Advanced Focus System

Das Advanced Focus System ist eine in Deutschland durch die Zweibrüder Optoelectronics GmbH entwickelte Reflektor-Linse zur Fokussierung von LED-Taschenlampen. Die Linse entstand in Zusammenarbeit mit dem Lichtforschungsinstitut OEC^[1] in München. Das System verbindet die Vorteile von Reflektor und Linse. Das Advanced Focus System ist in den Vereinigten Staaten, der Europäischen Union und bedeutenden asiatischen Ländern zum Patent angemeldet.

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1 Geschichte

In der Astronomie und der Lichttechnik begann seit der Entwicklung des Holländischen Fernrohrs (Geschichte des Linsenfernrohrs) 1608 durch den holländischen Brillenmacher Hans Lipperhey und dem vom Jesuitenpater Nicolaus Zucchius 1616 erfundenen Spiegelteleskop (Geschichte des Spiegelteleskops) unter den Gelehrten eine europaweite Diskussion, welches System besser für die Lichtführung geeignet sei. So entdeckte Galileo Galilei mit dem von ihm zum Galileischen Fernrohr weiterentwickelten Fernrohr Lipperheys die Monde des Jupiters. Isaac Newton stellte 1672 das später nach ihm benannte Newton-Teleskop vor, das die nachteilige Dispersion des Lichtes in Linsenteleskopen vermeiden sollte.

Die Newtonsche Entwicklung eines raffiniert berechneten Hohlspiegel wurde zum Urtyp aller Taschenlampen-Reflektoren. Als die ersten Taschenlampen Ende des 19. Jahrhunderts entwickelt wurden, waren sie zunächst noch mit einer Linse ausgestattet. Erst ab 1950 setzten sich allmählich Reflektoren (Spiegeln) gegen Linsen durch. Besonders die geringeren Herstellungskosten sprachen für die Reflektoren; die herkömmlichen Taschenlampenreflektoren werden aus Kunststoff hergestellt und beschichtet, moderne LED-Reflektoren aus Vollacryl gespritzt.

2 Aufbau

Beide optischen Systeme, Linse und Reflektor haben ihre Stärken und Schwächen. Linsen haben den Vorteil, dass sie Licht kreisrund und homogen abstrahlen, während man mit Reflektoren das Licht über weite Distanzen fokussieren kann. Der Nachteil der Linsen ist, dass sie sich nicht zur Lichtbündelung über große Entfernungen eignen. Sie können Licht zwar hervorragend sammeln, jedoch erreichen 70 % des Lichts die Linse nicht, sondern strahlen diffus aus. Bei Hohlspiegeln ist die Situation von der Fokussierung abhängig: In der defokussierten Stellung projizieren die Spiegel ein Loch in die Mitte des Lichtkegels, das Licht wird oft nicht homogen, sondern ringförmig ausgestrahlt. In der fokussierten Stellung werden nur etwa 30 bis 50 % des Lichtes gebündelt, während sich das übrige Licht als Riesenkreis um den Fokuspunkt diffus im Raum verteilt.

Optische Systeme moderner Taschenlampen
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<center>Reflektor	Linse	Reflektor-Linse

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Das Advanced Focus System versucht die Vorteile von Linsen- und Reflektorsystemen zu verbinden, ohne deren Nachteile zu übernehmen. Entwickelt wurde das System durch die Firmengründer und Geschäftsführer der Zweibrüder Optoelectronics, Harald und Rainer Opolka in Zusammenarbeit mit einer Forschungsgruppe um Professor Dr. Harald Ries, Dr. Andreas Timinger und Rainer Jetter des Lichtforschungsinstituts OEC in München. Das Ergebnis war eine „Reflektor-Linse“, also eine Kombination aus Reflektor und Linse.

Das optische System der Reflektor-Linse bündelt in der Fokusstellung das Licht wie bei einem konventionellen Reflektor (Spiegel) nach vorne. Zusätzlich wird jedoch das bei dabei sonst diffus ausgestrahlte Licht durch die Linse gebündelt. Durch die Kombination und Verwertung des sonst verlorenen Restliches verdoppelt sich das Licht im Fokus gegenüber herkömmlichen Reflektoren je nach Bauform. In defokussiertem Zustand, wenn sich die Leuchtdiode vor der Linse befindet, wird das Licht durch die Linse geführt und erzeugt ein kreisrundes und homogenes Licht. Durch die vermiedene Diffusion reduziert sich zudem die Blendung des Benutzers. Durch eine ebenfalls von Zweibrüder entwickelte Speed Focus genannte Einhand-Gleitschlitten-Mechanik lässt sich stufenlos zwischen fokussiertem und defokussiertem Licht wechseln.

Strahlenverlauf der verschiedenen optischen Systeme
Strahlverlauf einer Linse (rot = Streulicht)	500px
Strahlverlauf eines Reflektors (rot = Streulicht)	500px
Strahlverlauf einer Reflektor-Linse	500px