Diffusoren mit maßgeschneiderten Oberflächenprofilen ermöglichen die hoch-effiziente Transformation der Lichtverteilung einer Quelle in eine gewünschte Winkelverteilung. Durch ein einzigartiges Designverfahren können nahezu beliebige und örtlich aufgelöste Fernfeldverteilungen und Lichtablenkungen modelliert werden. Die resultierenden mikroskopischen Oberflächenprofile werden durch direktschreibende Grauton-Fotolithografie erzeugt und eignen sich für viele Replikationsverfahren.
Maßgeschneiderte Diffusoren
Ihr Partner für Diffusoren mit individuellen Lichtverteilungen
Basierend auf Ihrem Anforderungsprofil designen wir mithilfe wellenoptischer Methoden ein mikroskopisches Oberflächenprofil. Typische Anwendungen sind die effiziente Homogenisierung von LED-Lichtquellen für die Beleuchtung von Szenen und Ausleuchtung für Detektionsbereiche von Sensoren, aber auch Projektionsschirme mit zielgerichteten Abstrahlcharakteristika. Letztere finden sich beispielsweise als Zwischenbildebene in Head-Up-Displays einiger Serienfahrzeuge namhafter Hersteller. Das Fraunhofer IOF unterstützt sie bei der Erstellung von funktionellen Prototypen, bei der Kleinserienfertigung, sowie der Realisierung von Urformen für Heißprägen oder Spritzguss.
Unsere Leistungsschwerpunkte und Kompetenzen
Ein besonderer Vorteil der maßgeschneiderten Diffusoren liegt in der Herstellung begründet. Das direktschreibende Grauton-Lithographie-Verfahren ermöglicht lokal unterschiedliche Mikrostrukturdimensionen, sodass die Lichtverteilungsfunktion ortsaufgelöst veränderlich gestaltet werden kann. So lässt sich nicht nur der Streuwinkel lokal variieren, sondern auch eine Ablenkung des Hauptstrahlwinkels integrieren. Somit lässt sich die Homogenisierung mit einer Linsenfunktion überlagern.
Das Leistungsspektrum reicht von Speckle-armen Strahlformern für Laserquellen bis hin zu achromatischen Diffusoren, die RGB abdecken. Unter Berücksichtigung anwendbarer Materialien lässt sich das Anwendungsgebiet auf UV bis LWIR erweitern.
Diffusorelement in Sternform
Märkte und Anwendungen
Wir bieten Ihnen individuelle Lösungen, unter anderem für:
- LED-Strahlformung und Homogenisierung mit individuellen Lichtverteilungsfunktion, z.B. Tophat.
- Projektionsschirm (transmittiv oder reflektiv) mit einstellbarer Abstrahlcharakteristik z.B. Zwischenbildebene in Projektionssystemen (z.B. HUD).
Pfeilförmige Lichtverteilung unter 45°, erzeugt von einem einseitigen Diffusor
Unsere Forschungsstärke
- »Maßgeschneiderte Diffusoren für effiziente Beleuchtungsoptiken«
(Jahresbericht 2021, Seite 32-33) - »Analysis of iterative design algorithms for achromatic deterministic diffusers.« (Widholz, Georg, und Uwe Zeitner)
(Applied Optics 61.26, Seite 7571-7578) - »Micro-optical Free-Forms: Design and Fabrication«(U.D. Zeitner, P. Schleicher, G. Widholz, R. Leitel, D. Michaelis)
(11th International Conference on Optics-photonics Design & Fabrication ODF ’18, Hiroshima, Japan, 2018)
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