Systèmes de lentille
Les lentilles sont utilisées presque uniquement sur les appareils d'éclairage avec sources lumineuses ponctuelles. En général, on utilise un système optique composé d'un réflecteur et d'une ou de plusieurs lentilles.
Lentilles convergentes
Les lentilles convergentes orientent la lumière d'une source lumineuse qui se trouve dans son foyer, vers un faisceau parallèle. Lors de l'étude des appareils d'éclairage, les lentilles convergentes sont le plus souvent combinées avec un réflecteur. Celui-ci sert à guider l'ensemble du flux lumineux dans la direction de rayonnement, la lentille permet la focalisation exacte de la lumière. Souvent, la distance entre la lentille convergente et la source lumineuse peut être modifiée, ce qui permet de régler différents angles de faisceau.
Lentilles de Fresnel
Les lentilles de Fresnel ont une forme qui permet de regrouper de manière concentrique des segments de lentille circulaires. L'effet optique de ces lentilles est comparable à celui des lentilles conventionnelles avec une courbure correspondante. Cependant les lentilles de Fresnel sont nettement plus plates, plus légères et moins coûteuses, et sont donc souvent utilisées à la place des lentilles convergentes.
La puissance optique des lentilles de Fresnel est limitée par des interférences aux transitions des segments ; généralement les faces arrières des lentilles sont structurées, pour compenser les irrégularités visibles lors de la répartition de la lumière et pour assurer un parcours doux de la lumière. Les appareils d'éclairage avec des lentilles de Fresnel étaient utilisés à l'origine comme projecteurs de scène ; mais entre-temps ils sont aussi utilisés dans l'éclairage architectural, afin de pouvoir régler individuellement les angles de faisceau avec des distances différentes entre l'appareil d'éclairage et l'objet éclairé.
Lentille à sculpture
La lentille à sculpture produit une répartition asymétrique de la lumière. Elle élargit les faisceaux lumineux dans un axe et reste inchangée au niveau de la répartition de la lumière dans l'autre axe. La lentille à structure parallèle produit un ovale vertical avec une orientation horizontale de la structure des lignes.
Lentille divergente
La lentille divergente est utilisée dans les projecteurs à faisceau mural. Elle produit une répartition asymétrique de la lumière. Elle élargit les faisceaux lumineux dans un axe et reste inchangée au niveau de la répartition de la lumière dans l'autre axe. La lentille à structure parallèle produit un ovale vertical avec une orientation horizontale de la structure des lignes et permet ainsi un éclairage très homogène du mur.
Lentille Flood
La lentille Flood élargit symétriquement le cône d'éclairage. La lentille structurée produit en plus une graduation plus douce du bord du cône d'éclairage.
Lentille Softec
La capacité de dispersion de la lentille Softec permet de rendre flou le cône d'éclairage. Ceci peut être obtenu avec un verre structuré ou dépoli. La lentille Softec est utilisée pour compenser les stries fines des lampes à réflecteur. En tant que protection, elle permet d'éviter l'effet d'éblouissement en baissant la luminance de la lampe.
Systèmes d'illustration
Projecteur avec système optique d'illustration : un plan d'image (1) éclairé de manière homogène est représenté à travers un système de lentille (2). Le projecteur ellipsoïdal (à gauche) se caractérise par une intensité lumineuse élevée, le projecteur condenseur (à droite) par une grande qualité de reproduction.
Les systèmes d'illustration utilisent un réflecteur elliptique ou une combinaison de miroir sphérique et de condenseur, pour orienter leur lumière sur un plan d'image. Ce plan est ensuite reproduit sur la surface éclairée grâce à la lentille principale de l'appareil d'éclairage.
L'illustration et le cône d'éclairage peuvent être modifiés dans le plan d'image. De simples obturateurs perforés ou iris permettent d'obtenir des cônes d'éclairage de tailles différentes, tandis qu'avec des masques à contour, il est possible de régler des contours différents du cône d'éclairage. A l'aide de gabarits (gobos), il est possible de projeter des inscriptions ou des illustrations.
Avec des lentilles à distance focale adaptée, il est possible de sélectionner des angles de faisceau ou des échelles d'illustration différents. A la différence des appareils d'éclairage avec lentilles de Fresnel, il est possible d'obtenir des cônes d'éclairage aux bords nets ; une projection floue permet aussi d'obtenir des lignes plus douces.
