顯示背光系統的案例
FRED手機背光顯示
這就需要準確的光學工程的來優化手機功能的性能，如相機系統、傳感器和顯示器。
手機顯示的一個關鍵設計目標是在它的面積和視角范圍內實現均勻的照明。另外，它應該具有高的光學效率，以減少功率損耗及提高電池壽命。通過使用緊湊和高效的LED燈耦合到一個透明波導中，側入式LED屏幕完成了這一目標。元件如背面反射、微結構圖案、亮度增量膜和擴散片可納入在顯示中，以提高效率和均勻性。在這個FRED模型中，側入式LED智能手機顯示上是一個虛擬原型。通過沿著波導加入漸變擴散片，可以實現均勻照明。
具有擴散片的側入式LED顯示屏
波導
系統中的第一個元件是一個矩形波導。尺寸[25 x 40 x 1 mm]半長、半寬和半高根據以下屬性創建：
圖1.波導材料、涂層和光線追跡控制屬性
LED陣列
LED將會模擬為一個小的矩形朗伯發射體，具有[1.8 x 0.7 mm]x半孔徑和y半孔徑的尺寸，嵌入到波導的邊緣來最大化光學效率。這可以由FRED詳細光學光源類型描述。
通過右鍵點擊創建完成的LED光源并選擇“Edit/View Array Parameters…”，可以沿著波導的頂面創建5個相同的LED組成的陣列，LED之間的間隔設置為10mm。
圖2.LED陣列設置
反射片
通過回收可能從顯示器背面出射的光，后反射片將會提高顯示器的光學效率。后反射片可以由一個[25 x 11 mm]半寬和半高的反射表面來模擬，該表面位于波導的背面，并垂直移動了1mm（遠離LED陣列）。在波導前端面的前面LED末端上創建一個[25 x 1 mm]半寬和半高反射表面，一個小的前向反射鏡也添加到了嵌入式LED陣列的前面。前反射片和截短的后反射片也減少了直接折射出顯示器的底部的多余光，增加了均勻性。
展開 FRED應用：手機背光顯示
這就需要準確的光學工程的來優化手機功能的性能，如相機系統、傳感器和顯示器。
手機顯示的一個關鍵設計目標是在它的面積和視角范圍內實現均勻的照明。另外，它應該具有高的光學效率，以減少功率損耗及提高電池壽命。通過使用緊湊和高效的LED燈耦合到一個透明波導中，側入式LED屏幕完成了這一目標。元件如背面反射、微結構圖案、亮度增量膜和擴散片可納入在顯示中，以提高效率和均勻性。在這個FRED模型中，側入式LED智能手機顯示上是一個虛擬原型。通過沿著波導加入漸變擴散片，可以實現均勻照明。
具有擴散片的側入式LED顯示屏
波導
系統中的第一個元件是一個矩形波導。尺寸[25 x 40 x 1 mm]半長、半寬和半高根據以下屬性創建：
圖1.波導材料、涂層和光線追跡控制屬性
LED陣列
LED將會模擬為一個小的矩形朗伯發射體，具有[1.8 x 0.7 mm]x半孔徑和y半孔徑的尺寸，嵌入到波導的邊緣來最大化光學效率。這可以由FRED詳細光學光源類型描述。
通過右鍵點擊創建完成的LED光源并選擇“Edit/View Array Parameters…”，可以沿著波導的頂面創建5個相同的LED組成的陣列，LED之間的間隔設置為10mm。
圖2.LED陣列設置
反射片
通過回收可能從顯示器背面出射的光，后反射片將會提高顯示器的光學效率。后反射片可以由一個[25 x 11 mm]半寬和半高的反射表面來模擬，該表面位于波導的背面，并垂直移動了1mm（遠離LED陣列）。在波導前端面的前面LED末端上創建一個[25 x 1 mm]半寬和半高反射表面，一個小的前向反射鏡也添加到了嵌入式LED陣列的前面。
展開 在液晶電視背光顯示中應用的環境光傳感芯片
背光液晶顯示，主要是背光源發出光，當做光源，然后在液晶分子層透射過或者反射而成像的屏幕。我們平時用的筆記本，液晶顯示器，絕大多數都是背光液晶屏。所謂背光，是和不背光來區別的。無背光的顯示器，比如像大型戶外廣告屏，電子提示牌等LED顯示屏等。
背光顯示原理中廣泛應用于電子產品中的顯示技術，它的原理是通過背光源將光線照射到顯示屏上，使得顯示屏上的圖像能夠被清晰地顯示出來。背光顯示技術已經成為了現代電子產品中不可或缺的一部分，如手機、電視、電腦等。
