CN114077144B - 用于投影仪的自动调焦镜头及投影仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于投影仪的自动调焦镜头及投影光机，自动调焦镜头包括外筒、相对于外筒可伸缩运动的内筒、调焦环、传动件、驱动内筒运动的驱动机构和位移检测机构，所述外筒设置有轴向延伸的限位孔、周向延伸限位凹槽以及对称设置的第一安装组和第二安装组；调焦环设置有与限位凹槽配合的限位结构、周向环绕的啮合齿、螺旋延伸的导向孔以及对称设置的第一挡光组合第二挡光组，传动件的限位段连接于内筒，并与限位孔滑动配合，导向段与导向孔配合；驱动机构和位移检测机构分别通过第一安装组、第二安装组安装于外筒。本发明提高了自动调焦镜头的通用性，有利于投影仪的小型化发展趋势。

Description

用于投影仪的自动调焦镜头及投影仪

技术领域

本发明涉及投影技术领域，尤其涉及一种用于投影仪的自动调焦镜头及投影仪。

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。

为了解决上述问题，有的厂家也提出了一种不需要旋转光学镜片的镜头结构，如申请号2020115408485的专利，增加调焦齿条，在内筒上设置周向的环形凹槽，并连接轴向的限位件，外筒上设置于限位件配合的轴向限位孔以及螺旋延伸的导向孔，传动件一端与滑动于环形凹槽的滑块连接，另一端与调焦齿条连接，同时中间部分与导向孔形成滑动配合。

然而，这种镜头结构，需要同时在外筒设置限位孔和导向孔，无疑增加了外筒的周向占用空间，尤其是调焦齿条的长度有限，因此，驱动电机和光电检测器件的安装位置比较接近，造成安装后整个光机的高度增加，不利于向小型化便携化发展；且不同机型调焦范围不同时，需要加工不同长度的调焦齿条，增加开模成本，不利于批量生产；另外，这种结构为了传动的稳定性，需要设置相互配合的环形凹槽和滑块，由于调焦齿条主要依靠传动件一个点传动，因此在调焦齿条的内侧设置了与导向孔配合的凸起，且需要同时设置限位件和传动件，造成零部件比较多，结构复杂，对制造和装配等的要求比较高。

发明内容

基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种用于投影仪的自动调焦镜头及投影仪，解决了现有镜头结构不利于小型化发展的问题，提高了镜头的通用性。

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用于投影仪的自动调焦镜头，包括外筒、相对于所述外筒可伸缩运动的内筒、驱动所述内筒运动的驱动机构和位移检测机构，所述外筒设置有轴向延伸的限位孔；

所述外筒的外壁上还设置有沿其周向延伸的限位凹槽，以及关于其中心面对称的第一安装组和第二安装组，所述第一安装组和第二安装组均包括多个安装孔；

还包括调焦环和传动件，所述调焦环包括套设于所述外筒外侧的环本体，所述环本体的外壁设置有沿其周向环绕的啮合齿、关于所述中心面对称的第一挡光组和第二挡光组、绕所述环本体的轴线螺旋延伸的导向孔，以及设置于所述环本体的限位结构，所述第一挡光组、第二挡光组均包括位于所述中心面同一侧且凸出所述环本体外环面的第一遮挡结构和第二遮挡结构；所述限位结构与所述限位凹槽滑动配合；

所述传动件包括互相连接的限位段和导向段，所述限位段与所述内筒连接，且伸出所述内筒与所述限位孔滑动配合，所述导向段与所述导向孔滑动配合；

所述驱动机构包括驱动电机和与所述驱动电机连接的驱动齿轮，所述驱动机构通过所述第一安装组安装于所述外筒，所述驱动齿轮与所述啮合齿啮合，以驱动所述调焦环绕自身轴线转动；

所述位移检测机构包括与所述第一遮挡结构、所述第二遮挡结构配合的光电检测器件，所述光电检测器件通过所述第二安装组安装于所述外筒；

其中，所述中心面与所述自动调焦镜头处于使用状态时所述外筒的高度方向平行。

优选地，所述光电检测器件沿所述外筒的周向设置有两个，分别与所述第一遮挡结构、所述第二遮挡结构配合，且二者通过同一检测安装座安装于外筒。

优选地，所述限位孔、所述导向孔和所述传动件沿所述环本体的周向分布有多组。

优选地，所述光电检测器件呈U型结构，所述第一遮挡结构与所述第二遮挡结构的凸出方向与所述U型结构的开口方向一致。

优选地，所述啮合齿、所述第一遮挡结构以及所述导向孔在所述环本体的轴向依次布置，且所述限位结构较所述啮合齿更靠近所述自动调焦镜头的出光侧。

优选地，所述环本体包括环形凹陷段，所述导向孔设置于所述环形凹陷段。

优选地，所述外筒呈阶梯结构，所述第一安装组和所述第二安装组设置于所述阶梯结构的小段；所述调焦环安装于所述阶梯结构的大段，且所述啮合齿位于所述环本体靠近所述小段的一侧。

