专利名称：Gl-全兼容电影模拟光学声迹激励器的制作方法
技术领域：
GL-全兼容电影模拟光学声迹激励器，应用在现代电影技术领域里替换电影放映 机中白炽灯光还音装置，本实用新型为前置式普通声和模拟(SR)立体声的还音装置，适合 高青声迹影片还音，兼容留银声迹影片和高品红声迹影片还音。
背景技术：
我国政府特别是国家广播电影电视总局非常重视电影的环保和能源消耗，为了环 保，要实现影片拷贝无害化，普及放映红光化是基础。我国是放映机生产、出口、使用的大 国，目前国家还急需具有中国自主知识产权高性能的电影红光还音装置，用于新放映机配 套和旧放映机改造更新，红光普及。摘掉这一落后技术的帽子、改变一直靠进口原装和进口 技术与主要器件进行组装的产品用于国产放映机配套不协调的状况，但目前国内外的电影 红光还音装置存在着如下的技术问题1，国内已有原装进口和进口技术与主要器件进行组装的产品，用于放映机整机配 套，但价格过高，结构复杂，安装调试不便，不适合旧放映机还音装置的改造更新。另有国产 品牌产品，指标不高、性能不好、使用维修不方便、价格也不便宜，因而难以实现全国放映还 音红光化。2，光源是电影红光还音装置的核心，现国内外用到的光源有两种，第一种采用24 只LED发光二极管组成的阵矩光源。用于后置式还音装置中，24只管子组合在一起，由于每 只管的发光强度不可能做到一致，光亮度存在不均勻，造成电影红光还音装置均勻度不高。 24只管子做为一体，突出矛盾是工作电流与散热问题。工作电流大会造成温升高，影响管 子寿命。工作电流小会造成光输出量小，影响到激励光强度低，造成产生的光电信号弱，需 要额外增加放大器和专用电源，使产品复杂化、信噪比不高的缺点。后置式还音装置中，将 光源、光路和光电池组装在一起，给还音系统安装调试和维修带来不便。第二种采用激光管 或LED大功率发光二极管点光源，用于前置式还音装置中。激光管和大功率发光二极管点 光源存在着光亮度不均勻的特性，直接采用不可避免造成电影红光还音装置光亮度均勻度 差、失真大的产品质量问题。国内外业内工程技术人员认为，激光管和LED大功率发光二极 管点光源的光亮度是极不均勻的，是不能用来制作电影红光还音装置的，存再着疑虑。3.国内外从有电影以来，都是采用隙缝(光刻隙缝和机械隙缝)形成激励光刃扫 描影片声带，产生音频信号，进行光学录音和光学还音的。隙缝做宽，高频响应达不到要求。 为了高频响应隙缝做小，隙缝小以后，在无所不有静电的作用下，空气中的尘埃会自动粘糊 在隙缝的边缘上。形成隙缝边缘粗糙，使激励光刃产生畸变，造成高频音不清晰，产生失真。 随时间尘埃的集累，轻者形成隙缝减小，光通量减小造成还音灵敏度降低。重者隙缝被堵 塞，造成还音无法正常工作。后置式还音原理无法用聚焦镜聚光，使灵敏度低、光电转换信 号微弱。不得不增加放大器，不但使结构复杂。而且还造成电影红光还音装置的信噪比低 的缺欠。隙缝的存在给维修保养带来麻烦。4.现有国内外的模拟立体声红光还音装置中，发光二极管、激光管和可调三端稳
3压器散热条件差，造成稳压电源电压的温漂大，减小工作电流波动大，影响到产品使用安全 可靠的缺欠。
