CN216848435U - 一种镜头调整机构、投影模组及投影装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种镜头调整机构、投影模组及投影装置，镜头调整机构包括支撑件、移动件以及齿轮；移动件位于支撑件的侧方，镜头安装于移动件上，移动件与支撑件沿第一预设方向滑动连接，第一预设方向与镜头的光轴垂直设置；移动件包括沿第一预设方向延伸的齿条，齿条包括齿状结构；齿轮绕其自身轴向转动，齿轮的轴向与镜头的光轴平行设置，齿轮的齿与齿状结构啮合；齿轮的外周轮廓的一预设切面与第一预设方向平行设置，预设切面位于齿轮靠近齿条的一侧，且预设切面与镜头的光轴位于同一平面。相比于通过齿轮与丝杆带动镜头移动，齿轮与齿条的传动速度快，并且齿轮与齿条的传动效率高，使得镜头可以快速移动。

Description

一种镜头调整机构、投影模组及投影装置

技术领域

本申请涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种镜头调整机构、投影模组及投影装置。

背景技术

镜头调整机构作为投影装置中的一个重要组件，镜头调整机构是用于调整投影装置中镜头的位置，以实现镜头移轴功能。

相关技术中，通常是使用马达驱动齿轮转动，利用齿轮带动丝杆转动，从而带动镜头移动，而丝杆与齿轮的传动速度慢，效率低，从而导致镜头移动速度慢。

实用新型内容

本申请提供一种镜头调整机构、投影模组及投影装置，以解决相关技术中镜头移动速度慢的问题。

第一方面，本申请提供一种镜头调整机构，用于调整镜头的位置，所述镜头调整机构包括：支撑件；移动件，位于所述支撑件的侧方，所述镜头安装于所述移动件上，所述移动件与所述支撑件沿第一预设方向滑动连接，所述移动件包括沿所述第一预设方向延伸的齿条，所述齿条包括齿状结构；齿轮，绕其自身轴向转动，所述齿轮的轴向与所述镜头的光轴平行设置，所述齿轮的齿与所述齿状结构啮合；其中，所述齿轮的外周轮廓的一预设切面与所述第一预设方向平行设置，所述预设切面位于所述齿轮靠近所述齿条的一侧，且所述预设切面与所述镜头的光轴位于同一平面。

在本申请一些实施例中，所述第一预设方向与所述镜头的光轴垂直。齿轮对齿条的驱动力可以更加集中在经过光轴的预设切面内，从而可以进一步防止镜头移动过程中镜头发生晃动。

在本申请一些实施例中，所述镜头调整机构还包括连接组件，所述连接组件包括：限位件，包括连接部以及与所述连接部连接的限位部，所述限位部位于所述支撑件远离所述移动件的一侧，所述支撑件具有供所述连接部沿所述第一预设方向滑动的滑槽，所述连接部穿过所述滑槽与所述移动件连接；其中，所述限位部上沿第二预设方向的最大长度为a，所述滑槽上沿第二预设方向的最大长度为b，所述a大于所述b，所述第二预设方向与所述第一预设方向以及所述齿轮的轴向垂直设置。连接组件用于将移动件与支撑件连接，以将镜头以及移动件可移动地安装于支撑件上；连接部用于将移动件与限位部连接，滑槽可以供连接部沿第一预设方向移动，以使得连接部可以与移动件同步移动，从而可以避免连接部影响移动件在第一预设方向上的移动，同时移动件和限位部分别位于支撑件的两侧，并且在第二预设方向上，限位部的最大长度a大于滑槽的最大长度b，从而可以利用限位部防止移动件与支撑件分离。

在本申请一些实施例中，所述连接部沿所述齿轮的轴向延伸，所述连接组件还包括：弹性件，套设于所述连接部上，所述弹性件位于所述限位部与所述支撑件之间。利用弹性件的弹力可以调节移动件与支撑件接触的紧密程度，从而可以调整移动件沿第一预设方向滑动时受到的摩擦力。

