CN114174711A - 紧密型高纵横比照相机三脚架 - Google Patents

Abstract

一种三脚架包括：限定一组支腿安装件的枢纽；一组支腿，该组支腿被构造成可伸缩地从枢纽延伸并联接到该组支腿安装件；包括球形端部的中心柱；以及可枢转地联接到球形端部的头部。该头部还包括：基座部分；布置在基座部分上方的照相机平台；在基座部分下方延伸并环绕球形端部延伸的一组凸缘；布置在球形端部上方的帽；围绕基座部分布置的枢转控制环，该枢转控制环被构造成响应于围绕基座部分在第一方向上的旋转而将帽驱动到球形端部中，以将头部固定在球形端部上，并且该枢转控制环被构造成响应于围绕基座部分在第二方向上的旋转而将帽从球形端部缩回，以将头部从球形端部解锁。

Description

紧密型高纵横比照相机三脚架

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年5月13日提交的美国临时申请第62/847,174号和于2020年1月24日提交的美国临时申请第62/965,597号的权益，这两项美国临时申请中的每一个通过此引用以其整体并入。

本申请也是于2019年5月13日提交的美国专利申请第16/501,118号的部分继续申请，该美国专利申请通过此引用以其整体并入。

技术领域

本发明总体上涉及摄影领域，并且更具体地，涉及摄影领域中一种新的且有用的紧密型高纵横比照相机三脚架(close-pack,high-aspect-ratio camera tripod)。

附图简述

图1-图5是三脚架的示意图；

图6是吊钩和移动安装件的示意图；

图7A和图7B是移动安装件的示意图；

图8A和图8B是支腿夹具的示意图；

图9A和图9B是支腿组件的示意图；

图10是枢纽(hub)的示意图；

图11是三脚架的示意图；以及

图12是照相机锁定凸片的示意图。

实施方案描述

以下对本发明的实施方案的描述不意图将本发明限制于这些实施方案，而是旨在使本领域中的技术人员能够制造并且使用本发明。

1.三脚架

如图1-图5所示，三脚架100包括：枢纽140和一组支腿安装件144，该枢纽140限定中心孔142，该组支腿安装件144围绕中心孔142以径向模式(radial pattern)布置；一组支腿160，该组支腿160中的每一个支腿160可枢转地联接到该组支腿安装件144中的支腿安装件144，并且每一个支腿160被构造成从枢纽140可伸缩地延伸；中心柱150，该中心柱150被构造成在枢纽140的中心孔142内平移并包括被构造成嵌套(nest)在支腿安装件144之间的球形端部156。三脚架还包括头部110，该头部110可枢转地联接到球形端部156，并且该头部110包括：基座部分112；照相机平台130，该照相机平台130布置在基座部分112上，该照相机平台130限定导轨134和锁定凸片132并且被构造成暂时接纳联接到照相机的照相机适配器；一组凸缘114，该组凸缘114以径向模式布置，在基座部分112下方延伸、与照相机平台130相对，该组凸缘114围绕球形端部156的一部分延伸，并且该组凸缘114被构造成嵌套在支腿安装件144之间；帽116，该帽116在球形端部156上方布置在基座部分112中；枢转控制环124，该枢转控制环124围绕基座部分112布置，该枢转控制环124被构造成响应于围绕基座部分112在第一方向上的旋转而将帽116驱动到球形端部156中，以将头部110的定向固定在球形端部156上，并且该枢转控制环124被构造成响应于围绕基座部分112在第二方向上的旋转而将帽116从球形端部156缩回，以将头部110从球形端部156解锁。

在一个变型中，三脚架还包括照相机锁定环126，该照相机锁定环126布置在枢转控制环124附近，与枢转控制环124同心，并且该照相机锁定环126被构造成朝向导轨134驱动照相机锁定凸片132，以将照相机适配器暂时锁定在照相机锁定凸片132和导轨134之间。

三脚架100包括一组支腿160。三脚架100的每一个支腿160可以包括一系列嵌套式可伸缩支腿部段162，其中支腿中的每一个支腿部段(除了第一个最大的支腿部段之外)被构造成嵌套在具有更大横截面的邻近的较大的支腿部段内。此外，支腿中的每一个支腿部段(除了最后一个最小的支腿部段之外)的远侧端部可以包括夹具组件，该夹具组件被构造成选择性地夹紧邻近的、较小的支腿部段162，从而使得该较小的支腿部段162能够在邻近的、较大的支腿部段162内伸缩。每一个支腿经由包括多级支腿位置挡块的支腿安装件144联接到枢纽140。

在一种变型中，三脚架100包括球形端部156和可枢转地联接到球形端部156的头部110，该头部110包括：基座部分112；照相机平台130，该照相机平台130布置在基座部分112上方并且被构造成暂时接纳联接到照相机的照相机适配器；螺纹部分118，该螺纹部分118沿着头部110的中央轴线延伸并布置在球形端部156上方；恒星齿轮120，该恒星齿轮120螺纹连接到螺纹部分118上并且被构造成在旋转时沿着螺纹部分118平移；帽116，该帽116布置在恒星齿轮120上并面向球形端部156；弹簧117，该弹簧117布置在帽116和恒星齿轮120之间并且被构造成将帽116压靠在球形端部156上；一组行星齿轮122，该组行星齿轮122围绕恒星齿轮120布置并与恒星齿轮120啮合；以及一组凸缘114，该组凸缘114与照相机平台130相对地从基座部分112延伸，该组凸缘114围绕球形端部156的一部分延伸，并且围绕球形端部156以径向模式布置。在该变型中，三脚架100还包括围绕基座部分112布置的枢转控制环124，该枢转控制环124包括与该组行星齿轮122啮合的齿圈，并且该枢转控制环124被构造成：响应于围绕基座部分112在第一方向上的旋转而经由该组行星齿轮122使恒星齿轮120围绕螺纹部分118旋转，朝向球形端部156驱动帽116，将球形端部156抵靠该组凸缘114夹紧，并且将头部110的定向固定在球形端部156上；以及响应于在与第一方向相反的第二方向上的旋转而经由该组行星齿轮122使恒星齿轮120围绕螺纹部分118旋转，从球形端部156缩回帽116，并且从球形端部156解锁头部110。

2.应用

总体上，三脚架100包括：枢纽140，该枢纽140限定可枢转地联接到一组支腿160的一组支腿安装件144；以及头部110，该头部110包括一组堆叠的控制环，该组堆叠的控制环使用户能够迅速调节安装到头部110的照相机相对于枢纽和支腿的俯仰、摇摆和滚转，并在同一位置用一只手迅速安置、锁定和移除照相机。更具体地，三脚架100包括一组堆叠的控制环，该组堆叠的控制环在一个紧凑的位置落入手中，从而使用户能够操纵照相机的位置，并从三脚架100快速安装和拆卸照相机。例如，三脚架可以包括一组同心控制环，该组同心控制环正好堆叠在照相机安装件下方，该组同心控制环可以在少于一整圈(例如，少于360度)的情况下完全接合和脱离，从而允许用户快速且容易地将头部110在摇摄(pan)中移动完全的360度，容易地将头部110在倾斜(例如，俯仰和滚转)中移动几乎完全的180度，并然后完全且确信地将三脚架100锁定在适当位置，而无需重新定位用户的手或从头部110移开用户的手。

此外，通过包括该组堆叠的同心控制环，三脚架100将摇摄、倾斜和锁定/解锁控制集中在一个紧凑的位置，从而：限制从头部110向外突出的特征；最小化头部110的有效直径；当完全折叠时，增加三脚架100的紧凑性和空间效率；减轻三脚架100的重量；并且改进用户运输、储存和获取三脚架100的便利性。

三脚架100的头部110安装到中心柱150，该中心柱150被构造成在枢纽140的中心孔142内延伸，并且枢纽140限定一组支腿安装件144，该组支腿安装件144联接并支撑一组支腿160。中心柱150限定球形端部156，并且头部110限定一组凸缘114，该组凸缘114从头部110的底部延伸以形成围绕球形端部156的承窝(socket)，这使得用户能够相对于枢纽140倾斜头部110。特别地，头部110限定一组凸缘114，该组凸缘114以与从枢纽140延伸的支腿安装件144的径向模式相匹配的径向模式布置，使得当三脚架100完全折叠时，头部110从枢纽140径向偏移(例如，60度)，以使得凸缘114和支腿安装件144能够嵌套(或“互锁”)，以封装球形端部156，并因此实现高的竖直打包效率(packing efficiency)和体积打包效率。互锁的头部110、枢纽140和支腿部分形成稳固且坚固的折叠状态，使得三脚架100在折叠时维持基本均匀的有效直径，这使得用户能够收好三脚架100，而不会有外部的旋钮或突出物钩住其他装备或袋盖/开口。例如，当完全折叠时(例如，在折叠位置)，三脚架100可以近似于具有最小负空间(negative space)的圆柱形形式，从而展现高体积效率。此外，在该示例中，中心柱150可以限定三角形截面，使得当中心柱150从枢纽140完全缩回且头部110围绕支腿安装件144嵌套时，支腿160的内部面与中心柱150的外部面配合(或非常靠近)，从而使在该折叠状态下由三脚架100近似的圆柱形外部形式内的负空间最小化。

