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スポットライトとは

公開日：2020年12月13日

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照明装置の中で、別のニッチは「前方に向けられた、または前方に投げられた」ラテンプロジェクトからのサーチライトによって占められます-これらは反射円錐形または放物面反射鏡を使用して特定の方向に光線を集中させる装置です。このアイデアは、レオナルドダヴィンチの絵に最初に反映され、ロシアでは、9世紀にエカチェリーナ2世の下でイヴァンペトロヴィッチクリビンによって実現されました。彼は、通常のワックスキャンドルからの光を指向性ビームに再分配するミラーのシステムを使用して、光学電信を作成しました。

ほんの数本のろうそくの助けを借りて、クリビンはサンクトペテルブルクのネヴァ川の対岸を照らし、当時の科学界を喜ばせました。

本発明は、艦隊および陸上通信のセマフォとして使用され、科学者はこれを使用して、エカテリーナ宮殿の暗い通路を照らしました。将来的には、このトピックはすでに電気光源を使用して軍隊の方向に発展し、反射回路は、集中光線が必要なほとんどすべての照明器具で使用されていました。

第一次世界大戦からの防空サーチライト。それでも、一部のサンプルは12kmで終了しました。

範囲を広げるには、放物面反射鏡の直径を大きくする必要があり、一部のタイプのサーチライトは直径2メートルに達しました。将来的には、保護ガラスの代わりに集束レンズが設置されるようになりました。有用な発光スペクトルの一部がレンズで失われますが、このソリューションにより、反射面の面積を節約し、手動のものまでコンパクトなデバイスを製造することが可能になりました。

スポットライトの仕様

デバイスに割り当てられたタスクに基づいて、照明機器のメーカーは、デバイスの設計ではなく、デバイスから放出される光に直接関連する特定のプロパティを備えた製品を製造します。

パワー -ワット（W）で表される光源による電力消費のレベル。パワーが高いほど、ランプは明るく、さらに仕上がります。同時に、同じ電力の種類が異なれば、エネルギー効率も異なります。つまり、光出力に対するエネルギー消費の比率です。
光の流れ -ルーメン（Lm）で表される、光源の効率を決定する主な特性。ただし、すべての光損失を考慮した投光照明の最終的な効率は、ルクスメーターを使用してルクスで測定されます。
散乱角-反射器の設計と直径に応じて、光円錐の発散角は6〜160°になります。角度が小さいほど、デバイスはより遠くに輝きますが、側面の照明は最小限に抑えられます。逆もまた同様です。角度が大きいほど、最小範囲で光スポットがカバーする領域が大きくなります。
光の温度 -ケルビン（K）で測定された、照らされたオブジェクトの色合い。赤から白まで変化します。演色評価数は温度に依存します。このパラメータは、カラーパレットが人間の目でどれだけ自然に知覚されるかに依存します。一番演色評価数 3500〜4500Kの中立範囲にあります。

暖かい光は弱くなりますが、霧、雪、雨をよりよく透過します。 良好な視界条件では、オブジェクトの色と輪郭が1つのスポットに統合される場合がありますが、涼しい日陰はより長い距離をカバーします。

予想される動作条件に応じて、投光照明には特定の設計機能があります。

電源-ほとんどのデバイスは220Vネットワークから直接電力を供給されますが、一部のタイプのランプにはバラストまたは運転者。原則として、これらの回路要素は最初にデバイスの設計に含まれるか、外部から接続されます。バッテリー、ガソリンまたはディーゼル発電機を動力源とするスタンドアロンのサーチライトもあります。
LEDドライバ
保護の程度 -ユニットのシェルがシステムの安定した動作を保証する要因と環境条件を決定する特性。国際的な分類によれば、IPは、固体粒子および湿気に対する保護の程度に関連する数値で測定されます。

スポットライトの種類

主な設計上の違いは、光源に関するものです。最初に、比較的効率的な電気ランプ、カーボン、プラチナ、およびタングステンで作られた白熱フィラメントを備えたエジソンまたはイリイチ電気アークランプが設置されました。そして、プラチナのフィラメントは最大の資源と光出力を示しましたが、経済的な不便さのために、より安価なタングステンがそれを置き換えるために使用されました。将来的には、ランプの進化は、効率、資源、コンパクトさ、そしてより安価な生産を向上させる方向に進んだ。

ハロゲン

白熱灯の最初の変更は、不活性ガスとヨウ素ハロゲンで満たされた石英ガラス電球でした。不活性な環境では、フィラメントはそれほど激しく燃え尽きないので、電圧を上げて光出力を上げることができました。投光照明には、両面R7sベースのリニアハロゲンランプが最もよく使用されます。

丸型リフレクターには、Gタイプのピンベースを備えたよりコンパクトなランプがあります。

エネルギー効率ハロゲン Ilyichランプの平均は22lm/ワットであるのに対し、15lm/ワットです。彼らの仕事のリソースも少なくとも1.5倍に増加します。電源には変圧器が必要ですが、220Vネットワークに直接接続するために設計されたタイプがあります。

