本文演示了如何使用OpticStudio工具設(shè)計(jì)分析抬頭顯示器(HUD)性能，即全視場
像差(FFA)和NSC矢高圖。
(聯(lián)系我們獲取文章附件) :>3=gex@^0 [IX+M# mf 初始結(jié)構(gòu) 'A{h iY =jAFgwP\ HUD簡介 w_-+o^ 以下為HUD的示意圖。液晶顯示器作為
光源發(fā)光，
光線被HUD的兩個(gè)反射鏡反射，然后通過風(fēng)擋玻璃反射，最后進(jìn)入駕駛員的眼睛。駕駛員將在道路上看到虛擬圖像，比如給他指示此時(shí)的速度影像的投影。
T.&7sbE_ bi[7!VQf 司機(jī)在開車時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)頭部導(dǎo)致視線的偏移，司機(jī)的視角我們可以使用眼盒代替。眼盒本質(zhì)上是一個(gè)虛擬方框，表示駕駛員眼睛位置的范圍。
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"cUg>a3 JNU/`JN9f 系統(tǒng)規(guī)格 x-m/SI]_N •虛像距離：2米
Z| 6{T •顯示當(dāng)前車速
D@54QJ< •機(jī)械限制：HUD主要受到儀表板下可用空間的限制，風(fēng)擋玻璃將充當(dāng)一個(gè)分束器
dbGgD=}o •眼盒：駕駛員眼睛的位置在寬度為±50毫米、高度為±20毫米的眼盒范圍內(nèi)
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:7+Y •瞳孔：在明亮的光線下直徑為2至4毫米，在黑暗中直徑為4至8毫米。對于該研究，它被設(shè)置為4毫米
0%C^8%(x •液晶顯示器尺寸寬為±12.5毫米，高為±5毫米
t%0?N<9YkU •放大倍數(shù)=6
rGwIcx(% 0irr7Y 設(shè)計(jì)選擇 S q@H HUD的起始結(jié)構(gòu)是一個(gè)折疊系統(tǒng)，在儀表板下保持足夠小的尺寸。示例HUD由兩個(gè)反射鏡構(gòu)成：一個(gè)平面，一個(gè)自由曲面。反射鏡在
成像系統(tǒng)中具有不增加任何色差的優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)中自由曲面反射鏡需要被
優(yōu)化。
loOOmHhJ& X T>('qy HUD設(shè)計(jì)流程 $ @1u+w •從虛像到顯示器：設(shè)計(jì)在序列模式中反向進(jìn)行。原因從駕駛員看到的虛像開始進(jìn)行
光學(xué)系統(tǒng)建模相對容易。然后可以將光闌表面放置在系統(tǒng)的前部，即眼盒所在的位置。在光闌表面上放置一個(gè)矩形孔徑，以描述對眼睛位置的限制。
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•從顯示器到虛擬圖像：系統(tǒng)將在序列模式下翻轉(zhuǎn)。允許評估從顯示器到虛像的“真實(shí)”性能，即正向性能。
4jwu'7 Q •最后，系統(tǒng)將轉(zhuǎn)換為非序列(NSC)模式。這提供了一個(gè)更真實(shí)的模型，其中用戶可以包括雜散光分析。它將顯示駕駛員使用抬頭顯示器看到的真實(shí)圖像。
I."p H[&@}v,L 步驟1：從虛像到顯示器(逆向設(shè)計(jì)) t8J/\f= @|A | 初始結(jié)構(gòu) JJk#,AP 為了方便起見，已經(jīng)構(gòu)建了一個(gè)模板，其中包含所有的初始結(jié)構(gòu)。在附件中即可看到。初始結(jié)構(gòu)中包含整個(gè)風(fēng)擋玻璃的自由曲面模型。風(fēng)擋玻璃可視為一個(gè)擴(kuò)展多項(xiàng)式表面。
F 1W+o?B ! p.^ITM3S 系統(tǒng)選項(xiàng)： C3
