ちらつきのないLEDライト：知っておくべきことすべて

目次

フリッカーとは何か？（基本定義）

照明がちらつくのはなぜですか？（問題と解決策）

隠れた危険：なぜ気にする必要があるのか​​？

フリッカーの測定方法：基本を超えて

ライトを確認するにはどうすればいいですか?

ちらつきのない LED ライトとは何ですか?

結論

酪農場、スポーツアリーナ、あるいは工業倉庫などの照明器具を選ぶ際には、ルーメン、ワット数、色温度といった要素に注目するでしょう。しかし、 ちらつきは 考慮されていますか？もしそうでないなら、光の安定性が環境にどのような影響を与えるかを詳しく検討するべきです。

LEDだけが不快なストロボのような効果を生み出す光源だという誤解がよくあります。しかし、現実はもっと複雑です。LEDがちらつくのは事実ですが、ハロゲン、メタルハライド、蛍光灯など、他のほぼすべての電気光源も同様です。

違いは、なぜちらつくのか、そしてそれをどう解決できるのかにあります。ここでは、ちらつきとは何か、なぜ起こるのか、そしてちらつきのないLEDライトの選び方についてご紹介します。

フリッカーとは何か？（基本定義）

問題を解決するには、まず問題を明確に定義する必要があります。

定義

フリッカーとは、 光源のオンとオフが急速に繰り返されることです。

1秒間に何百回もスイッチのオン/オフを繰り返す照明器具を想像してみてください。ちらつく照明器具の中では、まさにそれが起こっています。光の出力は一定ではなく、時間とともに強度が変動します。これは意図的なもの（ナイトクラブのストロボライトなど）である場合もありますが、プロの現場ではほとんどの場合、望ましくない迷惑な現象です。

2種類のちらつき

フリッカーは、その速度 (周波数) に応じて 2 つの異なる形式で現れます。

Ø 可視ちらつき（<100 Hz）：
このタイプのちらつきは、通常1秒間に100回以下と非常にゆっくりと発生するため、目が直接ちらつきを感知します。すぐに目立ち、注意をそらす原因となります。

Ø 目に見えないちらつき（100Hz以上）：
これは、光の周期が非常に速く、目が点滅を意識的に認識できないときに発生します。しかし、目に見えないからといって無害というわけではありません。脳と体はこれらの急激な変化を処理しますが、頭痛、眼精疲労、集中力の低下などの悪影響につながる可能性があります。産業環境では、この目に見えないちらつきがストロボ効果を引き起こし、動いている機械がまだ危険に見えることがあります。

「フリッカーフリー」とは実際何を意味するのでしょうか?

製品のパッケージには「フリッカーフリー」という言葉がよく使われていますが、技術的にはどういう意味でしょうか?

フリッカーフリーLEDライトは、電流変動を最小限に抑え 、人体、家畜の行動、カメラ機器に 目に見える影響を与えないレベルにまで抑えるという特定の目標を掲げて設計されたLED照明器具  です。これは魔法ではなく、 不安定な交流電力を滑らかで安定した直流電力に変換する高品質のドライバを使用することで実現されています。  

参考: https://en.wikipedia.org/wiki/Flicker_(light) 

プロのヒント: ちらつきとグレア–違いは何ですか?

これら 2 つの視覚的危険を混同しないでください。

フリッカー は 時間 とともに発生します。フリッカーとは、光の明るさが急激に変動する現象（オン/オフの繰り返し）のことです。神経ストレスを引き起こします。

宇宙空間ではグレア が 発生します 。過度の明るさやコントラストは、視覚的な不快感（太陽を直接見ているような感覚）を引き起こします。この問題を解決したいですか？スポーツ照明におけるグレアを軽減する方法に関するガイドをご覧ください。。

セラミクライトソリューション：高品質なドライバーがちらつきを抑制し、先進の光学レンズが映り込みを最小限に抑えます。安全な環境には、この両方が不可欠です。

照明がちらつくのはなぜですか？（問題と解決策）

「LEDは自然にちらつく」という誤解がよく聞かれますが、これは誤りです。LED自体は安定しており、問題は LEDに電力を供給し 、 どのように制御するかにあります。

ちらつきの主な 2 つの原因とその修正方法を説明します。

原因1：AC電源

問題: 交流電流 (AC)

世界の電気のほとんどは 交流 (AC)として供給されています。

l 波形：AC 電力は波（正弦波）で流れ、1 秒間に 50 ～ 60 回方向が変わります（50 ～ 60 Hz）。

l ギャップ: 電流の方向が反転するたびに、電圧はゼロに低下します。

l 結果: 電圧がゼロになると、ライトはほんの一瞬電力を失います。

注：昔の白熱電球は、高温のフィラメントが点灯している間も点灯し続けていたため、ちらつきがほとんどありませんでした。 しかし、LEDは瞬時に反応します。1ミリ秒でも電源が切れると、LEDは1ミリ秒間消灯します。これにより、急速なストロボ効果が発生します。

