CN118112875A - 一种投影屏幕及投影显示设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种投影屏幕及投影显示设备，所述投影屏幕包括具有发声振膜的发声屏，发声屏用于显示投影机投射的影像，具有发声振膜；框架，框架与发声屏的周缘相连接；多个压电陶瓷片，多个压电陶瓷片设置在发声屏上，多个压电陶瓷片位于多个发声腔中，多个发声腔的结构相同，压电陶瓷片包括多层叠加的压电片，多个压电陶瓷片包含的压电片层数不相同。通过压电陶瓷片与发声腔配合，形成发声单元独立进行发声。由于多个压电陶瓷片的压电片层数不相同，不同位置上的发声单元的发声频段不同，并且通过发声腔可以提高频段的响应，使每个发声单元形成不同频段的振动响应，进而实现频段展宽。

Description

一种投影屏幕及投影显示设备

本申请要求于2022年11月30日提交的、申请号为202211525290.2的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及投影技术领域，尤其涉及一种投影屏幕及投影显示设备。

背景技术

投影显示设备是一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备，可以通过不同的接口相连接播放相应的视频信号，而与投影显示设备配置实现发声效果的具有发声功能的投影幕布应用越来越广泛，以其投影方便，且发声效果好等优点被用户喜爱。

带有屏幕发声功能的投影显示设备，发声部件主要包括板式投影屏幕和设置于板式投影屏幕的电磁激励器，通过电磁激励器带动板式屏幕进行振动，实现发声。由于电磁激励器的振动方式为：与其贴合的振膜进行相反方向振动，且电磁激励器的特点在于振动振幅大，因此将电磁激励器应用到板式投影屏幕时，需要分别对板式投影屏幕和电磁激励器进行振动限位和固定，其中，板式投影屏幕的限位可以通过边框固定组件实现，而电磁激励器的限位通过在电磁激励器背部增加固定件实现。

但是，随着用户对于产品小型化、轻便化、多样化和灵活性的不断追求，柔性投影屏幕越来越受到人们的青睐。而电磁激励器由于振幅大、自身重量也大，且相较于板式投影屏幕，柔性投影屏幕因具有较高的自由度，因而无法实现对于电磁激励器的良好限位和固定，以及无法保证柔性投影屏幕的平整度。并且，由于电磁激励器的振幅较大，还会带动柔性投影屏幕产生较大的起伏，从而也就无法保证柔性投影屏幕的显示效果。

有鉴于此，如何提供一种适配于柔性投影屏幕的发声方案成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种投影屏幕及投影显示设备，既能够使投影屏幕具有更好的声音效果，实现投影屏幕的全频段发声，还不会出现因电磁激励器重量大而损坏投影屏幕的情况，减小投影屏幕的自重。

第一方面，本申请实施例提供一种投影屏幕，包括：发声屏，所述发声屏用于显示投影机投射的影像，具有发声振膜；

框架，所述框架与所述发声屏的周缘相连接；

多个压电陶瓷片，多个所述压电陶瓷片设置在所述发声屏上，多个所述压电陶瓷片位于多个发声腔中，多个所述发声腔的结构相同，所述压电陶瓷片包括多层叠加的压电片，多个所述压电陶瓷片包含的压电片层数不相同。

本申请一些实施例中，沿所述发声屏的中心至边缘的方向上的多个所述压电陶瓷片的压电片层数依次增多。

本申请一些实施例中，沿所述发声屏的中心至边缘的方向上的多个所述压电陶瓷片的压电片层数依次减少。

本申请一些实施例中，多个所述压电陶瓷片的压电片层数随机分布。

本申请一些实施例中，所述压电陶瓷片包括单层压电陶瓷片、多层压电陶瓷片、无机压电陶瓷片和有机压电陶瓷片中的至少一种结构组成。基于压电陶瓷片多种不同的结构组成，与发声单元对应的发声区域所发出的声音能够具有不同的频段，从而不仅使发声屏具有更宽的频段选择范围，还能够使得由不同结构组成的压电陶瓷片构成的投影屏幕可以选择性地设置为不同结构，满足用户的个性化需求。

本申请一些实施例中，一个所述发声腔中设置有一个所述压电陶瓷片，或者，一个所述发声腔中设置有多个所述压电陶瓷片。当各个压电陶瓷片均对应有多个发声腔时，能够扩展发声屏声音的频段范围和改善各频段声音响度；当各个压电陶瓷片均对应有一个发声腔时，能够在保证发声屏全频段发声和声音响度的同时，简化产品的结构，降低产品的生产装配难度。

本申请一些实施例中，任意相邻的两个所述压电陶瓷片之间的间距均相等。这种压电陶瓷片均布设置的方式能够使得发声屏具有更加均匀的发声效果，使用户可以从各个方位感知声音。

本申请一些实施例中，多个所述压电陶瓷片呈矩阵排布。矩阵排布的方式进一步提升了发声屏均匀的发生效果。

本申请一些实施例中，所述发声屏包括：

第一胶黏层；

第二胶黏层；

第三胶黏层；

显示功能层；

柔性的辅助发声层，所述显示功能层与所述辅助发声层通过所述第一胶黏层贴合，所述辅助发声层设置有通孔，所述压电陶瓷片穿过所述通孔并通过所述第一胶黏层贴合于所述显示功能层靠近所述辅助发声层的一侧，所述显示功能层构成所述发声振膜；

或者，所述显示功能层与所述辅助发声层通过所述第一胶黏层贴合，所述压电陶瓷片通过所述第二胶黏层贴合于所述辅助发声层远离所述显示功能层的一侧，所述显示功能层与所述辅助发声层贴合构成所述发声振膜；

