Jakten på optimal lysfordeling

Optisk prosjektering er et utfordrende yrke. Dette gjelder spesielt når optiske løsninger må tilpasses designpreferanser samtidig som lysfordelingen skal være optimal. Per-Arne Torstensson er Senior Optical Engineer hos TYRI, og hans arbeidshverdag består i å integrere linsesystemer og teknologier i lamper med en bestemt visuell design. Han forteller oss litt mer om hva som er viktig å tenke på når man forsøker å skape en optimal lysfordeling.

Per-Arne Torstensson har jobbet med optikk i over 30 år, hvorav de siste tre årene hos TYRI. "Grunnen til at jeg søkte jobb hos TYRI, var at de brukte LightTools, et av de mest sofistikerte programvareverktøyene for optisk design. Dette vekket nysgjerrigheten min umiddelbart, og jeg følte at det ville være en spennende utfordring. Hos TYRI kan jeg videreutvikle min optikkompetanse innen belysning, og jeg får også lære hvordan et lys og dets teknologi kan integreres i en spesifikk visuell design", sier Per-Arne.

OPTISK PROSJEKTERING

En stor del av Per-Arnes arbeid går ut på å skape optimal lysfordeling rundt et tungt kjøretøy, som ofte har mange ulike lykter montert som må kombineres på riktig måte for å gi best mulig belysning. I tillegg må lyktene også tilfredsstille kundens designpreferanser uten at det går på bekostning av kvaliteten på lysfordelingen. "En hogstmaskin i skogsindustrien har vanligvis 25 til 30 lyskastere, som ofte har ulike egenskaper og ulik lysfordeling. Lyktene må ha ulike egenskaper, men likevel fungere sammen for å oppnå optimal lysfordeling rundt kjøretøyet. Det er en ganske kompleks oppgave å få dette til å fungere, og det er denne kunnskapen vi i TYRI ønsker å dele med kundene våre. Riktig belysning på et tungt kjøretøy er avgjørende for både sikkerhet og produktivitet", sier Per-Arne.

LINSEDESIGN

Design innen belysning har blitt stadig viktigere med årene, og billys er i dag et kjennetegn for mange varemerker. TYRI jobber jevnlig med designutvikling, og utvikler gjerne nye lykter basert på kundenes designpreferanser. Noen ganger er imidlertid en designspesifikasjon fra en kunde allerede helt fastlagt, noe som gjør det vanskelig å oppnå en optimal løsning for det optiske systemet. Det er Per-Arnes jobb å ta tak i denne utfordringen og prøve å finne en linsedesign som kan oppfylle kriteriene.

Kompliserte konstruksjoner krever noen ganger mer enn én linse, som til sammen retter et jevnt og kraftig lys rundt det tunge kjøretøyet. Linsene produseres ved hjelp av sprøytestøping av ulike plastmaterialer, for eksempel polykarbonat. Den beregnede formen på linsen må bevares gjennom hele produksjonen, men siden plasten krymper når den kjøles ned etter sprøytestøping, oppstår det av og til uregelmessigheter i formen som endrer linsens egenskaper betydelig. Disse uregelmessighetene kan ofte kompenseres for i beregningene før støpingen, men når man arbeider med flere linser, kan uregelmessighetene hope seg opp og komplisere arbeidet.

LIGHT GLARE

Et annet viktig aspekt ved arbeidet med optikk er å prøve å skape en lysfordeling som gir minimal blending. Et av målene våre er å begynne å bruke kameraer som sensorer i INTELLilight-lysene, siden dette vil gi mer informasjon om motgående lys og styre dimmingen mer effektivt."

LYSFORDELING OG LUMEN

En LED-modul fordeler lyset i ulike retninger, og linsesystemet må deretter rette lyset for å oppnå ønsket lysfordeling. Det er viktig å huske at lumen ikke alene kan beskrive en god lysfordeling. En lysfordeling på 2 500 lumen kan være mye bedre enn 4 000 lumen, siden sistnevnte kan diffundere og ha større risiko for blending.

"Det som best beskriver en lyskildes egenskaper, er intensitetsfordelingen, det vil si hvordan lyset fordeles i ulike vinkler, ikke LED-lysets maksimale lumen. Mange kunder gjør den feilen at de ber om høyest mulig lumen, men det gir ikke nødvendigvis den beste lysfordelingen. Dette kan sammenlignes med å bedømme ytelsen til en bil ved kun å få informasjon om hestekrefter, noe som ikke sier noe om hvor raskt bilen akselererer eller toppfarten. God lysfordeling er langt mer komplisert enn en høy lumen-total, sier Per-Arne.

Dessuten måler ulike selskaper og leverandører lumen basert på forskjellige faktorer. Produsenter i Kina oppgir for eksempel ofte teoretisk lumen i stedet for den effektive lumen som beholdes etter at lyset har passert gjennom linsesystemet. I beste fall kan ca. 75-80 prosent av LED-lysets teoretiske lumen samles opp av en linse. I utilstrekkelige optiske løsninger er det ikke engang sikkert at halvparten av lysets teoretiske lumen kan oppnås.