投影电视聚焦位置锁定装置 发明领域
本发明涉及投影电视透镜组件，特别是用在这种组件中的聚焦位置锁定装置。
发明的背景技术
投影电视是众所周知的。通常，投影电视机或投影器包含三个对应于红蓝绿三原色的阴极射线管(CRT)。与每个CRT相关的是一个投影透镜组件，其包括多个光学透镜单元。总体说来，一个CRT具有一个附着的面板，而透镜组件的功能是将呈现在CRT面板上的图像放大，并因此将图像投射到远比CRT面板大的显示屏幕上。光学透镜单元在投影电视透镜组件中的一种典型布置方式见于美国专利4,776,681中。
投影电视透镜组件主要包括一个通常被称作透镜镜筒的塑料管件。在透镜镜筒中安装着多个光学透镜单元。透镜镜筒本身安装在被称作聚焦支架的另一个塑料管件中。将透镜镜筒安装在聚焦支架内，可以使二者彼此相对轴向移动，从而导致图像聚焦在屏幕上。一种能够实现这种调节功能的装置显示于美国专利5,276,555中。在图像被聚焦后，透镜镜筒的轴向位置被相对于聚焦支架锁定。过去，主要途径是将一个螺栓穿过聚焦支架上地槽，并插入一个与透镜镜筒形成一体的凸台中，然后在螺栓上装上垫圈和螺母。通过顺时针旋转螺母，即拧紧螺母，透镜镜筒和聚焦支架被拉向一起，以形成摩擦锁合。然而，在螺母被牢固拧紧以保持投影电视透镜组件的焦点时，会导致塑料透镜镜筒和聚焦支架变形。拧紧螺母还会导致位于聚焦支架中的光学透镜单元所容纳的光学透镜单元倾斜，从而导致呈现在屏幕上的图像的闪烁增大。
本发明的一个目的是提供一种聚焦位置锁定装置，其能够保持投影电视透镜系统的聚焦位置，并且防止容纳在光学透镜单元中的透镜镜筒出现任何倾斜。本发明的另一个目的是提供一种聚焦位置锁定装置，其能够防止安装在投影电视透镜组件中的透镜镜筒和聚焦支架扭曲。
本发明概述
为此，本发明面向一种投影电视透镜组件，其能够基本上消除相关技术中的一项或多项限制和缺点。本发明提供了前面描述的与投影电视中的透镜镜筒组件有关的问题的解决方案。具体地讲，本发明提供了一种用于将透镜镜筒安装在聚焦支架中的装置，从而在聚焦之后锁定就位时，锁定步骤不会导致透镜镜筒倾斜。
根据本发明的宽广方面，一个由非硬质材料制成的垫块内置于投影电视透镜组件的透镜镜筒与聚焦支架之间，其中垫块适合于径向移动。一个连接着垫块的紧固件适合于对垫块定位并且锁定投影电视透镜组件的聚焦位置。在一个优选实施例中，垫块容纳在一个从透镜镜筒径向向外伸出并与镜筒形成一体的套筒中。套筒在其远离透镜镜筒的一端具有一个轮缘，轮缘在其上表面上带有两个槽，每个槽彼此相隔大约180°，而且两个槽相互对准而确定出一条穿过槽的槽轴线，槽轴线平行于穿过透镜镜筒中心的中心轴线。此外，垫块具有一个圆柱体，该圆柱体在其一端带有一个径向凸缘。垫块的圆柱体布置在套筒中，其中垫块的圆柱体的底部不与套筒物理接触，从而在垫块底部与套筒之间形成一个间隙。另外，垫块具有两个从径向凸缘的下表面向下延伸的脊，每个脊分别容纳在套筒的两个槽中的相应一个中。将脊接收在槽中可以防止垫块在套筒中转动。垫块还具有一个从凸缘的上表面延伸出来的向上隆起轮缘。凸缘可滑动地固定在聚焦支架上的一个狭缝中，以防止垫块侧向移动。此外，一个紧固件连接在垫块中的孔中。紧固件适合于对垫块定位并且锁定聚焦位置。在一个实施例中，紧固件包括一个螺栓和一个螺母，螺栓的一端布置并固定在垫块中，螺栓的另一端径向向外延伸穿过聚焦支架中的狭缝。螺母固定在螺栓上。在建立了投影电视透镜组件的聚焦位置后，螺母被拧紧在螺栓上，以锁定透镜镜筒组件的聚焦位置。拧紧螺母将导致垫块在套筒中径向抬升，并且导致垫块的径向凸缘的上表面摩擦咬合在聚焦支架的内表面上。在将螺母拧紧到螺栓上时，由于垫块被限制着而不能在套筒中侧向移动和旋转，因此可以防止透镜镜筒倾斜，并且能够保持透镜组件的聚焦位置。在另一个实施例中，在结构上与第一套筒相同的第二套筒安置在与第一套筒相隔大约180°处。此外，由非硬质材料制成的第二垫块内置在透镜镜筒与聚焦支架之间，第二垫块的结构与第一垫块相同。第二紧固件连接着第二垫块，其中第二紧固件适合于对第二垫块定位并且锁定投影电视透镜组件的聚焦位置。
