CCFLとLEDの光の質の違い

CCFL aisave アイセーブ は目に優しい安心、安全な光!
照明は「適所適光」CCFL照明が合う場所、 LED照明が合う場所があります。

安価な白色蛍光灯のスペクトル

白色蛍光灯の発光スペクトル安価な家庭用蛍光灯、オフィス用蛍光灯、団地・マンションの共同廊下用常夜灯、街灯 などに使われる白色蛍光灯は左図のような黄色(570nm前後)の成分を非常に多く持っており、他の成分が少ない特徴を持っています。これは、ヒトの視覚(錐体細胞)が持つ特性を利用し最もまぶしい白に感じるように設計されているためです。このタイプの蛍光灯は事務作業や読書などには良いですが、色の正確性を求める作業には不適です。被写体が持つ色を引き出せず、全体的にくすんだ色になってしまいます。

LEDとCCFLのスペクトル

LEDとCCFLのスペクトル

普及型の白色LEDのスペクトル特長は青色LEDに黄色の蛍光体を通すことによりスペクトルを作っています。そのため、ブルーライト青色波長が極めて強いのが特長です。青色光は短波長なので眼内で光が散乱してしまう為、ピントを合わせづらく、これにより物がくっきりと見えにくいと言われます。

一方、CCFLおよび3波長蛍光灯(EXという型番)の特長は、希土類蛍光体という物質を利用して、目の感度に合わせやすい青・緑・赤の3波長を際立たせることで、白色蛍光灯に比べて物がハッキリと見え、自然な色合いを再現できます。同じ照度で点灯しても、3波長蛍光灯は白色蛍光灯に比べて、約1.4倍も見えやすい(明るさ感)が得られると言われてます。

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5 演色性とは?

Ra85のCCFL、Ra75のLED

照明の演色性(光源が再現できる色の豊かさ)は一般的に「平均演色評価数(Ra)」で表されます。Ra値は、太陽光を Ra: 100 としており、数値が高いほど色再現能力が高い照明であることを示しています。CCFLはRa85の高い演色性になっています。

Ra値の低い白色LED や白色蛍光灯では、気色悪い蛍光イエローや青白い色味になってしまい被写体の質感や立体感が感じられません。病院が誤診を避けるため演色性の低く、影の出来易い安いLED導入を敬遠する理由の一つです。

演色性と照度の関係左図は演色性と照度の関係図で、横軸が平均演色評価数Raを、縦軸がRa100である白熱電球を基準として、同じ明るさ感となる各光源の照度の比(これを等明るさ感照度比という。=白熱電球の照度/各光源の照度)を表わしたものです。光源の演色性の違いは、色の見え方に影響を及ぼすばかりでなく、その照明によって私たちが感じる心理的な明るさ(明るさ感)に変化を与えます。一般的に演色性の良い光源は演色性の劣る光源にくらべ、明るさ感が高いといえます。例えば、白色蛍光灯で照明された部屋から演色性の良いCCFL蛍光灯で照明された部屋に移動した場合、室内照度が同じにもかかわらずCCFL蛍光灯で照明された部屋のほうが明るく感じられるというのはお客様の感想に多い話です。演色性の低いLEDはCCFLと同じ明るさ感を出すにはさらに照度が必要なのです。

明るさ感

明るさ感とは「演色性が高い」ことや「視感輝度」が高いことで感じられ、人間の生理的な「明るさ」のことを表わし、実際にはこれに数値では表わせない心理的な要素も加わってきます。また、LEDや水銀灯は瞳孔が嫌うグレア(眩しさやギラツキ)が多い光です。グレアによって瞳孔が閉じてしまうことで瞳に入ってくる光量が減少します。このため照度計の数値よりも実際は暗く感じるといった現象が起きます。尚、輝度というものはまぶしすぎると不快な「グレア」となり、適度であれば華やかなきらめき感となります。LEDはグレアが強く、CCFLはキラメキ感が強いのです。それが「明るさ感」と言われるものです。

明るさの新基準PLM

120年前に作られたルクスLX(照明が当たっている水平面の明るさ)という単位。LED照明は指向性が強いので局部的な平面の照度だけでは、実際に感じる空間の明るさとはかけ離れています。そこで新たな明るさの新基準が求められています。新しく使われ始めた瞳孔ルーメン「有効光束密度Plm」は瞳孔:pupil放射束:lumenの事です。人間の瞳孔は明るさに応じて光の量を調節します。グレア(まぶしさ)が多く、瞳孔が閉じてしまうと、その空間を明るく感じる事ができません。PLmはこれを指数にしたもので、計算方法は各照明のlm値に PLMの補正係数を掛けて計算することにより算出されます。例えば安価な一般白色蛍光灯は補正係数0.98に対して3波長(EX)蛍光灯やCCFL蛍光灯は1.58となり、これを元に計算した「明るさ感」は同照度の場合でも約1.4倍も明るく感じられると言われます。

ブルーライトの影響とは?