或者，所述显示功能层与所述辅助发声层通过所述第一胶黏层部分贴合，所述压电陶瓷片位于所述显示功能层与所述辅助发声层之间并通过所述第一胶黏层贴合于所述显示功能层靠近所述辅助发声层的一侧，所述显示功能层构成所述发声振膜；

或者，所述压电陶瓷片通过所述第三胶黏层贴合于所述显示功能层的背光面，所述显示功能层构成所述发声振膜。

通过对发声屏的结构进行不同的设计，可以使发声振膜分别由发声屏中不同的部件构成，且由于发声振膜具体结构的不同，发声屏所发出的声音也会存在差异。这种发声振膜可选择性地设置方式能够使得投影屏幕具有良好的环境适应能力，仅通过改变发声振膜的构成即可使投影屏幕适应于不同的场景 从而在不同的场景中发挥出更佳的声音效果。

本申请一些实施例中，所述发声屏还包括：

第四胶黏层；

腔体外壳，所述腔体外壳通过所述第四胶黏层贴合于所述显示功能层，所述显示功能层与所述腔体外壳围合形成所述发声腔；

或者，所述腔体外壳通过所述第四胶黏层贴合于所述辅助发声层，所述辅助发声层与所述腔体外壳围合形成所述发声腔；

或者，所述腔体外壳通过所述第四胶黏层贴合于所述辅助发声层，所述腔体外壳遮挡所述通孔，并与所述显示功能层围合形成所述发声腔。

通过腔体外壳的设置，使得腔体外壳与发声振膜形成有与压电陶瓷片对应的发声腔，借由发声腔的存在，能够使得位于发声腔中的压电陶瓷片激发发声振膜和发声腔中的空气振动，从而实现声音频段的移位，使发声屏具有良好的高低音音效。

本申请一些实施例中，所述框架包括：内框，所述内框具有远离所述发声屏的凸缘；外框，用于包裹所述内框；其中，所述凸缘与挂接面之间相贴合，以使所述挂接面与所述辅助发声层围合形成所述发声腔；或者所述凸缘与挂接面之间相贴合，以使所述挂接面与所述显示功能层围合形成所述发声腔。

由内框和外框组成的框架，一方面通过内框实现发声屏的固定，另一方面通过外框提升投影屏幕整体结构的稳定性。此外，通过内框上凸缘的设置使发声屏与挂接面之间围合形成发声腔，从而能够在保证投影屏幕结构稳定的基础上，简化发声腔的结构，利于产品的生产装配效率的提升。

本申请一些实施例中，所述框架还包括：减震层，所述减震层设置于所述凸缘与所述挂接面的连接处，所述减震层用于对所述投影屏幕进行缓冲。减震层能够在投影屏幕受到外力干扰时，在投影屏幕与挂接面之间形成缓冲空间，从而通过减震层对于震动的吸收，最大程度上降低投影屏幕受到的损害，利于产品寿命的改善。

第二方面，本申请实施例还提供一种投影显示设备，包括激光投影机和如上所述的投影屏幕；所述激光投影机与所述投影屏幕通信连接。

由于采用了上述技术方案，本申请提供的技术方案至少可以达到以下有益效果：

本申请实施例提供的一种投影屏幕，通过发声屏上设置的多个压电陶瓷片和多个发声腔配合来实现投影屏幕的发声，整体结构简单、投影屏幕自身也更加轻薄，相较于电磁激励器而言，压电陶瓷片对投影屏幕产生的机振更小。此外，通过将压电陶瓷片设置于发声腔中，借由发声腔对声音频段的影响，能够使得特定压电陶瓷片激发发声振膜产生的特定频段的声音响度得以提升。并且不同结构组成的压电陶瓷片和相同结构组成的发声腔，不仅能够使得发声屏发出的声音具有多种不同的频段，还能够使得声音在不同频段中进行移位。通过压电陶瓷片与发声腔配合形成发声单元独立进行发声，多个发声单元在发声振膜上产生多个发声区域，从而可以在同一屏幕中使用不同的压电陶瓷片和相同发声腔呈现不同的频段，提升发声屏的全频段响度，实现全频段的发声效果，使投影屏幕产生的声音具有更宽的频段和更佳的高低音音效，提升用户的视听体验。

本申请实施例还提供一种投影显示设备，通过投影屏幕带来的全频段发声效果，使得用户在观影过程中，能够接收到更宽频段的声音，增添身临其境的感受，极大愉悦用户的观影体验。

附图说明

图1是本申请实施例提供的投影显示设备的摆放示意图；

图2是本申请实施例提供的显示功能层的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种投影屏幕的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种投影屏幕的爆炸图之一；

图5是本申请实施例提供的一种投影屏幕的爆炸图之二；

图6是本申请实施例提供的一种投影屏幕的爆炸图之三；

图7是本申请实施例提供的一种投影屏幕的爆炸图之四；

图8是本申请实施例提供的一种框架的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的一种压电陶瓷片设置位置的示意图；

图10是本申请实施例提供的另一种压电陶瓷片设置位置的示意图；

图11是本申请实施例提供的再一种压电陶瓷片设置位置的示意图；

图12是本申请实施例提供的一种弹性连接件的结构示意图；

图13是本申请实施例提供的一种投影屏幕的辅助发声层的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。

需要说明的是，本申请中对于术语的简要说明，仅是为了方便理解接下来描述的实施方式，而不是意图限定本申请的实施方式。除非另有说明，这些术语应当按照其普通和通常的含义理解。

本申请中说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似或同类的对象或实体，而不必然意味着限定特定的顺序或先后次序，除非另外注明。应该理解这样使用的用语在适当情况下可以互换。

术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖但不排他的包含，例如，包含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的所有组件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它组件。

