用于顯示圖像的系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及用于顯示圖像的系統(tǒng)。提供一種用于顯示圖像的系統(tǒng)，包括：屏幕，用于顯示圖像；激光投影機(jī)，用于向所述屏幕投影所述圖像；至少兩個(gè)振動(dòng)器組件，被定位以振動(dòng)所述屏幕；以及控制器，用以使用不相關(guān)的控制信號(hào)來(lái)控制所述至少兩個(gè)振動(dòng)器組件。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于顯示圖像的系統(tǒng)
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的奪叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求提交于2013年5月9號(hào)的、名稱(chēng)為"Methods and Systems of Vibrating a Screen"的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)61/821，311的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用的方式合并 于此。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本實(shí)用新型總體上涉及圖像顯示領(lǐng)域，并且特別地但非排他地，涉及增強(qiáng)所顯示 的激光圖像。

【背景技術(shù)】
[0004] 搖動(dòng)顯示屏幕可增強(qiáng)屏幕上所顯示的圖像。使用諸如激光光源等相干光源將圖像 投影在靜止屏幕上可在圖像區(qū)域中形成可視的偽影（artifact)(已知為斑點(diǎn)）。通過(guò)振動(dòng) 投影有圖像的屏幕表面，可減少或消除斑點(diǎn)偽影。為了確保消除屏幕上的所有圖像區(qū)域中 的斑點(diǎn)，所有的屏幕區(qū)域都被搖動(dòng)?？赡芷谕氖蔷哂胁恢挂粋€(gè)屏幕振動(dòng)的點(diǎn)或源，以實(shí)現(xiàn) 屏幕的所有圖像區(qū)域的振動(dòng)。屏幕可具有由諸如乙烯基樹(shù)脂等材料構(gòu)成的較大表面積，其 吸收施加于屏幕的足夠的振動(dòng)能量，屏幕需要多個(gè)振動(dòng)位置。
[0005] 然而，使用多個(gè)源來(lái)振動(dòng)屏幕可能引來(lái)問(wèn)題。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0006] 在一個(gè)示例中，提供一種用于顯示圖像的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括：屏幕，用于顯示圖 像；激光投影機(jī)，用于向所述屏幕投影所述圖像；至少兩個(gè)振動(dòng)器組件，被定位以振動(dòng)所述 屏幕；以及控制器，用以使用不相關(guān)的控制信號(hào)來(lái)控制所述至少兩個(gè)振動(dòng)器組件。
[0007] 在某些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)還包括：圖像傳感器，用于捕捉與顯示在所述屏幕上的 所述圖像有關(guān)的信息，其中所述控制器被配置為分析所述信息以確定斑點(diǎn)的量，并且確定 控制所述至少兩個(gè)振動(dòng)器組件中的一個(gè)或多個(gè)以振動(dòng)所述屏幕并且減少所述斑點(diǎn)的量所 需要的控制信號(hào)。
[0008] 在某些實(shí)施例中，所述至少兩個(gè)振動(dòng)器組件的振動(dòng)器組件包括：基座，用以鄰近所 述屏幕來(lái)定位所述振動(dòng)器組件；所述基座中的電機(jī)，用以改變所述振動(dòng)器組件到所述屏幕 的距離；距離傳感器，用于輸出所述振動(dòng)器組件與所述屏幕之間的距離信息；位置控制器， 被配置用于：基于從所述距離傳感器接收的距離信息，確定所述振動(dòng)器組件與所述屏幕之 間的所述距離是否已經(jīng)改變；以及向所述電機(jī)輸出距離控制信號(hào)，以用于補(bǔ)償所述振動(dòng)器 組件與所述屏幕之間的改變的距離。
[0009] 在某些實(shí)施例中，所述控制器還被配置為修改去往所述振動(dòng)器組件的所述控制信 號(hào)的幅度，以補(bǔ)償所述振動(dòng)器組件與所述屏幕之間的所述改變的距離。
[0010] 在某些實(shí)施例中，所述位置控制器被配置為對(duì)來(lái)自所述控制器的命令進(jìn)行響應(yīng)， 以基于所述控制器所確定的所述斑點(diǎn)的量，修改所述振動(dòng)器組件與所述屏幕之間的所述距 離。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1是根據(jù)一個(gè)示例的屏幕振動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
[0012] 圖2A是與屏幕相關(guān)的隔板的第一示例和用于振動(dòng)屏幕的致動(dòng)器的側(cè)剖視圖。
[0013] 圖2B是圖2A的隔板和致動(dòng)器的立體圖。
[0014] 圖3A是與屏幕相關(guān)的隔板的第二示例和用于振動(dòng)屏幕的致動(dòng)器的側(cè)剖視圖。
[0015] 圖3B是圖3A的隔板和致動(dòng)器的立體圖。
