專(zhuān)利名稱(chēng)：：具有振動(dòng)控制頭的高架投影儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明總的涉及高架投影儀，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于將圖像從液晶顯示板上透射出去的高架投影儀。本發(fā)明尤其涉及對(duì)高架投影儀頭部的改進(jìn)，以降低投影圖像的振動(dòng)和模糊現(xiàn)象。
背景技術(shù)：
：透射型高架投影儀包括一基件，該基件圍住一光源和能適當(dāng)聚焦光源光線的若干透鏡和一透明臺(tái)，在該透明臺(tái)上可放置一具有將被投影到遠(yuǎn)距離屏幕上的標(biāo)記的透明物體或其它薄膜。在該基件上設(shè)置一投影頭，該投影頭包括若干透鏡和一鏡面，以聚集來(lái)自投影儀基件的光線并改變?cè)摴饩€至屏幕上。投影頭由一從基件向上延伸的支桿或臂支撐著。在如圖1所述的典型的已有技術(shù)高架投影儀中，作為投影頭組件的主要結(jié)構(gòu)部件的頭部支架以懸臂方式用位于頭部支架后邊緣附近的螺釘直接連接于臂上。頭部支架支撐投影透鏡、鏡面和一頭部覆蓋件。本發(fā)明所論及的技術(shù)問(wèn)題是例如當(dāng)高架投影儀使用一液晶顯示(LCD)板時(shí)在該投影儀的頭部出現(xiàn)的不希望有的振動(dòng)。使用一LCD板來(lái)通過(guò)一高架投影儀投影計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的圖像。對(duì)某些高架投影儀，LCD板的冷卻風(fēng)扇會(huì)引起高架投影儀投影頭的不能接受的共振。這種在頭部尤其在頭部鏡面中的振動(dòng)會(huì)使投影的圖像出現(xiàn)不可接受的模糊。發(fā)明概要本發(fā)明提供一種改進(jìn)的高架投影儀的投影頭、尤其是用于從LCD板上投影圖像的高架投影儀的投影頭。對(duì)投影頭的改進(jìn)改變了投影頭的諸共振模態(tài)，從而使它們不同于由投影儀和LCD板中的風(fēng)扇產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)頻率。在一較佳實(shí)施例中，所作的改進(jìn)包括添加一位于頭部支架與頭部支撐臂之間的安裝板。安裝板以懸臂方式、例如通過(guò)在安裝板后邊緣附近的螺釘連接于臂。頭部支架連接于安裝板，其位置與安裝板的后邊緣間隔開(kāi)。安裝板與頭部支架之間的連接位置可在安裝板的前邊緣附近和在頭部支架的中心線的附近。安裝板與頭部支架之間的連接位置也可在各部件的其它位置上。在另一實(shí)施例中，本發(fā)明的好處是通過(guò)把頭部支架分成一透鏡支架和一獨(dú)立的鏡面支架來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并用一種半剛性方式把這兩個(gè)支架彼此連接在一起?？砂岩晃懿牧现糜谕哥R支架與鏡面支架之間，從而使鏡面組件與高架投影儀的其余部件分開(kāi)。這種頭部分離的組件可由本身采用，也可與前段描述的安裝板一起使用。因此，本發(fā)明提供一種改進(jìn)的高架投影儀頭部組件，它能消除或降低投影鏡面的不能接受的振動(dòng)的現(xiàn)象和由振動(dòng)引起的投影圖像的模糊。從附圖和下面提供的詳細(xì)描述中能進(jìn)一步了解本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點(diǎn)。