結果 Oh! Life

懲りずに書いてみたりする結果オーライな日記



20121月26

LED講座:UV≠紫外線?

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大阪府のペンネーム『UVカット』さんからのお便り。

最近、サンゴ用のLEDにもUV UV言ってますけど、
でもメタハラの球とかは大抵UVカットなのに、
どうしてLEDにわざわざUVを足すんですか?
メタハラ同様、LEDもUVは要らないのでは?
周りの人もUVは不要って言ってますよwww

* フィクションです(笑)

と言う訳で、今回は初心者にも判るLED講座:UV≠紫外線?をお送りします。
先日の大阪でのMACT LED講座から、お裾分けウェブ版!みたいな感じで(笑)
全然難しくないので、この機会にLEDのUVのことをバッチリ覚えて、恥よサラバしましょ♪

マリンアクアリウムに於ける光合成色素と蛍光タンパクの要求スペクトル

まず、マリンアクアリウムに於ける光合成色素と蛍光タンパクの要求スペクトルから。

光合成色素の吸収波長と蛍光タンパクの励起波長

これはあくまでも海藻の主要色素ですが、サンゴも含め海洋全体で見ると、もっと複雑な色素群の存在が予想されます。また、光合成色素だけではなく、サンゴ特有の蛍光色を司る蛍光タンパクは色素以上に多岐に渡り存在していますので、いずれにしても端折って良い波長なんてひとつもないことが判ります。

光合成に必要な波長と不要な波長

一般的に光合成色素は、下は400nmから、上は700nmまでの波長を光合成に利用しています。これはおよそ人間の目に見える可視光線とも一致しています(人間の場合の感度特性は黄緑555nmにピークがあり青(短波長側)や赤(長波長側)は低感度)。また、およそ400nm~600nm程度の波長が、蛍光色を発色させるための励起波長(励起波長:発色に必要な光の波長)として特に必要になります。これらの蛍光タンパクは、紫外線から身を守るための防御として働いたり、また海中の限られた波長の中から新たに別の波長の光を生み出して光合成に役立たせる働きがあります。

太陽光線の波長の分類

しかし、太陽光のスペクトル分布には、光合成にはあまり必要ではない波長も多く含まれています。例えば、紫外線は光エネルギーがとても強く、日焼けを引き起こしたり活性酸素を生成したり、また赤外線の熱線は水温を上昇させる作用があり、いずれも水槽では敬遠されます (紫外線の効果や赤外線のエマーソン効果等の作用は割愛します)
そのため、ハロゲンランプに比べ比較的赤外線量が低く、紫外線もUVカット処理により低く抑えることが出来るメタハラランプが、水槽照明としても従来から重宝されてきました。

ここで注意したいのは、メタハラのUVカットが指す「UV」とは、俗に言う有害な紫外線領域の波長で、400nm以下のUV(UV-A/UV-B/UV-C)のことです。
(上の図左のUV 400nmより左側全ての波長領域)

一方、近年のアクアLEDライトには、およそ以下の波長のLED素子が採用されています。

マリンアクアリウムに用いられるLEDの種類

これらのLED素子により、先に示した光合成色素の要求や蛍光タンパクの要求は、すべて完全に満たされるようになりました。

次に注意したいのは、一般的にLED業界でUV素子と呼んでいる「UV」とは、先に挙げた有害な紫外線のことではなく、単なる可視光線の下限に位置する400nm(バイオレット色)そのものを放つLED素子だと言うことです。

次に注意したいのは、アクアでお馴染みのLED製品が採用しているUV素子の「UV」とは、先に挙げた有害な紫外線のことではなく、単なる可視光線の下限に位置する400nm(バイオレット色)そのものを放つLED素子だと言うことです。

この部分は、かなりの方が勘違いしているようです。
メタハラのUVカットがカットしている紫外線は400nm以下の有害な紫外線全域
一方、LED業界アクアLED製品のUV-LEDが指す紫外線は、400nm自体の可視光線です。
もちろん400nmは420nmと並んで紫色の光の波長のことであり、青系の蛍光タンパクを励起させる重要な波長ですから、サンゴに不要なはずがありません。
ちなみに、UV-LEDで400nm以外の波長を示す場合は、「375nmのUV-LED」とか「385nmのUV-LED」等と言い表します。要するに、LED業界アクアLED製品で特に注釈なく単にUVと言えば、400nmを指すと言うことです。