在一种变型中，凸缘114之间的径向距离可以小于中心柱150的径向宽度，使得头部110可以在俯仰方向和摇摆方向两者上围绕球形端部156倾斜几乎180度。例如，用户可以：用她安装在头部110上的照相机拍摄第一系列照片，该照相机由头部110保留在横向位置(landscape position)；并然后操纵枢转控制环124以迅速解锁、倾斜和重新锁定头部110，从而将照相机重新定位在直立位置(portrait position)。用户还可以操纵枢转控制环124来松开球形安装件上的头部110，以便能够在该直立位置(诸如在小于中心柱150和一个凸缘的径向宽度之和的120度的范围内)对照相机进行更细微地俯仰调节。

三脚架100的每一个支腿160包括一组嵌套的支腿部段162(或“伸缩阶(telescoping stages)”)，并且三脚架100还包括中心柱150，所有这些协作使得三脚架100能够扩展到的高度是折叠状态下三脚架100高度的若干倍(例如，四倍)。当打开时，三脚架100可以占据一定范围的占地面积和高度，从而限定了用于支撑重型照相机装备的坚固结构(例如沙袋、长焦镜头等)并支持摄影师的广泛应用和用途。

3.头部

如图1-图3所示，头部110包括：正交于头部110的中央轴线布置的照相机平台130；围绕头部110的中央轴线径向操作以与锁定凸片132相接的照相机锁定环；凸缘承窝，该凸缘承窝包括以径向模式布置的一组(例如，三个)凸缘，该组凸缘被构造成接纳中心柱150上的球形端部156；帽116，该帽116插置在照相机平台130和球形端部156之间，并且被构造成与该组凸缘协作以抓紧球形端部；以及枢转控制环124，该枢转控制环124可围绕头部110的中央轴线径向操作(即，可旋转)，以驱动帽116进入和离开球形端部156，以便分别将头部110从球形端部156锁定和释放。

在一个实施方式中，头部还包括：螺纹部分118(例如，螺纹孔或螺纹轴)，该螺纹部分118沿着头部110的中央轴线延伸并布置在球形端部156上方；恒星齿轮120，该恒星齿轮120螺纹连接到螺纹部分118上并被构造成在旋转时沿着螺纹部分118平移；以及围绕恒星齿轮120布置并与恒星齿轮120啮合的一组行星齿轮122。枢转控制环124还可以包括与该组行星齿轮122配合的齿圈；并且帽116可以安装到恒星齿轮120。头部110还可以包括弹簧117，该弹簧117布置在帽116和恒星齿轮120之间、与球形端部156相对，并且该弹簧117被构造成将帽116朝向球形端部156偏置，并且将球形端部156抓紧在帽116和该组凸缘114之间，从而即使当枢转控制环124随着恒星齿轮120沿螺纹部分118上旋并从球形端部156缩回而解锁时，也限制头部110在球形端部156上的旋转。因此，枢转控制环124围绕头部110在第一方向上的旋转可以使该组行星齿轮122在第二方向上旋转，并因此使恒星齿轮120在第一方向上旋转，从而：使恒星齿轮120沿螺纹部分118下旋；压缩恒星齿轮120和帽116之间的弹簧117；使恒星齿轮120的前面(leading face)抵靠帽116的背面(back face)而可靠地接合；并因此驱动帽116抵靠球形端部156，以将球形端部156锁定在帽116和该组凸缘114之间，从而锁定头部110在球形端部156上的俯仰、摇摆和滚转位置。类似地，枢转控制环124围绕头部110在第二方向上的旋转可以使该组行星齿轮122在第一方向上旋转，并因此使恒星齿轮120在第二方向上旋转，从而：使恒星齿轮120沿螺纹部分118上旋；使恒星齿轮120的前面从帽116的背面缩回；(部分地)释放弹簧117；并因此减少帽116和该组凸缘114之间的球形端部156的压缩，从而将头部110从球形端部156解锁。

因此，螺纹部分118、恒星齿轮120和该组行星齿轮122可以与枢转控制环124、帽116和球形端部156协作，以锁定和解锁头部110围绕球形端部156的定向。

照相机平台130包括基本平面的顶部表面，该顶部表面被构造成接纳照相机、照相机安装件或适配器的基座或侧面。照相机平台130还包括突起的固定导轨134，以抵靠照相机、照相机安装件或适配器的侧面配合。可操作的锁定凸片132与固定导轨134协作，以定位和保留安装到照相机的照相机适配器，以便约束照相机相对于头部110的移动。此外，头部110可以包括弹簧136，该弹簧136朝向固定导轨134偏置照相机锁定凸片132，以便当照相机被供给到头部110时，将照相机适配器卡扣到照相机平台130上。此外，照相机锁定环126可以限定斜面或凸轮，该斜面或凸轮朝向固定导轨134驱动和保持照相机锁定凸片132，以便将照相机适配器锁定在照相机锁定凸片132和照相机固定导轨134之间。照相机锁定环126围绕头部110的中央轴线滑动。因此，固定导轨134、照相机锁定凸片132、弹簧136和照相机锁定环126可以协作，以使用户能够用她的左手将照相机落到头部110上，并然后当弹簧136驱动照相机锁定凸片132抵靠照相机适配器以将照相机松动地保持在照相机平台130上时，用她的左手旋转照相机锁定环126以将照相机完全锁定到头部110(例如，一直在用她的右手触及她照相机包中的镜头)。

然后，用户可以将她的左手向下滑动(例如，大约10毫米)以将她的手指从照相机锁定环126上移开并定位到枢转控制环124上，旋转枢转控制环124以松开球形端部156上的头部110，并在重新拧紧枢转控制环124之前调节头部110(以及因此照相机)相对于枢纽140的倾斜和摇摄，以定位照相机视野中的目标场景。此后，用户可以立即开始拍摄目标场景。

此外，用户可以将她的左手保持在头部110上(用她的手指与枢转控制环124接触)，以便通过在重新拍摄之前用她的左手松开枢转控制环124、用她的左手重新定位头部110、并然后用她的左手再次重新拧紧枢转控制环124来对照相机进行即时摇摄和倾斜调节。

最后，用户可以用她的左手升高头部110以接合照相机锁定环126，并旋转照相机锁定环126以释放照相机锁定凸片132；弹簧136可以继续朝向固定导轨134偏置照相机锁定凸片132，以便将照相机保持在头部110上，直到用户(例如，用她的左手)偏置照相机锁定凸片132以取回照相机。

因此，头部110可以限定紧凑的一组堆叠的控制件，该组堆叠的控制件使得用户能够用一只手迅速且容易地在三脚架100上安置、调节照相机和从三脚架100移除照相机。

3.1照相机平台

照相机平台130可以包括顶部部分，该顶部部分限定：照相机平台130(例如，带沟槽或带纹理的表面(grooved or textured surface))，该照相机平台130被构造成承载照相机、照相机安装件或其他适配器的竖直载荷；固定导轨134，该固定导轨134沿着照相机平台130表面的第一端部延伸并限定底切部分190；以及在照相机安装表面的第二端部处的用于照相机锁定凸片132的通道。照相机平台130还可以包括弹簧136，该弹簧136朝向固定导轨134偏置照相机锁定凸片132，并且当照相机安装件安置在照相机安装件表面上方时，该弹簧136使得照相机锁定凸片132能够缩回。照相机锁定凸片132可以类似地限定底切部分192，并且可以与固定导轨134协作，以在照相机安装件表面上方暂时接纳和保持照相机、照相机安装件或其他适配器。照相机平台130还包括底部部分，该底部部分限定：螺纹部分118(或螺纹轴)，该螺纹部分118被构造成与恒星齿轮120的螺纹端部配合；以及用于弹簧117和止动器销(detent-pin)的孔，止动器销被构造成沿着邻近的照相机锁定环126接合止动器表面(例如，脊状面(ridge))。

在一个实施方式中，照相机平台130可以由铝、钢或刚性聚合物制造(例如，铸造、机加工)。

3.2照相机锁定环

在一个实施方式中，如图11所示，头部110包括照相机锁定环126，该照相机锁定环126布置在枢转控制环124的附近并与枢转控制环124同心，并且该照相机锁定环126被构造成朝向固定导轨134驱动照相机锁定凸片132，以将照相机适配器暂时锁定在照相机锁定凸片132和固定导轨134之间。

在一个实施方式中，照相机锁定环126包括环形环，该环形环包括：在第一面上，在第一侧上的一组止动器，该组止动器被构造成与弹簧加载的止动器销相接；以及在第二侧上的斜面，该斜面被构造成与照相机锁定凸片132相接，使得围绕头部110的中央轴线旋转环形环迫使照相机锁定凸片132沿着斜面进入一系列锁定位置，这将照相机、照相机安装件或照相机适配器动态地紧固到照相机平台130。在该实施方式中，照相机锁定凸片132可以被构造成将照相机、照相机安装件和/或照相机适配器致动到凹部中，以约束照相机响应于环形环的旋转进行的移动。照相机锁定凸片132可以是弹簧加载的，并且与平行于照相机平台130的环(例如，照相机锁定环126)上的斜面相接。当环形环围绕头部110的中央轴线旋转时，斜面可以迫使凸片进入固定位置，从而将照相机(或照相机附件)锁定到照相机平台130。一系列止动器与环上的斜面相对地安放，并与弹簧加载的止动器销相接，以错开凸片的锁定位置。

