CN101202840B - 影像摄取装置于光箱内作非线性移动及倾斜角的控制机构 - Google Patents

Abstract

一种控制影像摄取装置在光箱内作非线性移动及倾斜角的控制机构，包括光箱、非线性移动组、转动组、载台及固定座；该非线性移动组利用双导轨或单导轨以提供该影像摄取装置由一上拍位置移动至一侧拍位置；其次，转动组提供影像摄取装置的转动，另外，载台承载该转动组且载台由该非线性移动组带动作非线性移动，而固定座设置于该转动组内提供承载及固定该影像摄取装置。

Description

影像摄取装置于光箱内作非线性移动及倾斜角的控制机构

技术领域

本发明有关一种于光箱内的影像摄取装置，特别是一种利用非线性移动及倾斜角控制的机构。

背景技术

一般在光箱内执行上拍(Top Shots)或侧拍(Side Shots)时，多以手持或脚架(Tripod)来完成商品的拍摄，相当费时且不精确，更无法达到拍照自动化(Photography Automation)的目标。于施行拍照自动化中，影像摄取装置为配合上拍及侧拍位置的转移必须移动，而欲对准被摄物(Photographed Object)则必须转动影像摄取装置。

市面上有以机械手臂带动影像摄取装置于一般室内作圆弧状的位移；但机械手臂回转半径过大，不适用于狭窄光箱内携带相当重量的固定座、影像摄取装置及倾斜机构，造成机械手臂负载过大而导致耐用度不佳。本发明采用导轨式，可改进其缺点，使得影像摄取装置在光箱内作非线性移动能真正落实。

发明内容

本发明目的之一是提供一影像摄取装置于光箱内，利用一弧状(Curved)及一直线轨道，在有限的光箱空间内来执行影像摄取装置的上拍及侧拍动作，并配合于光箱内设置电脑控制的三维(3-Dimension)转盘(Turntable)，以自动完成类似(simulated)三维影像的播放文件，供商业上影像沟通(Image Communication)的用途。甚至，如仅采圆形弧状(Round Arc)的轨道，所拍摄完成的影像更能经精确的数学运算合成真正的三维的影像文件，作为机械加工的用途。

为达上述目的，本发明的提供一种控制影像摄取装置在光箱内作非线性移动及倾斜角的控制机构，其包括一光箱、一双轨道(Dual Guiding Rail)或单轨道(Mono Guiding Rail)导引的非线性移动组、一转动组、一载台(Cartridge)、一影像摄取装置的固定座。非线性移动组由非线性导轨(Nonlinear Guiding Rail)、步进马达(Stepping Motor)/伺服马达(Servo Motor)、主传动轮(Main Drive Pulley)、惰轮(Idle Wheel)、被动轮(Idle Pulley)、准时皮带(Timing Belt)及载台(Cartridge)所组成。该转动组则由影像摄取装置的固定座(Compartment)、步进马达/伺服马达、准时皮带及惰轮(Idle Wheel)所组成。

附图说明

图1所示为依据本发明一实施例的控制影像摄取装置于光箱内自动非线性移动及倾斜角的控制机构的系统方块图。

图2所示为依据本发明一实施例的以双导轨由皮带带动控制影像摄取装置于光箱内作非线性移动及倾斜角的控制机构的正视图。

图3所示为依据本发明一实施例的以双导轨由皮带带动控制影像摄取装置于光箱内作非线性移动及倾斜角控制机构的侧视图。

图4为根据本发明一实施例的载台及两侧滚轮的立体透视图(Perspective)。

图5所示为依据本发明另一实施例的以双导轨由重力(Gravity)带动控制影像摄取装置于光箱内作非线性移动及倾斜角的控制机构的正视图。

图6所示为依据本发明另一实施例的以双导轨由重力(Gravity)带动控制影像摄取装置于光箱内作非线性移动及倾斜角的控制机构的侧视图。

图7所示为依据本发明再一实施例的控制影像摄取装置于光箱内在单导轨的下方以悬吊(Overhead Hanging)式作非线性移动及倾斜角的控制机构的正视图。

图8所示为依据本发明再一实施例的控制影像摄取装置于光箱内在单导轨的下方以悬吊(Overhead Hanging)式作非线性移动及倾斜角的控制机构的侧视图。

图9所示为依据本发明又一实施例的控制影像摄取装置于光箱内以单导轨侧挂(Side Extended)式作非线性移动及倾斜角的控制机构的侧视图。

具体实施方式

为使能对本发明的特征、目的及功能有更进一步的认知与了解，以下将配合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明。

