相關(guān)專利申請的交叉引用

本申請涉及2012年7月9日提交的美國專利no.8,724,218“specklereductionusingscreenvibrationtechniquesandapparatus”(使用屏幕振動技術(shù)和裝置減少散斑)(代理人參考號95194936.295001)；2012年7月9日提交的美國專利申請no.13/544,959“despecklingdevicesandmethods”(散斑消除設(shè)備和方法)(代理人參考號95194936.299001)；2014年6月6日提交的美國專利申請no.14/986,633“systemandmethodforvibratingscreenstoreducespeckle”(用于振動屏幕以減少散斑的系統(tǒng)和方法)(代理人參考號363001)，所有這些專利文獻全文以引用方式并入本文。另外，本申請涉及并要求2014年9月8日提交的美國臨時專利申請no.62/047,465“screenvibrationforreducingspeckle”(用于減少散斑的屏幕振動)(代理人參考號376000)的優(yōu)先權(quán)，該美國臨時專利申請全文以引用方式并入本文。

本公開整體涉及用于使用振動減少投影屏幕和基板上的散斑的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

相干或部分相干源的使用在顯示或照明方面可具有優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)非相干源(燈)的優(yōu)點，因為它們可實現(xiàn)更高亮度、更佳可靠性和更大色域。然而，這種部分相干帶來了散斑的問題。散斑是由于屏幕或目標(biāo)上的光發(fā)生干涉所引起，所述干涉會造成觀察者或儀器可看到的強度變化。這些典型的高頻率強度變化對顯示或成像應(yīng)用非常不利。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本公開的第一方面，一種用于減少投影屏幕上的散斑的方法可以包括：將換能器定位在投影屏幕附近，并且將第一反應(yīng)器附接到該投影屏幕而且靠近換能器，使得第一反應(yīng)器可操作以振動投影屏幕，從而減少投影屏幕的觀察區(qū)域中的散斑。第二反應(yīng)器可以附接到第一反應(yīng)器。換能器可以位于投影屏幕附近并且可以附接到剛性結(jié)構(gòu)。換能器可以附接到剛性結(jié)構(gòu)，該剛性結(jié)構(gòu)可以是投影屏幕框架、地板、墻壁等。換能器可以用交流電驅(qū)動。換能器可以向反應(yīng)器傳遞運動，并使投影屏幕振動，使得大致在換能器處的屏幕平面之外的屏幕運動范圍在3至10毫米的近似范圍內(nèi)。另外，當(dāng)驅(qū)動第一反應(yīng)器時，換能器在任何方向上應(yīng)表現(xiàn)出小于約1/8英寸的運動。接近投影屏幕的至少一個邊緣可以附接安裝襯板，其中第一反應(yīng)器可以位于該安裝襯板中的反應(yīng)器位置定位器中。

根據(jù)本公開的另一方面，一種用于投影屏幕的振動系統(tǒng)可以包括：可操作以在第一反應(yīng)器中引起移動的電磁體組件，其中第一反應(yīng)器與屏幕支撐襯板相鄰，另外其中屏幕支撐襯板鄰近投影屏幕，并且屏幕支撐襯板可以具有用于定位第一反應(yīng)器的反應(yīng)器位置定位器。反應(yīng)器位置定位器可以是孔或適于定位反應(yīng)器的任何其他形狀。此外，反應(yīng)器位置定位器可以不完全穿過屏幕支撐襯板，而可以僅是凹口。電磁體和第一反應(yīng)器可以至少位于投影屏幕的底部邊緣處，并且電磁體和第一反應(yīng)器可以位于彼此相距大約0.01至5英寸的范圍內(nèi)。第二反應(yīng)器可以位于第一反應(yīng)器附近，并且第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器可以通過屏幕支撐襯板中的反應(yīng)器位置定位器彼此附接。第一反應(yīng)器可以是磁體，或者第二反應(yīng)器可以是磁體，或者第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器都可以是磁體。磁體可以是額定等級大致在n40至n52范圍內(nèi)的釹磁體，或者更具體地可以是額定等級大致為n45的釹磁體。

另外，第一反應(yīng)器可以是含鐵材料，或者第二反應(yīng)器可以是含鐵材料，或者第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器都可以是含鐵材料。第一反應(yīng)器可以位于距投影屏幕的邊緣大約0.01英寸至2英寸的范圍內(nèi)，并且電磁體組件可以位于距投影屏幕的邊緣大約0.01英寸至2英寸的范圍內(nèi)。電磁體組件可以是剛性護罩，此剛性護罩可以至少部分地包封電磁體。

繼續(xù)討論此方面，屏幕支撐襯板的至少一個邊緣可以與投影屏幕的至少一個邊緣大致對準(zhǔn)，并且屏幕支撐襯板可以包括位于屏幕的該邊緣之外的至少一個連接孔。

根據(jù)本公開的又一方面，一種用于減少投影屏幕上的散斑的方法可以包括：在投影屏幕附近采用換能器，用交流電信號驅(qū)動該換能器，以及用由該換能器驅(qū)動的含鐵材料使投影屏幕基板振動，以減少投影屏幕的觀察區(qū)域中的散斑。

根據(jù)本公開的又一方面，一種用于減少投影屏幕上的散斑的方法可以包括：將換能器定位在投影屏幕附近并且將第一反應(yīng)器附接到該投影屏幕而且靠近換能器，使得第一反應(yīng)器可操作以振動投影屏幕，從而減少投影屏幕的觀察區(qū)域中的散斑。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀本發(fā)明內(nèi)容全文后，本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點以及特征將變得顯而易見。

附圖說明

實施例通過舉例的方式在附圖中示出，其中類似的附圖標(biāo)號表示類似的組件，并且其中：

圖1是示出根據(jù)本公開的用于將反應(yīng)器和/或換能器安裝到屏幕的可能位置的示意圖；

圖2是示出根據(jù)本公開的電磁體換能器組件的前視圖的示意圖；

圖3是示出根據(jù)本公開的電磁體換能器的后視圖的示意圖；

圖4是示出根據(jù)本公開的換能器的橫截面視圖的示意圖；

圖5是示出根據(jù)本公開的具有安裝到屏幕的電磁體的另一構(gòu)造的示意圖；

圖6是示出根據(jù)本公開的具有電磁體的另一構(gòu)造的示意圖；

圖7是示出根據(jù)本公開的可選屏幕支撐襯板的示例的示意圖；

圖8是示出根據(jù)本公開的用于包裹的屏幕的安裝構(gòu)造的示意圖；

圖9是示出根據(jù)本公開的由于交變電磁場引起的感應(yīng)運動的圖示的示意圖；

圖10是示出根據(jù)本公開的具有冗余性的散斑消除解決方案的另一構(gòu)造的示意圖；

圖11是示出根據(jù)本公開的使用機械換能器的屏幕振動的頻譜的曲線圖；

圖12是示出根據(jù)本公開的具有500hz高頻截止的激勵信號的曲線圖；

圖13是示出根據(jù)本公開的保護性換能器外殼的示意圖；以及

圖14是示出根據(jù)本公開的保護性換能器外殼的橫截面視圖的示意圖。

具體實施方式

存在用于解決高頻強度變化的各種已知技術(shù)。如何測量和表征散斑也是眾所周知的。通過測量光強度的對比來測量散斑。這被定義為相對于強度平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。關(guān)于如何測量散斑，參見jacquesgollier，specklemeasurementprocedure，conferenceprojectorsummit2010，lasvegasnv，may7,2010(jacquesgollier，散斑測量程序，2010投影儀峰會，內(nèi)華達州拉斯維加斯，2010年5月7日)，該文獻以引用方式并入本文。

