BMW、レーザーヘッドライトを開発中 46
ストーリー by reo
今週末のフェアでi8登場かと思ったのに 部門より
今週末のフェアでi8登場かと思ったのに 部門より
ある Anonymous Coward 曰く、
独 BMW グループは LED ヘッドライトをさらに進化させた「レーザーヘッドライト」を開発中だそうだ (BMWUSANews の記事、本家 /. 記事より) 。
LED ヘッドライトは現在高級車などに搭載されているが、BMW はさらにその先を開発中だそうだ。レーザーヘッドライトは LED と比較して 1000 倍の明るさを実現できるとのこと。また、LED ライトは 1 ワットあたり 100 ルーメンス程だが、レーザーヘッドライトでは 170 ルーメンスであるという。BMW の開発チーム曰く「レーザーはより強力で効率よく、また従来のヘッドランプより小型である」とのことで、「レーザーライトは車のライト開発における次のステップであり、今後数年で BMW i8 プラグイン・ハイブリッドに搭載する計画である」ことも明らかにした。
最近のライトはミラーに映るとまぶしくてしょうがないのだが、ヘッドライトはさらに明るくなっていくのだろうか。
変な意味で関心 (スコア:1)
研究するのは自由ですけど (スコア:1)
LEDでも200 lm/Wの物があります。
低圧ナトリウムランプなら180lm/W程度の品は普通です。
研究するのは企業の自由ですけど、あんまり益がなさそうです。
notice : I ignore an anonymous contribution.
Re:研究するのは自由ですけど (スコア:3)
「レーザー」といっても白色LEDのエミッタがLDに変わるだけで，
外から見たらまったく同じだから自動車メーカーがチップの外側
で何かを開発するような必要はない．
敢えて言うなら，電源品質に対する要求が多分シビアになるかも，
ということ．
むしろ，省電力の恩恵が大きな携帯電子機器メーカーがやるような
事だと思うので，なぜわざわざBMWが？という意見には激しく同意．
Re:研究するのは自由ですけど (スコア:1)
Re: (スコア:0)
全体で使う電力に対してライトが使う電力が無視できるほど
小さいなら、ほとんど意味は無いですよね。。。
最近の携帯デバイスだとモニタのバックライトは馬鹿にできない
らしいですが、車だとモータをまわす方が遥かに大きそうな
イメージですが、実際のところはどうなんでしょうかね。
Re: (スコア:0)
車のライト用に低圧ナトリウムランプを引き合いに出すなど
正気とは思えないけどね
自分が見るだけじゃなくて、 (スコア:1)
見つけやすさゴールにいれた設計してくださいね。
LASER光への誤解 (スコア:1)
なんでしょね？
＞「レーザーはより強力で効率よく、また従来のヘッドランプより小型である」
「レーザーはより強力で」というイメージを持たれやすいけど、この表現にはなんだかひっかかってしまいます。
「レーザーはコヒーレント性が強く集光しやすいので空間的にエネルギー密度を上げやすく、強力な光を作りやすい。」
ってのがより正確でしょうか。
短くすると「レーザーはより強力な光を作りやすい」
#イマイチしっくりこない、welcome 添削。
エネルギー効率や大きさについてはよくわからないけど、最近はそうなんでしょうね。
Re:LASER光への誤解 (スコア:4, 参考になる)
電気エネルギーを可視のフォトンに変える装置としては，半導体レーザーが
現在の所最も効率が良い．しかも，半導体レーザーを使い，絶対値として
kWの光源が(近赤外だが)手のひらに乗るくらいの大きさになるので，
＞「レーザーはより強力で効率よく、また従来のヘッドランプより小型である」
といのはあながち嘘ではない．もちろん，隠れている事実はいっぱいあるけど
ね．例えば，強力なレーザーには強力な冷却装置が必要，とか．
Re:LASER光への誤解 (スコア:2)
素朴な疑問なんだけど，この元記事の言うようにレーザーダイオードのほうが普通の発光ダイオードより段違いに性能いいってのはあり得るんだろうか？（手近な日亜の400nm位のレーザーと青色LEDだと，計算間違いをしてなければ3倍くらいLEDのほうが良かったが，lmから見積もったLEDの光/電力の効率が62%とかいうありえない数字を叩き出してしまったので，たぶん計算間違いしてる予感）
もし，そうだとして，理由って何だろう？取り出し関係ですかね？
Re:LASER光への誤解 (スコア:1)
詳しい説明は専門書を読んで頂くしか無いかも知れませんが、大雑把な説明を試みますと：
ＬＥＤやＬＤの効率は、「素子に流し込んだ（励起された）電子のうち、どれだけが発光に寄与したか」（発光遷移の確率）で決まります。
一方、レーザーの発振には誘導放出という現象が利用されます。既に特定波長の光にさらされた状態だと、励起された電子が「釣られて」、同じ位相・波長の光を出す現象です。
この誘導放出をうまく使うと、発光遷移の確率を上げられます。つまり「流し込んだ電力が、光に変わる確率」を上げられる。ＬＥＤではこの誘導放出をあまり使わないので、その分ＬＤが有利になる、という理解で良いと思います。
