CN110966497B - 降阶操控的摄影云台转动单元 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及降阶操控的摄影云台转动单元，有效的解决了摇镜头拍摄时控制速度和镜头稳定难度较大的问题；解决的技术方案包括壳体，壳体内安装有一个转轴，壳体上安装有载物台，转轴可带动载物台转动，转轴上空套安装有一个摩擦轮，摩擦轮可在转轴上左右滑动，壳体内安装有一个位于摩擦轮下方且与摩擦轮接触的转盘，摩擦轮轴线处开有一个锥形孔，锥形孔内设有一个锥形块，锥形块经滑键可滑动地安装在转轴上，锥形块左右移动可实现与锥形孔的压紧和脱离；本发明能够适应所有影视摇镜头拍摄的需要，在拍摄大角度摇镜头时，摄影师不需随镜头摇摆身体，能够避免身体大幅摇摆时造成的镜头不稳定，同时避免长时间拍摄手臂酸痛。
Description
技术领域
本发明涉及摄影设备领域，具体是降阶操控的摄影云台转动单元。
背景技术
摇镜头是摄影中常用的拍摄形式，是指摄像机位置不动，水平或垂直移动摄像机光学镜头轴线所拍摄的镜头，类似与人站定摇头的方式；摇镜头有水平横摇和垂直纵摇，水平横摇应用又更为普遍，水平横摇又可分为：用于突出重点或串联事物关系，中间带有几次停顿的间歇摇；用于加快或减缓节奏，摇速逐渐加快或降低的变速摇；用于拍摄全景，摄影机旋转一周的环形摇；用于营造紧张氛围，摇速极快的“甩”镜头；以及对某个活动物的追摇等；摇镜头拍摄要求有：第一，要有明确的目的性，第二，把握好摇摄速度，第三，拍摄摇镜头要做到稳、准、匀、平；
目前，拍摄摇镜头时，摄影师通过手柄摇动云台带动摄像机转动，人对于平衡状态的匀速运动感官比较直接，能够比较精确的控制，但是对于非平衡状态的匀加速运动，很难精确的控制，因此匀加速摇镜头的拍摄，对摄影师要求很高；另外，在拍摄大角度的摇镜头时，摄影师身体需要跟随镜头大幅度摆动，身体摆动时更增加了稳定控制镜头的难度，特别对于快速大幅度摇动的镜头，控制难度更大，而且，影视拍摄时一个镜头拍摄数十遍非常常见，长时间摇动笨重的云台和摄像机，摄影师手臂容易酸胀。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了降阶操控的摄影云台转动单元，有效的解决了目前摇镜头拍摄时控制速度和镜头稳定难度较大的问题。
其解决的技术方案是，降阶操控的摄影云台转动单元，包括矩形的壳体，壳体内沿左右方向安装有一个水平的第一转轴，第一转轴上安装有一个第一锥齿轮，壳体顶壁上安装有一个竖直的第二转轴，第二转轴下端安装有一个第二锥齿轮， 第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，第二转轴的上端伸出壳体外且固定有一个水平的载物台；第一转轴上空套安装有一个位于第一锥齿轮左侧的摩擦轮，摩擦轮可在第一转轴上左右滑动，壳体底壁上安装有一个竖向的第三转轴，第三转轴上端安装有一个水平的转盘，转盘上表面与摩擦轮下侧接触并压紧；摩擦轮轴线处开有一个下端朝左的锥形孔，锥形孔内设有一个锥形块，锥形块经滑键可滑动地安装在第一转轴上，摩擦轮右侧经螺旋旋装有一个端盖，端盖的材质为磁性物质，端盖与锥形块右端之间安装有压簧，锥形块右端固定有电磁铁，电磁铁不通电的情况下，锥形块在压簧的作用下与锥形孔侧壁压紧。
本发明仅通过控制杆即可灵活地控制镜头的各种运动方式，能够适应所有影视摇镜头拍摄的需要，在拍摄大角度摇镜头时，摄影师不需随镜头摇摆身体，能够避免身体大幅摇摆时造成的镜头不稳定，同时避免长时间拍摄手臂酸痛。
