１：LEDって何ですか？
２：ルーメン（光束）とか、LEDルーメンとか、トーチルーメンって何ですか？
３：ルーメン数の違い、例えば70ルーメン、100ルーメン、120ルーメンの出力の間の実際的な違いは何ですか？
４：ルーメン・ミニッツ(Lumen*minuts)とは何ですか
５：ライトを使えばどれくらい遠くまで見えるんですか？
６：どんなビームパターンが一番よいですか？
７：なぜLEDへの電力は調節（レギュレーション）されるのですか？
８：視覚的にムラがない明るさの区分ってなんですか？
９：どうしてフラッシュライト（の明るさ）を調整するのですか？
１０：なぜ電池のランタイムが異なるのですか？
１１：どうして充電式電池は取扱注意なのですか？
１２：LEDの寿命はどれくらいですか？
１３：色合い（ティント）調整って何ですか？
１４：HDSではLEDをオーバードライブしていますか？

LEDって何ですか？
　光を発生するものには様々な種類があり、それらは通常「白熱灯」「アーク灯」「半導体」に分類されています。発光ダイオード(Light Emitting Diode, LED)は半導体です。LEDは耐久性が高く、高効率で発光します。LEDを他の種類と比較してみましょう。
　一般的な白熱灯は電流を非常に細い金属線（フィラメント）に電流を流すことによって金属線の温度を白熱するまで上げることによって発光します。つまり、金属線が熱くなって光るのです。概して白熱灯は南中時の太陽光と比較すると黄色〜橙色に見えます。フィラメントは白熱温度では比較的もろく、強いショックを受けると壊れることがあります。電球も比較的もろくて同様に強いショックを受けると壊れることがあります。結局、白熱灯は一般的に1ワットあたり15〜20ルーメンなので相対的に効率が悪いのです。
　一般的な蛍光灯とメタルハライド灯（水銀灯の一種）はアーク灯の仲間です。これらは、電流をガラス管に密閉されたガスの中を通すことによって発光します。蛍光灯の場合では、ガラス管の内部には蛍光物質が塗装されていて、それが紫外線を白い光に変えます。これらは南中時の太陽光に非常に近く見える光を生み出すことが出来ます。ガラス管は比較的もろく、強いショックを受けると壊れることがあります。しかしこれらは一般的に1ワットあたり60ルーメン超なので、相対的に効率がよいのです。
　LEDはトランジスタに似た半導体素子です。それは固い素材で、接着剤かハンダでケースに取り付けられています。順電流がその素材を流れて発光させるのです。小さな接続線が電流を素材に通すために使われていますが、それらは透明な材質のカプセルに包まれていて、そのカプセルが素材を補強し頑丈にしています。結果としてLEDは比較的頑丈で強いショックに無傷で耐えられます。最近のLEDはミディアムモードで1ワットあたり65ルーメンを超えており（2007年下半期現在）、効率は当面（つまり理論上の最大値に近づくまで）毎年20〜25％上がっていくだろうと予想されています。

