采用灯光控制的区域切换以生成高动态范围的图像的系统及其方法
【专利摘要】一采用灯光控制的区域切换以生成高动态范围的图像的系统及其方法，该系统包括：一个用于提供沿着光学路径的光的光源。一个空间光调制器，用于引导部分光到关闭状态和开启状态下的光学路径，并由此生成图像，这个空间光调制器有多个和图像相对应的照明区域。在光学路径上有序排列的用于操纵至少部分光从多个照明区域的第一子集到多个照明区域的第二子集来提高图像的动态范围光学元件。更改一个或多个有序排列的光学元件的停留时间用以操纵光。
【专利说明】采用灯光控制的区域切换以生成高动态范围的图像的系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及投影系统，尤其涉及一采用灯光控制的区域切换以生成高动态范围的图像的系统及其方法。
【背景技术】
[0002]现存投影系统要求空间光调制器的照明与在整个空间光调制器的成像表面是相同的。换句话说，这些系统要求的SLM的每个像素接收到的光的数量是相等的，这样最亮区域的照明受SLM反光镜总照明的限制。这样可能导致图像不是原始或期望图像的真实再现，尤其是这个原始或期望图像构成一个有高动态范围的图像。
【发明内容】
[0003]依据一个实施，现提供一种生成有高动态范围图像的系统，包括:一个沿着光学路径提供光的光源；一个用于引导部分光进入关闭状态和开启状态下的光学路径，据此生成一个图像的空间光调制器，空间光调制器依据这个图像有多个照明区域；以及一组在光学路径上用于操控部分光从多个照明区域的第一子集到多个照明区域的第二子集来提高图像的动态范围的有序排列的光学元件。
[0004]根据另一个实施例，生成有高动态范围图像的系统进一步包含一个根据多个照明区域用于捕捉和调节被操控光的中介光学元件。根据相关实施例根据相关实施例，调制包括使操控光均匀化。根据相关实施例，媒介的光学元件包括一组的和多个照明区域对应的集成棒。
[0005]根据另一个实施例，一个或多个有序排列的光学元件的停留时间被更改以操纵光。根据相关实施例，更改停留时间更改了一个或多个有序排列的光学元件的工作周期的构成。
[0006]根据另一个实施例，有序排列的光学元件的一个或多个光学元件花费了一部分的工作周期去操控部分光从第一子集到第二子集来提高图像的动态范围。根据相关实施例，部分工作周期和图像的光强度区域的光强度等级相对应。
[0007]根据另一个实施例，有序排列的光学元件包括一个或多个可旋转的反光镜。依据一个相关实施，至少有一个或多个可旋转的反光镜被安装在万向架上。
[0008]依据实施，有序排列的光学元件包括一个或多个微镜设备。
[0009]根据另一个实施例，生成有高动态范围图像的系统进一步包括一个用于安装空间光调制器以此来基于图像数据内容生成图像的驱动系统；并且驱动系统基于图像内容数据安装有序排列的光学元件来操控光线到空间光调制器的多个照明区域。
[0010]根据另一个实施例，该光源包括一个激光模块。
[0011]根据另一个实施例，该光源包括至少一个发光二极管和一个激光荧光混合光源。
[0012]根据另一个实施例，该光源包括一个灯。
[0013]根据另一个实施例，生成有高动态范围图像的系统进一步包括光准直光学元件。
[0014]根据另一个实施例，该空间光调制器包括一个微镜设备。
[0015]根据另一个实施例，该空间光调制器包括一个液晶设备。
[0016]根据实施例，这提供一个生成高动态范围图像的方法，包括:提供沿着一光学路径的光的光源；通过一个或多个有序排列的光学元件操控光线来提高图像的动态范围；以及引导光线生成图像。
[0017]根据实施例，操控包括更改一个或多个有序排列的光学元件的停留时间。
[0018]根据实施例，生成有高动态范围图像的方法包括更改一个或多个有序排列的光学元件的工作周期的构成。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]为了更好的理解这儿描述的各种实施和更多的展示如何实行，结合附图以举例的方式作出说明:
图1依据现有技术实施例，描绘了一个投影系统的示意图。
[0020]图2a依据现有技术实施例，描绘了将被一个数字投影系统投射的期望图像。
[0021]图2b依据现有技术实施例，描绘了一个用于生成图2a的理想图像的具有代表性的空间光调制器的正视图。