背光顯示技術的原理是利用背光源發出的光線照射到顯示屏上，使得顯示屏上的圖像能夠被清晰地顯示出來。背光源通常采用的是LED燈或者是冷陰極燈管，這些燈源能夠發出高亮度的光線，使得顯示屏上的圖像能夠被清晰顯示出來。
在背光源的照射下，顯示屏上的圖像會被分成許多小的像素點，每個像素點都能夠發出不同的顏色，從而形成了整個圖像。這些像素點的顏色是由液晶屏幕控制的，液晶屏幕能夠通過控制電場的強度來改變像素點的顏色，從而形成了整個圖像。
背光顯示技術的優點是能夠提供高亮度的顯示效果，使得圖像能夠在光線較強的環境下也能夠清晰地顯示出來。此外，背光顯示技術還能夠提供高對比度的顯示效果，使得圖像的細節能夠更加清晰地顯示出來。
環境光傳感芯片可以感知周圍光線情況，并告知處理芯片自動調節顯示器背光亮度，降低產品的功耗。另一方面，環境光傳感芯片有助于顯示器提供柔和的畫面。當環境亮度較高時，使用環境光傳感芯片的液晶顯示器會自動調成高亮度。當外界環境較暗時，顯示器就會調成低亮度。
環境光傳感芯片具有暗電流小，低照度響應，靈敏度高，電流隨光照度增強呈線性變化等特性；內置雙敏感元，自動衰減近紅外，光譜響應接近人眼函數曲線；內置微信號CMOS放大器、高精度電壓源和修正電路，輸出電流大，工作電壓范圍寬，溫度穩定性好。
展開 應用在室外LED電子顯示屏中的MiniLED背光
LED電子顯示屏是一種通過控制半導體發光二極管的顯示方式，是由幾萬--幾十萬個半導體發光二極管像素點均勻排列組成。它利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素點，以顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的顯示屏幕。
LED顯示屏分為圖文顯示屏和視頻顯示屏，均由LED矩陣塊組成。圖文顯示屏可與計算機同步顯示漢字、英文文本和圖形；視頻顯示屏采用微型計算機進行控制，圖文、圖像并茂，以實時、同步、清晰的信息傳播方式播放各種信息，還可顯示二維、三維動畫、錄像、電視、VCD節目以及現場實況。
LED顯示屏可以顯示變化的數字、文字、圖形圖像；不僅可以用于室內環境還可以用于室外環境，具有投影儀、電視墻、液晶顯示屏無法比擬的優點。LED之所以受到廣泛重視并且迅速發展，與它本身所具有的優點分不開的。這些優點概括起來是：亮度高、工作電壓低、功耗小、小型化、壽命長、耐沖擊和性能穩定。LED的發展前景極為廣闊，正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發光密度、更高的發光均勻性，可靠性、全色化方向發展。
隨著led驅動技術的不斷進步，常規led驅動調光電路一般結構簡單，調光灰度低，調光界限明顯，刷新率過低會造成頻閃，對人眼有害，而且信號兼容性比較差，不能滿足日益增長的個性化場景化燈光設計需要。
形態各異，有圓形的、有立方體的、圓柱體的、圓柱體、甚至還有人頭形的等等，這樣的不規則LED屏可以很好地適應建筑物的整體結構和環境，屏體的大小以及尺寸都可以按照一定的要求實現定做，滿足客戶的個性化需求。
MiniLED主要以背光形式為主，依舊沒有擺脫LCD屏幕的范疇。而LCD屏幕能夠實現發光的主要原因，在于擁有一個由很多LED燈珠組成的背光模組。MiniLED簡單的理解，就是將LCD背光模組中的燈珠縮小到50-200微米。
展開 
應用在不規則LED顯示屏領域中的MiniLED背光
不規則LED屏是在LED顯示屏的基礎上改造成的特殊形狀的LED顯示屏，不同于常規LED顯示屏矩形、平面板狀的外形，它的形狀各異，有圓弧、曲面、四方六面體、字母以及其他不規則的造型。不規則LED顯示屏主要的原理：主要是結構上的突破，并由于外觀各異，結構互不相同，對研發能力和生產工藝要求比較高。
