発光ダイオード(LED)と半導体レーザーは、どちらも2種類の半導体材料間の界面領域で光を生成します。 LEDとレーザーの両方の光のエネルギーは、半導体の組成によって決まります。 LEDとレーザーは、比較的狭い範囲の波長で光を発します。ただし、レーザーはすべてのエネルギーを単一の波長に入れ、小さなスポットから放射します。 LEDはエネルギーをより多くの波長に広げ、その光はより大きなスポットから広い円錐に広がります。
目の視覚反応のピーク付近のLED波長を選択します。人間の目は、すべての波長に対して等しく敏感ではありません。目が約560 nm(10億分の1メートル)の黄緑色の波長でピークになるためです。その波長領域に近いLEDは、より明るいスポットを作成します。
少なくとも数ミリワット、たとえば3つ以上の出力で、目的の波長のLEDを見つけます。仕様書を読み、電気的要件、特に順方向電圧と動作電流を見つけてください。たとえば、一般的なLEDの動作電流は20 mA、順方向電圧は2 Vです。
•••ライアンマクベイ/フォトディスク/ゲッティイメージズ時計の電池を選択して、必要な電圧を供給します。たとえば、3ボルトのリチウム電池を使用します。
•••Comstock / Comstock / Getty Images電流制限抵抗のサイズを計算します。正しい抵抗は、R =(供給電圧-LED順方向電圧)/(動作電流)の式で与えられます。
この例では、R =(3-2)/ .020 = 50オームです。
レンズの直径を計算します。これは、ホルダーの直径に収まるものです。レンズの直径に等しい焦点距離を選択します。 LEDは光を広角に広げるため、可能な限り多くの光を取り込むために、レンズはレンズの直径に等しい最短の現実的な焦点距離を持つ必要があります。
ポインターの適切な直径は0.5インチであるため、レンズは直径10 mm、焦点距離10 mmのレンズになります。
LED回路を配線し、スイッチを介してLEDを抵抗器とバッテリーに接続します。
組み立てた回路をホルダーに入れ、LEDを接着、圧着、またははんだ付けします。
レンズをバレルに入れ、位置を調整して、目的の距離で最小のスポットを作成します。レンズをエポキシまたはRTVで接着します。