CN113391512B - 具有自动调焦功能的投影仪的调焦机构、镜头及投影仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有自动调焦功能的投影仪的调焦机构、镜头及投影仪，调焦机构包括外筒和相对所述外筒可伸缩运动的内筒，外筒上设置有轴向延伸限位孔和螺旋延伸限位滑槽，限位滑槽的底部设置导向孔，内筒上设置有环形凹槽；调焦机构还包括与所述限位孔滑动配合的限位件和驱动内筒滑动的驱动组件，限位件与所述内筒连接；驱动组件包括与导向孔滑动配合的传动件、滑动安装于环形凹槽内的滑块、固定于外筒的步进电机、与步进电机连接的驱动齿轮以及与驱动齿轮啮合的调焦齿条；调焦齿条螺旋延伸，其内侧面突出设置有与限位滑槽滑动配合限位滑凸，且调焦齿条通过传动件与滑块连接。本发明能够降低对投影仪成像的不利影响，从而使画面更为清晰。

Description

具有自动调焦功能的投影仪的调焦机构、镜头及投影仪

技术领域

本发明涉及投影技术领域，尤其涉及一种具有自动调焦功能的投影仪的调焦机构、镜头及投影仪。

背景技术

投影仪是一种将图像或视频投射到幕布或者墙体上的设备，其广泛应用于家庭、办公室、学校、娱乐场所等，投影仪在使用时常常需要根据不同的投影距离和幕布大小等因素来调整焦距，以呈现清晰的画面。现有的投影仪通过内筒相对于外筒伸缩滑动来进行调焦，有的直接将调焦环与内筒螺纹连接，调焦环转动时带动内筒螺旋运动，进而实现调焦。然而，上述这种调焦方式，镜头整体会转动，这样安装于镜头内的光学镜片也会旋转，而有些光学镜片旋转会影响成像，且由于加工和装配的误差，在镜头转动过程中，可能造成光轴偏离或者倾斜，尤其是在调焦范围要求较大时，对投影仪的成像效果影响尤为严重。

发明内容

基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种具有自动调焦功能的投影仪的调焦机构、镜头及投影仪，以解决现有技术中存在的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的第一方面提供了一种具有自动调焦功能的投影仪的调焦机构，包括外筒和相对所述外筒可伸缩运动的内筒；所述外筒的侧壁上设置有限位孔和限位滑槽，所述限位孔沿所述外筒的轴向延伸设置，所述限位滑槽绕所述外筒的轴线螺旋延伸，所述限位滑槽的底部设置有导向孔，所述导向孔的延伸方向与所述限位滑槽的延伸方向一致；所述内筒的外壁上设置有沿其周向环绕的环形凹槽；

所述调焦机构还包括与所述限位孔滑动配合的限位件和驱动所述内筒滑动的驱动组件，所述限位件与所述内筒连接；所述驱动组件包括与所述导向孔滑动配合的传动件、滑动安装于所述环形凹槽内的滑块、固定于所述外筒的步进电机、与所述步进电机的驱动轴连接的驱动齿轮以及与所述驱动齿轮啮合的调焦齿条；

所述调焦齿条沿所述延伸方向延伸，其外侧面设置有与所述驱动齿轮啮合的啮合齿，内侧面在所述限位滑槽的所述延伸方向的两端分别突出设置有限位滑凸，所述限位滑凸与所述限位滑槽滑动配合；所述传动件的一端与所述滑块连接，另一端连接于所述调焦齿条上的两个所述限位滑凸之间，所述步进电机能够驱动所述驱动齿轮以及与之啮合的调焦齿条带动所述滑块沿所述环形凹槽滑动，进而使所述内筒沿所述外筒的轴向滑动，实现自动调焦。

优选地，所述调焦齿条上设置有与所述传动件插装配合的连接孔，所述连接孔位于两个所述限位滑凸之间，两个所述限位滑凸的中心面共面，且与所述连接孔的中心线偏离设置；

所述导向孔的中心面与所述限位滑槽的中心面偏离设置；且所述导向孔的中心面的偏离方向和偏离尺寸与所述连接孔的中心线的偏离方向和偏离尺寸一致；其中，所述中心面指平行于所述延伸方向的中心面。

优选地，在所述外筒的轴向上，所述导向孔包括相对的第一孔壁和第二孔壁，所述限位滑槽包括相对的第一槽壁和第二槽壁，所述第一孔壁与所述第一槽壁位于同侧，且共面设置。

优选地，所述连接孔为圆柱孔；所述传动件包括依次连接的第一连接段、导向段和第二连接段，三者均为圆柱结构，且横截面依次增大，所述第一连接段与所述滑块螺纹连接；所述导向段与所述导向孔滑动配合，且伸出所述限位滑槽；所述第二连接段与所述连接孔插装配合。

优选地，在所述延伸方向上，所述限位滑凸的横截面由外侧端向内侧端逐渐减小，且所述限位滑凸的外侧端至少部分区域与所述限位滑槽相适配。

优选地，所述限位滑凸垂直于其凸起方向的横截面沿所述凸起方向逐渐减小。

优选地，所述限位滑凸的高度小于所述限位滑槽的深度。

优选地，所述调焦齿条的一个端部沿所述延伸方向突出设置有遮光结构，所述遮光结构呈T型结构，包括底板和连接于所述底板外侧面的遮光板，所述底板位于所述限位滑槽的外部；

所述外筒包括呈阶梯结构的调焦筒，所述限位孔和所述限位滑槽设置于所述调焦筒的小段；

所述调焦机构还包括光耦组件，所述光耦组件包括固定安装于所述阶梯结构的大段的安装座和连接于所述安装座的光耦器件，所述光耦器件设置于调焦筒的小段的径向外侧，且位于所述遮光板的行程内，以使所述遮光板通过所述调焦齿条的滑动能够滑入或者滑出所述光耦器件的发射端和接收端之间的空间。

优选地，所述驱动组件还包括电机座，所述电机座包括基座和连接于所述基座且沿所述外筒的周向相对设置的两个支撑结构，所述基座安装于所述大段，包括沿所述外筒的周向延伸的弧形结构和连接于所述弧形结构并向所述外筒的内侧端延伸的延伸结构，所述弧形结构朝向所述外筒的一面设置有第一定位柱，所述弧形结构的两端和所述延伸结构上均设置有第一安装孔；其中，所述内侧端指位于入光侧的一端。

所述大段上设置有与所述第一安装孔适配的第一锁紧孔和与所述第一定位柱配合的第一定位孔；所述步进电机安装于两个所述支撑结构之间。

优选地，所述外筒还设置有连接法兰，较所述外筒的外侧端所述连接法兰更靠近所述外筒的内侧端，且所述内侧端伸出所述连接法兰，所述连接法兰上设置有用于与所述投影仪的光机壳连接的第二安装孔和定位的定位缺口，所述定位缺口设置于所述连接法兰的边缘处。

优选地，所述内筒伸出所述外筒的外侧端，所述外筒的外侧端设置有环形凸缘，所述环形凸缘的外侧壁上凹陷形成有安装缺口，且所述外侧壁上设置有第二锁紧孔，所述安装缺口沿所述外筒的轴向贯通所述环形凸缘，以用于通过所述安装缺口安装投影仪的镜头罩，并通过所述第二锁紧孔锁紧。

