【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及图像投影仪系统。
技术介绍
1、电影和其他内容可以通过将图像投射到屏幕上观看来欣赏。大大影响投射图像的真实感和效果的一个因素是动态范围(图像中最高和最低光强之间的差异)。人们需要能够投射包含有高强度高光的图像的高分辨率、高动态范围(hdr)投影仪。此类投影仪可以提供显著增强的观看体验。
2、可用于实现hdr投影仪的一种技术是光转向(light steering)。光转向涉及将原本引向图像的较暗区域的光集中起来，以提供图像高光。图像高光可能具有比同一投影仪所能实现的全帧均匀强度高许多倍的光强。如此，光转向技术可有助于以高光实现高动态范围和最大高强度，从而带来生动的观看体验。
3、尤其是当应用光转向时，图像形成设备可能会受到不均匀的照射。这种有意的不均匀性的本质是使得hdr投影仪的全部照射功率可能基本上集中在一个或多个显著小于正常照射的总面积的区域。
4、无论是采用光转向还是其他技术，能够输出极高光强的投影仪都存在一个问题，那就是如果看向投影仪的输出端，人的视力可能会受到损害。为了避免该问题，有标准规定了投影仪在与其输出端的固定距离处可传送的最大曝辐量的限制。此类标准的示例是国际电工委员会发布的iec 60825-1:2014，以及21cfr 1040.10和1040.11。
5、控制hdr投影仪的算法可设计用于避免输出辐照度超过安全水平的光。然而，此类算法可能并不总是可靠的，尤其是在涉及光转向的情况下。
6、随着人们对更加生动和引人入胜的观看体验的需求增加，对能
技术实现思路
1、本专利技术具有多个方面，包括但不限于：
2、·包括光辐照度监测的投影仪系统；
3、·用于监测由投影仪调制的光的辐照度的方法和装置；
4、·用于保护入侵到含有由投影仪投射的光束的区域的人的方法和装置；
5、·用于控制由光投影仪输出的光的辐照度的方法和装置。
6、本专利技术的一个方面提供了一种光投射系统(10)，包括：光源(12)，操作用于发射光场；输出光学器件(16)，其布置用于投射所述光场的光；以及辐照度监测器(20)。辐照度监测器(20)包括：光采样元件(21)，其布置用于将来自光场的一部分光重新引导到光传感器(22)的第一部(22-1)上；校准光源(24)，其包括操作用于发射校准光(24a)的一个或多个校准光发射器(25)，该校准光源(24)布置用于引导校准光(24a)以照射光传感器(22)的第二部(22-2)；以及处理器(26)，其连接以接收来自光传感器(22)的图像数据(27)并处理图像数据(27)，以基于光传感器(22)对校准光(24a)和来自光场的一部分光的响应，确定入射到光传感器(22)的第一部上的光的辐照度是否超过辐照度阈值。
7、光投射系统(10)可包括调制级(14)，其操作用于调制来自光源(12)的光场以产生调制光场(15)，其中，光采样元件(21)对调制光场(15)进行采样。
8、调制级(14)可包括光转向单元(14a)，其操作用于将来自光源(12)的光集中到所具有的辐照度大于从光源(12)入射到光转向单元(14a)的光的辐照度的区域中。
9、光源(12)可包括多个光发射器(13)，每个光发射器(13)操作用于发射对应于多个第一狭窄波带中的相应一个的光。
10、多个第一狭窄波带可由第一红色(r)带、第一绿色(g)带和第一蓝色(b)带组成。
11、校准光源(24)可包括多个光发射器(25)，每个光发射器(25)发射对应于多个第二波带中的相应一个的光。
12、多个第二波带可由第二红色(r)带、第二绿色(g)带和第二蓝色(b)带组成。
13、校准光源(24)可包括一个或多个宽带光发射器。
14、宽带光发射器可包括白光发射器。
15、一个或多个校准光发射器(25)可包括一个或多个发光二极管(led)。
16、光传感器(22)可包括操作用于输出图像数据(27)的成像光传感器(22)。
17、光传感器(22)可包括rgb光传感器(22)。
18、投射光可包括以某帧速率投射的帧，并且光传感器(22)以至少是该帧速率两倍的速率测量来自光场的光。
19、光传感器(22)可以以至少每5毫秒一次的速率测量来自光场的光。
20、光传感器(22)可以以至少每3毫秒一次的速率测量来自光场的光。
21、光投射系统(10)可配置为将颜色变换应用到图像数据(27)以产生变换图像数据，其中，变换图像数据的颜色通道之间的串扰减少。
22、变换图像数据中的值可表示辐照度。
23、颜色变换可表示为3×3矩阵。
24、光传感器(22)可包括作为彩色相机(23)一部分的rgb传感器，颜色变换由相机(23)执行，并且处理器(26)处理来自相机(23)的变换图像数据。
25、处理器(26)配置为响应于确定入射到光传感器(22)的第一部(22-1)上的光所具有的辐照度超过辐照度阈值，关闭或调暗光源(12)和/或运行快门以阻挡正由输出光学器件(16)投射的光。
26、光投射系统(10)可进一步包括入侵检测系统，其操作用于检测人或物体入侵到包括了由投影光学器件(16)投射的光束的区域，其中，处理器(26)配置为响应于确定入射到光传感器(22)的第一部(22-1)上的光所具有的辐照度超过辐照度阈值并接收到来自入侵检测系统的指示入侵的输入，关闭或调暗光源(12)和/或运行快门以阻挡正由输出光学器件(16)投射的光。
27、入侵检测系统可包括测距仪，其操作用于确定是否存在任何检测到的人或物体比阈值距离更靠近投影光学器件(16)。处理器(26)可配置为响应于确定入射到光传感器(22)的第一部(22-1)上的光所具有的辐照度超过辐照度阈值并接收到来自入侵检测系统的指示了存在比所述阈值距离更靠近投影光学器件(16)的人或物体的入侵的输入，关闭或调暗光源(12)和/或运行快门以阻挡正由输出光学器件(16)投射的光。
28、光源(12)可包括多个激光发射器(13)。
