專利名稱：Gl-全兼容電影模擬光學聲跡激勵器的制作方法
技術領域：
GL-全兼容電影模擬光學聲跡激勵器，應用在現(xiàn)代電影技術領域里替換電影放映 機中白熾燈光還音裝置，本實用新型為前置式普通聲和模擬(SR)立體聲的還音裝置，適合 高青聲跡影片還音，兼容留銀聲跡影片和高品紅聲跡影片還音。
背景技術：
我國政府特別是國家廣播電影電視總局非常重視電影的環(huán)保和能源消耗，為了環(huán) 保，要實現(xiàn)影片拷貝無害化，普及放映紅光化是基礎。我國是放映機生產(chǎn)、出口、使用的大 國，目前國家還急需具有中國自主知識產(chǎn)權高性能的電影紅光還音裝置，用于新放映機配 套和舊放映機改造更新，紅光普及。摘掉這一落后技術的帽子、改變一直靠進口原裝和進口 技術與主要器件進行組裝的產(chǎn)品用于國產(chǎn)放映機配套不協(xié)調的狀況，但目前國內外的電影 紅光還音裝置存在著如下的技術問題1，國內已有原裝進口和進口技術與主要器件進行組裝的產(chǎn)品，用于放映機整機配 套，但價格過高，結構復雜，安裝調試不便，不適合舊放映機還音裝置的改造更新。另有國產(chǎn) 品牌產(chǎn)品，指標不高、性能不好、使用維修不方便、價格也不便宜，因而難以實現(xiàn)全國放映還 音紅光化。2，光源是電影紅光還音裝置的核心，現(xiàn)國內外用到的光源有兩種，第一種采用24 只LED發(fā)光二極管組成的陣矩光源。用于后置式還音裝置中，24只管子組合在一起，由于每 只管的發(fā)光強度不可能做到一致，光亮度存在不均勻，造成電影紅光還音裝置均勻度不高。 24只管子做為一體，突出矛盾是工作電流與散熱問題。工作電流大會造成溫升高，影響管 子壽命。工作電流小會造成光輸出量小，影響到激勵光強度低，造成產(chǎn)生的光電信號弱，需 要額外增加放大器和專用電源，使產(chǎn)品復雜化、信噪比不高的缺點。后置式還音裝置中，將 光源、光路和光電池組裝在一起，給還音系統(tǒng)安裝調試和維修帶來不便。第二種采用激光管 或LED大功率發(fā)光二極管點光源，用于前置式還音裝置中。激光管和大功率發(fā)光二極管點 光源存在著光亮度不均勻的特性，直接采用不可避免造成電影紅光還音裝置光亮度均勻度 差、失真大的產(chǎn)品質量問題。國內外業(yè)內工程技術人員認為，激光管和LED大功率發(fā)光二極 管點光源的光亮度是極不均勻的，是不能用來制作電影紅光還音裝置的，存再著疑慮。3.國內外從有電影以來，都是采用隙縫(光刻隙縫和機械隙縫)形成激勵光刃掃 描影片聲帶，產(chǎn)生音頻信號，進行光學錄音和光學還音的。隙縫做寬，高頻響應達不到要求。 為了高頻響應隙縫做小，隙縫小以后，在無所不有靜電的作用下，空氣中的塵埃會自動粘糊 在隙縫的邊緣上。形成隙縫邊緣粗糙，使激勵光刃產(chǎn)生畸變，造成高頻音不清晰，產(chǎn)生失真。 隨時間塵埃的集累，輕者形成隙縫減小，光通量減小造成還音靈敏度降低。重者隙縫被堵 塞，造成還音無法正常工作。后置式還音原理無法用聚焦鏡聚光，使靈敏度低、光電轉換信 號微弱。不得不增加放大器，不但使結構復雜。而且還造成電影紅光還音裝置的信噪比低 的缺欠。隙縫的存在給維修保養(yǎng)帶來麻煩。4.現(xiàn)有國內外的模擬立體聲紅光還音裝置中，發(fā)光二極管、激光管和可調三端穩(wěn)
3壓器散熱條件差，造成穩(wěn)壓電源電壓的溫漂大，減小工作電流波動大，影響到產(chǎn)品使用安全 可靠的缺欠。
