相机固定架的制作方法

1.本发明关于一种固定架，特别是一种可将单眼相机固定于云台上，并容许单眼相机在镜头方向不变的情况下，将机身与镜头相对旋转的相机固定架。


背景技术：

2.相机是人们用来捕捉剎那影像或是记录事件影片的工具。大多情况下，相机会随着使用者移动，此时可通过相机背带而暂时背挂在使用者身上。如果使用者背累了，他可以将相机拆卸下来，放在相机包中保护，继续携行。在某些情况下，比如要拍摄流水或夜景等需较长曝光时间的影像，相机会被安放在稳固的云台脚架上执行拍摄作业。对于云台脚架的使用上，存在一些问题。
3.上述问题中，如何使相机于云架上维持视线方向但修改构图角度是一直无法有效解决的。现有技术中，某些镜头上安装了脚架环，脚架环可以将相机固定在云台上，也可以协助相机镜头沿线有视线方向转动而调整构图角度，但要更换镜头时非常麻烦。一般更换的流程是先将相机与旧镜头分离，之后将相机装上新镜头，接着将旧镜头自云台上拆下，最后把相机通过新的镜头上的脚架环装到云台上。如果操作不当而云台被移动，新镜头与旧镜头的视线方向也跟着变动了，拍照者需要重新对云台脚架进行调整。反之，也有些技术是使用固定架将相机固定在云台上，更换镜头就很方便。然而，相机若要变更构图角度就很难了。
4.因此，若要将相机固定在云台上，方便调整相机构图角度与更换镜头，却不损及镜头的视线方向，需要一种创新的相机固定架。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本发明公开一种相机固定架，其包括：一云台固定件，包括：一固定部，为具有一对导引轨的平板结构，用以与相机云台可拆卸地连接；及一旋转部，包括：一开放式圆环，其内侧表面上任一点的曲率可受力而变化，该开放式圆环的一活动端形成一延伸段，该延伸段形成一第一圆穿孔；一座体，垂直形成于该固定部上方并连接于该开放式圆环的一固定端下方，其中一第二圆穿孔穿设于该固定部、该座体及该固定端下方，一第一螺丝孔垂直于该第二圆穿孔形成于该座体的侧方；及一弹性限位装置，安装于该第二圆穿孔内，可弹性地凸出至该开放式圆环内及压回该第二圆穿孔中；一旋转件，包括：一旋转圆框，其周边向圆心方向形成一环沟，该环沟的底部形成多个第三圆穿孔，该环沟的一侧形成多个相机抵固板，该开放式圆环套设于该环沟上，从而该旋转圆框可于该开放式圆环内旋转；及一连接结构，形成于一相机抵固板末端，具有多个第一通孔；一相机底座固定件，中央形成一第二通孔，侧方具有多个第二螺丝孔，螺丝通过这些第一通孔锁于该第二螺丝孔中，从而将该相机底座固定件与该旋转件固接；一相机固定螺丝，通过该第二通孔与相机底部的螺孔连接，以可拆卸地将该相机底座固定件与相机固接；以及一锁紧螺丝，通过该第一圆穿孔锁至该第一螺丝孔中，当该锁紧螺丝锁紧时，该活动端向该固定端靠拢，该开放式圆
环夹紧该环沟以限定该旋转圆框与该开放式圆环的相对位置。
6.该弹性限位装置可进一步包括：一限位杆，具有一限位凸块段、形成于该限位凸块段下方的一挡止段，及形成于该挡止段下方的一弹簧固定段，其中该挡止段的外径较该限位凸块段与该弹簧固定段的外径来得大；一弹簧，一端包覆该弹簧固定段外部；及一定位螺丝，其末端抵紧该弹簧的另一端。该第二圆穿孔于该固定端向内部窄缩，仅容该限位凸块段通过但不许该挡止段通过；该第二圆穿孔于该固定部处形成内螺纹，用以锁固该定位螺丝；当该旋转件相对该云台固定件转动时，该限位凸块段受该环沟的底部施力而向该第二圆穿孔内移动，当转动到该限位凸块段面向该第三圆穿孔时，该限位凸块段受该弹簧回弹而自该第二圆穿孔中凸出，卡制于该第三圆穿孔中。
7.依照本发明，该第三圆穿孔中可卡设一定位环，以当该限位凸块段于该第三圆穿孔内时，限定该限位凸块段从而该旋转圆框不与该开放式圆环产生转动。该限位凸块段的顶端可形成一圆台，该定位环内部对应该圆台形成一容置空间。该第三圆穿孔可具有不同内径的两区段，该定位环外部对应该两区段内径分别形成略小或相等的两外径，从而该定位环可以卡置于该第三圆穿孔中而不掉落。
8.依照本发明，该相机底座固定件上方可为一平面，该平面上贴附一弹性止滑板，以增加该相机底座固定件与相机间的摩擦力，该弹性止滑板对应该第二通孔处形成一第三通孔。
9.最好，该活动端与该固定端间进一步形成一铰接结构，该活动端可相对该铰接结构旋转，以便该开放式圆环打开以套设于该环沟上。
10.当该相机固定架装设于相机上时，这些相机抵固板紧抵住相机本体，不使相机本体晃动而撞击该旋转圆框，相机镜头可通过该旋转圆框而装上相机本体，或自相机本体上拆下。
11.依照本发明，这些第三圆穿孔等距形成于该环沟的底部。最好，这些第三圆穿孔有4个，分别形成于该旋转圆框的正下方、最左侧、正上方与最右侧。
12.该固定部可进一步形成一第四圆穿孔，用以与相机云台通过螺丝锁固。
13.云台固定件与旋转件的设计，可以使相机相对云台旋转构图角度，便于更换镜头却不损及镜头的视线方向，解决了云台使用上存在的问题。
附图说明
14.图1为依照本发明实施例的一种相机固定架的外观图；图2为该相机固定架的仰视图；图3为该相机固定架主要元件的爆炸图；图4为一云台固定件的前视图；图5为另一云台固定件设计的前视图；图6为图5云台固定件的开放式圆环开展时的前视图；图7为云台固定件沿图4虚线方向的剖面图；图8为云台固定件沿图4点划线方向的剖面图；图9绘示相机固定架的一旋转件、一相机底座固定件及一相机固定螺丝，其中该旋转件为爆炸状态；
图10为该相机固定架沿中央对称面的剖面图；图11为图10虚线方框中，除去一限位杆的局部放大图；图12绘示相机固定架与相机结合的态样；图13绘示相机固定架结合相机后，安装于云台脚架的态样；图14至图16分别绘示相机处于0度、90度与180度构图角度时的态样。
15.附图标记说明：1、相机固定架；2、相机本体；3、相机镜头；4、云台脚架；5、云台；10、云台固定件；10a、云台固定件；11、固定部；111、导引轨；112、第四圆穿孔；12、旋转部；121、开放式圆环；1211、活动端；1212、延伸段；1213、第一圆穿孔；1214、固定端；1215、铰接结构；122、座体；1221、第二圆穿孔；1221a、内螺纹；1221b、窄缩段；1222、第一螺丝孔；123、弹性限位装置；1231、限位杆；1231a、限位凸块段；1231b、挡止段；1231c、弹簧固定段；1232、弹簧；1233、定位螺丝；20、旋转件；21、旋转圆框；211、环沟；2111、第三圆穿孔；2111a、下方第三圆穿孔；2111b、左侧第三圆穿孔；2111c、上方第三圆穿孔；2111d、右侧第三圆穿孔；2112、相机抵固板；2112a、防撞胶片；2113、定位环；22、连接结构；221、第一通孔；30、相机底座固定件；31、第二通孔；32、第二螺丝孔；33、螺丝；34、弹性止滑板；341、第三通孔；40、相机固定螺丝；50、锁紧螺丝；d1、内径；d2、内径。
具体实施方式
16.本发明将通过参照下列的实施方式而更具体地描述。
17.请见图1，该图为依照本发明实施例的一种相机固定架1的外观图。本发明提出的相机固定架1乃是用于结合相机与云台脚架，使相机能够在维持镜头视线方向的情况下，调整其构图角度（沿镜头视线方向翻转相机上方相对地平面法线的角度）的工具。依照本发明，相机固定架1包括了一云台固定件10、一旋转件20、一相机底座固定件30、一相机固定螺丝40与一锁紧螺丝50。上述技术元件的形态、功能，以及相机固定架1的安装与使用方式，将于下方详细说明。
