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LCOS投影HUD车载抬头显示技术及光学元件

2024-06-29 派大莘

LCOS(Liquid Crystal On Silicon)激光投影技术设备在车截范围的广泛应用能够 出开阔的未来发展,这主要的有赖于其涨粪便率、低工作频率、长平均寿命与满足智能家居控制于狭长的地方内的的优势。

 LCOS投影HUD车载抬头显示技术及光学元件

(图源网络,侵删)

目前,以国内的形式来看,智能浪潮下,以车载HUD的出现成为当下汽车投影显示最大的受益者,车载抬头HUD的应用成功将速度、导航指示、警告信息等关键驾驶数据直接投影到挡风玻璃上,从而减少驾驶员视线离开路面的时间,由于其强大的便利性与安全性,对于消费者购买而言无疑是一个重要的亮点所在。LCOS技术应用会因为其满辨别率、低额定功率和比较最适合集合于较小个人空间内的优势,格外比较最适合用到AR-HUD(促进实际情况上涨体现),也能将凯立德导航技巧下箭头会直接投屏到道道上,展示实时更新安全管理风险提示,如碰撞测试应急响应、坡道背离风险提示等,正相关加强汽车驾驶体会。


 LCOS投影车载抬头

(图源电脑网络,侵删)

当今,内部已建许多 茶叶品牌在战略布局LCOS AR-HUD,如华为麦芒、瀚思通、华阳、广汽、月光石光电科技、弗迪(BYD)等,这种茶叶品牌进入中国的厂品太多用了自由创新的LCOS技木,进行了提辨认率、加对比度、低输出功率的高清投影郊果,不光那么,LCOS技木还都可以app于车载影音多功能仪仪表台和汽车中控台,为司机员保证十分比较清楚、柔美的信息查询提示。LCOS提示屏的提辨认率和广视野性能特点,可使司机员在不一样维度和日照时间前提下都能荣获充分的视野郊果。 

LCOS技术及光学结构原理

LCOS(Liquid Crystal on Silicon)投屏技木主要采用涂有液晶信息显示器硅的CMOS融合线路集成块看作散射式LCD的基片,把握线路放置到信息显示提升装置的然后,以提升 透光率,最后控制很大的光输出精度和高的鉴别率。LCOS可被视为LCD的一个,但中国传统的LCD是做在玻璃板柔性板上,而LCOS则是做在硅晶圆上,这随着LCOS技木就能够凭借更普遍、更便宜货的CMOS定制技木来的生产,并随半导体行业工艺的快捷的发展而连续不断提升 详细分析度。


 LCOS投影原理图

(图源数据网络,侵删)

LCOS投影工作原理

LCOS投影仪仪方法有单面式和三片式这两种。单面式采取了与DLP投影仪仪方法类细细的时序影像手段;三片式属于便用红绿蓝红绿蓝使用菱镜隔离再汇集的影像手段,一些手段的影像性能较高,到目前为止的时代趋势品牌大都采取了一些影像手段。

 LCOS投影工作原理

(LCOS投影机作业作业流程,侵删)

单片式LCOS投影

单支式LCOS激光投影一样 进行一名LCOS集成电路单片机芯片,按照加快调成红、绿、蓝红绿蓝配色表光来演变成五颜六色数字图像文件。当光照提出的白光灯 分光操作系统后,演变成红、绿、蓝红绿蓝配色表光。此类自然光先后顺序照射到到单支LCOS集成电路单片机芯片上,按照把控LCOS开关面板上lcd显示器团伙的情形来转换每隔图片分辨率点散射自然光的高低,因人眼的错觉暂留滞后效应,当红绿蓝配色表光加快调成时,人大脑会将其制成为五颜六色数字图像文件。此类方案简易了光电器件构成,降了成本低,但在彩色体现和屏幕亮度上有可能遭受务必制约。 1.光纤激光切割机的组合架构设计

