DE69738126T2

DE69738126T2 - Eine programmierbare lichtstrahlformverändernde vorrichtung mit programmierbaren mikrospiegeln

Info

Publication number: DE69738126T2
Application number: DE69738126T
Authority: DE
Inventors: William Hewlett
Original assignee: Light and Sound Design Ltd Great Britain
Current assignee: Light and Sound Design Ltd Great Britain
Priority date: 1996-02-07
Filing date: 1997-02-07
Publication date: 2008-06-05
Anticipated expiration: 2017-02-08
Also published as: DE69739508D1; DE69738126D1; DE69737797D1; EP1450197A2; DK0879437T3; DK1447701T3; EP1830220A3; JP3997207B2; EP1447702A3; US5953151A; EP1443355A2; JP2007108740A; EP1447702B1; EP1450197A3; EP1830220A2; DK1447702T3; DE69734744T2; CA2480510C; US5940204A; EP1445637A2

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine programmierbare lichtstrahlformgebende Einrichtung. Genauer gesagt lehrt die Erfindung ein Steuersystem und eine Mikrospiegeleinrichtung, die die Form der durchlaufenden Lichtstrahlen ändern können und die verschiedene Effekte an diesen geformten Lichtstrahlen bereitstellen.
Hintergrund der Erfindung
Es ist in der Technik bekannt, einen Lichtstrahl zu formen. Dies wurde typischerweise mit einem als ein Gobo bekanntes Element durchgeführt. Ein Gobo-Element wird gewöhnlich entweder als ein Verschluss oder eine geätzte Maske ausgeführt. Das Gobo formt den Lichtstrahl wie eine Schablone in dem projizierten Licht.
Gobos sind einfache An-/Aus-Einrichtungen: Sie ermöglichen einem Teil des Lichtes hindurchzugehen und blockieren andere Teile, um diese anderen Teile am Durchlaufen zu hindern. Somit sind mechanische Gobos sehr einfache Einrichtungen. Moderne lasergeätzte Gobos gehen einen Schritt weiter durch Bereitstellen eines Grauskalaeffekts.
Typischerweise werden mehrere unterschiedliche Gobo-Formen erhalten, indem die Gobos in eine Kassette oder dergleichen angeordnet werden, die gedreht wird, um zwischen den unterschiedlichen Gobos auszuwählen. Die Gobos selber können ebenfalls innerhalb der Kassette mit den beispielsweise im US-Patent Nr. 5,113,332 und 4,891,738 beschriebenen Verfahren gedreht werden.
Alle diese Verfahren weisen den Nachteil auf, dass lediglich eine begrenzte Anzahl von Gobo-Formen bereitgestellt werden kann. Diese Gobo-Formen müssen im Voraus festgelegt werden. Es gibt keine Möglichkeit, irgendeine Art von Grauskala in dem System bereitzustellen. Die Auflösung des Systems wird ebenfalls durch die Auflösung der maschinellen Bearbeitung begrenzt. Dieses System ermöglicht keine Art und Weise, allmählich zwischen unterschiedlichen Gobo-Formen umzuschalten. Außerdem ist die Bewegung zwischen einem Gobo und einem anderen durch die maximal mögliche mechanische Bewegungsgeschwindigkeit des Gobo-bewegenden Elements begrenzt.
In verschiedenen Patenten und in der Literatur wurde ein Flüssigkeitskristall als Gobo vorgeschlagen. Beispielsweise beschreibt das US-Patent Nr. 5,282,121 eine derartige Flüssigkristall-Einrichtung. Unsere eigene anhängige Patentanmeldung schlägt dies ebenfalls vor. Es wurde jedoch kein praktisches Flüssigkristallelement dieser Art jemals entwickelt. Die extrem hohen Temperaturen, die verursacht werden, indem ein Teil des Strahl hoher Intensität blockiert wird, erzeugen enorme Wärmemengen. Das Projektions-Gate muss manchmal Strahlen mit Intensitäten über 10.000 Lumen und manchmal so hoch wie 2.000 Watt blockieren. Die oben erläuterten Patentanmeldungen erläutern verschiedene Verfahren der Wärmebehandlung. Weil jedoch die Lichtenergie durch ein Flüssigkristall-Array geleitet wird, muss etwas von der Energie unvermeidlicherweise durch das Flüssigkristall gespeichert werden. Das Flüssigkristall ist von sich aus nicht im Stande, eine derartige Wärme zu speichern, und die Phasen des Flüssigkristalls können in der Praxis durch derartige Wärme destabilisiert werden. Die erforderliche Kühlung hat dies daher zu einer unpraktischen Aufgabe gemacht. Die Forschung wird fortgeführt, wie diese Aufgabe praktischer zu erreichen ist.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, dieses Problem durch Bereitstellen einer digitalen Lichtstrahlform-Änderungseinrichtung zu beseitigen, die die Merkmale von Anspruch 1 aufweist.
Der bevorzugte Modus der Erfindung verwendet eine digital gesteuerte Mikrospiegel-Halbleitereinrichtung. Jedes selektiv steuerbare, mehrfach reflektierende Element könnte jedoch für diesen Zweck verwendet werden. Diese speziellen Optiken werden verwendet, um das gewünschte Bild mit einem Array von kleinen Spiegeln zu erzeugen, die bewegbar positioniert sind. Die Mikrospiegel sind in einem Array angeordnet, das das End-Bild festgelegen wird. Die Auflösung des Bildes wird durch die Größe der Mikrospiegel, hier 17 μm an einer Seite, begrenzt.
Die Spiegel sind zwischen einer ersten Position, bei der das Licht auf das Feld eines Projektionslinsensystems gerichtet wird, oder einer zweiten Position, bei der das Licht von dem Projektionslinsensystem weg abgelenkt wird, bewegbar. Das von der Linse weg abgelenkte Licht wird als ein dunkler Punkt in dem resultierenden Bild auf dem beleuchteten Objekt erscheinen. Das Wärmeproblem wird erfindungsgemäß minimiert, da die Mikrospiegel das unerwünschte Licht reflektieren, anstatt es zu absorbieren. Die absorbierte Wärme wird durch die Quanten-Fehler des Spiegels und Lücken zwischen den Spiegeln verursacht.
