CN102933887B - 光学或录像摄影设备的支承头 - Google Patents

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Abstract

一种光学或录像摄影设备的支承头包括：由用于设备相对于支承头的基部的转动的第一轴线(Z)横贯的第一本体(302)；以转动方式联接到第一本体以绕第一轴线转动的第二本体(303)；由用于设备相对于头的基部的转动的第二轴线(X)横贯的第三本体(304)，该第二轴线基本上垂直于第一轴线，且第三本体以转动方式联接到第二本体以绕该第二轴线转动；以及锁定装置(330)，该锁定装置能够通过使用者可直接实施的控制件(331)的单次移动来锁定第一和第二本体(302、303)绕第一轴线(Z)的相对转动以及第二和第三本体(303、304)绕第二轴线(X)的转动。锁定装置包括从控制件沿第二轴线(X)延伸的拉杆(350)和连接到拉杆并介于第一本体(302)和第二本体(303)之间的滑动件(355)，相对于第一和第二轴线的倾斜表面(353)限定在滑动件和/或第一或第二本体上，从而在滑动件沿第二轴线移位时，滑动件对应于所述倾斜表面而邻靠第一或第二本体，以便沿第一轴线移位第一本体而抵靠第二本体，以锁定第一本体相对于第二本体的相对转动，以及沿第二轴线移位第二本体而抵靠第三本体，以锁定第二本体相对于第三本体的相对转动。

Description

光学或录像摄影设备的支承头
技术领域
本发明涉及一种具有主权利要求的前序部分中所阐述的技术特征的光学或录像摄影设备的支承头。
技术背景
本发明更具体地指向允许光学或录像摄影设备绕两根相互垂直的轴线转动的支承头。
在所涉及的技术领域中，允许光学或录像摄影设备绕所谓的摇动轴线（panaxis）或俯仰轴线（tilt axis）或绕水准轴线（level axis）转动的支承头是已知的。
在将录像摄影设备安装于支承头的一个标准构造中，摇动轴线是垂直轴线且通常用来通过将设备保持在同一水平平面来转动设备（可用于水平地调整取景拍摄，例如在全景拍摄中），俯仰轴线是用来通过将设备保持在延伸穿过设备光轴的垂直平面来转动设备的水平轴线（用来垂直地调整取景拍摄），而水准轴线是用来通过将设备保持在与设备光轴垂直的垂直平面来转动设备的水平轴线，可用于将设备从水平位置（景观位置）移动到垂直位置（肖像位置）。
有可至少绕三条上述轴线中的两条轴线转动的专用支承头。
那些支承头可设有用于每根转动轴线的分开且独立的锁定机构，或相反地可设有允许用户通过单次动作同时锁定/解锁绕两根轴线的转动的机构。
例如，本领域中广泛使用的上述第二种机构的实例在美国专利第6,739,559中有所描述，且主要包括连接到限定摇动轴线的销的第一弹性可收缩衬套，该第一衬套在两相邻端开口，从这两个相邻端延伸出具有半圆柱横截面且一起限定俯仰轴线的附连件。因此，绕第一衬套的两个半圆柱形附件安装有第二弹性可收缩衬套，该第二衬套在其两端开口，从这两端延伸出通过分别致动夹持件而可选择性地一起移动的附件。第二衬套还设有用于录像摄影设备的附连装置，且以及第一衬套所围绕延伸的上述的销可连接到诸如三角架等的支承结构（或是支承结构的一部分）。
通过该装置，通过在例如螺纹杆的单个夹持件上的作用来实现锁定，该夹持件与第二可收缩衬套的附连件一起绕第一衬套的两个半圆柱形附件移动，而第一衬套的两个半圆柱形附件又绕销夹持着第一衬套一起移动。以此方式，第二衬套绕第一衬套的附件而夹持，锁定绕俯仰轴线的转动且第一衬套变成绕着销而被夹持，锁定绕摇动轴线的转动。
然而，以上所述的方案具有某些缺点，其中之一在于不能同时锁定绕两根轴线。实际上，已发现对两根轴线的锁定通常发生在相当不同的连续时间点上。认为，该缺点基本上可归因于设备的部件尺寸游隙和不同刚度，并且它可通过使用特定的材料和具有低尺寸公差的精确地多的加工操作来进行限制。然而，这将涉及成本增加，而这会违背构成这个技术方案的最大优点的方面，即，它的成本效益。
