[發(fā)明專利]雙空間光調(diào)制系統(tǒng)及使用該系統(tǒng)進(jìn)行光調(diào)節(jié)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610900966.X
• 申請(qǐng)日: 2016-10-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107797368B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周宇軒;胡飛;李屹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳光峰科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G03B21/20
• 分類號(hào): G03B21/20;G03B21/00
• 代理公司: 北京律和信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11446
• 代理人: 項(xiàng)榮;武玉琴

本發(fā)明提出了一種雙空間光調(diào)制系統(tǒng)，包括光源，用于向系統(tǒng)提供源光；第一空間光調(diào)制器，用于對(duì)所述光源發(fā)出的光進(jìn)行調(diào)制，形成用于顯示圖像的第一光和不用于顯示圖像的第二光；第二空間光調(diào)制器，用于接收所述第一光和所述第二光，并對(duì)所述第一光和所述第二光進(jìn)行調(diào)制；后處理裝置，用于將經(jīng)過(guò)所述第二空間光調(diào)制器調(diào)制后的光進(jìn)行后續(xù)處理；光回收裝置，用于將所述第二光傳輸給第二空間光調(diào)制器，其位于所述第一空間光調(diào)制器和所述第二空間光調(diào)制器之間。本發(fā)明還提供一種光調(diào)節(jié)的方法，通過(guò)使用本發(fā)明的雙空間光調(diào)制系統(tǒng)及運(yùn)用該系統(tǒng)進(jìn)行光調(diào)節(jié)的方法，能夠自由調(diào)節(jié)系統(tǒng)的亮度和對(duì)比度，使系統(tǒng)亮度和對(duì)比度之間取得平衡。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙空間光調(diào)制系統(tǒng)及光調(diào)節(jié)的方法。

背景技術(shù)

目前，投影技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉ畹牡玫狡毡榈膽?yīng)用。無(wú)論在會(huì)議、教學(xué)或是娛樂(lè)場(chǎng)所都可以隨處可見(jiàn)投影系統(tǒng)的使用。提高投影系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍(HDR)是投影系統(tǒng)下一步發(fā)展的主要方向之一。

為了提高投影系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍，使用雙空間光調(diào)制器是一種常見(jiàn)的做法。如圖1所示，1'是一號(hào)光源，2'是一號(hào)空間光調(diào)制器，3'是二號(hào)空間光調(diào)制器，4'是附屬結(jié)構(gòu)，為投影系統(tǒng)在二號(hào)空間光調(diào)制器3'后的部分，可包括中繼鏡組、鏡頭和屏幕等。光源1'發(fā)出光源光，一號(hào)空間光調(diào)制器2'對(duì)光源光調(diào)制形成的圖像光投射到二號(hào)空間光調(diào)制器3'上，二號(hào)空間光調(diào)制器3'進(jìn)一步對(duì)圖像光進(jìn)行調(diào)制。空間光調(diào)制器包括多個(gè)調(diào)制單元，一個(gè)調(diào)制單元用于調(diào)制一個(gè)像素的圖像光。系統(tǒng)最終調(diào)制出的圖像的分辨率由二號(hào)空間光調(diào)制器3'所調(diào)制的圖像的分辨率決定；一般一號(hào)空間光調(diào)制器2'所調(diào)制的圖像的分辨率小于等于二號(hào)空間光調(diào)制器3'所調(diào)制的圖像的分辨率，一號(hào)空間光調(diào)制器2'調(diào)制的一個(gè)像素的圖像光被投射到二號(hào)空間光調(diào)制器3'的多個(gè)調(diào)制單元上，由該多個(gè)調(diào)制單元進(jìn)一步調(diào)制形成多個(gè)像素的圖像光；從而一號(hào)空間光調(diào)制器2'調(diào)制的一個(gè)像素對(duì)應(yīng)二號(hào)空間光調(diào)制器3'調(diào)制的一個(gè)或多個(gè)像素。

空間光調(diào)制器的對(duì)比度可以理解為：空間光調(diào)制器對(duì)均勻入射到各調(diào)制單元上的入射光進(jìn)行調(diào)制，所形成的全白像素的圖像光和全黑像素的圖像光的亮度比，該亮度比等于全白像素對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換效率與全黑像素對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換效率之比；所謂全白像素對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換效率即為：空間光調(diào)制形成的全白像素的圖像光與入射到空間光調(diào)制器的入射光的亮度比；而所謂全黑像素對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換效率即為：空間光調(diào)制形成的全黑像素的圖像光與入射到空間光調(diào)制器的入射光的亮度比。而空間光調(diào)制器的出光效率可以認(rèn)為是全白像素對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換效率。

以一號(hào)空間光調(diào)制器2'的對(duì)比度為a:1(a1)且出光效率為c(0c≤1)、以及二號(hào)空間光調(diào)制器3'的對(duì)比度為b:1(b1)且出光效率為d(0≤d≤1)為例。設(shè)光源光均勻入射到一號(hào)空間光調(diào)制器2'，以及設(shè)入射到一號(hào)空間光調(diào)制器2'的光源光的亮度為1；則經(jīng)一號(hào)空間光調(diào)制器2'調(diào)制形成的全白像素的圖像光WL的亮度為1*c，以及經(jīng)一號(hào)空間光調(diào)制器2'調(diào)制形成的全黑像素的圖像光BL的亮度為1*c/a。設(shè)二號(hào)空間光調(diào)制器3'進(jìn)一步將圖像光WL調(diào)制形成全白像素，則調(diào)制形成的全白像素的圖像光的亮度為1*c*d；以及二號(hào)空間光調(diào)制器3'進(jìn)一步將圖像光BL調(diào)制形成全黑像素，則調(diào)制形成的全黑像素的圖像光的亮度為(1*c/a)*d/b。投影系統(tǒng)最終的對(duì)比度，可以認(rèn)為是二號(hào)空間光調(diào)制器3'形成的全白像素的圖像光與全黑像素的圖像光的亮度比，即為a*b:1；投影系統(tǒng)的最終出光效率可認(rèn)為是二號(hào)空間光調(diào)制器3'形成的全白像素的圖像光與光源光的亮度比，即為c*d。

由此可見(jiàn)，采用兩個(gè)空間光調(diào)制器，系統(tǒng)的對(duì)比度可以得到大幅提高，然而，系統(tǒng)的出光效率則降低比較多。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種雙空間光調(diào)制系統(tǒng)，通過(guò)使用本發(fā)明所述的雙空間光調(diào)制系統(tǒng)，使出光效率和對(duì)比度之間取得平衡。