BR112016009366B1

BR112016009366B1 - MULTI-MODULATOR AND SINGLE PROJECTOR SYSTEMS WITH GLOBAL DIMMING

Info

Publication number: BR112016009366B1
Application number: BR112016009366-6A
Authority: BR
Inventors: Douglas J. Gorny; Douglas J. Darrow; Craig Todd; Martin J. Richards
Original assignee: Dolby Laboratories Licensing Corporation
Priority date: 2013-11-04
Filing date: 2014-10-29
Publication date: 2023-02-14

Abstract

SISTEMAS DE PROJETOR MULTI-MODULADOR E ÚNICO COM ESCURECIMENTO GLOBAL. A presente invenção refere-se a sistemas de exibição de projetor compreendendo um regulador de intensidade da luz e um primeiro modulador. O regulador da intensidade da luz pode incluir uma íris ajustável, fontes de luz ajustáveis e/ou uma pilha de LCD que é capaz de diminuir a luminosidade da fonte de luz que iluminou o primeiro modulador. O primeiro modulador pode incluir uma pluralidade de espelhos analógicos (por exemplo, matriz MEMS) e o segundo modulador pode incluir uma pluralidade de espelhos (por exemplo, matriz DMD). O sistema de exibição ainda pode incluir um controlador que envia sinais de controle para o regulador da intensidade da luz e para o primeiro modulador. O sistema de exibição pode produzir uma faixa dinâmica desejada para o processamento de uma imagem projetada por uma combinação de tais sinais de controle.MULTI-MODULATOR AND SINGLE PROJECTOR SYSTEMS WITH GLOBAL DIMMING. The present invention relates to projector display systems comprising a light dimmer and a first modulator. The light dimmer can include an adjustable iris, adjustable light sources and/or an LCD stack that is capable of dimming the light source that illuminated the first modulator. The first modulator can include a plurality of analogue mirrors (e.g. MEMS matrix) and the second modulator can include a plurality of mirrors (e.g. DMD matrix). The display system may further include a controller that sends control signals to the dimmer and the first modulator. The display system can produce a desired dynamic range for processing a projected image by a combination of such control signals.

Description

CROSS REFERENCE TO THE TECHNICAL FIELD OF RELATED ORDERS

[0001] Esta aplicação reivindica a prioridade da solicitação de patente provisória dos Estados Unidos n° 61/899.865 arquivada em 4 de novembro de 2013 e n° 61/988.692 arquivada em 5 de maio de 2014, cada uma das quais é aqui incorporada por referência na sua totalidade.[0001] This application claims priority of United States Provisional Patent Application No. 61/899,865 filed November 4, 2013 and No. 61/988,692 filed May 5, 2014, each of which is incorporated herein by reference in your totality.

TECHNICAL FIELD

[0002] A presente invenção refere-se aos sistemas de exibição e, mais particularmente, a sistemas de projetor de exibição tendo capacidade de faixa dinâmica aprimorada (EDR).[0002] The present invention relates to display systems, and more particularly to projector display systems having enhanced dynamic range (EDR) capability.

BACKGROUND

[0003] Em um sistema de projeção convencional, normalmente há uma única fonte de luz que ilumina uma tela com uma imagem que é modulada por um sistema ótico dentro do projetor. Cada vez mais, é desejável construir sistemas de projetores que tenham a capacidade de projetar imagens com uma faixa dinâmica aprimorada (EDR). Tais exposições de projetor EDR normalmente podem ter uma taxa de contraste que exceda os padrões típicos de cinema ou monitores modernos, incluindo relações de contraste de mais de 5.000 para 1 e pode ser de 1.000.000 para 1 ou mais em algumas circunstâncias. Tais exposições podem também ter uma gama de cores que exceda os padrões atuais do cinema.[0003] In a conventional projection system, there is typically a single light source that illuminates a screen with an image that is modulated by an optical system within the projector. Increasingly, it is desirable to build projector systems that have the ability to project images with an enhanced dynamic range (EDR). Such EDR projector displays can typically have a contrast ratio that exceeds typical cinema standards or modern monitors, including contrast ratios of over 5,000 to 1 and can be 1,000,000 to 1 or more in some circumstances. Such displays may also have a color range that exceeds current cinema standards.

SUMMARY

[0004] Várias incorporações de sistemas de exposição e de seus métodos de fabricação e uso são descritos neste documento.[0004] Various embodiments of display systems and their methods of manufacture and use are described in this document.

[0005] Sistemas de exibição por projetor compreendendo um regulador da intensidade da luz e um primeiro modulador são descritos. O regulador da intensidade da luz pode ser composto por uma íris ajustável, fontes de luz ajustáveis e/ou pilha de LCD que é capaz de diminuir a luminosidade da fonte de luz que iluminou o primeiro modulador. O primeiro modulador pode incluir uma pluralidade de espelhos analógicos (por exemplo, matriz MEMS) e o segundo modulador pode incluir uma pluralidade de espelhos (por exemplo, matriz DMD). O sistema de exibição ainda pode incluir um controlador que envia sinais de controle para o primeiro modulador e o regulador da intensidade da luz. O sistema de exibição pode produzir uma faixa dinâmica desejada para o processamento de uma imagem projetada por uma combinação de tais sinais de controle.[0005] Projector display systems comprising a dimmer and a first modulator are described. The light intensity regulator can be composed of an adjustable iris, adjustable light sources and/or an LCD stack that is capable of dimming the light source that illuminated the first modulator. The first modulator can include a plurality of analogue mirrors (e.g. MEMS matrix) and the second modulator can include a plurality of mirrors (e.g. DMD matrix). The display system may further include a controller that sends control signals to the first modulator and the dimmer. The display system can produce a desired dynamic range for processing a projected image by a combination of such control signals.

[0006] Em uma incorporação, um sistema de exibição de projetor, o referido sistema de exibição sendo composto por: uma fonte de luz; um controlador; um regulador da intensidade da luz, o referido regulador da intensidade da luz sendo iluminado pela referida fonte de luz e o referido regulador da intensidade da luz sendo controlado pelo controlador com o objetivo de diminuir a quantidade de luz da fonte de luz; um primeiro modulador, o referido primeiro modulador sendo iluminado pela luz proveniente do referido regulador da intensidade da luz e capaz de modular a luz proveniente do referido regulador de intensidade da luz sob o controle do controlador. O controlador ainda pode incluir: um processador; uma memória, a referida memória associada ao referido processador e a referida memória ainda compreendendo instruções legíveis pelo processador, tal que quando o referido processador lê as instruções legíveis pelo processador, faz com que o processador execute as seguintes instruções: receber dados de imagem, os referidos dados de imagem compreendendo dados de imagem de faixa dinâmica aprimorada (EDR); enviar sinais de controle para o referido regulador da intensidade da luz tal que o referido luz regulador da intensidade da luz pode alocar uma proporção desejada da luz proveniente da referida fonte de luz no referido primeiro modulador; e enviar sinais de controle para o referido primeiro modulador tal que a referida proporção desejada da luz proveniente da referida fonte de luz é modulada para formar a desejada imagem na tela.[0006] In one embodiment, a projector display system, said display system comprising: a light source; a controller; a light dimmer, said dimmer being illuminated by said light source and said dimmer being controlled by the controller for the purpose of dimming the amount of light from the light source; a first modulator, said first modulator being illuminated by light from said dimmer and capable of modulating light from said dimmer under the control of the controller. The controller may further include: a processor; a memory, said memory associated with said processor and said memory further comprising instructions readable by the processor, such that when said processor reads the instructions readable by the processor, it causes the processor to execute the following instructions: receive image data, the said image data comprising enhanced dynamic range (EDR) image data; sending control signals to said light dimmer such that said light dimmer can allocate a desired proportion of light from said light source to said first modulator; and sending control signals to said first modulator such that said desired proportion of light from said light source is modulated to form the desired screen image.

[0007] Outras características e vantagens do sistema atual são apresentadas abaixo na descrição detalhada quando lidas em conexão com os desenhos apresentados dentro desta solicitação.[0007] Other features and advantages of the current system are set forth below in the detailed description when read in connection with the drawings submitted within this solicitation.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0008] Incorporações exemplares são ilustradas em referência às figuras dos desenhos. Pretende-se que as incorporações e figuras descritas neste documento devam ser consideradas ilustrativas ao invés de restritivas.[0008] Exemplary embodiments are illustrated with reference to the figures in the drawings. It is intended that the embodiments and figures described herein should be considered illustrative rather than restrictive.

