[发明专利]用于高亮投影的光束组合

说明书

一种新颖的投影系统包括第一和第二光源(例如，激光器组)、接收来自所述第一光源的光的空间光调制器(SLM)、以及接收来自所述第二光源的光并使所述光转向至所述SLM的高亮区域的光束转向装置。所述SLM然后调制来自这两个光源的光以生成高亮的成像光束，所述高亮的成像光束然后可以被投影在观看表面上。所述高亮的成像光束可以表示高亮的2D图像或3D图像的高亮的左眼视图或右眼视图。所述投影系统因此在无需结合单独的高亮投影仪或其他昂贵设备的情况下改善了所显示的高亮图像中的峰值亮度。还描述了用于高亮所投影图像的方法。

技术领域

本发明总体上涉及图像投影系统和方法，并且更特别地涉及改善所投影图像中的高亮(highlight)的图像投影系统和方法。

背景技术

用于电影院(影院)和家庭影院的视频投影系统是已知的。虽然家庭影院系统通常只能显示二维(2D)图像，但是电影院中的投影系统通常能够显示三维(3D)视频。3D投影系统非常复杂并且因此价格昂贵。它们代表了电影院的重大资本投资，尤其是在3D投影系统被用来放映3D电影和2D电影两者并且在很大一部分时间是在2D模式中操作的情况下。

提供逼真的图像也是所有投影系统的目标。实现这一目标的重要组成部分是提高能够在所投影图像中产生的峰值亮度。例如，大多数图像将包括非常亮的区域(例如，太阳)和非常暗的区域(例如，阴影中的对象)两者。具有低峰值亮度的投影系统不能非常逼真地表示这样的场景，因为亮的区域对于观看者来说看起来不够亮。可以通过在投影系统中添加单独的高亮投影仪来提高亮度。然而，高亮投影仪代表了电影院的显著附加成本，尤其是鉴于通常需要多个投影仪的3D投影系统已经很昂贵。此外，高亮投影仪必须与(多个)主投影仪保持对准，以便高亮的图像看起来逼真且不失真，这给电影院增加了又一个持续维护成本和时间负担。

发明内容

本发明通过提供以最小的复杂性和附加成本来增加所投影的图像的最亮部分(高亮)的投影系统和方法来克服与现有技术相关联的问题。本发明的实施例便于向2D图像添加高亮，以及向所投影的3D图像的单独左眼视图和右眼视图添加高亮。

根据本发明的投影系统包括可操作用于接收图像数据的图像数据输入端、可操作用于发射第一照射光束(illumination beam)的第一光源、以及可操作用于发射第二照射光束的第二光源。这种投影系统还包括空间光调制器(SLM)，所述空间光调制器被布置成接收来自所述第一光源的光并且可操作用于基于所述图像数据调制来自所述第一光源的光以生成成像光束。控制器被耦合以接收所述图像数据并且可操作用于基于所述图像数据生成高亮数据，将所述图像数据提供给所述SLM，并输出所述高亮数据。光束转向装置被耦合以从控制器接收高亮数据，并且还被布置成选择性地接收所述第二照射光束的至少一部分。所述光束转向装置基于所述高亮数据使所述第二照射光束转向至所述SLM的高亮区域。因此，SLM还根据所述图像数据调制来自所述第二光源的光以在所述成像光束中施加高亮。投影光学器件布置在所述成像光束的路径中并将所述成像光束聚焦在观看表面上。

所述图像数据可以是2D图像数据或3D图像数据，并且在一些实施例中，所述图像数据输入端被配置成例如基于2D或3D显示模式而有时接收2D图像数据并在其他时间接收3D图像数据。因此，当所述图像数据包括2D图像数据时，控制器接收所述2D图像数据，基于所述2D图像数据生成所述高亮数据，将所述2D图像数据提供给所述SLM，所述SLM然后根据所述2D图像数据调制来自所述第一光源和所述第二光源的光。另外，在能够实现3D的投影系统的情况下，当所述图像数据包括3D图像数据时，所述第一光源可以与所述图像数据中存在的第一眼睛视图相关联，当所述图像数据包括3D图像数据时，所述第二光源可以与所述图像数据中存在的第二眼睛视图相关联，并且所述第二光源可以具有与所述第一光源不同的光谱特性。在其他实施例中，所述投影系统可以包括布置在所述成像光束的路径中并且可操作用于对成像光束施加偏振状态的偏振装置(例如，光倍增器等)。