【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光转向投影仪的领域，涉及用于控制此类投影仪的方法以及用于实现此类方法的软件。
技术介绍
1、当前的投影仪通常基于所谓的“光阀技术”。光阀是一种振幅空间调制器。整个光阀被均匀光照，并且光阀(lcd、dlp或lcos)阻挡光(例如，将光重定向到泄放部)，即，阻挡不需要的光。这具有两个主要缺点：
2、1/对于普通的视频信号，大量的光能由于被泄放而浪费。
3、2/阻挡光的能力不理想，并且在图像应为黑色的情况下仍有少量光泄漏。这降低了对比度，即，动态范围。
4、当前，期望显示器(包括投影显示器)能够产生较高动态范围(hdr)。这意味着较暗的黑色水平和较高的峰值亮度水平。这将实现更多的黑色细节以及对图像高光(highlight)的更适当表示。然而，并非意在大大增加平均图片亮度，因为这将主要迫使眼睛适应不同的水平，甚至可能会痛苦，但不会使所感知的动态范围受益。
5、通常，当增加峰值亮度时，黑色水平也会提高，并且由于在黑色附近更多信息被编码，因此这是非常不期望的。在us5978142中提出了2个光阀的级联。虽然这种办法对于减少黑色中的光泄漏是有效的，但也显著影响光通量效率，这是因为第一光阀、成像光学器件、反射镜等等中的损耗容易地使峰值亮度降低50％。
6、此外，在典型的高动态范围信号中，峰值亮度与平均亮度之间的比率变得甚至更大，因此甚至更大量的光能将被阻挡。
7、针对hdr投影仪的一种高效得多的办法是如下办法：其中仅第二调制器是光阀类型，并且其中第一调制器将光
8、在wo2015054797中已经提出了其中第一调制器基于相位调制lcos器件的这种办法。
9、在hoskinson和stoeber的如下论文中描述了一种将模拟mem器件用作为第一调制器的办法：high-dynamic range image projection using an auxiliary mems mirrorarray，2008年发表于美国光学学会。
10、mtt innovation在gerwin damberg和james gregson的如下论文中提出了一种从第一调制器上的相位图案开始经由仿真来预测在第二调制器上产生的亮度图案的办法：high brightness hdr projection using dynamic freeform lensing，2016年6月发表于美国计算机学会图形学汇刊(acm transactions on graphics)。该模型使用模糊核进一步引入了平滑度，以考虑到由于激光源的光束质量的限制引起的有限图像清晰度以及在中间图像平面处由漫射器引入的附加模糊。由于贯穿本描述中将对该论文作出附加引用，因此将其称为damberg和gregson(acm，2016)。
11、由相位调制器和振幅调制器之间的设置和光学器件引入的几何失真可以通过引入扭曲函数以将图像平面向后扭曲到透镜平面上来补偿。
12、在lcos相位调制器的情形中以及在mem的光转向设备的情形中都使用模拟第一调制器，其中对特定驱动信号的响应取决于许多影响因素，诸如设备自身的制造公差、设备的工作温度、老化等等。可变形反射镜和mem附加地示出某种程度的滞后。所应用的新驱动信号的影响在某种程度上取决于其先前状况。对于具有连续膜的反射镜，毗邻元件的位置也有影响。
13、光转向的应用需要非常高的偏转角精度，这是因为小的角度偏差会在某个像素的屏幕上亮度中引入显著误差。此外，如果每种色彩使用三个单独的通道，则这将导致甚至更加显眼的色彩误差。
14、此外，光转向的最终结果不仅取决于第一调制器的转向量，而且还取决于入射到第一调制器上的(激光)光的空间分布以及角度分布。如果这些光照特性有任何变化，则转向光图案将改变。在将相位调制器用作为光转向设备的情形中，激光波长的变化也会影响最终结果。
15、如果多个离散的激光源被组合以对光转向进行光照，则这些光源之间的差异老化也可能影响光转向图案。
16、此外，第一和第二调制器之间的光路中的任何漂移都将产生关于光转向图案在第二调制器上成像的确切位置的错误假设。
17、如在论文damberg和gregson(acm，2016)中进一步描述的，利用前向图像形成模型通过仿真来预测在第二、仅振幅调制器处存在的光照廓线。给定自由透镜算法的相位函数，使用该论文中所描述的简单模型来预测图像平面上的光分布。在中间图像平面在漫射器处引入的平滑度可以使用模糊核(例如，可以直接测量或经由针对已知目标的反卷积来计算的系统点扩散函数)来进行建模，并且随后获得振幅调制器所需的调制图案以引入任何缺失的空间信息以及在需要的情况下引入附加对比度。
18、上述论文进一步描述了使用对整个光学系统的一次性校准和表征，这是最佳地控制空间光调制器所需要的。
19、对于补偿上述所有影响一次性校准不太可能将是足够且适当的。对于关键应用预期需要频繁的重新校准。可能需要在不同温度点和不同激光功率电平下的进一步校准。
20、即使尝试将所有光转向到有源区域之外但最终仍处于有源区域中的那部分光并不是完全静态的。已发现，一些此类“未转向光”取决于所使用的相位图案。可以在lcos器件中已知的边缘场现象中找到对这种行为的部分解释。即使每个像素的中心被驱动成递送期望的相位延迟，但在该像素与毗邻像素之间的过渡处，所产生的电场受到这两个像素的影响。入射在这些过渡区域的光将无法被正确地转向。然而很难预测光最终将处于的确切位置。
