CN113074306A - 一种手持摄影器材 - Google Patents

Abstract

本发明涉及摄影拍摄辅助器材技术领域，尤其涉及一种手持摄影器材，包括：第一增稳装置，其用于通过至少一个第一增稳电机使负载至少在俯仰方向保持姿态稳定；姿态感测单元平衡装置，其在负载的竖向移动期间无角度偏转地支承附接至其上的姿态感测单元；第二增稳装置，其连接至第一增稳装置，第二增稳装置包括：重力平衡机构，其在第一增稳装置和/或负载的竖向移动期间平衡姿态感测单元平衡装置及负载和/或第一增稳装置的重力矩；竖向增稳机构，其在第一增稳装置和/或负载沿竖向移动时驱动它们沿竖向反向运动以补偿竖向移动产生的位移；控制装置，其基于姿态感测单元测得的第一增稳装置和/或负载的位移的姿态信息驱动竖向增稳机构动作。

Description

一种手持摄影器材

技术领域

本发明涉及摄影拍摄辅助器材技术领域，尤其涉及一种手持摄影器材。

背景技术

随着智能科技的发展，摄影(例如使用手机或相机进行拍摄)逐渐成为很多人的爱好，拍摄者(操作者)对拍摄效果的要求也越来越高。通常，操作者在静止状态下，能够获得较为期望的拍摄效果。然而，一旦在某些场合需要拍摄者做出行走、跳跃、跑步等较大幅度运动时，拍摄效果则常常难以令人满意。现有的辅助增稳手机或相机等拍摄装置的手持摄影器材多用于补偿拍摄过程中出现的微小抖动。但是在出现上述运动幅度较大的情况下使用这种增稳的摄影器材则无法获得所期望的增稳效果。而且，由于在现有的手持摄影器材中，单摇臂摄影设备通常是将转动转换成位移，检测元器件姿态感测单元用于检测位移变换产生的加速度。在姿态感测单元随着手机或相机移动时通常会发生角度偏转，这会导致需要复杂的软件算法解算。

基于此，相关技术人员致力于设计一种手持摄影器材，进而改善手持摄影器材性能，从而克服现有技术存在的缺陷。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种手持摄影器材，借此克服上述现有技术的缺点。

为了完成上述任务，本发明提供一种手持摄影器材，其被构造成允许辅助所支承的负载进行拍摄，其特征在于，包括：第一增稳装置，其被构造用于通过至少一个第一增稳电机使所述负载至少在俯仰方向保持姿态稳定；姿态感测单元平衡装置，其被构造成在所述负载的竖向移动期间以无角度偏转的方式支承附接至其上的姿态感测单元；第二增稳装置，其借助于所述姿态感测单元平衡装置或连接机构连接至所述第一增稳装置，所述第二增稳装置包括：重力平衡机构，其被构造成在第一增稳装置和/或所述负载的竖向移动期间平衡所述姿态感测单元平衡装置以及所述负载和/或第一增稳装置的重力矩；竖向增稳机构，其被构造成在所述第一增稳装置和/或所述负载沿竖向移动时驱动它们沿竖向反向运动以补偿竖向移动产生的位移；控制装置，其被构造成基于所述姿态感测单元测得的所述第一增稳装置和/或所述负载的位移的姿态信息驱动所述竖向增稳机构动作。

本发明提供的手持摄影器材在支承负载或未支承负载的情况下均能够实现竖向的姿态稳定，同时避免使用关于姿态感测单元的复杂解算算法。这是由于姿态感测单元所在的姿态感测单元平衡装置始终将其保持在不发生角度偏转的位置，使得本发明提供的手持摄影器材在负载和/或第一增稳装置的竖向移动期间使得软件算法解算得以简化。

在一个优选的实施例中，所述第二增稳装置借助于所述姿态感测单元平衡装置连接至所述第一增稳装置，所述姿态感测单元平衡装置设计为呈平行四连杆构型。

在一个优选的实施例中，所述呈平行四连杆构型的姿态感测单元平衡装置包括：成对的第一臂，所述第一臂在竖向上上下相对地水平布置，所述第一臂被构造成能够相对于竖向角度偏转地移动，其中一个所述第一臂与所述重力平衡机构和所述竖向增稳机构接合并在所述重力平衡机构和所述竖向增稳机构的作用下保持所述负载竖向稳定，另一所述第一臂被构造为在所述负载静止或沿竖向移动期间保持平行于接合所述重力平衡机构和所述竖向增稳机构的所述第一臂；成对的第二臂，其分别接合至成对的所述第一臂以与成对的所述第一臂呈平行四边形构型，一个所述第二臂沿竖向固定，另一个支承姿态感测单元的第二臂在所述第一臂受到所述重力平衡机构和/或所述竖向增稳机构作用时沿竖向无角度偏转。

