CN203965781U - 一种矫正透视变形照相机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种矫正透视变形照相机，包括：镜头、光圈、快门、感光器件、机身、取景器、镜片群旋转轴、感光器件旋转轴、支架和同步旋转杆，镜头至少包括三组镜片群，所述的镜片群旋转轴设在各组镜片群的下侧，所述的感光器件旋转轴设在感光器件的下侧，感光器件旋转轴的轴心延长线穿过感光器件的感光平面的竖向中心线，所述的支架设在镜头的下侧，其它镜片群的下侧设有导轨，所述的同步旋转杆设在支架的下侧，当同步旋转杆转动，同步旋转杆联动所有镜片群和感光器件同步旋转，并且每组镜片群和感光器件的间距保持不变。本实用新型能大幅度缩小或消除透视变形，调整拍摄角度十分快捷，使用方便，特别适用于要求高的照片的拍摄。

Description

一种矫正透视变形照相机

技术领域

本实用新型涉及一种照相机，特别是涉及一种矫正透视变形照相机。

背景技术

摄影术是19世纪人类重大的发明之一。摄影术不仅使人的视觉得以延伸，同时它使瞬间成为永恒，从某种意义上实现了人们想让时间停止不再流逝的愿望。在摄影术诞生的170多年里发展迅猛，它的发展主包括感光材料的发展和照相机的发展，派生出电影、电视、数码摄影等。通过现代传媒，使世界文明逐渐进入到一个“读图时代”。图像文化时代是人类历史发展继图腾时代。自1839年8月19日在法国学术院由科学院和美术院举行的联席会议上，向全世界公布了L.J.M.达盖尔银版摄影术，标志着摄影术的诞生。摄影术发展至今虽然取得了突出的成就，但仍然难于解决拍摄物透视变形的问题。矫正透视变形对航天、军事拍照与测量， 建筑摄影及刑事摄影等都具有重要的价值，军事拍照需要真实的记录场景，然而现代的相机很难解决这个问题，并且拍摄点与拍摄目标偏离角度大，拍摄时其透视变形更大，因为军事侦察不是可以随意到任何现场找到最佳拍摄角度的，为达到侦察的目的往往拍摄角度偏离目标，由于透视变形大，不能真实反映真实的场景给侦察带来困难；刑事摄影中拍摄制作出的照片在刑事诉讼过程中可作为刑事诉讼证据的一部分,必须客观、真实、准确，但透视变形往往不能真实反映现实，甚至透视变形厉害的照片看起来还有被窜改或歪曲现实的疑惑；自动识别控制在使用摄像机等设备获取场景文本图像时,很容易发生透视变形的情况，变形后,这些变化都会造成识别困难,导致识别的整体性能下降,因此需要对变形的图像进行必要的校正。因此研究一种矫正透视变形照相机十分必要。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种矫正透视变形照相机，可根据需要随意调整镜片群和感光器件的角度，调整方便快捷，能大幅度缩小或消除透视变形。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种矫正透视变形照相机，包括：镜头、光圈、快门、感光器件、机身，取景器，镜头至少包括三组镜片群，其特征在于还包括：

镜片群旋转轴，所述的镜片群旋转轴设在各组镜片群的下侧，每组镜片群旋转轴与镜头光轴垂直，并且镜片群旋转轴的延长线穿过每组镜片群的光心；

感光器件旋转轴，所述的感光器件旋转轴设在感光器件的下侧，感光器件旋转轴的轴心延长线穿过感光器件的感光平面的竖向中心线，并与感光平面的竖向中心线重叠；

支架，支架设在镜头的下侧，其长度大于镜头前端与感光器件的距离并与镜头轴线平行，后端的镜片群的支架上设有旋转轴孔，后端的镜片群旋转轴穿过旋转轴孔与同步旋转杆固定连接，并能随同步旋转杆旋转；其它镜片群的下侧设有导轨，其导轨滑动方向与镜头光轴平行，导轨上设有导轨滑块，每个导轨滑块上滑块旋转轴孔，镜片群旋转轴穿过滑块旋转轴孔与镜头旋转滑轨固定连接，感光器件旋转轴穿过感光器件滑块旋转轴孔与感光器件旋转滑轨固定连接；

