LEDが街灯のレーザーよりも優れている理由

LEDとレーザーとは何ですか？

異なる分野でLEDとレーザーはどのように使用されていますか？

• 照明：LEDは、屋内および屋外の照明、ディスプレイスクリーン、交通信号などの一般的な照明に広く使用されています。LEDは、エネルギー効率が高く、耐久性があり、多用途であるため、照明に好まれます。レーザーは照明にも使用されますが、主にレーザーショー、ホログラム、投影マッピングなどの特殊効果に使用されます。レーザーは、高価で複雑で、潜在的に危険であるため、一般的な照明には適していません。

• 通信：LEDとレーザーは、光ファイバーネットワーク、赤外線リモートコントロール、光学ワイヤレス通信など、光学通信に使用されます。 LEDとレーザーは、光信号を変調することによりデータを送信できます。 LEDは、テレビリモートやワイヤレスキーボードなど、短距離および低速通信に使用されます。レーザーは、インターネットや衛星リンクなど、長距離および高速通信に使用されます。レーザーはLEDよりも帯域幅が高く、減衰が低くなりますが、より多くのパワーとアライメントも必要です。

• 医学：LEDとレーザーはどちらも、診断、治療、手術などの医療目的で使用されます。 LEDは、創傷治癒、皮膚の若返り、痛みの緩和など、照明、イメージング、光線療法に使用されます。 LEDは皮膚や組織に安全で穏やかであり、細胞活動と血液循環を刺激することができます。レーザーは、レーザー手術、レーザー療法、および腫瘍除去、脱毛、血液分析などのレーザー分光法に使用されます。レーザーは正確で強力であり、組織や細胞を切断し、凝固し、蒸発させることができます。

なぜLEDは街灯のレーザーよりも優れているのですか？

• 光効率が高く、エネルギー消費量が少ない：LEDは、レーザーよりも光効率が高いため、電力単位あたりの光が増加することを意味します。 LEDは電気エネルギーの50％を光に変換できますが、レーザーは最大10％しか変換できません。これは、LEDが電力を減らしてより多くの照明を提供できることを意味し、エネルギーを節約し、温室効果ガスの排出を削減できます。また、LEDはレーザーよりも熱発生が低く、デバイスのパフォーマンスと寿命を改善できます。

• サービス寿命とメンテナンスコストの削減：LEDはレーザーよりもサービス寿命が長く、つまり、交換する必要がある前に長持ちします。 LEDは最大50,000時間続くことがありますが、レーザーは最大10,000時間しか持続しません。これは、LEDがメンテナンスと交換の頻度とコストを削減し、お金とリソースを節約できることを意味します。 LEDは、レーザーよりも信頼性と耐久性が高く、ショック、振動、温度の変化に耐えることができます。

• より良い色のレンダリングと可視性：LEDはレーザーよりも優れた色のレンダリングを持っています。つまり、オブジェクトと環境の色をより正確かつ自然に再現できることを意味します。 LEDには最大90のカラーレンダリングインデックス（CRI）があり、レーザーのCRIは10未満です。これは、LEDが街路灯の視覚的品質と快適さを高めることができることを意味し、都市の安全性と美学を改善できますスペース。また、LEDはレーザーよりも視界が良く、光を均等かつ均一に広げ、まぶしさや影を避けることができます。

• より速いスタートとより簡単な光学設計：LEDはレーザーよりも速いスタートを持っています。つまり、即座にオン /オフになり、電圧と電流の変化に応答できます。 LEDの応答時間は1ミリ秒未満ですが、レーザーの応答時間は1秒以上です。これは、LEDが、調光、フラッシュ、色の変化など、街路灯をより柔軟に制御できることを意味します。また、LEDはレーザーよりも簡単な光学設計を持っています。レーザーは、すべての方向に光を放出することができ、光を形作り、導くためにレンズ、ミラー、またはフィルターを必要としません。

• より環境に優しい、より安全な：LEDはレーザーよりも環境に優しく、より安全です。つまり、環境と人間の健康に悪影響が少ないことを意味します。 LEDには、土壌や水を汚染する可能性のある水銀、鉛、ヒ素などの有害な物質は含まれていません。 LEDは、目や皮膚を損傷する可能性のある紫外線（UV）または赤外線（IR）放射を放出しません。一方、レーザーには有毒な材料が含まれ、有害な光線が発生し、環境と人間の健康にリスクをもたらす可能性があります。

LEDを街灯に使用することの課題や制限は何ですか？

• 初期コスト：LEDの初期コストはレーザーよりも高いため、購入とインストールがより高価です。 LEDは、レーザーよりも最大10倍かかる可能性があり、一部の顧客や投資家を阻止できます。ただし、LEDは、エネルギーの節約、メンテナンスの節約、パフォーマンスの改善など、より多くの長期的な利益を提供することもできます。これにより、初期コストを相殺し、投資収益率を高めることができます。

• 熱散逸：LEDはレーザーよりも熱発生が低くなりますが、過熱と分解を防ぐために適切な熱散逸が必要です。 LEDは、温度が85°Cを超えると、明るさと効率の最大50％を失う可能性があります。したがって、LEDは、デバイスの最適な温度と性能を維持するために、ヒートシンク、ファン、液体冷却などの適切な冷却システムが必要です。

• 光汚染：LEDはレーザーよりも視認性が向上しますが、光汚染を引き起こす可能性もあります。これは、自然光のサイクルや生態系を妨げる過剰で望ましくない人工光です。軽質汚染は、人間と動物の概日リズムとメラトニンレベルに影響を与える可能性があり、睡眠障害、気分障害、ホルモンの不均衡につながる可能性があります。光汚染は、鳥や昆虫の天文観測と移動パターンにも影響を与える可能性があります。したがって、LEDは、空や周囲に逃げる光の量と強度を減らすために、シールド、調光、色の調整などの適切な光管理が必要です。

結論