隨著led驅動技術的不斷進步，常規led驅動調光電路一般結構簡單，調光灰度低，調光界限明顯，刷新率過低會造成頻閃，對人眼有害，而且信號兼容性比較差，不能滿足日益增長的個性化場景化燈光設計需要。
形態各異，有圓形的、有立方體的、圓柱體的、圓柱體、甚至還有人頭形的等等，這樣的不規則LED屏可以很好地適應建筑物的整體結構和環境，屏體的大小以及尺寸都可以按照一定的要求實現定做，滿足客戶的個性化需求。
很多比較時尚店鋪，酒店，酒吧，舞臺設計，都需要有比較特色的造型設計來襯托環境的美景優雅，會得到吸引顧客的作用；除日常顯示作用外，在外形上的外觀美感進一步提升，使其很好適應環境的整體結構和使用要求。
不規則LED顯示屏的出現，打破了大屏幕拼接系統只能拼接成為冷冰冰的矩形形狀，它可以隨意拼接成各種不規則形狀來顯示一些極具創意的內容，不但能第一時間吸引受眾者的眼球從而達到更好地宣傳效果，同時也更好地拓展了LED顯示屏拼接的應用范圍。
MiniLED主要以背光形式為主，依舊沒有擺脫LCD屏幕的范疇。而LCD屏幕能夠實現發光的主要原因，在于擁有一個由很多LED燈珠組成的背光模組。MiniLED簡單的理解，就是將LCD背光模組中的燈珠縮小到50-200微米。這樣的尺寸可以使面板容納下更多的燈珠數量，從而帶來了亮度和對比度的顯著提升。
展開 應用在電子產品背光顯示中的模擬環境光傳感芯片
環境光傳感芯片可以感知周圍光線情況，并告知處理芯片自動調節顯示器背光亮度，降低產品的功耗。另一方面，環境光傳感芯片有助于顯示器提供柔和的畫面。當環境亮度較高時，使用環境光傳感芯片的液晶顯示器會自動調成高亮度。當外界環境較暗時，顯示器就會調成低亮度。
環境光傳感芯片具有暗電流小，低照度響應，靈敏度高，電流隨光照度增強呈線性變化等特性；內置雙敏感元，自動衰減近紅外，光譜響應接近人眼函數曲線；內置微信號CMOS放大器、高精度電壓源和修正電路，輸出電流大，工作電壓范圍寬，溫度穩定性好。可選光學納米材料封裝，可見光透過，紫外線截止、近紅外相對衰減，增強了光學濾波效果。
在中低端可見光傳感器中，光敏三極管的綜合性能總體優于光敏電阻，在性能、應用范圍等因素影響下，光敏三極管憑借著良好的綜合性能，逐漸替代光敏電阻將成為大勢所趨。
而以CMOS線性可見光傳感器為代表的高端可見光傳感器，其因暗電流小、靈敏度高、低照度響應、電流隨光照度增強呈線性變化等特性，具備廣泛的背光調節及節能控制等市場，廣泛應用于電視機、電腦顯示器、LED背光、智能手機、數碼相機等產品，是可見光傳感器未來重要的發展方向之一。
這里小編給大家推薦一款由工采網代理的臺灣旺泓的模擬式環境光傳感芯片，環境光傳感芯片 - ALS-AK510是一種低成本可見光傳感器，具有與環境光水平成正比的電流輸出。它有一個內置的光學濾光片，以提供接近人眼的響應或“光敏”。把輸出電流與電阻器串聯起來，就可以把它轉換成電壓。動態范圍由外部電阻和電源決定(10K和5V給出0到160 Lux的范圍，但1K電阻可以超過700 Lux)。內部暗電流消除電路能夠在全溫度范圍內保持穩定的精度，即使是在低光水平下。
展開 MiniLED背光：從底層到表現，全新下一代顯示技術
在顯示技術的發展歷程中，我們經歷了從CRT到LCD，再到OLED的技術革命。每一次技術的變革，都帶來了畫質效果的顯著提升，讓我們的視覺享受更加豐富和精彩。而在當前的顯示市場上，又有一種新興的顯示技術正在崛起，它就是Mini LED。
Mini LED是一種將LED芯片的尺寸縮小到100微米以下的顯示技術，可以制成高密度的LED陣列，作為液晶顯示器的背光源，實現局部區域的精準控制，提高對比度和動態范圍。
Mini LED顯示技術兼具了LCD和OLED的優勢，通過大量使用尺寸更小的LED芯片，實現更多的屏幕背光分區，從而達到更高的峰值亮度、更好的色彩表現，同時成本、壽命還要優于OLED。
屏幕類型是指Mini LED電視使用的液晶面板的種類，主要有IPS屏和VA屏兩種。屏幕類型的不同，會影響到電視的對比度、色彩、視角等方面的表現。屏幕類型越適合Mini LED技術，畫質就越出色。
