專利名稱：用于光束投影儀的聚焦控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明概括而言涉及在便攜式終端中使用的小光束投影儀，更具體地，涉及用于 包括在便攜式終端中的小光束投影儀的聚焦控制裝置。
背景技術(shù)：
術(shù)語“光束投影儀(beam projector) ”通常指在顯示器件上實現(xiàn)圖像、將由附加光 源產(chǎn)生的光傳送到顯示器件中并且將所傳送的光投射到屏幕上以提供圖像的器件。傳送通 過顯示器件的光的聚焦能基于透鏡距屏幕的距離被調(diào)整。這樣的光束投影儀能容易地控制圖像的大小。然而，隨著圖像被放大，圖像品質(zhì)劣 化并且在一些亮(lighted)區(qū)域中顏色沒有被精確地描繪。這些缺點中的某些已經(jīng)被用于 制造顯示器件和透鏡系統(tǒng)的新近技術(shù)所克服。另外，因為光束投影儀是昂貴的裝置，所以它已經(jīng)幾乎專門地用于會議、報告演講 (report presentation)、集會或在諸如大會議室的場所中的公眾事件?；旧希馐队?儀還沒有被一般消費者大量使用。然而，家用光束投影儀近來已商業(yè)化，并且隨著信息裝置 諸如便攜式終端的發(fā)展，已經(jīng)努力進(jìn)行高度便攜和小型化的光束投影儀的商業(yè)化。通過光束投影儀的圖像品質(zhì)非常依靠顯示器件、光源和透鏡系統(tǒng)的品質(zhì)。然而，通 過預(yù)先制造的光束投影儀實現(xiàn)的圖像的品質(zhì)取決于屏幕與光束投影儀之間的適當(dāng)距離以 及在安裝狀態(tài)下的聚焦調(diào)整。在便攜式終端例如蜂窩電話中安裝的小型化光束投影儀或用于在屏幕上提供清 晰圖像的易攜帶小型化光束投影儀中，在安裝聚焦控制裝置方面存在限制。圖1是透視圖，示出在傳統(tǒng)的便攜式終端中使用的光束投影儀和手動聚焦控制裝置。參考圖1，當(dāng)便攜式終端10中包括光束投影儀時，該光束投影儀通常在主體11的 拐角處安裝在上部分上，且因此聚焦控制裝置也安裝在主體11的上部分周圍。附圖標(biāo)記12 表示透鏡窗。特別地，當(dāng)聚焦控制裝置被手動安裝時，用于手動控制透鏡的聚焦的旋鈕 (knob) 13被部分地暴露從而通過使用手指被旋轉(zhuǎn)。然而，因為在傳統(tǒng)的便攜式終端中用于光束投影儀的聚焦控制裝置安裝在主體11 的上部分上，所以它對便攜式終端的全部設(shè)計或至少外部設(shè)計施加限制。另外，考慮到便攜 式終端的保持位置，控制旋鈕13通常被安裝為從主體11 一側(cè)的上部分突出。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一方面是提供一用于光束投影儀的聚焦控制裝置，其改善了便攜 式終端的外部設(shè)計靈活性。本發(fā)明的另一個方面是提供一種用于光束投影儀的聚焦控制裝置，其改善了長期 的產(chǎn)品可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一用于光束投影儀的聚焦控制裝置。該聚焦控制裝置 包括驅(qū)動電機(jī)；凸輪，在其外圓周表面上包括螺旋槽，該凸輪連接到驅(qū)動電機(jī)；以及投影 透鏡鏡筒(projection lens barrel)，包括與螺旋槽互相作用以通過根據(jù)凸輪的旋轉(zhuǎn)而線 性地滑動來控制聚焦的軸。聚焦控制裝置還可包括與驅(qū)動電機(jī)和凸輪共軸地設(shè)置并設(shè)置在該驅(qū)動電機(jī)和凸 輪之間的傳動箱，以改善所傳送的扭矩，該傳動箱包括至少一個行星齒輪，因而有助于小型 化。聚焦控制裝置還可包括與傳動箱和凸輪共軸地設(shè)置并設(shè)置在傳動箱與凸輪之間 的第一彈性體，以緊密地接觸傳動箱和凸輪，第一彈性體被設(shè)置成穿過傳動箱與凸輪之間 的連接軸，從而減少后沖，并且第一彈性體包括壓縮盤簧。聚焦控制裝置還可包括設(shè)置成被支撐在固定裝置上的第二彈性體，從而減少后 沖，并且第二彈性體包括壓縮盤簧。


