CN102900930A - 一种杠杆联动式顶镜操作系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种杠杆联动式顶镜操作系统，包括第一区域(A)、第二区域(B)和第三区域(C)；第一区域(A)为起点区域，用于连接地面三脚架(1)；第二区域(B)为节点，连接在篮球架后部；第三区域(C)为目标传动区域，安装在篮球架前部，并在摄像机座上安装摄像机；安装完成后，联动杠杆负责三个区域之间力的传递，联动杠杆支点孔上连接的转动轴，将联动杠杆上的力转化为各转盘或连接座的旋转动作，达到将第一区域(A)的动作，通过第二区域(B)的节点，实时完全的复制到第三区域(C)。在顶镜的拍摄中能够做到更快、更精准、更灵活。

Description

一种杠杆联动式顶镜操作系统
技术领域
本发明涉及摄像技术领域，尤其涉及的是一种杠杆联动式顶镜操作系统。
背景技术
在对篮球比赛进行拍摄中，为了更好的表现别赛，有一个比较特殊的机位，就是安装在篮板后面的摄像机，我们称之为顶镜。目前在国内所使用的顶镜，一般使用普通云台架设，拍摄角度是固定的，即按照事先调整好的景别进行拍摄，在拍摄的过程中，该机位不会旋转、变焦，拍摄景别始终如一。目前比较先进的顶镜是在NBA中所使用的，其与国内的顶镜区别在于安装了可遥控的电动云台，使之在拍摄过程中可以随时调整角度，以获得更适合拍摄比赛所需要的景别。
目前利用顶镜拍摄最先进方案：为顶镜配备电动遥控云台，电动遥控云台采用电机提供动力，利用齿轮传动或皮带传动。
利用电动遥控云台虽然可以解决顶镜的取景问题，但是由于其采用电动动力系统，所以在实际使用方面存在初速、绝对快速度、绝对慢速度及快慢变化的问题，而本发明利用人手操作，采用杠杆联动方式传动，恰恰能够解决这些问题，毕竟人手要比机器灵活，并且采用杠杆联动方式进行动作复制的稳定性又是最高的。除此之外，电动遥控云台还存在成本高、出现故障维护困难的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提提供一种杠杆联动式顶镜操作系统。
本发明的技术方案如下：
一种杠杆联动式顶镜操作系统，包括第一区域(A)、第二区域(B)和第三区域(C)；第一区域(A)为起点区域，用于连接地面三脚架(1)；第二区域(B)为节点，连接在篮球架后部；第三区域(C)为目标传动区域，安装在篮球架前部，并在摄像机座上安装摄像机；安装完成后，联动杠杆负责三个区域之间力的传递，联动杠杆支点孔上连接的转动轴，将联动杠杆上的力转化为各转盘或连接座的旋转动作，达到将第一区域(A)的动作，通过第二区域(B)的节点，实时完全的复制到第三区域(C)。
所述的杠杆联动式顶镜操作系统，所述第一区域(A)包括：三脚架连接板(2)、第一垂直转盘(3)、第一垂直转轴(4)、第一垂直联动转轴(5)；三脚架连接板(2)连接在三脚架(1)的云台上；将三脚架手柄与第一垂直转轴(4)连接，当三脚架手柄做俯仰运动时，第一垂直转轴(4)产生转动；由于第一垂直转轴(4)通过第一垂直转盘(3)的圆心，所以第一垂直转轴(4)转动时，第一垂直转盘(3)也一起转动；第一垂直联动转轴(5)与第一垂直转盘(3)联动，当第一垂直转盘(3)转动时，第一垂直联动转轴(5)将第一垂直转盘(3)的转动转化为向上或向下的力，通过第一联动杠杆(6)和第二联动杠杆(7)传导至第二区域(B)；