发明内容1，为了克服进口产品价格过高，结构复杂，安装调试不便，不适合旧放映机还音装 置的改造更新。国内产品指标不高、性能不好、价格也不便宜的缺欠。本实用新型提供一种 结构，能具有指标高、性能好、结构简单使用维修方便、价格便宜的特点。本实用新型解决其技术方案是，本实用新型用波长650nM激光管点光源，借助光 学将红色激光聚焦，折射转换为光亮度均勻一字红色激光的发光器件，称为红光激光准直 管为光源；改造传统隙缝为园孔光栏，设计而成的无隙缝光学激励镜头。两者与其他零部 件有机组合，而研制成功的GL-全兼容电影模拟光学声迹激励器。通过定位螺钉和调节 螺钉配合调节，它的分离度< -40dB或彡-40dB(实测为< -40dB)。方位角<士 ldB(实 测为 0. dB)。频响 30Hz 14KHz 波动 <士 ldB (实测为士 0. 7dB)，16KHz 时< _3dB (实测 为-1. 5dB)。光亮均勻度士 ldB (实测为士0. 25dB)。信噪比均彡-52dB (开马达开红光实 测为_60dB)，(开马达关红光实测为_67dB)，(关马达开红光实测为_64dB)，(关马达关红 光实测为_68dB)。电流波动1mA(实测为0. 1mA)。本实用新型结构简单，回收利用旧机中原有的白炽灯工作电源和光学激励镜头支 架，使生产投入少。放映机改造更新时，不需要增加任何附件。达到装配维修方便、价格便 宜的目的。2，为了克服现有国内外电影还音红光装置光源结构带来频响波动大、光亮度均勻 度差、结构复杂和维修不便的缺点。本实用新型提供一种新结构的光源，能减小还音频响波 动、提高信噪比和光亮度均勻度，减小失真。本实用新型解决其技术方案是，本实用新型选用波长为650nM、功耗20mW的激光 管点光源，激光管射出光线的光线是中心亮，边缘暗亮度极不均勻。本实用新型将亮度不均 勻的激光，通过聚焦透镜聚焦成一点，其焦点光的亮度不存在均勻问题，再将均勻焦点的光 射向柱状透镜，经过柱状透镜产生光折射作用，光的形态发生了质的变化，由亮点光变成了 与柱状透镜轴向垂直、光亮度非常均勻的一字光线。一字光线聚焦的距离，可通过调节聚焦 透镜与发光点的距离，改变一字光线聚焦距离的远近。具有这一特性的组件暂命名为红色 激光准直管。技术的需要，将一字光线聚焦距离，设定为25mm，屏上的光斑长为30mm，线宽 聚实为0. 2mm。国内外有电影还音红光装置以来，首次研制出的红色激光准直管具有，光亮 均勻度士 ldB (实测为士0. 25dB)、频响30Hz 14KHz波动<士 ldB (实测为士 0. 7dB) 16KHz 时<-3dB(实测为-1.5dB)的特性、成为了电影红光还音装置的理想光源器件。解除了国 内外业内工程技术人员多年的疑虑。3，为了克服世界电影有史以来，都采用隙缝进行光学录音、光学还音缺点。本实用 新型提供了一种不用隙缝新光学激励镜头，给光学录音、还音理论与技术新的突破。本实用新型解决其技术方案是本实用新型的光学激励镜头光路结构由光栏I、 聚焦透镜和光栏II等三部分组成。工作原理是，光源射出长12mm的一字光线，通过直径 5. 4mm的第一只光栏I，切取5. 4mm的光，通过聚焦透镜聚光后再通过第二只光孔径2. 5mm 的拦截。本实用新型将这一光学激励镜头称，为世界电影有史以来笫一只无隙缝光学激励镜头。无隙缝光学激励镜头与红色激光准直管有配合，得到影片声带上正常工作光斑的长 为2. 1mm。高为0.01mm。从国内外有电影以来，首次使光的利用率高达30%。激励光刃有 足够的光亮强度，产生的光电信号大，不需要外放大器，就能满足灵敏度的要求，信噪比均 <-52dB:(开马达开红光实测为-60dB)，(开马达关红光实测为_67dB)，(关马达开红光 实测为_64dB)，(关马达关红光实测为_68dB)。电流波动彡1mA (实测为0. 1mA)。光亮均 勻度士 ldB(实测为士0. 25dB)。