CN101178533A - 无声的活动头部投影机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及活动头部投影机，其包括底座，轭铁可旋转地连接到底座上，头部可旋转地连接到轭铁上，头部包括局部布置在反射装置内的光源，反射装置形成光束，光束经过光形成装置，光束离开投影机之前光束还经过至少一个透镜。本发明目的是获得主要封闭的活动头部投影机且防止使用吹风装置。活动头部投影机中的全部光学和电子器件的冷却可以通过自然热对流和热辐射进行。这自然形成非常低的投影机噪音水平。这意味着投影机在工作过程中绝对无声。在投影机的外部轮廓中不需要开口，因此能防止空气等进入投影机的内部容积。这方面很重要，因为环境空气通常受到污染且可能不仅包含灰尘还包括油液滴，使得部件必须进行清洁。光源和反射器需要定期维护。通过防止空气由空气进口进入投影机，可避免污染投影机内部。

Description

无声的活动头部投影机

技术领域

本发明涉及活动头部投影机，该活动头投影机包括底座，轭铁可旋转地连接到底座上，头部可旋转地连接到轭铁上，头部包括局部布置在反射装置内部的光源，反射装置形成光束，光束经过光形成装置，光形成装置布置在至少一个盘形元件上，盘形元件通过至少第一马达装置旋转，光形成装置是可更换的，其中在光束离开投影机之前，该光束还经过至少一个透镜。

本发明还涉及一种用于冷却活动头部投影机的方法，该活动头部投影机包括底座，轭铁可旋转地连接到底座上，头部可旋转地连接到轭铁上，头部包括局部布置在反射装置内部的光源，反射装置形成光束，光束经过光形成装置，其中在光束离开投影机之前，光束还经过至少一个透镜，投影机的运动或投影机中的运动通过至少三个步进马达执行，步进马达由布置在投影机内部的电子线路控制，在正常操作时，活动头部投影机的功率消耗超过150W。

背景技术

在US5515254中涉及一种自动混色冲洗(wash)发光装置，其包括活动轭铁和与该轭铁活动连接的壳体。壳体具有包括光源的第一部分并提供用于除去由光源产生的热量。壳体的第二部分包括活动滤色器和动力透镜。光源是可操作的，以便沿通过滤色器和透镜的通路来投射光束。通过冷却翅片和支承在光束通路中的至少一个滤热器除去热量，因此一部分光束通过滤热器，而一部分光束从通路朝向冷却翅片反射。动力透镜由包括蜂窝形的几个透镜元件的铸造透明材料的盘形成。各透镜元件具有凸形表面。至少一个滤色器是由盘形基体形成的梯度密度滤色器，其具有包括沉积在上的光刻腐蚀薄膜的平表面。薄膜形成环绕平表面的主要部分延伸的高斯模型弓形带。该带具有内和外边缘，且薄膜的密度沿径向在内和外边缘之间的区域中较大，而沿径向在内和外边缘处的区域中较小。

在WO2005/095853中涉及一种包括光源的光源模块，该光源模块包括用于冷却光源底座的冷却装置，光源模块还包括分色反射镜，其中至少一个散热器环绕分色反射镜。本发明的目的是降低灯底座处的温度，以便增加灯的使用寿命。这可以通过一种光源模块来实现，该光源模块包括至少第一散热器，第一散热器包括多个盘，这些盘形成为在它们之间的气隙，这些盘包括用于分色反射镜的至少一个开口，这些盘布置成径向地环绕分色反射镜，盘之间气隙的方向大多垂直于光源模块的中心轴线。因此，沿分色反射镜方向辐射的大部分红外线光都在散热器盘中被吸收，因为盘的方向垂直于灯模块的主轴线，朝向盘的外表面盘径向地传导热量。

