(57)【要約】      （修正有）【課題】補正に依存することなく、且つ、大掛かりな機器を導入することなく輝度計の測定値をそのまま測定結果として用いることができる水中放出輝度測定用輝度計の提供。【解決手段】フード１１が内壁が低反射率性を有し、ドーム状に中空を有し、このフード内の中心に検出部１２を設け、水中に浮遊させた場合に、前記フードの端のみを水に浸し、検出部を水に浸さないようにフロート２０を備え、使用者が本輝度計を水面に浮かすことだけでフードの端のみを浸すことができ、水面が昇降してもそれに合わせてフロートが昇降し輝度計本体１３の検出部との水面との距離を一定に保った状態で輝度を測定し、フード内に太陽光及び天空光による水面反射光を受けることなく、水面放出輝度を正確に測定することができる。【選択図】  図７
2005009947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも内壁が低反射率性を有し、ドーム状に中空を有するフード内の中心に光を検出する検出部を設けたことを
特徴とする輝度計。
【請求項２】
前記請求項１に記載の輝度計において、
前記フードの内壁の低反射率性を内壁を黒色にすることで実現したことを
特徴とする輝度計。
【請求項３】
前記フロートを前記請求項１または２に記載の輝度計に備え、
水中にフロートを浮遊させた場合に、前記フードの端のみを水に浸し、検出部を水に浸さない状態とすることを
特徴とする輝度計。
【請求項４】
前記フロートを前記請求項１または２に記載の輝度計に備え、
水中にフロートを浮遊させた場合に、水面とフードとに覆われた空間がフード外の太陽光若しくは天空光から光を受けないようにしたことを
特徴とする輝度計。
【請求項５】
前記請求項１ないし４に記載の輝度計と、ＧＰＳレシーバ、照度計及び傾斜計の内少なくとも一つとを備える輝度測定システムにおいて、輝度計からの輝度と、ＧＰＳレシーバからの位置情報、照度計からの照度及び傾斜計からの傾斜角の内少なくとも一つとからなる測定情報を収集し、かかる測定情報から任意の測定条件を満たす情報のみを抽出することを
特徴とする輝度測定システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、輝度を測定する輝度計に関し、特に、水中放出輝度を測定する輝度計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の輝度計を用いた水中放出輝度の測定方法は、水中の深さ方向に対する輝度を随時測定し、深い方向から浅い方へ外挿するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の水中放出輝度の測定方法は、以上のように構成されていたため、水中における深さ方向の輝度変化を計測することはできるものの、大気と水中との屈折率の違いから生じる水面での光の減少率を考慮して水中放出輝度を求めなければならないという課題を有する。また、簡易に従来技術を改良した水中放出輝度の測定方法として、なんの工夫もなく通常の輝度計を用いて水上での測定をすることも考えられるが、太陽から直接照射される太陽光や雲等を介して照射される天空光の水面反射光を水中から放出される光である水中放出光と共に輝度計が検出してしまうために、正確に輝度を得ようとするならばかかる太陽光及び天空光の水面反射光を考慮して測定結果を出力しなければならなりという課題を有する。以上のように、実際に検出された測定情報に対して補正をする場合には、かかる補正をする処理分だけ機器等も割高となりさらに大きくなる。また、補正をする場合かかる補正方法に精度が依存するだけでなく、補正方法によっては測定環境を著しく制限する必要もある。
【０００４】
