CN1056698C - 放映系统 - Google Patents

Abstract

一种能够整体地控制镜头的放映系统。它具有带上、下盖板的镜头座架，其中设置第一、第二和第三圆筒形的放映镜头座。上、下盖板的右侧和左侧开有轴向斜导孔。在第一和第三放映镜头座的上部和下部有凸起的活动销插在相应的轴向斜导孔中。有一块带有第一和第二片镜头座夹持板的镜头座支承板，四条支腿形成导向槽状。还设有使第二镜头座前后运动的机构。配有一台驱动马达和一套传动装置。从而消除梯形失真现象。

Description

放映系统

本发明涉及一种放映系统，更确切地说，涉及一种可整体驱动三个放映镜头，以便屏幕上的三束象束能够协调一致并同时聚焦成像在屏幕上的放映系统，来避免产生梯形失真现象。

通常，在一种三光束分立式的放映系统中，对应于红色、绿色和蓝色的三个放映机安放在离屏幕的预定距离处。投影的物标是通过每一个放映机投射在屏幕上，为观众提供一个全彩色的重叠影像。

在三光束分立式的放映系统中，当放映机同屏幕之间的距离，以及放映机本身之间的距离如果没有准确地调整好，通过放映机放映出的影像就不会协调一致。

图1是一种常用的放映系统的构成示意图。这一系统有第一、第二和第三放映单元1a、1b和1c用于投射红色、绿色和蓝色光束。

第一、第二和第三放映单元包括有：第一、第二和第三光源4a、4b和4c如氙灯；第一、第二和第三球面反射镜3a、3b和3c，用于把向后发射的光线反射到前方；第一、第二和第三准直镜头5a、5b和5c，用于把向前发射的光线和反射光线加以准直，并且把准直光线转化成平行光线；第一、第二和第三液晶显示(LCD)图片(或幻灯片)6a、6b和6c；第一、第二和第三放映镜头7a、7b和7c等。

通常，第一、第二和第三放映单元1a、1b和1c是独立驱动，用以调整重现在屏幕S1的影像。也即是通过上下和左右移动三个放映单元中的一个放映单元的影像的焦点，使在屏幕S1上得到第一个影像。然后再上下和左右移动其余的放映单元以得到完整的影像。

在三光束分立式的放映系统中，如遇到通过每一放映单元放映在屏幕S1上的影像不重合，或者遇到由于每一放映单元至屏幕之间的距离不合适而造成影像的焦点不准确时，这就需要调节每一放映单元相对于屏幕和其余放映单元的放映方向和放映角度来补偿偏差。

因此，操作是很复杂和不方便的，而且由于调整操作是手工完成的，眼睛又得盯视着重现在屏幕上的影像，如果操作者不是一位专家，要准确地调整是很困难的。

此外，在上述的三光束放映系统中，第二放映单元1b的第二光轴Lb同屏幕S1的中心轴线L1相重合，而第一和第三放映单元1a和1c的第一和第三光轴La和Lc却偏斜于屏幕S1的中心轴线L1一个预定的角度。当光线通过放映镜头7a和7c到达屏幕S1的左侧和右侧时，它们的距离都会有所不同。因此，屏幕右侧和左侧的影像放大比例也会不同。结果是，通过第一和第三放映镜头7a和7c得到的放映影像出现了直立方向的梯形变形，得出三个不一致的影像。如图9A所示。这种影像变形的出现称为梯形失真现象。

在三光束的放映系统中如采用这种常用的放映机，由于产生梯形失真现象，会有观众在观看影像时增加眼睛疲劳的缺点。

颁发给Lee的美国专利NO.5,125,733公开了一种整体驱动一对放映镜头座的立体放映机，用于克服上述的缺点。在这一专利中，投影物标的光轴同放映镜头的光轴都同屏幕的中心轴线相平行使屏幕上的两个放映影像相重合，因而防止了梯形失真现象。

利用上述的装置虽然可以得到没有梯形变形的优良影像，但是装置却是复杂的，在制造上并不太有利。

在德国专利No.90250306.9中公开了一种投影机，其具有第一、第二和第三物标，及第一、第二和第三放映镜头，放映时，各投影物标的光轴以及放映镜头的光轴同屏幕的中心线平行。但是该专利主要涉及幻灯片传送机构的改进，并没有解决放映图象梯形失真的问题。

为了解决这一常用技术的问题，本发明的目的是提供一种新型的放映系统，它的三个放映镜头可整体驱动，因而操作和控制是很便利和准确的，从而消除梯形失真现象和减轻观众眼睛的疲劳。

