驾乘新未来：创新光源助力车载投影技术进化
随着汽车智能化的发展，车载投影技术不断演进，从最初的HUD（抬头显示）应用开始，再到AR HUD、DLP大灯、舱内投影等等，投影技术逐渐在车载领域展现出无限的可能性。
近年来，随着汽车智能化的发展，车载投影技术不断演进，从最初的HUD（抬头显示）应用开始，再到ARHUD、DLP大灯、舱内投影等等，投影技术逐渐在车载领域展现出无限的可能性。车载投影为驾驶者和乘客提供了更加智能、便捷和安全的驾驶体验。
作为智能传感器和发射器的全球领导者，艾迈斯欧司朗通过LED和激光两大类不同的光源解决方案，致力于为汽车投影领域带来持续的创新和突破，开启多彩驾乘新体验。
车载投影，人机交互体验升级
车载投影最核心的功能是提供人与车、以及车与外界的交互，对驾驶员和乘客起到提示和警示的作用，从而打造一个更加安全、可靠和舒适性的用户驾驶体验。
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车载投影技术的目标应用主要可以分为三大类：第一类是人与车辆的沟通，类似于今天的ARHUD（增强现实抬头显示），通过投影将车载信息直接显示在挡风玻璃上，方便司机查看。其次是内部投影，如天幕投影或商务车内的投影，乘客可以在后排观看电影，通过投影技术可以节省空间，无需在前排放置屏幕，只在需要时打开投影即可播放电影。第三类是外部投影（HTV），用于展示灯、信号灯等外部应用场景。
未来车载投影的应用将更加多样化和智能化。例如地面静态投影，供乘客或路人观看，这种投影有望从静态变为动态。投影技术还可以用于与行人的沟通，将投影影像打到车窗或车身，不仅供车内人员使用，也让外面的行人能看到相关信息。举例来说，当打车到达目的地时，车辆的车窗可以显示乘客的手机号尾号，以便确认车辆身份，无需查看车牌，提高了用户体验的便利性和安全性。
未来车载投影的应用（图片来源：艾迈斯欧司朗）
车载投影的几种主流方案
车载投影技术实现的方案有多种，TFT方案是目前较成熟的一种方案，大约占据了车载投影市场90％的份额。采用LED＋TFTLCD的方案，优点是价格低，PGU的设计也相对简单，有不同的供应商可供选择。尽管TFT方案的对比度和分辨率稍逊于LCoS和DLP方案，但它在市场上已经有较早的应用历史。从后装车载投影市场、到前装车载投影市场，再到如今的ARHUD，TFT方案都展现了其灵活性和适用性。对于追求成熟稳定性和经济效益的车载投影需求，TFT方案无疑是一个可靠的选择。
DLP（数字光处理）是由德州仪器公司开发的光学投影技术，其中车规的RGBLED＋TIDLP方案以DLP芯片为核心。DLP技术拥有多项优势，包括广泛的色彩表现范围、卓越的对比度以及在视场角（FoV）和虚拟图像距离（VID）等方面的出色性能。然而，DLP光机解决方案的价格相对较高，这可能会限制其在某些应用中的普及。此外，供应链问题也需要考虑，因为目前DLP芯片主要由唯一供应商提供，供货不足等一系列条件限制因素可能会引发市场部分担忧。
而LED＋LCoS，属于新型的反射式microLCD投影技术。LCoS的芯片供应商比DLP方案要多，国内外有不同的供应商。LCoS的分辨率、对比度和FOV、VID，和DLP的差不多，甚至更好。但相比DLP，LCoS的光转换效率低一些。目前来看，两者的成本相似，但未来LCoS解决方案的降价空间相对比较大。而就目前情势分析，现在能通过车规的LCoS选择仍为少数。
除此之外，LBS（激光扫描投影）方案是一项前景广阔的技术，预计2024年或2025年开始渗透采用，目前其已在投影、AR眼镜等应用中得到成熟应用，具有优越的色域和画面品质。相比其他方案，LBS系统转换效率高，激光功耗低，PGU的体积更小，功耗也低。然而，激光投影仍需解决散斑问题，光学设计较复杂，整体系统价格相对较高，可能比DLP和LCoS更昂贵。
