CN117642696A - 投影透镜中的可调节透镜孔径元件 - Google Patents

Abstract

可以通过配置投影仪中的透镜孔径元件来调节屏幕上的投影图像的图像对比度。投影仪可以设置在剧院中，以将表示投影图像的投影光发射到屏幕上。投影图像可以被投影到剧院中的屏幕上，使得投影光的光级处于目标光级。投影仪的投影透镜中的透镜孔径元件可以被配置为改变投影图像的图像对比度。响应于插入透镜孔径元件，可以调节投影仪中的光发射器的设置，使得投影光的光级处于目标光级。

Description

投影透镜中的可调节透镜孔径元件

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年7月16日提交的题为“Adjustable Lens Aperture Elementin a Projection Lens”的美国临时申请第63/222,752号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及剧院投影仪，并且特别但非排他性地涉及用于剧院投影仪的投影透镜。

背景技术

电影院越来越多地使用具有激光光源的激光投影系统，以实现提高的显示图像质量和更亮的光级(light level)。用于显示投影图像的剧院屏幕的尺寸可以改变，并且因此实现到屏幕上的投影图像的目标光级和图像对比度所需要的流明可能改变。例如，投影仪可以具有一定流明容量以将光投影到大屏幕上。如果投影仪用于将光投影到小屏幕上，则光级可能过高，并且投影图像可能过于明亮。

移除、添加和重新配置投影仪的投影透镜中的透镜元件可以调节光级。但是，可能需要大量的透镜元件库存来适应不同屏幕的不同目标光级，这可能会增加费用。在剧院环境中重新配置透镜元件可能是困难的或耗时的。

照亮电影院屏幕所需要的光量可能很大。电影院透镜设计可以确保选择具有低热吸收的玻璃类型和涂层，使得图像的清晰度不会因包括热透镜在内的热效应而劣化。此外，包括光瞳在内的整个电影院透镜的孔径可以被设计为仅吸收否则可能使图像质量劣化的光。应当注意，诸如通过使用被设计为具有固定孔径的电影院透镜，以确保这种吸收不会引起热效应并且不会从而降低图像质量、导致透镜永久劣化或造成硬件故障问题。固定孔径设计可能很难修改以适应不断变化的剧院条件或其他情况。

附图说明

图1是根据本公开的一个示例的剧院环境的侧视图。

图2是根据本公开的一个示例的投影仪的框图。

图3是根据本公开的一个示例的投影仪(诸如图2所描绘的投影仪)中的投影透镜的侧视图。

图4是根据本公开的一个示例的用于确定对投影仪中的透镜孔径元件的改变的过程的流程图。

图5是根据本公开的一个示例的用于确定投影仪中的透镜孔径元件的孔径设置的过程的流程图。

图6是根据本公开的一个示例的用于将投影仪设置为发射投影光使得从屏幕反射的投影光具有目标光级的过程的流程图。

具体实施方式

本公开的某些方面、特征和示例涉及通过改变或配置投影仪中的透镜孔径元件来修改屏幕上的投影图像的图像对比度，诸如在商业电影院中使用的具有高光输出功率电平的投影仪。配置投影仪中的透镜孔径元件可以包括安装透镜孔径元件或者重新配置现有透镜孔径元件以修改现有透镜孔径元件的性能。投影仪可以是激光投影仪，该激光投影仪可以向剧院中的屏幕投影光，包括投影图像。投影光可以以一定光级从屏幕被反射。投影仪可以包括投影透镜，该投影透镜包括多个透镜元件。多个透镜元件中的一个可以是具有开口的透镜孔径元件，其可以在现场被配置以使得透镜孔径元件具有不同开口尺寸或形状。投影透镜可以具有透镜孔径元件，该透镜孔径元件可替换为具有不同尺寸开口的另一透镜孔径元件、或可以允许调节开口尺寸的透镜孔径元件。另外地或替代地，投影透镜可以被配置为具有透镜孔径元件，该透镜孔径元件中的开口是可调节的。开口的尺寸可以被改变以减少穿过投影透镜的投影光的量。透镜孔径元件可以被插入到投影透镜中位于作为光瞳或光瞳的任何共轭平面的位置处，而不是透镜元件定位在照明系统内或投影仪内的光路的任何部分内。配置定位于光瞳处的透镜孔径元件的孔径尺寸可以均匀地降低从屏幕反射的投影光的光级，而不会对屏幕上的投影图像的图像对比度产生负面影响。这可以通过控制穿过投影透镜的投影光的角度范围来实现。例如，修改或调节适当定位的透镜孔径元件的开口尺寸可以允许改变穿过投影透镜的投影光的f数。在一些示例中，改变定位于光瞳处的透镜孔径元件可以提高屏幕上的投影图像的图像对比度。所提供的示例将是指可以调节的透镜孔径，其中术语“调节”还是指包括通过用具有不同孔径尺寸或形状的另一透镜元件替换透镜元件来进行的调节、或者通过机械装置来进行的改变孔径尺寸或形状的调节、或者通过具有控制设备的机械装置进行的调节、或者通过替换透镜元件的内部部件以实现不同孔径尺寸和形状而进行的调节。

