Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM
Freiformlinsen können zur gezielten Beleuchtung von Flächen gemäß einer fixen Vorgabe – beispielsweise um Schriftzüge, Symbole und Grafiken darzustellen – benutzt werden. Da keine weiteren Elemente zum Projizieren und Abblenden erforderlich sind, die Linse also das Bild selbst prägt, erreicht man mit Freiformlinsen eine optimale Lichtausbeute mit einer minimalen Optik.
Die geometrische Optik gestattet die einfache Berechnung des durch eine beliebige Linse erzeugten Bildes einer Lichtquelle – das gilt auch für Freiformlinsen. Das umgekehrte Problem, also die Berechnung der Linsenform zur Realisierung eines vorgegebenen Bildes ist eine sehr viel komplexere Aufgabenstellung.
Wir haben einen Algorithmus zur Lösung dieser Aufgabenstellung erarbeitet und in eine entsprechende Software implementiert. Ausgehend von einer vorgegebenen Lichtverteilung berechnet der Algorithmus die Form der Linsenoberfläche in nur wenigen Sekunden. Mit einer Vorwärtssimulation kann dann die durch diese Linse realisierte Lichtverteilung, also die Abbildung, bestimmt werden.
