专利名称：用于数码照相机或摄像机的移轴摄影装置及摄影方法
技术领域：
本发明涉及照相和摄像器械，准确地说是一种应用于数码照相机或摄像机的摄影结构及方法，该结构及方法能够实现移轴摄影的效果。
背景技术：
移轴摄影(Tilt-shift photography)，是通过专门的移轴镜头安装于照相机或摄像机上，通过移轴镜头的移动、扭动，或者胶片盒的移动来实现移轴摄影效果。移轴摄影最主要的特点是，可在照相机机身和胶片平面位置保持不变的前提下，使整个摄影镜头的主光轴平移、倾斜或旋转，以达到调整所摄影像透视关系或全区域聚焦的目的。因此，移轴摄影随着摄影的普及化及摄影作品要求的提高使应用越来越广泛。现有的移轴照相和摄影设备，主要以移轴镜头和可换镜头照相机或摄像机组合使用，或者通过镜头连接皮腔及机构来实现，而且全部为中型、大型照相机，小型、便携照相和摄影器材中没有相应的产品。现有移轴摄影主要通过移轴镜头或者通过镜头连接皮腔及机构来实现，如专利申请200820051322. 9所描述的方式，而用于移轴摄影的移轴镜头体积较大，只能与专业相机组合使用，体积庞大，局限了移轴摄影的应用范围，小型照相机或摄像机是无法应用的。通过镜头连接皮腔及机构来实现移轴摄影的原理与使用移轴镜头原理相同，而设备体积则更为庞大，使用更复杂。移轴摄影由于受限于移轴镜头，而移轴镜头设计限制因素多，每个移轴镜头只有特定的结构，因此，移轴镜头产品的可替换性差、性能受限性。移轴镜头在于可换镜头机身上使用时，机身上的很多自动功能、特技功能、程序化功能都不能应用。移轴镜头难以实现移轴效果的数字化、电子化调节。同时，由于移轴摄影是通过移轴镜头配合专业照相机或摄像机进行拍摄，照相和摄影器材对使用人技术要求高，操作繁琐，无法实现普及化。移轴镜头更换时，灰尘容易进入相机和镜头内部。移轴镜头价格昂贵，与其配合的可换镜头照相机或摄像机同样昂贵，因此必定是高消费产品，普通的消费者难以承受，可望而不可及。基于此，迫切需要提出改进措施，以使移轴摄影能够为广大普通用户所接受和使用。
发明内容
经研究发现，制约移轴摄影的主要因素在于移轴摄影所需要的移轴镜头，目前所有的移轴摄影主要是加装特定的移轴镜头实现的，而移轴镜头则需要特定的加工设备、严格的工艺要求，必然导致成本较高。基于此，本发明将移轴摄影技术设计制造成一体化，无需依赖更换镜头实现移轴照相和摄影功能。本发明的主要目的在于提供一种用于数码照相机或摄像机的移轴摄影摄影装置及方法，该装置及方法能够将移轴摄影应用于各种照相机或摄像机，不必安装移轴镜头即可实现移轴摄影的目的。本发明的另一个目的在于提供一种用于数码照相机或摄像机的移轴摄影装置及摄影方法，该装置及方法经移轴技术集成于照相机或摄像机内，使移轴摄影和照相机、摄像机一体化，而且大大减小照相机或摄像机的体积，便于携带。本发明的再一个目的是提供一种用于数码照相机或摄像机的移轴摄影装置及摄影方法，该装置及方法能够充分利用现有照相机和摄像机所具有的很多自动功能、特技功能、程序化功能，因此可以实现移轴照相或摄影的智能化、程序化。而且，本发明的又一个目的在于提供一种用于数码照相机或摄像机的移轴摄影装置及摄影方法，该装置及方法能够大幅度降低移轴摄影的成本，使移轴摄影能够普及化、智能化，得到广泛地应用。本发明思路是利用数码成像技术特性，通过改变数码感光器件相对于成像光轴线的位置、方向或角度而实现移轴摄影效果，解决了上述的现有技术存在问题。基于此，本发明是这样实现的一种用于数码照相机或摄像机的移轴摄影装置，该装置包括照相机或摄像机内的感光器件，其特征在于所述感光器件连接有移轴装置，该移轴装置带动感光器件进行运动，达到移轴摄影的效果。