纯干货！细数AR HUD量产要跨过的五大坑

我们通过查看2022年AR HUD出货量排行榜和已量产车型明细表发现，能真正实现量产供货的没几家，不少厂家还是停留在样机研发阶段。为何会出现吆喝声大但量产少的现象？量产的难点在哪里？本文来细数AR HUD量产要跨过的五大坑。

 一、镜片面型精度的批量生产的一致性保证

HUD的主要设计原理是离轴三反射镜光学系统。即光机（PGU）产生图像——小反射镜（fold mirror）折转光路——大反射镜（rotable mirror）反射放大——风挡玻璃反射进入人眼成像。

AR HUD原理图解图片来源TI

在AR HUD的批量生产中，镜片面型精度的一致性如果得不到保证，会带来严重的场曲问题。场曲又称“像场弯曲”。当透镜存在场曲时，整个光束的交点不与理想像点重合，虽然在每个特定点都能得到清晰的像点，但整个像平面则是一个曲面。一般拍照团体人像，安排成弧型，就是纠正这一缺点。

光学表面面形质量的常见指标PV 

 PV值 (Peak to valley)，也叫峰谷值，是光学表面面形质量的常见指标。它是指在取样范围内去除基准面之后最高点和最低点之间的高度差。PV值以物理长度为单位，直接了当地反映了当前光学表面的加工质量。

 通过扫描镜面成像区域的面型检测PV值

ZINGER智云谷科技在成功量产AR HUD过程中，通过大量的工作发现，把大小反射镜的PV值控制在120um以下时，能有效避免场曲问题。反射镜片供应商出厂检验时，通过扫描镜面成像区域的面型检测，按120um的PV值标准来放行。同时ZINGER智云谷科技在工厂在来料时也会再次按照此标准全检。

二、镜片与支架组装后无应力变形的保证

大凹面反射镜片与镜片支架之间需要组装固定，保证镜片在随车行驶中的稳定性。两者用什么胶水粘贴，胶水涂在哪个部位，怎么保证涂的均匀，直接关系到镜片是否变形。胶水涂的太薄，没有固定效果；胶水涂的太厚，镜片发生变形。如果镜片变形，也会导致场曲问题，影响画面效果。

ZINGER智云谷科技在成功量产AR HUD时发现，有2个组装工艺来保证大凹面反射镜片与镜片支架之间无应力变形。首先，大凹面反射镜片与镜片支架的组装固定用到常温胶，可减少螺丝固定镜片产生的内应力变形。其次，采用自动点胶机固化相关参数保证胶水涂覆一致性。如果采用人工点胶的方式，会带来的大量的点胶不均匀的问题。

三、大凹面反射镜片旋转步数的精准控制

每个驾驶员身高是不一样的，为了让驾驶员能看到最佳的画面（眼盒范围），一个好的HUD产品必须能自动适应人眼高度，不然就是看不全画面。目前行业的通用思路是和智能座舱里的DMS（驾驶员监测系统）进行联动，自动判定驾驶员眼睛高度。但我们也注意到目前市面上有相当的HUD产品没有做到高度自适应，有的甚至还是大厂车型。

ZINGER智云谷科技在成功量产AR HUD时发现，可以用步进电机来精准的控制大反射镜片的翻转步数，经过高精密齿轮箱带动镜片翻转，从而带来画面高度的变化。

四、镜片防抖的控制

车厂下线的整车会通过各种路况测试比如鹅卵石路和搓板路，车主实际用车中也会经过各种颠簸路况。如何保证在颠簸路时AR HUD画面的稳定？ZINGER智云谷科技通过大量的对比测试发现，给大反镜片支架背后加入拉簧后，拉簧施加抖动的反作用力，可以消除镜片在行车过程的抖动，从而保证AR HUD投射画面的稳定。

五、太阳倒灌措施带来的新的问题防止

在目前量产HUD产品中，大部分都是采用凹面镜放大投影的光学原理。类似于凸透镜，凹面镜也有光学聚焦的特性，太阳光倒灌进PGU会因为光线汇聚而导致温度过高，甚至导致PGU被烧毁。

根据光路可逆原理，为了防止太阳倒灌烧坏TFT屏，ZINGER智云谷科技在防尘罩的里面增加一层红外截止膜，能有效隔绝破坏性的红外、紫外光。通过实测发现，红外截止膜能大大降低倒灌进PGU的光线强度。

 ZINGER智云谷科技供货的AR HUD防尘罩