LEDフラッドライト: 屋外照明のオールラウンダーのしくみ

LEDフラッドライトは、特定の空間、物体、または表面に光のビームを集中させる指向性があり、照準可能なLED照明器具です。 内部照明と外部照明の両方の基本的なコンポーネントは投光照明です。 ただし、「投光照明器具」または「フラッドライト」は、さまざまな目的のためにタスク、アクセント、またはエリア照明を提供する耐候性屋外照明器具を説明するために、照明業界でよく使用されます。 実際、フラッドライトはかなり不明確な製品カテゴリです。 フラッドライトは、投射するように設計された広範囲の光に加えて、スポットライトまたはロング スロー照明用の狭いビームの光を生成する屋外照明器具です。 そのため、指定された範囲の制御された照明を生成することを目的とした外部向けライトは、フラッドライトと呼ばれることがあります。

アプリケーション
最も用途の広い屋外照明はフラッドライトです。 フラッドライトは、道路設計に合わせてカスタマイズされたビームパターンを必要とする道路や街路照明を除いて、特定のゾーンで指向性照明を必要とするほとんどすべての屋外用途に適した選択肢です。 フラッドライトは、幅広いビームパターンとルーメンパッケージ、光学的ターゲット機能、および柔軟な取り付けオプションにより、「試行と調整」プロセスを通じて測光性能を改善できるソリューションを提供します。 それらは、屋外エリアや施設の日常機能を夜に引き継いだり、特定の建築物や景観の特徴に注意を向けたりするために利用でき、そうでなければ暗いファサードを美しい夜景に変えます.

エリア照明
道路の交差点、駐車場、駐車場、空港エプロン、レクリエーション センター、公園、倉庫、貨物ターミナル、料金所などの広い幾何学的領域はすべて、エリア照明器具として使用されるフラッドライトで照らすことができます。 フラッドライトは、ハイマスト照明システムの主力として利用されていますが、漏れ光やグレア制御の問題が発生する可能性があるため、歩行者や都市規模の照明には最適ではない場合があります。 光に敏感なゾーンに囲まれていないアパート、ホテル、病院などのサイトには、通常、高いマスト照明システムが設置されています。 ビームの最も強力な部分が必要な場所に正確に向けられるようにするために、フラッドライトを高いマストのヘッドフレームから任意の方向に向けることができます。 地域との混乱や対立を最小限に抑えるために、ターゲットエリアの端または少し離れた場所に高いマストシステムを頻繁に設置する必要があります。 フラッドライトのルーメン パッケージと配光パターンは、高いマスト システムの配置に合わせて作成できます。

アスレチック照明
アーチェリー、野球、競輪、ゴルフ、自動車レース、競馬、フットボール、サッカー、テニス、スケート、クリケットなどのスポーツが行われるスタジアム、アリーナ、競技場、運動場、その他の屋外会場では、スポーツ照明システムが採用されています。一貫した照明を提供するフラッドライト。 屋外スポーツの照明に使用できる唯一の種類の照明器具は、直接分配フラッドライトです。これは、通常、電球の上に配置する構造がなく、競技場から跳ね返った光を迂回させる表面がないためです。 スポーツ照明システムを設計するときは、照度値、均一性比、配光、取り付け高さ、向き、および配置をすべて慎重に検討する必要があります。 投光照明は通常、いくつかの角度から配信され、影や侵入光を減らしながら、プレイ中のターゲットとプレーヤーのモデリングの視界を改善します。

景観照明
風景写真にドラマ、美しさ、奥行き、次元、質感、空間、焦点を加えるには、投光照明器具が必要です。 これらのライトは、彫像、噴水、モニュメント、または景観計画の一部となることを意図したその他の建築コンポーネントなどのハードスケープ作品を強調するために使用できます。 ほとんどの場合、フラッドライトは、構造物やエリアの造園に使用される樹木、茂み、その他の植物を照らすために使用されます。 これらのテクニックには、ウォッシュ ライティング、アップライト、ムーンライト、スポッティング、シルエット、シャドウイングなどがあります。 配光の豊富な選択肢と活性化する照明アプローチの組み合わせにより、ほぼ無限の照明効果が可能です。