本发明的第二方面提供了一种具有自动调焦功能的投影仪的镜头，包括光学镜片组和如上任一项所述的调焦机构，所述光学镜片组安装于所述内筒内。

本发明的第三方面提供了一种具有自动调焦功能的投影仪，包括光机壳和如上所述的镜头，所述镜头通过所述外筒安装于所述光机壳。

本发明在外筒上设置有轴向延伸的限位孔，内筒上连接有限位件，通过限位件与限位孔的滑动配合限制内筒只能沿着外筒的轴向滑动，并且在内筒设置有环形凹槽，外筒上设置有螺旋延伸的导向孔，使传动件既沿着外筒的导向孔滑动，同时能够随着滑块绕着内筒的周向滑动，且传动件还连接有位于外筒外侧的调焦齿条，如此，当驱动齿轮转动时，调焦齿条带动传动件相对于外筒发生螺旋滑动，进而推动内筒轴向滑动，这样，在调焦的过程中将传动件的螺旋运动转换为内筒的轴向运动，显然，这种方式在整个调焦过程中安装于内筒内的光学镜片不会发生旋转，且整个光学系统的光轴也不会发生倾斜，因此，这种调焦机构能够避降低对投影仪成像的不利影响，从而使画面更为清晰。另一方面，本发明还在外筒上设置有限位滑槽，在调焦齿条上设置有限位滑凸，使二者滑动配合，从而使调焦齿条的滑动更稳定，尤其是在调焦范围比较大的时候，该效果更为明显，进而更好地提高调焦的精度，保证投影仪的画面质量。

本发明的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。

附图说明

以下将参照附图对本发明的优选实施方式进行描述。图中：

图1为本发明所提供的投影仪的一种优选实施方式的局部结构示意图；

图2为图1所提供的投影仪的局部爆炸视图；

图3为本发明所提供的镜头的一种优选实施方式的爆炸视图；

图4为本发明所提供的调焦机构的一种优选实施方式的结构示意图；

图5为图4所提供的调焦机构的纵截面剖视图；

图6为图4所提供的调焦机构的一个横截面剖视图；

图7为本发明所提供的调焦机构中，限位件的一种优选实施方式的爆炸视图；

图8为本发明所提供的调焦机构中，内筒的一种优选实施方式的结构示意图；

图9为本发明所提供的调焦机构中，传动件的一种优选实施方式的结构示意图；

图10为本发明所提供的调焦机构中，调焦齿条的一种优选实施方式的一个视角的结构示意图；

图11为图10所提供的调焦齿条的另一个视角的结构示意图；

图12为本发明所提供的调焦机构中，外筒的一种优选实施方式的一个视角的结构示意图；

图13为图12所提供的外筒的另一个视角的结构示意图；

图14为本发明所提供的调焦机构中，电机座的一种优选实施方式的结构示意图；

图15为本发明所提供的调焦机构中，电机座的另一种优选实施方式的结构示意图；

图16为本发明所提供的调焦机构中，光耦组件的一种优选实施方式的结构示意图；

图17为图16所提供的光耦组件的爆炸视图。

图中：

100、调焦机构；10、外筒；11、限位孔；12、限位滑槽；13、导向孔； 14、调焦筒；141、小段；142、大段；1421、第三定位孔；1422、第五锁紧孔； 1423、第一锁紧孔；1424、第一定位孔；15、连接法兰；151、第二安装孔； 152、定位缺口；16、伸出段；17、环形凸缘；171、安装缺口；172、第二锁紧孔；20、内筒；21、环形凹槽；22、第三锁紧孔；30、限位件；31、滑动件； 311、第六安装孔；32、紧固件；40、驱动组件；41、传动件；411、第一连接段；412、导向段；413、第二连接段；42、滑块；421、第四锁紧孔；43、步进电机；44、驱动齿轮；45、调焦齿条；451、啮合齿；452、限位滑凸；453、连接孔；454、条形基体；4541、基板部；4542、齿条部；4542a、光耦配合孔； 455、遮光结构；4551、底板；4552、遮光板；4552a、梯形段；4552b、直板段；46、电机座；461、基座；4611、弧形结构；4612、延伸结构；4613、第一定位柱；4614、第一安装孔；462、支撑结构，50、光耦组件；51、安装座； 511、连接板；5111、第三定位柱；5112、第四安装孔；512、连接结构；5121、第一段；5122、第二段；5123、第三段；5123a、工艺凹槽；5124、第六锁紧孔；5125、第二定位柱；52、光耦器件；53、电路板；531、第三安装孔；532、第二定位孔；54、连接端子；

200、光学镜片组；

300、光机壳；310、第五锁紧孔；320、定位凸起；330、第一机壳；340、第二机壳；

400、密封件；

510、第一锁紧件；520、第二锁紧件；530、第三锁紧件；540、第四锁紧件；550、第五锁紧件；560、第六锁紧件；

600、镜头罩；610、圆筒段；620、限位凸台；630、第五安装孔；640、锥筒段。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，本发明中采用步骤编号(字母或数字编号)来指代某些具体的方法步骤，仅仅是出于描述方便和简洁的目的，而绝不是用字母或数字来限制这些方法步骤的顺序。本领域的技术人员能够明了，相关方法步骤的顺序，应由技术本身决定，不应因步骤编号的存在而被不适当地限制。

本发明提供了一种自动调焦的投影仪，如图1-17所示，包括光机壳300 和镜头，镜头包括光学镜片组200和调焦机构100，调焦机构100包括外筒10 和相对外筒10可伸缩运动的内筒20，光学镜片组200安装于内筒20内。镜头通过外筒10安装于光机壳300。

继续参考图2-图17，外筒10的侧壁上设置有限位孔11和限位滑槽12，限位孔11沿外筒10的轴向延伸设置，即限位孔11为沿轴向延伸的条形孔，或者称为腰型孔，其在外筒10的径向上贯通外筒10的侧壁；限位滑槽12绕外筒10的轴线螺旋延伸，即限位滑槽12为设置于外筒10外壁上的螺旋槽，其可以由外筒10的外壁向内凹陷形成，限位滑槽12的底部设置有导向孔13，导向孔13的延伸方向与限位滑槽12的延伸方向一致，也就是导向孔13也为条形孔或者称为腰型孔，只是其延伸方向是螺旋延伸的。内筒20的外壁上设置有沿其周向环绕的环形凹槽21。调焦机构100还包括与限位孔11滑动配合的限位件30和驱动内筒20滑动的驱动组件40，限位件30与内筒20连接，也就是说，限位件30的一端与内筒20连接，另一端伸入限位孔11内，其可以在限位孔11内沿外筒10的轴向滑动；驱动组件40包括与导向孔13滑动配合的传动件41、滑动安装于环形凹槽21内的滑块42、固定于外筒10的步进电机43、与步进电机43的驱动轴连接的驱动齿轮44以及与驱动齿轮44啮合的调焦齿条45，调焦齿条45位于外筒10沿径向的外侧，沿限位滑槽12的延伸方向延伸，其外侧面设置有与驱动齿轮44啮合的啮合齿451，内侧面在延伸方向的两端分别突出设置有限位滑凸452，也就是说，调焦齿条45上至少啮合齿451是螺旋延伸的，限位滑凸452与限位滑槽12滑动配合；传动件41 的一端与滑块42连接，另一端连接于调焦齿条45上的两个限位滑凸452之间，步进电机43能够驱动驱动齿轮44以及与之啮合的调焦齿条45带动滑块42 沿环形凹槽21滑动，进而使内筒20沿外筒10的轴向滑动，实现自动调焦，具体地，启动步进电机43，投影仪的控制单元根据投影的图像确定出光学组件200(或者其内部某些光学镜片)的最佳位置，并计算出调整至该位置步进电机43的行走步数，根据该步数驱动驱动齿轮44转动，调焦齿条45带动传动件41沿导向孔13螺旋运动，从而使滑块42沿环形凹槽21作圆周运动，由于内筒20受到限位件30和限位孔11的限制，因此，内筒20不会随着滑块 42一起作圆周运动，而只能沿着外筒10的轴向滑动，从而使内筒20沿外筒 10的轴向相对于外筒10滑动，进而实现清晰图像，以完成调焦。

