CN114967296A - 投影镜头、投影光机及虚拟现实设备 - Google Patents

投影镜头、投影光机及虚拟现实设备 Download PDF

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张�杰
陶淑林
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Abstract

本申请实施例提供了一种投影镜头、投影光机及虚拟现实设备；其中，所述投影镜头包括：镜筒、镜片组件、调焦件、胶圈及调焦套环；所述镜筒的侧壁上贯通设置有螺旋槽；所述镜片组件设置于所述镜筒内；所述调焦件贯穿所述螺旋槽，并与所述镜片组件连接；所述胶圈套设于所述镜筒的侧壁上；所述调焦套环套设于所述镜筒外，所述胶圈位于所述调焦套环与所述镜筒之间，所述调焦件与所述调焦套环抵接；当所述调焦套环相对于镜筒转动时，能带动所述调焦件在所述螺旋槽内进行上升或者下降运动，以驱使所述镜片组件沿所述镜筒的轴向发生运动。

Description

投影镜头、投影光机及虚拟现实设备
技术领域
本申请实施例涉及光学成像技术领域，更具体地，本申请涉及一种投影镜头、投影光机及虚拟现实设备。
背景技术
DLP投影光机是近年来迅速发展起来的新型投影设备，其可应用于诸如虚拟现实设备(VR设备)中。在现有的相关技术中，当投影镜头向显示屏幕投影，且投影镜头与显示屏幕的距离改变时，需要通过配设的调焦机构根据预先配置的距离与像距的对应关系，控制投影镜头进行运动，进而实现投影镜头的调焦功能，这样才能获取清晰的成像画面，提升用户的视觉体验感。
然而，在现有的DLP投影光机中，投影镜头在进行调焦时调焦过程较为复杂、调焦精度不佳，而且调焦之后维持调焦后状态的稳定性也不佳，这些都将会影响到投影镜头的调焦效果。
发明内容
本申请的目的在于提供一种投影镜头、投影光机及虚拟现实设备的新技术方案。
第一方面，本申请提供了一种投影镜头。所述投影镜头包括：
镜筒，所述镜筒的侧壁上贯通设置有螺旋槽；
镜片组件，所述镜片组件设置于所述镜筒内；
调焦件，所述调焦件贯穿所述螺旋槽，并与所述镜片组件连接；
胶圈，所述胶圈套设于所述镜筒的侧壁上；及
调焦套环，所述调焦套环套设于所述镜筒外，所述胶圈位于所述调焦套环与所述镜筒之间，所述调焦件与所述调焦套环抵接；
当所述调焦套环相对于镜筒转动时，能带动所述调焦件在所述螺旋槽内进行上升或者下降运动，以驱使所述镜片组件沿所述镜筒的轴向发生运动。
可选地，所述镜片组件包括镜框和设置于所述镜框内的镜片；
所述镜片通过二次注塑的方式固定在所述镜框内。
可选地，所述镜框的侧部上设置有开孔；
所述调焦件贯穿所述螺旋槽，所述调焦件具有第一端和第二端，所述调焦件的第一端与所述开孔连接，所述调焦件的第二端与所述调焦套环的内壁面抵接。
可选地，所述螺旋槽设置为多个，所述开孔设置为多个；
其中，所述螺旋槽与所述开孔为一一对应设置。
可选地，多个所述螺旋槽在所述镜筒的侧壁上沿周向按照设定角度均匀布设，且多个所述螺旋槽位于同一高度。
可选地，所述调焦套环的内壁面上设置有装配槽，所述调焦件与所述调焦套环抵接的一端嵌设于所述装配槽内。
可选地，所述胶圈设置为两个，且两个所述胶圈之间形成有间隔。
可选地，所述调焦件为调焦导钉，所述调焦件包括头部和与所述头部连为一体的螺杆部，所述头部与所述调焦套环的内壁面抵接，所述螺杆部与所述镜片组件螺纹连接。
可选地，所述调焦套环的外壁面上设置有滚花。
第二方面，本申请提供了一种投影光机。所述投影光机包括如上所述的投影镜头。
第三方面，本申请提供了一种虚拟现实设备。所述虚拟现实设备包括如上所述的投影镜头。
本申请实施例的有益效果在于：
本申请实施例为投影镜头提供了一种新的调焦方式，通过在镜筒与调焦套环之间设置胶圈，增加了调焦阻尼感，不仅能起到密封的作用，还能够保证在调焦之后使镜头稳定地维持在调焦后的状态，即提升了调焦的稳定性；并且，通过转动调焦套环可直接带动调焦件在镜筒的螺旋槽内往复进行上升运动或者下降运动，从而实现了带动镜片组件在镜筒内产生相应的调焦运动，整个调焦的过程较为简单、精度也容易控制。本申请实施例提供的投影镜头结构简单且制作成本低。
通过以下参照附图对本说明书的示例性实施例的详细描述，本说明书的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本说明书的实施例，并且连同其说明一起用于解释本说明书的原理。
图1为本申请实施例提供的投影镜头的结构示意图之一；
