回忆一下汽车大灯的进化:从最早不用电的乙炔灯,到后来的白炽灯和卤素灯,这个进化用掉了近一个世纪的时间。而从上个世纪末起,车灯的进化便进入了加速度的时代,1990年代起才开始出现的氙气灯尚未完全普及时,LED大灯便已悄然出现;而当LED车灯还只是凤毛麟角的时候,又一种全新的汽车照明技术诞生了,这就是激光大灯。
激光大灯的过人之处
激光大灯的优势包括响应速度快、亮度衰减低、体积小、能耗低、寿命长等等,甚至在很多方面比刚商品化不久的LED大灯更胜一筹。比如只有数微米的发光体直径,仅有常规LED灯的百分之一,理论发光效率却要远高于LED灯60%。也就是说,两者达到相同照明效果时,激光大灯能耗更低,从而节约电能。同时,LED大灯的发热问题一直被诟病,因此需要非常复杂的冷却系统。但激光大灯的的发光面积以及能耗就少得多,冷却系统也变得相对简单。
激光大灯的照明效果如何呢?首先,激光大灯的照射距离是LED灯的数倍之多,达到500米-600米,让驾驶者能够提前了解前方路况。其次,由于激光大灯总成体积更小、发热更低,留给设计师在美学、空气动力学、空间布局等更广阔的空间。再次,得益于激光大灯本身较为狭窄的光斑,无论照射范围还是穿透力都较LED更出彩,尤其在夜间行车以及雨雾天气,驾驶员视野也因此变得更加开阔,能更早作出预判。此外,激光大灯往往与自适应技术相结合,尤其在对向会车时,灯光可控范围更大,可以避免炫目带来的潜在危险。
曾经存在的技术障碍
激光大灯有着众多优势,而激光器也早在上世纪60年代便已发明,为什么如今才出现在汽车上呢?一方面,激光本身就有狭窄光斑与光线输出(红、蓝、绿、黄)以及稳定性不足等问题。往通俗一点讲,激光光源不容易形成片状照射区域,并且可实现的颜色非常有限。说到底,就是前期并不具备解决这些问题的能力。另一方面,LED车灯的成本也较激光大灯更低,而且技术也成熟,毕竟现在的激光大灯也是参照LED的结构来实现的。
最早找到可行性解决方案的是宝马和美国桑迪亚国家实验室,他们利用红、蓝、绿、黄四种不同颜色光源进行结合,调配出媲美太阳光的白色光源,同时也解决了激光二极管白光渲染质量差的问题。这个不难理解:自然界的太阳光是由7种不同颜色调配而成,而红黄蓝三原色可以用不同比例搭配可调成各种颜色,那么能发出红、蓝、绿、黄四种颜色的激光想要调配成白光也并不是难事。实验室主要针对驾驶者的偏好进行试验,寻找人们在不同光源照射下的颜色喜好进行调色。
激光确实可能会对人的肉眼造成伤害,而激光车灯的亮度和色温都经过研究,对人类、动物以及周边自然环境都是无害的。目前,宝马的激光大灯技术被设定在40km/h以上启用,宝马表示不希望这些光束长时间照射在人眼上造成凝视静态光,所以当车速减慢,激光大灯将自动关闭。
(记者 朱钦)