CN104142602A - 振动屏幕的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及振动屏幕的方法和系统。提供一种屏幕振动系统，其能使用声学的、电磁的或其他类型的能量来振动剧场屏幕，同时通过振动屏幕减少否则可被看到的图像伪影的存在。在图像振动系统的一个示例中，系统包括屏幕、安装到屏幕的永磁体和相对于永磁体定位并且与所述屏幕解耦合的磁源。屏幕是响应于来自磁源的变化磁场而可移动的。

Description

振动屏幕的方法和系统
相关申请的交叉引用
本申请要求提交于2013年5月9号的、名称为“Methods andSystems of Vibrating a Screen”的美国临时申请序列号61/821,311的优先权，其全部内容通过引用的方式合并于此。
技术领域
本发明总体上涉及图像显示领域，并且特别地但非排他地，涉及增强所显示的激光图像。
背景技术
摇动显示屏幕可增强屏幕上所显示的图像。使用诸如激光光源等相干光源将图像投影在静止屏幕上可在图像区域中形成可视的伪影(art而ct)(已知为斑点)。通过振动投影有图像的屏幕表面，可减少或消除斑点伪影。为了确保消除屏幕上的所有图像区域中的斑点，所有的屏幕区域都被摇动。可能期望的是具有不止一个屏幕振动的点或源，以实现屏幕的所有图像区域的振动。屏幕可具有由诸如乙烯基树脂等材料构成的较大表面积，其吸收施加于屏幕的足够的振动能量，屏幕需要多个振动位置。
然而，使用多个源来振动屏幕可能引来问题。
发明内容
在一个示例中，提供一种屏幕振动系统。屏幕振动系统包括屏幕、安装到屏幕的永磁体和相对于永磁体定位并且与屏幕解耦合的磁源。屏幕响应于来自磁源的变化磁场而是可移动的。
在另一示例中，提供一种屏幕振动方法。将永磁体安装到屏幕上。将电磁体相对于永磁体定位。控制施加到永磁体的电流，以相继地排斥和吸引永磁体，以使得屏幕振动。
在另一示例中，提供一种屏幕振动系统。系统包括第一致动器和第二致动器。第一致动器在第一位置处被定位在屏幕后侧，用于基于第一电信号在第一位置处移动屏幕。第二致动器在第二位置处被定位在屏幕的后侧，用于基于与第一电信号不相关的第二电信号在第二位置处移动屏幕。
在另一示例中，提供一种屏幕振动方法。将第一机电声学致动器和第二机电声学致动器被定位在屏幕的后方。使用第一电信号驱动第一机电声学致动器。使用与第一电信号解相关的第二电信号来驱动第二机电声学致动器。通过第一机电声学致动器和第二机电声学致动器来使屏幕振动。
在另一示例中，提供一种减少斑点伪影的方法。通过屏幕振动器振动屏幕。使用传感器捕捉与屏幕上的投影图像有关的信息。从捕捉的信息确定在屏幕上的投影图像中存在的斑点伪影量。响应于斑点伪影量与预定阈值的比较，控制到用于驱动屏幕振动器的控制器的信号。
在另一示例中，提供一种屏幕振动系统。系统包括：具有开口隔板的机电声学致动器。机电声学致动器在操作设置中与屏幕解耦合。系统还包括控制器，其将电信号提供给机电声学致动器，以使机电声学致动器输出用于使如下空气移动的能量：(i)位于机电声学致动器前侧的空气和(ii)在机电声学致动器和屏幕之间的空气。开口隔板被配置为防止在机电声学致动器后侧的移动空气影响屏幕。
在另一示例中，提供一种系统。系统包括：屏幕，其用于显示图像；激光投影机，其用于将图像朝向屏幕投影；至少两个振动器组件，其被定位以能使屏幕振动；以及控制器，其使用不相关的控制信号来控制至少两个振动器组件。
附图说明
图1是根据一个示例的屏幕振动系统的示意图。
图2A是与屏幕相关的隔板的第一示例和用于振动屏幕的致动器的侧剖视图。
图2B是图2A的隔板和致动器的立体图。
图3A是与屏幕相关的隔板的第二示例和用于振动屏幕的致动器的侧剖视图。
图3B是图3A的隔板和致动器的立体图。
图4A是与屏幕相关的隔板的第三示例和用于振动屏幕的致动器的侧剖视图。
图4B是图4A的隔板和致动器的立体图。
图5是根据一个示例包括可转动永磁体的屏幕振动系统的示意图。
图6是根据一个示例图5的屏幕振动系统的可转动永磁体处于非转动位置的示意图。
图7是根据一个示例使用固定电磁体的屏幕振动系统的示意图。
图8是根据一个示例包括控制器和固定电磁体的屏幕振动系统的示意图。
图9是根据一个示例在屏幕上安装有板条的屏幕的后视图。
图10是根据一个示例的线圈驱动器构造的示意图。
