什么是抬頭顯示器？抬頭顯示器的類型及原理介紹

抬頭顯示器的定義及類型

抬頭顯示器即HUD，是一種多功能儀表盤，最早在航空領域被應用，這項技術被通用汽車于1988年率先應用于汽車領域。寶馬是歐洲第一個配備HUD的車企。

根據成像方式的不一樣，HUD可以分為C-HUD、W-HUD和AR-HUD，W-HUD和AR-HUD的成本相較來說更高，而C-HUD適用于后裝市場。

C-HUD的成像方式為半透明樹脂成像，具有懸掛式和儀表臺式兩種固定形式，成像內容包括車速、導航、油耗、溫度;特點是成像區域小，顯示內容有限，成像距離近，位置低，雖然車輛碰撞易造成二次傷害，但價格低，安裝便利。

W-HUD和AR-HUD的成像方式為前擋風玻璃成像，固定形式都為嵌入式。W-HUD成像內容包括車速、導航、油耗、溫度、中控娛樂信息、來電顯示、周圍路況、天氣、行車警告;特點是光學結構復雜，成本高，投影距離近，成像大小7-12寸，能實現量產，現為主流HUD。AR-HUD的成像內容包括車速、導航、油耗、溫度、中控娛樂信息、來電顯示、周圍路況、天氣、行車警告、ADAS輔助系統;特點為成像大小9-55寸，投影距離遠成像直觀，融合ADAS系統，需要強大的算法，成本高，目前在準備量產階段，預計是未來主流。

抬頭顯示器的原理

抬頭顯示器的技術原理和投影儀很像，主要就是通過光源由照明單元傳送到不可以調節的球面鏡上，在反射到可以調節的球面鏡上，最后再反射到擋風玻璃形成圖像。由于擋風玻璃是傾斜的，圖像會出現變形，可調球面鏡就可以調整HUD在擋風玻璃的成像位置，促使圖像顯示出來更加清除、完整。

運用在HUD的投影技術包括TFL-LCD、DLP、LCOS和激光掃描四種。

W-HUD和AR-HUD對擋風玻璃的要求更高，開始需要PVB膜和玻璃制作成特殊形狀才能有效消除圖像重影現象，不過2020年福耀玻璃推出的納米膜HUD玻璃則不需要再進行這些工藝。

HUD投影技術對比

TFL-LCD的分辨率、對比度、耐高溫性都一般，亮度較低，但技術成熟度高，成本較低，投影距離也較近，背光功率要求高。

DLP的分辨率、亮度、對比度、耐高溫性都比較高，但技術成熟度一般，成本處在中間區位;其反射非球面鏡精度要求高，體積大、視場大。

激光掃描的分辨率和成熟度都一般，亮度和對比度較高，但耐溫性低，最大的優勢是成本低;這項技術能耗低、視場大，不過分辨率低容易導致圖像模糊。

LCOS的分辨率和亮度都很高，對比度一般，耐高溫性和成熟度較低，成本也較高;這項投影技術微能達到車規級，工藝很復雜。

投影技術對比

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參考資料

《頭豹研究院：2021年中國抬頭顯示器行業概覽(39頁).pdf》

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《頭豹研究院：2021年中國車載顯示器行業概覽(42頁).pdf》

《艾瑞咨詢：汽車行業2020年中國智能互聯~汽車產業變革研究報告：探討汽車智能化、互聯化發展對汽車產業影響(67頁).pdf》