所述的移轴装置，是指使感光器件进行水平、垂直或者轴向旋转的装置，其包括X 轴移动装置、Y轴移动装置及旋转装置的任意一种或几种的组合。所述X轴移动装置，包括X轴导轨、X轴移动连杆，所述感光器件设置于X轴导轨上，并连接于X轴移动连杆，由X轴移动连杆带动进行X轴放心的移动。所述Y轴移动装置，包括Y轴导轨、Y轴移动连杆，所述感光器件设置于Y轴导轨上，并连接于Y轴移动连杆，由Y轴移动连杆带动进行X轴放心的移动。所述旋转装置，包括转动轴和旋转驱动机构，转动轴固定于感光器件上，旋转驱动机构连接转动轴，由旋转驱动机构带动转动轴旋转，从而使感光器件能够旋转。所述感光器件，其设置于一固定支架上，该固定支架安装于照相机或摄像机机身内，感光器件通过固定支架与包括X轴移动装置、Y轴移动装置及旋转装置的任意一种或几种的组合进行连接或固定。所述X轴移动装置、Y轴移动装置及旋转装置可通过齿轮传动实现，即X轴移动装置、Y轴移动装置通过齿轮带动连杆实现X轴(水平方向)和Y轴(垂直方向)的移动，连杆连接于感光器件上；旋转装置通过齿轮带动感光器件旋转，感光器件的侧壁上固定有齿轮，旋转装置为咬合齿轮，通过咬合齿轮带动固定在感光器件的齿轮旋转，从而带动感光器件进行旋转，达到移轴摄影的效果。而且，更进一步，在控制感光器件X轴、Y轴移动及旋转的过程中，还可以通过其它的部件进行控制，如通过旋转钮控制移动尺度、旋转角度，或者通过按钮结合控制电路进行移动尺度和旋转角度的控制，旋转钮和按钮都可以设置于照相机或摄像机的机身上，便于人们操作。需要说明的是，对于感光器件的任何可控制移动及旋转，都能够实现移轴摄影的需要，因此移轴装置不仅包括上述的实现方式，也包括其它的移动和旋转感光器件的方式。所述的感光器件，为CCD (Charge Coupled Device电荷藕合器件图像传感器)、CMOS (Complementary Metal-Oxide kmiconductor互补性氧化金属半导体)或其他可用于数码摄影摄像感光成像器件的任意一种。所述感光器件，其还可设置有水平旋转的水平旋转装置，水平旋转装置连接感光器件的边缘，或固定支架上，通过对感光器件或固定支架的角度调整控制感光器件的水平旋转。—种用于照相机或摄像机的移轴摄影方法，其特征在于在拍照或摄影之前，利用移轴装置移动照相机或摄像机内的感光器件，然后调整焦距后再进行拍摄。所述方法，是将感光器件进行旋转、水平移动、垂直移动的任意一种或几种的结所述的旋转，是围绕感光器件的轴心进行旋转。上述的旋转，包括围绕感光器件轴心的水平旋转、围绕感光器件的水平轴线进行的前后旋转。通过本发明的改进，使移轴摄影的技术能够应用于照相机或摄像机机身内，不需使用移轴镜头即可实现移轴摄影，方便了移轴摄影的普及及应用。本发明设计和使用方式，不需要更换移轴镜头，不存在因刚换镜头令灰尘进入的问题。且本发明可用于设计和制造小型化、便携式的照相机或摄像机，同样也可以应用于专业照相设备中，应用于本发明的照相机或摄像机能够大大减小照相机或摄像机的体积，便于携带。本发明在移轴摄影的基础上，还能够充分利用现有照相机和摄像机所具有的很多自动功能、特技功能、程序化功能。更重要的是，本发明在应用于小型化、便携式照相机或摄像机时，只要增加相应的功能，价格相对于同类照相机或摄像机相差不大，大大降低移轴摄影的成本，可轻松满足一般用户的消费，使移轴摄影得以推广，实现移轴摄影的低成本、高性能、易操作、易推广、智能化、程序化的功能，使移轴摄影成为大众都能享受的艺术创作活动。
