一种高性能拼图数码相机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高性能拼图数码相机，能够由普通的数码相机感光芯片得到像素成倍翻番的高清晰图像。
【背景技术】
[0002]目前，摄影技术已在进入数码时代，传统胶片相机正逐渐淡出普通百姓的视野。随着技术的进步，数码相机的像素正不断翻番，但远不能满足高像素专业摄影的要求。另一方面感光芯片关键技术掌握在美国、日本等少数发达国家，对中国数码相机存在关键技术封锁。中国要在数码相机产业树立品牌，必须寻找一个有市场潜力的技术突破口。
[0003]从目前市场现状来看，无论是定位在家庭使用的普及型数字相机，还是专业人员使用的高档数码相机，在结构设计上均为固定CO) (Charge coupled Devices)或CMOS(Complementary metal oxide semiconductor)感光芯片，B卩感光芯片位置相对于机身是固定不变的，感光芯片含有固定数量的物理像素，决定相机只能获得有限的有效清晰度。中高档数码相机的感光芯片尺寸一般在1/3.21/1.8英寸之间，像素一般在210万800万。而像素达到1000多万以上，芯片有效尺寸达到全幅(24X36 mm)的专业数码相机，价格高达数万元，一般爱好者无法承受专业数码相机的高昂价格。
【发明内容】
[0004]为解决上述现有的缺点，本发明的主要目的在于提供一种实用的高性能拼图数码相机，采用简单的结构，较低的成本来获得高象素的清晰照片。
[0005]为达成以上所述的目的，本发明的一种高性能拼图数码相机采取如下技术方案: 一种高性能拼图数码相机，包括机身，其特征在于，所述机身内设有中央控制单元、感光芯片、按钮操纵系统、取景器和显示器，所述感光芯片设置在一个移动基板上，所述移动基板设置在至少包括一个水平方向子模块的机械移动模块上，移动基板通过传动机构与受控于中央控制单元的步进马达连接，移动基板通过一对水平轨道与水平方向子模块连接，移动基板通过设置在水平方向子模块上的水平螺旋轴连接到第一步进马达上。
[0006]所述机械移动模块还包括一个垂直方向子模块，所述垂直方向子模块通过第二步进马达和垂直螺旋轴与水平方向子模块连接，垂直方向子模块通过设置在其上的一对垂直轨道与水平方向子模块连接，垂直方向子模块通过设置在其上的第二步进马达和垂直螺旋轴与移动基板连接，所述水平方向子模块通过设置在其上的第一步进马达和水平螺旋轴与所述的垂直方向子模块连接。
[0007]所述的垂直方向子模块通过设置在其上的垂直轨道与移动基板连接，所述的水平方向子模块通过设置在其上的水平轨道与所述的垂直方向子模块连接。
[0008]采用如上技术方案的本发明，具有如下有益效果:
本发明通过步进马达、或弹簧、或其它形式的驱动力使感光芯片沿着聚焦平面移动至多个特定位置并依次对光学成像的不同区域分别感光，再由图像处理及编码电路自动拼接成完整照片，获得极高像素的清晰照片，分辨率为采用同样感光芯片的常规数码相机的两倍至数倍，有效像数可达数千万，能直接放大输出巨幅图片。高性能拼图数码相机所拍摄的照片感光度、色彩还原和色彩饱和度等质量指标可达到釆用同样感光芯片的常规数码相机拍摄效果。而高性能拼图数码相机所拍摄的照片在细节层次分辨率表现上则远远领先于普通数码相机，完全能满足专业摄影师对婚纱摄影、科技摄影、风光摄影、团体人像摄影、印前处理及其他对高清晰数码图像有很高要求的专业应用。
【附图说明】
[0009]图la是本发明的正面示意图。
[0010]图lb是本发明的侧面透视图。
[0011]图2a是“两维四拼型”高性能拼图数码相机的感光芯片移动和感光区域示意图。
[0012]图3a是“一维二拼型”高性能拼图数码相机的感光芯片移动和感光区域示意图。
[0013]图3b是“一维三拼型”高性能拼图数码相机的感光芯片移动和感光区域示意图。
[0014]图3c是“二维九拼型”高性能拼图数码相机的感光芯片移动和感光区域示意图。
