CN116300110A - 一种图像生成装置、投影装置及车辆 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
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。
技术领域
本申请涉及投影显示技术领域,尤其涉及一种图像生成装置、投影装置及车辆。
背景技术
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。
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。
发明内容
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。
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。
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。
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。
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。
可选的,匀光组件为复眼透镜。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
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;
图2a为一种可调孔径光阑元件的沿光束传输方向的视图;
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;
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;
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;
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;
图5为本申请实施例提供的另一种图像生成装置的LCoS面板部署图;
图6a为光束偏转入射至偏振分光元件上的入射光线和反射光学的光路示意图;
图6b为光束在X方向和Y方向偏转入射至偏振分光元件上,对光束的偏振态的影响示意图;
图7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;
图8为本申请实施例提供的W-HUD部署于车辆时的场景示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
在本申请的描述中,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,还可以是抵触连接或一体的连接;对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
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。如图1所示,图像生成装置至少包括光源组件10、光束调节组件20、空间光调制组件30和镜头组件40;其中,光源组件10产生第一光束;空间光调制组件30配置于第一光束的传输路径上,对第一光束进行调制以生成图像光束;镜头组件40配置于图像光束的传输路径上,将图像光束投射至投影面50上显示目标图像;光束调节组件20配置于光源组件10和空间光调制组件30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。
本申请实施例的图像生成装置,通过在光学层面的设计实现了动态调节图像生成装置的生成图像的亮度,避免了现有方案中需要较为复杂的驱动电路带来的成本过高的问题。
容易理解的是,本申请实施例中提到的投影面的含义为投影图像(即目标图像)显示的面,例如,当投影图像为实像时,则投影面可以为某一物理实体的表面,例如屏幕表面、墙面、投影幕布表面和车辆前风挡表面等物理实体的表面;当投影图像为虚像时,则投影面为投影图像显示的面,例如车辆前风挡前方预设距离的面。
在一个示例中,光束调节组件还可以配置于镜头组件中,通过调节图像光束的出射光量来实现调节投影图像的亮度。例如,可将光束调节组件设置于镜头组件中原光圈部署位置,也就是说将镜头组件中的光圈替换为光束调节组件,以实现在不影响投影图像内容显示的基础上,通过光束调节组件调节图像光束的出射光量,实现调节投影图像的亮度。
本申请实施例中的光束调节组件旨在动态调节第一光束的光量,因此,只要可实现这一目的的光学元件即可。例如,本申请实施例中的光束调节组件包括但不限于孔径光阑、液晶元件等可实现调节光束的光量的光学元件。
示例性的,光束调节组件包括控制元件和可调孔径光阑元件,其中可调孔径光阑元件的通光孔的孔径大小可调,控制元件通过控制可调孔径光阑元件的通光孔的大小,调节第一光束的通过光量。例如,控制元件可以通过控制驱动部件,驱动可调孔径光阑元件的通光孔变大或变小,进而实现自动调节第一光束的光量。
