CN102393596B - 摄像机稳定器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种摄像机稳定器，上臂由一条稳定弹簧，二条方形轻质铝合金板组成，下臂由二条弹簧，三条方形轻质铝合金板组成，上臂的两条方形轻质铝合金板上端分别与云台下面的连接杆活动连接，另一端通过上、下臂连接板与下臂的三条方形轻质铝合金板上端活动连接，下臂的三条方形轻质铝合金板下端与万向构件活动连接，云台下面的连接杆与上、下臂连接板之间连接有一条稳定弹簧，上、下臂连接板与万向构件6之间连接有二条稳定弹簧构成双臂稳定机构。该稳定器结合了斯坦尼康稳定器的高度稳定性以及手持式稳定器的便携性，同时简化了斯坦尼康稳定器的双臂的内部结构，在保证较摄像机较高稳定性的同时，又使结构相对简单，造价低廉。

Description

摄像机稳定器
技术领域
本发明涉及一种移动摄像时保持画面稳定的装置，尤其是一种可以取代摇臂和轨道车的摄像机稳定装置。 
背景技术
目前市面上主流稳定器有两种，一种是大斯，即所谓斯坦尼康，它以背心作为固定基础，带有弹簧的双臂作为稳定核心，但结构复杂，造价昂贵，且携带不便；另一种是手持式的小斯，常见的有万德兰、BSW、曼延等品牌，结构较为简单，体积较小，造价也较大斯便宜，但稳定性能较差，不能满足较高的画面稳定要求。 
发明内容
本发明是要提供一种摄像机稳定器，该稳定器结合了斯坦尼康稳定器的高度稳定性以及手持式稳定器的便携性，同时简化了斯坦尼康稳定器的双臂的内部结构，在保证较摄像机较高稳定性的同时，又使结构相对简单，造价低廉。 
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种摄像机稳定器，包括云台、稳定弹簧、上臂、下臂、万向构件，其特点是：上臂由一条稳定弹簧，二条方形轻质铝合金板组成，下臂由二条弹簧，三条方形轻质铝合金板组成，其中： 
上臂的两条方形轻质铝合金板上端分别与云台下面的连接杆活动连接，另一端通过上、下臂连接板与下臂的三条方形轻质铝合金板上端活动连接，下臂的三条方形轻质铝合金板下端与万向构件活动连接，云台下面的连接杆与上、下臂连接板之间连接有一条稳定弹簧，上、下臂连接板与万向构件6之间连接有二条稳定弹簧构成双臂稳定机构。
万向构件上端处连接有手柄，万向构件侧面上设有伸缩孔，下端装有配重法码 。 
上臂与云台下面的连接杆之间、上、下臂与上、下臂连接板之间、下臂与万向构件之间、以及万向构件与手柄均由轴承连接。 
稳定弹簧弹性形变量是手柄位移的1/8。 
本发明的有益效果是： 
该稳定器结合了斯坦尼康稳定器的高度稳定性以及手持式稳定器的便携性，同时简化了斯坦尼康稳定器的双臂的内部结构，在保证较摄像机较高稳定性的同时，又使结构相对简单，造价低廉。它可以让摄像师即使在不平坦的地面上1到2米的高度内移动摄像能保持画面稳定。
附图说明
图1是本发明的结构主视图； 
图2是单臂稳定原理图；
图3是双臂稳定原理图；
图4是弹力分解图；
图5是图1的左视图；
图6是图1的俯视图；
图7是万向构件的主剖视图；
图8是图7的左剖视；
图9是手柄内部结构剖视图；
图10是双臂两端连接处剖视图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。 
如图1，5，6所示，本发明的摄像机稳定器，包括摄像机快卸板1、云台2、稳定弹簧3、上臂4、下臂5、万向构件6，手柄7，配重法码 9，上、下臂连接板10等。 
上臂由一条稳定弹簧3，二条方形轻质铝合金板12组成。下臂5由二条稳定弹簧3，三条方形轻质铝合金板12组成。 
上臂4的两条方形轻质铝合金板12上端分别与云台2下面的连接杆11活动连接，下端分别与上、下臂连接板10上、下端的连接孔连接。 
下臂5的三条方形轻质铝合金板12上端分别与上、下臂连接板10上、下端的连接孔活动连接。 
三条方形轻质铝合金板12下端与万向构件6活动连接，云台2下面的连接杆11与上、下臂连接板10之间连接有一条稳定弹簧3。上、下臂连接板10与万向构件6之间连接有二条稳定弹簧3构成双臂稳定机构。万向构件6上端处连接有手柄7。万向构件6侧面上设有伸缩孔8，下端装有配重法码 9。云台2上面装有摄像机快卸板1。 
如图7至图10所示，上臂4与云台2下面的连接杆之间、上、下臂4，5与上、下臂连接板10之间、下臂5与万向构件6之间、以及万向构件6与手柄7均由轴承连接。 
稳定弹簧3弹性形变量是手柄位移的1/8。 
材料说明：云台及摄像机快卸板、上、下臂连接构件及伸缩构件采用高强塑料、上下臂采用轻质铝和金、配重法码采用灌铅不锈钢。 
双臂的稳定原理说明如下： 
   在单臂存在的情况下， 当上臂从某一位置转到另一位置时，如图2所示，从位置A到位置B ，手柄端的高度变化为107mm,水平位移变化为102mm,而由此引起的弹簧长度变化仅为：380-353=33mm,即弹簧形变是手柄位置变化的1/3。双臂同时作用时，由手柄位置的变化引起弹簧的形变会更小，双臂同时作用时，手柄由位置A运动到位置B，如附图3所示，手柄位移为147.1mm，而单个弹簧的形变为：371.4-353=18.4mm,弹簧形变约为手柄位置的1/8,当手柄位置移动很小时，可以认为弹簧形变为0,弹簧形变越小，则摄像机产生的位移越小，即抖动越小，综上所述，系统对摄像机具有稳定功能。
以上只是讨论摄像机位置的稳定，而对于角度稳定，则是靠万向构件和配重法码：由于地心引力的作用，法码总是垂直向下，由于摄像机与云台之间的角度固定，所以摄像机角度也会因法码垂直向下而维持不变，由于摄像机自重的不同，可能会出现摄像机水平角度不是零，则可以通过调节摄像机在快卸板的位置以及快卸板在云台的位置来调整摄像机的角度，另外，还可以通过增减法码数量和法码与万向构件的距离来防止摄像机的摇摆。 
    下面分析由摄像机及稳定器自重确定的弹簧拉力范围： 
云台重约300g; 上臂重约300g；摄像机以SONY_HVR-1000C为例，重约2700g,弹簧自重约180g，弹力分解图所附图4所示。
弹簧水平仰角为15°则弹簧要承受的重力为： 
Figure 2011102951027100002DEST_PATH_IMAGE002
Figure 2011102951027100002DEST_PATH_IMAGE004
,则有
Figure 2011102951027100002DEST_PATH_IMAGE006
，又有OC=350mm CB=OA=120mm
则根据余弦定理：
Figure 2011102951027100002DEST_PATH_IMAGE008
得出：OB=300mm,则=77.6mm,
Figure 2011102951027100002DEST_PATH_IMAGE012
=290mm
由力矩平衡得：
Figure 2011102951027100002DEST_PATH_IMAGE014
,得出：
由正弦定理得：
Figure 2011102951027100002DEST_PATH_IMAGE018
得出：
Figure 2011102951027100002DEST_PATH_IMAGE020
所以，在弹簧弹性限度内，弹簧长度300mm时，最大拉力达到127N,即可保持上臂仰角大于34.3度。
以上结论是在以摄像机为HVR-1000C的前提下，一般机型较此机型轻，所以本发明稳定器可以适用于所有家用DV和绝大部分专业机型。 
使用时将摄像机固定在云台上后，根据摄像机重量调节法码数量和伸缩构件长度，手握手柄进行移动摄像实验，待行走时摄像机不再摇摆后即可进行摄像作业。 

