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汽车挡风玻璃楔形PVB中间膜及相关供应商简介
载抬头显示系统(即HUD)是一种利用光学原理将车速、导航等行车信息的虚像投射在前挡风玻璃方向上的产品。这款产品的主要目的就是为了减少驾驶员分心操作车内其他部件,保持驾驶员的视线在道路状况上,提升驾驶安全性。


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大众途锐HUD,来源搜狐汽车 珠海华熙进口

随着技术的逐渐成熟,HUD装配量近年来快速增长。就类型来看,目前前装主要是W HUD,而C HUD近乎退出市场。但自奔驰AR HUD发布开始,行业将研发重心更多的放在了AR HUD的量产之上。

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京龙睿信 AR HUD 
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广汽第二代GS8 AR HUD

HUD是一个复杂的光学系统,不管是W型HUD还是ARHUD,都是直接投影在汽车前挡风玻璃上。但前挡风玻璃是一个自由曲面,会带来很多光学设计与生产困难,最终影响到显示画面效果。这里小编就简单聊聊挡风玻璃重影问题及其解决方案——楔形PVB中间膜的重要性及相关供应商。


HUD前挡风玻璃重影



HUD的光学原理简单描述便是:光源将需要显示的光线图案投射在挡风玻璃上,然后反射进人眼中。光路如下图所示

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放大


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HUD光路略缩图,图片来源 zemax

但实际上,挡风玻璃的反射并不是如简化图所示。挡风玻璃有内外两个面,都会产生反射光线。普通车窗玻璃内外两个面是平行的,同一个入射光线,会在玻璃上形成两个反射光线,在他们同时被人眼接收后,便会形成重影,出现两个图形,这种现象我们称之为重影(如下图)
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 使用平板电脑上的HUD软件来实现抬头显示功能时,会出现重影(文章来源:中关村在线)

对于AR HUD来说,一般会具有7.5m以上的VID距离,长VID会在一定程度上削弱重影问题。比如说当VID在7m时,重影会在2pixel内。再通过UI设计,虽然在肉眼看起来重影并不明显,但若是长时间关注这些虚像,还是会带来一定的晕眩感。

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表: 虚像距离超过13m后重影现象较弱,但驾驶者容易产生晕眩感。数据源:德州仪器、怡利电子

消除重影——PVB楔形中间膜



消除W HUD前挡风玻璃重影有多种解决方法,但目前主要解决方案(量产、成熟)都是采用楔形PVB膜夹层玻璃来调整反射光线。


普通的前挡风玻璃内外两层玻璃间的PVB膜是厚度均匀的,将这种膜换成楔形膜,通过调整楔形膜的角度及玻璃厚度我们便可以让两个面的反射光不断靠近,这样便可以消除重影影响。目前福耀玻璃、圣戈班、旭硝子、康宁这些国际汽车玻璃巨头也都有研发这种楔形玻璃。


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整体来说,使用楔形PVB膜夹层玻璃开发难度大、周期长(不同车型的挡风玻璃角度形状不同,需要重新开发),这种夹层玻璃成本上是普通玻璃的数倍之多。成本限制是目前W HUD向中端车型上应用的重点难题之一,所以很多中端价位车型会采用投影在替代屏的C HUD。而对大多豪华车型来讲,成本限制没那么紧张,基本上都是楔形PVB膜夹层挡风玻璃。


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林肯大陆搭载DLP技术的W HUD

PVB楔形中间膜供应商



楔形截面的PVB膜由于形状特殊,因此制造成本较高,从而导致楔形截面的PVB膜的价格是普通厚度均匀的PVB膜的数倍。由于技术壁垒,生产这种PVB楔形膜的厂家也很少,据小编了解,确切研发出这种楔形PVB膜的只有积水化学和伊士曼,当然国内厂商也十分关注这一市场,据悉目前国内PVB膜领先企业也有开始研发(如有错误,欢迎加入艾邦HUD交流群进行探讨)

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积水化学

积水化学在2008年便开发了适应将信息显示在挡风玻璃上的平视显示器(HUD)系统的中间膜。

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通过将中间膜制成的楔形控制光的折射,从而使显示的图像更加清晰,图片来源积水化学

伊士曼
伊士曼苏州工厂成立于2007年,致力于满足亚洲汽车行业对PVB不断增长的需求。2012年,伊士曼增加了汽车和建筑用PVB中间膜的产能。此次升级改造将提升伊士曼隔音中间膜产品的产能。

Saflex PVB中间膜也将通过多种方式提升汽车夹层玻璃性能,包括抬头显示技术、隔热、降噪、安全、安防和隔离紫外线

建滔

建滔(佛冈)特种树脂有限公司是香港建滔化工集团的全资企业,成立于2003年,公司产品为聚乙烯醇缩醛系列树脂和夹层玻璃用PVB树脂和胶片,其规模和工艺水平名列国内前茅,享有自主知识产权保护。

主要客户就是信义玻璃、南玻玻璃、福耀玻璃等国内最大玻璃厂商。据悉,建滔也将有楔形PVB中间膜产品。

国内相关PVB中间膜还有中南朗杰膜科技(江苏)有限公司、浙江德斯泰新材料股份有限公司,但可能更多偏向普通中间膜。

小结:

目前应用楔形膜也不是最完美的解决方案,比如说楔形膜成本压力大;还有一个小问题便是楔形膜只有一个方向上是楔形,另一个方向有时还会有重影。因此很多厂商针对这些问题在开发新技术应对。但楔形玻璃对显示效果的改善效果是无法忽视的。随着W HUD的巨大增长,楔形膜市场不容忽视。



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