[0009] A Fig. 1 é uma incorporação de um sistema de exibição de projetor compreendendo uma íris para afetar o escurecimento global que pode ser adequada para os sistemas, métodos e técnicas da presente solicitação descritos neste documento.[0009] Fig. 1 is an embodiment of a projector display system comprising an iris to affect global dimming that may be suitable for the systems, methods and techniques of the present application described herein.

[0010] A Fig. 2 mostra uma outra incorporação do sistema de exibição de projetor compreendendo uma íris para mais de um canal de cor para afetar o escurecimento global como feito em conformidade com os princípios da presente solicitação.[0010] Fig. 2 shows another embodiment of projector display system comprising an iris for more than one color channel to affect global dimming as done in accordance with the principles of the present application.

[0011] A Fig. 3 retrata ainda uma outra incorporação de um sistema de exibição de projetor compreendendo uma íris em mais de um canal de cor, que é dividido a partir de um conjunto de fontes de luz coloridas.[0011] Fig. 3 depicts yet another embodiment of a projector display system comprising an iris in more than one color channel which is split from a set of colored light sources.

[0012] As Figs. 4A e 4B mostram outras incorporações de um sistemas de exibição de projetor constituído por uma haste de integração e um modulador no caminho da haste de integração onde a haste de integração pode ser tanto um tubo de luz unitário ou segmentado.[0012] Figs. 4A and 4B show further embodiments of a projector display system comprising an integrating rod and a modulator in the path of the integrating rod where the integrating rod can be either a unitary or segmented light pipe.

[0013] A Fig. 5 mostra um mapeamento de faixa dinâmica exemplar que pode ser afetado por um sistema de projeção, como feito em conformidade com os princípios da presente solicitação.[0013] Fig. 5 shows an exemplary dynamic range mapping that can be affected by a projection system, as done in accordance with the principles of the present application.

[0014] A Fig. 6 mostra um diagrama de alto nível do sistema de processamento de imagem que pode afetar o processamento por um sistema de projeção como feito em conformidade com os princípios da presente solicitação.[0014] Fig. 6 shows a high-level diagram of the image processing system that can affect processing by a projection system as done in accordance with the principles of the present application.

[0015] A Fig. 7 retrata uma incorporação de um sistema de projeção de modulador dual com uma única íris de escurecimento global que escurece todas as fontes de luz.[0015] Fig. 7 depicts an embodiment of a dual modulator projection system with a single global dimming iris that dims all light sources.

[0016] A Fig. 8 retrata uma incorporação de um sistema de projeção de modulador dual compreendendo uma íris para mais de um canal de cor para afetar o escurecimento global na extremidade de emissão de um conjunto de fontes de luz.[0016] Fig. 8 depicts an embodiment of a dual modulator projection system comprising an iris for more than one color channel to affect global dimming at the emitting end of an array of light sources.

[0017] A Fig. 9 mostra uma outra incorporação de um sistema de projeção de multi-modulador com um conjunto de íris de escurecimento global na extremidade de emissão de um conjunto de fontes de luz.[0017] Fig. 9 shows another embodiment of a multi-modulator projection system with a set of global dimming irises at the emitting end of a set of light sources.

DETAILED DESCRIPTION

[0018] No decorrer de toda a descrição que se segue, detalhes específicos são definidos com o objetivo de proporcionar uma compreensão mais aprofundada às pessoas hábeis na tecnologia. No entanto, elementos bem conhecidos podem não ser mostrados ou descritos em detalhes para evitar obscurecer desnecessariamente a descrição. Nesse sentido, a descrição e os desenhos devem ser considerados em um sentido ilustrativo, ao invés de restritivo.[0018] Throughout the description that follows, specific details are defined with the aim of providing a deeper understanding to people skilled in technology. However, well-known elements may not be shown or described in detail to avoid unnecessarily obscuring the description. In this regard, the description and drawings should be considered in an illustrative rather than restrictive sense.

[0019] Como utilizados neste documento, os termos "componente", "sistema", "interface", "controlador", e semelhantes destinam-se a se referir a uma entidade de informática, tanto hardware, software (por exemplo, em execução), e/ou firmware. Por exemplo, qualquer um destes termos pode ser um processo em execução em um processador, um processador, um objeto, um executável, um programa, e/ou um computador. A título de ilustração, ambos um aplicativo em execução em um servidor e o servidor podem ser um controlador e/ou um componente. Um ou mais componentes/controladores pode residir dentro de um processo e um componente/controlador pode estar localizado em um computador e/ou distribuído entre dois ou mais computadores.[0019] As used in this document, the terms "component", "system", "interface", "controller", and the like are intended to refer to a computing entity, whether hardware, software (e.g., running ), and/or firmware. For example, any of these terms could be a process running on a processor, a processor, an object, an executable, a program, and/or a computer. By way of illustration, both an application running on a server and the server can be a controller and/or a component. One or more components/controllers can reside within a process and a component/controller can be located on one computer and/or distributed between two or more computers.

[0020] O objeto reivindicado é descrito tendo como referência os desenhos, em que numerais de referência semelhantes são usados para se referir a elementos semelhantes em toda parte. Na seguinte descrição, para fins de explicação, inúmeros detalhes específicos são definidos com o objetivo de fornecer uma compreensão completa do assunto em inovação. Pode ser evidente, no entanto, que o alegado objeto possa ser praticado sem esses detalhes específicos. Em outros casos, dispositivos e estruturas bem conhecidas são mostrados em forma de diagrama de bloco para facilitar a descrição do assunto em inovação. Incorporação do projetor de escurecimento global EDR[0020] The claimed object is described with reference to the drawings, in which similar reference numerals are used to refer to similar elements everywhere. In the following description, for the purposes of explanation, numerous specific details are set out with the aim of providing a complete understanding of the subject in innovation. It may be evident, however, that the alleged object can be practiced without these specific details. In other cases, well-known devices and structures are shown in block diagram form to facilitate the description of the subject in innovation. Incorporation of EDR global dimming projector

[0021] Sistemas de projetor EDR e sistemas de projetor de modulação dual têm sido descritos em patentes de propriedade comum e solicitações de patentes, incluindo: (1) Patente dos Estados Unidos número 8.125.702 de Ward et al., emitida em 28 de fevereiro de 2012 e intitulada "Display de modulação serial tendo estágio de modulação de luz binário"; (2) Solicitação de patente dos Estados Unidos 20130148037 de Whitehead et al., publicada em 13 de junho de 2013 e intitulada "Displays de projeção" (3) Solicitação de patente dos Estados Unidos 20130147777 de Lau et al., publicada em 13 de junho de 2013 e intitulada "Aplicação de pixels MEMS em display e dispositivos de imagem"; e (4) Solicitação de patente dos Estados Unidos 20120038693 de Kang et al., publicada em 16 de fevereiro de 2012 e intitulada "Sistema de projeção de alta faixa dinâmica". -- que por este meio são incorporados por referência, na sua totalidade.[0021] EDR projector systems and dual modulation projector systems have been described in commonly owned patents and patent applications, including: (1) United States Patent Number 8,125,702 to Ward et al. February 2012 and titled "Serial Modulation Display Having Binary Light Modulation Stage"; (2) Whitehead et al. United States Patent Application 20130148037, published June 13, 2013 entitled "Projection Displays" (3) Lau et al. United States Patent Application 20130147777, published June 13 June 2013 and entitled "Application of MEMS pixels in display and imaging devices"; and (4) US Patent Application 20120038693 to Kang et al., published February 16, 2012 and entitled "High Dynamic Range Projection System". -- which are hereby incorporated by reference in their entirety.

[0022] Em muitos desses sistemas EDR, pode haver arquitetura de modulador dual que afeta a projeção EDR. Por exemplo, um sistema pode incluir um ou mais DMDs que separadamente podem modular a luz proveniente de uma fonte de luz e produzir uma projeção EDR pelo local escurecimento de porções de uma imagem da tela de entrada.[0022] In many of these EDR systems, there may be dual modulator architecture that affects the EDR projection. For example, a system may include one or more DMDs that can separately modulate light from a light source and produce an EDR projection by locally darkening portions of an input screen image.

[0023] Como discutido adiante neste documento, existem sistemas, técnicas e métodos para a realização de um escurecimento global que podem afetar a projeção EDR de imagens de tela desejadas.[0023] As discussed later in this document, there are systems, techniques, and methods for performing a global dimming that can affect the EDR projection of desired screen images.