18.云台固定件10是相机固定架1用来与云台结合的元件。请见图3，该图为相机固定架1主要元件的爆炸图，其中包括了云台固定件10的外观图。结构上来说，云台固定件10包括了一固定部11与一旋转部12。实作上，固定部11与旋转部12的一部分可为一体成形制作，区分为两个部件是依据不同的造型与作用来对云台固定件10进行更详细的说明。请同时参阅图2，图2为相机固定架1的仰视图，可以看见固定部11的底部设计。固定部11是具有一对导引轨111的平板结构，可用以与相机云台的导槽可拆卸地连接。导引轨111可以符合一些业界常用的云台设计规范，比如arca快拆板规范。一般来说，仅以导引轨111与云台的导槽结合，两者间的夹持力量可能还不牢固，最好加上螺丝的锁固力，而一般云台也几乎都有结合螺丝孔的设计。因此固定部11也形成了一第四圆穿孔112，用以与相机云台通过螺丝锁固。最好，第四圆穿孔112内有配合螺丝螺牙的内螺纹。
19.请见图4，该图为云台固定件10的前视图，绘示了旋转部12的正面。旋转部12包括了一开放式圆环121、一座体122与一弹性限位装置123。开放式圆环121是一个有弹性的结构。当受挤压或拉扯时，开放式圆环121内侧表面上任一点的曲率可受力而变化。开放式圆环121的一活动端1211形成一延伸段1212，延伸段1212形成一第一圆穿孔1213（图4中无法
直视，绘于图3中）。开放式圆环121的另一端为一固定端1214。固定端1214是相对于活动端1211而定义的，因为其与座体122连接成型，受牵制而无法自由活动。整体来说，活动端1211与固定端1214是开放式圆环121开口的两端。由图4可以看出，当活动端1211拉近或远离固定端1214时，开放式圆环121内侧表面上任一点的曲率便受力而变化，直接影响的结果是开放式圆环121内包围面积的大小。座体122垂直形成于固定部11上方并连接于开放式圆环121的固定端1214下方。关于座体122的内部结构设计，请见图7，该图为云台固定件10沿图4虚线方向的剖面图。为了便于说明，图式若为剖面图者，阴影部分表示被剖切割的部分。一第二圆穿孔1221穿设于固定部11、座体122及固定端1214下方。此外，请见图8，该图为云台固定件10沿图4点划线方向的剖面图。一第一螺丝孔1222垂直于第二圆穿孔1221形成于座体122的侧方。
20.弹性限位装置123安装于第二圆穿孔1221内，可弹性地凸出至开放式圆环121内及压回第二圆穿孔1221中。为了达到弹性限位装置123的作动目的，弹性限位装置123有以下的细部结构。请复见图7，弹性限位装置123包括了一限位杆1231、一弹簧1232及一定位螺丝1233。限位杆1231具有一限位凸块段1231a、形成于限位凸块段1231a下方的一挡止段1231b，及形成于挡止段1231b下方的一弹簧固定段1231c。限位杆1231的任一横断面都是圆形，差别只在于各段的外径。其中，挡止段1231b的外径较限位凸块段1231a与弹簧固定段1231c的外径来得大，限位凸块段1231a的外径又较弹簧固定段1231c的外径来得大。弹簧1232的一端包覆弹簧固定段1231c外部，从而稳定与弹簧固定段1231c在第二圆穿孔1221内的相对位置。当弹簧1232受压时，弹簧固定段1231c可深入弹簧1232中；当弹簧1232释压时，弹簧固定段1231c可自弹簧1232中回弹部分，但不会脱离弹簧1232。定位螺丝1233的末端抵紧弹簧1232的另一端，弹簧1232可以被视为受限位杆1231与定位螺丝1233的局限，而仅能于第二圆穿孔1221的固定空间内伸缩。为了安装定位螺丝1233，第二圆穿孔1221于固定部11处形成内螺纹1221a，用以锁固定位螺丝1233。有一点要注意，第二圆穿孔1221于固定端1214处向内部窄缩，形成一窄缩段1221b，仅容限位凸块段1231a通过但不许该挡止段1231b通过。
21.材料方面，固定部11、开放式圆环121、座体122与限位杆1231可以使用质轻坚硬但有一定弹性的铝合金制作。弹簧1232与定位螺丝1233可使用一般钢或合金钢的合适现货，定位螺丝1233也可以使用碳钢、不锈钢或铜为材料。
