CN102004368B - 镜头位移调整装置 - Google Patents

Abstract

一种镜头位移调整装置，用于调整镜头的位置，包括壳体、与镜头相连的垂直滑块、垂直调整机构、与镜头相连的水平滑块、水平调整机构以及两个马达，所述水平滑块、垂直滑块由壳体底面依次置于中空的壳体中，垂直调整机构与垂直滑块连接，水平调整机构与水平滑块连接，所述两个马达分别控制垂直调整机构及水平调整机构。

Description

镜头位移调整装置

【技术领域】

本发明涉及一种影像设备，尤其涉及一种投影仪内的镜头位移调整装置。

【背景技术】

传统的投影仪中，镜头常常是固定的，使用者只能够通过调整投影仪与荧幕的相对位置或角度来调整投影的图像位置。因此，为了在荧幕中投影出合适的图像，使用者不得不花费相当多的时间和力气进行投影仪的定位，从而将投影调整至荧幕中的适当位置或角度。

为解决上述问题，一种投影仪中设置了镜头位移调整装置，该镜头位移调整装置包括了垂直滑块和水平滑块，投影仪的镜头安装在垂直滑块上，水平滑决安装在投影仪的壳体上，此时，水平滑块在壳体上滑动，垂直滑块在水平滑块上滑动。镜头通过水平滑块调整水平位置，通过垂直滑块调整垂直位置。但是，由于镜头与壳体之间存在着水平滑块，使得在镜头的位置调整过程中存在着非常大的误差。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种可较为精确地调整投影仪的投影位置的镜头位移调整装置。

一种镜头位移调整装置，用于调整镜头的位置，包括壳体、与镜头相连的垂直滑块、垂直调整机构、与镜头相连的水平滑块、水平调整机构以及两个马达，所述水平滑块、垂直滑块由壳体底面依次置于中空的壳体中，垂直调整机构与垂直滑块连接，水平调整机构与水平滑块连接，所述两个马达分别控制垂直调整机构及水平调整机构，所述镜头穿过垂直滑决，并固定安装于水平滑块上；所述壳体底面开设有两个调整孔，所述两个调整孔分别与垂直调整机构和水平调整机构相对应，可通过所述两个调整孔分别旋转垂直调整机构及水平调整机构，所述垂直滑块包括第一底板和设置于所述第一底板周边的第一边缘，所述第一边缘向外延伸形成第一调节板，所述第一调节板与垂直调整机构相连，用于调节镜头所生成的投影图像在垂直方向上的位置。

优选地，所述水平滑块与所述镜头固定相连。

优选地，所述垂直调整机构包括与控制垂直调整机构的马达连接的第一蜗杆、与所述第一蜗杆联动的第一蜗轮、固定于所述第一蜗轮中的第一螺杆、与所述第一螺杆啮合的第一齿轮以及与所述第一齿轮同轴连接的第一圆柱齿轮。

优选地，所述第一调节板上设置有横向齿排，所述横向齿排与所述第一圆柱齿轮啮合。

优选地，所述垂直调整机构还包括第一弹簧，所述第一弹簧两端分别与第一蜗杆及壳体抵接，所述第一弹簧与所述调整孔同轴设置。

优选地，所述水平滑块包括第二底板和设置于所述第二底板周边的第二边缘，第二底板向外延伸形成第二调节板，所述第二调节板用于调节所述镜头生成的投影图像水平方向上的位置。

优选地，所述水平调整机构包括与所述马达连接的第二蜗杆、与所述第二蜗杆联动的第二蜗轮、紧固于所述第二蜗轮中的第二螺杆、与所述第二螺杆啮合的第二齿轮以及与所述第二齿轮同轴连接的第二圆柱齿轮。

优选地，所述第二调节板上设置有竖向齿排，所述竖向齿排与所述第二圆柱齿轮啮合。

优选地，所述垂直滑块上设置有滑道，所述水平滑块上设置与所述滑道相适配的滑动板。

优选地，所述水平调整机构还包括第二弹簧，所述第二弹簧两端分别与第二蜗杆及壳体抵接，所述第二弹簧和所述与水平调整机构相对应的调整孔同轴。

上述镜头位移调整装置中水平滑块相对于垂直滑块只做水平方向的移动，垂直滑块相对于壳体只做垂直方向上的移动，从而使得水平滑块相对于壳体可以做水平方向和垂直方向的移动，因此保证了镜头与壳体之间的位置精度，保证了镜头在任意位置的图像质量。

