抬头显示系统(HeadupDisplay，HUD)也称汽车平视显示系统，它是利用光学反射原理，将汽车驾驶辅助信息、导航信息、检查控制信息以及ADAS信息等以投影方式显示在风挡玻璃上或约2m远的前方、发动机罩尖端的上方，同时还可以显示来自各个驾驶辅助系统的警告信息，例如车道偏离警告、来自带行人识别功能的夜视辅助系统的行人避让警告等，避免驾驶员在行车过程中频繁低头看仪表或车载屏幕，对于行车安全起着很好的辅助作用。

  HUD投影技术由图像生成器形成图像，通过一系列光学手段将图像放大、拉远后呈现在驾驶员前方。目前HUD使用的投影技术主要有TFT-LCD投影、DLP投影、MEMS激光扫描投影和LCOS投影四种。

  TFT-LCD投影技术以TFT作为HUD的投影单元，投影原理是LED背光源发光，随后以电场控制液晶分支的旋转方向，从而改变光的行进方向和呈现颜色来成像。TFT-LCD由于技术基本成熟、成本较低，成为当前最主流的HUD投影技术方案，大范围的应用于W-HUD产品中。然而TFT-LCD存在投影距离较近、耐高温性能较差等问题，在AR-HUD产品上的应用需要攻克以上难题。

  DLP(DigitalLightProcessing，数字光处理技术)是美国德州仪器(TI)的专利技术。在DLP投影技术中，图像是由DMD(DigitalMicro-mirrorDevice，数字微镜器件)产生的。DMD集成50-130万个微型镜片，每个镜片代表1个像素，经过控制镜片的转动来反射需要的光，同时通过吸收器来吸收不需要的光，实现对图像的投影。

  DLP具有高亮度、高对比度和高分辨率等优点；工作时候的温度区间-40-105℃，满足车规级要求；可以在一定程度上完成5米以上的成像距离，满足AR-HUD的宽视角工作场景，因此成为当前AR-HUD的最优解决方案。但由于DLP投射的是整个屏幕，为改善显示效果需要针对不一样的挡风玻璃定制高精度的反射非球面镜，导致整体成本比较高。DLP是目前最受认可的AR-HUD技术路径。

  MEMS激光扫描投影是将激光模组与微机电系统(Micro-Electro-MechanicalSystems，MEMS)结合的投影显示技术方案。MEMS投影技术属于扫描式投影显示，在MEMS扫描振镜扫过显示区域时RGB彩色激光二极管将同步施以脉冲，将图像直接投射于挡风玻璃上。MEMS投影技术采用聚焦的激光束投射图像，不要重新对焦，因此能大幅度简化光学系统的尺寸和复杂度、降低整体成本，同时实现较高的对比度和亮度。

  LCOS(LiquidCrystalonsilicon，硅基液晶)投影技术是一种基于反射式的微型矩阵液晶显示技术。硅基液晶可视为LCD的一种，传统的LCD是做在玻璃基板上，LCOS则是做在硅晶圆上。LCoS结构中液晶分子填充于上层玻璃基板和下层金属反光层之间，金属反光层和顶层ITO公共电极之间的电压共同决定液晶分子的光通性能并展现出不同的像素灰阶，而显示驱动电路直接在硅基板上完成制备。同时，为了尽最大可能避免入射光对硅基板内部晶体管照射形成光生载流子，影响驱动电路性能，通常在电路走线层和金属反光层之间添加一层金属遮光层，实现对入射光的屏蔽目的导向层能确定液晶分子的有序排列。LCoS的显示原理是通过施加在液晶层像素两端电压大小来影响液晶分子的光通性能，进而决定该像素的显示灰阶。具体而言当液晶层像素的外加电压为零时，入射光经过液晶层后将不发生偏振并经过PBS棱镜沿原光路反射回来。此时光线不进入投影光路，即此时不进行成像。相反，当液晶像素存在外加电压时，入射光经过液晶层后将发生偏振，并经过PBS棱镜发射至投影光路并在屏幕上显示成像。

  此外，为优化成像效果，目前，市场上主流LCoS成像方案均采用三片式LCoS光机，即由激光光源发出白色光线，通过分光系统系统分成红、绿、蓝三原色的光线，而每一个原色光线照射到对应的反射式LCOS芯片上系统经过控制LCOS面板上液晶分子的状态来改变该块芯片每个像素点反射光线的强弱，最后反射的光线通过必要的光学折射汇聚成一束光线，经过投影机镜头照射到成像面上，形成彩色的图像。

  LCoS技术方案成像效果可观、并且可摆脱DLP技术受限于TI专利的问题，但短期内量产难度较大。LCoS的优势具体可分为：

  1)光利用效率高、像素更为平滑、画面更为自然：由于LCoS的晶体管及驱动线路都制作于硅基板内，位于反射面之下，不占表面面积，所以仅有像素间隙占用开口面积，因此在LCoS方案下画面中的像素栅格结构几乎不可见，光利用率达到40以上。相对于DLP方案，LCoS成像像素边缘将更加平滑，画面更为自然

  2)核心技术可自主掌控LCoS光机技术被诸多厂家所掌握，避免了DLP技术是德州仪器独家专利问题；

  3)避免阳光倒灌LCoS结构中的反光层和硅基板电路之间具有一层金属遮光层，可以有很大效果预防阳光倒灌。

  不过，LCoS方案目前量产仍较为困难，主要系LCoS芯片对封测技术方面的要求较高，工艺上需将ITO玻片与CMOS基板贴合并灌装液晶，因而目前仅有部分工程试验HUD产品采用这一技术。未来随着LCoS技术的不断突破升级，该方案有望凭借其优秀的性能和技术可自主掌控的独特优势被HUD厂商所采纳。

  按照产品形态，目前HUD经历了三代产品,分别是C-HUD组合型抬头显示、W-HUD风挡型抬头显示、AR-HUD增强现实型抬头显示。

  第一代是C-HUD(CombinationHeadUpDisplay)组合型抬头显示，投影成像载体为驾驶员前方的一块6-8寸的透明树脂玻璃，投影成像距离小于2米。成像信息包括车速、导航、油耗、温度等，多为数字信息，显示形式较为集中且单一。主要缺点为：车内零部件数目增加，在发生意外事故时容易对司机造成二次伤害；投影距离较近，驾驶员在行车过程中视线远近切换轻易造成晶状体调焦疲惫，影响驾驶状态。但总体成本较低。

  第二代为W-HUD(WindshieldHeadUpDisplay)风挡型抬头显示，投影成像载体变更为汽车前挡风玻璃，为目前主流使用的HUD形式。W-HUD量产较晚核心因素在于曲面挡风玻璃成像会出现重影，致使生产专用成像挡风玻璃制造成本较高。相比于C-HUD，W-HUD尺寸在7-12寸，显示范围变大，投影距离增加至2-6米，显示内容增加中控娱乐信息、来电显示、周围路况、天气、行车告警等信息，但任旧存在成像距离较近，驾驶员实现远近调焦影响状态等问题。

  第三代为AR-HUD(AugmentedRealityHeadUpDisplay)增强现实型抬头显示。AR-HUD在W-HUD基础上有以下变化：1)成像距离(VID)；2)成像广角(FOV)；3)显示信息增加。但AR-HUD也存在较多困难：1)阳光倒灌；2)体积较大。