在本发明的另一个实施例中，提供了一种用于锁定投影电视透镜组件聚焦位置的方法，该投影电视透镜组件包括一个透镜镜筒和一个聚焦支架，透镜镜筒包含多个安装在其中的光学透镜单元，而透镜镜筒伸缩式安装在聚焦支架中。该方法包括以下步骤：将一个垫块内置于透镜镜筒与聚焦支架之间，垫块适合于径向移动。该方法还包括：建立投影电视透镜组件的聚焦位置，并且锁定投影电视透镜组件的聚焦位置，同时防止透镜镜筒在聚焦支架中倾斜。该内置步骤还包括：为透镜镜筒设置一个套筒，其从透镜镜筒径向向外伸出并与后者形成一体，套筒中固定着一个垫块。锁定步骤还包括以下步骤：将一个螺栓的一端连接到垫块中的孔中，而螺栓的相反端向外延伸穿过聚焦支架中的一个狭缝。该方法还包括以下步骤：将一个螺母固定到螺栓上并且拧紧螺母，以使垫块的径向凸缘的上表面摩擦咬合在聚焦支架的内表面上。或者，该方法可以包括以下步骤：为透镜镜筒设置第二套筒，其从透镜镜筒径向向外伸出并与后者形成一体，其中两个套筒在透镜镜筒上彼此相隔大约180°。此外，该方法包括：将第二螺栓的一端连接到第二垫块中的孔中，而第二螺栓的相反端向外延伸穿过聚焦支架中的第二狭缝。该方法还包括以下步骤：将第二螺母固定到第二螺栓上并且拧紧第二螺母，以使第二垫块的径向凸缘的上表面摩擦咬合在聚焦支架的内表面上。在另一个实施例中，该方法的固定步骤还包括：分别环绕着相应螺栓首先固定一个橡胶垫圈，然后固定一个金属垫圈。
附图简述
图1是一个投影电视透镜组件的局部侧向剖视图，以显示根据本发明的聚焦位置锁定装置。
图2是用在投影电视透镜组件中的透镜镜筒的透视图，该透镜镜筒中采用了根据本发明的一个优选实施例中的组成部分。
图3是用在根据本发明的透镜镜筒中的垫块的透视图。
图4是根据本发明的采用了图3所示组成部分的透镜镜筒组件的透视图。
图5是用在本发明的投影电视透镜组件中的聚焦支架的透视图。
图6是根据本发明的半组装投影电视透镜组件的透视图。
图7是根据本发明的完全组装投影电视透镜组件的透视图。
图8是图7所示实施例的局部侧向剖视图。
优选实施例描述
这里公开的发明用于防止位于投影电视透镜组件的聚焦支架中的透镜镜筒倾斜。
本发明的聚焦位置锁定装置显示于图1中，并且总体上以附图标记10表示。投影电视透镜组件10包括一个透镜镜筒12(见图2和4)，其伸缩式安装在一个聚焦支架14(见图5-7)中。透镜镜筒12包含多个光学透镜单元(见图8)。透镜镜筒12的聚焦位置被相对于聚焦支架14而手工调节，然后，聚焦位置锁定装置10用于锁定透镜组件11的聚焦位置。
参看图2，聚焦位置锁定装置10包括一个套筒16，其从透镜镜筒12径向向外伸出并与后者形成一体。套筒16具有一个轮缘18，其在上表面上包含两个槽20。这两个槽20在套筒16的轮缘18上彼此相隔大约180°。此外，这两个槽20均对准一条平行于中心轴线17(见图2)的槽轴线19。中心轴线17定义为穿过透镜镜筒12的中心的直线。这条纵向轴线穿过透镜镜筒12的中心。
