Head-up displays (HUDs) were initially developed for defense aviation many decades ago. Today, the technology is quickly evolving in automotive applications to give drivers information such as navigational data on a transparent screen right in the driver’s line of sight. A key element of data displayed by HUDs is that they are presented in a way that does not distract drivers. A market report fromBCC Research指出,到2022年,HUD组件的市场预计将从今年的27亿美元增长到80亿美元。以下两个选项,由汽车原始设备制造商(OEM)开发人员使用,依靠尖端技术来改善驾驶员的体验。
Shown is a head-up display feature in the 2017 Lincoln Continental.(由德州仪器提供)
数字灯处理(DLP)
DLP是基于光学微电机电系统(MEMS)的显示器技术。它的核心是一种数字微龙设备。例如,德州仪器将其DLP电影投影产品背后的技术采用,并将其用于汽车应用。该芯片组由高度反射的,可切换的,微米大小的镜子(Micromirrors)组成。Micromirror阵列由684个Micromirror行组成的608个微ror列组成,以钻石像素配置。每个单独的微龙都位于相应的CMOS存储单元上。在应用镜面时钟脉冲后,特定微龙的角位由相应CMOS存储单元的内容的二进制状态(逻辑0或1)确定
公司的芯片组(DLP3000-Q1)目标field of view and augmented-reality HUD applications with a field of view reaching 12 × 5 deg. The chipset family consists of a DLP 0.3-in. wide video graphics array (WVGA) digital micromirror device (DMD) and DLPC120 controller. The controller is responsible for accepting the video input and formatting the data to display on the DMD while simultaneously controlling RGB light-emitting diodes (LEDs) in order to create a real-time image. The DLP also controls the power-up and power-down events of the DMD according to external system control or temperature input from the DMD.
据报道,使用此芯片组,汽车制造商和1级供应商可以设计具有虚拟图像距离为20米的HUD。(由德州仪器提供)
Laser-Scanned MEMS Projection Display
在激光扫描的MEMS投影仪中,每个像素的脉冲非常迅速,以创建完整的高清分辨率。由于激光束总是焦点,因此可以将图像投射到挡风玻璃中,而无需重新聚焦光学元件。这大大降低了整体光学系统的复杂性和大小,从而消除了昂贵的光学组件和组件。
当有相关像素预测时,激光扫描的MEMS HUD会消耗电力。有了典型的导航和仪器信息,当需要将像素放在显示屏上时,大部分电能就会消耗。这大大减少了电气需求,从而导致较低的热曲线,从而较小的热耗散需求。
Intersil的ISL78365是AEC-Q100级合格的激光二极管驱动器,可将四个高强度激光器脉动到750 MA,用于将完整的HD颜色视频投影到挡风玻璃上。该芯片支持各种颜色的激光二极管配置,使系统设计人员可以实现所需的亮度,对比度和丰富的颜色图像。为了满足热需求,该设备提供了三种省电模式,可高效和低功率损耗。
Pictured is an example of a laser-scanned MEMS projection system for an automotive head-up display.(由Intersil提供)
这两种技术是汽车OEM开发人员正在考虑的众多选择。在决定使用哪种内容时,考虑了几个因素,例如显示屏上的内容量,亮度,调度范围,提供的功率,大小以及(并非最不重要的)解决方案的成本。随着HUD的价格下跌,我们将开始看到这项技术从豪华汽车到更实惠的汽车选择的迁移。