דיפורמציה והזדקנות של עדשות LED: השפעה על אורות הרחוב

כיצד הדיפורמציה משנה את מופע האור

עדשה היא פני שטח אופטי שנוצר בתהליך מכני מדויק; הפריזמות ומשטחי ההפרדה שבה מחושבים כך שיכוונו כל קרן אור לאזור מסוים. החישובים מניחים כי פני העדשה יישארו במיקומם המתוכנן. כאשר העדשה מתדפרמת, פני השטח משתנים, והדרכים שבהן קרני האור מתפצלים ומתנסקים נוטים להשתנות מהתכנון המקורי. כתוצאה מזה, אור שאמור להגיע למרחק של 30 מטרים מתרכז במרחק של 15 מטרים בלבד, והחלקים הרחוקים יותר של הכביש נשארים בחושך.

שלושה מופעים שנראים במכשירים שחזרו לחנות לאחר שימוש:

• בקיעים או בולטים בחום, בדרך כלל מעל ללוח ה-LED. הם מתמקדים את האור בכיוון אחד ויוצרים אזור חשוך בצד הנגדי.
• שטח מעוקל על פני העדשה, שמטייס את כל התבנית של האור וגורם לאור להישלח מעבר לגבולות המסגרת או אל תוך החלונות.
• התכווצויות נגרמות על ידי התקנת העדשה : גם שימוש בגזה מוגזם ביתר מדי או עיצוב לא נכון של המסגרת יכולים לגרום לעדשה להישבר או להתעקל בצורה שלא ניבאה אף מודל תרמי.

מידת ההסחות תלויה בהיקף ההתכווצות, והמיקום משנה הרבה: אזור מעוקל במרכז העדשה יכול לשנות את רמת האור המרבית, בעוד אותה התכווצות בקצה יכולה רק לשנות את גבולות האור שמותר להיראות.

מה קורה ברחובות האמיתיים כאשר התבנית של האור נפגעת?

בכבישים העירוניים, היכן שהתנועה עמוסה והעיצוב מניח כיסוי אחיד של כל השטח, המצב הנוצר בפועל הוא שוני ברמת התאורה בין המסלולים: מסלול אחד מואר ביתר שאת, בעוד המסלול הצמוד חשוך יותר. נהגים תופסים את זה כסכנה שאינם מסוגלים לזהות, והתעייפותם גדלת עם הזמן. ברחובות המגורים, היכן שהולכי רגל ורוכבי אופניים חולקים את המסלול, האזורים החשוכים מסתירים בורות וחלוקי אבן בכביש. שני התוצאות הללו נובעים מאותו סיבה: האחידות שהעיצוב הבטיח כבר לא קיימת עוד.

כיצד הזקנה משפיעה על רמת התאורה

חומר PMMA (פולימתיל מתאקרילט) ברמה אופטית מתחיל בנקידת שקיפות של כ-92% בטווח האור הנראה. בחשיפה ארוכת טווח לאור אולטראביולט, תנודות תרמיות ורטובות, השרשרות המולקולריות שלו נפגעות, ורמת השקיפות שלו יורדת. שתי תופעות מתרחשות במקביל: החומר עצמו סופג חלק גדול יותר מאור הנורות LED, וסדקים זעירים ופגמים בפני השטח מפזרים את חלק מהאור שנשאר. שני הנזקים הללו הם קבועים, ושניהם משפיעים על אותה דבר בסיכומו של דבר – על כמות האור שמגיעה לכביש.

פוליקרבונט (PC) הוא חומר לעדשות נפוץ אחר, המבוחר כאשר העמידות לפגיעות חשובה יותר מהברורות של התמונה. הוא מתבגר באופן שונה – מצהיב במהירות יותר תחת קרינת UV – אך שומר על עמידותו לפגיעות לאורך זמן ארוך יותר. שני החומרים אינם יכולים לשרוד בתנאי חשיפה מתמשכת לשמש ללא אוורור, ולכן בחירת חומר העדשה צריכה להיעשות במסגרת שיחות העיצוב של המתקן, ולא בשלב הקנייה. מסמכי המראה שלנו מסמכי המראה שלנו והמדריך לחומרי מתקנים והמדריך לחומרי מתקנים מסבירים כיצועיהם ואת השיקולים שאנו מביאים בבחירתם.

השלכה שלעתים קרובות לא מוזכרת: לאחר שהעדשה מתבגרת, הקובץ הפוטומטרי (IES file) שפורסם כבר אינו מתאים עוד לתיאור המתקן הנמצא בשימוש. המדידות הפוטומטריות נעשו על עדשה חדשה; אם תבצעו סימולציה באמצעות אותו קובץ, המודל עשוי להציג תוצאות מופרזות, במיוחד בנוגע לביצועים של המתקן המתבגר. תהליך הסימולציה של אורות הסימולציה של אורות יהיה נכון רק אם הקובץ הפוטומטרי שאתם משתמשים בו מדויק ואמין.