發(fā)明內容1，為了克服進口產(chǎn)品價格過高，結構復雜，安裝調試不便，不適合舊放映機還音裝 置的改造更新。國內產(chǎn)品指標不高、性能不好、價格也不便宜的缺欠。本實用新型提供一種 結構，能具有指標高、性能好、結構簡單使用維修方便、價格便宜的特點。本實用新型解決其技術方案是，本實用新型用波長650nM激光管點光源，借助光 學將紅色激光聚焦，折射轉換為光亮度均勻一字紅色激光的發(fā)光器件，稱為紅光激光準直 管為光源；改造傳統(tǒng)隙縫為園孔光欄，設計而成的無隙縫光學激勵鏡頭。兩者與其他零部 件有機組合，而研制成功的GL-全兼容電影模擬光學聲跡激勵器。通過定位螺釘和調節(jié) 螺釘配合調節(jié)，它的分離度< -40dB或彡-40dB(實測為< -40dB)。方位角<士 ldB(實 測為 0. dB)。頻響 30Hz 14KHz 波動 <士 ldB (實測為士 0. 7dB)，16KHz 時< _3dB (實測 為-1. 5dB)。光亮均勻度士 ldB (實測為士0. 25dB)。信噪比均彡-52dB (開馬達開紅光實 測為_60dB)，(開馬達關紅光實測為_67dB)，(關馬達開紅光實測為_64dB)，(關馬達關紅 光實測為_68dB)。電流波動1mA(實測為0. 1mA)。本實用新型結構簡單，回收利用舊機中原有的白熾燈工作電源和光學激勵鏡頭支 架，使生產(chǎn)投入少。放映機改造更新時，不需要增加任何附件。達到裝配維修方便、價格便 宜的目的。2，為了克服現(xiàn)有國內外電影還音紅光裝置光源結構帶來頻響波動大、光亮度均勻 度差、結構復雜和維修不便的缺點。本實用新型提供一種新結構的光源，能減小還音頻響波 動、提高信噪比和光亮度均勻度，減小失真。本實用新型解決其技術方案是，本實用新型選用波長為650nM、功耗20mW的激光 管點光源，激光管射出光線的光線是中心亮，邊緣暗亮度極不均勻。本實用新型將亮度不均 勻的激光，通過聚焦透鏡聚焦成一點，其焦點光的亮度不存在均勻問題，再將均勻焦點的光 射向柱狀透鏡，經(jīng)過柱狀透鏡產(chǎn)生光折射作用，光的形態(tài)發(fā)生了質的變化，由亮點光變成了 與柱狀透鏡軸向垂直、光亮度非常均勻的一字光線。一字光線聚焦的距離，可通過調節(jié)聚焦 透鏡與發(fā)光點的距離，改變一字光線聚焦距離的遠近。具有這一特性的組件暫命名為紅色 激光準直管。技術的需要，將一字光線聚焦距離，設定為25mm，屏上的光斑長為30mm，線寬 聚實為0. 2mm。國內外有電影還音紅光裝置以來，首次研制出的紅色激光準直管具有，光亮 均勻度士 ldB (實測為士0. 25dB)、頻響30Hz 14KHz波動<士 ldB (實測為士 0. 7dB) 16KHz 時<-3dB(實測為-1.5dB)的特性、成為了電影紅光還音裝置的理想光源器件。解除了國 內外業(yè)內工程技術人員多年的疑慮。3，為了克服世界電影有史以來，都采用隙縫進行光學錄音、光學還音缺點。本實用 新型提供了一種不用隙縫新光學激勵鏡頭，給光學錄音、還音理論與技術新的突破。本實用新型解決其技術方案是本實用新型的光學激勵鏡頭光路結構由光欄I、 聚焦透鏡和光欄II等三部分組成。工作原理是，光源射出長12mm的一字光線，通過直徑 5. 4mm的第一只光欄I，切取5. 4mm的光，通過聚焦透鏡聚光后再通過第二只光孔徑2. 5mm 的攔截。本實用新型將這一光學激勵鏡頭稱，為世界電影有史以來笫一只無隙縫光學激勵鏡頭。無隙縫光學激勵鏡頭與紅色激光準直管有配合，得到影片聲帶上正常工作光斑的長 為2. 1mm。高為0.01mm。從國內外有電影以來，首次使光的利用率高達30%。激勵光刃有 足夠的光亮強度，產(chǎn)生的光電信號大，不需要外放大器，就能滿足靈敏度的要求，信噪比均 <-52dB:(開馬達開紅光實測為-60dB)，(開馬達關紅光實測為_67dB)，(關馬達開紅光 實測為_64dB)，(關馬達關紅光實測為_68dB)。電流波動彡1mA (實測為0. 1mA)。光亮均 勻度士 ldB(實測為士0. 25dB)。