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LumiLeds / Luxeon


  詳しくはLumiledsのウェブサイトをご覧下さい。 http://www.lumileds.com/
  詳しいデータシートはLumiledsのウェブサイトにてユーザー登録後、閲覧することが出来ます。
  (2003年8月現在: GUESTとしてユーザー登録なしで閲覧することが可能です)


種類と特徴 2004年12月6日修正

Luxeon I (単に Luxeon と表記される場合も有り) 
色によってSpecが変わりますが、ここでは White のデータシートを基に記述しています

・定格電圧 3.42V (binによって変動)  最大電流 350mA
・いわゆる1Wタイプと呼ばれるもの。実際に何Wで駆動しているかはライトによって違います。
・明るさはデータシートでは最低13.9ルーメン、平均25ルーメン(SideEmittingは平均23ルーメン)。
 但し、Batwingタイプの新型(下記参照)は最低18.1ルーメン、平均25ルーメン

・ルーメン維持特性
 Lumileds社のドキュメントAB25内のデータを基に表にしました。
 温度と電流を以下の条件にした場合の明るさの変化です。
電流 350mA
LEDチップと
ヒートシンクスラグ
の接合部温度
72℃ 102℃ 117℃ 90℃以下
ヒートシンクスラグ温度 55℃ 85℃ 100℃ ----
10000時間で
初期の94%の明るさ

(この条件では、50000時間後は初期の79%程度の明るさ)
10000時間で
初期の92%の明るさ

(この条件では、50000時間後は初期の67%程度の明るさ)
10000時間で
初期の81%の明るさ

(この条件では、50000時間後は初期の40%程度の明るさ)
50000時間で
初期の70%の明るさ
人間の目は発光出力の小さな変更に反応できないため、 認識できる変更を行うには約 50% の変更が必要とのことです。




LEDの形状により以下の3種類があります


Batwing (Low Dome)

LEDのドーム形状が低い。
照射角度は110度
コリメーター使用時は約10度。

2003年7月より新型(Second Line)のLXHL-BW02 Emitter(白色)を使用したStar各種製品(LXHL-MWEC, LXHL-MWEA , LXHL-NWE8)が発売されたようです。旧型(LXHL-BW01)に比べ色合いが均一になるようです。Batwingの欠点でもある中心から外周部にかけての色合いの変化が少なくなるものと思われます。これはLambertianの製造方法と同じになったということなのかもしれません。また最低保証?の明るさが13.9ルーメンから18.1ルーメンに引き上げられました。)
Lambertian (High Dome)

LEDのドーム形状が高い
照射角度140度〜160度
Side Emitting

LEDのドームの上に逆三角形の形状がある。
照射角度75度〜85度
 



上記LEDを使った、自作によく使われる製品は以下の2種類

Luxeon - Emitter Luxeon - Star
上記LuxeonのLEDとそれに付随する基本部分のみの構成。ヒートシンク等は自分で別途準備する必要がある。 Emitterにヒートシンクや接続する端子等を装備した製品。
Star Star-O Star-C Star-DC 等がある。
Starは特に小型の形状であり、3種類のLED形状が全て適用される。
Star-Oはコリメーターを含めてハウジングされており器具のスペースに余裕がある場合は取り付け易い。

注意点としてはEmitterとヒートシンク部分の間には絶縁加工が施されいるようで、放熱が十分でない可能性がある。(ただし、改良される可能性も有り)



Collimator
コリメーター。いわゆる光学レンズのこと。Lumiledsより提供されている。
Star-Oには標準で組み込まれている。
そのままでは非常に広い照射角度となるLuxeonの光を約10度程度に集中させることが出来る。
発売当初のNX-01タイプは中央部分が窪んでいたが、現在のNX-05タイプは水平となっている。
ちなみにこのこりメーターの効率は85パーセントとのことです。