上述调焦机构100，一方面，在外筒10上设置有轴向延伸的限位孔11，内筒20上连接有限位件30，通过限位件30与限位孔11的滑动配合限制内筒 20只能沿着外筒10的轴向滑动，并且在内筒20上设置有环形凹槽21，外筒 10上设置有螺旋延伸的导向孔13，使传动件41既绕着外筒10的轴线螺旋滑动，同时能够随着滑块42绕着内筒20的周向运动，传动件41还连接有位于外筒10外侧的调焦齿条45，当步进电机43带动驱动齿轮44转动时，调焦齿条45带动传动件41相对于外筒10螺旋滑动，进而推动内筒20沿外筒10的轴向滑动，可见，在调焦的过程中将传动件41的螺旋运动转换为了内筒20 的轴向运动，这种方式在整个调焦过程中内筒20仅作轴向运动，因此安装于内筒20内的光学镜片组200也不会发生旋转，且整个光学镜片组200的光轴也不会发生倾斜，从而能够降低对投影仪投影效果的不利影响，使画面更为清晰。

在有的实施例中，调焦齿条45为弧形条状结构，即调焦齿条45为沿外筒 10的周向延伸的条形结构，然而，这种结构，由于在调焦齿条45的整个运动行程中，其都要与驱动齿轮44啮合，而驱动齿轮44的位置相对于外筒10是固定的，调焦齿条45是螺旋运动，因此，在调焦齿条45的两端其与驱动齿轮 44的啮合位置在调焦齿条的宽度方向上必然不同，若调焦齿条45太窄，则在两端可能与驱动齿轮44脱离，为了解决该问题，就需要将整个调焦齿条45 的宽度做的比较大，这种结构对于轴向尺寸较大的镜头还可以，但是对于有些镜头的光学系统200比较紧凑，整个镜头的轴向尺寸比较小，留给调焦机构 100的安装空间有限，这种较宽的调焦齿条45就无法使用。本发明的调焦齿条45设置成沿限位滑槽12的延伸方向延伸，即调焦齿条45为螺旋条状结构，如此，调焦齿条45的宽度可以设置的比较窄，以更好地适应轴向尺寸较小的镜头，即采用螺旋延伸的调焦齿条45，在调焦齿条45的运动过程中，驱动齿轮44可以与调焦齿条45的啮合位置在调焦齿条45的宽度方向上基本不变，因此，能够减小整个投影仪的镜头的轴向尺寸；且采用这种螺旋延伸的调焦齿条45，在安装过程中，能够很好地辨认其与导向孔13的螺旋方向，进而方便安装。

另一方面，考虑到调焦齿条45是设置于外筒10的外侧，其只有在与传动件41的连接处受到约束，而调焦齿条45与驱动齿轮42的啮合位置和与传动件41的连接位置不可能始终一致，因此，在调焦齿条45的滑动过程中，其两端可能会发生晃动，甚至相对于预定的螺旋轨迹有较大的偏移，导致调焦过程不平稳，传动精度降低，影响调焦效果，尤其是在需要的调焦行程较大，即传动件41的滑动行程较大时，相应的调焦齿条45也会比较长，这时调焦齿条45两端的晃动会更加明显，为此，本发明还在外筒10上设置有限位滑槽12，在调焦齿条45上设置有限位滑凸452，二者滑动配合，如此，在调焦齿条45 滑动的过程中，限位滑凸452也一起做螺旋滑动，能够对调焦齿条45的两端进行限制，进而使调焦齿条45的滑动更稳定，尤其是在调焦范围比较大的时候，该效果更为明显，进而更好地提高调焦的精度，保证投影仪的画面质量。在有些实施例中，会使用齿轮直接代替调焦齿条，齿轮上设置有与传动件配合的条形槽，条形槽沿外筒的轴向延伸，然后将齿轮套设在外筒的外侧，这种方式虽然也能够实现光学镜片组200不旋转的效果，然而，在调焦过程中，齿轮与传动件会沿着条形槽相对滑动，即齿轮的周向转动先转换成传动件的螺旋运动，之后才会转换成内筒的轴向运动，显然，这种传动方式会增加整个调焦机构的累积误差，降低调焦的精度，而本发明中，传动件41与调焦齿条45是连接在一起的，在整个调焦过程中二者是不会发生相对滑动的，即调焦齿条45 与传动件41是一起作螺旋运动的，因此能够减少调焦过程中的累积误差，更好地提高调焦的精度。

再一方面，在设置有限位滑槽12时，限位滑槽12与导向孔13可以错位设置或者间隔设置，而本发明中，将导向孔13直接设置于限位滑槽12的底部，能够充分利用外筒10的空间，以更好地适应投影仪向小型化发展的趋势；且这种设置方式，也便于滑动精度的控制和导向孔13和限位滑槽12的加工。

具体地，限位件30与内筒20可以通过螺纹连接、铆接、卡接等方式进行连接，当然，限位件30与内筒20也可以直接一体加工成型。为了方便装配和加工，限位件30与内筒20通过螺纹连接，即限位件30的一端设置有外螺纹，另一端与限位孔11滑动配合；内筒20上设置有第三锁紧孔22，限位件30与第三锁紧孔22锁紧配合，如图3-图4、图7-图8所示。第三锁紧孔22可以为通孔，直接沿内筒20的径向贯通内筒20的外壁，但是在锁紧限位件30时产生的碎屑可能会掉入内筒20的内部，而内筒20内部安装有光学镜片组200，光学镜片组200对于灰尘、碎屑等杂质特别敏感，不仅会损伤光学镜片组200 内的光学镜片，而且会对整个镜头的光路产生影响，影响投影画面的质量。为了避免该问题，第三锁紧孔22选用盲孔，以防止限位件30锁紧过程中产生的碎屑掉入内筒20内。进一步地，为了便于第三锁紧孔22的加工以及增加限位件30与内筒20连接的可靠性，内筒20的外壁的局部设置成平面结构，第三锁紧孔22设置于平面结构；限位件30可以呈阶梯结构，其小段设置有外螺纹，大段与限位孔11滑动配合，阶梯结构的阶梯面与平面结构贴合。具体地，限位件30可以直接采用螺钉代替，但是考虑到螺钉的螺钉头的侧壁精度不够高，在与限位孔11配合时会影响内筒20轴向滑动的精度，本发明的一种优选实施例中，限位件30包括滑动件31和紧固件32，如图7所示，滑动件31可以呈圆柱结构，其外壁与限位孔11滑动配合，其中心设置有第六安装孔311，紧固件32可以为螺钉、螺栓等零件，紧固件32穿过第六安装孔311与第三锁紧孔22螺纹配合。进一步地，第六安装孔311可以设置成阶梯孔，在紧固件32 与第三锁紧孔22锁紧时，紧固件32的头部可以与阶梯孔的阶梯面贴合，更进一步的，可以将整个头部均位于阶梯孔的大孔内，如此，能够避免紧固件32 对其投影仪内其他部件造成影响。当然，限位件30也可以为一体成型的阶梯结构，滑动件31也不限于是圆柱结构，其也可以是棱柱等结构，只要能够与限位孔11相适配即可。

进一步地，为了使内筒20更好地沿外筒10的轴向滑动，限位孔11、限位件30和第三锁紧孔22可以设置有多组，可以多组沿外筒20的周向布置，如图3所示的实施例中，沿外筒20的周向均匀布置有两组。