通過結(jié)合附圖進(jìn)行的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明某些實施方式的上述及其它方面、特 征以及優(yōu)點將更加明顯，在附圖中圖1是透視圖，示出包括聚焦控制裝置的傳統(tǒng)便攜式終端的外部；圖2是示意圖，示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的在便攜式終端中使用的光束投影儀的 聚焦控制裝置；圖3是示意圖，示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的在便攜式終端中使用的光束投影儀的 聚焦控制裝置；圖4是示意圖，示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的在便攜式終端中使用的光束投影儀的 聚焦控制裝置；圖5是示意圖，示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的在便攜式終端中使用的光束投影儀的 聚焦控制裝置；圖6是放大圖，示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的投影透鏡鏡筒的軸的端部，其耦接到 聚焦控制裝置的凸輪的螺旋槽；以及圖7是示意圖，示出相對于驅(qū)動電機(jī)的旋轉(zhuǎn)(或轉(zhuǎn)動，revolution)的邊緣值(edge value)ο
具體實施例方式現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的不同實施方式。在以下的描述中，細(xì)節(jié)諸如詳 細(xì)的構(gòu)造和組件僅僅被提供用于協(xié)助對本發(fā)明這些實施方式的全面理解。因此，對于本領(lǐng) 域的技術(shù)人員來說，能對在此描述的實施方式進(jìn)行不同的變化和改進(jìn)而不脫離本發(fā)明的范 圍和精神應(yīng)該是顯而易見的。此外，為了清楚和簡明，省略了公知的功能和結(jié)構(gòu)的描述。圖2是示意圖，示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的在便攜式終端中使用的光束投影儀的 聚焦控制裝置。參考圖2，聚焦控制裝置包括驅(qū)動電機(jī)M、凸輪21和投影透鏡鏡筒22。驅(qū)動電機(jī)M 和凸輪21沿特定方向成一線地彼此連接，投影透鏡鏡筒22和凸輪21彼此垂直地連接。驅(qū)動電機(jī)M旋轉(zhuǎn)直接連接到凸輪21的轉(zhuǎn)軸25，從而旋轉(zhuǎn)凸輪21。凸輪21是圓柱形狀并且在其外圓周表面上具有螺旋槽210。當(dāng)驅(qū)動電機(jī)M轉(zhuǎn)動 時，凸輪21也轉(zhuǎn)動，線性地移動投影透鏡鏡筒22，使得在投影透鏡鏡筒22中設(shè)置的透鏡聚 焦在一物體上。通過根據(jù)驅(qū)動電機(jī)M的正常轉(zhuǎn)動(normal revolution)或反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動而線性地往復(fù) 運動，投影透鏡鏡筒22控制透鏡的聚焦。投影透鏡鏡筒22包括軸220，該軸220與螺旋槽 210互相作用以根據(jù)凸輪21的轉(zhuǎn)動而線性地移動投影透鏡鏡筒22。附圖標(biāo)記S表示投影 透鏡鏡筒22往復(fù)運動的距離。圖6是放大圖，示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的投影透鏡鏡筒的軸的端部，其耦接到 聚焦控制裝置的凸輪的螺旋槽。參考圖6，軸220的端部221被插入螺旋槽210中以平行于轉(zhuǎn)軸25被線性地引導(dǎo)。圖3是示意圖，示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的在便攜式終端中使用的光束投影儀的 聚焦控制裝置。參考圖3，聚焦控制裝置與圖2中示出的聚焦控制裝置相同，除包括傳動箱31之 外。因此，將從圖3的描述中省略已經(jīng)對圖2描述的相同組件的重復(fù)描述。如上所指出，在圖3中示出的聚焦調(diào)整裝置還包括在驅(qū)動電機(jī)M和凸輪21之間的 傳動箱31。