Claims (4)

1.一种摄像机稳定器，包括云台（2）、稳定弹簧（3）、上臂（4）、下臂（5）、万向构件（6）和手柄（7），其特征在于：所述上臂（4）由一条稳定弹簧（3），二条方形轻质铝合金板（12）组成，所述下臂（5）由二条稳定弹簧（3），三条方形轻质铝合金板（12）组成，其中：
上臂（4）的两条方形轻质铝合金板（12）上端分别与云台（2）下面的连接杆（11）活动连接，另一端通过上、下臂连接板（10）与下臂（5）的三条方形轻质铝合金板（12）上端活动连接，下臂（5）的三条方形轻质铝合金板（12）下端与万向构件（6）活动连接，云台（2）下面的连接杆（11）与上、下臂连接板（10）之间连接有一条稳定弹簧（3），上、下臂连接板（10）与万向构件（6）之间连接有二条稳定弹簧（3）构成双臂稳定机构。
2.根据权利要求1所述的摄像机稳定器，其特征在于：所述万向构件（6）上端处连接有手柄（7），万向构件（6）侧面上设有伸缩孔（8），下端装有配重法码 （9）。
3.根据权利要求1所述的摄像机稳定器，其特征在于：所述上臂（4）与云台（2）下面的连接杆（11）之间、上、下臂（4，5）与上、下臂连接板（10）之间、下臂（5）与万向构件（6）之间、以及万向构件（6）与手柄（7）均通过轴承连接。
4.根据权利要求1所述的摄像机稳定器，其特征在于：所述稳定弹簧（3）弹性形变量是手柄位移的1/8。
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