เมื่อเทคโนโลยี LED พัฒนาอย่างต่อเนื่อง ระบบไฟหน้าที่ให้แสงสูงจะกลายเป็นเรื่องปกติในหมู่ผู้ขับขี่มอเตอร์ไซค์ระดับพรีเมียม และการอัปเกรดระบบไฟหลังการขายสำหรับมอเตอร์ไซค์ เนื่องจากมีให้เลือกที่ความสว่าง 3,000 ถึง 6,000 ลูเมนต่อหลอด อย่างไรก็ตาม การระบุค่าลูเมนเพียงอย่างเดียวไม่สามารถรับประกันประสิทธิภาพของการส่องสว่างบนถนนได้อย่างแท้จริง เลนส์ไฟหน้ามีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งต่อเส้นทางที่แสงดิบจะเดินทางผ่านเพื่อกลายเป็นลำแสงไฟหน้าที่มีประสิทธิภาพ ปลอดภัย และสอดคล้องตามกฎหมาย แม้จะมีค่าลูเมนสูง แต่หากใช้เลนส์ที่ไม่ได้รับการปรับแต่งให้เหมาะสม ก็จะส่งผลให้เกิดการสูญเสียพลังงานโดยเปล่าประโยชน์ แสงรบกวนที่ไม่สม่ำเสมอ (non-flat glare) และจุดที่มีความเข้มของแสงสูงเกินไป (hot spots)
ที่บริษัทตันหยาง เย่หย่า ออปโต-อิเล็กทรอนิกส์ จำกัด เราเชี่ยวชาญด้านผลิตภัณฑ์แสงสว่างแบบมัลติฟังก์ชันที่ใช้ LED — โดยเลนส์ถูกออกแบบให้เข้ากันได้กับระบบแสงที่มีค่าลูเมนสูง ด้านล่างนี้คือวิธีการแก้ปัญหาด้วยเลนส์สี่แบบหลักสำหรับการใช้งานที่ต้องการกำลังแสงสูง
1. เลนส์ออปติกแบบฟรี-ฟอร์มเพื่อกระจายลำแสงอย่างสม่ำเสมอ
ชิป LED ที่ให้ค่าลูเมนสูงปล่อยแสงออกมาจากพื้นผิวที่มีขนาดเล็กมาก ซึ่งจะก่อให้เกิดความเข้มของแสงสูงมากหากไม่มีการควบคุมอย่างเหมาะสม — ซึ่งมักเป็นสาเหตุของการเกิดจุดแสงจ้าที่ทำให้ตาพร่ามัว ทั้งเลนส์ผิวเรียบและเลนส์พาราโบลิกไม่สามารถแก้ปัญหานี้ได้ แต่จำเป็นต้องใช้เลนส์ออปติกแบบฟรี-ฟอร์ม ซึ่งแบ่งพื้นผิวเลนส์ออกเป็นส่วนย่อยๆ หลายส่วน โดยแต่ละส่วนมีรูปร่างที่ต่างกันเล็กน้อย
เลนส์แบบ "ฟรี-ฟอร์ม" เหล่านี้ หักเหแสงจากส่วนต่าง ๆ ของชิป LED ไปยังบริเวณต่าง ๆ บนถนน ทำให้เกิดรูปแบบการส่องสว่างที่สม่ำเสมอ ไม่มีจุดมืด และรับประกันว่าจะไม่มีจุดที่สว่างเกินไป ด้วยแนวคิดหลักในการออกแบบให้สามารถมองเห็นได้ครบถ้วนในครั้งเดียว (OTL: One Time Look) ทีมวิศวกรของบริษัทตันหยาง เย่หยา ใช้ซอฟต์แวร์จำลองทางแสงขั้นสูงในการออกแบบเลนส์แบบฟรี-ฟอร์ม เพื่อให้บรรลุความสม่ำเสมอสูงสุด ซึ่งหมายความว่า ระบบกำลังส่องสว่าง 5,000 ลูเมนสามารถให้แสงที่สบายตาและไม่ก่อให้เกิดความเมื่อยล้าแก่ผู้ขับขี่ ขณะเดียวกันก็ลดการรบกวนจากแสงจ้าของยานพาหนะที่แล่นสวนทาง
