Оптические компоненты — призмы

автор: Biliten

2025-11-07

В проектировании автомобильного освещения распространенным методом уменьшения потерь световой энергии является использование отражателей с высокими показателями преломления. Однако некоторые потери неизбежны, когда источник света преломляется. Дизайнеры-новаторы незаметно включили в свои последние разработки оптический элемент, который может значительно уменьшить потери световой энергии: призму.

Что такое призма?

Призма — это прозрачный оптический элемент, обычно используемый для рассеивания и преломления света. Обычные материалы включают бесцветное оптическое стекло, флюорит, кварц и прозрачные пластики.

Почему дизайнеры автомобильных фар используют призмы в автомобильных фарах?

Основная причина, по которой конструкторы фар добавляют призмы, заключается в том, чтобы использовать их точные свойства преломления, дисперсии и световодства для удовлетворения основных потребностей освещения транспортных средств:

1. Оптимизируйте однородность света и улучшите визуальный комфорт.

Когда светодиодные источники света излучают свет напрямую, интенсивность света часто распределяется неравномерно. Это приводит к низкой яркости и чрезвычайно сильным бликам. Благодаря призматической структуре свет эффективно рассеивается и перераспределяется после многократного преломления внутри призмы, что делает интенсивность света, освещающего землю или впереди, более равномерной. Этот процесс помогает устранить локальные яркие пятна или темные области, снижает зрительное утомление водителя и делает световой эффект более соответствующим потребностям человеческого глаза в зрительном комфорте.

2. Расширьте поле зрения освещения и уменьшите слепые зоны.

Вождение требует баланса между основным полем зрения вперед и периферийным зрением с обеих сторон. Один источник света имеет ограниченный диапазон освещения и не может одновременно обеспечить достаточное освещение как спереди, так и по бокам. Маленькие призмы за счет преломления под разными углами рассеивают часть света по бокам автомобиля, расширяя дальность луча с обеих сторон, уменьшая слепые зоны и улучшая видимость водителя с обеих сторон при повороте или движении на низкой скорости, тем самым повышая безопасность вождения.

3. Простая структура, повышенная производительность.

Компактная конструкция призмы позволяет интегрировать ее во внутренние оптические компоненты фары, обеспечивая комплексное управление светом в ограниченном пространстве фары. Большинство элементов призмы могут напрямую заменить чашку дальнего света, что устраняет необходимость перепроектирования компонентов фары, что снижает затраты на проектирование и одновременно улучшает оптические характеристики фар.

Помимо автомобильных фар, призмы также играют решающую роль во вспомогательных устройствах, таких как указатели поворота, стоп-сигналы и противотуманные фары. В сигналах поворота используется многогранная призматическая структура, которая преломляет свет в разнонаправленные предупредительные лучи, улучшая видимость автомобиля в сложных дорожных условиях. В стоп-сигналах используется массив микропризм для улучшения проникновения света, что позволяет быстро распознавать сигналы торможения следующих за вами транспортных средств даже в дождь или туман. Противотуманные фары, являющиеся критически важным осветительным оборудованием в неблагоприятных погодных условиях, используют призменную конструкцию рассеивания для преобразования света в широкоугольный, равномерный луч низкой яркости, освещающий дорогу впереди, избегая при этом нечеткости зрения, вызванной отражением света, что значительно повышает безопасность вождения в дождь и туман.

Перспективы развития призм

В комплексном развитии автомобильного освещения и интеллектуального вождения призменная технология показывает большие перспективы. Призмы полного внутреннего отражения TIR имеют коническую конструкцию, обеспечивающую оптический КПД более 90%. Ожидается, что с развитием технологии формования стекла на уровне пластины в будущем будет реализовано комплексное производство композитных структур с асферическими призмами. Это уменьшит размер оптических компонентов, одновременно повысив эффективность светоотдачи, обеспечивая более полное техническое решение для лазерных фар и матричных светодиодных систем. С другой стороны, растущие требования к точности восприятия окружающей среды в интеллектуальных системах вождения приводят к развитию призм в сторону регулируемых оптических решеток. Благодаря динамическому отклонению угла освещения распределение светового поля может быть точно согласовано с зоной обнаружения лидара, а изменения формы луча в реальном времени могут передавать рабочее состояние транспортного средства, образуя интеллектуальную систему управления освещением, объединяющую «восприятие освещения и взаимодействие с окружающей средой», тем самым повышая безопасность вождения и поддерживая реализацию расширенных функций автономного вождения.

Рекомендация продукта

Biliten B60 и Biliten B60 PRO — два наиболее типичных продукта, которые заменяют отражатель дальнего света призмой.

В них используются две треугольные призмы, соединенные вместе как единое целое. Благодаря специальному углу призм потери света при преломлении значительно уменьшаются. Освещенность дальнего и ближнего света может достигать 10 000 люкс.

Также расширяется дальность освещения с обеих сторон, улучшая видимость водителя при повороте.

Новые продукты теперь доступны для покупки

Как упоминалось ранее, призмы также используются в автомобильном вспомогательном освещении.
В предстоящих противотуманных фарах BILITEN используются призмы для улучшения яркости и дальности освещения.
За крышкой привода установлен вентилятор, экономящий место в фарах и повышающий эффективность отвода тепла.

Таким образом, встраивание призм в автомобильные фары является классическим решением в области оптической техники. Благодаря простой физической конструкции и точно выверенным углам конструкции он эффективно решает основные проблемы, такие как распределение света, однородность и соответствие нормативным требованиям. Даже сегодня, с широким применением современной светодиодной технологии, этот фундаментальный принцип продолжает процветать в инновационных формах, таких как световоды, становясь незаменимым интеллектуальным достижением в проектировании автомобильных фар.