專利名稱：光投影機(jī)中的分級光強(qiáng)度控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般而言涉及光投影系統(tǒng)中的光強(qiáng)度的監(jiān)測和控制。
背景技術(shù)：
在大型場館中，為了給消費(fèi)者提供更加強(qiáng)大的視覺體驗(yàn)，對于顯示三維(3D)或感知的立體內(nèi)容的高品質(zhì)投影系統(tǒng)的關(guān)注日益增加。盡管許多娛樂公司已經(jīng)在電影院、主題公園和其他場館中提供了立體內(nèi)容，但是這些公司主要是使用膠片介質(zhì)來呈現(xiàn)立體圖像。為了產(chǎn)生立體圖像，將兩套膠片裝載到兩個(gè)分離的投影裝置上，每只眼睛一個(gè)。然后，使用偏振光同時(shí)投影左眼圖像和右眼圖像。一個(gè)偏振用于呈現(xiàn)到左眼的圖像；然后將正交偏振的光用于向右眼呈現(xiàn)的圖像。觀眾戴上相應(yīng)的正交偏光眼鏡，正交偏光眼鏡為每只眼鏡阻擋一個(gè)偏振光圖像，并且同時(shí)透射正交偏振光圖像。電影工業(yè)正在向數(shù)字成像過渡，在這當(dāng)中，諸如Imax的一些廠商繼續(xù)利用雙投影系統(tǒng)來提供高品質(zhì)的立體圖像。但是，更常見的是，對常規(guī)的投影機(jī)進(jìn)行改動(dòng)以實(shí)現(xiàn)3D投影。用于多彩色數(shù)字電影放映的這些常規(guī)的投影方案中最具前景的是使用兩個(gè)基本類型的空間光調(diào)制器(SLM)其中之一作為圖像形成器件。第一種類型的空間光調(diào)制器是數(shù)字光處理器(DLP),這是由德克薩斯州達(dá)拉斯的德州儀器公司(Texas Instruments, Inc.)開發(fā)的一種數(shù)字微鏡器件(DMD)。DLP已經(jīng)被成功地運(yùn)用到數(shù)字投影系統(tǒng)中。很多專利中描述了 DLP器件，例如美國專利No. 4，441，791 ；No. 5，535，047 ；No. 5，600，383 (全部都屬于Hornbeck)。用于數(shù)字投影的第二種類型的空間光調(diào)制器是IXD (液晶器件)。IXD通過對每個(gè)相應(yīng)像素選擇性地調(diào)制入射光的偏振態(tài)來形成作為像素的陣列的圖像。LCD作為用于高品質(zhì)數(shù)字電影放映系統(tǒng)的空間光調(diào)制器而言，似乎具有一些優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)包括相對較大的器件尺寸、良好的器件成品率以及制造具有更高分辨率的器件(例如可由Sony和JVC公司購買到的4096X2160分辨率的器件)的能力。使用LCD空間光調(diào)制器的電子投影裝置的示例當(dāng)中有美國專利No. 5，808, 795 (Shimomura等人)和別處公開的使用LCD空間光調(diào)制器的電子投影裝置。LCOS(硅上液晶)器件用于大比例圖像投影是特別有前景的。但是，使用LCD元件的話，可能很難維持?jǐn)?shù)字電影的高品質(zhì)要求，特別是在色彩和對比率的方面，因?yàn)楦吡炼韧队暗母邿嶝?fù)荷影響到這些器件的偏振質(zhì)量。從這些基于常規(guī)的微型顯示器(DLP或LC0S)的投影機(jī)形成立體圖像的常規(guī)方法使用兩個(gè)主要技術(shù)中的任一個(gè)來區(qū)分左眼內(nèi)容和右眼內(nèi)容。杜比(Dolby)實(shí)驗(yàn)室所使用的一種較不常見的技術(shù)例如使用色彩空間分離，如Maximus等人的美國專利申請公開No. 2007/0127121和別處所述。在白光照射系統(tǒng)中使用濾光器，以便將每個(gè)原色的部分阻擋一部分的幀時(shí)間。例如，對于左眼，紅色、藍(lán)色和綠色(RGB)的較低波長光譜被阻擋一段時(shí)間。對于另一只眼鏡，這交替成阻擋紅色、藍(lán)色和綠色(RGB)的較高波長光譜。然后，將與每只眼鏡相關(guān)聯(lián)的適當(dāng)?shù)纳收{(diào)節(jié)立體內(nèi)容呈現(xiàn)到用于每一只眼鏡的調(diào)制器。觀察者戴著相應(yīng)的濾光器，濾光器類似地只透射兩個(gè)3色(RGB)譜集(spectral set)其中之一。用于形成分別的立體圖像的第二種方法使用偏振光。在Svardal等人美國專利No. 6，793，341和別處的示例性實(shí)施例中，兩個(gè)正交偏振態(tài)中的每一個(gè)被傳送給兩個(gè)分離的空間光調(diào)制器中的相應(yīng)的一個(gè)空間光調(diào)制器。然后將來自全部兩個(gè)調(diào)制器的偏振光同時(shí)投影。觀看者戴著具有用于左眼和右眼的彼此正交定向的偏振透射軸的偏光眼鏡。另一種被加州比佛利山莊的Rea-D商業(yè)化的方法是使用改動(dòng)后的常規(guī)投影儀來調(diào)制從一個(gè)偏振態(tài)迅速切換到另一個(gè)偏振態(tài)的交替偏振態(tài)。例如，如果DLP投影機(jī)具有置于輸出光路中的偏振器，貝1J可以這樣做。由于DLP本身沒有被設(shè)計(jì)成維持輸入光的偏振,當(dāng)器件封裝的窗口由于應(yīng)力雙折射去極化時(shí)，輸入光通常是非偏振的，因此需要偏振器。可以在偏振器后面設(shè)置與Robinson等人的美國申請2006/0291053中所描述的類型類似的消色差偏振轉(zhuǎn)換開關(guān)。這種類型的開關(guān)在兩個(gè)正交偏振態(tài)(例如線性偏振態(tài))之間交替地旋轉(zhuǎn)偏振光，從而能夠呈現(xiàn)兩個(gè)不同的圖像，當(dāng)使用者用偏光眼鏡來觀看時(shí)，向每只眼鏡呈現(xiàn)其
中一個(gè)圖像。無論是形成立體圖像還是單視場圖像(monoscopic image),數(shù)字投影系統(tǒng)近來都結(jié)合了固態(tài)光源，特別是LED和激光器，以及這些光源的陣列。與早先的用于彩色投影的基于燈的照射源相比，這些固態(tài)光源提供了許多的優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)包括元件壽命、光譜特性、亮度和整體效率。例如，當(dāng)與弧光燈或使用單一白光源的其他方案相比時(shí)，固態(tài)光源擴(kuò)大了投影的可用色域。使用固態(tài)光源時(shí)出現(xiàn)的一個(gè)問題涉及使每個(gè)色彩通道輸出的光達(dá)到適當(dāng)?shù)钠胶?。用于固態(tài)光源的驅(qū)動(dòng)電路可以是經(jīng)過廠家校準(zhǔn)的，以獲得目標(biāo)白點(diǎn)或者投影儀的色彩平衡。但是，諸如元件老化和漂移之類的因素可能會(huì)使初始色彩調(diào)節(jié)退化，從而色彩平衡不再是可接受的。對于立體成像而言，這種問題更為突出。為觀察者的左眼形成的圖形應(yīng)該在整體亮度和色彩平衡方面嚴(yán)格匹配為觀察者的右眼形成的相應(yīng)圖像。用于左右眼圖像的色彩通道未能達(dá)到相容的強(qiáng)度可能使會(huì)投影立體圖像不吸引人，或者在最壞的情況下，可能給觀察者造成視覺干擾。因此，對于單視場(monoscopic)以及立體投影而言，需要對光投影系統(tǒng)輸出的光強(qiáng)度提供更大程度的控制。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，通過用于監(jiān)測或控制光強(qiáng)度的系統(tǒng)和方法，在本領(lǐng)域中解決上述問題并且獲得技術(shù)方案。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，光投影系統(tǒng)包括圖像形成子系統(tǒng)和投影子系統(tǒng)。所述圖像形成子系統(tǒng)可以包括多個(gè)光調(diào)制通道。每個(gè)光調(diào)制通道可以包括產(chǎn)生特殊色彩通道的相干光的光源子系統(tǒng)。所產(chǎn)生的光可以沿圖像路徑傳播到光調(diào)制子系統(tǒng)，所述光調(diào)制子系統(tǒng)至少被配置為以符合圖像數(shù)據(jù)的方式與所述相干光相互作用。取決于所述圖像數(shù)據(jù)，所述光調(diào)制子系統(tǒng)將其接收的光送往用于投影的所述投影子系統(tǒng)或者沿著收集路徑(dump path)送往束流收集器(beam dump)。所述光投影系統(tǒng)可以包括光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)。所述光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)可以在所述圖像路徑中、在所述收集路徑中或者在接收從所述光學(xué)形成子系統(tǒng)中的光學(xué)元件泄露的光的位置上包括光強(qiáng)度傳感器。在所述圖像形成子系統(tǒng)產(chǎn)生立體光的實(shí)施例中，這種圖像傳感器可以位于與所述光源子系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的光收集路徑(和與光調(diào)制子系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的光收集路徑形成對比)中。所述光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)可以被配置為監(jiān)測和控制所述光源子系統(tǒng)中的個(gè)別激光器的光強(qiáng)度輸出、用于每個(gè)光調(diào)制通道的色彩通道光強(qiáng)度、左眼/右眼光束平衡、白點(diǎn)或者其組合。在監(jiān)測和控制其組合的實(shí)施例中，所述光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)可以進(jìn)一步被配置為，當(dāng)無法增加某一色彩通道的輸出時(shí)，通過降低一個(gè)或多個(gè)色彩通道輸出的強(qiáng)度來平衡白點(diǎn)、色彩通道強(qiáng)度或者兩者。這種設(shè)置即使在激光器由于老化或者失效而經(jīng)歷低強(qiáng)度輸出時(shí)，也允許白點(diǎn)和色彩通道強(qiáng)度保持平衡。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，其可以在多個(gè)級別上進(jìn)行輸出強(qiáng)度的自動(dòng)微調(diào)調(diào)節(jié)，以補(bǔ)償漂移和元件老化或失效，這些級別為激光器、色彩通道、左/右立體和白點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員結(jié)合在其中顯示和描述了本發(fā) 明的例證性實(shí)施例的附圖，閱讀接下來的詳細(xì)描述，將會(huì)明白本發(fā)明的這些和其他的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。


