光の種類と安全性｜UV・可視光・赤外線の波長別リスク整理

この記事の監修

旭光通商株式会社　取締役

山西　幸男

光学技術製品の国際貿易におけるリーディングエキスパートとして、多くの日本企業の海外市場への進出をサポートしてきました。光安全性リスク評価の分野においても深い知識を有し、製品の国際基準適合性を確保するためのコンサルティングサービスを提供しています。

光源を扱う製品の設計や施設管理において、光の波長帯ごとに異なる安全性リスクを正しく理解することは、規格適合や安全設計の出発点です。LED照明、UVC殺菌灯、赤外線ヒーターなど、光源の種類によって放射される波長帯は異なり、それぞれに固有のリスクが存在します。

IEC 62471をはじめとする国際規格では、波長帯に応じたハザード要因が定義されており、製品評価や施設管理において波長帯別のリスク把握が不可欠です。この記事では、紫外線（UV）、可視光、赤外線（IR）の各波長帯について、人体への影響と安全性規格上の取り扱いを実務視点で整理します。光源の選定や安全評価を行う担当者の方が、波長帯ごとのリスクの全体像を把握するための基礎資料としてご活用ください。

この記事でわかること

• 紫外線・可視光・赤外線の波長帯区分と各区分の特性
• 波長帯ごとの人体リスク（皮膚・眼への影響）
• IEC 62471を中心とした安全性規格との対応関係
• 製品設計・施設管理で確認すべきポイント

光の波長帯と分類

電磁波スペクトルの中の光

光は電磁波の一部であり、光安全性の文脈では主に100nmから1mmまでの波長域が対象です。この範囲には紫外線、可視光、赤外線が含まれます。

人間の眼で知覚できるのは可視光（おおむね380〜780nm）のみですが、安全性の観点では眼に見えない紫外線や赤外線も重要な評価対象です。

波長帯の区分（UV・可視光・赤外線）

光安全性に関わる波長帯は、一般に以下のように区分されます。

なお、UV-AとIR-Aの波長範囲は文献や規格により定義に若干の差異があります。本記事ではIEC 62471およびCIE（国際照明委員会）で広く使用される区分に沿って記載しています。

紫外線（UV）の種類と安全性リスク

紫外線は波長が短いほどエネルギーが高く、光化学的な作用が強くなります。波長帯ごとの特性とリスクを整理します。

UV-A（315〜400nm）の特性とリスク

UV-Aは紫外線の中で最も波長が長く、地表に届く紫外線の大部分を占めます。

• 人体影響: 皮膚の真皮層まで到達し、長期的な光老化の主要因となります。眼に対しては水晶体で吸収され、白内障のリスク要因の一つとして知られています。
• 主な光源例: ブラックライト、UV硬化装置、太陽光
• 規格上の位置づけ: IEC 62471では「近紫外放射ハザード」として評価対象に含まれています。

UV-B（280〜315nm）の特性とリスク

UV-BはUV-Aより波長が短く、光化学的作用が強い波長帯です。

• 人体影響: 皮膚表皮への影響が強く、日焼け（紅斑反応）を引き起こす主要な波長帯です。DNA損傷への関与が指摘されており、長期・反復曝露は皮膚がんのリスク要因となり得ます。眼に対しては角膜炎（雪眼炎など）の原因となります。
• 主な光源例: 太陽光、一部の殺菌灯、光線治療装置
• 規格上の位置づけ: IEC 62471では紫外放射ハザードの評価波長帯に含まれています。ACGIH（米国産業衛生専門家会議）のTLV（曝露限界値）でも管理対象です。

UV-C（100〜280nm）の特性とリスク

UV-Cは最も波長が短い紫外線帯域で、殺菌作用が最も強い一方、安全性リスクも高い波長帯です。

• 人体影響: 皮膚表面や角膜表面で吸収され、短時間の曝露でも紅斑や角膜炎を引き起こす可能性があります。特に254nm付近の水銀灯輝線は殺菌用途で広く使われていますが、直接曝露の防止が不可欠です。
• 主な光源例: 低圧水銀灯（殺菌灯）、UVC LED、エキシマランプ
• 規格上の位置づけ: IEC 62471で評価対象。殺菌装置向けにはIEC 62471-6が策定されており、UVC光源に特化した安全性評価の枠組みが整備されつつあります。

