Example embodiments of the described technology provide efficient light steering systems and methods. An example method for steering light for a projector system comprises illuminating an active surface of a light steering module. The active surface of the light steering module may comprise a plurality of individually controllable pixels. The method may also comprise determining a target steering phase pattern for each of a plurality of distinct regions of the active surface of the light steering module. The method may also comprise controlling the light steering module according to the corresponding target steering phase pattern for each region to increase light steering efficiency.
Light projection systems and methods may comprise combining light from two or more projectors. Each projector may be controlled so that the combined light output of the projectors matches a target for the projected light. In some embodiments optimization is performed to generate image data and control signals for each of the projectors. Embodiments may be applied in image projecting applications, lighting applications, and 3D stereoscopic imaging.
H04N 9/31 - Dispositifs de projection pour la présentation d'images en couleurs
G02B 27/48 - Systèmes optiques utilisant la granulation produite par laser
G03B 21/00 - Projecteurs ou visionneuses du type par projectionLeurs accessoires
G03B 21/26 - Projecteurs ou visionneuses du type par projectionLeurs accessoires Détails projetant séparément une image subsidiaire en même temps que l'image principale
G03B 35/20 - Photographie stéréoscopique par examen simultané employant plusieurs projecteurs
H04N 13/332 - Affichage pour le visionnement à l’aide de lunettes spéciales ou de visiocasques
H04N 13/363 - Reproducteurs d’images utilisant des écrans de projection
3.
EFFICIENT, DYNAMIC, HIGH CONTRAST LENSING WITH APPLICATIONS TO IMAGING, ILLUMINATION AND PROJECTION
A new projector design combines one spatial light modulator that affects only the phase of the illumination, and one spatial light modulator that only affects its amplitude (intensity). The phase-only modulator curves the wavefront of light and acts as a pre-modulator for a conventional amplitude modulator. This approach works with both white light and laser illumination, generating a coarse image representation efficiently, thus enabling, within a single image frame, significantly elevated highlights as well as darker black levels while reducing the overall light source power requirements.
H04N 9/31 - Dispositifs de projection pour la présentation d'images en couleurs
G02B 26/06 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la phase de la lumière
G02B 27/00 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes ,
G02B 27/18 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes , pour projection optique, p. ex. combinaison de miroir, de condensateur et d'objectif
G02B 27/50 - Systèmes optiques pour la visualisation d'objets de phase
G03B 21/00 - Projecteurs ou visionneuses du type par projectionLeurs accessoires
H04N 5/74 - Dispositifs de projection pour reproduction d'image, p. ex. eidophor
4.
ADDITIVE MANUFACTURING USING LIGHT STEERING AND/OR DYNAMIC BEAM SHAPING
Apparatus for additive manufacturing includes a light source that emits light into an optical path that extends to a powder bed or other platform for additive manufacturing. A phase modulator in the optical path is controlled to present a 2D pattern of phase shifts that steer the light to provide a desired pattern of optical power density on the powder bed. In some embodiments the optical path includes elements that focus the light into a small spot on the powder bed and a scanner operative to scan the spot over the powder bed. In some embodiments the light from the optical path is distributed over an area of the powder bed. A pattern of optical power density within the spot or area may be altered by changing the data controlling the phase modulator.
B29C 64/291 - Agencements pour irradiation pour un fonctionnement dans un ensemble, p. ex. avec des activateurs ou des inhibiteurs sélectivement appliqués
B29C 64/282 - Agencements pour irradiation utilisant des moyens de rayonnement multiples, p. ex. des micro-miroirs ou des diodes électroluminescentes multiples [LED] du même type, p. ex. utilisant des niveaux d’énergie différents
B29C 64/153 - Procédés de fabrication additive n’utilisant que des matériaux solides utilisant des couches de poudre avec jonction sélective, p. ex. par frittage ou fusion laser sélectif
B29C 64/273 - Agencements pour irradiation par faisceaux laserAgencements pour irradiation par faisceaux d’électrons [FE] à pulsationsAgencements pour irradiation par faisceaux laserAgencements pour irradiation par faisceaux d’électrons [FE] à modulation de fréquence
5.
APPARATUS AND METHODS FOR ADJUSTING DIGITAL IMAGES
Apparatus and methods for colour grading may be implemented to improve the efficiency of colour grading digital content. Features of the apparatus and methods include: automatic detection of differences between image data and rendered images, automatic suggestions for colour grading, detection and communication of temporal effects, guidance for selecting an order of frames for grading, automated QC processes, and/or reference monitor emulation.
G09G 3/20 - Dispositions ou circuits de commande présentant un intérêt uniquement pour l'affichage utilisant des moyens de visualisation autres que les tubes à rayons cathodiques pour la présentation d'un ensemble de plusieurs caractères, p. ex. d'une page, en composant l'ensemble par combinaison d'éléments individuels disposés en matrice
H04N 17/00 - Diagnostic, test ou mesure, ou leurs détails, pour les systèmes de télévision
G06F 3/14 - Sortie numérique vers un dispositif de visualisation
H04N 9/64 - Circuits pour le traitement de signaux de couleur
6.