在一个优选的实施例中，所述第一增稳装置就位于与所述重力平衡机构和所述竖向增稳机构接合的所述第一臂的远离固定的所述第二臂的一端。

在一个优选的实施例中，所述第一增稳装置就位于与固定的所述第二臂相平行的另一所述第二臂。

在一个优选的实施例中，所述重力平衡机构包括：卷簧组件，其包括卷簧和容纳其的卷簧盒，所述卷簧的一端接合至所述卷簧盒，所述卷簧的另一端接合至转轴，所述卷簧盒连接至所述第一臂；棘轮组件，其包括棘轮和与其接合的棘爪，所述转轴接合至所述棘轮并跟随所述棘轮转动；所述棘轮组件通过所述棘爪拨动所述棘轮来调节所述转轴的转动位置，从而以收卷或放卷所述卷簧的方式调节所述卷簧的预紧力。

在一个优选的实施例中，所述竖向增稳机构包括第二增稳电机，所述第二增稳电机响应于所述控制装置驱动接合至所述姿态感测单元平衡装置的第一臂，以使所述第一臂相对于固定的所述第二臂转动以沿竖向移动从而补偿所述第一增稳装置和/或所述负载的竖向位移。

在一个优选的实施例中，所述第二增稳装置借助于所述连接机构连接至所述第一增稳装置，所述姿态感测单元平衡装置包括第三增稳电机，所述姿态感测单元附接至所述第三增稳电机，所述第三增稳电机被构造用于校正用于测量所述负载的姿态的所述姿态感测单元使其无角度偏转。

在一个优选的实施例中，所述手持摄影器材还包括：手柄固定座，其被构造呈U形并将所述姿态感测单元平衡装置部分地夹设在其中，所述重力平衡机构和所述竖向增稳机构分别在所述姿态感测单元平衡装置的两侧定位至所述手柄固定座；手柄，所述手柄接合至所述手柄固定座。

在一个优选的实施例中，所述连接机构设置在所述第一增稳装置和所述重力平衡机构之间并被构造为能够对所述负载的移动轨迹进行导向。

本发明的其它特征和优点的一部分将会是本领域技术人员在阅读本发明后显见的，另一部分将在下文的具体实施方式中结合附图描述。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明的实施例，其中：

图1是根据本发明较佳实施例的手持摄影器材的立体示意图；

图2是图1的分解图；

图3是根据本发明另一实施例的手持摄影器材的立体示意图；

图4是根据本发明又一实施例的手持摄影器材的立体示意图；

图5是图4所示的手持摄影器材的另一立体示意图。

附图标记说明：

1-手持摄影器材10-第一增稳装置100-第一增稳电机102-机头固定座11-姿态感测单元平衡装置110-第一臂112-第二臂114-第三增稳电机12-姿态感测单元13-第二增稳装置130-重力平衡机构130a-棘轮组件130b-棘轮130c-棘爪132-竖向增稳机构132a-第二增稳电机14-手柄固定座15-手柄16-导向机构160-第一导向件162-第二导向件2-负载

具体实施方式

现参考附图来详细说明根据本发明的手持摄影器材的示例性方案。提供附图是为了呈现本发明的多个实施方式，但附图不必按具体实施方案的尺寸绘制，并且某些特征可被放大、移除或局剖以更好地示出和解释本发明的公开内容。附图中的部分构件可在不影响技术效果的前提下根据实际需求进行位置调整。在说明书中出现的短语“在附图中”或类似用语不必参考所有的附图或示例。

在下文中被用于描述附图的某些方向性术语，例如“内”、“外”、“上”、“下”和其它方向性术语将被理解为具有其正常含义且指正常观看附图时所涉及的那些方向。除非另有指明，否则本说明书所述方向性术语基本按照本领域技术人员所理解的常规方向。

本发明中所使用的术语“第一”、“第一个”、“第二”、“第二个”及其类似术语在本发明中并不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个零部件与其它零部件区分开。

图1是根据本发明较佳实施例的手持摄影器材的立体示意图。该手持摄影器材1包括第一增稳装置10、第二增稳装置13、姿态感测单元平衡装置11和控制装置。本发明提供的手持摄影器材1在支承负载2或未支承负载2的情况下均能够实现竖向的姿态稳定，同时避免使用关于姿态感测单元12的复杂解算算法。下文将仅对手持摄影器材1支承负载2的情况进行说明。可以理解，下文介绍的工作原理和状态同样适于手持摄影器材1未支承负载2的情况。