发明内容

本发明的目的是以容易和有效的方法更换光形成装置，而不需要将投影机与电源拆开或断开。

本发明的再一目的是获得一种基本封闭的活动头部投影机，其中防止外部空气进入投影机的内部容积中。此外，本发明的目的是防止使用吹风装置。

这通过如权利要求1的前序部分中所述的投影机来实现，即变化成使得光形成装置在投影机的工作过程中从外侧更换，该投影机包括盖，通过打开该盖使投影机从第一工作模式转换成第二工作模式。

在这方面，可以在不拆开投影机和将它输送至修理厂的情况下达到光形成装置的更换。通过本发明，例如遮光板的正确地更换能够在投影机工作时进行。即使当投影机高高地悬挂在靠近天花板的台架底板上方时，也可能站在梯子上更换投影机中的所有遮光板。其它类型的光形成装置例如滤色器可以以相同方式正确地更换。还有，如投影机处在修理站时，它更容易更换光形成装置，其中只需要打开一个颜色。

盖的驱动可能使盘形元件旋转至下一位置。在本发明的可能实施例中，遮光板保持器例如可以根据盖的打开或关闭而单步地(one step)前后旋转。该系统可以这样操作，即关闭和打开盖将进行单步顺时针旋转，而当人们要求更换例如遮光板时，能够使盖方向旋转关闭和打开两次。在这种情况下，可以逆时针旋转。这样，可能更换布置在遮光板保持器上的所有遮光板并也更换布置在投影机中的另一旋转轮上的所有颜色形成装置。

在第二工作模式中，来自活动部件的所有反馈动作都在投影机中停止。通过在打开盖起动的模式中关闭所有反馈工作，投影机能够处于底盘中且倾斜马达固定在实际位置。这样，可以在打开盖之前使投影机运动至最佳位置。只要进行更换遮光板或滤色器，那么该位置将被固定。

通过运动底盘或倾斜马达而驱动头部将使盘形元件旋转至下一位置。将一个活动盘改变位置的一种可选择方法是，在盖的打开位置，使头部沿底盘或倾斜马达的一个方向运动能够产生信号，该信号用于使例如遮光板保持器旋转，并且根据运动是向左还是向右旋转盘能够顺时针或是逆时针旋转。

优选的是，在没有任何检测动作的情况下，第一确定时间间隔之后，投影机从第二工作模式自动转换返回。因此，如果一些人忘记关闭盖时，投影机能够自动转换成正常工作。

在活动头部投影机中的所有光学的和电子的部件的冷却可以通过自然热对流和热辐射进行。

因此，活动头部投影机能够在没有主动冷却装置例如没有吹风装置的情况下工作。这自动地导致投影机的噪音水平非常低。实际上，它意味着投影机在工作过程中是绝对无声的。因而听不到声音，只有在投影机内部的机械部件运动时才产生噪音。因为在投影机的外部轮廓中不需要开口，因此能够防止空气等进入投影机的内部容积。这一点非常重要，因为环境空气经常受到污染，且可能不仅包含灰尘而且还包括所有部件上留在一层灰尘上的油液滴，这造成部件必须进行清洁。特别是在光源和反射器的外部，由灰尘和油膜构成的一层将减小光输出。因此，光源和反射器需要定期维护。通过防止空气由空气进口进入投影机可以避免污染投影机内部。

投影机头部可以包括分色反射器，该分色反射器布置在封闭空腔内部，该空腔形成于冷却部件中，该部件包括轴向向外方向的冷却翅片。使用分色反射器导致高效反射可见光。但是，红外线光透过分色反射器并由空腔的内表面吸收。这使空腔内部加热，但是因为空腔由导热材料形成，热量直接传导至冷却翅片中。这防止空腔内部的温度升高，因为当温度到达特定值时，在产生的热量和空腔中的温度之间形成平衡。