同步旋转杆，设在支架的下侧，后端的镜片群旋转轴对应的位置设有旋转轴固定座，旋转轴固定座与同步旋转杆固定连接，后端的镜片群旋转轴的下端与旋转轴固定座固定连接，其它镜片群的下侧的镜片群旋转轴对应的同步旋转杆的位置上设有镜头滑块，第一镜片群的下侧的镜片群旋转轴对应的同步旋转杆的位置上设有第一镜片群镜头滑块，第二镜片群的下侧的镜片群旋转轴对应的同步旋转杆的位置上设有第二镜片群镜头滑块，

感光器件的下侧的旋转轴对应的同步旋转杆的位置上设有感光器件滑块，

镜头滑块与镜头旋转滑轨滑动连接，感光器件旋转轴对应的同步旋转杆的位置上设有感光器件滑块，感光器件滑块与感光器件旋转滑轨滑动连接，当同步旋转杆转动，同步旋转杆联动所有镜片群和感光器件同步旋转，并且每组镜片群和感光器件的间距保持不变。

所述的镜片群为光学透镜组，每个镜片群包括一片或一片以上的光学透镜。

所述的感光器件21包括照相感光底片和数码感光器件，数码感光器件包括电荷藕合元件CCD和互补金属氧化物导体器件CMOS。

所述的镜头上设有柔性的镜头外壳。

本实用新型贡献在于提供了一种矫正透视变形照相机，这种相机由于镜片群和感光器件的角度可以同步调整，能大幅度缩小或消除透视变形；由于采用同步旋转杆，使每组镜片群之间和感光器件之间的距离保持不变，这样不仅保证了聚焦准确不变，同时调整拍摄角度十分快捷，使用方便，特别适用于要求高的照片的拍摄。

附图说明

图1为本实用新型其中一个实施例俯视视角的内部结构示意图。

图2为本实用新型镜头群与感光器件连接部件的立体示意图。

图3为图2正面的示意图。

图4为图3的俯视示意图。

图5为图2部件分解的立体示意图。

图6为镜片群和感光器件向顺时针偏转的立体示意图。

图7为图6的俯视示意图。

图8为图6的前侧仰视视角的立体示意图。

图9为镜片群和感光器件向逆时针旋转的立体示意图。

图10为图9的俯视示意图。

图11为图9前侧的仰视视角的立体示意图。

图12为其中地面拍摄状态的示意图。

图13为空中拍摄状态的示意图。

具体实施方式

本实用新型适用于特殊要求的摄影摄像的拍摄，如透视变形小或无透视变形图像的摄影，也适用于普通民用摄影，如建筑和婚纱摄影能消除和大幅度降低透视变形，使拍出的图片更加真实生动。下面结合附图进一步说明：

