KR20170041923A - 스페클을 감소시키기 위한 스크린 진동 - Google Patents

Abstract

본 개시는 디스플레이 응용 및/또는 프로젝션 스크린에서 스페클을 감소시키기 위한 스크린 진동의 논의를 제공한다. 전기 변환기 또는 리액터가 프로젝션 스크린 및/또는 디스플레이 응용에서 스페클을 감소시키거나 제거하기 위해 스크린과 함께 사용될 수 있다. 전기 변환기는 스크린에 직접 장착되지 않을 수 있어서, 진동 변환기와 관련된 많은 기계적 고장 모드를 없앨 뿐만 아니라 훨씬 더 조용한 동작의 결과를 가져올 수 있다. 설계에 따르면, 리액터 또는 변환기는 실제로 스크린과 접촉할 수 있으며, 이전의 설계에 비해, 각각 1 제곱인치 미만의 스크린 표면을 차지할 수 있으며, 이것은 활성 관찰 영역의 외측에 그리고 스크린 가장자리로부터 12 인치 내에, 바람직하게는 스크린 에지로부터 대략 1 인치 미만에 있을 수 있다. 리액터는 자석이지만, 임의의 철 재료가 소정의 동작 조건으로 동작하도록 제조될 수 있다.

Description

스페클을 감소시키기 위한 스크린 진동{SCREEN VIBRATION FOR REDUCING SPECKLE}

관련 출원의 상호 참조

본 출원은 발명의 명칭이 "스크린 진동 기술 및 장치를 사용한 스페클 감소(Speckle reduction using screen vibration techniques and apparatus)"이고 2012년 7월 9일자로 출원된 미국 특허 제8,724,218호(대리인 참조 번호 95194936.295001), 발명의 명칭이 "스페클 제거 장치 및 방법(Despeckling devices and methods)"이고 2012년 7월 9일자로 출원된 미국 특허 출원 제13/544,959호(대리인 참조 번호 95194936.299001), 발명의 명칭이 "스페클을 감소시키기 위해 스크린을 진동시키기 위한 시스템 및 방법(System and method for vibrating screens to reduce speckle)"이고 2014년 6월 6일자로 출원된 미국 특허 출원 제14/986,633호(대리인 참조 번호 363001)에 관련되며, 이들 모두는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 또한, 본 출원은 발명의 명칭이 "스페클을 감소시키기 위한 스크린 진동(Screen vibration for reducing speckle)"이고 2014년 9월 8일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/047,465호(대리인 참조 번호 376000)에 관련되고 이에 대한 우선권을 주장하며, 이는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.

기술분야

본 개시는 일반적으로 진동을 사용하여 프로젝션 스크린(projection screen) 및 기재(substrate) 상의 스페클을 감소시키기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

코히런트(coherent) 또는 부분적 코히런트 소스(source)의 사용은, 그것이 더 높은 휘도, 더 양호한 신뢰성, 및 더 큰 색역(color gamut)을 달성할 수 있다는 점에서, 표준 인코히런트(incoherent) 소스(램프)에 비해 디스플레이 또는 조명에서 이점을 가질 수 있다. 그러나, 이 부분적 코히런스로 인해 스페클의 문제가 발생한다. 스페클은 관찰자 또는 기구가 볼 수 있는 세기(intensity)의 변화를 유발하는, 스크린 또는 표적 상의 광의 간섭에 기인한다. 이러한 전형적으로 고주파의 세기 변화는 디스플레이 또는 이미징 응용에 매우 바람직하지 않다.

본 개시의 제1 태양에 따르면, 프로젝션 스크린 상의 스페클을 감소시키기 위한 방법은 변환기(transducer)를 프로젝션 스크린 부근에 위치시키는 단계, 및 제1 리액터(reactor)를 프로젝션 스크린에 그리고 변환기에 근접하게 부착하여, 제1 리액터가 프로젝션 스크린을 진동시켜 프로젝션 스크린의 관찰 영역(viewing area) 내의 스페클을 감소시키도록 동작가능하게 하는 단계를 포함할 수 있다. 제2 리액터가 제1 리액터에 부착될 수 있다. 변환기가 프로젝션 스크린 부근에 위치될 수 있고, 강성 구조물에 부착될 수 있다. 변환기는 프로젝션 스크린 프레임, 바닥, 벽 등일 수 있는 강성 구조물에 부착될 수 있다. 변환기는 교류로 구동될 수 있다. 변환기는 리액터에 운동을 부여할 수 있고, 대략 변환기에서의 스크린 면외 스크린 운동의 범위가 3 내지 10 밀리미터의 대략적인 범위이도록 프로젝션 스크린이 진동하게 할 수 있다. 또한, 변환기는 제1 리액터를 구동할 때 임의의 방향으로 대략 1/8 인치 미만의 운동을 나타내야 한다. 장착 패치(mounting patch)가 프로젝션 스크린의 적어도 하나의 에지에 근접하게 부착될 수 있으며, 여기서 제1 리액터는 장착 패치 내의 리액터 위치 결정기(reactor position locator) 내에 위치될 수 있다.

본 개시의 다른 태양에 따르면, 프로젝션 스크린을 위한 진동 시스템은 제1 리액터에 이동을 유도하도록 동작가능한 전자석 조립체를 포함할 수 있으며, 여기서 제1 리액터는 스크린 지지 패치에 인접하고, 또한 스크린 지지 패치는 프로젝션 스크린에 인접하며, 스크린 지지 패치는 제1 리액터를 위치시키기 위한 리액터 위치 결정기를 가질 수 있다. 리액터 위치 결정기는 리액터를 위치시키기에 적합한 구멍 또는 임의의 다른 형상일 수 있다. 나아가, 리액터 위치 결정기는 스크린 지지 패치를 완전히 관통하여 펀칭(punching)되는 것이 아니라, 단지 노치(notch)일 수 있다. 전자석과 제1 리액터는 적어도 프로젝션 스크린의 저부 에지에 위치될 수 있고, 전자석과 제1 리액터는 서로로부터 0.01 내지 5 인치의 대략적인 범위에 위치될 수 있다. 제2 리액터가 제1 리액터에 인접하게 위치될 수 있고, 제1 리액터와 제2 리액터는 스크린 지지 패치 내의 리액터 위치 결정기를 통해 서로 부착될 수 있다. 제1 리액터는 자석일 수 있거나, 제2 리액터는 자석일 수 있거나, 제1 및 제2 리액터 둘 모두가 자석일 수 있다. 자석은 N40 내지 N52의 대략적인 등급 범위로 지정된 네오디뮴 자석일 수 있거나, 더 구체적으로 대략 등급 N45로 지정된 네오디뮴 자석일 수 있다.

또한, 제1 리액터는 철 재료(ferrous material)일 수 있거나, 제2 리액터는 철 재료일 수 있거나, 제1 및 제2 리액터 둘 모두가 철 재료일 수 있다. 제1 리액터는 프로젝션 스크린의 에지로부터 0.01 인치 내지 2 인치의 대략적인 범위에 위치될 수 있고, 전자석 조립체는 프로젝션 스크린의 에지로부터 0.01 인치 내지 2 인치의 대략적인 범위에 위치될 수 있다. 전자석 조립체는 전자석을 적어도 부분적으로 포위할 수 있는 강성 전기자(armature)일 수 있다.

이러한 태양의 논의를 계속하면, 스크린 지지 패치의 적어도 하나의 에지가 프로젝션 스크린의 적어도 하나의 에지와 대략 정렬될 수 있고, 스크린 지지 패치는 스크린의 에지를 넘어 위치된 적어도 하나의 연결 구멍을 포함할 수 있다.

본 개시의 또 다른 태양에 따르면, 프로젝션 스크린 상의 스페클을 감소시키기 위한 방법은 프로젝션 스크린 부근에 변환기를 채용하는 단계, 변환기를 교류 신호로 구동하는 단계, 및 변환기에 의해 구동되는 철 재료로 프로젝션 스크린 기재를 진동시켜, 프로젝션 스크린의 관찰 영역 내의 스페클을 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 개시의 또 다른 태양에 따르면, 프로젝션 스크린 상의 스페클을 감소시키기 위한 방법은 변환기를 프로젝션 스크린 부근에 위치시키는 단계, 및 제1 리액터를 프로젝션 스크린에 그리고 변환기에 근접하게 부착하여, 제1 리액터가 프로젝션 스크린을 진동시켜 프로젝션 스크린의 관찰 영역 내의 스페클을 감소시키도록 동작가능할 수 있게 하는 단계를 포함할 수 있다.

본 개시의 이들 및 다른 이점과 특징이 본 개시를 전체적으로 읽을 때 당업자에게 명백해질 것이다.

실시예가 첨부 도면에 예로서 예시되며, 첨부 도면에서 동일한 도면 부호는 동일한 부분을 지시한다.
도 1은 본 개시에 따른, 리액터 및/또는 변환기를 스크린에 장착하기 위한 잠재적인 위치를 예시하는 개략도.
도 2는 본 개시에 따른, 전자석 변환기 조립체의 정면도를 예시하는 개략도.
도 3은 본 개시에 따른, 전자석 변환기의 배면도를 예시하는 개략도.
도 4는 본 개시에 따른, 변환기의 단면도를 예시하는 개략도.
도 5는 본 개시에 따른, 스크린에 장착된 전자석을 갖는 다른 구성을 예시하는 개략도.
도 6은 본 개시에 따른, 전자석들을 갖는 다른 구성을 예시하는 개략도.
도 7은 본 개시에 따른, 선택적인 스크린 지지 패치의 예를 예시하는 개략도.
도 8은 본 개시에 따른, 래핑된(wrapped) 스크린을 위한 장착 구성을 예시하는 개략도.
도 9는 본 개시에 따른, 교번하는 전자기장들로 인한 유도 운동의 묘사를 예시하는 개략도.
도 10은 본 개시에 따른, 리던던시(redundancy)를 갖는 스페클 제거 해법의 다른 구성을 예시하는 개략도.
도 11은 본 개시에 따른, 기계적 변환기를 사용한 스크린 진동의 스펙트럼을 예시하는 그래프.
도 12는 본 개시에 따른, 500 ㎐ 고주파 컷오프를 갖는 여진 신호를 예시하는 그래프.
도 13은 본 개시에 따른, 보호 변환기 인클로저(enclosure)를 예시하는 개략도.
도 14는 본 개시에 따른, 보호 변환기 인클로저의 단면도를 예시하는 개략도.

