CN218158708U - 用于调焦镜头的调焦环及调焦镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于调焦镜头的调焦环及调焦镜头，所述调焦镜头包括外筒、相对于所述外筒可伸缩运动的内筒和传动件，所述外筒设置有轴向延伸的限位孔和周向环绕的限位槽，所述传动件的一端与所述内筒连接，另一端穿过所述限位孔；所述调焦环包括环本体，所述环本体的外环面设置有沿周向环绕的啮合齿，内环面设置有与所述传动件伸出所述限位孔的一端滑动配合的条形槽以及与所述限位槽滑动配合的限位结构，所述条形槽的一端到另一端逐渐靠近所述环本体的同一端面。本实用新型提高了调焦环的通用性，增加了调焦镜头装配的灵活性。

Description

用于调焦镜头的调焦环及调焦镜头

技术领域

本实用新型涉及投影仪技术领域，尤其涉及一种用于调焦镜头的调焦环及调焦镜头。

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条形槽，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，同时中间部分与条形槽形成滑动配合。

然而，这种镜头结构，对于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，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条形槽配合的凸起，显然，这种结构零部件比较多，结构复杂，对制造和装配等的要求比较高。

实用新型内容

基于上述现状，本实用新型的主要目的在于提供一种用于调焦镜头的调焦环及调焦镜头，解决了现有镜头结构不适用不同调焦范围的问题，提高了镜头的通用性。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型的第一方面提供了一种用于调焦镜头的调焦环，所述调焦镜头包括外筒、相对于所述外筒可伸缩运动的内筒和传动件，所述外筒设置有轴向延伸的限位孔和周向环绕的限位槽，所述传动件的一端与所述内筒连接，另一端穿过所述限位孔；

所述调焦环包括环本体，所述环本体的外环面设置有沿周向环绕的啮合齿，内环面设置有与所述传动件伸出所述限位孔的一端滑动配合的条形槽以及与所述限位槽滑动配合的限位结构，所述条形槽的一端到另一端逐渐靠近所述环本体的同一端面。

优选地，所述条形槽的槽底贯通所述环本体。

优选地，所述条形槽的横截面为阶梯结构。

优选地，所述限位结构呈弧形板状结构。

优选地，所述限位结构和所述条形槽分别沿所述环本体的周向均匀分布有多个。

优选地，所述外环面还突出设置有与调焦镜头的位移检测机构配合的第一遮挡结构和第二遮挡结构，所述第一遮挡结构和所述第二遮挡结构位于所述啮合齿与所述条形槽之间，且设置于同一圆周上。

优选地，所述第一遮挡结构和所述第二遮挡结构为板状结构，所述板状结构的延伸面与所述环本体的轴向垂直。

优选地，所述第一遮挡结构和所述第二遮挡结构均为条形结构，所述条形结构的长度方向与所述环本体的径向呈一夹角。

优选地，所述第一遮挡结构和所述第二遮挡结构设置有两组，且两组所述第一遮挡结构和所述第二遮挡结构关于所述环本体的一个中心面对称设置。

优选地，所述外环面还设置有凸起结构，所述凸起结构、所述条形槽和所述啮合齿沿所述环本体的轴向分布。

本实用新型的第二方面提供了一种调焦镜头，包括外筒、相对于所述外筒可伸缩运动的内筒、传动件以及上述任一项所述的调焦环，所述外筒设置有轴向延伸的限位孔和周向环绕的限位槽，所述限位结构与所述限位槽滑动配合；所述传动件的一端与所述内筒连接，另一端穿出所述限位孔并与所述条形槽滑动配合。

优选地，还包括位移检测机构；所述外环面还设置有与所述位移检测机构配合的第一遮挡结构和第二遮挡结构，所述第一遮挡结构和所述第二遮挡结构为板状结构位于所述啮合齿与所述条形槽之间。

【有益效果】

本实用新型的调焦环，在整个周向上均设置有啮合齿，并将条形槽设置于调焦环上，在应用于手动调焦镜头时，啮合齿可以充当操作部(当然并不限于操作此处)，且啮合齿能够与驱动齿轮啮合，因此该调焦环也可以应用于自动调焦镜头，且当应用于自动调焦镜头时，由于整个调焦环的周向上均分布有啮合齿，因此，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，节约成本，提高了调焦环的通用性；且由于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。另外，通过设置限位结构，当调焦环与外筒安装时，不仅能够限制调焦环在轴向上的运动，且通过限位结构与限位槽的配合能够对调焦环起到支撑作用，从而提高调焦环转动的稳定性。

本实用新型的其他有益效果，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实用新型的优选实施方式进行描述。图中：

图1为本实用新型所提供的调焦环的一种优选实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的调焦环的一种优选实施方式的正视图；

