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20105月05

LEDのチカチカの原因って何?

マリンアクアリウム エイジ 04:59
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皆さん、教えてください。
たまに、「LEDランプで目がチカチカする」と聞くんですが、何故?
そしてそれは目の悪い僕でも体感できますか?(曝)

という訳で、なんとなくそれらしい実験をしてみただわ。
使ったのは、Grassy LeDio 7 PearlWhite 。
このランプは、中心の青素子以外、すべて白素子になります。青×1 + 白×6。

比較内容は以下の通り。

  • 素子のみ(レンズ無し)
  • 拡散60°レンズ
  • フロスト90°レンズ
  • クリア30°レンズ
  • クリア60°レンズ(純正)

ちなみにフロスト90°レンズは企業秘密です(汗)

用意したLEDとレンズ各種

その前に、チカチカする原因のひとつに考えられる色収差について調べてみました。

色収差とは? - Wiki

イメージとしてはこんな感じ。人工的に作った色収差です。

色収差

ここまでひどいと、僕でもチカチカするんだぜ♪

でもこれ、例えばレンズ越しに撮影されたものなら、確かにこの要素はあるよね?
あるいは、水槽を斜めから観察すると、目視でも似たような現象が体験できます。
でも、いくらLEDでも、普通に水槽見てても出ないよね?
出るなら目が色収差だったりして(笑)

さて、冗談は顔だけにして(笑)、早速各レンズのビーム比較から。
ちなみに今回のテストは、僕の中ではレンズ無しvs拡散60°レンズになってます。
それ以外はオマケ(苦笑)

レンズ無し レンズ無し まず、レンズ無しだと光が綺麗ですな~♪
コレだけ見ると、な~んもチカチカしない。
レンズ無し、やるじゃん♪
拡散60° 拡散60°レンズ 次に拡散60°レンズ。
こちらも綺麗にブレンドされてますね♪
柔らかな、優しい光です。
フロスト90° フロスト90゛レンズ ちょい黄色が分離してるけど、許せる範囲。
クリア30° 汎用30°レンズ き・汚い・・・。
黄色から青から分離しまくってます(汗)
チカチカは感じないけど。
ただ・・・汚いっ。
クリア60° クリア60°レンズ(純正)

で、次は別の角度から観察。
モデルはビクターのお犬様。
んで、その影も見てやろうと言う目論見です。
念のため、ランプとの距離25cmと50cmで撮影。

レンズ無し ランプ距離 25cm ランプ距離 50cm
レンズ無し 25cm レンズ無し 50cm
どちらも素子数の分だけ影がクッキリ出ますね。
まるで、ひとりエグザイル。
実はこれが目がチカチカする原因じゃないの?
しかも、露出を調整してるので判り難いですが、レンズ無しだと暗すぎる。
ランプを直視すりゃ明るいのは当然だけど、ものを照らすキャパは無い。
水面に浮かべて使うか。。。
拡散60° ランプ距離 25cm ランプ距離 50cm
拡散60° 25cm 拡散60° 50cm
拡散60°は影も上手くボケるので、エグザイルは気になりませんね。
やっぱ拡散60°レンズは最高だ~♪
フロスト90° ランプ距離 25cm ランプ距離 50cm
フロスト90° 25cm フロスト90° 50cm
レンズ無しと拡散60°の中間って感じ。
ちょい特殊なフロスト加工なので、改善の余地はありそう。
クリア30° ランプ距離 25cm ランプ距離 50cm
クリア30° 25cm クリア30° 50cm
クリア30°は、色収差は相変わらず目立ちますが、影が意外と柔らかい!?
拡散60°より良いかも?
もしかしてレンズによる集光って、やればやるほど影は相殺されていくのかも?
クリア60° ランプ距離 25cm ランプ距離 50cm
クリア60° 25cm クリア60° 50cm
クリア60°は・・・何やってもダメって感じ。。。汗

ちなみに、青×1、白×6なのに、なんで青い影が6つと白(黄)の影がひとつなの?という疑問があるかと思いますが、それは、よ~く考えてみてください。なぞなぞです(笑)

以上の結果から、LEDランプで目がチカチカするのは、影が多発したり、色が分離したり、あるいはそれらのコンボが原因じゃないかと思いました。

また、レンズ無しvs拡散60°レンズ対決は、僕的には文句無しで拡散60°レンズ!という感じになりました。色良し、影良し、照度良し、角度△。
ただ、90°レンズで拡散型作ったら最強なので、これは今後の課題です。

