ほとんどの LED ヘッドライトのアップグレードがうまくいかない理由

プラグアンドプレイ LEDハロゲンヘッドライトバルブの交換は、人気のカーモッドです。 LED は白熱灯よりも明るく見えることがよくありますが、「より明るく見える」と「よりよく照らす」は同じものではありません。実際の照明の専門家から LED のレトロフィットについて厳しい話を聞いたところ、科学的には次のように述べられています。


なぜ誰もが望むだろうLEDヘッドライト?

LED は、適切な方向に向けて収納すると、最小限の入力電力を大量の光に変換できます。これが、この技術を一般的に魅力的なものにしています。
他のすべてが同じであれば、電力を大量に消費する白熱ヘッドライト電球をより明るいロードロー LED に交換することは、2 つの面でのアップグレードになるようです。さらに、「瞬時点灯」効果と、LED からの光の鮮明な視覚効果は、シャープで新鮮です。 LED は古い車にモダンなスタイルを与えることができます。
簡単に言えば、LED ヘッドライトは簡単に取り付けられ、すぐに入手できるため、車をよりクールに見せることができます。だから、人々はそれらを手に入れます。

では、何が問題なのですか?

ほとんどの車のヘッドライトは、ソケットの電球以上のものです。反射板の受け台は、白熱電球のフィラメントから放出された光が、対向車の目をくらませることなくドライバーの視界を最大化する方法で道路に投射されるように、形と角度が付けられています。
ほとんどの LED は、ヘッドライト ハウジング内の白熱灯と同じスペースから光を放出するわけではありません。

適切な場所から発光する LED はどうですか?

2020 年に LED ヘッドライトの代替品を販売およびテストしている有名企業のいくつかは、この問題に対処するために白熱電球の配置を模倣することに苦労しましたが、それは照明方程式のほんの一部に過ぎません。
実際、私はこれについてブログを書き、ヘッドライトの改造として使用したときに一部の LED が他のものよりも優れているように見える理由を指摘しました.そして、そのブログは、照明の専門家であるダニエル・スターンが、私がどれほど情報不足であったかを説明せざるを得ないと感じた理由です.

通常の電球とまったく同じサイズと形状の LED を使用してみませんか?

光源の縦方向の位置 (電球の底面から測定した光源の開始点と終了点) は、重要な側面の 1 つにすぎません。しかし、重要なのはそれだけではありません。 â その他には、形状、サイズ、向き、および輝度分布が含まれます。 5 問中 1 問正解することは、5 問中 0 問正解するよりも優れていますが、それでも 20% であり、ひどく不合格です....
魔法の杖を振って、必要な輝度とフラックスを備えたフィラメントと同じ寸法の円筒形の LED エミッターを考え出すことができれば、非互換性は解消されるでしょう。それは当面の間、技術的に不可能であるため、基本的には 3 次元の円筒形フィラメントの代わりに 2 次元の平面 LED を使用しています。
â 背中合わせの 2 つのフラット LED の間にはかなりのスペースがあり (スペースが必要であり、そうでなければ熱を逃がすための材料がありません)、光源は形状、サイズ、位置においてフィラメントとは根本的に異なります。 、元のフィラメントとまったく同じ縦方向の位置にエミッターを配置するよう細心の注意を払ったとしても、配光は変わりません。

そして、なぜそれが再び重要なのですか？

問題は、ハロゲン電球用に設計された光反射板が、本質的に LED の光出力と互換性がないことです。
Stern 氏は次のように書いています。「...近視野および遠視野の配光は、ランプの光学系が設計されたものとはまったく異なります。その結果、ヘッドライトのビーム パターンは...本来あるべき姿ではなく、車両の設計方法と一致しておらず、全体的に最適ではありません。

ライトが工場出荷時のビーム パターンを維持しなければならないのはなぜですか?

…私は眼鏡をかけており、隣の人も眼鏡をかけています。たとえそれらが私の顔にフィットし、見栄えが良くても、光学系が私の目に合っていないため、交換することは有害であり、逆効果です....
…そして…それは右の隣ではなく左の隣を選んだからではありません。同じことが両方の隣のメガネにも当てはまります... 1 組にはガラス レンズがあり、他はプラスチック製で、1 組には円形レンズがあり、他は長方形で、1 組はフォトクロミックでもう 1 組はそうではありませんが、隣人は私より老眼で、もう一人は近視など…
詳細は異なりますが、基本的な問題は依然として光学的な非互換性であり、関連する違いの規模は、これらのレンズが私には同じように見えるよりもはるかに小さいです!...
もう一度言いますが、もう少し科学的に言えば、ハロゲン電球の交換用に設計されたハウジング内の LED は、間違った場所に間違った量の光を当てます。

では、LED 電球の交換は機能しますか?

