，從 幾百至幾千反射鏡元件的范圍，100至2-3K)。
[0047] 第二光調(diào)制器110可以被控制電路116控制（與第一光調(diào)制器106可以被控制電路 116控制一樣)并且包括多個(gè)可控元件110a。可以控制每個(gè)可控元件IlOa以選擇從第一空間 光調(diào)制器106入射到元件IlOa上的（可能通過(guò)第二光學(xué)系統(tǒng)112)透射至觀看區(qū)域114的光的 比例。
[0048] 在一些實(shí)施方式中，第二空間光調(diào)制器110包括能夠在導(dǎo)通(ON)狀態(tài)與關(guān)斷(OFF) 狀態(tài)之間切換的光學(xué)反射或透射元件11Oa，例如DMD裝置。在這種實(shí)施方式中，可以由將其 元件設(shè)置成導(dǎo)通或關(guān)斷的控制器控制第二空間光調(diào)制器110。
[0049] 傳遞光學(xué)裝置108將光從第一光調(diào)制器106傳遞至第二光調(diào)制器110。當(dāng)?shù)谝豢臻g 光調(diào)制器106的所有元件106a導(dǎo)通時(shí)，該光能夠照明第二光調(diào)制器110的整個(gè)活動(dòng)區(qū)域。該 光可以傳播過(guò)第二空間光調(diào)制器110的邊緣。傳遞光學(xué)裝置108可以使光模糊。傳遞光學(xué)裝 置108可以由以下傳遞函數(shù)表征，該傳遞函數(shù)至少對(duì)從第一空間光調(diào)制器106上的點(diǎn)發(fā)出的 光將如何傳播到第二空間光調(diào)制器110上進(jìn)行近似?？梢愿鶕?jù)第一調(diào)制器106的配置（即，根 據(jù)哪些元件l〇6a導(dǎo)通以及哪些元件106a關(guān)斷）以及傳遞函數(shù)來(lái)估計(jì)或確定第二光調(diào)制器 110上入射的光的圖案。適當(dāng)?shù)耐队巴哥R112將來(lái)自第二空間光調(diào)制器110的光聚焦至屏幕 114上以供觀看。屏幕114可以包括前投影屏幕或后投影屏幕。
[0050] 雖然圖1的實(shí)施方式描繪了單個(gè)光通道，應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)于投影儀內(nèi)的一系列顏 色通道中的每個(gè)來(lái)重復(fù)第一調(diào)制器和第二調(diào)制器，使得每個(gè)顏色通道包括2個(gè)光學(xué)偏移反 射調(diào)制器。一系列顏色通道可以包括紅色通道、綠色通道和藍(lán)色通道。光源可以包括例如多 個(gè)有色激光源。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以以根據(jù)來(lái)自控制器(例如，116)的信號(hào)（未示出）全 局地(在亮度上)和/或空間地(局部地)調(diào)光的方式來(lái)調(diào)制光源。
[0051] 第二調(diào)制器的中間信號(hào)可以例如基于包括由第一調(diào)制器反射的光的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù) 和偏移的光場(chǎng)模擬。例如，至第二調(diào)制器的中間信號(hào)可以基于由每個(gè)通道中的第一調(diào)制器 反射的光的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)以及每個(gè)通道中的偏移。通道中的偏移可以是相同的，或者至少兩 個(gè)通道的偏移是不同的，并且至每個(gè)通道中的第二調(diào)制器的中間信號(hào)基于偏移以及通道之 間的偏移差異中的至少之一。
[0052]另一個(gè)多調(diào)制器實(shí)施方式
[0053]圖2是適用于本申請(qǐng)的目的的雙調(diào)制投影儀顯示器系統(tǒng)200的另一個(gè)實(shí)施方式。顯 示器200可以包括光源202，其可以包括一個(gè)光源（例如，燈等）或多個(gè)點(diǎn)光源（例如，激光、 LED等）。在數(shù)字電影投影儀的背景中，圖2中的光源202可以包括一組或更多組激光光源(例 如，202-1、202-2、202-3;202-1'、202-2'、202-3'，其中可以有當(dāng)組合時(shí)可以呈現(xiàn)白光的多 個(gè)有色光源，例如，紅色、綠色和藍(lán)色）。
