CN108663875B - 一种调焦装置和调焦方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了调焦装置和调焦方法。在一实施方式中，该调焦装置包括主体支架、滑动开关、传动块和调焦杆，滑动开关能够在第一方向上相对于主体支架线性移动地安装在主体支架中；传动块可活动地安装在主体支架中并且与滑动开关可相对滑动地联接，并且能够由滑动开关带动相对于主体支架在与第一方向垂直的第二方向上线性移动；调焦杆可活动地安装在主体支架中并且与传动块可相对滑动地联接，并且能够由传动块带动相对于主体支架在第一方向上线性移动。利用根据本申请的调焦装置和调焦方法，能够通过两级联动来大比例线性缩放调焦行程，从而在实现调焦功能的同时保证调焦装置小型化。

Description

一种调焦装置和调焦方法

技术领域

本申请涉及光学调焦领域，具体涉及用于投影仪的调焦装置和调焦方法。

背景技术

随着微型投影仪越来越普及，用户对投影仪的功能的要求越来越高，例如调焦功能。另一方面，为了便于携带，投影仪的外形尺寸需要尽量小。

目前，市面上现有的投影仪的调焦装置大部分都是采用齿轮旋转调焦。然而，基于该机制的调焦装置尺寸较大，通常占用投影仪中大约12mm的宽度空间，从而导致投影仪的外形尺寸较大。

因此，需要设计一种既能实现调焦又可保证投影仪小型化的调焦装置。

发明内容

本申请提供了适用于投影仪的、能克服现有技术中的至少一个上述缺陷的调焦装置和调焦方法。

本申请的第一方面提供了这样一种调焦装置，该调焦装置包括：主体支架；滑动开关，能够在第一方向上相对于所述主体支架线性移动地安装在所述主体支架中；传动块，可活动地安装在所述主体支架中并且与所述滑动开关可相对滑动地联接，并且能够由所述滑动开关带动相对于所述主体支架在与所述第一方向垂直的第二方向上线性移动；以及调焦杆，可活动地安装在所述主体支架中并且与所述传动块可相对滑动地联接，并且能够由所述传动块带动相对于所述主体支架在所述第一方向上线性移动。

在该方面的某些可选实施方式中，所述滑动开关上设置有纵长且倾斜地延伸的第一滑轨；以及所述传动块上附接有能够沿着所述第一滑轨滑动的第一滑动件。

在该方面的某些可选实施方式中，所述第一滑轨为设于所述滑动开关的内侧表面中的第一滑槽或第一长型贯穿孔；以及所述第一滑动件为从所述传动块的相应侧表面凸出的滑块，所述滑块能够在所述第一滑槽或第一长型贯穿孔中滑动。

在该方面的某些可选实施方式中，所述传动块上设置有纵长且倾斜地延伸的第二滑轨；以及所述调焦杆能够沿着所述第二滑轨滑动。

在该方面的某些可选实施方式中，所述第二滑轨为设于所述传动块的内侧表面中的第二滑槽或第二长型贯穿孔；以及所述调焦杆能够在所述第二滑槽或第二长型贯穿孔中滑动。

在该方面的某些可选实施方式中，所述滑动开关上附接有凸台，所述主体支架的与所述滑动开关接触的表面上设置有凸台接触面；以及所述凸台能够在所述凸台接触面上滑动，所述凸台与所述凸台接触面之间的接触表面设置为粗糙的。

本申请的第二方面提供了这样一种调焦方法，该调焦方法包括：推动调焦装置的滑动开关，使得所述滑动开关相对于所述调焦装置的主体支架在第一方向上线性移动；通过所述滑动开关的滑动，带动所述滑动开关与所述调焦装置的传动块发生相对滑动，从而带动所述传动块相对于所述主体支架在与所述第一方向垂直的第二方向上线性移动；通过所述传动块的滑动，带动所述传动块与所述调焦装置的调焦杆发生相对滑动，从而带动所述调焦杆相对于所述主体支架在所述第一方向上线性移动。

在该方面的某些可选实施方式中，带动所述滑动开关与所述传动块发生相对滑动包括：带动附接在所述传动块上的第一滑动件沿着纵长且倾斜地设置在所述滑动开关上的第一滑轨滑动。