傳動箱31與驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)軸32和凸輪21的連接軸33共軸地連接，以傳輸驅(qū)動 電機(jī)M的動力到凸輪21。如上所述，凸輪21的旋轉(zhuǎn)引起投影透鏡鏡筒22線性移動，從而控 制透鏡與物體之間的聚焦。傳動箱31包括多個傳動裝置(未示出)，并通過使從驅(qū)動電機(jī)M傳輸?shù)霓D(zhuǎn)動速度 (revolving speed)減速而增加被傳送到凸輪21的扭矩。特別地，傳動箱31包括用于小型化聚焦控制裝置的行星齒輪(未示出)。傳動箱 31優(yōu)選地使用至少一個或多個行星齒輪代替正齒輪，其中行星齒輪在體積減小方面有效， 正齒輪具有更大的體積和更低的機(jī)械可靠性。圖4是示意圖，示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的在便攜式終端中使用的光束投影儀的 聚焦控制裝置。參考圖4，聚焦控制裝置與圖3中示出的聚焦控制裝置相同，除包括彈性體41之 外。因此，將從圖4的描述中省略已經(jīng)對圖3描述的相同組件的重復(fù)描述。如上所指出，聚焦控制裝置還包括在傳動箱31與凸輪21之間的彈性體41。彈性 體41，例如壓縮盤簧(compression coil spring)，穿過傳動箱31和凸輪21的連接軸42。 特別地，彈性體41的兩端在緊密接觸傳動箱31和凸輪21的同時吸收在傳動箱31操作期 間所產(chǎn)生的振動，從而執(zhí)行平穩(wěn)的動力傳輸。圖7是示意圖，示出相對于驅(qū)動電機(jī)的旋轉(zhuǎn)(或轉(zhuǎn)動)的邊緣值(edgevalue)。參考圖7，當(dāng)凸輪21進(jìn)行0.5個轉(zhuǎn)動(revolution)時，投影透鏡鏡筒22進(jìn)行一個 行程(stroke)，并因而通過物體的聚焦位置。在該結(jié)構(gòu)中，在凸輪21的轉(zhuǎn)動期間，根據(jù)軸 220的端部221與螺旋槽210之間的分離來控制后沖(backlash)是非常重要的，彈性體41 在減少后沖中起重要作用。當(dāng)驅(qū)動電機(jī)M運行時，期望的扭矩通過傳動箱31被傳送到凸輪21，導(dǎo)致投影透鏡 鏡筒22的移動，并因而控制透鏡與物體之間的聚焦。
圖5是示意圖，示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的在便攜式終端中使用的光束投影儀的 聚焦控制裝置。參考圖5，聚焦控制裝置與圖3中示出的聚焦控制裝置相同，除了包括被支撐在固 定裝置(fixture) 52上的彈性體51之外。因此，將從圖5的描述中省略已經(jīng)對圖3描述的 相同組件的重復(fù)描述。如上所指出，聚焦控制裝置還包括在固定裝置52與凸輪21之間的彈性體51。彈 性體51例如壓縮盤簧(coil spring)設(shè)置在固定裝置52與凸輪21之間，在與驅(qū)動電機(jī)Μ、 傳動箱31和凸輪21的連接軸33相同的方向上并與驅(qū)動電機(jī)Μ、傳動箱31和凸輪21的連 接軸33成一線。特別地，彈性體51的兩端在緊密接觸固定裝置52和凸輪21的同時，吸收 在驅(qū)動電機(jī)Μ、傳動箱31和凸輪21運行期間由轉(zhuǎn)動和動力傳輸所產(chǎn)生的振動，從而有助于 平穩(wěn)的動力傳輸。再參考圖7，當(dāng)凸輪21進(jìn)行0. 5個轉(zhuǎn)動時，投影透鏡鏡筒22進(jìn)行一個行程 (stroke)，并因而通過物體的聚焦位置。在該結(jié)構(gòu)中，在凸輪21的轉(zhuǎn)動期間，根據(jù)軸220的 端部221與螺旋槽210之間的分離來控制后沖是非常重要的，彈性體51在減少后沖方面起
