抢夺灯具厂头衔！看宝马CES展光源技术

曾几何时，灯具厂的昵称一直都属于奥迪品牌，不过，在本届的CES上我们惊奇的发现，奥迪的老对手宝马大有夺取灯具厂头衔的势头。因为在2015年CES上，宝马专门为旗下的光源技术打造了一辆M4概念车。而这辆概念车上所展示的激光大灯技术以及OLED尾灯技术都代表着未来汽车光源的发展方向。

车用灯具的历史甚至要比汽车还有久远，早在马车时代，车用灯具就已经开始成为了标准配置。随着历史的进步和时代的发展，车用光源从乙炔灯开始变成卤素灯，然后又从卤素灯变身氙气大灯，再然后又有了LED大灯，现如今，激光大灯又成为未来车用灯具的发展方向。而车用光源的更新换代周期也越来越短，在LED大灯尚未实现完全取代氙气大灯的时候，激光大灯就已经作为替代者出现。那么，激光大灯为何物。

顾名思义，激光大灯的光源采用的是激光二极管，虽然和LED发光二极管在名称上带有二极管，但是这二者的发光原理却是截然不同。发光二极管简称LED，是由各种元素的化合物制成的二极管，和普通二极管一样，发光二极管同样由PN结构成，自然也就具备单向导电性。当加上正向电压之后，由于电子的运动以及电子和空穴的复合，由此产生自发辐射荧光，根据构成的化合物不同，LED光源便可以呈现出不同色彩的荧光。在蓝色LED出现之前，LED光源是无法合成白色的，随着蓝色LED的发现，LED变成光源才正式成为现实。所以2014年诺贝尔物理学奖就颁给了发明蓝色发光二极管的三位日本科学家。

而激光二极管的发光原理则是受激辐射，在原有的LED自发辐射的基础上，通过谐振腔的运用，光子在谐振腔两端往复反射产生感应辐射，造成对某一频率的增益，当对于这一频率的增益大于吸收损耗的时候，从二极管的PN结上就可以发出具有良好谱线的激光。简单来说，激光二极管就是在普通发光二极管的基础上增加了一个谐振腔，使得其发出的光源是一个波长的单色光。相比于发光二极管，波长相对稳定的激光二极管的光源要有更大的强度以及更好的方向性。

由于激光二极管也只能产生单色的激光，所以要合成大灯使用的白光依旧需要通过合成或者通过介质的方式来拓展光谱形成白光。宝马的激光大灯技术就是通过将三束蓝色激光通过镜面反射射入黄磷滤光镜后，产生白光，并且将白光投射到反射碗上形成集中照射的圆锥形光束。

那么，当激光二极管遇到车灯的时候，又会产生什么样的效果呢。

首先，激光二极管的运用可以制造出与太阳光相近的色温。色温是用于衡量光源光色的尺度，色温的搞定不同光源的光色也不尽相同，随着色温数值的升高，光色就呈现出从红到蓝白的渐变过程。搞过摄影的人都知道，在早上或黄昏色温较低时，拍出来的人像往往更加柔和，而在中午色温较高的时候拍出来的人像往往要更加硬朗。也就说，接近太阳光的色温更容易被人眼所捕捉。那么，当车灯的色温接近太阳的色温的时候，也就能够营造出如同白昼的照明效果，更有益于行车安全。

其次，由于前文所述的发光原理的差异，激光大灯的发光效率要高于LED大灯，一般来说，激光二极管的发光效率为每瓦170流明左右，而普通的LED光源的发光效率则在每瓦100流明左右。更高的发光效率也就意味着在同等的照射条件下激光大灯所需要消耗的能耗要低于LED大灯，更远低于需要高压放电的氙气大灯以及卤素大灯。举个例子，如果卤素大灯需要消耗的能量为120瓦的话，那么LED大灯消耗的能量只有40瓦左右，而激光大灯所消耗的能量则会低于30瓦。换句话说，如果都是开着大灯亮一晚上的话，那么装备了激光大灯的车子第二天也能一把打着，但是卤素大灯的车子恐怕就需要搭电发动了。在相同的能耗下，激光大灯的强度更大亮度要更高，所以激光大灯的照射距离更远，宝马的这一套激光大灯最远照射距离就可高达600米。

第三，由于激光二极管的直径要更小，所以激光二极管赋予了大灯更多的造型空间。这其中包括灯组细节的造型以及整车造型两个方面。灯组细节的造型在近年来已经成为一辆车子不可或缺的造型特征元素，但是在卤素大灯和氙气大灯时代，由于透镜以及灯碗无法制作成方形，所以在造型时就不可避免的要受到那个圆形透镜的影响。虽然后来有了LED光导技术来制作各种各样漂亮的灯眉，但是依旧无法从根本上解决大灯内部结构受制约过多的情况。那么，当直径更小的激光二极管运用之后，大灯可以被赋予更多富有个性的形状。就像本届CES中宝马的M4概念车一样，大灯内部的光源布置如果要放在传统大灯上是无法想象的。在整车造型方面，由于激光大灯拥有更亮的光源，所以大灯配光设计中对于造型的要求就不再是那么苛刻，光源稍微向车辆X向后方移动一点也不至于会过多的影响到照明效果。

再来说说宝马M4尾灯上的OLED技术。OLED全称为有机发光二极管，其发光原理与普通的LED相似。不过不同的是，OLED的结构中增加了一层薄而透明的具有半导体特性的氧化物镀层，这一镀层与电源的正极相连，再加上一个金属阴极之后就形成了一个三明治的结构。所以在这种结果下，OLED可以做到非常薄。那么，在汽车尾灯上，这种薄薄的OLED光源就可以以贴片的形式出现在本来就狭小的尾灯空间内，而且小巧的尺寸也有利于打造不同的造型，带来更加平均的光线分布。相比起LED光导技术，OLED可以实现更大角度的转折，配光也更加简单。

科技的进步正在一点一点的改变着我们的生活，激光的大灯的运用同样伴随着智能远光灯技术的普及，这几项技术如果能够得到全面的普及，那么我们的夜间行车将会变得更加安全。