K75thunderbirdのブログ

どちらかというと自分の頭の整理用です。ネタとしてはモバイル、自動車、ロードバイク、電気関係やPC関係の突っ込んだ話題、ややデバイスやコンポーネント寄りの偏った内容になると思われます。

ヘッドライトの中身(チップ)製造メーカー

【一部訂正】

 

今日調べたところ、

KOITOは日亜
市光は2007年くらいからPhilips
スタンレーは日亜・・・のはずだったんですが、実物調べたらPHILIPS使ってたので保留ということで。途中で変わったのかもしれない。

 

日亜もPhilipsも、この2年くらいで1チップの複数のエミッタ(1mm四方くらい)を貼り付けて、エミッタ1つで2Wとか3Wくらいの出力を得て、トータルで10Wとか15Wくらいまでのレンジをカバーするのが流行りになってるみたいです。
構造的に日亜の方が熱に弱い(その代わりに小さい)ので、耐出力小さめですけど。
チップを複数貼り付けなくてもいいので、昔に比べればヘッドライトに使うチップのバリエーションは減った感じですね。
今までの車種は模索している部分もあったと思われますが、今後発売される車種に関しては確認は楽かも。

それにしても、チップの型番まで分かってくると、随分とスペック特定しやすくなりますね。
どの車とどの車が同等の明るさだとか、そういうのまで分かるので。

ちょっとメモ書き (LED素子考察

市光が作ってるレヴォーグのヘッドライトとノア・ヴォクシーのヘッドライトは同じLEDらしい。
要検証
でも、20W前後という点で一致しているみたいだし、パッケージの違いだけかと。

MC前のアコードハイブリッド、プロジェクターは片側2つでそれぞれLED5つ、片側合計10個で約20W
デビューは2013年、予想通りなら1500lmくらいのはず。

FIT3、1プロジェクターに5素子1チップのLEDなら、こっちも1500lmのはず。

レヴォーグ ≒ 現行レガシィ > 前期30プリウス は何となく納得。
lmでは同等だけど、RaとレンズのF値で差が出たと予想。

市光はリーフではPhilipsのチップ使用。
KOITOは日亜、スタンレーも日亜っぽい。

HIDの消費電力と規格ごとの光束(たぶん常識?

たぶん常識だと思うけど、念のため書いておこう。


純正HIDは35W、って言われるけど、これはバーナー単体の消費電力。
バラストまで含めると一般的には45Wらしい。
効率の良いメーカーのものだと42~43Wくらいだとか。

ということで、バラストの効率を算出。
バラストの変換効率:77~83%
KOITOのLEDの電源回路より効率が悪いのは、年式的なものと、電圧差が大きいことの2点かと。

あと、中華バラスト
中華の場合、35Wとか55Wというのはたいていの場合消費電力。
つまり、効率80%と考えて、バーナーに流れるのは28Wだったり44Wだったりするわけです。

どこのブログか忘れたけど、中華HIDの光束を測定しているところがあって、だいたい2000lmちょいだった気がするけど、純正の8割と考えれば何となく納得できる測定値かと。
44Wでも純正の1.25倍なので、あまり明るくないという話も納得かと。
規格値3200lmの1.25倍でも4000lm。ちょっとした高効率バーナーレベルでしかないですね。


規格値の話が出たところでD2とかD4の規格の話。
あくまでも規格上は、次の明るさが定められています。

 D2Sは規格上3200lm(製造メーカーによって多少ブレあり)
 D2Rは2800lm
 D4Sは2900lm
 D4Rは2500lm?(ちょっと資料が出てこないのでうろ覚え)