Eine digitale integrierte Mikrospiegelschaltung wird gegenwärtig von Texas Instruments Inc., Dallas, Texas, hergestellt und in „an overview of Texas Instruments digital micromirror device (DMD) and its application to projection displays" beschrieben. Diese Anwendungsmitteilung beschreibt das Verwenden einer digitalen Mikrospiegeleinrichtung bei einem Fernsehsystem. Rot, Grün und Blau sowie auch Intensitätsgrauskalen werden bei diesem System durch Modulieren der Mikrospiegeleinrichtung bei sehr hohen Geschwindigkeitsraten erhalten. Der Erfinder erkannte, dass dies perfekt arbeiten würde, um seine Ziele zu erreichen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Diese und weitere Aufgaben werden ohne Weiteres mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in denen zeigen:
1 ein einzelnes Pixelspiegelelement des bevorzugten Modus in seiner ersten Position;
2 das Spiegelelement in seiner zweiten Position;
3 die Spiegelanordnung der Erfindung und ihre zugeordnete Optik;
4 detaillierter die durch die DMD der Erfindung ausgeführte Reflexion;
5 ein Blockdiagramm der Steuerelektronik der Erfindung;
6 ein Ablaufdiagramm eines typischen Vorgangs der Erfindung;
7 ein Ablaufdiagramm des Vorgangs von Randeffektsvorgängen;
8A ein Ablaufdiagramm eines ersten Verfahrens zum Verfolgen eines Künstlers auf der Bühne;
8B ein Ablaufdiagramm eines Korrelationsschemas;
8C ein Ablaufdiagramm eines anderen Korrelationsschemas;
9A ein Blockdiagramm eines Farbprojektionssystems der Erfindung;
9B ein Farbrad der Erfindung; und
10 ein Blockdiagramm der Ausführungsform des schattenlosen Folgepunkts.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Die bevorzugte Ausführungsform beginnt hier mit einer kurzen Beschreibung von steuerbaren Spiegeleinrichtungen und der Art und Weise, mit der die aktuell hergestellten Einrichtungen arbeiten.
Arbeiten an Halbleiter-basierten Einrichtungen, die die Eigenschaften von durch-laufendem Licht abstimmen, sind seit den 1970igern im Gange. Es gibt zwei Arten von bekannten digitalen Mikrospiegeleinrichtungen. Eine erste Art wurde ursprünglich die formale Membranenanzeige genannt. Diese erste Art verwendete eine Silikon-Membran, die mit einer metallisierten Polymer-Membran abgedeckt wurde. Die metallisierte Polymer-Membran arbeitete als ein Spiegel.
Ein Kondensator oder ein anderes Element wurde unter dem metallisierten Element lokalisiert. Wenn der Motor aktiviert wurde, zog er die Polymer-Membran an und änderte die Richtung der resultierenden Reflexion.
Modernere Elemente verwenden jedoch einen elektrostatisch abgelenkten Spiegel, der sich in der Position auf eine unterschiedliche Art und Weise ändert. Der Spiegel der Erfindung, der von Texas Instruments, Inc., entwickelt wurde und verfügbar ist, verwendet einen Aluminiumspiegel, der direkt auf einem Wafer durch Sputtern aufgebracht wird.
Die einzelnen Spiegel werden in 1 gezeigt. Jeder einzelne Spiegel umfasst eine quadratische Spiegelplatte 100, die aus reflektierendem Aluminium gebildet wird, das auf einem hohlen Aluminiumständer 102 auf biegsamen Aluminiumträgern freitragend ist. Jeder dieser Spiegel weist zwei Stopppositionen auf: Eine Landing-Elektrode, die es ihnen ermöglicht, in einer in 2 gezeigten ersten Position anzukommen, und eine weitere Elektrode, gegen die der Spiegel ruht, wenn er in seiner nicht abgelenkten Position ist. Diese Spiegel sind digitale Einrichtungen in dem Sinne, dass es zwei „erlaubte" Positionen, entweder in einer ersten Position, die Licht zu der Linse und somit zu dem beleuchteten Objekt reflektiert, und einer zweiten Position, bei der das Licht zu einer gesteuerten Position reflektiert wird, gibt. Lichtstreuung (d.h. selektive Lichtreflexion) dieser Art könnte ebenfalls mit anderen Mitteln, d.h. selektiv polarisierbaren Polymeren, elektronisch gesteuerten Hologrammen, Lichtventilen oder irgendeinem anderen Mittel, durchgeführt werden.
Der Betrieb der Dunkelfeld-Projektionsoptik, die gemäß der bevorzugten Mikrospiegeleinrichtung verwendet wird, wird in 4 gezeigt. Die beiden bistabilen Positionen der bevorzugten Einrichtungen befinden sich vorzugsweise plus oder minus 10% von der Horizontalen.
Ein ankommendes Beleuchtungsbündel 303 fällt mit einem Bogen von weniger als 20° auf die digitale Mikrospiegeleinrichtung 220 ein. Die Beleuchtung prallt von den Spiegeln in einer von zwei Richtungen 230 oder 232 abhängig von der Spiegelposition ab. In der ersten Richtung 230, der Position, die wir „an" nennen, wird die Information in der 0° Richtung zu der Linse hin übertragen, die die Information auf die gewünschte Position fokussiert. In der zweiten Richtung des Spiegels, der Position, die wir „aus" nennen, wird die Information von der gewünschten Position in die Richtung weg abgelenkt.
Das menschliche Auge kann keine Aktionen wahrnehmen, die schneller als etwa 1/30 Sekunde sind. Bedeutsamerweise ist die Spiegeltransitzeit von der geneigten Linken zu der geneigten Rechten von der Größenordnung von 10 μs. Dies ermöglicht, dass die Pixel im Betrieb viele Größenordnungen schneller als die Sehnachwirkung des menschlichen Auges geändert werden können.
Mit Bezug auf 3 ist eine Lichtquelle 310, die erfindungsgemäß verwendet wird, vorzugsweise eine Lichtquelle hoher Intensität, wie beispielsweise eine Xenon- oder Metall-Halogen-Lampe von 600 bis 1000 Watt. Die Lampe wird vorzugsweise von einem Reflektor vom parabolischen oder ellipsoiden Typ umgeben, der die Ausgabe von der Lampe 300 entlang eines ersten optischen Einfallpfades 305 richtet.
Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung stellt ein Farbüberblendungssystem 315 bereit, wie es beispielsweise in Patent Nr. 5,426,476 beschrieben ist. Alternativ könnte jedoch jedes andere Farbänderungssystem verwendet werden. Dieses Überblendungssystem stellt die Farbe des Lichtes ein. Die Lichtintensität kann ebenfalls mit irgendeiner Art von zugeordnetem Dimmer; entweder elektronischen, mechanischen oder elektromechanischen Mitteln gesteuert werden. Genauer gesagt könnte die DMD 320 verwendet werden, um die Strahlintensität zu steuern, wie hier beschrieben ist.
