傳統車載HUD因虛像距離短、顯示畫面尺寸小，容納信息較少，實用性受限。隨著技術的進步及生態發展，增強現實ARHUD開始出現并為各大車廠所重視：更大的FOV（10°*3°以上）、更大的虛擬屏幕尺寸（70寸以上），因此顯示信息更豐富，結合更遠的虛像距離（10米以上），從而具備更好的交互效果。ARHUD可以成為車載智能座艙的信息平臺載體，近年來開始上升到智能座艙的戰略層面。

    傳統ARHUD光路，體積大

    傳統HUD是一個幾何光學投影產品，FOV持續擴展、投影距離的持續增加，將導致其體積會不斷變大。由傳統幾何光學投影演變過來的ARHUD，其越來越大的體積將影響整車廠商的儀表板前期布局。在此背景下，能縮小ARHUD整機體積的全息光波導解決方案是愈發為各大廠商所重視。

    什么是全息光波導

    全息光波導，簡單來說，就是光波導+體全息光柵。在AR領域，各種玻璃板都可以作為光波導本體，體全息光柵是指用全息曝光干涉方式制造的衍射光柵。

    通過貼附在光波導表面的體全息光柵，可以打破光波導本體全反射的界面規則，改變光信息傳播的方向和能量，進而引導光信息從波導內部傳輸到人眼。通俗的說，全息光波導就是改變光信息傳輸方向的器件。其核心和難點在于出瞳處均勻的復制N次入射光瞳（姑且簡單理解為入射投影儀出口尺寸），使出瞳面積（出光面積）大幅度增大，這種設計極大的優化了系統結構，使得AR光學成像系統體積急劇縮小，引起產業的矚目。

    三極光電全息衍射光波導傳輸示意圖

    具體情況來看，類似的參數標準，全息光波導可以把傳統幾何光學ARHUD包絡體積縮小到五分之一到十分之一，極大的降低了HUD對汽車座艙體積的占用。此外，主要成像模塊還可以標準化，同等指標可以節約其他車型的預研經費及研制周期。

    三極光電全息光波導ARHUD示意圖

北汽、TCL華星光電與三極光電協力推進全息光波導ARHUD

    據悉，前不久北汽集團技術規劃與智能研究院聯袂TCL華星光電中小尺寸市場與戰略規劃中心、TCL武漢華星光電研發中心相關負責人拜訪了國內全息光波導企業三極光電科技，協力推進全息光波導ARHUD落地。

    三極光電AR全息衍射光波導ARHUD投影測試圖1

    三極光電全息衍射光波導ARHUD投影測試2

    在此前數月的方案基礎上，北汽集團、TCL華星光電、三極光電三方再次系統評估了全息光波導方案，并就商務和合作模式，產能規劃及價格、二三級物料及可供應，質量要求及質量保障介紹、三方的協同分工等達成共識。

    三極光電全息衍射光波導ARHUD示意圖1

    關于三極光電

    三極光電科技（蘇州）有限公司是由從事全息衍射光學30年研發生產的兵總高級工程師領銜業內資深團隊，三極光電在全息光場信息記錄材料、全息衍射核心光學技術、AR衍射成像光學系統設計，具有極雄厚的研發工藝沉淀。率先自主研制全息衍射光波導、85度超大視場角視網膜投影HOE、超大面積全息波導等產品，能效高、對比度高成像清晰，處于國際領先地位。尤其是可以廣泛擴展ARHUD整體性能的大面積全息衍射光波導，更是全球第二家，中國首家，對比國際同行，具有成像更清晰、耐候性更好的突出優勢。

    全息衍射光波導是現今全球AR光學的主流光學解決方案，是下一代計算交互平臺，下一個三十年文明的核心鑰匙，是AR的基礎核心部件，在AR領域是比芯片戰略級更高的光學元件，廣泛應用于工業和消費級AR智能眼鏡、單兵作戰頭盔、交巡警頭盔顯示器、裝甲車及飛行360度環視瞄準頭盔、車載和機載HUD等廣大領域。