CN110082885B - 阶梯运动机构及具有其的透镜系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种阶梯运动机构及具有其的透镜系统。该阶梯运动机构包括：滑动组件，包括多个运动部件，各所述运动部件顺次布置，其中一个运动部件运动预设间距后，可带动相邻的所述运动部件同步运动，所述运动部件用于安装光学部件；以及固定组件，分设于所述滑动组件的两端，用于限制所述滑动组件端部的所述运动部件的运动位移。运动部件运动过程中可带动其上的光学部件同步运动，实现各个运动部件上光学部件的分层、分级调节，以满足不同产品的使用要求，同时还能保证调焦的准确性，便于使用。

Description

阶梯运动机构及具有其的透镜系统

技术领域

本发明涉及光学设备技术领域，特别是涉及一种阶梯运动机构及具有其的透镜系统。

背景技术

随着半导体芯片技术的高速发展，传感器芯片、接收器芯片、信号发生器芯片、LEQ光源芯片等的小型化越来越成为当前高技术产品的一种趋势。

作为配套的光学系统，透镜系统用于半导体芯片产品的聚焦，已经被人们广泛接受。随之而产生的是如何将矩阵透镜系统应用到调焦。目前，透镜系统的调焦方式是通过移动整片矩阵透镜来达到调焦的目的。但在很多环境中，这样的整体移动并不能满足产品应用要求，影响调焦的准确性，不便于使用。

发明内容

基于此，有必要针对目前透镜系统只能整体移动影响调焦准确性的问题，提供一种可以实现分层、分级调节的阶梯运动机构及具有其的透镜系统。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种阶梯运动机构，包括：

滑动组件，包括多个运动部件，各所述运动部件顺次布置，其中一个运动部件运动预设间距后，可带动相邻的所述运动部件同步运动，所述运动部件用于安装光学部件；以及

固定组件，分设于所述滑动组件的两端，用于限制所述滑动组件端部的所述运动部件的运动位移。

在其中一个实施例中，所述滑动组件还包括多个第一连接件，所述第一连接件位于相邻所述运动部件之间，所述第一连接件具有第一配合部，所述运动部件的端部具有第二配合部，所述第一配合部与所述第二配合部配合连接，所述运动部件通过所述第一连接件带动相邻的所述运动部件运动。

在其中一个实施例中，所述第一配合部与所述第二配合部的配合为滑块与滑槽的配合，所述滑块可滑动地安装于所述滑槽中；

或者，所述第一配合部与所述第二配合部的配合为滑轨滑块的配合，所述滑块可滑动安装于所述滑轨。

在其中一个实施例中，所述阶梯运动机构还包括多个第二连接件，所述第二连接件位于所述运动部件与所述固定组件之间，所述第二连接件具有第三配合部，所述固定组件具有第四配合部，所述第三配合部与所述第二配合部及所述第四配合部配合连接，所述固定组件通过所述第二连接件限制所述运动部件的运动位移。

在其中一个实施例中，所述第三配合部与所述第二配合部及所述第三配合部与所述第四配合部的配合为滑块与滑槽的配合，所述滑块可滑动地安装于所述滑槽中；

或者，所述第三配合部与所述第二配合部及所述第三配合部与所述第四配合部的配合为滑轨滑块的配合，所述滑块可滑动安装于所述滑轨。

在其中一个实施例中，所述第一连接件为第一滑柱，所述第一滑柱位于相邻所述运动部件之间，每个所述运动部件的两端具有第一滑槽，所述第一滑柱部分位于其中一个所述第一滑槽，部分位于相邻的另一所述第一滑槽，其中一个所述运动部件可通过所述第一滑柱带动另一所述运动部件运动。

在其中一个实施例中，所述第二连接件为第二滑柱，所述固定组件具有第二滑槽，并对应所述滑动组件端部的所述第一滑槽，所述第二滑柱位于所述滑动组件与所述固定组件之间，且所述第二滑柱部分位于所述第一滑槽，部分位于所述第二滑槽，所述固定组件通过所述第二滑槽限制所述第二滑柱的运动位移。

在其中一个实施例中，在滑动方向上，所述第二滑柱的高度大于所述第一滑槽的高度，所述第二滑柱的高度大于所述第二滑槽的高度；

所述第一滑柱的高度大于所述第一滑槽的高度。

在其中一个实施例中，所述第一滑槽的高度大于等于所述第二滑槽的高度；

或者，所述第一滑槽的高度小于所述第二滑槽的高度。

在其中一个实施例中，在垂直于滑动方向上，所述第一滑槽与所述第二滑槽的宽度和小于等于所述第二滑柱的宽度。

在其中一个实施例中，每一所述运动部件的一端具有凸起，另一端具有凹槽，相邻所述运动部件的所述凸起与所述凹槽配合连接，且所述凸起可沿所述凹槽滑动。

在其中一个实施例中，所述滑动组件端部的所述运动部件与所述固定组件通过凸起与凹槽配合连接。

在其中一个实施例中，所述滑动组件的数量为多个，多个所述滑动组件并排布置，并分别对应所述固定组件。

在其中一个实施例中，各所述滑动组件中所述运动部件的数量相同或相异；多个所述滑动组件拼合后呈多边形或圆形。

在其中一个实施例中，所述阶梯运动机构还包括调节组件，所述调节组件与所述滑动组件连接，用于带动所述滑动组件做往复直线运动。

在其中一个实施例中，所述调节组件与中部区域的所述运动部件连接。

在其中一个实施例中，所述滑动组件的数量为多个，且多个所述滑动组件与至少一个所述调节组件连接。

在其中一个实施例中，所述调节组件包括调节丝杆以及套设于所述调节丝杆的调节螺母，所述调节螺母与所述运动部件连接，所述调节丝杆转动可带动所述调节螺母沿所述调节丝杆做直线运动，并带动所述运动部件运动。