[0016] 圖4A是與屏幕相關(guān)的隔板的第三示例和用于振動(dòng)屏幕的致動(dòng)器的側(cè)剖視圖。
[0017] 圖4B是圖4A的隔板和致動(dòng)器的立體圖。
[0018] 圖5是根據(jù)一個(gè)示例包括可轉(zhuǎn)動(dòng)永磁體的屏幕振動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
[0019] 圖6是根據(jù)一個(gè)示例圖5的屏幕振動(dòng)系統(tǒng)的可轉(zhuǎn)動(dòng)永磁體處于非轉(zhuǎn)動(dòng)位置的示意 圖。
[0020] 圖7是根據(jù)一個(gè)示例使用固定電磁體的屏幕振動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
[0021] 圖8是根據(jù)一個(gè)示例包括控制器和固定電磁體的屏幕振動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
[0022] 圖9是根據(jù)一個(gè)示例在屏幕上安裝有板條的屏幕的后視圖。
[0023] 圖10是根據(jù)一個(gè)示例的線圈驅(qū)動(dòng)器構(gòu)造的示意圖。
[0024] 圖11是根據(jù)一個(gè)示例系統(tǒng)用于在與其他通道不相關(guān)的輸出通道上輸出信號(hào)的框 圖。
[0025] 圖12是根據(jù)一個(gè)示例用于減少劇場(chǎng)中的斑點(diǎn)的系統(tǒng)的示意圖。
[0026] 圖13是根據(jù)一個(gè)示例用于減少斑點(diǎn)的處理的流程圖。
[0027] 圖14是根據(jù)一個(gè)示例自動(dòng)可調(diào)的屏幕振動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 本公開(kāi)的一些方面、特征和示例涉及一種屏幕振動(dòng)系統(tǒng)，其可使用聲學(xué)的、電磁的 或其他類(lèi)型的能量來(lái)振動(dòng)劇場(chǎng)屏幕，同時(shí)通過(guò)振動(dòng)屏幕減少否則可被看到的圖像偽影。
[0029] 由屏幕支撐結(jié)構(gòu)支撐的屏幕可具有數(shù)百千克以上級(jí)別的質(zhì)量。一種搖動(dòng)屏幕的方 法是將能夠搖動(dòng)屏幕的振動(dòng)源分布在屏幕的區(qū)域。向每個(gè)振動(dòng)源施加少量的能量可共同地 搖動(dòng)整個(gè)屏辱。
[0030] -個(gè)挑戰(zhàn)可包括以不產(chǎn)生被觀眾中的某個(gè)人看到的屏幕扭曲偽影的方式移動(dòng)屏 幕。屏幕扭曲偽影可以是在屏幕表面上可見(jiàn)的并且與屏幕表面的其他區(qū)域不一致的局部物 理扭曲。在屏幕表面上具有高增益涂層的屏幕可能容易受到輕微局部扭曲的影響，在該輕 微局部扭曲處，當(dāng)通過(guò)設(shè)備戳或拉屏幕以使屏幕振動(dòng)時(shí)可能認(rèn)出在屏幕感知增益中的不連 續(xù)。在屏幕位置產(chǎn)生局部物理扭曲可導(dǎo)致屏幕表面的扭曲部的光反射顯得與從屏幕的沒(méi)有 局部扭曲的區(qū)域反射的光不一致。屏幕表面中的變形可顯示為亮度分布扭曲。
[0031] 沒(méi)有振動(dòng)系統(tǒng)的屏幕可具有表面輪廓，它是屏幕的自然靜置狀態(tài)下的表面輪廓。 屏幕可配備有不使屏幕表面輪廓從其自然靜置表面輪廓扭曲的振動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)屏幕振動(dòng)系統(tǒng) 不工作或者未通電時(shí)，屏幕振動(dòng)系統(tǒng)可避免在屏幕上施加偏置力。當(dāng)屏幕振動(dòng)系統(tǒng)積極地 使屏幕振動(dòng)時(shí)，屏幕的平均偏移位置可與屏幕在其自然靜置狀態(tài)下的位置相同。
[0032] 為了減少斑點(diǎn)偽影，屏幕振動(dòng)可避免產(chǎn)生可能被觀看者看到的大的屏幕偏移。偏 移可以通過(guò)如下方式被限制為較小的量，使得屏幕偏移變化可不被觀看者注意到，但是該 偏移可足以使斑點(diǎn)偽影減少或消除。用于減少斑點(diǎn)的屏幕的偏移幅度可變化。例如，在屏幕 振動(dòng)器位置處的屏幕偏移幅度可較大，而在距屏幕振動(dòng)器較遠(yuǎn)距離處的屏幕偏移可較小且 仍能減少斑點(diǎn)偽影。屏幕偏移的頻率可以在一定水平以上，以避免偏移易于被感知到。但 是，屏幕偏移的頻率越高，振動(dòng)系統(tǒng)可能越易于被人聽(tīng)到。屏幕偏移的頻率和幅度的范圍可 以具有限制，以可以提供斑點(diǎn)偽影的減少與使觀眾感知到屏幕移位的感知性和來(lái)自屏幕振 動(dòng)的可能聽(tīng)到噪音最小化之間的最佳權(quán)衡。屏幕偏移頻率的范圍可在10Hz?35Hz的范圍 內(nèi)，盡管使用該范圍之外的偏移頻率仍可以發(fā)生斑點(diǎn)減少。