在下文中，對于結(jié)合附圖來考慮的示意性實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，從中可以更容易地理解本發(fā)明，圖中圖I顯示了光投影系統(tǒng)中的光學(xué)元件，其可以是本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例中共有的；圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的具有激光強(qiáng)度控制子系統(tǒng)的單視場光源子系統(tǒng)；圖3-圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的具有激光強(qiáng)度控制子系統(tǒng)的光源子系統(tǒng)，該光源子系統(tǒng)能夠產(chǎn)生立體的和單視場的光；圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的具有至少部分位于圖像路徑中的光強(qiáng)度感測子系統(tǒng)的色彩通道強(qiáng)度控制子系統(tǒng)；圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的用于監(jiān)測和控制色彩通道強(qiáng)度的方法；圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明的一些立體實(shí)施例的用于監(jiān)測和控制左眼和右眼光束之間的強(qiáng)度平衡的方法；圖9和圖10顯示了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的具有至少部分位于用于測量從光學(xué)元件泄露的光的位置上的光強(qiáng)度感測子系統(tǒng)的色彩通道強(qiáng)度控制子系統(tǒng)；圖11顯示了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的具有至少部分位于與光調(diào)制子系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的光收集路徑中的光強(qiáng)度感測子系統(tǒng)的色彩通道強(qiáng)度控制子系統(tǒng)；圖12和圖13顯示了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的具有至少部分地位于快門(shutter)上的圖像路徑中的光強(qiáng)度感測子系統(tǒng)的色彩通道強(qiáng)度控制子系統(tǒng)和白點(diǎn)控制子系統(tǒng)；圖14顯示了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的用于監(jiān)測和控制白點(diǎn)的方法；圖15顯示了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的具有至少部分地位于快門上的圖像路徑中的光強(qiáng)度感測子系統(tǒng)的白點(diǎn)控制子系統(tǒng)；圖16顯示了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的個(gè)別激光器、色彩通道和白點(diǎn)控制環(huán)的層次；圖17顯示了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的激光強(qiáng)度控制子系統(tǒng)的硬件實(shí)施方式；
圖18顯示了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的色彩通道強(qiáng)度控制子系統(tǒng)的硬件實(shí)施方式；圖19顯示了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的白點(diǎn)控制子系統(tǒng)的硬件實(shí)施方式；圖20顯示了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的與個(gè)別激光器、色彩通道和白點(diǎn)控制環(huán)的層次關(guān)聯(lián)的相對采樣頻率；以及圖21顯示了能夠用于實(shí)施本發(fā)明的特殊實(shí)施例的一種特殊電路布局。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明特別涉及形成根據(jù)本發(fā)明的裝置的一部分的元件或者是更加直接地與根據(jù)本發(fā)明的裝置協(xié)同操作的元件。要理解的是，未具體顯示或描述的元件可以表現(xiàn)為本領(lǐng)
域技術(shù)人員公知的各種形式。本文所顯示和所描述的附圖是為了闡明根據(jù)本發(fā)明的操作原理，不是為了顯示實(shí)際的尺寸或比例而繪制的。由于用于本發(fā)明的激光陣列的組成部分的相對尺寸，為了強(qiáng)調(diào)基本結(jié)構(gòu)、形狀和操作原理，一些夸大是必要的。本發(fā)明包括本文所描述的實(shí)施例的組合。提及“特殊實(shí)施例”等等時(shí)指的是在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中出現(xiàn)的特征。分別提及“實(shí)施例”或“特殊實(shí)施例”等等時(shí)不一定是指相同的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例；但是，這種實(shí)施例并不是互相排斥的，除非是這樣指出或者是本領(lǐng)域技術(shù)人員容易看出的。提到“方法”或“多個(gè)方法”等等時(shí)使用單數(shù)和/或復(fù)數(shù)并不是限制性的。應(yīng)注意的是，除非明確指出或者是語境需要，詞語“或”在本公開中用作非排他的意義。本發(fā)明的實(shí)施例解決了需要改進(jìn)相干光投影系統(tǒng)中的光強(qiáng)度的監(jiān)測和控制的問題。例如，本發(fā)明的實(shí)施例提供了立體投影系統(tǒng)中的左眼圖像和右眼圖像之間的改進(jìn)的強(qiáng)度平衡。對于另一示例而言，本發(fā)明的實(shí)施例提供了不同的光強(qiáng)度傳感器配置，其允許基于設(shè)計(jì)選擇來選擇優(yōu)選配置。對于又一個(gè)示例而言，本發(fā)明的實(shí)施例使用反饋系統(tǒng)提供了改進(jìn)的系統(tǒng)級強(qiáng)度控制。反饋系統(tǒng)通過來自于色彩通道強(qiáng)度控制系統(tǒng)的反饋來管理白點(diǎn)強(qiáng)度控制，并且通過來自激光強(qiáng)度控制系統(tǒng)的反饋來管理色彩強(qiáng)度控制。對于再一個(gè)實(shí)施例而言，本發(fā)明的實(shí)施例包括失效響應(yīng)程序(failure response procedure),該失效響應(yīng)程序以解釋一個(gè)或多個(gè)光源不能獲得閾值光輸出強(qiáng)度的方式來調(diào)節(jié)光強(qiáng)度。在本說明書的其余部分中將更詳細(xì)地描述這些和其他能力和益處。為了更好地理解本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，首先描述這些不同的實(shí)施例可以共有的示例性元件是有益的。圖I中顯示了這些示例性元件，圖I顯示了可以用于本發(fā)明的實(shí)施例的光投影系統(tǒng)10。但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)了解的是，本發(fā)明不限于圖I中顯示的特殊光學(xué)元件及其配置，可以使用其他的光學(xué)元件、配置或者兩者。光投影系統(tǒng)10包括輸出光15的圖像形成系統(tǒng)11 (也被稱為圖像形成子系統(tǒng))。取決于圖像形成子系統(tǒng)11被配置為使用本領(lǐng)域已知技術(shù)的單視場的圖像形成系統(tǒng)還是立體的圖像形成系統(tǒng)，光15可以是單視場的或者是立體的。因此，取決于圖像形成子系統(tǒng)11的配置，光投影系統(tǒng)10可以是單視場的或者是立體的光投影系統(tǒng)10。從圖像形成子系統(tǒng)11輸出的光15被投影系統(tǒng)13 (也被稱為投影子系統(tǒng))接收，取決于圖像形成子系統(tǒng)11的配置，投影系統(tǒng)13投影單視場圖像或者立體圖像。就這一點(diǎn)而言，投影子系統(tǒng)13可以包括本領(lǐng)域已知的一個(gè)或多個(gè)透鏡元件。在一些實(shí)施例中，投影子系統(tǒng)13朝向顯示面80投影單視場圖像或者立體圖像。光15可以包括多個(gè)光的色彩通道。在圖I中，光15包括分別來自于光調(diào)制通道40r、40g和40b的光的紅色、綠色和藍(lán)色的調(diào)制色彩通道。但是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)了解，本發(fā)明不限于任何特殊數(shù)量或配置的色彩通道。在圖I中，通過二向色組合器17來組合紅色通道、綠色通道和藍(lán)色通道，以形成從圖像形成系統(tǒng)11輸出的光15。在圖I的示例中，每個(gè)光調(diào)制通道40r、40g和40b包括相干光源系統(tǒng)42 (也被稱為相干光源子系統(tǒng)或者只是光源子系統(tǒng))。要注意的是，為了清晰起見，圖I中只包含紅光調(diào)制通道40r的元件的附圖標(biāo)記。但是，應(yīng)理解的是，圖I中也表示了用于其他光調(diào)制通道40g和40b的相同兀件,盡管是沒有附圖標(biāo)記的。每個(gè)相干光源子系統(tǒng)42發(fā)射光的多個(gè)色彩通道的單一色彩通道，在這種情況下為紅色、綠色或藍(lán)色。因此，每個(gè)相干光源子系統(tǒng)42沿圖像路徑21發(fā)射相干光41，可選地將光發(fā)射到透鏡50中，透鏡50使光進(jìn)入到可選的偏振維持光導(dǎo)向裝置(light guide) 52中。盡管圖I中顯示的圖像路徑21是直的，但不是必須如此。同樣，盡管為了簡單起見，將光導(dǎo)向裝置52顯示成矩形的，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)了解，光導(dǎo)向裝置常常采用不同的形狀，例如錐形。在光導(dǎo)向裝置52的輸出處，或者從透鏡50或者光源系統(tǒng)42直接接收光，然后，透鏡54使光通過積分器51,例如本領(lǐng)域已知的復(fù)眼積分器(fly' s eye integrator)或積分棒(integrating bar)。從積分器51出射的光繼續(xù)向下游沿圖像路徑21前進(jìn)到光調(diào)制系統(tǒng)(或子系統(tǒng))60中，光調(diào)制子系統(tǒng)60可以包括本領(lǐng)域已知的空間光調(diào)制器。每個(gè)光調(diào)制子系統(tǒng)60以符合圖像數(shù)據(jù)(例如代表電影中的圖像幀的圖像數(shù)據(jù))的方式與其接收的光(最初來自于相應(yīng)的光源子系統(tǒng)42)相互作用。就這一點(diǎn)而言，通過諸如控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(未顯示)向每個(gè)光調(diào)制子系統(tǒng)60提供控制信號，所述控制系統(tǒng)使用本領(lǐng)域已知的技術(shù)和設(shè)備以符合圖像數(shù)據(jù)的方式控制每個(gè)光調(diào)制子系統(tǒng)60。特別地，光調(diào)制子系統(tǒng)60可以包括根據(jù)圖像數(shù)據(jù)信號來調(diào)制入射光的可尋址調(diào)制器像素(未顯示)的二維陣列?？梢酝ㄟ^多種設(shè)備來提供光調(diào)制，包括通過傾斜微鏡(DLP)、偏振面旋轉(zhuǎn)(LC0S或LCD)、光散射、吸收或衍射來改變方向。每個(gè)光調(diào)制子系統(tǒng)60使得分別的光源子系統(tǒng)42產(chǎn)生的光以符合圖像數(shù)據(jù)的方式遵循圖像路徑21或者分別的光收集路徑19。光收集路徑19通向分別的束流收集器22，并且不通向投影子系統(tǒng)13。另一方面，圖像路徑21通向投影子系統(tǒng)13。例如，如果圖像數(shù)據(jù)指示特殊像素是要完全明亮的，即具有最大強(qiáng)度，則分別的光調(diào)制子系統(tǒng)60使得與這種像素相關(guān)聯(lián)的光完全沿圖像路徑21通過。