优选地，所述阶梯结构的大段在其外表面突出设置有周向环绕的加强筋，所述加强筋与所述环本体位于所述啮合齿的部分相适配。

优选地，所述小段至少两条环形的连接条，各所述连接条上均设置有安装柱，所述安装柱突出设置于所述小段；所述安装孔设置于所述安装柱。

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，其特征在于，包括光机壳和上述任一项所述的自动调焦镜头，所述自动调焦镜头通过所述外筒安装于所述光机壳。

【有益效果】

本发明的自动调焦镜头，采用调焦环，在整个周向上均设置有啮合齿，并将导向孔设置于调焦环上，限位孔设置于外筒，使传动件同时与内筒、限位孔以及导向孔配合，如此，第一方面，在周向上限位孔位于导向孔所在的区域，因此大大减小了在周向上的占用空间；同时传动件同时起到限位和导向的作用，减少了环形凹槽和滑块的，减少了整个镜头的零件数量，结构简单，降低了制造和装配的难度。第二方面，由于整个调焦环的周向上均分布有啮合齿，因此，其能够适应不同的调焦范围，而不需要对不同调焦范围制造不同的模具，从而有利于批量生产；再者，采用这种调焦环，驱动机构安装在周向的任何位置均可以与啮合齿啮合，从而增加了装配的灵活性，正是由于这种灵活性，可以在中心面的两侧分别设置对称的第一安装组和第二安装组，使位移检测机构和驱动机构能够基本呈径向安装，从而使驱动机构与位移检测机构安装后不会增加整个投影光机的高度，即减小了整个镜头的高度，结构更为紧凑；且这种对称的第一安装组和第二安装组，使驱动机构和位移检测机构可以左右对换，以适应有的机型左边空间大，有的机型右边空间大的需求，从而提高整个自动调焦镜头的适用性；进一步地，整个装配过程中，外筒与内筒的组装、调焦环的组装、整个镜头的安装均不需要区分上下方向，不论按照哪个方向安装，均能够保证预定的功能，从而有利于提高装配效率。

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为本发明所提供的自动调焦镜头的一种优选实施方式的结构示意图；

图2为本发明所提供的自动调焦镜头的一种优选实施方式的爆炸视图；

图3为本发明所提供的自动调焦镜头的一种优实施方式的一个截面图；

图4为本发明所提供的自动调焦镜头的一种优选实施方式的另一个截面图；

图5为本发明所提供的自动调焦镜头中，调焦环的一种优选实施方式的结构示意图；

图6为本发明所提供的自动调焦镜头中，外筒的一种优选实施方式的结构示意图；

图7为本发明所提供的自动调焦镜头中，内筒的一种优选实施方式的结构示意图；

图8为本发明所提供的自动调焦镜头中，传动件的一种优选实施方式的结构示意图；

图9为本发明所提供的自动调焦镜头中，位移检测机构的一种优选实施方式的爆炸视图；

图10为本发明所提供的投影仪的一种优选实施方式的结构示意图。

图中：

10、外筒；11、限位孔；12、限位凹槽；13、第一安装组；131、安装孔；132、第二定位孔；14、第二安装组；15、缺口；16、加强筋；17、安装柱；18、连接条；

20、内筒；21、安装凸台；

30、驱动机构；31、驱动电机；32、驱动齿轮；33、电机安装座；

40、位移检测机构；41、光电检测器件；42、检测安装座；421、连接部；422、支撑部；4221、镂空结构；4222、容置槽；4223、第一定位柱；43、电路板；431、第一定位孔；44、接线端子；

50、调焦环；51、环本体；511、环形凹陷段；52、啮合齿；53、导向孔；54、限位结构；55、第一遮挡结构；56、第二遮挡结构；

60、传动件；61、限位段；62、导向段；

70、光机壳。

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。

本发明提供了一种具有自动调焦功能的投影仪，如图1-图10所示，包括光机壳70和自动调焦镜头，自动调焦镜头安装于光机壳70，与安装于光机壳70的其他部件一起形成投影光机。当然，投影仪还包括外壳，投影光机安装于外壳内。

