JPH01262427A - 太陽光の紫外線測定方法およびその装置 - Google Patents
太陽光の紫外線測定方法およびその装置Info
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- JPH01262427A JPH01262427A JP9116188A JP9116188A JPH01262427A JP H01262427 A JPH01262427 A JP H01262427A JP 9116188 A JP9116188 A JP 9116188A JP 9116188 A JP9116188 A JP 9116188A JP H01262427 A JPH01262427 A JP H01262427A
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- light
- ultraviolet
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J1/429—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors applied to measurement of ultraviolet light
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- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、例えば日光浴などの際に太陽光に含まれた
有害紫外線量を検出する太陽光の紫外線測定方法および
その装置に関するものである。
有害紫外線量を検出する太陽光の紫外線測定方法および
その装置に関するものである。
地表に到達する太陽光のうち、波長２９０ ｎｍ以下の
紫外光は、地表から高度２５ｋｍ前後の成層圏内のオゾ
ンに吸収されるため、地表に降り注ぐ太陽光は波長２９
０ｎｍ以上の光である。 ところが、最近、調髪用や殺虫剤のスプレー類、冷蔵庫
等の冷媒、半導体加工の洗浄剤などに多用されているフ
ロンガス（弗素、塩素を含む有機化合物、例えばフロン
１３（ＣＣＩＦ：ｌ）、フロン１４（ＣＦ４）、フロン
２３（ＣＨＦ：ｌ）等）が成層圏に蓄積してオゾン層を
破壊し、地上に降り注く波長の短い紫外線量を増加させ
る恐れがあることが指摘されている。 太陽光中の紫外線が人体に与える悪影響としては、ＵＶ
−Ａ （波長３１５〜４００ｎｍ）による皮膚の色素沈
着やＵＶ−Ｂ （波長２８０〜３１５ｎｍ）による皮膚
の紅斑、眼炎（結膜炎、角膜炎）等が既に知られており
、上記紫外線量の増加は大きな問題となりつつある。 このような問題に対処する防衛策の一つとして、太陽光
を浴びる際に各自が自己の受ける紫外線量を把握する方
法が考えられる。 そして、この方法による場合、現状では紫外線量を把握
するにあたり本格的な計測用の紫外線測定装置を使用せ
ざるを得ない。
紫外光は、地表から高度２５ｋｍ前後の成層圏内のオゾ
ンに吸収されるため、地表に降り注ぐ太陽光は波長２９
０ｎｍ以上の光である。 ところが、最近、調髪用や殺虫剤のスプレー類、冷蔵庫
等の冷媒、半導体加工の洗浄剤などに多用されているフ
ロンガス（弗素、塩素を含む有機化合物、例えばフロン
１３（ＣＣＩＦ：ｌ）、フロン１４（ＣＦ４）、フロン
２３（ＣＨＦ：ｌ）等）が成層圏に蓄積してオゾン層を
破壊し、地上に降り注く波長の短い紫外線量を増加させ
る恐れがあることが指摘されている。 太陽光中の紫外線が人体に与える悪影響としては、ＵＶ
−Ａ （波長３１５〜４００ｎｍ）による皮膚の色素沈
着やＵＶ−Ｂ （波長２８０〜３１５ｎｍ）による皮膚
の紅斑、眼炎（結膜炎、角膜炎）等が既に知られており
、上記紫外線量の増加は大きな問題となりつつある。 このような問題に対処する防衛策の一つとして、太陽光
を浴びる際に各自が自己の受ける紫外線量を把握する方
法が考えられる。 そして、この方法による場合、現状では紫外線量を把握
するにあたり本格的な計測用の紫外線測定装置を使用せ
ざるを得ない。
しかし、従来の計測用の紫外線測定装置は、その取り扱
いが非常に面倒であり、日常生活では使用に適さず、更
に検出した紫外線量が人体に悪影響を与えるものである
か否かの判断を利用者自ら行わなければならないという
問題点があった。 この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、日光浴などの際における太陽光に含まれた特
定光線量を容易に検出でき、この特定光線量から皮膚に
悪影響を及ぼす紫外線エネルギー量を容易に算出するこ
とができ、それによって皮膚の損傷を未然に防止できる