重要作用。當(dāng)驅(qū)動電機(jī)M運行時，期望的扭矩通過傳動箱31被傳送到凸輪21，導(dǎo)致投影透鏡 鏡筒22移動，從而控制透鏡與物體之間的聚焦。參考圖6，軸220的設(shè)置在投影透鏡鏡筒22中的端部221是半球形形狀。在被插 入凸輪21的螺旋槽210中的同時，半球形形狀的端部221進(jìn)行平穩(wěn)的滑動以根據(jù)凸輪21 的轉(zhuǎn)動引導(dǎo)投影透鏡鏡筒22。端部221的半球形形狀有助于在與凸輪21和螺旋槽210的 磨損方面改善產(chǎn)品可靠性。軸220的端部221的該半球形形狀結(jié)構(gòu)還可以應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的 聚焦控制裝置20、30、40和50。如根據(jù)前述描述而顯見的，根據(jù)本發(fā)明上述實施方式的在便攜式終端中使用的光 束投影儀的聚焦控制裝置是自動聚焦控制裝置，其改善便攜式終端的外部設(shè)計靈活性并有 利于小型化和改善長期的產(chǎn)品可靠性。 雖然已經(jīng)參考本發(fā)明的特定實施方式顯示并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人 員將理解可以在其中進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種變化而不脫離由所附的權(quán)利要求及其等效 物所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于光束投影儀的聚焦控制裝置，該聚焦控制裝置包括 驅(qū)動電機(jī)(M)；凸輪(21)，包括在其外圓周表面上的螺旋槽010)，所述凸輪連接到所述驅(qū)動電 機(jī)(M)；以及投影透鏡鏡筒(22)，包括與所述螺旋槽(210)互相作用從而通過根據(jù)凸輪的旋轉(zhuǎn) 而線性地滑動來控制聚焦的軸020)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚焦控制裝置，其特征在于，所述軸(220)的端部(221)被插 入所述螺旋槽(210)中，使得所述端部(221)被引導(dǎo)為與所述凸輪的旋轉(zhuǎn)軸平行地線性滑動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚焦控制裝置，其特征在于，所述軸(220)的所述端部(221) 形成為半球形形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚焦控制裝置，還包括與所述驅(qū)動電機(jī)(M)和所述凸輪共軸地設(shè)置并且設(shè)置在所述驅(qū)動電機(jī)(M)和所述凸輪之間以改善所傳送的扭矩的傳 動箱(31)，所述傳動箱(31)包括至少一個行星齒輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚焦控制裝置，還包括第一彈性體(41)，所述第一彈性體 (41)與所述傳動箱(31)和所述凸輪共軸地設(shè)置并設(shè)置在所述傳動箱(31)和所述凸 輪之間，且與所述傳動箱(31)和所述凸輪接觸，該第一彈性體Gl)穿過所述傳 動箱(31)與所述凸輪之間的連接軸(42)，從而減少后沖，其中所述第一彈性體Gl)包括壓縮盤簧。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的聚焦控制裝置，還包括支撐在固定裝置(5 上的第二彈 性體(51)，從而減少后沖，其中所述第二彈性體(51)包括壓縮盤簧。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚焦控制裝置，其特征在于，所述凸輪與所述驅(qū)動電機(jī) (M)共軸地連接，所述投影透鏡鏡筒0 的軸(220)與所述凸輪垂直地連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在便攜式終端中使用的光束投影儀的聚焦控制裝置。該聚焦控制裝置包括驅(qū)動電機(jī)；凸輪，包括在其外圓周表面上的螺旋槽，該凸輪連接到驅(qū)動電機(jī)；以及投影透鏡鏡筒，包括與螺旋槽互相作用以通過根據(jù)凸輪的旋轉(zhuǎn)而線性地滑動來控制聚焦的軸。
文檔編號G03B21/53GK102129160SQ20111002144
公開日2011年7月20日 申請日期2011年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者樸重完 申請人:三星電子株式會社