SPEOS 用于HUD图像生成显示器(PGU)优化设计

抬头显示器(Head Up Display)HUD的概念

抬头显示器(Head Up Display),简称HUD,是目前普遍运用在航空器上的飞行辅助仪器。抬头的意思是指飞行员不需要低头就能够看到他需要的重要资讯。最早出现在军用飞机上,降低飞行员需要低头查看仪表的频率,避免注意力中断以及丧失对环境状况意识(Situation Awareness)的掌握。
因为HUD的方便性以及能够提高飞行安全,近年来在汽车业也开始以类似的装置作,以提高驾驶安全。HUD是利用光学反射的原理,将重要的资讯投射在一片玻璃或挡风玻璃上。使驾驶在往前方看的时候,能够轻易的将外界的景象与HUD显示的资料融合在一起。

PGU设计

以CATIA的建模功能,能快速建构LED光源阵列,也可选择Speos资料库里各种型号LED来设定光源,再依PGU背光的需求使用Speos OSD(光学元件快速建构功能)来建立TIR Lens来达到准直光源的效果,而OSD的参数化设计模式能让使用者只须输入光学参数即可立即建构出所需光学元件,再以Speos搭配CATIA Design table功能优化OSD的光学参数来得到最佳的光源均齐度,接着使用多重阵列镜来混光与控制光型角度,再以Diffuser均光,最后使用Speos 3D Texture功能来达到光学膜片上各种微结构的设计以调整光型使光线更加准直。

PGU验证

使用3D Energy Density sensor进行模拟以检视最佳均匀面的位置,再搭配量测工具即得最佳均匀面的相对距离。接着进行Luminance模拟并使用Measurement template自定义法规项目来检测亮度均匀性是否达到车厂与供应商的需求。

HUD系统整合

PGU优化完成后即可套用至HUD光学系统做整合,整合后的模拟架构就包含了挡风玻璃、反射镜与PGU,然后进行模拟可得影像畸变的视觉化效果,进而可以让使用者做更直观的判读与呈现。

与HUD光学系统的整合包括反射镜与挡风玻璃

SPEOS Hud Optical Design integrated in CAD assembly features

与HUD系统整合后,即可做不同座高下各种虚像变形的分析

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