Efficient, dynamic, high contrast lensing with applications to imaging, illumination and projection
A new projector design combines one spatial light modulator that affects only the phase of the illumination, and one spatial light modulator that only affects its amplitude (intensity). The phase-only modulator curves the wavefront of light and acts as a pre-modulator for a conventional amplitude modulator. This approach works with both white light and laser illumination, generating a coarse image representation efficiently, thus enabling, within a single image frame, significantly elevated highlights as well as darker black levels while reducing the overall light source power requirements.
H04N 9/31 - Dispositifs de projection pour la présentation d'images en couleurs
G02B 26/06 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la phase de la lumière
H04N 5/74 - Dispositifs de projection pour reproduction d'image, p. ex. eidophor
G02B 27/00 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes ,
G02B 27/50 - Systèmes optiques pour la visualisation d'objets de phase
G02B 27/18 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes , pour projection optique, p. ex. combinaison de miroir, de condensateur et d'objectif
G03B 21/00 - Projecteurs ou visionneuses du type par projectionLeurs accessoires
7.
Optimizing drive schemes for multiple projector systems
Light projection systems and methods may comprise combining light from two or more projectors. Each projector may be controlled so that the combined light output of the projectors matches a target for the projected light. In some embodiments optimization is performed to generate image data and control signals for each of the projectors. Embodiments may be applied in image projecting applications, lighting applications, and 3D stereoscopic imaging.
H04N 9/31 - Dispositifs de projection pour la présentation d'images en couleurs
G02B 27/48 - Systèmes optiques utilisant la granulation produite par laser
G03B 21/00 - Projecteurs ou visionneuses du type par projectionLeurs accessoires
G03B 21/26 - Projecteurs ou visionneuses du type par projectionLeurs accessoires Détails projetant séparément une image subsidiaire en même temps que l'image principale
G03B 35/20 - Photographie stéréoscopique par examen simultané employant plusieurs projecteurs
H04N 13/332 - Affichage pour le visionnement à l’aide de lunettes spéciales ou de visiocasques
H04N 13/363 - Reproducteurs d’images utilisant des écrans de projection
8.
ADDITIVE MANUFACTURING USING LIGHT STEERING AND/OR DYNAMIC BEAM SHAPING
Apparatus for additive manufacturing includes a light source that emits light into an optical path that extends to a powder bed or other platform for additive manufacturing. A phase modulator in the optical path is controlled to present a 2D pattern of phase shifts that steer the light to provide a desired pattern of optical power density on the powder bed. In some embodiments the optical path includes elements that focus the light into a small spot on the powder bed and a scanner operative to scan the spot over the powder bed. In some embodiments the light from the optical path is distributed over an area of the powder bed. A pattern of optical power density within the spot or area may be altered by changing the data controlling the phase modulator.
Example embodiments provide systems and methods for correcting non-uniformities of a light beam generated by a multi-emitter light source. In some embodiments a phase modulator displays patch lenses to correct for the non-uniformities. In some embodiments each region of the phase modulator is illuminated by a beam generated by one emitter of the multi-emitter light source. Such region of the phase modulator may display a patch lens for correcting non-uniformities in the corresponding beam which illuminates the region.
Image display apparatus and methods may use a single imaging element such as a digital mirror device (DMD) to spatially modulate plural color channels. A color channel may include a light steering element such as a phase modulator. Steered light from a light steering element may be combined with or replaced by additional light to better display bright images. These technologies may be provided together or applied individually.
A light source includes a plurality of laser diodes or other light emitters. Beams of light from the light emitters are steered to provide n array of parallel beams that illuminate a target area with an array of patches of light. In some embodiments the parallel beams are de-magnified to form the array of patches of light. Such a light source has application in illuminating dynamically-addressable focusing elements such as phase modulators, deformable mirrors and dynamically addressable lenses. Light projectors for a wide variety of applications may combine a light source as described herein with a dynamically-addressable focusing element to project defined patterns of light.
F21K 9/60 - Agencements optiques intégrés dans la source lumineuse, p. ex. pour améliorer l’indice de rendu des couleurs ou l’extraction de lumière
G02B 26/08 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la direction de la lumière
F21K 9/61 - Agencements optiques intégrés dans la source lumineuse, p. ex. pour améliorer l’indice de rendu des couleurs ou l’extraction de lumière en utilisant des guides de lumière
12.
Efficient, dynamic, high contrast lensing with applications to imaging, illumination and projection
A new projector design combines one spatial light modulator that affects only the phase of the illumination, and one spatial light modulator that only affects its amplitude (intensity). The phase-only modulator curves the wavefront of light and acts as a pre-modulator for a conventional amplitude modulator. This approach works with both white light and laser illumination, generating a coarse image representation efficiently, thus enabling, within a single image frame, significantly elevated highlights as well as darker black levels while reducing the overall light source power requirements.