另一方面，如果圖像數(shù)據(jù)指示特殊的像素是要完全關(guān)閉(off)的，即不具有光強(qiáng)度，則分別的光調(diào)制子系統(tǒng)60使得與這種像素相關(guān)聯(lián)的光完全沿光收集路徑19通過。在圖像數(shù)據(jù)指示特殊的像素要具有中等強(qiáng)度，即不完全開啟也不完全關(guān)閉的情況下，分別的光調(diào)制子系統(tǒng)60使得與這種像素相關(guān)聯(lián)的一些光沿圖像路徑21通過，一些沿著光收集路徑19通過。盡管圖I顯示了用于每個(gè)光調(diào)制通道的分離的光收集路徑19和束流收集器22，但是取決于設(shè)計(jì)選擇，一些或全部的光調(diào)制通道40可以共享光收集路徑19和束流收集器22。二向色組合器17將光調(diào)制器子系統(tǒng)60產(chǎn)生的沿圖像路徑21通過或定向的光與來自于其他光調(diào)制通道40g、40b的相應(yīng)的光組合。二向色組合器17(在該實(shí)例中，以及因此的圖像形成子系統(tǒng)11)所輸出的合成光15通過可選的快門65 (當(dāng)其處于打開位置時(shí))并且入射到投影子系統(tǒng)13上。在某些情形下，快門65可以處于關(guān)閉位置，例如當(dāng)光投影系統(tǒng)10預(yù)熱或者進(jìn)行光強(qiáng)度測量或者處于其他診斷狀態(tài)時(shí)。當(dāng)快門65處于關(guān)閉位置時(shí)，能夠防止向下游前進(jìn)的光的進(jìn)一步投影，無論是單視場的還是立體的。換言之，沒有光從圖像形成子系統(tǒng)11出射，或者，因此沒有光從光投影系統(tǒng)10出射。通過電機(jī)66和本領(lǐng)域已知的額外的機(jī)械構(gòu)件(未顯示)使快門62移動(dòng)到其打開位置和關(guān)閉位置。投影子系統(tǒng)13使從圖像形成子系統(tǒng)11輸出的調(diào)制光指向顯示面80。如上文所述，取決于圖像形成子系統(tǒng)11的設(shè)計(jì)，光投影子系統(tǒng)13可以投影單視場圖像，立體圖像或者兩者。盡管未將本發(fā)明限制于圖像形成子系統(tǒng)11的任何特殊配置，以產(chǎn)生單視場光或立體光，但是圖2只顯示了產(chǎn)生單視場光的光源子系統(tǒng)42的一個(gè)示例，圖3-圖5只顯示了產(chǎn)生立體光的光源子系統(tǒng)42的一個(gè)示例。在圖2中，從多個(gè)個(gè)別激光器26(為了清晰起見，在圖2中沒有全部用附圖標(biāo)記標(biāo)出)產(chǎn)生單視場光。在該示例中，在由激光器驅(qū)動(dòng)器94、94’驅(qū)動(dòng)的固態(tài)激光陣列44中形成個(gè)別激光器26。應(yīng)注意的是，激光器驅(qū)動(dòng)器94、94’在圖2中僅僅是象征性地顯示的，并不需要像所顯示的那樣與激光陣列44 一體形成。激光器驅(qū)動(dòng)器是本領(lǐng)域公知的，本發(fā)明并不局限于任何特殊的配置。類似的內(nèi)容也適合于下文描述的圖3。從激光陣列44'發(fā)射的相干光被反射鏡46改變方向，從而與從激光陣列44發(fā)射的相干光組合。下文將描述圖2(以及圖3和圖4)中顯示的激光強(qiáng)度測量系統(tǒng)49。在圖3中，從兩組偏振固態(tài)激光陣列44a、44b(為了清晰起見，在圖3中沒有全部用附圖標(biāo)記標(biāo)出)產(chǎn)生立體光。由激光器驅(qū)動(dòng)器94a、94b來驅(qū)動(dòng)的偏振激光陣列44a和44b向分別的光變向棱鏡31提供光，其中光變向棱鏡31是本領(lǐng)域已知的。光變向棱鏡31將其接收的光的方向改變成朝向轉(zhuǎn)動(dòng)快門71。半波片64將來自于激光陣列44a的光轉(zhuǎn)化為與來自于激光陣列446b的光正交的偏振態(tài)。從半波片64輸出的光代表右眼光束58,其具有與左眼光束57正交的偏振態(tài)。轉(zhuǎn)動(dòng)快門71位于并入正交偏振態(tài)之間的光軸的路徑中。通過控制電機(jī)72的控制電路74來控制轉(zhuǎn)動(dòng)快門71的位置。圖4中顯示的轉(zhuǎn)動(dòng)快門71具有可透射的圓盤，該可透射的圓盤具有至少兩個(gè)扇形。第一個(gè)扇形71a被設(shè)計(jì)成基本透射入射到其上的全部的光。另一個(gè)扇形71b被設(shè)計(jì)成基本反射入射到其上的全部的光。當(dāng)透射扇形71a沿光軸放置時(shí)，激光陣列44b透射通過到圖像形成子系統(tǒng)11的其余部分，而激光陣列44a沿光收集路徑76透射以被束流收集器73吸收。在一些實(shí)施例中，光源子系統(tǒng)光收集路徑76將與光調(diào)制子系統(tǒng)光收集路徑19形成對比。特別地，對于一些立體實(shí)施例，光收集路徑76與光源子系統(tǒng)42相關(guān)聯(lián)，并且無論左眼光束或右眼光束中的哪一個(gè)是處于如圖5所示的關(guān)閉狀態(tài)，都將其收集(dump)。另一方面,在一些實(shí)施例中,光收集路徑19與光調(diào)制子系統(tǒng)60相關(guān)聯(lián),并且收集每個(gè)圖像數(shù)據(jù)不需要形成圖像的光(無論是單視場的還是立體的)。下面描述可選的個(gè)別激光器光強(qiáng)度傳感器93。交替地，當(dāng)反射扇形71b (圖4)沿著光軸時(shí)，來自于激光陣列44a(圖3)的光反射通過到圖像形成子系統(tǒng)11的其余部分，來自于激光陣列44b的光被引向束流收集器73。以這種方式，沿著圖像路徑21向空間光調(diào)制子系統(tǒng)60提供交替的正交偏振的輸出光41 (圖1，圖3)，如圖I所示?？臻g光調(diào)制子系統(tǒng)60以符合左眼圖像數(shù)據(jù)和右眼圖像數(shù)據(jù)的方式從該光41產(chǎn)生立體圖像。應(yīng)注意的是，偏振態(tài)之間存在過渡區(qū)域71c，如圖4所示。兩個(gè)區(qū)域71a和71b之間的光75包含全部兩個(gè)偏振態(tài)。該狀態(tài)導(dǎo)致兩個(gè)眼睛的圖像之間的串?dāng)_，也被稱為重影。一定量的串?dāng)_是可以接受的。如果串?dāng)_過量的話，空間光調(diào)制子系統(tǒng)60可能在該過渡期間變成關(guān)閉狀態(tài)，以某些損失的光為代價(jià)來消除串?dāng)_。左眼和右眼光束產(chǎn)生之間空間光調(diào)制子系統(tǒng)60關(guān)閉的時(shí)間被稱為空白期(blankingperiod)。因此,可能需要減小過渡區(qū)域71c?？梢酝ㄟ^減小光75的光斑大小或者通過放大快門輪(shutterwheel) 71、將光75朝向外徑盡量遠(yuǎn)地放置來獲得這種減小。對于圖3的實(shí)施例的非立體應(yīng)用而言，可以一起使用來自于全部兩組偏振激光陣列44a和44b的光以提供更亮的單視場圖像(不管交替的偏振)。激光陣列44a、44b可以在一半的功率下使用，以平衡每個(gè)激光源的使用壽命，并且產(chǎn) 生和立體圖像一樣亮的單視場圖像。就這一點(diǎn)而言，可以看出，光源子系統(tǒng)42在單一配置中既可以產(chǎn)生單視場圖像又可以產(chǎn)生立體圖像。回到圖2，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)23，所述光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)23在單視場光源子系統(tǒng)42中包括激光強(qiáng)度控制子系統(tǒng)49 (有時(shí)被稱為“LI ”或者“LI子系統(tǒng)”)。不過，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解的是，除了圖2中顯示的單視場實(shí)施方式以夕卜，子系統(tǒng)49還可以與其他的單視場實(shí)施方式聯(lián)用。激光強(qiáng)度控制系統(tǒng)49監(jiān)測并控制每個(gè)激光器26的輸出光強(qiáng)度。在激光強(qiáng)度控制系統(tǒng)49或者事實(shí)上激光強(qiáng)度控制系統(tǒng)23只包括監(jiān)測功能的實(shí)施例中，這種系統(tǒng)在本文中有時(shí)被稱為“測量”系統(tǒng)而不是“控制”系統(tǒng)。每個(gè)激光器26的輸出光強(qiáng)度的監(jiān)測可以以多種方式發(fā)生。例如，激光器26的光強(qiáng)度的監(jiān)測可以發(fā)生在相應(yīng)的激光陣列44內(nèi)，使用本領(lǐng)域已知的技術(shù)。在這種情況下，圖中未顯示的反饋環(huán)會(huì)將每個(gè)激光陣列44連接到LI子系統(tǒng)49。另一種用于監(jiān)測個(gè)別激光器的光強(qiáng)度的技術(shù)是將諸如光電二極管的光強(qiáng)度傳感器放置在用于接收并測量來自于激光器但是是從圖像形成子系統(tǒng)中的光學(xué)元件泄露出來的光的位置上。例如，可以將光電二極管放置在反射鏡(例如反射鏡46其中之一)或者其他反射這種激光束的基本上的反射光學(xué)元件的后方。典型地，最好的反射鏡涂層仍然會(huì)泄露大約0.2至0.5%的入射光?？梢詼y量這種泄露光，以確定相應(yīng)的激光束的強(qiáng)度。就這一點(diǎn)而言，可以將光電二極管(未顯示)放置在反射鏡46其中之一后方的測量來自于或基本上來自于激光器26其中之一發(fā)出的激光束的泄漏光的位置上。也可以使用這種技術(shù)來測量色彩通道強(qiáng)度和白點(diǎn)，如下文所述。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，LI子系統(tǒng)49通過增加或減小電壓或電流或者通過調(diào)整與每個(gè)激光陣列44、44'關(guān)聯(lián)的激光器驅(qū)動(dòng)器94、94'的占空比(重復(fù)的通/斷時(shí)間)來控制每個(gè)激光器26的輸出光強(qiáng)度。本領(lǐng)域已知的這種驅(qū)動(dòng)器94具有相關(guān)聯(lián)的電路(未顯示)，該電路允許與激光陣列44、44'相關(guān)聯(lián)的每個(gè)個(gè)別激光器26的輸出光強(qiáng)度控制。圖3和圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)23，所述光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)23在立體光源子系統(tǒng)42中包括激光強(qiáng)度控制子系統(tǒng)49。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員要了解的是，除了圖3和圖4中顯示的立體實(shí)施方式以外，子系統(tǒng)49也可以與其他的立體實(shí)施方式聯(lián)用。和圖2的單視場實(shí)施例一樣，激光強(qiáng)度控制系統(tǒng)49監(jiān)測并控制每個(gè)激光器26的輸出光強(qiáng)度。就這一點(diǎn)而言，盡管可以使用任意的技術(shù)，但是可以通過相應(yīng)的激光陣列44a、44b內(nèi)部測量每個(gè)激光器26的輸出光強(qiáng)度。另一示例是在束流收集器73上使用相應(yīng)的個(gè)別激光器光強(qiáng)度傳感器93來測量每個(gè)激光器26的輸出光強(qiáng)度。在這種情況下，當(dāng)來自于任一激光陣列44a或44b的光通過轉(zhuǎn)動(dòng)快門71來到束流收集器時(shí)，可以測量個(gè)別激光器光強(qiáng)度。因此，可以通過一些圖3中沒有顯示的通訊連接將來自于傳感器93的反饋提供到LI子系統(tǒng)49。