【科普】汽車HUD擋風(fēng)玻璃，測(cè)試其折射率及色散系數(shù)的意義

隨著生活水平的提高以及科學(xué)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(xué)反射的原理將重要的行車信息反映到前擋風(fēng)玻璃上。
 

抬頭顯示簡(jiǎn)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(shí)，抬頭顯示系統(tǒng)也增加了現(xiàn)代人駕車行駛的體驗(yàn)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(huì)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(diǎn)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(fēng)玻璃是其中的一個(gè)重要方向。
 

電磁波（光）通過兩種不同密度的介質(zhì)時(shí)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(huì)產(chǎn)生折射現(xiàn)象。

顯示前擋風(fēng)玻璃作為一種光學(xué)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(xué)材料色散現(xiàn)象的一種數(shù)學(xué)表達(dá)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(zhǎng)λ為587.56 nm)的折射率；ηF為氫藍(lán)線F (波長(zhǎng)λ為486.13 nm)的折射率；ηc為氫紅線C (波長(zhǎng)λ為656.27 nm)的折射率。ηe為汞綠線e (波長(zhǎng)λ為546.07 nm)的折射率；ηF′為鎘藍(lán)線F′(波長(zhǎng)λ為479.99 nm) 的折射率；ηC′為汞紅線C′(波長(zhǎng)λ為643.85 nm)的折射率。）

色散系數(shù)（阿貝數(shù)）越大時(shí)，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(fēng)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(cè)試顯示前擋風(fēng)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(duì)于改善HUD系統(tǒng)具有重要意義。

ATAGO（愛拓）多波長(zhǎng)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(zhǎng)的光源，研究玻璃等光學(xué)材料在不同波長(zhǎng)下的折射率，并可以自動(dòng)計(jì)算色散系數(shù)（阿貝數(shù)值）。
 

【產(chǎn)品參數(shù)】