Proiettore abbagliante segmentato a LED per autoveicoli realizzato come micro-ottica, condensatore a occhio di mosca irregolare. Due moduli identici assemblati con rotazione di 1,5° l'uno rispetto all'altro. Attestazione:Fraunhofer-Gesellschaft
Il successo nel mercato automobilistico sempre più competitivo è riservato a coloro che combinano prodotti ben progettati con un design accattivante, ad esempio attraverso la perfetta integrazione dei fari. I ricercatori Fraunhofer hanno sviluppato una nuova tecnologia di illuminazione che offre ai progettisti più libertà di creare veicoli con uno stile non convenzionale e offre anche ulteriori vantaggi ai conducenti e alle case automobilistiche. Il prototipo sarà presentato alla fiera LASER World of PHOTONICS dal 24 al 27 giugno, 2019.
L'Istituto Fraunhofer per l'ottica applicata e l'ingegneria di precisione IOF di Jena ha sviluppato una nuova generazione di luci per veicoli che non solo supera i requisiti legali e dell'industria automobilistica per le prestazioni e la funzionalità dell'illuminazione, è anche più efficiente, più compatti e notevolmente più flessibili degli attuali sistemi per quanto riguarda la loro collocazione sul veicolo.
200, 000 elementi micro-ottici per lampada frontale
Alla fiera LASER World of PHOTONICS di quest'anno, gli scienziati del Fraunhofer IOF presenteranno il secondo prototipo funzionale di un'unità abbagliante segmentata che riduce al minimo la dispersione della luce. L'unità si basa su un proiettore multi-apertura che è in continuo sviluppo da diversi anni. 200, 000 elementi micro-ottici focalizzano la luce in modo ottimale nella direzione di marcia del veicolo.
I segmenti possono essere disattivati secondo necessità, individualmente o in gruppo, senza ritardo. In combinazione con le moderne tecnologie di sensori per veicoli, ciò consente di evitare efficacemente che gli abbaglianti accechino gli automobilisti in avvicinamento. Inoltre, il design richiede uno spazio di installazione notevolmente inferiore rispetto ai sistemi convenzionali.
Proiettore abbagliante segmentato a LED per autoveicoli realizzato come micro-ottica, condensatore a occhio di mosca irregolare. Il segmento disattivato impedisce che l'abbagliamento abbagli il traffico in arrivo. Attestazione:Fraunhofer-Gesellschaft
Abbagliamento ridotto
Non solo la luce può essere attenuata in modo specifico per il traffico in arrivo, è anche possibile proteggere i pedoni e ad es. ciclisti senza luci dall'abbagliamento. Ciò aumenta il livello di sicurezza per tutti gli utenti della strada.
"Stiamo sviluppando la lampada frontale nell'ambito del progetto WISA SSL—StructuredSpotLight—con un finanziamento interno di Fraunhofer. I progetti di ricerca interni con rilevanza commerciale consentono la ricerca precompetitiva tra istituti e gettano le basi per successivi progetti di sviluppo del settore, "dice Stephanie Fischer, ricercatore associato nel dipartimento di Micro-Optical Systems presso Fraunhofer IOF.
Il progetto si è basato su un gruppo di consulenti di produttori automobilistici e fornitori di componenti. Sono stati così in grado di fornire input sui parametri desiderati della luce abbagliante e anabbagliante, nonché sui requisiti di progettazione meccanica. I partecipanti al gruppo includono marchi rinomati come AUDI, HELLA, Trilux e OSRAM.
La funzione segue il design
Le case automobilistiche trarranno vantaggio nei prossimi anni da una libertà creativa notevolmente maggiore nella progettazione dei proiettori. I progettisti sono quindi completamente liberi di decidere se installare i fari sui bordi esterni del muso del veicolo, come si fa di solito, o come una striscia stretta attraverso il suo centro.
Micro-ottica per proiettore automobilistico. Attestazione:Fraunhofer-Gesellschaft
Questo perché il sistema consente una profondità di installazione molto ridotta e offre una libertà molto maggiore in termini di dimensioni e forma. "I fari non devono più essere rettangolari:il progettista può scegliere qualsiasi altra forma desiderata, " afferma Stephanie Fischer. "In passato, i requisiti di spazio delle unità ottiche più grandi limitavano le possibilità di progettazione".
Inoltre, il nuovo sistema aumenta la resa luminosa del LED. Per esempio, quando è impostato su anabbaglianti si perde solo il 35 percento della resa luminosa, un eccellente rapporto qualità-prezzo per i fari a LED. Questo aumento dell'efficienza migliora anche il bilancio energetico nel veicolo e aumenta i livelli di accettazione per le applicazioni automobilistiche.
L'unità abbagliante è composta da due moduli, ciascuno contenente sette gruppi di LED controllabili individualmente. Un totale di quattro lenti di collimazione dirigono la luce dai cluster di LED su due array di lenti in tandem. Questi elementi micro-ottici gestiscono la distribuzione della luce dai singoli LED. Migliaia di microlenti guidano con precisione la luce verso i rispettivi segmenti di illuminazione. Ogni segmento può essere acceso o spento in una frazione di secondo controllando singolarmente il totale di 24 LED.
Processo produttivo sviluppato internamente
Per la prima volta, lenti polimeriche rettangolari di varie dimensioni sono state utilizzate per ottenere una modellazione della luce più precisa. La variante più piccola misura 0,045 mm x 0,180 mm. Qui Fraunhofer IOF ha sviluppato il proprio nuovo metodo di produzione per lenti rettangolari, il sistema di litografia in scala di grigi "High Five". High Five non è solo in grado di produrre microstrutture estremamente fini, può anche creare la profondità di profilo relativamente grande (fino a 100 μm) necessaria per sfruttare in modo ottimale la luminanza disponibile dei LED.
Il Fraunhofer IOF ha ora realizzato con successo il primo prototipo di modulo faro anabbagliante. Una volta che tutti i componenti sono stati completamente sviluppati, 8000 microlenti garantiranno una visibilità ottimale di notte e in condizioni meteorologiche avverse.
