一种图像生成单元、抬头显示装置、载具和灯光调节方法与流程

本公开涉及显示，尤其涉及一种图像生成单元、抬头显示装置、载具和灯光调节方法。

背景技术：

1、图像生成单元(picture generation unit，pgu)作为抬头显示装置(head updisplay,hud)中用来生成图像的核心部件，其成像性能直接影响到hud的产品性能。在目前的一些hud产品中，pgu主要基于这几种技术实现：液晶显示(liquid crystal display，lcd)、数字光处理(digital light processing，dlp)、硅基液晶(liquid crystal onsilicon，lcos)、激光束扫描(laser beam scanning，lbs)。这四种pgu在性能、成本、体积等方面均有各自的优缺点，目前技术最为成熟的lcd，因其成本低，在抬头显示技术领域得到了广泛应用。

2、相关技术中，基于lcd的hud产品大多采用彩色lcd来实现彩色成像，彩色lcd结构中设置了彩色滤光片，包括红、绿、蓝三种颜色的滤光片，如图1所示，其在横向上表现为三个子像素，该三个子像素构成一个像素，这样基于三基色混色原理，任一像素可以通过对红、绿、蓝三种颜色的滤光片调节不同的透过率来混合形成想要的颜色；但是，由于三个子像素横向排列的方式以及该三个子像素需要组合进行调节，使得图像在横向方向上的分辨率至少被压缩三倍，导致最终观看效果较差；且基于彩色lcd实现3d hud时，也会因为三个子像素的横向排列方式，导致其在横向方向分离，使得三个子像素进入柱镜光栅的入射角、出射角不同，容易发生色散，人眼在眼盒范围内所观看到的图像上会产生彩色边缘，最终导致呈现的3d效果较差。

技术实现思路

1、本公开提供一种图像生成单元、抬头显示装置、载具和灯光调节方法，本公开的技术方案如下：

2、根据本公开实施例的第一方面，提供一种图像生成单元，应用于抬头显示装置，图像生成单元包括黑白液晶屏、局部调光式的背光模组和灯光调节模块；黑白液晶屏与背光模组层叠设置；

3、背光模组包括灯板，灯板上设有多个发光器件；黑白显示屏包括多个显示区域；多个显示区域与多个发光器件一一对应；多个显示区域中每个显示区域覆盖至少一个像素；

4、灯光调节模块，用于根据待显示图像中的待显示元素从多个发光器件中确定待调节发光器件，根据待显示元素的颜色信息对待调节发光器件进行颜色调节，使得待调节发光器件发射颜色与颜色信息对应的光束，点亮待调节发光器件对应的显示区域。

5、在一些可能的实施例中，背光模组还包括透镜面板，透镜面板与灯板相对设置；

6、透镜面板朝向灯板的一侧设有多个准直透镜，多个准直透镜与多个发光器件一一对应。

7、在一些可能的实施例中，背光模组还包括凹透镜，凹透镜设于透镜面板远离灯板的一侧；

8、多个发光器件中每个发光器件发出的光束，经每个发光器件对应的准直透镜反射至凹透镜，经凹透镜折射后形成发散光束。

9、在一些可能的实施例中，还包括柱镜光栅；

10、柱镜光栅设于黑白液晶屏远离背光模组的一侧。

11、在一些可能的实施例中，柱镜光栅包括多个柱状透镜，多个柱状透镜沿横向方向排列；

12、多个柱状透镜中每个柱状透镜在横向方向的宽度，为两个以上像素在横向方向的宽度之和。

13、根据本公开实施例的第二方面，提供一种抬头显示装置，包括本公开实施例第一方面的图像生成单元和反射镜组件；

14、反射镜组件，将图像生成单元发出的光线反射至成像组件，通过成像组件反射形成虚像。

15、根据本公开实施例的第三方面，提供一种载具，包括本公开实施例第二方面的抬头显示装置和成像组件。

16、根据本公开实施例的第四方面，提供一种灯光调节方法，应用于本公开实施例第一方面的图像生成单元，图像生成单元包括黑白液晶屏、局部调光式的背光模组和灯光调节模块；黑白液晶屏与背光模组层叠设置；背光模组包括灯板，灯板上设有多个发光器件；黑白显示屏包括多个显示区域；多个显示区域与多个发光器件一一对应；方法包括：