在本文中，第一增稳装置10主要用于支承负载2并使负载2至少在俯仰方向上保持姿态稳定，这主要可以通过至少一个第一增稳电机100来实现。第一增稳装置10可选地为三轴稳定器或两轴稳定器，其包括第一增稳电机100，第一增稳电机100的数量可以是多个，例如三个或两个，这分别对应三轴稳定器和两轴稳定器。因此，第一增稳装置10至少可以在航向方向、俯仰方向和横滚方向保持姿态稳定或在其中两个方向(两个方向中需要包括俯仰方向)上保持姿态稳定。图1所示的第一增稳装置10是三轴稳定器，其具有三个第一增稳电机100。当然，第一增稳电机100的数量也可以是一个，在本发明中，这样的增稳电机应当是控制第一增稳装置10在俯仰方向上保持姿态稳定的增稳电机。

第二增稳装置13借助于姿态感测单元平衡装置11或连接机构连接至第一增稳装置10以实现对第一增稳装置10及其支承的负载2和姿态感测单元平衡装置11的重力平衡和对前两者的竖向增稳。具体来说，第二增稳装置13能够平衡由第一增稳装置10和其上支承的负载2以及姿态感测单元平衡装置11的重力矩并且补偿运动拍摄情况下由于运动产生的大幅抖动，从而在静止状态或沿重力方向出现大幅抖动时使第一增稳装置10以及负载2在重力(竖向)方向上保持姿态稳定，从而保证拍摄画面的流畅和稳定。

现有技术中，单摇臂摄影设备通常是将转动转换成位移，检测元器件(例如姿态感测单元12)用于检测位移变换产生的加速度。在姿态感测单元12随着负载2移动时通常会发生角度偏转，这会导致需要复杂的软件算法解算。鉴于此，本发明提供的姿态感测单元平衡装置11提供了在姿态感测单元12随着第一增稳装置10和/或负载2移动期间保持姿态感测单元12不发生角度偏转的功能，从而避免使用复杂的软件算法解算。

第二增稳装置13包括重力平衡机构130和竖向增稳机构132。其中，重力平衡机构130主要用于平衡第一增稳装置10和负载2以及可能独立于第一增稳装置10和负载2设置或与第一增稳装置10一体设置的姿态感测单元平衡装置11在静止或拍摄期间比如竖向移动时产生的重力矩。竖向增稳机构132主要用于补偿负载2和/或第一增稳装置10在拍摄期间产生的竖向位移。例如，当第一增稳装置10和负载2以及可选的姿态感测单元平衡装置11(例如附接至第一增稳装置10)沿竖向上移，则该竖向增稳机构132则驱动它们竖向下移，从而补偿上述部件在竖向上产生的位移，反之亦然。

控制装置主要基于姿态感测单元平衡装置11所支承的姿态感测单元12测得的第一增稳装置10和/或负载2的位移姿态并通过控制第一增稳装置10和第二增稳装置13以达到竖向增稳和重力平衡的作用。

在本文中，姿态感测单元平衡装置11的一个实施例可以构造和设计为呈平行四连杆构型。如图2所示，该姿态感测单元平衡装置11可以包括成对的第一臂110和成对的第二臂112，成对的第一臂110在竖向上上下相对地水平布置，成对的第二臂112亦彼此平行地相对布置。其中一个第二臂112沿竖向固定(参见图2所示的位于右侧的第二臂112)，另一第二臂112支承姿态感测单元12，第一臂110沿水平方向并且相对于第二臂112成角度地布置，第一臂110和第二臂112彼此交替地枢转连接(即第一臂110的两端分别枢接第二臂112，两个第二臂112的未固定端又与另一第一臂110枢接)，从而构成平行四边形构型。固定的第二臂112例如通过连接部件(图中未示出)连接至下文将提到的手柄固定座14或者与该手柄固定座14例如通过焊接或其它可能方式形成一体结构，从而确保靠近手柄固定座14一侧的第二臂112在竖向上始终保持不会发生角度偏转(即不偏离竖向)。