蛍光タンパクの発色に関わる励起波長の種類・スペクトル

実際にUV 400nmやBlueViolet 420nmを含め、各LEDの波長で蛍光タンパクがどのように発色するのか、このイメージを参考にしてください。

LEDの波長に対するサンゴの蛍光タンパクの発光強度

VFP:バイオレット蛍光タンパク (Violet Fluorescence Protain)
BFP:ブルー蛍光タンパク (Blue Fluorescence Protain)
CFP:シアン蛍光タンパク (CyanFluorescence Protain)
GFP:グリーン蛍光タンパク (Green Fluorescence Protain)
YFP:イエロー蛍光タンパク (Yellow Fluorescence Protain)
RFP:レッド蛍光タンパク (RED Fluorescence Protain)
*各発光強度はあくまでも一例です

上記のうち、これまでLED製品に一般的に使用されてきたLED素子は、ほぼRoyalBlue 450nmとBlue 475nmだけなので、スギノキのライトブルー(水色に近いシアン蛍光)はなんとか維持できても、本当に濃いブルー蛍光や、ましてやバイオレット蛍光は到底お目にかかれなかったはずです。

また、各蛍光タンパクの励起/発色の一例を描きましたので、参考にしてください。

蛍光タンパクの代表的な励起・発光スペクトル

破線が励起波長、実線が発光波長です (破線の波長を浴びて実線の波長を発光)
*各スペクトルはあくまでも一例です
*蛍光タンパクは数え切れない種類があるので、興味があれば検索してみてください
蛍光タンパクのスペクトルデモが見られるサイト (青いバーをクリック)
→ 以前のサンゴと蛍光タンパク質の記事も参考にどうぞ

LED製品アクアLED製品に於いてのUVとは、400nm周りの紫色の波長のこと

以上のことを踏まえて、巷の各アクアLEDライトのスペクトルを吟味してみましょう。

アクアLEDライトのスペクトル

* Illumagicの修正したスペクトルについては後日詳しく解説します

もしLEDライトのUV 400nmを否定するなら、メタハラにどんだけ入っとる思とんねん!という話になります(笑)
メタハラでバイオレット蛍光もブルー蛍光も綺麗に発色する理由がお判り頂けたかしら?
あなたのLEDライトは、本当にサンゴに必要なスペクトルを十分に備えていますか?

最後に、口が酸っぱくなるほどに、いつものスペクトル比較です(笑)
スーパークールで飼えるんならフルスペでも飼えるよね?
と言う単純明快な文句です♪

スーパークールとKR93SP白chのスペクトル

もう、既に多くの方が体験し、そして多くの方が感嘆の声を漏らしていることと思います。

「わずか一週間でミドリイシの先端にブルーやパープルが乗ってきました!」

そこで疑問なのは、

「どうしてKR93SPは、そんなに速やかに確実にサンゴが色揚がりするの!?」

それは、バイオレット蛍光・ブルー蛍光に作用するUV 400nm / BlueViolet 420nmを、大盛りてんこ盛り(相対比でメタハラの倍近くの量)で実装しているからです♪
(もちろん水質や低栄養塩など必要な環境が最低条件として満たされている前提で)
逆に言えば、他社の製品でも例え弱くてもUVが入っていれば、時間は掛かるけどある程度の色揚がりは得られるでしょう。でも、もしUV自体が入ってなかったら・・・その時は、BHが予定しているバイオレット・スポットとシアン・スポットの発売をお待ちください♪

あとは、あなたの目で実際に確かめてみてください。
応援市場 > ブルーハーバー > KR93SPフルスペクトルエディション
24インチがあと少し在庫あるっぽいです♪