色温度が純正と同じでも、社外品だと純正より明るいのが出ているので、もし交換するときは積極的に社外品を選択したいところです。
それほど高くもありませんし。

ちなみにD2の場合、純正HIDで採用されているのは小糸かフィリップスのバーナーが多いはず。
これ、小糸は色温度少し低いです。同社ハイパワーと見比べてほぼ同じなので4000Kくらい。
フィリップスは4200Kとかその辺。これはPDF参照で。
だから、純正で黄色いって言ってる人は小糸を使ってて、純正でそこそこ白いって言っている人はフィリップスなのかな、と思っています。
複数個体で確認したわけではないので確定情報ではないですが、一応参考情報くらいにはなるかと。


あと、これは規格になっていたかどうか忘れたけど、純正HIDバーナーの演色性(Ra)は70前半くらいのはずです。
ローコストで普通に作ると、大体こんなもの。
これが6000kクラスのきちんとしたバーナーになると85とか90くらいまで上がります。
一般的に演色性が高いほうが明るく見えるという話ですが、高ケルビンのバーナーの暗さと比較して、どちらが支配的なのか。
同一車種にて「4000Kで4000lmのRa70くらい(新品)」と「6300Kで2500lmのRa80(中古)」を比較してみた限りでは、前者は確かに明るいけど純正との違いは思ったほどなく、後者は思ったほどではないけどやはり暗い(カットライン付近のコントラストが段違い)、ということを確認しています。
また、別の車種ですが、「4500Kで3800lmでRa72(新品)」と「6000Kで3300lmのRa92(新品)」を比較してみたとき、前者は純正より少し白い分だけ見やすく、後者は確かに白いけど普通すぎて何となく拍子抜けする感じ、というのも確認しています。
条件を揃えて写真を撮っているわけではないので、客観的なデータが無いのが惜しいです。
lmを同じくらいに揃えて、KとRaを変えて比較すれば、もう少し意味のある情報が得られそうですね。
やる気があれば今度やってみましょう。

そういえばどこかに演色性と見た目上の明るさの関係を示したグラフがあった気がするんですが、どこにあったか忘れてしまいました。
ただ、グラフから想像するよりは、演色性が見た目上の明るさに及ぼす実際の影響は大きくない、と思った記憶はあります。
スペクトルにもよると思うので、あまり汎用性の無い資料なのかもしれませんが、HIDという括りでは使えるはず・・・。

まぁ、lmは値が大きいほうが明るい。
Kは程々が見やすい。たぶん5000~6000Kくらい?
Raは高いほうが自然に見える。

目安としてはこんな感じでしょうか。
普通はRaとか気にしないと思いますが、そういう尺度もあるよ、ということで。


それでは皆さん、ごきげんよう。

市光とかスタンレーのLEDヘッドライト

KOITOの話は一段落として、他のメーカーの話でも。

まぁ、KOITOの他といえば市光でしょうか。
市光と言えばPIAA。
スタンレーといえばレイブリック。

それはさて置き、市光のLEDヘッドライト参入はKOITOより多少遅れます。
研究開発レベルでは不明ですが。

最初に市光の製品が出てきたのは、恐らくリーフのはず。
調べた限り、スペックはこんな感じです。

 消費電力23W
 明るさ500lm以上(1チップあたり)

随分と大雑把な情報しか出てないんですよね。
2チップらしいので、常識的に考えて1チップあたり500lm以上と言うことだと思いますが、この500という値。
「以上」と言うからには600でも1000でも含まれるわけですが、ここで500lm以上という情報を出した理由が、実際の明るさが600lmなのか580lmなのか、はたまた700lmなのか、いったいどれなんでしょうか。
600だとすれば600lmって言いますよね。
700なら700lmって言いますよね?
だとすると、500台のどこか・・・ということになるのかな? と思うのです。

となるとですよ?
1200lmに満たない明るさを23Wで作っていると。

年式的に見ても、KOITOで言うところの2世代目くらいが相当すると思うのですが、市光としてはハロゲン相当の明るさをターゲットにしつつ、ギリギリまで消費電力を下げた設計思想だったんでしょうね。
実際、そのような内容のことを開発者が語っていますし、あの車のヘッドライトってそんなに明るくないですから・・・。


