具有全局调光的单和多调制器投影仪系统技术方案

本公开涉及具有全局调光的单和多调制器投影仪系统。公开了包括调光器和第一调制器的投影仪显示系统。调光器可以包括可调整光阑、可调整光源和/或能够降低照射第一调制器的光源的照度的LCD堆叠。第一调制器可以包括多个模拟镜(例如，MEMS阵列)，第二调制器可以包括多个镜(例如，DMD阵列)。显示系统还可以包括将控制信号发送到调光器和第一调制器的控制器。显示系统可以通过这样的控制信号的组合来渲染期望的动态范围以用于渲染投影的图像。

Single and multi modulator projector system with global dimming

The present disclosure relates to a single and multi modulator projector system with global dimming. A projector display system including a dimmer and a first modulator is disclosed. The dimmer may include an LCD stack with an adjustable aperture, an adjustable light source, and/or a light source capable of reducing illumination to the first modulator. The first modulator may include a plurality of analog mirrors (e.g., a MEMS array), and the second modulator may include a plurality of mirrors (e.g., a DMD array). The display system can also include a controller transmitting the control signal to the dimmer and the first modulator. The display system can render the desired dynamic range through the combination of such a control signal to render the projected image.

【技术实现步骤摘要】
具有全局调光的单和多调制器投影仪系统本申请是申请号为201480060328.0、申请日为2014年10月29日、专利技术名称为“具有全局调光的单和多调制器投影仪系统”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用
本申请要求2013年11月4日提交的美国临时专利申请No.61/899,865和2014年5月5日提交的No.61/988,692的优先权，每篇申请的全部内容通过引用并入。
本专利技术涉及显示系统，并且尤其涉及具有增强动态范围(EDR)能力的投影仪显示系统。
技术介绍
在常规的投影仪系统中，通常存在用被投影仪内的某个光学系统调制的图像照射屏幕的单个光源。日益增加地，期望的是构造具有投影具有增强动态范围(EDR)的图像的能力的投影仪系统。这样的EDR投影仪显示器通常可以具有这样的对比率，该对比率超过典型的相机标准或者现代显示器，包括大于5,000至1的对比率，并且在一些情况下，可以是1,000,000至1或更高。这样的显示器还可以具有超过当前相机标准的色域。
技术实现思路
本文公开了显示系统及其制造和使用方法的几个实施例。公开了包括调光器和第一调制器的投影仪显示系统。调光器可以包括可调整光阑(iris)、可调整光源和/或能够降低照射第一调制器的光源的照度的LCD堆叠。第一调制器可以包括多个模拟镜(例如，MEMS阵列)，第二调制器可以包括多个镜(例如，DMD阵列)。显示系统还可以包括将控制信号发送到调光器和第一调制器的控制器。显示系统可以通过这样的控制信号的组合来渲染期望的动态范围以用于渲染投影的图像。在一个实施例中，一种投影仪显示系统，所述显示系统包括：光源；控制器；调光器，所述调光器被所述光源照射，所述调光器被所述控制器控制以对来自所述光源的光量进行调节；第一调制器，所述第一调制器被来自所述调光器的光照射，并且能够在所述控制器的控制下对来自所述调光器的光进行调制。所述控制器可进一步包括：处理器；存储器，所述存储器与所述处理器相关联，所述存储器进一步包括处理器可读指令，以使得当所述处理器读取所述处理器可读指令时，使所述处理器执行以下指令：接收图像数据，所述图像数据包括增强动态范围(EDR)图像数据；将控制信号发送到所述调光器，以使得所述调光器能够将来自所述光源的光的期望比例分配到所述第一调制器上；和将控制信号发送到所述第一调制器，以使得来自所述光源的光的所述期望比例被调制以形成期望的屏幕图像。下面在结合本申请内呈现的附图阅读的具体实施方案中呈现本系统的其他特征和优点。附图说明示例性实施例在附图中被例示说明。本文公开的实施例和附图意图被认为是例示性的，而非限制性的。图1是可以适合于本文公开的本申请的系统、方法和技术的、包括实现全局调光的光阑的投影仪显示系统的一个实施例。图2描绘了根据本申请的原理构成的、包括用于多于一个的颜色通道的实现全局调光的光阑的投影仪显示系统的另一个实施例。