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白黒ブラウン管、蛍光灯、LEDの発光原理と蛍光灯LEDのシーリングライトの違い

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久々に何か書きたくなったので最近勉強していることと関連してまとめたいと思います。

白黒ブラウン管、蛍光灯およびLED照明の白色の発光原理と加法混色

最近白黒どころかカラーのブラウン管さえ見ませんよね・・・かさばって重たいし・・・うちにも前あったんですけど捨ててしまいました。

ブラウン管の仕組みは簡単ですよね・・・でっかい真空管があって電子銃で電子を蛍光体が塗られた面に向かって撃ってそれを偏向コイルで上下左右に動かして面を走査してるわけです。(知らない人はあまりいなさそうなので雑な説明) で、電子が面に塗られた蛍光体にあたって蛍光体が光ってそれが画素になるわけです。カラーの場合は赤緑青と三原色の蛍光体があってシャドーマスクでうまく三色分かれて電子が当たるようになっていて白色を出したいときは当然三色全部光らせるわけです。こうやってRGBの三色を混ぜて色を作るのを加法混色っていうらしいです。色を足し混ぜてるわけですし。

じゃあ白黒ブラウン管は？というと・・・ただ白く光る蛍光体が塗られててて電子が当たると白く光るだけ・・・なので加法混色は関係ないです。

じゃあ蛍光灯とLEDはというと・・・(ディスプレイの話と照明の話を並べてるのなんか変ですがとりあえず発光原理にフォーカスしているので気にしない)

蛍光灯は管内でフィラメントから熱電子が放出されそれが蛍光灯内の水銀原子と衝突して紫外線が発生し、その紫外線が管に塗られた蛍光物質にあたって蛍光物質が白く光るわけです。紫外線を介している違いがありますが端的に言って白黒ブラウン管と同じようなもんです。加法混色？なにそれおいしいの？

じゃあLEDはというと・・・これが本題ですね。僕はデバイス系とか興味ないんでLEDが光る仕組みはスルーします(pn接合の禁制帯を超えて電子正孔が再結合する時にバンドギャップにほぼ相当するエネルギーが光として放出されるとかwikipediaに書いてました)が肝心なことは白い光を出す仕組みです。

LEDは赤とか緑とかは昔からあったのですが青がなかなかできなくて青色LEDでノーベル賞とった人がいましたね・・・青色ができてめでたく三原色が揃ったのでLEDで色んな色が作れるようになりました。だから青色LEDのおかげで白色LEDが登場したわけです。LED照明を使っている人は青色LEDを作った人に感謝しましょう。別に白く光る化合物があるわけでもなく青色LEDうまく使うことで白い光を作っています。白色LEDの構成として大きく三種類あります。

1つ目が多くの人が真っ先に思いつくLEDをRGB三色用意して白を作る方法です。RGB混ぜるのでズバリ加法混色ってやつですね。LEDってスペクトルが鋭いのでこのタイプだとスペクトルが赤、青、緑のとこにビュンビュンビュンと鋭いピークがある状態です。なので黄色とかシアンとかの部分がごっそり抜けてしまします。これじゃ人間の目はごまかせず、自然な白色とはかけ離れてしまうので照明には使えません。ディスプレイ用です。(僕はLEDの冷たい光が苦手なのでこのタイプはムリ・・・)

2つ目が擬似白色LEDで青色LEDに黄色く光る蛍光体をかぶせちゃう方法です。↑の方法では黄色のスペクトルがごっそり抜けちゃうのが問題でしたよね・・・だから青い光で励起して黄色く光る蛍光体をかぶせちゃえば青と黄色でいい感じになります。加法混色の話で言うと赤と緑を混ぜると黄色になります。だから青と黄色を混ぜると白くなります。もともとの青い光も有効活用し、人間の目の錐体は555nm付近の黄緑色に敏感でそこをカバーしているので明るく見え高効率です。演色性(照らされた物体が自然に近い色の見え方をするか的な)も少し劣りますがそこそこです。(もちろん前者よりはマシです)

3つ目は高演色白色LEDで青色(or紫色)LEDに白く光る蛍光体をかぶせちゃう方法です。紫外線の代わりにLEDの青や紫になっただけで白色発光原理としては蛍光灯と同じです。効率は悪いですが演色性は高いです。

蛍光灯とLEDの全光束と照度

照明の話第二弾です。同じ広さの部屋用として市販されている蛍光灯とLEDのシーリングライト(天井の電気)を比較すると前者の全光束(ルーメン)の値が後者よりも大きいらしいです。自分たちが使うのに重要なのは机の上の照度(ルクス)とかがいい感じの明るさであることを考えるとどうして全光束が違うんでしょうか。