ちなみにその市光ですが、ざっと確認した範囲だと現行のアルファード・ヴェルファイアとかノア・ヴォクシーとかレヴォーグとかムーヴnotカスタムとか、その辺のLEDヘッドライトも作っています。
お金と消費電力をかけられる車種はそれほど悪い話は聞きませんが、廉価に作らざるを得ない車種は暗い評価が多いように思います。
ちなみにノア・ヴォクシーは暗いと言われますが、これは定格15V18Wとなっています。
KOITOでいうと4世代相当だと思いますが、KOITOが22Wで1400lmなので、これより暗いのかもしれません。
だとすると暗いという評判も納得ですが。


あと、FIT3はスタンレーですが、こちらは17Wの刻印を確認しています。
似たり寄ったりですね。
明るいという評判は聞かないので、これも目指すところはハロゲン相当の光束ということでしょうか。

あと、資料を探し出せないのですが、アコードハイブリッドのMC前のモデル(プロジェクター2つのタイプ)は20Wだったはずです。
刻印を確認すれば確実なのですが、スタンレーの資料が探せないのでうろ覚えということで。
これも、光束としてはKOITO4世代目と同じくらいを狙っていると判断してよさそうですが、FIT3より消費電力が大きいあたり、少し格上を意識した設計かと。
あとは、同じユニットを使っていると思われるオデッセイやヴェゼルがどうなっているか・・・という点も気になります。

ただ、同じスタンレーでもシャトルのヘッドライトはロービーム27W(LED2つ)とハイビーム13Wの組み合わせになっています。
見た感じ、3つとも同じLEDを使用していて、リフレクターの形状でロービームとハイビームに使い分けているようですね。
プロジェクター型ではなくリフレクター型なので、明るさ的には他と同列には比較できませんが、ロービームが狙っているのは消費電力的に2000lmあたりの光束ではないかと思われます。
そのため、シャトルのロービームは比較的明るいのではないかと。
面白いのはハイビームで、ローと同じではなく半分しかLEDを使っていません。

ちなみに現行のレジェンドもロービームがLED4つで、ハイビームがLED1つという極端な設計になっています。
スタンレーの設計思想は「ロービームとハイビームを両方ともLEDで設計するときは、ロービーム重視」みたいな感じですね。
ピンポイントで目的の場所を狙い打てればLEDは1つでも十分、という設計精度の自信の表れなんでしょうか。
ローとハイに同じ光束のユニットを使用していたKOITOとは考え方が違うみたいです。


ということで、KOITO以外で知っている範囲の情報をいろいろ挙げてみました。
自分の備忘録も兼ねているので、見難かったら申し訳ないです。


では皆さん、ごきげんよう。

昨日の補足的な何か その2(KOITOのLEDヘッドライト

やっぱり腑に落ちないので、念のため再度情報を集めてみる。
以下、確認した情報とチェック計算などの組み合わせを箇条書きに。


第5世代では1台にすることで消費電力は2台使用する場合に比べ25%程度低減した。
 ⇒4世代2つで44Wなので、5世代が33Wという計算。
  実際は34Wだけど計算は合っている。

第4世代では初代に比べて3倍以上明るくし
 ⇒400lmの3倍は1200lmで、これ以上ということだから1400lmなので合っている。

第3世代は第2世代の2倍以上に当たる1千ルーメンを実現し
 ⇒2世代が480lmで、3世代の1000lmは倍以上である。 計算は合っている。

第4世代(13年)では、さらに4割向上させてロー、ハイそれぞれでの1灯化を可能にした。
 ⇒4世代は1400lmということになるので、合っている。

第5世代LEDは、明るさが第4世代の1・6倍に当たる2250ルーメンとなり
 ⇒1400*1.6=2240。およそ2250なので合っている。

第5世代LEDは、消費電力も68ワット(車1台分)と従来比で25%低減
 ⇒一番上の検証と同じ結果。


どうだろうか。
第3世代が明るすぎるのではないか?という疑いに関しては一応複数の確認がとれたので、今までの認識で問題ないという結論でよさそうだ。

ちなみに消費電力に関しては、KOITOが自ら公表している値なので、検証は不要かと。
でも今にして思えば、KOITOの図に消費電力の記載はあっても光束の記載が無いというのは、あまりそこに注目してほしくないという意図が隠れているのかもしれませんね。