在该方面的某些可选实施方式中，带动所述滑动开关与所述传动块发生相对滑动包括：带动从所述传动块的相应侧表面凸出的滑块在设于所述滑动开关的内侧表面中的第一滑槽或第一长型贯穿孔中滑动。

在该方面的某些可选实施方式中，带动所述传动块与所述调焦杆发生相对滑动包括：带动所述调焦杆沿着纵长且倾斜地设置在所述传动块上的第二滑轨滑动。

在该方面的某些可选实施方式中，带动所述传动块与所述调焦杆发生相对滑动包括：带动所述调焦杆在设于所述传动块的内侧表面中的第二滑槽或第二长型贯穿孔中滑动。

采用本申请的技术方案，通过两级联动大比例地线性缩放调焦行程，使得调焦装置在实现可靠的调焦功能的同时保证调焦装置尺寸小型化。

附图说明

结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将变得更明显。在附图中：

图1为示出根据本申请的调焦装置的分解立体图；

图2为示出根据本申请的调焦装置的实现一级调焦运动的部分的分解立体图；

图3为示出根据本申请的调焦装置的实现二级调焦运动的部分的分解立体图；

图4为示出根据本申请的调焦装置的各部分之间的装配关系的分解立体图；以及

图5为示意性示出根据本申请的调焦装置的凸台和凸台接触面的立体图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的各个方面进行详细描述，以便更好地理解本申请。应理解，这些具体的描述仅是对本申请的示例性实施方式的说明，而不限制本申请的范围。

在本说明书通篇和全部附图中，相同的附图标记表示相同的元件。为了便于描述，附图中仅示出与技术主题相关的部分。此外，在附图中，为了便于说明，可能夸大一些元件、部件或部分的尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。

下面将参照附图结合具体实施方式进一步描述本申请。

本申请涉及调焦装置及其调焦方法，主要应用于投影仪，具体地，通过联动的两级调焦运动，具体地通过基于直线和斜轨布置的两级线性缩放来实现调焦。

首先，将参照图1至图3描述根据本申请的两级联动式调焦装置。

图1为示出根据本申请的调焦装置100的分解立体图。如图1所示，根据本申请的调焦装置100包括：主体支架110、滑动开关120、传动块130和调焦杆140。

主体支架110可为整个系统(例如投影仪)的总框架的一部分或者为刚性地附接至系统的总框架的独立元件。例如，在图1的示例中，主体支架110作为独立元件附接在投影仪的光机112的一侧。主体支架110保持固定，容纳在主体支架110中或附接至主体支架110的活动元件可相对于主体支架110运动。也就是说，主体支架110为与其直接或间接联接的活动元件的运动提供支承。

滑动开关120能够在第一方向D1上相对于主体支架110线性移动地安装在主体支架110中，从而接收并传递来自外部的驱动动力使之转换为调焦运动。

具体地，例如如图1所示，滑动开关120设置为长条状并且具有分别通向投影仪的外部和内部的外侧表面和内侧表面。为了方便用户操作，滑动开关120的外侧表面上设置有把持部，例如把持键。当需要进行调焦时，用户利用把持部推动滑动开关120在第一方向D1上线性滑动，例如如图1所示的那样在水平方向D1上滑动。

为了支持滑动开关120的滑动，主体支架110上可设置滑轨或导向部。例如，滑动开关120的内侧可水平地设有直线形式的凹进部，主体支架110的与滑动开关120接触的表面(即外表面)上可设有相应的直线形式的凸轨，凸轨可滑动地卡在凹进部中从而引导滑动开关120相对于主体支架110滑动。然而，该导向结构只是示例而非限制；可根据设计需求采用能实现相同功能的其他替代机构。

传动块130可活动地安装在主体支架110中并且与滑动开关120可相对滑动地联接，并且能够由滑动开关120带动相对于主体支架110在与第一方向D1垂直的第二方向D2上线性移动。这样的由滑动开关120带动传动块130的运动也称为一级调焦运动。

例如，如图1所示，传动块130呈块状，作为用于传递运动的中间元件联接在滑动开关120与调焦杆140之间，并且自身可在主体支架110中在例如竖直方向D2上运动。具体地，传动块130活动地安装在主体支架110中使得其仅可在竖直方向D2上运动，即传动块130在水平方向D1上的运动受阻。例如，主体支架110可沿着水平方向D1设置至少两个阻挡件，其分别邻接传动块130的相应周向表面使得传动块130的水平运动受阻。然而应理解，这仅是示例而非限制。