这类锁定机构遇到的另一缺点是“漂移”效应，在其夹持移动过程中，该效应会引起第一和/或第二衬套的轻微的不想要的转动。
发明内容
本发明解决的问题是实现用于光学或录像摄影设备的支承头，该支承头设有用于锁定绕其转动轴线中的两根的转动的单一控制器，且在结构上和功能上构造成克服以上参照所引用的现有技术而阐述的局限性。
该问题由本发明通过根据所附权利要求所实现的支承头来解决。
附图说明
从参照附图以非限制性示例说明的本发明较佳实施例的详细描述中，将更好地理解本发明的特征和优点，在附图中：
图1是根据本发明的用于光学或录像摄影设备的支承头的示意性正视立体图，
图2是图1的支承头的纵向剖视图，
图3是如图2那样剖取的支承头的立体图。
具体实施方式
参照附图，将根据本发明的用于光学或录像摄影设备的支承头总的标示为300。
支承头300包括第一本体302，第二本体303可转动地连接到第一本体302，在第二本体303上又安装具有转动能力的第三本体304，第三本体304形成支承头300的基部。
第一本体302形成支承头300的水准本体(level body)并设有用来附连未在附图中示出的光学或录像摄影设备的装置5。
第二本体303形成支承头300的俯仰本体并通过螺纹销307相对于第一本体302保持可转动连接，该螺纹销限定水准轴线Z，水准轴线Z横贯第一本体302和第二本体303并形成设备相对于支承头基部的第一转动轴线。
第二本体303包括标示为303a、303b和303c并彼此固定结合的三个不同部分，其中第一部分303a和第二部分303b设置在第一本体302相对于水准轴线Z的轴向相反两侧上，而第三部分303c从第二部分303b沿支承头300的第二轴线X侧向延伸，第二轴线X垂直于水准轴线Z并形成支承头300的俯仰轴线。
流体式盒313介于第一本体302和第二本体303的第一部分303a之间。
第二本体303的第三部分303c连接到第三本体304，以绕俯仰轴线X转动，且流体式盒305还介于第二本体303和第三本体304之间。
第三本体304包括设有附连装置的支承盘6，该附连装置用于将支承头300连接到通常与支承头组合使用的另一支承结构，比如三脚架或独脚架。
支承盘6的轴线限定光学或录像摄影设备相对于支承头300基部转动的摇动轴线Y。
第三本体304还包括联接到支承盘6以绕摇动轴线Y转动的盘体2，且还设置盘锁定装置3和盘摩擦装置4以分别锁定和摩擦盘体2相对于支承盘6的转动。
另外，设置用来在绕俯仰轴线X转动时平衡光学或录像摄影设备重量的装置，该装置基于扭矩弹簧310且由选择旋钮311控制，该扭矩弹簧310介于第二本体303和第三本体304之间。
平行于水准轴线Z的销320接纳在第二本体303的第二部分303b中，以配合限定在第一本体302中的合适的凹陷321。销320由弹簧322推压抵靠第一本体302并由选择器323控制。
凹陷321方便地限定在第一本体302和第二本体303之间特定的相对角位置，例如在0°和在90°，可用于在风景位置和肖像位置之间移动光学或录像摄影设备。
支承头300还包括锁定装置330，该锁定装置能够锁定或解锁第一本体302和第二本体303绕第一轴线Z的相对转动以及第二本体303和第三本体304绕第二轴线X的转动。
锁定装置330包括控制件331，该控制件包括旋钮340，该旋钮340与俯仰轴线X同轴且连接到在与第二本体303相反一侧的第三本体304，从而使用者可直接操作旋钮340以绕俯仰轴线X相对于第三本体304转动。
锁定装置330还包括沿俯仰轴线X延伸穿过第二本体303的第三部分303c和第三本体304的拉杆350，拉杆350的第一端连接到控制件331而拉杆的相反的一端则连接到滑动件355。
