镜头投射画面位置调整机构及装配该调整机构的投影机的制作方法

1.本发明涉及投影机技术领域，具体是一种镜头投射画面位置调整机构及装配该调整机构的投影机。


背景技术：

2.随着led等固态光源的出现和应用，投影机逐渐摆脱光源寿命有限的瓶颈，使越来越多的投影机，特别是移动便携式投影机，逐步进入家庭消费领域。
3.投影机对大多数个人消费者来说，实现大的投影画面是基本需求。但受家庭墙面和投影机摆放位置限制，使投影机的投射画面不能方便的对准幕布和调整画面投射位置。目前已经上市的移动便携投影机对此还没有有效的方案。
4.公布号为cn 107861313 a的专利文献公开了一种用于调整投影仪投影位置的装置，其包括：壳体，其设置在投影仪主机的下部；所述壳体包括容纳所述投影仪主机的凹槽；升降台，其设置在所述凹槽内；所述升降台与所述凹槽成30-60度夹角；光线发射部，其设置在所述壳体的前端面的中心位置，所述光线发射部发射的光线为矩形或圆形；荧光部，其设置在待投影区域的中心，所述荧光部具有与所述发射部形同的形状；所述荧光部具有荧光反射面；驱动单元，其驱动所述升降台中上下往复运动；控制单元，其控制所述驱动单元工作。该发明所述的用于调整投影仪投影位置的装置不需要人为调整投影区域，自动调整投影区域，方便使用。但是，该发明通过驱动整个投影仪进行投影位置的调整，安装难度大，成本高，且调整精度不高。
5.公布号为cn 106842780 a的专利文献公开了一种位置调整模组及投影装置，该位置调整模组包括光机、第二元件和第一调整结构，藉由该第一调整结构相对光机和第二元件的移动可使该位置调整模组于第一状态和第二状态之间相互转换，于该第一状态时，该光机和该第二元件的固定连接，于该第二状态时，该第二元件可相对该光机的相对位置可调整，从而方便的实现光机和第二元件的相对位置的调整和固定，并且，当调整该第二元件至预期位置并处于该第一状态后，该光机和该第二元件之间无移动空间，亦无弹性移动空间，从而使得该第二元件受一定范围内的力也不会相互移动，避免了相对位置移动造成的不良影响。但是，该发明在两种状态下进行切换，调整流畅性差，而且，其需要对光机和光学元件进行结构化设计，生产成本高。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明针对现有技术的不足，提供的一种镜头投射画面位置调整机构及装配该调整机构的投影机，在镜头后方增加调整机构，通过调步进电机驱动来调整镜头上下位置，将镜头的投射光线上下移动，藉此实现投射画面位置调整。
7.为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种镜头投射画面位置调整机构，包括上盖、本体、移动件组合、步进电机和位置传感器，所述步进电机固定设置在所述本体上，所述移动件组合设置在所述上盖和本体之间，所述步进电机驱动所述移动件组合
移动，所述位置传感器设置在所述本体底部；所述移动件组合上设有镜头连接件，所述上盖、移动件组合、本体上对应位置均设置透光孔。
8.进一步地，所述移动件组合包括移动件、传动齿轮、传动轴、传动螺杆、传动螺母、顶丝和支撑轴套，所述移动件上设有第一卡槽，所述第一卡槽两侧均设置所述支撑轴套，所述传动螺母固定于所述第一卡槽，所述传动螺母与所述传动螺杆螺纹连接，所述传动轴穿过所述支撑轴套、传动螺杆和传动螺母，并且所述传动轴与所述传动螺杆通过顶丝固定连接；所述传动轴一端插入所述本体上的第二卡槽，并且端部固定连接所述传动齿轮。
9.进一步地，所述第二卡槽一侧设置通孔，所述步进电机的输出轴从所述通孔插入所述第二卡槽内，并且所述步进电机的输出轴上连接驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述传动齿轮啮合传动；所述步进电机通过多个螺栓固定于所述第二卡槽外侧。
10.进一步地，所述本体侧面设置第一压板，用于限制所述移动件在垂直方向上移动，所述传动轴通过第二压板固定于所述本体上。
11.进一步地，所述移动件上下两侧均设置凸起结构，所述本体上设置凸台，下侧的凸起结构与所述凸台接触，上侧的凸起结构与所述第一压板接触。
12.进一步地，所述镜头连接件包括设置在所述透光孔周侧的多个螺纹连接座。