聚焦位置锁定装置10还包括一个垫块22，如图3所示。垫块22包含一个圆柱体24，其一端附着着一个径向凸缘26。凸缘26上还具有两个脊32(图3中只示出了一个脊32)，它们从凸缘26的下表面向下延伸，上述脊32在凸缘26上彼此相隔大约180°。垫块22的圆柱体24布置在套筒16中，如图4所示，其中垫块22的每个脊32容纳在套筒16的每个槽20中。此外，垫块22的凸缘26的下表面抵靠在套筒16的轮缘18的上表面上。垫块22的底表面不与套筒16接触，而只有垫块22的圆柱体24接触套筒16的内表面，而且在垫块22的圆柱体24的底部与套筒16之间有一个如图8所示的间隙21。如图3和4所示，垫块22具有向上隆起的轮缘30，其从凸缘26的上表面26a上伸出。一个孔28从隆起轮缘30的上表面开始穿过圆柱体24，从而横贯垫块22。透镜镜筒12上的用于牢固保持垫块22的套筒16对准在聚焦支架14中的狭缝15的下方(如图5和6所示)，该狭缝15倾斜布置着。具体地讲，垫块22的隆起轮缘30可滑动地固定在聚焦支架14的狭缝15中，如图1和6所示，另外，狭缝15是矩形形状的(如图5所示)，其宽度大于垫块22的隆起轮缘30的直径，以使隆起轮缘30能够被牢固保持在狭缝15中。在投影电视透镜组件11的聚焦过程中，垫块22和透镜镜筒12可以从狭缝15的一端滑动到相反端。聚焦位置锁定装置10还包含一个螺栓34，如图1和7所示。螺栓34从聚焦支架14的狭缝15的外侧连接到垫块22中的孔28中，以使螺栓34的一端安置在垫块22的圆柱体24内并与后者邻近，而不需要螺栓34在垫块22的底部穿出孔28。螺栓34的相反端向外延伸穿过焦距支架14的狭缝15。在一个优选实施例中，聚焦位置锁定装置10包含环绕着螺栓34的第一垫圈36(清楚地见图1和7)，以使第一垫圈36邻近于聚焦支架14的狭缝15的外表面。第一垫圈36大于聚焦支架14的狭缝15的宽度。此外，聚焦位置锁定装置10包括一个螺母40(见图1和7)，其固定在螺栓34上。螺母40安置在第一垫圈36上方，而螺母40可被拧紧，以锁定透镜镜筒12在聚焦支架14中的聚焦位置。在一个优选实施例中，第二垫圈38环绕着螺栓34安置，以使第二垫圈38安置在第一垫圈36上方和螺母40下方，如图1和7所不。
在组装过程中，光学透镜单元13(见图8)首先被牢固安装在透镜镜筒12中。垫块22被布置在套筒16中，以使脊32容纳在槽20中，垫块22的凸缘26抵靠在套筒16的轮缘18的上表面上，如图4所示。然而，一个间隙21(见图8)保留在垫块22与套筒16之间。透镜镜筒12随后被伸缩式安装在聚焦支架14中，以使垫块22的隆起轮缘30安置在聚焦支架14的狭缝15中(如图6所示)。螺栓34从聚焦支架14的狭缝15的外侧连接到垫块22的孔28中，同时确保螺栓34不从垫块22的孔28中穿出(如图1所示)。第一垫圈36环绕着螺栓34安置，随后第二垫圈38被环绕着螺栓34放在第一垫圈36顶部上。螺母40在第二垫圈38上方固定在螺栓34上。将螺母40在螺栓34上拧紧，可导致垫块22和聚焦支架14被拉向一起。具体地讲，垫块22的两个脊32容纳在套筒16的两个槽20中，以便在螺母40被拧紧时防止垫块22在套筒16中旋转。此外，聚焦锁定装置10的结构是这样的，即垫块22的脊32不会从套筒16的槽20中伸出，而是在螺母40的过程中保持锁紧。另外，垫块22的隆起轮缘30可滑动地固定在聚焦支架14的狭缝15中，以进一步在拧紧螺母40时限制垫块22的侧向移动。尽管垫块22的圆柱体24被固定在套筒16中，但垫块22能够在在套筒16中径向活动。具体地讲，拧紧螺母40只会导致垫块22径向抬升大约0.010″，以使垫块22的凸缘26的上表面26a摩擦咬合在聚焦支架14的内表面上(见图1和7)。