Micromirror-Projektion im Projekt Dragonfly von ZKW

Die Mikrospiegel-Technologie ermöglicht auch die Kommunikation mit Fußgängern. (Quelle: ZKW)

Gemeinsam mit den Forschungspartnern Silicon Austrian Labs, Evatec, EV Group und TDK Electronics arbeitet ZKW an der „Micromirror“-Technologie. Dieses MEMS-System besteht aus einem Chip mit integrierter, mikroskopisch kleiner Spiegel-Mechanik. Der Mikrospiegel ist mittels Piezoelektrizität um zwei Achsen schwenkbar und ermöglicht, einen Laserstrahl gezielt und präzise zu lenken. Im Gegensatz zur DLP-Technologie von Texas Instruments handelt es sich hierbei um einen einzelnen Mikrospiegel (und nicht um ein Array mit vielen sehr kleinen Spiegeln). Damit sind zukünftig smarte Lichtfunktionen für Fahrzeuge wie das Projizieren von Symbolen (beispielsweise Pfeile) und Warnhinweisen auf die Fahrbahn oder auch eine flexible, adaptive Fahrzeugbeleuchtung möglich.

Diese Technologie kann in Frontbeleuchtungen, Rückleuchten oder als Seitenprojektion sowie in Lidar-Systemen zur optischen Abstandsmessung eingesetzt werden. „Micromirror könnte eine strategisch wichtige Schlüsseltechnologie sein, die neue automatisierte Lichtfunktionen für das autonome Fahren ermöglicht“, erklärt Oliver Schubert, CEO der ZKW Group. „Ziel dieses Smart Road Lightning ist es, Fahrzeuge intelligenter, sicherer und interaktiver zu machen.“ Im Rahmen des Projekts Dragonfly arbeitet ZKW bereits intensiv an den nächsten Schritten, um diese Technologie weiter zu entwickeln und sie auch kommerziell nutzbar zu machen.

Funktionsprinzip Micromirror
Die einzelnen Achsen des Mikrospiegels lassen sich durch Piezoelemente mit unterschiedlich hohen Frequenzen ansteuern. (Quelle: ZKW)

Wer macht was beim Micromirror-Projekt Dragonfly?

Im Rahmen der Forschungskooperation, die zu Jahresbeginn gestartet wurde, bringen die Partner ihre jeweiligen Kernkompetenzen ein. Die Silicon Austrian Labs (SAL) steuern Forschungserfahrung bei und bieten die Möglichkeit der Mikroelektronik-Fertigung. TDK ist zuständig für die Entwicklung der piezofähigen Materialien und das damit verbundene Fachwissen. Evatec stellt die notwendigen technischen Geräte und Maschinen zur Verfügung. Die EV Group ist ein Ausrüster für Nanoimprint-Anlagen mit entsprechendem Prozess-Know-how. ZKW wiederum beschäftigt sich mit den Anwendungsmöglichkeiten der Technologie. Ziel sind möglichst hochaufgelöste, projizierte Lichtfunktionen, um damit die Verkehrssicherheit zu erhöhen. Das Unternehmen arbeitet derzeit an zwei Prototypen, die den Micromirror-Chip und die notwendige Elektronik in einem Lichtsystem vereinen.

Foto des Micromirror
Der Mikrospiegel vereint MEMS- und Piezo-Technologie. Er wird direkt auf eine Platine gebondet.

Die Vorteile der Micromirror-Technologie

Die piezoelektrische Micromirror-Technologie bietet nach Angaben von ZKW mehrere entscheidende Vorteile: Einerseits benötige sie „nur niedrige Spannung und wenig Strom“, liefere aber hohe Leistung. „Zudem ist die Entwicklung hochflexibel und ermöglicht damit unterschiedliche Anwendungen für Automotive-Lichtsysteme“, erklärt das Unternehmen bei der Vorstellung der Technologie. Mit Micromirror-Systemen, die sich an beliebigen Positionen des Fahrzeugs integrieren lassen, können Symbole, Bilder und sogar Videos auf die Straße projiziert werden. Praktische Anwendungen reichen von Zebrastreifen aus Licht, die Fußgängern Vorrang signalisieren, über die präzise Lidar-Abstandsmessung bis zur Projektion von Warnhinweisen auf die Straße. ZKW-CEO Schubert sieht darin immenses Potenzial: „Die Micromirror-Technologie ermöglicht, Licht zur Kommunikation mit Verkehrsteilnehmern zu nutzen. Das System unterstützt die nächsten Schritte in Richtung autonomes Fahren.“

Micromirror Rückprojektion mit Dragonfly von ZKW
Die Micromirror-Technologie lässt sich auch für Projektionen hinter das Fahrzeug nutzen. (Quelle: ZKW)

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