專利名稱：帶有梁、手柄和前端組件的操作者支承的遠(yuǎn)程攝像機(jī)定位及控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及攝像機(jī)支承件。更具體地，本發(fā)明涉及用于遠(yuǎn)程定位攝像機(jī)的支承件。
背景技術(shù)：
在電影圖像和其它視覺藝術(shù)的嘗試中，通常希望能夠增加視野的范圍，從而獲得多樣的特殊效果和從多個(gè)角度和高度捕獲不能通過三角架上的攝像機(jī)或由攝影師把持的攝像機(jī)得到的場(chǎng)景。在體育競(jìng)賽的錄像中尤其是這樣。已經(jīng)開發(fā)了多種系統(tǒng)來達(dá)到這些目標(biāo)，包括提升和樞轉(zhuǎn)的吊桿臂(如例如在美國(guó)專利No.4,849,778中所示)，以及用于飛行器的穩(wěn)定的凸輪支架(如例如在美國(guó)專利No.4,156,512中所示)。
雖然這些方法確實(shí)增加了視角范圍和高度，但是它們通常包括復(fù)雜的元件部分，通常攝影師單獨(dú)操作該元件部分比較困難，并且該元件部分實(shí)在太大而不能由攝影師單獨(dú)把持和移動(dòng)。設(shè)備的尺寸和重量通常對(duì)獲取所需的視角和記錄區(qū)域進(jìn)行了限制。
因此，優(yōu)選提供一種遠(yuǎn)程攝像機(jī)定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠由攝影師單獨(dú)支承、操作和移動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主題提出各種特征，這些特征能夠以不同的組合方式進(jìn)行組合而具有不同程度的細(xì)節(jié)，從而為遠(yuǎn)程攝像機(jī)定位和控制系統(tǒng)提供改進(jìn)。不同的特征組合優(yōu)選提供一種遠(yuǎn)程攝像機(jī)定位器，該定位器能夠由單獨(dú)的操作者使用和支承而沒有外部的結(jié)構(gòu)或人員支承。在某些特征組合中，遠(yuǎn)程攝像機(jī)定位器能夠如此布置，以使其在輔助系統(tǒng)，例如電源、視頻監(jiān)視器和錄影機(jī)裝在使用者身上的狀態(tài)下，僅通過使用者的手進(jìn)行控制和物理支承。
對(duì)于具有根據(jù)本發(fā)明方面的特征的遠(yuǎn)程攝像機(jī)定位系統(tǒng)而言，希望其重量足夠輕以便于攜帶且容易由單獨(dú)的操作者移動(dòng)；還希望它具有足夠的抗撓剛度，從而抵抗由攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的負(fù)載和外力而引起的變形。根據(jù)本發(fā)明原理的特征的不同組合能夠在重量輕和抗撓剛度之間提供平衡，從而使得單獨(dú)的操作者能夠獨(dú)立地進(jìn)行使用和控制。
具有根據(jù)本發(fā)明方面的特征組合的一個(gè)實(shí)施例為由單獨(dú)的操作者使用和支承的遠(yuǎn)程攝像機(jī)定位系統(tǒng)，其包括具有用于支承攝像機(jī)的遠(yuǎn)側(cè)攝像機(jī)支架的攝像機(jī)定位器，該攝像機(jī)定位器具有近側(cè)操作者接口，從而使得操作者能夠支承攝像機(jī)定位器并且通過該攝像機(jī)定位器在空間上操作攝像機(jī)，其中該定位器包括至少一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的梁模件(beam module)。該實(shí)施例的梁模件定位在操作者接口的遠(yuǎn)側(cè)和攝像機(jī)支架的近側(cè)，并具有多個(gè)分開的大梁，這些大梁沿徑向偏離梁模件的中性軸并大致平行于該中性軸延伸。在該實(shí)施例中，梁模件的截面抗撓剛度在隨著朝向攝像機(jī)的遠(yuǎn)側(cè)而從第一截面抗撓剛度降低至第二截面抗撓剛度。
在另一個(gè)實(shí)施例中，所述梁模件的截面抗撓剛度在遠(yuǎn)側(cè)增加至大于所述第二截面抗撓剛度的第三截面抗撓剛度，然后在遠(yuǎn)側(cè)減小至第四截面抗撓剛度。在組合特征的另一變形中，所述第一截面抗撓剛度和第三截面抗撓剛度可以大致相同，并且第二截面抗撓剛度和第四截面抗撓剛度可以大致相等。還有其它的可能性，即，第一截面抗撓剛度大于第三截面抗撓剛度，并且任選地，同時(shí)第二截面抗撓剛度大于第四截面抗撓剛度。
在具有根據(jù)本發(fā)明方面的特征的另一實(shí)施例中，所述梁模件可以包括多個(gè)梁模件，而不是僅一個(gè)梁模件，例如近端梁模件和分開的遠(yuǎn)側(cè)梁模件。在這樣的結(jié)構(gòu)中，第一截面抗撓剛度和第二截面抗撓剛度能夠沿著近端梁模件的長(zhǎng)度產(chǎn)生，而第三截面抗撓剛度和第四截面抗撓剛度能夠沿著遠(yuǎn)側(cè)梁模件的長(zhǎng)度產(chǎn)生。
根據(jù)本發(fā)明方面的另一特征為，所述多個(gè)梁模件中的至少一個(gè)能夠具有固定支架區(qū)域和穩(wěn)定腹板區(qū)域。該固定支架區(qū)域可以包括至少一個(gè)固定支架，該固定支架大致縱向延伸并橫向連接所述多個(gè)大梁中的相鄰一個(gè)大梁，并且穩(wěn)定腹板區(qū)域可以包括至少一個(gè)穩(wěn)定腹板，該穩(wěn)定腹板大致縱向延伸并橫向連接所述多個(gè)大梁中的相鄰一個(gè)大梁。在這種可能的結(jié)構(gòu)中，第一截面抗撓剛度可以穿過近端梁模件的固定支架產(chǎn)生，第二截面抗撓剛度可以穿過近端梁模件的穩(wěn)定腹板產(chǎn)生，第三截面抗撓剛度可以在遠(yuǎn)側(cè)梁模件的固定支架上產(chǎn)生，而第四截面抗撓剛度可以在遠(yuǎn)側(cè)梁模件的穩(wěn)定腹板上產(chǎn)生。
能夠通過減小朝向攝像機(jī)位于較遠(yuǎn)端位置處的固定支架的厚度，來降低固定支架的抗撓剛度。同樣，可以減小穩(wěn)定腹板材料的厚度和密度，從而降低朝向攝像機(jī)處于較遠(yuǎn)端位置處的截面抗撓剛度。另一種可能是，單獨(dú)采用或結(jié)合這兩種技術(shù)，來減小大梁的直徑或其它截面。
在具有根據(jù)本發(fā)明方面的特征的另一實(shí)施例中，大梁能夠大致在梁模件的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸。或者，大梁能夠在相連的梁模件之間可拆卸地連接。大梁及相關(guān)的梁模件甚至能夠通過可手動(dòng)調(diào)節(jié)的連接件進(jìn)行可拆卸地連接，以避免對(duì)工具的需求并且提供對(duì)大梁沿著定位器長(zhǎng)度的平行布置進(jìn)行微調(diào)的能力。
在具有根據(jù)本發(fā)明方面的特征的另一實(shí)施例中，每個(gè)固定支架區(qū)域包括至少三個(gè)連接起來的固定支架，從而為相應(yīng)的固定支架區(qū)域提供多邊形截面。另一個(gè)可能的特征是，每個(gè)穩(wěn)定腹板區(qū)域包括至少三個(gè)由低密度材料制成的板，這些板連接在一起從而為相應(yīng)的低密度穩(wěn)定腹板區(qū)域提供多邊形截面。該多邊形截面可以是三角形。
另一種可能性是，每個(gè)固定支架和每個(gè)穩(wěn)定腹板遠(yuǎn)離梁模件的中性縱軸線布置。
固定支架能夠以多種方式構(gòu)造，只要該方式有助于在給定位置處梁模件的截面抗撓剛度，并有助于以間隔且平行的結(jié)構(gòu)保持所述大梁。一個(gè)可能的固定支架結(jié)構(gòu)可以包括在鄰近的大梁之間延伸并連接這些大梁的特殊形狀的層疊木板腹板。同樣地，可以由低密度板提供穩(wěn)定腹板，其例如由發(fā)泡聚丙烯(EPP)制成，但是也可以使用其它能夠有助于以間隔且平行校準(zhǔn)的方式保持大梁的腹板材料。在一些具有根據(jù)本發(fā)明方面的特征的實(shí)施例中，低密度材料的穩(wěn)定腹板構(gòu)造為多個(gè)板，每個(gè)板具有比相鄰固定支架厚的厚度和低的密度。
每個(gè)大梁都可以構(gòu)成為拉擠(pull-truded)碳纖維合成管。根據(jù)本發(fā)明的方面，還可以有其它的結(jié)構(gòu)，用于將加強(qiáng)材料(例如，碳纖維)布置為平行的軸向流(axis stream)或槽，并偏離中性軸。
其它具有根據(jù)本發(fā)明方面的一個(gè)或多個(gè)特征的實(shí)施例可以包括以前端模件的形式的攝像機(jī)支架，用于將攝像機(jī)可移動(dòng)地安裝到遠(yuǎn)側(cè)梁模件上。該前端模件可以包括平移/傾斜組件和平移/傾斜支承組件。平移/傾斜支承組件可以連接到遠(yuǎn)側(cè)梁模件上并支承平移/傾斜組件。平移/傾斜組件支承攝像機(jī)，并允許攝像機(jī)的光軸相對(duì)于遠(yuǎn)側(cè)梁模件的縱軸線平移和傾斜。
在一個(gè)優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，平移/傾斜支承組件包括平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)，該驅(qū)動(dòng)平臺(tái)與梁模件的最遠(yuǎn)端相連接，并從該最遠(yuǎn)端大致縱向延伸至平移軸承頭。平移/傾斜組件然后能夠可轉(zhuǎn)動(dòng)地懸掛于平移軸承頭，并橫向于定位器的縱向軸線。還可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)支承腳，將它們與梁模件相連并從梁模件延伸，從而在大致靠近平移軸承頭處與平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)相連。
在三角形梁模件的情況中，平移/傾斜支承組件能夠從與梁模件的三點(diǎn)連接轉(zhuǎn)變?yōu)榕c平移軸承頭的一體連接。平移軸承頭可以任選且優(yōu)選地包括用于將平移軸承頭與平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)相連的支承凸緣。本實(shí)施例的另一變形能夠提供橫向支承桿，該桿懸掛于平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)并沿著該平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的長(zhǎng)度延伸。這樣的平移/傾斜支承組件可以包括角支架和固定板，用于將平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)和支承腳與梁模件的相應(yīng)大梁連接。為交叉棒或線形式的橫向加強(qiáng)件還能夠在兩個(gè)或多個(gè)平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)和支承腳之間延伸。
具有根據(jù)本發(fā)明方面的一個(gè)和多個(gè)特征的實(shí)施例可以包括平移驅(qū)動(dòng)組件，該組件包括安裝在平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)上的平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)，由平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的平移驅(qū)動(dòng)鏈輪，由平移驅(qū)動(dòng)鏈輪驅(qū)動(dòng)的平移驅(qū)動(dòng)鏈，由平移驅(qū)動(dòng)鏈驅(qū)動(dòng)的平移軸齒輪盤，可旋轉(zhuǎn)地安裝在平移軸承頭上并由平移軸齒輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)的平移軸，和連接到平移軸上用于安裝平移/傾斜組件的平移-傾斜吊板。另外，還可以設(shè)置平移驅(qū)動(dòng)安裝和張緊板，其可移動(dòng)地安裝在平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)上以調(diào)節(jié)平移驅(qū)動(dòng)鏈中的張力。
具有根據(jù)本發(fā)明方面的特征的另一個(gè)實(shí)施例包括平移/傾斜組件，其包括平移架，其可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在平移軸承頭上；傾斜架，其由所述平移架支承；以及傾斜驅(qū)動(dòng)組件，其包括位于傾斜架上的傾斜驅(qū)動(dòng)電機(jī)，傾斜驅(qū)動(dòng)鏈輪，傾斜驅(qū)動(dòng)鏈和傾斜驅(qū)動(dòng)齒輪盤，它們互相連接從而使傾斜架和電機(jī)組件轉(zhuǎn)動(dòng)。該實(shí)施例還可以具有傾斜驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝板，用于支承傾斜驅(qū)動(dòng)電機(jī)和傾斜驅(qū)動(dòng)鏈輪，其中傾斜驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝板可調(diào)節(jié)地連接到傾斜架上，用于調(diào)節(jié)傾斜驅(qū)動(dòng)鏈的張力。