[0033] 屏幕表面可設(shè)計(jì)成通過(guò)與機(jī)械振動(dòng)面進(jìn)行物理接觸（例如從屏幕后方）來(lái)振動(dòng)。 在其他示例中，使用非接觸方法來(lái)振動(dòng)屏幕。非接觸振動(dòng)的一個(gè)示例可通過(guò)聲學(xué)部件來(lái)實(shí) 現(xiàn)，機(jī)電聲學(xué)換能器或致動(dòng)器（例如揚(yáng)聲器）布置在屏幕后方并且靠近屏幕。當(dāng)利用低頻 信號(hào)激活聲學(xué)換能器時(shí)，換能器可使屏幕正后方的空氣偏移，以使屏幕以與換能器移動(dòng)的 頻率相同的頻率運(yùn)動(dòng)。聲學(xué)換能器可具有偏移空氣的移動(dòng)錐體（cone)或隔膜。施加到聲 學(xué)換能器的信號(hào)的頻率可在人的最大聽(tīng)力范圍以上或以下，以避免被觀眾聽(tīng)到覺(jué)察。當(dāng)換 能器不工作時(shí)，聲學(xué)換能器振動(dòng)系統(tǒng)可允許屏幕表面以自然狀態(tài)輪廓靜置，并且當(dāng)換能器 工作時(shí)，可允許屏幕在兩個(gè)方向上相等地偏移。
[0034] 圖1示出屏幕振動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)示例。系統(tǒng)包括可從電源106接收信號(hào)的致動(dòng)器 104。致動(dòng)器104被定位在屏辱102的后方。致動(dòng)器104可偏移屏辱102正后方的空氣，以 利用來(lái)自電源106的信號(hào)頻率來(lái)偏移屏幕102。在一些示例中，致動(dòng)器104為聲學(xué)致動(dòng)器。
[0035] 在另一示例中，機(jī)電聲學(xué)致動(dòng)器裝配有隔板來(lái)使屏幕振動(dòng)。圖2A-4B是被裝配到 致動(dòng)器104的不同隔板的示例，致動(dòng)器被定位為面對(duì)屏幕102。致動(dòng)器104可布置成與屏 幕102的距離為1/4英寸到24英寸的范圍。增加隔板可使得在屏幕102和致動(dòng)器104之 間的空氣受到與屏幕102相對(duì)的致動(dòng)器104的表面的影響，從而最大化屏幕偏移。當(dāng)致動(dòng) 器104移動(dòng)空氣時(shí)，在致動(dòng)器104的一側(cè)的空氣受到正壓縮，而致動(dòng)器104的另一側(cè)的空氣 受到負(fù)壓縮。在致動(dòng)器104的兩側(cè)的偏移空氣的極性相反或者相位相差180度。相互作用 的具有相反極性的空氣的偏移具有減少或抵消空氣的凈偏移的凈效果。使隔板限制致動(dòng)器 104的不面對(duì)屏幕102處的偏移空氣的相反極性不受屏幕102處的空氣的影響可防止屏幕 102處的空氣偏移的不期望的減少。在隔板以外，致動(dòng)器104的前后的偏移空氣可以相互作 用并且可引起在進(jìn)一步遠(yuǎn)離致動(dòng)器104和隔板的位置處（例如觀眾觀看屏幕可能所在的位 置處）局部或全部抵消。
[0036] 圖2A示出隔板250的側(cè)剖視圖。隔板250可以為板（plate)，其隔離由致動(dòng)器104 的前側(cè)引起的朝向屏幕102的空氣的任何偏移與發(fā)生在致動(dòng)器104的后側(cè)的空氣的偏移相 互作用。隔板的表面可被定位為與屏幕102平行并且與致動(dòng)器104的聲學(xué)軸正交。聲學(xué)軸 可以是沿著空氣正被致動(dòng)器104偏移的方向的中心線。致動(dòng)器104可以是在聲學(xué)揚(yáng)聲器中 使用的聲學(xué)換能器的構(gòu)造，例如具有機(jī)電地移動(dòng)的錐體或其他膜的機(jī)電換能器。圖2B示出 制動(dòng)器104和隔板250的立體圖。圖2B示出隔板250和致動(dòng)器104的面252 (即，面對(duì)屏 幕102的一側(cè)的）。隔板250可以是剛性材料或致密材料，以防止空氣移動(dòng)時(shí)隔板彎曲，進(jìn) 一步減少致動(dòng)器104的前后的移動(dòng)空氣之間的任何相互作用。隔板250可以是矩形、圓形 或適于具體實(shí)施的其他形狀。
[0037] 圖3A示出隔板360的另一示例的側(cè)剖視圖。隔板360為管狀，圖3B以立體圖的 方式示出面362,以將發(fā)生在致動(dòng)器104的前側(cè)和致動(dòng)器104的后側(cè)的空氣的偏移分離開(kāi)。 致動(dòng)器104的聲學(xué)軸可與管狀隔板360的軸平行并且與屏幕102成直角。隔板360的開(kāi)口 可被定位為面對(duì)屏幕102。致動(dòng)器104可為具有錐體的機(jī)電換能器。隔板360可以是剛性 材料或致密材料。隔板360的開(kāi)口的截面形狀可以是矩形、圓形或適于具體實(shí)施的其他形 狀。隔板360可在致動(dòng)器104的后側(cè)延伸。在其他示例中，隔板360可在致動(dòng)器104的前 側(cè)延伸，或者隔板360可在致動(dòng)器104的前后延伸。
[0038] 圖4A示出隔板470的另一示例的側(cè)剖視圖，其包括板474和從板474延伸的管狀 (或其他形狀的）結(jié)構(gòu)476。圖4B示出隔板470和致動(dòng)器組件104的可以在朝向屏幕的面 方向472上的立體圖。
[0039] 開(kāi)口隔板可允許屏幕102的緊密靠近致動(dòng)器104的區(qū)域具有小的抵消效果，而允 許傳播的低頻空氣擾動(dòng)在超出安裝到致動(dòng)器104的隔板的距離處發(fā)生抵消效果。
[0040] 振動(dòng)屏幕的另一方法包括將磁源緊密靠近屏幕被定位，其中，磁源可用于排斥和 吸引安裝到屏幕的背面的元件。
