夏天出行，为了避免阳光刺激，大家基本上都会选择戴墨镜，但是戴墨镜会发现有个问题，就是看不清HUD上的显示内容或者看的很弱。上篇文章中有讲到小米YU7 的PHUD也不支持戴墨镜，今天我们就系统的讲一下，为什么HUD不支持墨镜，以及如何解决。
首先大家知道，光是一种电磁波，由相互垂直振动的电场和磁场构成，其传播方向与电场、磁场的振动方向垂直 。在自然光中，电场矢量在垂直于光传播方向的平面内沿各个方向均匀分布，且各个方向的振动强度相等，这种光被称为非偏振光，也叫自然光。而当光的电场矢量在某个特定方向上的振动占据主导地位，或者呈现出某种规律性的振动状态时，就产生了偏振光。可以将自然光想象成一群在操场上随意奔跑的孩子，而偏振光则是这些孩子整齐地朝着一个方向列队前进。
偏振光根据其特性又分成了线偏振光、椭圆偏振光和圆偏振光。
线偏振光是指线偏振光的电矢量方向恒定而大小波动，形成直线轨迹。在传播时，其光矢量的方向保持稳定，而大小则随相位的变化而有所波动。在垂直于光传播方向的平面上，我们可以观察到光矢量端点的轨迹描绘出一条直线；
圆偏振光的光矢量大小保持恒定，而方向则呈现出规则的变化，形成圆形轨迹。这使得在垂直于光传播方向的平面上，其光矢量端点的轨迹形成一个完美的正圆。
椭圆偏振光则兼具线偏振光和圆偏振光的特性，即在传播过程中，其光矢量的大小和方向都呈现出规则的变化。因此，在垂直于光传播方向的平面上，我们观察到光矢量端点的轨迹描绘出一个椭圆。
当线偏振光/自然光照射到透明介质表面（例如：玻璃、水面、镜面等）发生反射和折射现象时，其偏振特性会发生变化，且折射光和反射光中各方向的偏振分量是不一样的。为了更好地说明该现象，我们引入P光和S光的概念。
P光（Parallel，平行光）：偏振方向平行于入射面（入射光与法线构成的平面）。
S光（Senkrecht，垂直光）：偏振方向垂直于入射面 。
如上图左边所示，假设把自然光按照正交分解原则分为P光和S光，P光是与入射面（入射光和法线构成的平面，可理解成当前的手机屏幕）平行；S光是与入射面（入射光和法线构成的平面，可理解成当前的手机屏幕）垂直。那当入射光以不同的入射角射入时，P光和S光的反射率是不一样的。见右边的曲线图，以玻璃为例，当入射角为56°（也叫布鲁斯特角）时，则P光的反射率为0，S光反射率为20%左右，就意味着P光100%全部折射进玻璃了，S光80%折射进玻璃。如下图所示：
布鲁斯特角的应用是很广泛的，像水面、路面等产生的眩光，大部分都是S光，因此像偏光墨镜、摄影等行业都会依据该原理来降低眩光或者杂光的干扰。3D电影行业也是利用布鲁斯特原理产生线偏振光，最终实现3D的显示。
目前市面上的墨镜大致分为两类，非偏光墨镜和偏光墨镜。
非偏光墨镜，也叫太阳镜，主要作用在于遮挡强光和提供基本的紫外线防护。原理就是在普通的镜片加上很细的金属粉末或其他物质，用于过滤强光，避免阳光过大影响视线。
偏光墨镜，主要作用在于减少眩光、散射光和折射光对眼睛的影响。原理就是针对布鲁斯特现象，在镜片上增加特定方向的偏光层，将各种损害眼睛的眩光、散射光和折射光过滤和排除掉。这种特殊的偏光层能够有效减少水平面反射光，提高视觉舒适度。
目前大部分HUD使用的像源都是TFT光机，而从TFT成像原理来看，TFT PGU出来的光都是偏振光。可以参考以往文章
同时，因为布鲁斯特角的特性，光源从TFT光机入射到挡风玻璃处，在玻璃第四面反射的全部是S光，而P光会全部折射出去，因此，目前所有的TFT HUD方案中，使用的偏光均为S光。如下所示：
当然，除了TFT光机，还有DLP和LCoS方案，不过从原理来看，DLP使用的是三色光源，因此无偏光问题。LCoS成像是同TFT一样使用液晶原理，因此，LCoS出的光也是S偏光。可参考历史文章：