具有根據(jù)本發(fā)明方面的特征的另一個(gè)實(shí)施例可以包括平移架，該平移架成形為具有底部和兩個(gè)橫向延伸凸緣的槽形。所述底部連接到平移軸承頭上，并且所述傾斜架可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在這兩個(gè)凸緣之間。傾斜架也可以成形為具有底部和兩個(gè)橫向延伸凸緣的槽形，其中攝像機(jī)安裝在底部上且這兩個(gè)凸緣可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在平移架的凸緣上。所述架可以由層疊木板構(gòu)成，且傾斜架可選擇地比平移架要薄。
具有根據(jù)本發(fā)明方面的特征的另一個(gè)實(shí)施例可以包括使用者接口，該接口提供了手柄模件。該手柄模件可以包括從梁模件近側(cè)延伸的手柄軸和可移動(dòng)地安裝在手柄軸上的手柄把手。該手柄把手可滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在手柄軸上，或者兩者均可。手柄模件還可以包括靠近手柄軸近側(cè)端部安裝的把手環(huán)，用于轉(zhuǎn)動(dòng)定位器。
手柄模件還可以在其近端包括手動(dòng)控制件，該控制件封裝在控制架內(nèi)用于控制攝像機(jī)傾斜和攝像機(jī)平移運(yùn)動(dòng)中的至少一個(gè)。該控制架能夠提供空心內(nèi)部，其中攝像機(jī)控制件放置在控制架的空心內(nèi)部中，但是在與定位器連接時(shí)操作者的手可以夠到。該攝像機(jī)控制件可以是操縱桿。控制架可以通過周向間隔的肋限定，這些肋操作連接到手柄軸上，且這些肋在它們和開口近側(cè)端部之間提供有間隙。
具有根據(jù)本發(fā)明方面的特征的另一個(gè)實(shí)施例可以包括梁模件，該梁模件在其固定支架區(qū)域的近端處設(shè)置有至少一個(gè)底板，并且在固定支架區(qū)域內(nèi)較遠(yuǎn)側(cè)具有手柄終端板。所述手柄通過底板和手柄終端板被固定。梁模件可以包括底板組件，其中底板組件包括近側(cè)底板和遠(yuǎn)側(cè)底板，它們壓縮泡沫墊以通過與該泡沫墊的摩擦配合而抵抗沿著手柄軸的平移，從而固定所述底板。在具有根據(jù)本發(fā)明方面的特征的另一結(jié)構(gòu)中，近側(cè)底板和遠(yuǎn)側(cè)底板中的一個(gè)大于另一個(gè)，較大的一個(gè)設(shè)置有質(zhì)量減輕孔，該孔還提供附加的操作者接口表面。
手柄模件還可以包括第二手動(dòng)攝像機(jī)控制件，用于控制平移和傾斜運(yùn)動(dòng)中的一個(gè)；和可調(diào)節(jié)的攝像機(jī)控制件支架，其連接到底板組件上，其中第二手動(dòng)攝像機(jī)控制件安裝在攝像機(jī)控制件支架上并相對(duì)于手柄軸可調(diào)節(jié)地定位。
具有根據(jù)本發(fā)明方面的特征的另一實(shí)施例可以包括在定位器的各個(gè)可調(diào)節(jié)的和可分解的元件之間的可手動(dòng)調(diào)節(jié)的連接器，以允許在沒有工具的情況下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)以及組裝和分解。多數(shù)(如果不是全部)的可手動(dòng)調(diào)節(jié)的緊固件可以是尼龍的，以減輕定位器的質(zhì)量。尼龍緊固件也可以設(shè)有“弱點(diǎn)”，它們?cè)诒煌獠课矬w撞擊時(shí)，在更昂貴的元件因沖撞而損壞之前脫離開。
具有根據(jù)本發(fā)明方面的特征的另一實(shí)施例可以包括各種輔助系統(tǒng)，例如VCR，裝在操作者身上的監(jiān)視器(優(yōu)選為監(jiān)視鏡形式)，攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制單元和攝像機(jī)控制單元以及電池組，所有的元件都設(shè)置為通過支承外衣(例如背心)儲(chǔ)存和安裝在使用者身上。各種單元可以通過不同接線而彼此連接和與定位器上的攝像機(jī)、控制件和驅(qū)動(dòng)件相連接。


圖1表示了具有根據(jù)本發(fā)明方面的特征的整個(gè)遠(yuǎn)程攝像機(jī)定位和控制系統(tǒng)的示例的近側(cè)立體圖，并在該系統(tǒng)附近示出了支承背心；圖2A是具有根據(jù)本發(fā)明方面的特征的梁模件的示例；圖2B是具有根據(jù)本發(fā)明方面的特征的梁模件的分解視圖；圖3是沿圖1中線3-3剖開的梁模件示例的剖視圖；圖4A是處于分離結(jié)構(gòu)的連接系統(tǒng)的示例，該連接系統(tǒng)用于圖2中示出的示例性大梁；圖4B是處于連接結(jié)構(gòu)的連接系統(tǒng)的示例，該連接系統(tǒng)用于圖2中示出的示例性大梁；圖5是前端組件的示例的遠(yuǎn)側(cè)立體圖，表示了根據(jù)本發(fā)明方面的特征；圖6是平移/傾斜組件的示例的分解立體圖，該組件結(jié)合有根據(jù)本發(fā)明方面的特征；圖7A是手柄組件的示例的近側(cè)立體圖，該手柄組件用于具有根據(jù)本發(fā)明原理的特征的遠(yuǎn)程攝像機(jī)定位和控制系統(tǒng)；圖7B是手柄組件的遠(yuǎn)側(cè)立體圖，該手柄組件用于具有根據(jù)本發(fā)明原理的特征的遠(yuǎn)程攝像機(jī)定位和控制系統(tǒng)；圖8是鋪設(shè)電纜及相關(guān)的控制子系統(tǒng)的示意圖，該系統(tǒng)能夠用于提供根據(jù)本發(fā)明方面的特征；以及圖9是前向控制組件的示意立體圖，該組件能夠用于提供根據(jù)本發(fā)明方面的特征。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明方面的主題是攝像機(jī)支承件。根據(jù)本發(fā)明方面的攝像機(jī)支承件能夠由單獨(dú)的操作者把持、移動(dòng)和控制。這樣的攝像機(jī)支承件可以是手持的，或者在被手持的同時(shí)由操作者的身體部分地支承。在這里公開作為示例的不同結(jié)構(gòu)的攝像機(jī)支承件，能夠提供攝像機(jī)在距操作者遠(yuǎn)距離處的遠(yuǎn)程安置，從而允許光軸安置成從很高的高度和很寬的橫向位置上指向。
另外，由攝像機(jī)支承件提供的遠(yuǎn)程定位提供了大范圍的運(yùn)動(dòng)而不受設(shè)備(例如，固定的或移動(dòng)受限的三角架或移動(dòng)攝影車)的妨礙。作為替代的方法，根據(jù)本發(fā)明原理的攝像機(jī)支承件具有與支承和控制它們的使用者相同程度的移動(dòng)性和可操作性。另外，就攝像機(jī)支承件結(jié)構(gòu)本身而言，攝像機(jī)在由攝像機(jī)支承件提供的運(yùn)動(dòng)范圍和程度內(nèi)的運(yùn)動(dòng)控制(例如平移或傾斜)能夠提供擴(kuò)大的攝像機(jī)安置程度和視野，從而獲得增強(qiáng)的動(dòng)態(tài)圖像。
在描述具有根據(jù)本發(fā)明方面的特征的實(shí)施例之前，先描述一些語(yǔ)言上的注釋。貫穿本說明書始終，對(duì)實(shí)施例以及各種結(jié)構(gòu)和操作的參照被稱為“示例性”，這旨在簡(jiǎn)單地將主題特征化為示例或說明，但并不一定是其最好的類型。下面參考附圖的公開僅用于說明用途，并不將本發(fā)明的主題范圍限制為所公開的示例。
大體參照附圖，尤其是圖1，示出了具有本發(fā)明方面的特征的遠(yuǎn)程攝像機(jī)定位和控制系統(tǒng)的部分的示意性實(shí)施例。通常，系統(tǒng)10包括剛于支承遠(yuǎn)程安置的攝像機(jī)的定位器12，該定位器具有手柄模件14、梁模件16和前端模件18。還可以使用例如背心20來提供由操作者穿戴的輔助系統(tǒng)。輔助子系統(tǒng)22能夠彼此互相連接并利用電纜24與定位器上的相關(guān)元件連接。下面將更全面地描述系統(tǒng)部件更多細(xì)節(jié)。
如圖1所示，示例性的攝像機(jī)定位和控制系統(tǒng)10通常包括一系列互相連接的部分或模件14、16、18，它們一起形成了吊桿12，該吊桿用于在遠(yuǎn)端懸掛攝像機(jī)鏡頭和探測(cè)器26，以及用于通過位于近端的手柄模件14進(jìn)行定位和控制。在攝像機(jī)26和手柄組件14之間，吊桿12由一個(gè)或多個(gè)梁模件16構(gòu)成，該梁模件可以包括近端梁模件28和遠(yuǎn)側(cè)梁模件30。雖然示出了兩個(gè)梁模件16，但是可以根據(jù)吊桿12所需的長(zhǎng)度，利用一個(gè)梁模件或者利用三個(gè)或更多的梁模件。為此，將鄰近手柄模件14的梁模件稱為近端梁模件28，而將靠近支承攝像機(jī)26的前端組件18的梁模件稱為遠(yuǎn)側(cè)梁模件30。
梁模件指的是在手柄模件14和前端模件18之間的集合梁結(jié)構(gòu)，并且可以實(shí)現(xiàn)為單個(gè)的成一體的梁結(jié)構(gòu)，或者可以設(shè)置成多個(gè)梁，這些梁或者以固定的方式或者以可拆卸的方式彼此連接并與其它吊桿部分連接以便于使用。所示出的示例表示了兩個(gè)梁模件(示例性的近端梁模件28和示例性的遠(yuǎn)側(cè)梁模件30)，近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)指的是它們沿著定位器12從系統(tǒng)10的近操作者端到系統(tǒng)10的遠(yuǎn)攝像機(jī)端的長(zhǎng)度的相對(duì)位置。可以添加附加的梁模件或者使用單個(gè)梁模件，但是為了便于說明和描述，將使用兩個(gè)梁模件的示例。
前端組件18懸掛于遠(yuǎn)側(cè)梁模件30的遠(yuǎn)端，該前端組件可以由平移/傾斜支承件32構(gòu)成，平移/傾斜組件34懸掛于該支承件并且攝像機(jī)26安裝在該平移/傾斜組件上。
遠(yuǎn)程攝像機(jī)定位和控制系統(tǒng)由多個(gè)輔助系統(tǒng)22支承，該輔助系統(tǒng)能夠通過使用支承外衣(例如背心20)裝在操作者身上。輔助系統(tǒng)22優(yōu)選包括電池組36，VCR38或其它視頻信號(hào)錄像系統(tǒng)，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)40和攝像機(jī)控制單元42?？梢酝ㄟ^在背心20上的監(jiān)視器來監(jiān)視由攝像機(jī)獲取的視頻信號(hào)。優(yōu)選地，該監(jiān)視器設(shè)置在由操作者佩戴的監(jiān)視鏡44上，以使得視頻圖像總是處于操作者的視野內(nèi)。用于連接各種輔助系統(tǒng)的電纜24能夠通過一個(gè)或多個(gè)控制電纜連接到吊桿12的各個(gè)元件上，下面將更全面地描述該控制電纜。因此，所示出的具有根據(jù)本發(fā)明方面的特征的實(shí)施例提供了一種完全獨(dú)立的、由操作者支承的系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于遠(yuǎn)程地定位和控制在操作者能夠到的范圍之外的攝像機(jī)。吊桿12設(shè)計(jì)為具有足夠輕的重量從而由操作者在沒有地面支承件或其它輔助設(shè)施的情況下把持和移動(dòng)，同時(shí)提供了足夠的抗撓剛度以抵抗由吊桿12的運(yùn)動(dòng)或其它外力(例如風(fēng)和輕的結(jié)構(gòu)沖擊)而導(dǎo)致的變形。
根據(jù)本發(fā)明方面的實(shí)施例的其它特征包括手柄模件14的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，手柄模件14裝配有手柄軸46，手柄把手48可滑動(dòng)且可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在該手柄軸上。在手柄軸的近端處，設(shè)置有近端手柄組件或后手柄組件50，該手柄組件在其近端包括手柄環(huán)52。手柄環(huán)52設(shè)置有通向控制架54的開口，該控制架由圍繞攝像機(jī)控制件(例如操縱桿單元58)的一系列肋56形成。手柄環(huán)52使得操作者能夠隨著攝像機(jī)26的相關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)而自如地轉(zhuǎn)動(dòng)吊桿12。為此，手柄把手48優(yōu)選可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在于柄軸46上，從而可以在用一只手使把手48保持靜止的情況下，使手柄軸46和相關(guān)的、連接的吊桿12能相對(duì)于靜止的把手48轉(zhuǎn)動(dòng)。同樣地，如果把手48優(yōu)選安裝成滑動(dòng)，則手柄環(huán)52能夠用于使吊桿12相對(duì)于靜止把手48軸向移動(dòng)，從而提供了攝像機(jī)26的軸向移動(dòng)。
攝像機(jī)控制件，例如操縱桿58，能夠用來控制攝像機(jī)26的平移和傾斜。通過將吊桿的轉(zhuǎn)動(dòng)和軸向移動(dòng)運(yùn)動(dòng)與攝像機(jī)26的平移和傾斜運(yùn)動(dòng)進(jìn)行疊加，能夠?qū)崿F(xiàn)合成的攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)并獲得動(dòng)態(tài)圖像。通過這些吊桿定位和平移/傾斜控制而實(shí)現(xiàn)的攝像機(jī)定位和運(yùn)動(dòng)中的變換通過這樣的能力而進(jìn)一步擴(kuò)大，該能力可使吊桿12相對(duì)于手柄把手48在完全360范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)以及通過操作者的臂部和身體運(yùn)動(dòng)(諸如步行或者甚至跑步)而使吊桿12橫向位移、豎向位移和角位移。