激励光刃的形成过程中，不存在隙缝，有效的避免了环境中 尘埃对激励光刃的污染，永保激励光刃的形状和光刃亮度、激励光刃永保优良的技术性能， 能节省大量清洁维护宝贵的时间。这一技术上突破性的研制成功，会绐世界光学录音、光学 还音带来光学激励镜头新的变化，促进光学录音、光学还音科技的新进步。无隙缝光学激励 镜头结构，减少了隙缝和聚光透镜组的精密加工，达到减少生产成本的目的。4，为了克服现有电影红光还音装置稳压电源电压的温漂大，工作电流波动大，影 响到产品使用安全可靠的缺点。本实用新型提供新型的结构，能提高稳定性、减小工作电流 波动延长使用寿命。本实用新型解决其技术方案是当激光管通过一定的电流发光后，激光管管工作 中发出热量得不到及时散热，会引起发光亮度衰减。稳压电源的三端稳压器工作中发出热 量得不到及时散热，会引起电压漂移而产生激光管的工作电流波动，电流波动引起发光强 度变化。本实用新型特别注意激光管与三端稳压器工作散热环境的散热，结构设计时，采用 将激光管与安装金属壳压配结合，三端稳压器的金属板紧密结合，给发热器件创造良好的 吸热和快速散热条件的结构。稳压电源电路结构中，设有过压过流保护电路、设有防止输入 电压极性接反保护电路、设有防雷击和静电保护电路。外围的机械结构和电路结构设计，能 使本实用新型达到了稳压电源电压的温漂小、工作电流波动小、工作安全可靠和延长使用 寿命的目的。
以下结合附图实施例对本实用新型进一步说明。
图1，是本实用新型的总体结构图图2，是本实用新型的光源结构图。图3，是本实用新型光路结构原理图。图4，是本实用新型电路结构原理图。在
图1中，1.稳压电源，2.定位螺钉，3.接地焊片，4.光学镜头支架，5.调节螺钉， 6.联接轴，7.安装件，8.无隙缝光学激励镜头，9.红色激光准直管(光源)，10.定位螺钉， 11.锁紧螺钉，12.微调电位器13.电源插头。在
图1所示的实施例中，本实用新型中.将红色激光准直管(9)和无隙缝光学激 励镜头(8)安装在安装件(7)的孔内组成光电组合体。光电组合体和稳压电源(1)安装在 联接轴(6)上，联接轴装入光学镜头支架(4)的孔内，可沿轴向方向移动。正常工作时，红 色光束与影片垂直，射在影片声带居中位置上，形成2. ImmXO.OImm激励光刃光斑。装配调 试时，拧松定位螺钉(2)，移动联接轴(6)调至激励光刃与影片的距离约为4mm，可使激励光 刃光斑大小符合2. ImmXO. 01mm达到频响16KHz/S的要求。旋转调节螺钉(5)，可调节激励 光刃光斑的水平方位置，满足模拟(SR)立体声水平位置和相互干扰分离度的要求。拧松定
5位螺钉(10)，旋转安装件(7)调节激励光刃光斑与影片垂直的水平度，满足还音方位角的 要求。拧松锁紧螺钉(11)可方便完成安装维修用。微调电位器(12)可微调红色激光准直 管(9)工作电流大小，改变激励光刃光亮强度，满足激励光产生光电信号的要求。其于编号 为外围不可缺少的零件和组件，都是为调试中获得正常的激励光刃工作光斑而设置的。在图2中，1.电源输入线，2.外壳，3.恒流源电路组成，4.波长为650nM的激光管 点光源，5.聚焦透镜，6.柱形透镜，7.透镜座。图2所示的实施例中，红色激光准直管是本实用新型中关键器件。点光源激光管 (4)射出光亮度不均勻的光线，通过聚焦透镜(5)聚光，聚光点的光亮度变得非常均勻，均 勻聚光点的光经过柱形透镜(6)，光产生折射后生成一与柱形透镜(6)轴线垂直方向亮度 非常均勻的一字光线。把完成这一光线形态转换的结构实体，命名为红色激光准直管。红色 激光准直管光线的粗细，可通过调节聚光透镜(5)与激光管(4)之间的距离进行控制。