三像面增强现实式车载平视显示光学系统设计

作     者：王思婧 蒋世磊 王波 张锦 陈晓伟 和强 王少颖 弓旭航 Wang Sijing;Jiang Shilei;Wang Bo;Zhang Jin;Chen Xiaowei;He Qiang;Wang Shaoyin;Gong Xuhang

作者机构：西安工业大学光电工程学院陕西西安710021 惠州市华阳多媒体电子有限公司广东惠州516005 

出 版 物：《激光与光电子学进展》 (Laser & Optoelectronics Progress)

年 卷 期：2024年第61卷第10期

页      码：182-189页

摘      要：车载平视显示(HUD)系统是一种汽车辅助驾驶技术,它可以将车辆信息以可视化方式投影到驾驶员的前方视野。为了使驾驶员在行驶过程中在远、中、近不同的距离下都能通过HUD获取信息,采用双自由曲面离轴三反射系统,设计了一款虚像距离为10 m、7.5 m、3.5 m,对应的视场角为15°×5°、12°×3°、6°×1°的AR-HUD光路。该光路中,在虚像距离为3.5 m处的像面仅显示车速、油量等基本驾驶信息,为固定像面;在虚像距离为7.5 m和10 m处的像面显示辅助驾驶虚拟信息,其中10 m处的像面可以和实景相融合,且这两个像面会根据当前车辆与前方障碍物的距离切换,有效缓解驾驶员的视觉疲劳。三个距离中心眼点处的光斑均落于艾里斑之内,调制传递函数均接近衍射极限,网格畸变值均小于5%,动态畸变值均小于5′。

主 题 词：车载平视显示 自由曲面 三像面 光学设计 虚像距离 

学科分类：070207[070207] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/L0P232481

馆 藏 号：203128206...