本申请实施例提供了一种图像生成装置、投影装置及车辆。该图像生成装置至少包括光源组件、空间光调制组件、光束调节组件和镜头组件；其中，光源组件用于产生第一光束；空间光调制组件用于对第一光束进行调制以生成图像光束；镜头组件用于将图像光束投射至投影面上显示目标图像；光束调节组件配置于镜头组件中或者光源组件和空间光调制组件之间的光路上，用于调节第一光束的光量，进而调节目标图像的亮度。本申请实施例提供的图像生成装置在无需特别设计光源组件的驱动电路的情况下，实现了动态调节图像生成装置的生成图像的亮度。态调节图像生成装置的生成图像的亮度。态调节图像生成装置的生成图像的亮度。
【技术实现步骤摘要】
一种图像生成装置、投影装置及车辆
[0001]本申请是分案申请，原申请的申请号是202110514415.0，原申请日是2021年05月08日，原申请的全部内容通过引用结合在本申请中。
[0002]本申请涉及投影显示
，尤其涉及一种图像生成装置、投影装置及车辆。
技术介绍
[0003]抬头显示(head up display，HUD)也叫平视显示系统，它是把速度、导航等信息投射至驾驶员前方的一种装置，使驾驶员不必低头即可看到仪表信息。最初HUD是飞行器使用的一种技术，比如战斗机上驾驶员可以基于HUD进行物体追踪和瞄准，可以提高作战成功率和灵活性。后来这种技术应用到了汽车中，驾驶员可以在视野前方看到汽车运行的速度、导航、信号灯等信息，而不需低头观察方向盘下方的仪表盘或者中控显示屏，这可以大大提高紧急情况时的制动反应时间，提升驾驶的安全性。HUD的原理是导航和仪表等信息经过图像生成单元(picture generate unit，PGU)产生图像，然后将该图像投影到挡风玻璃上形成实像，或者通过曲面反射镜和风挡在汽车前方形成人眼观测的放大虚像供驾驶员作驾驶参考。
[0004]HUD在白天和夜晚开启时，环境亮度差别很大，这要求HUD的显示亮度可以根据环境亮度进行调节。HUD的最高亮度根据白天环境设计，一般要求达到10000尼特以上，到了夜间环境亮度降低，人眼适应暗环境后，这个亮度会非常刺眼，导致看不清道路情况，影响驾驶安全，所以这时的亮度需要降低，某些情况下需要降到100尼特以下。现在一般调节HUD亮度的方法是通过调节电流降低PGU背光源的亮度，从而降低投射虚像的亮度。但是该方案需要特别设计驱动电路，支持大范围稳定调节电流的驱动设计是较复杂的，这会一定程度上增加HUD的成本。
技术实现思路
[0005]为了克服上述问题，本申请的实施例提供了一种图像生成装置、投影装置及车辆，在无需特别设计光源组件的驱动电路的情况下，实现了动态调节图像生成装置的生成图像的亮度。
[0006]为了实现上述目的，第一方面，本申请提供一种图像生成装置，至少包括光源组件、空间光调制组件、光束调节组件和镜头组件；其中，光源组件用于产生第一光束；空间光调制组件用于对第一光束进行调制以生成图像光束；镜头组件用于将图像光束投射至投影面上显示目标图像；光束调节组件配置于镜头组件中或者光源组件和空间光调制组件之间的光路上，用于调节第一光束的光量，进而调节目标图像的亮度。由此，在无需特别设计光源组件的驱动电路的情况下，实现了动态调节图像生成装置的生成图像的亮度。
[0007]在一个可能的实现中，光束调节组件包括控制元件和可调孔径光阑元件，控制元件控制可调孔径光阑元件的通光孔的大小，以调节第一光束的光量。进一步实现在调节图
像亮度的同时调节图像的对比度。
[0008]可选的，可调孔径光阑元件的通光孔为圆形通光孔或矩形通光孔。
[0009]在另一个可能的实现中，图像生成装置还包括匀光组件，匀光组件配置于光源组件和空间调制组件之间的光路上，用于将光源组件产生的第一光束进行匀光；光束调节组件配置于光源组件和匀光组件之间的光路上，或者，光束调节组件配置于匀光组件和空间光调制组件之间的光路上。
[0010]可选的，匀光组件为复眼透镜。
[0011]在另一个可能的实现中，空间光调制组件为反射型空间光调制组件。
[0012]在另一个可能的实现中，反射型空间光调制组件为LCoS组件，图像生成装置还包括偏振分光镜元件；该偏振分光镜元件配置于光源组件和LCoS组件之间的光路上，用于将S偏振光的光束反射至LCoS组件，将P偏振光的光束透射至镜头组件。
[0013]在另一个可能的实现中，图像生成装置还包括偏光转换元件；该偏光转换元件配置于光源组件和偏振分光镜元件之间的光路上，用于将所述第一光束调制为S偏振光的光束。
[0014]在另一个可能的实现中，LCoS组件包括矩形LCoS面板；该矩形LCoS面板的短边延伸方向与入射面平行，该入射面为偏振分光镜元件的入射光束和反射光束确定的平面。
[0015]在另一个可能的实现中，反射型空间光调制组件为DMD组件，图像生成装置还包括第一准直透镜元件和反射镜元件；第一准直透镜元件配置于光源组件和DMD组件之间的光路上，用于将第一光束准直；反射镜元件配置于第一准直透镜元件和DMD组件之间的光路上，用于将第一准直透镜元件准直后的光束反射至DMD组件。
