些实施例中，来自前调制DMD/反射器的 经模糊化的光场可基本上与主DMD/反射器重叠。在其它的实施例中，空间对准可能是已知 的并且被应对一例如，帮助图像呈现性能。
[0034] 虽然在双、多调制投影系统的情境中给出了本申请，但应理解，本申请的技术和方 法可应用于双、多调制显示系统中。例如，包含背光、第一调制器(例如，LCD等）和第二调制 器(例如，LCD等）的双调制显示系统可使用合适的模糊化光学部件和图像处理方法和技术 W实现运里在投影系统的情境中讨论的性能和效率。
[0035] 还应理解，尽管图1示出了两级式或双调制器显示系统，但是本申请的方法和技术 也可应用于具有3个或更多个调制器的（多调制器）显示系统。本申请的范围涵盖运些各种 替代性实施例。
[0036]图1是适于本申请的目的的双调制投影仪显不系统100的一个实施例。显不器100 可包括光源102-可包含一个光源(例如，灯等)或多个点光源(例如，激光器或Lm)等）。在数 字电影投影仪的情境中，图1中的光源102可包括一组或更多组激光光源(例如，102-1、102- 2、102-3;102-1/、102-2/、102-3/-运里，可存在当被合成时可呈现白光的多个有色光源一 例如，红色、绿色和蓝色）。
[0037] 来自光源102的光可被输送到光学级104-其可包含用于合成来自RGB激光源的光 的合成器104-1和可提高光的均匀性的整合杆104-2。然后，光103可被传送通过扩散器106 W对光提供角度发散。如运里进一步描述的那样，第一调制器/前调制器108可输入该光，并 且一在控制器120的控制下一可提供前调制器图像处理。
[0038] 在一个实施例中（并且，如图1所示），首先，前调制器108可W是DMD阵列，该DMD阵 列通过一组光元件可处理单独的颜色通道(例如，用于例如红色、绿色和蓝色通道的108-1、 108-2和108-3)。仅出于示例性目的，通过使用标准棱镜设计，前调制器108可W为1.2"、2K 镜DMD。前调制器108可被控制W显示二值化半色调图像一例如，运里，像素为全开(ON)或关 (OFF)(运里，关断状态中的光可倾撒为(dump to)关断状态光105)。在其它的实施例中，模 拟微机电系统(MEMS)和/或其它模拟和/或数字反射器可被适当地控制W重新分布光W形 成不同类型的图像。
[0039] 该半色调图像107可被传送通过点扩散函数(PSF)光学级112dPSF光学级可包含许 多不同的光学元件110或114等一例如，透镜、扩散器或反射器等。对于本申请而言，PSF光学 级从前调制器108接收半色调图像并且向第二调制器/主调制器116提供希望的半色调图像 (109)的散焦就足够了。如同第一调制器108-样，第二调制器可W是DMD阵列，该DMD阵列通 过一组光学元件可处理单独的颜色通道（例如，用于例如红色、绿色和蓝色通道的116-1、 116-2和116-3)。仅出于另一示例性目的，通过使用标准棱镜设计，前调制器108可W为 1.4"、4尚贵遍0。
[0040] 主调制器116可接收光109,并且可由控制器120控制。控制器120可使用估计和/或 模型化半色调和PSF的合成效果的光场模拟，W在逐个像素的基础上确定主调制器116上的 局部亮度。在诸如使用MEMS反射器的那些实施例的其它实施例中，控制器120可类似地模型 化光场形成。从该模型，控制器120可计算、估计或另外确定主调制器116的像素值，W修正 光场来产生最终被投影/呈现的图像。光113可然后被传送通过投影光学118W在投影仪屏 幕(未示出）上形成最终被投影/呈现的图像。关光可倾撒为关状态光111。
[0041] 在许多实施例中，可产生作为散焦的半色调图像和主调制器图像的积的最终图 像。在运样的最终图像中，对比度可处于200000:1的范围中。
[0042] 光学处理/图像处理的一个实施例
[0043] 已讨论了适于本申请的目的的示例性投影仪显示系统，现在将公开可实现图像处 理和系统效率的改进的图像处理的一些方法和技术。
[0044] 在一个实施例中，投影仪系统可产生二值化半色调图像，该二值化半色调图像可 通过光学部件被平滑化W产生希望的显示图像的带宽缩小版本。光学部件PSF的形状可确 定平滑函数的特性。PSF的形状可影响系统的显示性能和计算要求。在许多实施例中，PSF成 形可具有W下属性和/或W下准则中的一个或更多个：
[004引（I)PSF可将最稀疏的半色调图案平滑成相对平坦的场。运可造成关于PSF的尺寸 的近似下界；
[0046] (2)较大PSF可减小双调制起效的空间频率并且可导致较大的"光晕"（运里进一步 讨论）。运可能需要更大的计算成本；
[0047] (3)PSF可具有受限的带宽和受限的上升时间。更高带宽和上升时间可需要更大的 补偿精度并且限制计算近似；