在其中一个实施例中，所述阶梯运动机构还包括导向组件，所述导向组件与所述运动部件连接，用于对所述运动部件的运动进行导向。

在其中一个实施例中，多个所述运动部件对应至少一个所述导向组件。

在其中一个实施例中，所述导向组件包括滑动导杆以及导向槽，所述滑动导杆的一端与所述运动部件连接，所述滑动导杆的另一端可沿所述导向槽滑动。

在其中一个实施例中，所述导向组件还包括弹性件，所述弹性件套设于所述滑动导杆，当所述运动部件处于初始位置时，所述弹性件分别与所述导向槽的端部以及所述运动部件抵接。

一种透镜系统，包括壳体、光学部件以及多个上述任一技术特征所述的阶梯运动机构，各所述阶梯运动机构位于所述壳体中，所述光学部件安装于所述阶梯运动机构的各运动部件。

在其中一个实施例中，每一所述运动部件安装至少两个所述光学部件，各所述光学部件形成多边形或圆形阵列。

采用上述技术方案后，本发明至少具有如下技术效果：

本发明的阶梯运动机构及具有其的透镜系统，调焦时，滑动组件的其中一个运动部件运动预设间距后，可以带动相邻的运动部件同步运动，并持续传递至下一相邻的运动部件，实现各运动部件的逐级运动，最终，通过固定组件对滑动组件端部的运动部件进行限位。运动部件运动过程中可带动其上的光学部件同步运动，有效的解决目前透镜系统只能整体移动影响调焦准确性的问题，实现各个运动部件上光学部件的分层、分级调节，以满足不同产品的使用要求，同时还能保证调焦的准确性，便于使用。

附图说明

图1为本发明一实施例的阶梯运动机构在一位置时的示意图；

图2为图1所示的阶梯运动机构右侧的局部放大图；

图3为图1所示的阶梯运动机构在另一位置时的示意图。

其中：

100-阶梯运动机构；

110-滑动组件；

111-运动部件；

1111-第一运动件；

1112-第二运动件；

1113-第一滑槽；

112-第一滑柱；

120-固定组件；

121-固定件；

122-第二滑槽；

130-第二滑柱；

140-调节组件；

141-调节丝杆；

142-调节螺母；

150-导向组件；

151-滑动导杆；

152-导向槽；

153-弹性件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明的阶梯运动机构及具有其的透镜系统进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参见图1至图3，本发明提供了一种阶梯运动机构100。该阶梯运动机构100应用于透镜系统中，用于实现透镜系统中光学部件的分层、分级调焦。当然，在本发明的其他实施方式中，阶梯运动机构100也可实现其他部件的分层、分级调节。本发明的阶梯运动机构100可以实现光学部件的分层、分级调节，以满足不同产品的使用要求，同时还能保证调焦的准确性，便于使用。

在一实施例中，阶梯运动机构100包括滑动组件110以及固定组件120。滑动组件110包括多个运动部件111，各运动部件111顺次布置，其中一个运动部件111运动预设间距后，可带动相邻的运动部件111同步运动。运动部件111用于安装光学部件。固定组件120分设于滑动组件110的两端，用于限制滑动组件110端部的运动部件111的运动位移。可以理解的，光学部件可以可拆卸地安装于运动部件111，也可以固定于运动部件111。当然，运动部件111也可由光学部件制成。

以图1所示的上下方向表明运动部件111的运动方向。可以理解的，滑动组件110的多个运动部件111可以分别沿上下方向运动。假设运动部件111的数量为N个，其中一个运动部件111向下运动预设间距的同时，可以带动N个运动部件111整体向下运动该预设间距；当该运动部件111再向下运动该预设间距时，除与固定组件120连接的两个运动部件111外，该运动部件111可以带动其余N-2个运动部件111向下运动；当该运动部件111第三次向下运动该预设间距时，除与固定组件120连接的两个运动部件111顺次连接的两个运动部件外，该运动部件111可以带动其余N-4个运动部件111向下运动，直至该运动部件111向下运动该预设间距后，其余运动部件111均不向下运动。这样，运动部件111向下的运动可以逐级传递，实现各运动部件111位置的逐级调节，进而运动部件111带动光学部件逐级调节。

其中一个运动部件111向上运动预设间距时，该运动部件111可以带动相邻的运动部件111同步向上运动；当相邻的运动部件111向上运动预设间距时，可以再带动下一相邻的运动部件111运动。这样，运动部件111向上的运动可以逐级传递，实现各运动部件111位置的逐级调节，进而运动部件111带动光学部件逐级调节。当滑动组件110边缘位置的运动部件111向上运动预设距离，并与固定组件120抵接时，固定组件120对运动部件111进行限位，使得运动部件111不能继续向上移动。