在本申请一些实施例中，所述连接组件还包括：垫片，套设于所述连接部上，所述弹性件位于限位部与所述垫片之间，所述垫片远离所述弹性件的侧面与所述支撑件抵接。利用垫片可以为弹性件提供支撑，防止弹性件陷入滑槽中，同时移动件和镜头沿第一预设方向移动时垫片可以起到平衡作用，防止镜头发生倾斜，并且垫片可以减小移动件和镜头沿第一预设方向移动过程中弹性件与支撑件之间的摩擦力。

在本申请一些实施例中，所述连接组件还包括：滑动件，固定于所述移动件上，所述支撑件上设置供所述滑动件沿所述第一预设方向滑动的限位导槽，所述限位导槽沿所述第一预设方向延伸。通过滑动件与限位导槽的配合，实现移动件与支撑件的滑动连接，可以限制移动件移动过程的自由度，使得移动件沿第一预设方向滑动。

在本申请一些实施例中，所述滑槽位于所述限位导槽的底壁，所述连接部的一端插接于所述滑动件中。通过连接部与滑动件的连接，实现移动件与限位部的连接，并且连接部可以随滑动件沿第一预设方向同步移动。

在本申请一些实施例中，所述连接部与所述滑动件可拆卸连接。将连接部与滑动件的连接可以将移动件安装在支撑件上，而将连接部与滑动件分离后即可将移动件从支撑件上拆卸下来，连接部与滑动件采用可拆卸连接的方式连接，可以便于移动件在支撑件上的装卸。

在本申请一些实施例中，所述连接组件还包括保护件，所述保护件套接于所述滑动件上，所述保护件可沿所述限位导槽滑动。保护件为耐磨部件，可以对滑动件进行保护，防止滑动件与限位导槽的内壁直接接触导致滑动件因摩擦而磨损，同时可以减小滑动件移动过程中与限位导槽的内壁之间的摩檫力，并且保护件套接于滑动件上，在保护件出现磨损时可以较为方便的更换保护件。

第二方面，本申请实施例还提供一种投影模组，包括投影镜头以及如上述任一实施例中所述的镜头调整机构，所述投影镜头安装于所述镜头调整机构的移动件上。

在本申请一些实施例中，所述投影模组还包括摄像头，所述摄像头装设在所述移动件上。摄像头也可以随移动件沿第一预设方向移动，摄像头可以拍摄投影镜头投射的画面。

在本申请一些实施例中，所述摄像头的光轴与所述投影镜头的光轴处于同一平面内。摄像头与投影镜头可以同步移轴，便于摄像头对投影镜头投射的画面的拍摄。

第三方面，本申请实施例还提供一种投影装置，包括光机以及如上述任一实施例中所述的投影模组，所述光机发出的投影光线从所述投影模组的投影镜头投射至外界环境。

本申请的有益效果为：在齿轮绕其自身轴向转动时，会带动齿条沿第一预设方向移动，从而可以带动移动件沿第一预设方向移动，从而可以带动镜头沿第一预设方向移动，以调整镜头的位置，实现镜头移轴功能，相比于通过齿轮与丝杆带动镜头移动，齿轮与齿条的传动速度快，并且齿轮与齿条的传动效率高，使得镜头可以快速移动，同时齿轮转动时，齿轮对齿条的作用力主要为沿第一预设方向的驱动力，并且齿轮对齿条的驱动力主要集中在经过光轴的预设切面内，可以防止镜头移动过程中镜头发生晃动，从而可以解决相关技术中镜头移动速度慢、成像一致性差及移轴不顺畅等问题。另外，投影模组以及投影装置均包括镜头调整机构，则投影模组以及投影装置也具备镜头调整机构的特征及优势，此处不再一一赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例中镜头与镜头调整机构连接时的第一视角的示意图；

