La segona dimensió de l’actualització dels fars és la tecnologia. Funcions com AFS i ADB que són conegudes pels consumidors es poden realitzar amb diferents solucions tècniques, de manera que la tecnologia és el factor impulsor per realitzar funcions. Actualment, els camins tècnics dels fars es poden dividir en matriu LED, DLP, microled/μAFS, LCD, Bladescan, Laser Scanning i altres solucions.
3.1. Els fars de matriu LED LED Organitzen diversos LED en files, columnes o matrius, que és la solució bàsica per realitzar els fars intel·ligents de diversos píxels a nivell d'entrada. En comparació amb els fars LED ordinaris, els fars de la matriu LED proporcionen a cada LED un sistema òptic secundari més complex que fa que sigui un píxel independent. Els fars de la matriu LED poden aconseguir un control precís de l’àrea d’il·luminació i pot seleccionar àrees específiques per a la il·luminació o seleccionar algunes àrees per blindatge. El defecte dels fars de la matriu LED és que hi ha un cert límit superior als píxels. Si s’utilitzen totes les partícules LED d’un sol xip o es barregen partícules de diversos xips, a causa de la limitació de la mida del paquet LED, el nombre de perles de làmpades que formen la matriu és limitat, de manera que el límit superior de l’ordre de magnitud de píxel final és bàsicament en els centenars.
3.2.DLP DLP (Processament de la llum digital) El processament de llum digital és una ruta tècnica per a fonts de llum. La font de llum del sistema DLP es pot dirigir o làser. DLP hereta la funció anti-vidre de la llum ADB i afegeix més particions de llum, que poden realitzar particions d’il·luminació fina i funcions de projecció d’imatge d’alta definició. En aquesta fase, la tecnologia DLP és la solució principal per realitzar la funció de projecció de fars digitals. La tecnologia de fars de projecció DLP de qualitat automobilística està dominada principalment per Texas Instruments. Ja el 1987, Texas Instruments va desenvolupar el primer dispositiu de microscopi digital DMD i el projector DLP es va llançar oficialment el 1996. Anteriorment, Texas Instruments va utilitzar la tecnologia DLP en projectors fins al 2018, quan va cooperar amb Mercedes-Benz com a proveïdor de semiconductors per desenvolupar conjuntament una tecnologia de far de gran resolució.
El xip DMD és el component principal de la tecnologia de visualització de projecció DLP. És una matriu de micro-mirall fabricada mitjançant la tecnologia MEMS (Micro Electro Mechanical System). Cada xip integra centenars de milers a milions de micro-miRrors articulats quadrats, i cada micro-miRror és un píxel. Quan no està alimentat, el micro-miRor es troba en estat "pla"; Quan es pot alimentar, el micro-miRor té dos estats de treball, un és l'estat "on", moment en què la llum d'il·luminació emesa per la font de llum es reflecteix a la lent de projecció a través de la superfície del micro-miRror -12 ° micro-miRror i el píxel és fosc.
Els fars DLP tenen molts avantatges de rendiment més forts. El major avantatge de DLP sobre altres tecnologies actuals de múltiples píxels és el píxel, que pot arribar a l’ordre de milions de píxels; Un altre avantatge de rendiment important de la tecnologia DLP és que les característiques de commutació DMD no canvien amb la temperatura i la mateixa saturació de colors elevada s’obtindrà a -40 ° C i 105 ° C. El motiu principal del baix nivell de penetració de DLP actualment és el cost. La tecnologia DLP i els dispositius de micro-miRor de suport són propietat de Texas Instruments, EUA, amb elevats costos i monopoli de la tecnologia, de manera que el cost dels fars digitals DLP és limitat en aquesta fase. DLP products have been used in the automotive industry since 2017. From the perspective of DLP mass-produced models, the S-Class Maybach first adopted DLP headlights in 2018, and since then, Audi A8, Audi e-tron and e-tron Sportback, Mercedes-Benz C-Class, Land Rover Range Rover, Zhiji L7, HiPhiX, Cadillac Regal, Weipai Mocha i altres cotxes també han estat equipats amb fars DLP.