[0041] 圖5和圖6示出使用永磁體的屏幕振動(dòng)的示例。安裝到屏幕102上的是具有可與 永磁體512a相互作用的元件506的板條（batten) 504。永磁體512a安裝到電機(jī)軸510,永 磁體512a可通過(guò)電機(jī)508利用來(lái)自電源106的動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)。如果元件506是呈南/北方位 (如示出）的永磁體，貝IJ當(dāng)永磁體512a的北極朝向元件506指向時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的永磁體512a可 向外推元件506。當(dāng)永磁體512a轉(zhuǎn)動(dòng)到以南極鄰近元件506被定位的方位時(shí)，元件506被 吸引向永磁體512a。如果兀件506是可受磁場(chǎng)影響的金屬（例如鐵）而不是永磁體，貝1J無(wú) 論磁場(chǎng)的南方位還是北方位面對(duì)兀件506,兀件506可僅朝向永磁體512a移動(dòng)。屏幕偏移 可僅在一個(gè)方向上，例如朝向永磁體512a的方向上。然而，如果期望隨時(shí)間的平均屏幕偏 移接近屏幕的自然靜置位置，則使元件506為永磁體可能是有用的。元件506移進(jìn)和移出 的頻率可與永磁體512a轉(zhuǎn)動(dòng)的速度直接地成比例?？梢允褂秒娫?06將轉(zhuǎn)動(dòng)速率調(diào)節(jié)成 期望的振動(dòng)頻率。當(dāng)屏幕102在從永磁體512a向外偏移時(shí)，它相對(duì)于屏幕102的靜置位置 的偏移可以小于當(dāng)屏幕102朝向永磁體512a偏移的時(shí)候。系統(tǒng)可通過(guò)減少永磁體512a的 吸引元件506的部分的長(zhǎng)度來(lái)補(bǔ)償該差異，使得內(nèi)外偏移相等以實(shí)現(xiàn)屏幕的等同的內(nèi)外偏 移。當(dāng)屏幕振動(dòng)系統(tǒng)不工作時(shí)，永磁體512a可如圖6中所示地被定位，使得其對(duì)元件506 的影響最小化并且使屏幕102保持在自然靜置位置。
[0042] 圖7示出使用固定電磁體的屏幕振動(dòng)系統(tǒng)的示例。引線的線圈720布置在芯體 722上并且定向成使得芯體722的端部朝向元件506。如果芯體722是諸如鐵等受磁場(chǎng)影 響的材料，則可通過(guò)電源106使小量電流流過(guò)線圈720來(lái)產(chǎn)生排斥或吸引元件506的磁場(chǎng)。 當(dāng)流過(guò)線圈720的電流在相反方向上流動(dòng)時(shí)，磁場(chǎng)變成與之前相反的方向，并且可以吸引 而不是排斥元件506 (或者排斥而不是吸引元件，這取決于設(shè)置）。利用磁場(chǎng)迫使元件506 移動(dòng)而導(dǎo)致的屏幕偏移可以在任何方向上偏移屏幕102。
[0043] 當(dāng)屏幕102從線圈720和芯體722所形成的電磁體512a向外偏移時(shí)，它離靜置位 置的偏移可以小于屏幕102朝向電磁體偏移的時(shí)候?？赏ㄟ^(guò)增大流過(guò)線圈720的電流來(lái)補(bǔ) 償該差異，使得當(dāng)線圈720排斥元件506時(shí)的電流大于線圈720吸引元件506時(shí)流過(guò)線圈 720的電流。電流可成形為不對(duì)稱(chēng)的波形，以提供在兩個(gè)方向上從屏幕102的靜置位置相等 的屏幕偏移。一種方法是針對(duì)去往電磁體的給定的信號(hào)波形而測(cè)量屏幕偏移輪廓，并且確 定如何修改輸入信號(hào)以提供期望的屏幕偏移。然后將修改后的波形施加到電磁體，以確認(rèn) 實(shí)現(xiàn)了所期望的偏移輪廓。測(cè)距儀傳感器可用于測(cè)量屏幕偏移。生成不對(duì)稱(chēng)波形的另一種 方法將直流的偏置增大如下量，該量實(shí)現(xiàn)與屏幕的自然靜置位置相同的平均屏幕偏移。
[0044] 改變圖7中的系統(tǒng)中的磁場(chǎng)可影響與屏幕102相關(guān)聯(lián)的元件506。如果磁場(chǎng)的改 變頻率增大，變化磁場(chǎng)施加的力可能無(wú)法克服屏幕102、板條504和元件506的組合慣性以 使得屏幕102跟隨變化的磁場(chǎng)。如果振動(dòng)系統(tǒng)（例如，磁性系統(tǒng)）能夠影響屏幕102的最 大頻率過(guò)低，則屏幕102、板條504和元件506的慣性可被減小，以增大屏幕102可被振動(dòng)的 上限。使用更高功率的電磁體和電磁驅(qū)動(dòng)器也可以增大系統(tǒng)能夠振動(dòng)屏幕102的上限。屏 幕張力也可以是一個(gè)因素，原因在于屏幕102上的張力越大，偏移屏幕102所需的力的大小 越大。減少屏幕張力可有助于增大屏幕振動(dòng)偏移并且增大屏幕振動(dòng)頻率。但是，屏幕張力 的過(guò)度減少可導(dǎo)致諸如屏幕松弛等的其他屏幕表面?zhèn)斡皢?wèn)題。
[0045] 當(dāng)在圖7中的線圈720中沒(méi)有流過(guò)電流時(shí)，從元件506到芯體722僅存在吸引磁 力。這可在元件上產(chǎn)生可略微朝向芯體722拉屏幕102的稍微的殘留力。減少殘留力的一 個(gè)方法是將芯體722和線圈720進(jìn)一步遠(yuǎn)離元件506移動(dòng)，并且在線圈720中使用較高電 流，以增大磁場(chǎng)來(lái)補(bǔ)償增大的距離。另一種方法可包括將制作芯體722的材料改變?yōu)椴皇?磁場(chǎng)影響的材料。這些材料類(lèi)型的示例包括塑料、鋁和空氣。當(dāng)不受磁場(chǎng)影響的用作芯體 722時(shí)，與芯體由鐵制成的情況相比，需要更大的電流來(lái)實(shí)現(xiàn)相同的磁場(chǎng)強(qiáng)度?？稍龃缶€圈 720中的引線的匝數(shù)，以實(shí)現(xiàn)更大的磁場(chǎng)。當(dāng)使用為不受磁場(chǎng)影響的芯體時(shí)，可將線圈720 更靠近元件506布置。