打开的空间优选地形成在空腔和反射器之间。这样在反射器和空腔内壁之间形成隔绝的空间。

空腔可以有向内方向的冷却翅片。由于向内方向的冷却翅片反射器布置在一定距离处，以便在反射器和空腔表面之间形成冷却容积。这些向内方向的冷却翅片导致空腔内部的空气的冷却。这些冷却翅片通向空腔内部的较大容积，并使该容积的空气高效冷却。这种空气冷却还降低了空腔内部的温度。

空腔和至少一个光学部件形成主要的封闭容积，该容积包括光源和反射器。通过形成主要的封闭容积，没有灰尘或其它污染物到达空腔。这防止在光源自身上和在反射器上积累油膜和灰尘。因此，不需要对空腔内部进行维护。需要进行的仅有维护是在非常长的时间间隔中更换光源。

优选的是底座形成有用于电子部件的第一和第二壳体，其中第三封闭壳体可形成在第一和第二壳体之间，第三壳体可包括外侧上的冷却翅片，其中第一、第二和第三壳体形成主要的封闭容积。底座形成在不同的分开壳体中导致产生有限热量的普通电子部件可以布置在两个外部壳体中，而产生最多热量的部件布置在中部。优选的是，外部壳体由塑料部件制造，在中间的第三壳体由金属或其它导热材料制造。这能够使向光源供电的所需的变压器和电路进行高效冷却。通过将产生热量的部件布置在中间，它们并不将热量传递至两个外部壳体中，而普通电子部件布置在这两个外部壳体中。这能够形成用于活动头部投影机的高效底座。

产生热量的部件可以布置在第三容积中，产生热量的动力部件布置在第三壳体的外壁上。产生热量的部件布置在外壁上将自动地形成对这些部件的高效冷却。

优选的是轭铁的外侧上形成有冷却翅片，其中轭铁的内部形成主要的封闭容积。轭铁形成为封闭单元将减小轭铁内部的污染。

附图说明

图1表示完全装配的活动头部投影机；

图2表示头部的分解图；

图3表示底座；

图4表示底座的分解图；

图5表示轭铁；

图6表示相同部件，其带有沿中间部分的臂；

图7表示用于图2所示光源的壳体的第一半部分和第二半部分的放大图；

图8表示本发明中的在盖处于打开位置时的侧视图。

具体实施方式

图1表示完全装配的活动头部投影机2，其包括用于轭铁6和头部8的底座。

轭铁6可旋转地紧固在底座4上，头部8可旋转地紧固在轭铁6上，这使得头部8可沿所有方向运动。

图2表示头部8的分解图。前盖10可向前运动以便打开光形成装置12，该前盖包含顶盖11，顶盖表示为处于关闭位置。在头部8的后面表示用于光源的壳体的第一半部分14和第二半部分16。在两半部分14和16内部表示了空腔18。空腔18形成有向内方向的冷却翅片20。光形成装置12包含可旋转地朝前固定的光形成装置22以及旋转盘21。此外，还表示了光学系统24，该光学系统24可包括一个或多个透镜。

空腔18可包含反射器和布置在该反射器内部的光源，其中开口空间形成于反射器的外部和冷却翅片20之间。反射器可以是分色反射器，它反射可见光，但红外线光通过该反射器。这样，红外线光在空腔18内部被吸收。而且，空腔18内的空气在光源的工作过程中加热。在光源壳体14、16的外部形成冷却翅片17，该冷却翅片17相对于光的轴线在轴向方向定向。无论头部8的方向如何，冷却翅片17的该方向是高效的，因为无论头部的方位如何，在冷却翅片17之间空气循环总是有效的。光源壳体14、16的外部的足够的冷却使得空腔18中的温度降低至可由光源接受的温度水平。这种冷却非常有效以至于不需要强制空气冷却。这样，空腔18可以形成为封闭容积。通过封闭该容积可以避免灰尘或其它类的污染物到达空腔，且灰尘或油膜不会在光源或反射器内部沉积。这导致光源和反射器的维护非常有限。