[0054] 來(lái)自源202的光可以被輸送至光學(xué)級(jí)204中，光學(xué)級(jí)204可以包括對(duì)來(lái)自RGB激光源 的光進(jìn)行組合的組合器204-1以及可以提高光的均勾性的積分棒（integrating rod)204-2。此后，光203可以傳輸通過(guò)漫射器206以為光提供角度分集。如本文中進(jìn)一步描述的，第一 調(diào)制器/預(yù)調(diào)制器208可以輸入該光，并且在控制器220的控制下可以提供預(yù)調(diào)制器圖像處 理。
[0055] 在一個(gè)實(shí)施方式中（以及如圖2中所示），首先，預(yù)調(diào)制器208可以是DMD陣列，其通 過(guò)一組光學(xué)元件(例如，針對(duì)例如紅色通道、綠色通道和藍(lán)色通道的208-1、208-2和208-3) 可以對(duì)不同的顏色通道進(jìn)行處理。僅出于示例性目的，預(yù)調(diào)制器208可以是使用標(biāo)準(zhǔn)棱鏡設(shè) 計(jì)的1.2"、2K反射鏡DMD。預(yù)調(diào)制器208可以被控制以顯示二進(jìn)制半色調(diào)圖像，例如，其中像 素是全ON(導(dǎo)通）或OFF(關(guān)斷）（其中，可以將關(guān)斷狀態(tài)下的光轉(zhuǎn)儲(chǔ)（dump)至關(guān)斷狀態(tài)光 205)。在其他實(shí)施方式中，可以適當(dāng)?shù)乜刂颇M微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)和/或其他模擬和/ 或數(shù)字反射器來(lái)重新分配光以形成不同類(lèi)型的圖像。
[0056] 在一個(gè)實(shí)施方式中，預(yù)調(diào)制器/半色調(diào)DMD可以對(duì)均勻光場(chǎng)進(jìn)行空間調(diào)制以產(chǎn)生半 色調(diào)圖像;例如，其中對(duì)于整個(gè)幀時(shí)間或其一部分而言，所有像素是ON或OFF。所得到的半色 調(diào)圖像(適當(dāng)?shù)乇荒：?可以在主調(diào)制器/脈沖寬度DMD上產(chǎn)生足夠的光水平，尤其在期望避 免亮剪切(bright-clipping)的情況下是如此。由于脈沖寬度DMD僅可以降低光水平，所以 模糊的半色調(diào)圖像應(yīng)當(dāng)基本上在每個(gè)地方都大于期望的屏幕圖像，例如輸入圖像。在一些 情況下，當(dāng)圖像特征如暗背景上的很亮的點(diǎn)可以迫使選擇亮剪切或暗剪切（darkclipping) 的不可避免的狀況時(shí)，可以有意允許一些亮剪切，并且模糊的半色調(diào)圖像將不大 于輸入，尤其是點(diǎn)。
[0057] 在一個(gè)實(shí)施方式中，為了實(shí)現(xiàn)低的光水平并且為了避免光暈，可以將模糊的半色 調(diào)圖像設(shè)置成稍大于期望的屏幕圖像。所以，模糊的半色調(diào)圖像可以基本上是期望的屏幕 圖像上的有限帶寬的最小上限，例如，帶寬被光學(xué)模糊限制。一個(gè)實(shí)施方式(如下)趨向于產(chǎn) 生圖像上的有限帶寬的上限。其可以不是最小上限，但可以具有類(lèi)似的性能。該放寬可能是 期望的，因?yàn)榭赡茌^難實(shí)現(xiàn)真正的最小值(盡管是可能的）。在該實(shí)施方式中，可以滿(mǎn)足基本 上保留"無(wú)亮剪切"屬性。
[0058] 在該實(shí)施方式中，可以通過(guò)使用空間抖動(dòng)圖案來(lái)形成半色調(diào)圖像?？梢栽谙袼氐?矩形塊上定義抖動(dòng)圖案并且可以通過(guò)平鋪該圖案在整個(gè)圖像上重復(fù)抖動(dòng)圖案。圖案的大小 可以與模糊內(nèi)核的大小有關(guān)，原因是內(nèi)核對(duì)圖案進(jìn)行平滑。內(nèi)核的大小也可以確定最小非 零光水平，例如，抖動(dòng)圖案的一個(gè)像素變成ON并且所有其他像素變成OFF可以產(chǎn)生最小水 平。在2013年8月16 日提交的題為 "SYSTEMS AND METHODS FOR LIGHT FIELD MODELING TECHNIQUES FOR MULTI-MODULATION DISPLAYS(用于多調(diào)制顯示器的光場(chǎng)建模技術(shù)的系統(tǒng) 及方法)"的共有美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第61/866,704號(hào)中公開(kāi)了關(guān)于該投影儀系統(tǒng)實(shí)施方式的另 外的信息，其在此通過(guò)引用將其全部?jī)?nèi)容合并到本文中。