本発明は前記課題を解決するためになされ、補正に依存することなく、且つ、大掛かりな機器を導入することなく輝度計の測定値をそのまま測定結果として用いることができる水中放出輝度の測定する輝度計を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る輝度計は、少なくとも内壁が低反射率性を有し、ドーム状に中空を有するフード内の中心に光を検出する検出部を設けたものである。このように本発明においては、フードの少なくとも内壁が低反射率性を有し、ドーム状に中空を有し、このフードを内の中心に輝度計本体の検出部を設けているので、使用者が本輝度計を水面にフードの端のみを浸し水面と輝度計本体の検出部の距離を一定に保った状態で輝度を測定することで、フード内に太陽光及び天空光による水面反射光を受けることなく、フード内で水面から放出される光がフードの内壁及び検出部に照射され、低反射性を有するためフードの内壁で光を吸収しつつ反射を抑え、内壁で反射した光である内壁反射光及び内壁反射光による海面反射光の影響を極力受けない状態で検出部が光を検出することができ、水面放出輝度を正確に測定することができる。なお、輝度計が測定する輝度の単位としては複数のものがあるが、例えば、［Ｗｍ−２ｓｒ−１］である。
【０００６】
また、本発明に係る輝度計は必要に応じて、前記フードの内壁の低反射率性を内壁を黒色にすることで実現したものである。このように本発明においては、フードの内壁を黒色としているので、使用者が本輝度計を水面にフードの端のみを浸し水面と輝度計本体の検出部の距離を一定に保った状態で輝度を測定することで、フード内に太陽光及び天空光による水面反射光を受けることなく、フード内で水面から放出される光がフードの内壁及び検出部に照射され、黒色となって低反射性を有するためフードの内壁で光を吸収しつつ反射を抑え、内壁反射光及び内壁反射光による海面反射光の影響を極力受けない状態で検出部が光を検出することができ、水面放出輝度を正確に測定することができ、内壁を黒色とするだけでも光を吸収することができ容易に行うことができる。暗色であれば、黒色でなくとも略同等レベルの効果を得ることができる。
【０００７】
また、本発明に係る輝度計は必要に応じて、前記フロートを前記輝度計に備え、水中にフロートを浮遊させた場合に、前記フードの端のみを水に浸し、検出部を水に浸さない状態とするものである。このように本発明においては、フードが少なくとも内壁が低反射率性を有し、ドーム状に中空を有し、このフード内の中心に検出部を設け、水中に浮遊させた場合に、前記フードの端のみを水に浸し、検出部を水に浸さないようにフロートを備えているので、各構成要素の重さを考慮してフロートを設計しており、使用者が本輝度計を水面に浮かすことだけでフードの端のみを浸すことができ、水面が昇降してもそれに合わせてフロートが昇降し輝度計本体の検出部との水面との距離を一定に保った状態で輝度を測定することで、フード内に太陽光及び天空光による水面反射光を受けることなく、フード内で水面から放出される光がフードの内壁及び検出部に照射され、低反射性を有するためフードの内壁で光を吸収しつつ反射を抑え、内壁反射光及び内壁反射光による海面反射光の影響を極力受けない状態で検出部が光を検出することができ、使用者が検出部と水面との距離を一定に保たせるという行為を行わなくてよく使用者の負担を軽減しつつ水面放出輝度を正確に測定することができる。また、フロートを若干大きな浮力が得られるように設計し（例えば、海水でなく水においてフードの端のみを浸すぐらいの浮力が働くように設計する）、随時おもりを輝度計に載せることができる構成とすることもでき、微調整をおもりですることでどのような海面においてもフードの端のみを浸し、検出部と水面との距離を一定に保つことができる。また、フードの端のみを浸すとあるが、水中に浮遊させた場合に、検出部周辺を含むフードの中空の一部が水に浸さなければよく、例えば、フードの端から水中に浸していきフードの中間まで水に浸したとしても検出部周辺を含むフードの中空の一部が浸されていなければよい。
【０００８】
また、本発明に係る輝度計は必要に応じて、前記フロートを前記輝度計に備え、水中にフロートを浮遊させた場合に、水面とフードとに覆われた空間がフード外の太陽光若しくは天空光から光を受けないようにしたものである。
【０００９】
