IT201800008236A1

IT201800008236A1 - Dispositivo di stabilizzazione assiale per un dispositivo di acquisizione di immagini e/o video, dispositivo di acquisizione di immagini e/o video integrante il detto dispositivo di stabilizzazione e metodo di stabilizzazione associato

Info

Publication number: IT201800008236A1
Application number: IT102018000008236A
Authority: IT
Inventors: Niklaus Emanuele Stocker
Original assignee: Openlab Group Sa
Priority date: 2018-08-29
Filing date: 2018-08-29
Publication date: 2020-02-29

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per BREVETTO D’INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

“DISPOSITIVO DI STABILIZZAZIONE ASSIALE PER UN DISPOSITIVO DI ACQUISIZIONE DI IMMAGINI E/O VIDEO, DISPOSITIVO DI ACQUISIZIONE DI IMMAGINI E/O VIDEO INTEGRANTE IL DETTO DISPOSITIVO DI STABILIZZAZIONE E METODO DI STABILIZZAZIONE ASSOCIATO”

CAMPO DEL TROVATO

L’invenzione afferisce al campo dei dispositivi di stabilizzazione meccanica ed afferisce altresì al campo dei dispositivi di acquisizione di immagini e/o video. In dettaglio l’invenzione concerne: un dispositivo di stabilizzazione assiale per fotocamere o videocamere, un dispositivo di acquisizione di immagini e/o video integrante il detto dispositivo di stabilizzazione ed altresì concerne il metodo di stabilizzazione associato.

STATO DELL’ARTE

L’utilizzo di dispositivi di acquisizione di immagini e/o video quali fotocamere o videocamere è da sempre associato alla gestione della stabilizzazione dei medesimi, per ridurre le vibrazioni e contrastare le inclinazioni della sua manipolazione da parte dell’operatore e per stabilizzarlo su uno o più assi.

L’acquisizione di fotografie e di video con dispositivi non stabilizzati comporta, a seconda della tipologia di dispositivo, o l’acquisizione di una fotografia mossa, o l’acquisizione di video in cui l’immagine trema o comunque non è stabilizzata e/o livellata con l’orizzonte e/o su almeno un asse. Nel corso del tempo sono stati sviluppati diversi sistemi, hardware – ad esempio montati sulla lente o sul sensore – o software per ridurre la vibrazione e/o per ottimizzare la stabilizzazione delle immagini o video catturati dal dispositivo.

Recentemente si è diffuso l’utilizzo di dispositivi detti “gimbal”. Tali dispositivi, sono dispositivi di stabilizzazione che agiscono per la stabilizzazione di un dispositivo di acquisizione di immagini o video lungo almeno un primo asse predefinito, evolutisi al fine di stabilizzare tale dispositivo su più assi. Tali gimbal hanno rapidamente avuto diffusione di mercato perché consentono di stabilizzare in modo efficace, su uno o più assi, dispositivi quali smartphone, fotocamere e videocamere, o ancora videocamere a 360°.

I gimbal sfruttano il principio del giroscopio o sospensione cardanica per stabilizzare il dispositivo di acquisizione di immagini e/o video. Tali gimbal possono essere alternativamente dotati di un sottosistema di stabilizzazione attivo, e cioè motorizzato, o passivo. I gimbal attivi, dotati di sottosistema di stabilizzazione motorizzato, sono i più diffusi.

In figura 1 è individuato un esempio di gimbal di tipo noto, atto a stabilizzare un dispositivo di acquisizione di immagini e/o video su due assi. Il gimbal 1 comprende una impugnatura 2 che realizza un supporto per la struttura di stabilizzazione, un pannello comandi 3, atto a permettere l’attivazione/disattivazione dei mezzi motorizzati per la stabilizzazione, ed una pluralità di snodi 4, 6, 7 che permettono all’impugnatura 2 di ruotare su 3 assi X, Y, Z, tra loro ortogonali, rispetto ad un supporto 8 per un dispositivo di acquisizione di immagini e/o video, non rappresentato in figura 1. Il supporto 8 comprende in dettaglio un primo ed un secondo elemento di ritenuta 8a, 8b, tra loro contrapposti, in questo caso atti a permettere il fissaggio di uno smartphone.

Il dispositivo di figura 1 può essere utilizzato per smartphone ma anche per videocamere dotate di una pluralità di lenti, in particolare anche contrapposte, quali le videocamere a 360°. Durante la rotazione dell’impugnatura 2 relativamente all’asse X, è possibile che il gimbal 1 sia configurato in modo tale da causare, dopo 180° di rotazione in particolare, o comunque dopo un angolo di rotazione p redefinito, una commutazione della lente con la quale il video o l’immagine vengono catturate. Poiché nei gimbal 1 come quello rappresentato in figura 1 parte della struttura di supporto 4, 5, 6, 7 è assialmente allineata con il supporto 8 stesso, tale rotazione fa sì che parte del gimbal passi davanti alla lente così commutata, disturbando il video o l’immagine acquisiti. Nel caso del gimbal 1 di figura 1, la porzione che passa davanti alla lente è il braccio 5 che connette il primo snodo 4 con il secondo snodo 6.

Lo scopo della presente invenzione è quello di descrivere un dispositivo di stabilizzazione assiale per fotocamere o videocamere, che consenta di risolvere gli inconvenienti sopra descritti, e che in particolare non abbia porzioni che possano transitare davanti ad una lente del dispositivo di acquisizione di immagini e/o video durante la rotazione attorno ad un asse, in particolare di stabilizzazione, lungo il quale almeno una lente del dispositivo stesso è allineata.

E’ altresì scopo della presente invenzione descrivere un dispositivo di acquisizione di immagini e/o video integrante detto dispositivo di stabilizzazione assiale, il quale consenta di risolvere gli inconvenienti sopra descritti.

E’ altresì scopo della presente invenzione descrivere un metodo di stabilizzazione di un dispositivo di acquisizione di immagini e/o video che consenta di risolvere gli inconvenienti sopra descritti.

SOMMARIO DELL’INVENZIONE

Secondo la presente invenzione viene descritto un dispositivo di stabilizzazione assiale (10) per un dispositivo di acquisizione di immagini e/o video (100), detto dispositivo di stabilizzazione assiale (10) comprendendo:

- un elemento di supporto (30);

- un anello (50) introdotto almeno parzialmente all’interno dell’elemento di supporto (30) e con esso coassiale, ruotante relativamente al detto elemento di supporto (30) attorno ad un predefinito asse di rotazione (X), detto anello (50) individuando almeno una prima apertura avente un centro in corrispondenza del detto predefinito asse di rotazione (X);

in cui il detto anello (50) comprende un elemento di impegno (80) per almeno parte di un dispositivo di acquisizione di immagini e/o video (100) comprendente a sua volta almeno una lente, o obiettivo (101), detto elemento di impegno (80) essendo atto a permettere l’installazione della detta almeno parte del dispositivo di acquisizione di immagini e/o video (100) in modo tale che la sua lente, o obiettivo, (101) sia orientata in direzione della almeno una prima apertura;

