照明用光源として注目されています。

ＬＥＤとは

LEDとは「発光ダイオード」と呼ばれる半導体のことで、“Light Emitting Diode”の頭文字をとったものです。LEDはこれまでの白熱ランプや蛍光ランプ・HIDランプとも違い、特殊な構造をもつ物質に与えた電気エネルギーが直接光に変わるという新しいしくみ（＋の性質をもつ物質と、ーの性質をもつ物質の接合部で発光する）の光源です。すでに1907年にはこうした現象は発見されていましたが、白色光を得るために必要だった明るい青色LEDが1993年に開発されてから、新しい照明用光源として注目されるようになりました。近年はその改良もめざましく、蛍光ランプ並の発光効率をもつ白色LEDが登場してきました。

ＬＥＤの歴史

LEDは1907年に固体物質に電気を流すことで発光する現象が報告されてから、表示用途で実用化されてきましたが、1993年に青色LEDが開発されて光の3原色である赤、緑、青のLED光源が揃いました。1996年には青色LEDと黄色蛍光体による白色LEDが実現し、発表され、その後多くの改良が加えられ、現在では省エネ用照明光源として期待されています。

ＬＥＤの種類と構造

ＬＥＤの発光原理は基本的に同じですが、形状で分類すると次のようなものがあります。

１）砲弾型ＬＥＤ

リードフレームと一体化形成したカップ内にＬＥＤチップを実装し、カップ　　　　内に蛍光体を分散させた樹脂を封入して、その周りを砲弾型にエポキシ樹脂でモールドした構造です。

２）表面実装型（ＳＭＤ）ＬＥＤ

セラミックや樹脂などで成型したキャビティの中にＬＥＤチップを実装し、キャビティに蛍光体を分散させたエポキシやシリコンなどの樹脂を封入します。キャビティ内側の面には反射板の機能があり、多くの光を取り出せる構造です。

ＬＥＤの特長

LEDにはこれまでの光源にはない、様々な特長があります。LEDは長寿命が大きな特長です。
また、LED素子は小さく光の制御が容易で、器具も小形化でき、従来にないデザインの器具設計ができます。LEDの光には可視光以外の放射がほとんどありませんので、熱に弱い被照射物などへの照明や、紫外線放射による色あせなどが心配なデリケートな被照射物への照明に適しています。既存光源はガラス管を用いているため振動や衝撃に弱いですが、LEDはガラス管を使用していないので、割れる心配がないなど、安心・安全の器具です。LEDは器具の小形化・長寿命など廃棄物の削減が可能で環境に有害な物質を含まないなど、環境保全に貢献するあかりです。

ＬＥＤの特長

●長寿命

●小型、軽量

●点滅性能に優れる

●可視光以外の放射がほとんどない

●衝撃に強い

●環境に有害な物質を含まない

ＬＥＤの寿命

LEDは固体発光方式のため、従来の光源のようにフィラメントの断線により不点灯になることはほとんど起こりませんが、使用材料の劣化などにより、点灯時間の経過に沿って徐々に光量が減少していきます。LEDの寿命につきましては、（社）日本照明器具工業会が2005年7月に制定した技術資料134「白色LED照明器具性能要求事項」の中で、「一般用照明器具の光源として使用する場合のLED寿命は、全光束が初期全光束の70%、または光度が初期光度の70%に低下するまでの時間とする」と定義しています。T.LEDsではこれにならい、独自の評価技術を用いて初期全光束の70%に達した時を寿命として表記しています。この数値につきましてはあくまでもLEDの設計寿命であり、その寿命を保証するものではありません。照明器具の寿命につきましては、従来光源を使った商品と同じです。

色温度：K（ケルビン）

光の「色」がもつ温度のイメージ
光には、「蛍光灯」「白熱球」「太陽の光」「車のヘッドライト」・・・様々な光の種類があります。それらの光は暖かみのある肌色の様な光もあれば、青白い光もあり、中には突き刺さる様な感じがする光もあります。
光源には様々な種類があります。

日中の太陽の色温度は5500Kを基準とし、天候の状況により多少前後します。
曇天では6500K前後、晴天の日陰では7500K、晴天の青空では12000K程度になります。
また、ロウソクの炎は2000K、白熱灯は2800K、蛍光灯では4200K程度になります。
つまり青っぽい光は色温度が高く、赤っぽい光は色温度が低いと言えます。
上記の数値はあくまでも目安で、蛍光灯で一般に多く出回っているものに「電球色」「昼白色」「昼光色」など発光する色の違う種類があり、それぞれ色温度も違います。

光束：ｌｍ（ルーメン）

光源が発する光の出力量（光束）を計測するための単位
ルーメンとは、光の量を計測する単位のひとつである。一般には「lm」と表記される。

ルーメンは、光源が発する光の出力量（光束）を計測するための単位として用いられる。1ルーメンは、点灯したロウソクを1メートル先に置いたときの手元の明るさのことである。

