LEDランプの比較  http://www.haru-design.jp/led/led_benchi.php
海中でのスペクトル変化  http://www.haru-design.jp/led/led_experiment_1.php



*このページは書きかけです ご了承ください。
更新日2013/2/9
             

アクアリウム用LEDスペクトル(ライト☆スタッフ16・URCHIN c-1他)

各カラーの波長をオーシャンオプティクスUSB4000にて計測

.

LEDランプスペクトル

 LED素子メーカーが提示する発光スペクトルは基本的には相対強度です。 あるいは絶対強度測定後、相対強度表示に切り替えております。
 当方でもSpectraSuiteを用いて相対強度で計測してみました。

 相対強度とは最大の強度部(ピーク)をたとえば100としたときに 他の波長強度が最大ピークに対してそれぞれ何パーセントになるかで表示します。
  どれほど強度が弱くてもそのランプの最大ピークを100に置き換えるため
 LEDランプAとLEDランプBのスペクトルグラフを純粋に重ね合わせることはできません。
計算で求めることもできますが現実に計測すると大きな違いがでてきます。

 LEDランプのスペクトルを環境を変えて計測してみました。 参考にしていただければ幸いです。






各種LEDランプスペクトルデータ


分光器はUSB4000を使用しました。
リファレンスは校正器光源タングステンハロゲンLS-1(色温度2800K)より取得。



URCHIN c-1,ライト☆スタッフ16


URCHIN c-1 スペクトルデータ




ライト☆スタッフ16 スペクトルデータ




スペクトルはすべて相対強度で計測
グラフに関する質問が多々ありました。

LED素子のCool White,Warm whitet等(白系)は元々青色(450nm付近)の光を含むため
BlueのLED素子を含むランプは青色系の波長以外を押し下げます。
相対強度測定ですので実際はその波長の光が減った訳ではありません。
生体はしっかりと他の波長の色の影響を受けます。






 裸のLED素子とレンズの効果



レンズでスペクトルも変化する。


アクアリウムで使用されるLED素子の多くが別途レンズを備えています。

照度計で計測すればその違いが分かるかと思います。
スペクトルにはどうのような影響があるか計測してみました。


計測に使用したLED
ライト☆スタッフ16
搭載LED素子 OSRAM OSLON SSL 150 cool white x16


*ライト☆スタッフ搭載のレンズの有無であり。LED素子自体に付いているレンズの有無のテストではありません。




・発光面からの距離
・角度
・積分時間(μsec)
・平均時間
・BOXCAR値

比較のためすべての値(環境)を固定したまま計測。
ダークスペクトルのみ取り直し。





波長強度 レンズ無し レンズ搭載 効果
first peaks (442.10nm) 18.954 72.663 3.83倍
second peaks (548.74nm) 9.758 42.974 4.40倍

第2ピーク(548.74nm)の強度の上がり方が第1ピーク(442.10nm)に比べ大きいです。
これはライト☆スタッフに搭載のレンズの特徴でFLX,URCHIN c-1に搭載のレンズとは異なります。
非常に高い倍率ですのでLED素子だけでなくレンズの性能も非常に重要です。






 LED素子単体とモジュール


スペクトル強度の倍率とリフレクター


LED素子単体でのスペクトル強度と集合化LED(モジュール)時の強度の比較。
正確な同駆動での強度を比較するためブラインディングパネルと8oのスリットを用いて
素子1個の強度を抽出。
テスト環境はレンズの効果試験と同様ダークスペクトルのみ取り直し。

計測に使用したLED
ライト☆スタッフ16(レンズなし)
搭載LED素子 OSRAM OSLON SSL 150 cool white x16



↑スリットによるLED素子単体の強度取り出し。





テスト波長域 LEDx1 LEDx16 倍率
443.97nm 4.761 83.815 17.604倍


17.6倍の効果。
ライト☆スタッフはLED素子マウント周辺部のプラチックバーツが半円形のドーム状のため
このパーツが反射板(リフレクター)の役目を果たしてます。
LED素子x1の場合の計測ではこの射板の影響はほぼありません。
16倍ではなく16+1倍であるのもリフレクターのおかげで
素子が+1個されている計算になります。