[0024] A Fig. 1 é uma incorporação de um sistema de projeção que pode afetar a projeção EDR empregando o escurecimento global com o uso de uma íris. O projetor 100 é composto por uma fonte de luz - neste exemplo, um banco de fontes de luz laser 102-1, 102-2, 102-3 e 102-1', 102-2' e 102-3' - que ainda pode ser composto por duas (ou mais) fontes de luz laser RGB. Deve ser apreciado que outras fontes de luz podem ser empregadas que também sejam conhecidos na tecnologia - por exemplo, uma lâmpada de xénon, uma matriz de lasers (por exemplo, diodos ou caso contrário) ou outros emissores de luz de estado sólidos, uma lâmpada de arco, ou algo parecido.[0024] Fig. 1 is an embodiment of a projection system that can affect the EDR projection employing global dimming with the use of an iris. The projector 100 comprises a light source - in this example, a bank of laser light sources 102-1, 102-2, 102-3 and 102-1', 102-2' and 102-3' - that still can be composed of two (or more) RGB laser light sources. It should be appreciated that other light sources may be employed which are also known in the art - for example a xenon lamp, an array of lasers (e.g. diodes or otherwise) or other solid state light emitters, a bow, or something like that.

[0025] A luz proveniente da fonte de luz 102 pode ser dirigida ao longo de um caminho ótico (por exemplo, uma haste de integração 104 na incorporação da Fig. 1) e encontrar uma íris 106. Em algumas incorporações, a fonte de luz pode ser modulada sob o controle do controlador 101. A íris 106 pode (sob o controle do controlador 101) pode expandir e/ou constringir a quantidade de luz no caminho para desejavelmente afetar um escurecimento global do sistema de projetor. Depois disso, a luz 109 pode continuar ao longo de um percurso ótico ainda mais (por exemplo, a haste de integração 108) para um primeiro modulador. Na incorporação da Fig. 1, o primeiro modulador 110 pode incluir uma (ou mais) matrizes DMD. Neste exemplo existem três matrizes DMD 110-1, 110-2 e 110-3 (ou, alternativamente, um conjunto de três chips DLP) respectivamente, como componentes óticos 112 pode dividir a luz branca que entra em seus componentes espectrais (por exemplo, vermelho, verde e azul, respectivamente). A íris 106 pode ser um exemplo de um regulador da intensidade da luz para o sistema de projeção que escurece a luz proveniente da fonte de luz do sistema. Outro exemplo de um regulador da intensidade da de luz adequado pode ser uma fonte de luz ajustável que pode ajustar os níveis de luminosidade sob o controle do controlador 101.[0025] Light from light source 102 can be directed along an optical path (for example, an integration rod 104 in the Fig. 1 embodiment) and encounter an iris 106. In some embodiments, the light source can be modulated under control of controller 101. Iris 106 can (under control of controller 101) expand and/or constrict the amount of light in the path to desirably affect an overall dimming of the projector system. Thereafter, light 109 can continue along a further optical path (e.g. integrating rod 108) to a first modulator. In the incorporation of Fig. 1, the first modulator 110 may include one (or more) DMD matrices. In this example there are three DMD matrices 110-1, 110-2 and 110-3 (or alternatively a set of three DLP chips) respectively, as optical components 112 can split the incoming white light into its spectral components (e.g. red, green, and blue, respectively). Iris 106 may be an example of a light dimmer for the projection system that dims the light coming from the system's light source. Another example of a suitable light dimmer might be an adjustable light source that can adjust brightness levels under the control of controller 101.

[0026] O primeiro modulador 110 posteriormente pode afetar uma modulação desejada (sob o controle do controlador 101) da luz - tal que, quando projetadas (113) através da ótica do projetor 114 pode afetar uma desejada imagem projetada em uma tela (não mostrada) para um ou mais espectadores. Em uma incorporação alternativa, a luz fora de estado também pode ser reciclada - fornecendo outro parâmetro de controle para a íris. No caso da reciclagem, a luz provavelmente pode ser dividida em espectros individuais para cada um dos moduladores. No entanto, o modulador que exige mais luz pode conduzir as exigências da íris. Incorporação do projetor de escurecimento global EDR alternativo[0026] The first modulator 110 subsequently can affect a desired modulation (under the control of the controller 101) of the light - such that, when projected (113) through the projector's optics 114 can affect a desired projected image on a screen (not shown ) for one or more viewers. In an alternative embodiment, out-of-state light can also be recycled - providing another control parameter for the iris. In the case of recycling, the light can probably be split into individual spectra for each of the modulators. However, the modulator that requires more light can drive iris requirements. Embedding alternative EDR global dimming projector

[0027] Como uma alternativa para executar o escurecimento global sobre a luz branca proveniente de uma fonte de luz, é possível executar o escurecimento global sobre os diferentes canais espectrais que podem ser fornecidos por um sistema de projeção. A Fig. 2 é uma incorporação alternativa de um sistema de projetor composto por uma fonte de luz 202 (que pode ser modulada sob controle do controlador 201). Como antes, a fonte de luz 202 pode ser qualquer fonte de luz possível que possa ser dividida em seus componentes espectrais. Na Fig. 2, a fonte de luz 202 é um banco de fontes de luz laser (por exemplo, luz de laser vermelho, verde e azul) em que podem ser transmitidas ao longo das fibras de luz 204r, g e b, respectivamente. Para cada (ou algum) canal de cor, pode haver um conjunto de íris 206r, g e b, respectivamente. Estas íris podem estar sob o controle do controlador 201 - tal que cada canal de luz possa experimentar um escurecimento global do canal luz respectivamente.[0027] As an alternative to performing global dimming on white light coming from a light source, it is possible to perform global dimming on the different spectral channels that can be provided by a projection system. Fig. 2 is an alternative embodiment of a projector system comprising a light source 202 (which can be modulated under control of controller 201). As before, light source 202 can be any possible light source that can be broken down into its spectral components. In Fig. 2, light source 202 is a bank of laser light sources (e.g., red, green, and blue laser light) that can be transmitted along light fibers 204r, g, and b, respectively. For each (or any) color channel, there may be a set of irises 206r, g and b respectively. These irises can be under the control of the controller 201 - such that each light channel can experience a global dimming of the light channel respectively.

[0028] Depois disso, a luz pode ser combinada no combinador de luz (por exemplo, uma haste de integração 208) e - como antes - a luz pode iluminar o primeiro modulador 210 que pode ser composto por uma (ou mais) matrizes DMD. Aqui, como antes, existem três matrizes DMD (ou, alternativamente, um conjunto de três chips DLP) respectivamente, para que os componentes óticos possam dividir a luz branca de entrada em seus componentes espectrais (por exemplo, vermelho, verde e azul, respectivamente). Como exemplos de outras incorporações para as Figs. 1 e 2, um segundo modulador (não mostrado - mas similar ao 110 e/ou 210) posteriormente pode afetar uma outra modulação desejada (sob o controle do controlador 201) da luz - tal que, quando projetadas através da ótica do projetor 214 pode afetar uma desejada imagem projetada em uma tela (não mostrada) para um ou mais espectadores.[0028] Thereafter, the light can be combined in the light combiner (e.g. an integrating rod 208) and - as before - the light can illuminate the first modulator 210 which can be composed of one (or more) DMD arrays . Here, as before, there are three DMD dies (or alternatively a set of three DLP chips) respectively, so that the optical components can split the incoming white light into its spectral components (e.g. red, green and blue respectively). ). As examples of other embodiments for Figs. 1 and 2, a second modulator (not shown - but similar to 110 and/or 210) can subsequently affect a further desired modulation (under control of controller 201) of light - such that, when projected through projector optics 214 can affect a desired image projected onto a screen (not shown) to one or more viewers.