术语“模块”是指任何已知或后来开发的硬件、软件、固件、人工智能、模糊逻辑或硬件或/和软件代码的组合，能够执行与该元件相关的功能。

本申请实施例提供的投影屏幕可以应用于各种类型的投影机。投影机是一种可以将图像、或视频投射到屏幕上的设备，投影机可以通过不同的接口同计算机、广电网络、互联网、VCD(Video Compact Disc：视频高密光盘)、DVD(Digital Versatile DiscRecordable：数字化视频光盘)、游戏机、DV等相连接播放相应的视频信号。投影机广泛应用于家庭、办公室、学校和娱乐场所等，包括激光投影机、CRT(Cathode Ray Tube，阴极射线管)投影机、LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)投影机和DLP(Digital LightProcessing，数字光处理)投影机等。

图1为本申请实施例提供的投影显示设备的摆放示意图。

在一些实施例中，参见图1所示，本申请提供一种投影显示设备包括投影屏幕和激光投影机，投影屏幕固定于第一位置上，投影机放置于第二位置上，使得其投影出的画面与投影屏幕吻合。激光投影机包括激光光源，光机，镜头，投影介质。其中，激光光源为光机提供照明，光机对光源光束进行调制，并输出至镜头进行成像，投射至投影介质形成投影画面。

在一些实施例中，激光投影机的激光光源包括激光器组件和光学镜片组件，激光器组件发出的光束可透过光学镜片组件进而为光机提供照明。其中，例如，光学镜片组件需要较高等级的环境洁净度、气密等级密封；而安装激光器组件的腔室可以采用密封等级较低的防尘等级密封，以降低密封成本。

在一些实施例中，激光投影机还可以包括散热系统、电路控制系统等。需要说明的是，在一些实施例中，激光投影机的发光部件还可以通过LED(Light Emitting Diode，发光二极管)光源实现。

在一些实施例中，该激光投影机中的激光光源可以包括独立设置的蓝色激光器、红色激光器和绿色激光器，该激光投影机也可以称为三色激光投影机，蓝色激光器、红色激光器和绿色激光器均为模块轻量化(Mirai Console Loader，MCL)封装激光器，其体积小，利于光路的紧凑排布。

在一些实施例中，激光投影机包括控制器，控制器包括中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)，视频处理器，音频处理器，图形处理器(Graphics ProcessingUnit，GPU)，RAM Random Access Memory，RAM)，ROM(Read-Only Memory，ROM)，用于输入/输出的第一接口至第n接口，通信总线(Bus)等中的至少一种。

在一些实施例中，激光投影机可以配置相机，用于和激光投影机协同运行，以实现对投影过程的调节控制。例如，激光投影机配置的相机可具体实施为3D相机，或双目相机；在相机实施为双目相机时，具体包括左相机、以及右相机；双目相机可获取激光投影机对应的幕布，即投影面所呈现的图像及播放内容，该图像或播放内容由投影设备内置的光机进行投射。

当激光投影机移动位置后，其投射角度、及至投影面距离发生变化，会导致投影图像发生形变，投影图像会显示为梯形图像、或其他畸形图像；激光投影机控制器可基于相机拍摄的图像，通过耦合光机投影面之间夹角和投影图像的正确显示实现自动梯形校正。

在一些实施例中，投影屏幕是一种能够发出声音的屏幕，应用于投影显示设备中，用于显示激光投影机投放的投影画面。参见图2所示，图2为申请实施例提供的显示功能层的结构示意图。在一些实施例中，如图2所示，投影屏幕包括显示功能层，即承载有光学膜片的显象层。显示功能层从用户观看方向，即图2中从左向右方向依次包括：表面层1、着色层2、扩散层3、菲涅尔微透镜层4、反射层5和支撑结构6。在投影过程中，超短焦投影设备发出的光经过的折射入射到显示功能层内部，并经菲涅尔微透镜层4反射后从表面层1出射，最终进入人眼，为被动显像。其中，菲涅尔微透镜层4的背面涂覆有铝反射层。

目前，投影屏幕根据自身结构的不同可以分为板式投影屏幕和柔性投影屏幕。其中，板式投影屏幕主要由具有膜片的显示功能层、粘结层、辅助发声层、边框、盖板、悬挂支架、减震层和电磁激励器等构成，显示功能层用于显示投影画面，显示功能层、粘结层、辅助发声层、减震层和电磁激励器依次连接构成发声屏，边框、盖板和悬挂支架为支撑结构，用于固定发声屏。柔性投影屏幕通常包括具有膜片的显示功能层、辅助发声层以及框架等结构。若直接将电磁激励器应用于柔性投影屏幕，由于电磁激励器本身重量大，而辅助发声层较轻薄，不仅无法起到对电磁激励器的支撑固定，还无法实现柔性投影屏幕的发声。

压电陶瓷片具有重量轻、厚度薄、低功耗、振幅小等特点，且具有较为出色的中高频音色。压电陶瓷片的发声原理为：贴合于发声振膜的压电陶瓷片，在通电后会产生逆压电效应，将电能转换为机械形变，从而自身会沿垂直于压电陶瓷片中陶瓷材料层的方向变形，然后带动发声振膜同向振动，发声振膜中的声波辐射出去以实现发声。其中，压电陶瓷片与发声振膜之间的贴合方式可以是完全贴合，也可以是非完全贴合，只要压电陶瓷片与发声振膜之间形成稳定的连接点即可。可以理解的是，当压电陶瓷片与发声振膜之间贴合的越紧密，其所发出的声音中的杂音越少。

