本發(fā)明涉及一種用于視頻拍攝設(shè)備的支撐頭部，其具有獨立權(quán)利要求的前序部分中所陳述的特征。

背景技術(shù)：

在用于視頻拍攝設(shè)備的支撐頭部的技術(shù)領(lǐng)域中，已知有多種頭部，其中當設(shè)備與頭部耦接時，設(shè)備能夠以較高的精確度圍繞限定在頭部上的一個或多個旋轉(zhuǎn)軸線擺動。

這些頭部包括典型地基于齒輪裝置的調(diào)整機構(gòu)，其引起設(shè)備的一個或多個部件圍繞前述軸線中的一個或多個相對旋轉(zhuǎn)。特別地，已知一種頭部，該頭部包括：耦接在一起的第一主體和第二主體，該第一主體和第二主體具有圍繞頭部的軸線旋轉(zhuǎn)的可能性；以及調(diào)整機構(gòu)，該調(diào)整機構(gòu)允許用戶通過作用于與兩個主體之一相連的操作桿上而促使該旋轉(zhuǎn)。

調(diào)整機構(gòu)典型地包括減速機構(gòu)，使得由用戶執(zhí)行的操作桿的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致第一主體相對于第二主體的微小(much smaller，小得多)角度幅度的旋轉(zhuǎn)。

因此，有可能實現(xiàn)設(shè)備的極精確的旋轉(zhuǎn)，然而，會對設(shè)備的旋轉(zhuǎn)速度有損。

同一申請人的US 5589903描述了一種支撐頭部，該支撐頭部包括調(diào)整機構(gòu)，該調(diào)整機構(gòu)允許用戶在需要時使得齒輪裝置(該齒輪裝置將第一主體與第二主體嚙合)脫離嚙合，以使得可以自由地實現(xiàn)圍繞軸線的旋轉(zhuǎn)，而無需旋轉(zhuǎn)操作桿。因此，用戶可以執(zhí)行第一特別快速的旋轉(zhuǎn)運動以到達近似位置，并且接下來，在已經(jīng)使調(diào)整機構(gòu)返回嚙合狀態(tài)的情況下，能夠以精確的方式執(zhí)行第二精確的旋轉(zhuǎn)運動以到達期望的角度位置。

在US 5589903中描述的支撐頭部中，通過旋轉(zhuǎn)同軸地安裝在操作桿上的適合的環(huán)形螺母而使調(diào)整機構(gòu)脫離嚙合，這使得操作桿平移地移離安裝在另一主體上的小齒輪。用戶以與趨向于使調(diào)整機構(gòu)保持在相互嚙合中的彈簧的彈性作用相反的方式旋轉(zhuǎn)環(huán)形螺母。

然而，上文中描述的系統(tǒng)具有幾個缺點，包括下列事實，即：對于用戶來說不太直觀，例如該用戶沒有立即接收到關(guān)于為了使調(diào)整機構(gòu)脫離嚙合而必須旋轉(zhuǎn)環(huán)形螺母所沿的方向的指示。

而且，為了防止由于圍繞非豎直軸線(例如圍繞熟知為水平面的水平軸線或者傾斜軸線)進行旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的設(shè)備重量失衡而引起操作桿的意外移動，從而松開調(diào)整機構(gòu)并且引起設(shè)備由于自由旋轉(zhuǎn)而落下，因此彈簧必須具有相對高的彈性常數(shù)，以確保即使存在不平衡負荷，調(diào)整機構(gòu)也有效地保持在嚙合狀態(tài)下。

然而，這要求用戶付出相當大的努力，以便既旋轉(zhuǎn)環(huán)形螺母，又克服彈簧的彈性作用將其保持在松開位置中。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的問題為：提供用于視頻拍攝設(shè)備的支撐頭部，其在結(jié)構(gòu)上和功能上設(shè)計為全部或者部分地解決在上文中參照引用的現(xiàn)有技術(shù)而描述的缺陷中的至少一個。

