(57)【要約】【課題】高ダイナミックレンジを有する画像を生成するために光を指示するためにゾーン切り替えするための方法及びシステムが説明される。【解決手段】システムは、光学経路に沿う光を提供する光源と、光の一部をオフ状態の光路及びオン状態の光路に方向付け、それにより画像を生成すると共に、画像に対応する複数の照明ゾーンを有する空間光変調器と、光の少なくともいくつかを、複数の照明ゾーンの第１の部分集合から複数の照明ゾーンの第２の部分集合へ指示し、画像の前記ダイナミックレンジを増大させる光学経路に連続的に配置された光学素子のセットと、を備える。一又はそれ以上の連続的に配置される光学素子の滞在時間は、光を指示するために変更されることができる。【選択図】図１
2014178686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高ダイナミックレンジを有する画像を生成するシステムであって、
光学経路に沿う光を提供する光源と、
前記光の一部をオフ状態の光路及びオン状態の光路に方向付け、それにより画像を生成すると共に、前記画像に対応する複数の照明ゾーンを有する空間光変調器と、
前記光の少なくともいくつかを、前記複数の照明ゾーンの第１の部分集合から前記複数の照明ゾーンの第２の部分集合へ指示し、前記画像のダイナミックレンジを増大させる前記光学経路に連続的に配置された光学素子のセットと、
を備えるシステム。
【請求項２】
前記複数の照明ゾーンに基づいて指示された前記光をキャプチャ及び変調する中間光学素子をさらに備える請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記変調は、指示された前記光を均一化することを含む請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
一又はそれ以上の前記連続的に配置される光学素子の滞在時間は、光を指示するために変更される請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記滞在時間を変更することは、一又はそれ以上の前記連続的に配置される光学素子のデューティサイクルの構成を変更する請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記連続的に配置される光学素子のセットの一又はそれ以上の光学素子は、前記光の少なくともいくつかを前記第１の部分集合から前記第２の部分集合へ指示するデューティサイクルの一部に費やし、前記画像のダイナミックレンジを増大させる、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記中間光学素子は、前記複数の照明ゾーンに対応するように配置される集積ロッドのアレイを備える請求項２に記載のシステム。
【請求項８】
前記デューティサイクルの一部は、前記画像の光強度ゾーンの光強度レベルに対応する請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記連続的に配置される光学素子のセットは、一又はそれ以上の回転可能なミラーを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
一又はそれ以上の回転可能なミラーの少なくとも１つは、ジンバルに搭載される請求項７に記載のシステム。
【請求項１１】
前記連続的に配置される光学素子のセットは、一又はそれ以上のデジタルマイクロミラーデバイスを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
画像コンテンツデータに基づいて前記画像を生成するために、前記空間光変調器を構成する駆動システムをさらに備え、
前記駆動システムは、前記画像コンテンツデータに基づいて、前記光を前記空間光変調器の前記複数の照明ゾーンに指示するために、前記連続的に配置される光学素子のセットを構成する請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記光源は、レーザ光モジュールを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記光源は、ランプを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記光源は、発光ダイオード及びレーザ蛍光ハイブリッド光源の少なくとも１つを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
光コリメート光学素子をさらに備える請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記空間光変調器は、デジタルマイクロミラーデバイスを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記空間光変調器は、液晶デバイスを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
高ダイナミックレンジを有する画像を生成する方法であって、
光学経路に沿って光を提供するステップと、
画像のダイナミックレンジを増大させるために、一又はそれ以上の連続的に配置される光学素子により前記光を指示するステップと、
画像を生成するために前記光を方向付けるステップと、
を備える方法。
【請求項２０】
前記指示は、前記一又はそれ以上の連続的に配置される光学素子の滞在時間を変更することを含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記一又はそれ以上の連続的に配置される光学素子のデューティサイクルの構成を変更するステップをさらに備える請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、一般的な投影システムに関するものであり、特に、高ダイナミックレンジを有する画像を生成するために光指示に対するゾーン切り替えのためのシステム及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在の投影システムは、空間光変調器（ＳＬＭ）の照明が、ＳＬＭ画像化面全体に亘って均一であることを要求している。すなわち、ＳＬＭの各ミラーにより受信される光の量は、最も明るい領域の照明が、ＳＬＭミラーの全体照明により制限されるような、これらのシステムにより、ほぼ等しくなるように要求される。これは、特に、元の又は所望の画像が、高ダイナミックレンジを有する画像を構成する場合に、元の又は所望の画像の真の表示ではない画像をもたらしうる。
