CN101360874B - 双压充气结构和方法 - Google Patents

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Abstract

实施方案包括一个充气支撑结构，该充气支撑结构包围一个可充满大于大气压的正压流体的区域。一个柔性屏幕连接到该支撑结构，一个位于该柔性屏幕和支撑结构之间的可充满小于大气压的负压流体的区域，该负压流体将该柔性屏幕保持在适于图像投影的形状。根据本实施方案的方法包括利用大于大气压的正压流体给充气支撑结构充气，并且从位于该支撑结构和与该支撑结构连接的柔性屏幕之间的区域排走流体，以通过位于柔性屏幕和支撑结构之间低于大气压的负压流体将该柔性屏幕保持在适于图像投影的形状。

Description

双压充气结构和方法
技术领域
本申请总体上涉及充气结构。
背景技术
充气结构比实体结构具有优点，如更易移动并且存储体积明显更小。充气结构用于临时的紧急掩蔽所、快速部署的军事结构以及砖石建筑框架。在圆顶剧场领域有两类气动结构，纯充气结构和充气/实体结构混合体。
在纯充气结构中，通过正气压提供结构完整性。例如，利用正气压给单球形缝制型织物壳层(sing1e spherically tai1ored fabricshell)充气，像一个充气的气球。这个结构用在现有的移动圆顶剧场装置中(即，来自Learning Technologies的Star1ab，来自e-PlanetariumTM的GoDomeTM)。当提供平滑的凹形屏幕表面时，这种设计的主要缺点就是需要气塞来阻止正气压在人们进入或离开该壳层时泄漏。
有许多不需要气塞的纯充气结构。例如，充气帐篷结构包括充气支撑管，在该管上覆盖有织物壳层。另一个实例具有两个通过一系列肋连接的同心织物壳层，当施加正气压时所述肋以固定间隔保持所述壳层。在美国专利3,742,658、4,288,947以及4,807,405中示出了其他结构。虽然所有这些纯充气结构提供了敞开门的能力，但它们都没有获得平滑的凹形屏幕表面。
在充气/实体结构混合体中，利用位于屏幕和外壳之间的负气压来拉紧和拉平凹形屏幕。外壳层可以是如在美国专利3,998,522中的实体结构，或者是如在美国专利4,022,522中的绷紧在实体框架网格上的织物膜。这种设计形式不是纯充气的，因此不宜移动并且存储起来不紧凑。
因此，需要改进的充气结构和方法。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种设备，包括：
一个充气支撑结构，所述充气支撑结构包围一个可充满大于大气压的正压流体的区域；和
一个连接到该支撑结构的柔性屏幕，该充气支撑结构完全包围该柔性屏幕的凸边，一个位于所述柔性屏幕和所述支撑结构之间的可充满小于大气压的负压流体的区域，所述负压流体将该柔性屏幕保持在适于图像投影的形状。
根据本发明的又一方面，提供了一种方法，包括：
利用大于大气压的正压流体给一个充气支撑结构充气；和
从位于该支撑结构和与该支撑结构连接的柔性屏幕之间的区域排走流体，以通过位于该柔性屏幕和该支撑结构之间的小于大气压的负压流体将该柔性屏幕保持在适于图像投影的形状，该支撑结构完全包围该柔性屏幕的凸边。
根据本发明的另一方面，提供了一种设备，包括：
一个充气支撑结构，该充气支撑结构包围可充满第一压力流体的区域；和
一个柔性屏幕，该柔性屏幕连接到该充气支撑结构，该充气支撑结构完全包围该柔性屏幕的凸边，一个该位于该柔性屏幕和该充气支撑结构之间的可充满第二压力流体的区域，该第二压力流体将该柔性屏幕保持在适于图像投影的形状。
根据本发明的还一方面，提供了一种设备，包括：
用于利用大于大气压的正压流体支撑柔性屏幕的装置；和
用于利用小于大气压的负压流体使柔性屏幕保持适合图像投影的形状的装置，该柔性屏幕包括一个位于两个不同的几何平面的周界。
附图说明
图1显示根据不同实施方案的充气圆顶剧场；
图2A显示根据不同实施方案的充气圆顶剧场；
图2B显示根据不同实施方案的图2A中显示的充气圆顶剧场的横截面图；
图3显示根据不同实施方案的充气圆顶剧场；
图4显示根据不同实施方案的图3中显示的充气圆顶剧场的视图；
图5是根据不同实施方案的图3中显示的充气圆顶剧场中板上张力的示意图；
图6显示根据不同实施方案的图3中显示的充气圆顶剧场的横截面图。
具体实施方式
