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打破美國壟斷!一數科技突破車載 AR 抬頭顯示 LCOS 關鍵技術

來源:智東西 瀏覽次數:358 發布日期:2021-07-19

近日,一數科技聯合創始人、汽車事業部總裁寧述勇和一數科技首席科學家林威志博士跟智東西在內的少數業內媒體就 LCOS(Liquid Crystal on Silicon)技術進行了深入交流。

LCOS 屬于新型的反射式 Micro LCD 投影技術,它采用涂有液晶硅的 CMOS 集成電路芯片作為反射式 LCD 的基片。相比于 DLP(Digital Light Processing),LCOS 具有光利用效率高、分辨率高、體積小、沒有專利壁壘等特點。

HUD(Head Up Display,一般指車載抬頭顯示器)能夠利用投影技術,在汽車擋風玻璃上投影出來一個畫面,輔助駕駛員駕駛。目前運用在 HUD 上的投影技術,主要有 LCD(Liquid Crystal Display)技術、DLP 技術、激光掃描投影和 LCOS 四種。一數科技在經過研發后將 LCOS 運用到了 AR-HUD(增強現實抬頭顯示器)中,目前已是一片紅海的 HUD 市場,LCOS 是否能脫穎而出?

由海爾、小米等實業資本投資的一數科技,是一家從器件與模組開始做的光學企業,正在嘗試做激光顯示與汽車融合的領域。一數科技聯合創始人寧述勇說:" 我們認為 LCOS 在未來是有可能爭得 DLP 的半壁江山的。"

▲一數科技聯合創始人寧述勇

一、五年研發打破德州儀器壟斷

LCOS 雖然是在 DLP 之前就出現的技術,但是一開始的發展并不順利。在技術不成熟的時候,LCOS 的光效率只有當時的 DLP 光效率的三分之一。到目前為止,DLP 技術已經占據了投影市場的九成以上。

一數科技之所以會選擇迎難而上,跟 LCOS" 死磕 ",有兩個原因。首先,LCOS 作為反射式投影技術,相比于 DLP 的穿透式有兩個優點。其一是透光率更高,能達到 DLP 的透光率兩倍以上。第二個優點是對環境的耐熱性好,更適合在外廣告和嚴苛的環境中使用。

另一個原因是因為全世界的 DLP 芯片技術被德州儀器(Texas Instruments)所壟斷。德州儀器在 DLP 上已經研究多年,它的制程良率和專業壁壘使其在此領域占據了絕對優勢,其他廠商難以進入。一數首席科學家林威志博士說:" 如果一直購買德州儀器的產品,它的出貨量將會限制公司的發展。"

一數科技在經過五年的研發后,實現了光學芯片 100% 國內生產,為全球 LCOS 研究商提供了打破壟斷的議價權利。同時,一數科技打造了國內最完整的 LCOS 生態系統,包括:LCOS 光機、攝影機鏡頭、LCOS 驅動及調制和應用場景光學方案等,為中國的 LCOS 產業提供扶持與希望。

二、LCOS 可能是實現 AR 抬頭顯示的最佳方案

一數科技在研究過程中發現了新的路徑,使用特殊的光學設計,能夠使 LCOS 的光效率超過 DLP 的光效率。其次,DLP 在運作的時候有幾百萬片在快速震動的鏡片,部分使用者會出現 " 彩虹現象 ",尤其是在汽車行駛的過程中,可能會導致振鏡的脫落,但是 LCOS 不會出現此現象。雖然德州儀器提供了車用版本 DLP,但成本會比使用 LCOS 的 AR-HUD 要高。

此外,LCOS 芯片的 "1000:1" 對比度效果也會比 DLP"500:1" 更好,不易產生 " 光窗效應 ",更好的保證駕駛員安全。在 " 寸土寸金 " 的車內空間,LCOS 技術的使用能將整體 HUD 的體積從 12 升壓縮到 7.5 升,適配汽車安裝空間要求。總的來說,激光 LCOS PGU 可能是較低成本下完美符合 AR-HUD 影像需求的方案。

▲ ASU AR-HUD

三、AR 抬頭顯示時代即將來臨?

根據高工智能汽車研究院監測數據顯示,今年 1-5 月國內新車前裝標配搭載 HUD 上險量為 41.45 萬輛,同比增長 118.96%,其中,W-HUD 占比達到 91.41%。同時,高工智能汽車研究院預測今年 AR-HUD 搭載量有機會突破 1.5 萬輛,到 2023 年 AR-HUD 占全部 HUD 前裝搭載量的比重有機會上升至 20%。

▲高工智能汽車榜單

寧述勇說:" 我認為智能汽車從 1.0 進入到了 2.0 時代,有三個特點:個性化、智能交互和車路協同。消費者和主機廠都希望 AR-HUD 能加入更多內容,例如車用安全提示,危機警示,宣傳廣告。未來千人千面,千車千面將是一個趨勢。" 或許,AR-HUD 市場的春天已經不遠了。

結語:從實驗室走向商用,LCOS 技術落地在即

AR-HUD 市場也許正在預熱,一數科技敏銳的洞察到市場風向,積極投身于 LCOS 產品的設計與研發。

目前一數科技的 LCOS 技術生態,已經打破了德州儀器的技術壟斷地位,為國產 AR-HUD 提供了第二種選擇方向。同時,一數科技也在積極布局汽車汽車智能生態,其中 AR 智能尾門已經正式實施量產。

" 我們希望下一年初能夠在汽車上達成新的突破。" 寧述勇如是說。


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