图1是本发明所实施移轴数码照相机的侧面示意图。图2是本发明所实施移轴数码照相机进行旋转移轴时的侧面示意图。图3是本发明所实施移轴数码照相机进行垂直移轴时的侧面示意图。图4是本发明所实施移轴数码照相机进行水平和垂直移轴时的正面示意图。图5是本发明所实施移轴数码照相机进行水平旋转移轴时的正面示意图。图6是本发明所实施移轴数码照相机内部移轴装置与感光器件的结构示意图。图7是图6所示结构的侧视图。图8是本发明另一个实施方式的移轴数码照相机内部移轴装置与感光器件的结构示意图。图中所示，照相机机身为1，照相机镜头为2，照相机光学成像的聚焦平面为3，光轴线为4，感光器件为5，成像感光器件原位置为6，成像感光器件移轴后位置为7。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施进行进一步说明。图1是本发明所述移轴数码照相机侧面图。图中所示，感光器件5设置于数码照相机的机身1内，照相机镜头2位于感光器件5前方，并与感光器件5位于同一光轴线4上， 光轴线4与Z轴重合。正常情况下，数码照相机或摄像机的光学感光器件4位于数码照相机光学成像的聚焦平面3上，该聚焦平面3中心垂直于光轴线4，聚焦平面3位于Y轴上。图2为感光器件前后旋转的示意图。图2所示，当摄影者需要进行旋转照相或摄影时，可通过调节旋转移轴装置来调节成像感光器件5沿着箭头方向(即沿着X轴)进行旋转，使感光器件5与聚焦平面3呈一定的夹角，就可拍摄出垂直方向转轴照相和摄影效果的作品。感光器件5同样可以沿着Y轴方向进行仰角、倾角调节，以创作出不同的移轴照相和摄影效果。感光器件5可以进行顺时针、逆时针方向调节，以创作出不同的移轴照相和摄影效果。图3是移轴数码照相机进行水平移轴时的示意图。当摄影者需要进行垂直方向转轴照相和摄影时，可通过调节机构调节成像感光器件5沿聚焦平面作垂直方向的调节，例如沿聚焦平面3向下垂直移动距离a，即沿着Y轴方向向下位移，就可拍摄出沿聚焦平面平移转轴照相和摄影效果的作品。同样，成像感光器件5可以同时沿聚焦平面3作垂直方向和水平方向的调节，以创作出不同的移轴照相和摄影效果。如图4所示，6为成像感光器件原位置，7为成像感光器件移轴后位置，成像感光器件沿着X轴和Y轴移动，显然，感光器件的位置7比位置6在垂直方向，即在Y轴上移动了距离a，在水平方向，即在X轴上移动了距离b。在另一种情况下，还可以对感光器件5进行水平方向的旋转，即沿着聚焦平面3平行方向进行旋转，如图5所示。当摄影者需要进行水平转轴照相和摄影时，可通过移轴装置在聚焦平面3的水平位置上调节感光器件5的旋转角度，就可拍摄出在该水平方向转轴照相和摄影效果的作
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ΡΠ OA是感光器件5原来的位置，通过移轴装置进行水平旋转，旋转45°到位置B，可以进行B位置的移轴照相或摄影，再进一步旋转，可以旋转90°到位置C，在位置C进行移轴照相或摄影。图6是本发明一个具体应用的结构示意图，图中所示，构成本发明的主要结构包括移轴装置和感光器件5，其中移轴装置包括X轴移动装置(主要部件是水平移动杆53、 54 )，旋转移动装置(主要部件是旋转轴52 )。其中，水平移动杆5354控制感光器件进行水平方向的移动，旋转轴52则控制感光器件5围绕感光器件的水平轴线进行旋转。在纯机械控制的情况下，水平移动杆可只设置一个，不必如图6描述的采用两个水平移动杆53和M。其中，感光器件5设置于安装平台51上，感光器件5的水平轴线处设置有旋转轴 52，旋转轴52通过马达控制旋转。在其它的实施方式中，旋转轴52可只设置于感光器件5的两侧，以不影响照相或摄影的效果。