【訳注】LuxeonからCreeに主流が移行した様な大きな変化は数年毎に起きると予想されています。

ルーメン（Lumen/光束）とか、LED／バルブルーメン(LED/Bulb Lumen)とか、トーチルーメン(Torch Lumen)って何ですか？
ルーメン（光束）は光源から一定時間単位に出る光の量を計測するための国際的な単位です。例えば一般的な高価でない100ワットの白熱電球は1700ルーメンの光を発生させており、この光は電球からあらゆる方向に拡散しています。ルーメンは、反射板やレンズによって光がどのように集められるかを表していませんし、照らされた表面がどれだけ明るいかを表してもいません。ルーメンは単に光源から送り出される光の総量を測定するためのものです。
　LEDは製造後試験されてbinに分類されます。binの種類の一つは、非常に限定された種々の状況でLEDが何ルーメン発生するかを表すものです。例えば、あるメーカーが350mAで67.2ルーメンから87.4ルーメン発生するLEDをそのメーカーのUの binに分類するのです。これに加えて、普通メーカーの測定結果の±10%の製造バラツキがありますし、どのbinをとってみてもかなりの出力のバラツキがあります。
　フラッシュライトのメーカーが、自社のデーターシートに述べられているような平均的なbinルーメンのLEDを製造していると主張して、自社の製品の出力仕様書をよく見せようとするのは普通のことですが、光の損失は考慮に入れていません。これは普通「LEDルーメン」と呼ばれています。しかしLEDメーカーは製品を理想的な条件、つまりLEDが発熱する可能性があるより前の条件で計測しているのです。いったんLEDが許容最大電流で短時間でも作動し始めれば、発熱して出力の20パーセントかそれ以上を失います。そしてそのLEDがbinの中で一番明るくないものである場合には、実際の状況ではそれがカタログ上の60%以下しか発光していないと分かるでしょう。更に悪いことに、光が反射板やレンズ、そして内部で吸収されるせいで、一般的には光の80パーセント以下がレンズから出てきます。結局のところ、フラッシュライトからカタログ上の50%の光が出てきていればラッキー、ということになります。
　よりまともなフラッシュライトのメーカーはレンズを通って出てきた後の光を計測します。これは「トーチ（フラッシュライト）ルーメン」(Torch Lumen)と呼ばれることがあります。更に、そのようなメーカーは計測の際に一番出力の低いLEDを使います。その目的は全てのフラッシュライトが少なくともカタログ上のルーメン値が出ているようにするためで、実際ほとんどのLEDはカタログ以上のルーメン値を出します。
　HDSの最終段階ではそれぞれのフラッシュライトの出力を測定して、それぞれのフラッシュライトが特定の出力を生み出すように調整します。この方法を使えば、LEDが測定過程の一部分として作動温度まで発熱してもよいことになり、その結果、フラッシュライトの本当のルーメン出力が測定できて典型的な作動条件で調整することができるのです。

ルーメン数の違い、例えば70ルーメン、100ルーメン、120ルーメンの出力の間の実際的な違いは何ですか？
　　70、100、120ルーメン光の間の実際的な違いは、光のパターンなどの他の条件が同じであるとすれば、光の届く距離が、その比の平方根分違う、ということです。言い換えれば、100ルーメンのライトでは70ルーメンのライトより19%遠くが見えるわけです。ルーメンが42%増加したとしても、目は光に対数関数的に反応するので、光量の42パーセント増は大ざっぱに言って、目が簡単に区別のできる光の出力ではほんのわずかな増加にしか過ぎません。

ルーメン・ミニット(lumen-minute)って何ですか？
 ルーメン・ミニットはフラッシュライトの効率を評価するための便利な概念です。時間に対するフラッシュライトの出力をグラフに書いて曲線の下側の部分の面積を計算すれば、時間内にフラッシュライトが生み出したルーメン・ミニットが計算できます。グラフの終点は通常、初期出力が50%とか25%のような切りのいい値まで落ちた後にあります。ルーメン・ミニットが多ければ多いほど、より多くの光をより効率よくフラッシュライトが生み出したことになります。
　二つのフラッシュライトを比較する場合、2つのことに留意する必要があります。ひとつは、目は対数関数的に反応する、ということです。つまり、出力の20%アップとか17%ダウンとかはかろうじて見分けがつくのですから、これらは無視して構いません。フラッシュライトを使用する際の違いが分かるためには出力に大きな差がある必要があります。二つ目は、出力が劇的に変えられない場合には光の出力よりも何分使えるかの方が重要です。なぜなら目は使っているライトに対して、明るい方にも暗い方にもすぐに順応するので、出力の些細な差はあまり問題にはならないからです。
　一般的により高出力設定は低出力設定より効率が悪いのです。それはLEDや電力供給装置や電池の最大設計限界に近づくと効率が急速に落ちるからです。最大設計限界では、ランタイムの多くの部分がほとんど分からないくらいの明るさの増加の犠牲になっているのです。これは目が対数関数的に反応し、LEDや電子回路やバッテリーの性能がN乗の割合で低下するからです。あらゆる犠牲を払って出力を最大にするのは敗者のゲームです。ルーメン・ミニットを比べてみればその愚かさがすぐに分かります。