附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明為了能獲得和詳細(xì)了解在此描述的本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征以及將會(huì)變得清楚的其它特征，參考在附圖中所示的、形成本說(shuō)明書(shū)一部分的實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明的上述概要進(jìn)行更詳細(xì)的描述。但要指出的是，所給的附圖僅僅是本發(fā)明的示例性實(shí)施例，因此，不能認(rèn)為它限制了本發(fā)明的范圍，本發(fā)明還適用于其它等效的實(shí)施例。圖1是已有技術(shù)的典型的透射型高架投影儀的立體圖。圖2是典型高架投影儀的投影頭的側(cè)視圖，它示出了已有技術(shù)中已知的臂、頭部支架、鏡面和投影透鏡之間的關(guān)系。圖3是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的投影頭的側(cè)視圖。圖4是由本發(fā)明提供的改進(jìn)的投影頭的立體分解圖。圖5是本發(fā)明改進(jìn)的另一實(shí)施例的側(cè)視圖。圖6是本發(fā)明另一實(shí)施例的主視圖。圖7是本發(fā)明又一實(shí)施例的主視圖。圖8是再一實(shí)施例的側(cè)視圖，該實(shí)施例采用位于頭部結(jié)構(gòu)的配重塊使頭部的重心靠近支撐臂。較佳實(shí)施例的描述圖1示出一總的用10表示的典型的透射型高架投影儀，該投影儀包括作為主要部件的基件12、一從基件12延伸的直立的支桿14、一連接于支桿14的調(diào)整機(jī)構(gòu)16和一從調(diào)整機(jī)構(gòu)16延伸以支撐投影頭20的調(diào)焦臂18。投影頭20包括一個(gè)或多個(gè)透鏡22和一鏡面24，支撐投影頭20使透鏡22位于透明臺(tái)26之上。投影儀10的基件12內(nèi)容納有光源、鏡面和若干透鏡，光源的光線穿過(guò)透明臺(tái)26和諸如位于透明臺(tái)上的幻燈片的成像膜并聚集在投影頭20的透鏡22上。穿過(guò)投影頭透鏡22的光線由鏡面24改變方向，到一作為投影圖像的屏幕的遠(yuǎn)距離垂直表面?？捎靡挥?jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)的諸如液晶顯示(LCD)板的成像顯示裝置提供要投影的圖像，而不是用成像膜或幻燈片。把LCD板放在透明臺(tái)26上來(lái)替代幻燈片。適用于這種場(chǎng)合的LCD板一般包括能把振動(dòng)引導(dǎo)到高架投影儀系統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇。在高架投影儀和LCD板的一些組合中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了不可接受的模糊不清的投影圖像。這個(gè)問(wèn)題已被論證是因?yàn)樵谕队邦^中存在與一般的LCD顯示風(fēng)扇所產(chǎn)生的振動(dòng)頻率對(duì)應(yīng)的共振模態(tài)波所引起的。振動(dòng)頻率還可能由高架投影儀風(fēng)扇和高架投影儀風(fēng)扇、LCD板風(fēng)扇與其它源之間的相互作用所產(chǎn)生的。圖2示出一已有技術(shù)的投影頭結(jié)構(gòu)。該圖的意圖是表示各部件的一般布置，但尤其是表示已有技術(shù)中已知的一些投影頭。投影頭中各部件組裝在具有前端32和后端31的頭部支架30上。頭部支架30以懸臂方式連接于支撐臂18的后邊緣31附近。頭部支架30一般支撐投影透鏡22和投影鏡面24以及頭部覆蓋件(圖未示)。當(dāng)使用圖2所示的結(jié)構(gòu)時(shí)，該結(jié)構(gòu)懸在高架投影儀的工作臺(tái)之上。來(lái)自工作臺(tái)、已穿過(guò)LCD顯示板的光線經(jīng)過(guò)投影透鏡22，并從鏡面24以向前的方向朝其上顯示圖像的屏幕反射。