Technologie head-up displejů (HUD) vznikla v letectví a dnes se používá především v automobilech. Prostřednictvím interakce zobrazovací jednotky, optického modulu a projekční plochy se důležité informace promítají přímo do zorného pole řidiče. Jak to přesně funguje? A jak se jednotlivé komponenty vyrábějí?
Head-up displej (HUD) je displej promítaný do zorného pole uživatele. Například v autech se detaily jako rychlost, navigační pokyny nebo varování zobrazují na čelním skle, jako by byl displej před kapotou. To znamená, že řidič nemusí spustit oči ze silnice, což zvyšuje bezpečnost. Odtud pochází název.
Vývoj HUD od letectví k automobilovému inženýrství
Historie HUD sahá až do 1940. let 350. století, kdy byly poprvé použity ve zbraňových zaměřovačích stíhacích letadel. Postupem času se tyto systémy vyvinuly ve složité čelní sklo a nyní se staly standardem v civilních letadlech, jako jsou Airbus A787 a Boeing XNUMX.
Technologie se rychle rozšířila do automobilového sektoru. Již v roce 1988 Nissan integroval systém HUD do Silvie S13 a General Motors do svého Oldsmobilu Cutlass Supreme.
Tři základní komponenty: Jak HUD fungují?
HUD se skládá ze tří hlavních součástí: zobrazovací jednotky, optického modulu a projekční plochy. Zobrazovací jednotkou je počítač s LED světelným zdrojem pro generování snímků.
Toto světlo se poprvé setkává s optickým modulem, jádrem systému HUD. Uvnitř tohoto takzvaného kolimátoru se skrývá jednoduchá, ale přesná fyzika. Čočka nebo asférické zrcadlo láme divergentní LED světlo do paralelních paprsků. Vzhledem k omezenému prostoru se používá více čoček a sklopných zrcátek. Pokud nesplňují nejvyšší požadavky, nelze na tabuli promítnout čistý obraz.
V technologii HUD je projekční plocha známá také jako slučovač. Jedná se o polopropustné zrcadlo, které propouští okolní světlo a odráží světlo HUD, čímž vytváří kombinovaný pohled na okolí a HUD. Pokud je slučovač integrován do čelního skla, nazývá se HUD čelního skla. Pokud je systém realizován jako vnější plastový panel instalovaný mezi řidičem a čelním sklem, nazývá se slučovač HUD.
Přehled výroby klíčových komponent HUD
Vnější slučovací tabule je vyrobena z plastu a má asférický tvar. Dodržuje přísné tolerance a umožňuje ostré, nezkreslené zobrazení obrazu. Hrana tabule je vyfrézována tak, že zůstává pro řidiče nepostřehnutelná. Dále je potažena tak, aby byla odolná proti poškrábání a antireflexní.
U slučovače integrovaného do čelního skla často jako slučovač slouží bezpečnostní fólie vrstveného skla. Autosklo je složeno ze dvou vrstev skla a tenké polyvinylbutyralové (PVB) mezivrstvy, která zabraňuje rozbití skla při nehodě. Aby bylo dosaženo ostré projekce bez duchů, má klínový tvar, který vyvažuje odrazy mezi různými vrstvami skla a také šikmou orientaci čelního skla vzhledem k řidiči i optickému modulu.
V rámci tohoto modulu je instalována přesná optika vyrobená z technických polymerů. Cyklo-olefinový polymer (COP) představuje skupinu plastů široce používaných v optickém průmyslu. Používají se v situacích, kdy lze sklo nahradit plastem – například v objektivech fotoaparátů mobilních telefonů nebo dokonce v HUD.
Proces vstřikování umožňuje výrobu čoček s minimalizovaným rizikem defektů, jako jsou pruhy nebo dírky. Po vylisování je optika broušena a leštěna a ošetřena dielektrickými a antireflexními vrstvami.
Dokončené komponenty podléhají přísné kontrole kvality. Zde jsou nasazeny vysoce přesné měřicí přístroje, jako jsou interferometry a rastrovací elektronové mikroskopy. Finální kalibrace a kontrola celého modulu zajišťuje, že splňuje standardy vysoké kvality před tím, než je definitivně integrován do hotového systému HUD.
Výhled: budoucnost HUD
Budoucnost automobilových HUD je slibná a inovativní. Zatímco HUD byl dosud vybaven pouze každý desátý nový vůz, očekává se, že tento podíl vzroste do roku 40 téměř na 2030 %. V průběhu tohoto vývoje se do popředí dostávají zejména HUD čelního skla. HUDy s rozšířenou realitou však také nabírají na síle. Zde mohou být například výstražná upozornění přímo integrována do skutečné jízdní situace. Zvyšující se požadavky spotřebitelů poskytují další impuls. Budoucí generace HUD nejenže nabídnou komplexní informace v reálném čase, ale jsou také myslitelné v kontextu autonomních vozidel jako centrální rozhraní mezi člověkem a strojem.
Pro ty, kteří se chtějí podílet na tomto rostoucím trhu, je investice do drahých výrobních strojů nezbytná – pokud se nerozhodnete pro možnosti z druhé ruky. Na Surplex.com je 20. října v aukci deset strojů od výrobce optiky HUD. Konkrétně: ZOVAC LIDIZ-II-P pro optické povlaky, dva brusky SATISLOH pro přesné optické zpracování, analýzu a měřicí zařízení, jako je rastrovací elektronový mikroskop, interferometr a harmonický reflektometr, jakož i systém pro frézování iontovým paprskem a dva lasery.
