Unidad de luz de carretera LED segmentada para automoción realizada como microóptica, Condensador irregular de ojo de mosca. Dos módulos idénticos ensamblados con rotación de 1,5 ° entre sí. Crédito:Fraunhofer-Gesellschaft
El éxito en el mercado del automóvil cada vez más competitivo está reservado para aquellos que combinan productos bien diseñados con un diseño atractivo, por ejemplo, mediante la perfecta integración de los faros. Los investigadores de Fraunhofer han desarrollado una nueva tecnología de iluminación que brinda a los diseñadores más libertad para crear vehículos con un estilo poco convencional y también brinda beneficios adicionales tanto a los conductores como a los fabricantes de automóviles. El prototipo se presentará en la feria LASER World of PHOTONICS del 24 al 27 de junio. 2019.
El Instituto Fraunhofer de Óptica Aplicada e Ingeniería de Precisión IOF en Jena ha desarrollado una nueva generación de luces para vehículos que no solo excede los requisitos legales y de la industria automotriz en cuanto a rendimiento y funcionalidad de iluminación, también es más eficiente, más compacto y significativamente más flexible que los sistemas actuales en cuanto a su ubicación en el vehículo.
200, 000 elementos microópticos por faro
En la feria LASER World of PHOTONICS de este año, Los científicos de Fraunhofer IOF presentarán el segundo prototipo funcional de una unidad de luz de carretera segmentada que minimiza la dispersión de la luz. La unidad se basa en un proyector de múltiples aperturas que ha estado en continuo desarrollo durante varios años. 200, 000 elementos micro-ópticos enfocan la luz de manera óptima en la dirección de desplazamiento del vehículo.
Los segmentos se pueden desactivar según sea necesario, ya sea individualmente o en grupos, sin demora de tiempo. Combinado con tecnologías modernas de sensores de vehículos, esto hace posible evitar eficazmente que las luces altas ceguen a los conductores que se aproximan. Además, el diseño requiere mucho menos espacio de instalación en comparación con los sistemas convencionales.
Unidad de luz de carretera LED segmentada para automoción realizada como microóptica, Condensador irregular de ojo de mosca. El segmento desactivado evita que el deslumbramiento cegue al tráfico que se aproxima. Crédito:Fraunhofer-Gesellschaft
Deslumbramiento reducido
No solo se puede atenuar la luz específicamente para el tráfico que se aproxima, incluso es posible proteger a los peatones y, por ejemplo, ciclistas sin luces de verse impedidos por el deslumbramiento. Esto aumenta el nivel de seguridad para todos los usuarios de la carretera.
"Estamos desarrollando el faro como parte del proyecto SSL de WISA (StructuredSpotLight) con financiación interna de Fraunhofer. Los proyectos de investigación internos con relevancia comercial permiten la investigación precompetitiva entre institutos y sientan las bases para proyectos de desarrollo de la industria subsecuentes, "dice Stephanie Fischer, investigador asociado en el departamento de sistemas microópticos de Fraunhofer IOF.
El proyecto contó con un grupo de asesores de fabricantes de automóviles y proveedores de componentes. Por lo tanto, pudieron proporcionar información sobre los parámetros deseados de la luz de cruce y de carretera, así como sobre los requisitos de diseño mecánico. Los participantes en el grupo incluyen marcas de renombre como AUDI, HELLA, Trilux y OSRAM.
La función sigue al diseño
Los fabricantes de automóviles se beneficiarán en los próximos años de una libertad creativa considerablemente mayor a la hora de diseñar faros. Por lo tanto, los diseñadores tienen total libertad para decidir si instalar los faros en los bordes exteriores del morro del vehículo. como se hace habitualmente, o como una franja estrecha en su centro.
Microóptica para faros de automoción. Crédito:Fraunhofer-Gesellschaft
Esto se debe a que el sistema permite una profundidad de instalación muy pequeña y proporciona mucha mayor libertad en términos de dimensiones y forma. "Los faros ya no tienen que ser rectangulares:el diseñador puede elegir cualquier otra forma deseada, ", dice Stephanie Fischer." Los requisitos de espacio de las unidades ópticas más grandes limitaban las posibilidades de diseño en el pasado ".
Además, el nuevo sistema aumenta el rendimiento de la luz LED. Por ejemplo, cuando se establece en luz de cruce, solo se pierde el 35 por ciento del rendimiento de luz, un valor excelente para los faros LED. Este aumento en la eficiencia también mejora el balance energético en el vehículo y eleva los niveles de aceptación para aplicaciones automotrices.
La unidad de luz de carretera consta de dos módulos, cada uno contiene siete grupos de LED controlables individualmente. Un total de cuatro lentes de colimación dirigen la luz de los grupos de LED hacia dos conjuntos de lentes en tándem. Estos elementos micro-ópticos manejan la distribución de la luz de los LED individuales. Miles de microlentes guían con precisión la luz hacia los respectivos segmentos de iluminación. Cada segmento se puede encender o apagar en una fracción de segundo controlando individualmente el total de 24 LED.
Proceso de producción desarrollado internamente
Por primera vez, Se utilizaron lentes rectangulares de polímero de varias dimensiones para lograr un modelado de luz más preciso. La variante más pequeña mide 0.045 mm x 0.180 mm. Aquí Fraunhofer IOF desarrolló su propio nuevo método de producción para lentes rectangulares, el sistema de litografía en escala de grises "High Five". High Five no solo es capaz de producir microestructuras extremadamente finas, también puede crear la profundidad de perfil relativamente grande (hasta 100 μm) necesaria para explotar de manera óptima la luminancia disponible de los LED.
Fraunhofer IOF ahora ha realizado con éxito el primer prototipo de un módulo de faro de luz de cruce. Una vez que todos los componentes se hayan desarrollado por completo, 8 000 microlentes garantizarán una visibilidad óptima durante la noche y en condiciones meteorológicas adversas.