22.请见图9，该图绘示相机固定架1的旋转件20、相机底座固定件30及相机固定螺丝40，其中旋转件20为爆炸状态。旋转件20包括了一旋转圆框21与一连接结构22。旋转圆框21的周边向圆心方向形成一环沟211，环沟211的开口辐射朝向圆心的反方向。环沟211的底部形成多个第三圆穿孔2111，第三圆穿孔2111是用来暂时定位云台固定件10与旋转件20间的相对转动位置的。依照本发明的精神，这些第三圆穿孔2111最好等距形成于环沟211的底部，也就是相邻两个第三圆穿孔2111的中心在旋转圆框21的周边上具有一致的距离。在本实施方式中，这些第三圆穿孔2111有4个，分别形成于旋转圆框21的正下方、最左侧、正上方与最右侧。为了方便后续说明，现定义4个第三圆穿孔2111为下方第三圆穿孔2111a、左侧第三圆穿孔2111b、上方第三圆穿孔2111c及右侧第三圆穿孔2111d。
23.环沟211的一侧形成多个相机抵固板2112。相机抵固板2112的功能是当相机固定架1装设于相机上时，这些相机抵固板2112可以紧抵住相机本体，不使相机本体晃动而撞击
旋转圆框21，造成损坏。由于支撑最稳定的结构是3个施力点，所以相机抵固板2112的数量也有3个，平均且对称地形成于环沟211的一侧。相机抵固板2112的末端还可以粘附至少一片防撞胶片2112a，这可使防护效果更好。
24.如图3虚线箭号所示，开放式圆环121套设于环沟211上，从而旋转圆框21可于开放式圆环121内旋转。如此一来，便可使与相机固定架1固接的相机，相对与相机固定架1固接的云台转动。这里存在两个问题：第一、要如何方便地套设开放式圆环121于环沟211上而不损害开放式圆环121；第二、如何暂时固定相机与云台间的相对旋转位置。关于此两点，本发明提出相关解决方案如下。
25.如前所述，开放式圆环121是个有弹性的结构，用力将活动端1211与固定端1214间距离拉大，是可以把开放式圆环121的内容面积加大，以便旋转圆框21能放入开放式圆环121中。接着再将活动端1211与固定端1214间距离缩小，从而开放式圆环121套紧旋转圆框21的环沟211，使旋转件20能通过环沟211与开放式圆环121的密接，平顺地相对云台固定件10旋转。然而，用力拉伸开放式圆环121还是容易造成开放式圆环121不均匀的形变，使旋转变得不顺，最终影响了相机的拍照方向或角度。因此，一个较佳的改良方式如图5与图6所绘示。图5为另一云台固定件10a设计的前视图，图6为图5云台固定件10a的开放式圆环121开展时的前视图。活动端1211与固定端1214间进一步形成一铰接结构1215，活动端1211可相对铰接结构1215旋转，以便开放式圆环121打开以套设于环沟211上，免于受外力损坏。
26.另外，当旋转件20相对云台固定件10转动时，限位凸块段1231a受环沟211的底部施力而向第二圆穿孔1221内移动；当转动到限位凸块段1231a面向第三圆穿孔2111时，限位凸块段1231a受弹簧1232回弹而自第二圆穿孔1221中凸出，卡制于第三圆穿孔2111中。此时，若要将旋转件20再相对云台固定件10转动时，会受到来自限位凸块段1231a与第三圆穿孔2111侧壁的阻力，有一种暂时定位的功效。然而，旋转施力若克服了上述的阻力，旋转件20与云台固定件10还是会继续相对转动。因为第三圆穿孔2111的孔径大于限位凸块段1231a，即便相机固定架1处于暂时定位的情况下，旋转件20与云台固定件10间还是有微小错动的情况发生。为此，第三圆穿孔2111中可卡设一定位环2113，以便当限位凸块段1231a于第三圆穿孔2111内时，限定该限位凸块段1231a从而旋转圆框21不与开放式圆环121产生转动，上述的微小错动也就不会发生。为此，需要有一些必要的设计。
27.请参见图10与图11，图10为相机固定架1沿中央对称面的剖面图，图11为图10虚线方框中，除去限位杆1231的局部放大图。第三圆穿孔2111具有不同内径d1与d2的两区段，定位环2113外部对应该两区段内径d1与d2分别形成略小或相等的两个外径，从而定位环2113可以卡置于第三圆穿孔2111中而不掉落。另外，限位凸块段1231a的顶端可形成一圆台，定位环2113内部对应该圆台形成一容置空间。如此，限位凸块段1231a的顶端置于该容置空间中时，限位凸块段1231a不会在第三圆穿孔2111中晃动，旋转件20与云台固定件10间的微小错动便不会发生。
