Jakten på optimal ljusfördelning
Optisk ingenjörskonst är ett utmanande yrke. Detta gäller särskilt när optiska lösningar måste anpassas till designpreferenser samtidigt som optimal ljusfördelning bibehålls. Per-Arne Torstensson är senior optisk ingenjör på TYRI vars arbetsdag består av att integrera linssystem och tekniker i lampor med en specifik visuell design. Han berättar lite mer om viktiga saker att tänka på när man försöker skapa optimal ljusfördelning.
Per-Arne Torstensson har arbetat med optik i över 30 år, varav de senaste tre åren på TYRI. ”Anledningen till att jag sökte jobb på TYRI var att de använde LightTools, ett av de mest sofistikerade programvaruverktygen för optisk design. Detta väckte min nyfikenhet omedelbart och jag kände att det skulle vara en spännande utmaning. På TYRI kan jag vidareutveckla min optiska expertis inom belysning, och jag kan också lära mig hur en lampa och dess teknik kan integreras i en specifik visuell design”, säger Per-Arne.
OPTISK TEKNIK
En stor del av Per-Arnes arbete handlar om att skapa optimal ljusfördelning runt ett tungt fordon, som ofta har många olika lampor monterade som måste kombineras på rätt sätt för bästa möjliga belysning. Dessutom måste lamporna också uppfylla kundens designpreferenser utan att kompromissa med ljusfördelningens kvalitet. ”En skördare inom skogsindustrin har vanligtvis 25 till 30 lampor, som ofta har olika egenskaper och olika ljusfördelning. Lamporna måste ha olika egenskaper men ändå fungera tillsammans för att uppnå optimal ljusfördelning runt fordonet. Det är en ganska komplex uppgift att få detta att fungera, och det är denna kunskap som vi på TYRI vill dela med våra kunder. Rätt belysning på ett tungt fordon är avgörande för både säkerhet och produktivitet”, säger Per-Arne.
LINSDESIGN
Design inom belysning har blivit allt viktigare med åren, och fordonsbelysning är idag ett kännetecken för många varumärken. TYRI arbetar regelbundet med designutveckling och utvecklar gärna nya lampor baserat på kundernas designpreferenser. Ibland är dock en designspecifikation från en kund redan helt fastställd, vilket gör det svårt att uppnå en optimal lösning för det optiska systemet. Det är Per-Arnes jobb att ta sig an denna utmaning och försöka hitta en linsdesign som uppfyller kriterierna.
Komplicerade konstruktioner kräver ibland mer än en lins, som tillsammans riktar ett jämnt och kraftfullt ljus runt det tunga fordonet. Linserna tillverkas genom formsprutning med olika plastmaterial, såsom polykarbonat. Linsens beräknade form måste bevaras under hela produktionen, men eftersom plast krymper när den svalnar efter formsprutning uppstår ibland ojämnheter i formen som avsevärt förändrar linsens egenskaper. Dessa ojämnheter kan ofta kompenseras för i beräkningarna före gjutning, men när man arbetar med flera linser kan ojämnheterna ackumuleras och komplicera arbetet.
LJUS BLÄNDNING
En annan viktig aspekt av att arbeta med optik är att försöka skapa ljusfördelning som ger minimal bländning. Ett av våra mål är att börja använda kameror som sensorer i INTELLi -ljuskällor , eftersom detta skulle ge mer information om mötande ljus och hantera dimning mer effektivt.
LJUSFÖRDELNING OCH LUMEN
En LED-modul distribuerar ljus i olika riktningar, och linssystemet måste sedan rikta ljuset för att uppnå önskad ljusfördelning. Det är viktigt att komma ihåg att den totala lumenfördelningen inte ensam kan beskriva god ljusfördelning. En ljusfördelning på 2 500 lumen kan vara mycket bättre än 4 000 lumen, eftersom den senare kan diffusera ljuset och ha större risk för bländning.
”Det som bäst beskriver en lampas egenskaper är dess intensitetsfördelning, med andra ord hur ljuset fördelas i olika vinklar, inte LED-lampans maximala lumen. Många kunder gör misstaget att fråga efter den högsta totala lumeneffekten, men det ger inte nödvändigtvis den bästa ljusfördelningen. Detta kan jämföras med att bedöma en bils prestanda genom att bara få information om dess hästkrafter, vilket inte säger något om hur snabbt bilen accelererar eller dess topphastighet. Bra ljusfördelning är mycket mer komplicerat än en hög total lumeneffekt”, säger Per-Arne.
Dessutom mäter olika företag och leverantörer ljusflöde baserat på olika faktorer. Tillverkare i Kina anger till exempel ofta det teoretiska ljusflödet istället för det effektiva ljusflödet som kvarstår efter att ljuset har passerat genom linssystemet. I bästa fall kan cirka 75–80 procent av LED-lampans teoretiska ljusflöde samlas upp av en lins. I otillräckliga optiska lösningar kan inte ens hälften av lampans teoretiska ljusflöde uppnås.