透镜孔径元件可以具有特定尺寸和形状的孔径。特定尺寸和形状可以对应于通过光损失的光级的特定降低。孔径的尺寸和形状可以是固定的或可变的，并且可以被设计为针对给定光损失来优化投影仪的对比度的增加。在一些示例中，调节透镜孔径元件以改变光级可以包括从投影透镜移除具有引起第一光损失的第一孔径的第一透镜孔径元件，并且将其替换为具有不同孔径尺寸和形状(以引起与第一光损失不同的第二光损失)的第二孔径的第二透镜孔径元件。替代地，透镜孔径元件可以具有可以调节孔径的尺寸、位置或形状的孔径设置。

透镜孔径元件可以结合对投影仪中的光发射器的光功率的调节来调节，使得反射光的光级满足目标光级。例如，在剧院设计阶段期间，系统可以确定投影仪发射投影光的设置，该设置将使光以目标光级从屏幕反射。该设置可以基于各种剧院规格，诸如剧院尺寸、屏幕尺寸、屏幕反射率、投影仪与屏幕之间的距离、要插入投影仪中的潜在透镜孔径元件的可变孔径尺寸等。投影仪的设置可以包括用于调节透镜孔径元件的孔径形状或尺寸的孔径设置。投影仪的设置还可以包括用于投影仪中的光发射器的光功率设置。例如，光发射器可以能够发射50000流明的投影光，并且反射光的目标光级可能仅需要30000流明。该系统可以确定投影仪的设置包括光发射器以40000流明发射投影光、以及具有特定尺寸的孔径的透镜孔径元件要被插入到投影透镜中。光发射器功率可以从40000流明的容量减少以满足30000流明的目标光级。光发射器功率随时间增加的容量然后可以用于克服由于各种剧院条件引起的光损失。

在一些示例中，投影仪可以包括光控制器，该光控制器用于测量由屏幕反射的投影光的光级，并且确定对孔径透镜元件和光发射器的调节，使得投影仪可以发射以目标光级从屏幕反射的光。光发射器可以是固态光源，其可以包括激光器和发光二极管(“LED”)。投影仪可以包括照明光学器件以引导来自光发射器的光来照明可以基于DLP、LCOS或LCD技术的图像调制器。投影仪可以包括成像光学器件以引导来自图像调制器的光在屏幕上形成图像。目标光级可以包括目标亮度和目标颜色。调节透镜孔径元件的孔径设置可以调节投影光的亮度，使得投影光可以以目标亮度被反射。

在一些示例中，投影仪可以被配置为以二维(“2D”)模式将光投影到屏幕上。投影仪还可以被配置为以三维(“3D”)模式将光投影到屏幕上。目标亮度可以在模式之间不同，并且孔径设置可以被相应地调节。例如，与2D图像相比，投影仪在屏幕上显示3D投影图像时可能需要更高的亮度。

在一些示例中，透镜孔径元件可以被涂覆黑色，以避免投影光的背反射和散射(这可能会降低透镜元件的光学完整性)。在一个示例中，透镜孔径元件上的涂层可以能够承受高达10W/cm²的恒定RGB激光照射。

由于透镜孔径元件可以在投影透镜内轻松快速地被调节或交换，因此在投影仪安装在剧院环境中之后，可以对透镜孔径元件进行进一步调节以微调光级。尽管针对光发射器和透镜孔径元件的投影仪设置可能已经预先确定，但剧院环境中的条件可能需要进一步的调节。例如，屏幕、透镜和其他剧院组件可能会随时间而经历劣化，导致反射光的光级降低。光控制器可以确定对光发射器和透镜孔径元件的调节，以考虑反射光的损失。

在某些示例中，可以在不使用专用工具的情况下调节透镜孔径元件。透镜孔径元件可以在可以不是洁净室环境的剧院环境中调节，并且可以由剧院技术人员执行。在从投影仪移除投影透镜之后，可以快速地执行对透镜孔径元件的调节。在一个示例中，调节可以在五分钟内完成。在一些示例中，在投影仪将光投影到屏幕上的同时，孔径设置可以是连续可调节的，而不需要从投影透镜移除透镜孔径元件。