仍與圖2的實(shí)施例一樣，激光強(qiáng)度控制系統(tǒng)49監(jiān)測并控制每個(gè)激光器26的輸出光強(qiáng)度。圖6-圖13顯示了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的色彩通道級強(qiáng)度監(jiān)測和控制。特別地，圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于紅光調(diào)制通道40r的光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)23?？梢詫γ總€(gè)其他的色彩通道重復(fù)圖6中顯示的光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)23。在一些實(shí)施例中，光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)23包括色彩通道強(qiáng)度控制子系統(tǒng)47 (有時(shí)被稱為“L2”或“L2”子系統(tǒng))和光強(qiáng)度感測子系統(tǒng)92。感測子系統(tǒng)92可以包括一個(gè)或多個(gè)測量光強(qiáng)度的傳感器，例如光電二極管。光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)23還可以包括本領(lǐng)域已知的適當(dāng)?shù)倪B接和控制電路，以直接或間接地控制激光器驅(qū)動(dòng)器94(圖6中未顯示)，以便根據(jù)需要來調(diào)節(jié)光源子系統(tǒng)42所產(chǎn)生的相干光41。在圖6中，感測子系統(tǒng)92可以位于圖像路徑21中。就這一點(diǎn)而言，感測子系統(tǒng)92可以連接到機(jī)械設(shè)備(未顯示)和電機(jī)(未顯示)上，其例如將感測子系統(tǒng)92移到圖像路徑21之中或之外。例如，當(dāng)快門65關(guān)閉時(shí)，感測子系統(tǒng)92可以被移動(dòng)到圖像路徑21中，從而可以進(jìn)行強(qiáng)度測量。當(dāng)圖像形成子系統(tǒng)11(如圖I所示，但在圖6中為了清晰起見沒有顯示出來)正在生成可觀察的圖像時(shí)，例如當(dāng)快門65打開時(shí)，可以將感測子系統(tǒng)92從圖像路徑21中移走。圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例由L2子系統(tǒng)47執(zhí)行的用于監(jiān)測和調(diào)節(jié)色彩通道強(qiáng)度的方法100。在方法狀態(tài)102中，L2子系統(tǒng)47通過從感測子系統(tǒng)92接收的信息來確定色彩通道的強(qiáng)度103。在圖6的示例中，L2子系統(tǒng)47通過從感測子系統(tǒng)92接收的信息來確定紅色通道的強(qiáng)度。在方法狀態(tài)104，L2子系統(tǒng)47將色彩通道強(qiáng)度103與預(yù)定色彩通道強(qiáng)度105進(jìn)行比較。預(yù)定色彩通道強(qiáng)度105例如可以是(a)制造時(shí)設(shè)定的色彩通道強(qiáng)度，(b)由用戶通過用戶輸入來配置的色彩通道強(qiáng)度，(c)通過光投影系統(tǒng)10的當(dāng)前使用來確定的色彩通道強(qiáng)度(例如，正片的呈現(xiàn)可以具有相關(guān)聯(lián)的第一色彩通道強(qiáng)度，正片之間的廣告的呈現(xiàn)可以具有相關(guān)聯(lián)的小于第一色彩通道強(qiáng)度的第二色彩通道強(qiáng)度)，(d)取決于其他色彩通道的當(dāng)前強(qiáng)度的色彩通道強(qiáng)度，(e)下文所討論的由白點(diǎn)控制子系統(tǒng)59控制的色彩通道強(qiáng)度，或者(f)上述情形的組合。在方法狀態(tài)106，L2子系統(tǒng)47確定色彩通道強(qiáng)度103和預(yù)定色彩通道強(qiáng)度105之間的差107的絕對值是否大于閾值量107。該閾值量107可以是非常小的(例如遠(yuǎn)小于1% )，取決于光投影系統(tǒng)10的需要。如果在方法狀態(tài)106認(rèn)為答案為“否”，則推測是正常色彩通道強(qiáng)度，處理返回到方法狀態(tài)102用于繼續(xù)監(jiān)測。如果在方法狀態(tài)106認(rèn)為答案為“是”，則L2子系統(tǒng)47在方法狀態(tài)108確定是否可以調(diào)節(jié)色彩通道強(qiáng)度103以使差107落入閾值量109以內(nèi)。例如，如果激光陣列44中的個(gè)別激光器26已經(jīng)失效或者快要失效，則相應(yīng)的光源子系統(tǒng)42所產(chǎn)生的相干光41可能比預(yù)定的閾值色彩通道強(qiáng)度105低上大于閾值量109的量。因此，由于已經(jīng)失效的或者快要失效的激光器26，可能不能增加光源子系統(tǒng)42輸出的光41的強(qiáng)度。因此，L2子系統(tǒng)47可以在方法狀態(tài)108確定，無法增加色彩通道強(qiáng)度103以使差107落入閾值量109以內(nèi)。如下文更詳細(xì)低描述的，方法狀態(tài)108中的確定可以至少部分基于LI子系統(tǒng)49所提供的反饋。但是，LI子系統(tǒng)49和L2子系統(tǒng)47不需要同時(shí)存在，本發(fā)明的一些實(shí)施例具有LI子系統(tǒng)49，但不具有L2子系統(tǒng)47，反之亦然。這同樣適用于下文所描述的白點(diǎn)控制子系統(tǒng)59。在方法狀態(tài)108中確定“否”的情況下，如果可能的話，L2子系統(tǒng)47將色彩通道強(qiáng)度調(diào)節(jié)到使差107最小化或者基本上最小化的強(qiáng)度。在這種情況下，可以在方法狀態(tài)110向用戶或者向采取校正動(dòng)作的另一控制系統(tǒng)(例如下文所描述的白點(diǎn)控制系統(tǒng)59)報(bào)告誤差。這種校正動(dòng)作可以是將用于當(dāng)前和其他色彩通道的預(yù)定色彩通道強(qiáng)度105設(shè)定到較低的強(qiáng)度。例如，如果紅色通道強(qiáng)度比預(yù)定色彩通道強(qiáng)度105小了大于閾值量109的量，并且如果L2子系統(tǒng)47無法增加紅色通道強(qiáng)度，則可以降低用于紅色通道以及可選地至少一個(gè)其他通道的預(yù)定色彩通道強(qiáng)度105。在方法狀態(tài)110，處理返回到方法狀態(tài)102用于繼續(xù)監(jiān)測。在方法狀態(tài)108中確定“是”的情況下，在方法狀態(tài)112，L2子系統(tǒng)47調(diào)節(jié)或者指示調(diào)節(jié)色彩通道強(qiáng)度103，以使差107處于閾值差109以內(nèi)。在一些實(shí)施例中，在制造時(shí)將光源子系統(tǒng)42設(shè)定到小于(例如90% )其最大可能輸出的輸出，當(dāng)個(gè)別激光器26老化或失效時(shí)，允許輸出光強(qiáng)度的向上調(diào)節(jié)。在方法狀態(tài)112之后，處理返回到方法狀態(tài)102用于繼續(xù)監(jiān)測。圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明的涉及立體成像的實(shí)施例的通過L2子系統(tǒng)47執(zhí)行的用于監(jiān)測和調(diào)節(jié)左眼和右眼色彩通道強(qiáng)度的方法200。在立體投影的情況下，當(dāng)利用偏振或光譜差異來區(qū)分為觀察者投影的左眼圖像和右眼圖像時(shí)，用于左眼和右眼的光強(qiáng)度之間可能容易出現(xiàn)可分辨的差異。使用偏振分離裝置時(shí)，無論是否為送往每個(gè)眼睛的圖像使用相同的光源，都可能產(chǎn)生該強(qiáng)度差異。導(dǎo)致該強(qiáng)度差的原因是因?yàn)楫?dāng)使用偏振元件時(shí)，存在一些不可避免的量的光泄露。如果強(qiáng)度差足夠大，則圖像的觀察者可能會(huì)感到注意力分散或不適。在方法狀態(tài)202，L2子系統(tǒng)47通過從感測子系統(tǒng)92接收的信息來確定左眼光束色彩通道強(qiáng)度201和右眼光束色彩通道強(qiáng)度203。就這一點(diǎn)而言，感測子系統(tǒng)92或L2子系統(tǒng)47可以具有定時(shí)電路，該定時(shí)電路告訴L2子系統(tǒng)47哪些測量對應(yīng)于左眼光束或者右眼光束。在方法狀態(tài)204，L2子系統(tǒng)47比較左眼色彩通道強(qiáng)度201和右眼色彩通道強(qiáng)度203。在方法狀態(tài)206，L2子系統(tǒng)47確定左眼色彩通道強(qiáng)度201和右眼色彩通道強(qiáng)度203之間的差207的絕對值是否大于閾值量209。如果在方法狀態(tài)206認(rèn)為答案為“否”，則推測左眼光束和右眼光束之間是正常色彩通道強(qiáng)度差，處理返回到方法狀態(tài)202用于繼續(xù)監(jiān)測。如果在方法狀態(tài)206認(rèn)為答案為“是”，則L2子系統(tǒng)47在方法狀態(tài)208確定是否可以增加左眼色彩通道強(qiáng)度201或右眼色彩通道強(qiáng)度203以使差207落入閾值量209以內(nèi)。因此，可以看出，在方法狀態(tài)208，這些實(shí)施例優(yōu)選的是增加強(qiáng)度以固定強(qiáng)度差。但是，本發(fā)明不限于這種優(yōu)選方式，也可以優(yōu)選降低強(qiáng)度。如果不能增加具有較小強(qiáng)度的光束(左或右)，則在方法狀態(tài)208認(rèn)為“否”是正確的。在這種情況下，在方法狀態(tài)210，光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)23控制圖像形成子系統(tǒng)11，或者更具體而言，圖像形成子系統(tǒng)11的相應(yīng)的光源子系統(tǒng)42，從而左眼色彩通道強(qiáng)度201或右眼色彩通道強(qiáng)度203無論哪一個(gè)具有更大的強(qiáng)度，都將其降低。在方法狀態(tài)210之后，處理返回到方法狀態(tài)202用于繼續(xù)監(jiān)測。如果可以增加具有較小強(qiáng)度的光束(左或右)，則在方法狀態(tài)208認(rèn)為“是”是正確的。在這種情況下，在方法狀態(tài)212，光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)23控制圖像形成子系統(tǒng)11，或者更具體而言，圖像形成子系統(tǒng)11的相應(yīng)的光源子系統(tǒng)42，從而左眼色彩通道強(qiáng)度201或右眼色彩通道強(qiáng)度203無論哪一個(gè)具有更小的強(qiáng)度，都將其增加。在方法狀態(tài)212之后，處理返回到方法狀態(tài)202用于繼續(xù)監(jiān)測。盡管圖8顯示了增加或者減小左眼色彩通道強(qiáng)度201或右眼色彩通道強(qiáng)度203以降低差207的實(shí)施例，但是本發(fā)明并不局限于此。 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)了解的是，可以增加色彩通道強(qiáng)度其中之一(左或右)并且減小另一色彩通道強(qiáng)度，以便降低差207。