需要说明的是,本申请的实施例并不限定可调孔径光阑元件的通光孔的形状,可根据需要选择合适形状的通光孔,例如,可调孔径光阑元件的通光孔可以为圆形通光孔或矩形通光孔等;示例性的,图2a示出了一种可调孔径光阑元件的沿光束传输方向的视图,如图2a所示,可调孔径光阑元件21的通孔孔210为圆形,其可以通过调节圆形通光孔的半径大小,实现在横向和纵向维度上均限制第一光束的光量,进而调节投影图像的亮度和对比度;图2b示出了另一种可调孔径光阑元件的沿光束传输方向的视图,如图2b所示,可调孔径光阑元件21的通孔孔210为矩形,其可以设计为在横向维度和纵向维度均可调节,也可设计为仅在纵向维度上可调节通光孔的大小,例如图2b所示,可调孔径光阑元件21的通孔孔210设计为仅可在纵向维度上调节通光孔210的大小,进而实现只在纵向维度上限制第一光束的光量,使投影图像在同样的亮度下实现更高的对比度。
容易理解的是,上述提到的横向维度和纵向维度的含义,分别为可调孔径光阑元件的通光孔所在平面的相互垂直的方向,例如,垂直于地面的方向为纵向维度、平行于地面的方向为横向维度。
需要解释的是,图2a和图2b中示出的可调孔径光阑元件的内侧实线限定区域表征通光孔被调节前/后的大小,虚线限定区域表征通光孔被调节后/前的大小。
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。如图3所示,图像生成装置还包括匀光组件60,配置于由至少一个发光元件(例如LED 11、LED 12、LED 13和LED 14)构成的光源组件和空间调制组件30之间的光路上,用于将光源组件10产生的第一光束进行匀光。
匀光组件60是指可让通过其的光束均匀化的光学元件,例如,匀光元件可以是复眼透镜或积分柱等。在其他示例中,匀光组件也可以是透镜阵列或其他具有光均匀化效果的光学元件,本申请实施例并不限定。
光束调节组件可配置于光源组件和匀光组件之间的光路上。例如,图3所示,可调孔径光阑21配置于光源组件和匀光组件60之间的光路上。或者,光束调节组件也可以配置于匀光组件和空间光调制组件30之间的光路上。
空间光调制组件30可以为透射型空间光调制器,例如液晶显示(liquid crystaldisplay,LCD)组件等;或者反射型空间光调制器,例如硅基液晶显示(liquid crystal onsilicon,LCoS)组件、数字微镜显示(digital micromirror display,DMD)组件等。
当空间光调制组件30为LCoS组件时,则图像生成装置还包括偏振分光镜元件,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。
例如,如图3所示,偏振分光镜元件90配置于光源组件和LCoS面板31之间的光路上,用于将S偏振光的光束反射至LCoS面板31,将P偏振光的光束透射至镜头组件40。
偏振分光镜元件90可以为图3中示出的偏振分光棱镜,也可以为偏振分光片,或其他可实现反射S偏振光和投射P偏振光的偏振分光光学元件,本申请对此不作限定。
为了进一步提高投影图像的对比度,图像生成装置还配置有偏振转换元件(polarizingconversionsystem,PCS),用于将第一光束的偏振态调制为S偏振态。
例如,图3所示,偏振转换元件70配置于匀光元件60和偏振分光镜元件90之间的光路上,将第一光束的偏振态调制为S偏振态的光,使入射到LCoS面板上的S偏振光更多,增加投影图像的对比度。
本申请实施例提供的图像生成装置通过设置可调孔径光阑,在调整第一光束的光量大小,进而调整投影图像的亮度的同时,还可以调整投影图像的对比度,可实现在暗光环境下的投影图像的低亮度高对比度。
例如,如图4a和图4b所示,当可调孔径光阑21限制第一光束的光量变小时,减小了LCoS面板表面光束的入射角和发散角,从而提升光束调制对比度。则在环境亮度降低的时候,降低投影图像的显示亮度,同时适应低亮度环境下人眼灵敏度提升带来的高对比度需求。
LCoS面板其有效显示区域一般是矩形的,比较常见的比例是16:9,这就使得一般情况下,LCoS表面的光束发散角在短边方向上更大。
因此,为了进一步增加投影图像的对比度,在一个示例中,如图5所示,LCoS面板31为矩形LCoS面板,矩形LCoS面板的短边延伸方向与入射面平行设置,其中,入射面为偏振分光镜元件90的入射光束和反射光束确定的平面,也即图5中的XZ平面。
光束角度影响对比度的原理如图6a-6b所示,可以发现入射光线在Y方向的偏转导致反射光线偏振态旋转的影响更大,偏振态旋转越多,则对比度越低,而X方向的偏转对偏振态旋转没有影响。所以让发散角更大的LCoS面板的短边延伸方向与入射面平行,则可以降低偏振态旋转对图像生成装置产生图像的对比度的影响。
光源组件包括至少一个发光元件,以产生绿色光束、蓝色光束和红色光束,以及合光组件,用于合光组件配置于这些光束的传输路径上,用于将这些光束混合为第一光束射出。
其中,发光元件可以为激光器或发光二极管(light emitting diode,LED)等发光元件。
