近年來,随着汽車(chē)智能(néng)化的發展,車(chē)載投影技(jì )術不斷演進,從最初的HUD(擡頭顯示)應用(yòng)開始,再到AR HUD、DLP大燈、艙内投影等等,投影技(jì )術逐漸在車(chē)載領域展現出無限的可(kě)能(néng)性。車(chē)載投影為(wèi)駕駛者和乘客提供了更加智能(néng)、便捷和安(ān)全的駕駛體(tǐ)驗。
作(zuò)為(wèi)智能(néng)傳感器和發射器的全球領導者,艾邁斯歐司朗通過LED和激光兩大類不同的光源解決方案,緻力于為(wèi)汽車(chē)投影領域帶來持續的創新(xīn)和突破,開啓多(duō)彩駕乘新(xīn)體(tǐ)驗。
車(chē)載投影,人機交互體(tǐ)驗升級
車(chē)載投影最核心的功能(néng)是提供人與車(chē)、以及車(chē)與外界的交互,對駕駛員和乘客起到提示和警示的作(zuò)用(yòng),從而打造一個更加安(ān)全、可(kě)靠和舒适性的用(yòng)戶駕駛體(tǐ)驗。
車(chē)載投影技(jì )術的目标應用(yòng)主要可(kě)以分(fēn)為(wèi)三大類:第一類是人與車(chē)輛的溝通,類似于今天的AR HUD(增強現實擡頭顯示),通過投影将車(chē)載信息直接顯示在擋風玻璃上,方便司機查看。其次是内部投影,如天幕投影或商(shāng)務(wù)車(chē)内的投影,乘客可(kě)以在後排觀看電(diàn)影,通過投影技(jì )術可(kě)以節省空間,無需在前排放置屏幕,隻在需要時打開投影即可(kě)播放電(diàn)影。第三類是外部投影(HTV),用(yòng)于展示燈、信号燈等外部應用(yòng)場景。
未來車(chē)載投影的應用(yòng)将更加多(duō)樣化和智能(néng)化。例如地面靜态投影,供乘客或路人觀看,這種投影有(yǒu)望從靜态變為(wèi)動态。投影技(jì )術還可(kě)以用(yòng)于與行人的溝通,将投影影像打到車(chē)窗或車(chē)身,不僅供車(chē)内人員使用(yòng),也讓外面的行人能(néng)看到相關信息。舉例來說,當打車(chē)到達目的地時,車(chē)輛的車(chē)窗可(kě)以顯示乘客的手機号尾号,以便确認車(chē)輛身份,無需查看車(chē)牌,提高了用(yòng)戶體(tǐ)驗的便利性和安(ān)全性。
未來車(chē)載投影的應用(yòng)(圖片來源:艾邁斯歐司朗
車(chē)載投影的幾種主流方案
車(chē)載投影技(jì )術實現的方案有(yǒu)多(duō)種,TFT方案是目前較成熟的一種方案,大約占據了車(chē)載投影市場90%的份額。采用(yòng)LED+TFT LCD的方案,優點是價格低,PGU的設計也相對簡單,有(yǒu)不同的供應商(shāng)可(kě)供選擇。盡管TFT方案的對比度和分(fēn)辨率稍遜于LCoS和DLP方案,但它在市場上已經有(yǒu)較早的應用(yòng)曆史。從後裝(zhuāng)車(chē)載投影市場、到前裝(zhuāng)車(chē)載投影市場,再到如今的AR HUD,TFT方案都展現了其靈活性和适用(yòng)性。對于追求成熟穩定性和經濟效益的車(chē)載投影需求,TFT方案無疑是一個可(kě)靠的選擇。
DLP(數字光處理(lǐ))是由德(dé)州儀器公(gōng)司開發的光學(xué)投影技(jì )術,其中(zhōng)車(chē)規的RGB LED+TI DLP方案以DLP芯片為(wèi)核心。DLP技(jì )術擁有(yǒu)多(duō)項優勢,包括廣泛的色彩表現範圍、卓越的對比度以及在視場角(FoV)和虛拟圖像距離(VID)等方面的出色性能(néng)。然而,DLP光機解決方案的價格相對較高,這可(kě)能(néng)會限制其在某些應用(yòng)中(zhōng)的普及。此外,供應鏈問題也需要考慮,因為(wèi)目前DLP芯片主要由唯一供應商(shāng)提供,供貨不足等一系列條件限制因素可(kě)能(néng)會引發市場部分(fēn)擔憂。
而LED+LCoS,屬于新(xīn)型的反射式micro LCD投影技(jì )術。LCoS的芯片供應商(shāng)比DLP方案要多(duō),國(guó)内外有(yǒu)不同的供應商(shāng)。LCoS的分(fēn)辨率、對比度和FOV、VID,和DLP的差不多(duō),甚至更好。但相比DLP,LCoS的光轉換效率低一些。目前來看,兩者的成本相似,但未來LCoS解決方案的降價空間相對比較大。而就目前情勢分(fēn)析,現在能(néng)通過車(chē)規的LCoS選擇仍為(wèi)少數。
除此之外,LBS(激光掃描投影)方案是一項前景廣闊的技(jì )術,預計2024年或2025年開始滲透采用(yòng),目前其已在投影、AR眼鏡等應用(yòng)中(zhōng)得到成熟應用(yòng),具(jù)有(yǒu)優越的色域和畫面品質(zhì)。相比其他(tā)方案,LBS系統轉換效率高,激光功耗低,PGU的體(tǐ)積更小(xiǎo),功耗也低。然而,激光投影仍需解決散斑問題,光學(xué)設計較複雜,整體(tǐ)系統價格相對較高,可(kě)能(néng)比DLP和LCoS更昂貴。