התבגרות העדשות והצגת הצבעים

Indекс ההצגת צבעים (Color Rendering Index – CRI) מודד באיזה מידה מקור אור משחזר באופן אמין את צבעי האובייקטים. עדשה שנשחקה עם הזמן לא רק מחלישה את ספקטרום האור, אלא משנה אותו גם: החומר הנפגע מספג את אור האור באופן לא יציב בהתאם לאורכי גל, כך שהאור שיוצא לחוץ אינו זהה לספקטרום שהמקור (לדיו – LED) פלט. כתוצאה מזה, היכולת להבחין בצבעים פוחתת, והדבר משפיע על כל דבר שמסומן בצבעים – החל מאותות ועד שלטים. נהג שמביט בסביבה תחת ספקטרום אור שונה מקבל אותו סוג של פוטונים, אך באיזון שונה, ומרחב הטעות מצטמצם.

אור בהלם (Glare): שני אלה גורמים לבעיה עדשה במצב תקין משליטת בזווית האור ומגנה על המקור (LED) מפני ראייה ישירה בזוויות גבוהות. פגיעה בעדשה משבירה את האיזון הזה, ואורות שפעם נחסמו עוברים כעת בזוויות גדולות ישירות לעיני הנהגים וההולכים רגל. הזקנה של העדשה משפיעה גם על היכולת הזו מבחינה חומרית: פני העדשה המחוסרים חלק מפזרים את האור באופן לא יציב, ופיזור זה נחשב כאור בהלם.

“חזרי אור” (glare) הוא הסוג הנפוץ ביותר של תקלות בעדשות; הוא אינו חייב לגרום לעיוורון, אך מספיק שהראייה תיפגע לשנייה אחת בלבד כדי שיהיה קשה לראות חוצה במעבר חצייה. מבין כל סוגי התקלות בעדשות, זו הנחשבת הדחופה ביותר, מכיוון שהעדשה עדיין יכולה למדוד רמת אור גבוהה (ביחידות לוקס) אפילו כשהיא נותנת חזרי אור.

מה אנו בודקים, ומת בעת החלפת העדשה?

בעדשות שלנו, הבדיקה פשוטה מאוד וניתן לבצעה באמצעות פנס ושעה של אור יום:

1. היפרדות של שכבי העדשה או צהביבות – צהביבות גלויה היא סיבה מספיקה להחלפת העדשה; העניין אינו אסתטי בלבד.
2. שטוחות העדשה – שימוש במיתר ישר על פני העדשה מגלה עיוותים שהעין לא מבחינה בהם.
3. סדקים וסימני שחיקה , במיוחד אלה המתפרשים מנקודות התקנת העדשה.
4. מצב הגם – גם גם דחוס מדי עלול לגרום לדליפת אור ולשינוי בצורת העדשה.

תוצאות הבדיקה משפיעות על התפקוד המערכת:

אם הבדיקה מגלה תקלות, העדשה מוחלפת מיידית, כדי למנוע פגיעה בבטיחות המשתמשים.

יש להחליף את העדשה, ולא את כל המכשיר כולו, אם המכל ולוח ה-LED עדיין במצב תקין; קיימים ערכי חלקי החלפה שמותאמים בדיוק למקרה זה, וסדרת העדשות להחלפה שלנו העדשות להחלפה שלנו מכסה את המכלים הנפוצים. אם גם לוח ה-LED נפגע, הפתרון האמיתי הוא החלפת המכשיר כולו, ואנו מציעים את העלות של החלפת המכשיר במקום להסתיר כי עדשה חדשה לא תשפר את איכות התאורה של מכשיר בן עשר שנים.

מה לא מכוסה בדף זה:

דף זה מכסה רק את התפשוטות של פגיעה בעדשה. הוא אינו מכסה את הפחתת עוצמת האור שנגרמת על ידי לוח ה-LED, שהיא תהליך זקנה נפרד המשפיע על איכות התאורה ביחד עם העדשה, והוא אינו מציע פרק זמן קבוע להחלפת העדשות בהתאם לתנאי האקלים שלכם, שמשתנה בהתאם לפער האור האולטרא-בנפשק (UV), לטמפרטורת המכל ולסוג החומרים שמשמשים בו. בנוגע לבחירת החומרים למכשירים, סדרת האורות החשמליות השמשיות המותאמות לכל המקרים המותאמות לכל המקרים מציגה את השילובים של עדשות ומכלים שאנו מייצרים.