解決策: 高品質ドライバー (AC から DC への変換)

電力網を変更することはできませんが、照明への電力供給方法を変更することは可能です。その解決策が LEDドライバーです。

機能：ドライバーはブリッジのような役割を果たします。「波状」の交流電力を「平坦」な 直流（DC）に変換します。

品質は重要です:

安価 なドライバ：波形を平滑化できず、「リップル」がそのままLEDに伝わり、ちらつきが発生します。

l セラミックライトドライバー：コンデンサなどの高品質部品を採用し、電力ギャップを埋めるリザーバーのような役割を果たします。これにより、LEDは一定かつ安定した電流を供給されます。 安定した電流＝ちらつきなし。

原因2：不適切な調光

問題: 新しい照明器具に古い調光器を取り付けた場合
1980 年代に開発された技術を使用して LED の調光を試みると、ちらつきが頻繁に発生します。

l 位相切断 (トライアック) : 従来の壁面調光器は、AC 正弦波を「切り刻む」ことで動作し、実質的に長時間電源をオフにして明るさを下げます。

l 矛盾点：白熱電球はこの点に良好に耐えますが、LED電子機器はしばしば不規則な電力波形に苦労します。この不整合によりLEDの動作が不安定になり、目に見えるブザー音や点滅が発生します。

解決策：最新の調光プロトコル

ちらつきのない調光を実現するには、制御システムをアップグレードする必要があります。

l  0-10VまたはDALIシステム：これらのシステムでは、電源線を切断するのではなく、別の信号を使用してドライバに正確な明るさを指示します。ドライバは電流をスムーズに調整するため、従来の調光器のような激しいオン/オフのギャップが生じることはありません。

要約：LEDがちらつく場合は、 安価なドライバが AC電源を変換できないか、 互換性のない調光器が 信号を途切れさせている可能性があります。解決策は常に、高品質で専用に設計された電子機器を使用することです。

隠れた危険：なぜ気にする必要があるのか​​？

「ちらつきが見えなければ、本当に問題になるのだろうか？」と思うかもしれません。

答えは「イエス」です。光の変動が速すぎて目で認識できない場合でも、生物系や電子機器に影響を与えます。

照明の質が悪いと、健康、安全、動物福祉にとって現実世界でのリスクがどのように生じるのかを説明します。

人間の健康：生物学的な負担

目では点滅が「見え」ないかもしれませんが、脳はそれを確実に処理します。

明滅する光の下で作業する場合、虹彩筋は変化する明るさに適応するために絶えず伸縮します。同時に、脳はこれらの急速な閃光をつなぎ合わせて安定した画像を作り出すために、過剰に働いています。

この継続的な神経学的努力 により、照明のちらつきによる次のような健康への影響が生じます。

l 眼精疲労と疲労: ほんの数時間後には目が「重い」ように感じます。

l 頭痛と片頭痛: 敏感な人にとって、ちらつきは重度の片頭痛の引き金となることが知られています。

l 集中力の低下: オフィスや学校では、この微妙なストレス要因によって認知能力が低下します。

家畜福祉：動物に対する「ディスコ効果」

農場を経営している場合、これは重要です。 動物は人間とは異なる方法で光を見ます。

例えば、家禽類は人間よりもはるかに高い「臨界フリッカー融合（CFF）」率を持っています。人間には安定しているように見える光でも、鶏や七面鳥には恐ろしいストロボライトのように見えることがあります。

照明の安定性が低いと、農場に次の 2 つの影響が生じます。

l 家禽（鶏／七面鳥）の場合：
家禽はちらつきに非常に敏感であるため、継続的な視覚ストレスはコルチゾール値の上昇につながります。これは 興奮した行動（つつき行動や共食い） として現れ、最終的には産卵率や成長率の低下につながります。

乳牛の場合：牛 はメラトニンとプロラクチンのレベルを管理するために、規則的な光周期に依存しています。不規則な明滅光はこれらのホルモンリズムを乱し、牛群が最適な乳量
を達成することを直接的に妨げる可能性があります 。

要点:家畜用照明の場合、「ちらつきなし」は単なる贅沢な機能ではありません。生産の ROI を直接的に保護する動物福祉基準です。

産業安全：ストロボ効果

製造環境では、ちらつきは物理的な危険です。

これはストロボ効果によるものです 。高速回転する丸鋸や冷却ファンを想像してみてください。LEDライトが機械の回転速度と同じ周波数で点滅すると、 刃が静止しているように見えます。