Pel que fa a l’assemblea, moltes empreses domèstiques i estrangeres de nivell1, com Magneti Marelli, ZKW, Huayu Vision, Mind Optoelectronics, etc. han desplegat els fars DLP i han aconseguit la concordança de productes en models produïts en massa. Magneti Marelli està equipat amb Maybach S i altres models, ZKW està equipat amb Land Rover Range Rover, Huayu Vision està equipat amb Zhiji L7, Hiphix, Hiphiz, Cadillac Regal, etc., i Optoelectronics Mind està equipat amb Weipai Mocha. Preneu el xip DMD instal·lat a Zhiji L7 com a exemple. El xip DMD compta amb milions de micro-miRrors a nivell de micres controlables de forma independent. La brillantor i la foscor de cada píxel es poden controlar individualment. Al mateix temps, el canvi d'angle del micro-miRror pot determinar la ruta de propagació i el rang de brillantor del feix de llum, de manera que es poden projectar molts patrons personalitzats després del disseny.
3.3. Microled/μAFS Microled és un xip LED amb una mida de píxel inferior a 100 μm. En comparació amb els LED tradicionals, utilitza processos de micro-nano com ara gravat, litografia i evaporació per fer una matriu d’unitat d’emissions de llum de mida petita i d’alta densitat d’un substrat. Microled també s’anomena μAFS al camp de la il·luminació automobilística. Es tracta de l’abreviatura de LED de matriu de píxels dirigible (LED Pixel Array), que és una tecnologia LED especialment desenvolupada per a sistemes de fars intel·ligents multi-píxels.
Microled es basa en el principi de realitzar el control de la llum a nivell de píxel des del nivell de xips LED. En els processos LED tradicionals, cada xip té només un únic elèctrode positiu i un únic elèctrode negatiu. Després que el controlador extern proporcioni energia, tot el xip s’il·lumina alhora. El principi tècnic de Microled és integrar el circuit de control CMOS de la matriu en el substrat de silici del xip amb antelació i combinar -lo amb el xip que també ha estat processat per la microstructura de la matriu per adonar -se de la funció d’encendre i apagar i ajustar el corrent de cada àrea de microstructura independent del xip, de manera que cada àrea de microstructura es converteix directament en un pixel controlable independent en el tipus de far.
Microled sol utilitzar LED com a font de llum. La diferència respecte als sistemes de font de llum del far LCD i DLP que també utilitzen LED com a font de llum és que el mètode de formació de píxels és diferent: µAFs forma directament píxels al nivell de xips LED, mentre que LCD forma píxels a través de panells de cristall líquid i DLP forma píxels a través de dispositius DMD.
Microled té els avantatges de l’auto-luminiscència, l’alta brillantor, el consum d’energia baixa, l’alta resolució, l’alt contrast i la resposta ràpida, i s’utilitza àmpliament en micro-projecció, usables flexibles, comunicació de llum visible i optogenètica. En comparació amb DLP, la tecnologia microled no té parts mòbils, una fiabilitat més elevada, un pes inferior i té un potencial de baix cost sota producció en massa a gran escala. Tot i això, pel que fa als fars de cotxes, el mercat creu que el nivell de píxels de solucions microledes/µAFS és inferior al de les solucions LCD i DLP, però amb el nou avenç de la investigació, actualment la bretxa en el nivell de píxels s’estreny.
Tot i que la solució Microled encara no s’ha desplegat en la producció massiva, els fabricants de xips i LED aigües amunt, els fabricants de llums de cotxes midstream i els fabricants de vehicles aigües avall ja han exposat aquesta ruta. El 2017, Osram va llançar els primers Eviyos mitjançant la solució Microled/µAFS, que pot aconseguir 1024 píxels en un sol xip de 4mm × 4mm. 1024 Els píxels controlables de manera independent es poden il·luminar o extingir automàticament segons les condicions de trànsit i el conductor no ha de canviar entre feix alt i feix baixa.
3.4. LCD LCD (pantalla de cristall líquid, tecnologia de visualització de cristalls líquids), ja que la tecnologia de visualització principal actual s’ha convertit en una elecció de ruta tècnica per als sistemes de font de llum de fars intel·ligents. Els fars LCD, com les pantalles LCD ordinàries, requereixen components bàsics com ara llums de fons, polaritzadors i panells de cristall líquid.
