首先根据HUD根据其中光机投影技术路线的不同，可分成TFT-LCD、DLP、LCoS等三种方案:TFT-LCD技术成熟且成本较低，在W-HUD中广泛应用;
DLP性能优秀且可以防止阳光倒灌，被认为是AR-HUD的首选方案;
LCoS则可摆脱DLP受德州仪器(TI)知识产权垄断而无法实现定制化的局限，在华为入局后倍受关注。
目前设计的光源采用的是欧司朗的某款灯珠，采用的是TFT-LCD显示器。薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD):是一个电信号控制的光开关装置，由LED背光源(背光模组+灯管)、TFT基板(薄膜晶体管+储存电容+ITO电极)、液晶、彩色滤光器基板、偏光板等组成。
原理:LED背光源发光后，TFT基板上的薄膜晶体管产生电压，电压高低可以控制位于两片透明导电铟锡氧化物(ITO)电极之间的液晶排列方向，而液晶的排列方向与光线的穿透量有关，进而造成画素的亮暗程度不同，即灰阶。经过TFT液晶单元后，显示屏上显示的图像开始进行反射，并最终投射到挡风玻璃上。
对于此次背光部分设计主要采用的是TIR、单片式和两片式；目前所存在的问题在于单灯珠都可以做到光照均匀、能量利用率高，但是对于多灯珠的拼接会出现严重的拼缝问题。目标：1. 图像全画面均匀度>80%;2.头动均匀度>80%；3.能量利用率>50%
存在问题1. 圆形光斑拼接会造成LCD暗角出现；2. 如果对于透镜阵列进行六边形或者矩形拼接，容易出现亮条纹；3. 使用菲涅尔透镜容易形成菲涅尔纹路，造成画面不细腻；4. 拼接会造成能量利用率低。
解决办法：光斑整形，使圆形光斑变成方形光斑 TIR仿真结果
结论：LCD表面光源均匀性好，光源利用率达到>75%；但是其光斑面积是小于透镜尺寸，所以存在无法拼接问题。 方案2：菲涅尔+微透镜阵列 针对拼接出现拼缝的问题，采用凹面镜对其光线进行发散处理，使其相邻透镜边缘光线照射拼接出。
结论：使用菲涅尔透镜+微透镜阵列的方式，实现了LED阵列化和LCD表面照度均匀；但是，其存在效率低和空间结构复杂的问题。 方案3：自由曲面+微透镜阵列
方案描述：根据方案2设计结果，呈现出效率低的问题；主要原因在于大角度的光线无法进入光学系统，光源距离菲涅尔透镜的距离较远，造成大量的光线损耗。因此基于此等情况，采用自由曲面代替菲涅尔透镜的方法来实现。 均匀度达到83%，能量利用率达到59.3%;但是其还存在结构太长的缺点。 方案4：两片式 为了提高LED光能利用率，必须改善收光角度。此方案按照160°的发散角进行设计，采用球面透镜+非球面的组合。根据热仿真结果，第一面球面透镜选用玻璃材料。(大于160°的光线都属于无效光线，进入系统只能成为杂光)。光源的设置为了更切合实际，都是采用的面光源设置。采用RAID提取了各个视场的主光线角度 为了拼接采用的外接六边形，拼接方式。下面为一个单元拼接效果图 根据LCD尺寸，最终拼接效果
以上只是对于灯珠的仿真，加入PGU整体结构，仿真结果如下
此方法实现了高均匀度和高能量利用率，但是存在玻璃镜片造成了成本过高；所以目前这个设计还不是最优解，对于单个灯珠的设计都可以满足要求，但是对于多灯珠的拼接还是存在很大的问题。大家如果有什么好的想法可以一起交流一下，对于激光雷达和HUD大家更看好哪一个。春招想找个好工作 
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发表于 2023-2-15 16:53
发表于 2023-2-16 08:47