[0046] 圖8示出具有控制器806的屏幕振動(dòng)系統(tǒng)的示例，控制器806用于控制流過(guò)包括 線圈820和芯體822的電磁設(shè)備的電流。可顯著地減少通過(guò)氣隙的磁通路，以允許從致動(dòng) 設(shè)備（即，線圈820和芯體822)向屏幕802上的永磁體806和板條804的更高效的能量傳 遞。當(dāng)存在更高效磁性f禹合時(shí)，磁場(chǎng)可以更加包容（contained)，以便向屏幕102提供更好 的能量傳遞，并且可通過(guò)將屏幕板條806上的永磁體806和電磁芯體822配置為形成更完 整的環(huán)或閉環(huán)（使磁場(chǎng)穿過(guò)的氣隙減少）來(lái)實(shí)現(xiàn)?？捎墒艽艌?chǎng)影響的金屬材料制作電磁芯 體822。金屬材料可具有較高的相對(duì)導(dǎo)磁系數(shù)特征。具有較高的相對(duì)導(dǎo)磁系數(shù)的金屬材料 的示例可以是例如鐵或Mu-金屬的鐵磁性金屬。磁通路中的氣隙可限制為在芯體822的端 部和永磁體806之間的更短的路徑?？赏ㄟ^(guò)以使得在開(kāi)口端部不存在大氣隙的方式來(lái)構(gòu)造 電磁芯體和屏幕板條上的永磁體，來(lái)提高振動(dòng)系統(tǒng)的能量效率。
[0047] 元件506、806分別被安裝在板條504、804中以在屏幕102的大區(qū)域上分配施加在 元件506、806上的排斥力和吸引力。例如，板條504、804的尺寸可以是1英尺到2英尺長(zhǎng)、 1英寸以上寬。對(duì)于具有水平曲率且沒(méi)有堅(jiān)直玩去的屏幕，可在屏幕的后側(cè)堅(jiān)直地安裝一個(gè) 以上的板條。板條可由輕而硬的材料制成，例如白塞木、碳纖維或合成材料。元件506、806 可安裝在板條504、804的表面上或板條504、804的凹部。板條504、804可有粘結(jié)劑緊固到 屏幕102上，該粘結(jié)劑不會(huì)在屏幕102上引起變形或弄臟屏幕102。板條504、804朝向屏幕 102的一側(cè)的顏色可以為黑色，使得即使屏幕102穿孔也看不到板條。例如在將聲頻揚(yáng)聲器 定位在屏幕的后方、并且展示聲音可穿過(guò)屏幕材料中的開(kāi)口的情況下，可使用穿孔屏幕。
[0048] 圖9示出安裝到屏幕930上的板條932的可能的板條分布。屏幕越大，可使用或 需要的板條越多。
[0049] 可使用適當(dāng)?shù)碾娫礊橛糜谠谄聊簧隙ㄎ话鍡l的位置的每個(gè)線圈供電。一種方法是 使用一個(gè)電源為所有的線圈供電，使得所有的線圈以相同的頻率和相位振動(dòng)。然而，屏幕振 動(dòng)可具有相同的頻率和相位關(guān)系，這可導(dǎo)致在屏幕上分布局部的駐波振動(dòng)模式。由于偏移 屏幕的部件沒(méi)有移動(dòng)因此不能減少斑點(diǎn)偽影，所以駐波振動(dòng)可能不能有效地減少斑點(diǎn)。
[0050] 可用于減少或消除駐波振動(dòng)的一種方法是利用分離源供能或驅(qū)動(dòng)每個(gè)線圈，使得 每個(gè)源產(chǎn)生不相關(guān)（還稱(chēng)為解相關(guān)）的隨機(jī)信號(hào)。隨機(jī)信號(hào)的幅度和頻率可以隨機(jī)，與粉 紅或白噪聲相似。如果信號(hào)的幅度隨機(jī)但是頻率不隨機(jī)，或者頻率隨機(jī)和幅度都不隨機(jī)，則 在來(lái)自不同源的波形相互作用中可能仍存在駐波分量。來(lái)自每個(gè)振動(dòng)源的信號(hào)可以在幅度 和頻率中解相關(guān)。例如，可利用與用于驅(qū)動(dòng)其他線圈的信號(hào)相比具有不同幅度、頻率和相位 關(guān)系的信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)每個(gè)線圈，以減少或消除引起駐波或具有駐波分量的狀況。
[0051] 圖10示意性示出用于屏幕振動(dòng)系統(tǒng)的線圈驅(qū)動(dòng)器構(gòu)造的示例。線圈1-η1050、 1052、1054、1056中的每一個(gè)可電連接到致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電源1040。致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電源被配置為 (例如被設(shè)計(jì)成）具有通道輸出1〇42、1044、1046、1048以為每個(gè)線圈提供信號(hào)。每個(gè)通道 可配置有其各自的頻率源，其中頻率源為隨機(jī)頻率源，例如粉紅或白噪聲源。頻率源的帶寬 可以使得存在20Hz?30Hz范圍的頻率分量，使得當(dāng)利用20Hz?30Hz的帶通濾波器來(lái)過(guò) 濾頻率源時(shí)，存在信號(hào)內(nèi)容。