所述第二区域(B)包括第二垂直联动转轴(11)、第二垂直转盘(12)、水平转动轴(13)、第一水平联动转轴(14)；水平转动轴(13)与篮球架连接；当第二区域B发生水平转动时，第一水平联动转轴(14)将第二区域(B)所产生的转动转化为水平方向向前或向后的力，通过第三联动杠杆(9)、第四联动杠杆(10)，传送到第二水平联动转轴(17)；第二垂直联动转轴(11)和第一联动杠杆(6)和第二联动杠杆(7)连接；当第一联动杠杆(6)和第二联动杠杆(7)传导过来的垂直方向的向上或向下的力作用于第二垂直联动转轴(11)的时候，第二垂直联动转轴(11)将这些力转化为第二垂直转盘(12)的垂直方向的转动；当第二垂直转盘(12)产生垂直方向转动时，第二垂直联动转轴(11)将第二垂直转盘所产生的垂直方向的转动转化为向上或向下的力，通过第三联动杠杆(9)和第四联动杠杆(10)传导至第三垂直联动转轴(16)；
所述第三区域(C)包括摄像机座(15)、第三垂直联动转轴(1)、第二水平联动转轴(17)、云台座(18)；云台座(18)与篮球架连接；将摄像机架设于摄像机座(15)上；第二水平联动转轴(17)将第三联动杠杆(9)和第四联动杠杆(10)上传导过来的、水平方向向前或向后的力传导至摄像机座(15)上，使摄像机座产生水平方向的转动；第三垂直联动转轴(16)将第三联动杠杆(9)和第四联动杠杆(10)上传导过来的、垂直方向向上或向下的力传导至摄像机座(15)上，使摄像机座(15)产生垂直方向的转动。
本发明中采用了杠杆联动系统进行传动，基于杠杆联动的特性，三脚架上的动作能够实时的、完整的、完全同样的复制到第三区域C，而人手的灵活性必定强于电动传动系统，并且无论初速、绝对速度和快慢变化都要强于电动传动系统，故在顶镜的拍摄中能够做到更快、更精准、更灵活。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
1三脚架，2三脚架连接板，3第一垂直转盘，4第一垂直转轴，5第一垂直联动转轴，6第一联动杠杆，7第二联动杠杆，8机架，9第三联动杠杆，10第四联动杠杆，11第二垂直联动转轴，12第二垂直联动转盘，13水平转动轴，14第一水平联动转轴，15摄像机座，16第三垂直联动转轴，17第二水平联动转轴，18云台座；A：第一区域，B：第二区域，C：第三区域。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
一、结构、部件说明
第一区域A包括：
三脚架连接板2：三脚架连接板2连接在三脚架1的云台上，可使本系统的第一区域A、第二区域B与三脚架做同心圆转动。
第一垂直转盘3、第一垂直转轴4、第一垂直联动转轴5：
将三脚架手柄(图中未示出)与第一垂直转轴4连接，当三脚架手柄做俯仰运动时，第一垂直转轴4产生转动；由于第一垂直转轴4通过第一垂直转盘3的圆心，所以第一垂直转轴4转动时，第一垂直转盘3也一起转动；第一垂直联动转轴5与第一垂直转盘3联动，当第一垂直转盘3转动时，第一垂直联动转轴5将第一垂直转盘3的转动转化为向上或向下的力，通过第一联动杠杆6和第二联动杠杆7传导至第二区域B。
第二区域B包括：
水平转动轴13：水平转动轴13与篮球架(图中未示出)连接。由于机架8为一个整体，三脚架连接板2又与机架8固定连接，且水平转动轴13、三脚架连接板2、三脚架1这三者的中点处于同一条垂线上，所以当有一个力使三脚架连接板2产生水平转动时，第一区域A与第二区域B就可以做同步的水平转动。
第一水平联动转轴14：当第二区域B发生水平转动时，第一水平联动转轴14将第二区域B所产生的转动转化为水平方向向前或向后的力，通过第三联动杠杆9、第四联动杠杆10，传送到第二水平联动转轴17。