28.连接结构22形成于一个相机抵固板2112末端。在本实施方式中，上述相机抵固板2112在旋转圆框21的中央下方。连接结构22具有多个第一通孔221（本实施方式中为2个，如图9所绘示）。
29.材料方面，旋转件20的零附件，除防撞胶片2112a外，都可以铝合金或不锈钢来制作。
30.请同时参阅图2、图3与图9。相机底座固定件30是相机固定架1用来与相机底部固定的元件。相机底座固定件30的中央形成一第二通孔31，侧方具有多个第二螺丝孔32（本实施方式中为2个）。螺丝33通过这些第一通孔221锁于第二螺丝孔32中，从而将相机底座固定件30与旋转件20固接。相机底座固定件30上方为一平面，该平面上可贴附一弹性止滑板34。弹性止滑板34可以是一块表面粗糙的橡皮垫，其用途是增加相机底座固定件30与相机间的摩擦力。弹性止滑板34对应第二通孔31处形成一第三通孔341。第三通孔341与第二通孔31外型相近但较后者稍大。相机底座固定件30也可以铝合金或不锈钢来制作。
31.相机固定螺丝40通过第二通孔31及第三通孔341与相机底部的螺孔（未绘示）连接，以可拆卸地将相机底座固定件30与相机固接（相机位在弹性止滑板34上方）。锁紧螺丝50通过第一圆穿孔1213锁至第一螺丝孔1222中。当锁紧螺丝50锁紧时，开放式圆环121的活动端1211向固定端1214靠拢，开放式圆环121的内容面积变小，夹紧环沟211以限定旋转圆框21与开放式圆环121的相对位置。要注意的是，此时上述两者的”夹紧”是因为彼此间的摩擦力所造成，这和限位凸块段1231a与第三圆穿孔2111侧壁的阻力产生的暂时定位的功效不同；前者可以发生在旋转圆框21相对开放式圆环121的任何位置上，后者只有发生在特定的相对位置。也就是说，利用限位凸块段1231a与第三圆穿孔2111的设计，可以提醒使用者相机的特定构图角度，比如正向、90度、180度与270度，并暂时停留在该处。然而当使用者在转到225度时发觉为最佳的构图角度，他便可以使用锁紧螺丝50强行将旋转圆框21与开放式圆环121固定不发生相对转动，从而使用相机摄影，要换角度时再行旋开锁紧螺丝50。相机固定螺丝40与锁紧螺丝50实作上为特制品，可使用铝合金或不锈钢为材质。
32.请见图12，该图绘示相机固定架1与相机结合的态样。相机本体2依靠相机抵固板2112可以与相机固定架1抵紧，不会晃动而撞击旋转圆框21。相机镜头3可通过旋转圆框21而装上相机本体2，或自相机本体2上拆下。如此的设计也方便镜头更换。
33.请见图13，该图绘示相机固定架1结合相机后，安装于云台脚架4的态样。安装时，只要将云台固定件10的固定部11，插入云台脚架4的云台5的对应位置即可。
34.最后，请参见图14至图16，这些图式分别绘示相机处于0度、90度与180度构图角度时的态样。图14的限位凸块段1231a落入下方第三圆穿孔2111a中，相机本体2处于正摆状态，因此构图角度也就是0度。图15的限位凸块段1231a落入左侧第三圆穿孔2111b中，相机本体2顺时针转90度，因此构图角度变为90度。同理，图16的限位凸块段1231a落入上方第三圆穿孔2111c中，相机本体2顺时针再转90度，相机本体2处于倒摆状态，因此构图角度也就成了180度。然而，如前所述，只要使用者愿意，于转动时的任一理想角度停下，锁紧该锁紧螺丝50，相机本体2也可以暂时停留在该构图角度，进行摄影。要注意的是，虽然在本实施方式中使用4个第三圆穿孔2111，但依照不同的暂时定位需求，第三圆穿孔2111可能是6个、8个、12个，甚至更多，本发明不限定。
35.虽然本发明已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视前附的权利要求书所界定者为准。