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20116月28

マメエコライトの再考

マリンアクアリウム エイジ 13:57
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約束どおり、マメエコライトの再考です。

まず、公式サイトから集めたマメエコライト情報です。

マメエコライトの基板と素子とスペクトル(公称)

マメエコライト情報の機能から抜粋

■色と明るさを自由に調整できます。(42億通り)
■50,000K(ケルビン)まで自由に色温度を設定できます
■自然光に近く、魚や珊瑚、水草、エビ、爬虫類 が美しく発色します
■ハイパワー49Wで淡水、海水のメイン照明として使用できます
※スポット照明ではなく、全体を照らせます
■49Wの強力な光源で水面のきらめきをだせます
※LED数を増やしてLED特有の過剰なきらめきは減らしています
■水温上昇の原因となる遠赤外線成分がありません
■無脊椎動物に悪影響をおよぼす紫外線成分がありません
■タイマー制御で自動に点灯、消灯を行えます
■朝焼けと夕焼けをプログラムにて再現します
■ムーンライトで月夜を演出できます(1677万色)
■光合成に必要な波長域でクロロフィル、褐虫藻の活性化に
■パルス点灯で植物・珊瑚等の成長促進に(周波数調節可能)
(中略)

言及したい箇所が多々ある中で、ひとつだけ、そうひとつだけどうしても言わせてください。
自然光にはまったく近くありませんっ(きっぱり)
これだけで良いです。それ以外は我慢します(汗)

気になるスペクトルです。見やすくトレースしました。
更に、他社のRGB LEDの特性も並べてみました。

マメエコライトと各RGB-LED素子のスペクトル比較

各社のRGB LED情報

メーカー RGB-LED 波長ピーク 光束@120mA
Avago ASMT-MT00 625nm 527nm 470nm 14lm 23.7lm 5.6lm
SSC F50360 625nm 525nm 460nm 12.3lm 22.8lm 4.6lm
kingbright AAAF5051-02 624nm 525nm 457nm 9lm 17lm 6.3lm
Edison EDERTB-1LC6 625nm 525nm 465nm 16.5lm 24.4lm 6.6lm
? ? 650nm 520nm 450nm ? ? ?

* 各社光束は@120mAで算定し直してあります

?はマメエコライトのLED素子です。素子のメーカー・型番が不明につき、公称のスペクトルからトレースした波長ピークしか判りません。

ちなみにここでもひとつだけ言わせてください。
赤LEDで650nmピークと言うのは、ハッキリ言って凄いです。なかなかありません。普通は630nm前後です。しかも青も450nmのロイヤルブルーのようです。それらを採用しているRGB素子ですから、これはかなりユニークな素子を使ってるんだなぁ、と思います。これについては興味があるので、現在のんびりと該当品を検索中です。。。

そして、これらの情報からマメエコライトの光量・スペクトルをシミュレーションする訳ですが、どうしてもあとひとつ情報が足りません。そう、各チップの光束です。そこで、上記の各社RGB素子の光束を参考に、ちょっと贔屓になりますが、少し大盛りの値を設定したいと思います。赤15lm緑25lm橙20lm青10lm、なんてどうでしょう?
で、マメエコライトにはRGB素子×40ヶYBB素子(青+青+橙)×9ヶがそれぞれ最大1Wで乗ってるので、合成スペクトル時の各チップの割合は、

R:40ヶ
G:40ヶ
B:40+9+9=58ヶ
Y:9ヶ

となります。

さて、結果や如何に!?

マメエコライト贔屓目の合成スペクトル

ほら来たっ!
製品トータルで2000ルーメンオーバーです!
前回の僕の予想より少しアップしました!(前回は1500lm)

とは言え、この光束を作るのに49W掛かってますから、効率は48.2lm/Wです。まあ、RGB素子は白色LEDと違って、どう頑張っても1ヶ当たりせいぜい40~50lm@1Wしか出ないので、100lmを軽く超える白色LEDに適わないのは仕方ありません。。。

でも、まあ、この贔屓目の算定結果なら、青も赤も良い感じの強度にはなりますね。
ただ、いくら後からイエロー(アンバー)を足したとは言っても、全体40ヶに対して僅か9ヶですから、合成スペクトルからも判るとおり、まだまだアンバーは足りないです。仮にアンバーを40ヶ入れたとしても、緑くらいの強度にしかならないのですから。

