本文演示了如何使用OAS工具设计抬头显示器。
HUD简介
车载HUD就是一种将重要信息投影到驾驶员视线前方的设备，让驾驶员无需低头就能获取车辆信息和导航等信息。建立车载HUD的理论模型如图，需要考虑到光学系统、投影技术、人机交互以及环境光条件等多个方面。
其中：在光路设计上需要使用自由曲面反射镜将显示器上的图像透射到挡风玻璃上或光学材料上形成虚拟图像。
司机在开车时会转动头部导致视线的偏移，司机的视角我们可以使用眼盒代替。眼盒本质上是一个虚拟方框，表示驾驶员眼睛位置的范围。
系统规格
——虚像距离：2米
——显示当前车速
——机械限制：HUD主要受到仪表板下可用空间的限制，风挡玻璃将充当一个分束器
——眼盒：驾驶员眼睛的位置在宽度为±50毫米、高度为±20毫米的眼盒范围内
——液晶显示器尺寸宽为±10毫米，高为±6毫米
建模设计
HUD的起始结构是一个折叠系统，在仪表板下保持足够小的尺寸。示例HUD由两个反射镜构成：一个平面，一个自由曲面。反射镜在成像系统中具有不增加任何色差的优点。
挡风玻璃：考虑到汽车挡风玻璃都为非球面，我们在OAS建模时可以考虑使用多项式来进行建模，我们输入以下镜头基本参数来确定挡风玻璃的形状
考虑到实际中驾驶员左的位置和汽车挡风玻璃的实际大小，所以输入以下参数确定挡风玻璃的大小和位置:
LCD显示屏：通过将图像光源设置在眼盒，追迹之后打到虚像面和LCD显示屏上，再通过反向追迹来进行模拟远处虚像和LCD所发出的光进入驾驶员眼睛的过程。
LCD显示屏的初始尺寸先进行放大，使其能正常接收到反射光。位置参数如下：
再对反射镜和自由曲面进行定位和建模
最终得到了HUD的基本模型，其各部件的参数如下：
调整LCD显示屏
将探测器放置在LCD显示屏上，通过追迹得出来效果图如下
可以看出初始结构的LCD所接收的反射光形状和大小偏差，再对其进行调整
最终LCD显示器上所接收到的图像为