【附图说明】

图1为一实施例的镜头位移调整装置的立体示意图；

图2为图1所示的镜头位移调整装置安装镜头后从另一角度观察的立体示意图；

图3为图1所示的镜头位移调整装置省略盖板后的主视图；

图4为图3所示的镜头位移调整装置省略壳体后的局部剖面图；

图5为图4省略部分元件后沿B-B线的剖视图；

图6为图1所示的镜头位移调整装置的垂直调整机构的放大立体图。

【具体实施方式】

请参阅图1，一实施例的镜头位移调整装置，用于调节镜头90的位置，包括壳体10、盖板20、与镜头90相连的垂直滑决30、垂直调整机构40、与镜头90相连的水平滑块50、水平调整机构60以及两个马达80。

请参阅图2，镜头90依次穿过盖板20、垂直滑块30，并固定安装于水平滑块50上。

请参阅图4，壳体10大致为方形，其一个底面沿镜头90方向反向延伸形成平台16，平台16用于放置投影仪的成像器件。壳体10底面还开设有两个调整孔18。该两个调整孔18分别与水平调整机构60及垂直调整机构40相对应。两个调整孔18分别为手动调整投影图像在水平方向和垂直方向上的位置的入口，螺丝刀穿过调整孔18分别旋转垂直调整机构40和水平调整机构60即可调整投影图像的垂直位置和水平位置。在优选的实施例中，调整孔18为六边形，以便于六角螺丝刀穿过与其适配的调整孔18调整投影图像的位置。

请同时参阅图1和图2，盖板20大致为方形板，其封闭壳体10。盖板20上位于其角落的位置开设有长条形的限位孔24，且在其中间位置开设有与镜头90相适配的镜头安装孔26，位于镜头安装孔26一侧的盖板20上开设有机构安装孔28。垂直调整机构40和水平调整机构60穿过盖板20上的机构安装孔28分别与水平滑块50和垂直滑块30相连接。

请同时参阅图2和图5，垂直滑块30内部中空，与盖板20紧贴设置。垂直滑块30包括第一底板31和设置于第一底板31周边的第一边缘32，第一底板31的中间位置开设有供镜头90穿过的第一过孔(图未示)。第一边缘32沿镜头90轴向向外形成定位凸起322，定位凸起322置于盖板20的限位孔24中往复移动。第一边缘32向外延伸形成第一调节板34，该第一调节板34与垂直调整机构40连接，用于调整投影图像垂直方向上的位置。第一调节板34与投影图像的垂直方向平行，其上设置有横向齿排342。垂直调整机构40与横向齿排342连接，以使垂直滑块30在盖板20上滑动。

请同时参阅图2和图3，垂直调整机构40用于调整垂直滑块30的位置，进而调整投影仪的投影图像在垂直方向上的位置。垂直调整机构40包括与马达80连接的第一蜗杆42、与第一蜗杆42联动的第一蜗轮44、紧固于第一蜗轮44中的第一螺杆46、与第一螺杆46啮合的第一齿轮48以及与第一齿轮48同轴连接的第一圆柱齿轮49。本实施例中，第一蜗杆42被马达80的转轴带动旋转，并联动第一蜗轮44旋转，使得紧固于第一蜗轮44上的第一螺杆46旋转。第一齿轮48与第一螺杆46中的螺纹啮合，并与第一螺杆46放置。第一圆柱齿轮49在旋转的第一齿轮48的作用下发生转动，从而带动与第一圆柱齿轮49啮合的第一调节板34向与横向齿排342垂直的方向移动。其他实施例中，第一圆柱齿轮49的端面小于第一齿轮48的端面。请同时参阅图6，在优选的实施例中，垂直调整机构40还包括第一弹簧45，第一弹簧45一端与第一蜗杆42抵接，另一端与壳体10相抵接，并与调整孔18同轴设置。第一弹簧45将第一蜗杆42与一马达80转轴连接，使第一蜗杆42随转轴转动。当垂直调整机构40移动到第一调节板34的极限位置时，产生的阻力会克服第一蜗杆42与马达80的转轴之间的摩擦力，此时垂直滑块30停止移动，而马达80还在继续转动，但不会发生卡堵而损坏马达80，实现了堵转保护，同时也不需要通过电气控制来停止马达80的旋转，以节省电气元件所带来的成本问题。