在一个变型中，照相机锁定环126包括径向向外延伸的突出部(例如，手指凸片)，以在单手操纵期间与用户的手指相接。环形环可以安放在平行于照相机平台130的平面中。在一个变型中，该环可以布置在照相机平台130的正下方。例如，环形环可以用铝、塑料或碳纤维制造。

因此，当照相机锁定环126解锁时，照相机锁定凸片132可以在照相机平台130内枢转或滑动，以接合并保持照相机安装件，从而使得用户能够将照相机安装件的一个端部定位在固定导轨134的底切部分190内，将相对的端部搁置在照相机锁定凸片132上，并向下按压。当用户将照相机锁定环126旋转到锁定位置时，由照相机锁定环126限定的凸轮表面朝向照相机锁定凸片132闭合，并然后接合照相机锁定凸片132，以防止照相机锁定凸片132响应于用户推动或拉动照相机锁定凸片132而从导轨134缩回，从而将照相机安装件可靠地锁定在照相机锁定凸片132和导轨134之间。

更具体地，照相机锁定环126可以朝向固定导轨134过度驱动(overdrive)照相机锁定凸片132，并因此用作照相机平台130的辅助锁。

3.3锁定凸片

在一个实施方式中，照相机锁定凸片132和弹簧136协作以将附连到照相机的照相机安装件保持在照相机平台130上，而不需要照相机锁定环126的另外强制锁定，使得用户可以推动、拉动和/或枢转照相机，而照相机锁定凸片132不会从照相机平台130释放照相机安装件。

在图12所示的一个实施方式中，固定导轨134的底切部分190可以被构造成与照相机安装件(或“照相机适配器”)的第一坡面(beveled face)配合。照相机锁定凸片132的底切部分192可以被构造成与照相机安装件的与第一坡面相对的第二坡面配合。例如，当装配在照相机平台130上时，固定导轨134的底切部分190和照相机锁定凸片132的底切部分192可以限定互补的45°坡面。在该实施方式中，照相机锁定凸片132安装到布置在照相机平台130下面的枢轴(pivot)194(例如，销)并围绕该枢轴194(例如，销)枢转。弹簧136从枢轴194侧向偏移，并向上驱动(例如枢转)照相机锁定凸片132，以使底切部分192抵靠照相机安装件的第二坡面配合，并因此将照相机安装件保持在照相机平台130上。

特别地，枢轴194可以沿着(或接近)矢量定位，当照相机安装件装配在照相机平台130上方时，该矢量与照相机锁定凸片的底切部分192和照相机安装件的第二坡面相交并正交。因为枢轴194沿着该矢量定位：照相机安装件施加到照相机锁定凸片132的有效杠杆臂长度是为零(或几乎为零)的杠杆臂；并且由照相机安装件施加在照相机锁定凸片132上的有效扭矩(诸如当照相机在照相机平台130上方被拉动或旋转时)为零(或几乎为零)并且(几乎)与施加到照相机的力或扭矩的大小没有关联。此外，因为弹簧136从枢轴194侧向偏移，所以由照相机安装件施加在照相机锁定凸片132上的这种有效扭矩小于由弹簧136施加到照相机锁定凸片132的反向扭矩，使得照相机锁定凸片132保持接合到照相机安装件，而不管施加到照相机的力或扭矩的大小。因此，当用户推动、拉动或枢转照相机时，打开照相机锁定凸片132的最终扭矩(近似)为零，并且因此照相机锁定凸片132不会旋转离开照相机安装件。因此，照相机锁定凸片132保持固定在其闭合位置，并将照相机安装件和照相机保持在照相机平台130上方的适当位置，尽管有力施加到照相机。

然而，响应于用户直接向下推动或拉动照相机锁定凸片132，照相机锁定凸片132可以围绕枢轴194枢转，这将底切部分192远离照相机安装件上的邻近第二坡面撤回，并且使得用户能够将照相机和照相机安装件从照相机平台130上提起。

此外，在将照相机安装件安置到照相机平台130上的过程中，响应于由照相机安装件在底切部分192上方的照相机锁定凸片132的顶部上施加的向下的力，照相机锁定凸片132可以围绕枢轴194向下枢转，从而将底切部分192远离照相机平台130撤回，并且使得照相机安装件能够朝向照相机平台130向下移动。特别地，用户可以将照相机安装件的第一坡面插入固定导轨134的底切部分190内，将照相机安装件的第二坡面搁置在照相机锁定凸片132上方，并向下按压。照相机锁定凸片132上的照相机安装件的第二坡面的力对抗弹簧136，并向照相机锁定凸片132施加扭矩，从而围绕枢轴194向下旋转照相机锁定凸片132，以打开照相机平台130来接收照相机安装件。随着照相机锁定凸片132打开，照相机安装件的第二坡面沿着照相机锁定凸片132的顶点在底切部分192上方滑动，并最终落下越过锁定凸片132的顶点，以落座在照相机锁定凸片132下面，其中第二坡面抵靠照相机锁定凸片132的底切部分192定位，并且其中照相机安装件的基座现在与照相机平台130的顶部表面接触。然后，弹簧136自动向上驱动照相机锁定凸片132，以将照相机安装件可靠地抓紧在导轨134和照相机锁定凸片132之间。

3.4控制底盘

控制底盘：插置于照相机平台130和一组凸缘114之间；容纳恒星齿轮120、行星齿轮122和帽116；并将枢转控制环124定位在照相机锁定环126下方。如图2所示，控制底盘还可以限定一组轴承表面或支柱，该组轴承表面或支柱被构造成围绕头部110的中央轴线以径向模式定位行星齿轮。

3.4.1枢转控制环

三脚架包括枢转控制环124，该枢转控制环124围绕头部110的基座部分112布置并被构造成响应于由用户进行的旋转而将头部110的定向固定在球形端部156上或将头部110从球形端部156解锁。

枢转控制环可以限定外部环形环，诸如包括被构造用于手动操纵的带花键的或带沟槽的外部面。枢转控制环124的内部面还可以限定环形齿圈，该环形齿圈被构造成与布置在控制底盘和照相机平台130内的该组行星齿轮122啮合。

枢转控制环可以布置在三脚架100的头部110上，并且可以用手触及。旋转枢转控制环从而使行星齿轮122旋转，这使恒星齿轮120围绕照相机平台130内的螺纹部分118旋转，从而造成恒星齿轮120沿着头部的中央轴线线性平移。

3.4.2行星齿轮箱

三脚架100还包括行星齿轮箱，行星齿轮箱包括恒星齿轮120和该组行星齿轮122，行星齿轮箱布置在控制底盘中并被构造成将枢转控制环124的旋转转换成帽116的线性移动。

恒星齿轮120围绕头部110的中央轴线绕转。恒星齿轮120的高度可以近似(或超过)以下的总和：行星齿轮122的高度；以及恒星齿轮120在枢转控制环124的锁定位置和解锁位置之间的竖直运动范围。恒星齿轮120包括同轴的(内部或外部)螺纹部分，该同轴的螺纹部分与头部中的螺纹部分118配合(即，螺纹连接到该螺纹部分118上)，使得当枢转控制环124邻接头部110旋转时，恒星齿轮120在头部内升高和降低，并因此朝向球形端部156缩回和推进帽116。例如，头部110内的螺纹部分118和恒星齿轮120可以限定单导程(single-lead)或双导程ACME螺纹，当恒星齿轮120经由枢转控制环124旋转时，这可以限制螺纹部分118和恒星齿轮120之间的摩擦。

此外，每一个行星齿轮122：可以包括平行于头部110的中央轴线延伸的轴或销，并且该轴或销位于控制底盘和照相机平台130中的互补安装孔中；并且可以与枢转控制环124和恒星齿轮120两者啮合，使得枢转控制环124的旋转使恒星齿轮120围绕螺纹部分118旋转，并且朝向球形端部156升高和降低恒星齿轮120——并且因此升高和降低帽116。在一个变型中，枢转控制环124可以布置在照相机锁定环126的正下方并与照相机锁定环126同轴。

3.4.3摩擦帽

在一个实施方式中，摩擦帽116(下文称为“帽”)与恒星齿轮120接续。例如，恒星齿轮120可以包括与螺纹部分118同轴的凹入球形杯部分，该凹入球形杯部分面向球形端部156并且被构造成当被枢转控制环124致动时接合球形端部156并抵靠球形端部156抓紧。

可替代地，帽116可以不同于恒星齿轮120并联接到恒星齿轮120。例如，恒星齿轮120可以限定与螺纹部分118同轴的肩部(或孔)；并且帽116可以包括互补特征，该互补特征与恒星齿轮120的肩部(或孔)配合、沿着恒星齿轮120的肩部(或孔)滑动并围绕该肩部(或孔)旋转。在该实施方式中，帽116还可以限定与螺纹部分118同轴的凹入球形杯部分，该凹入球形杯部分面向球形端部156并且被构造成当被枢转控制环124致动时接合球形端部156并抵靠球形端部156抓紧。三脚架100还可以包括弹簧117，该弹簧117围绕该肩部(或在该孔内)布置并且被构造成将帽116的后面(rear face)远离恒星齿轮120并朝向球形端部156偏置。可替代地，一组(例如三个)沉孔(counterbore)可以围绕恒星齿轮120和/或帽116以径向模式布置，并且一组弹簧117可以安置在这些沉孔中，以将帽116的后面远离恒星齿轮120并朝向球形端部156偏置。