为了在特定剧院环境下以目标光级进行发射而确定对透镜孔径元件的调节可以取决于各种因素，诸如屏幕特性。这可以包括剧院环境中的屏幕的类型、宽度、高度、曲率和倾斜。此外，屏幕可以被设计为优先将光引导到礼堂内的座位甲板。这种屏幕的双向反射分布功能(BRDF)可以被建模，并且可以用于确定在礼堂内的任何位置处的结果亮度。

用于确定对透镜孔径元件的调节的其他考虑因素可以包括投影仪相对于屏幕的位置、投影透镜的焦距、透镜的失真特性、以及用于将光引导到屏幕的投影仪倾斜和透镜偏移。此外，可能需要诸如2D或3D模式等投影模式以及这两种投影模式的目标亮度来确定对透镜孔径元件的调节。在一些示例中，确定调节可以基于剧院环境中的组件的劣化。可以使用劣化机制的详细模型来确定在延长的时间段内使用的适当孔径。在剧院被设计为预测所需要的孔径以优化对比度同时维持目标光级时，可以使用以上所有内容。此外，设计者可以在设计时使用该信息来对剧院设计的其他参数进行调节，以提高整体系统性能。

确定对孔径透镜元件的孔径设置的调节可以基于满足屏幕上的投影图像的光需求。例如，可以调节孔径设置以使投影图像具有期望图像质量或图像对比度。在一些示例中，可以使用校准方法来校准特定剧院环境的孔径设置。还可以调节孔径设置以降低光级，从而避免超过预定安全操作光级。

给出这些说明性示例是为了向读者介绍这里讨论的一般主题，而非旨在限制所公开的概念的范围。以下部分参考附图描述各种附加特征和示例，附图中的相似的数字表示相似的元素，但是与说明性示例一样，不应当被用于限制本公开。

图1是根据本公开的一个示例的剧院环境100的侧视图。剧院环境100可以包括投影仪102、屏幕104和座位106a-f。投影仪102可以发射用于向屏幕104上显示图像的投影光108。观众可以坐在座位106a-f中以观看屏幕104上的图像。座位106a-f可以布置在剧院环境100中的台阶上，尽管在一些示例中，座位106a-106f可以布置成不同配置。

图2是根据本公开的一个示例的投影仪102的框图。下面参考上面关于图1所讨论的组件来讨论图2的组件。投影仪102可以包括光发射器202、投影透镜204、图像调制器设备205和光控制器206。光控制器206可以控制光发射器202发射可以穿过图像调制器设备205的投影光108。图像调制器设备205可以由光控制器206控制以调制投影光108以产生可以穿过投影透镜204并且到达屏幕104上的投影图像203。投影透镜204可以包括透镜孔径元件208，该透镜孔径元件可以是可调节的以引起对从屏幕104反射的投影光108的光级的调节。对透镜孔径元件208的调节的示例可以包括调节透镜孔径元件208的孔径尺寸。调节的另一示例可以包括用不同透镜孔径元件代替透镜孔径元件208。在一些示例(诸如图2所描绘的示例)中，透镜孔径元件208可以包括孔径设置210，该孔径设置可以被调节以改变透镜孔径元件208中的孔径。孔径设置210的示例可以包括可调节光圈机构或电子孔径掩模。光控制器206还可以控制光发射器202和图像调制器设备205来调节反射的投影光108的光级。

光控制器206可以包括可以通信耦合到存储器216的测光仪(light meter)212。存储器216也可以通信耦合到处理器218。测光仪212可以测量从屏幕104反射的投影光108的光级并且将其传输到存储器216。存储器216可以包括目标光级220。目标光级220可以是预定的，或者可以由处理器218计算。投影仪102可以调节透镜孔径元件208、图像调制器设备205和光发射器202，以将针对投影图像203的处于目标光级220并且处于期望图像对比度的光投影到屏幕104上。

在一些示例中，光发射器202可以包括用于发射投影光108的RGB激光器(未示出)。目标光级220可以包括目标亮度和目标颜色。反射的投影光108的目标亮度和颜色可以根据剧院环境而改变，并且对孔径设置210的调节可以调节从RGB激光器发射的投影光108，使得反射的投影光108具有目标亮度和目标颜色。

处理器218可以包括一个处理器或多个处理器。处理器218的非限制性示例包括现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、微处理器等。处理器218可以执行存储在存储器216中的指令以执行操作。指令可以包括由编译器或解释器根据以任何合适的计算机编程语言(诸如C、C++、C#等)编写的代码而生成的处理器专用指令。

