УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПАНОРАМНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

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.