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



20135月21

太陽の原点

この記事を含むタグの全記事リスト: LED スペクトル 太陽光LED

思い起こせば、アレをゴニョゴニョやってたのは2010年のこと。。。
あれからもう3年かぁ。。。早いなぁ。。。
当時はボカしてたけど、チラ見せも多かったし、鋭い人には筒抜けだったよねぇ(笑)
まあ、もう時効だし、今となってはフルスペクトルへの取り組みの原点とも言えるので、しっかりと供養すべく、ここらでネタにしておきます。

そう、これの話。

2010年に試作した太陽光LEDシステム

モザイク無しでズバリ出すのは初めてかしら(笑)
当時シコシコ作った太陽光LEDシステムライトの試作機です。
関連記事は太陽光LEDのタグをどうぞ。

真ん中の大きいモジュールは、何度か書いてるXicatoの高演色アーティストシリーズです。左右の小さいのはシャープの銭形。これらは、青チップ+蛍光体の白色LEDの中ではダントツの高演色を誇るオススメの白色LEDです。この辺の情報はCOBのタグを漁れば色々と出てくるでしょう。
ま、これらはあくまでも補助、脇役です。

主役は、写真に8つあるLED基板のフルスペクトル超高演色白色LEDです。
明言するのは初めてかも知れません。。。
ま、LEDに詳しい方にはバレバレだったと思うけど(汗)
そう、これらは超高演色白色LEDの開発製造で有名なCCS社のLEDランプから取り出したモジュールでした。
この自然光LEDは、通常の白色LED(青チップ+蛍光体)と違って、UV 400nmのLEDチップを励起源としたRGB蛍光体によるフルスペクトルの白色光を実現する超高演色LEDで、僕の知る限り、製品としてお目にかかれるのはこのCCS社のラインナップだけです。(あとは電設屋が使う小泉のダウンライトくらいか)

CCS 自然光LED

僕が使ったのは写真左の4Wのランプから取り出したLED基板です。
右の2つの14Wモデルは、当時はまだ発売されてませんでした。
ちなみに、この4Wでさえ当時は1ヶ15,000円のセレブ価格で、これを8つ買うとなると、ざっと12万円ですよ(曝)
そう、このUV+RGB蛍光体の超高演色LEDって、メッチャ高いんです。
ま、いくら高い言うても、合計32Wごときに12万て。。。汗

CCS 自然光LEDの詳細

*スペクトルはASEQ LR1による実測スペクトルです

当時、COBタイプが発売されてたら、間違いなくそっちを採用しただろうなぁ。。。
今思えば、これに叶う白chは無いですね。フルスペXPでさえ叶いません。。。

え?
こんなLEDがあったこと自体知らなかったって?
まー、LEDに興味が無い方は、なかなか知る機会も少ないかな?

で、なぜこれが太陽光LEDシステムライトとしてポシャったかと言うと、それは光量寿命と、やはり価格かな。あまりにデメリットが大きかったからです。

まず、光量
一般的な青チップ+蛍光体構成の白色LEDは、取り組む企業も多く競争原理もあるためか、日に日に進化が目覚ましく、今では140lm/Wも珍しくなくなりました。
しかし、UV+RGB蛍光体の光量は・・・当時で40lm/W程度しかありませんでした。通常の白色LEDの1/3の光量ですよ。これは厳しい。。。通常のLEDを3倍並べるくらいなら、初めからメタハラ並べます(笑)

次に寿命
考えれば判りますが、このLEDの蛍光体を励起させる光源はUVチップですが、そもそも紫外線は物質を劣化させる天才だと言う事。一応、採用されている波長は400-410nm程度なので厳密には紫外線ではありませんが、それでも青チップと比べると光エネルギーはとてつもなく破壊的です。過去に何度も紹介した焦げるLEDでもお判りかと(汗)
その影響は蛍光体も決して例外では無く、ましてや蛍光体はチップに直接触れている素材ですから影響を受けないはずも無く、とてもじゃないけど一般の白色LEDほどの寿命は保てないそうです。当時で、せいぜい20,000時間と言われました。8-9時間としても5年ほどのものです。これも厳し~。。。

最後に価格
そもそも作ってるメーカーが少ない。てことは・・・いつまで経っても価格が。。。汗
ま、でも上記14Wは、当時の4Wと比べると破格値が付きました。
CCS社の企業努力で、なんと1ヶ6,000円台だったと記憶してます。
4Wの半値以下!!!
それでも市販のLED電球の何倍もするので、よほど演色性にこだわる方じゃ無いと厳しい価格帯には違いない。。。
しかし、演色性はピカイチです。それは保証します。写真撮影用にも重宝しますよ♪
ただ、アクアリウム用途では、、、やっぱり厳しいかな。

以上の諸々の理由もあり、UV+RGB蛍光体による太陽光システムLEDは断念せざるを得なかった、と言うのがお蔵入りになった理由のひとつです。せめて光量と寿命がクリアできないと、次に検討することはないでしょう。。。