圖9和圖10顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)23，該光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)23包括具有位于積分器51的側(cè)面56的至少一個(gè)光強(qiáng)度傳感器91的光強(qiáng)度感測子系統(tǒng)92。側(cè)面56在與圖像路徑21或者積分器51的光軸相對平行的方向上延伸。要記得的是，積分器51的側(cè)面可以朝向圖像路徑21縮減或者從圖像路徑21減縮(taper)。在圖9和圖10的實(shí)施例中，感測子系統(tǒng)92被放置成沿圖像路徑21監(jiān)測從積分器51泄露的光的光強(qiáng)度。就這一點(diǎn)而言，圖9和圖10顯示了光強(qiáng)度傳感器處于接收和測量從圖像形成子系統(tǒng)11中的光學(xué)元件(在這種情況下為積分器51)的泄露的光的位置上的實(shí)施例。在測量來自于積分器51的泄漏光的情況下，可能需要監(jiān)測強(qiáng)度和偏振基本上均勻的光。因此，盡管不是必須的，但可以優(yōu)選將感測子系統(tǒng)92(或者其中的傳感器)放置在積分器51的通過積分器51的光已經(jīng)基本被均勻化的部分上，例如在積分器51的下游部分上。圖10顯示了積分器51在側(cè)面56上的傳感器91下方具有透明蓋子(translucentcover) 53的實(shí)施例。盡管圖10中只顯示了一個(gè)傳感器91，但是也可以使用額外的傳感器。透明蓋子53可以將積分器51包圍在其中，并且具有比制造積分器51的材料更低的折射率。這種折射率差異使得透明蓋子53能夠提高積分器51內(nèi)部的全內(nèi)反射，并且能夠因此改善均勻化。但是，積分器51上的表面缺陷仍然使得很小程度的泄漏光在積分器51的側(cè)面出射并且通過透明蓋子53供傳感器91測量。當(dāng)光泄露通過透明蓋子53時(shí)，被進(jìn)一步漫射，向傳感器91提供更加均勻的光以供測量。圖9和圖10的實(shí)施例可以使用圖7和圖8的程序來操作，只是色彩通道強(qiáng)度103、201、203是通過來自于積分器51的泄漏光來確定的?？梢允褂眯?zhǔn)程序來確定傳感器91的位置處存在的泄漏光的量。圖11顯示了包括位于光收集路徑19中的光強(qiáng)度感測子系統(tǒng)92的光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)23。由于感測子系統(tǒng)92不與圖像路徑21發(fā)生干涉，反而能夠測量否則可能會(huì)浪費(fèi)的光的強(qiáng)度，因此這種設(shè)置可以是有益的。在這些實(shí)施例中，L2子系統(tǒng)47可以使用圖7和圖8的程序，只是是通過進(jìn)入光收集路徑19的光來確定色彩通道強(qiáng)度103、201、203的。就這一點(diǎn)而言，感測子系統(tǒng)92測量空間光調(diào)制器60處于已知位置(例如處于使全部光指向光收集路徑19的完全關(guān)閉位置(fully off position)、處于校準(zhǔn)位置或者一些其他的已知位置)期間的強(qiáng)度。就這一點(diǎn)而言，可以為光投影系統(tǒng)10產(chǎn)生特殊強(qiáng)度測量時(shí)期，不僅是在圖11的實(shí)施例中，而是在本發(fā)明的任意實(shí)施例中均可以這樣。例如，這種測量時(shí)期可以發(fā)生在(a)在圖像形成系統(tǒng)11的構(gòu)造完成的過程中或者同時(shí)，(b)在圖像形成系統(tǒng)11的加電或者重新啟動(dòng)所引發(fā)的啟動(dòng)程序的過程中或其同時(shí)，(C)正好在使用投影系統(tǒng)13投影視頻開始之前，(d)當(dāng)快門65關(guān)閉時(shí)，或者上述情形的組合。對于一些立體光投影系統(tǒng)10而言，可以利用左眼光束和右眼光束之間的空白期的一部分作為強(qiáng)度測量時(shí)期。圖12和圖13顯示了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的包括色彩通道強(qiáng)度控制子系統(tǒng)47、白點(diǎn)控制子系統(tǒng)59(也被稱為“L3子系統(tǒng)”)或者兩者的光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)23。在這些實(shí)施例中，光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)23還包括具有位于快門65上的至少一個(gè)光強(qiáng)度傳感器91的光強(qiáng)度感測子系統(tǒng)92。應(yīng)注意的是，感測子系統(tǒng)92位于二向色組合器17的下游，因此處于測量全部色彩通道的強(qiáng)度的位置。該配置使得每個(gè)色彩通道不再需要分別的感測子系統(tǒng)92。因此，可以測量并控制個(gè)別色彩通道強(qiáng)度以及白點(diǎn)(全部色彩通道同時(shí))?？梢允褂脠D7和圖8的方法通過色彩通道強(qiáng)度控制子系統(tǒng)47來監(jiān)測和控制個(gè)別色彩通道強(qiáng)度?？梢允褂脠D14的方法通過白點(diǎn)控制子系統(tǒng)(L3子系統(tǒng))59測量和控制白點(diǎn)，如下文所述。和對圖13中的示例所顯示的一樣，可以通過電機(jī)66和機(jī)械臂69將快門65置于從圖像路徑21中移走的打開位置68或者圖像路徑21中的關(guān)閉位置21中。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解的
是，本發(fā)明不局限于用于將快門65移入和移出圖像路徑21的任意特殊技術(shù)。當(dāng)快門65處于關(guān)閉位置67時(shí)，光強(qiáng)度傳感器91被置于圖像路徑21中以進(jìn)行測量。盡管圖13中只顯不了一個(gè)傳感器91,但是可以使用多個(gè)傳感器。當(dāng)快門65處于打開位置68時(shí),傳感器91位于圖像路徑21以外。與圖13中顯示的設(shè)計(jì)類似的設(shè)計(jì)可以用于基于圖6的設(shè)計(jì)。當(dāng)快門65處于關(guān)閉位置時(shí)，防止圖像形成系統(tǒng)11 (圖I)向投影子系統(tǒng)13輸出光。在商業(yè)電影放映機(jī)中通常關(guān)閉快門65，以允許投影機(jī)維持其操作，同時(shí)在屏幕80上顯示其他內(nèi)容。在該關(guān)閉位置中，可以通過L2子系統(tǒng)47來執(zhí)行圖7和圖8的方法，同時(shí)光源子系統(tǒng)42r、42g、42b中每次只有一個(gè)是開啟的。特別地，每個(gè)光源子系統(tǒng)42r、42g、42b可以循環(huán)開啟，例如一次有一個(gè)光源子系統(tǒng)完全開啟，同時(shí)其他的色彩通道是關(guān)閉的，從而可以根據(jù)需要來測量和調(diào)節(jié)每個(gè)色彩通道的強(qiáng)度。同樣當(dāng)快門65處于關(guān)閉位置時(shí)，可以通過白點(diǎn)控制子系統(tǒng)59執(zhí)行圖14中顯示白點(diǎn)監(jiān)測和控制處理300。在方法狀態(tài)302，通過從感測子系統(tǒng)92接收到的當(dāng)全部色彩通道同時(shí)處于開啟(例如完全開啟)狀態(tài)時(shí)的強(qiáng)度測量結(jié)果來確定白點(diǎn)303。在方法狀態(tài)304，將白點(diǎn)303與預(yù)定白點(diǎn)305進(jìn)行比較。預(yù)定白點(diǎn)305例如可以是(a)在制造時(shí)設(shè)定的白點(diǎn)，(b)由用戶通過用戶輸入來配置的白點(diǎn)，(c)通過光投影系統(tǒng)10的當(dāng)前使用來確定的白點(diǎn)(例如，正片的呈現(xiàn)可以具有相關(guān)聯(lián)的第一白點(diǎn)，正片之間的廣告的呈現(xiàn)可以具有相關(guān)聯(lián)的小于第一白點(diǎn)的第二白點(diǎn))，(d)光源子系統(tǒng)42r、42g、42b的當(dāng)前能力(例如激光器26老化或者失效將影響白點(diǎn)強(qiáng)度能力，如關(guān)于圖7中的方法狀態(tài)108和110所討論的那樣)，或者(d)上述情形的組合。在方法狀態(tài)306，L3子系統(tǒng)59確定白點(diǎn)303和預(yù)定白點(diǎn)305之間的差307的絕對值是否大于閾值量307。如果在方法狀態(tài)306認(rèn)為答案為“否”，則推測是正常白點(diǎn)，處理返回到方法狀態(tài)302用于繼續(xù)監(jiān)測?；蛘?，可以打開快門或者采取其他的動(dòng)作。如果在方法狀態(tài)306認(rèn)為答案為“是”，則L2子系統(tǒng)47在方法狀態(tài)308確定是否可以通過增加一個(gè)或多個(gè)色彩通道的強(qiáng)度來使差307減小到閾值量309以內(nèi)。例如，有問題的光源子系統(tǒng)42可能正在產(chǎn)生其最大光強(qiáng)度，但是產(chǎn)生比其他色彩通道小的光強(qiáng)度(如上文關(guān)于圖7中的狀態(tài)108和110所述的那樣)。因此，差307可能大于閾值量309。由于該有問題的光源子系統(tǒng)42已經(jīng)產(chǎn)生了最大強(qiáng)度，無法增加其色彩通道強(qiáng)度以將差307減小到閾值量309以內(nèi)。在這種情況下，在方法狀態(tài)308通過L3子系統(tǒng)59來確定“否”?？梢钥闯觯椒顟B(tài)308中的分析反映了為了校正白點(diǎn)問題需要增加色彩通道強(qiáng)度的偏差(bias)。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員要理解的是，這種偏差不是必須的。如果在方法狀態(tài)308確定為“否”，則在方法狀態(tài)310減小一個(gè)或多個(gè)色彩通道強(qiáng)度的強(qiáng)度，以使差307落入閾值量309以內(nèi)。在L3子系統(tǒng)59和L2子系統(tǒng)47兩者都存在的實(shí)施例中，L3子系統(tǒng)59在方法狀態(tài)310能夠降低用于一個(gè)或多個(gè)色彩通道的預(yù)定色彩通道強(qiáng)度105，如圖7所示。如果在方法狀態(tài)308確定為“是”，則在方法狀態(tài)312增加一個(gè)或多個(gè)色彩通道強(qiáng)度，以使差308落入到閾值量以內(nèi)。在L3子系統(tǒng)59和L2子系統(tǒng)47兩者都存在的實(shí)施例中，L3子系統(tǒng)59在方法狀態(tài)310能夠升高用于一個(gè)或多個(gè)色彩通道的預(yù)定色彩通道強(qiáng)度105，如圖7所示。根據(jù)方法狀態(tài)310或方法狀態(tài)312的結(jié)論，處理返回到方法狀態(tài)302用
