HUD (Head-up Display),抬头显示或平视显示系统。最早来源于军用战斗机的显示系统,现在已经成为汽车智能座舱的一个重要部件。目前HUD 有C-HUD、W-HUD和AR-HUD,但不论是哪一种HUD,都是集合了光学、机械、电子、软件于一体的高技术产物。
HUD是目视成像系统,它的效果主要是靠人的主观目视,而杂散光是影响HUD成像效果的关键原因,直接会对成像效果造成瑕疵,使得产品评价最终难以受到客户认可。故减弱及消除杂散光是非常有必要的。
HUD杂散光是指外界光源/PGU通过非成像路径,可反射进入用户观察位置,影响正常图像显示的光线。
HUD成像光路从LCD屏-小镜片-大镜片-风挡玻璃-眼盒,所成虚像为红色区域,当存在某一路径杂散光如上图黑色光路所示时,直接会对HUD成像效果造成瑕疵,此时需进行杂散光优化,提升HUD成像效果。
针对HUD设备杂散光,依据杂散光发生在HUD内部/HUD外部,分为两大类:外部杂散光和内部杂散光。
常见HUD外部杂散光:IP cover杂散光、防尘板外侧杂散光。
常见HUD内部杂散光:LCD屏多次反射杂散光、LCD边框杂散光、反射镜边缘杂散光、防尘板内侧杂散光、阳光倒灌杂散光、近光区域结构件杂散光。
部分杂散光原理及实际效果图示:
防尘板外侧产生杂散光
反射镜边缘产生杂散光
阳光倒灌产生杂散光
1. 遮挡杂散光路径
2. 调整杂散光光路
3. 调整反射区域材质,降低杂散光亮
以防尘板杂散光举例说明的杂散光改善措施:
针对于防尘板的杂散光处理方式常规有如下两种:
1.通过整车周边件遮拦入射防尘板光线,根据实际设计空间决定调整IP 面高度,或者下沉HUD位置,避免杂散光产生。
如下图,通过结构件遮光(黑色方块),避免防尘板杂散光入射眼盒范围。
2.调整防尘板弧面形状,避免防尘板杂散光入射眼盒范围。
如下图,针对实际杂散光发生位置,将原本平滑的杂散光发生位置的防尘板,增大斜率改变杂散光光路,使经过风挡反射的出射光线远离眼盒范围。