HUD抬頭數字顯示是利用光學原理將汽車的相關信息，如胎壓、速度、轉速、導航等顯示在駕駛員前方的風擋玻璃上。

其成像過程較為復雜，像離軸三反，PGU中的像被不斷放大反射，最終形成虛像，成像大小與FOV和VID關聯性最大，FOV越大，VID越遠，投影畫幅越大，但這會使HUD體積增大。

HUD的光線投射過程是：HUD圖像顯示模塊發出光源，經凹面鏡反射放大圖像光源，再由前擋玻璃再次反射，圖像光線進入人眼，視覺上圖像位置在虛像位置處。

HUD的組件包括主反射鏡、次反射鏡、圖像生成單元（PGU）、馬達模組、PCBA、上蓋、底殼、緊固件、內部線束、蝸輪、蝸桿、接近開關、彈片、內部線束、防塵膜和擴散膜等。

HUD按照顯示畫面交互方式分為CHUD、WHUD、ARHUD，目前CHUD基本已被淘汰，WHUD和ARHUD的主要區別在于是否實現AR實景融合功能以及成像距離VID和FOV。

為減少重影，擋風玻璃的雙層玻璃需設計成帶有楔形角度，針對不同楔形角度分析以找到重影最小時的最佳楔形角度。

同時，由于玻璃是曲面，存在加工公差等會導致顯示畸變，可通過基于像素級的圖像識別分析，更改PGU成像計算結果進行矯正。

汽車HUD的工作原理還包括將數字圖像反射到2片反射鏡（Fold mirror和Aspheric Mirror），再經由Aspheric Mirror投射到擋風玻璃上。

反光鏡作為關鍵光學反射部件，需精準安裝在HUD模組特定位置，可靠粘接和固定對HUD的影像穩定性很重要。例如CollTech提供的N-Sil 8556膠粘劑，在PC和玻璃上有良好粘接強度，抗沖擊和振動能力出色，高初始粘合強度，無凹槽時不會溢流到前框玻璃，不含硅油等有害物質，符合相關標準，能對反射鏡進行高強度粘接。技術工程師還能幫助客戶在大型生產線上為該產品建立優化流程，設定最佳點膠量和點膠路徑，避免溢膠等問題。