太陽光の紫外線測定方法およびその装置を得ることを目
的とする。
いが非常に面倒であり、日常生活では使用に適さず、更
に検出した紫外線量が人体に悪影響を与えるものである
か否かの判断を利用者自ら行わなければならないという
問題点があった。 この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、日光浴などの際における太陽光に含まれた特
定光線量を容易に検出でき、この特定光線量から皮膚に
悪影響を及ぼす紫外線エネルギー量を容易に算出するこ
とができ、それによって皮膚の損傷を未然に防止できる
太陽光の紫外線測定方法およびその装置を得ることを目
的とする。
この発明に係る太陽光の紫外線測定方法は、太陽光に含
まれた所定波長範囲の照射光を受光して該受光量を検出
し、該受光量から特定波長範囲内の特定光線量を演算に
より算出し、この特定光線量から人体に有害な紫外線エ
ネルギー量を算出するものである。 なお、上記照射光は太陽光中の可視光、または所定波長
範囲内の紫外線であってもよく、また、上記特定光線量
は太陽光中の紫外線であり、この紫外線は波長の長い紫
外線または波長の短い紫外線であってもよく、その何れ
の場合であっても同様の効果が得られる。 また、この発明に係る紫外線測定装置は、太陽光中の所
定波長範囲内の照射光を受光して該受光量に応じた電気
信号を出力するセンサ素子と、このセンサ素子の出力信
号を入力して信号処理を行う信号処理回路と、この信号
処理回路からの入力信号により上記受光量から特定光線
量を演算により求め、求められた特定光線量から人体に
有害な紫外線エネルギー量を算出する演算回路とを備え
たものである。更に、この演算回路は、演算により算出
した紫外線エネルギー量が予め設定された闇値に達した
時点で警報を発する警報手段を備えている。
まれた所定波長範囲の照射光を受光して該受光量を検出
し、該受光量から特定波長範囲内の特定光線量を演算に
より算出し、この特定光線量から人体に有害な紫外線エ
ネルギー量を算出するものである。 なお、上記照射光は太陽光中の可視光、または所定波長
範囲内の紫外線であってもよく、また、上記特定光線量
は太陽光中の紫外線であり、この紫外線は波長の長い紫
外線または波長の短い紫外線であってもよく、その何れ
の場合であっても同様の効果が得られる。 また、この発明に係る紫外線測定装置は、太陽光中の所
定波長範囲内の照射光を受光して該受光量に応じた電気
信号を出力するセンサ素子と、このセンサ素子の出力信
号を入力して信号処理を行う信号処理回路と、この信号
処理回路からの入力信号により上記受光量から特定光線
量を演算により求め、求められた特定光線量から人体に
有害な紫外線エネルギー量を算出する演算回路とを備え
たものである。更に、この演算回路は、演算により算出
した紫外線エネルギー量が予め設定された闇値に達した
時点で警報を発する警報手段を備えている。
この発明の紫外線測定方法では、太陽光に含まれた所定
波長範囲の照射光を受光することにより該受光量が検出
され、この受光量に基づく演算を行って特定波長範囲内
の特定光線量が算出され、かつ、この特定光線量から人
体に有害な紫外線エネルギー量が算出される。 また、この発明の紫外線測定装置は、太陽光中の所定波
長範囲内の照射光をセンサ素子が受光することにより、
該センサ素子は受光量に応じた出力信号を信号処理回路
に発信し、この信号処理回路で信号処理された出力信号
を演算回路が入力することにより、該演算回路は、上記
受光量から人体に有害な紫外線エネルギー量を演算によ
り求める。そして、求められた紫外線エネルギー量が設
定闇値に達した時点で上記演算回路から警報手段に警報
信号が送られることにより、上記警報手段が警報を発す
る。この警報によって、日光浴をやめるれば、過剰日光
浴による皮膚の損傷が未然に防止できる。
波長範囲の照射光を受光することにより該受光量が検出
され、この受光量に基づく演算を行って特定波長範囲内
の特定光線量が算出され、かつ、この特定光線量から人
体に有害な紫外線エネルギー量が算出される。 また、この発明の紫外線測定装置は、太陽光中の所定波
長範囲内の照射光をセンサ素子が受光することにより、
該センサ素子は受光量に応じた出力信号を信号処理回路
に発信し、この信号処理回路で信号処理された出力信号
を演算回路が入力することにより、該演算回路は、上記
受光量から人体に有害な紫外線エネルギー量を演算によ
り求める。そして、求められた紫外線エネルギー量が設
定闇値に達した時点で上記演算回路から警報手段に警報
信号が送られることにより、上記警報手段が警報を発す
る。この警報によって、日光浴をやめるれば、過剰日光
浴による皮膚の損傷が未然に防止できる。