图2为本申请一实施例中齿条、齿轮以及镜头的分布示意图；

图3为本申请一实施例中镜头与镜头调整机构连接时的第二视角的示意图；

图4为图3中C处放大示意图；

图5为本申请一实施例中移动件与支撑件分离时的示意图；

图6为本申请一实施例中移动件与支撑件分离时连接组件的爆炸示意图；

图7为本申请一实施例中投影模组的结构示意图；

图8为本申请一实施例中投影模组的结构示意图。

附图标记：

10、镜头调整机构；11、支撑件；111、滑槽；112、限位凹槽；113、限位导槽；12、移动件；121、齿条；13、齿轮；14、连接组件；141、限位件；1411、连接部；1412、限位部；142、弹性件；143、垫片；144、滑动件；145、保护件；15、驱动件；20、镜头；21、投影镜头；211、外壳；212、透镜；30、光机。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例提供一种镜头调整机构、投影模组及投影装置，用以解决相关技术中镜头移动速度慢、成像一致性差及移轴不顺畅的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种镜头调整机构，如图1所示，镜头调整机构10用于调整镜头20的位置，以实现镜头20移轴功能。

继续参见图1所示，具体的，镜头调整机构10包括支撑件11、移动件12以及齿轮13。

其中，支撑件11可以为移动件12提供支撑，支撑件11的整体形状可以为板状、柱状或块状等，本申请不做具体限制。支撑件11的制备材料可以为铝、铁或钢等金属材料，当然，支撑件11的制备材料也可以为硬硅或塑料等材料，本申请也不做具体限制。

移动件12位于支撑件11的侧方，镜头20安装于移动件12上，镜头20可以为投影镜头或其他镜头；移动件12与支撑件11沿第一预设方向AA滑动连接；移动件12包括沿第一预设方向AA延伸的齿条121，齿条121包括齿状结构。移动件12是用于为镜头20提供支撑的部件，并且移动件12可以相对于支撑件11沿第一预设方向AA滑动，从而可以带动镜头20相对于支撑件11沿第一预设方向AA滑动；移动件12的整体形状可以为板状、柱状或块状等，本申请不做具体限制；移动件12的制备材料可以为铝、铁或钢等金属材料，当然，移动件12的制备材料也可以为硬硅或塑料等材料，本申请也不做具体限制。

齿轮13绕其自身轴向转动，齿轮13的轴向与镜头20的光轴O平行设置，齿轮13的齿与齿状结构啮合。

可以理解的是，在齿轮13绕其自身轴向转动时，会带动齿条121沿第一预设方向AA移动，从而可以带动移动件12沿第一预设方向AA移动，而由于镜头20安装于移动件12上，移动件12沿第一预设方向AA移动时会带动镜头20沿第一预设方向AA移动，从而可以调整镜头20的位置，以实现镜头20移轴功能，相比于通过齿轮13与丝杆带动镜头20移动，齿轮13与齿条121的传动速度快，并且齿轮13与齿条121的传动效率高，使得镜头20可以快速移动。

进一步的，如图1和图2所示，齿轮13的外周轮廓K的一预设切面S与第一预设方向AA平行设置，预设切面S位于齿轮13靠近齿条121的一侧，且预设切面S与镜头20的光轴O位于同一平面，需要说明的是，在图2中光轴O垂直于纸面方向。

需要说明的是，齿轮13的外周轮廓K上与第一预设方向AA平行的切面具有两个，一个切面位于齿轮13靠近齿条121的一侧，另一个切面位于齿轮13远离齿条121的一侧，位于齿轮13靠近齿条121的一侧的切面为预设切面S。

还需要说明的是，齿轮13转动时，齿轮13对齿条121的作用力主要为沿第一预设方向AA的驱动力，而驱动力主要集中在齿轮13的外周轮廓K上与预设切面S相切的切点处，即驱动力主要集中在预设切面S所在的平面内，则当预设切面S与镜头20的光轴O位于同一平面时，齿轮13对齿条121的驱动力主要集中在经过光轴O的预设切面S内，可以防止镜头20移动过程中镜头20发生晃动，从而可以解决相关技术中镜头20移动速度慢、成像一致性差及移轴不顺畅等问题。

在本申请一实施例中，所述第一预设方向AA可以与镜头20的光轴O垂直设置，使得齿轮13对齿条121的驱动力更加集中在经过光轴O的预设切面S内，从而可以进一步防止镜头20移动过程中镜头20发生晃动。

