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厉害了！FF91搭载业内最大HUD，小小晶片里藏着数百万镜片“大阵”( 二 )


可见光是一种横波 ， 其振动方向垂直于传播方向 。 而偏振指的是振动方向对于传播方向的不对称性 ， 是横波所独有的特性 。
在日常生活里 ， 自然光来自四面八方 ， 由于自然光是一种偏振面具有各种不同取向且相位随机分布的平面偏振光之集合 ， 它被视为完全非偏振光 。
当自然光被光滑表面反射后 ， 就会产生某个方向的偏振 ， 而这种反射光就会产生让人眼睛不舒服的眩目效果 ， 即是眩光 。
厉害了！FF91搭载业内最大HUD，小小晶片里藏着数百万镜片“大阵”文章插图
偏光太阳镜就是为了过滤掉这些“多余”光线而制造的：其中的偏光膜层包含有能吸收偏振光的二色性颜料和分子链 ， 形成一个如同百叶窗的结构 ， 只允许自然光中某一特定偏振方向的光通过 。 更少的光通量 ， 也使得人们戴上太阳镜后往往会感觉视野明显变暗 。
偏光片不仅应用于太阳镜中 ， 还是液晶显示屏中不可或缺的部件 。
为了解释偏光片在其中的用处 ， 我们可以把液晶显示屏的结构简化为三个主要部件：背光灯、液晶、上下两片偏振方向不同的偏光片 。
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在打开电源后 ， 背光灯发出的光是四面八方的 ， 首先要通过下方的偏光片被筛选 ， 成为同一方向的光 。 这些光线随后通过液晶材料 ， 由于液晶具有旋光性 ， 在通电时能够把光线的偏振方向改变90度 ， 因此再使用一个方向不同的偏光片来筛选 ， 就能够只留下通电液晶透过的光 。
如果没有偏光片 ， 液晶依然有效 ， 但会透出不同偏振的光 ， 而人眼无法分辨光的偏振方向 ， 整个屏幕肉眼看起来会是白色一片 。
在实际生活中 ， 透过偏光太阳镜片观察液晶屏幕 ， 同时旋转镜片 ， 会看到液晶屏幕在镜片中显示为黑屏 ， 这就是镜片中的“百叶窗”过滤了液晶屏发出的光的缘故 。 放到HUD上也是一样：偏光太阳镜在某些情况下过滤了HUD液晶屏发出的光线 ， 导致HUD形同虚设 。
而FF91此次披露的更新就是为了解决“太阳镜与HUD不能共存”的问题 。 FF91直接摒弃了液晶显示屏 ， 转而采用了DLP(数字光处理)技术 。
DLP的核心是TI(美国德州仪器)公司率先发明的数字微镜晶片(DMD) 。 DMD通过微镜矩阵将光线反射并形成投影 ， 这些微小镜片根据视频或图形信号打开或关闭 ， 开关速度每秒超过上千次 。
一个DMD可包含多达800万个通过轭架和铰链安装的微镜 ， 一个微镜的直径仅有16平方微米 ， 每个微镜对应最终画面中的一个像素 。 电极通过静电吸引来控制镜面的位置 ， 微镜打开的时间越长 ， 产生的像素就越亮 。
厉害了！FF91搭载业内最大HUD，小小晶片里藏着数百万镜片“大阵”文章插图
【厉害了！FF91搭载业内最大HUD，小小晶片里藏着数百万镜片“大阵”】(数字微镜的示意图 ， 显示了安装在悬挂轭架上的镜面)
厉害了！FF91搭载业内最大HUD，小小晶片里藏着数百万镜片“大阵”文章插图
(DMD的每个镜片镜面偏转角度保持固定值 ， 根据版本不同 ， 可能为正负12度或正负10度)
可以看出 ， 这种结构不需要任何偏光片 ， 也就顺利解决了偏光太阳镜与HUD的液晶屏不能共存的问题 。
不过 ， 与其他HUD技术相比 ， DLP技术更加复杂和精密 ， 需要针对不同的挡风玻璃定制高精度的反射非球面镜 ， 其核心部件在汽车复杂的使用环境中也较易出现坏点 ， 再加上德州仪器对DLP技术的多年垄断 ， 这诸多因素都导致了较为高昂的使用成本 。
而且 ， FF并非第一家在HUD上采用DLP技术的汽车厂商 。 早在2015年 ， 德州仪器就推出了首款专为车载HUD应用而设计的DLP芯片组;2017年 ， 全球首款采用DLP技术的HUD抬头显示系统的车型(林肯的大陆Continental车型)就在北美发布 ， 内置40万个工作频率可达5000次/秒微镜的DLP芯片 。


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