本申请公开了一种光学薄膜及光学成像系统，该光学薄膜贴合在挡风玻璃上，至少包括依次层叠设置的相位抵消层、反射层以及微结构层；反射层用于反射图像光束形成第一反射光束；相位抵消层用于对第二反射光束进行放大和/或偏折，以引导至第二出射方向；所述微结构层的法向矢量朝向第一出射方向，所述微结构层用于将所述第一反射光束引导至所述第一出射方向；所述相位抵消层用于抵消光束经过所述微结构层所产生的相位差异；其中，第二反射光束为挡风玻璃反射图像光束形成，所述第一出射方向和所述第二出射方向不同。通过上述方式，本申请能够使得光学薄膜贴合在挡风玻璃表面时直接形成虚像，还能够消除重影。