中國激光照明的專利布局情況分析
LED照明的標桿人物重要工具,被瑞典皇家科學院譽為“二十一世紀的愛迪生”助力各業,2014年的諾貝爾物理學獎獲得者中村修二在6月25日的2016年中國·成都全球創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)交易會上不負眾望,在接受媒體采訪時表示深入各系統,未來十年內激光照明將會代替LED照明。網(wǎng)上有言論說激光照明的效率是LED的上千倍要素配置改革,不僅能增加投射距離體系,提高了安全性,同時體積更小帶動產業發展、結構更緊湊。
這一下激光照明火了十分落實,微信朋友圈到處都是激光照明將在10年內代替?zhèn)鹘y(tǒng)LED照明的新聞倍增效應,我們先不管這個激光照明是否真如中村修二說得那么神,會在短短的十年內就取代LED照明製造業。但是我們認為至少“激光照明的效率是LED的上千倍”這一論斷是不可能成立的優化服務策略。因為如果效率要達到LED燈具的上千倍,意味著原來的LED燈具效率低于0.1%發展基礎。在照明基礎理論領域兩個角度入手,有個Km值叫光譜光視效能最大值,它的數(shù)值是683lm/w同期。這是明視覺狀態(tài)下電轉化為光的極限值生產效率。什么意思呢?就是任何一瓦的電功率,它要轉化為可見光的話使用,是不可能大于683lm的合規意識!如果激光照明的效能要達到LED的上千倍,也就需要LED的效能下降到0.683lm/wS行。創新內容。
我們再簡單看下LED照明與激光照明的區(qū)別廣泛關註。從激發(fā)源上看善於監督,激光與LED光沒有太大的區(qū)別,YAG激光在于多了一個受激光輻射就能壓製,LED是在半導體激發(fā)光后增加了一個熒光轉換進一步;從視覺效果上看,激光單色性很好功能,LED的光譜則要廣一些應用的因素之一,適合顯示屏、照明等預期;而在亮度上敢於監督,LED亮度與激光沒法相比。因為激光的方向性很強結構,是直線光重要的作用,如果不經(jīng)過處理亮度要比LED大很多。激光作RGB視覺效果還不成熟規模最大,目前還只是停留在實驗室階段穩中求進。
那么問題來了,激光照明是啥最深厚的底氣?激光照明在中國有專利了嗎協同控製?小編帶大家簡單介紹下。
一品質、什么是激光照明利用好?
激光照明分紅外激光照明,可見光激光照明解決問題。
紅外激光照明系列,是利用半導體材料,在空穴和電子復合的過程中電子能級的降低而釋放出光子來產(chǎn)生光能的相互配合,然后光子在諧振腔間產(chǎn)生諧振規(guī)范光子的傳播方向而形成激光慢體驗。多應用于夜視、夜間攝像頭監(jiān)控照明智能化。
可見光激光照明科技實力,按原理分為藍光激發(fā)熒光粉實現(xiàn)白光照明(例如2011年寶馬概念車推出的激光車大燈,見圖1和圖2)和紅綠藍激光合成白色激光,或真彩色光照明(例如青島中科光譜的激光照明燈)勃勃生機。
圖1 2011年寶馬概念車推出的激光車大燈
圖2 激光照明應用在汽車上
二助力各業、激光照明已經(jīng)有專利了嗎?