这样，当阶梯运动机构100驱动光学部件调整焦距时，滑动组件110的其中一个运动部件111运动预设间距后，可以带动相邻的运动部件111同步运动，并持续传递至下一相邻的运动部件111，实现各运动部件111的逐级运动，最终，通过固定组件120对滑动组件110端部的运动部件111进行限位。运动部件111运动过程中可带动其上的光学部件同步运动，有效的解决目前透镜系统只能整体移动影响调焦准确性的问题，实现各个运动部件111上光学部件的分层、分级调节，以满足不同产品的使用要求，同时还能保证调焦的准确性，便于使用。

可以理解的，相邻的两个运动部件111之间可以直接抵接配合，也可以间接抵接配合，运动部件111与相邻的固定组件120之间可以是直接连接，也可以是间接连接。具体详述如下：

在一实施例中，滑动组件110还包括多个第一连接件，第一连接件位于相邻运动部件111之间，第一连接件具有第一配合部，运动部件111的端部具有第二配合部，第一配合部与第二配合部配合连接，运动部件111通过第一连接件带动相邻的运动部件111运动。也就是说，相邻的两个运动部件111是间接连接的，通过第一连接件建立相邻的运动部件111之间的连接关系。相邻的运动部件111通过第二配合部与第一连接件的第一配合部配合连接，第一连接件再通过第一配合部与另一运动部件111的第二配合部连接。

调焦时，其中一个运动部件111向下运动预设间距时，各运动部件111通过第二配合部与第一配合部的配合带动第一连接件整体向下运动该预设间距。当该运动部件111再向下运动该预设间距时，与第一连接件连接边缘处的运动部件111可以通过第二配合部与第一配合部的配合沿第一连接件向下运动。同理，各级运动部件111都可向下运动至少一个该运动间距的距离，使得运动部件111向下的运动可以逐级传递，实现各运动部件111位置的逐级调节，进而实现各运动部件111带动相应的光学部件逐级调节。

其中一个运动部件111向上运动时，第二配合部可以沿第一配合部向上运动。当运动部件111运动预设间距后，运动部件111可以通过第二配合部与第一配合部的配合带动第一连接件向上运动，此时，第一连接件通过第一配合部沿另一相邻的运动部件111的第二配合部运动。当运动部件111带动第一连接件向上运动预设间距后，第一连接件通过第一配合部与第二配合部的配合带动相邻的运动部件111向上运动。这样，运动部件111向上的运动可以逐级传递，实现各运动部件111位置的逐级调节，进而实现各运动部件111带动相应的光学部件逐级调节。

在一实施例中，第一配合部与第二配合部的配合为滑块与滑槽的配合，滑块可滑动地安装于滑槽中。也就是说，可以第一配合部是滑块，第二配合部是滑槽；也可以第一配合部是滑槽，第二配合部是滑块。这样，运动部件111带动第一连接件运动时，滑块可以沿滑槽滑动；当滑块与滑槽的上内壁或下内壁抵接时，运动部件111会带动第一连接件同步运动。

当然，在本发明的其他实施方式中，第一配合部与第二配合部的配合为滑轨滑块的配合，滑块可滑动安装于滑轨。也就是说，可以第一配合部为滑轨，第二配合部为滑块；也可以第一配合部为滑块，第二配合部为滑轨。这样，运动部件111带动第一连接件运动时，滑块可以沿滑轨滑动；当滑块运动至上下极限位置时，运动部件111会带动第一连接件同步运动。

在一实施例中，阶梯运动机构100还包括多个第二连接件，第二连接件位于运动部件111与固定组件120之间，第二连接件具有第三配合部，固定组件120具有第四配合部，第三配合部与第二配合部及第四配合部配合连接，固定组件120通过第二连接件限制运动部件111的运动位移。也就是说，运动部件111与固定组件120之间是间接连接的，通过第二连接件建立运动部件111与固定组件120之间的连接关系。运动部件111的第二配合部与第二连接件的第三配合部连接后，第二连接件的第三配合部还与固定组件120的第四配合部连接。

其中一个运动部件111向下运动预设间距时，边缘位置的运动部件111带动第二连接件向下运动预设间距。当该运动部件111再向下运动预设间距时，运动部件111通过第二配合部可以沿第二连接件的第三配合部向下滑动，第三配合部与第四配合部抵接，此时固定组件120限制运动部件111的继续向下运动。

当滑动组件110边缘位置的运动部件111向上运动时，第二配合部可以沿第二连接件的第三配合部向上滑动。当运动部件111运动至预设间距后，运动部件111可以通过第二配合部与第三配合部的配合带动第二连接件向上运动，此时，第二连接件通过第三配合部沿固定组件120的第四配合部滑动。当运动部件111带动第二连接部运动预设距离后，第三配合部与第四配合部抵接，此时固定组件120限制运动部件111的继续运动。

在一实施例中，第三配合部与第二配合部及第三配合部与第四配合部的配合为滑块与滑槽的配合，滑块可滑动地安装于滑槽中。也就是说，可以第三配合部是滑块，第二配合部是滑槽，第四配合部是滑槽；也可以第三配合部是滑槽，第二配合部是滑块，第四配合部是滑块。这样，运动部件111带动第二连接件运动时，滑块可以沿滑槽滑动；当滑块与滑槽的上内壁或下内壁抵接时，可以限制运动部件111的进一步运动。

