今日はみぞれ交じりの一日でしたが、22時を過ぎて晴れてくれました。
さて昨日の続き、レンズ式のLEDポインターで光を細く絞るためには
・LED素子はできるだけ小さいこと
・かつ光量ができるだけ大きいこと
(小さくて明るいと発熱の問題があるので、実は難しい)
・レンズは焦点距離ができるだけ長く
(焦点距離を長くすることによりLED素子の投影像を小さくできる＝光を絞れる)
・レンズのＦ値はできるだけ小さく
(できればＦ1.0以下が望ましい。Ｆ値が小さいほどLED素子からの光束が点ずにたくさん投入できるため)
・レンズ径は100mm未満が望ましい
(径が大きいと照射する光束も太くなり、太すぎるとポインターとして適切でないため)
といったそれぞれが相反する悩ましい問題が発生します。
またLED素子の入手から点灯回路まで設計してという方法もありますが、できあがりのクオリティーを考えると、できるだけ市販品を組合わせて非破壊・非改造で構成できればという弱腰な気持ちもあります。
市販品の中で値段のわりに明るいのは反射鏡タイプなのでこれにレンズ(プロジェクター式ヘッドライト用レンズ)を組合わせる方法で検討を進めています。
反射鏡タイプの場合、光束が絞りきれないのと光漏れが大きいため光のパターンは下のようになります。
単にこれにレンズを被せると
中央に絞られた光は収束するのですが、反射鏡で反射された光が強くリング状に出てしまいます。
実際に空に向けたときこのリングはかなり邪魔になります。
このリング状の光を軽減するためには反射鏡を撤去する(構造的に不可能な場合は黒色に塗装する)必要があります。
というわけで非破壊・非改造が原則だったのですが、反射鏡を撤去しました。
撤去に際しねじ込まれた前部のリングがなかなか外れなかったので、金ノコで切れ目を入れて金属板で回転できるようにしました。
左２点が反射鏡外し、右１点は黒色塗装しています。
反射鏡を撤去すると光はまんべんなく広がります。
これにレンズを適切な位置に配置すると
まだリングが完全に消えていませんがかなり改善されています。
撤去前と比較すると差がはっきりします。
実際に空に投射すると撤去後のリングはほとんど見えないので問題なさそうです。
この手法でポインターができると、これまで特殊部品で高価な一品ものだったLEDポインターが安価に量産可能になそうです。