ちなみに余談ですが、第5世代では電源回路の電力効率を84%から87%に高めたとのこと。
ということは、少なくとも第4世代の電力効率が84%ということになる。
第3世代以前は分からないけど、84%以下であることは確かかと。
とは言え、多少古くてもそこまで極端に効率が悪化するとも思えないのですよ。
使用している素子は最近開発されたジャンルの製品というわけでもなく、それなりに歴史があっての今なので。


次回はKOITO以外のメーカーにも目を向けてみたいと思います。
あとは、光の利用効率の観点でも書きたいことがあるので。

 

それでは皆さん、ごきげんよう。

昨日の補足的な何か(KOITOのLEDヘッドライト

昨日世代別に挙げたKOITOのLEDヘッドライトですが、4世代と5世代の効率がそれほどでもないので、データのまとめ間違えかと思ったんですが、複数のソースを比較して問題なし・・・。

ということで、発光効率の観点で書いてみます。

1世代:40lm/W
2世代:44lm/W
3世代:77lm/W
4世代:64lm/W
5世代:66lm/W

矛盾しまくりですねw
第3世代おかしい。これもっとlm少ない(50lm/Wくらい?)んじゃないかと思うけど、評判を見る限り2世代より確実に明るいみたいだし、そういう意味では間違いはなさそう。

ただ、全体的に言えるのは、総じて効率が低いということ。
きょうび、効率だけで言えば100lm/Wを超えるチップがガンガン出ているわけです。
そんな中、いまだに70lm/Wを割るようなチップを使ってるとは考えにくいんですよ。
もし本当だとすれば、何か理由があるのかな。
演色性とか。
それとも、定電流回路に食われている分を除いて考えれば少しはマシな効率になるのかな?
よく分かりませんね・・・。

とりあえず、この効率とかlmの値を見ていて思ったのは、
・第2世代は第1世代の個数削減版?
・第5世代は第4世代の1チップ集積率アップ版?

それぞれ多少の効率アップはしていますが、設計値に対する電流量で効率はいくらでも変わってくるので、誤差レベルなのかもしれません。
チップの型番とか分かれば正解に近づけるのですが、どこにもそのような情報はないですしね・・・。


そんなわけで、ちょっとデータの正確性については念のための調査は必要かもしれませんが、「KOITOのLEDヘッドライトも、効率の面ではたいしたことないぞ?」っていうのは何となく分かっていただけたかと。
でも、他のメーカーのLEDヘッドライトよりははるかにマシだったりするんですけどね。
それはまた別の話で。


それでは皆さん、ごきげんよう。

純正採用のLEDヘッドライト

誰得なネタですが、頭の中の整理と記録を兼ねて、まずはこのネタから。
量が多いので何回かに分けるかも。

とりあえずメーカーはKOITOから。


LEDヘッドライトを国産車で最初に採用したのはご存知のとおりレクサスのLS。
 世代:第1世代(2007年)
 消費電力:1チップ10W x5個 =50W
 光束:1チップ400lm x5個 =2000lm

1チップは内部的に4素子をまとめて使っていたそうな。
ちなみに蛍光体は湿式。
レンズ3つでどうやって5チップを使ってたんでしょうね。
ま、それはさておき・・・


その後、プリウスなどに採用されるようになったのが2世代目。
レンズ3つのやつ・・・で判断できるはずが、上手いことレンズ2つにパッケージしてあるものもあるみたいなので、見た目では判断しづらいです。
 世代:第2世代(2009年)
 消費電力:1チップ11W(?) x3個 =33W
 光束:1チップ480lm x3個 =1440lm