结合上面三部分信息，就可以明白为什么戴墨镜看不清HUD了，核心的原因还是因为偏光墨镜阻挡的是S光，而恰恰HUD出的光就是S光，因此，这是目前基本上所有TFT/LCoS HUD都会面临的问题。
当然，要想解决这个问题也不是没有办法，核心的思想就是如何让眼睛看到P光。目前了解到可能有如下几种解决方法：
偏光眼镜主要是利用偏光特性实现防眩光，非偏光眼镜虽然不能防眩光，但也能降低光线入眼亮度，因此，可使用非偏光眼镜驾驶车辆，虽然效果不如偏光眼镜，但是确实可以看得清HUD内容。
不同品牌的偏光墨镜，都会有一个偏光效率参数，按照国家标准要求所有的偏光太阳镜的偏光效率要达到95%以上，那就意味着还有极少部分S光还是会被透过。基于这个背景的话，大家可以选择几种方式来改善，a、选用偏光效率不高的偏光眼镜，某宝应该有卖。b、戴眼镜时，同时提供高HUD的显示亮度。该方法简单有效。
DLP光机使用的是三色光源，因此不存在偏光的问题。如果车辆上使用的DLP HUD，那就可以支持偏光墨镜。例如零跑新发布的AR HUD，就是使用DLP光机，可以支持墨镜下观看。不过这个方法涉及到技术方案的变化，实施难度比较大。
因为偏光墨镜通P光，因此可以把HUD光源换成P光光源，同时在玻璃表面或者内部增加P光膜，这样就可以对抗布鲁斯特特性，实现P光的高反射率，P光膜可以贴/镀在风挡夹层或者内表面。宝马PHUD就是使用类似的方案，支持戴墨镜观看。此方法需要引入P光膜，以及增加对挡风玻璃的工艺要求，实施起来有一定的难度和成本增加。
除了使用P光光机之外，还有一种方案就是在现有的S光HUD的基础上增加P光的强度。比如，在TFT光机出S光的时候，通过玻片把一部分S光转成P光，例如：10% 光+90% S光。从而实现戴墨镜下显示的问题。
玻片，又称为相位延迟片，因为偏振光具有折射率不同，可能用薄膜定向拉伸或双折射材料加工而成。使通过波片的两个互相正交的偏振分量产生相位偏移，可用来调整光束的偏振状态。可分为1/4玻片和1/2玻片。
具体做法（仅是示意）：
1、在TFT出S光后经过1/4玻片，使S变为圆/椭圆偏振光，经过二次光学折射后经过墨镜进入人眼，因圆偏振光包含多个方向的震动分量，因此可以穿透任意角度的偏光墨镜。
2、在TFT出S光后，经过1/2玻片，使S光旋转一定的角度，或者直接部分旋转90°到P光，然后融合剩余S光，经过二次光学折射后经过墨镜进入人眼，因出光中包含了S光和P光，因此可以穿透偏光墨镜，但不支持任意角度。
使用玻片的方案来解决墨镜问题，目前已经有量产的实例，不过成本会上升，同时，因部分光变成了P光，在玻璃内表面会被折射出去，因此，入眼的亮度会下降很多，导致HUD整体亮度降低或者说功耗提升。
6、使用双液晶层动态调整偏振方向
相比于方案5中的增加物理玻片的方案，还有一种方案就是直接在TFT PGU模组中再增加一层液晶层，利用液晶分子偏光特性，通过调节电压等级，直接把出光偏光精确控制在0~180°连续变化，该方案的好处的可以实现偏光方向的软件自定义，理论上可支持任何角度的偏光墨镜，不过该方案成本较高，目前没有量产实例。
以上就是能够解决HUD墨镜问题的一些方案，当然，每种方案下都会存在一些效果、体验、技术、成本、质量等问题待解决，所以说目前大部分的车HUD都是不支持墨镜观看的。
当然，我相信在未来肯定会出现新的解决方案或者攻克现有方案的一些问题，让HUD的墨镜问题彻底解决。
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