Устройство для получения панорамных изображений

Настоящая полезная модель относится к вспомогательным устройствам для получения фотоснимков, в частности, может быть использовано для проведения панорамной фотосъемки. Задачей данной полезной модели является получение более упрощенной конструкции устройства. Поставленная задача решается тем, что устройство содержит корпус, плату управления, источник автономного питания, боковые пластины, несущую пластину, связующую пластину, а также приводной механизм, в качестве которого используются цифровые сервомашинки. 3 з.п.ф.; 2 фиг

Настоящая полезная модель относится к вспомогательным устройствам для получения фотоснимков, в частности, может быть использовано в устройстве для получения панорамных изображений. При этом результатом является упрощение конструкции устройства.

Известно устройство для панорамной фотосъемки (патент RU 2319188, дата приоритета 14.12.2005 год). Согласно данному патенту устройство содержит камеру с объективом, закрепленные на камере держатель объектива с жестко прикрепленными к нему стержнями, расположенные на горизонтальной оси перпендикулярной оси объектива, на которых в свою очередь закреплены нити и груз, причем камера с объективом закреплена таким образом, что ось стержней проходит через нодальную точку. При этом, на одном из стержней закреплена вращающаяся вокруг горизонтальной оси толстая шайба, к которой крепится одна из нитей двухнитевого отвеса, причем на одной стороне этой шайбы нанесена шкала с указателем, жестко связанным со стержнем, на одном из которых закреплен пузырьковый уровень.

Данное устройство не позволяет точно фиксировать фотоаппарат в пространстве относительно объекта фотосъемки, все настройки устройства в системе координат выстраиваются пользователем вручную, путем применения шаблона, отвеса с двумя нитями, что приводит к искажению формы (вида) объекта. При этом фотоснимки, полученные в ходе использовании устройства содержат сторонние изображения нитей и отвеса, для исключения которых необходима графическая ретушь фотоснимков.

Известен также Способ визуализации и устройство для использования камеры с фокусировкой для получения высокого качества фотографий планарной панорамы, преобразования и сохранения изображений в сферической системе координат (патент DE 000010359361 A1 опубликовано 16.12.2003 г.). Устройство содержит фотографические или пропорциональные камеры, кардан, приводы с индивидуальным электрическим управлением для горизонтальной и вертикальной регулировкой угла поворота (вращения), стержень подшипников, диски с механическими элементами, корпус, микрокомпьютер, который в свою очередь содержит память программ, программно-управляемые функции синхронизации, программные средства для преобразования и сохранения изображения в сферической системе координат, а также датчики угла для изменения положения камеры.

Данный способ и устройство использует камеры, механизм управления которыми осуществляется за счет работы контроллера микрокомпьютера, что при математическом преобразовании позволяет получить и сохранять в памяти микрокомпьютера изображения высокого качества в сферической системе координат. Ориентация камеры относительно точки наблюдения выполняется за счет программных средств, которые в свою очередь записывают все позиции камеры, включая углы наклона относительно горизонтальной и вертикальной плоскости. При этом, для управления камерой используется вращающийся блок прикрепленный к вертикальным направляющим устройства, позволяющий совершать поворот в пределах 150-165 градусов вокруг горизонтальной оси, что не позволяет создать панорамное изображение с обзором в 360 градусов без использования указанных программных средств микрокомпьютера. Недостатком устройства является его сложная конструкция.

Из области техники также известна полуавтоматическая панорамная голова с моторизованной осью для получения цилиндрических и сферических многорядных панорам высокого разрешения (источник http://www.panomaker.ru/dr_clauss_vr_head_xp.html дата публикации неизвестна) с управляющим программным обеспечением. При этом, устройство содержит ось моторизированную, ось горизонтальную, ручной фиксатор, регулирующий вертикальный наклон, мотор, приводящий в движение ось, источник для беспроводного управления устройством, источник питания. Устройство предназначено для использования камер с объективом для получения высокого качества изображений в заданной системе координат, конвертация и преобразование изображений производится за счет работы управляющего программного обеспечения контроллера. Недостатком данного устройства также является сложная конструкция, моторизированная ось которой ортогональна оптической оси фотоаппарата, что усиливает нагрузку на указанный мотор и увеличивает потребление электрической энергии от источника питания.

