专利名称：全景接片不脱轨云台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种照相机云台，具体指一种照相机全景接片不脱轨云
台o
背景技术：
云台是连接三脚架和照相机的有机组成部分，它主要用来固定相机，可 增强其稳定性，调整其旋转角度，方便其取景构图。由于云台角度变化大， 锁紧机构的承载能力和稳定性能直接影响到相机的稳定性，下部与三角架或
独角架接合处为通用的U3/8英寸或U1/4英寸的英制螺孔，上部是快装板和 云台面板组成的快装系统，可快速装卸锁紧，有防脱按钮，其上有的还装有 双轴式、管状式或圆珠式水准器。
云台主要分为中小型照相机使用的三维云台和球形云台、为大中型照相 机、摄像机使用的二维云台。
三维云台一般有三个手柄，有的只有一个旋转锁钮和两个手柄，分别设 置相机的水平旋转、上下俯仰和左右摇摆。现在的三维云台结构从下至上分 别为360度方向水平旋转部件、上下俯俯结构和左右摇摆调节机构， 一般可 以俯视90度、仰视30度，左右倾斜90度。好的产品其手柄可以左右交换， 方便左撇手使用，手柄还有伸縮式，可减小云台体积。
球型云台要求台座结构坚固敦实，有利提高云台稳定性，高精度的球体 不受角度的限度，为拓展更广阔的空间增加了自由度。控制球体的旋钮一般 只有一个，现代新型云台则增加了一个旋钮，可预设相机和镜头的重量，增 加阻力，减少锁紧时间，防止滑脱等。现在的球型云台结构底部都是可360 度水平旋转的结构，中部是台座在下其上包裹球体，有的是球体固定在旋转结构上，其上才是包裹球体的台座，上部为快装系统。
二维云台又称单柄自由云台，主要用于固定摄像机、大中画幅照相机， 一个手柄快捷简便，可一次锁紧，只能向左右旋转和向上下俯仰， 一般单手 可完成云台两个方位的全部操作。
三维云台虽然定位准确，但体积大，携带不便，操作不方便，取景构图 后锁紧缓慢，常用于风光、建筑、广告等商业摄影领域；球型云台的特点则 刚相反，携带方便，操作简单，但稳定性能较差，定位不准。在使用云台时， 一般是先通过旋转将镜头对准被摄体，再俯视、摇摆取景，再旋转构图，将 被摄主体和场景微调到取景器的最佳位置。
根据右手法则定义为绕x轴上下俯仰的方向为9x、绕y轴左右摇摆的
方向为e y，绕z轴水平旋转的方向为e z。现市面上流行的三维云台(图1)、
球型云台(图3)和二维云台(图5)，其结构的共同特点是360°水平旋转机
构ez都在最下部，即水平旋转ez在下、上下俯仰ex居中、左右摇摆ey在 上，原来ex俯仰、ey摇摆的位置角度都同时随ex旋转而移动。当地面不平 时(这是摄影中经常遇到的情况)，三脚架也会不平，导致云台的水平旋转结
构倾斜，旋转构图取景时，垂直坐标轴z和水平坐标轴x和y的位置都发生 了偏移分离，这在大画幅技术相机里称之为脱轨，见图2、图4和图6。
脱轨云台归零时，X轴和Y轴垂直于Z轴，即垂直于感光平面(胶片或 CCD、 CMOS图像传感器)，是与镜头光轴平行的；也即是Z轴平行于感光平面， 垂直于镜头光轴(见图l、图3和图5)。当脱轨云台ex上下俯仰和9y左右 摇摆之后，再6z水平旋转，则X轴和Y轴不再垂直于Z轴，与感光平面(胶 片或CCD、 CMOS图像传感器)脱离，水平旋转平面不再垂直于感光平面，与 镜头光轴也不平行，即水平旋转Z轴始终是垂直于承载云台的固定面，见图2、 图4和图6。
原理如下当ex上下俯仰、ey左右摇摆后主景不在取景构图的最佳位