鏡面24的任何振動(dòng)對(duì)投影圖像的分辨率和清晰度具有不利的影響，這對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)講是顯而易見(jiàn)的。參閱圖3，圖中示出一較佳實(shí)施例，其中圖2所示的頭部支架30通過(guò)安裝板34和間隔件36連接于臂38。在這個(gè)實(shí)施例中，安裝板34以懸臂方式連接于臂18。安裝板34基本上水平設(shè)置。頭部支架30由安裝板34連接和支撐。安裝板34和頭部支架30之間的連接點(diǎn)與臂18是間隔開(kāi)的。在較佳實(shí)施例中，安裝板34和頭部支架32連接在投影透鏡22各橫向側(cè)的兩個(gè)位置上。連接該兩連接點(diǎn)的連線接近包括頭部支架30、投影透鏡22和鏡面24在內(nèi)的投影頭組件的平衡中心。該中心線可大約定在透鏡中心，或選擇一大約在頭部支架的前邊緣與后邊緣之間中部的中心線。間隔件36包括一諸如鋁或其它金屬或塑料的剛性材料，或包括一諸如橡膠、軟塑料或泡沫材料的彈性材料。圖4是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的立體分解圖。安裝板34通過(guò)螺釘42連接于臂18。頭部支架30在與臂18分開(kāi)的位置連接于安裝板34?？梢允锹葆?、鉚釘或類(lèi)似等效物的緊固件23穿過(guò)在頭部支架30、間隔件36和安裝板34中的孔。在這個(gè)實(shí)施例中，透鏡的每一側(cè)上有一間隔件36和緊固件23?？稍诎惭b板34中形成一移動(dòng)限位塊38與形成在頭部支架30中的槽44嚙合。也可在移動(dòng)限位塊38附近的安裝板34與頭部支架30之間放置阻尼墊片40。移動(dòng)限位塊38和阻尼墊片40一起阻止和減緩頭部支架30相對(duì)于安裝板34的任何相對(duì)運(yùn)動(dòng)，尤其是縮短任何例如當(dāng)使用者碰撞投影儀時(shí)由沖擊引起的瞬時(shí)振動(dòng)的回復(fù)時(shí)間(settlingtime)。投影透鏡(圖未示)懸在頭部支架30的孔48內(nèi)，投影鏡面(圖未示)由頭部支架30的垂直面部分50支撐。還有頭部覆蓋件46連接于頭部支架30。在本較佳實(shí)施例中，間隔件36由鋁制成，阻尼墊片40由小塊的減震或阻尼材料組成，這種材料可以是E-A-RISOLOSS“LS”的高密度多孔尿烷泡沫(highdensitycellularurethanefoam)。圖5示出本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。圖5除安裝板34是比較長(zhǎng)的、朝前延伸的長(zhǎng)度遠(yuǎn)至頭部支架30的前邊緣32之外，大部分類(lèi)似于圖3。安裝板34與頭部支架30之間的連接點(diǎn)在兩部件的前邊緣附近，間隔件位于安裝板34與頭部支架30之間使它們彼此分開(kāi)。因此，頭部支架30在離開(kāi)間隔件36的朝后方向向后懸臂。在這個(gè)實(shí)施例，可在安裝板34與頭部支架30之間采用一個(gè)或一個(gè)以上的移動(dòng)限位塊和/或阻尼墊片。圖6和7示出了本發(fā)明的又一實(shí)施例。這兩個(gè)圖是透鏡22和鏡面24由把鏡面與透鏡隔離開(kāi)來(lái)的結(jié)構(gòu)支撐的投影儀的主視圖。頭部支架52支撐透鏡22并直接或間接連接于投影儀臂(圖未示)。鏡面支架54支撐鏡面24。鏡面支架54通過(guò)阻尼材料56連接于頭部支架52。這種阻尼材料阻止振動(dòng)能從高架投影儀傳遞到鏡面24。可用螺釘、鉚釘或類(lèi)似緊固件把鏡面支架54和頭部支架52與墊片或類(lèi)似插入件形式的阻尼材料56連接在一起?