CN108873575B - 镜头调焦装置及投影机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种镜头调焦装置及投影机，镜头调焦装置包括：镜头；导向件，具有沿着第一方向延伸的第一导向滑轨；调焦件，可滑动的设置于第一导向滑轨上，调焦件具有操作部及沿着第二方向延伸的第二导向滑轨，第二方向与第一方向不平行；以及连杆，具有第一端部和第二端部，第一端部与镜头连接，第二端部设置于第二导向滑轨上；当操作操作部使调焦件沿着第一导向滑轨滑动时，藉由调焦件的滑动，连杆的第二端部产生沿第一方向的同步于操作部的移动及沿第二方向的相对第二导向滑轨的滑动，从而使连杆带动镜头旋转运动以调整镜头的焦点位置。本发明的镜头调焦装置能够将操作部的直线运动转变成镜头的旋转运动，从而调整镜头的焦点位置。

Description

镜头调焦装置及投影机

技术领域

本发明涉及投影领域，尤其是涉及一种镜头调焦装置及投影机。

背景技术

投影机是一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备，投影机可以通过不同的接口与台式机、笔记本电脑、IPAD等设备连接来播放相应的图像或视频，并能够将图像或视频在面积相对较大的幕布上显示，因此具有较好的视觉效果。随着投影机的逐步普及，目前投影机已经广泛应用于学校的多媒体教室，政府或公司的会议室，电影院的放映厅等场所。

在实际应用中，大多数投影机都能够根据不同图像尺寸的大小及相应的投影距离来调整镜头的焦点位置，利用现有技术调整调整镜头的焦点位置时，一般采用多个齿轮联动的方式来调整，通过齿轮之间的旋转运动来使镜头旋转，这种调整方式阻力较大，结构复杂，操作起来很不方便。

因此，有必要设计一种新的镜头调焦装置及投影机，以克服上述缺陷。

发明内容

鉴于现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种镜头调焦装置及投影机，能够用较小的力便可使镜头旋转来调整镜头的焦点位置，操作方便，结构简单，架构稳定。

为了达到上述目的，本发明提出一种镜头调焦装置，用于调整该镜头的焦点位置，该镜头调焦装置包含：

镜头；

导向件，具有沿着第一方向延伸的第一导向滑轨；

调焦件，可滑动的设置于该第一导向滑轨上，该调焦件具有操作部及沿着第二方向延伸的第二导向滑轨，该第二方向与该第一方向不平行；以及

连杆，具有第一端部和第二端部，该第一端部与该镜头连接，该第二端部设置于该第二导向滑轨上；

当操作该操作部使该调焦件沿着该第一导向滑轨滑动时，藉由该调焦件的滑动，该连杆的该第二端部产生沿该第一方向的同步于该操作部的移动及沿该第二方向的相对该第二导向滑轨的滑动，从而使该连杆带动该镜头旋转运动以调整该镜头的焦点位置。

作为可选的方案，该导向件包括第一导向件和第二导向件，该第一导向件具有第一凸出部，该第二导向件具有第一凹陷部，该第一凹陷部与该第一凸出部形状匹配且位置对应，该第一凹陷部与该第一凸出部结合形成该第一导向滑轨。

作为可选的方案，该第一导向件还具有第一导向长孔，该第一导向长孔紧邻该第一凸出部的顶部设置，该第二导向滑轨穿过该第一导向长孔后凸出于该导向件。

作为可选的方案，该第二导向件还具有第二导向长孔，该第二导向长孔紧邻该第一凹陷部的底部设置，该操作部自该第二导向长孔伸出并凸出于该导向件以供使用者操作。

作为可选的方案，该调焦件包括推拉件，该推拉件具有该第二导向滑轨、该操作部及第三导向部，该第三导向部连接该第二导向滑轨与该操作部，该第二导向滑轨及该操作部位于该第三导向部相异的两侧，该第三导向部设置于该第一凹陷部与该第一凸出部之间，即该调焦件藉由该第三导向部设置于该第一导向滑轨上。