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図はこの発明の一実施例による紫外線測定装置のシ
ステムブロック図、第２図は紫外線センサ素子の概略的
な側面図である。 図において、１は太陽光に含めれた紫外線の所定波長領
域（２９０〜４００ｎｍ）の光にのみ感度を有するセン
サ素子であり、ある波長範囲の紫外線のみを透過させる
紫外線透過フィルタ２と、この紫外線透過フィルタ２を
透過した紫外線に感度のある半導体受光素子３とからな
っている。この半導体受光素子３としては、例えばシリ
コン系の太陽電池や化合物半導体フォトダイオード等が
用いられる。 従って、上記センサ素子１は、太陽光中の所定波長範囲
の紫外線（照射光）を受光することにより、その紫外線
の照度（強さ）に応じた電気信号を出力する。 ｌＯは上記センサ素子１の出力信号を入力して信号処理
を行う信号処理回路で、上記センサ素子１の出力信号を
入力して増幅する増幅器１１と、この増幅器１１からの
出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１２とからなっ
ている。このＡ／Ｄ変換器１２は、次に述べるＡ変換ま
たはＢ変換の何れを行うものであってもよい。 Ａ変換；ｎビットのＡ／Ｄ変換器１２を使用し、一定時
間ｔごとにｎビットの瞬時値信号を出力する。 Ｂ変換；増幅器１１からの入力信号を積分し、−定のエ
ネルギー量に達した時点で１パルス出力する。 １３は上記Ａ／Ｄ変換器１２でデジタル化された信号を
入力し、この入力信号を演算によって紫外線エネルギー
量に変換するマイクロプロセッサ（演算回路）であり、
このマイクロプロセッサ１３は、上記Ａ変換またはＢ変
換に対応した何れかの演算を行うもので、その演算式を
次に述べる。 Ａ変換の場合は、各瞬時値Ｅ＋、ＥｚＥｉ ・・・Ｅ
、を加算し、これに時間ｔを乗じて更に係数ｋ。 をかける下記（１）式。 Ｅ＝に、−ｔΣＥ ・・・・（１） この（１）式によって紫外線エネルギー量Ｊ ／ ｃｍ
”を求める。 Ｂ変換の場合は、パルスのカウント値に１パルス相当分
のエネルギーＩｋ！を乗じることで紫外線エネルギー量
Ｊ／ｃｍ”を求める下記（２）式。 Ｅ”ｋｚ Ｎ （Ｎはパルス数）・・・（２）また、上
記マイクロプロセッサ１３は、上記Ａ／Ｄ変換器１２か
らの入力信号に基づいて特定紫外線エネルギー量（特定
波長の特定光線量）の演算をも行う。 ここで、太陽光中の紫外線について説明する。 太陽光中の紫外線は、第３図に示す太陽光スペクトルの
うち、波長２９０ｎｍ〜４００ｎｍ範囲（所定波長範囲
）の光であり、この紫外線は更に上記所定波長範囲内に
おける波長の短い２９０ｎｍ〜３２０ｎｍ範囲の紫外線
Ｂ波（特定光線量）と、波長の長い３２０ｎｍ〜４００
ｎｍ範囲の紫外線Ａ波（特定光線量）とに分けられる。 そして、かかる太陽光中の紫外線量は、例えば１９７１
年の国際照明委員会によって下記の表で示すように決定
されている。 表 このような太陽光中の紫外線量の割合は、測定環境や測
定条件によって変化するが、全紫外線量に対する紫外線
Ａ波の割合あるいは紫外線Ｂ波の割合、さらに紫外線Ａ
波とＢ波の比率は場所に関係なくほぼ一定である。 従って、例えば全紫外線量と紫外線Ｂ波量との関係は第
４図に示すような関係にあり、全紫外線量をモニターし
てその値から紫外線Ｂ波量を下記の演算式（３）で算出
することができる。即ち、全紫外線量をｘ（Ｊ／ｃｍ”
）、紫外線Ｂ波量をｙ（Ｊ／ｃｍ”）とすると、近似式 ｙ ＝２．１９Ｘ１０ ”ｘ” ＋３．１２ｘ ｘ −
１，０６Ｘ１０ ” ・・（３）で紫外線Ｂ波量が求め
られる。 なお、このような紫外線量の算出は、上記（３）式以外
に次のような方法で行うこともできる。 （ａ）紫外線Ａ波量をモニターし、紫外線Ｂ波量を演算
により算出する方法。 （ｂ）紫外線Ｂ波量をモニターし、紫外線Ａ波量を演算
により算出する方法。 （ｃ）全紫外線量と紫外線Ａ波をモニターし、両者の差
から紫外線Ｂ波を算出する方法。 （ｄ）全紫外線量と紫外線Ｂ波をモニターし、両者の差
から紫外線Ａ波を算出する方法。 そこで、この発明の実施例においては、上記マイクロプ
ロセッサ１３が上記（３）式をも演算するものとして説
明する。 第１図に戻って、１４は上記演算式（１）〜（３）を予
め記憶させたメモリ、１５は閾値設定機構であり、この
闇値設定機構１５によって、利用者の皮膚が肌色に応じ
て上記紫外線Ａ波およびＢ波を許容し得る闇値（許容紫
外′！ａＮ）が予め設定される。 １６は警報手段としての表示部、１７は同じく警報手段
としてのアラームであり、これらの表示部１６およびア
ラーム１７は、上記マイクロプロセッサ１３による演算
結果の紫外線エネルギー量Ｊ ／ ｃ ｍ ”が上記闇
値に達した時点における上記マイクロプロセッサ１３の
