专利名称：用于光束投影仪的聚焦控制装置的制作方法
技术领域：
本发明概括而言涉及在便携式终端中使用的小光束投影仪，更具体地，涉及用于 包括在便携式终端中的小光束投影仪的聚焦控制装置。
背景技术：
术语“光束投影仪(beam projector) ”通常指在显示器件上实现图像、将由附加光 源产生的光传送到显示器件中并且将所传送的光投射到屏幕上以提供图像的器件。传送通 过显示器件的光的聚焦能基于透镜距屏幕的距离被调整。这样的光束投影仪能容易地控制图像的大小。然而，随着图像被放大，图像品质劣 化并且在一些亮(lighted)区域中颜色没有被精确地描绘。这些缺点中的某些已经被用于 制造显示器件和透镜系统的新近技术所克服。另外，因为光束投影仪是昂贵的装置，所以它已经几乎专门地用于会议、报告演讲 (report presentation)、集会或在诸如大会议室的场所中的公众事件。基本上，光束投影 仪还没有被一般消费者大量使用。然而，家用光束投影仪近来已商业化，并且随着信息装置 诸如便携式终端的发展，已经努力进行高度便携和小型化的光束投影仪的商业化。通过光束投影仪的图像品质非常依靠显示器件、光源和透镜系统的品质。然而，通 过预先制造的光束投影仪实现的图像的品质取决于屏幕与光束投影仪之间的适当距离以 及在安装状态下的聚焦调整。在便携式终端例如蜂窝电话中安装的小型化光束投影仪或用于在屏幕上提供清 晰图像的易携带小型化光束投影仪中，在安装聚焦控制装置方面存在限制。图1是透视图，示出在传统的便携式终端中使用的光束投影仪和手动聚焦控制装置。参考图1，当便携式终端10中包括光束投影仪时，该光束投影仪通常在主体11的 拐角处安装在上部分上，且因此聚焦控制装置也安装在主体11的上部分周围。附图标记12 表示透镜窗。特别地，当聚焦控制装置被手动安装时，用于手动控制透镜的聚焦的旋钮 (knob) 13被部分地暴露从而通过使用手指被旋转。然而，因为在传统的便携式终端中用于光束投影仪的聚焦控制装置安装在主体11 的上部分上，所以它对便携式终端的全部设计或至少外部设计施加限制。另外，考虑到便携 式终端的保持位置，控制旋钮13通常被安装为从主体11 一侧的上部分突出。
发明内容
因此，本发明的一方面是提供一用于光束投影仪的聚焦控制装置，其改善了便携 式终端的外部设计灵活性。本发明的另一个方面是提供一种用于光束投影仪的聚焦控制装置，其改善了长期 的产品可靠性。
根据本发明的一方面，提供一用于光束投影仪的聚焦控制装置。该聚焦控制装置 包括驱动电机；凸轮，在其外圆周表面上包括螺旋槽，该凸轮连接到驱动电机；以及投影 透镜镜筒(projection lens barrel)，包括与螺旋槽互相作用以通过根据凸轮的旋转而线 性地滑动来控制聚焦的轴。聚焦控制装置还可包括与驱动电机和凸轮共轴地设置并设置在该驱动电机和凸 轮之间的传动箱，以改善所传送的扭矩，该传动箱包括至少一个行星齿轮，因而有助于小型 化。聚焦控制装置还可包括与传动箱和凸轮共轴地设置并设置在传动箱与凸轮之间 的第一弹性体，以紧密地接触传动箱和凸轮，第一弹性体被设置成穿过传动箱与凸轮之间 的连接轴，从而减少后冲，并且第一弹性体包括压缩盘簧。聚焦控制装置还可包括设置成被支撑在固定装置上的第二弹性体，从而减少后 冲，并且第二弹性体包括压缩盘簧。
通过结合附图进行的以下详细描述，本发明某些实施方式的上述及其它方面、特 征以及优点将更加明显，在附图中图1是透视图，示出包括聚焦控制装置的传统便携式终端的外部；图2是示意图，示出根据本发明实施方式的在便携式终端中使用的光束投影仪的 聚焦控制装置；图3是示意图，示出根据本发明实施方式的在便携式终端中使用的光束投影仪的 聚焦控制装置；图4是示意图，示出根据本发明实施方式的在便携式终端中使用的光束投影仪的 聚焦控制装置；图5是示意图，示出根据本发明实施方式的在便携式终端中使用的光束投影仪的 聚焦控制装置；图6是放大图，示出根据本发明实施方式的投影透镜镜筒的轴的端部，其耦接到 聚焦控制装置的凸轮的螺旋槽；以及图7是示意图，示出相对于驱动电机的旋转(或转动，revolution)的边缘值(edge value)ο