作为可选的方案，该第三导向部具有正面与反面，该第三导向部的正面朝向该第一凹陷部，该第三导向部的正面上具有沿着第一方向延伸的第一凸条，该第三导向部的反面朝向该第一凸出部，该第三导向部的反面上具有沿着第一方向延伸的第二凸条；当该调焦件与该导向件组合时，该第一凸条与该第一凹陷部直接接触，该第二凸条与该第一凸出部直接接触。

作为可选的方案，该第一凸出部具有凸出面，该第一凸出部的凸出面上具有沿着第一方向延伸的第三凸条；该第一凹陷部具有凹陷面，该第一凹陷部的凹陷面上具有沿着第一方向延伸的第四凸条；当该调焦件与该导向件组合时，该第三凸条及该第四凸条分别与该第三导向部直接接触。

作为可选的方案，该调焦件还包括滑动轴承，该滑动轴承可滑动地设置于该第二导向滑轨上，该连杆的该第二端部与该滑动轴承结合。

作为可选的方案，该滑动轴承具有沿着第一轴向延伸的第一支撑部、第二支撑部和轴孔，该第一支撑部与该第二支撑部为一体成型的整体结构，该轴孔贯穿该第一支撑部与该第二支撑部，该第一支撑部可滑动的设置于该第二导向滑轨上，该第二导向滑轨具有第三导向长孔，该第二支撑部穿过该第三导向长孔。

作为可选的方案，该连杆的该第二端部还具有轴体，该轴体伸入该轴孔以与该滑动轴承结合。

作为可选的方案，该滑动轴承与该第二导向滑轨相对运动时的接触面均涂有润滑油，该推拉件与该第一导向滑轨相对运动时的接触面均涂有润滑油。

本发明还提出一种投影机，该投影机包括壳体以及上述镜头调焦装置，其中，该镜头设置于该壳体上，该导向件固定于该壳体上，该调焦件的操作部位于该壳体的外部，该调焦件的第二导向滑轨及该连杆位于该壳体的内部。

与现有技术相比，本发明的镜头调焦装置的第三导向部沿着第一导向滑轨运动时，能够带动轴体沿着第二导向滑轨运动，轴体带动连杆运动，连杆带动镜头旋转，从而实现调整镜头的焦点位置；镜头调焦装置的整体架构稳定，操作方便，容易拆装。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的镜头调焦装置一实施例的立体结构示意图；

图2为图1的爆炸图；

图3为本发明的第一导向件一实施例的立体结构示意图；

图4为本发明的第二导向件一实施例的第一立体结构示意图；

图5为本发明的第二导向件一实施例的第二立体结构示意图；

图6为本发明的推拉件的立体结构示意图；

图7为本发明的推拉件与导向件组合后的第一简化示意图；

图8为本发明的第一导向件另一实施例的立体结构示意图；

图9为本发明的第二导向件另一实施例的立体结构示意图；

图10为本发明的推拉件与导向件组合后的第二简化示意图；

图11为本发明的滑动轴承的立体结构示意图；

图12为本发明的镜头调焦装置的第一调焦原理简化示意图；

图13为本发明的镜头调焦装置的第二调焦原理简化示意图；

图14为本发明的镜头调焦装置的第三调焦原理简化示意图；

图15为本发明的镜头调焦装置的第四调焦原理简化示意图；

图16为本发明的投影机一实施例的立体结构示意图；

图17为图16中的投影机的部分结构示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

本发明提出一种镜头调焦装置100，用于调整镜头1的焦点位置，如图1所示，图1为本发明的镜头调焦装置一实施例的立体结构示意图，镜头调焦装置100包括镜头1、导向件2、调焦件3及连杆4，调焦件3可滑动的设置于导向件2上，连杆4连接镜头1与调焦件3。

