白色LEDのカラーシフトという問題
PWM調光キットを組み立ててみました。出来るだけ小さく組み込んでもこのサイズです。性能は良いのですが、残念ながらこのままでは搭載できません。
新たに製作したLED駆動基板を4×5YAKUSCANに搭載し、室内テストをしてみたのですが、そこで困った問題が発生してしまいました。（写真下）それは白色LEDの色温度変動という問題です。これまで使っていたDC/DCコンバータの時にも、LEDの光量を絞って最高感度で撮影すると、ややアンバーになる傾向がありました。しかし、今回作った回路では強いイエローかぶりが発生し、プレスキャンができても、本スキャンに入らないという現象が発生したのです。こんな現象は始めての経験です。これはLEDの光量不足によるエラーではなく、あくまでもシェーディング段階でセンサーが色温度の異常を感知してエラーを起こすものと、私は推測しています。そこで、なぜLEDの色が転ぶのか？をネットで調べてみました。すると、あるサイトでこのような記載を見つけたのです。「連続電流制御では電流値によって色味（色温度）か変わるカラーシフトという白色LEDにとって致命的な欠点を生じる。さらに、調光範囲も狭く電流と輝度とのリニアリティも良くないため制御しにくい。」と、なんともショックな内容です。要するに、アナログ調光では白色LEDの色転びを避けられないようなのです。目視ではほとんど感じませんが、シェーディング時のセンサーはこの色転びを正確に感知してしまうのでしょう。また、調光範囲が狭いというのも困ったことです。こうなると、どうやらPWM調光以外には選択の余地がないようです。しかし、PWM回路となると構成が複雑で、私の手には負えません。そこで、再び610様に事情をお話しすると、なんと、翌日にはテスト回路が出来ていました。そして、その回路のテストには当然の事のようにオシロスコープという計器が登場するのですが、もう、そうなると、私の理解の範囲を超えています。私にも解るのことといえば、パルス信号に同期して高速に点灯と消灯を繰り返し、その点灯と消灯の時間割合で光量を自由に変化させる。ということのようです。さらに、この方式では常に電流が一定なので色転びも起きないという訳です。但し、このパルス周波数が遅くなってしまうと、蛍光灯のようなチラツキが出てしまうので、その点は考慮しなければなりません。また、高周波ノイズも懸念されるのですが、最近まで使っていたDC/DCコンバータも同じような仕組みなのです。しかし、現在までその影響は出ていないところから、おそらく問題はないものと考えています。上の写真は、ネットでPWM回路キットなるものを見つけたので、試しに注文して私が組み立てたものです。しかし、この基板は15V入力が指定されているので、このままでは搭載できません。そこで、15VのACアダプターから電源をとってLEDを発光させてみました。すると、従来型とは比較にならないほど、調光範囲が広く、なめらかに光量が変化しました。これは期待が持てそうです。さて、610様が設計されたオリジナルのPWMテスト基板が間もなく届く予定なのですが、今から到着が楽しみです。
参考文献：こちらに白色LEDのカラーシフトについて詳しく書かれています。http://japan.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/3070
せっかく搭載した基板でしたが、思いもよらない問題に遭遇し、この基板はお蔵入りになりそうです。残念！
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