LEDヘッドライト HIDの行方 レンズとの相性 バイクへの装着

2016/1/29 新記事です。
LEDヘッドライトです!! 「LEXYO」(レキシオ)です! オートバイ用

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軒並み各有名自動車メーカーが「LEDヘッドライト」を採用している。
既に「LEXUS レクサス」は、当たり前のように装備しているし、ドイツメー
カーもこぞって装備している。ベンツ、BMW、アウディその他ほとんどの
メーカーも装備し始めた。

それだけLEDの性能が向上してきたという証だ。

「マクラーレン」が出した新型車650S、570Sにも搭載している。これらの新
車価格は、3500万～4500万らしい・・フルオプションのみで1000万にもなる
ラインナップだそうだ。まあ、縁の無い世界ではあるが・・

話しを戻すと・・「マクラーレン650S」なんかはレースにそのまんま出られ
るぐらいのスペックを持った性能であり、そんなハイスペックな車に当たり
前のように「LEDヘッドライト」を搭載している。当然レンズは、「プロジェク
ション、プロジェクター」レンズを使っている。

このレンズがLEDの持っている課題を多く解決してくれる。本来LED自
体は用途として「光を広く拡散させる」というのが目的のもの。「拡散」自
体が問題ではなく、自動車の場合は、「無駄」であるし、「拡散」の仕方次
第では、とても不便にものになる。前方を明るく照らしたい。
対向車への迷惑、夜道での照射距離など課題がいっぱいあって、それら
をこの「プロジェクターレンズ」が補ってくれる。

なにより自動車を作る側としては、「プロジェクターレンズ」にすることに
よって、フロント部分のデザインをカッコよくできる。スマートで美しいライ
ンを描くことが出来るようになる。

スポーツカーのほとんどが、フロント部分を流線型にデザインしている
のでリフレクターでは表現できないことも表現できるようになっている。

複線とし、電力が7年前の25%にまで下がったことなどを「宣伝」している。

消費電力もさることながら、大切なのは、その「明るさ」そのものである。
今年発売のある新型車のLEDヘッドライトの明るさは1400ルーメンだと
紹介されていた。プロジェクターレンズだからこそこの明るさで「前方」の
走行レーンとやや外側周辺を適切に照らすことができるのだ思える。

LEDのチップ製品としては、アメリカの「CREE社」が有名で、そのことを売
りにしている生産メーカーも多い。日本では、「日亜化学」が有名だけど・・
某アジアの大国製には、一部「CREE社」の名を騙ったニセ物もあり要注
意だ。

では、実際に「市販」のLEDヘッドライトを見てみる。
明るさはまあまあで、大きさもHIDのバーナーとほぼ変わらない。むしろ
小さいと言える。

製品によっては、4面発光のものもある。上は、3面発光のもの。
「COB (Chips on Board　チップオンボード) 」というLEDの構造で
その名のとおりLEDチップを「基板」にそのまんま実装しているもの。

1個のように見えるが、中には高輝度のLEDチップが複数実装されてい
てしかも高密度で密集配列されている。
熱効率もよく、狭い面積にも関わらず「高輝度」を得られるようになって
いる。

SMDも基板実装という点では、同じなのだが、基板に「直付け」されている
のが「COB」で、一旦樹脂にくるんで実装しているのがSMDだ。ちょっと違う。

ちょっと他所さんから「COB」の画像を拝借して・・・スミマセン・・

「メタルインターコネクトレイヤー」の部分は、「アルミニウム」を使用し、
熱を効率よく逃がす役割を持つ。いわゆるヒートシンクの役目を果たす。
レンズには、熱に強いシリコンを使用していて下層部には、サーマル
パッドを装備していて、とにかく熱対策を万全にした上で、たくさんのチ
ップを密集させて実装している。

とはいうものの、LEDの「自己発熱」はけっこう大きく、長時間の使用、
外気温度によっては破損することもありうるため、一部のものには「クー
リングファン」が付いている。付いていないものもある。

パソコンのCPUファンなんかに使用できるような「清音」タイプのもので
これによりLEDを冷やすということになる。

実は、このファン。近くで音を聞くとけっこう大きい音がする。もっとも自動
車のエンジンルーム、ヘッドライトケースの中だと当然運転席まで聞こえ
るはずもないのでまったく気にならない。