出力信号を人力して作動する。１８は上記表示部１６の
クリアスイッチおよび上記アラーム１７のストンプボタ
ン等を有して警報状態の解除および初期状態への復帰を
行う機能設定機構、１９はクロック機構、２０は太陽光
紫外線検出回路の電源である。 次に動作について説明する。 日光浴などの際に利用者は電ａ２０を投入し、かつ闇値
設定機構１５を操作して自らの皮膚質に対応した闇値を
設定する。 この状態において、センサ素子ｌが太陽光を受光するが
、この場合、センサ素子１は紫外線透過フィルタ２を透
過した所定波長の紫外線を受光し、その受光量（紫外線
照度）に応じた電気信号を信号処理回路１０に出力する
ことにより、この信号処理回路１０で信号処理される。 その信号処理された電気信号をマイクロプロセッサ１３
は人力する。これにより、マイクロプロセッサ１３は、
メモリ１４に記憶された演算式により、紫外線Ａ波エネ
ルギー量または紫外線Ｂ波エネルギー量あるいは全紫外
線量を算出する。例えば、センサ素子１が２９０〜４０
０ｎｍ波長の全紫外線量を検出した場合、マイクロプロ
セッサ１３は（３）式を実行することにより、紫外線Ｂ
波エネルギー量ｙ（Ｊ／ｃｍ”）が求められる。また、
上記マイクロプロセッサ１３で紫外線Ａ波エネルギー量
Ｚを求めることもでき、この場合は、Ｚ＝ｘ−ｙなる演
算式をメモリ１４に予め記憶させておけばよい。そして
、上記マイクロプロセッサ１３は、上述のような演算で
求められた紫外線Ａ波または紫外線Ｂ波のエネルギー量
あるいは全紫外線量を、闇値設定機構１５で設定された
闇値と比較し、上記各エネルギー量あるいは全紫外線量
が上記闇値を越えた時、表示部１６およびアラームＩ７
に警報信号を出力する。これにより、表示部１６にエネ
ルギー量が表示されると共に、アラーム１７が警報を発
する。この警報で日光浴をやめれば、皮膚の損傷（紅斑
、水庖、色素沈着によるシミ、ソバカス）を未然に防止
することができる。 以上は、センサ素子１が太陽光中の所定波長範囲の紫外
線を受光して該受光量に応じた電気信号を出力すること
により、マイクロプロセッサ１３が受光紫外線エネルギ
ー量を演算してその結果の算出値が闇値を越えた時に警
報信号を出力する場合であるが、この発明は太陽光中の
可視光線によって人体に有害な紫外線エネルギー量を算
出する方法をとることもできる。この場合、センサ素子
１は太陽光中の可視光ＶＡ領領域ある波長範囲（例えば
４００〜７００ｎｍ）の光にのみ感度を有する可視光線
センサ素子とする。 ここで、太陽光のスペクトルについで第３図を参照して
再度述べると、太陽光中には、上述した４００ｎｍ以下
の波長範囲にある紫外線のほかに、４００ｎｍ〜７８０
ｎｍの可視光と、７８０ｎｍ以上の赤外光が含まれてお
り、太陽光中で上記各光が占める割合は、紫外線が全体
の約６％、可視光が約５２％、赤外光が約４２％である
。このように、可視光は紫外線に比べて光量が可成り多
いため、紫外線よりも容易に検出することができる。 そして、可視光線量と紫外線量の比あるいは赤外光線量
と紫外線量の比は場所に関係なく略一定の関係を示す。 例えば、太陽光中の可視光ｆｆ（４００〜７００ｎｍ）
と紫外線量（３００〜４００ｎｍ）の関係は第５図に示
すような関係にあり、可視光線量をｘ（Ｊ／ｃｍ２）と
すると、紫外線量Ｙ（Ｊ／ｃｍ２）は、 ｙ＃０．１３６ｘｘ−０，２９２＝１４）の関係式で近
似的に求めることができる。 また、全紫外線量と紫外線Ａ波量の関係あるいは全紫外
ｖＡ量と紫外線Ｂ波量の関係も、第４図に基づいて説明
した（３）式で表すことができる。 従って、上記（３）および（４）式をメモリ１４に予め
記憶させておけば、上記可視光線センサ素子ｌで受光し
た可視光線量に基づいてマイクロプロセッサ１３が上記
（４）式を実行することにより、紫外線Ｉｙ（Ｊ／ｃｍ
”）が求められ、また、上記式（３）を実行することに
より、紫外線Ｂ波量が求められる。そして、上述の場合
と同様に、求められた紫外線エネルギー量を闇値を比較
し、この闇値を上記紫外線エネルギー量が越えた時点で
マイクロプロセッサ１３から警報信号が出力されて表示
部１６およびアラーム１７が動作する。 第６図にはこの発明を商品化する場合の具体例を示す斜
視図であり、第６図（Ａ）は携帯用置物形式、第６図（
Ｂ）は腕時計式、第６図（Ｃ）は帽子にピンまたはフッ
ク止め等で取付けられたバッチ式、第６図（Ｄ）は広告
塔形式としたそれぞれの紫外線センサ本体２５を示し、
この紫外線センサ本体２５内に第１図の紫外線センサ回
路が組込まれ、かつ、その紫外線センサ本体２５の表面
にセンサ素子ｌの受光部（紫外線または可視光線透過フ
ィルタ２）と闇値設定機構（設定用嫡子）１５および表
示部１６、アラーム１７、電ａ２０のスイッチをそれぞ
