用于佩珀尔幻象的反射表面张紧和清洁系统的制作方法

用于佩珀尔幻象的反射表面张紧和清洁系统的制作方法
【专利摘要】一种向观看者投射或显示图像的设备。该设备或佩珀尔幻象系统将图像流投射或显示在反射元件上，反射元件具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，第一表面接收与图像流相关联的光，并向观看者反射所述光的一部分。该设备包括清洁组件，其包括提供一定体积的流动空气的气源和用于接收流动空气并输出电离气流的电离机构。电离气流被引导在反射元件的第二表面上。反射元件以非竖直的显示角定位。清洁组件的出口定位成邻近反射元件的上边缘，电离气流从喷嘴输出为层流，层流的流率选择成除去收集在上部第二表面上的灰尘。
【专利说明】用于佩珀尔幻象的反射表面张紧和清洁系统
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及投射或显示视频/动画或静止三维(3D)图像，更具体地说，涉及自动立体显示和自动立体投射系统，例如那些适于显示作为佩珀尔幻象的一部分的3D鬼像或潜像的系统。
【背景技术】
[0002]在许多娱乐和其它设施中希望产生独特的视觉显示。例如，主题乐园或游乐园可包括供骑乘的游乐设施或穿行景点，其中，独特的视觉效果或幻影使客人(或“观看者”)感到快乐。
[0003]佩珀尔幻象是由魔术师、供骑乘的游乐设备或景点设计者和其它人使用的虚幻技术，用于产生潜像或鬼像的3D幻象。使用一块简单的平板玻璃和特殊的照明技术，佩珀尔幻象系统能够使场景或房间内的物品显现和消失。通常，这些系统包括易于被客人或观看者看到的主房间或主场景，还包括观看者看不见的隐藏房间。这两个房间的物理结构(包括家具和其它物品)可以相同，除了隐藏房间可包括额外的物品或特征，例如鬼像。一大块玻璃或半镀银镜以例如约45度的角度位于观看者和场景之间。当主房间被照亮而隐藏房间变暗时，观看者仅能看见主房间，因为隐藏房间不从玻璃反光，很难看到玻璃，因为其通常延伸跨过主房间的整个视场，并且是透明的(至少部分透明)，以允许看到玻璃(或反射元件)后方的房间。
[0004]当整个隐藏房间或部分(例如鬼像或其它特征)被明亮地照亮时，观看者可看到佩珀尔幻象。因为仅照射在鬼像或其它物品上的一部分光线被玻璃反射，所以反射的图像相对于主房间中的物品看上去是潜像或鬼像(即，反射的图像或在可见房间中重合的图像看上去像漂浮着)。佩珀尔幻象是3D图像，其可以是例如利用动画电子学或者通过在隐藏房间中放置live actor提供的静止或动画图像。在一些其它实施方式中，隐藏房间可由投射组件代替，投射组件将静止或动画图像投射在屏幕上，例如后投射屏幕，该投射屏幕(观看者看不见)上的图像被玻璃或反射元件(或可为半镀银镜或具有类似光学质量以提供反射表面的柔性材料的反射元件的反射表面)反射。
[0005]在游乐园和其它设施中，通常希望永久地(或几乎永久地)安装基于佩珀尔幻象的显示器作为景点的一部分，例如鬼屋的一部分。在这样的扩展用途实施方式中，反射元件及其表面的可持续性和可维护性对于长期性能(显示的或产生的佩珀尔幻象(或反射的图像)的质量没有降低)而言是十分重要的。因此，仍需要用于提供佩珀尔幻象的系统或组件的改进设计，其在长时期内提供高质量的图像，并易于维护和安装。

【发明内容】

[0006]本发明通过提供将投射组件和反射器组件结合起来的佩珀尔幻象系统解决了上述问题。反射器组件包括通常由塑料反射材料(例如，具有使其看上去对后面的物品透明而还从朝向投射组件显露的前侧或观看者侧表面反射的品质)形成的反射元件。例如当佩珀尔幻象系统可用于使反射元件在观看者上方并通常与竖直方向成15至60度或更大的显示角时(即，反射元件通常不是竖直的，如许多常规佩珀尔幻象系统中的情况)，所述佩珀尔幻象系统尤其适于观众或观看者上方的显示。为了便于在高处非竖直地定位反射元件/表面，用于反射元件的材料通常是大片柔性塑料反射材料。因此，本文中所述的佩珀尔幻象系统设计成解决与使用这样的柔性塑料片或板以及与使用反射元件的小于竖直显示角/布置相关联的问题。