在下面对不同实施方案的详细说明中，参考了构成这些详细说明的一部分的附图，并且示出了可在其中实践本主题的具体实施方案，这些具体实施方案仅是为了示例，而不是为了限制。附图中，相同的数字描述所有视图中基本相似的部件。对所示例的实施方案进行了十分详细的描述以使本领域的技术人员能够实践本说明书中所公开的教导。可采用其他实施方案，以及可从本说明书中得到其他实施方案，从而可以在不脱离本公开内容的范围内进行组成、结构以及逻辑上的替代和改变。因而，下面的详细描述不具有限制的意义。
实施例和实施方案仅代表可能的变化。除非明确需要，否则单个组件和功能是可选的，并且操作的顺序可变化。一些实施方案的部分和特征可被包括在其他实施方案的部分和特征中，或替代其他实施方案的部分和特征。因而，下面的描述不具有限制的意义。
下面关于不同实施方案的详细描述适合从大的户外帐篷到小的个人围墙的应用中的所有尺寸的充气结构，所述个人围墙适合把录像投影到它们的表面。充气结构具有的优点是：简便快捷的组装和拆卸，运输时体积小以及没有可能会引起伤害的硬表面。现有的充气结构依靠位于两层膜之间的正气压来产生刚性和结构完整性。仅利用正气压不可能产生平滑的凹形表面。现有技术依靠许多内部肋来产生这样的表面，但在每个肋之间总有“枕块(pillowing)”。这种枕块妨碍了投影在内表面上的图像的连续性。这只是该技术的一个现状。
本说明书中所描述的不同实施方案通过增加一个附加内膜或屏幕，来寻求解决凹形表面上枕块的问题。通过利用第二鼓风机，抽空位于正气压结构内表面和屏幕之间的空气，产生一个负气压区域。负气压拉紧屏幕成为需要的凹形形状。该结构的优点是在整个充气结构上是一个平滑的连续的凹形形状。
本说明书中描述的不同实施方案包括既具有正压区域也具有负压区域的充气结构。在一个实施方案，上述结构设有一个贯穿区域，该贯穿区域允许鼓风机通向内部负压气室。在另一个实施方案中，上述结构设有一个贯穿区域，并包括一个安装在该贯穿区域内的内嵌鼓风机。
在本说明书的描述中，术语“正压”是指大于周围环境压力的流体压力。例如，具有正压的区域内的空气有大于周围空气或大气压的压力。术语“负压”是指小于周围环境压力的流体压力。例如，具有负压的区域内的空气有小于周围空气或大气压的压力。
在本说明书的描述中，术语“鼓风机”是指移动如空气这样的气态流体的泵。鼓风机能够通过从一个区域内排走流体而在该区域内产生负压，也能够通过向一个区域增加流体而在该区域内产生正压。
图1显示根据不同实施方案的一个充气圆顶剧场100。充气圆顶剧场100包括一个内表面120，所述内表面是一个屏幕或膜。充气圆顶剧场100也包括一个独立式自支撑的支撑结构126，所述支撑结构包括围绕正压区域150的外壁130和内壁140。正压区域150充满正压空气以膨胀支撑结构来支撑内表面120。负压区域160存在于支撑结构126的内壁140和内表面120之间并且充满负压空气来拉紧内表面120，以使得该内表面120具有一个想要的形状。当绷紧和呈凹形时，内表面120能呈现圆形、球形、椭圆形或者任何其它想要的形状。当绷紧时，内表面120相对于充气圆顶剧场100的内部呈凹形，并且具有一个邻近支撑结构126的凸边。充气圆顶剧场100围绕或完全包围内表面120的凸边。
贯穿区域170穿透外壁130、内壁140以及内表面120以便给它们之间的区域或体积提供多个流体通道。根据不同实施方案，为了向区域增加流体或从区域排走流体，贯穿区域170包括一个内嵌鼓风机。在不同的实施方案中，贯穿区域170可包括两个鼓风机或单个鼓风机，所述单个鼓风机移动流体以产生正压和负压区域。
内表面120包括一个周界，所述周界位于至少两个不同的几何平面上，其中一个几何平面是充气圆顶剧场100的底面，而另一个几何平面是充气圆顶剧场100上的开口或者敞开门。
内表面120的形状在绷紧时可不同于内壁140的形状。除空气之外还有其他流体可用来产生充气圆顶剧场100中的正压或负压，或者正压和负压。例如，正压区域150和负压区域160可充满空气或氦气或任何其它流体或能在那些区域产生正压或负压的流体组合。
充气圆顶剧场100可包括一个投影系统(未示出)以便把图像或像素阵列投影到内表面120上。投影系统包括一个光机和一个或多个镜头来投影图像或像素阵列。充气圆顶剧场100包括一个音响系统，所述音响系统带有一个或多个用来把声音或音乐播放到充气圆顶剧场100内的空间中的扬声器(未示出)。当欣赏图像、声音和/或音乐时，观众可坐在充气圆顶剧场100里的底面上或坐位(未示出)上。在替代实施方案中，投影系统安装在内表面120的几何中心以把图像或像素阵列径向地投影到内表面120上。在一个替代实施方案中，投影系统位于与内表面120的几何中心有一段距离的位置。
图1显示的实施方案是充气的，其中支撑结构依靠正压并且通过利用负压获得凹形屏幕形状。这实现了具有平滑的凹形屏幕及敞开门的纯充气支撑结构，且没有现有系统所具有的缺陷的目标。例如，不需要气塞。