当然，在本发明的其他实施方式中，第三配合部与第二配合部及第三配合部与第四配合部的配合为滑轨滑块的配合，滑块可滑动安装于滑轨。也就是说，可以第三配合部为滑轨，第二配合部为滑块，第四配合部为滑块；也可以第三配合部为滑块，第二配合部为滑轨，第四配合部为滑轨。这样，运动部件111带动第二连接件运动时，滑块可以沿滑轨滑动；当滑块运动至上下极限位置时，可以限制运动部件111的进一步运动。

当然，在本发明的其他实施方式中，每一运动部件111的一端具有凸起，另一端具有凹槽，相邻运动部件111的凸起与凹槽配合连接，且凸起可沿凹槽滑动。也就是说，相邻的运动部件111之间是直接连接的。当其中一个运动部件111运动时，该运动部件111端部的凸起会沿相邻运动部件111的凹槽滑动。其工作原理与上述实施例中运动部件111间接连接的工作原理实质相同，在此不一一赘述。

进一步地，滑动组件110端部的运动部件111与固定组件120通过凸起与凹槽配合连接。也就是说，运动部件111与固定组件120之间是直接连接的。运动部件111运动时，凸起会与凹槽配合滑动，同时，当凸起与凹槽的顶部或底部抵接时，固定组件120限制运动部件111的继续运动。其工作原理与上述实施例中运动部件111和固定组件120间接连接的工作原理实质相同，在此不一一赘述。

在本发明的一实施例中，第一连接件为第一滑柱112。每个运动部件111的两端具有第一滑槽1113，各运动部件111顺次布置，第一滑柱112部分位于其中一个第一滑槽1113，部分位于相邻的另一第一滑槽1113，其中一个运动部件111可通过第一滑柱112带动另一运动部件111运动。也就是说，第一滑柱112的两侧分布为第一配合部，运动部件111的第一滑槽1113为第二配合部。第一滑柱112可以沿第一滑槽1113滑动。

在一实施例中，固定组件120具有第二滑槽122，并对应滑动组件110端部的第一滑槽1113。第二滑柱130位于滑动组件110与固定组件120之间，且第二滑柱130部分位于第一滑槽1113，部分位于第二滑槽122；滑动组件110可通过第二滑柱130沿第二滑槽122运动。也就是说，第二滑柱130的两侧分布为第三配合部，固定组件120的第二滑槽122为第四配合部。第二滑柱130可以沿第二滑槽122以及第一滑槽1113滑动。

以图1所示的上下方向表明运动部件111的运动方向，第一滑柱112部分位于相邻的两个运动部件111的第一滑槽1113中，第二滑柱130位于运动部件111与固定组件120之间。

当其中一个运动部件111向下运动时，该运动部件111会带动其余各运动部件111以及第一滑柱112与第二滑柱130整体向下运动。由于第二滑柱130向下运动预设间距后与第二滑槽122的下内壁抵接，第二滑柱130不能再向下运动。当运动部件111向下运动时，运动部件111可以带动第一滑柱112向下运动，并且，当运动部件111向下运动预设间距后，第一滑柱112可以与相邻的运动部件111的第一滑槽1113的下内壁抵接。当该运动部件111逐渐向下运动预设间距时，运动部件111可以沿第二滑柱130以及第一滑柱112向下运动。也就是说，运动部件111向下运动时会整体先运动，然后在逐渐向内分层调节。

当其中一个运动部件111向上运动时，运动部件111会沿着第一滑柱112向上运动。当第一滑槽1113的下内壁与第一滑柱112的下端抵接时，运动部件111会通过第一滑槽1113及其中的第一滑柱112沿相邻的第一滑槽1113向上运动。当第一滑柱112与相邻的运动部件111的第一滑槽1113的上内壁抵接时，第一滑柱112可带动相邻的运动部件111同步向上运动。如此接续传递，直至滑动组件110端部的运动部件111通过第二滑柱130与第二滑槽122的下内壁抵接。运动部件111不能在向下运动。

具体的，如图2所示，图2为图1所示的阶梯运动机构100的局部示意图。记最左侧的运动部件111为第一运动件1111，最右侧固定不动的固定组件120部分为固定件121，位于固定件121与第一运动件1111之间的为第二运动件1112，并且，第一运动件1111与第二运动件1112之间通过第一滑柱112建立刚性连接，第二运动件1112与固定件121之间通过第二滑柱130建立刚性连接。

第一运动件1111向下运动的过程如下：调焦时，第一运动件1111向下运动，同时，第二运动件1112、第一滑柱112以及第二滑柱130在重力作用下向下运动，此时第二运动件1112带动第二滑柱130沿第二滑槽122向下滑动。当第二滑柱130的底部与固定件121的第二滑槽122的下内壁q抵接时，由于固定件121固定不动，固定件121的下内壁起到限位作用，限制第一运动件1111与第二运动件1112的继续向下运动。若第一运动件1111继续向下运动，同时，第二运动件1112以及第一滑柱112在重力作用下向下运动，此时，第二运动件1112沿第二滑柱130向下滑动。当第二运动件1112右侧的第一滑槽1113的上内壁p与第二滑柱130顶部抵接时，第二运动件1112不能继续向下运动。

若第一运动件1111继续向下运动，同时，第一滑柱112在重力作用下向下运动，此时，第一滑柱112沿第二运动件1112左侧的第一滑槽1113向下运动。当第一滑柱112的底部与第二运动件1112左侧的第一滑槽1113的下内壁n抵接时，第一滑柱112不能继续向下运动。若第一运动件1111继续向下运动，第一运动件1111通过右侧第一滑槽1113沿第一滑柱112向下滑动。当第一运动件1111右侧的第一滑槽1113的上内壁m与第二滑柱的顶部抵接时，第一运动件1111不能继续向下运动，表明阶梯运动机构100向下运动至极限位置。