滑块42内表面为与环形凹槽21配合的弧形面，以增加滑块42与环形凹槽21的接触面积，滑块42在滑动时，会受到驱动齿轮44通过调焦齿条45、传动件41传递的作用力，通过设置弧形面与内筒20配合，能够提高调焦齿条 45和滑块42滑动的稳定性。进一步地，滑块42呈弧形块，如图3所示，即其沿环形凹槽21的周向延伸，如可以是圆心角为45°、90°、100°、150°、 180°的弧形块，优选地，滑块42的圆心角接近或者等于180°，如170°、 175°、180°等，以更好地增加调焦齿条45和滑块42滑动的稳定性。为了便于加工和装配，弧形块的外壁在两端处的外弧面可以设置成平面结构。可选地，滑块42与外筒10可以贴合，但是这种方式可能会增加滑块42相对于外筒10 滑动的阻尼。本发明的一种优选实施例中，滑块42与外筒10在外筒10的径向上留有间隙，该间隙虽然极小，但考虑到滑块42在滑动过程中也可能在径向上发生晃动，影响整体传动的精度，为此，本发明的一种优选实施例中，滑块42与外筒10的内壁之间填充有润滑油或者阻尼油，如此，既能够增加滑块 42滑动的灵活性，又能够避免发生晃动。该间隙在外筒10径向上的尺寸可以为0.05mm左右，如0.06mm、0.05mm、0.04mm等。进一步地，为了减小内筒20与外筒10之间滑动的摩擦力，可以在以内筒10上设置有环形的内凹槽，导向槽21设置于内凹槽的底部，滑块42的外弧面伸出内凹槽，且与外筒10 的内壁留有间隙，如此，既能够增加滑块42滑动的稳定性，又能够减小内筒 20滑动过程中的阻力，提高滑动的流畅性。

具体地，参考图9，传动件41包括依次连接的第一连接段411、导向段 412和第二连接段413，第一连接段411与滑块42连接，导向段412与导向孔 13滑动配合，第二连接段413与调焦齿条45连接。

其中，传动件41与滑块42可以通过螺纹连接、铆接、卡接等方式进行连接，为了方便装配和加工，第一连接段411与滑块42螺纹连接，即第一连接段411上设置有外螺纹，滑块42的外壁面上设置有第四锁紧孔421，参考图3，二者螺纹配合。为了方便加工和清理加工后残留的碎屑，优选地，第四锁紧孔 421为通孔，即在外筒10的径向上贯通滑块42。

传动件41与调焦齿条45也可以通过螺纹连接、铆接、卡接或者插装连接，为了方便装配和维修，传动件41与调焦齿条45为插装连接，在一种实施例中，调焦齿条45的内侧面设置有限位槽，限位槽沿外筒10的轴向可以贯通调焦齿条45，第二连接段413可以为柱体结构或者块状结构，在外筒10的周向上，第二连接段413的尺寸与限位槽的尺寸一致，第二连接段413插入限位槽，以限制传动件41与调焦齿条45在外筒10的周向上的运动。参考图5、图6、图 11，本发明的一种优选实施例中，调焦齿条45的内侧面设置有连接孔453，相应地，第二连接段413为与其相适配的柱体结构，二者的外轮廓一致，以使第二连接段413与连接孔453插装配合，采用这种连接结构，能够降低第二连接段413的加工精度，且能够限制调焦齿条45在外筒10的轴向上的位置，从而方便安装以及增加调焦齿条45与传动件41传动的精度。具体地，第二连接段413可以为圆柱结构，连接孔453为圆柱孔，这种方式对于传动件41与滑块42连接时的相对位置要求较低，且能够方便第二连接段413与连接孔453 的插装配合；当然，也可以第二连接段413为棱柱结构，连接孔453为与第二连接段413配合的棱柱孔，这种方式在传动件41与滑块42安装后，需要保证第二连接段413所在方位能够与连接孔453相适配。

导向段412可以为圆柱，也可以为棱柱结构或者其他结构，不论哪种结构，其宽度与导向孔13的宽度相等，以使导向段412能够沿着导向孔13稳定的滑动。优选地，导向段412为圆柱结构，圆柱结构的直径与导向孔13的宽度相等，如此，传动件41与滑块42连接时的相对方向不需要特定设置，均能够与导向孔13配合，从而使导向段412与导向孔13更易配合，能够降低传动件 41与滑块42的加工精度和传动件41的装配难度。其中，宽度指在垂直于限位滑槽12的延伸方向的方向上的尺寸。

一种优选的实施例中，第一连接段411、导向段412与第二连接段413均为圆柱结构，以进一步降低滑块42、传动件41以及调焦齿条45的加工难度和装配难度。

进一步地，导向段412可以仅伸出导向孔13，优选地，导向段412伸出限位滑槽12，以避免在传动件41滑动过程中第二连接段413与限位滑槽12 的底面发生接触，提高调焦齿条45滑动的流畅性。具体地，传动件41可以为多级阶梯结构，第一连接段411、导向段412和第二连接段413三者的横截面依次增大，在三者均为圆柱结构时，导向孔13的宽度等于第二连接段413的直径，如此，在传动件41与滑块42连接时，第一连接段411与导向段412之间的阶梯面与滑块42贴合。其中横截面指垂直于外筒10的径向的截面。当然，第一连接段411、导向段412和第二连接段413三者的横截面可以分别不同，如第一连接段411和第二连接段413采用圆柱结构，导向段412采用棱柱结构；或者第一连接段411采用圆柱结构，导向段412和第二连接段413采用棱柱结构等，另外，第一连接段411、导向段412和第二连接段413三者也可以采用其他结构，并不限于圆柱结构或者棱柱结构。不论传动件41采用哪种结构，为了方便其与滑块42的装配，可以在第二连接段413的端部设置一字型工艺槽或者十字型工艺槽，以方便与操作工具配合，当然也可以设置其他配合的工艺结构。

为了便于加工和提高调焦齿条45滑动的可靠性，两个限位滑凸452的中心面共面设置，其中，中心面平行于限位滑槽12的延伸方向，由于限位滑槽 12螺旋延伸，因此，两个共面的中心面所在的面为螺旋延伸的曲面。

参考图6、图12、图13，导向孔13基本位于限位滑槽12沿其延伸方向的中部，在调焦齿条45滑动过程中，两个限位滑凸452分别在导向孔13的两端侧的限位滑槽12内滑动。导向孔13的宽度可以与限位滑槽12的宽度相等，也可以小于限位滑槽12的宽度，在小于限位滑槽12的宽度时，在宽度方向上，导向孔13可以位于限位滑槽12的中部，相应地，连接孔453的中心线位于两个限位滑凸452的中心面的延伸面上，这种结构，由于调焦齿条45还需要与其他部件如驱动齿轮44配合，因此，可能会将调焦齿条45装反，需要拆卸重新安装，势必降低装配效率。为了避免上述问题的发生，参考图11-图12，本发明的一种优选实施例中，导向孔13的中心面与限位滑槽12的中心面偏离设置，相应地，两个限位滑凸452的中心面共面，且与连接孔453的中心线偏离设置，且导向孔13的中心面的偏离方向和偏离尺寸与连接孔453的中心线的偏离方向和偏离尺寸一致，为了便于表述，导向孔13的中心面可以记为第一中心面，限位滑槽12的中心面记为第二中心面，两个限位滑凸452的中心面记为第三中心面，若第一中心面相对于第二中心面向镜头的出光侧(即远离光机壳300的一侧)偏离，则连接孔453相对于第三中心面也向镜头的出光侧偏离，且二者偏离的尺寸相等；若第一中心面相对于第二中心面向镜头的入光侧 (即与光机壳300连接的一侧)偏离，则连接孔453的中心线相对于第三中心面也向镜头的入光侧偏离，且二者偏离的尺寸相等。如此设置之后，调焦齿条 45相对于外筒10只能朝着一个方向(入光侧或者出光侧)安装，从而起到防呆作用，提高镜头的安装效率。其中，中心面平行于限位滑槽12延伸方向，该中心面为螺旋曲面；宽度指垂直于限位滑槽12的延伸方向的方向的尺寸。

