Head-up-skärmar går till holografiska

Under de senaste åren har head-up-displayer (HUD), som projicerar information på förarens syn på vägen, börjat dyka upp i några exklusiva bilar. Men en mer kompakt sorts projektionsanordning, liten nog att passa inuti en backspegel, skulle kunna se den här typen av skärm mer utbredd.

Vingsyn: Holografisk projektion skapar en head-up-display i ett fordons ytterspegel.

En head-up-display överlagrar information på en normal vy av vägen. Symboler kan till exempel användas för att visa bilens aktuella hastighet eller avståndet till framförvarande fordon utan att föraren behöver titta bort från vägen.

Den nya projektionsenheten, utvecklad av Ljusblå optik , baserat i Cambridge, Storbritannien, använder en teknik som kallas holografisk projektion som gör att den kan vara mycket mindre än nuvarande HUD-system i bilen. Vi kan göra en HUD så liten att du kan placera den i en backspegel eller sidospegel, säger Edward Buckley, Light Blue Optics chef för affärsutveckling.

Detaljer om Light Blue Optics prototyp presenterades idag på Society for Information Display's Vehicles and Photons 2009 symposium, i Dearborn, MI. Prototypen projicerar en bild genom en tvåvägs spegelspegel så att den ser ut att vara cirka 2,5 meter bort, överlagrad över den reflekterade vägscenen. Bilden verkar härröra från en punkt i rymden framför spegeln, bara ur ett smalt perspektiv.

Befintliga HUD kräver relativt stora flytande kristaller och optik för att generera en bild, säger Buckley. I en BMW 5-serie är storleken cirka fem liter, säger han. Vi kan göra det ungefär en tiondel av storleken. Det betyder att du kan börja placera dessa virtuella bildvisningar där du inte kunde tidigare.

Holografisk projektion använder konstruktiv och destruktiv störning av ljus för att skapa bilden, vilket gör att enheten kan vara mycket mindre. [Storleken är] den största nackdelen när det gäller att få in HUDs i fordon, säger Mark Larry, expert på bilskärmar på Vadställe som var medordförande för symposiet.

Holografiska projektorer använder flytande kristaller på kisel (LCOS) för att modulera strålar av rött, grönt och blått laserljus för att skapa en komplett bild. Holografisk projektion involverar faktiskt inte att skapa ett hologram, utan använder snarare principer för holografi för att skapa en projicerad bild genom optisk interferens. Buckley säger att tekniken kan fungera lika bra på en framåtvänd skärm som en vindruta.

Bilden visas i fokus bakom spegelns framsida. Du får optiken att definiera en sorts punkt i rymden där föraren kan se bilden, men utanför det finns det ingenting, säger Buckley.

Den stora fördelen med HUD är förbättrad fordonssäkerhet, säger Buckley. Det tar en viss tid för musklerna i ögonen att justera sitt fokus, vilket har säkerhetskonsekvenser. I hastigheter på 100 kilometer i timmen kan detta kosta dig 22 meter i stoppsträcka, säger han.

Steven Stringfellow, en ledande ingenjörsspecialist inom HUDs för General Motors i Warren, MI, noterar att HUDs blir allt vanligare. När någon väl kör med en är det universella svaret att de aldrig vill ha en bil till utan en, säger han. Säkerhetsfördelarna blir uppenbara vid daglig användning. Fler funktioner läggs till när skärmar med högre upplösning blir tillgängliga.

Det är inte första gången holografisk projektion har utforskats för fordons-HUD, säger Sven Krueger, grundare av Holoeye , ett tyskt företag som också undersöker deras användning. Men historiskt sett har användningen av lasrar skapat en fläckeffekt - ljusa ljusfläckar förekommer i synfältet, vanligtvis orsakade av avvikelser i spegeln. Och man måste ha tillräckligt med processorkraft för att generera hologrammen i realtid, säger han.

Light Blue Optics kärnteknologi inkluderar ett effektivare hårdvaruchip samt mjukvara för att driva den holografiska motorn.

Vi ser holografisk projektion fortfarande i ett tidigt skede med dessa hinder att övervinna, säger Krueger. Vi är inte där än.

Light Blue Optics för diskussioner med flera tillverkare, men det tar minst fyra år att få ut ett moget forskningskoncept på marknaden, säger Buckley.

Dölj