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Linsen berechnen

Andi

Flashaholic**
3 Februar 2011
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`z Kanza
www.andis3d.de
Mein Kollege war da und hat mir das mal ein wenig erklärt, wobei ich es immernoch nicht 100% gecheckt habe. :peinlich: :rolleyes:

Hat mir auch das Prog. "Winlens" empfohlen.... WINLENS BASIC.
Aber das ist mir dann doch etwas zu speziell, bzw. sooooo genau will ich´s nun auch nicht wissen, da muss man ja vorher Physik studieren. :D

Das beste war, als er fragte, ob ein 6mm Spot reicht. :D
(ich wäre mit 3cm schon zufrieden)

Habe dann auch noch einen anderen Linsenrechner gefunden: HIER

Gebe ich dort mal 2 Linsenwerte ein(von den bestellten), ist´s stimmig, sagt jedoch noch nicht wirklich was über die Strahdicke aus:

Number of Lenses: 2
Lens #1 Focal Length: 185
Dist: 98
Lens #2 Focal Length: -87

Muss mir die Formeln nochmal etwas erklären lassen, damit ich das mit der Strahldicke besser verstehe. Er hat mir mal schnell paar Formeln aus dem Kopf hingeschrieben und versucht zu erklären.....einfach krass diese Physiker. :eek:

p.s. er hat mir übrigens zu einem 3-Linsensystem geraten. ;)
 

Andi

Flashaholic**
3 Februar 2011
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`z Kanza
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Ich glaube, rein rechnerisch hab ich´s jetzt.

Meine Daten waren:

Number of Lenses: 2
Lens #1 Focal Length: 185
Dist: 98
Lens #2 Focal Length: -87
-------------------------
=Focal Length: -Infinitymm
=Backfocal Length: Infinitymm

Wenn ich nun eine Convexe Linse finde, mit seeehhhhr starker Krümmung, bzw. sehr niedriger Brennweite (z.B. -20), dann könnte ich den Abstand auf 165mm erhöhen und hätte bei Fokus auf unendlich einen viel dünneren Strahl.

Nun müsste man das nur noch in der Praxis testen. :rolleyes:
 

Andi

Flashaholic**
3 Februar 2011
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`z Kanza
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Habe ich nun eine gefunden, mit der ich theoretisch auf eine Hotspotgrösse von 6,9mm komme(paralleles Licht!).
...seh schon, ich muss mehr Linsen besorgen. :D
 
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Xandre

Flashaholic***²
8 März 2011
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BaWü
Bin echt gespannt...:thumbup:
Lang kann es ja nicht mehr gehen,bis die ersten Linsen bei dir landen.

Gruß Xandre
 

RC-Drehteile

TaschenlampeneigenbauSpezi & Ehrenmitglied
4 Juli 2010
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Nebelmaschine heißt das Zauberwort.... ich bin aber auch gespannt ! :)
 

sma

Flashaholic**
8 Januar 2011
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Aalen/Ulm, um, und herum
Meine Daten waren:

Number of Lenses: 2
Lens #1 Focal Length: 185
Dist: 98
Lens #2 Focal Length: -87
-------------------------
=Focal Length: -Infinitymm
=Backfocal Length: Infinitymm
Ich rätsele noch was für ein Aufbau Dir vorschwebt,
vom Prinzip etwas in dieser Art?
 

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Andi

Flashaholic**
3 Februar 2011
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`z Kanza
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Jop, im Prinzip das Galilei Fernrohr, nur gedreht.
Siehe HIER

Wenn man den Abstand so einstellt, dass der Fokus ins Unendliche geht, kann man den Durchmesser/Strahldicke (d2) ausrechnen: d2 = d1*f2/f1

p.s. mittlerweile habe ich event. eine Linse gefunden, mit der ~5,3mm Hotspot möglich sind, bei ~22MLux, aber das ist nur theoretisch, in der Praxis wird da noch mehr eine Rolle spielen. ;)

Alle Formeln zum Linsensystem: d1/d2 = f1/f2 (f2 = f1*d2/d1 ; f1 = f2*d1/d2 ; d2 = d1*f2/f1)
 
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sma

Flashaholic**
8 Januar 2011
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Aalen/Ulm, um, und herum
Jop, im Prinzip das Galilei Fernrohr, nur gedreht.
Siehe HIER

Wenn man den Abstand so einstellt, dass der Fokus ins Unendliche geht, kann man den Durchmesser/Strahldicke (d2) ausrechnen: d2 = d1*f2/f1

p.s. mittlerweile habe ich event. eine Linse gefunden, mit der ~5,3mm Hotspot möglich sind, bei ~22MLux, aber das ist nur theoretisch, in der Praxis wird da noch mehr eine Rolle spielen. ;)

Hm. Hm. Ich frage mich gerade ernsthaft, ob hier Abbildungsgröße und Strahldurchmesser durcheinandergekommen sind.