13.进一步地，所述上盖的透光孔周侧设置多个延伸孔，所述延伸孔与所述螺纹连接座的位置对应。
14.一种投影机，所述投影机上装配有如权利要求1～7任一项所述的镜头投射画面位置调整机构。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
16.1.本发明镜头投射画面位置调整机构，装配在投影机镜头后方，通过调步进电机驱动来调整镜头上下位置，将镜头的投射光线上下移动，藉此实现投射画面位置调整。该移动机构结构简单，体积小，成本低。配备此机构的投影机可方便实现对齐幕布，调整投射位置，改善因空间限制和投影机摆放位置造成画面被遮挡的问题。
17.2.本发明镜头投射画面位置调整机构，移动件组合设置在上盖和本体之间，本体中第二卡槽内的驱动齿轮，驱动传动齿轮转动，带动传动轴、传动螺杆转动，由于传动螺母卡固于移动件的第一卡槽内，从而传动螺母和移动件能够在传动螺杆上移动，进而带动镜头位置移动，实现投射整画面位置调整；本发明针对投影机镜头而非投影机整体进行调整，一方面，结构简单、体积小巧，材料成本低，另一方面，安装方便，安装成本低，另外，装配于投影机后一体化更强，投影机整体美观度高。
18.3.本发明镜头投射画面位置调整机构，本体上设置用于限制移动件在垂直方向上移动的第一压板，移动件的传动轴通过第二压板与本体连接，从而使移动件在水平方向上移动稳定性高；另外，移动件上、下两侧设有凸起结构，下侧的凸起结构与本体上的凸台接触，上侧的凸起结构与第一压板接触，保证平稳性，减少摩擦。
19.4.本发明镜头投射画面位置调整机构，移动件设置在本体和上盖之间，移动件、本体、上盖上均设置透光孔，镜头固定在移动件上的螺纹连接座上，从而实现镜头的有效支撑和移动，而且，本体固定于投影机上，使镜头与投影机紧密相连，防尘性能好，而且不影响投影效果。
20.5.本发明设计了可调式镜头连接件，驱动电机驱动环形架转动，四个支撑杆上的
滑柱均位于环形架的变径轨道内，在环形架转动过程中，四个滑柱从变径轨道的较大径轨道进入较小径轨道，从而带动支撑杆向环表板内侧移动，使支撑杆端部的螺纹连接座相互靠近，从而实现镜头连接件的大小可调，能够满足不同尺寸、型号的镜头使用，使用范围更广。
21.6.本发明设计了另一种调整机构，步进电机驱动第一螺杆和第二螺杆，第一螺杆转动使移动件在第一螺杆上上、下移动，第二螺杆转动使移动件在第二螺杆上左、右移动，从而使移动件能够实现四个方位的移动，调整范围更加广泛，使用更加便捷；另外，通过在第一套杆和第二套杆上设置锁杆部件，实现了移动件上下移动、左右移动、斜向移动这三种调整方式，使用更加灵活、便捷。
附图说明
22.图1是本发明实施例的结构示意图；
23.图2是本发明实施例中上盖的结构示意图；
24.图3是本发明实施例中本体的结构示意图；
25.图4是本发明实施例中移动件组合的结构示意图；
26.图5是本发明实施例中移动件组合的分解结构示意图图；
27.图6是本发明实施例3中镜头连接件的结构示意图；
28.图7是本发明实施例5中移动件与本体的连接结构示意图。
具体实施方式
29.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.实施例1
31.如图1～5所示，一种镜头投射画面位置调整机构，包括上盖1、本体2、移动件组合4、步进电机3和位置传感器5，所述步进电机3固定设置在所述本体2上，所述移动件组合4设置在所述上盖1和本体2之间，所述步进电机3驱动所述移动件组合4移动，所述位置传感器5设置在所述本体2底部；所述移动件组合4上设有镜头连接件，所述上盖1、移动件组合4、本体5上对应位置均设置透光孔15。
32.具体地，所述移动件组合4包括移动件41、传动齿轮42、传动轴43、传动螺杆44、传动螺母45、顶丝46和支撑轴套47，所述移动件41上设有第一卡槽49，所述第一卡槽49两侧均设置所述支撑轴套47，所述传动螺母45固定于所述第一卡槽49，所述传动螺母45与所述传动螺杆44螺纹连接，所述传动轴43穿过所述支撑轴套47、传动螺杆44和传动螺母45，并且所述传动轴43与所述传动螺杆44通过顶丝46固定连接，顶丝46通过传动螺杆上的丝孔441锁入传动轴43上的承钉孔431；所述传动轴43一端插入所述本体2上的第二卡槽22，并且端部固定连接所述传动齿轮42，将传动轴43穿入传动齿轮42，并使用螺丝48通过传动齿轮42上的孔锁入传动轴43上的丝孔432。
