IN LINEA CON L’EVOLUZIONE DEL MERCATO
La
crescente diffusione dell’impiego dei LED nel mondo dell’Illuminazione ha
generato la necessità di sviluppare ed
applicare un rigoroso controllo fotometrico. L’emissione di luce prodotta dal
LED non corrisponde mai ad un profilo di emissione corretto rispetto all’applicazione
finale. Per ottenere questo, è indispensabile l’uso di un’ottica secondaria che
è un vero e proprio convogliatore di energia luminosa emessa dal LED. La sua
funzione principale è proprio quella di convogliare quanti più raggi possibili
emessi dal LED nella direzione voluta o determinata dall’obiettivo posto
dall’applicazione finale. Il livello qualitativo dell’ottica inizia già con la
scelta dei polimeri plastici che la compongono:
è questo un elemento fondamentale nel processo di trasformazione che
deve tener conto non solo dei parametri ottici, ma anche delle caratteristiche
meccaniche e fisiche, per realizzare un prodotto che soddisfi pienamente i
requisiti di performance ed efficienza determinati dall’applicazione finale.
Le fasi
dell’engineering
I
ricercatori della società per la quale opera chi scrive - durante lo sviluppo e
la messa a punto di un progetto - dialogano e si confrontano costantemente con
le divisioni meccanica ed ottica dei costruttori di LED. Nel caso della
realizzazione di prodotti custom, lo stesso tipo di dialogo viene
contemporaneamente tenuto con i progettisti del cliente. Questo consente di poter disporre di tutte le informazioni
necessarie alla realizzazione di un sistema ottico della massima efficienza. I campioni
di LED, già testati e certificati dal produttore, vengono riprodotti nel computer per la simulazione.
Dal confronto fra i dati misurati sui campioni reali e quelli che risultano dalla
simulazione numerica, si possono introdurre le correzioni necessarie per
minimizzare od eliminare ogni errore e rispettare i vincoli di progetto. Ogni
tipo di LED richiede un particolare studio ottico, perché i fasci emessi sono
molto diversi da un LED all’altro. Pertanto,
ogni nuovo LED richiede lo sviluppo di una specifica lente. Una volta definite
le variabili - i parametri di curvatura, spessore, indice di rifrazione e
altri, che lo specifico software può modificare al fine di migliorare le
prestazioni del sistema - una funzione errore
- definita come la misura della qualità ottica - e i vincoli di progetto - i
valori limite che consentono di restringere il numero delle configurazioni
possibili - si può passare alla fase
di ottimizzazione della lente. Grazie alla
simulazione ottica e all’esperienza dei progettisti, che nessun software
può sostituire, si può raggiungere l’obiettivo di realizzare la lente migliore
possibile per uno specifico LED. I
risultati dei test e delle esperienze maturate nel corso dell’attività di
progettazione vengono raccolti nel database dell’azienda, un sistema in
continua evoluzione. Ultimato il progetto ottico, ha inizio il lavoro del reparto meccanico,
che sviluppa le attrezzature necessarie per creare la lente, tenendo conto della
possibilità di eventuali aggiornamenti del prodotto. Le attrezzature sono
costituite da parti intercambiabili, che consentono di effettuare una rapida
modifica della lente ad un costo contenuto. La realizzazione del composto,
controllato e monitorato tramite specifici software, come il “mould flow
system”, e il successivo processo di trasformazione, sono il cuore dell’intero
progetto, dall’idea iniziale alla creazione di un oggetto reale. Analisi tramite
macchine a controllo numerico di ultima generazione, verifiche dimensionali
sulle attrezzature, ispezioni sui processi di lappatura, eliminazione di ogni
impurità per garantire la massima purezza dell’ottica, sono solo alcune delle
rigorose operazioni svolte prima di procedere all’assemblaggio e ai successivi
test qualitativi che vengono svolti da un team che com-prende i responsabili
dei reparti meccanico, ottico e di produzione. Il collaudo finale viene
effettuato su tutte le lenti ed è considerato positivo solo quando la lente
avrà superato anche gli specifici test in
camera oscura. Le ottiche di Khatod sono il risultato di una continua
ricerca e di rigorosi controlli effettuati durante ogni fase dei processi di progettazione
e produzione. Ogni progetto ottico viene sviluppato tenendo conto non solo
della sorgente luminosa, il LED, ma considerando anche il modo in cui la nostra
ottica potrà offrire le migliori prestazioni. Qualsiasi LED, anche di ottima
qualità, non potrà mai dare il miglior risultato senza l’applicazione di una
vera lente.
Sulla
progettazione delle ottiche.
Riportiamo
qui a seguire i quesiti che hanno ottenuto il maggior numero di preferenze dai lettori
e le relative risposte da parte del nostro esperto.
10) Qual è il modo migliore di ottimizzare il rendimento dell’ottica secondaria
di un PowerLED? Il rendimento dell’ottica è ottimizzato solo quando riesce a
convogliare quanti più raggi possibili emessi dal LED nella direzione voluta o
determinata dall’obiettivo posto dall’applicazione finale. Ciò è realizzabile
solo se l’ottica viene progettata e realizzata attraverso un metodo scientifico
rigoroso, applicato ad ogni fase di progettazione e fabbricazione.
12) E’
importante la scelta dell’ottica per l’ottimizzazione del progetto finale?E’
molto importante. Se l’ottica non funzionasse
a dovere, o non fosse il modello più consono al LED impiegato, comprometterebbe la resa dell’applicazione
finale, inficiandone l’elettronica, il buon rendimento del LED, il design
stesso del cliente. Il design può essere
allettante e innovativo ma se il funzionamento,
in termini di efficienza luminosa, non è di pari livello, il risultato finale
ne sarà seriamente compromesso.
13) E’
importante come servizio tra costruttore lenti e prodotto finito il
supporto di fotometria, simulazione
e testing in dark room? Attraverso la fotometria, effettuata in
dark room, si verifica effettivamente l’insieme
di ciò che costituirà il risultato finale, cioè: PCB + LED + Ottica + dissipatore + driver. È
sempre molto importante verificare i dati di progetto derivati dal campione del
cliente (LED + PCB).
Dal
confronto fra i dati misurati sui campioni reali e quelli che risultano dalla
simulazione numerica, si possono introdurre le correzioni necessarie per
minimizzare o eliminare ogni errore e rispettare i vincoli di progetto.
