Распространение света в групповой линзе для светодиодов

[Xors]

Приветствую, уважаемые форумчане!

Глупый вопрос новичка в оптике.

Есть линза для 12 светодиодов LEDIL C11814_SANDRA-12-M-XP, диаметр 67 мм, угол рассеивания света 28 градусов (рисунок 1 во вложении)
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]

Подскажите, пожалуйста, как примерно в ней будет распространяться свет, если будут светиться только 3 светодиода в центре? На выходе свет будет поступать со всей поверхности 67 мм или только по диаметру, ограничивающему эти 3 ячейки, как показано штриховкой на рисунке? или, возможно, как то еще?

Заранее спасибо!

[Alexvas]

Ссылка не открывается.
Эта групповая линза состоит из нескольких одиночных линз, каждая для своего светодиода. Поэтому свет будет поступать от группы линз в пределах очерченной Вами зоны, т.е. от тех линз, под которыми есть светодиоды.
Но распределении света в пространстве в правильно спроектированном светильники это не должно сказаться, просто уменьшится световой поток. Дело в том, что все линзы в такой системе направляют свет в пределах одного и того же пятна, в нем свет от разных светодиодов просто суммируется. Это в теории. На практике могут быть какие-то отличия из-за неидеальности конструкции светильника, но они должны быть небольшими.

[Xors]

Alexvas, спасибо!
То есть правильно ли я понимаю...предположим, есть 2 линзы Френеля, обращенные друг к другу (как на рисунке) для создания светового конденсатора (диаметром 100 мм и фокусом 43 мм), а позади них расположена эта групповая линза для светодиодов...если в групповой линзе будут светить все 12 светодиодов, то на выходе свет будет 90 градусов (как пунктиром показано на рисунке) и если будут светить 3 светодиода, то тоже будет около 90 градусов или чуть меньше, просто световой поток уменьшится в 4 раза? То есть штриховкой 60 градусов на рисунке показано не правильно? Если в теории...

[Valletos]

судя по соседней ветке 60 градусов отсюда:

Сообщение от Xors

. Необходимо разработать осветительное устройство, позволяющее на стене, расположенной на расстоянии d (от 0,5 до 4 м), создавать круглое световое пятно диаметром 0,87*d м. То есть угол рассеивания света 60 градусов.

диаметр пятна 0,87*d на расстоянии d создает линза или отражатель с совершенно другими углами "рассеивания" (по моим расчетам). При этом надо понимать какой угол рассеивания подразумевается у линзы ledil [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!])
если забить на эти все мелкие неточности/непонимания, то по сути вам нужна просто линза (или отражатель) без всяких дополнительных линз френеля, которая создаст равномерноосвещенный круг в заданном телесном угле.
p. s. нет ничего страшнее когда пытаются соединить реальную неизображающую оптическую систему (линза ledil) с идеальной геометрической оптикой.

[Xors]

Valletos, я понимаю, что 28 градусов у линзы Ledil - это угол, на котором яркость светового пятна снизится в 2 раза по сравнению с яркостью в его центре, сразу увидел это в даташите на линзу (или в описании на сайте, точно уже не помню). В телесном угле то он получится, а мне надо на стене, перпендикулярной оптической оси. Если я правильно понимаю, телесный угол - это не перпендикулярная стена, это конус с основанием в виде полусферы. А разве с одной линзой можно получить равномерноосвещенное пятно на стене, перпендикулярной оптической оси линзы? Тогда для чего в диапроекторах используется конденсатор света в виде двух обращенных друг к другу сферическими поверхностями выпуклых линз? Или, например, в микроскопах используют световой конденсатор для того, чтобы равномерно осветить исследуемое вещество.
И...понятно, что реальная оптика работает не совсем по законам геометрической, линзы имеют неточности и т.д. и т.п. Но как мне предложите сделать иллюстрацию к своему вопросу, чтобы упростить понимание?
Линзы Френеля тут исключительно с целью облегчения и уменьшения конструкции. Так как толщиной они всего 2,5 мм и изготовлены из пластика. Они еще бывают "закругленными" (как на прожекторах) и собирают те самые остатки светового потока, которые вышли за пределы 28 градусов и численно меньше светового потока в центре более чем в 2 раза. Это уже вопрос другой. Пока рассматривается только "плоская" часть линзы Френеля и угол 28 градусов, при котором яркость светового пятна снизится в 2 раза. Простите, если что-то напутал в терминологии. Надеюсь, суть в общих чертах донес понятно, да и из моего вопроса Вы же поняли, что мне нужно. Дело в том, что я не светотехник, специализируюсь в другой области, поэтому и пришел просить совета у экспертов-светотехников.