以上、メタハラ含め一般に言う「UV」と、LEDで言う「UV」の差が理解できましたか?
これさえ知れば、もうUVを否定する理由は無くなりますね♪

あとは、まだ要らないと思ってる人がいたら、バッチリ教えてあげてくださいね♪

追記:2012/01/28
メタハラのUVカットが対象とするUV波長領域と、アクアLED製品が採用しているUV素子の波長領域は、根本的に別次元であると言う説明のためのイラストを描きました(笑)
要するに、UVカットしているメタハラでさえ、UV-LEDの領域はカットされず山盛りで含まれていると言うことです。そしてそれはサンゴの色揚げに不可欠なものです。だからLED製品にも率先して入れている訳です。

メタハラのUVカットとLEDのUVの区分け

ついでに、アクアLED製品にも一部採用されている、UV-LEDを作ってるメーカーと素子の情報をまとめておきました。これを見れば、アクア製品に採用されているUV-LEDの「UV」とは400nmのことを指していると言うことが判ります。例えばLedEnginの場合、400nmのことを「UV LED」と呼びますが、365nmのことは「365nm UV LED」と呼んでいます。

LED素子メーカー UV-LED呼称 モデル例 波長例
日亜化学 紫外線LED
UV-LED
NC4U133
NC4U134
365nm
385nm
ナイトライド UV Power LED NS365M
NS375M
NS385M
NS400M
365nm(363-370)
375nm(370-380)
385nm(380-390)
400nm(395-405)
LedEngin UV LED
365nm UV LED
LZ1-00UA05
LZ1-00U605
400nm(390-410)
368nm(365-375)
SiBDI UV light LEDs S35L-U
(U50/U60/U70)
U50(390-400)
U60(400-410)
U70(410-420)
Edison UV
Ultraviolet
EDEV-1LS1
EDEV-SLC1-03
405nm(395-410)
HELIO UV
Ultraviolet
HMHP-E1LU 405nm(395-410)
LEDチップメーカー UV-LED呼称 モデル例 波長例
SemiLEDs High Power UV LED SL-V-U40AC 375-420nm
Epileds UV LED Chip EP-U4545V-A3 390-430nm
TEKCORE UV Power Chip FU2T 370-430nm

尚、クニさんによれば、大手LEDメーカーなどから、400nmの表記をUVからVioletへ変更する動きが出てきているそうです。もしそのようなメーカー・製品をご存知の方は、また教えてください。混乱防止のためにも、僕もその変更には賛成です♪
365nm:UV365 / 365nm
380nm:UV380 / 380nm
400nm:Violet / 400nm
420nm:BlueViolet / 420nm
450nm:RiyalBlue / 450nm

みたいになれば判りやすいかなぁ?

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20121月20

海外遠征:日本帰還

この記事を含むタグの全記事リスト: eco-lamps LED 出張 海外

本日は帰国の日。飛行機でアモイ→香港→大阪です。
あっという間でした。。。しかし、とても大きな収穫でした♪
帰国の13日と、帰宅の14日を一挙にお送りします。

1/9 - リーフLED講座(大阪) ←済み
1/10 - eco-lamps本社(香港) 挨拶 ←済み
1/11 - eco-lamps工場(中国) 視察 ←済み
1/12 - 〃 ←済み
1/13 - 帰国(大阪) ←今日ココ
1/14 - 帰宅

1/13 早朝
早起きののち、ホテルをチェックアウト。
この日もeco-lampsの中国スタッフが車で送迎してくれる。
チャールズ氏はしばらく中国に残るそうで、工場に立ち寄り下車、そしてお別れ。
その後、僕と和田氏はそのままアモイの空港まで送ってもらいました。

1/13 10:30くらいかな
シアメン高崎国際空港到着。
搭乗手続きを経て、なんとか時間はギリギリセーフ。
さらば中国。。。
中国離陸。

1/13 12:30くらいかな
香港国際空港着陸。
ふぅ~。。。
空港内で軽く昼食を。その後、売店でお土産選び。。。
なんだかんだですぐに搭乗時間となる。
さらば香港。。。
香港離陸。

1/13 21:00くらいかな
関西国際空港着陸。
ふぅ~。。。
無事日本に帰ってきたぁぁぁ!