继续参考图1-图9，自动调焦镜头包括外筒10、相对于外筒10可伸缩运动的内筒20、驱动内筒20运动的驱动机构30和位移检测机构40，外筒10设置有轴向延伸的限位孔11和沿其周向延伸的限位凹槽12，以及关于其中心面对称的第一安装组和第二安装组，第一安装组和第二安装组均包括安装孔131，也就是说，外筒10的筒壁上设置有限位孔11、限位凹槽12、安装孔131，限位孔11为条形孔，其长度方向与外筒10的轴线平行，且限位孔11贯穿单侧筒壁；限位凹槽12为环形槽，限位凹槽12与限位孔11在外筒10的轴向上错位设置，即二者不会相交；以图1所示的方位为例，记在中心面右侧的为第一安装组13，左侧的为第二安装组14，从图2和图6可以看出，第一安装组13包括三个安装孔131，第二安装组14包括三个安装孔131，需要说明的是，每组安装组中，安装孔131的数量可以为两个或者更多个。

自动调焦镜头还包括调焦环50和传动件60，调焦环50包括套设于外筒10外侧的环本体51，环本体51为封闭的环状结构，外壁设置有沿其周向环绕的啮合齿52、关于中心面对称的第一挡光组和第二挡光组、绕环本体51的轴线螺旋延伸的导向孔53，以及设置于环本体51的限位结构54，第一挡光组、第二挡光组均包括位于中心面同一侧且凸出环本体51外环面的第一遮挡结构55和第二遮挡结构56，第一遮挡结构55和第二遮挡结构56位于同一圆周上。也就是说，调焦环50包括环本体51，环本体51上设置有啮合齿52、限位结构54、第一挡光组、第二挡光组和导向孔53，其中，啮合齿52分布于外环面的整个周向上，使该处形成齿轮结构；第一挡光组包括第一遮挡结构55和第二遮挡结构56，第二挡光组包括第一遮挡结构55和第二遮挡结构56，第一挡光组的第一遮挡结构55与第二挡光组的第一遮挡结构55关于中心面对称，第二挡光组的第二遮挡结构56和第二挡光组的第二遮挡结构56关于中心面对称。限位结构54与限位凹槽12滑动配合，即限位结构54滑动插装于限位凹槽12，从而使调焦环50只能沿外筒10的周向转动。导向孔53为条形孔，只是其延伸方向为螺旋方向，且其贯穿环本体51的单侧侧壁，值得说明的是，此处螺旋延伸或者螺旋方向并不限定为准确的螺旋线，受制造工艺等因素的影响，该延伸方向可能为直线方向，尤其在导向孔53长度较短的实施例中，只是该直线方向相对于环本体51的轴线来说呈倾斜状态，从而使导向孔53的两端到环本体51同一端面的距离不相等。传动件60包括互相连接的限位段61和导向段62，限位段61与内筒20连接，且伸出内筒20，并与限位孔11滑动配合，导向段62与导向孔53滑动配合，如此，当调焦环50转动时，传动件60同时受限于导向孔53和限位孔11，因此内筒20会沿着其轴向相对于外筒10滑动。

驱动机构30包括驱动电机31和与驱动电机31连接的驱动齿轮32，驱动机构通过第一安装组13安装于外筒10，具体地通过第一安装组13的安装孔131安装于外筒10，驱动齿轮32与啮合齿52啮合，以驱动调焦环50绕自身轴线转动。位移检测机构40包括与第一遮挡结构55、第二遮挡结构56配合的光电检测器件41，光电检测器件41通过第二安装组14安装于外筒10，具体通过第二安装组14的安装孔131安装于外筒10。

