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5种车载投影光机技术解析：TFT-LCD、DLP、LCOS、LBS与Micro-LED
来源：未知 时间：2025-03-27 11:58
在汽车智能化和自动化快速发展的背景下，行业对提升行车安全和优化驾驶体验的需求不断增加。随着车载投影技术的不断创新和升级，智能光投影正日益成为推动汽车智能化和人机交互的重要方向。
 


在BMW新世代概念车中展示的“全景视域桥”技术



智己L7搭载的华域视觉全新一代数字信号灯ISC系统


汽车投影光机在提供驾驶信息显示（如HUD-Head-Up Displays）和车内外照明方面起着关键作用。目前主流的投影光机（PGU）方案包括TFT-LCD、DLP、LCoS、LBS和Micro-LED，每种技术路线在成本、性能、成熟度等方面各具特点。



问界M9 AR HUD 来源华为问界发布会


以下从技术原理、优势劣势、应用现状等维度展开分析。以下是五种不同的汽车投影光机技术方案：





1、TFT-LCD：成熟稳定的基础方案
 

技术原理：
 
TFT-LCD（薄膜晶体管液晶显示）通过LED背光源照射液晶面板，利用液晶分子偏转控制光线透射率，最终通过反射镜组将图像投射至挡风玻璃或透明介质上。



TFT PGU的构造,图片来源睿维视



TFT-LCD成像原理，图片来源睿维视


 

优势：

  • 成熟度高：占据汽车抬头显示HUD 6成以上的份额，技术积累深厚，供应链完善。

  • 成本低：硬件设计简单，PGU价格仅为其他方案的1/3至1/2。

  • 适配性强：适用于后装与前装市场，灵活性高。

劣势：

  • 光效低：光源利用率低，亮度与对比度不足，强光下易模糊。

  • 偏振光问题：佩戴太阳镜时显示效果受影响。

  • 体积限制：需复杂光学结构应对阳光倒灌，难以实现大视场角。

应用现状：
 
受限于耐温性，目前基本上只应用于HUD产品，得益于其相对低的成本，在许多走量车型被广泛应用，代表厂商包括京东方、天马、京瓷、JDI等等。


2、DLP：高亮高对比的进阶选择

技术原理：
 
DLP（数字光处理）以德州仪器的DMD芯片为核心，通过数百万微镜片反射光源形成图像，支持RGB LED或激光光源。





DLP方案核心DMD芯片原理，截取自TI官网



优势：

  • 高亮度与对比度：亮度可达15,000 cd/m²，对比度显著优于TFT。

  • 抗光干扰强：非偏振光设计，佩戴太阳镜不影响显示。

  • 支持复杂光学设计：适配光波导与全息AR-HUD，扩展性强。

劣势：
  • 成本高昂：DMD芯片由德州仪器垄断，供应链单一，PGU成本甚至占HUD总成本的一半左右。
应用现状：
高端车型HUD的首选方案，目前数字大灯的主流方案。代表车型包括奔驰S级、问界M9。目前业界主流的HUD/智能车灯供应商大多都有开发相关技术方案。




采用华为DLP方案的星宇大灯，摄于第二届华为智能车载光峰会


主流光机技术供应商包括：华为、中强光电、水晶光电、小象光显、拜波赫、深微光电、利达光电、歌尔、炽云科技等等




广汽传祺 第二代 GS8，采用华阳AR HUD


3、LCOS：国产化潜力股
 
技术原理：
 
LCOS（硅基液晶）采用反射式液晶技术，光源通过硅基板反射成像，兼具高分辨率与低功耗特性。



LCOS的基本结构与光反射原理，来源中山芯鼎微
 

优势：

  • 分辨率与对比度：支持4K甚至8K分辨率，对比度接近DLP（目前业界普遍实现1500:1以上）。

  • 国产化优势：芯片供应商多元化（如芯视元、奇景光电），供应链韧性更强。

  • 体积紧凑：0.69英寸芯片即可实现3.1英寸TFT的显示效果。


     

    上汽飞凡关于LCoS方案AR HUD的光路简介

     

     

    劣势：

     

    应用现状：

    • 光效低：LCOS反射偏振光，如果用LED光源的话，光效会直接减半，所以未来需要搭配高成本激光光源提升亮度，车规级激光厂商稀缺。

    • 散斑问题：激光光源易产生干涉斑点，需额外光学设计减轻。

       