在通過設(shè)置重量輕卻具有相對(duì)較大的截面抗撓剛度的梁結(jié)構(gòu)而使攝像機(jī)圖像不穩(wěn)定性最小化的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)吊桿12的特技操作性及相關(guān)的攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)態(tài)圖像。每個(gè)梁模件16都裝配有與梁模件截面的中性軸間隔開的剛度集中區(qū)域。優(yōu)選地，這些集中的剛度線由在梁模件16長(zhǎng)度上延伸的大梁60提供。在所示出的實(shí)施例中，三角形截面在該三角形截面的三個(gè)角中的每一個(gè)處具有軸向延伸的大梁60。其它幾何形狀的截面也是可能的，包括方形和其它多邊形，且沿著該多邊形的角部設(shè)置有大梁或其它剛度集中結(jié)構(gòu)。
在每個(gè)梁部分中，大梁60優(yōu)選在近端區(qū)域通過固定支架62被加強(qiáng)，該固定支架構(gòu)造成用來增加橫梁16的截面抗撓剛度。每個(gè)梁模件16還優(yōu)選地構(gòu)造成提供穩(wěn)定腹板64區(qū)域，該穩(wěn)定腹板雖然提供較小的截面抗撓剛度，但是用于保持大梁60的間隔和平行校準(zhǔn)。
梁模件16優(yōu)選地構(gòu)成為在近端梁模件28的近端處提供較高的第一截面抗撓剛度，并在朝著攝像機(jī)34的遠(yuǎn)端減小截面抗撓剛度。沿著梁模件16的長(zhǎng)度，截面抗撓剛度剛開始在例如近端梁模件28的固定支架62區(qū)域中相對(duì)較高，且然后在近端梁模件28的穩(wěn)定腹板64區(qū)域中減小至相對(duì)較低的第二截面抗撓剛度。根據(jù)本發(fā)明的方面，截面抗撓剛度然后能夠在遠(yuǎn)側(cè)梁模件30的固定支架62區(qū)域中增加，而在遠(yuǎn)側(cè)梁模件30的穩(wěn)定腹板64區(qū)域中再次減小至相對(duì)較低的第四截面抗撓剛度。雖然所示出的實(shí)施例構(gòu)造為提供分開的固定支架區(qū)域和穩(wěn)定腹板區(qū)域，但是梁模件能夠設(shè)置有連續(xù)的梁結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)通過固定支架的橫截面設(shè)計(jì)上的變化而在截面抗撓剛度上發(fā)生轉(zhuǎn)變，所述在設(shè)計(jì)上的變化例如為減小支架材料、所選材料的厚度，以及減小支架材料的加強(qiáng)度，諸如通過減小用于固定支架材料的基片分層結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)程度。連續(xù)的梁模件的穩(wěn)定腹板區(qū)域還可以是連續(xù)變薄或較低密度的材料，從而獲得每裝配好的定位器的單位長(zhǎng)度的抗撓剛度和質(zhì)量的縱向變化。
前端組件18優(yōu)選地構(gòu)成為提供平移/傾斜支承件32，該支承件在所示實(shí)施例的情況下形成為從梁結(jié)構(gòu)的相對(duì)堅(jiān)固和剛性的角點(diǎn)開始變化。這些強(qiáng)度和剛性點(diǎn)是三角形截面的三個(gè)大梁區(qū)域。平移/傾斜支承組件32從三角形梁截面的三個(gè)點(diǎn)過渡到軸承頭66，平移/傾斜組件34和攝像機(jī)支架26可懸掛于該軸承頭。優(yōu)選地，攝像機(jī)26定位在平移/傾斜組件34上，從而通過盡可能大的運(yùn)動(dòng)范圍定位在吊桿12的中性軸上。下面將依次進(jìn)一步詳細(xì)描述各模件的構(gòu)造、吊桿結(jié)構(gòu)的部分及相關(guān)的輔助系統(tǒng)。
一起參照?qǐng)D2A和2B，圖2A表示了近端梁模件28，其裝配有固定在其上的手柄軸46的一部分。圖2B提供了近端梁模件28的各個(gè)部分的分解視圖。因?yàn)槠渑c手柄模件接合，所以近端梁模件28設(shè)置有底板組件68，這將在本說明書的后面部分描述。
每個(gè)大梁60沿著三角形截面的頂點(diǎn)定位。每個(gè)大梁60沿著梁模件28的長(zhǎng)度延伸。每個(gè)大梁60優(yōu)選構(gòu)成為“拉擠型”碳纖維合成管，其外徑大約為1/8英寸至1/4英寸，并相對(duì)于外徑具有厚壁。在固定支架區(qū)域中，三個(gè)大梁60通過固定支架62橫向連接。固定支架62能夠以多種不同的方式構(gòu)造，只要它們?yōu)榱?8提供足夠的抗撓剛度即可。在所示的實(shí)施例中，固定支架62由三層木質(zhì)基片70構(gòu)成，且木質(zhì)基片的主紋理(primary grain)平行于梁模件28的縱向軸線延伸。每個(gè)固定支架62被部分切去，從而形成一系列具有彎曲邊緣的連接的X形。該X形在內(nèi)外表面上的中間部分中，利用用于粘合到木質(zhì)基片70上的環(huán)氧樹脂與很薄(例如，為0.007英寸)的預(yù)硫化碳纖維合成板72層疊，該薄板72設(shè)置有橫向于梁模件長(zhǎng)度的主纖維軸線。固定支架62在外表面上鄰近大梁60的區(qū)域中與平紋碳纖維布和環(huán)氧樹脂合成物74的保形施加層(conformal applied layer)結(jié)合。保形施加的布的主纖維軸相對(duì)于梁部分28的縱向軸線偏移45，用于使經(jīng)過粘合劑的剪切強(qiáng)度和穩(wěn)定性最大。在X形的前部或遠(yuǎn)端的中心區(qū)域之間是優(yōu)選地由層疊木板形成的手柄管端板76，且將3/32英寸厚的五層木質(zhì)角撐板78研磨成截頭圓錐的支承件形狀，其中角撐板78的外徑大約比手柄管34的外徑大1/2英寸。手柄端板76使用硬木凹形屋模型(hardwood cove dollhouse molding)80和環(huán)氧樹脂粘結(jié)到固定支架62上。梁28的三角形截面在手柄端板76處與碳纖維束82和環(huán)氧樹脂在圓周上粘結(jié)。在梁模件28的穩(wěn)定腹板區(qū)域(該穩(wěn)定腹板區(qū)域通常延伸至比固定支架區(qū)域長(zhǎng)度長(zhǎng)三到四倍)中，大梁60使用低密度材料(例如，發(fā)泡聚丙烯(EPP))的腹板64進(jìn)行連接，該腹板64具有比固定支架62厚的厚度和比該固定支架低的密度。
所示實(shí)施例的EPP板64設(shè)置有斜邊緣從而連接構(gòu)成三角形結(jié)構(gòu)，并開槽有通道84以容納管狀大梁60。EPP板64能夠使用環(huán)氧樹脂連接。穩(wěn)定腹板區(qū)域優(yōu)選地構(gòu)造為沿其長(zhǎng)度均勻。
參照?qǐng)D3，梁模件28的穩(wěn)定腹板區(qū)域的截面包括拉擠合成的厚壁管狀大梁60和EPP板穩(wěn)定腹板64以及空心中心部分86，系統(tǒng)束線(未示出)優(yōu)選地經(jīng)過該中心部分，如本說明書隨后進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
參照?qǐng)D4A和4B，近端梁模件和遠(yuǎn)側(cè)梁模件優(yōu)選通過三個(gè)相應(yīng)的大梁中每一個(gè)的接合而可拆卸地連接。各個(gè)梁模件的大梁能夠利用多個(gè)端桿連接器中的任一個(gè)而可拆卸地互相連接。根據(jù)具有根據(jù)本發(fā)明方面的特征的一個(gè)實(shí)施例，大梁60能夠利用掛鉤88和孔眼70配置來連接。例如，近端梁模件的每個(gè)大梁能夠在其空心管端部?jī)?nèi)容納端部連接器插入件92的滾花軸端(未示出)，該端部連接器插入件92通過環(huán)氧樹脂(未示出)粘結(jié)在適當(dāng)?shù)奈恢锰?，且所述大梁還具有在大梁端部外面的附近的凱夫拉爾螺紋捆索(Kevlar thread lashing)94，優(yōu)選在端部連接器92的粘結(jié)部的長(zhǎng)度中間區(qū)域附近。端部連接器92能夠裝配有可調(diào)節(jié)的螺套96，該螺套具有一系列用于改變螺套96的長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)螺母98及相關(guān)端部連接器。近端梁模件大梁的端部連接器92能夠形成為柔性掛鉤88，該掛鉤具有在掛鉤88的凸緣102之間的銷100，該銷100從一個(gè)凸緣延伸并可拆卸地裝配到第二凸緣的凹處104中。遠(yuǎn)側(cè)梁模件的大梁能夠類似地裝配有具有可調(diào)節(jié)螺套98的端部連接器。
用于遠(yuǎn)側(cè)梁模件大梁的端部連接器能夠設(shè)置有相配合的孔眼連接器90，用于容納柔性掛鉤88的銷100并可樞轉(zhuǎn)地與之接合。如圖4B所示，一旦掛鉤88的銷100與孔眼連接器90相配合，則通過滑動(dòng)套環(huán)106可確保該連接，從而將掛鉤88的柔性凸緣102保持在閉合位置。因?yàn)榱耗＜姆€(wěn)定性主要取決于將大梁60保持為大致平行的結(jié)構(gòu)，所以可以通過螺套96調(diào)節(jié)大梁60的長(zhǎng)度經(jīng)過連續(xù)的范圍，從而對(duì)大梁60的相對(duì)長(zhǎng)度和由此形成的平行結(jié)構(gòu)進(jìn)行“微調(diào)”。雖然公開了掛鉤-孔眼的連接結(jié)構(gòu)，但是也可以使用其它桿端連接器。大梁還可以連續(xù)經(jīng)過整個(gè)梁長(zhǎng)度。但是，具有可分離的梁模件使得能夠選擇吊桿的長(zhǎng)度和能夠分解吊桿以用于儲(chǔ)存、運(yùn)輸和修理。在這方面，連接器優(yōu)選為可以手動(dòng)調(diào)節(jié)從而使得對(duì)工具的需求最小，特別在一些在使用攝像機(jī)定位系統(tǒng)期間有可能需要進(jìn)行調(diào)節(jié)和修理的場(chǎng)合中。
參照?qǐng)D5，示出了前端組件的實(shí)施例，其用于具有根據(jù)本發(fā)明方面的特征的攝像機(jī)定位系統(tǒng)。前端組件18優(yōu)選包括平移/傾斜支承件32，該支承件從與由梁模件16提供的多個(gè)大梁60的連接轉(zhuǎn)變?yōu)猷徑揭?傾斜組件34的一體連接。另外，平移/傾斜支承件32優(yōu)選設(shè)置為使平移/傾斜組件34和安裝在其上的攝像機(jī)(未示出，見圖1)大致沿著梁16的中性軸盡可能在攝像機(jī)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)移動(dòng)。為此，用于前端組件18的平移/傾斜支承件32的所示實(shí)施例包括類似三角架的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)108和兩個(gè)平移/傾斜支承腳110。平移/傾斜支承腳110從與兩個(gè)相應(yīng)的大梁60的交界面延伸，并靠近平移/傾斜軸承頭66與平移驅(qū)動(dòng)支承件108連接。平移/傾斜支承腳110優(yōu)選地由1/8英寸的低密度3層木芯構(gòu)造而成，且主木材紋理的方向大致平行于長(zhǎng)度方向。每個(gè)支承腳110可以是錐形的，并設(shè)置有一系列的減少質(zhì)量的切口部分。每個(gè)平移/傾斜支承腳110優(yōu)選地由玻璃纖維環(huán)氧樹脂層疊的表層加強(qiáng)，該表層使用了每平方碼1/2盎司的45偏置(bias)的緞紋布和低粘性的“Z-Poxy”層壓樹脂，這些材料可以從佩斯?fàn)柟?Pacer Technologies)得到。其它層壓材料可以用于表層以增加強(qiáng)度和剛度。平移/傾斜支承件32中的支承腳110及它們的布置提供了相對(duì)于重量而言相對(duì)堅(jiān)固和剛性的支承，還提供了撓性從而在發(fā)生明顯損壞之前吸收整個(gè)平面的彎曲和扭曲能量。
平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)108優(yōu)選設(shè)置為從遠(yuǎn)側(cè)梁模件的保持大梁60延伸至與平移/傾斜支承腳110和軸承頭66的接合處。平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)108提供了大致平坦的表面，平移驅(qū)動(dòng)的各個(gè)元件能夠安裝在該表面上，如下更全面的描述。平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)108優(yōu)選由低密度三層木芯構(gòu)造而成并通過橫向支承桿112加強(qiáng)。橫向支承桿112優(yōu)選平行于三角形遠(yuǎn)側(cè)梁模件16的側(cè)部平面，每個(gè)支承桿與平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)108的平面大致成60伸出。平臺(tái)108中的橫向桿112近似為1/8英寸厚，這提供了良好的穩(wěn)定性并且避免了與薄板相關(guān)的不需要的撓性。還可以利用加強(qiáng)疊層。
