CN105242402A - 一种hud光学***及其在机动车上的应用 - Google Patents

一种hud光学***及其在机动车上的应用 Download PDF

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CN105242402A
CN105242402A CN201510732323.4A CN201510732323A CN105242402A CN 105242402 A CN105242402 A CN 105242402A CN 201510732323 A CN201510732323 A CN 201510732323A CN 105242402 A CN105242402 A CN 105242402A
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hud
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徐超
郎海涛
谢前森
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Abstract

本发明公开了一种HUD光学***及其在机动车上的应用。该光学***包括前反射镜群组、透镜群组和后反射镜，所述前反射镜群组、透镜群组、后反射镜按从所述光学***的物方至所述光学***的像方的顺序依次设置，所述透镜群组可整体沿轴向移动。该技术方案通过前反射镜群组、透镜群组和后反射镜组合的方式，将显示在仪表盘上的车载信息清楚的显示在挡风玻璃上，通过透镜群组的移动可改变投影距离，并且能实现大出瞳直径、大出瞳距离，增大使用者的可视范围。

Description

一种HUD光学***及其在机动车上的应用
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种HUD光学***及其在机动车上的应用。
背景技术
随着汽车工业主动安全的发展，对车载安全信息的显示提出了更高的要求，传统的车载信息往往显示在仪表盘上，使用者需低头才能看到信息，带来一定安全隐患。因此，需要一种使用者不用低头，在正常驾驶过程中，就能获取所有安全信息的显示方式，HUD光学***即可满足此功能。
目前，公开的透射式HUD专利投影距离往往固定，且比较短，使用者无法自己选择最舒适的投影距离；投影的出瞳直径比较小，人的头部轻微移动，就无法接收到HUD光学***投影的像，并且对投影虚像进行高度调节的反射镜往往设置不合理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种HUD光学***及其在机动车上的应用，该技术方案通过前反射镜群组、透镜群组和后反射镜组合的方式，将显示在仪表盘上的车载信息清楚的显示在挡风玻璃上。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种HUD光学***，包括前反射镜群组、透镜群组和后反射镜，所述前反射镜群组、透镜群组、后反射镜按从所述光学***的物方至所述光学***的像方的顺序依次设置，所述透镜群组可整体沿轴向移动。
其中，所述透镜群组固定在保持架上，所述保持架安装在滑动平台上，丝杆驱动所述保持架在所述滑动平台上沿轴向移动。
其中，所述后反射镜为平面或曲面反射镜，所述后反射镜可调节角度，所述后反射镜可调节的角度为α，|α|≥0.5°。
其中，所述透镜群组投影的像为虚像，所述HUD光学***满足以下公式：
1.5m≤L≤10m；2×≤β≤15×
其中，L为使用者的眼睛到所述虚像的距离，β为所述HUD光学***的垂轴放大倍率，所述x表示倍数。
其中，所述透镜群组为分离式透镜或胶合透镜，所述透镜群组至少由两个镜片组成。
其中，所述透镜群组为一片式菲涅尔透镜。
其中，所述透镜群组的材质为玻璃或塑料。
其中，所述HUD光学***的出瞳距离L10和出瞳直径D满足以下公式：
700mm≤L10≤900mm；Φ120mm≤D≤Φ170mm
其中，出瞳距离L10为使用者的眼睛到所述后反射镜的反射点的距离，出瞳直径D为使用者的眼睛的可视范围直径。
其中，所述透镜群组包括位于物方一侧的第一透镜，所述第一透镜相对所述透镜群组进行光焦度合理分配；所述第一透镜为塑料镜片时，所述第一透镜位于物方一侧的的第一表面为非球面。
其中，所述前反射镜群组包括至少两片平面反射镜。
上述HUD光学***在机动车上的应用。
本发明的有益效果为：本发明公开了一种HUD光学***及其在机动车上的应用。该光学***包括前反射镜群组、透镜群组和后反射镜，所述前反射镜群组、透镜群组、后反射镜按从所述光学***的物方至所述光学***的像方的顺序依次设置，所述透镜群组可整体沿轴向移动。该技术方案通过前反射镜群组、透镜群组和后反射镜组合的方式，将显示在仪表盘上的车载信息清楚的显示在挡风玻璃上。本发明中，通过透镜群组的移动可改变投影距离，并且能实现大出瞳直径、大出瞳距离，增大使用者的可视范围。
附图说明
图1是本发明具体实施例1提供的一种HUD光学***的结构示意图。
图2是本发明具体实施例1中HUD光学***安装在机动车内部的整体示意图。
图3是本发明具体实施例2提供的一种HUD光学***的结构示意图。
图4是本发明具体实施例2中HUD光学***安装在机动车内部的整体示意图。
图5是本发明具体实施例3提供的一种HUD光学***的结构示意图。
图6是本发明具体实施例3中HUD光学***安装在机动车内部的整体示意图。
图7是本发明具体实施例4提供的一种HUD光学***的结构示意图。
图8是本发明具体实施例4中HUD光学***安装在机动车内部的整体示意图。
图9是本发明具体实施例5提供的一种HUD光学***的结构示意图。
图10是本发明具体实施例5中HUD光学***安装在机动车内部的整体示意图。
附图标记如下：
L1-显示器表面；L2-第一反射镜；L3-第二反射镜；L4-第一透镜；L5-第二透镜；L6-第三反射镜；L7-机动车前风挡玻璃；L8-出瞳；L9-投影的虚像；L10-出瞳距离；L11-第三透镜；D-出瞳直径。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
如图1所示，图1为一种HUD光学***的结构示意图。本实施例中的HUD光学***，包括前反射镜群组、透镜群组和后反射镜，所述前反射镜群组、透镜群组、后反射镜按从所述光学***的物方至所述光学***的像方的顺序依次设置，所述透镜群组可整体沿轴向移动。
具体的，所述透镜群组固定在保持架上，所述保持架安装在滑动平台上，丝杆驱动所述保持架在所述滑动平台上沿轴向移动。
如图2所示，图2是本实施例中HUD光学***安装在机动车内部的整体示意图。其中，本发明所述HUD光学***安装在前挡风玻璃L7下方，人眼能在出瞳L8处观察到前挡风玻璃前面的虚像L9。
在本实施例中，所述前反射镜群组包括两片平面反射镜，分别为第一反射镜L2和第二反射镜L3；所述透镜群组包括两个镜片，分别为第一透镜L4和第二透镜L5；所述后反射镜包括一个平面反射镜，为第三反射镜L6。所述第一透镜L4相对所述透镜群组进行光焦度合理分配。
本实施例中，所述透镜群组可整体沿轴向移动，实现变倍投影功能，使用者通过调节透镜群组的位置，从而调节投影像的距离，并且所投影的像为虚像L9，经前风挡玻璃L7反射，被使用者在出瞳L8处所接收，所述透镜群组投影的像为虚像，所述HUD光学***满足以下公式：
1.5m≤L≤10m；2×≤β≤15×
其中，L为使用者的眼睛到所述虚像的距离，β为所述HUD光学***的垂轴放大倍率，所述x表示倍数。
所述HUD光学***在增大投影距离的同时，放大倍率也随之增大，可以使得使用者能清晰观察到较远投影距离的像。
在本实施例中，所述后反射镜的角度调节范围为±5.5°，通过对反射镜角度调节，可以改变投影虚像的高度，使得不同身高的使用者可以自主调节投影像的高度，并且可以增大使用者的可视范围。
具体的，角度调节功能通过角度调整模组实现，角度调整模组包括推动装置、预紧装置及限位装置；其中，推动装置主要包括步进电机及推杆，电机驱动推杆，借助铰链机构，实现后反射镜角度的自动调节，调节角度为α，且|α|≥0.5°；其中，预紧装置主要由弹性连接件及其附属件组成，用来消除铰链机构间隙，辅助定位后反射镜，防止因反射镜震动而引起的投影图像抖动，保证HUD光学***的投出影像的清晰度；限位装置主要通过位置传感器，限制电机动作，以保护电机，防止其因过载而烧坏。
本实施例中，所述透镜群组(L4+L5)为玻璃透镜，第一透镜L4具有正光焦度，第二透镜L5具有负光焦度。第一透镜L4相对整透镜组(L4+L5)进行光焦度合理分配，光线经整个透镜组后平稳的过渡到后反射镜，实现本发明所述HUD光学***的大出瞳直径性能。
本实施例中，所述HUD光学***的出瞳距离L10和出瞳直径D满足以下公式：
700mm≤L10≤900mm；Φ120mm≤D≤Φ170mm
其中，出瞳距离L10为使用者的眼睛到所述后反射镜的反射点的距离，出瞳直径D为使用者的眼睛的可视范围直径。
需要说明的是，从物方到像方，Object表示物面L1，第一反射镜L2为S1，第二反射镜L3为S2，第一透镜L4的两面为S3、S4，第二透镜L5的两面为S5、S6，第三反射镜为S7，风挡玻璃L7为S8，出瞳L8为S9，IMA表示虚像面L9。所述S1-S9与下表中的面序号一一对应。
下表为实施例1所述HUD光学***的第一重结构的参数：
下表为实施例1所述HUD光学***的第二重结构的参数，与第一重结构不同点在于，透镜群组(L4+L5)位置移动，使得投影距离发生变化。
上述数据，计算后易得：出瞳直径为154mm～170mm，出瞳距离为800mm。
其中，投影虚像高度调节范围为±5.5°，使用者到投影虚像距离为3m～5.84m，HUD光学***的垂轴放大倍率为4.4×～10.2×。
实施例1中的参数，为该HUD光学***的两组优选的参数，采用该参数的HUD光学***，能够达到较佳的光学性能。
综上所述，本发明所述的一种HUD光学***，通过采用前反射镜群组(两片反射镜)+透镜群组(双分离透镜)+一个后反射镜(平面反射镜)的结构，能够在满足低成本、小型化要求的条件下，实现高变倍比、大出瞳直径、大出瞳距离，并且所成虚像高度可以调节，特别适用于提高驾驶安全性的汽车和飞机HUD***。
实施例2
需要说明的是，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中的透镜群组为胶合透镜，其他特征均与实施例1相同。采用胶合透镜，利于透镜在HUD整体***中的安装固定，同时，光学性能也更加稳定，保证本发明所述HUD光学***的解像力。
图3是本实施例提供的一种HUD光学***的结构示意图。
图4是HUD光学***安装在机动车内部的整体示意图，其中，本发明所述HUD光学***安装在前挡风玻璃L7下方，人眼能在出瞳L8处观察到前挡风玻璃前面的虚像L9。
本实施例中，所述后反射镜(第三反射镜L6)的角度α的调节范围为±6°，通过对反射镜角度调节，可以改变投影虚像的高度，使得不同身高的使用者可以自主调节投影像的高度，并且可以增大使用者的可视范围。
需要说明的是，从物方到像方，Object表示物面L1，第一反射镜L2为S1，第二反射镜L3为S2，第一透镜L4的两面为S3、S4，第二透镜L5的两面为S4、S5，第三反射镜为S6，风挡玻璃L7为S7，出瞳L8为S8，IMA表示虚像面L9。所述S1-S8与下表中的面序号一一对应。
下表为实施例2所述HUD光学***的第一重结构的参数：
下表为实施例2所述HUD光学***的第二重结构的参数，与第一重结构不同点在于，透镜群组(L4+L5)位置移动，使得投影距离发生变化。
上述数据，计算后易得：出瞳直径为145mm～160mm，出瞳距离为850mm。
其中，投影虚像高度调节范围为±6°，使用者到投影虚像距离为3m-5.987m，HUD光学***的垂轴放大倍率为4.5×～10.4×。
实施例2中的参数，为该HUD光学***的两组优选的参数，采用该参数的HUD光学***，能够达到较佳的光学性能。
综上所述，本发明所述的一种HUD光学***，通过采用前反射镜群组(两片反射镜)+透镜群组(双胶合透镜)+一个后反射镜(平面反射镜)的结构，实现高变倍比、大出瞳直径、大出瞳距离，并且所成虚像高度可以调节，特别适用于提高驾驶安全性的汽车和飞机HUD***。
实施例3
需要说明的是，本实施例与实施例1、2的区别在于，本实施例中的透镜群组为塑料透镜，且为双胶合透镜，其他特征均与实施例1相同。使用塑料透镜可以降低HUD光学***成本，并且减小整个***的重量，第一透镜L4的第一表面为非球面，可以增大HUD光学***的通光孔径，从而增大驾驶者可视范围，并且改善大口径像差，提高HUD光学***在震动环境下的解像稳定性。
图5是本实施例提供的一种HUD光学***的结构示意图。
图6是HUD光学***安装在机动车内部的整体示意图，其中，本发明所述HUD光学***安装在前挡风玻璃L7下方，人眼能在出瞳L8处观察到前挡风玻璃前面的虚像L9。
本实施例中，所述后反射镜(第三反射镜L6)的角度α的调节范围为±7°，通过对反射镜角度调节，可以改变投影虚像的高度，使得不同身高的使用者可以自主调节投影像的高度，并且可以增大使用者的可视范围。
需要说明的是，从物方到像方，Object表示物面L1，第一反射镜L2为S1，第二反射镜L3为S2，第一透镜L4的两面为S3、S4，第二透镜L5的两面为S5、S6，第三反射镜为S7，风挡玻璃L7为S8，出瞳L8为S9，IMA表示虚像面L9。所述S1-S9与下表中的面序号一一对应。
下表为实施例3所述HUD光学***的第一重结构的参数：
其中，*3为旋转对称非球面，
z = ch 2 1 + 1 - ( 1 + k ) c 2 h 2 + A 4 h 4 + A 6 h 6 + A 8 h 8
其中，h为各非球面定点垂直面对应的高度，z表示以中心光轴为起点的坐标轴上每个h对应的值，k是Conic系数，c表示非球面的镜片曲率，A4、A6、A8表示非球面系数
按上述公式计算的非球面系数如下表：
非球面项 非球面系数
K -5.322
A4 -3.936E-9
A6 7.067E-13
A8 -9.576E-17
下表为实施例3所述HUD光学***的第二重结构的参数，与第一重结构不同点在于，透镜群组(L4+L5)位置移动，使得投影距离发生变化。
其中，*3为旋转对称非球面，
z = ch 2 1 + 1 - ( 1 + k ) c 2 h 2 + A 4 h 4 + A 6 h 6 + A 8 h 8
其中，h为各非球面定点垂直面对应的高度，z表示以中心光轴为起点的坐标轴上每个h对应的值，k是Conic系数，c表示非球面的镜片曲率，A4、A6、A8表示非球面系数
按上述公式计算的非球面系数如下表：
非球面项 非球面系数
K -5.322
A4 -3.936E-9
A6 7.067E-13
A8 -9.576E-17
上述数据，计算后易得：出瞳直径为134mm～148mm，出瞳距离为880mm。
其中，投影虚像高度调节范围为±7°，使用者到投影虚像距离为3m-5.942m，HUD光学***的垂轴放大倍率为4.4×～10.2×。
实施例3中的参数，为该HUD光学***的两组优选的参数，采用该参数的HUD光学***，能够达到较佳的光学性能。
综上所述，本发明所述的一种HUD光学***，通过采用前反射镜群组(两片反射镜)+透镜群组(双胶合透镜)+一个后反射镜(平面反射镜)的结构，实现高变倍比、大出瞳直径、大出瞳距离，并且所成虚像高度可以调节，特别适用于提高驾驶安全性的汽车和飞机HUD***。
实施例4
需要说明的是，本实施例与实施例1、2、3的区别在于，本实施例中的透镜群组为三片式分离透镜，其他特征与实施例1相同。在成本允许范围内，相比于两片透镜的透镜组，采用三片透镜的好处是，能够极大的提高本发明所述HUD光学***的解像力，保证投射虚像的清晰度。
图7是本实施例提供的一种HUD光学***的结构示意图。
图8是HUD光学***安装在机动车内部的整体示意图，其中，本发明所述HUD光学***安装在前挡风玻璃L7下方，人眼能在出瞳L8处观察到前挡风玻璃前面的虚像L9。
本实施例中，所述前反射镜群组包括两片平面反射镜，分别为第一反射镜L2和第二反射镜L3；所述透镜群组包括三个镜片，分别为第一透镜L4、第二透镜L5和第三透镜L11；所述后反射镜包含一个平面反射镜，为第三反射镜L6。
本实施例中，所述透镜群组(L4+L5+L11)可整体沿轴向移动，实现变倍投影功能，使用者通过调节透镜群组的位置，从而调节投影像的距离，并且所投影的像为虚像L9，经前风挡玻璃L7反射，被使用者在出瞳L8处所接收，所述HUD光学***满足以下公式：
1.5m≤L≤10m；2×≤β≤15×
其中L为使用者到投影虚像的距离，β为HUD光学***的垂轴放大倍率，x表示放大倍数。
所述HUD光学***在增大投影距离的同时，放大倍率也随之增大，可以使得使用者能清晰观察到较远投影距离的像。
本实施例中，所述后反射镜(第三反射镜L6)的角度调节范围为±6.5°，通过对反射镜角度调节，可以改变投影虚像的高度，使得不同身高的使用者可以自主调节投影像的高度，并且可以增大使用者的可视范围。
本实施例中，所述透镜群组(L4+L5+L11)为分离透镜，从物方到像方包括第一透镜L4，第二透镜L5和第三透镜L11。增加第三透镜L11能够大幅度提高本发明所述HUD光学***的解像力，提高虚像L9的清晰度。
本实施例中，所述透镜群组(L4+L5+L11)为玻璃透镜，第一透镜L4具有正光焦度，第二透镜L5具有负光焦度，第三透镜L11具有正光焦度。通过光焦度的合理分配，光线经整个透镜组后平稳的过渡到后反射镜，实现本发明所述HUD光学***的大出瞳直径性能。
在本实施例中，所述HUD光学***的出瞳距离L10和出瞳直径D满足以下公式：
700mm≤L10≤900mm；Φ120mm≤D≤Φ170mm
其中出瞳距离L10为使用者到第三反射镜的反射点的距离，出瞳直径D为使用者可视范围直径。
需要说明的是，从物方到像方，Object表示物面L1，第一反射镜L2为S1，第二反射镜L3为S2，第一透镜L4的两面为S3、S4，第二透镜L5的两面为S5、S6，第三透镜L10的两面为S7和S8，第三反射镜L6为S9，风挡玻璃L7为S10，出瞳L8为S11，IMA表示虚像面L9。所述S1-S11与下表中的面序号一一对应。
下表为实施例4所述HUD光学***的第一重结构的参数：
下表为实施例4所述HUD光学***的第二重结构的参数，与第一重结构不同点在于，透镜群组(L4+L5+L10)位置移动，使得投影距离发生变化。
上述数据，计算后易得：出瞳直径为140mm～170mm，出瞳距离为820mm。
其中，投影虚像高度调节范围为±6.5°，使用者到投影虚像距离为3.25m-6.25m，HUD光学***的垂轴放大倍率为4.7×～10.2×。
实施例4中的参数，为该HUD光学***的两组优选的参数，采用该参数的HUD光学***，能够达到较佳的光学性能。
综上所述，本发明所述的一种HUD光学***，通过采用前反射镜群组(两片反射镜)+透镜群组(三个分离透镜)+一个后反射镜(平面反射镜)的结构，实现高变倍比、大出瞳直径、大出瞳距离，并且所成虚像高度可以调节，特别适用于提高驾驶安全性的汽车和飞机HUD***。
实施例5
需要说明的是，本实施例与实施例1、2、3、4的区别在于，本实施例中的透镜群组为一片式菲涅尔透镜，其他特征与实施例1相同。
图9是本实施例提供的一种HUD光学***的结构示意图。
图10是HUD光学***安装在机动车内部的整体示意图，其中，本发明所述HUD光学***安装在前挡风玻璃L7下方，人眼能在出瞳L8处观察到前挡风玻璃前面的虚像L9。
本实施例中，所述后反射镜(第三反射镜L6)的角度调节范围为±6°，通过对反射镜角度调节，可以改变投影虚像的高度，使得不同身高的使用者可以自主调节投影像的高度，并且可以增大使用者的可视范围。
本实施例中，所述透镜群组L4为分离透镜，从物方到像方包括第一透镜L4。
本实施例中，所述透镜群组L4为塑料透镜，并且至少有一个透镜表面为非球面。
本实施例中，所述透镜群组L4为菲涅尔透镜，如图9所示，透镜L4的其中一面进行菲涅尔处理，用于消除单透镜引起的色差，同时有效减小透镜厚度，降低HUD光学***重量，并节约成本。
本实施例中，所述后反射镜(第三反射镜L6)的角度调节范围为±6°，通过对反射镜角度调节，可以改变投影虚像的高度，使得不同身高的使用者可以自主调节投影像的高度，并且可以增大使用者的可视范围。
需要说明的是，从物方到像方，Object表示物面L1，第一反射镜L2为S1，第二反射镜L3为S2，第一透镜L4的两面为S3、S4，第三反射镜为S5，风挡玻璃L7为S6，出瞳L8为S7，IMA表示虚像面L9。所述S1-S7与下表中的面序号一一对应。
