轰鸣的小跑SVM 26-01-25 08:00
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#技术巡猎# #华为# “镜头、投影装置、车灯装置和交通工具”。又一份光学镜头设计,不过它搞的不是激光雷达了,而是车灯里一个外行很少意识到的矛盾---当你想把“投影大灯/地面投影/道路信息提示”做得更清晰、更亮,形成更大画幅的时候,车头的空间其实越来越小,布置上对灯体的要求是越来越薄、造型越卷越极端,散热和碰撞约束也越来越严格了---头疼的有时候不是“能不能投出来”,“投影光机塞不塞得进去”都是个问题。

传统投影车灯的光机,常见的链路是这样的:光源---反射/聚光---调制器(比如LCOS)---再经过镜头投影出去。这里面最难压缩的是镜头的“后焦长度”(BFL,简单说就是镜头最后一片到成像面的那段距离)。后焦一长,光机差不多就算是背着一个尾巴,塞灯壳里的时候,总有一截不太妙---你要么就被迫把灯给做厚,要么就得牺牲光学指标,最终投出来的画面就不够理想。

这份专利在权利要求里,把后焦长度锁死在 4.5mm---10mm 这个区间里了。
对光学设计来说,等同于在宣告了:就是要把镜头做成“短尾巴”,整个投影装置更短、更紧凑,更适合装配。

但短后焦不是免费的午餐。
镜头尾巴短了,系统的像差、通光能力、视场范围怎么办呢?
核心抓手是这样的:一组至少五片“有光焦度”的镜片,再加至少一片“负光焦度”(发散)的镜片,而且这片负透镜必须是离光阑最近的那片(甚至可以在光阑两侧各放一片负透镜,把光阑夹住)。负透镜是个“很有用但也不太好折腾”的角色---它可以帮你压缩结构、扩展视场,但如果放错位置,反而会让系统焦度的分配失控,后焦变得更难收敛。

它让负透镜紧贴光阑,本质是在用光阑这个“系统的节流阀”去钳住负透镜的影响,让负透镜更多地去承担“结构压缩/视场调整”的工作,而不是带偏整个系统。所以实际上,这是在用一套焦度分配和孔径位置的组合,去压缩后焦,同时还要保证大光圈下的像素质量 。

投影的“显示单元”是明确的:Micro LED、Mini LED、TFT 这类直显芯片。
这个信号其实比镜头本身更关键,因为过去做投影车灯,LCOS 这条路是成熟的,但它的系统复杂度、体积、对偏振/光路的要求都不低,想做薄不太容易;而直显芯片的趋势在于:像素越来越多、靶面越来越大、亮度越来越强,系统可以更直接、更紧凑。不过它带来的也是新的约束:芯片发热、亮度均匀性、像素结构导致的衍射/杂散光、以及更高分辨率下对畸变和像差的敏感度。

这里我个人更关注两个落地方向。
第一,短后焦意味着装配公差会更敏感。5---6mm 这种量级,装配偏一点,焦面就完犊子了,边缘像质会肉眼可见地恶化。
车灯不是实验室镜头,它要经历温度循环、振动冲击、材料蠕变、装配胶老化,最后能不能量产稳定,靠的是结构、热,和工艺。

第二,大光圈带来的杂散光控制是有know how的。
F/0.6 级别,任何边缘反射、镀膜不一致、腔体反光都会被放大,白天投影看不清,很多时候就是杂散光把对比度吃掉了。
这个问题到最后往往是“光学 + 机械消光 + 算法补偿”一起完成实现,硬件解决基础的对比度,软件再做几何畸变矫正和亮度均匀性校正,才能让道路上的投影看起来,像那么回事。

至于市场会是啥样,我觉得投影车灯不会因为“能投图案”就成为刚需,它成为刚需的前提,是它能在真实道路场景里提供稳定、可被理解的提示(施工导流、窄路会车边界、夜间行人提醒等),并且不打扰普通人、法规可解释。等这些东西跑通了,车灯这条赛道可能会出现一种新的分层。

发布于 广东