如图1至图5所示，一种矫正透视变形照相机，包括：镜头1、光圈、快门、感光器件21、机身2，取景器，镜头至少包括三组镜片群，还包括：镜片群旋转轴、感光器件旋转轴215、支架14和同步旋转杆17，所述的镜片群旋转轴设在各组镜片群的下侧，每组镜片群旋转轴与镜头光轴垂直，并且镜片群旋转轴的延长线穿过每组镜片群的光心，当然也可设置在镜片群厚度的中心点。本实施例设有三组镜片群，第一镜片群11，第二镜片群12，第三镜片群13，第一镜片群11的下端连接有第一镜片群固定块111，第一镜片群固定块起固定第一镜片群并将第一镜片群旋转轴115和第一镜片群固定为一体的作用，第一镜片群旋转轴与第一镜片群滑轨112上的轴孔1121连接，轴孔内设有轴承，第一镜片群旋转轴能绕轴承转动，同时又能在第一镜片群导轨114上滑动，第一镜片群旋转轴的下端固定连接第一镜片群旋转滑轨113，因此当同步旋转杆旋转，带动第一镜片群旋转的同时又沿第一镜片群导轨114同步滑动，滑动的目的是为了调整镜片群和感光器件同步旋转以消除和减小透视变形，同时旋转会自动调整与各镜片群和感光器件的距离不变，从而保证焦距的不变，使透视调整与焦距调整同步进行，加快了调整的速度，由于这些动作是通过有一个部件同步旋转杆17联动完成，更便于实现自动化控制。同理，第二镜片群12和感光器件在同步旋转杆17的带动下也能同步沿导轨移动并同方向同步转动，具体技术方案如下：第二镜片群12的下端连接有第二镜片群固定块121，第二镜片群固定块121起固定第二镜片群12并将第二镜片群旋转轴125和第二镜片群固定为一体的作用，第二镜片群旋转轴125与第二镜片群滑块122上的轴孔1221连接，轴孔内设有轴承，第二镜片群旋转轴能绕轴承转动，同时又能随第二镜片群滑块122滑动，第二镜片群旋转轴的下端固定连接第二镜片群旋转滑轨123，因此当同步旋转杆旋转，带动第二镜片群旋转的同时又随第二镜片群滑块122同步滑动。感光器件21的下端连接有感光器件固定块211，感光器件固定块固定感光器件21将感光器件旋转轴215和感光器件固定为一体，感光器件旋转轴215与感光器件滑块212上的轴孔2121连接，轴孔内设有轴承，感光器件旋转轴能绕轴承转动，同时又能在感光器件导轨214上滑动，感光器件旋转轴的下端固定连接感光器件旋转滑轨213，因此当同步旋转杆旋转，带动感光器件旋转的同时又沿感光器件导轨214同步滑动。第三镜片群13的下端连接有第三镜片群固定块131，第三镜片群固定块起固定第三镜片群13并将第三镜片群旋转轴135和第三镜片群固定为一体，第三镜片群旋转轴135与机架上的轴孔座133上的轴孔1331连接，轴孔内设有轴承，第三镜片群旋转轴能绕轴承转动，第三镜片群旋转轴的下端固定连接在同步旋转杆的固定座173上，因此当同步旋转杆旋转，带动同步旋转杆旋转。所述的感光器件旋转轴215设在感光器件的下侧，感光器件旋转轴的轴心延长线穿过感光器件的感光平面的竖向中心线，并与感光平面的竖向中心线重叠；所述的支架14设在镜头的下侧，其长度大于镜头前端与感光器件的距离并与镜头轴线（或光轴）平行，后端的镜片群即第三镜片群13的支架上设有旋转轴孔，后端的镜片群旋转轴穿过旋转轴孔与同步旋转杆固定连接，并能随同步旋转杆旋转；其它镜片群的下侧设有导轨，其导轨滑动方向与镜头光轴平行，导轨上设有导轨滑块，每个导轨滑块上滑块旋转轴孔，镜片群旋转轴穿过滑块旋转轴孔与镜头旋转滑轨固定连接，感光器件旋转轴穿过感光器件滑块旋转轴孔与感光器件旋转滑轨固定连接；所述的同步旋转杆17，设在支架14的下侧，后端的镜片群旋转轴135对应的位置设有旋转轴固定座173，旋转轴固定座与同步旋转杆17固定连接，后端的镜片群旋转轴的下端与旋转轴固定座固定连接，其它镜片群的下侧的镜片群旋转轴对应的同步旋转杆的位置上设有镜头滑块，第一镜片群11的下侧的镜片群旋转轴对应的同步旋转杆的位置上设有第一镜片群镜头滑块171，第二镜片群12的下侧的镜片群旋转轴对应的同步旋转杆的位置上设有第二镜片群镜头滑块172，感光器件21的下侧的旋转轴对应的同步旋转杆的位置上设有感光器件滑块174，镜头滑块与镜头旋转滑轨滑动连接，感光器件旋转轴对应的同步旋转杆的位置上设有感光器件滑块，感光器件滑块与感光器件旋转滑轨212滑动连接，当同步旋转杆转动，同步旋转杆联动所有镜片群和感光器件同步旋转，并且每组镜片群和感光器件的间距保持不变。所述的镜片群为光学透镜组，每个镜片群包括一片或一片以上的光学透镜。所述的感光器件21包括照相感光底片和数码感光器件，数码感光器件包括电荷藕合元件CCD和互补金属氧化物导体器件CMOS。所述的镜头1上设有柔性的镜头外壳18，本实用新型为可伸缩并左右移动的外壳。镜头焦距的调节是在第三镜片群13与感光器件连接的同步旋转杆17上设置焦距调节的装置，可采用螺旋装置调节，即将同步旋转杆分成两节，两节相对连接，两节连接处上设有正反旋转的螺纹螺杆，正反旋转的螺纹螺杆上套接对应的螺纹圈，当旋转螺纹圈，同步旋转杆长短发生变化，从而起到调节成像焦距的作用。也可采用齿条与齿轮结构调节同步旋转杆长短，如图5所示，焦距调节的装置175上设有调节旋钮1751，当旋转旋钮1751，同步旋转杆长短发生变化，由于感光器件的下方设有感光器件旋转滑轨212，因此感光器件与镜头距离发生变化从而起到调节焦距的作用。