고주파 세기 변화를 해소하기 위한 다양한 공지된 기술이 있다. 스페클을 측정 및 특성화하는 방법이 또한 주지되어 있다. 스페클은 광 세기의 대조를 측정함으로써 측정된다. 이것은 세기의 평균에 대한 표준 편차로 정의된다. 스페클을 측정하는 방법에 대해, 본 명세서에 참고로 포함되는, 문헌[Jacques Gollier, Speckle Measurement Procedure, Conference Projector Summit 2010, Las Vegas NV, May 7, 2010]을 참조한다.

몇몇의 현재 알려져 있는 스페클을 감소시키는 기술은 이동 확산기(moving diffuser)(하나 또는 다수)를 사용하여 국부적으로 위상에 대한 변화를 달성하여서 관찰자의/검출기의 적분 기간에 걸쳐 스페클의 일부를 시간적으로 평균하는 것을 수반하는 제1 계열의 스페클을 감소시키는 기술을 포함한다. 예컨대, 발명의 명칭이 "코히런트 광을 사용하는 무-스페클 디스플레이 시스템(Speckle-free display system using coherent light)"인 미국 특허 제5,313,479호, 발명의 명칭이 "이미지 광의 감소된 공간적 코히런스에 의한 프로젝션 디스플레이에서의 스페클 최소화(Speckle minimization in projection displays by reduced spatial coherence of the image light)"인 미국 특허 제4,035,068호, 및 발명의 명칭이 "레이저 스페클을 없앨 수 있는 조명 시스템 및 이를 채용한 프로젝션 시스템(Illumination system capable of eliminating laser speckle and projection system employing the same)"인 미국 특허 제7,585,078호를 참조하며, 이들 모두는 본 명세서에 참고로 포함된다. 확산기는 또한 약간의 평균화를 또한 달성하기 위해 수개의 회절 요소를 커버하기에 충분히 큰 진폭을 갖고서 진동하고 있을 수 있다. 발명의 명칭이 "프로젝터, 스크린, 프로젝터 시스템, 및 이미지 상의 신틸레이션을 제거하기 위한 신틸레이션 제거 장치(Projector, screen, projector system, and scintillation removing apparatus for removing scintillation on an image)"인 미국 특허 제7,922,333호를 참조하며, 이는 본 명세서에 참고로 포함된다.

제2 계열의 스페클을 감소시키는 기술은 시간 평균화를 달성하기 위해 이동 미러 또는 위상 변조기를 사용하는 것을 수반한다. 예컨대, 발명의 명칭이 "광학 시스템 및 방법(Optical system and method)"인 미국 공개 특허 출원 제2011/0102748호, 및 발명의 명칭이 "레이저 광원의 스페클을 제거하기 위한 시스템 및 방법(Systems and methods for despeckling a laser light source)"인 미국 공개 특허 출원 제2010/0053476호, 발명의 명칭이 "랜덤 공간 위상 변조에 의한 스페클 제거(Speckle elimination by random spatial phase modulation)"인 미국 특허 제4,155,630호, 및 발명의 명칭이 "스페클 감소 레이저 및 이를 갖는 레이저 디스플레이 장치(Speckle reduction laser and laser display apparatus having the same)"인 미국 특허 제7,489,714호를 참조하며, 이들 모두는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 일반적으로, 이러한 계열의 기술의 불리한 점은 값비싼 이동 부품 또는 위상 변조기의 사용을 포함한다.

제3 계열의 스페클을 감소시키는 기술은 레이저 빔을 "디코허(decoher)"하기 위해 큰 코어, 긴, 매우 높은 개구수(NA)의 멀티모드(multimode) 섬유를 사용하는 것을 수반한다. 예컨대, 0.65의 NA를 갖는 12 mm 직경 코어 섬유의 사용을 논의하는, 발명의 명칭이 "디코허드 레이저 광 생성 시스템(Decohered laser light production system)"인 미국 공개 특허 출원 제2009/0168025호(본 명세서에 참고로 포함됨)를 참조한다. 이러한 큰 섬유는 약간의 스페클 감소를 제공할 수 있지만 해롭게도 시스템의 휘도를 훼손하는데, 왜냐하면 에탕듀(etendue)가 매우 크기 때문이다. 유사하게, 매우 긴 멀티모드 섬유를 사용하는 것은 몇 가지 이익을 가질 수 있다. 예를 들어, 발명의 명칭이 "코히런트 광원을 채용하는 디스플레이 시스템에서의 스페클 감소(Speckle reduction in display systems that employ coherent light sources)"인 미국 공개 특허 출원 제2010/0079848호를 참조한다 - 그러나 흡수로 출력을 감소시킴 -. 그러나, 멀티모드 섬유 스페클 문제 및 해법은 당업계에 주지된 것으로 보인다. 예컨대, 문헌[Joseph Goodman, Speckle Phenomena in Optics, Ch. 7 (Roberts and Company 2006)]을 참조한다. 이 단락에 인용된 모든 참고문헌은 본 명세서에 참고로 포함된다.

빔을 부분들로 분할하고, 이어서 빔들을 재결합하기 전에 강제로 각각의 부분이 상이한 경로 길이 또는 편광의 변화를 갖게 하는 것을 수반하는 제4 계열의 기술이 제안되었다. 섬유 번들 또는 분할기/결합기 또는 렌즈릿 어레이(lenslet array)를 사용하는 예는 다음의 것을 포함한다: 발명의 명칭이 "레이저 스페클 감소를 위한 정적 방법 및 스페클을 감소시키기 위한 장치(Static method for laser speckle reduction and apparatus for reducing speckle)"인 미국 공개 특허 출원 제2005/0008290호; 발명의 명칭이 "스페클 노이즈를 감소시키기 위한 광섬유 요소(Fiber optic element for reducing speckle noise)"인 미국 특허 제4,360,372호; 발명의 명칭이 "빔 균질화 및 스페클 감소를 위한 장치(Apparatus for beam homogenization and speckle reduction)"인 미국 특허 제6,895,149호; 발명의 명칭이 "레이저 스페클을 감소시키기 위한 방법 및 장치(Method and apparatus for reducing laser speckle)"인 미국 특허 제7,379,651호; 발명의 명칭이 "레이저 스페클을 없애는 조명 시스템 및 이를 채용한 프로젝션 시스템(Illumination system to eliminate laser speckle and projection system employing the same)"인 미국 특허 제7,527,384호; 발명의 명칭이 "레이저 스페클을 감소시키기 위한 방법 및 장치(Method and apparatus for reducing laser speckle)"인 미국 특허 제7,719,738호. 스페클을 감소시키기 위해 이동 확산기와 함께 렌즈릿 적분기를 사용하는, 발명의 명칭이 "레이저 프로젝션 디스플레이 시스템(Laser projection display system)"인 미국 특허 제6,594,090호는 적분기가 확산기를 더 효과적으로 만든다는 것을 기술한다. 몇몇 공개 출원은 스페클을 감소시키기 위해 확산기 대신에 이동 렌즈릿 어레이를 사용하는 것을 개시한다. 예컨대, 발명의 명칭이 "스페클 감소 요소의 면외 운동(Out-of-plane motion of speckle reduction element)"인 미국 공개 특허 출원 제2010/0296065호, 및 발명의 명칭이 "스펙 감소 요소 상의 렌즈릿 배열을 갖는 프로젝션(Projection with lenslet arrangement on speck reduction element)"인 미국 공개 특허 출원 제2010/0296064호를 참조한다. 이들 교시내용은 약간의 스페클 감소를 달성하기 위해 값비싼 섬유 번들 또는 렌즈 어레이 또는 많은 섬유 결합기/분할기를 사용한다. 이 단락에 인용된 모든 참고문헌은 본 명세서에 참고로 포함된다.

더 큰 스펙트럼 대역폭을 갖는 소스를 이용하는 다른 계열의 해법이 존재한다. 이것은 상이한 파장의 몇몇 레이저 또는 다른 수단을 사용하여 구동 전류를 처핑(chirping)함으로써 달성될 수 있다.

스크린을 이동시키는 것이 또한 바람직하지 않은 스페클 문제에 대한 잠재적인 해법이다. 위의 문헌["Speckle Phenomena in Optics"]의 제6장에서, 관찰자의/검출기의 시간 적분 기간 동안 스페클의 일부를 평균하기 위해, x 또는 y 또는 스크린 회전(이들 운동은 프로젝션에 대략 수직인 스크린의 평면임)에서의 스크린의 선형 시프트 속도가 계산된다. 그것을 이동시킴으로써, 광은 스크린의 상이한 부분에 충돌하며, 이는 이어서 스페클 패턴을 변화시킨다. 이것이 검출기의 적분 기간에 비해 빠르게 행해지면(예를 들어, 눈은 대략 20 ㎐임), 검출기는 몇몇 스페클 패턴의 평균을 볼 수 있으며, 이는 더 낮은 스페클 대조를 생성한다. 발명의 명칭이 "감소된-스페클 디스플레이 시스템(Reduced-speckle display system)"인 미국 특허 제5,272,473호에서, 스페클을 최소화하기 위해 표면 음향파를 기계적으로 발생시키도록 스크린에 직접 부착된 변환기의 사용이 교시된다. 발명의 명칭이 "비-스페클 액정 프로젝션 디스플레이(Non-speckle liquid crystal projection display)"인 미국 특허 제6,122,023호는 스크린으로서 고 산란성 액정을 사용하고, 이어서 액정 상태를 전기적으로 변화시켜 스페클을 완화시키는 것을 교시한다. 다른 교시내용은 스페클을 개선하기 위해 스크린으로서 산란 액체 또는 확산기 셀을 사용하였다. 예컨대, 발명의 명칭이 "프로젝션 텔레비전 세트, 스크린, 및 방법(Projection television set, screens, and method)"인 미국 특허 제6,844,970호; 발명의 명칭이 "감소된 스페클 노이즈를 갖는 이미지 프로젝션 스크린(Image projection screen with reduced speckle noise)"인 미국 특허 제7,199,933호; 발명의 명칭이 "레이저 조명식 프로젝션 디스플레이(Laser illuminated projection displays)"인 미국 특허 제7,244,028호; 발명의 명칭이 "감소된 스페클을 갖는 프로젝션 스크린(Projection screen with reduced speckle)"인 미국 특허 제7,342,719호; 및 발명의 명칭이 "감소된 레이저 스페클 프로젝션 스크린(Reduced laser speckle projection screen)"인 미국 공개 특허 출원 제2010/0118397호를 참조한다. 이 단락에 인용된 모든 참고문헌은 본 명세서에 참고로 포함된다.

