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HUD系统其实严格说来并不是单一的一个电子系统，其实成像的关键是在光学和材料学方面，一种透明的高折射率镀膜才是其真正的成像根基。这种膜并非单独存在，它是特殊前风挡玻璃的表层功能部分，这种汽车风挡玻璃生产主要采用有浸渍法和网印法等。由于它含有氧化的Ti和Si，所以它的折射率介于1.8至2.2之间，大于普通前风挡玻璃1.52的折射率，所以表面的反射率就可以增大，再经过多次光干涉就可在远处成像。
奥迪的抬头显示器 在HUD上使用的透明放大反射膜，最初光透射率在70%左右，膜厚多在530纳米左右，这个厚度正是绿色的选择性反射的峰值波长，这也就是大多数汽车老一代HUD显示多为绿色的原因所在。它的缺点不仅仅是颜色单调，观测方向不同还会造成干涉色外观的变化。所以宝马等公司的HUD投影载体膜就增加了膜厚，能支持整个可见光区域反射，从而实现HUD的多彩色显示和与角度无关的均匀外观，当然它需要高亮度的光源支持，而且成本较高。
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