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

1.本公开涉及显示技术领域，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：

2.图像生成单元(picture generation unit，pgu)作为抬头显示装置(head up display,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 on silicon，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。
3.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。


技术实现要素：

4.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：
5.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；
6.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；
7.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。
8.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；
9.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。
10.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；
11.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。
12.在一些可能的实施例中，还包括柱镜光栅；
13.柱镜光栅设于黑白液晶屏远离背光模组的一侧。
14.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；
15.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。
16.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；
17.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。
18.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。
19.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：
20.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；
21.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。
22.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：
23.获取待显示图像与黑白液晶屏之间的显示比例；
24.获取待显示元素在待显示图像中的像素位置；
25.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；
26.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。
27.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：
28.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。
29.在一些可能的实施例中，方法还包括：
30.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。
31.本公开的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：
32.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。
33.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。
附图说明
34.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理，并不构成对本公开的不当限定。
35.图1是本公开实施例提供的一种现有技术的示意图；
36.图2是本公开实施例提供的一种图像生成单元的框架示意图；
37.图3是本公开实施例提供的一种图像生成单元的结构示意图；
38.图4是本公开实施例提供的一种背光调节示意图；
39.图5是本公开实施例提供的一种背光模组的结构示意图；
40.图6是本公开实施例提供的一种图像生成单元的截面结构示意图；
41.图7是本公开实施例提供的一种散斑现象示意图；
42.图8是本公开实施例提供的一种显示效果对比图；
43.图9是本公开实施例提供的一种抬头显示装置的框图；
44.图10是本公开实施例提供的一种抬头显示装置的应用环境示意图；
45.图11是本公开实施例提供的一种灯光调节方法的流程图；
46.图12是本公开实施例提供的一种确定待调节发光器件的流程图；