图3表示底座4，该底座4包括第一壳体30、第二壳体32和第三壳体34。壳体34中的孔36需要与轭铁6连接。第三壳体34在端部处具有冷却装置38。盖40覆盖电子连接件。此外，盖44表示为该盖能够进入例如显示装置中。

图4表示底座4的分解图。可使用图3中的部件的附图标记，且不再介绍已经阐明的部件。附图标记46表示第一壳体30的内部，其中可以看见各种电子部件。在外部可以看见开关48和数据连接件50。这种方法可以形成底座4，该底座4具有两个壳体30和32，壳体30和32装有电子部件。第三壳体34包含呈变压器和光源起动装置形状的电力消耗部件。由于大部分的热量在壳体34中产生，该热量通过壳体34而传导至形成在底座4两端处的冷却翅片36中。优选的是壳体34由高效导热材料形成。一种可能的材料是铝。

图5表示轭铁6，该轭铁6包含第一臂60和第二臂62，它们通过中间部分64连接。可以看见内部屏蔽件66，还表示了屏蔽件68。在中间部分的端部处形成有冷却翅片72。

图6表示还没有进一步介绍的相同部件。由图6可知，臂60和62以及中间部分64形成开口空间70，它们可以用作马达的壳体，以便使头部8倾斜。此外，用于使轭铁6旋转的马达可以布置在中间部分64中。

图7表示图2中所示的光源壳体的第一半部分14和第二半部分16的放大图。图7表示了向外方向的冷却翅片17。在两半部分14和16内部可以看见空腔18。该空腔18的内壁形成为向内方向的冷却翅片20。在空腔18后面可以看见开口80，该开口80用于容纳光源和光源底座。在冷却翅片17之间形成气隙82。此外，还可以看见开口84，该开口84呈简单的蜂窝形，以便对冷却翅片17实现机械支承。

在活动头部投影机中，如上所述没有使用任何主动的冷却装置。这样可达到使活动头部投影机2在工作过程中是无声的，因为没有机械零件运动。在活动头部投影机用于例如剧院、商场或与展览结合使用时这是非常有吸引力的特征。

图8表示本发明中的盖处于打开位置时的侧视图。投影机102通过轭铁106布置在底座104上。投影机头部108具有前盖110，另一盖111表示为在该前盖110上处于打开位置。在盖111下面可以看见多个光学部件。首先可以看见遮光板保持器组件122，该遮光板保持器组件122具有用于使遮光板保持器组件122旋转的齿形外侧。遮光板保持器组件122布置在也能旋转的盘形遮光板轮124上。遮光板保持器组件122通过弹簧装置128固定在遮光板轮124上。在遮光板轮124后面还表示了另一盘126，该盘126是用于也可更换的滤色器的保持器。盘126还可以旋转以便更换滤色器。开关130将通过关闭或打开盖111驱动。

在工作时，如果打开盖111，则投影机102从第一正常工作模式转换成第二工作模式。这种模式的变化通过驱动开关130执行。在第二工作模式中，可以接近遮光板保持器组件122，并且也可以接近布置在旋转盘126上的滤色器。遮光板轮124和盘126都可以旋转。在一个实施例中，这种旋转在每次关闭和重新打开盖111时进行。双向驱动可沿相反方向旋转。用于使盘旋转的另一可能方法是使头部运动例如沿要求旋转盘旋转的方向运动，只要你按压头部将迫使旋转盘在该方向旋转。如果遮光板的更换必须站在梯子上高高地在台架底板上进行时，这种操作方法特别有利。当然也可能以其它形式使遮光板轮124和盘126旋转，例如通过来自与投影机连接的计算机或来自与投影机连通的遥控器的外部指令。

Claims (13)