图1所示为依据本发明一实施例的控制影像摄取装置于光箱内自动非线性移动及倾斜角的控制机构的系统方块图，说明构成本发明的主要架构，是以电脑20通过通用串行总线(USB Cable)21及22来控制控制卡40及影像摄取装置30，同时由电源50经电源线51、52、53、54来提供影像摄取装置30、控制卡40、光箱10及电脑20的电力来源。控制卡40接受电脑20的控制，将电源及控制讯号经电源线/讯号线41、42，传至非线性移动组100、200及转动组70，以完成光箱10内的非线性移动及转动；另外，电脑20是也可以可编程控制器(PLC)代替，用以控制光箱10内的自动非线性移动及倾斜角的控制机构。

根据本发明的精神，电脑控制的三维转盘(3D Turntable)，能自动快速地完成类似三维影像的播放文件，如GIF等，供商业上影像沟通(ImageCommunication)用途；甚至如仅采圆形弧状(Round Arc)的轨道，所拍摄完成的影像更能经精确的数学运算合成真正的三维的影像文件，作为机械加工的用途。

图2及图3所示分别为依据本发明一实施例的控制影像摄取装置于光箱内作非线性移动及倾斜角的控制机构的正视图及侧视图。如图2及图3所示，本发明包含光箱10(内含光箱上盖11，光箱侧板12及光箱底座13)、非线性移动组(Nonlinear Motion Set)100及200、转动组(Rotation Set)70；光箱10内设置三维转盘(3D Turntable)14；具有弧状(Curved)左右对称的双轨道(DualGuiding Rail)包含右上轨道91、右下轨道92、左上轨道93及左下轨道94，架设在主架(Main Frame)80A及80B上，而主架80A及80B以补强柱(StrengthenElbow)81、82连结补强，上下两端还以结合板(Conjunction Plate)95、96封盖及结合，左右两侧还以侧向盖板(Side Plate)83、84侧封，并以结合板97固定于光箱上。

请再次参阅图2及图3，图中显示载台(Cartridge)60承载转动组70在左右两侧对称的非线性移动组100、200上作非线性移动(Nonlinear Motion)，经由马达110带动惰轮(Idle Wheel)111并经皮带(Belt)151带动惰轮112，惰轮112经连动杆(Linkage Rod)113带动左右两侧的主传动轮(Main DrivePulley)101、201，再经由皮带152、154带动左右两侧的所有的惰轮(仅说明右侧的惰轮121至131)及被动轮(Idle Pulley)102、202，以提供影像摄取装置30由一上拍位置至一侧拍位置；其中马达110可选用步进马达(SteppingMotor)或伺服马达(Servo Motor)。

接续上述，请续参看图2及图3所示，主传动轮101转动时，经由皮带152带动惰轮121、122、123、124、125，经被动轮102，然后带动惰轮126、127、128、129、130、131再回到主传动轮101，形成一环状封闭型(Close Loop)的传动机构，其中，惰轮121为一调整惰轮(Adjusted Idle Wheel)可调整准时皮带的松紧度(Tension)；皮带152上并以螺丝(图中未示)固定在载台60上的固定环(Collar)63，固定环63并扣夹住牵引杆(Dragging Rod)64，当主传动轮101转动时，即能牵引载台60在右上轨道91、右下轨道92、左上轨道93及左下轨道94间作非线性的移动；此外，双导轨是以一圆弧状(Round Arc)、一抛物线状(Parabol ic Shape)、圆弧状与抛物线的混合形状，或圆弧状、抛物线与直线状的混合形状所构成，而皮带152也可利用线材(Cable)或绳索(Rope)代替，以马达110带动影像摄取装置30作非线性移动。