为了达到上述的目的，本发明提供的放映系统包括：第一、第二和第三圆筒状的镜头座，在镜头座前方配备有放映镜头；位于镜头前的屏幕，配备在第一和第三放映镜头座前方的第一和第三放映镜头的光轴同屏幕的中心轴线相平行；一个带有上盖板和下盖板的镜头座架，上盖板和下盖板上的左侧和右侧开有同上盖板和下盖板的中心线成一定角度的多个轴向斜导孔；上盖板后中部开有第一开孔，并且延伸到上盖板前面，下盖板后中部开有第二开孔；第一、第二和第三圆筒状的镜头座设在镜头座架中；在第一和第三放映镜头座的上部和下部有凸起活动销插在相应的轴向斜导孔中；有一块中部带有第一和第二片镜头座夹持板，用以支承第二放映镜头座的镜头座支承板，镜头座支承板的左右方具有四条支腿通过第一开孔和第二开孔延伸到上盖板的上部和下盖板的下部，各支腿形成导向槽可供插入活动销；使第二放映镜头座前后运动的机构；有一台驱动马达可向放映镜头座提供驱动力；以及一套传动装置把驱动马达的动力传送给放映镜头座。

值得特别提出的是活动销上带有螺纹孔，它与滑动销钉相配装。

使第二放映镜头座前后运动的机构包括在下盖板中央沿第二放映镜头座的轴向方向形成的一条滑槽，和第二放映镜头座底部配有的相应滚轮。

活动销的直径，轴向斜导孔的宽度，以及导向槽的宽度最好是相等的。

驱动马达最好固定安装在镜头座架上盖板的一侧，而传动装置包含一套用以降低传动动力和把旋转运动方向转换成同其相垂直的沿传动齿轮转动方向的减速蜗轮副。

同时在第二放映镜头座上有一条同该传动齿轮啮合的齿条。

在齿条侧部开有空心槽，槽中放有弹簧和滚珠支承，用来在驱动第二放映镜头座时降低第二放映镜头座同镜头座架之间的摩擦力，以利于传动。

用螺钉把镜头座支承板上的第一和第二片镜头座夹持板连接至第二放映镜头座以支承镜头座。

特别值得提出的是，第一和第三放映镜头的光轴分别存在于对应的第一和第三投影物标的光轴和屏幕的中心轴线之间。

本发明的放映系统的三个放映镜头可以借助一台马达整体地驱动，因此红色、绿色和蓝色等三束光束的配合以及屏幕上影像的控制都可同时执行，这样就简化了每一个放映机的操作和简化了在屏幕上的影像的调整，并消除了梯形失真现象。

本发明的上述目的及优点，通过参照附图对一个优选的实施例的详细说明将使之更为清楚。

图1是常用的放映系统的构成示意图；

图2是根据本发明的放映系统的放映镜头驱动装置构成元件的简略透视视图；

图3是图2所示放映系统的放映镜头驱动装置每一个构成元件的透视视图；

图4是根据本发明的放映系统的放映镜头驱动装置主要零件的分解透视视图；

图5是放置在本发明的放映系统中央部位的放映镜头座的分解透视视图；

图6是放置在本发明的放映系统中央部位的放映镜头座的横截面视图；

图7A和7B示出了根据本发明的放映系统的放映镜头驱动装置的操作情况，其中图7A对应于每一个放映镜头座驱动到后端位置的状态，而图7B对应于每一个放映镜头座驱动到前端位置的状态；

图8是根据本发明的放映系统的构成示意图；

图9A是采用常用的放映系统在屏幕上出现梯形失真现象的影像图，图9B是采用本发明放映系统在屏幕上没有出现梯形失真现象的影像图。

以下，参照附图根据本发明的一个实施例，就放映系统的操作原理及其构成元件作更为详细的说明。

图2是根据本发明的放映系统的放映镜头驱动装置构成元件的简略透视视图，图3是每一个构成元件的更为细致的透视图。

放映镜头驱动装置主要包括一个含有上盖板51和下盖板52的镜头座架5C；第一、第二和第三放映镜头座32、33和34，平行地放在座架50中；一块镜头座支承板70，用来支承放映镜头座32、33和34；还有一台驱动马达80，用于提供驱动力。

在镜头座架50的上盖板51和下盖板52上各开有第一开孔60a和第二开孔61a，在上盖板51和下盖板52的两侧，开有一些同镜头座架50的中心轴线倾斜成一预度角度的轴向斜导孔55、56、57、58、59、60、61、62。第一开孔60a位于上盖板51后中部并向前展伸一预定距离成一矩形形状，第二开孔61a开在下盖板52的后中部同第一开孔尺寸相同也是矩形形状。

