Про світлодіодну оптику

Зліва уявний джерело світла, загальний кут поділений на рівні сектора.

У кожному секторі кількість світла однакове. Ось ми направляємо такий ліхтарик на стінку, що виходить? Коло, в центрі яскравіше, до периферії тьмяніє, схематично це буде виглядати ось так.

Чим далі від центру, тим більша площа припадає на той же самий кількість світла, звідси і зниження освітленості до периферії. А що буде, якщо спробувати зобразити фару і направити ліхтар під кутом?

Як видно, тут все ще більш запущено, чим далі, то все більше зростає площа, яка припадає одне і те ж кількість світла. Здавалося б очевидна річ, чим далі, тим менше світла, це ж логічно. Але це не пояснення, світло адже майже не поглинається повітрям, тому яка різниця, яку відстань від джерела світла до освітлюваної поверхні? Справа зовсім не в відстані, сфокусований промінь буде бити на кілометри навіть при скромних люменах. Всі пояснення на малюнку. Так, до речі, що у нас вийде на вигляді зверху? Правильно, парабола.

Чи не краще рішення для фари.

Виходить, щоб висвітлити щось рівномірно, джерело світла повинен світити не рівномірно, а по якомусь своєму хитрому закону. У розумної літературі є такий термін, як криві рівної яскравості, які як раз і описують потрібне розподіл світла. Наприклад, можна зробити вуличний ліхтар, який буде малювати на асфальті не згасає коло, а рівномірно освітлений прямокутник, що і реалізують в сучасних ліхтарях вуличного освітлення.

Зразок з даташіта світлодіодного «скельця» вуличного освітлення.

Теж саме, з автомобільними фарами ближнього світла, основна сила світла йде в далечінь і чим ближче до бампера, тим вона менше для того, щоб отримати ту ж освітленість. Тепер ви розумієте, чому безглуздо звучать питання, з яким кутом взяти коллиматор для саморобного ближнього світла? Так ні з яким. І не в засліпленні справа, на чому в основному і зациклюються люди. Його, до речі, не складно побороти, можна поставити козирок і проблема вирішиться, благо світлодіодні коліматори компактні. Подивимося ще раз на третій малюнок, в принципі, зі світлодіодами з рівномірністю тут буде трохи краще, так як розподіл світла у них не рівномірний, вперед вони світять яскравіше ніж в сторони, тому на малюнку в районі осі нашого конуса світла буде більше (якраз на велику площу) і тільки потім яскравість буде різко падати. Але з цього ж малюнка видно, що частина світла просто йде вище дороги, в повітря. Це чисті втрати. Я багато експериментував з велофари, коліматор на 45 градусів дає непогану заливку за умови, що світить він майже горизонтально, тобто не менше половини світла йде вгору. Хоча і автомобільні фари в якійсь мірі вирішують питання в лоб. Наприклад, ковпачки на лампочках, які відсікають світловий потік в непотрібних напрямках. Шторки в ксенонових лінзах і т.д. А що буде, якщо розробити досконалу світлодіодну оптичну систему, без шторок, яка буде весь світ направляти на дорогу? А я вам покажу зараз, що буде ...

Оптика вирішує.
Здобув я начинку від світлодіодним фари лексуса. Три світлодіодних модуля, кожен з яких складається з радіатора з світлодіодом, відбивача і лінзи. Один з них я оформив у вигляді велофари, подав на нього 5Вт і вийшов у двір. Скажу, що люмени в велофари я вже давненько вважаю, з минулого року. Катав з 270Лм на 45 градусів (три одноваттніка), в повній темряві досить не погано. Пробував ліхтар на 210лм з перебудовується оптикою. Разом з фарою на 270Лм світло, практично, влаштовував. Тобто я міг безпечно їхати в темряві з будь-якої бажаної швидкістю, нехай навіть 30 км / год. Тому я вже прикидав, що, напевно, 500 ... 800 люмен з хорошим розподілом світла можуть дати безкомпромісний світло. Отже, шматок LED фари лексуса, 5Вт на світлодіоді, скільки люмен не знаю, думаю, 550 ... 600. Ви готові це побачити?

Це моя велофари. Охренеть не встать ...

А ось так світять згадані 270Лм на 45 градусів (3Вт).

А ось так світять фари мого автомобіля, на заведеному двигуні, чисті, з нормальними лампами. І фари самі нормальні (багатофокусного рефлектор, гладке скло), на світло не скаржуся.

Важко бути богом. Офігеваю від такого все. Офігеваю я сам, слідом за мною, офігеваю пішоходи, коли я їх наздоганяю з таким світлом, офігеваю зустрічні і попутні велосипедисти. Коли я їду, світло мене гіпнотизує і поневолює, я дивлюся тільки на нього і на реакцію оточуючих. Не знаю, коли буду спокійний і буду просто кататися.