拉杆350以螺纹方式与容纳在旋钮340内的螺母341配合并包括具有非圆形横截面的部分351，该部分接纳在具有相应横截面且形成在第三本体304内的承座，该承座防止绕拉杆350的俯仰轴线X相对于第三本体304的相对转动。
通过该布置，旋钮340的转动致使拉杆350和滑动件355沿俯仰轴线X以平移移动。
滑动件355接纳在形成于第一本体302和第二本体303的第二部分303b之间的凹陷352内且在由拉杆350移动时可沿俯仰轴线X移位。
较佳地，滑动件355具有环的形式，该环设有由螺纹销307横贯的通孔。
形成滑动件355的环包括平行于水准轴线Z的主轴线、平行于俯仰轴线X并倚靠第一本体302的第一基部356、以及第二相对基部353，该第二相对基部的表面相对于水准轴线Z和俯仰轴线X倾斜，且倚靠着设置在第二本体303的第二部分303b上的相应倾斜表面357。
较佳地，表面353朝向第三本体304倾斜且相对于俯仰轴线X倾斜一个包含在20°到30°之间的角度，最佳地是约25°的角度。
滑动件355和旋钮340之间的初始相对位置可通过同轴地接纳在旋钮340中的旋钮333调整。在该方式下，第二本体303和第三本体304之间的最小摩擦是可调整的。
通过转动旋钮340致使对安装在头300上的光学或录像摄影设备绕水准轴线Z和俯仰轴线X的转动的锁定，而这又致使拉杆350和滑动件355沿俯仰轴线X平移。
沿滑动件355的俯仰轴线X超向控制件331的平移造成滑动件355对应于相应倾斜表面353、357而邻靠第二本体303的第二部分303b，并因此向滑动件355传递具有平行于俯仰轴线X的第一分量和平行于水准轴线Z的第二分量的力。后者致使第二部分303b沿水准轴线Z离开第一本体302而移动且结果是使第二本体303的第一部分303a移动抵靠第一本体302。
以此方式，滑动件355的移动致使第一本体302沿水准轴线Z移动抵靠第二本体303的第一部分303a且同时第二本体303也沿俯仰轴线X移动抵靠第三本体304。
为了提高锁定动作的效率，用具有高摩擦系数的材料实现的第一环312和第二环354介于第一本体302和第二本体303的第一部分303a之间以及第三本体304和第二本体303的第三部分303c之间。
便利地，环312和354位于具有尽可能大直径的截面处，以最大化与所要锁定的本体302、303和304接触的接触表面。
虽然在本文所描述的较佳实施例中，倾斜表面353限定在滑动件353上而相应的倾斜表面357限定在第二部分303b上，但可理解的是，通过仅一个适当地倾斜的、可能是弯曲的表面也可实现同样的效果，该表面可形成在第一本体3002，第二本体303和滑动件355中任意一个上。
应当注意，就其与俯仰轴线X平行的分量而言，由滑动件355施加在第二本体303上的力由控制件331反向，从而第三本体304被夹持在控制件331和第二本体303之间，锁定该第三本体绕俯仰轴线X的相对转动。
由于上述的锁定装置330的布置，因此实现两个锁定动作（相对于绕水准轴线Z和俯仰轴线X转动）的有效同时性和一致性。
另外，进一步防止在锁定动作过程中的角位移，以消除或至少基本限制“漂移效应”。
应当理解，这种构造的锁定装置330允许提高锁定动作的效率，因为第一本体302抵靠第二本体303的相对移动和第三本体304抵靠第二本体303的相对移动都沿相应转动轴线实现，因此提供相对于切向中止的更有效的锁定动作。
对支承头300的转动的解锁可简单地通过转动在相反一侧的旋钮340实现。
因此，本发明解决了上面参照所引用的现有技术阐述的问题，同时提供很多其他优点，包括使用“标准”尺寸公差的可能性（因此，这不是过度限制和成本高昂的）。

Claims (9)

1.一种用于光学或录像摄影设备的支承头，包括：
-第一本体(302)，所述第一本体(302)由用于所述设备相对于所述支承头的基部的转动的第一轴线(Z)横贯，
