[已解决]关于AR-HUD中PGU投影光路部分和放大光路匹配的一些问题

tnnicbs

对于AR-HUD 中投影系统和放大光路两部分如何匹配的思来想去还有很多不明白的地方，请求大佬们解答。
问题点如下：
1.DLP-GPU和LCOS-GPU投影光路都是远心系统吗？通过投影镜头出来的不同视场的主光线都与光轴平行？
2.如果不同视场的主光线都与光轴平行，那通过扩散片后的光锥角的一半是否要≥设计好的HUD放大系统里PGU出射光线与PGU法线夹角的最大值？
3.如果已知LCOS-GPU的投射比1.45，投影距离139mm，分辨率1920x960，能计算出LCOS-GPU从投影镜头出来的出光角度吗？怎么计算？
4.如果已经算出了LCOS-GPU从投影镜头出来的出光角度，然后从设计好的HUD放大部分光路中确定了PGU出射光线与PGU法线的最大夹角角度，这两者如果不一致。情况一，前者比后者小的话，中间的扩散片要怎么选才能让两者匹配？情况二，如果前者比后者大，那中间是否就不需要扩散片了？
5.选择扩散片的尺寸跟投影镜头出来的画面尺寸有什么关系，是否前者要比后者尺寸大？
6.投影镜头出来的画面尺寸95.86mmx47.93mm，分辨率1920x960，像素尺寸49.93um。加上扩散片后是否会对尺寸，分辨率，像素尺寸有影响？最终作为放大光路的源图像的尺寸和分辨率是以哪个为准？

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白云飞飞飞

2023-3-22 23:49

1、不一定都是远心系统，主要还是看投影镜头的设计，当然也有做成远心的，主要目的之一是提高投射面的均匀性。
2、投射面一般会选择不同扩散角度的扩散板来与HUD光路匹配，使其发散角度与HUD一致。
3、透射比=投影距离/被投屏幕尺寸宽度
投影物镜焦距=成像器件尺寸x投影距离/屏幕尺寸
投影镜头视场角主要由成像器件尺寸与投影距离决定，其关系为2w=2arctan（y/2L），其中y为成像器件尺寸大小，L为投影距离。
4、情况一：如果HUD角度大于pgu，选择扩散板发散角度和HUD尽可能一致；
情况二：反之，建议从选pgu或重新设计pgu部分。
5、扩散片的尺寸一般稍大于投影镜头出来的画面。
6、扩散片说白了其实就是作为HUD二次成像的像源，投射到扩散板上的图像分辨率，像素大小理论上是没有变化的。如果将投射到扩散板上的像看成理想的，最终应该以HUD的为准（其实mtf值应该是满足两者的乘积。这里建议再查查资料确认！），因为其实最后更关心的是总成的效果。

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白云飞飞飞

1、不一定都是远心系统，主要还是看投影镜头的设计，当然也有做成远心的，主要目的之一是提高投射面的均匀性。
2、投射面一般会选择不同扩散角度的扩散板来与HUD光路匹配，使其发散角度与HUD一致。
3、透射比=投影距离/被投屏幕尺寸宽度
投影物镜焦距=成像器件尺寸x投影距离/屏幕尺寸
投影镜头视场角主要由成像器件尺寸与投影距离决定，其关系为2w=2arctan（y/2L），其中y为成像器件尺寸大小，L为投影距离。
4、情况一：如果HUD角度大于pgu，选择扩散板发散角度和HUD尽可能一致；
情况二：反之，建议从选pgu或重新设计pgu部分。
5、扩散片的尺寸一般稍大于投影镜头出来的画面。
6、扩散片说白了其实就是作为HUD二次成像的像源，投射到扩散板上的图像分辨率，像素大小理论上是没有变化的。如果将投射到扩散板上的像看成理想的，最终应该以HUD的为准（其实mtf值应该是满足两者的乘积。这里建议再查查资料确认！），因为其实最后更关心的是总成的效果。

不懂光学的小菜

白云飞飞飞 发表于 2023-3-22 23:49
1、不一定都是远心系统，主要还是看投影镜头的设计，当然也有做成远心的，主要目的之一是提高投射面的均匀 ...

前辈您好，问题4中情况二您的回答是:当HUD设计时像面入射角度如果小于PGU像面扩散后的角度就需要重新设计HUD系统或者更换PGU。那么就是说在设计时HUD像面的入射角度要大于或者等于PGU像面角度。是否可以这样理解