Luxeon-III
・形状としてはLuxeonI とほぼ同じ。より多くの電流を流すことができるバージョンと考えて良いと思われる。

・700mA時、定格電圧 3.7V 、65ルーメン(binによって変動)。1000mA時、定格電圧 3.9V 、80ルーメン(binによって変動)。
・いわゆる3Wタイプと呼ばれるもの。実際に何Wで駆動しているかはライトによって違います。
 市販品のライトではLuxeonIの代わりとして、1W程度で駆動しているものも多い。

・ルーメン維持特性
 Lumileds社のドキュメントAB25内のデータを基に表にしました。
 温度と電流を以下の条件にした場合の明るさの変化です。
電流 700mA 1000mA
LEDチップと
ヒートシンクスラグ
の接合部温度
87℃ 90℃以下 103℃ 90℃以下
ヒートシンクスラグ温度 55℃ ---- 55℃ -----
10000時間で
初期の88%の明るさ
50000時間で
初期の70%の明るさ
10000時間で
初期の71%の明るさ

(この条件では、30000時間後は、初期の35%程度の明るさ)
20000時間で
初期の50%の明るさ
人間の目は発光出力の小さな変更に反応できないため、 認識できる変更を行うには約 50% の変更が必要とのことです。



Luxeon-V
・WHITE(白色)以外の色(WHITEは近い将来に発売される予定)
・定格電圧 6.84V (binによって変動)  最大電流 700mA


Luxeon-V Portable(白色のみ)
・WHITE(白色)のみ
・定格電圧 6.84V (binによって変動)  最大電流 700mA
・いわゆる5Wタイプと呼ばれるもの。実際に何Wで駆動しているかはライトによって違います。
・データシート上は最低87.4ルーメン、平均120ルーメン(Side Emittingは105ルーメン)

寿命は通常のLuxeon-Xに比べてかなり短く、データシートでは約500時間以下と評価されている
ヒートシンクの温度 電流 500時間後の初期光量対比
35℃ 700mA 90%
75℃ 700mA 75%
85℃ 600mA 65%

Lumiledsによると携帯型ライト向け製品とのことだが、通常のLuxeon-Xの製造において、技術的、生産上の問題により、発生した製品と思われる。 LEDの超寿命という特徴を必要とする場合には定格以下での駆動、またはPortableでないLuxeon-VのWHITEの発売を待つ必要が有ると思われる。





LEDの形状により以下の2種類があります


Lambertian (High Dome)

LEDのドーム形状が高い。
照射角度は照射角度は120〜150度。
最大 120ルーメンのハイパワー
Side Emitting

LEDのドームの上に逆三角形の形状がある。
明るさは色によって違うがデータシートでは最大110ルーメ ン。
照射角度75度〜85度
 



上記LEDを使った、自作によく使われる製品は以下の2種類

Luxeon - Emitter Luxeon - Star
上記LuxeonのLEDとそれに付随する基本部分のみの構成。ヒートシンク等は自分で別途準備する必要がある。 Emitterにヒートシンクや接続する端子等を装備した製品。
LuxeonI には Star Star-O Star-C Star-DC 等があるが、LuxeonV-Portableには現在、Starの1種類のみ。
注意点としてはEmitterとヒートシンク部分の間には絶縁加工が施されているようで、放熱が十分でない可能性がある。(ただし、改良される可能性も有り)



Collimator
コリメーター。いわゆる光学レンズのこと。Lumiledsより提供されている。
Star-Oに含まれている。
そのままでは非常に広い照射角度となるLuxeonの光を約10度程度に集中させることが出来る。
形状はNX-05タイプ。
ちなみにこのこりメーターの効率は85パーセントとのことです。

分類
AlInGaP 赤、赤橙、およびアンバー色のすべての製品にはアルミ・インジウム・ガリウム・リン (AlInGaP) を使用。
InGaN 、暖白、緑、シアン、青、ロイヤルブルー色のすべての製品には窒化インジウム・ガリウム (InGaN) を使用。