当然，第一预设方向AA也可以相对于镜头20的光轴O的垂直方向偏离一定角度，

继续参见图1和图2所示，在本申请一实施例中，齿轮13还配设有驱动件15，驱动件15安装于支撑件11上，驱动件15用于驱动齿轮13绕齿轮13的轴向转动，驱动件15可以为电机或马达等具有驱动力，能驱动齿轮13转动的器件。

如图3和图4所示，在本申请一些实施例中，镜头调整机构10还包括连接组件14，连接组件14包括限位件141，限位件141包括连接部1411以及与连接部1411连接的限位部1412。

其中，限位部1412位于支撑件11远离移动件12的一侧，支撑件11具有供连接部1411沿第一预设方向AA滑动的滑槽111，连接部1411穿过滑槽111与移动件12连接；限位部1412上沿第二预设方向BB的最大长度为a，滑槽111上沿第二预设方向BB的最大长度为b，a大于b，第二预设方向BB与第一预设方向AA以及齿轮13的轴向垂直设置。

需要说明的是，连接组件14用于将移动件12与支撑件11连接，以将镜头20以及移动件12可移动地安装于支撑件11上；连接部1411用于将移动件12与限位部1412连接，滑槽111可以供连接部1411沿第一预设方向AA移动，以使得连接部1411可以与移动件12同步移动，从而可以避免连接部1411影响移动件12在第一预设方向AA上的移动，同时移动件12和限位部1412分别位于支撑件11的两侧，并且在第二预设方向BB上，限位部1412的最大长度a大于滑槽111的最大长度b，从而可以利用限位部1412防止移动件12与支撑件11分离。

还需要说明的是，连接部1411与限位部1412可以一体成型，当然，连接部1411与限位部1412也可以分别成型后，将连接部1411与限位部1412通过焊接、胶接、螺纹连接、卡接或铆接等方式连接。

继续参见图3和图4所示，在本申请一实施例中，连接部1411沿齿轮13的轴向延伸，连接组件14还包括弹性件142，弹性件142套设于连接部1411上，弹性件142位于限位部1412与支撑件11之间。弹性件142可以为弹簧，当然，弹性件142也可以橡胶、乳胶或弹性海绵等器件。

可以理解的是，移动件12沿第一预设方向AA滑动时会与支撑件11发生摩擦，并且移动件12与支撑件11接触的越紧密，移动件12沿第一预设方向AA滑动时受到的摩擦力越大，利用弹性件142的弹力可以调节移动件12与支撑件11接触的紧密程度，从而可以调整移动件12沿第一预设方向AA滑动时受到的摩擦力，一般而言，弹性件142被压缩的程度越大，弹性件142给限位部1412的反作用力越大，这会使得移动件12与支撑件11接触的越紧密。

进一步的，继续参见图3和图4所示，连接组件14还可以包括垫片143，垫片143套设于连接部1411上，弹性件142位于限位部1412与垫片143之间，垫片143远离弹性件142的侧面与支撑件11抵接。利用垫片143可以为弹性件142提供支撑，防止弹性件142陷入滑槽111中，同时移动件12和镜头20沿第一预设方向AA移动时垫片143可以起到平衡作用，防止镜头20发生倾斜，并且垫片143可以减小移动件12和镜头20沿第一预设方向AA移动过程中弹性件142与支撑件11之间的摩擦力。

其中，垫片143可以为较为光滑的金属垫片143，以减小垫片143沿第一预设方向AA移动时与支撑件11的摩擦。

继续参见图3和图4所示，在本申请一实施例中，支撑件11靠近限位部1412的一侧设置有限位凹槽112，限位凹槽112沿第一预设方向AA延伸，垫片143位于限位凹槽112内并可沿限位凹槽112滑动，滑槽111位于限位凹槽112的底壁，利用限位凹槽112可以容纳垫片143，以对垫片143进行保护，同时限位凹槽112可以限制垫片143的移动方向，从而可以进一步限制移动件12和镜头20的移动方向。

如图5和图6所示，连接组件14还可以包括滑动件144，滑动件144固定于移动件12上，支撑件11上设置供滑动件144沿第一预设方向AA滑动的限位导槽113，限位导槽113沿第一预设方向AA延伸。