[0007]当安装并持续运转时，佩珀尔幻象系统适于提供改进的或更有效的安装、维护以及系统的可持续性或寿命。反射元件由柔性材料或反射材料片形成，并优选地张紧成精确地或期望地显示幻影或佩珀尔幻象。例如，希望将足够的张力施加到反射元件以使其变平或基本变平(例如，在用于反射来自投射组件的投射的图像的反射表面上没有或有很少的松弛)。
[0008]为此，反射器组件包括张紧组件，其以期望的显示角支撑反射元件，并张紧反射材料片以提供平面反射元件。通过用第一夹具装置将所述材料的一端(例如所述材料片或材料体的上端或上边缘)保持在固定位置，用张力调节器抓住所述材料的相对端(例如所述材料片或材料体的下端或下边缘)来实现反射表面的适当张紧。
[0009]张紧组件的张力调节器可以是螺纹装置，例如螺钉型调节装置，张力调节器中的第二夹具装置可包括两个纵长夹片，一层压缩材料(例如橡胶、塑料等)附接或设置在第二夹具的夹片中。反射元件的第二端/边缘保持在这两层“橡胶”材料之间，通过张紧夹具的两部分或夹片来施加压缩力以将橡胶材料压在一起(反射元件的第二端夹在橡胶材料之间)。在夹紧完成后，接合第二夹具装置的张力调节器操作成使第二夹具装置和反射元件的第二端移动远离固定的第一夹具装置和反射材料的第一端。如此，可以用一个工具(例如扳手)操作张紧组件以通过旋转张紧组件的螺纹构件而改变第二夹具装置相对于第一夹具装置的位置来适当地对反射元件的反射表面施加张力。
[0010]关于显示质量，存在反射表面固有地倾向于吸收灰尘的问题。当反射表面未竖直定位时(例如以30至60度等的显示角定位，在本文中所述的一些实施例中以45度定位)，灰尘易于更快地收集。例如，灰尘在反射元件的上表面或背面(或任一表面)上的积聚通过增加优选为完全(几乎完全)透明的介质(即，佩珀尔幻象显示系统中的反射元件)的可见性而降低了显示质量。
[0011]为了减轻幻影质量因灰尘的下降，反射器组件中包括表面清洁组件。清洁组件可包括或可以是电离(或富含离子的)层流装置，其安装有(例如在反射元件的两个夹紧端之一处)空气排放口，提供已通过电离棒的空气层流。该充满离子的气流可被引导成流过反射元件的上表面或背面(或另一表面)。如此，使灰尘/污垢或其它颗粒具有与反射元件的表面相同的极性，使得灰尘被反射元件排斥，而不是被吸引到或另外停留在反射元件的该表面或侧。气刀或类似层流控制机构可设置在清洁组件中，以在反射元件的表面上提供一片层流。清洁组件用于确保灰尘没有或很少经由静电吸引到和/或积聚在反射表面上。
[0012]清洁和张紧组件提供优于现有佩珀尔幻象系统的显著改进。以往，通过棘轮带或通过使用重的和维护密集的气动气缸/系统来完成柔性反射表面的张紧。典型的清洁涉及用于清洗和擦净表面的各种技术，这在许多环境中(例如高处构造)是困难的，并通常损坏反射元件(包括刮擦表面)，这影响反射元件的透明度和反射。[0013]相反，使用螺钉型调节或张紧组件通过将螺纹构件(或接头/联接件)张紧到例如预定紧度(例如，在各螺纹构件/接头上可测量的扭矩值或范围)来确保可重复性和适当的加紧，以获得施加到反射元件的期望张力。电离层流装置(或清洁组件)通过限制停留在反射表面上的灰尘量减少或甚至消除了人工维护和定期清洁的需要(例如，反射元件可被认为是持续地“自清洁”或者主动清洁或处理，以避免改变反射元件的光学特性)。通过减少或消除基于接触的清洁，延长了反射元件的材料寿命，从而减少了定期更换反射元件的需要(这是现有系统需要考虑的问题)。
[0014]更具体地说，提供了一种设备，用于朝向观看者投射或显示图像。该设备(例如佩珀尔幻象系统)包括投射图像流的放映机组件和反射元件，反射元件具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，第一表面接收与图像流相关联的光，并向观看者反射所述光的一部分。该设备还包括清洁组件，清洁组件包括提供一定体积的流动空气的气源和用于接收流动空气并输出电离气流的电离机构。在一些实施例中，电离的气流被引导成流过反射元件的第二表面。反射元件以从竖直方向向第二表面测量的显示角定位，该显示角为至少15度，例如30至60度等。在一些情况下，清洁组件的出口定位成邻近反射元件的上边缘，电离的气流从一个或多个喷嘴输出为具有至少约2scfm的流率的层流。
