これを見れば分かる！　デジタル技術の仕組みと傾向

“適所適光”、用途に合った照明を――次世代照明LED

公開 2009年04月23日 17時00分

更新 2009年04月23日 05時12分

著者

小笠原由依

[ITmedia]

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乙女ちゃん、唐突だけどLED照明って何か知っている？

レッド？　赤い照明……？

赤はREDでしょ！　小学校から通いなおしたら？

ううう……ギャグだよー、えーっとLEDってPCの電源を入れた時とかに光るやつだよね？

うーん、まぁそうだね。そのLEDを今、照明に使おうって動きが出ているんだよ。

え、なんで突然。オレンジとか緑とか色の付いた明かりなんて嫌だよ！

ふふふ……それが、普通の白色なんだよねぇ。しかも突然じゃないし。まぁ仕方ないから簡単に教えてあげるよ。

　「2012年をめどに白熱電球から省エネ性能の高い照明に切り替える」――2008年5月に経済産業省がエネルギー問題への対応策としてこのように発表した。これを受けて一部メーカーは白熱電球の製造をストップすると発表。白熱電球に変わる“エコで地球に優しい”次世代照明への関心が高まった。

　次世代照明の1つにLED照明がある。省電力でエコとうたわれることが多いが、従来の照明に比べて本当に“エコ”なのだろうか。

　まずはLEDの歴史から追ってみよう。LEDは「Light Emitting Diode」の略で、「発光ダイオード」とも呼ばれる。1960年代に登場し、最初は赤や黄緑色のLEDが開発された。青色LEDの開発も進めたが、高輝度なものはなかなかできなかった。1993年に中村修二氏が、窒化ガリウムによる高輝度な青色LEDを発明した。特許をめぐる訴訟を思い出す人もいるかもしれない。

　高輝度な青色LEDが発明されたことで光の3原色がそろい、街頭の大型フルカラーディスプレイなどに用途が拡大。青色LEDをベースに、3色を混ぜて白色の発光を実現した白色LEDも普及。現在、LED照明の主流は、青色LEDに蛍光体を組み合わせた白色LEDによるものだ。

　こうしてできたLED照明だが、まだまだ課題は残る。大きな課題は2つ、発光効率とコストだ。LED照明が約50～70ルーメン／ワットであるのに対して、直管蛍光灯は約100ルーメン／ワット、電球型蛍光灯も約70～80ルーメン／ワットと、従来型照明に比べLED照明は効率が同等以下にとどまっている。

　コスト面でも蛍光灯が有利だ。一般的に初期投資などを含めた総コストをルーメン当たりの単価に換算すると蛍光灯が1円なのに対し、LEDは4～10円と差が付いているのが現状だ。

LEDを利用した間接照明

　そうはいっても、LED照明は蛍光灯に勝る特性も多い。小型化が容易なことや、可視光以外の波長の光線が出にくいこと、調光や波長の調節が比較的簡単なことだ。電球型蛍光灯は仕組み上、小型化が難しく、小さな口金を使った小さな照明器具には対応しないことがある。そこで、小型化しやすいLED照明の活躍が期待されている。

LEDはダウンライトにも向いている

　可視光以外の光線が出にくいというメリットは、美術品のライトアップなどに生かせる。赤外線や紫外線を含む白熱電球や蛍光灯で美術品を照らすと劣化の原因になるが、LEDは比較的商品を傷めずにライトアップできる。白熱灯に似て調光も簡単で、ダウンライトにも向いている。

　農業や漁業といった分野での利用されている。このほど開かれた次世代照明を集めた展示会「ライティングジャパン」には家庭菜園用LEDライトが登場。植物が育ちやすい光の波長に合わせたLED照明で、光を当て続けることで通常の3分の1程度の期間で栽培ができるという。

　LEDは魚を集める集魚灯用としても研究されている。ライティングジャパンに出展していたイネックス（長崎県）はLEDの高い指向性を生かした集魚灯の開発・実験をしている。「従来利用してきた2000ワットクラスのメタルハイドロランプで集められる量と同等の効果を、72ワットのLEDで出すことができるよう研究中」（イネックス広報）としている。

　LED照明は「洞爺湖サミットなどの影響で注目度は高まった」とパナソニック電工の太田明子技師は話す。コストと発光効率という課題はあるものの、寿命のアドバンテージなど多くの利点も持ち合わせている。パナソニック電工は「住宅用の照明でも適所適光な提案をしていきたい」（広報部の持田主任）としており、「向き不向きに合わせたすみ分け」（太田技師）が今後重要なポイントになっていくだろう。