專利名稱：彩色實(shí)物投影儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)明領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)投影裝置，尤其涉及，一種彩色實(shí)物投影儀。
現(xiàn)有技術(shù)在人們的日常生活中，特別是教學(xué)、商務(wù)交流、產(chǎn)品演示、科學(xué)研究等領(lǐng)域，通常會采用投影儀將彩色圖文、照片、手稿、標(biāo)本和立體物品等進(jìn)行放大成像，直接顯示在屏幕上，目前國內(nèi)常見的投影儀包括書寫式投影儀和液晶數(shù)據(jù)投影儀兩種。書寫式投影儀的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計簡單，價格較低，但使用不方便，需要事先將講稿、圖片等制作在透明投影薄膜上，既費(fèi)時，使用成本又高。液晶數(shù)據(jù)投影儀使用時需要與計算機(jī)相連，價格較高，目前尚難以普及。還有一種稱為彩色實(shí)物投影儀，這種投影儀與上述兩種相比，使用方便，價格適中，目前國內(nèi)雖有少量產(chǎn)品，但原稿臺尺寸較小，或者亮度不夠，視場邊緣像差明顯，色彩失真，放大倍數(shù)不夠，在技術(shù)上還存在諸多不足之處。
本實(shí)用新型的目的是，針對現(xiàn)有彩色實(shí)物投影儀的不足之處，側(cè)重對這種投影儀的核心部分-光學(xué)鏡頭和鏡筒系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，光學(xué)鏡頭設(shè)計為由多片球面透鏡組成光學(xué)放大復(fù)合透鏡，鏡筒的設(shè)計和加工精度降低了視場邊緣像差，提高了放大倍數(shù)，且還能帶來色彩基本不失真的效果。
本實(shí)用新型的另一個目的是，增大原稿臺的尺寸，真正做到大視場，長焦距。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型是這樣構(gòu)成的，一種彩色實(shí)物投影儀，包括放置被投影放大的彩色圖文或手稿的原稿臺、位于所述原稿臺下方的投影光源、調(diào)焦裝置，位于所述調(diào)焦裝置后的冷卻風(fēng)扇以及投影儀外殼，其特征在于，所述投影儀進(jìn)一步包括設(shè)置于鏡筒內(nèi)的6片同軸透鏡，其中3片透鏡組成會聚透鏡組，所述會聚透鏡組后由3片透鏡組成放大透鏡組。


下面將結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的說明，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將從以下描述中全面地了解本實(shí)用新型的特征、優(yōu)點(diǎn)。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的復(fù)合透鏡的排列圖；圖3是本實(shí)用新型的鏡筒設(shè)計圖。
具體實(shí)施方式
圖1給出本實(shí)用新型的一般結(jié)構(gòu)示意圖。圖中的彩色實(shí)物投影儀包括復(fù)合透鏡1，鏡筒2、原稿臺3、隔熱組件4、投影光源5、調(diào)焦裝置6，反光鏡7，冷卻風(fēng)扇8，投影仰角調(diào)節(jié)裝置9，投影儀后撐桿10，電子控制電路11，投影儀外殼12和凸輪13。復(fù)合透鏡1排列在鏡筒2中，反光鏡7位于復(fù)合透鏡1的相對一側(cè)，投影光源5遠(yuǎn)離反光鏡7近復(fù)合透鏡1。投影光源5由4個石英鹵素?zé)魳?gòu)成，為了對石英鹵素?zé)魩淼拇罅繜崃窟M(jìn)行隔離，在其周圍設(shè)置了隔熱組件4，反光鏡7的背面設(shè)置一冷卻風(fēng)扇8，此外，為了調(diào)整投影光源5發(fā)射光在復(fù)合透鏡1上聚焦時的焦距，還在反光鏡7下方設(shè)置了調(diào)焦裝置6，用來調(diào)節(jié)投影影象的清晰度。為了調(diào)整投影影象在屏幕上的上下位置，在儀器后部設(shè)置一投影仰角調(diào)節(jié)裝置9，該裝置的作用是將儀器后部抬高或降低，使復(fù)合透鏡投射角度發(fā)生改變。此外，該投影儀還包括一控制電路11，該電路由多組集成電路、分立控制元件構(gòu)成，其作用是投影光源控制、儀器內(nèi)部超溫保護(hù)、冷卻風(fēng)扇控制、延遲電路等。
圖2給出該復(fù)合透鏡的排列圖，該復(fù)合透鏡的鏡面鍍有增透膜?？梢栽鰪?qiáng)發(fā)射光透過的效果。從圖中可以看出，由6個透鏡21～26組成的復(fù)合透鏡共中心線，從第一透鏡21至第六透鏡26，每片透鏡從左至右有前側(cè)面和后側(cè)面二個側(cè)面，每一側(cè)面的曲率半徑為R，各透鏡的厚度與兩兩間距互不相同，具體尺寸包括，第一透鏡21中心距為14.2±0.1mm，前側(cè)面半徑為188.97mm，后側(cè)面半徑為∞，第二透鏡22中心距為18.4+0.1mm，前側(cè)面半徑為88.8374mm，后側(cè)面半徑為187.1408mm，第二透鏡22與第一透鏡21中心線間距為0.5mm，第三透鏡23中心距為10±0.1mm，前側(cè)面半徑為456.928mm，后側(cè)面半徑為82.642mm，第三透鏡23與第二透鏡22中心線間距為8mm，第四透鏡24中心距為12.4±0.05mm，前側(cè)面半徑為87.8837mm，后側(cè)面半徑為94.296mm，第四透鏡24與第三透鏡13中心線間距為45mm，第五透鏡25中心距為8±0.05mm，前側(cè)面半徑為150.93mm，后側(cè)面半徑為264.5698mm，第五透鏡25與第四透鏡24中心線間距為0.5mm，第六透鏡26中心距為14.18±0.1mm，前側(cè)面半徑為∞，后側(cè)面半徑為160.954mm，第六透鏡26與第五透鏡25中心線間距為0.5mm。