当将压电陶瓷片应用于柔性投影屏幕时，一方面，由于压电陶瓷片的结构简单，因此通过选择合适的胶粘材料即能够实现压电陶瓷片的固定，而无需像电磁激励器那样需要配合边框、盖板等结构实现固定，因此具备该种发声结构的投影屏幕自重更轻、加工和检修过程更加简便，利于产品成本的降低；另一方面，当压电陶瓷片中的陶瓷材料层较少时，其发声频段较窄，并且发声频段偏向于高频；当压电陶瓷片中的陶瓷材料层较多时，其发声频段变宽，并且发声频段偏向于低频；因此，可以通过选择具有不同数量陶瓷材料层的压电陶瓷片，来实现发声频段的拓展。并且，为了保证声音具有较宽的频段的同时，也具有更好的响度，本申请实施例还通过发声腔的设置，来进一步提升压电陶瓷片的发声响度，从而使得投影屏幕最终发出的声音所对应的频响曲线处于目标范围之内。

其中，目标范围是指以横坐标为频段、纵坐标为响度的频响曲线中，声音所对应的频段足够宽、响度足够均匀的范围，如频段在60-18000Hz，响度的差值在10-20dB的范围。

有鉴于此，本申请实施例以压电陶瓷片作为激励源，并将该种基于压电陶瓷片的发声结构与不同结构的柔性投影屏幕相结合，从而实现柔性投影屏幕的发声，进而最大程度上满足用户的个性化需求。

本申请实施例提供的投影屏幕，通过发声屏上设置的压电陶瓷片来实现柔性投影屏幕的发声，整体结构简单、投影屏幕自身也更加轻薄。相较于以电磁激励器作为激励源的方式而言，本申请实施例由于通过将压电陶瓷片作为激励源，而压电陶瓷片相较于电磁激励器具有更小的重量，因而该种发声结构能够适应于多种不同结构的柔性投影屏幕。并且，由于压电陶瓷片相较于电磁激励器而言，对于投影屏幕产生的机振更小，因而在采用如粘接等方式对压电陶瓷片进行固定时，压电陶瓷片与辅助发声层或显示功能层等结构的胶合更加紧密，降低因应力疲劳等原因而可能造成压电陶瓷片与辅助发声层或显示功能层之间出现开胶的情况，从而利于投影屏幕自身结构稳定性的保证。

此外，本申请实施例还可以通过改变压电陶瓷片的结构组成(如压电陶瓷片的数量、排布方式、类型和自身构造等)，以及改变发声屏的自身结构，并通过压电陶瓷片与不同结构的发声屏之间的配合，来使得投影屏幕中形成有不同类型的发声振膜，从而使得投影屏幕能够发出的声音具有不同的频段展宽效果，拓宽声音的频响范围，实现投影屏幕的全频段发声，并使投影屏幕产生的声音具有更佳的高低音音效，大大改善发声屏的发声效果，提升用户的视听体验。

本申请实施例通过在相同的发声腔中设置不同规格的压电陶瓷片，使压电陶瓷片贴合发声振膜振动，并推动多个发声腔内部的空气柱振动。由于使用不同规格的压电陶瓷片，不同规格的压电陶瓷片对应振动的频段不同，可以使振动的频段变宽，即实现频段展宽。同时通过增加发声腔可以提升该频段的响度。

参照图3和图4所示，本申请实施例提供一种投影屏幕，包括发声屏100、框架200、多个压电陶瓷片310和多个发声腔300。

其中，发声屏100具有发声振膜，用于显示投影机投射的影像。框架200与发声屏100的周缘相连接，多个压电陶瓷片310设置在发声屏100上，多个压电陶瓷片310设置在多个发声腔300中，多个发声腔300的结构相同，多个压电陶瓷片310的规格不相同。

压电陶瓷片310用于在形变过程中激发发声振膜振动，并借由发声振膜的振动带动发声腔300中的空气柱振动，以通过压电陶瓷片310与发声腔300配合形成发声单元独立进行发声。由于腔体的体积和响度有关，因此通过设置腔体可以实现响度的提升。又由于不同规格的压电陶瓷片对应振动的频段不同，使每个发声单元形成不同频段的振动响应，多个发声单元在发声振膜上可以产生多个发声区域，实现多频段的发声和频段移位的效果。

本申请实施例中，通过在发声屏上设置多个不同规格的压电陶瓷片310和多个结构相同的发声腔300，从而可以使屏幕呈现不同的频段，通过不同分区设计及腔体与压电陶瓷片的搭配实现振动模态拟合，进而实现全频段声音。同时，不同规格的压电陶瓷片与屏幕搭配产生的本征频率不同，两者组合可以产生不同的频响曲线，而腔体的设置实现频段的移位，实现全频段发声频率。

可以理解的是，多个不同规格的压电陶瓷片310分别设置在结构相同的发声腔300中时，压电陶瓷片310可以与发声腔300配合，形成共振腔，内部的空气柱振动提升对应频段的响度，该共振腔可以提高压电陶瓷片310的振动，推动发声振膜振动的效率，有效提高该发声屏的低音效果。并且由于发声腔300内部的压电陶瓷片310的规格不同，其对应振动的频段也不同，通过多种规格的压电陶瓷片310配合，可以使振动的频段变宽，即实现频段展宽。

本申请实施例中关于压电陶瓷片的“规格”和发声腔的“结构”的含义，其并非特指压电陶瓷片或发声腔的自身构造，还可以包括压电陶瓷片或发声腔的材质、尺寸等，甚至可以是由于压电陶瓷片或发声腔的某些特性改变而影响发声屏声音效果的其他因素，如压电陶瓷片或发声腔的温度、湿度、发声腔中声音传播介质的类型等。

关于发声腔的结构，可以包括形状、腔体材质、腔体尺寸、与发声屏的连接方式等。示例性地，当发声腔的结构对应形状时，其可以为圆形、方形、三角形或者其他形状；当发声腔的结构对应腔体材质时，腔体可以采用有机材料，也可以采用无机材料；当发声腔的结构对应发声屏间的连接方式时，可以为粘接(如胶水、双面胶、胶膜或可重工胶带等粘接)，也可以为熔接等。