一些目前已知的減少散斑的技術(shù)包括用以減少散斑的第一系列技術(shù)，其涉及使用移動漫射體(一個或多個)局部地實現(xiàn)對相位的改變，以在觀察者/檢測器的積分周期上在時間上平均掉一些散斑。參見例如名稱為“speckle-freedisplaysystemusingcoherentlight”(使用相干光的無散斑顯示系統(tǒng))的美國專利5,313,479；美國專利4,035,068，“speckleminimizationinprojectiondisplaysbyreducedspatialcoherenceoftheimagelight”(通過減少成像光的空間相干性來最小化投影顯示器中的散斑)；和美國專利7,585,078，“illuminationsystemcapableofeliminatinglaserspeckleandprojectionsystememployingthesame”(能夠消除激光散斑的照明系統(tǒng)和采用該照明系統(tǒng)的投影系統(tǒng))，所有這些專利以引用方式并入本文。漫射體還可以足夠大的振幅振動以覆蓋若干衍射元件，從而同樣實現(xiàn)一定的平均化。參見名稱為“projector，screen，projectorsystem，andscintillationremovalapparatusforremovingscintillationonaimage”(用于消除圖像閃爍的投影儀、屏幕、投影儀系統(tǒng)和閃爍消除裝置)的美國專利7,922,333，此專利以引用方式并入本文。

用以減少散斑的第二系列技術(shù)涉及使用移動反射鏡或相位調(diào)制器來實現(xiàn)時間平均化。參見例如，名稱為“opticalsystemandmethod”(光學(xué)系統(tǒng)和方法)的美國已公布的專利申請no.2011/0102748；名稱為“systemsandmethodsfordespecklingalaserlightsource”(用于消除激光源散斑的系統(tǒng)和方法)的美國已公布的專利申請no.2010/0053476；名稱為“speckleeliminationbyrandomspatialphasemodulation”(通過隨機空間相位調(diào)制消除散斑)的美國專利4,155,630；以及名稱為“specklereductionlaserandlaserdisplayapparatushavingthesame”(散斑減少的激光器和采用該激光器的激光顯示裝置)的美國專利7,489,714，這些專利文獻均全文以引用方式并入本文。通常，該系列技術(shù)的缺點包括使用昂貴的移動部件或相位調(diào)制器。

用以減少散斑的第三系列技術(shù)涉及使用大纖芯、長而且數(shù)值孔徑(na)非常高的多模光纖來使激光束“去相干”。參見例如名稱為“decoheredlaserlightproductionsystem”(去相干的激光產(chǎn)生系統(tǒng))(以引用方式并入本文)的美國已公布的專利申請no.2009/0168025，其討論了使用na為0.65的12mm直徑的芯光纖。這種大光纖可提供散斑的某種減少，但會有害地破壞系統(tǒng)的亮度，因為光學(xué)擴展量是非常的大。類似地，使用非常長的多模光纖可以具有一些益處。例如，參見美國已公布的專利申請no.2010/0079848，“specklereductionindisplaysystemsthatemployingcoherentlightsources”(采用相干光源的顯示系統(tǒng)中的散斑減少)，但會因吸收而降低功率。然而，多模光纖散斑問題和解決方案似乎是本領(lǐng)域熟知的。參見，例如，josephgoodman，specklephenomenainoptics，ch.7(robertsandcompany2006)(josephgoodman，光學(xué)中的散斑現(xiàn)象，第七章，robertsandcompany公司2006年)。本段中引用的所有參考文獻均以引用方式并入本文。

已提出了第四系列的技術(shù)，其涉及將光束分成多部分，然后迫使每個部分具有不同光程長或偏振變化，再使光束重新組合。使用光纖束或分束器/組合器或小透鏡陣列的示例包括：美國已公布的專利申請no.2005/0008290“staticmethodforlaserspecklereductionandapparatusforreducingspeckle”(用于減少激光散斑的靜態(tài)方法和用于減少散斑的裝置)；美國專利4,360,372，“fiberopticelementforreducingspecklenoise”(用于減少散斑噪聲的光纖元件)；名稱為“apparatusforbeamhomogenizationandspecklereduction”(用于光束勻化和散斑減少的裝置)的美國專利6,895,149；名稱為“methodandapparatusforreducinglaserspeckle”(用于減少激光散斑的方法和裝置)的美國專利7,379,651；名稱為“illuminationsystemtoeliminationlaserspeckleandprojectionsystememployingthesame”(用以消除激光散斑的照明系統(tǒng)和采用該照明系統(tǒng)的投影系統(tǒng))的美國專利7,527,384；名稱為“methodandapparatusforreducinglaserspeckle”(用于減少激光散斑的方法和裝置)的美國專利7,719,738。名稱為“l(fā)aserprojectiondisplaysystem”(激光投影顯示系統(tǒng))的美國專利6,594,090使用小透鏡積分器結(jié)合移動漫射體來減少散斑，說明積分器使漫射體更有效。一些已公布的申請公開了使用移動小透鏡陣列代替漫射器來減少散斑。參見例如名稱為“out-of-planemotionofspecklereductionelement”(散斑減少元件的面外運動)的美國已公布的專利申請no.2010/0296065、以及名稱為“projectionwithlensletarrangementonspeckreductionelement”(在散斑減少元件上具有小透鏡布置的投影)的美國已公布的專利申請no.2010/0296064。這些教導(dǎo)內(nèi)容使用昂貴的光纖束或透鏡陣列或許多光纖耦合器/分束器來實現(xiàn)散斑的某種減少。本段中引用的所有參考文獻均以引用方式并入本文。

另一個系列的解決方案利用具有較大光譜帶寬的源。這可通過使用不同波長的若干激光或其他手段對驅(qū)動電流進行線性調(diào)頻來實現(xiàn)。

使屏幕移動也是對不期望的散斑問題的一種可能的解決方案。在上述書“specklephenomenainoptics”(光學(xué)中的散斑現(xiàn)象)的第六章中，計算了屏幕在x或y軸上的線性移位速率或屏幕旋轉(zhuǎn)(這些運動是在屏幕的大致垂直于投影的平面)，以在觀察者/檢測器的時間積分周期內(nèi)平均掉一些散斑。通過移動屏幕，光入射到屏幕的不同部分上，進而改變散斑圖案。如果相對于檢測器的積分周期(例如，眼睛為大約20hz)快速這樣做，則檢測器可看到若干散斑圖案的平均值，從而獲得較低的散斑對比度。在名稱為“reduced-speckledisplaysystem”(散斑減少的顯示系統(tǒng))的美國專利5,272,473中，提出了使用直接附接到屏幕的換能器來通過機械方式產(chǎn)生表面聲波，從而使散斑最小化。名稱為“non-speckleliquidcrystalprojectiondisplay”(無散斑液晶投影顯示器)的美國專利6,122,023提出了使用高度散射液晶作為屏幕，然后以電學(xué)方式改變液晶狀態(tài)以減輕散斑。其他教導(dǎo)內(nèi)容使用了散射液體或漫射體單元作為屏幕以改善散斑。參見例如名稱為“projectiontelevisionset，screens，andmethod”(投影電視機、屏幕和方法)的美國專利6,844,970；美國專利7,199,933“imageprojectionscreenwithreducedspecklenoise”(具有減少的散斑噪聲的圖像投影屏幕)；美國專利7,244,028“l(fā)aserilluminatedprojectiondisplays”(激光照明的投影顯示器)；美國專利7,342,719“projectionscreenwithreducedspeckle”(具有減少的散斑的投影屏幕)；和美國已公布的專利申請no.2010/0118397“reducedlaserspeckleprojectionscreen”(激光散斑減少的投影屏幕)。本段中引用的所有參考文獻均以引用方式并入本文。