為了在準(zhǔn)備轉(zhuǎn)動(dòng)、平移和傾斜運(yùn)動(dòng)時(shí)，將平移/傾斜組件34和安裝在其上的攝像機(jī)定位在中性軸的區(qū)域內(nèi)，需要使平移/傾斜組件34懸掛于支承件32。因此，所示實(shí)施例的平移/傾斜組件34優(yōu)選包括連接平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)108和支承腳110的平移軸承頭66，并且該組件在吊桿的結(jié)構(gòu)中提供了大致垂直定向的旋轉(zhuǎn)軸線，如圖5所示。平移軸承頭66優(yōu)選由木芯復(fù)合外殼構(gòu)造成，且利用安裝凸緣114連接支承腳110和平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)108。平移軸承頭66設(shè)置有直徑優(yōu)選為3/4英寸的軸向開口，用于與外徑為3/4英寸的軸承以壓配合的方式接合。豎直紋理的輕質(zhì)木芯為優(yōu)選材料，其中3/32英寸五層上下木材面板用環(huán)氧樹脂粘結(jié)在輕質(zhì)木芯上。對(duì)所形成的結(jié)構(gòu)進(jìn)行成形和機(jī)械加工，然后用每平方碼1.4盎司的平織碳纖維布和“Z-Poxy”層壓樹脂進(jìn)行保形層壓。這樣形成的機(jī)構(gòu)的質(zhì)量近似為10克，但是卻承受了基本上全部的平移/傾斜組件的支承力，并保持基本剛性。這提供了用于將負(fù)載從平移/傾斜組件34傳遞到平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)108和平移/傾斜支承腳110的樞軸結(jié)構(gòu)。
平移軸承頭支承凸緣114可以與平移軸承頭66形成為單個(gè)單元，或者可以分開制造并連接到平移軸承頭66上。平移軸承頭支承凸緣114優(yōu)選由3/32英寸五層木材構(gòu)造而成，其中部分層疊有從軸承頭端部開始覆蓋的每平方碼1.4盎司的碳纖維合成保形疊層以及“Z-Poxy”層壓樹脂。平移軸承頭支承凸緣114也能夠設(shè)置有用于減少質(zhì)量的環(huán)形切口。用于相對(duì)于平移軸承頭66轉(zhuǎn)動(dòng)平移/傾斜組件34的平移驅(qū)動(dòng)器安裝在平移/傾斜支承組件32上并由其支承，且尤其是安裝在平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)108上。平移驅(qū)動(dòng)器包括平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)組件116。優(yōu)選地，平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)組件116包括FauIhaber/MicroMo 1524刷整流無芯電機(jī)，其具有152比1變速箱和IE-512四重編碼器(quad encoder)?？梢岳闷渌姍C(jī)組件，但是高的編碼器計(jì)數(shù)每輸出軸回轉(zhuǎn)、高度可編程性、緊湊尺寸和輕質(zhì)量是優(yōu)選要求的，這能夠獲得順利的用于使平移/傾斜組件平移的運(yùn)動(dòng)控制，而不用犧牲定位器的可操作性。
電機(jī)組件116能夠定位在平臺(tái)108上，從而使得其驅(qū)動(dòng)軸大致垂直?？梢栽O(shè)置平移驅(qū)動(dòng)鏈輪118用于通過平移驅(qū)動(dòng)鏈120和平移驅(qū)動(dòng)齒輪盤122將驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)傳遞給平移/傾斜組件。
平移驅(qū)動(dòng)鏈輪118優(yōu)選為Delran模制的六輻條齒輪(6-spoke gear)，其內(nèi)徑為1/4英寸，齒數(shù)為32且節(jié)徑為1.24英寸。平移驅(qū)動(dòng)鏈120優(yōu)選為由Dupont Delran 500乙酰樹脂(acetyl resin)制成的“Serve-O-LLink”鏈C1227。對(duì)于所示的實(shí)施例，鏈120優(yōu)選節(jié)距大約為1/8英寸，并且大約為92鏈環(huán)長(zhǎng)。其它鏈結(jié)構(gòu)也是可以的，但是已經(jīng)確定的重要特征包括質(zhì)量輕的塑料以避免增大攝像機(jī)定位運(yùn)動(dòng)的慣性，和相對(duì)不充分地連接鎖定在一起的鏈節(jié)，該鏈節(jié)可用作較昂貴的驅(qū)動(dòng)組件的過轉(zhuǎn)矩保護(hù)。鎖定緊固在一起的鏈節(jié)例如在外部物體撞擊的情況下允許無損壞的脫離。
平移軸齒輪盤122能夠以多種方式構(gòu)造，但是優(yōu)選在中央木盤上設(shè)置有塑料齒圈。平移軸齒輪盤122優(yōu)選具有32齒的Delran齒圈，其圍繞著1/8英寸厚的三層低密度木芯盤，該盤摩擦裝配在平移軸管上。也可以利用模制、鑄造或切割的其它聚合體或合成物，或以其它方式制造的部件。在由于例如外來物體撞擊而引起的過轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)的情況下，木盤結(jié)構(gòu)用作故障安全離合器。質(zhì)量輕的塑料和木質(zhì)齒輪盤122并不會(huì)顯著增大平移/傾斜運(yùn)動(dòng)的慣性，并且層疊木板的板芯能夠用激光切割或其它方式制造成具有非常良好的公差和可重復(fù)性。平移驅(qū)動(dòng)組件優(yōu)選地還包括沿著平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)108的頂部的安裝和張緊板(未示出)。該板能夠構(gòu)成為層疊木板芯和碳纖維/玻璃纖維/環(huán)氧樹脂表層的合成物。在一個(gè)實(shí)施例中，利用1/31英寸厚的三層木芯，且碳纖維布為每平方碼1.4盎司的45偏置的平紋組織，而第二表層為每平方碼3.5盎司的單向碳纖維，該碳纖維為0.006英寸厚并且設(shè)置成使得纖維紋理平行于層疊木板芯的主紋理軸線。也可以利用玻璃纖維布的第三表層，該表層使用每平方碼1/2英寸的45偏置的緞紋組織。粘結(jié)材料可以是“Z-Poxy”層壓樹脂。
平移驅(qū)動(dòng)安裝張緊板能夠利用螺釘和蝶形螺母組件124可調(diào)節(jié)地安裝到平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)108上，從而使平移電機(jī)116相對(duì)于用于張緊平移驅(qū)動(dòng)鏈120的平移軸線滑動(dòng)。尼龍螺釘因?yàn)槠漭p質(zhì)量和可以手動(dòng)調(diào)節(jié)而為優(yōu)選的。
在平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)108和兩個(gè)支承腳110中每一個(gè)的近端處，可以設(shè)置角支架126作為將平移/傾斜支承件32連接到遠(yuǎn)側(cè)梁模件16上的一種可能方式。每個(gè)角支架126可以具有大致梯形的形狀并具有傾斜的側(cè)凸緣，用于通過例如尼龍螺栓和螺母來安裝到支承腳110和平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)108上。另外，通過優(yōu)選使用尼龍螺栓和蝶形螺母128，一系列平坦的固定板能夠從角支架126延伸并設(shè)置有附加孔用于安裝到大梁60的端部上。每個(gè)大梁60為了緊固的目的，可以設(shè)置有螺紋末端，該末端能夠被多種固定件中的任何一個(gè)覆蓋，包括例如帶有鎖緊螺母130的螺套。支承腳110還可以通過加強(qiáng)結(jié)構(gòu)被進(jìn)一步支承，例如橫向加強(qiáng)桿132，該桿優(yōu)選由3層木材構(gòu)成，但是也可以使用不同厚度的板和材料。所示出的平移/傾斜支承組件32的三角形結(jié)構(gòu)能夠在其與遠(yuǎn)側(cè)梁模件16的接合處通過較薄的碳纖維絲134被進(jìn)一步加強(qiáng)，該碳纖維絲通過較薄的角撐板和鈦安裝板而固定在角支架126上，在該角撐板的每個(gè)角部具有與角支架126的螺栓孔基面相配的孔。碳纖維絲134優(yōu)選是直徑為0.035英寸的碳纖維環(huán)氧樹脂拉擠絲，該絲利用每平方尺1/2盎司的45偏置的緞紋組織玻璃纖維布(satin weave fiberglass cloth)和填充空隙的丙烯腈粘合劑，粘合到1/32英寸厚的3層木材角撐板上?？蛇x地，可以采用各種直徑的桿，各種厚度的板和各種截面的大量低密度加強(qiáng)材料，例如輕質(zhì)木材。該加強(qiáng)結(jié)構(gòu)有助于保持梁截面的尺寸穩(wěn)定性，從而減少了攝像機(jī)不必要的偏轉(zhuǎn)。
再參照平移軸承頭66，可以設(shè)置軸向組件136用于允許平移/傾斜組件34的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。下面將更全面地詳細(xì)描述軸向組件136的優(yōu)選元件。
平移/傾斜組件34優(yōu)選地通過一系列可以用手指松開的尼龍螺釘和螺母138而固定在平移軸承頭66的軸向組件136上。平移/傾斜組件34通常設(shè)置有槽形平移架140，該架支承整個(gè)平移/傾斜組件34并相對(duì)于平移/傾斜支承組件32轉(zhuǎn)動(dòng)。傾斜的或攝像機(jī)架142以樞轉(zhuǎn)的方式嵌套在平移架140內(nèi)，該攝像機(jī)架能夠在傾斜電機(jī)驅(qū)動(dòng)組件的致動(dòng)下，相對(duì)于平移架140在傾斜平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
參照?qǐng)D6，示出了具有根據(jù)本發(fā)明方面的特征的平移/傾斜組件34的實(shí)施例的分解視圖。平移/傾斜組件34優(yōu)選懸掛于平移軸承頭66，從而使得遠(yuǎn)離遠(yuǎn)側(cè)梁模件遠(yuǎn)端的該系統(tǒng)所有部分的組合質(zhì)心在梁的盡可能大的運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)位于梁的中性軸上。平移/傾斜組件34能夠安裝到平移/傾斜吊板146上，該吊板安裝到平移軸承頭60的平移軸管136上。平移/傾斜吊板146優(yōu)選設(shè)置為具有四個(gè)安裝翼的X形，每個(gè)安裝翼均具有至少一個(gè)固定孔。吊板146可以由1/32英寸厚的3層木芯構(gòu)成，且在每一面上層疊有三層碳纖維-玻璃纖維-環(huán)氧樹脂合成疊層。
第一層為在相對(duì)于層疊木板芯的主木材紋理方向傾斜偏置的平紋組織輕質(zhì)碳纖維布。第二層為平行于主木材紋理方向定向的單向碳纖維束。第三層優(yōu)選為相對(duì)于芯的主木材紋理方向偏置的非常輕的緞紋組織玻璃纖維布。吊板146的兩側(cè)上的表層層壓疊加順序相同。粘結(jié)材料可以是E-Z-Lam低粘度層壓樹脂，該樹脂例如可通過美國(guó)加利福利亞洲，圣立安朱市的航天復(fù)合產(chǎn)品獲得。第一層的碳纖維布可以是成45偏置的每平方碼1.4盎司的平紋組織。第二層可以利用每平方碼3.5盎司且為0.006英寸厚的碳纖維單向布，該布與層疊木板芯的主紋理軸線平行對(duì)準(zhǔn)。玻璃纖維布可以是成45偏置的每平方碼1/2盎司的緞紋組織。不同重量的平紋組織碳纖維和玻璃纖維將產(chǎn)生不同程度的強(qiáng)度，剛度和質(zhì)量的成品結(jié)構(gòu)。可以添加Kevlar用于增加韌性而使得更難以切割。
平移軸管136優(yōu)選構(gòu)造為薄壁玻璃纖維環(huán)氧樹脂合成物，其外徑為1/2英寸，并具有一系列用于彈簧夾(未示出)的可選的安置孔，該彈簧夾允許平行于平移軸線調(diào)節(jié)吊板146相對(duì)于平移軸承頭66的間距。軸136可以通過平移軸軸承(未示出)安裝到平移軸承頭66上。
如上所述的平移架140優(yōu)選設(shè)置為槽形，其形成有帶有兩個(gè)橫向凸緣152的底部150。平移架140可以優(yōu)選通過一系列可以用手指松開的尼龍螺釘和蝶形螺母(未示出)安裝到平移/傾斜吊板146上。平移架140的底部150具有槽形孔，該孔用于對(duì)平移/傾斜組件34相對(duì)于梁的中心或中性軸的橫向位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，以動(dòng)態(tài)平衡地例如將平移/傾斜組件34的質(zhì)心大致與平移軸線重合地設(shè)置，從而大致使由于施加在平移/傾斜支承件32上，且因此由于平移運(yùn)動(dòng)而施加在定位系統(tǒng)的梁結(jié)構(gòu)上而產(chǎn)生的不需要的動(dòng)態(tài)反作用力最小。平移架的芯部?jī)?yōu)選由低密度的3層木質(zhì)底部150和垂直于底部150安裝的標(biāo)準(zhǔn)密度的3層木質(zhì)凸緣152構(gòu)成，其中所述凸緣使用環(huán)氧樹脂粘結(jié)的硬木凹形屋模型而安裝在底部上，且將底部150和凸緣152的交界面研磨光滑。底部150和凸緣152的主紋理軸線優(yōu)選在槽形形狀的環(huán)形方向上對(duì)準(zhǔn)。芯部槽形厚度的內(nèi)外表面的半徑的大小使得芯部在角部處的厚度大于底部150或凸緣板152的厚度。層疊木板底部150優(yōu)選為沿著底部1/8英寸厚，且在凸緣152上為1/6英寸厚。槽形形狀在角部處的較大厚度增加了成品復(fù)合槽形結(jié)構(gòu)的抗彎強(qiáng)度和剛度，并且層疊木板芯的使用允許進(jìn)行激光切割和其它計(jì)算機(jī)數(shù)字控制制造技術(shù)，以保持精密公差和高度的可重復(fù)性。平移架140能夠設(shè)置有與上述關(guān)于平移/傾斜吊板146相類似的加強(qiáng)表層疊層。