图2A显示根据不同实施方案的一个充气圆顶剧场200。充气圆顶剧场200包括一个敞开门206。图2B显示根据不同实施方案的充气圆顶剧场200的沿图2A的截面线2B-2B的横截面图。充气圆顶剧场200包括第一膜220和第二膜222，所述第一膜和第二膜被许多连接在膜220和222之间的肋224连接。膜220和222是柔性的、同心的以及球形的，第一膜220大于第二膜222。每个肋224是一个单独的膜，并且可包含开口以便空气或其它流体可穿过肋224。通过第一入口230在膜220和222之间施加正压以使膜220和222分离直至被肋224保持到位。第一入口230穿透第一膜220以提供进入膜220和222之间区域或体积的流体通道。由于膜220和222以及肋224中的正压和张力，膜220和222以及肋224形成一个独立式自支撑的支撑结构。
第三膜250连接到第二膜222，通过第二入口260在第三膜250和第二膜222之间施加负气压，所述第二入口穿透膜220和222以提供进入膜222和250之间区域或体积的流体通道。在膜222和250之间的区域内产生负压以致第三膜250绷紧而形成一个凹形平头球形屏幕。图像或像素阵列可被投影到第三膜250上。
第三膜250包括一个周界，所述周界位于至少两个不同的几何平面上，其中一个平面是充气圆顶剧场200的底面，而另一个平面是敞开门206。
第三膜250在绷紧时相对于充气圆顶剧场200的内部是凹形的并且有一个邻近第二膜222的凸边。膜220和222围绕或完全包围第三膜250的凸边并且沿着它的周界连接第三膜250。
鼓风机(未示出)可用来从位于膜220、222及250之间的区域或体积排出流体或向其增加流体。在不同的实施方案中，可用两个鼓风机来向所述区域或体积移动流体，或者可用单个鼓风机来移动流体以产生正压和负压区域。
膜220、222以及250和肋224由合适的柔性织物制成，例如尼龙、乙烯树脂、聚脂薄膜以及其它能承受正压或负压所产生的力的材料。利用合适的粘合材料、热熔接或者缝合，第三膜250连接到第二膜222，以使得在第三膜250和第二膜222之间形成密封，以基本上减少从第三膜250和第二膜222之间的区域出现流体泄漏。
第三膜250在绷紧时可呈现圆形、球形、椭圆形或者任何其它想要的形状，并且它的形状可与第二膜222的形状不同。除空气之外还有其他流体可用来产生充气圆顶剧场200中的正压或负压，或者正压和负压。例如，膜220和222之间的区域以及膜222和250之间的区域可充满空气或氦气或任何其它流体或能在那些区域中保持正压或负压的流体组合。
敞开门206是贯穿膜220、222以及250的开放区域以允许观众进出充气圆顶剧场200。敞开门206包括一个充气框架270，所述框架由合适的柔性织物制成，例如尼龙、乙烯树脂、聚脂薄膜以及其它能承受正压或负压所产生的力的材料。框架270包含一个内部区域或体积，所述内部区域或体积可充满空气或氦气或任何其它流体或能在框架270的内部区域保持正压的流体组合。
图2A和2B显示的实施方案是充气的，其中支撑结构依靠正压并且通过利用负压获得凹形屏幕。这实现了具有平滑凹形屏幕及敞开门的纯充气支撑结构，且没有现有系统所具有的缺陷的目标。例如，不需要气塞。另外，图2A和2B显示的实施方案便于利用合适的柔性织物，例如尼龙、乙烯树脂、聚脂薄膜或其它材料来实施。
充气圆顶剧场200可包括一个投影系统276，以便把图像或像素阵列投影到第三膜250上。投影系统276包括一个光机和一个或多个的镜头来投影图像或像素阵列。充气圆顶剧场200包括一个音响系统，所述音响系统带有一个或多个用来把声音或音乐播放到充气圆顶剧场200内的空间中的扬声器280。当欣赏图像、声音和/或音乐时，观众可坐在充气圆顶剧场200里的底面上或座位(未示出)上。在替代实施方案中，投影系统276安装在第三膜250的几何中心，以把图像或像素阵列径向地投影到第三膜250上。在一个替代实施方案中，投影系统276位于与第三膜250的几何中心有一段距离的位置。
图3显示根据不同实施方案的一个充气圆顶剧场屏幕300。充气圆顶剧场屏幕300具有一个连接在一起的管310和板320的支撑结构。管310在末端互相连接，以形成一个由管包围的平面图形或多边形所组成的连续结构，根据不同实施方案每个平面图形包围如图4所示的一个区域。这种结构包括网格球顶体(geodesies)和阿基米德多面体。在每个平面图形区域的内部，柔性板320不间断地连接到每个管310。图3显示的管310构成一个平头的属于阿基米德多面体的二十面体。