如图6至图13为第一镜片群、第二镜片群、第三镜片群和感光器件顺时针旋转和逆时针旋转的多视角的示意图，从这些视角可以看出同步旋转杆17可以顺时针（即向左转）和逆时针（即向右转）以此调节相机镜片群和感光器件的角度，从而调整成像的透视变形，图12所示是拍摄高耸的建筑3物调整相机镜片群和感光器件的示意图，通过调整，消除或大幅度降低了透视变形，使拍摄的建筑在画面上是直立的，而采用传统的拍摄器材建筑物向后方倾倒。图13所示是空中拍摄地面物体4和景观的示意图，通过调整，消除或大幅度降低了透视变形，使拍摄的地面物体4和景观在画面上是水平向设置的，而采用传统的拍摄器材拍摄本来是水平的景观会拍摄成大幅度倾斜的图片并且各拍摄物也会透视变形，影响真实地再现。

Claims (4)

1.一种矫正透视变形照相机，包括：镜头（1）、光圈、快门、感光器件（21）、机身（2），取景器，镜头至少包括三组镜片群，其特征在于还包括：

镜片群旋转轴，所述的镜片群旋转轴设在各组镜片群的下侧，每组镜片群旋转轴与镜头光轴垂直，并且镜片群旋转轴的延长线穿过每组镜片群的光心；

感光器件旋转轴（215），所述的感光器件旋转轴设在感光器件的下侧，感光器件旋转轴的轴心延长线穿过感光器件的感光平面的竖向中心线，并与感光平面的竖向中心线重叠；

支架（14），支架设在镜头的下侧，其长度大于镜头前端与感光器件的距离并与镜头轴线平行，后端的镜片群的支架上设有旋转轴孔，后端的镜片群旋转轴穿过旋转轴孔与同步旋转杆固定连接，并能随同步旋转杆旋转；其它镜片群的下侧设有导轨，其导轨滑动方向与镜头光轴平行，导轨上设有导轨滑块，每个导轨滑块上滑块旋转轴孔，镜片群旋转轴穿过滑块旋转轴孔与镜头旋转滑轨固定连接，感光器件旋转轴穿过感光器件滑块旋转轴孔与感光器件旋转滑轨固定连接；

同步旋转杆（17），设在支架（14）的下侧，后端的镜片群旋转轴（135）对应的位置设有旋转轴固定座（173），旋转轴固定座与同步旋转杆（17）固定连接，后端的镜片群旋转轴的下端与旋转轴固定座固定连接，其它镜片群的下侧的镜片群旋转轴对应的同步旋转杆的位置上设有镜头滑块，镜头滑块与镜头旋转滑轨滑动连接，感光器件旋转轴对应的同步旋转杆的位置上设有感光器件滑块，感光器件滑块与感光器件旋转滑轨（212）滑动连接，当同步旋转杆转动，同步旋转杆联动所有镜片群和感光器件同步旋转，并且每组镜片群和感光器件的间距保持不变。

2.根据权利要求1所述的一种矫正透视变形照相机，其特征在于：所述的镜片群为光学透镜组，每个镜片群包括一片或一片以上的光学透镜。

3.根据权利要求1所述的一种矫正透视变形照相机，其特征在于：所述的感光器件（21）包括照相感光底片和数码感光器件，数码感光器件包括电荷藕合元件CCD和互补金属氧化物导体器件CMOS。

4.根据权利要求1所述的一种矫正透视变形照相机，其特征在于：所述的镜头（1）上设有柔性的镜头外壳。