H04N 9/31 - Dispositifs de projection pour la présentation d'images en couleurs
G02B 26/06 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la phase de la lumière
H04N 5/74 - Dispositifs de projection pour reproduction d'image, p. ex. eidophor
G02B 27/00 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes ,
G02B 27/50 - Systèmes optiques pour la visualisation d'objets de phase
G02B 27/18 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes , pour projection optique, p. ex. combinaison de miroir, de condensateur et d'objectif
G03B 21/00 - Projecteurs ou visionneuses du type par projectionLeurs accessoires
Image display apparatus and methods may use a single imaging element such as a digital mirror device (DMD) to spatially modulate plural color channels. A color channel may include a light steering element such as a phase modulator. Steered light from a light steering element may be combined with or replaced by additional light to better display bright images. These technologies may be provided together or applied individually.
A hybrid projector architecture combines steered light with unsteered light. In some embodiments the steered light is narrowband light and the unsteered light is broadband light. Splitting between the steered and unsteered light may be determined based on luminance level. For example, the unsteered light may contribute a large proportion of the light for luminance levels up to a threshold. The steered light may contribute an increasing proportion of the light as luminance values rise above the threshold.
Image display apparatus and methods may use a single imaging element such as a digital mirror device (DMD) to spatially modulate plural color channels. A color channel may include a light steering element such as a phase modulator. Steered light from a light steering element may be combined with or replaced by additional light to better display bright images. These technologies may be provided together or applied individually.
A new projector design combines one spatial light modulator that affects only the phase of the illumination, and one spatial light modulator that only affects its amplitude (intensity). The phase-only modulator curves the wavefront of light and acts as a pre-modulator for a conventional amplitude modulator. This approach works with both white light and laser illumination, generating a coarse image representation efficiently, thus enabling, within a single image frame, significantly elevated highlights as well as darker black levels while reducing the overall light source power requirements.
H04N 9/31 - Dispositifs de projection pour la présentation d'images en couleurs
G02B 26/06 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la phase de la lumière
H04N 5/74 - Dispositifs de projection pour reproduction d'image, p. ex. eidophor
G02B 27/00 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes ,
G02B 27/50 - Systèmes optiques pour la visualisation d'objets de phase
G02B 27/18 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes , pour projection optique, p. ex. combinaison de miroir, de condensateur et d'objectif
G03B 21/00 - Projecteurs ou visionneuses du type par projectionLeurs accessoires
17.
Numerical approaches for free-form lensing: area parameterization free-form lensing
A free-form lens (for example a phase modulator, lens or deformable mirror) may be made to reproduce a light pattern specified by image data. Source regions on the free-form lens are mapped to target regions areas on an image. Areas of the source regions are adjusted to vary the amount of light delivered to each of the target regions. Adjustment of the source areas may be achieved using a L-BFGS optimization which preferably incorporates smoothness and curl regularizers. Embodiments apply parallel processing to obtain control values for a free form lens in real time or near real time. Apparatus may process image data and display an image by controlling a dynamically variable free form lens using the processed image data.
G06K 9/00 - Méthodes ou dispositions pour la lecture ou la reconnaissance de caractères imprimés ou écrits ou pour la reconnaissance de formes, p.ex. d'empreintes digitales
G03B 21/00 - Projecteurs ou visionneuses du type par projectionLeurs accessoires
G02B 26/06 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la phase de la lumière
H04N 9/31 - Dispositifs de projection pour la présentation d'images en couleurs
G02B 3/08 - Lentilles simples ou composées à surfaces non sphériques à surfaces discontinues, p. ex. lentille de Fresnel
G02B 3/02 - Lentilles simples ou composées à surfaces non sphériques
G02B 27/00 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes ,
G02F 1/133 - Dispositions relatives à la structureExcitation de cellules à cristaux liquidesDispositions relatives aux circuits
G02B 26/08 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la direction de la lumière
18.
Optimizing drive schemes for multiple projector systems
Light projection systems and methods may comprise combining light from two or more projectors, Each projector may be controlled so that the combined light output of the projectors matches a target for the projected light. In some embodiments optimization is performed to generate image data and control signals for each of the projectors. Embodiments may be applied in image projecting applications, lighting applications, and 3D stereoscopic imaging.
H04N 9/31 - Dispositifs de projection pour la présentation d'images en couleurs
G03B 35/20 - Photographie stéréoscopique par examen simultané employant plusieurs projecteurs
G02B 27/48 - Systèmes optiques utilisant la granulation produite par laser
G03B 21/26 - Projecteurs ou visionneuses du type par projectionLeurs accessoires Détails projetant séparément une image subsidiaire en même temps que l'image principale
H04N 13/332 - Affichage pour le visionnement à l’aide de lunettes spéciales ou de visiocasques
H04N 13/363 - Reproducteurs d’images utilisant des écrans de projection
G03B 21/00 - Projecteurs ou visionneuses du type par projectionLeurs accessoires
Image display apparatus and methods may use a single imaging element such as a digital mirror device (DMD) to spatially modulate plural color channels. A color channel may include a light steering element such as a phase modulator. Steered light from a light steering element may be combined with or replaced by additional light to better display bright images. These technologies may be provided together or applied individually.
Undesirably high energy-consumption in illuminating devices can be caused at least in part by wasted (attenuated) light. Optically efficient illumination systems that may be used to project light, including images, use light redirection. Phase modulating devices may be applied to create desired light fields. Some embodiments provide dual or multiple modulation display or projection systems in which some or all of the modulators not only attenuate amplitude, but also amplify amplitude, or change the phase, frequency and polarization of the light provided by the light source.