[0052] 圖11示出用于在與其他通道不相關(guān)的輸出通道上輸出信號(hào)的系統(tǒng)1100的框圖。 圖10中的來(lái)自致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電源1040的每個(gè)通道輸出1042、1044、1046、1048可由致動(dòng)器驅(qū) 動(dòng)電源1040內(nèi)的獨(dú)立系統(tǒng)饋送，圖11示出其中的一個(gè)示例。頻率源1160可以為DSP或其 他類(lèi)型的信號(hào)處理器，其中可生成任意頻率范圍，例如與粉紅噪聲或白噪聲對(duì)應(yīng)的頻率。帶 通濾波器1162可過(guò)濾來(lái)自頻率源1160的信號(hào)，以去除用于所用的屏幕振動(dòng)線圈的信號(hào)中 的無(wú)用部分。屏幕振動(dòng)范圍可以為20Hz?30Hz，但是不限于該范圍。過(guò)濾后的源信號(hào)被 放大電路1164放大，使得信號(hào)水平對(duì)于屏幕振動(dòng)線圈而言是適當(dāng)?shù)?。每個(gè)通道可具有其各 自的頻率源，使得來(lái)自每個(gè)通道的信號(hào)可不相關(guān)?？墒褂孟嗤尿?qū)動(dòng)器構(gòu)造來(lái)驅(qū)動(dòng)取代圖 7和圖8中的每個(gè)線圈720和線圈820的其他的致動(dòng)器，例如致動(dòng)器104或電機(jī)508。
[0053] 這里公開(kāi)的屏幕振動(dòng)系統(tǒng)的一些示例可改裝到現(xiàn)有的劇場(chǎng)屏幕，包括投影系統(tǒng)圖 像光源從非相干光源改變成相干光源（例如激光光源）的劇場(chǎng)屏幕。
[0054] 為了優(yōu)化斑點(diǎn)偽影減少，可設(shè)置屏幕圖像監(jiān)控系統(tǒng)和反饋回路來(lái)調(diào)節(jié)真棟梁或改 變施加到屏幕振動(dòng)器的振動(dòng)參數(shù)。圖12示出可用于優(yōu)化劇場(chǎng)中的斑點(diǎn)減少的系統(tǒng)。劇場(chǎng) 屏幕1202可具有定位在屏幕后側(cè)且被控制單元1214控制的多個(gè)屏幕振動(dòng)器1212a-c?？?制單元1214可向每個(gè)振動(dòng)器1212a-c提供解相關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得屏幕1202可通過(guò)每個(gè)振 動(dòng)器振動(dòng)并且屏幕振動(dòng)器可彼此解相關(guān)。當(dāng)投影機(jī)1204將光通過(guò)投影透鏡1206投射到屏 幕1202上時(shí)，傳感器1208(例如相機(jī)）可捕捉屏幕1202上的投影光。捕捉的圖像可存儲(chǔ)在 傳感器1208內(nèi)或分離單元1210內(nèi)。分離單元1210也可處理相機(jī)圖像，以分析和確定或量 化屏幕1202上的光的斑點(diǎn)量。來(lái)自分離單元1210的信息可被通信到控制單元1214,控制 單元1214可將驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供給每個(gè)振動(dòng)器1212a-c。傳感器1208可位于具有投影機(jī)1204 的放映室，或者傳感器1208可定位在放映室的外側(cè)使得傳感器1208不需要通過(guò)放映室窗 1216來(lái)查看屏幕1202。分離單元1210可獨(dú)立或者為傳感器1208的一部分，投影機(jī)1204 的一部分或者控制單元1214的一部分。
[0055] 優(yōu)化斑點(diǎn)減少的處理可通過(guò)將投影光從投影機(jī)投影到屏幕1202上來(lái)執(zhí)行。投影 光可以是投影圖案或者可以?xún)H僅是投影在整個(gè)屏幕區(qū)域上的一種顏色。例如，投影在屏幕 1202上的光可為藍(lán)色、紅色或綠色?？蓪?duì)于一種顏色（例如綠光）進(jìn)行優(yōu)化，其中斑點(diǎn)偽影 已知為更明顯，或者可進(jìn)行優(yōu)化以確?？紤]對(duì)所有顏色的光優(yōu)化斑點(diǎn)偽影的減少?？稍谘?出前一天進(jìn)行減少斑點(diǎn)的優(yōu)化，或者在較長(zhǎng)的時(shí)間以后計(jì)劃重新進(jìn)行減少斑點(diǎn)的優(yōu)化。傳 感器1208可以是捕捉用于斑點(diǎn)減少的投影光圖案的相機(jī)?？赏ㄟ^(guò)分離單元1210對(duì)于捕捉 的圖像就存在的斑點(diǎn)量進(jìn)行處理和分析?？梢哉w地確定屏幕1202的斑點(diǎn)量，或者對(duì)于屏 幕1202的更局部的區(qū)域（例如，振動(dòng)器1212a-c所影響的屏幕區(qū)域）確定斑點(diǎn)的量。基于 可接受的斑點(diǎn)量與存在的斑點(diǎn)量相比的預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，控制單元1214可被來(lái)自分離單元1210 的信息影響，以改變到振動(dòng)器1212a-c的信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)所需的斑點(diǎn)減少。
