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第十九期:汽车大屏成热点,减反射材料是关键,科研应用前景可期!

时间:2021-08-26        来源:

2011年,Tesla Model S发布,除开其独特的造型、高效的加速以及良好的操控性能之外,最引人注目的,是它中控台17寸的全触屏式车机显示屏


那块超过2个ipad大小的屏幕,掀起了汽车大屏的新风,越来越多的车企开始探索大屏。


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Tesla Model S全触屏式车机显示屏


01 大屏风引潮流,但摆脱鸡肋还得靠用户体验


大屏风的到来,使得许多车企,将屏幕做得越来越大,甚至堪比一台车载电视的尺寸。


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这样的设计,一方面获得了支持者的称赞,认为科技感十足,能让驾驶者享受“行走的影院”。但另一方面,也有反对者认为,这样的设计很“鸡肋”:迟缓的反应速度、山寨的成像效果,在阳光下,反射很大,甚至开了顶灯都看不清屏幕。


总而言之,大屏虽好,但应用起来还需要更加优化。首先要优化的,除了系统的流畅度便捷度之外,就是屏幕本身的成像效果了。


如果有一天,汽车大屏不仅系统反应流畅,成像效果还能让驾驶者身临其境,这样完美的体验感,一定能让大屏摆脱“鸡肋”,让驾驶者们感受到人车交互的极佳体验。


02 减反射材料,让大屏显示更“身临其境”


在大屏的应用中,最先要解决的便是屏幕的反射问题


可以试想,当驾驶员开着车走在夕阳下,如果屏幕反光太严重,会使屏幕图象的衬度降低,影响系统的成象质量,甚至驾驶安全


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屏幕反光示例图


了防止屏幕反光,目前应用最广的方式是防眩光材料,通过对玻璃表面的“打磨”,使其表面凹凸不平,从而让原先的镜面反射,变成漫反射,让反射光线在玻璃表面发散,而非集中反射回我们的眼睛,从而达到防眩光的作用。


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漫反射原理示意图


但将玻璃表面打磨的行为,本身就会影响其透视效果,对成像清晰度造成一定的影响。


不过近年来,随着科学的进步,减反射材料的应用,让更高品质的屏幕成为可能。


使用减反射材料制作而成的AR膜,又称增透膜,是未来前景可期的一种光学薄膜,它的工作原理,还得益于大自然的启示。


科研工作者发现,夜间飞行的飞蛾,它的眼睛基本对近红外不产生反射波,甚至能在天敌的眼皮底下隐藏自己。


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原来,这是因为飞蛾的眼镜有一层立体六角蜂窝状的纳米结构,能够通过空气和眼睛内部之间形成的渐变的有效折射率,大幅度降低反射结构眼睛的入射光的表面,大部分的入射光线都被蜂窝状结构吸收。这一结构便叫做:蛾眼式减反射结构


将蛾眼效应运用到新材料方向,原理则是当材料表面次微米结构尺度小于光波长时,光波无法辨认出该微结构,于是在材料表面的折射率就会沿着深度方向呈现连续变化,从而减小折射率急剧变化所产生的反射现象。


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屏幕大小不是焦点,用户体验才最关键。关于汽车大小屏的争论,或许仍会继续,有人喜欢大屏,也有人喜欢小屏,但无一例外,人们都喜欢显色度高、成像效果好、清晰不反光的屏幕。


我们期待有一天,具有更好成像效果的屏幕,能带我们体会到人车交互的流畅,感受到驾驶情景的身临其境,在科技的虚幻与真实中,享受驾驶的愉悦!


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