Der entlang des Pfads 305 projizierte Lichtstrahl fällt auf die digitale Lichtänderungsvorrichtung, die als DMD 320 ausgeführt ist, bei Punkt 322 ein. Die DMD ermöglicht Vorgänge zwischen zwei unterschiedlichen Zuständen. Wenn der Spiegel in der DMD nach rechts gerichtet wird, wird der rechte Strahl entlang des Pfads 325 zu der Projektions/Zoom-Linsenkombination 330, 332 reflektiert. Die Zoom-Linsenkombination 330, 332 wird verwendet, um das Bild von der DMD 320 auf das zu beleuchtende Objekt, vorzugsweise eine Bühne, zu projizieren. Die Größe und die Qualität der Schärfe des Bildes kann daher durch Repositionieren der Linse eingestellt werden. Wenn der Spiegel nach rechts geneigt wird, wird der Lichtstrahl entlang des Lichtpfades 335 von Projektionslinse 330/332 weg projiziert. Die Pixel, die Lichtstrahlen aufweisen, die von der Linse weg projiziert werden, erscheinen als dunkle Punkte in dem resultierenden Bild. Die dunklen Punkte werden auf der Bühne nicht angezeigt.
Dieses DMD System reflektiert Information von allen Pixeln. Somit wird minimale Energie in der DMD selbst oder irgendeiner der anderen Optiken absorbiert. Die Einrichtung kann immer noch heiß werden, jedoch nicht nahezu so heiß, wie die Flüssigkristall-Gobos. Kühlen 326 kann immer noch notwendig sein. Die DMDs können mit irgendeinem der in „Bornhorst LCD" beschriebenen Verfahren oder durch eine Wärmesenke und Konvektion oder durch Blasen von kalter Luft von einem Kühlaggregat über die Einrichtung gekühlt werden. Bevorzugterweise kann ein heißer oder kalter Spiegel in dem Pfad des Lichtstrahls verwendet werden, um Infrarot aus dem Lichtstrahl heraus zu reflektieren, um die übertragene Wärme zu minimieren. 3 zeigt den heißen Spiegel 340, der Infrarot 332 zu der Wärmesenke 334 reflektiert. Ein kalter Spiegel würde mit einem gefalteten optischen Pfad verwendet werden.
Dieses Basissystem ermöglicht ein Auswählen einer besonderen Aperturform, mit der das Licht zu leiten ist. Diese Form wird dann hinsichtlich Pixel festgelegt, und diese Pixel werden in die DMD 320 abgebildet. Die DMD reflektiert Licht der ordnungsgemäß geformten Apertur selektiv auf die Bühne. Der Rest des Lichtes wird weg reflektiert.
Der Mikrospiegel kann zwischen seinen Positionen in ungefähr 10 μs umgeschaltet werden. Eine normale Zeit für die Frame-Auffrischrate, die die menschliche Sehnachwirkung berücksichtigt, ist 1/60stel einer Sekunde oder 60 Hz. Verschiedene Effekte können durch Modulieren der Intensität jedes Spiegelpixels innerhalb dieses Zeitrahmens ausgeführt werden.
Die monolithische Integration, die durch Texas Instruments gebildet wird, umfasst zugeordnete Zeilen und Spalten-Decodierer darauf. Demgemäß muss das System der Erfindung diese nicht als Teil seines Steuersystems beinhalten.
Der ausführliche Betrieb der DMD 320 wird in 3 gezeigt. Der Quellenstrahl wird in die Position 322 eingegeben, die die Information entweder zu der Bühne entlang des Pfades 325 oder weg von der Bühne entlang des Pfades 335 überträgt.
Die verschiedenen Effekte, die erfindungsgemäß nutzbar sind, umfassen automatisches Intensitäts-Dimmen, die Verwendung eines „schattenlosen Folgepunktes", harte oder weiche Strahlenränder, Verschluss-geschnittene Simulation, Gobo-Überblenden, besondere Gobo-Effekte, stroboskopische Effekte, Farb-Gobos, rotierende Gobos mit absoluter Positions- und Geschwindigkeitssteuerung und andere derartige Effekte und Kombinationen davon. Alle diese Effekte können durch Software gesteuert werden, die auf der Prozessoreinrichtung läuft. Bedeutsamerweise können die Eigenschaften des projizierten Strahls (Gobo-Form, Farbe, etc.) durch Software gesteuert werden. Dies ermöglicht, dass jeder Software-Effekt, der an irgendeinem Bild irgendeines Bildformats ausgeführt werden könnte, an dem Lichtstrahl ausgeführt werden kann. Die Software, die verwendet wird, ist vorzugsweise eine Bildverarbeitungs-Software, wie beispielsweise Adobe photoshop^TM, Kai's power tools^TM oder dergleichen, die verwendet werden, um Bilder zu manipulieren. Jede Art von Bildmanipulation kann auf dem Schirm abgebildet werden. Alle inkrementalen Änderungen an dem Bild können in dem Schirm abgebildet werden, wenn sie auftreten.
Ein weiteres bedeutendes Merkmal des Gobos ist seine Fähigkeit, nicht verbundene Formen zu projizieren, die nicht durch eine Schablone gebildet werden können. Ein Beispiel ist zwei konzentrische Kreise. Ein Gobo aus einem konzentrischen Kreis benötigt eine physikalische Verbindung zwischen den Kreisen. Andere nicht verbundene Formen, die für die Wiedergabe als ein Bild geeignet sind, können ebenfalls angezeigt werden.
Die Effekte, die durch die Software ausgeführt werden, werden in drei unterschiedliche Kategorien gruppiert: eine Randeffektsverarbeitung; eine Bildformverarbeitung; und eine Arbeitszyklusverarbeitung.
Das Gesamtsteuersystem wird in Blockdiagrammform in 5 gezeigt. Ein Mikroprozessor 500 arbeitet basierend auf einem Programm, das unter anderem das Ablaufdiagramm von 6 ausführt. Die Lichtformänderung arbeitet gemäß einem Schablonenumriss. Dieser Schablonenumriss kann irgendein Bild oder Bildabschnitt sein. Ein Bild von einer Bildquelle 550 wird in einen Formatwandler 552 eingegeben, der das Bild von seiner ursprünglichen Form in ein digitales Bild umwandelt, das mit der Speicherung auf einem Computer kompatibel ist. Die bevorzugten digitalen Bildformate umfassen ein Bitmap-Format oder eine komprimierte Bitmap-Form, wie beispielsweise die GIF-, JPEG-, PCX-Format(ein Bit je Pixel)-Datei, eine „BMP"-Datei (8 Bit/Pixel S/W oder 24 Bits/Pixel-Farbe) oder eine geometrische Beschreibung (vektorisiertes Bild). Bewegtbilder können ebenfalls in jedem Animationsformat, wie beispielsweise MPEG oder dergleichen, gesendet werden. Es sollte ersichtlich sein, dass irgendein Bilddarstellungsformat verwendet werden könnte, um das Bild darzustellen, und dass irgendeine dieser Darstellungen verwendet werden kann, um Information zu erzeugen, die reflektierende Positionen des Arrays von reflektierenden Einrichtungen modifizieren kann. Die vorliegende Spezifikation verwendet den Begriff „digitale Darstellung", um generisch auf irgendeines dieser Formate Bezug zu nehmen, die verwendet werden können, um ein Bild darzustellen, und durch Computer manipulierbar sind.