【発明の概要】
【０００３】
一つの実施によれば、高ダイナミックレンジを有する画像を生成するシステムであって、光学経路に沿う光を提供する光源と、前記光の一部をオフ状態の光路及びオン状態の光路に方向付け、それにより画像を生成すると共に、前記画像に対応する複数の照明ゾーンを有する空間光変調器と、前記光の少なくともいくつかを、前記複数の照明ゾーンの第１の部分集合から前記複数の照明ゾーンの第２の部分集合へ指示し、前記画像の前記ダイナミックレンジを増大させる前記光学経路に連続的に配置された光学素子のセットと、を備えるシステムが提供される。
【０００４】
別の実施によれば、前記高ダイナミックレンジを有する画像を生成するシステムは、前記複数の照明ゾーンに基づいて指示された前記光をキャプチャ及び変調する中間光学素子をさらに備える。関連する実施によれば、前記変調は、指示された前記光を均一化することを含む。関連する実施によれば、前記中間光学素子は、前記複数の照明ゾーンに対応するように配置される集積ロッドのアレイを備える。
【０００５】
別の実施によれば、前記一又はそれ以上の連続的に配置される光学素子の滞在時間は、光を指示するために変更される。関連する実施によれば、前記滞在時間を変更することは、前記一又はそれ以上の連続的に配置される光学素子のデューティサイクルの構成を変更する。
【０００６】
別の実施によれば、前記連続的に配置される光学素子の一又はそれ以上の光学素子は、前記光の少なくともいくつかを前記第１の部分集合から前記第２の部分集合へ指示するデューティサイクルの一部に費やし、前記画像の前記ダイナミックレンジを増大させる。関連する実施によれば、前記デューティサイクルの一部は、前記画像の光強度ゾーンの光強度レベルに対応する。
【０００７】
別の実施によれば、前記連続的に配置される光学素子のセットは、一又はそれ以上の回転可能なミラーを備える。関連する実施によれば、前記一又はそれ以上の回転可能なミラーの少なくとも１つは、ジンバルに搭載される。
【０００８】
一つの実施によれば、前記連続的に配置される光学素子のセットは、一又はそれ以上のデジタルマイクロミラーデバイスを備える。
【０００９】
別の実施によれば、前記高ダイナミックレンジを有する画像を生成するシステムは、画像コンテンツデータに基づいて前記画像を生成するために、前記空間光変調器を構成する駆動システムをさらに備え、前記駆動システムは、前記画像コンテンツデータに基づいて、前記光を前記空間光変調器の前記複数の照明ゾーンに指示するために、前記連続的に配置される光学素子のセットを構成する。
【００１０】
別の実施によれば、前記光源は、レーザ光モジュールを備える。
【００１１】
別の実施によれば、前記光源は、発光ダイオード及びレーザ蛍光ハイブリッド光源の少なくとも１つを備える。
【００１２】
別の実施によれば、前記光源は、ランプを備える。
【００１３】
別の実施によれば、前記高ダイナミックレンジを有する画像を生成するシステムは、光コリメート光学素子をさらに備える。
【００１４】
別の実施によれば、前記空間光変調器は、デジタルマイクロミラーデバイスを備える。
【００１５】
別の実施によれば、前記空間光変調器は、液晶デバイスを備える。
【００１６】
一つの実施によれば、高ダイナミックレンジを有する画像を生成する方法であって、光学経路に沿って光を提供するステップと、画像のダイナミックレンジを増大させるために、一又はそれ以上の連続的に配置される光学素子により前記光を指示するステップと、画像を生成するために前記光を方向付けるステップと、を備える方法が提供される。
【００１７】
一つの実施によれば、前記指示は、前記一又はそれ以上の連続的に配置される光学素子の滞在時間を変更することを含む。
【００１８】
一つの実施によれば、前記高ダイナミックレンジを有する画像を生成する方法は、前記一又はそれ以上の連続的に配置される光学素子の前記デューティサイクルの構成を変更するステップをさらに備える。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本明細書に記載される各種実施のよりよい理解のため、及びそれらがどのように実行されるかをより明確に示すために、例示のためのみに、添付の図面が参照される。
【図１】図１は、従来の実施に係る、投影システムの概要図を示す。
【図２】図２ａは、従来の実施に係るデジタル投影システムにより投影される所望の画像を示す。図２ｂは、従来の実施に係る、図２ａの所望の画像を生成するように構成される代表的な空間光変調器（ＳＬＭ）の前面図を示す。図２ｃは、図２ｂのＳＬＭにより生成される所望の画像を示す。
【図３】図３は、制限されない実施に係る、投影される高ダイナミックレンジを有する画像を示す。
【図４】図４は、制限されない実施に係る、高ダイナミックレンジを有する画像を生成するシステムを示す。
【図５】図５は、制限されない実施に係る、高ダイナミックレンジを有する画像を生成するシステムを示す。
【図６】図６は、制限されない実施に係る、高ダイナミックレンジを有する画像を生成する方法のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、従来の投影システム１００の概要図を示す。投影システム１００は、光路１１５に沿って光を提供（例えば、送信）する光源１０５を備える。いくつかの実施によれば、光源１０５は、キセノンランプ及び放物線リフレクタのようなランプを備える。いくつかの実施によれば、光源１０５は、レーザ光モジュールを備える。光１１０は、中間光学系１２０へ送信される。中間光学系１２０は、全体として光円錐１２５といい、簡素化のために矢印として示される光円錐１２５ａ，１２５ｂ及び１２５ｃを生成するための光１１０を操作する。中間光学系１２０は、例えば、一又はそれ以上の集積ロッド、プリズム、リレーレンズ及びミラーを含むことができる。光１１０は、光円錐１２５ａ，１２５ｂ及び１２５ｃの光を含むことが理解される。すなわち、光円錐１２５ａ，１２５ｂ及び１２５ｃは、光１１０の一部又は部分集合である。“光（及び装置）を操作する”は、例えば、光の修正、均一化、フィルタリング及びリレーの一又はそれ以上を含みうる。
【００２１】
光円錐１２５ａ，１２５ｂ及び１２５ｃのそれぞれは、各光学経路１３０ａ，１３０ｂ及び１３０ｃ（光路１３０ａ，１３０ｂ及び１３０ｃともいう）に沿って提供される。光学経路１１５及び１３０ｂは、少なくとも最初は平行に現れるが、いくつかの実施によれば、光円錐１２５ａ，１２５ｂ及び１２５ｃは、光学経路１１５と同一線上にある光学経路を有さない。それに替えて、いくつかの実施によれば、光学経路１３０ａ，１３０ｂ及び１３０ｃの一又はそれ以上は、光学経路１１５と同一線上にあってもよい。さらに、３つの光円錐のみが図１には示されるが、いくつかの実施によれば、３又はそれ以上の光円錐を含む２又はそれ以上の光円錐は、中間光学系１２０により送信される。