33.所述第二卡槽22一侧设置通孔，所述步进电机3的输出轴从所述通孔插入所述第
二卡槽22内，并且所述步进电机3的输出轴上连接驱动齿轮10，螺丝11将驱动齿轮10和步进电机3的输出轴连接在一起，所述驱动齿轮10与所述传动齿轮42啮合传动；所述步进电机3通过多个第一螺栓12固定于所述第二卡槽22外侧。
34.所述本体2侧面设置第一压板7，第一压板7用两个第二螺栓6将移动件固定在本体2上，用于限制所述移动件41在垂直方向上移动，所述传动轴43通过第二压板8和第三螺栓9固定于所述本体2上，压接处留有空隙，起到只限位、固定的效果，空隙内可以涂上油脂，减少传动轴的摩擦。
35.所述移动件41上下两侧均设置凸起结构，所述本体2上设置凸台21，下侧的第一凸起结构411与所述凸台21接触，上侧的第二凸起结构412与所述第一压板7接触。
36.所述镜头连接件包括设置在所述透光孔周侧的四个螺纹连接座413。
37.所述上盖1的透光孔15周侧设置四个延伸孔16，所述延伸孔16与所述螺纹连接座413的位置对应，不影响镜头上、下移动。
38.本发明实施例的镜头投射画面位置调整机构，通电后，步进电机3通过驱动齿轮10带动传动齿轮42，传动螺杆44和传动轴43和传动齿轮42一起转动，传动螺母45带动移动件41一起在传动螺杆44上移动。
39.实施例2
40.一种投影机，所述投影机上装配实施例1的镜头投射画面位置调整机构，具体装配：镜头通过四个螺栓与四个螺纹连接座413连接固定，通过控制步进电机，使镜头在移动件的带动下移动，实现投射画面位置调整，位置传感器用于监测移动件移动位置。
41.实施例3
42.如图6所示，本发明实施例的镜头投射画面位置调整机构，与实施例1的不同之处在于：所述镜头连接件为可调式结构，包括环形板101，与所述环形板101活动连接的四个支撑杆102，设置在每一支撑杆102端部的螺纹连接座103，以及用于驱动所述四个支撑杆102同时向环形板101内侧移动的驱动部件；所述环形板101固定设置在所述移动件中心的透光孔周侧，所述环形板101周侧均布设置四个孔，每一所述孔内穿设一所述支撑杆102，所述支撑杆102一端设置所述螺纹连接座103，另一端设置滑柱，所述滑柱与所述支撑杆102可转动地连接；
43.所述驱动部件包括环形架104，所述环形架104上设置变径轨道105，所述滑柱位于所述变径轨道105内，并且可以在变径轨道105内滑动，所述变径轨道105为三节变径轨道，初始位置下，滑柱位于变径轨道105的最外侧轨道内，使四个螺纹连接座103位于所述透光孔周侧；所述环形架104由驱动电机106驱动旋转，具体驱动方式为：所述环形架104周侧设置齿条107，所述环形架104外侧设置一个主动齿轮108和三个随动齿轮109，所述主动齿轮108设置在所述驱动电机106的输出轴上，三个所述随动齿轮109分别通过转轴固定于所述移动件上。
44.本发明实施例的镜头投射画面位置调整机构，还包括控制器和遥控器，所述驱动电机、布进电机和位置传感器均与所述控制器连接，通过遥控器与控制器的无线连接，控制驱动电机和布进电机动作，操作快捷、方便。
45.本发明实施例中，驱动电机启动，带动所述环形架转动，四个支撑杆上的滑柱均位于所述环形架的变径轨道内，在环形架转动过程中，四个滑柱从变径轨道的较大径轨道进
入较小径轨道，从而带动支撑杆向环表板内侧移动，使支撑杆端部的螺纹连接座相互靠近，从而实现镜头连接件的大小可调，能够满足不同尺寸、型号的镜头使用，使用范围更广。
46.实施例4
47.一种投影机，所述投影机上装配实施例3的镜头投射画面位置调整机构，具体装配：镜头通过四个螺栓与四个螺纹连接座连接固定，通过控制步进电机，使镜头在移动件的带动下移动，实现投射画面位置调整，位置传感器用于监测移动件移动位置，另外，通过控制驱动电机，能够调整镜头连接件中四个螺纹连接座的的距离，从而适应不同规格镜头的安装、使用。
48.实施例5
