对于很多了解汽车的人来说，HUD并不陌生。它最早被应用在战斗机上，飞行员在高速飞行时，无需低头查看仪表，只需平视前方就能掌握飞行信息。
战斗机上HUD系统示意图
到了上世纪八十年代，开始有汽车制造商将HUD技术应用到汽车上，最初只有高端车型才会配备，且显示的信息简单，色彩单一。
随着技术的不断发展，国内供应商深度参与其中，推动相关技术进一步成熟且成本也不断下探，使得HUD的普及加速，长安S7、理想L8等车型已经实现HUD标配，相信在接下来几年，越来越多的车型会搭载HUD，使得HUD这一技术真正走进普通人的生活。
HUD技术原理
基于TFT-LCD的图像生成单元，其原理简单说，就是LCD屏幕在背光照射下，通过每个像素点后的薄膜晶体管控制液晶分子的旋转，以调整光线的明暗。
然后，通过RGB滤色片，这些光线被转化为丰富多彩的图像。由于这种方案技术成熟且成本低，目前多数HUD供应商都选择使用它，确保高清晰度、高亮度和高对比度的图像显示。
LCD显示原理图
DLP
DLP全称是Digital Light Processing，即数字光处理技术，其关键在于数字微镜芯片（DMD）。DMD芯片上集成了数百万个微型镜片，能精确控制光源发出的光线，并通过投影镜头在扩散片上形成图像。
DLP技术因其高分辨率、高亮度和出色的成像效果，深受豪华品牌车型的青睐。然而，其复杂的光学结构和较高的设计成本也限制了其广泛应用。
DLP原理图
LBS
LBS方案是一种激光扫描式投影方案。它使用RGB激光模组发出红、绿、蓝三色光，经过透镜混合后照射到微小的MEMS微镜上。这个微镜在制动器的驱动下转动，从而扫描并形成图像。这种技术结构简洁、体积小，色彩表现更佳。
不过，这一技术还不成熟，关键器件如激光光源、MEMS芯片等还需要更多的验证以确保其满足车规要求，另外还存在如亮度、散斑等问题需要进一步解决。
MEMS原理图
Lcos
LCOS全称为Liquid Crystal On Silicon，即硅基液晶投影技术，它是LCD技术的升级版。这种技术使用了一种特殊的CMOS集成电路芯片，芯片上涂有液晶硅。通过利用液晶的光学特性和硅芯片的电学特性，LCOS能够精确控制光的传播方向和强度，从而生成清晰、生动的图像。LCOS技术的优势在于高分辨率、更广的色域和出色的对比度。
LCOS原理图
以上为大家介绍了几种不同的PGU技术，其中，基于TFT-LCD技术的PGU，结构简单、成本低、发光效率高、画面均匀性好；基于DLP和LCOS技术自主研发的PGU具有亮度高、色域广等优势。
聊完了图像生成单元，接下来为大家介绍一下HUD成像的另一个重要的系统单元：光学投影单元。
光学投影单元包含一级反射镜、二级反射镜、风挡玻璃等光学元件，作用是将PGU生成的图像，经过反射镜片多次反射后，将图像放大显示到前挡风玻璃前方，从而驾驶员在眼盒处便能观看到投影在远处的影像。
HUD投影原理示意图
自由曲面反射镜是HUD成像的核心元件，其面型的设计决定了投影画面最终的成像品质，通常需要配合风挡玻璃的面型来进行补偿和优化，从而消除风挡玻璃带来的图像畸变。目前自由曲面反射镜所用的材料有PC、COC等塑料，对材料本身的耐候性要求高，对面型的精度要求高，加工难度较大。
随着相关技术的成熟，以及成本逐步下降，HUD会搭载到越来越多的车型上去，给大众带来更好的驾驶体验。