47.图13是本公开实施例提供的一种黑白液晶屏显示界面的示意图；
48.图14是本公开实施例提供的一种多个发光器件的位置排布的示意图；
49.以下对附图作补充说明：
50.1-黑白液晶屏；11-显示区域；111-像素；2-背光模组；21-灯板；22-发光器件；23-透镜面板；24-准直透镜；25-凹透镜；3-灯光调节模块；4-柱镜光栅；41-柱状透镜；5-平面反射镜；6-曲面反射镜。
具体实施方式
51.为了使本领域普通人员更好地理解本公开的技术方案，下面将结合附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
52.需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的第一对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
53.相关技术中，基于lcd的pgu产品存在显示分辨率低的问题，基于此，本公开实施例
首先提供了一种图像生成单元，可以提升图像生成单元的显示分辨率。下面介绍图像生成单元的具体实施例。
54.如图2所示，图2是本公开实施例提供的一种图像生成单元的框架示意图，该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；本公开实施例中，图像生成单元应用于抬头显示装置，图像生成单元通过灯光调节模块3对背光模组2进行背光调节，使得背光模组2发出光束并点亮黑白液晶屏1；
55.如图3所示，图3是本公开实施例提供的一种图像生成单元的结构示意图，其中，黑白液晶屏1与背光模组2层叠设置；背光模组2包括灯板21，灯板21上设有多个发光器件22；灯板21靠近黑白液晶屏1的一侧还设有透镜面板23，透镜面板23上设有具有光线汇聚作用的透镜，用于对发光器件22发出的光线进行准直；黑白显示屏1包括多个显示区域11；多个显示区域11与多个发光器件22一一对应；黑白液晶屏1包括多个像素111；多个显示区域11中每个显示区域11覆盖至少一个像素111；需要说明的是，图3中显示区域11所覆盖的像素111的数量，以及显示区域11与发光器件22的对应关系仅作为示例，实际应用中根据具体需求来确定；
56.本公开实施例中，通过灯光调节模块3对背光模组2中的发光器件22进行颜色调节，使得发光器件22发出有颜色的光束至黑白液晶屏1，点亮该发光器件22对应的显示区域11，如此图像生成单元可以显示彩色图像。具体的，灯光调节模块3根据待显示图像中的待显示元素从多个发光器件22中确定待调节发光器件(示例性的，如图3中左下角和右下角灰色所示的发光器件22)；然后，灯光调节模块3根据待显示元素的颜色信息对该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待显示元素的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(如图3中左下角灰色发光器件22点亮黑白液晶屏上左下角所示的显示区域11)。
57.本公开实施例中，由于采用黑白液晶屏1，黑白液晶屏1中不设置红、绿、蓝三种颜色的滤光片，因此黑白液晶屏1中每个像素111可以单独调节透过率，这里像素111相当于图1中所示的子像素(r像素或g像素或b像素)；从而，相较于相关技术中基于彩色液晶屏的图像生成单元，其在调节像素时是需要3颗子像素组合起来调节，本公开实施例基于黑白液晶屏的图像生成单元可以单独调节每个子像素，这样横向分辨率就变成了原来的3倍；例如，横向分辨率为1280的彩色液晶屏，在像素数量不变的情况下，若采用黑屏液晶屏横向方向上就具有3840颗可独立调节的子像素，从而可以显著提高横向分辨率。
58.本公开实施例中，背光模组2是基于区域调光技术(local dimming)的背光模组，即背光模组2能够实现局部背光调节。背光模组2在进行局部调光时，可以将任意位置、任意数量的发光器件22进行组合，每个组合构成一个背光小区域，每个背光小区域可以单独控制背光亮度和颜色，不同背光小区域可以调节为不同的背光亮度和颜色；具体可根据待显示图像不同区域的明暗和颜色进行调节，如图4所示，当待显示图像需显示颜色鲜艳的亮部画面时，对应背光小区域可以提高亮度和颜色鲜明度，当待显示图像需显示颜色昏暗的暗部画面时，对应背光小区域可以降低亮度和颜色鲜明度，甚至关闭，以达到最佳的对比度和画面效果。
59.在一些可能的实施例中，如图5所示，图5是本公开实施例提供的一种背光模组的结构示意图，背光模组2还可以包括透镜面板23，透镜面板23与灯板21相对设置；透镜面板
23朝向灯板21的一侧设有多个准直透镜24，多个准直透镜24与多个发光器件22一一对应。具体的，设置于灯板21上的每个发光器件22可以配置成发出白光或特定颜色的光，每个发光器件22发出的光束经对应的准直透镜24进行准直后，可以得到准直的光束。
60.在进一步可能的实施例中，背光模组2还可以包括凹透镜25，凹透镜25设于透镜面板23远离灯板21的一侧；多个发光器件22中每个发光器件22发出的光束，经每个发光器件22对应的准直透镜24反射至凹透镜25，经凹透镜25折射后形成发散光束。
61.具体的，灯板21上每个发光器件22发出的光束经对应的准直透镜24进行准直后，准直的光束穿过透镜面板23后入射至凹透镜25，由于凹透镜25对光有发散作用，从而准直的光束经凹透镜25折射后，可以改变原来的光束传播方向，形成向凹透镜25边缘发散的光束；图5中示例性的示出了位于灯板21边缘位置的两个发光器件22，由图5可见，最终背光模组2发出的光线可以具备一定的发散角度，进而后续可以以该发散角度入射至黑白液晶屏1，使得黑白液晶屏1出射的图像光线的也具备该发光角度，满足hud光学设计的需求。