存储器216可以包括一个存储器或多个存储器。存储器216可以是非易失性的，并且可以包括在断电时保留存储信息的任何类型的存储器。存储器216的非限制性示例包括电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存或任何其他类型的非易失性存储器。存储器216中的至少一些可以包括处理器218可以从其读取指令的非暂态计算机可读介质。计算机可读介质可以包括能够向处理器218提供计算机可读指令或其他程序代码的电子、光学、磁性或其他存储设备。计算机可读介质的非限制性示例包括(多个)磁盘、(多个)存储器芯片、ROM、随机存取存储器(RAM)、ASIC、配置的处理器、光存储装置、或计算机处理器可以从其读取指令的任何其他介质。

在一些示例中，光控制器206可以使用处理器218，并且处理器可以执行指令以执行操作。例如，投影仪102可以发射投影光108，该投影光可以以第一光级从屏幕104反射。光控制器206可以使用测光仪212来测量第一光级。光控制器206可以确定第一光级与目标光级220之间的差异。光控制器206可以基于光级之间的差异来确定对透镜孔径元件208和光发射器202的调节。在一些示例中，光控制器206可以基于影响反射光级的元素来确定对透镜孔径元件208和光发射器202的调节，这些元素是诸如屏幕特性、投影图像203的纵横比、透镜孔径元件208的光学劣化、投影仪102中的投影光源的减光、由投影透镜204接收的减光、由屏幕劣化导致的减光、投影仪102的颜色稳定性或投影仪102的亮度稳定性。在透镜孔径元件208被调节之后，投影仪102可以发射以目标光级220被反射的投影光108。

在一些示例中，光控制器206可以记录由测光仪212进行的测量。光控制器206可以将测量从投影仪102传输出去，诸如传输到服务中心或集中式云存储位置。服务中心中的剧院技术人员可以监测测量中的趋势，以确定对透镜孔径元件208的调节。

图3是根据本公开的一个示例的投影仪(诸如图2所描绘的投影仪102)中的投影透镜204的侧视图。投影透镜204包括透镜元件302a-b。投影透镜204可以包括比所描绘的透镜元件302的数目更少或更多的透镜元件。在一些示例中，投影透镜204可以包括10到15个透镜元件302。由RGB激光器组件(未示出)照明的诸如DMD阵列等图像调制器设备205可以发射投影光108，该投影光可以穿过透镜元件302a-b从投影透镜204射出，以被投影到屏幕104上。

透镜孔径元件208可以定位在透镜元件302a-b之中被称为光瞳的位置处。光瞳可以是投影透镜204中的以下位置，在该位置处，光线在光瞳处形成的角度决定由投影仪102发射的投影光108可以撞击屏幕104的位置。光瞳的位置可以取决于透镜元件302a-b的数目、类型和定位。将透镜孔径元件208定位在光瞳处可以通过均匀地消除来自图像调制器设备205的较大角度光线304a-b以降低光级来提高投影图像203的图像对比度，而不降低投影图像203的图像质量。图像对比度可以取决于光级和噪声光级。噪声光级可以包括由于以下各项而引起的噪声：来自投影仪102中的图像调制器设备205的非零关断状态光、来自透镜元件302a-b的体散射、来自透镜元件302a-b的表面散射、以及由于抗反射涂层的限制引起的来自透镜元件302a-b的反射。透镜孔径元件208可以阻挡来自图像调制器设备205的较大角度的光线，这可以比投影光108的光级更大地降低噪声光级，从而增加图像对比度。

在一些示例中，光学元件306可以定位在投影光108的路径中。投影光108可以在被投影通过投影透镜204之后穿过光学元件306。光学元件306可以定位在投影光108的路径中。例如，光学元件306可以位于投影透镜204与屏幕104之间。在一些示例中，光学元件306可以是线性或圆偏振器。线性或圆偏振器的示例可以包括可以对投影光108进行编码的3D编码器。光学元件306也可以定位在由屏幕104反射的投影光108的路径中，诸如与3D眼镜相关联的光学元件，该3D眼镜可以由屏幕104上投影图像的观看者佩戴。

图4是根据本公开的一个示例的用于确定对投影仪102中的透镜孔径元件208的改变的过程的流程图。其他示例可以包括比图4所示的更多的步骤、更少的步骤、不同的步骤或不同顺序的步骤。下面参考上面关于图2所讨论的组件来讨论图4的步骤。

在框402，投影仪102中的光控制器206确定投影光108的目标亮度与测量亮度之间的差异。如图3所描绘的，在一些示例中，投影光108可以是从屏幕104反射的投影光。在其他示例中，投影光108可以直接来自投影透镜204朝向屏幕104。在另外的示例中，投影光108可以是入射在屏幕104上的光。投影光108的测量亮度可以是直接从投影透镜204朝向屏幕104的光的测量、入射到屏幕104上的光的测量、从屏幕104反射的光的测量、或其组合。测量亮度可以由光控制器206中的测光仪212来测量。在一些示例中，投影光108的测量亮度可以通过光学元件306来测量。