；蛘撸赏ㄟ^(guò)粘結(jié)或其它措施把鏡面支架54和頭部支架52都連接到阻尼材料56上。圖7的實(shí)施例除阻尼材料58設(shè)置在一傾斜的位置而不是在水平的位置之外，類(lèi)似于圖6所示的實(shí)施例。鏡面支架54和頭部支架52如圖所示經(jīng)過(guò)了相應(yīng)的變更。參閱圖8，其中示出了一減少高架投影儀圖像振動(dòng)的另一方法，尤其當(dāng)在投影儀上使用一LCD板時(shí)，把一朝后延伸部60加到頭部支架30并把配重塊62放在所示朝后延伸部上。由于配重塊62位于支撐臂18的后面，它會(huì)平衡在支撐臂18前面的透鏡22和其它部件的重量，從而，使頭部組件的重心朝后向支撐臂18移動(dòng)。由于移動(dòng)了重心，就變更了頭部組件的慣性矩和振動(dòng)模態(tài)。這樣做的好處是選擇和放置一合適的配重塊，以消除或減少在投影儀頭部的共振問(wèn)題，這對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員來(lái)講是很容易明白的。例子進(jìn)行多項(xiàng)測(cè)試以對(duì)在已有技術(shù)中已知的典型的高架投影儀的性能和采用本發(fā)明改進(jìn)之處的投影儀的性能進(jìn)行比較。在客觀測(cè)試中，用一加速度計(jì)測(cè)量投影鏡面的振動(dòng)。兩個(gè)3MM9800投影儀均使用M6150LCD投影板。用一標(biāo)準(zhǔn)的投影頭(如圖1所示)和兩個(gè)頭部分離的組件(如圖3和4所示)來(lái)進(jìn)行加速度計(jì)測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如下表所示<tablesid="table1"num="001"><tablewidth="631">I投影儀I頭部I振動(dòng)(g)IA標(biāo)準(zhǔn)7.50A分離#11.75A分離#20.75B標(biāo)準(zhǔn)5.75分離#112.00B分離#211.00</table></tables>可以看出本發(fā)明的頭部分離的結(jié)構(gòu)在所測(cè)量的投影鏡面振動(dòng)中具有較大的下降。觀察投影圖像的振動(dòng)所進(jìn)行的主觀測(cè)試與客觀結(jié)果一致，說(shuō)明了新穎的頭部分離結(jié)構(gòu)解決了當(dāng)LCD板與一高架投影儀一起使用時(shí)引起不可接受的振動(dòng)的圖像振動(dòng)問(wèn)題。根據(jù)上述描述對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行另外的改變和變更對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)講是顯而易見(jiàn)的。因此，該描述應(yīng)被認(rèn)為僅僅是舉例說(shuō)明，以及為了使本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員根據(jù)公開(kāi)的內(nèi)容來(lái)實(shí)施本發(fā)明。應(yīng)予以理解的是，在此所示和描述的本發(fā)明的形式被看作是較佳實(shí)施例?？梢詫?duì)各比較的形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)進(jìn)行各種改變。例如，可用等效部件或材料來(lái)取代在此所舉例的和描述的那些部件和材料，可以只采用本發(fā)明的某些特征而不用其它的特征，所有這些對(duì)本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員來(lái)講，在了解了本發(fā)明的這種描述的好處之后都是顯而易見(jiàn)的。