Типы линз в фонарях: обзор и классификация

В настоящее время в фонариках применяются два основных типа линз: TIR (Total Internal Reflection, полное внутреннее отражение) и плоско-выпуклые линзы. Также встречаются модели без линз, в которых функцию фокусировки выполняет отражатель, а светодиоды защищены стеклом или пластиковым материалом.

TIR линзы функционируют на основе принципа полного внутреннего отражения света от внутренних поверхностей линзы. Это позволяет линзе одновременно выполнять роль отражателя, что обуславливает её специфическую форму. Светодиод в такой линзе размещается внутри, а испускаемое им световое излучение направляется вверх и на стенки линзы, от которых оно отражается и фокусируется. Конструкция и геометрические параметры линзы существенно влияют на эффективность отражения и фокусировки света. Часто внешняя поверхность TIR линз имеет дополнительные элементы, такие как углубления в форме сот, что способствует более равномерному распределению света.

TIR линзы могут иметь различные формы, включая цилиндрическую, коническую и асферическую. В осветительных приборах наиболее распространены цилиндрические и конические линзы. Цилиндрические линзы обеспечивают более узконаправленный и сфокусированный световой поток, в то время как конические линзы способствуют равномерному распределению светового пятна.

Плоско-выпуклые линзы часто используются в фонариках с регулируемой фокусировкой. При увеличении расстояния от светодиода такая линза фокусирует свет, что позволяет уменьшить размер светового пятна и увеличить дальность действия фонаря. Выпуклые линзы могут быть сферическими или асферическими. Сферические линзы характеризуются постоянным радиусом кривизны внешней поверхности, в то время как асферические линзы имеют переменный радиус кривизны, что обеспечивает более точную фокусировку и уменьшает искажения по краям светового пятна. Однако производство асферических линз более дорогостоящее, поэтому в большинстве фонариков применяются сферические линзы.

Фонарики без регулируемой фокусировки, а также прожекторы, часто не оснащаются линзами. В таких моделях функцию фокусировки выполняет отражатель, а светодиод защищён от внешних воздействий, таких как пыль и влага, стеклом или пластиковым покрытием.