自作

青色ＬＥＤと紫外線ＬＥＤを使ったスポットライト自作（２００３年４月記）

今回は青色ＬＥＤと紫外線ＬＥＤを使った夜用ライトの製作です。
前回、白色ＬＥＤを買った時のついでに、青色と紫外線ＬＥＤ買ったんだけど、これが又ええ！メタハラ点けた時とは全く違った世界！
でも絶対的な明るさが無いので、メタハラ消した夜間用です。
まぁ明るさに期待はしない方が良さそうです。

まずはＬＥＤの購入先ね。　今回は２カ所で買ってみました。
若松通商のここ　http://www.wakamatsu-net.com/cgibin/biz/page.cgi?cate=1901&page=0
秋月電子通商のここ　http://akizukidenshi.com/catalog/opto.html

ＬＥＤについておさらい

ＬＥＤが普通の照明と違うのは、ＬＥＤは単色光源で、赤外線、赤色、黄色、緑色、橙色、青色、紫外線などの種類が有ります。
白色ＬＥＤは青色ＬＥＤ素子に黄色反射板で２色を混合して擬似的な白色を作ってますので、効率が悪く演色性も良くありません。
詳しくはココを見て下さい。
蛍光灯や白熱電球やメタハラは白色の発色で一番効率が良い光が出ますが、青色などの単色にすると光量が１／４程度に落ちてしまいます。
白色蛍光灯と青色蛍光灯を比べると青色の方が暗いですよね。
ＬＥＤは逆に青色などの単色光が一番効率が良く、白色にするには逆に効率が落ちてしまいます。（同じＬＥＤ単色なら赤色が一番効率良いですが・・）
つう事は白色照明より青色照明にＬＥＤを使う事は非常にマッチングが宜し。
紫外線LEDになると、さすがに目の感度が低い領域ですので、見た目超暗いです。
但し蛍光色を発光させるエネルギーは大きいので夜用サンゴ水槽には向いていると思います。

ＬＥＤ最大のメリットは寿命が長い事です。
市販ＬＥＤ照明器具のカタログを見ると「寿命＊＊＊＊＊時間」とか書いてありますが、実際にＬＥＤデバイスメーカーのデータシートを見ても寿命なんて書いてありません。
いったいこの寿命は何処から出てきてるんでしょうか？ＬＥＤの寿命はＬＥＤに流す電流とおおいに関係有ります。
ＬＥＤが出す光量はＬＥＤに流す電流と比例します。　但し電流の大きさが一定のレベルを超えると、電流を増やしても飽和してあまり光量が増えなくなってしまいます。
光量を稼ごうと電流を多めに流すと温度が上昇し寿命が短くなり効率も落ちます。
少なめに流すと効率は良く寿命も長〜〜〜くなりますが、光量とコストパフォーマンスが落ちます。
ですから流す電流で寿命も効率も全然違って来る訳ですね。
市販の超高輝度LEDライトにはLEDに放熱器を付けて多めの電流でも寿命を延ばせるように工夫した物が有ります。

注意しなければいけないのがデータシートに載っている「絶対最大定格」を超えて電流を流さない事です。
これを超えると極端に寿命が短くなってしまいます。
日亜化学の青色ＬＥＤのデータシートはこちら。
http://www.nichia.co.jp/specification/jp/led_lamp/NSPB500S-2122B.pdf

今回買った青色ＬＥＤの説明（２００３年４月の価格ですので、現在はもっともっと安くなってます）

若松で買ったＬＥＤは3500mcdに惹かれて１０φの物を購入しました。
ちとでかくて、お高いのが難点。
点灯比較してみると、全然色も照度も変わりなし・・・(#/__)/ﾄﾞﾃ
わざわざでかくて高いＬＥＤ買うんじゃ無かった。
５φのTOL-50aUＢdCEa で十分でしょ。

今回買った紫外線ＬＥＤの説明

４００nmより大きな値が可視光線で、４００ｎｍより小さな値が紫外線です。
中心波長が４００nm前後だと言う事は、可視光線（紫色）と紫外線（ＵＶ−Ａ）が半分半分出てます。
目に見える光が半分って事は・・・無茶暗い紫色です。
（青色照明の色温度をさらに高くすると紫色になると思って下さい）
しかぁ〜し！　真夜中の水槽を照らすと怪しい！
ようするにブラックライトと紫照明を混ぜた感じと思って下され。