其中，上述中心面指过外筒10的轴线的平面，具体地，指与自动调焦镜头处于使用状态时外筒10的高度方向Z(参考图1)平行的那个中心平面。

上述自动调焦镜头，当驱动电机31工作时，带动驱动齿轮32转动，通过驱动齿轮32与啮合齿52的传动驱动调焦环50转动，而调焦环50受到限位结构54与限位凹槽12之间的约束，只能绕着外筒10转动，而传动件60同时受限于导向孔53和限位孔11，因此，只能相对于外筒10沿轴向运动，从而带动内筒20相对于外筒10轴向移动，当调焦环50转动至其上的第一遮挡结构55或者第二遮挡结构56转动至光电检测器件处时，会被光电检测器件检测到，从而可知调焦环50转动的极限位置。本发明中，采用调焦环50，在整个周向上均设置有啮合齿52，并将导向孔53设置于调焦环50上，限位孔11设置于外筒10，使传动件60同时与内筒20、限位孔11以及导向孔53配合，如此，第一方面，在周向上限位孔11位于导向孔53所在的区域，不需要单独为二者预留周向空间，即限位孔11与导向孔53始终存在重合的区域，因此大大减小了在周向上的占用空间，为其他结构的布置提供了较大的利用空间，以及有利于在周向上布置多组限位孔11、导向孔53和传动件60(下文详细描述)，以提高整个调焦过程的稳定性和可靠性；同时采用这种结构，传动件60同时起到限位和导向的作用，且不需要环形凹槽与滑块的配合，大大减少了整个镜头的零件数量，结构简单，降低了制造和装配的难度。第二方面，由于整个调焦环50的周向上均分布有啮合齿52，因此，其能够适应不同的调焦范围，而不需要对不同调焦范围制造不同的模具，从而有利于批量生产；再者，驱动机构30安装在周向的任何位置均可以与啮合齿52啮合，从而增加了装配的灵活性，正是由于这种灵活性，可以在中心面的两侧分别对称设置第一安装组13和第二安装组14，位移检测机构40和驱动机构30能够基本呈径向安装，从而使驱动机构30与位移检测机构40安装后不会增加整个镜头的高度，即减小了整个投影光机的高度，结构更为紧凑；且这种对称设置的第一安装组和第二安装组，以及对称设置的第一挡光组和第二挡光组，使驱动机构30和位移检测机构40可以左右对换(相对于中心面来说的两侧实现兑换)，以适应有的机型左边空间大，有的机型右边空间大的需求，从而提高整个自动调焦镜头的适用性；进一步地，整个装配过程中，外筒10与内筒20的组装、调焦环50的组装、整个镜头的安装均不需要区分上下方向，不论按照哪个方向安装，均能够保证预定的功能，从而有利于提高装配效率。

具体地，驱动机构30还包括电机安装座33，如图1、图2所示，驱动电机31通过电机安装座33安装于外筒10，在外筒10为圆柱筒时，电机安装座33朝向外筒10的一面(内表面)可以设置成柱面结构，其所在的柱面可以与在外筒10安装处的直径尺寸相同，此时电机安装座33与外筒10贴合，以增加驱动机构30安装的可靠性；电机安装座10的内表面所在的柱面也可以与外筒10的直径尺寸不同，如在外筒10设置安装柱17(下文详述)的实施例中，其会大于外筒10的直径。

位移检测机构40还包括检测安装座42、电路板43和接线端子44，光电检测器件通过检测安装座42安装于外筒10。参考图9，检测安装座42包括通过安装孔安装于外筒10的连接部421和与连接部421连接的支撑部422，也就是说，检测安装座42包括连接部421和支撑部422，连接部421可以为平板，优选为弧形板，其朝向外筒10的内表面与外筒10的外表面相适配，以使连接部421与外筒10更好地贴合连接，提高二者连接的可靠性；支撑部422可以为框架结构或其他结构，具有延伸出连接部421的部分，该部分与外筒10之间形成间隔，支撑部422还设置有镂空结构4221和容置槽4222，镂空结构4221贯通上述间隔；容置槽4222贯通支撑部422的边缘，镂空结构4221与容置槽4222可以分别设置于支撑部422沿外筒10的轴向两侧时，容置槽4222设置于支撑部422远离镂空结构4221的边角处，即镂空结构4221级贯通至支撑部422远离外筒10的一面，又贯通支撑部422远离镂空结构4221的一面，具体地，容置槽4222可以通过在支撑部422远离镂空结构4221的边缘设置缺口形成，电路板43安装于支撑部422远离外筒10的一侧；光电检测器件41和接线端子44均位于连接于电路板43朝向外筒10的一侧，光电检测器件41位于镂空结构4221处，接线端子44位于容置槽4222，采用这种结构，能够充分利用支撑部422自身的径向尺寸空间，从而进一步减小整个镜头的水平尺寸；且通过设置容置槽4222，能够有利于电路板43与其他器件的电性连接。具体地，支撑部422远离连接部421的部分可以为平面结构，以增加其与电路板43的接触面积，提高二者连接的可靠性。进一步地，支撑部422可以呈L型结构，其一边连接于连接部421，另一边与外筒10形成间隔，镂空结构4221和容置槽4222设置于另一边。在有些实施例中，电路板43直接安装于支撑部422朝向外筒10的一面，也有的实施例中，接线端子44连接于电路板43朝向外筒10的一面。

