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Micro LED车灯投影光学系统设计与优化

李香兰 金霞 吕金光 郑凯丰 陈宇鹏 赵百轩 赵莹泽 秦余欣 王惟彪 梁静秋

李香兰, 金霞, 吕金光, 郑凯丰, 陈宇鹏, 赵百轩, 赵莹泽, 秦余欣, 王惟彪, 梁静秋. Micro LED车灯投影光学系统设计与优化[J]. , 2024, 17(1): 89-99. doi: 10.37188/CO.2023-0063
引用本文: 李香兰, 金霞, 吕金光, 郑凯丰, 陈宇鹏, 赵百轩, 赵莹泽, 秦余欣, 王惟彪, 梁静秋. Micro LED车灯投影光学系统设计与优化[J]. , 2024, 17(1): 89-99. doi: 10.37188/CO.2023-0063
LI Xiang-lan, JIN Xia, LV Jin-guang, ZHENG Kai-feng, CHEN Yu-peng, ZHAO Bai-xuan, ZHAO Ying-ze, QIN Yu-xin, WANG Wei-biao, LIANG Jing-qiu. Design and optimization of Micro LED vehicle light projection optical system[J]. Chinese Optics, 2024, 17(1): 89-99. doi: 10.37188/CO.2023-0063
Citation: LI Xiang-lan, JIN Xia, LV Jin-guang, ZHENG Kai-feng, CHEN Yu-peng, ZHAO Bai-xuan, ZHAO Ying-ze, QIN Yu-xin, WANG Wei-biao, LIANG Jing-qiu. Design and optimization of Micro LED vehicle light projection optical system[J]. Chinese Optics, 2024, 17(1): 89-99. doi: 10.37188/CO.2023-0063

Micro LED车灯投影光学系统设计与优化

doi: 10.37188/CO.2023-0063
基金项目: 国家重点研发计划(No. 2022YFB3604702);吉林省科技发展计划(No. 20200401056GX)
详细信息
    作者简介:

    李香兰(1997—),女,吉林长春人,硕士研究生,2019年于吉林师范大学获得理学学士学位,主要从事Micro LED芯片及光学设计方面的研究。E-mail:lixianglan20@mails.ucas.ac.cn

    郑凯丰(1993—),男,吉林长春人,博士,工程师,2021年于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获得博士学位,主要从事基于Micro LED的光学系统设计、辐射温度测量等方向的研究。E-mail:zhengkaifeng@ciomp.ac.cn

    梁静秋(1962—),女,吉林长春人,博士,研究员,博士生导师,2003年于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获得博士学位,主要从事微/纳光机电系统及光通信、红外光谱技术及仪器、Micro LED芯片及应用等方面的研究。E-mail:liangjq@ciomp.ac.cn

  • 中图分类号: TP394.1;TH691.9

Design and optimization of Micro LED vehicle light projection optical system

Funds: Supported by National Key Research and Development Program (No. 2022YFB3604702); Jilin Province Science and Technology Development Plan (No. 20200401056GX)
More Information
  • 摘要:

    本文提出了一种基于Micro LED阵列的车灯投影方案,设计了以像素尺寸为80 μm×80 μm的200×150白光Micro LED阵列作为显示光源,视场角为16°×34°的车灯投影光学系统,并对物面倾斜角度和光学系统结构进行了优化。此外,分别采用反向畸变处理方法和像素灰度调制方法用以解决车灯投影图像的梯形畸变和照度均匀性问题,并搭建了投影实验平台,对图像校正方法进行了验证。实验结果表明:校正后图像梯形畸变系数p1p2分别从0.0932和0.3680下降至0.0835和0.0373,像面照度均匀性从83.2%提高到93.2%。本文通过对基于Micro LED的倾斜投影车灯光学系统进行优化设计及采用图像校正方法,实现了高光效、低畸变的车灯投影。

     

  • 图 1  Micro LED车灯投影系统结构示意图

    Figure 1.  Schematic diagram of Micro LED headlight projection system

    图 2  车灯投影示意图

    Figure 2.  Schematic diagram of headlight projection

    图 3  投影关系示意图

    Figure 3.  Schematic diagram of the projection relationship

    图 4  车灯投影系统光路图

    Figure 4.  Optical path diagram of the vehicle headlight projection system