第一运动件1111向上运动的过程如下：调焦时，第一运动件1111向上运动，第一运动件1111的第一滑槽1113沿第一滑柱112向上运动。当第一运动件1111的第一滑槽1113的下内壁与第一滑柱112底部抵接时，若第一运动件1111继续向上岗运动，则第一运动件1111通过第一滑槽1113的下内壁m带动第一滑柱112向上运动，同时，第一滑柱112沿第二运动件1112左侧的第一滑槽1113向上运动。当第一滑柱112的顶部与第二运动件1112左侧的第一滑槽1113的上内壁抵接时，若第一运动件1111继续向上运动，则第一运动件1111可通过第一滑柱112与第一滑槽1113的上内壁的配合带动第二运动件1112向上运动，同时，第二运动件1112右侧的第一滑槽1113沿第二滑柱130滑动。

当第二运动件1112右侧的第一滑槽1113的下内壁与第二滑柱130底部抵接时，若第一运动件1111继续向上运动，则第一运动件1111通过第二运动件1112的下内壁带动第二滑柱130向上运动，同时，第二滑柱130沿固定件121的第二滑槽122向上运动。当第二滑柱130的顶部与固定件121的第二滑槽122的上内壁抵接时，由于固定件121固定不动，固定件121的上内壁起到限位作用，限制第一运动件1111与第二运动件1112的继续向上运动。

这样，阶梯运动机构100调焦时，其中一个运动部件111可以沿图1至图3所示方向上下运动，此时，该运动部件111可以通过其两端的第一滑槽1113沿第一滑柱112运动，并通过第一滑柱112带动相邻的运动部件111运动，而且，该运动部件111可以带动两侧的其他运动部件111运动，最终，滑动组件110端部的运动部件111通过第二滑柱130沿第二滑槽122运动。有效的解决目前透镜系统只能整体移动影响调焦准确性的问题，实现各个运动部件111的分层、分级调节，以满足不同产品的使用要求，同时还能保证调焦的准确性，便于使用。

可选地，第一滑槽1113的截面形状与第一滑柱112位于第一滑槽1113部分的截面形状相一致。这样可以保证第一滑柱112与第一滑槽1113准确的配合，避免运动部件111产生偏离滑动方向的位移，保证运动部件111调焦的准确性。可选地，第一滑柱112的截面形状为圆形、椭圆形或方形等。第二滑槽122的截面形状与第二滑柱130位于第一滑槽1113部分的截面形状相一致，且第一滑槽1113的截面形状还与第二滑柱130位于第一滑槽1113部分的截面形状相一致。这样可以保证第二滑柱130与第一滑槽1113及第二滑槽122配合的准确，避免运动部件111产生偏离滑动方向的位移，保证运动部件111调焦的准确性。可选地，第二滑柱130的截面形状为圆形、椭圆形或方形等。

在一实施例中，在滑动方向上，第二滑柱130的高度大于第一滑槽1113的高度，第二滑柱130的高度大于第二滑槽122的高度，第一滑柱112的高度大于第一滑槽1113的高度。可以理解的，这里的滑动方向就是指上下方向。第二滑柱130的高度大于第一滑槽1113的高度后，第二滑柱130可以沿第一滑槽1113滑动，第二滑柱130的高度大于第二滑槽122的高度后，第二滑柱130可以沿第二滑槽122滑动。第一滑柱112的高度大于第二滑槽122的高度后，第一滑柱112可以沿第一滑槽1113滑动。这样可以便于各运动部件111带动光学部件的分层、分级运动，实现分层、分级调焦，保证调焦的准确性。

在一实施例中，第一滑槽1113的高度大于等于第二滑槽122的高度，或者，第一滑槽1113的高度小于第二滑槽122的高度。也就是说，第一滑槽1113的高度与第二滑槽122的高度原则上不受限制，第一滑槽1113的高度可以大于、小于或等于第二滑槽122的高度。示例性地，第一滑槽1113的高度等于第二滑槽122的高度。这样便于运动部件111运动位移的控制。

在一实施例中，第一滑槽1113的高度为第一滑柱112高度的1.1倍~2倍，第二滑槽122的高度为第二滑柱130高度的1.1倍~2倍，第一滑槽1113的高度为第二滑柱130高度的1.1倍~2倍。这样可以保证运动部件111在调焦时的位移，以满足不同产品的使用需求。可以理解的，第一滑柱112与第二滑柱130的高度原则上不受限制，可以根据实际使用工况选择合适的高度，第一滑槽1113与第二滑槽122的高度也可以进行相应调整。

示例性地，第一滑柱112与第二滑柱130的高度相同，且第一滑槽1113与第二滑槽122的高度相同，并记第一滑柱112的高度a，第一滑槽1113的高度为b，第一滑槽1113与第一滑柱112的高度差即为预设间距c，相应的，第二滑柱130的高度也为a，第二滑槽122的高度也为b，第一滑槽1113与第二滑柱130的高度差为c，第二滑槽122与第二滑柱130的高度差即为预设间距c。

