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2023-04-26 11:58 |
Ansys Zemax | 設(shè)計(jì)抬頭顯示器時(shí)要使用哪些工具 – 第一部分
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) U U!M/QJ
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初始結(jié)構(gòu) @gzm4
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HUD簡介 KQ'fp:5|/@
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。 2B&Yw
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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。 8qwc]f$.w
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系統(tǒng)規(guī)格 N}{CL(xi
•虛像距離：2米 | rJ_
•顯示當(dāng)前車速 T8Sgu6:*R
•機(jī)械限制：HUD主要受到儀表板下可用空間的限制，風(fēng)擋玻璃將充當(dāng)一個(gè)分束器 0_JbE
•眼盒：駕駛員眼睛的位置在寬度為±50毫米、高度為±20毫米的眼盒范圍內(nèi) SPKen}g
•瞳孔：在明亮的光線下直徑為2至4毫米，在黑暗中直徑為4至8毫米。對(duì)于該研究，它被設(shè)置為4毫米 !M:m(6E1
•液晶顯示器尺寸寬為±12.5毫米，高為±5毫米 Y ON@G5^
•放大倍數(shù)=6 N!6{c~^
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設(shè)計(jì)選擇 w`XwW#!}@$
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。 ,Ie~zZE &
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HUD設(shè)計(jì)流程 6GzmzhX4
•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(duì)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(duì)眼睛位置的限制。 |u 8hxa
•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(píng)估從顯示器到虛像的“真實(shí)”性能，即正向性能。 v8g3]MVj 3
•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。 u:H@]z(x
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步驟1：從虛像到顯示器(逆向設(shè)計(jì)) }%k, PYe/
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初始結(jié)構(gòu) [;B_ENV
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。 N>i1TM2
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系統(tǒng)選項(xiàng)：
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