置时，调节0Z水平旋转，则原来0x上下俯仰、9y左右摇摆调整的角度也
发生了同步位移，又需要重新调节。当利用相机拍摄宽幅接片时，由于旋转结构是在非水平的三脚架上，当转动接片时，原来为调整上下左右水平的俯
仰和摇摆角度也会随e z的变化发生偏移，由此导致脱轨。
为了避免现有云台存在的脱轨现象，在实际使用过程中，需要重复操作 调节，特别是在作全景接片的时候，镜头光轴会与调好的水平线发生位移， 导致整个画面上下左右不一致，在后期接片组合是难度较大，后期裁剪较多， 这是其典型不足。
实用新型内容
针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是提供一种全景接片 不脱轨照相机云台。
本实用新型的技术方案是这样实现的全景接片不脱轨云台，该云台为 三维云台，包括水平旋转机构、上下俯仰机构、左右摇摆机构和快装系统， 其特征在于所述上下俯仰机构和左右摇摆机构均位于水平旋转机构下，水 平旋转机构直接与快装系统连接。
该云台为球形云台，包括球形旋转机构、水平旋转机构和快装系统，所 述球形旋转机构位于水平旋转机构下，水平旋转机构直接与快装系统连接。
该云台为二维云台，包括上下俯仰机构、水平旋转机构和快装系统，所 述上下俯仰机构位于水平旋转机构下，水平旋转机构直接与快装系统连接。
本实用新型由于上下俯仰机构和左右摇摆机构均位于水平旋转机构下， 水平旋转机构直接与快装系统连接，其旋转平面与镜头光轴平行，与感光平
面(胶片或CCD、 CMOS图像传感器)垂直。在调节好上下俯仰机构和左右摇
摆机构的角度后，当主景不在取景构图的最佳位置时，调节e z水平旋转机构， 则原来e x上下俯仰、e y左右摇摆调整的角度不受任何影响，照相机的取景
构图与0z水平旋转机构的相对位置不会发生任何变化，无需重新调节，即不
脱轨。当需要环绕接片成全景宽幅照片时，快装系统的快捷板将相机机身的
镜头接口 (相当于大画幅移轴技术相机上的镜头接板位置)定位到z轴上，
感光平面不会上下错位、不会左右倾斜，后期接片时组合方便简单，后期裁剪很少。
本实用新型定位准确，操作方便，结构简单，对现有结构改动非常小， 基本不增加制造成本，应用前景好，特别适合全景接片场合使用。
本云台除了适用于照相、摄像设备的安装定位和调节，也适用于经讳仪、 全站仪、瞄准仪等设备的定位和调节。
图1—现有三维云台结构示意图2—现有三维云台脱轨示意图3—现有球型云台结构示意图4—现有球型云台脱轨示意图5—现有二维云台结构示意图6—现有二维云台脱轨示意图7—本实用新型三维云台结构示意图8—本实用新型三维云台不脱轨示意图9—本实用新型球型云台结构示意图10—本实用新型球型云台不脱轨示意图ll一本实用新型二维云台结构示意图12—本实用新型二维云台不脱轨示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
要有效解决云台操作繁琐，使之不脱轨，只有当ez水平旋转结构在上面 直接与快装系统连接，ex上下俯仰机构和ey左右摇摆机构位于其下时，则
0x、 6y调节好后，当旋转ez时，下面9x、 0y原来调节的角度将保持不变，
从而在旋转构图取景时才能达到不脱轨的效果。即不脱轨云台ex上下俯仰和 ey左右摇摆后，ez水平旋转轴仍然重合于镜头接口，平行于感光平面，垂直于镜头光轴，见图8、图10和图12。由于云台有三维云台、球形云台和二 维云台之分，下面分别对此进行说明。
