Progettazione ottica
La progettazione di sistemi ottici, sia che si tratti di una singola lente per applicazioni LED o di configurazioni più elaborate con molteplici lenti, è un’arte che necessita di precisione meticolosa e di una solida conoscenza dei principi fisici che governano la propagazione e l’interazione della luce.
Le lenti per LED vengono impiegate per “guidare” la luce prodotta da diodi LED, inclusi quelli COB e RGBW, permettendo di orientare, focalizzare o disperdere la luce in applicazioni che spaziano dallo spettro visibile a quello ultravioletto e infrarosso.
Le lenti usano i principi di diffrazione e riflessione interna totale per focalizzare o disperdere la luce; per la progettazione di ottiche per LED è importante considerare il tipo di LED, l’intensità luminosa desiderata, l’angolo di emissione; nell’immagine sotto riportata riguarda un sistema di collimazione per fibre ottiche.
Noi di Lux23 utiliziamo software moderni e dedicati con cui è possibile ottenere progetti efficienti in tempi brevi, ricreando virtualmente l’effetto dell’illuminazione per ottimizzare il design delle lenti prima della produzione.
Lux23 oltre a disporre di personale altamente qualificato collaboriamo con i migliori progettisti ottici nel panorama Italiano.
Parlaci del tuo progetto, noi di Lux23 ti forniremo un completo supporto nella progettazione e realizzazione della tua applicazione illuminotecnica, dallo studio di fattibilità fino alla produzione delle lenti, inviaci una mail con i tuoi dati e la richiesta, sarai ricontattato velocemente. contatti Lux23
Lenti Vs. Parabola
Lenti di collimazione LED e riflettori parabolici sono due diversi tipi di componenti ottici che
possono essere utilizzati per modellare la luce emessa da un LED.
Mentre entrambi i componenti possono concentrare efficacemente la luce in un raggio più
direzionale, ci sono alcuni motivi per cui le lenti collimatrici sono preferite rispetto ai riflettori
parabolici in determinate applicazioni:
1. Efficienza: le lenti collimanti LED sono spesso più efficienti nel dirigere la luce rispetto ai
riflettori parabolici in particolare quando si richiede un angolo di proiezione particolarmente chiuso.
Questo perché le lenti di collimazione possono catturare anche la luce periferica emessa da un
LED e dirigerla in avanti, mentre parte di questa luce può essere persa nel processo di riflessione con
riflettori parabolici.
2. Compattezza: le lenti di collimazione possono essere progettate con diametri contenuti per essere poste a pochi millimetri dal Led, il che le rende ideali per applicazioni in cui lo spazio è limitato. Al contrario, i riflettori parabolici sono spesso grandi e ingombranti; nella foto a lato una lente “tripla” realizzata in funzione del modulo a tre led. Esempio di realizzazione super compatta.
3. Flessibilità di progettazione: le lenti di collimazione LED possono essere progettate per produrre una gamma di angoli e forme del fascio, rendendole più flessibili per una gamma più ampia di applicazioni.
4. Facilità nella creazione di lenti “custom” , noi di Lux23 abbiamo sviluppato una tecnologia che ci permette di creare lenti personalizzate in funzione del progetto illuminotecnico del cliente, in modo veloce ed economico; nell immagine a lato una lente della serie “L” Led lens L series
3D LED Lens
Utilizzare la prototipazione rapida per creare e testare nuove lenti permette di lanciare il tuo prodotto sul mercato prima della concorrenza. Come? Con la stampa 3D è più facile e veloce apportare modifiche al design delle lenti consentendo inoltre di ridurre sensibilmente i costi di sviluppo.
E’ lo stampo, o meglio, il “master” ad essere prodotto con la tecnologia 3D printing , Master con il quale saranno poi realizzate le lenti in materiale poliuretanico REVO-01
Lux23 ha sviluppato un processo grazie al quale è possibile produrre lenti in REVO-01 utilizzando uno stampo prodotto con la tecnologia 3D printing.
Lo sviluppo di una nuova lente si suddivide nelle seguenti 5 macro fasi:
Fase 1: Calcolo ottico
In questa fase si progetta la lente in funzione delle esigenze dell’applicazione illuminotecnica, Lux23 si avvale di un software dedicato per i calcoli ottici al fine di garantire il corretto angolo di distribuzione della luce.
Nello svilupo si considerano inoltre importanti parametri quali il tipo di led utilizzato, la distanza tra lente e led e considerando i vincoli dimensionali richiesti.
Fase 2: Creazione del file STL
È una fase preliminare alla prototipazione vera e propria e consiste nella generazione del file STL e nella sua verifica.
Il file STL (Standard Triangulation Language To Layer) è uno standard grafico che descrive l’oggetto tramite una decomposizione in triangoli delle superfici che lo compongono.
In pratica le superfici del pezzo vengono meshate (‘”mesh” significa “maglia”) con elementi triangolari.
Approssimativamente il numero di questi triangoli è tanto maggiore quanto meglio si vuole approssimare la superficie.
Lo standard STL fu sviluppato inizialmente dalla “3D Systems” ed è attualmente lo standard accettato da quasi tutti i sistemi di prototipazione rapida in commercio.