29、激光发射器(13)均可以发射带宽为15nm或更小的光。
30、处理器(26)配置为处理图像数据(27)，以确定入射到光传感器(22)的第一部上的光所具有的辐照度是否超过辐照度阈值，可以包括：处理器配置为以如下方式评估每个像素：
31、
32、其中，r、g和b是来自监测光场(15)的光传感器(22)的r、g和b输出值，并且rref、gref和bref是来自监测校准光(24a)的红色、绿色和蓝色分量的成像光传感器(22)的输出值。
33、光采样元件(21)可包括分本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光投射系统(10)，包括：
2.根据权利要求1所述的光投射系统(10)，包括调制级(14)，其操作用于调制来自所述光源(12)的所述光场以产生调制光场(15)，其中，所述光采样元件(21)对所述调制光场(15)进行采样。
3.根据权利要求2所述的光投射系统(10)，其中，所述调制级(14)包括光转向单元(14A)，所述光转向单元(14A)用于将来自所述光源(12)的光集中到所具有的辐照度大于从所述光源(12)入射到所述光转向单元(14A)的光的辐照度的区域中。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光投射系统(10)，其中，所述光源(12)包括多个光发射器(13)，每个所述光发射器(13)操作用于发射对应于多个第一狭窄波带中的相应一个的光。
5.根据权利要求4所述的光投射系统(10)，其中，所述多个第一狭窄波带由第一红色(R)带、第一绿色(G)带和第一蓝色(B)带组成。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光投射系统(10)，其中，所述校准光源(24)包括多个光发射器(25)，每个所述光发射器(25)发射对应于多个
7.根据权利要求6所述的光投射系统(10)，其中，所述多个第二波带由第二红色(R)带、第二绿色(G)带和第二蓝色(B)带组成。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的光投射系统(10)，其中，所述校准光源(24)包括一个或多个宽带光发射器。
9.根据权利要求8所述的光投射系统(10)，其中，所述宽带光发射器包括白光发射器。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的光投射系统(10)，其中，所述一个或多个校准光发射器(25)包括一个或多个发光二极管LED。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的光投射系统(10)，其中，所述光传感器(22)包括操作用于输出所述图像数据(27)的成像光传感器(22)。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的光投射系统(10)，其中，所述光传感器(22)包括RGB光传感器(22)。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的光投射系统(10)，其中，所述投射光包括以某一帧速率投射的帧，并且所述光传感器(22)以至少是所述帧速率两倍的速率测量来自所述光场的所述光。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的光投射系统(10)，其中，所述光传感器(22)以至少每5毫秒一次的速率测量来自所述光场的所述光。
15.根据权利要求1至12中任一项所述的光投射系统(10)，其中，所述光传感器(22)以至少每3毫秒一次的速率测量来自所述光场的所述光。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的光投射系统(10)，其中，所述光投射系统(10)配置为将颜色变换应用到所述图像数据(27)以产生变换图像数据，其中，所述变换图像数据的颜色通道之间的串扰减少。
17.根据权利要求16所述的光投射系统(10)，其中，所述变换图像数据中的值表示辐照度。
18.根据权利要求16或17所述的光投射系统(10)，其中，所述颜色变换可表示为3×3矩阵。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的光投射系统(10)，其中，所述光传感器(22)包括作为彩色相机(23)一部分的RGB传感器，所述颜色变换由所述相机(23)执行，并且所述处理器(26)处理来自所述相机(23)的所述变换图像数据。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的光投射系统(10)，其中，所述处理器(26)配置为响应于确定入射到所述光传感器(22)的所述第一部(22-1)上的光所具有的辐照度超过所述辐照度阈值，关闭或调暗所述光源(12)和/或运行快门以阻挡正由所述输出光学器件(16)投射的光。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的光投射系统(10)，进一步包括入侵检测系统，其操作用于检测人或物体入侵到包括了由投影光学器件(16)投射的光束的区域，其中，所述处理器(26)配置为响应于确定入射到所述光传感器(22)的所述第一部(22-1)上的光所具有的辐照度超过所述辐照度阈值并接收到来自所述入侵检测系统的指示入侵的输入，关闭或调暗所述光源(12)和/或运行快门以阻挡正由所述输出光学器件(16)投射的光。
22.根据权利要求21所述的光投射系统(10)，其中，所述入侵检测系统包括测距仪，其操作用于确定是否存在任何检测到的人或物体比阈值距离更靠近所述投影光学器件(16)，其中，所述处理器(26)配置为响应于确定入射到所述光传感器(22)的所述第一部(22-1)上的光所具有的辐照度超过所述辐照...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种光投射系统(10)，包括：
