La visibilité de l'affichage est un paramètre de conception essentiel pour les équipements industriels. Les opérateurs s'appuient sur des interfaces graphiques pour surveiller l'état du système, ajuster les paramètres et répondre aux alarmes. Si l'affichage n'est pas clairement lisible dans l'environnement de travail, la facilité d'utilisation et l'efficacité opérationnelle peuvent en être affectées.
Les systèmes industriels fonctionnent dans des conditions d'éclairage très variées. Les équipements peuvent être installés dans des environnements industriels intérieurs avec un fort éclairage aérien, dans des infrastructures extérieures exposées à la lumière directe du soleil, ou dans des lieux semi-extérieurs tels que les terminaux de transport et les kiosques publics.
Pour les ingénieurs qui conçoivent des IHM et des interfaces de contrôle embarquées, le choix de l'interface de contrôle appropriée est essentiel. affichage industriel luminosité est une étape importante dans la spécification de l'écran. Une luminosité insuffisante réduit la lisibilité, tandis qu'une luminosité excessive augmente la consommation d'énergie, la charge thermique et le coût du système.
La luminosité seule ne détermine pas la visibilité de l'écran. Le rapport de contraste, le collage optique, les traitements de surface et la conception du boîtier sont autant d'éléments qui influencent les performances d'un écran dans des conditions de déploiement réelles.
Les ingénieurs qui évaluent les architectures d'affichage peuvent trouver un contexte supplémentaire dans l'article de la Commission européenne. affichage industriel vue d'ensemble de l'ingénierie disponible dans le guide des moniteurs d'affichage industriels pour les équipements industriels.
La luminosité d'un écran industriel fait référence à la luminance d'un panneau d'affichage, mesurée en nits (cd/m²). Une luminosité plus élevée améliore la lisibilité de l'écran dans les environnements à forte lumière ambiante tels que les sols des usines, les équipements extérieurs, les kiosques et les stations de recharge pour VE.
Les systèmes industriels utilisent généralement des écrans entre 500 et 1500+ nits, selon les conditions d'éclairage de l'environnement.
Les plages de luminosité typiques utilisées dans les systèmes industriels sont les suivantes :
| Luminosité | Environnement typique |
|---|---|
| 250-350 nits | Bureau ou salle de contrôle intérieure |
| 400-700 nits | Équipements industriels intérieurs |
| 800-1000 nits | Éclairage d'usine lumineux ou installations semi-extérieures |
| 1000-1500+ nits | Environnements extérieurs ensoleillés |
De nombreuses interfaces industrielles mises en œuvre par l'intermédiaire de solutions d'écrans tactiles industriels utilisent des niveaux de luminosité supérieurs à ceux des écrans grand public pour maintenir la lisibilité dans des environnements exigeants.
Les exigences en matière de luminosité sont principalement déterminées par la conditions d'éclairage ambiant dans l'environnement d'installation.
La lumière ambiante est généralement mesurée en lux, tandis que la luminosité de l'écran est mesurée en nits. Lorsque la lumière ambiante augmente, l'écran doit produire une luminance plus élevée pour maintenir un contraste acceptable.
Le tableau ci-dessous résume les directives techniques courantes utilisées lors de la sélection de l'écran.
| Environnement | Lumière ambiante typique | Luminosité recommandée de l'écran |
|---|---|---|
| Salle de contrôle intérieure | 300-500 lux | 300-500 nits |
| Plancher de l'usine | 500-1000 lux | 500-800 nits |
| Équipement semi-extérieur | 1000-5000 lux | 800-1000 nits |
| Soleil extérieur | 10 000+ lux | 1000-1500+ nits |
Dans les installations extérieures, la lumière du soleil peut réduire de manière significative le contraste perçu de l'écran. C'est la raison pour laquelle, écrans lisibles en plein soleil combinent généralement une grande luminosité avec un collage optique et un verre antireflet.
Dans les environnements extérieurs, la visibilité des écrans est fortement influencée par la lumière directe du soleil et les reflets sur la surface de l'écran. Même les panneaux à haute luminosité peuvent devenir difficiles à lire si le contrôle des reflets n'est pas correctement assuré.
A écran industriel lisible en plein soleil combine généralement plusieurs éléments de conception :
Ces technologies réduisent l'éblouissement et améliorent le contraste perçu sous un éclairage ambiant intense.
Les écrans lisibles à la lumière du soleil sont couramment utilisés dans :
Lors de la conception des interfaces des équipements extérieurs, la luminosité et le contrôle des reflets doivent être évalués ensemble plutôt qu'indépendamment.
Plusieurs technologies matérielles et optiques déterminent l'efficacité d'un écran industriel dans des environnements à forte luminosité.
La plupart des panneaux LCD industriels reposent sur des systèmes de rétroéclairage à LED. Pour augmenter la luminosité, il faut généralement augmenter la puissance lumineuse de la matrice de LED.
Les conceptions à haute luminosité peuvent inclure
Une distribution uniforme de la lumière est nécessaire pour éviter une variation visible de la luminosité sur l'écran.
Le collage optique améliore la visibilité en éliminant l'espace d'air entre l'écran LCD et la vitre de protection ou le capteur tactile.
Une couche adhésive transparente relie les composants de l'écran entre eux, réduisant ainsi les réflexions internes.
Les avantages comprennent
Le collage optique est couramment utilisé dans les écrans industriels extérieurs et les équipements de transport.
Les réflexions extérieures peuvent réduire considérablement la luminosité effective.