于繼續(xù)監(jiān)測?；蛘?，可以打開快門65或者采取其他的動(dòng)作。圖15顯示了用于每個(gè)色彩通道具有其自己的用于色彩通道強(qiáng)度控制的感測子系統(tǒng)92并且不一定存在二向色組合器17下游的用于直接感測白點(diǎn)的傳感器的實(shí)施例的白點(diǎn)測量和控制。特別地，圖15將每個(gè)色彩通道表示為具有其自己的用于色彩通道控制(通過分別的色彩通道強(qiáng)度控制子系統(tǒng)47r、47g、47b)的光強(qiáng)度控制子系統(tǒng)23r、23g、23b (與圖6、圖9和圖11中的情況相同)的部分。另外，圖15顯示了包括用于白點(diǎn)控制的白點(diǎn)控制子系統(tǒng)(L3子系統(tǒng))59的光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)23w的額外部分。L3子系統(tǒng)59執(zhí)行圖14的處理并且當(dāng)執(zhí)行方法狀態(tài)302時(shí)從光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)的部分23r、23g、23b中的每一個(gè)接收個(gè)別色彩通道強(qiáng)度測量結(jié)果。如上文所提到的，本發(fā)明的一些實(shí)施例包括各個(gè)強(qiáng)度控制子系統(tǒng)當(dāng)中的分級結(jié)構(gòu)。在圖15的情況下，L3子系統(tǒng)59從L2子系統(tǒng)47r、47g、47b接收關(guān)于其各自的當(dāng)前輸出強(qiáng)度水平的信息。L3子系統(tǒng)59使用該信息按照圖14的程序來檢查正確白平衡。如果需要對色彩通道其中之一的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，則L3子系統(tǒng)59相應(yīng)地指示L2子系統(tǒng)47r、47g、47b中的一個(gè)或多個(gè)來改變其預(yù)定色彩通道強(qiáng)度105。如果L2子系統(tǒng)47r、47g、47b不能滿足其預(yù)定色彩通道強(qiáng)度105，則L2子系統(tǒng)可以向L3子系統(tǒng)59報(bào)告這一狀況。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，類似的分級結(jié)構(gòu)可以存在于L2子系統(tǒng)47和LI子系統(tǒng)49之間。在這些情況下，L2子系統(tǒng)47可以指示LI子系統(tǒng)49來改變其激光器26的輸出強(qiáng)度。如果LI子系統(tǒng)49無法這樣做，則其可以向其相應(yīng)的L2子系統(tǒng)47報(bào)告這種狀況。就這一點(diǎn)而言，圖16顯示了本發(fā)明的存在全部三個(gè)級別的強(qiáng)度控制(LI-激光器，L2-色彩通道，L3-白點(diǎn))的實(shí)施例中的控制環(huán)L1、L2、L3的層次。如上文所述，本發(fā)明的一些實(shí)施例不具有全部三個(gè)級別，例如只具有一個(gè)級別的實(shí)施例(例如只具有LI的圖2-圖4的實(shí)施例)或者只具有兩個(gè)級別的實(shí)施(例如圖6、圖9、圖11的只具有LI和L2的實(shí)施例)。如圖6所示，來自于LI子系統(tǒng)49的反饋被提供到用于色彩通道強(qiáng)度控制的L2子系統(tǒng)47，來自于L2子系統(tǒng)47的反饋被提供到用于白點(diǎn)控制的L3子系統(tǒng)59。如本說明書前面分別描述的，LI子系統(tǒng)49通過控制相關(guān)聯(lián)的激光器驅(qū)動(dòng)器94來監(jiān)測和控制每個(gè)激光器26的輸出強(qiáng)度。L2子系統(tǒng)47從LI子系統(tǒng)49接收關(guān)于相應(yīng)的激光器的當(dāng)前輸出強(qiáng)度水平和輸出能力的信息。L2子系統(tǒng)47使用該信息來按照圖7、圖8或兩者的程序分別檢查正確的色彩通道輸出強(qiáng)度、左眼/右眼輸出強(qiáng)度平衡或者兩者。如果需要對光源子系統(tǒng)42中的激光器的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，則L2子系統(tǒng)47相應(yīng)地指示LI子系統(tǒng)49來改變其激光器中的一個(gè)或多個(gè)的強(qiáng)度輸出。LI子系統(tǒng)49能夠向L2子系統(tǒng)47提供的一些信息可以包括LI子系統(tǒng)49是否能夠獲得或者保持L2子系統(tǒng)47所指示的激光器輸出水平的二進(jìn)制表示，例如分別按照圖7和圖8中的方法狀態(tài)108或者208的詢問來進(jìn)行。其他的信息可以包括激光器工作電流、激光器工作電壓、激光器輸入功率、激光器輸出功率、激光器和驅(qū)動(dòng)器工作溫度、經(jīng)過的激光器工作時(shí)間或者其組合。要從LI子系統(tǒng)49提供到L2子系統(tǒng)47的信息的提示可以由L2子系統(tǒng)47在需要時(shí)、由L3子系統(tǒng)59在需要時(shí)、由用戶請求、由預(yù)定時(shí)間周期期滿或者其組合引發(fā)。
上文參考圖15描述了圖16中的L2子系統(tǒng)47和L3子系統(tǒng)59之間的相互作用。在不能增加色彩通道的輸出強(qiáng)度情況下，根據(jù)圖14中的方法狀態(tài)308的詢問，L2子系統(tǒng)向L3子系統(tǒng)59報(bào)告這一事實(shí)。可以看出，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，控制環(huán)LI、L2、L3是互相聯(lián)系的。這些控制環(huán)中的一個(gè)控制環(huán)內(nèi)的調(diào)節(jié)影響層次中的其他控制環(huán)的狀態(tài)和控制。例如，使用色彩通道控制強(qiáng)度控制環(huán)L2的紅色通道輸出強(qiáng)度的控制可能不僅影響用于每個(gè)紅色激光器驅(qū)動(dòng)器94的激光器強(qiáng)度控制環(huán)LI，還可能影響白點(diǎn)控制環(huán)L3。這種相互關(guān)系允許對控制環(huán)內(nèi)的元件的狀況的補(bǔ)償?shù)臏y量。例如，色彩通道中的特殊激光器的不良性能可能影響提供到同一色彩通道中的其他激光器的電流，例如升高功率以便補(bǔ)償老化中的元件。以同樣的方式，白點(diǎn)控制環(huán)L3可以通過降低其他色彩通道的輸出來補(bǔ)償較弱的色彩通道，以便保持所需要的白點(diǎn)，如上文所述。圖17顯示了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的控制單一激光器26的LI子系統(tǒng)49的部分的簡化的硬件實(shí)施方式。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解，該設(shè)計(jì)也可以擴(kuò)展成控制多個(gè)激光器26。在圖17中顯示了激光二極管55來代表激光器26。但是，激光陣列44通常使用單一激光二極管155來產(chǎn)生多個(gè)激光束。為了清晰起見，圖17被描述成控制激光二極管155。通過激光二極管155的電流是激光器電流源152根據(jù)控制信號158來提供的。電流源152是激光器驅(qū)動(dòng)器94的一部分，并且可以是壓控電流源、具有直接模擬電流反饋和內(nèi)部模擬控制環(huán)的壓控電壓源、或者具有由內(nèi)部數(shù)字控制環(huán)提供的數(shù)字控制和間接電流反饋的壓控電壓源。電流源152可以由具有適當(dāng)?shù)姆糯笃鞯臄?shù)模轉(zhuǎn)換器和用于產(chǎn)生電流輸出的電路組成，在該方法中，(控制信號158中的)控制電壓將以通過一個(gè)或多個(gè)二進(jìn)制信號傳遞到電流源152的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的形式存在?；蛘撸娏髟?52可以包括模擬和數(shù)字電路，以直接響應(yīng)于控制信號158的值電壓來產(chǎn)生電流輸出。光電二極管156對激光二極管155所發(fā)射的光進(jìn)行米樣，以確定該光的強(qiáng)度。通過光電二極管156的電流提供到跨阻抗(電流比電壓)放大器153的輸入。放大器153的輸出為與通過光電二極管156進(jìn)行采樣的光的功率(強(qiáng)度)成正比的電壓159。求和裝置154提供等于設(shè)定電壓(set voltage) 157與從放大器153輸出的電壓159之間的差的誤差電壓160。就這一點(diǎn)而言，設(shè)定電壓157充當(dāng)預(yù)定激光強(qiáng)度。在一些實(shí)施例中，設(shè)定電壓157源自于從L2子系統(tǒng)47接收到的指示。如果誤差電壓160的絕對值大于由控制和PID/PWM計(jì)算電路151所確定的預(yù)定閾值量，則以使這種差落入閾值量以內(nèi)的方式來調(diào)節(jié)控制信號158。更具體而言被稱為比例積分差分控制器/脈沖寬度調(diào)制計(jì)算電路151的PID/PWM計(jì)算電路151是本領(lǐng)域已知的。求和裝置154、誤差電壓160和設(shè)定電壓157可以以數(shù)字形式的控制和PID/PWM計(jì)算電路151內(nèi)的審慎的物理實(shí)體或者數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的形式存在。取決于正在實(shí)施的實(shí)施例，控制和PID/PWM計(jì)算電路151可以從L2子系統(tǒng)47接收控制數(shù)據(jù)，例如功率或強(qiáng)度輸出控制數(shù)據(jù)，并且通過功率控制/狀態(tài)總線162將狀態(tài)報(bào)告給L2子系統(tǒng)47。例如，當(dāng)來自于另一色彩通道的激光器處于最大輸出(按照圖7中的方法狀態(tài)110和圖14中的方法狀態(tài)310)時(shí)，可以通過功率控制/狀態(tài)總線162指示控制和PID/PWM計(jì)算電路151降低給激光器的功率。同樣地，PID/PWM計(jì)算電路151可以通過功率控制/狀態(tài)總線162向L2子系統(tǒng)47報(bào)告失效，以達(dá)到所請求(預(yù)定)的激光器輸出。在立體實(shí)施例中，左/右信號161是從控制環(huán)層次中的上面的級別輸出的，并且被電路151使用以修改控制信號158來改變與左右圖像數(shù)據(jù)同步輸出的激光器155的強(qiáng)度。圖18顯示了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的L2子系統(tǒng)47的硬件實(shí)施方式。用于色彩通道強(qiáng)度控制子系統(tǒng)(L2)47的控制和PID/PWM計(jì)算電路171監(jiān)測并控制圖18中的激光強(qiáng)度控制子系統(tǒng)49內(nèi)顯示的單一色彩的激光器的整個(gè)陣列172的行為。在這些實(shí)施例中，