2. รูปทรงเรขาคณิตของเลนส์แบบแอสเฟอริกสำหรับการฉายภาพแบบคอลลิเมเต็ด
ประเภทที่ให้กำลังส่องสว่างสูงมักใช้ระบบออปติกแบบโปรเจกเตอร์ (เลนส์แอสเฟอริกเว้า) ซึ่งทำงานร่วมกันเพื่อสร้างภาพกลับหัวของชิป LED และแผ่นบังแสง (cutoff shield) ลงบนพื้นผิวถนน เลนส์แบบแอสเฟอริกคือเลนส์ที่มีรัศมีความโค้งเปลี่ยนแปลงจากจุดศูนย์กลางไปยังขอบเลนส์ ซึ่งช่วยลดความคลาดเคลื่อนแบบทรงกลม (spherical aberration) ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะที่พบในระบบกำลังส่องสว่างสูง ที่ส่งผลให้เกิดภาพพร่ามัวบริเวณเส้นแบ่งแสง (cutoff line)
ดานหยาง เย่หยา สามารถสร้างเส้นตัดแสงที่คมชัดและไม่มีส่วนของแสงสีน้ำเงิน ซึ่งสอดคล้องตามมาตรฐาน ECE หรือข้อกำหนด SAE/DOT แม้ในขณะที่ให้ค่าลูเมนสูงกว่า 4,000 ลูเมน โดยใช้เทคนิคการขึ้นรูปเลนส์แอสเฟอริกอย่างแม่นยำ เลนส์เหล่านี้ยังส่งผลให้ลำแสงมีลักษณะเป็นลำขนาน (collimated beam) ซึ่งช่วยเพิ่มทัศนวิสัยในการมองเห็นบริเวณถนนด้านหน้า โดยไม่จำเป็นต้องเพิ่มกำลังไฟรวมที่ใช้งาน
3. โพลีคาร์บอเนตความใสสูงพร้อมสารเคลือบป้องกันการเปลี่ยนเป็นสีเหลือง
ระบบให้แสงสูงลูเมนอาจสร้างความร้อนจำนวนมากเช่นกัน โดยเฉพาะเมื่อมีชิป LED หลายตัวทำงานพร้อมกันภายใต้ความเข้มสูง ในที่สุด ผลกระทบจากความร้อนและการแผ่รังสี UV จะทำให้เลนส์โพลีคาร์บอเนตเกิดการเปลี่ยนเป็นสีเหลือง ขุ่น หรือแม้แต่แตกร้าว ส่งผลให้อัตราการส่งผ่านแสงลดลงและรูปแบบลำแสงบิดเบือน
ตันหยาง เย่หย่า ทราบคำตอบของปัญหานี้ในสองขั้นตอน ขั้นตอนแรก เราเลือกใช้พอลิคาร์บอเนตเกรดออปติคัลคุณภาพสูงซึ่งมีความเสถียรทางความร้อนสูง ขั้นตอนที่สอง เราเคลือบผิวด้วยชั้นแข็งแบบหลายชั้น ซึ่งประกอบด้วยสารดูดซับรังสี UV และสารเพิ่มความเสถียรทางความร้อน การเคลือบนี้สามารถดูดซับรังสี UV ที่เป็นอันตรายได้มากกว่า 99% และไม่เกิดการเสื่อมสภาพของผิวหน้าจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิซ้ำๆ ด้วยค่าการส่งผ่านแสงมากกว่า 90% แม้หลังใช้งานมาหลายปีในระบบกำลังสูง สิ่งที่เราบรรลุได้คือเลนส์ที่รักษาประสิทธิภาพไว้ได้อย่างต่อเนื่อง และถือเป็นการลงทุนที่ชาญฉลาด
4. การออกแบบแม่พิมพ์เลนส์เฉพาะสำหรับการจับคู่เอเทนดู (Etendue) อย่างเหมาะสม