[0015]在一些优选的实施例中，反射元件包括柔性薄膜，还包括张紧组件，张紧组件包括:(a)第一夹具，沿第一边缘保持柔性薄膜；(b)第二夹具，沿与第一边缘相对的第二边缘保持柔性薄膜；以及(C)张力调节器，接合第二夹具，并选择地使第二夹具移动远离第一夹具，以沿第二边缘对柔性薄膜施加张力。在这样的实施例中，张力调节器可经由多个间隔开的螺纹构件连接到第二夹具，使得通过对每个螺纹构件施加扭矩来施加张力。
[0016]在一些这样的实施例中，第二夹具包括一对纵长的平面板和设置在所述板的面向表面上的接触垫，接触垫由具有高摩擦系统的可压缩材料(例如氯丁橡胶)形成。而且，在一些有用的实施方式中，第二边缘接收在第二夹具中，位于接触垫之间，所述板被压在一起以压缩接触垫并保持第二边缘，使得所述薄膜被张紧，而不需要在材料/薄膜上开孔，也不用刺穿材料/薄膜。
【专利附图】

【附图说明】
[0017]图1示出说明的一个实施例的佩珀尔幻象系统的功能方块图，示出使用以偏离竖直方向的显示角定位的柔性反射元件；
[0018]图2示出例如可用在图1的佩珀尔幻象系统中以支撑和张紧由一片柔性材料提供的反射元件的张紧组件(或薄膜附接系统)的侧视图或端视图；
[0019]图3A和3B分别示出可用在图1和2的系统中以无损方式扣住或抓住柔性反射元件(例如一片PET或BoPET薄膜等)的下边缘/侧的第一夹具或底部屏幕附接件的正视图和右侧视图或右端视图；
[0020]图4是用在佩珀尔幻象系统中以去除成角(非竖直)的反射元件(或其它光学部件，例如反射镜、玻璃板等)的上表面上的静电和/或灰尘的示例性清洁组件或除灰系统的功能方块图或示意图；以及
[0021]图5是可用在例如图1的系统的佩珀尔幻象系统中的张紧组件的侧视图，该佩珀尔幻象系统使用一片柔性材料或柔性材料薄膜用作反射元件。【具体实施方式】
[0022]简要地，佩珀尔幻象系统设置成适于将柔性反射元件定位在非竖直位置，例如与竖直方向成30至60度。使用例如一大片聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜的柔性薄膜作为佩珀尔幻象系统的分束器或反射元件需要张紧反射元件以提供大致平面的反射面(例如反射元件的底表面)。为此，佩珀尔幻象系统提供具有张紧组件的反射器系统，张紧组件适于通过沿反射元件的一个边缘或一侧施加张力(例如，保持所述边缘/侧而不会刺破反射元件材料的夹具的螺纹运动)来允许有效地容易地重复张紧。
[0023]以一角度定位反射元件使得除尘更加重要，佩珀尔幻象系列包括位于反射器系统内的清洁组件(或除尘组件)，以限制收集在反射元件顶面(即，与反射面相对的表面，图像从投射组件投射在反射面上)的灰尘量。在一个实施例中，清洁组件包括电离机构和气源(空气压缩机等)。空气被迫穿过电离机构，流过倾斜的(以及张紧的)薄膜或反射元件的顶面，以给尘粒充电，使得灰尘具有与反射元件(或其形成顶面的材料)相同的电荷。如此，灰尘从反射元件排斥，气流(例如，离开气刀或其它邻近顶面的出口以在顶面上提供层流状态或其它流动状态)携带排斥的灰尘远离反射元件。如此，在佩珀尔幻象系统中通常不需要定期清洁来保持高质量的鬼像，因为反射元件对幻影的观察者或观看者来说保持几乎透明。
[0024]图1提供示例性佩珀尔幻象系统100的功能方块图或示意图。如所示，系统100包括投射组件110，其与反射器组件120 —起工作以产生由在系统100工作期间观察系统100的观看者104可见或看到的佩珀尔幻象129。投射组件110显示为十分简单的形式，包括放映机或像源112，其将图像114(例如静止或视频/动画图像流)投射(或显示)在投射屏幕116上。所示投射组件110使用后投射(RP)屏幕116，但是其它实施例可使用许多不同技术来输出导向或进入反射器组件120的投射的(或显示的)图像118。
[0025]在一些情况下，可提供反射镜将投射的图像118反射到反射器组件120的反射元件122上。此外，投射组件110可包括清洁或除尘组件中的一个或多个(例如清洁组件140)，以去除非竖直表面上的灰尘，例如反射镜、玻璃或投射组件110的投射表面。换言之，本文中所述的除尘技术可应用于放映机112和观看者104之间的光路中的任何表面，以控制在这种表面上的灰尘/污垢积累，并保持光学质量，限制(或消除)对光学表面的日常维护。
