本发明是一种用于投射舞台、电视、电影或其他大幅天幕背景的灯具。 目前使用的投景幻灯机大多是旋转式(图2)或非球面广角(图3)的单头幻灯机,这些幻灯机采用单路光学系统,由于亮度低,投射面积小,象质不够清晰,色彩还原性差,所以实际演播时用灯多,耗电量也就大,而且机体比较笨重。
本发明的目的是提供一种高效能、工作可靠、节电,结构简单、轻便并能一机多用,例如可作为幻灯片拍摄机使用的投景幻灯机。
本发明的双镜头遥控换片投景幻灯机由双光源、双路镜片组合的光学系统(图1)和遥控换片装置(图7)组成。
所述的光学系统包括:
1.光源部分:采用110V 750~1000W灯丝为5圈的椭球型石英卤钨灯(2)卧式安装于抛物线透红外冷膜反射器(1)中,有效地提高了光的利用率,并使大量的热能透过反射器向后散去,降低了片区(4)温度,增强了散热效果。
2.聚光部分:用一片凸面朝前的低膨胀系数耐高温的正单凸透镜(22)φ(150~250)×(150~300)°。使来自反射器(1)φ(150-200)的平行光束聚为锥形光束。
3.物镜部分:用三片不同孔径角的正单凸透镜(25)、新月形透镜(24)和不对称双凸透镜(23)组合而成。正单凸透镜(25)φ(50~110)×(250~500)°,最佳值范围是φ(70~100)×(300~400)°;新月形透镜(24)φ(80~140)×(300~900)°-(100~700)°,最佳值范围是φ(100~114)×(500~700)°-(150~300)°;不对称双凸透镜(23)φ(100~150)×(100~500)°×(50~300)°,最佳值范围是φ(130~150)×(150~400)°×(100~200)°。
这种不同孔径角的镜片组合,起到消球差、消色差、消慧差的作用。利用投景幻灯机仰射角和斜射角两个变形原理,双镜头成扇形角度把图象投射到天幕。在很少增加物镜度数的情况下,扩大了投射面积。达到实象区大,图象清晰、变形小,色彩还原效果好的目的。
4.光路调节机构:采用螺旋联动装置。通过处于两镜头对称中心线上的张角调整轮(14)使张角调整杆(15)旋转改变张角α值。处于光路中心轴线上地转轴(16)使各光路同心轴线保持不变。利用俯仰角调整轮(18)调节支棍(17)的长短,改变了俯仰角。
所述的遥控换片装置(图7)由换片器(7)和控制器(29)构成。换片器(7)可用优质铝合金和不锈钢等轻型材料制成。与机体(6)插接,旋钮(31)紧固。调整、装卸方便。控制器(29)与换片器(7)用电缆线(28)联接,可方便的遥控、监控换片工作、调整画面虚实,还可控制产生各种特技效果。其工作原理是:
以装在换片器(7)上的可逆电机(11)为动力,通过齿轮(20)、螺杆(13)带动插片槽(8)进退,利用导向卡板(12)和压片凸轮(10)动作完成插片、退片的工作。通过控制器(29)面板上开关(33、34、35),控制可逆电机(11)运转方向,由指示灯(36)监视换片器(7)工作情况。
本遥控换片装置通用性强,可在其他类型投景幻灯机上使用。
本发明还可以作为幻灯片拍摄机,使用方法同一般舞台幻灯片翻拍机,仅要求图板与机座垂直,拍摄仰角与实际演播时相同。
本发明与已有技术部分性能对照表如下:
从表上可以看出,本发明具有以下优点:
1.减少了镜片厚度,减轻了镜片重量,降低了镜片造价。缩短了镜片间距及光学总长,增大了投影面积。使用1台,灯幕距为3米时,最佳实象区为9×12米2。用2台,灯幕距为2米时,最佳实象区为9×13米2。使幻灯物镜至天幕水平距离与天幕画图实象区水平直径比由单头幻灯机的1∶1或1∶2提高到1∶4-1∶5。实现了1-2台幻灯投满整个天幕。
2.象质清晰,色彩还原性好,变形小,两镜头间和灯与灯间拼接自然,光斑亮度均匀。
