CN111123622A - 相机云台系统 - Google Patents

Abstract

相机云台系统包括：固定基座，其被构造成固定摄像设备；相机云台，其被构造成使固定于固定基座的摄像设备沿平摇方向、俯仰方向和滚转方向中的至少一者转动；控制设备，其被构造成控制摄像设备；夹持单元，其被构造成夹持连接器线缆；以及固定单元，其被构造成将夹持单元安装到控制设备。控制设备包括第一连接器部，用于与相机云台连接的连接器线缆连接到第一连接器部。夹持单元包括多个柱构件和用于支撑多个柱构件的支撑构件。固定单元将支撑构件固定到控制设备。夹持单元能够处于夹持单元在光轴方向上不与控制设备的第一连接器部重叠的状态。

Description

相机云台系统

技术领域

本公开涉及能够驱动摄像设备执行平摇操作、俯仰操作和滚转转动操作中的至少一者的相机云台系统。

背景技术

在用于驱动其上所安装的摄像设备的平摇操作和俯仰操作的相机云台系统中，摄像设备或摄像设备的控制设备包括用于与外部设备连接的电连接器。

日本特表2010-533884号公报讨论了如下相机云台系统：除了用于在图像拍摄期间使摄像设备绕着光轴转动的平摇/俯仰驱动机构以外，还具有转动体设备。在许多连接器线缆连接在摄像设备、控制设备和相机云台之间的状态下，在相机云台的设定和平摇/俯仰操作期间线缆可能会被卡住，并且连接器可能会断开连接或损坏。

日本特开2010-166218号公报讨论了如下结构：通过绕着固定构件中的柱构件缠绕来固定线缆，以避免如果线缆被拉动时对连接器施加负载。

然而，在日本特开2010-166218号公报中讨论的线缆固定方法没有考虑线缆的连接操作和断开操作，并且可能会妨碍线缆的连接操作和断开操作。

发明内容

根据本公开的方面，相机云台系统包括：固定基座，其被构造成固定摄像设备；相机云台，其被构造成使固定于所述固定基座的所述摄像设备沿平摇方向、俯仰方向和滚转方向中的至少一者转动；控制设备，其被构造成控制所述摄像设备；夹持单元，其安装于所述控制设备并被构造成夹持用于连接在所述控制设备与所述相机云台之间的连接器线缆；以及固定单元，其被构造成将所述夹持单元安装到所述控制设备，其中，所述控制设备包括第一连接器部，用于与所述相机云台连接的连接器线缆连接到所述第一连接器部，所述夹持单元包括多个柱构件和用于支撑所述多个柱构件的支撑构件，所述固定单元将所述支撑构件固定到所述控制设备，并且所述夹持单元能够处于所述夹持单元在光轴方向上不与所述控制设备的所述第一连接器部重叠的状态。

从以下参照附图对示例性实施方式的说明，本公开的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出第一示例性实施方式的立体图。

图2是示出第一示例性实施方式的框图。

图3是示出根据第一示例性实施方式的主相机和取景器成像相机的构造的图。

图4A、图4B、图4C、图4D、图4E和图4F是示出通过使用根据第一示例性实施方式的主相机和广角成像相机拍摄的视频图像的示例的图。

图5是示出如下情况的示例的图：根据第一示例性实施方式的主相机和广角成像相机以这些相机绕着相同的转动轴线执行平摇/俯仰转动的方式安装于相机云台。

图6A和图6B是示出根据第一示例性实施方式的线缆夹持单元的立体图。

图7是示出根据第一示例性实施方式的具有线缆的线缆夹持单元的俯视图。

图8A和图8B是分别示出根据第一示例性实施方式的处于未使用状态的线缆夹持单元的立体图和后视图。

图9是示出控制箱单元的后视图。

图10是示出控制箱单元的主视图。

图11是示出控制箱单元的侧视图。

图12是示出第二示例性实施方式的立体图。

图13是示出第二示例性实施方式的框图。

图14是示出在使用根据第二示例性实施方式的广角成像相机执行追踪时的接口中央处理单元(CPU)的处理的流程图。

图15是示出在使用根据第二示例性实施方式的主相机和广角成像相机作为摄像机执行追踪时的接口CPU的处理的流程图。

图16A和图16B是分别示出根据第三示例性实施方式的线缆夹持单元的立体图和后视图。

图17是示出根据第三示例性实施方式的处于未使用状态的线缆夹持单元的后视图。

图18是示出根据第三示例性实施方式的处于未使用状态的线缆夹持单元的立体图。

图19是示出第四示例性实施方式的立体图。

图20是示出比较例的立体图。

图21是示出在比较例中主相机转动的状态的图。

具体实施方式

以下将参照附图详细描述本公开的示例性实施方式。然而，根据本示例性实施方式的各构成要素应当被认为是示例，并且不限制本公开。

以下将参照图1中的立体图和图2中的框图说明本公开的第一示例性实施方式。在第一示例性实施方式中，说明执行摄像设备的平摇操作、俯仰操作和滚转操作中的至少一者的相机云台系统。在相机云台系统中，可以通过几乎不妨碍线缆的连接操作和断开操作的方法来固定线缆。

根据示例性实施方式的相机转动系统包括操作单元10和相机云台系统20。当操作者对操作单元10执行操作时，与操作内容相对应的操作指令经由网络从操作单元10传输到相机云台系统20。相机云台系统20基于接收到的操作指令执行控制，以从操作单元10远程地控制相机云台系统20。

相机云台系统20包括相机云台21、主相机22、广角成像相机23、取景器成像相机24、用于固定主相机22的固定基座(称作相机支架26)、控制箱单元27和线缆夹持单元28。在示例性实施方式的说明中，将由图1所示的箭头表示的方向定义为X方向、Y方向和Z方向。Z方向是当主相机22固定于相机支架26时主相机22的光轴方向。