detto dispositivo di stabilizzazione assiale (10) comprendendo un sottosistema di stabilizzazione (70; 60; 71; 72; 41; 42) atto a, e/o configurato per, causare una contro-rotazione del detto anello (50) relativamente al detto elemento di supporto (30) per un angolo sostanzialmente equivalente all’angolo di rotazione del detto elemento di supporto (30).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, detta almeno parte di un dispositivo di acquisizione di immagini e/o video (100) comprende una lente o obiettivo, opzionalmente abbinata ad un sensore di ripresa, o tutto il dispositivo di acquisizione di immagini e/o video.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto anello (50) individua una seconda apertura.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la prima e la seconda apertura sono tra loro opposte, e/o la seconda apertura è opposta alla prima apertura.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto elemento di impegno (80) è installato e/o realizzato almeno parzialmente entro il detto anello (50).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l’elemento di impegno (80) è rigidamente fissato su detto anello (50) e/o è ruotabilmente solidale con detto anello (50) e/o possiede altezza/posizionamento regolabile rispetto a detto anello (50).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto sottosistema di stabilizzazione (70; 60; 71; 72; 41; 42) è un sottosistema di stabilizzazione in rotazione assiale del detto anello (50) e del detto dispositivo di acquisizione di immagini e/o video (100).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la detta contro-rotazione mantiene il detto elemento di impegno (80) orientato secondo una predefinita direzione e/o causa il mantenimento, in uso, di una medesima direzione di rotazione rispetto al detto predefinito asse di rotazione (X) per il detto dispositivo di acquisizione di immagini e/o video (100).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la detta rotazione del detto elemento di supporto (30) è a sua volta una rotazione relativamente al detto predefinito asse di rotazione (X).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto anello (50) ruota rispetto all’elemento di supporto (30) con una rotazione controllata.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la detta rotazione controllata è una rotazione elettronicamente controllata.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la detta contro-rotazione e/o la detta rotazione controllata o rotazione elettronicamente controllata è tale per cui data una rotazione dell’elemento di supporto (30) per un predefinito angolo (φ) attorno al detto predefinito asse di rotazione (X) in un primo verso di rotazione, il detto anello (50) viene ruotato o ruota per un medesimo angolo (φ) rispetto e/o attorno al predefinito asse di rotazione (X) in un secondo verso di rotazione opposto al primo verso di rotazione.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto angolo di rotazione del detto elemento di supporto (30) è un angolo di rotazione attorno al detto predefinito asse di rotazione (X).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto anello (50) comprende, in particolare lungo una direzione parallela alla direzione individuata dal predefinito asse di rotazione (X), una prima porzione d’estremità ed una seconda porzione d’estremità, detta prima e detta seconda porzione d’estremità giacendo sostanzialmente in corrispondenza di un primo e rispettivamente secondo piano, in corrispondenza dei quali si individuano la detta prima apertura e seconda apertura.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto primo piano ed il detto secondo piano sono tra loro paralleli.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il dispositivo di stabilizzazione assiale (10) comprende una pluralità di elementi di riduzione di attrito (40) radialmente disposti tutt’attorno al detto anello (50), detti elementi di riduzione di attrito essendo configurati per ridurre un attrito, opzionalmente radente, presente allorquando si verifica una rotazione dell’anello (50) relativamente all’elemento di supporto (30).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto elemento di supporto (30) comprende una superficie di accoppiamento con il detto anello (50), detta superficie di accoppiamento individuando un foro o passaggio sostanzialmente cilindrico nel detto elemento di supporto (30) entro il quale viene introdotto il detto anello (50) e rispetto al quale il detto anello (50) ruota durante la sua rotazione attorno al detto predefinito asse di rotazione (X).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto foro o passaggio sostanzialmente cilindrico è coassiale su detto predefinito asse di rotazione (X).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto elemento di supporto (30) è a sua volta un anello di supporto.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto elemento di supporto (30) comprende una pluralità di recessi atti ad ospitare i detti elementi di riduzione di attrito (40), detta pluralità di recessi comprendendo recessi disposti lungo tutta la circonferenza individuata dalla superficie di accoppiamento interna del detto elemento di supporto (30).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto sottosistema di stabilizzazione (60, 70, 71; 72) comprende un motore (70) fissato in corrispondenza del detto elemento di supporto (30) e comprende inoltre degli elementi (60; 71; 72) per il trascinamento in rotazione del detto anello (50).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto anello (50) presenta una prima estensione assiale lungo il detto predefinito asse di rotazione (X) e l’elemento di supporto presenta, opzionalmente in corrispondenza della sua superficie di accoppiamento interna, una seconda estensione assiale lungo il detto predefinito asse di rotazione (X), detta seconda estensione assiale essendo minore rispetto alla detta prima estensione assiale; detto anello (50) individuando una superficie esterna di cui una prima porzione è libera ed una seconda porzione è impegnata in corrispondenza della superficie di accoppiamento interna del detto elemento di supporto (30).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, i detti elementi (60; 71; 72) per il trascinamento in rotazione del detto anello (50) comprendono una cinghia, o un elemento di trascinamento ad anello chiuso (60), posizionata in corrispondenza della prima porzione, in particolare radialmente esterna e/o comprendente una faccia o superficie radialmente esterna, dell’anello (50) ed impegnata sia sulla detta prima porzione sia in corrispondenza del detto motore (70) e/o su di un pignone rigidamente vincolato ad un albero rotante del detto motore (70).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l’elemento di trascinamento ad anello chiuso comprende una cinghia o una catena.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la cinghia (60) è una cinghia liscia.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la cinghia (60) è una cinghia dentata.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto anello (50) comprende una parete interna che comprende, nella direzione individuata dal predefinito asse di rotazione (X), una prima porzione ed una seconda porzione, ed in cui gli elementi per il trascinamento in rotazione dell’anello (50) comprendono una porzione dentata, opzionalmente circolare, a denti interni (72) fissata o realizzata in corrispondenza della detta seconda porzione.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il motore (70) comprende un albero rotante dotato di un pignone ingranante su detta porzione dentata, opzionalmente circolare, a denti interni (72).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il pignone ingrana su detta porzione dentata, opzionalmente circolare, a denti interni tramite una cascata di ingranaggi a riduzione o ingranaggi planetari.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto elemento di impegno è rigidamente fissato su detto anello (50) in modo tale da permettere l’installazione del detto dispositivo di acquisizione di immagini e/o video (100), in modo tale che una sua lente o obiettivo (101) sia orientata in direzione sostanzialmente parallela alla direzione individuata dal predefinito asse di rotazione (X).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l’elemento di supporto (30) realizza uno statore di un motore elettrico o comprende uno statore di un motore elettrico ad esso rigidamente connesso, e l’anello (50) realizza un rotore di un motore elettrico o comprende un rotore di un motore elettrico ad esso rigidamente connesso.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto motore elettrico è un motore elettrico a corrente continua o a corrente alternata, sincrono o asincrono, in particolare con spazzole o senza spazzole.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto motore elettrico è un motore passo-passo e l’elemento di supporto (30) comprende una pluralità di espansioni polari (41) ognuna comprendente un elettromagnete.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto rotore comprende una pluralità di avvolgimenti (41) e/o elettromagneti.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, è presente un sensore giroscopico, elettricamente connesso o operativamente connesso al detto motore (70) e/o al detto sottosistema di stabilizzazione e/o agli elementi per il trascinamento in rotazione dell’anello (50), detto sensore giroscopico essendo configurato per causare l’attivazione del motore (70) e/o degli elementi per il trascinamento in rotazione dell’anello (50) al fine di causare la predetta contro-rotazione.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il dispositivo (10) comprende una unità di elaborazione dati elettricamente connessa al detto motore elettrico (70) e/o agli elementi (60; 71; 72) per il trascinamento in rotazione del detto anello (50); detta unità di elaborazione dati essendo elettricamente o operativamente connessa ad un sensore giroscopico ed essendo configurata per ricevere da quest’ultimo un dato di rotazione dell’elemento di supporto (30) relativamente al predefinito asse di rotazione (X) e/o nello spazio e per causare automaticamente l’esecuzione della detta contro-rotazione.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, detto statore e detto rotore realizzano detto sottosistema di stabilizzazione.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto sottosistema di stabilizzazione comprende un rotore ed uno statore di un motore elettrico, tra loro coassiali, realizzati rispettivamente dal detto anello (50) e dal detto elemento di supporto.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto dispositivo (10) è atto ad essere installato su o in corrispondenza di un dispositivo di ripresa.