[0022]图2c描绘了由图片2c的SLM生成的期望图像。
[0023]图3根据参考实施例例，描绘了被投射的有高动态范围的图像。
[0024]图4根据参考实施例例，描绘了生成有高动态范围图像的系统。
[0025]图5根据参考实施例例，描绘了生成有高动态范围图像的系统。
[0026]图6根据参考实施例例，描绘了用于生成有高动态范围图像的方法的流程图。
具体实施例
[0027]图1是一个现有技术投影系统100的图示。投影系统100包括沿着光学路径115提供(比如，传输)光110的光源105。根据一些实施例，光源105包括一个灯，比如一个氙气灯和一个抛物面引导器。根据一些实施例，光源105包括一个激光模块。光110被传输到中介光学元件120。中介光学元件120操纵光110来产生光锥125a，125b，125c，全体被称为光锥125，并且被简单地表示为箭头。中介光学元件120可以包括，一个或多个集成棒、棱镜、替续透镜和反光镜。可理解的是光线110包括光锥125a，125b和125c的光。换句话说，光锥125a，125b和125c是光110的部分或子集。可理解的是“操纵光”(和等价物)可包括，比如，收集、均质化、过滤和传送光。
[0028]每个光锥125a，125b，125c被沿着各自的光学路径130a，130b, 130c (也被认为是光学路径130a，130b, 130c)提供。根据一些实施例，尽管光学路径115和130b —开始至少是平行的，光锥125a，125b, 125c的光学路径中没有一个是和光学路径115在同一直线上的。二者择一的，根据一些实施例，光学路径130a，130b, 130c中的一个或多个是和光学路径115在同一直线上的。另外，尽管在图1中只显示了 3条光锥，根据一些实施例，两个或更多的光锥，包括多于3个光锥，是由中介光学元件120传输的。
[0029]可理解的是这儿用的术语“光程”和“光学路径”来表示光在系统中可能和可以行进的路径。因此，除非另外指出，“光程”和“光学路径”是相互之间可互换的。
[0030]光锥125被传输到空间光调制器SLM135JLM135由，比如，德州仪器提供。为简化，SLM135描述为有三个反光镜，单独称为反光镜140a，140b, 140c，全称为反光镜140，来接收光，比如光锥125，并基于至少一个接收到的光锥生成图像。每个反光镜140和生成的图像的像素对应。根据一些实施例，SLM135将在网格图形内有多于3个反光镜。比如，SLM135可能是一个在网格图形内有4096x2160像素分辨率和多于8百万微镜的四千分辨率的SLM。
[0031]反光镜140可以被独立切换(如，开)到关闭状态，关闭状态下被接收到的光不被传输到投影光学兀件165,并且在开启状态下,接收到的光会被传输到投影光学兀件165。举例说明，如图1所示，光锥125a被反光镜140a接收，反光镜140a引导光锥125a到光场150。光学路径130a是光锥125a行进的或被关闭状态下的SLM反光镜(反光镜140a)传输的光学路径或光学路径，光学路径130a将被认为是关闭状态下的光学路径或光学路径。换句话说，凭借成为去往关闭状态下的SLM反光镜或范围的光学路径而不是被传输到投影光学元件165(比如直接到光场150)，这样一个光学路径或光学路径，为了公开，成为一个关闭状态下的光学路径或光学路径。根据一些实施例，一个或多个SLM反光镜140b和140c被切换到关闭状态，然后导致各自的一个或多个光学路径130b和130c成为关闭状态下的光学路径或光学路径。根据一些实施例，反光镜140a被切换到开启状态，将会导致光学路径130a成为开启状态下的光学路径。
[0032]在一个SLM图像设备中，比如先前技术投影系统100和被例证的德州仪器数字光处理技术，投影图像的动态范围被SLM的转换速度和所述系统在关闭状态下隔离光不进入投影路径的能力所限制。脉冲宽度调制技术(PWM)产生图像的灰色样卡。因此，对一个SLM设备来说，在开启状态下的SLM反光镜工作周期期间，离开SLM反光镜，比如反光镜140a, 140b, 140c，产生全白。在关闭状态下的SLM反光镜工作周期期间，离开反光镜产生全黑。通过将反光镜处于开启状态下SLM可支撑的SLM工作周期期间的最短时间，可以获得最小的灰度。换句话说，在一个特定的状态下，每个SLM反光镜的部分工作周期规定像素的强度(亮度)。