在框404，光控制器206确定目标颜色与测量颜色之间的差异。测量颜色可以由测光仪212来测量。在投影仪102中的光发射器202是RGB激光器组件的一些示例中，目标颜色可以包括从红色、绿色和蓝色激光器中的每个发射的被反射的投影光的目标颜色。

在框406，光控制器206使用模型基于亮度的差异和颜色的差异来确定对投影仪102中的透镜孔径元件208和光发射器202的改变。该模型可以确定对透镜孔径元件208和光发射器202的改变，该改变允许从屏幕104反射的投影光108具有目标亮度和目标颜色。在一些示例中，可能难以配置投影仪102，使得从屏幕104反射的投影光108达到目标亮度和目标颜色两者。因此，该模型可以确定对透镜孔径元件的改变，该改变允许投影光108具有分别比测量亮度和测量颜色更接近目标亮度和目标颜色的亮度和颜色。在一些示例中，该模型可以被包括在光控制器206的存储器216中。替代地，该模型可以被包括在投影仪102外部的计算设备的存储器中。光控制器206可以将亮度的差异和颜色的差异传输到外部计算设备。外部计算设备可以确定对透镜孔径元件208的改变。

图5是根据本公开的一个示例的用于确定投影仪102中的透镜孔径元件208的孔径设置210的过程的流程图。其他示例可以包括比图5所示的更多的步骤、更少的步骤、不同的步骤或不同顺序的步骤。下面参考上面关于图4所讨论的步骤来讨论图5的步骤。

在框502，通过将投影光108发射到屏幕104上来将投影仪102配置为2D模式。投影光108可以包括投影图像203。从屏幕104反射的投影光108可以具有特定光级。

在框504，投影仪102中的光控制器206使用测光仪212测量特定光级的颜色和亮度。在一些示例中，测光仪212可以包括用于测量从屏幕104反射的投影光108的亮度的光度计。在投影仪102包括RGB激光器组件的一些示例中，测量颜色可以包括对由投影仪102中的激光器发射的红色、绿色和蓝色的测量。测光仪212可以包括用于测量从屏幕104反射的投影光108的颜色的色度计。

在框506，光控制器206确定是否已经在具有系统劣化的余量(allowance)的情况下达到目标颜色和目标亮度。光控制器206可以通过将测量颜色与目标颜色进行比较并且将测量亮度与目标亮度进行比较来确定是否已经达到目标颜色和目标亮度。如果还没有达到目标颜色和目标亮度，则该过程继续到框502，以重新配置投影仪102来发射投影光108，以每当从屏幕104反射时具有不同颜色和不同亮度，其可以更接近目标颜色和目标亮度。如果已经达到目标颜色和目标亮度，则该过程继续到框508。

在框508，通过将投影光108发射到屏幕104上来将投影仪102配置为3D模式。例如，用于3D模式的投影光108可以包括左眼图像和右眼图像。剧院环境100中的观看者可以佩戴眼镜以帮助观看左眼图像和右眼图像。3D模式的目标亮度和目标颜色可以与2D模式的目标亮度和目标颜色不同。例如，在3D模式中包括左眼图像和右眼图像的从屏幕104反射的投影光108可以具有比在2D模式中的投影光低的亮度。针对3D模式的从屏幕104反射的投影光108中的左眼图像和右眼图像的目标颜色与针对2D模式的投影光108的目标颜色相比可以不同。

在框510，光控制器206使用测光仪212测量从屏幕104反射的投影光108的颜色和亮度。

在框512，光控制器206确定是否已经在具有系统劣化的余量的情况下达到目标颜色和目标亮度。光控制器206可以通过将测量颜色与目标颜色进行比较并且将测量亮度与目标亮度进行比较来确定是否已经达到目标颜色和目标亮度。如果还没有达到目标颜色和目标亮度，则该过程继续到框508，以重新配置投影仪102来发射投影光108，以每当从屏幕104反射时具有不同颜色和不同亮度，其可以更接近目标颜色和目标亮度。如果已经达到目标颜色和目标亮度，则该过程继续到框514。

在框514，光控制器206确定用于3D模式的投影仪102的亮度设置。在一些示例中，确定亮度设置可以基于3D模式的测量亮度与目标亮度之间的差异。确定亮度设置还可以基于剧院环境100中可能影响投影光108的亮度的其他因素，诸如投影仪102与屏幕104之间的距离、屏幕104的BRDF、环境光等。亮度设置可以使投影仪102投影以目标亮度从屏幕104反射的光。