图11是根据一个示例系统用于在与其他通道不相关的输出通道上输出信号的框图。
图12是根据一个示例用于减少剧场中的斑点的系统的示意图。
图13是根据一个示例用于减少斑点的处理的流程图。
图14是根据一个示例自动可调的屏幕振动系统的示意图。
具体实施方式
本公开的一些方面、特征和示例涉及一种屏幕振动系统，其可使用声学的、电磁的或其他类型的能量来振动剧场屏幕，同时通过振动屏幕减少否则可被看到的图像伪影。
由屏幕支撑结构支撑的屏幕可具有数百千克以上级别的质量。一种摇动屏幕的方法是将能够摇动屏幕的振动源分布在屏幕的区域。向每个振动源施加少量的能量可共同地摇动整个屏幕。
一个挑战可包括以不产生被观众中的某个人看到的屏幕扭曲伪影的方式移动屏幕。屏幕扭曲伪影可以是在屏幕表面上可见的并且与屏幕表面的其他区域不一致的局部物理扭曲。在屏幕表面上具有高增益涂层的屏幕可能容易受到轻微局部扭曲的影响，在该轻微局部扭曲处，当通过设备戳或拉屏幕以使屏幕振动时可能认出在屏幕感知增益中的不连续。在屏幕位置产生局部物理扭曲可导致屏幕表面的扭曲部的光反射显得与从屏幕的没有局部扭曲的区域反射的光不一致。屏幕表面中的变形可显示为亮度分布扭曲。
没有振动系统的屏幕可具有表面轮廓，它是屏幕的自然静置状态下的表面轮廓。屏幕可配备有不使屏幕表面轮廓从其自然静置表面轮廓扭曲的振动系统。当屏幕振动系统不工作或者未通电时，屏幕振动系统可避免在屏幕上施加偏置力。当屏幕振动系统积极地使屏幕振动时，屏幕的平均偏移位置可与屏幕在其自然静置状态下的位置相同。
为了减少斑点伪影，屏幕振动可避免产生可能被观看者看到的大的屏幕偏移。偏移可以通过如下方式被限制为较小的量，使得屏幕偏移变化可不被观看者注意到，但是该偏移可足以使斑点伪影减少或消除。用于减少斑点的屏幕的偏移幅度可变化。例如，在屏幕振动器位置处的屏幕偏移幅度可较大，而在距屏幕振动器较远距离处的屏幕偏移可较小且仍能减少斑点伪影。屏幕偏移的频率可以在一定水平以上，以避免偏移易于被感知到。但是，屏幕偏移的频率越高，振动系统可能越易于被人听到。屏幕偏移的频率和幅度的范围可以具有限制，以可以提供斑点伪影的减少与使观众感知到屏幕移位的感知性和来自屏幕振动的可能听到噪音最小化之间的最佳权衡。屏幕偏移频率的范围可在10Hz～35Hz的范围内，尽管使用该范围之外的偏移频率仍可以发生斑点减少。
屏幕表面可设计成通过与机械振动面进行物理接触(例如从屏幕后方)来振动。在其他示例中，使用非接触方法来振动屏幕。非接触振动的一个示例可通过声学部件来实现，机电声学换能器或致动器(例如扬声器)布置在屏幕后方并且靠近屏幕。当利用低频信号激活声学换能器时，换能器可使屏幕正后方的空气偏移，以使屏幕以与换能器移动的频率相同的频率运动。声学换能器可具有偏移空气的移动锥体(cone)或隔膜。施加到声学换能器的信号的频率可在人的最大听力范围以上或以下，以避免被观众听到觉察。当换能器不工作时，声学换能器振动系统可允许屏幕表面以自然状态轮廓静置，并且当换能器工作时，可允许屏幕在两个方向上相等地偏移。
图1示出屏幕振动系统的一个示例。系统包括可从电源106接收信号的致动器104。致动器104被定位在屏幕102的后方。致动器104可偏移屏幕102正后方的空气，以利用来自电源106的信号频率来偏移屏幕102。在一些示例中，致动器104为声学致动器。
在另一示例中，机电声学致动器装配有隔板来使屏幕振动。图2A-4B是被装配到致动器104的不同隔板的示例，致动器被定位为面对屏幕102。致动器104可布置成与屏幕102的距离为1/4英寸到24英寸的范围。增加隔板可使得在屏幕102和致动器104之间的空气受到与屏幕102相对的致动器104的表面的影响，从而最大化屏幕偏移。当致动器104移动空气时，在致动器104的一侧的空气受到正压缩，而致动器104的另一侧的空气受到负压缩。在致动器104的两侧的偏移空气的极性相反或者相位相差180度。相互作用的具有相反极性的空气的偏移具有减少或抵消空气的净偏移的净效果。使隔板限制致动器104的不面对屏幕102处的偏移空气的相反极性不受屏幕102处的空气的影响可防止屏幕102处的空气偏移的不期望的减少。在隔板以外，致动器104的前后的偏移空气可以相互作用并且可引起在进一步远离致动器104和隔板的位置处(例如观众观看屏幕可能所在的位置处)局部或全部抵消。
