[发明专利]用于投影透镜的位置调节系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于能够进行沙伊姆弗勒（Scheimpflug）调节的投影系统的投影透镜的位置调节系统；本发明还涉及构造和操作这种投影系统的方法以及用于这种系统的透镜适配器。

背景技术

当投影系统将图像投影至屏幕上时，如果屏幕未与投影系统的主光学轴线垂直地定位，被投影的图像就可能失焦或者部分失焦。这在使用多面型或弯曲型投影屏幕的系统中特别成为问题，在这种系统中，形成屏幕的元件可能相对于投影系统的光学轴线角度偏离。

能够在不需要重新定位屏幕和/或投影机的情况下校正这种聚焦错误。投影透镜的位置能够相对于投影机进行调节。这种方案通常称为“沙伊姆弗勒原理”。在投影透镜自身上进行的动作称为沙伊姆弗勒调节或校正。

一种在投影系统中进行沙伊姆弗勒调节的方法使用这样一种调节系统，该调节系统包括与投影透镜连接的承载板以及与投影机连接的基板。承载板能够绕定位于透镜上方的水平旋转轴线而相对于基板旋转，承载板能够绕位于透镜侧部处的竖直轴线而相对于基板旋转。调节螺栓和压缩弹簧连接承载板和基板。不过，使得投影透镜倾斜也使它产生了很强的失焦。这需要通过以精确的相同量调节全部三个螺栓而使透镜承载板沿Z轴线运动来将透镜重新聚焦。将焦点（或后焦距）调节和倾斜（或沙伊姆弗勒）调节进行组合，通常需要重复调节，直到获得令人满意的沙伊姆弗勒校正和令人满意的焦点。

在投影系统中进行沙伊姆弗勒调节的另一方法在与投影透镜连接的承载板和与基板或X-Y位置调节机构连接的固定板之间使用球接头或球形接头。球形承载板能够在球形基板内旋转。可能难以通过该装置来进行平滑调节，原因是这种方案是基于摩擦的方案，具有不希望的粘滑效应。另外，很难在调节后锁定投影透镜的位置。这种方案也很昂贵，因为需要平滑的弯曲表面。因此，该方案并不适合较重的投影透镜。

在投影系统中进行沙伊姆弗勒调节的另一方法在EP1 566 677A1中进行了描述。投影透镜安装在基板上。投影透镜的位置能够通过在与投影透镜的光学轴线垂直的平面中施加水平和/或竖直移位而被调节。投影透镜还能够进行倾斜，以便提供沙伊姆弗勒调节。

发明内容

本发明的目的是提供一种允许进行沙伊姆弗勒调节的用于投影系统的投影透镜的位置调节系统；本发明还涉及构造和操作这种投影系统的方法以及用于这种系统的透镜适配器。

本发明的一个方面提供了一种用于调节投影透镜相对于投影机的位置以进行沙伊姆弗勒调节的透镜位置调节系统，该投影透镜具有光学轴线，该系统包括：

第一支撑部，用于装配在投影机上或形成投影机的一部分；

第二支撑部，用于装配在投影透镜上或形成投影透镜的一部分；

连接部，该连接部可枢轴转动地连接于第一支撑部并可枢轴转动地连接于第二支撑部，并被构造成允许第二支撑部绕两个旋转轴线相对于第一支撑部进行独立调节，这两个旋转轴线与投影透镜的光学轴线相交并与其垂直。

该透镜位置调节系统能够构造成透镜-投影机适配器。

两个旋转轴线与投影透镜的光学轴线相交并与其垂直的布置方式具有这样的优点：绕这些轴线的旋转对透镜的后焦距（BFL）设置几乎无影响。因为对BFL的影响非常小，因此在改变沙伊姆弗勒调节时/之后不需要重新调节BFL设置。小的BFL变化（它将引起图像的小失焦效应）能够很容易地通过透镜焦点来校正。这允许容易和非常快速的调节方法。优选地，两个旋转轴线选择为靠近投影透镜的节点，这在进行沙伊姆弗勒调节时进一步减小对图像位置的影响。

本发明的实施例具有能够容易和快速进行沙伊姆弗勒调节的优点。沙伊姆弗勒校正的独立调节能够绕两个旋转轴线中的每个来进行。调节系统紧凑和轻量化，且制造相对便宜。调节系统对总体图像焦点具有很小影响或者没有影响，且对图像位置具有很小影响或者没有影响。还一优点是可枢轴转动的安装提供了透镜位置的低摩擦调节，从而能够在没有现有技术系统的粘滑问题的情况下进行小且精确的透镜位置调节。

优选地，系统包括锁定机构，用于固定第二支撑部相对于第一支撑部的位置。锁定机构提供了投影透镜的调节后位置的可靠锁定，并能够对付较重的投影透镜。