Metodo di stabilizzazione

Secondo un ulteriore aspetto, viene descritto un metodo di stabilizzazione di un dispositivo di acquisizione di immagini e/o video (100), il detto metodo comprendendo:

- un passo di posizionamento del dispositivo di acquisizione di immagini e/o video (100) o di una lente (101), o obiettivo, del detto dispositivo di acquisizione di immagini e/o video (100) all’interno di un anello (50), in cui l’anello (50) è installato su di un elemento di supporto (30) in modo tale che il detto anello (50) possa ruotare attorno ad un predefinito asse di rotazione (X) ed in modo tale che la lente (101), o obiettivo, sia sostanzialmente allineata lungo il predefinito asse di rotazione (X) e/o sia sostanzialmente allineata ad una prima apertura del detto anello (50), detto anello (50) essendo almeno parzialmente introdotto in un elemento di supporto (30) con esso coassiale,

- un passo di misurazione di una rotazione del detto supporto (30) relativamente a detto predefinito asse di rotazione (X), e

- un passo di rotazione del detto anello (50) per la compensazione della rotazione del supporto (30) per mezzo di una contro-rotazione dell’anello (50) rispetto al supporto (30).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la contro-rotazione è una controrotazione del detto anello (50) relativamente al detto elemento di supporto (30) per un angolo sostanzialmente equivalente all’angolo di rotazione del detto elemento di supporto (30).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il predefinito asse di rotazione coincide con l’asse dell’anello (50) e/o con l’asse della cavità dell’elemento di supporto (30) nella quale è almeno parzialmente introdotto il detto anello (50).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la detta lente (101) o obiettivo è configurata per permettere di catturare scene per la ripresa delle dette immagini e/o video.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la rotazione del detto anello (50) è una contro-rotazione attiva ed elettricamente e/o elettronicamente controllata.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la detta contro-rotazione comprende una rotazione dell’anello (50) per un angolo (φ) attorno al predefinito asse di rotazione (X), in un senso opposto rispetto al senso nel quale l’elemento di supporto (30) ruota, per un medesimo angolo (φ), rispetto al detto predefinito asse di rotazione (X).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto passo di rotazione è eseguito per mezzo di un motore (70) elettrico, installato in corrispondenza del detto elemento di supporto (30) o alternativamente realizzato o integrato sul detto anello (50) ed elemento di supporto (30).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto passo di rotazione comprende un passo di attivazione di un motore (70) elettrico.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la contro-rotazione dell’anello (50) è una rotazione in senso contrario rispetto alla rotazione del supporto (30) ed è eseguita per un angolo la cui misura è pari alla misura dell’angolo con il quale ruota il supporto (30) relativamente al predefinito asse di rotazione (X).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il passo di misurazione comprende una interrogazione o lettura di un sensore giroscopico e/o una trasmissione di un dato elettrico dal detto sensore giroscopico, ed è eseguito da una unità di elaborazione dati elettricamente connessa con il motore elettrico (70) e/o con gli elementi (60, 71, 72) per il trascinamento in rotazione dell’anello (50).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto passo di attivazione del motore elettrico (70) causa una rotazione di un suo albero e di un pignone (71) ad esso solidalmente vincolato in rotazione, e causa una contro-rotazione dell’anello (50) tramite l’ingranamento di una porzione dentata, opzionalmente circolare, a denti interni (72) fissata sul detto anello (50) ed impegnantesi con il pignone (71).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l’impegno con il pignone (71) e/o l’ingranamento avvengono mediante un sistema di riduzione.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto passo di attivazione del motore elettrico (70) e degli elementi per il trascinamento in rotazione dell’anello causa una rotazione di una cinghia (60) impegnantesi sull’albero del detto motore elettrico (70) e su di una porzione del detto anello (50).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il passo di misurazione di una variazione di posizione del detto supporto (30) e/o di una rotazione del detto supporto (30) è eseguito senza soluzione di continuità e/o ad intervalli di tempo predefiniti, opzionalmente per mezzo della detta unità di elaborazione dati.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto passo di misurazione di detta variazione di posizione del detto supporto (30) è, e/o comprende, un passo di compensazione della variazione della posizione del detto supporto (30) nello spazio, relativamente ad una rotazione rispetto al detto predefinito asse di rotazione (X).

Programma per elaboratore

Secondo un ulteriore aspetto, viene realizzato un programma per elaboratore, memorizzato su di un supporto di memoria non transitorio, atto ad essere eseguito su di un’unità di elaborazione dati; detto programma per elaboratore comprendendo porzioni di codice software per l’esecuzione di:

- un passo di misurazione di una variazione di posizione di un supporto (30) e/o di misurazione di una rotazione del detto supporto (30) relativamente a un predefinito asse di rotazione (X), dove il supporto (30) è un supporto per un dispositivo di acquisizione di immagini e/o video (100) o per una lente (101), o obiettivo, per la cattura delle immagini e/o video del detto dispositivo di acquisizione di immagini e/o video (100) installati all’interno di un anello (50), in modo tale che il detto anello (50) possa ruotare attorno ad un predefinito asse di rotazione (X), coincidente con l’asse dell’anello (50), rispetto all’elemento di supporto (30), rispetto al quale l’anello (50) è almeno parzialmente introdotto, coassiale e ruotante relativamente al supporto (30) stesso;

- un passo di trascinamento in rotazione del detto anello (50) per la compensazione della variazione della posizione del detto supporto (30) e/o della detta rotazione del supporto (30) per mezzo di una contro-rotazione dell’anello (50).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto passo di trascinamento in rotazione è un passo di trascinamento in rotazione attiva e controllata.

Dispositivo di acquisizione di immagini e/o video

Secondo un ulteriore aspetto viene realizzato un dispositivo di acquisizione di immagini e/o video, comprendente:

- un elemento di supporto (30);

- un anello (50), introdotto almeno parzialmente all’interno dell’elemento di supporto (30) e con esso coassiale, ruotante relativamente al detto elemento di supporto (30) attorno ad un predefinito asse di rotazione (X), detto anello (50) individuando almeno una prima apertura avente un centro in corrispondenza del detto predefinito asse di rotazione (X);

- almeno una lente (101), o obiettivo, ospitata all’interno del detto anello (50) ed orientata in direzione della almeno una prima apertura sostanzialmente lungo il detto predefinito asse di rotazione (X);