【訳注】余談ですが、ルーメン・ミニット（Lumen*minute）は当店が提案した単位です。

ライトを使えばどれくらい遠くまで見えるんですか？
　ライトを使って見ることのできる距離を測定する工業規格はありません。見ることのできる距離を測定するためには、表面照度と照らされる表面積を定義しなくてはいけません。説明してみましょう。
　ライトの光束は一定量の光を発しています。その光はフラッシュライトと照らしたい物体の間の距離を移動します。光がフラッシュライトから遠くなればそれだけ、物体を照らす能力は距離の自乗に反比例して減少します。つまり、物体が2倍遠くにあれば、表面の明るさ（光度）は元の表面の明るさの25%にまで減ります。しかし同時に、フラッシュライトは元の表面の4倍の広さを照らすことになります。即ち物体が10倍遠くにあれば、表面の明るさは元の表面の明るさの1%にまで減りますが、元の表面の100倍の広さを照らすことになるのです。これが光の「逆自乗の法則」として知られているものです。お分かりの通り、この場合最初と同じ量の光を使ってより広い表面に光を投げかけたわけですが、それに反比例して表面の明るさは減っています。
　仮にフラッシュライトが1500ルクス/1mの明るさで表面を照らすことができるとしましょう。10m（33フィート）では表面を15ルクスで照らすことができます。そして2.5ルクスを必要な明るさとすれば、25m（80フィート）先が見えるわけです。1ルクスを必要な明るさとすれば、39m(127フィート)先が見えます。0.1ルクス（満月の明るさ）を必要な明るさとすれば、122m(402フィート)先が見えます。実際にどれくらい先まで見えるかは、目の暗順応のレベルや光束パターンや他の要素で変わってきます。

【訳注】明るいライト／モードで近くを照らすと明るいライトでも遠方が見えなくなります。Henry さんは0.3lmモードで山道を歩き、頂上方向の確認が必用な時にはライトを空に向けて60lmモードにしてから徐々に下を向け山の頂上を確認します。その逆に500lumenクラスのHIDライトで足元を照らしていると500lmでも60lmで確認出来た距離が確認出来ないという事になります。）

　このことを実際にどのように応用できるでしょうか？身長の2，3倍分先をローモードで照らしながら散歩しているうちに目がその光に順応したと仮定しましょう。遠くで小枝がパキッと鳴る音が聞こえました（敵？味方？）。灯りを遠くの方に向けますが、「逆自乗の法則」のせいで光はうす暗くなり、遠くの物体を見るのは難しいか不可能になります。ハイモードに切り替えるとその物体がはっきりと照らし出されます。その物体が何かを確かめた後、ローモードに切り替えて散歩を再開します。この過程で目にすぐに暗順応を高めてくれという指令を出していません（どのみち、そんなことは無理なのですが）。より暗い光に順応する機会を目に与えそれからその光に暗順応することによって、フラッシュライトの有効距離を何度も伸ばしたことになるのです。
【訳注】（例：散歩等付近を照射する場合は暗いモードを使用し、明るいモードは遠方照射が必用な時だけにするとライトを有効に使えます。理論上は新月の夜にはHDS Twistyの0.3lmモードでも歩けます。）

どんなビームパターンが一番よいですか？
　「一番よい」ビームパターンはありません。例えば全ての光を非常に狭い範囲に集中させることは大変遠くにある物体を探すために最適かもしれません。しかし、そのような光は、でこぼこの地形を歩いて横断するためには最悪です。なぜなら中心ビームは非常に狭い範囲しか照らさないし、コントラストがきつすぎて中心ビームから外にあるものが全く見えません。逆に拡散光は近距離の広い視野を均等に照らすのには適していますが、遠くのものを見るには最悪です。
　「逆自乗の法則」のせいで、ビームの幅を2倍にすると同じ表面の明るさで1.5倍遠くが見えるだけですが、より近い距離では同じ明るさで4倍の広さを見ることができます。
　最適なビームパターンは使用目的に一番役立つパターンなのです。このためには、ビームの中心の明るさとビームの外側の明るさとの間のバランスとこの二つ明るさ間での適切な段階変化が必要です。例えば、ヘッドランプとして又はでこぼこの地形で使うものとしては、ビームの明るさが中心部から端へと少しずつ変化して行き、そのコントラストが比較的穏やかなものである方がよいのです。一般的なフラッシュライトとして使うにはビームがスポット的なものが望ましいことが多いのです。

