新光源帶來了設(shè)計自由 增加了安全性

在競爭日益激烈的汽車市場中取得成功僅限于那些將精心設(shè)計的產(chǎn)品與極具吸引力的設(shè)計相結(jié)合的人，例如通過前照燈的完美集成。弗勞恩霍夫研究人員開發(fā)出一種新的照明技術(shù)，使設(shè)計人員能夠更自由地創(chuàng)造具有非常規(guī)造型的車輛，并為駕駛員和汽車制造商提供額外的好處。該原型將于2019年6月24日至27日在LASER World of PHOTONICS交易會上展出。

位于耶拿的弗勞恩霍夫應(yīng)用光學(xué)和精密工程研究所IOF開發(fā)出新一代車燈，它不僅超出法律和汽車行業(yè)對照明性能和功能的要求，而且比現(xiàn)有的更高效，更緊湊，更靈活。關(guān)于它們在車輛上的位置的系統(tǒng)。

每個前照燈200,000個微光學(xué)元件

在今年的LASER World of PHOTONICS交易會上，來自Fraunhofer IOF的科學(xué)家們將展示分段式遠(yuǎn)光燈裝置的第二個功能原型，它可以最大限度地減少光散射。該裝置基于多孔徑投影儀，該投影儀已連續(xù)發(fā)展多年。200,000個微光學(xué)元件將光最佳地聚焦在車輛的行進方向上。

可以根據(jù)需要單獨或成組停用段，而不會有時間延遲。結(jié)合現(xiàn)代車輛傳感器技術(shù)，可以有效地防止遠(yuǎn)光燈對迎面而來的駕車者造成傷害。此外，與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，該設(shè)計需要的安裝空間顯著減少。

減少眩光

光線不僅可以專門用于迎面而來的交通，甚至可以保護行人，例如騎自行車的人不會受到眩光的阻礙。這提高了所有道路使用者的安全水平。

“我們正在開發(fā)前照燈作為WISA項目SSL-StructuredSpotLight的一部分 - 使用Fraunhofer內(nèi)部資金。具有商業(yè)相關(guān)性的內(nèi)部研究項目使跨機構(gòu)的競爭前研究能夠為后續(xù)的行業(yè)發(fā)展項目奠定基礎(chǔ)，”弗勞恩霍夫IOF微光學(xué)系統(tǒng)部研究員斯蒂芬妮菲舍爾說。

該項目依賴于汽車制造商和零部件供應(yīng)商的一組顧問。因此，它們能夠提供關(guān)于高光束和近光束的期望參數(shù)以及機械設(shè)計要求的輸入。該集團的參與者包括諸如AUDI，HELLA，Trilux和OSRAM等知名品牌。

功能遵循設(shè)計

未來幾年，汽車制造商將在設(shè)計前照燈時獲得更大的創(chuàng)作自由。因此，設(shè)計師可以完全自由地決定是否將前照燈安裝在車輛前端的外緣(如通常所做的那樣)，或者將其安裝在其中心的窄條上。

這是因為該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)非常小的安裝深度并且在尺寸和形狀方面提供更大的自由度。“前大燈不再是長方形的：設(shè)計師可以選擇任何其他所需的形狀，”Stephanie Fischer說。“大型光學(xué)裝置的空間要求限制了過去的設(shè)計可能性。”

此外，新系統(tǒng)增加了LED的光輸出。例如，當(dāng)設(shè)置為近光時，僅35%的光輸出會丟失，這對于LED前照燈來說是一個很好的價值。這種效率的提高還改善了車輛的能量平衡，并提高了汽車應(yīng)用的可接受水平。

遠(yuǎn)光燈單元由兩個模塊組成，每個模塊包含七個可單獨控制的LED簇?？偣菜膫€準(zhǔn)直透鏡將來自LED簇的光引導(dǎo)到兩個串聯(lián)透鏡陣列上。這些微光學(xué)元件處理來自各個LED的光的分布。數(shù)千個微透鏡精確地將光引導(dǎo)到相應(yīng)的照明段。通過單獨控制24個LED的總數(shù)，可以在幾分之一秒內(nèi)打開或關(guān)閉每個段。

生產(chǎn)過程由內(nèi)部開發(fā)

有史以來第一次使用各種尺寸的矩形聚合物鏡片來實現(xiàn)更精確的光建模。最小的型號尺寸為0.045 mm x 0.180 mm。在這里，F(xiàn)raunhofer IOF開發(fā)了自己的矩形透鏡生產(chǎn)方法，即“High Five”灰度光刻系統(tǒng)。High Five不僅能夠產(chǎn)生極其精細(xì)的微結(jié)構(gòu)，而且還可以產(chǎn)生相對較大的輪廓深度(高達100μm)，以最佳地利用LED的可用亮度。

Fraunhofer IOF現(xiàn)已成功實現(xiàn)了第一個近光前照燈模塊原型。一旦所有部件完全開發(fā)出來，8 000個微透鏡將確保夜間和惡劣天氣條件下的最佳視野。