[发明专利]投影器设备

说明书

本发明涉及这样一种类型的投影器设备，它包括一光源和一用于其图象待投影的物体的投影孔，该孔位于一投影头和光源之间的光路中，还设有一椭球面镜，该椭球面镜的焦点分别处在光源和投影头处。

一通常类型的架空投影器包括：一形成了用于大的幻灯片的投影台或孔的菲涅耳镜，一光源和一在菲涅耳镜焦点处位于投影台中央上方的投影头。

这种类型的投影器具有若干缺点。在投影的图象中菲涅耳结构将是可见的，且在菲涅耳结构中还有相当大的光的发散，它能造成眩目效果。另外，光线必须通过有画的材料（例如大的幻灯片）两次，因此使这些效果和材料中的杂质的影响更加显著，导致色彩放映质量很差。幻灯片应平放在投影台上，由于如果在该材料和镜之间有间隔的话，在投影出的图象中将会有双象效果，这些双象效果即是为什么不能用一相应的凹镜来取代菲涅耳镜的原因。

用一架空投影器能消除或减轻至少上述的某些缺点，该架空投影器包括一椭球面镜，该椭球面镜的一个焦点与投影头重合，而另一个焦点与光源重合。从瑞士专利CH607652中可以知道这样一种投影器。但该已知投影器的投影头位于投影器的孔或台的中央。确实，关于另一种类型的投影器在（DE-Al-3433356）中曾经建议：在投影头和光源之间用一个透镜使投影头和光源移离中央位置，从而使被投影的图象向上移，但结果并不理想，因为即使对于很小的位移，色彩的误差也变得很显著或不能接受。

因此，本发明的目的是提供这样一种投影器结构，它可以将幻灯片放在一平面孔处，将一个图象基本上没有畸变地投影在一个与台平行或成直角的屏幕上，使被投影的图象相对于该台有位移。

一种包括一光源、一投影头、和一物体孔（该物体的图象要被投影，而该孔位于光源与投影头之间的光路中）的投影器设备的主要特点在于，有一个椭球面镜位于光源与投影台孔之间的光路中，该椭球面镜的一个或第一焦点基本上与光源重合，而另一个或第二焦点基本上与投影头重合，其特征在于该投影头位于一平面中该平面垂直于孔且平行于孔的边缘的一切线，还在于所述平面和所述切线之间的距离L实际上由下式确定：

0≤L≤T/4

其中T＝该孔的“高度”。

该孔的表面可以是基本上水平取向，该投影头位于该孔上方的某一水平面位置处，它配备有用于将光偏转成一般的水平方向的装置。当以一般水平的投影方向来看时，投影头有利地位于一平面中，该平面构成一个相对于孔平面垂直的平面，并包含了孔的后或前边缘。如果那时投影头基本上位于一个构成相对孔表面垂直的平面且与孔的前边缘相重合的平面内的话，该偏转装置应是一面镜子，因为那时该投影器设备用作一真正的架空投影器，这样它的操作者可以将一幻灯片正面朝上放在孔表面上，同时面对观众，那时则可为观众将图象正面地反转投影在操作者身后的屏幕上，于是光源可以被放置在孔的后边缘附近，这样来自光源的热量不会使操作者不舒服，并且椭球面镜的在垂直孔平面方向上的尺寸为最小。也应清楚了解的是当偏转装置是一阿米西（直角屋脊）棱镜或某些其他的偏转倒象装置的形式时，光可以以别的方向偏转。

尤其是当投影器设备包括一偏转装置，且投影台孔表面是以基本水平的方向取向时，该设备可以安置装在室内天花板的附近，使该孔表面基本上与天花板表面平行，于是投影头便处在孔表面下的一个水平位置上。然后可能将投影光的上边沿安排成毗连天花板的表面。该投影台孔可以包括一个成象液晶显示（LCD）屏，这样该设备可用作一电视投影器。

但这也应是显然的，即这样一电视投影器没有偏转装置而投影台孔垂直，就可以很好地成形，那时投影透镜将与该孔下边缘位于同一水平面上。

该孔可以有利地包括一板，该板是由具有基本上适于投射到孔上的投影光的强度分布的光透射性的材料制成，这样通过该板的光便具有基本上均匀的光强。

在上面已就使用单个椭球面镜介绍了本发明，该单个椭球面镜是这样放置的，使得离开的光基本上复盖该设备的整个投影台孔。但应该清楚，可用多个较小的椭球面镜元件来代替用一单个椭球面镜，这些椭球面镜可以这样互相毗邻设置，使得它们的第一焦点基本上位于投影头处，而其第二焦点具有一相关的光源。然后应该清楚的是，一个光源可以基本上在几个较小的椭球面镜元件的共同焦点处。也应理解，包括至少二个椭球面镜元件的这类组合镜的“高度”，即垂直于孔的方向上的尺寸，可以相当小。