[0033]光锥125b和125c被反光镜140b，140c接收和引导到投影光学元件165，成果图像将被投影到屏幕上(未显示)。与光学路径130a相反，光学路径130b和光学路径130c是光锥125b和125c行进或被传输到一个关闭状态下的SLM反光镜(反光镜140b，140c)的光学路径或光学路径。在系统100中，光学路径130b，130c被认为是在开启状态下的光学路径。尽管图1显示每个光锥125a，125b，125c被不同的反光镜140al40bl40c中的一个接收和引导，在部分实施中，每个反光镜可以接收和引导多于125al25bl25c中的一条。投影系统100包括通过联通路径175和SLM135联通的驱动系统170。驱动系统170安装SLM135来生成图像，比如，基于上述的PWM技术，在开启状态和关闭状态之间切换反光镜140。
[0034]投影系统100也包括附加的光场或类似用于吸收通过反光镜140被SLM135接收或引导的光锥125中溢出的光的装置(未显示)。另外，投影系统100包括附加的灯光引导和/或引导装置，特别是为了引导光线到关闭状态下的光学路径或光区域。比如，投影系统可以包括一个附加的SLM来帮助在关闭状态下引导光。
[0035]如图2a，2b和2c所示，描述了期望图像200，SLM205，和图像210，由SLM205产生，来说明现有技术下投影系统的不足，比如投影系统100。SLM205包括反光镜组215，包括215(1，I)到215 (8，8)。可理解的是，反光镜的结构不限制于8x8的图形，任何合适反光镜215的结构都可以被使用。任一反光镜215 (1，I)到215 (8，8)都和图像210的像素相对应。
[0036]如图2a所示，理想图像200包括亮和暗区域(或空间)。为了生成一个基于期望图像200的图像，SLM205，尤其反光镜215 (I, I)到215 (8，8)被驱使去引导接收到的光到关闭状态和开启状态下的光学路径。理想图像200的黑暗区域(如区域c)和关闭状态下的反光镜组215的反光镜(如反光镜215 (4, 1),215 (4,2)215 (5, 1)215 (5，2)相对应。光亮区域(如区域D)和开启状态下的反光镜组的反光镜(如反光镜215 (6,2)到215 (6,7)和215 (7，3)到 215 (7，6))相对应。
[0037]现有技术投影系统和设备，如投影系统100和SLM205，需要SLM的照明和整个SLM成像表面的照明是相同的。换句话说，这些系统要求SLM的每个反光镜(如反光镜140和215 (1，I)到215 (8，8))接收到的光的数量是相同的。这导致最亮区域的照明受到SLM反光镜整体照明的限制。在某些情况下，这可能会导致图像不是原始或期望图像的真实再现，尤其是这个原始或期望图像构成一个有高动态范围的图像。比如，在由SLM205产生的图像210中，最亮区域(虚线标出)和理想图像200的最亮区域不一样亮。
[0038]图3根据参考实施例，描绘了被投影的高动态范围图像300 (这儿指“图像300”)，如在图4中描绘的系统400。图像300有4个光强度区域，区域1，区域2，区域3，区域4。如所示，区域I有最大光强度，区域2在其后，区域3区域4 (光强度最小)随后。换句话说，区域I代表图像300的最亮区域，区域2代表图像300的第二亮区域，区域3代表图像300的第三亮区域，区域4代表图像300最不量的区域(如，图像300最暗的区域)。根据一些实施例，尽管图像300有4个光强度区域，图像300可以有一个或多个各种结构的光区。
[0039]现存投影系统，如现有技术的投影系统100，是不能从SLM成像表面的照明区域或空间转移光，以此来显示照明区域的低等级(暗)内容到高等级(亮)内容。因此，光源提供或产生的很多光是被抛弃的(如送到一个光场)。这导致能源的低效率利用，增加在其他影响中的热负荷的丢弃的光，不良对比和热度性能。
[0040]正如将被理解的，这描述了一个用于生成有高动态范围图像的系统。这个系统利用了一组有序排列的光操纵设备来引导光线进入SLM照明区域中的一个。因此，入射的光线不会通过SLM被分送。如系统要求，提供的光可以被划分，这样光操控设备有快于内容帧频的转换时间。
