Neuartiges optisches Element und eine innovative Anwendung als Blendschutzelement basierend auf asymmetrischen Fresnellinien

Üblicherweise sind optische Linsen so ausgelegt, daß sie Strahlung, die senkrecht zur Linsenebene einfällt, optimal konzentrieren. Die konzentrierende Wirkung nimmt für andere Einfallswinkel der Strahlung schnell ab, selbst wenn die Abweichung vom senkrechten Einfall nur gering ist. Dies gilt insbesondere auch für Fresnellinsen. Die zentrale Fragestellung dieser Arbeit lautet daher: Wie kann eine Fresnellinse, die aus konstruktiven Zwängen in einer bestimmten Ebene eingebaut werden muss, aber hauptsächlich Licht aus einer nicht senkrechten Richtung empfängt, für diese Strahlung optimiert werden. Hintergrund dieser Fragestellung sind Anwendungen, in denen eine Kombination aus lichtlenkenden und konzentrierenden optischen Elementen gefordert sind. Das hier behandelte optische Prinzip bezieht sich auf lineare Fresnellinsen, also solche, die von einer Zylinderlinse abgeleitet sind. Besonders wichtig sind dabei Anwendungen in Gebäudefassaden, die dem natürlichen, saisonal variierenden Verlauf der Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind. Das vorgestellte optische Element weist optimale Konzentration für Licht aus bestimmtem schrägen Einfallswinkel auf. Zusätzlich lassen sich Linsenparameter wie Brennweite und Konzentrationsfaktor nahezu beliebig einstellen.