Den andra dimensionen av uppgradering av strålkastare är teknik. Funktioner som AFS och ADB som är allmänt kända av konsumenter kan realiseras med olika tekniska lösningar, så teknik är den drivande faktorn för att förverkliga funktioner. För närvarande kan de tekniska vägarna för strålkastare delas upp i LED -matris, DLP, mikroled/μAF: er, LCD, bladescan, laserskanning och andra lösningar.
3.1. LED-matris LED-matrisstrålkastare ordnar flera lysdioder i rader, kolumner eller matriser, vilket är den grundläggande lösningen för att förverkliga smarta strålkastare på multi-pixel. Jämfört med vanliga LED -strålkastare ger LED -matrisstrålkastare varje LED med ett mer komplex sekundär optiskt system som gör en oberoende pixel. LED Matrix -strålkastare kan uppnå exakt kontroll över belysningsområdet och kan välja specifika områden för belysning eller välja vissa områden för skärmning. Defektet av LED -matrisstrålkastare är att det finns en viss övre gräns för pixlar. Oavsett om alla LED-partiklar med enkla chip används eller multi-chip-partiklar är blandade, på grund av begränsningen av LED-paketstorleken, är antalet lamppärlor som utgör matrisen begränsat, så den övre gränsen för den slutliga pixelordningen i storlek är i princip i hundratals.
3.2.DLP DLP (Digital Light Processing) Digital Light Processing är en teknisk väg för ljuskällor. Ljuskällan för DLP -systemet kan ledas eller laser. DLP ärver anti-bländfunktionen för ADB-ljus och lägger till fler lätta partitioner, som kan förverkliga fina belysningspartitioner och högupplösta avbildningsprojektionsfunktioner. I detta skede är DLP -teknik mainstream -lösningen för att förverkliga den digitala strålkastarprojektionsfunktionen. DLP-projektionstekniken för fordonsklass är huvudsakligen behärskad av Texas Instruments. Redan 1987 utvecklade Texas Instruments den första DMD-digitala mikroskopanordningen, och DLP-projektorn lanserades officiellt 1996. Tidigare utvecklade Texas-instrument DLP-teknik i projektorer fram till 2018, då den samarbetade med Mercedes-Benz som en halvledarleverantör utvecklar högupplösta teknik.
DMD -chipet är kärnkomponenten i DLP Projection Display -teknik. Det är en mikro-mirror-grupp som tillverkas med MEMS (Micro Electro Mechanical System) -teknologi. Varje chip integrerar hundratusentals till miljoner fyrkantiga artikulerade mikromirrorer, och varje mikromirror är en pixel. När den inte drivs är mikro-spetsen i det "platta" tillståndet; when powered, the micro-mirror has two working states, one is the "On" state, at which time the illumination light emitted by the light source is reflected to the projection lens through the micro-mirror surface with a +12° deflection, forming a pixel on the projection screen, and the other working state is the "Off" state, where the illumination light is reflected to the light absorption module through the -12 ° Micro-mirror, och pixeln är mörk.
DLP -strålkastare har många starkare prestandafördelar. Den största fördelen med DLP jämfört med andra nuvarande multi-pixel-tekniker är pixeln, som kan nå storleken på miljoner pixlar; En annan viktig prestationsfördel med DLP -teknik är att DMD -växlingsegenskaperna inte förändras med temperaturen, och samma hög färgmättnad kommer att erhållas vid -40 ° C och 105 ° C. Det främsta skälet till den låga penetrationsnivån för DLP för närvarande är kostnad. DLP-teknik och stöd för mikro-mirror-enheter ägs av Texas Instruments, USA, med höga kostnader och teknikmonopol, så kostnaden för DLP-digitala strålkastare är begränsade i detta skede. DLP products have been used in the automotive industry since 2017. From the perspective of DLP mass-produced models, the S-Class Maybach first adopted DLP headlights in 2018, and since then, Audi A8, Audi e-tron and e-tron Sportback, Mercedes-Benz C-Class, Land Rover Range Rover, Zhiji L7, HiPhiX, Cadillac Regal, Weipai Mocha and other cars have har också utrustats med DLP -strålkastare.