なぜLEDへの電力は調節されるのですか？
　電力調節はLEDへ一定量の電力供給を保ち、その結果電池を使っている間、光の出力を一定に保ちます。調節回路（パワーサプライ（電力供給装置）とも呼ばれます）は、電池の電圧を、LEDが出力を一定に保つのに必要とされる電圧に正確に変換します。
　パワーサプライの精巧さのよしあしで、調節回路がどれくらいきちんと明るさを一定値に保つことができるか、どれくらい効率よく電池の電力をLEDに送ることができるかが決まります。最も単純で安価な回路では、調節がうまく効かないことが多いので効率が悪いのです。スイッチング電流やスイッチング電力調節などのより精巧な回路では、明るさがきちんと一定に保たれて効率がよいのですが、多くの場合値段が高くなります。
　　電池の電圧を上げるスイッチング電力供給回路はブースト（昇圧）レギュレーターと呼ばれています。ブースト（昇圧）レギュレーターはLEDに電池が供給するよりも高い電圧が必要な場合に電池の電圧を上げます。ブースト回路では適切な調節を行うために、電池の電圧はLEDが必要とするより低い電圧である必要があります。
電池の電圧を下げるスイッチング電力供給回路はバック（降圧）レギュレーターと呼ばれています。バックレギュレーターはLEDに電池が供給するよりも低い電圧が必要な場合に電池の電圧を下げます。バック回路では適切な調節を行うために、電池の電圧はLEDが必要とするより高い電圧である必要があります。
　HDSが使っている第三の電力供給回路は、LEDの必要を満たすために電圧を上げたり下げたりできます。この回路の利点は、様々な種類の電池に幅広い電圧で対応できますことです。そして、単純な昇圧回路や降圧回路では作動しないある種の電池やLED、そしてそれらが組み合わさったものを使うことができます。
HDSはその調節回路を更に精巧にしたので、以下のような特徴があります。様々な明るさ設定が可能です。また、LEDを暗くした時の色合いの変化を少なくします。効率をよりよくするためにLEDの温度が調節できます。高い信頼性と安全性があります。充電式電池を検知して保護します。電池が減ってくるとゆっくりと明るさが落ちていく（更にその時に２回点滅する）ので、電池の交換時期が分かりますし、電池交換をする安全な場所へ行く時間が取れます。

【訳注】HDS Twistyの照度の落ち方は「段階的＝約50%に」です。そして急激に落ちるわけではないのでご注意ください。また、電池の残量が更に少なくなると毎秒１回点滅し交換時期を知らせます。その場合、暗いモードにすると使用可能時間が多少延びます。

視覚的にムラがない明るさの区分ってなんですか？
　目は対数関数的に光に反応します。つまり、明るさが大きく一段階増すためには光の量が2倍にならなくてはいけないのです。写真家はこの変化を「絞り1つ分（Fストップ）」と呼んでいます。」例えば、明るさを4段階上げるには16倍の量の光が必要になります。光の明るさのレベルは小さくてムラのない明るさの変化を表すために区分されます。

どうしてフラッシュライト（の明るさ）を調整するのですか？
　LEDの効率は一つ一つ異なります。つまり、ある一定の入力に対する光の出力は異なります。一定の光の出力に対する入力も異なります。HDSでは光の出力を一定にして入力（バッテリーからの電流）を調整するように決めています。この結果光の出力は一定ですが、フラッシュライトごとに電池のランタイムが異なることになります。HDSは規定の出力でのランタイムの最低時間を保証しています。

