色彩管理系統(tǒng)的制作方法

專利名稱：色彩管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及用于投射顯示器的色彩管理系統(tǒng)，具體來講，涉及系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)和方法用于將輸入照明分離成為分離的色彩信道，在每個分離的色彩信道疊加空間信息，消除不必要的雜訊，并重新組合所述分離的色彩信道，以便于一個高對比度全色彩圖像的投射。
背景技術(shù)：
對于投射顯示器，人們希望結(jié)合使用一種色彩管理系統(tǒng)，并且還希望這樣的色彩管理系統(tǒng)有利于產(chǎn)生高對比度圖像，并同時能夠容納相對高水平的照明通量和提供有效的包裝。但令人遺憾的是，現(xiàn)有的色彩管理系統(tǒng)僅能夠通過使用高度專業(yè)化的材料，來達(dá)到實際的照明通量水平上的對比度增加，這樣就導(dǎo)致了成本的不合理增加。
色彩管理系統(tǒng)一般首先將入射光(如白光)分成穿過可見光譜(如紅、綠和藍(lán))的多個色彩信道，然后利用所述分離的色彩信道來照明相應(yīng)的多個微顯示器(如LCoS微顯示器)，并將所述色彩信道重新組合以產(chǎn)生輸出光(如白光)。由于人們希望將圖像與輸出光束一起投射，所以可在重新組合之前，用所述微顯示器將空間信息疊加到每個所述色彩信道中。這樣，全色圖像就可以與所述輸出光束一起投射。本文所使用的術(shù)語“微顯示器”、“面板”、“顯示器”、“顯示板”和“光閥”是指一種機(jī)械裝置，這種機(jī)械裝置被配置用來接收初始光束，分配空間信息給該光束，并且發(fā)出包括所述初始光束和所述空間信息的修正光束。這樣的微顯示器的一個例子是型號為DILA SX-070由日本JVC公司生產(chǎn)的。
現(xiàn)有技術(shù)中的色彩管理系統(tǒng)從而遠(yuǎn)沒有足夠的證據(jù)表明，其能夠在不損害其保持有效數(shù)量的照明通量或提供有效包裝的能力下，而可以低成本產(chǎn)生高對比度圖像。造成這種情況的部分原因是所有的實光學(xué)元件所固有的光學(xué)特征所導(dǎo)致的圖像雜訊。造成這種情況還有一個原因是，現(xiàn)有的色彩管理系統(tǒng)不能夠在所述光束投射到顯示器之前有效地將這樣的雜訊分離并排除。
例如，許多現(xiàn)有技術(shù)中的色彩管理系統(tǒng)采用實體“立方體型”偏振光束分離器來進(jìn)行色彩分離和重新組合。這些偏振光束分離器還被稱為MacNeille棱鏡或立方體偏振光束分離器?！傲⒎襟w型”偏振光束分離器所固有的特性是易受熱梯度的影響，熱梯度一般在高的通量水平時產(chǎn)生，并往往會引起應(yīng)力雙折射，而這種雙折射會導(dǎo)致光的去偏振和對比度的降低。因此，當(dāng)希望得到高對比度圖像時，就必須采用昂貴的高指數(shù)低雙折射玻璃。雖然已經(jīng)證明這種方法對降低在低水平通量時的雙折射有效，但這樣做花費很高，而且消除在高通量水平下(如大于約500流明)的由熱引起的的雙折射的有效性會降低。
例如，

圖1示出了一種現(xiàn)有技術(shù)中的色彩管理系統(tǒng)110，人們所熟知的這種色彩管理系統(tǒng)為由Colorlink公司所生產(chǎn)的ColorQuadTM，在這種系統(tǒng)中采用四個立方體偏振光束分離器和五個色彩選擇延遲元件來提供色彩的分離和重新組合。根據(jù)這個系統(tǒng)，入射立方體偏振光束分離器接收入射光束120并將其分成三個成分，一個綠色成分121，一個藍(lán)色成分122和一個紅色成分123。所述紅色成分123從紅色面板133接收空間信息；所述藍(lán)色成分122從藍(lán)色面板132接收空間信息；所述綠色成分121從綠色面板131接收空間信息。最后，輸出立方體偏振光束分離器將紅色成分123和藍(lán)色成分122與綠色成分121重新組合以形成全色圖像140。
應(yīng)注意到在高水平的光通量時，立方體偏振光束分離器110一般變成熱負(fù)荷并且必然發(fā)生物理扭曲而引起應(yīng)力雙折射，這種應(yīng)力雙折射往往會導(dǎo)致光的去偏振和對比度的降低。另外，所述紅色、綠色和藍(lán)色光成分除了從立方體偏振光束分離器110中的紅色、綠色和藍(lán)色面板接收空間信息之外，一般還接收并不希望得到的由所述紅色、綠色和藍(lán)色光路的光學(xué)元件材料中的雙折射所產(chǎn)生的空間信息。這種并不希望得到的空間信息往往還降低圖像的對比度。
為了降低使用立方體偏振光束分離器時的反作用，已做了各種各樣的嘗試以在色彩管理系統(tǒng)中用平板偏振光束分離器來替代立方體結(jié)構(gòu)。不過，這些嘗試往往產(chǎn)生與平板偏振光束分離器有關(guān)的其它光學(xué)像差，如像散。因此，人們就能夠很好地理解在目前的色彩管理系統(tǒng)中所使用的絕大多數(shù)光學(xué)元件都會對所穿過的光束產(chǎn)生雜訊，和/或以其它形式破壞所穿過的光束，或所穿過的光束會受到這些光學(xué)元件的影響。應(yīng)注意到本文所使用的術(shù)語“雜訊(noise)”和/或“光束的破壞(corrupt[ion of a]light beam)”是指包括，例如，散射，偏振旋轉(zhuǎn)(即，從偏振光束分離器發(fā)出的，可能包括具有并不希望的旋轉(zhuǎn)偏振方向的成分的非同源偏振光)，材料雙折射，和/或其它的并不希望得到的，與光學(xué)元件和其類似的部件有關(guān)的幾何的和/或與涂層有關(guān)的特性。
相應(yīng)地，許多色彩管理系統(tǒng)也包含了光學(xué)過濾器，如分析器或偏振器，這些分析器或偏振器被配置，試圖從所述光束中排除大部分或全部這種雜訊，以使圖像的對比度的實質(zhì)性部分能夠恢復(fù)。這些過濾器可以試圖通過，例如，根據(jù)其偏振將光分離，來排除這樣的雜訊。這樣做是可能的，因為所希望得到的光束的光組成部分可用一個第一偏振定向，而雜訊可以以不同方向定向或者不偏振。
不過，令人遺憾的是，當(dāng)光束穿過光學(xué)元件或受光學(xué)元件影響的時候，光的偏振往往會受到干擾。因此，來自包括所希望的圖像的光的雜訊的一部分，至少是基于偏振，往往會變得無法辨別。因此，在受到破壞的光束穿過每個連續(xù)的光學(xué)元件時，或受到每個連續(xù)的光學(xué)元件影響時，全部并有效地從基于偏振的光束中排除雜訊的機(jī)會就會變小。不過，在現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中，直到被破壞的光束已穿過之后，或者被破壞的光束已被另外的光學(xué)元件，如光復(fù)合器、棱鏡和/或類似的元件影響之后，另外的光成分才被排除。
