主流的HUD技術主要分為C-HUD、W-HUD和AR-HUD三種類型。C-HUD的投影形式是通過一塊半透明樹脂進行成像，投影范圍較小，內容較少且比較簡單，存在鏡片和玻璃色差，目前已經逐步退出市場。W-HUD是通過光學投影的原理，將行車信息投影在擋風玻璃上，投影范圍較大，內容較多，圖像更加清晰。AR-HUD增強了汽車投影與現實路況的互動性，融合實景和車載功能，將虛擬導航信息疊加到實際行駛道路上，直接高效地獲取道路信息，投影質量高，研發難度較大。
發展歷程
HUD最早是用于軍用戰斗機上的顯示系統，戰斗機飛行員不必低頭就能在風窗上看到所需的重要信息，保證了飛行的安全性。1988年，通用汽車首次在其發布的新車上使用了HUD抬頭顯示器，這款叫做“Oldsmobile Cutlass Supreme Indy 500 Pace Car”也成為了世界上首款使用HUD的汽車。盡管最初的汽車HUD顯示信息有限且顏色單一，但這種技術還是令當時的人們驚嘆不已。然而，受光學技術發展和自身成本的限制，HUD技術在之后的20多年時間里一直發展緩慢;直到近年來，AR技術的發展和W-HUD顯示效果、成本的改善才讓HUD技術重新引起大眾的關注，HUD在技術的推動下迎來了快速發展期。
汽車的智能化和網聯化成為了未來汽車行業發展的趨勢，汽車的許多零部件都在朝著智能化方向發展。國家也在積極推動汽車智能化技術發展，2020年以來，工信部等部門發布了多項推動汽車智能化發展的政策，在2021年底發布的《關于促進道路交通自動駕駛技術發展和應用的指導意見》中，融合感知、車路信息交互、智能路側系統等技術作為未來智能交通發展的重點被提及。車載HUD作為汽車智能化的一個重要方式，將在未來乘上我國汽車智能化發展的東風，助力智能交通體系的建設。
隨著汽車智能化的發展，HUD逐漸成為高級輔助駕駛系統（ADAS）和無人駕駛領域的熱門應用。HUD在汽車上使用越來越普遍。車載HUD的應用減少了因低頭查看信息而導致交通事故的可能，縮短了駕駛盲區時間，可以有效提升行車的安全性，并且提高汽車駕駛的科技體驗感。
HUD作為中控屏、儀表盤之外的第三塊視覺顯示屏，近年來整體發展態勢良好，根據中國汽車工業信息網的數據，2021年中國HUD功能裝備率達到約6.8%，高于手勢控制、后排多媒體和后排液晶屏等座艙功能裝備率。
中國主流合資、自主品牌均已開始裝配HUD。其中蔚來HUD裝配率最高，達到了52%，其次是寶馬，HUD裝配率接近40%，其他品牌裝配率均在20%以下。自主品牌中，吉利、長城HUD裝配率接近，均在10%以下。
HUD市場需求規模逐年上漲。根據數據統計，在全球市場，2019年全球乘用車前裝HUD市場空間約為84.60億元，預計2025年上升至447.36億元，年復合增長率為31.99%。在中國市場，2019年中國乘用車前裝HUD市場規模約為5.44億元，預計2025年上升至196.83億元，年復合增長率約為81.86%。
HUD市場中，C-HUD由于成像效果較差、顯示內容少等原因已經基本退出市場，AR-HUD由于成本較高，技術還不成熟等原因尚未量產落地，W-HUD在技術方面比較成熟、顯示效果較好、價格適中，已經成為我國HUD市場的主流產品。根據高工智能汽車研究院的數據，2021年前三季度，我國HUD市場中，W-HUD方案占比超過90%。
HUD的主要設計原理是離軸三反射鏡光學系統，即圖形顯示器（PGU）產生圖像——小反射鏡折轉光路——大反射鏡反射放大——風擋玻璃反射進入人眼成像。隨著市場需求追求更長VID（即虛像距離，指圖像到眼睛的距離）和更大FOV（即視場角度，指人眼可觀察到到部分的邊緣與人眼瞳孔中心連線的夾角），第二級大反射鏡需要做的很大，導致加工難度成倍增加。
HUD反射鏡公司采用塑料注塑成形方法生產，注塑工藝生產加工環節收縮率高、尺寸穩定性差，對企業設備、技術及工藝要求極高，而大鏡片在制造過程中對容差的要求更加嚴格。
HUD主要由影像源（包括芯片）、光學鏡面（包括LED光源）等組成，其中影像源占據HUD總成本的50%，影像源作為最核心板塊技術大多都被國際企業掌握，顯示技術方面國內也僅在LCD技術相對成熟，其他顯示技術仍處于發展期，技術尚未完全成熟，導致國內整體HUD企業議價能力較弱，國際上有德州儀器與愛普生具備自主生產的能力，國內相關企業正在迎頭趕上，如華為、光峰、華陽等企業均在成像方案有所突破。
HUD所用投影光源技術發展情況
隨著HUD投影技術解析度提高，更多的路況和導航信息也可以被HUD投影，因此，增強現實AR的概念也被套用在了HUD上，“AR-HUD”也應運而生。
今年6月，被理想汽車CEO李想稱為“500萬以下最好的車”的理想L9正式發布。比起“傳統的”新能源汽車，搭載了五塊屏幕的理想L9被戲謔為“一車全是屏幕”。理想L9五塊屏幕的其中的一塊，便是來自FUTURUS未來黑科技公司提供的AR-HUD套件。該公司提供的AR-HUD，其PGU采用的仍是較為傳統的TFT技術。
