Feu de route à LED automobile segmenté réalisé sous forme de micro-optique, condensateur d'oeil de mouche irrégulier. Deux modules identiques assemblés avec une rotation de 1,5° l'un par rapport à l'autre. Crédit :Fraunhofer-Gesellschaft
Le succès sur le marché automobile de plus en plus concurrentiel est réservé à ceux qui combinent des produits bien conçus avec un design attrayant, par exemple grâce à l'intégration parfaite des projecteurs. Les chercheurs de Fraunhofer ont développé une nouvelle technologie d'éclairage qui donne aux concepteurs plus de liberté pour créer des véhicules au style non conventionnel et offre également des avantages supplémentaires aux conducteurs et aux constructeurs automobiles. Le prototype sera présenté au salon LASER World of PHOTONICS du 24 au 27 juin, 2019.
L'Institut Fraunhofer d'optique appliquée et d'ingénierie de précision IOF à Iéna a développé une nouvelle génération de feux de véhicule qui non seulement dépasse les exigences légales et de l'industrie automobile en termes de performances et de fonctionnalité d'éclairage, c'est aussi plus efficace, plus compacts et nettement plus flexibles que les systèmes actuels en ce qui concerne leur emplacement sur le véhicule.
200, 000 éléments micro-optiques par projecteur
Au salon LASER World of PHOTONICS de cette année, des scientifiques de Fraunhofer IOF présenteront le deuxième prototype fonctionnel d'un faisceau de route segmenté qui minimise la diffusion de la lumière. L'ensemble est basé sur un projecteur multi-ouvertures qui est en développement continu depuis plusieurs années. 200, 000 éléments micro-optiques focalisent la lumière de manière optimale dans le sens de la marche du véhicule.
Les segments peuvent être désactivés si nécessaire, en individuel ou en groupe, sans délai. Combiné avec les technologies modernes de capteur de véhicule, cela permet d'éviter efficacement que les feux de route n'éblouissent les automobilistes venant en sens inverse. En outre, la conception nécessite beaucoup moins d'espace d'installation par rapport aux systèmes conventionnels.
Feu de route à LED automobile segmenté réalisé sous forme de micro-optique, condensateur d'oeil de mouche irrégulier. Le segment désactivé empêche l'éblouissement d'éblouir le trafic venant en sens inverse. Crédit :Fraunhofer-Gesellschaft
Éblouissement réduit
Non seulement la lumière peut être tamisée spécifiquement pour le trafic venant en sens inverse, il est même possible de protéger les piétons et par ex. les cyclistes sans feux d'être gênés par l'éblouissement. Cela augmente le niveau de sécurité pour tous les usagers de la route.
« Nous développons la lampe frontale dans le cadre du projet WISA SSL—StructuredSpotLight—avec un financement interne de Fraunhofer. " dit Stéphanie Fischer, chercheur associé au département Micro-Optical Systems de Fraunhofer IOF.
Le projet s'est appuyé sur un groupe de conseillers de constructeurs automobiles et de fournisseurs de composants. Ils ont ainsi pu fournir des informations sur les paramètres souhaités pour les feux de route et de croisement ainsi que sur les exigences de conception mécanique. Les participants au groupe comprennent des marques renommées comme AUDI, HELLA, Trilux et OSRAM.
La fonction suit la conception
Les constructeurs automobiles bénéficieront dans les années à venir d'une liberté de création nettement plus grande en matière de conception de projecteurs. Les concepteurs sont ainsi totalement libres de décider d'installer les projecteurs sur les bords extérieurs du nez du véhicule, comme on le fait habituellement, ou comme une bande étroite à travers son centre.
Micro-optique pour phare automobile. Crédit :Fraunhofer-Gesellschaft
En effet, le système permet une très faible profondeur d'installation et offre une plus grande liberté en termes de dimensions et de forme. "Les lampes frontales n'ont plus besoin d'être rectangulaires :le designer peut choisir toute autre forme souhaitée, " explique Stephanie Fischer. " Les besoins en espace des unités optiques plus grandes limitaient les possibilités de conception dans le passé. "
En outre, le nouveau système augmente le rendement lumineux des LED. Par exemple, lorsqu'il est réglé sur les feux de croisement, seuls 35 % du rendement lumineux sont perdus, un excellent rapport qualité/prix pour les lampes frontales à LED. Cette augmentation de l'efficacité améliore également le bilan énergétique du véhicule et augmente les niveaux d'acceptation pour les applications automobiles.
L'unité de feux de route se compose de deux modules, chacun contenant sept groupes de LED contrôlables individuellement. Un total de quatre lentilles de collimation dirigent la lumière des groupes de LED sur deux réseaux de lentilles en tandem. Ces éléments micro-optiques gèrent la distribution de la lumière des LED individuelles. Des milliers de micro-lentilles guident avec précision la lumière vers les segments d'éclairage respectifs. Chaque segment peut être allumé ou éteint en une fraction de seconde en contrôlant individuellement le total de 24 LED.
Processus de production développé en interne
Pour la première fois, des lentilles polymères rectangulaires de différentes dimensions ont été utilisées pour obtenir une modélisation de la lumière plus précise. La plus petite variante mesure 0,045 mm x 0,180 mm. Ici, Fraunhofer IOF a développé sa propre nouvelle méthode de production pour les lentilles rectangulaires, le système de lithographie en niveaux de gris "High Five". High Five est non seulement capable de produire des microstructures extrêmement fines, il peut également créer la profondeur de profil relativement importante (jusqu'à 100 m) nécessaire pour exploiter de manière optimale la luminance disponible des LED.
Fraunhofer IOF a maintenant réalisé avec succès le premier prototype d'un module de feux de croisement. Une fois que tous les composants ont été complètement développés, 8 000 micro-lentilles assureront une visibilité optimale de nuit et par mauvais temps.