进一步地，沿外筒10的轴向，导向孔13包括在其宽度上相对的第一孔壁和第二孔壁，限位滑槽12包括在其宽度上相对的第一槽壁和第二槽壁，第一孔壁与第一槽壁位于同侧，且共面设置，如图12所示，第一孔壁与第一槽壁均位于镜头的入光侧，且共面设置，第二孔壁与第二槽壁位于镜头的出光侧，且第二孔壁较第二槽壁更靠近入光侧；当然，也可以第二孔壁与第二槽壁共面设置，且均位于镜头的出光侧。采用这种方式，能够更好地起到防呆作用，且使加工和装配更方便。

继续参考图12、图13，外筒10包括呈阶梯结构的调焦筒14，限位滑槽 12和导向孔13设置于调焦筒14的小段141，限位滑槽12和导向孔13在其延伸方向的第一端较第二端靠近调焦筒14的阶梯面，限位孔11设置于调焦筒 14的大段142。在该实施例中，调焦齿条45靠近遮光结构455的一端与限位滑槽12和导向孔13的第一端位于上述延伸方向的同侧，也就是说，调焦齿条45靠近遮光结构455的一端较另一端靠近调焦筒14的阶梯面。采用这种阶梯结构，一方面能够减小整个镜头的径向尺寸，有利于投影仪向小型化发展；另一方面，若限位滑槽12与限位孔11均设置于小段141，则限位件30与滑块 42可能发生干涉，为了避免二者发生干涉，滑块42的滑动行程只能设置的比较小，这样无法应用于较大调焦行程的自动调焦镜头，而本发明 中，使限位滑槽12与限位孔11在外筒10的轴向上错位设置，可以解决上述问题，提高调焦机构的应用范围，且能够使整个镜头的空间布置更为紧凑。进一步地，还可以在大段142上安装其他部件，如下文所述的电机座46和光耦组件50。具体地，大段142可以位于调焦筒14靠近镜头入光侧或者出光侧，优选地大段142位于调焦筒14靠近入光侧的一侧，尤其在连接法兰15(下文会详述) 设置于大段142的端部时，其他部件可以直接安装于大段142上，能够减轻整个镜头出光侧的重量，更好地保证整个投影仪的投影质量。当然，限位孔11 和限位滑槽12也可以直接设置于同一圆筒上，即调焦筒14的外壁各处的外轮廓尺寸一致，如在为圆柱筒时，各处的直径相等。

外筒10还设置有连接法兰15，连接法兰15在外筒10的径向上突出设置，在外筒10包括调焦筒14的实施例中，连接法兰15可以连接于小段141的端部，也可以连接于大段142的端部，优选地，连接于大段142的端部，其效果如上文所述，这里就不再赘述。连接法兰10可以直接设置于整个外筒10的端部，一种优选的实施例中，较外筒10的外侧端(即靠近镜头的出光侧的一端) 连接法兰15更靠近外筒10的内侧端(即靠近镜头的入光侧的一端)，且内侧端伸出连接法兰15，也就是说，外筒10还包括伸出段16，伸出段16位于连接法兰15在外筒10靠近入光侧的一端。继续参考图2、图12、图13，连接法兰15上设置有用于与投影仪的光机壳300连接的第二安装孔151和定位的定位缺口152，第二安装孔151和定位缺口152沿外筒10的轴向贯通连接法兰15，定位缺口152设置于连接法兰15的边缘处；相应地，光机壳300上设置有与第二安装孔151配合的第五锁紧孔310和与定位缺口152配合的定位凸起320，如此，在镜头安装于光机壳300时，连接法兰15与光机壳300的端面贴合，定位凸起320与定位缺口152配合，对镜头进行定位，然后第一锁紧件510穿过第二安装孔151与第五锁紧孔310锁紧，从而锁紧镜头与光机壳 300。采用这种方式，能够保证镜头尤其是其光学镜片组200与光机壳300内的光学系统的对位精度，提高投影仪的画面质量；且通过使外筒10的内侧端伸出连接法兰15，外界的灰尘、水汽等必须沿着连接法兰15与光机壳300之间的间隙、伸出段16与光机壳300之间的间隙才能进入光机壳300内，显然这种方式能够增加外界与光机壳300内的连通的路径长度，可以更好地保护光机壳300内的光学系统等不受到灰尘、水汽等的影响。进一步地，为了防止灰尘等杂质进入光机壳300内，在连接法兰15与光机壳300之间还设置有密封件400，如图2所示。具体地，连接法兰15可以为方形结构，在其四个角位处分别设置有第二安装孔151，在其相对的两个边上分别设置有定位缺口152。定位缺口152可以为半圆柱孔，相应地，定位凸起320为半圆柱体，半圆柱孔与半圆柱体相适配。

镜头在其出光侧还可能连接有其他部件，如下文中的镜头罩600。在有的实施例中，内筒20会伸出外筒10的外侧端，为了更好地保护内筒20和光学镜片组200，以及便于其他部件的连接，外筒10的外侧端(即靠近镜头出光侧的一端)设置有环形凸缘17，环形凸缘17的外侧壁上凹陷形成有安装缺口 171，且外侧壁上设置有第二锁紧孔172，安装缺口171沿外筒10的轴向贯通环形凸缘17，以用于通过安装缺口171安装投影仪的镜头罩600，并通过第二锁紧孔172锁紧。

具体地，镜头还包括镜头罩600，参考图1、图2，镜头罩600包括套装在环形凸缘17外侧的圆筒段610和连接于圆筒段610的一端的限位凸台620，限位凸台620自圆筒段610的内壁向其内部延伸，在环形凸缘17的周向上，限位凸台620的尺寸小于安装缺口171的尺寸；圆筒段610的侧壁上在靠近限位凸台620的位置处设置有与第二锁紧孔172配合的第五安装孔630，在镜头的轴向上第五安装孔630与限位凸台620位置相错，这样，在限位凸台620 穿过安装缺口171后通过绕镜头的轴线旋转镜头罩600，使限位凸台620与安装缺口171在环形凸缘17的周向上错位，此时限位凸台620被限制在环形凸缘17的内侧端(即靠近镜头入光侧的一端)，然后第四锁紧件540穿过第五安装孔630与第二锁紧孔172锁紧，以将镜头罩600与外筒10固定。为了避免镜头罩600挡光，镜头罩600还包括连接于圆筒段610的端部的锥筒段640，即锥筒段连接于圆筒段610远离限位凸台620的一端。

继续参考图10、图11，调焦齿条45的长度(即沿着其延伸方向的尺寸) 可以根据具体需要进行设置，为了获得更好地调焦效果，以及适应幕布与投影仪之间较大距离范围的应用，调焦行程需要设置的比较大，调焦齿条45的长度也比较大，本发明的一种实施例中，调焦齿条45接近或者基本环绕外筒10 周向的一半，即沿外筒10的轴向调焦齿条45的投影的圆心角接近或者等于 180度，如为170度、175度、180度等，在该实施例中，调焦齿条45的两端设置限位滑凸452的效果尤其明显。当然，调焦齿条45的投影的圆心角也可以为90度、150度、190度等。