值得一提的是，虽然上文将第一方向D1和第二方向D2分别描述为水平方向和竖直方向，但是这仅是示例；例如，在替代的实施方式中，其可根据需求另行定向。

下面参照图2具体解释用于实现一级调焦运动的元件及这些元件之间的相对运动。图2为示出根据本申请的调焦装置100的实现一级调焦运动的部分的分解立体图。

在可选的实施例中，滑动开关120上设置有纵长且倾斜地延伸的第一滑轨122，传动块130上附接有能够沿着第一滑轨122滑动的第一滑动件132。进一步可选地，第一滑轨122为设于滑动开关120的内侧表面中的第一滑槽或第一长型贯穿孔，第一滑动件132为从传动块130的相应侧表面凸出的滑块132，滑块132能够在第一滑槽或第一长型贯穿孔中滑动。

在图2的示例中，滑动开关120上开设有长型贯穿孔(作为第一滑轨122)，其相对于水平方向D1倾斜地线性延伸。传动块130的外侧表面凸出有圆柱状滑块132。滑块132的外径可与孔式第一滑轨122在与其延伸方向垂直的方向上的尺寸相对应的尺寸，使得滑块132可在孔式第一滑轨122中发生相对滑动。通过第一滑轨122与滑块132之间的配合，可实现一级行程线性缩放运动。此外，第一滑轨122的斜率和长度可根据不同产品的要求而改变，从而得到设计者需要的各种不同的行程缩放比例。

具体地，当用户推动滑动开关120在水平方向D1上进行线性往复运动时，滑动开关120上的第一滑轨122与传动块130的滑块132之间发生相对滑动，由于传动块130在水平方向D1上的运动受阻，该相对滑动迫使传动块130在主体支架110中在竖直方向D2上往复运动。

调焦杆140可活动地安装在主体支架110中并且与传动块130可相对滑动地联接，并且能够由传动块130带动相对于主体支架110在第一方向D1上线性移动。这样的由传动块130带动调焦杆140的运动也称为二级调焦运动。

调焦杆140例如可设置为具有圆形截面，但是这仅是示例。返回参照图1，例如，调焦杆140的一端凸出以与传动块130联接从而传递运动，调焦杆140的另一端在投影仪的内部与光机112相连用于实现最终调焦。具体地，调焦杆140可在投影仪的框架中在水平方向D1上运动以进行调焦而竖直方向D2上的运动受阻。

下面参照图3具体解释用于实现二级调焦运动的元件及这些元件之间的相对运动。图3为示出根据本申请的调焦装置100的实现二级调焦运动的部分的分解立体图。

在可选的实施例中，传动块130上设置有纵长且倾斜地延伸的第二滑轨134；以及调焦杆140能够沿着第二滑轨134滑动。进一步可选地，第二滑轨134为设于传动块130的内侧表面中的第二滑槽或第二长型贯穿孔；以及调焦杆140能够在第二滑槽或第二长型贯穿孔中滑动。

在图3的示例中，传动块130上开设有长型贯穿孔(作为第二滑轨134)，其相对于水平方向D1倾斜地线性延伸。该孔式第二滑轨134在与其延伸方向垂直的方向上的尺寸可与调焦杆140的伸出的一端的外径相对应，使得调焦杆140可在孔式第二滑轨134中发生相对滑动。通过第二滑轨134与调焦杆140之间的配合，可实现二级行程线性缩放运动。此外，第二滑轨134的斜率和长度可根据不同产品的要求而改变，从而得到设计者需要的各种不同的行程缩放比例。

具体地，当传动块130在主体支架110中在竖直方向D2上往复运动时，传动块130上的第二滑轨134与调焦杆140之间发生相对滑动，由于调焦杆140在竖直方向D2上的运动受阻，该相对滑动迫使调焦杆140相对于主体支架110在水平方向D1上往复运动。

通过上述配置能够实现两级调焦运动，使得能够在提供稳定可靠的调焦功能的同时使调焦装置100占用投影仪主机的空间较小，因此有利于整个投影仪系统小型化。

在可选的实施例中，滑动开关120与主体支架110之间具有接触阻尼。进一步可选地，滑动开关120上附接有凸台124，主体支架110的与滑动开关120接触的表面上设置有凸台接触面114；以及凸台124能够在凸台接触面114上滑动，凸台124与凸台接触面114之间的接触表面设置为粗糙的。