图2A示出隔板250的侧剖视图。隔板250可以为板(plate)，其隔离由致动器104的前侧引起的朝向屏幕102的空气的任何偏移与发生在致动器104的后侧的空气的偏移相互作用。隔板的表面可被定位为与屏幕102平行并且与致动器104的声学轴正交。声学轴可以是沿着空气正被致动器104偏移的方向的中心线。致动器104可以是在声学扬声器中使用的声学换能器的构造，例如具有机电地移动的锥体或其他膜的机电换能器。图2B示出制动器104和隔板250的立体图。图2B示出隔板250和致动器104的面252(即，面对屏幕102的一侧的)。隔板250可以是刚性材料或致密材料，以防止空气移动时隔板弯曲，进一步减少致动器104的前后的移动空气之间的任何相互作用。隔板250可以是矩形、圆形或适于具体实施的其他形状。
图3A示出隔板360的另一示例的侧剖视图。隔板360为管状，图3B以立体图的方式示出面362，以将发生在致动器104的前侧和致动器104的后侧的空气的偏移分离开。致动器104的声学轴可与管状隔板360的轴平行并且与屏幕102成直角。隔板360的开口可被定位为面对屏幕102。致动器104可为具有锥体的机电换能器。隔板360可以是刚性材料或致密材料。隔板360的开口的截面形状可以是矩形、圆形或适于具体实施的其他形状。隔板360可在致动器104的后侧延伸。在其他示例中，隔板360可在致动器104的前侧延伸，或者隔板360可在致动器104的前后延伸。
图4A示出隔板470的另一示例的侧剖视图，其包括板474和从板474延伸的管状(或其他形状的)结构476。图4B示出隔板470和致动器组件104的可以在朝向屏幕的面方向472上的立体图。
开口隔板可允许屏幕102的紧密靠近致动器104的区域具有小的抵消效果，而允许传播的低频空气扰动在超出安装到致动器104的隔板的距离处发生抵消效果。
振动屏幕的另一方法包括将磁源紧密靠近屏幕被定位，其中，磁源可用于排斥和吸引安装到屏幕的背面的元件。
图5和图6示出使用永磁体的屏幕振动的示例。安装到屏幕102上的是具有可与永磁体512a相互作用的元件506的板条(batten)504。永磁体512a安装到电机轴510，永磁体512a可通过电机508利用来自电源106的动力转动。如果元件506是呈南/北方位(如示出)的永磁体，则当永磁体512a的北极朝向元件506指向时，转动的永磁体512a可向外推元件506。当永磁体512a转动到以南极邻近元件506被定位的方位时，元件506被吸引向永磁体512a。如果元件506是可受磁场影响的金属(例如铁)而不是永磁体，则无论磁场的南方位还是北方位面对元件506，元件506可仅朝向永磁体512a移动。屏幕偏移可仅在一个方向上，例如朝向永磁体512a的方向上。然而，如果期望随时间的平均屏幕偏移接近屏幕的自然静置位置，则使元件506为永磁体可能是有用的。元件506移进和移出的频率可与永磁体512a转动的速度直接地成比例。可以使用电源106将转动速率调节成期望的振动频率。当屏幕102在从永磁体512a向外偏移时，它相对于屏幕102的静置位置的偏移可以小于当屏幕102朝向永磁体512a偏移的时候。系统可通过减少永磁体512a的吸引元件506的部分的长度来补偿该差异，使得内外偏移相等以实现屏幕的等同的内外偏移。当屏幕振动系统不工作时，永磁体512a可如图6中所示地被定位，使得其对元件506的影响最小化并且使屏幕102保持在自然静置位置。
图7示出使用固定电磁体的屏幕振动系统的示例。引线的线圈720布置在芯体722上并且定向成使得芯体722的端部朝向元件506。如果芯体722是诸如铁等受磁场影响的材料，则可通过电源106使小量电流流过线圈720来产生排斥或吸引元件506的磁场。当流过线圈720的电流在相反方向上流动时，磁场变成与之前相反的方向，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，这取决于设置)。利用磁场迫使元件506移动而导致的屏幕偏移可以在任何方向上偏移屏幕102。
当屏幕102从线圈720和芯体722所形成的电磁体512a向外偏移时，它离静置位置的偏移可以小于屏幕102朝向电磁体偏移的时候。可通过增大流过线圈720的电流来补偿该差异，使得当线圈720排斥元件506时的电流大于线圈720吸引元件506时流过线圈720的电流。电流可成形为不对称的波形，以提供在两个方向上从屏幕102的静置位置相等的屏幕偏移。一种方法是针对去往电磁体的给定的信号波形而测量屏幕偏移轮廓，并且确定如何修改输入信号以提供期望的屏幕偏移。然后将修改后的波形施加到电磁体，以确认实现了所期望的偏移轮廓。测距仪传感器可用于测量屏幕偏移。生成不对称波形的另一种方法将直流的偏置增大如下量，该量实现与屏幕的自然静置位置相同的平均屏幕偏移。
