suche Ideen für konvergente LED-Optik

ww-tech Gast 28.01.2020 13:17 #6123475

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Einen guten Tag

In einem Versuchsaufbau benötige ich eine Beleuchtung die "möglichst 
viel" Licht auf eine Öffnung von 0-2mm Durchmesser (Irisblende) 
konzentriert. Außerdem sollte es natürlich nicht zu teuer sein, mit 
Kleinspannung funktionieren und nicht merh als ein paar Watt 
Verlustleistung haben.

Bisher habe ich als bestgeeignete LED diese:
https://www.led1.de/shop/highpower-leds/samsung-power-leds/samsung-3535-ceramic-power-led-auf-starplatine-weiss-5000k-534-lumen-lh351b-rt.html
gefunden

Für einen qualitativen Aufbau hab ich diese LED einfach mal direkt 
hinter die Blende montiert aber da geht natürlich viel Licht verloren 
und die Ausleuchtung ist auch ungleichmäßig.

Gibt es Optiken wie 
https://de.rs-online.com/web/p/led-optik-und-haltersets/7861675/ die das 
Licht nicht nur kollimieren sondern auf einen Brennfleck vor der Optik 
bündeln?

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TippsUndTricks Gast 28.01.2020 13:23 #6123489

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ww-tech schrieb:
> "möglichst
> viel"

Ich bin da leider nicht so tief im Thema drin. Aber eine ungefähre 
Angabe sollte doch formuliert werden. Danach könnte man anfangen 
überhaupt gucken welche LED so viel Licht erzeugen kann. Und wie man das 
fokussiert bekommt. Bzw ob ein LED wirklich die beste Wahl ist, oder 
doch ein ganz anderes Setup gebraucht wird. Wobei der Requirement es 
soll Niederspannung haben limitiert den Auswahl schon auf LEDs.

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J. S. (pbr85) 28.01.2020 13:25 #6123494

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In der Form gibt es auch LEDs die 3A vertragen. Die etwas größere XM-L2 
kann auf einer Kupferplatine durchaus 5A vertragen, solange die 
restliche Kühlung stimmt und man sie eher kurz betreibt, wie eine 
Taschenlampe.

Mit Linsen wirst du bei den geforderten Werten nichts machen können, wo 
ja die Öffnung der Iris in etwa so groß ist wie die leuchtende Fläche 
der LEDs.

Wie weit war die LED von der Öffnung entfernt? Sollte idealerweise so 
nah wie nur möglich dran sein, was dann bei Kunststoffen natürlich nicht 
geht. Die LED entwickeln an der Linse extreme Intensitäten, die locker 
einen Brand verursachen können.

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Christoph db1uq K. (christoph_kessler) 28.01.2020 13:42 #6123514

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Die Firma Busch&Müller verwendet für Fahrradscheinwerfer das Prinzip des 
Offset-Parabolspiegels. Dadurch liegt die LED nicht im Strahlengang.

Angehängte Dateien:

Bumm_de.png (81 KB)

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georg Gast 28.01.2020 14:29 #6123563

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J. S. schrieb:
> Mit Linsen wirst du bei den geforderten Werten nichts machen können, wo
> ja die Öffnung der Iris in etwa so groß ist wie die leuchtende Fläche
> der LEDs.

Wieso soll eine Linse keine Abbildung 1:1 ermöglichen? Dafür genügt 
schon eine einfache Glaskugel.

Georg

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J. S. (pbr85) 28.01.2020 14:31 #6123570

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georg schrieb:
> J. S. schrieb:
>> Mit Linsen wirst du bei den geforderten Werten nichts machen können, wo
>> ja die Öffnung der Iris in etwa so groß ist wie die leuchtende Fläche
>> der LEDs.
>
> Wieso soll eine Linse keine Abbildung 1:1 ermöglichen? Dafür genügt
> schon eine einfache Glaskugel.
>
> Georg

Fragt sich nur, mit wie viel Lichtverlust.

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Egon D. Gast 28.01.2020 16:56 #6123704

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ww-tech schrieb:

> Gibt es Optiken wie [...] die das Licht nicht nur
> kollimieren sondern auf einen Brennfleck vor der
> Optik bündeln?

Naja, das ist nur ein gradueller Unterschied:
Kollimatoren sind sammelnde Systeme. Wenn das Licht
schon kollimiert (=parallel) ist, kann man es mit
einem weiteren sammelnden System (Lupe, Achromat,
Photoobjektiv...) konvergent machen.
(Theoretisch könnte man auch einfach die Abstände
verändern, aber das ist nicht empfehlenswert.)

Um aber die Frage zu beantworten: Du brauchst einen
Kondensor.
https://de.wikipedia.org/wiki/Kondensor

Den kann man im Prinzip auch selbst auslegen, aber
das wird eine ganz schöne Würgerei, weil der Öffnungs-
winkel der LED mit 120° ziemlich groß ist. Wenn man
handelsübliche Achromate verwendet, wird man wohl
drei Stufen brauchen -- zwei zum Kollimieren, und
eine zum Konvergentmachen. Aber das ist nur aus der
Hüfte geschossen.

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