また、本発明に係る輝度測定システムは、前記輝度計と、ＧＰＳレシーバ、照度計及び傾斜計の内少なくとも一つとを備える輝度測定システムにおいて、輝度計からの輝度と、ＧＰＳレシーバからの位置情報、照度計からの照度及び傾斜計からの傾斜角の内少なくとも一つとからなる測定情報を収集し、かかる測定情報から任意の測定条件を満たす情報のみを抽出するものである。このように本発明においては、フードが少なくとも内壁が低反射率性を有し、ドーム状に中空を有し、このフード内の中心に検出部を設け、水中に浮遊させた場合に、前記フードの端のみを水に浸し、検出部を水に浸さないようにフロートを備えフロートの上面と接合した構成の輝度計を用い、さらに、ＧＰＳレシーバー及び照度計を備えたので、各構成要素の重さを考慮してフロートを設計しており、使用者が本輝度計を水面に浮かすことだけでフードの端のみを浸すことができ、水面が昇降してもそれに合わせてフロートが昇降し輝度計本体の検出部との水面との距離を一定に保った状態で輝度を測定することで、フード内に太陽光及び天空光による水面反射光を受けることなく、フード内で水面から放出される光がフードの内壁及び検出部に照射され、低反射性を有するためフードの内壁で光を吸収しつつ反射を抑え、内壁反射光及びこの内壁反射光による海面反射光の影響を極力受けない状態で検出部が輝度を測定することができ、水面放出輝度を正確に測定することができる。なお、照度計が測定する照度の単位としては複数のものがあるが、例えば、［Ｗｍ−２］である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（本発明の第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る輝度計について図１ないし図３に基づいて説明する。図１は本実施形態に係る輝度計の正面図、図２は本実施形態に係る輝度計の使用動作説明図、図３は本実施形態に係る輝度計の側面図及び一使用状態図である。図１中の一点鎖線は想定する海面を示す。
前記各図において、本実施形態に係る輝度計１０は、少なくとも内壁が低反射率性を有し、ドーム状に中空を有するフード１１内の中心に光を検出する検出部１２を設け、円滑に水中放出輝度を測ることができるように、輝度計本体１３の末端周辺に回動自在に吊るすための回動吊具１４に係合させ、この回動吊具１４の上部中心部分をロープ１６で吊るした構成である。
【００１１】
前記フード１１の内壁は、黒色に配色されており、光が照射されたときに光を反射する割合が他の色と比べて少なく低反射性を有している。フード１１の内壁によってドーム型の中空を形成しその中心部に検出部１２を設けているが、これはドーム型であれば下方から射光してくる光がフード１１の内壁を低反射性としても若干反射し、反射する光が中心部に設けた検出部１２の検出対象以外の光がほとんど検出されないようにしているためである。具体的に、このドーム型の中空を有するフード１１を用いた優位な点を説明するために通常考えられる矩形型の中空を有するフード１１を用いたと比較して説明する。矩形型の中空を有するフード１１の場合に、下方面から散乱光が射光しかかる散乱光がフード１１の内壁に照射され、照射された光の一部が内壁の黒色によって吸収され、一方でかかる内壁で光の一部が反射されその中の一部の光が検出部１２の検出対象となる。ドーム型の中空を有するフード１１の場合に、下方面から散乱光が射光しかかる散乱光がフード１１の内壁に照射され、照射された光の一部が内壁の黒色によって吸収され、一方でかかる内壁で光の一部が反射されるが、この反射された光のほとんどが鉛直上方向にいくことなく検出部１２の検出に反射光が与える影響を最小限に抑えている。したがって、反射光が検出部１２の検出に与える影響が少ないことから、ドーム型の中空を有するフード１１が優れている。なお、図１においては、断面が半円のドーム型の中空を有するフード１１を表しているが、これに限らず、ドーム型であればどのような形状でもよい。
【００１２】
フード１１の外壁は、好ましくはフード１１自体を薄く形成するべく、内壁に沿った形状が望ましい。これは、フード１１自体を薄く形成すればするほど、フード１１によって太陽光及び天空光を遮り影となる部分が最小限で済み、精度の高い測定結果を得ることができるからである。また、フード１１の内壁は黒色とし低反射率性を実現したが、検出部１２と測定の観点から直接関係を有しないフード１１の外壁は黒色でなくてもよい。
輝度計本体１３は、光を検出できる検出部を有するものであればどのようなものでも構わないが、検出部１２が耐水処理をなされていることが好ましい。また、本実施形態に係る輝度計本体１３は、測定状態で、下端に検出部１２を有し、上端に検出部１２で測定した輝度の情報を外部に出力するためのインタフェースを有している。このインタフェースに通信ケーブル１５が接続されている。
【００１３】