请同时参阅图2和图5，水平滑块50置于壳体10底面，包括第二底板52和设置于第二底板52周边的第二边缘54，第二底板52的中间位置开设有与镜头90相适配的第二过孔56。镜头90固定安装于第二过孔56中。第二底板52向外延伸形成第二调节板58，该第二调节板58用于调节投影图像水平方向上的位置，其与投影图像的水平方向平行。第二调节板58上设置有竖向齿排582，水平调整机构60与竖向齿排582连接，以使水平滑块50在垂直滑块30上实现滑动，从而带动镜头90调整投影图像在水平方向上的投影位置。第二底板52中开设有第二安装孔524，使得螺钉穿过第二安装孔524将水平滑块50安装于垂直滑块30上，且螺钉固定于垂直滑块30中，与第二底板52卡接，第二安装孔524内缘相对螺钉往复移动。在优选的实施例中，垂直滑块30中设置滑道35，该滑道35一面向内凹陷形成凹槽352，凹槽352的底面与第二调节板58平行。水平滑块50中与滑道35相对应的位置，第二底板52向外延伸形成支撑板522，支撑板522上沿镜头90的轴向设置有滑动板526，滑动板526被收容于滑道350的凹槽352中，可沿滑道35往复移动。在滑道35和滑动板526的相互作用下，使得水平调整机构60控制下的水平滑块50可稳定且平衡地移动，而不致发生倾斜的情形。

请同时参阅图2和图3，水平调整机构60包括与马达80连接的第二蜗杆62、与第二蜗杆62联动的第二蜗轮64、紧固于第二蜗轮64中的第二螺杆66、与第二螺杆66啮合的第二齿轮68以及与第二齿轮68同轴连接的第二圆柱齿轮69。本实施例中，第二蜗杆62与马达80的转轴带动旋转，并联动第二蜗轮64旋转，使紧固于第二蜗轮64中的第二螺杆66旋转。第二圆柱齿轮69在旋转的第二齿轮68的作用下发生转动，从而带动与该第二圆柱齿轮69啮合的第二调节板58向与竖向齿排582垂直的方向移动。在其他实施例中，第二圆柱齿轮69的端面小于第二齿轮68的端面。在优选的实施例中，水平调整机构60还包括第二弹簧(图未示)第二弹簧一端与第二蜗杆62抵接，另一端与壳体10相抵接，并与一调整孔18同轴设置。第二弹簧放置于壳体10上，将第二蜗杆62与马达80的转轴相连接，当水平调整机构60移动到第二调节板58的极限位置时，产生的阻力会克服第二蜗杆62与马达80的转轴之间的摩擦力，此时镜头90停止移动，而马达80还在继续转动，但不会发生卡堵而损坏马达80，实现了堵转保护，同时也不需要通过电气控制来停止马达80的旋转，以节省电气元件所带来的成本。

马达80为直流马达，从而极大地降低了镜头位移装置的成本。

上述镜头位移调整装置中，水平滑块50、垂直滑块30由壳体10的底面依次置于中空的壳体10中，垂直调整机构40与垂直滑块30相连接，水平调整机构60与水平滑块50相连接，两个马达分别控制垂直调整机构及水平调整机构。

下面结合一个具体的实施例详细阐述投影仪镜头位移装置的使用过程，该实施例中，为调整投影仪的投影图像在水平和垂直方向上的位置，可分别通过水平调整机构60和垂直调整机构40来实现。当需要对投影图像的水平位置进行调整时，在马达80的旋转下，第二蜗杆62随着马达80旋转，并联动第二蜗轮64旋转，使紧固于第二蜗轮64中的第二螺杆66旋转。第二齿轮68在旋转的第二螺杆66的作用下发生转动，从而带动了第二圆柱齿轮69的转动，使得与第二圆柱齿轮69在啮合的第二调节板58向与竖向齿排582垂直的方向移动，实现投影图像水平方向的移动。当需要对投影图像的垂直位置进行调整时，在马达80的旋转下，第一蜗杆42联动第一蜗轮44旋转，使得紧固于第一蜗轮44中的第一螺杆46旋转。第一齿轮48与第一螺杆46中的螺纹啮合，并与第一螺杆46旋转。第一齿轮48与第一螺杆46中的螺纹啮合，并与第一螺杆46旋转。第一圆柱齿轮48与第一螺杆46中的螺纹啮合，并与第一螺杆46旋转。第一圆柱齿轮49在旋转第一螺杆46的作用下发生转动，从而带动与第一圆柱齿轮49在啮合的第一调整板34向与横向齿排342垂直的方向移动，实现投影图像水平方向的移动。此时，完成了投影图像的粗调。由于马达80是以旋转一圈为最小单位来驱动第二蜗杆62和第一蜗杆42旋转的，因此，在精度要求很高的情况下，需要使用螺丝刀通过调整孔18来精确地手动旋转第二蜗杆62和第一蜗杆42，从而达到半圈甚至更小角度的旋转，从而满足了使用需求，在更低成本的前提下实现了投影图像的更高精度的微调。