該問題通過根據(jù)所附權(quán)利要求而實現(xiàn)的一種支撐頭部得以由本發(fā)明解決。

附圖說明

通過參考所附附圖，通過作為引導(dǎo)的目的且以非限制的方式例示的本發(fā)明的優(yōu)選實施方案的以下詳細描述，本發(fā)明的特征和優(yōu)點將變得更清楚，附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實現(xiàn)的用于視頻拍攝設(shè)備的支撐頭部的示意性后視圖；

圖2是圖1的支撐頭部的從上方看過去的示意性俯視圖；

圖3是圖1的支撐頭部的示意性側(cè)視圖；

圖4是沿著圖1的虛線IV-IV的剖視圖；

圖5是處于第二操作配置中的圖1的支撐頭部的從上方看過去的示意性俯視圖；

圖6是類似于圖4的剖視圖，其示出了處于圖5的操作配置中的支撐頭部；

圖7a和圖7b是圖1的支撐頭部的正視圖，其中視頻拍攝設(shè)備擺動到不同的位置中；以及

圖8a和圖8b是圖1的支撐頭部的側(cè)視圖，其中視頻拍攝設(shè)備擺動到不同的位置中。

具體實施方式

在附圖中，數(shù)字1指示根據(jù)本發(fā)明制成的用于視頻拍攝設(shè)備的整個支撐頭部。

頭部1包括基座2和附著元件3，該基座形成頭部1的支承面并且該基座優(yōu)選地設(shè)計成安裝在支架(例如三腳架)上，該附著元件能夠接收一個視頻拍攝設(shè)備并且與之接合，該視頻拍攝設(shè)備在附圖中由數(shù)字4示意性指示。

作為在此描述的優(yōu)選實施方式的主題的頭部1熟知為三軸頭，其中附著元件3(以及由此與其接合的視頻拍攝設(shè)備4)可以圍繞彼此獨立的三個旋轉(zhuǎn)軸線相對于基座2旋轉(zhuǎn)。

特別地，這些軸線分別是：軸線X，其被稱為搖攝(pan)軸線，以基本上垂直于基座的方式穿過基座2，并且能夠允許設(shè)備4在水平平面上旋轉(zhuǎn)；軸線Y，其被稱為傾斜軸線，垂直于軸線X，并且使得設(shè)備4能夠圍繞基本上垂直于其光軸的軸線旋轉(zhuǎn)；以及最后，軸線Z，其被稱為水準(level，水平)軸線，既垂直于軸線X也垂直于軸線Y，并且能夠允許設(shè)備4圍繞平行于其光軸的軸線旋轉(zhuǎn)。

為了允許附著元件4圍繞上述軸線相對于基座2旋轉(zhuǎn)，對于軸線中的每個而言，頭部1包括相應(yīng)的鉸接接頭10a、10b和10c。

為了該目的，頭部1包括：

-第一主體11，基座2形成在該第一主體上，

-第二主體12，通過相互接合而耦接至第一主體11，以便圍繞軸線X旋轉(zhuǎn)，由此形成第一接頭10a，

-第三主體13，通過相互接合而耦接至第二主體12，以便圍繞軸線Y旋轉(zhuǎn)，由此形成第二接頭10b，以及

-第四主體14，附著元件4設(shè)置在該第四主體上，并且該第四主體通過相互接合而耦接至第三主體13，以便圍繞軸線Z旋轉(zhuǎn)，由此形成第三接頭10c。

要注意的是，可以始終為每個接頭10a、10b和10c限定第一接頭元件和第二接頭元件，在不同情況下，這些元件由第一主體11和第二主體12、或者由第二主體12和第三主體13、或者由第三主體13和第四主體14表示。

第一主體11和第二主體12之間的接頭10a會在下文中有詳細描述；然而，如之前段落中說明的，如果適當?shù)卮_定第一接頭元件和第二接頭元件，該接頭也表示接頭10b和10c。

第一主體11包括沿著軸線X延伸的軸20，該軸被接收在形成于第二主體12中的座部21內(nèi)，使得第一主體11耦接至第二主體12，具有圍繞軸線X旋轉(zhuǎn)的可能性。

