ヘッドアップディスプレイ(HUD)の小型化と表示品質向上目的とした設計や各種の評価

HUD開発における課題

HUDにおいては、ダッシュボードの中の限られた空間に光学系を配置する必要があります。また、偏心配置により生じる収差の補正が難しかったり、ウィンドシールドによる二重像が問題となる場合もあります。小型化が要求されることがほとんどですので、表示像の品質が良くならなかったり、設計ツールが無いと作ってみるまで光学性能がわからないといった状況もあります。

光学設計ツールを用いた設計・評価ソリューション

本資料では、光学設計解析ソフトウェアCODE Vを使用してHUDの課題を解決する方法を紹介しております。
その内容としては、光学シミュレーションにより、実際にモノを作る前に、各種光学性能の確認を行ったり、狭い空間内で部品同士の干渉を避けながら、偏心配置に適した自由曲面の形状を最適化することにより、光学性能を向上することが可能です。その最適化には、高速なローカル最適化のほかに、様々なタイプを探し出すグローバル最適化も用意されています。
さらに、2次元像シミュレーション機能を用いて、虚像としてどのように見えるかや、ウィンドシールドによる二重像の影響を解析することも可能です。