管310充有正压流体以形成独立式自支撑的支撑结构。当管310充气的时候，柔性板320被拉紧，因为它们比充气后的管310形成的几何形状所要求的标称尺寸要略微小些。虽然管310独自就能形成独立式自支撑的支撑结构，但是板320被设计来提供附加的结构支撑。图5是当管310被充气并且板320绷紧时，在整个板320上的张力500的示意图。张力500近似于从内部充有正气压的单个球形壳层的张力。
管310在带有开口的末端互相连接，使得如空气这样的流体能从一个管流到另一个，以便通过在其中一个管310上的开口或阀(未示出)使管310组成的整个结构充有正压流体。连接在其中一个管310上的开口或阀上的鼓风机能够提供正压。在替代实施方案中，多于一个的管310能够具有连接鼓风机的开口或阀，以接收正压流体。在替代实施方案中，管310被组合成多个区域，每个区域包含一个单独的开口或阀(未示出)。每个区域的管310相互连接在一起，所述这些管具有开口，以从该区域的开口或阀接收如空气这样的流体以使得该区域的管310充有正压流体。连接在每个区域的开口或阀上的鼓风机能够提供正压。
膜330连接(未示出)到管310和板320，并且在膜330以及管310和板320之间施加负气压。在膜330和管310与板320之间的区域产生负气压，以使得膜330紧绷以形成一个凹形的平头屏幕。通过一个入口(未示出)从膜330和管310与板320之间的区域排出流体。图像或像素阵列可被投影到膜330上。当绷紧和呈凹形时，膜330可具有圆形、球形、椭圆形或者任何其它想要的形状。
膜330包括一个周界，所述周界位于至少两个不同的几何平面上，其中一个平面是充气圆顶剧场300的底面，而另一个平面是充气圆顶剧场300的开口或者敞开门。
膜330在绷紧时相对于充气圆顶剧场屏幕300的内部是凹形的并且有一个邻近管310和板320的凸边。管310和板320围绕或完全包围膜330的凸边并且沿着它的周界连接膜330。
管310、板320和膜330由合适的柔性织物制成，例如尼龙、乙烯树脂、聚脂薄膜以及其它能承受正压或负压所产生的力的材料。利用合适的粘合材料、热熔接或者缝合，膜330连接到管310和板320，以使得在膜330和管310与板320之间形成密封，以基本上减少从管310和板320以及膜330之间的区域出现流体泄漏。
管310以及位于膜330和管310与板320之间的区域可充满空气或氦气或任何其它流体或能在那些区域保持正压或负压的流体组合。
投影系统360被定位以便把图像或像素阵列投影到充气圆顶剧场屏幕300的膜330上。投影系统360包括一个光机和一个或多个镜头来投影图像或像素阵列。充气圆顶剧场屏幕300包括一个音响系统，所述音响系统带有一个或多个用来把声音或音乐播放到充气圆顶剧场屏幕300内的空间中的扬声器370。当欣赏图像、声音和/或音乐时，观众可坐在充气圆顶剧场屏幕300里的底面上或座位(未示出)上。在替代实施方案中，投影系统360安装在膜330的几何中心以把图像或像素阵列径向地投影到膜330上。在一个替代实施方案中，投影系统360位于与膜330的几何中心有一段距离的位置。
图6显示根据不同实施方案的图3显示的充气圆顶剧场屏幕300的横截面图。板320连接到每个管310并且当管310充满气时板320在管310之间是绷紧的。充满流体的区域600把膜330从管310和板320分离。
图3-6显示的实施方案与标准管状充气结构所具有的结构完整性明显不同。绷紧的板320有助于把干扰力分散到整个支撑结构而不是仅在一个管式网格上。图3-6显示的实施方案是充气的，其中支撑结构依靠正压并且通过利用负压得到凹形屏幕形状。这实现了具有平滑的凹形屏幕及敞开门的纯充气支撑结构，且没有现有系统所具有的各种缺陷的目标。例如，不需要气塞。图3-6显示的实施方案便于利用合适的柔性织物，例如尼龙、乙烯树脂、聚脂薄膜以及其它材料来实施。另外，通过利用管和平板，图3-6显示的实施方案由比图2A-2B显示的实施方案更少的材料构成。
本说明书描述的不同实施方案利用双气压(正和负)来获得具有平滑凹形投影屏幕和敞开门的纯充气结构。这些实施方案包括一个支撑结构和一个屏幕，所述屏幕在不同实施方案中是一个膜。支撑结构是一个独立式自支撑的充有正压的支撑结构。屏幕或膜具有一个想要的凹形形状并且连接到支撑结构。支撑结构和屏幕或膜之间的负压把屏幕或膜绷紧，产生想要的凹形形状。
本说明书描述的实施方案对已有的用于凹形曲面屏幕投影如充气圆顶剧场的充气结构进行改进。本说明书描述的实施方案实现了具有平滑的凹形屏幕和敞开门的纯充气支撑结构，且没有现有系统所具有的各种缺陷的目标。