图2为本申请实施例提供的投影镜头的结构示意图之二；
图3为本申请实施例提供的投影镜头的调焦套环的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的投影镜头的镜片组件的结构示意图之一；
图5为本申请实施例提供的投影镜头的镜片组件的结构示意图之二。
附图标记说明：
100、调焦套环；110、装配槽；120、滚花；200、镜筒；210、螺旋槽； 300、镜片组件；310、镜框；311、开孔；320、镜片；400、胶圈；500、调焦件。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
根据本申请的一个实施例，提供了一种投影镜头，如图1和图2所示，所述投影镜头包括有：镜筒200、镜片组件300、调焦件500、胶圈400以及调焦套环100；
所述镜筒200的侧壁上贯通设置有螺旋槽210(可如图2所示)；
所述镜片组件300设置于所述镜筒200之内；
所述调焦件500贯穿所述螺旋槽210，并与所述镜片组件300连接；
所述胶圈400套设于所述镜筒200的侧壁上；
所述调焦套环100套设于所述镜筒200外，所述胶圈400位于所述调焦套环100所述镜筒200之间，所述调焦件500与所述调焦套环100抵接；
当所述调焦套环100相对于镜筒200转动时，能带动所述调焦件500 在所述螺旋槽210内进行上升或者下降运动，以驱使所述镜片组件300沿所述镜筒200的轴向发生运动。这样，就可以实现整个投影镜头的调焦。
需要说明的是，在本申请的实施例中，如图2所示，由于镜筒200上所开设的导轨形式为螺旋槽210，这样，当调焦件500在螺旋槽210内发生相对于镜筒200的运动时，实际的运动形式为上升运动或者下降运动。其中，调焦件500的运动是由调焦套环100的转动进行同步驱动的。
例如，如图2所示，当调焦件500在螺旋槽210内做上升运动时，镜片组件300不仅可相对于镜筒200发生转动，更重要的是在转动的过程中可在镜筒200内部沿着镜筒200的轴向发生上移运动。
同理，如图2所示，当调焦件500在螺旋槽210内做下降运动时，镜片组件300不仅可相对于镜筒200发生转动，还在转动的过程中在镜筒200 的内部沿着镜筒200的轴向发生下移运动。
需要说明的是，上述的两种情况表现为：调焦件500可以带动镜片组件300在镜筒200内沿镜筒200的轴向做上下移动，以实现镜头调焦运动。
本申请实施例为投影镜头提供了一种新的调焦方式；其中，通过在镜筒 200与调焦套环100之间设置胶圈400，增加了调焦阻尼感，不仅能起到密封的作用，还能够保证在调焦之后使镜头稳定地维持在调焦后的状态，即提升了调焦的稳定性；并且，通过转动调焦套环100可直接带动调焦件500 在镜筒200的螺旋槽210内往复进行上升运动或者下降运动，从而实现了带动镜片组件300在镜筒200内产生相应的调焦运动，整个调焦的过程较为简单、精度也容易控制。
此外，本申请实施例提供的投影镜头，其结构简单且制作成本低。
在本申请的实施例中，镜筒200主要用于承载镜片组件300。
需要说明的是，镜片组件300的设置数量可根据需要进行灵活进行设置，本申请实施例中以一个镜片组件300为例，但本申请实施例提供的方案并不限于在镜筒200仅设置一个镜片组件300。
例如，镜筒200内形成有内腔，镜片组件300活动设置于镜筒200内。该镜片组件300在驱动下可在镜筒200内发生转动和移动，以实现调焦。
在本申请的实施例中，螺旋槽210的两端位于不同的高度上。
当通过调焦套环100相对于镜筒200的转动来驱动调焦件500在螺旋槽210内发生运动时，经螺旋槽210的螺旋推力可带动镜筒200内的镜片组件300沿镜筒200的轴向发生上下移动，从而实现调焦功能。
其中，螺旋槽210的两端例如呈弧形。
在本申请的实施例中，胶圈400位于镜筒200与调焦套环100之间，其可用于封堵镜筒200与调焦套环100之间的装配间隙。与此同时，胶圈 400的存在能够增大摩擦力，有效防止调焦之后镜片组件300重新转动回到调焦之前的状态，有效地提升了调焦的稳定性。
在本申请的实施例中，调焦套环100套设在镜筒200的外部，调焦件 500与调焦套环100抵接，这样，随调焦套环100的转动即可带动调焦件 500在镜筒200侧壁上的螺旋槽210内运动，实现了镜头的调焦运动。
其中，驱动调焦套环100转动可以靠人工。
当然，调焦套环100也可以通过配设专门的驱动装置实现自动驱动，本申请实施例在此不做具体限制。