パーツナンバー  2003年8月13日修正
 Binが4桁表記タイプ
LXHL-PW01 White Luxeon Lambertian Emitter
LXHL-DW01 White Luxeon Side Emitting Emitter
LXHL-PW03 White Luxeon V Portable Lambertian Emitter
LXHL-DW03 White Luxeon V Portable Side Emitting Emitter
LXHL-MW1D White Luxeon Lambertian Star
LXHL-FW1C White Luxeon Side Emitting Star
LXHL-MW1B White Luxeon Lambertian Star/C
LXHL-LW6C White Luxeon V Portable Lambertian Star
LXHL-FW6C White Luxeon V Portable Side Emitting Star
以下は2004年6月29日追加
LXHL-BW02 White LuxeonI Batwing Emitter
LXHL-PW01 White LuxeonI Lambertian Emitter
LXHL-DW01 White LuxeonI Side-Emitting Emitter
LXHL-MWEC White LuxeonI Batwing Star
LXHL-MW1D White LuxeonI Lambertian Star
LXHL-FW1C White LuxeonI Side-Emitting Star
LXHL-PW09 White LuxeonIII Lambertian Emitter
LXHL-DW09 White LuxeonIII Side-Emitting Emitter
LXHL-LW3C White LuxeonIII Lambertian Star
LXHL-FW3C White LuxeonIII Side-Emitting Star
LXHL-PW03 White Luxeon V Portable Lambertian Emitter
LXHL-DW03 White Luxeon V Portable Side-Emitting Emitter
LXHL-LW6C White Luxeon V Portable Lambertian Star
LXHL-FW6C White Luxeon V Portable Side-Emitting Star

Bin(ランク)について 2004年6月29日修正
Luxeon(white)には以下のように製品にBinningがされています。
6月29日以降は色合いの表記が1桁と2桁の2種類になりました。

Luxeon-STARのアルミヒートシンク裏面にある表記は白色の場合は次のように書かれています。
(但し、一部シリーズおよび過去に製造されたものは違う表記になっていますのでご注意ください)

1段目 明るさ 色合い Vf シリアルナンバー
Q V1 (2桁の場合) H W (白の場合) 7桁の数字?
2段目 製造週 製造年 パーツナンバー
29 03 LXHLPW01



明るさ
(ルーメン)
white, blue, cyan, green, amber, red-orangeand red Luxeon, green Luxeon III, Luxeon V, and Luxeon V Portable emitters and arrays. white Luxeon III
(Lambertian)
LXHL-PW09
LXHL-LW3C
M 13.9〜18.1
N 18.1〜23.5
P 23.5〜30.6
Q 30.6〜39.8
R 39.8〜51.7
S 51.7〜67.2 60.0〜67.2
T 67.2〜87.4 67.2〜87.4
U 87.4〜113.6 87.4〜113.6
V 113.6〜147.7 113.6〜147.7
W 147.7〜192.0 147.7〜192.0
X 192.0〜249.6 192.0〜249.6
現状ではLuxeonI は S まで

色合い
(2桁表記)
上記パーツナンバー参照
Typical色温度
V0
5350K
V1 5000K
W0
6050K
WA 6300K
X0 6700K
X1 6300K
YA 8000K
Y0 8000K

色合い
(1桁表記)
LXHL-BW01(White Luxeon Batwing Emitter) , LXHL-MW1C(White Luxeon Batwing Star)など
色温度
1 4500K〜5000K
2 5000K〜5500K
3 5500K〜6000K
4 6000K〜7000K
5 7000K〜8000K

色温度は低いほど
っぽく、高いほど青白っぽくなります。真昼の日光は5500k〜6000kくらいといわれています。例えば3000kだと暖かい色、6700kだと涼しい色と表現できるでしょう。
順電圧
(Vf)
E 2.31〜2.55
F 2.55〜2.79
G 2.79〜3.03
H 3.03〜3.27
J 3.27〜3.51
K 3.51〜3.75
L 3.75〜3.99
M 3.99〜4.23
N 4.23〜4.47
R 5.43〜5.91
S 5.91〜6.39
T 6.39〜6.87
U 6.87〜7.35
V 7.35〜7.83
W 7.83〜8.31
白色LuxeonIはG〜L
白色LuxeonIIIはH〜N
LuxeonV-PortableはR〜Wに当てはまるようです。