やっぱ、水槽向けLED照明にはレンズだよなぁ~♪
皆さんからのご意見、お待ちしております。

この記事の続き 完結篇 → LEDのチカチカは脳の混乱

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コメントとトラックバック

  1. 1. つっち 2010/05/05 11:23

    実験お疲れ様。
    そうですね、チカチカ感の原因はエグザイルだと思いますw
    で・・・多色(2色だけどw)混在の影がチカチカ感を増していると思いますね。

    ところで、レンズナシが結構チカチカっぽくなるのが意外でした。
    レンズある方がいいんですね・・・

  2. 2. エイジ 2010/05/05 19:40

    同じ強度の影が微妙にズレて発生していると言う点が問題なのでしょうね。
    しかもそれが水面で乱反射すると尚更。。。
    やはりLEDの光はレンズで一気に水中へ押し込んだ方が良いのかも。
    それか、1素子で100Wの素子を使うか。。。汗

  3. 3. つっち 2010/05/05 20:23

    正直なところ、先日購入した10Wタイプ(6.7Wで駆動してるってパナの電球ね)一発で30cm程度の水槽なら余裕でカバーできると感じました。
    小型のエミッタを数個並べるよりも優れていました。
    難点は・・・やっぱ水槽に照射すると黄色い^^;
    もう少し黄色蛍光体の発光を抑えられれば・・・(そんなの電球用に開発するわけないでしょうけどw)

  4. 4. エイジ 2010/05/05 22:14

    カバーと言うのがどのレベルを指すのかアレですが、まあ明るいですよね。
    アレのメリットとしては、例えばボルテスのように巨大な灯具を使うことなく、ランプだけで指向性が得られる点です。そう思えば、とても魅力的なランプに見えてきます。省スペースで多灯も容易ですし。ただ、問題は色温度。。。水草には良いんじゃない?
    ま、現時点ではそもそも1灯で済ませようと言うのが甘いかな。。。

    ちなみにワンモジュール型にこだわるなら、東芝の8Wのが明るいよ。効率もパナより上だし。色温度はあるいは低いかも知れんけど。て言うか、まだ高いかな。。。

  5. 5. つっち 2010/05/05 22:32

    東芝のも検討しましたよ(カバーも捻れば外れるみたい)
    ただ、お書きのようにパナに比べたら色温度が低い・・・

    ところで、白色LEDって青色LEDの光を黄色の蛍光体に当ててるんですよね。(だから、発光体の表面が黄色いのかな?)
    アレ、わざと劣化させたらより青くなるのかな?w

  6. 6. エイジ 2010/05/06 01:07

    見たまんまあの色の蛍光体のようです。
    どうやって劣化させんの?
    カレー粉の黄色なら紫外線で脱色できるらしいけど(笑)

    効率を若干目つぶるなら、これの青使った方が早いかな。だいぶマシになった。
    http://www.edison-opto.com.tw/Datasheet/SSL/EdiPower%20series%20_Eng_v3.pdf
    でもクールホワイトでも良い感じの白の予感。その割に赤までフラットにあるし。
    定格でも730lm/10W。10Wで700超えなら万々歳でしょ。
    ただ、ルートが無いなぁ(汗)
    エルパラ在庫無し。あっても色温度低い奴。20Wは在庫あるみたい。6800円(曝)

  7. 7. つっち 2010/05/06 01:52

    >どうやって劣化させんの?
    それが問題だ。
    ヒートガンで加熱しちゃうとかw

    >効率を若干目つぶるなら、これの青使った方が早いかな。だいぶマシになった。
    絶対リフローでないと実装できないじゃん^^;
    って、ヒートガン注文したw(まだ届いてないけど)

    >ただ、ルートが無いなぁ(汗)
    そうそう・・・調べてみたらDigi-keyでもないみたい。
    さすがに海外メーカーと直接取引きできる語学もないし。送料考えたら嫌だしw

  8. 8. エイジ 2010/05/06 02:18

    > ヒートガンで加熱しちゃうとかw

    勇気振り絞った結果、茶色くなって夕焼け色に。。。笑

    > 絶対リフローでないと実装できないじゃん^^;

    スター基盤ごと売ってたと思うけど。

    > さすがに海外メーカーと直接取引きできる語学もないし。送料考えたら嫌だしw

    1個だけって言うのも。。。苦笑

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