在第一和第三放映镜头座32和34的上下部位上做有一些凸起的可插在相应的轴向斜导孔并可在轴向斜导孔中移动的活动销40、41、42、43、44、45、46和47。

在第二放映镜头座33的上部，在越过第一开孔后，做有齿条84。在第二放映镜头座33的下部，有滚轮97，配装在沿下盖板52的中心轴线设置的滑槽98中。

镜头座支承板70有用于支承第二放映镜头座33的两片夹持板95和96，以及支腿72、73、74和75。每一个支腿72、73、74和75上各做有可使活动销40、41、44和45插入并在其内移动的导向槽76、77、78和79。插在导向槽76、77、78和79中的是穿经轴向斜导孔55、56、59和60的活动销40、41、44和45。因此，位于第一和第三放映镜头座32和34后端的四个活动销40、41、44和45要比位于前端的四个活动销42、43、46和47高出支腿72、73、74和75的一个宽度高度。

滑动销钉85、86、87、88、89和90借助于螺纹同活动销40、41、42、43、44和45中心形成的螺孔相连结，其余的活动销46和47也通过螺纹连结滑动销钉，只是图中没有表示出来。选用配备滑动销钉是为了防止活动销从轴向斜导孔和导向槽中脱开。

在上盖板51上面的一侧固定安装了驱动马达80和减速蜗轮副91用以降低驱动马达的旋转速度并把旋转动力转变成同其方向相垂直的动力。在减速蜗轮副91的末端装有同齿条84相啮合的传动齿轮92。

图4是三个放映镜头座32、33和34和镜头座支承板7C的分解透视图。

第一和第三放映镜头座32和34是借助于活动销40、41、44和45以及滑动销钉85、86、89和90来安装在四条支腿中。在底部备有滚轮97的第二放映镜头座33是利用如螺钉连接方法通过夹持板95和96固定在镜头座支承板70上。

图5是上部连有齿条下部具有滚轮的第二放映镜头座的分解透视图。

在齿条84的两侧，开有一些空心槽93，槽中插进弹簧94a，当弹簧94a放进槽中，槽对面的弹簧94a的末端，通过一个结合装置，同滚珠支承94b相连结。在一块连结在齿条84侧面的支承夹板99上做出一些直径比滚珠直径小一些的通孔99a，滚珠支承94b就放在这些通孔中。

滚珠支承94b的安置，是为了当第二放映镜头座33移动时，减少第二放映镜头座33同镜头座架50接触部分之间的摩擦力。连同在第二放映镜头座33下部的滚轮97，滚珠支承的安置更有利于驱动第二放映镜头座33。

图6是第二放映镜头座的横截面图，用于表明齿条、传动齿轮和镜头座架之间的关系。

滚轮97安放在第二放映镜头座33的下部，其上部则有齿条84。齿条84同传动齿轮92相互啮合。在齿条84的侧面有支承夹板99，使其夹在弹簧94a和滚珠支承94b的中间。支承夹板的旁边是镜头座架50。

图7A和图7B示出根据本发明的放映系统的放映镜头驱动装置的操作，其中图7A相应于每一放映镜头座驱动到后端位置的状态，而图7B相应于每一放映镜头座驱动到前端位置的状态。

当放映镜头座是处在后端位置上时，滑动销钉85、86、87和88是处在轴向斜导孔55、56、57和58的后端，而传动齿轮92是处在齿条84的前端。因此，放映镜头座32、33和34此时是处在后端位置，此时它们之间的间距为最大。

然后，驱动马达开始驱动，传动齿轮92通过减速蜗轮副朝预定的方向转动。接着，同传动齿轮92啮合的齿条84开始向前移动，第二放映镜头座33，镜头座支承板70，以及第一和第三放映镜头座32和34开始向前移动。第二放映镜头座33只是向前移动，而第一和第三放映镜头座32和34则是向前移动又靠拢。这是因为位于第一和第三放映镜头座32和34上的活动销的通道是受轴向斜导孔55、56、57和58的制约。

驱动结束之后，放映镜头座32、33和34处于前端位置上、轴向斜导孔55、56、57和58中的滑动销钉85、86、87和88也处于前端位置上。传动齿轮92位于齿条84的后端。因此，放映镜头座32、33和34位于前端位置，这时，它们之间的间距为最小。