图3为本实用新型所提供的调焦环的一种优选实施方式的侧视图；

图4为本实用新型所提供的调焦环的一种优选实施方式的截面图；

图5为本实用新型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6为本实用新型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7为本实用新型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8为本实用新型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。

图中：

10、外筒；11、限位孔；12、限位槽；15、缺口；

20、内筒；

30、驱动机构；31、驱动电机；32、驱动齿轮；

40、位移检测机构；41、光电检测器件；

50、调焦环；51、环本体；511、环形凹陷段；52、啮合齿；53、条形槽；54、限位结构；55、第一遮挡结构；56、第二遮挡结构；57、凸起结构；

60、传动件。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本实用新型的实质，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。

在本实用新型的描述中，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，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本实用新型提供了一种调焦镜头，可以应用于投影光机，具体地可以是具有自动调焦镜头的投影光机，也可以是具有手动调焦镜头的投影光机，如图5-图8所示，调焦镜头包括外筒10、相对于外筒10可伸缩运动的内筒20、传动件60以及调焦环50，外筒10设置有轴向延伸的限位孔11和周向环绕的限位槽12。调焦环50套设于外筒10的外周。传动件69的一端与内筒20连接，另一端穿出限位孔11

参考图1-图4，调焦环50包括环本体51，环本体51的外环面设置有沿周向环绕的啮合齿52，内环面设置有与传动件60伸出限位孔11的一端滑动配合的条形槽53与以及限位槽12滑动配合的限位结构54，条形槽53的一端到另一端逐渐靠近环本体51的同一端面。也就是说，环本体51具有外环面和内环面，啮合齿52设置于外环面的整个周向，形成齿轮结构；限位结构54和条形槽53设置于内环面，限位结构54自内环面向环本体51的内部凸起；条形槽53自内环面向外凹陷形成，条形槽53的第一端和第二端在环本体51轴向上错位，如条形槽53可以为绕环本体51的螺旋槽，或者相对于环本体51的轴向倾斜延伸的槽，需要说明的是，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，尤其在条形槽53长度较短的实施例中，只是该直线方向相对于轴线来说呈倾斜状态，从而使条形槽53的两端到环本体51同一端面的距离不同。

上述实施例的调焦环50，在整个周向上均设置有啮合齿52，并将条形槽53设置于调焦环50上，当安装于外筒10时，传动件60伸出限位孔11的部分与条形槽53滑动配合，限位结构54与限位槽12滑动配合。在应用于手动调焦镜头时，啮合齿52可以充当操作部(当然并不限于操作此处)，且啮合齿52能够与驱动齿轮(下文详述)啮合，因此该调焦环50也可以应用于自动调焦镜头，且当应用于自动调焦镜头时，由于整个调焦环50的周向上均分布有啮合齿52，因此，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，节约成本，提高了调焦环的通用性；且由于驱动机构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。另外，通过设置限位结构54，当调焦环50与外筒10安装时，不仅能够限制调焦环50在轴向上的运动，且通过限位结构54与限位槽12的配合能够对调焦环50起到支撑作用，从而提高调焦环50转动的稳定性。

其中，条形槽53可以为具有槽底的凹槽，此时条形槽53自环本体51的内环面向外凹陷形成，但这种结构在安装时，传动件60与条形槽53的配合相当于盲装，增加了装配和制造的难度。优选地，条形槽53的槽底贯通环本体51，即槽底直接贯通环本体51的单侧侧壁，形成条形孔，这样，条形槽53只有侧壁，这种结构方便加工，且在装配时，能够从环本体51的外环面安装传动件60，方便安装。

在条形槽53的槽底贯通的实施例中，条形槽53的横截面可以为阶梯结构，阶梯面朝向环本体51的外环面，此时，传动件60可以设置成阶梯结构，传动件60的大段与条形槽53的大孔滑动配合，这样能够保证传动部62有足够的长度与条形槽53配合，从而保证二者相互滑动的稳定性。进一步地，传动件60的阶梯面与条形槽53的阶梯面之间留有间隙，以避免不必要的摩擦阻力。

限位结构54可以为块状结构、圆柱结构，一种优选的实施例中，限位结构54呈弧形板状结构，其外弧面与环本体51的内环面重合，内环面可以与限位槽12的槽底重合，采用这种结构，能够增加限位结构54与限位槽12相互滑动的稳定性，当应用于调焦镜头时，能够提高调焦的稳定性。

一种优选的实施例中，限位结构54和条形槽53分别沿环本体51的周向均匀分布有多个，如分别设置有两个、三个或者更多个，需要说明的是，限位结构54的个数和条形槽53的个数可以相等，也可以不相等。如此，能够进一步增加调焦环50转动的稳定性。如图1-图4中，示出了条形槽53分布有三个，限位结构54分布有三个。分一步优选地，多个条形槽53和多个限位结构54沿环本体51的周向均匀分布。当然，也可以仅限位结构54沿环本体51的周向设置有多个，或者而今环本体51沿环本体51的周向分布有多个。在有的实施例中，条形槽53可以仅设置有一个，限位结构54也可以仅设置有一个。

