カンデラ・ルックス・ルーメンについて

質問

蛍光灯の代りに白色ＬＥＤを並べたら節電にならないかな？という発想で、一体ＬＥＤは何個必要なのかを知りたくて調べていたのですが、光の単位系がややこしく、ネットでもいろいろ説明はされていますが、サッパリ解りません。
　私の想像ですが、単位は２つあれば足りるのに何故いっぱいあるのか知りたいのです。

地震でたとえると
　エネルギーの大きさを示す　マグニチュード
　地震を受ける側の　　　　　震度
磁石でたとえると
　磁石のエネルギーの大きさ　マックスウェル
　受ける側の　　　　　　　　ガウス
照明で言うと
　光エネルギーの大きさ　　　カンデラ
　受ける側の　　　　　　　　ルックス
で良いのでは？
どなたかわかりやすく教えていただけませんか？

そして最終的には
　４０Ｗの直管蛍光灯と同じ明るさを
　５０００ｍｃｄのＬＥＤで実現するには何個必要か
を知りたいのです

回答No.2

GTAC · ベストアンサー

用語の意味はＵＲＬをご覧下さい。

光　　度 ：ある方向に対する「光の強さ」のことを光度といい、その方向の単位立体角に含まれる光束で表わされます。
（単位：ｃｄ「カンデラ」）
球の全立体角は4πラジアンです。ＬＥＤのような点光源が一定方向に放射する光の強さを示します。
http://www.cybernet.co.jp/optical/course/optwords/ra1.shtml
立体角とはhttp://www.icsa.gr.jp/library/dictionary_ra.htm

４０Ｗの蛍光灯は円柱形の周囲に光を放射します。管の表面に塗った蛍光物質が発光します。
発光ダイオードは顕微鏡で覗けば、ダイオードの接合部から光が出る点光源ですが照明用の物はカバー等によって一方向に光が出ます。
照明器具はこれらを反射板などで照明したい方向に向けています。従って天井の蛍光灯とかＬＥＤが床方向に放射する明るさは何カンデラという言い方をします。（ｍｃｄはミリカンデラ）

照　　度 ：照らされる「面の明るさ」を表わすのが照度であり、その面に入って来るすべての方向からの光束を総計して表わしています。
（単位：ｌｘ「ルクス」）

照明器具から四方八方に広がった光が、壁の色や反射率などまでを考慮してたとえば机の上にどれだけの光が入ってくるかを計算します。
簡単な例ではマンションの非常階段にあるような剥き出しの２０Ｗ直管の蛍光灯（１２００ルーメン、使用後劣化して半分に明るさが落ちた場合）の３ｍ下面では８ルクスになります（実験的に求めます）

このように明るさは集光するかどうかに大きく左右されます。

蛍光灯の管面と同じ明るさ（光度）になるようにＬＥＤを並べたらどうなるかという比較は可能かも知れませんが、点光源と面光源といった特徴の違いによって見え方が大きく左右されますのでこういった点も考慮すべきことです。
単純計算では、２０Ｗ直管蛍光灯の全光束１２００ルーメンを表面積（外径２８ｍｍ長さ５８０ｍｍ）で割れば表面積１平方ｍｍあたり２．３ミリルーメンになります。
ＬＥＤの発光面の直径を６ｍｍとすると、発光面１平方ｍｍあたり、
５０００ｍｃｄ　÷　（３ｘ３ｘπ）＝１７６ミリルーメンになります。

（蛍光灯の方が暗いが面積が有る）

このようにカンデラやルーメンでの比較は無意味なので、器具の消費電力とその器具で実現できる明るさ（Ｌｘ）などでの議論が必要です。
また照明のように１０年単位で使用するものはＬＥＤに必要な直流電源装置の故障率や効率なども考慮が必要ですし、避難誘導などの目的では火災時の熱に耐える必要が出てきます。

参考URL：

http://www.ieij.or.jp/what/yougo.html

回答No.1

yoshi170

ルクスは「光があたっている表面の単位面積当たりの光束の量」とでています。つまり、「ルクス」とは、その場所にどれだけの光が届いているかを示しているものにすぎないのです。

参考URLに詳しくありますので、ご一読を。

参考URL：

http://www.mariot-club.com/eye/vol-4/index.htm

お礼

回答がおそくなり、すみません。
参考ＵＲＬを見ましたが、やはりルーメンとカンデラの違いがいまいちわからないのです。
　書いてあることは理解できますが何故２つの単位が必要なのか？と。