Lysdioder har uteksaminert langt utover deres opprinnelige roller som panelindikatorlamper. Nå brukes lysdioder til applikasjoner som lommelykter, billys og arkitektonisk belysning. Selv om lysdioder er lett tilgjengelige, er de ikke veldig nyttige, med mindre lyset de genererer kan sendes fra hvor det er til der det må være.
For bruk som laboratoriekilder er det ofte verdifullt å kollimere lyset fra en LED, for å gjøre det til en "lysstråle". Beregningene er mer involvert når du bruker høy-strøm-LED-er for spesialitet eller generell belysning.
Identifiser lysmønsteret for LED-lampen. Vanligvis vil produsenten i det minste gi avviksvinklene i x- og y-retningen.
Anta som et eksempel at LED-en har en divergens på 38 grader i x og 47 grader i y.
Bestem passende brennvidder for å få ønsket strålestørrelse.
Brennvidden er gitt av formelen f = D / (2 * tan (alfa / 2)), hvor D er ønsket strålediameter og alfa er full stråledivergens i den aktuelle retningen.
For dette eksemplet, ta en ønsket strålediameter på 25 mm. Deretter,
fx = 25 / (2_tan (38/2) = 36 mm fy = 25 / (2_tan (47/2) = 29 mm
Plasser den kortere brennvidde sylindriske linsen på sin egen brennvidde vekk fra LED.
I eksemplet vil en sylindrisk linse med en brennvidde på 29 mm plasseres 29 mm fra LED, orientert slik at den fokuserer y-retningen.
Merk et indekskort med ønsket strålediameter, og sjekk for å se at strålen holder seg i den størrelsen over ønsket avstand. Juster linsens posisjon for å holde strålen i ønsket diameter.
I eksemplet vil indekskortet ha en sirkel på 25 mm, og linsen justeres for å holde strålens vertikale dimensjon så nær som mulig innenfor sirkelen.
Plasser lengre brennviddeobjektiv sin egen brennvidde vekk fra lysdioden.
For eksempel er en sylindrisk linse med en brennvidde på 36 mm plassert 36 mm fra LED, orientert slik at den fokuserer x-retningen.
Juster den andre linseposisjonen for å optimalisere kollimasjonen. Bruk indekskortet som en veiledning.
For å fullføre eksemplet, juster 36 mm brennviddeobjektivet for å holde bredden på strålen så nær som mulig innenfor sirkelen.
Velg et passende anamorfisk prisme-par. Et alternativ til to sylindriske linser er å plassere et anamorfisk prisme-par nær LED, som sirkulerer strålen og utjevner divergensen i x- og y-retningen. En enkelt linse med brennvidde kollimerer strålen.