[0016]在另一个可能的实现中，上述光源组件至少包括：红光LED元件，用于产生红色光束；绿光LED元件，用于产生绿色光束；第一蓝光LED元件，用于产生第一蓝色光束；第二蓝光LED元件，与第一蓝色发光元件相对设置，用于产生第二蓝色光束；第一二向色镜元件，配置于绿色光束、第一蓝色光束和第二蓝色光束的传输路径上，用于反射第一蓝色光束至绿光LED元件，透射绿色光束和反射第二蓝色光束至绿色光束的传输路径上形成混合光束；第二二向色镜元件，配置于红色光束和混合光束的传输路径上，用于透射混合光束和反射红色光束至混合光束的传输路径上形成第一光束。
[0017]在另一个可能的实现中，光源组件还包括第二准直透镜元件；第二准直透镜元件配置于混合光束的传输路径上，用于将混合光束准直至第二二向色镜元件。
[0018]第二方面，本申请还提供了一种投影装置，包括第一方面的图像生成装置和环境亮度传感器；该环境亮度传感器用于检测投影面所在环境的亮度；图像生成装置与环境亮度传感器通信连接，用于根据投影面所在环境的亮度，调节目标图像的亮度。
[0019]本申请提供的投影装置，可根据环境亮度自动调节投影图像的亮度，增加用户的使用体验。
[0020]在一个可能的实现中，环境亮度传感器与控制元件通信连接；控制元件根据投影面所在环境的亮度，控制可调孔径光阑元件的通光孔的大小，以调节目标图像的亮度。
[0021]本申请提供的投影装置，在根据环境亮度自动调节投影图像的亮度的同时，还调节了投影图像的对比度，实现在黑暗环境下自动降低投影图像的亮度，同时增加投影图像的对比度。
[0022]第三方面，本申请实施例还提供一种车辆，包括第一方面的图像生成装置，或第二方面的投影装置。
附图说明
[0023]下面对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍。
[0024]图1为本申请实施例提供的一种图像生成装置的结构示意图；
[0025]图2a为一种可调孔径光阑元件的沿光束传输方向的视图；
[0026]图2b为另一种可调孔径光阑元件的沿光束传输方向的视图；
[0027]图3为本申请实施例提供的另一种图像生成装置的结构示意图；
[0028]图4a为未配置可调孔径光阑的图像生成装置的LCoS面板的入射角和发散角示意图；
[0029]图4b为配置可调孔径光阑的图像生成装置的LCoS面板的入射角和发散角示意图；
[0030]图5为本申请实施例提供的另一种图像生成本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种图像生成装置，其特征在于，应用于车载HUD，包括：光源组件，用于产生第一光束并输出至空间光调制组件；空间光调制组件，用于对所述第一光束进行调制以生成图像光束；镜头组件，用于将所述图像光束投射至投影面上显示目标图像；光束调节组件，配置于所述镜头组件中或者所述光源组件和所述空间光调制组件之间的光路上，用于调节所述第一光束的光量，以调节所述目标图像的亮度。2.根据权利要求1所述的图像生成装置，其特征在于，所述光束调节组件包括控制元件和可调孔径光阑元件，所述控制元件控制所述可调孔径光阑元件的通光孔的大小，以调节所述第一光束的光量。3.根据权利要求2所述的图像生成装置，其特征在于，所述可调孔径光阑元件的通光孔为圆形通光孔或矩形通光孔。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的图像生成装置，其特征在于，所述图像生成装置还包括匀光组件，所述匀光组件配置于所述光源组件和所述空间调制组件之间的光路上，用于将所述光源组件产生的第一光束进行匀光；所述光束调节组件配置于所述光源组件和所述匀光组件之间的光路上，或者，所述光束调节组件配置于所述匀光组件和所述空间光调制组件之间的光路上。5.根据权利要求4所述的图像生成装置，其特征在于，所述匀光组件为复眼透镜。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的图像生成装置，其特征在于，所述空间光调制组件为反射型空间光调制组件。7.根据权利要求6所述的图像生成装置，其特征在于，所述反射型空间光调制组件为LCoS组件，所述图像生成装置还包括偏振分光镜元件；所述偏振分光镜元件配置于所述光源组件和所述LCoS组件之间的光路上，用于将所述S偏振光的光束反射至所述LCoS组件，将P偏振光的光束透射至所述镜头组件。8.根据权利要求7所述的图像生成装置，其特征在于，所述图像生成装置还包括偏光转换元件；所述偏光转换元件配置于所述光源组件和所述偏振分光镜元件之间的光路上，用于将所述第一光束调制为S偏振光的光束。9.根据权利要求7或8所述的图像生成装置，其特征在于，所述LCoS组件包括矩形LCoS面板；所述矩形LCoS面板的短边延伸方向与入射面平行，所述入射面为所述偏振分光镜元件的入射...
【专利技术属性】
技术研发人员：李仕茂，闫云飞，陈宇宸，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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