Введение
В системах управления движением используется видеонаблюдение за объектами, которым, зачастую, требуется дополнительная подсветка. Экономичные мощные светодиоды хорошо справляются с освещением в широком угле обзора. Для уменьшения угла освещения необходим коллиматор. Расчет коллимирующих линз может быть выполнен, например, в Zemax или Code V. Для расчета сложных коллиматоров, содержащих отражатели, предназначены специальные среды, например, LightTools или TracePro. В этой работе показаны структуры и средства расчета оптимальных коллиматоров, уменьшающих угол обзора на порядок — до 10 градусов, также предлагается ручной вариант расчета.
Характеристики мощных светодиодов
Мощные светодиоды имеют большой угол обзора. Популярные светодиоды компании CREE не являются исключением. Вот, например, характеристики светодиода XP-E2 [5].
• Размер 3,45 х 3,45 x 2.08 мм
• Цвет Белый
• Максимальный ток 1 A
• Максимальная мощность 3 Вт
• Максимальный световой поток 283 лм
• Номинальное прямое напряжение 2.9 V Белый @ 350 мА
• Максимальное обратное напряжение 5 В
• Угол обзора 110°
Коллиматоры
Существует множество вариантов коллиматоров, собирающих расходящееся излучение в зоне наблюдения. Среди них можно выделить линзы (преломляющие свет), отражатели и составные коллиматоры, состоящие из линз, преломляющих поверхностей и отражателей (Рис. 1, Рис. 2).
Требуемое равномерное освещение объекта или другое распределение освещенности достигается применением специальных материалов, рассеивающих поверхностей и корректировкой форм элементов коллиматора и их расположения.
Рис. 1. Примеры структур коллиматоров светодиодов [1,2,3,4].