实施方案包括一个充气支撑结构，所述充气支撑结构包围一个可充满大于大气压的正压流体的区域。一个柔性屏幕连接到支撑结构，所述柔性屏幕包括一个位于两个不同的几何平面的周界，一个位于所述柔性屏幕和支撑结构之间的可充满小于大气压的负压流体的区域，所述负压流体将柔性屏幕保持在适于图像投影的形状。根据这些实施方案的方法包括：用大于大气压的正压流体给充气支撑结构充气，以及从位于支撑结构和与支撑结构连接的柔性屏幕之间的区域排走流体，以通过位于柔性屏幕和支撑结构之间的低于大气压的负压流体将柔性屏幕保持在适于图像投影的形状，柔性屏幕包括一个位于两个不同的几何平面的周界。
实施方案包括利用大于大气压的正压流体给充气支撑结构充气，并且从位于支撑结构和与支撑结构连接的柔性屏幕之间的区域排走流体，以通过位于柔性屏幕和支撑结构之间的小于大气压的负压流体将柔性屏幕保持在适于图像投影的形状，支撑结构完全包围柔性屏幕的凸边。充气还包括给与柔性屏幕的周界连接的充气支撑结构充气，柔性屏幕的周界位于两个不同的几何平面。充气还包括给与柔性屏幕的位于其中一个几何平面上的周界连接的充气支撑结构充气，以支撑一个贯穿支撑结构的敞开门。充气还包括利用选自空气和氦气中的一种或多种或者任意流体组合的流体给敞开门周围框架的内部区域充气。
实施方案还包括：充气还包括利用选自空气和氦气中的一种或多种或者任意流体组合的流体给充气支撑结构充气，并且排走流体还包括从位于支撑结构和柔性屏幕之间的区域排走选自空气和氦气中的一种或多种或者任意流体组合的流体。排走流体还包括从位于支撑结构和柔性屏幕之间的区域排走流体以使柔性屏幕相对于支撑结构保持平滑的凹形形状。排走流体还包括从位于支撑结构和柔性屏幕之间的区域排走流体以使柔性屏幕相对于支撑结构保持平滑的凹形球形形状或者平滑的凹形椭圆形形状。从区域排走流体还包括利用鼓风机通过一个贯穿区域从位于支撑结构和柔性屏幕之间的区域排走流体。从区域排走流体还包括利用安装在一个贯穿区域中的内嵌鼓风机通过该贯穿区域从位于支撑结构和柔性屏幕之间的区域排走流体。
实施方案还包括利用正压流体给位于第一柔性膜和小于第一柔性膜的第二柔性膜之间的区域充气，多个柔性肋连接在第一柔性膜和第二柔性膜之间。充气还包括通过穿透第一柔性膜以提供流体通道的第一入口给位于同心且球形的第一柔性膜和第二柔性膜之间的区域充气。从区域排走流体还包括通过穿透第一柔性膜和第二柔性膜以提供流体通道的第二入口从位于同心且球形的第二柔性膜和柔性屏幕之间的区域排走流体。
实施方案还包括给多个在末端互相连接的充气管充气，所述管形成了由管包围的多边形的连续结构。给充气支撑结构充气还包括给在末端互相连接的充气管充气以形成阿基米德多面体。给充气支撑结构充气还包括给在末端互相连接的充气管充气以形成平头二十面体。给充气支撑结构充气还包括给在末端互相连接的充气管充气以形成网格球顶体。给充气支撑结构充气还包括给在末端互相连接的充气管充气以拉紧多个柔性板，每个柔性板与形成其中一个多边形的管连续连接。给充气支撑结构充气还包括给在末端互相连接的充气管充气以拉长每个柔性板产生张力，而每个柔性板原先都不够大。从区域排走流体还包括从位于管和柔性屏幕之间的区域排走流体，该柔性屏幕与管连接。给充气支撑结构充气还包括通过位于其中一个管上的用来接收流体的开口或阀给管增加流体，管在带有开口的末端互相连接以便流体能从一个管流到另一个管来给管充气。给充气支撑结构充气还包括通过多个位于管上用来接收流体的开口或阀给管增加流体，管在带有开口的末端互相连接以便流体能从一个管流到另一个管来给管充气。从区域排走流体还包括通过一个入口从位于管和柔性屏幕之间的区域排走流体。
实施方案还包括从投影系统把图像或者像素阵列投影到柔性屏幕上，所述投影系统包括一个光机和一个或多个镜头来投影图像或者像素阵列。实施方案还包括从带一个或多个扬声器的音响系统向柔性屏幕播放声音或音乐。
实施方案还包括给位于第一柔性膜和第二柔性膜之间的区域充气，第一柔性膜利用粘合材料、热熔接或者缝合连接到第二柔性膜和框架，柔性肋利用粘合材料、热熔接或者缝合连接到第一柔性膜和第二柔性膜，柔性屏幕利用粘合材料、热熔接或者缝合连接到第二柔性膜，并且框架、柔性屏幕、第一柔性膜、第二柔性膜以及柔性肋是由选自尼龙、乙烯树脂、聚脂薄膜中的一种或多种或者任意柔性织物组合的柔性织物制成的。
实施方案还包括：给管充气来拉紧柔性板，每个柔性板利用粘合材料、热熔接或者缝合被连续地连接到管；从位于管和柔性屏幕之间的区域排走流体，柔性屏幕利用粘合材料、热熔接或者缝合连接到管和板，并且柔性屏幕、管以及板是由选自尼龙、乙烯树脂、聚脂薄膜中的一种或多种或者任意柔性织物组合的柔性织物制成的。
