Optimaalista valonjakautumista tavoittelemassa

Optinen suunnittelu on haastava ammatti. Tämä pätee erityisesti silloin, kun optiset ratkaisut on sovitettava muotoiluvalintoihin ja säilytettävä samalla optimaalinen valon jakautuminen. Per-Arne Torstensson on TYRI:n vanhempi optinen insinööri, jonka työpäivä koostuu linssijärjestelmien ja tekniikoiden integroimisesta valoihin, joissa on erityinen visuaalinen muotoilu. Hän kertoo meille hieman lisää asioista, jotka on tärkeä ottaa huomioon optimaalisen valon jakautumisen tavoittelussa.

Per-Arne Torstensson on työskennellyt optiikan alalla yli 30 vuoden ajan, joista kolme viimeistä TYRI:llä. “Hain töihin TYRI:lle, koska yritys hyödynsi LightTools-työkaluja, jotka kuuluvat kehittyneimpiin optisen suunnittelun ohjelmistotyökaluihin. Tämä herätti uteliaisuuteni välittömästi ja tarjosi mielestäni kiinnostavan haasteen. TYRI:llä pystyn kehittämään valaistusta koskevaa optiikkaosaamistani ja pääsen oppimaan, miten valo ja valotekniikka voidaan yhdistää tietynlaiseen visuaaliseen muotoiluun”, Per-Arne kertoo.

OPTINEN SUUNNITTELU

Suuri osa Per-Arnen työstä edellyttää optimaalisen valonjakautumisen luomista raskaan ajoneuvon ympärille, johon on usein asennettu monia erilaisia valoja, jotka on yhdistettävä oikealla tavalla parhaan mahdollisen valaistuksen saavuttamiseksi. Lisäksi valojen on myös täytettävä asiakkaan muotoilua koskevat vaatimukset vaarantamatta valon jakautumisen laatua. “Metsäteollisuuden hakkuukoneessa on yleensä 25–30 valoa, joiden ominaisuudet ja valon jakautuminen ovat usein erilaiset. Valoilla on oltava erilaiset ominaisuudet, mutta niiden on silti toimittava yhdessä optimaalisen valon jakautumisen saavuttamiseksi ajoneuvon ympärillä. On melko monimutkainen tehtävä saada tämä toimimaan, ja juuri tätä tietoa haluamme TYRI:llä jakaa asiakkaillemme. Raskaan ajoneuvon oikeanlainen valaistus on välttämätöntä sekä turvallisuuden että tuottavuuden kannalta”, Per-Arne sanoo.

LINSSIN SUUNNITTELU

Valojen muotoilusta on tullut yhä tärkeämpää vuosien mittaan, ja ajoneuvon valot ovat nykyään monien ajoneuvomerkkien tunnusmerkki. TYRI työskentelee säännöllisesti muotoilun kehittämisen parissa ja kehittää mielellään uusia valoja asiakkaiden muotoilua koskevien toiveiden pohjalta. Joskus tuotteen muotoilua koskevat ominaisuudet on asiakkaan puolelta jo lyöty täysin lukkoon, mikä tekee optimaalisen ratkaisun kehittämisestä optiseen järjestelmään haastavaa. Per-Arnen tehtävänä on vastata tähän haasteeseen ja yrittää löytää kriteerit täyttävä linssi.

Monimutkaisissa malleissa tarvitaan joskus useampi kuin yksi linssi, jotka yhdessä suuntaavat yhtenäisen ja voimakkaan valon raskaan ajoneuvon ympärille. Linssit valmistetaan ruiskuvalamalla eri muovimateriaaleista, kuten polykarbonaatista. Linssin laskettu muoto on säilytettävä koko tuotannon ajan, mutta koska muovi kutistuu jäähtyessään ruiskuvalun jälkeen, muotoon tulee joskus epätasaisuuksia, jotka muuttavat merkittävästi linssin ominaisuuksia. Nämä epäsäännöllisyydet voidaan usein kompensoida laskelmissa ennen valua, mutta useita linssejä käytettäessä epäsäännöllisyyksiä voi ilmetä paljon, ja ne hankaloittavat työtä.

HÄIKÄISY

Toinen tärkeä osa optiikan parissa työskentelyä on yrittää saada valo jakautumaan niin, että häikäisy on mahdollisimman vähäistä. Yksi tavoitteistamme on ryhtyä käyttämään kameroita antureina INTELLilight-valoissa, koska niin saisimme enemmän tietoa tulevasta valosta ja voisimme hallita himmennystä tehokkaammin.”

VALON JAKAUTUMINEN JA VALOVIRTA

LED-moduuli jakaa valon eri suuntiin, ja linssijärjestelmän on ohjattava valo halutun jakautumisen saavuttamiseksi. On tärkeää muistaa, että lumen-arvo ei yksin kuvaa hyvää valonjakautumista. 2500 lumenin valovirrassa valon jakautuminen voi olla paljon parempaa kuin 4000 lumenin valovirrassa, koska jälkimmäisessä valo voi hajaantua ja häikäisyn riski on suurempi.

“Valon ominaisuuksia kuvaa parhaiten sen voimakkuuden jakautuminen, toisin sanoen se, miten valo jakautuu eri kulmissa, ei LED-valon lumenarvo. Monet asiakkaat tekevät virheen pyytäessään korkeinta kokonaislumenarvoa, mutta se ei välttämättä tarjoa parasta valon jakautumista. Tätä voidaan verrata auton suorituskyvyn arviointiin vain sen hevosvoimien perusteella, mikä ei kerro mitään siitä, kuinka nopeasti auto kiihtyy tai mikä sen huippunopeus on. Hyvä valon jakautuminen on paljon monimutkaisempaa kuin lumenien kokonaisarvo”, Per-Arne kertoo.

Lisäksi eri yritykset ja toimittajat mittaavat lumen-arvon eri tekijöiden perusteella. Esimerkiksi kiinalaiset valmistajat määrittelevät usein teoreettisen lumen-arvon todellisen lumen-arvon sijaan, joka mitataan sen jälkeen kun valo on läpäissyt linssijärjestelmän. Parhaassa tapauksessa linssi voi kerätä noin 75–80 prosenttia LED-valon teoreettisesta lumen-arvosta. Riittämättömissä optisissa ratkaisuissa edes puolet valon teoreettisesta lumen-arvosta ei välttämättä ole käytettävissä.

0 replies

Leave a Reply

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *

17 − 2 =