計(jì)算電路171充當(dāng)每個(gè)激光器控制環(huán)150之間的單一通信通道，通過該通信通道來向激光器控制環(huán)150傳遞命令數(shù)據(jù)以及從激光器控制環(huán)150傳遞狀態(tài)數(shù)據(jù)。在基于圖18的一些實(shí)施例中，諸如光電二極管之類的光強(qiáng)度傳感器91測量激光器的陣列172的色彩通道強(qiáng)度輸出。光強(qiáng)度傳感器91可以具有圖6、圖9、圖10、圖11、圖12或者圖13中顯示的光強(qiáng)度感測子系統(tǒng)92所代表的位置。傳感器91產(chǎn)生的電壓被傳遞到跨阻抗放大器180，以產(chǎn)生代表色彩通道的當(dāng)前強(qiáng)度的信號Vpower 176。Vpower 176被傳遞到求和裝置173，求和裝置173將Vpowerl76與設(shè)定電壓175進(jìn)行比較，并且產(chǎn)生誤差電壓174。就這一點(diǎn)而言，Vpower 176可以對應(yīng)于圖7中的色彩通道強(qiáng)度103，設(shè)定電壓175可以對應(yīng)于圖7中的預(yù)定色彩通道強(qiáng)度105，誤差電壓174可以對應(yīng)于圖7中的差107。在一些實(shí)施例中，設(shè)定電壓175來源于通過功率控制/狀態(tài)總線178從L3子系統(tǒng)59接收的指示。如果誤差電壓174的絕對值大于控制和PID/PWM計(jì)算電路171所確定的預(yù)定閾值量(例如圖7中的閾值量109)，則計(jì)算電路171相應(yīng)地通過功率控制/狀態(tài)總線162指示一個(gè)或多個(gè)控制環(huán)150來調(diào)節(jié)其激光強(qiáng)度(參見例如圖7中的方法狀態(tài)112)。如果不能調(diào)節(jié)激光強(qiáng)度以將誤差電壓174降低到預(yù)定閾值量以內(nèi)，則可以根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例(參見圖7中的方法狀態(tài)110)，通過功率控制/狀態(tài)總線178向L3子系統(tǒng)59發(fā)送誤差報(bào)告。在立體實(shí)施例中，計(jì)算電路171使用左/右信號177來確定當(dāng)前正在測量和控制的是用于左眼光束還是用于右眼光束的色彩通道強(qiáng)度。在這些情況下，可以使用圖8的處理。應(yīng)注意的是，盡管圖18顯示了色彩通道強(qiáng)度176是來源于傳感器91，但是一些實(shí)施例具有從通過功率控制/狀態(tài)總線162提供到計(jì)算電路171的激光器輸出強(qiáng)度的總和產(chǎn)生的色彩通道強(qiáng)度176。換言之，代替使用分別的傳感系統(tǒng)92來進(jìn)行色彩通道強(qiáng)度測量(例如圖6、圖9、圖11和圖12中顯示的)，可以從由個(gè)別激光器控制環(huán)150通過功率控制/狀態(tài)總線162提供到計(jì)算電路171的信息來測量色彩通道強(qiáng)度。另一方面，圖18中的傳感器91可以由其他的色彩通道共享，例如圖12和圖13中顯示的，其中傳感器91位于二向色組合器17的下游。在這些實(shí)施例中，每個(gè)色彩通道不具有其自己的傳感器91，如圖18所示，反而是共享單一傳感器或者感測系統(tǒng)。
圖19顯示了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的L3子系統(tǒng)59的硬件實(shí)施方式。用于白點(diǎn)控制子系統(tǒng)(L3)59的控制和PID/PWM計(jì)算電路191監(jiān)測和控制色彩通道強(qiáng)度控制子系統(tǒng)(L2)47中的每個(gè)色彩通道控制環(huán)170的行為。在這些實(shí)施例中，計(jì)算電路191充當(dāng)每個(gè)色彩通道控制環(huán)170之間的單一通信通道，通過該通信通道來向色彩通道控制環(huán)170傳遞命令數(shù)據(jù)以及從色彩通道控制環(huán)150傳遞狀態(tài)數(shù)據(jù)。在基于圖19的一些實(shí)施例中，諸如光電二極管之類的光強(qiáng)度傳感器91被顯示為測量圖像形成系統(tǒng)11的白點(diǎn)。就這一點(diǎn)而言，光強(qiáng)度傳感器91可以處于圖12和圖13中顯示的光強(qiáng)度感測子系統(tǒng)92所代表的位置。盡管圖19顯示白點(diǎn)196是來源于傳感器91，但是，一些實(shí)施例具有從通過功率控制/狀態(tài)總線178提供到計(jì)算電路191的色彩通道輸出強(qiáng)度的總和產(chǎn)生的色彩通道強(qiáng)度196。換言之，代替使用分別的傳感系統(tǒng)92來進(jìn)行白點(diǎn)測量，可以從由個(gè)別激光器控制環(huán)170通過功率控制/狀態(tài)總線178提供到計(jì)算電路191的信息來測量白點(diǎn)。這樣的布置對應(yīng)于圖15，在圖19中沒有分別的傳感器91。另一方面，圖18中的傳感器91可以由色彩通道子系統(tǒng)47共享，例如圖12和圖13
中顯示的，其中傳感器91位于二向色組合器17的下游。在這些實(shí)施例中，每個(gè)色彩通道不具有其自己的傳感器91，反而是共享測量個(gè)別色彩通道強(qiáng)度以及白點(diǎn)的單一傳感器或者感測系統(tǒng)。回到圖19的細(xì)節(jié)，傳感器91所產(chǎn)生的電壓被傳遞到跨阻抗放大器190，以產(chǎn)生代表白點(diǎn)的當(dāng)前強(qiáng)度的信號Vpower 196。Vpower 196被傳遞到求和裝置193，求和裝置193將Vpower 196與設(shè)定電壓195進(jìn)行比較，并且產(chǎn)生誤差電壓194。就這一點(diǎn)而言，Vpower196可以對應(yīng)于圖14中的白點(diǎn)303，設(shè)定電壓195可以對應(yīng)于圖14中的預(yù)定白點(diǎn)305，誤差電壓194可以對應(yīng)于圖14中的差307。如果誤差電壓194的絕對值大于控制和PID/PWM計(jì)算電路191所確定的預(yù)定閾值量(例如圖14中的閾值量309)，則計(jì)算電路191相應(yīng)地通過功率控制/狀態(tài)總線178指示一個(gè)或多個(gè)控制環(huán)170來調(diào)節(jié)其色彩通道強(qiáng)度(參見例如圖14中的方法狀態(tài)310、312)。在立體實(shí)施例中，計(jì)算電路191可以使用左/右信號177來確定當(dāng)前正在測量和控制的是左眼光束還是右眼光束的白點(diǎn)。在這些情況下，可以使用與圖8的處理相類似的處理，除了分別對左眼光束和右眼光束測量和控制白點(diǎn)以外。圖20顯示了控制層次中的每個(gè)級別L1、L2、L3的相對采樣頻率。在本發(fā)明的實(shí)施例中，控制環(huán)L1、L2和L3以不同的速率工作，從而它們不會(huì)互相干涉，但是能夠協(xié)作以維持所需要的白點(diǎn)和左眼、右眼平衡。每個(gè)環(huán)的速度根據(jù)為了維持足夠的投影質(zhì)量需要多塊的響應(yīng)來變化的。激光器控制環(huán)LI工作在相對較快的速度，以維持每個(gè)激光器處的適當(dāng)?shù)墓β仕?。在一些?shí)施例中，激光器控制環(huán)LI工作在從大約50kHz到大約200kHz。為了控制相同色彩的全部激光器的輸出，色彩通道控制環(huán)L2較慢地工作，但是遠(yuǎn)高于幀刷新速率。在一個(gè)實(shí)施例中，色彩通道控制環(huán)L2工作在從大約IkHz到大約IOkHz。白點(diǎn)控制環(huán)L3工作在遠(yuǎn)低于幀刷新速率的速度。在一些實(shí)施例中，白點(diǎn)控制環(huán)L3工作在大約每秒鐘I至2個(gè)周期或更慢的速度。圖21顯示了能夠用于實(shí)施本發(fā)明的特殊實(shí)施例的一種特殊電路設(shè)計(jì)。該實(shí)施例為具有照射子系統(tǒng)控制器130中存在的L2和L3控制環(huán)的立體實(shí)施例。沒有具體顯示LI子系統(tǒng)控制。在圖21中，配電電路(power distribution circuit) 110提供用于每個(gè)色彩通道中的激光器驅(qū)動(dòng)器(顯示為激光器驅(qū)動(dòng)器120r、120g和120b)的源功率。在該實(shí)施例中，每個(gè)激光器驅(qū)動(dòng)器控制一組六個(gè)、12個(gè)、18個(gè)、或24個(gè)激光器。每個(gè)色彩通道中存在相應(yīng)的光強(qiáng)度傳感器112r、112g、112b，其被顯示為光電二極管。控制器130基于所檢測的狀況提供激光器電流和激勵(lì)(actuation)的同步和控制，并且可選地向一個(gè)或多個(gè)色彩通道提供校正信號，以便獲得合適的色彩平衡或者白點(diǎn)。控制器130對指示作出響應(yīng)，該指示例如是在最初的工廠校準(zhǔn)時(shí)創(chuàng)建的用于獲得色彩平衡或者白點(diǎn)的程序指令，或者是由操作者交互輸入的用于調(diào)節(jié)色彩平衡或白點(diǎn)的指令。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和信號調(diào)節(jié)電路140提供快門圓盤的操作所需要的邏輯控制和同步信號，其中所述快門圓盤充當(dāng)用于每個(gè)色彩通道的立體分離器(stereo separator) 134r> 134g> 134b0部件列表10 :光投影系統(tǒng)11:圖像形成系統(tǒng)13 :投影子系統(tǒng)15 :從圖像形成子系統(tǒng)輸出的光17: 二向色組合器19 :光調(diào)制子系統(tǒng)光收集路徑21:圖像路徑22 :用于光調(diào)制子系統(tǒng)的束流收集器23:光強(qiáng)度校正系統(tǒng)26:激光器31 :光變向棱鏡40r, 40g, 40b :光調(diào)制通道41 :光源子系統(tǒng)所產(chǎn)生的相干光42 :光源子系統(tǒng)44，44':固態(tài)激光陣列44a, 44b :偏振激光陣列組45' 45r, 45g, 45b :照射組合器46:反射鏡47 :色彩通道強(qiáng)度控制子系統(tǒng)49:激光強(qiáng)度控制子系統(tǒng)50 :透鏡51 :積分器52:光導(dǎo)向裝置53:透明蓋子54:透鏡55 :積分器下游出射表面56 :積分器側(cè)面57:左眼光束58:右眼光束
59:白點(diǎn)控制子系統(tǒng)60:光調(diào)制子系統(tǒng)62 :偏振分束器64:半波片65:快門66:快門電機(jī)67:圖像路徑中的快門68 :從圖像路徑中移走的快門69 :機(jī)械臂70 :投影光學(xué)器件71 :轉(zhuǎn)動(dòng)快門71a :轉(zhuǎn)動(dòng)快門的透射扇形71b :轉(zhuǎn)動(dòng)快門的反射扇形71c :轉(zhuǎn)動(dòng)快門的過渡區(qū)域72:轉(zhuǎn)動(dòng)快門電機(jī)73 :光源子系統(tǒng)中的束流收集器74:轉(zhuǎn)動(dòng)快門控制電路75 :光76 :光源子系統(tǒng)光收集路徑80 :顯示面91 :光強(qiáng)度傳感器92:光強(qiáng)度感測子系統(tǒng)93 :個(gè)別激光器光強(qiáng)度傳感器94 :激光器驅(qū)動(dòng)器100:方法102，104，106，108，110，112 :方法狀態(tài)103 :色彩通道強(qiáng)度105:預(yù)定色彩通道強(qiáng)度107 :差109:閾值量110:配電電路112r，112g，112b :傳感器120r, 120g, 120b :激光器驅(qū)動(dòng)器130:控制器134r, 134g, 134b :立體分離器140 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和信號調(diào)節(jié)電路150:激光器控制環(huán)151 :控制和PID/PWM計(jì)算電路152:電流源
153:放大器154:求和裝置155:激光二極管156:光電二極管157:設(shè)定電壓158:控制信號159:電壓輸出160:誤差電壓161:左/右信號162 :功率控制/狀態(tài)總線170 :色彩通道控制環(huán)171 :控制和PID/PWM計(jì)算電路172:激光器的陣列176 Vpower177:左/右信號178 :功率控制/狀態(tài)總線180 :跨阻抗放大器191 :控制和PID/PWM計(jì)算電路200:方法201 :左眼光束色彩通道強(qiáng)度202，204，206，208，210，212 :方法狀態(tài)203 :右眼光束色彩通道強(qiáng)度207 :差209:閾值量300:方法302，304，306，308，310，312 :方法狀態(tài)303:白點(diǎn)305:預(yù)定白點(diǎn)307 :差309:閾值量
權(quán)利要求