因此，弹簧117可以将帽116的后面压离恒星齿轮120并压向球形端部156。当枢转控制环124朝向锁定位置旋转时，恒星齿轮120可以沿着螺纹部分118向下运行，并且朝向球形端部156驱动，使得肩部(或孔)驱动到帽116中，从而压缩弹簧117。此外，因为帽116与恒星齿轮120径向隔离，并且由弹簧117偏置抵靠球形端部156，所以随着恒星齿轮120朝向球形端部156被向下驱动，帽116可以保持抵靠球形端部156静止，从而减少帽116和球形端部156上的磨损。枢转控制环124的进一步旋转将恒星齿轮120的前面驱动为与帽116的后面接触，并然后将帽116抵靠球形端部156刚性锁定，从而将球形端部156刚性锁定在帽116和该组凸缘114之间。

更具体地，当枢转控制环124在第一方向上旋转时，集成到枢转控制环124中的齿圈使该组行星齿轮122旋转，该组行星齿轮122又使恒星齿轮120在第一方向上旋转，从而将恒星齿轮120从头部110的螺纹部分118拧下，因而将帽116驱动到下方的球形端部156中，并因此使球形端部156抵靠在围绕下方的球形端部156从基座部分112延伸的凸缘114夹紧。类似地，当枢转控制环124在相反方向上旋转时，齿圈使该组行星齿轮122旋转，该组行星齿轮122又使恒星齿轮120在第二方向上旋转，从而将恒星齿轮120拧入头部110的螺纹部分118中，因而使帽116从下方的球形端部156缩回，并因此从下方的凸缘114释放球形。

此外，当恒星齿轮120从球形端部156缩回时，弹簧117可以起到将帽116驱动到球形端部156中的作用，以便维持帽116和球形端部156之间的最小摩擦量，从而保留头部110相对于球形安装件的定向，并防止头部110相对于球形端部156旋转，诸如当用户在第一方向上旋转枢转控制环124以将帽116抵靠球形端部156拧紧时。更具体地，弹簧117和帽116可以协作以抵抗施加到枢转控制环124的扭矩，以便当枢转控制环124在第一方向上旋转(诸如以单手)以将帽116拧紧到球形端部156上时，防止头部110相对于球形端部156旋转。

3.4.4摇摄控制环

在一个实施方式中，头部110包括摇摄控制环128。在该实施方式中，头部限定了联接到基座部分112并可围绕基座部分112的摇摄轴线旋转的上部主体。摇摄控制环128可以布置在位于上部部分上的照相机锁定环126和位于基座部分112上的枢转控制环124之间，并且被构造成响应于围绕基座部分112在第一方向上的旋转而将上部主体锁定到下部主体。此外，摇摄控制环128可以被构造成响应于在第二方向上的旋转而从基座部分112解锁上部主体。

例如，控制底盘可以经由径向轴承或衬套联接到照相机平台130，并限定包含第二螺纹部分的上部部分。照相机平台130可以包括邻近控制底盘的上部部分的肩部，其中摇摄控制环128拧到第二螺纹部分上并邻接控制底盘的肩部。在该示例中，摇摄控制环128在第一方向上的旋转将摇摄控制环128向下拧到第二螺纹部分上，从而接合和约束摇摄控制环128和控制底盘之间的照相机平台130的肩部。摇摄控制环在第二方向上的旋转将摇摄控制环128从第二螺纹部分拧出，从而从摇摄控制环128和控制底盘之间释放照相机平台130的肩部，并使得照相机平台130能够围绕控制底盘旋转或“摇摄”。

摇摄控制环128可以由用户用一只手通过围绕头部110的中央轴线径向致动该环来操作。

3.4.5堆叠的控制环

头部110上的控制环可以堆叠在平行的平面上，使得所有控制环都通过围绕共享的中央轴线(例如，头部110的中央轴线)旋转相应的控制环来操作。堆叠式构造允许用户使用一只手操作所有控制件，并产生紧凑且坚固的形状因素(form factor)。控制环可以各自具有独特的外部纹理(例如，花键、滚花等)，使得用户可以单独通过触摸/感觉辨别每一个控制环。

为了维持小的形状因素和小的有效直径，头部110可以没有螺旋旋钮或手动旋钮。此外，每一个控制环可以通过单圈(或更少)完全接合或脱离，使得用户可以通过单次运动锁定或解锁所有控制环。

在一个实施方式中，头部110包括一组堆叠的控制环，该组堆叠的控制环包括照相机锁定环126、摇摄控制环128和枢转控制环124。头部110包括联接到基座部分112并可围绕基座部分112的摇摄轴线旋转的上部主体。在该实施方式中，摇摄控制环128布置在位于头部110的上部部分上的照相机锁定环126和位于基座部分112上的枢转控制环124之间。此外，摇摄控制环128可以被构造成响应于围绕基座部分112在第一方向上的旋转而将头部110的上部主体锁定到头部110的基座部分112，并且响应于在第二方向上的旋转而将上部主体从基座部分112解锁。因此，当上部主体从基座部分解锁时，用户可以继续操作每一个控制环，因为照相机锁定环126位于头部110的上部部分上，并且与上部部分上的其他部件(例如，锁定凸片132、导轨134)相互作用，并且枢转控制环124位于基座部分112上，并且与基座部分112上的部件(例如，帽116、恒星齿轮120、行星齿轮122)以及延伸到下方的部件相互作用。

3.5基座部分

基座部分112的第二侧包括从头部110向下延伸的一组凸缘114，该组凸缘114形成暴露的球形承窝，该暴露的球形承窝被构造成接纳和保持球形端部156。

在一个实施方式中，球形承窝包括围绕头部110的中央轴线以120度间隔开的三个凸缘114。凸缘114可以被构造成当三脚架100处于完全或部分折叠状态时配合(例如嵌套)在枢纽140部分的支腿安装件144之间，以提高竖直打包效率。每一个凸缘在面向内承窝区域的一侧上包括凹入表面。承窝衬套可以安放在凸缘114和球形端部156之间。当枢转控制环124接合时，凸缘114的内表面上的反作用力与球形承窝衬套接合，这将球形端部156锁定在固定位置。

在一个实施方式中，基座部分112包括一组凸缘114，每一个凸缘限定与球形端部156接触的柔韧末端(pliable tip)。球形端部156可以包括基底材料(例如，铝基材料)和沉积在基底材料上的表面涂层，使得凸缘114的柔韧末端接触球形端部156的表面涂层。头部110的弹簧117可以被预加载，以将球形端部156抓紧在帽116和该组凸缘的柔韧末端之间。在该实施方式中，弹簧117的弹簧刚度和预载可以与球形端部156的表面光洁度和凸缘114的柔韧末端的摩擦系数相匹配，从而在枢转控制环124在第一方向上的旋转期间保持头部110在球形端部156上的定向。

例如，基座部分112可以包括一组凸缘114，每一个凸缘包括与球形端部156接触并呈现一定摩擦系数的橡胶末端。球形端部156可以被构建成包括铝基材料和沉积在铝基材料上的表面涂层。弹簧117可以根据凸缘114的橡胶末端的摩擦系数和球形端部156的表面光洁度来预加载。

4.枢纽

如图10所示，枢纽140包括：中央轴(例如，中心孔142)，其被构造成可滑动地接纳中心柱150；凸角146，该凸角146从中央轴向外延伸并且包括被构造成与中心柱150相接的锁定组件；以及支腿安装件，该支腿安装件围绕中心孔142和144以径向模式布置并且在每对邻近的凸角146之间间隔开，支腿安装件144被构造成与支腿铰接接头(leg hinge-joint)相接。

支腿安装件144、凸角146和中央轴的子部分可以组合以形成基本半球形的凹部，该凹部被构造成接纳球形端部156的下部部分，使得在完全折叠状态下，头部110的凸缘114和枢纽140的支腿安装件144以及支腿部分封装球形端部156。通过将球形端部156构造成嵌套在头部110和枢纽140内，三脚架100展现出增加的竖直效率和体积效率，并使负空间最小化。

在一个实施方式中，枢纽140部分包括一组磁体，该组磁体被构造成与三脚架的每一个其他部分(例如，头部110、支腿160)的磁性特征相互作用，使得三脚架100在没有用户交互的情况下维持折叠状态。

4.1中心孔

枢纽140限定三脚架100的中心孔142。枢纽140的中心孔142可以被构造成接纳中心柱150并将中心柱150锁定在适当位置。通常，中心孔142限定非圆形横截面，从而防止中心柱150在中心孔142内旋转。中心孔142可以包括轴衬套(例如，橡胶或青铜轴衬套)，以便限制由于中心柱150在枢纽140中随着时间的变化的延伸和缩回而导致的中心柱150上的磨损。

在一个实施方式中，中心孔142限定具有不规则边的六边形横截面，使得中心孔142的三个非邻近面各自形成枢纽凸角的内面，并且中心孔142的其余三个非邻近面各自形成每一个支腿安装件部分的基座的内面。

4.2枢纽的凸角

枢纽140包括从中央轴向外延伸的一组凸角146。每一个凸角可以包括内空间，以支持被构造成将中心柱150保持在固定状态或半固定状态的主锁定组件或副锁定组件。在一个实施方式中，每对凸角146之间的空间被构造成嵌套三脚架100的支腿。

