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20117月09

太陽のための超~高演色LEDの話

マリンアクアリウム エイジ 10:54
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太陽光LEDとか高演色LEDとか一体なんやねん!?

と言う方のための簡単なLED講座なんかをお送りしましょう。
昨年から温存してきた蔵出し情報なども惜しみなく織り交ぜて(笑)

高演色LED素子の現時点での選択肢

僕が今使っている自作LED照明には、現時点でもっとも太陽光に近いとされる超高演色白色LED (UV+RGB蛍光体)を使っています。演色性は軽くRa95オーバーです。
また、この自作機のバージョン1で補助回路に採用していた高演色白色LED (Blue+RG蛍光体)は、その次に優れたスペクトルを持つLEDです。Ra90以上はあるでしょう。

高演色LED素子、超高演色LED素子

Blueチップと緑赤蛍光体による高演色LEDは各社から製造・販売されています。日亜のH1シリーズ、シャープの銭型Hiシリーズ、シカト社(Xicato)のアーティストシリーズ、など。但し、日亜の素子は、高演色を謳うダウンライト等に採用されているのはよく見かけますが、個人向けにはあまり流通していないようです。そこで有望なのが、シャープやシカトですが、シカトはモジュールが大きく、しかも高価なので、あまり現実的ではありません。スペクトルは最高なのですが。。。となると、選択肢は必然的にシャープに絞られます。これが現時点でもっとも入手性・価格・スペクトルが手ごろなLEDではないかしら。こばやしさんもこれで自作中です。

下記表のリンク先はRSオンラインです。品薄なので欲しい人は今すぐ購入だ!(笑)

シャープ銭型
High CRI型
出力 色温度 光束 演色性
GW5BNC15L02 3.6W (10.2V/360mA) 5000K 190lm Ra90
GW5BNC15L12 6500K
GW5BNF15L00 6.7W (10.2V/640mA) 5000K 350lm
GW5BNF15L10 6500K

しかし、問題はUVチップと青緑赤蛍光体による超高演色LEDです。僕の知る限り、このLEDを部品として販売しているところはありません。ただ、辛うじて製品化された照明としての流通はありますので、試してみたい方は以下の製品を買われてみると良いでしょう。

超高演色LED採用製品 出力 素子数 演色性 実売価 備考
CCS EXLN-NW022050E11JW 4W 3 Ra95 15,750円 E11口金
KOIZUMI ADE951191 4.5W 3 Ra95 12,000円 別途電源が必要
AEE690037

とは言え、この出力で且つこの価格です。。。目眩が。。。汗
しかも僕は当時これを見つけるために既製品を買い漁って散財しましたからね(泣)
でもね、この子らは何物にも変えがたいスペクトルを備えているのですよ。

照明別スペクトルと演色性

LED素子のブレンド無く、単一素子だけで太陽光スペクトルを実現するには、現時点ではこの方法しかありません。昨年僕が作った太陽光LEDシステムライトも、今試してる各試作機も、いずれもこのUV+RGB蛍光体によるLEDを採用しています。

ちなみに、昨年末から僕が製作してきた太陽光ブレンドは、あれは単一の白色LEDではなく、数種類の白色LEDとシアンLEDを組み合わせて、安価に擬似太陽光スペクトルを実現したランプです。混同しないようにご注意あそばせ (太陽光ブレンドは現在は製作しておりません)

既製の白色LEDの演色性の違い

もう、かれこれしつこいくらい繰り返してきました。

隣の芝生が青く見えるのは本当に青いからです(曝)

世間一般の既製品のLED照明には、高演色タイプと謳われた製品があり、それらの製品には一般白色LED(青チップ+黄色蛍光体)とは異なる発光原理を持つ高演色LED素子(青チップ+緑赤蛍光体)が採用されています。
しかし、しかしなのです。アクアLEDに関しては、高演色LEDを採用した製品が未だに皆無です。すべて一般白色LEDで、青と黄色の山しかないしょんぼりスペクトルです。何故か? メーカーにお金が無いか、知識が無いか、両方でしょう。どんなに高くても良いものが欲しいと考えるユーザーが僅かでも居ようとも、「僅か」くらいではメーカーは動けません。本当は良いものを作りたい、でも高いからあまり売れない、だから少し性能を落として安いものを作る、するとまあまあ売れる、じゃあ売れる方を作りましょう♪ っておい!