因此，如果有一個這樣的色彩管理系統(tǒng)會很有好處，這種系統(tǒng)能夠用在高通量投射系統(tǒng)，并同時能夠在熱環(huán)境的廣泛范圍下運行，在產(chǎn)生高對比度圖像的同時，降低雙折射的敏感度并改良其穩(wěn)定性。如果有一個這樣的色彩管理系統(tǒng)還會有進(jìn)一步的好處，這種系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)這些目的而并不要求昂貴的、高指數(shù)的、低雙折射的玻璃，或不會特別易受到平面構(gòu)形中偏振光束分離器所產(chǎn)生的光學(xué)像差的影響。
發(fā)明簡述本發(fā)明的方法和裝置指出了現(xiàn)有技術(shù)中的很多缺點。本發(fā)明的不同方面提出了有利于投射顯示系統(tǒng)的色彩管理的改進(jìn)方法和裝置。本發(fā)明的有效色彩管理適用于具有改進(jìn)的對比度、雙折射敏感度和穩(wěn)定性的高通量投射系統(tǒng)，并能夠極大地降低成本。此外，本發(fā)明提供一種色彩管理，其適用于不利的熱環(huán)境而并不要求昂貴的、高指數(shù)、低雙折射率的玻璃。
根據(jù)本發(fā)明的一個示范性實施例，色彩管理系統(tǒng)包括兩個或多個的分析器，這些分析器被定位，以接收從所述色彩管理系統(tǒng)的面板發(fā)出的光束。所述分析器被定位以在所述光已穿過另外的光學(xué)元件，如，光復(fù)合器之前直接從圖像吸收器(assimilator)接收所述光束。所述分析器被配置，以產(chǎn)生經(jīng)過濾的光輸出，所述光輸出相對于入射光束具有改良的對比度。通過將所述分析器定位來直接從所述圖像吸收器接收光束，即在光束穿過其它光學(xué)元件之前，所述分析器就能夠基于偏振，從包含所希望的圖像的光中，在所有雜訊變得不可辨別之前，將所有的雜訊充分地排除。相應(yīng)地，該實施例產(chǎn)生與現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)相比，對比度水平和暗態(tài)均勻度顯著提高的圖像。
根據(jù)本發(fā)明的另一個示范性實施例，每個分析器還可以包括一個過濾器(如，光學(xué)延遲器元件，如半波長延遲器或四分之一波長延遲器)。如果過濾器包括光學(xué)延遲器元件，那么光學(xué)延遲器元件可以被配置成可以有選擇地對從所述圖像吸收器發(fā)出的光的偏振進(jìn)行修正，以使所發(fā)出的光實質(zhì)上被線性偏振，并且每個色帶的偏振軸大體上與其它的每個色帶的偏振軸相同。應(yīng)注意到這樣的過濾器可以選擇用來顯示特定的光學(xué)延遲，例如，在15納米到350納米之間的光學(xué)延遲，視所希望的旋轉(zhuǎn)與所述圖像吸收器中所剩余的延遲的匹配程度而定，例如，實質(zhì)上補(bǔ)償所述面板中的光學(xué)延遲。根據(jù)光學(xué)延遲器元件的特點，可選擇地對所述分析器進(jìn)行配置，以從所述光輸出中排除預(yù)定波長的光或波長帶的光。
在一個示范性實施例中，色彩管理系統(tǒng)可以包括兩個或多個面板，每個面板接收和發(fā)射一個分離的光成分。根據(jù)該實施例，所述分離的光成分可由一個光源所產(chǎn)生，來自該光源的光束由一個或多個光分離器接收。將每個這樣的光分離器定位以接收由兩個或更多成分所組成的光輸入，并且每個這樣的光分離器被配置成用來將光成分彼此分離開，并發(fā)射兩個或多個光束，每個光束包括一個或多個光成分。
在一個示范性實施例中，色彩管理系統(tǒng)還可以包括一個第三面板來接收和發(fā)射第三光成分。在此實施例中，定位另一個光分離器來從第一光分離器接收一個或多個光束，而且所述另一個光分離器被配置成將所述第一光分離器所發(fā)射的光進(jìn)一步分離成兩個另外的光成分。每個光分離器可以包括一個二向色光束分離器、配有光學(xué)延遲器的二向色棱鏡、平板二向色光束分離器，和/或偏振光束分離器，該偏振光束分離器還可以包括線柵偏振光鏡。每個光分離器可以被配置成用來產(chǎn)生紅光輸出、綠光輸出和藍(lán)光輸出，或由綠光和藍(lán)光所組成的青光輸出。
在一個示范性實施例中，色彩管理系統(tǒng)可以包括一個或多個圖像吸收器，每個圖像吸收器與一個光成分有關(guān)。每個這樣的圖像吸收器可以包括一個反射空間光調(diào)制器，這種反射空間光調(diào)制器被配置成用來以一預(yù)定的方式修正進(jìn)來光束的偏振，并在所述光束上疊加空間信息以產(chǎn)生包括空間信息的光束。每個這樣的圖像吸收器被配置成用來實質(zhì)上透射要被顯示板所接收的進(jìn)來的光束，以從所述顯示板接收修正的光束，并發(fā)射要被分析器所直接接收的所述修正后的光束。除了空間光調(diào)制器之外，每個圖像吸收器可包括一個平板二向色光束分離器、配有光學(xué)延遲器的二向色棱鏡，和/或偏振光束分離器，該偏振光束分離器還可以包括線柵偏振光鏡。
在一個示范性實施例中，色彩管理系統(tǒng)還包括一個光復(fù)合器，將該光復(fù)合器定位以接收所述分析器發(fā)射的經(jīng)過過濾的光束。所述光復(fù)合器被配置成用來組合所述過濾后的光輸出，以產(chǎn)生分離的過濾光輸出。所述光復(fù)合器可以包括一個二向色光束分離器或者一個合光棱鏡(x-prism)。如果所述光復(fù)合器是一個合光棱鏡，那么它可以包括一個或多個二向色濾光片而且還可以包括一個偏振光束分離器。最后，所述色彩管理系統(tǒng)可包括一個投射透鏡，用來投射含有用于投射圖像的空間信息的輸出光束。
根據(jù)本發(fā)明的一個示范性實施例，提供一種有利于用于投射系統(tǒng)的色彩管理的方法，該方法包括以下步驟接收直接來自相關(guān)圖像吸收器的、含有空間信息和雜訊的兩個或多個入射光束；將所述每個光束中的雜訊與空間信息分離；發(fā)射包括所述空間信息的過濾過的光輸出，所述輸出光束與所述入射的光束相比具有改進(jìn)的對比度。
本文所使用的術(shù)語“成分(component)”是指光傳播的一部分。例如，在含有可見光譜(即藍(lán)色、紅色和綠色)中的不同波長的光透射中，所述光傳播可以分成多個成分，每種成分對應(yīng)于可見光譜中的一個波長范圍(即色帶)，如藍(lán)色、紅色或綠色。另一個例子是，光傳播可以包括以一個或多個平面定向的偏振光。
因此，使用被定位以直接從有關(guān)的圖像吸收器接收光束的緊密耦合的分析器，能夠使所述色彩管理系統(tǒng)有效地消除由所述圖像吸收器中的每一個分配在所述光束上的雜訊實質(zhì)性部分，并能夠產(chǎn)生具有比現(xiàn)有技術(shù)要好得多的對比度的輸出光束。而且，本發(fā)明可以使用基于偏振的元件和二向色元件來將入射光分成多個色帶，對應(yīng)的多個微顯示器可以將空間信息疊加在這些色帶上，所述修正的色帶能夠重新組合以產(chǎn)生高對比度全色投射圖像。