实施方案还包括用于利用大于大气压的正压流体支撑柔性屏幕的装置，以及用于利用小于大气压的负压流体使柔性屏幕保持适合图像投影的形状的装置，柔性屏幕包括位于两个不同的几何平面的周界。实施方案还包括用于允许观众进入支撑柔性屏幕的装置的装置。用于支撑柔性屏幕的装置完全包围柔性屏幕的凸边。实施方案还包括用于产生正压的装置和用于产生负压的装置。
虽然本说明书图解并描述了具体实施方案，但应当理解，适于实现同样目的的任何配置可以替代所示出的具体实施方案。本公开内容旨在覆盖不同实施方案的任意或所有的改进或变化。应当理解，上述描述是以举例说明的方式完成的，而不是限制的方式。在通过阅读上述描述之后，上述实施方案的组合以及本说明书中没有具体说明的其他实施方案对本领域技术人员来说是显而易见的。因此，不同实施方案的范围包括任何其他用到了上述的部件、结构和方法的应用。
强调的是，提供本公开内容的摘要是为了遵守37C.F.R.§1.72(b)，所述条款要求一个会使读者快速确定技术公开内容实质的摘要。提交它是基于它不会用来解释或限制权利要求书的范围或含义。另外，在前面的详细描述中，能够看出，为了使公开内容流畅，不同的特征在一个实施方案中被组合在一起。这种公开内容的方法不应被解释为反映了要求保护的实施方案需要比每个权利要求中所明确表述的特征更多的特征这一意图。相反，如权利要求所反映的，发明主题取决于比单个所公开的实施方案的所有特征更少的特征。因此权利要求书以每个权利要求独立作为一个单独的优选实施方案的方式被并入到本详细描述中。在权利要求书中，词语“包括(including)”和“其中(in which)”分别可用作相应的词语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的简单易懂的同等词。另外，词语“第一”、“第二”以及“第三”等仅用作标记，并不用来对它们的内容加以数值要求。
其他方面和优点可在下面编号的条款中找到。

Claims (60)

1.一种设备，包括：
一个充气支撑结构，所述充气支撑结构包围一个可充满大于大气压的正压流体的区域；和
一个连接到该支撑结构的柔性屏幕，该充气支撑结构完全包围该柔性屏幕的凸边，一个位于所述柔性屏幕和所述支撑结构之间的可充满小于大气压的负压流体的区域，所述负压流体将该柔性屏幕保持在适于图像投影的形状。
2.根据权利要求1所述的设备，其中该柔性屏幕包括一个位于两个不同的几何平面的周界。
3.根据权利要求2所述的设备，其中该柔性屏幕的位于其中一个几何平面上的周界限定一个贯穿该支撑结构的敞开门。
4.根据权利要求3所述的设备，其中该敞开门包括一个具有内部区域的框架，该内部区域将被充满选自以下组的流体：空气、氦气以及其任意组合。
5.根据权利要求1至4中的任一权利要求所述的设备，其中：
由该充气支撑结构包围的区域将被充满选自以下组的流体：空气、氦气以及其任意组合；和
该位于所述柔性屏幕和所述支撑结构之间的区域将被充满选自以下组的流体：空气、氦气以及其任意组合。
6.根据权利要求1至4中的任一权利要求所述的设备，其中当该位于所述柔性屏幕和所述支撑结构之间的区域充满负压流体时，该柔性屏幕是平滑和凹形的。
7.根据权利要求1至4中的任一权利要求所述的设备，其中当该位于所述柔性屏幕和所述支撑结构之间的区域充满负压流体时，该柔性屏幕具有球形形状或椭圆形形状。
8.根据权利要求1至4中的任一权利要求所述的设备，还包括一个贯穿区域，该贯穿区域允许鼓风机能够通向该位于所述柔性屏幕和所述支撑结构之间的区域。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述鼓风机是一个安装在该贯穿区域内的内嵌鼓风机。
10.根据权利要求1至4中的任一权利要求所述的设备，其中所述充气支撑结构包括：
第一柔性膜；
比该第一柔性膜小的第二柔性膜；和
多个连接在该第一柔性膜和该第二柔性膜之间的柔性肋。
11.根据权利要求10所述的设备，还包括：
第一入口，该第一入口穿透该第一柔性膜以提供一个流体通道；
第二入口，该第二入口穿透该第一柔性膜和该第二柔性膜以提供一个流体通道；以及
该第一柔性膜和该第二柔性膜是同心且球形的。
12.根据权利要求1至4中的任一权利要求所述的设备，其中该充气支撑结构包括多个在末端互相连接的充气管，这些管形成一个由管包围的多边形组成的连续结构。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述的由管包围的多边形组成的连续结构是阿基米德多面体。
14.根据权利要求12所述的设备，其中所述的由管包围的多边形组成的连续结构是平头的二十面体。