关于压电陶瓷片的规格，可以为尺寸，材料等。示例性地，当压电陶瓷片的规格对应自身构造和材质时，多个压电陶瓷片可以分别是单层压电陶瓷片、多层压电陶瓷片、无机压电陶瓷片或者有机压电陶瓷片等；当压电陶瓷片的规格对应尺寸时，多个压电陶瓷片为长、和/或宽、和/或高不同的压电陶瓷片。

以压电陶瓷片310的压电片层数不同为例，压电陶瓷片310包括多层叠加的压电片，多个压电陶瓷片310包含的压电片层数不相同。其中，压电片可以为由陶瓷材料制成的压电陶瓷片。压电陶瓷片310的压电片层数越多，其自身的振幅越大，从而使得发声屏100的振幅变大，发声屏100的声音越侧重于低频；而压电片层数越少，压电陶瓷片310自身的振幅越小，从而使得发声屏100的振幅变小，发声屏100的声音越侧重于高频。并且，发声屏100不同位置的振动自由度不同，发声屏100中心区域的振动自由度大，频段偏重低频；发声屏100边缘区域的振动自由度小，频段偏重高频。因此可以通过组合不同层数的压电陶瓷片，实现频段的拓宽。

以压电陶瓷片310的尺寸不同为例，多个压电陶瓷片310的尺寸不相同，通过在发声腔300中设置多个不同尺寸的压电陶瓷片310，由于发声腔300内部的压电陶瓷片310的规格不同，使得单位面积的压电陶瓷片310推动的空气柱体积不同，从而形成不同的共振效果。单位面积的压电陶瓷片310推动的空气柱体积越大，低频段响应越好。单位面积的压电陶瓷片310推动空气柱的体积越小，高频段响应越好。如此，通过多个不同尺寸的压电陶瓷片310叠加，每个压电陶瓷片310形成不同频段的振动响应，实现频段展宽。并且，由于每个压电陶瓷片310附近的空气以无规则振膜模式运动，空气负载降低，每个压电陶瓷片310产生的机械阻抗对整个发声振膜不会产生辐射阻抗，有效提高发声屏100的低音效果。

对于不同规格的压电陶瓷片310，可以在不同频段下表现不同的效果。将压电陶瓷片310设置在不同位置，所表现出的效果也不同。即压电陶瓷片310位于发声屏100边缘区域时，自由度低，频段偏重高频；压电陶瓷片310位于发声屏100中间区域时，自由度高，频段偏重低频。因此，可以通过设置不同规格的压电陶瓷片310与不同设置位置的配合，实现不同的发声效果。下面通过几个示例描述不同规格的压电陶瓷片310与不同设置位置的配合效果。

实施例一

沿发声屏100的中心至边缘的方向上的多个压电陶瓷片310的压电片层数依次增多，即越靠近发声屏100的边缘位置，压电陶瓷片310的压电片层数越多，使边缘的压电片振动频段为低频。

例如，发声屏100共包括8个发声腔300，8个发声腔300中，4个分别位于发声屏100的边缘区域，其余4个发声腔300则位于发声屏100的中部区域。其中，位于中部区域内的4个发声腔300内，压电陶瓷片310的层数为1层；而位于边缘区域的4个发声腔300内，压电陶瓷片310的层数为3层，此时位于边缘区域的压电陶瓷片310的振幅大，但由于辅助发声层130边缘位置的自由度低，限制了压电陶瓷片310的振幅，因此这种排布下的发声效果较差。

压电陶瓷片310的压电片层数增多会提升低频响应，低层数为高频响应优异。压电陶瓷片310的压电片层数由屏幕中心位置向屏幕四周逐渐增多，这样排布由于屏幕中心到屏幕四周自由度降低，限制压电陶瓷振膜，发声效果差，频段窄。

实施例二

沿发声屏100的中心至边缘的方向上的多个压电陶瓷片310的压电片层数依次减少。即越靠近发声屏100的边缘位置，压电陶瓷片310的压电片层数越少，使得压电陶瓷片310在边缘位置的发声频段对应为高频。边缘的压电陶瓷片310振动频段为高频，中间的压电陶瓷片310振动频率为低频。由于屏幕边缘的自由度低，产生的振幅小，可对应高频段，屏幕中间振幅大，可对应低频段。通过不同层数压电片的位置分布与腔体结合，实现响度增加与频段展宽，改善声音效果。

例如，发声屏100共包括8个发声腔300，8个发声腔300中，4个分别位于发声屏100的边缘区域，其余4个发声腔300则位于发声屏100的中部区域。其中，位于中部区域内的4个发声腔300内，压电陶瓷片310的层数为3层；而位于边缘区域的4个发声腔300内，压电陶瓷片310的层数为1层，此时层数少的压电陶瓷片310产生的振动振幅小，并且边缘位置的自由度低，符合高频压电的振幅，因此发声效果好。

压电陶瓷片310的压电片层数由屏幕中心到屏幕四周层数逐渐减少，高层数的压电陶瓷片在屏幕中心区域具有更好的振幅，低频可以下潜更低，四周高频可以提升，进而提升发声效果。

实施例三

多个压电陶瓷片310的压电片层数随机分布，即多个发声腔300内的压电片层数随机分布，则不同发声腔300获得的发声效果受压电片层数和设置位置双重影响，所产生的发声效果一般介于上述两个示例之间。

在一些实施例中，参照图4所示，发声屏100可以包括显示功能层110、第一胶黏层120、第二胶黏层(图中未示出)、第四胶黏层(图中未示出)、柔性的辅助发声层130和腔体外壳140，辅助发声层130通过第一胶黏层120与显示功能层110贴合，即显示功能层110作为发声屏100的正面，辅助发声层130作为发声屏100的背面。显示功能层110用于反射投影主机射出的光束以实现画面的显示。

关于发声屏和发声振膜的具体结构，下面将以几个不同的示例进行示意性说明：

参照图4所示，压电陶瓷片310可以通过第二胶黏层贴合于辅助发声层130远离显示功能层110的一侧，腔体外壳140通过第四胶黏层贴合于辅助发声层130。此时，辅助发声层130与腔体外壳140围合形成发声腔300，显示功能层110与辅助发声层130贴合构成发声振膜，以实现频段展宽和不同频段的移位。

参照图5所示，辅助发声层130上可以设置通孔131，压电陶瓷片310可以穿过通孔131并通过第二胶黏层贴合于显示功能层110靠近辅助发声层130的一侧，腔体外壳140通过第四胶黏层贴合于辅助发声层130。此时，腔体外壳140可以遮挡通孔131，并与显示功能层110围合形成发声腔300。此时，显示功能层110构成发声振膜，辅助发声层130作为负载，实现不同的振动模态，产生不同效果的频段展宽，从而在腔体的作用下实现不同频段的移位。

参照图6所示，压电陶瓷片310可以位于显示功能层110与辅助发声层130之间，显示功能层110与辅助发声层130通过第一胶黏层120部分贴合，压电陶瓷片310通过第一胶黏层贴合于显示功能层110靠近辅助发声层130的一侧，腔体外壳140通过第四胶黏层贴合于显示功能层110。此时，显示功能层110和腔体外壳140围合形成发声腔300，显示功能层构成发声振膜，以实现不同的振动模态。

在一些实施例中，可以不设置腔体外壳140，而是由显示功能层110和辅助发声层130围合形成发声腔300。可以理解的是，为了提升声音效果，此时，辅助发声层130的材料选取不透气材料，例如聚酯膜、金属膜、聚酰亚胺膜等。

参照图7所示，压电陶瓷片310可以通过第三胶黏层直接贴合于显示功能层110的背光面，即取消辅助发声层130，腔体外壳140通过第四胶黏层贴合于显示功能层110。此时，显示功能层110与腔体外壳140围合形成发声腔300，显示功能层110构成发声振膜，以实现不同的振动模态。

上述示出了至少由发声振膜围合形成的发声腔的结构，在一些实施例中，参照图8所示，框架200可以包括内框210和外框220，内框210具有远离所述发声屏的凸缘211，外框220则用于包裹所述内框210。其中，凸缘211与挂接面之间相连接，即在挂装时可以由发声屏100的内框与挂接面形成发声腔300，无需对压电陶瓷片设置单独的腔体外壳。以上述实施例所示的压电陶瓷片310的设置方式，凸缘211与挂接面连接时，挂接面可以与辅助发声层130围合形成发声腔300，或者，挂接面可以与显示功能层110围合形成发声腔300。

在一些实施例中，发声屏100的内框与挂接面形成腔体可作为二重发声腔，即在发声腔外再设置一个腔体，例如，压电陶瓷片310位于显示功能层110与辅助发声层130之间，由显示功能层110和辅助发声层130围合形成发声腔300，再设置凸缘211与挂接面连接，由挂接面与辅助发声层130围合形成二重发声腔，提升声音响度。

在一些实施例中，全部压电陶瓷片310位于多个发声腔300中，或者，部分压电陶瓷片310位于多个发声腔300中，即每个压电陶瓷片310均设置有发声腔300，或者部分压电陶瓷片310设置有发声腔300，部分压电陶瓷片310不设置发声腔300。可以通过将带有腔体的与不带腔体的压电陶瓷片通过分区组合设计，实现多频段与频段移位的效果。

在一些实施例中，压电陶瓷片310和发声腔300均为多个，一个发声腔300中设置有一个压电陶瓷片310，或者，一个发声腔300中设置有多个压电陶瓷片310。

当每个压电陶瓷片均对应有一个发声腔时，通过发声腔的设置使每一个压电陶瓷片激发发声振膜振动所发出的声音都能够实现声音响度的提升，从而扩展整体声音响度。当一个发声腔设置有多个压电陶瓷片时，相较于多个发声腔的结构，该种结构更加简单，从而大大降低产品的生产装配难度，利于产品生产效率的提升和成本的降低。

在一些实施例中，任意相邻的两个压电陶瓷片310之间的间距均相等。这种均布设置的方式能够使得发声屏具有更加均匀的发声效果，使用户可以从各个方位感知声音。并且多个压电陶瓷片310可以呈矩阵排布，矩阵排布的方式进一步提升了发声屏均匀的发声效果。

在一些实施例中，参照图3所示，框架200可以是平面框架200，也可以是曲面框架200；框架200可以呈环形结构，也可以呈不包含侧边的平行结构；或者，框架200可以为一体式结构，也可以为分体式结构；亦或者，框架200的材质可以为金属，也可以为塑料，本申请实施例四对于框架200的具体结构和材质等均没有限定。

在一些实施例中，参照图8所示，框架200还包括竖梁213，竖梁213可以为多个，且多个竖梁213设置于内框210上，多个竖梁213均位于显示功能层110的背面，多个竖梁213可等距竖直设置，从而支撑内框210，防止内框210变形，进而提高框架200的强度。

在一些实施例中，对于具有凸缘211的框架而言，框架200还可以包括减震层(图中未示出)，减震层设置于凸缘与外部墙体的连接处，以用于对投影屏幕进行缓冲。其中，减震层可以是减震块、减震垫片、减震凸起等，减震层的材质可以包括泡棉、弹性橡胶、硅胶、乳胶中的任意一种，本申请实施例对于减震层的具体结构和材质均没有限定。

此外，由于本申请实施例中发声屏的结构可以有多种，且发声振膜的类型也取决于压电陶瓷片在发声屏中的设置位置，不同结构的发声屏与不同类型的发声振膜之间相组合，能够使得发声屏发出不同的声音。

本实施例中关于若干压电陶瓷片在发声腔中的设置位置，可以有下述几种不同的示例：

实施例四

参照图9所示，压电陶瓷片310设置在辅助发声层130上，也就是说，压电陶瓷片310是直接贴合在辅助发声层130上的。当压电陶瓷片310贴合在辅助发声层130时，振动形式为压电陶瓷片310通电振动并带动与其贴合的辅助发声层130振动，同时由于辅助发声层130背离压电陶瓷片310的一侧是与显示功能层110相连接，因此在辅助发声层130被压电陶瓷片310带动而共同振动时，辅助发声层130能够向显示功能层110传递振动，以使辅助发声层130与显示功能层110的整体作为振膜发声。在此基础上，压电陶瓷片310以及发声腔内空气柱第一次发出的振动方向为背离用户，而后经腔体外壳140反射并改变方向，同时腔体外壳140还能够对声波进行干涉，吸收杂音，改善音质。不同形状及材质的腔体外壳140能够对不同波长的杂音进行吸收以改善音质。

实施例五

参照图10所示，压电陶瓷片310设置在腔体外壳140上，也就是说，压电陶瓷片310直接贴合与辅助发声层130相对的腔体外壳140的侧壁上。当压电陶瓷片310贴合在腔体外壳140时，振动形式为压电陶瓷片310通电振动并带动与其贴合的腔体外壳140振动，同时由于腔体外壳140是安装在辅助发声层130上，因此，在压电陶瓷片310将振动传递至腔体外壳140时，腔体外壳140又将振动传递至辅助发声层130，进而传递至与辅助发声层130相连接的显示功能层110，以使显示功能层110、辅助发声层130和腔体外壳140的整体作为振膜发声。在此基础上，辅助发声层130与显示功能层110作为振膜实现发声，同时发声腔内的空气柱在压电陶瓷片310的作用下振动。空气柱的存在相当于给辅助发声层130振膜增加负载，能够起到提高声强的作用。

实施例六

参照图11所示，压电陶瓷片310设置在辅助发声层130和腔体外壳140之间，且压电陶瓷片310通过相应的连接结构而分别与腔体外壳140相连接。当压电陶瓷片310振动时，其能够通过连接结构带动腔体外壳140振动，而腔体外壳140的振动又会传递至辅助发声层130，同时由于辅助发声层130背离压电陶瓷片310的一侧是与显示功能层110相连接，因此在辅助发声层130被压电陶瓷片310带动而振动时，辅助发声层130能够向显示功能层110传递振动，以使辅助发声层130与显示功能层110的整体作为振膜发声。

需要说明的是，压电陶瓷片310的设置位置可根据腔体外壳140的材质、发声屏幕的参数以及发声需求进行适应性调整。

在一些可行的实施例中，腔体外壳140与辅助发声层130的连接方式可采用双面胶贴合、螺钉连接、磁吸贴合等方式。具体腔体外壳140与辅助发声层130的连接方式可根据实际的辅助发声层130的材质、参数以及腔体外壳140的材质进行适应性调整，只要在保证连接强度的前提下满足发声需求即可。在部分实施例中，为了使腔体外壳140能够共振发声，所述腔体外壳140的壳体厚度小于1mm。

在一些可行的实施例中，腔体外壳140的材料可选择薄层金属、塑料、牛皮纸等。采用薄层金属作为腔体外壳140时，金属材质的壳体有利于提高腔体外壳140的使用寿命，同时金属的选择性较广，可根据不同的发声需求选择相应的金属材质，例如可选用稳定性相对较高的金属，如铜。在选用薄层金属为腔体外壳140时，可对应采用螺钉连接或者磁吸贴合的方式与辅助发声层130进行连接。

采用塑料作为腔体外壳140时，塑料材质的壳体有利于保证壳体形状，可采用透明度较高的塑料材质，例如亚力克材质，采用透明度较高的塑料做为腔体外壳140时，便于质检和售后检修，工作人员可通过塑料壳体直观的对设置在发声腔内的压电陶瓷片310进行观察和检修。在采用塑料材质为腔体外壳140时，可对应采用双面胶贴合或者螺钉连接的方式与辅助发声层130进行连接。

采用牛皮纸作为腔体外壳140时，牛皮纸由于自重较轻，容易形成共振效果，并且能够较好的减轻发声屏幕的整体重量，提高产品的市场竞争力。同时牛皮纸具有传热的稳定性，传热性能平稳，无波动，传热速率适中的优点。在采用牛皮纸作为腔体外壳140时，可对应采用双面贴合的连接方式与辅助发声层130进行连接。

本申请实施例提供的投影屏幕，当发声屏中包括辅助发声层时，由于辅助发声层为柔性材料，为了保证辅助发声层的平整性，发声屏的四周可以通过固定结构来连接，参照图12所示，发声屏还可以包括多个弹性连接件400，弹性连接件400可包括但不限于弹性带或弹簧。每个弹性连接件400均具有相对的第一端(参见图12中的a所示)和第二端(参见图12中的b所示)，每个弹性连接件400的第一端均与辅助发声层130的边缘连接，每个弹性连接件400的第二端均与内框210连接。

其中，多个弹性连接件400均处于拉伸状态，对辅助发声层130的边缘施加向外的力，从而使包含辅助发声层130的发声振膜展平，展平状态下的发声振膜在压电陶瓷片的作用下的振动幅度更可控，从而提高了投影屏幕的发声效果，且展平的发声振膜能够更好的显示画面。

