专利名称：用于高架投影仪的振动控制投影头的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及高架投影仪，更具体地说，本发明涉及用于将图像从液晶显示板上透射出去的高架投影仪。本发明尤其涉及对高架投影仪头部的改进，以降低投影图像的振动和模糊现象。
背景技术：
透射型高架投影仪包括一基件，该基件围住一光源和能适当聚焦光源光线的若干透镜和一透明台，在该透明台上可放置一具有将被投影到远距离屏幕上的标记的透明物体或其它薄膜。在该基件上设置一投影头，该投影头包括若干透镜和一镜面，以聚集来自投影仪基件的光线并改变该光线至屏幕上。投影头由一从基件向上延伸的支杆或臂支撑着。
在如
图1所述的典型的已有技术高架投影仪中，作为投影头组件的主要结构部件的头部支架以悬臂方式用位于头部支架后边缘附近的螺钉直接连接于臂上。头部支架支撑投影透镜、镜面和一头部覆盖件。
本发明所论及的技术问题是例如当高架投影仪使用一液晶显示(LCD)板时在该投影仪的头部出现的不希望有的振动。使用一LCD板来通过一高架投影仪投影计算机产生的图像。对某些高架投影仪，LCD板的冷却风扇会引起高架投影仪投影头的不能接受的共振。这种在头部尤其在头部镜面中的振动会使投影的图像出现不可接受的模糊。
发明概要因此，本发明提供一种用于高架投影仪的投影头，具有一支撑投影头的支撑臂，该投影头包括一连接于支撑臂并用来保持一投影透镜的透镜支架；
一用来保持投影镜面的镜面支架，该镜面支架弹性地连接于透镜支架；一设置在透镜支架与镜面支架之间、以使镜面支架与投影仪其它部件的振动相隔离的阻尼材料。
本发明提供的是一种改进的高架投影仪的投影头、尤其是用于从LCD板上投影图像的高架投影仪的投影头。对投影头的改进改变了投影头的诸共振模态，从而使它们不同于由投影仪和LCD板中的风扇产生的驱动频率。
在一较佳实施例中，所作的改进包括添加一位于头部支架与头部支撑臂之间的安装板。安装板以悬臂方式、例如通过在安装板后边缘附近的螺钉连接于臂。头部支架连接于安装板，其位置与安装板的后边缘间隔开。安装板与头部支架之间的连接位置可在安装板的前边缘附近和在头部支架的中心线的附近。安装板与头部支架之间的连接位置也可在各部件的其它位置上。
在另一实施例中，本发明的好处是通过把头部支架分成一透镜支架和一独立的镜面支架来实现的，并用一种半刚性方式把这两个支架彼此连接在一起。可把一吸能材料置于透镜支架与镜面支架之间，从而使镜面组件与高架投影仪的其余部件分开。这种头部分离的组件可由本身采用，也可与前段描述的安装板一起使用。
因此，本发明提供的一种改进的高架投影仪头部组件能消除或降低投影镜面的不能接受的振动的现象和由振动引起的投影图像的模糊。从附图和下面提供的详细描述中能进一步了解本发明的这些和其它优点。
附图的简要说明为了能获得和详细了解在此描述的本发明的优点和特征以及将会变得清楚的其它特征，参考在附图中所示的、形成本说明书一部分的实施例来对本发明的上述概要进行更详细的描述。
但要指出的是，所给的附图仅仅是本发明的示例性实施例，因此，不能认为它限制了本发明的范围，本发明还适用于其它等效的实施例。
图1是已有技术的典型的透射型高架投影仪的立体图。
图2是典型高架投影仪的投影头的侧视图，它示出了已有技术中已知的臂、头部支架、镜面和投影透镜之间的关系。
图3是本发明一较佳实施例的投影头的侧视图。
图4是由本发明提供的改进的投影头的立体分解图。
图5是本发明改进的另一实施例的侧视图。
图6是本发明另一实施例的主视图。
图7是本发明又一实施例的主视图。
图8是再一实施例的侧视图，该实施例采用位于头部结构的配重块使头部的重心靠近支撑臂。