在Z方向上，将从主相机22的镜头侧(光轴的上游侧)观察到的面称作正面，将与正面相反的面称作背面。将从相对于正面侧的右侧观察到的面称作右侧面。将从相对于正面侧的左侧观察到的面称作左侧面。将从相对于正面侧的上侧观察到的面称作顶面。将从相对于正面侧的下侧观察到的面称作底面。当相机云台系统20沿Z方向投影时，正面和背面具有面积，但是右侧面、左侧面、顶面和底面不具有面积(即，投影成线段)。如果相机云台系统20的设备和单元相对于Z方向倾斜，则将当沿Z方向投影时具有较大宽度(在X方向上的长度较长)的面称作正面或背面，将当沿Z方向投影时具有较小宽度的面称作侧面。

相机云台21控制主相机22的固定以及沿平摇方向、俯仰方向和滚转方向对主相机22的驱动。相机云台21包括接口单元211和驱动控制单元212。接口单元211主要执行通信和视频图像处理。驱动控制单元212主要控制各种马达。

接口单元211包括接口中央处理单元(CPU)2111、图像处理单元2112和通信单元2113。驱动控制单元212包括驱动控制CPU 2121、马达控制单元2122(2122a至2122d)以及用于变焦操作、滚转操作、俯仰操作和平摇操作的马达2123(2123a至2123d)。

来自操作单元10的操作指令经由通信单元2113传输到接口CPU 2111。当操作指令是平摇驱动控制指令时，平摇驱动控制指令从接口CPU 2111传输到驱动控制单元212并经由驱动控制CPU 2121提供给平摇控制单元2122a。然后，驱动控制CPU 2121响应于平摇驱动控制指令经由平摇控制单元2122a驱动平摇马达2123a。

同样地，当操作指令是俯仰驱动控制指令时，驱动控制CPU 2121经由俯仰控制单元2122b控制俯仰马达2123b。当操作指令是滚转驱动控制指令时，驱动控制CPU 2121经由滚转控制单元2122c控制滚转马达2123c。当操作指令是变焦驱动控制指令时，驱动控制CPU2121经由变焦控制单元2122d控制变焦马达2123d。因而，驱动控制单元212用作各相机的驱动单元。

图1所示的转动体25是驱动控制单元212中的用于使主相机22沿滚转方向转动的转动机构。转动体25包括上述滚转马达2123c。

图像处理单元2112将从主相机22、广角成像相机23和取景器成像相机24输出的视频图像传输到接口CPU 2111。接口CPU 2111将来自各相机的视频图像和用于操作各相机的通信数据(例如，关于各相机的位置和定向的信息)经由通信单元2113传输到操作单元10，以显示在操作单元10上。通过在从各相机向操作单元10传输视频图像时使用一条传输路径，与针对各视频图像使用多条传输路径的情况相比，能够减小图像之间的延迟。如下所述，向操作单元10传输的视频图像可以来自相机中的一些相机。

图3示出了主相机22和取景器成像相机24的构造的示例。

主相机22包括用于静态图像拍摄的单镜头反光相机(即，静态相机)221和镜头设备222。在主相机22不执行图像拍摄的通常模式下，可动镜2211倾斜地布置在机械快门2212的前方，已经穿过镜头设备222的光束被可动镜2211向上反射并在焦平面板2213上一次聚焦。在焦平面板2213上聚焦的光束穿过五棱镜2214和目镜2215并到达取景器成像相机24。

在使用主相机22执行图像拍摄时，可动镜2211绕着转动轴线(未示出)以向上翻转的方式转动。在这种情况下，已经穿过镜头设备222的光束穿过机械快门2212并到达图像传感器(未示出)。

主相机22和取景器成像相机24的上述构造能够使取景器成像相机24拍摄与通过使用主相机22拍摄的视频图像相同的视频图像。

例如，通过使用与主相机22相比具有低像素和低帧频的相机作为取景器成像相机24，来实现低延迟视频图像传输。更具体地，通过使用广角成像相机23和取景器成像相机24的视频图像作为待在执行图像拍摄时经由网络从接口单元211向操作单元10输出的视频图像，能够抑制操作者的图像拍摄时刻的延迟。另外，通过使用与主相机22相比具有低电力消耗的相机作为取景器成像相机24，能够降低相机云台系统20的电力消耗。如果与主相机22相比，取景器成像相机24满足包括低像素、低帧频和低电力消耗在内的条件中的至少一项，则能够获得与所满足的条件对应的效果。

以下将参照图4A、图4B、图4C、图4D、图4E和图4F所示的示例说明通过使用主相机22和广角成像相机23拍摄的视频图像之间的关系。

图4A至图4C示出了通过使用主相机22拍摄且以时间序列排列的移动被摄体的视频图像的示例。同样地，图4D至图4F示出了通过广角成像相机23拍摄且排列好的视频图像的示例。为了便于说明，用虚线表示主相机22的图像拍摄范围。

当通过使用主相机22拍摄移动被摄体的视频图像时，如图4A至图4C所示，能够在短的时间段内在一些视频图像中查看到被摄体。如图4B所示，当在视频图像内以特写镜头对被摄体执行图像拍摄时，如果位于视角范围内的被摄体正在以高的移动速度移动，则操作者可能会发现使图像拍摄时刻与被摄体的运动匹配是非常困难的。特别地，当在相机云台系统20(主相机22)与操作单元10之间存在传输延迟时，如果操作者在操作单元10的画面上识别出被摄体，然后对操作单元10执行操作以开始图像拍摄，则操作者可能会错过图像拍摄时刻。

另一方面，如图4D至图4F所示，用户能够通过查看广角成像相机23的视频图像来更正确地检查被摄体的位置。与操作者检查通过主相机22的视角拍摄的视频图像中的位置的情况相比，这使得操作者更容易使图像拍摄时刻与被摄体的移动匹配。