構造物およびファサードの照明
建物または構造物の建築要素は、区別、重要性、および認識を伝えるために強調される重要な設計要素です。 建築用投光照明器具は、アクセント照明、壁の放牧、および壁の洗浄に使用できます。これにより、壁全体が均一な光に包まれ、垂直面の質感の美しさが強調されます。 フラッドライトは、建物、橋、レクリエーション施設などの建築物に固有の魅力を強調し、信じられないほどの 3 次元の錯覚をもたらすために利用できます。

防犯灯
セキュリティ照明を提供するために、投光照明は、住宅、商業、産業、および機関の建物または機関の周囲に頻繁に構築されます。 照明は犯罪行為を思いとどまらせ、場所が比較的安全であるという印象を与えます。 ワイド ビーム フラッドライトの周辺照明は、視認性を向上させ、強盗を阻止し、監視カメラやビデオ ドアベルなどの追加のセキュリティ ツールを正しく操作できるようにします。

インダストリアルな屋外照明
投光照明は、工業団地や、石油精製所、化学プラント、掘削リグ、石油貯蔵所、下水処理プラント、露天掘り鉱山などの屋外生産施設のエリア照明やタスク照明をサポートするためによく使用されます。 産業用フラッドライトは、これらの厳しい条件に耐えるように設計されており、IEC または NEC/CEC 規格に従って分類された危険な場所での使用が認定されている場合があります。これらの場所には、高湿度、可燃性蒸気、腐食性雰囲気、および危険物が存在する可能性が高いためです。

ポータブルライトポスト
モバイルライトタワーとは、トレーラーに設置し、作業現場や野外イベント、災害時などの一時的な公共照明に使用する一時的な公共照明システムです。 格納式マストのヘッドフレームには、多数の投光照明器具が配置されています。 格納式マストは、人間または電動ウインチを使用して迅速かつ簡単に展開できます。

照明工学
過去の投光照明器具の主な光源は、高輝度放電 (H​​ID) ランプ、より具体的には高圧ナトリウム (HPS) およびメタル ハライド (MH) ランプでした。 ただし、これらのガス放電バルブを使用すると、多くの妥協が伴います。 HPS は 70 ～ 140 lm/W の光源効率を達成できますが、この技術が生成する光は、人々が色を認識する方法に大きな影響を与える可能性があります。 その結果、HPS ランプの用途はごくわずかです。 HPS フラッドライトは、使用目的が色知覚に大きく影響されないエリア照明アプリケーションで頻繁に使用されます。 一般に CRI (演色評価数) が 22 である HPS 照明とは対照的に、MH ランプは、スポーツ照明のような色に敏感なアプリケーションに対して、かなりの色性能 (多くの場合、CRI は 65) を提供します。 一方、MH ランプは、エネルギー効率が低く、寿命が短いため、この技術の投資収益率 (ROI) が大幅に低下します。また、固有の火災の危険性、騒音公害、および UV 放射が高くなります。

人工照明の開発は、継続的な進歩と多くの重要な発見によって特徴付けられてきました。 半導体に基づく発光ダイオード (LED) 技術は、照明における最新の進歩です。 HID 照明の欠点の多くは LED 技術によって解消され、投光照明器具が卓越した ROI を提供できるようになります。 現在利用可能な LED の典型的な光源効率は 200 lm/W 近くです。 HID フラッドライトのシステム効率は大幅に低下しますが (70 ～ 85%)、LED の指向性により、LED による光出力の最大 95% を照明器具から取り出すことができます。 高い光およびエネルギー変換効率により、非常に安価な運用コストと迅速な利益が得られます。 製品の耐用年数全体にわたって必要とされる少量のメンテナンスと、正しく構築されたシステムの耐用年数の延長により、総所有コストがさらに削減されます。 周囲や占有率の変化に対応したり、他の機器やシステムと通信したりできるセンサーまたはコントロールによって照明器具を制御すると、LED フラッド ライトの省エネ効果がさらに高まる可能性があります。