1.一种活动头部投影机，包括底座(4、104)，轭铁(6、106)可旋转地连接到底座(4、104)上，头部(8、108)可旋转地连接到轭铁(6、106)上，该头部(8、108)包括局部布置在反射装置内部的光源，该反射装置形成光束，该光束经过光形成装置，该光形成装置(22、122)布置在至少一个旋转的盘形元件(21、124、126)上，该旋转的盘形元件(21、22、122、124、126)通过至少第一马达装置旋转，该光形成装置(22、122)是可更换的，其中在光束离开投影机之前，光束还经过至少一个透镜(24)，其特征在于，在投影机(2、102)的工作过程中，光形成装置(22、122)可从投影机(2、102)的外侧更换，该投影机(2、102)包括盖(111)，该盖(111)通过打开而使投影机(2、102)从第一工作模式转换成第二工作模式。

2.根据权利要求1所述的活动头部投影机，其特征在于，所述盖(111)的驱动旋转盘形元件(21、124、126)进入下一位置。

3.根据权利要求1所述的活动头部投影机，其特征在于，在第二工作模式中，在投影机(2、102)中停止来自活动部件(4、6、104、106)的所有反馈动作。

4.根据权利要求3所述的活动头部投影机，其特征在于，通过运动底盘或倾斜马达而进行的头部驱动旋转盘形元件(21、124、126)进入下一位置。

5.根据权利要求1-4中的一项所述的活动头部投影机，其特征在于，在没有任何检测动作的情况下，在第一确定时间间隔之后投影机(2、102)从第二工作模式自动地转换返回。

6.一种用于冷却活动头部投影机(2、102)的方法，该活动头部投影机(2、102)包括底座(4、104)，轭铁(6、106)可旋转地连接到底座(4、104)上，头部(8、108)可旋转地连接到轭铁(6、106)上，该头部(8、108)包括局部布置在反射装置内部的光源，该反射装置形成光束，该光束经过光形成装置(12)，其中在光束离开投影机(2、102)之前，光束还经过至少一个透镜(24)，其中投影机(2、10)的运动或投影机中的运动通过至少三个步进马达进行，该步进马达由布置在投影机内的电子电路控制，其中在正常操作时活动头部投影机(2、10)的功率消耗超过150W，其特征在于，在活动头部投影机(2、102)中的所有光学的和电子的部件的冷却都通过自然热对流和热辐射进行。

7.根据权利要求6所述的用于冷却活动头部投影机的方法，其特征在于，所述头部(8、108)包括分色反射器，该分色反射器布置在封闭空腔(18)内部，该空腔形成在冷却部件(14、16)中，该部件(14、16)包括轴向向外方向的冷却翅片(17)。

8.根据权利要求6或7所述的用于冷却活动头部投影机的方法，其特征在于，一开口空间形成在空腔(18)的内壁和反射器之间。

9.根据权利要求6-8中的一项所述的用于冷却活动头部投影机的方法，其特征在于，所述空腔(18)具有向内方向的冷却翅片(20)。

10.根据权利要求6-9中的一项所述的用于冷却活动头部投影机的方法，其特征在于，所述空腔(18)和至少一个光学部件形成主要的封闭容积，该容积包括光源和反射器。

11.根据权利要求6所述的用于冷却活动头部投影机的方法，其特征在于，所述底座(4、104)形成有用于电子部件的第一和第二壳体(30、32)，其中第三封闭壳体(34)形成在第一和第二壳体(30、32)之间，该第三壳体(34)的外侧上包括冷却翅片(38)，其中第一(30)、第二(32)和第三壳体(34)形成主要的封闭容积。

12.根据权利要求11所述的用于冷却活动头部投影机的方法，其特征在于，产生热量的部件布置在第三容积中，产生热量的动力部件布置在第三壳体(34)的外壁上。

13.根据权利要求6所述的用于冷却活动头部投影机的方法，其特征在于，所述轭铁(6、106)外侧上形成有冷却翅片(72)，其中轭铁(6、106)的内部形成主要的封闭容积。

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