次に、本実施形態に係る輝度計の使用動作について説明する（図２参照。この図２で船の影が輝度計１０にかからないように太陽と対向する位置で測定している）。この輝度計１０を、使用者は船上からロープ１６を垂らす。使用者がロープ１６を垂らしたときに、輝度計本体１３が鉛直下方向を向いていないとしても、暫くすると、回動吊具１４により輝度計本体１３が回動自在にされており、輝度計本体１３の自重により鉛直下方向を向くようになる（図３（ｂ）から図３（ａ）へ自然に鉛直下方向を検出部が向くようになる）。輝度計１０のフード１１の端が水についたことを確認して輝度計本体１３に輝度の測定を指示する。この指示は例えば、通信ケーブル１５を介して接続される図示しないコンピュータが使用者の指示を受けて輝度計本体１３に測定開始の制御信号を送り、輝度計本体１３が測定開始の制御信号を受け輝度の測定を行う。測定後通信ケーブル１５を介してコンピュータに測定した輝度を送る。ここで、輝度計本体１３が輝度を送るということは、輝度に関する情報を輝度計本体１３で計算してコンピュータに送るということになるが、輝度に関する情報をコンピュータに送りコンピュータの方で計算し、輝度、輝度分布及び輝度スペクトルを求めたり、図表化することもできる。また、輝度計本体１３とは別に輝度計１０に記憶装置を設けることもでき、無人測定が可能となった場合に、長期間測定した輝度を記録することができる。
【００１４】
このように本実施形態に係る輝度計によれば、フード１１が少なくとも内壁が低反射率性を有し、ドーム状に中空を有し、このフード１１を内の中心に輝度計本体１３の検出部１２を設け、円滑に水中放出輝度を測ることができるように、輝度計本体１３の末端周辺に回動自在に吊るすための回動吊具１４に係合させ、この回動吊具１４の上部中心部分をロープ１６で吊るしているので、輝度計本体１３の自重により回動吊具１４に吊るされている輝度計本体１３が鉛直下方向を向き、使用者が本輝度計１０を水面にフード１１の端のみを浸し水面と輝度計本体１３の検出部１２の距離を一定に保った状態で輝度を測定することで、フード内に太陽光及び天空光による水面反射光を受けることなく、フード１１内で水面から放出される光がフード１１の内壁及び検出部１２に照射され、低反射性を有するためフード１１の内壁で光を吸収しつつ反射を抑え、内壁反射光及びこの内壁反射光による海面反射光の影響を極力受けない状態で検出部１２が輝度を測定することができ、水面放出輝度を正確に測定することができる。
【００１５】
（本発明の第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る輝度計について図４ないし図６に基づいて説明する。図４は本実施形態に係る輝度計の正面図、図５は本実施形態に係る輝度計の使用動作説明図、図６は本実施形態に係る輝度計の正面図である。ただし、便宜上ばね１７とフード１１の状態をみることができるように円柱箱１８及びフロート２０を断面形状とし点線で表した。図４及び図６中の一点鎖線は想定する海面を示す。
【００１６】
前記各図において本実施形態に係る輝度計１０は、少なくとも内壁が低反射率性を有し、ドーム状に中空を有するフード１１内の中心に光を検出する検出部１２を設け、輝度計本体１３の上端にばね１７の一端を接合し、輝度計本体１２の直径より若干大きい直径の円柱の中空を有する円柱箱１８にばね１７の他端を接合し、輝度計本体１３に３本の鉤状のフロート継ぎ手１９の一端を輝度計本体１３の中央付近に接合し、フロート継ぎ手１９の他端をドーナツ状のフロート２０に接合し、フロート２０の中心部に輝度計本体１３が位置し、円柱箱１８の末端周辺に回動自在に吊るすための回動吊具１４に係合させ、この回動吊具１４の上部中心部分をロープ１６で吊るした構成である。
【００１７】
前記ばね１７とフロート２０とは、輝度計１０を水面に浮遊させたときに、ばね１７の張力とフロート２０の浮力によりフード１１の端のみが水に浸るようにしており、海面に浮かばせたときに波による海面の昇降に合わせてフロート１１が正確に昇降するようにし、常時、検出部と水面との距離を一定にするようにしている。
【００１８】
次に、本実施形態に係る輝度計の使用動作について説明する（図５参照。この図５で輝度計１０の構成が複雑となり前記第１の実施形態に係る輝度計と比べ重量が増したので船から輝度計を吊り下げる構成とした。）。この輝度計１０を、使用者は船上からロープを垂らし、輝度計１０のフード１１の端が水についたことを確認して輝度計本体１３に輝度の測定を指示する。