[0029] A Fig. 3 é ainda outra incorporação de um sistema de projeção que afeta o escurecimento global em canais de cores separadas. O sistema de projeção 300 pode incluir uma fonte de luz branca 302 (a partir de qualquer fonte conhecida, por exemplo, lâmpada de xénon, lâmpada de arco ou algo semelhante). Divisores de feixe dicróicos 303 e 305 são capazes de se dividir a luz verde, vermelha e azul para seus caminhos óticos separados. As íris 306 r, g e b podem afetar o escurecimento global desejado sobre estes canais de cores separadas. A luz resultante pode ser colocada nos caminhos óticos 308 r, g e b, respectivamente - e, posteriormente, podem ser separadamente moduladas (pelo Mod, para cada canal respectivamente, como é conhecido na tecnologia). A luz destas modulações separadas pode ser enviada ao longo dos caminhos óticos 309 r, g e b, respectivamente - e recombinada como desejado para formar um feixe de luz combinado. Incorporações alternativas para modulação e integração de luz[0029] Fig. 3 is yet another embodiment of a projection system that affects global dimming in separate color channels. Projection system 300 may include a white light source 302 (from any known source, e.g., xenon lamp, arc lamp, or the like). Dichroic beam splitters 303 and 305 are capable of splitting green, red and blue light to their separate optical paths. Irises 306 r, g, and b can affect the desired overall darkening over these separate color channels. The resulting light can be placed into optical paths 308 r, g and b, respectively - and subsequently can be separately modulated (by Mod, for each channel respectively, as is known in the art). Light from these separate modulations can be sent along optical paths 309 r, g and b, respectively - and recombined as desired to form a combined light beam. Alternative embeds for modulation and light integration

[0030] As Figs. 4A e 4B mostram uma outra incorporação para a modulação e a integração da luz proveniente da fonte de luz. A Fig. 4A mostra que - antes da luz entrar em uma haste de integração 108 (ou qualquer outro tubo de luz e/ou canal adequado) - podem ser colocados antes da haste 108, uma pilha de LCD 402. A pilha de LCD 402 pode ainda compreender uma primeira camada de polarização 404, um LCD 406 e uma segunda camada de polarização 408. A pilha de LCD 402 pode ser controlada pelo controlador 101 e pode fornecer um ponto adicional de modulação da luz, como pode ser desejado.[0030] Figs. 4A and 4B show another embodiment for modulating and integrating light from the light source. Fig. 4A shows that - before the light enters an integration rod 108 (or any other suitable light tube and/or channel) - an LCD stack 402 can be placed before the rod 108. The LCD stack 402 may further comprise a first bias layer 404, an LCD 406 and a second bias layer 408. The LCD stack 402 can be controlled by the controller 101 and can provide an additional point of light modulation as may be desired.

[0031] A Fig 4B retrata uma incorporação em que a pilha de LCD pode ser particionada em si (por exemplo, 402-1, 402-2, 402-3 e 402-4 - ou qualquer outro número de partições) - para que a luz que entra na haste de integração 108 possa ser escurecida de acordo com as pilhas de LCD individuais que estão no caminho ótico. A haste de integração 108 em si, nesta instância, pode ser particionada e/ou segmentada e a luz proveniente desta segmentação e/ou particionamento pode iluminar diferentes áreas da tela de projeção, em si, para afetar um escurecimento regional do sistema de projetor. Incorporações de processamento de imagem de escurecimento global[0031] Fig 4B depicts an embodiment where the LCD stack can be partitioned itself (e.g. 402-1, 402-2, 402-3 and 402-4 - or any other number of partitions) - so that the light entering the integration rod 108 can be dimmed according to the individual LCD stacks that are in the optical path. The integration rod 108 itself, in this instance, can be partitioned and/or segmented and the light from this segmentation and/or partitioning can illuminate different areas of the projection screen, itself, to affect a regional dimming of the projector system. Embeds of global dimming image processing

[0032] Em uma incorporação, métodos de determinação de níveis de brilho global (e/ou regional) para um quadro ou cena podem ser afetados para alcançar uma imagem projetada desejada a ser exibida. Esses métodos podem ser implementados com base em uma base por cena e/ou por quadro. Esses métodos podem utilizar histograma e/ou metadados para afetar esse processamento. Para apenas um aspecto, esses métodos podem proporcionar uma transição suave entre os níveis de brilho em um quadro. Em algumas incorporações, variações no gradiente das alterações de nível de luminosidade podem ser implementadas para mudanças de cena, diferentes tipos de mudanças de cena, e/ou diferentes tipos de alterações de nível de brilho que podem ocorrer dentro de uma cena. Em outra incorporação, estes métodos podem incluir ajustes de iluminação independente R, G, B com ou sem ter conhecimento de toda a cena. Métodos que não têm conhecimento de toda a cena podem empregar técnicas como, por exemplo, a análise do quadro atual ou dos quadros próximos (tanto anterior/posterior).[0032] In one embodiment, methods of determining global (and/or regional) brightness levels for a frame or scene can be affected to achieve a desired projected image to be displayed. These methods can be implemented on a per-scene and/or per-frame basis. These methods may use histogram and/or metadata to affect this processing. For just one look, these methods can provide a smooth transition between brightness levels in a frame. In some embodiments, gradient variations of brightness level changes may be implemented for scene changes, different types of scene changes, and/or different types of brightness level changes that may occur within a scene. In another embodiment, these methods can include R, G, B independent lighting adjustments with or without being aware of the entire scene. Methods that are unaware of the entire scene may employ techniques such as current frame analysis or nearby frames (both before/after).

[0033] Os níveis de brilho podem ser registrados para regiões através de, por exemplo, um tubo segmentado de luz, e os níveis de brilho podem então ser analisados - por exemplo, com base em fatores semelhantes e também em relação a outros segmentos nos mesmos quadros ou nos quadros temporalmente relacionados. Além disso, um histograma pode ser calculado ou fornecido por meio de meta-dados codificados nos dados de imagem (e/ou fornecido a partir de uma fonte separada) dos dados do quadro ou do quadro de dados baseado regionalmente.[0033] Brightness levels can be recorded for regions through, for example, a segmented tube of light, and brightness levels can then be analyzed - for example, based on similar factors and also in relation to other segments in the same frames or in temporally related frames. In addition, a histogram can be calculated or provided using metadata encoded in the image data (and/or provided from a separate source) of the frame data or regionally based data frame.

[0034] Outras incorporações alternativas podem empregar suposição inteligente (por exemplo, IA, heurística) para determinar as mudanças de cena ou casos especiais baseados regionalmente, onde os espectadores podem ser mais tolerantes às mudanças bruscas de luminosidade. Em outra incorporação, meta-dados com base em processamento off-line ou ajustes ou intervenção de pós-produção podem ser incluídos nos meta-dados codificados ou fornecidos separadamente. Uma informação adicional pode ser fornecida para transições da alta faixa dinâmica (HDR) para a baixa faixa dinâmica (LDR) para garantir a compatibilidade com sistemas legados ou para fornecer recursos novos especiais tais como a faixa dinâmica mais elevada reforçada, 3D reforçado, etc.[0034] Other alternative embodiments may employ intelligent guessing (eg, AI, heuristics) to determine scene changes or regionally based special cases where viewers may be more tolerant of sudden changes in lighting. In another embodiment, metadata based on off-line processing or post-production adjustments or intervention may be included in coded or separately provided metadata. Additional information can be provided for high dynamic range (HDR) to low dynamic range (LDR) transitions to ensure compatibility with legacy systems or to provide special new features such as enhanced higher dynamic range, enhanced 3D, etc.

[0035] Em uma incorporação, meta-dados podem ser fornecidos em um arquivo separado junto com as chaves para desbloquear o conteúdo do quadro ou vários recursos para mostrar o filme com aprimoramentos fornecidos pelo processamento especial do conteúdo e/ou conforme indicado pelos meta-dados. Em uma extensão, os parâmetros de brilho podem ser fornecidos para ajustar todas as cores primárias de uma só vez ou em pares ou em qualquer outra combinação de agrupamento quando usando o ajuste de fonte.[0035] In an embed, metadata may be provided in a separate file along with keys to unlock frame content or various assets to show the movie with enhancements provided by special processing of the content and/or as indicated by the metadata. data. To an extent, brightness parameters can be provided to adjust all primary colors at once or in pairs or in any other grouping combination when using font tweaking.

[0036] Para as várias incorporações descritas neste documento com uma íris, estes métodos podem ser utilizados ajustando as cores primárias - por exemplo, a íris pode ser ajustada em vez das fontes. Enquanto potencialmente menos eficiente, permite que o contraste do painel seja aplicado sobre uma maior gama de luminosidade (por exemplo, aumentando o contraste sequencial) e pode melhorar o contraste na tela simultâneo, ao reduzir o tamanho da abertura na lente de projeção (por exemplo, caixa de canto e contraste ANSI). Ajuste de iluminação independente R, G, B sem o conhecimento de toda a cena[0036] For the various embeddings described in this document with an iris, these methods can be used by adjusting the primary colors - for example, the iris can be adjusted instead of the fonts. While potentially less efficient, it allows panel contrast to be applied over a wider range of luminance (e.g. increasing sequential contrast) and can improve simultaneous on-screen contrast by reducing the size of the aperture in the projection lens (e.g. , corner box and ANSI contrast). Independent lighting adjustment R, G, B without knowing the whole scene

[0037] Para apenas duas incorporações de métodos a serem empregados em um RGB (ou outro esquema de separação espectral) que pode não ter o conhecimento de toda a cena, o sistema de exibição pode afetar um ou ambos os métodos durante o processamento da seguinte forma: (1) analisar o quadro de imagem atual para determinar o volume de gama de cores; em particular, a contribuição máxima exigida por cada canal primário individual (por exemplo, fonte de iluminação controlável individualmente de faixa de comprimento de onda fixo). Usar estas exigências máximas para definir os níveis de cada cor primária individual. (2) analisar o quadro de imagem atual e os quadros anterior e/ou posterior para determinar as exigências máximas ao longo do tempo e proporcionar uma transição mais suave de ajustes de iluminação ao longo do tempo.[0037] For only two embeddings of methods to be employed in an RGB (or other spectral separation scheme) that may not have knowledge of the entire scene, the display system may affect one or both of the methods when processing the following way: (1) analyze the current image frame to determine the color gamut volume; in particular, the maximum contribution required by each individual primary channel (eg, individually controllable lighting source of fixed wavelength range). Use these maximum requirements to define levels for each individual primary color. (2) Analyze current image frame and frames before and/or after to determine maximum requirements over time and provide smoother transition of lighting adjustments over time.

