Optimaalisen valonjakelun etsiminen
Optinen suunnittelu on haastava ammatti. Tämä pätee erityisesti silloin, kun optiset ratkaisut on mukautettava suunnittelun mieltymysten mukaan ja samalla säilytettävä optimaalinen valonjako. Per-Arne Torstensson on TYRI:n johtava optinen insinööri, jonka työpäivä koostuu linssijärjestelmien ja -teknologioiden integroinnista valaisimiin, joilla on tietty visuaalinen muotoilu. Hän kertoo meille hieman lisää tärkeistä asioista, jotka on otettava huomioon, kun pyritään luomaan optimaalinen valonjako.
Per-Arne Torstensson on työskennellyt optiikan parissa yli 30 vuotta, joista kolme viimeistä vuotta TYRI:ssä. "Hain TYRIin töihin, koska siellä käytetään LightTools-ohjelmaa, joka on yksi kehittyneimmistä optisen suunnittelun ohjelmistotyökaluista. Tämä herätti uteliaisuuteni heti, ja tunsin, että tämä olisi jännittävä haaste. TYRI:llä voin kehittää optista osaamistani valaistuksen alalla ja oppia, miten valo ja sen teknologia voidaan integroida tiettyyn visuaaliseen suunnitteluun", Per-Arne sanoo.
OPTINEN TEKNIIKKA
Suuri osa Per-Arnen työstä koostuu optimaalisen valonjakelun luomisesta raskaan ajoneuvon ympärille, johon on usein asennettu monia erilaisia valoja, jotka on yhdistettävä oikealla tavalla parhaan mahdollisen valaistuksen aikaansaamiseksi. Lisäksi valojen on täytettävä asiakkaan suunnittelutoiveet valonjakelun laadusta tinkimättä. "Metsäteollisuuden harvesterissa on yleensä 25-30 valoa, joilla on usein erilaiset ominaisuudet ja erilainen valonjako. Valojen on oltava ominaisuuksiltaan erilaisia, mutta niiden on silti toimittava yhdessä optimaalisen valonjakautumisen saavuttamiseksi ajoneuvon ympärillä. On melko monimutkainen tehtävä saada tämä toimimaan, ja juuri tämän tiedon me TYRI:llä haluamme jakaa asiakkaidemme kanssa. Raskaan ajoneuvon oikea valaistus on välttämätöntä sekä turvallisuuden että tuottavuuden kannalta", Per-Arne sanoo.
LINSSIEN MUOTOILU
Valaistuksen muotoilusta on tullut vuosien mittaan yhä tärkeämpää, ja ajoneuvojen valot ovat nykyään monien merkkien tunnusmerkki. TYRI työskentelee säännöllisesti muotoilun kehittämisen parissa ja kehittää mielellään uusia valoja asiakkaiden muotoilutoiveiden pohjalta. Joskus asiakkaan suunnittelumäärittely on kuitenkin jo täysin päätetty, mikä vaikeuttaa optisen järjestelmän optimaalisen ratkaisun saavuttamista. Per-Arnen tehtävänä on tarttua tähän haasteeseen ja yrittää löytää kriteerit täyttävä linssisuunnittelu.
Monimutkaiset mallit vaativat joskus useamman kuin yhden linssin, jotka yhdessä ohjaavat tasaisen ja voimakkaan valon raskaan ajoneuvon ympärille. Linssit valmistetaan ruiskupuristamalla eri muovimateriaaleista, kuten polykarbonaatista. Linssin laskettu muoto on säilytettävä koko tuotannon ajan, mutta koska muovi kutistuu jäähtyessään ruiskuvalun jälkeen, muotoon syntyy joskus epätasaisuuksia, jotka muuttavat merkittävästi linssin ominaisuuksia. Nämä epäsäännöllisyydet voidaan usein kompensoida ennen valua tehtävissä laskelmissa, mutta kun työskennellään useiden linssien parissa, epäsäännöllisyydet voivat kasautua ja vaikeuttaa työtä.
VALO GLARE
Toinen tärkeä näkökohta optiikan kanssa työskentelyssä on pyrkiä luomaan sellainen valonjako, joka tuottaa mahdollisimman vähän häikäisyä. Yksi tavoitteistamme on alkaa käyttää kameroita INTELLilight-valojen antureina, sillä näin saataisiin enemmän tietoa vastaantulevasta valosta ja himmennystä voitaisiin hallita tehokkaammin."
VALON JAKAUTUMINEN JA VALOVOIMA
LED-moduuli jakaa valoa eri suuntiin, ja linssijärjestelmän on sitten suunnattava valo halutun valonjaon saavuttamiseksi. On tärkeää muistaa, että lumenien kokonaismäärä ei yksinään voi kuvata hyvää valonjakoa. Valonjako 2 500 lumenia voi olla paljon parempi kuin 4 000 lumenia, sillä jälkimmäinen voi hajota ja häikäisyn riski on suurempi.
"Parhaiten valon ominaisuuksia kuvaa sen voimakkuusjakauma, toisin sanoen se, miten valo jakautuu eri kulmissa, ei LED-valon maksimilumeni. Monet asiakkaat tekevät sen virheen, että he pyytävät suurinta kokonaislumenia, mutta se ei välttämättä tarjoa parasta valonjakoa. Tätä voidaan verrata siihen, että auton suorituskykyä arvioitaessa saataisiin tietoa vain sen hevosvoimista, mikä ei kerro mitään siitä, kuinka nopeasti auto kiihtyy tai kuinka suuri sen huippunopeus on. Hyvä valonjako on paljon monimutkaisempi asia kuin suuri valovoiman kokonaismäärä", Per-Arne sanoo.
Lisäksi eri yritykset ja toimittajat mittaavat lumenin eri tekijöiden perusteella. Esimerkiksi kiinalaiset valmistajat ilmoittavat usein teoreettisen valovoiman sen sijaan, että ne ilmoittaisivat tehollisen valovoiman, joka säilyy sen jälkeen, kun valo on läpäissyt linssijärjestelmän. Parhaassa tapauksessa linssi voi kerätä noin 75-80 prosenttia LED-valon teoreettisesta valovoimasta. Epäasianmukaisissa optisissa ratkaisuissa ei välttämättä saavuteta edes puolta valon teoreettisesta valovoimasta.