【００２２】
用語“光路（ｌｉｇｈｔ  ｐａｔｈ）”及び“光学経路（ｏｐｔｉｃａｌ  ｐａｔｈ）”は、本明細書では、光がシステムにおいて伝わる経路を示すために用いられる。その結果、それ以外で示されなければ、“光路（ｌｉｇｈｔ  ｐａｔｈ）”及び“光学経路（ｏｐｔｉｃａｌ  ｐａｔｈ）”は、互いに置き換え可能であるとみなされる。
【００２３】
光円錐１２５は、空間光変調器（Ｓｐａｔｉａｌ  ｌｉｇｈｔ  ｍｏｄｕｌａｔｏｒ  （ＳＬＭ））１３５へ送信される。ＳＬＭ１３５は、例えば、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（登録商標）により提供されうる。簡略化のために、ＳＬＭ１３５は、個別にはミラー１４０ａ，１４０ｂ及び１４０ｃと示され、全体ではミラー１４０として示される、光円錐１２５のような光を受信する３つのミラーを有し、少なくとも１つの受信された光円錐に基づいて画像を生成することが示される。ミラー１４０のそれぞれ１つは、生成された画像のピクセルに対応する。いくつかの実施によれば、ＳＬＭ１３５は、グリッドパターンに配置される３つ以上のミラーを有する。例えば、ＳＬＭ３３５は、４０９６ｘ２１６０ピクセルの解像度及びグリッドパターンの８００万個以上のマイクロミラーを有する４Ｋ解像度ＳＬＭでありうる。
【００２４】
ミラー１４０は、独立して、受信された光が投影光学系１６５に送信されないオフ状態、及び受信された光が投影光学系１６５に送信されるオン状態に切り替えられ（つまり、作動され）ることができる。例えば、図１に示されるように、光円錐１２５ａは、ミラー１４０ａにより受信され、これは、受信された光円錐１２５ａを光ダンプ１５０へ向ける。光学経路１３０ａが、視覚性（ｏｐｔｉｃａｌ）である、又は光路光円錐１２５ａが、オフ状態ＳＬＭミラー（ミラー１４０ａ）に沿って伝わる又は送信されるため、光学経路１３０ａは、オフ状態の光学経路又は光路とみなされる。すなわち、投影光学系１６５へ送信される（例えば、直接光ダンプ１５０へ）のではなく、オフ状態のＳＬＭミラー又は領域へ向かう光学経路又は光路であることにより、このような光学経路又は光路は、この開示の目的のためには、オフ状態の光学経路又は光路とみなされる。いくつかの実施によれば、一又はそれ以上のＳＬＭミラー１４０ｂ及び１４０ｃは、オフ状態に切り替えられ、これは、オフ状態の光学又は光路となる一又はそれ以上の光学経路１３０ｂ及び１３０ｃのそれぞれをもたらす。いくつかの実施によれば、ミラー１４０ａは、オン状態に切り替えられ、これは、オン状態の光路となる光学経路１３０ａをもたらす。
【００２５】
従来の投影システム１００及びＴｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  （ＤＬＰ（登録商標））技術によって例示されるＳＬＭイメージングデバイスでは、投影された画像のダイナミックレンジは、ＳＬＭの切り替え速度、及び投影経路からオフ状態光を分離するための前記システムの性能により制限される。画像のグレースケールは、パルス幅変調（ＰＷＭ）技術を用いて生成される。よって、ＳＬＭデバイスにとって、ＳＬＭミラーデューティサイクルの期間にＯＮ状態で、ミラー１４０ａ，１４０ｂ及び１４０ｃのようなＳＬＭミラーのままにすることにより全白色が実現され、ミラーをＳＬＭミラーデューティサイクルの期間にＯＦＦ状態のままにすることにより全黒色が実現される一方で、ＳＬＭによりサポートされうるＳＬＭデューティサイクル時の最短期間でＯＮ状態のミラーを有することにより最小のグレーが実現される。すなわち、各ＳＬＭミラーが特定の状態で使うデューティサイクルの一部は、ピクセルの強度（“輝度”）を決定付ける。
【００２６】
光円錐１２５ｂ及び１２５ｃは、ミラー１４０ｂ，１４０ｃにより受信され、得られた画像が、スクリーン（図示せず）上に投影される投影光学系１６５へ方向付けられる。光学経路１３０ａとは逆に、光学経路１３０ｂ及び１３０ｃが、光円錐１２５ｂ及び１２５ｃが、ＯＮ状態のＳＬＭミラー（ミラー１４０ｂ，１４０ｃ）へ伝わる又は送信される視覚性又は光路であるため、光学経路１３０ｂ及び１３０ｃは、システム１００では、ＯＮ状態の光学経路又は光路であると考えられる。図１は、ミラー１４０ａ，１４０ｂ及び１４０ｃの異なる１つにより受信及び方向付けられる光円錐１２５ａ，１２５ｂ及び１２５ｃのそれぞれ１つを示すが、いくつかの実施では、ミラーのそれぞれ１つは、光円錐１２５ａ，１２５ｂ及び１２５ｃの１つ以上に受信及び方向付けられてもよい。投影システム１００は、通信経路１７５を介してＳＬＭ１３５と通信する駆動システム１７０をさらに含む。駆動システム１７０は、例えば、上述したＰＷＭ技術に基づいてＯＮ状態とＯＦＦ状態とでミラー１４０を切り替えることにより、画像を生成するように構成する。
【００２７】
投影システム１００は、また、ミラー１４０を介してＳＬＭ１３５により受信又は方向付けられるような光円錐１２５からの光漏出を吸収するために、さらなる光ダンプ又は類似のデバイス（図示せず）を含んでもよい。さらに、投影システム１００は、特に、光をオフ状態の光路又は領域に向ける目的に含まれる追加の光方向付け及び／又は方向付けデバイスを備えうる。例えば、投影システム１００は、光をオフ状態に向けることを補助するために、追加のＳＬＭを含みうる。
【００２８】
ここで、図２ａ，２ｂ及び２ｃを参照すると、所望の画像２００、ＳＬＭ２０５及びＳＬＭ２０５により生成された画像２１０を示し、投影システム１００のような従来の投影システムの欠点を図示する。ＳＬＭ２０５は、ミラー２１５（１，１）から２１５（８，８）で構成されるミラー２１５のセットを含む。ミラー２１５のセットの構成は、８×８の構成に限定されず、ミラー２１５の任意の適切な構成が用いられうることが理解される。ミラー２１５（１，１）から２１５（８，８）のそれぞれ１つは、画像２１０のピクセルに対応する。
【００２９】
図２ａに示されるように、所望の画像２００は、明るい領域及び暗い領域（又はゾーン）の両方を含む。所望の画像２００に基づいて画像を生成するために、ＳＬＭ２０５特に、ミラー２１５（１，１）から２１５（８，８）は、受信した光をオフ状態及びオン状態の光学経路に向けるように切り替えられる。所望の画像２００の暗ゾーン（例えば、ゾーンＣ）は、オフ状態ミラー（例えば、ミラー２１５（４，１），  ２１５（４，２），  ２１５（５，１）及び２１５（５，２））に対応し、明ゾーン（例えば、ゾーンＤ）は、ミラー２１５のセットのオン状態のミラー（例えば、ミラー２１５（６，２）から２１５（６，７）及び２１５（７，３）から２１５（７，６））に対応する。