ＬＥＤでも効率を上げるために誘導放出を利用する場合がありますが、そうすると今度は出てきた光が干渉しやすくなり、スペックルと呼ばれるギラついた感じの模様が出てきて、表示等に使いにくくなったりします。
# ちょっと探したけど、オンラインで手頃な解説を見つけられず。良い資料があれば、フォローよろ。
Re: (スコア:0)
裸の弦だけより、共鳴箱を伴ったバイオリンやギターのほうが大きな音になるということと同じ？
アコースティックに比べサイレントバイオリン [violin-p.com]では約1/9の音量だそうで。
大元の情報から抜粋 (スコア:1)
タレコミからリンクされているプレスリリース [bmwusanews.com]によると、ＬＥＤに対するメリットは下記の通り。
・効率が高く、消費電力が減らせる（たとえば、 100lm/W → 170lm/W）。
・並行性の高い光線もつくれるため、「全く新しい機能」を持たせることができる（それ以上の具体的な言及なし。なんだろう）。
・発光素子のサイズが小さくなる。これによってヘッドライトそのものを小さくすることも可能だが、我々は今のところ、ヘッドライトの奥行きを減らせることに注目している。
その他補足・蛇足。
・青色のレーザーを蛍光体を使って（視覚的な）白色光に変換する点は、現行の白色ＬＥＤ同様です。
通常は青色＋黄色で疑似白色。赤色の視認性にはどの程度まで配慮するんだろうか、というあたりが技術的な議論ネタになり得ます。
・レーザーと言っても、レンズ等を使わないと「ビーム」にはなりません。ＬＤから出てきた時点では、LED程度の指向性しかありません。
・レーザー光を直接or散乱光を見ると、スペックルと呼ばれる干渉による斑点模様が見えます。妙にギラついた感じになる。このため照明等に使う場合、スペックルを抑制する必要が生じる場合があります。（このスペックルは照明対象の微細な凸凹に敏感なので、マウス等に使われます。）
・ＬＥＤも、効率を上げるためにＬＤに似た構造を持っています。このため製品によってはＬＤみたく干渉しやすい光が混じっていて、スペックルが見えることも。ＬＥＤによる表示が妙にぎらついて見えることがあるのは、大抵このせい。
Re:大元の情報から抜粋 (スコア:2)
・効率が高く、消費電力が減らせる（たとえば、 100lm/W → 170lm/W）。
この数字が実現出来るなら、これはかなりのメリットですね。HIDの効率を超えるならあとは値段だけ。放熱が必要なのは昔からのことですが、密度が上がるなら新技術が必要かも。
・並行性の高い光線もつくれるため、「全く新しい機能」を持たせることができる（それ以上の具体的な言及なし。なんだろう）。
脊髄反射的に思いついたのは、平行性とは関係ありませんが、レーザードップラーレーダー。障害物の位置とか前車との距離や速度差とか、わりと簡単に測れそうです。ああでも昼間は専用のレーザーがいるし、レシーバーをきれいにしておかなければならないからやっぱりミリ波レーダーの方が有効かも知れません。
Jubilee
ストレス解消用ですね (スコア:0)
Re:ストレス解消用ですね (スコア:2)
Re:ストレス解消用ですね (スコア:2, 参考になる)
いわゆるアイセーフ・レーザーと呼ばれている比較的安全性の高い波長を使うのでしょう
Re: (スコア:0)
医学的に安全だとしても、まぶしくて目がくらんでしまったり、
思わず目をそむけてしまうようなものは、交通安全上は、かえって危険だと思います。
1000倍の明るさなんて危険きわまりないと思う。
技術的には可能、というだけで、実際にはそんなに明るくしないとは思うけど。
Re:ストレス解消用ですね (スコア:2)
＞1000倍の明るさなんて危険きわまりないと思う。
別に1000倍の明るさ＝危険というわけではないと思います。
高効率になり、光束が高いということではないかと。
そもそも明るさという曖昧な表現なのが問題なわけで、lm（ルーメン）ではなくcd（カンデラ）
での表現の方が良かったのではないかと思います。
また、目がくらむ原因の一つに、色温度があり、色温度が高い場合（6000K等）はまぶしく感じます。最近のミニバンはこの傾向が多いですね。
逆に色温度が低い場合（3000K等）は同じ光量でもまぶしく感じる度合いは大きく減ります。
それでもBMWのAngelEyeはほぼ白色なので、まぶしいでしょうねぇ。
Re:ストレス解消用ですね (スコア:2)
そもそも発行効率は 従来LED の100lm/W が 170l/W に 2倍弱効率化と
あるのでもし1000倍の明るさにしようと思ったら
消費電力は500倍以上必要です
ちゃちゃはさておき，元記事をみると「光束の密度が1000倍以上にできる」と
書いてあるので明るさ1000倍ってのは筋違いというか誤訳ですな
Re:ストレス解消用ですね (スコア:1)
医学的に安全だとしても、まぶしくて目がくらんでしまったり、
思わず目をそむけてしまうようなものは、交通安全上は、かえって危険だと思います。
1000倍の明るさなんて危険きわまりないと思う。
技術的には可能、というだけで、実際にはそんなに明るくしないとは思うけど。
1000倍明るいのなら同じ明るさで
1/1000にできるということじゃね?