激 光管(4)安全工作电流根据激光管的功耗，由恒流源电路提供最大安全工作电流，确保激 光管有足够大的工作光通量的输出。在图3中，1.光栏I，2.聚光透镜，3.光栏II。在图3，所示的实施例中，世界上电影有记载以来，本实用新型首次不用隙缝设计 的无隙缝光学激励镜头，光路的工作原理是，光栏I (1)的通光直径5. 4mm，通过它初步将光 源长度15mm的一字光线通过直径5. 4mm的孔，输入聚光透镜(2)聚光后，再由光栏II (3)精 确的拦截后，使射到影片声带上的一字光光斑的长度为2. 1mm符合正常工作长度的要求。 无隙缝光学激励镜头和红色激光准直管配合，将一字红色激光经过聚光透镜(2)聚光后， 通过调焦能使射到影片声带上的一字光光斑的高度为0. 01mm，满足16KHz/S高频的要求。 本实用新型光的有效利用率=5. 4mm+15mm 30%，输出光通量强，激励光产生的光电信 号强，从而取得了灵敏、信噪比双高的效果和成本低的目的在图4中，C1、C2.电容器，R1.压敏电阻器，R2、R3、R5.电阻器，R4.微调电位器， VI. 二极管，V2.激光准直管，E1.9V外输入直流电源，E2.三端稳压器，F1，保险丝。在图4所示的实施例中，电容(C1)起滤波作用，电容(C2)起防振作用，压敏电阻 器(R1)为防脉冲高压击坏激光准直管(V2)，电阻(R2、R3)构成电压调节闭环，微凋电位器 (R4)调节输出电压的高低，.9V直流电源(E1)是旧放映机中激励灯电源，三端稳压器(E2) 起降压、调压稳压作用，.二极管(VI)防止电源插头正负极插错，激光准直管(V2)为负载。本实用新型经国家广电总局电影技术质量检所一检测认证中心检测室，用 Dolby A4ES11480技术标准.于2008年12月28日和2009年6月1日，两次对《GL-全兼 容电影模拟光学声迹激励器》测试认证，结果如下a)模拟声激光准直管工作状态工作温升彡30°C (实测为1. 5°C )；工作电流彡400mA (实测为50mA)；电流波动彡1mA (实测为0. 1mA)；b)聚焦清晰度高频12. 5KHz，跌落彡_4dB(实测为_4dB)；c)声迹水平位置LT/RT相互干涉< _40dB或彡-40dB (实测为< _40dB)；d)声迹方位角LT/RT，高频< _ldB (实测为OdB)；e)光亮均勻度士2dB (实测为士 0. 25dB)；[0038] f)还音抖动度属放映机结构性指标，本项目不检测；g)激励器信噪比均< _■52dB ；[0040]开马达开红光(实测为-60dB)[0041]开马达关红光(实测为-67dB)[0042]关马达开红光(实测为-64dB)[0043]关马达关红光(实测为-68dB)于2009年6月2日，国家广电总局电影专业委员会在上海电影技术厂召开了《放 映机国产激光(红光)还音器件技术成果》鉴定会上对本实用新型进行了鉴定。与会专家 进行了认真讨论，一致为一、音频主观评价为对白清晰，频响范围宽，失真小，还音效果良好。二、自主研发的激光(红光)还音器件具有创新性，主要技术指标达到国际同类产 品水平。三、生产成本低、换装方便、调试简单、便于推广。专家组认为该器件技术的研发成功，有利于在我国早日推广青染科拷贝的洗印和 放映。对促进环境保护具有重要的意义，建议早日实现产品化下面转载《现代电影技术》2008年第3期第47页上有，从国外杜比公司进口原装 与进口技术和主要元器件组装的模拟红光还音读出器产品并命为“G3M”于2001年和2003 年，两次经过杜比公司用Dolby A4ES11480技术标准，两次技术认证。