单片式LCOS投影一般由光源系统、颜色轮、LCOS面板、偏振分光和合广系统、投影镜头以及其他辅助元件。 


2.光线:主要采用高供大于求度度、高动态平衡性的光线,如LED光线或皮秒激光光线。一些光线具备已经可以的光通量,确保投射电视画面的供大于求度和色相供大于求度。背景有色轮:是单支式LCOS激光投影机技术应用中的关键的模块其一。背景有色轮由红、绿、蓝(RGB)、某个有可能的背景有色段落组成的,根据如何快速旋轉将亮光按循序改变为红、绿、蓝三原色配色表光,并按循序投屏到LCOS存储芯片上。背景有色轮的转速比和背景有色段落的排列循序循序对激光投影机画卷的色相主要表现和刷新页面率有决定性导致。


3.LCOS开关按钮及集成ic:单面式LCOS投射施用独立LCOS集成ic来操作由字体颜色轮变换后的色彩三原色光。LCOS集成ic的结构特征与三片式中的这样,其中包括CMOS的的基板、lcd屏层和黑色电级玻璃窗的的基板。进行掌控lcd屏大分子的排序动态,LCOS集成ic熬制入射光的偏振动态和相位,出现图形。 4.偏振分光与合光装置偏振分光镜(PBS):在部分片式式LCOS投射整体中,会采用偏振分光镜来溶合入射光和折射光,提升光合理利用学习效率。当然,与三片式整体其他,片式式整体的光纤激光切割机的路线非常狭窄,会不可以冗杂的合光反射镜组成部分。合光构件:尽管说片式式装置不需像三片式其实将三原色配色表光从新转化成为一朵光源线,但或许需某些比较简单的电子光学构件来为了保证光源线也能最准地映射到LCOSIC心片上,并从IC心片反射性后映射到频幕上。 

5.投影镜头:高清激光投射仪单反动作组与三片式方案同等,单面式LCOS高清激光投射仪也应该高清激光投射仪单反动作组来放缩并投屏經過LCOS存储芯片配制后的光。高清激光投射仪单反动作组的方案和质对高清激光投射仪界面的模糊度、相比度和颜色恢复原度有重要的直接影响。

 

6.其他辅助元件:冷散射镜、滤光片等:等辅助制作元器件封装有机会应用于过虑光照中的不须要化学成分(如红外光),提高了激光投影图面的高质量。同时,在单面式系统性中,等元器件封装的规模和较为广泛性有机会相对的较低。

 

三片式LCOS投影

三片式LCOS投影技术是指使用红、绿、蓝三原色光通过棱镜分离后,再分别照射到三块独立的LCOS芯片上,最后通过合光系统将三块芯片上的图像合成为彩色图像。这种方式类似于三片式LCD投影技术,但采用了反射式LCOS芯片。

 三片式LCOS投影

岗位的原理三片式LCOS投射经由点光源发表的白灯首选经由分光菱镜被分给红、绿、蓝特色三原色光。这这三种有颜色搭配的自然光区分影响到四块自己的LCOS单片机电子器件上,每一块单片机电子器件只整理一种生活有颜色搭配的光。经由掌控LCOS开关面板上教学液晶分子结构的程序,修改任何图片分辨率点射线自然光的强不强。途经LCOS射线的自然光再经由必要的的光电能力映射聚集连成一片束自然光,在最后经由投射微距镜头影响到电脑屏幕上变成多彩的形象。一些模式在特色特征、对比分析度和透明度里边具优势,是现如今LCOS投射能力的热门发展壮大位置。 三片式LCOS投影机仪由点光源设计、分光设计、LCOS表面面板组、合光设计、投影机仪动作包括其它的助手零件。1.面灯光系统的:面灯光一般是通过背景色度、高可靠性的面灯光,如合金金属卤化物灯或激光束面灯光,以保证至少的光通量应用在投屏。面灯光长出的光必须要 至少不匀和可靠,以加强组织领导投屏页面的效果。 2.分光系统软件:分光菱镜(Dichroic Mirror)将灯源产生的白炽精确度高地拆分红、绿、蓝色彩三原色光。这个是实现了多彩投影机的重点步驟,借助分光菱镜的效果,白炽被行之有效地分离出来成5个自立的光安全通道。 3.LCOS开关按钮组:三片LCOS基带电子器件每片LCOS基带电子器件分开 相应的红、绿、蓝色彩三原色光中的个彩色区域。LCOS基带电子器件利用率lcd提示器与硅片的符合能力,达到操纵lcd提示器氧分子的摆列情况下来调配入射光的偏振情况下和相位,若想达到图案的提示。 4.CMOS柔性板当作LCOS储存方式芯片的基低,集变为了管理用电线路和储存方式电罐体器,使用在能够液晶屏团伙。CMOS柔性板普通采用了多晶硅硅片加工而成,兼备好的电子器材移迁率和安稳性。 5.教学显示屏层:选中在CMOS柔性板和明亮工业窗玻璃柔性板中间,中用熬制入射光的偏振环境和相位。教学显示屏氧分子的摆放环境因为电场强度掌握,若想达成对光的熬制。 6.半通透工业片玻璃钢的基钢板:与CMOS的基钢板粘合演变成夜晶拼接屏腔,可以提供半通透工业片以增加交变电场调整夜晶拼接屏大分子。 7.合光控制系统:合光三菱镜(如X三菱镜)将路经LCOS集成ic幅度调制后的红、绿、蓝红绿蓝配色表光重复自动制成为一多色的光源线。合光三菱镜应该精度地贴紧和控制,以确保安全红绿蓝配色表光也能正确地自动制成出优质化量的多色的画面。 8.投屏触摸屏相机:投屏触摸屏相机组由多家透镜组合,应用于将合光反射镜传输的颜色采光放缩并投屏到触摸屏上。投屏触摸屏相机须要必备条件稳定的影像品质和较大的的投屏触摸屏比,以考虑有差异 尺码和间距的投屏触摸屏实际需求。 9.其它的辅助工具器件偏振分光镜(PBS):在那些LCOS投影屏幕系统性中,能够还要有回收利用偏振分光镜来破乳和统一入射光和反射层光,以提生光回收利用能力。

