LED ライト考察 ②
前回の記載でLEDの集光には 「コリメータ＆ルフレクターレンズ」 が有効であると説きました。
では、実際にusiの所有する製品を比較して見たいと思います。
所有製品群スペック
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メーカー
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製品名
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光源
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公称ルーメン
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実測ルーメン
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レンズ
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照射角度
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電源
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FENIX
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TK35
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CREE
XM-L
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820 lm
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スムース
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50度(固定)
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CR123A 4本
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FENIX
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TK45
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CREE
XP-G (3個)
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760 lm
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746
(-14)
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スムース
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50度(固定)
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単３ 8本
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GENTOS
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TX-750LM
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CREE
MC-E 4コア
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750 lm
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484 (-266)
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ピール
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45度(固定)
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単１ 4本
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GENTOS
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SG-500
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LuxeonRebel
90 (3個)
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500 lm
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396 (-104)
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コリ＆リフ
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12～45度
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CR123A 3本
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GENTOS
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SF-533XX
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CREE
XP-E
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180 lm
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147 (-33)
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コリ＆リフ
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15～40度
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単２ 3本
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GENTOS
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DC-105F
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CREE
XP-C
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160 lm
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92 (-68)
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コリ＆リフ
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12～40度
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単３ 2本
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LED LENSER P14
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CREE
XR-E
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200 lm
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184 (-14)
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コリ＆リフ
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2～45度
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単３ 4本
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LED LENSER T5
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CREE
XR-E
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65 lm
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84 (+19)
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コリ＆リフ
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9～40度
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単３ 1本
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ELPA
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DOP-XRE301
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CREE
XR-E
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140 lm
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138
(-2)
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コリ＆リフ
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30度(固定)
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CR123A 1本
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ELPA
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DOP-097
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Luxeon
STAR 3W
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未公開
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78
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スムース
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45度(固定)
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CR123A 1本
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光束グラフ
しかし、こうやってグラフにするとTX-750LMの数値ってやばいよね
実測は、公称値の半分をちょっと超えるくらいしか出ていませんよ(゜_゜>)
それに比べて、「TK45」や「LED LENSER」は、公称値とほぼ変わらない数値です。
LED LENSER T5は公称値を超えていますしね！ P14もブーストモードでは210lmが出ます。
ま、それはさておき、コリメータ＆リフレクターレンズですが
GENTOS製品の SG-500 SF-533XX DC-105F
LED LENSER T5/P14 ELPA DOP-XRE301
以上６製品で採用されています。
コリメータ＆リフレクターレンズの照射性能
一般的に、コリ＆リフは、照射された光にムラが少なくなります。
逆に、リフレクター(スムース/ピール)の場合は中心部に明るいスポットがあり
その周辺に、滑らかなグラデーションができます。
イメージ画像
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コリー＆リフ
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リフレクター （スムース/ピール）
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それぞれの照射方式には当然のように長短があります。
それぞれの特徴
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コリ＆リフ
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リフレクター
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近距離
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照射範囲が広くムラが生じ難いので、視認性は比較的良好です
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スポット部と周辺部の明暗差で見えにくい場合があります
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長距離
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近傍が明るく、遠方が暗いため、視認性が落ちます
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スポット部で遠方を照射でき、視認性が良好です
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集散光
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照射範囲外に光が漏れない
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照射範囲外にも光が散る
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近距離では、「コリ＆リフ」の光がムラが出にくいため非常に見やすくなります
しかし、それが災いして遠方を見る場合は逆に見え難くなるわけです。
この弱点を解決するために考えられたのが、焦点変更方式のレンズ機構です。
焦点変更レンズ
コリ＆リフは、光源位置を前後に変える事によって、照射角度を変える事が出来ます。
レンズに対して光源を近づけると、照射角度は広くなります。
逆に遠ざけると、照射角度は狭くなります。
この性質を利用して、スポット～ワイドへの連続的な可変動作が可能となります。
ただしこれを行う場合のレンズの設計は非常に難しくなります。
例えば、スポットにしたい場合は、コリメータ部分とリフレクタ部分の焦点位置を合致させる事で
効率よく、平行光を作る事が出来ますが、このレンズで、そのままワイド側の配光を行うと
リフレクタ部分の焦点にバラツキが生じて、配光が大きく崩れてしまいます。
この結果、ムラが発生してしまうわけです。
この現象は、汎用設計のレンズで見られるもので、汎用設計品を採用している製品は
ワイド側の照射時に、もれなくこうなってしまいます。
これを解決するためには、リフレクタ部の形状を工夫する必要があり
各製品ごとに最適な曲率変化を計算して、精巧なレンズ作成が必要となります。
この辺りは、製品価格との兼ね合いもありますので、特に安価な製品で専用設計のレンズを採用しているものは
残念ながらほとんどありません。
ただ、比較的安価でありながら、専用設計レンズを採用しているものに「LED LENSERシリーズ」があります。
usi も２つ所有しており、両製品とも スポット/ワイド 両方で、ほとんどムラのない、きれいな円形の光になります。
以下、書きかけ
