攻克桥接技术，完善车载激光投影仪设计

　　汽车内的显示和信息系统非常丰富，层出不穷地包围着我们，有些信息非常重要，有些则是为了舒适性或娱乐，有的则仅仅是提供资讯，这很有价值，但又非必需。作为一名驾驶者，我们最需要的是关于汽车工作状况的关键数据——并且是实时的。汽车制造商采用各种技术为驾驶员提供这类关键信息，包括分立式LED、仪表盘和液晶显示技术。尽管每辆车的型号不同，但提供信息的方式非常一致，几乎每个乘员都能很快适应不熟悉的车型并从中获取信息。另外，还可利用平视显示（HUD）系统将这些数据和信息虚拟投影到车辆前方驾驶员的视线内。随着显示技术的不断发展，HUD在豪华汽车内已非常普及。而随着成本的降低和尺寸的减小以及性能的提升，这些HUD系统也开始不断地被中端汽车所采用，并且很快会普及到经济型汽车内。

　　最新的HUD技术采用移动MEMS反射镜和彩色激光，即所谓的微型激光投影仪。这些激光投影仪具有无限对焦、阳光下清晰可读、超凡的色彩饱和度以及小尺寸等优势，使其成为汽车信息娱乐系统的理想媒介。本文通过剖析汽车领域的现代HUD技术，提出了采用微型激光投影仪的新方案。集成式“桥接芯片”解决方案采用高性能三通道激光驱动器，相对于老式TFT、CRT和DLP技术，其减小了尺寸、降低了成本和设计复杂度，所有这些优点都得益于激光。

　　HUD技术基础

　　最新HUD技术的核心是一个微型激光投影仪（图1），它是一种小型MEMS成像系统，能够将像素阵列投射至几乎任意表面。微型激光投影仪没有采用辐射技术 （TFT和CRT），而是发射一束彩色光绘制图像、仪表和指示灯。光束扫描一个类似于CRT电视的光栅图。通过三原色的色度和亮度组合，产生每个像素（见图1）。

　　

　　图1. 微型投影仪的核心是R、G和B激光器，以及移动MEMS反射镜。

　　利用MAX3601激光驱动器集成的8位DAC，每个像素可产生24位色彩饱满的RGB颜色，从而产生1600万种独特的颜色。由于激光器以截然不同的频率发射每种颜色，所以颜色鲜艳并且可以“过饱和”，以吸引驾驶者的注意。在树林或丛林环境下，特意使绿色呈现出不同寻常的色彩，以突出显示。

　　组合光束被送至扫描MEMS反射镜芯片，后者通过水平扫描产生一条扫描线，然后纵向斜线变化，将扫描线组合为一个显示面。产生的高清图像以60Hz的频率刷新并且始终准确对焦——这是激光技术的另一优点，尤其对于弧形的汽车挡风玻璃。

　　驱动微型投影仪面临的挑战

　　在阴极射线管（CRT）中，每条扫描线从左侧开始，采用回扫方法快速返回至每行的起点（图2）。微型激光投影仪凭借现代化数字技术，以正向方式扫描奇数行，以反向方式扫描偶数行（图3）。

　　

　　图2. 在CRT的消隐期间，电子束关闭，并回扫返回至下一行。

　　

　　图3. 对于微型投影仪，从左至右绘制每行时，激光打开；然后在垂直下降的无效视频区域关闭；当从右至左绘制有效视频时，激光再次打开。

　　CRT与微型激光投影仪技术的另一不同之处是时序变化，这依赖于像素在水平扫描线上的位置。因为采用MEMS技术，反射镜必须在每行的开始和末尾加速和减速。由于MEMS反射镜惯性的原因，在到达每个末端之前变慢，因此强制以恒定像素时钟发送的像素在末尾“扎堆”。如果不加修正，这种像素扎堆现象会表现出从左至右的较高的边沿亮度及坐标失真（图4）。