附圖簡述通過下面的詳細(xì)描述并參考附圖就能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的和特征，附圖中相同的數(shù)字代表相同的元件，在這些附圖中圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的色彩管理系統(tǒng)；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示范性實施例的色彩管理系統(tǒng)；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個示范性方法的流程圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示范性實施例的色彩管理系統(tǒng)；發(fā)明詳細(xì)描述本發(fā)明的不同功能性元件和/或不同的處理步驟會在此進(jìn)行描述。應(yīng)該能夠理解，這樣的功能性元件可以通過被配置用來完成特定功能的任何數(shù)量的軟件、硬件、電、光和/或結(jié)構(gòu)性元件而實現(xiàn)。例如，本發(fā)明可以利用不同的光學(xué)和/或數(shù)字電氣元件，這些元件的值可以被適當(dāng)配置來實現(xiàn)不同的預(yù)期的目的。此外，本發(fā)明可以在任何光學(xué)應(yīng)用中實現(xiàn)。不過，僅僅為了說明的目的，本發(fā)明的示范性實施例將在這里結(jié)合投射顯示器進(jìn)行描述。再者，應(yīng)注意到，雖然不同的元件可以以適當(dāng)?shù)姆绞今詈匣蜻B接到示范性的光學(xué)系統(tǒng)中的其它元件上，但這些連接和耦合可以通過元件之間的直接連接，或通過它們之間的其它元件和裝置的連接來實現(xiàn)。
如上所述，現(xiàn)有技術(shù)中的色彩管理系統(tǒng)具有光強(qiáng)度限制、高成本、低圖像對比度、過多的雙折射敏感度以及穩(wěn)定性低等缺點?，F(xiàn)有技術(shù)在嘗試克服這些缺點時采用了昂貴的高指數(shù)、低雙折射玻璃。但是，盡管使用了這些昂貴的材料，較低的圖像對比度和由熱所產(chǎn)生的在約500流明以上的光強(qiáng)度水平的雙折射問題仍然存在。
根據(jù)本發(fā)明的不同方面，提供一種改進(jìn)的色彩管理系統(tǒng)，這種系統(tǒng)改進(jìn)了圖像對比度并且有利于色彩管理在不利的熱環(huán)境中的適當(dāng)應(yīng)用，而并不要求昂貴的高指數(shù)、低雙折射玻璃。本發(fā)明包括任何用于將分析器緊密耦合到圖像吸收器的適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)或方法。本發(fā)明還包括任何適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)或方法，用于使所述分析器從所述圖像吸收器直接接收光束，并且在某些實施例中，使分析器從所述圖像吸收器直接接收兩個或多個光束。根據(jù)本發(fā)明的一個示范性實施例，入射照明光被分成多個不同的色帶，然后在相應(yīng)的多個微顯示器疊加空間信息之后被重新組合，并且通過相應(yīng)的過濾器，雜訊也降低了，因此產(chǎn)生了實質(zhì)上的全色高對比度圖像。因此，本發(fā)明的有效色彩管理適用于具有降低的成本、改進(jìn)的對比度、降低的雙折射敏感度、改進(jìn)的暗態(tài)均勻度和提高的穩(wěn)定性的高流明投射系統(tǒng)中。此外，本發(fā)明提供一種適用于不利的熱環(huán)境下，而并不要求昂貴的、高指數(shù)、低雙折射玻璃的色彩管理。
參看圖2，在一個實施例中，一個示范性的色彩管理系統(tǒng)200包括一個光分離器220、一個第一圖像吸收器230、一個第二圖像吸收器240、一個第一分析器235、一個第二分析器245和一個光復(fù)合器250。根據(jù)此實施例，光分離器220從一個光源接收光束210，將所述光束210分成兩個或多個成分212、214和216，并發(fā)射兩個或多個光束222和224，每個光束包括一個或多個所述成分。例如，如圖2所示，光分離器220被定位以接收包括第一成分和第二成分的入射光210。光分離器220被配置成用來將所述第一成分與所述第二成分相分離，并發(fā)射包括所述第一成分212的第一光束222，和包括所述第二成分214和第三成分216的第二光束224。應(yīng)注意到，光分離器220可以包括一個偏振光束分離器，該偏振光束分離器被配置成用于將定向于第一平面的光與定向于第二平面的光相分離，并且發(fā)射包括定向于第一平面的光212的光束222，和包括定向于第二平面的光214的光束224。應(yīng)注意到，光分離器220可以包括一個二向色鏡、一個二向色光束分離器、一個配有光學(xué)延遲器的二向色棱鏡、一個平板二向色光束分離器，或一個偏振光束分離器，該偏振光束分離器還可以包括一個線柵偏振光鏡。光分離器220可以被配置成用來產(chǎn)生一個紅光輸出、一個綠光輸出、一個藍(lán)光輸出，和/或一個包括綠光和藍(lán)光的青光輸出。如圖2所示，光分離器220是一個二向色平板光束分離器，它被配置成用來接收一個經(jīng)過調(diào)制的入射光束210并發(fā)射兩個輸出光束222和224。在一個實施例中，第一輸出光束222包括一個紅色成分212，第二輸出光束224包括一個藍(lán)色成分214和一個綠色成分216。
應(yīng)注意到光分離器220還可以被配置成用來產(chǎn)生光，其中，彩色圖像是將所述光的色彩通過時間調(diào)制成為分離的光譜帶而產(chǎn)生，這種光譜帶可以由紅色、綠色和藍(lán)色組成，或者是任何其它的能夠重新組合以產(chǎn)生所希望的輸出(如白光輸出)的組合。如圖2所示，光分離器220是一個偏振平板光束分離器，它被配置成用來接收經(jīng)過調(diào)制的入射光束210并發(fā)射兩個輸出光束222和224。第一輸出光束222包括偏振光成分212。第二輸出光束224包括偏振光成分214，該偏振光成分214與所述第一輸出光束222的偏振光成分212大體上是垂直的。
應(yīng)注意到，偏振光束分離器220一般來講是一種被配置成用來將初始光束210分成兩個初始線性偏振光束222和224的裝置。這樣，偏振光束分離器220可以包括一個二向色鏡，該二向色鏡具有一個被配置成用來將光210分成不同色彩的成分212和214的鍍膜。例如，一種典型的鍍膜可以是一種薄膜電介質(zhì)膜。在另一個實施例中，偏振光束分離器220可以是一種電介質(zhì)光束分離器，這種電介質(zhì)光束分離器有一個鍍膜，并被配置成用來將光分成(例如，以色彩或偏振為基礎(chǔ)的)不同的成分212和214。