激勵光刃的形成過程中，不存在隙縫，有效的避免了環(huán)境中 塵埃對激勵光刃的污染，永保激勵光刃的形狀和光刃亮度、激勵光刃永保優(yōu)良的技術性能， 能節(jié)省大量清潔維護寶貴的時間。這一技術上突破性的研制成功，會紿世界光學錄音、光學 還音帶來光學激勵鏡頭新的變化，促進光學錄音、光學還音科技的新進步。無隙縫光學激勵 鏡頭結構，減少了隙縫和聚光透鏡組的精密加工，達到減少生產(chǎn)成本的目的。4，為了克服現(xiàn)有電影紅光還音裝置穩(wěn)壓電源電壓的溫漂大，工作電流波動大，影 響到產(chǎn)品使用安全可靠的缺點。本實用新型提供新型的結構，能提高穩(wěn)定性、減小工作電流 波動延長使用壽命。本實用新型解決其技術方案是當激光管通過一定的電流發(fā)光后，激光管管工作 中發(fā)出熱量得不到及時散熱，會引起發(fā)光亮度衰減。穩(wěn)壓電源的三端穩(wěn)壓器工作中發(fā)出熱 量得不到及時散熱，會引起電壓漂移而產(chǎn)生激光管的工作電流波動，電流波動引起發(fā)光強 度變化。本實用新型特別注意激光管與三端穩(wěn)壓器工作散熱環(huán)境的散熱，結構設計時，采用 將激光管與安裝金屬殼壓配結合，三端穩(wěn)壓器的金屬板緊密結合，給發(fā)熱器件創(chuàng)造良好的 吸熱和快速散熱條件的結構。穩(wěn)壓電源電路結構中，設有過壓過流保護電路、設有防止輸入 電壓極性接反保護電路、設有防雷擊和靜電保護電路。外圍的機械結構和電路結構設計，能 使本實用新型達到了穩(wěn)壓電源電壓的溫漂小、工作電流波動小、工作安全可靠和延長使用 壽命的目的。
以下結合附圖實施例對本實用新型進一步說明。


圖1，是本實用新型的總體結構圖圖2，是本實用新型的光源結構圖。圖3，是本實用新型光路結構原理圖。圖4，是本實用新型電路結構原理圖。在
圖1中，1.穩(wěn)壓電源，2.定位螺釘，3.接地焊片，4.光學鏡頭支架，5.調節(jié)螺釘， 6.聯(lián)接軸，7.安裝件，8.無隙縫光學激勵鏡頭，9.紅色激光準直管(光源)，10.定位螺釘， 11.鎖緊螺釘，12.微調電位器13.電源插頭。在
圖1所示的實施例中，本實用新型中.將紅色激光準直管(9)和無隙縫光學激 勵鏡頭(8)安裝在安裝件(7)的孔內組成光電組合體。光電組合體和穩(wěn)壓電源(1)安裝在 聯(lián)接軸(6)上，聯(lián)接軸裝入光學鏡頭支架(4)的孔內，可沿軸向方向移動。正常工作時，紅 色光束與影片垂直，射在影片聲帶居中位置上，形成2. ImmXO.OImm激勵光刃光斑。裝配調 試時，擰松定位螺釘(2)，移動聯(lián)接軸(6)調至激勵光刃與影片的距離約為4mm，可使激勵光 刃光斑大小符合2. ImmXO. 01mm達到頻響16KHz/S的要求。旋轉調節(jié)螺釘(5)，可調節(jié)激勵 光刃光斑的水平方位置，滿足模擬(SR)立體聲水平位置和相互干擾分離度的要求。擰松定
5位螺釘(10)，旋轉安裝件(7)調節(jié)激勵光刃光斑與影片垂直的水平度，滿足還音方位角的 要求。擰松鎖緊螺釘(11)可方便完成安裝維修用。微調電位器(12)可微調紅色激光準直 管(9)工作電流大小，改變激勵光刃光亮強度，滿足激勵光產(chǎn)生光電信號的要求。其于編號 為外圍不可缺少的零件和組件，都是為調試中獲得正常的激勵光刃工作光斑而設置的。在圖2中，1.電源輸入線，2.外殼，3.恒流源電路組成，4.波長為650nM的激光管 點光源，5.聚焦透鏡，6.柱形透鏡，7.透鏡座。圖2所示的實施例中，紅色激光準直管是本實用新型中關鍵器件。點光源激光管 (4)射出光亮度不均勻的光線，通過聚焦透鏡(5)聚光，聚光點的光亮度變得非常均勻，均 勻聚光點的光經(jīng)過柱形透鏡(6)，光產(chǎn)生折射后生成一與柱形透鏡(6)軸線垂直方向亮度 非常均勻的一字光線。把完成這一光線形態(tài)轉換的結構實體，命名為紅色激光準直管。