Conception de tubes de lumière : Considérations, types, avantages et applications

Considérations relatives à la conception des tubes optiques Types Avantages Applications

L'éclairage peut changer la donne, qu'il s'agisse de fabriquer quelque chose ou simplement d'améliorer l'esthétique générale. De nombreux équipements d'éclairage sont disponibles sur le marché, mais les conduites lumineuses gagnent en popularité car elles fournissent un éclairage efficace et ciblé. 

Ils sont fréquemment utilisés dans de nombreux secteurs, notamment l'automobile, l'électronique et les soins de santé, en raison de leur capacité à améliorer la visibilité et à réduire la consommation d'énergie. Les statistiques révèlent que le marché des tubes de lumière connaît une croissance rapide et que sa taille devrait atteindre 1,5 milliard d'euros. $521 millions d'euros d'ici à la fin de 2030ce qui est énorme. 

Cet article est votre guide ultime sur les modèles de tuyaux de lumière, leur fonctionnement, leurs avantages et bien d'autres choses encore. Alors, commençons !

Tuyaux d'éclairage flexibles

Qu'est-ce qu'un Light Pipe ?

Les tubes de lumière sont des structures optiques en forme de tube fabriquées en plastique. Ces tubes transmettent la lumière d'une LED ou d'une source montée sur un tableau à un endroit spécifique où elle peut être vue facilement. Certains tubes de lumière sont également en verre et utilisent le mécanisme de réflexion interne totale pour diffuser ou diriger la lumière. Ils peuvent être courbés, droits ou complexes pour répondre à des besoins spécifiques.

Principe de fonctionnement d'un tube à lumière

Examinons maintenant le principe de fonctionnement de la conception d'un conduit de lumière afin de mieux le comprendre :

En règle générale, le fonctionnement d'un tube de lumière sont basés sur deux phénomènes appelés réfraction et réflexion interne totale. Par conséquent, le matériau du conduit de lumière doit être clair et placé à proximité de la source lumineuse, c'est-à-dire de la lumière LED. Cela permet une transmission claire et régulière de la lumière jusqu'à l'endroit souhaité, qui peut être le panneau avant ou l'interface utilisateur d'un appareil. 

Ces tubes ou tuyaux lumineux sont populaires en raison de leur capacité à transporter efficacement les ondes lumineuses, généralement jusqu'à 90 %. Cependant, il faut savoir que cette transmission de la lumière produit une certaine chaleur qui peut entraîner une dégradation du matériau, ce qui a un impact sur les performances globales du conduit de lumière. Vous devez donc tenir compte de ce facteur lors de la conception d'un conduit de lumière et maintenir une bonne distance entre la source lumineuse et la structure du conduit.

Types de conception d'un tube d'éclairage

Il existe différents types de modèles de conduits de lumière en fonction de leur structure et de leur fixation. Certains d'entre eux sont présentés ci-dessous :

Basé sur la structure

Voici les différents types de tuyaux d'éclairage en fonction de leur structure :

Tubes d'éclairage rigides

Tubes d'éclairage rigides 

Comme leur nom l'indique, les conduits de lumière rigides conviennent aux applications où la lumière n'a pas besoin de se plier. Ces tubes en polycarbonate sont positionnés à angle droit ou verticalement et transmettent la lumière sur de courtes distances dans des conditions de vibrations modérées à élevées. Certains conduits de lumière rigides dotés d'un indice de protection IP fonctionnent même parfaitement dans des conditions de rouille ou d'humidité.

Tuyaux d'éclairage flexibles

Tuyaux d'éclairage flexibles 

Les tubes optiques flexibles sont pliables et conviennent aux applications dans lesquelles la lumière doit traverser divers obstacles entre la DEL et le panneau avant. Ces tubes sont insensibles aux interférences électromagnétiques et ne conduisent pas d'impulsions de décharge électrostatique. Vous pouvez les utiliser pour transporter la lumière dans des espaces étroits ou courbes sans perte d'énergie.