Die Strahldurchmesser sind bei einem Fernrohr durchaus eine fundamentale Größe, da sie ein Maß für die Lichtverstärkung sind. Die Situation ist aber schwer vergleichbar, da die Strahlen beim Fernrohr nicht nur parallel ein-, sondern dann auch wieder austreten. Denn sie werden erst danach durch die Augenlinse auf die Netzhaut fokussiert.

Diese Strahldurchmesser illustrieren dabei vor allem gut die Lichtverstärkung, denn das Fernrohr sammelt das Licht mit seiner gesamten Eintrittsöffnung (möglichst groß) und stellt es dem Auge auf dessen Pupillendurchmesser (max. 6-8mm) zur Verfügung. So "ganz nebenbei" vergößert das Fernrohr natürlich auch noch, aber ohne diese Lichtverstärkung geht das nicht, denn sonst wäre das Bild viel zu dunkel.

Ich kann mir gar nicht vorstellen, wie bei einer Taschenlampe mit einer asphärischen Sammellinse durch das Hinzufügen einer Zerstreuungslinse noch etwas zu gewinnen wäre.

Ich laß mich gern belehren, aber ich mach jetzt mal den Spielverderber und sag' ganz frech, das funktioniert nicht :p . Spricht aber überhaupt nichts gegen den Kauf von asphärischen Linsen, kann man gar nicht genug davon im Haus haben!
 

Andi

Flashaholic**
3 Februar 2011
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`z Kanza
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Man sieht ja immer bei Beamshots mit Talas mit Collimator/Asphärischer Linse, dass sich das Licht nach austritt immer irgendwo überkreuzt, d.h. bis dahin läuft´s zusammen, danach wieder auseinander.

Mit einer Concaven Linse ist dieser Brennpunkt weg, bzw. liegt in der Unendlichkeit. D.h., die Strahldicke ist immer gleich, egal, ob auf 50cm, oder auf 100m.

Ich denke, wenn es garnicht funktionieren würde, hätte mein Kollege schon was gesagt, er hat nur gesagt, dass die das bei ihrem Laser normalerweise immer mit Spiegeln machen.

Aber wenn ich´s wüsste, müsste ich es nicht testen. ;) :D
 

sma

Flashaholic**
8 Januar 2011
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Aalen/Ulm, um, und herum
Ich hol mal ein wenig aus, weil's mir nicht drum geht, was Dein Kollege meinen könnte (der ist nunmal nicht hier), sondern was wir uns dazu gemeinsam überlegen können.

Man sieht ja immer bei Beamshots mit Talas mit Collimator/Asphärischer Linse, dass sich das Licht nach austritt immer irgendwo überkreuzt, d.h. bis dahin läuft´s zusammen, danach wieder auseinander.

Kennst Du ein aussagekräftiges Beispielbild? Ich sehe die Gefahr von optischen Täuschungen, weil man es mit ganz vielen verschiedenen Strahlbündeln zu tun hat.

Mit einer Concaven Linse ist dieser Brennpunkt weg, bzw. liegt in der Unendlichkeit. D.h., die Strahldicke ist immer gleich, egal, ob auf 50cm, oder auf 100m.
(Das ist bei einer einfachen asphärischen Linse aber gar nicht anders.)

Wenn ein möglichst dünner Strahldurchmesser höhere Helligkeit erzeugen würde, warum versucht man dann sonst für besseren Throw immer den Spiegel/Linsendurchmesser zu vergrößern? (siehe z.B. Amarettos Sanmak)
(Ironischerweise ist also gewissermaßen das Gegenteil der Fall.)