detto dispositivo di acquisizione di immagini e/o video (100) comprendendo un sottosistema di stabilizzazione (70; 60; 71; 72; 41; 42) atto a, e/o configurato per, causare una contro-rotazione del detto anello (50) relativamente al detto elemento di supporto (30) per un angolo sostanzialmente equivalente all’angolo di rotazione del detto elemento di supporto (30) rispetto al predefinito asse di rotazione (X).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la detta contro-rotazione mantiene la detta lente (101), o obiettivo, orientata secondo una predefinita direzione e/o causa il mantenimento, in uso, di una medesima direzione di rotazione rispetto al detto predefinito asse di rotazione (X) per la detta lente (101), o obiettivo.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto anello (50) comprende una seconda apertura, opzionalmente una seconda apertura opposta rispetto alla prima apertura.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto anello (50) comprende una prima porzione d’estremità ed una seconda porzione d’estremità, detta prima e detta seconda porzione d’estremità giacendo sostanzialmente in corrispondenza di un primo e rispettivamente secondo piano, in corrispondenza dei quali si individuano la detta prima apertura e seconda apertura.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il dispositivo di stabilizzazione assiale (10) comprende una pluralità di elementi di riduzione di attrito (40) radialmente disposti tutt’attorno al detto anello (50), detti elementi di riduzione di attrito essendo configurati per ridurre un attrito, in particolare radente, presente allorquando si verifica una rotazione dell’anello (50) relativamente all’elemento di supporto (30).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto anello (50) presenta una prima estensione assiale lungo il detto predefinito asse di rotazione (X), e l’elemento di supporto presenta, opzionalmente in corrispondenza della sua superficie di accoppiamento interna, una seconda estensione assiale lungo il detto predefinito asse di rotazione (X), detta seconda estensione assiale essendo minore rispetto alla detta prima estensione assiale; detto anello (50) individuando una superficie esterna di cui una prima porzione è libera ed una seconda porzione è impegnata in corrispondenza della superficie di accoppiamento interna del detto elemento di supporto (30).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, i detti elementi (60; 71; 72) per il trascinamento in rotazione del detto anello (50) comprendono una cinghia (60), o elemento di trascinamento ad anello chiuso, posizionata in corrispondenza della prima porzione esterna dell’anello (50) ed impegnata sia sulla detta prima porzione sia in corrispondenza del detto motore (70) e/o su di un pignone rigidamente vincolato ad un albero rotante del detto motore (70).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto anello (50) comprende una parete interna che comprende, nella direzione individuata dal predefinito asse di rotazione (X), una prima porzione ed una seconda porzione, ed in cui gli elementi per il trascinamento in rotazione dell’anello (50) comprendono una porzione dentata, opzionalmente circolare, a denti interni (72), fissata o realizzata in corrispondenza della detta seconda porzione.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la detta lente o obiettivo (101) è orientata in direzione sostanzialmente parallela alla direzione individuata dal predefinito asse di rotazione (X).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l’elemento di supporto (30) realizza uno statore di un motore elettrico, o comprende uno statore di un motore elettrico ad esso rigidamente connesso, e l’anello (50) realizza un rotore di un motore elettrico, o comprende un rotore di un motore elettrico ad esso rigidamente connesso.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto motore elettrico è un motore elettrico a corrente continua o a corrente alternata, sincrono o asincrono.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto dispositivo di acquisizione di immagini e/o video (100) comprende una seconda lente (101), o obiettivo, rigidamente unita a detta prima lente (101), o obiettivo.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la seconda lente (101), o obiettivo, punta in una direzione opposta rispetto alla direzione lungo la quale punta la prima lente (101), o obiettivo, e/o è opposta alla prima lente (101), o obiettivo.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto dispositivo è una videocamera e/o una fotocamera per la cattura di immagini a 360°.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto dispositivo comprende un corpo di cui nessuna parte è allineata sul detto predefinito asse di rotazione (X) oltre il detto primo piano e/o il detto secondo piano.

Kit

Secondo un ulteriore aspetto, viene realizzato un kit comprendente:

- un dispositivo di stabilizzazione assiale (10) per videocamere o fotocamere secondo uno o più dei precedenti aspetti,

- ed un dispositivo di acquisizione di immagini e/o video (100) comprendente almeno una lente (101), o obiettivo, per la cattura di dette immagini e/o video.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto dispositivo di acquisizione di immagini e/o video è installato su detto dispositivo di stabilizzazione assiale (10), opzionalmente in modo tale che la lente (101), o obiettivo, sia allineata lungo il detto predefinito asse di rotazione (X).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto dispositivo di acquisizione di immagini e/o video è installato su detto dispositivo di stabilizzazione assiale (10) ed è e/o comprende una action cam, e/o una fotocamera o videocamera dotata di una pluralità di lenti.

Uso

Secondo un ulteriore aspetto viene descritto un uso del dispositivo secondo uno o più dei precedenti aspetti, per la stabilizzazione di un dispositivo di acquisizione di immagini e/o video (100).

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto uso comprende l’installazione del dispositivo (100) in una posizione fissa relativamente ad un velivolo o veicolo.

Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto uso comprende l’installazione del dispositivo (100) su di un atleta.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

L’invenzione verrà ora descritta in una o più forme di realizzazione preferite e non limitative con riferimento alle figure annesse, nelle quali:

- la figura 1 illustra una vista prospettica di un gimbal di tipo noto;

- la figura 2 illustra una vista frontale di un dispositivo in accordo all’invenzione, in una sua prima forma di realizzazione;

- la figura 3 illustra una vista prospettica del dispositivo di figura 2;

- la figura 4 illustra una vista frontale di un dispositivo in accordo all’invenzione, in una sua ulteriore forma di realizzazione;

- la figura 5 illustra una vista prospettica del dispositivo di figura 4;

- la figura 6 illustra una vista frontale di un dispositivo in accordo all’invenzione, in una sua ulteriore forma di realizzazione;

- la figura 7 e la figura 8 illustrano una prima ed una seconda vista prospettica del dispositivo di figura 6;

- la figura 9 illustra una vista frontale di un dispositivo di acquisizione di immagini e/o video in accordo all’invenzione, ospitante all’interno un sottosistema di stabilizzazione in accordo all’invenzione.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE

La figura 2 illustra una vista frontale di un dispositivo di stabilizzazione assiale per fotocamere o videocamere. In particolare, in figura 2 il dispositivo è rappresentato in una configurazione in cui un dispositivo di acquisizione di immagini e/o video 100, dotato di almeno una lente 101, o obiettivo, è ivi installato. Dettagli riguardanti il predetto dispositivo di acquisizione di immagini e/o video verranno resi più in avanti nel corso della descrizione.

Il dispositivo 10 oggetto dell’invenzione è stato concepito per fare sì che durante la stabilizzazione della fotocamera o videocamera, nessuna parte del dispositivo possa passare davanti alla lente, o obiettivo, o a una delle lenti o obiettivi del dispositivo 100, in particolare a seguito di una rotazione di 180° o più. A seguito di una rotazione di 180° o più, in particolare i dispositivi di acquisizione di imma gini e/o video 100 dotati di più lenti o obiettivi, è possibile che commutino in modo automatico, o permettano di commutare, anche in un secondo tempo e via software, la ripresa dalla prima alla seconda lente, che tipicamente sono tra loro contrapposte.

In generale, il dispositivo 10 oggetto dell’invenzione comprende un elemento di supporto 30 ed un anello 50 introdotto almeno parzialmente all’interno dell’elemento di supporto 30 e con esso coassiale, ruotante relativamente al detto elemento di supporto 30 attorno ad un predefinito asse di rotazione X. L’asse di rotazione X è l’asse dell’anello 50, ed è altresì l’asse della cavità dell’elemento di supporto 30 entro la quale l’anello 50 è introdotto.

Ai fini di ben comprendere il funzionamento del dispositivo 10 oggetto dell’invenzione si deve considerare l’asse X come rigidamente muoventesi nello spazio assieme al dispositivo 10 medesimo, e non ruotante su sé stesso nello spazio. Pertanto una rotazione nello spazio dell’elemento di supporto 30 è da intendersi come una rotazione di quest’ultimo relativamente all’asse X, che proprio per questa ragione viene qui descritto come asse di rotazione.

L’anello 50 individua almeno una prima apertura, o, come nel caso delle forme di realizzazione rappresentate nelle figure annesse, una prima apertura ed una seconda apertura tra loro opposte ed aventi un centro posto in sostanziale corrispondenza del predefinito asse di rotazione X. L’anello 50 comprende un elemento di impegno 80 per un dispositivo di acquisizione di immagini e/o video 100; tale elemento di impegno, che è almeno parzialmente disposto entro l’anello 50, può essere rigidamente fissato su detto anello 50 e, ad esempio, come nelle forme di realizzazione delle figure annesse, si protende all’interno della cavità individuata dal detto anello 50, preferibilmente ma non limitatamente estendendosi lungo una direzione sostanzialmente ortogonale rispetto alla direzione individuata ed è atto a permettere l’installazione del detto dispositivo di acquisizione di immagini e/o video 100 in modo tale che una sua lente, o obiettivo, 101 sia orientata in direzione della prima o seconda apertura. Alternativamente, l’elemento di impegno 80 può essere realizzato da una foratura, ad esempio una foratura cieca, realizzata sulla superficie interna dell’anello 50 ed estendentesi in una direzione sostanzialmente ortogonale alla direzione individuata dal predefinito asse di rotazione X; tale foratura può convenientemente essere filettata al fine di permettere l’introduzione di una vite di fissaggio del detto dispositivo di acquisizione di immagini e/o video 100. Ancora alternativamente, l’elemento di impegno 80 può muoversi lungo un asse ortogonale rispetto all’asse X, pur restando girevolmente fisso assieme all’anello 50, in modo tale da ruotare solidalmente con questo ultimo attorno all’asse X.

