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Contrôle lumineux grâce à des microstructures optiques

Depuis 2016, DBM Reflex travaille sur le développement de microstructures optiques.

Le but est de contrôler la diffusion de la lumière avec des optiques conçu à une échelle microscopique en comparaison aux optiques traditionnelles. On parle ici en anglais de ‘’light shaping diffuser’’ qu’on pourrait traduire par des diffuseurs offrant une émission lumineuse contrôlée. On l’oppose ainsi à une diffusion lumineuse non contrôlée produite par des microstructures de formes aléatoires inhérentes à leur procédé de fabrication. On retrouve dans ces diffusions de type non contrôlées des procédés de type abrasion chimique ou laser.

Qu'est-ce que TEXILIT ™?

Structures optiques pseudo-aléatoires.

Elles sont générées par un algorithme, qui prend en compte la performance optique, la manufacturabilité et la moulabilité.

Qu'est-ce que Texilit ?

Une diffusion lumineuse homogène

Cette technologie existe depuis plusieurs années et est utilisée dans des écrans ou affichages divers, dans des produits d’éclairage linéaires des plafonniers avec apparence uniforme, des applications avec une source laser.

Elle permet entre autre d’homogénéiser ou uniformiser une diffusion lumineuse en limitant les pertes.

Elle permet aussi d’obtenir des distributions angulaires précises telle des cercles, des ellipses voir même des lignes droites et cela à partir d’une source d’émission lumineuse de type Lambertienne qui est typique des DELs. Les produits communément disponibles sur le marché se présentent sous la forme de films polymères de quelques dizaines de microns d’épaisseur et que l’on découpe selon la forme souhaitée pour être ensuite assemblés dans le produit final. Il s’agit donc d’une composante optique additionnelle dans un produit à forte valeur ajoutée.

Il existe seulement une poignée de compagnies sur le marché qui offre ce type de film. Il s’agit d’un produit de niche.

Comment fonctionne TEXILIT ™ ?

La texture TEXTILIT ™ est calculée pour diffuser la lumière selon un angle de faisceau spécifique.

Notre texture homogénéise la lumière, élimine les points chauds tout en assurant une transmission à haut rendement.

laser-Fr

Les inconvénients de la technologie ‘’light shaping diffuser’’ avec film

Cette technologie très intéressante, d’un point de vue fonctionnelle, présente néanmoins des défauts pour une diffusion à plus grande échelle, notamment pour l’industrie automobile et d’autres industries de masse à savoir :

  • Son coût global entre le film lui même et son intégration mécanique dans le système d’éclairage
  • Des pertes optiques accrues car on rajoute une interface qui génère au minimum 8% de perte
  • Une limitation dans la forme puisque on peut seulement utiliser des films
  • Pas ou difficilement simulable optiquement par les clients qui souhaiterait en évaluer la performance ou son apparence

Sans et avec TEXILIT ™

with and without Textilit
Ratio de 1 : 1 entre distance entre LEDs et distance entre LEDS et la lentille.

Améliorer la technologie des films diffusant pour l’éclairage automobile

DBM étant fortement impliqué auprès des OEM (Original Equipment Manufacturer) automobile au niveau de développement de technologie optique, nous avons lancé en 2016 un programme de recherche afin de voir comment améliorer certains aspects de cette technologie.

Le critère numéro 1 étant de pouvoir intégrer cette technologie directement dans une pièce moulée.

Plusieurs raisons : simplifier l’assemblage, réduire les coûts et proposer des formes autre que plates qui conviennent mieux aux souhait des stylistes.

La microstructure Texilit ™

En réunissant une équipe multidisciplinaire qui regroupe les départements optiques, d’usinage , de placage, de métrologie et de longues heures de recherche et essais, nous sommes parvenus à développer une technologie dénommée Texilit™ qui nous permet de proposer des pièces optiques moulées via un procédé d’injection plastique haute pression intégrant directement ces microstructures controlées.

On pourrait ainsi définir la technologie Texilit™ comme une succession de structures optiques pseudo-aléatoires.Elle sont générées par un algorithme, qui prend en compte la performance optique, la manufacturabilité et la moulabilité.

Le OLED abordable

Taillamp du kia sportage 2017

  1. Panneaux assemblés de LED individuels avec lentilles moulées diffusantes
  2. Boîtier de réflecteur blanc
  3. Premier filtre diffusant avec micro optiques et flûtes
  4. Second filtre diffusant avec Fresnels et texture

Grace à cette technologie on peut donc désormais proposer une alternative aux solutions techniques  existantes en comblant certains de leur défaut.

On peut offrir des éclairages uniformes comparables à une technologie excessivement coûteuse telle que le OLED déjà présent sur certaines lampes de véhicules haut de gamme, mais avec des coûts de revient bien plus bas en termes de fabrication et composantes.

On peut ainsi inclure dans une lentille moulée de faible épaisseur une fonction optique qui actuellement nécessite jusqu’à 4 composantes optiques pour obtenir un résultat similaire en terme d’apparence.

La multiplication de ces composantes affecte aussi forcement l’efficacité du système par l’accroissement des surfaces traversées (voir taillamp du kia sportage 2017) .

Aussi il est possible pour nos clients de simuler optiquement les microstructures à l’aide de fichier BSDF et valider les résultats photométriques futurs.

DBM a commencé à intégrer cette technologie dans certains produits d’éclairage général et des développements d’outillage sont en cours pour des véhicules prévus de sortir en 2021.

Si vous souhaitez savoir comment bénéficier de cette technologie, contactez nous via notre formulaire en ligne

Il nous fera plaisir de vous fournir des estimés de prix et étudier la meilleure façon d’intégrer notre technologie Texilit™ sur vos futurs produits d’éclairage.

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