[0056] 圖13示出減少斑點(diǎn)偽影的處理1300的流程圖。參照?qǐng)D12所示的系統(tǒng)圖來(lái)說(shuō)明處 理1300,但是其他實(shí)施是可能的。在方框1302中，利用傳感器1208捕捉屏幕1202上的圖 像光。在方框1304中，分離單元1210處理捕捉的圖像用于斑點(diǎn)偽影分析。處理捕捉的圖像 用于斑點(diǎn)偽影分析可包括圖像的低頻過(guò)濾，以進(jìn)步分離斑點(diǎn)偽影。在方框1306中，分離單 元1210從處理的信息確定在屏幕1202上存在的斑點(diǎn)偽影的量。在方框1308中，將存在的 斑點(diǎn)偽影的量與閾值水平進(jìn)行比較。在確定框1310中，基于該比較來(lái)決定進(jìn)一步動(dòng)作。如 果存在的斑點(diǎn)量不超過(guò)閾值，在方框1312中不需要進(jìn)一步調(diào)節(jié)。如果存在的斑點(diǎn)量超過(guò)可 接受的閾值，則在方框1314中決定對(duì)一個(gè)以上的屏幕振動(dòng)器1212a-c施加校正調(diào)節(jié)。在方 框1316中，一個(gè)以上的屏幕振動(dòng)器1212a-c接收校正振動(dòng)信號(hào)并且利用施加在屏幕振動(dòng)器 上的校正調(diào)節(jié)來(lái)振動(dòng)屏幕1202?？芍貜?fù)圖13的處理1300,以判定校正調(diào)節(jié)是否已經(jīng)將斑 點(diǎn)量減少到預(yù)定閾限。在充分進(jìn)行預(yù)定次數(shù)的處理1300之后，如果斑點(diǎn)量違背減少到預(yù)定 閾限內(nèi)，則該狀況可被旗標(biāo)。當(dāng)被旗標(biāo)時(shí)，可考慮諸如重新定位屏幕振動(dòng)器等的其他因素。 可手動(dòng)地或利用圖14所示的振動(dòng)器系統(tǒng)自動(dòng)地進(jìn)行重新定位。
[0057] 隨著時(shí)間可能需要重新定位屏幕振動(dòng)器，以保持振動(dòng)器和屏幕之間的最佳距離。 被硬安裝到屏幕框架或其他接點(diǎn)的振動(dòng)器或振動(dòng)器組件可能不能調(diào)節(jié)以適應(yīng)隨著時(shí)間或 溫度和濕度的變化而可能發(fā)生的振動(dòng)器和屏幕之間的距離變化。
[0058] 圖14所示的可調(diào)節(jié)構(gòu)造1400具有帶隔板1450的振動(dòng)器組件1414,并且可被安裝 到平臺(tái)組件的可移動(dòng)部1402,其中平臺(tái)組件的固定部1404被安裝到屏幕結(jié)構(gòu)（未示出）。 平臺(tái)組件可具有電機(jī)或致動(dòng)器1406,其可被命令以便移動(dòng)平臺(tái)的可移動(dòng)部1402,以使振動(dòng) 器組件1414靠近或遠(yuǎn)離屏幕102移動(dòng)。振動(dòng)器組件1414和隔板1450可利用非聲學(xué)電磁 致動(dòng)器組件替換，非聲學(xué)電磁致動(dòng)器組件的示例在圖5、圖7和圖8中說(shuō)明。
[0059] 在另一構(gòu)造中，可通過(guò)安裝振動(dòng)器組件來(lái)調(diào)節(jié)振動(dòng)器和屏幕之間的距離，使得振 動(dòng)器組件可移動(dòng)、滑動(dòng)或樞轉(zhuǎn)小距離以靠近或遠(yuǎn)離屏幕。通過(guò)利用電機(jī)或致動(dòng)器來(lái)控制振 動(dòng)器組件相對(duì)于屏幕的移動(dòng)、滑動(dòng)或樞轉(zhuǎn)的量，可調(diào)節(jié)振動(dòng)器和屏幕之間的距離。還可以采 用縮放儀激光，以允許振動(dòng)器組件在保持與屏幕的恒定角關(guān)系的情況下相對(duì)于屏幕重新定 位。
[0060] 在圖14所示的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，距離感測(cè)設(shè)備1408可被安裝到振動(dòng)器組件1414， 以確定振動(dòng)器組件1414距屏幕102的距離1410。距離感測(cè)設(shè)備1408可為超聲波距離傳 感器或者使用備選距離傳感技術(shù)的距離傳感器?？刂平M件1412內(nèi)的處理器可用于從距離 感測(cè)設(shè)備1408接收距離信息，并且確定振動(dòng)器組件1414與屏幕102的距離是否在可接受 的距離范圍內(nèi)。如果距離1410不可接受，則處理器指令控制器組件1412中的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器， 使致動(dòng)器1406移動(dòng)安裝有振動(dòng)器組件1414的平臺(tái)的可移動(dòng)部，直到振動(dòng)器組件1414和屏 幕102之間的距離在可接受的距離范圍內(nèi)為止。如果振動(dòng)器組件1414與屏幕102保持在 可接受的距離范圍內(nèi)，則處理器指令控制器組件1412維持當(dāng)前的電機(jī)位置。
[0061] 每個(gè)屏幕振動(dòng)器可被配置為自動(dòng)地調(diào)節(jié)屏幕和振動(dòng)器之間的距離。在另一示例 中，僅調(diào)節(jié)位于如下位置的屏幕振動(dòng)器，在該位置處，屏幕和振動(dòng)器之間的距離隨著時(shí)間變 化的趨勢(shì)較大。例如，屏幕的一些部位可能比屏幕的其他部位更加松弛，因此定位在屏幕更 加松弛的部位的振動(dòng)器可被配置為使得振動(dòng)器組件和屏幕之間的距離可調(diào)節(jié)。在一種構(gòu)造 中，定位在屏幕的下部處的振動(dòng)器可以是與屏幕之間的距離可調(diào)的振動(dòng)器。