49.如图7所示，本发明实施例的镜头投射画面位置调整机构，与实施例1的不同之处在于：所述本体2内部设置两个螺杆，两所述螺杆相互垂直，而且两所述螺杆分别与所述移动件41螺纹连接，所述移动件41上设置横、竖两道螺纹通孔，两个螺杆与两个螺纹通孔对应配套连接，以实现螺杆转动时，移动件在水平面内移动；第一螺杆201上端安装于所述本体2上侧壁上的第一轴承202内，下端安装于所述本体2下侧壁上的第二轴承203，并且端部从所述第二轴承203中穿出；第二螺杆204右端安装于所述本体2右侧壁上的第三轴承205内，左端安装于所述本体2左侧壁上的第四轴承206，并且端部从所述第四轴承206中穿出；所述第一螺杆201下端固定连接第一直齿轮207，所述第二螺杆204左端固定连接第一锥形齿轮208；所述步进电机209的输出轴从下到下依次固定设置第二直齿轮210和第二锥形齿轮211，所述第二锥形齿轮211与所述第一锥形齿轮208相互啮合，所述第二直齿轮210与第一直齿轮207通过第三直齿轮212连接传动，第三直齿轮212位于所述第二直齿轮210与第一直齿轮207之间，第二直齿轮210、第三直齿轮212与第一直齿轮207依次啮合传动，第三直齿轮212通过轴体固定于所述本体2下侧；
50.所述第一螺杆201下端为分体结构，包括第一轴杆和第一套杆，第一轴杆与所述第二轴承连接，第一套杆与移动件螺纹连接，第一轴杆上端插设于第一套杆内，并且，第一轴杆侧面设置第一盲孔，第一套杆侧面设置第一穿孔，当第一轴杆上端插设于第一套杆内时，第一盲孔与第一穿孔对应；
51.所述第二螺杆204左端为分体结构，包括第二轴杆和第二套杆，第二轴杆与所述第四轴承连接，第二套杆与移动件螺纹连接，第二轴杆右端插设于第二套杆内，并且，第二轴杆侧面设置第二盲孔，第二套杆侧面设置第二穿孔，当第二轴杆上端插设于第二套杆内时，第二盲孔与第二穿孔对应；
52.所述第一套杆201和第二套杆204上均设置锁杆部件213，用于将第一套杆和第一轴杆固定连接，第二套杆与第二轴杆固定连接；所述锁杆部件包括“门”型固定架，所述“门”型固定架的顶板上设置电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的伸缩部向下设置，并且从所述“门”型固定架的顶板上的孔中穿出，两所述电动伸缩杆均与所述控制器信号连接。
53.本发明实施例的镜头投射画面位置调整机构，步进电机通过第二直齿轮和第二锥形齿轮，分别驱动第一螺杆和第二螺杆，第一螺杆转动能够使移动件在第一螺杆上上、下移动，第二螺杆转动能够使移动件在第二螺杆上左、右移动，从而使移动件能够实现四个方位的移动，调整范围更加广泛，使用更加便捷；另外，通过在第一套杆和第二套杆上设置锁杆部件，当移动件需要上、下移动时，控制第一套杆上的第一锁杆部件动作，使第一电动伸缩
杆伸长，穿过第一穿孔，进入第一盲孔内，实现第一套杆与第一轴杆的固定连接，第二套杆上的第二锁杆部件不动作，第二套杆与第二轴杆不连接，此时，步进电机转动，只带动第一套杆转动，使移动件在第一螺杆上移动；当移动件需要左、右移动时，控制第二套杆上的第二锁杆部件动作，使第二电动伸缩杆伸长，穿过第二穿孔，进入第二盲孔内，实现第二套杆与第二轴杆的固定连接，第一套杆上的第一锁杆部件不动作，第一套杆与第一轴杆不连接，此时，步进电机转动，只带动第二套杆转动，使移动件在第二螺杆上移动；若移动件需要斜向移动，控制两个锁杆部件同时动作，将第一套杆与第一轴杆固定连接，第二套杆与第二轴杆固定连接，此时，步进电机转动，不仅带动第一螺杆转动，而且带动第二螺杆转动，使移动件斜向移动。
54.实施例6
55.一种投影机，所述投影机上装配实施例5的镜头投射画面位置调整机构，具体装配：镜头通过四个螺栓与四个螺纹连接座连接固定，通过控制步进电机，使镜头在移动件的带动下移动，实现投射画面位置调整，位置传感器用于监测移动件移动位置，另外，通过控制两个锁杆部件，使步进电机实现三种驱动方式：只驱动第一螺杆转动、只驱动第二螺杆转动、驱动第一螺杆和第二螺杆同时转动，从而实现三种调整模式：移动件和镜头上下移动、左右移动、斜向移动。
56.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。