[Xors]

Valletos, раз уж Вы задались вопросом правильной терминологии и "неточности/непонимания" и приводите в пример ссылку на тему, где это ставится под вопрос, то сразу уточню, что под яркостью я понимаю яркость именно светового пятна ПОВЕРХНОСТИ, а не источника света.
У меня есть ГОСТ ИСО 8995-2002, где Яркость, кд/м - физическая величина, создающая ощущение светлоты, выраженная силой света в заданном направлении (обычно к наблюдателю), с единицы ПЛОЩАДИ ПОВЕРХНОСТИ, которая светится сама за счет ОТРАЖЕНИЯ или за счет пропускания. Яркость равна силе света, испускаемого или отражаемого в заданном направлении элементом поверхности, деленной на площадь проекции этого элемента в данном направлении.
По тому же ГОСТ яркость поверхности прямопорциональна её освещенности, а освещенность прямопропорционально зависит от силы света. Без всяких возведений в степени. Поэтому для моего вопроса, где рассматривается яркость именно поверхности, а не источника света, выражение "Угол половинной яркости, это угол, на котором сила света равна половине осевой" вполне корректно.

[Xors]

Мне не важен осветительный прибор и яркость его поверхности (и слепящее действие и т.д. и т.п.), мне важна стена и яркость на ней.
Ну и на всякий случай, во избежании очередной "неточности/непонимания" уточню, что имелась ввиду стена, перпендикулярная ГЛАВНОЙ оптической оси линзы, а то скажете, что оптических осей много и непонятно, про которую из них я говорю

[Xors]

Ну, думаю, что после подобных замечаний конструктивного ответа на вопрос я не дождусь, начнется и терминологический флуд и срач.
Поэтому, на основании того, что уже во второй теме ко мне цепляются по поводу терминологии, ну и почитав темы на форуме, позволю себе заметить, что в светотехнике довольно много недопониманий/неточностей, вытекающих в терминологическую демагогию и разговоры ни о чем.
Хороший эксперт должен уметь общаться не только в кругу таких же экспертов, но и находить общий язык с остальным миром, специалистами в других областях. Таки всё и все взаимосвязаны в нашем мире и должны работать вместе для достижения целей.
Друзья, на самом деле всё проще. Объект и предмет - было одним и тем же и совершались великие открытия в науке и технике, пока в 60-е годы не появился ММК - Московский Методологический Кружок, где кучка "философов" начали разграничивать понятия, теперь это распространилось и стало двумя разными философскими категориями.
В адекватном мире существует семантический анализ текста, суть которого в том, чтобы устанавливать взаимосвязи в терминологии. Взять любой научно-технический отчет/патент/статью - 80% будет "воды" - ненужного текста.
Господа, не усложняйте. И не цепляйтесь к терминологии. Это затуманивает ваше сознание.
С наилучшими пожеланиями

[Valletos]

Сообщение от Xors

Мне не важен осветительный прибор и яркость его поверхности (и слепящее действие и т.д. и т.п.), мне важна стена и яркость на ней.
Ну и на всякий случай, во избежании очередной "неточности/непонимания" уточню, что имелась ввиду стена, перпендикулярная ГЛАВНОЙ оптической оси линзы, а то скажете, что оптических осей много и непонятно, про которую из них я говорю

вашу задачу может решить одна линза/отражатель на диоде. можно найти, или на худой конец, изготовить линзу, которая сделает равнояркое круглое пятно на стене.

[Valletos]

[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!] которые делают на плоской поверхности круг с высокой равномерностью освещенности только в более широком угле.

[Xors]

Valletos, спасибо! На вид пятно однородно со светодиодами XM-L и XP-E, которые я хотел использовать. Нашел подобные линзы и побольше на алиэкспресс, если не учитывать погрешности при изготовлении по сравнении с оригинальным Carlo Optics.
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
Там везде написано, что угол 5-120 градусов регулируется в зависимости от расстояния между линзой и источником света. То есть получается при изменении расстояния пятно уже не будет равномерным (теоретически равномерным, с этими китайскими линзами всё может быть)?
Что-то я совсем запутался с этими линзами, хотя в начале работы попытался вспомнить общий курс оптики...

[drizzleon]

равномерность на поверхности и равномерность восприятия глазом - две большие разницы, как говорят везде, не только в Одессе.
Тут еще вот какой момент.... ежели у вас будут цветные св-ды смешиваться, то оптика/линза нужна типа COLOR MIX. Хотя и она даст небольшую кайму по краям засветки.

[Xors]

Равномерность для фотокамеры с отключенной цветокоррекцией без вспышки, расположенной в той же точке, что и светильник, в том же направлении, то есть по сути для взгляда человека одним глазом с уменьшенным разрешением. Кайма по краям не так важна.