Світлодіоди вийшли за рамки своїх початкових ролей панельних індикаторів. Зараз світлодіоди використовуються для таких програм, як ліхтарики, автомобільні фари та архітектурне освітлення. Хоча світлодіоди легко доступні, вони не дуже корисні, якщо тільки світло, яке вони генерують, не можна перенаправити звідти, куди воно потрапляє, куди воно повинно бути.
Для використання в якості лабораторних джерел часто цінним є колімація світла від світлодіода і перетворення його на «світловий промінь». Обчислення більше задіяні при використанні високосвітлодіоди живлення для спеціального або загального освітлення.
Визначте схему освітлення світлодіода. Зазвичай виробник, як мінімум, надає кути розбіжності в напрямках x та y.
Як приклад, припустимо, що світлодіод має розбіжність у 38 градусів по x та 47 градусів по y.
Визначте відповідні фокусні відстані, щоб отримати бажаний розмір променя.
Фокусна відстань визначається за формулою f = D / (2 * загар (альфа / 2)), де D - бажаний діаметр променя, а альфа - повна розбіжність променя у розглянутому напрямку.
Для цього прикладу візьміть бажаний діаметр балки 25 мм. Тоді,
fx = 25 / (2_тан (38/2) = 36 мм fy = 25 / (2_тан (47/2) = 29 мм
Розташуйте циліндричну лінзу з меншою фокусною відстанню на власній фокусній відстані подалі від світлодіода.
У цьому прикладі циліндрична лінза з фокусною відстанню 29 мм буде розміщена на відстані 29 мм від світлодіода, орієнтована так, щоб вона фокусувала напрямок у.
Позначте індексну карту потрібним діаметром променя та переконайтеся, що промінь залишається таким розміром на необхідній відстані. Відрегулюйте положення лінзи, щоб утримувати промінь у потрібному діаметрі.
У цьому прикладі картка покажчика матиме коло діаметром 25 мм, а лінза відрегульована так, щоб вертикальний розмір променя залишався якомога ближчим до кола.
Розмістіть лінзу з більшою фокусною відстанню на відстані від світлодіода.
Наприклад, циліндрична лінза з фокусною відстанню 36 мм розташована на відстані 36 мм від світлодіода, орієнтована таким чином, що вона фокусує напрямок x.
Відрегулюйте друге положення лінзи, щоб оптимізувати колімацію. Використовуйте індексну картку як орієнтир.
Щоб заповнити приклад, відрегулюйте фокусну відстань 36 мм, щоб ширина променя була якомога ближчою до кола.
Виберіть відповідну пару анаморфних призм. Альтернативою двом циліндричним лінзам є розміщення анаморфної пари призми поруч зі світлодіодом, який циркулює пучок, вирівнюючи розбіжність у напрямках x та y. Одинарна лінза з фокусною відстанню колімує промінь.