Ближайшим из известных аналогов является устройство для использования камеры с фокусировкой для получения высокого качества фотографий планарной панорамы (патент DE 000010359361 A1 опубликовано 16.12.2003 г.). Данное устройство содержит корпус, кардан, приводы с индивидуальным электрическим управлением для горизонтальной и вертикальной регулировкой угла поворота (вращения), стержень подшипников, диски с механическими элементами, микрокомпьютер, который в свою очередь содержит память программ, программно-управляемые функции синхронизации, программные средства для преобразования и сохранения изображения в сферической системе координат, а также датчики угла для изменения положения камеры. В соответствии с описанием, для управления камерой используется вращающийся блок, прикрепленный к вертикальным направляющим устройства, позволяющий совершать поворот вокруг вертикальной плоскости в пределах 150-165 градусов, на поверхности которого выполнено крепление для фотоаппарата, которое является сложным в реализации. При этом в конструкции используется кардан, который не добавляет дополнительных функций по управлению, а только усложняет конструкцию. Также в устройстве используются оригинальные приводные механизмы, что в случае их выхода из строя не позволяет использовать известные и существующие на рынке заменители, так например сервомашинки.

Задачей данной полезной модели является получение более упрощенной конструкции устройства, в которой используется более простая механическая система поворота устройства на заданный угол. А также расширение возможностей устройства, за счет использования известных стандартных технических средств.

Поставленная задача решается тем, что как и в известном, данное устройство содержит фотоаппарат, корпус, приводной механизм, плату управления, автономный источник электрического питания, а также, согласно полезной модели: боковые пластины, несущую пластину, связующую пластину, валы, а также цифровые сервомашинки являющиеся приводным механизмом в устройстве. В устройстве одна из боковых пластин имеет размеры (15-40)×(55-80) см и является высокой, а другая является низкой и имеет размеры (15-40)×(25-55) см, причем обе эти пластины жестко и ортогонально закреплены одной из своих коротких торцевых сторон на поверхности дна корпуса таким образом, чтобы расстояние между боковыми пластинами было от 25 до 70 см; устройство также содержит пластину с размерами от (20-55)×(15-30) см и толщиной от 3 до 15 мм, которая является несущей, причем вдоль ее длинных торцевых сторон выполнено сквозное отверстие шириной от 5 до 10 мм и длиной от 15-40 см расположенное в центральной области этой несущей пластины; устройство также содержит другую пластину шириной от 20-55 см и толщиной от 3 до 10 мм, которая является связующей; кроме того устройство содержит две цифровых сервомашинки и плату управления; при этом, в теле высокой боковой пластины установлен на подшипниках первый вал, причем к одному концу первого вала жестко прикреплена несущая пластина, а другой конец оставлен свободным; при этом обе цифровые сервомашинки установлены на связующей пластине, причем одна из этих сервомашинок установлена таким образом, чтобы ее вал проходил насквозь через тело боковой пластины, и чтобы его конец выходящий наружу оставался свободным, при этом свободный конец этого вала связан со свободным концом первого вала с помощью ременной передачи; на связующей пластине также установлена вторая цифровая сервомашинка и причем таким образом, чтобы ее вал был расположен ортогонально поверхности дна корпуса и оставался свободным; кроме того на связующей пластине на подшипниках закреплен второй вал, который расположен ортогонально поверхности дна корпуса и проходит сквозь него, причем этот вал жестко прикреплен ко дну корпуса, а выходящий наружу его конец оставлен свободно, и кроме того этот вал связан ременной передачей с валом второй цифровой сервомашинки; при этом указанная связующая пластина своими торцевыми сторонами жестко прикреплена к поверхности боковых пластин; на связующей пластине также установлены и жестко закреплены автономный источник электрического питания и плата управления, причем плата управления своими входами электрически связана с указанным источником питания, а своими управляющими выходами связана с управляемыми входами указанных сервомашинок, причем автономный источник электрического питания электрически связан со всеми цифровыми сервомашинками и платой управления; при этом указанный фотоаппарат установлен на несущей пластине и жестко закреплен в отверстии этой пластины с возможностью его перемещения вдоль этой пластины, а сам он расположен таким образом, чтобы его оптическая ось располагалась в плоскости параллельной плоскости дна корпуса. При этом, плата управления может быть электрически связана с фотоаппаратом.