21、当像素必须从第一帧中的相位a过渡到第二帧中的相位b时，出现类似的问题。一次性校准可能在相位a处的静态情况下以及相位b处的静态情况下产生期望的光转向图案。在过渡时段中，光可能最终处于不期望的位置。并且精确的过渡时间以及其间发生的情况几乎是不可能预测的。一种解决方案可以是在过渡时段期间消隐激光源，然而这会影响可用于光转向的光输出。
22、已在高端望远镜中使用自适应光学器件，其中可变形反射镜或mem器件被动态地驱动以补偿由大气施加的像差。反射镜动态地校正波前以递送更好的图像。此类设备通常还装备有波前传感器(感测振幅和相位两者)，并以闭环驱动以补偿诸如mem像素的滞后和交叉耦合之类的影响。通过迭代过程在振幅和相位两方面调整波前。然而，这种迭代解决方案非常缓慢，并且对于视频应用似乎不实用。再一次，将需要消隐激光器直至可获得期望的结果。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种驱动投影仪系统的方法，该投影仪系统可以包括相位调制器和至少一个振幅调制器。相位调制器可以被配置成生成入射在振幅调制器上的高光图像。该投影仪系统可以包括至少一个图像传感器，该至少一个图像传感器被配置成：接收与入射在振幅调制器上的光照图案基本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种驱动投影仪系统的方法，所述投影仪系统包括光源、相位调制器、至少一个振幅调制器被配置成接收所述相位调制器生成的实际光照廓线的至少一部分，以及至少一个图像传感器被配置成接收所述相位调制器生成的实际光照廓线的至少一部分，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述输入图像的所述静态部分及所述动态部分基于像素或区域确定。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，进一步包括：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标光照廓线是应由所述相位调制器在所述振幅调制器的表面上产生的光照图案。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可寻址区域是在所述有源区域之外的区域，所述可寻址区域被配置接收所述有源区域之外的所述实际光照廓线的至少一部分。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述投影仪系统进一步包括另一振幅调制器，所述方法进一步包括：
9.如权利要求8所述
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图像传感器接收的所述实际光照廓线的部分与入射在所述振幅调制器的所述实际光照廓线的部分按比例缩小的版本小于1:1。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图像传感器被置于生成所述目标光照廓线的光学元件的路径中。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图像传感器被布置成接收来自插入玻璃板的反射的光。
14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图像传感器是相机，所述方法进一步包括：
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，提供所述图像传感器一开关，使得提供至较高分辨率的切换以执行校准。
...【技术特征摘要】
1.一种驱动投影仪系统的方法，所述投影仪系统包括光源、相位调制器、至少一个振幅调制器被配置成接收所述相位调制器生成的实际光照廓线的至少一部分，以及至少一个图像传感器被配置成接收所述相位调制器生成的实际光照廓线的至少一部分，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述输入图像的所述静态部分及所述动态部分基于像素或区域确定。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，进一步包括：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标光照廓线是应由所述相位调制器在所述振幅调制器的表面上产生的光照图案。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可寻址区域是在所述有源区域之外的区域，所述可寻址区域被配置接收所述有源区域之外的所述实际光照廓线的至少一部分。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：P·格雷茨，D·麦斯，G·丹伯格，
申请(专利权)人：巴科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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