실제로, 스페클을 상당한 수준까지 감소시키기 위해 몇 개의 기술을 함께 사용하는 것이 통상적이다. 이들 모두는 약간의 스페클 감소를 달성하기 위해 많은 다른 추가의 부품 및/또는 운동을 사용하는 것을 수반한다. 이들 추가의 부품은 비용을 증가시키고, 휘도를 감소시키고, 신뢰성을 감소시킨다.

본 개시는 디스플레이 응용에서 스페클을 감소시키기 위한 스크린 진동의 논의를 제공한다. 전형적으로, 영화 스크린은 음향 전달을 위해 천공되고 이어서 원하는 크기의 스크린을 제조하기 위해 함께 시밍되는(seamed) 중합체 기재, 보통 폴리-비닐-클로라이드(PVC) 롤 스톡(roll stock)을 포함할 수 있다. 이들 스크린은 전형적으로 두께가 0.1 내지 0.8 mm의 대략적인 범위이고, 상당히 가소화되고, 매트 텍스처(matte texture)로 엠보싱된다. 이러한 유형의 스크린에는 이어서 편광 보존 스크린을 생성하기 위해 편광 보존 코팅이 분무될 수 있다. 종래의 코팅은 중합체 결합제에 매입된 어떤 종류의 금속 피스(piece) 또는 비트(bit), 예를 들어 볼-밀링된(ball-milled) 알루미늄 분말을 포함한다. 이들 스크린은 비교적 무겁고, 전형적으로 40 내지 60 MPa의 대략적인 범위의 낮은 영률(Young's modulus)을 갖는다.

상당한 광학 성능 개선이, 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는, 미국 특허 제8,072,681호에 개괄적으로 기술된 바와 같이 금속화 엠보싱 표면(metalized embossed surface)을 이용함으로써 실현될 수 있다. 적절한 충실도(fidelity)를 위해, PET, 폴리에스테르 또는 폴리카르보네이트(PC)와 같은 더 강성의 기재가 사용될 수 있다. 하이브리드 접근법은, 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는, 공히 소유된 미국 특허 제8,169,699호에 개괄적으로 논의된 바와 같이 텍스처화 금속 플레이크(textured metal flake)를 형성하기 위해, 또는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는, 공히 소유된 미국 특허 제8,194,315호에 기술된 바와 같이 금속화 기재를 물리적으로 초핑(chopping)하기 위해 엠보싱 표면을 사용하는 것이며, 이들 중 어느 하나는 이어서 종래의 스크린 시스템에 사용되는 금속 비트를 갖는 중합체 결합제를 대체하는 데 이용될 수 있다. 이들 더 강성의 기재, 및 그에 따라 스크린은 종래의 PVC보다 훨씬 더 가볍고 더 높은 탄성 계수를 갖고, 이들 스크린은 본 명세서에서 엔지니어드 스크린(engineered screen)으로 지칭될 수 있다. 후방-프로젝션 편광 보존 스크린은 전형적으로 확산 산란 투명 중합체 기재, 엠보싱 투명 기재, 또는 이들 2개의 조합을 포함할 수 있다.

본 명세서에 논의된 실시예는 10 MPa 내지 10 GPa의 대략적인 탄성 계수 범위를 갖는 매우 다양한 스크린 재료와 함께 사용될 수 있지만, 더 양호한 결과가 대략 500 MPa 초과의 더 높은 탄성 계수 재료를 사용하여 달성될 수 있는데, 왜냐하면 더 높은 탄성 계수 재료가 재료를 통해 더 효과적으로 진동을 전파시킬 수 있기 때문이다. 광학 코팅을 스크린 기재에 적용하는 데 사용되는 방법 및 재료가 완성된 스크린의 유효 탄성 계수에 영향을 미칠 수 있지만, 유효 스크린 탄성 계수에 영향을 미치는 주된 것은 기재이다. 스크린 천공이 또한 탄성 계수에 영향을 미치며, 이때 구멍은 스크린의 탄성 계수를 감소시킨다. 구멍으로 인해 손실되는 면적이 더 클수록, 탄성 계수에 미치는 영향이 더 크다. 바람직한 사용은 미니(mini) 천공, 마이크로(micro) 천공을 갖거나 천공을 갖지 않는 더 높은 탄성 계수 기재를 사용하는 것이다. 이러한 실시예는, 광학 표면이 기재 상에 분무, 페인팅, 인쇄, 임프린팅(imprinting) 또는 캐스팅되고 종래의 금속 플레이크 및 대부분의 다른 광학 코팅을 포함할 때 효과적으로 작용하도록 설계되었다.

또한, 스크린은 통상적으로 소리가 스크린을 통과하도록 허용하기 위해 천공되는데, 왜냐하면 스피커들 중 일부가 통상적으로 스크린 뒤에 배치되기 때문이다. 영화관은 전형적으로 1 내지 5 mm의 범위의 구멍 및 3 내지 7%의 총 구멍 면적을 갖는 기계적으로 천공된 스크린을 사용한다. 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는, 발명의 명칭이 "광 효율적 음향 투과성 전방 프로젝션 스크린(Light efficient acoustically transmissive front projection screens)"이고 2013년 3월 5일자로 출원된 미국 특허 출원 제13/76,092호(대리인 참조 번호 95194936.321001)에 개괄적으로 논의된 바와 같이, 높은 탄성 계수 스크린은 60 내지 400 um의 대략적인 범위의 구멍 및 0.2 내지 2%의 대략적인 범위의 총 구멍 면적을 갖도록 마이크로-천공될 수 있다. 몇몇 판매사는 구멍 크기 및 면적이 대략 기계적 천공과 마이크로 천공 사이인 미니-천공(0.5 내지 2 mm 및 1 내지 3% 면적)을 사용한다. 몇몇 스크린은 천공되지 않을 수 있다. 실시예는 기계적으로 천공된, 천공된, 마이크로-천공된 또는 천공되지 않은 스크린과 함께 사용될 수 있다. 바람직한 사용은 미니 천공, 마이크로 천공을 갖거나 천공을 갖지 않는 더 높은 탄성 계수 기재를 사용하는 것이다. 아래에 기술된 변환기는 스크린을 진동시킨다. 이러한 진동은 표면 상에 표면 음향파, 진행파로서 부분적으로 존재할 수 있다. 천공은 단순한 탄성 계수 변화에 의해 유발되는 것보다 스크린 진동에 더 큰 악영향을 미치는데, 왜냐하면 그러한 파동이 스크린 기재를 통해 전파됨에 따라 천공이 진동을 감쇠시킬 수 있기 때문이다. 이것은 스크린에서 단위 길이당 더 큰 감쇠를 유발하는 표면파에 대한 임피던스의 국부적 변화에 의해 부분적으로 유발될 수 있다. 진동 관점에서, 스크린 재료의 탄성 계수를 증가시키는 것보다 천공 크기를 없애거나 감소시키는 것이 더 유익할 수 있다.

레이저 프로젝션과 함께 사용하는 것에 더하여, 스크린의 진동은 표준 프로젝션 램프에 대한 스페클을 감소시키는 것으로 실험적으로 밝혀졌으며, 따라서 이러한 실시예는 램프 기반 프로젝션에서도 유용할 수 있다. 전통적인 스크린은 전형적으로 이미지 영역 또는 관찰 영역 내측에서 스크린의 배면에 부착된 또는 스크린의 배면과 접촉하는 진동 장치 또는 변환기를 가질 수 있다. 실제로, 대형 영화 스크린은 스크린을 성공적으로 진동시키기 위해 스크린의 전체 영역을 가로질러 이격된 변환기들의 어레이를 채용할 수 있다. 변환기 어레이의 간격은 스크린의 x 및 y 둘 모두의 방향으로 변환기들 사이에서 2 내지 15 피트일 수 있다. 불리한 점은 관찰자에 대한 변환기의 가시성일 수 있고, 변환기의 수량은 상당히 더 잠재적인 시스템 고장 지점을 도입할 수 있다. 그러나, 근접한 간격은 전통적인 스크린의 기계적 특성에 기인할 수 있다. 전형적인 진동 주파수는 10 내지 80 ㎐의 대략적인 범위일 수 있다. 더 높은 주파수는 전형적으로 이들 기재 내에서 잘 진행하지 않는다. 이들 더 낮은 주파수 및 임의의 낮은 맥놀이 주파수(beat frequency)는 관찰자에 의해 인지될 가능성이 더 높은데, 왜냐하면 대략 20 내지 30 ㎐ 아래의 주파수는 눈에 의해 검출가능하기 때문이다.

스크린 장력은 이러한 실시예의 유효성에 있어서 중요한 변수이다. 스프링, 강성 연결체, 또는 다른 수단을 사용하여 스크린 에지에 가해지는 장력은 스크린 유형들 사이에서 그리고 심지어는 하나의 현수(hanging) 스크린에서 동일한 현수 스크린까지 크게 다르다. 장력 수준은 0 내지 50 lb/ft의 대략적인 범위일 수 있다. 이러한 단위는 스크린 에지의 선형 피트당 파운드 단위의, 스크린 에지에 가해지는 장력의 양을 지시한다. 이러한 실시예의 논의를 계속하면, 스크린 장력이 너무 낮으면, 전체 스크린은 큰 가시적인 리플(ripple)들을 그것의 프레임 내에서 가시적으로 병진시킬 수 있거나, 스크린 표면을 가로질러 전파되는 큰 가시적인 리플들이 보일 수 있다. 과도하게 높은 스크린 장력은 진동이 전파되는 것을 방지할 수 있고 스페클 제거 효과를 변환기 부근의 영역으로 국한되게 하거나 전혀 보이지 않게 할 수 있다.

중요 태양, 및 실질적인 개선은, 전기 변환기가 스크린에 장착될 필요가 전혀 없어, 진동 변환기와 관련된 많은 기계적 고장 모드를 없앨 뿐만 아니라 훨씬 더 조용한 동작의 결과를 가져온다는 것이다. 설계에 따르면, 리액터들은 실제로 스크린과 접촉할 수 있고, 각각 1 제곱인치 미만의 스크린 표면을 차지할 수 있으며, 이것은 활성 관찰 영역의 외측에 그리고 스크린 가장자리(border)로부터 12 인치 이내에 있을 수 있고, 자석의 저부와 스크린 에지 사이에서 측정될 때 스크린 에지로부터 대략 2 인치 미만, 그리고 바람직하게는 스크린 에지로부터 0.1 인치에 있을 수 있다. 이러한 실시예에서, 리액터는 자석이지만, 임의의 철 재료가 소정의 동작 조건으로 동작하도록 제조될 수 있다. 용어 '자석'과 '리액터'는 본 명세서에서 상호교환적으로 사용될 수 있다. 나아가, 용어 '전기 변환기', '변환기', 및 '전자석'이 또한 본 명세서에서 상호교환적으로 사용될 수 있다. 각각의 리액터는 최대 7 제곱인치 또는 0.5 제곱인치 미만의 스크린 공간을 차지할 수 있다. 도 1은 리액터 및/또는 변환기를 스크린에 장착하기 위한 잠재적인 위치를 예시하는 개략도이다. 변환기는 진동 시스템이 관찰자 관점에서 보이지 않도록, 예를 들어 마스킹(masking) 뒤에 장착될 수 있다.