圖3給出本示意性的鏡筒設(shè)計結(jié)構(gòu)。6個透鏡21～26固定在鏡筒內(nèi)，該鏡筒包括主鏡筒211、后鏡筒212，鏡筒前后分別有前壓圈213、后壓圈214以固定第一透鏡21和第六透鏡26。在第一透鏡21與第二透鏡22之間、第二透鏡22與第三透鏡23之間分別有前隔圈215、216，在第四透鏡24與第五透鏡25之間、第五透鏡25與第六透鏡26之間分別有后隔圈217、218。
當(dāng)我們在使用該彩色實(shí)物投影儀時，將欲投影放大的彩色圖文或手稿等放置在原稿臺3上，打開電源開關(guān)，投影光源5發(fā)出的較強(qiáng)光照射到實(shí)物上，將將實(shí)物的影像反射到反光鏡7上，反光鏡7將該影像反射到復(fù)合透鏡1，復(fù)合透鏡1安裝在精密設(shè)計加工的鏡筒2內(nèi)，首先通過1片凸透鏡和2片凹透鏡組成的會聚透鏡組進(jìn)行圖象會聚，然后由2片凹透鏡和1片凸透鏡組成的放大透鏡組進(jìn)行放大，這樣將圖象進(jìn)行放大，最后投射到平面上。根據(jù)現(xiàn)場的投影距離可以適當(dāng)調(diào)節(jié)焦距，調(diào)焦裝置6包括一個凸輪13和反光鏡7，凸輪13通過傳動機(jī)構(gòu)可以使反光鏡7轉(zhuǎn)動，這樣通過旋轉(zhuǎn)凸輪13使反光鏡7的位置得到調(diào)整，而投影仰角可以通過投影仰角調(diào)節(jié)裝置9進(jìn)行調(diào)節(jié)，該投影仰角調(diào)節(jié)裝置9固定在投影儀后撐桿10上，可以在10°～20°的范圍內(nèi)逐格調(diào)整。在投影儀工作的同時，因投影光源5發(fā)出較高的熱量，冷卻風(fēng)扇8便開始運(yùn)轉(zhuǎn)，為使散熱充分，當(dāng)投影光源5關(guān)閉后，冷卻風(fēng)扇8仍延遲運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)分鐘，然后自動關(guān)閉儀器電源，同時儀器內(nèi)部還設(shè)計有超溫保護(hù)電路，一旦冷卻散熱不夠，超溫保護(hù)電路將自動關(guān)閉儀器電源。這些自動控制功能均由集成電子控制電路11來完成。
由于原稿臺的尺寸設(shè)計為280mm×280mm，相應(yīng)可以擴(kuò)大待投影實(shí)物的尺寸。從而達(dá)到大視場，長焦距的效果。
經(jīng)實(shí)樣檢測，采用上述較佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)的彩色實(shí)物投影儀，當(dāng)放大率為5～8倍時，即使在視場邊緣處，解象率亦大于6線對/mm，且邊緣不產(chǎn)生畸變現(xiàn)象，圖文清晰。此外該結(jié)構(gòu)還具有焦距長，可達(dá)320mm，視場大等優(yōu)點(diǎn)。
以上諸實(shí)施例僅供說明本實(shí)用新型之用，而非對本實(shí)用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變化，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本實(shí)用新型的范疇?wèi)?yīng)由各權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求1.一種彩色實(shí)物投影儀，包括放置被投影放大的彩色圖文或手稿的原稿臺、位于所述原稿臺下方的投影光源、調(diào)焦裝置，位于所述調(diào)焦裝置后的冷卻風(fēng)扇以及投影儀外殼，其特征在于，所述投影儀進(jìn)一步包括設(shè)置于鏡筒內(nèi)的6片同軸透鏡，其中3片透鏡組成會聚透鏡組，所述會聚透鏡組后由3片透鏡組成放大透鏡組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色實(shí)物投影儀，其特征在于，所述透鏡為球面透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的投影儀，其特征在于，所述調(diào)焦裝置包括一凸輪和一反光鏡，所述凸輪位于所述反光鏡背后的一側(cè)，旋轉(zhuǎn)所述凸輪可以通過傳動機(jī)構(gòu)使反光鏡位移。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影儀，其特征在于，所述原稿臺的尺寸為280mm×280mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影儀，其特征在于，所述投影光源包括石英鹵素?zé)簟?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的投影儀，其特征在于，所述石英鹵素?zé)舻臄?shù)量為4。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影儀，其特征在于，所述復(fù)合透鏡的鏡面鍍以增透膜。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種彩色實(shí)物投影儀,包括放置被投影放大的彩色圖文或手稿的原稿臺、位于所述原稿臺下方的投影光源、調(diào)焦裝置,位于所述調(diào)焦裝置后的冷卻風(fēng)扇以及投影儀外殼,其特征在于,所述投影儀進(jìn)一步包括設(shè)置于鏡筒內(nèi)的6片同軸透鏡,其中3片透鏡組成會聚透鏡組,所述會聚透鏡組后由3片透鏡組成放大透鏡組。本實(shí)用新型降低了視場邊緣像差,提高了放大倍數(shù),且色彩不失真。此外增大原稿臺的尺寸擴(kuò)大了視場。
文檔編號G03B21/14GK2488078SQ0124651
公開日2002年4月24日 申請日期2001年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月13日
發(fā)明者涂象融 申請人:上海師大科技開發(fā)總公司, 上海師范大學(xué)