V polovině roku 2000 někteří prestižní výrobci polovodičů prohlásili, že v následujících letech začnou uvádět na trh vysoce výkonné světelné diody s vysokou svítivostí a vysokou životností.
Tento technologický skok znamenal začátek novou éru v oddělení vývoje firmy Daisalux. Drastickým zmenšením světelných prvků se otevřely brány k novému přístupu ve výrobě osvětlení.
Bylo možné navrhnout menší nouzová svítidla s jinými proporcemi které byly méně nápadné. Na druhou stranu se podařilo snížit spotřebu svítidla a ušetřit náklady na údržbu.
Nouzové osvětlení má řadu velmi přísných kritérií. Silná dioda nestačí pro splnění vysokých fotometrických požadavků. Proto v Daisaluxu vzniklo oddělení aplikované optiky , které se za posledních 15 let stalo jedním ze základních kamenů, na kterých stojí vývoj nových produktů.
Výhody mikrostruktury
Optická sestava plní klíčovou funkci v nouzovém svítidle. V průběhu tohoto článku se podíváme na to, jak Daisalux postupem času navrhoval různé modely optických sestav, z nichž každá má své specifické vlastnosti a výhody. Každá z nich je vysoce promyšleným kouskem technologie, který se Vám vejde do dlaně.
Nyní se zaměřme na nejnovější produkt Daisaluxu, řadu Naos , nouzové svítidlo navržené tak, aby našlo uplatnění v řadě projektů.
Toto svítidlo je vybaveno optickým difuzorem, který prostřednictvím mikrostrukturovaného povrchu zajišťuje rozptyl světla. Jedná se o povrch o tloušťce několika mikronů, s texturou navrženou dle matematických vzorů. Světlo které dopadá na tento reliéf dosahuje požadovaných světelných parametrů, jako by tomu bylo u běžného světelného prvku s reflektorem.
Použitím tohoto difuzoru s touto mikrostrukturou došlo ke snížení součástek potřebných k výrobě světla a zároveň došlo k zachování skvělých světelných výkonů. Použitím těchto difuzorů dochází k šetření výrobních nákladů na drahých součástkách pro výrobu odrazných reflektorů. Světla s těmito difuzory jsou také snadnější na výrobu
Dalším základním aspektem, který je třeba vzít v úvahu u mikrostruktur, jsou jejich refrakční vlastnosti. Technické vlastnosti světla vyzařovaného nouzovými světly Naos jsou považovány za podobné jako u tradiční optiky. Nedochází tedy k žádné degradaci světla.
Při analýze technické stránky jsme nenarazili na žádné nevýhody. Ale co ta estetická část?
Mikrostruktury je možné tvořit na povrchu s tloušťkou pouhých 2 milimetrů. V porovnání s jinými objektivy se jedná o velmi kompaktní a úsporné řešení. Díky tomu jsou svítidla Naos diskrétní a lze jimi vybavit téměř každé prostředí.
Proces vývoje a industrializace mikrostruktur
Difuzory s mikrostrukturami jsou revolucí v oblasti osvětlovací techniky. Pojďme se proto podívat na to, jak probíhá vývoj a výroba těchto difuzorů.
Jako u každé optiky počátečním krokem bylo nutné definovat jakých fotometrických křivek chceme prostřednictvím těchto mikrostruktur dosáhnout. V této první fázi vývoje byly pro řadu Naos navrženy 3 mikrostruktury . Jedna optika pro "antipanikové" osvětlení zavěšené ze stropu v otevřených prostorech, jiná pro osvětlení ze stropu únikových cest, chodeb a úzkých prostor a další pro osvětlení přisazené ke zdi a pro osvětlení otevřených prostor a únikových cest.
Další na řadu nastupují počítačové simulace kterých výstupem je matematický vzorec pro vytvoření reliéfu na difuzoru. Dále se spouští 3D simulace a experimentální výroba prototypu.
Na následujících obrázcích vidíte matematický výpočet, 3D model a simulaci se světelnými paprsky.
Vzhledem k mikroskopickým rozměrům každého reliéfu je správná reprodukce návrhu složitá. Základem je vytvořit postup pro průmyslovou výrobu s co nejmenší chybovostí.
Vývoj optiky v Daisaluxu
Když se podíváme několik let nazpět, všimneme si, že právě použitá optika hrála zásadní roli ve vývoji produktů Daisalux v posledním desetiletí. Tato cesta začala v roce 2010 sérií Lens , prvním nouzovým svítidlem vybaveným LED a čočkou jako celek optické skupiny, v době kdy byl uveden na trh. Od té doby oddělení optiky Daisalux nepřestalo vyvíjet účinnější, výkonnější a kompaktnější optiku. Posledním krokem v této evoluci byl vývoj mikrostrukturovaných povrchů, ale vraťme se k počátku, abychom pochopili základy tohoto vývoje.
Zpočátku obsahovala řada objektivů 3 různé optiky, každou určenou pro určitý rozsah výšek. Později byla vyvinuta čtvrtá čočka pro umístění tohoto svítidla na stěnu a využití veškerého jeho světelného toku.
Jako další byla uvedena na trh řada Izar , která byla prvním svítidlem, které obsahovalo různé čočky v závislosti na povrchu, který měl být osvětlen. Jeden s názvem Antipanic a druhý s protáhlejší fotometrickou křivkou, určený k pokrytí evakuačních cest.
Poté přišel na řadu vývoj řady Block Series , svítidel pro montáž na stěnu. Toto světlo bylo navrženo pro promítání světla z vertikální roviny.
Série Atria je tvořena sadou projektorů navržených pro velké výšky a povrchy.
Těsně před Naos Series přišla řada Ziner . Pro tuto projektovou řady byly vyvinuty ploché čočky které byly umístěné na vnější straně.
Při vývoji řady Naos byly poprvé použity mikrostrukturované povrchy, které dosahují vysokých světelných standardů kterých dosahovaly všechny předchozí svítidla Daisalux. Výhodou této řady je její konstrukční jednoduchost, protože se skládají z jediného plochého optického prvku.
Pro znázornění jak revoluční jsou mikrostruktury na difuzoru uvádíme příklad vzorců používaných pro osvětlení evakuační trasy řady Naos . Každý reliéf o průměru 17 mm obsahuje více než 150 malých zářezů ( drážek ) o hloubce 2mm. Všechny dohromady tvoří mikrostrukturovaný povrch.
Každá z těchto drážek musí být vytvarována s přesným úhlem a délkou, aby způsobila požadovaný lom každého světelného paprsku a získala potřebnou fotometrickou křivku pro dosažení požadavků na osvětlení.
Tento pokrok v optické sestavě, která se dříve skládala z několika prvků, je nyní zredukován na jeden - menší a kompaktnější.
Od nynějška bude zlepšování jeho výkonu a vývoj nových fotometrií důležitou součástí práce katedry aplikované optiky ve firmě Daisalux.