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Esagolamp

2 settembre 2009 4 commenti

esago_shapeCOME NASCE ESAGOLAMP

Il rapporto tra luce e umore è ben noto a tutti. La Cromoterapia è normalmente usata per favorire il relax o per fornire una carica di energia con la luce colorata. Ma anche il suono possiede proprietà terapeutiche, perchè parla il linguaggio universale dei nostri sensi. E la forma degli oggetti evoca in noi emozioni particolari, sulla base della percezione e dei ricordi. Così nasce Esagolamp.

Questa nuova lampada usa la tecnologia della luce a LED di tipo RGB (Red, Green, Blue) per produrre effetti cromatici. I colori sono legati a una serie di programmi e di input esterni.

L’idea è creare una lampada multisensoriale che restituisce un’esperienza visuale interattiva e unica per l’utente finale. La forma a prisma esagonale si distingue per l’originalità del design e per le proprietà peculiari di questa figura geometrica:

  • l’esagono è la forma più compatta esistente in natura per creare strutture complesse; non a caso gli alveari hanno una pianta esagonale
  • l’esagono ha numerosi legami con l’esoterismo e il sporannaturale, possiede quindi un forte potere evocativo

 

STRUTTURA

La struttura della lampada può essere in plexiglass trasparente o in materiale opaco. A causa del calore generato dal LED RGB, occorre prevedere una adeguata ventilazione, per questo è bene che il materiale sia cavo o comunque in grado di scaldarsi senza problemi. Il vetro rappresenta una possibile soluzione. E’ fondamentale diffondere bene la luce proveniente dal basso, per questo i materiali devono avere una purezza elevata e una perfetta omogeneità (assenza di bolle o crepe).esago_panel

La parte superiore può essere aperta (soluzione ottimale per la ventilazione), chiusa e opalescente, opaca e specchiata all’interno. La soluzione con parte superiore aperta si presta al montaggio di una Lente Addizionale che potrebbe proiettare sul soffitto la luce prodotta sotto forma di fascio diffuso.

Nella parte inferiore trovano posto i comandi per governare il funzionamento della Esagolamp.

Le varie funzioni disponibili ( programmi sensoriali ) vengono selezionate con una corona in metallo di forma esagonale con incise le iniziali di ogni programma. Un LED Blu retroillumina la corona e visualizza in una finestra circolare la funzione scelta. esago_selectorAnche la manopola esagonale è retroilluminata con luce BLU per essere visibile al buio.

Un pulsante di forma esagonale serve per accendere la lampada e per confermare le scelte, in base alla funzione selezionata. Un led RGB simula le sequenze cromatiche rappresentate.

Non ci sono altri comandi, il design è ridotto all’essenziale per non distrarre lo sguardo, per porre l’oggetto in relazione all’ambiente e alla persona.

FUNZIONI DISPONIBILI

L’esperienza multisensoriale si realizza con la risposta agli stimoli esterni, come se si trattasse di un organismo interattivo che restituisce suoni e colori in sincronia con gli eventi. A ogni lettera corrisponde una funzione.

 

W = wheather La luce cambia colore in base al tempo previsto (umido, pioggia, secco, sereno) al pari di un barometro analogico. Per ottenere questa funzione viene usato un chip che misura la pressione atmosferica. Il colore blu indica pioggia, il colore giallo indica sole pieno. Il colore grigio indica tempo variabile, ecc.

 

T = temperature La luce cambia colore in base alla temperatura dell’ambiente (in un range che va dai 15 ai 35 gradi Celsius). Per misurare la temperatura si usa un chip che misura la temperatura ambiente. Il colore blu indica freddo (15 gradi), il rosso indica caldo (35 gradi), ecc.

 

S = sound I colori vengono associati alle frequenze sonore presenti nell’ambiente. A frequenze basse corrispondono colori freddi (blu), a frequenze alte sono associati colori caldi (rosso). I suoni vengono percepiti da un microfono a condensatore e filtrati con un chip programmato per selezionare la quantità di frequenze basse o alte presenti nei suoni.