继续参考图9，光电检测器件为光耦器件，其具有发射部和接收部，二者之间形成检测空间，当第一遮挡结构55或者第二遮挡结构56转动至检测空间时，能够被光耦器件检测到。具体地，光电检测器件为U型结构，U型结构的内部形成检测空间，第一遮挡结构55和第二遮挡结构56可以通过U型结构的开口，即U型结构的开口、第一遮挡结构55和第二遮挡结构56位于同一圆周上。第一遮挡结构55和第二遮挡结构56可以被同一光电检测器件41所检测，一种优选的实施例中，第一遮挡结构55和第二遮挡结构56被不同的光电检测器件41所检测，也就是说，光电检测器件41沿外筒10的周向设置有两个，分别与第一遮挡结构55、第二遮挡结构56配合，且二者通过同一检测安装座42安装于外筒10，也就是说，两个光电检测器件41位于外筒10周向的不同位置，分别与第一遮挡结构55和第二遮挡结构56中距离(指周向上)其较近的一者配合，如此，在调焦范围一定的情况下，设置两个光电检测器件41较仅设置有一个光电检测器件41来说，调焦环50只需要转动较小的范围，因此，导向孔53的长度可以设置的较小，这样，能够增大环本体51上非镂空区域(导向孔53处于镂空区域)的面积，尤其在限位孔11、导向孔53和传动件60沿环本体51分布有多组的实施例中(下文详述)，相邻的两个导向孔53之间的长度增加，提高了调焦环50的强度和可靠性；且导向孔53的长度设置的较小，对于自动调焦来说，调焦所需的时间就比较短，从而能够提升用户体验感。

进一步地，在两个光电检测器件41通过同一检测安装座42安装于外筒10的实施例中，优选两个光电检测器件41安装于同一电路板43，如此，能够减少零部件的数量，降低装配的难度，且两个光电检测器件41安装于同一检测安装座42，有利于整体控制线路的实现。当然，两个光电检测器件41也可以分别通过不同的检测安装座42安装于外筒10。

进一步地，为了提高光电检测器件41的安装精度，电路板43与支撑部422中，一者设置有第一定位柱4223，另一者设置有第一定位孔431，第一定位柱4223与第一定位孔431配合，然后再通过锁紧螺钉锁紧。

第一遮挡结构55和第二遮挡结构56沿环本体51的径向突出设置，一种优选的实施例中，第一遮挡结构55与第二遮挡结构56的凸出方向与U型结构的开口方向一致，其中，U型结构的开口指光电检测器件背离电路板43的方向，开口方向垂直于电路板43，并指向电路板43的反方向，如图1中箭头S所指的方向，该方向可能与外筒10的径向平行，也可能呈一夹角，在设置有两个光电检测器件41时，为了便于加工和装配，电路板43通常为平板结构，两个光电检测器件41安装后，其开口方向必然不会与径向一致，此时，若第一遮挡结构55和第二遮挡结构56的突出方向为外筒10的径向，则在二者进入光电检测器件41的检测空间时，会造成二者沿突出方向的一部分先进入，另一部后进入，可能造成信号检测不准确，而采用本发明优选的方案，第一遮挡结构55和第二遮挡结构56会沿着垂直于开口方向的方向进入检测空间，即在突出方向的整个部分都会一起进入检测空间，进而提高信号检测的准确性。

继续参考图1和图2，限位孔11、导向孔53以及传动件60可以仅设置有一组，也可以设置有多组，在设置有多组时明显能够增加调焦过程滑动的平稳性，提高调焦的稳定性，具体地可以为两组、三组或者更多组，各组之间可以沿环本体51的轴向分布，一种优选的实施例中，各组之间沿环本体51的周向均匀分布，即限位孔11、导向孔53和传动件60沿环本体51分布有多组，这种分布方式，既能够增加调焦的稳定性，又能够减小调焦环50的轴向尺寸，尤其在导向孔53的长度较小的实施例中优选周向分布，能够同时提高调焦的稳定性和减小整个镜头的轴向尺寸，又能够保证调焦环的强度，从而有利于投影光机的小型化。