附图说明
图1为本发明摩擦轮位于第二转盘右侧时的主视剖视图。
图2为本发明摩擦轮位于第二转盘左侧时的主视剖视图。
图3为本发明锥形块与锥形孔脱离时的主视剖视图。
图4为图1中A位置的放大图。
图5为图1中B位置的放大图。
图6为图3中C位置的放大图。
图7为摩擦轮位置的左视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。
由图1至图7给出，本发明包括矩形的壳体1，壳体1内沿左右方向安装有一个水平的第一转轴2，第一转轴2上安装有一个第一锥齿轮3，壳体1顶壁上安装有一个竖直的第二转轴4，第二转轴4下端安装有一个第二锥齿轮5， 第二锥齿轮5与第一锥齿轮3啮合，第二转轴4的上端伸出壳体1外且固定有一个水平的载物台6；第一转轴2上空套安装有一个位于第一锥齿轮3左侧的摩擦轮7，摩擦轮7可在第一转轴2上左右滑动，壳体1底壁上安装有一个竖向的第三转轴8，第三转轴8上端安装有一个水平的转盘9，转盘9上表面与摩擦轮7下侧接触并压紧；摩擦轮7轴线处开有一个下端朝左的锥形孔10，锥形孔10内设有一个锥形块11，锥形块11经滑键可滑动地安装在第一转轴2上，摩擦轮7右侧经螺旋旋装有一个端盖12，端盖12的材质为磁性物质，端盖12与锥形块11右端之间安装有压簧13，锥形块11右端固定有电磁铁14，电磁铁14不通电的情况下，锥形块11在压簧13的作用下与锥形孔10侧壁压紧。
所述的第三转轴8上安装有一个第一带轮15，壳体1右侧壁上固定有一个电机16，电机16的主轴上安装有一个第二带轮17，第一带轮15和第二带轮17之间连接有皮带18，电机16通过皮带18带动第三转轴8转动，这种布置方式可有效利用壳体1内空间，缩小设备体积。
所述的第一转轴2上沿轴向开设有长键槽19，锥形块11内壁的滑键可在长键槽19内滑动。
所述的壳体1左侧壁上穿设有一根与第一转轴2同轴的空心圆管20，空心圆管20可左右拉动，第一转轴2的右端可转动的安装在壳体1的右壁上，左端同轴穿在空心圆管20内且可在空心圆管20内转动，空心圆管20的右端与摩擦轮7可转动连接，空心圆管20可拉动摩擦轮7左右滑动。
所述的空心圆管20的右端同轴固定有一个套管21，摩擦轮7的左端设有轴状凸起22，轴状凸起22上设有轴肩23，轴状凸起22经轴承安装在套管21内，套管21右端经螺钉可拆卸的安装有两个半环形的挡板24，挡板24位于轴肩23右侧，空心圆管20可通过挡板24和轴肩23拉动摩擦轮7左右滑动。
所述的壳体1的左侧外壁上安装有一个固定杆25，固定杆25的外端铰接有一个杠杆形式的控制杆26，控制杆26的下端沿控制杆26长度方向开设有一个滑槽27，空心圆管20的外端固定有一个柱状凸起28，柱状凸起28置于滑槽27内，左右推拉控制杆26上端可拉动空心圆管20左右滑动，从而拉动摩擦轮7左右滑动。
所述的控制杆26的上端安装有一个按钮开关29，按下按钮开关29可使电磁铁14通电。
所述的第二转轴4和壳体1配合处具有转动阻尼，能使传动链断开时，载物台6能立即停止转动，同时能够增强镜头摇动时的稳定性。
所述的空心圆管20与壳体1配合处设有滑动阻尼，在不拉动控制杆26时，使摩擦轮7能稳定的停留在某一位置。
所述的第一转轴2上沿轴向固定有两根导线30，两根导线30的左端分别和电磁铁14的两个电极接通，壳体1右侧壁固定有两个与第一转轴2同轴的金属环31，第一转轴2的右端固定有两个电刷32，两个电刷32份分别与两个金属环31内壁接触，两根导线30的右端分别与两个电刷32连接，从而实现电磁铁14的供电。