4.2.1中心柱锁定组件

枢纽140的第一凸角可以包括主锁定组件。主锁定组件可以包括带外倾角的(cambered)摇臂，该带外倾角的摇臂放置在第一凸角内并且被构造成当被螺纹手动螺钉接合时向中心柱150施加力。摇臂可以销接(pin)在摇杆的底部端部处，使得当手动螺钉在摇杆的顶部端部处施加力时，摇杆的外倾角(与顶部和底部力点相连)在摇杆的中心区域处产生接触区域。摇臂的外倾角允许摇臂分散施加到中心柱150的力。因此，薄壁的中心柱可以充分支撑施加到中心柱150的力。

球状止动器(ball-detent)锁定组件可以设置在枢纽140的第二凸角中。球状止动器锁定组件在正交于三脚架100的中央轴线的第一枢纽平面中施加力，以将中心柱150保持在临时固定的位置。枢纽140的每一个凸角可以包括球状止动器锁定组件。当弹簧加载的球处于止动器位置外侧的位置时，球继续向中心柱150施加力。

在一个变型中，主锁定组件包括被构造成接合带外倾角的摇臂的旋钮148。旋钮148可以被构造成延伸，以便当三脚架100展开时能够接近且更容易调节，并且当三脚架100折叠或存放时缩回(例如，嵌套在两条支腿之间)。例如，旋钮148可以包括：限定螺纹端部和花键孔的螺钉；轴(例如，钢轴)，该轴限定按压配合(press-fit)到盖(cap)中的第一端部和第二花键端部，该第二花键端部被构造成在螺钉的花键孔内延伸并暂时联接到花键孔内的磁性元件；以及弹簧，该弹簧被构造成响应于用户在与磁性元件相反的方向上在盖上施加力(例如，拉动盖)而使轴与磁性元件脱离。在折叠状态下(例如，当三脚架100处于存放状态时)，轴的第二端部通过花键孔内的磁性元件磁性联接到花键孔并保持在花键孔内。因此，在这种折叠状态下，盖可以嵌套在两个邻近的支腿160之间，并从而减小三脚架100的横截面和有效最大直径。然而，当用户拉动盖并克服轴和磁性元件之间的磁性联接时，轴从磁性元件脱离并从花键孔向外移动，并且弹簧将轴保持在该延伸状态。在该延伸状态下，旋钮148的盖从两个邻近的支腿向外偏移，从而使得用户能够更容易地接近旋钮148，并且更容易地调节中心柱的位置。为了使盖返回到缩回状态，用户可以压下盖，从而克服弹簧并将轴重新联接到磁性元件。

4.3支腿安装件

总体上，支腿安装件144被构造成在铰接接头处将支腿部分的每一个支腿连接到枢纽140。支腿安装件144还被构造成使得当中心柱150被完全压入折叠状态时，球形承窝的凸缘114配合在支腿安装件144之间。

在一个实施方式中，支腿安装件144包括多级位置挡块(或“挡块”)，使得每一个支腿可以锁定在至少第一位置和第二位置。例如，挡块可以使三脚架100的支腿能够在一组位置操作，该组位置包括：由从中央轴线偏移并以25度(+/-2度)的第一角度从枢纽140向外延伸的支腿限定的打开位置，由从中央轴线偏移并以75度至85度(+/-2度)的第二角度从枢纽140向外延伸的支腿限定的低位置，以及由近似平行于中央轴线的支腿限定的折叠位置。

4.4打包构造

支腿安装件144从枢纽140延伸，并且围绕中央轴线以径向构造布置(例如，以0度、120度和240度的间隔)。此外，支腿枢纽140安装件的内部面被解放以使球形端部156能够嵌套在枢纽140中，也就是说，支腿枢纽140安装件的内部面被解放以使球形端部156能够落入枢纽140中并被封装在支腿安装件144内。枢纽140还限定了邻近支腿安装件144的邻近端部之间的间隙(或“开口”)，并且从头部110向下延伸且围绕头部110的中央轴线径向间隔开(例如，以0度、120度和240度的间隔，像支腿安装件144一样)的凸缘114限定了比邻近支腿安装件144之间的间隙宽度(稍微)小的宽度，使得当三脚架100被折叠时，这些凸缘114可以嵌套在支腿安装件144之间的这些间隙中，从而限制折叠三脚架100的总高度并增加折叠三脚架100的体积效率。

此外，因为支腿安装件144对于球形端部156是松脱的，所以球形端部156可以限定相对大的直径，从而使得凸缘114和帽116能够协作以向球形端部156施加相对大的夹紧力，并因此支撑布置在头部110上的相对大的悬臂质量(例如，安置在照相机上的大长焦镜头，照相机安装到头部110)，而不会在折叠时增加三脚架100的高度或降低三脚架100的体积效率。例如，当三脚架100折叠时，球形端部156的直径可以大于从枢纽凸角146的顶部面到枢转控制环124的底部面的最小距离。

此外，支腿160可以包括磁性元件和/或含铁元件，该磁性元件和/或含铁元件布置在支腿的远侧端部附近并被构造成当三脚架100折叠时吸引邻近支腿160中的磁性元件和/或含铁元件，从而将支腿160的这些远侧端部保持在非常靠近的位置，并防止支腿160在运输期间意外展开。

5.中心柱

中心柱150可以被构造成在枢纽140的中心孔142内平移。中心柱150可以具有非圆形横截面，以防止中心柱150在中心孔142内旋转。在一个实施方式中，中心柱150限定了三凸角(tri-lobed)横截面。在该实施方式中，中心孔142限定了三凸角开口，其中凸角146在枢纽140的支腿安装件144之间径向居中。

在另一实施方式中，如图4所示，中心柱150可以被分割成一组中心柱150模块。在该实施方式中，中心柱150包括中心柱短柱(stub)152和中心柱延伸部154，其中中心柱短柱152可以由与中心柱延伸部154不同的材料形成。中心柱短柱152可以经由位于球形端部156内的接近点(access point)内的紧固件附接到中心柱延伸部154或从中心柱延伸部154拆卸，当头部110被致动到完全90度构造时，该接近点是可接近的。此外，可以添加中心柱150的模块化实体，以扩展三脚架100的总高度。

中心柱短柱152可以用作中心柱150。在一个实施方式中，中心柱短柱152可以具有足够的高度，使得中心柱短柱152为头部110提供全范围的运动。中心柱短柱152可以经由球形端部156中的接近点内的紧固件与中心柱延伸部154分离，当头部110的主平面相对于三脚架100的主轴线(即中心柱150的主轴线)处于90度定向时，接近点在球形承窝凸缘114之间可接近。

此外，当支腿160在操作期间展开但中心柱150保持缩回时，头部110可以保持嵌套在枢纽140部分中，使得枢纽140部分机械地接合并保持头部110，从而使得头部110能够支撑大的悬臂载荷(例如，长焦镜头)，而不是依靠球形承窝凸缘114、帽116和球形端部156之间的摩擦来支撑该载荷。

中心柱150可以由坚固且耐用的材料构建，使得中心柱150支撑最小的载荷。在一个实施方式中，中心柱150由铝构建。

5.1球形端部

球形端部156可以联接到中心柱150的第一端部。通常，球形端部156可以容纳在头部110的承窝中，使得头部110可以围绕球形端部156枢转。在一个实施方式中，球形端部156联接到中心柱150的与一组支腿160相对的端部，并被构造成嵌套在枢纽140的支腿安装件144之间。

在该实施方式中，球形端部156可以被构造成嵌套在支腿安装件144之间，使得球形端部156的球形中心落在与支腿160的枢转轴线相交的水平“枢转平面”上或附近，诸如小于球形端部156距枢转平面的球形半径。类似地，球形端部156可以被构造成嵌套在支腿安装件144之间，使得球形端部156的底部落到枢转平面下方，并且使得当头部110完全折叠到枢纽140中时，凸缘114的底部落到枢转平面下方。

球形端部156还可以包括抗刮擦的(scratch-resistant)外涂层。在一个实施方式中，球形端部156由铝基材料构建，并且包括在铝基材料上的抗刮擦的(例如，橡胶化或硬阳极氧化的)涂层。

5.2吊钩

吊钩158可以连接到中心柱150的第二端部，使得用户可以从吊钩158悬挂包或重物以获得额外的稳定性。总体上，吊钩158包括：具有第一横截面的第一突起部(projection)，该第一横截面包括与中心柱150的内部横截面相匹配的轮廓；具有第二横截面的可缩回的第二突起部，该第二横截面与中心柱150的外部横截面相匹配；以及钩。第一突起部可以包括一组凸台(boss)，该组凸台被构造成与中心柱150的内壁上的一组止动器配合。当缩回时，第二突起部允许在中心柱150内转动第一突起部，使得该组凸台可以接近该组止动器。当未缩回时，第二突起部通过填充中心柱150的(非圆形)内部横截面来约束吊钩158在中心柱150内的旋转。

在一个实施方式中，吊钩158还可以用作用于中心柱150的坚硬挡块，从而防止用户在将中心轴升高到枢纽140上方的最大高度时无意中将中心柱150完全撤出中心孔142。例如，吊钩158可以包括第一端部和第二端部，该第一端部限定被构造成承载重物的钩，该第二端部与钩相对并且被构造成附接到中心柱的与头部相对的远侧端部，以防止远侧端部穿过枢纽的中心孔。因此，为了从枢纽140释放中心柱150，用户可以首先从中心柱150的底部端部移除吊钩158。(在从枢纽140移除中心柱150之后，用户也可以从中心柱150内侧取回移动安装件180，如下所述。)