Wenn ich Dich richtig verstanden habe, setzt Du einen kleineren Strahldurchmesser mit einem kleineren Abbild der LED, also mehr Lux gleich. Vielleicht kann ich mit zwei Bildern erklären, warum die Sache ganz anders liegt:

- Beide Bilder:
Um das Licht von links (LED) möglichst gut rechts zu sammeln (also dort möglicht hell), müssen alle auseinanderlaufenden Strahlen von einem Punkt links durch die Optik wieder auf einen Punkt rechts außen gebündelt werden.

- Konvexlinse:
sehr dicker Strahldurchmesser. Die beiden Bilder dieser Punkte rechts liegen noch einigermaßen nah übereinander.

- Kovex- und Konkavlinse:
sehr dünner Strahldurchmesser. Die beiden Bilder rechts liegen jetzt aber extrem weit auseinander -> sehr viel größere Fläche über die das Licht verteilt wird -> an einer jeweiligen Stelle viel dunkler

Ich weiß, daß das mit diesen Vergleichen eine ganz heikle Sache ist,
hier sollte man eigentlich vor allem rechnen. Aber vielleicht hilft das
zu veranschaulichen, daß ein kleinerer Strahldurchmesser nicht ein kleineres, also helleres Bild bedeutet.
 

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Andi

Flashaholic**
3 Februar 2011
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`z Kanza
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Anhand deiner Bilder sieht man ja schon, dass sich irgendwo rechts ein Brennpunkt bildet.

Ich habe vor, nur einen bestimmten Teil des Lichts zu bündeln, der vom Reflektor annähernd parallel austritt.
Da hat man mit auch geraten, das Licht zuerst durch eine dritte Linse zu kollimieren....mal schaun.
Im Moment ist meine Rechnung so, dass ich von parallelen Strahlen aus dem Reflektor ausgehe, was ja eigentlich nicht stimmt.
Ich werde jedoch den Spill komplett ignorieren.

Testen werde ich´s auf jeden Fall, da die Linsen eh schon auf dem Weg sind.
 

sma

Flashaholic**
8 Januar 2011
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Aalen/Ulm, um, und herum
Ich habe vor, nur einen bestimmten Teil des Lichts zu bündeln, der vom Reflektor annähernd parallel austritt.
Da hat man mit auch geraten, das Licht zuerst durch eine dritte Linse zu kollimieren....mal schaun.

Na da sind wir auf jeden Fall mal auf die Linsen gespannt.
Und fast noch wichtiger als Erfolg ist der Spaß dabei :D
 
  • Danke
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RC-Drehteile

TaschenlampeneigenbauSpezi & Ehrenmitglied
4 Juli 2010
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hehe, gestern nen Scheinwerfer mit 28 Millionen Lux @1m gefunden. Ist wohl trotzdem kein Punktstrahler, denn es stecken 12KW HIM Licht dahinter :)

nur so als kleiner Einwurf :)

viele Grüße

Michael
 

Andi

Flashaholic**
3 Februar 2011
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- Beide Bilder:
Um das Licht von links (LED) möglichst gut rechts zu sammeln (also dort möglicht hell), müssen alle auseinanderlaufenden Strahlen von einem Punkt links durch die Optik wieder auf einen Punkt rechts außen gebündelt werden.

- Konvexlinse:
sehr dicker Strahldurchmesser. Die beiden Bilder dieser Punkte rechts liegen noch einigermaßen nah übereinander.

- Kovex- und Konkavlinse:
sehr dünner Strahldurchmesser. Die beiden Bilder rechts liegen jetzt aber extrem weit auseinander -> sehr viel größere Fläche über die das Licht verteilt wird -> an einer jeweiligen Stelle viel dunkler

Ich weiß, daß das mit diesen Vergleichen eine ganz heikle Sache ist,
hier sollte man eigentlich vor allem rechnen. Aber vielleicht hilft das
zu veranschaulichen, daß ein kleinerer Strahldurchmesser nicht ein kleineres, also helleres Bild bedeutet.

So langsam dämmerts, was du meinst, hab´s mit dem Applet nun selbst versuchen können.
Zur Not hätte ich eine 50mm Linse mit 26mm Brennweite gefunden, die alleine fängt schon sehr viel ein, auf jeden Fall mehr, wie die DX Linse. :rolleyes: