OAS光学软件 | 车载HUD案例

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车载 HUD（Head-Up Display），即抬头显示系统，是一种将车辆关键信息如车速、油耗、导航指引等投射到驾驶员视线前方的设备。其核心原理是利用光学反射，让驾驶员无需低头就能实时获取重要信息，有效减少因视线转移带来的安全隐患，提升驾驶安全性与便捷性。通过运用 OAS 光学软件对车载 HUD 系统进行设计与优化，以下是详细案例设置：

案例设置与操作光源参数配置

本案例选用图片光源，其能提供稳定且符合需求的光线，为后续成像奠定基础。OAS 软件支持多种光源类型，可灵活根据实际需求进行设置与调整，确保光源在系统中的最佳适配。

反射镜设置

HUD 由两个反射镜构成，一个为平面反射镜，另一个是自由曲面反射镜。反射镜在成像系统中具备显著优势，其不会增加任何色差，能有效保证成像的纯净度。在 OAS 软件中，可对反射镜的各项参数进行精确设定与模拟分析。对于自由曲面反射镜，软件支持使用参数化形式进行设计，同时也能导入多种 CAD 格式文件，并对其参数进行修改，实现快速且精准的模型搭建。

LCD显示屏处理

初始阶段，需将 LCD 显示屏的尺寸进行放大，目的是使其能够正常接收到反射光。借助 OAS 软件的光线追迹功能，可清晰看出初始结构的 LCD 所接收反射光在形状和大小上的偏差情况。通过反向追迹，模拟远处虚像和 LCD 所发出的光进入驾驶员眼睛的过程，为后续的优化调整提供依据。

优化与调整

在 OAS 软件中，支持对同一模型进行序列追迹和非序列追迹，并提供蒙特卡罗和分裂两种光线传播模式，能够实现正向追迹和反向追迹。通过不同的追迹方式，可对 HUD 进行全面的成像质量分析和杂散光分析。利用记录光线轨迹功能和反向追迹功能，能够迅速筛选出杂散光路径，并在三维模型中清晰显示杂散光路径，便于针对性地采取措施减少杂散光的影响。
同时，OAS 软件提供丰富的膜层库，并支持导入自定义膜层。通过对挡风玻璃进行光学镀膜后的模拟仿真，对比镀膜前后的效果，进一步优化系统，减少杂散光产生，提升成像的清晰度与对比度。

抬头显示器的三维追迹图

抬头显示器的探测器结果图