在此方式中，旋转移动装置包括有旋转轴52咬合齿轮531、连接齿轮533及马达， 旋转轴52与咬合齿轮531连接于一起，旋转轴52通过咬合齿轮531与连接齿轮533咬合， 连接齿轮533连接于马达，在马达带动下旋转，通过咬合齿轮531传递给旋转轴52，从而使旋转轴52旋转，达到使感光器件5前后旋转的移轴效果。连接齿轮533固定于滑动臂511上。滑动臂511位于安装平台51的上部，同时在安装平台51上部的另一侧也具有一个滑动臂511，安装平台51的下部的两侧分别具有连杆滑动臂512，滑动臂511和滑动臂512共同支撑感光器件5所在的安装平台51在水平移动杆53上水平移动。其中，水平移动杆5354表面具有外螺纹，滑动臂511、512的内表面具有内螺纹， 滑动臂511与水平移动杆53、滑动臂512与水平移动杆M是通过螺纹进行配合的，这样可以通过控制水平移动杆53、54的旋转，达到使安装平台51及感光器件5进行水平(X轴)移轴的效果。控制水平移动杆53上具有两个定位点532，限制安装平台51的移动在这两个定位点532之内，同样，控制水平移动杆M上也具有两个定位点Ml，限制安装平台51的移动范围在两个定位点541之内，通常，定位点532和定位点541的关系的一一对应的。当摄影者需要通过旋钮调节感光器件的垂直夹角调节进行光轴扭曲方式的移轴摄影拍摄时，可以通过设置于数码照相机机身表面的调节旋钮直接或间接驱动垂水平移动杆5354旋转，水平移动杆5354通过旋转，带动其所通过螺纹配合的滑动臂511和512，从而使整个安装平台51 (包括感光器件5)进行水平移动，达到水平移轴的效果；当需要进行旋转时，则驱动连接齿轮533旋转，连接齿轮533带动咬合齿轮531，咬合齿轮531再驱动旋转轴52，旋转轴52带动感光器件5旋转，从而达到沿着感光器件的水平轴线进行旋转的移轴效果，如图7所示。因此，本发明所应用的数码照相机可实现水平的光轴扭曲方式的移轴摄影和旋转移轴的摄影功能，
在本发明的实施中，可以通过轴数码照相机或摄像机机身上的调节按键输入命令至移轴数码照相机或摄像机内部的处理器和控制电路，控制调节移轴数码照相机或摄像机感光器件调节角度和位置。还可以以旋钮的方式进行控制，旋钮通过物理连接调节移轴数码照相机或摄像机感光器件调节角度和位置。或者通过轴数码照相机或摄像机机身上的调节旋钮输入命令， 通过轴数码照相机或摄像机内部的处理器和控制电路，控制调节移轴数码照相机或摄像机感光器件调节角度和位置。在现有的数码照相机内，通过轴数码照相机或摄像机机身上的调节按键输入命令至移轴数码照相机或摄像机内部的处理器CPU和驱动电路，驱动移轴数码照相机或摄像机感光器件调节角度和位置的马达，实现移轴数码照相机或摄像机感光器件调节角度和位置。同时，CPU将感光器件的状态信息显示于状态显示屏上。调节按键和状态显示屏可以通过程序设定与其它现有的功能。图8是本发明另一种具体的实施方式，在图6的实施方式中可以实现感光器件的水平移动和围绕水平轴线的前后旋转，在图8所示的方式中，还可以实现垂直(Y轴)方向的移动。图8所示，在图7所示的基础上增加两条垂直导轨55，垂直导轨55自然在水平方