도 1은 스크린 시스템의 하나의 가능한 실시예이다. 도 1의 이러한 스크린 시스템 예에서, 스크린(100)은 전형적인 관찰 영역(100) 및 또한 가능한 자석 장착 위치(120)의 표현을 포함한다.

운동 유도 변환기는, 바람직하게는 스크린 프레임에 견고하게 부착될 수 있고 스크린과 직접 접촉하지 않을 수 있는 전자석이다. 전자석은 스크린에 부착된 자석 조립체 또는 리액터에 운동을 유도하여, 도 2 내지 도 4에 예시된 바와 같이 스크린에 비-접촉 진동 운동을 생성한다. 비-접촉 진동 운동은 전자석과 리액터가 서로 직접 접촉하지 않을 수 있는 실시예를 기술하는 데 사용될 수 있다.

대안적으로, 이러한 동일한 개념이, 전자석(들)이 스크린에 장착되고 스크린 프레임에 견고하게 부착된 리액터와 상호작용하고, 다시 비-접촉 진동 운동을 제공할 수 있는 경우에 사용될 수 있다. 도 5는 하나의 전자석 및 하나의 리액터를 사용하는 이러한 구성을 보여주지만, 스크린으로의 진동 입력을 증가시키기 위해 2개 이상의 전자석 및 리액터가 채용될 수 있다. 스크린에 장착된 전자석을 사용하는 구성의 변형에서, 기존 스크린 프레임의 철 부분이 리액터로서 사용되어, 구성요소 총수를 감소시키고 설계를 단순화할 수 있다. 본 명세서에 논의된 다양한 개선을 제공하기 위해, 도 2에 예시된 바와 같이, 선택적인 스크린 지지체가 채용될 수 있다.

도 2는 전자석 변환기 조립체의 정면도를 예시하는 개략도이다. 또한, 도 2는 스크린(200), 스크린 지지체(210), 리액터(220), 전자석(230), 및 인장 연결부(tensioning connection)(240)를 예시한다. 스크린 지지체(210)는 또한 본 명세서에서 장착 패치로 지칭될 수 있다. 스크린 지지체(210)는 스크린(200)에 부착될 수 있고, 또한 인장 연결부(240)를 포함할 수 있다. 인장 연결부(240)는 스프링, 코드(cord) 등을 인장 연결부(240)로부터 스크린 프레임(도시되지 않음)까지 연결함으로써 스크린(200)을 장력하에 두는 데 사용될 수 있다.

도 2는 부착된 리액터(220)를 갖는 스크린 지지체(210)를 도시한다. 스크린 지지체(210)는 리액터(220)가 끼워맞춤되는 구멍을 포함할 수 있다. 스크린 지지체(210)는 임의의 적절한 방식으로 스크린에 접착되거나 장착될 수 있다. 스크린은 이어서 스프링 또는 코드와 같은 홀더의 하나의 단부를 인장 연결부(240)에 그리고 홀더의 다른 단부를 스크린 프레임, 벽, 천장, 또는 바닥에 부착함으로써 조정될 수 있다. 전자석(230)은 스크린 에지 옆에 리액터(220)에 근접하게 위치될 수 있고, 구동 전자장치에 전기적으로 연결될 수 있다. 전자석과 리액터는 0.01 인치 내지 5 인치의 대략적인 범위로 서로 이격될 수 있다.

도 3은 도 2의 전자석 변환기의 배면도를 예시하는 개략도이다. 도 3은 스크린의 배면, 또는 관찰되는 스크린 표면의 반대측을 도시한다. 이러한 예에서, 스크린의 양쪽 면은, 리액터 위치를 유지하는 것을 돕고 올바른 스크린 장력을 생성하는 것을 도와서 과도한 스크린 운동을 없애고 시스템의 주파수 응답을 개선하기 위해 스크린에 부착된 스크린 지지체를 갖는다.

일 실시예에서, 프로젝션 스크린은 높이가 대략 10 피트이고 폭이 대략 20 피트일 수 있다. 스크린 상에 대략 폭 방향으로 중심설정된, 대략 스크린의 저부 에지에 위치된 하나의 진동 조립체가 있을 수 있다. 프로젝션 스크린 및 스크린 지지 패치는 PC 또는 PET, 또는 임의의 다른 적절한 재료일 수 있다.

다른 실시예에서, 프로젝션 스크린은 높이가 대략 18 피트이고 폭이 대략 44 피트일 수 있다. 스크린의 저부 에지를 가로지르는 방향의 대략 1/3 및 2/3에 위치된 2개의 진동 조립체, 및 스크린의 상부에 폭 방향으로 중심설정되어 위치된 추가의 진동 조립체가 있을 수 있다. 모든 진동 조립체는 대략 프로젝션 스크린의 에지들 상에 위치될 수 있다. 프로젝션 스크린 및 스크린 지지 패치는 PC 또는 PET, 또는 임의의 다른 적절한 재료일 수 있다.

도 2와 유사하게, 도 3은 스크린(200)의 배면, 스크린 지지체(215), 리액터(220), 전자석(230), 및 인장 연결부(245)를 예시한다. 스크린 지지체(215)는 스크린(200)의 전면(front side)에 위치된 스크린 지지체(210)와 대략 동일한 위치에 배치될 수 있다.

도 4는 변환기 및 스크린 시스템의 단면도를 예시하는 개략도이다. 또한, 도 4는 스크린(400), 스크린 지지체(410), 리액터(420), 및 전자석(430)을 포함한다. 스크린 지지체(410)는 스크린(400)과 동일한 재료일 수 있거나, 스크린(400)과는 상이한 재료일 수 있다. 스크린 지지체는 발명의 명칭이 "스크린 재료를 위한 변형 완화 장착 방법 및 장치(Strain relieved mounting method and apparatus for screen material)"이고 2015년 2월 11일자로 출원된 공히 소유된 미국 특허 출원 제14/619,719호(대리인 참조 번호 369001), 및 발명의 명칭이 "고 탄성 계수 프로젝션 스크린 기재(High elastic modulus projection screen substrates)"이고 2013년 9월 6일자로 출원된 미국 특허 출원 제14/020,654호(대리인 참조 번호 95194936.338001)에 개괄적으로 논의될 수 있으며, 이들 둘 모두는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 또한, 도 4에는 2개의 리액터(420)가 도시된다. 하나의 리액터(420)는 스크린의 전면 또는 스크린의 관찰 면에 위치될 수 있고, 다른 리액터(420)는 스크린의 배면, 또는 스크린의 관찰 면의 반대측에 위치될 수 있다. 자석 및 리액터가 원형으로 도시되었지만, 자석 및 리액터는 정사각형, 직사각형, 난형, 삼각형, 사다리꼴 등을 포함한 임의의 적절한 형상일 수 있다.

도 4에서, 측단면도는 바람직한 배향에 있는 변환기(430)의 예시이고 구성요소들의 단면을 도시한다. 스크린의 각각의 면에 하나씩, 이러한 예에 도시된 2개의 리액터(430)가 있으며, 전자석(430)은, 도시된 바와 같이, 리액터 및 스크린 아래에 위치될 수 있다. 바람직하게는, 스크린은 전자석 상에 중심설정 또는 대략 중심설정되거나, 그 반대로도 성립한다. 전자석과 리액터가 또한 서로 중심설정될 수 있다. 스크린, 전자석, 및 리액터는 모두 서로, 또는 이들의 임의의 조합에 대해 중심설정될 수 있다. 또한, 스크린의 장력이 초기에 리액터 또는 변환기로부터의 스크린을 통한 진동의 적절한 전파를 허용하기에 적절하지 않은 경우, 스프링 또는 다른 지지체가 스크린 및 이에 따라 리액터의 변위를 제한하는 데 사용될 수 있다.

도 5는 스크린에 장착된 전자석을 갖는 다른 구성을 예시하는 개략도이다. 나아가, 도 5는 전자석 또는 전자석들이 스크린에 부착되고 자석이 스크린 아래에 배치되고 프레임 또는 벽, 천장, 또는 바닥에 부착된 구성을 도시한다. 도 5는 스크린(500), 리액터(520), 및 전자석(530)을 포함할 수 있다. 전자석은 전형적으로 리액터보다 무겁다. 또한, 전자석은 그와 같이 부착된 와이어를 가질 수 있으며, 그것은 전자석이 정지해 있고 리액터(들) 아래에 위치되는 반면, 리액터가 스크린에 부착된 경우 - 이는 스크린이 진동하도록 허용할 수 있음 - 성능을 개선할 수 있다.

다른 구성은, 도 6에 도시된 바와 같이, 철 또는 비철 리액터(들)와 대략 축방향으로 정렬될 수 있는 전자석들을 포함한다. 도 6은 전자석들을 갖는 다른 측면도 구성을 예시하는 개략도이다. 도 6은 스크린(600), 리액터(620), 전자석(630), 및 전자석(635)을 포함할 수 있다. 리액터(620)는 스크린(600)의 전면 및 배면에 부착될 수 있다. 전자석들은 스크린 프레임 또는 임의의 다른 강성 구조물에 부착될 수 있는 브래킷(bracket)(도시되지 않음)으로 제 위치에 유지될 수 있다.

이러한 구성에서, 전자석(630, 635)은 서로 그리고 리액터(620)와 대략 축방향으로 정렬된다. 전자석들은 대략 대칭 구성으로 동일한 거리만큼 리액터들로부터 이격될 수 있다. 전자석들은 또한 비대칭 구성으로 스크린의 에지에 대해 리액터들로부터 상이한 거리로 이격될 수 있다. 또한, 전자석들은 수직으로 그리고 리액터들과는 반대 방향으로 오정렬될 수 있다. 전자석들이 리액터들로부터 상이한 거리에 있을 수 있지만, 성능은 대칭 구성에서 증가할 수 있다. 달리 말하면, 시스템의 성능은 전자석들의 오정렬 증가에 따라 감소할 것이다.