[0026]反射器组件120包括例如一片PET或类似材料的反射器元件122，其能透过一些光(例如当观看者104直接观看时)，但是还反射以例如30至60度接收的光，如投射的图像118的光所示。投射的图像118的光撞击第一或底面(反射面)124，并朝向观看者104反射为佩珀尔幻象129 (即，图像118的一部分光反射为图像129，例如约50%)。
[0027]反射元件122定位成与竖直方向成显示角Θ，而不是竖直地布置在所示竖直平面125中，显示角Θ通常位于15至75度的范围中，更优选位于30和60度之间，反射器组件120的一些实施方式使用45度。结果，反射元件122具有第二或顶面(或者与反射面124相对的表面)126，其更易于吸引和收集灰尘，例如变得肮脏，这是不期望的，因为其使观看者104更易发现反射元件122。
[0028]因此，希望反射器组件120适于提供反射元件122的适当张紧，并还去除由顶面126收集的灰尘。关于张紧，反射元件122可由一片刚性塑料或玻璃或其它材料形成，在一些有限实施例中，可提供清洁组件140来除尘。然而，反射元件122通常是比较大的元件，例如一侧为4至8英尺或更多，因此，出于安全和其它原因，不希望在关于观看者104的高处位置使用玻璃或类似材料。在这样的实施例中，反射元件122可使用一片柔性和基本透明的材料，例如使用PET、Mylar (或BoPET)膜，或者透射和反射材料。在这些情况下，希望反射元件122的反射面124是平面的或大致平面的，这可通过张紧反射元件122来实现。
[0029]在这方面，所示反射器组件120包括张紧组件130，用于以显示角定位反射元件122，还用于张紧元件122或使表面124变平以向观看者104反射投射的图像118作为幻象129。张紧组件130包括第一夹具132，其用于抓住或扣住反射元件122的第一或上边缘/侧127，并将该端牢固地保持在固定位置。夹具132可包括由高摩擦系数材料(例如橡胶或其它可压缩材料)形成的层或垫，使得这些附接垫/层接触/抵接并保持第一边缘/侧127，而不需要刺破或刺穿元件122的材料，所述刺破或刺穿元件122的材料会导致撕裂或其它问题。
[0030]张紧组件130还包括第二夹具134，其可构造成与第一夹具132类似，以抓住和保持反射元件122的第二或下边缘/侧128 (与第一边缘127相对)。张紧组件130还包括张力调节器或施加机构136。张力调节器136适于支撑第二或下部夹具134，并还允许夹具134以可控和均匀的方式沿夹具134的长度或沿反射元件122的侧/边缘128如箭头138所示移动，从而对反射元件122施加张力F5tyjt5
[0031]例如，张力调节器136可包括C通道或类似物，其利用两个或多个螺纹构件或螺钉接合夹具134，以通过张紧或转动螺纹构件或螺钉来允许夹具134移动138。如此，能够易于精确地控制张力量和反射元件122的张紧(例如通过施加的和在每个张紧构件/螺钉处测量的扭矩(例如工作者能够利用扭矩扳手施加规定扭矩来获得均匀和期望的反射元件122张紧量))。
[0032]为了除去反射元件122的第二或顶面126上的灰尘，反射器组件120包括清洁组件140。组件140包括气源142，例如空气压缩机，以提供加压空气。组件140还包括出口148,其定位成邻近或紧邻反射元件122的第一或上边缘/侧127,并构造成将气流149排出到反射元件122的顶面或第二面126。出口 148可采取沿侧127的宽度或长度延伸的气刀或喷嘴的形式，以提供层流(或相对低的湍流)149，使得空气以均匀的方式基本流过整个表面126，而没有漩涡或者灰尘可聚集的低流动性区域。
[0033]值得注意，清洁组件140还包括位于气源142和空气出口 148之间的电离机构144，使得气流149用于给颗粒充电以避免在表面126上产生静电。例如，电离机构可具有电离棒的形式，压缩空气流过电离机构，以提供具有静电消除离子的气流149，其具有通常适于除尘的3至5SCFM的相对均匀流率。在一个实施例中，清洁组件140包括由EXAIR⑩Corporation, Cincinnati, Ohio, USA提供的超级离子气刀，但是可以使用其它具有电离棒和可控气流的类似机构来提供清洁组件140。