根據(jù)本發(fā)明，偏振光束分離器220被配置成用來將定向于第一平面的偏振光與定向于第二平面的偏振光相分離。在一個示范性實施例中，偏振光束分離器220可以被配置成用來以第一方向發(fā)射所述的定向于第一平面的偏振光212，和以第二方向發(fā)射所述的定向于第二平面的偏振光214，其中所述第二方向與所述第一方向大體上是垂直的。在另一個示范性實施例中，如圖2所示，偏振光束分離器220可以被配置成用來實質(zhì)上透射所述的定向于第二平面的偏振光214，并實質(zhì)上反射所述的定向于第一平面的偏振光212。
在另一個實施例中，偏振光束分離器220可以被配置成用來實質(zhì)上反射所述的定向于第二平面的偏振光，并實質(zhì)上透射所述的定向于第一平面的偏振光。根據(jù)這個實施例，可以使用多個折疊鏡來引導(dǎo)所述色彩管理系統(tǒng)中的元件之間的不同光束。本文所使用的折疊鏡指能夠反射光的任何反射表面。例如，一種折疊鏡可以是一種鋁化鏡或強(qiáng)化的銀鏡，如由列支敦士登的Unaxis公司生產(chǎn)的Siflex鏡。偏振光束分離器220可以包括一對偏振光束分離器，這一對偏振光束分離器的作用面大體上反向并分離，或包括一個單獨的偏振光束分離器，該單獨的偏振光束分離器的兩側(cè)都有作用面。
再參看圖2，包括第一偏振光束分離器232和第一微顯示器234的第一圖像吸收器230被定位，以接收第一輸出光束222。包括第二偏振光束分離器242和第二微顯示器244的第二圖像吸收器240被定位，以接收第二輸出光束224。這樣的圖像吸收器230和240中的每一個可以包括一個反射空間光調(diào)制器234和244，被配置成用來以預(yù)定的方式對入射光束的偏振進(jìn)行修正，并在所述光束上疊加空間信息，以產(chǎn)生一個包括空間信息的光束。這樣的圖像吸收器230和240中的每一個被配置成用來實質(zhì)上透射由顯示板234和244所接收的進(jìn)來光束，從所述顯示板接收修正的光束，并發(fā)射由分析器235和245所直接接收的修正的光束236和246。這樣的圖像吸收器230和240中的每一個可以包括一個平板二向色光束分離器，配有光學(xué)延遲器或沒有光學(xué)延遲器的二向色棱鏡，或偏振光束分離器，該偏振光束分離器還可以包括一個線柵偏振光鏡。
根據(jù)這個示范性實施例，第一圖像吸收器230接收第一輸出光束222，旋轉(zhuǎn)其偏振方向，給其分配第一空間信息，并發(fā)射包括第一空間信息和雜訊的第一修正光束236。第二圖像吸收器240接收第二輸出光束224，旋轉(zhuǎn)其偏振方向，給其分配第二空間信息，并發(fā)射包括第二空間信息和雜訊的第二修正光束246。根據(jù)這個實施例，第一和第二空間信息包括偏振光。
在一個示范性實施例中，圖像吸收器230和240可以包括一個二向色棱鏡。在一個可選的實施例中，圖像吸收器230和240可以是一個大致上相等路徑長度的棱鏡。在另一個示范性實施例中，圖像吸收器230和240可以包括一個偏振過濾器，該偏振過濾器用來產(chǎn)生包括第二成分214和第三成分216的差異光輸出，其中，第二成分214的方向被旋轉(zhuǎn)，使其與第三成分216的方向垂直。根據(jù)這個可選實施例，圖像吸收器230和240還可以包括一個第二偏振光束分離器，所述第二偏振光束分離器被定位，以從所述偏振過濾器接收所述差異光輸出。這個第二偏振光束分離器被配置成用來在實質(zhì)上透射由所述第二微顯示器接收的所述第二成分之前，和實質(zhì)上透射由一個第三微顯示器接收的所述第三成分之前，將所述第二成分214與所述第三成分216相分離。
相應(yīng)地，在一個示范性實施例中，通過這樣的分析器235和245就能夠提高圖像的對比度，該分析器235和245被定位，以接收來自圖像吸收器230和240的修正后的光輸出，并將所述光進(jìn)一步修正以產(chǎn)生定向于一個單獨的平面的偏振光(即實質(zhì)上是線性的偏振光)，這種修正可通過對一個或多個這樣的光束的偏振軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。在另一個示范性實施例中，所述分析器235和245可以被配置成用來根據(jù)所述過濾器的特性(即色彩選擇性延遲元件)，從所述光束中將預(yù)定波長的光排除。
本文所使用的術(shù)語“過濾器(filter)”和“分析器(analyzer)”是指光學(xué)過濾器，和光學(xué)元件的組合，這些光學(xué)過濾器和光學(xué)元件的組合被配置成用來區(qū)分(即按照光的物理特征，如波長、方向、偏振、閃爍和/或場頻，進(jìn)行阻止、允許通過和/或改變光通量的偏振特性)，并可利用現(xiàn)有技術(shù)中的任何已知技術(shù)來制造，例如，將如光譜靈敏的光學(xué)延遲膜這樣的光學(xué)活性材料嵌入或置于不同的透明基底上，或?qū)⒍喔浅＜?xì)的金屬絲互相平行設(shè)置，留下細(xì)微的供光線穿過的缺口來產(chǎn)生偏振光。被配置成用來根據(jù)其物理特征對光進(jìn)行區(qū)分的過濾器的例子包括，由加利福尼亞圣羅斯市的OCLI公司和列支敦士登的Unaxis公司生產(chǎn)的二向色板；科羅拉多布爾德爾市的ColorLink公司生產(chǎn)的ColorSelect過濾器；Polaroid公司生產(chǎn)的吸收性片狀偏振光鏡，和猶他州奧勒姆市的Moxtek公司生產(chǎn)的ProFlux偏振光鏡和偏振光束分離器。
再參看圖2，在一個示范性實施例中，將第一分析器235定位以直接從第一圖像吸收器230接收第一修正光輸出236，該第一分析器235被配置成用來根據(jù)偏振將第一空間信息與雜訊相分離。根據(jù)這個實施例，第一分析器235被配置成用來實質(zhì)上透射第一空間信息，并避免或?qū)㈦s訊的透射減到最小，該雜訊包括大體上沒有偏振的光或沒有以與所希望得到的空間信息相同的方式定向的偏振光。類似地，第二分析器245被定位，以直接從第二圖像吸收器240接收第二修正光輸出246，該第二分析器245被配置成用來根據(jù)偏振將第二空間信息與雜訊相分離。也是根據(jù)這個實施例，第二分析器245被配置成用來實質(zhì)上透射第二空間信息，并避免或?qū)㈦s訊的透射減到最小，該雜訊同樣也包括大體上沒有偏振的光或沒有以與所希望得到的空間信息相同的方式定向的偏振光。由于第一分析器235和第二分析器245被定位，使得在由任何其它光學(xué)元件修正之前，直接從第一和第二圖像吸收器230和240接收第一修正光輸出236和第二修正光輸出246，所以，第一和第二分析器235和245能夠消除或最小化由圖像吸收器230和240所分配的大體上全部的雜訊。
