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创新光科技提升汽车外饰灯照明度
 

【作者: 艾邁斯歐司朗】2024年11月25日 星期一

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随着汽车功能的不断升级,消费者对汽车照明的需求也日益多元化。如今,汽车照明已不再局限於提供基本的照明功能,而是向着更加智慧化、个性化和互联化的方向发展,成为汽车安全与美学的关键组成部分。


据TrendForce分析,艾迈斯欧司朗(ams OSRAM)在2022年全球汽车LED供应商市场占有率达到35%,排名第一。根据Omdia的分析报告,艾迈斯欧司朗在汽车光感测器供应商领域也处於领先地位,市场占有率34%;此外,艾迈斯欧司朗在整个汽车半导体供应商领域表现出色,排名第16位。又据Yole的《2023年半导体设备行业概述》,艾迈斯欧司朗包括光源/可视化和感测在内的产品在高级车市场的营收已超过50欧元。艾迈斯欧司朗在汽车发射器和光感测器领域提供全面的技术支援,致力於为汽车照明领域带来持续的创新和突破,开?多姿多彩的驾乘新体验。


汽车照明的发展趋势

早期汽车头灯功能较为单一,只有开?或关闭,仅能提供基本的照明功能。後来,像素化大灯技术的出现为汽车照明带来了革命性的变革。像素化大灯采用多个离散的LED灯珠形成像素化的照明,像素数量显着增加,能够提供更加精细和分布均匀的照明效果,提升了驾驶安全性。例如,可实现动态光束控制,减少对迎面驶来车辆驾驶的眩光。


现阶段的汽车照明设计正朝着动态高解析度和高像素数的方向发展,并呈现出两大主要趋势:一是汽车照明不再局限於单纯的照明功能,而是不断探索创新应用,例如采用投影技术、增强人机互动的灯光系统。另一方面,汽车照明已成为塑造车辆外观的重要元素,设计师们透过LED光源的差异化使用,强化品牌特色,赋予车辆独特的视觉识别效果。


汽车照明技术已从单纯的亮度竞争逐步向创新驱动转变,透过增加像素数量和整合智慧化功能,不断提升驾驶的安全性和用户体验,为未来交通照亮道路。因此,不断优化和提升车用LED的效能与成本效益,已成为新产品开发过程中的核心追求。


汽车大灯四大类产品线

汽车大灯的种类主要可以分为三大类别:一、标准远近光的静态大灯(HB);二、动态低像素大灯(ADB),这种大灯可以根据需要调节光束的方向和范围;三、高画质大灯,主要是指万级或百万级像素大灯。


艾迈斯欧司朗针对不同车灯应用需求,推出四大类车灯产品线:



图一 : 艾迈斯欧司朗四大类车灯产品线适合不同车灯应用需求。(source:艾迈斯欧司朗)
图一 : 艾迈斯欧司朗四大类车灯产品线适合不同车灯应用需求。(source:艾迈斯欧司朗)

冘 OSLON Boost HM:主要集中在高亮度和高电流密度方面,适用於窄透镜设计,其造型更前卫并且表现出优异的光源效率。此产品还可应用於(ADB)的部分光源或标准HB,其超薄HL设计特别适用於小型光学设备和扩展光束范围的内部应用。


冘 OSLON Compact PM/PL:具有高性价比、高通用性的特点,该产品在市面的一晶片和二晶片方案中应用广泛。它采用紧凑的封装布局,专注於矩阵光束ADB系统和DRL光导应用场景当中。


目前OSLON Compact PL已发展到第三代,第三代产品的效率更高,亮度更高。三代产品拥有1晶片和4晶片的解决方案,可以满足不同应用需求。针对1晶片产品,艾迈斯欧司朗特别开发适合长光导的偏蓝色域方案,包括 2PAD 和 3PAD 架构,有效解决白光末端发黄的痛点。


作为 OSLON Compact CM 的升级产品OSLON Compact PM已经迭代到第二代,OSLON Compact PM Gen2与Gen1相比也提高最小光通量,而Gen2更提供了2 pads 和 3 pads 架构版本,可满足不同应用需求。


冘 OSLON Black Flat:OSLON Black Flat(OBF)产品系列多年来的大灯设计,表现极为出色。该系列产品可用於卤素的替换,在光效和热度方面具有很大的优势,具有最隹化的性价比和可靠性。


OSLON Black Flat包括OBF S Gen2和OBF X Gen1系列,它们都有1晶片到5晶片的选择,这些不同晶片选择都可以做单独的控制。其中OBF X的晶片面积更大,更适合用来进行卤素灯的替换。此外,OBF X是为模组层面的成本优化提供更多选择,为适用於入门级市场的头灯模组。


现阶段,OBF S Gen2的典型光通量和最小光通量均有明显优势,艾迈斯欧司朗也正在着手研发下一代OBF S Gen3,计划将产品效能提升更多,并提供1至4晶片的解决方案。


冘 OSLON Submount PL:采用了特殊的结构,电极在封装的上方,具有极致的散热效果,特别有利於做标准化的模组产品。


突破讯号灯设计界限

除了汽车大灯,讯号灯也很重要。讯号灯是车辆安全行驶的重要保障,其效能和可靠性至关重要。


当前,汽车尾灯设计正朝着轻量化、紧凑化、类OLED、低成本、能够进行简单的讯息交流以及富有吸引力的造型几个关键方向发展。这些趋势体现了现代汽车尾灯设计在功能、成本、空间利用和美观度上的综合考量。


