一种用于虚拟制片的主动式跟焦器

技术领域

本发明涉及一种用于虚拟制片的主动式跟焦器，用于摄像机进行调焦方向反馈的设备。

背景技术

普通变焦是使用人员手动去调整摄影机转动变焦环实现变焦，后面改用了手动摇变焦器转动变焦环实现变焦。

跟焦器是在摄影行业中，摄影设备常用的辅助设备，跟焦器是一种安装在摄影机配件底板的支架上对摄像机进行调焦设备；在拍摄影像过程中，都需要时常根据现场摄影的不同场景，需要连续、多次、频繁地进行调焦。这种在动态下的摄影，实时的调焦，目前，在摄影行业中，拍摄时需通过转动摄影机的变焦环来对画面进行捕捉。用到的跟焦器是一种便捷和精准调准对焦的设备。

现有跟焦器的技术中，通常采用机械传动的方式，但是跟焦器笨重，不便携带，给使用者带来较大的不便；跟焦器大部分都是固定在兔笼上，应用场合单一，扩展性能不足；会导致使用时摄影不稳定，画面清晰不够，影响摄影的效果。

目前市场上的传统影视拍摄和动画制作流程通常会在拍摄期和后期花费巨大的人力、物力、财力、时间等来从海量的拍摄数据当中选择出比较满意的镜头，这其实会造成非常巨大的浪费，为此开发出来虚拟拍摄系统，去解决传统拍摄的痛点，提升拍摄效率。但同时新的虚拟拍摄也会带来新的问题，本技术旨在解决传统和虚拟拍摄之间的镜头调焦的协同问题，虚实结合。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷，由此开发了用于虚拟制片的主动式跟焦器。在虚拟拍摄中主动式跟焦器是第一次使用，增加协同能力的推进，有效减少财力、人力、时间、物力，给虚拟拍摄带来全新的主动式跟焦器使用。

本发明采用技术方案如下：

一种用于虚拟制片的主动式跟焦器，包括摄影机配件底板以及与相机变焦环啮合的变焦齿轮盘，还包括安装于电机壳体内的步进电机，该电机壳体上方分别设有蜗杆传动机构和管夹，所述的步进电机通过蜗杆传动机构带动变焦齿轮盘转动；所述的主动式跟焦器通过管夹与摄影机配件底板调节设置。利用主动式跟焦器能便捷又高精度控制摄影机的变焦环，实现简简单单操作，高精准的对焦，且安装、结构简单，携带、安装使用方便，摄影稳定，扩展性强，传动比好，同步性高。

作为优选，所述的管夹包括管夹锁紧孔、螺母和滑槽，所述的管夹锁紧孔通过螺母滑动连接于内滑槽，滑槽固定在电机壳体上；所述的管夹锁紧孔与摄影机配件底板锁紧。

作为优选，所述的滑槽和螺母分别为T型滑槽以及与其匹配的T型螺母。

作为优选，所述的蜗杆传动机构包括设于蜗杆传动外壳内的蜗杆和涡轮，所述的步进电机通过涡轮传动蜗杆，蜗杆进一步传动变焦齿轮盘。

作为优选，所述的蜗杆传动机构还包括轴承一、轴承二、旋转固定转盘一和旋转固定转盘二，所述的蜗杆两端分别设有轴承一和轴承二，所述的旋转固定转盘二与变焦齿轮盘固定，旋转固定转盘一与蜗杆传动外壳固定，所述的旋转固定转盘一和旋转固定转盘二分别对应于轴承一和轴承二设置。该传动机构简单，便于加工，成本较低，便于操作。

作为优选，所述的蜗杆传动外壳与电机壳体固定连接。

作为优选，所述的蜗杆传动外壳上设有蜗杆传动外壳安装孔一、蜗杆传动外壳安装孔二、步进电机外壳安装孔二和步进电机外壳安装孔一，所述的电机外壳上设有步进电机外壳安装孔二和步进电机外壳安装孔一；蜗杆传动外壳上设有蜗杆传动外壳安装孔一和蜗杆传动外壳安装孔二，所述的步进电机外壳安装孔一和蜗杆传动外壳安装孔一固定，步进电机外壳安装孔二与蜗杆传动外壳安装孔二固定。