Das Bild 554 wird in einen Arbeitsspeicher 556 eingegeben. Das BMP-Format stellt jedes „Pixel"-Bildelement des Bildes durch eine Anzahl von Bits dar. Ein typisches Grauskala-Bitmapbild umfasst 8 Bits, die jedes Pixel darstellen. Ein Farbbild dieser Art umfasst 8 Bits, die jeweils rote, grüne und blaue Darstellungen darstellen. Diese Farbdarstellung wird eine 24-Bit-Darstellung genannt, da 24 Bits für jedes Pixel notwendig sind. Die Beschreibung wird hier mit Bezug auf Grauskalabilder gegeben, obwohl es ersichtlich sein sollte, dass dieses System ebenfalls mit Farbbildern verwendet werden kann, indem detaillierte Abbildungen der Information gebildet werden. Bitabbildungen sind am einfachsten zu verarbeiten, jedoch extrem verschwenderisch von Speicherplatz.
Jeder Speicherbereich, der jedes Pixel darstellt, umfasst daher 8 Bits darin. Der Speicher 556 ist ein Bereich von 576 × 768, der der Anzahl von Spiegelelementen bei der bevorzugten Verwendung entspricht.
Dieses Bild wird als Bild Nr. x festgelegt und kann in dem nichtflüchtigen Speicher 520 (z.B. Flash-RAM oder Festplatte) zum späteren Rückruf davon gespeichert werden. Ein bedeutendes Merkmal der Erfindung besteht darin, dass die Bilder elektronisch gespeichert werden, und diese Bilder somit ebenfalls elektronisch in Echtzeit mit Bildverarbeitungs-Software verarbeitet werden können. Da der bevorzugte Modus der Erfindung die Bildinformation in Bitmap-Form manipuliert, kann diese Bildverarbeitung in sehr schneller Folge ausgeführt werden.
Das zu projizierende Bild wird durch den Prozessor 500 über den Kanal 560 zu dem VRAM 570 gesendet. Ein Leitungstreiber 562 und ein Leitungsempfänger 564 Puffern das Signal an beiden Enden. Der Kanal kann ein lokaler Bus innerhalb der Lampeneinheit oder einer Übertragungsleitung, wie beispielsweise ein serieller Bus sein. Die Bildinformation kann auf irgendeiner der oben beschriebenen Formen gesendet werden.
Standard und allgemein verfügbare Bildverarbeitungs-Software ist verfügbar, um viele hier beschriebene Funktionen auszuführen. Diese umfassen beispielsweise Umformen (morphing), Drehen, Skalieren, Randverwischung und andere Vorgänge, die hier beschrieben werden. Die kommerzielle Bildverarbeitung kann beispielsweise „Kai's Power Tools", „CorelDraw!" oder „Morph Studio" verwenden. Diese Funktionen werden mit Bezug auf das Ablaufdiagramm von 6 gezeigt.
Der Schritt 600 stellt das System dar, das die Art von Vorgang bestimmt, der angefordert wurde: zwischen Randverarbeitung, Bildverarbeitung und Arbeitszyklusverarbeitung. Die Bildverarbeitungsvorgänge werden zuerst festgelegt. Kurz gesagt umfassen die Bildverarbeitungsvorgänge Drehen des Bildes, Bildumformen von Bild 1 in Bild 2, dynamische Steuerung der Bildform und besondere Effekte. Jedes dieser Verarbeitungselemente kann die Geschwindigkeit der Verarbeitung auswählen, um das Bild wirksam in Zeitschreiben zu bilden. Das Umformen der Erfindung synchronisiert vorzugsweise Schlüssel-Frames des Morphs mit gewünschten Zeitscheiben.
Der Schritt 602 legt den Vorgang fest. Wie oben beschrieben ist, kann dieser Vorgang Drehung, Positionsverschiebung und dergleichen umfassen. Der Schritt 604 legt die Zeit oder die Geschwindigkeit des Vorgangs fest. Diese Zeit kann die Endzeit für die gesamte oder einen Teil der Bewegung oder die Geschwindigkeit der Bewegung sein. Es sei bemerkt, dass alle bei Schritt 602 ausgeführten Effekte das Bewegen eines Teils des Bildes von einer Position zu einer anderen erfordern.
Der Schritt 606 bestimmt das Intervall der Scheibenbildung abhängig von der Geschwindigkeit. Es ist wünschenswert, eine geeignete Menge in Scheiben zu bilden, sodass der Benutzer keine ruckhafte Bewegung sieht. Idealerweise könnten wir die Bewegung des Bildes ein Pixel auf einmal in Scheiben schneiden, wobei dies jedoch wahrscheinlich für die meisten Anwendungen unnötig ist. Eine Scheibenbildung von einhundert Pixeln ist wahrscheinlich für alle Anwendungen ausreichend. Die Pixelscheiben werden bei Schritt 606 ausgewählt.
Der Schritt 608 berechnet unter Verwendung der Zeit oder der Geschwindigkeit, die bei Schritt 604 eingegeben werden, um die notwendige Zeit für den Vorgang basierend auf den Betrag der Positionsverschiebung für die Drehung über 100 Pixelscheiben zu bestimmen. Dies wird wie folgt ausgeführt. Positionsverschiebung, Drehen und Sprite-Animation sind alles einfache Bewegungen. Bei beiden bewegen sich die Punkte des Bildes, die die grobe Form festgelegen, mit der Zeit. Es ist daher bedeutsam, zu entscheiden, wie viel Bewegung es gibt und wie viel Zeit diese Bewegung benötigen wird. Eine Änderungsrate von Punkten oder Geschwindigkeit wird dann berechnet. Natürlich muss die Geschwindigkeit nicht berechnet werden, wenn sie bereits bei Schritt 604 eingegeben wurde.
Mit der Geschwindigkeit der Bewegung und den Pixeln je Sekunde wird die Zeit zwischen Scheiben mit 100 Pixeln je Scheibe geteilt durch die Geschwindigkeit in Pixeln je Sekunde berechnet. Die Richtung der Bewegung wird durch diesen Vorgang festgelegt.
Daher wird das Bild bei Schritt 610 für jedes Zeitintervall neu berechnet. Dieses neue Bild wird die neue Gobo-Schablone an der neuen Position. D.h., der Umriss des Bildes wird vorzugsweise als Gobo verwendet – Licht innerhalb des Bildes wird geleitet und Licht außerhalb des Bildes wird blockiert. Bei der hier beschriebenen Farbausführungsform können raffiniertere Vorgänge an dem Bild ausgeführt werden. Beispielsweise ist dies nicht auf Schablonenbilder begrenzt und könnte beispielsweise konzentrische Kreise oder Buchstabentext mit Schriftartauswahl umfassen.