Il dispositivo di stabilizzazione assiale 10 comprende un sottosistema di stabilizzazione atto a, e/o configurato per, causare una contro-rotazione del detto anello 50 relativamente al detto elemento di supporto 30 per un angolo sostanzialmente equivalente all’angolo di rotazione del detto elemento di supporto 30.

Supponendo di trattenere il dispositivo 10 in modo tale che l’asse X sia orizzontale, una rotazione di un predefinito angolo φ dell’elemento di supporto 30, ad esempio in senso orario, causa sostanzialmente una contro-rotazione dell’anello 50, per un medesimo angolo φ, di uguale misura ma in direzione opposta – nell’esempio fornito, in senso antiorario. La relativa rotazione tra l’elemento di supporto 30 e l’anello 50 fa sì che agli occhi dell’osservatore, la posizione assunta dall’anello 50 non cambi. Ogni oggetto contenuto dentro l’anello 50 risulta pertanto fermo rispetto al suolo, indipendentemente dalla rotazione subita dall’elemento di supporto 30.

Il sottosistema di stabilizzazione qui descritto può essere passivo o attivo, ed operare per gravità o tramite dei sistemi motorizzati che meglio saranno descritti in seguito. Qualora operante per gravità, è chiaro che il sottosistema funzionerà solamente se l’asse X presenta un’inclinazione rispetto al suolo, ed in particolare rispetto alla forza di gravità. Il sottosistema motorizzato consente invece di stabilizzare l’anello 50 tramite un proprio giroscopio o sensore giroscopico, e dunque stabilizzare il dispositivo di acquisizione di immagini e/o video 100 anche qualora l’asse X sia perfettamente orizzontale, e comunque con qualsivoglia inclinazione. Qualora venga impiegato un sottosistema motorizzato, operando il dispositivo 10 oggetto dell’invenzione come dispositivo di stabilizzazione attivo, la rotazione dell’anello 50 attorno al predefinito asse di rotazione X, e relativamente all’elemento di supporto 30, è una rotazione controllata, in particolare elettronicamente controllata per mezzo di un motore operativamente, o preferibilmente elettricamente connesso con il giroscopio o sensore giroscopico. Pertanto, la contro-rotazione mantiene il detto elemento di impegno orientato secondo una predefinita direzione radiale rispetto all’asse di rotazione X.

L’anello 50 individua, in particolare lungo una direzione parallela alla direzione individuata dal predefinito asse di rotazione X, una prima porzione d’estremità ed una seconda porzione d’estremità con un perimetro sostanzialmente circolare; tali porzioni d’estremità giacciono sostanzialmente in corrispondenza di un primo e rispettivamente secondo piano, in corrispondenza dei quali si individua la prima apertura, e, laddove presente, anche la seconda apertura. Preferibilmente, ma non limitatamente, l’anello 50 presenta un’estensione uniforme lungo l’asse X, e per tale ragione il primo ed il secondo piano sono tra loro paralleli.

L’anello 50 è installato sull’elemento di supporto in modo tale da essere fisso o fissato assialmente rispetto all’elemento di supporto 30 stesso: in altri termini, l’anello 50 non può scorrere linearmente, lungo la direzione individuata dall’asse X, rispetto all’elemento di supporto 30.

Verranno qui di seguito presentate forme di realizzazione preferite e non limitative dell’invenzione, alcune delle quali sono specificamente configurate per essere installate su supporti a mano; tali forme di realizzazione, come schematicamente illustrate in figura 2, possono essere dotate di una impugnatura 20 installata in particolare sull’elemento di supporto 30, e rispetto ad esso disconnettibile ed accoppiabile mediante – preferibilmente – un innesto a vite o a slitta. Laddove previsto un controllo attivo, sull’impugnatura 20 possono essere presenti elementi di interfaccia utente o comandi per l’accensione o spegnimento del dispositivo di acquisizione di immagini e/o video 100 e per l’attivazione del motore o ancora per l’alimentazione supplementare della camera o per l’interfacciamento con le funzionalità della camera.

Una prima forma di realizzazione del dispositivo oggetto dell’invenzione è illustrata nelle figure 2 e 3; in questo caso l’elemento di supporto 30 assume una forma anulare ed individua una superficie esterna ed una superficie interna, di sezione circolare, che distano tra loro per un predefinito spessore, individuando un corpo che ospita una pluralità di elementi di riduzione di attrito 40, che sono radialmente disposti tutt’attorno all’anello 50 risultando frapposti tra la superficie esterna dell’anello 50 e la superficie interna dell’elemento di supporto 30. Tali elementi di riduzione di attrito 40 sono elementi volventi, in particolare assialmente rotanti, e possono comprendere rulli o cuscinetti di varia foggia. Lo scopo degli elementi di riduzione di attrito 40 è quello di ridurre l’attrito radente che si sviluppa nella rotazione dell’anello 50 entro l’elemento di supporto 30, contenendo pertanto l’usura meccanica derivante da tale rotazione. Opzionalmente, tali elementi di riduzione di attrito 40 possono fungere e/o esser configurati per compensare i giochi di accoppiamento tra l’anello 50 e l’elemento di supporto 30 al fine di ridurre l’oscillazione/vibrazione che il dispositivo di acquisizione di immagini e/o video 100 potrebbe altrimenti avere.

Preferibilmente, ma non limitatamente, come è possibile vedere dalla prospettiva di figura 3, l’estensione assiale – lungo l’asse di rotazione X – del dispositivo 10 oggetto dell’invenzione nel suo complesso, ed in particolare dell’anello 50 e dell’elemento di supporto 30, è uguale o inferiore all’estensione assiale – lungo il medesimo asse – che possiede il dispositivo di acquisizione di immagini e/o video 100 allorché propriamente installato sul supporto 80 in modo tale da avere la lente 101, o obiettivo, orientata lungo l’asse X. Questo consente la realizzazione di riprese anche con obiettivi fortemente grandangolari senza avere interferenza ottica. La Richiedente in particolare osserva che il dispositivo 10 oggetto dell’invenzione e il dispositivo di acquisizione di immagini e/o video 100 possono altresì essere venduti in kit, in particolare e non limitatamente in cui il dispositivo di acquisizione di immagini e/o video 100 è già installato, ancorché in modo amovibile, sul dispositivo 10.

La superficie interna dell’elemento di supporto 30 individua pertanto una superficie di accoppiamento con l’anello 50, di forma sostanzialmente cilindrica ed entro la quale l’anello 50 ruota. Tale superficie di accoppiamento e l’anello 50 hanno un asse coincidente con l’asse X, almeno a livello ideale, trascurando i giochi di accoppiamento presenti nella realtà.

In particolare, il detto elemento di supporto 30 comprende una pluralità di recessi atti ad ospitare gli elementi di riduzione di attrito 40; tali recessi, in numero pari al numero di elementi di riduzione d’attrito sono disposti lungo tutta la circonferenza individuata dalla superficie di accoppiamento interna del detto elemento di supporto 30 e sono orientati in una direzione sostanzialmente coincidente con la direzione individuata dall’asse X.

Nella prima forma di realizzazione preferita e non limitativa illustrata nelle figure 2 e 3, il sottosistema di stabilizzazione comprende un motore 70 fissato in corrispondenza dell’elemento di supporto 30, in particolare in una posizione periferica del medesimo, e comprende inoltre degli elementi (numeri di riferimento 60; 71; 72) per il trascinamento in rotazione dell’anello 50, in particolare – e non limitatamente – ad anello chiuso. Tali elementi comprendono ad esempio una cinghia 60 che si impegna su di un albero di rotazione del motore 70, o su un pignone installato sullo stesso, e sull’anello 50. Il motore 70 è convenientemente un motore elettrico ed è preferibilmente, ma non limitatamente, un motore di tipo passopasso. Alternativamente, altri elementi di trascinamento in rotazione dell’anello 50 possono comprendere catene.