それに、あくまでもこれは白色光源のベース白chとしては秀逸ですが、加えて青chが無いとサンゴ飼育には厳しいことも判りました。だから当時はどんどん仕様変更して、最終的には420nm/450nm/475nm/500nmを追加していった訳です。この時判ったのは、波長は単にあれば良いのでは無く、それらのバランスが重要であるということでした。大事なのは太陽に逆らわず、アレとソレとコレの関係に気付くこと。。。なんてね。

以上、昔話でした。

このエントリーをはてなブックマークに追加

こちらのエントリーもどうぞ♪


20135月19

Maxspect G2用30W UVモジュール

この記事を含むタグの全記事リスト: 400nm 420nm LED max-s Maxspect スペクトル 紫外線LED

またまたこんなモノを特注で作ってみました。

30W UV LEDモジュール

30W(24W)の400nmと420nmのLEDモジュールです。

400nmと420nm

24W駆動時の各スペクトル強度はこんな感じ。

24W駆動時の各スペクトル強度

特注にも関わらず、400nmが$38.00、420nmが$42.00。安い♪
ま、海外からなので送料は高いですが。

実はコレ、旧Maxspect G2の初期型(非Creeモデル)に使われてた白球30Wや青球30Wと同型のモジュールなんです。
以前もMaxspect G2(Creeモデル)の400nmと420nmの20Wモジュールでを調達したことがありましたが、あの時はたまたま同じ形状のUVモジュールがeBayに出てたので簡単に買えましたが、今回の30Wモジュールは8チップ×3=24チップのマイナーなモジュール?のためか、どこを探してもUVタイプはおろか白や青さえも見つかりませんでした。
でも、試しに何度かオリジナルLED素子をオーダーしたことのあるLEDメーカーに聞いてみたら、「イエス、ノープロブレム」と言う頼もしい返答が。。。笑
さすが、餅は餅屋!

さて、続いて3WのLED素子も探さなくては。。。
ただいま、G2ユーザーさんから依頼を受け、G2 230WとG2 160Wのフルスペクトル化に必要なスペクトル設計&LED素子の調達中です。

あ、この記事は前回の記事とは関係ありません。

このエントリーをはてなブックマークに追加

こちらのエントリーもどうぞ♪


20135月17

波長を作るということ

この記事を含むタグの全記事リスト: LED スペクトル 紫外線LED

余興というか伏線というか、軽い暇つぶしネタです。

カラーフィルムに光を通しても、「波長を作る出す」ことはできません。
光源に含まれる波長のうち、フィルムの色以外の波長が減光されるだけです。
もっと判りやすく言えば、フィルムの色の光だけが通過する、と言えます。
赤いフィルムに青い光を当てても、赤い光は出てきません。

でも、車のストップランプは、白い球を入れたら赤い光が出ますよね?
なぜ、白い光が赤い光に変換されるのか?
それは白い光に赤い波長が含まれているからです。
白い光は主に青+緑+赤の波長で構成されているため、ストップランプの赤色のカバーによって青と緑がカットされ、赤い光だけが通過するから赤く光って見えるのです。
こーゆーのは「フィルター」と言います。

では、波長を作り出すにはどーしたら良いのか?
手っ取り早く波長を作るには、お馴染みの「蛍光」があります。
ちょっとした蛍光実験をご紹介します。

蛍光スペクトル測定

まず、370nmのUV LED素子を測ってみると、このようなスペクトルが観察できます。

スペクトル 370nm

続いて、蛍光紙に370nmのUV光を当てると、370nmの波長を励起源とした蛍光現象により別の波長帯域が発生するため、それらがミックスされたスペクトルが観察できます。

スペクトル 370nm+蛍光紙

この場合、400-500nmに現れたブルー光の帯域が、蛍光紙による蛍光発光です。

そして、蛍光紙の上に蛍光オレンジのフィルムを置いて370nmのUV光を照射した場合の反射スペクトルを測定すると、さらに面白いスペクトルが観察できます。

スペクトル 370nm+蛍光紙+蛍光オレンジ

さきほどの蛍光紙の蛍光以外に、580-620nmにもオレンジ光の帯域が発生しました。

光源に特定の波長だけを用いて、光源の波長以外のいくつかの波長を得る。
これが「波長を作る」ということです。

スペクトル比較

注) 励起光により蛍光を得る際、元の励起光は大きく減衰します。
例えば上のグラフでは、比較のため370nmのみ極端に出力を絞って比較しているため、370nmと370nm+蛍光紙のスペクトルの最大値は倍ほどしか違いませんが、本当は5倍以上の開きがあります。
一般の白色LEDでも、蛍光体さえ無ければ、青のピークは何倍もの強度があります。また、蛍光への変換ロスもあるため、変換後の光エネルギーは必ず元の励起光よりも小さくなります。(「照度」は比視感度のトリックによって大きくなりますが)
仮に、青のLEDチップ単体では500mW/20lmあったとしても、これに蛍光体を被せ白色LEDにすると、例え照度は100lmに増えても、光エネルギー自体は正味300-400mW程度まで落ちるでしょう(適当)

比視感度については、過去に色々書いてると思うので、探してみてください(手抜き)
「比視感度」ブログ内検索

このエントリーをはてなブックマークに追加

こちらのエントリーもどうぞ♪




コンテンツ

スペクトラ LEDスペクトラ解説