汽车领域的激光照明:创新激光技术常见问题

这为智能汽车照明的发展带来了巨大机遇

专家Roland Fiederling

专访欧司朗黑尔布雷希庭根汽车应用工程师Roland Fiederling博士。

激光照明功能具体如何作用?

欧司朗将激光模组融入了全LED头灯中,这使得宝马i8最强光束的射程可达600米,是普通 LED的最强光束射程的2倍。

当驾驶速度达70km/h时,这一功能便自动激活,驾驶员可通过内置摄像头查看是否有其他车辆或道路使用者靠近。“我们应用了激光的物理特性。”欧司朗特殊照明首席执行官Hans-Joachim Schwabe解释道。

激光二极管可在很小的空间内发出大量的光。一个激光二极管可在几微米的空间内生产点流量,因此所用的晶状体也非常小。

极高的光照强度造就了其远射程。

激光光束如何产生,具体产生过程如何?

激光光束是欧司朗光电半导体雷根斯堡分部的研究成果。功率最少达1瓦特的蓝色激光二极管是最近几年的研究成果。它们最初是为专业投影仪技术开发,开发以铟镓氮化技术为基础。这类激光二极管的光照颜色可通过调整铟镓元素比例进一步强化。

但是将激光二极管应用于汽车领域并不容易:激光二极管必须在零下40摄氏度至100度的温度环境中发挥功能。

要开发可在超过50摄氏度温度环境下发挥正常功能的激光二极管非常难。”Hans-Joachim Schwabe表示,因为如果日照强烈汽车很容易达到如此高的温度。

激光二极管发出的单色光波长为450纳米,人眼看到为蓝色。这种光不适合应用于汽车中。 这里需要的是色温为5500 Kelvin左右的白光。

因此,欧司朗特殊照明(SP)的专家开发了一种多个二极管发出的激光可穿透的转换器模组。 在荧光表层的帮助下,该转换器可将蓝光转换为白光,与现代发光二极管所发出的光相同。

欧司朗从何时起开始开发激光照明?有哪些重要的技术突破?该项目的合作伙伴都有谁?

汽车激光远程激活荧光粉(LARP)的开发大约始于4年前。技术突破主要在于多个概念的发展以及从模型阶段到批量生产的过程。

这些研究和开发工作在哪里完成?

汽车LARP 系统的研发是欧司朗多个部门进行全球合作的结果。特种照明、光电半导体、整合科技等部门进行了紧密合作。

应用于汽车头灯的激光与应用于其他领域(如娱乐业)的激光有何不同?

汽车LARP系统与其他领域激光应用的主要不同之处在于:汽车领域的客户对于设计空间和环境条件以及头灯界面、时间和金钱成本等都有特定要求。

一个激光头灯的价格是多少?未来有没有可能降价?

对于高端汽车制造商来说,LARP系统也属于比较昂贵的解决方案。随着数量的增加,费用可能会减少。这点有望实现,例如可以在中级车型中应用LARP 系统。

与其他照明技术(卤素、氙气、LED)相比,激光照明有何优势?

激光照明可产生远高于传统照明技术的极高照明亮度。其照明亮度是LED的4倍。极高的照明亮度使得极小光学部件的使用成为可能。这样就可把它们应用于头灯所需的位置,为头灯设计师创造理想的设计自由。相反,应用与LED相同的光学尺寸激光就可实现极远射程。当前,批量生产的车型射程可达600米。

当前激光照明发展处于哪个阶段?明年欧司朗激光照明有何发展计划?

LARP面临着极大的发展压力。除当前应用于批量生产的复杂系统外,未来还会推出尺寸更小的设计包装,以便为头灯设计师带来更多自由,开创新的应用领域。未来还会推出具有相应流明表现的复杂模组以及流明表现较低的小型紧凑模组。