作为优选，还包括旋转固定转盘安装孔和蜗杆固定孔，所述的旋转固定转盘一和旋转固定转盘二上的旋转固定转盘安装孔分别与蜗杆上的蜗杆固定孔固定。

作为优选，还包括步进电机线缆，步进电机线缆控制连接步进电机。

作为优选，蜗杆传动外壳安装孔一、蜗杆传动外壳安装孔二、步进电机外壳安装孔二和步进电机外壳安装孔一均为双孔位。

与现有技术相比，本产品的目的在于提供一种轻型便携用于虚拟制片的主动式跟焦器，其结构合理，可以减小部件之间的机械损耗，提高使用寿命；通过调节管夹锁紧孔上的手柄螺丝进行固定，增强适用性，能防滑，进行固定，还可以提高有效的连接稳固性。

其结构简单，能够实现主动变焦，可以通过步进电机运行转动调节来适当调整主动式跟焦器的变焦快慢也就是变焦齿轮盘转动的速度。采用微小型的步进电机，结构内部结构简单，材料轻盈这样方便携带；还可以减少主动式跟焦器的大小，可以按照实际情况将主动式跟焦安装在摄影机配件底板的可固定位置，有效的是主动式跟焦器安装方便、简单。摄影机上的变焦环左侧或者右侧上面都可以安装，增加其适用的场合。

本产品的作用主要是视频的拍摄，在动态的视频拍摄中，对镜头的焦点进行调焦。比传统的手动调焦和转盘调焦要方便、快捷、简单，使用起来就更加的精准、稳定。主要对摄影中时刻完成调焦。

众所周知，摄影行业的对焦由焦点员来完成，在现在虚拟拍摄中，虚拟工业拍摄中主动式跟焦器就可以节省人员一块，可以看出在虚拟拍摄中人员的不稳定因素受到摄影的影响，主动式跟焦器使用的话，就带来了对焦的稳定，使虚拟拍摄更流畅话。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本产品的主动式跟焦器与摄影机连接示意图。

图2是本产品主动式跟焦器立体图。

图3是本产品主动式跟焦器的管夹立体图。

图4是本产品主动式跟焦器内部传动示意图。

图5是本产品主动式跟焦器连接零件示意图。

标号说明：1——主动式跟焦器；2——摄影机配件底板；3——摄影机；4——变焦环；21——步进电机；22——蜗杆传动外壳；23——电机壳体；24——管夹；31——管夹锁紧孔；32——T型螺母；33——T型滑槽；41———旋转固定转盘一；42——步进电机线缆；43——轴承一；44——蜗杆；45——涡轮；46——轴承二；47——旋转固定转盘二；48——变焦齿轮盘；51——蜗杆传动外壳安装孔一；52——蜗杆传动外壳安装孔二；53——步进电机外壳安装孔二；54——步进电机外壳安装孔一；55——旋转固定转盘安装孔；56——蜗杆固定孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

设计构思：通过给步进电机21启动命令，实现电机传动给蜗杆44传动，蜗杆44传动带动齿轮变焦齿轮盘48，最后实现调焦作用。

实施例：

图1为本产品主动式跟焦器与摄影机连接示意图，包括主动式跟焦器1、摄影机配件底板2和摄影机3，其中主动式跟焦器1是固定在摄影机配件底板2上面的，主动式跟焦器1与摄影机的变焦环4通过齿轮啮合在一起；通过摄影机配件底板2的固定作用，使主动式跟焦器1固定在摄影机配件底板2上面，也能时刻通过锁紧螺母进行调整，使调整方便，操作简单。

图2为本产品主动式跟焦器立体图，在图上是由步进电机21、蜗杆传动外壳(内设蜗杆传动机构)22、电机壳体23和管夹24组成；步进电机21是安装在电机壳体23内的，在电机壳体23的上方分别固定了蜗杆传动外壳22和管夹24，这些主要整体构成了主动式跟焦器1的外部结构。

图3为本产品主动式跟焦器的管夹立体图，该结构有管夹锁紧孔31、T型螺母32、T型滑槽33；其中的T型滑槽33内有T型螺母32，T型螺母32的上方是管夹24，T型滑槽33是在电机壳体23上方的，T型螺母32连接了管夹24和电机壳体23；在管夹24上有个管夹锁紧孔31，管夹锁紧孔31是与摄影机配件底板2锁死在一起，调节方便，通过手柄螺丝方便松、紧，操作起来方便又省力。