Zu irgendeiner bestimmten Zeit wird das Bild in dem VRAM 570 als die Gobo-Schablone verwendet. Dies wird wie folgt ausgeführt. Jedes Element in dem Bild ist eine Grauskala von 8-Bits. Jedes 1/60stel einer Sekunde wird in Zeitscheiben von 256 unterschiedliche Zeitspannen aufgeteilt. Ganz zweckmäßig entspricht das 8-Bit-Pixelbild 2⁸ = 256.
Ein Pixelwert von 1 gibt an, dass Licht an der Position des Pixels auf der Bühne gezeigt werden wird. Ein Pixelwert von Null gibt an, dass Licht an der Position des Pixels auf der Bühne nicht gezeigt werden wird. Irgendein Grauskalawert bedeutet, dass lediglich ein Teil des Intensitätspixels gezeigt werden wird (für lediglich Teil der Zeit des 1/60stels einer zweiten Zeitscheibe). Folglich wird jedes Element in dem Speicher auf ein Pixel der DMD angewendet, z.B. einen oder viele Mikrospiegel, um dieses eine Pixel auf der Bühne anzuzeigen.
Wenn Randverarbeitung bei Schritt 600 ausgewählt wird, geht die Steuerung zu dem Ablaufdiagramm von 7. Die Randgraubildung kann entweder als eine allmähliche Randgraubildung oder als eine plötzlichere Randgraubildung ausgewählt werden. Dies umfasst einen Bereich von totalem Licht, einen Bereich von lediglich partiellem Licht und einen Bereich ohne Licht. Die Intensität des grauskalierten Umrisses wird kontinuierlich von voller Bildübertragung auf keine Bildübertragung graduiert. Die Intensitätsvariation wird durch Einstellen des Arbeitszyklus der An- und Auszeiten bewirkt.
Der Schritt 700 erhält das Bild und legt seine Umrisse fest. Dies wird erfindungsgemäß durch Bestimmen des Grenzpunktes zwischen lichtübertragenen Abschnitten (Einsen) und lichtblockierenden Abschnitten (Nullen) ausgeführt. Der Umriss wird in allen Richtungen bei Schritt 702 gedehnt, um ein größeres jedoch konzentrisches Bild – ein gedehntes Bild zu bilden.
Der Bereich zwischen dem ursprünglichen Bild und dem gedehnten Bild wird mit der gewünschten Grauskalainformation gefüllt. Schritt 704 führt dies für alle Punkte aus, die zwischen dem Umriss und dem Dehnbild sind.
Dieses neue Bild wird zu dem Speicher 570 bei Schritt 706 gesendet. Wie oben beschrieben ist, wird das Bild in dem Speicher immer verwendet, um die bildförmige Information zu projizieren. Dies verwendet Standardanzeigetechnologie, wodurch das Anzeigesystem kontinuierlich mit den in dem Speicher gespeicherten Daten aktualisiert wird.
Die Arbeitszyklusverarbeitung im dem Ablaufdiagramm von 6 wird verwendet, um Strob-Effekte zu bilden und/oder die Intensität einzustellen. In beiden Fällen wird das Bild in dem Speicher gespeichert und aus dem Speicher in periodischen Intervallen entfernt. Dieser Vorgang verhindert, dass irgendwelches Licht zu der Bühne bei diesen Intervallen projiziert wird und wird somit als Maskieren bezeichnet. Wenn das Bild maskiert wird, werden alle Werte in dem Speicher Null, und dies projiziert somit nur schwarz zu der Quelle hin. Dies wird für eine Zeit ausgeführt, die kürzer als die Sehnachwirkung ist, sodass die Information durch das menschliche Auge nicht wahrgenommen werden kann. Die Sehnachwirkung mittelt das auf die Szene auffallende Gesamtlicht. Das Auge sieht somit die Arbeitszyklusverarbeitung als eine unterschiedliche Intensität.
Der stroboskopische Effekt schaltet die Intensität in dem Bereich von etwa 1 Hz bis 24 Hz an und aus. Dies erzeugt einen Strob-Effekt.
Diese und andere Bildverarbeitungsvorgänge können (1) in jeder Projektionslampe basierend auf einem vorgespeicherten oder heruntergeladenen Befehl; (2) in der Hauptverarbeitungskonsole; oder (3) in beiden ausgeführt werden.
Ein weiterer bedeutsamer Aspekt der Erfindung basiert darauf, dass der Erfinder ein Problem erkennt, das in der Technik der Bühnenbeleuchtung existiert hat. Genauer gesagt beleuchtet, wenn ein Künstler auf der Bühne ist, ein Punktlicht den Bereich des Künstlers. Der Erfinder der Erfindung erkannte jedoch ein Problem, wenn dieses durchgeführt wird. Genauer gesagt müssen wir, da wir wünschen, den Künstler zu sehen, den Bereich des Künstlers beleuchten. Wenn wir jedoch außerhalb des Bereichs des Künstlers beleuchten, wird ein Schatten auf die Bühne hinter dem Künstler geworfen. In vielen Fällen kann dieser Schatten unerwünscht sein.
Es ist eine Aufgabe dieser Ausführungsform, einen Bereich der Bühne zu beleuchten, der auf den Künstler beschränkt ist, ohne irgendeine Position außerhalb des Bereichs des Künstlers zu beleuchten. Dies wird erfindungsgemäß durch eine vorteilhafte Verarbeitungsstruktur erreicht, die einen „schattenlosen Folgespot" bildet. Dies wird mit dem Basisblockdiagramm von 10 durchgeführt.
Die bevorzugte Hardware wird in 10 gezeigt. Ein Prozessor 1020 führt die Vorgänge aus, die mit Bezug auf die folgenden Ablaufdiagramme erläutert werden, die unterschiedliche Arten und Weisen zum Folgen des Künstlers festlegen. Bei allen diesen Ausführungsformen wird die Form des Künstlers auf der Bühne bestimmt. Dies kann (1) durch Bestimmen der Form des Künstlers durch ein Mittel, z.B. manuell, und Folgen dieser Form; (2) Korrelieren über dem Bild, wobei nach einer menschlichen Körperform gesucht wird; (3) Infrarot-Erfassung der Position des Künstlers gefolgt durch Expandieren dieser Position auf die Form des Künstlers; (4) Bildsubtraktion; (5) Erfassung von besonderen Indizes an dem Künstler, z.B. eine Ultraschall-Bake oder irgendein anderes Verfahren, sogar manuelles Verfolgen des Bildes durch beispielsweise eine Bedienungsperson, die die Position des Künstlers auf einem Schirm mit einer Maus verfolgt, ausgeführt werden.