H04N 9/31 - Dispositifs de projection pour la présentation d'images en couleurs
G02B 26/08 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la direction de la lumière
G02F 1/133 - Dispositions relatives à la structureExcitation de cellules à cristaux liquidesDispositions relatives aux circuits
G09G 3/00 - Dispositions ou circuits de commande présentant un intérêt uniquement pour l'affichage utilisant des moyens de visualisation autres que les tubes à rayons cathodiques
A hybrid projector architecture combines steered light with unsteered light. In some embodiments the steered light is narrowband light and the unsteered light is broadband light. Splitting between the steered and unsteered light may be determined based on luminance level. For example, the unsteered light may contribute a large proportion of the light for luminance levels up to a threshold. The steered light may contribute an increasing proportion of the light as luminance values rise above the threshold.
A light source includes a plurality of laser diodes or other light emitters. Beams of light from the light emitters are steered to provide n array of parallel beams that illuminate a target area with an array of patches of light. In some embodiments the parallel beams are de-magnified to form the array of patches of light. Such a light source has application in illuminating dynamically-addressable focusing elements such as phase modulators, deformable mirrors and dynamically addressable lenses. Light projectors for a wide variety of applications may combine a light source as described herein with a dynamically-addressable focusing element to project defined patterns of light.
G02B 27/10 - Systèmes divisant ou combinant des faisceaux
G02B 26/00 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables
G02F 1/03 - Dispositifs ou dispositions pour la commande de l'intensité, de la couleur, de la phase, de la polarisation ou de la direction de la lumière arrivant d'une source lumineuse indépendante, p. ex. commutation, ouverture de porte ou modulationOptique non linéaire pour la commande de l'intensité, de la phase, de la polarisation ou de la couleur basés sur des céramiques ou des cristaux électro-optiques, p. ex. produisant un effet Pockels ou un effet Kerr
G02B 17/00 - Systèmes avec surfaces réfléchissantes, avec ou sans éléments de réfraction
F21K 9/60 - Agencements optiques intégrés dans la source lumineuse, p. ex. pour améliorer l’indice de rendu des couleurs ou l’extraction de lumière
G02B 26/08 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la direction de la lumière
F21K 9/61 - Agencements optiques intégrés dans la source lumineuse, p. ex. pour améliorer l’indice de rendu des couleurs ou l’extraction de lumière en utilisant des guides de lumière
A new projector design combines one spatial light modulator that affects only the phase of the illumination, and one spatial light modulator that only affects its amplitude (intensity). The phase-only modulator curves the wavefront of light and acts as a pre-modulator for a conventional amplitude modulator. This approach works with both white light and laser illumination, generating a coarse image representation efficiently, thus enabling, within a single image frame, significantly elevated highlights as well as darker black levels while reducing the overall light source power requirements.
H04N 5/74 - Dispositifs de projection pour reproduction d'image, p. ex. eidophor
H04N 9/31 - Dispositifs de projection pour la présentation d'images en couleurs
G02B 26/06 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la phase de la lumière
G02B 27/00 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes ,
G02B 27/18 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes , pour projection optique, p. ex. combinaison de miroir, de condensateur et d'objectif
G02B 27/50 - Systèmes optiques pour la visualisation d'objets de phase
G03B 21/00 - Projecteurs ou visionneuses du type par projectionLeurs accessoires
24.
Numerical approaches for free-form lensing: area parameterization free-form lensing
A free-form lens (for example a phase modulator, lens or deformable mirror) may be made to reproduce a light pattern specified by image data. Source regions on the free-form lens are mapped to target regions areas on an image. Areas of the source regions are adjusted to vary the amount of light delivered to each of the target regions. Adjustment of the source areas may be achieved using a L-BFGS optimization which preferably incorporates smoothness and curl regularizers. Embodiments apply parallel processing to obtain control values for a free form lens in real time or near real time. Apparatus may process image data and display an image by controlling a dynamically variable free form lens using the processed image data.
G03B 21/00 - Projecteurs ou visionneuses du type par projectionLeurs accessoires
G02B 26/06 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la phase de la lumière
H04N 9/31 - Dispositifs de projection pour la présentation d'images en couleurs
G02B 3/02 - Lentilles simples ou composées à surfaces non sphériques
G02B 27/00 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes ,
G02F 1/133 - Dispositions relatives à la structureExcitation de cellules à cristaux liquidesDispositions relatives aux circuits
G02B 3/08 - Lentilles simples ou composées à surfaces non sphériques à surfaces discontinues, p. ex. lentille de Fresnel
G02B 26/08 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la direction de la lumière
Image display apparatus and methods may use a single imaging element such as a digital mirror device (DMD) to spatially modulate plural color channels. A color channel may include a light steering element such as a phase modulator. Steered light from a light steering element may be combined with or replaced by additional light to better display bright images. These technologies may be provided together or applied individually.