れ表出させた構成としている。 以上において、第６図（Ａ）〜（Ｃ）の紫外線センサ本
体２５は容易に携帯でき、使用に際しては使用者の皮膚
の強さに応じた闇値を設定嫡子１５により設定し、スタ
ートスイッチ２０を押して日光浴する傍らに置いておく
。もって、表示部１６およびアラーム１７の作動による
警報時点で日光浴をやめることにより、過剰日光浴によ
る皮膚の損傷を未然に防止できる。第６図（Ｄ）の場合
は、海辺やスポーツ会場などに設置され、表示部１６や
アラーム１７は人目につくようにし、使用に際しては１
日ごとにリセットし、現在の照度での日光浴可能時間や
成る時刻からの積算量などを表示部１６でメンセージな
どを順次表示させたり、アラーム１７による音声で知ら
せる。
ステムブロック図、第２図は紫外線センサ素子の概略的
な側面図である。 図において、１は太陽光に含めれた紫外線の所定波長領
域（２９０〜４００ｎｍ）の光にのみ感度を有するセン
サ素子であり、ある波長範囲の紫外線のみを透過させる
紫外線透過フィルタ２と、この紫外線透過フィルタ２を
透過した紫外線に感度のある半導体受光素子３とからな
っている。この半導体受光素子３としては、例えばシリ
コン系の太陽電池や化合物半導体フォトダイオード等が
用いられる。 従って、上記センサ素子１は、太陽光中の所定波長範囲
の紫外線（照射光）を受光することにより、その紫外線
の照度（強さ）に応じた電気信号を出力する。 ｌＯは上記センサ素子１の出力信号を入力して信号処理
を行う信号処理回路で、上記センサ素子１の出力信号を
入力して増幅する増幅器１１と、この増幅器１１からの
出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１２とからなっ
ている。このＡ／Ｄ変換器１２は、次に述べるＡ変換ま
たはＢ変換の何れを行うものであってもよい。 Ａ変換；ｎビットのＡ／Ｄ変換器１２を使用し、一定時
間ｔごとにｎビットの瞬時値信号を出力する。 Ｂ変換；増幅器１１からの入力信号を積分し、−定のエ
ネルギー量に達した時点で１パルス出力する。 １３は上記Ａ／Ｄ変換器１２でデジタル化された信号を
入力し、この入力信号を演算によって紫外線エネルギー
量に変換するマイクロプロセッサ（演算回路）であり、
このマイクロプロセッサ１３は、上記Ａ変換またはＢ変
換に対応した何れかの演算を行うもので、その演算式を
次に述べる。 Ａ変換の場合は、各瞬時値Ｅ＋、ＥｚＥｉ ・・・Ｅ
、を加算し、これに時間ｔを乗じて更に係数ｋ。 をかける下記（１）式。 Ｅ＝に、−ｔΣＥ ・・・・（１） この（１）式によって紫外線エネルギー量Ｊ ／ ｃｍ
”を求める。 Ｂ変換の場合は、パルスのカウント値に１パルス相当分
のエネルギーＩｋ！を乗じることで紫外線エネルギー量
Ｊ／ｃｍ”を求める下記（２）式。 Ｅ”ｋｚ Ｎ （Ｎはパルス数）・・・（２）また、上
記マイクロプロセッサ１３は、上記Ａ／Ｄ変換器１２か
らの入力信号に基づいて特定紫外線エネルギー量（特定
波長の特定光線量）の演算をも行う。 ここで、太陽光中の紫外線について説明する。 太陽光中の紫外線は、第３図に示す太陽光スペクトルの
うち、波長２９０ｎｍ〜４００ｎｍ範囲（所定波長範囲
）の光であり、この紫外線は更に上記所定波長範囲内に
おける波長の短い２９０ｎｍ〜３２０ｎｍ範囲の紫外線
Ｂ波（特定光線量）と、波長の長い３２０ｎｍ〜４００
ｎｍ範囲の紫外線Ａ波（特定光線量）とに分けられる。 そして、かかる太陽光中の紫外線量は、例えば１９７１
年の国際照明委員会によって下記の表で示すように決定
されている。 表 このような太陽光中の紫外線量の割合は、測定環境や測
定条件によって変化するが、全紫外線量に対する紫外線
Ａ波の割合あるいは紫外線Ｂ波の割合、さらに紫外線Ａ
波とＢ波の比率は場所に関係なくほぼ一定である。 従って、例えば全紫外線量と紫外線Ｂ波量との関係は第
４図に示すような関係にあり、全紫外線量をモニターし
てその値から紫外線Ｂ波量を下記の演算式（３）で算出
することができる。即ち、全紫外線量をｘ（Ｊ／ｃｍ”
）、紫外線Ｂ波量をｙ（Ｊ／ｃｍ”）とすると、近似式 ｙ ＝２．１９Ｘ１０ ”ｘ” ＋３．１２ｘ ｘ −
１，０６Ｘ１０ ” ・・（３）で紫外線Ｂ波量が求め
られる。 なお、このような紫外線量の算出は、上記（３）式以外
に次のような方法で行うこともできる。 （ａ）紫外線Ａ波量をモニターし、紫外線Ｂ波量を演算
により算出する方法。 （ｂ）紫外線Ｂ波量をモニターし、紫外線Ａ波量を演算
により算出する方法。 （ｃ）全紫外線量と紫外線Ａ波をモニターし、両者の差
から紫外線Ｂ波を算出する方法。 （ｄ）全紫外線量と紫外線Ｂ波をモニターし、両者の差
から紫外線Ａ波を算出する方法。 そこで、この発明の実施例においては、上記マイクロプ