答案當然是肯定的提供有力支撐,早在1970年的時候應用,SIEMENSAG申請人已經(jīng)在德國、美國技術交流、荷蘭先進的解決方案、英國等國家布局了專利“Laser lighting system”,例如其美國的專利公開號為:US3688281A
圖3 US3688281A摘要附圖
這是一種方法和裝置創造更多,用于檢索信息從一個全息圖設置在列和行的矩陣宣講活動。不過可惜的是激光照明一直未能被開發(fā)應用。其實歷史上激光照明的研發(fā)一直在進行工藝技術,但是相對來說顯得默默無聞效率,甚至有人稱,激光照明的概念比LED照明還要早近年來,當然這也沒法考證了講道理。
我們再來看看激光照明在中國布局專利的情況。
中國的激光照明專利布局稍微來得比較慢技術先進,原因可能與中國傳統(tǒng)照明的產(chǎn)業(yè)情況以及中國政府政策引導有關系更多的合作機會,最早在激光照明領域內申請專利的是1985年由田景華個人申請的“激光超高功率照明燈”,專利公開號CN85102745認為,不過審查員以違反能量守恒原理駁回了其申請服務好,而后將激光應用在照明上的就是中國科學院上海光學精密機械研究所于1993年申請的“用半導體激光產(chǎn)生強照明的方法和系統(tǒng)”,專利公開號為CN1100187A反應能力。
圖4 CN1100187專利附圖
從2006年開始共謀發展,中國開始有越來越多的個人和企業(yè)著手布局激光照明的相關專利,雖然數(shù)量不多(參考圖5)結構重塑,占主要地位的領域還是G02B27/09聽得進、G03B15/05,即光學元件先進水平、系統(tǒng)或者儀器和相機、電子閃光設備的聯(lián)合以及電子閃光單元在激光中的應用全面展示,剩下的大部分集中在光學錄像重要平臺、激光刻錄、望遠鏡等領域核心技術,因為在激光照明的領域上應用提升,研究尚少,不過近幾年在激光照明方面的專利開始增多,想在這個領域發(fā)展的可以考慮下哦發展的關鍵。
圖5 激光照明專利技術構成申請數(shù)量
圖6 激光照明專利技術構成
圖7 專利技術申請公開趨勢(截止發(fā)稿前)
在未來10年道路,激光照明會否取代LED照明,這個我們無從完全準確預斷多種方式ν忾_放;诩す庹彰黧w積更小、結構更緊湊深入交流研討、投射距離遠等特點資料,在某些領域可能確實會取代LED照明,比如車燈和顯示技術領域關註度。但在普通照明領域橫向協同,創(chuàng)新中心的知識產(chǎn)權工程師對激光照明在十年內取代LED照明表示存疑。不過我們可以肯定的是敢於挑戰,任何一個創(chuàng)新的想法都可能會是未來10年不斷創新,甚至是20年,30年的行業(yè)機會發(fā)展方向提供了遵循,成為時代的大趨勢參與水平,值得我們對相關技術保持關注!
中國目前在激光照明專利申請的情況
我國關于激光照明的專利申請大概有425件滿意度,其中授權的發(fā)明58件情況較常見,實用新型184件,排名前十的的專利權人如下:
山東神戎電子股份有限公司主要在激光照明的夜視儀的領域分部較多的專利申請主要抓手,大部分專利都是圍繞夜視儀以及配件等分領域的較多體製;
其次是中國科學院上海光學精密機械研究所,主要研究的激光在光學元件關于顯微鏡創新科技、望遠鏡等領域應用的研究服務延伸;還有就是排名第三的無錫亮源激光技術有限公司,其領域是關于激光照明器的自動變焦功能具有重要意義、帶溫控的風冷激光照明系統(tǒng)進一步、芯片制造的激光器以及部分的夜視儀等,目前看到公司的多個專利已經(jīng)質押出去強大的功能,可見其技術領域的專利是具有一定的商業(yè)性以及可開發(fā)性實際需求;深圳市佶達德科技有限公司、長春長光奧立紅外技術有限公司等都在激光照明的領域有所研究優勢,并且也有一部分是關于智能控制等部分善謀新篇。
目前總體的技術構成如下:
圖1 激光照明專利技術構成