En fonction du type de montage

Il existe deux types de modèles de conduits de lumière en fonction du montage. Il s'agit des types suivants

Tubes d'éclairage flexibles montés sur carte/panneau

Tubes d'éclairage à monter sur panneau

Les conduits de lumière montés sur panneau sont installés directement sur le panneau avant ou l'interface utilisateur. Ces conduits lumineux guident généralement la lumière à partir d'une source interne, telle qu'une diode électroluminescente (DEL) sur un écran d'ordinateur. carte de circuit impriméLa fonction d'affichage de l'écran de l'appareil est activée sur la face avant de l'appareil, qui est l'écran externe. 

Tubes d'éclairage pour montage en tableau 

Les tubes de lumière pour montage sur carte sont conçus pour être montés directement sur une carte de circuit imprimé. Comment cela se fait-il ? Eh bien, à l'endroit où la DEL est fixée au circuit imprimé, le tube optique peut être fixé au circuit imprimé. Ce type de tube optique est particulièrement adapté aux applications où l'espace est restreint, comme dans le cas d'appareils électroniques très encombrés.

Types de matériaux utilisés dans un tube d'éclairage

Voici les différents types de matériaux utilisés dans la conception d'un conduit de lumière :

Le polycarbonate appartient au groupe des thermoplastiques et contient des groupes carbonates dans sa structure, d'où son nom de polycarbonate. Il s'agit d'un matériau couramment utilisé pour les conduits de lumière, et ce à juste titre. Ce matériau est très transparent, avec un indice de réfraction de 1,59. Il est également inflammable, flexible et très résistant aux chocs, ce qui lui permet de répondre à des applications exigeantes.

L'acrylique est un autre matériau que vous pouvez utiliser pour la conception de vos tuyaux d'éclairage. Avec un indice de réfraction de 1,49, ce matériau présente une excellente clarté optique, permettant une transmission claire de la lumière. L'efficacité de transmission de la lumière de l'acrylique est de 92%. L'acrylique a des propriétés de vieillissement élevées et est inflammable à des températures élevées, telles que 450° C.

Éléments à prendre en compte pour la conception d'un conduit de lumière

Si vous êtes prêt à créer le design de votre tuyau d'éclairage, il y a plusieurs éléments à prendre en compte. Ces éléments sont les suivants :

Position de la source lumineuse 

La position de la source lumineuse est fondamentale pour la conception d'un conduit de lumière. Par conséquent, la DEL doit être alignée avec précision sur le point d'entrée du conduit de lumière afin de maximiser la capture et la transmission de la lumière. Tout défaut d'alignement peut entraîner une perte de lumière importante et être moins efficace. En outre, la source lumineuse ou la source LED doit être proche de la source émettrice pour garantir une meilleure efficacité de transmission.

Exigences en matière d'intensité lumineuse

Un autre élément important à prendre en compte est l'intensité lumineuse requise pour la conception du conduit de lumière. Pour cela, vous devez accorder une attention particulière à la longueur du tube et à la complexité du trajet. Les trajets plus longs avec de nombreux virages et courbes nécessitent des sources lumineuses intenses pour maintenir un éclairage adéquat à la sortie. Veillez également à ce que le matériau choisi soit d'une grande clarté optique, comme le polycarbonate.

La meilleure pipe à lumière disponible !

Il existe de nombreux modèles de tuyaux d'éclairage. Voici cependant la meilleure option pour votre application :

Langir Light Pipes

Langir Light Pipes sont conçus avec des fibres optiques de haute qualité ou du silicone transparent, ce qui les rend durables et efficaces pour minimiser la perte de lumière. Ils sont polyvalents et peuvent être personnalisés pour répondre à des besoins spécifiques grâce à des options comprenant des configurations de montage en surface ou de trous traversants, des conceptions étanches à l'humidité, ainsi que des options de capuchon de lentille. 

