一种用于生成具有高动态范围的图像的系统及其方法技术方案

一种用于生成具有高动态范围的图像的系统，包括一个图像的系统，包括：沿一条光路提供光的光源；一个用于引导部分光至断开状态光路和开启状态光路的数字微镜装置，从而产生一个图像；以及设置在所述光源和所述数字微镜装置间的可变形光学元件，用于将至少一些从断开状态的光路上的光转向开启状态的光路，从而增加数字微镜装置能产生的图像的动态范围。可变形光学元件由至少一个可操纵部分和至少一个静止元件组成。

【技术实现步骤摘要】

本说明书涉及的是一般的投影系统，并特别涉及用于生成高动态范围的图像的系统及其方法。
技术介绍
当前投影系统需要的数字微镜装置(DMD)的照明，在整个DMD成像表面，都是均匀的。换句话说，这些系统需要DMD的每个反射镜接收的光的量大致相等，这样，最亮的区域的照明将由DMD反射镜的整体照明来决定。这可能导致的结果是，投影出的形象不是原来的或期望的图像的真实再现，特别是如果该原件或所需的图像是由高动态范围的图像构成。
技术实现思路
根据一个实施例，提供了一种用于生成具有高动态范围图像的系统，其包括一个图像的系统，包括:沿一条光路提供光的光源；一个用于引导光路径断开状态和开启状态的数字微镜装置，从而产生一个图像；以及设置在所述光源和所述数字微镜装置间的可变形光学元件，用于将至少一些从断开状态的光路上的光转向开启状态的光路，从而增加数字微镜装置能产生的图像的动态范围。 根据另一实施例，可变形光学元件包括至少一个可操纵部分，根据一个相关的实施例，所述至少一个可操纵的部分是独立可控的。 根据另一实施例，所述可变形光学元件包括至少一个静态元件。 根据另一实施例，所述可变形光学元件包括至少能部分反射的元件。根据相关实施例，所述至少部分反射的元件包括一个分段镜，一个模拟镜，一个分色镜和一个静电可变形反射镜。 根据一个实施例，所述可变形光学元件包括一个透光元件。根据相关实施例，所述透射元件包括透镜。根据另一个相关实施例，透镜包括一个可变透镜。 根据一个实施例，可变形光学元件的形状，可以是方形，矩形或圆形。 根据一个实施例，所述可变形光学元件被配置为可引导至少一些在断开光路中在+/-9°之间的光转至断开状态光路。 根据一个实施例，用于生成具有高的动态范围图像的系统还包括，一个驱动系统，其用于配置数字微镜装置，以产生基于图像内容数据的图像；以及在所述驱动系统中配置可变形光学元件，基于图像内容数据来弓I导所述至少一些光从断开状态光路转向开启状态下的光路。根据一个相关的实施例，图像内容数据包括高动态图像内容数据。 根据一个实施例，该系统用于生成具有高动态范围的图像，还进一步包括设置在所述光源和数字微镜装置之间的光学路径和另加的可变形光学元件。 根据一个实施例，所述光源包括激光光源模组。 根据一个实施例，提供了一种用于生成具有高动态范围的图像，其包括一个图像:沿一条光路提供光的光源；引导在光路径断开状态和开启状态的光，从而产生一个图像；操纵将至少一些从断开状态的光路上的光转向开启状态的光路，从而增加能产生的图像的动态范围。 根据一个实施例，所述可操纵部分包括可引导至少一些在断开光路中呈+/- 9°间的光转至断开状态光路。 根据一个实施例，所述可操纵部分包括至少一个在光路上可变形光学元件。 【附图说明】 为更好地理解这里示出的各种实施例和更清楚地显示它们如何实施，现在就通过示例来说明，其中的附图是:图1是根据一个现有技术实施例的一个投影系统的示意图。 图2a示出了根据一个现有技术实施例在数字投影系统中得出的所需的图像。 图2b是数字微镜装置(DMD)的前视图。通过此装置可以生成根据先前技术得出所需的图2a图像。 图2c示出了由图2c的DMD产生所需的图像。图3示出的是根据一个非限制性实施例生成的具有高动态范围图像的系统的示意图。 图4示出的是根据另一个非限制性实施例生成的具有高动态范围图像的系统的示意图。 图5示出的是根据另一个非限制性实施例生成的具有高动态范围图像的系统的示意图。 图6示出的是根据一个非限制性实施例生成的具有高动态范围图像的系统的流程图。 【具体实施方式】 图1所示为现有技术投影系统100的示意图投影。投影系统100包括光源105，其提供(例如传送)的光110沿着光路115传播。根据一些实施例，光源105包括灯，如氙气灯和一个抛物面反射器。根据一些实施例，光源105包括激光光源模组。光110被传送到中间光学器件120。中间光学器件120调制光110以产生光束125a，125b和125c，统称为光束125并被简述为箭头。中间光学器件120可以包括,例如,一种或多种结合棒,棱镜，中继透镜和反射镜。可以理解的是，光110包括光束125a，125b和125c。换言之，光束125a，125b和125c是光110的一部分或子集。 每个光束125a，125b和125c沿各自的光路130a, 130b和130c (也被称为光路130a，130b和130c)传播。虽然光路115和130b看起来至少在最初是共线的，根据一些实施例，没有光束125a，125b和125c是和115光路共线的。另外，根据一些实施例，光路130a，130b和130c中的一个或多个可以与光路115共线。