通过以这种方式使用来自广角成像相机23的视频图像，操作者能够精确地识别出移动中的被摄体的图像拍摄时刻。由于操作者能够识别出被摄体的位置，所以操作者能够基于被摄体的位置容易地执行平摇操作和俯仰操作。

如上所述，通过显示来自与主相机22分别设置的广角成像相机23和取景器成像相机24的视频图像的实时取景，操作者能够容易地找到正确的图像拍摄时刻。

来自广角成像相机23和取景器相机24的视频图像能够以使视频图像的视角之间的关系可识别的方式组合，并且组合后的视频图像可以被传输到操作单元10。

主相机22、广角成像相机23和取景器成像相机24通过使用相同的转动轴线执行转动操作。因而，这些相机不受转动的影响，诸如不受相机之间的未对准的影响，由此不必进行复杂的校正或协作。另外，由于接口CPU 2111经由一条传输路径传输来自这些相机的视频图像，所以能够抑制因不同的传输方法或传输路径而导致的延迟量的差异。这能够使如下成像系统的构造成为可能：操作者能够容易地匹配图像拍摄时刻。

以下将参照图5说明示例性实施方式的变型例。在图1所示的示例中，广角成像相机23安装在如下位置处：广角成像相机23仅在平摇操作时绕着与主相机22和取景器成像相机24相同的转动轴线操作。在这种情况下，如图5所示，广角成像相机23的安装位置可以改变，使得广角成像相机23可以在平摇操作和俯仰操作时绕着与主相机22和取景器成像相机24相同的转动轴线操作。作为另一变型例，广角成像相机23可以安装于镜头设备222，以使得在进行平摇操作、俯仰操作和滚转转动操作中的任一者时，广角成像相机23绕着与主相机22相同的转动轴线转动。

参照回图2，虽然图像处理单元2112和通信单元2113被构造为与接口CPU 2111不同的单元，但是这些单元可以与接口CPU 2111构造为一体。另外，虽然图像处理单元2112具有获取来自各相机的视频图像的作用，但是接口CPU 2111也可以具有控制各相机的功能，使得可以通过接口CPU 2111控制各相机的设定。

另外，虽然接口单元211将来自广角成像相机23和取景器成像相机24的视频图像均输出到网络，但是可以选择性地输出来自取景器成像相机24的视频图像或来自主相机22的视频图像。虽然通过使用变焦控制单元2122d执行变焦控制，但是如果主相机22具有变焦控制功能，则可以通过使用主相机22执行控制。虽然马达控制单元2122被构造为与驱动控制CPU 2121不同的单元，但是它们可以与驱动控制CPU 2121构造为一体。另外，可以通过使用一个CPU来控制接口CPU 2111和驱动控制CPU 2121。

相机支架26是固定于相机云台21的转动体25的基座。主相机22可以固定于相机支架26。相机支架26随着相机云台21沿平摇方向、俯仰方向和滚转方向的转动而分别沿平摇方向、俯仰方向和滚转方向转动。

以下将参照图6A、图6B和图7说明根据本公开的第一示例性实施方式的线缆夹持单元28的详细构造。

当执行主相机22的平摇操作、俯仰操作和滚转操作时，控制箱单元27的连接器部与相机云台21的连接器部之间的距离可能会增加。因而，针对连接器部之间的连接，使用足够长的线缆。结果，在平摇操作、俯仰操作和滚转操作时，线缆可能容易被卡住，并且连接器可能会断开(disconnect)或损坏。在根据示例性实施方式的相机云台系统20中，当主相机22执行平摇操作时，相机云台21相应地执行平摇操作。在这种情况下，相机云台21和主相机22的相对位置保持不变。另一方面，当主相机22执行俯仰操作和滚转操作时，相机云台21不转动。在这种情况下，相机云台21和主相机22的相对位置改变。

图20和图21示出了示例性实施方式的比较例的构造。比较例与示例性实施方式(图1和图5)的区别在于，不设置线缆夹持单元28。在比较例中，主相机100和控制箱单元200利用连接器线缆(在下文中简称为线缆)300连接，控制箱单元200和相机云台400利用线缆500连接。在图20中，用于连接在主相机100与控制箱单元200之间的线缆300在相机云台400所在侧的相反侧沿径向延伸，并且不与相机云台400干涉。然而，如图21所示，当通过相机云台400使主相机100沿滚转方向转动时，用于连接在主相机100与控制箱单元200之间的线缆300会与相机云台400的一部分干涉。如果增加相机云台400与转动轴线之间的距离，则能够避免该干涉。然而，这会导致整个相机云台系统20的尺寸增大的问题。因而，在示例性实施方式中，通过在控制箱单元200的背面设置用于夹持连接器线缆的线缆夹持单元28，减少了线缆与相机云台400之间的这种干涉。

图6A和图6B是示出线缆夹持单元28安装于控制箱单元27的状态的立体图。图7是示出处于线缆缠绕好的状态的线缆夹持单元28的俯视图。

线缆夹持单元28包括：固定单元，其用于将线缆夹持单元28安装到控制箱单元27；多个柱构件36，其能够供线缆缠绕；以及支撑构件(在下文中称作基座单元33)，其用于支撑多个柱构件36。

固定单元包括利用螺钉29安装在控制箱单元27的一个侧面的L形板30。固定单元还包括利用螺钉31隔着控制箱单元27安装在相反侧的L形板32。基座单元33能够相对于板30和32移动。基座单元33的一侧嵌合有销34，相反侧通过经螺钉35紧固而固定。基座单元33能够通过用户的操作而固定或释放。基座单元33的顶面形成有四个柱构件36，柱构件36利用螺钉(未示出)从底面紧固于基座单元33。

就外径而言，各柱构件36均具有两级结构，即与基座单元33接触的第二柱部36b和经由第二柱部36b由基座单元33支撑的第一柱部36a。在宽度和深度中的至少一个方面，第一柱部36a大于第二柱部36b。具有上述形状的柱构件36提供了用于防止线缆断开的结构。例如，当在执行转动操作之后，线缆夹持单元28的定向改变90度时，被夹持的线缆容易被第一柱部36a卡住，因此不大可能断开。对于柱构件36，高度是指从基座单元33的位于柱构件侧的表面到第一柱部36a的顶面的距离，宽度是指从柱构件36的在柱构件配置方向上的一端到另一端的距离，深度是指从柱构件36的在垂直于柱构件配置方向的方向上的一端到另一端的距离。期望的是，在宽度和深度两个方面，第一柱部36a都大于第二柱部36b，因为该结构能够进一步防止线缆变得容易断开。

在上述构造中，如图7所示，位于控制箱单元27与相机云台21之间的线缆绕着柱构件36缠绕。如果在这种状态下线缆被突然拉动，则拉力会被柱构件36接收。结果，力不会直接施加到连接器，由此能够防止连接器的损坏。另外，取决于用户的使用用途，线缆的数量可以改变。即使线缆的数量增加，该构造也能够通过使线缆绕着柱构件36从底面侧(基座单元33侧)向顶面侧堆叠来应对该增加。另外，可以基于线缆长度确定使用多个柱构件36中的哪几个柱构件36。在图7所示的情况下，线缆绕着柱构件36中的两个柱构件36缠绕。然而，取决于线缆的长度，可以使用柱构件36中的所有四个柱构件36或仅一个柱构件36。

以下将参照图6A、图8A和图8B说明当使用根据示例性实施方式的线缆夹持单元28时基座单元33的位置，以及当不使用线缆夹持单元28时基座单元33的位置。图8A和图8B是分别示出当不使用线缆夹持单元28时的控制箱单元27和线缆夹持单元28的立体图和后视图。

线缆夹持单元28的基座单元33能够相对于控制箱单元27移动。该构造能够在线缆被夹持到线缆夹持单元28(在下文中称作使用状态)时和在线缆未被夹持到线缆夹持单元28(在下文中称作未使用状态)时改变基座单元33相对于控制箱单元27的位置。当正在将线缆连接到控制箱单元27的连接器部和从控制箱单元27的连接器部断开时、即在使线缆固定的准备期间，线缆夹持单元28也被认为是处于未使用状态。

更具体地，在处于使用状态的位置(当线缆夹持单元28相对于控制设备位于第一位置时)时，如图6A所示，线缆夹持单元28的基座单元33和多个柱构件36位于背面、距控制箱单元27的连接器部预定的距离。在处于使用状态的位置处，当从背面观察相机云台系统20时，设置在控制箱单元27的背面的第一连接器部37a被线缆夹持单元28隐藏，因此当从背面观察时，各连接器均不露出。换言之，处于使用状态的位置是指线缆夹持单元28与控制箱单元27的第一连接器部37a在主相机22的光轴方向(z轴方向)上重叠的位置。第一连接器部37a是供用于与相机云台21连接的线缆连接的连接器部。供用于与主相机22连接的线缆连接的、设置在控制箱单元27的背面的连接器部(第二连接器部37b)也被线缆夹持单元28隐藏，因此当从背面观察时，各连接器均不露出。以这种方式，线缆夹持单元28布置在线缆夹持单元28在光轴方向上与控制箱单元27重叠的位置。即使安装了线缆夹持单元28，该结构也能够防止在垂直于光轴的平面(xy平面)中转动区域的面积增大。因而，线缆夹持单元28可以位于在俯仰操作和滚转操作期间线缆夹持单元28不与相机云台21干涉的位置，而不会增大整个设备的尺寸。另外，在处于使用状态的位置处，即使操作相机云台系统20以执行包括平摇、俯仰和滚转操作在内的多个操作的组合，线缆夹持单元28也不与相机云台21干涉。转动区域是指通过相机云台21与主相机22的平摇操作、俯仰操作和滚转操作一起转动的区域。在示例性实施方式中，转动区域包含主相机22、相机支架26和控制箱单元27。期望的是，线缆夹持单元28的投影面积的至少一半与控制箱单元27、相机支架26和主相机22在垂直于光轴的平面中重叠。这能够防止转动区域的面积增加。主相机22能够由用户适当地改变，并且主相机22的形状根据所使用的主相机22而改变。因而，更期望的是，主相机22的投影面积的至少一半与控制箱单元27和相机支架26重叠。

为了将线缆夹持单元28从处于使用状态的位置移动到处于未使用状态的位置，将位于图6A所示的使用状态的位置的基座单元33(沿箭头A的方向)移动到图8A所示的位置，然后绕着转动轴线B沿箭头C的方向转动基座单元33。这改变了基座单元33相对于构成固定单元的板30和32的角度。以这种方式，基座单元33移动到处于图8A和图8B所示的未使用状态的位置。

处于未使用状态的位置(当线缆夹持单元28相对于控制设备位于第二位置时)是指，如图8A和图8B所示，当从背面观察相机云台系统20时，设置于控制箱单元27的壳体的第一连接器部37a露出的位置。换言之，在未使用状态下，线缆夹持单元28在主相机22的光轴方向上不与控制箱单元27的第一连接器部37a重叠。

在处于未使用状态的位置处，基座单元33已经移动到基座单元33不妨碍连接器的连接操作和断开操作的位置，由此确保了连接器的平顺的连接和断开。在处于未使用状态的位置处，当操作相机云台系统20以执行包括平摇操作、俯仰操作和滚转操作在内的多个操作的组合时，线缆夹持单元28可能会与相机云台21干涉。这是因为，假定的是，在处于未使用状态的位置处不执行平摇操作、俯仰操作和滚转操作。在图8A和图8B中，线缆夹持单元28退避到控制箱单元27的连接器部在光轴方向上不与线缆夹持单元28完全重叠的位置。然而，如果与相机云台21连接的各连接器的区域的百分之70以上在背面露出，则线缆夹持单元28几乎不会妨碍连接操作和断开操作。因而，受干涉的区域应当小于各连接器的区域的百分之30。

如上所述，具有多个柱构件36的线缆夹持单元28被布置在相机云台21与控制箱单元27之间。即使线缆在平摇、俯仰和滚转操作时被卡住，该构造也能够降低各连接器断开或各连接器损坏的可能性。该构造还能够应对线缆数量的改变。

另外，线缆夹持单元28能够位于线缆夹持单元28与控制箱单元27的第一连接器部37a在光轴方向上不重叠的位置。即使控制箱单元27与线缆夹持单元28之间的在光轴方向上的距离短，这也会确保线缆与第一连接器部37a的平顺连接和从第一连接器部37a的平顺断开。

如果线缆夹持单元28具有线缆夹持单元28在光轴方向上与第一连接器部37a重叠的第一状态和线缆夹持单元28不与第一连接器部37a重叠的第二状态，则能够减小当从光轴方向观察相机云台系统20时与主相机22一起转动的转动区域。在这种情况下，特别地，能够使主相机22沿滚转方向转动的相机云台系统20尺寸减小。当从光轴观察相机云台系统20时，线缆夹持单元28位于转动体25的外形的内侧内。这还能够降低夹持于线缆夹持单元28的线缆与位于相机云台系统20外部的物体接触的可能性。

在第二状态下，能够维持距第一连接器部37a大的距离，从而能够使线缆夹持单元28沿与连接器的延伸方向不同的方向退避，由此能够在未使用状态下，将线缆平顺地连接到连接器和从连接器断开。

以下将说明控制箱单元27的构造。控制箱单元27能够翻译主相机22与相机云台21之间的通信，并且可以包括回路或处理器。当从操作单元10向主相机22输入诸如释放控制指令和对焦控制指令等的控制指令时，指令经由相机云台21和控制箱单元27输入到主相机22。通过主相机22拍摄的图像经由控制箱单元27和相机云台21输出到显示单元(未示出)。控制箱单元27固定于相机支架26，并且与主相机22的沿平摇方向、俯仰方向和滚转方向的转动一起转动。

以下将参照图9至图11说明根据示例性实施方式的控制箱单元27的电连接器的配置。图9至图11示出了以简化的方式提取和表现的图1所示的控制箱单元27。图9、图10和图11分别是示出控制箱单元27的后视图、主视图和侧视图。控制箱单元27在正面27a、背面27b和侧面27c包括用于与外部设备连接的电连接器。

如图9所示，控制箱单元27的背面27b包括用于与主相机22连接的各种电连接器和用于与相机云台21连接的各种电连接器。在设置于背面27b的电连接器中，基于如下假设设置用于与主相机22连接的电连接器：主相机22是以单镜头反光相机和无镜单镜头反光相机(mirror-less single-lens reflex camera)为代表的主要拍摄静态图像的相机。更具体地，用于与主相机22连接的电连接器包括：电连接器44，其针对用于改变相机的设定的通信线缆；和电连接器45，其针对用于传输和接收拍摄的图像数据的通信线缆。这些电连接器配置在背面27b的左侧。该连接器配置是在考虑了线缆布线的情况下作出的。在主相机22是单镜头反光相机或无镜单镜头反光相机的情况下、即是静态相机的情况下，如图1所示，当从背面观察时，用于与外部设备连接的连接器通常配置在主相机22的左侧。在主相机22是诸如单镜头反光相机和无镜单镜头反光相机等的静态相机的情况下，由于保持把手形成在右侧，所以用于与外部设备连接的连接器通常配置在左侧。如图1所示，在除了主相机22以外还构造有广角成像相机23和取景器成像相机24的情况下，背面27b形成有用于与这些相机连接的电连接器(尽管在图9中省略了这些连接器)。电连接器设置在用于与主相机22连接的电连接器44和45的右侧(更靠相机云台21所在侧)。

用于与相机云台21连接的连接器配置在背面27b的右侧。更具体地，连接器包括：连接器51，其用于供电线缆；和电连接器52，其用于数据通信线缆。如图1所示，考虑到线缆布线，期望的是，将电连接器51和52配置在相机云台21所在侧(根据示例性实施方式为右侧)。在示例性实施方式中，电连接器51和52配置在背面27b，但是它们可以配置在正面27a。

同样地，如图10所示，控制箱单元27的正面27a也配置有用于与主相机22连接的各种电连接器。基于如下假设设置电连接器：主相机22是诸如摄像机等的主要用于拍摄动态图像的相机。更具体地，电连接器包括：连接器46，其针对用于传输和接收时间代码信号的通信线缆；连接器47，其针对用于传输和接收视频图像同步信号的通信线缆；以及连接器48，其针对用于传输和接收用于远程控制相机的控制信号的通信线缆。可以基于对于主相机22与上述相反的假设设置配置在背面27b和正面27a的电连接器。更具体地，与动态图像相机连接的电连接器聚集在背面27b，与静态图像相机连接的电连接器聚集在正面27a。

如图11所示，控制箱单元27的侧面27c包括用于监测器输出的连接器49和用于服务维护的连接器50。这些连接器是电连接器(第三连接器部37c)，其在正常图像拍摄时不与主相机22或相机云台21连接，而与除了主相机22和相机云台21以外的外部设备连接。

在上述构造中，在正常图像拍摄时，经由控制箱单元27与主相机22连接的连接器和经由控制箱单元27与相机云台21连接的连接器中的所有连接器均聚集在背面27b和正面27a。因而，用于与主相机22连接的电连接器44至48被配置成：当将线缆连接到各电连接器时，线缆沿主相机22的光轴方向延伸。由于连接好的线缆不大可能相对于滚转转动轴线沿径向延伸，所以即使在图像拍摄期间使主相机22滚转，线缆也不与固定壁干涉。

根据示例性实施方式，用于与主相机22连接的所有电连接器44至48均配置在正面27a或背面27b。然而，如果存在许多用于与主相机22连接的电连接器，使得电连接器不能聚集在正面27a和背面27b，则将基于如下假设设置的电连接器布置在侧面27c：主相机22是主要用于拍摄动态图像的相机。于是，用于与静态相机连接的电连接器聚集在正面27a、背面27b或两者。这是因为，静态相机比摄像机滚转得更频繁。

以下将参照图12所示的立体图和图13所示的框图说明根据本公开的第二示例性实施方式的构造。第二示例性实施方式通过使用用于动态图像拍摄的摄像机作为主相机22执行追踪操作。与根据图1和图2所示的第一示例性实施方式的构造相比，从根据图12和图13所示的示例性实施方式的构造中去掉了取景器成像相机24、滚转控制单元2122c和滚转马达2123c。尽管如上所述，在动态图像拍摄时使主相机22滚转的可能性低，但是也可以如第一示例性实施方式那样将主相机22构造成能够滚转的。

代替图像处理单元2112，构造有追踪处理单元2114。追踪处理单元2114基于主相机22和广角成像相机23两者的视频图像识别追踪目标被摄体，并且计算该被摄体在图像中的位置。除非另有说明，否则其它构造与第一示例性实施方式的构造相同。

以下将参照图14所示的流程图说明在被摄体追踪时通过接口CPU 2111执行的处理。

在步骤S101中，接口CPU 2111请求追踪处理单元2114在广角成像相机23中获取被摄体的位置。如果接口CPU 2111获取了被摄体的位置(在步骤S101中为“是”)，则处理前进到步骤S102。如果接口CPU 2111不能获取被摄体的位置(在步骤S101为“否”)，则处理结束。

在步骤S102中，接口CPU 2111从驱动控制CPU 2121获取当前的平摇位置、俯仰位置和变焦位置。然后，处理前进到步骤S103。在步骤S103中，接口CPU 2111基于被摄体的位置以及当前的平摇位置、俯仰位置和变焦位置计算目标位置。然后，处理前进到步骤S104。在步骤S104中，接口CPU 2111向驱动控制CPU 2121通知计算出的目标位置，并且驱动平摇、俯仰和变焦以追踪被摄体。

尽管如上所述，可以通过使用广角成像相机23来执行追踪操作，但是还能够使用作为主相机22的摄像机的视频图像。以下将参照图15所示的流程图说明在针对追踪操作使用除了广角成像相机23的视频图像以外的摄像机的视频图像的情况下，由接口CPU 2111执行的处理。

与图14中的流程图同样地，接口CPU 2111执行步骤S101和步骤S102中的处理。如果接口CPU 2111能够在广角成像相机23中获取被摄体的位置(在步骤S101为“是”)，则处理前进到步骤S201。如果接口CPU 2111不能获取被摄体的位置(在步骤S101为“否”)，则处理结束。

在步骤S201中，接口CPU 2111请求追踪处理单元2114在主相机22中获取被摄体位置。如果接口CPU 2111获取了被摄体位置(在步骤S201中为“是”)，则处理前进到步骤S202。如果接口CPU 2111不能获取被摄体的位置(在步骤S201为“否”)，则处理前进到步骤S203。在步骤S202中，接口CPU 2111基于在主相机22中获取的被摄体的位置，确定目标位置。然后，处理前进到步骤S104。在步骤S203中，接口CPU 2111基于在广角成像相机23中获取的被摄体的位置，确定目标位置。然后，处理前进到步骤S104。在步骤S104中，接口CPU 2111执行与图14所示的处理同样的处理以追踪被摄体。更具体地，接口CPU 2111用作被摄体识别单元，以基于主相机22和广角成像相机23两者的视频图像识别被摄体，然后基于被摄体识别的结果执行追踪操作。

如上所述，在如下相机云台系统20中，能够通过使主相机22和广角成像相机23绕着相同的转动轴线转动来消除在转动期间错位的影响：在该相机云台系统20中，为了改善追踪性能和容易匹配图像拍摄时刻，主相机22和广角成像相机23彼此协作以执行追踪操作。因而，不必进行复杂的校正或协作，从而能够以较简单的系统实现该目的。

在示例性实施方式中，代替图像处理单元2112，构造有追踪处理单元2114；然而，可以将这两个单元设置为不同的单元，或者与接口CPU 2111一体地构造为单个部件。

在图14所示的流程图中，如果广角成像相机23不能识别出被摄体，则接口CPU2111结束追踪操作；然而，在这种情况下，接口CPU 2111可以确认主相机22的被摄体识别处理。另外，在流程图中，如果通过主相机22识别出被摄体，则主相机22优先；然而，可以根据情况切换相机。

本公开的第三示例性实施方式的构造与第一示例性实施方式的构造的区别在于线缆夹持单元的形状。除非另有说明，否则根据第三示例性实施方式的其它构造与第一示例性实施方式的构造相同。

以下将参照图16A、图16B、图17和图18说明根据示例性实施方式的线缆夹持单元38的构造。图16A是示出线缆夹持单元38安装于控制箱单元27的状态的立体图。图16B是示出线缆夹持单元38安装于控制箱单元27的后视图。图17是示出顶面盖转动的状态的后视图。图18是示出线缆夹持单元38的基座单元39被拆卸的状态的立体图。

与第一示例性实施方式的构造同样地，根据示例性实施方式的线缆夹持单元38通过被安装于控制箱单元27来维持其位置。线缆夹持单元38包括：固定单元，其主要用于将线缆夹持单元38安装到控制箱单元27；多个柱构件42，其能够供线缆缠绕；基座单元39，其用于支撑多个柱构件42；以及顶面盖40。

与第一示例性实施方式同样地，固定单元包括板30和32。基座单元39以能够通过移除螺钉41而被拆卸的方式安装于板30和32。四个柱构件42形成在基座单元39的顶面，并且利用螺钉(未示出)从底面紧固于基座单元39。

柱构件42与根据第一示例性实施方式的柱构件36的区别在于，就外径而言，柱构件42均不具有两级结构。由于不设置第一柱部36a，所以线缆可能从柱构件42脱落。因而，可以在柱构件42的顶面布置顶面盖40。通过以在柱构件42的高度方向上与柱构件42重叠的方式布置顶面盖40，即使控制箱单元27的定向改变，线缆也不大可能断开。通过释放螺钉43的固定，如图17所示，顶面盖40能够以转动轴线D为中心绕着Z轴转动。利用该构造，当绕着柱构件42缠绕线缆或从柱构件42移除线缆时，能够使顶面盖40以在高度方向上不与柱构件42重叠的方式退避。与第一示例性实施方式同样地，多个柱构件42由基座单元39支撑。因而，即使线缆被突然拉动，也能够减轻对连接器的负担，同时能够应对夹持的线缆的数量和长度的变化。

以下将参照图16A、图16B、图17和图18分别说明在使用和未使用根据示例性实施方式的线缆夹持单元38的使用状态和未使用状态下基座单元39的位置。根据示例性实施方式的基座单元39能够安装于构成固定单元的板30和32并能够从板30和32拆卸。当拆卸固定单元时，基座单元39能够从处于线缆夹持单元38的使用状态的位置改变为处于未使用状态的位置。

图16A示出了处于线缆夹持单元38的使用状态的位置。与第一示例性实施方式同样地，在使用状态下，线缆夹持单元38的基座单元39和多个柱构件42位于控制箱单元27的背面27b、距线缆夹持单元38的连接器部预定的距离。因而，与第一示例性实施方式同样地，在使用状态下，控制箱单元27的第一连接器部(布置电连接器51和52的部分)被线缆夹持单元38隐藏，因此当从背面观察相机云台系统20时，电连接器不露出。如图16B所示，顶面盖40从上方压住柱构件42，从而降低了当使用相机云台21时线缆脱落的可能性。虽然在图16B中，顶面盖40与柱构件42接触，但是顶面盖40不需要与柱构件42接触。如果顶面盖40与柱构件42之间的间隙小于或等于线缆直径，则能够显著地降低线缆脱落的可能性。因而，期望的是，顶面盖40与柱构件42之间的间隙为大约1mm以下。

为了将基座单元39从处于使用状态的位置移动到处于未使用状态的位置，首先，释放利用螺钉43的固定，使得如图17所示，顶面盖40能够以转动轴线D为中心绕着Z轴转动，从而能够移除线缆。在移除线缆之后，如图18所示，移除螺钉41。然后，使基座单元39朝着背面滑动并从板30和32拆卸。在处于未使用状态的位置处，当连接和断开连接器时，已经将基座单元39从板30和32拆卸，因此当从背面观察时，连接器是露出的。换言之，线缆夹持单元38在主相机22的光轴方向上不与控制箱单元27的第一连接器部重叠。因而，与第一示例性实施方式同样地，能够平顺地连接和断开连接器。

根据本公开的第四示例性实施方式的构造与根据第一示例性实施方式的构造的区别在于，不设置控制箱单元27，并且线缆夹持单元28安装于相机支架26。除非另有说明，否则其它构造与第一示例性实施方式的构造相同。

以下将参照图19说明第四示例性实施方式的构造。图19是示出根据示例性实施方式的整个相机云台系统20的立体图。如上所述，在根据示例性实施方式的相机云台系统20中，由于不设置控制箱单元27，所以主相机22和相机云台21利用线缆彼此直接连接。如果主相机22和相机云台21被构造成彼此直接通信，则如示例性实施方式那样，能够省略控制箱单元27。

即使在如示例性实施方式那样的不包括控制箱单元27的相机云台系统20中，由于相机云台21与主相机22之间的相对位置关系可能因平摇操作、俯仰操作和滚转操作而改变，所以必须使用足够长的线缆。因而，即使不发生如图21所示的线缆300的干涉，在平摇操作、俯仰操作和滚转操作时线缆也容易被卡住，并且连接器可能断开或损坏。

因而，根据本示例性实施方式，线缆夹持单元58安装于相机支架26，从而能够夹持用于连接在主相机22与相机云台21之间的线缆。通过将线缆夹持单元58安装到随着主相机22一起执行平摇操作、俯仰操作和滚转操作的相机支架26，即使在平摇操作、俯仰操作和滚转操作期间线缆被一些东西卡住，也能够减小施加到位于相机侧的连接器部的负载。线缆夹持单元58的构造与根据第一示例性实施方式的构造相同，由此将省略其详细说明。如第一示例性实施方式那样，由于基座单元33能够相对于相机支架26移动，所以基座单元33可以处于如下位置(第二状态)：设置于主相机22的能够用于与相机云台21连接的电连接器部在背面露出。

[示例性变型例]

在上述示例性实施方式中，相机云台21随着主相机22的平摇操作一起执行平摇操作，从而保持相对位置关系不变。相机云台21与主相机22之间的相对位置随着主相机22的俯仰操作和滚转操作而改变。然而，本公开不限于此。取决于相机云台21与主相机22之间的位置关系，即使主相机22执行平摇操作，相机云台21也不必执行平摇操作，而是相机云台21可以随着主相机22的俯仰操作和滚转操作分别执行俯仰操作和滚转操作。然而，如果在如下相机云台系统20中执行上述线缆夹持和电连接器配置，则本公开提供更高的效果：该相机云台系统20中，主相机22与相机云台21之间的相对位置因主相机22的平摇操作、俯仰操作和滚转操作中的至少一者而改变。

在上述示例性实施方式中，线缆夹持单元安装于控制箱单元27或相机支架26的背面；然而，如果供线缆夹持的电连接器(位于第一连接器部和第二连接器部中)配置在控制箱单元27或相机支架26的正面，则可以将线缆夹持单元安装到该正面。还在这种情况下，与根据上述示例性实施方式的构造相同的构造能够使线缆夹持单元处于如下状态(第二状态)：线缆夹持单元在主相机22的光轴方向上不与控制设备的连接器部重叠。