[0059] 該半色調(diào)圖像207可以通過(guò)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)(PSF)光學(xué)級(jí)212傳輸。PSF光學(xué)級(jí)可以包括 很多不同的光學(xué)元件210、214等，例如透鏡、漫射器、反射器等。出于本申請(qǐng)的目的，將滿(mǎn)足 PSF光學(xué)級(jí)從預(yù)調(diào)制器208接收半色調(diào)圖像并且將半色調(diào)圖像(209)的期望的散焦提供至第 二調(diào)制器/主調(diào)制器216。與第一調(diào)制器208-樣，第二調(diào)制器可以是DMD陣列，其通過(guò)一組電 學(xué)元件可以處理單獨(dú)的顏色通道(例如，針對(duì)例如紅色通道、綠色通道和藍(lán)色通道的216-1、 216-2和216-3)。僅出于另外的示例性目的，預(yù)調(diào)制器208可以是使用標(biāo)準(zhǔn)棱鏡設(shè)計(jì)的1.4"、 4K反射鏡DMD。
[0060] 主調(diào)制器216可以接收光209并且可以被控制器220控制?？刂破?20可以采用光場(chǎng) 模擬，該光場(chǎng)模擬對(duì)半色調(diào)和PSF的組合效果進(jìn)行估計(jì)和/或建模以逐像素確定主調(diào)制器 216上的局部亮度。在其他實(shí)施方式，如采用MEMS反射器的實(shí)施方式中，控制器220可以類(lèi)似 地對(duì)光場(chǎng)信息進(jìn)行建模?？刂破?20可以根據(jù)該模型來(lái)計(jì)算、估計(jì)或以其他方式確定主調(diào)制 器216的像素值以修改光場(chǎng)，以產(chǎn)生最終投影/呈現(xiàn)的圖像。此后，光213可以通過(guò)投影光學(xué) 系統(tǒng)218傳輸以在投影儀屏幕(未示出）上形成最終投影/呈現(xiàn)的圖像。關(guān)斷光可以被轉(zhuǎn)儲(chǔ)成 關(guān)斷狀態(tài)光211。
[0061] 在很多實(shí)施方式中，可以產(chǎn)生作為散焦半色調(diào)圖像與主調(diào)制器圖像的產(chǎn)物的最終 圖像。在這樣的最終圖像中，對(duì)比度可以在200,000:1的范圍內(nèi)。
[0062]如所提到的，在操作中，圖2的投影儀系統(tǒng)可以以各種方式工作:例如，作為時(shí)分調(diào) 制器或脈沖寬度調(diào)制器，對(duì)兩個(gè)或更多個(gè)串聯(lián)的DMD和/或反射器進(jìn)行操作，DMD和/或反射 器兩者都用作脈沖寬度調(diào)制器。這樣的操作趨向于要求精確的時(shí)分對(duì)準(zhǔn)以及時(shí)分定序的像 素至像素對(duì)應(yīng)。
[0063]同樣地，圖2的投影儀顯示器系統(tǒng)可以采用第一 DMD/反射器208作為"預(yù)調(diào)制器"或 "預(yù)調(diào)制(premod)調(diào)制器"，并且可以借助于可以被保持期望的時(shí)間段(例如，幀或幀的一部 分）的半色調(diào)圖像對(duì)光源進(jìn)行空間調(diào)制。該半色調(diào)圖像可以被模糊以創(chuàng)建空間上減小帶寬 的光場(chǎng)，可以將該光場(chǎng)施加給第二DMD/反射器216。第二DMD/反射器(稱(chēng)為主調(diào)制器)可以對(duì) 經(jīng)模糊的光場(chǎng)進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制。該布置可以趨向于避免上面提到的兩個(gè)要求，例如精確 的時(shí)分對(duì)準(zhǔn)和/或像素至像素對(duì)應(yīng)。在一些實(shí)施方式中，兩個(gè)或更多個(gè)DMD/反射器可以時(shí)間 上幀對(duì)準(zhǔn)并且近似地空間上幀對(duì)準(zhǔn)。在一些實(shí)施方式中，來(lái)自預(yù)調(diào)制DMD/反射器的經(jīng)模糊 的光場(chǎng)可以基本上與主DMD/反射器交疊。在其他實(shí)施方式中，空間對(duì)準(zhǔn)可以是已知的并且 被考慮，例如，以有助于圖像呈現(xiàn)性能。