62.在一些可能的实施例中，本公开实施例的图像生成单元还可以应用于实现3d效果的hud，从而，如图6所示，图6是本公开实施例提供的一种图像生成单元的截面结构示意图；该图像生成单元还可以包括柱镜光栅4；柱镜光栅4设于黑白液晶屏1远离背光模组2的一侧。
63.具体的，通过在黑白液晶屏1远离背光模组2的一侧设置柱镜光栅4，可以使得通过柱镜光栅4对黑白液晶屏1出射的图像光线进行分光，使得图像光线经过hud的其他部件反射后，最终部分光线进入人的左眼，部分光线进入人的右眼，这样人的左眼和右眼看到的图像是具有视差的图像，这两张图像的内容至少部分相同，使得左眼和右眼看到的图像在用户大脑合成一副有纵深感的立体画面，进而用户看到的物体有纵深感和空间感，如此实现立体显示的效果。需要说明的是，在本公开的其他实施例中，除了上述柱镜光栅4，还可以用狭缝光栅等其他分光结构实现对图像的分光。
64.在一些可能的实施例中，如图6所示，柱镜光栅4包括多个柱状透镜41，多个柱状透镜41沿横向方向排列；多个柱状透镜41中每个柱状透镜41在横向方向的宽度，为两个以上像素111在横向方向的宽度之和。
65.在具体的实施例中，针对眼盒分左右两个区域的情况，每个柱状透镜41在横向方向的宽度为两个像素111在横向方向的宽度之和；如此，横向相邻两个像素111出射的光线具有不同的出射方向，其中一个像素111显示左眼图像的部分内容，另一个像素111显示右眼图像的部分内容，从而使得黑白液晶屏1中的多个像素111显示的图像光线经过分光后，分别进入眼盒的左边和右边区域，如此使得用户左眼和右眼看到的具有视差的图像在用户大脑合成一副有纵深感的立体画面，给用户提供立体显示的效果。图6中所示为眼盒包括e1、e2和e3这三个区域的情况下，每个柱状透镜41应覆盖三个像素111，即每个柱状透镜41在横向方向的宽度为三个像素111在横向方向的宽度之和。
66.相关技术中，如图1所示，在彩色液晶屏上设置柱镜光栅实现3d效果时存在如下技术问题：在眼盒包括e1、e2和e3这三个区域的情况下，且一个光栅宽度覆盖3的整数倍个数的子像素时，由于rgb三个子像素横向排列，rgb三个子像素在柱镜光栅上对应的位置不同，使得三个子像素的光线入射角和折射角各不相同，传播方向也不同；当rgb三个子像素以相同方向传播时在足够距离下混合，人眼会感觉到这个光是白光，但是当传播方向发生偏转
时就会把三个子像素进行分离开来，使得最终打到同一个眼盒区域上均为r/g/b，即各个子分区中均是单独的r/g/b，如：r1,r2,r3入射至e1中，g1,g2,g3入射至e2中，b1,b2,b3入射至e3中，这导致无法实现白色，出现色散的情况，即人眼在眼盒范围内所观看到的显示图像上会产生彩色边缘。
67.本公开实施例中，用黑白液晶屏1代替彩色液晶屏，从而可以以单颗子像素(即像素111)为单位进行分光，不同像素111的光线通过同一柱镜分出来的光线会打到眼盒的不同区域，不会出现色散的情况；此外，黑白液晶屏没有彩色滤光片，虽然每个像素111不具有赋予颜色的能力，但透过率更高，通过调整每个像素111的透过率来改变灰度值，由此生成图像；进一步地，颜色由背光模组2赋予，通过黑白液晶屏1透过去，从而实现有颜色的图像。
68.此外，相关技术中采用local dimming作为背光模组时，易导致图像边缘不清晰的问题；具体的，如图7中的(a)和(b)所示，每个发光器件22发出的光线在液晶屏上覆盖的区域，会超出每个发光器件在lcd上对应的有效区域(即显示区域11)，超出的部分也是带有发光器件发出的光束的颜色的，该超出的部分被称为散斑区域，不仅导致相邻显示区域容易串色，且导致整个液晶屏的边界不清晰。
69.本公开实施例中，通过采用黑白液晶屏1做显示，黑白液晶屏1能够给图像一个清晰的边界；具体的，在液晶屏中的晶格和滤光片里面的黑色矩阵结构共同作用下，可以形成一个仅供投向有效区域的光束通过的黑框，从而超出黑框部分的光束无法通过，如此可以削弱散斑的问题，改善因为local dimming背光模组中发光器件的照明区域比lcd上对应的有效显示区域大所引起的散斑以及导致图像不清晰的问题；进一步地，通过灯光调节模块3根据待显示图像中待显示元素的颜色进行特殊配置，可以保证不同元素交界的地方依然清晰。改善后最终显示效果如图8所示，图8中左侧为现有技术的pgu的成像，其显示图像的边界比较糊，整体效果图像不清晰，图8中右侧为本公开实施例采用local dimming的背光模组和黑白液晶屏成的像，图像边缘清晰，整体效果清晰。
70.综上，本公开实施例提供的一种图像生成单元，一方面，采用局部调光式的背光模组2做背光，可以提高画面对比度，从而得到更准确的亮度、对比度、颜色等色彩表现；另一方面，采用黑白液晶屏1做显示，利用柱镜光栅对黑白液晶屏1的图像光线进行分光实现3d成像效果时，由于黑白液晶屏1相对于彩色液晶屏没有彩色滤光片，黑白液晶屏1中各个像素111只有通断作用(可以理解为如果一颗像素导通了，则这颗子像素就将对应位置的背光光束透过来，射入柱镜光栅；反之如果一颗像素没导通，则这颗子像素对应位置的背光光束无法透过来，从而无法射入柱镜光栅)，从而可以以单颗子像素(即像素111)进行分光，从而可以显著提高分辨率，避免基于彩色液晶屏易产生色散的问题。本公开实施例的图像生成单元，在不提高成本的前提下，可以显著提升成像性能。