L'installation de ces tuyaux est un jeu d'enfant, car ils peuvent être pliés et tordus pour s'adapter aux endroits encombrés. Ils améliorent la luminosité des LED montées sur circuit imprimé, fournissant une indication claire ou un retour d'information de l'utilisateur sur le panneau avant. Ce qui distingue vraiment ces tubes lumineux Langir, c'est qu'ils sont dotés de systèmes de fibre optique gainés qui peuvent être montés directement sur des circuits imprimés, assurant une transmission fluide de la lumière sur de longues distances.

Tuyaux d'éclairage flexibles

Caractéristiques principales

  • Fabriqué à partir de fibres optiques durables ou de silicone transparent.
  • Les systèmes de fibres optiques gainées sont adaptés à une transmission efficace de la lumière et aux LED SMD et à trous traversants.
  • Améliore la visibilité des LED montées sur le circuit imprimé pour une indication claire du panneau avant.

Avantages d'un tuyau d'éclairage

Examinons maintenant les nombreux avantages que vous pouvez tirer d'une conception légère des tuyaux :

Tout d'abord, les tubes de lumière offrent un haut niveau de personnalisation, ce qui permet de les adapter à des exigences de conception spécifiques. Ils sont disponibles dans différentes formes et peuvent être conçus avec différentes configurations d'extrémités et de capuchons de lentilles. Cette flexibilité vous permet de concevoir des conduits de lumière qui s'intègrent facilement dans des espaces petits ou complexes.

L'un des principaux avantages des conduits de lumière est qu'ils minimisent les fuites de lumière. La lumière est correctement canalisée de la source à l'endroit souhaité, ce qui garantit que la majorité de la lumière émise est utilisée efficacement. Cela permet de réduire les pertes de lumière indésirables et d'améliorer la luminosité et la clarté globales de l'image.

L'avantage le plus important de la conception d'un conduit de lumière est sa facilité d'installation. Vous n'avez pas besoin de l'expertise d'un professionnel pour l'installer. Au lieu de cela, vous pouvez facilement les installer en connectant un raccord à pression ou un raccord à pression avec un tuyau à raccord à pression.

Les technologies traditionnelles de transmission de la lumière, comme la fibre optique, sont assez coûteuses. En revanche, les tubes de lumière sont fabriqués en polycarbonate et en acrylique, qui sont rentables. En outre, les conduits de lumière sont plus durables que les autres solutions, ce qui réduit les coûts d'entretien et de remplacement et, en fin de compte, vous rend service à long terme.

Applications d'un tube à lumière

Les tuyaux légers sont utilisés dans diverses applications, dont certaines sont présentées ci-dessous :

Dans les appareils électroniques tels que les imprimantes, les smartphones et les appareils photo, les conduits lumineux sont utilisés pour transmettre la lumière des diodes électroluminescentes aux indicateurs, boutons ou écrans externes. Ils assurent une visibilité claire de l'état, améliorant ainsi l'expérience globale de l'utilisateur.

Dans le domaine de l'automobile, on trouve des conduits de lumière dans les applications d'éclairage extérieur et intérieur. Par exemple, ils peuvent guider la lumière des DEL vers les indicateurs du tableau de bord et l'éclairage d'ambiance intérieur. En outre, ils peuvent également être utilisés dans les feux arrière, les feux de freinage et les clignotants, améliorant ainsi la visibilité et l'esthétique générales.

Les tubes optiques jouent également un rôle crucial dans les équipements de communication tels que les routeurs, les commutateurs et les modems. Ils envoient des signaux lumineux des composants internes vers l'extérieur de l'appareil afin que les utilisateurs puissent mieux contrôler le fonctionnement de l'équipement.

Les conduits de lumière sont essentiels dans les dispositifs médicaux, car ils servent à diverses fins, notamment les voyants lumineux, le rétroéclairage de l'écran et l'éclairage diagnostique. Ils garantissent le bon fonctionnement des appareils médicaux, qui peuvent ainsi sauver la vie de nombreuses personnes.