数据转抄如下(目 的便於技术水平先进性对比)a)模拟声激光准直管工作状态工作温升彡30°C (实测为6°C )；工作电流彡400mA (实测为255mA)；电流波动彡1mA (实测为0. 7mA)；b)聚焦清晰度高频12. 5KHz，跌落彡_4dB(实测为_4dB)；c)声迹水平位置LT/RT相互干涉> 40dB (分离度> 40dB)；d)声迹方位角LT/RT，高频< _ldB (实测为OdB)；e)光亮均勻度士2dB(实测为ldB)；f)还音抖动度DIN标准，计权，彡0. 2% (实测为0. 1 % ()；g)读出器信噪比均彡52dB ；不开LED红光彡52dB (实测为60dB)；打开LED红光彡52dB(实测为56dB)；打开红光开马达彡52dB(实测为55dB)；。世界上有电影红光还音装置以来，本实用新型首次采用红色激光点光源；世界上 有电影以来，本实用新型首次设计无隙缝光学激励镜头，两大创新技术有机的结合，使本实 用新型获得了成功。除技术指标达到了 Dolby A4ES11480技术标准和国际同类产品水平 外，其中电流波动和频率波动为国际同类产品中最小、光亮均勻度为国际同类产品中最好、 信噪比为国际同类产品中最高。在国内同类产品中，技术指标首次达到国际同类产品水平， 填补了国内空白。本实用新型研制成功，标明我国电影红光还音装置技术的成熟，跨进了世 畀先进技术水平的行列！不用隙缝(光刻隙缝或机械隙缝)生成还音激励光刃的方式。在世界电影史上首次打破了袭用隙缝光学激励镜头进行光学录音和光学还音的模式，克服了 由隙缝而产生的环境对光学录音和光学还音质量和维护影响无法克服的缺点。这一技术 将会绐世界光学录音、光学还音带来新的变化，将会对世界光学录音、光学还音产生深远影 响，促进世界光学激励镜头的改革与更新。本实用新型主要技术指标除达到国际同类产品 水平外，而实测数据居有史以来之首。主要技术性能；1.本实用新型工作电源电压为9VD. C.2.本实用新型能使青声迹影片有效还音，兼容留银声迹和高品红声迹影片有效还 音，兼容性好。3.光输出稳定、抗干扰能力强。红光工作不需要预热，启辉与氙灯点亮速度相同。4.激光有效光通量，可根据不同光电池的灵敏度，调节设定光通量大小，使光还音 的灵敏度与配套扩音机匹配。5.改安装时，不需要增添任何下附件、调试容易、维修方便。
权利要求GL-全兼容电影模拟光学声迹激励器，在它的结构中，激光准直管和无缝隙光学激励镜头顺序连接，其特征是激光准直管由激光管、聚焦透镜、柱状透镜顺序构成，无缝隙光学激励镜头由光栏Ⅰ、聚焦透镜和光栏Ⅱ顺序构成。
专利摘要一种能使青染料声迹影片，兼容留银声迹及高品红声迹影片有效还音的GL-全兼容电影模拟光学声迹激励器。是在它的结构中，激光准直管和无缝隙光学激励镜头顺序连接。激光准直管用波长650nm激光管为点光源、聚焦透镜将激光管的光聚焦为亮度均匀的聚焦光，聚焦光经柱状透镜折射后生成亮度均匀的一字光线，达到了亮度均匀度变化和点光源变成一字光线的目的。而无缝隙光学激励镜头，用聚焦透镜把激光准直管的一字光线聚焦后通过光栏圆孔径，在影片声带上得到了正常工作所需要的激励光刃光斑的高度和长度。从而达到了结构简单、灵敏高、技术指标好和成本低的目的。
文档编号G03B21/32GK201615982SQ20092007623
公开日2010年10月27日 申请日期2009年6月15日 优先权日2009年6月15日
发明者刘述仁 申请人:刘述仁