条形槽53若设置于啮合齿52处时，可能会影响驱动齿轮与啮合齿52的啮合可靠性，尤其是在条形槽53的槽底贯通的实施例中，传动件60可能伸出调焦环50，会增加整个周向布局的难度，一种优选的实施例中，啮合齿52和条形槽53沿环本体51的轴向分布，限位结构54可以设置于条形槽53远离啮合齿52的一侧，即啮合齿52、条形槽53以及限位结构54沿环本体51的轴向依次设置。

继续参考图1-图4，外环面还设置有与调焦镜头的位移检测机构配合的第一遮挡结构55和第二遮挡结构56，第一遮挡结构55和第二遮挡结构56凸出设置于啮合齿52与条形槽53之间的外环面，且位于同一圆周上。当调焦镜头为自动调焦镜头时，还包括有位移检测机构，通过设置与其配合的第一遮挡结构55和第二遮挡结构56，能够检测调焦环50转动的位置，从而有利于更好地实现自动调焦。且考虑到位移检测机构40与驱动机构30通常安装于外筒10的同一周向上，这样，位移检测机构40的光电检测器件通常通过悬臂结构安装于外筒10，以通过调焦环50的转动使第一遮挡结构55和第二遮挡结构56能够进入到其检测空间，因此，将第一遮挡结构55和第二遮挡结构56设置于条形槽53与啮合齿52之间，能够减小位移检测机构40悬臂结构的悬臂长度。

其中，第一遮挡结构55和第二遮挡结构56可以为块状结构、圆柱结构等，一种优选的实施例中，第一遮挡结构55和第二遮挡结构56为板状结构，且板状结构的延伸面与环本体51的轴向垂直，采用板状结构，既能够增加第一遮挡结构55和第二遮挡结构56与环本体51连接的可靠性，又能够通过控制板厚很好地控制二者在进入光电检测器件的检测空间时与光电检测器件之间的间隙，从而提高调焦镜头的可靠性。

位移检测机构40中的光电检测器件基本呈U型结构，其开口常常与外筒10的径向一致，尤其是在同时设置有两个光电检测器件的实施例中，两个光电检测器件分别与第一遮挡结构55和第二遮挡结构56配合，此时，两个光电检测器件的开口与外筒10的径向存在一定的夹角，因此，一种优选的实施例中，第一遮挡结构55和第二遮挡结构56均为条形结构，条形结构的长度方向与环本体51的径向呈一夹角，具体地，条形结构的长度方向与光电检测器件的开口方向平行。

具体地，条形结构的横截面可以在其长度方向上为变截面结构，如横截面的面积沿着环本体51的中心向外的方向变小，如包括靠近环本体51的梯形段551和连接于梯形段的小端的矩形段552，以进一步增加第一遮挡结构55、第二遮挡结构56与环本体51连接的可靠性。在另一种实施例中，条形结构为矩形板状结构，如图1所示，以便于加工。

第一遮挡结构55和第二遮挡结构56可以设置于环本体51的一个中心面的两侧，也可以设置于一个中心面的同侧，在设置于同侧时，可以将位移检测机构40也设置于这一侧，而驱动机构30能够设置于中心面的另一侧，如此，在组装成调焦镜头时，可以减小整个镜头的高度方向的尺寸，有利于在高度空间有限的投影光机。其中，中心面指过环本体51的轴线的平面。

第一遮挡结构55和第二遮挡结构56可以仅设置有一组，然而在有些实施例中，投影光机在中心面两侧的空间不相同，可能需要调换驱动机构和位移检测机构40的位置，这种情况，需要加工两种调焦环50，以分别适应不同的情况。本实用新型的一种优选实施例中，第一遮挡结构55和第二遮挡结构56设置有两组，且两组第一遮挡结构55和第二遮挡结构56关于环本体51的一个中心面对称，也就是说，第一遮挡结构55和第二遮挡结构56分别关于中心面对称设置有两个，即设置有两个挡光组，分别为第一挡光组、第二挡光组，第一挡光组包括位于中心面一侧的第一遮挡结构55和第二遮挡结构56，第二挡光组包括位于中心面另一侧的第一遮挡结构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。如此设置之后，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。

环本体51的外环面还可以设置有凸起结构57，在进行手动操作时可以用于转动调焦环50。凸起结构57可以为突出设置的圆柱结构，也可以为其他结构，有时候为了操作更为方便，或者通过其他外界部件转动调焦环50，凸起结构57上还可以设置螺纹孔，以便于其他部件与调焦环50连接。

