[实用新型]一种用于ARHUD的DLP投影光学系统

说明书

本实用新型公开了一种用于ARHUD的DLP投影光学系统，包括扩展屏，所述扩展屏的一侧靠近其近处设有第一透镜，所述第一透镜一侧且位于其远处设有第二透镜，所述第二透镜的一侧设有第三透镜，所述第三透镜的一侧设有第四透镜，所述第四透镜上位于第三透镜的一侧安装有光阑，第四透镜的另一侧安装有第五透镜，所述第五透镜的一侧设有第六透镜，所述第六透镜的一侧安装有第七透镜，所述第七透镜的一侧设有合光棱镜，所述合光棱镜的一侧设有DMD保护玻璃，所述DMD保护玻璃的一侧设有DMD有效像面；本实用新型的第一透镜贴近扩展屏，保证物方孔径角接近0°，投影光学系统体积减小，结构紧凑，ARHUD图像均匀性高，光学系统分体式装配，公差敏感性低。

技术领域

本实用新型涉及光学系统技术领域，尤其涉及一种用于ARHUD的DLP投影光学系统。

背景技术

目前ARHUD因为其视场角大，投影距离远的特点，相较于传统的HUD使用的LCD作为图像源，在日常行车使用中，太阳光穿过风挡玻璃照射到HUD上时，因为HUD属于放大系统，所以太阳光线会汇聚与HUD系统的像面，即LCD表面，类似于放大镜效果，使得LCD表面的温度急剧升高，会造成LCD屏幕烧毁，轻则影响HUD使用功能，重则会导致电路系统起火，从而发生严重事故，故而为了解决日光行车下LCD烧屏问题，使用DLP投影系统作为图像输出源，使用扩展屏取代LCD，将投影系统在扩展屏表面形成图像，因为扩展屏的耐高温性能强于LCD，故而可以改善HUD烧屏的风险。

就目前DLP投影系统的方案来说，光学系统大都采用了像方远心，而保证了投影到扩展屏上的亮度均匀性，但是根据扩展屏的特性，入射到扩展屏上的光线角度不一致时，扩展屏另一面出射光线角度也不一致，无法保证图像均匀性，故而单方向的像方远心投影系统会导致HUD图像不均匀，为了保证HUD图像均匀性采用双远心的镜头，但是为了兼顾HUD系统设计难度，双远心镜头需要将视场设计的比较大，一般的双远心方案镜头体积会比较大，很难满足小体积设计思路。

现有技术缺点是：

1.投影在扩展屏上的光线角度不一致，导致扩展屏发光不均匀，影响HUD画面均匀性；

2.一般双远心投影系统，体积过大。

为此，我们提出一种用于ARHUD的DLP投影光学系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种用于ARHUD的DLP投影光学系统，包括扩展屏，所述扩展屏的一侧靠近其近处设有第一透镜，所述第一透镜一侧且位于其远处设有第二透镜，所述第二透镜的一侧设有第三透镜，所述第三透镜的一侧设有第四透镜，所述第四透镜上位于第三透镜的一侧安装有光阑，第四透镜的另一侧安装有第五透镜，所述第五透镜的一侧设有第六透镜，所述第六透镜的一侧安装有第七透镜，所述第七透镜的一侧设有合光棱镜，所述合光棱镜的一侧设有DMD保护玻璃，所述DMD保护玻璃的一侧设有DMD有效像面。

进一步的，所述扩展屏、第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、合光棱镜、DMD保护玻璃、DMD有效像面沿轴线同轴设置。

进一步的，所述第一透镜为球面平凸透镜，所述第二透镜为凹面朝向光阑的球面正弯月透镜，所述第三透镜为凹面朝向光阑的球面负弯月透镜，所述第四透镜为球面双凸透镜，所述第五透镜为球面双凹透镜，所述第六透镜为非球面镜片，所述第七透镜为球面双凸透镜。

进一步的，所述第一透镜的焦距满足3.1f1/f5.4，第一透镜中心厚度满足：0.1T1/f0.2；第一透镜的曲率半径满足：|R1/f|2.98，|R2/f|3.71；所述f为光学系统的焦距，所述R1为第一透镜靠近物面侧的曲率半径，所述R2为第一透镜靠近光阑侧的曲率半径。