平移架140可以裝配有環(huán)形緩沖器150，以保護(hù)平移/傾斜組件34和內(nèi)裝的攝像機(jī)不受外部物體的撞擊。緩沖器156可以由鈦絲制成，并優(yōu)選在端部處由熱收縮管覆蓋，所述端部通過塑料托架158安裝到平移架140上。托架158優(yōu)選靠近平移架140的底部150安裝，從而將沖擊力傳遞給凸緣152的根部，并減少了由此產(chǎn)生的彎矩和對(duì)凸緣152本身造成損害的可能性，或制造裝在平移架140內(nèi)的元件的風(fēng)險(xiǎn)和困難。
軸板160懸掛于平移架140的一個(gè)凸緣152上，其具有垂直于板160朝向平移架140內(nèi)部設(shè)置的軸管162。該軸管162在板的與軸管相對(duì)的側(cè)上具有支承角撐板環(huán)。軸板160利用可用手調(diào)節(jié)的緊固件進(jìn)行安裝，該緊固件穿過該板中略微較大的孔，以允許軸板和軸管通過在平移架的相對(duì)凸緣上的傾斜軸承而軸向?qū)?zhǔn)。軸管162穿過在平移架凸緣152中較大的孔并支承傾斜驅(qū)動(dòng)齒輪盤164，該齒輪盤在軸管162和板160安裝在平移架凸緣152上之后摩擦裝配在軸管162上，并且在軸管162和板160安裝在平移架凸緣152上之后，兩個(gè)傾斜軸承中的一個(gè)也應(yīng)用在軸管162上。軸管162在使用時(shí)允許連接器和電纜通過，該連接器和電纜用于傾斜組件內(nèi)的電子元件，例如攝像機(jī)檢測(cè)器和傾斜驅(qū)動(dòng)單元，以及用于鏡頭清晰度和照明或傳聲器裝置。在平移架140與軸板160相對(duì)的凸緣上為另一傾斜軸承，其壓配到該凸緣的孔中，該凸緣還通過粘結(jié)到凸緣上的3/32英寸厚的5層木盤得以加強(qiáng)。
與在平移架140的兩個(gè)凸緣152之間的元件連續(xù)，將圍繞平移架固定的軸管和板的傾斜軸承壓配到其自己的板166中，該板也具有由3/32英寸厚的5層木材組成的粘結(jié)雙環(huán)(doubler ring)。這個(gè)傾斜軸承板166還利用可手動(dòng)調(diào)節(jié)的緊固件安裝在傾斜或攝像機(jī)架142的一個(gè)凸緣上，該緊固件穿過板中略微較大的孔，以允許調(diào)節(jié)軸承板相對(duì)于攝像機(jī)架142的軸向?qū)?zhǔn)。具體地，傾斜軸承板166在平行于攝像機(jī)光學(xué)/檢測(cè)器組件的光軸方向上可滑動(dòng)地調(diào)節(jié)，從而允許傾斜軸在使用時(shí)大致與隨著傾斜運(yùn)動(dòng)而移動(dòng)的元件(例如，攝像機(jī)光學(xué)件和檢測(cè)器，傾斜驅(qū)動(dòng)器144和鏡頭清晰度元件和照明設(shè)備)的質(zhì)心重合。傾斜驅(qū)動(dòng)安裝板168也安裝在攝像機(jī)架的同一凸緣的另一側(cè)上，下面將進(jìn)一步描述。
在攝像機(jī)架142與傾斜軸承板和傾斜驅(qū)動(dòng)元件相對(duì)的凸緣上緊固有軸管和板170，這與前面關(guān)于平移架140的描述相似。該軸管170穿過前述固定在平移架凸緣152中的軸承。該軸管和板組件170還通過可手動(dòng)調(diào)節(jié)的緊固件安裝在攝像機(jī)架142上，該緊固件穿過軸管和板170中略微較大的孔，以允許調(diào)節(jié)軸承板相對(duì)于攝像機(jī)架142的軸向?qū)?zhǔn)。該安裝方式的可調(diào)節(jié)定位的特性與攝像機(jī)架142的另一軸承上的相似特性相結(jié)合，從而允許傾斜元件關(guān)于傾斜軸線動(dòng)態(tài)平衡，這有助于使得由于傾斜運(yùn)動(dòng)而施加在定位器系統(tǒng)的更近端結(jié)構(gòu)上的不需要的動(dòng)態(tài)反作用力大致最小化。這樣的動(dòng)態(tài)平衡使得由平移/傾斜運(yùn)動(dòng)引起的攝像機(jī)定位器結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)大致最小化，從而實(shí)現(xiàn)較小結(jié)構(gòu)且因此較小質(zhì)量的定位器，這是對(duì)于定位器的可操作性且因此實(shí)用性的關(guān)鍵特征。
為了有助于使平移-傾斜組件34的尺寸緊湊，傾斜驅(qū)動(dòng)組件144優(yōu)選安裝在傾斜架142上，并且通過鏈輪鏈條組件172驅(qū)動(dòng)傾斜架142相對(duì)于平移架140轉(zhuǎn)動(dòng)，該鏈輪鏈條組件本身通過傾斜架142轉(zhuǎn)動(dòng)。攝像機(jī)/傾斜架142構(gòu)造為槽形但是包括用于攝像機(jī)鏡頭(未示出)的孔。攝像機(jī)/傾斜架142優(yōu)選由木芯和類似于上面關(guān)于平移架140所述的疊層結(jié)構(gòu)形成，但是利用相對(duì)較薄的1/16英寸厚的3層木質(zhì)底部和1/32英寸厚的3層木質(zhì)凸緣。
傾斜驅(qū)動(dòng)電機(jī)組件144能夠使用具有編碼器和齒輪箱的DC電機(jī)。優(yōu)選地，具有152∶1齒輪比的Faulhaber/MicroMo型1516A和IE512編碼器提供了驅(qū)動(dòng)力。優(yōu)選的性能特征與上面關(guān)于平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)組件描述的相同，但是關(guān)于傾斜軸線的運(yùn)動(dòng)所需的轉(zhuǎn)矩通常小于平移所需的轉(zhuǎn)矩，因?yàn)閮A斜運(yùn)動(dòng)元件在物理上的尺寸較小并且圍繞其運(yùn)動(dòng)軸線更緊湊地設(shè)置。傾斜驅(qū)動(dòng)電機(jī)組件114優(yōu)選固定在安裝板168上，該安裝板又可調(diào)節(jié)地安裝在傾斜架142的凸緣內(nèi)部。傾斜驅(qū)動(dòng)電機(jī)組件安裝板168可以由具有驅(qū)動(dòng)軸開口和用于鏈條張緊調(diào)節(jié)螺釘?shù)墓尾鄣?5mm薄板形成。端部紋理輕質(zhì)芯部或者具有玻璃纖維層壓層的碳纖維合成物也可以用于傾斜驅(qū)動(dòng)安裝板168。調(diào)節(jié)螺釘優(yōu)選為可手動(dòng)調(diào)節(jié)，并且可以選為尼龍螺釘和蝶形螺母。電機(jī)的輸出使傾斜驅(qū)動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，該鏈輪類似于上面所述的平移驅(qū)動(dòng)鏈輪(見圖5)構(gòu)造，但是具有24齒。兩個(gè)鏈輪都可以任選地裝配有用兩個(gè)定位螺釘(未示出)調(diào)節(jié)的轂環(huán)和轂套。這個(gè)用于鏈輪內(nèi)部的結(jié)構(gòu)能夠起到抵抗過轉(zhuǎn)矩保護(hù)的滑動(dòng)離合器的作用。
轉(zhuǎn)動(dòng)鏈輪通過傾斜驅(qū)動(dòng)鏈與傾斜驅(qū)動(dòng)齒輪盤連接。傾斜驅(qū)動(dòng)鏈能夠與如上參照?qǐng)D3所述的用于平移驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)鏈類似地構(gòu)成。類似地，傾斜驅(qū)動(dòng)齒輪盤可以類似于平移驅(qū)動(dòng)齒輪盤構(gòu)成，但是具有24齒。內(nèi)部木盤可以壓配到塑料齒輪齒環(huán)中，以在過轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)情況下提供另一個(gè)故障安全離合器。
參照?qǐng)D7A和7B，手柄模件14的近端優(yōu)選包括手柄把手環(huán)52，該手柄把手環(huán)可以構(gòu)成為懸掛于手柄管46端部的圓環(huán)。該環(huán)也可以為其它幾何形狀，但是優(yōu)選使用圓形結(jié)構(gòu)，以便于操作者在轉(zhuǎn)動(dòng)吊桿和在其整個(gè)周邊附近握持該環(huán)時(shí)容易操作，而不與角部或其它非曲線表面接合(這在多邊形的情況下會(huì)發(fā)生)。
把手環(huán)52優(yōu)選通過一系列肋56懸掛于手柄管46的端部，這些肋形成了用于圍繞并保護(hù)攝像機(jī)控制單元(例如操縱桿單元58)的控制架54?？梢栽O(shè)置任意數(shù)目的肋，但是如所示一樣，四個(gè)等間隔的肋56能夠?yàn)椴倏v桿58提供保護(hù)架，同時(shí)提供了用于把持肋56的橫向開口，該開口還用于除了環(huán)52中用于通向操縱桿58的中央開口之外提供通向操縱桿58的候選方式。操縱桿58可以安裝在控制外殼174內(nèi)，該外殼由對(duì)角交互的偏置的垂直腹板構(gòu)成，該垂直腹板由1/4英寸標(biāo)稱寬度、1/16英寸厚度的三層木材形成的上下環(huán)、以及在用交替的45紋理線切割形成的1/64英寸厚的三層木材的支架肋之間的4個(gè)扇形體構(gòu)成。這些扇形體能夠抵靠環(huán)并且支承肋，用氰基丙烯酸脂粘合劑粘合定位并由環(huán)氧樹脂完全固定。操縱桿控制件可以包括在底部外殼(未示出)中的電子控制件，該控制件封裝在控制支承外殼174內(nèi)并通過覆蓋控制支承外殼174的后部開口的控制安裝板176而可拆卸地固定。控制安裝板176可以設(shè)置有四個(gè)槽，機(jī)架肋56優(yōu)選以摩擦配合關(guān)系穿過該槽延伸。
操縱桿58相對(duì)于手柄環(huán)52的并置提供了人機(jī)工程學(xué)關(guān)系，使得使用者能容易控制吊桿的軸向和轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，并且同時(shí)操作操縱桿58用于控制攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)或其它攝像機(jī)控制。操縱桿58能夠電子地構(gòu)成為控制平移和傾斜或者作為選擇控制攝像機(jī)的其它方面，例如可變光圈和焦點(diǎn)控制。操縱桿58可以在其端部裝配有按鈕致動(dòng)器178，該致動(dòng)器起到例如視頻記錄器的暫停/記錄控制的作用，下面將更全面地描述。
具體參照?qǐng)D7B，手柄管46可以通過一系列定位環(huán)(包括前定位環(huán)180和后定位環(huán)182)固定到近端手柄組件上。每個(gè)定位環(huán)180，182可以具有減輕質(zhì)量的切口，這些切口還為操作者提供了附加把手。每個(gè)定位環(huán)180，182設(shè)置有中央開口，手柄46穿過該開口而最終靠近控制外殼174。每個(gè)近端手柄組件的組成元件由單張低密度1/4英寸厚的五層木材制成，除了優(yōu)選由兩張低密度1/4厚的五層木材制成的端部把手環(huán)之外，從而獲得優(yōu)選為1/2英寸厚的端部環(huán)。
參照?qǐng)D8，示出了電纜結(jié)構(gòu)和互相連接的各種用于支承攝像機(jī)吊桿及其攝像機(jī)和控制件的輔助系統(tǒng)的大體示意圖。
用于吊桿和攝像機(jī)的輔助支承系統(tǒng)包括用于接收來自攝像機(jī)26的視頻信號(hào)信息并將其存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)(例如磁帶，DVD等)上的錄像系統(tǒng)，例如VCR38。VCR38優(yōu)選可以將視頻信號(hào)錄制成微型DV格式，例如索尼GV-D900。許多其它錄像系統(tǒng)也能使用，只要它們支持所選攝像機(jī)的輸出格式。輔助系統(tǒng)還可以包括用于控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)組件的平移和傾斜的運(yùn)動(dòng)控制子系統(tǒng)40。優(yōu)選地，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)40包括具有操縱桿接口電路的可數(shù)字編程電機(jī)控制器，例如MicroMo-Faulhaber MCDC2805。該控制器插件可以封裝有用于操縱桿的其它電子控制件，并且可以通過各種定制開關(guān)、指示燈和連接器來實(shí)現(xiàn)改進(jìn)，從而使輔助系統(tǒng)進(jìn)一步完整。該輔助系統(tǒng)還優(yōu)選包括攝像機(jī)控制單元42，例如Toshiba IK-TU 40A CCU，其設(shè)置有前板控制件和檢測(cè)器連接器、后板控制連接器，并且可以設(shè)置攝像機(jī)圖像信號(hào)和技術(shù)參數(shù)的傳播質(zhì)量控制件。
對(duì)攝像機(jī)圖像的監(jiān)視優(yōu)選由裝在操作者身上的監(jiān)視器實(shí)現(xiàn)，從而保持?jǐn)z像機(jī)定位和控制系統(tǒng)的獨(dú)立性能。雖然較小的監(jiān)視器可以裝配在使用者身體上，但是優(yōu)選使用例如索尼PLM-A35的監(jiān)視鏡44，因?yàn)樗鼈円恢痹谑褂谜叩囊曇皟?nèi)直接提供攝像機(jī)圖像。雖然一些元件(例如，監(jiān)視鏡44和VCR38)優(yōu)選由它們自己的專用電池供電，但是其它元件可以通過電池組子系統(tǒng)36供電。因?yàn)橐恍┰枰?4伏電壓而其它的規(guī)定12伏，所以可以接線有具有適當(dāng)保險(xiǎn)絲的24伏電池組，從而提供用于至輔助系統(tǒng)的正確布線的12V端子。
各種輔助系統(tǒng)優(yōu)選利用支承系統(tǒng)外套(例如，背心20)裝在使用者身上。背心20可以有多個(gè)口袋，每個(gè)口袋固定大小以容納相應(yīng)元件。電池組36優(yōu)選定位在背心20后部的口袋中，使各個(gè)元件彼此互相連接并通過控制電纜連接到吊桿12上的電纜線路可以路由通過背心20?？蛇x地，背心20可以在口袋內(nèi)部配有多個(gè)開口，并優(yōu)選沿著背心20的內(nèi)部具有線路套管以容納電纜，從而避免電纜纏結(jié)和損害以及對(duì)操作者潛在的損害。