第二垂直联动转轴11、第二垂直转盘12：
第二垂直联动转轴11和第一联动杠杆6和第二联动杠杆7连接。当第一联动杠杆6和第二联动杠杆7传导过来的垂直方向的向上或向下的力作用于第二垂直联动转轴11的时候，第二垂直联动转轴11将这些力转化为第二垂直转盘12的垂直方向的转动。
当第二垂直转盘12产生垂直方向转动时，第二垂直联动转轴11将第二垂直转盘所产生的垂直方向的转动转化为向上或向下的力，通过第三联动杠杆9和第四联动杠杆10传导至第三垂直联动转轴16。
第三区域C：
云台座18：与篮球架连接。
摄像机座15：将摄像机架设于摄像机座15上。
第二水平联动转轴17：第二水平联动转轴17将第三联动杠杆9和第四联动杠杆10上传导过来的、水平方向向前或向后的力传导至摄像机座15上，使摄像机座产生水平方向的转动。
第三垂直联动转轴16：第三垂直联动转轴16将第三联动杠杆9和第四联动杠杆10上传导过来的、垂直方向向上或向下的力传导至摄像机座15上，使摄像机座15产生垂直方向的转动。
二、原理说明
本杠杆联动系统的工作原理主要包括两个基本点：杠杆传动和联动转轴的应用。联动杠杆起到力的传导作用；联动转轴即为轴承，起到力的转化的作用。
在本传动系统中，目的是将第一区域A的产生的动作复制到第三区域C，动作分为垂直联动和水平联动两个部分：
1、水平联动
Step1：三脚架1、三脚架连接板2、机架8、水平转动轴13的中心延一条垂线进行连接。
Step2：当三脚架1云台做水平转动时，其转动会传导至三脚架连接板2。
Step3：三脚架连接板2转动时，通过机架8，会将转动传导至第二区域B。
Step4：由于三脚架1、三脚架连接板2、机架8、水平转动轴13的中心在一条垂线上，所以第一区域A的水平转动将被复制至第二区域B，使第二区域B与第一区域A做同步转动。
Step5：当第二区域B做水平转动时，第一水平联动转轴14会将第二区域B所发生的转动转化为力，通过第三联动杠杆9和第四联动杠杆10的传导，将力传导至第二水平联动转轴17。
Step6：第二水平联动转轴17会将由第三联动杠杆9和第四联动杠杆10传导过来的力转化为使摄像机座15产生水平转动的力，达到第三区域C的摄像机座15与第一区域A的三脚架连接板2做同步水平转动的目的。
2、垂直联动
Step1：将三脚架手柄与第一垂直转轴4连接，当三脚架手柄做俯仰运动时，第一垂直转轴4做垂直方向的转动，由于第一垂直转轴4与第一垂直转盘3连接，且两者同心圆，所以第一垂直转轴4转动时，第一垂直转盘3也做相应垂直方向转动；第一垂直转盘3转动时，第一垂直联动转轴5将第一垂直转盘3的转动转化为向上或向下的力，通过第一联动杠杆6、第二联动杠杆7传导至第二垂直联动转轴11上。
Step2：第一联动杠杆6、第二联动杠杆7传导至第二区域B的力，通过第二垂直联动转轴11的转化，使第二垂直联动转盘12产生垂直方向的转动。第二垂直联动转盘12的转动又会通过第二垂直联动转轴11的转化，将转动转化为向前或向后的力。
Step3：第三联动杠杆9、第四联动杠杆10将经由第二垂直联动转轴11转化的向前或向后力传导至第三区域C的第三垂直联动转轴16上。
Step4：第三垂直联动转轴16将第三联动杠杆9、第四联动杠杆10传导过来的力转化为使摄像机座15产生垂直转动的力，已达到将第一区域A的第一垂直转盘3的垂直转动复制到第三区域C的摄像机座15的目的。
三、使用说明