På monteringssidan har många inhemska och utländska Tier1-företag inklusive Magneti Marelli, ZKW, Huayu Vision, Mind Optoelectronics etc. distribuerat DLP-strålkastare och har uppnått produktmatchning i massproducerade modeller. Magneti Marelli är utrustad med Maybach S och andra modeller, ZKW är utrustad med Land Rover Range Rover, Huayu -visionen är utrustad med Zhiji L7, Hiphix, Hiphiz, Cadillac Regal, etc. och Mind Optoelectronics är utrustad med Weipai Mocha. Ta DMD -chipet installerat på Zhiji L7 som ett exempel. DMD-chipet har miljontals oberoende kontrollerbara mikronnivå mikromirrorer. Ljusstyrkan och mörkret hos varje pixel kan kontrolleras individuellt. Samtidigt kan vinkelförändringen av mikro-mirror bestämma förökningsvägen och ljusstyrkan för ljusstrålen, så många anpassade mönster kan projiceras efter design.
3.3. Microled/μAFS Microled är ett LED -chip med en pixelstorlek på mindre än 100 um. Jämfört med traditionella lysdioder använder den mikro-nano-processer såsom etsning, litografi och indunstning för att göra en liten storlek och högdensitet ljusemitterande enhetsuppsättning på ett underlag. Mikroled kallas också μAF: er inom fordonsbelysningen. Det är förkortningen av adresserbar pixelmatris LED (adresserbar LED-pixeluppsättning), som är en LED-teknik som är speciellt utvecklad för multi-pixel smarta strålkastarsystem.
Microled är baserad på principen om att förverkliga ljusstyrning på pixelnivå från LED-chips. I traditionella LED -processer har varje chip bara en enda positiv elektrod och en enda negativ elektrod. Efter att den externa föraren har tillhandahållit kraft tänds hela chipet samtidigt. Den tekniska principen för mikroled är att integrera Matrix CMOS -styrkretsen i kiselsubstratet i chipet i förväg, och kombinera det med chipet som också har bearbetats av matrismikrostrukturen för att realisera funktionen av att stänga av och justera den aktuella microstrukturområdet på chip, så att varje mikrostruktur blir en oberoende kontroll i huvudet i huvudlysningen.
Mikroled använder vanligtvis LED som ljuskälla. Skillnaden från LCD- och DLP -strålkastarljussystem som också använder LED som ljuskälla är att pixelbildningsmetoden är annorlunda: µAFS bildar direkt pixlar på nivån för LED -chips, medan LCD bildar pixlar genom flytande kristallpaneler och DLP bildar pixlar genom DMD -enheter.
Microled har fördelarna med självluminescens, hög ljusstyrka, låg effektförbrukning, hög upplösning, hög kontrast och snabbt svar och används allmänt i mikroprojektion, flexibel bärbara, synlig ljus kommunikation och optogenetik. Jämfört med DLP har mikroled teknik inga rörliga delar, högre tillförlitlighet, lägre vikt och har låg kostnadspotential under storskalig massproduktion. När det gäller bilstrålkastare anser marknaden emellertid att pixelnivån för mikroled/µAFS -lösningar är lägre än för LCD- och DLP -lösningar, men med den ytterligare forskningen av forskning är klyftan i pixelnivån för närvarande minskat.
Även om den mikrolade lösningen ännu inte har rullats ut i massproduktion, har uppströms chip- och LED -tillverkare, tillverkare av midstreambilslampor och nedströms biltillverkare redan lagt ut denna rutt. Under 2017 lanserade OSRAM de första Eviyos med hjälp av den mikroled/μAFS -lösningen, som kan uppnå 1024 pixlar på ett enda chip på 4 mm × 4mm. 1024 Oberoende kontrollerbara pixlar kan automatiskt tändas eller släckas enligt trafikförhållanden, och föraren behöver inte växla mellan högstråle och låg stråle.
3.4. LCD LCD (Liquid Crystal Display, Liquid Crystal Display Technology) som den nuvarande mainstream -display -tekniken har blivit ett tekniskt ruttval för smarta strålkastarljussystem. LCD -strålkastare, som vanliga LCD -skärmar, kräver grundläggande komponenter som bakgrundsbelysningar, polarisatorer och flytande kristallpaneler.
