HUD抬头显示主要通过将影像源(PGU)的图像经光学镜片反射后投影至挡风玻璃最终反射进人眼中,使驾驶员不用低头就可以看到相关信息,以实现安全驾驶。就目前的市场而言,能实现与实物相结合,具备更好的显示效果的AR HUD成为市场的主要开发方向。
华为 AR HUD 实拍,来源华为光网bilibili纵观市面上量产或即将量产的AR HUD,现在的AR HUD还面临着很多问题,比如说体积过大、阳光倒灌的问题较为严重,成本过高,此外由于算法方面不够成熟导致AR 实际效果并不够理想。因此,各厂商希望通过对AR HUD的不同技术路线进行对比,从而选择适合的方案实现AR HUD的量产。在PGU部分,目前业界主要是四种方案:TFT、DLP、LCoS、LBS。其中,目前主流的方案是TFT与DLP类型。剩余两种中LBS目前在成本与量产性相对较差;而LCoS技术在AR眼镜方面已经有着一定产品,如谷歌眼镜、微软HoloLens1代和MagicLeap,但受限于车规级限制,目前几乎没有能直接实现量产的AR HUD产品。但LCoS技术在不断进步,业界开始对LCoS技术产生信心,随着一数科技、华为的先后入场,以及相关车规级芯片的问世,LCoS技术开始备受关注。性能参数
一数科技
华为
视场角FOV
12°×4°
13°×5°
投影距离VID
10m
7.5m
投影面积
100英寸
70英寸
分辨率
1920×1080
1920×640
亮度
8000~10000nits
12 000nits
产品体积
7.5L
10L
一数科技与华为发布采用LCoS技术的AR HUD参数
相信很多朋友对LCoS技术其实比较陌生,那么什么是LCoS技术?用在汽车AR HUD上又有着怎样的优劣势呢?今天小编就来简单聊一聊。一数科技LCoS AR HUD结构图识别二维码,加入群聊一、什么是LCoS技术LCoS(Liquid Crystal on Silicon),翻译过来叫液晶附硅,也叫硅基液晶,是一种基于反射模式,尺寸比较小的矩阵液晶显示装置。这种矩阵采用CMOS技术在硅芯片上加工制作而成。它属于新型的反射式micro LCD投影技术。 华为AR HUD光路图延伸阅读:华为AR-HUD介绍1、LCoS的结构从结构上看,LCoS硅基液晶通常包含以7层(由下至上):
印刷电路板(PCB):显示器基底层,用于将指令和电力传送给设备
硅层(芯片或传感器):硅层利用来自设备像素驱动器的数据来控制液晶体,通常每个像素使用1个晶体管
反光涂层:用于反射入射光
液晶层:用于控制到达反光涂层并允许反射回去的光量
对位层:用于使液晶层保持正确对位,以确保液晶层能够准确地引导光线
透明电极:与硅层和液晶体共同构成电路
盖玻片:保护和密封系统
典型LCoS微型显示器的组成。(图片:, CC 3.0 Unported)
2、LCoS与LCD与LCD类似,LCoS显示器的工作原理是,液晶体使光的偏振发生旋转,而电场中的波动则用于控制液晶体的旋转量,这决定了穿过液晶层的光量。换言之就是光源“穿过偏振滤光片到达设备上,液晶体充当闸门或阀门,控制到达反光表面的光量。特定像素的晶体接收的电压越高,晶体允许通过的光量则越多。而与LCD不同的是,LCD属于穿透式,也就是说光源发出的光是直接穿过LCD面板,光利用效率只有3%左右而且分辨率不易提高。LCoS属于反射式投射,光利用效率可达40%以上。据行业人士表示,目前LCoS的反射率在65%下一代将提升到80%。透射型LCD面板与反射型LCoS显示面板技术之比较其最大的优势是可利用最广泛使用、最便宜的CMOS制程,毋需额外的投资,并可随半导体制程快速的微细化,易于提高解析度。3、小结:LCoS最初是在21世纪初开发的,当时主要应用于投影电视,现已得到广泛应用,包括:波长选择切换、结构化照明(例如:光束成形)、近眼显示器、光脉冲成形等。 华为AR HUD,来源华为而在热点话题“元宇宙”中,LCoS硅基液晶技术也是目前AR 眼镜的重要投影技术之一,具有高分辨率、视觉清晰度高、低能耗、小尺寸等优点。根据液晶材料的不同,LCoS分为振幅型和相位型,其中振幅型应用广泛,常见的AR、微投等应用上都是振幅型的LCoS;另外一种相位型,就是常说的SLM空间光调制器(华为),可以用来实现三维全息显示。目前在HUD领域常用的还是实现二维显示的振幅型LCoS,而在未来需要做3D AR HUD时,便需要使用相位型LCoS。 在汽车AR HUD方面,LCoS具备以下一些优缺点:优点:1、分辨率高,DLP能做到1920×1080的真实分辨率,而LCoS则能够做到4k甚至8k的真实分辨率。2、体积小,0.69英寸的LCoS已经可以对标3.1英寸的TFT3、成本合适,借用群友的说法是,TFT物美价廉,LCoS端庄秀丽,DLP贵气逼人4、芯片供应商相较于DLP