照亮汽车创新：光源在车载投影中的技术发展趋势

芝能智芯出品

在现代科技的进展中，光学技术和传感器的应用正深刻改变着我们的生活方式。

艾迈斯欧司朗（ams OSRAM），作为专注于光学、传感和光源领域的公司，在EAC2024易贸汽车产业大会上分享了关于《HUD光源解决方案及应用趋势》的报告。

车载投影目前在汽车上已经有很多应用，比如车舱外投影（户外电影），舱内投影（氛围灯、透明车窗等），当然目前最主流以及本次交流重点，是抬头显示（HUD）技术在市场和技术发展中的角色。

HUD技术正迅速成为现代汽车智能化的重要组成部分。据相关数据显示，2023年1-4月，中国乘用车新车HUD总装配量达到52.03万台，同比增长41.4%。

相比于传统HUD应用，进一步发展的增强现实HUD（AR-HUD）通过将车辆信息投影在挡风玻璃上，使驾驶者能够直接获取关键信息，减少因低头查看仪表盘而带来的安全隐患。AR-HUD技术在持续的技术迭代中具有巨大的市场渗透潜力。

HUD系统由三个主要部分组成：投影单元（PGU）、光学组件和显示屏（通常是挡风玻璃）。PGU通过光源生成图像，然后通过光学组件将图像投射到挡风玻璃上。驾驶者看到的图像与实际道路环境融合，形成增强现实效果。

目前已经量产的车载投影技术实现的方案主要有两种。

◎ 一是 TFT-LCD 的 PGU方案，配合使用白光 LED，目前占据大约90%的市场份额 ；

◎ 第二是DMD或者LCoS +彩光 LED，艾迈斯欧司朗对这两种方案，都有高性能光源可供客户选择。

未来还有激光投影等发展方向，采用RGB 单模激光+ MEMS （LBS），可以以更小的体积输出更高的亮度，并且在高温环境下保持稳定运行。

● 技术要求与挑战

◎ 高亮度与高对比度：HUD，尤其是AR-HUD需要在各种光照条件下（包括强烈的阳光下）提供清晰可见的显示。因此，光源必须具有高亮度和高对比度。艾迈斯欧司朗提供的白光LED和彩色光LED解决方案，能够在保持高亮度的同时提供广泛的色彩表现范围。

◎ 紧凑设计与散热： 随着AR-HUD功能的增强，其体积要求也越来越小。例如，目前AR-HUD的体积仅为3-5升，相较于早期的10升产品大幅缩小。这对散热和光学设计提出了更高的要求。艾迈斯欧司朗的光源解决方案通过优化设计，提高了光源效率，减少了散热问题。

◎ 全场景适用性：为了在白天和夜晚都能清晰显示，光源必须具有高效率和稳定性。艾迈斯欧司朗的光源解决方案经过严格的AEC-Q102认证，确保其在各种环境条件下的可靠性和稳定性。

◎ 色彩表现与局部调光：AR-HUD需要在不同场景下提供准确的颜色对比，尤其是在显示导航、警告和其他重要信息时。艾迈斯欧司朗的RGB光源和局部调光技术，可以精确控制每个区域的亮度和颜色，提高了信息显示的清晰度和准确性。

● 艾迈斯欧司朗的创新光源解决方案

◎ LED光源：艾迈斯欧司朗提供多种规格的白光LED和RGB LED，适用于不同尺寸和类型的PGU。这些LED光源不仅具备高亮度和高可靠性，还能够通过串行总线接口和温度传感器实现智能控制。例如，OSIRE® E3731i智能RGB LED内置驱动和温度传感器，使其能够在各种环境条件下保持稳定的光输出。

◎ 激光光源：激光光源以其波长窄、光学设计体积小等优势，成为未来AR-HUD的重要选择。艾迈斯欧司朗提供单模激光和多模激光解决方案，其中单模激光具有更高的色彩纯度和亮度，适用于高精度投影。多模激光则在功率和效率方面表现出色，适合更大尺寸和更高亮度要求的应用。

◎ 集成化与智能化： 基于艾迈斯欧司朗开发的开放通信协议（OSP），其光源解决方案能够通过一条差分总线控制多达1000个LED节点，大幅简化了系统复杂性。这种智能化设计不仅提升了系统的灵活性和可靠性，还为未来更多的应用场景提供了可能。

AR-HUD将不仅仅局限于提供导航和警示信息，还将与其他车载系统（如ADAS、车联网等）深度融合，实现更为智能和个性化的驾驶体验。艾迈斯欧司朗通过其不断创新的光源和传感技术，正在为这一未来愿景提供坚实的技术基础。

会后我们还和报告的分享嘉宾，艾迈斯欧司朗的系统方案专家Robin Zhou交流，探讨这项技术的现状与未来。

Robin认为，在技术落地过程中遇到的主要问题是成本和用户接受度。技术通过大规模推广可以得到有效的成本控制。新技术初期成本较高是正常现象。关键在于找到合适的应用场景，通过量的积累逐步降低成本。例如，手机行业就是一个典型的例子，成本随着技术的成熟和产量的增加而显著降低。

在谈到当前市场上HUD技术的认可度时，Robin认为，目前市场上，尤其是AR HUD或者更高级的HUD技术，已经得到了客户和OEM厂商的高度认可。在竞争激烈的汽车行业中，差异化的产品功能是吸引消费者的重要因素。

在技术发展的未来趋势方面，Robin认为，未来HUD技术可能会有更多的技术路线出现，比如LBS方案或光波导方案。关于激光技术在HUD上的应用，激光技术因其高亮度和定向性，在HUD上有很好的应用前景。虽然目前成本较高，但随着技术成熟，预计未来几年内激光HUD将得到更广泛的应用。

通过这次深入的交流，我们对HUD技术的未来发展有了更清晰的认识。在光源产品方面，艾迈斯欧司朗的研发重点集中在提升亮度、增强效率、提高适配性，同时降低成本和缩小产品体积等方面。随着技术的持续进步和成本的降低，我们有理由相信HUD技术将为汽车行业带来革命性的变革。

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