[0038] É possível usar qualquer um dos métodos acima, se existem fontes de iluminação controlável individualmente para cada cor primária e cada uma dessas fontes pode ser registrada para uma parte do dispositivo de modulação (por exemplo, usando um método tal como uma haste de integração segmentada). Um cálculo de exigência máxima pode ser feito em uma base regional, associado a cada fonte individualmente controlável. Isto tende a fornecer maior contraste simultâneo, se usado corretamente em conjunto com outros algoritmos de compensação de modulação dual para remover erros associados com os limites do segmento.[0038] It is possible to use any of the above methods if there are individually controllable lighting sources for each primary color and each of these sources can be registered to a part of the modulation device (for example, using a method such as a rod of segmented integration). A maximum requirement calculation can be done on a regional basis, associated with each individually controllable source. This tends to provide greater simultaneous contrast, if used correctly in conjunction with other dual modulation compensation algorithms to remove errors associated with segment boundaries.

[0039] Estes ajustes tendem a reduzir o consumo de energia e prolongar a vida útil. Além disso, esses ajustes podem permitir que o contraste do painel possa ser aplicado sobre uma maior faixa de luminosidade (por exemplo, contraste sequencial aprimorado). Ajuste de iluminação independente de cor primária com o conhecimento de toda a cena:[0039] These adjustments tend to reduce energy consumption and extend service life. Additionally, these tweaks can allow panel contrast to be applied over a wider range of luminosity (for example, enhanced sequential contrast). Primary color independent lighting adjustment with full scene knowledge:

[0040] Nessas incorporações em que o sistema tem todo (ou substancialmente todo) o conhecimento de cena, então um método adequado poderá utilizar dados de histograma e parâmetros de mapeamento desejados para o algoritmo de ajuste de iluminação - possivelmente por meio de meta-dados.[0040] In those embodiments where the system has all (or substantially all) knowledge of the scene, then a suitable method may use histogram data and desired mapping parameters for the lighting adjustment algorithm - possibly through metadata .

[0041] Em outra incorporação, pode ser possível retardar a reprodução de quadros suficientes para calcular uma transição suave das fontes de iluminação ao longo do tempo. No entanto, mesmo se isso fosse implementado, poderia ser feito sem o conhecimento dos locais de corte da cena e pode ser necessário confiar na suposição inteligente para saber quando seriam toleradas mudanças mais bruscas. Ao fornecer histogramas para cada cena, um método adequado pode permitir que as fontes de iluminação tenham perfis de ajuste, o que pode implementar mudanças abruptas, além de remover a necessidade de retardar e analisar o conteúdo.[0041] In another embodiment, it may be possible to delay playback enough frames to calculate a smooth transition of the lighting sources over time. However, even if this were implemented, it could be done without knowledge of the scene's cut locations, and it may be necessary to rely on intelligent guessing as to when more abrupt changes would be tolerated. By providing histograms for each scene, a proper method can allow light sources to have adjustment profiles, which can implement abrupt changes, as well as removing the need to slow down and analyze content.

[0042] Histogramas - mesmo com o conhecimento de cena que pode ser gerado automaticamente - tendem a não apresentar a capacidade para fornecer as preferências de mapeamento ideais quando transformam o conteúdo de alta faixa dinâmica para exibições de baixa faixa dinâmica. Meta-dados EDR podem ser gerados com o conhecimento dessas preferências diretamente da interação criativa. Como tal, usar meta-dados com parâmetros de mapeamento desejado pode ainda aumentar os ajustes de nível de iluminação para produzir uma sequência final de imagens que representem substancialmente a intenção criativa independente do desempenho global da exibição.[0042] Histograms - even with the scene knowledge that can be automatically generated - tend to lack the ability to provide optimal mapping preferences when transforming high dynamic range content to low dynamic range displays. EDR metadata can be generated with knowledge of these preferences directly from the creative interaction. As such, using metadata with desired mapping parameters can further augment lighting level adjustments to produce a final image sequence that substantially represents the creative intent independent of the overall performance of the display.

[0043] Em ainda outra incorporação, pode ser possível ajustar todas as cores primárias de uma só vez ou em pares ou em qualquer outra combinação de agrupamento quando usando o ajuste de fonte. Além disso, toda a iluminação que sai da lente de projeção pode ser ajustada com a utilização de uma íris ajustável sob o controle de algoritmo, conforme descrito neste documento. Em algumas incorporações, pode ser possível ajustar a fonte, ajustar as íris, ou alguma combinação de ambas.[0043] In yet another embodiment, it may be possible to adjust all primary colors at once or in pairs or in any other grouping combination when using font adjustment. In addition, all lighting coming out of the projection lens can be adjusted using an adjustable iris under algorithmic control as described in this document. In some embeds, it may be possible to adjust the font, adjust the irises, or some combination of both.

[0044] Esses métodos envolvendo o ajuste de iluminação podem permitir que o contraste do painel possa ser aplicado sobre uma maior faixa de luminosidade (por exemplo, contraste sequencial crescente) e podem melhorar o contraste simultâneo em tela ao reduzir o tamanho da abertura na lente de projeção (por exemplo, caixa de canto e contraste ANSI). Incorporações de mapeamento de faixa dinâmica[0044] These methods involving lighting adjustment may allow panel contrast to be applied over a greater range of luminosity (for example, increasing sequential contrast) and may improve simultaneous screen contrast by reducing the size of the aperture in the lens projection (e.g. corner box and ANSI contrast). Dynamic range mapping embeds

[0045] As Figs. 5 e 6 mostram um exemplo e incorporação de processamento de imagem onde o mapeamento de faixa dinâmica pode ocorrer em um sistema que pode incluir sistemas de luz ajustável (por exemplo, laser e/ou LED) e/ou íris ajustáveis. Estes sistemas podem empregar o quadro atual (ou alguns quadros anteriores ou posteriores) para determinar a íris ou as configurações de LED. Em alguns desses sistemas, pode não ser possível ter o conhecimento de toda a cena - e, portanto, podem ser feitos ajustamentos que afetem negativamente a experiência do espectador. Para melhorar a experiência do espectador, pode ser possível empregar algoritmos utilizando a gestão de exibição no desenvolvimento de ganho de conhecimento.[0045] Figs. 5 and 6 show an example and embodiment of image processing where dynamic range mapping can occur in a system that may include adjustable light (eg laser and/or LED) and/or adjustable iris systems. These systems may employ the current frame (or a few frames earlier or later) to determine iris or LED settings. In some of these systems, it may not be possible to have knowledge of the entire scene - and therefore adjustments may be made that negatively affect the viewer's experience. To enhance the viewer experience, it may be possible to employ algorithms using display management in developing knowledge gain.

[0046] A Fig. 5 mostra um mapeamento de faixa dinâmica 500 que ilustra várias incorporações. A faixa dinâmica plena potencial (Min- Max) do conteúdo de imagem de entrada (501) pode ser particularmente grande. Se a faixa dinâmica atual do conteúdo a ser processado é mostrada em 504, então o conteúdo pede um conteúdo muito brilhante a ser processado. No entanto, os valores escuros no conteúdo serão igualmente processados de modo relativamente brilhante. O sistema de exibição pode ser capaz de ajustar o nível de luminosidade para faixa 506 (por exemplo, através das técnicas de escurecimento (íris e/ou fonte de luz ajustável, descrito neste documento)) para atingir valores mais escuros com um valor máximo que pode ser adequado para o processamento.[0046] Fig. 5 shows a dynamic range mapping 500 illustrating various embodiments. The potential full dynamic range (Min-Max) of the input image content (501) can be particularly large. If the current dynamic range of the content to be processed is shown at 504, then the content requests very bright content to be processed. However, dark values in the content will also be rendered relatively brightly. The display system may be able to adjust the brightness level to range 506 (e.g. via dimming techniques (iris and/or adjustable light source, described in this document)) to achieve darker values with a maximum value that may be suitable for processing.