【００１９】
このように本実施形態に係る輝度計によれば、フード１１が少なくとも内壁が低反射率性を有し、ドーム状に中空を有し、このフード１１内の中心に検出部１２を設け、輝度計本体１３の上端にばね１７の一端を接合し、円柱箱１８にばね１７の他端を接合し、輝度計本体１３に３本の鉤状のフロート継ぎ手１９の一端を輝度計本体１３の中央付近に接合し、フロート継ぎ手１９の他端をフロート２０に接合し、フロート２０の中心部に輝度計本体１３が位置し、円柱箱１８の末端周辺に回動自在に吊るすための回動吊具１４に係合させ、この回動吊具１４の上部中心部分をロープ１６で吊るしたので、円柱箱１８等の自重により回動吊具１４に吊るされている円柱箱１８が鉛直下方向を向き同時に検出部１２も鉛直下方向を向き、使用者が本輝度計１０を水面にフード１１の端のみを浸すことで水面が昇降してもそれに合わせてばね１７が伸縮し輝度計本体１３の検出部１２との水面との距離を一定に保った状態で輝度を測定することで、フード内に太陽光及び天空光による水面反射光を受けることなく、フード１１内で水面から放出される光がフード１１の内壁及び検出部１２に照射され、低反射性を有するためフード１１の内壁で光を吸収しつつ反射を抑え、内壁反射光及びこの内壁反射光による海面反射光の影響を極力受けない状態で検出部１２が輝度を測定することができ、水面放出輝度を正確に測定することができる。
【００２０】
なお、本実施形態に係る輝度計においては、フロート継ぎ手１９の一端を輝度計本体１３に接合したが、図６に示すように、フロート継ぎ手１９の一端を円柱箱１８の側面に接合することもでき、フロート２０により輝度計１０全体が水面の昇降に合わせて動くと共に、輝度計本体１３とフード１１部分がさらに水面の昇降に合わせて微小に昇降し、正確に水面と検出部１２との距離を一定に保つことができ、正確に輝度を測定することができる。ここで、輝度計本体１３とフード１１部分が水面の昇降に合わせて容易に昇降することができるように、輝度計本体１３及びフード１１の重さ、フード１１の材質、フード１１の内空による浮力及びばね１７の張力を考慮してフード１１の端のみが水面に浸るようにする。
【００２１】
（本発明の第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る輝度計について図７又は図８に基づいて説明する。図７は本実施形態に係る輝度計の正面図、図８は本実施形態に係る輝度計の使用動作説明図である。ただし、便宜上ばね１７とフード１１の状態をみることができるようにフロート２０及び一の支柱２３を断面形状とし点線で表した。図７中の一点鎖線は想定する海面を示す。
【００２２】
本実施形態に係る輝度計１０は、少なくとも内壁が低反射率性を有し、ドーム状に中空を有するフード１１内の中心に検出部１２を設け、輝度計本体１３の上端付近を固定部材２１で固定し、この固定部材２１と接合する接合部剤２２を介して三角錐の斜辺に相当する支柱２３と固定部材２１とが接合され、かかる支柱２３に下端をドーナツ状のフロート２０の上面と接合した構成である。
【００２３】
このフロート２０は海面に浮かべたときに、フード１１の端のみが水に浸るように、輝度計本体１３、固定部材２１、支柱２３、接合部剤２２等の重さを考慮して形成されている。また、ドーナツ状にしたのは、太陽光及び天空光がフロート２０により遮られ、このことより検出部１２が検出対象としている領域の水中放出輝度に与える影響を考慮したものである。望ましくは、フロート２０の中心に形成された円穴は大きい方がよく、また、支柱２３も同様の理由からなるべく細いものがよい。さらに、各構成要素の重さによりフロート２０の大きさが決定されるため、出来る得る限り各構成要素の重さは軽い方がよい。
【００２４】
次に、本実施形態に係る輝度計の使用動作について説明する。この輝度計１０を、海面に浮かべ、輝度計１０のフード１１の端が水についたことを確認して輝度計本体１３に輝度の測定を指示する。
本実施形態に係る輝度計は、前記第１の実施形態に係る輝度計１０と異なり、使用者は浮かべた後は、なんら輝度計１０に手を触れることなく、任意のタイミングで輝度を測定することができる。また、使用者の手を借りることなく、長時間に渡って輝度を測定することができるため、連続した時系列の輝度分布を得ることができる。