[0034]电离机构144可包括电动电离棒，其给来自气源142的空气充正电和负电，然后，电离的气流149将这些静电消除离子输送至表面126，以中和表面126，并从反射元件122清除灰尘和其它颗粒。换言之，清洁组件用于消除附着在薄膜表面126上的能够吸引灰尘的静电，同时流动的空气149还用于推走或运走这样的颗粒/灰尘，并维持反射元件122的期望的光学质量(例如，保持元件122的透明度)。
[0035]图2示出张紧组件(或薄膜附接系统)230的侧视图或端视图，例如可用在图1的佩珀尔幻象系统中以支撑和张紧由柔性材料片或薄膜形成的反射元件122。如图1所示，反射元件122包括底面或第一面124，其可用于接收来自投射组件的投射的图像，并朝向观看者反射所述光线的至少一部分，同时还允许使用者看穿元件122 (例如，当未投射时和/或当在元件122后方提供光线时)。反射元件122还包括与第一面124相对的顶面或第二面126，反射元件122可以以30至60度的显示角或另外有用的非竖直角度支撑在张紧组件230内(优选地为表面126提供除尘的原因)。此外，反射元件122优选地张紧成反射面或底面124是平面的。
[0036]为此，张紧组件230包括顶部或第一屏幕附接件(或夹具)232。顶部屏幕附接件232包括沿反射元件122的顶部或第一边缘/侧127延伸的第一平面和纵长构件242(例如，矩形金属板)。第一平面构件242牢固地固定或安装到支撑构件(例如，附接到建筑结构或安装框架的方管)241。顶部屏幕附接件232还包括沿薄膜122的第一或顶部边缘127延伸的第二平面和纵长构件244。此外，这可以是矩形金属板，第一和第二平面构件242、244经由铰链243彼此枢转地连接。如此，可以通过底部或第二屏幕附接件234相对于顶部或第一屏蔽附接件232的位置来调节或设定薄膜或反射元件122的显示角(例如45度等)，第二平面构件244可枢转或旋转到底部屏幕附接件234的平面中。构件242、244的尺寸可变化以实施例如具有显著变动的长度/高度L3和L2的组件230 (在一个实施例中使用4和6英寸的值)。
[0037]反射元件122由顶部屏幕附接件232抓住并保持，并且由于使用了上部板246而不用被刺破，上部板246压靠在平面构件244上或被压向平面构件244。高摩擦系数材料和/或可压缩材料的垫/层可设置在构件244和板246的内表面上，反射元件122的第一或上边缘/侧127可夹在构件244和板246之间，较柔软和/或较高摩擦系数的材料抵接或接触边缘/侧127的表面124、126。通过将这些垫/层压靠在薄膜122上，能够通过顶部屏幕附接件232有效地保持边缘/侧127，同时能够在不破坏或损坏薄膜122的情况下施加张力(例如，当薄膜122被张紧或拉伸以使表面124变平或更平时)。
[0038]尽管图2中未示出，清洁组件(或其出口喷嘴)通常安装在顶部屏幕附接件232上或紧邻顶部屏幕附接件232，以使空气(具有集中量的正和/或负离子)流过上表面126，例如在流过电离棒或类似灰尘和静电去除装置之后的层流输出。
[0039]薄膜122的下部或第二边缘或侧128以与边缘/侧127类似的方式被底部屏幕附接件234抓住(例如，两块板压在一起以将例如氯丁橡胶或橡胶的较柔软/可压缩材料的垫/层压靠在边缘/侧127的表面124、126上)。底部屏幕附接件234连接或链接到C通道260 (例如，可以是C通道或其它比如L形梁等截面设计的金属通道)，C通道260安装到基底或支撑件216，基底或支撑件216又附接至建筑结构或支撑框架(未示出)，使得反射元件122相对于投射组件(未示出)定位在期望位置处，例如位于观看者/观众成员上方的某一闻度。
[0040]C通道260的内壁和反射元件122的暴露边缘/侧128之间的距离L1可以变化以实施本发明，并且可以变化或调节成张紧元件122。例如，距离L1开始可以是6英寸，然后在加紧以使薄膜122绷紧或使反射表面124变平期间缩短到5至5.5英寸。为此，C通道260和底部屏幕附接件234之间经由多个螺纹连接器或构件262连接起来，螺纹连接器或构件262可沿C通道260的长度以间隔开的方式布置(例如，彼此间隔6至12英寸等)。该连接构造成当对连接器262施加扭矩时，距离L1减少，更大的张力沿边缘/侧128施加到反射元件122。通过将相同的扭矩施加到每个连接器262来均匀地施加张力(使每个连接器262张紧相同量或使每个螺钉型元件转动相同转数等)。