Det finns ett lager LCD mellan LED -ljuskortet som ljuskälla och den optiska komponenten. Genom att applicera spänningen på båda ändarna av LCD-skärmen för att styra ljuset för att passera eller absorberas, uppnås slutligen effekten av att individuellt styra varje pixel på LCD-skärmen, vilket uppnår en projiceringseffekt med hög pixel. Antalet pixlar i nuvarande LCD -strålkastare är i tiotusentals. Med hänvisning till LCD -tekniken som används för display är utvecklingstrenden för LCD i billjus att bryta igenom hundratusentals eller till och med högre nivåer. Även om antalet pixlar i LCD -strålkastare inte är så högt som för DLP, har LCD fördelarna med lägre kostnader, mindre storlek, bredare ljustypsträckningsvinkel och högre kontrastförhållande.
Nackdelen med LCD är att den använda polarisatorn och flytande kristallpanelen har vissa förluster (principen om LCD inkluderar processen att kontrollera ljusstyrkan på pixlar genom att absorbera ljus i ett visst polarisationsläge genom filtret. Eftersom ljuset är absorberat under processen att passera genom LCD -panelen, måste det vara förlust), låg effektivitet i energikonvertering och begränsat rum för förbättringar under processen att passera genom LCD -panelen, det måste vara förluster), låg effektivitet i energikonvertering, och begränsat utrymme för förbättringar; Drifttemperaturområdet för vanliga flytande kristallprodukter är -20-60 examen, medan kraven för lösa delar i billjus är -40-110 examen, så det är nödvändigt att speciellt utveckla LCD -skivor som kan uppfylla temperaturkraven under fordonets livscykel. För närvarande måste LCD -paneler som uppfyller kraven för strålkastaranvändning vara speciellt anpassade, så endast belysningstillverkare med en viss leveransskala kommer att välja att samarbeta med LCD -panelproducenter för att anpassa sådana paneler.
3.5. Bladescan Bladescan Technology of Koito Manufacturing Co., Ltd. I Japan använder en roterande speciell spegel. När ljuskällan lyser på den roterande spegeln reflekteras ljuset för att belysa ett visst område framför fordonet. Under spegelns rotation bildas en lätt remsa framför fordonet, som kontinuerligt sveper från vänster till höger. När antalet ljuskällor och spegelns rotationshastighet når en viss nivå, kan den kontinuerligt överlagrade svepande ljusremsan uppnå full täckning av framljuset. Denna lösning avslöjades först på Lexus 2020 RX450H -modellen 2019.
3.6. Laserskanning Laserskanningsprojektionsteknologi har tillämpats inom konsument- och industrifält. Dess grundläggande princip är att använda en högprecisionsskanningsspegel som är baserad på MEMS-teknik (mikroelektro-mekanisk system) för att regelbundet återspegla laserljusvägen i olika vinklar i tur och ordning, och bildar en snabb-uppspelningsbild på projektionsytan som är mycket högre än reaktionshastigheten för det mänskliga ögat.
Inom bilbelysningen kan denna teknik återspegla laserstrålen till fosforen genom MEMS -mikromirrorn, och det resulterande laserskanningsmönstret projiceras sedan på vägytan genom det sekundära optiska elementet. Japanska forskare har utvecklat ett alternativ till det traditionella ADB -systemet baserat på en piezoelektrisk effekt mikroelektromekanisk system (MEMS) optisk skanner. Skannern innehåller en tunn film gjord av blyzirkonat titanat (PZT) som inducerar mekaniska vibrationer i skannern synkroniserad med laserdioden. Den optiska skannern leder rumsligt laserstrålen för att bilda strukturerat ljus på fosforplattan, som sedan omvandlas till starkt vitt ljus. ADB -styrenheten justerar ljusets intensitet enligt trafikförhållanden, rattvinkeln och fordonets kryssningshastighet. Denna teknik kan effektivt omvandla laserstrålar till vitt ljus och minska värmeproduktionen av ADB -systemet. I framtiden kan det inte bara användas för körhjälpsteknik, utan också för lätt upptäckt och varierande, såväl som fordonsinteraktiva optiska kommunikationslänkar, vilket innebär att tillämpningen av MEMS -teknik bidrar till att främja den ytterligare utvecklingen av autonom körteknologi inom intelligenta transportsystem. Pixelordningen i denna tekniska väg kan också vara nära DLP. Men denna teknik behöver fortfarande vidareutveckling innan den kan tillämpas i storskalig massproduktion.