【００２５】
このように本実施形態に係る輝度計によれば、フード１１が少なくとも内壁が低反射率性を有し、ドーム状に中空を有し、このフード１１内の中心に検出部１２を設け、輝度計本体１３の上端付近を固定部材２１で固定し、この固定部材２１と接合する接合部剤２２を介して三角錐の斜辺に相当する支柱２３と固定部材２１とが接合され、かかる支柱２３に下端をドーナツ状のフロート２０の上面と接合したこのフード１１内の中心に検出部１２を設け、輝度計本体１３の上端にばね１７の一端を接合し、円柱箱１８にばね１７の他端を接合し、輝度計本体１３に３本の鉤状のフロート継ぎ手１９の一端を輝度計本体１３の中央付近に接合し、フロート継ぎ手１９の他端をフロート２０に接合し、フロート２０の中心部に輝度計本体１３が位置させたので、各構成要素の重さを考慮してフロート２０を設計しており、使用者が本輝度計１０を水面に浮かすことだけでフード１１の端のみを浸すことができ、水面が昇降してもそれに合わせてフロート２０が昇降し輝度計本体１３の検出部１２との水面との距離を一定に保った状態で輝度を測定することで、フード１１内で水面から放出される光がフード１１の内壁及び検出部１２に照射され、低反射性を有するためフードの内壁で光を吸収しつつ反射を抑え、内壁反射光及びこの内壁反射光による海面反射光の影響を極力受けない状態で検出部１２が輝度を測定することができ、水面放出輝度を正確に測定することができる。
【００２６】
（本発明の第４の実施形態）
本実施形態に係る第４の発明に係る輝度計について図９又は図１０に基づいて説明する。図９は本実施形態に係る輝度計の正面図、図１０は本実施形態に係る輝度計の使用動作説明図である。ただし、便宜上ばね１７とフード１１の状態をみることができるようにフロート２０及び一の支柱２３を断面形状とし点線で表した。図９中の一点鎖線は想定する海面を示す。
【００２７】
本実施形態に係る輝度測定システムは、前記第３の実施形態に係る輝度計１０を用い、この輝度計１０において支柱２３の先端が結集している頂点部分にＧＰＳレシーバー２４を設け、使用者が船乗している船の登頂部（例えば無線機のアンテナ）に照度計２５を備え、これら輝度計本体１３、ＧＰＳレシーバ２４及び照度計２５とをコンピュータ（図示しない）に通信ケーブル１５により接続した構成である。
【００２８】
ＧＰＳレシーバ２４を設けたのは、輝度計１０の正確な位置を知るためである。水中放出輝度が太陽光度によっても変化し、ＧＰＳレシーバ２４に備えＧＰＳシステムによって各時間での位置を知ることができれば、太陽光度及び方位を計算することができ、水中放出輝度から水中の状態を知るための補正に用いることができるからである。
【００２９】
照度計２５は登頂部に備えられているが、これは輝度計１０周辺の照度を測定するためである。輝度が太陽光及び天空光の状態によって変化することに鑑み太陽光及び天空光から輝度計１０周辺の照度を測定することで、より水中の状態を正確に知ることができる。すなわち、ある時刻で雲が厚くかかっており照度が少ない状態での輝度と、他の時刻で雲一つなく照度が高い状態での輝度とでは輝度の差が大きく、水中の環境状態の変移、他の水域との比較を調査するための情報としては望ましくは同一照度であることが好ましいからである。具体的には、ある水域で年毎に輝度を測定している場合に、ある年のある時期に照度が高い状態で輝度が高く測定され、翌年の同時期に照度が低い状態で輝度が低く測定されたとしても、それは環境変化によるものよりも照度の違いによって輝度が変化したものと考えられ、どの程度環境変化によるものなのかの違いを判断するのが難しい。
【００３０】
次に、本実施形態に係る輝度計の使用動作について説明する。この輝度計１０を、海面に浮かべ、輝度計１０のフード１１の端が水についたことを確認して輝度計本体１３に輝度の測定開始を指示する。
【００３１】