参照图13所示，设置时，辅助发声层130的边缘可伸出于显示功能层的边缘范围之外，且辅助发声层130伸出于显示功能层外部的边缘区域内设有与多个连接孔131。每个连接孔131可为圆孔，若干连接孔131围绕辅助发声层130，多个连接孔131与多个弹性连接件400一一对应，每个弹性连接件400的第一端均与对应的连接孔131的周壁连接。

在一些示例中，弹性连接件400的第一端可穿设于连接孔131内，且与连接孔131的内壁连接，从而与辅助发声层130稳定连接。

在另外一些示例中，辅助发声层130上还设有多个连接件132，连接件132可为圆环或鸡眼纽扣(鸡眼纽扣又称汽眼、鞋眼，其造型为圆型，中间有大面积的孔，起到透气或穿绳的作用)，多个连接件132与多个连接孔131一一对应，每个连接件132的外圈与对应连接孔131的边缘相连接，或连接件132的一部分均包裹对应连接孔131的边缘，每个弹性连接件400的第一端均与对应的连接件132连接，例如，参照图12所示，弹性连接件400的第一端均(a端)为环形扣或一体式连接环410，环形扣与连接件132相扣，实现弹性连接件400与辅助发声层130的连接，从而避免弹性连接件400的拉力直接作用于连接孔131上，避免连接孔131边缘撕裂损坏，进而保护辅助发声层130，确保发声振膜的发声效果，延长辅助发声层130的使用寿命。

当然，在其他示例中，弹性连接件400的第一端还可以通过粘接等方式固定在辅助发声层130的边缘区域表面，以简化连接结构，提高投影屏幕的装配效率，也可减轻投影屏幕的重量。

此外，每个弹性连接件400的第二端可与内框210连接，外框220与内框210均可为方形框架200，外框220与内框210的截面可为两个相对的L型，从而使外框220与内框210可合围呈一个具有一定宽度和深度的环形槽，环形槽的宽度应大于弹性连接件400的宽度，环形槽的长度应大于弹性连接件400的长度，从而隐藏弹性连接件400，提高本申请实施例投影屏幕的美观性。

具体连接时，继续参照图12所示，内框210上可设有多个连接环410，多个连接环410与多个弹性连接件400一一对应，每个弹性连接件400的第二端均与对应的连接环410连接，从而便于弹性连接件400的第二端固定于内框210上，进而便于本申请实施例投影屏幕的组装。

其中，连接环410应具有一定刚性，不易损坏变形，可选为金属材质圆环，但不限于金属材质。

当然，在其他示例中，每个弹性连接件400的第二端可通过粘接等方式固定在内框210的表面，以简化连接结构，提高投影屏幕的装配效率，也可减轻投影屏幕的重量。

在一些实施例中，对于具有凸缘的框架而言，框架还可以包括减震层(图中未示出)，减震层设置于凸缘与外部墙体的连接处，以用于对投影屏幕进行缓冲。其中，减震层可以是减震块、减震垫片、减震凸起等，减震层的材质可以包括泡棉、弹性橡胶、硅胶、乳胶中的任意一种，本申请实施例对于减震层的具体结构和材质均没有限定。

还需要说明的是，本申请实施例涉及的数值和数值范围为近似值，受制造工艺的影响，可能会存在一定范围的误差，这部分误差本领域技术人员可以认为忽略不计。

基于上述实施例提供的投影屏幕，本申请实施例还提供一种投影显示设备，所述投影显示设备包括上述任意实施例提供的发声屏幕，因此具有上述任意实施例中介绍的有益技术效果，在此不再赘述。

容易理解的是，本领域技术人员在本申请提供的几个实施例的基础上，可以对本申请的实施例进行结合、拆分、重组等得到其他实施例，这些实施例均没有超出本申请的保护范围。

以上的具体实施方式，对本申请实施例的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本申请实施例的具体实施方式而已，并不用于限定本申请实施例的保护范围，凡在本申请实施例的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种投影屏幕，其特征在于，包括：

发声屏，所述发声屏用于显示投影机投射的影像，具有发声振膜；

框架，所述框架与所述发声屏的周缘相连接；

多个压电陶瓷片，多个所述压电陶瓷片设置在所述发声屏上，多个所述压电陶瓷片位于多个发声腔中，多个所述发声腔的结构相同，所述压电陶瓷片包括多层叠加的压电片，多个所述压电陶瓷片包含的压电片层数不相同。

2.根据权利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，沿所述发声屏的中心至边缘的方向上的多个所述压电陶瓷片的压电片层数依次增多。

3.根据权利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，沿所述发声屏的中心至边缘的方向上的多个所述压电陶瓷片的压电片层数依次减少。

4.根据权利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，多个所述压电陶瓷片的压电片层数随机分布。

5.根据权利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，任意相邻的两个所述压电陶瓷片之间的间距均相等。

6.根据权利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，所述发声腔至少由所述发声振膜围合形成。

7.根据权利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，全部所述压电陶瓷片位于多个所述发声腔中，或者，部分所述压电陶瓷片位于多个所述发声腔中。

8.根据权利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，所述发声屏还包括：

第一胶黏层；

显示功能层；

柔性的辅助发声层；所述显示功能层与所述辅助发声层通过所述第一胶黏层部分贴合，所述压电陶瓷片位于所述显示功能层与所述辅助发声层之间并通过所述第一胶黏层贴合于所述显示功能层靠近所述辅助发声层的一侧，所述显示功能层构成所述发声振膜，所述显示功能层与所述辅助发声层围合形成所述发声腔。

9.根据权利要求8所述的投影屏幕，其特征在于，所述框架具有远离所述发声屏的凸缘，所述凸缘与挂接面相贴合，所述挂接面与所述辅助发声层围合形成二重发声腔。

10.一种投影显示设备，其特征在于，包括激光投影机和如权利要求1-9任一项所述的投影屏幕；

所述激光投影机与所述投影屏幕通信连接。