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TECNOLOGIE

LENtI COLLIMAtRICI
Il passaggio della luce attraverso Figura 2
Le lenti collimatrici sfruttano la legge la lente sfrutta la TIRdi controllare la luce emessa
di rifrazione: quando un raggio cambia frontalmente dal LED Figura 3

mezzo di propagazione (ad esempio
passa dall’aria al vetro o viceversa)
subisce una deviazione che dipende

dall’indice di rifrazione dei due mezzi.
Nel cambio, una parte della radiazione

viene rilessa. Nel passaggio da un
mezzo con densità maggiore a uno con
densità inferiore (ad esempio dal vetro

all’aria), se l’angolo di incidenza supera
un valore limite, la radiazione rilessa è

il 100%; questo fenomeno si chiama
riflessione interna totale (tIr).

I collimatori hanno una struttura che av-
volge il LED, la luce emessa entra nella
lente modificando la propria traiettoria.

la sua incapacità a prendere il con- modo che sia facilmente lavorabile e Sfruttando la tIR viene riflessa dalle La luce deve anche percorrere distanze
trollo della luce che viene emessa pareti laterali ed emessa frontalmente
resistente, mentre il rivestimento, oltre relativamente lunghe nel materiale
frontalmente dal LED. Solo la frazione che riflettente, deve durare nel tempo, in un fascio più concentrato (Figura 2). ottico e questo causa assorbimento, non
di luce emessa lateralmente interagisce non deteriorandosi e rimanendo fissato sempre trascurabile. Per permettere

con la superficie del riflettore. L’emis- al substrato. a un elemento ottico come una lente
sione Lambertiana dei LED accentua PRO E CONtRO DELLE LENtI a collimazione di direzionare efficien-
Le lenti a collimazione avvolgono
negativamente questa caratteristica in temente tutta la luce emessa sono
quanto è proprio agli angoli stretti che VANtAggI E SVANtAggI il LED facendogli da scudo dall’am- richieste dimensioni di molto superiori a
viene emessa la maggiore quantità di DEI RIFLEttORI biente circostante e catturando gran quelle della sorgente. Nel caso dei COB,

luce. I riflettori con profili semplici hanno una parte della luce emessa, se non questo si traduce in lenti dificili da ge-
sola interazione tra luce e superficie per tutta. Con questo approccio si hanno stire, con costi elevati ed efficienza

Questa caratteristica di distribuzione via del principio ottico sopra descritto. già due superfici che direzionano la ridotta.
della luce porta a spiacevoli conse- Questo è un vantaggio che li porta ad luce: la superficie d’ingresso e quella
d’uscita della lente. Una terza supericie
guenze. Una tra queste è la presenza avere coefficienti di riflessione fino al
di un alone attorno al fascio principale 98%. L’interazione singola tra luce e che lavora senza nessuna perdita è RIFLEttORI
(Figura 3). Una possibilità per contra- materia limita anche l’influenza negativa quella laterale che sfrutta la tIR. tutte Ilettori sfruttano la legge della rifles-

stare quest’effetto è di aumentare il di inevitabili tolleranze di produzione e le superfici devono essere realizzate in sione: un raggio luminoso viene riflesso
rapporto tra profondità e diametro del consente il loro controllo o compensa- modo preciso per consentire le migliori da una supericie con lo stesso angolo

riflettore, limitando la luce emessa zione. I riflettori hanno spessori ridotti prestazioni senza perdite o problemi con il quale vi incide. Una superficie
senza riflessione, ma per vincoli dimen- per cui risultano leggeri ed economi- di distribuzione e questo si traduce rlettente può essere realizzata in molti
in un potenziale svantaggio. Un altro
sionali e di produzione non è sempre ci. Una conseguenza diretta è la facile modi, con l’utilizzo di metalli altamente
possibile. Infine il riflettore non fornisce scalabilità dei riflettori e la possibilità svantaggio è dato proprio dalle superici rlettenti o depositando un sottile strato
al LED protezione dall’ambiente circo- di adattarli anche a sorgenti estese di ingresso e di uscita. Ogni cambio di materiale rilettente su un substra-

stante e l’aggiunta di una copertura risultando perfetti per i COB. La singola di mezzo di propagazione causa delle to. In questo caso il substrato viene
comporta una riduzione del lusso. interazione luce-superficie se da un lato perdite che possono essere ridotte solo scelto tra i materiali più economici e

presenta il vantaggio sulla tolleranza di aggiungendo rivestimenti antirilesso. con buone prestazioni meccaniche in
In conclusione, lenti e rilettori mostrano progettazione dall’altro limita la possibi-

differenze significative quando si lità di alterare il percorso della luce. DARIO RONCATI
confrontano i loro vantaggi e svantaggi Questo comporta che molte caratteristi-
nella risoluzione di speciici problemi che ottiche devono essere applicate alla Laureato in Fisica e iscritto all’Albo dei Periti Indu-
striali, Dario Roncati è un progettista ottico che vanta
di ottica. Questo li rende più o meno stessa superficie, come la deflessione collaborazioni importanti con Ansaldo-sts e istituto
adatti per compiti diversi. Nel caso di dei raggi attraverso il profilo, la disper-
IMEM - CNR di Parma.
sorgenti estese come i COB, i rilettori sione controllata tramite sfaccettature è stato ricercatore presso l’Università di Ferrara e ha
risultano essere la soluzione di più o il filtraggio spettrale attraverso il collaborato allo sviluppo di un sistema a concentra-
zione e separazione spettrale con il MIt di Boston
semplice realizzazione, anche se con rivestimento, aggiungendo complessità
una progettazione accurata è possibile al progetto. (USA) e il Masdar Institute di Abu Dhabi. Vincitore del
ottenere profili di luce particolari sia Il rovescio della medaglia della costru- bando Spinner 2013 e del bando RIC Venture Support Programme con Lumens (proiettori
industriali a LED). Oggi, svolge la sua attività come studio di Progettazione Ottica Roncati.
con riflettori che con lenti. zione aperta e leggera di un riflettore è

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