[0041]根据参考实施例，系统400用于生成有高动态范围的图像，如图像300。系统400包括用于指引部分光进入关闭状态和开启状态的光学路径的SLM440，生成图像300。另外，SLM440被划分为多个照明区域，其中，每个照明区域和图像300的光强度区域对应。图像300有4个光强度区域，SLM被划分为4个照明区域。这用的术语“照明区域”，指SLM成像表面接收光来产生图像的一个区域(如SLM反光镜)。为简化，反光镜440a，440b，440c，440d代表四个照明区域，这里:反光镜440a代表一个或多个被设置为和区域I对应的SLM反光镜，反光镜440b代表一个或多个被设置为和区域2对应的SLM反光镜，反光镜440c代表一个或多个被设置为和区域3对应的SLM反光镜，反光镜440d代表一个或多个被设置为和区域4对应的SLM反光镜。比如，SLM是一个在网格图形内有4096x2160像素分辨率和多于8百万微镜的四千分辨率SLM。这个例子中，每个反光镜440a，440b, 440c和440d代表2百万个微反光镜。SLM440因不同的布置可被划分为多个照明区域，取决于光强度区布置和要生成的期望图像的特征。尽管在实施中，440被显示在一条直线上，在440的变化中，排列的形状可以变化。
[0042]SLM440可包括一个大范围的光调制装置，包括，比如，一个微镜设备(DMD)和一个液晶设备(IXD)。
[0043]另外，可理解的是，如每个图像300，用PWM转换被反光镜440a440b440c440d代表的每个照明区域来获得和区域1，区域2，区域3，区域4适合的光强度。在图4中，反光镜440d被显示在关闭状态，反光镜440d引导接收的光远离投影元件，到光场460。反光镜440a, 440b, 440c显示在一个开启状态，引导接收的光到投影元件460a。
[0044]系统400进一步包括用于提供沿着光学路径415的光410的光源405。根据部分实施，光源405包括一个灯，比如一个有抛物面引导器的氙灯。根据一些实施例，光源405包括一个激光模块。根据一些实施例，光源可包括至少一个发光二极管(LED)和一个激光荧光混合光源。根据一些实施例，光410被传输到中介光学元件415来调节光410。例如，中介光学元件415可包括一个或多个用于校准光410的光学元件。依据部分中介光学元件415可包括，例如，一个或多个集合棒，棱镜，替续透镜和反光镜。中介光学元件415传输(如输出)已调制光420。要理解的是已调制光420包括光410。然而，中介光学元件415，和由此而生的光调制，对这儿描述的系统的运行是不必要的。因此，尽管这是对“已调制光420”的介绍，根据一些实施例，涉及的“已调制光420”可包括没有运用调制的光410。另外，根据部分实施，“已调制光420”包括已经被操作的光410，如上述定义的，而不是调制。根据一些实施例，“已调制光420”包括已经被调制和操作的光410 (如上述定义的)。
[0045]已调制光420被传输到在光学路径415上有序排列的光学元件420，为控制部分已调制光420从照明区域(区域1，区域2，区域3，区域4)的第一子集到照明区域(区域1，区域2，区域3，区域4)的第二子集来提高图像的动态范围。在图4所示的实施中，已调制光420被光学元件45a接收。和弹珠类似，光学元件425a要么引导已调制光420到光学元件425b，要么引导已调制光420到光学元件425c。根据一些实施例，光学元件425a是可旋转的引导已调制光420。比如，根据一些实施例，光学元件425a被安装在一个回转的支撑上，如一个万向架。根据部分实施，光学兀件425a包括一个空间光调制器(SLM)。比如,光学兀件425a可包括一个低分辨率SLM。
[0046]尽管在图4中显示的有序排列的光学元件425只包括三个光学元件(425a, 425b, 425c)，根据一些实施例，有序排列的光学元件425包含多于三个以树形结构排列的光学元件，这样每个“分支”(被一个光学元件或光学元件的子集代表)引导已调制光420到一个在SLM440上的代表性照明区域420。比如，有序排列的光学元件425可包括7个光学元件。因此，在这个例子中，元件425b和425c将引导调制光到另四个光学元件之一，假设至少八个照明区域。根据一些实施例，每个有序排列的光学元件425可以在多于两个方向操纵光。因此，在这些实施中，光学元件425a可以操纵光，比如，到4个不同的光学元件以获得“弹珠”效果。在部分实施中，每个有序排列的光学元件可以在不同数目的方向上操纵光。另外，在变化中，多方向的光可以被每个有序排列的光学元件操纵，可以被动态地改变，从而改变空间的数目和排列。
