光とは・・・ 波であり、粒である


光は「波」と「粒」、両方の性質を持っています。

波の性質を表すために「波長」という言葉が使われます。

波長は、光が1回振動する間に進む距離のことで,ナノメートル(nm)という単位が

よく用いられます。

目に見える光は、可視光と呼ばれ,波長が約400 nmから700 nmの間の光です。

それ以外の波長の光には、X線や紫外線、赤外線などがあります。

 

光は「粒」の性質も持っています。

その粒の数によって光の強さが変わります。

明るい光は粒の数が多く、暗い光は粒の数が少ないです。

この光の粒のことを「光子」といいます。


植物に対する光量(エネルギー)や光強度の単位は、

それぞれ光量子束(μmol/s)と光量子束密度(μmol/s-2/s)を基本としており、

光合成に必要な光強度(400〜700 nmの可視領域)のことを

光合成有効光子束密度( PPFD)と呼び、光量子数を表します。


LEDの点灯方法

「ダイナミック点灯」と「スタティック点灯」という二つの方式があります。

ダイナミック点灯方式とは、点灯しているLEDを一定周波数で

高速に点滅させる点灯方法です。

ダイナミック点灯方式のメリットは、消費電力を抑え、LEDの寿命が長くなることです。

また、点滅する周波数を変化させて発光時間の長さが変えることで、

LEDの明るさを制御・調節できる点もメリットです。

パルス点灯、またはデューティ点灯と呼ぶ場合もあります。

 

スタティック点灯方式は、LEDに常時電流をかけ続けるという点灯方式です。

常に一定の電流が流れています。

LEDに供給される電流が安定していなければチラツキが発生する場合もあります。

安定して点灯させるために定電流回路を組み込む必要があります。

 

スタティック点灯方式はダイナミック点灯方式と比較すると、消費電力は大きくなり、

LEDの寿命も電流が常にかかるため短くなる傾向にあります。


パルス幅、周期、デューティー比について

パルスとは短時間に立ち上がる変化をする信号のことを言います。

山と谷のある波形で、その電圧がもっとも高くなる山の幅をパルス幅といいます。

 

山と山、つまりパルス同士の間隔を周期といいます。 

周期の運動を周波数と呼び、単位を[Hz]で表します。 

これは、ある周期の波形が1秒の間に何回あられるかを意味しています。 

例えば、1[Hz]は、1秒間に1つの波形、100[Hz]は、1秒間に100回の波形、です。

 

パルス幅を周期で割り算したものをデューティー比といい、

単位はパーセント[%]で表します。

つまり、「デューティー比=パルス幅/周期」と表します。