A light source includes a plurality of laser diodes or other light emitters. Beams of light from the light emitters are steered to provide n array of parallel beams that illuminate a target area with an array of patches of light. In some embodiments the parallel beams are de-magnified to form the array of patches of light. Such a light source has application in illuminating dynamically-addressable focusing elements such as phase modulators, deformable mirrors and dynamically addressable lenses. Light projectors for a wide variety of applications may combine a light source as described herein with a dynamically-addressable focusing element to project defined patterns of light.
G02B 27/10 - Systèmes divisant ou combinant des faisceaux
G02B 26/00 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables
G02F 1/03 - Dispositifs ou dispositions pour la commande de l'intensité, de la couleur, de la phase, de la polarisation ou de la direction de la lumière arrivant d'une source lumineuse indépendante, p. ex. commutation, ouverture de porte ou modulationOptique non linéaire pour la commande de l'intensité, de la phase, de la polarisation ou de la couleur basés sur des céramiques ou des cristaux électro-optiques, p. ex. produisant un effet Pockels ou un effet Kerr
G02B 17/00 - Systèmes avec surfaces réfléchissantes, avec ou sans éléments de réfraction
F21K 9/60 - Agencements optiques intégrés dans la source lumineuse, p. ex. pour améliorer l’indice de rendu des couleurs ou l’extraction de lumière
G02B 26/08 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la direction de la lumière
F21K 9/61 - Agencements optiques intégrés dans la source lumineuse, p. ex. pour améliorer l’indice de rendu des couleurs ou l’extraction de lumière en utilisant des guides de lumière
A free-form lens (for example a phase modulator, lens or deformable mirror) may be made to reproduce a light pattern specified by image data. Source regions on the free-form lens are mapped to target regions areas on an image. Areas of the source regions are adjusted to vary the amount of light delivered to each of the target regions. Adjustment of the source areas may be achieved using a L-BFGS optimization which preferably incorporates smoothness and curl regularizers. Embodiments apply parallel processing to obtain control values for a free form lens in real time or near real time. Apparatus may process image data and display an image by controlling a dynamically variable free form lens using the processed image data.
G06K 9/00 - Méthodes ou dispositions pour la lecture ou la reconnaissance de caractères imprimés ou écrits ou pour la reconnaissance de formes, p.ex. d'empreintes digitales
H04N 9/31 - Dispositifs de projection pour la présentation d'images en couleurs
G02F 1/133 - Dispositions relatives à la structureExcitation de cellules à cristaux liquidesDispositions relatives aux circuits
G02B 27/00 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes ,
G02B 3/02 - Lentilles simples ou composées à surfaces non sphériques
Image display apparatus and methods may use a single imaging element such as a digital mirror device (DMD) to spatially modulate plural color channels. A color channel may include a light steering element such as a phase modulator. Steered light from a light steering element may be combined with or replaced by additional light to better display bright images. These technologies may be provided together or applied individually.
Image display apparatus and methods may use a single imaging element such as a digital mirror device (DMD) to spatially modulate plural color channels. A color channel may include a light steering element such as a phase modulator. Steered light from a light steering element may be combined with or replaced by additional light to better display bright images. These technologies may be provided together or applied individually.
A new projector design combines one spatial light modulator that affects only the phase of the illumination, and one spatial light modulator that only affects its amplitude (intensity). The phase-only modulator curves the wavefront of light and acts as a pre-modulator for a conventional amplitude modulator. This approach works with both white light and laser illumination, generating a coarse image representation efficiently, thus enabling, within a single image frame, significantly elevated highlights as well as darker black levels while reducing the overall light source power requirements.
H04N 9/31 - Dispositifs de projection pour la présentation d'images en couleurs
G02B 26/06 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la phase de la lumière
G02B 27/18 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes , pour projection optique, p. ex. combinaison de miroir, de condensateur et d'objectif
H04N 5/74 - Dispositifs de projection pour reproduction d'image, p. ex. eidophor
G03B 21/00 - Projecteurs ou visionneuses du type par projectionLeurs accessoires
31.
Optimizing drive schemes for multiple projector systems
Light projection systems and methods may comprise combining light from two or more projectors. Each projector may be controlled so that the combined light output of the projectors matches a target for the projected light. In some embodiments optimization is performed to generate image data and control signals for each of the projectors. Embodiments may be applied in image projecting applications, lighting applications, and 3D stereoscopic imaging.
H04N 9/31 - Dispositifs de projection pour la présentation d'images en couleurs
G03B 35/20 - Photographie stéréoscopique par examen simultané employant plusieurs projecteurs
G02B 27/48 - Systèmes optiques utilisant la granulation produite par laser
G02B 21/26 - PlatinesMoyens de réglage pour celles-ci
H04N 13/363 - Reproducteurs d’images utilisant des écrans de projection
G03B 21/00 - Projecteurs ou visionneuses du type par projectionLeurs accessoires
G03B 21/26 - Projecteurs ou visionneuses du type par projectionLeurs accessoires Détails projetant séparément une image subsidiaire en même temps que l'image principale
H04N 13/332 - Affichage pour le visionnement à l’aide de lunettes spéciales ou de visiocasques
32.