8A zeigt ein Ablaufdiagramm von (1) oben. Bei Schritt 8001 wird der Künstler innerhalb des Bildes lokalisiert. Die das Bild nehmende Kamera ist vorzugsweise an der Lampe lokalisiert, die die Szene beleuchtet, um Parallaxe zu vermeiden. Das Bild kann manuell bei jeder Lampe untersucht oder zu einem zentralen Prozessor zu diesem Zweck heruntergeladen werden.
Wenn einmal identifiziert, werden die Grenzen des Künstlers bei 8005 gefunden. Diese Grenzen werden beispielsweise durch plötzliche Farbänderungen nahe dem identifizierten Punkt identifiziert. Bei Schritt 8010 werden diese Änderungen verwendet, um einen „Schablonen"-Umriss festzulegen, der geringfügig kleiner als der Künstler ist, bei 8010. Dieser Schablonenumriss wird als ein Gobo für das Licht bei 8015 verwendet.
Der Künstler fährt fort, sich zu bewegen, und bei 8020 folgt der Prozessor der sich ändernden Grenzform. Die sich ändernde Grenzform erzeugt einen neuen Umriss, der zu 8010 zu der Zeit gespeist wird, wenn eine neue Gobo-Schablone festgelegt wird.
Die oben beschriebene Alternative (2) ist ein Korrelationsverfahren. Ein Ablaufdiagramm dieses Vorgangs wird in 8B gezeigt. Bei Schritt 8101 erhält die Kamera ein Bild des Künstlers, und der Künstler wird innerhalb dieses Bilds identifiziert. Dieses Bild wird als ein Kern zur weiteren späteren Korrelation ausgegeben. Die gesamte Szene wird bei Schritt 8105 erhalten. Die gesamte Szene wird gegen den Kern bei 8110 korreliert. Dies verwendet bekannte Bildverarbeitungsverfahren.
Das Obige kann durch (3) verbessert werden, wobei die Infraroterfassung den ungefähren Bereich für den Künstler gibt.
Wie bei vorhergehenden Ausführungsformen erläutert wurde, ist die DMD im Stande, ihre Position sehr häufig zu aktualisieren: beispielsweise 10⁶ mal je Sekunde. Dies ist viel schneller, als sich irgendein Bild in der reellen Welt bewegen kann. 30 mal je Sekunde würde sicherlich ausreichend sein, um die Bewegungen des Künstlers abzubilden. Demgemäß ermöglicht die Erfindung das Einstellen der Anzahl von Frame-Aktualisierungen je Sekunde. Eine Frame-Aktualisierungszeit von 30 je Sekunde ist für die meisten Anwendungen ausreichend. Dies minimiert die Last auf den Prozessor und ermöglicht, dass weniger kostspieliges Bildverarbeitungsgerät verwendet werden kann.
8C zeigt das Bildsubtraktionsverfahren. Zuerst müssen wir ein Null-Bild erhalten. Daher besteht der erste Schritt bei Schritt 800 darin, ein Bild der Bühne zu erhalten, ohne dass der/die Künstler darauf sind. Dieses Null-Bild stellt dar, wie die Bühne aussehen wird, wenn die Künstler nicht dort sind.
Zwischen Verarbeitungs-Iterationen kann der Prozessor andere Haushaltsaufgaben ausführen oder einfach unbelegt bleiben.
Der Schritt 802 stellt den Anfang einer Frame-Aktualisierung dar. Ein Bild wird von der Videokamera 550 bei Schritt 804 erfasst. Das Bild ist noch immer vorzugsweise in Einheiten von Pixeln angeordnet, wobei jedes Pixel einen Wert der Intensität und möglicherweise Rot, Grün und Blau für dieses Pixel aufweist.
Bei Schritt 806 wird das aktuelle Bild von dem Null-Bild subtrahiert. Das Bild des Künstlers, das verbleibt, ist lediglich das Bild des/der Künstler und anderen neuen Elemente auf der Bühne. Der Computer bestimmt zu dieser Zeit, welches Teil dieses Bildes wir zu verwenden wünschen, um den schattenlosen Folgespot zu erhalten. Dies wird bei Schritt 808 durch Korrelieren des Bildes, das übrigbleibt, gegen einen Bezug durchgeführt, um das passende Teil des Bildes zu bestimmen, das in einen schattenlosen Folgespot umzuwandeln ist. Das Bild des Künstlers wird von anderen Dingen in dem Bild getrennt. Vorzugsweise ist es beispielsweise bekannt, was der Künstler tragen wird, oder ein Bild einer eindeutigen Eigenschaft des Künstlers wurde gemacht. Diese eindeutige Eigenschaft wird gegen das Bild des Künstlers korreliert, um den Künstler lediglich am Ausgang von Schritt 808 zu bestimmen. Dieses Bild wird bei Schritt 810 digitalisiert: d.h., alle Teile dieses Bildes, die nicht der Künstler sind, werden auf Nullen gesetzt, sodass Licht an diesen Positionen reflektiert wird. Auf diese Art und Weise wird ein Gobo-ähnliches Bild bei Schritt 810 erhalten, wobei dieses Gobo-ähnliche Bild ein sich änderndes ausgeschnittenes Bild des Künstlers ist. Ein optionaler Schritt 812 verarbeitet dieses Bild weiter, um Artefakte zu entfernen, und vorzugsweise das Bild geringfügig zu schrumpfen, sodass es nicht zu nahe zu dem Rand des Umrisses des Künstlers kommt. Dieses Bild wird dann zu dem VRAM bei Schritt 814 transferiert, wobei es zu dieser Zeit erneut in die DMD 1012 eingegeben wird, um eine Gobo-ähnliche Maske für die Lampe zu bilden. Dies ermöglicht, dass Licht geeigneterweise geformt wird, um mit dem Umriss des Künstlers 1004 überein zu stimmen.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung verwendet die oben beschriebenen Verfahren und das Basissystem der Erfindung, um dem Lampen-Gobo Farbe bereitzustellen. Dies wird durchgeführt mit Verfahren, die in den frühen Tagen des Farbfernsehens postuliert wurden und die nun eine erneute Verwendung finden. Dieses System erlaubt, dass Farbgobos und allgemeiner, dass jedes Videobild angezeigt werden kann.
9A zeigt die Lampe 310 in einer Reihe mit einer sich drehenden mehrfarbigen Platte 902. 9B zeigt die drei Sektoren der Platte: einen roten Sektor 950, einen blauen Sektor 952 und einen grünen Sektor 954. Das Licht entlang des optischen Pfades 904 wird gefärbt, indem es durch eines dieser drei Quadrante und dann durch die DMD 320 läuft. Die DMD 320 wird durch eine sich drehende Quelle 910 angetrieben, die mit dem Vorgang des Drehens der Farbplatte 902 synchronisiert ist. Das Video wird getrieben, um nacheinander beispielsweise einen roten Frame, dann einen grünen Frame und dann einen blauen Frame zu erzeugen. Das rote gefilterte Video wird im gleichen Moment transferiert, wenn der rote Sektor 950 in dem Lichtpfad ist. So lange wie die unterschiedlichen Farben schneller als die Sehnachwirkung des Auges umgeschaltet werden, wird sie das Auge zusammen mitteln, um eine vollständige Farbszene zu sehen.