Hi ha una capa de LCD entre la placa de llum LED com a font de llum i el component òptic. Aplicant la tensió als dos extrems del LCD per controlar la llum per passar o absorbir-se, s’aconsegueix finalment l’efecte de controlar cada píxel sobre el LCD, aconseguint un efecte de projecció de píxels alts. El nombre de píxels dels fars LCD actuals es troba en desenes de milers. En referència a la tecnologia LCD que s’utilitza per a la visualització, la tendència de desenvolupament de la LCD a les llums de cotxes és trencar els centenars de milers o fins i tot nivells superiors. Tot i que el nombre de píxels en els fars LCD no és tan elevat com el de DLP, la LCD té els avantatges del cost inferior, la mida més petita, l’angle d’estirament de tipus més ampli i una proporció de contrast més elevada.
El desavantatge de la LCD és que el panell de cristalls polaritzadors i líquids utilitzat tenen certes pèrdues (el principi de LCD inclou el procés de control de la brillantor de píxels mitjançant l’absorció de la llum en un determinat estat de polarització pel filtre. El rang de temperatura de funcionament dels productes de cristall líquid ordinari és de grau -20-60, mentre que els requisits per a les parts soltes de les llums del cotxe són de grau -40-110, per la qual cosa és necessari desenvolupar especialment els LCD que puguin complir els requisits de temperatura durant el cicle de vida del vehicle. Actualment, els panells LCD que compleixin els requisits per a l’ús del far s’han de personalitzar especialment, de manera que només els fabricants d’il·luminació amb una determinada escala d’enviament optaran per cooperar amb els fabricants de panells LCD per personalitzar aquests panells.
3.5. Bladescan Bladescan Technology de Koito Manufacturing Co., Ltd. Al Japó utilitza un mirall especial rotatiu. Quan la font de llum brilla al mirall giratori, la llum es reflecteix per il·luminar una determinada zona davant del vehicle. Sota la rotació del mirall, es forma una franja de llum davant del vehicle, que escombra contínuament d’esquerra a dreta. Quan el nombre de fonts de llum i la velocitat de rotació del mirall arriben a un nivell determinat, la franja de llum escombrada contínuament superposada pot aconseguir una cobertura completa de la llum frontal. Aquesta solució es va presentar per primera vegada al model Lexus 2020 RX450H el 2019.
3.6. La tecnologia de projecció d’escaneig làser d’escaneig làser s’ha aplicat als camps de consum i industrial. El seu principi bàsic és utilitzar un mirall d’escaneig d’alta precisió elaborat basat en la tecnologia MEMS (sistema micro-electro-mecànic) per reflectir periòdicament la ruta de llum làser a diferents angles al seu torn, formant una imatge de refrigeració ràpida a la superfície de projecció que és molt superior a la velocitat de reacció de l’ull humà.
En el camp de les llums del cotxe, aquesta tecnologia pot reflectir el feix làser al fòsfor a través del micromirror MEMS, i el patró d’escaneig làser resultant es projecta a la superfície de la carretera a través de l’element òptic secundari. Els investigadors japonesos han desenvolupat una alternativa al sistema ADB tradicional basat en un escàner òptic d’efecte piezoelèctric (MEMS). L’escàner conté una pel·lícula fina feta de titanat de zirconat de plom (PZT) que indueix vibracions mecàniques a l’escàner en sincronització amb el díode làser. L’escàner òptic guia espacialment el feix làser per formar llum estructurada a la placa de fòsfor, que després es converteix en llum blanca brillant. El controlador ADB ajusta la intensitat de la llum segons les condicions del trànsit, l’angle del volant i la velocitat de creuer del vehicle. Aquesta tecnologia pot convertir de manera eficient els feixos làser en llum blanca i reduir la generació de calor del sistema ADB. En el futur, es pot utilitzar no només per a la tecnologia d’assistència a la conducció, sinó també per a la detecció i la gamma de llum, així com els enllaços de comunicació òptica interactiva de vehicles, cosa que significa que l’aplicació de la tecnologia MEMS és propici per promoure el desenvolupament de la tecnologia de conducció autònoma en sistemes de transport intel·ligents. L’ordre de magnitud de píxel d’aquesta ruta tècnica també pot estar a prop del de DLP. Tanmateix, aquesta tecnologia encara necessita un desenvolupament més abans que es pugui aplicar en producció massiva a gran escala.