图4为根据本发明一实施例的载台及两侧滚轮的立体透视图，载台60于两侧设有滚轮(Roller)1A、2A、3A、4A、5A及6A与1B、2B、3B、4B、5B、6B；另外，请参阅图2、图3及图4所示，滚轮1A、2A、3A、4A、5A及6A与1B、2B、3B、4B、5B、6B分别与右上轨道91、右下轨道92、左上轨道93及左下轨道94以V型或倒V型相接触；当在L1与L2的弧状位置时，以滚轮2A、5A、6A与右上轨道91、右下轨道92接触；同时，滚轮2B、5B、6B与左上轨道93及左下轨道94接触；同时，由弧状轨道转入直线轨道(载台60位于L3或L4的位置)时，必须以导板67逐渐导入，并与右上轨道91、右下轨道92、左上轨道93及左下轨道94以滚轮1A、2A、3A、4A与1B、2B、3B、4B分别与右上轨道91、右下轨道92、左上轨道93及左下轨道94以V型或倒V型接触，并设有逃沟(Escape Guiding Slot)65、66贯穿右上轨道91、右下轨道92、左上轨道93及左下轨道94以供固定环63、牵引杆64能伸出与皮带152连结，则载台60即能在L1、L2、L3与L4间作非线性移动。当载台60在右上轨道91、右下轨道92、左上轨道93及左下轨道94间进行弧状及直线移动时，当载台60行至两端极限位置时，必须以近接开关(Optical Sensor)77及78来检测，并停止马达110的转动。

另外，转动组70的执行，是通过载台60内的马达210带动惰轮211，再经皮带153带动惰轮212，再带动整个固定座(Compartment)71以提供影像摄取装置30作转动；固定座71设置座垫(Pad)72供影像摄取装置30置放其上，并有一圆洞供镜头(Lens)31引伸出，并以固定带(Fasten Velcro)73将影像摄取装置30固定住；又固定座71可简化为载台60的可旋转的底板(图中未示)而固定座71的转动轴(Rotating Shift)74其转动角度控制是经过近接开关(Optical Sensor)76来检测光栅(Lighting Block Disk)75上的孔位，以完成倾斜角(Tilt-Angle)的控制。

此外，图5及图6所示为根据本发明另一实施例的以双轨道由重力(Gravity)带动控制影像装置于光箱内作非线性移动及倾斜角控制机构的正视图及侧示图。其中，图5及图6与图2及图3相近似，仅去除左右两侧的非线性移动组100及200，留下载台60及其转动组70；此外，请同时参阅图4、图5及图6，其中载台60两侧的滚轮1A、2A、3A、4A、5A、6A与1B、2B、3B、4B、5B、6B分别与右上轨道91、右下轨道92、左上轨道93及左下轨道94相接触，由重力带动向下，并由马达310带动传动轮(Drive Pulley)311，经被动轮(Idle Pulley)312绕卷钢丝(Steel Wire)313于载台60上。

非线性导轨可采用双导轨或单导轨，如图7及图8所示为依据本发明的又一实施例的控制影像摄取装置于光箱内的单导轨下方以悬吊(OverheadHanging)式作非线性移动及倾斜角的控制机构的正视图及侧视图。如图7与图8所示，载台240悬吊在T型非线性单导轨250下方，由载台240两侧的滚轮241、242、243、244、245及246架设在单导轨250上，以进行非线性移动。同时，根据本发明的精神，以单独或单排的滚轮或滑块(Sliding Block)，也可完成悬吊式作非线性的移动。