具体实施例方式现在将参考附图详细描述本发明的不同实施方式。在以下的描述中，细节诸如详 细的构造和组件仅仅被提供用于协助对本发明这些实施方式的全面理解。因此，对于本领 域的技术人员来说，能对在此描述的实施方式进行不同的变化和改进而不脱离本发明的范 围和精神应该是显而易见的。此外，为了清楚和简明，省略了公知的功能和结构的描述。图2是示意图，示出根据本发明实施方式的在便携式终端中使用的光束投影仪的 聚焦控制装置。参考图2，聚焦控制装置包括驱动电机M、凸轮21和投影透镜镜筒22。驱动电机M 和凸轮21沿特定方向成一线地彼此连接，投影透镜镜筒22和凸轮21彼此垂直地连接。驱动电机M旋转直接连接到凸轮21的转轴25，从而旋转凸轮21。凸轮21是圆柱形状并且在其外圆周表面上具有螺旋槽210。当驱动电机M转动 时，凸轮21也转动，线性地移动投影透镜镜筒22，使得在投影透镜镜筒22中设置的透镜聚 焦在一物体上。通过根据驱动电机M的正常转动(normal revolution)或反转转动而线性地往复 运动，投影透镜镜筒22控制透镜的聚焦。投影透镜镜筒22包括轴220，该轴220与螺旋槽 210互相作用以根据凸轮21的转动而线性地移动投影透镜镜筒22。附图标记S表示投影 透镜镜筒22往复运动的距离。图6是放大图，示出根据本发明实施方式的投影透镜镜筒的轴的端部，其耦接到 聚焦控制装置的凸轮的螺旋槽。参考图6，轴220的端部221被插入螺旋槽210中以平行于转轴25被线性地引导。图3是示意图，示出根据本发明实施方式的在便携式终端中使用的光束投影仪的 聚焦控制装置。参考图3，聚焦控制装置与图2中示出的聚焦控制装置相同，除包括传动箱31之 外。因此，将从图3的描述中省略已经对图2描述的相同组件的重复描述。如上所指出，在图3中示出的聚焦调整装置还包括在驱动电机M和凸轮21之间的 传动箱31。传动箱31与驱动电机转轴32和凸轮21的连接轴33共轴地连接，以传输驱动 电机M的动力到凸轮21。如上所述，凸轮21的旋转引起投影透镜镜筒22线性移动，从而控 制透镜与物体之间的聚焦。传动箱31包括多个传动装置(未示出)，并通过使从驱动电机M传输的转动速度 (revolving speed)减速而增加被传送到凸轮21的扭矩。特别地，传动箱31包括用于小型化聚焦控制装置的行星齿轮(未示出)。传动箱 31优选地使用至少一个或多个行星齿轮代替正齿轮，其中行星齿轮在体积减小方面有效， 正齿轮具有更大的体积和更低的机械可靠性。图4是示意图，示出根据本发明实施方式的在便携式终端中使用的光束投影仪的 聚焦控制装置。参考图4，聚焦控制装置与图3中示出的聚焦控制装置相同，除包括弹性体41之 外。因此，将从图4的描述中省略已经对图3描述的相同组件的重复描述。如上所指出，聚焦控制装置还包括在传动箱31与凸轮21之间的弹性体41。弹性 体41，例如压缩盘簧(compression coil spring)，穿过传动箱31和凸轮21的连接轴42。 特别地，弹性体41的两端在紧密接触传动箱31和凸轮21的同时吸收在传动箱31操作期 间所产生的振动，从而执行平稳的动力传输。图7是示意图，示出相对于驱动电机的旋转(或转动)的边缘值(edgevalue)。参考图7，当凸轮21进行0.5个转动(revolution)时，投影透镜镜筒22进行一个 行程(stroke)，并因而通过物体的聚焦位置。在该结构中，在凸轮21的转动期间，根据轴 220的端部221与螺旋槽210之间的分离来控制后冲(backlash)是非常重要的，弹性体41 在减少后冲中起重要作用。当驱动电机M运行时，期望的扭矩通过传动箱31被传送到凸轮21，导致投影透镜 镜筒22的移动，并因而控制透镜与物体之间的聚焦。