Устройство изображено на чертежах, при этом на фиг.1 представлен фронтальный вид; на фиг.2 представлен вид сверху.

Устройство для получения панорамных изображений содержит

- корпус, состоящий из боковых пластин (2, 15) закрепленных на поверхности дна (3);

- несущую пластину (16), вдоль которой выполнено сквозное отверстие (17);

- связующую пластину (6);

- автономный источник электрического питания (18);

- две цифровые сервомашинки (8, 9);

- первый вал (14);

- второй вал (13)

- плату управления (7).

Устройство для получения панорамных изображений реализовано следующем образом.

Устройство содержит корпус, состоящий из дна (3) и боковых пластин (2, 15) выполненных из пластмассы толщиной достаточной для того чтобы под весом фотоаппарата боковые пластины не деформировались; при этом, боковая пластина (2) является низкой и имеет размеры (20×25) см, а боковая пластина (15) размеры которой (20×55)см является высокой, причем обе эти пластины закреплены на поверхности дна (3) таким образом, чтобы расстояние между боковыми пластинами (2, 15) составляло 30 см; устройство также содержит пластину (16) размером (15×30) см изготовленную из стали толщиной 4 мм, которая является несущей, причем вдоль ее торцевых сторон выполнено сквозное отверстие шириной в 8 мм и длинной 15 см расположенное в центральной области этой несущей пластины (16); устройство также содержит пластину (6) выполненной из стали шириной 30 см и толщиной 4 мм, которая является связующей; кроме того устройство содержит две цифровые сервомашинки (8, 9) и плату управления (7); при этом, в теле высокой боковой пластины (15) установлен на подшипниках первый вал (14), причем к концу первого вала (14) жестко прикреплена несущая пластина (16), а другой конец оставлен свободным; при этом, цифровые сервомашинки (8, 9) установлены на связующей пластине (6), причем цифровая сервомашинка (9) установлена таким образом, чтобы ее вал (12) проходил насквозь через тело боковой пластины (15), и чтобы его конец выходящий наружу оставался свободным, при этом свободный конец вала (12) связан со свободным концом первого вала (14) с помощью ременной передачи; на связующей пластине (6) также установлена вторая цифровая сервомашинка (8) таким образом, чтобы ее вал (11) был расположен ортогонально поверхности дна корпуса (3) и оставался свободным; кроме того, на связующей пластине (6) на подшипниках закреплен второй вал (13), который расположен ортогонально поверхности дна корпуса (3) и проходит сквозь него, причем этот вал (13) жестко прикреплен ко дну (3) корпуса, а выходящий наружу его конец оставлен свободно, и кроме того, этот вал связан ременной передачей с валом (11) цифровой сервомашинки (8); при этом указанная связующая пластина (6) своими торцевыми сторонами жестко прикреплена к поверхности боковых пластин (2, 15); на связующей пластине (6) также установлены и жестко закреплены автономный источник электрического питания (18) и плата управления (7), которая своими входами электрически связана с указанным источником питания (18), а своими выходами с цифровыми сервомашинками (8, 9), причем автономный источник электрического питания (18) параллельно электрически связан с цифровыми сервомашинками (8, 9) и платой управления (7); при этом, указанный фотоаппарат установлен на несущей пластине (16) и жестко закреплен в отверстии этой пластины с возможностью его перемещения вдоль этой пластины, а сам он расположен таким образом, чтобы его оптическая ось располагалась в плоскости параллельной плоскости дна (3) корпуса.

На несущую пластину (16) в отверстие (17) крепится фотоаппарат. После этого, включают электрического питания (18) и электрический ток от него поступает параллельно на цифровые серовмашинки (8, 9) и на плату управления (7). При этом, с платы управления (7) поступает сигнал на цифровую сервомашинку (9), вал которой начинает вращаться в режиме команды содержащейся в этом сигнале; этот вал цифровой сервомашинки (9) с помощью ременной передачи передает вращение первому валу (14), который в свою очередь начинает вращать несущую пластину (16) с закрепленной на ее поверхности фотоаппаратом. При этом, после совершения поворота в режиме заданной команды, на цифровую сервомашинку (9) может быть подан управляющий сигнал согласно которому вал указанной цифровой сервомаинки (9) должен совершить поворот в обратную сторону согласно заданной команде. Далее с платы управления (7) поступает управляющий сигнал на цифровую сервомашинку (8), вал которой совершает поворот вокруг собственной оси также в режиме заданной команды, причем данный вал с помощью ременной передачи вращает второй вал (13), который в свою очередь вращает все устройство вокруг собственной оси согласно команде заданной платой управления. При этом плата управления (7) может быть электрически связана с механизмом работы фотоаппарата. Также, устройство вторым валом (13) может закрепляться на штативе, в частности для фотоаппаратов.