在图1中，第一区域A为起点区域，用于连接地面三脚架1；第二区域B为节点，连接在篮球架后部；第三区域C为目标传动区域，安装在篮球架前部(篮板后面)，并在摄像机座上安装摄像机。安装完成后，联动杠杆负责三个区域之间力的传递。联动杠杆支点孔上连接的转动轴，将联动杠杆上的力转化为各转盘或连接座的旋转动作，达到将第一区域A的动作，通过第二区域B的节点，实时完全的复制到第三区域C。
本发明中的传动系统还可以采用齿轮传动和皮带传动，但稳定性要下降。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种杠杆联动式顶镜操作系统，其特征在于，包括第一区域(A)、第二区域(B)和第三区域(C)；第一区域(A)为起点区域，用于连接地面三脚架(1)；第二区域(B)为节点，连接在篮球架后部；第三区域(C)为目标传动区域，安装在篮球架前部，并在摄像机座上安装摄像机；安装完成后，联动杠杆负责三个区域之间力的传递，联动杠杆支点孔上连接的转动轴，将联动杠杆上的力转化为各转盘或连接座的旋转动作，达到将第一区域(A)的动作，通过第二区域(B)的节点，实时完全的复制到第三区域(C)。
2.根据权利要求1所述的杠杆联动式顶镜操作系统，其特征在于，所述第一区域(A)包括：三脚架连接板(2)、第一垂直转盘(3)、第一垂直转轴(4)、第一垂直联动转轴(5)；三脚架连接板(2)连接在三脚架(1)的云台上；将三脚架手柄与第一垂直转轴(4)连接，当三脚架手柄做俯仰运动时，第一垂直转轴(4)产生转动；由于第一垂直转轴(4)通过第一垂直转盘(3)的圆心，所以第一垂直转轴(4)转动时，第一垂直转盘(3)也一起转动；第一垂直联动转轴(5)与第一垂直转盘(3)联动，当第一垂直转盘(3)转动时，第一垂直联动转轴(5)将第一垂直转盘(3)的转动转化为向上或向下的力，通过第一联动杠杆(6)和第二联动杠杆(7)传导至第二区域(B)；
所述第二区域(B)包括第二垂直联动转轴(11)、第二垂直转盘(12)、水平转动轴(13)、第一水平联动转轴(14)；水平转动轴(13)与篮球架连接；当第二区域B发生水平转动时，第一水平联动转轴(14)将第二区域(B)所产生的转动转化为水平方向向前或向后的力，通过第三联动杠杆(9)、第四联动杠杆(10)，传送到第二水平联动转轴(17)；第二垂直联动转轴(11)和第一联动杠杆(6)和第二联动杠杆(7)连接；当第一联动杠杆(6)和第二联动杠杆(7)传导过来的垂直方向的向上或向下的力作用于第二垂直联动转轴(11)的时候，第二垂直联动转轴(11)将这些力转化为第二垂直转盘(12)的垂直方向的转动；当第二垂直转盘(12)产生垂直方向转动时，第二垂直联动转轴(11)将第二垂直转盘所产生的垂直方向的转动转化为向上或向下的力，通过第三联动杠杆(9)和第四联动杠杆(10)传导至第三垂直联动转轴(16)；
所述第三区域(C)包括摄像机座(15)、第三垂直联动转轴(1)、第二水平联动转轴(17)、云台座(18)；云台座(18)与篮球架连接；将摄像机架设于摄像机座(15)上；第二水平联动转轴(17)将第三联动杠杆(9)和第四联动杠杆(10)上传导过来的、水平方向向前或向后的力传导至摄像机座(15)上，使摄像机座产生水平方向的转动；第三垂直联动转轴(16)将第三联动杠杆(9)和第四联动杠杆(10)上传导过来的、垂直方向向上或向下的力传导至摄像机座(15)上，使摄像机座(15)产生垂直方向的转动。
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