[0047] A Fig. 6 é uma incorporação de um método que pode ser adequado para afetar o processamento de imagem para sistemas de projetor descritos neste documento. Em particular, a Fig. 6 ilustra caminhos de modulação de luz e processamento exemplares em um sistema de exibição atual com capacidade de modulação de luz global. Em algumas incorporações, o caminho de processamento inclui um acionador de modulação global (602) e um módulo de gerenciamento de exibição (604) que respectivamente são configurados para controlar componentes de geração de luz, componentes de modulação de luz (612), componentes de controle de luz (610), etc., no caminho de projeção para fins de processamento de imagens LDR em uma tela de exibição (606). Os componentes de modulação de luz (612) podem ser, mas não estão limitados a, Processamento de Luz Digital (DLP) / Cristal Líquido em Silício (LCoS) / Tela de Cristal Líquido (LCD) com base em componentes de modulação de luz. Os componentes de controle de luz (610) podem ser, mas não estão limitados a, uma abertura global, uma íris global, etc., e são controlados em parte por uma configuração de modulação de luz global. As imagens LDR são derivadas, em uma grande extensão, por valores de código de entrada ajustados perceptivamente com precisão em imagens de entrada VDR que podem ser recebidas em uma entrada de sinal de vídeo de uma faixa dinâmica ampla.[0047] Fig. 6 is an embodiment of a method that may be suitable for affecting image processing for projector systems described in this document. In particular, Fig. 6 illustrates exemplary light modulation and processing paths in a current display system with global light modulation capability. In some embodiments, the processing path includes a global modulation driver (602) and a display management module (604) that are respectively configured to control light generation components, light modulation components (612), light control (610), etc., in the projection path for purposes of processing LDR images on a display screen (606). The light modulation components (612) can be, but are not limited to, Digital Light Processing (DLP) / Liquid Crystal on Silicon (LCoS) / Liquid Crystal Display (LCD) based light modulation components. The light control components (610) can be, but are not limited to, a global aperture, a global iris, etc., and are controlled in part by a global light modulation setting. LDR images are derived, to a great extent, by perceptually fine-tuned input code values in input VDR images that can be received at a video signal input of a wide dynamic range.

[0048] No caminho de processamento, uma imagem de entrada VDR na entrada de sinal de vídeo é analisada pelo acionador de modulação global (602) para determinar uma distribuição de nível de luminosidade (por exemplo, histograma, tabelas, etc.) da imagem de entrada VDR, e determinar uma janela de faixa dinâmica ideal (que é uma instância do LDR sob uma configuração específica de modulação de luz global) para que valores de código de entrada na imagem de entrada VDR sejam mapeados. A determinação da janela de faixa dinâmica ideal inclui uma determinação dos níveis de luminosidade mínimo e máximo absolutos a serem gerados por um módulo de fonte de luz global (608) e/ou por componentes de modulação de luz global tal como uma abertura global, uma íris global, etc. O acionador de modulação global (602) pode ser configurado para executar operações de controle de fonte de luz, bem como executar operações de controle de componentes de modulação de luz global (612), e para modular a quantidade global de luz para iluminar uma ou mais camadas de modulação local para efeitos de renderização de uma imagem LDR - que corresponde à imagem de entrada VDR - sobre a tela de exibição (606). Em algumas incorporações, o acionador de modulação global (602) também pode ser configurado para executar o controle de modulação do laser como uma parte de modulação de luz global ou local.[0048] In the processing path, an input VDR image at the input video signal is analyzed by the global modulation driver (602) to determine a brightness level distribution (e.g., histogram, tables, etc.) of the image input VDR image, and determine an optimal dynamic range window (that is an instance of the LDR under a specific global light modulation setting) to which input code values in the input VDR image are mapped. Determining the optimal dynamic range window includes a determination of the absolute minimum and maximum brightness levels to be generated by a global light source module (608) and/or by global light modulation components such as a global aperture, a global iris, etc. The global modulation driver (602) is configurable to perform light source control operations, as well as perform global light modulation component control operations (612), and to modulate the overall amount of light to illuminate one or more further layers of local modulation for the purposes of rendering an LDR image - which corresponds to the input VDR image - onto the display screen (606). In some embodiments, the global modulation driver (602) may also be configured to perform laser modulation control as a global or local light modulation part.

[0049] O módulo de gerenciamento de exibição (604) da Fig. 6 pode ser configurado para atualizar continuamente seus parâmetros de entrada tais como os níveis de luminosidade mínimo e máximo da janela de faixa dinâmica ideal. Em algumas incorporações, os níveis de luminosidade mínimo e máximo da janela de faixa dinâmica ideal variam como funções de configurações de modulação de luz global de imagem para imagem. Configurações específicas de modulação de luz global dependem dos dados de imagem de imagens de entrada VDR específicas e são usados para colocar o módulo de fonte de luz (608) e os componentes de modulação de luz (612) em estados específicos para produzir níveis específicos de luminosidade mínima e máxima e faixas dinâmicas ideais.[0049] The display management module (604) of Fig. 6 can be configured to continually update its input parameters such as the minimum and maximum brightness levels of the optimal dynamic range window. In some embeds, the minimum and maximum brightness levels of the optimal dynamic range window vary as a function of global light modulation settings from image to image. Specific global light modulation settings depend on image data from specific VDR input images and are used to place the light source module (608) and light modulation components (612) into specific states to produce specific levels of minimum and maximum brightness and optimal dynamic ranges.

[0050] O módulo de gerenciamento de exibição (604) da Fig. 6 pode ser configurado para executar o ajuste contínuo entre os valores de entrada de código em imagens de entrada VDR e valores de código de saída em imagens LDR correspondentes. O módulo de gerenciamento de exibição (604) pode ser configurado para mapear perceptivelmente valores de código de entrada em uma imagem de entrada VDR em uma janela de faixa dinâmica ideal específica determinada com base na imagem de entrada VDR. Os ajustes de pixel gerados ou determinados pelo módulo de gerenciamento de exibição (604) podem ser usados para controlar os componentes de modulação de luz nível-bloco-pixel ou nível-pixel (612) para processar uma tela de exibição (606) uma imagem LDR perceptivelmente correta correspondente à imagem de entrada VDR.[0050] The display management module (604) of Fig. 6 can be configured to perform seamless adjustment between input code values in VDR input images and output code values in corresponding LDR images. The display management module (604) can be configured to sensibly map input code values in an input VDR image into a specific optimal dynamic range window determined based on the input VDR image. Pixel adjustments generated or determined by the display management module (604) can be used to control pixel-block-level or pixel-level (612) light modulation components to process a display screen (606) an image Perceptibly correct LDR matching VDR input image.

[0051] Para evitar "bombear" artefatos (por exemplo, oscilações não intencionais ou turnos súbitos dos níveis de luminosidade mínima e máxima absoluta em janelas de faixa dinâmica consecutivas, etc.), um amortecimento temporal pode ser aplicado para que duas janelas de faixa dinâmica diferentes possam transitar uma dentro da outra relativamente gradualmente, por exemplo, em um intervalo de tempo de 0,5 segundos, 1 segundo, 3 segundos, etc., ao invés de falar de repente, perceptivelmente.[0051] To avoid "pumping" artifacts (e.g., unintentional oscillations or sudden shifts in absolute minimum and maximum brightness levels in consecutive dynamic range windows, etc.), a temporal smoothing can be applied so that two range windows different dynamics can transition into each other relatively gradually, for example, in a time interval of 0.5 seconds, 1 second, 3 seconds, etc., instead of speaking suddenly, perceptibly.

