Déformation et vieillissement des lentilles LED: effets sur l'éclairage public

Comment la déformation brise le motif de lumière

Une lentille est une surface optique usinée. Ses prismes et facettes réfractaires sont calculés pour plier chaque rayon sur une zone cible, et le calcul suppose que la surface reste là où elle a été coupée. La déformation change la surface, et une fois que la surface se déplace, les trajectoires de réfraction et de réflexion à l'intérieur de la lentille dévient de la conception. La lumière qui devrait atterrir à 30 m se concentre à 15 m; le côté opposé de la route tombe dans l'ombre.

Trois modèles que nous voyons sur les fixations retournées:

• Affaissement local ou renflement de la chaleur, généralement sur la carte LED. Il concentre la lumière dans une direction et ouvre une zone sombre du côté opposé.
• Plan déformé sur la face de l'objectif, ce qui incline l'ensemble du motif et déverse la lumière au-delà du trottoir ou dans les fenêtres.
• Déformation induite par le montage , où un joint trop torqué ou un boîtier déformé plie l'objectif dans une forme qu 'aucun modèle thermique n'a prévue.

La déviation s'échelonne avec la quantité de déformation, et la position est importante: une zone déformée au centre de l'optique déplace l'intensité de crête, tandis que la même déformation près du bord déplace principalement la ligne de coupure.

Ce qu 'un motif brisé fait dans les rues réelles

Sur les artères urbaines, où la circulation est dense et la conception suppose une couverture uniforme, la déformation se manifeste par un contraste de voie à voie: les conducteurs lisent ce contraste comme un danger qu 'ils ne peuvent pas identifier, et la fatigue s'accumule sur le couloir. Dans les rues résidentielles, où les piétons et les cyclistes partagent la surface, les zones sombres cachent les nids-de-poule et les pierres. Les deux résultats remontent à la même cause: l'uniformité promise par le design n'existe plus.

Comment le vieillissement réduit la production de lumière

Optique PMMA (polyméthacrylate de méthyle) commence autour de 92% de transmission dans la bande visible. Sous l'exposition aux ultraviolets à long terme, le cycle thermique et l'humidité, ses chaînes moléculaires se dégradent et la transmission tombe. Deux choses se produisent à la fois. Le matériau en vrac absorbe plus de la sortie LED, et les micro-fissures et les imperfections de surface dispersent une partie de ce qui reste. Les deux pertes sont permanentes, et les deux atterrissent sur le même budget: les lumens qui atteignent la route.

pc (polycarbonate) est l'autre matériau de lentille courant, choisi lorsque la résistance aux chocs est plus importante que la clarté. Il vieillit différemment, jaunissant plus rapidement sous les UV mais conservant plus longtemps la résistance aux chocs. Aucun des matériaux ne survit inchangé à un boîtier non ventilé et exposé au soleil, C'est pourquoi le choix du matériau de l'objectif fait partie de la discussion sur la conception de l'appareil plutôt que de l'achat. Notre référence de l'objectif et guide des matériaux de l'appareil Découvrez comment nous pesons les deux

Une conséquence qui est rarement écrite: une fois que l'objectif vieillit, le fichier IES publié ne décrit plus le luminaire. La photométrie a été mesurée sur un nouvel objectif. Exécutez ce fichier dans une simulation et le modèle surestime ce que le luminaire vieilli fournit, parfois assez pour avoir de l'importance par rapport à une cible d'éclairage routier. Le flux de travail de simulation d'éclairage n'est aussi honnête que le fichier photométrique que vous l'alimentez.

Aging et rendu des couleurs

L'indice de rendu des couleurs (IRC) mesure la fidélité avec laquelle une source lumineuse révèle les couleurs d'un objet. Une lentille vieillie ne fait pas que réduire le spectre, elle le remodele: le matériau dégradé absorbe de manière inégale les longueurs d'onde, de sorte que la lumière atteignant la rue n'est pas le spectre émis par la LED. La discrimination des couleurs se dégrade progressivement, et le coût pratique atterrit sur tout ce qui est codé par couleur, Un conducteur lisant une scène sous un spectre décalé reçoit les mêmes photons dans un équilibre différent, et la marge d'erreur se réduit.

Eblouissement: les deux modes de défaillance l'élèvent

Une lentille saine contrôle l'angle du faisceau et protège la LED de la vue directe à des angles élevés. La déformation brise cette géométrie et les rayons qui ont été coupés s'échappent maintenant à de grands angles directement dans les yeux des conducteurs et des piétons. Le vieillissement attaque le même contrôle du côté matériel: une surface rugueuse et brumeuse diffuse la lumière de manière diffuse, et cette diffusion est l'éblouissement par définition.

L'éblouissement est le mode de défaillance avec le fusible le plus court. Il n'a pas besoin d'aveugler qui que ce soit; il suffit de perdre la sensibilité visuelle pendant la seconde qu 'il faut pour manquer un piéton dans le passage pour piétons. De tous les modes de défaillance de l'objectif, c'est celui que nous traitons comme le plus urgent, car le luminaire peut encore mesurer la luminosité sur un luxmètre pendant qu' il éblouit.

Ce que nous vérifions et quand nous remplaçons

Sur nos propres appareils, l'inspection est assez simple pour être effectuée avec une lampe de poche et une heure de lumière du jour:

1. Brumissement ou jaunissement sur la face de la lentille. Le jaunissement visible est notre déclencheur pour le remplacement, pas une note cosmétique.
2. Flatness. Une règle à travers la lentille montre la distorsion que l'œil manque.
3. Craquelures et craquelures , particulièrement rayonnant des points de montage.
4. État du joint , car un joint comprimé fuit et se déforme.

Remplacez l'objectif , pas l'appareil entier , lorsque le boîtier et la carte LED sont sains ; des kits de lentille de rétrofit existent exactement pour ce cas , et notre ligne de lentille de rétrofit couvre les boîtiers communs . Si la carte LED a également dérivé , la solution honnête est un échange de luminaire , et nous citons qu ' au lieu de prétendre qu ' une nouvelle lentille restaure une optique vieille de dix ans .

Ce que cette page ne couvre pas

Cette page couvre la dégradation du niveau de l'objectif . Elle ne couvre pas la dépréciation de la lumière LED , qui est une courbe de vieillissement distincte qui se compose de l'objectif , et elle ne définit pas d'intervalle de remplacement pour votre climat , car cela dépend de la charge UV , de la température du boîtier et de la qualité du matériau . Pour les choix de matériaux au niveau de la fixation , la ligne de réverbère solaire tout-en - un (4) montre les combinaisons de lentilles et de boîtiers que nous construisons .