LEDテープの密度と光り方の関係は？
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| LEDテープの密度と光り方の関係は？ |
LEDテープにはさまざまな種類があり、その密度(1mあたりのLEDの個数)によって光り方が異なります。
主に以下の3つの密度が一般的です。
- 30個/m
- 60個/m
- 144個/m
今回は、WS2812BのフルカラーLEDテープを使い、密度による光り方の違いを実験しました。
3Dプリントした治具にLEDテープを貼り付け、拡散材として白色のコスプレボード(厚さ3mm)を乗せることで、衣装や小道具に電飾を施した場合の見え方を検証します。
LED密度と光の広がり方の関係
1. LEDから拡散材の距離が2.5mmの場合
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| LEDからコスプレボードまで2.5mm離した場合の光り方 |
LEDが発光した際、光の粒が目立つ ことが確認できます。
これは、LED同士の間隔が広いと光が十分に拡散されず、点光源として見えてしまうためです。
LEDの光の広がり方
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| 5V 5050 WS2813B Addressable RGB Led Strip PRODUCTS DATASHEETより |
フルカラーLEDは全方向180°に光を放っているわけではありません。
例えば、WS2812Bの類似モデル WS2813B のデータシートを見ると、Viewing Angle（散乱角度）= 120° と記載されています。
つまり、LEDの中心から 120°の範囲 で光が広がるということです。
（今回実験に使っているWS2812Bも構造やレンズの仕様がほぼ同じため、同じ散乱角度と考えられます。）
そのため、LEDと拡散材の距離が近く、LED同士の間隔が広い場合、光が十分に拡散されずに点光源のまま見えてしまうのです。
LEDと拡散材の距離を変えると？
1. LEDと拡散材の距離を7.5mmにした場合
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| LEDからコスプレボードまで7.5mm離した場合の光り方 |
2. LEDと拡散材の距離を12.5mmにした場合
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| LEDからコスプレボードまで12.5mm離した場合の光り方 |
LEDと拡散材の距離をさらに5mm離すと、60個/mのLEDテープでも光がきれいに拡散し、面発光が可能になりました。
まとめ
✅ LEDの密度が高いほど、拡散材との距離が短くても綺麗な面発光が可能
✅ ただし、消費電力が増え、バッテリー消費が激しくなる
✅ 高密度のLEDテープは価格も高くなるので、予算と用途に応じて選ぶのが重要
LEDを仕込むスペースに余裕があれば 密度を落とし、拡散材との距離をとるのが現実的です。
逆に、スペースが狭い場合は密度の高いLEDテープを使用することで、より綺麗な発光を得られます。
今後は、LEDの大きさ(チップサイズ)による違いについても検証できたらと思います！
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