例如图3中,发光元件至少包括用于产生红色光束的LED 11、用于产生绿色光束的LED 12、用于产生第一蓝色光束的LED 13和用于产生第二蓝色光束的LED 14,合光组件至少包括第一二向色镜元件15和第二二向色镜元件16,其中,第一二向色镜元件15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,反射第一蓝色光束至绿光LED 12,透射绿色光束和反射第二蓝色光束至所述绿色光束的传输路径上形成混合光束;第二二向色镜元件16,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。
第一二向色镜元件15选用可反射蓝色光束透射其他颜色光束的二向色镜,第二二向色镜16选用可反射红色光束透射其他颜色光束的二向色镜。
本申请实施例的LED 12是通过蓝光芯片激发表面的荧光体产生的绿光,LED 13会通过第一二向色镜反射而入射到LED 12,再次激发LED 12芯片表面的荧光体产生绿光,从而增强绿光的强度,增加投影图像的显示效果。
在另一个示例中,如图3所示,合光组件还包括准直透镜元件17;第二准直透镜元件17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16。
当然,图3中的光源组件的结构仅为一种实现示例,光源组件还可以具有其他可能的实现方式,例如,光源组件包括第一发光元件、第二发光元件、第三发光元件以及合光组件,第一发光元件、第二发光元件、第三发光元件分别用于提供红色光束、绿色光束和蓝色光束,合光组件配置于红色光束、绿色光束和蓝色光束的传输路径上,将这些光束混合为第一光束射出。例如,合光组件为二向色镜可以反射一种颜色的光束,而使其他颜色的光束透射通过,通过合理的选择适合的二向色镜和布置实现将红色光束、绿色光束和蓝色光束混合形成第一光束。
通过将提供红色光束、蓝色光束和绿色光束的LED时序点亮,LCoS同步分别调制RGB图像,利用人眼视觉暂留效应,产生彩色图案。
镜头组件40示例性的可以包括具有屈光度的一个或多个光学镜片的组合,光学镜片例如包括双凹透镜、双凸透镜、凹凸透镜、凸凹透镜、平凹透镜、平凸透镜等非平面镜片或其各种组合。本申请实施例对镜头组件的型态及其种类并不加以限制。
在另一个示例中,空间光调制组件30还可以为DMD,例如空间光调制组件30包括DMD面板32,下面介绍空间调制组件为DMD时的图像生成装置的光路结构。
图7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。如图7所示,图像生成装置至少包括光源组件10、光束调节组件20、匀光组件60、反射镜元件100、DMD面板32和镜头组件40。
光源组件10、光束调节组件20、匀光组件60的结构和配置方式参见上述描述,反射镜元件100配置于匀光组件60之后的光路上,将光束反射至DMD面板32上,DMD面板32对光束调制生成图像光束,镜头组件40将图像光束投射至投影面上形成投影图像。
在一个示例中,匀光组件60和反射镜元件100之间还配置有准直透镜元件110,将光束准直至反射镜上。
本申请实施例还提供了一种投影装置,包括上述图像生成装置和环境亮度传感器;其中,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,图像生成装置根据环境亮度传感器检测到的投影面所在环境的亮度,调节投影图像(即目标图像)的亮度。
例如,环境亮度传感器可以为光强传感器,光强传感器通过检测外界光线强度来确定环境亮度。
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,以调节投影图像的亮度。
例如,光强传感器检测投影面所在环境的光线强度,然后将检测到的光线强度信息发送给图像生成单元的控制元件,控制元件根据接收到的投影面所在环境的亮度来控制可调孔径光阑元件的通光孔的大小,在调节投影图像亮度的同时调节投影图像的对比度。
以投影装置应用于会议室场景举例说明,投影装置为会议用投影仪,则投影面为会议室内的墙面或投影幕布表面,投影面所在环境亮度则为会议室内环境亮度。当会议室内环境变暗时,则投影仪内的PGU会调节可调孔径光阑元件的通光孔变小,进而调节投影图像的亮度变低同时对比度增高,增加用户在暗光环境下的观看体验;当会议室内环境变量时,则投影仪内的PGU会调节可调孔径光阑元件的通光孔变大,进而调节投影图像的亮度变高,适应用户在亮光环境下的观看。
需要解释的是,本申请实施例提供的投影装置可以为多种类型的投影装置,例如,家用投影仪、影院用投影仪,车载HUD等,本申请实施例对投影装置的类型不做限定。
本申请实施例还提供了一种车辆,包括上述投影装置或图像生成装置。
车辆包括但不限于电动车辆、燃油车辆、工程车辆、农用车辆、飞机、轮船等交通工具。投影装置为车载HUD,车载HUD与车辆的驾驶辅助系统(Advanced Driving AssistantSystem,ADAS)通信连接,HUD接收ADAS输入的驾驶辅助信息,例如车速、导航等信息,然后通过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。