可以理解的是，通过滑动件144与限位导槽113的配合，实现移动件12与支撑件11的滑动连接，可以限制移动件12移动过程的自由度，使得移动件12沿第一预设方向AA滑动。

继续参见图5和图6所示，在本申请一实施例中，滑槽111位于限位导槽113的底壁，连接部1411的一端插接于滑动件144中，以通过连接部1411与滑动件144的连接，实现移动件12与限位部1412的连接，并且连接部1411可以随滑动件144沿第一预设方向AA同步移动。

其中，连接部1411可以与滑动件144可拆卸连接；通过连接部1411与滑动件144的连接可以将移动件12安装在支撑件11上，而将连接部1411与滑动件144分离后即可将移动件12从支撑件11上拆卸下来，连接部1411与滑动件144采用可拆卸连接的方式连接，可以便于移动件12在支撑件11上的装卸。连接部1411可以与滑动件144螺纹连接，当然，连接部1411也可以与滑动件144通过花键连接或卡勾连接等可拆卸连接的方式连接。

继续参见图5和图6所示，连接组件14还包括保护件145，保护件145套接于滑动件144上，保护件145可沿限位导槽113滑动。保护件145为耐磨部件，可以对滑动件144进行保护，防止滑动件144与限位导槽113的内壁直接接触导致滑动件144因摩擦而磨损，同时可以减小滑动件144移动过程中与限位导槽113的内壁之间的摩檫力，并且保护件145套接于滑动件144上，在保护件145出现磨损时可以较为方便的更换保护件145。

其中，保护件145可以由高锰钢、碳化硅、氮化硅、增韧氧化锆或增韧三氧化二铝等耐磨材料制成。

需要说明的是，图6中仅示意了滑动件144和保护件145均为圆柱状的情况，根据实际需求，滑动件144和保护件145也可以为板状或块状等形状，本申请不做具体限制。

继续参见图6所示，在本申请一实施例中，在支撑件11的每一边角处均设置有一组连接组件14，以加强移动件12与支撑件11的连接，同时防止移动件12移动时与支撑件11分离。

其中，位于预设切面S两侧的连接组件14可以关于预设切面S对称分布，以防止移动件12移动时由于受力不均匀导致移动件12出现倾斜。

还需要说明的是，图6中仅示意了设置4组连接组件14的情况，根据实际需求，还可以设置2组、6组、8组或更多组连接组件14，且连接组件14的组数优选为偶数，并平均分布在预设切面S两侧。

基于上述镜头调整机构10，本申请实施例还提供一种投影模组，如图7所示，包括投影镜头21以及如上述任一实施例中所述的镜头调整机构10，所述投影镜头21安装于所述镜头调整机构10的移动件12上。

需要说明的是，投影镜头21为投影模组中的镜头，投影镜头21可随移动件12沿第一预设方向AA移动，以实现镜头移轴功能。

其中，投影镜头21包括外壳211和位于外壳211内的透镜212，移动件12可以与外壳211一体成型，齿条121可以是通过印刷、蚀刻、雕刻或切削等工艺在移动件12上形成。

透镜212采用玻璃或树脂等光学透明材料制作而成，透镜212具有一个或多个曲面，可改变光线的传播方向，可以通过移动透镜212达到调焦或防抖等目的，通过移动透镜212以进行调焦或防抖的具体原理在本领域中早有公示，本申请不做赘叙。

投影镜头21中透镜212的数量为至少一个，而为了使投影镜头21具有多种不同的光学性能，透镜212的数量通常设置为多个，并且多个透镜212沿投影镜头21的光轴O’方向排布，多个透镜212可以是相同的，也可以是不同的，以投影镜头21包括两个透镜212为例，两个透镜212沿投影镜头21的光轴O’方向依次排布，每一透镜212可以为由多个镜片组合而成的镜片组，镜片组中的镜片按照其外形、功能的不同可以分为凸透镜和凹透镜，本申请中对镜片组中镜片的材料、类型以及尺寸等均不作限制。