この錯覚は深刻な安全上の危険をもたらします。作業員が停止していると思い込み、誤って動いている機械に触れてしまう可能性があります。そのため、 ストロボ効果に対する安全性は、 産業用照明設計 において不可欠な要件です。

テクノロジーの干渉：デジタル破壊

ちらつきは現代のテクノロジーの敵でもあります。

カメラ ：高解像度のセキュリティカメラやスポーツ中継機器は、高フレームレートで映像を撮影します。ちらつく照明の下では、映像にカメラの縞模様が現れ 、プロスポーツアリーナでの放送品質を損ないます。。

l スキャナー: 物流において、自動バーコード スキャナーは、スキャン中に光が点滅するとラベルを読み取ることができず、サプライ チェーンの速度が低下する可能性があります。

フリッカーの測定方法：基本を超えて

安全性を真に評価するには、「ちらつきますか？」と尋ねるだけでは不十分です。ちらつきの程度を定量化する必要があります。測定を成功させるには、以下の3つの重要な特性を考慮する必要があります。

1. 大きさ：光の強さはどれくらい変化するか？

2. 頻度: どのくらいの速さで起こりますか?

3. 波形: オン/オフサイクルの形状はどのようなものですか?

ここでは、基本的な振幅計算から高度な周波数領域分析までのフリッカー メトリックの技術的進化について説明します。

方法1：パーセントフリッカー（大きさの測定）

おそらく最も理解しやすい指標である パー​​セントフリッカーは、 変調の強さ（深さ）を測定します。厳密には振幅の計算です。

計算方法:最大光出力 (ピーク) と最小光出力 (トラフ) の差を、これら 2 つの値の合計で割ります。

フリッカー率=最大値−最小値最大値+最小値×100%フリッカー率=最大値+最小値最大値−最小値×100%

スケール:

0% : 完全に安定した光。

100% : ライトが完全にオフになり、その後オンになります (ストロボのように)。

重要な制限:計算は簡単ですが、パーセントフリッカーは 周波数と波形を完全に無視します。

これが重要な理由：50Hzで100%のフリッカーが発生する照明は、視覚的に非常に危険です。10,000Hz（高周波PWMでよく見られる）で100%のフリッカーが発生する照明は、通常は目に見えず安全です。フリッカー率のみに頼ると、適切なハイテク照明器具を誤って不合格にしてしまう可能性があり、有害な低周波照明を見逃してしまう可能性があります。

方法2：フリッカー指数（測定波形）

フリッカー指数 はさらに上の指標です。単に高低差を見るのではなく、 光出力曲線の形状 に注目します。

計算方法：光出力波形の下の面積を測定します。具体的には、 平均光出力より上の面積を 光出力曲線の総面積 で 割ります。

スケール: 0から 1 までの範囲  (低いほど良い)。

なぜ優れているのか：デューティサイクル（照明が実際に「オン」になっている時間の割合）を考慮します  。2つの照明のフリッカー率が同じであっても、各サイクル中に片方の照明が長時間「オフ」になっている場合、フリッカー指数は悪化（上昇）します。そのため、デューティサイクルは、パーセンテージのみで表すよりも、照明の安定性をより正確に表します。

方法3: 周波数領域分析（「知覚」基準）

SVM や IEEE 1789といった最新かつ最も高精度な技術は、 単純な時間ベースの測定をはるかに超えています。これらの技術では、 周波数領域解析が用いられます。

l 科学（フーリエ変換）：これらの指標は、フーリエ変換と呼ばれる数学的プロセスに基づいています。フーリエ変換は、光信号を「時間領域」から「周波数領域」に変換し、複雑な光信号を基本周波数の構成要素に分解します。

これがゴールドスタンダードである理由：従来 の方法とは異なり、このアプローチは 人間の知覚を考慮しています。光の周波数を、人間の目と脳が実際にどのように反応するかに関する経験的データと比較します。データに重み付けを行い、低周波数（より有害な）には大きなペナルティが課せられ、超高周波数にはより小さなペナルティが課せられます。

この方法を使用する主な標準:

1.  IEEE Std 1789-2015（安全ガイド）電気電子学会（IEEE）は、生物学と物理学を融合させ、決定版となる安全チャートを作成しました。このチャートでは、生物学的影響を考慮するため、分析範囲を 3000Hz まで拡張しています。

次の 3 つのゾーンを定義します。

ü 無影響領域（緑）：すべての用途に安全です。

ü 低リスク地域（黄色）：一般的な使用に適しています。

ü 高リスク領域 (白): 工業環境または生物学的環境には安全ではありません。

2.  SVM（ストロボ視認性測定）この指標は、 ストロボ効果（動いている物体が静止しているように見える危険性）を特に評価します。80Hzを超える周波数に焦点を当てています。

目標：SVMは1.0以下である必要があります。高精度な産業用タスクでは、この値は 0に近づける必要があります。

推奨表: 主要なフリッカー指標の比較

ライトを確認するにはどうすればいいですか?

