LIGHTING 6 - SETTEMBRE 2014
XI
OTTICHE SSL
un quantitativominimo per l’ordine. Le
possibilità offerta dalla stampa 3D delle
ottiche sono inoltre molto ampie e le
singole gocce possono essere gestite con
molta accuratezza anche dal punto di
vista della forma, per esempio piccolissi-
mi primi oppure lenti, che permettono
a loro volta di realizzare strutture com-
plesse molto articolate. Questo significa
anche poter realizzare rapidamente e
con molta precisione ottiche per appli-
cazioni particolari, come per esempio per l’illuminazione di
aree speciali nei musei, oppure per l’illuminazione stradale
tenendo conto delle necessità di un ridotto inquinamento lu-
minoso. Altre tecnologie si stanno invece evolvendo per sem-
plificare l’uso del colore. La realizzazione di ottiche colorate,
infatti è più complessa di quella delle ottiche tradizionali se
si vogliono conservare elevate prestazioni in termini di flusso
luminoso. Questo implica la necessità di ricorrere ad attrezza-
ture specifiche per il coating di lenti e riflettori inmodo da as-
sicurare una elevata luminosità e uniformità di illuminazione.
La produzione di sistemi ottici SSLpuò essere semplificata an-
che integrando diversi elementi. Per esempio recentemente
Alanod
ha presentatoun sistema che permette di semplificare
notevolmente la produzione combinando un foglio rifletten-
te con i path conduttivi, in modo da permettere di montare i
moduli LED su fogli riflettori pre-assemblati.
La progettazione
I cambiamenti nello sviluppo dei LED hanno comportato un
sensibile aumento anche nella complessità delle lenti, passan-
do, per esempio, da quelle TIR a quelle freeform a seconda
del modello. Le ottiche freeform, del resto, permettono a
una lente di eseguire un lavoro molto più complesso rispet-
to ad altre soluzioni. I progettisti del settore lighting hanno
comunque dovuto apprendere nuove tecniche per control-
lare la luce delle fonti SSL. Bisogna considerare, infatti che
se il fascio di luce proveniente da un LED dotato soltanto di
un’ottica primaria può essere considerato abbastanza ampio,
circa 80-90°, se lo si confronta con quello prodotto da una tra-
dizionale lampadina diventa invece decisamente direzionale
e quindi occorre provvedere di conse-
guenza. L’ampiezza del fascio di luce
di un LED con la sola ottica primaria
spesso non è sufficiente per la maggior
parte dei sistemi il cui piano di illumi-
nazione è più lontano di mezzo metro.
A questo punto entrano in gioco le ot-
tiche secondarie e quelle terziarie, che
possono migliorare l’uniformità spazia-
le, la forma del fascio di luce e migliora-
re il colore. Le ottiche terziarie, quindi,
sono spessouna necessità per poter avere le corrette prestazio-
ni da un lampada e il loro impiego può essere giustificato, dal
punto di vista dei costi, nei nuovi prodotti SSL. A rendere più
complesso il lavoro dei progettisti, va considerato, inoltre, che
esistono diversi approcci alle ottiche terziarie per rispondere
in modo più adeguato alle esigenze delle varie applicazioni.
Per esempio, ci sono differenze sensibili nei meccanismi di
diffusione della luce a seconda delle prestazioni richieste. Le
ottiche terziarie ad alta efficienza combinano solitamente tec-
niche di rifrazione e diffrazione inmodo che la diffusione del-
la luce esercitata dalla superficie del substrato utilizzato possa
essere particolarmente efficiente, fino al 92%.
Questa complessità, in generale, si traduce anche nella neces-
sità di una fase di progettazione più articolata rispetto ai tra-
dizionali sistemi di illuminazione e al ricorso a tecnologie di
progettazione avanzate. Per esempio, fra i tool utilizzati ci sono
i software di simulazione di illuminazione, come per esempio
LightTools di
Synopsys
che permette di analizzare e progetta-
re prodotti tramite la prototipazione virtuale, utilizzando tec-
nologie che consentono la simulazione e l’ottimizzazione di
prodotti per l’illuminazione. Analogamente programmi come
TraceProdi
LambdaResearch
ediversi tool di
Optis
permetto-
no di semplificare la progettazione di ottiche complesse simu-
lando e descrivendo il comportamento della luce nelle ottiche
e nei riflettori.
Fig. 3 – Fra i diversi tool software disponibili per
sempliÀcare la fase di progettazione delle ottiche
per SSL ci sono i LightTools di Synopsys
Fig. 1 – Il silicone sta diventando un materiale
molto interessante per alcune applicazioni di
lighting come per esempio quelle di illuminazione
stradale proposte da Kathod
Fig. 2 – Anche il policarbonato è
ampiamente usato per le ottiche,
come nel caso di queste Kathod per
LED COB