メタルハライド

それらは二重ガラスフラスコであり、その内部には高圧下でさまざまな金属のハロゲン化物が含まれています-放電によって活性化されると光る可能性のあるガスです。設計には導体やフィラメントはありません。最も一般的なタイプのランプにはE27またはE40ネジベースがありますが、スタジオでは、舞台照明、片面および両面ピンベースが使用されることがあります。

MGLは、高い演色性、最大20,000時間のリソース、および85 Lm/Wのエネルギー効率によって区別されます。デバイスを起動するには、チョークが必要です。特に、電力サージの場合に安定性を維持するバラストが必要です。ランプはウォーミングアップを必要とせず、-40°Cの温度で起動するため、北緯で使用できます。

ナトリウムランプ（DNaT）

構造的には、実際にはハロゲン化金属と違いはありません。ナトリウム塩が内側のフラスコに加えられ、蒸発して、黄色と赤のスペクトルの光エネルギーの強力な流れを生み出します。高圧ランプエネルギー効率は約130lm/ワットで、エネルギー効率は最大180lm/ワットです。同時に、グローのモノクロスペクトルは演色性を歪めますが、植物の光合成に必要な範囲で太陽スペクトルに可能な限り近くなります。温室に最も頻繁に設置されるのは、これらのタイプのスポットライトです。

標準タイプのランプにはネジベースがありますが、ピン付きのランプもあります。

日光をシミュレートし、色の再現性を向上させるために、白がかったガラスを使用したサンプルを利用できます。

35°C未満の温度では、塩の蒸気はそれほど強く光りません。デバイスは主電源の変動に非常に敏感であるため、それらの操作と点火には、それが必要です。スロットル。作業リソースは13,000〜15,000時間の範囲で変動し、その後、光束が低下します。

赤外線イルミネーター

他の照明装置とは異なり、IRランプは800ナノメートルから人間の目には見えない赤外線範囲のみを放射します。これらの範囲で動作するように設計されたビデオカメラと組み合わせて、それらは秘密の夜のビデオ監視システムを表しています。

夜のビデオ撮影。

カメラは、IRスポットライトからの反射光線のみを白黒でキャプチャし、残りのスペースは消灯しているように見えます。これらのデバイスの光源として、ガス放電または導いた与えられた発光スペクトルを持つランプ。

ノート！ 赤外線が部分的に見える人間の視覚器官の発達にはまれな異常があります。

導いた

それらは、そのコンパクトさ、低コスト、および70〜130 lm /ワットの範囲のエネルギー効率により、過去20年間で広く普及しています。スポットライトに使用されるLED電球には次の2種類があります。

COB -互いに近くに配置され、リン光物質で満たされた結晶。それらは均一な光の流れを発しますが、それらは非常に熱くなるため、大規模なラジエーターまたは強制冷却が必要です。
smd -同じパワーのLED要素のセットを持つ行列。

それらはより大きな広がりを持っていますが、要素間にスペースが存在するため、それらはより良い熱放散を持っています。シリアル接続では、1つのLEDが切れると、ボード全体に障害が発生します。で平行オプションの場合、負荷全体が残りの電球にかかり、電球の摩耗が加速します。

頻繁に過熱した後、LEDエレメントが燃え尽きない場合は、最大30％のドローダウンを与えます。この点で、メーカーは、熱放散をそれほど要求しないSMDマトリックスにもっと注意を払っています。 American Cree LED、日本のNichia、またはGerman Osram LEDは、平均100 Lm / Wを生成し、最大50,000時間の動作リソースを備えています。

サーチライトデバイス

従来、デザインは次の要素で構成されています。

フレーム -プラスチックまたは金属製。最良の解決策は、本体が完全にアルミニウムでできている場合です。軽量で、耐食性があり、十分な熱伝導率を備えています。背面には金属製のラジエーターが装備されています。
リフレクター -光沢のある金属またはホイルプラスチックで作られたリフレクター。ビームの焦点を合わせるためのミラーとして機能します。
保護ガラス -耐熱ポリカーボネート製の場合もあります。分散角が広いモデルでは、光点の分布を良くするために波形が付いています。一部のサンプルでは、ガラスの代わりにフォーカシングレンズが取り付けられています。
光源;
パワーユニット -ランプのタイプに応じて、変圧器、ドライバー、またはチョークで表されます。デバイスが220Vネットワークから直接動作する場合、または外部に接続されている場合は、存在しない可能性があります。

別のニッチは、ソーラーパネルとバッテリーを備えた完全に自律的なデバイスによって占められています。一部のサンプルには、夜間または移動物体がセンサーの視野に入ったときに自動的にアクティブ化するための光センサーとモーションセンサーが装備されています。