远距离成像汽车平视显示光路结构设计

摘要：

针对汽车AR-HUD显示虚像视距更远、虚像视场角更大的需求,采用自由曲面离轴反射光路结构,设计了一种焦距为-309mm,虚像视距为7.5m,虚像视场角为9.8°×5.5°的虚像显示光路.为保证驾驶员观察到的虚像的清晰度,结合人眼典型分辨角为1′,源图像显示模块采用分辨率为854×480 pixel的背投式DLP微投影系统.将人眼与虚像显示光路作为整体进行设计,使用Eyebox(孔径光阑偏移范围)模拟驾驶员眼睛活动范围,对于不同的孔径光阑位置,该光学系统的虚像面在奈奎斯特空间频率0.33 lp/mm处,中心视场MTF值大于0.6,全视场MTF值大于0.3.此外,使用蒙特卡罗方法对该系统取不同入瞳位置时进行了初步公差分析,系统90％ 的M T F值大于0.49,表明该系统容差能力较强.

关键词：光学设计、平视显示、离轴反射、自由曲面

所属期刊栏目：40

分类号：TN27;TH74(光电子技术、激光技术)

资助基金：中国科学院知识创新工程项目

在线出版日期：2019-10-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：894-900