在一个变型中，如图6所示，吊钩158可以包括：限定钩的第一端部；以及第二端部，该第二端部与钩相对并且包括磁性元件，该磁性元件被构造成联接到相应的磁性特征或含铁元件，该相应的磁性特征或含铁元件被集成到存放在中心柱150内的移动安装件180(如下所述)的端部中。在该变型中，当吊钩158被锁定到中心柱150中时，吊钩158可以与位于中心柱150内的偏移在吊钩158上方的弹簧元件协作，以将移动安装件180约束在中心柱150内。此外，当移动安装件180从中心柱150的底部部分弹出但被弹簧元件保持时，吊钩158中的磁性元件可以联接到移动安装件180中的磁性元件或含铁元件，以便将吊钩158同轴地对准移动安装件180和中心柱150的孔，从而随着用户将吊钩158插入到中心柱150中而向用户提供正反馈。

此外，当三脚架100完全缩回时，中心柱150可以将挂钩158定位成靠近支腿160的端部处的支脚，使得当三脚架100完全缩回时，钩在物理上是可接近的，从而使得用户能够将三脚架100直接钩到包(例如，照相机或装备包)、束带圈或其他用于运输的环箍。

5.3移动安装件

如图6、图7A和图7B所示，三脚架100还可以包括布置在中心柱150内的可折叠移动电话安装件180(下文称为“移动安装件”)。通常，移动安装件180可以被构造成在打开位置接纳和保持移动电话。移动安装件180可以被构造成暂时附接到照相机平台130。移动安装件180可以在闭合位置折叠至小于中心柱150的直径的直径。在一个变型中，移动安装件180是弹簧加载的并且磁性地附接在中心柱150内，使得当移除在中心柱150的端部处的吊钩158时，移动安装件180自己从中心柱150弹出，并且扩展成展开构造，以供用户将移动电话夹入其中，并且然后将移动安装件180固定到三脚架100的照相机平台130上。因此，中心柱150可以限定与球形端部156相对的空腔，该空腔被构造成在折叠状态下容纳移动安装件180。

在一个实施方式中，中心柱150：限定被构造成接纳上述吊钩158的远侧端部；并且包括弹簧加载的止动器，其中磁性元件偏移到中心柱150的远侧端部上方。在该实施方式中，弹簧加载的止动器可以在远侧端部上方偏移小于移动安装件180的折叠长度，使得弹簧加载的止动器将移动安装件180保持在中心柱150中，其中折叠的移动安装件180的相对端部的一部分(例如，近似10毫米)延伸出中心柱150的远侧端部，从而当吊钩158从中心柱150移除时，如图6所示，用户能够抓住移动安装件180并将移动安装件180从中心柱150抽出。然而，当吊钩158被供给到移动安装件180的悬挂在中心柱150外的端部并被用户升起到中心柱150中时，弹簧加载的止动器可以压缩以适应将移动安装件180和吊钩158插入到中心柱150的孔中。

因此，移动安装件180可以包括：第一磁性特征，该第一磁性特征被构造成磁性联接到中心柱150内的弹簧加载的止动器；以及与第一磁性特征相对的第二磁性特征，该第二磁性特征被构造成与位于吊钩158中的含铁部件配合。

例如，当移动安装件180折叠时，移动安装件180可以限定包括第一磁性特征的第一端部和包括第二磁性特征的第二端部。第一磁性特征可以与位于中心柱150内的磁性元件配合，该磁性元件被构造成将移动安装件180保持在中心柱150内。第二磁性特征可以与吊钩158的含铁部件配合，使得当将吊钩158重新附接到三脚架100时，吊钩158可以首先连接(例如，磁性地连接)到移动安装件180。此外，移动安装件180可以与位于中心柱150内的弹簧加载的止动器接合，使得当吊钩158附接到中心柱150时，移动安装件180完全插入中心柱150内，并且弹簧117被压缩。然后，当吊钩158从中心柱150移除(例如，由用户)时，移动安装件180可以从弹簧加载的止动器脱离并在中心柱150内落下(例如，落下一英寸)，然后移动安装件180的第一磁性特征接合中心柱150中的磁性元件。因此，当钩被移除时，移动安装件180可以在中心柱150内稍微掉落，而不会完全从中心柱150中掉出，使得用户可以容易地从中心柱150移除移动安装件180。

如图7A所示，一旦从中心柱150的孔中移除，移动安装件180可以附接到照相机平台130，以使用户能够将移动设备(例如，智能手机)安装到三脚架100。例如，用户可以：从中心柱150移除吊钩158；在折叠位置从中心柱150中抽出移动安装件180；将移动安装件180扩展到打开位置，以保持移动设备的侧面；将移动安装件180定位在照相机平台130上；并且然后旋转照相机锁定环126以将移动安装件180锁定到照相机平台130。在用移动设备拍摄之后，用户可以：从移动安装件180移除她的移动设备，这释放移动安装件180以自动返回到折叠状态；旋转照相机锁定环126以从照相机平台130解锁移动安装件180；从照相机平台130上移除移动安装件180；将移动安装件180插回到中心柱150中；并替换中心柱150的远侧端部处的吊钩158。

5.4中心柱几何形状

在一个实施方式中，中心柱150限定三凸角横截面，其中每一个凸角在从支腿安装件延伸的两个邻近支腿160之间径向居中。在该实施方式中，在邻近的凸角146之间的中心柱150的凹陷面为三脚架100的支腿160提供了间距，以便更紧密地折叠，并使得三脚架100在完全折叠时能够减小到更小的最大宽度，如图1所示。此外，三脚架100的凸角146(围绕中心柱150径向偏移120°)在更大的载荷下(例如，加载到照相机平台130上的大照相机和/或镜头)以及在枢纽的支腿安装件144上方更大的延伸部分处产生更大的有效惯性矩，并因此产生更小的偏转和振动。更具体地，该三凸角中心柱150限定径向偏移120°的三个凹陷面并且沿着支腿160的内侧面产生更大的间距，从而使得支腿160在完全缩回和闭合时能够打包成更小的体积。此外，三凸角中心柱150比凹陷面之间的相同尺寸的圆形或六边形柱展现出更大的有效惯性矩，从而使得中心柱150能够以更小的偏转和更低的振动幅度在枢纽的支腿安装件144上方更高的高度处承载更大的载荷。

在另一个实施方式中，中心柱150限定包括多条边的横截面，这些边的数量等于从支腿安装件延伸的邻近支腿之间的凸角146的数量的两倍。例如，中心柱150可以限定不规则六边形的横截面，该不规则六边形具有第一组三条边，每条边具有第一长度，以及第二组三条边，每条边具有第二长度。在该实施方式中，球形端部156包括三个凸缘114，并且枢纽140包括三个凸角146。中心柱可以通过螺钉锁定机构而动态锁定在适当位置，该螺钉锁定机构沿着正交于中央主轴线的轴线拧入螺纹。

6.支腿

每一个支腿160包括支腿部分162，支腿部分162被构造成通过沿着共享轴线滑动而嵌套在邻近的支腿部分162内。较小的支腿部分162可以通过一组支腿部分锁172(或“夹具组件”)锁定在适当位置。支腿部分锁172由邻接每一个支腿接头的翻转锁(例如c形夹(c-clamp))致动。总体上，支腿部分锁172限定的高度明显短于支腿部分162的高度。在一个实施方式中，每一个支腿160包括五个不同的支腿部分162。

每一个支腿可以从中央竖直轴线向外张开，直到由多级支腿位置挡块(或“挡块”)限定的角度为止。每一个支腿被构造成响应于多级支腿位置挡块的致动而进一步张开到至少由支腿锁定组件限定的第二角度。

在一个实施方式中，每一个支腿包括具有六个面(三个面向内并且三个面向外)的轴，使得当三脚架100处于完全折叠状态时，每一个支腿的每一个向内的面与邻近支腿的向内的面或中心柱的面平行地安放。

此外，因为每一个支腿限定的宽度(例如，横跨围绕中心轴线的弧长)大于每一个支腿的深度，因此相比于圆形支腿，三脚架100的每一个支腿可以在其弯曲轴线上展现出更大的面积惯性矩，并且当受到摇摆载荷时展现出更小的偏转。因此，随着用户旋转装载到头部110上的照相机，诸如当拍摄汽车驶过的视频摇摄时，支腿160可以协作以抵抗摇摆中的偏转并使摇摆中的振动最小化。

6.1支腿组件和轻量化模式

在一个变型中，如图9所示，下部伸缩式支腿部分可从最上面的支腿部分移除，并且可被三脚架100的每一个支腿的支脚164插入件替换，以便诸如当用户背包时或在其他情况期望减轻包装重量时，减轻三脚架100的总重量。

在一个实施方式中，如图8A和图8B所示，三脚架100的第一支腿包括第一、最上面的支腿部分，该支腿部分限定：可枢转地联接到枢纽的支腿安装件144的近侧端部；限定围绕第一支腿部分的一个横向侧周向延伸的凹口的远侧端部；以及包括穿孔、凹坑或与凹口相对的其它接合特征并且被构造成保留支脚164的远侧端部，如下所述。