Obwohl lediglich einige Ausführungsformen ausführlich oben beschrieben wurden, wird ein Fachmann gewiss erkennen, dass viele Modifikationen möglich sind.

Claims

Lichtform-Änderungsvorrichtung mit Elementen, die selektiv Licht modifizieren, die in dem Pfad (305) eines Lichtstrahls lokalisiert sind, und mit: mindestens einer selektiven Lichtreflexionsvorrichtung (320) mit einer Mehrzahl von Elementen (100), wobei jedes Element einen Abschnitt eines reflektierten Bildes festlegt, und jedes Element getrennt lediglich zwischen einem ersten Zustand, der Licht zu einem gewünschten, zu beleuchtenden Objekt (582) leitet, und einem zweiten Zustand, der Licht von dem gewünschten, zu beleuchtenden Objekt weg reflektiert, steuerbar ist; einer Kamera (550) zum Erfassen eines Bildes des gewünschten, zu beleuchtenden Objekts (582); einem Digitalisierungselement zum Digitalisieren einer Ausgabe der Kamera; einem Speicher (556) zum Speichern einer digitalen Darstellung (554) der digitalisierten Kameraausgabe; und einem Bildkorrelationsprozessor (500), der angeordnet ist, um eine gewünschte Umrissform innerhalb eines erfassten Eingabebildes zu identifizieren und die Umrissform in Steuersignale für die mindestens eine selektive Lichtreflexionsvorrichtung (320) umzuwandeln, sodass die selektive Lichtreflexionsvorrichtung (320) Licht mit einer vorbestimmten äußeren Form zu dem gewünschten, zu beleuchtenden Objekt (582) leitet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner mit: einer Projektionsoptik (330, 332), die optisch in Reihe mit mindestens einer oder mehreren selektiven Lichtreflexionsvorrichtungen (320) ist und Licht von jenen mindestens einen oder mehreren selektiven Lichtreflexionsvorrichtungen empfängt, die Licht in einer ersten Richtung (325) leiten, und die Licht von den mindestens einen oder mehreren Lichtreflexionsvorrichtungen zu dem gewünschten, zu beleuchtenden Objekt (582) leiten.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die selektive Lichtreflexionsvorrichtung (320) digitale Mikrospiegel (100) aufweist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die Projektionsoptik (330, 332) angeordnet ist, sodass Licht von der mindestens einen oder mehreren selektiven Lichtreflexionsvorrichtungen in der ersten Richtung (325) mit dem gewünschten, zu beleuchtenden Objekt (582) gekoppelt und Licht von der mindestens einen oder mehreren Lichtreflexionsvorrichtungen in einer zweiten Richtung (335) nicht mit dem gewünschten, zu beleuchtenden Objekt gekoppelt ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der Bildkorrelationsprozessor (500) konfiguriert ist, um Bildverarbeitungs-Software eines Typs auszuführen, die das erfasste Eingabebild annimmt und durch Ändern des Bildes und Erzeugen eines Ausgangssignals, das das geänderte Bild angibt, verarbeitet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5, bei der jedes der Mehrzahl von Elementen (100) der mindestens einen selektiven Lichtreflexionsvorrichtung (320) einen Abschnitt einer resultierenden Szene (580) steuert.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, bei der jedes der Mehrzahl von Elementen (100) der mindestens einen selektiven Lichtreflexionsvorrichtung (320) ein Spiegel ist, der selektiv zwischen ersten und zweiten Positionen umschaltbar ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5, bei der der Speicher (556) mit dem Bildkorrelationsprozessor (500) verbunden ist, um die mindestens eine selektive Lichtreflexionsvorrichtung (320) so zu steuern, dass reflektierende Zustände der Elemente (100) der mindestens einen selektiven Lichtreflexionsvorrichtung (320) gesteuert werden, um mit der digitalen Bilddarstellung (554) in dem Speicher (556) übereinzustimmen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8, bei der die Mehrzahl von Elementen (100) der mindestens einen selektiven Lichtreflexionsvorrichtung (320) in einem Array angeordnet ist, und wobei die digitale Bilddarstellung (554) in dem Speicher (556) eine Darstellung umfasst, die einen An-/Aus-Zustand jedes Bits einer Mehrzahl von Bits angibt, die das Bild bilden, wobei die Bits in das Array von Elementen abgebildet werden, um eine Form von Licht zu ändern, das auf die mindestens eine selektive Lichtreflexionsvorrichtung (320) auftrifft.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der Bildkorrelationsprozessor (500) angeordnet ist, um die vorbestimmte äußere Form zwischen einer ersten Form und einer zweiten Form umzuformen (morph), um dadurch einen Ausgangsstrahl zu erzeugen, der zwischen der ersten Form und der zweiten Form geformt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, bei der der Bildkorrelationsprozessor (500) ein Zeitscheibenbildungselement umfasst, das Zeitintervalle festlegt und das Zwischenformen zwischen der ersten Form und der zweiten Form bildet, und das die Zwischenformen zu Zeiten erzeugt, die mit den Intervallen synchronisiert sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8, bei der der Bildkorrelationsprozessor (500) Bildverarbeitungs-Software eines Typs umfasst, die verwendet werden kann, um einige Eigenschaften der digitalen Bilddarstellung (554) zu ändern, wobei der Prozessor die digitale Bilddarstellung (554) modifiziert und kontinuierlich ein Signal an den Speicher (556) liefert, das ein Steuersignal angibt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 12, bei der die Bildverarbeitungs-Software einen Vorgang aufweist, der die digitale Bilddarstellung (554) in eine zweite digitale Bilddarstellung umformt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 12, bei der die Bildverarbeitungs-Software die digitale Bilddarstellung (554) dreht.
Vorrichtung gemäß Anspruch 12, bei der die Bildverarbeitungs-Software eine Position der digitalen Bilddarstellung (554) verschiebt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 12, bei der die Bildverarbeitungs-Software eine Eigenschaft eines Randes der digitalen Bilddarstellung (554) modifiziert.
Vorrichtung gemäß Anspruch 12, bei der die Mehrzahl von Elementen (100) der mindestens einen selektiven Lichtreflexionsvorrichtung (320) in einem Array angeordnet ist, die eine Richtung (325, 335) von Licht basierend auf dem Steuersignal verändern.