三维云台参见图7和图8，从图上可以看出，本实用新型的三维云台， 包括水平旋转机构l、上下俯仰机构2、左右摇摆机构3和快装系统，上下俯 仰机构2和左右摇摆机构3均位于水平旋转机构1下，水平旋转机构1直接 与快装系统连接。根据实际操作经验，当左右摇摆机构将左右水平调节与地 平线平行后， 一般不再需要调整，使用频率最低，故将其设计在最下面。本 云台归零时，X轴和Y轴垂直于Z轴，即垂直于感光平面(胶片或CCD、 CMOS 图像传感器)，是与镜头光轴平行的，见图7;当6 x上下俯仰和9 y左右摇摆 之后，水平旋转平面仍然垂直于感光平面(胶片或CCD、 CMOS图像传感器)， 还是与镜头光轴平行的，见图8。
球形云台参见图9和图10，从图上可以看出，本实用新型的球形云台， 包括球形旋转机构4、水平旋转机构1和快装系统，所述球形旋转机构4位于 水平旋转机构l下，水平旋转机构1直接与快装系统连接。本云台归零时，X 轴和Y轴垂直于Z轴，即垂直于感光平面(胶片或CCD、 CMOS图像传感器)， 是与镜头光轴平行的，见图9;当球体不规则沿0 x上下俯仰和e y左右摇摆 之后，水平旋转平面仍然垂直于感光平面(胶片或CCD、 CMOS图像传感器)， 还是与镜头光轴平行的，见图io。
二维云台参见图11和图12，从图上可以看出，本实用新型的二维云台， 包括上下俯仰机构2、水平旋转机构1和快装系统，上下俯仰机构2位于水平 旋转机构1下，水平旋转机构1直接与快装系统连接。本云台归零时，X轴垂 直于Z轴，即垂直于感光平面(胶片或CCD、 CMOS图像传感器)，是与镜头光 轴平行的，见图ll;当0x上下俯仰之后，水平旋转机构仍然垂直于感光平面 (胶片或CCD、 CMOS图像传感器)，还是与镜头光轴平行的，见图12。
云台是否脱轨的简单判断e z水平旋转在e x上下俯仰和9 y左右摇摆 之上为不脱轨云台，反之则是脱轨。
权利要求1、全景接片不脱轨云台，该云台为三维云台，包括水平旋转机构(1)、上下俯仰机构(2)、左右摇摆机构(3)和快装系统，其特征在于所述上下俯仰机构(2)和左右摇摆机构(3)均位于水平旋转机构(1)下，水平旋转机构(1)直接与快装系统连接。
2、 全景接片不脱轨云台，该云台为球形云台，包括球形旋转机构(4)、 水平旋转机构(1)和快装系统，其特征在于所述球形旋转机构(4)位于 水平旋转机构(1)下，水平旋转机构(1)直接与快装系统连接。
3、 全景接片不脱轨云台，该云台为二维云台，包括上下俯仰机构(2)、 水平旋转机构(1)和快装系统，其特征在于所述上下俯仰机构(2)位于 水平旋转机构(1)下，水平旋转机构(1)直接与快装系统连接。
专利摘要本实用新型公开了一种全景接片不脱轨照相机云台，该云台可以是三维云台、球形云台或二维云台，水平旋转机构位于上下俯仰机构、左右摇摆机构和球形旋转机构之上直接与快装系统连接。本实用新型为不脱轨云台，当需要环绕接片成全景宽幅照片时，快装系统的快捷板将相机机身的镜头接口定位到Z轴上，感光平面不会上下错位、不会左右倾斜，后期接片时组合方便简单，后期裁剪很少。本实用新型定位准确，操作方便，结构简单，对现有结构改动非常小，基本不增加制造成本，应用前景好，特别适合全景接片场合使用，除用于照相、摄像设备的安装定位和调节外，也适用于经纬仪、全站仪、瞄准仪等设备的定位和调节。
文档编号F16M11/16GK201133555SQ200720188669
公开日2008年10月15日 申请日期2007年12月27日 优先权日2007年12月27日
发明者云 张, 溱 韩 申请人:云 张