[0015]图3d是“双芯片二维四拼型”高性能拼图数码相机的感光芯片移动和感光区域示意图。
[0016]图3e是“四芯片二维四拼型”高性能拼图数码相机的感光芯片移动和感光区域示意图。
[0017]图3f是“四芯片一维三拼型”高性能拼图数码相机的感光芯片移动和感光区域示意图。
[0018]图4a是“两维四拼型”高性能拼图数码相机按拼图式工作模式拍摄的过程示意图。
[0019]图4b是“两维四拼型”高性能拼图数码相机按不拼图工作模式拍摄的过程示意图。
[0020]图5a是“双芯片两维四拼型”高性能拼图数码相机的拍摄过程示意图。
[0021]图6a是“两维四拼型”高性能拼图数码相机的两维移动模块结构模式图。
[0022]图6b是“一维三拼型”高性能拼图数码相机的一维移动模块结构模式图。
【具体实施方式】
[0023]为了进一步说明本发明，下面结合附图进一步进行说明:
本发明的一种高性能拼图数码相机，系统结构与普通数码相机相似，由中央控制单元、感光芯片、镜头曝光控制单元、图像数据处理与编码单元、数据存储单元、按钮操纵系统、取景器、显示器等部分有机组成。其中感光芯片移动模块是本发明的特点和关键内容，图像数据处理与编码单元在现有图像编码技术基础上增加了相应的图像拼接的功能。
[0024]实施例一:“两维四拼型”高性能拼图数码相机。
[0025]如图la和图lb所示，两维四拼型高性能拼图数码相机外形和普通数码相机相似，外框1表示机身，圆环2表示镜头0接口位置；带网格纹理的矩形3表示感光芯片后续附图相同；虚线矩形4表示感光芯片移动和感光的区域，也是光学成像的聚焦平面。如图lb所示，在高性能拼图数码相机机身1内聚焦平面4后面相当于传统相机后背位置设计较大的暗仓，以安置感光芯片3、移动基板5、以及机械移动模块6和7 ;如图lb和图6a所示，感光芯片3固定于移动基板5上；如图6a所示，机械移动模块由水平移动子模块6、垂直移动子模块7组成，其中水平移动子模块6包含步进马达9和轨道13，垂直移动子模块7包含步进马达10和轨道14 ;如图6a所示，步进马达9具有螺旋轴11，使载有感光芯片3的移动基板5沿着水平移动子模块6的轨道13作水平移动；步进马达10具有螺旋轴12，使水平移动子模块6沿着垂直移动子模块1的轨道14作垂直移动；如图lb所示，整个机械运动模块通过垂直移动子模块7固定于机身1 ;如图6a和图2所示，通过步进马达9和10程序性的工作和停止，使感光芯片3沿着聚焦平面4依次移动到四个设定的感光位置。如图lb所示，感光芯片3感光面与聚焦平面4重叠。如图2和图6a所示，两维四拼型高性能拼图数码相机有效感光区域是C⑶或CMOS感光芯片的物理感光区域的4倍，图2内标注数字1、2、3、4的虚线格子分别指示感光芯片3依次感光的位置。由以上所述装置，即可以使感光芯片3沿着聚焦平面5依次移动到四个特定的位置并感光。
[0026]如图6a和图2中虚线4所示，感光芯片的移动范围4相当于四个感光芯片3。如图2和图4a所示，步进马达10向上移动水平移动子模块6，步进马达9向左移动感光芯片移动基板5，使感光芯片3位于第1位置；第1次感光后，步进马达9向右移动感光芯片基板5，使感光芯片3位于第2位置；第2次感光后，步进马达10向下移动水平移动子模块6，使感光芯片3位于第3位置；第3次感光后，步进马达9向左移动感光芯片基板5，使感光芯片3位于第4位置；第4次感光后，数码相机完成一个拼图式拍照的机械流程；然后步进马达10向上移动水平移动子模块6，使感光芯片3回到第1位置，准备下一次拍摄。如图4a所示，一次拼图式拍摄流程，可获得四个拼图单元，一幅完整的照片由四个拼图单元拼接而成。
[0027]在图6a所示结构中，实施时也可以将载有感光芯片3的移动基板5先安装于垂直移动子模块7，再将垂直移动子模块1安装于水平移动子模块6，使用效果相同。
[0028]如图4b所示，如果将感光芯片3移动到聚焦平面4的中央并静止，则相机以相当于普通数码相机的工作模式进行一次感光，所拍摄的照片尺寸像素或拍摄范围只有拼图式拍摄的四分之一。
[0029]在拼图式拍摄