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Quel est le meilleur choix pour une application de lampe ou luminaire avec une source de type DEL : optique standard ou optique faite sur mesure?

Les concepteurs de luminaires peuvent se poser la question suivante : est-il pertinent de recourir à une optique conçue sur mesure plutôt qu’à une optique standard qui remplirait pleinement sa fonction?  Pour y répondre,  il y a plusieurs paramètres à prendre en considération. Est-ce que :

  • Une optique standard répond à votre besoin en terme de distribution lumineuse?
  • La performance et l’efficacité de cette optique vous satisfont?
  • Les dimensions de cette optique s’intègrent facilement à votre produit?
  • La méthode d’assemblage de cette optique standard vous convient en terme de facilité et de coût?
  • Le coût d’achat en fonction de vos volumes est acceptable à long terme?

Vous répondez oui à toutes ces questions? Une optique standard est probablement la solution évidente à votre besoin!

En revanche, si vous répondez non à seulement l’une de ces questions, il peut être judicieux d’opter pour une optique faite sur mesure.

Distribution lumineuse

La distribution lumineuse est la fonction première de votre lampe. Il est facile de trouver des optiques standards qui procurent des faisceaux circulaires ou linéaires, selon différents angles et tailles. Or, si vous avez besoin d’un faisceau de type asymétrique ou devant rencontrer une norme spécifique, il devient plus difficile de trouver une optique standard adaptée.

Distribution lumineuse

Exemple d’applications à DEL qui nécessitent un type de faisceau asymétrique :

  • Éclairages de rue
  • Éclairages de sécurité
  • Lampes de vélo
  • Éclairages de signalisation longue distance
  • Éclairages architecturaux
  • Éclairages médicaux
  • Guides de lumière
  • Éclairages avec faisceau variable
  • Éclairages publicitaires

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Lampe de vélo

Lampe de vélo

Lampe stroboscopique à LED de sécurité - Norme de sécurité ANSI

Lampe stroboscopique à LED de sécurité – Norme de sécurité ANSI

Lampe LED pour phare maritime

Lampe LED pour phare maritime

Luminaire d'ambiance LED

Luminaire d’ambience LED

Rétro-éclairage de lettres

Rétro-éclairage de lettres

Lampe médicale LED

Lampe médicale LED

Le rayset : un paramètre essentiel à considérer

Rayset

Chaque modèle à DEL propose une émission lumineuse qui lui est propre, rendant ainsi la recherche difficile. Le rayset est un paramètre qui décrit la façon dont chaque rayon sort de la source. Il agit spécifiquement pour chaque modèle à DEL, un peu à la manière des empreintes digitales. Par exemple, une optique fonctionnant très bien pour un certain modèle à DEL ne sera pas efficace ou occasionnera des pertes pour un autre modèle de taille et de puissance équivalentes. Cela peut donc limiter votre choix parmi la sélection des modèles à DEL du manufacturier, vous empêchant ainsi d’obtenir de meilleurs prix.

Autres raisons de considérer une optique sur mesure :

Votre produit possède des contraintes dimensionnelles, comme un espace limité? Vous recherchez une esthétique de faisceau ou d’optique particulière? Faites le choix d’une optique fabriquée sur mesure!

De cette manière, on peut adapter un design spécifique à la DEL que vous allez utiliser en maximisant l’efficacité et en donnant un aspect unique à votre produit. Quand on parle d’efficacité, on parle surtout du ratio de lumens émis par l’optique dans la zone du faisceau souhaitée par rapport à l’ensemble des lumens émis par la LED.  On peut trouver des écarts allant de 30 à 80% de pertes sur ce type de ratio, entre une optique faite sur mesure et une standard.  Un écart inacceptable pour un produit qui se voudrait performant. D’ou l’intérêt de réaliser une conception optique sur mesure.

Méthode d’assemblage

La méthode d’assemblage de l’optique a aussi son importance. Une optique faite sur mesure peut permettre de limiter le nombre de composantes en intégrant une partie mécanique de votre lampe, comme un joint par exemple. Elle peut aussi réduire un temps d’assemblage avec des clips judicieusement placés. Une solution sur mesure peut se traduire par des économies significatives, selon les volumes de production. Lors de la conception de l’optique, nous pouvons simuler l’influence de ces ajouts sur la photométrie, tout en les réduisant ou les supprimant au besoin.

Les coûts de développement et d’achats sont un paramètre essentiel à prendre en compte lors de l’investissement dans le développement d’un luminaire. De plus, les volumes de vente souhaités pour le luminaire sont l’élément premier à considérer.

Étude de cas

Imaginez 3 scénarios possibles :

  • Une solution 100 % standard avec une optique à 2 $/pièce
  • Un investissement de 10 000 $ dans un moule fabriqué pour vous et dont vous êtes propriétaire, à 1,50 $/pièce
  • Un investissement de 25 000 $ dans un moule et un design optiques à
    1 $/pièce (plus de cavités dans le moule et un design conçu pour réduire le prix à la pièce)

Le graphique ci-dessous permet de visualiser à partir de quelle quantité produite chacun des scénarios devient financièrement plus intéressant.

Coût d'une otique sur mesure par rapport aux quantités

Après 20 000 optiques produits, la deuxième solution devient plus abordable. Après 30 000 optiques, la troisième solution s’avère être la plus intéressante.

En conclusion :

Selon les caractéristiques de votre lampe à source DEL, une optique fabriquée sur mesure peut être très intéressante, voire essentielle à la performance de votre luminaire, dans un marché technologique concurrentiel. De plus, à partir d’un certain volume de ventes, une lentille custom vous permet de réduire le coût de revient de votre produit, comparativement à une optique standard.

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