بعد عقود من التطور التكنولوجي، تحسّنت كفاءة إضاءة مصابيح LED بشكل كبير. وبفضل أحاديتها اللونية الممتازة وطيفها الضيق، يمكنها إصدار ضوء مرئي ملون مباشرةً دون ترشيح. كما تتميز بسطوعها العالي، واستهلاكها المنخفض للطاقة، وعمرها الطويل، وسرعة تشغيلها، وغيرها من المزايا. ويمكن صيانتها لسنوات عديدة، مما يقلل تكاليف الصيانة بشكل كبير. ومع انتشار مصابيح LED عالية السطوع بألوان الأحمر والأصفر والأخضر وغيرها، حلت مصابيح LED تدريجيًا محل المصابيح المتوهجة التقليدية في إشارات المرور.
في الوقت الحالي، لا تقتصر استخدامات مصابيح LED عالية الطاقة على المنتجات ذات القيمة المضافة العالية، مثل إضاءة السيارات، ووحدات الإضاءة، وإضاءة شاشات LCD الخلفية، ومصابيح الشوارع LED، بل تُدرّ أرباحًا طائلة. ومع ذلك، ومع ظهور استبدال إشارات المرور التقليدية القديمة وإشارات LED غير المتطورة في السنوات الأخيرة، انتشرت إشارات المرور LED ثلاثية الألوان الجديدة على نطاق واسع. في الواقع، يُعدّ سعر مجموعة كاملة من إشارات المرور LED عالية الجودة وذات الوظائف المتكاملة باهظًا. ولكن نظرًا لأهمية إشارات المرور في حركة المرور الحضرية، يتطلب الأمر تحديث عدد كبير منها سنويًا، مما يُسهم في ازدهار السوق. وفي نهاية المطاف، تُحفّز الأرباح المرتفعة نمو شركات إنتاج وتصميم مصابيح LED، وتُسهم بدورها في دعم صناعة LED ككل.
تشمل منتجات LED المستخدمة في مجال النقل بشكل أساسي إشارات المرور الحمراء والخضراء والصفراء، وشاشات العرض الرقمية للتوقيت، وإشارات الأسهم، وغيرها. يتطلب هذا المنتج إضاءة محيطة عالية الكثافة خلال النهار، ويجب تقليل سطوعها ليلاً لتجنب الإبهار. يتكون مصدر الضوء في مصباح إشارة المرور LED من عدة مصابيح LED. عند تصميم مصدر الضوء المطلوب، يجب مراعاة نقاط التركيز المتعددة، وهناك متطلبات محددة لتركيب مصابيح LED. إذا كان التركيب غير متناسق، فسيؤثر ذلك على تجانس الإضاءة. لذلك، يجب مراعاة كيفية تجنب هذا العيب في التصميم. إذا كان التصميم البصري بسيطًا للغاية، فإن توزيع الضوء في مصباح الإشارة يعتمد بشكل أساسي على زاوية رؤية مصباح LED نفسه، وبالتالي تكون متطلبات توزيع الضوء وتركيب مصباح LED نفسه أكثر صرامة، وإلا ستكون هذه الظاهرة واضحة جدًا.
تختلف إشارات المرور بتقنية LED عن إشارات المرور الأخرى (مثل مصابيح السيارات الأمامية) في توزيع الضوء، على الرغم من وجود متطلبات مماثلة لتوزيع شدة الإضاءة. وتُعدّ متطلبات مصابيح السيارات الأمامية فيما يتعلق بخط قطع الضوء أكثر صرامة. ففي حين يُمكن للمصمم، دون النظر إلى مكان انبعاث الضوء، تصميم منطقة توزيع الضوء للعدسة على شكل مناطق فرعية ومجموعات فرعية، طالما تم تخصيص كمية كافية من الضوء للمكان المناسب في تصميم مصابيح السيارات الأمامية. إلا أن مصباح إشارة المرور يحتاج أيضًا إلى مراعاة تجانس تأثير الضوء على كامل سطح انبعاث الضوء. يجب أن يفي بمتطلبات وضوح نمط الإشارة وتجانس التأثير البصري عند النظر إلى سطح انبعاث الضوء من أي منطقة عمل يستخدمها مصباح الإشارة. وعلى الرغم من أن مصابيح الإشارة ذات مصدر الضوء المتوهج ومصابيح الهالوجين والتنغستن تتميز بانبعاث ضوء مستقر ومتجانس، إلا أنها تعاني من عيوب مثل استهلاك الطاقة العالي، وقصر عمرها الافتراضي، وسهولة ظهور إشارات وهمية، وهشاشة رقائق الألوان. إذا تمكنا من تقليل ظاهرة الضوء الميت في مصابيح LED وتقليل توهين الضوء، فإن استخدام مصابيح LED عالية السطوع ومنخفضة استهلاك الطاقة في مصابيح الإشارة سيؤدي بالتأكيد إلى تغييرات ثورية في منتجات مصابيح الإشارة.
تاريخ النشر: 15 يوليو 2022