在上述示例性实施方式中，虽然线缆夹持单元被构造成能够利用螺钉安装于控制箱单元27或相机支架26并能够从控制箱单元27或相机支架26拆卸，但是线缆夹持单元还可以与控制箱单元27或相机支架26构造为一体。在这种情况下，至少线缆夹持单元的固定单元与控制箱单元27或相机支架26构造为一体。

虽然已经参照示例性实施方式说明了本公开，但是应当理解，本公开不限于所公开的示例性实施方式。权利要求书的范围应符合最宽泛的解释，以包含所有的这些变型例、等同结构和功能。

[其它示例性实施方式]

本发明的实施方式还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施方式的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。

Claims (17)

1.一种相机云台系统，其包括：

固定基座，其被构造成固定摄像设备；

相机云台，其被构造成使固定于所述固定基座的所述摄像设备沿平摇方向、俯仰方向和滚转方向中的至少一者转动；

控制设备，其被构造成控制所述摄像设备；

夹持单元，其安装于所述控制设备并被构造成夹持用于连接在所述控制设备与所述相机云台之间的连接器线缆；以及

固定单元，其被构造成将所述夹持单元安装到所述控制设备，

其特征在于，所述控制设备包括第一连接器部，用于与所述相机云台连接的连接器线缆连接到所述第一连接器部，

所述夹持单元包括多个柱构件和用于支撑所述多个柱构件的支撑构件，

所述固定单元将所述支撑构件固定到所述控制设备，并且

所述夹持单元能够处于所述夹持单元在光轴方向上不与所述控制设备的所述第一连接器部重叠的状态。

2.根据权利要求1所述的相机云台系统，其中，

所述夹持单元能够位于第一位置和第二位置，

所述第一位置是所述夹持单元的至少一部分在所述摄像设备的光轴方向上与所述第一连接器部的至少一部分重叠的位置，并且

所述第二位置是所述夹持单元在所述光轴方向上不与所述第一连接器部重叠的位置。

3.根据权利要求2所述的相机云台系统，其中，当由所述固定单元和所述支撑构件形成的角度改变时，所述夹持单元从所述第一位置移动到所述第二位置。

4.根据权利要求2所述的相机云台系统，其中，

所述夹持单元的所述支撑构件能够安装于所述固定单元并能够从所述固定单元拆卸，并且

当所述支撑构件从所述固定单元拆卸时，所述夹持单元从所述第一位置移动到所述第二位置。

5.根据权利要求1所述的相机云台系统，其中，所述相机云台包括用于使所述摄像设备绕着所述摄像设备的光轴转动的转动机构。

6.根据权利要求1所述的相机云台系统，其中，

所述多个柱构件均包括第一柱部和第二柱部，

所述第二柱部位于所述第一柱部与所述支撑构件之间，并且

在宽度和深度中的至少一个方面，所述第一柱部大于所述第二柱部。

7.根据权利要求6所述的相机云台系统，其中，在宽度和深度方面，所述第一柱部都大于所述第二柱部。

8.根据权利要求1所述的相机云台系统，其中，

所述夹持单元包括位于各所述多个柱构件的顶面的加压板，并且

所述加压板具有沿所述光轴方向的转动轴线并绕着所述转动轴线转动。

9.根据权利要求1所述的相机云台系统，其中，所述相机云台和所述摄像设备被布置成在所述光轴方向上彼此不重叠。

10.根据权利要求1所述的相机云台系统，其中，

所述控制设备包括第二连接器部，用于与所述摄像设备电连接的连接器线缆连接到所述第二连接器部，并且

所述第一连接器部和所述第二连接器部设置在所述控制设备的壳体的正面和背面中的至少一者。

11.根据权利要求10所述的相机云台系统，其中，所述控制设备的壳体的侧面既不包括所述第一连接器部也不包括所述第二连接器部。

12.根据权利要求11所述的相机云台系统，其中，所述第二连接器部与用于和静态相机连接的连接器线缆连接。

13.根据权利要求10所述的相机云台系统，其中，所述控制设备的壳体设置有第三连接器部，用于与除了所述摄像设备和所述相机云台以外的外部设备连接的连接器线缆连接到所述第三连接器部。

14.一种相机云台系统，其包括：

固定基座，其被构造成固定摄像设备；

相机云台，其被构造成使固定于所述固定基座的所述摄像设备沿平摇方向、俯仰方向和滚转方向中的至少一者转动；

夹持单元，其安装于所述固定基座并被构造成夹持用于连接在所述摄像设备与所述相机云台之间的连接器线缆；以及

固定单元，其被构造成将所述夹持单元安装到所述固定基座，

其特征在于，所述摄像设备包括第一连接器部，用于与所述相机云台连接的连接器线缆连接到所述第一连接器部，

所述夹持单元包括多个柱构件和支撑所述多个柱构件的支撑构件，

所述固定单元将所述支撑构件固定到所述固定基座，并且

所述夹持单元能够处于所述夹持单元在光轴方向上不与所述摄像设备的所述第一连接器部重叠的状态。

15.根据权利要求14所述的相机云台系统，其中，

所述夹持单元能够位于第一位置和第二位置，

所述第一位置是所述夹持单元的至少一部分在所述摄像设备的光轴方向上与所述第一连接器部的至少一部分重叠的位置，并且

所述第二位置是所述夹持单元在所述光轴方向上不与所述第一连接器部重叠的位置。

16.根据权利要求14所述的相机云台系统，其中，

所述多个柱构件均包括第一柱部和第二柱部，

所述第二柱部位于所述第一柱部与所述支撑构件之间，并且

在宽度和深度中的至少一个方面，所述第一柱部大于所述第二柱部。

17.根据权利要求14所述的相机云台系统，其中，所述相机云台和所述摄像设备被布置成在所述光轴方向上彼此不重叠。

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