参见图1和图2，在静止状态下，第一臂110相对于第二臂112基本垂直。如图1所示，在竖向上，位于上侧的第一臂110靠近第一增稳装置10并在其两侧分别接合重力平衡机构130和竖向增稳机构132。这样的布置可以确保重力平衡机构130和竖向增稳机构132分别通过向第一臂110提供动力以达到针对第一增稳装置10和/或负载2和姿态感测单元平衡装置11的重力平衡作用和针对第一增稳装置10和/或负载2的竖向位移补偿作用，从而使负载2和第一增稳装置10保持姿态稳定。当然，本领域技术人员也可以理解，重力平衡机构130和竖向增稳机构132也可以接合于在竖向上位于下侧的第一臂110。在本文中，主要参见附图描述重力平衡机构130和竖向增稳机构132接合于上侧的第一臂110的情况。位于下侧的另一第一臂110在负载2静止或沿竖向移动期间保持平行于位于上侧的第一臂110。

再次参见附图1，在第一臂110受到重力平衡机构130和/或竖向增稳机构132作用时，由于第二臂112(主要是位于重力平衡机构130和竖向增稳机构132之间且与它们相邻的第二臂112，即位于如图1所示的右侧)相对于重力平衡机构130和/或竖向增稳机构132始终保持在竖向位置上并且在姿态感测单元平衡装置11随着第一增稳装置10沿竖向移动期间不发生角度变化(即未支承姿态感测单元12的第二臂112沿竖向固定)，从而使得与其相对置的另一第二臂112(支承姿态感测单元12)在负载2和/或第一增稳装置10沿竖向上下移动时能够随着第一臂110沿竖向上下移动，但该第二臂112在竖向移动期间始终保持与竖向固定的第二臂平行，从而附接至该第二臂112上的姿态感测单元12(如图所示位于初始水平位置)不会发生偏离水平位置的角度偏转。由此，即使定位在另一(未固定)第二臂112上的姿态感测单元12跟随第一增稳装置10和/或负载2沿竖向运动，但由于该姿态感测单元12因所在的姿态感测单元平衡装置11特有的构造而始终被保持在水平位置，因此该姿态感测单元12在此期间也不会发生角度偏转，从而本发明提供的手持摄影器材1在负载2和/或第一增稳装置10的竖向移动期间无需提供复杂的软件算法解算。当然，本领域技术人员可以理解，当姿态感测单元12以不同于前述位置的其它位置布置在第二臂112上时，姿态感测单元平衡装置11也能够保证其随着第一增稳装置10和/或负载沿竖向移动时保持初始位置而不发生偏离。

第一增稳装置10可选地通过接合布置在第一臂110上的机头固定座102而定位在第一臂110上远离固定的第二臂112的一端。以位于上侧的第一臂110为例，由于第一臂110在随着负载2和第一增稳装置10沿竖向移动期间会受到重力平衡机构130和/或竖向增稳机构132的致动而在竖向上朝相反方向(即与第一增稳装置10和负载2的竖向移动方向相反)移动，所以当第一增稳装置10直接定位在第一臂110(如图1所示，即定位在竖向上位于上侧的一个第一臂110)的远离固定的第二臂的一端上时，另一第一臂110(在竖向上远离第一增稳装置10，如图1所示，即位于下侧的第一臂110)和一对第二臂112均需承受第一增稳装置10和/或负载2重量的情况可以避免。如此，只需保证主要承载重量的(位于上侧的)第一臂110的结构强度，其余未承载重量的臂则可以制造地更加轻薄，从而减小整个摄影器材的重量。

不过在前述情况下，姿态感测单元12需保证安装在沿竖向未固定的(如图1所示左侧的)第二臂112上以确保姿态感测单元12不会随着第一增稳装置10和/或负载2在竖向上的移动而发生角度偏转。在此，无角度偏转指的是姿态感测单元12随着第一增稳装置13和负载2运动期间在竖向上始终以初始状态上下移动而不会在沿竖向运动期间偏离初始状态(即避免姿态感测单元12发生俯仰运动)。替代地，第一增稳装置10也可以通过定位在第二臂112上的机头固定座102定位至第二臂112，如图1所示，姿态感测单元12仍可定位在第二臂112上。在这种情况下，第一臂110仍然受到重力平衡机构130和/或竖向增稳机构132的致动，而第二臂112也需要承载第一增稳装置10和/或负载2的重量，所以这些同样需要承载重量的部件需要满足适合的结构强度。因此，相比于将第一增稳装置10设置在第二臂112上，将第一增稳装置10设置在第一臂110上能够使得呈平行四连杆构型的姿态感测单元平衡装置11更加轻便。

