|
擴增實境抬頭顯示器（augmented reality head-up displays, AR HUDs）是汽車產(chǎn)業(yè)的下一件大事，相關(guān)技術(shù)已進展至汽車制造商和一級供貨商皆積極開發(fā)AR擋風(fēng)玻璃HUD的階段。 真正的AR顯示器需要至少10度的水平視角（field of view, FOV）以及大于7.5公尺的虛像距離（virtual image distance, VID）。FOV代表以度（degree）為單位的顯示大小，而VID代表影像投影的距離。在車用HUD中，VID代表影像呈現(xiàn)在道路上的距離。
AR技術(shù)的原理是在真實世界中附加上數(shù)字信息，以提升駕駛的狀況警覺能力（situational awareness）與駕馭體驗。若FOV越大、虛像距離越長，代表顯示的效果也就越好。
一直以來，亮度和太陽負載就是設(shè)計AR顯示器最大的兩個難題。AR顯示器需要盡可能的寬些及明亮一點，這樣便會需要成像系統(tǒng)提供大量的光，同時盡量將遠處的影像投影至道路上。現(xiàn)今的HUD具備7到8度或更低的FOV，并且可于前方2.0-2.5公尺的道路上投影影像，讓這些影像看似浮現(xiàn)于汽車的引擎蓋上。在AR HUD中，我們希望影像能投影到更遠的地方，讓虛擬圖像完整地與實景融合，進而增加駕駛的視野以進行互動。
為了延伸虛擬圖像的距離，設(shè)計放大倍數(shù)從25-30倍的系統(tǒng)已層出不窮，然而卻可能因此產(chǎn)生負面影響，如將太陽負載（即太陽能）集中于HUD成像系統(tǒng)面板上極小的區(qū)域時，恐引發(fā)嚴重的散熱問題。利用這種提高放大倍數(shù)的方法，會將成像系統(tǒng)面板移向距離HUD光學(xué)組件焦點更近的地方，進而提高單位面積太陽能集中度。
特別注意，環(huán)境溫度并非問題所在，而是因為太陽能的聚焦加上更多光線進入系統(tǒng)，導(dǎo)致更大的AR HUD眩光陷阱（glare trap），進一步產(chǎn)生了過熱的問題。
運用DLP技術(shù)獨特的中間擴散片結(jié)構(gòu)，可設(shè)計出能夠承受經(jīng)由太陽光放大所產(chǎn)生熱負載 （thermal load） 的HUD。以DLP技術(shù)為基礎(chǔ)的HUD可將影像投影到擴散片上，HUD光學(xué)組件再將其放大并投影至擋風(fēng)玻璃上以反射呈現(xiàn)于駕駛眼前。在TFT HUD中，TFT面板連接到HUD光學(xué)組件，取代了擴散片和輔助電子組件。
為了更了解擴散片的優(yōu)勢，我們不妨來看看擴散片與傳統(tǒng)TFT面板的物理特性。擴散片具有兩大主要優(yōu)勢，包括更高的工作溫度，以及擴散片并不會吸收大量的入射可見光（光譜的紅外IR和紫外UV部分很容易被過濾）。
入射的太陽負載透過HUD光學(xué)組件聚焦到擴散片上，就如同用于TFT面板時一般。實際上，在擴散片上，透射光是散開的，消除了HUD光學(xué)組件的放大效應(yīng)，因此能更簡單地處理熱負載問題。透過TFT面板，太陽能被吸收，很容易將面板的工作溫度提高到最大額定值以上。DLP系統(tǒng)處理太陽負載的優(yōu)勢以及其出色的亮度、對比和色域等，正是協(xié)助汽車制造商和一級供貨商設(shè)計和推出新一代AR HUD的推手。
查詢進一步信息，請訪問官方網(wǎng)站 http://www.ti.com/dlp-chip/automotive/overview.html?HQS=dlp-aud-null-3030hud-contrib-lp-20180726-tw。（作者：Michael Firth，德州儀器全球市場營銷部DLP車用內(nèi)部顯示產(chǎn)品組）
|