その前にルーメンとかルクスとか光の単位がいろいろあってややこしいのでおさらいしたいと思います。まず、光束(ルーメン)は光源自体が出してる光の強さ、量です。照度(ルクス)は単位面積当たりに入射する光束、つまり光が照らした面の明るさです。ちなみに光度(カンデラ)は照度*距離^2で表され、誤解を恐れずに言うと面を照らす明るさを距離を考慮して定量化した？？？まあとにかく測定した距離に依存しないように光源が面を照らす能力を表したような感じです。

3.11以降、非理系の人でも放射線や放射能の単位に敏感になりましたよね・・・光源を放射能に置き換えると光束に当たるのがベクレル、照度に当たるのがグレイです。グレイに人体への影響の強さを加味したのがシーベルトです。

蛍光灯とLEDの話に戻りますとLEDが光の指向性が強いのに対して蛍光灯は色んな方向にまんべんなく光が出ていますよね・・・

なので机の上を同じ明るさで照らそうとした場合、LEDならピンポイントに下を照らせるので光源自体が出している光の多くが机を照らします。しかし蛍光灯ではいろんな方向に光が出ていてそのうち机を照らすのは一部です。そのためLEDと同じだけ明るく机を照らそうと思ったら蛍光灯自体が出す全体の光(全光束)は大きくなってしまいます。だから同じ照度でも全光束が違ってくるんですね。

 

参考にしたもの

 

やはり何かを勉強したいときはインプットばっかりするのではなくこうやって文章にまとめたり他人に教えたりとアウトプットするとより身につきますよね・・・アウトプットする以上理解する必要が出てくるわけですし・・・自分の勉強のために今後も時間があったらこういうまとめ記事シリーズ書こうかな・・・(書くとは言ってない)

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コメント流しもできるAndroid用AbemaTVコメントビューア

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最近Androidアプリ作ってみたいなと思っていましたがjavaが難しそうでなかなか手が出せませんでした。しかし、kotlinっていう言語がgoogle公式になったそうなのでkotlinなら手が出せるかなと思ってAndroidアプリの開発にチャレンジしてみました。kotlin自体既にjavaができる人を対象にしてる感あって初学者にはちょっと苦労しましたがとりあえず人生初のAndroidアプリ開発に手を出すことができました。冗長な記述とかが無くてjavaより直感的にスムーズに書けたので(そもそもjava書いたこと無いが)これからAndroid開発する場合はkotlinおすすめかもしれません。(初学者向けの資料とかが増えてほしいですね・・・)

AbemaTVのコメントビューア

AbemaTVの醍醐味はなんといってもコメントだと個人的には思っています。そのためかChromeの拡張機能やユーザースクリプトやWindows用やiOS用のコメントビューアがあったりとコメントまわりのツールは充実しています。(もっともChrome拡張はコメントのためだけのものではありませんが) でもAndroid用のコメントビューアが(探した範囲では)無いことに気がついて泥ユーザーの僕には寂しく感じたので作ることにしました。

これです→ https://abema.nakayuki.net/android-comeviewer/

至ってシンプルなコメントビューアです。

このようなチャンネルリストからチャンネルを選ぶと

コメントが見れます。投稿もできます。
PCで視聴しながら手元でコメントしたい場合に使えるかもしれません。
(ネットに載せられるスマホのスクショはたいていバッテリーが少ない法則がここにも適用されてしまったようですが全くの偶然です。)

コメント流し

動画とコメントといえばやっぱりあの動画サイトのような映像の上をコメントが流れていく表示方法ですよね！賛否両論あるようですが、少ない視線移動で効率よく映像とコメントの両方を楽しめるため個人的には好きです。PCでAbemaTVを見るときにコメント流しするツールがざっと5個(Chrome拡張、ユーザースクリプト,、ユーザースクリプト2、jkcommentviewer、コメントスクローラー)はあることからその需要の高さは伺えます。
ならばスマホでも流したい！ということでこのアプリではコメント一覧画面右上右から二番目のボタンで画面上にコメントを流すことができます。

コメントの上にコメントが流れても見にくいだけですが、この流れるコメントは別のアプリを開いても流れ続けるので右上のボタンでAbemaTVアプリを開けば

この通り映像の上にコメントを流すことができます。AbemaTVアプリで再生してるチャンネルと流してるコメントのチャンネルが同じになるように注意してください。でないと映像とコメントが食い違ってシュールな光景になります。
横画面ではコメントは画面全体に流れます。

これでコメント派の人はAbemaTVをもっと楽しめるかもしれません。

ついでに、PCでAbemaTVを見る場合は是非Chrome拡張を使ってみてください。これはコメントのためだけの拡張ではなく番組通知や番組表のチャンネル取捨選択やその他UIの改善などAbemaTV全般的な機能がありますので、コメント流しはその他のツールでやるという場合でもあわせて使うといいと思います。

空き容量の少ないE200HAでwindows 10 Creators update

2件の返信

Vivobook E200HAでWindows10のcreators updateをしました。

※この記事にはスクリーンショットや画像はありません。撮り忘れた・・・
実は春休みで3月中はずっとバイトしていました。そこでそこそこ稼げたので前からほしいと思ってた持ち運びできるモバイル用のPCとしてAsusのE200HA-8350B (メモリー4GB版)を買いました。E200HA自体についてはまたいつか記事書くかもしれないです。