應(yīng)注意到，分析器235和245被定位，以便在光已經(jīng)穿過另一個光學(xué)元件，如光復(fù)合器250之前，從圖像吸收器230和240直接接收光束。還應(yīng)注意到，分析器235和245一般被配置成用來產(chǎn)生對比度與進(jìn)來的光束相比有提高的經(jīng)過過濾的光輸出。通過對分析器235和245定位以從所述圖像吸收器230和240直接接收光束，即在光穿過或被其它光學(xué)元件修正之前，所述分析器235和245就能夠基于偏振，從包含所希望的圖像的光中，在雜訊變得不可辨別之前，大體上將所有的雜訊排除。相應(yīng)地，該實施例產(chǎn)生與現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)相比，對比度顯著提高的圖像。
根據(jù)本發(fā)明的另一個示范性實施例，分析器235和245中的每一個還可以包括一個過濾器(例如，光學(xué)延遲元件，如半波長延遲器或四分之一波長延遲器)。如果過濾器包括光學(xué)延遲器元件，那么光學(xué)延時器元件可以被配置成可以有選擇地對從所述圖像吸收器發(fā)出的光的偏振進(jìn)行修正，以使所發(fā)出的光實質(zhì)上被線性偏振，并且進(jìn)一步使得每個色帶的偏振軸大體上與每個其它的色帶的偏振軸相同。如上所述，應(yīng)注意到，這樣的過濾器可以被選擇用來顯示特定的光學(xué)延遲，例如，在15納米到350納米之間的光學(xué)延遲，視與所述圖像吸收器中的剩余延遲相匹配所需要的旋轉(zhuǎn)程度而定，例如，實質(zhì)上補(bǔ)償所述面板中的光學(xué)延遲?？蛇x擇地，根據(jù)光學(xué)延遲元件的特點，所述分析器235和245可以從所述光束236和246中排除預(yù)定波長或波長帶的光。
在一個示范性實施例中，色彩管理系統(tǒng)還包括一個光復(fù)合器250，該光復(fù)合器250被定位來接收由所述分析器235和245所發(fā)出的經(jīng)過過濾的光束237和247。該光復(fù)合器250被配置成用來實質(zhì)上組合經(jīng)過過濾的光束237和247，以產(chǎn)生一個單獨的經(jīng)過過濾的光輸出255。例如，如圖2所示，在一個示范性實施例中，本發(fā)明也包括一個光復(fù)合器250，該光復(fù)合器250從所述分離的光輸出237和247形成一個復(fù)合的光輸出255。在一個示范性實施例中，所述光復(fù)合器250包括一個偏振光束分離器，該偏振光束分離器可以是與所述光分離器220相同的元件，并且具有與之大體上相同的功能。所述光復(fù)合器250可以包括一個二向色光束分離器或一個合光棱鏡。當(dāng)所述光復(fù)合器250是一個合光棱鏡時，它可以包括一個或多個二向色濾光片并且也可以包括一個偏振光束分離器。
應(yīng)注意到，合光棱鏡是一種具有兩個相互大致垂直的平面的光學(xué)元件。在一種示范性合光棱鏡中，第一平面是一個二向色濾光片，該二向色濾光片被配置成用來實質(zhì)上透射具有第一波長的光，并且實質(zhì)上反射具有第二波長的光。在這種示范性合光棱鏡中，一個大致與所述第一平面垂直的第二平面具有一個二向色濾光片，該二向色濾光片被配置成用來實質(zhì)上反射具有所述第一波長的光，并且實質(zhì)上透射具有所述第二波長的光。在另一個示范性合光棱鏡中，第一平面是一個二向色濾光片，該二向色濾光片被配置成用來實質(zhì)上透射具有第一波長的光，并且實質(zhì)上反射具有第二波長的光。在這種示范性合光棱鏡中，大致與所述第一平面垂直的一個第二平面有一個偏振光束分離器，該偏振光束分離器被配置成用來實質(zhì)上反射第一偏振定向的光，并且實質(zhì)上透射第二偏振定向的光。
在一個示范性實施例中，如在圖2所示的實施例中，其中第一輸出光束222被引導(dǎo)以使其大致垂直于第二輸出光束224，第一偏振光束分離器232和第二偏振光束分離器242可以包括相同的偏振光束分離器，該偏振光束分離器被定向，以便接收與偏振光束分離器232和242的表面大致成45°的角的所述第一輸出光束222和所述第二輸出光束224。根據(jù)這個實施例，偏振光束分離器232和242被配置成用來實質(zhì)上透射由第一微顯示器234接收的第一輸出光束222，并且實質(zhì)上透射由第二微顯示器244接收的第二輸出光束224。偏振光束分離器232和242還被定位，以接收大致成45°的角的修正的第一和第二光束236和246。不過，由于修正后的光束236和246的偏振方向從光束222和224的方向旋轉(zhuǎn)，所以，偏振光束分離器232和242被配置成用來實質(zhì)上反射修正光束236和246。因此，根據(jù)這個實施例，所述修正后的光束236和246都可以被直接引導(dǎo)朝向光復(fù)合器250。能夠利用分離的偏振光束分離器232和242，并能夠?qū)⑺鲂拚墓馐?36和246直接引導(dǎo)朝向光復(fù)合器250，而并不使用其它的元件來再次引導(dǎo)這些光束，從而極大地降低了成本、復(fù)雜性和與其它色彩管理系統(tǒng)相比的尺寸。最后，所述色彩管理系統(tǒng)可以包括一個用于投射輸出光束的投射透鏡270，該輸出光束含有用于投射圖像的空間信息。
在一個示范性實施例中，如圖4所示，色彩管理系統(tǒng)400除了第一圖像吸收器430和第二圖像吸收器440之外，還可以包括一個第三圖像吸收器480。根據(jù)這個實施例，包括綠色空間光調(diào)制器434的第一圖像吸收器430被定位以接收第一光束422。包括紅色微顯示器444的第二圖像吸收器440被定位以接收第二光束424。包括藍(lán)色面板484的第三圖像吸收器480被定位以接收第三光束426。圖像吸收器430、440和480中的每一個都被配置成用來以一預(yù)定的方式修正進(jìn)來的光束的偏振，并在進(jìn)來的光束上疊加空間信息以產(chǎn)生包括空間信息的光束。圖像吸收器430、440和480中的每一個都被配置成用來實質(zhì)上透射由顯示板434、444和484所接收的進(jìn)來光束，并從這些顯示板接收經(jīng)過修正的光束，以及發(fā)射由分析器435、445和485所直接接收的經(jīng)過修正的光束436、446和486。
根據(jù)這個示范性實施例，第一圖像吸收器430接收第一光束422，旋轉(zhuǎn)其偏振方向，在其上分配第一空間信息，并發(fā)射包括第一空間信息和雜訊的經(jīng)過修正的第一光束436。第二圖像吸收器440接收第二光束424，旋轉(zhuǎn)其偏振方向，在其上分配第二空間信息，并發(fā)射包括第二空間信息和雜訊的經(jīng)過修正的第二光束446。第三圖像吸收器480接收第三光束484，旋轉(zhuǎn)其偏振方向，在其上分配第三空間信息，并發(fā)射包括第三空間信息和雜訊的經(jīng)過修正的第三光束486。根據(jù)這個實施例，第一、第二和第三空間信息包括偏振光。