如图2所示，图2为本发明的镜头调焦装置一实施例的爆炸图，导向件2包括第一导向件220、第二导向件230和螺接件240。进一步参照图3，图3为本发明的第一导向件的立体结构示意图，第一导向件220具有第一凸出部221、第一导向长孔222、至少一个定位柱223、至少一个卡钩224及至少一个螺孔225，第一导向长孔222紧邻第一凸出部221的顶部设置，螺孔225的内壁上具有内螺纹。如图4和图5所示，图4和图5为本发明的第二导向件在两个不同视角(正面视角与反面视角)下的立体结构示意图，第二导向件230具有第一凹陷部231、第二导向长孔232、至少一个第一定位孔233、至少一个卡合部234及至少一个第二定位孔235，第二导向长孔232紧邻第一凹陷部231的底部设置。

在本实施例中，第一凹陷部231与第一凸出部221形状匹配且位置对应，第一凹陷部231与第一凸出部221结合形成沿着第一方向L1延伸的第一导向滑轨210。第一定位孔233与定位柱223位置对应且数量相等，卡合部234与卡钩224位置对应且数量相等，螺孔225与第二定位孔235位置对应且数量相等。

在第一凹陷部231与第一凸出部221结合前，可利用定位柱223及第一定位孔233来定位第一凹陷部231与第一凸出部221的位置，以便于第一凹陷部231与第一凸出部221结合。当第一凹陷部231与第一凸出部221结合后，卡钩224与卡合部234结合，螺接件240穿过第二定位孔235与螺孔225螺旋结合，以固定连接第一导向件220和第二导向件230。于本实施方式中，讲述了采用卡合与螺纹连接的结构形式，当然第一导向件220与第二导向件230连接，亦可通过其他可固定连接的方式，并不以此为限。

本发明的调焦件3包括推拉件310，如图1和图2所示，推拉件310包括第二导向滑轨311、第三导向部313和操作部312，第三导向部313连接第二导向滑轨311与操作部312，第二导向滑轨311与操作部312位于该第三导向部313相异的两侧。第二导向滑轨311具有第三导向长孔311a，第二导向滑轨311及第三导向长孔311a均沿着第二方向L2延伸。于具体实施时，第三导向部313设置于第一凹陷部231与第一凸出部221之间，即第三导向部313可滑动的设置于第一导向滑轨210上，第二导向滑轨311自第一导向长孔222伸出该第一导向件220之外，操作部312自第二导向长孔232伸出该第二导向件230之外以供使用者操作。于实际应用时，第二导向滑轨311与第三导向部313垂直，第二导向滑轨311与操作部312相互平行，第二导向滑轨311与操作部312之间的距离等于第一导向长孔222与第二导向长孔232之间的距离，这种机构设计使得当第三导向部313沿着第一导向滑轨210滑动时，推拉件310不会于第二方向L2发生偏移。

本发明的所述第三导向部313具有正面与反面，第三导向部313的正面朝向第一凹陷部231，第三导向部313的反面朝向第一凸出部221。

于具体实施时，如图6所示，第三导向部313的正面上具有沿着第一方向延伸的第一凸条314，第三导向部313的反面上具有沿着第一方向延伸的第二凸条315；当调焦件3与导向件2组合时，第一凸条314与第一凹陷部231直接接触，第二凸条315与第一凸出部221直接接触。这种结构设计能够减小第三导向部313与第一凸出部221及第一凹陷部231的接触面积，从而减少推拉件310沿着第一导向滑轨210运动时的摩擦阻力。实施时，如图7所示，图7为本发明的推拉件310与导向件2组合后的第一简化示意图，图7中的推拉件310、第一导向件220及第二导向件230的结构均简化处理，图7中第一凸条314与第二凸条315均设有两个，两个第一凸条314相互平行，两个第二凸条315相互平行，第一凸条314与第二凸条315相互平行，这种结构设计能够使推拉件310平稳地沿着第一导向滑轨210滑动，避免因第三导向部313只与一个第一凸条314及一个第二凸条315接触时因接触面积过小而容易晃动的问题。