Phase modulator redirecting incident light from darker areas to lighter areas of images
Undesirably high energy-consumption in illuminating devices can be caused at least in part by wasted (attenuated) light. Optically efficient illumination systems that may be used to project light, including images, use light redirection. Phase modulating devices may be applied to create desired light fields. Some embodiments provide dual or multiple modulation display or projection systems in which some or all of the modulators not only attenuate amplitude, but also amplify amplitude, or change the phase, frequency and polarization of the light provided by the light source.
H04N 9/31 - Dispositifs de projection pour la présentation d'images en couleurs
G03H 1/22 - Procédés ou appareils pour obtenir une image optique à partir d'un hologramme
G02B 26/08 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la direction de la lumière
G02B 27/09 - Mise en forme du faisceau, p. ex. changement de la section transversale, non prévue ailleurs
G02B 27/00 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes ,
G09G 3/00 - Dispositions ou circuits de commande présentant un intérêt uniquement pour l'affichage utilisant des moyens de visualisation autres que les tubes à rayons cathodiques
A light source includes a plurality of laser diodes or other light emitters. Beams of light from the light emitters are steered to provide n array of parallel beams that illuminate a target area with an array of patches of light. In some embodiments the parallel beams are de-magnified to form the array of patches of light. Such a light source has application in illuminating dynamically-addressable focusing elements such as phase modulators, deformable mirrors and dynamically addressable lenses. Light projectors for a wide variety of applications may combine a light source as described herein with a dynamically- addressable focusing element to project defined patterns of light.
G02B 27/18 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes , pour projection optique, p. ex. combinaison de miroir, de condensateur et d'objectif
G02B 26/06 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la phase de la lumière
G02B 26/08 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la direction de la lumière
34.
NUMERICAL APPROACHES FOR FREE-FORM LENSING: AREA PARAMETERIZATION FREE-FORM LENSING
A free-form lens (for example a phase modulator, lens or deformable mirror) may be made to reproduce a light pattern specified by image data. Source regions on the free-form lens are mapped to target regions areas on an image. Areas of the source regions are adjusted to vary the amount of light delivered to each of the target regions. Adjustment of the source areas may be achieved using a L-BFGS optimization which preferably incorporates smoothness and curl regularizers. Embodiments apply parallel processing to obtain control values for a free form lens in real time or near real time. Apparatus may process image data and display an image by controlling a dynamically variable free form lens using the processed image data.
G02B 27/18 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes , pour projection optique, p. ex. combinaison de miroir, de condensateur et d'objectif
G02B 26/08 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la direction de la lumière
35.
EFFICIENT, DYNAMIC, HIGH CONTRAST LENSING WITH APPLICATIONS TO IMAGING, ILLUMINATION AND PROJECTION
A new projector design combines one spatial light modulator that affects only the phase of the illumination, and one spatial light modulator that only affects its amplitude (intensity). The phase-only modulator curves the wavefront of light and acts as a pre-modulator for a conventional amplitude modulator. This approach works with both white light and laser illumination, generating a coarse image representation efficiently, thus enabling, within a single image frame, significantly elevated highlights as well as darker black levels while reducing the overall light source power requirements.
G02B 26/06 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la phase de la lumière
G02B 27/18 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes , pour projection optique, p. ex. combinaison de miroir, de condensateur et d'objectif
H04N 5/74 - Dispositifs de projection pour reproduction d'image, p. ex. eidophor
36.
OPTIMIZING DRIVE SCHEMES FOR MULTIPLE PROJECTOR SYSTEMS
Light projection systems and methods may comprise combining light from two or more projectors. Each projector may be controlled so that the combined light output of the projectors matches a target for the projected light. In some embodiments optimization is performed to generate image data and control signals for each of the projectors. Embodiments may be applied in image projecting applications, lighting applications, and 3D stereoscopic imaging.
H04N 5/74 - Dispositifs de projection pour reproduction d'image, p. ex. eidophor
G02B 27/18 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes , pour projection optique, p. ex. combinaison de miroir, de condensateur et d'objectif
G02F 1/13 - Dispositifs ou dispositions pour la commande de l'intensité, de la couleur, de la phase, de la polarisation ou de la direction de la lumière arrivant d'une source lumineuse indépendante, p. ex. commutation, ouverture de porte ou modulationOptique non linéaire pour la commande de l'intensité, de la phase, de la polarisation ou de la couleur basés sur des cristaux liquides, p. ex. cellules d'affichage individuelles à cristaux liquides
G03B 21/00 - Projecteurs ou visionneuses du type par projectionLeurs accessoires
G03B 35/20 - Photographie stéréoscopique par examen simultané employant plusieurs projecteurs
Undesirably high energy-consumption in illuminating devices can be caused at least in part by wasted (attenuated) light. Optically efficient illumination systems that may be used to project light, including images, use light redirection. Phase modulating devices may be applied to create desired light fields. Some embodiments provide dual or multiple modulation display or projection systems in which some or all of the modulators not only attenuate amplitude, but also amplify amplitude, or change the phase, frequency and polarization of the light provided by the light source.
