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本文介紹了HUD設計實例。此文為翻譯帖，出處為：規格如下：顯示器尺寸：24*8mm眼盒尺寸：100*40mm放大倍率：5 （虛像尺寸 120*40mm）虛像距離：1.8m最終光學系統的整體布局如下圖所示。從HUD發出的光被擋風玻璃反射并到達司機的眼睛。司機看到擋風玻璃后的虛像。下圖是HUD局部放大圖。離開液晶面板（LCD）的光線被一個平面鏡反射，進入一個自由曲面鏡。

在本篇文章中，我們將展示如何使用Ansys光學解決方案設計和分析HUD系統。首先，Ansys OpticStudio用于設計和優化整個系統，以實現高質量的光學性能。完成此階段后，在Ansys Speos中執行詳細的分析和驗證，其中HOA（HUD Optical Analysis）功能可根據自定義的真實指標驗證整個系統的光學性能。

圖1：AR HUD仿真全流程架構圖2.1 Ansys Zemax OpticStudio：投影鏡頭系統設計作為專業光學鏡頭設計工具，負責AR HUD投影光路核心設計： 設計三片式投影鏡頭模組，搭配雙膠合透鏡結構，有效校正色差與球差，保障全視場成像清晰度； 鎖定核心光學參數：系統視場角22°、總長106mm、光源與首透鏡間距45mm、入瞳直徑10mm； 支持通過Export

CFD（計算流體力學）技術具有成本低、周期短、可重復等優點，適合在前期指導汽車空調通風系統的設計，因此CFD仿真分析在汽車空調設計階段非常重要。

本次研討會將首先對HUD和其發展現狀及相關技術做簡單的介紹，然后再為大家講解Ansys光學解決方案中如何設計和分析HUD系統的問題，其中包含工作流中Zemax、Speos和Lumerical分別在HUD設計中的詳細應用，實現HUD微觀到宏觀的設計，并模擬真實環境下駕駛員視角的場景信息，以此衡量HUD的整體設計效果。歡迎大家預約報名！　　

最后，系統將被轉換為非序列（NSC）模式，該模式下，用戶可以進行雜散光分析，從而實現更加真實的模擬。在該模式下，將顯示駕駛員使用 HUD 看到的真實圖像。在本篇博文中，我們會將重點放在第一步。關于第二步以及第三步的詳細內容可訪問我們的知識庫文章查看。第一步：從虛像到顯示器（反向）設計選擇:HUD 的初始設計是一個折疊系統，這保證了它在儀表盤下可以保持足夠小的尺寸。

上海大學微電子學院戴高宇團隊在《光學學報》發表的研究論文《面向微顯示芯片的車載抬頭顯示光路設計》[1]，創新性地以0.6inch micro-LED微顯示芯片為核心，設計出兼具“高放大倍率、小體積、抗陽光倒灌”的AR-HUD光路系統。

第一步：從虛像到顯示器（反向）設計選擇:HUD 的初始設計是一個折疊系統，這保證了它在儀表盤下可以保持足夠小的尺寸。HUD 由兩面鏡子組成：一面平面鏡，還有一面是自由曲面。鏡子的優點在于不會在成像系統中引入任何色差。自由曲面的鏡子還需要進行優化。為了方便起見，我們建立了一個模板，其中包含了所有初始元素以及整個擋風玻璃的自由曲面模型。擋風玻璃由擴展多項式面型模擬。

最后，系統將被轉換為非序列（NSC）模式，該模式下，用戶可以進行雜散光分析，從而實現更加真實的模擬。在該模式下，將顯示駕駛員使用 HUD 看到的真實圖像。第一步：從虛像到顯示器（反向） 設計選擇:HUD 的初始設計是一個折疊系統，這保證了它在儀表盤下可以保持足夠小的尺寸。HUD 由兩面鏡子組成：一面平面鏡，還有一面是自由曲面。

HUD 解決方案介紹2.SPEOS 簡介3.快速驗證HUD的初始結構4.從Ansys Zemax 導入設計5.HUD系統分析6.HUD系統可視化 研討會信息 / SPEOS

最后，系統將被轉換為非序列（NSC）模式，該模式下，用戶可以進行雜散光分析，從而實現更加真實的模擬。在該模式下，將顯示駕駛員使用 HUD 看到的真實圖像。第一步：從虛像到顯示器（反向） 設計選擇:HUD 的初始設計是一個折疊系統，這保證了它在儀表盤下可以保持足夠小的尺寸。HUD 由兩面鏡子組成：一面平面鏡，還有一面是自由曲面。

放大系統可以是： 一個或多個放大圖像的自由曲面鏡 放大圖像的帶光柵的波導 放大鏡（常見于飛機HUD中） 沒有放大系統（某些HUD沒有放大功能）HUD的優勢抬頭顯示器可在用戶當前視場內投影視覺信息。

在這場研討會中，我們會介紹使用 Zemax OpticStudio 設計 HUD 時的工作流程和注意要點，也將帶領大家一步步在 OpticStudio 上構建 HUD 系統。

HVAC系統優化散熱、通風和空調 (HVAC) 系統的設計和性能：選擇正確的系統控制策略，以盡量降低建筑物 HVAC 操作的成本。在建筑物設計流程的早期避免成本昂貴的 HVAC 系統設計錯誤。通過建筑物 HVAC 系統的全年使用仿真，準確地分析操作成本?？焖僭u估 HVAC 系統設計對住客舒適性的影響。

本文即將介紹經緯恒潤新產品——AR-HUD（增強現實抬頭顯示系統），它可以將科幻電影中的駕駛場景變為現實——將信息投影在擋風玻璃上，基于此功能，AR-HUD還可以標記路況、天氣、溫度等信息，這將極大地提高駕駛效率與乘坐舒適度。 AR-HUD樣品臺架產品介紹 AR-HUD的主要優勢是能夠結合高精地圖、ADAS輔助駕駛等系統實現多信息呈現，從而替代傳統儀表盤。

OAS 在衍射波導仿真中的精度與效率得到驗證，可支撐車載 AR?HUD 從概念設計到工程落地的高效迭代，助力國產高端車載光學顯示系統自主研發與性能升級。

一方面，其獨特的結構特性能夠大幅減小對光機體積的需求，成為 HUD 未來發展的重要技術方向；另一方面，作為 AR 眼鏡的主流方案，光波導技術在設計與加工工藝上已趨于成熟，可將 HUD 對光機體積的需求有效轉換為對更大出光面積的需求，從而為 AR - HUD 技術的革新提供了新的可能。本案例將運用 OAS 光學軟件，深入分析光波導在 AR - HUD 系統中的應用，探索其優化設計方案。

從光源設置、反射鏡設計到 LCD 顯示屏的調整以及系統整體的優化分析，OAS 軟件為車載 HUD 的研發提供了全面且精準的解決方案。隨著汽車智能化的持續發展，車載 HUD 技術將不斷革新，OAS 軟件也將在其中發揮更為重要的作用，助力實現更高效、更智能、更安全的駕駛體驗。

這種設計極大的優化了系統結構，使得AR光學成像系統體積急劇縮小，引起產業矚目。基于此，Ansys將于8月20日推出「衍射光波導的HUD聯合工作流」主題網絡研討會。本次研討會將討論如何通過Ansys光學產品進行HUD的設計和仿真，并重點介紹如何結合 Ansys Zemax與Lumerical的動態連接工作流程進行衍射光波導系統的設計與優化，助力AR-HUD的產品研發，加速上市流程。