[0047]已调制光420接着被光学元件425b或425b沿着430a，430b, 430c和430d之一的光学路径引导到第二个中介光学元件435。根据一些实施例，一个或多个光学元件425b和425c是可旋转的，来引导调制光到各自的光学路径430a，430b, 430c和430d之一。比如，根据一些实施例，一个或多个光学元件425b和425c被安装在轴心式的支撑上，诸如一个弹珠。根据一些实施例，一个或多个光学元件425b和425c包括一个空间光调制器(SLM)。比如，一个或多个光学元件425b和425c可包括一个低分辨SLM。
[0048]根据一些实施例，系统400包括第二中介光学元件435来捕捉和进一步转播已调制光420。比如，第二中介光学元件435可以使已调制光420均匀化。第二中介光学元件沿着各自的光学路径引导调制光445a, 445b, 445c和445d之一的调制光。比如，为制造图像300的区域4，最暗区域，被区域435d接收的调制光435d沿着光学路径435d被弓I导到光场460 (而不是投影光学元件465)。要理解的是，尽管区域4和其他三个区域相比光强度是最小的，光410的最少数量或部分会被引导到区域435d和反光镜440d。与此相反，区域I有最强的光强度，光410的最大数或部分会被引导到区域435a和反光镜445a。
[0049]如图4所示，第二中介光学元件435被划分为四个区域，每个区域和SLM440的照明区域相对应。区域435a和反光镜440a代表的照明区域相对应，区域435b和反光镜440b代表的照明区域相对应，区域435c和反光镜440c代表的照明区域相对应，区域435d和反光镜440d代表的照明区域相对应。根据一些实施例，第二中介光学元件435包括一组集成棒。
[0050]光410的部分被反光镜440a，440b, 440c和440d代表的任何一个照明区域接收。因此，可以通过调节每个光学元件425a，425b和425c花费的在各自的工作周期期间引导已调制光420到任何一个反光镜440a，440b, 440c和440d代表的照明区域的时间数量来控制图像300的相关区域的光强度。
[0051]驱动系统470安装SLM440来生成基于图像内容数据485的图像。驱动系统470通过通道475和SLM通信。根据一些实施例，驱动系统470和SLM440的通信是双向的。(如，驱动系统470可以传达和传输数据到SLM440，并且，反之亦然，SLM440可以传达或传输数据到驱动系统470)。根据一些实施例，驱动系统470和SLM440之间的传输是单向的。然而，任何在驱动系统470和SLM440之间通信的合适的方式都是预期的。比如，驱动系统470可以远离SLM440，和SLM无线通信。另例，驱动系统470和SLM440之间可通过有线或者机械连接方式连接。另外，尽管图片4描绘了驱动系统470和SLM440之间通信的特别路径。可预期的是，通路475包括任何适合驱动系统475和SLM440之间通信的通路。比如，通路475根据需要可以包括任何有线和或无线通路的组合。
[0052]驱动系统470也安装了有序排列的光学元件425来操控部分已调制光420从照明区域(区域1，区域2，区域3，区域4)的第一子集到照明区域(区域1，区域2，区域3，区域4)的第二子集基于图像内容数据485。驱动系统470通过通路480和有序排列的光学元件425通信。根据一些实施例，驱动系统470和有序排列的光学元件425是双向通信的(如，驱动系统470可以传送或传输数据到有序排列的光学元件425，并且，反之亦然，有序排列的光学元件425可以传送或传输数据到驱动系统470)。根据一些实施例，驱动系统470和有序排列的光学元件425之间的传送是单向的。然而，任何在驱动系统470和有序排列的光学元件425之间通信的合适的方式都是预期的。比如，驱动系统470可以远离有序排列的光学元件425，和有序排列的光学元件425无线通信。另例，驱动系统470和有序排列的光学元件425之间可通过有线或者机械连接方式连接。另外，尽管图片4描绘了驱动系统470和有序排列的光学元件425之间通信的特别路径。可预期的是，通路486020包括任何适合驱动系统470和有序排列的光学元件425之间通信的通路。比如，通路480根据需要可以包括任何有线和/或无线通路的组合。
