Mehrere LED´s über die gesamte Fläche zum Leuchten bringen

[Carsten (Gast)]

Hallo,

ich möchte auf einer Fläche von ca. 20x15cm 5 verschiedenfarbige LED´s 
seperat homogen über die gesamte Fläche zum Leuchten bringen. Das heißt 
zum Beispiel, wenn ich alle roten LED´s über einen Schalter zum Leuchten 
bringe, soll die gesamte Fläche "homogen" leuchten. Es soll immer nur 
eine Farbe leuchten. Habt ihr einen Tipp, wie ich es realisieren kann? 
Mich interessiert insbesondere die Anordnung der LED´s. Könnte ich das 
vorher irgendwie testen, ob das homogen ist, ohne alles aufzubauen?

[Muhh (Gast)]

Milchglas.

[Planlos (Gast)]

Muhh schrieb:
> Milchglas.

Reicht nur bei vielen eng beieinander liegenden LEDs.

--> Es gibt spezielle Streufolie/streuscheiben, wie sie auch bei LCDs 
mit seitlicher angebrachter Hintergrundbeleuchtung verwendet wird

Erster google-treffer:
https://www.farben-frikell.de/led/lichtstreufolie

[Wolfgang (Gast)]

Carsten schrieb:
> Habt ihr einen Tipp, wie ich es realisieren kann?
> Mich interessiert insbesondere die Anordnung der LED´s.

Eine einfache Möglichkeit für ein homogenes Lichtfeld ist die 
zweidimensionale Fouriertransformation der Geometrie einer 
Punktlichtquelle.

Die Gaußfunktion ist ein Fixpunkt der Fourier-Transformation, d. h., die 
Fourier-Transformierte einer Gaußkurve ist wieder eine Gaußkurve. Das 
Produkt der Standardabweichungen dieser korrespondierenden Gaußkurven 
ist konstant. Eine kleine Lichtquelle (deine LED, angenähert durch 
schmale Gaußkurven in x und y) wird also zu einem sehr breiten, 
gaußförmigen Lichtfeld (deiner homogen leuchtenden Fläche) 
transformiert.

Praktisch läßt sich das einfach umsetzen, indem du die LED in den 
Brennpunkt einer Linse plazierst und deine Diffusorscheibe direkt davor 
setzt. Als Linse bietet sich, wegen ihrer flachen Bauform, eine 
Fresnel-Linse an.
https://de.wikipedia.org/wiki/Fresnel-Linse

Andere Versionen sind hochtransparente Plexiglasplatten, die als 
flächige Lichtleiter funktionieren. Durch hochglanzverspiegelung an den 
Kanten und eingelagerte oder oberflächlich angelagerte Streuer, kann man 
auch damit recht homogene Lichtfelder erzeugen. Damit die 
Lichtintensität über die breite deines Lichtfeldes insgesamt dann nicht 
zu sehr abnimmt, muss man von beiden Seiten beleuchten, so dass sich die 
Abschwächungen beider Seiten halbwegs kompensieren.

Wieviel Aufwand du treiben willst, hängt natürlich davon ab, wofür das 
ganze gut ist und wie homogen das Lichtfeld wirklich leuchten soll.

Für Messung der Vignettierung eines hochwertigen Kameraobjetivs wirst du 
andere Maßstäbe anlegen müssen, als wenn es nur bunt leuchten soll.

> Könnte ich das vorher irgendwie testen, ob das homogen ist, ohne
> alles aufzubauen?

Mit Ray-Tracing und der Leistungsfähigkeit heutiger PCs ist das kein 
Problem. Du musst nur die optischen Parameter deiner Materialien und das 
Lichtfeld deiner LEDs kennen.

[Wolfgang (Gast)]

p.s.

Wolfgang schrieb:
> Praktisch läßt sich das einfach umsetzen, indem du die LED in den
> Brennpunkt einer Linse plazierst und deine Diffusorscheibe direkt davor
> setzt.

... Diffusor vor die Linse, also so:

LED ---- Brennweite ---- Linse/Diffusor

Wolfgang schrieb:
> Andere Versionen sind ...
Das Verfahren wird beispielsweise in Regionalzügen der Deutschen Bahn 
für die Sitzplatzbeleuchtung mit der Gepächablage verwendet, allerdings 
mit einseitiger Lichteinspeisung von der Montageseite, so dass die 
Lichtintensität zur Vorderkante der Gepäckablage abnimmt. Die 
Auskopplung erfolgt durch oberflächliche Streuer.