此外，尽管图1中只示出了三个光束，根据一些实施例的两个或更多的光束，包括三个以上的光束，都是通过中间光学器件120传播。 可以理解的是，术语“光路”和“光学路径”在本文中均用于表示沿该路径，光可以在系统中穿行。总之，除非另有说明，术语“光路”和“光学路径”将被认为是彼此可互换的。 光束125可以传播到数字微镜装置(DMD) 135。DMD135可以由，例如，德克萨斯州仪器?提供。简单的说，DMD135被示为具有三个反射镜，所述单独称为镜体140a和140b和140c，并统称为反射镜140，用于接收光，如光束125，并由至少一个接收到光束的生成图像。每一个反射镜140所对应的是生成图像的一个像素。根据一些实施例，DMD 135将有三个以上的反射镜排列成网格图案，例如，DMD 335可以是一个具有4096X2160像素和超过800万的微反射镜的栅格图案的4K分辨率DMD。 反射镜140可以独立切换(如，动式)到断开状态，其中，所述接收到的光不被传递到投影光学器件165，和一个开启状态，其中，所接收的光被传递到投影光学器件165。例如，在图1中所示，反射镜140a接收的光束125a，被传播至光场150。由于光路130a是光束125a行进或沿着到断开状态的DMD反射镜(反射镜140a中)传播的光学路径或光路，光路130a被认为是一个断开状态的光学或光路。换句话说，是作为断开状态的DMD反射镜或区域以外的光的目的地，而非将光传递到投影光学器件165 (如直接传播到光场)，这样的光学路径或光路，对于专利技术的目的而言，是一个断开状态的光或光路。根据一些实施例，DMD的一个或多个反射镜140b的和140c切换到断开状态，这会接着导致在相应的130b和130c中一个或多个光路成为断开状态的光或光路。根据一些实施例，反射镜140a切换到开启状态，会导致光路130a成为开启状态的光路。 在DMD的成像装置中，如现有技术的投影系统100和作为例证的德州仪器的数字光处理(DLP?)技术，它们动态范围的投影图像是受限于DMD的切换速度。使用脉冲宽度调制(PWM)技术生成了图像的灰度等级。因此，要DMD器件全白则要让DMD的反射镜，如反射镜140a和140b及140c在DMD反射镜工作状态时保持开启状态来实现。全黑则要通过在DMD反射镜工作状态时保持断开状态来实现。较小的灰度要求在DMD工作状态时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生成具有高动态范围的图像，包括：一个用于沿光路提供光的光源；一个数字微镜装置，用于引导部分光至断开状态光路和开启状态的光路，从而产生一个图像；以及一可变形光学元件，所述可变形光学原件设置在光源和数字微镜装置之间的光路中，所述数字微镜装置用于将至少一部分光从断开状态的光路引导至开启状态光路，以增加由数字微镜装置所生成的图像的动态范围。

【技术特征摘要】
2013.03.13 US 13/802,1331.一种用于生成具有高动态范围的图像，包括: 一个用于沿光路提供光的光源； 一个数字微镜装置，用于引导部分光至断开状态光路和开启状态的光路，从而产生一个图像；以及 一可变形光学元件，所述可变形光学原件设置在光源和数字微镜装置之间的光路中，所述数字微镜装置用于将至少一部分光从断开状态的光路引导至开启状态光路，以增加由数字微镜装置所生成的图像的动态范围。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可变形光学元件包括至少一个可操纵部分。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述至少一个可操纵的部分是独立可操作的。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可变形光学元件包括至少一个静态元件。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可变形光学元件包括一至少部分反光元件。6.根据权利要 求5所述的系统，其特征在于，所述至少部分反光元件包括一个分段镜，一个模拟镜，一个分色镜和一个静电可变形反射镜。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，可变形光学元件包括一个透光元件。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述透射元件包括透镜。9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述透镜包括一个液晶可变透镜。10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可变形...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·杜姆，
申请(专利权)人：科视数字系统加拿大股份有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA