探索紅外線 LED 不對稱光型的創新應用

紅外線 LED 不對稱光型:

了解不對稱光型技術的智能應用與技術優勢,與如何利用其提升紅外線 LED 的效能,滿足多樣化的照明需求。

在當代光電技術中,紅外線發光二極管(Infrared LED, IR LED)已成為智能設備和安防系統不可或缺的核心元件。隨著技術的演進,不對稱光型(Asymmetric)的紅外線 LED 因其獨特的光場分佈能力,正在廣泛應用於多個高階領域,特別是對於需要精確照明範圍和高效率能量利用的場景。

一、不對稱光型設計原理與優勢

傳統的紅外線 LED 產品多採用對稱光型(如圓形或橢圓形),其光線強度在中心軸線周圍均勻衰減。然而,在許多實際應用中,這種均勻性反而造成了能源浪費和照明效率低下。不對稱光型的設計,是透過精密的透鏡結構或封裝技術,故意在水平軸和垂直軸上產生不同的光束角度。

核心優勢

精確匹配視野 (FoV): 能將紅外線能量精準投射到感測器或攝影機的視野範圍內,避免無效照明。

 

消除熱點與陰影: 改善傳統對稱光斑在近距離產生的「熱點」(過亮區)或邊緣「陰影」(過暗區)。

節能與效率提升: 集中光線於目標區域,以相同的輸入功率達到更高的有效輻照強度。

二、主要應用場景

不對稱光型的 IR LED 在以下關鍵領域展現了不可替代的價值:

智能監控與安防照明

在交通監控、停車場或長廊等狹長區域,傳統 LED 會將大量光線浪費在天空或地面。如安裝在路燈桿或高處的攝影機,可使用窄垂直角(減少光線向上浪費)和寬水平角(覆蓋整個車道或長廊)的不對稱光型,實現高效均勻的夜間照明來確保車牌辨識、行人偵測等關鍵區域獲得足夠的紅外線強度。

虹膜/人臉識別與門禁系統

高安全等級的門禁系統需要紅外線光源均勻地照射到使用者的臉部或眼部,才能讓感測器準確捕捉特徵。將 IR LED 陣列以特定角度佈置,並選用不對稱光型,使不同位置的 LED 光線能在目標平面上均勻疊加,提高識別的準確性、速度,並改善強光或陰影環境下的性能。

車載感測與自動駕駛

車載 LiDAR(光達)或駕駛員監控系統(DMS)需要特定的紅外線照明模式。在 DMS 中,可能需要將紅外光集中投射於駕駛員的眼睛區域(較窄角度),同時覆蓋方向盤及周邊(較寬角度),以偵測駕駛是否疲勞或分心,確保在複雜的車內光照條件下,DMS 仍能可靠工作。

虛擬/擴增實境(VR/AR)頭戴裝置

在手部或眼球追蹤應用中,IR LED 必須精確地照射到手部或眼球。不對稱光型能夠避免光線溢出到追蹤範圍之外,同時為追蹤攝影機提供穩定的反射信號,提高追蹤精度、降低功耗,並減少多餘紅外光對使用者的干擾

紅外線 LED 的不對稱光型是光電設計中「對症下藥」的體現,它追求的不是單純的亮度,而是光線分佈的智慧化。

這樣的概念構思除了上述應用之外,是否也啟發您聯想到其他的創新場域了呢? 三得電子(Sander Electronics)始終默默在市場耕耘紮根,事實上,我們已經有許多產品在使用此類優勢技術,並在市場上展現其價值。隨著市場對感測器精度和能源效率的要求不斷提高,不對稱光型 IR LED 勢必成為未來智能視覺、安防和人機交互系統的主流解決方案。