此外，microLED也可能成为一种可行的解决方案，然而，未来microLED是否能够在车载投影领域通过车规认证，以及其价格是否能够降低以提供有竞争力的解决方案，目前还存在不确定性。
综合各自的技术成熟度、成本、成像质量各因素来看，艾迈斯欧司朗认为，从现在到未来的2—3年内，TFT、LCoS、DLP的方案将是市场主流。而在2025年之后，基于MEMS技术的LBS方案、microLED等各种新方案可能被采用。
无论哪种投影方式，都需要光源，光源的稳定性、亮度和色彩表现是车载投影技术的关键要素。光源又主要可以分为两种：一种是基于LED的解决方案，另外一种是基于激光的解决方案。为了推动车载投影的不断发展，艾迈斯欧司朗持续提升光源解决方案，以满足未来车载投影技术的持续发展趋势。
LED光源解决方案
LED光源的优势在于其节能、寿命长、成本低等特点，使得其在车载投影领域得到广泛应用。LED光源主要配合LCD和DLP来使用。
针对LCD以及DLP不同的投影技术，艾迈斯欧司朗可分别提供白光LED和彩光LED两种解决方案：
• 白光LED针对不同的LCD尺寸，艾迈斯欧司朗可提供1/4mm2到1mm2芯片大小的白光LED，分别对应不同的光通量电流和输出。白光LED有3W、1W、0.5W等不同规格。同时，艾迈斯欧司朗计划在2024年底推出一系列全新的白光LED；
• 彩光LED针对不同尺寸的DLP，艾迈斯欧司朗的彩光LED解决方案有三款产品：Q7WR/WP、Q8WP、CSL。它们根据发光面的大小做了不同的等级，如CSL是1mm2的发光面，Q8WP是流行的2mm2的发光面，主要用于ARHUD。还有更大两颗2mm2的发光面，一起组成总共4mm2的Q7系列芯片。
所有这些LED光源解决方案均已经通过车规认证，具有可靠性和稳定性。
激光光源解决方案
激光光源作为一种具有巨大潜力的技术，为车载投影带来了全新的发展前景。激光光源的最大优势在于其波长较窄，这使得在PGU（投影生成单元）较大的情况下，能够有效降低光学设计的体积，更加适合在汽车这种相对狭小的空间中使用。目前，激光光源已经应用于全息投影、MEMS扫描式投影等领域。
艾迈斯欧司朗可提供单模激光和多模激光这两类激光光源解决方案：
• 单模激光解决方案：该类激光器功率相对较低，目前已经量产的有大约100mW左右的蓝色和绿色激光方案，采用TO56封装。虽然目前处于工业级别，但计划在明年将这两种颜色的激光方案通过车规认证。同时，预计今年年底，公司将发布能够通过车规认证的红激光TO56产品，功率大约为200mW。而到明年，我们还将推出一套完整的LGB激光（蓝光、绿光、红光），采用TO56单模封装，并通过车规认证的解决方案；
• 多模激光解决方案：艾迈斯欧司朗提供蓝激光芯片，并采用TO90封装。目前，TO90激光器已经通过车规认证并量产。例如，德国某品牌已成功应用公司的TO96多模激光器于DLP投灯案例。未来，除了在DLP投灯领域的应用外，艾迈斯欧司朗还将不断开发更多多模激光方案，用于ARHUD等领域。
艾迈斯欧司朗对激光光源技术的发展充满信心，并将不断推进研发和应用，以满足不断增长的市场需求。
结语
车载投影正成为半导体光源的新晋旗舰应用。艾迈斯欧司朗将充分发挥在光源技术的积累，为车载投影技术的创新发展带来更多的可能性，满足用户对于出行安全、舒适性和便捷性的不断追求。
转自：电子工程专辑
审核编辑 黄宇
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