在该实施方式中，三脚架100的第一支腿还包括上部夹具组件170。上部夹具组件170包括c形夹具主体，该c形夹具主体限定：沿着c形夹具主体的全部高度延伸的纵向裂口(split)；具有的内部横截面近似于第一支腿部分的远侧端部的外部横截面的夹具孔(例如，±1毫米)；邻近纵向裂口的第一侧的下部夹具凸缘；邻近纵向裂口的第一侧并位于下部夹具凸缘上方的上部夹具凸缘；邻近纵向裂口的第二侧并面向下部夹具凸缘的下部夹具表面；以及邻近纵向裂口的第二侧并面向上部夹具凸缘的上部夹具表面。上部夹具组件还包括支腿衬套：该支腿衬套布置在靠近c形夹具主体的底部的夹具孔内侧，以填充夹具孔与在夹具孔内延伸的第二支腿部分的外表面之间的间隙；并且该支腿衬套包括凸缘，该凸缘被构造成插入到第一支腿部分的远侧端部中，并填充第一支腿部分的内部孔与在第一支腿部分内延伸的第二支腿部分的外表面之间的间隙。

在该实施方式中，上部夹具组件170还包括下部夹具：该下部夹具在下部夹具表面中暂时枢转；该下部夹具联接到下部夹具凸缘；该下部夹具被构造成在闭合位置将下部夹具凸缘拉向下部夹具表面，以便围绕在c形夹具主体内延伸的第二支腿部分压缩c形夹具主体，并因此将上部夹具组件170锁定到第二支腿部分；并且该下部夹具被构造成在打开位置从下部夹具表面释放下部夹具凸缘，以便从第二支腿部分释放c形夹具主体，并因此使第二支腿部分能够在第一支腿部分内伸缩。此外，上部夹具组件170包括：上部夹具，该上部夹具在上部夹具表面中暂时枢转；该上部夹具联接到上部夹具凸缘；该上部夹具被构造成在闭合位置将上部夹具凸缘拉向上部夹具表面，以便围绕第一支腿部分的远侧端部压缩c形夹具主体，并因此将上部夹具组件170锁定到第一支腿部分；并且该上部夹具被构造成在打开位置从上部夹具表面释放上部夹具凸缘，以便从第一支腿部分释放c形夹具主体，并且使得能够从第一支腿部分移除上部夹具组件170、所有下部支腿部分和所有下部夹具组件。

此外，在该实施方式中，c形夹具主体限定从上部夹具凸缘114和下部夹具凸缘114之间的纵向裂口的两侧横向延伸的横向裂口。c形夹具主体将横向裂口定位成邻近凹口，该凹口围绕第一支腿部分的远侧端部的一个横向侧周向延伸，从而通过处于闭合位置的上部夹具来隔离c形夹具主体的压缩，该压缩施加到第一支腿部分的远侧端部上而不是施加到下方的第二支腿部段上，并且类似地，通过处于闭合位置的下部夹具来隔离c形夹具主体的压缩，该压缩施加到第二支腿部分的近侧端部上而不是施加到上方的第一支腿部段上。

第一支腿可以包括附加支腿部分(例如，第二支腿部分、第三支腿部分等)，其中c形夹具组件(例如支腿锁172)插置于这些下部支腿部分之间，如图5、图8A和图8B所示。此外，三脚架100中的每一个其他支腿可以包括类似几何形状的支腿部分，并且可以包括类似的上部夹具组件。

如图9A和图9B所示，三脚架100还可以包括一组支脚。在该变型中，支脚包括近侧端部，该近侧端部被构造成当上部夹具组件170和下部支腿部分从三脚架100的特定支腿的上部支腿部分移除时，插入到该特定支腿中的上部支腿部分的远侧端部中。支脚的近侧端部包括止动器，该止动器被构造成接合限定在上部支腿部分的远侧端部处的穿孔、凹坑或其他特征，以便将支脚暂时保持到该支腿部分。此外，支脚包括从支脚的近侧端部纵向延伸的支脚表面。

因此，对于全组装模式(full-assembly mode)下的全高度范围调节，用户：将下部支腿部分和上部夹具组件安置到每一个第一支腿部分中；并将中心柱延伸部154安置到中心柱短柱152上。为了减轻重量并在轻量模式下维持一定的高度范围调节，用户：从每一个第一支腿部分移除下部支腿部分和上部夹具组件；将支脚安置到每一个第一支腿部分的远侧端部中；并将中心柱延伸部154保持在中心柱短柱152上。为了在全轻量模式(full-lightweight mode)下使重量最小化，用户：从每一个第一支腿部分移除下部支腿部分和上部夹具组件；将支脚安置到每一个第一支腿部分的远侧端部中；并且从中心柱150移除中心柱延伸部154。然而，在全轻量模式下，三脚架100可能仍然能够进行一定的高度调节。例如，用户可以将中心柱短柱152安置在枢纽140的中心孔142中，其中控制底盘延伸到枢纽140上方(例如，照相机直立)或者延伸到枢纽的支腿安装件144下方(例如，照相机倒置)。

如本领域的技术人员将从前面的详细描述中以及从附图和权利要求中认识到的，在不脱离所附的权利要求中所限定的本发明的范围的情况下，可以对本发明的实施方案做出修改和变化。

Claims (20)

1.一种三脚架，包括：

枢纽，所述枢纽限定中心孔和围绕所述中心孔以径向模式布置的一组支腿安装件；

一组支腿，所述一组支腿中的每一个支腿可枢转地联接到所述一组支腿安装件中的支腿安装件并且被构造成从所述枢纽可伸缩地延伸；

中心柱：

所述中心柱被构造成在所述枢纽的所述中心孔内平移；并且

所述中心柱包括被构造成嵌套在所述支腿安装件之间的球形端部；以及

头部，所述头部可枢转地联接到所述球形端部，并且包括：

基座部分；

照相机平台，所述照相机平台布置在所述基座部分上方，所述照相机平台限定导轨和锁定凸片，并且被构造成暂时接纳联接到照相机的照相机适配器；

一组凸缘，所述一组凸缘以径向模式布置，所述一组凸缘在所述基座部分下方延伸、与所述照相机平台相对，所述一组凸缘围绕所述球形端部的一部分延伸，并且被构造成嵌套在所述支腿安装件之间；

帽，所述帽在所述球形端部上方布置在所述基座部分中；

枢转控制环，所述枢转控制环围绕所述基座部分布置，所述枢转控制环被构造成响应于围绕所述基座部分在第一方向上的旋转而将所述帽驱动到所述球形端部中，以将所述头部的定向固定在所述球形端部上，并且所述枢转控制环被构造成响应于围绕所述基座部分在第二方向上的旋转而将所述帽从所述球形端部缩回，以将所述头部从所述球形端部解锁。

2.根据权利要求1所述的三脚架：

其中，所述头部还包括：

螺纹部分，所述螺纹部分沿着所述头部的中央轴线延伸并布置在所述球形端部上方；

恒星齿轮，所述恒星齿轮螺纹连接到所述螺纹部分上，并被构造成当旋转时沿着所述螺纹部分平移；

弹簧，所述弹簧布置在所述帽和所述恒星齿轮之间，并被构造成将所述帽压靠在所述球形端部上；以及

一组行星齿轮，所述一组行星齿轮围绕所述恒星齿轮布置并与所述恒星齿轮啮合；

其中所述帽布置在所述恒星齿轮上并面向所述球形端部；

其中所述枢转控制环包括与所述一组行星齿轮啮合的齿圈，并且所述齿圈被构造成：

响应于围绕所述基座部分在所述第一方向上的旋转而经由所述一组行星齿轮使所述恒星齿轮围绕所述螺纹部分旋转，朝向所述球形端部驱动所述帽，将所述球形端部抵靠所述一组凸缘夹紧，并将所述头部的定向固定在所述球形端部上；以及

响应于在与所述第一方向相反的所述第二方向上的旋转而经由所述一组行星齿轮使所述恒星齿轮围绕所述螺纹部分旋转，将所述帽从所述球形端部缩回，并将所述头部从所述球形端部解锁。

3.根据权利要求1所述的三脚架，其中，所述头部还包括照相机锁定环：

所述照相机锁定环布置在所述枢转控制环附近；

所述照相机锁定环与所述枢转控制环同心；并且

所述照相机锁定环被构造成朝向所述导轨驱动所述照相机锁定凸片，以将所述照相机适配器暂时锁定在所述照相机锁定凸片和所述导轨之间。

4.根据权利要求3所述的三脚架：

其中所述头部还包括上部主体，所述上部主体联接到所述基座部分并且能够围绕所述基座部分的摇摄轴线旋转；

其中所述照相机锁定环布置在所述上部部分上；

其中所述枢转控制环布置在所述基座部分上；并且

其中所述头部还包括摇摄控制环：

所述摇摄控制环插置于所述基座部分和所述上部部分之间；并且

所述摇摄控制环被构造成响应于围绕所述基座部分在所述第一方向上的旋转而将所述上部主体锁定到所述基座部分；并且

所述摇摄控制环被构造成响应于在所述第二方向上的旋转而将所述上部主体从所述基座部分解锁。

5.根据权利要求1所述的三脚架，其中，所述一组支腿安装件中的每一个支腿安装件限定挡块，所述挡块被构造成在打开位置将所述一组支腿中的支腿定位成与所述中心柱的中央轴线成大约23度至25度之间的第一角度。