すべての白熱タイプのハロゲン電球が同じというわけではありません。前述のように、現在市場にはさまざまな LED 電球の代替品もあります。
ここでの問題は、「予測可能性の欠如」です。
より具体的には: ...時折、これらの ...LED 電球の 1 つと、許容範囲内で動作する特定のヘッドランプの組み合わせで発生する可能性があります.... (たとえば、DiodeDynamics には特定の(LED H11) Stern は、特定のフォード トラックのヘッドランプ ハウジングで成功したことを思い出しました。)
…しかし…そこには予測可能性はありません。それはまったく似ていません...ああ、プロジェクターがあれば大丈夫です...または、リフレクターは電球シールドがあれば大丈夫です...[a â電球シールドは、電球の特定の角度からの不要な光を遮断する部品です] またはそのようなものです。そして、「問題ありません。私たちの電球では、LED をベースに対して回転させることができるので、焦点を合わせることができます。どちらかと言えば、悪いことであり、良いことではありません。」
Stern 氏によると、電球タイプの標準化の要点は、[たとえば] H11 用に設計および製造されたヘッドランプは、H11 仕様に合わせて設計および製造されたすべての電球で安全に動作するということです。すべての H11 が同じというわけではありませんが、標準化によって少なくとも十分な安全性が保証されます。
H11 ヘッドランプに適合する電球を考えてみてください。しかし、安全に動作するのはごく一部のヘッドランプだけです。

では、本当に良いヘッドライトとは何でしょうか?

ヘッドライト ビームの安全性能には、相互に依存する複数の変数が関係しています。たとえば、強力で焦点が合ったホット スポットでは問題ない前景光の量は、ビームのホット スポットが弱いか、または弱い場合、ドライバーの視界を完全に不十分な 50 または 60 フィートに制限します。存在しない。ですから、「はい、カットオフは良さそうです」と言うだけでは、十分に良いとは言えません..
さらに重要なのは、カットオフ下での光の量と分布であり、ほとんどのハロゲン ヘッドランプのほとんどの「LED 電球」では、かなり乱雑 (ランダム化) になります。この点でつまずきやすいことを示す多くの例の 1 つを挙げます。「LED 電球」を使用すると、かなりシャープなカットオフが得られることがありますが、ホット スポット (まだ存在すると仮定します)移動します。
â ホット スポットの下方および/または右方向への移動の最後の少しごとに、ドライバーの視認距離は減少しますが、壁のビームは良好なカットオフとホット スポットを持っているように見えます.â
…別の例: 非常にシャープなカットオフで始まらなかったヘッドランプを扱っているとしましょう。 「LED 電球」を入れると、ホット スポットが上/左に移動します。典型的なアドバイスは次のとおりです。「ランプの照準を合わせ直して、明るい部分が他のドライバーの目に入らないようにしてください。」...それに適切な量の光があります.â
â 有効なランプの照準が異なる場合の視距離に対するこれらの効果の規模は?壁に照らす方法を使用している場合、ロービームをそれよりわずか 2.3 cm (0.9 インチ) 下に向けるだけで、夜間の視界距離が 26 メートル (85 フィート) 短くなります! ↓

これを自分の目で見ることができる場所はありますか？

ここまで読んだ人は、Stern が私に説明したことを理解しているかもしれません。インターネット上のほとんどの LED レビューは役に立たず、よく引用される基準 (鋭いカットオフ、色温度) も役に立ちません。
アマチュアの素人による LED ヘッドライトのフィールド テストに関する限り、Stern はタコマ ワールド フォーラムのこのスレッドを指摘し、なぜ「慎重に選択された」ハロゲン電球が有名ブランドの LED レトロフィットよりも優れているかについての非常に優れた現実世界の説明として挙げました。
…これは、LED 電球にできるだけ有利になるように設定されたアマチュア機器によるテストです…これはメジャー ブランドの製品であり、20 ドルほどの無名の小物ではありません。プロジェクター ランプは、詰め込まれたほぼすべての光源でシャープなカットオフを強制します... Stern が私に書いた.