[0053]根据一些实施例，驱动系统470包括一个带有安装SLM的处理器的计算装置和基于图像内容数据485有序排列的光学元件425。根据一些实施例，图像内容数据被存储在驱动系统470的本地存储设备中。根据一些实施例，图像内容数据485被传输到驱动系统470或者从另外一个设备通过有线或者远程连接被驱动系统470恢复。
[0054]作为参考实施例，图像内容数据485可包括有三原色数据的图像内容画面和将被生成的图像的光强度的区域数。在某些情况下，图像内容画面可以被分为红、蓝、绿波长的光，和投影系统400的三个比较原色相对应。每个这儿提及的图像内容的分开画面，为了参考例子，作为一个“副帧”。因此，在这个例子中，有三个副帧，图像内容画面的每个部分和原色光的波长一一对应(如，一个红色光子帧)。然而，要理解的是，图像画面被划分为红、蓝、绿色波长的光是不必要的。
[0055]在这个参考例子中，每个子帧(如，一个红色光子帧)被划分为将被生成图像的四个光强度区域(如，图像300的区域1，区域2，区域3，区域4)。四个中的每个光强度区域和光学路径430a，430b, 430c和430d相对应。已调制光420被有序排列的光学元件425沿着光学路径430a, 430b, 430c和430d引导到435a, 435b, 435c and 435d区域中的一个，并且最后到被反光镜440a，440b, 440c和440d代表的照明区域中的一个。在这个参考例子中，光强度区域有相同的高和宽。
[0056]对图像的每个光强度区域，在光强度区域中的和最亮的地方相对应的像素被决定。换句话说，在每个被440a，440b, 440c和440d代表的照明区域中的反光镜与和光强度区域对应的最亮地方相对应，并且已调制光420被引导时沿着的430a，430b, 430c和430d中对应的光学路径被决定。因此，理想地，对一个特殊的光强度区域，足够的照亮这个像素的光被提供给特殊的照明区域，正确地照亮最亮像素所需要的光量(如光强度)和需要提供给整个区域的光的数量是对应的。
[0057]在这个例子中，由于有四个光强度区域，这每个子帧有四个“最亮像素”(一个“最亮像素”对应每个光强度区域)。为了达到参考例子，这儿和每个“最亮像素”联系的光强度被简称为“Pa”(和位于区域I中最亮地方关联的光强度)“Pb”(和位于区域2中最亮地方关联的光强度)“P。”(和位于区域3中最亮地方关联的光强度)“Pd”(和位于区域4中最亮地方关联的光强度)
接下来，为简化，光强度Pa，Pb, Pc和Pd被标准化为Pa’ ’ Pb’ ’ P。’和P/
P； +Pj +P； +P； = I(I)
ta:P,l = Pa+Pi+P, + Pd⑵
每个在等式(I)中Pa’，Pb’，Pc’和Pd’代表了表示所有光中的一部分被传输到反光镜440a，440b, 440c和440d的Pa，Pb, Pc和Pd的光强度。尽管在这个例子中光强度Pa，Pb, Pc和Pd是被标准化的，要理解的是，例子的实施可以不标准化。
[0058]如上涉及的L，每个光学元件425a，425b和425c将工作周期划分为部分或片段用于沿着光学路径430a，430b, 430c和430d引导已调制光420的工作周期。比如，部分L有I的数值，光学元件425a可花费部分时间“ α ”引导已调制光420到光学元件425c和花费部分时间(l-α)引导已调制光420到420b。
[0059]在这个参考例子中，光学元件425c将划分工作周期L为三部分，A，B, C。“A”代表光学元件425c没有从光学元件425a接收到已调制光420 (如光学元件425a没有引导已调制光420到光学元件425c)，并因此可以在任何一个位置的时间。在这个情况下，“A”代表L的(1-α)。“B”代表光学兀件425c从光学兀件425a接收到已调制光420 (如,光学兀件425a引导已调制光420到光学元件425c)，并引导已调制光420沿着光学路径430d到435d区域的时间。在这个情况下，“B”代表L的(α * β)。“ β ”代表工作周期L的部分，在此期间光学兀件425c从光学兀件425a处接收光。“C”代表光学兀件425c从光学兀件425a处接收调制光(如，光学元件425a引导调制光到425c)，并沿着光学路径430c引导已调制光420到区域435c。在这个情况下，“C”代表L的(α * (1_β))。