自動車の場合は、Hi/Lowを2灯にすれば、当然コントローラーは不要にな
るが、一灯式の場合は、上下のコントロールが必要になるのでjまるでHID
のバラストのようなコントローラーが必要になる。

バラストほどの大きさは無いが、バイクにとっては決して無視できない
大きさ。

ツアラーやフルカウルの場合だと隠せるけど、ネイキッドやアメリカン、カ
ウルの無いバイクにとってはいささか邪魔なものになる。

製品の中には、「一体型・オールインワン」として販売されているものもある。
コントローラーをバルブに収めているというのだ。当然ランプの筐体が大きく
なってしまっているので、装着したときにヘッドライトケースにうまく収まるか
どうかを事前に確認しておかないといけない。

このコントローラーの仕様を見てみると、4500ルーメン45Wとなってい
て明るさは本当かどうかわからないが、もし本当ならとても明るいと言え
る。計測する手段があればやるんだけど・・

それにしても45Wとはとても大きい消費電力だ。一般のバイクの場合は
ハロゲンで55W前後、HIDで40W前後ということなので「消費電力」につ
いてはそんなに喜べるものではない。

おそらく仕様の表記は、2個のセットの合算の可能性が高い。分からない
けど・・・(-_-)。それだと次の計測結果も納得できる。

実際に一個だけで計測してみる・・・
Hiの状態で計測してみると、電圧12.4Vに対して1.12Aしか流れない。
ということは、実際には14W程度ということになる。45Wという
仕様書の数字はいったい何を表しているのか・・LEDの許容を指してい
るような気がするし・・圧倒的にハロゲンやHIDよりも結果として省電力
と言える。

LEDヘッドライトの最大のメリットは、なんといってもそのレスポンス
の速さだろう。HIDは、どうかするとトンネルを抜けたころにやっと明るく
なるのに比べて、LEDは、ONと同時にフルパワーを発揮する。
パッシングも問題なく対応してくれる。

デルタ型3面COBのLEDヘッドライトの場合、Lowの時、三角形の底辺部
分のみが点灯する。Hiにすると3面ともに点灯して圧倒的な明るさとなる。

この3面が点灯したときに、「合計」で4500ルーメンだと言ってい
るのだ。ホントかどうか・・定かではない。

上の写真は、たまたまCOBの面を横から撮影しているので明るくないように
見えるが、これがリフレクターによって集合・拡散されればけっこうな明るさ
となる。

ネットサーフインしてみると多くのバイカーたちが「LEDヘッドライト」を装備し
ていて、車検に通った、通らなかったといろいろと記事がある様子。

光軸、光量ともに課題となるはずで、一概に「通る」「通らない」を言える
状況にない。バイクの差や個体差があるはずで絶対は無い。

一部のメーカーが、車検通過を約束して販売してるところもある。価格も
それなりで、全車種を対象とはしていない。当然だ。

しかしながらこの世に「HID」が出た時も同じで、車検の話題は避けて通
れない大切な課題だ。

私のV-maxの車検は、2016年12月なのでまだ遠い。前回の車検時にLED
でトライしておけばこの記事ももう少し張りのあるものだっただろう。

この先、HIDの立場は、先細りになっていくだろう。用途が限られるよう
になって行ってしまう気がする。無くなってしまうかもしれない。
HIDの欠点で目立ったのは、上記のレスポンスと車の場合は、左右の
「色味」が違うという問題がけっこう多かった。この欠点は、LEDの場合
ゼロではないが、ほとんど無いといえる。

「切れない電球」が開発されれば、「電球メーカー」は倒産する。LEDの
耐久性は比にならないほど長持ちする。電球メーカーとしての岐路に立つ
時期が来る。いや既に来ている。

世界中の電球が、LEDに代わったならば、原子力発電所は減るか・・・いや
実際には思うに、「電球」の数が増えるだけで、人類が消費するエネルギ
ーは決して増えることはあっても減ることは無いと思う。
地球上には、まだ「明かり」が無い場所がたくさん残っているからだ。

なんか話が大きくなってしまいましたが・・要するにバイクに付けられ
るかということについては、
「取り付けてみないと、車検場に行かないと、
実際に夜間走ってみないと分からない!!」
としか言いようがない。

エジソン球は、それなりに「味わい」のある明かりなんだけどなあ～

エルイーディー(LED)

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