ロセッサ１３が上記（３）式をも演算するものとして説
明する。 第１図に戻って、１４は上記演算式（１）〜（３）を予
め記憶させたメモリ、１５は閾値設定機構であり、この
闇値設定機構１５によって、利用者の皮膚が肌色に応じ
て上記紫外線Ａ波およびＢ波を許容し得る闇値（許容紫
外′！ａＮ）が予め設定される。 １６は警報手段としての表示部、１７は同じく警報手段
としてのアラームであり、これらの表示部１６およびア
ラーム１７は、上記マイクロプロセッサ１３による演算
結果の紫外線エネルギー量Ｊ ／ ｃ ｍ ”が上記闇
値に達した時点における上記マイクロプロセッサ１３の
出力信号を人力して作動する。１８は上記表示部１６の
クリアスイッチおよび上記アラーム１７のストンプボタ
ン等を有して警報状態の解除および初期状態への復帰を
行う機能設定機構、１９はクロック機構、２０は太陽光
紫外線検出回路の電源である。 次に動作について説明する。 日光浴などの際に利用者は電ａ２０を投入し、かつ闇値
設定機構１５を操作して自らの皮膚質に対応した闇値を
設定する。 この状態において、センサ素子ｌが太陽光を受光するが
、この場合、センサ素子１は紫外線透過フィルタ２を透
過した所定波長の紫外線を受光し、その受光量（紫外線
照度）に応じた電気信号を信号処理回路１０に出力する
ことにより、この信号処理回路１０で信号処理される。 その信号処理された電気信号をマイクロプロセッサ１３
は人力する。これにより、マイクロプロセッサ１３は、
メモリ１４に記憶された演算式により、紫外線Ａ波エネ
ルギー量または紫外線Ｂ波エネルギー量あるいは全紫外
線量を算出する。例えば、センサ素子１が２９０〜４０
０ｎｍ波長の全紫外線量を検出した場合、マイクロプロ
セッサ１３は（３）式を実行することにより、紫外線Ｂ
波エネルギー量ｙ（Ｊ／ｃｍ”）が求められる。また、
上記マイクロプロセッサ１３で紫外線Ａ波エネルギー量
Ｚを求めることもでき、この場合は、Ｚ＝ｘ−ｙなる演
算式をメモリ１４に予め記憶させておけばよい。そして
、上記マイクロプロセッサ１３は、上述のような演算で
求められた紫外線Ａ波または紫外線Ｂ波のエネルギー量
あるいは全紫外線量を、闇値設定機構１５で設定された
闇値と比較し、上記各エネルギー量あるいは全紫外線量
が上記闇値を越えた時、表示部１６およびアラームＩ７
に警報信号を出力する。これにより、表示部１６にエネ
ルギー量が表示されると共に、アラーム１７が警報を発
する。この警報で日光浴をやめれば、皮膚の損傷（紅斑
、水庖、色素沈着によるシミ、ソバカス）を未然に防止
することができる。 以上は、センサ素子１が太陽光中の所定波長範囲の紫外
線を受光して該受光量に応じた電気信号を出力すること
により、マイクロプロセッサ１３が受光紫外線エネルギ
ー量を演算してその結果の算出値が闇値を越えた時に警
報信号を出力する場合であるが、この発明は太陽光中の
可視光線によって人体に有害な紫外線エネルギー量を算
出する方法をとることもできる。この場合、センサ素子
１は太陽光中の可視光ＶＡ領領域ある波長範囲（例えば
４００〜７００ｎｍ）の光にのみ感度を有する可視光線
センサ素子とする。 ここで、太陽光のスペクトルについで第３図を参照して
再度述べると、太陽光中には、上述した４００ｎｍ以下
の波長範囲にある紫外線のほかに、４００ｎｍ〜７８０
ｎｍの可視光と、７８０ｎｍ以上の赤外光が含まれてお
り、太陽光中で上記各光が占める割合は、紫外線が全体
の約６％、可視光が約５２％、赤外光が約４２％である
。このように、可視光は紫外線に比べて光量が可成り多
いため、紫外線よりも容易に検出することができる。 そして、可視光線量と紫外線量の比あるいは赤外光線量
と紫外線量の比は場所に関係なく略一定の関係を示す。 例えば、太陽光中の可視光ｆｆ（４００〜７００ｎｍ）
と紫外線量（３００〜４００ｎｍ）の関係は第５図に示
すような関係にあり、可視光線量をｘ（Ｊ／ｃｍ２）と
すると、紫外線量Ｙ（Ｊ／ｃｍ２）は、 ｙ＃０．１３６ｘｘ−０，２９２＝１４）の関係式で近
似的に求めることができる。 また、全紫外線量と紫外線Ａ波量の関係あるいは全紫外
ｖＡ量と紫外線Ｂ波量の関係も、第４図に基づいて説明
した（３）式で表すことができる。 従って、上記（３）および（４）式をメモリ１４に予め
記憶させておけば、上記可視光線センサ素子ｌで受光し
た可視光線量に基づいてマイクロプロセッサ１３が上記
（４）式を実行することにより、紫外線Ｉｙ（Ｊ／ｃｍ
”）が求められ、また、上記式（３）を実行することに
より、紫外線Ｂ波量が求められる。そして、上述の場合
と同様に、求められた紫外線エネルギー量を闇値を比較
し、この闇値を上記紫外線エネルギー量が越えた時点で
マイクロプロセッサ１３から警報信号が出力されて表示
