專(zhuān)利名稱(chēng)：用于光學(xué)設(shè)備的全景搖攝云臺(tái)的制作方法
用于光學(xué)設(shè)備的全景搖攝云臺(tái)本發(fā)明涉及用于安裝光學(xué)設(shè)備的全景搖攝云臺(tái)(pan and tilt head)，且特別地但不排它地適用于用于攝像機(jī)(諸如TV攝像機(jī)、視頻攝像機(jī)或電影攝像機(jī))、光束引導(dǎo)裝置 以及照準(zhǔn)裝置的全景搖攝云臺(tái)。我們的國(guó)際專(zhuān)利公開(kāi)No.WOOO/39498公開(kāi)了用于具有光軸的光學(xué)設(shè)備的支架， 云臺(tái)(head)具有非活動(dòng)構(gòu)件和活動(dòng)構(gòu)件，包括基座和用于該光學(xué)設(shè)備的支承件，其提供 繞著一個(gè)或多個(gè)軸(例如搖鏡軸和傾斜軸)的運(yùn)動(dòng)，并且在各個(gè)軸線(xiàn)上在活動(dòng)構(gòu)件和非活 動(dòng)構(gòu)件之間具有阻尼器件。提供了編碼器，以便測(cè)量在各個(gè)軸線(xiàn)上跨越阻尼器件的、活 動(dòng)構(gòu)件與非活動(dòng)構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)，以指示支承件在各個(gè)軸線(xiàn)上的預(yù)期運(yùn)動(dòng)，且提供了回 轉(zhuǎn)儀，以用于測(cè)量支承件在該或者各個(gè)軸線(xiàn)上的實(shí)際運(yùn)動(dòng)。確定支承件的實(shí)際運(yùn)動(dòng)與預(yù) 期運(yùn)動(dòng)之間的差異，其代表了不希望的運(yùn)動(dòng)，并且將校正應(yīng)用于支承件/設(shè)備，以便抵 消(counter)不希望的運(yùn)動(dòng)。在全景搖攝云臺(tái)中跨越阻尼器件提供編碼器需要非標(biāo)準(zhǔn)的云臺(tái)，其會(huì)提高成 本。本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種全景搖攝云臺(tái)，其中，可確定在各個(gè)軸線(xiàn)上的該云 臺(tái)的活動(dòng)構(gòu)件與非活動(dòng)構(gòu)件之間的不希望的運(yùn)動(dòng)，而不需要用于測(cè)量活動(dòng)構(gòu)件在各個(gè)軸 線(xiàn)上相對(duì)于非活動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)的編碼器。本發(fā)明提供了用于捕捉或產(chǎn)生圖像的光學(xué)設(shè)備的全景搖攝云臺(tái)，該云臺(tái)具有待 安裝到支承結(jié)構(gòu)上的基座，安裝在基座上以便進(jìn)行搖鏡(pan)運(yùn)動(dòng)的主體以及安裝在主體 上以便繞著傾斜軸線(xiàn)進(jìn)行傾斜運(yùn)動(dòng)、用來(lái)接收光學(xué)設(shè)備的平臺(tái)，該云臺(tái)包括阻尼器件以 及變換器件，阻尼器件用于阻尼搖鏡運(yùn)動(dòng)和傾斜運(yùn)動(dòng)兩者，變換器件用于測(cè)量主體繞著 所述傾斜軸線(xiàn)的傾斜運(yùn)動(dòng)和基座的搖鏡運(yùn)動(dòng)，以便提供對(duì)不希望的搖鏡運(yùn)動(dòng)和傾斜運(yùn)動(dòng) 的測(cè)量，以用于針對(duì)所述不希望的運(yùn)動(dòng)校正該光學(xué)設(shè)備。優(yōu)選地，該變換器件包括安裝在云臺(tái)的基座上以便測(cè)量基座的不希望的搖鏡運(yùn) 動(dòng)的一個(gè)變換器，以及安裝在云臺(tái)的主體上以用于測(cè)量云臺(tái)繞著所述傾斜軸線(xiàn)的不希望 的傾斜運(yùn)動(dòng)的第二變換器。在以上布置中的任一種中，變換器可選自電子回轉(zhuǎn)儀、傾斜計(jì)或加速計(jì)。在以上布置中的任何一種中，光學(xué)設(shè)備可為T(mén)V/視頻攝像機(jī)。在后一種情況下，提供與變換器件連通的控制系統(tǒng)，以便產(chǎn)生校正信號(hào)以及具 有輸出，以用于通向用來(lái)調(diào)節(jié)攝像機(jī)、攝像機(jī)支架、攝像機(jī)光學(xué)器件、圖像捕捉、圖像 回放或者后期圖像處理其中之一的器件的連接，以便針對(duì)所述不希望的運(yùn)動(dòng)將校正應(yīng)用 于其上。以下是對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例的描述，對(duì)附圖進(jìn)行了參照，在附圖中