调焦齿条45包括条形基体454，条形基体454螺旋延伸，其外侧面设置有啮合齿451，内侧面的中部设置有连接孔453，限位滑凸452设置于内侧面上，且位于连接孔453沿条形基体454延伸方向的两侧。条形基体454的宽度可以小于、等于或者大于限位滑槽12的宽度，在大于限位滑槽12的宽度时，条形基体454与外筒10的外壁(在外筒10包括小段时为小段的外壁)贴合，传动件41的端部可以与连接孔453的底面留有距离，如此，整个调焦齿条45的重量不会作用于传动件41上，传动件41对于滑块42也不会施加径向的作用力，从而能够使滑块42在环形凹槽21内的滑动更顺畅，进而更好地实现内筒20的轴向滑动。

为方便加工和装配，一种优选实施例中，参考图10，条形基体454包括基板部4541和连接于基板部4541的外侧面(即外侧面指基板部4541背离外筒10的一面)的齿条部4542，二者均沿导向孔13的延伸方向延伸，即基板部4541与齿条部4542螺旋延伸，基板部4541与外筒10的外壁贴合；啮合齿 451设置于齿条部4542背离基板部4541的一面，连接孔453和限位滑凸452 设置于基板部4541的内侧面(即与外筒10贴合的一面)，如此，能够使条形基体454更好地与外筒10的外壁贴合，且便于加工。在外筒10包括调焦筒 14的实施例中，由于限位滑槽12是螺旋延伸的，因此，限位滑槽12的一端较另一端更靠近调焦筒14的阶梯面，而调焦齿条45与调焦筒14的小段141 相贴合，因此，为了防止调焦齿条45在运动过程中与调焦筒14的阶梯面发生干涉，调焦筒14的小段部分需要设计的比较长，如此可能增加整个镜头的轴向尺寸，为了避免上述问题，本发明的一个优选实施例中，基板部4541设置有避让结构，如基板部4541的侧面至少部分为倾斜面，倾斜面延伸至条形基体454靠近遮光结构455的一端，如基板部4541的侧壁在靠近遮光结构455 的部分为倾斜面，齿条部4542的右侧边缘到基板部4541的右侧边缘的距离沿着条形基体454指向遮光结构455的方向逐渐减小。当然，避让结构也可以为凹陷的弧形面等结构。

在调焦齿条45的两端均设置有限位滑凸452时，为了保证调焦齿条45 运动的稳定性，限位滑凸452的最大宽度与限位滑槽12的宽度相等或者略小于限位滑槽12的宽度，以在限位滑凸452的最大宽度处，限位滑凸452的侧壁(即沿宽度方向相对的两个面)与限位滑槽12的侧壁(即沿宽度方向相对的两个面)贴合。考虑到若限位滑凸452与限位滑槽12的接触面积太大，则会增加调焦齿条45滑动的阻力，为了使调焦齿条45受该阻力的影响尽可能减小，一种实施例中，沿限位滑槽12的延伸方向限位滑凸452的横截面由外侧端(即两个限位滑凸452相背离的一端)向内侧端(即两个限位滑凸452相对或者相靠近的一端)逐渐减小，且限位滑凸452的外侧端至少部分区域与限位滑槽12相适配，也就是说，限位滑凸452的侧壁只在外侧端的部分与限位滑槽12的侧壁贴合。在另一种实施例中，限位滑凸452垂直于其凸起方向的横截面沿该凸起方向逐渐减小，限位滑凸452的根部与限位滑槽12相适配，如此，使限位滑凸452的侧壁仅在其根部与限位滑槽12的侧壁贴合。本发明的一种优选实施例中，沿限位滑槽12的延伸方向限位滑凸452的横截面由外侧端向内侧端逐渐减小，同时，限位滑凸452垂直于其凸起方向的横截面沿该凸起方向也逐渐减小，如图10、图11所示，限位滑凸452包括背离啮合齿451 的顶面和环绕该顶面设置的侧壁，侧壁在连接顶面的一端相对于根部向限位滑凸452的中心倾斜，该倾斜特征在限位滑凸452的内侧端尤为突出。如此，能够进一步增加调焦齿条45滑动的顺畅性，且这种结构也有利于调焦齿条45 的加工，尤其是在注塑成型时易于脱模。

其中，宽度方向指垂直于限位滑槽12的延伸方向的方向，宽度指在宽度方向上的尺寸；限位滑凸452的根部指限位滑凸452靠近啮合齿451的部分，或者靠近条形基体454的部分。

进一步地，限位滑凸452的高度小于限位滑槽12的深度，如此，限位滑凸452与限位滑槽12的槽底之间留有间隙，能够进一步减小调焦齿条45滑动的阻力。

调焦齿条45上还设置有减重槽，如图10所示，以减小整个驱动组件40 的重量，提高调焦机构的精度，且有利于减小整个镜头的重量，更好的使投影仪向小型化、轻型化发展。

调焦齿条45的一个端部沿限位滑槽12的延伸方向突出设置有遮光结构 455，以用于与调焦机构100中的光耦组件50(下文详细描述)配合，检测调焦齿条45的运动位置，以防止调焦齿条45上的限位滑凸452与限位滑槽12 的端部相碰撞，或者传动件41与导向孔13的端部相碰撞。具体地，遮光结构 455呈T型结构，在设有基板部4541和齿条部4542的实施例中，条形基体 454沿其延伸方向的一个端部突出设置有遮光结构455，遮光结构455包括自基板部4541延伸的底板4551和自齿条部4542延伸的遮光板4552，遮光板4552 垂直连接于底板4551的外侧面，即遮光板4552沿着底板4551的径向延伸。采用这种能够增加整个遮光结构455的可靠性，保证光耦组件50对调焦齿条 45的行程检测的准确性，进而提高整个投影仪的可靠性。

进一步地，沿基板部4541的径向遮光板4552包括梯形段4552a和直板段 4552b，梯形段4552a垂直于齿条部4542的延伸方向的截面呈梯形，梯形段 4552a的大端连底板4551，直板段4552b与梯形段4552a的小端连接，如此，通过梯形段4552a的过渡，能够更好地增加遮光板4552与底板4551连接的可靠性。

上述遮光结构455可以用于配合直射式的光耦组件，在调焦机构100中有时也可以使用反射式的光耦组件50，为了增加调焦齿条45的通用性，能够既与直射式的光耦组件配合，也能够与反射式的光耦组件配合，齿条部4542背离基板部4541的一面还设置有光耦配合孔4542a，光耦配合孔4542a能够用于安装反光板(图中未示出)，以与反射式的光耦组件50相配合。其中，光耦配合孔4542a位于啮合齿451与遮光结构455之间，以使其不会影响调焦齿条 45与直射式光耦组件50的配合。

其中，对于直射式的光耦组件50，参考图16、图17，光耦组件50包括固定安装于外筒10的安装座51和安装于安装座51的光耦器件52，在外筒10 包括调焦筒14时，安装座51固定安装于调焦筒14的大段，光耦器件52设置于调焦筒14的小段径向外侧，且位于遮光板4552的行程内，以使遮光板4552 通过调焦齿条45的滑动能够滑入或者滑出光耦器件52的发射端和接收端之间，采用这种结构能够减小光耦组件50的安装时对小段的占用空间，使调焦机构100的结构更为紧凑。