このように本実施形態に係る輝度測定システムによれば、フード１１が少なくとも内壁が低反射率性を有し、ドーム状に中空を有し、このフード１１内の中心に検出部１２を設け、輝度計本体１３の上端付近を固定部材２１で固定し、この固定部材２１と接合する接合部剤２２を介して三角錐の斜辺に相当する支柱２３と固定部材２１とが接合され、かかる支柱２３に下端をドーナツ状のフロート２０の上面と接合した構成の輝度計を用い、この輝度計１０において支柱２３の先端が結集している頂点部分にＧＰＳレシーバー２４を設け、使用者が船乗している船の登頂部（例えば無線機のアンテナ）に照度計２５を備え、これら輝度計本体１３、ＧＰＳレシーバ２４及び照度計２５とをコンピュータに通信ケーブル１５により接続したので、各構成要素の重さを考慮してフロート２０を設計しており、使用者が本輝度計１０を水面に浮かすことだけでフード１１の端のみを浸すことができ、水面が昇降してもそれに合わせてフロート２０が昇降し輝度計本体１３の検出部１２との水面との距離を一定に保った状態で輝度を測定することで、フード内に太陽光及び天空光による水面反射光を受けることなく、フード１１内で水面から放出される光がフード１１の内壁及び検出部１２に照射され、低反射性を有するためフード１１の内壁で光を吸収しつつ反射を抑え、内壁反射光及びこの内壁反射光による海面反射光の影響を極力受けない状態で検出部１２が輝度を測定することができ、水面放出輝度を正確に測定することができ、さらに、各時間毎に、ＧＰＳレシーバ２４による位置情報、照度計２５にようる照度、輝度計１０による輝度を得ることができ、すなわちさまざま情報を引き出せるメタデータを得ることができる。例えば、ある範囲の照度に対応する輝度のみをメタデータから引き出すことで、測定条件として望ましくない値を排除することができる。特に、輝度と照度から植物プランクトンの量、クロロフィルの濃度を求めることもでき、所望の測定条件下での測定情報を得ることは非常に重要なことである。
【００３２】
なお、本実施形態に係る輝度測定システムにおいては、フードの端が水についたことを確認して輝度の測定開始をしているが、かかる水についたことをセンサーにより検出することもでき、かかるセンサーを用いて着水を確認した後に輝度を測定することもできる。また、かかるセンサーは、輝度計１０本体の検出部１２の周辺に設けることもでき、かかる検出部１２に設けたセンサーが着水を検出した場合には、輝度の測定を止める構成とすることもできる。これは、検出部１２が着水した状態では水中放出輝度を正確に測定することができないからである。
【００３３】
また、本実施形態に係る輝度測定システムにおいては、通信ケーブル１５を用いて照度計２５、ＧＰＳレシーバ２４及び輝度計本体１３からの情報を受けているが、通信ケーブル１５等による有線通信だけでなく、無線通信を用いることもでき、無線通信を用いることでケーブルの取り回しや重さを考慮する必要がなく、輝度を正確に測定することができる。
【００３４】
また、本実施形態に係る輝度測定システムにおいては、照度計２５を輝度計２４に備え、複数の輝度計２４を各海面の位置に載置し、無線により輝度等の測定情報を得ることもでき、各地点での測定情報を集め、時系列に並べることで、測定地点毎の環境状態の比較や、ある測定地点でのある時点の環境状態と同一測定地点での他の時点の環境状態とを比較することで、人工衛星で得られる情報よりスポット的には正確な情報を得ることができ、さらに人工衛星から得られる情報を補完することもでき、また、人工衛星と比べ運用コスト及び初期コストの両方とも大幅に低減することができる。
【００３５】
また、本実施形態に係る輝度測定システムにおいては、傾斜計を輝度本体に備える構成とすることもでき、メタデータとして傾斜角も収集し、ある傾斜角の輝度のみをメタデータから引き出すことで、人工衛星から得られた輝度との比較をすることができる。人工衛星から得られる輝度は人工衛星の海面に対して常に垂直に測定されたものとは限らず、正確に比較をするならば、同じ傾斜角での比較であることが望ましいからである。傾斜計は輝度本体１３内部に備えることもできる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、フードの少なくとも内壁が低反射率性を有し、ドーム状に中空を有し、このフードを内の中心に輝度計本体の検出部を設けているので、使用者が本輝度計を水面にフードの端のみを浸し水面と輝度計本体の検出部の距離を一定に保った状態で輝度を測定することで、フード内に太陽光及び天空光による水面反射光を受けることなく、フード内で水面から放出される光がフードの内壁及び検出部に照射され、低反射性を有するためフードの内壁で光を吸収しつつ反射を抑え、内壁で反射した光である内壁反射光及び内壁反射光による海面反射光の影響を極力受けない状態で検出部が光を検出することができ、水面放出輝度を正確に測定することができるという効果を奏する。