在框516，光控制器206确定用于2D模式和3D模式的投影仪102的颜色校正设置。2D模式的颜色校正设置可以不同于3D模式的颜色校正设置。在投影仪102包括RGB激光器组件的示例中，颜色校正设置可以包括用于红色、绿色和蓝色激光器的颜色校正设置。在一些示例中，确定2D模式和3D模式的颜色校正设置可以基于2D模式或3D模式的测量颜色与目标颜色之间的差异。确定颜色校正设置还可以基于剧院环境100中可能影响投影光108的颜色的其他因素，诸如激光器劣化、屏幕劣化、投影透镜204的光学完整性等。颜色校正设置可以使投影仪102投影以目标颜色从屏幕104反射的光。

在框518，光控制器206基于亮度设置和颜色校正设置来确定对2D模式和3D模式的透镜孔径元件208的孔径设置210的调节。例如，如果亮度设置包括由于劣化而随时间将投影仪的发射光降低到维持该光所需要的水平以下，则该调节可以包括调节孔径设置210以减小透镜孔径元件208中的孔径的尺寸。对2D模式的孔径设置210的调节可以不同于对3D模式的孔径设置210的调节。

在框520，投影仪102使用经调节的孔径设置210来输出投影光108。如果投影仪102在2D模式下输出投影光108，则投影仪102可以使用针对2D模式而确定的对孔径设置210的调节。如果投影仪102在3D模式下输出投影光108，则投影仪102可以使用针对3D模式而确定的对孔径设置210的调节。从屏幕104反射的投影光108可以具有用于2D模式或3D模式的目标亮度和目标颜色。

图6是根据本公开的一个示例的用于将投影仪102设置为发射投影光108以使得从屏幕104反射的投影光108具有目标光级220的过程的流程图。其他示例可以包括比图6所示的更多的步骤、更少的步骤、不同的步骤或不同顺序的步骤。下面参考上面关于图1-图3所讨论的组件来讨论图6的步骤。

在框602，由剧院技术人员设置剧院环境100中的投影仪102，以将表示投影图像203的投影光108发射到屏幕104上，使得由屏幕104反射的投影光108的光级处于目标光级220。投影仪设置可以在剧院环境100的设计阶段预先确定。投影仪102的设置可以包括投影透镜204的设置、发射投影光108的光发射器202的设置、产生投影图像203的图像调制器设备205的设置、以及用于配置投影仪102的任何其他设置。

在框604，由剧院技术人员配置投影仪102的投影透镜204中的透镜孔径元件208。透镜孔径元件208可以被插入投影透镜204中的作为光瞳的位置中。透镜孔径元件208可以通过在位于投影透镜204中时通过调节以进行重新配置来配置。例如，透镜孔径元件208中的孔径的尺寸或形状可以通过机械工具来调节。配置的透镜孔径元件208可以减少投影光108的较大角度光线304a-b中的一些，从而减少由屏幕104反射的投影光108的光级。

在框606，由剧院技术人员调节投影仪102中的光发射器202的设置，使得由屏幕104反射的投影光108的光级处于目标光级220。该设置可以包括增加由光发射器202发射的光输出，以考虑由于配置的透镜孔径元件208阻挡投影光108中的一些而导致的由屏幕104反射的投影光108的减少。

可选地，在框608，该过程可以包括由剧院技术人员将透镜孔径元件208配置为维持目标光级220。当光发射器202的设置已经达到最大光输出水平时，可以配置透镜孔径元件208。光发射器202的最大光输出水平可以随时间而减小。例如，当光发射器202是新的时，可以使用光发射器202的较低设置来达到目标光级220。但是，在一定时间量之后，可以将光发射器202增加到最大设置，以使投影光108达到目标光级220。因此，当光发射器202被设置为其最大亮度水平时，光发射器202可以通过配置透镜孔径元件208来在延长的时间长度内维持目标光级220。在一个示例中，透镜孔径元件208可以被配置为阻挡较少的投影光108。阻挡较少的投影光108可以通过允许投影透镜204投影更多的投影光108来降低图像对比度，以允许投影光108达到目标光级220而不增加投影仪102的光发射器设置。该技术可以用于延长光发射器202的寿命。

对某些示例(包括所示示例)的前述描述仅出于说明和描述的目的而提出，并不旨在穷举或将本公开限于所公开的精确形式。在不脱离本公开的范围的情况下，其很多修改、改编和使用对于本领域技术人员来说将是很清楚的。例如，本文中描述的实施例可以被组合在一起以产生另外的实施例。

Claims (41)