なにもまぶしいヘッドライト作るのが
目的じゃねえだろ
Re: (スコア:0)
アイセーフ・レーザーってなんだ？と調べたら、
途中で吸収され網膜には達しない [ocn.ne.jp] って見えないじゃん。ヘッドライトには使えませんよ。
Re:ストレス解消用ですね (スコア:1)
ストレス解消用？レーザー光線発射！どかーん？
Re: (スコア:0)
実質的な上限がない [webcg.net]というのを初めて知った．
市街地走行をdefaultとした上限規定が必要な時代なのではないでしょうか？ (他の車がいないような山道等のほうが例外的にHighビーム可とする）
指向性 (スコア:0)
指向性がありすぎて、ヘッドライトと同じくらいの範囲（せいぜい数10cm程度の範囲）しか照らせないんじゃなかろうか。
これで、たまたま照らした先にレンズ状のものがあったりすると、火事になるかも。
Re:指向性 (スコア:3, 参考になる)
レーザーをレンズで広げるだけだと干渉縞で眼がちかちかするので、ある程度レンズで太くしたビームを
MEMSミラーなどで走査させるのでしょう。
それなら、水平線以下の部分だけ光量アップさせる等
歩行者や対向車に迷惑かけないような配光も自由自在だし。
Re:指向性 (スコア:1)
レンズや鏡で集光できるってことは、焦点から離れれば拡散だってできるわけで。
だからその点について、それほど心配することはないのでは。
Re:指向性 (スコア:1)
Re:指向性 (スコア:1)
ヘッドランプのガラス部分に拡散させるレンズを置くんだろう。
あるいはポリゴンミラーでスキャンさせるつもりかも。
Re:指向性 (スコア:1)
バンパーの角を延長した線が地面に描かれるような感じのかっこいいの。
Re: (スコア:0)
ザクレロ
拡散ビーム砲は．．．．．．．．
．．．．．．見ていろよ連邦軍めこのザクレロが量産された暁には^^;
演色性問題は? (スコア:0)
明るさだけでなく色も大切だと思うんだが。
明るさ自体は、今は大した問題は無いんだし。
Re:演色性問題は? (スコア:4, 興味深い)
元記事をみると、青色レーザーを蛍光体で（一部を黄色に？）変化させて白色光を得るようです。ランプの外部に出るときにはコヒーレント光じゃなくなっているのかな？
無敵ゴライアス vs BMW i8 (スコア:0)
これで勝つる！
#ラムジェット(笑)も装備すれば完璧
ホログラム (スコア:0)
道路や道路沿いにホログラムを仕込んでおくと、立体映像が浮かび上がるとか。
Re:ホログラム (スコア:1)
車の後部にホログラムを付けて、急に映像が浮かび上がった後続車のドライバーが
驚いて急ブレーキ踏んで完全殺人とか
Re:ホログラム (スコア:1)
緊急事態の概要を述べよ。
はじける加齢の香り！orz
Re: (スコア:0)
橋に仕込んで名所として宣伝するんですね
レーザーマウス (スコア:0)
昔レーザーマウスという名称のマウスを買ったんだけど、中はどう見てもLEDっぽかった。
Re: (スコア:0)
> 昔レーザーマウスという名称のマウスを買ったんだけど、中はどう見てもLEDっぽかった。
重要なのは照度 (スコア:0)
輝度や光束だけを競うような事態は避けて頂きたいですね。
いや、初代プリウスとか最近のVitzのように、少ない高輝度LEDをストップランプに採用した車種のテールが
信号待ちなんかで目に焼き付くので苛つくというか危険というか。
それ以上の光源がヘッドライトに採用されるのだったら眩惑対策もキチンとお願いしたいところです。
Re: (スコア:0)
初代プリウスってそうでしたか？
Re: (スコア:0)
プリウスは3代目辺りから散光処理が有効に働くようになりましたが、
初代はテールと目線の合う車高だとかなり来ますね。
目線を逸らしていても網膜の端辺りで焼き付くほど。
ワンボックスくらいの高さだと影響ないかもしれませんが。
Re: (スコア:0)
初代のストップランプはLEDを使用していません。
2代目からLEDになりましたよ。
要求が見える事ならば (スコア:0)
ライトではなくカメラ、ウインドウではなくモニタに置き換えればいいのでは
Re:要求が見える事ならば (スコア:2)