 

L = light Vengono generati colori saturi con due livelli di intensità luminosa. La gamma dei colori è: bianco freddo, bianco caldo, blu, celeste, verde, violetto, rosa, rosso, giallo, arancio, marrone. Per ogni colore è possibile avere due intensità di luce: una per offrire luce soffusa, una per leggere o tingere di colore la stanza.

 

N = noise I colori segnalano la soglia di fastidio dei rumori ambientali. I suoni percepiti dal microfono vengono misurati e confrontati con un valore di riferimento fisiologico. Se il valore viene superato, il luogo dove viviamo è troppo rumoroso, ciò ha effetti negativi sul nostro umore e sulla capacità di concentrazione. Un range dinamico di colori ci informa su come varia il rumore ambientale in qualsiasi momento del giorno.

 

R = relaxing Vengono generati tutti i colori dello spettro RGB (circa 16 milioni) con una sequenza casuale e con una progressione morbida e rilassante. In qualsiasi momento è possibile bloccare il colore visualizzato per godere appieno della tonalità prodotta. Si possono anche ottenere sequenze ristrette a un determinato colore. Per esempio tutte le tonalità del verde, dal verde-azzurro, al verde-giallo, possono simulare i riflessi delle luce su di un prato in primavera.

 

NOTE TECNICHE

L’illuminazione a LED usa un chip da 3W. Questo chip è costituito da 3 LED singoli che producono i colori Red, Green e Blue. Con un pilotaggio di tipo PWM (Pulse Wave Modulation) è possibile variare la luminosità di ognuno dei 3 LED e ottenere così la gamma completa dello spettro RGB (circa 16 milioni di colori). Un microfono electret viene usato per sentire le frequenze sonore.

Per ottenere le funzioni previste occorre programmare un microcontrollore che accetta dati in ingresso e restituisce le tre modulazioni PWM per i LED. La scelta più adatta sembra la famiglia PIC Micro. Questi chip sono programmabili in assembler o in linguaggi più evoluti, dispongono di una serie di ingressi con convertitori A/D e una serie di uscite programmabili. Inoltre hanno una discreta memoria volatile e una memoria non volatile per memorizzare i dati utente (per esempio riaccendere la lampada con l’ultima funzione selezionata).

L’usabilità di questa lampada è garantita da un sistema semplice e intuitivo per attivare le varie funzioni:. un commutatore rotativo e un pulsante. Il commutatore è del tipo a sei posizioni, ogni posizione fornisce un feedback a scatto e una indicazione visiva in blu. Il pulsante esagonale serve per accendere la lampada (pressione di tre secondi), per spegnerla (pressione di tre secondi) e per selezionare le modalità previste nell’ambito di una funzione operativa. Per esempio, nella funzione LIGHT, il pulsante serve per ciclare tra tutti i colori e le intensità disponibili.

La forma esagonale richiama la forma di tutta la lampada. La retroilluminazione blu rende visibili le manopole anche al buio totale. Il LED RGB posto accanto al pulsante esagonale, fornisce un feedback immediato e accattivante del programma impostato sulla lampada.

 

 

POSSIBILI SVILUPPI

Audio rilassante – Si può dotare la lampada di un altoparlante hi-fi (di tipo biconico per ottimizzare la resa delle alte frequenze) per generare i suoni rilassanti della natura. Sentire un ruscello mentre si alternano i toni del verde, oppure la potenza delle onde oceaniche sulle sequenze del blu, aumenta l’eperienza sensoriale e coinvolge in maniera completa l’utente. L’altoparlante potrebbe anche essere usato per scandire le ore, con una sonorità soffusa tipo gong.

Interfaccia PC – Si può dotare la lampada di un cavo di interfaccia USB da connettere al computer. Con un software a corredo si possono usare i colori per segnalare gli eventi di sitema. Per esempio l’arrivo di una nuova mail può essere segnalato da un cambiamento di colore. Oppure si può connettere Messenger alla lampada e vedere lo stato d’animo degli amici di chat con i colori generati.

Reminder – Si può usare un microfono incorporato per registrare un messaggio e l’altoparlante per ascoltarlo. Dopo la registrazione la lampada inizia a lampeggiare fino a quando il messaggio non viene ascoltato.