车载HUD包括但不限于,C-HUD、W-HUD和AR-HUD等车载HUD。
其中,C-HUD为早期的HUD,C是Combiner的首字母,Combiner是既透射又反射光束的光学镜片,PGU显示的仪表信息图像经过反射镜(也可能没有)投射到Combiner上,最后反射到人眼,在人眼前方形成虚像。C-HUD是一个独立的设备,放置于方向盘或者中控台上方,所以也叫后装HUD。C-HUD视场角小,显示的信息简单,但是其放置于驾驶员前方既不美观也不安全。
而W-HUD,W是挡风玻璃单词Windshield的首字母,W-HUD应用于车辆上时,如图8所示,与C-HUD不同,PGU产生的像是投射到挡风玻璃上反射至人眼,在汽车的前方形成虚像,因为与车身集成,其也叫前装HUD。与C-HUD相比,W-HUD可以有更大的视场角,可以显示的信息更多,而且与车身集成,所以更安全美观。随着汽车技术的发展以及更多应用场景的提出,HUD的发展趋势是增强现实AR-HUD,它是将导航等虚拟的信息叠加显示于路面或者是其他外界物体的一种技术,可以显示更丰富的信息,提供更好的驾驶体验和应用场景。AR-HUD的技术方案与W-HUD是相同的,区别在于W-HUD的虚像距离(虚像至人眼的距离)在2~3m之间,而AR-HUD一般大于5m,更大的虚像距离可以呈现更好的虚实结合效果,此外AR-HUD会有更大的视场角以提升增强现实体验。AR-HUD显示的虚像需要与实景结合,其要求汽车的精确定位与探测,所以AR-HUD需要与汽车的ADAS系统配合。
AR-HUD显示的信息叠加在车前方的路面和物体上面,在理想情况下,当PGU显示的是黑色的时候,HUD应该没有光线投射出来,驾驶员只能看到车前的实物信息,但实际上PGU并不能做到完全没有光投射出来,也就是不能完全显示纯黑色,这样导致驾驶员会在车前方看到一个“光窗”,影响AR呈现的体验。为了降低“光窗”效应,应该提高PGU的显示对比度,尽量减少显示黑色信号时的光线输出。特别是人眼在黑暗环境下灵敏度更高,要求更高的对比度。本实施例提供的PGU、以及应用了该PUG的车载AR-HUD可以实现在黑暗环境下降低HUD的显示亮度,同时增加HUD的显示对比度,降低或消除“光窗”效应,增加用户使用体验。
在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以适合的方式结合。
最后说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (15)
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光束和反射光束确定的平面。
10.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DMD组件,所述图像生成装置还包括第一准直透镜元件和反射镜元件;
所述第一准直透镜元件配置于所述光源组件和所述DMD组件之间的光路上,用于将所述第一光束准直;
所述反射镜元件配置于所述第一准直透镜元件和所述DMD组件之间的光路上,用于将所述第一准直透镜元件准直后的光束反射至所述DMD组件。
11.根据权利要求1-10任一项所述的图像生成装置,其特征在于,所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,与所述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,配置于所述绿色光束、第一蓝色光束和第二蓝色光束的传输路径上,用于反射所述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所述绿色光束的传输路径上形成混合光束;
第二二向色镜元件,配置于所述红色光束和混合光束的传输路径上,用于透射所述混合光束和反射所述红色光束至所述混合光束的传输路径上形成所述第一光束。
12.根据权利要求11所述的图像生成装置,其特征在于,所述光源组件还包括第二准直透镜元件;
所述第二准直透镜元件配置于所述混合光束的传输路径上,用于将所述混合光束准直至所述第二二向色镜元件。
13.一种投影装置,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的图像生成装置和环境亮度传感器;
所述环境亮度传感器用于检测所述投影面所在环境的亮度;
所述图像生成装置与所述环境亮度传感器通信连接,用于根据所述投影面所在环境的亮度,调节所述目标图像的亮度。
14.根据权利要求13所述的投影装置,其特征在于,所述环境亮度传感器与所述控制元件通信连接;
所述控制元件根据所述投影面所在环境的亮度,控制所述可调孔径光阑元件的通光孔的大小,以调节所述目标图像的亮度。
15.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求1-12任一项所述的图像生成装置,或如权利要求13或14所述的投影装置。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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