나아가, 도 6은 2개의 전자석(630, 635)의 전방 면들이 대략 서로 대향될 수 있는 구성을 도시한다. 이러한 예에서, 전자석(630, 635)은 그것들이 서로 대항하여 스크린 운동을 없애지 않도록 반대의 또는 적어도 상이한 신호들로 구동되어야 한다. 조립체의 모든 구성요소는 그것들이 모두 공통 축 상에 중심설정되도록 적정하게 정렬될 수 있다. 적절한 정렬이 최대 유효성을 촉진하지만, 요소들 사이의 약간의 오정렬은 허용가능할 수 있다. 위에 기술된 구성은 하나의 전자석 및 하나의 리액터로 동작하도록 단순화될 수 있지만, 스프링, 발포체(foam), 탄성중합체, 또는 다른 장치를 포함한 어떤 형태의 고정물(fixturing)이 스크린 진동 진폭을 제한하기 위해 제안된다. 이러한 예에서, 스프링 또는 다른 장치는 리액터와 전자석들 사이에 부착될 수 있는데, 진동의 크기는 그렇지 않으면 너무 클 수 있다. 다른 구성에서와 같이, 다른 실시예는 전자석을 스크린에 직접 장착하고 철 리액터를 인근 위치에 견고하게 장착하거나 스크린 프레임의 철 부재를 이용하는 것일 수 있다. 철 부재는 전자석의 힘에 반응할 수 있는 임의의 재료일 수 있다.

자석은 전자석의 힘을 증가시키기 위해 전술된 구성에서 리액터로서 사용된다. 다른 철 재료가 또한 자석에 대한 대체물로서 사용될 수 있다. 철 리액터 또는 철 부재는 강철, 연강, 주철 등의 재료를 포함할 수 있다. 리액터로서 자석을 사용하는 것은 추가의 이익을 제공할 수 있는데, 왜냐하면 그것은 장비를 스크린에 장착하기 위해 접착제를 사용하는 것에 대한 필요성을 없앨 수 있기 때문이며, 이는 철이지만 비자화된 리액터를 사용하는 경우 적절할 수 있다. 이러한 실시예에서 요소들 사이의 간격이 자화된 리액터의 배제로 훨씬 더 중요해질 수 있는데, 왜냐하면 전자석과 비자화된 리액터 사이의 자기적 상호작용이 상당히 더 약할 수 있기 때문이다.

본 문서에서 간략함을 위해, 전자석, 고강도 자석, 플라스틱 스크린 지지 패치, 및 고정물 하드웨어의 조립체는 진동 조립체로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 고강도 네오디뮴 자석은 N40 내지 N52의 대략적인 범위일 수 있다. 도 2 내지 도 4 및 아래의 도 7에 도시된 바와 같은 스크린 지지 패치는 많은 재료로 제조될 수 있다. 설계 사양을 고려할 때 바람직한 재료는 폴리카르보네이트이며, 그것의 가벼운 중량 및 양호한 강성이 고려된다. 스크린 지지체 또는 패치를 위한 재료 및 사양은 발명의 명칭이 "스크린 재료를 위한 변형 완화 장착 방법 및 장치(Strain relieved mounting method and apparatus for screen material)"이고 2015년 2월 11일자로 출원된 공히 소유된 미국 특허 출원 제14/619,719호(대리인 참조 번호 369001), 및 발명의 명칭이 "고 탄성 계수 프로젝션 스크린 기재(High elastic modulus projection screen substrates)"이고 2013년 9월 6일자로 출원된 미국 특허 출원 제14/020,654호(대리인 참조 번호 95194936.338001)에 개괄적으로 논의되며, 이들 둘 모두는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 스크린 지지체 또는 장착 패치를 사용함이 없이 자석을 부착하는 것이 가능하다. 자석은 또한 스크린에 직접 접착되거나 하우징 내에 배치될 수 있고 이어서 하우징은 스크린에 클램핑(clamping)되거나 접착될 수 있다. 예를 들어, 클램셸-유사(clam shell like) 하우징이 스크린에 클램핑되고 자석을 제 위치에 유지할 수 있다. 자석들이 충분히 강한 경우, 그것들은 2개의 자석 사이의 자기 인력 이외의 무엇으로 제 위치에 유지될 필요가 없을 수 있다.

도 7은 선택적인 스크린 지지 패치의 예를 예시하는 개략도이다. 도 7은 스크린 지지체(710), 2개의 인장 연결부(740), 및 리액터 위치 결정기(750)의 일 실시예를 예시한다. 리액터 위치 결정기(750)가 원형으로 도시되지만, 형상은 원형, 타원형, 정사각형, 삼각형, 사다리꼴, 직사각형, 난형 등을 포함하지만 이로 제한되지 않는 임의의 적절한 형상일 수 있다. 유사하게, 인장 연결부(740)는 원형, 타원형, 정사각형, 삼각형, 사다리꼴, 직사각형, 난형 등을 포함하지만 이로 제한되지 않는 임의의 적절한 형상일 수 있다.

일 실시예는 스크린의 상부 및/또는 저부 에지를 따라 위치된 진동 조립체를 포함할 수 있는데, 왜냐하면 각각의 스크린 및 프레임이 변환기들이 모든 스크린 상에 하나의 구성으로 배열되는 것을 방지하는 특정한 제한을 가질 수 있기 때문이다. 진동 조립체는 스크린의 상부, 저부, 및/또는 측부, 또는 이들의 임의의 조합에 위치될 수 있다. 몇몇 경우에, 스크린의 측부들 중 하나 이상에서 스크린 주위의 공간이 충분하지 않을 수 있다. 이것은 또한 어느 측부에 진동 조립체가 위치될 수 있는지를 결정할 수 있다. 또한, 스크린 장착의 유형이 진동 조립체의 위치(들)를 결정할 수 있다.

각각의 변환기는 스크린의 각각의 면에 하나씩 있는 하나 이상의 자석과 결합될 수 있고, 2개 이상의 자석이 서로 끌어당겨지고 스크린을 그것들 사이에 개재하도록 배향될 수 있다. 2개 이상의 자석과 대략 동등할 수 있는 하나 이상의 자석 또는 하나의 더 큰 자석이 질량을 증가시키는 데 사용될 수 있으며, 이것은 스크린 진동을 구동하고 있지만, 예측가능한 수준의 진동을 유지하기 위해 그리고 스크린이 전자석 위에 중심설정된 상태로 남아 있도록 각각의 면에 동일한 양의 자석이 있어야 한다.

장착 패치 또는 스크린 지지체는 변환기가 어디에 위치되든지 적어도 도 1 내지 도 3에 예시된 바와 같이 스크린의 에지에 접착될 수 있으며, 몇 가지 목적에 기여한다. 하나의 목적은 자석으로부터 전자석까지의 거리가 일정하게 유지되도록 자석을 공간 내에 위치시키는 것일 수 있다. 스크린 지지체 또는 장착 패치는, 자석을 포획하고 그것의 위치를 스크린의 에지로부터 대략 2 인치 이내로 제한하는 역할을 하는 절결부(cutout)를 중심에서 갖도록 설계될 수 있다. 자석은 스크린의 에지로부터 0.01 내지 2 인치의 대략적인 범위에 위치될 수 있다. 자석을 위한 스크린 지지체 내의 구멍은 또한 만입부(indentation) 또는 부분 절결부일 수 있다. 스크린 지지체는 또한 국부적인 자석으로부터 더 넓은 스크린 재료 영역으로 진동을 전달하는 강성 매체로서의 역할을 함으로써 진동 소스의 유효 면적을 증가시키는 것을 돕는다. 패치의 각각의 면에 하나씩 있는 2개의 인장기 연결 구멍은 패치가 편리한 방식으로 인장되도록 허용한다. 더 이상 스크린의 스페클을 제거하지 않거나 눈에 보일 정도로 큰 표면파를 자석이 전파시키는 것을 방지하기 위해 충분한 장력이 중요하다. 1개 내지 15개의 인장기 연결 구멍, 또는 바람직하게는 일 실시예에서 7개의 인장기 연결 구멍이 어딘가에 있을 수 있다. 스크린 지지체 또는 패치 내의 인장기 연결 구멍의 개수는 패치의 크기에 따라 많거나 더 적을 수 있다.

전자석과 리액터 사이의 거리가 지극히 중요하다. 이들 구성요소가 함께 더 근접하게 이동됨에 따라, 스페클 제거 해법의 유효성은 전자석이 스크린 또는 리액터와 접촉할 때까지 개선될 수 있으며, 그 접촉 시점에서 해법의 유효성은 현저하게 감소할 수 있다. 또한, 리액터를 전자석으로부터 더 멀리 이동시키는 것은 해법의 유효성을 감소시킬 수 있다. 이러한 이유로, 전자석을 위치시키기 위한(또는 변환기의 어느 부분이 견고하게 고정되든지) 어떤 형태의 조정을 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 조정은 사용자가 전자석과 리액터 사이의 거리를 변화시키고 이어서 그것이 사용 중에 변화되지 않도록 위치를 로킹하도록 허용할 수 있다. 이것은 많은 방법을 사용하여 달성될 수 있다. 하나의 방법은 견고하게 고정된 부분을, 그것의 다른 부분이 견고하게 고정된 슬라이드(slide) 상에 장착하는 것일 수 있다. 세트 스크류(set screw)와 같은 로킹 메커니즘이 조립체를 원하는 위치에 로킹하는 데 사용될 수 있다. 다른 해법은 전자석 또는 리액터와 강성 전기자 사이에 올바른 두께의 심(shim)을 위치시키는 것일 수 있다. 일단 심이 전자석과 리액터 사이에 올바른 거리를 제공하면, 심은 제거될 수 있다.

대안적으로, 필요에 따라 스크린의 상부 및 저부뿐만 아니라 측부를 따라 변환기를 배치하는 것이 가능하다. 변환기는 자석의 스크린 면외 편위(excursion) 또는 운동이 너무 크지 않도록 전자석이 배치 및 구동될 수 있다면 스크린 상에 하나 정도의 적은 자석을 갖도록 만들어질 수 있다. 표준 20 피트 X 40 피트에 대한, 스크린 면외의, 변환기에서의 총 스크린 운동은 z-방향으로 또는 스크린 면외로 3 내지 10 mm의 대략적인 범위, 최적으로 4 mm일 수 있다.

