Lichtquellen auf Basis von Laserdioden

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1 Lichtquellen auf Basis von Laserdioden Matthias Lautenschläger Inkohärente Lichtquellen

2 Agenda Grundlagen Geschichte Funktionsweise der Laserdiode Applikationen Projektoren Fahrzeugscheinwerfer Ausblick 2

3 Meilensteine in der Entwicklung der Laserdiode Elektrolumineszenz Losev-Licht H.J.Round 1907 G. Destriau 1935 MASER LED Schawlow, Townes 1954 Biard, Pittman O.V.Losev Shockley, Bardeen, Brattain T. Maiman N. Holonyak Round Effekt pn Übergang LASER Laserdiode [1] [2] 3

4 Agenda Grundlagen Geschichte Funktionsweise der Laserdiode Applikationen Projektoren Fahrzeugscheinwerfer Ausblick 4

5 LED VS. Laserdiode LED LXML PRO2-A900 [3] Laserdiode NDB7K75 [4] Wellenlänge , Leistung 1030 mw 3500 mw Lebensdauer B50 L h* Wirkungsgrad 49% 54% * Dieckmann, Laseranwendung, Kap. 3 5

6 Funktionsweise der Laserdiode [8] Dieckmann, Laseranwe 6

7 Funktionsweise der Laserdiode [8] Dieckmann, Laseranwe 7

8 Applikationen Grundlagen Geschichte Funktionsweise der Laserdiode Applikationen Projektoren Fahrzeugscheinwerfer Ausblick 8

9 Applikationen - Projektoren acer x113 Canon XEED WX520 Benq SP920P Sony VPL FX500L Epson EB G6650 tstrom 2800 lm 5200 lm 6000 lm 7000 lm 6000 lm lösung 800x x x x x1200 nologie DLP LCoS DLP LCD LCD trast 13000:1 2000:1 2000:1 2500:1 5000:1 ensdauer 5000 h 3000 h 2000 h 6000 h 2000 h s 229, , , , ,00 9

10 Projektoren 1. Digital Light Processing Funktionsweise Digital Light Processing mit Digital Mirror Devices Performance Acer x113 Casio XJ V1 Lichtstrom 2800 lm 2700 lm Auflösung 800x x768 Technologie DLP DLP Kontrast 13000: :1 Lebensdauer 5000 h h [9] Preis 229,00 644,00 10

11 Projektoren 2. Liquid Crystal Display Funktionsweise Performance Acer x113 Casio XJ V1 Sony VPL FX500L Sony VP FHZ55 Lichtstrom 2800 lm 2700 lm 7000 lm 4000 lm Auflösung 800x x x x120 Technologie DLP DLP LCD LCD Kontrast 13000: :1 2500:1 8000:1 Lebensdauer 5000 h h 6000h h Preis 229, , , [10] 11

12 Applikationen Grundlagen Geschichte Funktionsweise der Laserdiode Applikationen Projektoren Fahrzeugscheinwerfer Ausblick 12

13 Laserbasierte Lichtquellen im Automobil - Relevanz BMW Laserlicht feiert Weltpremiere (BMW Group 2014) Zoff im Premiumsegment: Mercedes hält Laserlicht für reinen Marketing-Gag (Online, Focus, 2014) 13

14 Laserbasierte Lichtquellen im Automobil - Relevanz [13] 14

15 Laserbasierte Lichtquellen im Automobil Funktionsweise [14] [1 15

16 Laserbasierte Lichtquellen im Automobil Stand der Technik [16] [11] [17] 16

17 Applikationen Grundlagen Geschichte Funktionsweise der Laserdiode Applikationen Projektoren Fahrzeugscheinwerfer Ausblick 17

18 Ausblick [19] [18] 18

19 Quellen [1] [2] GeschichteDesLasers_Verfahren.aspx [3] [4] [5] physik.unibas.ch/lasersafetycourse/de/2a.html [6] [7] w3.shorecrest.org [8] Dieckmann, Laseranwendung, Kapitel 3, Seite [9] [10] [11] BMW Group (2014). Online verfügbar unter [12] Audi-Mediaservices. Online verfügbar unter 19

20 Quellen [13] E.O. Rosnehahn, M. Lampen, K.F. Albrecht: Laser based Headlamp Range Extender. Hype or useful Feature for the driver. [14] Katja Wätzing, Isabel Kinski: Transparente YAG: Ce-Keramik zur Konvertierung von blauem Licht. Frauenhofer IKTS, Online verfügbar unter: [15] J. Schug, R. Hohn, U. Hechtfischer, R. Hikmet, U. Mackens: Dedicated phosphor developments for future Laser based headlights. In: Vision 2014 [16] Lachmeyer, Wolf, Danov, Kloppenburg (2013): Reflektorbasierte Laser-Lichtmodule als Zusatzfernlicht für die Fahrzeugbeleuchtung. In: 10th International Symposium on Automotive Lighting [17] Y. Nakaya, Stanley Electric Co., Ltd.: Laser/LED th Hybrid Headlamp in: 10th International Symposium on Automotive Lighting Volume 15, T.Q. Khanh (Hrsg.) (Herbert Utz Verlag GmbH 2013) [18] Roth, Meyer, Thomschke; Laser scanning unit for light symbol preojection,in: Vision 2014 [19] [20] 20

21 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit

22 Grundlagen der LASER Emission Räumliche und zeitliche Kohärenz [6] Monochromatisch [5] Polarisiert [7] 22

23 Projektoren 3. LASER Kunst, neue Realität aus Licht zu Erschaffen Professionelle Applikationen: Strahlmodulation - AOM Strahlführung - Polygon und Galvo Spiegel Zeilenaufbau vergleichbar mit einer Kathodenstrahlröhre 23

24 Anhang Akustooptischer Modulator (AOM) [8] Dieckmann, Laseranwe 24

25 Anhang Galvo und Polygonspiegel [8] Dieckmann, Laseranwe 25

26 Anhang Liquid Crystal on Silicon 26