7向具有限位的作用，因此可以省略调图6所示方式中的限位点532和Ml，同时，在水平移动杆53和M上设置分别设置两个滑轮551，通过滑轮551与垂直导轨55配合，可以实现感光器件5的垂直(Y轴)位移，垂直导轨55和滑轮551构成Y轴移动装置。一种比较好的设计方式是将滑轮551的表面设置为齿轮状结构，同时导轨55的表面也设计为齿轮状，通过滑轮阳1与导轨阳的咬合可以实现垂直位移的精确控制。依照同样的结构方式，还可以设置Z轴移动装置，但是目前的数码照相机或摄像机都具有移动镜头的机构，利用此移动镜头的机构也具有Z轴移动的效果。总之，实现本发明的水平移动、垂直移动及前后旋转、水平旋转、焦平面旋转的方式多种多样，本文并不能穷尽，但是现有的机械结构中，能够实现水平、垂直及旋转的结构都可以应用于本发明的移轴装置中。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种用于数码照相机或摄像机的移轴摄影装置，该装置包括照相机或摄像机内的感光器件，其特征在于所述感光器件连接有移轴装置，该移轴装置带动感光器件进行运动。
2.如权利要求1所述的用于数码照相机或摄像机的移轴摄影装置，其特征在于所述移轴装置，是指使感光器件进行水平、垂直或者轴向旋转的装置，其包括X轴移动装置、Y轴移动装置及旋转装置的任意一种或几种的组合。
3.如权利要求2所述的用于数码照相机或摄像机的移轴摄影装置，其特征在于所述X 轴移动装置，包括X轴导轨、X轴移动连杆，所述感光器件设置于X轴导轨上，并连接于X轴移动连杆，由X轴移动连杆带动进行X轴放心的移动。
4.如权利要求2所述的用于数码照相机或摄像机的移轴摄影装置，其特征在于所述Y 轴移动装置，包括Y轴导轨、Y轴移动连杆，所述感光器件设置于Y轴导轨上，并连接于Y轴移动连杆，由Y轴移动连杆带动进行X轴放心的移动。
5.如权利要求2所述的用于数码照相机或摄像机的移轴摄影装置，其特征在于所述旋转装置，包括转动轴和旋转驱动机构，转动轴固定于感光器件上，旋转驱动机构连接转动轴，由旋转驱动机构带动转动轴旋转，从而使感光器件能够旋转。
6.如权利要求2所述的用于数码照相机或摄像机的移轴摄影装置，其特征在于所述感光器件，其设置于一固定支架上，该固定支架安装于照相机或摄像机机身内，感光器件通过固定支架与包括X轴移动装置、Y轴移动装置及旋转装置的任意一种或几种的组合进行连接或固定。
7.如权利要求2所述的用于数码照相机或摄像机的移轴摄影装置，其特征在于所述X 轴移动装置、Y轴移动装置通过齿轮带动连杆实现X轴和Y轴的移动，连杆连接于感光器件上；旋转装置通过齿轮带动感光器件旋转，感光器件的侧壁上固定有齿轮，旋转装置为咬合齿轮，通过咬合齿轮带动固定在感光器件的齿轮旋转。
8.一种用于照相机或摄像机的移轴摄影方法，其特征在于在拍照或摄影之前，利用移轴装置移动照相机或摄像机内的感光器件，然后调整焦距后再进行拍摄。
9.如权利要求8所述用于照相机或摄像机的移轴摄影方法，其特征在于，利用移轴装置移动照相机或摄像机内的感光器件是利用移轴装置将感光器件进行旋转和感光器件平面方向水平移动、垂直移动的任意一种或几种的结合。
10.如权利要求9所述用于照相机或摄像机的移轴摄影方法，其特征在于所述的旋转， 是围绕感光器件的轴心进行旋转，包括围绕感光器件依三维立体轴线中的任意一条轴线或组合的旋转。
全文摘要
本发明是一种用于数码照相机或摄像机的移轴摄影装置及摄影方法，该装置包括照相机或摄像机内的感光器件，其特征在于所述感光器件连接有移轴装置，该移轴装置带动感光器件进行运动，达到移轴摄影的效果。在照相或摄像之前或过程中，利用移轴装置移动照相机或摄像机内的感光器件进行照相或摄像。通过本发明的改进，使移轴摄影的技术能够应用于照相机或摄像机机身内，不需使用移轴镜头即可实现移轴摄影，方便了移轴摄影的普及及应用。
文档编号G03B17/02GK102466947SQ20101055036
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月19日 优先权日2010年11月19日
发明者乔永清 申请人:乔永清