Les dispositifs de contrôle industriels tels que les machines, les panneaux d'équipement et les panneaux de contrôle sont également dotés de tubes lumineux. Ils permettent de visualiser clairement l'état de l'équipement, qu'il soit en marche ou à l'arrêt. En outre, ils offrent une meilleure visibilité pour que les travailleurs puissent effectuer des opérations sans erreur.

Dans les systèmes de contrôle de sécurité tels que les panneaux de contrôle d'accès, les caméras de surveillance et les systèmes d'alarme, les tubes lumineux sont utilisés pour indiquer l'état ou envoyer des alertes. Le personnel de sécurité peut s'appuyer sur ces informations pour prendre des mesures en cas d'anomalie ou de violation de la sécurité.

Tuyau d'éclairage et diffuseur de lumière

De nombreuses personnes confondent souvent le terme de conduit de lumière avec celui de diffuseur de lumière, alors qu'il s'agit de deux choses différentes. Un conduit de lumière est utilisé pour transmettre la lumière d'une source LED à un endroit spécifique avec un minimum de perte. En revanche, le diffuseur de lumière disperse ou diffuse la lumière de manière uniforme sur une surface ou une pointe.

Il fonctionne en brisant et en dispersant les rayons lumineux, créant ainsi une illumination douce sans rayons ni ombres. Ils peuvent être placés directement sur une LED ou à une certaine distance et leur but ultime est de diffuser la lumière sur une grande surface.

Tuyaux d'éclairage flexibles

FAQ

Le tube optique est-il utilisé en endoscopie ?

Oui, les tubes lumineux sont utilisés en endoscopie pour transilluminer le sac lacrymal par voie endonasale. Ils peuvent être insérés dans l'endoscope pour transmettre la lumière d'une source externe à la zone examinée. Cela permet aux médecins d'avoir une vision claire des organes internes et de prendre des décisions précises concernant la santé du patient.

Quel est le rayon de courbure d'un tube de lumière ?

Le rayon de courbure d'un conduit de lumière, en particulier d'un conduit de lumière flexible, est généralement égal à 10 fois le diamètre extérieur du conduit de lumière. Cela garantit qu'une courbure excessive n'entraîne pas de perte ou de distorsion de la lumière, préservant ainsi la qualité de l'éclairage.

Quelle est l'efficacité d'un conduit de lumière ?

Les tubes de lumière sont très efficaces, avec des pourcentages d'efficacité allant de 80 à 90 %, en fonction de la conception. Cela signifie qu'ils peuvent être utilisés pour des applications nécessitant un éclairage clair, comme les panneaux de contrôle et les écrans de sécurité.

Quelle est la différence entre un tube de lumière et une fibre optique ?

Les tubes optiques et les fibres optiques ont tous deux la même fonction : transmettre la lumière. Toutefois, les tubes optiques conviennent lorsque le budget est limité et que l'on souhaite envoyer des signaux lumineux sur une courte distance. En revanche, les fibres optiques sont assez coûteuses mais trouvent des applications dans des scénarios où la transmission de lumière sur de longues distances est nécessaire, comme les systèmes de télécommunication.

Conclusion

Lors de la conception de votre conduit de lumière, il est essentiel de s'assurer que le matériau utilisé est durable et suffisamment clair pour permettre une réflexion correcte. En outre, vous devez placer la LED ou la source lumineuse au point d'entrée du tuyau pour bénéficier d'une luminosité et d'un éclairage maximums. Il existe de nombreuses options de tuyaux d'éclairage sur le marché, mais si vous n'arrivez pas à prendre une décision, nous vous conseillons d'opter pour l'un d'entre eux, Langir est votre guichet unique. Nous proposons des tubes d'éclairage de haute qualité, à indice de protection IP, flexibles et abordables. 

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