在實踐中，通常將幾種技術(shù)一起使用以便使散斑減少顯著水平。所有這些涉及使用許多其他附加部件和/或運動以實現(xiàn)散斑的某種減少。這些另外的部件增加了成本，降低了亮度并降低了可靠性。

本公開提供了對用以減少顯示器應(yīng)用中的散斑的屏幕振動的討論。典型的電影屏幕可以包括聚合物基板(通常是聚氯乙烯(pvc)卷材)，其被穿孔以便于聲傳輸，然后縫制在一起以制成所需尺寸的屏幕。這些屏幕的厚度通常在0.1至0.8mm的大致范圍內(nèi)，高度增塑，并且壓印有無光澤紋理。然后可以用偏振保持涂層噴涂這種屏幕以產(chǎn)生偏振保持屏幕。常規(guī)的涂層包括被包封在聚合物基料中的某種金屬片或碎片，例如球磨鋁粉。這些屏幕相對較重，并且具有低楊氏模量(通常在40至60mpa的大致范圍內(nèi))。

可以通過利用金屬化壓印表面來實現(xiàn)顯著的光學(xué)性能改善，如美國專利no.8,072681中大致所述，該美國專利全文以引用方式并入本文。為了實現(xiàn)合適的保真度，可以使用更具剛性的基板，諸如pet、聚酯或聚碳酸酯(pc)。一種混合方法是使用壓印表面來形成紋理化金屬薄片，如在共同擁有的美國專利no.8,169,699中所大體討論的，該美國專利全文以引用方式并入本文，或者物理地斬剁金屬化基板，如在共同擁有的美國專利no.8,194,315中所述，該美國專利全文以引用方式并入本文，然后可以使用這兩種方法中的任一種來替代常規(guī)屏幕系統(tǒng)中使用的含金屬碎片的聚合物基料。這些更具剛性的基底以及因此該屏幕比常規(guī)pvc輕得多并且具有更高的彈性模量，并且這些屏幕在本文中可以稱為工程化屏幕。背投保偏屏幕通?？砂涫缴⑸渫该骶酆衔锘?、被壓印的透明基板，或兩者的組合。

本文所討論的實施例可以與具有從10mpa至10gpa的大致模量范圍的各種各樣的屏幕材料一起使用，但是使用高于大約500mpa的更高模量的材料可以獲得更好的結(jié)果，因為更高彈性模量的材料可以使振動更有效地穿過材料傳播。用于將光學(xué)涂層施加到屏幕基板的方法和材料可以影響整個屏幕的有效模量，但是有效屏幕模量的主要影響因素是基板。屏幕穿孔也會影響模量，孔會降低屏幕的模量?？椎拿娣e越大，對模量有影響就越大。優(yōu)選使用具有微小穿孔、微穿孔或無穿孔的較高模量基板。該實施例已被設(shè)計成當(dāng)光學(xué)表面被噴涂、涂刷、印刷、刻印或澆鑄到基板上時有效地工作，并且包括常規(guī)金屬薄片和大多數(shù)其他光學(xué)涂層。

此外，屏幕通常被穿孔以允許聲音通過屏幕，因為一些揚聲器通常放置在屏幕后面。電影院通常使用機械穿孔的屏幕，其中孔在1至5mm的范圍內(nèi)，總孔面積為3-7％。高模量屏幕可以是微穿孔的，其中孔在大約60至400um的范圍內(nèi)，總孔面積在大約0.2至2％的范圍內(nèi)，如提交于2013年3月5日(代理人參考號95194936.321001)的美國專利申請no.13/76,092“l(fā)ightefficientacousticallytransparentfrontprojectionscreens”(光效聲透射前投屏幕)中大體所述，該專利全文以引用方式并入本文。一些供應(yīng)商使用微小穿孔，其孔尺寸和面積(0.5至2mm和1至3％面積)介于機械穿孔和微穿孔之間。一些屏幕可以不被穿孔。該實施例可以與機械穿孔、穿孔、微穿孔或無穿孔的屏幕一起使用。優(yōu)選使用具有微小穿孔、微穿孔或無穿孔的較高模量基板。下面描述的換能器使屏幕振動。這種振動可以部分地作為表面聲波、表面上的行波存在。穿孔對屏幕振動具有比由模量的簡單變化引起的更大的負面影響，因為它們可能在波穿過屏幕基板傳播時使振動減幅。這可能部分地由表面波的阻抗的局部變化引起，這種局部變化導(dǎo)致屏幕中每單位長度上的更大衰減。從振動觀點來看，消除或減小穿孔尺寸可以比增大屏幕材料的模量更有利。

除了使用激光投影之外，已經(jīng)實驗性地示出了屏幕的振動以減少標(biāo)準(zhǔn)投影燈的散斑，因此該實施例也可以用于基于燈的投影。傳統(tǒng)屏幕通?？梢跃哂懈浇拥狡聊槐趁婊蛟趫D像區(qū)域或觀察區(qū)域內(nèi)與屏幕背面接觸的振動設(shè)備或換能器。事實上，大型電影屏幕可以采用在屏幕的整個面積上間隔開的換能器陣列來成功地振動屏幕。在屏幕的x和y兩個方向上，此換能器陣列的間隔可以是在換能器之間2至15英尺。缺點可能是換能器對觀察者的可見性，并且換能器的數(shù)量可能引入明顯更多的潛在系統(tǒng)故障點。然而，緊密間距可以歸因于傳統(tǒng)屏幕的機械性能。典型的振動頻率可以在10至80hz的大致范圍內(nèi)。更高頻率通常在這些基板中會不太好地傳播。這些較低頻率和任何低拍頻率更可能被觀察者注意到，因為低于約20至30hz的頻率能被眼睛檢測到。

屏幕張力是本實施例的有效性的重要變量。使用彈簧、剛性連接或其他方式施加到屏幕邊緣的張力在屏幕類型之間變化很大，即使從一個懸掛屏幕到相同的懸掛屏幕也如此。張力水平可以在從0至50磅/英尺的大致范圍內(nèi)。該度量表示對于屏幕邊緣的每個線性英尺，施加到屏幕邊緣的張力的量(單位為磅)。繼續(xù)討論該實施例，如果屏幕張力過低，則整個屏幕可以使其框架內(nèi)的大的可見波紋可見地平移，或者可以看見大的可見波紋穿過屏幕表面?zhèn)鞑?。過高的屏幕張力可能阻止振動傳播，并且導(dǎo)致散斑消除效應(yīng)被局限在換能器附近的區(qū)域或根本不可見。