【００３０】
投影システム１００及びＳＬＭ２００のような従来の投影システム及びデバイスは、ＳＬＭ画像化面全体に亘ってＳＬＭの照明が均一になることを必要とする。すなわち、ＳＬＭの各ミラー（例えば、ミラー１４０及び２１５（１，１）から２１５（８，８））により受信される光の量は、これらのシステムにより、ほぼ等しくなるように要求される。これは、ＳＬＭミラーの照明全体により制限される最も明るい領域の照明をもたらす。これは、いくつかの場合に、特に、元の又は所望の画像が、高ダイナミックレンジを有する画像を構成する場合、元の又は所望の画像の真の表示である画像をもたらさない。例えば、ＳＬＭミラー２０５により生成される画像２１０では、（細切れの線で示される）最も明るい領域は、所望の画像２００の最も明るい領域のようには明るくない。
【００３１】
図３に注目すると、図４に図示されるシステム４００のような、制限されない実施に係る、投影された高ダイナミックレンジを画像３００（本明細書では画像３００ともいう）を示す。画像３００は、ゾーン１、ゾーン２、ゾーン３及びゾーン４の光強度の４つのゾーンを有する。図示されるように、ゾーン１は、最も大きな光強度を有し、次がゾーン２であり、次にゾーン３及びゾーン４（最も少ない量の光強度）に続く。すなわち、ゾーン１は、画像３００の明るいゾーンを表し、ゾーン２は、画像３００の２番目に明るいゾーンを表し、ゾーン３は、画像３００の３番目に明るいゾーンを表し、ゾーン４は、画像３００の最も明るさが少ないゾーン（つまり、画像３００の最も暗いゾーン）を表す。画像３００は、光強度の４つのゾーンを有するように図示されるが、いくつかの実施によれば、画像３００は、様々な構成の光の一又はそれ以上のゾーンを有しうることが理解される。
【００３２】
従来の投影システム１００のような現在の投影システムは、光を、照明領域又はゾーンに対する低いレベル（暗い）コンテンツを示すためのＳＬＭ画像化表面の照明領域又はゾーンから高いレベル（明るい）コンテンツを示すためのＳＬＭ画像化表面の照明領域又はゾーンへシフトすることができない。その結果、光源により提供又は生成される光の多くは破棄される（例えば、光ダンプへ送られる）。これは、パワーの非効率な使用、破棄される光からの熱負荷の増大、他の効果のうちでの乏しいコントラスト及び明るさパフォーマンスをもたらす。
【００３３】
現在理解されているように、本明細書で説明されるのは、光をＳＬＭのいくつかの照明ゾーンへ方向付けるために連続的に配置される光指示装置を使用する高ダイナミックレンジを有する画像を生成するシステムである。その結果、入射光は、ＳＬＭで均一に分散されない。光指示装置が、コンテンツのフレームレートよりも速い切り替え時間を有しうるため、提供される光は、システムが要求するように分割されうる。
【００３４】
制限されない実施に係る、画像３００のような高ダイナミックレンジを有する画像を生成するシステム４００に注目する。システム４００は、光の一部を、オフ状態光路及びオン状態光路へ方向付け、それにより、画像３００を生成する。また、ＳＬＭ４４０は、各照明ゾーンが、画像３００の光強度ゾーンに対応する複数の照明ゾーンに分割される。画像３００が４つの光強度ゾーンを有するため、ＳＬＭ４４０は、４つの照明ゾーンに分割される。本明細書で用いられる用語“照明ゾーン”は、画像を生成する光を受信するＳＬＭ画像化表面（つまり、ＳＬＭミラー）の領域を示す。簡素化のために、各４つの照明ゾーンは、ミラー４４０ａ，  ４４０ｂ，  ４４０ｃ及び  ４４０ｄにより表され、ここで、ミラー４４０ａは、ゾーン１に対応するように構成される一又はそれ以上のＳＬＭミラーを表し、ミラー４４０ｂは、ゾーン２に対応するように構成される一又はそれ以上のＳＬＭミラーを表し、ミラー４４０ｃは、ゾーン３に対応するように構成される一又はそれ以上のＳＬＭミラーを表し、ミラー４４０ｄは、ゾーン４に対応するように構成される一又はそれ以上のＳＬＭミラーを表す。例えば、ＳＬＭ４４０は、４０９６ｘ２１６０ピクセルの解像度及びグリッドパターンの８００万個以上のマイクロミラーを有する４Ｋ解像度ＤＭＤでありうる。例えば、ミラー４４０ａ，  ４４０ｂ，  ４４０ｃ及び  ４４０ｄのそれぞれ１つは、２００万個のマイクロミラーを表す。ＳＬＭ４４０は、光強度ゾーンの配置及び生成される画像の所望の画像特性に応じて、異なる配置の様々な照明ゾーンに分割されうることが理解される。この実施では、４４０は、直線的な配置に示されるが、バリエーションでは、配置の形状が変化しうる。
【００３５】
ＳＬＭ４４０は、例えば、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）及び液晶デバイス（ＬＣＤ）を含む広い範囲の光変調デバイスを備えうる。
【００３６】
さらに、ミラー４４０ａ，  ４４０ｂ，  ４４０ｃ及び  ４４０ｄにより表される照明ゾーンのそれぞれは、画像３００ごとにゾーン１、ゾーン２、ゾーン３及びゾーン４の適切な光強度を実現するためにＰＷＭを用いて切り替えられることが理解される。図４では、受信した光を投影光学系から離れて、光ダンプ４６０へ向かって方向付けるため、ミラー４４０は、オフ状態で示される。ミラー４４０ａ，  ４４０ｂ及び４４０ｃは、投影光学系４６０ａへ受信した光を方向付けるためにオン状態で示される。
【００３７】
システム４００は、光学経路４１５に沿って光を提供する光源４０５を備える。いくつかの実施によれば、光源４０５は、放射状リフレクタを有するキセノンランプのようなランプを備える。いくつかの実施によれば、光源４０５は、レーザ光モジュールを備える。いくつかの実施によれば、光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）及びレーザ蛍光ハイブリッド光源の少なくとも１つを備えうる。いくつかの実施によれば、光４１０は、中間光学系４１５へ送信され、光４１０を変調する。例えば、中間光学系４１５は、光４１０をコリメートする一又はそれ以上の光学素子を備えうる。いくつかの実施によれば、いくつかの中間光学系４１５は、例えば、一又はそれ以上の集積ロッド、プリズム、リレーレンズ及びミラーを含みうる。中間光学系４１５は、変調された光４２０を送信する（つまり、出力する）。変調された光４２０は光４１０を含むことが理解される。しかし、中間光学系４１５、つまり、得られる光変調は、本明細書で説明されるシステムのオペレーションのために必ずしも必要ないことが理解される。したがって、本明細書では“変調された光４２０”と示されるが、いくつかの実施によれば、示された“変調された光４２０”は、変調が適用されない光を含むことができる。さらに、いくつかの実施によれば、“変調された光４２０”は、上記で定義されたように、変調ではなく操作された光４１０を含む。いくつかの実施によれば、“変調された光４２０”は、（上記で定義されたように）変調及び操作される光４１０を含む。