ハウジング全体を変更する LED アップグレードについてはどうですか?

皮肉なことに、現在の技術エコシステムにおける LED ヘッドライトの改造に関しては、古い車やシールド ビーム ライトを搭載したジープの方が有利な立場にある可能性があります。
電球とハウジングを交換する場合、私はスターンに尋ねました.今日の技術で優れた LED 改造を得ることができないでしょうか?彼の反応：
âコンセプトは正しい...これが正しい方法であり、設計、設計、製造、テスト、認定/承認されたLEDヘッドランプです。市場には優れたものもあれば、もちろん大量のがらくたもあります。それらすべての王様 [出版時] は JW Speaker 8700 Evolution-J3 です。これは、ほぼスタートレック レベルのテクノロジーを古い 7 インチの丸型ヘッドランプ フォーマットにもたらします。
Stern はまた、「JWS 8700 Evo 2」を一歩下がった良い選択肢として叫び、「そこからさらに 1、2 歩下がった [is] Peterson Manufacturing 701C (Peterson または Sylvania Zevo のパッケージに入っています ...同じランプ)、Truck-Lite ユニットは加熱レンズの有無にかかわらずかなり良好です。
JW スピーカーは、長方形のシールド ビーム レトロフィットにも現在最適な選択肢として挙げられており、「Truck-Lite もこのサイズの優れたランプを製造しています。」

これらのライトに他に重要な機能はありますか?

Stern は、私が以前に聞いた良い点を述べました。LED はハロゲン電球のようにヘッドライト レンズを加熱しないため、レンズを加熱して雪を溶かすライトが必要になる場合があります。
重い湿った雪やスラッシュで多くの冬の運転を行う場合は、加熱レンズを入手するのが賢明です。レンズ ヒーターがないと、LED ヘッドランプ レンズが冷えるため、暖かいハロゲンや BiXenon ランプ レンズのようにレンズが溶ける代わりに、スラッシュが蓄積してランプが凍結/閉塞する可能性があります。それを除けば、それについて心配する理由はほとんどありません。雪の量が少なく乾燥した冬の厳しい状況では、冷たい雪片が冷たいレンズからちらりと見えるだけなので、問題は発生しません。
â小さな丸いランプの状況は異なり、より困難です。ここでもまた、JW スピーカーのエントリは、統合された LED パーキング ライト、デイタイム ランニング ライト、ターン シグナルの有無にかかわらず素晴らしいものです。すべての機能が安全承認済みです。これは、オートバイ/ホットロッド/クロームショップのサイトで見つけられる脂っこい子供のものではありません。ただし、高価であり、ほとんどのヘッドランプ マウント カップは、これらのランプの比較的大きな後部ボディをクリアするために、中央の穴を大きくする必要があります。需要が比較的少ないため、他の大手メーカーからこのサイズのエントリーはありません。しかし、私は現在、韓国で非常にうまく作られたいくつかのかなり有望なものをテストしています.彼らが成功することを願っています。ほとんどのマウント カップに簡単にフィットします。
â LED シールド ビームを取り付けようとすると、電気的な非互換性に遭遇することがあります。たとえば、トヨタ製の車両には非常に特殊な構成のヘッドランプ回路があり、その一部は LED とうまく連携しません。車両のハッキングを伴わない回避策があります....

LEDヘッドライトは将来、より多くの車にとって価値のあるアップグレードになるでしょうか?

ヘッドランプやフォグランプなどのハロゲン電球に代わる LED レトロフィット電球の技術標準の開発に積極的に取り組んでいる技術ワーキング グループが世界中に存在します (アメリカの SAE、ヨーロッパ/アジアの GTB)。私自身、そのようなグループのメンバーとして。
技術の現状について、Stern 氏は次のように述べています。「光学的互換性の可能性がない「HID キット」とは異なり、LED にはその可能性が理論的に存在します。現在市場に出回っている製品は、受け入れられるほどのものではありません。克服しなければならない非常に大きな技術的ハードルがまだいくつかあります...しかし、最終的には、この種の正規の製品が登場するでしょう....
「待つのは難しいです（信じてください、私は知っています！）. ¤