紫外线测量方法以及紫外线测量装置。使用具有特定光谱灵敏度的紫外线接收元件的紫外线测量方法包括：根据紫外线接收元件的光谱灵敏度和太阳光谱辐射谱对整个区域的估算值进行估算；根据特定作用曲线、光谱灵敏度以及太阳光谱辐射谱对特定区域的估算值进行估算；以及，通过根据所述整个区域的估算值和所述特定区域的估算值对紫外线接收元件所测量的实际测得值进行校正来确定特定紫外线信息。此外，还对根据太阳高度信息而获取的特定紫外线信息进行校正。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种容易地测量在生活环境中存在的紫外线的方法和装置。更具体地，本专利技术涉及一种可以获得特定紫外线信息的紫外线测量方法和紫外线测量装置，该特定紫外线信息例如是直接作用于人体的紫外线量。
技术介绍
近年来，最严重的全球环境问题之一是由于臭氧层的破坏使得地球上的紫外线量不断增加。紫外线会对健康产生严重的影响，例如发生皮肤癌、由于对DNA的破坏而导致感光过敏性的增大，光老化等等。从美容的观点考虑，诸如肝斑、雀斑等对皮肤的影响也是严重的。从美容、医学等方面来考虑，对生活环境中紫外线的测量的必要性日益增大。为了测量紫外线量，需要专门用于这种用途的紫外线测量装置。然而，到处携带这种专用的UV测量装置是很令人厌烦的，鉴于此，传统上无法做到容易地对紫外线进行测量。紫外线对生物体的影响是各式各样的。因此，根据所测得紫外线的涵义，存在表示紫外线量的各种方式。例如，存在一种表示总紫外线量(波长大约290至400nm)的方法、一种使用仅对UVA区域(波长大约320至400nm)具有敏感性的紫外线感测器进行测量的方法、以及一种使用仅对UVB区域(波长大约290至320nm)具有敏感性的紫外线感测器进行测量的方法等等。然而，这些测量紫外线的紫外线感测器不具备与导致各种皮肤晒斑症状的红斑曲线(erythema curve)相匹配的特性，并且不具有在所限定的波长区域中采用增量函数式方式(delta-functionally)获得的测量值，并且针对特定光谱灵敏度曲线中的代表波长的灵敏度被校准。将根据红斑曲线所确定的指数称为UV指数。该UV指数是能量的量，其中将红斑曲线的权重施加于正午附近一个小时的紫外线。通常，将UV指数定量地划分为从太阳紫外线开始的十个数值级，但是按照适合于人们感觉的惯用说法被分为5级。通过对UVB区域中的各波长进行加权来确定UV指数。因此，除了通过根据光谱照度来确定UV指数以外，不能获得精确的值。仅能够通过使用一大的测量设备来实现测量，并且无法容易地实现。此外，相反地，利用具有与红斑紫外线相匹配的光谱灵敏度的测量设备，无法测量诸如UVA等的紫外线，并且存在的问题是，不能注意到通过窗户并且产生大的美容影响(如肝班、雀斑等)的紫外线。因此，目前的情况是，不存在可以容易地测量到特定紫外线信息的方法，并且期待有所改进。
技术实现思路
本专利技术提供了一种紫外线测量方法以及一种紫外线测量装置，其能够始终容易并且便捷地根据预先已知其光谱特性的紫外线接收元件的实际测量值来测量相对于特定作用曲线的特定紫外线信息，并且可以同时测量总的紫外线量。本专利技术的第一方面是一种利用具有特定光谱灵敏度的紫外线接收元件的紫外线测量方法，该方法包括根据紫外线接收元件的光谱灵敏度和太阳光谱辐射谱估算整个区域的估算值；根据特定作用曲线、光谱灵敏度以及太阳光谱辐射光谱估算特定区域的估算值；以及，通过根据整个区域的估算值和特定区域的估算值对紫外线接收元件所测量的实际测得值进行校正，来确定特定紫外线信息。在本专利技术的紫外线测量方法中，根据地球上的紫外线比率不受到天气的很大影响的这一事实，通过紫外线接收元件来测量紫外线，并且通过例如用实际测得的值乘以整个区域的估算值和特定区域的估算值之比来进行校正。因此，可以简单地并且通过一简单的结构，而与天气无关地根据一实际测得值来获得特定的紫外线信息，并且同时还可以获得紫外线的总量。在透射通过同温层的紫外线的波长分布中，通过臭氧层的透射距离根据太阳的高度而不同。因此，通过根据太阳高度信息对特定紫外线信息进行校正，可以获得任意太阳高度的紫外线信息。因此，可以与天气无关地获得与某一位置和某一日期及时间对应的特定紫外线信息。通过这种方式，可以获得直接作用在人体上的紫外线量。