相應(yīng)地，在這個示范性實施例中，通過這些分析器435、445和485就能夠提高圖像的對比度，這些分析器被定位，以接收來自圖像吸收器430、440和480的經(jīng)過修正的光輸出，并將所述光進(jìn)一步修正以產(chǎn)生定向于一個單獨的平面的偏振光(即大體上線性的偏振光)，這種定向可以通過對光束中的一個或多個的偏振軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。而且，如同在另一個示范性實施例中所描述的那樣，分析器435、445和485可以被配置成用來根據(jù)過濾器(即所述色彩選擇性延遲元件)的特點，從所述光束中將預(yù)定波長的光排除。
正如本領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員所能夠理解的那樣，可以進(jìn)行不同的配置，以將包括白光的輸入光束有效地分成多個成分光束，可以在這些成分光束中分配空間信息，而且通過使這樣的經(jīng)過修正的成分光束穿過所述圖像吸收器，并由多個相應(yīng)的分析器直接接收，來將雜訊從這些成分光束中有效分離和排除。這樣的配置可以包括偏振光束分離器、鏡子和/或場鏡的組合，這個組合被設(shè)置用來將輸入光分離成成分光束，并引導(dǎo)這些成分光束，使它們能夠被相關(guān)的圖像吸收器接收。例如，如圖4所示，在一個示范性實施例中，輸入光束410可以被第一透鏡491所接收，該透鏡491透射由二向色光束分離器492所接收的光束。二向色光束分離器透射第一成分422和第二成分424，但反射第三成分426。透鏡493被定位以接收反射的成分426，并透射由鏡子494所接收的成分426。鏡子494被定位以接收來自透鏡493的成分426，并反射由透鏡495所接收的成分426。透鏡495被定位以接收來自鏡子494的成分426，并透射由圖像吸收器所接收的成分426。再參看圖4，二向色光束分離器496被定位，以從分色光束分離器492接收成分422和424，該分色光束分離器496被配置成用來反射由圖像吸收器430所接收的成分422，同時透射由圖像吸收器440所接收的成分424。最后，應(yīng)注意到，利用現(xiàn)有技術(shù)中已知的不同裝置，如一個或多個飛利浦棱鏡、改進(jìn)的飛利浦棱鏡、氧化鉛攝像管棱鏡、合光棱鏡、三信道棱鏡、復(fù)合棱鏡和類似的裝置，就可以將由圖像吸收器430和440所發(fā)出的光重新組合。例如，如圖4所示，利用合光棱鏡可以重新組合由圖像吸收器430和440所發(fā)出的光。
參看圖3，根據(jù)本發(fā)明的一個示范性實施例，提供一種方法，該方法用于為投射系統(tǒng)提供色彩管理，所述方法包括以下步驟從相關(guān)的圖像吸收器直接接收含有空間信息和雜訊的兩個或多個輸入光束(步驟320)；在每個所述光束中，將所述雜訊從所述空間信息中分離(步驟330)；和發(fā)射包括所述空間信息的經(jīng)過過濾的光輸出(步驟340)，因而，所述輸出光束的對比度與輸入光束的對比度相比有所改進(jìn)。
相應(yīng)地，使用被定位以從相關(guān)的圖像吸收器直接接收光束的緊密耦合的分析器，能夠使色彩管理系統(tǒng)有效地消除由所述的每個圖像吸收器分配在所述光束上的雜訊的實質(zhì)性部分，并且產(chǎn)生與現(xiàn)有技術(shù)相比對比度有了極大提高的輸出光束。而且，應(yīng)注意到，本發(fā)明既可以使用基于偏振的元件也可以使用二向色元件，來將輸入光分成多個色帶，而可以由相應(yīng)的多個微顯示器將空間信息疊加在這些色帶上，這些經(jīng)過修正的色帶被重新組合以產(chǎn)生高對比度全色投影圖像。本領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員將會理解本發(fā)明中的色彩管理系統(tǒng)可以適用于多面板系統(tǒng)，如三面板系統(tǒng)以及在此所主要描述的雙面板系統(tǒng)。
相應(yīng)地，本發(fā)明既可以使用基于偏振的元件也可以使用二向色元件來將輸入光分成(步驟310)多個色帶，而可以由相應(yīng)的多個微顯示器將空間信息疊加(步驟315)在這些色帶上，這些經(jīng)過修正的色帶能夠被過濾以將雜訊從空間信息中排除(步驟330)，并因而改進(jìn)對比度，這些高對比度光束然后被重新組合(步驟350)以產(chǎn)生全色投射圖像。
通過參考不同的示范性實施例，已對本發(fā)明在此進(jìn)行了描述。不過，本領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員可以理解，對這些示范性實施例可以進(jìn)行變化和修改，而并不會背離本發(fā)明的范圍。例如，可以通過諸如提供其它光學(xué)配置或排列等可供選擇的方式來實現(xiàn)不同的元件?？梢愿鶕?jù)具體的用途或?qū)εc所述系統(tǒng)的運行有關(guān)的任何數(shù)量的因素的考慮，而進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。而且，這些和其它的變化或修改被包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)，本發(fā)明的范圍如在下面的權(quán)利要求中所表述的那樣。
權(quán)利要求
1.一種包括一個第一分析器和一個第二分析器的色彩管理系統(tǒng)；所述第一分析器被定位以從第一圖像吸收器接收包括空間信息的第一光束，所述第一分析器被配置用來產(chǎn)生第一過濾光輸出，所述第一過濾光輸出具有相比所述第一光束的改進(jìn)的對比度；和所述第二分析器被定位以從第二圖像吸收器接收包括空間信息的第二光束，所述第二分析器被配置用來產(chǎn)生第二過濾光輸出，所述第二過濾光輸出具有相比所述第二光束的改進(jìn)的對比度。
2.如權(quán)利要求1所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一分析器包括一個光學(xué)延遲器。
3.如權(quán)利要求2所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述從所述第一圖像吸收器發(fā)出的光顯示出第一偏振，且其中所述光學(xué)延遲器被配置，用來實質(zhì)上修正所述偏振以產(chǎn)生大體上線性偏振的光。
4.如權(quán)利要求2所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)延遲器被配置用來顯示一個光學(xué)延遲，所述光學(xué)延遲大體上相等于所述第一圖像吸收器的光學(xué)延遲。
5.如權(quán)利要求2所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一圖像吸收器包括一個顯示第一光學(xué)延遲的第一面板，而且所述光學(xué)延遲器被配置用來在實質(zhì)上補(bǔ)償所述第一光學(xué)延遲。