紫外線殺菌灯の安全基準と規格の詳細については、UVC殺菌灯の安全基準と規格をご参照ください。

可視光（380〜780nm）の安全性リスク

可視光は日常的に接する光であるため安全と思われがちですが、特定の条件下ではリスク要因となります。

ブルーライトハザード（380〜500nm付近）

可視光のうち短波長側（380〜500nm付近）の青色光は、光化学的網膜傷害のリスク要因として評価されています。

• リスクの内容: 高強度のブルーライトへの長時間曝露は、網膜の光受容細胞に光化学的損傷を与える可能性があります。これをブルーライトハザードと呼びます。
• 評価方法: IEC 62471では、ブルーライトハザードに対する重み付け関数B(lambda)を用いた放射輝度の評価が規定されています。
• 実務上の注意: LED照明や高輝度ディスプレイなど、青色光成分を多く含む光源は、リスクグループの確認が推奨されます。

ブルーライトの職場対策の詳細については、ブルーライトの職場対策と基準をご参照ください。

高輝度光源による網膜熱傷害

波長に関係なく、高輝度の可視光源は網膜熱傷害のリスクがあります。

• リスクの内容: 高輝度光源からの光が網膜上に集光されると、温度上昇により網膜組織に熱損傷が生じる可能性があります。
• 評価方法: IEC 62471では、網膜熱傷害ハザードについても放射輝度に基づく評価が規定されています。
• 対象光源: 高出力LED、アーク灯、舞台照明、プロジェクターなど

赤外線（IR）の種類と安全性リスク

赤外線は可視光より波長が長く、主に熱的作用によるリスクが評価対象となります。

近赤外線（IR-A: 780〜1400nm）

• 人体影響: 眼に対しては、角膜・水晶体を透過して網膜に到達するため、網膜熱傷害のリスクがあります。皮膚に対しては真皮層まで到達し、熱傷の原因となり得ます。IR-Aの長期曝露は、ガラス工白内障（工業環境での赤外線白内障）との関連が古くから知られています。
• 主な光源例: ハロゲンランプ、近赤外LED、レーザーダイオード
• 規格上の位置づけ: IEC 62471では網膜熱傷害ハザードおよび赤外放射ハザードとして評価対象に含まれています。

中赤外線・遠赤外線（IR-B: 1400〜3000nm / IR-C: 3000nm〜1mm）

• 人体影響: IR-BおよびIR-Cは水分への吸収率が高いため、皮膚表面や角膜表面で吸収されます。高強度の場合は皮膚や角膜の熱傷の原因となりますが、組織深部への到達は限定的です。
• 主な光源例: ヒーター、乾燥炉、CO2レーザー（10.6μm）
• 規格上の位置づけ: IEC 62471の評価波長範囲は3000nmまでであり、IR-Cの大部分は同規格の直接的な評価対象外です。ただし、工業用赤外線光源についてはレーザー安全規格（IEC 60825シリーズ）など別の規格が適用される場合があります。

波長帯別の安全性規格と評価基準

IEC 62471のリスクグループと波長帯の関係

IEC 62471（ランプおよびランプシステムの光生物学的安全性）は、200nmから3000nmの波長帯を対象として、光源のリスクグループ分類を行う国際規格です。