1.一種光投影系統(tǒng)，包括 圖像形成子系統(tǒng)，所述圖像形成子系統(tǒng)至少被配置為輸出光的多個(gè)不同的色彩通道，所述圖像形成子系統(tǒng)包括多個(gè)光源子系統(tǒng)，每個(gè)光源子系統(tǒng)至少被配置為產(chǎn)生所述圖像形成子系統(tǒng)所輸出的多個(gè)色彩通道中的單一色彩通道，每個(gè)光源子系統(tǒng)包括多個(gè)激光器；以及 光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)，所述光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)至少被配置為 確定每個(gè)光源子系統(tǒng)中的個(gè)別激光器輸出的激光強(qiáng)度， 如果相應(yīng)的所確定的激光強(qiáng)度的絕對值從預(yù)定激光強(qiáng)度偏離第一閾值量的話，控制每個(gè)光源子系統(tǒng)來改變個(gè)別激光器的光強(qiáng)度； 確定所述多個(gè)色彩通道中的每一個(gè)的色彩通道強(qiáng)度； 如果相應(yīng)的所確定的色彩通道強(qiáng)度的絕對值從預(yù)定色彩通道強(qiáng)度偏離第二閾值量的話，控制每個(gè)光源子系統(tǒng)來改變其光強(qiáng)度輸出； 確定所述多個(gè)色彩通道的白點(diǎn)；以及 如果所確定的白點(diǎn)的絕對值從預(yù)定白點(diǎn)偏離第三閾值量的話，控制光源子系統(tǒng)來改變所述多個(gè)色彩通道中的一個(gè)或多個(gè)色彩通道的強(qiáng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)光源子系統(tǒng)中的所述多個(gè)激光器輸出小于最大激光強(qiáng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括 投影子系統(tǒng)，所述投影子系統(tǒng)至少被配置為投影圖像，其中所述圖像形成子系統(tǒng)進(jìn)一步包括 多個(gè)光調(diào)制子系統(tǒng)，每個(gè)光調(diào)制子系統(tǒng)至少被配置為以符合圖像數(shù)據(jù)的方式與多個(gè)不同的色彩通道其中之一相互作用， 其中每個(gè)所述光調(diào)制子系統(tǒng)導(dǎo)致其色彩通道以符合圖像數(shù)據(jù)的方式遵循光收集路徑或者圖像路徑，以及 其中所述光收集路徑不通向所述投影子系統(tǒng)，一個(gè)或多個(gè)所述圖像路徑通向所述投影子系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)色彩通道中的每一個(gè)具有分離的光收集路徑，以及其中所述光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)在每個(gè)光收集路徑中包括光強(qiáng)度傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)至少基于從每個(gè)光收集路徑中的光強(qiáng)度傳感器接收的輸入來確定白點(diǎn)、色彩通道強(qiáng)度或者兩者。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)色彩通道中的每一個(gè)共享光收集路徑，以及其中所述光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)在共享的光收集路徑中包括光強(qiáng)度傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)至少基于從所述共享的光收集路徑中的光強(qiáng)度傳感器接收的輸入來確定白點(diǎn)、色彩通道強(qiáng)度或者兩者。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)在至少一個(gè)圖像路徑中包括光強(qiáng)度傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述傳感器位于處于防止其路徑中的光的進(jìn)一步投影的關(guān)閉位置的快門上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述傳感器處于已經(jīng)將所述多個(gè)色彩通道全部組合的圖像路徑中的位置上。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述傳感器處于尚未組合所述多個(gè)色彩通道的圖像路徑中的位置上。
12.一種用于校正圖像形成系統(tǒng)產(chǎn)生的光強(qiáng)度的方法，該方法包括 從圖像形成系統(tǒng)產(chǎn)生光的多個(gè)不同的色彩通道，所述圖像形成系統(tǒng)包括多個(gè)光源子系統(tǒng)，每個(gè)光源子系統(tǒng)至少被配置為產(chǎn)生所述圖像形成系統(tǒng)所產(chǎn)生的多個(gè)色彩通道中的單一色彩通道，每個(gè)光源子系統(tǒng)包括多個(gè)激光器； 確定每個(gè)光源子系統(tǒng)中的個(gè)別激光器輸出的激光強(qiáng)度， 如果相應(yīng)的所確定的激光強(qiáng)度的絕對值從預(yù)定激光強(qiáng)度偏離第一閾值量的話，控制每個(gè)光源子系統(tǒng)來改變個(gè)別激光器的光強(qiáng)度； 確定所述多個(gè)色彩通道中的每一個(gè)的色彩通道強(qiáng)度； 如果相應(yīng)的所確定的色彩通道強(qiáng)度的絕對值從預(yù)定色彩通道強(qiáng)度偏離第二閾值量的話，控制每個(gè)光源子系統(tǒng)來改變其光強(qiáng)度輸出； 確定所述多個(gè)色彩通道的白點(diǎn)；以及 如果所確定的白點(diǎn)的絕對值從預(yù)定白點(diǎn)偏離第三閾值量的話，控制光源子系統(tǒng)來改變所述多個(gè)色彩通道中的一個(gè)或多個(gè)色彩通道的強(qiáng)度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中至少一些確定和改變發(fā)生在所述圖像形成系統(tǒng)的構(gòu)造完成的過程中或者同時(shí)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中至少一些確定和改變發(fā)生在所述圖像形成系統(tǒng)的加電或者重新啟動(dòng)所引發(fā)的啟動(dòng)程序的過程中或者同時(shí)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中至少一些確定和改變正好發(fā)生在使用所述圖像形成系統(tǒng)投影視頻開始之前。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中當(dāng)所述多個(gè)光源子系統(tǒng)中只有一個(gè)光源子系統(tǒng)正在產(chǎn)生光時(shí)，發(fā)生至少一些確定。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中快門上的光強(qiáng)度傳感器使至少一些確定發(fā)生，其中該方法進(jìn)一步包括將所述快門關(guān)閉到防止其路徑中的光進(jìn)一步投影的關(guān)閉位置，所述關(guān)閉發(fā)生在至少一些確定之前。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中確定激光強(qiáng)度發(fā)生在第一頻率，確定色彩通道強(qiáng)度發(fā)生在低于所述第一頻率的第二頻率，以及確定白點(diǎn)發(fā)生在低于所述第二頻率的第三頻率。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述第一頻率介于大約50kHz到大約200kHz之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述第二頻率介于大約IkHz到大約IOkHz之間。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述第二頻率介于大約IkHz到大約IOkHz之間，以及其中所述第三頻率是每秒鐘大約I或2個(gè)周期。
22.一種光投影系統(tǒng)，包括 圖像形成子系統(tǒng)，所述圖像形成子系統(tǒng)至少被配置為輸出光的多個(gè)不同的色彩通道，所述圖像形成子系統(tǒng)包括多個(gè)光源子系統(tǒng)，每個(gè)光源子系統(tǒng)至少被配置為產(chǎn)生所述圖像形成子系統(tǒng)所輸出的多個(gè)色彩通道中的單一色彩通道，每個(gè)光源子系統(tǒng)包括多個(gè)激光器；以及 光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)，所述光強(qiáng)度校正子系統(tǒng)至少被配置為 第一，確定來自于所述光源子系統(tǒng)中的第一個(gè)光源子系統(tǒng)的色彩通道強(qiáng)度比預(yù)定色彩通道強(qiáng)度低了至少閾值量； 第二，確定來自于所述第一個(gè)光源子系統(tǒng)的色彩通道強(qiáng)度不能被增加到所述預(yù)定色彩通道強(qiáng)度的閾值量以內(nèi)；以及 響應(yīng)于第二個(gè)確定，控制第二個(gè)光源子系統(tǒng)來降低其色彩通道強(qiáng)度。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中所述第一個(gè)確定作為白點(diǎn)確定過程的一部分來發(fā)生，所述白點(diǎn)確定過程確定光的全部多個(gè)色彩通道的色彩通道強(qiáng)度。
24.一種用于校正圖像形成系統(tǒng)產(chǎn)生的光強(qiáng)度的方法，該方法包括 從圖像形成子系統(tǒng)產(chǎn)生光的多個(gè)不同的色彩通道，所述圖像形成子系統(tǒng)包括多個(gè)光源子系統(tǒng)，每個(gè)光源子系統(tǒng)至少被配置為產(chǎn)生所述圖像形成子系統(tǒng)所產(chǎn)生的多個(gè)色彩通道中的單一色彩通道，每個(gè)光源子系統(tǒng)包括多個(gè)激光器； 第一，確定來自于所述光源子系統(tǒng)中的第一個(gè)光源子系統(tǒng)的色彩通道強(qiáng)度比預(yù)定色彩通道強(qiáng)度低了閾值量； 第二，確定來自于所述第一個(gè)光源子系統(tǒng)的色彩通道強(qiáng)度不能被增加到所述預(yù)定色彩通道強(qiáng)度的閾值量以內(nèi)；以及 響應(yīng)于第二個(gè)確定，控制第二個(gè)光源子系統(tǒng)，以將其色彩通道強(qiáng)度降低到所述第一個(gè)光源子系統(tǒng)的色彩通道強(qiáng)度的閾值量以內(nèi)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述第一個(gè)確定作為白點(diǎn)確定過程的一部分來發(fā)生，所述白點(diǎn)確定過程確定光的全部多個(gè)色彩通道的色彩通道強(qiáng)度。
全文摘要
在一種光投影系統(tǒng)中，光強(qiáng)度控制的可能的層次級別確保了適當(dāng)?shù)募す廨敵鰪?qiáng)度、色彩通道強(qiáng)度、白點(diǎn)、左/右圖像強(qiáng)度平衡或其組合。所述光投影系統(tǒng)可以在圖像路徑中、在光源子系統(tǒng)光收集路徑中、在光調(diào)制子系統(tǒng)光收集路徑中、在測量從光學(xué)元件泄露的光位置上或上述位置的組合上包括光強(qiáng)度傳感器。
文檔編號H04N9/73GK102804784SQ201080025645
公開日2012年11月28日 申請日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日
發(fā)明者B·D·西爾弗斯泰因, R·P·科里, D·R·杜維 申請人:伊斯曼柯達(dá)公司