6.如權(quán)利要求2所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)延遲器被配置，用來從所述第一圖像吸收器發(fā)出的光中實質(zhì)上排除預(yù)定波長的光。
7.如權(quán)利要求1所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一分析器被配置，用來從所述第一圖像吸收器直接接收所述第一光束。
8.如權(quán)利要求1所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二分析器被定位，以從所述第二圖像吸收器直接接收所述第二光束。
9.如權(quán)利要求1所述的色彩管理系統(tǒng)，還包括一個光復(fù)合器，其特征在于，所述光復(fù)合器被定位，以接收所述第一過濾光輸出和所述第二過濾光輸出，并且所述光復(fù)合器被配置，用來產(chǎn)生一個包括所述第一過濾光輸出和所述第二過濾光輸出的復(fù)合輸出光束。
10.如權(quán)利要求9所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述光復(fù)合器包括一個二向色光束分離器。
11.如權(quán)利要求9所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述光復(fù)合器包括一個飛利浦(Philips)棱鏡。
12.如權(quán)利要求9所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述光復(fù)合器包括一個Plumbicon棱鏡。
13.如權(quán)利要求9所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述光復(fù)合器包括一個改進(jìn)的飛利浦棱鏡。
14.如權(quán)利要求9所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述光復(fù)合器包括兩個或更多信道。
15.如權(quán)利要求9所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述光復(fù)合器包括三個或更多信道。
16.如權(quán)利要求9所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述光復(fù)合器包括一個合光棱鏡。
17.如權(quán)利要求16所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述合光棱鏡包括一個或更多二向色光束分離器。
18.如權(quán)利要求17所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述合光棱鏡包括兩個或更多二向色光束分離器。
19.如權(quán)利要求16所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述合光棱鏡還包括一個偏振光束分離器。
20.如權(quán)利要求1所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一圖像吸收器包括一個反射空間光調(diào)制器，其中所述第一光束有一個第一偏振，其中所述調(diào)制器被配置用來修正所述第一偏振，并且其中所述調(diào)制器被配置，用來在所述第一光束上疊加空間信息，以形成包括所述第一光束和所述空間信息的經(jīng)過修正的第一光束。
21.如權(quán)利要求1所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一圖像吸收器被定位以接收一個第一光束；其中所述第一圖像吸收器被配置用來發(fā)射經(jīng)過修正的第一光束；并且其中所述經(jīng)過修正的第一光束包括疊加在所述第一光束上的空間信息。
22.如權(quán)利要求21所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一圖像吸收器被配置，用來實質(zhì)上透射由一個第一顯示板所接收的所述第一光束；并且其中所述第一圖像吸收器被配置，用來在發(fā)射經(jīng)過修正的第一光束之前，從所述第一顯示板接收所述經(jīng)過修正的第一光束。
23.如權(quán)利要求21所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一圖像吸收器包括一個平板二向色光束分離器。
24.如權(quán)利要求21所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一圖像吸收器包括一個二向色棱鏡和一個光學(xué)延遲器。
25.如權(quán)利要求21所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二圖像吸收器還被定位，以接收一個第二光束；其中所述第二圖像吸收器還被配置，用來發(fā)射經(jīng)過修正的第二光束；并且其中所述經(jīng)過修正的第二光束包括疊加在所述第二光束上的空間信息。
26.如權(quán)利要求25所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二圖像吸收器還被配置，用來實質(zhì)上透射由一個第二顯示板所接收的所述第二光束，并用來在發(fā)射所述經(jīng)過修正的第二光束之前，從所述第二顯示板接收所述經(jīng)過修正的第二光束。
27.如權(quán)利要求25所述的色彩管理系統(tǒng)，還包括一個第一光分離器，該分離器被定位以接收包括第一成分和第二成分的光輸入；其中所述光分離器被配置用來將所述第一成分和所述第二成分分離，并發(fā)射所述第一光束和所述第二光束；其中所述第一光束包括所述第一成分；并且其中所述第二光束包括所述第二成分。
28.如權(quán)利要求27所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一光分離器包括一個二向色光束分離器。
29.如權(quán)利要求21所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一圖像吸收器是一個偏振光束分離器。
30.如權(quán)利要求29所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述偏振光束分離器是一個線柵偏振光鏡。
31.如權(quán)利要求21所述的色彩管理系統(tǒng)，還包括一個第一光分離器，該分離器被定位以接收包括第一成分和第二成分的雙光輸入；其中所述光分離器被配置，用來將所述第一成分和所述第二成分相分離，并發(fā)射所述第一光束；并且其中所述第一光束包括所述第一成分。