こちらも蛍光体は湿式。
思ったほど明るくないとか、ぶっちゃけ暗いとか、そういう声が多い気がします。
光束を見れば納得。


その後、同じくプリウスなどに採用されるようになった3世代目。
レンズが2つに減ったやつ・・・で判断できるはずが、何故か見た目のレンズが3つになっているものもあるので、見た目では判断しづらいです。
ちなみにこの世代のものはムーヴカスタムにも採用されて軽自動車初採用となりました。
 世代:第3世代(2011年)
 消費電力:1チップ13W(?) x2個 =26W
  (ヘッドライトユニットに29V25Wという刻印を確認した車種アリ)
 光束:1チップ1000lm x2個 =2000lm

この世代から、蛍光体が乾式になります。
この世代のものは、そこそこ使えるとか、思ったより明るいとか、わりと好反応が多い印象ですね。


次いで、個人的にはちょっと影が薄いけど、1チップにまとまったのが4世代目。
 世代:第4世代(2013年)
 消費電力:1チップ22W x1個 =22W
 光束:1チップ1400lm x1個 =1400lm
 光束利用率:50%

なお、レクサスISのように2個搭載してプロジェクター2つ使っている場合もあるので、その場合の消費電力は倍になるっぽいです。
でも、そうなると見た目で判断しづらいな・・・。
光束の絶対値が少ないので、設計時のオプションで2つ搭載したのかな?


そして、Hi/Lo切り替え式(バイキセノンならぬバイLED?)が5世代目。
最初に採用したのはプリウスαだったはず。
 世代:第5世代(2015年)
 消費電力:1チップ34W x1個 =34W
  (定電流回路込みと思われるので実消費電力はもう少し小さいか?)
 光束:1チップ2250lm x1個 =2250lm
 光束利用率:60%

ハイビームとロービームで内部のリフレクターを使い分けているらしいので、どんなものか見てみたいですね。
というか1チップ30WクラスのパワーLEDですから、冷却にファンを使用しているのも納得といえば納得です。さすがに頑張りすぎな感じはしますね。


採用車種については、このページを見るのが早いかも。
第4世代までだけど。

人とくるまのテクノロジー展2013:新型「レクサスIS」のLEDヘッドランプは第4世代、消費電力は第1世代の半分以下 - MONOist(モノイスト)


過去において「LEDヘッドライトなんてまだ使えないだろう」と侮っていた私ですが、第3世代のLEDヘッドライト採用車を買って見方が変わりました。
これは十分使える代物だと。
それもそのはず。スペック上2000lm確保されているので、下手なHIDと同等の明るさがあると考えれば納得の結果です。

ちなみに、LEDヘッドライトに使用されるプロジェクターのレンズですが、HIDのそれよりも透過率の高い素材を使っているという話を知人の車屋から聞きました。
開発現場レベルの繋がりとか馬鹿にできないくらい持っていて凄い方なので、恐らく信憑性はそこそこあると思っています。

とりあえずKOITOについてはこんなところで。

ヘッドライトを作っているメーカー、他にも市光やスタンレーもありますが、それらについてはまた別のエントリーで書くことにします。
あと、HIDとの比較についても別途書きたいと思います。
絶対的な光束では圧倒的に上回るHIDが、実使用においてはLEDとそれほど大きな差があるように感じない理由とか。
あと、素材以外でもプロジェクターレンズの性能差ってあると思うのですが、その辺の話とか。
そうそう。メーカー純正だけじゃなくて社外品サードパーティー的なアフターパーツのLEDバルブについても書きたいですね。使っても問題ないバルブとか、判断材料とか。


それでは皆さん、ごきげんよう。