一般素子、高演色素子、超高演色素子、それぞれのスペクトルはこうなっとるのじゃ。

既製白色LEDのスペクトル比較

どんなに安くて手頃な価格でも、それで命が繋がらなければ意味がないのじゃ。
まあ、100歩譲って、足りないもんを補助ランプで補うことはできる。UVや赤はの。
じゃが、シアンはどうするんじゃ?
太陽光スペクトルの中でもっとも強いシアンじゃ!
海中でも最も大きな存在であるシアンじゃ!
あらゆる光合成色素が利用しとるシアンじゃ!
しかも、シアンは補助ランプも存在しとらんのじゃ!?
こりゃ、どゆこっちゃ!?

アクアリストは迷走するじゃろうて。。。
なしてLEDだとサンゴがいまいちなんじゃと。。。
なして飼えるサンゴと飼えないサンゴに分かれるんじゃと。。。
メーカーは答えんじゃろう。
いや、答えられんじゃろう。。。

・・・と、愚痴はこんくらいにしとくかの。

具体的な製品別スペクトルはこんな感じです。一般白色LEDはどこも大差ないので代表例のみ、その他Blue+RG蛍光体と、UV+RGB蛍光体と、あとおまけで素子ブレンドによる擬似太陽光も並べてみました。

高演色LEDのスペクトル一覧

目指すは、太陽光のような、欠落の無い連続スペクトルです。各社いずれもシアンが不足しがちな中、UV+RGB蛍光体の滑らかな連続スペクトルを見てください。もちろん、UVと赤の強度も見逃せません。これが無理なら、せーめーてー、Blue+RG蛍光体でいきたいところです。一般白色LEDで誤魔化せるのは飼い主のメンタルだけです。生体は誤魔化せません。
ただ、先日発売されたLeDio 21e PearlWhiteのシアン補完率は秀逸です。また、例え高演色LED素子を使わなくとも、一般素子のブレンドだけで高演色を実現した良い例です。現状のアクア各社で白と青を混ぜ混ぜした単純な製品しか無い中、スペクトル派はこれを買わない手はありません!
と言いたいところですが、昨日の案内の後、やはり即効で応援市場分の21e PWは売切れてしまいました(汗)。次の入荷は8月なので、欲しい方はあちこちのショップの在庫をご確認ください。

太陽のための超~高演色LEDの話

もう古くなったけど、超高演色LEDに興味のある方は、こちらの記事がお勧めです。

上で書いたCCSやKOIZUMIのLEDのことも書かれてます。この記事によれば、これらの超高演色LED素子には、三菱化学のUVチップと蛍光体が使われているとのこと (三菱化学紫LEDチップ、紫励起蛍光体)。それらを各社が自社パッケージングしている訳です。

このUVチップとRGB蛍光体を組み合わせれば、先に記したような超高演色LEDのスペクトルが得られます。

超高演色LED(UV+RGB蛍光体)のスペクトル

* 波形はイメージです

およそ太陽光に含まれている光合成に必要な波長が、これで一式揃うことになります。

今、サンゴ飼育を可能にするために必要なLEDは、まさにこれだ!

と言うことで、かれこれ1年前から牛歩の歩みで進めておりますアクア向け太陽光LEDの製品化♪ でもまだ少し時間が掛かりそうです。。。気長にお待ちください。。。

ところで、欲望の赴くまま、新たな技術を考案しました。
ただでさえ効率や光量が落ちやすい超高演色LEDに対し、さらにその上を行くウルトラハイパー太陽光LED(UV+VRGB蛍光体)の草案です♪

極超高演色LED(UV+RGB蛍光体)のスペクトル

目的は、360nmをスペクトルに含める意味と、紫蛍光体による420nmの補完です。
さすがに360nmともなると、一発で蛍光体を劣化させちゃうかしら?(曝)

肝心の紫色蛍光体は、、、一応ヒットしました。少ないけど(曝)
紫色蛍光体って、果たして製品として供給されてるのかしら?

でもこれが実現できたら・・・さぞ太陽だろうなぁ。。。
まあ、現状の360nmの放射強度から見て、光量も効率もかなり落ちるだろうけど。
それか、光源チップは400nmのままで、紫蛍光体を足すだけの方が現実的かしら?

どこかのLEDメーカーさん、試しに作ってみません?
お金? ないです♪ (きっぱり)

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