用于在双重调制投影系统中显示高质量图像的系统和方法技术方案

一种新颖的高效率图像投影系统包含光束转向调制器、振幅调制器和控制器。在特定实施例中，所述控制器从图像数据生成光束转向驱动值，且使用所述光束转向驱动值驱动所述光束转向调制器。另外，所述控制器利用所述光束转向驱动值以生成由所述光束转向调制器投影到所述振幅调制器上的光场的光场模拟。所述控制器利用所述光场模拟以生成用于驱动所述振幅调制器的振幅驱动值，以便投影由所述图像数据描述的图像的高质量版本。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在双重调制投影系统中显示高质量图像的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求2017年9月25日提交的第62/562,937号美国专利申请和2017年9月25日提交的第17192946.6号欧洲专利申请的优先权，以上申请的全文特此以引用的方式并入。
本专利技术大体上涉及双重调制投影系统，且更具体地说，涉及用于生成高对比度、高亮度和高质量图像的系统和方法。
技术介绍
一些双重调制投影系统利用预调制器和主调制器来投影高质量图像(即，具有高对比度、高动态范围等的图像)，所述预调制器和主调制器都是空间光调制器(SLM)。预调制器向主调制器提供中间图像，所述中间图像可为由对应图像数据限定的所要图像的粗略近似。通常，预调制器是将光重定向于相对于预调制器的表面的各种角度的光束转向装置，或者在空间上更改入射光场的振幅分布的振幅调制装置。例如数字微镜装置(DMD)等一些SLM是技术上的光束转向调制器，但可用以产生感知振幅调制且经常称为振幅调制器。主调制器在空间上调制中间图像以形成最终图像，最终图像是由图像数据限定的所要图像的较精细表示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于显示图像的方法，所述方法包括：/n接收指示待显示的至少一个图像的图像数据；/n至少部分地基于所述图像数据生成用于驱动光束转向空间光调制器SLM的光束转向驱动值；/n至少部分地基于所述光束转向驱动值生成由所述光束转向SLM产生且入射于第二SLM上的光场的模拟，其中在所述模拟中使用的光传播模型是至少部分地基于所述图像数据和/或所述光束转向驱动值从多个可用模型中选择的；/n至少部分地基于所述光场的所述模拟生成用于驱动所述第二SLM的调制驱动值；/n以所述光束转向驱动值驱动所述光束转向SLM；以及/n以所述调制驱动值驱动所述第二SLM。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170925 EP 17192946.6;20170925 US 62/562,9371.一种用于显示图像的方法，所述方法包括：
接收指示待显示的至少一个图像的图像数据；
至少部分地基于所述图像数据生成用于驱动光束转向空间光调制器SLM的光束转向驱动值；
至少部分地基于所述光束转向驱动值生成由所述光束转向SLM产生且入射于第二SLM上的光场的模拟，其中在所述模拟中使用的光传播模型是至少部分地基于所述图像数据和/或所述光束转向驱动值从多个可用模型中选择的；
至少部分地基于所述光场的所述模拟生成用于驱动所述第二SLM的调制驱动值；
以所述光束转向驱动值驱动所述光束转向SLM；以及
以所述调制驱动值驱动所述第二SLM。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述生成所述模拟的步骤针对由于优化过程而朝向所述光束转向驱动值收敛的不同光束转向驱动值多次重新执行。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述生成光束转向驱动值的步骤包含：
定义与所述光束转向驱动值、所述光束转向SLM上的位置和所述第二SLM上的位置相关的变量；
定义包含所述变量的微分方程，所述微分方程的一或多个解与所述光束转向SLM上的特定位置、所述第二SLM上的特定位置和所述光束转向驱动值相关；
基于一或多个预定义边界条件生成所述微分方程的所述一或多个解；以及
使用所述解中的所述一或多个以生成用以将光从所述光束转向SLM上的特定位置转向到所述第二SLM上的所需位置的特定光束转向驱动值。


4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述生成光束转向驱动值的步骤包含：
定义多个虚拟光束转向元件；
使所述光束转向SLM的区段与所述虚拟光束转向元件中的相应者关联；
至少部分地基于所述图像数据确定从所述光束转向SLM到所述第二SLM的区可用的光的分配，以生成所述第二SLM上的所要光场；
至少部分地基于所述确定的光分配以及所述第二SLM的所述区和所述虚拟光束转向元件的相对位置使每一所述虚拟光束转向元件与所述第二SLM的所述区中的一个关联；以及
生成用以致使所述光束转向SLM的每一所述区段将光转向到所述第二SLM的所述相关联区的所述光束转向驱动值。


5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述生成光束转向驱动值的步骤包含：
定义多个不同虚拟光学元件；
生成所述虚拟光学元件中的每一个的相位表示；
至少部分地基于所述图像数据确定所述虚拟光学元件的组合以实现所要光场；
组合所述组合的所述虚拟光学元件的所述相位表示以确定相位调制分布；以及
至少部分地基于所述相位调制分布生成所述光束转向驱动值。


6.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述生成光束转向驱动值的步骤包含：
至少部分地基于所述图像数据生成由所述光束转向SLM产生且入射于所述第二SLM上的所述光场的初始表示；
利用衍射模型来返回传播所述光场的所述初始表示以在所述光束转向SLM处形成所述光场的向后传播表示；以及
至少部分地基于所述光场的所述向后传播表示生成所述光束转向驱动值。


7.一种用于控制双重调制投影系统的控制器，所述控制器包括：
处理单元，其经配置以执行代码；
接口，其经耦合以接收指示待显示的至少一个图像的图像数据；以及
存储器，其经电耦合以存储数据和所述代码，所述数据和所述代码包含
光束转向驱动生成模块，其经配置以至少部分地基于所述图像数据生成用于驱动光束转向空间光调制器SLM的光束转向驱动值，
光场模拟模块，其经配置以至少部分地基于所述光束转向驱动值生成由所述光束转向SLM产生且入射于第二SLM上的光场的模拟，其中所述光场模拟模块经配置以至少部分地基于所述图像数据和/或所述光束转向驱动值从多个可用模型选择在所述模拟中使用的光传播模型，以及
调制驱动生成模块，其经配置以至少部分地基于所述光场的所述模拟生成用于驱动所述第二SLM的调制驱动值。


8.根据权利要求7中任一权利要求所述的控制器，其中所述光场模拟模块：
提供多个预定光场模拟，所述多个预定光场模拟各自对应于相位驱动值的预定集合；
基于所述光束转向驱动值识别所...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·P·佩尔铁拉，M·J·理查兹，C·J·奥尔利克，C·勒巴邦肖恩，A·M·皮雷斯·阿里法诺，
申请(专利权)人：杜比实验室特许公司，杜比国际公司，
类型：发明
国别省市：美国;US