圖1是實(shí)施本發(fā)明的全景搖攝云臺(tái)的示意圖，該云臺(tái)位于標(biāo)準(zhǔn)三腳架上并且承 載視頻攝像機(jī)；圖2是用于平衡傾斜運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)的已知的形式的分解透視圖，其在云臺(tái)中包括 攝像機(jī)；且圖3顯示了適于在阻尼搖鏡軸以及傾斜軸兩者上的、云臺(tái)的活動(dòng)部件與非活動(dòng)部件之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)使用的可調(diào)阻尼器的一種已知的形式。首先參照附圖的圖1，大體在10處標(biāo)示了視頻攝像機(jī)，其借助于在12處標(biāo)示的 全景搖攝云臺(tái)安裝于在11處所標(biāo)示的三腳架上。該全景搖攝云臺(tái)具有傾斜段13，傾斜段13具有用來(lái)接收攝像機(jī)10的平臺(tái)14。 傾斜段13在軸承16中支承在主體15上，且平衡機(jī)構(gòu)結(jié)合在該云臺(tái)中，以便在攝像機(jī)移 動(dòng)到的任何位置 上使傾斜段與攝像機(jī)平衡。附圖的圖2顯示了在25處標(biāo)示的合適的平衡 機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)在我們的英國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)No.2189042中進(jìn)行了充分描述，將對(duì)該公開(kāi)進(jìn)行參 照。在可傾斜段與主體之間提供旋轉(zhuǎn)式可調(diào)阻尼器26，以便阻尼傾斜段相對(duì)于主 體的運(yùn)動(dòng)。在附圖的圖3中顯示了阻尼器的一種合適的形式。在我們的歐洲專(zhuān)利公開(kāi) No.0850382中充分描述了該阻尼器，將對(duì)該公開(kāi)進(jìn)行參照。主體15具有電子回轉(zhuǎn)儀17形式的變換器，以便探測(cè)主體15繞著軸承16的軸線(xiàn) 的傾斜運(yùn)動(dòng)。主體15中探測(cè)到的任何傾斜運(yùn)動(dòng)都是不希望的運(yùn)動(dòng)，且由回轉(zhuǎn)儀提供的信 息被供給到控制系統(tǒng)(未顯示)中，以便校正攝像機(jī)支架、攝像機(jī)光學(xué)器件或者圖像捕捉 或圖像回放，以便抵消不希望的傾斜運(yùn)動(dòng)。主體15受支承，以便在位于固定基座19上的軸承18中繞著豎直軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。提 供了類(lèi)似于阻尼器26的阻尼器，以便阻尼主體15在該軸承中繞著基座19的搖鏡運(yùn)動(dòng)。電子回轉(zhuǎn)儀20安裝在基座上，以便確定基座中的搖鏡運(yùn)動(dòng)。基座中的任何搖 鏡運(yùn)動(dòng)都將表示需要被校正的不希望的運(yùn)動(dòng)。來(lái)自回轉(zhuǎn)儀20的信號(hào)被供給到控制器， 該控制器將對(duì)應(yīng)的校正信號(hào)提供給用于攝像機(jī)、攝像機(jī)支架、攝像機(jī)光學(xué)器件、圖像捕 捉、圖像重放其中之一或者用于后期圖像處理的合適的促動(dòng)器。將對(duì)我們的英國(guó)專(zhuān)利公 開(kāi)No.2359743，2425907和2442602和國(guó)際專(zhuān)利公開(kāi)No.W02006/117568進(jìn)行參照，以參 照合適的布置的細(xì)節(jié)。將了解的是，以上所參照的電子回轉(zhuǎn)儀可采用用來(lái)探測(cè)運(yùn)動(dòng)的任何合適的變換 器的形式，包括加速計(jì)和傾斜計(jì)(在傾斜運(yùn)動(dòng)的情況下)。在本發(fā)明的另外的實(shí)施例中，光學(xué)設(shè)備可為用于引導(dǎo)光束(例如激光)的裝置或 者照準(zhǔn)裝置。在這種布置中，提供了與變換器件連通的控制系統(tǒng)，以便產(chǎn)生校正信號(hào)， 以及具有與光學(xué)設(shè)備的可調(diào)特征連通的輸出，以便針對(duì)所述不希望的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行校正。該設(shè)備還可包含復(fù)原裝置，其用于減少該布置中的任何偏置，以便將不希望的 運(yùn)動(dòng)抵消至零。當(dāng)該設(shè)備或圖像例如通過(guò)圖像分析或者手動(dòng)選擇而是非活動(dòng)的時(shí)，可使 得該復(fù)原裝置不可操作。在我們的英國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.0806871.0中更詳細(xì)地描述了這樣的 布置。