Les écrans industriels intègrent souvent des traitements de surface destinés à contrôler les reflets :
Ces traitements réduisent l'éblouissement dû à la lumière du soleil et aux éclairages aériens puissants.
De nombreuses IHM industrielles utilisent capacitif projeté (PCAP) technologie tactile.
L'intégration d'un capteur tactile introduit des couches supplémentaires dans la pile d'écrans. L'épaisseur du verre, les matériaux du capteur et les adhésifs influencent tous les caractéristiques de transmission et de réflexion de la lumière.
Ingénieurs chargés de la conception solutions d'écrans tactiles industriels doit trouver un équilibre entre la durabilité du toucher et les performances optiques.
Le choix de la luminosité de l'écran nécessite l'évaluation de plusieurs facteurs au niveau du système.
L'environnement d'installation est le facteur le plus important.
Voici quelques exemples typiques :
Les écrans installés à l'extérieur requièrent généralement des niveaux de luminosité supérieurs à 1000 nits combinée à des techniques de conception lisibles à la lumière du soleil.
Une luminosité plus élevée nécessite une puissance de rétroéclairage plus importante, ce qui génère de la chaleur supplémentaire.
Une température excessive peut accélérer la dégradation des LED et réduire la durée de vie de l'écran.
Les présentoirs industriels intègrent généralement :
La gestion thermique est particulièrement importante dans les enceintes extérieures étanches.
La consommation électrique du rétroéclairage augmente avec la luminosité.
Pour les systèmes dont la disponibilité en énergie est limitée - tels que les infrastructures solaires ou les appareils alimentés par batterie - la luminosité doit être mise en balance avec les contraintes énergétiques.
Un contrôle adaptatif de la luminosité à l'aide de capteurs de lumière ambiante est parfois mis en œuvre.
Les équipements industriels peuvent fonctionner en continu pendant de nombreuses années.
Les rétroéclairages LED perdent progressivement de leur luminosité au fil du temps. Les ingénieurs spécifient souvent des écrans avec une luminosité initiale plus élevée pour compenser la dégradation à long terme.
Ecrans tactiles industriels robustes conçus pour les environnements industriels comprennent généralement des systèmes de rétroéclairage par LED à longue durée de vie.
Les écrans industriels sont rarement des composants autonomes. Ils sont généralement intégrés à des plates-formes informatiques embarquées ou à des systèmes électroniques de commande.
Dans de nombreux systèmes, les écrans sont connectés à systèmes IHM basés sur un PC, permettant un contrôle logiciel de la luminosité, de la gestion de l'énergie et de la synchronisation de l'affichage.
Pour la conception d'équipements spécialisés, des ensembles d'affichage peuvent également être conçus par l'intermédiaire de solutions tactiles OEM personnalisées pour s'adapter à la géométrie de l'enceinte et aux exigences d'étanchéité.
Les exigences en matière de luminosité des écrans industriels varient en fonction des conditions de déploiement.
Systèmes de recharge pour VE sont généralement installés à l'extérieur et doivent rester lisibles sous la lumière directe du soleil. Ces systèmes utilisent souvent des écrans entre 1000 et 1500 nits, combinée à un collage optique et à un verre antireflet.
Équipement de fabrication Les interfaces sont généralement installées à l'intérieur, mais peuvent fonctionner sous un fort éclairage d'usine.
Les niveaux de luminosité de 500-800 nits sont couramment utilisés pour ces IHM.
Kiosques en libre-service dans les centres de transport ou les infrastructures publiques doivent fonctionner dans des conditions d'éclairage variables tout en supportant des interfaces tactiles durables.
Les engins de chantier tels que les excavateurs et les chargeurs fonctionnent souvent en plein soleil. Les écrans utilisés dans ces environnements nécessitent généralement 1000+ nits de luminosité combinées à des interfaces tactiles robustes.
Équipements marins fonctionne sous l'effet des fortes réflexions de la lumière du soleil sur les surfaces d'eau. Les écrans marins s'appuient donc sur haute luminosité, collage optique et revêtements antireflets afin de préserver la lisibilité.
Les écrans à plus forte luminosité conviennent lorsque l'équipement fonctionne dans des environnements où la lumière ambiante est importante.
Les situations typiques sont les suivantes :
Dans ces environnements, les améliorations de la luminosité combinées au contrôle des reflets améliorent considérablement la convivialité.
La luminosité des écrans industriels est un facteur clé pour déterminer la facilité d'utilisation des interfaces des équipements. Cependant, la luminosité seule ne garantit pas la lisibilité.
Pour concevoir un écran industriel efficace, il faut équilibrer la luminosité avec la conception de la pile optique, le contrôle des reflets, les performances en matière de contraste et les conditions environnementales.
En évaluant la luminosité dans le cadre de l'architecture globale de l'IHM industrielle, les ingénieurs peuvent concevoir des systèmes d'affichage qui restent lisibles et fiables pendant toute la durée de vie de l'équipement.
Les équipements d'extérieur nécessitent généralement des affichages entre 1000 et 1500+ nits, combinée à un collage optique et à des surfaces antireflets.
Non. La lisibilité de l'affichage dépend également du rapport de contraste, du contrôle de la réflexion et de la conception de la pile optique.
Un écran lisible en plein soleil fournit généralement 1000 nits ou plus de luminosité combinée à un collage optique et à un verre antireflet.
Une luminosité plus élevée augmente la charge du rétroéclairage des LED, ce qui peut accélérer la dégradation de la luminosité au fil du temps.
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