[0064]在一個(gè)實(shí)施方式中，投影儀系統(tǒng)可以創(chuàng)建二進(jìn)制半色調(diào)圖像，可以通過(guò)光學(xué)部件 對(duì)該二進(jìn)制半色調(diào)圖像進(jìn)行平滑以創(chuàng)建期望的顯示器圖像的帶寬減小的版本。光學(xué)部件 PSF的形狀可以確定平滑函數(shù)的屬性。PSF的形狀可以影響顯示器性能以及系統(tǒng)的計(jì)算要 求。在很多實(shí)施方式中，PSF成形可以具有以下屬性和/或以下準(zhǔn)則中的一個(gè)或更多個(gè)： [0065] (I)PSF可以將最瘦(sparest)半色調(diào)圖案平滑成相對(duì)平坦的場(chǎng)。這可以給PSF的大 小施加近似的下限；
[0066] (2)較大的PSF可以減小雙調(diào)制有效的空間頻率并且可以導(dǎo)致較大的"光暈"（如本 文中進(jìn)一步討論的）。這會(huì)要求較大的計(jì)算成本；
[0067] (3)PSF可以具有有限的帶寬和有限的上升時(shí)間。較高的帶寬和上升時(shí)間可以要求 較大的補(bǔ)償準(zhǔn)確度并且限制計(jì)算近似；
[0068] (4)PSF可以是緊湊的并且PSF空間范圍可以是有限的。PSF可以衰減至零。緩慢的 衰減或強(qiáng)的PSF "尾部"可以限制圖像對(duì)比度并且增加計(jì)算要求；
[0069 ] (5) PSF可以基本上徑向?qū)ΨQ(chēng)。在計(jì)算中可以解決任何不對(duì)稱(chēng)。
[0070] 在一個(gè)實(shí)施方式中，光學(xué)地模糊的PSF可以基本上假定高斯函數(shù)或者旋轉(zhuǎn)升余弦 函數(shù)或者一些具有有限空間范圍的其他基本上徑向?qū)ΨQ(chēng)的峰值函數(shù)等的形狀。在很多實(shí)施 方式中，PSF應(yīng)當(dāng)假定有限的空間頻率、有限的上升時(shí)間和/或有限的空間范圍。通常，空間 頻率和上升時(shí)間可以相關(guān)。過(guò)多的空間頻率或上升時(shí)間可能要求較密集的采樣和較大的建 模精確度、增加的計(jì)算要求。如果PSF隨著圖像幀而變化，則可以使用一組PSF，并且可以采 用PSF插值法。具有隨著PSF位置變化的高空間頻率的PSF可能需要針對(duì)適當(dāng)?shù)牟逯?、增加?計(jì)算要求和校正復(fù)雜度而設(shè)置的較密的模型?？赡懿黄谕赑SF脈沖上具有尖峰或脊。此 外，可能期望PSF應(yīng)當(dāng)在其周邊處逐漸衰減而不是在其周邊處突然結(jié)束。平滑形狀將具有較 低的空間頻率和較長(zhǎng)的上升時(shí)間。PSF的空間范圍可以確定計(jì)算算子的大小。具有寬的衰減 "尾部"的PSF可以增加算子大小并且從而增加計(jì)算要求。
[0071] 僅在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，PSF表示模糊函數(shù)，該模糊函數(shù)被應(yīng)用于例如5X5抖 動(dòng)圖案。所以，PSF可以足夠大以根據(jù)包括5X5網(wǎng)格的1的半色調(diào)圖像產(chǎn)生相對(duì)平的場(chǎng)，其中 所有其他半色調(diào)像素為0。如果模糊函數(shù)基本上具有高斯函數(shù)形狀等，則其直徑可以在10個(gè) 像素至20個(gè)像素范圍內(nèi)。在該示例中，可以指定限制PSF的形狀的下界和上界。下界可以是 升余弦脈沖，而上界可以是高斯脈沖。
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