单光机双焦面高像质增强现实平视显示器光学系统自动化设计
摘要
常规汽车增强现实平视显示器（AR-HUD）存在单图像层单焦面显示、特殊面型优化设计困难、宽画幅下清晰度较低等问题，提出一种基于单像源双焦面双自由曲面AR-HUD成像系统设计方法，以适配任意类型给定风挡。首先，通过马吕斯定律与折射定律求解点云包络信息，在视场扩展求解满足相邻域连续条件后，数据拟合以光滑拼接多项式（SSP）进行表征并构建初始架构，最后利用光程反馈迭代法对边缘视场进行进一步优化，以确定最佳拟合系数。仿真结果表明：所提算法可在单光机投影下满足近场基础信息和远场宽画幅交互信息的同时显示，迭代优化效率高，SSP表征曲面与传统XY多项式（XYP）曲面的对比表明系统入瞳采样点光斑直径均值RMS、边缘视场调制传递函数、网格畸变都得到明显改善，这进一步证明了所提出的设计框架的可行性和优越性。
引用本文（GB/T 7714）
郭相辛 Guo Xiangxin, 牟达 Mu Da, 刘镐林 Liu Haolin, 等. 单光机双焦面高像质增强现实平视显示器光学系统自动化设计[J]. Acta Optica Sinica, 2025.
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