Sensori esterni – Si può usare il bus del PIC Micro per connettere sensori esterni o per remotare i sensori presenti. Lo stesso bus potrebbe fornire add-on per le versioni della lampada che possiedono funzioni limitate. Tra i sensori possibili si potrebbero prevedere: rilevazione del gas radioattivo radon, contatore geiger, inquinamento elettromagnetico, ecc.

Attivazione con Tag RFID – Questa lampada, come tutti gli elettrodomestici, può essere dotata di uno switch RFID, che attiva la luce solo se legge un tag a radiofrequenza. Questa funzione aggiunge un tocco di segretezza ed esclusività per un oggetto di per sé misterioso.

 

CONCLUSIONI

In commercio si cominciano a vedere “mood lamp” cioè lampade per la meditazione, che usano i colori e la luce a LED. Esagolamp è un esempio di come potrebbero evolversi questi oggetti, con una tecnologia che già esiste, pronta per regalare momenti piacevoli a ciascuno di noi. Se la mia idea vi piace sarà un piacere aiutarvi a realizzarla.

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Torce a LED alla massima potenza!

28 luglio 2009 2 commenti

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La tradizionale torcia tascabile a pile è diventata uno strumento ad alta tecnologia, grazie all’invenzione del LED a luce bianca. Il termine LED (Light Emetting Diode, diodo ad emissione di luce) indica un semiconduttore a stato solido che emette fotoni (luce) quando viene attraversato dalla corrente elettrica. A differenza delle normali lampadine ad incandescenza i LED non scottano (emettono pochissimo calore), consumano poca energia rispetto alla luce che producono, hanno una luce simile a quella solare (quindi non falsano i colori degli oggetti), durano a lungo (fino a centomila ore, cioè 11 anni!) senza degradare le loro caratteristiche e senza rompersi.

Ma qualche difetto lo hanno? Purtroppo si. Il maggiore difetto è il prezzo elevato, dovuto alla costruzione hi-tech (vedi il riquadro sotto); la loro dimensione è limitata a pochi millimetri e questo li rende poco adatti ad illuminare grandi ambienti; la luce emessa è direttiva, concentrata su una zona e non diffusa in tutte le direzioni.

Questi difetti rendono difficile l’uso dei LED come sostituto delle lampade a risparmio energetico, ma passano in secondo piano se si vuole realizzare una torcia portatile a lunga autonomia.

Focus tecnologico:

Il LED bianco è in realtà un LED Blu sovrastato da uno schermo di sostanza fosforescente speciale. L’emissione blu eccita le molecole del fosforo ed il risultato è una luce bianca, analogamente a quanto avviene nei tubi al neon (in cui il gas ionizzato eccita lo strato di sostanza fluorescente sulle pareti del tubo). L’invenzione del LED a luce blu e del complesso sistema per ottenere la luce bianca si deve a Shuji Nakamura, un geniale ricercatore giapponese. Assieme ai LED rossi e verdi, i LED blu consentono di realizzare sistemi luminosi RGB (Red Green Blue, rosso verde blu) in grado di riprodurre tutti i colori per sintesi additiva, come avviene nel televisore.

Il LED Luxeon

Prodotto negli USA da Lumileds (http://lumileds.com)è il più usato nei sistemi di illuminazione e nelle torce tascabili. Possiede una potenza elevata, emette una luce bianca solare (sono disponibili anche altri colori) ed è facile da montare grazie ai due modelli “emitter” (il più compatto) e “star” (a forma di stella, per realizzare pannelli di LED).

Di seguito le caratteristiche di base del Luxeon I
Quantità di luce:
circa 25 lumen
Tensione operativa:
circa 3,5 volt
Durata:
fino a 100000 ore
Emissione di calore:
quasi assente
Tempo di accensione:
istantaneo
Emissione di raggi UV:
assente
Corrente assorbita:
circa 350 mA
Potenza di lavoro:
1 W
Temperatura di colore:
5000 °K
Focus sulle misure:

Il lumen indica la quantita di luce emessa dalle sorgenti di luce. Una normale lampada da 150 W emette 2000 lumen, quindi ha un’efficienza di 2000:150= 13 lumen per watt. Il nostro Luxeon ha un’efficienza di 25:1= 25 lumen per watt. In pratica il LED è il doppio più efficiente.