色合いに関してはこのような感じになるようです。(Lumiledsデータシートより引用)


その他
Luxeonは放熱対策が必須。対策が適切でない場合、LEDの寿命、性能の低下につながる。
特にLuxeonVは十分な放熱ができない場合、数分でLED自体の破壊につながる可能性がある。



Lambertian (High-dome)
Batwing (Low-dome)
Side-Emitting
下の写真はLuxeonI。欠け易いので注意
下の写真はLuxeonIII 。形状はHigh-dome(Lambertianです)
LuxeonI のLambertianも形状はほぼ同じです。

LuxeonIII vs LuxeonV-Portable

左がLuxeonIII(LuxeonI もほぼ同じ)、右がLuxeonV-Portable
黄色い部分が約4倍の大きさであることが判ります。

Luxeon Star-C Luxeon Star

電極部分がソケット式になっています

ヒートシンク部分を裏から

確かに星のような形ですね
NX-01 NX-05
ちょっとわかりにくいですがNX-01は中央部に向かって窪んだ形状になっています。そして中央部は少し盛り上がっています。 レンズの表面はNX-01と違い、平らな形状です。NX-05の方が照射角度が狭くなります。


2002年12月18日修正

Arc-LSやLambdaライトで使用されているLEDです。
白色タイプにはLuxeonI , LuxeonIII , LuxeonV-Portable の3種類があります。

Luxeonはとても明るい光を放ちますが、かなりの熱も発生しますのでヒートシンク等の放熱対策が不可欠です。LED単体で使用した場合 100度以上の拡散光になりますので、ライトとして使用するにはコリメーターもしくは効率の良いリフレクタによって集光する必要があります。(もちろん、そのままでの使用も可能ですが超近距離しか光がとどかないため、一般的な懐中電灯としての用途には適さないと思われます)

2003年7月1日追加

いわゆる電球色タイプの発売が8月から始まるようです。。



2002年5月24日追加


私の所有するLuxeon-Starを使用したライト(ARC-LSとlambdaEmergency)はLEDメーカーから発売されているレンズ付タイプ(Luxeon-Star-O)をそのまま使用しています。レンズ(コリメーター)は2種類有り旧タイプはレンズ中央部がへこんでおり新タイプより幾分広い照射範囲とのことです。私のライトは両方とも新タイプのため照射角度は同じ傾向がでており15度くらいです。私が知る限り、現在出荷されているレンズは2タイプです。新タイプはNX-05)の方がより集中した光になるようです。また、Lumidrivesのホームページにはその他にレンズがいくつか掲載されていますがまだ発売されていないようです。


2002年5月29日追加

アメリカではいよいよ、5W120ルーメンのLuxeonが予約開始になっております。(発売は7月?)
価格は同時購入数によって27.6〜36USドルくらいのようです。
現在、海外発送の購入者の注文は受け付けられていないようです。
また、ARC社は現在通常のLuxeonのLED部分のみの販売も行っておりますが、5Wタイプのものも販売する方向で検討しているようです(11月?)


2002年7月14日追加

LuxeonにはLEDのドーム部分の高さにより、大きく2種類に分けることが出来ます。
以前からあるのがLOWドームでBATWINGと呼ばれる物です。最近発売されたのがHIGHドームでLambertianと呼ばれる物です。
後者の方が光学レンズなしの状態では照射角度が広いようです。当初、明るさについてはHIGHドームタイプが明るいと言われていましたがメーカーのスペックシートでは同一となっています。elektrolumensさん(リンク参照)によるとサンプル品のテストでは16〜27ルーメンで、中には明るい物もあるが今までと変わらない物も有り、相変わらずの品質のばらつきがあるようです。その他、BATWINGは中心部周辺が黄緑色のあかりになる傾向がありましたが改善されてきているようです。また、レンズはNX-05タイプになるようですがLambertian用を使わないとぴったりとはまらないようで注意が必要です。

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