部１６およびアラーム１７が動作する。 第６図にはこの発明を商品化する場合の具体例を示す斜
視図であり、第６図（Ａ）は携帯用置物形式、第６図（
Ｂ）は腕時計式、第６図（Ｃ）は帽子にピンまたはフッ
ク止め等で取付けられたバッチ式、第６図（Ｄ）は広告
塔形式としたそれぞれの紫外線センサ本体２５を示し、
この紫外線センサ本体２５内に第１図の紫外線センサ回
路が組込まれ、かつ、その紫外線センサ本体２５の表面
にセンサ素子ｌの受光部（紫外線または可視光線透過フ
ィルタ２）と闇値設定機構（設定用嫡子）１５および表
示部１６、アラーム１７、電ａ２０のスイッチをそれぞ
れ表出させた構成としている。 以上において、第６図（Ａ）〜（Ｃ）の紫外線センサ本
体２５は容易に携帯でき、使用に際しては使用者の皮膚
の強さに応じた闇値を設定嫡子１５により設定し、スタ
ートスイッチ２０を押して日光浴する傍らに置いておく
。もって、表示部１６およびアラーム１７の作動による
警報時点で日光浴をやめることにより、過剰日光浴によ
る皮膚の損傷を未然に防止できる。第６図（Ｄ）の場合
は、海辺やスポーツ会場などに設置され、表示部１６や
アラーム１７は人目につくようにし、使用に際しては１
日ごとにリセットし、現在の照度での日光浴可能時間や
成る時刻からの積算量などを表示部１６でメンセージな
どを順次表示させたり、アラーム１７による音声で知ら
せる。
以上のように、この発明によれば、太陽光に含まれた所
定波長範囲の照射光を受光し、該受光量に基づいて特定
波長の特定光線量を演算により求め、この特定光線量か
ら人体に有害な紫外線エネルギー量を算出できるので、
この算出された紫外線エネルギー量を基に警報信号を取
り出すことができ、これによって、過剰日光浴による皮
膚の損傷を未然に防止できるという効果が得られる。
定波長範囲の照射光を受光し、該受光量に基づいて特定
波長の特定光線量を演算により求め、この特定光線量か
ら人体に有害な紫外線エネルギー量を算出できるので、
この算出された紫外線エネルギー量を基に警報信号を取
り出すことができ、これによって、過剰日光浴による皮
膚の損傷を未然に防止できるという効果が得られる。
第１図はこの発明の一実施例による紫外線測定装置のシ
ステムブロック図、第２図はセンサ素子の概略的な側面
図、第３図は太陽光中の分光照射照度スペクトル図、第
４図は全紫外線量と紫外線Ｂ波との関係を示す図、第５
図は太陽光中の可視光線量と紫外線量の関係を示す図、
第６図はこの発明を商品化する場合の具体例を示す斜視
図である。 図において、■はセンサ素子、１０信号処理回路、１３
はマイクロプロセッサ（演算回路）、１６は表示部（警
報手段）１７はアラーム（警報手段）である。 特 許 出 願 人 山武ハネウェル株式会社（外２
名） 第３図 波長（ｎ−） 第４図 全紫外線量（Ｊ／ｃｓ”） 第５図 可視光線１ｉ（Ｊ／ｃｓ＋’） 第６図 ｍ６図 （Ａ） （Ｂ） （Ｃ） （Ｄ） 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 特願昭６３−９１１６１号２、発
明の名称 太陽光の紫外線測定方法およびその装置３、補正をする
者 事件との関係 特許出願人 住所
ステムブロック図、第２図はセンサ素子の概略的な側面
図、第３図は太陽光中の分光照射照度スペクトル図、第
４図は全紫外線量と紫外線Ｂ波との関係を示す図、第５
図は太陽光中の可視光線量と紫外線量の関係を示す図、
第６図はこの発明を商品化する場合の具体例を示す斜視
図である。 図において、■はセンサ素子、１０信号処理回路、１３
はマイクロプロセッサ（演算回路）、１６は表示部（警
報手段）１７はアラーム（警報手段）である。 特 許 出 願 人 山武ハネウェル株式会社（外２
名） 第３図 波長（ｎ−） 第４図 全紫外線量（Ｊ／ｃｓ”） 第５図 可視光線１ｉ（Ｊ／ｃｓ＋’） 第６図 ｍ６図 （Ａ） （Ｂ） （Ｃ） （Ｄ） 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 特願昭６３−９１１６１号２、発
明の名称 太陽光の紫外線測定方法およびその装置３、補正をする
者 事件との関係 特許出願人 住所
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）太陽光に含まれた所定波長範囲の照射光を受光し
て該受光量を検出し、該受光量から特定波長範囲内の特
定光線量を演算により算出し、かつ、この特定光線量か
ら人体に有害な紫外線エネルギー量を算出することを特
徴とする太陽光の紫外線測定方法。 （２）上記照射光は太陽光中の可視光であり、上記特定
光線は太陽光中の紫外線である請求項１記載の太陽光の