一個關(guān)鍵方面并且實質(zhì)性的改進是根本不必將電換能器安裝到屏幕，這消除了與振動換能器相關(guān)聯(lián)的許多機械故障模式，而且實現(xiàn)了安靜得多的運行。通過設(shè)計，反應(yīng)器可以實際上接觸屏幕，并且可以占據(jù)小于一平方英寸的屏幕表面，其可以在有效觀察區(qū)域之外并且在屏幕邊界的12英寸內(nèi)，可以距離屏幕邊緣小于約2英寸，并且優(yōu)選地距離屏幕邊緣0.1英寸，如在磁體底部和屏幕邊緣之間測量的。在該實施例中，反應(yīng)器是磁體，但是任何含鐵材料都可以在某些操作條件下工作。術(shù)語磁體和反應(yīng)器在本文中可以能互換使用。此外，術(shù)語電換能器、換能器和電磁體在本文中也可以能互換使用。每個反應(yīng)器可占據(jù)7平方英寸或小于0.5平方英寸的屏幕空間。圖1是示出用于將反應(yīng)器和/或換能器安裝到屏幕的可能位置的示意圖。換能器可以安裝在掩蔽件之后，例如，使得從觀察者的角度看不到振動系統(tǒng)。

圖1是屏幕系統(tǒng)的一個可能的實施例。在圖1的該屏幕系統(tǒng)示例中，屏幕100包括典型觀察區(qū)域100的表示以及可能的磁體安裝位置120。

運動感應(yīng)換能器是電磁體，其可以優(yōu)選地剛性地附接到屏幕框架并且可以不與屏幕直接接觸。電磁體引起附接到屏幕的磁體組件或反應(yīng)器中的運動，從而在屏幕中產(chǎn)生非接觸的振動運動，如圖2至圖4所示。非接觸的振動運動可用于描述其中電磁體和反應(yīng)器可以不彼此直接接觸的實施例。

作為另外一種選擇，可以在電磁體安裝到屏幕并與剛性地附接到屏幕框架的反應(yīng)器相互作用的情況下使用這種相同的概念，而且這種概念可再次提供非接觸的振動運動。圖5展示了使用一個電磁體和一個反應(yīng)器的這種構(gòu)造，但是可以采用兩個或更多個電磁體以及反應(yīng)器來增大對屏幕的振動輸入。在使用安裝到屏幕的電磁體的構(gòu)造的一種變型中，現(xiàn)有屏幕框架的含鐵部件可以用作反應(yīng)器，從而減少部件數(shù)量并簡化設(shè)計?？梢圆捎每蛇x的屏幕支撐件，如圖2所示，以提供本文所討論的各種改進。

圖2是示出電磁體換能器組件的前視圖的示意圖。另外，圖2示出了屏幕200、屏幕支撐件210、反應(yīng)器220、電磁體230和張緊連接件240。屏幕支撐件210在本文中也可以稱為安裝襯板。屏幕支撐件210可以附接到屏幕200并且還可以包括張緊連接件240。張緊連接件240可用于通過將彈簧、繩索等從張緊連接件240連接到屏幕框架(未示出)而使屏幕200承受張力。

圖2示出了具有附接的反應(yīng)器220的屏幕支撐件210。屏幕支撐件210可以包括反應(yīng)器220裝配到其中的孔。屏幕支撐件210可以任何適當(dāng)?shù)姆绞侥z粘或安裝到屏幕。然后可以通過將保持器(例如彈簧或繩索)的一端附接到張緊連接件240，并將保持器的另一端附接到屏幕框架、墻壁、天花板或地板，來調(diào)節(jié)屏幕。電磁體230可以通過屏幕邊緣靠近反應(yīng)器220定位，并且電連接到驅(qū)動電子器件。電磁體和反應(yīng)器可以在0.01英寸至5英寸的大致范圍內(nèi)彼此間隔開。

圖3是示出圖2的電磁體換能器的后視圖的示意圖。圖3示出了屏幕的背面或所觀察的屏幕表面的相對側(cè)。在該示例中，屏幕的兩側(cè)具有附接到屏幕的屏幕支撐件，支撐件用以幫助保持反應(yīng)器位置并幫助產(chǎn)生正確的屏幕張力，從而消除過多的屏幕運動并改善系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。

在一個實施例中，投影屏幕可以是大約10英尺高和大約20英尺寬?？梢源嬖诖笾挛挥谄聊坏撞窟吘壍囊粋€振動組件，其在屏幕上的寬度方向大約處在中心。投影屏幕和屏幕支撐襯板可以是pc或pet，或任何其他合適的材料。

在另一個實施例中，投影屏幕可以是大約18英尺高和大約44英尺寬?？梢源嬖谖挥谄聊坏撞窟吘壌蠹s三分之一和三分之二處的兩個振動組件、以及位于屏幕頂部的寬度方向中心的附加振動組件。所有振動組件可以大致位于投影屏幕的邊緣上。投影屏幕和屏幕支撐襯板可以是pc或pet，或任何其他合適的材料。

類似于圖2，圖3示出了屏幕200的背面、屏幕支撐件215、反應(yīng)器220、電磁體230和張緊連接件245。屏幕支撐件215可以放置在與位于屏幕200正面上的屏幕支撐件210大致相同的位置。

圖4是示出換能器和屏幕系統(tǒng)的橫截面視圖的示意圖。另外，圖4包括屏幕400、屏幕支撐件410、反應(yīng)器420和電磁體430。屏幕支撐件410可以是與屏幕400相同的材料，或者可以是與屏幕400不同的材料。屏幕支撐件可以在2015年2月11日提交的共同擁有的美國專利申請no.14/619,719“strainrelievedmountingmethodandapparatusforscreenmaterial”(用于屏幕材料的應(yīng)變消除安裝方法和裝置)(代理人參考號369001)和2013年9月6日提交的美國專利申請no.14/020,654“highelasticmodulusprojectionscreensubstrates”(高彈性模量投影屏幕基板)(代理人參考號95194936.338001)中有大致討論，這兩個美國專利申請全文以引用方式并入本文。圖4中還示出了兩個反應(yīng)器420。一個反應(yīng)器420可以位于屏幕正面或者屏幕的觀看側(cè)，另一反應(yīng)器420可以位于屏幕背面或者屏幕的觀看側(cè)的相對側(cè)。盡管磁體和反應(yīng)器已經(jīng)被描述為圓形，但是磁體和反應(yīng)器可以是任何適當(dāng)?shù)男螤睿ㄕ叫?、矩形、橢圓形、三角形、梯形等。

在圖4中，橫截面?zhèn)纫晥D是處于優(yōu)選取向的換能器430的圖示，并且示出了各部件的橫截面。在該示例中示出了兩個反應(yīng)器430，屏幕每一側(cè)上各有一個，如圖所示，電磁體430可以位于反應(yīng)器和屏幕的下方。優(yōu)選地，屏幕居中或大致居中于電磁體上，或反之亦然。電磁體和反應(yīng)器也可以彼此居中。屏幕、電磁體和反應(yīng)器可以都彼此居中，或它們的任何組合居中。此外，如果屏幕的張力最初不足以允許振動從反應(yīng)器或換能器穿過屏幕適當(dāng)?shù)貍鞑?，則可以使用彈簧或其他支撐件或限制屏幕的位移并相應(yīng)地限制反應(yīng)器的位移。

