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自由曲面车载抬头显示光学系统

发布时间: 2022-07-08

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 技术转让
成果类型: 发明专利
行业领域:
相关服务业,新技术与创新创业服务
成果介绍
本成果提出一种结构简单紧凑、体积小且像差校正良好的车载抬头显示光学系统,在汽车挡风玻璃前形成一个失真较小的虚像,以保证驾驶员能够在行驶道路上看到清晰的图像,从而消除驾驶员在路况和行车辅助信息之间眼球聚焦切换不同位置而造成的视觉盲区,提高驾驶员的驾驶体验和安全性。其核心技术是一种自由曲面离轴三反设计结构,该结构使用自由曲面反射镜矫正像差,平面反射镜折叠光路,同时自由曲面反射镜、平面反射镜与图像源位于同一水平平面上使光学结构紧凑、易于装调。自由曲面由于其极高的设计自由度可以在保证系统成像质量的同时保持光学系统的紧凑与轻量。
成果亮点
传统的车载抬头显示系统存在颜色单一、显示视场小、字符清晰度差、对比度低、尺寸较大的问题,而现有技术研究基本都是整体单元设计或者电路模块设计,而缺乏对其光学系统的研究。国外少量的相关杂质上发表了车载抬头显示光学系统的结构设计,但是为了避免由于不同车型的挡风玻璃不同而需要分别单独设计的问题,这些设计中,多半是将图像源投影到一个附加的光学表面上,而不是投影到挡风玻璃上,这样的设计结构相比于直接投影至挡风玻璃的设计结构会导致驾驶体验和安全性均有所降低。
团队介绍
马冬林,于2010年获得国家留学基金委(CSC)资助,在美国三大光学中心之一的亚利桑那大学光学科学学院攻读光学工程硕士以及理学博士学位。博士期间,致力于照明工程、自由曲面光学设计、相关光学系统开发以及光学测试的研究,取得了丰硕成果,出色完成了多项科研项目,发表或已提交了多篇学术论文以及会议论文,相关工作获得了Laser Focus World等媒体的公开报导,同时先后开发了CGH干涉测量仪、全景内窥镜系统、显微镜、三维测量仪等多种光学系统。获得博士学位后于2016年全职回国工作,目前以副教授的身份任职于华中科技大学光学与电子信息学院。期间担任中国十三五规划重大专项“大型(十二米)光学红外望远镜”科学委员会的技术顾问,一方面承担该项目前期工作中望远镜光学设计方案的评估工作,另一方面也是华中科技大学参与该项目概念设计方案竞标的主要负责人。基于大型光学红外望远镜的设计工作获得了美国著名科技杂志Science的撰文报导,也引起了包括知识分子等国内媒体的高度关注。
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