为了满足这些新兴需求,艾迈斯欧司朗为客户提供全方位的解决方案:


冘 标准尾灯组合(RCL), 日间行车灯(DRL),转向灯(TI):艾迈斯欧司朗提供PLCC系列、SYNIOS系列和OSLON Compact PL系列的多款产品解决方案,满足这些讯号灯的各种需求;


冘 车身均匀光效:创新的SYNIOS P1515,能够实现整个车身的平滑外观和均匀光效,提升整体美观度和视觉效果。


冘 超薄和3D效果设计:对於追求超薄和3D效果设计的应用,SYNIOS P2720和OSLON Compact PL系列产品能够满足这一需求,提供高品质的照明效果。


冘 车身照明(如车标/格栅):有SYNIOS P3030、SYNIOS P2720、SYNIOS P2222等产品可供选择。


值得一提的是,在?多LED产品中,艾迈斯欧司朗SYNIOS P1515新型光源技术正在解锁汽车讯号灯照明新可能。


SYNIOS P1515系列汽车讯号灯LED是艾迈斯欧司朗推出的一款创新性五面发光产品。如下图所示,P1515采用独特的「三明治」结构设计:最上层是白色反光层,中间是晶片部分,最下面则是QFN基座。该系列LED采用超小型封装,实现小尺寸设计,可提供黄色、红色和超红色三种颜色选择。



图二 : SYNIOS P1515系列汽车讯号灯LED采用独特的「三明治」结构设计。(source:艾迈斯欧司朗)
图二 : SYNIOS P1515系列汽车讯号灯LED采用独特的「三明治」结构设计。(source:艾迈斯欧司朗)

SYNIOS P1515能给尾灯设计带来新的思路,包括:


【方案一】降本或效能提升的贯穿式尾灯

在贯穿式尾灯的目标应用中,SYNIOS P1515显着提升尾灯的光照标准,成为提升尾灯品质的关键。与传统方案相比,在同等光学厚度下,基於SYNIOS P1515的方案,可大幅减少LED与驱动IC的数量。这一优化不仅简化尾灯系统的结构,还显着降低了制造成本,为汽车制造商带来更高的性价比与效率。



图三 : 在同等光学厚度下,基於SYNIOS P1515的方案可较传统方案大幅减少LED与驱动IC的数量。(source:艾迈斯欧司朗)
图三 : 在同等光学厚度下,基於SYNIOS P1515的方案可较传统方案大幅减少LED与驱动IC的数量。(source:艾迈斯欧司朗)

艾迈斯欧司朗预期该系统降本明显,主要来自於LED数量以及IC用量的显着减少以及装配工艺的简化。虽然该方案LED数量有限,但仍能实现很好的均匀化尾灯效果以及动态效果,在弱驱动电流的情况下仍然能实现表面足够亮度。


在某些空间受限贯穿式尾灯应用中,要实现炫酷的功能,艾迈斯欧司朗给出的效能提升方案是「LED间距为10mm,LED用量为120pcs」。对比传统的同样纤薄的导光条方案,该方案能实现更加丰富的动态效果,并在实际使用中电流可以大幅降低。


【方案二】人车互动式像素尾灯

该方案使用12颗LED,每个像素的尺寸以及间距都经过精心设计,光学厚度为6mm(从LED底部到透镜底部),并配有1mm厚的雾化透镜。此设计无需在PCB表面使用高反涂层,整灯的均匀性超过90%,系统光学效率达到75%。


在驱动电流为10mA的情况下,该方案能够提供良好的亮度和对比度。这为设计师提供新的设计思路,不仅实现了良好的均匀性,还具备强大的讯息互动功能。



图四 : 人车互动式像素尾灯方案使用12颗LED,每个像素的尺寸及间距都经过精心设计。(source:艾迈斯欧司朗)
图四 : 人车互动式像素尾灯方案使用12颗LED,每个像素的尺寸及间距都经过精心设计。(source:艾迈斯欧司朗)

【方案三】自由曲面造型尾灯

该Demo的特徵如下:其最小光学厚度为5mm(从LED底部到透镜底部),最大单元的LED数量为18颗。根据不同的光学厚度,LED间距有所不同,最小间距为6mm。雾化透镜的厚度为2mm,整体均匀性约为51%。



图五 : 自由曲面造型尾灯根据不同的光学厚度,LED间距有所不同。(source:艾迈斯欧司朗)
图五 : 自由曲面造型尾灯根据不同的光学厚度,LED间距有所不同。(source:艾迈斯欧司朗)

该类比基於的亮度bin为DX,在最右边光学厚度最短的位置和其他区域LED设置了不同的光通量,透过合理的光学设计,能实现自由曲面造型的均匀化尾灯功能。


结语

艾迈斯欧司朗将继续致力於创新,协助汽车讯号灯设计朝着更加智慧化、互联化的方向发展,为未来交通安全贡献力量。


**刊头图(来源:艾迈斯欧司朗)


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