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一款可以改善相机握持感的相机手柄结构设计与制造

更新时间：2009-03-28

一、引言

随着科技的发展，相机系统中的机械部件被电子部件逐渐代替已经成为大趋势，如今相机中的反光板也逐渐被电子取景器和LCD显示屏所替代，相机体积也进一步缩小。虽然取消反光镜后可缩短法兰距长度，减小镜头长度，但是由于目前材料学的限制，镜头体积，尤其是长焦、超长焦、大光圈等专业镜头的体积依旧十分庞大。图1为当前市场上主流相机搭配70-200F2.8镜头的体积对比，可以看到索尼的A7系列相机体积明显偏小。小体积带来了一定的便携性的同时，导致长时间使用易疲劳。本文以设计并制造一款机械结构装置为目标，改善新型小体积相机的握持感，解决手感较差问题。

  

图1 市场上主流相机搭配长焦镜头的体积对比

二、市场对比与分析

目前市场上主流的改善相机手柄的装置主要有两类，一类是L形快装板，一类是外装手柄，外装手柄则分为带电子功能的竖拍柄以及不带任何电子功能的木质手柄。

由图5可知，随着明胶用量增加，20%vol红枣白兰地的透过率先增加后趋于稳定。当明胶用量为0.8 mL/100mL时，透过率达到最大，为97.949%，此时澄清效果最佳。

木质手柄与L形快装板握持部分普遍体积较小，并未完全解决手感较差的问题，而且两款产品与相机的贴合紧密性一般。电子竖拍手柄内部集成了两块电池，可增加续航，体积大手感好，还增加了两个波轮、快门以及电源按钮，但是对于相机性能并没有本质的提升，并且价格较高。本文所完成的设计结构可实现价格合理、功能齐全、握持感良好等优势目标。

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三、设计与样品试制

首先根据相机底部结构测量相应尺寸，设计出底部接合处的手柄结构形状与尺寸，并确定定位孔的位置。建立三维模型如图2所示，利用3D打印技术试制样品，如图3所示，装配样品与相机实体，检验结合面的配合情况。相机底面并非平整面，测量时不宜获得精准尺寸，实物配合存在较大误差间隙，见图4所示。

根据第一版手柄3D打印实物的试验，手柄的第二版结构得到合理改善。在参考同类型产品的设计的基础上，进一步完善手柄结构的细节设计。推翻了底部全部贴合难以获得精准配合尺寸的结构设计，改为相机底部与手柄接触面局部接触，减少结构复杂性的同时，减轻体积，还节约了成本。建立改进手柄三维模型后完成3D实物加工，图5展示了手部握持手柄的姿势，自制手柄与相机的连接方式为如图6所示的固定螺钉。

  

图2 第一版手柄的三维模型

  

图3 第一版3D打印实体模型

  

图4 第一版存在较大误差间隙

  

图5 第二版手柄的手部握持姿势

  

图6 第二版手柄与相机的固定方式

经过一段时间的外拍使用，发现第二版手柄存在两大问题：第一，手柄较重，造成相机整体重心偏移。第二，握持部分摩擦力较小。针对这两个问题本设计第三版结构做出了以下进一步修改：首先，在保证强度的情况下采用局部镂空设计，减轻重量，同时增加美观，节约材料；其次，在握持部分增加仿皮革材质的蒙皮，提高摩擦力，改善手感。图7为第三版手柄设计结构的三维模型。

  

图7 第三版手柄的三维模型

四、结语

本文以改善目前市场盛行的小型相机握持感为目标，通过市场调研、对比与分析，结合实际体验，进行了相机手柄三个版本逐级提升的结构设计，利用3D打印技术，完成实物加工及其与相机的装配。通过实际应用，验证了本设计的合理性与市场使用价值，值得推广。

参考文献：

[1]张美麟,张有忱,张莉彦.机械创新设计[M].北京:化学工业出版社,2005.

[2]曹永洁,王凌云.典型零件数控加工工艺[M].北京:机械工业出版,2016.

[3]江洪,郦祥林,金志扬.SolidWorks2011基础教程[M].北京:机械工业出版,2012.

[4]https://www.zhihu.com/question/46661252?from=profile_question_card.

 
王赵楠，曹志鸿，刘素华
《教育教学论坛》 2018年第22期
《教育教学论坛》2018年第22期文献

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