1/13 22:00くらい
大阪のどこかの居酒屋到着。
いつものメンバーがお出迎え♪
久しぶりの日本語にエイジ感激!
そして饒舌に(笑)
この日は近くのホテルに宿泊。

1/9 - リーフLED講座(大阪) ←済み
1/10 - eco-lamps本社(香港) 挨拶 ←済み
1/11 - eco-lamps工場(中国) 視察 ←済み
1/12 - 〃 ←済み
1/13 - 帰国(大阪) ←済み
1/14 - 帰宅 ←今日ココ

1/14 9:00
眠い。。。けど起床。
あああ。。。日本の空のなんと澄んだこと。。。
近いというので、ホテルから歩いてBHへ移動。。。
そして迷子♪
和田氏に拾ってもらい、なんとかBH到着。

とりあえず、試作スポットやフルスペによる水槽写真をチャチャッと撮影♪
まずは、試作スポットのバイオレットとシアンの発色

試作スポットによる水槽の発色

Violetスポット (UV 400nm + BlueViolet 420nm + RoyalBlue 450nm)
450nmにより蛍光グリーンも適度に発色しつつ、UV~420nmによる本命のバイオレット蛍光・ブルー蛍光・シアン蛍光などが余裕で発色。例えば、左下のミドリイシのブルー蛍光に注目。これは非UV搭載機では不可能(白LEDに含まれる微量のUV~420nm域で微かに発色は可能)な芸当です。もう皆さんならこの意味がお判りですね♪

Cyanスポット (RoyalBlue 450nm + Blue 475nm + Cyan 500nm)
450nmや475nmによる蛍光グリーン発色は勿論のこと、シアン500nmによる蛍光オレンジや蛍光レッドも余裕で発色する。但し、写真には該当サンゴは写ってないけど(汗)

もちろん、上記のような目で見て判る蛍光反応以外に、光合成色素の要求波長としての補完にも当然有効であるため、多様な海洋性光合成種を収容するリーフタンクへは、是非照射して欲しいLEDスポットです。現状で、これらの波長が不足しているすべてのLED製品に対して有効となります。
但し、唯一KR93SPフルスペを設置したタンクへの追加は不要です♪笑
バイオレット・スポット、シアン・スポット、各発売をお楽しみに♪

続いて、スーパークール、KR93SPフルスペ、KR93ノーマルによる発色比較

フルスペによる水槽の発色

およそ、見たとおりの色で撮影できていますが、発色の違いが判るでしょうか。。。?
フルスペもノーマルもフルパワーでの撮影のため、スーパークールに比べいずれも青味は強く映っています。例えば、あんなにUV系を多く実装したフルスペより、むしろノーマルの方が青味(紫味)が強く見えているのが判りますか? 何故でしょう? 考えてみてください。

くれぐれも注意して欲しいのは、色味の再現に於いて、鑑賞が優先ならいざ知らず、光合成を優先するなら、決して目視による見た目の色温度に惑わされないことです。LEDライトの調光機能を使って見た目の色温度をいじったところで、それは目の錯覚に過ぎません。青と赤を足してパープルに見えたところで、それはUVの供給にはならないということです。見た目の色温度が15000Kになったからと言って、それは本来の太陽やメタハラの15000K相当の波長が沸いて出る訳ではないのです。
そのことが理解できれば、光合成生物にとっての理想は、人間の目の感覚で作られた色温度よりも、ライトに実装された波長と再現スペクトルありきだということに気づくでしょう。

ストップ! 人災白化!

1/14 13:00
撮影もそこそこに、一刻も早く栗を迎えに行きたい僕は、和田さんに大阪駅まで送ってもらい、何とか自力で切符を買い、そして目的のサンダーバードに乗り込むことに無事成功♪
これは次に繋がる良い経験値になっただろう。もうひとりで来れるよ!!!
ちょっと心に余裕ができたせいか、初めて車内販売の駅弁も買ってみた♪
・・・冷えてて美味しくない。。。

1/14 16:30
金沢駅到着。すぐにタクシーでペットホテルへ。
栗すけぇぇぇ!!!