第二主體12與操作桿22相連，而在操作桿的自由端部上設(shè)置有球形柄22a。

操作桿22被設(shè)計為引起第二主體12圍繞軸線X相對于第一主體11旋轉(zhuǎn)。

特別地，借助于致動器裝置提供第一主體11與第二主體12之間的旋轉(zhuǎn)，該致動器裝置包括與第一主體11相關(guān)聯(lián)的第一齒輪元件以及設(shè)置在操作桿22上的第二齒輪元件。

在此描述的優(yōu)選實施方式中，第一齒輪元件包括形成在軸20上的、具有軸向齒的環(huán)形齒輪23，而第二齒輪元件包括在操作桿22的柄上軸向地延伸的蝸桿(endless screw，螺旋桿)24。

蝸桿24可以與環(huán)形齒輪23嚙合，使得當操作桿22圍繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)時，蝸桿24引起環(huán)形齒輪23(并由此引起軸20和第一主體11)圍繞軸線X旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選地，由環(huán)形齒輪23和蝸桿24形成的齒輪裝置被構(gòu)造為形成齒輪減速機構(gòu)，該齒輪減速機構(gòu)具有1:20至1:60或者優(yōu)選地1:30至1:50的范圍內(nèi)的齒輪齒數(shù)比，例如1:38。

因此，操作桿22圍繞其縱向軸線完整旋轉(zhuǎn)一周對應(yīng)于第二主體圍繞軸線X相對于第一主體11旋轉(zhuǎn)約三十八分之一，使得能夠以非常高的精度和運動均勻性實現(xiàn)兩個主體11和12的角度定位。

操作桿22也可以被移離第一主體11，以便將蝸桿24與環(huán)形齒輪23脫離嚙合并且允許第一主體11圍繞軸線X相對于第二主體12自由旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，操作桿22在第二主體12上樞轉(zhuǎn)，以便圍繞樞轉(zhuǎn)軸線T擺動，并且其優(yōu)選地在與球形柄22a縱向相對的端部25上樞轉(zhuǎn)，使得蝸桿24定位在球形柄22a與端部25之間的中間位置中。

優(yōu)選地，操作桿22的樞轉(zhuǎn)軸線T基本上平行于軸線X，使得作為圍繞樞轉(zhuǎn)軸線T擺動的結(jié)果，操作桿22可以在與第一主體11和第二主體12的旋轉(zhuǎn)平面基本重合的平面上移離或者移向第一主體11的軸20。

通過將端部25容納在第二主體12中形成的孔28內(nèi)，并且通過螺接在桿上的螺母29將其軸向鎖定來使操作桿22樞轉(zhuǎn)。安裝在端部25上的一對彈簧墊圈30也優(yōu)選地插入在螺母29和第二主體12之間。

通過彈性元件(例如彈簧26)朝向第一主體11偏壓操作桿22，使得蝸桿24朝向與環(huán)形齒輪23的嚙合被偏壓。

在本發(fā)明的另一方面中，第二主體12包括握持附件27，在與軸20相對的一側(cè)上，該握持附件在鄰近操作桿22并且與桿稍微隔開的位置上延伸。

因此，能夠以有效和直觀的方式，簡單地通過用一只手同時抓握操作桿22和握持附件27，并且捏緊該抓握，使得操作桿22朝向握持附件27擺動，實現(xiàn)操作桿22圍繞樞轉(zhuǎn)軸線擺動離開第一主體11的軸20(圖5和圖6)。

在介于操作桿22和蝸桿24之間的位置中，彈簧26優(yōu)選地作用于操作桿22和握持附件27之間，使得彈簧可以有效地執(zhí)行將蝸桿24按壓在環(huán)形齒輪23上的作用。應(yīng)該注意的是，通過將彈簧26定位得離操作桿22的端部25更近而不是離球形柄22a更近，有利地可能利用操作桿22的臂的長度來更輕松地克服彈簧26的彈力。