[0060]图像一个区域的光强度和照亮对应的SLM的照明区域的时间是成比例的。因此，可以被写为:
【权利要求】
1.一用于生成高动态范围的图像的系统包括:一用于提供沿着光学路径的光的光源； 一个空间光调制器，所述空间光调制器用于引导部分光到关闭状态光学路径和开启状态光学路径，并由此生成图像，所述空间光调制器有多个和图像相对应的照明区域；以及一组在光学路径上有序排列的光学元件，所述光学元件用于操纵至少部分光从多个照明区域的第一子集到多个照明区域的第二子集来提高图像的动态范围光学元件。
2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括:一中介光学元件，所述中介光学元件用于根据多个照明区域捕捉和调制被操纵光。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述调制包括均匀化已操纵光。
4.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于，更改一个或多个有序排列的光学元件的停止时间被更改来操纵光。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，更改更改该停留时间更改更改了一个或多个有序排列的光学元件的工作周期的构成。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，光学元件中的一个或多个光学元件花了部分工作周期操纵至少部分光从第一子集到第二子集来提高图像的动态范围。
7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，中介光学元件包括一组安排为和多数照明区域相对应的集成棒。
8.根据权利要求6的所述的系统，其特征在于，部分工作周期与图像的光强度区域的光强度等级相对应。
9.根据权利要求1的所述的系统，其特征在于，有序排列的光学元件包括一个或多个可旋转的反光镜。
10.根据权利要求7的所述的系统，其特征在于，至少一个或多个可旋转的反光镜被安装在万向架万向架上。
11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，有序排列的光学元件包括一个或多个微镜设备。
12.根据权利要求1所述的系统进一步包括: 一个用于基于图像内容数据配置空间光调制器以生成的图像的驱动系统；以及其特征在于，该驱动系统基于图像内容数据安装有序排列的光学元件来操纵光线到空间光调制器的多个照明区域。
13.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该光源包括一激光模块。
14.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该光源包括一灯。
15.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该光源至少包括一个发光二极管和一个激光突光混合光源。
16.根据权利要求1所述的系统进一步包括光准直光学元件。
17.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该空间光调制器包括一个微镜设备。
18.根据权利要求1的所述的系统，其特征在于，该空间光调制器包括一个液晶设备。
19.一种用于生成高动态范围的图像的方法，包括: 提供沿着光学路径的光 通过一个或多个有序排列的光学元件操纵光以提高图像的动态范围；以及 引导引导光来生成一个图像。
20.根据权利要求19所述的方法，该操纵进一步包括更改一个或多个有序排列的光学元件的停留时间。
21.根据权利要求19所述的方法，进一步包括更改一个或多个有序排列的光学元件的工作 周期构成。
【文档编号】G03B21/00GK104049447SQ201410094559
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月14日 优先权日:2013年3月14日
【发明者】西蒙·格斯利 申请人:科视数字系统加拿大股份有限公司