몇몇 스크린은 스크린 에지가 장착 및 현수를 위한 폴(pole), 파이프, 또는 다른 가느다란 부재 주위에 래핑될 수 있도록 구성될 수 있다. 이것은 스크린 면적을 최대화하는 것을 도울 수 있는데, 왜냐하면 프레임이 스크린 뒤에 그리고 스크린 내에 존재하기 때문이다. 이러한 프레임 스타일은 변환기를 장착하기 위한 상이한 방법을 채용할 수 있는데, 왜냐하면 리액터를 장착할 스크린 상의 비어 있는(clear) 에지가 이용가능하지 않을 수 있기 때문이다.

도 8은 래핑된 스크린을 위한 장착 구성을 예시하는 개략도이고, 래핑된 에지를 갖는 스크린 상에 변환기를 장착하기 위한 구성을 도시한다. 전자석이 스크린 재료와 직접 일렬로 되도록 위치되는 것을 허용하기 위해 스크린의 작은 섹션이 제거될 수 있다. 전자석은 스크린 프레임에 부착된 브래킷에 의해 지지될 수 있다. 도 8은 프레임 파이프(870) 주위에 래핑되고 스크린 장착 구멍(880)을 사용하여 고정된 스크린(800)의 정면을 예시한다.

도 8에서, 전자석(830)은 강성 전기자(860)에 장착될 수 있으며, 이 강성 전기자는 이어서 견고한 방식으로 전자석(830)을 지지할 목적으로 스크린 프레임 또는 프레임 파이프(870) 또는 다른 강성 위치에 연결될 수 있다. 리액터(820)는, 변환기 위치 및 배향에 관하여, 도 2에 예시된 바람직한 장착 방법과 동일한 방법 및 장착 배향을 사용하여 스크린 상에 위치될 수 있다.

자석은 미국 원자력 과학(United Nuclear Scientific)으로부터의 것일 수 있고, 직경이 0.5"이고 두께가 0.125"인 등급 N45로 지정된 둥근 네오디뮴 자석일 수 있다. 기술된 것들과 유사한 비교할 만한 자석이 또한 사용될 수 있다. 기술된 자석들 중 몇 개가 질량 구동 스크린 진동을 증가시키기 위해 그것들을 서로 적층함으로써 동시에 사용될 수 있다. 또한, 다른 형상 및 크기의 고강도 자석이 또한 유사하게 성공적으로 채용될 수 있다. 중강도 또는 저강도 자석뿐만 아니라 철 재료로부터 제조된 임의의 리액터가 또한 사용될 수 있지만, 설계 사양은 성공을 달성하기 위해 상당히 더 엄격할 수 있다. 고강도 자석은 임의의 등급 N40 네오디뮴 자석 또는 그 위의 등급, 또는 등급 N40 네오디뮴 자석 또는 그 위의 등급과 동등할 수 있는 다수의 자석일 수 있다. 중강도 또는 저강도 자석 또는 임의의 다른 철 재료는 등급 N39 네오디뮴 자석의 자계 강도 미만의 임의의 자계 강도를 갖는 임의의 자석 또는 철 재료일 수 있다.

적절한 전자석은 강도와 비용 간의 균형을 추구할 수 있다. 하나의 전자석은 제조업자 표시 전압의 지향성 전류(directional current, DC)가 인가될 때 대략 1 Kg 내지 100 Kg의 유지력(holding force)을 가질 수 있다. 영화 스크린을 위한 몇몇 전자석은 대략 10 내지 80 Kg의 DC 유지력 범위를 가질 수 있다. 0.1 내지 1000 Kg 힘의 대략적인 범위의 자석이 스크린 크기 및 조성에 따라 사용될 수 있다.

실제로, 적절한 전압의 복합 신호가 전자석을 구동하고 그에 따라 스크린을 진동시키는 데 사용될 수 있다. 전력 공급 범위는 대략 12 볼트 내지 48 볼트일 수 있다. 전자석은 최소의 진동 에너지가 프레임을 통해 손실되고 스크린으로의 진동 에너지가 최대화되도록 스크린 프레임에 견고하게 연결된 강성 전기자의 단부 상에 장착될 수 있다. 전기자는, 조립체가 사용 중일 때, 전기자가 임의의 방향으로 대략 1/8 인치 미만의 운동을 유지할 수 있는 강철, 알루미늄, 또는 플라스틱, 또는 임의의 다른 적절한 재료로 제조될 수 있다. 대안적으로, 전자석은 리액터에 대한 적절한 거리를 여전히 유지하면서 정적 상태를 유지하기 위해 벽, 바닥, 및/또는 천장에 직접 고정될 수 있다. 바람직한 전자석은 전기자에 고정하기 위한 어떤 수단을 가질 수 있다. 적절한 전자석은 억셀(Uxcell) 전자석일 수 있다. 나아가, 전자석은 DC 12V 40Kg/400N 리프트 홀딩 일렉트릭 솔레노이드 일렉트로마그넷(Lift Holding Electric Solenoid Electromagnet) 49 mm x 21 mm 전자석일 수 있지만, 동일한 출력 및 형태의 임의의 다른 전자석이 사용될 수 있다. 다른 적절한 전자석은 맴돌이-전류 손실을 최소화하는 적층된 강철 코어를 갖는 고속-스위칭 AC 전자석을 또한 포함할 수 있지만, 그에 제한되지 않는다. 하나의 그러한 예는 마그네테크 코포레이션(Magnetech Corp.)에 의해 제조되는 전자석 RE05-2일 수 있다. DC-전류 전자석이 또한 사용될 수 있지만, 고유의 비효율성으로 동작할 것이며 이는 그것을 응용에 덜 바람직하게 만든다.

전자석을 구동하기 위해 AC 신호를 사용하는 것은 스크린 상의 고-강도 자석이 위치될 수 있는 영역에 끊임없이 역전되는 전자기장을 발생시킨다. 도 9는 스크린에 연결된 자석에 대한 이러한 전자기장의 영향을 도시한다. 도 9는 교번하는 전자기장들로 인한 유도 운동의 측면도 묘사를 예시하는 개략도이다. 도 9는 스크린(900), 전자석(930), 및 리액터 또는 자석(920)을 포함한다. 전자석의 극성 변화에 응답하는 자석의 이동은 스크린에 진동을 발생시킬 수 있다.

전자석, 스크린 에지, 및 자석 사이의 간격이 대단히 중요하다. 바람직한 조건은 전자석이 여전히 제 위치에 완전히 고정되어 있으면서 스크린의 에지에 가능한 한 가까이 있을 때 존재한다. 나아가, 자석은 스크린 에지에, 그리고 이에 따라 전자석에 가능한 한 가까이 배치되어야 한다. 현실적인 한계는 최적으로부터 그리고 충분한 동작을 위해 벗어날 수 있고, 전자석은 바람직하게는 스크린 에지로부터 대략 2 인치 이내에 그리고 적정하게는 스크린 에지로부터 대략 12 인치 이내에 있어야 한다. 스크린 지지 패치가, 패치의 저부 에지가 스크린의 저부 에지와 동일 평면이도록 스크린에 적용될 수 있다. 스크린 지지체의 저부 에지는 스크린 지지체 내에 위치된 인장 연결부의 저부 위에 있을 수 있다. 자석 위치는 자석을 스크린 에지로부터 대략 2 인치 이내에 배치할 수 있는, 스크린 지지 패치의 설계에 의해 제어될 수 있다. 전체적으로 스크린에서 벗어나 자석을 위치시키는 것이 가능하다. 예를 들어, 강직성(stiff) 플라스틱 패치를 사용함으로써, 패치는 스크린 지지체가 스크린과 직접 접촉할 수 없도록 스크린 에지 및 패치 상에 위치된 자석을 벗어나 연장될 수 있다.

변환기들이 전형적으로 허용가능한 수준의 스페클 제거를 제공하기 위해 서로 대략 1 피트 내지 60 피트만큼 이격될 수 있다. 리던던트(redundant) 변환기들이 더 근접하게, 예를 들어 대략 1 피트 미만만큼 이격될 수 있다.

진동 장치의 시스템은 구동 전자장치 및 변환기를 포함한다. 구동 전자장치들은 각각 하나의 변환기, 또는 많은 변환기를 구동할 수 있다. 구동 전자장치 및/또는 변환기는 극장 자동화 시스템에 의해 제어될 수 있으며, 밤새 또는 쇼(show)들 사이에 꺼질 수 있다. 전자장치는 또한 진동 감지에 의해 또는 단락 및/ 개방 상태를 감지함으로써 변환기의 고장을 검출할 수 있다. 구체적으로, 구동 전자장치는 적어도 2개의 변환기를 구동할 수 있으며, 여기서 하나의 변환기는 사용되고 다른 것은 첫 번째 변환기가 고장났을 때 채용될 수 있다. 두 번째 변환기는 리던던트이고, 이러한 시스템은 전체적인 시스템 신뢰성을 크게 증가시킬 수 있다. 아래의 도 10은 리던던시를 갖는 시스템의 예를 도시한다. 도 10은 리던던시를 갖는 스페클 제거 해법의 다른 구성을 예시하는 개략도이다. 도 10은 스크린(1000), 구동기(1090), 및 변환기(1030a)와 리던던트 변환기(1030b)를 포함한다. 다시, 변환기와 리던던트 변환기의 조합은 신뢰성 및 스페클 제거 설계 사양을 달성하기 위해 필요에 따라 스크린의 상부 및 저부뿐만 아니라 측부를 따라 복제될 수 있다.

싱글 톤(single tone) 구동기 신호를 갖는 여진기(exciter)로서 스피닝 모터(spinning motor) 또는 보이스 코일(voice coil)을 사용하는 것은 정현파형과 같은, 단일 주파수 우세형 또는 고조파 우세형인 여진의 결과를 가져온다. 도 11은 기계적 변환기를 사용한 스크린 진동의 스펙트럼을 예시하는 그래프이다. 나아가, 도 11은 가중식(weighted), 축외, 스피닝 모터를 사용할 때 스크린에 발생되는 주파수의 모습을 도시한다.

양호한 전파 특성을 갖는 스크린의 기계식 여진이 정상파를 유발할 수 있으며, 이때 그것의 관련 "노드(node)"는 변위를 거의 또는 전혀 갖지 않는다. 이러한 낮은 변위 영역은 가시적인 스페클을 보이고, 이러한 스페클 영역은 스크린을 가로지른 파동 전파의 상세에 의존하는 패턴으로 나타난다. 시임 구조 또는 부착 기구에 있어서의 작은 차이가 복잡한 정상파 패턴으로 이어지는 것으로 보인다. 또한, 스크린 진동은 가청 노이즈를 유발할 수 있다. 정현파형과 같은, 단일 주파수 또는 거의 단일 주파수의 고조파에 근접한 진동이 스크린의 스페클을 제거할 수 있다.

