Head-Up-Displays sind Anzeigesysteme, die fahrrelevante Informationen direkt in das Auge des Fahrers projizieren und dadurch eine Informationsaufnahme ohne ein Abwenden des Blickes erlauben. Sie kommen in modernen Kraftfahrzeugen zunehmend zum Einsatz. Im Vergleich zu ruhenden optomechanischen Systemen wirken die in der Automobilbranche typischen thermischen und dynamischen Lasten auf das Head-Up-Display, welche unmittelbaren Einfluss auf die optische Perfomance des Gesamtsystems haben. Um die optische Performance auch unter Berücksichtigung der mechanischen Lasten zu optimieren, ist es Ziel dieser Arbeit, die optomechanischen Wirkzusammenhänge mit einer Simulationsmethodik abzubilden und zu verifizieren. Die entwickelte Methodik basiert darauf, zunächst die mechanische Deformation der Spiegeloberfläche zu berechnen, das Ergebnis anschließend für die optische Simulation aufzubereiten und die Auswirkung auf die Optik abschließend zu simulieren. Die initiale Optimierung der Simulationsmethodik erfolgt numerisch im mechanisch unbelasteten Fall. Durch den Vergleich der optischen Ergebnisse mit und ohne Anwendung der Methodik können unterschiedliche Einstellungen und numerische Effekte untersucht werden, um die optimale Spiegelbeschreibungsart zu definieren. Für die experimentelle Verifizierung wird ein gekrümmter Spiegel eines Head-Up-Displays durch die statische Kraft einer Einbaumessschraube verformt und die Auswirkung auf die optische Verzerrung gemessen. Dieses Verfahren zur Verifizierung der Simulationsmethodik erfolgt bei insgesamt drei unterschiedlichen Lastangriffspunkten der Einbaumessschraube. Darüber hinaus wird die entwickelte Simulationsmethodik für die Vorhersage des optomechanischen Verhaltens eines komplexeren Head-Up-Displays verwendet, welches aus mehreren optischen Elementen besteht. Dafür wird das mechanische Verhalten einer repräsentativen Spiegelbaugruppe bei thermischen und dynamischen Lasten experimentell verifiziert. Dies ermöglicht die Vorhersage der optomechanischen Auswirkungen auf Head-Up-Displays im realen Fahrbetrieb.


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    Titel :

    Simulation optomechanischer Wirkzusammenhänge am Beispiel eines Head-Up-Displays und deren experimentelle Verifizierung


    Beteiligte:
    Markisch, Steffen (Autor:in) / Fidlin, Alexander (Akademische:r Betreuer:in) / Sieber, Ingo (Akademische:r Betreuer:in)

    Erscheinungsdatum :

    2022



    Medientyp :

    Sonstige


    Format :

    Elektronische Ressource


    Sprache :

    Deutsch