在本申请的一些示例中，如图4和图5所示，所述镜片组件300包括镜框310和设置于所述镜框310内的镜片320；其中，所述镜片320通过二次注塑的方式固定在所述镜框310内。
与传统的将镜片320黏结或者焊接在镜框310内的方式相比，本申请的方案中，镜片320设计采用二次注塑成型，也即直接通过模具二次成型将镜片320固定在镜框310之内，这种方式可以消除镜片320与外圈的镜框310之间的组装公差，提高了成品精度、良品率高。
在本申请的一些示例中，如图1、图2及5所示，所述镜框310的侧部上设置有开孔311；所述调焦件500贯穿所述螺旋槽210，所述调焦件 500具有第一端和第二端，所述调焦件500的第一端与所述开孔311连接，所述调焦件500的第二端与所述调焦套环100的内壁面抵接。
也就是说，在本申请的实施例中，调焦件500连接在调焦套环100与镜片组件300之间，调焦件500贯穿调焦套环100与镜片组件300之间的镜筒200的侧壁，调焦件500能够在镜筒200侧壁上的螺旋槽210内进行螺旋运动。用以实现通过驱动调焦套环100相对于镜筒200的转动，由调焦件500带动镜片组件300在镜筒200内沿镜筒200的轴向发生运动。
当驱动位于外部的调焦套环100相对于镜筒200发生转动时，调焦件 500可随调焦套环100的转动在螺旋槽210内发生一种螺旋运动，这样，配合螺旋槽210的螺旋推力就能带动镜片组件300沿镜筒200的轴向发生上下移动，实现了对整个镜头的调焦功能。
在本申请的一些示例中，如图1、图2和图5所示，所述螺旋槽210 设置为多个，所述开孔311设置为多个；其中，所述螺旋槽210与所述开孔311为一一对应设置。
在镜筒200的侧壁上设置螺旋槽210的数量可以根据需要灵活设置，例如可以设置为两个或者两个以上。
这样，在镜框310的侧部上设置的开孔311的数量与螺旋槽210的数量应当相匹配。调焦件500的数量也与螺旋槽210的设置数量相匹配。
例如，在镜筒200的侧壁上贯通设置有三个螺旋槽210，在镜片组件 300的镜框310的侧部上开设有三个开孔311，且三个螺旋槽210与三个开孔311为一一对应设置，在此基础上，每一个螺旋槽210与对应的一个开孔311之间配设一个调焦件500。该设计有助于使镜片组件300更加稳定地移动，也即能实现稳定地调焦运动。
在本申请的一些示例中，如图2所示，多个所述螺旋槽210在所述镜筒200的侧壁上沿周向按照设定角度均匀且等高布设。
也就是说，当在镜筒200的侧壁上设置有多个螺旋槽210时，多个螺旋槽210均匀围设在镜筒200的侧壁上相同的高度处。
例如，在镜筒200的侧壁上贯通设置有三个螺旋槽210，且这三个螺旋槽210呈120°均匀布设在镜筒200的侧壁上并位于同一高度。该设置方式使得镜片组件300随调焦件500的运动更可靠、稳定。
需要说明的是，在镜筒200的侧壁上，螺旋槽210的设置数量并不限于上述的三个，也可以设置为两个、四个等，本领域技术人员可以根据需要灵活设置，本申请实施例中对此不作限制。
在本申请的一些示例中，如图1和图3所示，所述调焦套环100的内壁面上设置有装配槽110，所述调焦件500与所述调焦套环100抵接的一端嵌设于所述装配槽110内。
也就是说，调焦件500具有两端，其中的一端例如与调焦套环100内壁面上预先开设的装配槽110形成紧密配合，这样，随着调焦套环100相对于镜筒200的转动，调焦套环100可以稳定地带动调焦件500发生相对于镜筒200的运动，具体表现在调焦件500可在镜筒200侧壁上的螺旋槽 210中往复运动。
在本申请的一些示例中，如图1和图2所示，所述胶圈400设置为两个，且两个所述胶圈400之间形成有间隔。
本申请实施例提供的方案，通过在镜筒200的侧壁上设置上下布设的胶圈400，增加了调焦套环100相对于镜筒200转动时的阻尼感。
由于两个胶圈400均位于镜筒200与调焦套环100之间，不仅能起到密封的作用，还能够保证在调焦之后使镜头稳定地维持在调焦后的状态，即提升了调焦的稳定性。
其中，胶圈400例如为橡胶材质。
在本申请的一些示例中，如图1所示，所述调焦件500设置为调焦导钉，所述调焦件500包括头部和与所述头部连为一体的螺杆部，所述头部与所述调焦套环100的内壁面抵接，所述螺杆部与所述镜片组件300螺纹连接。