在眾多屏幕種類中，行業內普遍認為Mini LED技術的絕配就是VA屏（軟屏）。首先，VA屏具有較高的原生對比度。它通過控制液晶的扭曲來控制光的透過程度，從而實現對比度的調節。
是因為IPS屏液晶分子水平電場排列，遮光能力較差，對比度非常低，只有1200:1相比之下，VA屏因其液晶分子垂直電場排列，遮光能力更強，具有更高的對比度，通常可以達到超過5000:1的對比度。其次，VA屏具有較好的防漏光能力。它的液晶分子在無電壓時呈垂直狀態，可以完全遮擋背光，實現完美的黑色。相比之下，IPS屏的液晶分子在無電壓時呈水平狀態，無法完全遮擋背光，導致黑色不夠純凈。
展開 Mini LED | HKC六月即將發布Mini LED背光顯示器新品
即使在高端手機屏幕與高端顯示器紛紛采用OLED顯示技術的今天，仍然有一大批玩家在堅守LCD的陣地。LCD相比OLED最大的優點在于色彩自然且更加護眼，但OLED比LCD擁有更高的顯示效率、更鮮艷的色彩和更薄更好的柔性等優勢。LCD與OLED之爭仍未結束，但技術的腳步不會停止，顯示技術已經迎來了新的進化，miniLED顯示技術開始在高端市場上嶄露頭角。
據悉，國內顯示行業巨臂HKC將于6月初召開miniLED新品發布會，基于惠科集團強大的綜合實力與品牌渠道推廣能力，按照以往在新技術推廣方面的慣例，有理由相信HKC籌備將這款miniLED顯示產品推向更多受眾群體。
從技術角度來看，miniLED在保留LCD優點的同時，還融入了OLED的部分特點，可以說是LCD的全面升級版。miniLED采用直下式背光成像技術，通過微米級LED發光芯片技術，在背光層單位面積內容納更多的LED燈珠，光源密度的大幅度提高使得顯示區域亮度調節變得十分簡單，能夠比較精確地在個別區域內關閉LED從而顯示出完全的黑色，具有節能、輕薄化、廣色域、高對比度、精細動態分區等優點。
目前，在顯示器領域已有多個國內外一線廠商推出了基于miniLED技術的產品，如戴爾的UP3221Q、華碩的PA27UCX和聯想的ThinkVision Creator Extreme等高端顯示器，尺寸為27英寸到31.5英寸不等，顯示性能極為優秀，但售價也高達1.6萬元至3.5萬元不等。
展開 應用在電子產品背光顯示中的ALS環境光傳感芯片
背光是在電子工業中一種照明的形式，常被用于LCD顯示上。背光式和前光式不同之處在于背光是從側邊或是背后照射，而前光顧名思義則從前方照射。他們被用來增加在低光源環境中的照明度和電腦顯示器、液晶熒幕上的亮度，以和CRT顯示類似的方式產生出光。
其光源可能是白熾燈泡、電光面板(ELP)、發光二極管(LED)、冷陰極管(CCFL)等。電光面板提供整個表面均勻的光，而其他的背光模組則使用散光器從不均勻的光源中來提供均勻的光線。
背光可以是任何一種顏色，單色液晶通常有黃、綠、藍、白等背光。而彩色顯示采用白色白光，因其涵蓋較多色光。LED背光可增進LCD顯示的色彩表現。LED光是經由三個各別的LED所產生出來，提供相當吻合LCD像點濾色器自身的色光譜。
LED背光被用在小巧、廉價的LCD面板上。它的光通常是有顏色的，雖然白色背光已經愈來愈普遍了。電光面板經常被使用在大型顯示上，這時均勻的背光是很重要的。電光面板需要經由高壓的交流電來驅動，這部份由反用換流器回路來提供。冷陰極管被用在像是電腦顯示器上，顏色上通常是白色的，這同樣也需要反用換流器和散光器。白熾背光則在需要高亮度時被使用，但是其缺點則是白熾燈泡的壽命相當有限，而且會產生相當多的熱量。
背光顯示是指當使用者使用電子設備時，機身上的顯示屏能否發出背光，以便更清晰地顯示內容。大部分的電子設備只要有顯示屏，就有背光顯示，只要有字幕顯示，背光就算正常。背光顯示技術已經開始應用在LED照明領域提供均勻的光源，這是背光技術在照明領域的新應用。
展開 環境光傳感芯片（ALS)背光控制系統