【００３８】
変調された光４２０は、照明ゾーンの第１の部分集合（ゾーン１、ゾーン２，ゾーン３、ゾーン４）から照明ゾーンの第２の部分集合（ゾーン１、ゾーン２，ゾーン３、ゾーン４）へ変調された光４２０の少なくともいくつかを指示する光学経路４１５の連続的に配置された光学素子４２５のセットへ送信され、画像のダイナミックレンジを増大させる。図４に示される実施では、変調された光４２０は、光学素子４２５ａにより受信される。“ピンボール”と同様に、光学素子４２５ａは、変調された光４２０を光学素子４２５ｂ又は光学素子４２５ｃのいずれかへ方向付ける。いくつかの実施によれば、光学素子４２５ａは、変調された光４２０を方向付けるために回転可能である。例えば、いくつかの実施によれば、光学素子４２５ａは、ジンバルのような旋回されるサポートに搭載される。いくつかの実施によれば、光学素子４２５ａは、空間光変調器（ｓｐａｔｉａｌ  ｌｉｇｈｔ  ｍｏｄｕｌａｔｏｒ  （ＳＬＭ））を備える。例えば、光学素子４２５ａは、低解像度ＳＬＭを備えうる。
【００３９】
連続的に配置される光学素子のセット４２５は、３つの光学素子（４２５ａ，４２５ｂ，４２５ｃ）のみを含むように図４では示されるが、いくつかの実施によれば、連続的に配置される光学素子のセット４２５は、“ブランチ（光学素子又は光学素子の部分集合により表される）”が、変調された光４２５をＳＬＭ４４０上の各照明ゾーンへ方向付けるように、ツリー構造で配置される３位上の光学素子を備える。例えば、連続的に配置される光学素子のセット４２５は、７つの光学素子を備えうる。したがって、この例では、素子４２５ｂ及び４２５ｃは、変調された光を追加の４つの光学素子の１つへ方向付け、少なくとも８つの照明ゾーンを提供する。いくつかの実施によれば、連続的に配置される光学素子４２５のそれぞれは、２以上の方向へ光を指示しうる。したがって、これらの実施では、光学素子４２５ａは、“ピンボール”効果を実現するために、例えば、光を４つの異なる光学素子へ指示しうる。いくつかの実施では、連続的に配置される光学素子のそれぞれは、異なる数の方向に光を指示しうる。また、バリエーションでは、各連続的に配置される光学素子により指示されうる光の方向の数は、動的に変化され、よって、ゾーンの数及び配置を変化させる。
【００４０】
そして、変調された光４２０は、光学素子４２５ｂ又は４２５ｂのいずれかにより光学経路４３０ａ，４３０ｂ，４３０ｃ及び４３０ｄの１つに沿う第２の中間光学素子４３５へ方向付けられる。いくつかの実施によれば、光学素子４２５ｂ又は４２５ｃの一又はそれ以上は、変調された光を光学経路４３０ａ，４３０ｂ，４３０ｃ及び４３０ｄのそれぞれ１つへ方向付けるために回転可能である。例えば、いくつかの実施によれば、光学素子４２５ｂ又は４２５ｃの一又はそれ以上は、ジンバルのような旋回されたサポートに搭載される。いくつかの実施によれば、光学素子４２５ｂ又は４２５ｃの一又はそれ以上は、空間光変調器（ＳＬＭ）を備える。例えば、光学素子４２５ｂ又は４２５ｃの一又はそれ以上は、低解像度ＳＬＭを含みうる。
【００４１】
いくつかの実施によれば、システム４００は、変調された光４２０をキャプチャし、さらにリレーする第２の中間光学素子４３５をさらに備える。例えば、第２の中間光学素子４３５は、変調された光４２０を均一にしうる。第２の中間光学素子４３５は、さらに各光学経路に沿って変調された光４４５ａ，４４５ｂ，４４５ｃ及び４４５ｄの１つとして変調された光を方向付ける。例えば、画像３００のゾーン４、つまり最も暗いゾーンを生成するために、ゾーン４３５ｄにより受信された、変調された光は、光学経路４５０ｄに沿う変調された光４４５ｄとして（投影光学系４６５ではなく）光ダンプ４６０へ方向付けられる。理解される。ゾーン４が、残りの３つのゾーンと比べて最も少ない光強度の量を有するため、光４１０の最も少ない量又は割合は、ゾーン４３５ｄ及びミラー４４０ｄへ方向付けられる。それに対して、ゾーン１が、最大の光強度の量を有するため、光４１０の最大量又は割合は、ゾーン４３５ａ及びミラー４４０ａへ方向付けられる。
【００４２】
図４に図示されるように、第２の中間光学素子４３５は、４つのゾーンに分割され、各ゾーンは、ＳＬＭ４４０の照明ゾーンに対応する。ゾーン４３５ａは、ミラー４４０ａにより表される照明ゾーンに対応し、ゾーン４３５ｂは、ミラー４４０ｂにより表される照明ゾーンに対応し、ゾーン４３５ｃは、ミラー４４０ｃにより表される照明ゾーンに対応し、ゾーン４３５ｄは、ミラー４４０ｄにより表される照明ゾーンに対応する。いくつかの実施によれば、第２の中間光学素子４３５は、集積ロッドのアレイを備える。
【００４３】
ミラー４４０ａ，４４０ｂ，４４０ｃ及び４４０ｄにより表される照明ゾーンのいずれか１つにより受信された光４１０の量又は割合、つまり、画像３００の関連するゾーンの光強度は、変調された光５２０をミラー４４０ａ，４４０ｂ，４４０ｃ及び４４０ｄにより表される照明ゾーンのいずれか１つ方向付けるその各デューティサイクルの間に光学素子４２５ａ，４２５ｂ及び４２５ｃが費やす時間の量を調整することにより制御されうる。
【００４４】
駆動システム４７０は、画像コンテンツデータ４８５に基づいて画像を生成するためにＳＬＭ４４０を構成する。駆動システム４７０は、通信経路４７５を介してＳＬＭ４４０と通信する。いくつかの実施によれば、駆動システム４７０は、ＳＬＭ４４０と２方向通信する（つまり、駆動システム４７０は、データをＳＬＭ４４０へ通信又は送信する又はその逆にデータを駆動システム４７０へ通信又は送信することができる）。いくつかの実施によれば、駆動システム４７０とＳＬＭ４４０との通信は一方向である。しかし、駆動システム４７０とＳＬＭ４４０との通信の適切な手法が検討される。例えば、駆動システム４７０は、ＳＬＭ４４０と離れて、ＳＬＭ４４０と無線で通信しうる。別の例では、駆動システム４７０及びＳＬＭ４４０は、有線接続及び／又は機械接続を通じて接続されうる。さらに、図４は、駆動システム４７０とＳＬＭ４４０との通信の特定の経路を示すが、通信経路４７５は、駆動システム４７０とＳＬＭ４４０とを適切に通信する一又はそれ以上の通信経路を含む。例えば、通信経路４７５は、有線及び／又は必要に応じて無線通信経路の組み合わせを含みうる。
