03-6371-6908
光＝電磁波＋光子：実務で押さえる3つの要点
- 波長（λ）と周波数（f）：c = f·λ（c：光速）。波長が短いほどフォトンのエネルギーが高くなります。
- 光子エネルギー：E = h·f = h·c/λ。UVは同じ光量でも単位フォトンのエネルギーが高く、化学的（光化学）作用が強い。
- 放射量の種類：照度（E）と放射輝度（L）は別物。網膜に関わる評価ではL（方向性＋面輝度）が鍵になります。
波としての性質（計測・設計）
- 干渉・回折・偏光 → 光学設計や迷光対策に直結
- スペクトル分布 → 規格の加重関数で評価（例：青色光B(λ)、UV S(λ)）
粒子（光子）としての性質（生体影響）
- 短波長ほど1粒あたりのエネルギーが高く、化学反応・損傷閾値が下がる
- 露光は「強さ×時間」。許容時間 tv ≈ 許容量 / 実測値 で概算
電磁波スペクトル（UV/可視/IR）と主なリスク
UV‑C100–280 nm
UV‑B280–315 nm
UV‑A315–400 nm
可視380–780 nm
IR‑A780–1400 nm
IR‑B1400–3000 nm
IR‑C3 µm–1 mm
UV：角膜炎／紅斑（光化学） 青色光（~400–500 nm）：網膜光化学 IR‑A：網膜熱 IR‑B/C：角膜・皮膚熱 可視：視覚・まぶしさ（グレア）
波長帯域別の主な人体影響と評価指標（IEC 62471対応）
| 帯域 | 主な影響の例 | 主な評価指標 | 対象組織 | 実務メモ |
|---|---|---|---|---|
| UV（200–400 nm） | 角膜炎、紅斑、光老化（化学作用） | 加重照度 EUV（S(λ)）／UVA照度 | 角膜・皮膚 | 距離と遮蔽で急減。UV‑Cは空気中で減衰も、直視・近接は要注意。 |
| 青色域（~400–500 nm） | 網膜光化学（青色光ハザード） | 加重放射輝度 LB（B(λ)） | 網膜 | 視野設定（apparent source）が肝。高輝度小光源は要注意。 |
| 可視（380–780 nm） | グレア、不快感、視認性の低下 | 輝度、照度、UGR 等 | 視覚系 | 安全でも「快適」ではないことがある。照明設計と両立を。 |
| IR‑A（780–1400 nm） | 網膜熱（短時間高出力） | 加重放射輝度 LR | 網膜 | パルス・集光・近接で閾値低下。運転モードに注意。 |
| IR‑B/C（>1400 nm） | 角膜・水晶体・皮膚の熱影響 | 照度 E ／放射輝度 L（熱評価） | 角膜・皮膚 | 吸収は表層優位。遮熱・距離・暴露管理が有効。 |
実務への橋渡し：IEC 62471でどう評価する？
- 評価フロー：適用判定 → 測定条件（距離・視野） → 分光測定 → 加重計算（EUV/LB/LR…） → RG分類 → ラベリング。
- 測定のコツ：青色光・網膜熱は放射輝度（L）が必要。UVや皮膚熱は照度（E）で可。
- 許容時間：最も厳しいハザードの tv がボトルネック。短時間ピークの扱いに注意。
詳細は関連記事：IEC 62471の実務ガイド を参照。
測定・用語の最短整理
- 照度 E：受光面に入る放射の強さ（面で受ける）。IR/UV評価で多用。
- 放射輝度 L：ある方向へ出る面の明るさ（方向＋面）。網膜関連で必須。
- 分光分解能：加重関数の変化が急な帯域（UV端・青色域）は十分な分解能で。
- FOV（視野）：apparent source を外さないよう、視野制限光学系を用意。
暗電流・迷光・飽和の確認は「計測の三種の神器」。NDフィルタ／積分時間最適化／暗補正をルーチン化しましょう。
よくある誤解（実務でのNG）
- 「可視は安全」：高輝度小光源は短時間でも危険（網膜熱・青色光）。
- 「青色光＝すべて有害」：量・時間・視野で決まる。設計・運用でリスク低減可。
- 「照度で全部評価できる」：網膜関連はL必須。Eのみでは過小評価。
内部リンク（関連記事）
よくある質問（FAQ）
可視光でも危険はありますか？
あります。高輝度の小さな光源では網膜熱・青色光のハザードが問題になります（時間・距離・視野で管理）。
青色光は何が問題？
~400–500 nmの光は網膜の光化学反応を起こしやすく、LBで評価します。視野設定が重要です。
UVはどの帯域が特に危険？
UV‑C/UV‑Bは角膜・皮膚に強い光化学作用を持ちます。加重照度EUVで評価します。