上文提及的重力平衡机构130和竖向增稳机构132具体地可以布置在手持摄影器材1的手柄组件上。手柄组件包括手柄固定座14和手柄15，其中手柄15相对于手柄固定座14可拆卸地安装以便于用户握持使用该摄影器材。手柄固定座14呈U形，前述呈平行四连杆构型的姿态感测单元平衡装置11部分地包夹在其中并相对于其固定，尤其是竖向固定的第二臂112。具体地，重力平衡机构130和竖向增稳机构132分别在姿态感测单元平衡装置11的两侧安装至手柄固定座14。具体地，重力平衡机构130和竖向增稳机构132部分地穿过手柄固定座14(尤其是其两个基座)上的安装孔，然后接合至姿态感测单元平衡装置11，例如通过下文将提及的第二增稳电机132a面向姿态感测单元平衡装置11侧上的凸起(如图2所示)和与棘轮组件130a相对的、面向姿态感测单元平衡装置11侧上的卷簧组件(尤其是卷簧盒)上的凸起(图中未示出)固定至第一臂110。下文将针对涉及卷簧组件和棘轮组件130a的重力平衡机构进行详细描述。

重力平衡机构130包括卷簧组件和棘轮组件130a。具体地，卷簧组件包括卷簧(图中未示出)和容纳其的卷簧盒，卷簧组件例如穿过手柄固定座14(尤其是基座)的安装孔布置在手柄固定座14内侧，而棘轮组件130a则布置在手柄固定座14外侧。方位“内侧”、“外侧”可参照图1所示的观察角度来定义。棘轮组件130a主要作为调节机构来对卷簧组件中的卷簧进行预紧力调节。当姿态感测单元平衡装置11呈平行四连杆构型时，卷簧盒利用前述提及的凸起附接至该姿态感测单元平衡装置11(例如第一臂110)，从而使第二增稳装置13与第一增稳装置10相连，此时的姿态感测单元平衡装置11也起到连接机构的作用。当然，本领域技术人员将理解，连接机构不限于图1所示的具有平行四连杆构型的结构，也可以是图3至图4所示的能够实现第一增稳装置10和第二增稳装置13连接的连接机构。可选地，如图4所示，连接机构同时也可被构造成具有按照预定轨迹导向第一增稳装置10和/或负载的功能的结构。下文中，为了强调连接机构的导向功能，也将图4所示的实施例中的连接机构称为导向机构。另外，在图3至图4中采用了不同于平行四连杆构型的姿态感测单元平衡装置11来平衡姿态感测单元12的姿态以避免其发生角度偏转，这将在后文进行详细说明。

在图1至图2所示的实施例中，由于手柄固定座14将姿态感测单元平衡装置11部分地包夹在其中，而重力平衡机构130和竖向增稳机构132也同时占据手柄固定座容纳姿态感测单元平衡装置11的空间，为了提供足够的空间以容纳姿态感测单元平衡装置11，重力平衡机构130和竖向增稳机构132需要在合理尺寸范围内设计以避让姿态感测单元平衡装置11，因此，在该实施例中，重力平衡机构130的卷簧组件被设计的相对小巧(参照图2所示)，这与下文中图3至图4所示的实施例中的卷簧组件在尺寸上存在差异。

此外，竖向增稳机构132包括第二增稳电机132a，在姿态感测单元平衡装置11以平行四连杆构型存在的情况下，第二增稳电机132a响应于控制装置驱动接合至姿态感测单元平衡装置11的第一臂110(例如图1中所示的位于上侧的第一臂110)。换言之，在第一增稳装置10和/或负载2产生竖向位移时，竖向增稳机构132的第二增稳电机132a受控制装置的控制来驱动与该第二增稳电机132a接合的姿态感测单元平衡装置11的第一臂110，使得第一臂110在第二增稳电机132a的作用下沿竖向反向移动，从而补偿第一增稳装置10和/或负载2在使用期间所产生的竖向位移。其中，第二增稳电机132a可以部分地穿过前述提及的手柄固定座14的基座上的安装孔而固定安装至手柄固定座14上。

在另外的实施例中，当姿态感测单元平衡装置11未以平行四连杆构型存在时，姿态感测单元平衡装置11设置在第一增稳装置10上。该姿态感测单元平衡装置11可以通过在第一增稳装置10的俯仰方向上提供附加的电机(也称为第三增稳电机114)来构建。该姿态感测单元平衡装置11被构造成在第一增稳装置10和/或负载2的竖向移动期间依靠第三增稳电机114保持姿态感测单元12在第一增稳装置10和/或负载2的俯仰方向不会发生角度偏转。