In particolare, come è possibile osservare dalla figura 3, l’anello 50 presenta uno sviluppo lungo l’asse X maggiore dello sviluppo che lungo il medesimo asse presenta l’elemento di supporto 30; in altre parole, l’estensione assiale dell’anello 50 è maggiore rispetto all’estensione assiale dell’elemento di supporto, quantomeno in corrispondenza delle loro superfici di accoppiamento reciproco. Così facendo, l’anello 50, ed in particolare la sua superficie esterna, presentano una prima porzione libera ed una seconda porzione impegnata nell’accoppiamento con l’elemento di supporto 30, in particolare con la sua superficie di accoppiamento. La cinghia 60 è fatta impegnare sulla prima porzione libera, che è una porzione radialmente esterna e/o possiede una faccia radialmente esterna di accoppiamento con la cinghia 60. Benché nelle figure annesse la cinghia 60 sia rappresentata come cinghia liscia, tale configurazione non è limitativa; la cinghia infatti può altresì essere dentata ed impegnare sulla prima porzione libera opportunamente provvista anch’essa di denti di impegno radialmente disposti.

L’azionamento del motore 70 causa una rotazione della cinghia che mette in moto la rotazione dell’anello 50 relativamente all’elemento di supporto.

Una seconda forma di realizzazione del dispositivo 10 è illustrata nelle figure 6, 7 e 8. Tale forma di realizzazione si differenzia dalla prima per via del fatto che l’accoppiamento tra il motore 70 e l’anello 50 è realizzato tramite un ingranamento diretto. In particolare, nella seconda forma di realizzazione, la superficie di accoppiamento dell’elemento di supporto 30 e l’anello 50 presentano una sostanzialmente uguale estensione assiale, lungo il detto asse X, e l’anello 50 individua sulla sua superficie interna una prima porzione dotata di una dentatura rivolta verso l’interno che individua una porzione dentata a denti interni 72; tale porzione dentata può anche assumere forma di un ingranaggio a denti interni fissato alla superficie interna dell’anello 50. Tali denti sono rappresentati nelle figure annesse come denti dritti, cioè orientati in direzione parallela alla direzione individuata dall’asse X; tale configurazione non è da intendersi in modo limitativo, giacché è equivalentemente possibile realizzare tali denti come denti d’un ingranaggio elicoidale. Alternativamente, è possibile realizzare una soluzione nella quale il pignone ingrana su detta porzione dentata, opzionalmente circolare, a denti interni tramite una cascata di ingranaggi a riduzione o ingranaggi planetari.

Nella seconda forma di realizzazione, in modo sostanzialmente equivalente a quanto accade per la prima forma di realizzazione, l’elemento di supporto 30 assume una forma anulare ed individua una superficie esterna ed una superficie interna, di sezione circolare, che distano tra loro per un predefinito spessore, ed il corpo così individuato ospita una pluralità di elementi di riduzione di attrito 40, che sono radialmente disposti tutt’attorno all’anello 50 risultando frapposti tra la superficie esterna dell’anello 50 e la superficie interna dell’elemento di supporto 30.

Tali elementi di riduzione di attrito 40 sono elementi volventi, in particolare assialmente rotanti, e possono comprendere rulli o cuscinetti di varia foggia.

Il motore 70 è installato in modo tale che una sua porzione d’albero di uscita dotata di un pignone 71 sia installata in moto tale da protendersi per una piccola, minima parte entro l’apertura (prima o seconda apertura) individuata dall’anello, in modo tale che i denti del pignone 71 possano accoppiarsi con i denti della porzione dentata. Convenientemente, per ridurre l’ingombro del pignone 71 entro l’apertura dell’anello 50, tale pignone 71 è di dimensioni molto piccole relativamente all’apertura medesima. Opzionalmente, possono essere presenti elementi riduttori meccanici tra il pignone 71 ed il motore 70.

La prima e la seconda forma di realizzazione rappresentano forme di realizzazione nelle quali il trascinamento in rotazione dell’anello 50 è indirettamente operato, in particolare per mezzo di elementi di trascinamento ad anello chiuso, tramite il motore 70 fissato all’elemento di supporto 30.

Una terza forma di realizzazione del dispositivo 10 oggetto dell’invenzione è rappresentata nelle figure 4 e 5. Tale forma di realizzazione differisce dalle precedenti due per il fatto che l’anello 50 e l’elemento di supporto 30 realizzano e/o integrano assieme un motore elettrico, realizzandone rispettivamente un rotore (anello 50) e uno statore (elemento di supporto 30), o il contrario. In particolare, il motore elettrico può essere un motore elettrico a corrente continua o a corrente alternata, sincrono o asincrono, con spazzole o brushless; più in particolare il motore elettrico può essere un motore elettrico passo-passo: in tale caso l’elemento di supporto comprende una pluralità di espansioni polari, schematicamente rappresentate nelle figure con rettangoli indentificati con il numero di riferimento 41. Ogni espansione polare comprende un elettromagnete in modo tale da accoppiarsi con uno o più elettromagneti o denti 42, al fine di realizzare una possibilità di rotazione controllata elettromagneticamente, in particolare per via diretta, tra anello 50 e elemento di supporto 30. La richiedente osserva che al fine di avere una grande precisione di compensazione dell’angolo di rotazione dell’elemento di supporto 30 per mezzo della predetta contro-rotazione, il numero di espansioni polari dovrebbe essere quanto più elevato possibile.

Al fine di apportare una correzione attiva della rotazione dell’elemento di supporto 30 nello spazio, per mantenere il dispositivo di acquisizione di immagini e/o video 100 stabilizzato come sopra descritto, il dispositivo 10 oggetto dell’invenzione è dotato di almeno un sensore giroscopico, elettricamente connesso o operativamente connesso, ad esempio otticamente, al detto motore 70 e/o agli elementi per il trascinamento in rotazione dell’anello 50; tale sensore giroscopico è in particolare configurato per causare l’attivazione del motore 70 e/o degli elementi per il trascinamento in rotazione dell’anello 50 al fine di causare la predetta controrotazione all’atto del rilevamento di una rotazione nello spazio dell’elemento di supporto 30 relativamente all’asse X. In particolare, il sensore giroscopico può convenientemente essere biassiale o triassiale ed integrare un sensore di posizionamento spaziale a magnetometro.

Convenientemente in una forma di realizzazione preferita e non limitativa, il dispositivo 10 oggetto dell’invenzione può comprendere un’unità di elaborazione dati elettricamente connessa al motore 70 e/o agli elementi per il trascinamento in rotazione dell’anello 50. In particolare, l’unità di elaborazione dati è elettricamente o operativamente connessa ad un sensore giroscopico ed è configurata per ricevere da quest’ultimo un dato di rotazione dell’elemento di supporto 30 relativamente al predefinito asse di rotazione X e/o nello spazio relativa ad una rotazione rispetto all’asse di rotazione X, per causare automaticamente l’esecuzione della detta contro-rotazione, preferibilmente in modo totalmente automatico. In altri termini, il dispositivo 10 oggetto dell’invenzione compensa automaticamente la rotazione dell’elemento di supporto 30 mediante contro-rotazione dell’anello 50.

Al fine di mantenere stabile l’anello 50 affinché la sua rotazione relativamente all’elemento di supporto 30 sia corrispondente e contraria rispetto all’angolo di rotazione dell’elemento di supporto 30 nello spazio, occorrerà tenere conto dell’eventuale rapporto di riduzione nell’accoppiamento tra il motore 70 e l’anello 50. Di tale fattore tiene conto l’unità di elaborazione dati, mediante opportuna programmazione.