于实际应用时，还可以不在第三导向部313上设置第一凸条314与第二凸条315，而是在第一凸出部221与第一凹陷部231上设置凸条，如图8所示，第一凸出部221具有凸出面，第一凸出部221的凸出面上具有沿着第一方向延伸的第三凸条226。如图9所示，第一凹陷部231具有凹陷面，第一凹陷部231的凹陷面上具有沿着第一方向延伸的第四凸条236。当调焦件3与导向件2组合时，第三凸条226与第三导向部313的反面直接接触，第四凸条236与第三导向部313的正面直接接触。这种结构设计也能够减小第三导向部313与第一凸出部221及第一凹陷部231的接触面积，从而减少推拉件310沿着第一导向滑轨210运动时的摩擦阻力。实施时，如图10所示，图10为本发明的推拉件310与导向件2组合后的第二简化示意图，图10中的推拉件310、第一导向件220及第二导向件230的结构均简化处理，图10中第三凸条226与第四凸条236均设有两个，两个第三凸条226相互平行，两个第四凸条236相互平行，第三凸条226与第四凸条236相互平行，这种结构设计能够使推拉件310平稳地沿着第一导向滑轨210滑动。避免因第三导向部313只与一个第三凸条226及一个第四凸条236接触时因接触面积过小而容易晃动的问题。

本发明的调焦件3还包括滑动轴承320，如图11所示，图11为本发明的滑动轴承320的立体结构示意图，滑动轴承320具有沿着第一轴向L4延伸的第一支撑部322、第二支撑部323和轴孔321，第一支撑部322与第二支撑部323为一体成型的整体结构，轴孔321贯穿第一支撑部322与第二支撑部323，于使用时，第一支撑部322可滑动的设置于第二导向滑轨311上，第二支撑部323穿过第三导向长孔311a。于实际应用时，第二支撑部323的外壁上还均匀设置有多个挡块324，每一个挡块324紧靠第一支撑部322设置，每相邻两个挡块324之间的距离相等，挡块324的设置能够防止第一支撑部322与第二导向滑轨311直接接触，从而减少滑动轴承320与第二导向滑轨311的接触面积，进而减小滑动轴承320与第二导向滑轨311之间的滑动摩擦力。

实际应用时，第一支撑部322与第二支撑部323的横截面均为圆形，第一支撑部322的横截面直径大于第三导向长孔311a的宽度，第三导向长孔311a的宽度大于等于第二支撑部323的横截面直径，故第二支撑部323可穿过第三导向长孔311a并可沿着第二导向滑轨311滑动，而第一支撑部322不可穿过第三导向长孔311a，从而防止滑动轴承320从第二导向滑轨311上滑落。假如第一支撑部322的横截面直径小于等于第三导向长孔311a的宽度，那么第一支撑部322和第二支撑部323均可穿过第三导向长孔311a，这样会导致滑动轴承320直接穿过第三导向长孔311a而从第二导向滑轨311上滑落。在本实施例中，第二支撑部323的横截面直径优选等于第三导向长孔311a的宽度，这种结构设计能够使滑动轴承320沿着第三导向长孔311a直线运动时的运动方向更稳定。

本发明的连杆4具有第一端部410和第二端部420，第二端部420具有轴体430，第一端部410与镜头1连接，轴体430伸入轴孔321以与滑动轴承320结合。

于具体实施时，第一方向L1(即调焦件3沿着第一导向滑轨210移动的方向)与第二方向L2成一夹角(即第一方向L1与第二方向L2不平行)。

如图12至图14所示，图12至图14为本发明的镜头调焦装置在所述夹角不同时的调焦原理简化示意图，为了便于描述原理，图12至图14将镜头1、连杆4及调焦件3的结构均简化处理，当第三导向部313沿着第一导向滑轨210滑动时，带动第二支撑部323沿着第二导向滑轨311运动，由于轴体430与滑动轴承320结合，使得第二支撑部323与轴体430的运动路径相同，而轴体430到镜头1的距离始终固定不变，使得轴体430做圆弧运动，该圆弧的圆心位于镜头1的中心对称轴L3上，该圆弧的半径等于轴体430与镜头1的中心对称轴L3之间的距离，轴体430运动时带动连杆4运动，连杆4带动镜头1旋转以实现调整镜头1的焦点位置。