ระบบไฟที่มีค่าลูเมนสูงมีให้เลือกหลากหลายขนาดและรูปแบบ ทั้งในส่วนของไดโอดเปล่งแสง (LED) (เส้นผ่านศูนย์กลางและจำนวนชิ้น) กระจกสะท้อนแสง (การออกแบบและมุมการสะท้อน) และมุมลำแสง (มุมที่ออกแบบไว้) ไม่มีรูปทรงเลนส์เพียงแบบเดียวที่สามารถใช้งานได้ดีกับทุกการจัดวางองค์ประกอบเหล่านี้ได้ ดังนั้น เพื่อให้บรรลุประสิทธิภาพสูงสุด จำเป็นต้องจับคู่พารามิเตอร์ทางออปติกส์ที่เรียกว่า "เอเทนดู" (etendue) ซึ่งคำนวณจากผลคูณของพื้นที่แหล่งกำเนิดแสงกับมุมการแผ่รังสี เข้ากับพารามิเตอร์ทางออปติกส์ของเลนส์ (การออกแบบเลนส์นั้นๆ)
บริษัทตันหยาง เย่หยา (Danyang Yeya) สามารถพัฒนาโซลูชันเลนส์แบบกำหนดเองสำหรับลูกค้า OEM/ODM ได้ โดยใช้แม่พิมพ์ที่มีอยู่แล้ว หรือพัฒนาแม่พิมพ์ใหม่ วิศวกรผู้เชี่ยวชาญของเราจะวัดค่าเอเทนดู (etendue) ของโมดูล LED ของท่าน จากนั้นจึงออกแบบเลนส์เฉพาะที่สามารถรวบรวมและโฟกัสแสงได้มากกว่า 85% สำหรับไฟความปลอดภัยบนรถจักรยานยนต์ ไฟเสริมของโตโยต้า รถเอทีวี (ATV) และรถยก (forklifts) เราออกแบบและผลิตเลนส์แบบเฉพาะโดยคำนึงถึงความโค้ง ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง และความยาวโฟกัสที่เหมาะสมที่สุดสำหรับระบบที่มีค่าลูเมนสูงของท่าน เราให้คำมั่นสัญญาด้านราคาที่สมเหตุสมผล การจัดส่งที่รวดเร็ว และการควบคุมคุณภาพที่แม่นยำตั้งแต่วัตถุดิบจนถึงสินค้าสำเร็จรูป
สรุป
ระบบไฟหน้าที่มีกำลังส่องสว่างสูงต้องใช้ระบบเลนส์ที่มีประสิทธิภาพสูงในระดับเดียวกัน การกระจายลำแสงอย่างสม่ำเสมอทำได้ด้วยเลนส์แบบฟรีฟอร์ม (Free Form Optics) เส้นขอบการตัดแสงที่คมชัดทำได้ด้วยเรขาคณิตแบบแอสเฟอริก (Aspheric Geometries) ขณะที่ยังคงให้กำลังส่องสว่างสูงอย่างต่อเนื่องแม่เวลาผ่านไป ด้วยวัสดุพอลิคาร์บอเนตที่เคลือบสารป้องกันการเหลือง และการผลิตแม่พิมพ์เฉพาะตามความต้องการเพื่อจัดวางตำแหน่งและรูปทรงของเลนส์ให้สอดคล้องกับระบบ LED ของคุณอย่างแม่นยำ Phelps Model Engineering ได้ร่วมรวมความเชี่ยวชาญด้านวิศวกรรม กระบวนการผลิตที่ให้ความสำคัญกับคุณภาพเป็นอันดับแรก และความสามารถในการส่งมอบงาน OEM/ODM อย่างรวดเร็ว เข้ากับบริษัท Danyang Yeya Opto-Electronic Company Limited เพื่อพัฒนาเลนส์ไฟหน้าระดับพรีเมียมที่สุด ซึ่งสามารถควบคุมการหักเหของแสงจากระบบไฟ LED ที่มีค่าลูเมนสูงของคุณได้อย่างแม่นยำ ติดต่อเราได้ทันทีวันนี้ เพื่อสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งที่เราสามารถทำเพื่อโครงการของคุณ