紫外線測定方法。 （３）上記照射光が所定波長範囲内の紫外線であり、上
記特定光線は特定波長範囲内における波長の長い紫外線
または波長の短い紫外線である請求項１記載の太陽光の
紫外線測定方法。 （４）上記照射光は太陽光中の可視光であり、上記特定
光線は特定波長範囲内における波長の長い紫外線または
波長の短い紫外線である請求項１記載の太陽光の紫外線
測定方法。（５）太陽光中の所定波長範囲内の照射光を
受光して該受光量に応じた電気信号を出力するセンサ素
子と、このセンサ素子の出力信号を入力して信号処理を
行う信号処理回路と、この信号処理回路からの入力信号
により上記受光量から特定光線量を演算により求め、求
められた特定光線量から人体に有害な紫外線エネルギー
量を算出する演算回路とを備えた太陽光の紫外線測定装
置。 （６）上記演算回路は、算出した有害紫外線エネルギー
量が設定値に達した時点で警報を発する警報手段を備え
ている請求項５記載の太陽光の紫外線測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9116188A JPH01262427A (ja) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | 太陽光の紫外線測定方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9116188A JPH01262427A (ja) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | 太陽光の紫外線測定方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01262427A true JPH01262427A (ja) | 1989-10-19 |
Family
ID=14018768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9116188A Pending JPH01262427A (ja) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | 太陽光の紫外線測定方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01262427A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100322005B1 (ko) * | 1998-12-31 | 2002-06-20 | 윤종용 | 이동통신단말기의자외선지수표시장치및방법 |
| JP2004205524A (ja) * | 2004-02-09 | 2004-07-22 | Konami Co Ltd | 携帯装置及び方法 |
| WO2025053273A1 (ja) * | 2023-09-08 | 2025-03-13 | 日本ゼオン株式会社 | 紫外線測定システム、紫外線測定方法及びプログラム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5524665A (en) * | 1978-08-10 | 1980-02-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Sunburn warning device |
-
1988
- 1988-04-13 JP JP9116188A patent/JPH01262427A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5524665A (en) * | 1978-08-10 | 1980-02-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Sunburn warning device |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100322005B1 (ko) * | 1998-12-31 | 2002-06-20 | 윤종용 | 이동통신단말기의자외선지수표시장치및방법 |
| JP2004205524A (ja) * | 2004-02-09 | 2004-07-22 | Konami Co Ltd | 携帯装置及び方法 |
| WO2025053273A1 (ja) * | 2023-09-08 | 2025-03-13 | 日本ゼオン株式会社 | 紫外線測定システム、紫外線測定方法及びプログラム |
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