[0052] O sistema de exibição é configurado para determinar/selecionar uma janela de faixa dinâmica para uma imagem de entrada VDR e identificar/determinar uma faixa de valor de código de entrada para a preservação perceptual na janela de faixa dinâmica. Por exemplo, o sistema de exibição pode determinar uma distribuição de nível de luminosidade da imagem de entrada VDR, selecionar a janela de faixa dinâmica para cobrir tanto da distribuição de nível de luminosidade quanto possível e determinar, com base na capacidade de modulação de luz global do sistema de exibição, uma configuração particular de modulação de luz global para produzir a janela de faixa dinâmica. Os níveis de luminosidade na distribuição do nível de luminosidade podem ser ponderados de forma diferente. Aos níveis de luminosidade que têm relativamente grande número de pixels são atribuídos pesos relativamente elevados em relação a outros níveis de luminosidade que têm um número relativamente pequeno de pixels. O sistema de exibição pode ser influenciado para selecionar a janela de faixa dinâmica para cobrir mais níveis de luminosidade que tenham relativamente numerosos pixels. Além disso, o sistema de exibição pode usar a distribuição de nível de luminosidade para identificar a faixa de valores de código de entrada para a preservação perceptual na janela de faixa dinâmica.[0052] The display system is configured to determine/select a dynamic range window for an input VDR image and identify/determine an input code value range for perceptual preservation in the dynamic range window. For example, the display system can determine a brightness level distribution from the input VDR image, select the dynamic range window to cover as much of the brightness level distribution as possible, and determine, based on the overall light modulation capability of the display system, a particular global light modulation setting to produce the dynamic range window. The brightness levels in the brightness level distribution can be weighted differently. Brightness levels that have a relatively large number of pixels are given relatively high weights relative to other brightness levels that have a relatively small number of pixels. The display system can be biased to select the dynamic range window to cover more light levels that have relatively numerous pixels. In addition, the display system can use brightness level distribution to identify the range of input code values for perceptual preservation in the dynamic range window.

[0053] O sistema de exibição pode ser configurado para minimizar o número de pixels "fora da faixa" fora da faixa de valor de código de entrada para a preservação perceptual e/ou minimizar o número de níveis que precisam de compressão de luminosidade. O sistema de exibição pode ser configurado para minimizar o número de níveis de luminosidade que precisaram de compressão de luminosidade (por exemplo, através de mapeamento de tonalidade, operações de gerenciamento de exibição, incluindo mas não limitadas às desenvolvidas pela Dolby Laboratories, Inc., San Francisco, Califórnia, etc.).[0053] The display system can be configured to minimize the number of "out of range" pixels outside the input code value range for perceptual preservation and/or minimize the number of levels that need luminosity compression. The display system can be configured to minimize the number of brightness levels that require brightness compression (e.g., through hue mapping, display management operations, including but not limited to those developed by Dolby Laboratories, Inc., San Francisco, California, etc.).

[0054] O sistema de exibição pode perceptivelmente e com precisão ajustar os valores de código de entrada de pixels na faixa para produzir valores de código, e mapear os valores de código de entrada de pixels fora da faixa para produzir valores de código com níveis de luminosidade compactado através de mapeamento de tonalidade, etc.[0054] The display system can sensibly and accurately adjust input code values of pixels in range to produce code values, and map code values of input pixels out of range to produce code values with levels of compressed luminosity via hue mapping, etc.

[0055] Operações para selecionar janelas de faixa dinâmica ideal para cobrir pelo menos porções salientes de imagens de entrada VDR e operações para definir configurações de modulação de luz global estão correlacionadas. Um ciclo de resposta pode ser implementado entre o módulo de gerenciamento de exibição (604) e o acionador de modulação global (602) para continuamente selecionar a janela de faixa dinâmica e definir as configurações de modulação de luz global. Como resultado, imagens perceptivelmente corretas podem ser mantidas, mesmo quando os níveis de luminosidade total das imagens de entrada VDR mudam ao longo do tempo.[0055] Operations to select optimal dynamic range windows to cover at least overhanging portions of input VDR images and operations to define global light modulation settings are correlated. A feedback loop may be implemented between the display management module (604) and the global modulation driver (602) to continuously select the dynamic range window and define the global light modulation settings. As a result, perceptibly correct images can be maintained, even when the overall brightness levels of VDR input images change over time.

[0056] Os níveis de luminosidade VDR de pixels em faixa de uma imagem de entrada VDR podem ser perceptivelmente mantidos por níveis de luminosidade LDR em uma ou mais partes de uma janela de faixa dinâmica reservadas para a preservação perceptual. Dependendo das faixas dinâmicas das imagens de entrada VDR como recebidas pelo sistema de exibição, é possível que certos níveis de luminosidade VDR da imagem de entrada VDR ainda estejam fora da janela de faixa dinâmica selecionada e, deste modo, ainda acabe cortados ou compactados. O recorte e a compressão de alguns níveis de luminosidade VDR podem ser perceptivelmente ocultos ao mapear os níveis de luminosidade VDR em níveis de luminosidade LDR em algumas partes da janela de faixa dinâmica reservadas para o gerenciamento de exibição. Em qualquer momento determinado, zero ou mais partes de uma janela de faixa dinâmica reservada para o gerenciamento de exibição e uma ou mais partes da janela de faixa dinâmica reservada para a preservação perceptual constituem toda a janela de faixa dinâmica. Sistemas de projetor modulador dual com escurecimento Global[0056] VDR brightness levels of striped pixels of an input VDR image may be perceptually maintained by LDR brightness levels in one or more portions of a dynamic range window reserved for perceptual preservation. Depending on the dynamic ranges of the VDR input images as received by the display system, it is possible that certain VDR brightness levels of the VDR input image will still be outside the selected dynamic range window and therefore still end up clipped or compressed. Clipping and compression of some VDR brightness levels can be perceptibly hidden by mapping VDR brightness levels to LDR brightness levels in some parts of the dynamic range window reserved for display management. At any given time, zero or more parts of a dynamic range window reserved for display management and one or more parts of the dynamic range window reserved for perceptual preservation constitute the entire dynamic range window. Dual modulator projector systems with Global dimming

[0057] Como a combinação de um mecanismo de escurecimento global com um sistema de projeção de modulador único fornece, conforme descrito neste documento, um modulador único, sistemas de projetor prévios são compostos por um modulador único.[0057] As the combination of a global dimming mechanism with a single modulator projection system provides, as described herein, a single modulator, advance projector systems are composed of a single modulator.

[0058] A Fig. 7 é uma incorporação de um sistema de exibição de modulador dual 700 que é composto por uma fonte de luz 702 (e nesta incorporação, bancos de fonte de luz laser diferentes 702-1, 702-2, 702-3, 702-1', 702-2' e 702-3') que pode ser combinada em uma haste de integração 704-1, globalmente escurecida pela íris 704 e continuar através da tubulação 704-2. O caminho de luz 703 pode ter componentes óticos 706 antes de iluminar o primeiro modulador (por exemplo, pre-modulador) 708 que pode compreender um modulador de três chips 708-1, 708-2, 708-3. O primeiro modulador 708 pode formar a imagem pré-mod (ou, também, destacar como um modulador de destaques) para criar o campo de luz para o segundo e/ou modulador principal 716. Antes do segundo/principal modulador 716, a luz pode ser turvada através do conjunto ótico 712 que compreendem muitos componentes óticos 710 e 714. Como mencionado, o primeiro modulador 708 pode afetar um número de processamentos de luz - tais como, por exemplo, um pré-modulador de meio-tom, um modulador de destaques, ou qualquer combinação dos mesmos.[0058] Fig. 7 is an embodiment of a dual modulator display system 700 which is comprised of a light source 702 (and in this embodiment, different laser light source banks 702-1, 702-2, 702-3, 702-1' , 702-2' and 702-3') which may be combined into an integration rod 704-1, globally darkened by iris 704 and continued through tubing 704-2. The light path 703 may have optical components 706 before illuminating the first modulator (e.g., pre-modulator) 708 which may comprise a three-chip modulator 708-1, 708-2, 708-3. The first modulator 708 can pre-mod image (or also highlight as a highlight modulator) to create the light field for the second and/or main modulator 716. Before the second/main modulator 716, the light can be muddy through the optical assembly 712 comprising many optical components 710 and 714. As mentioned, the first modulator 708 can affect a number of light processing - such as, for example, a halftone pre-modulator, a highlights, or any combination thereof.

[0059] A luz pode ser despejada para luzes fora de estado 1 e 2, conforme desejado. Uma vez que a luz desejada transforma-se em iluminação de imagem projetada 713, esta luz pode passar através de um sistema de lente do projetor 718 para produzir a imagem projetada final para ser visualizada. Como observado, vários componentes podem estar sob o controle do controlador 720 incluindo o primeiro e o segundo moduladores (708 e 716), as fontes de luz (702) - assim como a íris (704) em si.[0059] Light can be dumped to out-of-state lights 1 and 2 as desired. Once the desired light is transformed into projected image illumination 713, this light can pass through a projector lens system 718 to produce the final projected image for viewing. As noted, various components may be under the control of controller 720 including the first and second modulators (708 and 716), the light sources (702) - as well as the iris (704) itself.