所述的两根导线30均为波纹状的可伸缩导线，可满足锥形块11的左右滑动，所述的第一锥齿轮3和端盖12上均设有可供导线30穿过的通孔，也可将导线30穿设在第一转轴2内。
本发明在使用时，摄像机固定在载物台6上，电机16启动通过皮带18带第三转轴8和转盘9转动，转盘9带动摩擦轮7转动，在电磁铁14不通电的情况下，锥形块11在压簧13的作用下与锥形孔10的内壁压紧，摩擦轮7通过摩擦力带动锥形块11转动，锥形块11通过滑键带动第一转轴2和第一锥齿轮3转动，第一锥齿轮3通过第二锥齿轮5带动第二转轴4和载物台6转动，从而实现摄影机在水平面内的转动。
通过左右推拉控制杆26的上端，使控制杆26下端带动空心圆管20左右滑动，空心圆管20带动摩擦轮7在第一转轴2上左右滑动，摩擦轮7从转盘9外缘向转盘9圆心处移动时，由于转盘9上与摩擦轮7接触点位置的线速度越来越小，因此摩擦轮7转速也越来越小，从而可以调节载物台6的转动速度，若要使镜头匀速摇动，则将摩擦轮7拉至所需位置即可；若要进行匀加速摇镜头的拍摄，则拉动摩擦轮7匀速左右移动，则其转速也匀速改变，即摩擦轮7做匀加速转动，载物台6也随之做匀加速运动，即通过控制杆26的匀速推拉即可控制载物台6的匀加速转动，从而实现匀加速摇镜头的拍摄，控制精度大幅提高，同时，摄影师不必大幅度的摇摆身体，只需小幅度的推拉控制杆26，避免身体大幅摇摆时造成的镜头不稳定，同时避免长时间拍摄手臂酸痛；可以另外设置一个固定的显示屏并将镜头所摄影像同步在该显示屏上，使摄影师不需随摄影机扭转身体观察镜头。
当摩擦轮7从转盘9的一侧越过圆心移动到另一侧时，由于转盘9两侧线速度方向相反，因此摩擦轮7也会相应的改变方向反向转动，从而使载物台6反向转动，实现镜头的转向。
当镜头需要在某处定格时，则按下控制手柄上端的按钮，电磁铁14通电与端盖12之间产生吸力，使锥形块11克服压簧13的作用相对锥形孔10向右移动，锥形块11与锥形孔10脱离，摩擦轮7与第一转轴2之间的传动断开，摩擦轮7空转，载物台6停止转动，松开按钮开关29载物台6恢复转动。
本发明仅通过控制杆26即可灵活地控制镜头的各种运动方式，包括镜头的定格、匀速摇动、加减速摇动、镜头的转向等，能够适应所有影视摇镜头拍摄的需要，同时能够满足对活动物的跟踪拍摄，例如体育赛事转播等；而且，控制杆26静止可实现匀速摇镜头的拍摄，匀速推拉控制杆26可实现匀加速摇镜头的拍摄，降阶控制的方式相对于传统的直接控制镜头匀加速运动，摄影师操作难度更低，镜头更稳定；另外，在拍摄大角度摇镜头时，摄影师不需随镜头摇摆身体，能够避免身体大幅摇摆时造成的镜头不稳定，同时避免长时间拍摄手臂酸痛。
Claims (8)
1.降阶操控的摄影云台转动单元，包括矩形的壳体（1），其特征在于，壳体（1）内沿左右方向安装有一个水平的第一转轴（2），第一转轴（2）上安装有一个第一锥齿轮（3），壳体（1）顶壁上安装有一个竖直的第二转轴（4），第二转轴（4）下端安装有一个第二锥齿轮（5），第二锥齿轮（5）与第一锥齿轮（3）啮合，第二转轴（4）的上端伸出壳体（1）外且固定有一个水平的载物台（6）；第一转轴（2）上空套安装有一个位于第一锥齿轮（3）左侧的摩擦轮（7），摩擦轮（7）可在第一转轴（2）上左右滑动，壳体（1）底壁上安装有一个竖向的第三转轴（8），第三转轴（