32.如權(quán)利要求31所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一光分離器包括一個二向色光束分離器。
33.如權(quán)利要求31所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一圖像吸收器包括一個二向色棱鏡和一個光學(xué)延遲器。
34.如權(quán)利要求31所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一光分離器包括一個平板二向色光束分離器。
35.如權(quán)利要求34所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一光分離器被配置用來產(chǎn)生一個紅色光輸出。
36.如權(quán)利要求34所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一光分離器被配置用來產(chǎn)生一個由綠色光和藍(lán)色光組成的青色光輸出。
37.如權(quán)利要求31所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一光分離器包括一個偏振光束分離器。
38.如權(quán)利要求37所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述偏振光束分離器是一個線柵偏振光鏡。
39.如權(quán)利要求31所述的色彩管理系統(tǒng)，還包括一個第二光分離器，該分離器被定位以在所述第一光分離器之前接收光輸入；其中所述光輸入包括所述第一成分、所述第二成分和所述第三成分，并且其中所述第二光分離器被配置，用來將所述第三成分從所述第一成分和所述第二成分中分離，并發(fā)射所述雙光輸入和一個包括所述第三成分的第三光束；一個輔助圖像吸收器，所述輔助圖像吸收器被定位以接收一個第三光束；其中所述輔助圖像吸收器還被配置用來發(fā)射經(jīng)過修正的第三光束；并且其中所述經(jīng)過修正的第三光束包括疊加在所述第三光束上的空間信息。
40.如權(quán)利要求39所述的色彩管理系統(tǒng)，其特征在于，所述輔助圖像吸收器還被配置，用來實質(zhì)上透射由一個第三顯示板所接收的所述第三光束，并用來在發(fā)射所述經(jīng)過修正的第三光束之前，從所述第三顯示板接收所述經(jīng)過修正的第三光束。
41.一種有利于投射系統(tǒng)的色彩管理的方法，所述方法包括以下步驟在第一位置，從第一圖像吸收器接收包括第一空間信息和第一雜訊的第一光束；在第二位置，從第二圖像吸收器接收包括第二空間信息和第二雜訊的第二光束；在所述第一位置，將所述第一空間信息從所述第一雜訊中分離；在所述第二位置，將所述第二空間信息從所述第二雜訊中分離；從所述第一位置，發(fā)射包括所述第一空間信息的第一過濾光輸出，所述第一過濾光輸出的對比度與所述第一光束的對比度相比有所改進(jìn)；從所述第二位置，發(fā)射包括所述第二空間信息的第二過濾光輸出，所述第二過濾光輸出的對比度與所述第二光束的對比度相比有所改進(jìn)。
42.一種色彩管理系統(tǒng)，包括一個第一光分離器，該分離器被定位以接收包括第一成分和第二成分的光輸入；其中所述光分離器被配置，用來將所述第一成分和所述第二成分相分離，并發(fā)射包括所述第一成分的第一光束和包括所述第二成分的第二光束；一個圖像吸收器，該圖像吸收器被定位以接收所述第一光束和所述第二光束；其中所述圖像吸收器被配置，用來實質(zhì)上透射由第一顯示板所接收的所述第一光束、從所述第一顯示板接收經(jīng)過修正的第一光束、并發(fā)射所述經(jīng)過修正的第一光束；所述圖像吸收器還被配置，用來實質(zhì)上透射由第二顯示板所接收的所述第二光束、從所述第二顯示板接收經(jīng)過修正的第二光束、并發(fā)射所述經(jīng)過修正的第二光束；一個第一分析器，該第一分析器被定位以接收所述經(jīng)過修正的第一光束；其中所述第一分析器被配置用來產(chǎn)生第一過濾光輸出，所述第一過濾光輸出具有比所述第一光輸出的對比度有所改進(jìn)的對比度；和一個第二分析器，該第二分析器被定位以接收所述經(jīng)過修正的第二光束；其中所述第二分析器被配置用來產(chǎn)生第二過濾光輸出，所述第二過濾光輸出具有比所述第二光輸出的對比度有所改進(jìn)的對比度。
43.一種用于投射系統(tǒng)的色彩管理方法，所述方法包括以下步驟在一個第一位置接收包括第一成分和第二成分的光輸入；在所述第一位置將所述第一成分與所述第二成分相分離；并從所述第一位置發(fā)射包括所述第一成分的第一光束和包括所述第二成分的第二光束；在一個第二位置接收所述第一光束；從所述第二位置實質(zhì)上透射由一個第一顯示板所接收的所述第一光束；在所述第二位置從所述第一顯示板接收經(jīng)過修正的第一光束；并從所述第二位置發(fā)射所述經(jīng)過修正的第一光束；在一個第三位置接收所述第二光束；從所述第三位置實質(zhì)上透射由一個或更多顯示板所接收的所述第二光束；在所述第三位置從所述一個或更多顯示板接收經(jīng)過修正的一個或更多經(jīng)修正的第二光束；并從所述第三位置發(fā)射所述一個或更多經(jīng)修正的第二光束；在一個第四位置接收所述經(jīng)過修正的第一光束；并從所述第四位置實質(zhì)上發(fā)射一個第一過濾光輸出，該過濾光輸出的對比度與所述經(jīng)過修正的第一光束相比有所提高；在一個第五位置接收所述一個或更多經(jīng)修正的第二光束；并從所述第五位置發(fā)射一個或更多第二過濾光輸出，該過濾光輸出的對比度與所述一個或更多第二過濾光輸出相比有所提高。
全文摘要
一種用于投射顯示器的色彩管理系統(tǒng)包括，例如，兩個或更多分析器，該分析器被定位，用于接收從色彩管理系統(tǒng)的面板發(fā)出的光束。在光穿過如光復(fù)合器這樣的另外的光學(xué)元件之前，所述分析器被定位，以直接接收來自圖像吸收器的光束。所述分析器被配置以產(chǎn)生過濾光輸出，該過濾光輸出相比入射光束具有改良的對比度。通過將所述分析器定位來直接從所述圖像吸收器接收光束，即在光束穿過其它光學(xué)元件之前，所述分析器就能夠基于偏振，從包含所希望的圖像的光中，在所有雜訊變得不可辨別之前，將所有的雜訊充分地排除。相應(yīng)地，與現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)相比，該實施例產(chǎn)生具有顯著提高的對比度水平的圖像。
文檔編號G03B21/00GK1625903SQ02828909
公開日2005年6月8日 申請日期2002年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月8日
發(fā)明者克拉克·潘迪科, 邁克爾·尼威爾 申請人:高等數(shù)字光學(xué)有限公司