如图3所示，当姿态感测单元平衡装置11未以平行四连杆构型存在时，需要提供额外的连接机构将第一增稳装置10与第二增稳装置13进行连接。在一个实施例中，连接机构可以构造为杆件，该杆件的一端连接至卷簧盒，而其另一端连接至机头固定座102，连接机构用于将第一增稳装置10连接至第二增稳装置13(例如第一增稳装置10通过机头固定座102接合至连接机构进而连接至第二增稳装置13)，尤其是第一增稳装置10在其横滚方向上连接至第二增稳装置13。当然，本领域技术人员可以理解，在其它可能方向上的连接可以基于需求进行选择或改变，例如通过改变机头固定座102的安装方向。在图3和下文将详细介绍的图4所示的实施例中，尽管重力平衡机构130的卷簧组件的组成结构与上文提及(图1至图2所示)的卷簧组件基本相同，但由于手柄固定座14限定的内部空间无需单独为连接机构提供容纳空间，因此卷簧组件的设计尺寸可选地被适应性调节。如图3和图4所示，卷簧组件的尺寸适应于手柄固定座14的内部空间的容纳尺寸。

在又一实施例中，同样地，姿态感测单元平衡装置11未以平行四连杆构型存在，如图4所示，在实现连接第一增稳装置10和第二增稳装置13的连接机构的连接功能之外，导向机构16可以被构造成使第一增稳装置10和/或负载2按照预定轨迹移动，因此如前文提到的，在该实施例中也将具有导向功能的连接机构称为导向机构。其中，导向机构16设置在第一增稳装置10和第二增稳装置13之间，其用于导向第一增稳装置10和负载2在竖向上的移动轨迹，使得第一增稳装置10和负载2能够按照预定轨迹移动，该预定轨迹例如是使第一增稳装置10和负载2以及定位至第一增稳装置10上的姿态感测单元平衡装置11在竖向上保持直线，或者降低第一增稳装置10和负载2以及姿态感测单元平衡装置11的重力矩，使得其在竖向移动期间始终与卷簧的扭矩保持一致，从而降低竖向增稳机构132的第二增稳电机132a的负荷。换言之，导向机构16可以看作是对第一增稳装置10和负载2在竖向上的移动轨迹起限定功能的连接机构。

具体地，如图5所示，导向机构16包括第一导向件160和第二导向件162，二者相互配合共同完成对第一增稳装置10和负载2在竖向上的移动轨迹的限定。第一导向件160包括第一导轨和第一导向块，第二导向件162包括第二导轨和第二导向块。在姿态感测单元平衡装置11被构造为第三增稳电机114并可选地布置在第一增稳装置10上时，第一导轨固定至手柄固定座14的安装有第二增稳电机132a的一侧的基座上，第一导向块能够相对于第二导向块转动地连接至其上。第二导轨固定至第二增稳装置13的重力平衡机构130的卷簧盒上，例如在卷簧盒的径向沿水平方向固定。第二导向块能够沿着第二导轨限定的轨道方向移动，从而改变其相对于卷簧盒的距离。机头固定座102定位在第二导向块上并用于接合第一增稳装置10，第一增稳装置10通过与机头固定座102接合来实现其与导向机构16以及第二增稳装置13的连接。机头固定座102可选地在径向上开设通孔供第二导向块穿过，从而将机头固定座102相对于第二导向块定位。

在本发明中，第一增稳装置10不限于本文提供的构造。本领域技术人员可以根据需求适当地更换具有不同构造的第一增稳装置10。机头固定座102可以相对于第二导向块水平布置或垂直布置，其随着第二增稳装置13同步运动并可以通过例如夹持、卡持或者锁定的方式来与不同构造的第一增稳装置10进行配合，从而将第一增稳装置10可拆卸地相对于第二增稳装置13进行固定。

如前面提到的，竖向增稳机构132包括第二增稳电机132a，第二增稳电机132a至少部分固定在手柄固定座14的一侧。具体地，在姿态感测单元平衡装置11未以平行四连杆构型存在的情况下，姿态感测单元平衡装置11通常由布置在第一增稳装置10上的第三增稳电机114(例如邻近第一增稳电机100布置)专用于实现保持同样布置在第一增稳装置10(尤其是附接至姿态感测单元平衡装置11)上的姿态感测单元12在第一增稳装置10和/或负载2的俯仰方向不会发生角度偏转的功能，即第三增稳电机114起到校正用于测量负载2的姿态的姿态感测单元12以使其不发生角度偏转。具体而言，参照图4说明，当姿态感测单元12安装在第一增稳装置10的各连接杆的彼此接合处(例如图中的俯仰轴处)，在未提供姿态感测单元平衡装置11时，姿态感测单元12通常会随着第一增稳装置10和/或负载2的移动(如图所示关于第一增稳装置10的俯仰轴的移动)而发生转动，这会增加姿态感测单元12的软件算法难度。鉴于此，本文通过提供姿态感测单元平衡装置11(其与姿态感测单元12关联安装)来为姿态感测单元12提供作用力以使得姿态感测单元12不会随着第一增稳装置10和/或负载2的俯仰运动而发生转动，即该姿态感测单元12将始终保持初始状态而不会关于其所安装位置的轴(比如俯仰轴)发生角度变化。当然，本领域技术人员也可以理解，姿态感测单元12的安装位置不限于三轴稳定器的俯仰方向。