優(yōu)選地，彈簧26容納在握持附件27內(nèi)形成的座部26a中，并且一方面軸向地支承座部26a的臺肩26b，另一方面支承球形柄22a。

因此，可以通過第一快速并且近似定位的運動，實現(xiàn)視頻拍攝設(shè)備4圍繞軸線X相對于基座2的期望的角度定位，其中操作人員通過捏緊其抓握而將操作桿22按壓在握持附件27上，以便將蝸桿24與環(huán)形齒輪23脫離嚙合并且釋放第一主體11和第二主體12之間圍繞軸線X的相對旋轉(zhuǎn)。

在該最初的快速運動結(jié)束時，釋放操作桿22，以這種方式使得由于彈簧26的作用，蝸桿24與環(huán)形齒輪23嚙合。

因此，如有必要，操作人員可以通過使操作桿22在一個或另一方向圍繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)來更精細地調(diào)整設(shè)備4的角度定位。操作桿的旋轉(zhuǎn)引起蝸桿24、環(huán)形齒輪23以及因此第一主體11相對于第二主體12同時旋轉(zhuǎn)。很明顯，由于第一主體11通常相對于地面固定，例如被安裝在三腳架上或者擱置在平整表面上，因此旋轉(zhuǎn)的是第二主體12。

如上所述，以與接頭10a相似的方式形成接頭10b和10c，并且因此可以在其中確定下列元件：

-操作桿32和42，分別與第三主體13和第四主體14相關(guān)聯(lián)，以使第三主體圍繞傾斜軸線Y旋轉(zhuǎn)，以及使第四主體圍繞水準軸線Z旋轉(zhuǎn)，以及

-握持附件37和47，分別在鄰近操作桿32和42的位置中從第三主體13和從第四主體14延伸。

在接頭10b和10c的構(gòu)造中，還要考慮一個在接頭10a中不存在的補充方面。

事實是，視頻拍攝設(shè)備4圍繞非豎直軸線(例如水準軸線Z和傾斜軸線Y)的旋轉(zhuǎn)引起相對于正常位置的重量失衡，而在正常位置中，視頻拍攝設(shè)備4水平地定位于頭部1的頂部上，而其光軸平行于水平平面(圖1中示出的“標準”位置)。

當視頻拍攝設(shè)備4相對于該“標準”位置傾斜時，設(shè)備的重量(該重量有可能是相當重的)趨向于自然地使其向下旋轉(zhuǎn)。

該趨勢通常不存在于圍繞軸線X的旋轉(zhuǎn)中，并且應(yīng)有效地通過調(diào)整結(jié)構(gòu)圍繞軸線Y和Z的旋轉(zhuǎn)而克服。

首先，應(yīng)注意的是，操作桿22、32或42的結(jié)構(gòu)配置及其在第二接頭元件(分別是第二主體12、第三主體13或者第四主體14)上的樞轉(zhuǎn)使得可以定義被稱作“自動釋放”的旋轉(zhuǎn)方向以及被稱作“自動鎖定”的旋轉(zhuǎn)方向。

在第一種情況下，任何外部力偶都趨向于將操作桿22移離環(huán)形齒輪23，使得蝸桿24可以與環(huán)形齒輪23脫離嚙合。

然而，在第二種情況下，該力偶趨向于增加使得環(huán)形齒輪23和蝸桿24在相互嚙合狀態(tài)下保持在一起所用的力。

上述第一種情況顯然是非常不期望的，因為它會允許在第一旋轉(zhuǎn)元件和第二旋轉(zhuǎn)元件之間突然并且意外地發(fā)生自由旋轉(zhuǎn)。特別地，如果旋轉(zhuǎn)軸線是傾斜軸線或者水準軸線，則會使得視頻拍攝設(shè)備4向下掉落。

參見在上文中對與接頭10b和10c有相似性的接頭10a的詳細描述，自動釋放的旋轉(zhuǎn)方向被確定為第二主體以與操作桿22的延伸相反的方向(在指示為從球形柄22a朝向端部25的方向上)相對于第一主體11旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向。在圖4中，第二主體12相對于第一主體11的自動釋放的旋轉(zhuǎn)方向由A指示，而自動鎖定的旋轉(zhuǎn)方向由B指示。