也就是说，通过控制驱动马达80的驱动方向，可以确定三个放映镜头座32、33和34的驱动方向。

图8示出的是根据本发明的放映系统的构成简略图。

在一箱体20中，配备有三组球面反射镜21a、21b和21c，光源23a、23b和23c，准直镜头25a、25b和25c，热辐射滤波器27a、27b和27c，以及投影物标(液晶显示图片或幻灯片)29a、29b和29c等。其次，在镜头座外壳50中有三个带有放映镜头31a、31b和31c的镜头座，它们可借助于驱动马达整体地受驱动。

在这一结构中，三个放映镜头座可同时前进，后退和左右移动而保持投影物标29a、29b和29c的光轴以及投影镜头的光轴Ld、Le和Lf同屏幕S2的中心轴线相平行。

尤其特别地是，当第一和第三放映镜头的光轴Ld和Lf比投影物标的光轴更靠近屏慕的中心轴线L2时，经第一和第三放映镜头31a和31c放映在屏幕S2上的重现影像不出梯形变形。

图9A示出采用常用的放映系统在屏幕上出现梯形失真的影像图图9B示出采用本发明的放映系统在屏幕上不出现梯形失真的影像图

如图9A和9B所示，采用本发明的放映系统，可消除梯形失真现象。

如上所述，采用本发明的放映系统时，影像的控制操作简单，获得的影像优良。

尽管已经对本发明的优选实施例作了说明，但应当清楚的是，本发明不应局限于这一优选实施例。对于熟悉此技术的人员，在以下的列出的本发明权利要求的范围和精神内可以作多种改变和变形。

Claims (10)

1、一种放映系统，包括：第一、第二和第三圆筒状的镜头座(32，33，34)，在镜头座前方配备有放映镜头；位于镜头前的屏幕，配备在第一和第三放映镜头座前方的第一和第三放映镜头的光轴同屏幕的中心轴线相平行，其特征在于，还包括：

一个带有上盖板(51)和下盖板(52)的镜头座架(50)，该上盖板(51)和下盖板(52)上的左侧和右侧开有一些同上盖板和下盖板的中心轴线成一定角度的轴向斜导孔(55，56，57，58，59，60，61，62)，上盖板后中部开有第一开孔(60a)并且向前延伸，下盖板后中部开有第二开孔(61a)；

所述第一、第二和第三镜头座(32，33，34)在所述镜头座架中设置；

在所述第一和第三放映镜头座的上部和下部有凸起的活动销(40，41，42，43，44，45，46，47)插在相应的轴向斜导孔中；

有一块中部带有第一和第二片镜头座夹持板(95，96)，用以支承所述第二放映镜头座的镜头座支承板(70)，在镜头座支承板的左右有四条支腿(72，73 74，75)，通过第一开孔(60a)和第二开孔(61a)延伸到所述上盖板的上部和所述下盖板的下部，各支腿形成导向槽(76，77，78，79)可供插入所述活动销；

使所述第二放映镜头座(33)前后运动的机构；

一台驱动马达(80)向放映镜头座提供驱动力；以及一套传动装置(91)把驱动马达的动力传送给放映镜头座。

2、根据权利要求1的放映系统，其特征在于所述活动销上具有螺纹孔，并用螺纹同滑动销钉(85，86，87，88，89，90)连结。

3、根据权利要求1的放映系统，其特征在于所述使第二放映镜头座前后运动的机构包括在所述下盖板(52)的中央沿第二放映镜头座的轴向方向形成的一条滑槽(98)，和第二放映镜头座下部配有的相应滚轮(97)。

4、根据权利要求1的放映系统，其特征在于所述活动销的直径，轴向斜导孔的宽度以及支腿导向槽的宽度是相等的。

5、根据权利要求1的放映系统，其特征在于所述第一和第二片镜头座夹持板(95，96)是利用螺钉和第二放映镜头座连结起来。

6、根据权利要求1的放映系统，其特征在于所述驱动马达(80)固定安装在所述镜头座架的上盖板(51)上的一侧。

7、根据权利要求6的放映系统，其特征在于所述传动装置包含一个减速蜗轮副(91)和一个传动齿轮(92)。

8、根据权利要求7的放映系统，其特征在于第二放映镜头座上配备一条同该传动齿轮(92)相啮合的齿条(84)。

9、根据权利要求8的放映系统，其特征在于所述齿条(84)的两侧开有空心槽(93)，所述空心槽中配有弹簧(94a)和滚珠支承(94b)。

10、根据权利要求9的放映系统，其特征在于所述使第二放映镜头座前后运动的机构包括在所述下盖板(52)的中央沿第二放映镜头座的轴向方向形成的一条滑槽(98)，和第二放映镜头座下部配有的相应滚轮(97)。

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