A free-form lens (for example a phase modulator, lens or deformable mirror) may be made to reproduce a light pattern specified by image data. Source regions on the free-form lens are mapped to target regions areas on an image. Areas of the source regions are adjusted to vary the amount of light delivered to each of the target regions. Adjustment of the source areas may be achieved using a L-BFGS optimization which preferably incorporates smoothness and curl regularizers. Embodiments apply parallel processing to obtain control values for a free form lens in real time or near real time. Apparatus may process image data and display an image by controlling a dynamically variable free form lens using the processed image data.
G02B 26/08 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la direction de la lumière
G02B 27/18 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes , pour projection optique, p. ex. combinaison de miroir, de condensateur et d'objectif
39.
OPTIMIZING DRIVE SCHEMES FOR MULTIPLE PROJECTOR SYSTEMS
Light projection systems and methods may comprise combining light from two or more projectors. Each projector may be controlled so that the combined light output of the projectors matches a target for the projected light. In some embodiments optimization is performed to generate image data and control signals for each of the projectors. Embodiments may be applied in image projecting applications, lighting applications, and 3D stereoscopic imaging.
G02B 27/18 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes , pour projection optique, p. ex. combinaison de miroir, de condensateur et d'objectif
G02F 1/13 - Dispositifs ou dispositions pour la commande de l'intensité, de la couleur, de la phase, de la polarisation ou de la direction de la lumière arrivant d'une source lumineuse indépendante, p. ex. commutation, ouverture de porte ou modulationOptique non linéaire pour la commande de l'intensité, de la phase, de la polarisation ou de la couleur basés sur des cristaux liquides, p. ex. cellules d'affichage individuelles à cristaux liquides
G03B 21/00 - Projecteurs ou visionneuses du type par projectionLeurs accessoires
H04N 5/74 - Dispositifs de projection pour reproduction d'image, p. ex. eidophor
A light source includes a plurality of laser diodes or other light emitters. Beams of light from the light emitters are steered to provide n array of parallel beams that illuminate a target area with an array of patches of light. In some embodiments the parallel beams are de-magnified to form the array of patches of light. Such a light source has application in illuminating dynamically-addressable focusing elements such as phase modulators, deformable mirrors and dynamically addressable lenses. Light projectors for a wide variety of applications may combine a light source as described herein with a dynamically- addressable focusing element to project defined patterns of light.
G02B 26/06 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la phase de la lumière
G02B 26/08 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la direction de la lumière
G02B 27/18 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes , pour projection optique, p. ex. combinaison de miroir, de condensateur et d'objectif
Images are formed in a projection system using separate image forming elements for each of red, green, and blue light and then combining these images on a screen. Manufacturers desire to make projectors as inexpensively as possible while image forming elements such as high resolution DMDs are expensive. In some high dynamic range (ôHDRö) projection systems a phase modulator (e.g. an LCOS phase modulator) may be combined with a DMD amplitude modulator. To reduce costs, a HDR projector uses a field sequential technique which would involve a phase modulator. Phase modulators have slow response time such that a human observer can easily perceive individual colour fields in a field sequential application. Embodiments are described which use field sequential projection techniques that are practiced using a single DMD in a projector that uses an LCOS phase modulator and a DMD amplitude modulator to achieve both speed and low-cost requirements.
Undesirably high energy-consumption in illuminating devices can be caused at least in part by wasted (attenuated) light. Optically efficient illumination systems that may be used to project light, including images, use light redirection. Phase modulating devices may be applied to create desired light fields. Some embodiments provide dual or multiple modulation display or projection systems in which some or all of the modulators not only attenuate amplitude, but also amplify amplitude, or change the phase, frequency and polarization of the light provided by the light source.
F21S 10/00 - Dispositifs ou systèmes d'éclairage produisant un effet d'éclairage variable
F21V 5/04 - Réfracteurs pour sources lumineuses de forme lenticulaire
G02B 26/08 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la direction de la lumière
G02B 27/18 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes , pour projection optique, p. ex. combinaison de miroir, de condensateur et d'objectif
H04N 5/72 - Modification de l'aspect de l'image de télévision par des filtres optiques ou des écrans diffusants
H04N 5/74 - Dispositifs de projection pour reproduction d'image, p. ex. eidophor
A light source includes a plurality of laser diodes or other light emitters. Beams of light from the light emitters are steered to provide n array of parallel beams that illuminate a target area with an array of patches of light. In some embodiments the parallel beams are de-magnified to form the array of patches of light. Such a light source has application in illuminating dynamically-addressable focusing elements such as phase modulators, deformable mirrors and dynamically addressable lenses. Light projectors for a wide variety of applications may combine a light source as described herein with a dynamically- addressable focusing element to project defined patterns of light.
G01B 11/27 - Dispositions pour la mesure caractérisées par l'utilisation de techniques optiques pour mesurer des angles ou des cônesDispositions pour la mesure caractérisées par l'utilisation de techniques optiques pour tester l'alignement des axes pour tester l'alignement des axes
Example embodiments provide systems and methods for correcting non-uniformities of a light beam generated by a multi-emitter light source. In some embodiments a phase modulator displays patch lenses to correct for the non-uniformities. In some embodiments each region of the phase modulator is illuminated by a beam generated by one emitter of the multi-emitter light source. Such region of the phase modulator may display a patch lens for correcting non-uniformities in the corresponding beam which illuminates the region.