ポケットに2,000ドルもする分光光度計が入っているなんて、まず考えられません。でも、基本的なチェックができるデバイス、それがスマートフォンです。

悪い照明をスクリーニングする簡単な方法を紹介します。

スマートフォントリック（スローモーションビデオ）

現代のスマートフォンカメラは、高フレームレート（多くの場合240フレーム/秒以上）で動画を撮影します。そのため、  肉眼では見えない光のちらつきを検出するのに非常に役立ちます。

携帯電話で LED のちらつきをテストする方法:

1. カメラ アプリを開き、「スローモーション」(Slo-Mo) ビデオ モードに切り替えます。

2. カメラを光源に直接向けます。

3. 約5秒間録音します。

4. ビデオを再生します。

注意すべき点：
スクリーン上の光がストロボのように点滅したり、点滅したり、画像上に暗い帯が動いたりする場合は、その照明器具に重大なフリッカーの問題があります。画像が一定に安定している場合は、光は比較的安定しています。

批判的考察：定性的 vs. 定量的

この電話テクニックは便利ですが、限界もあります。これは 定性的なテストであり、問​​題が存在するかどうかは分かりますが、その深刻度は分かりません。

l 表示される内容:「はい、このライトは点滅しています。」

l 測定できないもの: 特定のフリッカー インデックス、周波数 (Hz)、またはそれが IEEE 1789 の「安全ゾーン」に該当するかどうかを測定できません。

専門的な監査の場合、特に産業または畜産の環境では、必ず専門的な露出計または分光計を使用して結果を検証する必要があります。

ちらつきのない LEDライトとは何ですか?

市場を見渡すと、「フリッカーフリー」というラベルが付いた製品が何千とあることに気づくでしょう。しかし、マーケティングラベルは誤解を招く可能性があるので注意してください。

神話と現実

多くのメーカーは、ちらつきが100Hz（人間の目には見えない）より速いという理由だけで、照明が「ちらつきがない」と主張しています。先ほども述べたように、産業安全や動物福祉の観点からは、これだけでは不十分です。

現実：本当にちらつきのない照明は、照明器具の心臓部であるドライバーに完全に依存しています。

セラミクライトの技術

Ceramicliteでは、人間の目を欺くことだけを目指しているわけではありません。私たちは、最も厳しい物理的基準を満たすように照明を設計しています。その方法をご紹介します。

l 高品質定電流ドライバ：
安価な照明器具は、交流電源にリップル（脈動）を発生させる単純な整流器を使用しています。当社では、大容量で複雑な回路を備えた高度なドライバを採用しています。この技術はダムのような役割を果たし、乱流の交流電源を完全に平坦な定 電流 へと平滑化します。リップルがないということは、ちらつきがないということです。

l 高周波PWM（調光が必要な場合）：
デジタル調光が必要な場合、非常に高速なスイッチング速度を実現します。一般的な照明は300Hzでスイッチングしますが、ハイエンドの産業用システムは 2000Hzを超える周波数で動作することがあります。この速度であれば、ちらつきは生物学的にも機械的にも問題になりません。

私たちのコミットメント

私たちは流行語ではなくデータを信じています。Ceramicliteは、基本的なコンプライアンスを超えた照明ソリューションの提供に尽力しています。 フリッカー率を5%未満（多くの場合1%未満）に抑えることを目指し、  IEEE 1789規格 で定義された安全ゾーンを厳守しています。

結論

照明は後から考えることが多いですが、そうである必要はありません。

安価なドライバを搭載したLED照明器具で少しのコストを節約するのは、誤った節約です。作業員の安全性の低下、酪農牛舎での乳量減少、競技場での映像品質の低下など、隠れたコストは、当初の節約額をはるかに上回ります。

ちらつきのないLEDライトは、 安全性、生産性、福利厚生への投資です 。

アップグレードの準備はできましたか?

照明の品質について、憶測で判断するのはやめましょう。産業、スポーツ、畜産などの用途で、実証済みの高性能ソリューションをお探しでしたら、ぜひご相談ください。

今すぐCeramicliteのエンジニアにご相談ください チーム、動物、そしてビジネスにとって安全な照明プランを設計します。