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弗劳恩霍夫开发新照明技术 提高道路安全与汽车设计更自由

       

  弗劳恩霍夫国际光学研究所(IOF)的科学家们将展示一个分段远光灯单元的第二个功能原型,该单元基于一个多口径投影仪,能最大限度减少光散射。其20万个微型光学元件将光线最佳地聚焦在车辆行驶的方向。照明段可以根据需要,无延时单独停用或成组停用。它与现代汽车传感器技术结合,能有效防止远光灯使迎面而来的驾驶员失明。此外,与传统系统相比,该设计所需的安装空间要小得多。它不仅可以为迎面而来的车辆调暗灯光,还可以保护行人,例如没有灯光的骑行者可以免受强光干扰,提高了所有道路使用者的安全。

  弗劳恩霍夫IOF微光学系统部门研究助理Stephanie Fischer表示,“我们开发大灯,是WISA项目SSL(StructuredSpotLight)的一部分。这是一个具有商业性的内部研究项目,使跨研究所前竞争研究成为可能,并为次产业发展项目奠定了基础。”该项目依赖于一组来自汽车制造商和零部件供应商的顾问。他们提供所需的高光束和低光束的参数以及机械设计要求。参与成员包括奥迪、海拉、Trilux和欧司朗等知名品牌。

  未来几年,汽车制造商在设计大灯时将拥有更多的创意自由。由于该系统安装深度非常小,并且尺寸和形状使安装更加自由。因此,设计师可以自由决定是将前大灯安装在车头的外缘,还是将其安装在车头中间的窄条上。Stephanie Fischer表示,“前大灯不一定是矩形的,设计师可以选择任何其他想要的形状。而过去较大的光学元件需要更多的空间,限制了汽车设计。”此外,新系统增加了LED光输出。例如,当设置为低光束时,只有35%的光输出丢失,改善了车辆的能量平衡,并提高了汽车应用接受水平。

  远光灯单元由两个模块组成,每个模块包含七个单独可控的LED集群。四个准直透镜将LED集群的光直接照射到两个串联透镜阵列上。这些微型光学元件处理单个LED光的分布。成千上万的微透镜精确地将光引导到各自的照明段。每个照明段单独控制24个LED,可以在不到一秒的时间内打开或关闭。

  弗劳恩霍夫首次采用不同尺寸的矩形聚合物透镜,进行更精确的光学建模。最小的变量为0.045毫米x0.180毫米。弗劳恩霍夫还开发了自己的矩形透镜新生产方法“High Five”灰度光刻系统。High Five不仅能产生极精细的微观结构,还可以创建相对较大的剖面深度(100μm),优化利用LED亮度。弗劳恩霍夫IOF目前已经成功地实现了低光束大灯模块的第一个原型。如果所有组件完全开发完成,8000个微透镜将使汽车在夜间和恶劣天气条件下拥有最佳能见度。

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