在第一實施方式中，附圖中沒有示出，頭部1包括安全元件，該安全元件用于至少在第一接頭元件和第二接頭元件在自動釋放的旋轉(zhuǎn)方向A中旋轉(zhuǎn)時，鎖定第一接頭元件和第二接頭元件圍繞相應(yīng)旋轉(zhuǎn)軸線的相對旋轉(zhuǎn)。

例如，彈性偏壓銷可以設(shè)置在第二接頭元件上，以干涉操作桿22的擺動，由此阻礙其朝向握持附件27的運動。相應(yīng)地，只有在操作人員已經(jīng)克服彈簧的作用移動銷(例如通過對其進行按壓)后，才允許該擺動。

在可以與之前的實施方式組合或者用作其替代的另一實施方式中，對于相關(guān)接頭中的每個均設(shè)置有止動元件，并且當?shù)谝唤宇^元件在自動釋放的旋轉(zhuǎn)方向中擺動時，該止動元件能夠限制其相對于第二接頭元件的旋轉(zhuǎn)。在當前情況下，設(shè)置止動元件以使得在自動釋放的旋轉(zhuǎn)方向中的擺動被限制在相對于正常平衡位置減小的角度，例如小于20°，使得一個視頻拍攝設(shè)備的重量失衡不能將操作桿移離第一接頭元件。

在圖7a和8a中示出了頭部1，其中，在由止動元件限定的極限位置中，視頻拍攝設(shè)備4分別圍繞軸線Y和軸線Z擺動。

同樣已知的是，在圍繞水準軸線或者傾斜軸線(分別為軸線Z和Y)的旋轉(zhuǎn)中，通常限定了主旋轉(zhuǎn)方向，但是對于圍繞搖攝軸線的旋轉(zhuǎn)不存在這樣的情況，因為必須能夠同樣好地在一個或另一方向中旋轉(zhuǎn)視頻拍攝設(shè)備。

在本說明書和所附權(quán)利要求的內(nèi)容中，已經(jīng)說明了：圍繞軸線的主旋轉(zhuǎn)方向被定義成視頻拍攝設(shè)備可以擺動至最大程度(在所有情況下擺動經(jīng)過至少45°)的旋轉(zhuǎn)方向。

在水準軸線的情況下，主旋轉(zhuǎn)方向允許設(shè)備從水平(“搖攝”模式)擺動至豎直(“肖像”模式)，并且當從正面觀察視頻拍攝設(shè)備4時，該主旋轉(zhuǎn)方向典型地導(dǎo)致看起來是順時針的旋轉(zhuǎn)方向(參見圖7b)。在圖7a和圖7b中，主旋轉(zhuǎn)方向由C指示，而另一旋轉(zhuǎn)方向由D指示。

在傾斜軸線的情況下，主旋轉(zhuǎn)方向允許視頻拍攝設(shè)備4擺動，使得透鏡指向下。在圖8a和圖8b中，主旋轉(zhuǎn)方向由E指示，而另一旋轉(zhuǎn)方向由F指示。

優(yōu)選地，在支撐頭部1中，操作桿32和42相對于第一接頭元件和第二接頭元件定位，使得任意主旋轉(zhuǎn)方向都是自動鎖定型的旋轉(zhuǎn)方向。

雖然在上文中描述的優(yōu)選實施方式中，支撐頭部包括三個獨立的接頭，以便允許視頻拍攝設(shè)備圍繞三個軸線旋轉(zhuǎn)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在具有任意數(shù)量接頭并且由此具有任意數(shù)量的旋轉(zhuǎn)軸線的支撐頭部上，本發(fā)明的基本原理能夠以類似的方式再現(xiàn)。

因此，本發(fā)明解決了上文中參照引用的現(xiàn)有技術(shù)確定的問題，并且與引用的現(xiàn)有技術(shù)中描述的解決方案相比還提供多個其它益處，包括在接頭的自由旋轉(zhuǎn)操作中更強的直觀性、更高的安全性以及更好的使用易用性。