Vorrichtung gemäß Anspruch 17, bei der das Array von Elementen eine digitale Mikrospiegelvorrichtung (320) ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 12, bei der die mindestens eine selektive Lichtreflexionsvorrichtung (320) eine Vorrichtung umfasst, die auf ein elektrisches Steuersignal antwortet, um Licht in unterschiedlichen Richtungen (325, 335) abhängig von dem Inhalt des Steuersignals zu reflektieren.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner mit: einem Lichtstrahlerzeugungselement (300), das einen Lichtstrahl erzeugt, der entlang eines Pfades (305) projiziert wird.
Vorrichtung gemäß einem vorhergehenden Anspruch, bei der die Kamera eine Videokamera (550) ist.
Verfahren zum Ändern einer Form eines Lichtstrahls, mit: Bereitstellen mindestens einer selektiven Lichtreflexionsvorrichtung (320) mit einer Mehrzahl von Elementen (100), wobei jedes Element einen Abschnitt eines reflektierten Bildes festlegt, und jedes Element getrennt zwischen lediglich einem ersten Zustand, der Licht zu einem gewünschten, zu beleuchtenden Objekt (582) leitet, und einem zweiten Zustand, der Licht weg von dem gewünschten, zu beleuchtenden Objekt reflektiert, steuerbar ist; Erfassen über eine Kamera eines Bildes des gewünschten, zu beleuchtenden Objekts; Digitalisieren über ein Digitalisierungselement einer Ausgabe der Kamera; Speichern einer digitalen Darstellung der digitalisierten Kameraausgabe; und Identifizieren über einen Bildkorrelationsprozessor (500) einer gewünschten Umrissform innerhalb eines erfassten Eingabebildes und Umwandeln der Umrissform in Steuersignale für jedes der Mehrzahl von Elementen (100), um die Elemente (100) zu steuern, sodass einige der Elemente ermöglichen, dass Licht zu dem gewünschten, zu beleuchtenden Objekt (582) geleitet wird, und andere der Elemente Licht von dem gewünschten, zu beleuchtenden Objekt (582) weg reflektieren, sodass die mindestens eine selektive Lichtreflexionsvorrichtung (320) Licht mit einer vorbestimmten äußeren Form zu dem gewünschten, zu beleuchtenden Objekt (582) leitet.
Verfahren gemäß Anspruch 22, bei dem die vorbestimmte äußere Form eine Schablone ist, und das Licht, das geleitet wird, ein Bild mit der Form einer Schablone ist.
Verfahren gemäß Anspruch 21, bei dem der Bildkorrelationsprozessor (500) einen Bildverarbeitungsvorgang an der digitalen Bilddarstellung (554) des erfassten Eingabebildes ausführt, um die äußere Form des Lichtes zu ändern, das geleitet wird, wobei die äußere Form jedes Mal geändert wird, wenn der Bildverarbeitungsvorgang stattfindet.
Verfahren gemäß Anspruch 24, bei dem der Bildverarbeitungsvorgang ein Randeffektsverarbeitungsvorgang oder ein Bildformverarbeitungsvorgang oder ein Arbeitszyklusverarbeitungsvorgangs ist.
Verfahren gemäß Anspruch 24, ferner mit einem Festlegen (604) von Zeitscheiben, bei denen unterschiedliche äußere Formen von Licht zu leiten sind, und Anzeigen von inkrementalen Änderungen in den äußeren Formen zu den festlegten Zeiten.
Verfahren gemäß Anspruch 24, ferner mit einem Ändern (602) der digitalen Bilddarstellung (554) in Software und Anzeigen des geänderten Bildes, wie es geändert ist.
Verfahren gemäß Anspruch 22, bei dem das Steuern ein Führen eines Elements (100) in eine erste Position, um Licht zu dem gewünschten, zu beleuchtenden Objekt (582) zu leiten, und Führen eines Elements in eine zweite Position, um Licht von dem gewünschten, zu beleuchtenden Objekt (582) weg zu reflektieren, umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 24, bei dem Bildverarbeitungsvorgang eine Rotation der äußeren Form aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 24, bei dem der Bildverarbeitungsvorgang ein Umformen der äußeren Form von einer ersten Form in eine zweite Form aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 24, bei dem der Bildverarbeitungsvorgang ein Bilden eines Randes der digitalen Bilddarstellung (554) aufweist, der einen unterschiedlichen Grauskalenwert als ein anderer Teil der Darstellung aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 24, bei dem der Bildverarbeitungsvorgang ein Modifizieren einer Farbe des Lichtes, das zu leiten ist, gemäß der äußeren Form umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 24, bei dem der Bildverarbeitungsvorgang ein Strobing des Lichtes bewirkt, das ein und aus geleitet wird, um dessen Intensität zu ändern.
Verfahren gemäß Anspruch 22, bei dem das Steuern ein Steuern einiger der Elemente (100), um Licht in einer zweiten Richtung (335) zu reflektieren, die von dem gewünschten, zu beleuchtenden Objekt (582) weg ist, und Steuern anderer der Elemente, um Licht in einer ersten Richtung (325) zu reflektieren, die zu dem gewünschten, zu beleuchtenden Objekt hin ist, umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 22, bei dem das Steuern ein Abbilden der Werte der digitalen Bilddarstellung (554) umfasst, die der identifizierten Umrissform der Elemente (100) entspricht, um die Zustände der Elemente zu steuern.
Verfahren gemäß Anspruch 35, ferner mit einer Bildverarbeitung der digitalen Bilddarstellung (554) mit Bildverarbeitungs-Software.
Verfahren gemäß Anspruch 22, ferner mit: Koppeln einer Datei, die die digitale Bilddarstellung umfasst, mit einem Treiber-Controller, der die mindestens eine selektive Lichtreflexionsvorrichtung (320) basierend auf der innerhalb der digitalen Bilddarstellungsdatei identifizierten Umrissform treibt; Verwenden der mindestens einen selektiven Lichtreflexionsvorrichtung (320) um einige Aspekte des Lichtes zu ändern, das geleitet wird; und Ändern der Umrissform auf eine Art und Weise, während die digitale Bilddarstellungsdatei mit der mindestens einen selektiven Reflexionsvorrichtung (320) gekoppelt ist, um dadurch die Lichtleitungseigenschaften der mindestens einen selektiven Lichtreflexionsvorrichtung (320) zu ändern.
Verfahren gemäß Anspruch 37, bei dem das Ändern der Umrissform eine Bildverarbeitung der Umrissform mit Bildverarbeitungs-Software umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 38, bei dem das Ändern ein Umformen von einer digitalen Bilddarstellung, die ein erstes Bild angibt, in eine digitale Bilddarstellung, die ein zweites Bild angibt, umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 38, bei dem das Ändern ein Drehen der Umrissform umfasst.