2.根据权利要求1所述的光投射系统(10)，包括调制级(14)，其操作用于调制来自所述光源(12)的所述光场以产生调制光场(15)，其中，所述光采样元件(21)对所述调制光场(15)进行采样。
3.根据权利要求2所述的光投射系统(10)，其中，所述调制级(14)包括光转向单元(14a)，所述光转向单元(14a)用于将来自所述光源(12)的光集中到所具有的辐照度大于从所述光源(12)入射到所述光转向单元(14a)的光的辐照度的区域中。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光投射系统(10)，其中，所述光源(12)包括多个光发射器(13)，每个所述光发射器(13)操作用于发射对应于多个第一狭窄波带中的相应一个的光。
5.根据权利要求4所述的光投射系统(10)，其中，所述多个第一狭窄波带由第一红色(r)带、第一绿色(g)带和第一蓝色(b)带组成。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光投射系统(10)，其中，所述校准光源(24)包括多个光发射器(25)，每个所述光发射器(25)发射对应于多个第二波带中的相应一个的光。
7.根据权利要求6所述的光投射系统(10)，其中，所述多个第二波带由第二红色(r)带、第二绿色(g)带和第二蓝色(b)带组成。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的光投射系统(10)，其中，所述校准光源(24)包括一个或多个宽带光发射器。
9.根据权利要求8所述的光投射系统(10)，其中，所述宽带光发射器包括白光发射器。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的光投射系统(10)，其中，所述一个或多个校准光发射器(25)包括一个或多个发光二极管led。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的光投射系统(10)，其中，所述光传感器(22)包括操作用于输出所述图像数据(27)的成像光传感器(22)。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的光投射系统(10)，其中，所述光传感器(22)包括rgb光传感器(22)。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的光投射系统(10)，其中，所述投射光包括以某一帧速率投射的帧，并且所述光传感器(22)以至少是所述帧速率两倍的速率测量来自所述光场的所述光。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的光投射系统(10)，其中，所述光传感器(22)以至少每5毫秒一次的速率测量来自所述光场的所述光。
15.根据权利要求1至12中任一项所述的光投射系统(10)，其中，所述光传感器(22)以至少每3毫秒一次的速率测量来自所述光场的所述光。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的光投射系统(10)，其中，所述光投射系统(10)配置为将颜色变换应用到所述图像数据(27)以产生变换图像数据，其中，所述变换图像数据的颜色通道之间的串扰减少。
17.根据权利要求16所述的光投射系统(10)，其中，所述变换图像数据中的值表示辐照度。
18.根据权利要求16或17所述的光投射系统(10)，其中，所述颜色变换可表示为3×3矩阵。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的光投射系统(10)，其中，所述光传感器(22)包括作为彩色相机(23)一部分的rgb传感器，所述颜色变换由所述相机(23)执行，并且所述处理器(26)处理来自所述相机(23)的所述变换图像数据。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的光投射系统(10)，其中，所述处理器(26)配置为响应于确定入射到所述光传感器(22)的所述第一部(22-1)上的光所具有的辐照度超过所述辐照度阈值，关闭或调暗所述光源(12)和/或运行快门以阻挡正由所述输出光学器件(16)投射的光。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的光投射系统(10)，进一步包括入侵检测系统，其操作用于检测人或物体入侵到包括了由投影光学器件(16)投射的光束的区域，其中，所述处理器(26)配置为响应于确定入射到所述光传感器(22)的所述第一部(22-1)上的光所具有的辐照度超过所述辐照度阈值并接收到来自所述入侵检测系统的指示入侵的输入，关闭或调暗所述光源(12)和/或运行快门以阻挡正由所述输出光学器件(16)投射的光。
22.根据权利要求21所述的光投射系统(10)，其中，所述入侵检测系统包括测距仪，其操作用于确定是否存在任何检测到的人或物体比阈值距离更靠近所述投影光学器件(16)，其中，所述处理器(26)配置为响应于确定入射到所述光传感器...
【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡·吉塞林克，安德斯·鲍尔斯塔德，
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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