Design

Laserbasierter Matrixscheinwerfer für Kraftfahrzeuge


Masterthesis

EINS

Problematik

Lastkraftwagenfahrer sitzen täglich viele Stunden am Steuer. Besonders in der Dämmerung kann diese Tätigkeit die Augen ermüden. Für mehr Sicherheit auf den Straßen ist es daher enorm wichtig, eine hochwertige Lichttechnik für Lastkraftwagen zu etablieren.

Matrixscheinwerfer können das emittierte Licht in Segmenten modulieren und so eine optimal für den Verkehr angepasste Ausleuchtung der Straße erzeugen. Moderne Systeme verfügen nicht mehr nur über Segmente, sondern können auch Pixel darstellen.

Zwei

Details

Nachdem LEDs die klassischen Leuchtmittel ergänzen/ersetzen und zum Stand der Technik geworden sind, folgte der Einsatz von Lasern in der Automobilbeleuchtung. Laserscheinwerfer sind ein beliebtes Marketinginstrument für hochpreisige Fahrzeuge. Bisher wurde diese Technik aber nur für die Fernfeldbeleuchtung angewandt.

Der eigentliche Vorteil vom Laserlicht wurde aber vernachlässigt. Laser sind sehr gut modulierbar. Der Strahl kann mit beweglichen Spiegeln umgelenkt werden.

DREI

Besonderheiten

Um eine ausreichende Leuchtkraft zu erzeugen werden vier Laserdioden über ein Prisma gekoppelt. Der gebündelte Laserstrahl trifft auf ein Scanner-Array. Dabei handelt es sich um zwei Spiegel mit um 90° gedrehten Rotationsachsen. Der Laserstrahl wird auf einem Phosphorkonverter projiziert. Dieser Konverter ist vereinfacht gesagt wie ein Insektenauge ausgeformt um den Eintrittswinkel des Laserstrahls auf den entsprechenden Bereich auszugleichen.
Die Helligkeit wird über die Laserimpulse pro Zeitintervall gesteuert. Der Laser muss also entsprechend der Spiegelposition gesteuert werden.

Vier

Gestaltung

Für dieses Projekt wurde außerdem ein Konzept-Zugfahrzeug entworfen um den Scheinwerfer passend zu gestalten. Da hier modernste Lichttechnik angewandt wird, sollte ein sehr technisches Aussehen her. Dies wird durch verchromte Spangen, dunkle und kantige Elemente und sichtbare Kühlkörper transportiert.

Gallerie

Sketches

Hier sind ein paar der Skizzen aus der Entwurfsphase

Zusammenfassung

Laserbasierter Matrixscheinwerfer für Lastkraftfahrzeuge

2014

Delvis GmbH | HS Magdeburg / Stendal

Diese Leuchte entstand als Masterarbeit bei der Delvis GmbH in Wolfsburg. Es war eine sehr lehrreiche Zeit. Bereits während des Masterstudiums habe ich in der Firma gearbeitet und durfte an vielen spannenden Projekten mitwirken. Leider war es aufgrund der komplexität des Konzeptes nicht möglich ein Funktionsmuster aufzubauen.

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