改变图7中的系统中的磁场可影响与屏幕102相关联的元件506。如果磁场的改变频率增大，变化磁场施加的力可能无法克服屏幕102、板条504和元件506的组合惯性以使得屏幕102跟随变化的磁场。如果振动系统(例如，磁性系统)能够影响屏幕102的最大频率过低，则屏幕102、板条504和元件506的惯性可被减小，以增大屏幕102可被振动的上限。使用更高功率的电磁体和电磁驱动器也可以增大系统能够振动屏幕102的上限。屏幕张力也可以是一个因素，原因在于屏幕102上的张力越大，偏移屏幕102所需的力的大小越大。减少屏幕张力可有助于增大屏幕振动偏移并且增大屏幕振动频率。但是，屏幕张力的过度减少可导致诸如屏幕松弛等的其他屏幕表面伪影问题。
当在图7中的线圈720中没有流过电流时，从元件506到芯体722仅存在吸引磁力。这可在元件上产生可略微朝向芯体722拉屏幕102的稍微的残留力。减少残留力的一个方法是将芯体722和线圈720进一步远离元件506移动，并且在线圈720中使用较高电流，以增大磁场来补偿增大的距离。另一种方法可包括将制作芯体722的材料改变为不受磁场影响的材料。这些材料类型的示例包括塑料、铝和空气。当不受磁场影响的用作芯体722时，与芯体由铁制成的情况相比，需要更大的电流来实现相同的磁场强度。可增大线圈720中的引线的匝数，以实现更大的磁场。当使用为不受磁场影响的芯体时，可将线圈720更靠近元件506布置。
图8示出具有控制器806的屏幕振动系统的示例，控制器806用于控制流过包括线圈820和芯体822的电磁设备的电流。可显著地减少通过气隙的磁通路，以允许从致动设备(即，线圈820和芯体822)向屏幕802上的永磁体806和板条804的更高效的能量传递。当存在更高效磁性耦合时，磁场可以更加包容(contained)，以便向屏幕102提供更好的能量传递，并且可通过将屏幕板条806上的永磁体806和电磁芯体822配置为形成更完整的环或闭环(使磁场穿过的气隙减少)来实现。可由受磁场影响的金属材料制作电磁芯体822。金属材料可具有较高的相对导磁系数特征。具有较高的相对导磁系数的金属材料的示例可以是例如铁或Mu-金属的铁磁性金属。磁通路中的气隙可限制为在芯体822的端部和永磁体806之间的更短的路径。可通过以使得在开口端部不存在大气隙的方式来构造电磁芯体和屏幕板条上的永磁体，来提高振动系统的能量效率。
元件506、806分别被安装在板条504、804中以在屏幕102的大区域上分配施加在元件506、806上的排斥力和吸引力。例如，板条504、804的尺寸可以是1英尺到2英尺长、1英寸以上宽。对于具有水平曲率且没有竖直玩去的屏幕，可在屏幕的后侧竖直地安装一个以上的板条。板条可由轻而硬的材料制成，例如白塞木、碳纤维或合成材料。元件506、806可安装在板条504、804的表面上或板条504、804的凹部。板条504、804可有粘结剂紧固到屏幕102上，该粘结剂不会在屏幕102上引起变形或弄脏屏幕102。板条504、804朝向屏幕102的一侧的颜色可以为黑色，使得即使屏幕102穿孔也看不到板条。例如在将声频扬声器定位在屏幕的后方、并且展示声音可穿过屏幕材料中的开口的情况下，可使用穿孔屏幕。
图9示出安装到屏幕930上的板条932的可能的板条分布。屏幕越大，可使用或需要的板条越多。
可使用适当的电源为用于在屏幕上定位板条的位置的每个线圈供电。一种方法是使用一个电源为所有的线圈供电，使得所有的线圈以相同的频率和相位振动。然而，屏幕振动可具有相同的频率和相位关系，这可导致在屏幕上分布局部的驻波振动模式。由于偏移屏幕的部件没有移动因此不能减少斑点伪影，所以驻波振动可能不能有效地减少斑点。
可用于减少或消除驻波振动的一种方法是利用分离源供能或驱动每个线圈，使得每个源产生不相关(还称为解相关)的随机信号。随机信号的幅度和频率可以随机，与粉红或白噪声相似。如果信号的幅度随机但是频率不随机，或者频率随机和幅度都不随机，则在来自不同源的波形相互作用中可能仍存在驻波分量。来自每个振动源的信号可以在幅度和频率中解相关。例如，可利用与用于驱动其他线圈的信号相比具有不同幅度、频率和相位关系的信号来驱动每个线圈，以减少或消除引起驻波或具有驻波分量的状况。
图10示意性示出用于屏幕振动系统的线圈驱动器构造的示例。线圈1-n1050、1052、1054、1056中的每一个可电连接到致动器驱动电源1040。致动器驱动电源被配置为(例如被设计成)具有通道输出1042、1044、1046、1048以为每个线圈提供信号。每个通道可配置有其各自的频率源，其中频率源为随机频率源，例如粉红或白噪声源。频率源的带宽可以使得存在20Hz～30Hz范围的频率分量，使得当利用20Hz～30Hz的带通滤波器来过滤频率源时，存在信号内容。
图11示出用于在与其他通道不相关的输出通道上输出信号的系统1100的框图。图10中的来自致动器驱动电源1040的每个通道输出1042、1044、1046、1048可由致动器驱动电源1040内的独立系统馈送，图11示出其中的一个示例。频率源1160可以为DSP或其他类型的信号处理器，其中可生成任意频率范围，例如与粉红噪声或白噪声对应的频率。带通滤波器1162可过滤来自频率源1160的信号，以去除用于所用的屏幕振动线圈的信号中的无用部分。屏幕振动范围可以为20Hz～30Hz，但是不限于该范围。过滤后的源信号被放大电路1164放大，使得信号水平对于屏幕振动线圈而言是适当的。每个通道可具有其各自的频率源，使得来自每个通道的信号可不相关。可使用相同的驱动器构造来驱动取代图7和图8中的每个线圈720和线圈820的其他的致动器，例如致动器104或电机508。
这里公开的屏幕振动系统的一些示例可改装到现有的剧场屏幕，包括投影系统图像光源从非相干光源改变成相干光源(例如激光光源)的剧场屏幕。
为了优化斑点伪影减少，可设置屏幕图像监控系统和反馈回路来调节真栋梁或改变施加到屏幕振动器的振动参数。图12示出可用于优化剧场中的斑点减少的系统。剧场屏幕1202可具有定位在屏幕后侧且被控制单元1214控制的多个屏幕振动器1212a-c。控制单元1214可向每个振动器1212a-c提供解相关驱动信号，使得屏幕1202可通过每个振动器振动并且屏幕振动器可彼此解相关。当投影机1204将光通过投影透镜1206投射到屏幕1202上时，传感器1208(例如相机)可捕捉屏幕1202上的投影光。捕捉的图像可存储在传感器1208内或分离单元1210内。分离单元1210也可处理相机图像，以分析和确定或量化屏幕1202上的光的斑点量。来自分离单元1210的信息可被通信到控制单元1214，控制单元1214可将驱动信号提供给每个振动器1212a-c。传感器1208可位于具有投影机1204的放映室，或者传感器1208可定位在放映室的外侧使得传感器1208不需要通过放映室窗1216来查看屏幕1202。分离单元1210可独立或者为传感器1208的一部分，投影机1204的一部分或者控制单元1214的一部分。
优化斑点减少的处理可通过将投影光从投影机投影到屏幕1202上来执行。投影光可以是投影图案或者可以仅仅是投影在整个屏幕区域上的一种颜色。例如，投影在屏幕1202上的光可为蓝色、红色或绿色。可对于一种颜色(例如绿光)进行优化，其中斑点伪影已知为更明显，或者可进行优化以确保考虑对所有颜色的光优化斑点伪影的减少。可在演出前一天进行减少斑点的优化，或者在较长的时间以后计划重新进行减少斑点的优化。传感器1208可以是捕捉用于斑点减少的投影光图案的相机。可通过分离单元1210对于捕捉的图像就存在的斑点量进行处理和分析。可以整体地确定屏幕1202的斑点量，或者对于屏幕1202的更局部的区域(例如，振动器1212a-c所影响的屏幕区域)确定斑点的量。基于可接受的斑点量与存在的斑点量相比的预设标准，控制单元1214可被来自分离单元1210的信息影响，以改变到振动器1212a-c的信号，以实现所需的斑点减少。
