[发明专利]一种扩散角度测量装置及测量方法

说明书

本申请提供了一种扩散角度测量装置及测量方法，用于测量扩散模块的扩散角度，包括：光源模块、投影模块、采集模块以及测算模块；光源模块输出准直光束至扩散模块，以使扩散模块对准直光束进行扩散；投影模块对经过扩散模块的扩散光束进行投影；采集模块采集投影模块上的投影图像；测算模块根据投影图像以及投影模块和扩散模块之间的距离，确定扩散光束的扩散角度；根据本申请公开的扩散角度测量装置或测量方法，可以预先对扩散模块的扩散角度进行测量，以使扩散角度既满足视窗参数需求，又降低光能损耗。

技术领域

本发明涉及光电技术领域，特别是涉及一种扩散角度测量装置及测量方法。

背景技术

抬头显示器(Head-up Display，简称HUD)是一种车载视觉辅助系统，平视显示器将车速、油量等车辆状态信息以及导航、危险警示等辅助指示信息投影显示于驾驶员前方适宜的位置上，从而保证驾驶员视线不偏离前方路面，消除了低头查看仪表盘而产生的视觉盲区，增加了行车安全。

视窗(Eyebox)是HUD一个重要参数，Eyebox的典型尺寸是水平140毫米、垂直60毫米，以保证驾驶员头部在一定范围内移动时仍然可以看到全部HUD显示信息。为了保证显示单元出射光束充满整个Eyebox，需要进行出瞳扩展，例如采用扩散模块做为EPE(exitpupil expander)。对于采用DLP、激光MEMS扫描或者激光相位全息等显示技术为显示单元的HUD系统，由扩散模块出射的光扩散角度非常关键，若扩散角度大，则会导致光能利用率低、功耗高、发热高，若扩散角度小，则Eyebox尺寸小，无法满足实际需求。因此，由扩散模块出射的光扩散角度是HUD系统的一项关键参数。

发明内容

本发明提供一种扩散角度测量装置及测量方法，以获得扩散模块的扩散角度。

为了解决上述问题，本发明公开了一种扩散角度测量装置，用于测量扩散模块的扩散角度，包括：光源模块、投影模块、采集模块以及测算模块；

所述光源模块，输出准直光束至所述扩散模块，以使所述扩散模块对所述准直光束进行扩散；

所述投影模块，利用经过所述扩散模块的扩散光束生成投影图像；

所述采集模块，采集所述投影图像；

所述测算模块，根据所述投影图像以及所述投影模块和所述扩散模块之间的距离，确定所述扩散光束的扩散角度。

优选地，所述光源模块包括激光器和准直模块，

所述激光器，输出激光光束至所述准直模块；

所述准直模块，对所述激光光束进行准直，并输出准直光束至所述扩散模块。

优选地，所述扩散模块包括扩散屏，所述扩散屏的法线方向与所述准直光束的入射方向成第一预设角度。

优选地，所述第一预设角度为0度。

优选地，所述投影模块包括投影屏，所述投影屏的法线方向与所述准直光束的入射方向一致。

优选地，所述扩散模块包括：相位空间光调制器、傅里叶透镜以及扩散屏，

所述相位空间光调制器的法线方向与所述准直光束的入射方向成第二预设角度，所述相位空间光调制器位于所述傅里叶透镜的前焦面上；

所述扩散屏与所述傅里叶透镜的后焦面的间距满足预设条件，所述扩散屏与所述傅里叶透镜平行设置。

优选地，所述第二预设角度大于或等于2度，且小于或等于20度。

优选地，所述投影模块包括投影屏，所述投影屏与所述扩散屏平行设置。

优选地，所述测算模块包括：

灰度获取子模块，被配置为获取所述投影图像的灰度分布信息；