紅色 激光準直管光線的粗細，可通過調節(jié)聚光透鏡(5)與激光管(4)之間的距離進行控制。激 光管(4)安全工作電流根據(jù)激光管的功耗，由恒流源電路提供最大安全工作電流，確保激 光管有足夠大的工作光通量的輸出。在圖3中，1.光欄I，2.聚光透鏡，3.光欄II。在圖3，所示的實施例中，世界上電影有記載以來，本實用新型首次不用隙縫設計 的無隙縫光學激勵鏡頭，光路的工作原理是，光欄I (1)的通光直徑5. 4mm，通過它初步將光 源長度15mm的一字光線通過直徑5. 4mm的孔，輸入聚光透鏡(2)聚光后，再由光欄II (3)精 確的攔截后，使射到影片聲帶上的一字光光斑的長度為2. 1mm符合正常工作長度的要求。 無隙縫光學激勵鏡頭和紅色激光準直管配合，將一字紅色激光經(jīng)過聚光透鏡(2)聚光后， 通過調焦能使射到影片聲帶上的一字光光斑的高度為0. 01mm，滿足16KHz/S高頻的要求。 本實用新型光的有效利用率=5. 4mm+15mm 30%，輸出光通量強，激勵光產(chǎn)生的光電信 號強，從而取得了靈敏、信噪比雙高的效果和成本低的目的在圖4中，C1、C2.電容器，R1.壓敏電阻器，R2、R3、R5.電阻器，R4.微調電位器， VI. 二極管，V2.激光準直管，E1.9V外輸入直流電源，E2.三端穩(wěn)壓器，F(xiàn)1，保險絲。在圖4所示的實施例中，電容(C1)起濾波作用，電容(C2)起防振作用，壓敏電阻 器(R1)為防脈沖高壓擊壞激光準直管(V2)，電阻(R2、R3)構成電壓調節(jié)閉環(huán)，微凋電位器 (R4)調節(jié)輸出電壓的高低，.9V直流電源(E1)是舊放映機中激勵燈電源，三端穩(wěn)壓器(E2) 起降壓、調壓穩(wěn)壓作用，.二極管(VI)防止電源插頭正負極插錯，激光準直管(V2)為負載。本實用新型經(jīng)國家廣電總局電影技術質量檢所一檢測認證中心檢測室，用 Dolby A4ES11480技術標準.于2008年12月28日和2009年6月1日，兩次對《GL-全兼 容電影模擬光學聲跡激勵器》測試認證，結果如下a)模擬聲激光準直管工作狀態(tài)工作溫升彡30°C (實測為1. 5°C )；工作電流彡400mA (實測為50mA)；電流波動彡1mA (實測為0. 1mA)；b)聚焦清晰度高頻12. 5KHz，跌落彡_4dB(實測為_4dB)；c)聲跡水平位置LT/RT相互干涉< _40dB或彡-40dB (實測為< _40dB)；d)聲跡方位角LT/RT，高頻< _ldB (實測為OdB)；e)光亮均勻度士2dB (實測為士 0. 25dB)；[0038] f)還音抖動度屬放映機結構性指標，本項目不檢測；g)激勵器信噪比均< _■52dB ；[0040]開馬達開紅光(實測為-60dB)[0041]開馬達關紅光(實測為-67dB)[0042]關馬達開紅光(實測為-64dB)[0043]關馬達關紅光(實測為-68dB)于2009年6月2日，國家廣電總局電影專業(yè)委員會在上海電影技術廠召開了《放 映機國產(chǎn)激光(紅光)還音器件技術成果》鑒定會上對本實用新型進行了鑒定。與會專家 進行了認真討論，一致為一、音頻主觀評價為對白清晰，頻響范圍寬，失真小，還音效果良好。二、自主研發(fā)的激光(紅光)還音器件具有創(chuàng)新性，主要技術指標達到國際同類產(chǎn) 品水平。三、生產(chǎn)成本低、換裝方便、調試簡單、便于推廣。專家組認為該器件技術的研發(fā)成功，有利于在我國早日推廣青染科拷貝的洗印和 放映。對促進環(huán)境保護具有重要的意義，建議早日實現(xiàn)產(chǎn)品化下面轉載《現(xiàn)代電影技術》2008年第3期第47頁上有，從國外杜比公司進口原裝 與進口技術和主要元器件組裝的模擬紅光還音讀出器產(chǎn)品并命為“G3M”于2001年和2003 年，兩次經(jīng)過杜比公司用Dolby A4ES11480技術標準，兩次技術認證。