
随着智能驾驶技术的飞速迭代,汽车抬头显示(HUD)已从高端车型的“选配亮点”,逐渐成为定义车辆智能化水平的核心配置。它通过将导航、车速、预警等关键信息投射至前挡风玻璃,实现“人-车-路”信息的无缝融合,大幅提升驾驶安全性与便捷性。然而,汽车HUD光学元件的加工却长期受制于两大核心难题——大尺寸规格与复杂自由曲面结构,成为制约行业规模化发展的技术瓶颈。倚光科技凭借在超精密光学加工领域的深厚积淀,成功攻克这些行业痛点,不仅实现HUD核心光学元件的低成本打样验证,更前瞻性布局批量生产能力,为智能汽车产业提供全链条光学解决方案。

汽车抬头显示(HUD)光路系统

倚光科技可加工大尺寸汽车抬头显示(HUD)
汽车HUD加工的双重挑战:大尺寸与自由曲面的“硬核壁垒”
相较于传统光学元件,汽车HUD的核心光学组件(如HUD透镜、反射镜)有着极为严苛的加工要求,其难度集中体现在两个维度:
一是大尺寸带来的精度控制难题。为实现更广阔的视场角(FOV)与清晰的成像效果,主流车载HUD的光学元件尺寸通常达到300mm以上,部分高端车型甚至要求500mm级别的超大尺寸。大尺寸加工过程中,材料的热胀冷缩、机床的微颤、刀具的磨损都会被显著放大,极易导致元件边缘与中心的面形精度偏差,若偏差超过一定范围,就会出现成像模糊、重影等问题,直接影响驾驶体验。
二是自由曲面的复杂结构加工壁垒。传统平面或球面光学元件已无法满足HUD的轻量化、小体积设计需求,自由曲面因能精准调控光线传播路径、优化像差校正,成为HUD光学设计的必然选择。但自由曲面的三维轮廓无固定规律,每个区域的曲率、坡度都存在差异,需要加工设备具备极高的多轴协同控制能力,才能实现纳米级的表面光洁度与亚微米级的面形精度,这对多数光学加工企业而言堪称“不可能完成的任务”。
长期以来,国内汽车HUD核心光学元件的高难度加工多依赖进口,不仅加工成本高昂,打样周期长达2-3个月,还存在供应链不稳定的风险,严重制约了本土车企的技术创新与产品迭代速度。

倚光科技可加工大尺寸汽车抬头显示(HUD)
技术破局:倚光科技攻克大尺寸自由曲面加工难关
面对汽车HUD加工的行业痛点,倚光科技依托其全球顶尖的超精密加工资源与技术团队,成功实现关键技术突破。核心竞争力源于两大核心支撑:
一方面是顶尖设备集群的硬件保障。倚光科技在新加坡的纳米加工中心配备了多台国际领先的超精密加工设备,包括NanoTech 650 FG超精自由曲面加工机、东芝ULC-100F(S)单点金刚石车床等。其中,NanoTech 650 FG具备五轴联动控制能力,线性分辨率可达0.01nm,角度分辨率低至0.0000001°,能够精准贴合大尺寸自由曲面的复杂轮廓进行切削;东芝ULC-100F(S)则可实现0.0000001mm级的位移控制,确保大尺寸元件加工过程中面形精度的一致性。配合Zygo非接触干涉仪等高精度检测设备,倚光科技可将HUD自由曲面元件的面形精度控制在50μm以内,表面粗糙度低至3nm,完全满足高端车载HUD的光学性能要求。

倚光科技可加工大尺寸汽车抬头显示(HUD)
另一方面是专业团队的工艺创新。倚光科技的核心技术团队由新加坡南洋理工大学、法国斯特拉斯堡大学、中科院长春光机所等顶尖院校的光学工艺博士领衔,积累了丰富的大尺寸硬脆材料加工经验。针对HUD元件常用的光学玻璃、PMMA等材料特性,团队研发了“智能误差补偿算法+复合加工工艺”的组合方案:通过算法实时采集加工过程中的温度、振动、刀具磨损等数据,动态调整加工参数,有效抵消大尺寸加工中的误差累积;采用“单点金刚石车削+磁流变抛光”的复合工艺,在快速成型的同时,大幅提升表面光洁度,避免传统加工中出现的崩边、划痕等缺陷。
打样赋能:低成本快速验证,加速HUD创新迭代
对于车企及HUD相关创业团队而言,新品研发阶段的打样验证是关键环节,而“高成本、长周期”是长期困扰他们的痛点。传统加工企业针对大尺寸自由曲面HUD元件的打样,不仅需要定制专用模具,开模成本高达几十万元,且最小起订量通常不低于50件,打样周期长达1-2个月,极大地增加了研发试错成本与时间成本。
倚光科技凭借技术优势,为客户提供“低成本、快响应”的HUD元件打样服务。依托超精密直接加工技术,无需开模即可实现大尺寸自由曲面HUD元件的成型,将打样成本降低60%以上,最小起订量可低至1件,完美匹配研发阶段的小批量验证需求。同时,团队还能提供专业的DFM(可制造性设计)优化服务——基于海量项目经验,提前甄别设计方案中可能存在的量产难题(如结构复杂导致的良率低、成本高),从设计源头优化结构与材料选择,进一步缩短试错周期。目前,倚光科技的HUD元件打样周期可控制在7-15天内,较行业平均水平大幅缩短,助力客户快速推进新品研发进程。
量产布局:筹备投厂+大吨位注塑机,衔接全链条服务
在解决打样难题的基础上,倚光科技前瞻性布局汽车HUD元件的批量生产能力,旨在为客户提供“打样-中试-量产”的全链条光学加工服务。目前,公司已启动量产工厂筹备工作,重点采购大吨位精密注塑机等核心设备——针对大尺寸HUD元件的批量生产需求,大吨位注塑机可实现更高的锁模力与注射量,确保成型过程中材料的均匀填充,有效保障批量生产的一致性与稳定性。
此次量产线的布局,将实现打样工艺与量产工艺的无缝衔接。依托打样阶段积累的加工参数与工艺经验,量产阶段可直接优化调整生产流程,大幅降低工艺调试周期与良率波动风险。预计投产后,倚光科技可实现单条生产线日均千件级的HUD核心光学元件产能,满足主流车企的规模化供货需求,彻底打破国内高端HUD光学元件依赖进口的局面。
结语:以精密光学助力智能驾驶升级
从攻克大尺寸自由曲面加工难关,到低成本快速打样,再到前瞻性布局批量生产,倚光科技以全链条的技术能力,为汽车HUD产业的创新发展提供了关键支撑。在智能驾驶浪潮下,倚光科技将继续深耕超精密光学加工领域,以更精准的加工工艺、更高效的服务模式,赋能车企与产业链合作伙伴,推动车载光学技术的迭代升级,为消费者带来更安全、更智能的驾驶体验。