有害な紫外線は出てないのでしょうか？
紫外線チェッカーで測定すると、有害なＵＶ−Ｂはゼロでした。
て事はさらに有害なＵＶ−Ｃも出て無いでしょう。
ま、出ていたとしても、メタハラに比べると屁みたいな量です。

２種類のＬＥＤを比べると、同じ５φでも中心波長が違います。
若松の方がちょい紫外線よりか？
点灯比較してみると、秋月の方が紫寄りなので、明るく感じます。
アクア用途には明るい秋月の方が良いですね。　安いし・・・（又、無駄遣い）

回路

回路はこんな感じ。
白色投光器では抵抗の個数削減と効率アップの為に、ＬＥＤを高電圧で直列駆動していましたが、今回はＬＥＤの個数が少ないので、並列駆動してみました。
ＬＥＤは基板に直接半田付けするのでは無く、２列ＤＩＮコネクタを実装し、ＬＥＤを抜き差し出来るようにしています。
電源は携帯電話用５．８Ｖが転がっていたので流用。　
電源に２００Ωの負荷抵抗を接続して電圧を測定すると、６．０Ｖ有りました。
ＬＥＤに２０ｍＡ流して、電圧を測定すると、LEDの順方向電圧は約３Ｖでした。
以上の事から、ＬＥＤに２０ｍＡ流すには、制限抵抗Ｒの値を

Ｒ＝（６Ｖ−３Ｖ）／２０ｍＡ
Ｒ＝１５０Ω
ま、１５０〜２００Ωの抵抗が良いでしょう。

製作

	電源は転がっていた携帯電話の電源。 DOCOMOの旧Ｐ用５．８Ｖね。 コネクタは一般的なＤＣ電源用に交換しました。 この電源は、サイズの割にでかい電流容量で、７３０ｍＡも有ります。 （新しい携帯のは同じ電流で、もっとちっちゃいけど） スイッチング方式だし、結構優秀ね。　もったいないもったいない・・・ ＬＥＤだと並列駆動で、３６個ぐらい点灯させる事が出来ます。
	使った灯具は白色ＬＥＤの時使ったこれ。 元々ハロゲン用の中古灯具。
	コネクタと抵抗をユニバーサル基板に実装して、灯具に取り付けたところ。 このようにＬＥＤをそのままプスりと差し込んでいます。 でっかいＬＥＤは青色ＬＥＤです。
	点灯〜！ 下の紫色のＬＥＤが紫外線ＬＥＤね。 ＬＥＤの配光は狭いので、ＬＥＤの足を曲げて配光を変える事が出来ます。 色具合も、紫外線ＬＥＤと青色ＬＥＤを取り付ける割合を変える事で色温度可変可能。 もちろん白色ＬＥＤも取り付け可能！ こりゃ素人でも製作簡単ね。 てな事で命名しました。 命名「素人投光器」 ・・・・・・・(-_-;) もっと良い名前は・・・・ 再び命名「ダニ・クール　夜用（多い日も安心）」 ・・・・・・・(-_-;)

それではメタハラ消して水槽を照らしてみましょう！

	これはメタハラでの画像。
	まずは青色ＬＥＤ ん〜全部青色に見えるような・・・ でも蛍光緑色と蛍光オレンジ色には異常に反応します！ 特に蛍光緑色は自分で発光しているみたい。 中央のスタポが光ってます！ もちょっと蛍光緑色のサンゴの多い所で撮れば良かった・・・・ 前回製作したダイクロイックフィルター照明と良く似てる。
	紫外線ＬＥＤの様子。 怪しい・・・怪しい〜　　怪しいど〜！ 石灰藻やＬＲが怪しいド紫に見える・・・ ショウガのポリプが光ってます！ スタポも発光してる！？ メタハラ光源の下とは全く違った色合いに見えて面白い！
	おまけ。 アサヒの電球型ブラックライトです。 蛍光灯型ブラックライトよりは紫外線ＬＥＤに特性が似てます。 怪しいのは怪しいけど、暗いど〜！ ３０Ｗのくせに、０．１２Ｗの紫外線ＬＥＤより暗い・・・・(-_-;) （照射範囲は広いけど）

次回は蛍光灯型ブラックライトや、ブルー蛍光灯との比較もしてみましょう。

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