图13示出减少斑点伪影的处理1300的流程图。参照图12所示的系统图来说明处理1300，但是其他实施是可能的。在方框1302中，利用传感器1208捕捉屏幕1202上的图像光。在方框1304中，分离单元1210处理捕捉的图像用于斑点伪影分析。处理捕捉的图像用于斑点伪影分析可包括图像的低频过滤，以进步分离斑点伪影。在方框1306中，分离单元1210从处理的信息确定在屏幕1202上存在的斑点伪影的量。在方框1308中，将存在的斑点伪影的量与阈值水平进行比较。在确定框1310中，基于该比较来决定进一步动作。如果存在的斑点量不超过阈值，在方框1312中不需要进一步调节。如果存在的斑点量超过可接受的阈值，则在方框1314中决定对一个以上的屏幕振动器1212a-c施加校正调节。在方框1316中，一个以上的屏幕振动器1212a-c接收校正振动信号并且利用施加在屏幕振动器上的校正调节来振动屏幕1202。可重复图13的处理1300，以判定校正调节是否已经将斑点量减少到预定阈限。在充分进行预定次数的处理1300之后，如果斑点量违背减少到预定阈限内，则该状况可被旗标。当被旗标时，可考虑诸如重新定位屏幕振动器等的其他因素。可手动地或利用图14所示的振动器系统自动地进行重新定位。
随着时间可能需要重新定位屏幕振动器，以保持振动器和屏幕之间的最佳距离。被硬安装到屏幕框架或其他接点的振动器或振动器组件可能不能调节以适应随着时间或温度和湿度的变化而可能发生的振动器和屏幕之间的距离变化。
图14所示的可调节构造1400具有带隔板1450的振动器组件1414，并且可被安装到平台组件的可移动部1402，其中平台组件的固定部1404被安装到屏幕结构(未示出)。平台组件可具有电机或致动器1406，其可被命令以便移动平台的可移动部1402，以使振动器组件1414靠近或远离屏幕102移动。振动器组件1414和隔板1450可利用非声学电磁致动器组件替换，非声学电磁致动器组件的示例在图5、图7和图8中说明。
在另一构造中，可通过安装振动器组件来调节振动器和屏幕之间的距离，使得振动器组件可移动、滑动或枢转小距离以靠近或远离屏幕。通过利用电机或致动器来控制振动器组件相对于屏幕的移动、滑动或枢转的量，可调节振动器和屏幕之间的距离。还可以采用缩放仪激光，以允许振动器组件在保持与屏幕的恒定角关系的情况下相对于屏幕重新定位。
在图14所示的自动调节系统中，距离感测设备1408可被安装到振动器组件1414，以确定振动器组件1414距屏幕102的距离1410。距离感测设备1408可为超声波距离传感器或者使用备选距离传感技术的距离传感器。控制组件1412内的处理器可用于从距离感测设备1408接收距离信息，并且确定振动器组件1414与屏幕102的距离是否在可接受的距离范围内。如果距离1410不可接受，则处理器指令控制器组件1412中的电机驱动器，使致动器1406移动安装有振动器组件1414的平台的可移动部，直到振动器组件1414和屏幕102之间的距离在可接受的距离范围内为止。如果振动器组件1414与屏幕102保持在可接受的距离范围内，则处理器指令控制器组件1412维持当前的电机位置。
每个屏幕振动器可被配置为自动地调节屏幕和振动器之间的距离。在另一示例中，仅调节位于如下位置的屏幕振动器，在该位置处，屏幕和振动器之间的距离随着时间变化的趋势较大。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动器可被配置为使得振动器组件和屏幕之间的距离可调节。在一种构造中，定位在屏幕的下部处的振动器可以是与屏幕之间的距离可调的振动器。
在另一示例中，可在屏幕调整过程中优化振动器与屏幕之间的位置。例如，可通过将屏幕振动器1212a-c配置为图14所述的可调构造的振动器来设计图12的系统。控制器组件1412可被配置为接收基于来自图12中的分离单元1210或控制单元1214的信息。在屏幕调整过程中，从分离单元1210或控制单元1214接收的信息可以是改变振动器和屏幕之间的距离、以优化斑点的减少并使屏幕振动中的偏移量最小化的指令。斑点减少优化和屏幕调整处理可以实现为日常系统校准的一部分，或者在每次展示之前或者在展示过程中或者根据需要进行。
在另一示例中，可将来自图14的振动组件1414上的距离感测设备1408的信号提供给图12的控制单元1214，以通过控制单元1214控制传送到对应的振动器的信号的幅度，以保持补偿振动器和屏幕之间的距离变化的屏幕振动。
在使用多个屏幕振动器并且通过大体相同的非解相关信号来共同驱动多个屏幕振动器的可选构造中，可通过将每个屏幕振动器与相邻的屏幕振动器保持一定的距离来将驻波伪影最小化，使得各振动的偏移波彼此具有最小的干涉。每个屏幕振动器之间的距离也可根据需要那样近以确保屏幕上没有不接受足量振动的区域，但是距离不过于近而生成归因于两个相邻的屏幕振动器的两个波的干涉所形成的可视的驻波。在使用屏幕振动斑点减少反馈回路的情况下，对于共同的振动器驱动信号可优化整体地斑点伪影的减少。优化也可包括，即使所有的驱动器以相同的频率驱动，但是对于每个屏幕振动器可将驱动信号的幅度调整到不同的水平。