1.一种方法，包括：

设置剧院中的投影仪，以将投影光发射到所述剧院中的屏幕上，使得所述投影光的光级处于目标光级，所述投影光表示投影图像；

配置所述剧院中的所述投影仪的投影透镜中的透镜孔径元件，以改变所述投影图像的图像对比度；以及

响应于配置所述透镜孔径元件，调节针对所述投影仪中的光发射器的设置，使得所述投影光的所述光级处于所述目标光级。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：将针对所述光发射器的所述设置调节为针对所述目标光级的最大输出，以及

配置所述透镜孔径元件，以维持所述目标光级。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：经由控制器来配置所述透镜孔径元件。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述投影光的所述光级是从所述屏幕反射的投影光的级别。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述投影光的所述光级是穿过位于所述投影透镜外部的光学元件的投影光的级别。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：配置所述透镜孔径元件，以改变所述投影图像的图像对比度。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述透镜孔径元件从所述投影透镜可移除。

8.根据权利要求1所述的方法，其中配置所述透镜孔径元件包括调节在投影期间连续可调节的孔径设置。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述屏幕具有双向反射分布功能，所述双向反射分布功能针对所述剧院的观众席中的至少一个座位增加来自所述屏幕上的位置的亮度。

10.根据权利要求1所述的方法，其中第一投影透镜中的第一透镜孔径元件具有第一孔径，所述第一孔径具有第一形状，并且第二投影透镜中的第二透镜孔径元件具有第二孔径，所述第二孔径具有第二形状，并且其中所述第一透镜孔径元件具有第一光损失，并且所述第二透镜孔径元件具有第二光损失，并且其中所述第一光损失基于所述第一形状与所述第二形状之间的差异而不同于所述第二光损失。

11.一种被配置为定位在剧院中的投影仪，所述投影仪包括：

光发射器，被配置为朝向所述剧院中的屏幕发射投影光，使得所述投影光的光级处于目标光级，所述投影光表示投影图像；

光控制器，被配置为：

确定所述光级与所述目标光级之间的差异；

基于所述差异，来确定对所述光发射器的改变；以及

基于所述差异，来确定对透镜孔径元件的配置的改变；以及投影透镜，包括所述透镜孔径元件。

12.根据权利要求11所述的投影仪，其中所述投影光的所述光级是从所述屏幕反射的投影光的级别。

13.根据权利要求11所述的投影仪，其中所述投影光的所述光级是穿过位于所述投影透镜外部的光学元件的投影光的级别。

14.根据权利要求11所述的投影仪，其中所述透镜孔径元件是可配置的，以改变所述投影图像的图像对比度。

15.根据权利要求11所述的投影仪，其中所述透镜孔径元件从所述投影透镜可移除。

16.根据权利要求11所述的投影仪，其中所述透镜孔径元件包括在投影期间连续可调节的孔径设置。

17.根据权利要求11所述的投影仪，其中所述屏幕具有双向反射分布功能，所述双向反射分布功能被配置为针对所述剧院的观众席中的至少一个座位增加来自所述屏幕上的位置的亮度。

18.一种方法，包括：

确定剧院中的投影光的光级与目标光级之间的差异，所述投影光是由所述剧院中的投影仪发射的并且表示投影图像；

基于所述光级与所述目标光级之间的所述差异，来确定对所述投影仪中的投影透镜的透镜孔径元件的调节，并且调节所述投影图像在屏幕上的图像对比度；

基于所述光级与所述目标光级之间的所述差异，来确定对所述投影仪中的光发射器的调节；以及

向所述投影仪输出所述调节。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述投影光的所述光级是从所述屏幕反射的投影光的级别。

20.根据权利要求18所述的方法，其中所述投影光的所述光级是穿过位于所述投影透镜外部的光学元件的投影光的级别。

21.根据权利要求18所述的方法，其中确定对所述透镜孔径元件的所述调节包括确定所述调节，使得由所述屏幕反射的所述投影光被设置至所述目标光级。

22.根据权利要求18所述的方法，其中所述透镜孔径元件从所述投影透镜可移除。

23.根据权利要求18所述的方法，其中所述透镜孔径元件包括在投影期间连续可调节的孔径设置。

24.根据权利要求18所述的方法，其中所述屏幕具有双向反射分布功能，所述双向反射分布功能针对所述剧院的观众席中的至少一个座位增加来自所述屏幕上的位置的亮度。

25.根据权利要求18所述的方法，其中第一投影透镜中的第一透镜孔径元件具有第一孔径，所述第一孔径具有第一形状，并且第二投影透镜中的第二透镜孔径元件具有第二孔径，所述第二孔径具有第二形状，并且其中所述第一透镜孔径元件具有第一光损失，并且所述第二透镜孔径元件具有第二光损失，并且其中所述第一光损失基于所述第一形状与所述第二形状之间的差异而不同于所述第二光损失。