参考图5，限位结构54与环本体51可以为一体式结构，即一个零部件，如在环本体51上设置通孔，限位结构54部分穿过通孔与限位凹槽12配合，部分与环本体51固定(具体可以为焊接、铆接、卡接或者螺钉连接)；二者也可以为分体结构，如直接在环本体51的内环面突出设置限位结构54。不论采用哪种方式，为了提高调焦环50转动的稳定性，限位结构54沿环本体51的周向可以分布多个。参考图6，限位凹槽12可呈环形槽，其环绕外筒10的整个周向，此时，不论限位结构54设置有几个，均与该环形槽配合即可。在另一种实施例中，限位凹槽12在外筒10的周向上设置成一段一段的多段式结构，或者仅设置有沿外筒10周向的部分区域的一段，在限位凹槽12设置为多段式结构，限位结构54设置成多个的实施例中，限位凹槽12的段数与限位结构54的个数相同，且二者一一对应配合。一种优选的实施例中，限位凹槽12为环形槽，限位结构54设置有多个，如此，能够适应不同调焦范围的镜头，从而提高调焦环50的通用性，降低制造成本。具体地限位结构54与限位凹槽12的具体截面形状本发明并不做限定，二者可以采用半环形截面、矩形截面或者其他形状的截面，如限位结构54的横截面可以为矩形结构，限位凹槽12的横截面为矩形槽结构，只要二者能够实现适配即可。

在限位结构54与环本体51为一体式结构的实施例中，为了装配方便，外筒10的外表面还设置有轴向延伸的缺口15，缺口15贯通外筒10的端面与限位凹槽12；在限位结构54突出设置于环本体51的内环面的实施例中，且在周向上限位结构54的尺寸小于或者等于缺口15的尺寸，采用这种结构，装配时，调焦环50可以直接通过缺口15使限位结构54安装于限位凹槽12内，以方便安装。优选地，限位凹槽12更靠近外筒10位于出光侧的端面，缺口15也设置于该端面，即缺口15自该端面延伸至限位凹槽12。需要说明的是，在限位结构54与环本体51采用分体结构时，也可以通过这种缺口15的结构实现装配。其中，在限位结构54设置有多个时，缺口15也设置有多个，且二者一一对应，也就是说，缺口15与限位结构54沿环本体51的周向分布有多组。

继续参考图5，啮合齿52、第一遮挡结构55(或者第二遮挡结构56)、导向孔53均设置于环本体51的外环面，啮合齿52一般设置于远离自动调焦镜头出光侧的一侧，为了给驱动机构30(尤其是驱动齿轮32)提供足够的空间，啮合齿52与第一遮挡结构55(或者第二遮挡结构56)在环本体51的轴向上错位设置，如图5所示，第一遮挡结构55和第二遮挡结构56位于啮合齿52沿轴向的一侧。导向孔53若设置于啮合齿52处时，可能会影响驱动齿轮32与啮合齿52的啮合可靠性，或者导向孔53设置于第一遮挡结构55(或者第二遮挡结构56)，尤其是在传动件60伸出外筒10时，会增加整个周向布局的难度，且可能会由于周向空间不足造成导向孔53的长度减小，减小整体的调焦范围。本发明的一种优选实施例中，啮合齿52、第一遮挡结构55(或者第二遮挡结构56)、导向孔53在环本体51的轴向依次布置，且限位结构54较啮合齿52更靠近自动调焦镜头的出光侧，以使调焦环50适应多种调焦范围，且能够降低各结构的空间布置难度。虽然限位结构54在有的实施例中直接设置于环本体51的内环面，但是本发明优选地，不论限位结构54采用上述哪种方式，啮合齿52、第一遮挡结构55(或者第二遮挡结构56)、导向孔53、限位结构54均沿环本体51的轴向依次布置，以避免在同一周向设置太多结构，影响调焦环50自身的结构特征。

在一种实施例中，环本体51包括环形凹陷段511，导向孔53设置于环形凹陷段511，也就是说，环本体51的外环面呈阶梯结构，阶梯结构的小段即形成环形凹陷段511，采用这种结构，传动件60与导向孔53适配时，能够为传动件60提供更大的空间，如传动件60不高出阶梯结构的大段的外表面，从而为整个镜头的外部提供更大的空间。具体地，阶梯结构可以为二级阶梯结构(即包括一个台阶面)，也可以为多级阶梯结构(即包括多个台阶面)，一种实施例中，环本体51为多级阶梯结构，环形凹陷段511位于环本体51沿其轴向的中间区域，中间区域较其两侧的区域直径较小，如图5所示，环本体51为三级阶梯结构，阶梯结构的中阶段较两端的部分直径小，采用过这种多级的阶梯结构，能够增加整个调焦环50的强度。