環境光傳感芯片（ALS）集成電路正越來越多地用于各種顯示器和照明設備，以節省電能，改善用戶體驗。借助ALS解決方案，系統設計師可根據環境光強度，自動調節顯示屏的亮度。因為背光照明的耗電量在系統的總耗電量中占據很大的比例，實行動態的背光亮度控制，可節省大量的電能。此外，它還能夠改善用戶體驗，讓顯示屏亮度根據環境光條件自行調整到較佳狀態。
隨著環境光傳感芯片在消費類電子領域的使用逐漸增多，消費類電子又朝著小型化、便攜式發展，因此環境光傳感芯片也要朝著高度集成化（微型化）、低功耗、智能化等方向發展。高度集成化（微型化）可減少外圍電路的布局，降低元器件的用量，在一定程度上可實現傳感器的多功能性，降低了BOM成本，縮小了傳感器體積。
系統實現需要三大部分：監測環境光強的光傳感器、數據處理裝置（通常是微控制器）、控制背光輸入電流的執行器。
在這套組合中，光傳感器是關鍵的組成部分，因為它要向系統的其他模塊提供環境光強信息。光傳感器必須具備將光信號轉換成電信號的信號轉換器（譬如光電二極管或CdS光敏電阻）和信號放大和/或調節裝置以及模/數轉換器（ADC）。
電路需要一個或多個運算放大器：一個用于電流到電壓的轉換，可能還需要一級放大，提供附加增益。它還包括一些分支電路，用于供電，確保高度可靠的信號鏈。而在空間極其寶貴的應用中，所需元件的數量過多可能導致空間受限問題。
低功耗，對于消費類電子來說，使用低功耗電子元件是一直以來的追求，能夠有效延長設備的續航時間，還做到了節能環保。智能化，目前很多芯片、傳感器都在內部集成了AI算法、DSP處理器等，進一步提高數據處理能力，有助于性能的提升。
展開 抬頭顯示系統HUD（三）：HUD顯示內容
作者 | HYZY
出品 | 焉知
一、 HUD顯示內容
HUD的初衷是幫助駕駛員減輕認知負荷，提升對當前情勢的感知能力。通常可在HUD上顯示的信息包括：車輛信息和外界信息。
圖 1 HUD顯示內容
1. 車輛信息
車輛信息指能夠反映當前車輛狀態的信息，HUD一般通過車載總線獲取，具體包括以下四類：
圖 2 車輛信息
1) 核心信息
指在傳統儀表上顯示的部分重要信息，如車速、轉速、里程、油量等。
2) 提示信息
指在車輛行駛過程中需要顯示部分提示信息，如擋位、轉向燈、遠光燈、霧燈、車內溫度、瞬時油耗等。
3) 報警信息
包括請求駕駛員接管、安全帶提醒、燃油/電量不足、發動機狀態、車門狀態、駐車狀態、機油剩余量、胎壓、安全氣囊狀態、玻璃清洗液存量等。
4) 附加信息
指部分車型上的特色功能信息，如四驅模式、轉向模式、駕駛模式、天窗及天窗開啟狀態、座椅狀態、底盤狀態等。
2. 外界信息
HUD除了可獲取車輛自身的狀態信息外，還可通過與外界的交互獲取更多外界信息，具體包括：
圖 3 外界信息
1) 出行
包含有定位、地圖、導航、行人/障礙物檢測、車道保持輔助等信息。
2) 安全
主要顯示來自智能駕駛系統感知到的實時交通情況，以輔助駕駛員安全駕駛，包括：超速預警、前車碰撞預警、車距信息提示、交通信號燈提示、道路安全預警、遠程故障診斷信息等。
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抬頭顯示系統HUD（一）：HUD系統概述
作者 | HYZY
出品 | 焉知
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一、 HUD技術起源
抬頭顯示系統HUD（Head-up display）是一項從反射器瞄準器中演變而來的技術，二戰前用在q械瞄具和戰斗機瞄具上。二戰之后，HUD技術開始逐步應用到戰斗機上，可將速度、高度、雷達信息、瞄準器等顯示在戰斗機的座艙罩或透明板上，飛行員不必低頭，即可看到所需要的重要信息。
到了現代，戰斗機上的HUD逐漸被頭盔式顯示器（HMDS）取代，包括美軍的F35和我軍的J20都已應用HMDS。
圖 1 戰斗機及汽車上的HUD