较佳实施例的描述图1示出一总的用10表示的典型的透射型高架投影仪，该投影仪包括作为主要部件的基件12、一从基件12延伸的直立的支杆14、一连接于支杆14的调整机构16和一从调整机构16延伸以支撑投影头20的调焦臂18。投影头20包括一个或多个透镜22和一镜面24，支撑投影头20使透镜22位于透明台26之上。
投影仪10的基件12内容纳有光源、镜面和若干透镜，光源的光线穿过透明台26和诸如位于透明台上的幻灯片的成像膜并聚集在投影头20的透镜22上。穿过投影头透镜22的光线由镜面24改变方向，到一作为投影图像的屏幕的远距离垂直表面。
可用一计算机驱动的诸如液晶显示(LCD)板的成像显示装置提供要投影的图像，而不是用成象膜或幻灯片。把LCD板放在透明台26上来替代幻灯片。适用于这种场合的LCD板一般包括能把振动引导到高架投影仪系统的冷却风扇。在高架投影仪和LCD板的一些组合中，已经发现出现了不可接受的模糊不清的投影图像。这个问题已被论证是因为在投影头中存在与一般的LCD显示风扇所产生的振动频率对应的共振模态波所引起的。
振动频率还可能由高架投影仪风扇和高架投影仪风扇、LCD板风扇与其它源之间的相互作用所产生的。
图2示出一已有技术的投影头结构。该图的意图是表示各部件的一般布置，但尤其是表示已有技术中已知的一些投影头。投影头中各部件组装在具有前端32和后端31的头部支架30上。头部支架30以悬臂方式连接于支撑臂18的后边缘31附近。头部支架30一般支撑投影透镜22和投影镜面24以及头部覆盖件(图未示)。
当使用图2所示的结构时，该结构悬在高架投影仪的工作台之上。来自工作台、已穿过LCD显示板的光线经过投影透镜22，并从镜面24以向前的方向朝其上显示图像的屏幕反射。镜面24的任何振动对投影图像的分辨率和清晰度具有不利的影响，这对于本领域的技术人员来讲是显而易见的。
参阅图3，图中示出一较佳实施例，其中图2所示的头部支架30通过安装板34和间隔件36连接于臂18。在这个实施例中，安装板34以悬臂方式连接于臂18。安装板34基本上水平设置。头部支架30由安装板34连接和支撑。安装板34和头部支架30之间的连接点与臂18是间隔开的。在较佳实施例中，安装板34和头部支架30连接在投影透镜22各横向侧的两个位置上。连接该两连接点的连线接近包括头部支架30、投影透镜22和镜面24在内的投影头组件的平衡中心。该中心线可大约定在透镜中心，或选择一大约在头部支架的前边缘与后边缘之间中部的中心线。间隔件36包括一诸如铝或其它金属或塑料的刚性材料，或包括一诸如橡胶、软塑料或泡沫材料的弹性材料。
图4是本发明一较佳实施例的立体分解图。安装板34通过螺钉42连接于臂18。头部支架30在与臂18分开的位置连接于安装板34。可以是螺钉、铆钉或类似等效物的紧固件23穿过在头部支架30、间隔件36和安装板34中的孔。在这个实施例中，透镜的每一侧上有一间隔件36和紧固件23。
可在安装板34中形成一移动限位块38与形成在头部支架30中的槽44啮合。也可在移动限位块38附近的安装板34与头部支架30之间放置阻尼垫片40。移动限位块38和阻尼垫片40一起阻止和减缓头部支架30相对于安装板34的任何相对运动，尤其是缩短任何例如当使用者碰撞投影仪时由冲击引起的瞬时振动的回复时间(settling time)。
投影透镜(图未示)悬在头部支架30的孔48内，投影镜面(图未示)由头部支架30的垂直面部分50支撑。还有头部覆盖件46连接于头部支架30。
在本较佳实施例中，间隔件36由铝制成，阻尼垫片40由小块的减震或阻尼材料组成，这种材料可以是E-A-R ISOLOSS“LS”的高密度多孔尿烷泡沫(high density cellular urethane foam)。
图5示出本发明的另一个实施例。图5除安装板34是比较长的、朝前延伸的长度远至头部支架30的前边缘32之外，大部分类似于图3。安装板34与头部支架30之间的连接点在两部件的前边缘附近，间隔件位于安装板34与头部支架30之间使它们彼此分开。因此，头部支架30在离开间隔件36的朝后方向向后悬臂。在这个实施例中，可在安装板34与头部支架30之间采用一个或一个以上的移动限位块和/或阻尼垫片。