继续参考图6，限位凹槽12、限位孔11以及第一安装组13沿外筒10的轴向分布，一种实施例中，外筒10呈阶梯结构，第一安装组13和第二安装组14设置于阶梯结构的小段，调焦环50安装于阶梯结构的大段，且啮合齿52位于靠近小段的一侧。这种将第一安装组13和第二安装组14设置于小段，在驱动机构30和位移检测机构40相同的情况下，能够减小整个镜头在水平方向的尺寸，有利于投影仪向微小型发展；且考虑到整个外筒10的长度较长，采用阶梯结构能够增加整个外筒10的强度。

可以理解地，投影仪的镜头，有的外径较小，有的外径较大，相应地，外筒10的外径也会发生变化，而对于驱动机构30和位移检测机构40来说，与外筒10在径向上会有一定的要求，以配合其他部件，一种实施例中，通过加工不同尺寸的检测安装座42和电机安装座33(下文详述)。本发明优选的一种实施例中，在阶梯结构的小段突出设置有安装柱17，即安装柱17突出于小段的外表面，可以为圆柱结构、棱柱结构或者其他凸起的结构，此时，各安装孔131设置于安装柱17，也就是说，在需要设置安装孔131的位置先设置安装柱17，然后在安装柱17上开设安装孔，其中，可以一个安装柱17仅设置一个安装孔，在设置有多个安装孔131时，相应地，安装柱17也设置有多个。具体地，各安装柱17的端面位于同一圆柱面上，该圆柱面与电机安装座33、检测安装座42用于与外筒10安装的安装面共面。

进一步地，为了提高驱动机构30和位移检测机构40的安装精度，第一安装组13和第二安装组14还均包括有第二定位孔132，如图2和图6所示，相应地，电机安装座33和检测安装座42设置有第二定位柱，第二定位柱与第二定位孔132配合。在设置有安装柱17的实施例中，第二定位孔132也设置于安装柱17上。

在设置有多个安装柱17的实施例中，小段的筒壁还可以设置连接条18，连接条18可以沿外筒10的周向环绕一周，也可以仅环绕部分区域，将至少部分安装柱17连接在一起，连接条可以设置有一条或者多条，如图6所示，小段至少设置有两条环形的连接条18，各连接条18均设置有安装柱17，即当多个安装柱17分布在两个圆周上时，连接条18分别沿这两个圆周环绕，此时位于每个圆周上的安装柱17被连接起来，从而增加了各连接柱17的强度，保证驱动机构30和位移检测机构40安装的可靠性。

进一步地，阶梯结构的大段在其外表面突出设置有周向环绕的加强筋16，加强筋16与环本体51位于啮合齿52的部分相适配，即加强筋16与环本体51的内侧面间隙配合，如此，在调焦环50转动过程中，加强筋16能够对调焦环50起到支撑作用，从而使调焦过程更平稳。

需要说明的是，对于外筒10采用非阶梯结构的实施例中，也可以设置上述加强筋16。且为了提高整个外筒10的强度，在外筒10的筒壁上可以设置周向环绕的加强筋和平行于其轴向的加强筋，两种加强筋相互相交，也可以仅设置其中一种加强筋。

在上述各实施例中，限位段61与导向段62可以横截面的形状一致，大小相等，一种优选的实施例中，限位段61与导向段62的横截面的大小可以不相等，如图8所示，传动件60呈阶梯结构，阶梯结构的小段形成限位段61，大段形成导向段62，这种结构能够提高传动件60的强度，在驱动电机31的动力最终通过传动件60传递到内筒20时能够提高传动的精度；且限位孔11的宽度可以设置的较小，导向孔53的宽度设置的较大，既便于安装，又能够在一定程度上减小通过导向孔53进入镜头内部的杂质。

