Lichttechnik Mikrooptiken lenken Licht gezielt auf den Einstiegsbereich

Mikrolinsen projezieren das Licht auf den Einstiegsbereich des neuen BMW 7er.
Mikrolinsen projezieren das Licht auf den Einstiegsbereich des neuen BMW 7er.

Im neuen BMW 7er erleichtert ein Lichtteppich in Form eines strahlenförmigen Lichtmusters dem Fahrer den Einstieg bei Dunkelheit. Hierfür hat das Fraunhofer IOF Mikrooptiken entwickelt, die das Licht vom Fahrzeugboden gezielt auf den Einstiegsbereich lenken.

Bei Dunkelheit und schlechter Beleuchtung soll das Einsteigen ins Fahrzeug kein Problem sein. In der neuen BMW 7er Familie ist es das auch nicht: Der Fahrer drückt einfach einen Knopf am Autoschlüssel und es breitet sich vor dem Einstiegsbereich seines Autos ein strahlenförmiger Lichtteppich aus. Dieses Design-Element basiert auf Mikrooptiken des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik (IOF).

Die Idee ist nicht neu – auch andere Automobilhersteller arbeiten bereits an einem entsprechenden Feature für Oberklasse-Fahrzeuge. Bei den bisherigen Lösungen wurde die Leuchte allerdings entweder im Außenspiegel oder in der Tür montiert. Das Problem: Bei der Integration in den Spiegel bewegt sich das Lichtbild bei Türöffnung weg von dem Bereich, den es eigentlich ausleuchten soll. Bei der Integration in die Türunterseite kann bei geschlossenen Türen kein Licht den Boden erreichen.

Bei BMW hingegen ist das Lichtmodul im Bereich der Fahrertür an der Schwelle zum Fahrzeugboden angebracht. Wie funktioniert es? In der Mikrooptik des Fraunhofer IOF projizieren Mikrolinsen das Licht gezielt auf die gewünschte Fläche. Die Projektoren werden in einem Array angeordnet. Die Lichtstärke lässt sich anpassen, indem die Anzahl dieser Mikroprojektoren verändert wird. Egal, ob 150 Projektoren wie beim BMW-Lichtteppich oder aber3.000 Projektoren zum Einsatz kommen.

Ein Nebeneffekt der Arraybeleuchtung erwies sich für die Entwicklung des Lichtteppichs als entscheidend: Die Projektionslinsen, die das Licht einfangen und dann als Abbild auf eine Fläche projizieren, lassen sich einzeln und individuell zur Lichtquelle anordnen. Man kann also die Abbilder der einzelnen Linsen aus unterschiedlichen Positionen genau übereinanderlegen. So kann bei flachen Beleuchtungswinkeln ein hochwertiges und lichtstarkes Bild projiziert werden. Für die Anwendung im Automobil konstruierten die IOF-Wissenschaftler ein 10x10 mm² großes Mikrooptik-Bauteil, das mit einem Deckglas versehen ist. Um das empfindliche Modul während der Fahrt gegen Steinschlag zu schützen, wird es mit der Öffnung gegen die Fahrtrichtung am Unterboden des Fahrzeugs verbaut. Auch kleinere Verschmutzungen auf dem Frontglas sind dank der speziellen Optik kein Problem: Da es sich mit den vielen Einzelprojektoren um eine mehrkanalige Beleuchtung handelt, wird die Helligkeit zwar unter Umständen etwas verringert, das Licht wird jedoch nie komplett abgedeckt.