LED 投光照明の利点は、長寿命、優れたエネルギー効率、メンテナンス要件の低さだけではありません。 投光照明用途では、LED 技術によって照明の質が大幅に向上します。 本質的に、前方に向けられた光ビームは、LED が放出する指向性ランバート空間強度分布として説明することができます。 これにより、特定の種類の単一 LED またはアレイ用に作られた特殊な光学系を使用した高効率の光学制御により、均一性の高い配光が可能になります。 照明デザインでは、表面または領域全体に照明を均一に分布させることが重要です。 HID システムによって生成される照明の大部分は、照明器具の真下に落ち、高輝度のホット スポットを生成します。 HID フラッドライトは多くの場合均一性比 (6:1) が低いため、近くの照明設備間で輝度レベルが劇的に変化する可能性があり、低い均一性を補うために大規模な設置密度が必要になります。 3:1 未満の照度均一性比で、表面または領域に均一な光の分布を投射する LED フラッド ライトを構築することが可能です。 照明ゾーン内の風景やオブジェクトの一定の表現は、均一な照明によって可能になります。これにより、視覚の歪みが防止され、異なる視覚状態間での目の順応の頻度が低下します。 また、照度の均一性が高く、器具の間隔を最大化することも可能であり、機器と設置のコストを大幅に削減できます。

LED投光器の優れた分光性能も魅力のひとつです。 市場で最も手頃な価格の LED の CRI は、HID 光源より大幅に高く、70 から 80 の範囲です。 屋外照明アプリケーションにおける演色性のニーズの大部分は、この程度の色忠実度で満たすことができます。 色識別の最も厳しい要件を満たすために、LED のスペクトル構成は、90 を超える CRI で優れた演色性を提供するように設計される場合があります。光強度が低下したときの有用性 (視覚性能) は、LED のもう 1 つの注目すべきスペクトル特性です。 HPS ランプの低い S/P 比 (0.65) とは対照的に、LED フラッド ライトは 2.0 以上の高い S/P 比を提供します。 高い S/P 比の照明にさらされると、暗視範囲と明所視範囲の間にある薄明視は、周辺視野領域でより良好に機能します。 自動車の通行を処理することを目的とした屋外エリア照明は、多くの場合、薄明視範囲の平均光レベルを持っています。 ドライバーの視認性を維持し、衝突率を下げるには、良好な薄明視が必要です。

HID 照明が対処しなければならない起動とホット リスタートの問題は、LED フラッド照明の問題ではありません。 HID フラッドライトが最適な輝度出力を提供するには、まずフィラメントをウォームアップする必要があります。 ウォームアップ フェーズには最大 10 分が割り当てられる場合があります。 HID システムのホット リスタートは、ホット スタートアップよりも大きな問題です。 冷却/加温サイクルを含むホット再点火手順を完了するには、最大 20 分かかる場合があります。 大規模な屋外集会は、長い再ストライキ期間のために混乱と恐怖を経験する可能性があります. HID照明によるホット再ストライクのリスクは、LED照明器具の瞬時のオン/オフ操作によって排除され、緊急時のセキュリティ度が高まります。

調光制御を実行できる適切なドライバーと組み合わせると、HID の制限付き調光機能とは対照的に、LED は光出力を任意のレベルに変更できます。 LEDフラッドライトは、電源の変化に対する応答時間が速いため、非常に動的な方法で調整できます。 これにより、エネルギーの節約と動的な照明を目的とした幅広い照明管理技術が提供されます。 特に、LED 照明の動的な性質により、建築および景観照明アプリケーションで LED 投光照明を使用して、動的効果の無限の多様性と組み合わせを生み出すことができます。