[0041]图3A和3B分别示出第二夹具或底部屏幕附接件334的正视图和右侧/端视图，第二夹具或底部屏幕附接件334可用作图2的附接件234或图1的第二夹具134以紧紧地夹住或限制反射元件或薄膜(例如图1和2的薄膜122)的下边缘128，而不需要穿孔或刺破反射元件。而且，屏幕附接件334适于均匀地施加张力或使抓住的反射元件张紧。尽管未示出，但是第一夹具132和顶部屏幕附接件232可设计成以与底部屏幕附接件334所示方式类似的方式抓住薄膜(例如，通过将薄膜夹在两个压垫341、343之间)。
[0042]如图3A和3B所示，屏幕附接件334包括第一或前板(或平面构件)340和匹配的或成对的第二或后板(或平面构件)342。它们由金属板或棒料形成(例如，一个实施例使用铝棒料，其有3/16英寸厚，2.5英寸宽和11英尺长，(长度选择成匹配由屏幕附接件334保持/抓住的薄膜/屏幕的下边缘/侧的长度))。板340、342的宽度或深度选择成提供与接收的反射元件的边缘/侧适当的匹配和接触表面区域，例如I至2英寸的匹配/接触深度。
[0043]为此，屏幕附接件334包括一对接触垫341、343，它们附接至位于板340、342的顶端的内表面或面向表面，以接收反射元件或屏幕(图3A和3B中未示出)的边缘/侧。垫341,343通常沿板340、342的长度延伸，并由具有高摩擦系数的材料形成，以在使用屏幕附接件334期间更好地保持或保留夹在垫341、343之间的屏幕的侧/边缘。而且，通常优选地，当通过使沿板340、342的长度以间隔开的方式布置的一系列紧固件(例如螺钉)348张紧来使两个板340、342压在一起或朝向彼此移动时，垫341、343由可压缩材料形成。紧固件348可如所示地成对设置，彼此间隔预定的距离(例如4至8英寸的间隔，而在一个实施例中使用6英寸的间隔)，以将比较均匀的压缩力施加在垫341、343上，从而保持接收的薄膜/屏幕。
[0044]垫片346 (例如，0.02至0.1英寸的铝垫片等)可设置在板340、342的另一端，在紧固件348被张紧以压垫341、343并牢固地保持屏幕/反射元件而不会损坏屏幕材料时，垫片346约为垫341、343和被抓住的屏幕的厚度。在一个实施例中，垫341、343设有I英寸乘0.0625英寸的氯丁橡胶(可选择成符合ASTM D10562A2或类似标准)，这提供了用于接收反射元件的侧/边缘的I英寸接触深度。可压缩材料可提供20至30%挠曲量(例如25%挠曲量)的坚固性、5至10磅/平方英尺的柔软度、4至8磅/立方英尺的密度和/或选择提供其它有用的物理特性。
[0045]图3A还示出板340、342包括孔349，孔349可沿板340、342的长度复制。在一个实施例中，通过将马蹄钩或类似部件放置在每个孔349中来张紧挤压在附接件334的垫341、343之间的反射元件或屏幕。如图2所示，这样的马蹄钩可随后附接至螺纹构件262以及支撑构件260，例如C通道等。然后，在附接件334操作期间，通过转动每个螺纹构件或对每个螺纹构件施加扭矩以使孔349中的马蹄钩更靠近支撑构件260来提供张紧。可以测量/测定施加的扭矩，以使其沿板340、342的长度比较均匀，孔349可以等距地间隔开(例如4至8英寸的间隔等)，以将张力均匀地施加到接收的反射薄膜的边缘/侦U。
[0046]图4是用在佩珀尔幻象系统中的示例性清洁组件或除尘系统400的功能方框图或示意图，例如用作图1的系统100的清洁组件140。除尘系统400构造成进行操作以除去静电和/或防止灰尘收集在倾斜的(或非竖直的)反射元件的上表面，例如图1的系统100中的反射元件122的顶面126。然而在其它情况下，这样的清洁系统400可与其它设置在佩珀尔幻象系统或其它光学/投射系统中的倾斜的或非竖直的光学部件(例如反射镜、玻璃面板等)一起使用(未示出，但本领域技术人员能够理解)。