到了上世紀八十年代，通用汽車收購了航天和國防制造公司Hughes Aircraft，之后HUD技術開始在汽車上出現。1988年，通用汽車在Oldsmobile Cutlass Supreme Indy 500 Pace Car上應用了HUD，是世界上首款采用HUD技術的汽車。最初的汽車HUD系統顯示的信息有限并且顏色單一。
自此之后，HUD系統開始逐漸裝備在跑車和高檔轎車中，且其技術開始朝著信息化、數字化的方向發展：
1991年，豐田在皇冠Majesta上搭載了HUD；
1997年，通用在其車型“Corvette”第五代車型上首次搭載了彩色顯示HUD；
2003年，寶馬成為了歐洲第一家使用HUD技術的汽車公司，奔馳、奧迪也隨后開始使用HUD技術。
在HUD技術發展的前期階段，因為顯示效果差、成本高，一直沒有得到廣泛應用，甚至被認為是雞肋。直到2020年，奔馳S級發布AR-HUD（增強現實型抬頭顯示系統），HUD再次得到廣泛關注。
展開 抬頭顯示系統HUD（二）：HUD技術原理
作者 | HYZY
出品 | 焉知
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一、基本原理
HUD本質上是一個光學器件，其工作原理與投影儀基本相同，就是將需要顯示的信息投影到駕駛員前方的透明介質上。
圖 1 HUD工作原理
HUD主要由圖像生成單元（PGU）和光學顯示系統兩大部分構成，圖像生成單元用以生成HUD輸出圖像，光學顯示系統用于顯示圖像。
圖 2 HUD結構拆解
二、圖像生成單元
圖像生成單元PGU（Picture Generation Unit）是HUD最核心的部件，占HUD總成本的50%左右。圖像生成單元的作用是生成HUD輸出圖像，由光源、光學膜片和其它光學組件構成。
PGU是HUD的核心技術壁壘，其技術路線的選擇直接決定未來的產業發展路線，具體可分為TFT-LCD、DLP和MEMS激光投影三種技術。不同的技術路線，其光源和光學組件都完全不同。
1. 薄膜晶體管液晶顯示屏技術TFT-LCD
TFT是LCD液晶顯示技術的一種，TFT-LCD的工作原理是LCD被背光光源照亮后，通過集成在LCD面板每個像素點背后的薄膜晶體管驅動液晶分子旋轉改變光源偏振狀態，從而呈現不同的明暗灰度，再通過RGB濾色片呈現彩色圖像。
圖 3 TFT-LCD
TFT-LCD可以做到高響應速度、高亮度、高對比度地顯示圖像信息，且技術成熟、成本低，是目前HUD的主流技術路線。
TFT-LCD技術的劣勢主要在于熱管理難度大，需要有更多熱管理方面的光學設計。
2.
展開 ZEMAX OpticStudio 如何模擬抬頭顯示（HUD）系統
今天和大家分享一個 HUD 設計案例
OpticStudio 如何模擬抬頭顯示系統
概
述
這篇文章介紹了如何在 OpticStudio 中創建抬頭顯示系統。抬頭顯示系統是一個透視顯示系統，它的作用在于在用戶不改變視角的情況下為用戶提供數據，最大程度的讓駕駛員的視線保持在路面上。為了實現透視顯示，系統必須在擋風玻璃前形成一個虛像。該虛像的尺寸必須與儀表盤相近且不阻礙駕駛員的視線。另外，駕駛員應該在一定空間內都能看到該虛像，這個空間也叫視窗 (eyebox)
抬頭顯示系統有多種光路結構，本文將和大家分享其中一種結構。
展開 VirtualLab Unity應用：棱鏡-透鏡式頭戴顯示系統
案例說明
FFS（自由曲面）棱鏡-透鏡式頭戴顯示系統廣泛應用于光學透視式增強現實（AR）與混合現實（MR）設備中，例如智能頭戴設備、工業輔助裝配、醫學可視化以及仿真訓練系統。該類光學系統通過自由曲面棱鏡實現光路折疊、虛像投射和透視光路合成，具備結構緊湊、重量輕、光效率高以及出瞳較大等優勢，特別適合集成式、輕量化的 AR-HMD 應用。在本案例中，將通過設計一個典型的自由曲面棱鏡-透鏡組合式光學透視頭戴顯示系統，演示在 VLU 中的光學系統設計流程，包括初始結構生成，成像質量分析，評價函數定義，優化。