71.其次，本公开实施例还提供了一种抬头显示装置，如图9所示，图9是本公开实施例提供的一种抬头显示装置的框图，该抬头显示装置包括图像生成单元和反射镜组件02；其中，图像生成单元参照上文中任一种可能的实施例；反射镜组件，用于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。
72.本公开实施例的抬头显示装置，可以运用在汽车上作为驾驶辅助仪器。如图10所示，图10是本公开实施例提供的一种抬头显示装置的应用环境示意图，当抬头显示装置应用在汽车上时，成像组件可以是挡风玻璃，反射镜组件可以包括一个平面反射镜5和一个曲
面反射镜6；该抬头显示装置可以能将车速、导航信息、告警等信息，通过图像生成单元生成图像，再依次经平面反射镜5、曲面反射镜6和挡风玻璃投射到驾驶员前方，在驾驶员视线正前方形成虚像。
73.需要说明的是，上述实施例仅提供了一种可能的反射镜组件中反射镜的数量及种类，在实际应用中，根据设计的反射光路，反射镜组件可以包括一个或者两个以上相同或不同种类的反射镜。
74.其次，本公开实施例还提供了提供一种载具，包括上述实施例中的抬头显示装置和成像组件。
75.在一些可能的实施例中，载具可以包括但不限于汽车等陆用交通工具，航空器(或者称为飞行器)等空中交通工具，或水上或水下交通工具等。
76.其次，本公开实施例还提供了一种灯光调节方法，应用于抬头显示装置中的图像生成单元，图像生成单元参照上文中任一种可能的实施例；进一步地，图像生成单元还包括处理器和用于存储该处理器可执行指令的存储介质；本公开实施例的灯光调节方法可以通过计算机程序来指令图像生成单元中相关硬件来完成，该计算机程序存储于该存储介质中，该存储介质中的指令由处理器加载并执行如图11所示的以下步骤：
77.s1101：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。
78.本公开实施例中，灯光调节方法可以应用于图像生成单元中的灯光调节模块，实现对背光模组中灯板上各发光器件进行灯光调节。首先，灯光调节模块确定待显示图像中的待显示元素，其中待显示图像以及待显示元素是与实际应用场景相匹配的内容；例如，应用场景为汽车时，待显示图像可以是图8中所示的图像，相应的，待显示元素可以包括但不限于车速、车道偏离预警提示、碰撞预警提示等。其次，灯光调节模块根据待显示元素从多个发光器件中确定待调节发光器件，该待调节发光器件用于被调节来呈现该待显示元素。
79.在一些可能的实施例中，上述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，可以包括如图12所示的以下步骤：
80.s1201：获取待显示图像与黑白液晶屏之间的显示比例。
81.具体的，灯光调节模块首先获取待显示图像与黑白液晶屏之间的显示比例，该显示比例可以包括待显示图像与黑白液晶屏之间的横向分辨率比例和纵向分辨率比例；例如，待显示图像的分辨率为1920
×
1080，黑白液晶屏的分辨率为1280
×
720，可以计算出该待显示图像与该黑白液晶屏之间的横向分辨率比例为1.5、纵向分辨率比例为1.5。
82.s1203：获取待显示元素在待显示图像中的像素位置。
83.一般地，待显示元素覆盖多个像素，从而，待显示元素在待显示图像中的像素位置的数量可以是一个或其他任意数量。当像素位置的数量为一个时，待显示元素的像素位置可以取该待显示元素所覆盖的多个像素中处于中心位置的像素位置，也可以取多个像素中处于边界位置的像素位置；当像素未知的数量为其他数量时，可以根据实际需求从多个像素中选取所需数量的像素位置。其中，像素位置包括横向像素位置和纵向像素位置。
84.s1205：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。
85.该步骤中，目标显示区域表示待显示元素在黑白液晶屏上的展示区域，目标显示区域包括至少一个显示区域11，该至少一个显示区域11之间可以是连通的也可以是非连通的。灯光调节模块根据待显示元素在待显示图像中的像素位置和显示比例，确定待显示元
素在黑白液晶屏上的显示位置，然后根据显示位置从多个显示区域中确定目标显示区域。
86.具体的，灯光调节模块可以将待显示元素在待显示图像中的横向像素位置除以横向分辨率，得到待显示元素在黑白液晶屏上的横向显示位置；将待显示元素在待显示图像中的纵向像素位置除以纵向分辨率，得到待显示元素在黑白液晶屏上的纵向显示位置；然后灯光调节模块根据待显示元素的横向显示位置和纵向显示位置确定该待显示元素的至少一个显示区域。
87.示例性的，如图13所示，图13是本公开实施例提供的一种黑白液晶屏显示界面的示意图，该黑白液晶屏1包括四行六列共24个显示区域；假设待显示元素包括车道偏离预警提示(用于提示当前驾驶的车道有偏离当前车道的风险)和碰撞预警提示，其中车道偏离预警提示的目标显示区域包括r22、r32、r24、r34，碰撞预警提示的目标显示区域包括r22和r23。
88.s1207：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。
89.具体的，由于发光器件与显示区域是一一对应的关系，从而灯光调节模块可以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。
90.示例性的，与图13中所示黑白液晶屏显示界面对应的，多个发光器件的位置排布如图14所示，多个发光器件也采用四行六列的排列方式；相应的，车道偏离预警提示的对应的发光器件为l22、l32、l24、l34，碰撞预警提示对应的发光器件为l22和l23。