如图15所示，假如第一方向L1与第二方向L2平行，当第三导向部313沿着第一导向滑轨210滑动时，虽然第二导向滑轨311相对第二支撑部323移动，但是第二支撑部323及轴体430的绝对位置没有改变，则连杆4和镜头1均不会运动，故无法调节镜头1的焦点位置。

由图12至图15可知，当第一方向L1与第二方向L2的夹角越小，第二支撑部323与轴体430可移动的圆弧长度越小，镜头1能够旋转的角度也越小，当第一方向L1与第二方向L2的夹角为90°时，第二支撑部323与轴体430可移动的圆弧长度最长，此时镜头1能够旋转的角度最大，故调整镜头1的焦点位置的范围也最大。故于本实施例中，优选地，第一方向L1与第二方向L2之间的夹角为90°，即第一方向L1与第二方向L2垂直。

于具体实施时，当操作者沿着第一导向滑轨210移动操作部312时，滑动轴承320沿着第二导向滑轨311移动，如图1所示，将操作者对操作部312的有效施力记为F1，将滑动轴承320对第二导向滑轨311的摩擦力记为F2，由于第一方向L1与第二方向L2垂直，则F1与F2垂直，将F1与F2对推拉件310的合力记为F3，F3与F1不平行，这样会造成推动操作部312时，第一导向滑轨210对推拉件310有阻力。于本实施例中，滑动轴承320与第二导向滑轨311相对运动时的接触面均涂有润滑油，推拉件310与第一导向滑轨210相对运动时的接触面均涂有润滑油，这样能够使滑动轴承320与第二导向滑轨311的接触面以及推拉件310与第一导向滑轨210的接触面更光滑，从而减小滑动轴承320对第二导向滑轨311的摩擦力F2，F3随着F2减小而减小，第一导向滑轨210对操作部312的阻力随着F3的减小而减小，进而使操作者用较小的力便可以移动操作部312。

本发明还提出一种投影机，如图16所示，图16为本发明的投影机一实施例的立体结构示意图，所述投影机包括壳体5以及上述镜头调焦装置100，其中，镜头1设置于壳体5上，导向件2固定于壳体5上，调焦件3的操作部312位于壳体5的外部，调焦件3的第二导向滑轨311及连杆4位于壳体的内部。如图17所示，图17为图16中的投影机的部分结构示意图，为了便于体现镜头调焦装置100与壳体5的位置关系，图17中省略了壳体5的部分结构。

于本实施例中，壳体5上开设有第一通槽，第一通槽的内壁上设有内螺纹。镜头1具有第一外壁，第一外壁上具有外螺纹，镜头1与第一通槽螺旋结合。第一外壁部分位于第一通槽内，部分伸入壳体内并与连杆4的第一端部410固定连接，镜头1的中心对称轴L3垂直于连杆4，使得当连杆4上的轴体430做圆弧运动时，镜头1能够随着连杆4的运动而转动，从而实现调整镜头1的焦点位置。

于实际应用时，壳体内部还可以放置支撑杆或支撑板，用于支撑连杆4的第二端部420，防止第二端部420上的轴体430从轴孔321中滑落。

综上所述，本发明的镜头调焦装置100的第三导向部313沿着第一导向滑轨210运动时，能够带动轴体430沿着第二导向滑轨311运动，轴体430带动连杆4运动，连杆4带动镜头1旋转，从而实现调整镜头1的焦点位置；镜头调焦装置100的整体架构稳定，操作方便，容易拆装。

藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的保护范围内。因此，本发明的权利要求的保护范围应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims (11)

1.一种镜头调焦装置，用于调整镜头的焦点位置，其特征在于，该镜头调焦装置包括：

镜头；

导向件，具有沿着第一方向延伸的第一导向滑轨，该导向件包括第一导向件和第二导向件，该第一导向件具有第一凸出部，该第二导向件具有第一凹陷部，该第一凹陷部与该第一凸出部形状匹配且位置对应，该第一凹陷部与该第一凸出部结合形成该第一导向滑轨；