G02B27是光學元件、系統(tǒng)或儀器便利性,G03B15 是攝影方法、放映或觀看用的裝置或設備高產;利用了光波以外其他波的類似技術的裝置或設備;以及有關的附件發揮作用,H04N5 是圖像通訊良好,如涉及電視攝像機的。這個三個技術領域專利的申請占了激光照明約50%銘記囑托。
由上可知我國激光照明專利申請目前還是針對于專有產(chǎn)品的技術領域比較多引領,如夜視儀、顯微鏡試驗、望遠鏡等勞動精神,偶爾也有比較零散的專有特色的技術,如無錫亮源激光技術有限公司的專利構成製度保障。
我們再具體談談目前激光照明應用得比較火的領域:汽車大燈預下達。
如今,燈光與汽車已經(jīng)成為了密不可分的整體統籌推進,汽車燈光的演變經(jīng)歷一個多世紀的技術沉淀方案,由最先的煤油燈開始,到電氣時代的鹵素燈泡了解情況,到氙氣大燈深入,到LED光源,再到如今的激光科技時代重要的。汽車燈光演變歷程也是標志著社會生產(chǎn)力一次又一次的改革和進步的縮影開展研究。初期的車燈存在很多的不穩(wěn)定因素,直到進入了電氣時代后才開始正式的投產(chǎn)應用在汽車當中相互融合。近幾年車燈的科技含量也跟隨著車型開始大踏步的前進首要任務,代表著現(xiàn)行車燈技術最高水平的寶馬I8激光大燈也已經(jīng)步入了量產(chǎn)之中。
圖2 BMW I8 激光大燈
2012年寶馬股份公司在中國申請獲得授權的一項涉及激光照明的專利不同需求,專利號CN103765085B 用于機動車的照明裝置發展。
該照明裝置包括一個或多個照明單元,每個照明單元在運行中借助激光產(chǎn)生一個點狀光源總之,同時設有光學裝置面向,由點狀光源的光在通過光學裝置之后產(chǎn)生預定的光分布。借助該照明裝置可在小的結構空間中以高精度或高效率形成光分布研學體驗。解決由于LED的亮度相對小建設項目,在較小的結構空間中基于LED的照明裝置效率不高,另外很難借助LED以高精度形成任意形狀的光分布模式。
首項權利要求描述中是這樣描述的:
用于機動車的照明裝置適應性,該照明裝置包括一個或多個照明單元(1)以及包括光學裝置(6),每個照明單元(1)在運行中借助激光產(chǎn)生一個光源(5)通過活化,光學裝置(6)這樣構造并且相對于所述一個或多個照明單元(1)這樣設置落地生根,即由光源(5)的光在通過所述光學裝置(6)之后產(chǎn)生預定的光分布,其特征在于健康發展,所述光源(5)是點狀光源有效保障,所述點狀光源(5)在俯視圖中具有20μm或更小的最大延伸尺寸。
圖三 專利CN103765085B結構圖
激光大燈響應速度很快長效機製,并且亮度衰減弱講實踐,而體積又小,能耗低和壽命長等特點奮戰不懈,使得激光大燈在很多方面都比剛商品化不久的LED大燈更具有優(yōu)勢市場開拓。比如發(fā)光體直徑小,僅僅只有數(shù)微米大大縮短,是常規(guī)LED燈的百分之一要落實好,理論發(fā)光效率卻遠高于LED燈60%。也就是說更默契了,兩者達到相同照明效果時先進技術,激光大燈能耗更低,從而節(jié)約電能不合理波動。同時宣講手段,LED大燈的發(fā)熱問題一直被詬病,因此需要非常復雜的冷卻系統(tǒng)積極拓展新的領域。但激光大燈的的發(fā)光面積以及能耗就少得多配套設備,冷卻系統(tǒng)也變得相對簡單。
激光大燈具有許多優(yōu)點相對開放,而且激光器也早早在上個世紀60年代就已經(jīng)具有發(fā)明推進高水平,但是因為激光本身也存在狹窄光斑與光線輸出(紅、藍深入交流研討、綠資料、黃)以及穩(wěn)定性不足的缺陷,再加上激光光源不容易形成片狀照射區(qū)域關註度,可實現(xiàn)的顏色也非常有限等原因橫向協同,所以直到現(xiàn)在才應用在汽車照明上。
結語
目前雖然激光照明在中國布局的專利不算很多橋梁作用,而且激光照明存在價格高長遠所需,技術不完善等缺點,但是在未來汽車照明讓人糾結,戶外照明領域中必定會有其一席之地規模,至于在其他照明領域則要看將來技術的發(fā)展。