LED照明 Lecture 25 知っておきたいLED照明の25のキーワード

近年、環境への配慮や、ランニングコストを低減する省エネ照明として、注目されているLED照明。
しかし実際のところLEDの構造や特性は、複雑で多岐にわたるため、理解しにくいのも事実です。
LED照明 Lecture 25では、知っていると役に立つLEDの基礎知識を25のキーワードを通してご紹介します。

LED照明 Lecture LED編(2)

LED照明 Lecture 09 LEDは配光が狭いイメージがあるけれど・・・

本当は幅広く照らすLEDの指向性

指向性とは、光源の中心軸からの角度ズレに対する光度の変化をいう。LEDは一般的に配光が狭い=指向性が強いといわれるが、実際はレンズが影響していることが多く、面実装型には120 °程度の角度がある。

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LED照明 Lecture 10 発光スペクトルとは

光に含まれる波長を示す軌跡

光の波長に対する光強度の分布を示すものを、発光スペクトルという。
単色のLEDであれば、その発光色あたりの波長がピークとなる山形の軌跡となる。単色のLEDと白色のLEDでは、スペクトルが異なり、ピークがひとつである単色に対し白色( 青色LED+ 黄色蛍光体)は素子と蛍光体のふたつのピークがある。

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LED照明 Lecture 11 演色性とは

いろんな色成分を含ませることが演色性UPのカギ

照明光が及ぼす物体の色の見え方を演色性という。また、照明の光で物体を照らしたとき、自然光に当たったときと比べて、どれくらい色が再現できているのかを示す指標を演色評価数(Ra )という。
一般的な青色LED+黄色蛍光体のLEDはRa70くらいであるが、青色LEDは赤や緑の蛍光体を混ぜることで演色
性が改善される(Ra90 以上)。しかし、吸収される光が増える為に、発光効率は若干落ちてしまう。

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LED照明 Lecture 12 色温度とは

蛍光体で変化させるLEDの色温度

光の色を、黒体を熱した温度で表した数字を色温度といい、単位はK(ケルビン)を用いる。黒体とは、外部から光を完全に吸収する仮想の物体のことである。色温度は低いと暖かみのある色になり、高くなるにつれて白っぽい色、さらに高くなると青みがかった色になる。
LEDの場合、例えば電球色にするには、赤色の蛍光体を配合させたりする。その分量を変えることで、色温度を変化させる。( 青色LED+蛍光体の場合)

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LED照明 Lecture 13 マルチチップとは

大電流LEDには欠かせないマルチチップ方式

マルチチップとは、パッケージ内に多数のLED素子を搭載したLEDのことをいう。
照明用途のLEDは従来の1W級のLEDから、10W超のLEDまで実現している。大きな素子をひとつ搭載するよりも、小さな素子を多数搭載する方が、LEDの色バラツキも軽減され、断面などの発光面積も大きくとれるというメリットがある。

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LED照明 Lecture 14 放熱の重要性

LEDの寿命のキーポイント

LEDは熱が出ないといわれるが、それは発光時に出る熱が他の光源より少ないからである。
LEDは熱によって明るさや発光効率に影響が出るだけではなく、寿命にも関わってくるため放熱対策を考慮して設計する必要がある。

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LED照明 Lecture 15 LEDの発光効率

LEDに投入される電力の7 割は熱に変わる

発光効率とは、光源に投入する電力(W)に対して、光源から発する光束( lm)の効率を評価する指標をいう。単位はlm/W(ルーメン毎ワット)を用いる。
近年、白色の発光効率は100lm/Wを超えている。発光層で発生する光の一部は、LEDチップ内で吸収されたり、反射され続け、LEDチップ外に出ないため、外部量子効率は内部量子効率よりも低くなる。投入した電力の30%程度は光エネルギーとして外部に出力されるが、残り70%程度は熱エネルギーに変わってしまう。

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LED照明 Lecture 16 LED器具の総合効率

放熱設計や電源設計が効率をあげるカギ

総合効率とは、照明器具の全光束を器具全体の消費電力で除したものをいう。
元々、LED照明は電源での損失や温度上昇や拡散カバーの影響があるため、照明器具全体での発光効率( 総合効率)は単体でのLED発光効率に対して30 ~ 50%の低下がみられたが、最近ではLEDそのものの発光効率が良くなっていることから、器具の総合効率も上がってきている。

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