17、根据待显示图像中的待显示元素从多个发光器件中确定待调节发光器件；

18、根据待显示元素的颜色信息对待调节发光器件进行颜色调节，使得待调节发光器件发射颜色与颜色信息对应的光束，点亮待调节发光器件对应的显示区域。

19、在一些可能的实施例中，根据待显示图像中的待显示元素从多个发光器件中确定待调节发光器件，包括：

20、获取待显示图像与黑白液晶屏之间的显示比例；

21、获取待显示元素在待显示图像中的像素位置；

22、根据像素位置和显示比例，从多个显示区域中确定目标显示区域；

23、将多个发光器件中与目标显示区域对应的发光器件确定为待调节发光器件。

24、在一些可能的实施例中，当待显示元素的数量为多个时，方法还包括：

25、当任意两个待显示元素对应的像素位置的至少部分相同时，将两个待显示元素的颜色信息设置为相同。

26、在一些可能的实施例中，方法还包括：

27、当任意两个待显示元素对应的像素位置的边界相邻时，将两个待显示元素中一个待显示元素的颜色信息设置为黑色或灰色。

28、本公开的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：

29、本公开实施例的图像生成单元，通过灯光调节模块对背光模组进行背光调节，使得背光模组发出光束并点亮黑白液晶屏；一方面，由于采用黑白液晶屏，黑白液晶屏中不设置红、绿、蓝三种颜色的滤光片，因此黑白液晶屏中每个像素可以单独调节透过率，在实现3d成像时，黑白液晶屏可以以单颗像素进行分光，从而，相较于相关技术中基于彩色液晶屏的图像生成单元，不仅可以显著提高分辨率，还可以避免易产生色散问题；另一方面，根据待显示元素的颜色信息通过灯光调节模块对背光模组进行设置，不仅可以实现彩色成像，还可以保证最终成像的清晰度。

30、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

技术特征：

1.一种图像生成单元，其特征在于，应用于抬头显示装置，所述图像生成单元包括黑白液晶屏(1)、局部调光式的背光模组(2)和灯光调节模块(3)；所述黑白液晶屏(1)与所述背光模组(2)层叠设置；

2.根据权利要求1所述的图像生成单元，其特征在于，所述背光模组(2)还包括透镜面板(23)，所述透镜面板(23)与所述灯板(21)相对设置；

3.根据权利要求2所述的图像生成单元，其特征在于，所述背光模组(2)还包括凹透镜(25)，所述凹透镜(25)设于所述透镜面板(23)远离所述灯板(21)的一侧；

4.根据权利要求1所述的图像生成单元，其特征在于，还包括柱镜光栅；

5.根据权利要求4所述的图像生成单元，其特征在于，所述柱镜光栅(4)包括多个柱状透镜(41)，所述多个柱状透镜(41)沿横向方向排列；

6.一种抬头显示装置，其特征在于，包括权利要求1～5任一项所述的图像生成单元和反射镜组件；

7.一种载具，其特征在于，包括权利要求6所述的抬头显示装置和所述成像组件。

8.一种灯光调节方法，其特征在于，应用于权利要求1～5中任一项所述的图像生成单元，所述图像生成单元包括黑白液晶屏(1)、局部调光式的背光模组(2)和灯光调节模块(3)；所述黑白液晶屏(1)与所述背光模组(2)层叠设置；所述背光模组(2)包括灯板(21)，所述灯板(21)上设有多个发光器件(22)；所述黑白显示屏包括多个显示区域(11)；所述多个显示区域(11)与所述多个发光器件(22)一一对应；所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的灯光调节方法，其特征在于，所述根据待显示图像中的待显示元素从所述多个发光器件(22)中确定待调节发光器件(22)，包括：

10.根据权利要求9所述的灯光调节方法，其特征在于，当所述待显示元素的数量为多个时，所述方法还包括：

技术总结
本公开涉及一种图像生成单元、抬头显示装置、载具和灯光调节方法，该图像生成单元包括黑白液晶屏、局部调光式的背光模组和灯光调节模块；背光模组包括灯板，灯板上设有多个发光器件；黑白显示屏包括多个显示区域；多个显示区域与多个发光器件一一对应；灯光调节模块，用于根据待显示图像中的待显示元素从多个发光器件中确定待调节发光器件，根据待显示元素的颜色信息对待调节发光器件进行颜色调节，使得待调节发光器件发射颜色与颜色信息对应的光束，点亮待调节发光器件对应的显示区域。本公开的图像生成单元可以显著提高分辨率，可以避免易产生色散问题，在实现彩色成像的同时可以保证最终成像的清晰度。

技术研发人员：金康,王云帆,管晋
受保护的技术使用者：浙江炽云科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13