【技术文章】全激光照明系统

于 2022-03-24 20:07:45 发布 1038 阅读 0 评论


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近年来,随着激光照明技术的发展,激光照明得以应用于汽车照明中,如:激光汽车大灯、尾饰灯等。在低速和高速照明设备中应用激光源,目的是创建完整的激光前照照明系统。




 - 介绍 - 


在国内,激光照明系统的趋势主要向着高流明照度和紧凑的尺寸发展,目的是为了在自动照明应用中增强其远距离、超远距离的光线投射能力。


 - 国内激光照明系统的发展趋势 - 


激光汽车前照灯的基本原理是激光激发远程荧光粉(LARP),其核心光源单元是聚焦在黄色荧光体靶上的高功率蓝色激光二极管,蓝色激光二极管泵浦激发黄色荧光粉,二极管蓝光辐射和荧光的黄光辐射组合产生白光。


图1 激光灯基本结构

激光前照灯光束的最大光强由光学系统的孔径大小和光源的亮度决定。其远距离能见度主要取决于远场的强度:


因此,在不增加光学系统尺寸的情况下,只有提高光源亮度,才能使前照灯照明更远、更亮。近年来,激光前照灯已经在大量的汽车品牌进行了研发、使用和展示,如图2所示。


图2 激光汽车前照灯实例

自2018年汽车激光前照灯的大量出现后,随后的几年激光照明车灯没有出现较大的上升趋势。直至2021年第一季度,共有17种采用了激光照明车灯的车型上路。但在所有车型中,激光远光的应用增加了。


图3 近年来激光照明车型的发展趋势

尤其是在中国,客户很难感受到激光照明的价值。究其原因,主要有以下三点:(1)十分苛刻的功能使用条件;(2)车速不能低于70 km/h;(3)前方500米内无车辆和人员。高压高射束激光灯的应用如图4所示:


图4高压高射束激光

激光照明的应用仍要考虑健康照明的需求。其中,眼睛安全是不可忽视的问题。如图5,展示了激光安全装置和集成在LED内部的激光安全控制装置。


图5 激光安全装置


  - 全激光大灯 -  


图6、7展示了照明距离分别为235米和140米的高射束激光模块和激光辐射图。


图6 235m高射束激光模块


图7 140m高射束激光模块

可以看出,激光近光灯的优异性能适用于高速公路模式

图8展示了世界上第一台全激光前照灯,整个激光车灯模组十分狭窄,限制在上下60cm的高度内。


图8 第一台全激光汽车前照灯

全激光汽车前照灯紧凑的尺寸给了汽车车头设计丰富的灵活性。全激光前照灯能够支持十分狭窄的全功能前照灯,如图9所示。


图9 全激光前照灯带来的设计变革


 - 结论 - 


本文从市场上各大汽车厂商推出的全激光前照灯设计车型入手,分析了全激光照明系统设计的现状和未来的发展趋势。激光前照灯的成本使得其只能应用于高端车型,全激光前照灯紧凑的尺寸可以给汽车设计带来巨大的灵活性,并且全激光前照灯比LED相比功率降低30%,亮度提升10倍。


文章转自  公众号 IFAL


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