[0060] A Fig. 8 é ainda outra incorporação de um sistema de modulador dual, como ilustrado na Fig. 7 - com a exceção de que a luz proveniente de uma fonte de luz 802 pode ser particionada em suas cores constituintes - por exemplo, vermelho (804-r), verde (804- g) e azul (804-b) - e cada canal de cor pode estar escurecido separadamente através das íris 806r, 806g e 806b. A numeração dos elementos na Fig. 8 segue a numeração na Fig. 7 (por exemplo, o primeiro modulador 808 na Fig. 8 pode incluir os componentes iguais ou similares ao primeiro modulador 708 na Fig. 7 - e assim por diante.).[0060] Fig. 8 is yet another embodiment of a dual modulator system, as illustrated in Fig. 7 - with the exception that light from a light source 802 may be partitioned into its constituent colors - for example, red (804-r), green (804-g) and blue (804-b) - and each color channel can be dimmed separately through the 806r, 806g, and 806b irises. The numbering of the elements in Fig. 8 follows the numbering in Fig. 7 (for example, first modulator 808 in Fig. 8 may include the same or similar components as first modulator 708 in Fig. 7 - and so on).

[0061] A Figura 9 é ainda uma outra incorporação de um sistema de exibição de projetor dual/multi modulador. O sistema de exibição da Fig. 9 pode compreender substancialmente a mesma configuração que a Fig. 8 para a primeira parte do caminho luz - por exemplo, 902, 904x, 906-x correspondem com os elementos da Fig. 8. O feixe combinado 904 pode então ser processado pelo polarizador ajustável 905 - que pode ser utilizado em conjunto com o divisor de feixe de polarização 906.[0061] Figure 9 is yet another embodiment of a dual/multi modulator projector display system. The display system in Fig. 9 can comprise substantially the same configuration as Fig. 8 for the first part of the light path - for example, 902, 904x, 906-x correspond with the elements of Fig. 8. Combined beam 904 can then be processed by adjustable polarizer 905 - which can be used in conjunction with polarizing beam splitter 906.

[0062] O feixe dividido 908 pode ser refletido pelo conjunto de espelho 910 a um pré-modulador e/ou modulador de destaque 912. Este primeiro modulador 912 pode ter o processamento idêntico ou similar, como mencionado, por exemplo, em relação ao modulador 708 ou 808 acima. Em uma incorporação, o modulador 912 pode criar um campo de luz não-uniforme para o modulador 918 conforme descrito neste documento - que pode ser combinado com um campo de luz uniforme. Deve notar-se que o modulador 912 pode ser, novamente, um pré-modulador e/ou um modulador de destaque. Em uma incorporação, a luz que se divide em campos de luz uniforme e não uniforme pode ser útil - à medida que o modulador 912 pode então só precisar gerar as áreas claras (por exemplo, os destaques) da imagem e a iluminação uniforme pode lidar com o resto da luz exigida pelo modulador 918.[0062] The split beam 908 can be reflected by the mirror assembly 910 to a pre-modulator and/or highlight modulator 912. This first modulator 912 can have identical or similar processing, as mentioned, for example, in relation to the modulator 708 or 808 above. In one embodiment, modulator 912 can create a non-uniform light field for modulator 918 as described herein - which can be combined with a uniform light field. It should be noted that modulator 912 can again be a pre-modulator and/or a highlight modulator. In one embodiment, light that splits into uniform and non-uniform light fields can be useful - as the 912 modulator may then only need to generate the bright areas (e.g. highlights) of the image and uniform lighting can handle with the rest of the light required by the 918 modulator.

[0063] Depois de receber os dados de imagem, um controlador (não mostrado) pode calcular a percentagem de luz uniforme versus de luz não-uniforme e configurar o polarizador ajustável 905 em conformidade. O controlador também pode controlar as íris 906r, 906g e 906b para permitir que somente a luz necessária entre no sistema para cada canal de cor com o objetivo de formar a imagem desejada. Em outra incorporação, pode ser possível construir o sistema de exibição para processar cada canal de cor separadamente - por exemplo, onde estão os elementos 905 em diante até o 918 podem ser replicados para ser controlado separadamente para cada canal de cor.[0063] After receiving the image data, a controller (not shown) can calculate the percentage of uniform light versus non-uniform light and configure the adjustable polarizer 905 accordingly. The controller can also control irises 906r, 906g and 906b to allow only the necessary light to enter the system for each color channel in order to form the desired image. In another embodiment, it may be possible to build the display system to process each color channel separately - for example, where elements 905 onwards through 918 are replicated to be controlled separately for each color channel.

[0064] Uma descrição detalhada de uma ou mais incorporações da invenção, lida juntamente com os desenhos de acompanhamento, que ilustram os princípios da invenção agora foi dada. É para ser apreciado que a invenção é descrita em conexão com tais incorporações, mas a invenção não está limitada a qualquer incorporação. O escopo da invenção é limitado apenas pelas concretizações e a invenção engloba inúmeras alternativas, modificações e equivalentes. Inúmeros detalhes específicos foram estabelecidos nesta descrição com o objetivo de fornecer uma compreensão completa da invenção. Esses detalhes são fornecidos para fins de exemplo e a invenção pode ser praticada de acordo com as concretizações sem alguns ou todos estes detalhes específicos. Para efeitos de clareza, o material técnico que é conhecido nos campos técnicos relacionados à invenção não foi descrito em detalhes para que a invenção não fosse obscurecida desnecessariamente.[0064] A detailed description of one or more embodiments of the invention, read together with the accompanying drawings, which illustrate the principles of the invention has now been given. It is to be appreciated that the invention is described in connection with such embodiments, but the invention is not limited to any one embodiment. The scope of the invention is limited only by the embodiments and the invention encompasses numerous alternatives, modifications and equivalents. Numerous specific details have been set forth in this description with the aim of providing a complete understanding of the invention. These details are provided by way of example and the invention can be practiced in accordance with the embodiments without some or all of these specific details. For the sake of clarity, technical material that is known in the technical fields related to the invention has not been described in detail so that the invention is not unnecessarily obscured.

Claims

1. Projector display system (900), said display system (900) characterized in that it comprises: a light source (902); a controller; a light dimmer, said dimmer being illuminated by said light source (902) and said dimmer being controlled by the controller to decrease the amount of light coming from the light source (902) at the output of the light dimmer; a first modulator, said first modulator being illuminated by light from said dimmer and capable of modulating light from said dimmer under the control of the controller; a second modulator, said second modulator being illuminated by light from the first modulator and capable of modulating light under control of the controller; said controller further comprising: a processor; a memory, said memory associated with said processor and said memory further comprising a processor-readable method such that when said processor reads the processor-readable method, it causes the processor to perform the following steps: receiving data image, said image data comprising enhanced dynamic range (EDR) image data; sending control signals to said light dimmer such that said dimmer can allocate a desired proportion of light from said light source (902) to said first modulator; and sending control signals to said first modulator and said second modulator such that said desired proportion of light from said light source (902) is modulated to form the desired display image; and wherein said system (900) further comprises: an adjustable polarizer, wherein the amount of light to be polarized by said adjustable polarizer is controlled by said controller; a polarizing beam splitter, said polarizing beam splitter being capable of splitting the amount of light polarized by said adjustable polarizer from a main light beam; and further wherein light splitting by said polarizing beam splitter illuminates said first modulator and light from said first modulator is recombined with said main light beam and the recombined beam illuminates said second modulator.

2. Display system (900) according to claim 1, characterized in that said light source (902) comprises laser light source banks.

3. Display system (900), according to claim 1, characterized in that said first modulator comprises one of a group, said group comprising: a MEMS matrix, a DMD matrix, a set of controllable analog mirrors and a set of controllable digital mirrors.

4. Display system (900) according to claim 1, characterized in that the light source comprises: a set of colored laser light sources; the system (900) comprising, for each color, a light channel providing a light path for corresponding colored light from said set of color laser light sources; the system (900) comprising, for each light channel, an adjustable iris capable of adjusting the brightness of its associated color laser light; and wherein the system (900) comprises a light combiner, said light combiner capable of combining each of said colored laser light passing through each associated adjustable iris.

5. Display system (900) according to claim 1, characterized in that the system (900) further comprises an integration rod, said integration rod accepting combined light from all colored light sources and transmitting the light to said adjustable polarizer.

6. Display system (900), according to claim 5, characterized in that the system (900) further comprises an LCD stack placed in front of the integration rod, said LCD capable of modulating the incoming light on the integration rod.

7. Display system (900) according to claim 6, characterized in that the integration rod is segmented, and each segment of the integration rod further comprises an associated LCD stack.