La temperatura di colore è una misura che indica la qualità del bianco emesso in gradi Kelvin. A temperature più basse di 5000 °K corrisponde una colorazione rossastra, a temperature più alte la luce si colora di blu. Una lampada normale ha una temperatura di colore di circa 3000 °K.

Accanto al modello I (da 1 Watt) esistono Luxeon III (3 Watt) e Luxeon V (5 watt). Al crescere della potenza aumenta la luce prodotta ma anche l’assorbimento di corrente, e a queste potenze anche il calore prodotto diventa rilevante.

Ma vediamo da vicino una di queste nuove torce hi-tech…

TORCIA A LED “LED LENSER V6 POWER CHIP”

Uno strumento di illuminazione portatile che usa il LED Luxeon e possiede caratteristiche uniche. Fabbricata in Europa dall’azienda tedesca Zweibrüder Optoelectronics ( http://www.zweibrueder.com/) e distribuita in Italia da Master S.p.A. ( http://www.masterspa.it/) si può definire “la Mercedes delle torce tascabili” per l’estrema cura nel design e nella costruzione.

La confezione mette in risalto la struttura in acciaio inossidabile della torcia che risulta solida e robusta. Ecco le caratteristiche di base.

Fonte di luce: Luxeon white LED da 1,25 W
Alimentazione: 3 pile AAA
Lunghezza 10,3 cm / Diametro 2,5 cm / Peso 150 g
Interruttore a pulsante con contatti in oro
Durata delle pile: fino a 70 ore
Durata del LED: circa 100000 ore
Accessori forniti: tasca in nylon e moschettone
Tipo di fascio luminoso: misto spot-flood
Corpo in acciaio inossidabile liscio, impermeabile
La luce emessa dalla V6 è talmente brillante da costituire un rischio se guardata da vicino. Per questo sul corpo di metallo è riportato il simbolo di luce ad alta intensità, come avviene per i laser.La forma del fascio di luce è una combinazione spot-flood (concentrato-ampio) ottenuta grazie ad una particolare lente, studiata per esaltare le caratteristiche del LED. La luce è ben visibile al centro (spot) e degrada in un’ampia zona circolare (flood). Nelle illustrazioni seguenti si può vedere la forma del fascio proiettato e la
lente anteriore.

Le pile durano fino a 70 ore con una graduale diminuzione di luminosità. L’interruttore offre un piacevole feedback al tatto senza rischi di accensione accidentale.

Altre applicazioni

Sono sicuro che le tecnologia della luce a stato solido porterà notevoli vantaggi nei sistemi di illuminazione. Qualche esempio…

- Nel settore automobilistico si costruiranno fari a LED (vedi il prototipo di Audi Nuvolari 4: http://www.newstreet.it/Home/Articolo_Id_403.html)

- In interni si potrà godere della purezza del colore dei LED sotto forma di lampade o pannelli di illuminazione (http://www.epsilonelectronic.com/).

- Nel multimedia saranno realizzati display a LED ultraluminosi con maggiore purezza cromatica (http://www.lumileds.com/solutions/solution.cfm?id=2).

- In esterni si useranno lampioni e semafori a LED che necessitano di pochissima manutenzione. (http://www.scae.net/lanterne_led.htm)

Ai più curiosi un link per vedere cosa già oggi è disponibile negli Stati Uniti(http://www.ledtronics.com/)

Cosa ne pensate?

Sulla luce a stato solido ci sarebbe moltissimo da scrivere: ottiche speciali, circuiti elettronici che aumentano la luce emessa, torce tattiche usate dai militari, LED ultravioletti, ecc. Questo articolo sarà arricchito da altre prove e approfondimenti sulla base del vostro interesse all’argomento.

Dopo aver provato una torcia a LED si rimane colpiti dalla quantità di luce che si sprigiona da un oggetto così compatto, una torcia alla massima potenza!

 

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