在本申请一实施例中，所述投影模组还包括摄像头，所述摄像头装设在所述移动件12上。

其中，摄像头也可以随移动件12沿第一预设方向AA移动，摄像头可以拍摄投影镜头21投射的画面。

进一步的，所述摄像头的光轴与所述投影镜头21的光轴O’处于同一平面内，以使得摄像头与投影镜头21同步移轴，便于摄像头对投影镜头21投射的画面的拍摄。

基于上述投影模组，本申请实施例还提供一种投影装置，如图8所示，投影装置包括光机30以及如上述任一实施例中所述的投影模组，所述光机30发出的投影光线从所述投影模组的投影镜头21投射至外界环境。

其中，投影装置可以通过投影镜头21在幕布等装置上进行画面投射，摄像镜头可以拍摄投影镜头21投射的画面，以反馈给投影装置中的控制部件。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种镜头调整机构，其特征在于，用于调整镜头的位置，所述镜头调整机构包括：

支撑件；

移动件，位于所述支撑件的侧方，所述镜头安装于所述移动件上，所述移动件与所述支撑件沿第一预设方向滑动连接，所述移动件包括沿所述第一预设方向延伸的齿条，所述齿条包括齿状结构；

齿轮，绕其自身轴向转动，所述齿轮的轴向与所述镜头的光轴平行设置，所述齿轮的齿与所述齿状结构啮合；

其中，所述齿轮的外周轮廓的一预设切面与所述第一预设方向平行设置，所述预设切面位于所述齿轮靠近所述齿条的一侧，且所述预设切面与所述镜头的光轴位于同一平面。

2.根据权利要求1所述的镜头调整机构，其特征在于，所述第一预设方向与所述镜头的光轴垂直。

3.根据权利要求1所述的镜头调整机构，其特征在于，所述镜头调整机构还包括连接组件，所述连接组件包括：

限位件，包括连接部以及与所述连接部连接的限位部，所述限位部位于所述支撑件远离所述移动件的一侧，所述支撑件具有供所述连接部沿所述第一预设方向滑动的滑槽，所述连接部穿过所述滑槽与所述移动件连接；

其中，所述限位部上沿第二预设方向的最大长度为a，所述滑槽上沿第二预设方向的最大长度为b，所述a大于所述b，所述第二预设方向与所述第一预设方向以及所述镜头的光轴垂直设置。

4.根据权利要求3所述的镜头调整机构，其特征在于，所述连接部沿所述齿轮的轴向延伸，所述连接组件还包括：

弹性件，套设于所述连接部上，所述弹性件位于所述限位部与所述支撑件之间。

5.根据权利要求4所述的镜头调整机构，其特征在于，所述连接组件还包括：

垫片，套设于所述连接部上，所述弹性件位于限位部与所述垫片之间，所述垫片远离所述弹性件的侧面与所述支撑件抵接。

6.根据权利要求3所述的镜头调整机构，其特征在于，所述连接组件还包括：

滑动件，固定于所述移动件上，所述支撑件上设置供所述滑动件沿所述第一预设方向滑动的限位导槽，所述限位导槽沿所述第一预设方向延伸。

7.根据权利要求6所述的镜头调整机构，其特征在于，所述滑槽位于所述限位导槽的底壁，所述连接部的一端插接于所述滑动件中。

8.根据权利要求7所述的镜头调整机构，其特征在于，所述连接部与所述滑动件可拆卸连接。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的镜头调整机构，其特征在于，所述连接组件还包括保护件，所述保护件套接于所述滑动件上，所述保护件可沿所述限位导槽滑动。

10.一种投影模组，其特征在于，包括投影镜头以及如权利要求1至9中任一项所述的镜头调整机构，所述投影镜头安装于所述镜头调整机构的移动件上。

11.根据权利要求10所述的投影模组，其特征在于，所述投影模组还包括摄像头，所述摄像头装设在所述移动件上。

12.根据权利要求11所述的投影模组，其特征在于，所述摄像头的光轴与所述投影镜头的光轴处于同一平面内。

13.一种投影装置，其特征在于，包括光机以及如权利要求10至12中任一项所述的投影模组，所述光机发出的投影光线从所述投影模组的投影镜头投射至外界环境。

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