竖向增稳机构132的第二增稳电机132a可包括电机定子和电机转子。电机转子接合至容纳卷簧的卷簧盒的一端以将卷簧封装在卷簧盒内。电机定子接合至手柄固定座14(尤其是基座)。电机转子能够响应于控制装置的驱动而相对于电机定子转动，并通过与卷簧盒的接合使卷簧盒相对于其内部容纳的卷簧发生转动，从而补偿第一增稳装置10和负载2在竖向上偏离水平位置的位移。

上文提及的棘轮组件130a包括棘轮130b和与其接合的棘爪130c。容纳在卷簧盒中的卷簧的一端接合至转轴，转轴与棘轮130b接合并能够通过棘爪130c拨动棘轮130b来调节转轴的转动位置。在需要对卷簧的预紧力进行调节时，推动棘爪130c，使其作用至棘轮130b，棘轮130b在棘爪130c的拨动下旋转进而转动转轴，转轴的转动作用于卷簧。卷簧的另一端接合至卷簧盒，比如通过在卷簧盒的周面上设置卡槽来接合卷簧外端。棘轮组件130a主要用于通过转轴来调节卷簧盒内卷簧的预紧力。在第一增稳装置10和/或负载2沿竖向移动并且同时姿态感测单元平衡装置11呈平行四连杆构型时，与姿态感测单元平衡装置11相连的卷簧盒在第一增稳装置10和/或负载2的带动下发生转动，从而其内部容纳的、一端与其接合的卷簧也跟随它们转动(例如收卷或放卷)以实现对第一增稳装置10和/或负载2以及姿态感测单元平衡装置11的重力矩的平衡。而在第一增稳装置10和/或负载2沿竖向移动并且同时姿态感测单元平衡装置11未呈平行四连杆构型时，第一增稳装置10和/或负载2借助具有或没有导向功能的连接机构作用于卷簧盒使其转动，从而使其内部的卷簧发生收卷或放卷动作，进而实现重力平衡机构130对上述部件的重力平衡作用。

本发明提供的手持摄影设备在拍摄者需要做出较大幅度运动时能够利用第二增稳装置的竖向增稳机构和重力平衡机构补偿第一增稳装置和/或负载沿竖向产生的位移，同时设置在第一增稳装置或第二增稳装置上的姿态感测单元能够利用姿态感测单元平衡装置被始终保持在沿竖向不发生角度偏转的状态，从而使本发明提供的手持摄影设备相比于现有技术不仅能够避免竖向位移补偿在结构方面的限制以获得更精确的调节精度，而且姿态感测单元平衡装置有效避免了现有技术中姿态感测单元在随着其所在的增稳装置沿竖向移动期间需进行复杂的软件算法解算的情形。

虽然仅用有限量的实施例详细描述本发明，但是应当容易地理解，本发明不限于所公开的这样的实施例。相反，可通过合并任何数量的此前未描述的变化、改变、替代或等同装置来修改本发明，但是这与本发明的精神和范围相当。此外，虽然已经描述了本发明的各个不同实施例，可以理解，本发明的方面可仅包括实施例中的一些。因此，本发明不被视为受前述说明的限制，但仅受所附权利要求限制。

Claims (10)

1.一种手持摄影器材(1)，其被构造成允许辅助所支承的负载(2)进行拍摄，其特征在于，包括：

第一增稳装置(10)，其被构造用于通过至少一个第一增稳电机(100)使所述负载(2)至少在俯仰方向保持姿态稳定；

姿态感测单元平衡装置(11)，其被构造成在所述负载(2)的竖向移动期间以无角度偏转的方式支承附接至其上的姿态感测单元(12)；

第二增稳装置(13)，其借助于所述姿态感测单元平衡装置(11)或连接机构连接至所述第一增稳装置(10)，所述第二增稳装置(13)包括：

重力平衡机构(130)，其被构造成在第一增稳装置(10)和/或所述负载(2)的竖向移动期间平衡所述姿态感测单元平衡装置(11)以及所述负载(2)和/或第一增稳装置(10)的重力矩；