【００４５】
駆動システム４７０は、また、画像コンテンツデータ４８５に基づいて、変調された光４２０の少なくともいくつかを、照明ゾーン（ゾーン１、ゾーン２，ゾーン３、ゾーン４）の第１の部分集合から照明ゾーン（ゾーン１、ゾーン２，ゾーン３、ゾーン４）の第２の部分集合へ指示する少なくともいくつかを指示するように、連続的に配置される光学素子のセット４２５を構成する。駆動システム４７０は、通信経路４８０を介して連続的に配置される光学素子のセット４２５と通信する。いくつかの実施によれば、駆動システム４７０は、連続的に配置される光学素子のセット４２５と２方向で通信する（つまり、駆動システム４７０は、データを、連続的に配置される光学素子のセット４２５へ通信又は送信する、その逆に、連続的に配置される光学素子のセット４２５は、駆動システム４７０へデータを通信又は送信することができる）。いくつかの実施によれば、駆動システム４７０と連続的に配置される光学素子のセット４２５との通信は、一方向である。しかし、駆動システム４７０と連続的に配置される光学素子のセット４２５との通信の任意の適切な手法が検討される。例えば、駆動システム４７０は、連続的に配置される光学素子のセット４２５から離れて、連続的に配置される光学素子のセット４２５と無線で通信することができる。別の例では、駆動システム４７０と連続的に配置される光学素子のセット４２５とは、無線接続及び／又は機械接続を介して接続されうる。さらに、図４は、駆動システム４７０と連続的に配置される光学素子４２５との通信のための特定の経路を示しているが、通信経路４８０は、駆動システム４７０と連続的に配置される光学素子のセット４２５との通信に適した一又はそれ以上の通信経路を含むことが検討される。例えば、通信経路４８０は、有線及び／又は必要に応じて無線通信経路の組み合わせを備えうる。
【００４６】
いくつかの実施によれば、駆動システム４７０は、画像コンテンツデータ４８５に基づいて、ＳＬＭ４４０及び連続的に配置される光学素子のセット４２５を構成するプロセッサを有するコンピューティング装置を備える。いくつかの実施によれば、画像コンテンツデータ４８５は、駆動システム４７０のローカルメモリデバイスに記憶される。いくつかの実施によれば、画像コンテンツデータ４８５は、駆動システム４７０へ送信される、又は有線又はリモート接続を介して別のデバイスから駆動システム４７０により読み出される。
【００４７】
制限されない実施例のように、画像コンテンツデータ４８５は、三原色全て及び生成される画像の光強度のゾーンの数のためのデータを有する画像コンテンツのフレームを含みうる。いくつかの場合には、画像コンテンツのフレームは、光の赤、青及び緑波長に分離されることができ、投影システム４００の三原色に対応する。画像コンテンツのこのような分離されたフレームのそれぞれは、“サブフレーム”のようにこの制限されない実施の目的のために、本明細書に示される。それ故、この例では、３つのサブフレームが存在し、画像コンテンツのフレームの各部分に対する１つは、光の原色波長に対応する（例えば、赤色光サブフレーム）。しかし、光の赤、青及び緑波長に分離される画像コンテンツのフレームが必ずしも必要ないことが理解される。
【００４８】
この制限されない例では、サブフレームのそれぞれ１つ（例えば、赤色光サブフレーム）は、生成される画像の４つの光強度ゾーン（画像３００のゾーン１、ゾーン２、ゾーン３及びゾーン４）に分離される。４つの光強度ゾーンのそれぞれ１つは、光学経路４３０ａ，４３０ｂ，４３０ｃ及び４３０ｄの１つに対応し、変調された光４２０が、連続的に配置される光学素子のセット４２５により方向付けられ、最終的には、ミラー４４０ａ，４４０ｂ，４４０ｃ及び４４０ｄにより表される照明ゾーンの１つへ方向付けられる。制限されない実施例では、光強度ゾーンは、幅及び高さが等しい。
【００４９】
画像の光強度ゾーンのそれぞれ１つに対して、その光強度ゾーンにおける最も明るいスポットに対応するピクセルが決定される。すなわち、対応する光強度ゾーンにおける最も明るいスポットに対応するミラー４４０ａ，４４０ｂ，４４０ｃ及び４４０ｄにより表される各照明ゾーンにおけるミラー、及び変調された光４２０が方向付けられる光学経路４３０ａ，４３０ｂ，４３０ｃ及び４３０ｄの対応する光学経路が決定される。理想的には、適切に照明するために十分な光のみの特定の光強度ゾーンに対して、このピクセルは、当該特定の照明ゾーンへ提供され、最も明るいピクセルを適切に照明するために必要とされる光の量（つまり、光強度）は、ゾーン全体に提供されるために必要とされる光の量に対応する。
【００５０】
この例では、各サブフレームに対して、４つの光強度ゾーンが存在するため、４つの“最も明るいピクセル”が存在する（各光強度ゾーンに対して１つの“最も明るいピクセル”）。この制限されない例の目的のために、各“最も明るいピクセル”に関連付ける光強度は、本明細書では“Ｐａ”（ゾーン１に位置する最も明るいスポットと関連付けられる光強度）、“Ｐｂ”（ゾーン２に位置する最も明るいスポットと関連付けられる光強度）、“Ｐｃ”（ゾーン３に位置する最も明るいスポットと関連付けられる光強度）、及び“Ｐｄ”（ゾーン４に位置する最も明るいスポットと関連付けられる光強度）と示される。
【００５１】
次に、簡素化のために、Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ及びＰｄは、以下の式によりＰａ’，Ｐｂ’，Ｐｃ’及びＰｄ’となるように正規化される。
【数１】
2014178686.tif 000003
例えば、
【数２】
2014178686.tif 000004
【００５２】
ここで、式（１）のＰａ’，Ｐｂ’，Ｐｃ’及びＰｄ’のそれぞれは、ミラー４４０ａ，４４０ｂ，４４０ｃ及び４４０ｄへ伝えられる総合的な光の一部で表現されるＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ及びＰｄの光強度を表す。この例では、Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ及びＰｄの光強度が正規化されるが、実施の例は、このような正規化をせずに行われうることが理解される。
【００５３】
光学素子４２５ａ，４２５ｂ及び４２５ｃのそれぞれ１つは、光学経路４３０ａ，４３０ｂ，４３０ｃ及び４３０ｄの１つに沿って方向付けられるように、上記でＬと示されるようなデューティサイクルの期間を、変調された光４２０を方向付けるためのデューティサイクルの一部又はわずかな量に分割する。例えば、光学素子４２５ａは、１の値を有するＬの一部として時間“α”の部分を費やし、変調された光４２０、及び変調された光４２０を４２０ｂへ方向付ける時間（１−α）の部分を光学素子４２５ｃへ方向付ける。