더 높은 주파수는 듣기가 더 쉽고 그에 따라 바람직하지 않다. 더 낮은 주파수는 스페클을 없애기에 충분히 빠른 파동을 유도하는 데 어려움이 있으며, 소정의 프로젝터 소스와 맥놀이 효과(beating effect)를 유발할 수 있다. 본 명세서에 기술된 실시예는 대략 20 내지 2000 ㎐의 범위의 주파수를 사용하여 감소된 스페클을 제공할 수 있고, 대략 30 내지 700 ㎐의 바람직한 주파수 범위로 사용될 수 있다. 이러한 주파수는 보기가 더 어렵고, 스페클 패턴을 더 양호하게 평균하고, 따라서 스페클 가시성을 완화시키는 데 더 효과적인 운동을 스크린에 유도한다.

이러한 문제를 해소하는 2가지 방법이 있다. 첫 번째 방법은 더 복잡한 진동 스펙트럼으로 스크린을 여진하는 것이다. 다양한 주파수는, 실제로, 높은 및 낮은 변위의 중첩 패턴들의 집합을 제공하여, 스크린의 모든 영역이 가시적인 스페클을 제거하기에 충분한 운동을 갖는다.

도 12는 대략 500 ㎐ 고주파 컷오프를 갖는 여진 신호를 예시하는 그래프이다. 나아가, 도 12는 높은 및 낮은 극단들의 바람직하지 않은 주파수를 없애기 위해 고주파 컷오프 및 저주파 컷오프 둘 모두를 여전히 포함하면서 원하는 고주파 및 저주파의 범위를 갖도록 조정된 소스의 구동 신호를 도시한다. 이러한 스펙트럼은 실험에 사용된 많은 것들 중 하나였고, 그 특정 스크린 구성에 대해, 불쾌한 가청 노이즈를 유발함이 없이 스크린 영역 전체에 걸쳐 스페클의 가시성을 감소시키는 데 효과적이었으며, 이는, 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는, 발명의 명칭이 "스페클을 감소시키기 위해 스크린을 진동시키기 위한 시스템 및 방법(System and method for vibrating screens to reduce speckle)"이고 2014년 6월 6일자로 출원된 공히 소유된 미국 특허 출원 제14/298,633호(대리인 참조 번호 363001)에 개괄적으로 논의된 바와 같다.

여기서 다루어진 중요 문제는 과도한 가청음 또는 가시적인 표면파를 유발함이 없이 가시적인 스페클을 제거하는 데 효과적일 수 있는 주파수의 범위를 결정하는 것이었다. 이를 성취하는 하나의 방식은 넓은 스펙트럼 "백색" 및 "분홍색" 노이즈에서 시작하고 이어서 스크린의 응답을 모니터링하면서 소프트웨어 또는 하드웨어로 고역 및 저역 필터를 조정하는 것이다. 대역 제한 신호로 변환기를 구동하는 이러한 개념은, 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는, 발명의 명칭이 "스페클을 감소시키기 위해 스크린을 진동시키기 위한 시스템 및 방법"이고 2014년 6월 6일자로 출원된 미국 특허 출원 제14/298,633호(대리인 참조 번호 363001)에 기술된다. 노이즈 소스는 아날로그 전자장치로부터일 수 있거나, 컴퓨터 프로그램으로부터의 의사-랜덤 노이즈 스트림일 수 있다. 실험 목적으로, 노이즈 스트림을 매트랩(Matlab)에서 생성하였고, 이어서 소니 베가스(Sony Vegas)에서의 음향 필터 값을 만족스러운 결과가 달성될 때까지 실험적으로 변경하였다. 다시, 정현파 내지 백색 또는 "분홍색" 노이즈 무엇이든 사용될 수 있다.

정상파 및 가시적인 파반사를 감소시키기 위한 부분적인 해법은 스크린 종단을, 스크린의 에지로부터의 진행파의 반사를 약화시키도록 감쇠되게 만드는 것을 포함한다. 따라서, 탄성중합체 밴드 또는 감쇠 스프링이 바람직한 장착 하드웨어일 수 있다. 대안적으로, 발포체 또는 고무 조각과 같은 에너지 흡수 구조체가 장착 하드웨어에 포함될 수 있다.

본 명세서에 기술된 실시예의 매우 중요한 태양은 스페클 제거 해법에 의해 발생되는 노이즈의 상당한 감소에 대한 가능성일 수 있다. 스크린 상에 위치된 임의의 변환기는 약간의 노이즈 수준을 만들 수 있고, 영화관은 매우 조용할 수 있다. 대략 25 dBm이 상업 극장에서 관객 없이 쇼들 사이에 측정되었다. 대략 30 내지 35 dBm이 가득찬 극장에서 달성될 수 있다. 보이스 코일, 모터, 및 기계적 변환기를 포함하는 실제의 변환기 유형은 대부분의 극장에서 스크린으로부터 앞줄 좌석까지의 대략 동등한 거리인, 스크린으로부터 10 피트에서 측정될 때 35 dBm 초과만큼의 노이즈를 쉽게 발생시킬 수 있다.

허용가능한 스페클 제거를 제공하는 보이스 코일 해법은 제 위치에 사운드 머플링(sound muffling) 없이 변환기로부터 대략 10 피트에서 40 내지 55 dBA의 대략적인 범위로 방출한다는 것이 실험적으로 밝혀졌다. 이러한 실시예를 사용한 유사한 시험에서, 허용가능한 스페클 제거는 제 위치에 사운드 머플러 없이 25 내지 40 dBA의 대략적인 범위로 방출하면서 달성되었다. 이것은 보이스 코일과 비교할 때 스페클 제거 해법에 의해 발생되는 노이즈의 상당한 감소를 나타낸다. 이러한 음압 수준(sound pressure level, SPL)은 하기의 식을 사용하여 환경으로부터 배경 노이즈를 수학적으로 제거한 후에 계산하였다:

은 dBA 단위의 스페클 제거 해법의 음압 수준이고,

은 해법 및 시험 환경의 소리 세기 수준이고,

은 시험 환경의 소리 세기 수준이고,

은 해법 및 시험 환경의 음압 수준이고,

은 시험 환경의 음압 수준이다.

실험 데이터를 음압 수준에 대해 A-가중치 스케일(A-weighting scale)을 사용하여 수집하였는데, 왜냐하면 그것이 인간 청력의 범위와 가장 밀접하게 관련된 가중치이고 그에 따라 설계 제약에 가장 적용가능한 것이기 때문이다.

이들 스페클 제거 해법에는 실제로 우연한 또는 의도적인 부당 변경(tampering)의 가능성을 감소시키거나 없애기 위해 보호 커버가 구비될 수 있다. 스페클 제거 장비를 부당 변경할 가능성이 가장 높은 때는 일상적인 극장 청소 및 정비 동안일 수 있으며, 여기서 스크린, 프레임, 변환기, 또는 3가지 모두가 충돌되고 그에 따라 오정렬될 수 있다. 인클로저가 보호를 위해 시스템을 포위할 수 있다. 하나의 그러한 설계가 도 13 및 14에 도시된다.

도 13은 보호 변환기 인클로저를 예시하는 개략도이고, 도 14는 보호 변환기 인클로저의 단면도를 예시하는 개략도이다. 가장 중요한 것은, 정렬 및 기능성을 대체로 유지하기 위해 인클로저가 충돌 또는 부딪침으로부터 전자석 및 리액터를 보호하는 것이다. 추가의 이익은, 인클로저가 스페클 제거 해법의 노이즈 출력을 감소시키는 것을 도울 수 있다는 것이다. 이러한 이익은 인클로저가 음향 발포체 또는 고무와 같은 소리 감쇠를 위한 대책을 포함하는 경우 상당히 개선된다.

도 13은 스크린(1300), 스크린 지지체(1310), 인장 연결부(1340), 전자석(1330), 및 인클로저(1380)를 포함한다. 도 13에 도시된 바와 같이, 리액터 및 전자석은 인클로저(1380)에 의해 둘러싸일 수 있다.

도 14는 인클로저(1400), 스크린을 위한 슬롯(slot)(1410), 전자석 공동(cavity)(1420), 전자석 와이어 출구(1430), 음향 흡수를 위한 표면(1440), 및 장착 구멍(1450)을 포함한다.

본 명세서에 기술된 실시예들의 중요한 이점은, 장기적인 사용에 따라, 다른 스크린-기반 스페클 제거 해법의 주된 고장 지점인 경향이 있는 이동 기계 부품의 부존재이다. 본 문서에 기술된 리액터는 실제로 진동 스크린과 함께 이동하지만, 그것의 성능 및 수명은 운동에 의해 현저하게 영향을 받지 않는다. 변환기 전체가 스크린 표면 상에 장착되는 다른 스페클 제거 해법과는 다르게, 본 명세서에 기술된 실시예는 스크린을 직접적인 열 또는 전류에 노출시키지 않는다. 이것은 영화관 스크린에 관한 안전 규제를 충족시키는 데 도움이 될 수 있다. 보이스 코일 또는 모터와 같은, 스크린 상에 전적으로 장착하는 다른 해법은 스크린을 열 부하 및 전기 부하 둘 모두에 노출시키고, 그에 따라 잠재적으로 더 높은 화재 위험으로 인해 규제 조사를 증가시킬 수 있다.

근본적으로, 진동은 균열 또는 인열을 개시하고 전파하기에 우수한 메커니즘이다. 그것은 종종 균열 또는 인열의 개시 및 전파에 대한 재료의 회복력을 시험하는 데 사용된다. 불행하게도, 이러한 메커니즘은 스페클을 감소시키기 위해 진동되는 스크린의 수명에 대해 불리한 점으로 작용한다. 이러한 문제는 도 8에서와 같이 전자석이 스크린과 동일 면 내에 장착되도록 허용하기 위해 스크린 재료의 섹션이 절결된, 프레임 주위에 래핑된 스크린의 구성에서 훨씬 더 명백할 수 있다. 이들 상황 모두에서, 균열 또는 인열의 개시 및 전파의 가능성을 감소시키기 위한 매우 효과적인 방법은 스크린의 모든 에지 상에 어떤 형태의 에지 보호를 배치하는 것이다. 에지 보호는 스크린 에지를 지지하고 또한 스크린 에지 부근의 국부적인 영역에서 진동 에너지를 감쇠시키는 어떤 접착된 재료의 형태로 존재한다. 패킹 테이프와 같이 간단한, 또는 폴리카르보네이트 스트립(strip)과 같이 복잡한 실시예들이 모두 스크린 상에서의 균열 또는 인열 개시 또는 전파의 가능성을 감소시키는 데 효과적인 것으로 입증되었다.

