纤会因吸收而降低功率。多模光纤散斑问题和解决方案进一步论述于Joseph Goodman所著书籍Speckle Phenomenain Optics(《光学中的散斑现象》)(Roberts and Company，2006年，第7章)中。
[0025]已提出了一个系列的解决方案，其将激光束分成多部分，然后迫使每个部分具有不同光程长或偏振变化，再使光束重新组合。光纤束或分束器/合束器或小透镜阵列的使用可一般讨论于美国专利公开N0.2005/0008290 “Static method for laser specklereduct1n and apparatus for reducing speckle”(用于激光散斑减少的静态方法和用于减少散斑的设备)、美国专利N0.4，360，372 “Fiber optic element for reducingspeckle noise”(用于减少散斑噪声的光纤元件)、美国专利N0.6,895,149“Apparatus forbeam homogenizat1n and speckle reduct1n”(用于光束勾化和散斑减少的设备)、美国专利N0.7，379,651 “Method and apparatus for reducing laser speckle”(用于减少激光散斑的方法和设备)、美国专利N0.7，527，384 “11 luminat1n system to eliminatelaser speckle and project1n system employing the same”(消除激光散斑的照明系统和采用该照明系统的投影系统)以及美国专利N0.7，719，738 “Method and apparatusfor reducing laser speckle”(用于减少激光散斑的方法和设备)。这些方法使用昂贵的光纤束或透镜阵列或许多光纤耦合器/分束器来实现散斑的某种减少。
[0026]另一个系列的解决方案利用具有较大光谱带宽的源。这可通过使用不同波长的若干激光或其他手段对驱动电流进行线性调频来实现。这可能需要投影系统中的光的额外开销或损耗。
?0027] 屏幕的机械平移或旋转是用于减轻散斑的另一方式。在Joseph Goodman所著书籍Speckle Phenomena in Optics(《光学中的散斑现象》)(Roberts and Company，2006年，第6章)中，Goodman计算了屏幕在X或y中的所需线性移位速率或屏幕旋转。这些运动处于屏幕的平面内，该平面大致垂直于投影方向，该投影方向是在观察者/检测器时间积分周期期间使一些散斑平均化所需的。通过移动屏幕，光顺序地入射到屏幕的不同部分上，进而改变散斑图案。如果相对于检测器的积分周期(例如，眼睛为大约20Hz)快速这样做，则检测器将看到若干散斑图案的平均值，从而获得较低的散斑对比度。美国专利N0.5,272,473 “Reduced-speckle display system”(散斑减少的显示系统)公开了换能器的使用，该换能器直接附接到屏幕以通过机械方式产生表面声波，从而使散斑最小化。美国专利N0.6,122,023 "Non-speckle liquid crystal project1n display”(无散斑液晶投影显示器)使用高度散射液晶作为屏幕，进而在电学上改变液晶状态以减轻散斑。另外的解决方案使用散射液体或漫射器相格作为屏幕来改善散斑，如一般讨论于美国专利N0.6，844 , 970 “Pro ject1ntelevis1n set, screens ,and method”(投影电视机、屏幕和方法)、美国专利N0.7 ,199,933“Image project1n screen with reduced speckle noise”(具有减少的散斑噪声的图像投影屏幕)、美国专利N0.7，244,028“Laser illuminated project1n displays”(激光照明的投影显示器)、美国专利N0.7，342，719 “Pro ject1n screen with reducedspeckle”(具有减少的散斑的投影屏幕)以及美国专利公开N0.2010/0118397 “Reducedlaser speckle project1n screen”(激光散斑减少的投影屏幕)中那样。
[0028]在实践中，一些上述技术可一起使用以减轻散斑效应。然而，所有上述方式都涉及使用另外的部件和/或物理平移来实现散斑减少。这些另外的部件增加了成本，降低了亮度并降低了可靠性。
[0029]本公开使用屏幕振动来减少显示和投影应用中的散斑。通常，电影屏幕由聚合物基板制成，常常由弹性聚氯乙稀(PVC)卷材(roll stock)制成，该卷材被穿孔以便于声传输，然后缝制在一起以制成所需尺寸的屏幕。这些常规屏幕通常为0.2-0.6mm厚，具有低杨氏模量(弹性模量)的弹性，重增塑并且压印有无泽纹理。为了生产保偏屏幕，接着用保偏涂层喷涂该弹性PVC屏幕。常规的保偏涂层一般采用被包封在聚合物粘结剂中的一种金属薄片，例如，球磨铝粉。这些常规屏幕相对较重，有弹性并且具有低杨氏模量(通常在40-60MPa的范围内)。