15.根据权利要求12所述的设备，其中所述的由管包围的多边形组成的连续结构是网格球顶体。
16.根据权利要求12所述的设备，还包括多个柔性板，每个柔性板与形成其中一个多边形的管连续连接。
17.根据权利要求16所述的设备，其中当该管充有正压流体时，由于每个柔性板原先都不够大，所以每个柔性板都承受张力。
18.根据权利要求12所述的设备，其中所述柔性屏幕与所述管连接。
19.根据权利要求12所述的设备，还包括一个位于其中一个管上用来接受流体的开口或阀，这些管在带有开口的末端互相连接以便流体能从一个管流到另一个管来给管充气。
20.根据权利要求12所述的设备，还包括多个位于这些管上用来接收流体的开口或阀，这些管在带有开口的末端互相连接以便流体能从一个管流到另一个管来给管充气。
21.根据权利要求12所述的设备，还包括一个入口，该入口用来通到该位于所述管和所述柔性屏幕之间的区域以排走流体。
22.根据权利要求1至4中的任一权利要求所述的设备，还包括一个投影系统，以便把图像或像素阵列投影到所述柔性屏幕上，该投影系统包括一个光机和一个或多个镜头来投影图像或像素阵列。
23.根据权利要求1至4中的任一权利要求所述的设备，还包括一个带有一个或多个扬声器的音响系统，来把声音播放到柔性屏幕。
24.根据权利要求10从属于权利要求4时所述的设备，其中：
该框架、该柔性屏幕、该第一柔性膜、该第二柔性膜以及该柔性肋是由选自以下组的柔性织物制成的：尼龙、乙烯树脂、聚脂薄膜以及其任意组合；
该第一柔性膜利用粘合材料、热熔接或者缝合连接到该第二柔性膜和该框架；
该柔性肋利用粘合材料、热熔接或者缝合连接到该第一柔性膜和该第二柔性膜；
该柔性屏幕利用粘合材料、热熔接或者缝合连接到该第二柔性膜。
25.根据权利要求16所述的设备，其中：
该柔性屏幕、该管以及该板是由选自以下组的柔性织物制成的：尼龙、乙烯树脂、聚脂薄膜以及其任意组合；
该管利用粘合材料、热熔接或者缝合连接到该板；以及
该柔性屏幕利用粘合材料、热熔接或者缝合连接到该管和该板。
26.根据权利要求1至4中的任一权利要求所述的设备，还包括一个带有一个或多个扬声器的音响系统，来把音乐播放到柔性屏幕。
27.一种方法，包括：
利用大于大气压的正压流体给一个充气支撑结构充气；和
从位于该支撑结构和与该支撑结构连接的柔性屏幕之间的区域排走流体，以通过位于该柔性屏幕和该支撑结构之间的小于大气压的负压流体将该柔性屏幕保持在适于图像投影的形状，该支撑结构完全包围该柔性屏幕的凸边。
28.根据权利要求27所述的方法，其中充气还包括给与该柔性屏幕的周界连接的该充气支撑结构充气，该柔性屏幕的周界位于两个不同的几何平面上。
29.根据权利要求28所述的方法，其中充气还包括给与该柔性屏幕的位于其中一个几何平面上的周界连接的充气支撑结构充气，以支撑一个贯穿该支撑结构的敞开门。
30.根据权利要求29所述的方法，其中充气还包括，利用选自以下组的流体给敞开门周围框架的内部区域充气：空气、氦气以及其任意组合。
31.根据权利要求27至30中的任一权利要求所述的方法，其中：
充气还包括，利用选自以下组的流体给该充气支撑结构充气：空气、氦气以及其任意组合；和
排走流体还包括从该位于该支撑结构和该柔性屏幕之间的区域排走选自以下组的流体：空气、氦气以及其任意组合。
32.根据权利要求27至30中的任一权利要求所述的方法，其中排走流体还包括从该位于该支撑结构和该柔性屏幕之间的区域排走流体，以使该柔性屏幕相对于该支撑结构保持平滑的凹形形状。
33.根据权利要求27至30中的任一权利要求所述的方法，其中排走流体还包括从该位于该支撑结构和该柔性屏幕之间的区域排走流体，以使该柔性屏幕相对于该支撑结构保持平滑的凹形球形形状或者平滑的凹形椭圆形形状。
34.根据权利要求27至30中的任一权利要求所述的方法，其中从区域排走流体还包括利用鼓风机通过一个贯穿区域从该位于该支撑结构和该柔性屏幕之间的区域排走流体。
35.根据权利要求27至30中的任一权利要求所述的方法，其中从区域排走流体还包括利用安装在一个贯穿区域中的内嵌鼓风机通过该贯穿区域从该位于该支撑结构和该柔性屏幕之间的区域排走流体。
36.根据权利要求27至30中的任一权利要求所述的方法，其中充气包括利用正压流体给位于第一柔性膜和小于该第一柔性膜的第二柔性膜之间的区域充气，多个柔性肋连接在该第一柔性膜和该第二柔性膜之间。
37.根据权利要求36所述的方法，其中充气还包括通过穿透该第一柔性膜以提供流体通道的第一入口给该位于同心且球形的该第一柔性膜和该第二柔性膜之间的区域充气。