下面，将参照图4和图5描述凸台124和凸台接触面114。图4为示出根据本申请的调焦装置100的各部分之间的装配关系的分解立体图；图5为示意性示出根据本申请的调焦装置100的凸台124和凸台接触面114的立体图。

例如，如图4所示，滑动开关120安装在主体支架110中并且其凸台124与主体支架110的凸台接触面114接触。具体地，如图5所示，凸台124设置为片状，并且设置在滑动开关120的周向表面处，例如可相对于上表面或下表面凸出。当滑动开关120在主体支架110中线性滑动时，凸台124在凸台接触面114上滑动并且因此产生摩擦力(即摩擦阻尼)。

利用该配置，一方面可以起到固定光机112调焦杆140的作用，不至于因为外界的震动而导致调焦杆140移位，从而影响到画面清晰度；另一方面通过设定合适的阻尼，可以确保用户在正常使用时手感良好，具体地调焦时的推拉力度让用户感到舒适。此外，可根据用户需求，通过控制上述接触面的表面粗糙度来控制摩擦阻尼的大小，例如可调整凸台124的高度来提供不同的阻尼。

接下来，将结合具体实施例详细解释根据本申请的调焦方法。根据本申请的调焦方法可依托于上述的调焦装置100来实现。

根据本申请的调焦方法包括：推动调焦装置100的滑动开关120，使得滑动开关120相对于调焦装置100的主体支架110在第一方向D1上线性移动；通过滑动开关120的滑动，带动滑动开关120与调焦装置100的传动块130发生相对滑动，从而带动传动块130相对于主体支架110在与第一方向D1垂直的第二方向D2上线性移动；通过传动块130的滑动，带动传动块130与调焦装置100的调焦杆140发生相对滑动，从而带动调焦杆140相对于主体支架110在第一方向D1上线性移动。

下面返回参照上述图1至图3、结合具体实施例来解释基于两级联动的调焦方法，具体地将着重解释一级调焦运动和二级调焦运动的实现方法。

该调焦方法包括以下步骤：

步骤一：用户通过把持部水平向前推动滑动开关120，使得滑动开关120在主体支架110中水平向前滑动；

步骤二：传动块130上的圆柱状滑块132在滑动开关120中的孔式第一滑轨122中发生相对滑动；

步骤三：由于传动块130仅可在竖直方向D2运动，滑块132和第一滑轨122之间的相对滑动通过第一滑轨122的倾斜设计，迫使传动块130在竖直方向D2上向下运动；

步骤四：调焦杆140在传动块130中的孔式第二滑轨134中发生相对滑动；

步骤五：由于调焦杆140仅可在水平方向D1上运动，调焦杆140和第二滑轨134之间的相对滑动通过第二滑轨134的倾斜设计，迫使调焦杆140在水平方向D1上向前运动。

值得一提的是，步骤二和步骤三实现一级调焦运动(一级传动)，步骤四和步骤五实现二级调焦运动(二级传动)，上述一级调焦运动和二级调焦运动联动地进行并且大致同时地进行(因此又称为两级联动)。通过上述两级运动传递，使得调焦机构的尺寸小巧、调焦稳定可靠。

此外，值得一提的是，上面以水平向前推动滑动开关120为例进行描述，当在相反的方向上(即，水平向后)推动滑动开关120时，类似地执行与上述过程相反的过程，在此不重复描述。另外，虽然上面具体描述了步骤一至步骤五，但是，上述步骤仅是示例而非限制，例如，在替代的实施方式中，可添加或省略一些步骤、或者可采用替代的步骤。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

在本文通篇中，用语不限于字面上所限定的含义，而是在不脱离本申请如所附权利要求限定的范围的情况下，涵盖用于实现相同或相似功能的不同装置。

例如，诸如“第一”、“第二”等的序数名词仅是用于将一个元件与另一元件区分开，而不限制其顺序或重要性；诸如“上”、“下”等的空间相对用语不限于附图所示的定向，而是包括装置在使用中的不同定向；用语“和/或”包括相关所列项目中的一个或多个的任意和全部组合；用语“包括”、“包含”和/或“具有”，当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、部件和/或其组合；用语“示例性的”旨在表示示例或举例说明；用语“基本上”、“大约”及类似词表示近似而非程度，并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差；在描述本申请的实施方式时，用语“可以”表示“本申请的一个或多个实施方式”；当出现在所列特征的列表之后时，诸如“……中的至少一个”的用语修饰整个列表而非列表中的单个元件。另外，在本申请各实施方式中，除非另外反向指出，否则单数形式可包括复数含义。