调焦件，可滑动的设置于该第一导向滑轨上，该调焦件具有操作部及沿着第二方向延伸的第二导向滑轨，该第二方向与该第一方向不平行；以及

连杆，具有第一端部和第二端部，该第一端部与该镜头连接，该第二端部设置于该第二导向滑轨上；

当操作该操作部使该调焦件沿着该第一导向滑轨滑动时，藉由该调焦件的滑动，该连杆的该第二端部产生沿该第一方向的同步于该操作部的移动及沿该第二方向的相对该第二导向滑轨的滑动，从而使该连杆带动该镜头旋转运动以调整该镜头的焦点位置。

2.如权利要求1所述的镜头调焦装置，其特征在于，该第一导向件还具有第一导向长孔，该第一导向长孔紧邻该第一凸出部的顶部设置，该第二导向滑轨穿过该第一导向长孔后凸出于该导向件。

3.如权利要求2所述的镜头调焦装置，其特征在于，该第二导向件还具有第二导向长孔，该第二导向长孔紧邻该第一凹陷部的底部设置，该操作部自该第二导向长孔伸出并凸出于该导向件以供使用者操作。

4.如权利要求3所述的镜头调焦装置，其特征在于，该调焦件包括推拉件，该推拉件具有该第二导向滑轨、该操作部及第三导向部，该第三导向部连接该第二导向滑轨与该操作部，该第二导向滑轨及该操作部位于该第三导向部相异的两侧，该第三导向部设置于该第一凹陷部与该第一凸出部之间，即该调焦件藉由该第三导向部设置于该第一导向滑轨上。

5.如权利要求4所述的镜头调焦装置，其特征在于，该第三导向部具有正面与反面，该第三导向部的正面朝向该第一凹陷部，该第三导向部的正面上具有沿着第一方向延伸的第一凸条，该第三导向部的反面朝向该第一凸出部，该第三导向部的反面上具有沿着第一方向延伸的第二凸条；当该调焦件与该导向件组合时，该第一凸条与该第一凹陷部直接接触，该第二凸条与该第一凸出部直接接触。

6.如权利要求4所述的镜头调焦装置，其特征在于，该第一凸出部具有凸出面，该第一凸出部的凸出面上具有沿着第一方向延伸的第三凸条；该第一凹陷部具有凹陷面，该第一凹陷部的凹陷面上具有沿着第一方向延伸的第四凸条；当该调焦件与该导向件组合时，该第三凸条及该第四凸条分别与该第三导向部直接接触。

7.如权利要求1所述的镜头调焦装置，其特征在于，该调焦件还包括滑动轴承，该滑动轴承可滑动地设置于该第二导向滑轨上，该连杆的该第二端部与该滑动轴承结合。

8.如权利要求7所述的镜头调焦装置，其特征在于，该滑动轴承具有沿着第一轴向延伸的第一支撑部、第二支撑部和轴孔，该第一支撑部与该第二支撑部为一体成型的整体结构，该轴孔贯穿该第一支撑部与该第二支撑部，该第一支撑部可滑动的设置于该第二导向滑轨上，该第二导向滑轨具有第三导向长孔，该第二支撑部穿过该第三导向长孔。

9.如权利要求8所述的镜头调焦装置，其特征在于，该连杆的该第二端部还具有轴体，该轴体伸入该轴孔以与该滑动轴承结合。

10.如权利要求7所述的镜头调焦装置，其特征在于，该调焦件包括推拉件，该滑动轴承与该第二导向滑轨相对运动时的接触面均涂有润滑油，该推拉件与该第一导向滑轨相对运动时的接触面均涂有润滑油。

11.一种投影机，其特征在于，该投影机包括壳体以及如权利要求1至10任一所述的镜头调焦装置，其中，该镜头设置于该壳体上，该导向件固定于该壳体上，该调焦件的操作部位于该壳体的外部，该调焦件的第二导向滑轨及该连杆位于该壳体的内部。

Images