图5是示意图，示出根据本发明实施方式的在便携式终端中使用的光束投影仪的 聚焦控制装置。参考图5，聚焦控制装置与图3中示出的聚焦控制装置相同，除了包括被支撑在固 定装置(fixture) 52上的弹性体51之外。因此，将从图5的描述中省略已经对图3描述的 相同组件的重复描述。如上所指出，聚焦控制装置还包括在固定装置52与凸轮21之间的弹性体51。弹 性体51例如压缩盘簧(coil spring)设置在固定装置52与凸轮21之间，在与驱动电机Μ、 传动箱31和凸轮21的连接轴33相同的方向上并与驱动电机Μ、传动箱31和凸轮21的连 接轴33成一线。特别地，弹性体51的两端在紧密接触固定装置52和凸轮21的同时，吸收 在驱动电机Μ、传动箱31和凸轮21运行期间由转动和动力传输所产生的振动，从而有助于 平稳的动力传输。再参考图7，当凸轮21进行0. 5个转动时，投影透镜镜筒22进行一个行程 (stroke)，并因而通过物体的聚焦位置。在该结构中，在凸轮21的转动期间，根据轴220的 端部221与螺旋槽210之间的分离来控制后冲是非常重要的，弹性体51在减少后冲方面起
重要作用。当驱动电机M运行时，期望的扭矩通过传动箱31被传送到凸轮21，导致投影透镜 镜筒22移动，从而控制透镜与物体之间的聚焦。参考图6，轴220的设置在投影透镜镜筒22中的端部221是半球形形状。在被插 入凸轮21的螺旋槽210中的同时，半球形形状的端部221进行平稳的滑动以根据凸轮21 的转动引导投影透镜镜筒22。端部221的半球形形状有助于在与凸轮21和螺旋槽210的 磨损方面改善产品可靠性。轴220的端部221的该半球形形状结构还可以应用于根据本发明另一实施方式的 聚焦控制装置20、30、40和50。如根据前述描述而显见的，根据本发明上述实施方式的在便携式终端中使用的光 束投影仪的聚焦控制装置是自动聚焦控制装置，其改善便携式终端的外部设计灵活性并有 利于小型化和改善长期的产品可靠性。 虽然已经参考本发明的特定实施方式显示并描述了本发明，但是本领域的技术人 员将理解可以在其中进行形式和细节上的各种变化而不脱离由所附的权利要求及其等效 物所限定的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种用于光束投影仪的聚焦控制装置，该聚焦控制装置包括 驱动电机(M)；凸轮(21)，包括在其外圆周表面上的螺旋槽010)，所述凸轮连接到所述驱动电 机(M)；以及投影透镜镜筒(22)，包括与所述螺旋槽(210)互相作用从而通过根据凸轮的旋转 而线性地滑动来控制聚焦的轴020)。
2.根据权利要求1所述的聚焦控制装置，其特征在于，所述轴(220)的端部(221)被插 入所述螺旋槽(210)中，使得所述端部(221)被引导为与所述凸轮的旋转轴平行地线性滑动。
3.根据权利要求2所述的聚焦控制装置，其特征在于，所述轴(220)的所述端部(221) 形成为半球形形状。
4.根据权利要求1所述的聚焦控制装置，还包括与所述驱动电机(M)和所述凸轮共轴地设置并且设置在所述驱动电机(M)和所述凸轮之间以改善所传送的扭矩的传 动箱(31)，所述传动箱(31)包括至少一个行星齿轮。
5.根据权利要求4所述的聚焦控制装置，还包括第一弹性体(41)，所述第一弹性体 (41)与所述传动箱(31)和所述凸轮共轴地设置并设置在所述传动箱(31)和所述凸 轮之间，且与所述传动箱(31)和所述凸轮接触，该第一弹性体Gl)穿过所述传 动箱(31)与所述凸轮之间的连接轴(42)，从而减少后冲，其中所述第一弹性体Gl)包括压缩盘簧。
6.根据权利要求1或5所述的聚焦控制装置，还包括支撑在固定装置(5 上的第二弹 性体(51)，从而减少后冲，其中所述第二弹性体(51)包括压缩盘簧。
7.根据权利要求1所述的聚焦控制装置，其特征在于，所述凸轮与所述驱动电机 (M)共轴地连接，所述投影透镜镜筒0 的轴(220)与所述凸轮垂直地连接。
全文摘要
本发明提供一种在便携式终端中使用的光束投影仪的聚焦控制装置。该聚焦控制装置包括驱动电机；凸轮，包括在其外圆周表面上的螺旋槽，该凸轮连接到驱动电机；以及投影透镜镜筒，包括与螺旋槽互相作用以通过根据凸轮的旋转而线性地滑动来控制聚焦的轴。
文档编号G03B21/53GK102129160SQ20111002144
公开日2011年7月20日 申请日期2011年1月19日 优先权日2010年1月19日
发明者朴重完 申请人:三星电子株式会社