關于TFT技術，舜宇光學子公司舜宇車載光學總經理裘文偉曾經在公開場合表示，雖然此前90%以上的HUD采用的是TFT的技術，但因TFT成像原理仍然是背光成像，覆蓋的液晶會擋住一部分光源，所以亮度不夠。此外TFT對工作溫度要求較高，且HUD靠近發動機，極端高溫環境下較難提高流明水平，而AR-HUD對亮度和解析度都有相當高的要求。
目前，HUD市場主要看好兩種反射成像技術路線，分別為德州儀器（TI）主導的DLP路線，以及華為華陽瞄準的LCoS路線。
投影領域最大的兩個競爭路線是DLP路線和LCoS路線。LCoS技術其實在一九九幾年就已經出現了，開始主要應用在背投電視上，但在最主要的投影的運用上一度落于DLP的下風，只是在一些高端領域還保有一些份額，所以這幾年聲量不大。DLP路線在亮度上有優勢，在同等能耗下LCoS的亮度略低，這種亮度差距在投影和背投電視上的會很明顯地影響消費者的選擇，但是在解析度，特別是1080P以上，LCoS有優勢。
與LCoS百家爭鳴的狀態不同，DLP路線自誕生以來，仍被美國德州儀器公司完全獨占。DLP光閥是TI（德州儀器）全自主研發的。但在給客戶供貨的時候，德州儀器都只允許對方購買他們的‘黑盒子’。這個黑盒子是不能拆解的，不能自定義光機，當前沒什么人研發DLP，德州儀器是一家獨大的狀態?！昂诤凶印边@個提法，似乎也成為了行業人士對德州儀器DLP組件的昵稱。
隨著智能化電子時代的到來，全球芯片需求大增，加上疫情影響物流，芯片短缺大潮撲面而來。另一方面，已經壟斷高性能投影儀光閥市場的德州儀器DLP光閥不斷被應用于更多的場景之中，“斷供潮”導致下游應用端企業時不時出現缺貨困境。業內人士看來，主動放棄沿用多年的DLP技術投影儀，改投LCoS懷抱，本質上還是由于DLP的全球性缺貨所導致的。
車載HUD在能耗指標上的敏感并不高，LCoS的反射投影模式允許其可以無太多顧忌的提升流明。所以相比家用商用投影儀設備，車載HUD在于LCoS技術應用上似乎更為合理。
雖然DLP斷供導致投影光閥出現缺口，2021年大部分的投影光閥缺口都被更傳統的LED路線所填補。在這中間，LCoS路線并未在DLP斷供大潮下打出翻身仗，主要還是因為LCoS產業鏈的玩家本身便不多。
2020年，慧新辰稱其自主研發的中國首顆LCoS芯片即將進入量產。此后，飽受DLP光閥供應煩擾的極米科技創始人鐘波公開表示，一直在關注慧新辰的LCoS芯片，公司也正在對其LCoS芯片進行測試。
慧新辰與中國首個LCoS公司長江力偉頗有姻緣，后者2011年開辟首個LCOS生產線，但因市場需求不濟于2017年申請破產。2018年，慧新辰以低至300萬元的價格將長江力偉生產線納入麾下，成為了LCoS第一股。據報道，此后晨鑫科技披露慧新辰與極米科技簽訂協議，雙方約定光機產品研發樣品驗收合格后一年內，極米科技向深圳慧新辰采購數量不低于100萬/年的LCoS芯片。然而至今極米科技的產品仍然以DLP路線為主，公開資料也無法查實兩者合作的后續結果。此后，晨鑫科技經營情況急轉直下，因游戲業務拖累，晨鑫科技近年持續大額虧損，芯片業務雖然盈利，但收入規模和利潤能力尚不足以支撐公司發展。今年4月，由于再次出現大幅虧損，晨鑫科技被正式確定退市。
對于華陽集團和華為來說，車載HUD確實給了LCoS的未來一個新的可能。然而在光明前景中仍有陰影，LCoS產業鏈玩家稀缺，市場認知不足的問題，仍然是其發展的障礙。LCOS的蛋糕還沒做大，市場沒有充分被挖掘之前，仍然希望更多的玩家能夠進入這條領域。
AR-HUD成未來趨勢
AR技術的發展讓車載HUD提升到了一個新的境界。結合車身的傳感器，AR引擎可以對車輛周邊的環境進行實時的建模和渲染，在更大的屏幕范圍中為駕駛員提供必要的路面信息，如車道轉換、高速出口，甚至還可以和車內的娛樂系統結合，進一步拓展到社交、購物等功能。行車整體安全性的提升也是AR HUD最重要的使命之一。當人們在看導航時，如果路上發生了突發的情況，人的大腦需要2秒鐘來反應。在使用了AR HUD后實際上就沒有了這個時間差，因為所有的信息都是呈現在同一塊屏幕上的。
AR對于光學的要求非常高。盡管不像AR眼鏡那樣需要將復雜的光學結構集成到小型的一體機中，但同樣需要軟件+硬件結合的AR HUD，在光路設計、建模算法、設備體積、信息篩選等方面也并不容易。
HUD與座艙的深度融合是未來的發展趨勢，是座艙電子解決方案和ADAS整體解決方案的重要組成部分。與W-HUD以及C-HUD相比，AR-HUD在顯示信息內容、人機交互性和可視化等方面均有較大的優勢，隨著AR技術的發展和AR-HUD成本的下降，AR-HUD將會成為未來HUD行業的主流產品。
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