      南阳利达光电LCoS技术结构图
       

华为问界M9、上汽飞凡R7等率先采用LCoS方案，未来有望成为国产AR-HUD主流路线。产业链上的各大Tier1及PGU企业都在积极开发这一技术，许多厂家已推出LCOS样机，比如说水晶光电、华阳集团、瀚思通、疆程已在北京车展或去年的上海车展上展出了LCOS方案的AR-HUD样机。一数科技、联合汽车、南阳利达光电等公司的LCOS PGU产品也吸引了许多厂商调研。此外还有德赛西威、智云谷、拜波赫等许多企业也在积极研发布局中。



目前业内布局LCOS方案的部分企业产品数据，来源各大展会展示案例或官网数据、佐思汽研（/代表未查询到，无具体数据）


目前业界LCOS芯片实现真正车规级量产的公开报道的只有华为海思一家，而中山芯鼎微正在积极推进车规级认证，其他LCOS芯片供应商则包括安那律光电、Ominivision、奇景光电、南京芯视元、Syndiant等。

4、LBS-投影的未来方向
技术原理：
 
LBS（激光束扫描）通过MEMS微镜扫描结合RGB激光束的光强调制，实现高精度成像。



LBS成像原理，图源睿维视


优势：

  • 体积与功耗：光学引擎简化，体积仅为DLP的1/3，功耗降低30%。

  • 色域与对比度：色域覆盖150% NTSC，超高对比度高达7000:1，并无光窗效应。

  • 无固定焦距：不需要对投影表面进行焦距调整。这意味着投影画面可以清晰地投射到任意表面，不受表面形状和距离的影响。

劣势：

  • 散斑与畸变：激光相干性导致图像斑点，扫描边缘易产生几何形变。

  • 分辨率与成本：高分辨会导致成本上升

  • 温度敏感性：激光器输出功率易受温漂影响，车规认证难度大。
     

应用现状：
 
尚未量产上车，但目前国外领先企业如先锋、松下等已推出原型产品；国内厂商如英唐极光微、觉芯电子、龙马璞芯等都在积极推动LBS在车载领域的应用。后续有望在HUD、车窗显示等交互类车载投影领域逐步流行。



英唐极光微的LBS产品，来源英唐极光微




5、 Micro-LED：待突破的终极方案






技术原理：
 
Micro-LED通常是小于100微米的超小LED，该技术预先在芯片的硅衬底中整合了矩阵式的 CMOS 控制电路，并对芯片进行矩阵式微结构处理，实现对每个微结构区域单独的控制，最终实现像素自发光成像，无需背光模组，兼具高亮度与低功耗特性。



蔚来ET9Micro LED智能高清投影大灯


优势：

  • 性能天花板：亮度可达10,000尼特以上，对比度可突破1000,000:1，寿命长达10万小时以上。

  • 响应速度：纳秒级响应，无动态模糊，适合高速场景。

  • 小尺寸与低功耗：据马瑞利 AL 数据，与 DLP 大灯相比，Micro-LED 大灯可减少 30W 电耗、占用空间下降 30%、重量减少 1kg。

劣势：

  • 量产瓶颈：巨量转移技术尚未成熟，良率低导致成本极高。供应链成熟度也低。
     

应用现状：
 
先在Micro LED还未在车灯以外的领域量产应用，当然，随着技术的不断进步和成本的逐渐降低，后续有望在HUD等领域应用，比如说华引芯、华灿光电等LED供应商已在这一领域有所技术预研。
 
Micro-LED车灯搭载车型不是很普遍，主要集中在大众和蔚来的部分车型；据行业人士来看，相较于DLP主流方案，Micro LED拥有类似的高性能和投影交互功能，但是能量消耗会降低40%，尺寸也将缩小75%，更加紧凑，亮度也能够提升20%。



保时捷卡宴，Micro LED高清像素头灯



Micro LED车灯供应商：马瑞利、海拉、现代摩比斯、曼德光电、大茂伟瑞柯、星宇车灯、安瑞光电、晶合光电。
 
Micro LED光源供应商：艾迈斯欧司朗、国星光电、京东方华灿光电、芯元基、晶能光电、日亚化学、英飞凌、三星电子、数字光芯、立琻半导体。

 
小结：
 
当前车载投影市场以TFT-LCD和DLP为主导，LCoS凭借国产化与高分辨率快速崛起，LBS和Micro-LED则代表未来技术方向。

车载投影技术的进化不仅依赖光学创新，还需与ADAS、车联网深度融合，最终实现“虚实无缝交互”的智能驾驶体验。在汽车产业智能化浪潮的背景下，车载投影显示有望迎来较好发展，目前已形成HUD、智能大灯、车载投影三大应用场景。
















 
 

 
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