Automotive
 

Laserlys i bilindustrien: Spørsmål og svar om innovativ laserteknologi

Flotte muligheter for smart bilbelysning

Ekspert Roland Fiederling

Et intervju med dr. Roland Fiederling, Application Engineer for Automotive hos OSRAM Herbrechtingen.

Nøyaktig hvordan fungerer laserlys?

Fjernlysets rekkevidde på 600 meter i BMW i8 - dobbelt så lang rekkevidde som man normalt opplever med LED fjernlys - er i stor grad takket være lasermodulen utviklet av OSRAM som har blitt integrert i LED-frontlyset.

De blir aktivert så snart kjørehastigheten overstiger 70 km/h og det innebygde kameraet pålitelig kan se at det ikke kommer møtende trafikk. "Vi bruker de fysiske fordelene med laser", forklarer Hans-Joachim Schwabe, CEO for OSRAM Specialty Lighting (SP).

Laserdioder kan generere mye lys på veldig liten plass. En laserdiode genererer nesten punktflux på få mikroner, dermed kan linsene som brukes være veldig små.

Den ekstremt høye lysintensiteten muliggjør en lange rekkevidde.

Nøyaktig hvordan blir laserstrålen produsert og hva er de individuelle prosessene?

Grunnlaget for laserfjernlys er en utvikling fra forskningslaboratoriet til OSRAM Opto Semiconductors i Regensburg. Blå laserdioder med tilstrekkelig kraft på minst en watt har bare vært tilgjengelig i noen få år. De er basert på indium-gallium-nitrid-teknologi og var opprinnelig utviklet for profesjonelle projektorteknologier. Lysfargen på slike laserdioder kan styrkes ytterligere ved å justere blandingsforholdet til elementene indium og gallium.

Det er imidlertid ikke enkelt å overføre laserdioder til kjøretøyer: laserdioder må fungere i et temperaturvindu på - 40 til +100 °C.

"Det var hardt arbeid å utvikle laserdioder som fungerer pålitelig ved temperaturer på over 50 °C", rapporterte Hans-Joachim Schwabe, for slike temperaturer nås raskt hvis det er sterk sol.

Laserdioder utstråler monokromatisk lys med en bølgelengde på 450 nanometer, som oppfattes som blått av menneskeøyet. Dette lyset ville være uegnet for bruk på biler. Her er hvitt lys nødvendig, helst med en fargetemperatur på rundt 5500 Kelvin.

Derfor har spesialister fra OSRAM Specialty Lighting (SP) utviklet en modul hvor laserlyset fra flere dioder først treffer en omformer. Med hjelp av fluorescerende stoff, konverteres dette blå lyset til hvitt - nøyaktig som i moderne lysemitterende dioder.

Når begynte OSRAM med utvikling av laserlys, hva var de teknologiske milepælene, og hvem var prosjektpartnerne?

Utviklingn av LARP (Automotive Laser Activated Remote Phosphor) starter for rundt fire år siden. Milepæler var utvikling av de forskjellige konseptene, i tillegg til utvikling av prototypenivået til serieproduksjon.

Hvor skjedde denne forskningen og utviklingen?

Utvikling av LARP-systemer for biler er et globalt samarbeid mellom forskjellige avdelinger av OSRAM. Avdelingene Specialty Lighting, Opto Semiconductors og Corporate Technology har jobbet veldig tett sammen.

Hva er forskjellen mellom laser til bilfrontlys og laser til andre områder (for eksempel underholdning)?

De viktigste forskjellene i LARP-systemer til biler fra andre områder er de kundespesifikke kravene fra bilsektoren angående designplass og miljøforhold, i tillegg til grensesnitt for frontlys, tid og kostnadspress.

Hvor mye koster et frontlys med laserlys? Hvordan kan kostnader bli redusert i fremtiden?

LARP-systemer er fortsatt kostbare løsninger for premium kjøretøyprodusenter. Kostnadene kan bli redusert med økende volum. Dette kan man for eksempel gjøre ved å implementere LARP-systemer på kjøretøyer i midt-sjiktet.

Hva er fordelene med laserlys over andre belysningsteknologier (halogen, xenon, LED)?

Laserlys genererer ekstremt høy lysstyrke, som er langt over lysstyrken til vanlige teknologier. Lysstyrken er også fire ganger så høy som LED. Den ekstreme lysstyrken gir bruk av veldig små optiske komponenter. Disse kan arrangeres slik man ønsker i frontlyset, og gir deg derfor designfrihet til designeren av frontlyset. Tilsvarende fører optiske systemer av samme størrelse, som bruk i LED-bruksområder, til ekstreme rekkevidder. Nåværende serieproduserte kjøretøyer får en rekkevidde på opptil 600 meter.

Hva er nåværende status og hvordan ser veikartet for OSRAMs laserlys ut for neste år?

LARP er utsatt for betydelig utviklingspress. Sammen med dagens komplekse systemer brukt i serieproduksjon, vil det i fremtiden også være mindre pakker slik at frontlysdesignere får mye frihet til å åpne for nye bruksområder. I fremtiden vil komplekse moduler med korresponderende flussytelse tilbys, i tillegg til små, kompakte moduler med lavere ytelse.

Video: OSRAM Herbrechtingen: produksjon av innovative bilbelysningsløsninger