冷反射镜:用于过滤光源中的红外光等不需要的成分,提高投影图像的质量。

 

技术对比

LCOS高清投影技木在电子光学元件分类上当然分类片式式和三片式,这二者技木在电子光学元件分类、工作任务方法并且安全性能体现上现实存在很多可观的不一样。 片式式LCOS投影机水平的技术作用架构简易:犹豫只应用一头LCOS集成块,整体格局架构相比较简易,投入较低。时序激光散斑:取决于的颜色轮的时序高速旋转来合出多色数字图像,因而相关衔接机会存在着必定的一闪一闪现像。饱和度束缚:在白炽在根据茶汤颜色轮的时候会有环节势能损害(特意是透明体区域环境的出现),那么片式式LCOS高清投影仪的饱和度也许接受需要束缚。 三片式LCOS高清投影系统技能特别冷暖色调展示非常好的:原因红绿蓝光分别为由三个自主的LCOS基带芯片补救,由于冷暖色调呈现更有准确无误,冷暖色调展示更有非常好的。高对照度:三片式LCOS投影仪水平经常可以做到越来越高的对照度,暗部情节表現十分雄厚。屏幕对比度高:因此不会颜色图片轮引发的能量消耗亏损,三片式LCOS高清高清投影的屏幕对比度往往会高。费用高:基于施用了好几块LCOS集成块各类很复杂的分光、合光程序,之所以整体结构费用相对性较高。 能力相比

片式式LCOS三片式LCOS
光学反应购成一方面LCOS电子器件+色彩轮三份独立自主的LCOSIC芯片+分光三菱镜+合光三菱镜
颜色表現时序显像,色相淡入可能会长期存在忽闪色彩的运用三原色经济独立整理,色彩的运用还原系统精确度
价格饱和度合理
饱和度已经遭遇字体颜色轮能源损耗的受到限制较高
人工成本较低较高

综上所述,单片式LCOS投影技术由于结构简单、成本较低具有优势,但色彩表现和亮度可能受到一定限制,适合入门级或便携式投影设备,在色彩表现和亮度上可能不如三片式技术,而三片式LCOS投影机技术性则在暖色调表面、差别度和色彩饱和度方便包括差异性胜机,但成本预算较高。

 三片式LCOS激光高清投影仪系统工艺则而使市场大的的冷暖色调行为 、高评测度和屏幕亮度当上高端定制激光高清投影仪机械的可信赖。无论怎样其人工成本投入较高,但逐步系统工艺的频频开发和出产量的上升,人工成本投入有希望逐步下降。我们就能够随着自己实际需求和费用预算选泽满足的激光高清投影仪系统工艺。