其结果是，可以防止透镜镜筒12在聚焦支架14中出现任何倾斜。与此类似，在聚焦位置锁定装置10的松开过程中，螺母40被拧松，即逆时针旋转，以使垫块22的凸缘26的上表面26a从与聚焦支架14的内表面的摩擦咬合中脱开，从而确保垫块22和透镜镜筒12能够滑动通过聚焦支架14中的倾斜布置的狭缝15，以使透镜镜筒12能够相对于中心轴线17旋转，从而可以对透镜组件11聚焦。此外，当聚焦位置锁定装置10被松开后，垫块22的脊32仍然容纳在套筒16的槽20中。
在一个优选实施例中，透镜镜筒12具有第二聚焦位置锁定装置10′，它的结构与前面描述的聚焦位置锁定装置10相同。在附图中，用在附图标记后面的单撇符号表示与第二聚焦位置锁定装置10′相关的相同或类似元件。两个聚焦位置锁定装置10和10′在透镜镜筒12上彼此相隔大约180°安置，如图2和4所示。
在本发明的另一个方面，提供了一种用于锁定投影电视透镜组件11的聚焦位置的方法，该投影电视透镜组件包括一个透镜镜筒12和一个聚焦支架14，透镜镜筒12包含多个安装在其中的光学透镜单元，而透镜镜筒12伸缩式安装在聚焦支架14中。该方法包括以下步骤：将一个垫块22内置于透镜镜筒12与聚焦支架14之间，垫块22适合于径向移动。该方法还包括：建立投影电视透镜组件11的聚焦位置，并且锁定投影电视透镜组件11的聚焦位置，同时防止透镜镜筒12在聚焦支架14中倾斜。该方法的内置步骤还包括以下步骤：为透镜镜筒12设置一个套筒16，其从透镜镜筒12径向向外伸出并与后者形成一体，套筒中固定着一个垫块22。该方法还包括：建立投影电视透镜组件11的聚焦位置，并且锁定聚焦位置，从而防止透镜镜筒12在聚焦支架14中倾斜。锁定步骤还包括以下步骤：将一个螺栓34的一端连接到垫块22中的孔中，而螺栓34的相反端向外延伸穿过聚焦支架14的狭缝15。该方法还包括以下步骤：将一个螺母40固定到螺栓34上并且拧紧螺母40，以使垫块22的径向凸缘26的上表面26a摩擦咬合在聚焦支架14的内表面上。或者，该方法可以包括以下步骤：为透镜镜筒12设置第二套筒16′，其从透镜镜筒12径向向外伸出并与后者形成一体，第二套筒16′中固定着第二垫块22′，第一套筒16与第二套筒16′在透镜镜筒12上彼此相隔大约180°。此外，该方法包括：将第二螺栓34′的一端连接到第二垫块22′中的孔28′中，而第二螺栓34′的相反端向外延伸穿过聚焦支架14的第二狭缝15′。该方法还包括以下步骤：将第二螺母40′固定到第二螺栓34′上并且拧紧第二螺母40′，以使第二垫块22′的径向凸缘26′的上表面26a′摩擦咬合在聚焦支架14的内表面上。在另一个优选实施例中，该方法的固定步骤还包括：首先将橡胶垫圈36和36′分别环绕着第一螺栓34和第二螺栓34′固定，然后在固定螺母40和40′之前将金属垫圈38和38′固定在橡胶垫圈36和36′的顶部上。
在一个优选实施例中，透镜镜筒12、聚焦支架14以及套筒16和垫块22均由塑料制成，优选采用充填了10％玻璃的聚碳酸酯。第一垫圈36由橡胶材料制成，而第二垫圈38由金属制成。此外，螺栓34和螺母40均由金属制成。在优选实施例中，螺栓34上带有螺纹，而第一垫圈36和第二垫圈38均在固定螺母40之前环绕着螺栓34放置。然而，在不脱离本发明的精神的前提下，各种改型和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见
可以理解，前面的一般描述和随后的详细描述均为示例性和解释性的，并且用于对提出权利要求的发明提供进一步解释。