【００５４】
この制限されない例では、光学素子４２５ｃは、デューティサイクルＬを３つの部分Ａ、Ｂ及びＣに分割する。“Ａ”は、光学素子４２５ａから変調された光４２０を受信しない光学素子４２５ｃの時間を表し（つまり、光学素子４２５ａは、変調された光４２０を光学素子４２５ｃへ向けない）、したがって、任意の状態／位置となりうる。この場合、“Ａ”は、Ｌの（１−α）を表す。“Ｂ”は、光学素子４２５ａから変調された光４２０を受信する光学素子４２５ｃの時間を表し（つまり、光学素子４２５ａは、変調された光４２０を光学素子４２５ｃへ向ける）、光学経路４３０ｄに沿って、変調された光４２０をゾーン４３５ｄへ方向付ける。この場合、“Ａ”は、Ｌの（（α＊β）を表し、ここで、“β”は、光学素子４２５ｃが光学素子４２５ａから光を受信するデューティサイクルＬのわずかな一部を示す。“Ｃ”は、光学素子４２５ｃが、光学素子４２５ａから変調された光を受信している（つまり、光学素子４２５ａが変調された光４２０を光学素子４２５ｃへ方向付けている）時間を表し、光学経路４３０ｃに沿って変調された光４２０をゾーン４３５ｃへ方向付ける。この場合、“Ｃ”は、Ｌの（α＊（１−β））を表す。
【００５５】
画像のゾーンの光強度は、時間に比例し、ことがＳＬＭの対応する照明ゾーンが図示される理解される。その結果、以下のように記述される。
【数３】
2014178686.tif 000005
【数４】
2014178686.tif 000006
【数５】
2014178686.tif 000007
【数６】
2014178686.tif 000008
【００５６】
Ｐａ’，Ｐｂ’，Ｐｃ’及びＰｄ’の値が既知であり（式１及び２参照）、α，β及びγが以下のように記述される。
【数７】
2014178686.tif 000009
【数８】
2014178686.tif 000010
【数９】
2014178686.tif 000011
【００５７】
制限されないさらなる例のように、画像の４つの最も明るいピクセルが、Ｐａ，＝１ Ｐｂ＝１，  Ｐｃ＝３及びＰｄ＝５と記載される場合、式（１）及び（２）に基づいて、Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ及びＰｄの正規化された値は、約０．１（Ｐａ’に対して），０．１（Ｐｂ’に対して），０．３（Ｐｃ’に対して）及び０．５（Ｐｄ’に対して）となりうる。式７、８及び９に基づいて、α，β及びγの値は、約０．８（α），０．６２５（β）及び０．５（γ）となりうる。模式的に、デューティサイクルＬは、表１、表２及び表３に示されるように分割される。
【００５８】
表１−光学素子４２５ａのデューティサイクルの分割
【表１】
2014178686.tif 000012
【００５９】
表２−光学素子４２５ｂのデューティサイクルの分割
【表２】
2014178686.tif 000013
【００６０】
表３−光学素子４２５ｃのデューティサイクルの分割
【表３】
2014178686.tif 000014
【００６１】
簡素化のために、光損失及び他の損失がこれらの制限されない実施例では考慮されないため、上述した制限されない実施例で説明された値は、理想的な場合の代表値であることが理解される。
【００６２】
図５に注目すると、制限されない実施に係る高ダイナミックレンジを有する画像を生成するシステム５００を示し、図４と同様の符号を有する構成要素を含み、しかし、始まりの数字が“４”ではなく“５”である。例えば、システム５００は、光学経路５１５に沿って光５１０を提供又は送信する光源５０５を含む。システム４００のように、ＳＬＭ５４０は、複数の照明ゾーンに分割され、照明ゾーンの各１つは、ＳＬＭ５４０により生成される画像の光強度のゾーンに対応する。ＳＬＭ４４０，ＳＬＭ５４０も同様に、４つの照明ゾーンに分割される。簡素化のために、４つの照明ゾーンそれぞれは、ミラー５４０ａ，５４０ｂ，５４０ｃ及び５４０ｄにより表され、ここで、ミラー５４０ａは、照明の第１のゾーンに対応するように構成される一又はそれ以上のＳＬＭミラーを表し、ミラー５４０ｂは、照明の第２のゾーンに対応するように構成される一又はそれ以上のＳＬＭミラーを表し、ミラー５４０ｃは、照明の第３のゾーンに対応するように構成される一又はそれ以上のＳＬＭミラーを表し、ミラー５４０ｄは、照明の第４のゾーンに対応するように構成される一又はそれ以上のＳＬＭミラーを表す。
【００６３】
上述したように、ミラー５４０ａ，５４０ｂ，５４０ｃ及び５４０ｄにより表される照明ゾーンのいずれか１つにより受信された光５１０の量又は割合、つまり、生成された画像の関連付けられたゾーンの光強度は、変調された光５２０をミラー５４０ａ，５４０ｂ，５４０ｃ及び５４０ｄにより表される照明ゾーンのいずれか１つ方向付けるその各デューティサイクルの間に光学素子５２５ａ，５２５ｂ及び５２５ｃが費やす時間の量を調整することにより制御されうる。すなわち、光学素子５２５ａ，５２５ｂ及び５２５ｃのそれぞれ１つが、変調された光５１０を、ミラー５４０ａ，５４０ｂ，５４０ｃ及び５４０ｄにより表される照明ゾーンの１つへ方向付けることに費やす時間、すなわち、光学素子５２５ａ，５２５ｂ，５２５ｃ及び５２５ｄの“滞在時間（ｄｗｅｌｌ  ｔｉｍｅ）”として本明細書で示される時間は、画像の対応する光強度ゾーンの強度に対応する。したがって、光の指示は、光学素子５２５ａ，５２５ｂ及び５２５ｃのそれぞれ１つが、変調された光５１０を、ミラー５４０ａ，５４０ｂ，５４０ｃ及び５４０ｄにより表される照明ゾーンの１つへ方向付けることに費やす時間を変化させることによって光学素子５２５のデューティサイクルの構成を変化させることにより実現されうる。
【００６４】
制限されない実施例のように、システム５００が、等しい光強度の３つのゾーン（ミラー５４０ａ，５４０ｂ及び５４０ｃにより表される照明ゾーンに対応する）及び最小又はゼロ光強度（つまり、全て黒色）（ミラー５４０ｄにより表される照明ゾーンに対応する）を有する１つのゾーンを有する画像を生成するように構成される場合、特定の期間内に提供される光５１０の量は、例えば、３つに分割され、かつＳＬＭ５４０の照明ゾーンの間で均一に分配されうる。
【００６５】