G06F 3/14 - Sortie numérique vers un dispositif de visualisation
G09G 3/20 - Dispositions ou circuits de commande présentant un intérêt uniquement pour l'affichage utilisant des moyens de visualisation autres que les tubes à rayons cathodiques pour la présentation d'un ensemble de plusieurs caractères, p. ex. d'une page, en composant l'ensemble par combinaison d'éléments individuels disposés en matrice
H04N 9/64 - Circuits pour le traitement de signaux de couleur
Undesirably high energy-consumption in illuminating devices can be caused at least in part by wasted (attenuated) light. Optically efficient illumination systems that may be used to project light, including images, use light redirection. Phase modulating devices may be applied to create desired light fields. Some embodiments provide dual or multiple modulation display or projection systems in which some or all of the modulators not only attenuate amplitude, but also amplify amplitude, or change the phase, frequency and polarization of the light provided by the light source.
F21S 10/00 - Dispositifs ou systèmes d'éclairage produisant un effet d'éclairage variable
F21V 5/04 - Réfracteurs pour sources lumineuses de forme lenticulaire
G02B 26/08 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la direction de la lumière
G02B 27/18 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes , pour projection optique, p. ex. combinaison de miroir, de condensateur et d'objectif
G02B 27/28 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes , pour polariser
G06T 1/00 - Traitement de données d'image, d'application générale
H04N 5/74 - Dispositifs de projection pour reproduction d'image, p. ex. eidophor
Undesirably high energy-consumption in illuminating devices can be caused at least in part by wasted (attenuated) light. Optically efficient illumination systems that may be used to project light, including images, use light redirection. Phase modulating devices may be applied to create desired light fields. Some embodiments provide dual or multiple modulation display or projection systems in which some or all of the modulators not only attenuate amplitude, but also amplify amplitude, or change the phase, frequency and polarization of the light provided by the light source.
B81B 7/02 - Systèmes à microstructure comportant des dispositifs électriques ou optiques distincts dont la fonction a une importance particulière, p. ex. systèmes micro-électromécaniques [SMEM, MEMS]
G02B 26/08 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la direction de la lumière
H04N 3/08 - Détails des dispositifs de balayage des systèmes de télévisionLeur combinaison avec la production des tensions d'alimentation par des moyens optiques-mécaniques uniquement comportant un réflecteur mobile
H04N 5/66 - Transformation de l'information électrique en information lumineuse
H04N 5/72 - Modification de l'aspect de l'image de télévision par des filtres optiques ou des écrans diffusants
H04N 5/74 - Dispositifs de projection pour reproduction d'image, p. ex. eidophor
Undesirably high energy-consumption in illuminating devices can be caused at least in part by wasted (attenuated) light. Optically efficient illumination systems that may be used to project light, including images, use light redirection. Phase modulating devices may be applied to create desired light fields. Some embodiments provide dual or multiple modulation display or projection systems in which some or all of the modulators not only attenuate amplitude, but also amplify amplitude, or change the phase, frequency and polarization of the light provided by the light source.
F21S 10/00 - Dispositifs ou systèmes d'éclairage produisant un effet d'éclairage variable
F21V 5/04 - Réfracteurs pour sources lumineuses de forme lenticulaire
G02B 26/08 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la direction de la lumière
G02B 27/18 - Systèmes ou appareils optiques non prévus dans aucun des groupes , pour projection optique, p. ex. combinaison de miroir, de condensateur et d'objectif
G06T 1/00 - Traitement de données d'image, d'application générale
H04N 5/72 - Modification de l'aspect de l'image de télévision par des filtres optiques ou des écrans diffusants
H04N 5/74 - Dispositifs de projection pour reproduction d'image, p. ex. eidophor
Undesirably high energy-consumption in illuminating devices can be caused at least in part by wasted (attenuated) light. Optically efficient illumination systems that may be used to project light, including images, use light redirection. Phase modulating devices may be applied to create desired light fields. Some embodiments provide dual or multiple modulation display or projection systems in which some or all of the modulators not only attenuate amplitude, but also amplify amplitude, or change the phase, frequency and polarization of the light provided by the light source.
B81B 7/02 - Systèmes à microstructure comportant des dispositifs électriques ou optiques distincts dont la fonction a une importance particulière, p. ex. systèmes micro-électromécaniques [SMEM, MEMS]
G02B 26/08 - Dispositifs ou dispositions optiques pour la commande de la lumière utilisant des éléments optiques mobiles ou déformables pour commander la direction de la lumière
H04N 3/08 - Détails des dispositifs de balayage des systèmes de télévisionLeur combinaison avec la production des tensions d'alimentation par des moyens optiques-mécaniques uniquement comportant un réflecteur mobile
H04N 5/66 - Transformation de l'information électrique en information lumineuse
H04N 5/72 - Modification de l'aspect de l'image de télévision par des filtres optiques ou des écrans diffusants
H04N 5/74 - Dispositifs de projection pour reproduction d'image, p. ex. eidophor