例如，本申请实施例提供的投影镜头，在组装时：先将镜片组件300 装配在镜筒200之内，然后将镜片组件300的镜框310侧部上的开孔311 对准镜筒200侧壁上的螺旋槽210，再将调焦导钉(即调焦件500)贯穿螺旋槽210，并将其螺杆部旋入开孔311之内，实现调焦导钉与镜片组件300 的连接；将两个胶圈400自上而下分别套设在镜筒200的外部，再将调焦套环100套设在镜筒200的外部，其中，将调焦导钉的头部嵌设在调焦套环100内壁面上的装配槽110内，调焦导钉的头部尺寸设置的较大例如与装配槽110之间形成过盈配合，使得调焦导钉与调焦套环100稳定紧密连接。
在本申请的一些示例中，如图1和图3所示，所述调焦套环100的外壁面上设置有滚花120。
滚花120的设计主要为了增大调焦套环100外表面上的摩擦力，避免在转动调焦套环100的过程中出现打滑的情况，这对于调焦是不利的。
根据本申请的又一个实施例，本申请提供了一种投影光机。
所述投影光机包括如上所述的投影镜头。
此外，所述投影光机例如还包括有壳体等部件，所述投影镜头例如设置在壳体上。
根据本申请的又一个实施例，还提供了一种虚拟现实设备。
所述虚拟现实设备包括如上所述的投影镜头。
例如，所述虚拟现实设备为VR眼镜、VR头盔等头戴显示设备。
上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (11)

1.一种投影镜头，其特征在于，包括：
镜筒(200)，所述镜筒(200)的侧壁上贯通设置有螺旋槽(210)；
镜片组件(300)，所述镜片组件(300)设置于所述镜筒(200)内；
调焦件(500)，所述调焦件(500)贯穿所述螺旋槽(210)，并与所述镜片组件(300)连接；
胶圈(400)，所述胶圈(400)套设于所述镜筒(200)的侧壁上；及
调焦套环(100)，所述调焦套环(100)套设于所述镜筒(200)外，所述胶圈(400)位于所述调焦套环(100)与所述镜筒(200)之间，所述调焦件(500)与所述调焦套环(100)抵接；
当所述调焦套环(100)相对于镜筒(200)转动时，能带动所述调焦件(500)在所述螺旋槽(210)内进行上升或者下降运动，以驱使所述镜片组件(300)沿所述镜筒(200)的轴向发生运动。
2.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述镜片组件(300)包括镜框(310)和设置于所述镜框(310)内的镜片(320)；
所述镜片(320)通过二次注塑的方式固定在所述镜框(310)内。
3.根据权利要求2所述的投影镜头，其特征在于，所述镜框(310)的侧部上设置有开孔(311)；
所述调焦件(500)贯穿所述螺旋槽(210)，所述调焦件(500)具有第一端和第二端，所述调焦件(500)的第一端与所述开孔(311)连接，所述调焦件(500)的第二端与所述调焦套环(100)的内壁面抵接。
4.根据权利要求3所述的投影镜头，其特征在于，所述螺旋槽(210)设置为多个，所述开孔(311)设置为多个；
其中，所述螺旋槽(210)与所述开孔(311)为一一对应设置。
5.根据权利要求4所述的投影镜头，其特征在于，多个所述螺旋槽(210)在所述镜筒(200)的侧壁上沿周向按照设定角度均匀布设，且多个所述螺旋槽(210)位于同一高度。
6.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述调焦套环(100)的内壁面上设置有装配槽(110)，所述调焦件(500)与所述调焦套环(100)抵接的一端嵌设于所述装配槽(110)内。
7.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述胶圈(400)设置为两个，且两个所述胶圈(400)之间形成有间隔。
8.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述调焦件(500)为调焦导钉，所述调焦件(500)包括头部和与所述头部连为一体的螺杆部，所述头部与所述调焦套环(100)的内壁面抵接，所述螺杆部与所述镜片组件(300)螺纹连接。
9.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述调焦套环(100)的外壁面上设置有滚花(120)。
10.一种投影光机，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的投影镜头。
11.一种虚拟现实设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的投影镜头。
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