圖5是示出具有安裝到屏幕的電磁體的另一構(gòu)造的示意圖。此外，圖5示出了一種構(gòu)造，其中一個或多個電磁體附接到屏幕，并且磁體放置在屏幕下方并附接到框架或墻壁、天花板或地板。圖5可以包括屏幕500、反應(yīng)器520和電磁體530。電磁體通常比反應(yīng)器重。另外，電磁體可以具有附接的線，因此如果電磁體是固定的并且位于反應(yīng)器下方，這可以改善性能，同時反應(yīng)器附接到屏幕，這可以允許屏幕振動。

另一種構(gòu)造包括可以與含鐵或不含鐵反應(yīng)器近似軸向?qū)?zhǔn)的電磁體，如圖6所示。圖6是示出具有電磁體的另一側(cè)視圖構(gòu)造的示意圖。圖6可以包括屏幕600、反應(yīng)器620、電磁體630和電磁體635。反應(yīng)器620可以附接到屏幕600的正面和背面。電磁體可以用可以附接到屏幕框架或任何其他剛性結(jié)構(gòu)的支架(未示出)保持在適當(dāng)位置。

在該構(gòu)造中，電磁體630和635彼此大致軸向?qū)?zhǔn)并且與反應(yīng)器620近似軸向?qū)?zhǔn)。電磁體可以采用大致對稱的構(gòu)造，與反應(yīng)器間隔相同的距離。電磁體也可以采用不對稱構(gòu)造，相對于屏幕的邊緣與反應(yīng)器間隔不同的距離。此外，電磁體可以在豎直方向上和在相反的方向上與反應(yīng)器錯位。雖然電磁體可以距離反應(yīng)器不同的距離，但是在對稱構(gòu)造中，性能可以增強。換句話說，隨著電磁體的錯位加劇，系統(tǒng)的性能將降低。

此外，圖6描繪了一種構(gòu)造，其中兩個電磁體630、635的正面可以彼此大致相對。在該示例中，電磁體630、635應(yīng)由反向的或至少不同的信號驅(qū)動，使得它們不會彼此相對和消除屏幕運動。該組件的所有部件可以適當(dāng)?shù)貙?zhǔn)，使得它們?nèi)吭谝粭l公共軸線上居中。正確的對準(zhǔn)有利于實現(xiàn)最大效率，盡管元件之間的一些錯位可能是可接受的。上述構(gòu)造可以簡化為使用一個電磁體和一個反應(yīng)器，但是建議使用某種形式的固定，包括彈簧、泡沫、彈性體或其他設(shè)備，以便限制屏幕振動幅度。在該示例中，彈簧或其他設(shè)備可以附接在原本振動幅度可能過大的反應(yīng)器和電磁體之間。與其他構(gòu)造一樣，另一實施例可以是將電磁體直接安裝到屏幕并將含鐵反應(yīng)器剛性地安裝在附近位置或利用屏幕框架的含鐵構(gòu)件。含鐵構(gòu)件可以是可對電磁體的力作出反應(yīng)的任何材料。

在上述構(gòu)造中，磁體用作反應(yīng)器以增大電磁體的力。其他含鐵材料也可以用作磁體的替代物。含鐵反應(yīng)器或含鐵構(gòu)件可以包括鋼、低碳鋼、鑄鐵等材料。使用磁體作為反應(yīng)器可以提供額外的好處，因為它可以使得無需使用粘合劑就能將設(shè)備安裝到屏幕，如果使用含鐵但非磁化的反應(yīng)器，這可能是合適的。在該實施例中，如果不包括磁化反應(yīng)器，則元件之間的間距可以變得更加關(guān)鍵，因為電磁體和非磁化反應(yīng)器之間的磁相互作用可以明顯更弱。

考慮到本文檔的簡明性，電磁體、高強度磁體、塑料屏幕支撐襯板和固定硬件的組件可以被稱為振動組件。例如，高強度釹磁體可以在n40至n52的大致范圍內(nèi)。如圖2至圖4和以下圖7所示的屏幕支撐襯板可以由許多材料制成。考慮到重量輕和剛性良好，給定設(shè)計規(guī)格的優(yōu)選材料是聚碳酸酯。屏幕支撐件或襯板的材料和規(guī)格在2015年2月11日提交的共同擁有的美國專利申請no.14/619,719“strainrelievedmountingmethodandapparatusforscreenmaterial”(用于屏幕材料的應(yīng)變消除安裝方法和裝置)(代理人參考號369001)和2013年9月6日提交的美國專利申請no.14/020,654“highelasticmodulusprojectionscreensubstrates”(高彈性模量投影屏幕基板)(代理人參考號95194936.338001)中有大致討論，這兩個美國專利申請全文以引用方式并入本文?？梢栽诓皇褂闷聊恢渭虬惭b襯板的情況下安裝磁體。磁體也可以直接膠粘到屏幕，或放置在殼體中然后殼體可以被夾緊或膠粘到屏幕。例如，蛤殼狀殼體可夾緊屏幕并將磁體保持在適當(dāng)位置。如果磁體足夠強，則它們可能不需要利用除了兩個磁體之間的磁引力之外的任何其他東西就能保持在適當(dāng)位置。

圖7是示出可選的屏幕支撐襯板的示例的示意圖。圖7示出了屏幕支撐件710、兩個張緊連接件740和反應(yīng)器位置定位器750的一個實施例。盡管反應(yīng)器位置定位器750被示出為圓形，但是其形狀可以是任何合適的形狀，包括但不限于圓形、橢圓形、正方形、三角形、梯形、矩形、卵形等。類似地，張緊連接件740可以是任何合適的形狀，包括但不限于圓形、橢圓形、正方形、三角形、梯形、矩形、卵形等。

一個實施例可以包括沿著屏幕的頂部和/或底部邊緣定位的振動組件，因為每個屏幕和框架可能具有特定的限制，阻止換能器在所有屏幕上以一種構(gòu)造布置。振動組件可以位于屏幕的頂部、底部和/或側(cè)面，或其任何組合。在一些情況下，在屏幕的一個或多個側(cè)面上可能沒有足夠的空間圍繞屏幕。這還可以決定振動組件可以位于哪些側(cè)面。此外，屏幕安裝的類型可以決定振動組件的位置。

每個換能器可以與一個或多個磁體耦合，在屏幕的每一側(cè)上有一個磁體并且其定向成使得兩個或更多個磁體彼此吸引并且將屏幕夾持在它們之間?？梢允褂靡粋€或多個磁體或大致等效于兩個或多個磁體的一個較大磁體來增加質(zhì)量，這將驅(qū)動屏幕振動，但是在每一側(cè)上應(yīng)該有相等數(shù)量的磁體以保持可預(yù)測水平的振動，并且使屏幕保持在電磁體上方居中。

安裝襯板或屏幕支撐件可以粘附到屏幕的邊緣，如至少圖1至圖3所示，無論換能器位于何處并且出于多個目的。一個目的可以是將磁體定位在空間中，使得從磁體到電磁體的距離保持恒定。屏幕支撐件或安裝襯板可以設(shè)計成在中心具有切口，其用于捕獲磁體并將其位置限制在距離屏幕邊緣大約2英寸內(nèi)。磁體可以位于距離屏幕的邊緣0.01到2英寸的大致范圍內(nèi)。屏幕支撐件中用于磁體的孔也可以是缺口或局部切口。屏幕支撐件還通過用作將振動從局部磁體傳遞到屏幕材料的更廣區(qū)域的剛性介質(zhì)來幫助增加振動源的有效面積。兩個張緊器連接孔，襯板的兩側(cè)各有一個，它們允許襯板以方便的方式張緊。足夠的張力對于防止磁體傳播大到使得其不再消除屏幕的散斑或可用眼睛看到的表面波是重要的?？梢源嬖趶囊粋€到十五個張緊器連接孔中的任何一種情況，或者優(yōu)選地在一個實施例中為七個張緊器連接孔。根據(jù)襯板的尺寸，屏幕支撐件或襯板中的張緊器連接孔的數(shù)量可以增加或減少。

