The Quest for Optimal Light Distribution
L'ingénierie optique est une profession difficile. C'est particulièrement vrai lorsque les solutions optiques doivent être adaptées aux préférences de conception tout en conservant une distribution optimale de la lumière. Per-Arne Torstensson est ingénieur optique principal chez TYRI. Son travail consiste à intégrer des systèmes de lentilles et des technologies dans des éclairages ayant une conception visuelle spécifique. Il nous en dit un peu plus sur les éléments importants à prendre en compte lorsqu'on cherche à créer une distribution lumineuse optimale.
Per-Arne Torstensson travaille dans le domaine de l'optique depuis plus de 30 ans, dont les trois dernières années à TYRI. "Si j'ai postulé pour travailler chez TYRI, c'est parce qu'ils utilisent LightTools, l'un des outils logiciels les plus sophistiqués pour la conception optique. Cela a immédiatement éveillé ma curiosité et j'ai senti que ce serait un défi passionnant. Chez TYRI, je peux développer davantage mon expertise en optique dans le domaine de l'éclairage et j'apprends également comment une lumière et sa technologie peuvent être intégrées dans une conception visuelle spécifique", explique Per-Arne.
INGÉNIERIE OPTIQUE
Une grande partie du travail de Per-Arne consiste à créer une distribution optimale de la lumière autour d'un véhicule lourd, qui comporte souvent de nombreux feux différents qui doivent être combinés de la bonne manière pour obtenir le meilleur éclairage possible. En outre, les feux doivent également répondre aux préférences du client en matière de design sans compromettre la qualité de la distribution lumineuse. "Une abatteuse de l'industrie Forestier comporte généralement 25 à 30 lampes, qui ont souvent des propriétés et une répartition de la lumière différentes. Les feux doivent avoir des propriétés différentes tout en fonctionnant ensemble pour obtenir une distribution optimale de la lumière autour du véhicule. Il s'agit d'une tâche assez complexe et c'est cette connaissance que nous, chez TYRI, voulons partager avec nos clients. L'éclairage correct d'un véhicule lourd est impératif pour la sécurité et la productivité", explique Per-Arne.
CONCEPTION DES LENTILLES
Le design dans le domaine de l'éclairage est devenu de plus en plus important au fil des ans, et les éclairages de véhicules sont aujourd'hui la marque de fabrique de nombreuses marques. TYRI travaille régulièrement sur le développement du design et développe volontiers de nouveaux éclairages sur la base des préférences du client en matière de design. Cependant, il arrive parfois que les spécifications de conception d'un client soient déjà entièrement définies, ce qui complique la recherche d'une solution optimale pour le système optique. C'est le travail de Per-Arne de relever ce défi et d'essayer de trouver une conception de lentille capable de répondre aux critères.
Les conceptions complexes nécessitent parfois plus d'une lentille qui, ensemble, dirigent une lumière uniforme et puissante autour du véhicule lourd. Les lentilles sont produites par moulage par injection avec différents matériaux plastiques tels que le polycarbonate. La forme calculée de la lentille doit être conservée tout au long de la production, mais comme le plastique se rétracte lorsqu'il refroidit après le moulage par injection, il arrive que des irrégularités apparaissent dans la forme, ce qui modifie considérablement les propriétés de la lentille. Ces irrégularités peuvent souvent être compensées dans les calculs avant le moulage, mais lorsqu'on travaille sur plusieurs lentilles, les irrégularités peuvent s'accumuler et compliquer le travail.
LIGHT GLARE
Un autre aspect important du travail avec l'optique est d'essayer de créer une distribution de la lumière qui produise un minimum d'éblouissement. L'un de nos objectifs est de commencer à utiliser des caméras comme capteurs dans les lumières INTELLilight, car cela permettrait d'obtenir plus d'informations sur la lumière environnante et de gérer la gradation de manière plus efficace."
DISTRIBUTION DE LA LUMIÈRE ET LUMEN
Un module LED distribue la lumière dans différentes directions, et le système de lentilles doit ensuite diriger la lumière pour obtenir la distribution lumineuse souhaitée. Il est important de se rappeler que le nombre total de lumens ne suffit pas à décrire une bonne répartition de la lumière. Une distribution lumineuse de 2 500 lumens peut être bien meilleure qu'une distribution lumineuse de 4 000 lumens, cette dernière pouvant être diffuse et présentant un risque d'éblouissement plus important.
"Ce qui décrit le mieux les propriétés d'une lumière est sa distribution d'intensité, en d'autres termes, la façon dont la lumière est distribuée à différents angles, et non le lumen maximum de la lumière LED. De nombreux clients commettent l'erreur de demander le plus grand nombre de lumens, mais cela ne donne pas nécessairement la meilleure répartition de la lumière. On peut comparer cela au fait de juger les performances d'une voiture en ne connaissant que sa puissance, ce qui ne dit rien de la vitesse d'accélération ou de la vitesse maximale de la voiture. Une bonne répartition de la lumière est bien plus complexe qu'un nombre élevé de lumens", explique Per-Arne.
En outre, les entreprises et les fournisseurs mesurent le flux lumineux sur la base de facteurs différents. Les fabricants chinois, par exemple, spécifient souvent le lumen théorique au lieu du lumen effectif conservé après que la lumière a traversé le système de lentilles. Dans le meilleur des cas, environ 75 à 80 % du flux lumineux théorique d'une LED peut être capté par une lentille. Dans le cas de solutions optiques inadéquates, il est possible que la moitié du flux lumineux théorique ne soit même pas atteinte.