結局栗は一週間の間、ペットホテルのスタッフさんの誰に慣つくこともなく、そしてケージから出ることもなく、なんとか少しの食欲とトイレだけで凌いだみたい。僕が着いた直後も、僕の問いかけにはあまり反応せず、とにかく早くこの環境から脱したいと言う感じ。。。
自宅に連れ帰り30分。。。ようやく落ち着き、いつもの栗に戻った。良かったぁ。。。
その後、安心してお腹がすいたのか、猫缶とカリカリを2食分、一気に平らげた(笑)

以下、遠征中にペットホテルから届いた写メと、右下は自宅で安心した栗の姿。

ペットホテルからの写メ

ホントはもっとたくさんの写メを貰ったんだけど、実は僕は当初、海外で携帯を使える設定にしてなかったので、最初は全て和田さんの携帯宛に送って貰っていたのです。でも、途中で海外設定の仕方が判ったので、1/12以降は僕の携帯で受信したのでした。
あのね、今時の携帯って、切り替えたらすぐに海外でも使えるように作ってあるんだよ♪
凄いよねぇ~笑

ところで、今回初めてペットホテルというものを利用したんだけど、逐一報告をくれたり、栗のためにありとあらゆる手を尽くしてくれた、その細やかな対応に大満足でした♪
他のペットホテルもこんなにサービスが良いのかしら???
今回お世話になったのは、ペットホテルLaLaLaさん。ありがとございました♪

・・・

で、今日1/20現在。
あれ以来、栗は片時も僕から離れなくなり、毎晩僕の布団の中で寝てます(汗)
今もこれ書いてる僕のひざの上で寝てます・・・笑
そう言えば2年前、貰ったばかりの頃もこうだったっけなぁ。。。懐かしい。。。

ひざでおやすみ。。。

以上、海外遠征篇、おわり

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20121月19

海外遠征:eco-lamps中国工場、2日目

この記事を含むタグの全記事リスト: eco-lamps LED 出張 海外

本日は中国のeco-lamps製造工場視察2日目です。
昨日はeco-lamps社のLEDメーカーぶりをお披露目しましたが、本日はeco-lamps社の照明メーカーとしての側面を簡単にご紹介します。

1/9 - リーフLED講座(大阪) ←済み
1/10 - eco-lamps本社(香港) 挨拶 ←済み
1/11 - eco-lamps工場(中国) 視察 ←済み
1/12 - 〃 ←今日ココ
1/13 - 帰国(大阪)
1/14 - 帰宅

1/12 8:30
朝、起床してホテルの窓からパチリ。。。

中国のホテルの窓から

雨でも霧でもないのに、空気が霞んでます。。。
中国の空って・・・やばそうです。。。

部屋を出る際、ふとドアの張り紙に目をやると、なにやら見慣れない方言が?

中国のホテルのドアに怪しい日本語が・・・

疎開地するの!!!
この案内に従えば、ホテルが非常時でも安全に疎開地できます。

え? チャールズ氏が起きてこない?
チャールズ氏の部屋からはドア越しにアラームの音が延々と鳴り響いてます。。。
シャワー中なのか、はたまた先にロビーに下りてるのか?
しかし、和田氏とロビーに下りてみるも、チャールズ氏は見つからず。。。
待てど暮らせど、軽く小一時間が過ぎてしまい、諦めて先に朝食を食べに別棟へ。。。

あら。
優雅にモーニングコーヒーを嗜むチャールズ氏発見!笑
感覚?考え方の違い?
ま、とにかく見つかってよかった。。。

その後、中国のスタッフの方がロビーにお迎えに来ました。
さあ、今日も元気に工場見学です♪

1/12 11:00くらいかな?
再びeco-lamps中国工場へ到着。

まず、近日BHが予定している波長補完用スポットランプをシミュレーションするために、手持ちのスポットを用いて光束やスペクトルを計測するデモを見せていただきました。
↓これがその積分球分光システムです。

照明機器の光束・スペクトルを計測する積分球システム

上は、積分球の現物と初対面し、ご満悦のエイジ氏。
この積分球は1.5Mタイプですが、他にもいくつかのサイズがあります。
下は、スペクトル分析中のフローを見つめるスタッフと和田氏。
何しろ丸い積分球を使うため、つい背中も丸くなります。。。