图3描绘了包括在从一组有色光源划分的多于一个的颜色通道中的光阑的投影仪显示系统的又一个实施例。图4A和4B描绘了包括积分杆和在积分杆的路径中的调制器的投影仪显示系统的另一个实施例，其中，积分杆可以是一个整体光管或者被分段。图5描绘了可以由根据本申请的原理构成的投影仪系统实现的一个示例性动态范围映射。图6描绘了可以实现由根据本申请的原理构成的投影仪系统进行的处理的图像处理系统的高级示图。图7描绘了具有对所有光源进行调光的单个全局调光光阑的双调制器投影仪系统的一个实施例。图8描绘了在一组光源的发射端包括用于多于一个的颜色通道的、实现全局调光的光阑的双调制器投影仪系统的一个实施例。图9描绘了在一组光源的发射端具有一组全局调光光阑的多调制器投影仪系统的另一个实施例。具体实施方式在以下整个描述中，阐述了特性细节以便为本领域技术人员提供更透彻的理解。然而，公知的元件可能未被示出或详细描述，以避免不必要地使本公开模糊。因此，描述和附图要从例示性的、而非限制性的意义上来看待。如本文所使用的，术语“组件”、“系统”、“接口”、“控制器”等意图指代计算机相关的实体，为硬件、软件(例如，在执行中)和/或固件。例如，这些术语中的任何一个可以是在处理器上运行的处理、处理器、对象、可执行体、程序和/或计算机。举例来说，在服务器上运行的应用和服务器都可以是组件和/或控制器。一个或多个组件/控制器可以驻留在处理内，组件/控制器可以本地化在一个计算机上和/或分布在两个或更多个计算机之间。要求保护的主题被参照附图描述，在附图中相似的标号始终用于指代相似的元件。在以下描述中，为了说明的目的，阐述了许多特定细节，以便提供主题创新的透彻理解。然而，可能显而易见的是，要求保护的主题可以在没有这些特定细节的情况下实施。在其他情况下，公知的结构和器件被以框图形式示出，以便有助于描述主题创新。全局调光EDR投影仪实施例EDR投影仪系统和双调制投影仪系统已经在包括以下的共有的专利和专利申请中被描述：(1)Ward等人的编号为8,125,702的美国专利，其于2012年2月28日发布，标题为“SERIALMODULATIONDISPLAYHAVINGBINARYLIGHTMODULATIONSTAGE”；(2)Whitehead等人的美国专利申请20130148037，其于2013年6月13日公布，标题为“PROJECTIONDISPLAYS”；(3)Lau等人的美国专利申请20130147777，其于2013年6月13日公布，标题为“APPLICATIONOFMEMSPIXELSINDISPLAYANDIMAGINGDEVICES”；以及(4)Kang等人的美国专利申请20120038693，其于2012年2月16日公布，标题为“HIGHDYNAMICRANGEPROJECTIONSYSTEM”。——所有这些专利和专利申请的全部内容都通过引用并入。在这些EDR系统中的许多系统中，可以存在实现EDR投影的双调制器架构。例如，一个系统可以包括一个或多个DMD，这些DMD可以分别对来自光源的光进行调制，并且通过对输入的屏幕图像的部分进行局部调光来生成EDR投影。如本文进一步讨论的，存在用于执行可以实现期望的屏幕图像的EDR投影的全局调光的系统、技术和方法。图1是可以通过利用使用光阑的全局调光来实现EDR投影的投影仪系统的一个实施例。投影仪100包括光源——在该例子中，一组激光光源102-1、102-2、102-3和102-1’、102-2’和102-3’——该光源可以进一步包括两个(或更多个)RGB激光光源。应意识到，可以利用本领域中也已知的其他光源——例如，氙灯、激光器(例如，二极管或其他器件)或其他固态发光器的阵列、弧光灯等。来自光源102的光可以被沿着光路(例如，图1的实施例中的积分杆104)引导，并且遇到光阑106。在一些实施例中，光源可以在控制器101的控制下被调制。光阑106可以(在控制器101的控制下)扩大和/或收缩光路中的光量以期望地实现投影仪系统的全局调光。其后，光109可以继续沿着进一步的光路(例如，积分杆108)到达第一调制器。在图1的实施例中，第一调制器110可以包括一个(或多个)DMD阵列。在该例子中，存在三个DMD阵列，分别为110-1、11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种显示系统，所述显示系统包括：光源；调光器，所述调光器被配置为接收来自所述光源的光并且对该光进行调制；光管，所述光管包括至少一个光路，其中，所述光管与所述调光器串联布置；第一调制器，所述第一调制器接收来自所述光管的光，从而所述光管被配置为向所述第一调制器发送光；控制器，所述控制器进一步包括：处理器；存储器，所述存储器与所述处理器相关联，所述存储器进一步包括处理器可读指令，以使得当所述处理器读取所述处理器可读指令时，所述处理器可读指令使所述处理器执行以下步骤：接收高动态范围(HDR)输入图像数据，所述输入图像数据包括一组图像场景，每个图像场景进一步包括一组图像帧，并且其中每个图像场景进一步包括HDR照度水平分布；将高动态范围(HDR)输入图像数据映射到显示系统的低动态范围(LDR)窗口，该窗口将HDR照度水平分布覆盖希望的最大量；将范围外的HDR输入图像数据隐藏于LDR窗口的为显示管理而预留的部分中的LDR照度水平中；以及向调光器发送信号以实现到LDR窗口中的适当映射。