本体ストレージ残り6GB

E200HAは軽くてバッテリー長持ちでとても安価で素晴らしいパソコンなのですが、本体のストレージ(eMMC)が32GBしかないという欠点があります。そこにOS自体やいろいろなソフトが入るわけですからキツキツです。幸いにも32GBのMicroSDが付属していてそれを装着することで追加の容量が確保できます。ただしMicroSDのままではそこにソフトを入れることができないみたいなので仮想HDD化して使っていました。できる限りソフトはMicroSDに入れるようにしてもやっぱり本体ストレージ(C:)がカツカツになってしまいます。あれこれしてるうちに空き容量が6GBになってしまいました。

Creators update

そして最近、Windows10のCreators updateが配信されました。いろいろ新しい機能もあるみたいですがとりあえずアップデートしてみます。まず空き容量が6GBでは当然アップデートには全然足りません。そこで、USBメモリー(8GB以上)を用意してインストール用のUSBメモリーを作ります。HDDに余裕のある他のWindows10のパソコン上でMedia Creation ToolでUSBメモリーにWindws10インストーラを入れます。(他のPCでやらないとだめみたいです。E200HAでは容量不足でインストールUSBメモリーも作れませんでした。)やり方はググればいろいろ出てきます。一つ迷ったのはMedia Creation Toolのエディション選択画面に「Windows10 Home」が無かったことですが、その場合は普通に「Windows10」(エディション表記なし)を選べば大丈夫でした。(E200HAのエディションはHomeです。)

インストールUSBメモリーを作成したところで早速アップデートします。空き容量6GBでできるのか不安でした。まず、作成したUSBメモリーを差し込んでその中のセットアップexeを実行します。そして画面の指示に従ってアップデートしていきます。引き継ぐ項目で個人用ファイル、アプリ、設定(要するに選択肢の中では全部)を選べばOKです。こういう大きなアップデートを実施する前に小さなアップデート(日常のWindows Update)を済ませておくのがいいかもしれません。

「外部記憶メディアを挿入し、[OK]を押してください」→アップデート失敗

これでアップデートできる！わーい！と思っていましたが、現実はそうスムーズにいきませんでした。アップデートの進捗が進み、再起動がかかった後、「外部記憶メディアを挿入し、[OK]を押してください」みたいなダイアログが出てきました。インストールUSBメモリーは刺してるのにな・・・と思いつつOKを押してもまた出てきます。キャンセルを押すとそのまま起動してアップデート失敗になってしまいました。(アップデート前の状態に戻る)これでいろいろ試行錯誤しましたがどうやってもこうなってしまい完全に詰んだ・・・と思いました。

原因はMicroSD(の仮想HDD)

アップデートは諦めるしか無いのかな・・・と思っているとある日ふと、MicroSD上の仮想HDD内に$WINDOWS.~TMPという見慣れないフォルダがあることに気が付きました。それでひらめきました。Windows10のアップデートではHDDの容量が足りない場合、外部のストレージ(HDDとかUSBメモリーとか)を仮置き場にしてアップデートすることができます。今回はWindows10のインストーラがその仮想HDDを仮置き場にしてたのです。(その旨は表示されなかったので気づきませんでした。インストーラは仮想HDDが内部HDDと同じように見えたのでユーザーに聞かなくても仮置き場にしていいと考えたのでしょう。)しかし、仮想HDDはWindowsを起動しても勝手にはマウントされません。(そのため普段は起動時にバッチファイルを実行させて自動でマウントするように設定しています。)それにより、Windows10のアップデート中に再起動したときに仮想HDDがマウントされずインストーラが仮置き場にアクセスできずに上のようなダイアログが出てアップデートできなかったと思われます。

MicroSDを抜いて再チャレンジ→無事成功

原因がわかったところでアップデートに再チャレンジします。仮想HDDのマウントを解除してMicroSDを取り除いてアップデートを行ってみました。すると、アップデート時に(仮置き場にするための)外部ストレージを聞かれました。今回使ったインストールUSBは16GBで余裕があったのでそのUSBメモリーを選択しました。するとアップデートが進み、途中で再起動しても無事アップデートが継続し、時間はかかりましたが無事アップデートが完了しました。(その間寝てて、朝に確認しました。)特に問題ないようです。

結論

  • 本体ストレージ残り数GBでも大規模アップデートはできそう
  • Media Creation ToolでインストールUSBメモリーを作成
  • 仮想HDDはマウント解除してMicroSDを外しておく
  • アップデート時に空き余裕のあるUSBメモリーを指定

内部容量が32GBしか無くMicroSD上で仮想HDDを使用している人の多いこの機種ならではのハマり方でした。