并记图2所示的位置为初始位置，当第一运动件1111向下运动c时，第二运动件1112、第一滑柱112以及第二滑柱130在重力作用下运动c。当第一运动件1111向下运动2c时，第二运动件1112以及第一滑柱112向下运动2c，第二滑柱130由于固定件121的限制只能向下运动c。当第一运动件向下运动3c时，第一滑柱112向下运动3c，第二运动件1112由于第二滑柱130的限制只能向下运动2c，第二滑柱130由于固定件121的限制只能向下运动c。当第一运动件向下运动4c时，第一滑柱112由于第二运动件1112的限制只能向下运动3c，第二运动件1112由于第二滑柱130的限制只能向下运动2c，第二滑柱130由于固定件121的限制只能向下运动c。若第一运动件1111向下运动的距离大于4c时，第一滑柱112会限制第一运动部件111的向下运动，阶梯运动机构100向下运动至极限。

当第一运动件1111向上运动c时，第一运动件1111的第一滑槽1113沿第一滑柱112向上移动，直至第一滑槽1113的下内壁与第一滑柱112底部抵接。当第一运动件1111向下运动2c时，第一运动件1111通过第一滑槽1113的下内壁带动第一滑柱112向上移动，同时，第一滑柱112沿第二运动件1112左侧的第一滑槽1113向上运动，直至第一滑柱112的顶部与第二运动件1112左侧的第一滑槽1113的上内壁抵接。

当第一运动件1111向上运动3c时，第一运动件1111可通过第一滑柱112与第一滑槽1113的上内壁的配合带动第二运动件1112向上运动，同时，第二运动件1112右侧的第一滑槽1113沿第二滑柱130滑动，直至第二运动件1112右侧的第一滑槽1113的下内壁与第二滑柱130底部抵接。当第一运动件1111向上运动4c时，第二运动件1112右侧的第一滑槽1113的下内壁带动第二滑柱130沿固定件121的第二滑槽122向上运动，直至第二滑柱130的底部与固定件121的第二滑槽122的上内壁抵接。若第一运动件1111向上运动的距离大于4c时，第二滑槽122的上内壁会阻挡第二滑柱130继续向上运动，相应的，第二运动件1112以及第一运动件1111均不能继续向上运动。

采用上述方式对运动部件111进行调节后，可以实现各运动部件111的分层分级调节，从而达到对不同位置上的运动部件111进行调焦的目的。

在一实施例中，在垂直于滑动方向上，第一滑槽1113与第二滑槽122的宽度和小于等于第二滑柱130的宽度，相邻两个第一滑柱112的宽度和大于等于第一滑柱112的宽度。这样可以避免相邻的运动部件111以及运动部件111与固定件121之间发生干涉，保证运动平稳。

在一实施例中，滑动组件110的数量为多个，多个滑动组件110并排布置，并分别对应固定组件120。这样可以增加运动部件111的数量及面积，保证图像的成像效果。同时，各滑动组件110的两端分别对应固定组件120，以限制运动部件111的运动位移。当然，在本发明的其他实施方式中，多个滑动组件110还可以呈一列设置，此时，只在多个滑动组件110的两端布置固定组件120即可。

在一实施例中，阶梯运动机构100还包括调节组件140，调节组件140与滑动组件110连接，用于带动滑动组件110做往复直线运动。调节组件140可以实现运动部件111运动位移的调节，以使各运动部件111可以调节至所需位置，满足不同产品的使用需求。

在一实施例中，调节组件140与中部区域的运动部件111连接。也就是说，调节组件140两侧的运动部件111的数量相同。这样可以两端的运动部件111可以同时由同一调节组件140进行调节，使得两侧的运动部件111同步运动，并且运动位移相一致，可以避免出现限位导致的不能调节的问题。

在一实施例中，滑动组件110的数量为多个，且多个滑动组件110与至少一个调节组件140连接。可以理解的，可以多个滑动组件110由同一调节组件140控制，也可以多个滑动组件110分别通过对应的调节组件140控制，还可以为部分滑动组件110通过一个调节组件140控制。这样可以调节运动部件111的位置满足不同产品的使用需求。

在一实施例中，调节组件140包括调节丝杆141以及套设于调节丝杆141的调节螺母142，调节螺母142与运动部件111连接，调节丝杆141转动可带动调节螺母142沿调节丝杆141做直线运动，并带动运动部件111运动。示例性地，调节螺母142连接中间位置的运动部件111。调焦时，转动调节丝杆141，调节螺母142可沿调节丝杆141做升降运动，进而带动运动部件111上下运动，并通过第一滑柱112的配合带动相邻的运动部件111运动，实现运动部件111的分层、分级调节。

具体的，参见图1，以调节螺母142两侧各具有四个运动部件111为例进行说明，按顺序从中间向两边分别为第一阶、第二阶、第三阶、第四阶。各运动部件111顺次连接。当顺时针拧动调节丝杆141时，调节丝杆141会迫使调节螺母142下降，进而调节螺母142会带动与调节螺母142相连接的第一阶运动部件111下降，同时，其他运动部件111会在重力作用下向下运动。当调节螺母142向下移动超过2c后，调节螺母142会带动第一阶运动部件111下降，同时，第二阶运动部件111、第三阶运动部件111会在重力作用下同步下降，由于固定件121无法移动，会对第四阶运动部件111限位，第四阶运动部件111不能继续向下运动。当调节螺母142向下移动超过4c后，调节螺母142会带动第一阶运动部件111下降，同时，第二阶运动部件111会在重力作用下同步下降，第三阶运动部件111会受到第四阶运动部件111的限制，不能继续向下运动。当调节螺母142向下移动超过6c后，调节螺母142会带动第一阶运动部件111下降，第二阶运动部件111会受到第三阶运动部件111的限制，不能继续向下运动。当调节螺母142向下移动超过8c后，第二阶运动部件111限制第一阶运动部件111向下运动，导致运动部件111移动到了顶点。