图4为本产品主动式跟焦器内部传动示意图，蜗杆传动机构中有旋转固定转盘一41、步进电机线缆42,轴承一43、蜗杆44、涡轮45、轴承二46、旋转固定转盘二47和变焦齿轮盘48。其中，步进电机线缆42是从步进电机21里面出来的，步进电机21的转动轴与涡轮45通过平键接触，配合在一起；涡轮45上方与蜗杆44配合在一起，在蜗杆44的二端分别有轴承一43、轴承二46、旋转固定转盘一41、旋转固定转盘二47，其中旋转固定转盘二47与变焦齿轮盘48固定在一起，旋转固定转盘一41与蜗杆传动外壳22固定一起；整个构成了内部的步进电机21带动涡轮45，涡轮45带动蜗杆44，蜗杆44带动变焦齿轮盘48传动，实现里的传动。

图5为本产品主动式跟焦器连接零件示意图展示连接的位置有：蜗杆传动外壳安装孔一51、蜗杆传动外壳安装孔二52、步进电机外壳安装孔二53、步进电机外壳安装孔一54、旋转固定转盘安装孔55、蜗杆固定孔56。电机壳体23上有步进电机外壳安装孔二53、步进电机外壳安装孔一54；蜗杆传动外壳22上有蜗杆传动外壳安装孔一51、蜗杆传动外壳安装孔二52，旋转固定转盘安装孔55和蜗杆固定孔56通过螺母固定，步进电机外壳安装孔一54和蜗杆传动外壳安装孔一51通过螺母固定，步进电机外壳安装孔二53与蜗杆传动外壳安装孔二52固定连接。

本实施例产品的主动式跟焦器设计的方面，采用的是合成材料，质量轻，强度大，使主动式跟焦器的重量在400g，目前市场上的跟焦器重量在1kg以上，重量轻对于主动式跟焦器有利于整体设备的负载与携带，移动等都方便。

工作原理：

如图1和4所示摄影机3与主动式跟焦器1是通过变焦环4和变焦齿轮盘48相互啮合将动力由变焦齿轮盘48给变焦环4以完成动力传递。主动式跟焦器1与摄影机配件底板2固定在一起。结合图3，由管夹锁紧孔31和影机配件底板2上的滑轴固定一起，通过我们常常使用的手柄螺丝固定在影机配件底板2上的滑轴，这时候也就可以方便松、紧，操作起来方便又省力，固定也方便；

如图4所示最初的动力来源是步进电机21，步进电机21通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的，这就方便控制，操作。步进电机21的轴上安装了涡轮45，步进电机21与涡轮45的连接通过平键，平键正好用在步进电机21与涡轮45之间的可拆卸联结，用以传递转矩和运动，涡轮45跟着步进电机21转动。涡轮45的上方是蜗杆44，蜗杆44、涡轮45机构用来传递两交错之间的运动和动力，蜗杆44传动相当于螺旋传动，为多齿啮合传动，故传动平稳、噪音很小，具有自锁性，材料采用了昂贵的减摩性与抗磨性较好的材料及良好的润滑装置，所以弥补了传动效率低和磨损较严重的缺陷。蜗杆44上有轴承一43、轴承二46、旋转固定转盘一41、旋转固定转盘二47。轴承一43、轴承二46这二个在蜗杆44的二侧正好可以支撑蜗杆44旋转,减小运动过程中的摩擦系数,保证旋转精度。旋转固定转盘一41、旋转固定转盘二47的作用主要是固定，旋转固定转盘一41是和蜗杆传动外壳22固定；旋转固定转盘二47是和变焦齿轮盘48固定，最后蜗杆44的传动带动了变焦齿轮盘48的转动，变焦齿轮盘48就传动到变焦环4，实现了调焦的作用；

如图5所示，主要是通过安装孔固定所有的零件构成一个主动式跟焦器的装置，蜗杆传动外壳安装孔一51和步进电机外壳安装孔一54通过螺纹连接件连接，蜗杆传动外壳安装孔二52和步进电机外壳安装孔二53也是通过螺纹连接件连接，旋转固定转盘安装孔55、蜗杆固定孔56通过螺纹固定在一起，达到平衡均衡的力传输。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。