[0048] (4)PSF可能是紧凑的并且PSF空间幅度可能受限。PSF可衰减到零。缓慢的衰减或 强PSF"尾部"可限制图像对比度并且增加计算要求；
[0049] (5)PSF可能是基本上径向对称的。可在计算中考虑任何非对称性。
[0050] 在一个实施例中，经光学模糊化的PSF可基本上采取高斯、或旋转升余弦函数、或 具有受限的空间幅度的一些其它峰值基本上径向对称的函数等的形状。在许多实施例中， PSF应采取受限的空间频率、受限的上升时间和/或受限的空间幅度。空间频率和上升时间 可通常被相关。过大的空间频率或上升时间可能需要更密集的采样和更大的模型化精度， 使得计算要求增加。如果PSF在图像帖上改变，那么可W使用一组PSF，并且，可W使用PSF插 值方法。具有随PSF位置而改变的高空间频率的PSF可能需要更密集的模型组W用于适当插 值，使得计算要求和校准复杂性增加。可能不希望在PSF脉冲上具有尖峰或脊部。而且，可能 希望PSF应在其周界处逐渐衰减而不是在那里突然结束。平滑的形状将具有更低的空间频 率和更长的上升时间。PSF的空间幅度可确定计算算子的尺寸。具有宽的衰减"尾部"的PSF 可能使得算子尺寸增加并因此增加计算要求。
[0051] 在仅仅一个示例性实施例中，PSF代表应用于例如5 X 5抖动图案的模糊函数。因 此，PSF可足够大W从包含1的5X5网格(而所有其它半色调像素为零)的半色调图像产生相 对平坦的场。如果模糊函数具有大致高斯形状等，那么其直径的范围可W为10个像素~20 个像素。在本例子中，可W规定限制PSF的形状的下界和上界。下界可W是升余弦脉冲且上 界可W是高斯脉冲。
[0052] 对于仅仅一个例子，设LB为下界且UB为上界。设V'为到PSF的中屯、的距离且N为抖 动图案的侧边的尺寸，它们均是W像素计的。脉冲振幅可然后被归一化到中屯、值，如下：
[0053] LB(r) =0.9(1/化 1/2 COS(町/N))对于r<N
[0054] LB(r)=0 对于r > N [00 巧]UB(r) = l.lexp(-(r/Nr2)
[0056] 如可指出的那样，下界衰减到零且上界作为高斯衰减。衰减对于避免从PSF尾部累 积太多光是重要的。应当理解，许多其它的PSF形状和函数是可能的，并且，本申请的范围涵 盖所有运些变型方案。
[0057] 参照图2,图2示出可通过诸如图1所示的双、多调制器显示系统实现的光学处理/ 图像处理的操作的高级流程图200的一个实施例。均匀光201可被输入到显示系统，并且，第 一调制器202(例如，半色调DMD或其它调制器）向模糊化光学204提供半色调图像。然后，经 模糊化的图像可被第二调制器206(例如，脉冲宽度DMD或其它调制器)接收，该第二调制器 206进一步调制经模糊化的图像W产生屏幕图像203。在一个实施例中，流程图200跟踪可存 储于控制器中的系统存储器中的一组处理器可读指令。控制器可接收图像数据、产生半色 调图像(例如，在202)、使半色调图像模糊化(例如，在204)并且进一步调制图像(例如，在 206) W产生最终图像。
[0058] 在图1的显示系统的情境中，对于各DMD装置的代码字可被用作可用于控制产生的 图像的两个变量。在一个实施例中，模糊函数可由光学系统执行，并且可被假定为对所有图 像恒定。在各种显示系统设计中，模糊函数的设计和半色调编码的方法可相关，并且影响显 示性能。在一个运种示例性系统中，为了确定后面的半色调编码和模糊函数的适当的选择， 可W考虑W下目标/假定：
[0059] (1)没有亮剪裁(bri曲t clipping):在一个实施例中，入射于主调制器/DMD的模 糊化的光场可在各处均比输入图像、即希望的屏幕图像大。主调制器/DMD可使光场衰减。
[0060] (2)小光晕:光晕是暗背景上的明亮物体周围的暗剪裁(dark clipping)。如果黑 背景上的小的明亮物体没有被亮剪裁，那么明亮物体上的模糊化的光场会比明亮物体大。 由于光场可具有减小的空间带宽，因此其可能在非常接近明亮物体之处不暗。可通过主DMD 尽可能地减小接近明亮物体的光场的水平，但该水平仍比希望的屏幕水平大，从而导致暗 剪裁。在一些情况下，暗剪裁可代表高于真实黑的提高的水平，常常表现为暗细节的损失和 对比度的损失。光晕是由暗剪裁导致的主要视觉伪像，但暗剪裁可在模糊化的光场不能代 表高对比度、高频率图案的任何局部区域中出现。局部区域的空间幅度可由光场的带宽确 定，该带宽可由模糊内核或PSF的尺寸确定。
[0061 ] (3)足够的局部对比度:光场的带宽可由模糊PSF的尺寸确定。较小的PSF允许较高 的带宽光场。但是，较小的PSF必须与较密集的半色调图案配对。较密集的半色调图案可与 较小的抖动图案尺寸相关联;它可具有较少的离散水平和较高的第一非零