[0047]如所示，除尘系统400包括一至四个或多个电离机构410，它们操作成输出包含一定浓度或一定量正和/或负离子的气流415，正负离子用于给尘粒充电，以从表面(例如图1的反射元件122的表面126)排斥尘粒。输出空气415可从喷嘴提供，以变得相对层状并处于恰当的流率，从而减少在表面上收集灰尘的风险。而且，优选地沿倾斜的反射元件的整个边缘或侧提供气流415,例如沿元件122的边缘/侧127。
[0048]为此，电离机构410选择成具有约等于或大于附近的反射元件的宽度的宽度(或喷嘴出口宽度)。如上所讨论以及如图4所示，电离机构410可提供为现成产品(具有许多可从EXAIR? Corporation获得的30英寸的超级离子气刀)，或者设计成提供电离气流的类似产品。电源416设置成其可使用本地电源(local power)(例如，110VAC)以持续地(或周期地)操作电离机构410，从而提供电离气流415。
[0049]除尘组件400还包括空气入口组件420、421，以给电离机构410提供输入空气供应。如所示，空气入口组件410可包括一个或多个空气过滤器422、424、调整器424、螺线管或入口阀426以及出口歧管428。螺线管426可通过可控电源430 (例如，与佩珀尔幻象系统结合使用的显示受控电源)控制成以选择性的方式操作。除尘组件400还包括气源440，其可给入口空气组件420、421提供压缩(或加压)空气，以供应到电离机构410，从而将期望流率的电离空气415提供到正被组件400清洁的倾斜表面。
[0050]图5是用在佩珀尔幻象系统(例如图1的系统)中的张紧组件530的侧视图，该系统使用一片柔性材料或柔性材料膜作为反射元件。张紧组件530包括夹具或夹紧组件534 (例如，图1的底部或第二夹具134)和张力调节器535 (例如，图1的张力调节器136)。夹具534包括第一和第二板(或平面夹片)542、544，接触垫550、552在一端(或外端)附接到这些板的内表面。在所示的使用期间，反射元件或薄膜122的边缘/侧128定位或夹在垫550、552之间。外板/构件543、545抵接板/夹片542、544，并响应于在夹具534的部件之间延伸穿过的螺纹联接构件或连接器546的张紧而将板542、544和夹垫550、552压在一起。
[0051]连接器546还将夹具534以及薄膜122的边缘/侧128固定到支撑件540 (例如，L形梁等)。张力调节器535经由轴承支撑件536固定到安装元件510。支撑件536提供用于螺纹构件或连接器538的轴承表面，螺纹构件或连接器538可如539所示转动或旋转。由于与支撑件540的壁的螺纹连接，所以螺纹连接器538的旋转539使支撑件540如箭头541所示进出。该运动541用于对抓住的薄膜或反射元件122施加张力F5tyj,例如以使底部或反射表面124变成平面或几乎平面。
[0052]多个张力调节器535可以沿支撑件540的长度以间隔开的方式(例如，间隔4至8英寸或其它尺寸)布置，以通过对连接器538施加均匀扭矩使支撑件均匀运动541，这给反射元件122的边缘/侧128提供基本均匀的张力且!^力。使用压垫(例如橡胶、氯丁橡胶或类似材料)550,552允许薄膜122在夹具534中固定地保持到位，而不需要在边缘/侧128中切出孔或槽。
[0053] 尽管以一定的特定性描述和说明了本发明，但是应理解，本公开仅以示例的方式说明，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以对部件的组合和布置做出许多改变。
【权利要求】
1.一种用于向观看者投射或显示图像的设备，包括: 投射图像流的放映机组件； 反射兀件，具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面接收与图像流相关联的光，并向观看者反射所述光的一部分；以及 清洁组件，包括提供一定体积的流动空气的气源和用于接收所述流动空气并输出电离气流的电离机构，其中，所述电离气流被引导成流过所述反射元件的第二表面。
2.如权利要求1所述的设备，其中，所述反射元件以从竖直方向到所述第二表面测量的显示角定位，所述显示角为至少15度。
3.如权利要求1所述的设备，其中，所述清洁组件的出口定位成邻近所述反射元件的上边缘。
4.如权利要求2所述的设备，其中，所述电离气流从一个或多个喷嘴输出为具有至少约2scfm流率的层流。