權(quán)利要求1.一種高架投影儀包括一基件、一連接于基件的頭部支撐臂和一改進(jìn)的連接于頭部支撐臂的投影頭，投影頭包括一基本上水平的有一個(gè)前邊緣和一個(gè)后邊緣的安裝板，安裝板以懸臂方式連接于在安裝板后邊緣附近的的頭部支撐臂上；一支撐投影透鏡和投影鏡面的頭部支架，頭部支架有一前邊緣、一后邊緣和一大約在前邊緣與后邊緣中間的橫向中心線；其中頭部支架通過(guò)緊固件連接于安裝板，在安裝板與頭部支架之間臨近各緊固件處設(shè)置剛性間隔件；緊固件設(shè)置在安裝板前邊緣附近和頭部支架中心線的附近。2.一種連接于一高架投影儀的頭部支撐臂的改進(jìn)的投影頭，它包括一基本上水平的以懸臂方式固定連接于頭部支撐臂的安裝板；一支撐投影透鏡和投影鏡面的頭部支架；頭部支架連接于安裝板，其中，安裝板與頭部支架之間的連接點(diǎn)與臂分開(kāi)；一頭部覆蓋件連接于頭部支架。3.如權(quán)利要求2所述的投影頭，其特征在于，頭部支架通過(guò)設(shè)置在頭部支架與安裝板之間的間隔件而與安裝板分開(kāi)，所述間隔件由彈性或剛性材料制成。4.如權(quán)利要求2所述的投影頭，還包括一設(shè)置成把頭部支架和安裝板寬松地連接起來(lái)的移動(dòng)限位塊和一設(shè)置在頭部支架與安裝板之間的阻尼墊片。5.一種高架投影儀具有一以懸臂方式安置在一頭部支撐臂上的頭部組件，頭部組件包括支撐一投影透鏡和一鏡面的頭部支架，其中改進(jìn)之處包括在頭部支撐臂與頭部支架之間設(shè)置基本平的和水平的安裝板，安裝板以懸臂方式連接于在安裝板后邊緣附近的頭部支撐臂上，以及頭部支架在與頭部支撐臂分開(kāi)的位置由安裝板連接和支撐。6.如權(quán)利要求5所述的改進(jìn)之處，其特征在于，頭部支架的下表面通過(guò)設(shè)置在頭部支架與安裝板之間的間隔件而與安裝板的上表面分開(kāi)，間隔件由剛性材料或彈性材料制成。7.如權(quán)利要求5所述的投影頭，還包括一設(shè)置成把頭部支架和安裝板寬松地連接起來(lái)的移動(dòng)限位塊和一設(shè)置在頭部支架與安裝板之間的阻尼墊片。8.一種用于高架投影儀的投影頭，具有一支撐投影頭的支撐臂，該投影頭包括一連接于支撐臂并用來(lái)保持一投影透鏡的透鏡支架；一用來(lái)保持投影鏡面的鏡面支架，該鏡面支架彈性地連接于透鏡支架；一設(shè)置在透鏡支架與鏡面支架之間、以使鏡面支架與投影儀其它部件的振動(dòng)相隔離的阻尼材料。9.如權(quán)利要求8所述的投影頭，還包括一安裝板，其中安裝板連接于支撐臂，透鏡支架連接于安裝板。10.一種連接于高架投影儀頭部支撐臂的改進(jìn)的投影頭，它包括一支撐一投影透鏡和一投影鏡面的頭部支架，透鏡和鏡面設(shè)置在支撐臂的前面；一位于支撐臂的后面的頭部支架的向后延伸部；以及一連接于頭部支架的向后延伸部的配重塊。全文摘要提供一種改進(jìn)的高架投影儀頭部,以減少發(fā)生高架投影儀頭部的振動(dòng),這種投影儀頭部用來(lái)投影來(lái)自投影儀透明臺(tái)上LCD板的圖像。改進(jìn)之處包括在支撐臂與頭部支架之間增加一安裝板。安裝板懸臂于支撐臂,頭部支架由位于遠(yuǎn)離支撐臂的安裝板端部附近的間隔件支撐。在另一實(shí)施例中,頭部支架可通過(guò)泡沫或其它振動(dòng)阻尼材料被分成分開(kāi)的兩部分,或把一配重塊加在頭部組件位于支撐臂后面的地方。文檔編號(hào)G03B21/132GK1178586SQ96192582公開(kāi)日1998年4月8日申請(qǐng)日期1996年2月6日優(yōu)先權(quán)日1995年3月15日發(fā)明者德懷特·G·鮑德溫,小偉·趙,邁克爾·E·達(dá)蘭,埃內(nèi)斯托·M·羅德里格斯申請(qǐng)人:美國(guó)3M公司