プロジェクターなどにおいては、投射する画面全体に照明をいきわたらせる必要がある。そのため、明るさを計測する際には、画面を縦3×横3に9分割して各部分の明るさを計測し、それぞれの画面の明るさを平均した値を算出する方法がとられる。このとき、画面の各部分の明るさはワット（W）で、それらの値から算出された平均値はルーメン（lm）で計測される。

実際に起きた、故障・不具合・事故など

（1）取り付けてから数ヶ月で明るさが低下し、取り付け時に比べかなり暗くなってしまった。

（2）一部のLEDが点灯しなくなり光りむらが発生している。

（3）光の色が部分的に変色し色むらが発生している。

（4）通常に使用していたら煙が出て発火してしまった。

(1)～(3)については前項を参照してください。

(4)については大問題ですが実際に発生しています。

原因としては、これらの蛍光管型LEDライトは電気的保護部品が内部に装着されておらず、サージ電圧の突入（カミナリノイズ、モーターノイズ等）の影響により内部回路が破損しやすく、破損のしかたによっては部品に過電流が流れてしまい加熱して発火してしまったものだとと考えられます。

内部回路に安全保護部品がきちんと使用されているかが重要です。

エコ・ストリームライトには、

過電流防止用部品　　 　  ：ヒューズ他

サージ電圧防止用部品  ： バリスタ、スパークキラー他　が標準装着されています。

電気エネルギーが光エネルギーに変換され光へと変化します。

この時一部の電気エネルギーは不要な熱エネルギーに変化します。発熱量が多いと光への変換効率が低下します。

LEDは種類によって最大に流せる電流(定格電流)がメーカーにより定められています。

定格電流　　　50ｍA

定格電流　　120ｍA　　　　　　種類によってさまざま

定格電流　　150ｍA

定格電流　　350ｍA

流す電流量が定格電流に近づけば近づくほど熱の発生比率が高くなります。

通常定格電流の６０％～７０％で使用すると比較的熱の発生を抑えることが出来ます。

これ以上流す場合は外付けのヒートシンク(アルミ等)を付加しないと加熱し過ぎてしまい、LED自体が短期間で壊れてしまうケースが多く見受けられます。

（ヒートシンクを使用すると重量が重くなってしまう）

LEDは定格電流の６０％以下でゆとりを持って使用されることが理想ですが、

LED自体の単価が高くなるため、コストアップにつながります。

他国製品は色温度のバラつきや明るさのバラつきが多く見受けられ、一色単に明るさのみがあるだけで精度がありません。　　　加工技術の問題と考えますが、点灯後数ヶ月でLEDが消えてしまったり、変色してしまうものが多く見受けられます。

使用されているLEDの形状は表面実装型が理想です。

表面実装型はLED自体が基板と密着されるためLEDの熱が基板に伝わり、LED中心部の温度上昇が緩和されます。

砲弾型やHIGH FLUX型はLED中心部が樹脂で覆われているため、熱の逃げどころがなく中心が加熱してしまい、LEDの寿命に影響してしまいます。

透明管型のLEDライトは、これ以上明るくなりますが１ｍくらいの距離から発光部を直接見てしまうと人の目には残像が残ってしまいあまり良くありません。

蛍光管４０型LEDライトは乳白管で３５０Lx前後の明るさが必要です。

使用されているLEDが１ワットあたりどのくらいの光束を発生することが出来るかが重要なポイントです。

白熱電球　　　     １ワットあたり　　 　 　 ２０ルーメンス前後

一般蛍光灯 　    　１ワットあたり　　　　  ７０ ルーメンス前後

LEDライト　          １ワットあたり　　　　　６０～１１０ルーメンス

LEDライトは指向性があり、明りが必要な方向により多くの光を集中させることが出来ますが蛍光灯や電球は３６０度すべてに光を均等に照射するため、目的効率が少しにぶくなります。ライトに使用されるLEDは光束が１ワットあたり ８０ルーメンス以上のものが適切です。

これ以下の場合は、蛍光灯に比べ暗くなるかもしくは使用電力が大きくなってしまいます。

この固定ソケットの耐久性は、全て蛍光灯の重量を基本に設計されているため蛍光灯以上に重いものを取り付けていると

経年変化(長期使用)により、取り付けているものが落下する可能性が高くなります。

蛍光灯４０型の重量は２１５ｇ～２８０ｇです。４０型の蛍光管型LEDライトの重量は３００ｇ以下が理想で、これ以上重量の重い

ものを使用すると先々、落下の可能性が高くなります。

重いものを取り付けた時の落下の要因

◆プラスチックソケットの経年変化(変形・ひび)

◆プラスチックソケット内のバネの強度低下

◆地震の際の重量に対する耐久性

蛍光灯の場合も上記は同じことが発生しますが重量が軽いため発生頻度はかなり低くなります。

また、蛍光管型LEDは主にポリカーボネートが使用されており、落下しても割れて破片が飛び散るようなことはありませんが

重いものが落下した場合ケガの要因となります。