攝像機(jī)吊桿12上的各種輔助子系統(tǒng)及相關(guān)元件可以通過各種電纜互相連接。近端操縱桿控制件58優(yōu)選通過9導(dǎo)線束連接到該輔助子系統(tǒng)，該導(dǎo)線束終端有一組三個(gè)Fatuba-J插入件和RS2329-導(dǎo)線IDC Canon D連接器。電纜從近端操縱桿58沿著空心手柄管的內(nèi)部延伸并且沿著近端梁模件在引出點(diǎn)(break out junction)處連接到控制電纜上。該操縱桿控制電纜還可以設(shè)有用于至遠(yuǎn)側(cè)操縱桿控制件的可選連接的附加引出口(break out)，下面將更全面地描述。在梁連接處，運(yùn)動(dòng)控制電纜可在背心上通過控制電纜與輔助系統(tǒng)相連接，該控制電纜優(yōu)選構(gòu)成為RS232 9-導(dǎo)線擴(kuò)展，其延伸至運(yùn)動(dòng)控制箱40。
從運(yùn)動(dòng)控制箱40到平移和傾斜驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)電纜優(yōu)選地構(gòu)成為15-導(dǎo)線帶狀電纜，其用RS23215-導(dǎo)線IDC技術(shù)Canon-D型連接器進(jìn)行端接。傾斜驅(qū)動(dòng)電機(jī)擴(kuò)展電纜能夠從運(yùn)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)電纜和傾斜驅(qū)動(dòng)電機(jī)組件之間的接合處延伸。傾斜驅(qū)動(dòng)控制電纜擴(kuò)展部也能夠形成為具有6個(gè)導(dǎo)線的帶狀電纜，該導(dǎo)線用成對(duì)的Fatuba-J連接器進(jìn)行端接。
用于將攝像機(jī)控制和視頻信號(hào)從攝像機(jī)單元26傳遞給攝像機(jī)控制單元42的攝像機(jī)檢測(cè)器接線(cabling)優(yōu)選由Hirosi螺紋聯(lián)接圓形連接器提供，該連接器設(shè)有二十個(gè)針腳并沿著吊桿的長(zhǎng)度提供連續(xù)的接線，并且作為攝像機(jī)控制電纜延續(xù)到操作者背心20上的攝像機(jī)控制單元。電池組接線優(yōu)選用來提供接地和正24伏分接頭以及正12伏的中央分接頭。Airtronics連接器是優(yōu)選的以提供防止對(duì)輔助元件的不正確電連接的故障保險(xiǎn)，該連接器連接用于12和24伏引出口，且電壓分接頭分別由三個(gè)針腳連接器的第二或第三針腳連接(key)。為了避免對(duì)使用者造成損害和潛在的嚴(yán)重傷害，電池36優(yōu)選在由于錯(cuò)誤傳輸電力而導(dǎo)致電池過載或者其它危及操作者的情況下熔化。
可以設(shè)置24伏運(yùn)動(dòng)控制箱電源擴(kuò)展電纜，其優(yōu)選構(gòu)成為在運(yùn)動(dòng)控制背板處具有配合連接的電源連接器的22-標(biāo)準(zhǔn)量度(gauge)導(dǎo)線，該背板具有防護(hù)罩以接地并且在電池端部具有Airtronics連接器。其它接線結(jié)構(gòu)也是可以的，但是必須優(yōu)選能夠操縱4安培的持續(xù)電流。
也可以設(shè)置12伏攝像機(jī)控制單元電源擴(kuò)展，其構(gòu)造成在電池端部具有Airtronics連接器，以及在攝像機(jī)控制單元端部具有Hirosi 4針腳電源連接器。其它接線也是可以的。
然后優(yōu)選使用S-video接線將傳輸至攝像機(jī)控制單元的視頻信號(hào)傳遞給VCR38。視頻信號(hào)還被輸送給監(jiān)視鏡44，并優(yōu)選通過具有適當(dāng)轉(zhuǎn)接器的RCA視頻接線進(jìn)行傳輸。
監(jiān)視鏡44優(yōu)選裝配有監(jiān)視VCR的暫停/記錄狀態(tài)的訊號(hào)燈。如果監(jiān)視鏡優(yōu)選裝配有二色發(fā)光二極管，以指示不同的VCR狀態(tài)，則3導(dǎo)線AWG#26護(hù)套電纜是優(yōu)選的，其通過運(yùn)動(dòng)控制箱的背板在監(jiān)視鏡端部處與紅色和綠色的二色發(fā)光二極管端接，該發(fā)光二極管與Fatuba-J連接器連接。
可以例如利用運(yùn)動(dòng)控制箱通過操縱桿58，來控制VCR的記錄和暫停。運(yùn)動(dòng)控制板可以根據(jù)已建立的LANC協(xié)議通過LANC接線為VCR38提供控制信號(hào)。
參照?qǐng)D9，手柄模件14除了近端操縱桿控制件58之外(或者替代該控制件)，可以任選地裝配有遠(yuǎn)端或前端操縱桿控制件184。攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)或者攝像機(jī)的操作可以在前后操縱桿控制件184，58之間劃分開。例如，一個(gè)操縱桿可以控制傾斜，而另一操縱桿控制平移?？蛇x地，一個(gè)可以專門用于平移和傾斜控制，而另一個(gè)專門用于焦點(diǎn)和光圈控制。該操縱桿可以選為任意數(shù)目的可利用的操縱桿控制件，但是優(yōu)選包括通過CH產(chǎn)品可獲得的微型2軸3通道(2比例和1開關(guān)(2 proportional and1 switch))操縱桿系統(tǒng)。遠(yuǎn)端操縱桿組件可以包括一雙操縱桿安裝托架，該托架懸掛于例如本說明書中隨后所述的底板組件，每個(gè)托架均由一系列木板構(gòu)成，該木板包括1/8英寸厚標(biāo)準(zhǔn)密度的五層板、1/4英寸厚低密度的五層板、和帶有槽的1/8英寸厚標(biāo)準(zhǔn)密度的五層板，這些木板用環(huán)氧樹脂以直角粘合，且托架在水平面中相對(duì)于橫梁的最外側(cè)板垂直于平移軸線并具有平行于梁的縱向軸線的1/4英寸寬的槽，從而允許通過1/4英寸的尼龍蝶形螺釘和蝶形螺母對(duì)懸垂于水平板所形成的結(jié)構(gòu)進(jìn)行縱向位置調(diào)節(jié)。第二對(duì)橫向可調(diào)節(jié)的層疊木板優(yōu)選由在水平面中的1/8英寸標(biāo)準(zhǔn)密度的五層板構(gòu)成，每一層板均具有三個(gè)一組的1/4英寸的平行槽，這些槽相對(duì)于梁的長(zhǎng)度軸線沿橫向方向構(gòu)成，懸掛于上述安裝托架并允許在水平面內(nèi)進(jìn)行橫向和轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)。第二對(duì)板具有位于它們之間的操縱桿安裝夾具。該夾具也優(yōu)選由1/8英寸標(biāo)準(zhǔn)密度的五層木材構(gòu)成，并且通過1/4英寸的尼龍蝶形螺釘和蝶形螺母經(jīng)過垂直定向的板懸掛于橫向可調(diào)節(jié)的板，也可以由1/8英寸標(biāo)準(zhǔn)密度的五層板構(gòu)成，其優(yōu)選位于操縱桿安裝夾具的每一個(gè)端部，以允許操縱桿安裝夾具的傾斜調(diào)節(jié)。
底板組件可以包括一對(duì)板。所示出的近端底板優(yōu)選由一層1/4英寸標(biāo)準(zhǔn)密度的五層木材和三個(gè)薄壁不銹鋼插入件構(gòu)成，每個(gè)插入件具有用于8號(hào)夾緊螺栓的內(nèi)徑，該螺栓以周向間隔開的方式圍繞用于手柄管的精密公差摩擦配合的7/8英寸直徑的中心孔，并由平紋組織高隔熱性低輻射玻璃(E-glass)玻璃纖維表層和“Z-Poxy”層壓樹脂的粘結(jié)材料以及具有1比1室溫固化的固化劑加強(qiáng)，該玻璃纖維表層相對(duì)于兩個(gè)面上的零件的垂直中心線成45偏置進(jìn)行層壓，這些材料可以通過佩斯?fàn)柟镜玫?。前方較大的底板優(yōu)選由1/8英寸厚標(biāo)準(zhǔn)密度的五層木材和三個(gè)薄壁鋼質(zhì)插入件、三個(gè)厚壁鋁質(zhì)插入件制成，其中三個(gè)薄壁鋼質(zhì)插入件以孔的方式與較小底板的那些插入件配合，且三個(gè)厚壁鋁質(zhì)插入件具有相對(duì)于梁模件螺紋桿過大的間隔內(nèi)徑和用于與梁模件端部插入件相配的孔。前底板還包括精密公差、摩擦配合的、7/8英寸直徑的用于手柄管的孔；和六個(gè)較大的、均勻間隔開的、質(zhì)量減輕孔；三個(gè)用于1/4英寸直徑緊固件的間隔孔，這些孔圍繞周邊(優(yōu)選為在距板邊緣的中心處16毫米)均勻間隔開，用于安裝控制元件，例如前操縱桿組件；以及平紋組織E-glass玻璃纖維表層和“Z-Poxy”層壓樹脂的粘結(jié)材料，該表層相對(duì)于在兩個(gè)面上的零件的垂直中心線成45偏置進(jìn)行層壓。
雖然在上述說明書中描述了具有根據(jù)本發(fā)明方面的特征的各種元件的操作和構(gòu)造的具體細(xì)節(jié)，但是這樣的公開旨在使本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠制造并使用與本發(fā)明主題相關(guān)的各種元件和組件，以及公開發(fā)明人在提出專利申請(qǐng)時(shí)所擁有的各種優(yōu)選方式。本公開并不限制本發(fā)明的范圍，并且各種元件和組件的替代方式在本公開中都是顯而易見的。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)受上述的具體說明限制，而應(yīng)當(dāng)由下面的權(quán)利要求以及該權(quán)利要求對(duì)本發(fā)明主題的各種限定來限制。
權(quán)利要求
1.一種遠(yuǎn)程攝像機(jī)定位系統(tǒng)，用于由單個(gè)操作者使用和支承，其包括攝像機(jī)定位器，其具有用于支承所述攝像機(jī)的遠(yuǎn)側(cè)攝像機(jī)支架，所述攝像機(jī)定位器具有近側(cè)操作者接口，從而使得操作者能夠支承所述攝像機(jī)定位器并通過所述攝像機(jī)定位器在空間上操作所述攝像機(jī)；所述定位器包括至少一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的梁模件，所述梁模件定位在操作者接口的遠(yuǎn)側(cè)和攝像機(jī)支架的近側(cè)；所述梁模件具有多個(gè)分開的大梁，所述大梁沿徑向偏離梁模件的中性軸并大致平行于該中性軸延伸；其中所述梁模件的截面抗撓剛度在遠(yuǎn)側(cè)從第一截面抗撓剛度減小至第二截面抗撓剛度。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述大梁大致在所述梁模件的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述梁模件的截面抗撓剛度在遠(yuǎn)側(cè)增大至大于所述第二截面抗撓剛度的第三截面抗撓剛度，然后在遠(yuǎn)側(cè)減小至第四截面抗撓剛度。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一截面抗撓剛度和所述第三截面抗撓剛度大致相等，并且其中所述第二截面抗撓剛度和所述第四截面抗撓剛度大致相等。
5.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一截面抗撓剛度大于所述第三截面抗撓剛度。
6.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二截面抗撓剛度大于所述第四截面抗撓剛度。
7.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述梁模件包括近側(cè)梁模件和分開的遠(yuǎn)側(cè)梁模件，并且其中第一截面抗撓剛度和第二截面抗撓剛度沿近側(cè)梁模件的長(zhǎng)度產(chǎn)生，而第三截面抗撓剛度和第四截面抗撓剛度沿遠(yuǎn)側(cè)梁模件的長(zhǎng)度產(chǎn)生。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述近側(cè)梁模件和所述遠(yuǎn)側(cè)梁模件中的每一個(gè)還包括分開的多個(gè)大梁，所述大梁遠(yuǎn)離各個(gè)梁部分的中性軸布置。
9.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述近側(cè)梁模件的大梁具有第一截面面積，且所述遠(yuǎn)側(cè)梁模件的大梁具有比該第一截面面積小的第二截面面積。
10.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述近側(cè)梁模件的大梁和遠(yuǎn)側(cè)梁模件的大梁大致在它們的相應(yīng)端部處可拆卸地連接。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述近側(cè)梁模件和遠(yuǎn)側(cè)梁模件通過用手和工具中的至少一個(gè)能夠可拆卸地連接。
