如何消除AR-HUD系统中的杂散光？

作为最容易被用户感知到汽车智能座舱人机交互智能化的模块，AR-HUD迎来高速发展。消费需求和技术升级双重驱动下，AR-HUD视场角越来越大，显示越来越清晰，功能越来越丰富，但也出现了不少性能阉割的小AR-HUD或半AR-HUD，如成像较小、成像模糊、虚实结合不佳等，另外杂散光是具有“一票否决权”的，因为它直接影响用户视觉体验。

▎ 杂散光，难以消除的光学“噪音”

在AR-HUD中，杂散光是指来自外界及AR-HUD本身，通过非成像路径在AR-HUD显示区域成像的光线，是系统中非预期的光线，也是光学“噪声”。驾驶员可以容忍胎噪、风噪，甚至采用播放音乐的方式降低噪音的影响，但一般不会容忍视线遮挡、杂光干扰。这是因为听觉刺激和视觉刺激相比，视觉处理速度和反应速度更快，也更敏感。

车辆行驶时会面临复杂的情况，外界光线多变，AR-HUD本身产生的杂散光也不像实验室条件下那样可测可控，即使系统设计成像质量很好，意想不到的杂散光还是会影响成像质量。安全无小事，在高速行驶及其他易发生危险的汽车行驶情境下，杂散光的危害会无限放大，即使较小的杂散光也不能忽视。所以，杂散光对AR-HUD光学系统具有一票否决的作用，在AR-HUD设计中，杂散光是需要重点关注的问题。

如何消除杂散光？这既考验AR-HUD供应商的技术实力，也考验其项目经验，两者缺一不可。

▎ 不同种类杂散光的消除方法

AR-HUD系统外产生的杂散光有：反射镜边缘杂散光、防尘板外侧眩光、车上装饰罩边缘的杂散光等。AR-HUD系统内产生的杂散光有：LCD屏与反射镜间多次反射的杂散光、LCD倒影、反射镜边缘反光、防尘板内侧杂散光、阳光倒灌杂散光、结构件反光等。

防尘板外侧眩光形成示意图

系统外杂散光消除方法

反射镜边缘、防尘板外侧靠近AR-HUD出光口，外界光线会通过反射镜边缘毛刺及防尘板反射，在挡风玻璃上形成眩光或鬼影等杂散光。

对于反射镜边缘杂散光，可以通过边缘遮镀进行处理。防尘板外侧的杂散光，可以通过设计调整防尘板弧面形状避免，让外界能反射进入眼盒的杂散光位于IP台下方，即IP直接挡住能进入眼盒的外界光，从而实现消除。

LCD屏与反射镜间多次反射形成的杂散光

系统内杂散光消除方法

由于LCD本身也是一个发光体，LCD出射的光可能不经过正常的路径到达人眼，这时就会出现一系列系统内的杂散光。

对于LCD屏与反射镜间多次反射的杂散光以及阳光倒灌杂散光，可以通过设计调整LCD的角度进行消除。对于防尘板内侧杂散光，可以调整镜子的相对位置和角度进行消除。

在光学设计中，杂散光是难以形成固定理论分析的内容，光线追迹结果分析、系统设计改进均无统一解决方案，只能通过不断分析、总结项目经验，寻求更多更好的消除杂散光的方法。

基于此，疆程很早之前就组建了光学设计团队，在不增加体积、不提高系统复杂性、不影响成像质量的前提下探索杂散光的消除方法，积累了丰富的光学设计经验，并成功量产落地，获得客户好评。未来，疆程将充分发挥技术开发和项目经验积累优势，持续引领移动出行智能显示技术发展，让智能显示赋能安全出行，丰富移动第三空间。