본 명세서에 사용될 수 있는 바와 같이, 용어 "실질적으로"와 "대략"은 그의 대응하는 용어 및/또는 항목들 사이의 상대성에 대한 업계-용인 허용오차(tolerance)를 제공한다. 그러한 업계-용인 허용오차는 0 퍼센트 내지 10 퍼센트의 범위이고, 구성요소 값, 각도 등에 대응하지만 이로 제한되지 않는다. 항목들 사이의 그러한 상대성은 대략 0 퍼센트 내지 10 퍼센트의 범위이다.

본 개시의 실시예들은 다양한 광학 시스템에 사용될 수 있다. 실시예는 다양한 프로젝터, 프로젝션 시스템, 광학 구성요소, 디스플레이, 마이크로디스플레이, 컴퓨터 시스템, 프로세서, 자급식(self-contained) 프로젝터 시스템, 시각 및/또는 시청각 시스템, 및 전기 및/또는 광학 디바이스를 포함하거나 그것과 함께 동작할 수 있다. 본 개시의 태양은 광학 및 전기 디바이스, 광학 시스템, 프리젠테이션 시스템, 또는 임의의 유형의 광학 시스템을 포함할 수 있는 임의의 장치에 관련된 사실상 임의의 장치와 함께 사용될 수 있다. 따라서, 본 개시의 실시예들은 광학 시스템, 시각 및/또는 광학 프리젠테이션에 사용되는 디바이스, 시각 주변 장치 등에 그리고 다수의 컴퓨팅 환경에 채용될 수 있다.

본 개시는 다른 실시예가 가능하게 하기 때문에, 본 개시는 그것의 응용 또는 생성에 있어서 도시된 특정 배열의 상세 사항으로 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 또한, 본 개시의 태양들은 그 자체로 특유한 실시예를 한정하기 위해 상이한 조합 및 배열로 기재될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용되는 용어는 제한이 아닌 설명의 목적을 위한 것이다.

본 명세서에 개시된 원리에 따른 다양한 실시예가 상기에 기술되었지만, 그것은 제한이 아닌 단지 예로서 제시되었음을 이해하여야 한다. 따라서, 본 개시의 범위 및 범주는 상기에 기술된 예시적인 실시예들 중 임의의 것에 의해 제한되지 않아야 하고, 단지 본 개시로부터 유래되는 임의의 청구항 및 그것의 등가물에 따라서만 한정되어야 한다. 또한, 위의 이점 및 특징이 기술된 실시예에 제공되지만, 위의 이점들 중 임의의 것 또는 모두를 성취하는 공정 및 구조에 대한 그러한 유래된 청구항의 적용을 제한하지 않아야 한다.

또한, 본 명세서의 섹션 표제는 37 CFR 1.77하의 제안과의 일관성을 위해 또는 달리 조직적 단서를 제공하기 위해 제공된다. 이들 표제는 본 개시로부터 유래될 수 있는 임의의 청구항에 기재된 실시예(들)를 제한하거나 특성화하지 않아야 한다. 구체적으로 그리고 예로서, 표제가 "기술분야"를 지칭하더라도, 청구범위는 그렇게 불리는 분야를 설명하기 위해 이러한 표제하에 선택된 언어에 의해 제한되지 않아야 한다. 또한, "배경기술"에서의 기술의 설명은 소정 기술이 본 개시에서의 임의의 실시예(들)에 대한 종래 기술임을 인정하는 것으로 해석되지 않아야 한다. "발명의 내용"도 또한 유래된 청구항에 기재된 실시예(들)의 특성화로 간주되지 않아야 한다. 또한, 단수형으로의 "발명"에 대한 본 개시에서의 임의의 언급은 본 개시에 단지 하나의 신규성의 사항만이 존재하는 것으로 주장하는 데 사용되지 않아야 한다. 다수의 실시예가 본 개시로부터 유래되는 다수의 청구항의 제한에 따라 기재될 수 있으며, 따라서 그러한 청구항은 그에 의해 보호되는 실시예(들) 및 그것의 등가물을 한정한다. 모든 경우에, 그러한 청구항의 범주는 본 개시를 고려하여 그 자체의 장점에 따라 고려되어야 하지만, 본 명세서에 기재된 표제에 의해 구속되지 않아야 한다.

Claims (23)

1. 프로젝션 스크린(projection screen) 상의 스페클(speckle)을 감소시키기 위한 방법으로서,
   변환기(transducer)를 프로젝션 스크린 부근에 위치시키는 단계; 및
   제1 리액터(reactor)를 상기 프로젝션 스크린에 그리고 상기 변환기에 근접하게 부착하여, 상기 제1 리액터가 상기 프로젝션 스크린을 진동시켜 상기 프로젝션 스크린의 관찰 영역(viewing area) 내의 스페클을 감소시키도록 동작가능하게 하는 단계
   를 포함하는, 프로젝션 스크린 상의 스페클을 감소시키기 위한 방법.
2. 제1항에 있어서, 변환기를 상기 프로젝션 스크린 부근에 위치시키는 단계는 상기 변환기를 강성 구조물에 부착하는 단계를 추가로 포함하는, 프로젝션 스크린 상의 스페클을 감소시키기 위한 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 변환기를 강성 구조물에 부착하는 단계는 상기 변환기를 프로젝션 스크린 프레임에 부착하는 단계를 추가로 포함하는, 프로젝션 스크린 상의 스페클을 감소시키기 위한 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 변환기를 교류로 구동하는 단계를 추가로 포함하는, 프로젝션 스크린 상의 스페클을 감소시키기 위한 방법.
5. 제1항에 있어서, 대략 상기 변환기에서의 스크린 면외 스크린 운동의 범위가 3 내지 10 밀리미터의 대략적인 범위이도록 상기 프로젝션 스크린을 진동시키는 단계를 추가로 포함하는, 프로젝션 스크린 상의 스페클을 감소시키기 위한 방법.
6. 제2항에 있어서, 상기 변환기는 상기 제1 리액터를 구동할 때 임의의 방향으로 대략 1/8 인치 미만의 운동을 나타내는, 프로젝션 스크린 상의 스페클을 감소시키기 위한 방법.
7. 제1항에 있어서, 장착 패치(mounting patch)를 상기 프로젝션 스크린의 적어도 하나의 에지에 근접하게 부착하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 제1 리액터는 상기 장착 패치 내의 리액터 위치 결정기(reactor position locator) 내에 위치되는, 프로젝션 스크린 상의 스페클을 감소시키기 위한 방법.
8. 제7항에 있어서, 제2 리액터를 상기 제1 리액터에 부착하는 단계를 추가로 포함하는, 프로젝션 스크린 상의 스페클을 감소시키기 위한 방법.
9. 프로젝션 스크린을 위한 진동 시스템으로서,
   제1 리액터에 이동을 유도하도록 동작가능한 전자석 조립체를 포함하며, 상기 제1 리액터는 스크린 지지 패치에 인접하고, 또한 상기 스크린 지지 패치는 프로젝션 스크린에 인접한, 프로젝션 스크린을 위한 진동 시스템.
10. 제9항에 있어서, 상기 스크린 지지 패치는 상기 제1 리액터를 위치시키기 위한 리액터 위치 결정기를 갖는, 프로젝션 스크린을 위한 진동 시스템.
11. 제10항에 있어서, 상기 제1 리액터에 인접하게 위치된 제2 리액터를 추가로 포함하며, 상기 제1 리액터와 상기 제2 리액터는 상기 스크린 지지 패치 내의 상기 리액터 위치 결정기를 통해 서로 부착되는, 프로젝션 스크린을 위한 진동 시스템.
12. 제9항에 있어서, 상기 제1 리액터는 자석인, 프로젝션 스크린을 위한 진동 시스템.
13. 제9항에 있어서, 상기 제1 리액터는 철 재료(ferrous material)인, 프로젝션 스크린을 위한 진동 시스템.
14. 제9항에 있어서, 상기 제1 리액터는 상기 프로젝션 스크린의 에지로부터 0.01 인치 내지 2 인치의 대략적인 범위에 위치되는, 프로젝션 스크린을 위한 진동 시스템.
15. 제9항에 있어서, 상기 전자석 조립체는 상기 프로젝션 스크린의 에지로부터 0.01 인치 내지 2 인치의 대략적인 범위에 위치되는, 프로젝션 스크린을 위한 진동 시스템.
16. 제9항에 있어서, 상기 전자석 조립체는 상기 전자석을 적어도 부분적으로 포위하는 강성 전기자(armature)를 추가로 포함하는, 프로젝션 스크린을 위한 진동 시스템.
17. 제9항에 있어서, 상기 스크린 지지 패치의 적어도 하나의 에지는 상기 프로젝션 스크린의 적어도 하나의 에지와 대략 정렬되는, 프로젝션 스크린을 위한 진동 시스템.
18. 제9항에 있어서, 상기 스크린 지지 패치는 상기 스크린의 에지를 넘어 위치된 적어도 하나의 연결 구멍을 추가로 포함하는, 프로젝션 스크린을 위한 진동 시스템.
19. 제9항에 있어서, 상기 전자석 및 상기 제1 리액터는 적어도 상기 프로젝션 스크린의 저부 에지에 위치되는, 프로젝션 스크린을 위한 진동 시스템.
20. 제12항에 있어서, 상기 자석은 등급 N45로 지정된 네오디뮴 자석을 추가로 포함하는, 프로젝션 스크린을 위한 진동 시스템.
21. 제12항에 있어서, 상기 자석은 N40 내지 N52의 대략적인 등급 범위로 지정된 네오디뮴 자석을 추가로 포함하는, 프로젝션 스크린을 위한 진동 시스템.
22. 제9항에 있어서, 상기 전자석과 상기 제1 리액터는 서로로부터 0.01 내지 5 인치의 대략적인 범위에 위치되는, 프로젝션 스크린을 위한 진동 시스템.
23. 프로젝션 스크린 상의 스페클을 감소시키기 위한 방법으로서,
    프로젝션 스크린 부근에 변환기를 채용하는 단계;
    상기 변환기를 교류 신호로 구동하는 단계;
    상기 변환기에 의해 구동되는 철 재료로 상기 프로젝션 스크린 기재(substrate)를 진동시켜, 상기 프로젝션 스크린의 관찰 영역 내의 스페클을 감소시키는 단계
    를 포함하는, 프로젝션 스크린 상의 스페클을 감소시키기 위한 방법.

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