激光照明已经有专利了吗?(下)

2016-08-05

  在上篇中我们已经描述了什么是激光照明以及激光照明的专利状况,那今天我们聊聊中国目前在激光照明专利申请的情况。

  我国关于激光照明的专利申请大概有425件,其中授权的发明58件,实用新型184件,排名前十的的专利权人如下:

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  山东神戎电子股份有限公司主要在激光照明的夜视仪的领域分部较多的专利申请,大部分专利都是围绕夜视仪以及配件等分领域的较多;

  其次是中国科学院上海光学精密机械研究所,主要研究的激光在光学元件关于显微镜、望远镜等领域应用的研究;

  还有就是排名第三的无锡亮源激光技术有限公司,其领域是关于激光照明器的自动变焦功能、带温控的风冷激光照明系统、芯片制造的激光器以及部分的夜视仪等,目前看到公司的多个专利已经质押出去,可见其技术领域的专利是具有一定的商业性以及可开发性;

  深圳市佶达德科技有限公司、长春长光奥立红外技术有限公司等都在激光照明的领域有所研究,并且也有一部分是关于智能控制等部分。

  目前总体的技术构成如下:

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  图1 激光照明专利技术构成

  G02B27是光学元件、系统或仪器,

  G03B15是摄影、放映或观看用的装置或设备;利用了光波以外其他波的类似技术的装置或设备;以及有关的附件,

  H04N5是图像通讯,如涉及电视摄像机的。这个三个技术领域专利的申请占了激光照明约50%。

  由上可知我国激光照明专利申请目前还是针对于专有产品的技术领域比较多,如夜视仪、显微镜、望远镜等,偶尔也有比较零散的专有特色的技术,如无锡亮源激光技术有限公司的专利构成。

  我们再具体谈谈目前激光照明应用得比较火的领域:汽车大灯。

  如今,灯光与汽车已经成为了密不可分的整体,汽车灯光的演变经历一个多世纪的技术沉淀,由最先的煤油灯开始,到电气时代的卤素灯泡,到氙气大灯,到LED光源,再到如今的激光科技时代。汽车灯光演变历程也是标志着社会生产力一次又一次的改革和进步的缩影。初期的车灯存在很多的不稳定因素,直到进入了电气时代后才开始正式的投产应用在汽车当中。近几年车灯的科技含量也跟随着车型开始大踏步的前进,代表着现行车灯技术最高水平的宝马I8激光大灯也已经步入了量产之中。

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  图2 BMWI8激光大灯

  2012年宝马股份公司在中国申请获得授权的一项涉及激光照明的专利,专利号CN103765085B用于机动车的照明装置。

  该照明装置包括一个或多个照明单元,每个照明单元在运行中借助激光产生一个点状光源,同时设有光学装置,由点状光源的光在通过光学装置之后产生预定的光分布。借助该照明装置可在小的结构空间中以高精度或高效率形成光分布。解决由于LED的亮度相对小,在较小的结构空间中基于LED的照明装置效率不高,另外很难借助LED以高精度形成任意形状的光分布。

  ·首项权利要求描述中是这样描述的:

  用于机动车的照明装置,该照明装置包括一个或多个照明单元(1)以及包括光学装置(6),每个照明单元(1)在运行中借助激光产生一个光源(5),光学装置(6)这样构造并且相对于所述一个或多个照明单元(1)这样设置,即由光源(5)的光在通过所述光学装置(6)之后产生预定的光分布,其特征在于,所述光源(5)是点状光源,所述点状光源(5)在俯视图中具有20μm或更小的最大延伸尺寸。

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  图3 专利CN103765085B结构图

  激光大灯响应速度很快,并且亮度衰减弱,而体积又小,能耗低和寿命长等特点,使得激光大灯在很多方面都比刚商品化不久的LED大灯更具有优势。比如发光体直径小,仅仅只有数微米,是常规LED灯的百分之一,理论发光效率却远高于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。

  激光大灯具有许多优点,而且激光器也早早在上个世纪60年代就已经具有发明,但是因为激光本身也存在狭窄光斑与光线输出(红、蓝、绿、黄)以及稳定性不足的缺陷,再加上激光光源不容易形成片状照射区域,可实现的颜色也非常有限等原因,所以直到现在才应用在汽车照明上。

  结语

  目前虽然激光照明在中国布局的专利不算很多,而且激光照明存在价格高,技术不完善等缺点,但是在未来汽车照明,户外照明领域中必定会有其一席之地,至于在其他照明领域则要看将来技术的发展。


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