Abstract
In this study, we present methods to quantitatively analyze and correct the distortions and biocular parallaxes in a head-up display (HUD). To analyze asymmetrical distortions, five kinds of distortions are proposed and evaluated at five eye positions of an eyebox. The differences between distortions evaluated at the four corners of the eyebox and that at the center are defined as the relative distortions, which occur due to head motion of the driver. We also define the convergence and divergence parallaxes at six biocular positions in the eyebox to quantitatively analyze them. Using these analytical methods, we constrain the degree of biocular parallaxes and distortion changes with eye position to be small, so that an optical system nearly free from them can be obtained by optimization design for HUD optics.
본 연구에서는 헤드업 디스플레이에서 발생하는 왜곡수차와 양안시차를 정량적으로 분석 및 보정하는 방법을 제시한다. 비대칭적인 왜곡수차를 분석하기 위해 다섯 종류의 왜곡수차를 제시하고, 이를 아이박스의 중심부에서 측정된 왜곡수차로부터 다른 4개의 가장자리에서 측정된 왜곡수차의 변화량을 상대적인 왜곡으로 정의하였다. 또한 아이박스 내 6개의 양안 위치에서 수렴 양안시차 및 발산 양안시차에 대해 정의하고 평가하였다. 이런 분석 방법을 이용하여 아이박스 내 눈의 위치에 따른 양안시차 및 왜곡수차 변화량을 제한조건으로 두어 최적설계를 진행하여 왜곡수차 및 양안시차가 보정 된 헤드업 디스플레이용 광학계를 구성하였다.