ブルーライトが眼に及ばす影響ブルーライトとは、波長が380~495nm(ナノメートル)の青色光のことで、ヒトの目で見ることのできる光=可視光線の中でも、もっとも波長が短く、強いエネルギーを持っており、角膜や水晶体で吸収されずに網膜まで到達します。 このブルーライトを浴びることで「目への影響」「全身への影響」があることが研究されています。 目への影響に関して、影響をすぐに受けやすい角膜障害と、蓄積によって出てくる網膜傷害、そして加齢黄斑変性などがあります。
また全身への影響として、最も身近な例は、眠気のもとになるメラトニンの分泌を抑えて寝つきにくくなります。このようなサーカディアンリズムの乱れからくる様々な生活習慣病をブルーライトが引き起こすと言われています。 
ブルーライト研究会発表資料より

ドライアイ

LEDでドライアイ日本にはドライアイの症状を訴える人がPCモニターの普及と比例して増え始め、特に近年のLEDバックライトのスマホ・タブレットの普及によって加速しており、現在2200万人と推定されています。ドライアイとは涙液の不安定化で眼球の表面に障害が起きる目の病気です。症状としては目が疲れやすい、乾いた感じがする、目がゴロゴロする等の不快感があります。ドライアイになると視機能が低下し、実用視力が低下します。実用視力とは目の検査の際にみる「C」が見えた見えないではなく、「見える時間」という要素を加えたものです。さて慶應義塾大学医学部眼科の坪田教授の実験によると近年のドライアイの増加はブルーライトの影響であると結論づけています。図1のようにブルーライトは光が散乱(Scatter)してしまうことにより、視界が見えにくくなる。また涙液層に乱れが生じ、目の表面が不安定し、ピントを合わせにくい。これらはドライアイの症状と同じです。ドライアイの患者がブルーライトカット眼鏡を掛けて生活をする実験では多くの被験者が実用視力(見えやすさ)が改善した結果が得られています。  ブルーライト研究会 発表資料より

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眼球の働きと加齢黄斑変性の仕組み

LEDで加齢黄斑変性光は角膜やレンズを通って正しく網膜に届き、光を電気信号に変えて脳に伝達し、脳は映像や明るさを認識します。また瞳孔が光の量を調節する役割を持っています。人間は光が明るければ明るいほど物がはっきりと見えやすくなります。しかしブルーライトが強い光は明るければ明るいほど目が疲れてしまいます。ブルーライトは紫外線に次いでエネルギーが多い短波長です。
本来、人間は可視光の光暴露によって視細胞がダメージを受けても、時間が経つに連れて回復するというヴィジュアルサイクルというメカニズムが繰り返されていますが、ブルーライトの場合は網膜の奥まで届くと、活性酸素が発生し、視細胞が死んでしまいます。ヴィジュアルサイクルが繰り返されても、長期のブルーライト暴露による酸化ストレスの蓄積によって、細胞に遺伝子障害が発生して回復することが困難になります。このようにブルーライトが原因で「網膜色素変性症(視野が狭くなり真ん中しか見えなくなる)」や、新生血管の形状変化による「加齢黄斑変性(視野の中央部が見えにくくなる)」と言った高齢者に多い目の病気に早期になってしまうことがほぼ解明されつつあります。

サーカディアンリズム(生体時計)

ブルーライトの中でも特に470nmの波長に反応する光受容細胞『メラノプシン』があります。メラノプシンはサーカディアン(『生体時計』もしくは『概日リズム』)をコントロールしていると言われています。ブルーライトを浴びている間は、メラノプシンを介してメラトニンと呼ばれるホルモンの一種の分泌が抑制されます。すると時差傷害が発生し、睡眠障害が起きると言われています。このようにブルーライトは人体のサーカディアンリズムに大きく影響を与えています。サーカディアンリズムが崩れると鬱、肥満、高血圧、糖尿病などの生活習慣病を発病し、しいてはガンの原因となってしまいます。実際に夜間働く看護師の多く(35%)が月経不規則を訴えていると言われており、乳癌の発生率が高くなるという論文も存在しています。  サーカディアンリズムの乱れは様々な生活習慣病の原因になります。

青い光が目に悪影響仕組み解明

青い光が目に悪影響を与える仕組みの解明NHK2014年7月24日[木曜日]NHK NEWSより
岐阜薬科大学の研究グループが、スマートフォンなどの画面から出る青い光=ブルーライトが、目の細胞を死滅させる仕組みを、マウスを使った実験で解明したと発表し、ブルーライトの影響を防ぐ今後の対策に役立つことが期待されています。

 岐阜薬科大学の原英彰教授などの研究グループが発表しました。研究では、スマートフォンの画面などに使われるLED=発光ダイオードから出る青・緑・白の3色の光を6時間ずつマウスの目の細胞にあてたところ、緑の光をあてた細胞はあまり変化がなかった一方、白は約70%、青は約80%の細胞が死滅したということです。また、これらの細胞を詳しく調べると、老化を進める活性酸素が、緑の光を当てた細胞で、通常の、1.5倍に増加したほか、白が2倍、青が3倍に増えたということです。ブルーライトは、これまでも目の機能を低下させると指摘されていましたが、研究グループはブルーライトが活性酸素を急激に増やして、細胞を死滅させるという仕組みが解明されたとしています。原教授は「今回の研究でスマートフォンなどのブルーライトによる目の影響を防ぐ対策が進むことを期待したい」と話しています。

進む企業の取り組み

ブルーライト問題の企業の取り組みYahoo JapanやJFEエンジニアリング、㈱パソナ、㈱バンダイなど大手企業を中心に数多くの企業が取り組み始めたブルーライト対策。特に企業が福利厚生として導入を進めているのがPCメガネです。近年、LEDから発せられるブルーライトの眼や身体への影響が明らかになるにつれて「社員の眼を守る」という取り組みが活発になってきています。

そして平成26年1月に経済産業省は照明の”光の質”に対する新たなJIS原案を作成する意向を発表しました。発表ではLED普及に伴って市場のニーズが消費電力や明るさなどの基本性能から“光の質”の高次化へ以降しつつあるとして、照明環境に不可欠な視認・視作業性、労働安全衛生、居室快適性といった”光の質”に対して新たなJIS原案を作成すると発表しています。

資料画像は「第4回ブルーライト研究会」発表資料より

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