• Current Optics and Photonics
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• 제5권6호
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• pp.660-671
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• 2021

We present a novel optical system for an augmented reality head-up display (AR HUD) with two virtual images at different conjugates by employing a confocal off-axis two-mirror and introducing the horopter circle. For a far virtual image with large asymmetrical aberrations, we initially obtain an off-axis two-mirror system corrected for these aberrations and compensated for the down angle by configuring its parameters to satisfy the confocal and Scheimpflug conditions, respectively. In addition, this system is designed to reduce the biocular parallax by matching Petzval surface into the longitudinal horopter circle in a near virtual image. This design approach enables us to easily balance the residual aberrations and biocular parallax when configuring the optical system with two different conjugates, which results in an AR HUD available for near and far virtual images together.

• 한국광학회지
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• 제31권2호
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• pp.88-95
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• 2020

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.