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【科普】汽車HUD擋風玻璃,測試其折射率及色散系數(shù)的意義

更新時間:2019-05-15 點擊次數(shù):4398

隨著生活水平的提高以及科學技術(shù)的發(fā)展,車載抬頭顯示系統(tǒng)應(yīng)用的越來越廣泛。抬頭顯示系統(tǒng)也叫平視顯示儀,是利用光學反射的原理將重要的行車信息反映到前擋風玻璃上。
 


抬頭顯示簡稱HUD,又被叫做平行顯示系統(tǒng),是指以駕駛員為中心、盲操作、多功能儀表盤。它的作用能把投影的圖影大致在駕駛員的眼睛的水平線上,這樣大大增加了駕駛員的行車安全問題,同時,抬頭顯示系統(tǒng)也增加了現(xiàn)代人駕車行駛的體驗感。但目前常規(guī)的抬頭顯示技術(shù)還存在著許多問題,為常見的就是影像的重影以及清晰度的問題,這在駕駛員行駛的過程中會造成很大的安全隱患。

如何減輕重影及如何提升成像的清晰度是抬頭顯示技術(shù)亟待解決的熱點問題,其中研制出適宜的折射率和色散系數(shù)的顯示前擋風玻璃是其中的一個重要方向。
 


電磁波(光)通過兩種不同密度的介質(zhì)時因傳播速度不同,在界面產(chǎn)生折射(一部分是反射),用折射率來表示折射大小。折射率η=Sin入射角/Sin折射角。自然界的“光”是不同波段的電磁波的綜合呈現(xiàn),肉眼可見的光波段在400~760nm之間,此外還有紫外光,近紅外光,紅外光等,在不同界面都會產(chǎn)生折射現(xiàn)象。

顯示前擋風玻璃作為一種光學材料,除了考慮折射率之外,還需要考慮色散系數(shù)。色散系數(shù)又稱阿貝數(shù),是表征光學材料色散現(xiàn)象的一種數(shù)學表達式,一般用Vd=(ηd-1)/(ηF-ηc)或Ve=(ηe-1)/(ηF′-ηc′)來表示。(注: ηd為氦黃線d (波長λ為587.56 nm)的折射率;ηF為氫藍線F (波長λ為486.13 nm)的折射率;ηc為氫紅線C (波長λ為656.27 nm)的折射率。ηe為汞綠線e (波長λ為546.07 nm)的折射率;ηF′為鎘藍線F′(波長λ為479.99 nm) 的折射率;ηC′為汞紅線C′(波長λ為643.85 nm)的折射率。)

色散系數(shù)(阿貝數(shù))越大時,色散越不明顯,成像品質(zhì)越好;色散系數(shù)(阿貝數(shù))越小,色散越明顯,成像品質(zhì)就差。而通常而言,色散系數(shù)同折射率也是反比關(guān)系, 折射率越高,阿貝數(shù)越低,色散越大。玻璃的折射率取決于玻璃內(nèi)部離子的極化率和玻璃的密度。所以,顯示前擋風玻璃的折射率和色散系數(shù)需要綜合考量,取得平衡。
 


鑒于此,測試顯示前擋風玻璃其在可見光,甚至近紅外區(qū)域的折射率以及色散系數(shù)對于改善HUD系統(tǒng)具有重要意義。

ATAGO(愛拓)多波長阿貝折光儀 DR-M2/M4 系列,通過干涉濾光片的方式獲取不同波長的光源,研究玻璃等光學材料在不同波長下的折射率,并可以自動計算色散系數(shù)(阿貝數(shù)值)。
 

 

【產(chǎn)品參數(shù)】

 

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