5.如权利要求1所述的设备，其中，所述反射元件包括柔性薄膜，还包括张紧组件，所述张紧组件包括: 第一夹具，沿第一边缘保持所述柔性薄膜； 第二夹具，沿与所述第一边缘相对的第二边缘保持所述柔性薄膜；以及 张力调节器，接合所述第二夹 具，并选择性地使所述第二夹具移动远离所述第一夹具，以沿所述第二边缘对所述柔性薄膜施加张力。
6.如权利要求5所述的设备，其中，所述张力调节器经由多个间隔开的螺纹构件连接到所述第二夹具，其中，通过对每个螺纹构件施加扭矩来施加所述张力。
7.如权利要求5所述的设备，其中，所述第二夹具包括一对纵长的平面板和设置在所述板的面向表面上的接触垫，所述接触垫由具有高摩擦系数的可压缩材料形成。
8.如权利要求7所述的设备，其中，所述第二边缘接收在所述第二夹具中，位于所述接触垫之间，所述板被迫压在一起以压缩所述接触垫，并保持所述第二边缘。
9.一种佩珀尔幻象系统，包括: 反射兀件，具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面接收与图像流相关联的光，并向观看者反射所述光的一部分，其中，所述反射元件包括透射和反射材料的柔性薄膜； 清洁组件，包括提供一定体积的流动空气的气源和用于接收所述流动空气并输出电离气流的电离机构，其中，所述电离气流被引导成流过所述反射元件的第二表面；以及 张紧组件，包括: 第一夹具，沿第一边缘保持所述柔性薄膜； 第二夹具，沿与所述第一边缘相对的第二边缘保持所述柔性薄膜； 张力调节器，接合所述第二夹具，并选择性地使所述第二夹具移动远离所述第一夹具，以沿所述第二边缘对所述柔性薄膜施加张力。
10.如权利要求9所述的系统，其中，所述张力调节器经由多个间隔开的螺纹构件连接到所述第二夹具，其中，通过对每个螺纹构件施加扭矩来施加所述张力。
11.如权利要求9所述的系统，其中，所述第二夹具包括一对纵长的平面板和设置在所述板的面向表面上的接触垫，所述接触垫由具有高摩擦系数的可压缩材料形成。
12.如权利要求11所述的系统，其中，所述第二边缘接收在所述第二夹具中，位于所述接触垫之间，所述板被迫压在一起以压缩所述接触垫，并保持所述第二边缘。
13.如权利要求9所述的系统，其中，所述反射元件以从竖直方向到所述第二表面测量的显示角定位，所述显示角为至少30度。
14.如权利要求13所述的系统，其中，所述清洁组件的出口定位成邻近所述反射元件的上边缘。
15.如权利要求13所述的系统，其中，所述电离气流从一个或多个喷嘴输出为具有至少约2scfm流率的层流。
16.一种自清洁式佩珀尔幻象系统，包括: 投射图像流的放映机； 透射和反射材料薄膜，具有接收与图像流相关联的光的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，其中，所述薄膜以非竖直的显示角被支撑； 气源，提供一定体积的流动空气；以及 电离机构，用于接收所述流动空气，并输出具有多个离子的电离气流，其中，所述电离气流被引导成流过所述反射元件的第二表面。
17.如权利要求16所述的设备，其中，所述电离气流在邻近所述反射元件的上边缘的位置处被输出。
18.如权利要求16所述的设备，其中，所述薄膜是柔性的，所述设备还包括张紧组件，包括: 顶部屏幕附接件，沿上边缘保持柔性薄膜； 底部屏幕附接件，沿与所述上边缘相对的下边缘保持所述柔性薄膜；以及 张力调节器，接合所述底部屏幕附接件，并选择性地使所述底部屏幕附接件沿远离所述第一夹具的方向移动，以沿所述下边缘对所述柔性薄膜施加张力。
19.如权利要求18所述的设备，其中，所述张力调节器经由多个间隔开的螺纹构件连接到所述第二夹具，由此，通过对每个螺纹构件施加扭矩来施加所述张力。
20.如权利要求18所述的设备，其中，所述第二夹具包括一对纵长的平面板和设置在所述板的面向表面上的接触垫，所述接触垫由具有高摩擦系数的可压缩材料形成。
【文档编号】G03B21/54GK103529632SQ201310273277
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年7月2日 优先权日:2012年7月2日
【发明者】C.爱德华兹, T.拉杜克, D.博蒙特 申请人:迪斯尼实业公司