12.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述近側(cè)梁模件和遠(yuǎn)側(cè)梁模件中的至少一個(gè)具有固定支架區(qū)域和穩(wěn)定腹板區(qū)域，所述固定支架區(qū)域包括至少一個(gè)固定支架，該固定支架大致縱向延伸并且橫向連接所述多個(gè)大梁中的相鄰大梁，所述穩(wěn)定腹板區(qū)域包括至少一個(gè)穩(wěn)定腹板，該穩(wěn)定腹板大致縱向延伸并且橫向連接所述多個(gè)大梁中的相鄰大梁。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)固定支架區(qū)域包括至少三個(gè)固定支架，這些固定支架連接起來從而為相應(yīng)的固定支架區(qū)域提供多邊形截面。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)穩(wěn)定腹板區(qū)域包括至少三個(gè)由穩(wěn)定腹板材料制成的板，這些板連接起來從而為相應(yīng)的穩(wěn)定腹板區(qū)域提供多邊形截面。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)固定支架區(qū)域和每個(gè)穩(wěn)定腹板區(qū)域的多邊形截面為三角形。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)固定支架和每個(gè)穩(wěn)定腹板遠(yuǎn)離相應(yīng)梁模件的中性軸布置。
17.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一截面抗撓剛度在近側(cè)梁模件的固定支架區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生；第二截面抗撓剛度在近側(cè)梁模件的穩(wěn)定腹板區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生；第三截面抗撓剛度在遠(yuǎn)側(cè)梁模件的固定支架區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生；而第四截面抗撓剛度在遠(yuǎn)側(cè)梁部分的穩(wěn)定腹板區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生。
18.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述近側(cè)梁模件的固定支架區(qū)域具有至少一個(gè)近側(cè)固定支架，其具有第一厚度，并且所述遠(yuǎn)側(cè)梁模件的固定支架區(qū)域具有至少一個(gè)遠(yuǎn)側(cè)固定支架，其具有比第一厚度小的第二厚度。
19.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述近側(cè)梁模件的穩(wěn)定腹板區(qū)域具有至少一個(gè)近側(cè)穩(wěn)定腹板，其具有第一厚度，并且所述遠(yuǎn)側(cè)梁模件的穩(wěn)定腹板區(qū)域具有至少一個(gè)遠(yuǎn)側(cè)穩(wěn)定腹板，其具有比該第一厚度小的第二厚度。
20.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)固定支架由層疊木板基片構(gòu)成，該基片至少部分地層疊有碳纖維環(huán)氧樹脂合成物表層。
21.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述木板基片的主紋理大致平行于梁模件的中性軸定向。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述碳纖維合成物的主纖維軸大致橫向于梁模件的中性軸。
23.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固定支架通過碳纖維布和環(huán)氧樹脂合成物的保形層與相鄰的大梁連接，其中該保形層的主纖維軸相對(duì)于梁模件的中性軸大致偏置45度。
24.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固定支架具有切口，從而形成具有一個(gè)或多個(gè)X形部分的平面形狀。
25.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述穩(wěn)定腹板的材料的密度低于固定支架的材料的密度。
26.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述穩(wěn)定腹板材料包括發(fā)泡聚丙烯(EPP)。
27.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述穩(wěn)定腹板構(gòu)成為多個(gè)板，每個(gè)板的厚度大于至少一個(gè)固定支架。
28.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述穩(wěn)定腹板區(qū)域的長(zhǎng)度沿著梁模件的縱向方向比固定支架區(qū)域的長(zhǎng)度更長(zhǎng)。
29.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，至少一個(gè)大梁構(gòu)造為碳纖維拉擠型材。
30.一種遠(yuǎn)程攝像機(jī)定位系統(tǒng)，用于由單個(gè)操作者使用和支承，其包括攝像機(jī)；攝像機(jī)定位器，其具有用于支承所述攝像機(jī)的遠(yuǎn)側(cè)攝像機(jī)支架，所述攝像機(jī)定位器具有近側(cè)操作者接口，以使得操作者能夠支承所述攝像機(jī)定位器并且通過所述攝像機(jī)定位器在空間上操作所述攝像機(jī)；并且所述定位器包括至少一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的梁模件，所述梁模件定位在操作者接口的遠(yuǎn)側(cè)和攝像機(jī)支架的近側(cè)。
31.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)側(cè)攝像機(jī)支架為用于將攝像機(jī)可移動(dòng)地安裝在遠(yuǎn)側(cè)梁模件上的前端模件，所述前端模件包括平移/傾斜組件和平移/傾斜支承組件，所述平移/傾斜支承組件與遠(yuǎn)側(cè)梁模件相連并且支承所述平移/傾斜組件，所述平移/傾斜組件支承所述攝像機(jī)并允許攝像機(jī)的光軸相對(duì)于遠(yuǎn)側(cè)梁模件的縱向軸線平移和傾斜。
32.如權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述平移/傾斜支承組件包括平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)，其與梁模件的最遠(yuǎn)端連接并從該最遠(yuǎn)端大致縱向延伸；平移軸承頭，其與所述平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的遠(yuǎn)端連接，所述平移/傾斜組件可旋轉(zhuǎn)地懸掛于所述平移軸承頭，從而橫向于所述梁模件的縱向軸線；以及一個(gè)或多個(gè)支承腳，其與梁模件連接并從該梁模件延伸，從而在大致靠近平移軸承頭處與平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)連接，由此所述平移/傾斜支承組件從梁模件到與平移/傾斜組件的支承連接處呈錐形，以使得對(duì)攝像機(jī)視野的阻礙最小化。
33.如權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括平移軸承頭支承凸緣，用于將平移軸承頭與平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)相連接。
34.如權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括橫向支承桿，該桿懸掛于平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)并沿著該平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的長(zhǎng)度方向延伸。
35.如權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括角支架，其用于通過用手和工具中的至少一個(gè)將平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)和支承腳可調(diào)節(jié)地連接到所述梁模件的相應(yīng)大梁上。
36.如權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)和支承腳中的至少兩個(gè)在它們的近端附近通過至少一個(gè)橫向加強(qiáng)件而彼此連接。
37.如權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括平移驅(qū)動(dòng)組件，該平移驅(qū)動(dòng)組件包括安裝在平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)上的平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)；由該平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的平移驅(qū)動(dòng)鏈輪；由該平移驅(qū)動(dòng)鏈輪驅(qū)動(dòng)的平移驅(qū)動(dòng)鏈；由該平移驅(qū)動(dòng)鏈驅(qū)動(dòng)的平移軸齒輪盤；平移軸，其可旋轉(zhuǎn)地安裝在平移軸承頭上并可用手和工具中的至少一個(gè)相對(duì)于該平移軸承頭來垂直調(diào)節(jié)，并由該平移軸齒輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使所述前端模件的運(yùn)動(dòng)元件的質(zhì)心能被垂直調(diào)節(jié)成大致與所述定位器的中性軸重合；以及連接到該平移軸上用于安裝所述平移/傾斜組件的平移-傾斜吊板。
38.如權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括平移驅(qū)動(dòng)安裝張緊板，該板可移動(dòng)地安裝在所述平移驅(qū)動(dòng)平臺(tái)上，從而可通過用手和工具中的至少一個(gè)來調(diào)節(jié)所述平移驅(qū)動(dòng)鏈中的張力。
39.如權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述平移/傾斜組件包括平移架，其可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到平移軸承頭上，并且可通過用手和工具中的至少一個(gè)相對(duì)于平移軸承頭進(jìn)行橫向調(diào)節(jié)，從而使所述前端模件的運(yùn)動(dòng)元件的質(zhì)心能被橫向調(diào)節(jié)成大致與所述定位器的中性軸重合；傾斜架，其由所述平移架支承；以及傾斜驅(qū)動(dòng)組件，其包括固定在傾斜架上的傾斜驅(qū)動(dòng)電機(jī)；傾斜驅(qū)動(dòng)鏈輪，其布置在所述傾斜驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上；傾斜驅(qū)動(dòng)齒輪盤，其固定在所述平移架上；以及傾斜驅(qū)動(dòng)鏈，其在所述傾斜驅(qū)動(dòng)鏈輪和傾斜驅(qū)動(dòng)齒輪盤之間連接，用于響應(yīng)傾斜驅(qū)動(dòng)電機(jī)的致動(dòng)而使傾斜架轉(zhuǎn)動(dòng)。
40.如權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括傾斜驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝板，其用于支承所述傾斜驅(qū)動(dòng)電機(jī)和傾斜驅(qū)動(dòng)鏈輪，所述傾斜驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝板通過用手和工具中的至少一個(gè)可調(diào)節(jié)地連接到傾斜架上，用于調(diào)節(jié)傾斜驅(qū)動(dòng)鏈的張力。
41.如權(quán)利要求40所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述平移架成形為具有底部和兩個(gè)橫向延伸凸緣的槽形，所述底部連接到所述平移/傾斜吊板上并且所述傾斜架可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在這兩個(gè)凸緣之間。
42.如權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述傾斜架成形為具有底部和兩個(gè)橫向延伸凸緣的槽形，所述攝像機(jī)安裝在所述底部上并且所述兩個(gè)凸緣可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述平移架的凸緣之間，而且通過用手和工具中的至少一個(gè)可以相對(duì)于平移架的凸緣進(jìn)行滑動(dòng)調(diào)節(jié)，從而所述前端模件的運(yùn)動(dòng)元件的質(zhì)心能被滑動(dòng)調(diào)節(jié)成與所述定位器的中性軸大致重合。