ちなみに、パソコン画面への出力結果表示はこんな風になります。

積分球分光システム結果表示例

画像は例としてKR93SPフルスペの青チャンネル

積分球についての情報はググッていただくとして・・・。

要するに、照明機器を製造するメーカーとしては、照明機器の光量(光束/放射束)やスペクトル分布を知る上で絶対に欠かせない装置が、この積分球分光システムです。
また、これを使えば目的の光量・スペクトルを目指して、何度でもデモ機の仕上がりを煮詰めていくことが可能になります。
逆にこれを持たないメーカーは、作成した製品の光量・スペクトルを知る術もなく、結果的に作成した試作ブレンドをそのまま完成品として流通させるしかありません。勿論、どんなに性能データを求められても、測ってないものは公開しようも無いですから。。。
また、いくらLEDスペクトラで誰でも簡単にスペクトル計算が可能になったとは言え、計算値と実測値には大小さまざまな誤差が生じるため、最終的にはこのようなシステムを用いて現物のスペックを把握し、より磨き上げる必要があります。
しかしこれらは、照明メーカーにとっては、ごく普通の日常的なフローなのです。

それにしても、現在、アクアLED製品や製造メーカーは、一体どのくらいあるのだろう。。。 光量もスペクトルも(採用したLED素子データではなく製品の合計光量とスペクトル)、早く全メーカーが公開できる日が来れば良いなぁ。。。 少なくとも、買ってみないと光量すら判らないなんて、不便なナンセンスは早く根絶したいところです(汗)
これは、製造元であるメーカーに頑張って貰うしかありません。僕には、LEDスペクトラの提供だけで精一杯ですし、さすがに積分球までは用意してあげられません(笑)
また、スペックを偽装することは論外ですが、スペックを伏せたり、酷い時は売り手自身がスペックを把握してないなど、お粗末な業者も多々見受けられるので、彼らには今後どうか精進して欲しいと思います。
そして、製品スペックの開示について、僕も今後もっと強く訴えていこうと思います。

話を戻して、
eco-lamps社の製品シェアは、一般照明が9割、アクア照明が1割だそうです。
しかし、そもそもの分母が大きい上に、最近ではKRシリーズだけでもかなりのオーダーが動いており、今後の体制も踏まえて、最近点灯試験ルームを広くしたそうです。
ちなみに、AcanLightに出荷しているOEM機だけで、毎回○百単位で出て行くとか(汗)

KRシリーズ試験ルーム

左から和田氏、エンジニア、チャールズ社長、チーフ

写真は点灯試験ルームでプログラムのデモンストレーションを見せてもらってる様子。
実は、香港で打ち合わせた際に指摘しておいた問題点なんかを、この時既にひとつの改善例として見せてくれました。そうそう!そんな感じ!!!仕事速ぇぇぇ♪
今後、さらにブラッシュアップして、いずれ製品に本採用されていくことでしょう♪

中国2日目も大満足のエイジでした。

そう言えば、お昼に食べた近くの小さな定食屋さん、美味しかったなぁ。。。
見た目、営業中か準備中かいまいち判らない印象で(汗)、客も僕らだけだったけど、それでもあんな旨い中華料理がゾロゾロ出てくるんだもんなぁ。。。彼らにとってはあくまでも普通の家庭料理なんだろうなぁ。。。

そんなランチのほのぼのとしたひとときに、空気を切り裂くようなチャールズ氏のひとこと。
エージ、ハウ・メニー・ピーポー、ユア・カンパニー?
どうしても泣かせたいのか。。。
メイビー、、、アイム・ユア・スケール、トゥー!
声にできない心の声。。。

さて。今回もマップタイムです。
まず、香港から中国アモイまでの位置関係です。ちょうど台湾の向かい側ですね。

香港と中国アモイの位置関係

そして、アモイの空港からホテルのある泉州までのルートがこちら↓

アモイの空港から泉州のホテルまでのルート

但し、eco-lamps中国工場の場所は、守秘事項につきトップシークレット!?
ではなく、単に道を覚えてないだけ。どこだったのかな。。。途中のどこかだろうけど。。。

ちなみに「酒店」と言うのは酒屋ではなく、中国ではホテルのことを指すようです。
さらに、「酒家」と書くとレストランだそうです。。。
・・・逆の方がしっくり来ない?笑

この日、ペットホテルのスタッフが栗に噛まれたらしい(大汗)
オー・マイ・ガッ。。。

一応つづく

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コンテンツ

スペクトラ LEDスペクトラ解説