光耦组件50还包括电路板53和连接端子54，光耦器件52通过连接端子 54与其他部件如下文所述的控制单元连接，连接端子54和光耦器件52安装于电路板53上。安装座51包括连接于外筒10上的连接板511和连接于连接板511的外侧面的连接结构512，连接结构512包括依次弯折连接的第一段 5121、第二段5122和第三段5123，且第一段5121与第三段5123位于第二段 5122相背离的两侧，如图17所示，第一段5121与第二段5122围成第一腔体，第三段5123与第二段5122围成第二腔体，电路板53固定连接于连接结构512 背离连接板511的一面，连接端子54与光耦器件52分别位于第一腔体和第二腔体，如图16所示，连接端子54与光耦器件52被连接结构512隔离开，如此能够防止连接端子54与光耦器件52之间的干扰，提高光耦组件50的检测精度。优选地，连接板511为弧形板，即连接板511朝向外筒10的内表面成圆弧面，以使连接板511与外筒10更好地贴合连接，提高二者连接的可靠性；连接结构512背离连接板511的一面为平面结构，如此，能够增加电路板53 与连接结构512的接触面积，增加二者连接的可靠性。

具体地，第一段5121和第三段5123分别设置有第六锁紧孔5124，第二段5122设置有第二定位柱5125；电路板53上设置有与第六锁紧孔5124配合的第三安装孔531和与第二定位柱5125配合的第二定位孔532；电路板53通过穿过第三安装孔531的第二锁紧件520固定于连接结构512，采用这种定位柱和锁紧孔的布置方式，能够避免电路板53的边缘翘起，从而保证光耦器件 52的安装精度。

进一步地，第三段5123的横截面大于第一段5121的横截面，第一段5121 的横截面大于第二段5122的横截面，光耦器件52安装于第二腔体，即第二腔体朝向遮光结构455设置，其中，此处的横截面指垂直于外筒10的径向的截面，采用这种结构能够使电路板的安装更可靠，且第三段5123的横截面最大，有利于使光耦器件52的安装更稳定。

在第三段5123的横截面设置的比较大的实施例中，第三段5123上的第三安装孔531位于第三段5123靠近第二腔体的一侧，第三段5123上还设置有工艺凹槽5123a，以有利于连接结构512在该处释放应力，尤其是在注塑成型时有利于液体的流动，防止产生气泡等不利结构。

安装座51与外筒10的固定方式可以为螺钉连接、卡接等方式，考虑到光耦器件52的装配精度要求比较高，安装座51朝向外筒10的内表面上设置有第三定位柱5111，安装座51上还设置有第四安装孔5112，在设置有连接板 511的实施例中，第三定位柱5111和第四安装孔5112均设置于连接板511上。相应地，外筒10设置有与第三定位柱5111配合的第三定位孔1421和与第四安装孔5112配合的第五锁紧孔1422，安装座51通过穿过第四安装孔5112的第三锁紧件530安装于外筒10。

需要说明的是，上述光耦组件50也可以采用限位开关代替，以对调焦齿条45的行程进行限制，防止限位滑凸452与限位滑槽12的端部发生碰撞。

为了便于步进电机43的安装，驱动组件40还包括电机座46，步进电机 43可以通过电机座46安装于外筒10上，具体地可以安装于调焦筒14的大段上，在安装光耦组件50时，与光耦组件50在外筒10的周向上错位设置，如二者可以设置于外筒10在径向上的两端。如图14、图15所示，电机座46包括基座461和连接于基座461的支撑结构462，基座461包括沿外筒10的周向延伸的弧形结构4611和连接于弧形结构4611并向外筒10内侧端(靠近镜头的入光侧的一端)延伸的延伸结构4612，弧形结构4611和延伸结构4612 均与外筒10的外壁相贴合，弧形结构4611朝向外筒10的一面设置有第一定位柱4613，弧形结构4611的两端和延伸结构4612上均设置有第一安装孔 4614。相应地，外筒10(在包括调焦筒14时为大段)上设置有与第一安装孔 4614适配的第一锁紧孔1423和与第一定位柱4613配合的第一定位孔1424，电机座46通过穿过第一安装孔4614的第五锁紧件550与第一锁紧孔1423的配合固定于外筒10，步进电机43通过第六锁紧件560安装于支撑结构462上。采用这种结构，能够增加步进电机43安装的位置精度，且能够增加步进电机 43安装的稳定性。

为了使调焦机构100的结构更为紧凑，弧形结构4611在调焦筒14的小段 141的一侧，其朝向外筒10的一面向内凹陷，以与调焦齿条45的基板部4541 之间留有间隔，这样，调焦齿条45可以一部分伸到基板部4541的内侧(靠近镜头入光侧的一侧)，驱动齿轮44可以选用较窄的齿轮，步进电机42的驱动轴也可以设置的较短，从而减小驱动组件40在外筒10的轴向上的尺寸，使整个调焦机构100的结构更为紧凑。

如图14所示，一种实施例中，支撑结构462呈半环形，支撑结构462沿外筒10的周向相对设置有两个，步进电机42安装于两个支撑结构462之间，其中，该处的半环形并不一定是圆周方向的一半，其仅表示该支撑结构462 在圆周方向上是不封闭的，如此，增加步进电机42安装的可靠性。在另一种实施例中，如图15所示，支撑结构462呈封闭结构，其上直接设置有供步进电机42穿过的插入孔，步进电机42安装于支撑结构462上。不论哪种方式，为了减轻整个镜头的重量，支撑结构462上还设置有减重结构，如图14、图 15所示的减重槽，当然减重结构也可以为减重孔，同理，也可以在基座461 上设置减重结构。

参考图1和图2所示，本发明的一种实施例中，光机壳300呈L型布置，包括相互连接的第一机壳330和第二机壳340，第二机壳340相对于第一机壳 330弯折，且第二机壳340较短，镜头安装于第二机壳340，且与第一机壳330 并排设置，即镜头安装于第一机壳330与第二机壳340围成的空间内，如此，能够充分利用光机壳300的外部空间，使整个投影仪的结构更为紧凑，有利于其向小型化发展。

可以理解地，投影仪还包括外壳(图中未示出)，外壳具有镜头孔，镜头和光机壳300均安装于外壳内，且镜头与镜头孔相对，以裸露出镜头，在设置有镜头罩600时，镜头罩600可以与镜头孔的内侧端相贴合，如此，不仅对镜头起到保护作用，同时能够避免灰尘等通过外壳与镜头之间的间隙进入到外壳内对投影仪造成不利影响，尤其是在上述光机壳300呈L型布置的实施例中，镜头较第一机壳330的端部内缩，此时若直接将其安装于外壳，则在镜头的出光端与外壳的镜头孔之间会留有很大的空间，外部的杂质等很容易掉入外壳内，导致投影仪发生不可预测的故障，且这些杂质比较难于清理，增加维修成本；另外，通过增加该镜头罩600能够使整个投影仪看起来更为舒适，增加用户的体验感。

其中，上述的第一锁紧件510、第二锁紧件520、第三锁紧件530、第四锁紧件540、第五锁紧件550、第六锁紧件560可以分别为螺钉、螺栓等锁紧零件。

可以理解地，镜头还包括隔圈、锁紧圈、密封圈等部件，以通过这些部件将光学镜片组200中的各光学镜片安装于内筒20。调焦机构100还包括控制单元(图中未示出)，步进电机43和光耦器件52均与控制单元连接，工作时，控制单元可以最佳图像确定驱动电机的转动角度或者步数，然后根据该转动角度和步数驱动驱动齿轮44，进而使调焦齿条45带动传动件41、滑块42滑动，实现内筒20的轴向运动，进行调焦，并根据光耦器件52的信号控制步进电机 43停止工作。