そして、贔屓結果だけじゃフェアじゃないので、一応、本来の実機に近いと思われる条件でもシミュレーションしたものを載せておきます。

KingBright社RGBとAvago社Amberの合成スペクトル

こちらの場合、効率は31.1lm/Wになります。。。
僕の太陽光LEDシステムの40lm/Wより低いです(僕のは波長優先だから良いけど)

想像すれば判りますが、先ほどの贔屓結果だと、どう見ても全灯色はパープルです。
一方、こちらのスペクトルは、青+緑赤蛍光体に擬似的に近いため、爽やかな白色(青っぽい白)になると思われます。
実機をお持ちの方は、フル点灯させて、光色がピンクか白かで、どちらの特性に近いかご判断ください。

・・・あり?
何故かどうしても否定的な内容になってしまう・・・汗
えっと、そうそう、これを海水で使おうとするから色々と問題が生じるのであって、水草や魚水槽に対してはそこまで悪いものでは無いと思うんです。ま、それでも、効率面、波長不足、光量不足、色々と至らない点がありますけど、そもそもこれに太陽を求めるから話がこじれるのであって、これは水槽を照らす明かりなのだと割り切れば良いのです。電飾なら、これほど凝ったイルミネーションは無いでしょう♪ (悪気は無いのに何故だろう・・・汗)
いや、僕が悪いんじゃなくて、公称で光合成を謳ってるのが悪い、、、よね?(汗)

最後に、これはマメエコさんへのアドバイスと言うか提案です。
水草だけならいざ知らず、海洋性光合成種相手にRGB LEDだけでは無理があります。合成スペクトルの随所の波長の欠落は補いようがありません。そこへいくらアンバーを足しても、根本的な問題解決にはなりません。単波長のLEDをいくら寄せ集めても、白色LEDのような蛍光体励起による帯域強度には適わないのです。

そこで、以下のような便利なLED素子があります。RGBと白色LEDをパッケージした製品です。白はクールホワイトかニュートラルホワイトから選択できます。写真はCree社 XLamp MC-Eですが、Edisonからもそっくりなのが出てます。国内でもフジコムさんのCOBのような製品もあります。

Cree MC-E RGB+White LED

これなら、マメエコさんがこだわる色温度調整機能も実現しつつ、白色LEDによって波長の欠落もカバーでき、勿論それなりの光合成色素対応率が実現されます。Creeなら効率は良い方ですし、仮に多少悪くてもスペクトルを優先した結果なので、言わば名誉の負傷(?)です。あとはUVを足すなりシアンを足すなり、さらにレンズによる照度確保(現状弱すぎ)など、より製品クオリティを高めるのも良いでしょう。

そんな製品なら、僕はお勧めできると思います。
今後も光合成を謳うために今どう判断するか、ここが分岐点ではないでしょうか。
応援してくれるユーザーさんのためにもね。

さ~て、来週のサザエさんは~、
マメエコライトを1万円で作っちゃおう♪
をお送りします♪

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コメントとトラックバック

  1. 1. fumi 2011/06/28 18:04

    エイジさんこんばんは。

    geolightって、エイジさん的にはどう思われますか。スペクトル的やその他諸々に付いて。 マメとか色々話が出てるので便乗です(笑)

  2. 2. エイジ 2011/06/28 22:15

    fumiさん、ども。

    あ、そんなのありましたね。すっかり忘れてた(汗)
    試してみても良いんですが、あまり期待は禁物です。
    「色のプロが」とか「演色性が」とか「効率が」とか言う割に、白でRa70、電球色でやっとRa90、しかも光束が僅か300lmですから、またいつもの口八丁かと思ってました(汗)

    今度ネタにしてみます。それまでにお小遣い貯めないと(汗)

  3. 3. 株式会社ミクロ・テック M.K 2013/01/16 09:58

    マメエコライトを設計製作した会社です。
    お聞きになりたいことがありましたらなんでもどうぞ。

  4. 4. エイジ 2013/01/16 11:15

    株式会社ミクロテック M.K 様
    わざわざありがとうございます。
    ちょっとすぐには思いつきませんが、何か質問があるか考えてみます。

    それよりも、マメエコライトの直接の製造者に関する公式情報は一切出てなかったと思いますが、名乗り出ても大丈夫なのでしょうか?
    マメデザインさんの承諾は得ておられますか?

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