竖向增稳机构(132)，其被构造成在所述第一增稳装置(10)和/或所述负载(2)沿竖向移动时驱动它们沿竖向反向运动以补偿竖向移动产生的位移；

控制装置，其被构造成基于所述姿态感测单元(12)测得的所述第一增稳装置(10)和/或所述负载(2)的位移的姿态信息驱动所述竖向增稳机构(132)动作。

2.根据权利要求1所述的手持摄影器材(1)，其特征在于，所述第二增稳装置(13)借助于所述姿态感测单元平衡装置(11)连接至所述第一增稳装置(10)，所述姿态感测单元平衡装置(11)设计为呈平行四连杆构型。

3.根据权利要求2所述的手持摄影器材(1)，其特征在于，所述呈平行四连杆构型的姿态感测单元平衡装置(11)包括：

成对的第一臂(110)，所述第一臂(110)在竖向上上下相对地水平布置，所述第一臂(110)被构造成能够相对于竖向角度偏转地移动，其中一个所述第一臂(110)与所述重力平衡机构(130)和所述竖向增稳机构(132)接合并在所述重力平衡机构(130)和所述竖向增稳机构(132)的作用下保持所述负载(2)竖向稳定，另一所述第一臂(110)被构造为在所述负载(2)静止或沿竖向移动期间保持平行于接合所述重力平衡机构(130)和所述竖向增稳机构(132)的所述第一臂(110)；

成对的第二臂(112)，其分别接合至成对的所述第一臂(110)以与成对的所述第一臂(110)呈平行四边形构型，一个所述第二臂(112)沿竖向固定，另一个支承姿态感测单元(12)的第二臂(112)在所述第一臂(110)受到所述重力平衡机构(130)和/或所述竖向增稳机构(132)作用时沿竖向无角度偏转。

4.根据权利要求3所述的手持摄影器材(1)，其特征在于，所述第一增稳装置(10)就位于与所述重力平衡机构(130)和所述竖向增稳机构(132)接合的所述第一臂(110)的远离固定的所述第二臂的一端。

5.根据权利要求3所述的手持摄影器材(1)，其特征在于，所述第一增稳装置(10)就位于与固定的所述第二臂相平行的另一所述第二臂(112)。

6.根据权利要求3所述的手持摄影器材(1)，其特征在于，所述重力平衡机构(130)包括：

卷簧组件，其包括卷簧和容纳其的卷簧盒，所述卷簧的一端接合至所述卷簧盒，所述卷簧的另一端接合至转轴，所述卷簧盒连接至所述第一臂(110)；

棘轮组件(130a)，其包括棘轮(130b)和与其接合的棘爪(130c)，所述转轴接合至所述棘轮(130b)并跟随所述棘轮(130b)转动；

所述棘轮组件(130a)通过所述棘爪(130c)拨动所述棘轮(130b)来调节所述转轴的转动位置，从而以收卷或放卷所述卷簧的方式调节所述卷簧的预紧力。

7.根据权利要求3所述的手持摄影器材(1)，其特征在于，所述竖向增稳机构(132)包括第二增稳电机(132a)，所述第二增稳电机(132a)响应于所述控制装置驱动接合至所述姿态感测单元平衡装置(11)的第一臂(110)，以使所述第一臂(110)相对于固定的所述第二臂(112)转动以沿竖向移动从而补偿所述第一增稳装置(10)和/或所述负载(2)的竖向位移。

8.根据权利要求1所述的手持摄影器材(1)，其特征在于，所述第二增稳装置(13)借助于所述连接机构连接至所述第一增稳装置(10)，所述姿态感测单元平衡装置(11)包括第三增稳电机(114)，所述姿态感测单元(12)附接至所述第三增稳电机(114)，所述第三增稳电机(114)被构造用于校正用于测量所述负载(2)的姿态的所述姿态感测单元(12)使其无角度偏转。

9.根据权利要求1所述的手持摄影器材(1)，其特征在于，所述手持摄影器材(1)还包括：

手柄固定座(14)，其被构造呈U形并将所述姿态感测单元平衡装置(11)部分地夹设在其中，所述重力平衡机构(130)和所述竖向增稳机构(132)分别在所述姿态感测单元平衡装置(11)的两侧定位至所述手柄固定座(14)；

手柄(15)，所述手柄(15)接合至所述手柄固定座(14)。

10.根据权利要求1所述的手持摄影器材(1)，其特征在于，所述连接机构设置在所述第一增稳装置(10)和所述重力平衡机构(130)之间并被构造为能够对所述负载(2)的移动轨迹进行导向。

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