數(shù)據(jù)轉抄如下(目 的便於技術水平先進性對比)a)模擬聲激光準直管工作狀態(tài)工作溫升彡30°C (實測為6°C )；工作電流彡400mA (實測為255mA)；電流波動彡1mA (實測為0. 7mA)；b)聚焦清晰度高頻12. 5KHz，跌落彡_4dB(實測為_4dB)；c)聲跡水平位置LT/RT相互干涉> 40dB (分離度> 40dB)；d)聲跡方位角LT/RT，高頻< _ldB (實測為OdB)；e)光亮均勻度士2dB(實測為ldB)；f)還音抖動度DIN標準，計權，彡0. 2% (實測為0. 1 % ()；g)讀出器信噪比均彡52dB ；不開LED紅光彡52dB (實測為60dB)；打開LED紅光彡52dB(實測為56dB)；打開紅光開馬達彡52dB(實測為55dB)；。世界上有電影紅光還音裝置以來，本實用新型首次采用紅色激光點光源；世界上 有電影以來，本實用新型首次設計無隙縫光學激勵鏡頭，兩大創(chuàng)新技術有機的結合，使本實 用新型獲得了成功。除技術指標達到了 Dolby A4ES11480技術標準和國際同類產(chǎn)品水平 外，其中電流波動和頻率波動為國際同類產(chǎn)品中最小、光亮均勻度為國際同類產(chǎn)品中最好、 信噪比為國際同類產(chǎn)品中最高。在國內同類產(chǎn)品中，技術指標首次達到國際同類產(chǎn)品水平， 填補了國內空白。本實用新型研制成功，標明我國電影紅光還音裝置技術的成熟，跨進了世 畀先進技術水平的行列！不用隙縫(光刻隙縫或機械隙縫)生成還音激勵光刃的方式。在世界電影史上首次打破了襲用隙縫光學激勵鏡頭進行光學錄音和光學還音的模式，克服了 由隙縫而產(chǎn)生的環(huán)境對光學錄音和光學還音質量和維護影響無法克服的缺點。這一技術 將會紿世界光學錄音、光學還音帶來新的變化，將會對世界光學錄音、光學還音產(chǎn)生深遠影 響，促進世界光學激勵鏡頭的改革與更新。本實用新型主要技術指標除達到國際同類產(chǎn)品 水平外，而實測數(shù)據(jù)居有史以來之首。主要技術性能；1.本實用新型工作電源電壓為9VD. C.2.本實用新型能使青聲跡影片有效還音，兼容留銀聲跡和高品紅聲跡影片有效還 音，兼容性好。3.光輸出穩(wěn)定、抗干擾能力強。紅光工作不需要預熱，啟輝與氙燈點亮速度相同。4.激光有效光通量，可根據(jù)不同光電池的靈敏度，調節(jié)設定光通量大小，使光還音 的靈敏度與配套擴音機匹配。5.改安裝時，不需要增添任何下附件、調試容易、維修方便。
權利要求GL-全兼容電影模擬光學聲跡激勵器，在它的結構中，激光準直管和無縫隙光學激勵鏡頭順序連接，其特征是激光準直管由激光管、聚焦透鏡、柱狀透鏡順序構成，無縫隙光學激勵鏡頭由光欄Ⅰ、聚焦透鏡和光欄Ⅱ順序構成。
專利摘要一種能使青染料聲跡影片，兼容留銀聲跡及高品紅聲跡影片有效還音的GL-全兼容電影模擬光學聲跡激勵器。是在它的結構中，激光準直管和無縫隙光學激勵鏡頭順序連接。激光準直管用波長650nm激光管為點光源、聚焦透鏡將激光管的光聚焦為亮度均勻的聚焦光，聚焦光經(jīng)柱狀透鏡折射后生成亮度均勻的一字光線，達到了亮度均勻度變化和點光源變成一字光線的目的。而無縫隙光學激勵鏡頭，用聚焦透鏡把激光準直管的一字光線聚焦后通過光欄圓孔徑，在影片聲帶上得到了正常工作所需要的激勵光刃光斑的高度和長度。從而達到了結構簡單、靈敏高、技術指標好和成本低的目的。
文檔編號G03B21/32GK201615982SQ20092007623
公開日2010年10月27日 申請日期2009年6月15日 優(yōu)先權日2009年6月15日
發(fā)明者劉述仁 申請人:劉述仁