本发明的方面的前述说明、包括所图式的方面仅用于图式和说明的目的而阐述的，本意不是穷尽性或者将本发明限制为所公开的精确形式。在不背离本发明的范围的前提下，本发明的各种修改、调整和使用对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。

Claims (39)

1.一种屏幕振动系统，包括：
屏幕；
安装到所述屏幕的永磁体；以及
相对于所述永磁体被定位并且与所述屏幕解耦合的磁源，
其中所述屏幕是响应于来自所述磁源的变化磁场而可移动的。
2.根据权利要求1所述的屏幕振动系统，其中所述磁源是电磁体，所述电磁体被配置为生成电流可控制的所述变化磁场。
3.根据权利要求2所述的屏幕振动系统，其中所述电磁体和所述永磁体被配置为针对所述变化磁场的路径的闭环。
4.根据权利要求2所述的屏幕振动系统，其中所述电流为不对称变化电流，以用于使所述变化磁场不对称。
5.根据权利要求4所述的屏幕振动系统，其中所述屏幕振动系统被配置为基于针对提供给所述电磁体的指定的电流分布对所述屏幕的偏移的测量，来确定所述不对称变化电流。
6.根据权利要求4所述的屏幕振动系统，其中所述屏幕振动系统被配置为通过调节对从控制器提供给所述电磁体的电流信号的直流偏置，来确定所述不对称变化电流。
7.根据权利要求1所述的屏幕振动系统，其中所述磁源是被配置用于生成所述变化磁场的可移动永磁体。
8.根据权利要求1所述的屏幕振动系统，还包括：
被安装到所述屏幕的第二永磁体；以及
相对于所述第二永磁体被定位并且与所述屏幕解耦合的第二磁源，所述第二磁源被配置用于生成与所述变化磁场解相关的第二变化磁场，
其中所述屏幕是响应于所述第二变化磁场而可移动的。
9.根据权利要求8所述的屏幕振动系统，还包括控制器，所述控制器被配置用于使用电流信号来控制所述磁源和所述第二磁源。
10.根据权利要求9所述的屏幕振动系统，其中所述控制器被配置为提供不对称变化电流，以创建不对称变化磁场。
11.根据权利要求10所述的屏幕振动系统，其中所述永磁体被配置为对所述不对称变化磁场进行响应，使得所述屏幕具有与静置位置相同的平均振动偏移。
12.根据权利要求1所述的屏幕振动系统，还包括：
控制器，用以向所述磁源输出驱动信号，其中所述磁源为电磁体；
感测设备，用以捕捉与所述屏幕上的图像有关的信息；以及
处理单元，用以(i)存储和分析捕捉的所述信息；(ii)确定所述屏幕上的所述图像中的斑点伪影的量；(iii)基于所述斑点伪影的量，计算针对所述驱动信号的校正，以减少所述斑点伪影的量。
13.一种振动屏幕的方法，所述方法包括：
将永磁体安装到所述屏幕上；
面对所述永磁体定位电磁体；以及
控制去往所述电磁体的电流，以相继地排斥和吸引所述永磁体，以使所述屏幕振动。
14.根据权利要求13所述的方法，其中控制所述电流包括：控制所述电流以按照如下距离排斥所述永磁体，所述距离等于所述永磁体被吸引的距离。
15.根据权利要求13所述的方法，其中控制所述电流包括：控制所述电流，使得从所述永磁体的平均偏移确定的位置对应于所述永磁体的静置位置。
16.根据权利要求13所述的方法，其中所述电流具有随机频率。
17.一种用以振动屏幕的系统，所述系统包括：
第一致动器，在第一位置处邻近所述屏幕而被定位，用于基于第一电信号在所述第一位置处移动所述屏幕；以及
第二致动器，在第二位置处邻近所述屏幕而被定位，用于基于与所述第一电信号不相关的第二电信号在所述第二位置处移动所述屏幕。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述第一电信号和所述第二电信号每个都具有随机的频率。
19.根据权利要求18所述的系统，还包括用于限制所述频率的带通滤波器。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述带通滤波器具有小于40Hz的带通带宽。
21.根据权利要求17所述的系统，其中所述第一致动器是第一机电致动器，其被配置为由所述第一电信号供电，以使所述屏幕在所述第一位置处振动，
其中所述第二致动器是第二机电致动器，其被配置为由所述第二电信号供电，以使所述屏幕在所述第二位置处振动。
