汽車內(nèi)的顯示和信息系統(tǒng)非常豐富，層出不窮地包圍著我們，有些信息非常重要，有些則是為了舒適性或娛樂，有的則僅僅是提供資訊，這很有價(jià)值，但又非必需。作為一名駕駛者，我們最需要的是關(guān)于汽車工作狀況的關(guān)鍵數(shù)據(jù)——并且是實(shí)時(shí)的。汽車制造商采用各種技術(shù)為駕駛員提供這類關(guān)鍵信息，包括分立式LED、儀表盤和液晶顯示技術(shù)。盡管每輛車的型號不同，但提供信息的方式非常一致，幾乎每個(gè)乘員都能很快適應(yīng)不熟悉的車型并從中獲取信息。另外，還可利用平視顯示（HUD）系統(tǒng)將這些數(shù)據(jù)和信息虛擬投影到車輛前方駕駛員的視線內(nèi)。隨著顯示技術(shù)的不斷發(fā)展，HUD在豪華汽車內(nèi)已非常普及。而隨著成本的降低和尺寸的減小以及性能的提升，這些HUD系統(tǒng)也開始不斷地被中端汽車所采用，并且很快會普及到經(jīng)濟(jì)型汽車內(nèi)。

　　最新的HUD技術(shù)采用移動(dòng)MEMS反射鏡和彩色激光，即所謂的微型激光投影儀。這些激光投影儀具有無限對焦、陽光下清晰可讀、超凡的色彩飽和度以及小尺寸等優(yōu)勢，使其成為汽車信息娛樂系統(tǒng)的理想媒介。本文通過剖析汽車領(lǐng)域的現(xiàn)代HUD技術(shù)，提出了采用微型激光投影儀的新方案。集成式“橋接芯片”解決方案采用高性能三通道激光驅(qū)動(dòng)器，相對于老式TFT、CRT和DLP技術(shù)，其減小了尺寸、降低了成本和設(shè)計(jì)復(fù)雜度，所有這些優(yōu)點(diǎn)都得益于激光。

　　HUD技術(shù)基礎(chǔ)

　　最新HUD技術(shù)的核心是一個(gè)微型激光投影儀（圖1），它是一種小型MEMS成像系統(tǒng)，能夠?qū)⑾袼仃嚵型渡渲翈缀跞我獗砻妗Ｎ⑿图す馔队皟x沒有采用輻射技術(shù) （TFT和CRT），而是發(fā)射一束彩色光繪制圖像、儀表和指示燈。光束掃描一個(gè)類似于CRT電視的光柵圖。通過三原色的色度和亮度組合，產(chǎn)生每個(gè)像素（見圖1）。

　　圖1. 微型投影儀的核心是R、G和B激光器，以及移動(dòng)MEMS反射鏡。

　　利用MAX3601激光驅(qū)動(dòng)器集成的8位DAC，每個(gè)像素可產(chǎn)生24位色彩飽滿的RGB顏色，從而產(chǎn)生1600萬種獨(dú)特的顏色。由于激光器以截然不同的頻率發(fā)射每種顏色，所以顏色鮮艷并且可以“過飽和”，以吸引駕駛者的注意。在樹林或叢林環(huán)境下，特意使綠色呈現(xiàn)出不同尋常的色彩，以突出顯示。

　　組合光束被送至掃描MEMS反射鏡芯片，后者通過水平掃描產(chǎn)生一條掃描線，然后縱向斜線變化，將掃描線組合為一個(gè)顯示面。產(chǎn)生的高清圖像以60Hz的頻率刷新并且始終準(zhǔn)確對焦——這是激光技術(shù)的另一優(yōu)點(diǎn)，尤其對于弧形的汽車擋風(fēng)玻璃。

　　驅(qū)動(dòng)微型投影儀面臨的挑戰(zhàn)

　　在陰極射線管（CRT）中，每條掃描線從左側(cè)開始，采用回掃方法快速返回至每行的起點(diǎn)（圖2）。微型激光投影儀憑借現(xiàn)代化數(shù)字技術(shù)，以正向方式掃描奇數(shù)行，以反向方式掃描偶數(shù)行（圖3）。

　　圖2. 在CRT的消隱期間，電子束關(guān)閉，并回掃返回至下一行。

　　圖3. 對于微型投影儀，從左至右繪制每行時(shí)，激光打開；然后在垂直下降的無效視頻區(qū)域關(guān)閉；當(dāng)從右至左繪制有效視頻時(shí)，激光再次打開。

　　CRT與微型激光投影儀技術(shù)的另一不同之處是時(shí)序變化，這依賴于像素在水平掃描線上的位置。因?yàn)椴捎肕EMS技術(shù)，反射鏡必須在每行的開始和末尾加速和減速。由于MEMS反射鏡慣性的原因，在到達(dá)每個(gè)末端之前變慢，因此強(qiáng)制以恒定像素時(shí)鐘發(fā)送的像素在末尾“扎堆”。如果不加修正，這種像素扎堆現(xiàn)象會表現(xiàn)出從左至右的較高的邊沿亮度及坐標(biāo)失真（圖4）。