3.亮度高,光色纯白,散热性强。
4.节省灯具、电能、器材费用。常用的单镜头投景幻灯机投满9×13米2天幕需要2组,每组5台幻灯拼接。每台耗电2KW,总耗电达20KW;本机最多只需2组3台仅耗电6KW。本机使用的灯泡寿命长,在同样的排练、演出时间内,每年可节约灯泡费1900元。
5.本机结构简单,便于运输携带。
6.本机取代了人工换片的老办法,利用遥控自动换片装置,工作可靠、效率高,节省了大量人力,减少差错。
图1:本发明光学结构图。
图2:WTJ3旋转式投景幻灯机光学结构图。
图3:WTJ4非球面广角投景幻灯机光学结构图。
图4:本发明结构示意图。
图5:本发明侧视图。
图6:本发明换片示意图。
图7:本发明遥控换片装置示意图。
图8:本发明控制器面板。
在图1-8中:
1.透红外冷膜反射器 20.传动齿轮
2.石英卤钨灯泡 21.物镜支架
3.聚光部分 22.聚光正单凸透镜
4.片区 23.不对称双凸透镜
5.物镜部分 24.新月形透镜
6.机体 25.正单凸透镜
7.换片器 26.风扇
8.插片槽 27.导向卡板弹簧
9.聚焦圈 28.电缆
10.压片凸轮 29.换片控制器
11.可逆电机 30.换片器插槽
12.导向卡板 31.换片器紧固旋钮
13.螺杆 32.幻灯片
14.张角调整旋钮 33.电源开关
15.张角调整螺杆 34.总控开关
16.转轴 35.分控开关
17.支棍 36.指示灯
18.俯仰调整轮 37.电源插座
19.活页 38.机体底座
39.物镜位置调整旋钮 43.槽卡
40.光斑调整旋钮 44.行程开关
41.物镜装配筒 45.极限开关
42.挡光斗
本发明最佳实施方案如图4~8所示。
机体(6)全部采用铝合金表面电化处理。在机体(6)的两侧下部有与换片器(7)配合的插槽(30),机体(6)和底座(38)之间以活页(19)连接,由两个镜头中间部位的支棍(17)和调整轮(18)调整俯仰角。运输时,可将支棍(17)收在机体(6)底部。物镜支架(21)的底部装有一风扇(26)用来降低片区(4)温度。由转轴(16)、调整螺杆(15)和调整轮(14)组成张角调整机构。物镜支架(21)伸缩位置调整旋钮(39)设在机体(6)底部,调整旋钮(39)的同轴外园柱是转轴(16),卧式安装的椭球型石英卤钨灯(2)位置由在机体(6)后尾部的光斑均匀度调整旋钮(40)调整。
物镜装配筒(41)中依次装有φ88×350°正单凸透镜(25)、φ110×600°-250°新月形透镜(24)、φ140×300°×100°不对称双凸透镜(23)。物镜装配筒(41)的后部与挡光斗(42)相连。灯泡(2)处于和φ178抛物线透红外冷膜反射器(1)及φ200×210°聚光正单凸透镜(22)同轴心的位置。反射器(1)是玻璃制成的,正单凸透镜(22)是低膨胀系数高温玻璃制成的。
换片器(7)上装有5片插片槽(8),使用通用幻灯片(32)。可逆电机(11)ND-D型,转速比1∶39,各分控开关(35)为KHDL-2型,总控开关(34)为AD1型。换片动作时操纵开关,电机运转,螺杆(13)带动插片槽(8)通过不锈钢制成的导向卡板(12)。导向卡板(12)迫使插片槽(8)改变重心,侧翻进入槽卡(43)到实象定位线后,插片槽(8)下部触到行程开关(44)断掉电源,电机停止运转。换第二片时,按时总控开关由压片凸轮(10)将第一片槽压起,沿螺杆(13)前进。第二片槽继续通过导向卡板(12)重复动作,达到换片的目的。倒片时,由于导向卡板(12)被弹簧(27)拉回,插片槽(8)依次顺利通过,由指示灯(36)亮灭显示通过数量。螺杆(13)两端设有定位极限开关(45),插片槽(8)运行到两端时可自动断电停止运行。