[0030]可以通过利用具有金属化压印表面的工程化屏幕来实现显著的光学性能改善，如美国专利N0.8，072，681中所述，该专利全文以引用方式并入本文。为了实现工程化屏幕中的合适保真度，可以使用更刚性的基板，诸如聚酯、PCT或聚碳酸酯(PC)。适当的基板可包括在0.4Gpa_6Gpa的大致范围内、优选高于lGpa的高弹性模量(杨氏模量)基板。此外，混合式方法可以使用工程化屏幕的被压印的表面以形成纹理化金属薄片，如在题为“Polarizat1n preserving project1n screen with engineered pigment and methodfor making same”(具有工程化颜料的保偏投影屏幕及其制作方法)的共同所有的美国专利N0.8，169，699中描述的，或者物理地斩剁金属化基板，如在题为“Polarizat1npreserving project1n screen with engineered particle and method for makingsame”(具有工程化颗粒的保偏投影屏幕及其制作方法)的共同所有的美国专利N0.8，194，315中描述的，所述两件专利全文都以引用方式并入本文，所述两件专利中的任一件可以被用来代替常规屏幕系统中的金属薄片。本申请中所述的系统和方法还可有利地用于其他共同所有的投影屏幕应用，包括但不限于如下专利中所述的那些:题为“Polarizat1npreserving front project1n screen”(保偏前投影屏幕)的共同所有的美国专利N0.7，898,734、题为 “Polarizat1n preserving front project1n screen material，，(保偏前投影屏幕材料)的美国专利N0.8，072，681、题为 “Polarizat1n preserving frontproject1n screen microstructures”(保偏前投影屏幕微结构)的美国专利N0.8,004,758以及题为“Polarizat1n preserving front project1n screen microstructures，，(保偏前投影屏幕微结构)的美国专利N0.8，711，477，所有这些专利全文以引用方式并入本文。
[0031]与常规弹性PVC屏幕相比，这些工程化屏幕的基板，因此还有工程化屏幕要轻得多，并且具有更高杨氏模量。工程化屏幕基板可为任何适当的高弹性模量基板，诸如PC、PET、刚性PVC、环烯烃等等。背投保偏屏幕通常采用漫射式散射透明聚合物基板、被压印的透明基板，或两者的组合。
[0032]因此，与具有低弹性模量基板的传统屏幕中相比，在上述具有高弹性模量基板的新工程化屏幕中，由更高频率范围引起的振动可传播得更远。更高模量允许产生具有更大屏外平面分量的表面波并明显更远地横穿屏幕传播。该屏外平面波在减少散斑方面比在平面中移动屏幕有效性大得多。另外，宽频谱和高频谱两者均不能有效横穿传统屏幕传播。因此，必须将更低频率应用于传统屏幕以实现穿过屏幕基板的有效传播，这会产生可听噪声。此外，为了减少具有标准乙烯基或弹性PVC基板的传统屏幕上的散斑，系统采用20-30HZ大致范围内的频率，因为更高频率不能在这些基板或任何低弹性模量基板中有效传播。这对于用于影院应用的屏幕尺寸(通常宽度大于10英尺)尤其如此。
[0033]此外，可以使用更高频率激励屏幕，因为这些频率能横穿这些工程化屏幕更有效传播。如本文所公开的，可使用30-500HZ范围内的频率，优选在50-200HZ的大致范围内。在某些实施例中，该频率范围可在40-300HZ的范围内。这些频率引起比更低频率范围更难看到的屏幕中的运动，并且比更低频率范围更好平均化散斑图案，从而使散斑可见度更有效减轻。在离屏幕大约15英尺处，可接受的散斑可为大约15%或更小的对比度，优选地大约5%或更小的对比度。此外，所公开的系统和方法不需要换能器附接到或接触屏幕中显示图像的部分，如参考图1进一步所述。换句话说，换能器可附接到屏幕的边缘部分或屏幕中可被掩蔽而观察不到的区域。换能器可不附接到处于观察区之内或未掩蔽区内的屏幕区的正面或背面。这是有利的，因为将换能器设置在屏幕正面或背面任一者或两者上的观察区中，会导致可见到的可能性更高。另外，如果换能器设置在屏幕正面或背面任一者或两者上的观察区中，则振动可能对于观众是可见的，这是不期望出现的，因为这会分散注意力并有损于图像质量和观看乐趣。
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