電磁體和反應(yīng)器之間的距離至關(guān)重要。隨著這些部件移動得更靠近彼此，散斑消除解決方案的有效性可以改善，直到電磁體與屏幕或反應(yīng)器接觸，這時該解決方案的有效性可能急劇降低。另外，將反應(yīng)器從電磁體進一步移動可降低該解決方案的有效性。為此，可能希望采用用于定位電磁體(或換能器的任何被剛性固定的部分)的某種形式的調(diào)節(jié)。該調(diào)節(jié)可以允許用戶改變電磁體和反應(yīng)器之間的距離，然后鎖定位置，使其在使用期間不會改變。這可以使用許多方法來實現(xiàn)。一種方法可以是將剛性固定部分安裝在其另一部分剛性固定的滑塊上。諸如固定螺釘?shù)逆i定機構(gòu)可以用于將該組件鎖定在期望的位置。另一種解決方案可以是在電磁體或反應(yīng)器和剛性護罩之間設(shè)置正確厚度的墊片。一旦墊片提供電磁體和反應(yīng)器之間的正確距離，則可以移除墊片。

作為另外一種選擇，可以根據(jù)需要沿著屏幕的側(cè)面以及頂部和底部放置換能器。如果電磁體可以被放置和驅(qū)動為使得磁體在屏幕平面之外的偏移或運動不太大，則換能器可被制造成在屏幕上僅有一個磁體。對于標(biāo)準(zhǔn)的20英尺×40英尺屏幕，換能器處屏幕平面外的總屏幕運動可以在3至10mm的大致范圍內(nèi)，最佳地在z方向上或者屏幕平面外4mm。

一些屏幕可以被構(gòu)造成使得屏幕邊緣可以圍繞桿、管或其他細長構(gòu)件包裹以實現(xiàn)安裝和懸掛。這可以幫助最大化屏幕面積，因為屏幕后面和內(nèi)部存在框架。這種框架樣式可以采用不同的方法來安裝換能器，因為可能沒有屏幕上的清晰邊緣可供安裝反應(yīng)器。

圖8是示出用于包裹的屏幕的安裝構(gòu)造的示意圖，并且示出用于將換能器安裝在具有包裹的邊緣的屏幕上的構(gòu)造?？梢砸瞥聊坏囊恍〔糠忠栽试S放置電磁體，使得電磁體直接與屏幕材料對準(zhǔn)。電磁體可以由附接到屏幕框架的支架支撐。圖8示出了圍繞框架管870包裹并且使用屏幕安裝孔880固定的屏幕800的前部。

在圖8中，電磁體830可安裝到剛性護罩860，后者隨后可連接到屏幕框架或框架管870或目的是以剛性方式支撐電磁體830的其他剛性位置。如圖2所示的優(yōu)選安裝方法，反應(yīng)器820可以相對于換能器位置和取向使用相同的方法和安裝取向位于屏幕上。

磁體可以來自unitednuclearscientific，并且可以是等級為n45的圓形釹磁體，其直徑為0.5英寸，厚度為0.125英寸。也可以使用與所述的磁體類似的同等磁體。所述磁體中的若干個可以通過將它們彼此堆疊而同時使用，從而增加驅(qū)動屏幕振動的質(zhì)量。另外，也可以采用其他形狀和尺寸的高強度磁體來獲得類似的效果。還可以使用中強度或低強度磁體以及由含鐵材料制成的任何反應(yīng)器，盡管設(shè)計規(guī)格可能相當(dāng)緊密才能實現(xiàn)成功。高強度磁體可以是任何等級為n40的釹磁體或更高等級，或者可以等效于等級n40的釹磁體或更高等級的多個磁體。中強度或低強度磁體或任何其他含鐵材料可以是具有小于等級n39釹磁體的任何場強的任何磁體或含鐵材料。

合適的電磁體可以尋求強度與成本之間的平衡。一個電磁體可以在施加制造商規(guī)定電壓的直流電流(dc)時具有約1kg至100kg之間的保持力。用于電影屏幕的一些電磁體可具有大約10至80kg的dc保持力范圍。根據(jù)屏幕尺寸和組成，可以使用在0.1至1000kg力的大致范圍之間的磁體。

實際上，合適電壓的復(fù)信號可用于驅(qū)動電磁體，從而使屏幕振動。電源范圍可以是大約12伏特至48伏特。電磁體可以安裝在剛性護罩的剛性地連接到屏幕框架的端部上，使得通過框架損失盡可能小的振動能量，并且使到達屏幕的振動能量最大化。護罩可以由鋼、鋁或塑料或任何其他合適的材料制成，當(dāng)組件在使用時，護罩可以在任何方向上保持小于約1/8英寸的運動。作為另外一種選擇，電磁體可以直接固定到墻壁、地板和/或天花板以保持靜止，同時仍保持與反應(yīng)器的適當(dāng)距離。優(yōu)選的電磁體可以具有用于固定到護罩的一些裝置。合適的電磁體可以是uxcell電磁體。此外，電磁體可以是dc12v40kg/400nliftholdingelectricsolenoidelectromagnet(提升保持螺線管電磁體)49mm×21mm電磁體，但是可以使用具有相同功率和形式的任何其他電磁體。其他合適的電磁體還可以包括但不限于具有層壓鋼芯的快速開關(guān)ac電磁體，以盡量減小渦流損耗。一個這樣的示例可以是由magnetech公司生產(chǎn)的電磁體re05-2。也可以使用dc電流電磁體，但它們將以固有的低效率工作，這使得它們對于該應(yīng)用來說不太理想。

使用ac信號來驅(qū)動電磁體會在屏幕上可能設(shè)置有高強度磁體的區(qū)域中產(chǎn)生不斷反轉(zhuǎn)的電磁場。圖9描繪了該電磁場對連接到屏幕的磁體的影響。圖9是示出由于交變電磁場引起的感應(yīng)運動的側(cè)視圖描述的示意圖。圖9包括屏幕900、電磁體930和反應(yīng)器或磁體920。磁體響應(yīng)于電磁體極性改變的移動可以在屏幕中產(chǎn)生振動。

電磁體、屏幕邊緣和磁體之間的間距至關(guān)重要。當(dāng)電磁體盡可能靠近屏幕邊緣的同時仍然完全固定在適當(dāng)位置時，存在優(yōu)選的條件。此外，磁體應(yīng)盡可能靠近屏幕邊緣放置，因此盡可能靠近電磁體。實際的限制可能偏離最優(yōu)情況，并且為了充分的運行，電磁體應(yīng)優(yōu)選地在距離屏幕邊緣大約2英寸內(nèi)，并且合理地在屏幕邊緣大約12英寸內(nèi)?？蓪⑵聊恢我r板應(yīng)用于屏幕，使得襯板的底部邊緣與屏幕的底部邊緣共面。屏幕支撐件的底部邊緣可以處在位于屏幕支撐件中的張緊連接件底部上方。磁體位置可以通過屏幕支撐襯板的設(shè)計來控制，可以將磁體放置在距屏幕邊緣大約2英寸內(nèi)?？梢詫⒋朋w整體定位在屏幕之外。例如，通過使用剛性塑料襯板，襯板可以延伸離開屏幕邊緣和位于襯板上的磁體，使得屏幕支撐件可以不與屏幕直接接觸。

