発光ダイオードは、パネルインジケータライトとしての当初の役割をはるかに超えて段階的に進んでいます。 現在、LEDは懐中電灯、自動車のヘッドライト、建築照明などのアプリケーションに使用されています。 LEDはすぐに入手できますが、LEDが生成する光を、ある場所から必要な場所にルーティングできない限り、あまり役に立ちません。
実験室の光源として使用する場合、LEDからの光をコリメートして、「光線」に変えることがしばしば価値があります。 高を使用する場合、計算はより複雑になります-電源LED 特殊または一般照明用。
LEDの照明パターンを特定します。 通常、メーカーは少なくともx方向とy方向の発散角を提供します。
例として、LEDの発散がxで38度、yで47度であると仮定します。
適切な焦点距離を決定して、目的のビームサイズを取得します。
焦点距離は式f = D /（2 * tan（alpha / 2））で与えられます。ここで、Dは目的のビーム径、alphaは問題の方向への完全なビーム発散です。
この例では、25mmの望ましいビーム径を取ります。 次に、
fx = 25 /（2_tan（38/2）= 36 mm fy = 25 /（2_tan（47/2）= 29 mm
短い焦点距離のシリンドリカルレンズを、LEDから離れた独自の焦点距離に配置します。
この例では、焦点距離が29 mmのシリンドリカルレンズをLEDから29mm離して配置し、y方向に焦点を合わせるように配置します。
必要なビーム径でインデックスカードにマークを付け、ビームが必要な距離にわたってそのサイズに留まっていることを確認します。 レンズの位置を調整して、ビームを希望の直径に保ちます。
この例では、インデックスカードの直径が25 mmの円になり、ビームの垂直方向の寸法が円内にできるだけ近くなるようにレンズが調整されます。
長い焦点距離のレンズは、LEDから離れた独自の焦点距離に配置します。
この例では、焦点距離36 mmのシリンドリカルレンズをLEDから36mm離して配置し、x方向に焦点を合わせるように配置します。
コリメーションを最適化するために、2番目のレンズ位置を調整します。 インデックスカードをガイドとして使用してください。
例を完了するには、焦点距離36 mmのレンズを調整して、ビームの幅を円内にできるだけ近づけます。
適切なアナモルフィックプリズムペアを選択します。 2つのシリンドリカルレンズの代わりに、アナモルフィックプリズムペアをLEDの近くに配置します。これにより、ビームが円形になり、x方向とy方向の発散が均等になります。 焦点距離のある単一レンズがビームをコリメートします。