参见图3，当反向拧动调节丝杆141时，会迫使调节螺母142向上移动，并带动第一阶运动部件111向上运动。当调节螺母142向上移动超过2c后，会迫使第二阶运动部件111向上移动。当调节螺母142向上移动超过4c后，会迫使第三阶运动部件111向上移动。当调节螺母142向上移动超过6c后，会迫使第四阶运动部件111向上移动。当调节螺母142向上移动超过8c后，因为固定件121无法移动，导致运动部件111移动到了顶点。

在一实施例中，调节螺母142由光学部件制成。当然，也可以在调节螺母142上安装光学部件。

当然，在本发明的其他实施方式中，调节组件140包括伸缩杆等可伸缩的部件。示例的，伸缩杆可以由气缸或电磁控制，这样也可以实现运动部件111位移的调节。

在一实施例中，各滑动组件110中运动部件111的数量相同或相异。多个滑动组件110拼合后呈多边形或圆形。也就是说，运动部件111安装光学部件后，光学部件可以形成阵列，阵列的形状包括但不限于正六边形、正方形、长方形等等，还可以为其他如圆形、条形等。可以理解的，光学部件的形状可以为多边形，如三角形、正方形、正六边形等等。这样可以保证图像呈现效果，便于用户使用。

可以理解的，第一阶运动部件111的数量为多个，如4个或8个等，第二阶运动部件的数量为多个，如12个或18个，第三阶运动部件的数量可以为多个，如18个、24个或36个，第四阶运动部件111的数量可以是24个、36个或48个。这样，各运动部件111安装光学部件后可以形成正六边形、正方形或长方形等。

在一实施例中，阶梯运动机构100还包括导向组件150，导向组件150与运动部件111连接，用于对运动部件111的运动进行导向。导向部件能够对运动部件111的运动方向进行进一步导向，使得运动部件111只能沿上下方向运动，不能产生偏离上下方向的位移，保证调节的准确性。

在一实施例中，多个运动部件111对应至少一个运动部件111。也就是说，多个运动部件111可以通过一个导向组件150进行导向，也可以分别通过对应的导向组件150导向，还可以为部分运动部件111通过一个导向组件150导向。这样都可以实现对运动部件111运动方向的限位。

在一实施例中，导向组件150包括滑动导杆151以及导向槽152，滑动导杆151的一端与运动部件111连接，滑动导杆151的另一端可沿导向槽152滑动。运动部件111上下运动时可带动滑动导杆151同步运动，进而滑动导杆151可沿导向槽152滑动，通过导向槽152的内壁限制滑动导杆151的位移，使得滑动导杆151只能沿上下方向运动，不能产生其他方向的位移，进而实现运动部件111运动的限位，保证运动部件111运动位移准确，进而保证调焦的准确性。可以理解的，导向槽152位于透镜系统的固定结构上，如整个系统的基体、灯架或托架等等。

在一实施例中，导向组件150还包括弹性件153，弹性件153套设于滑动导杆151，并分别与导向槽152的端部以及运动部件111抵接。也就是说，弹性件153不与导向槽152的端部及运动部件111连接。当运动部件111向下运动后，弹性件153会随着运动部件111向下运动，并脱离导向槽152的端部。当弹性件153向上运动至极限位置后，弹性件153的端部正好与导向槽152的端部抵接。弹性件152用于保证运动部件111的位置准确，不会发生混乱。当阶梯运动机构100倒置或倾斜放置时，由于重力作用，各运动部件111的相对位置关系会发生变化，这会影响运动部件111位置调节的准确性。设置弹性件153后，弹性件153可以保证各运动部件111能够保持和竖直放置时一样的状态。可选地，弹性件153包括但不限于弹簧，还可以为弹性柱等等。示例性地，弹性件153为压簧。

这样，无论阶梯运动机构111当前的状态如何，弹性件153可以保证运动部件111的位置固定。当阶梯运动机构100旋转90°时，可以保证运动部件111相对于导向槽152的运动位置准确、唯一。当阶梯运动机构100旋转180°时，运动部件111不会因自身重力作用而自动下降，以保证运动部件111相对于导向槽152的运动位置准确，运动部件111不会随意发生变动。

本发明还提供一种透镜系统，包括壳体、光学部件以及多个上述任一实施例中的阶梯运动机构100，各阶梯运动机构100位于壳体中，光学部件安装于阶梯运动机构100的各运动部件111。本发明的透镜系统采用上述的阶梯运动机构100后，可以实现运动部件111带动光学部件的分层、分级调节，满足不同产品的使用需求。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书的记载范围。

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 (19)

1.一种阶梯运动机构，其特征在于，包括：

滑动组件，包括多个运动部件以及多个第一连接件，各所述运动部件顺次布置，所述第一连接件位于相邻所述运动部件之间，所述第一连接件具有第一配合部，所述运动部件的端部具有第二配合部，所述第一配合部与所述第二配合部配合连接，所述运动部件通过所述第一连接件带动相邻的所述运动部件运动，所述运动部件用于安装光学部件；以及