22.根据权利要求21所述的系统，其中所述第一机电致动器和所述第二机电致动器是机电声学致动器。
23.根据权利要求21所述的系统，其中所述第一机电致动器和所述第二机电致动器是在芯体上具有线圈的电磁设备。
24.一种用于振动屏幕的方法，所述方法包括：
在所述屏幕后方定位第一机电声学致动器和第二机电声学致动器；
使用第一电信号驱动所述第一机电声学致动器；
使用与所述第一电信号解相关的第二电信号驱动所述第二机电声学致动器；以及
通过所述第一机电声学致动器和所述第二机电声学致动器而使所述屏幕振动。
25.根据权利要求24所述的方法，还包括：
在改变所述第一机电声学致动器与所述屏幕之间的距离中，重新定位所述第一机电声学致动器。
26.根据权利要求24所述的方法，还包括：
通过改变所述第一机电声学致动器与所述屏幕之间的距离，来减少所述屏幕上的斑点伪影存在。
27.根据权利要求24所述的方法，还包括：
通过改变所述第一电信号或所述第二电信号来补偿：(i)所述第一机电声学致动器与所述屏幕之间的距离的改变，或者(ii)所述第二机电声学致动器与所述屏幕之间的距离的改变。
28.一种用于减少斑点伪影的方法，所述方法包括：
通过屏幕振动器振动屏幕；
使用传感器捕捉与所述屏幕上的投影图像有关的信息；
从捕捉的所述信息确定所述屏幕上的所述投影图像中存在的斑点伪影的量；以及
响应于将所述斑点伪影的量与预定阈值进行比较，控制去往驱动所述屏幕振动器的控制器的信号。
29.根据权利要求28所述的方法，还包括：
通过改变所述屏幕振动器与所述屏幕之间的距离，来重新定位所述屏幕振动器。
30.根据权利要求29所述的方法，其中通过改变所述屏幕振动器与所述屏幕之间的距离，来重新定位所述屏幕振动器减少斑点伪影。
31.根据权利要求29所述的方法，还包括：
响应于将所述斑点伪影的量与所述预定阈值进行比较，控制所述屏幕振动器与所述屏幕之间的所述距离。
32.一种用以振动屏幕的系统，所述系统包括：
具有开口隔板的机电声学致动器，所述机电声学致动器在操作设置中与所述屏幕解耦合；以及
控制器，用以向所述机电声学致动器提供电信号，以用于使所述机电声学致动器输出能量以偏移(i)在所述机电声学致动器之前以及(ii)在所述机电声学致动器与所述屏幕之间的空气，
其中所述开口隔板被配置为防止在所述机电声学致动器之后的偏移空气影响所述屏幕。
33.根据权利要求32所述的系统，其中所述开口隔板包括安装至所述机电声学致动器的板，所述板的表面(i)与所述机电声学致动器的声学轴正交，并且(ii)与所述屏幕平行定位。
34.根据权利要求32所述的系统，其中所述开口隔板包括由板形成的筒，其中所述机电声学致动器被安装在所述筒内，并且所述机电声学致动器的声学轴与所述筒的轴平行并且与所述屏幕呈直角，其中所述筒的开口被定位为面对所述屏幕。
35.一种系统，包括：
屏幕，用于显示图像；
激光投影机，用于向所述屏幕投影所述图像；
至少两个振动器组件，被定位以振动所述屏幕；以及
控制器，用以使用不相关的控制信号来控制所述至少两个振动器组件。
36.根据权利要求35所述的系统，还包括：
图像传感器，用于捕捉与显示在所述屏幕上的所述图像有关的信息，
其中所述控制器被配置为分析所述信息以确定斑点的量，并且确定控制所述至少两个振动器组件中的一个或多个以振动所述屏幕并且减少所述斑点的量所需要的控制信号。
37.根据权利要求36所述的系统，其中所述至少两个振动器组件的振动器组件包括：
基座，用以邻近所述屏幕来定位所述振动器组件；
所述基座中的电机，用以改变所述振动器组件到所述屏幕的距离；
距离传感器，用于输出所述振动器组件与所述屏幕之间的距离信息；
位置控制器，被配置用于：
基于从所述距离传感器接收的距离信息，确定所述振动器组件与所述屏幕之间的所述距离是否已经改变；以及
向所述电机输出距离控制信号，以用于补偿所述振动器组件与所述屏幕之间的改变的距离。
38.根据权利要求37所述的系统，其中所述控制器还被配置为修改去往所述振动器组件的所述控制信号的幅度，以补偿所述振动器组件与所述屏幕之间的所述改变的距离。
39.根据权利要求37所述的系统，其中所述位置控制器被配置为对来自所述控制器的命令进行响应，以基于所述控制器所确定的所述斑点的量，修改所述振动器组件与所述屏幕之间的所述距离。
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