需要说明的是，文中所述的螺旋延伸是最优的一种状态，实际上，受加工制造工艺等的影响，可能不是理想的螺旋延伸，也在本申请的保护范围之内，如虽然限位滑槽12、导向孔13以及调焦齿条45限定其为螺旋延伸，但是受制造工艺等的影响，只是接近于螺旋延伸，尤其是调焦齿条45的加工，其上面还设置有啮合齿，加工难度较大，最终成型的结构的延伸方向只能接近于螺旋延伸。

另外，虽然上述各实施例中，光学镜片组200均安装于内筒20内的镜头，但是本发明的调焦机构100并不限定于这种镜头，对于其他通过相对的两个镜筒之间的相对滑动实现调焦的镜头也适用，如有些镜头中，光学镜片组200 中的各光学镜片可能会安装于不同的镜筒内，具体地，可能部分光学镜片安装于第一镜筒，部分光学镜片安装于第二镜筒，在实际应用时，第二镜筒与外筒固定，通过第一镜筒相对于第二镜筒的滑动实现调焦，此时只要将第一镜筒作为内筒设置即可；或者在有的实施例中，直接在本发明的内筒安装部分光学镜片，外筒安装部分光学镜片，此时，基本上可以直接使用上述实施例中的调焦机构100的结构即可；当然，还有一些其他的光学镜片组200的设置方式，本领域技术人员可参照上述各实施例进行适应性修改即可，这里就不再赘述。

本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (12)

1.一种具有自动调焦功能的投影仪的调焦机构，包括外筒和相对所述外筒可伸缩运动的内筒；其特征在于，所述外筒的侧壁上设置有限位孔和限位滑槽，所述限位孔沿所述外筒的轴向延伸设置，所述限位滑槽绕所述外筒的轴线螺旋延伸，所述限位滑槽的底部设置有导向孔，所述导向孔的延伸方向与所述限位滑槽的延伸方向一致；所述内筒的外壁上设置有沿其周向环绕的环形凹槽；

所述调焦机构还包括与所述限位孔滑动配合的限位件和驱动所述内筒滑动的驱动组件，所述限位件与所述内筒连接；所述驱动组件包括与所述导向孔滑动配合的传动件、滑动安装于所述环形凹槽内的滑块、固定于所述外筒的步进电机、与所述步进电机的驱动轴连接的驱动齿轮以及与所述驱动齿轮啮合的调焦齿条；

所述调焦齿条沿所述延伸方向延伸，其外侧面设置有与所述驱动齿轮啮合的啮合齿，内侧面在所述限位滑槽的所述延伸方向的两端分别突出设置有限位滑凸，所述限位滑凸与所述限位滑槽滑动配合；所述传动件的一端与所述滑块连接，另一端连接于所述调焦齿条上的两个所述限位滑凸之间，所述步进电机能够驱动所述驱动齿轮以及与之啮合的调焦齿条带动所述滑块沿所述环形凹槽滑动，进而使所述内筒沿所述外筒的轴向滑动，实现自动调焦；

所述调焦齿条上设置有与所述传动件插装配合的连接孔，所述连接孔位于两个所述限位滑凸之间，两个所述限位滑凸的中心面共面，且与所述连接孔的中心线偏离设置；

所述导向孔的中心面与所述限位滑槽的中心面偏离设置；且所述导向孔的中心面的偏离方向和偏离尺寸与所述连接孔的中心线的偏离方向和偏离尺寸一致；其中，所述中心面指平行于所述延伸方向的中心面。

2.根据权利要求1所述的调焦机构，其特征在于，在所述外筒的轴向上，所述导向孔包括相对的第一孔壁和第二孔壁，所述限位滑槽包括相对的第一槽壁和第二槽壁，所述第一孔壁与所述第一槽壁位于同侧，且共面设置。

3.根据权利要求1所述的调焦机构，其特征在于，所述连接孔为圆柱孔；所述传动件包括依次连接的第一连接段、导向段和第二连接段，三者均为圆柱结构，且横截面依次增大，所述第一连接段与所述滑块螺纹连接；所述导向段与所述导向孔滑动配合，且伸出所述限位滑槽；所述第二连接段与所述连接孔插装配合。

4.根据权利要求1-3任一项所述的调焦机构，其特征在于，在所述延伸方向上，所述限位滑凸的横截面由外侧端向内侧端逐渐减小，且所述限位滑凸的外侧端至少部分区域与所述限位滑槽相适配；

其中，所述外侧端指两个所述限位滑凸相背离的一端，所述内侧端指两个所述限位滑凸相对或者相靠近的一端。

5.根据权利要求1所述的调焦机构，其特征在于，所述限位滑凸垂直于其凸起方向的横截面沿所述凸起方向逐渐减小。

6.根据权利要求1所述的调焦机构，其特征在于，所述限位滑凸的高度小于所述限位滑槽的深度。

7.根据权利要求1-6任一项所述的调焦机构，其特征在于，所述调焦齿条的一个端部沿所述延伸方向突出设置有遮光结构，所述遮光结构呈T型结构，包括底板和连接于所述底板外侧面的遮光板，所述底板位于所述限位滑槽的外部；

所述外筒包括呈阶梯结构的调焦筒，所述导向孔和所述限位滑槽设置于所述调焦筒的小段；

所述调焦机构还包括光耦组件，所述光耦组件包括固定安装于所述阶梯结构的大段的安装座和连接于所述安装座的光耦器件，所述光耦器件设置于调焦筒的小段的径向外侧，且位于所述遮光板的行程内，以使所述遮光板通过所述调焦齿条的滑动能够滑入或者滑出所述光耦器件的发射端和接收端之间的空间。

8.根据权利要求7所述的调焦机构，其特征在于，所述驱动组件还包括电机座，所述电机座包括基座和连接于所述基座且沿所述外筒的周向相对设置的两个支撑结构，所述基座安装于所述大段，包括沿所述外筒的周向延伸的弧形结构和连接于所述弧形结构并向所述外筒的内侧端延伸的延伸结构，所述弧形结构朝向所述外筒的一面设置有第一定位柱，所述弧形结构的两端和所述延伸结构上均设置有第一安装孔；其中，所述内侧端指位于入光侧的一端；

所述大段上设置有与所述第一安装孔适配的第一锁紧孔和与所述第一定位柱配合的第一定位孔；所述步进电机安装于两个所述支撑结构之间。

9.根据权利要求1-6任一项所述的调焦机构，其特征在于，所述外筒还设置有连接法兰，较所述外筒的外侧端所述连接法兰更靠近所述外筒的内侧端，且所述内侧端伸出所述连接法兰，所述连接法兰上设置有用于与所述投影仪的光机壳连接的第二安装孔和定位的定位缺口，所述定位缺口设置于所述连接法兰的边缘处；其中，所述外侧端指靠近投影仪的镜头的出光侧的一端，所述内侧端指靠近所述镜头的入光侧的一端。

10.根据权利要求1-6任一项所述的调焦机构，其特征在于，所述内筒伸出所述外筒的外侧端，所述外筒的外侧端设置有环形凸缘，所述环形凸缘的外侧壁上凹陷形成有安装缺口，且所述外侧壁上设置有第二锁紧孔，所述安装缺口沿所述外筒的轴向贯通所述环形凸缘，以用于通过所述安装缺口安装投影仪的镜头罩，并通过所述第二锁紧孔锁紧；其中，所述外侧端指靠近投影仪镜头的出光侧的一端。

11.一种具有自动调焦功能的投影仪的镜头，其特征在于，包括光学镜片组和权利要求1-10任一项所述的调焦机构，所述光学镜片组安装于所述内筒内。

12.一种具有自动调焦功能的投影仪，其特征在于，包括光机壳和权利要求11所述的镜头，所述镜头通过所述外筒安装于所述光机壳。

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