应理解，除非另行限定，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)均具有与本申请所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。另外，术语(例如在常用词典中定义的术语)应解释为具有与它们在相关技术的语境中的含义一致的含义，而并非在理想化或过于正式的意义上进行解释，除非本文明确地如此限定。

另外应注意，除非明确地指出，否则本文所描述的一些步骤不一定要按照书写的前后顺序来发生。例如，在一些替代实施方式中，这些步骤能以相反地顺序、并行地顺序发生，或者可省略或添加某些步骤。

以上描述仅为本申请的较佳实施方式以及对本申请技术原理的说明。本领域技术人员应理解，本申请中所涉及的申请范围并不限于通过上述技术特征的特定组合而成的技术方案，在不脱离本申请构思的情况下，本申请还应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其他技术方案。例如上述特征与本申请中公开的具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (2)

1.一种调焦装置，其特征在于，包括：

主体支架；

滑动开关，能够在第一方向上相对于所述主体支架线性移动地安装在所述主体支架中；

传动块，可活动地安装在所述主体支架中并且与所述滑动开关可相对滑动地联接，并且能够由所述滑动开关带动相对于所述主体支架在与所述第一方向垂直的第二方向上线性移动；以及

调焦杆，可活动地安装在所述主体支架中并且与所述传动块可相对滑动地联接，并且能够由所述传动块带动相对于所述主体支架在所述第一方向上线性移动，其中，所述滑动开关上设置有纵长且倾斜地延伸的第一滑轨；以及

所述传动块上附接有能够沿着所述第一滑轨滑动的第一滑动件，

其中，所述第一滑轨为设于所述滑动开关的内侧表面中的第一滑槽或第一长型贯穿孔；以及

所述第一滑动件为从所述传动块的相应侧表面凸出的滑块，所述滑块能够在所述第一滑槽或第一长型贯穿孔中滑动，

其中，所述传动块上设置有纵长且倾斜地延伸的第二滑轨；以及

所述调焦杆能够沿着所述第二滑轨滑动，

其中，所述第二滑轨为设于所述传动块的内侧表面中的第二滑槽或第二长型贯穿孔；以及

所述调焦杆能够在所述第二滑槽或第二长型贯穿孔中滑动，

其中，所述滑动开关上附接有凸台，所述主体支架的与所述滑动开关接触的表面上设置有凸台接触面；以及

所述凸台能够在所述凸台接触面上滑动，所述凸台与所述凸台接触面之间的接触表面设置为粗糙的。

2.一种如权利要求1所述的调焦装置的调焦方法，其特征在于，包括：

推动调焦装置的滑动开关，使得所述滑动开关相对于所述调焦装置的主体支架在第一方向上线性移动；

通过所述滑动开关的滑动，带动所述滑动开关与所述调焦装置的传动块发生相对滑动，从而带动所述传动块相对于所述主体支架在与所述第一方向垂直的第二方向上线性移动；

通过所述传动块的滑动，带动所述传动块与所述调焦装置的调焦杆发生相对滑动，从而带动所述调焦杆相对于所述主体支架在所述第一方向上线性移动，

其中，带动所述滑动开关与所述传动块发生相对滑动包括：

带动附接在所述传动块上的第一滑动件沿着纵长且倾斜地设置在所述滑动开关上的第一滑轨滑动，

其中，带动所述滑动开关与所述传动块发生相对滑动包括：

带动从所述传动块的相应侧表面凸出的滑块在设于所述滑动开关的内侧表面中的第一滑槽或第一长型贯穿孔中滑动，

其中，带动所述传动块与所述调焦杆发生相对滑动包括：

带动所述调焦杆沿着纵长且倾斜地设置在所述传动块上的第二滑轨滑动，

其中，带动所述传动块与所述调焦杆发生相对滑动包括：

带动所述调焦杆在设于所述传动块的内侧表面中的第二滑槽或第二长型贯穿孔中滑动。