【００３７】
また、本発明においては、フードの内壁を黒色としているので、使用者が本輝度計を水面にフードの端のみを浸し水面と輝度計本体の検出部の距離を一定に保った状態で輝度を測定することで、フード内に太陽光及び天空光による水面反射光を受けることなく、フード内で水面から放出される光がフードの内壁及び検出部に照射され、黒色となって低反射性を有するためフードの内壁で光を吸収しつつ反射を抑え、内壁反射光及び内壁反射光による海面反射光の影響を極力受けない状態で検出部が光を検出することができ、水面放出輝度を正確に測定することができ、内壁を黒色とするだけでも光を吸収することができ容易に行うことができるという効果を有する。
【００３８】
また、本発明においては、フードが少なくとも内壁が低反射率性を有し、ドーム状に中空を有し、このフード内の中心に検出部を設け、水中に浮遊させた場合に、前記フードの端のみを水に浸し、検出部を水に浸さないようにフロートを備えているので、各構成要素の重さを考慮してフロートを設計しており、使用者が本輝度計を水面に浮かすことだけでフードの端のみを浸すことができ、水面が昇降してもそれに合わせてフロートが昇降し輝度計本体の検出部との水面との距離を一定に保った状態で輝度を測定することで、フード内に太陽光及び天空光による水面反射光を受けることなく、フード内で水面から放出される光がフードの内壁及び検出部に照射され、低反射性を有するためフードの内壁で光を吸収しつつ反射を抑え、内壁反射光及び内壁反射光による海面反射光の影響を極力受けない状態で検出部が光を検出することができ、使用者が検出部と水面との距離を一定に保たせるという行為を行わなくてよく使用者の負担を軽減しつつ水面放出輝度を正確に測定することができるという効果を有する。
【００３９】
また、本発明においては、フードが少なくとも内壁が低反射率性を有し、ドーム状に中空を有し、このフード内の中心に検出部を設け、水中に浮遊させた場合に、前記フードの端のみを水に浸し、検出部を水に浸さないようにフロートを備えフロートの上面と接合した構成の輝度計を用い、さらに、ＧＰＳレシーバー及び照度計を備えたので、各構成要素の重さを考慮してフロートを設計しており、使用者が本輝度計を水面に浮かすことだけでフードの端のみを浸すことができ、水面が昇降してもそれに合わせてフロートが昇降し輝度計本体の検出部との水面との距離を一定に保った状態で輝度を測定することで、フード内に太陽光及び天空光による水面反射光を受けることなく、フード内で水面から放出される光がフードの内壁及び検出部に照射され、低反射性を有するためフードの内壁で光を吸収しつつ反射を抑え、内壁反射光及びこの内壁反射光による海面反射光の影響を極力受けない状態で検出部が輝度を測定することができ、水面放出輝度を正確に測定することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る輝度計の正面図である。
【図２】第１の実施形態に係る輝度計の使用動作説明図である。
【図３】第１の実施形態に係る輝度計の側面図及び一使用状態図である。
【図４】第２の実施形態に係る輝度計の正面図である。
【図５】第２の実施形態に係る輝度計の使用動作説明図である。
【図６】第２の実施形態に係る輝度計の正面図である。
【図７】第３の実施形態に係る輝度計の正面図である。
【図８】第３の実施形態に係る輝度計の使用動作説明図である。
【図９】第４の実施形態に係る輝度計の正面図である。
【図１０】第４の実施形態に係る輝度計の使用動作説明図である。
【符号の説明】
１０  輝度計
１１  フード
１２  検出部
１３  輝度計本体
１４  回動吊具
１５  通信ケーブル
１６  ロープ
１７  ばね
１８  円柱箱
１９  フロート継ぎ手
２０  フロート
２１  固定部材
２２  接合部剤
２３  支柱
２４  ＧＰＳレシーバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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