換能器通?？梢员舜碎g隔大約1英尺至60英尺，以提供可接受的散斑消除水平。冗余換能器可以間隔更近，例如小于約一英尺。

振動設(shè)備組成的系統(tǒng)包括驅(qū)動電子器件和換能器。驅(qū)動電子器件可以各自驅(qū)動一個換能器或多個換能器。驅(qū)動電子器件和/或換能器可以由劇院自動化系統(tǒng)控制，并且可以在夜間或者在演出之間關(guān)閉。電子器件還可以通過振動感測或通過感測短路和/開路條件來檢測換能器的故障。具體地講，驅(qū)動電子器件可以驅(qū)動至少兩個換能器，其中使用一個換能器，而另一個換能器可以在第一換能器失效時使用。第二傳感器是冗余的，因此該系統(tǒng)可以大大提高整個系統(tǒng)的可靠性。下面的圖10示出了具有冗余性的系統(tǒng)的示例。圖10是示出具有冗余性的散斑消除解決方案的另一構(gòu)造的示意圖。圖10包括屏幕1000、驅(qū)動器1090、換能器1030a和冗余換能器1030b。同樣，換能器和冗余換能器的組合可以根據(jù)需要沿著屏幕的頂部和底部以及側(cè)面重復(fù)，以實現(xiàn)可靠性和散斑消除設(shè)計規(guī)格。

使用旋轉(zhuǎn)電機或音圈作為具有單音驅(qū)動器信號的激勵器導(dǎo)致單頻率主導(dǎo)或諧波主導(dǎo)的激勵，例如正弦波形式。圖11是示出使用機械換能器的屏幕振動的頻譜的曲線圖。此外，圖11示出當(dāng)使用負重離軸旋轉(zhuǎn)電機時在屏幕中產(chǎn)生的頻率的圖片。

具有良好傳播特性的屏幕的機械激勵可產(chǎn)生駐波，其關(guān)聯(lián)的“波節(jié)”幾乎沒有位移或沒有位移。低位移的這些區(qū)域顯示出可見散斑，并且散斑的這些區(qū)域以一定圖案顯現(xiàn)，所述圖案取決于橫穿屏幕的波傳播的細節(jié)。接縫結(jié)構(gòu)或附接機械結(jié)構(gòu)的小差異似乎會引起復(fù)雜駐波圖案。此外，屏幕振動可導(dǎo)致可聽噪聲?？拷鼏蝹€頻率或接近單個頻率的諧波(例如正弦波形)的振動可以消除屏幕的散斑。

較高的頻率更容易聽到，因此不太理想。較低的頻率難以感應(yīng)足夠快以消除散斑的波，并且可能導(dǎo)致某些投影儀源的差拍效應(yīng)。本文所述的實施例能夠使用在大約20至2000hz范圍內(nèi)的頻率提供減少的散斑，并且可與大約30至700hz的優(yōu)選頻率范圍一起使用。這些頻率引起更難看到的屏幕中的運動，并且更好地使散斑圖案平均化，從而使散斑可見度更有效地減輕。

有兩種方法可以減輕這些問題。第一種方法是用更復(fù)雜的振動譜來激勵屏幕。頻率的范圍實際上提供高位移和低位移的重疊圖案的集合，以使得所述屏幕的所有區(qū)域具有足夠的運動以消除可見散斑。

圖12是示出具有大約500hz高頻截止的激勵信號的曲線圖。此外，圖12示出了源的驅(qū)動信號，該源被調(diào)整成具有期望的高頻和低頻范圍，同時仍結(jié)合高頻和低頻截止兩者以在高和低極值處消除不期望的頻率。該頻譜是實驗中使用的許多頻譜中的一個，并且對于該特定的屏幕構(gòu)造，該頻譜在降低整個屏幕區(qū)域上散斑的可見性而不引起令人不快的可聽噪聲方面有效，如在2014年6月6日提交的共同擁有的美國專利申請no14/298,633“systemandmethodforvibratingscreenstoreducespeckle”(用于振動屏幕以減少散斑的系統(tǒng)和方法)(代理人參考號363001)中大致討論的，該美國專利申請全文以引用方式并入本文。

本文解決的關(guān)鍵問題是確定可以有效地消除可見散斑而不會導(dǎo)致過多的可聽聲音或可見表面波的頻率范圍。實現(xiàn)這一點的一種方法是從寬頻譜“白”或“粉紅”噪聲著手，然后調(diào)節(jié)軟件或硬件中的高通濾波器和低通濾波器，同時監(jiān)測屏幕的響應(yīng)。在提交于2014年6月6日的美國專利申請no14/298,633“systemandmethodforvibratingscreenstoreducespeckle”(用于振動屏幕以減少散斑的系統(tǒng)和方法)(代理人參考號363001)中描述了利用帶通限制信號驅(qū)動換能器的這一概念，該美國專利申請全文以引用方式并入本文。噪聲源可來自模擬電子器件或可為來自計算機程序的偽隨機噪聲流。為了實驗?zāi)康?，在matlab中創(chuàng)建了噪聲流，然后將sonyvegas中的聲學(xué)濾波器值實驗地變化，直到獲得令人滿意的結(jié)果。同樣，可以使用從正弦波到白或“粉紅”噪聲的任何波形。

用于減少駐波和可見波反射的部分解決方案包括使屏幕終端減幅以衰減行波從屏幕邊緣的反射。因此，彈性帶或阻尼彈簧可以是優(yōu)選的安裝硬件。作為另外一種選擇，吸能結(jié)構(gòu)諸如泡沫或橡膠件可結(jié)合到安裝硬件中。

本文所述的實施例的一個關(guān)鍵重要方面可以是有潛力大幅減小散斑消除解決方案所產(chǎn)生的噪聲。位于屏幕上的任何傳感器可能會產(chǎn)生一定水平的噪聲，而電影院可以非常安靜。在沒有觀眾時在節(jié)目之間，在商業(yè)劇院中測得大約25dbm的噪聲。在滿劇院中可以實現(xiàn)約30至35dbm的噪聲。包括音圈、電機和機械換能器的實際換能器類型當(dāng)在距離屏幕10英尺處測量時，可以容易地產(chǎn)生大于35dbm的噪聲，所述距離是大多數(shù)劇院中從屏幕到前排座椅的近似等效距離。

已經(jīng)實驗地表明，在不采用消聲措施的情況下，提供可接受的散斑消除的音圈解決方案在距離換能器大約10英尺處發(fā)射在40至55dba大致范圍內(nèi)的噪聲。在使用該實施例的類似測試中，實現(xiàn)了可接受的散斑消除，同時在不采用消聲措施的情況下，發(fā)射在25至40dba的大致范圍內(nèi)的噪聲。這表示與音圈相比，由散斑消除解決方案產(chǎn)生的噪聲大幅減小。使用以下公式，在數(shù)學(xué)地去除環(huán)境中的背景噪聲之后計算了這些聲壓級(spl)：

spl解決方案是散斑消除解決方案的聲壓級，單位為dba，i觀察是解決方案和測試環(huán)境的聲強級，i背景是測試環(huán)境的聲強級，spl觀察是解決方案和測試環(huán)境的聲壓級，spl背景是測試環(huán)境的聲壓級。

