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“擴散微透鏡陣列”的頂帽配光結構提高汽車平視顯示器畫質

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平視顯示器日益普及

近年來,抬頭顯示器(HUD)逐漸被高級豪華車所採用。迪睿合為提升駕駛體驗而開發了擴散微透鏡陣列(DMLA),並將其應用於HUD,以提高其畫質。

漫射微透鏡陣列的主要作用是什麼?

抬頭顯示器 (HUD) 將影像投射到擋風玻璃上,為駕駛提供資訊。漫射微透鏡陣列 (DMLA) 是 HUD 內部使用的光學元件。它可以增強亮度,並減少投射到擋風玻璃上的影像的光學缺陷。

為什麼許多歐洲汽車製造商都採用HUD?

在歐洲,只有德國沒有高速公路的普遍速限。在以170-180公里/小時的時速高速行駛時,駕駛即使只是短暫地註視導航系統也非常危險。不過,駕駛者可以透過HUD(抬頭顯示器)專注於路況,並從擋風玻璃上投射的影像中獲取必要的資訊。

由於這一優勢,越來越多的汽車原始設備製造商正在採用 HUD。

頂帽光分佈可提高約 40% 的亮度並降低光學不均勻性

HUD有助於保障駕駛人安全,但仍有視角、畫質等諸多問題。迪睿合的DMLA正是解決這些問題的解決方案。

DMLA 如何在 HUD 中使用?

車載HUD的原理與會議室投影機相同。 LED LED發出的光線經由擴散膜(擴散器)高效擴散,照亮液晶顯示器 (LCD),然後透過HUD內部的鏡子將影像投射到擋風玻璃上。投射影像必須足夠明亮,才能在一天中的任何時間清晰可見,同時功耗極低。此外,目前的HUD螢幕較小,與導航顯示器相比,只能顯示有限的資訊。建議使用迪睿合的DMLA技術來解決此類可見性問題。

HUD內部視訊單元的組成(概念圖)

DMLA 用什麼原則來解決這些挑戰?

下圖是迪睿合DMLA的剖面結構與影像。傳統的擴散板表面是平面,而迪睿合DMLA的表面設計成凹凸形狀,沒有縫隙。這使得擴散光的亮度在整個螢幕上均勻分佈,從而減少亮度不均,實現高效率的擴散。

迪睿合所開發的DMLA的剖面結構圖及外觀圖

下圖顯示了迪睿合的DMLA對光分佈的影響。 DMLA獨特的光分佈結構稱為「頂帽式光分佈」。

DMLA 使光線散射,使整體更加明亮。

這種頂帽式配光方式,使HUD能夠投射比以往產品更大的視角,並提供更高品質的影像(見下圖)。迪睿合的技術還可以調整漫射光的形狀。透過在X和Y方向上調整漫射角度,可以將光線分佈成橢圓形。

比傳統產品可投射更大視角和更高品質影像的HUD

未來汽車技術

迪睿合正在將其應用範圍擴展到汽車市場而不僅僅是消費性電子市場。

除了 DMLA 技術之外,Dexerials 對 HUD 的未來有何展望?

迪睿合大約在2015年左右開始關注汽車產業。在此之前,迪睿合的零件主要針對手機和個人電腦等消費性電子設備開發。與消費性電子市場相比,汽車應用產品的開發和測試時間要長得多。

毫無疑問,車載顯示器的尺寸將會增大。此外,隨著自動駕駛技術的進步,擴增實境 (AR) 將變得更加重要。例如,汽車將配備感測器,用於檢測前方車輛的位置和速度,並即時將最佳路徑投射到擋風玻璃上。一些汽車原始設備製造商正在考慮各種方案,例如實現 3D 立體影像。

燈光控制和影像投影技術將持續發展。例如,攝影機和顯示器將取代後視鏡,廣告將出現在後擋風玻璃上,照明燈將用於自動避讓行人和對面車輛。迪睿合將充分利用其在消費性電子市場的經驗,並繼續為未來汽車的技術進步做出貢獻。

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