Arrayprojektor Technologien am Fraunhofer IOF

Arrayprojektor zur Grafikdarstellung auf der Straße

Mikrolinsen-Array entwickelt im Fraunhofer IOF.

Mikrolinsen-Array entwickelt im Fraunhofer IOF.

Die fortschreitende Integration von automatisierten Bedienungsfunktionen und Assistenzsystemen erfordert eine stetige Verbesserung von Statusanzeigen und Bedienerführung. Während im Fahrzeuginnenraum dafür Bedienkonsolen mit Displays zu Verfügung stehen, stellt die Kommunikation mit Personen außerhalb des Autos ein ungelöstes Problem dar.

Detailansicht eines statischen Arrayprojektors zur schaltbaren Projektion zweier Motive.

Detailansicht eines statischen Arrayprojektors zur schaltbaren Projektion zweier Motive.

Ein populärer Ansatz ist die Projektion von Informationen auf die Straße in unmittelbarer Umgebung des Fahrzeugs. Hierfür werden lichtstarke, kostengünstige und effiziente miniaturisierte Projektoren für eine geringe Zahl unterschiedlicher Bildinhalte benötigt.

Der Einsatz herkömmlicher Picoprojektoren mit LED-beleuchteten DLP-Bildgebern scheitert an zu geringem projizierten Flux, zu großem Bauraumbedarf und zu hohen Kosten. Die erstmalig 2015 im BMW 7er eingesetzte Arrayprojektionstechnologie des Fraunhofer IOF ermöglichte die Realisierung stark miniaturisierter Projektoren zur grafisch gestalteten Beleuchtung im Einsteigebereich bei Nacht.

Optikschema zur Projektion schaltbarer Bildinhalte.

Optikschema zur Projektion schaltbarer Bildinhalte.

Durch den Einsatz moderner, monochromer Hochleistungs-LEDs, verbesserter Kollimatoren und weiterentwickelter Mikrolinsenarrays z. B. mit hochbrechenden Polymerlenslets konnte die Helligkeit der Projektion soweit gesteigert werden, dass auch unter Tageslichtbedingungen hinreichende Beleuchtungsstärken von über 3000 lux in einem Abstand von 45 cm vom Fahrzeug erreicht werden. Eine weitere Neuerung ist die Darstellung wechselnder Bildinhalte durch die Anordnung mehrerer, individuell schaltbar beleuchteter Arrayprojektoren auf einem gemeinsamen Glassubstrat.

Array-Projektion neben dem Fahrzeug.

Array-Projektion neben dem Fahrzeug.

In einem Projekt mit der Firma Brose Fahrzeugteile GmbH und Co. KG wurden derartige Projektoren zur Realisierung von Warnsignal (für Radfahrer) und Begrüßungsgrafik für automatisch öffnende Autotüren entwickelt. Der Einbauort im Fahrzeugchassis sichert eine von der Öffnung der Tür unbeeinflusste Projektion. Eine zweite Anwendung visualisiert mit einem dreistufigen Lauflicht und einer zweistufig animierten Grafik die Bedienung einer Kofferraumklappe mittels Fußkick