Su tale unità di elaborazione dati può dunque essere eseguito un programma per elaboratore, memorizzato su di un supporto di memoria non transitorio. Il detto programma per elaboratore comprende dunque porzioni di codice software che sono utilizzate per causare l’esecuzione di:

- un passo di misurazione di una variazione di posizione del supporto 30 e/o di misurazione di una rotazione del detto supporto 30 relativamente a un predefinito asse di rotazione X, dove il supporto 30 è un supporto per un dispositivo di acquisizione di immagini e/o video 100 o di una lente 101, o obiettivo, per la cattura delle immagini e/o video del detto dispositivo di acquisizione di immagini e/o video 100 installati all’interno di un anello 50, in modo tale che il detto anello 50 possa ruotare attorno ad un predefinito asse di rotazione X, coincidente con l’asse dell’anello 50, rispetto all’elemento di supporto 30 rispetto al quale l’anello 50 è almeno parzialmente introdotto, coassiale e ruotante relativamente;

- un passo di trascinamento in rotazione, in particolare attiva e controllata, del detto anello 50 per la compensazione della variazione della posizione del detto supporto 30 e/o della detta rotazione del supporto 30 per mezzo di una contro-rotazione dell’anello 50, al fine in particolare di eseguirne una rotazione che nel caso di sottosistema attivo è una rotazione attiva e controllata.

Convenientemente, l’unità di elaborazione dati può essere ospitata all’interno dell’impugnatura 20, entro la quale può altresì essere ospitata una batteria per l’alimentazione del motore elettrico. Alternativamente, tale motore elettrico può trarre energia elettrica per il suo funzionamento anche dal dispositivo di acquisizione di immagini e/o video 100.

Oltre alle funzioni sopra descritte, il software può anche interagire con il dispositivo di acquisizione di immagini e/o video 100 per controllarne ulteriori funzioni, ad esempio tramite interfacce wireless o Bluetooth<® >o attraverso il supporto 80, e può anche esser configurato per causare l’alimentazione elettrica del dispositivo 100 stesso. In quest’ultimo caso, dunque, è la batteria del dispositivo 10 ad essere una fonte di alimentazione supplementare per il dispositivo di acquisizione di immagini e/o video 100.

Come schematicamente illustrato in figura 9, la Richiedente ha osservato che il dispositivo 10 oggetto dell’invenzione può vantaggiosamente essere installato a bordo, o all’interno, di un dispositivo di acquisizione di immagini e/o video 100, quale una fotocamera o videocamera a lente, o obiettivo, singola o multipla, ed in particolare una fotocamera o videocamera a 360°, o ancora una action cam, la quale pertanto integra al suo interno il dispositivo 10 di stabilizzazione assiale; il corpo del dispositivo 10 è strutturato e/o conformato in modo tale che nessuna parte sia allineata sul predefinito asse di rotazione X in modo tale da interferire anche solo temporaneamente durante la rotazione attorno al predetto asse di rotazione X con la scena ripresa attraverso la lente o obiettivo 101. In particolare, tale dispositivo di acquisizione di immagini e/o video comprende un corpo il quale contiene l’elemento di supporto 30. All’interno dell’anello 50 che vi ruota relativamente rispetto all’asse di rotazione X, vi è, o sono, la lente o obiettivo o il sensore che sono configurati per permettere l’acquisizione delle predette immagini o video. In particolare, la lente o obiettivo o sensore sono installati in modo fisso sull’anello 50, o comunque in modo ruotabilmente fisso rispetto all’anello 50, in modo tale da ruotare relativamente all’elemento di supporto 30 in modo solidale con l’anello medesimo.

Vantaggiosamente, tramite l’utilizzo del dispositivo 10 qui sopra descritto, le telecamere e fotocamere, in particolare e non limitatamente le telecamere e fotocamere per riprese a 360°, potranno godere di una stabilizzazione attiva a 360° sul predefinito asse di rotazione X senza dover utilizzare gimbal esterni.

La Richiedente fa osservare, in ogni caso, che il dispositivo 10 di stabilizzazione assiale e il dispositivo di acquisizione di immagini e/o video 100 possono essere forniti sia uniti, sia in kit, sia disassemblati.

Una particolare realizzazione del dispositivo di acquisizione di immagini e/o video 100 comprende una prima ed una seconda lente 101, o obiettivo, in particolare contrapposte ed allineate lungo l’asse di rotazione X. Tale prima e seconda lente o obiettivo sono configurate per permettere di acquisire immagini verso due direzioni distinte. Convenientemente, in tale caso il dispositivo 10 oggetto dell’invenzione è installato su di un’apertura passante del corpo del dispositivo di acquisizione di immagini e/o video 100, così da potersi affacciare sia sul lato frontale che sul lato posteriore del dispositivo medesimo.

Attraverso il dispositivo 10 oggetto dell’invenzione è dunque possibile realizzare un metodo di stabilizzazione di un dispositivo di acquisizione di immagini e/o video 100. Tale metodo comprende:

- un passo di posizionamento del dispositivo di acquisizione di immagini e/o video 100 o di una lente 101, o obiettivo, del detto dispositivo di acquisizione di immagini e/o video 100 all’interno di un anello 50, installato su di un elemento di supporto 30 in modo tale che il detto anello 50 possa ruotare attorno ad un predefinito asse di rotazione X, che in particolare, può coincidere con l’asse dell’anello 50 e/o con l’asse dell’elemento di supporto 30 e/o con l’asse della cavità dell’anello di supporto e/o in modo tale che la lente 101, o obiettivo, sia sostanzialmente allineata lungo il predefinito asse di rotazione X e/o sia sostanzialmente allineata ad una prima apertura del detto anello 50, ove l’anello 50 è almeno parzialmente introdotto in un elemento di supporto 30 con esso coassiale,

- un passo di misurazione di una rotazione del supporto 30 relativamente al predefinito asse di rotazione X, e

- un passo di rotazione dell’anello 50 per la compensazione della detta rotazione del supporto 30 per mezzo di una contro-rotazione dell’anello 50, in particolare una contro-rotazione dell’anello 50 rispetto al supporto 30.

Il dispositivo 10 oggetto dell’invenzione permette una rotazione attiva, e cioè imposta da elementi a motore elettrico, e controllata, non libera o folle, per mezzo di un controllo elettrico o elettronico, in particolare imposto dall’unità di elaborazione dati, che agisce alternativamente o sul motore 70 che è installato in corrispondenza dell’elemento di supporto o che è realizzato o integrato sull’anello 50 e sull’elemento di supporto 30 al fine di causare una rotazione dell’anello 50 per un angolo φ uguale ed opposto all’angolo con il quale l’elemento di supporto 30 ruota rispetto all’asse di rotazione X. In particolare, tale processo avviene con una interrogazione elettronica eseguita dall’unità di elaborazione dati verso il sensore giroscopico, o equivalentemente attraverso una trasmissione di dati di orientazione spaziale dal giroscopio verso l’unità di elaborazione dati. L’interrogazione è preferibilmente svolta su istanti di tempo molto ravvicinati tra loro, ad esempio con frequenza di 1MHz o più, al fine di ottenere una ottimale velocità di compensazione dell’angolo di rotazione.

In particolare, il passo di attivazione del motore elettrico 70 e degli elementi per il trascinamento in rotazione dell’anello causa una rotazione della cinghia 60 impegnantesi sull’albero del detto motore elettrico 70 e su di una porzione del detto anello 50. Il passo di misurazione di una variazione di posizione del detto supporto 30 e/o di una rotazione del detto supporto 30 è eseguito senza soluzione di continuità e/o ad intervalli di tempo predefiniti, opzionalmente per mezzo della detta unità di elaborazione dati. Il detto passo di misurazione di detta variazione di posizione del detto supporto 30 è, e/o comprende, un passo di compensazione della variazione della posizione del detto supporto nello spazio, relativamente ad una rotazione rispetto al predefinito asse di rotazione X.

