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LED-Systeme für Frontscheinwerfer

Strahlend hell

19. Februar 2016, 11:39 Uhr | Ingo Kuss

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Die Zukunft der LED-Frontscheinwerfer

Während adaptive LED-Scheinwerfer bisher nach der Regel „ein LED-Chip = ein Leuchtpunkt“ mit einzeln ansteuerbaren Chips für jeden Leuchtbereich arbeiten, geht die Entwicklung bereits in Richtung von LED-Chips mit mehreren Leuchtpunkten, bei denen jedes Pixel individuell leuchten oder abgeschaltet werden kann. So arbeitet im Rahmen des Forschungsprojekts „μAFS“ (sprich: Mikro-AFS) ein Verbund deutscher Firmen an den Grundlagen für eine neue Klasse energieeffizienter LED-Frontscheinwerfer als Basis für adaptive Frontbeleuchtungssysteme. Das Projekt wird im Rahmen des Förderschwerpunkts „Integrierte Mikrophotonik“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und läuft bis zum 31. Juli 2016.

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Osram Opto Semiconductors hat mit seinen Verbundpartnern Daimler, Hella, Osram Specialty Lighting, Infineon sowie den Fraunhofer-Instituten IZM und IAF zunächst einen wichtigen Meilenstein mit 256 ansteuerbaren Pixeln erreicht. Auf der ISAL 2015 konnten die Partner bereits eine Light Engine mit 1024 Pixeln (Bild 5) ausstellen. Die Herausforderung bei der Entwicklung des neuartigen LED-Pixelchips, der flexibel ansteuerbare Lichtmuster in blau emittiert, lag darin, die Lichtpunkte bereits während der Chip-Prozessierung zu definieren und zu ermöglichen, dass diese direkt mit der Ansteuerung verbunden werden können.

Infineon entwickelte den elektronischen Treiberchip, bei dem die einzelnen Lichtpunkte individuell mit einem Strom von typisch 15 mA ansteuerbar sind. Das Fraunhofer IZM als Spezialist für Montagetechnik ermöglichte die Kopplung des lichtemittierenden LED-Pixelchips mit dem ansteuernden Treiberchip. Durch die Aufrauung der Chip-Oberfläche und das Aufbringen einer neuartigen Konversionstechnologie zur Erzeugung von weißem Licht mit sehr gutem Kontrastverhältnis vervollständigte Osram Opto Semiconductors den Musteraufbau.

Die Überführung des Musteraufbaus in ein Lichtmodul mit elektrischer, mechanischer und thermischer Schnittstelle erfolgte durch den Osram-Geschäftsbereich Specialty Lighting. Ein besonderes Augenmerk lag hier auf der intelligenten Ansteuerung und der entsprechenden Anbindung an den Fahrzeug-Bus, um die hochauflösende Scheinwerferlichtquelle anzusteuern. Hella und Daimler übernehmen die Konstruktion und detaillierte Erprobung des kompletten Scheinwerfers. Die beschriebenen Fortschritte in der LED-Entwicklung sind der erste Schritt auf dem Weg zu intelligenten Scheinwerfersystemen mit völlig neuen Möglichkeiten.

Die neuen adaptiven Frontscheinwerfer sollen den Autofahrer künftig noch mehr mit zusätzlichen intelligenten Funktionen unterstützen. Die wichtigste Funktion ist eine verbesserte Ausleuchtung der Fahrbahn durch eine Lichtverteilung, die sich je nach Fahr- und Verkehrssituation aktiv den Gegebenheiten des Straßenverkehrs anpasst, ohne dabei andere Verkehrsteilnehmer zu blenden.

Der Autor

Dipl.-Ing. Stefan Grötsch
ist bei Osram Opto Semiconductors als Senior Key Expert Applications im Bereich LED-/Automotive-Beleuchtung tätig. Dort begann er 1995 auch seine Karriere als Forschungsingenieur im Bereich Hochleistungs-Laserdioden. Von 2002 bis 2010 war er als Senior Engineer LED Engineering für die Produktentwicklung und das Projektmanagement der Osram-Ostar-Produktplattform zuständig, bevor er 2011 als Senior Application Engineer in die Automobilbeleuchtung wechselte. Sein Diplomstudium der Mikrosystemtechnik absolvierte er an der Fachhochschule Regensburg.

Dipl.-Ing. Stefan Grötsch

ist bei Osram Opto Semiconductors als Senior Key Expert Applications im Bereich LED-/Automotive-Beleuchtung tätig. Dort begann er 1995 auch seine Karriere als Forschungsingenieur im Bereich Hochleistungs-Laserdioden. Von 2002 bis 2010 war er als Senior Engineer LED Engineering für die Produktentwicklung und das Projektmanagement der Osram-Ostar-Produktplattform zuständig, bevor er 2011 als Senior Application Engineer in die Automobilbeleuchtung wechselte. Sein Diplomstudium der Mikrosystemtechnik absolvierte er an der Fachhochschule Regensburg.