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Optoelektronik / MEMS-Projektortechnik

Head-up-Displays

4. April 2017, 13:50 Uhr | Uli Hiller, Applikationsingenieur LED, Osram Opto Semiconductors

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Fortsetzung des Artikels von Teil 3

HUDs mit Laserlicht

Kolliminierte Laserstrahlen werden auf einen oder zwei MEMS-Spiegel geführt (Bild 5). Mit nachträglicher Strahlenlenkung wird das Bild Punkt für Punkt aufgebaut (Flying-Spot-Ansatz). Nach Schreiben der ersten Zeile wird das Bild in vertikaler Richtung erzeugt. Zur Auflösung im Bereich von 800×600 Pixel werden die Laser hochfrequent moduliert (Pixel-An/Auszeit im Bereich von ns). Farben werden mit der RG-Laserleistung variiert.

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Die Methode ist kompakt, kontraststark und effizient. Weiterhin ist das Sichtfeld sehr flexibel und hängt nur von der Modulationsgeschwindigkeit des MEMS-Spiegels ab. Die inhärenten Lasereigenschaften bieten sehr hohen Farbgamut. Die Laserleistung beträgt in dieser Applikation lediglich wenige Milliwatt. Mit der Strahlgüte wird die Auflösung optimiert. Herausforderungen sind das Dimmverhältnis 1:5000, die Bildqualität (Speckle) und die Temperaturstabilität der Laserdioden (aktive Kühlung notwendig). Osrams Single-Mode-Laserdioden eignen sich für diese Projektionsmethode.

Fazit

Die beschriebenen LCD- und DMD-HUD-Systeme sind technisch ausgereift. DMD-Systeme benötigen zusätzliche Optik und Treiberelektronik. LCD-HUD-Systeme werden schon in Serie gefertigt, DMD-Systeme gehen derzeit dazu über. DMD-Systeme haben höheren Farbgamut als LCD-HUDs, Leuchtdichte, Sichtfeld und Effizienz sind besser. Laserbasierte Systeme tragen noch Entwicklungsstatus, neben RGB-Laser sind MEMS-Spiegel und Treiberelektronik nötig. Deren objektive Bewertung gestaltet sich noch schwierig. LCD-gestützte Lösungen eignen sich für das untere und mittlere Marktsegement, DLP- und Lasermethoden sind Premiumapplikationen.