なぜ電池のランタイムが異なるのですか？
　LEDの効率は一つ一つ異なります。ですから一定の光を生み出すために必要とする電力量はLEDごとに異なるのです。HDSでは光の出力を一定にして入力を変化させるように決めています。この結果光の出力は一定ですが、フラッシュライトごとに電池のランタイムが異なることになります。HDSは規定の出力でのランタイムの最低時間を保証しています。使用される電池の種類は電池のランタイムに影響します。電池の大きな違いは、どのようにその電池が一番高い電力レベルを扱うかです。高い一定電流を扱うことのできる電池を常に選ぶ必要があります。アルカリ電池はこの種の用途にはあまり向いていません。リチウム電池やニッケル水素電池が高い出力の用途により適しています。
　温度もまた電池のランタイムに大きな影響を及ぼします。電池の温度が零度近くに下がったり零度以下になると電池の性能は悪化します。温度によってどれくらいの電力が失われるかは電池の化学組成と構造によって異なります。寒い環境ではリチウム電池がより適しています。
　LEDと電池は高出力では効率が落ちます。なので、一番明るいレベルでは反比例的により大きな電力を消耗して電池寿命は予想よりも早く短くなります。

どうして充電式電池は取扱注意なのですか？
　充電式電池は過放電や逆充電によって損傷を受ける可能性があるので、どちらの状態も起こらないようにすべきです。過放電は、使っているうちに電圧が一定のレベル以下に落ちてしまった時に起こります。電池が安全に放電できなくなる最低電圧は電池の化学組成によって概ね決まります。過放電を防ぐために、電池の化学組成をきちんと確かめて電圧を注意深く監視しなくてはいけません。
過放電を防ぐために、フラッシュライトの電源を切るだけでは危険な場合があります。そうすると過放電を防ぐ代わりに、明るさが落ちて、そのために電圧がわずかに上がります。電圧が落ちるたびに、明るさが落ちて電圧を安全なレベルに維持します。これが永遠に続かないことは明らかです。明るさが最も暗くなったら、緊急事態になったと、つまり電池交換ができないのに光が必要な状態である、と想定できます。この時点で、命を救うためには電池を犠牲にするのです。
　逆充電は、電池を直列につないでいてその一つが弱っている時に起こります。弱っている電池が過放電し、それから電圧の高い他の電池によって強制的に逆充電されるのです。先に述べてきたようなメカニズムは効果的に逆充電を防止します。

LEDの寿命はどれくらいですか？
フラッシュライトのLEDの寿命は電池交換の回数で6000回から18000回ですが、どの明るさ設定で使っているかによって異なります。実際上はLEDを交換する必要はありません。

色合い（ティント）調整って何ですか？
 LEDの明るさを落とす通常の方法は、電流を少なくすることです。しかし電流が少なくなると、LEDの色合いが光のスペクトルの緑方向に変化することがあります。明るさを落とすもう一つの方法はLEDを非常に急速にON/OFFすることです。これは通常、パルス幅変調(Pulse Width Modulation, PWM)とかパルス周波数変調（Pulse Frequency Modulation, PFM）と呼ばれています。しかしながら、低レベルのPWMはディスコのストロボのような、人をイライラさせる点滅光を発生させて結局は全体的なシステムの効率が落ちます。HDSではLEDを暗くするためのもっと精巧なアルゴリズムを採用しているので、（実際には周波数が高く且つ電流値を最適化したPWM制御なので）色合いの変化量と人をイライラさせる点滅光の両方を最小にしつつ、かつ全体的なシステムの効率を高めています。

HDSではLEDをオーバードライブしていますか？
　いいえ、オーバードライブしていません。LEDをオーバードライブするとLEDは高熱を発し、効率や信頼性が落ちます。そしてLEDは発光量を徐々に落としながら急速に劣化します。
　最大限の信頼性と安全性を求めて、HDSではLEDの温度を監視して調節しています。発熱はLEDの主要なマイナス要素なので、LEDの温度を調節することで早期劣化が防げます。そして信頼性と効率が高まります。更にLEDの温度を調節すれば、フラッシュライトが危険なくらいに熱くなるのを防げますし、それにさわった人が怪我をせずにすみます。HDSの進んだ技術のせいで、LEDをオーバードライブしなくても