この光の分配を実現するために、光学素子５２５ａは、“Ｌ”として示されるそのデューティサイクルの約３分の１を費やし、変調された光５２０を光学素子５２５ｂへ方向付け、変調された光５２０を光学素子５２５ｃへ方向付けるＬの残りの３分の２を費やす。光学素子５２５ｂが、変調された光５２０を、画像の等しい光強度のゾーンに対応するＳＬＭ５４０の３つの照明ゾーンの２つへ方向付けるため、光学素子５２５ｂは、受信された変調光５２０の約半分を（第２の中間光学素子５３５のゾーン５３５ａを介して）ミラー５４０ａへ方向付け、受信された変調光５２０の残りの半分を（第２の中間光学素子５３５のゾーン５３５ｂを介して）ミラー５４０ｂへ方向付ける。すなわち、光学素子５２５ｂは、受信された変調光５２０をミラー５４０ａへ方向付ける光学素子５２５ａのデューティサイクルＬの約３分の１を費やし、受信された変調光５２０をミラー５４０ｂへ方向付ける光学素子５２５ａのデューティサイクルＬの約３分の１を費やす。
【００６６】
一方で、光学素子５２５ｂが、変調光５２０を、画像の等しい光強度のゾーンに対応するＳＬＭ５４０の３つの照明ゾーンの１つのみに方向付けるため、光学素子５２５ｂは、受信された変調光５２０の全てを（第２の中間光学素子５３５のゾーン５３５ｃを介して）ミラー５４０ｃへ方向付ける。すなわち、光学素子５２５ｃは、受信された変調光５２０をミラー５４０ｃへ方向付けるＬの約３分の１を費やす。ミラー５４０ｄにより表される照明ゾーンに対応する光強度のゾーンが、全黒色であるため、光学素子５２５ｄは、光をミラー５４０ｄへ方向付けるＬの一部を費やさない。
【００６７】
図６に注目すると、制限されない実施に係る、高ダイナミックレンジを有する画像を生成する方法６００のフローチャートを示す。方法６００の説明を補助するために、方法６００は、システム４００を用いて実行されると仮定される。さらに、方法６００の以下の説明は、システム４００のさらなる理解及びその様々な構成要素を導く。しかし、システム４００及び／又は方法６００は、変更することができ、互いに結合されて本明細書で説明されるように正確に作動する必要はなく、このような変更は、本実施の範囲内であることが理解される。さらに、方法６００は、システム４００及び５００により実行されうることが理解される。
【００６８】
しかし、方法６００は、他に示されなくても、図示されるような正確なシーケンスで実行される必要はなく、同様の様々なブロックは、シーケンスではなく並行して実行されてもよく、それ故、方法６００の要素は、“ステップ”ではなく、“ブロック”として示されることが強調される。しかし、また、方法６００は、システム４００及び５００の変形例と同様に実行されうる。例えば、方法６００は、３以上の光学素子を備える連続的に配置される光学素子のセットを採用することができる。
【００６９】
ブロック６０５では、光は、光学経路に沿って提供される。例えば、光４１０は、光学経路４１５に沿って光源４０５により提供される。
【００７０】
ブロック６１５では、光の少なくともいくつかは、複数の照明ゾーンの第１の部分集合から複数の照明ゾーンの第２の部分集合からへ指示され、画像のダイナミックレンジを増大させる。例えば、図４を参照すると、ＳＬＭ４４の画像化表面は、画像３００の光強度ゾーンに対応する照明ゾーンに分配される。上記で説明されたように、ミラー４４０ａは、ゾーン１に対応するように構成される一又はそれ以上のＳＬＭミラーを表し、ミラー４４０ｂは、ゾーン２に対応するように構成される一又はそれ以上のＳＬＭミラーを表し、ミラー４４０ｃは、ゾーン３に対応するように構成される一又はそれ以上のＳＬＭミラーを表し、ミラー４４０ｄは、ゾーン４に対応するように構成される一又はそれ以上のＳＬＭミラーを表す。
【００７１】
現在の例を続けると、光学素子５２５ｃは、ミラー４４０ｄから離れて、変調された光４２０を指示することができ、ここで、変調された光４２０は、オフ状態光路４５０ｄに続いて、光ダンプ４６０、ミラー４４０ｃへ方向付けられ、ここで変調された光４２０は、オン状態光路４５０ｃに沿って投影光学系４６５へ方向付けられる。光４１０のより多くの部分が、オン状態光路に沿って指示されるため、多くの光全体は、関連付けられた光強度ゾーンの光強度に寄与している。その結果、画像のダイナミックレンジは、従来の投影システム１００のような従来の投影システムにより生成される画像と比較して、増大される。
【００７２】
ブロック６１０では、提供される光の一部は、画像に対応する照明ゾーンに応じたオフ状態光路及びオン状態光路に方向付けられ、それにより、画像を生成する。変調された光４４５ａ，４４５ｂ及び４４５ｃは、各ミラー４４０ａ，４４０ｂ及び４４０ｃにより、オン状態光路４５０ａ，４５０ｂ及び４５０ｃに沿って投影光学系４６５へ方向付けられる。変調された光４４５ｄは、ミラー４４０ｄにより、オフ状態光路４５０ｄに沿って光ダンプ４６０へ方向付けられる。
【００７３】
システム４００及び５００は、多くの利点を生じることができる。第１に、ＳＬＭ画像化表面の領域又はゾーンが、必要とする量よりも多くの光を受信しないため、光を除去するダンプの必要性が少なくなる。次に、これは、必要とされない光が生成されないことを意味し、システムにより高い効率をもたらす。第２に、説明されたシステム及び方法は、従来の投影システムよりも良好な熱管理をもたらすこともできる。オフ状態へ方向付けられ、ダンプされる光が少ないため、除去される必要がある熱エネルギーが減少する。同様に、ＳＬＭ画像化表面が、必要とする光エネルギーのみを受信するため、ＳＬＭ画像化表面での熱への変換が減少する。第３に、最も暗い領域がわずかな量の光を受信するため、それらは、スクリーン上に暗く現れ、よって、より高いコントラストレベルをもたらす。その結果、最も低い実現可能な黒のレベルは、光指示のない投影システムよりもさらに低くなることができる。最後に、説明されたシステム及び方法は、明レベルが、強調された輝度で表示されるため、向上された高い光レベル（ｉｍｐｒｏｖｅｄ  ｈｉｇｈｌｉｇｈｔ  ｌｅｖｅｌｓ）を生じることができる。説明された光を指示するシステム及び方法を用いることにより、ＳＬＭ画像化表面でのピクセルの部分集合に、より多くの光を投影することができ、光を均一に分配することができる。
【００７４】
当業者は、さらなる別の実施及び変形が可能であり、上記の例は、一又はそれ以上の実施の例示にすぎないことを理解するであろう。したがって、その範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ制限される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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2014178686000002.pdf
2014178686000003.pdf
2014178686000004.pdf