注意，可以选择除了红斑曲线以外的受紫外线影响的任意作用曲线(如影响DNA等的作用曲线)作为作用曲线。本专利技术的第二方面提供了一种紫外线测量装置，其具有具有特定光谱灵敏度的紫外线接收元件；存储机构，存储整个区域的估算值和特定区域的估算值，所述整个区域的估算值是根据紫外线接收元件的光谱灵敏度和太阳光谱辐射谱而估算的，而所述特定区域的估算值是根据特定作用曲线、光谱灵敏度以及太阳光谱辐射谱而估算的；以及，校正机构，通过以根据紫外线接收元件的光谱灵敏度和太阳光谱辐射谱所估算的整个区域的估算值和根据特定作用曲线、光谱灵敏度以及太阳光谱辐射谱所估算的特定区域的估算值为基础，对由紫外线接收元件测量的实际测量值进行校正，来确定特定紫外线信息。在本专利技术的紫外线测量装置中，如上所述，可以根据预先已知其光谱特性的紫外线接收元件的实际测量值容易并且便捷地测量相对于特定作用曲线的特定紫外线信息，同时可以测量紫外线的总量。附图说明图1是示出与本专利技术的实施例有关的紫外线接收元件的实际测量值和红斑值、光谱灵敏度以及太阳光谱的曲线图。图2是示出与本专利技术的实施例有关的紫外线波长和相对影响度之间的关系(即红斑曲线)的曲线图。图3是示出与本专利技术的实施例有关的紫外线测量装置的结构的结构简图。图4是示出与本专利技术的实施例有关的紫外线测量装置的紫外线测量处理流程的流程图。具体实施例方式由于被氧吸收，所以到达地球的太阳光的紫外线(太阳红外线)具有大于200nm的波长。此外，同温层的臭氧吸收波及从360nm至300nm的波长范围。其中，波长为320nm或更小的紫外线的臭氧吸收较强，并且将波长为320nm或更小的紫外线称为UVB，将波长为400nm至320nm的紫外线称为UVA。据已发表的资料显示，在太阳紫外线中，在相同的日期和时间上的UVB和UVA的比率基本保持恒定而与天气无关。根据穿过同温层的臭氧层时所吸收的量来确定UVB的量。因而，由于地球上的紫外线的波长范围较窄，所以，散射和反射中与波长相关的差异可以忽略，并且可以认为该UVB量不会受到天气的显著影响。因此，可以通过对由预先已知其光谱灵敏度特性(例如200nm至700nm)的紫外线元件所测量的实际测量值(在对流层下)应用一个权重(其针对于所需区域的各个波长)来确定特定区域的紫外线信息，从而利用根据太阳光谱和光谱灵敏度所确定的紫外线的整个区域的估算值和紫外线的特定区域的估算值之比来进行校正。即，例如，当特定区域的估算值是根据红斑曲线的估算值(红斑紫外线估算量)时，则该估算红斑紫外线量是根据一实际测量值而估算的，并且可以确定UV指数。该UV指数可以根据通过将紫外线接收元件的光谱特性乘以太阳光谱而确定的紫外线强度、通过将所测量的紫外线强度乘以作为权重的红斑曲线所获得的紫外线强度、以及该实际测量值来确定。接下来，将详细说明用于根据实际测量值UV0确定特定紫外线测量值(特定紫外线信息)UV(λ)的校正过程。首先，通过以下公式来确定具有特定作用曲线的区域的特定紫外线测量值UV(λ)，UV(λ)＝∑F(λ)S(λ)R(λ) 公式(1) 其中，F是权重(例如红斑曲线)，S是紫外线接收元件的光谱灵敏度，而R是太阳的光谱辐射强度。因此，如果F(λ)＝1，则将整个区域的估算值UV1(其根据太阳光谱和紫外线接收元件的光谱灵敏度而估算)表示为以下公式，UV1＝∑S(λ)R(λ) 公式(2)将特定区域的估算值UVF(其根据特定作用曲线、紫外线接收元件的光谱灵敏度以及太阳本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用具有特定光谱灵敏度的紫外线接收元件的紫外线测量方法，所述方法包括：根据紫外线接收元件的光谱灵敏度和太阳光谱辐射谱估算整个区域的估算值；根据特定作用曲线、光谱灵敏度以及太阳光谱辐射谱估算特定区域的估算值；以及， 通过根据所述整个区域的估算值和所述特定区域的估算值对紫外线接收元件所测量的实际测得值进行校正，来确定特定紫外线信息。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：八木茂，
申请(专利权)人：富士施乐株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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