8）上端安装有一个水平的转盘（9），转盘（9）上表面与摩擦轮（7）下侧接触并压紧；摩擦轮（7）轴线处开有一个小端朝左的锥形孔（10），锥形孔（10）内设有一个锥形块（11），锥形块（11）经滑键可滑动地安装在第一转轴（2）上，摩擦轮（7）右侧经螺旋旋装有一个端盖（12），端盖（12）的材质为磁性物质，端盖（12）与锥形块（11）右端之间安装有压簧（13），锥形块（11）右端固定有电磁铁（14），电磁铁（14）不通电的情况下，锥形块（11）在压簧（13）的作用下与锥形孔（10）侧壁压紧；
所述的壳体（1）左侧壁上穿设有一根与第一转轴（2）同轴的空心圆管（20），空心圆管（20）可左右拉动，第一转轴（2）的右端可转动的安装在壳体（1）的右壁上，左端同轴穿在空心圆管（20）内且可在空心圆管（20）内转动，空心圆管（20）的右端与摩擦轮（7）可转动连接，空心圆管（20）可拉动摩擦轮（7）左右滑动；
所述的空心圆管（20）的右端同轴固定有一个套管（21），摩擦轮（7）的左端设有轴状凸起（22），轴状凸起（22）上设有轴肩（23），轴状凸起（22）经轴承安装在套管（21）内，套管（21）右端经螺钉可拆卸的安装有两个半环形的挡板（24），挡板（24）位于轴肩（23）右侧，空心圆管（20）可通过挡板（24）和轴肩（23）拉动摩擦轮（7）左右滑动。
2.根据权利要求1所述的降阶操控的摄影云台转动单元，其特征在于，所述的第三转轴（8）上安装有一个第一带轮（15），壳体（1）右侧壁上固定有一个电机（16），电机（16）的主轴上安装有一个第二带轮（17），第一带轮（15）和第二带轮（17）之间连接有皮带（18），电机（16）通过皮带（18）带动第三转轴（8）转动。
3.根据权利要求1所述的降阶操控的摄影云台转动单元，其特征在于，所述的第一转轴（2）上沿轴向开设有长键槽（19），锥形块（11）内壁的滑键可在长键槽（19）内滑动。
4.根据权利要求1所述的降阶操控的摄影云台转动单元，其特征在于，所述的壳体（1）的左侧外壁上安装有一个固定杆（25），固定杆（25）的外端铰接有一个杠杆形式的控制杆（26），控制杆（26）的下端沿控制杆（26）长度方向开设有一个滑槽（27），空心圆管（20）的外端固定有一个柱状凸起（28），柱状凸起（28）置于滑槽（27）内，左右推拉控制杆（26）上端可拉动空心圆管（20）左右滑动，从而拉动摩擦轮（7）左右滑动。
5.根据权利要求4所述的降阶操控的摄影云台转动单元，其特征在于，所述的控制杆（26）的上端安装有一个按钮开关（29），按下按钮开关（29）可使电磁铁（14）通电。
6.根据权利要求1所述的降阶操控的摄影云台转动单元，其特征在于，所述的第二转轴（4）和壳体（1）配合处具有转动阻尼。
7.根据权利要求1所述的降阶操控的摄影云台转动单元，其特征在于，所述的空心圆管（20）与壳体（1）配合处设有滑动阻尼。
8.根据权利要求1所述的降阶操控的摄影云台转动单元，其特征在于，所述的第一转轴（2）上沿轴向固定有两根导线（30），两根导线（30）的左端分别和电磁铁（14）的两个电极接通，壳体（1）右侧壁固定有两个与第一转轴（2）同轴的金属环（31），第一转轴（2）的右端固定有两个电刷（32），两个电刷（32）分别与两个金属环（31）内壁接触，两根导线（30）的右端分别与两个电刷（32）连接。
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