26.根据权利要求18所述的方法，其中确定对所述透镜孔径元件的所述调节基于由于以下项而导致的由所述屏幕反射的投影光的改变：

显示所述投影光的所述屏幕的尺寸；

所述投影图像的纵横比；

所述透镜孔径元件的光学劣化；

所述投影仪中的投影光源的减光；

由所述投影透镜接收的减光；

由屏幕劣化导致的减光；

所述投影仪的颜色稳定性；以及

所述投影仪的亮度稳定性。

27.根据权利要求26所述的方法，还包括：

基于以下项来确定对所述孔径设置的调节：

所述投影图像的光需求；

用于校准所述孔径设置的校准方法；以及

所述投影光的预定安全操作光级。

28.一种光控制器，包括：

测光仪，被配置为测量剧院中的投影光的光级，所述投影光表示投影图像，所述投影光是从所述剧院中的投影仪发射的；

处理器；以及

非暂态存储器，包括指令，所述指令能够由所述处理器执行，以使得所述处理器：

从所述测光仪接收第一光级；

确定所述第一光级与目标光级之间的差异；

基于所述第一光级与所述目标光级之间的所述差异，来确定对所述投影仪中的投影透镜的透镜孔径元件的调节，以调节所述投影图像在所述剧院中的屏幕上的图像对比度；以及

输出所述调节。

29.根据权利要求28所述的光控制器，其中所述投影光的所述光级是从所述屏幕反射的投影光的级别。

30.根据权利要求28所述的光控制器，其中所述投影光的所述光级是穿过位于所述投影透镜外部的光学元件的投影光的级别。

31.根据权利要求28所述的光控制器，其中所述指令还能够由所述处理器执行以使得所述处理器确定对所述透镜孔径元件的所述调节，使得由所述屏幕反射的所述投影光被设置至所述目标光级。

32.根据权利要求28所述的光控制器，其中所述透镜孔径元件从所述投影透镜可移除。

33.根据权利要求28所述的光控制器，其中所述透镜孔径元件包括在投影期间连续可调节的孔径设置。

34.根据权利要求28所述的光控制器，其中所述屏幕具有双向反射分布功能，所述双向反射分布功能针对所述剧院的观众席中的至少一个座位增加来自所述屏幕上的位置的亮度。

35.根据权利要求28所述的光控制器，其中第一投影透镜中的第一透镜孔径元件具有第一孔径，所述第一孔径具有第一形状，并且第二投影透镜中的第二透镜孔径元件具有第二孔径，所述第二孔径具有第二形状，并且其中所述第一透镜孔径元件具有第一光损失，并且所述第二透镜孔径元件具有第二光损失，并且其中所述第一光损失基于所述第一形状与所述第二形状之间的差异而不同于所述第二光损失。

36.根据权利要求28所述的光控制器，其中所述指令还能够由所述处理器执行以使得所述处理器基于由于以下项而导致的由所述屏幕反射的投影光的改变来确定对所述透镜孔径元件的所述调节：

显示所述投影光的所述屏幕的尺寸；

所述投影图像的纵横比；

所述透镜孔径元件的光学劣化；

所述投影仪中的投影光源的减光；

由所述投影透镜接收的减光；

由屏幕劣化导致的减光；

所述投影仪的颜色稳定性；以及

所述投影仪的亮度稳定性。

37.根据权利要求36所述的光控制器，其中所述指令还能够由所述处理器执行以使得所述处理器基于以下项来确定对所述孔径设置的调节：

所述投影图像的光需求；

用于校准所述孔径设置的校准方法；以及

所述投影光的预定安全操作光级。

38.一种系统，包括：

处理器；以及

非暂态计算机可读存储器，包括指令，所述指令能够由所述处理器执行，以使得所述处理器：

接收剧院规格；

基于所述剧院规格，来确定针对投影仪的光级；以及

基于所述光级，来确定用于配置所述投影仪的投影透镜中的透镜孔径元件的设置，以调节由所述投影仪发射的投影光中的投影图像的图像对比度。

39.根据权利要求38所述的系统，其中所述剧院规格包括：

剧院中的屏幕的尺寸；

所述屏幕的反射率；

所述投影仪的最大光级；以及

所述屏幕与所述投影仪之间的距离。

40.根据权利要求38所述的系统，其中所述投影仪产生从所述剧院中的屏幕被反射的投影光的目标光级。

41.根据权利要求38所述的系统，其中所述指令还能够由所述处理器执行以使得所述处理器基于所述光级来确定针对所述投影仪中的光发射器的设置。