この計算ツールでできること
「ビーム角からスポット径を求める計算ツール」は、照明器具のビーム角と照射距離を入力するだけで、壁や床に当たる光の円（スポット）の直径を割り出します。舞台照明、写真撮影、建築照明、LEDダウンライトのレイアウト設計などで幅広く使われ、器具を取り付ける前に「光の広がりがどのくらいになるか」を事前に確認できます。
使い方
まずビーム角を度（°）で入力します。これは多くの照明器具のスペックシートに記載されており、10°・25°・36°・60° などがよく使われる値です。次に、器具から照射面までの距離をメートルで入力してください。これだけで、スポット径・半径・照射面積が一度に求められます。
計算式の解説
光は中心線を軸に円すい状に左右対称に広がります。距離 \(d\) の位置でのスポットの半径は \(d \times \tan(\theta/2)\) で求められます（\(\theta\) は全ビーム角）。半径を2倍すれば直径になります。
$$D = 2 \times d \times \tan\!\left(\frac{\theta}{2}\right)$$
角度を半分にするのは、ビーム角が円すい全体の開き角を表すのに対し、tan の関係式では中心線から端までの角度を使うためです。照射面積は円の公式 \(A = \pi \cdot (D/2)^2\) から計算します。
計算例
ビーム角36°のスポットライトを、壁から2mの位置に取り付けたとします。角度の半分は18°で、\(\tan(18^\circ) \approx 0.32492\)。したがって $$D = 2 \times 2 \times 0.32492 \approx 1.30 \text{ m}$$ となります。照射面積は \(\pi \times (0.65)^2 \approx 1.33 \text{ m}^2\) です。
一般的なビーム角とその広がり
照明メーカーは器具を広いビーム角クラスに分類しています。狭いビーム角は光を狭く明るいプールに集中させ、広いビーム角は同じルーメンをより広い領域に低い強度で分散させます。以下のカテゴリーは、スポットライト、トラック照明、ダウンライト、建築用器具に広く使用されています。
| 分類 | ビーム角 | 一般的な用途 |
|---|---|---|
| 非常に狭いスポット | \(\leq 10^\circ\) | 小さな物体の強調、彫刻のハイライト、ジュエリーディスプレイ、長距離ハイライティング |
| スポット | \(10^\circ\!-\!18^\circ\) | アートワーク、小売製品の特徴、フォーカスされたタスクハイライト |
| ナロー フラッド | \(18^\circ\!-\!28^\circ\) | アクセント照明、フィーチャーパネルの壁面洗浄、ディスプレイケース |
| フラッド | \(28^\circ\!-\!40^\circ\) | 一般的なアクセント照明とタスク照明、キッチンカウンター、作業面 |
| ワイド フラッド | \(40^\circ\!-\!60^\circ\) | 周囲照明、均等なカバレッジ、埋め込み天井ダウンライト |
| 非常にワイド フラッド | \(> 60^\circ\) | 広いアンビエント洗浄、低い天井、広い均一なカバレッジ |
ビーム角（強度がピークの少なくとも50％の円錐）は、より広いフィールド角（ピークの少なくとも10％の強度）とは異なることに注意してください。このページのスポット直径公式は、公開されているビーム角を使用しています。
よくある質問
ビーム角とは？ 光の強さが中心（最大）の50%まで低下する両端の点を結んだ角度のことで、いわば「有効に使える光」の円すいの広がりを表します。
フィート（ft）でも使えますか？ はい。スポット径は、距離に入力した単位と同じ単位で出力されます。距離をフィートで入力すれば結果もフィートで返り、面積は平方フィートになります。
ビーム角とフィールド角の違いは？ フィールド角（強度が50%から10%まで低下する範囲）はビーム角より広く、外側に大きいけれど暗いリングが加わります。明るい中心部だけでなく、照らされる範囲全体を知りたい場合はフィールド角を使ってください。