6.根据权利要求5所述的三脚架：

其中所述一组支腿中的每一个支腿能够在一组位置操作，所述一组位置包括：

折叠位置、所述打开位置和低位置；

其中在所述折叠位置，所述一组支腿中的支腿近似平行于所述中央轴线；

其中在所述打开位置，所述一组支腿中的支腿以与所述中央轴线成所述第一角度从所述枢纽向外延伸；以及

其中在所述低位置，所述一组支腿中的支腿以与所述中央轴线成75度至85度之间的第二角度从所述枢纽向外延伸。

7.根据权利要求1所述的三脚架，其中，所述头部还包括弹簧，所述弹簧布置在所述帽后方、与所述球形端部相对，并且所述弹簧被构造成将所述帽偏置到所述球形端部上，以在所述枢转控制环在所述第一方向上旋转期间阻止所述头部相对于所述球形端部的旋转。

8.根据权利要求7所述的三脚架，还包括：

其中所述球形端部包括铝基材料和表面涂层；

其中所述一组凸缘中的每一个凸缘包括与所述球形端部的所述表面涂层接触的柔韧末端；并且

其中所述弹簧被预加载以将所述球形端部抓紧在所述帽和所述一组凸缘的柔韧末端之间。

9.根据权利要求1所述的三脚架：

所述三脚架还包括移动安装件，所述移动安装件被构造成：

暂时附接到所述照相机平台；以及

从折叠状态扩展到打开状态以保持移动设备；并且

其中所述中心柱限定与所述球形端部相对的空腔，所述空腔被构造成在所述折叠状态下容纳所述移动安装件。

10.根据权利要求1所述的三脚架：

其中所述一组支腿中的每一个支腿包括上部支腿部分和下部支腿部分，所述下部支腿部分能够从所述上部支腿部分移除；

其中所述上部支腿部分限定近侧端部和远侧端部，所述近侧端部可枢转地联接到所述一组支腿安装件中的支腿安装件；并且

所述三脚架还包括一组支脚，所述一组支脚中的每一个支脚包括近侧端部，每一个支脚的所述近侧端部被构造成插入到上部支腿部分的所述远侧端部中，以替代所述一组支腿中的支腿的下部支腿部分。

11.根据权利要求10所述的三脚架：

其中所述上部支腿部分包括上部夹具组件，所述上部夹具组件包括：

夹具主体，所述夹具主体限定：

纵向裂口，其沿着所述夹具主体的高度延伸；

夹具孔，其内部横截面近似于所述远侧端部的外部横截面；

下部夹具凸缘，其邻近所述纵向裂口的第一侧；

上部夹具凸缘，其邻近所述纵向裂口的所述第一侧并且位于所述下部夹具凸缘上方；

下部夹具表面，其邻近所述纵向裂口的第二侧并且面向所述下部夹具凸缘；以及

上部夹具表面，其邻近所述纵向裂口的所述第二侧并且面向所述上部夹具凸缘；以及

支腿衬套：

所述支腿衬套布置在所述夹具孔内、靠近所述夹具主体的底部，以填充所述夹具孔与在所述夹具孔内延伸的下部支腿部分的外表面之间的间隙；并且

所述支腿衬套包括凸缘，所述凸缘被构造成插入到所述远侧端部中，以填充所述上部支腿部分的所述内部孔与在所述上部支腿部分内延伸的所述下部支腿部分的所述外表面之间的间隙。

12.根据权利要求11所述的三脚架，其中，所述上部夹具组件还包括：

下部夹具：

所述下部夹具在所述下部夹具表面中暂时枢转；

所述下部夹具联接到所述下部夹具凸缘；

所述下部夹具被构造成在闭合位置将所述下部夹具凸缘拉向所述下部夹具表面，以围绕在所述夹具主体内延伸的所述下部支腿部分压缩所述夹具主体，并将所述上部夹具组件锁定到所述下部支腿部分；并且

所述下部夹具被构造成在打开位置从所述下部夹具表面释放所述下部夹具凸缘，以从所述下部支腿部分释放c形夹具主体，并使所述下部支腿部分能够在所述上部支腿部分内伸缩；以及

上部夹具：

所述上部夹具在所述上部夹具表面中暂时枢转；

所述上部夹具联接到所述上部夹具凸缘；

所述上部夹具被构造成在闭合位置将所述上部夹具凸缘拉向所述上部夹具表面，以围绕所述上部支腿部分的所述远侧端部压缩所述夹具主体，并将所述上部夹具组件锁定到所述上部支腿部分；并且

所述上部夹具被构造成在打开位置从所述上部夹具表面释放所述上部夹具凸缘，以从所述上部支腿部分释放所述夹具主体，使得能够从所述上部支腿部分移除所述上部夹具组件，并且使得能够从所述上部支腿部分移除所述下部支腿部分。

13.根据权利要求1所述的三脚架：

其中所述中心孔限定三凸角开口，其中凸角在所述一组支腿安装件中的支腿安装件之间径向居中；

其中所述中心柱限定三凸角横截面；并且

其中所述一组支腿中的每一个支腿包括限定一组面的轴，每组面包括抵靠所述中心柱嵌套并面向所述中心柱的内面。

14.根据权利要求13所述的三脚架：

其中所述一组支腿中的所述支腿限定横跨围绕所述中心柱的弧长的宽度和从所述中心柱向外延伸的深度，所述宽度大于所述深度；并且

其中所述一组支腿中的每一个支腿包括限定所述一组面的所述轴，所述一组面包括一组六个面，所述六个面包括：

所述内面，所述内面抵靠所述中心柱嵌套并面向所述中心柱；

一组两个面向内的面，每一个面向内的面与所述内面邻近，并且抵靠邻近的支腿嵌套且面向所述邻近的支腿；以及

一组三个面向外的面。

15.根据权利要求1所述的三脚架：

其中所述一组支腿围绕与水平枢转平面相交的枢转轴线枢转；

其中所述球形端部：

所述球形端部的特征在于球形中心和球形半径；并且

所述球形端部被构造成嵌套在所述支腿安装件之间，其中所述球形中心从所述水平枢转平面的偏移小于所述球形半径；并且

其中所述一组凸缘被构造成嵌套在所述支腿安装件之间，其中所述一组凸缘的底部部分在所述水平枢转平面下方延伸。

16.根据权利要求1所述的三脚架，还包括吊钩，所述吊钩包括：

第一端部，所述第一端部限定钩，所述钩被构造成承载重物；以及

第二端部，所述第二端部与所述钩相对并且被构造成附接到所述中心柱的与所述头部相对的远侧端部，以防止所述远侧端部穿过所述枢纽的所述中心孔。

17.一种三脚架，包括：

球形端部；以及

头部，所述头部可枢转地联接到所述球形端部，并且所述头部包括：

基座部分；

照相机平台，所述照相机平台布置在所述基座部分上方并被构造成暂时接纳联接到照相机的照相机适配器；

螺纹部分，所述螺纹部分沿着所述头部的中央轴线延伸并布置在所述球形端部上方；

恒星齿轮，所述恒星齿轮螺纹连接到所述螺纹部分上并被构造成当旋转时沿着所述螺纹部分平移；

帽，所述帽布置在所述恒星齿轮上并面向所述球形端部；

弹簧，所述弹簧布置在所述帽和所述恒星齿轮之间并被构造成将所述帽压靠在所述球形端部上；

一组行星齿轮，所述一组行星齿轮围绕所述恒星齿轮布置并与所述恒星齿轮啮合；

一组凸缘，所述一组凸缘与所述照相机平台相对地从所述基座部分延伸，所述一组凸缘围绕所述球形端部的一部分延伸，并且围绕所述球形端部以径向模式布置；以及

枢转控制环，所述枢转控制环围绕所述基座部分布置，所述枢转控制环包括与所述一组行星齿轮啮合的齿圈，并且所述齿圈被构造成：

响应于围绕所述基座部分在第一方向上的旋转而经由所述一组行星齿轮使所述恒星齿轮围绕所述螺纹部分旋转，朝向所述球形端部驱动所述帽，将所述球形端部抵靠在所述一组凸缘夹紧，并将所述头部的定向固定在所述球形端部上；以及

响应于在与所述第一方向相反的第二方向上的旋转而经由所述一组行星齿轮使所述恒星齿轮围绕所述螺纹部分旋转，将所述帽从所述球形端部缩回，并将所述头部从所述球形端部解锁。

18.根据权利要求17所述的三脚架：

其中所述照相机平台限定导轨和锁定凸片；并且

所述三脚架还包括照相机锁定环：

所述照相机锁定环布置在所述枢转控制环附近；

所述照相机锁定环与所述枢转控制环同心；并且

所述照相机锁定环被构造成朝向所述导轨驱动所述照相机锁定凸片，以将所述照相机适配器暂时锁定在所述照相机锁定凸片和所述导轨之间。

19.根据权利要求17所述的三脚架：

所述三脚架还包括：

枢纽，所述枢纽限定中心孔和围绕所述中心孔以径向模式布置的一组支腿安装件；以及

一组支腿，所述一组支腿中的每一个支腿可枢转地联接到所述一组支腿安装件中的支腿安装件，并被构造成从所述枢纽向下可伸缩地延伸；并且

其中所述一组凸缘被构造成嵌套在所述支腿安装件之间。

20.根据权利要求19所述的三脚架：

还包括中心柱，所述中心柱被构造成在所述枢纽的所述中心孔内平移；并且

其中所述球形端部联接到所述中心柱的与所述一组支腿相对的端部，并被构造成嵌套在所述支腿安装件之间。

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