使用聲壓級的a計權(quán)(a-weighting)標(biāo)度收集了實驗數(shù)據(jù)，因為這是與人類聽覺范圍最密切相關(guān)的計權(quán)，并且因此最適用于設(shè)計約束。

這些散斑消除解決方案實際上可以配備有保護蓋以減小或消除被意外或有意篡改的可能性。最有可能篡改散斑消除設(shè)備的時間可以是在例行的劇院清潔和維護期間，這時屏幕、框架、換能器或所有這三種部件可能被撞擊并因此錯位。外殼可以包封該系統(tǒng)以實現(xiàn)保護。一種這樣的設(shè)計在圖13和圖14中示出。

圖13是示出保護性換能器外殼的示意圖，并且圖14是示出保護性換能器外殼的橫截面視圖的示意圖。最重要的是，外殼保護電磁體和反應(yīng)器免受碰撞或撞擊，以便大致保持對準(zhǔn)和功能性。另一個好處是，外殼可以幫助減小散斑消除解決方案的噪聲輸出。如果外殼包含用于消聲的裝置，例如聲學(xué)泡沫或橡膠，則該好處會得到明顯改善。

圖13包括屏幕1300、屏幕支撐件1310、張緊連接件1340、電磁體1330和外殼1380。如圖13所示，反應(yīng)器和電磁體可以由外殼1380包封。

圖14包括外殼1400、屏幕插槽1410、電磁體腔1420、電磁體線出口1430、吸聲表面1440和安裝孔1450。

本文所述的實施例的一個重要優(yōu)點是沒有移動機械部件，移動機械部件在長時間使用的情況下傾向于是其他基于屏幕的散斑消除解決方案的主要故障點。在本文檔中描述的反應(yīng)器實際上與振動屏幕一起移動，但它們的性能和壽命沒有明顯受到運動影響。與整個換能器安裝在屏幕表面上的其他散斑消除解決方案不同，本文所述的實施例沒有使屏幕暴露于直接加熱或電流。這可以有助于滿足關(guān)于電影院屏幕的安全條例。完全安裝在屏幕上的其他解決方案，例如音圈或電機使屏幕暴露于熱負載和電負載兩者，并且因此可由于潛在更高的火災(zāi)風(fēng)險而增加了監(jiān)管審查。

根本上，振動是引發(fā)和傳播裂紋或撕裂的優(yōu)異機制。它常常用于測試材料對抗引發(fā)和傳播裂紋或撕裂的彈性。遺憾的是，這種機制不利于振動以減少散斑的屏幕的壽命。在屏幕包裹在框架周圍的構(gòu)造中，這個問題可能更加明顯，其中屏幕材料的一部分已經(jīng)被切除以允許電磁體安裝在屏幕所在的平面中，如圖8所示。在所有這些情況下，用于減小引發(fā)和傳播裂紋或撕裂的可能性的一種非常有效的方法是在屏幕的所有邊緣上設(shè)置某種形式的邊緣保護。邊緣保護以某種粘附材料的形式存在，該材料支撐屏幕邊緣，并且還衰減在屏幕邊緣附近的局部區(qū)域中的振動能量。簡單如包裝帶或復(fù)雜如聚碳酸酯條帶的實施例都已被證明在減小在屏幕上引發(fā)或傳播開裂或撕裂的可能性方面有效。

如本文可使用，術(shù)語“基本上”和“大約”為其相應(yīng)術(shù)語和/或術(shù)語之間的相對性提供業(yè)內(nèi)可接受的公差。此類業(yè)內(nèi)可接受的公差在0％至10％的范圍內(nèi)，并對應(yīng)于但不限于分量值、角度等。在各項之間的這樣的相對性在大約0％至10％的范圍內(nèi)。

本發(fā)明的實施例可用于多種光學(xué)系統(tǒng)中。實施例可包括或利用各種投影儀、投影系統(tǒng)、光學(xué)組件、顯示器、微型顯示器、計算機系統(tǒng)、處理器、獨立成套的投影儀系統(tǒng)、視覺和/或視聽系統(tǒng)以及電和/或光學(xué)裝置。實際上，本發(fā)明的方面可以跟與光學(xué)和電氣裝置、光學(xué)系統(tǒng)、演示系統(tǒng)有關(guān)的任何設(shè)備，或者可包括任何類型的光學(xué)系統(tǒng)的任何設(shè)備一起使用。因此，本發(fā)明的實施例可用于光學(xué)系統(tǒng)、視覺和/或光學(xué)演示中使用的裝置、視覺外圍設(shè)備等，并且可用于多種計算環(huán)境。

應(yīng)當(dāng)理解，本公開在應(yīng)用或創(chuàng)造方面不限于所示的具體布置的細節(jié)，因為本公開能夠取得其他實施例。此外，可以不同的組合和布置來闡述本發(fā)明的各個方面，以限定實施例在其本身權(quán)利內(nèi)的獨特性。另外，本文使用的術(shù)語是為了說明的目的，而非限制。

雖然上文描述根據(jù)本文所公開的原理的各種實施例，但應(yīng)理解，這些實施例僅以舉例的方式示出，而并非意在構(gòu)成限制。因此，本公開的廣度和范圍不應(yīng)受到上述任何示例性實施例的限制，而應(yīng)該僅根據(jù)本公開發(fā)布的任何權(quán)利要求及其等同物來限定。另外，所描述的實施例中提供了上述優(yōu)點和特征，但不應(yīng)將此類公開的權(quán)利要求的應(yīng)用限于實現(xiàn)任何或全部上述優(yōu)點的過程和結(jié)構(gòu)。

另外，本文章節(jié)標(biāo)題是為符合37cfr1.77的建議而提供，或者用于提供組織線索。這些標(biāo)題不應(yīng)限制或表征可產(chǎn)生于本公開的任何權(quán)利要求中所列出的實施例。具體來說并且以舉例的方式，雖然標(biāo)題是指“技術(shù)領(lǐng)域”，但權(quán)利要求書不應(yīng)受到在該標(biāo)題下選擇用于描述所謂的領(lǐng)域的語言的限制。另外，“背景技術(shù)”中對技術(shù)的描述不應(yīng)被理解為承認某些技術(shù)對本公開中的任何實施例而言是現(xiàn)有技術(shù)。“發(fā)明內(nèi)容”也并非要被視為是對發(fā)布的權(quán)利要求書中所述的實施例的表征。此外，本發(fā)明中對單數(shù)形式的“發(fā)明”的任何引用不應(yīng)用于辯稱在本發(fā)明中僅有單一新穎點?？梢愿鶕?jù)產(chǎn)生于本公開的多項權(quán)利要求來闡述多個實施例，并且此類權(quán)利要求因此限定由其保護的實施例和它們的等同物。在所有情況下，應(yīng)根據(jù)本公開基于權(quán)利要求書本身來考慮其范圍，而不應(yīng)受本文給出的標(biāo)題的約束。