同規格で評価されるハザード要因と対応する波長帯は以下の通りです。

リスクグループは、免除（Exempt）、リスクグループ1（低リスク）、リスクグループ2（中リスク）、リスクグループ3（高リスク）の4段階に分類されます。

IEC 62471の詳しい解説はIEC 62471 LED光源の光安全性試験をご参照ください。

波長帯別リスクの比較表

設計・管理上のポイント

光源選定時のチェックポイント

製品設計段階で光源の安全性を確認する際は、以下の点を考慮します。

1. 発光スペクトルの確認: 光源がどの波長帯の光を放射しているか、スペクトルデータで確認する。LED光源であれば、メーカーの技術資料にスペクトル分布が記載されていることが一般的です。
2. 該当ハザードの特定: 放射波長帯に基づき、IEC 62471で評価すべきハザード要因を特定する。
3. リスクグループの確認: 光源メーカーまたは第三者試験機関によるリスクグループ分類結果を確認する。分類結果が不明な場合は、試験依頼を検討します。
4. 使用条件の考慮: 光源単体のリスクグループだけでなく、レンズや反射鏡を含むランプシステムとしてのリスク評価も必要です。

施設管理における光安全性の確認事項

施設の光環境を管理する立場では、以下の観点が重要です。

1. 光源台帳の整備: 施設内の光源について、種類、設置場所、波長帯、リスクグループを記録する。
2. 曝露条件の把握: 作業者と光源の距離、曝露時間、頻度を確認する。
3. 保護措置の検討: リスクグループ2以上の光源については、遮光、保護具、アクセス制限などの対策を検討する。
4. 定期的な見直し: 光源の交換、配置変更、新規導入時にリスク評価を更新する。

よくある質問（FAQ）

Q: 紫外線と赤外線はどちらが人体へのリスクが高いですか？

紫外線と赤外線はリスクの性質が異なるため、一概には比較できません。紫外線は光化学的作用（DNA損傷、紅斑、光老化など）が主であり、赤外線は熱的作用（やけど、角膜や水晶体の熱損傷など）が主です。リスクの大きさは波長帯だけでなく、光源の強度、曝露時間、曝露距離にも依存します。IEC 62471では紫外線・赤外線の両方に対してリスク評価基準が設けられています。

Q: 可視光でも安全性上のリスクはありますか？

あります。特に380〜500nm付近のブルーライトは、高強度の曝露条件下で光化学的網膜傷害（ブルーライトハザード）のリスクがあります。また、波長にかかわらず高輝度の可視光源は網膜熱傷害のリスク要因となり得ます。IEC 62471ではブルーライトハザードおよび網膜熱傷害ハザードの両方が評価対象に含まれています。

Q: IEC 62471はどの波長帯をカバーしていますか？

IEC 62471は200nmから3000nmまでの波長帯を評価対象としています。紫外線（UV-A/B/C）、可視光、近赤外線（IR-A）、中赤外線（IR-Bの一部）がカバーされます。3000nmを超える遠赤外線（IR-C）は同規格の直接的な評価対象外であり、必要に応じてIEC 60825シリーズなど他の規格を参照します。

まとめ

光安全性の評価では、光源が放射する波長帯ごとにリスクの性質が異なる点を理解することが重要です。紫外線は光化学的損傷、赤外線は熱的損傷が主なリスクであり、可視光域でもブルーライトハザードや網膜熱傷害といったリスクが存在します。

IEC 62471は200〜3000nmの波長帯を対象に、各ハザード要因に対するリスクグループ分類を行う国際規格です。製品設計や施設管理にあたっては、光源のスペクトルデータとリスクグループ分類を確認し、必要な対策を検討することが基本的な進め方となります。

用語解説

参考文献・一次情報

• IEC 62471 — Photobiological safety of lamps and lamp systems（ランプおよびランプシステムの光生物学的安全性）
• IEC 60825シリーズ — Safety of laser products（レーザ製品の安全性）
• ACGIH TLVs and BEIs — 物理的因子に関する許容曝露限界値（最新版を参照のこと）
• JIS C 7550 — ランプ及びランプシステムの光生物学的安全性（IEC 62471の国内規格）

上記規格の具体的な数値基準や適用条件については、各規格の原文または最新版をご確認ください。

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光安全性基礎知識

光とは何か？

光の種類（可視光、UV、赤外線など）

光安全性の重要性

基本的な用語解説