上述镜头位移调整装置中水平滑块相对于垂直滑块只做水平方向的移动，垂直滑块相对于壳体只做垂直方向上的移动，从而使得水平滑块相对于壳体可以做水平方向和垂直方向的移动，因此保证了镜头与壳体之间的位置精度，保证了镜头在任意位置的图像质量。

上述镜头位移调整装置中，水平滑块与镜头固定相连，即镜头穿过垂直滑块，固定安装于水平滑块上，实现了水平滑块相对于垂直滑块的水平方向移动，垂直滑块相对于壳体的垂直方向移动，从而使得水平滑决相对于壳体可以做水平方向和垂直方向的移动，镜头与壳体之间没有其他可移动的结构，形成了一个闭环系统，有效地避免了误差的逐级放大，提高镜头位置的准确性。

上述镜头位移装置通过设置调整孔来对镜头的位置进行手动精调，在满足低成本的前提下实现了高精度的微调。

上述镜头位移装置通过齿轮与齿排的搭配可使水平滑块和垂直滑块稳定移动，并精准地调整镜头在水平方向或垂直方向上的位置。

上述镜头位移装置通过滑道和滑动板的搭配，可使水平滑块在垂直滑块上平衡移动。

上述镜头位移装置分别在第二蜗杆或第一蜗杆上设置第二弹簧或第一弹簧，在摩擦力的作用下使第二蜗杆或第一蜗杆不会产生晃动和偏移，并且可以有效地防止马达产生卡堵现象，实现堵转保护，同时也节省了控制马达停止旋转的电气成本。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种镜头位移调整装置，用于调整镜头的位置，包括壳体、与镜头相连的垂直滑块、垂直调整机构、与镜头相连的水平滑块、水平调整机构以及两个马达，所述水平滑块、垂直滑块由壳体底面依次置于中空的壳体中，垂直调整机构与垂直滑块连接，水平调整机构与水平滑块连接，所述两个马达分别控制垂直调整机构及水平调整机构，所述镜头穿过垂直滑块，并固定安装于水平滑块上；所述壳体底面开设有两个调整孔，所述两个调整孔分别与垂直调整机构和水平调整机构相对应，可通过所述两个调整孔分别旋转垂直调整机构及水平调整机构，其特征在于，所述垂直滑块包括第一底板和设置于所述第一底板周边的第一边缘，所述第一边缘向外延伸形成第一调节板，所述第一调节板与垂直调整机构相连，用于调节镜头所生成的投影图像在垂直方向上的位置。

2.根据权利要求1所述的镜头位移装置，其特征在于，所述水平滑块与所述镜头固定相连。

3.根据权利要求1所述的镜头位移调整装置，其特征在于，所述垂直调整机构包括与控制垂直调整机构的马达连接的第一蜗杆、与所述第一蜗杆联动的第一蜗轮、固定于所述第一蜗轮中的第一螺杆、与所述第一螺杆啮合的第一齿轮以及与所述第一齿轮同轴连接的第一圆柱齿轮。

4.根据权利要求3所述的镜头位移调整装置，其特征在于，所述第一调节板上设置有横向齿排，所述横向齿排与所述第一圆柱齿轮啮合。

5.根据权利要求3所述的镜头位移调整装置，其特征在于，所述垂直调整机构还包括第一弹簧，所述第一弹簧两端分别与第一蜗杆及壳体抵接，所述第一弹簧和所述与垂直调整机构相对应的调整孔同轴设置。

6.根据权利要求1所述的镜头位移调整装置，其特征在于，所述水平滑块包括第二底板和设置于所述第二底板周边的第二边缘，第二底板向外延伸形成第二调节板，所述第二调节板用于调节所述镜头生成的投影图像水平方向上的位置。

7.根据权利要求6所述的镜头位移调整装置，其特征在于，所述水平调整机构包括与控制水平调整机构的马达连接的第二蜗杆、与所述第二蜗杆联动的第二蜗轮、紧固于所述第二蜗轮中的第二螺杆、与所述第二螺杆啮合的第二齿轮以及与所述第二齿轮同轴连接的第二圆柱齿轮。

8.根据权利要求7所述的镜头位移调整装置，其特征在于，所述第二调节板上设置有竖向齿排，所述竖向齿排与所述第二圆柱齿轮啮合。

9.根据权利要求3所述的镜头位移调整装置，其特征在于，所述垂直滑块上设置有滑道，所述水平滑块上设置与所述滑道相适配的滑动板。

10.根据权利要求7所述的镜头位移调整装置，其特征在于，所述水平调整机构还包括第二弹簧，所述第二弹簧两端分别与第二蜗杆及壳体抵接，所述第二弹簧和所述与水平调整机构相对应的调整孔同轴。

Images