固定组件，分设于所述滑动组件的两端，用于限制所述滑动组件端部的所述运动部件的运动位移；以及

多个第二连接件，所述第二连接件位于所述运动部件与所述固定组件之间，所述第二连接件具有第三配合部，所述固定组件具有第四配合部，所述第三配合部与所述第二配合部及所述第四配合部配合连接，所述固定组件通过所述第二连接件限制所述运动部件的运动位移；

其中，所述第一连接件为第一滑柱，所述第一滑柱位于相邻所述运动部件之间，每个所述运动部件的两端具有第一滑槽，所述第一滑柱部分位于其中一个所述第一滑槽，部分位于相邻的另一所述第一滑槽，其中一个所述运动部件可通过所述第一滑柱带动另一所述运动部件运动，当相邻的所述运动部件同步运动时，能够再通过所述第一连接件带动下一相邻的所述运动部件运动。

2.根据权利要求1所述的阶梯运动机构，其特征在于，所述第一配合部与所述第二配合部的配合为滑块与滑槽的配合，所述滑块可滑动地安装于所述滑槽中；

或者，所述第一配合部与所述第二配合部的配合为滑轨滑块的配合，所述滑块可滑动安装于所述滑轨。

3.根据权利要求1所述的阶梯运动机构，其特征在于，所述第三配合部与所述第二配合部及所述第三配合部与所述第四配合部的配合为滑块与滑槽的配合，所述滑块可滑动地安装于所述滑槽中；

或者，所述第三配合部与所述第二配合部及所述第三配合部与所述第四配合部的配合为滑轨滑块的配合，所述滑块可滑动安装于所述滑轨。

4.根据权利要求3所述的阶梯运动机构，其特征在于，所述第二连接件为第二滑柱，所述固定组件具有第二滑槽，并对应所述滑动组件端部的所述第一滑槽，所述第二滑柱位于所述滑动组件与所述固定组件之间，且所述第二滑柱部分位于所述第一滑槽，部分位于所述第二滑槽，所述固定组件通过所述第二滑槽限制所述第二滑柱的运动位移。

5.根据权利要求4所述的阶梯运动机构，其特征在于，在滑动方向上，所述第二滑柱的高度大于所述第一滑槽的高度，所述第二滑柱的高度大于所述第二滑槽的高度；

所述第一滑柱的高度大于所述第一滑槽的高度。

6.根据权利要求4所述的阶梯运动机构，其特征在于，所述第一滑槽的高度大于等于所述第二滑槽的高度；

或者，所述第一滑槽的高度小于所述第二滑槽的高度。

7.根据权利要求4所述的阶梯运动机构，其特征在于，在垂直于滑动方向上，所述第一滑槽与所述第二滑槽的宽度和小于等于所述第二滑柱的宽度。

8.根据权利要求1所述的阶梯运动机构，其特征在于，每一所述运动部件的一端具有凸起，另一端具有凹槽，相邻所述运动部件的所述凸起与所述凹槽配合连接，且所述凸起可沿所述凹槽滑动。

9.根据权利要求8所述的阶梯运动机构，其特征在于，所述滑动组件端部的所述运动部件与所述固定组件通过凸起与凹槽配合连接。

10.根据权利要求1至9任一项所述的阶梯运动机构，其特征在于，所述滑动组件的数量为多个，多个所述滑动组件并排布置，并分别对应所述固定组件。

11.根据权利要求10所述的阶梯运动机构，其特征在于，各所述滑动组件中所述运动部件的数量相同或相异；多个所述滑动组件拼合后呈多边形或圆形。

12.根据权利要求1至9任一项所述的阶梯运动机构，其特征在于，所述阶梯运动机构还包括调节组件，所述调节组件与所述滑动组件连接，用于带动所述滑动组件做往复直线运动。

13.根据权利要求12所述的阶梯运动机构，其特征在于，所述调节组件与中部区域的所述运动部件连接。

14.根据权利要求12所述的阶梯运动机构，其特征在于，所述调节组件包括调节丝杆以及套设于所述调节丝杆的调节螺母，所述调节螺母与所述运动部件连接，所述调节丝杆转动可带动所述调节螺母沿所述调节丝杆做直线运动，并带动所述运动部件运动。

15.根据权利要求1至9任一项所述的阶梯运动机构，其特征在于，所述阶梯运动机构还包括导向组件，所述导向组件与所述运动部件连接，用于对所述运动部件的运动进行导向。

16.根据权利要求15所述的阶梯运动机构，其特征在于，多个所述运动部件对应至少一个所述导向组件。

17.根据权利要求16所述的阶梯运动机构，其特征在于，所述导向组件包括滑动导杆以及导向槽，所述滑动导杆的一端与所述运动部件连接，所述滑动导杆的另一端可沿所述导向槽滑动。

18.根据权利要求17所述的阶梯运动机构，其特征在于，所述导向组件还包括弹性件，所述弹性件套设于所述滑动导杆，当所述运动部件处于初始位置时，所述弹性件分别与所述导向槽的端部以及所述运动部件抵接。

19.一种透镜系统，其特征在于，包括壳体、光学部件以及多个如权利要求1至18任一项所述的阶梯运动机构，各所述阶梯运动机构位于所述壳体中，所述光学部件安装于所述阶梯运动机构的各运动部件。

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