-第二本体(303)，所述第二本体(303)以转动方式联接到所述第一本体，以绕所述第一轴线转动，
-第三本体(304)，所述第三本体(304)由用于所述设备相对于所述支承头的基部的转动的第二轴线(X)横贯，所述第二轴线基本上垂直于所述第一轴线，且所述第三本体以转动方式联接到所述第二本体，以绕所述第二轴线转动，以及
-锁定装置(330)，所述锁定装置(330)能够通过使用者可直接实施的控制件(331)的单次移动来同时锁定所述第一和第二本体(302、303)绕所述第一轴线(Z)的相对转动和所述第二和第三本体(303、304)绕所述第二轴线(X)的转动，
其特征在于：所述锁定装置包括从所述控制件沿所述第二轴线(X)延伸且可沿所述第二轴线平移地移位的拉杆(350)，还包括连接到所述拉杆并介于所述第一本体(302)和所述第二本体(303)之间的滑动件(355)，相对于所述第一和第二轴线倾斜的表面(353、357)限定在所述滑动件和/或所述第一或第二本体上，从而在所述滑动件沿所述第二轴线移位时，所述滑动件对应于所述倾斜表面而邻靠所述第一或第二本体，以便沿所述第一轴线移位所述第一本体而抵靠所述第二本体，以锁定所述第一本体相对于所述第二本体的相对转动，以及沿所述第二轴线移位所述第二本体而抵靠所述第三本体，以锁定所述第二本体相对于所述第三本体的相对转动；
其中，所述第一本体容纳在所述第二本体的第一(303a)和第二部分(303b)之间，所述第一和第二部分与所述第一本体相对于所述第一轴线(Z)相对设置；
所述滑动件容纳在所述第一本体(302)和所述第二本体(303)的所述第二部分(303b)之间，从而在所述第二部分沿所述第一轴线(Z)离开所述第一本体而移动时，所述第二本体的所述第一部分(303a)移动抵靠所述第一本体。
2.如权利要求1所述的支承头，其特征在于，所述滑动件具有相对于所述第一和第二轴线倾斜的倾斜表面(353)，所述滑动件的所述倾斜表面(353)邻靠限定在所述第二本体的所述第二部分(303b)上的对应倾斜表面(357)。
3.如权利要求2所述的支承头，其特征在于，所述滑动件的所述倾斜表面(353)相对于所述第二轴线(X)倾斜一个包含在20°到30°之间的角度。
4.如权利要求3所述的支承头，其特征在于，所述滑动件的所述倾斜表面(353)相对于所述第二轴线倾斜一个25°的角度。
5.如权利要求1至4中任一项所述的支承头，其特征在于，具有高摩擦系数的环(312)介于所述第一本体(302)和所述第二本体(303)的所述第一部分(303a)之间。
6.如权利要求1至4中任一项所述的支承头，其特征在于，具有高摩擦系数的环(354)介于所述第二本体(303)和所述第三本体(304)之间。
7.如权利要求1至4中任一项所述的支承头，其特征在于，所述控制件包括旋钮(340)，所述旋钮(340)联接到相对于所述第二轴线(X)而与所述第二本体(303)相反的所述第三本体(304)，所述旋钮可绕第二轴线相对于所述第三本体转动，并与所述拉杆(350)螺纹配合，所述拉杆不能绕所述第二轴线相对于所述第三本体转动，从而所述旋钮的转动致使所述拉杆沿所述第二轴线以平移移动。
8.如权利要求1至4中任一项所述的支承头，其特征在于，限定所述第一轴线(Z)的销(307)设置在所述第一(302)和第二本体(303)之间，且所述滑动件包括由所述销横贯的通孔。
9.如权利要求1至4中任一项所述的支承头，其特征在于，所述第三本体(304)包括所述支承头的基部，所述基部设有用来联接到所述支承头的外部支承件的装置，以及所述第一本体(302)设有附连到所述光学或录像摄影设备的装置(5)，且其中，所述第一轴线限定所述支承头的水准轴线而所述第二轴线限定所述支承头的俯仰轴线。
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