91.s1103：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。
92.该步骤中，灯光调节模块在确定出待调节发光器件后，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该颜色信息对应的光束，进而点亮待调节发光器件对应的显示区域。
93.如图13和14所示，车道偏离预警提示的颜色信息为红色时，灯光调节模块可以通过对l22、l32、l24、l34这个四个发光器件进行颜色调节，使得这四个发光器件发射红光，从而黑白液晶屏上r22、r32、r24、r34这四个区域可以被点亮并呈现红色。
94.在一些可能的实施例中，当待显示元素的数量为多个时，本公开实施例的灯光调节方法还可以包括以下步骤：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。
95.具体的，由于同一个发光器件只能显示一种颜色，如果同一个显示区域(如图13中r22)涉及两个待显示元素，则可以将该两个待显示元素的颜色信设置为同一种颜色。
96.综上，本公开实施例的灯光调节方法，可以用于图像生成单元，实现对背光模组中灯板上各发光器件进行灯光调节；进一步地，通过对待显示元素的颜色信息进行特殊配置，可以保证不同待显示元素交界的地方依然清晰。
97.需要说明的是，本公开中图像生成单元实施例、抬头显示装置实施例、载具实施例和灯光调节方法实施例基于同样的申请构思。
98.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识
或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
99.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

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；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；所述多个显示区域(11)中每个显示区域(11)覆盖至少一个像素(111)；所述灯光调节模块(3)，用于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)，根据所述待显示元素的颜色信息对所述待调节发光器件(22)进行颜色调节，使得所述待调节发光器件(22)发射颜色与所述颜色信息对应的光束，点亮所述待调节发光器件(22)对应的显示区域(11)。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；所述透镜面板(23)朝向所述灯板(21)的一侧设有多个准直透镜(24)，所述多个准直透镜(24)与所述多个发光器件(22)一一对应。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；所述多个发光器件(22)中每个发光器件(22)发出的光束，经所述每个发光器件(22)对应的准直透镜(24)反射至所述凹透镜(25)，经所述凹透镜(25)折射后形成发散光束。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；所述柱镜光栅(4)设于所述黑白液晶屏(1)远离所述背光模组(2)的一侧。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；所述多个柱状透镜(41)中每个柱状透镜(41)在所述横向方向的宽度，为两个以上所述像素(111)在所述横向方向的宽度之和。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；所述反射镜组件，将所述图像生成单元发出的光线反射至成像组件，通过所述成像组件反射形成虚像。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：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)；根据所述待显示元素的颜色信息对所述待调节发光器件(22)进行颜色调节，使得所述待调节发光器件(22)发射颜色与所述颜色信息对应的光束，点亮所述待调节发光器件(22)对应的显示区域(11)。
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：获取所述待显示图像与所述黑白液晶屏(1)之间的显示比例；获取所述待显示元素在所述待显示图像中的像素(111)位置；根据所述像素(111)位置和所述显示比例，从所述多个显示区域(11)中确定目标显示区域(11)；将所述多个发光器件(22)中与所述目标显示区域(11)对应的发光器件(22)确定为所述待调节发光器件(22)。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：当任意两个所述待显示元素对应的像素(111)位置的至少部分相同时，将所述两个所述待显示元素的颜色信息设置为相同。

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。以保证最终成像的清晰度。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：2023.04.23
技术公布日：2023/7/22