【技术特征摘要】
2013.11.04 US 61/899,865;2014.05.05 US 61/988,6921.一种显示系统，所述显示系统包括：光源；调光器，所述调光器被配置为接收来自所述光源的光并且对该光进行调制；光管，所述光管包括至少一个光路，其中，所述光管与所述调光器串联布置；第一调制器，所述第一调制器接收来自所述光管的光，从而所述光管被配置为向所述第一调制器发送光；控制器，所述控制器进一步包括：处理器；存储器，所述存储器与所述处理器相关联，所述存储器进一步包括处理器可读指令，以使得当所述处理器读取所述处理器可读指令时，所述处理器可读指令使所述处理器执行以下步骤：接收高动态范围(HDR)输入图像数据，所述输入图像数据包括一组图像场景，每个图像场景进一步包括一组图像帧，并且其中每个图像场景进一步包括HDR照度水平分布；将高动态范围(HDR)输入图像数据映射到显示系统的低动态范围(LDR)窗口，该窗口将HDR照度水平分布覆盖希望的最大量；将范围外的HDR输入图像数据隐藏于LDR窗口的为显示管理而预留的部分中的LDR照度水平中；以及向调光器发送信号以实现到LDR窗口中的适当映射。2.根据权利要求1所述的显示系统，其中在映射步骤中，HDR输入图像的范围内像素的HDR照度水平通过LDR动态范围窗口的为感知保留而预留的一个或多个部分中的LDR照度水平来在感知上保持。3.根据权利要求1所述的显示系统，其中在映射步骤中，HDR输入图像的范围内像素的HDR照度水平在接收HDR输入图像数据的同时被连续更新。4.根据权利要求1所述的系统，其中将高动态范围(HDR)输入图像数据映射到低动态范围(LDR)窗口的步骤还包括对两个不同的动态范围窗口之间的转变进行时间阻尼以避免视觉伪像。5.根据权利要求4所述的系统，其中时间阻尼在0.5秒到3秒的范围内进行。6.一种用于显示系统的控制器，所述显示系统包括光源；调光器，所述调光器被配置为接收来自所述光源的光并且对该光进行调制；光管，所述光管包括至少一个光路，其中，所述光管与所述调光器串联布置；第一调制器，所述第一调制器接收来自所述光管的光，从而所述光管被配置为向所述第一调制器发送光，所述控制器包括：处理器；存储器，所述存储器与所述处理器相关联，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·J·乔尼，D·J·达洛尔，C·陶德，M·J·里查兹，
申请(专利权)人：杜比实验室特许公司，
类型：发明
国别省市：美国,US