43.如權(quán)利要求42所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)平移架和傾斜架的底部和凸緣由主紋理沿展翼方向定向的低密度三層木芯構(gòu)成，并且層疊有平紋組織碳纖維布的第一層，該第一層相對(duì)于木芯的主紋理方向偏置；沿展翼方向定向的單向碳纖維束的第二層；和玻璃纖維的第三層，且其中所述凸緣的木芯比底部的木芯薄。
44.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述近側(cè)操作者接口包括手柄模件，所述手柄模件包括從梁模件近側(cè)延伸的手柄軸和可移動(dòng)地安裝在手柄軸上的手柄把手。
45.如權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述手柄把手可滑動(dòng)地安裝在所述手柄軸上。
46.如權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述手柄把手可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述手柄軸上。
47.如權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述手柄軸可滑動(dòng)且可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述手柄軸上。
48.如權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述手柄模件還包括把手環(huán)，該把手環(huán)靠近所述手柄軸的近側(cè)終端安裝，用于使所述定位器轉(zhuǎn)動(dòng)。
49.如權(quán)利要求48所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述手柄模件還包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在手柄軸上的手柄把手，從而該手柄把手能夠在手柄軸通過把手環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)保持靜止。
50.如權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述手柄把手還可滑動(dòng)地安裝在手柄軸上，從而允許選擇定位器相對(duì)于手柄把手的軸向平移和定位器通過手柄把手環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
51.如權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述手柄模件包括用于攝像機(jī)傾斜和攝像機(jī)平移運(yùn)動(dòng)中至少一個(gè)的手動(dòng)控制件和位于其近端的控制架，所述控制架設(shè)置有空心內(nèi)部，所述攝像機(jī)控制件位于該控制架的空心內(nèi)部中，但是該控制件在與定位器連接時(shí)能由操作者的手夠到。
52.如權(quán)利要求51所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像機(jī)控制件包括操縱桿。
53.如權(quán)利要求51所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制架由與手柄軸操作連接的周向間隔開的肋限定，所述肋在它們和開口的近端之間形成有間隙。
54.如權(quán)利要求53所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述近側(cè)手柄把手覆蓋并連接所述肋的近端，并且限定了在把手內(nèi)部的一開口，該開口允許通向控制架的近側(cè)開口端。
55.如權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述手柄軸可靠地固定在所述梁模件上。
56.如權(quán)利要求55所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述梁模件包括在固定支架區(qū)域的近端處的至少一個(gè)底板，和在固定支架區(qū)域內(nèi)較遠(yuǎn)側(cè)的手柄終端板，所述手柄通過所述底板和所述手柄終端板進(jìn)行固定。
57.如權(quán)利要求55所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述梁模件包括底板組件，所述底板組件包括近側(cè)底板和遠(yuǎn)側(cè)底板，它們壓縮泡沫墊以通過與該膨脹泡沫墊的摩擦配合而抵抗沿著手柄軸的平移，從而固定所述底板，所述底板組件通過用手和工具中的至少一個(gè)被可調(diào)節(jié)地壓縮。
58.如權(quán)利要求57所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述近側(cè)底板和遠(yuǎn)側(cè)底板中的一個(gè)大于另一個(gè)，較大的一個(gè)設(shè)置有質(zhì)量減輕孔，該孔還提供了附加的操作者接口表面。
59.如權(quán)利要求57所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述手柄模件還包括遠(yuǎn)側(cè)手動(dòng)控制件，其用于控制平移和傾斜運(yùn)動(dòng)之一；和可調(diào)節(jié)的攝像機(jī)控制件支架，其連接到所述底板上，所述第二手動(dòng)控制件安裝在該攝像機(jī)控制件支架上，并通過用手和工具中的至少一個(gè)相對(duì)于手柄軸可調(diào)節(jié)地定位。
60.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括攝像機(jī)控制單元，該攝像機(jī)控制單元具有控制電路，用于控制下列組中的至少一個(gè)，該組包括白平衡、放大、同步、黑平衡、場(chǎng)景文件選擇、遮光校正、灰度和快門操作。
61.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)和傾斜驅(qū)動(dòng)電機(jī)，它們?cè)跀z像機(jī)支架和攝像機(jī)之間操作連接；和攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制件，其具有電子控制件，用于處理控制輸入以操作所述平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)和傾斜驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
62.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括攝像機(jī)控制單元，其具有控制電路，用于控制下列組中的至少一個(gè)，該組包括白平衡、放大、同步、黑平衡、場(chǎng)景文件選擇、遮光校正、灰度和快門操作；平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)和傾斜驅(qū)動(dòng)電機(jī)，它們?cè)跀z像機(jī)支架和攝像機(jī)之間操作連接；和攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制件，其具有電子控制件，用于處理控制輸入以操作所述平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)和傾斜驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
63.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括記錄器，該記錄器用于存儲(chǔ)由攝像機(jī)生成的圖像，所述記錄器操作連接到攝像機(jī)上，從而從攝像機(jī)接收?qǐng)D像信號(hào)。
64.如權(quán)利要求63所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述記錄器距攝像機(jī)遠(yuǎn)程定位。
65.如權(quán)利要求64所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括記錄器附件，用于將記錄器安裝在操作者身上。
66.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括支承系統(tǒng)外衣，該外衣提供了用于將視頻記錄器、電池、攝像機(jī)控制單元和攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制單元中的至少一個(gè)存放在操作者身上的口袋，所述視頻記錄器與攝像機(jī)的輸出格式兼容，所述電池至少為攝像機(jī)供電，所述攝像機(jī)控制單元具有控制電路，用于控制白平衡、放大、同步、黑平衡、場(chǎng)景文件選擇、遮光校正、灰度和快門操作的組中的至少一個(gè)，而所述攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制單元具有電路，用于控制攝像機(jī)相對(duì)于攝像機(jī)支架的運(yùn)動(dòng)。
67.如權(quán)利要求66所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述支承系統(tǒng)外衣在操作者背部設(shè)置有用于存放電池的口袋。
68.如權(quán)利要求66所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述支承系統(tǒng)外衣為背心。
69.如權(quán)利要求68所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述背心為至少一個(gè)使用者的手動(dòng)操作提供口袋。
70.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括傾斜軸管，該傾斜軸管用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地將攝像機(jī)支架連接到定位器上，以允許攝像機(jī)和從攝像機(jī)延伸到操作者接口的接線的傾斜運(yùn)動(dòng)，所述接線通過該傾斜軸管布線并且包括攝像機(jī)電源接線、攝像機(jī)控制接線和圖像信號(hào)接線的組中的至少一個(gè)電纜，從而所述接線進(jìn)行布線以使得對(duì)攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)范圍和視野的干涉最小化。
71.如權(quán)利要求70所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括平移軸管，該平移軸管用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地將攝像機(jī)支架連接到定位器上，以允許攝像機(jī)的平移運(yùn)動(dòng)，所述接線通過該平移軸管布線，從而所述接線進(jìn)行布線以使得對(duì)攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)范圍和視野的干涉最小化。
72.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括平移軸管，該平移軸管用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地將攝像機(jī)支架連接到定位器上，以允許攝像機(jī)和從攝像機(jī)延伸到操作者接口的接線的平移運(yùn)動(dòng)，所述電纜通過該平移軸管布線并且包括攝像機(jī)電源接線、攝像機(jī)控制接線和圖像信號(hào)接線的組中的至少一個(gè)電纜，從而所述接線進(jìn)行布線以使得對(duì)攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)范圍和視野的干涉最小化。
全文摘要
公開一種遠(yuǎn)程攝像機(jī)定位和控制系統(tǒng)，其允許單個(gè)操作者使用和支承在手臂范圍外的攝像機(jī)。公開該遠(yuǎn)程攝像機(jī)定位和控制系統(tǒng)的各種特征。定位器可包括一個(gè)或多個(gè)梁模件，梁模件具有截面抗撓剛度，剛度通過用例如加強(qiáng)大梁、固定支架和密度相對(duì)較低的穩(wěn)定腹板而沿著(一個(gè)或多個(gè))梁模件的長(zhǎng)度變化。攝像機(jī)通過前端組件安裝在梁模件上，前端組件構(gòu)造成將攝像機(jī)和前端組件的質(zhì)心沿著梁模件的中性軸安置在盡可能大的運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)。該系統(tǒng)還包括手柄模件，該模件包括例如可軸向和轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的把手和近側(cè)手柄把手環(huán)以及用于圍繞攝像機(jī)控制件(例如，操縱桿)的控制架。使用者利用支承外衣(例如，背心)可選擇佩戴輔助系統(tǒng)，例如監(jiān)視器、視頻記錄器和電池組。
文檔編號(hào)G03B21/00GK1759347SQ200480006632
公開日2006年4月12日 申請(qǐng)日期2004年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月11日
發(fā)明者托馬斯·H·S·哈里斯 申請(qǐng)人:托馬斯·H·S·哈里斯