[0062] 在另一示例中，可在屏幕調(diào)整過(guò)程中優(yōu)化振動(dòng)器與屏幕之間的位置。例如，可通過(guò) 將屏幕振動(dòng)器1212a-c配置為圖14所述的可調(diào)構(gòu)造的振動(dòng)器來(lái)設(shè)計(jì)圖12的系統(tǒng)?？刂破?組件1412可被配置為接收基于來(lái)自圖12中的分離單元1210或控制單元1214的信息。在 屏幕調(diào)整過(guò)程中，從分離單元1210或控制單元1214接收的信息可以是改變振動(dòng)器和屏幕 之間的距離、以?xún)?yōu)化斑點(diǎn)的減少并使屏幕振動(dòng)中的偏移量最小化的指令。斑點(diǎn)減少優(yōu)化和 屏幕調(diào)整處理可以實(shí)現(xiàn)為日常系統(tǒng)校準(zhǔn)的一部分，或者在每次展示之前或者在展示過(guò)程中 或者根據(jù)需要進(jìn)行。
[0063] 在另一示例中，可將來(lái)自圖14的振動(dòng)組件1414上的距離感測(cè)設(shè)備1408的信號(hào)提 供給圖12的控制單元1214,以通過(guò)控制單元1214控制傳送到對(duì)應(yīng)的振動(dòng)器的信號(hào)的幅度， 以保持補(bǔ)償振動(dòng)器和屏幕之間的距離變化的屏幕振動(dòng)。
[0064] 在使用多個(gè)屏幕振動(dòng)器并且通過(guò)大體相同的非解相關(guān)信號(hào)來(lái)共同驅(qū)動(dòng)多個(gè)屏幕 振動(dòng)器的可選構(gòu)造中，可通過(guò)將每個(gè)屏幕振動(dòng)器與相鄰的屏幕振動(dòng)器保持一定的距離來(lái)將 駐波偽影最小化，使得各振動(dòng)的偏移波彼此具有最小的干涉。每個(gè)屏幕振動(dòng)器之間的距離 也可根據(jù)需要那樣近以確保屏幕上沒(méi)有不接受足量振動(dòng)的區(qū)域，但是距離不過(guò)于近而生成 歸因于兩個(gè)相鄰的屏幕振動(dòng)器的兩個(gè)波的干涉所形成的可視的駐波。在使用屏幕振動(dòng)斑點(diǎn) 減少反饋回路的情況下，對(duì)于共同的振動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)可優(yōu)化整體地斑點(diǎn)偽影的減少。優(yōu)化 也可包括，即使所有的驅(qū)動(dòng)器以相同的頻率驅(qū)動(dòng)，但是對(duì)于每個(gè)屏幕振動(dòng)器可將驅(qū)動(dòng)信號(hào) 的幅度調(diào)整到不同的水平。
[〇〇65] 本實(shí)用新型的方面的前述說(shuō)明、包括所圖式的方面僅用于圖式和說(shuō)明的目的而闡 述的，本意不是窮盡性或者將本實(shí)用新型限制為所公開(kāi)的精確形式。在不背離本實(shí)用新型 的范圍的前提下，本實(shí)用新型的各種修改、調(diào)整和使用對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是 顯而易見(jiàn)的。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于顯示圖像的系統(tǒng)，包括： 屏幕，用于顯示圖像； 激光投影機(jī)，用于向所述屏幕投影所述圖像； 至少兩個(gè)振動(dòng)器組件，被定位以振動(dòng)所述屏幕；以及 控制器，用以使用不相關(guān)的控制信號(hào)來(lái)控制所述至少兩個(gè)振動(dòng)器組件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括： 圖像傳感器，用于捕捉與顯示在所述屏幕上的所述圖像有關(guān)的信息， 其中所述控制器被配置為分析所述信息以確定斑點(diǎn)的量，并且確定控制所述至少兩個(gè) 振動(dòng)器組件中的一個(gè)或多個(gè)以振動(dòng)所述屏幕并且減少所述斑點(diǎn)的量所需要的控制信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述至少兩個(gè)振動(dòng)器組件的振動(dòng)器組件包括： 基座，用以鄰近所述屏幕來(lái)定位所述振動(dòng)器組件； 所述基座中的電機(jī)，用以改變所述振動(dòng)器組件到所述屏幕的距離； 距離傳感器，用于輸出所述振動(dòng)器組件與所述屏幕之間的距離信息； 位置控制器，被配置用于： 基于從所述距離傳感器接收的距離信息，確定所述振動(dòng)器組件與所述屏幕之間的所述 距離是否已經(jīng)改變；以及 向所述電機(jī)輸出距離控制信號(hào)，以用于補(bǔ)償所述振動(dòng)器組件與所述屏幕之間的改變的 距離。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述控制器還被配置為修改去往所述振動(dòng)器組件 的所述控制信號(hào)的幅度，以補(bǔ)償所述振動(dòng)器組件與所述屏幕之間的所述改變的距離。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述位置控制器被配置為對(duì)來(lái)自所述控制器的命 令進(jìn)行響應(yīng)，以基于所述控制器所確定的所述斑點(diǎn)的量，修改所述振動(dòng)器組件與所述屏幕 之間的所述距離。
【文檔編號(hào)】H04N9/31GK203894526SQ201420241726
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月9日
【發(fā)明者】H·赫拉蒂, D·G·特倫布萊, O·N·科馬尼科基 申請(qǐng)人:圖象公司