Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Beleuchtung nach Maß

02.05.2008
Leuchtdioden strahlen energieeffizient. Bei der Lichtausbeute können sie mit Glühbirnen jedoch bisher nicht mithalten. Eine neue, kostengünstige Optikkomponente soll das ändern: Sie bündelt das Licht und lenkt es gezielt dorthin, wo es gebraucht wird.

Geht es um Energieeffizienz, sind Leuchtdioden unschlagbar: eine Ein-Watt-LED erbringt etwa die gleiche optische Leistung wie eine Glühbirne mit hundert Watt. Kommt es jedoch auf hohe Lichtausbeute an, sind die kleinen Lichtquellen nicht das Beleuchtungsmittel der Wahl.

Eine neuartige Optikkomponente soll das künftig ändern. Sie lenkt das Licht gezielt dorthin, wo es gebraucht wird. Bei einer Schreibtischlampe etwa lässt sich das Licht so bündeln, dass nur eine DIN-A4-große Fläche in der Mitte des Tisches hell erstrahlt. Die LED beleuchtet den benötigten Bereich gleichmäßig, alles außerhalb bleibt im Dunkeln.

"Eine Leuchtdiode ist eine Punktlichtquelle, die das Licht in einem großen, unkontrollierten Bereich abstrahlt", sagt Dr. Christian Wenzel, Abteilungsleiter am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT in Aachen. "Durch spezielle Linsen nutzen wir das Licht zu hundert Prozent dort, wo es gebraucht wird, und steigern so die Effizienz der LEDs. Der Lichtfleck, den die Lichtquelle wirft, läuft also nicht nach außen hin aus, sondern hat einen scharfen Rand."

... mehr zu:
»Leuchtdiode »Lichtquelle

Basis für diese Lichtführung ist eine Freiformflächenoptik - eine Kunststofflinse, deren Geometrie frei gestaltet werden kann. "Die Linsen werden über ein Spritzgussverfahren gegossen. Die beiden Werkzeughälften, die als Form dienen, müssen einmalig hochpräzise ausgerichtet werden - die Genauigkeit liegt bei einigen Mikrometern und damit bei weniger als einem Zehntel eines Haardurchmessers. Sind die Werkzeuge einmal tariert, lässt sich die Linse kostengünstig in hohen Stückzahlen herstellen", sagt Dr. Wenzel. Die Forscher am IPT haben dabei die gesamte Prozesskette optimiert: von der Planung der Optiken über die Herstellung bis hin zur Überprüfung. "Das ist bisher einzigartig in Europa", sagt der Experte.

Eine Herausforderung dabei: Der Kunststoff, der heiß in die Form gegeben wird, schrumpft beim Abkühlen - die fertigen Linsen sind daher etwas kleiner, als die Form es vorgibt. Diesen Effekt berücksichtigen die Forscher durch wiederholte, schrittweise Verbesserung - auf einige Mikrometer genau. Sind die Linsen fertig, überprüfen die Wissenschaftler sie: Dazu projizieren die Forscher ein Streifenmuster auf die Linse. Durch die Verzerrung der Streifen lässt sich auf Krümmung, Neigung und Form der Linse rück-schließen. Auf der Messe Optatec vom 17. bis 20. Juni in Frankfurt zeigen die Forscher die gesamte Prozesskette und Anwendungsoptiken (Halle 3, Stand D53).

Dr.-Ing. Christian Wenzel | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.ipt.fraunhofer.de

Weitere Berichte zu: Leuchtdiode Lichtquelle

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Gut sortiert: Schüttgutanlagen werden klüger
30.03.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Organisch-anorganische Heterostrukturen mit programmierbaren elektronischen Eigenschaften
29.03.2017 | Technische Universität Dresden

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Atome rennen sehen - Phasenübergang live beobachtet

Ein Wimpernschlag ist unendlich lang dagegen – innerhalb von 350 Billiardsteln einer Sekunde arrangieren sich die Atome neu. Das renommierte Fachmagazin Nature berichtet in seiner aktuellen Ausgabe*: Wissenschaftler vom Center for Nanointegration (CENIDE) der Universität Duisburg-Essen (UDE) haben die Bewegungen eines eindimensionalen Materials erstmals live verfolgen können. Dazu arbeiteten sie mit Kollegen der Universität Paderborn zusammen. Die Forscher fanden heraus, dass die Beschleunigung der Atome jeden Porsche stehenlässt.

Egal wie klein sie sind, die uns im Alltag umgebenden Dinge sind dreidimensional: Salzkristalle, Pollen, Staub. Selbst Alufolie hat eine gewisse Dicke. Das...

Im Focus: Kleinstmagnete für zukünftige Datenspeicher

Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Chemikern der ETH Zürich hat eine neue Methode entwickelt, um eine Oberfläche mit einzelnen magnetisierbaren Atomen zu bestücken. Interessant ist dies insbesondere für die Entwicklung neuartiger winziger Datenträger.

Die Idee ist faszinierend: Auf kleinstem Platz könnten riesige Datenmengen gespeichert werden, wenn man für eine Informationseinheit (in der binären...

Im Focus: Quantenkommunikation: Wie man das Rauschen überlistet

Wie kann man Quanteninformation zuverlässig übertragen, wenn man in der Verbindungsleitung mit störendem Rauschen zu kämpfen hat? Uni Innsbruck und TU Wien präsentieren neue Lösungen.

Wir kommunizieren heute mit Hilfe von Funksignalen, wir schicken elektrische Impulse durch lange Leitungen – doch das könnte sich bald ändern. Derzeit wird...

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Nierentransplantationen: Weisse Blutzellen kontrollieren Virusvermehrung

30.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Zuckerrübenschnitzel: der neue Rohstoff für Werkstoffe?

30.03.2017 | Materialwissenschaften

Integrating Light – Your Partner LZH: Das LZH auf der Hannover Messe 2017

30.03.2017 | HANNOVER MESSE