此外,micro LED也可(kě)能(néng)成為(wèi)一種可(kě)行的解決方案,然而,未來micro LED是否能(néng)夠在車(chē)載投影領域通過車(chē)規認證,以及其價格是否能(néng)夠降低以提供有(yǒu)競争力的解決方案,目前還存在不确定性。
綜合各自的技(jì )術成熟度、成本、成像質(zhì)量各因素來看,艾邁斯歐司朗認為(wèi),從現在到未來的2—3年内,TFT、LCoS、DLP的方案将是市場主流。而在2025年之後,基于MEMS技(jì )術的LBS方案、micro LED等各種新(xīn)方案可(kě)能(néng)被采用(yòng)。
無論哪種投影方式,都需要光源,光源的穩定性、亮度和色彩表現是車(chē)載投影技(jì )術的關鍵要素。光源又(yòu)主要可(kě)以分(fēn)為(wèi)兩種:一種是基于LED的解決方案,另外一種是基于激光的解決方案。為(wèi)了推動車(chē)載投影的不斷發展,艾邁斯歐司朗持續提升光源解決方案,以滿足未來車(chē)載投影技(jì )術的持續發展趨勢。
LED光源解決方案
LED光源的優勢在于其節能(néng)、壽命長(cháng)、成本低等特點,使得其在車(chē)載投影領域得到廣泛應用(yòng)。LED光源主要配合LCD和DLP來使用(yòng)。
針對LCD以及DLP不同的投影技(jì )術,艾邁斯歐司朗可(kě)分(fēn)别提供白光LED和彩光LED兩種解決方案:
• 白光LED針對不同的LCD尺寸,艾邁斯歐司朗可(kě)提供1/4mm2到1mm2芯片大小(xiǎo)的白光LED,分(fēn)别對應不同的光通量電(diàn)流和輸出。白光LED有(yǒu)3W、1W、0.5W等不同規格。同時,艾邁斯歐司朗計劃在2024年底推出一系列全新(xīn)的白光LED;
• 彩光LED針對不同尺寸的DLP,艾邁斯歐司朗的彩光LED解決方案有(yǒu)三款産(chǎn)品:Q7WR/WP、Q8WP、CSL。它們根據發光面的大小(xiǎo)做了不同的等級,如CSL是1mm2的發光面,Q8WP是流行的2mm2的發光面,主要用(yòng)于AR HUD。還有(yǒu)更大兩顆2mm2的發光面,一起組成總共4mm2的Q7系列芯片。
所有(yǒu)這些LED光源解決方案均已經通過車(chē)規認證,具(jù)有(yǒu)可(kě)靠性和穩定性。
激光光源解決方案
激光光源作(zuò)為(wèi)一種具(jù)有(yǒu)巨大潛力的技(jì )術,為(wèi)車(chē)載投影帶來了全新(xīn)的發展前景。激光光源的最大優勢在于其波長(cháng)較窄,這使得在PGU(投影生成單元)較大的情況下,能(néng)夠有(yǒu)效降低光學(xué)設計的體(tǐ)積,更加适合在汽車(chē)這種相對狹小(xiǎo)的空間中(zhōng)使用(yòng)。目前,激光光源已經應用(yòng)于全息投影、MEMS掃描式投影等領域。
艾邁斯歐司朗可(kě)提供單模激光和多(duō)模激光這兩類激光光源解決方案:
• 單模激光解決方案:該類激光器功率相對較低,目前已經量産(chǎn)的有(yǒu)大約100mW左右的藍色和綠色激光方案,采用(yòng)TO56封裝(zhuāng)。雖然目前處于工(gōng)業級别,但計劃在明年将這兩種顔色的激光方案通過車(chē)規認證。同時,預計今年年底,公(gōng)司将發布能(néng)夠通過車(chē)規認證的紅激光TO56産(chǎn)品,功率大約為(wèi)200mW。而到明年,我們還将推出一套完整的LGB激光(藍光、綠光、紅光),采用(yòng)TO56單模封裝(zhuāng),并通過車(chē)規認證的解決方案;
• 多(duō)模激光解決方案:艾邁斯歐司朗提供藍激光芯片,并采用(yòng)TO90封裝(zhuāng)。目前,TO90激光器已經通過車(chē)規認證并量産(chǎn)。例如,德(dé)國(guó)某品牌已成功應用(yòng)公(gōng)司的TO96多(duō)模激光器于DLP投燈案例。未來,除了在DLP投燈領域的應用(yòng)外,艾邁斯歐司朗還将不斷開發更多(duō)多(duō)模激光方案,用(yòng)于AR HUD等領域。
艾邁斯歐司朗對激光光源技(jì )術的發展充滿信心,并将不斷推進研發和應用(yòng),以滿足不斷增長(cháng)的市場需求。
結語
車(chē)載投影正成為(wèi)半導體(tǐ)光源的新(xīn)晉旗艦應用(yòng)。艾邁斯歐司朗将充分(fēn)發揮在光源技(jì )術的積累,為(wèi)車(chē)載投影技(jì )術的創新(xīn)發展帶來更多(duō)的可(kě)能(néng)性,滿足用(yòng)戶對于出行安(ān)全、舒适性和便捷性的不斷追求。