下表为实施例1所述HUD光学***的第一重结构的参数：
其中，*4为旋转对称非球面，
z = ch 2 1 + 1 - ( 1 + k ) c 2 h 2 + A 4 h 4 + A 6 h 6 + A 8 h 8
其中，h为各非球面定点垂直面对应的高度，z表示以中心光轴为起点的坐标轴上每个h对应的值，k是Conic系数，c表示非球面的镜片曲率，A4、A6、A8表示非球面系数
按上述公式计算的非球面系数如下表：
非球面项 非球面系数
K 1.7748
A4 -7.483E-9
A6 1.598E-11
A8 -2.321E-15
下表为实施例1所述HUD光学***的第二重结构的参数，与第一重结构不同点在于，透镜群组(L4+L5)位置移动，使得投影距离发生变化。
其中，*4为旋转对称非球面，
z = ch 2 1 + 1 - ( 1 + k ) c 2 h 2 + A 4 h 4 + A 6 h 6 + A 8 h 8
其中，h为各非球面定点垂直面对应的高度，z表示以中心光轴为起点的坐标轴上每个h对应的值，k是Conic系数，c表示非球面的镜片曲率，A4、A6、A8表示非球面系数
按上述公式计算的非球面系数如下表：
非球面项 非球面系数
K 1.7748
A4 -7.483E-9
A6 1.598E-11
A8 -2.321E-15
上述数据，计算后易得：出瞳直径为150mm～170mm，出瞳距离为750mm。
其中，投影虚像高度调节范围为±5.5°，使用者到投影虚像距离为3.0m-6.1m，HUD光学***的垂轴放大倍率为4.5×～10.5×。
实施例5中的参数，为该HUD光学***的两组优选的参数，采用该参数的HUD光学***，能够达到较佳的光学性能。
综上所述，本发明所述的一种HUD光学***，通过采用前反射镜群组(两片反射镜)+透镜群组(一个菲尼尔透镜)+一个后反射镜(平面反射镜)的结构，实现高变倍比、大出瞳直径、大出瞳距离，特别适用于提高驾驶安全性的汽车和飞机HUD***。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种HUD光学***，其特征在于，包括前反射镜群组、透镜群组和后反射镜，所述前反射镜群组、透镜群组、后反射镜按从所述光学***的物方至所述光学***的像方的顺序依次设置。
2.根据权利要求1所述的HUD光学***，其特征在于，所述透镜群组可整体沿轴向移动。
3.根据权利要求2所述的HUD光学***，其特征在于，所述透镜群组固定在保持架上，所述保持架安装在滑动平台上，丝杆驱动所述保持架在所述滑动平台上沿轴向移动。
4.根据权利要求1或2所述的HUD光学***，其特征在于，所述后反射镜为平面或曲面反射镜，所述后反射镜可调节角度，所述后反射镜可调节的角度为α，|α|≥0.5°。
5.根据权利要求1所述的HUD光学***，其特征在于，所述透镜群组投影的像为虚像，所述HUD光学***满足以下公式：
1.5m≤L≤10m；2×≤β≤15×
其中，L为使用者的眼睛到所述虚像的距离，β为所述HUD光学***的垂轴放大倍率，所述x表示倍数。
6.根据权利要求1所述的HUD光学***，其特征在于，所述透镜群组为分离式透镜或胶合透镜，所述透镜群组至少由两个镜片组成。
7.根据权利要求1所述的HUD光学***，其特征在于，所述透镜群组为一片式菲涅尔透镜。
8.根据权利要求1所述的HUD光学***，其特征在于，所述HUD光学***的出瞳距离L10和出瞳直径D满足以下公式：
700mm≤L10≤900mm；Φ120mm≤D≤Φ170mm
其中，出瞳距离L10为使用者的眼睛到所述后反射镜的反射点的距离，出瞳直径D为使用者的眼睛的可视范围直径。
9.根据权利要求1所述的HUD光学***，其特征在于，所述透镜群组包括位于物方一侧的第一透镜；所述第一透镜为塑料镜片时，所述第一透镜位于物方一侧的的第一表面为非球面。
10.一种根据权利要求1所述的HUD光学***在机动车上的应用。
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