38.根据权利要求37所述的方法，其中从区域排走流体还包括通过穿透该第一柔性膜和该第二柔性膜以提供流体通道的第二入口，从该位于该第二柔性膜和该柔性屏幕之间的区域排走流体。
39.根据权利要求27至30中的任一权利要求所述的方法，其中给充气支撑结构充气还包括给多个在末端互相连接的充气管充气，所述管形成了由管包围的多边形的连续结构。
40.根据权利要求39所述的方法，其中给充气支撑结构充气还包括给在末端互相连接的充气管充气以形成阿基米德多面体。
41.根据权利要求39所述的方法，其中给充气支撑结构充气还包括给在末端互相连接的充气管充气以形成平头二十面体。
42.根据权利要求39所述的方法，其中给充气支撑结构充气还包括给在末端互相连接的充气管充气以形成网格球顶体。
43.根据权利要求39所述的方法，其中给充气支撑结构充气还包括给在末端互相连接的充气管充气以拉紧多个柔性板，每个柔性板与形成其中一个多边形的管连续连接。
44.根据权利要求43所述的方法，其中给充气支撑结构充气还包括给在末端互相连接的充气管充气以拉长每个柔性板产生张力，而每个柔性板原先都不够大。
45.根据权利要求39所述的方法，其中从区域排走流体还包括从该位于该管和该柔性屏幕之间的区域排走流体，该柔性屏幕与该管连接。
46.根据权利要求39所述的方法，其中给充气支撑结构充气还包括通过一个位于其中一个管上用来接收流体的开口或阀给管增加流体，这些管在带有开口的末端互相连接以便流体能从一个管流到另一个管来给管充气。
47.根据权利要求39所述的方法，其中给充气支撑结构充气还包括通过多个位于管上用来接收流体的开口或阀给管增加流体，这些管在带有开口的末端互相连接以便流体能从一个管流到另一个管来给管充气。
48.根据权利要求39所述的方法，其中从区域排走流体还包括通过一个入口从该位于该管和该柔性屏幕之间的区域排走流体。
49.根据权利要求27至30中的任一权利要求所述的方法，还包括从投影系统把图像或者像素阵列投影到该柔性屏幕上，所述投影系统包括一个光机和一个或多个镜头来投影图像或者像素阵列。
50.根据权利要求27至30中的任一权利要求所述的方法，其中还包括从带一个或多个扬声器的音响系统向该柔性屏幕播放声音。
51.根据权利要求36从属于权利要求30时所述的方法，其中充气还包括给该位于该第一柔性膜和该第二柔性膜之间的区域充气，该第一柔性膜利用粘合材料、热熔接或者缝合连接到该第二柔性膜和该框架，该柔性肋利用粘合材料、热熔接或者缝合连接到该第一柔性膜和该第二柔性膜，该柔性屏幕利用粘合材料、热熔接或者缝合连接到该第二柔性膜，并且该框架、该柔性屏幕、该第一柔性膜、该第二柔性膜以及该柔性肋是由选自以下组的柔性织物制成的：尼龙、乙烯树脂、聚脂薄膜以及其任意组合。
52.根据权利要求45至48中的任一权利要求所述的方法，其中：
给充气支撑结构充气还包括给管充气来拉紧柔性板，每个柔性板利用粘合材料、热熔接或者缝合被连续地连接到该管；
从区域排走流体还包括从该位于该管和该柔性屏幕之间的区域排走流体，该柔性屏幕利用粘合材料、热熔接或者缝合连接到该管和板；
该柔性屏幕、该管以及该板是由选自以下组的柔性织物制成的：尼龙、乙烯树脂、聚脂薄膜以及其任意组合。
53.根据权利要求27至30中的任一权利要求所述的方法，还包括从带有一个或多个扬声器的音响系统向该柔性屏幕播放音乐。
54.一种设备，包括：
一个充气支撑结构，该充气支撑结构包围可充满第一压力流体的区域；和
一个柔性屏幕，该柔性屏幕连接到该充气支撑结构，该充气支撑结构完全包围该柔性屏幕的凸边，一个该位于该柔性屏幕和该充气支撑结构之间的可充满第二压力流体的区域，该第二压力流体将该柔性屏幕保持在适于图像投影的形状。
55.根据权利要求54所述的设备，其中该柔性屏幕包括一个位于两个不同的几何平面的周界。
56.根据权利要求55所述的设备，其中：
该柔性屏幕的位于其中一个几何平面上的周界限定一个贯穿该支撑结构的敞开门；
该第一压力是大于大气压的正压；
该第二压力是小于大气压的负压。
57.一种设备，包括：
用于利用大于大气压的正压流体支撑柔性屏幕的装置；和
用于利用小于大气压的负压流体使柔性屏幕保持适合图像投影的形状的装置，该柔性屏幕包括一个位于两个不同的几何平面的周界。
58.根据权利要求57所述的设备，还包括用于允许观众进入该支撑柔性屏幕的装置的装置。
59.根据权利要求57或58所述的设备，其中该用于支撑柔性屏幕的装置完全包围该柔性屏幕的凸边。
60.根据权利要求57或58所述的设备，还包括：
用于产生正压的装置；和
用于产生负压的装置。
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