LEDレンズ角度とファブリック距離｜ライトボックス均一性25点テスト

レンズ角度はエッジライト式ファブリックライトボックスにどの程度影響するのでしょうか。ビーム角度図だけでは判断できないため、同じ片面ライトボックス内で3種類の非対称レンズ配光を比較し、グラフィック全体の25点で照度を測定しました。

結果から分かったのは、最も明るい構成が最も見栄えのよい構成とは限らないことです。狭い配光のレンズは平均照度が最も高かった一方、黄色い斑点が生じ、均一性も最も低くなりました。今回のテストでは、15 × 60°配光が実用的な明るさ、ホットスポットの抑制、見た目の均一性を最もよく両立しました。

名称について：元の社内製品コードおよびテストコードは、レンズA、レンズB、レンズCに置き換えています。レンズ角度、寸法、電力、距離、測定結果は変更していません。

テスト内容

深さ12cm、片面式アルミフレームのライトボックスを使用しました。サイズは約2.4m × 3.0mです。上下のエッジ照明用に10Wの線状LEDモジュールを16個取り付け、前面には320gの白色グラフィックファブリックを使用しました。

• ライトボックス：深さ12cmの片面フレーム、約2.4m × 3.0m
• 照明方式：上下エッジ照明
• LED数量：16モジュール
• モジュール電力：1モジュールあたり10W
• 測定グリッド：5行×5列の25点
• 変数：レンズ配光と光源からファブリックまでの距離
• 測定距離：データがある範囲で5cm、6cm、8.5cm

匿名化した3種類の光学構成は次のとおりです。

• レンズA：9 × 50°、モジュール公称出力700lm
• レンズB：15 × 60°、モジュール公称出力700lm
• レンズC：10 × 45°、モジュール公称出力900lm

これらは非対称配光です。2つの角度値は互いに垂直な2つの平面での広がりを示すため、単一の円形ビーム角として解釈しないでください。

均一性の比較方法

平均照度は有用ですが、グラフィック全体の状態を表すことはできません。そこで、次の4項目を総合的に確認しました。

1. 25測定点全体の平均照度
2. 25点平均に対する最低測定点の比率
3. ホットスポット、黄色い斑点、暗い領域の有無
4. 技術担当者による全体的な目視評価

最低値／平均値の比率は、テストしたレイアウトを簡単に比較するための指標です。値が高いほど、最も暗い測定点が全体平均に近いことを示します。完全な配光仕様の代わりにはなりませんが、今回の試験間の差を分かりやすく示せます。

グラフィックから5cmでの結果

レンズCは同じ5cmの距離で、レンズBより平均照度が約27%高くなりました。しかし、最も暗い点は平均の約半分にとどまり、25点の測定範囲は480～1,700lxに広がりました。高い平均値は、面全体の均一な照明ではなく、強い明部によって作られていました。

レンズBは数値上の平均が最高ではありませんでしたが、テストで目立つホットスポットをなくし、最も高い目視評価を得ました。完成したグラフィックにとって、通常はこちらの方が価値のある結果です。

距離を広げるとどうなったか

光源をファブリックから遠ざけても、自動的に結果が改善するわけではありません。8.5cmでは、レンズAとレンズBの両方で最も明るい領域と最も暗い領域の差が広がり、評価は「おおむね均一」にとどまりました。エッジライト用光学系は距離だけで選ぶのではなく、キャビネット全体の形状に合わせる必要があります。

このテストがライトボックス製作者に示すこと

1. LEDモジュールをルーメンだけで選ばない

レンズCは高出力モジュールを使用し、平均照度が最も高くなりました。それでも目視結果は最も弱くなりました。ファブリックライトボックスでは、最大値や平均値より、グラフィック全体に光がどう分布するかが重要な場合があります。

2. より広い非対称配光は目立つホットスポットを減らせる

今回の深さ12cmのキャビネットでは、レンズBの15 × 60°配光が、テストした2つの狭い配光より効果的にグラフィックをカバーしました。レンズCで見られた黄色い斑点を抑えながら、実用的な明るさを維持しました。

3. 距離を広げれば常に良いとは限らない

LEDとグラフィックの距離を広げると光が混ざりやすくなる、という経験則があります。これは一部のバックライト構成では当てはまりますが、今回の構成はエッジライトです。距離を変えると非対称ビームの重なり方も変わるため、8.5cmの試験では均一性が低下しました。

4. メーターだけでなく完成したグラフィックを評価する

照度計は目で見落とす弱い領域を見つけられます。一方、目視確認では、平均値だけでは表せない黄色い斑点、LEDの点状の見え方、方向性のある帯状ムラを確認できます。信頼できる試作評価では両方を使います。

重要な制限事項

これは比較用のエンジニアリングテストであり、万能な配置表ではありません。結果は、テストしたフレーム深さ、モジュール数、上下配置、ファブリック、モジュール出力、光学配光に適用されます。次のいずれかを変更すると、適したレンズも変わる可能性があります。

• キャビネットの深さと内部反射率
• グラフィックファブリックの透過率と色
• モジュール間隔とファブリックからの距離
• 両面構造か片面構造か
• エッジ照明かバックライトか
• モジュールのルーメン出力と熱条件

製品化する場合、グラフィックが非常に大きい、浅い、暗い、または色の見え方が重要なときは、実際のキャビネットで試作してください。

実用的な出発点

テストした形状に近いキャビネットであれば、グラフィックから約5～6cmの位置に15 × 60°の非対称配光を配置することが、今回の選択肢の中で最も有力な出発点です。ただし、実際のファブリックとモジュール間隔を使い、最終フレームで検証してください。

新しいSEGファブリックライトボックスを計画している場合は、照明ソリューションガイドから始め、SEGライトボックス用LEDモジュールを比較するか、LEDモジュール一覧をご覧ください。カスタムキャビネットの場合は、フレーム深さ、照明範囲、照明方式、ファブリック仕様をお送りください。生産前に光学レイアウトを確認できます。

短い答え

今回の25点テストでは、15 × 60°レンズがライトボックス全体として最も良い結果を示しました。狭い10 × 45°仕様は平均では明るかったものの、黄色い斑点と低い均一性が生じました。このテストは、レンズ配光、キャビネット形状、完成したグラフィックを一体で評価する必要があることを示しています。