图9所示为依据本发明的又一实施例的控制影像摄取装置于光箱内以单导轨侧面侧挂(Side Extended)式作非线性移动及倾斜角的控制机构的侧视图。图9与图3相似，仅采用单侧的单导轨270；载台260的单侧设置滚轮261、262、263于单导轨270的单侧上下轨道间由皮带带动(图中未示)作非线性移动。其中，滚轮261、262、263可呈三角形排列。但如以直线排列时，可另设一排相同的滚轮(图中未示)分别与单轨道270的上下轨道接触。

综合上述，本发明提供一种非线性移动及倾斜角控制机构外，并强调对称双轨道平衡性设计及另设载台，虽然非线性移动设计难度较高，但于非线性轨上移动，能承载较重的影像摄取装置、载台及其固定座，并仅采用一控制轴即能完成上拍及侧拍间的移动；所以，将此自动非线性移动及倾斜角控制装置，作为拍照自动化的核心技术，一般使用者均能受惠于本发明的经济性及耐用性，而拍照自动化也能早日普及于各行各业。

以上所述的实施例仅是说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以其限定本创作的专利范围，即凡依本发明所揭示的精神所作的等同的变化或修饰，仍应涵盖在本申请的发明专利范围内。

Claims (6)

1.一种控制影像摄取装置于光箱内作非线性移动及倾斜角的控制机构，包括：

一光箱；

一非线性移动组，其设置于光箱内，该非线性移动组具有左右对称的弧状双导轨；

一转动组，其提供该影像摄取装置的转动；

一载台，其承载该转动组并由该非线性移动组带动作非线性移动，非线性移动组经由马达带动第一惰轮并经第一皮带带动第二惰轮，第二惰轮经连动杆带动该双导轨左右两侧的主传动轮，再经由第二皮带带动左右两侧的所有的第三惰轮及被动轮，以提供该影像摄取装置由一上拍位置移动至一侧拍位置，或非线性移动组经由重力带动向下，并由马达带动传动轮，经被动轮绕卷至少一皮带、至少一线材、至少一绳索或至少一钢丝于该载台上，以提供该影像摄取装置由一上拍位置移动至一侧拍位置；以及

一固定座，其设置于该转动组内，提供承载及固定该影像摄取装置。

2.如权利要求1所述的控制控制影像摄取装置于光箱内作非线性移动及倾斜角的控制机构，其特征在于非线性移动组的该双导轨是以一圆弧状、一抛物线状、该圆弧状与该抛物线的混合形状，或该圆弧状、该抛物线与一直线状的混合形状所构成。

3.如权利要求1所述的控制影像摄取装置于光箱内作非线性移动及倾斜角的控制机构，其特征在于该固定座内设置有一座垫及一固定带。

4.如权利要求1所述的控制影像摄取装置于光箱内作非线性移动及倾斜角的控制机构，其特征在于该固定座为该载台的旋转底板。

5.如权利要求1所述的控制影像摄取装置于光箱内作非线性移动及倾斜角的控制机构，其特征在于还包括一三维转盘，其设置于该光箱内。

6.一种控制影像摄取装置于光箱内作非线性移动及倾斜角的控制机构，包括：

一光箱；

一非线性移动组，其设置于光箱内，该非线性移动组是以一单轨道提供该影像摄取装置由一上拍位置移动至一侧拍位置；

一转动组，其提供该影像摄取装置的转动；

一载台，其承载该转动组并由该非线性移动组带动作非线性移动，载台由载台两侧的滚轮架设在单导轨上，以悬吊在该单导轨下方，或载台的单侧设置滚轮于单导轨的单侧上下轨道间，非线性移动组经由马达带动第一惰轮并经第一皮带带动第二惰轮，第二惰轮经连动杆带动该双导轨左右两侧的主传动轮，再经由第二皮带带动左右两侧的所有的第三惰轮及被动轮，以提供该影像摄取装置由一上拍位置移动至一侧拍位置，或非线性移动组经由重力带动向下，并由马达带动传动轮，经被动轮绕卷至少一皮带、至少一线材、至少一绳索或至少一钢丝于该载台上，以提供该影像摄取装置由一上拍位置移动至一侧拍位置；以及

一固定座，其设置于该转动组内，提供承载及固定该影像摄取装置。

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