Данное устройство позволяет получить те же характеристики что и в прототипе, но при этом полезная модель обеспечивает поворот вокруг вертикальной и горизонтальной оси на максимально возможный угол от 0 до 360 градусов, причем полезная модель является простой в управлении за счет цифровых сервомашинок, используемых в качестве приводного механизма. Также в конструкции устройства предусмотрено такое расположение несущей пластины, которое позволяет снизить нагрузку на приводной механизм, и как следствие снизить потребление электрической энергии.

1. Устройство для получения панорамных изображений, содержащее фотоаппарат, корпус, приводной механизм, плату управления, источник электрической энергии, отличающееся тем, что на дне корпуса жестко и ортогонально закреплены одной из своих коротких торцевых сторон боковые пластины таким образом, чтобы расстояние между боковыми пластинами было от 25 до 70 см, при этом одна из пластин имеет размеры (15-40)×(55-80) см и является высокой, а другая является низкой и имеет размеры (15-40)×(25-55) см; устройство также содержит пластину с размерами от (20-55)×(15-30) см и толщиной от 3 до 15 мм, которая является несущей, причем вдоль ее длинных торцевых сторон выполнено сквозное отверстие шириной от 5 до 10 мм и длиной от 15-40 см, расположенное в центральной области этой пластины; устройство также содержит другую пластину шириной от 20-55 см и толщиной от 3 до 10 мм, которая является связующей; кроме того, устройство содержит две цифровые сервомашинки и плату управления; при этом в теле высокой боковой пластины установлен на подшипниках первый вал, причем к одному концу первого вала жестко прикреплена несущая пластина, а другой конец оставлен свободным; при этом обе цифровые сервомашинки установлены на связующей пластине, причем одна из этих сервомашинок установлена таким образом, чтобы ее вал проходил насквозь через тело боковой пластины, и чтобы выходящий наружу его конец оставался свободным, при этом свободный конец этого вала связан со свободным концом первого вала с помощью ременной передачи; на связующей пластине также установлена вторая цифровая сервомашинка и причем таким образом, чтобы ее вал был расположен ортогонально поверхности дна корпуса и оставался свободным; кроме того, на связующей пластине на подшипниках закреплен второй вал, который расположен ортогонально поверхности дна корпуса и проходит сквозь него, причем этот вал жестко прикреплен ко дну корпуса, а выходящий наружу его конец оставлен свободным, и, кроме того, этот вал связан ременной передачей с валом второй цифровой сервомашинки; при этом указанная связующая пластина своими торцевыми сторонами жестко прикреплена к поверхности боковых пластин; на связующей пластине также установлены и жестко закреплены автономный источник электрического питания и плата управления, причем плата управления своими входами электрически связана с указанным источником, а своими управляющими выходами связана с управляемыми входами указанных сервомашинок, причем автономный источник электрического питания параллельно электрически связан со всеми цифровыми сервомашинками и платой управления; при этом указанный фотоаппарат установлен на несущей пластине и жестко закреплен в отверстии этой пластины с возможностью его перемещения вдоль этой несущей пластины, а сам он расположен таким образом, чтобы его оптическая ось располагалась в плоскости, параллельной плоскости дна корпуса.

2. Устройство для получения панорамных изображений по п.1, отличающееся тем, что указанная плата управления электрически связана с механизмом работы фотоаппарата.

3. Устройство для получения панорамных изображений по п.1, отличающееся тем, что в данном устройстве выполнена крышка, которая одним своим краем жестко прикреплена к торцевому краю низкой боковой пластины.

4. Устройство для получения панорамных изображений по п.1, отличающееся тем, что свободный конец второго вала выполнен с возможностью крепления на основании, в качестве которого используется штатив.