其中，在条形槽53和啮合齿52沿环本体51的轴向分布的实施例中，优选地，凸起结构57、条形槽53和啮合齿52沿环本体51的轴向分布，以在条形槽53与传动件60、啮合齿52与驱动齿轮配合的实施例中，增加调焦环50在周向上的布置难度和加工难度。

环本体51可以为直筒结构，一种实施例中，如图1-图4所示，环本体51包括环形凹陷段511，条形槽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与条形槽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，也可以为多级阶梯结构，一种实施例中，环本体51为三级阶梯结构，环形凹陷段511位于环本体51沿其轴向的中间区域，阶梯结构的中阶段较两端的部分直径小，啮合齿52位于其中一个直径较大的大段，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。在设置有第一遮挡结构55和第二遮挡结构56的实施例中，第一遮挡结构55和第二遮挡结构56可以也位于其中一个直径较大的大段，且与啮合齿52位于同一大段；在设置有凸起结构57的实施例中，凸起结构57可以设置于环形凹陷段511。

继续参考图5-图8，在调焦镜头为自动调焦镜头的实施例中，如前文所述，调焦镜头还包括位移检测机构40，此时，第一遮挡结构55和第二遮挡结构56与检测机构40的光电检测器件41配合。当然，调焦镜头还包括驱动机构30，驱动机构30包括驱动电机31和驱动齿轮32，驱动齿轮32与啮合齿52啮合。其中，驱动电机31与光电检测器件41均安装于外筒10。

其中，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；限位槽12字外筒10的外壁面向内凹陷形成，为环形的凹槽，其具有槽底，限位槽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。

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的端面与限位槽12；限位结构54在周向上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安装于限位槽12内，以方便安装。优选地，限位槽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槽12。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。

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，在不偏离本实用新型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，都将包含于本实用新型的权利要求范围内。

Claims (12)

1.一种用于调焦镜头的调焦环，所述调焦镜头包括外筒、相对于所述外筒可伸缩运动的内筒和传动件，所述外筒设置有轴向延伸的限位孔和周向环绕的限位槽，所述传动件的一端与所述内筒连接，另一端穿过所述限位孔；其特征在于，

所述调焦环包括环本体，所述环本体的外环面设置有沿周向环绕的啮合齿，内环面设置有与所述传动件伸出所述限位孔的一端滑动配合的条形槽以及与所述限位槽滑动配合的限位结构，所述条形槽的一端到另一端逐渐靠近所述环本体的同一端面。

2.根据权利要求1所述的调焦环，其特征在于，所述条形槽的槽底贯通所述环本体。

3.根据权利要求2所述的调焦环，其特征在于，所述条形槽的横截面为阶梯结构。

4.根据权利要求1所述的调焦环，其特征在于，所述限位结构呈弧形板状结构。

5.根据权利要求1所述的调焦环，其特征在于，所述限位结构和所述条形槽分别沿所述环本体的周向均匀分布有多个。

6.根据权利要求1-5任一项所述的调焦环，其特征在于，所述外环面还突出设置有与调焦镜头的位移检测机构配合的第一遮挡结构和第二遮挡结构，所述第一遮挡结构和所述第二遮挡结构位于所述啮合齿与所述条形槽之间，且设置于同一圆周上。

7.根据权利要求6所述的调焦环，其特征在于，所述第一遮挡结构和所述第二遮挡结构为板状结构，所述板状结构的延伸面与所述环本体的轴向垂直。

8.根据权利要求6所述的调焦环，其特征在于，所述第一遮挡结构和所述第二遮挡结构均为条形结构，所述条形结构的长度方向与所述环本体的径向呈一夹角。

9.根据权利要求6所述的调焦环，其特征在于，所述第一遮挡结构和所述第二遮挡结构设置有两组，且两组所述第一遮挡结构和所述第二遮挡结构关于所述环本体的一个中心面对称设置。

10.根据权利要求1-6任一项所述的调焦环，其特征在于，所述外环面还设置有凸起结构，所述凸起结构、所述条形槽和所述啮合齿沿所述环本体的轴向分布。

11.一种调焦镜头，其特征在于，包括外筒、相对于所述外筒可伸缩运动的内筒、传动件以及权利要求1-10任一项所述的调焦环，所述外筒设置有轴向延伸的限位孔和周向环绕的限位槽，所述限位结构与所述限位槽滑动配合；所述传动件的一端与所述内筒连接，另一端穿出所述限位孔并与所述条形槽滑动配合。

12.根据权利要求11所述的调焦镜头，其特征在于，还包括位移检测机构；所述外环面还设置有与所述位移检测机构配合的第一遮挡结构和第二遮挡结构，所述第一遮挡结构和所述第二遮挡结构为板状结构位于所述啮合齿与所述条形槽之间。

Images