其中，限位段61与内筒20可以通过焊接、卡接或者螺纹连接，也可以直接一体成型，在一种优选的实施例中，限位段61与内筒20螺纹连接，即内筒20的外壁设置有螺纹孔，限位段61设置有外螺纹。在另一种优选的实施例中，限位段61与内筒20通过螺钉连接，具体地，可以内筒20和传动件60均设置有阶梯孔，限位段61插装于内筒20的阶梯孔的大孔段，螺钉穿过传动件60的阶梯孔的小孔段，与内筒20的阶梯孔的小段螺纹配合，采用这种结构，在装配和使用中，能够尽可能防止传动件60与内筒20发生松动。再比如，传动件60的阶梯孔可以为多级阶梯，如两级、三级等。

在限位段61与内筒20通过螺纹连接的实施例中，优选地，内筒20设置有安装凸台21，安装凸台21上设置有螺纹孔，如图7所示，当传动件60设置有多个时，安装凸台21也对应设置有多个，在同一圆周上的安装凸台21也可以通过连接条连接在一起。

当然，自动调焦镜头还包括光学镜片，光学镜片安装于内筒20内。

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 (10)

1.一种用于投影仪的自动调焦镜头，包括外筒、相对于所述外筒可伸缩运动的内筒、驱动所述内筒运动的驱动机构和位移检测机构，所述外筒设置有轴向延伸的限位孔；其特征在于，

所述外筒的外壁上还设置有沿其周向延伸的限位凹槽，以及关于其中心面对称的第一安装组和第二安装组，所述第一安装组和第二安装组均包括多个安装孔；

还包括调焦环和传动件，所述调焦环包括套设于所述外筒外侧的环本体，所述环本体的外壁设置有沿其周向环绕的啮合齿、关于所述中心面对称的第一挡光组和第二挡光组、绕所述环本体的轴线螺旋延伸的导向孔，以及设置于所述环本体的限位结构，所述第一挡光组、第二挡光组均包括位于所述中心面同一侧且凸出所述环本体外环面的第一遮挡结构和第二遮挡结构；所述限位结构与所述限位凹槽滑动配合；

所述传动件包括互相连接的限位段和导向段，所述限位段与所述内筒连接，且伸出所述内筒与所述限位孔滑动配合，所述导向段与所述导向孔滑动配合；

所述驱动机构包括驱动电机和与所述驱动电机连接的驱动齿轮，所述驱动机构通过所述第一安装组安装于所述外筒，所述驱动齿轮与所述啮合齿啮合，以驱动所述调焦环绕自身轴线转动；

所述位移检测机构包括与所述第一遮挡结构、所述第二遮挡结构配合的光电检测器件，所述光电检测器件通过所述第二安装组安装于所述外筒；

其中，所述中心面与所述自动调焦镜头处于使用状态时所述外筒的高度方向平行。

2.根据权利要求1所述的自动调焦镜头，其特征在于，所述光电检测器件沿所述外筒的周向设置有两个，分别与所述第一遮挡结构、所述第二遮挡结构配合，且二者通过同一检测安装座安装于外筒。

3.根据权利要求1所述的自动调焦镜头，其特征在于，所述光电检测器件呈U型结构，所述第一遮挡结构与所述第二遮挡结构的凸出方向与所述U型结构的开口方向一致。

4.根据权利要求1所述的自动调焦镜头，其特征在于，所述限位孔、所述导向孔和所述传动件沿所述环本体的周向分布有多组。

5.根据权利要求1所述的自动调焦镜头，其特征在于，所述啮合齿、所述第一遮挡结构以及所述导向孔在所述环本体的轴向依次布置，且所述限位结构较所述啮合齿更靠近所述自动调焦镜头的出光侧。

6.根据权利要求1所述的自动调焦镜头，其特征在于，所述环本体包括环形凹陷段，所述导向孔设置于所述环形凹陷段。

7.根据权利要求1-6任一项所述的自动调焦镜头，其特征在于，所述外筒呈阶梯结构，所述第一安装组和所述第二安装组设置于所述阶梯结构的小段；所述调焦环安装于所述阶梯结构的大段，且所述啮合齿位于所述环本体靠近所述小段的一侧。

8.根据权利要求7所述的自动调焦镜头，其特征在于，所述阶梯结构的大段在其外表面突出设置有周向环绕的加强筋，所述加强筋与所述环本体位于所述啮合齿的部分相适配。

9.根据权利要求7所述的自动调焦镜头，其特征在于，所述小段至少两条环形的连接条，各所述连接条上均设置有安装柱，所述安装柱突出设置于所述小段；所述安装孔设置于所述安装柱。

10.一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1-9任一项所述的自动调焦镜头，所述自动调焦镜头通过所述外筒安装于所述光机壳。