什么是抬头显示器？抬头显示器的类型及原理介绍

抬头显示器的定义及类型

抬头显示器即HUD，是一种多功能仪表盘，最早在航空领域被应用，这项技术被通用汽车于1988年率先应用于汽车领域。宝马是欧洲第一个配备HUD的车企。

根据成像方式的不一样，HUD可以分为C-HUD、W-HUD和AR-HUD，W-HUD和AR-HUD的成本相较来说更高，而C-HUD适用于后装市场。

C-HUD的成像方式为半透明树脂成像，具有悬挂式和仪表台式两种固定形式，成像内容包括车速、导航、油耗、温度;特点是成像区域小，显示内容有限，成像距离近，位置低，虽然车辆碰撞易造成二次伤害，但价格低，安装便利。

W-HUD和AR-HUD的成像方式为前挡风玻璃成像，固定形式都为嵌入式。W-HUD成像内容包括车速、导航、油耗、温度、中控娱乐信息、来电显示、周围路况、天气、行车警告;特点是光学结构复杂，成本高，投影距离近，成像大小7-12寸，能实现量产，现为主流HUD。AR-HUD的成像内容包括车速、导航、油耗、温度、中控娱乐信息、来电显示、周围路况、天气、行车警告、ADAS辅助系统;特点为成像大小9-55寸，投影距离远成像直观，融合ADAS系统，需要强大的算法，成本高，目前在准备量产阶段，预计是未来主流。

抬头显示器的原理

抬头显示器的技术原理和投影仪很像，主要就是通过光源由照明单元传送到不可以调节的球面镜上，在反射到可以调节的球面镜上，最后再反射到挡风玻璃形成图像。由于挡风玻璃是倾斜的，图像会出现变形，可调球面镜就可以调整HUD在挡风玻璃的成像位置，促使图像显示出来更加清除、完整。

运用在HUD的投影技术包括TFL-LCD、DLP、LCOS和激光扫描四种。

W-HUD和AR-HUD对挡风玻璃的要求更高，开始需要PVB膜和玻璃制作成特殊形状才能有效消除图像重影现象，不过2020年福耀玻璃推出的纳米膜HUD玻璃则不需要再进行这些工艺。

HUD投影技术对比

TFL-LCD的分辨率、对比度、耐高温性都一般，亮度较低，但技术成熟度高，成本较低，投影距离也较近，背光功率要求高。

DLP的分辨率、亮度、对比度、耐高温性都比较高，但技术成熟度一般，成本处在中间区位;其反射非球面镜精度要求高，体积大、视场大。

激光扫描的分辨率和成熟度都一般，亮度和对比度较高，但耐温性低，最大的优势是成本低;这项技术能耗低、视场大，不过分辨率低容易导致图像模糊。

LCOS的分辨率和亮度都很高，对比度一般，耐高温性和成熟度较低，成本也较高;这项投影技术微能达到车规级，工艺很复杂。

投影技术对比

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参考资料

《头豹研究院：2021年中国抬头显示器行业概览(39页).pdf》

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《头豹研究院：2021年中国车载显示器行业概览(42页).pdf》

《艾瑞咨询：汽车行业2020年中国智能互联~汽车产业变革研究报告：探讨汽车智能化、互联化发展对汽车产业影响(67页).pdf》