图6和7示出了本发明的又一实施例。这两个图是透镜22和镜面24由把镜面与透镜隔离开来的结构支撑的投影仪的主视图。头部支架52支撑透镜22并直接或间接连接于投影仪臂(图未示)。镜面支架54支撑镜面24。镜面支架54通过阻尼材料56连接于头部支架52。这种阻尼材料阻止振动能从高架投影仪传递到镜面24。可用螺钉、铆钉或类似紧固件把镜面支架54和头部支架52与垫片或类似插入件形式的阻尼材料56连接在一起。或者，可通过粘结或其它措施把镜面支架54和头部支架52都连接到阻尼材料56上。图7的实施例除阻尼材料58设置在一倾斜的位置而不是在水平的位置之外，类似于图6所示的实施例。镜面支架54和头部支架52如图所示经过了相应的变更。
参阅图8，其中示出了一减少高架投影仪图像振动的另一方法，尤其当在投影仪上使用一LCD板时，把一朝后延伸部60加到头部支架30并把配重块62放在所示朝后延伸部上。由于配重块62位于支撑臂18的后面，它会平衡在支撑臂18前面的透镜22和其它部件的重量，从而，使头部组件的重心朝后向支撑臂18移动。由于移动了重心，就变更了头部组件的惯性矩和振动模态。这样做的好处是选择和放置一合适的配重块，以消除或减少在投影仪头部的共振问题，这对于本技术领域的技术人员来讲是很容易明白的。
例子进行多项测试以对在已有技术中已知的典型的高架投影仪的性能和采用本发明改进之处的投影仪的性能进行比较。在客观测试中，用一加速度计测量投影镜面的振动。两个3M M9800投影仪均使用M6150 LCD投影板。用一标准的投影头(如图1所示)和两个头部分离的组件(如图3和4所示)来进行加速度计测试。测试结果如下表所示
可以看出本发明的头部分离的结构在所测量的投影镜面振动中具有较大的下降。观察投影图像的振动所进行的主观测试与客观结果一致，说明了新颖的头部分离结构解决了当LCD板与一高架投影仪一起使用时引起不可接受的振动的图像振动问题。
根据上述描述对本发明的实施例进行另外的改变和变更对本领域的技术人员来讲是显而易见的。因此，该描述应被认为仅仅是举例说明，以及为了使本领域的熟练技术人员根据公开的内容来实施本发明。应予以理解的是，在此所示和描述的本发明的形式被看作是较佳实施例。可以对各比较的形状、尺寸和结构进行各种改变。例如，可用等效部件或材料来取代在此所举例的和描述的那些部件和材料，可以只采用本发明的某些特征而不用其它的特征，所有这些对本领域的熟练技术人员来讲，在了解了本发明的这种描述的好处之后都是显而易见的。
权利要求
1.一种用于高架投影仪的投影头，具有一支撑投影头的支撑臂，该投影头包括一连接于支撑臂并用来保持一投影透镜的透镜支架；一用来保持投影镜面的镜面支架，该镜面支架弹性地连接于透镜支架；一设置在透镜支架与镜面支架之间、以使镜面支架与投影仪其它部件的振动相隔离的阻尼材料。
2.如权利要求1所述的投影头，还包括一安装板，其中安装板连接于支撑臂，透镜支架连接于安装板。
全文摘要
本发明提供一种改进的高架投影头,以减少发生在高架投影头的振动,这种投影头用来投影来自投影仪透明台上LCD板的图像。投影仪具有一支撑投影头的支撑臂,该投影头包括:一连接于支撑臂并用来保持一投影透镜的透镜支架;一用来保持投影镜面的镜面支架,该镜面支架弹性地连接于透镜支架;一设置在透镜支架与镜面支架之间、以使镜面支架与投影仪其它部件的振动相隔离的阻尼材料。
文档编号G03B21/132GK1389761SQ0210285
公开日2003年1月8日 申请日期2002年1月25日 优先权日1995年3月15日
发明者德怀特·G·鲍德温, 小伟·赵, 迈克尔·E·达兰, 埃内斯托·M·罗德里格斯 申请人:美国3M公司