汽车HUD行业专题研究：AR~HUD进阶，叩开车载元宇宙大门(7)

2.3、 光学部分：不止于成像尺寸的扩大，更是景深效果的呈现，技术升 级永不眠
2.3.1、 多焦面斜投影升级带来良好产品体验
为了实现更灵活的呈现显示效果，全球 HUD 玩家在光学领域进行了广泛的探索和深 入的研究。通过改进现有方案，出现了多层显示（多焦面）、斜投影等方案。
多层显示（多焦面）方案：多焦面即在挡风玻璃上不同区域呈现不同距离的信 息，以双焦面方案为例，通常在近层图像显示仪表和设置信息，远层图像显示 AR 导航、车距提醒等信息，当前方有车遮挡时可以将远景关闭，只显示仪表信 息，避免不适感。大众 ID.4 和 ID.6 系列的 AR-HUD、以及奥迪 Q4 E-Tron 采用 的双层视觉显示，上部区域显示导航等信息，具有 10 米左右的 VID，下部显示 车速和车辆状态等信息，投影距离约 3m 左右。国内华阳集团通过对单光路的拓 展实现双焦面显示效果，最大程度控制 HUD 体积和 BOM 成本，并已经获取客 户订单。泽景电子和怡利电子也分别开发出了双画面 AR-HUD 量产解决方案。
斜投影方案：斜投影则是在挡风玻璃上呈现倾斜的图像，和路面贴合，进而模 拟路面的距离感，在小体积、成本相对低、同等参数条件下，实现更好的虚实 贴合效果。在日本精机呈现的一套 HUD 案例中，采用了双层投影 斜投影的成像方案，在 2.5 米处近景显示行车状态信息；在 3-5m 内以斜投影模拟距离信息， 给客户良好的使用体验。国内华阳集团亦在进行相关产品的开发。

2.3.2、 光波导——根本解决投影面积和模组体同步提升桎梏
模组体积是限制当前 FOV 和 VID 扩大的主要瓶颈。HUD 模组内部通常包含两块折 叠镜，光线从 PGU 发出后经过两次反射后投射到挡风玻璃上。由于光路可逆，为了 实现更远的虚像距离和更广的 FOV，要求第二级非球面反射镜的尺寸足够大，这带 来 HUD 光学部分的尺寸持续增加。以奔驰 S 级为例，在实现 10°*5°FOV、8 米 VID的情况下，模组的体积达到 25 升以上，这是普通车型难以接受的，从华阳的产品路线图也可以看出，成像效果的提升伴随而来的就是模组体积的增加。目前厂商 致力于通过各类精巧的光学设计来减小 AR-HUD 模组占用的空间，而要有根本性的 改变，需要在光学技术上采用如光波导等全新的技术体系。