權(quán)利要求
1.一種用于捕捉或者產(chǎn)生圖像的光學(xué)設(shè)備的全景搖攝云臺(tái)，所述云臺(tái)具有將會(huì)安裝 在支承結(jié)構(gòu)上的基座，安裝在所述基座上以用于搖鏡運(yùn)動(dòng)的主體，以及安裝在所述主體 上以便繞著傾斜軸線(xiàn)進(jìn)行傾斜運(yùn)動(dòng)、用來(lái)接收光學(xué)設(shè)備的平臺(tái)，所述云臺(tái)包括阻尼器件 和變換器件，所述阻尼器件用于阻尼搖鏡運(yùn)動(dòng)和傾斜運(yùn)動(dòng)兩者，所述變換器件用于測(cè)量 所述主體繞著所述傾斜軸線(xiàn)的傾斜運(yùn)動(dòng)和所述基座的搖鏡運(yùn)動(dòng)，以便提供對(duì)不希望的搖 鏡運(yùn)動(dòng)和傾斜運(yùn)動(dòng)的測(cè)量，以針對(duì)所述不希望的運(yùn)動(dòng)校正所述光學(xué)設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全景搖攝云臺(tái)，其特征在于，所述變換器件包括安裝在所述 云臺(tái)的基座上以便測(cè)量所述基座的不希望的搖鏡運(yùn)動(dòng)的一個(gè)變換器，以及安裝在所述云 臺(tái)的主體上以測(cè)量所述主體繞著所述傾斜軸線(xiàn)的不希望的傾斜運(yùn)動(dòng)的第二變換器。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的全景搖攝云臺(tái)，其特征在于，所述變換器選自 回轉(zhuǎn)儀、傾斜計(jì)和加速計(jì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的全景搖攝云臺(tái)，其特征在于，所述光學(xué)設(shè)備是 TV/視頻攝像機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全景搖攝云臺(tái)，其特征在于，提供與所述變換器件連通的控 制系統(tǒng)，以便產(chǎn)生校正信號(hào)以及具有輸出，以用于通向用來(lái)調(diào)節(jié)攝像機(jī)、攝像機(jī)支架、 攝像機(jī)光學(xué)器件、圖像捕捉、圖像回放或后期圖像處理的器件的連接，以便針對(duì)所述不 希望的運(yùn)動(dòng)對(duì)其應(yīng)用校正。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的全景搖攝云臺(tái)，其特征在于，所述光學(xué)設(shè)備包括 光束引導(dǎo)裝置或者照準(zhǔn)裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的全景搖攝云臺(tái)，其特征在于，提供與所述變換器件連通的控 制系統(tǒng)，以便產(chǎn)生校正信號(hào)，以及具有與所述設(shè)備的可調(diào)特征連通的輸出，以校正所述 不希望的運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本公開(kāi)涉及用于捕捉或者產(chǎn)生圖像的光學(xué)設(shè)備(10)(例如視頻攝像機(jī))的全景搖攝云臺(tái)(12)。該云臺(tái)具有將安裝在支承結(jié)構(gòu)(11)(例如三腳架)上的基座(19)，安裝在該基座上以用于搖鏡運(yùn)動(dòng)的主體(15)，以及安裝在主體上以便繞著傾斜軸線(xiàn)進(jìn)行傾斜運(yùn)動(dòng)、用來(lái)接收該光學(xué)設(shè)備的平臺(tái)。該云臺(tái)包括阻尼器件和變換器件(17，20)，阻尼器件用于阻尼搖鏡運(yùn)動(dòng)和傾斜運(yùn)動(dòng)兩者，變換器件(17，20)用于測(cè)量主體繞著所述傾斜軸線(xiàn)的傾斜運(yùn)動(dòng)和基座的搖鏡運(yùn)動(dòng)，以提供對(duì)不希望的搖鏡運(yùn)動(dòng)和傾斜運(yùn)動(dòng)的測(cè)量，以便針對(duì)所述不希望的運(yùn)動(dòng)對(duì)光學(xué)設(shè)備進(jìn)行校正。
文檔編號(hào)H04N5/232GK102027736SQ200980113394
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月11日
發(fā)明者R·A·林賽 申請(qǐng)人:維泰克公開(kāi)有限公司