新光源帶來了設計自由 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計的產品與極具吸引力的設計相結合的人，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，使設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用光學和精密工程研究所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，而且比現有的更高效，更緊湊，更靈活。關于它們在車輛上的位置的系統(tǒng)。

每個前照燈200,000個微光學元件

在今年的LASER World of PHOTONICS交易會上，來自Fraunhofer IOF的科學家們將展示分段式遠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個微光學元件將光最佳地聚焦在車輛的行進方向上。

可以根據需要單獨或成組停用段，而不會有時間延遲。結合現代車輛傳感器技術，可以有效地防止遠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內部資金。具有商業(yè)相關性的內部研究項目使跨機構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，”弗勞恩霍夫IOF微光學系統(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商的一組顧問。因此，它們能夠提供關于高光束和近光束的期望參數以及機械設計要求的輸入。該集團的參與者包括諸如AUDI，HELLA，Trilux和OSRAM等知名品牌。

功能遵循設計

未來幾年，汽車制造商將在設計前照燈時獲得更大的創(chuàng)作自由。因此，設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)能夠實現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：設計師可以選擇任何其他所需的形狀，”Stephanie Fischer說。“大型光學裝置的空間要求限制了過去的設計可能性。”

此外，新系統(tǒng)增加了LED的光輸出。例如，當設置為近光時，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，并提高了汽車應用的可接受水平。

遠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。總共四個準直透鏡將來自LED簇的光引導到兩個串聯透鏡陣列上。這些微光學元件處理來自各個LED的光的分布。數千個微透鏡精確地將光引導到相應的照明段。通過單獨控制24個LED的總數，可以在幾分之一秒內打開或關閉每個段。

生產過程由內部開發(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，Fraunhofer IOF開發(fā)了自己的矩形透鏡生產方法，即“High Five”灰度光刻系統(tǒng)。High Five不僅能夠產生極其精細的微結構，而且還可以產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現已成功實現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。