Filamento社は、高輝度LED照明を製造販売しているメーカーですが、明るさだけでなくグレアのない高品質の照明器具を提供しています。
グレアがどのような悪さをするのか、そして、Filamento社のランプがそれをどのように解決しているのか、説明したいと思います。
「光や明るさの基礎２」で、グレアについて説明がありますので、グレアの詳細はそちらを参照してください。
図１ 標準的なランプ模式図
コーン型と呼ばれる上記のようなLEDランプがあります。それは、全方向に光が出るように、3次元的にLEDを貼り付けたもので、HIDなどの光の出方に近くアッセンブリしています。
もし、このコーン型が、例えば、図のようなシェードに入っていたら、そのまま外部に明かりが出てきます。
図２ 球型のシェード
曇りガラスの様になっていれば、直接には眼に当たり難いのですが、グレアが気になります。
そこで、図１のようにシェードの中で光を反射させて配光をコントロールして外部に出すことが一般には行われています。
一見、これで解決のようですが実はこのシェード方式はいくつかの欠点というか改良できる点があります。
１）グレアが大きい。
図１では、下方向に二本の線が出ています。これは配光のラインを表しています。何度かコーン型のランプから出た光がシェードで反射して、下方向に出ていますが、厳密にはかなり大きな角度で光がでていることがわかります。
この角度ですと、かなり広い範囲からこのLEDの光が直接目に届きます。
天井についているランプを見る際に、近くの照明器具だけでなく、遠くの照明器具の光が直接見えることがありますが、図１のシェードでは、このグレアが隠しきれていません。そのため、引き続きグレアのある（そこそこ大きい）照明器具ということになります。
２）減衰がされる
シェードの材質にも寄りますが、図１は結局乱反射のような形でシェードの外部に光を出しますので、シェードの壁に何度かあたり減衰することになります。
コーン型に貼り付けたLEDからの多くはまずは上方向に進んだりしますので、
この方向の光は結局、うまく下方向にでてこれませんね。これらは、光を減衰することになります。省エネが叫ばれる今、全くもったいない話です。
３）下方向に出る光が弱い。
シェードでの乱反射なので様々な方向にでますが、下方向（床が下にあったときは床方向に当たる）よりも、シェード周辺に光が集まり、欲しいところに集まる光がうまくコントロールできていないために、単に減衰だけでなく、欲しいところの光が（照度が）低くなる可能性が高いと思えます。（シェードによって配光特性が異なります。）
Filamento 社のValtoシリーズ
図３ Filamento V2L/V2M/V3M ランプ
Filamento社のランプは上記問題を
根本的に解決すべく開発されたLED照明です。
図４ Filamento ランプ模式図
Valtoシリーズのランプは、
シェードではなく、マイクロバッフル（特許取得済）と
呼ぶ、ランプ側の光学部で減衰をほとんどなしに
配光のコントロールを行っています。
そのためシェードは、化粧の意味以外には使っていませんので
どんな形のシェードでも適用することができます。
特徴をまとめると
１．グレアが少ない
これは既に説明したように、マイクロバッフルによって
図１のように、かなり広角で出ていた光が、およそ５０度以下でコントロールされているため、驚くほどグレアが少なく周辺の照明からは光がきませんので快適な明かりが手に入ります。
図５の赤い線が通常のV2/V3ランプの配光曲線になります。実際にはほぼ４０度のラインと同じになっているのがわかります。
図５Filamento ランプ配光曲線
２．省エネ効果が高い
光が余計なところにでる、また、シェードで反射する。ということはつまり無駄に光を消費しており、欲しい場所への照度が十分に届かない。あるいは、十分な照度のためには、より明るい発光体のLED照明が必要 ＝ エネルギー消費が大きい
ということになります。
マイクロバッフルは、グレアレスだけでなく、省エネの効果も高いです。
光がどのように当たって欲しいかによって、必要な照明はことなりますが、床面をできるだけ均一に明るく、グレアはない方が良い。という場合には、およそ半分くらいまでの省エネ効果が見込めると予測できます。
図５はそれを良くあらわしています。
それは、つまり同じ明るさでも電気代が安いということになります。
３．熱設計に優れている
専門的過ぎてユーザーにはあまり響かない？と思われるかもしれませんが、これは維持費という点、そして、長期に安定した光を求める方には重要なポイントです。
LEDは長く使っていると、切れないにしても徐々に劣化します。この劣化する速度により、ＬＥＤの寿命が決まってきます。
LED照明の場合には、LED Chip自体の寿命は出ていても、照明器具としての寿命が出ていない製品も多くみられます。
LEDを使っていても、仕様書に書いてあった寿命ほどは持たないと感じたことを多くの方はおもちではないでしょうか？
単にLEDをPC Boardに貼り付けた設計が多く見受けられますが、Filamentoは特許取得の熱設計機構を採用しており、これによりより沢山のLEDを使った高輝度照明を寿命を維持しながら提供することが可能となっています。
過温度保護機能
図６過温度保護機能
Filamento のランプには標準で、過温度保護機能がついています。LEDランプは動作温度40度Cまではそれぞれの消費電力まで動作しますが、それを超えた場合には、
右図のように、消費電力を制限し、加熱を保護します。
暑い夏の日、まだ明るい時に自動的に街灯が点いたりした場合には、どのくらい街灯内部の温度が上がるか想像できます。そんな際、この過温度保護機能により器具の破壊を防ぐことができます。
そのため、環境温度が高くなる可能性がある場合にもこのランプだと安心してお使いいただけます。
<<コラム>>：LEDの劣化速度、温度との関係
LEDは、突然切れるのではなく、徐々に暗くなっていきます。初期の明るさの７０％に落ちたところを寿命と定義するのが一般的ですが、そのLEDの劣化速度は熱に大きく依存します。
温度が高くなると寿命がどれくらい縮むかを表すには、化学反応速度論に基づく「アレニウスの式」が使われます。
L： 寿命（時間） A: 定数（頻度因子）Ea : 活性化エネルギー
KB : ボルツマン定数 T : LEDのジャンクション温度
「温度 が高くなると、指数関数的に寿命 が短くなる」ことを示しています。
熱設計が非常に大切なことがわかりますね。
FilamentoのLEDランプは配光をコントロールすることにより、上記のように様々な特徴を有しています。
「水銀に関する水俣条約」により一般照明用高圧水銀ランプの製造・輸出に優が2021年以降禁止され、メタルハイドランプや高圧ナトリウムランプなどのHIDランプ類も主要メーカが2024年3月末までに生産・受注を終了しています。
そこで、LEDランプなら同じとばかりに、LEDランプという名前だけを頼りにHIDランプをLEDに交換されている方も多いかと思います。
配光特性などにより、同じLEDランプでも倍半分、必要とされる場所への明かりも違えば、目に対するグレアの影響も違います。
最近の電力高騰により、電気代の差が大きくなりHIDを使い続けるよりも、今すぐLEDランプに代えた方がコストに優れる例も出てきています。
Filamento Valtoシリーズは性能も良く、トータルコストに優れるランプです。ご検討いただけると幸いです。
Filamento企業紹介
https://takemina.com/filamento/
アメリカ本社
代理店タケミナ