Fase 3: Costruzione del prototipo “Layer by Layer”
Consiste nell’inviare alla macchina il file STL o le slice, a seconda del modello di prototipatrice, e procedere con la deposizione del materiale strato per strato fino ad arrivare all’oggetto finale.
Questa fase può durare alcune ore in funzione delle dimensioni dell’oggetto in particolare dell’altezza, pertanto un’accurata scelta dell’orientazione è importante sia per la finitura superficiale sia per ridurre i tempi macchina.
Fase 4: Post produzione
In questa fase Lux23 ha investito molte risorse sviluppando il processo di post produzione denominato “3D OPT_1” grazie al quale è possibile eliminare la “texture” che caratterizza gli oggetti stampati con la tecnologia 3D
Grazie a questo processo si ottengono superfici ottiche lucide e regolari, fedeli al disegno originario.
Fase 5: Produzione in serie
Utilizziamo ora la lente ottenuta tramite il processo descritto per realizzare degli stampi siliconici e produrre le lenti in poliuretano ottico con il design voluto.
Esempio di lente progettata e ralizzata tramite stampa 3D.
Profilo asferico
Perchè è così importante?
Lux23 ha sviluppato le sue lenti per applicazioni illuminotecniche utilizando particolari programmi di calcoli ottico, il risultato sono lenti con profilo asferico.
Le lenti asferiche hanno una superficie più complessa rispetto alle lenti sferiche tradizionali, che consente loro di correggere meglio l’aberrazione sferica e produrre un raggio più nitido e preciso.
L’utilizzo di lenti asferiche forniscono diversi vantaggi rispetto alle tradizionali lenti a raggio costante o nel impiego di riflettori.
1) Migliore efficienza:
Le lenti asferiche possono essere progettate per catturare e dirigere una percentuale maggiore della luce emessa da un LED in quanto riesce a catturare anche la luce più marginale, la particolare conformazione rende possibile il posizionamento della lente più vicina al led.
2) Maggior controllo della proiezione angolare:
La complessa superficie delle lenti asferiche consente un controllo più preciso dell’angolo e della forma del fascio, che può essere particolarmente utile in applicazioni che richiedono un fascio stretto o asimmetrico.
3) Dimensioni e peso ridotti:
Le lenti asferiche possono essere progettate per essere più piccole e leggere rispetto alle lenti o ai riflettori tradizionali, il che può essere vantaggioso in applicazioni in cui lo spazio e il peso sono limitati.
4) Abbagliamento ridotto:
Le lenti asferiche possono essere progettate per ridurre l’abbagliamento e migliorare l’uniformità del fascio luminoso, fattore importante nelle applicazioni indoor e ufficio in cui l’attenzione per il comfort visivo è elevata.
Nel complesso, l’uso di una lente di collimazione asferica LED può fornire un livello più elevato di controllo ed efficienza nel modellare la luce emessa da un LED, con conseguenti prestazioni migliori e una soluzione più ottimizzata per una data applicazione.
Cosa è un profilo asferico?
l profilo asferico di una lente ha un raggio di curvatura che varia da bordo al centro, contrariamente ad una lenste sferica il cui profilo si può rappresentare come una sezione di sfera, pertanto con raggio costante. Il profilo delle lenti asferiche può essere descritto da una funzione matematica, i profili più semplici sono dell’iperbole o della parabola, mentre gli andamenti più sofisticati considerano variabili (tipicamente descritte con la funzione “K”) che possono gestire in modo molto rigoroso e puntuale l’andamento della curvatura.
Blue Ocean Strategy
Nella ricerca di una crescita sostenuta e redditizia, in un mercato sempre più competitivo e sovraffollato, oggigiorno intraprendere una lotta frontale con la concorrenza ha come conseguenza un sanguinante “oceano rosso», colmo di rivali che combattono per un potenziale di profitti sempre più ridotto.
Noi di Lux Lux23 riteniamo che il successo di domani non si otterrà con la sconfitta dei concorrenti, bensì nella creazione di « oceani blu » (definizione tratta dal libro Blue Ocean Stratey libro pubblicato nel 2005 e scritto da W. Chan Kim ) , spazi incontestati di mercato in cui la crescita è garantita grazie a prodotti innovativi e all’assenza “temporanea” di concorrenti.
I nuovi “oceani blu” sono per Lux23 la creazione di prodotti che vanno oltre alla domanda esistente, esplorando nuove soluzioni e promuovendo prodotti esclusivi.
L’innovazione di valore è il focus di Lux23. Questo richiede estendere la ricerca e le competenze oltre al settore storico aziendale (ottica). Si è reso necessario pertanto:
- Creare un team di lavoro eterogeneo, avvalendosi della collaborazione dell’Università degli Studi di Padova e di professionisti nel campo della fisica, chimica, robotica e marketing.
- Partnership e coinvolgimento di tutti i nostri fornitori chiedendo loro di diventare parte attiva e collaborativa nello sviluppo e prototipazione.
- Ridefinire i confini di mercato, esplorando nuove aree strategiche in cui le competenze aziendali, la capacità produttiva e la possibilità di collaborare con i clienti realizzando “soluzioni ad hoc” questo grazie anche all’innovativo materiale poliuretanico che ci permette di realizzare anche piccole serie di lenti in tempi rapidi e costi contenuti; link REVO-01
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