Parti del processo o metodo descritti nella presente invenzione possono essere – quando possibile – realizzati mediante una unità di elaborazione dati, tecnicamente sostituibile con uno o più elaboratori elettronici concepiti per eseguire una porzione di programma software o firmware predefinito e caricato su di un supporto di memoria non transitorio. Tale programma software può essere scritto in un qualsiasi linguaggio di programmazione di tipo noto. Gli elaboratori elettronici, se in numero pari a due o più, possono essere collegati tra loro mediante una connessione dati tale per cui le loro potenze di calcolo vengano in qualsivoglia modo condivise.

L’unità di elaborazione dati può essere un processore di tipo general purpose specificamente configurato attraverso il detto programma software o firmware per eseguire una o più parti del metodo individuato nella presente invenzione, o essere un ASIC o processore dedicato, specificamente programmato per eseguire almeno parte delle operazioni del metodo o processo della presente invenzione.

Il supporto di memoria non transitorio per contenere la predetta porzione di programma software o firmware può essere interno o esterno al processore medesimo, eventualmente anche esterno all’elaboratore elettronico, e può – nello specifico – esser una memoria geograficamente collocata remotamente rispetto all’elaboratore elettronico.

I vantaggi del dispositivo e metodo oggetto della presente invenzione sono chiari alla luce della descrizione che precede. Esso permette di stabilizzare in modo efficace diversi tipi di dispositivi per l’acquisizione di immagini e/o video 100 lungo il predefinito asse di rotazione X così che l’immagine catturata possa apparire stabile rispetto al detto asse. In uso, il dispositivo oggetto dell’invenzione può convenientemente essere impiegato con installazione fissa, ancorché amovibile, su di un veicolo o velivolo, ad esempio e non limitatamente venendo installato in modo amovibile sul, o in corrispondenza del, quadro comandi, o ancora essere indossato da un atleta. Se, ad esempio, il dispositivo oggetto dell’invenzione viene installato su di un velivolo in modo tale che l’asse X coincida con l’asse di rollio del velivolo, ogni variazione in rollio del velivolo causa una pari rotazione dell’elemento di supporto 30 (nel medesimo senso di rotazione). Il dispositivo compensa tale rollio facendo sì che l’anello 50 controruoti per un angolo corrispondente con l’angolo di rotazione dell’elemento di supporto. Un dispositivo di acquisizione di immagini e/o video installato sul dispositivo di stabilizzazione assiale come precedentemente descritto “vedrebbe” l’orizzonte fisso, cioè non ruotato, e se inquadrasse parte del velivolo vedrebbe ruotare solamente quest’ultimo.

E’ infine chiaro che all’oggetto della presente invenzione possono essere applicate aggiunte, modifiche o varianti ovvie per un tecnico del ramo senza per questo fuoriuscire dall’ambito di tutela fornito dalle rivendicazioni annesse.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di stabilizzazione assiale (10) per un dispositivo di acquisizione di immagini e/o video (100), detto dispositivo di stabilizzazione assiale (10) comprendendo: - un elemento di supporto (30); - un anello (50) introdotto almeno parzialmente all’interno dell’elemento di supporto (30) e con esso coassiale, ruotante relativamente al detto elemento di supporto (30) attorno ad un predefinito asse di rotazione (X), detto anello (50) individuando almeno una prima apertura avente un centro in corrispondenza del detto predefinito asse di rotazione (X); in cui il detto anello (50) comprende un elemento di impegno (80) per almeno parte di un dispositivo di acquisizione di immagini e/o video (100) comprendente a sua volta almeno una lente, o obiettivo (101), detto elemento di impegno (80) essendo atto a permettere l’installazione della detta almeno parte del dispositivo di acquisizione di immagini e/o video (100) in modo tale che la sua lente, o obiettivo, (101) sia orientata in direzione della almeno una prima apertura; detto dispositivo di stabilizzazione assiale (10) comprendendo un sottosistema di stabilizzazione (70; 60; 71; 72; 41; 42) atto a, e/o configurato per, causare una contro-rotazione del detto anello (50) relativamente al detto elemento di supporto (30) per un angolo sostanzialmente equivalente all’angolo di rotazione del detto elemento di supporto (30).
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui il detto elemento di impegno (80) è installato e/o realizzato almeno parzialmente entro il detto anello (50) ed in cui la detta contro-rotazione mantiene il detto elemento di impegno (80) orientato secondo una predefinita direzione e/o causa il mantenimento, in uso, di una medesima direzione di rotazione rispetto al detto predefinito asse di rotazione (X) per il detto dispositivo di acquisizione di immagini e/o video (100), in cui la detta rotazione del detto elemento di supporto (30) è a sua volta una rotazione relativamente al detto predefinito asse di rotazione (X) ed in cui il detto anello (50) ruota rispetto all’elemento di supporto (30) con una rotazione controllata, opzionalmente elettronicamente controllata.
3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui la detta contro-rotazione e/o la detta rotazione controllata o rotazione elettronicamente controllata è tale per cui, data una rotazione dell’elemento di supporto (30) per un predefinito angolo (φ) attorno al detto predefinito asse di rotazione (X) in un primo verso di rotazione, il detto anello (50) viene ruotato o ruota per un medesimo angolo (φ) rispetto e/o attorno al predefinito asse di rotazione (X) in un secondo verso di rotazione opposto al primo verso di rotazione.
4. Dispositivo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, in cui il detto anello (50) individua una seconda apertura opposta rispetto alla prima apertura e comprende, in particolare lungo una direzione parallela alla direzione individuata dal predefinito asse di rotazione (X), una prima porzione d’estremità ed una seconda porzione d’estremità, detta prima e detta seconda porzione d’estremità giacendo sostanzialmente in corrispondenza di un primo e rispettivamente secondo piano, in corrispondenza dei quali si individuano la detta prima apertura e seconda apertura, ed in cui il detto primo piano ed il detto secondo piano sono tra loro paralleli.
5. Dispositivo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, comprendente una pluralità di elementi di riduzione di attrito (40) radialmente disposti tutt’attorno al detto anello (50), detti elementi di riduzione di attrito essendo configurati per ridurre un attrito, opzionalmente radente, presente allorquando si verifica una rotazione dell’anello (50) relativamente all’elemento di supporto (30).
6. Dispositivo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, in cui il detto elemento di supporto (30) comprende una superficie di accoppiamento con il detto anello (50), detta superficie di accoppiamento individuando un foro o passaggio sostanzialmente cilindrico nel detto elemento di supporto (30) entro il quale viene introdotto il detto anello (50) e rispetto al quale il detto anello (50) ruota durante la sua rotazione attorno al detto predefinito asse di rotazione (X); in cui il detto foro o passaggio sostanzialmente cilindrico è coassiale su detto predefinito asse di rotazione (X), in cui il detto elemento di supporto (30) è a sua volta un anello di supporto; ed in cui il detto elemento di supporto (30) comprende una pluralità di recessi atti ad ospitare i detti elementi di riduzione di attrito (40), detta pluralità di recessi comprendendo recessi disposti lungo tutta la circonferenza individuata dalla superficie di accoppiamento interna del detto elemento di supporto (30).
7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, in cui il detto sottosistema di stabilizzazione (60, 70, 71; 72) comprende un motore (70) fissato in corrispondenza del detto elemento di supporto (30) e comprende inoltre degli elementi (60; 71; 72) per il trascinamento in rotazione del detto anello (50); ed in cui, alternativamente, - il detto anello (50) presenta una prima estensione assiale lungo il detto predefinito asse di rotazione (X) e l’elemento di supporto presenta, opzionalmente in corrispondenza della sua superficie di accoppiamento interna, una seconda estensione assiale lungo il detto predefinito asse di rotazione (X), detta seconda estensione assiale essendo minore rispetto alla detta prima estensione assiale; detto anello (50) individuando una superficie esterna di cui una prima porzione è libera ed una seconda porzione è impegnata in corrispondenza della superficie di accoppiamento interna del detto elemento di supporto (30); i detti elementi (60; 71; 72) per il trascinamento in rotazione del detto anello (50) comprendono una cinghia, o un elemento di trascinamento ad anello chiuso (60), posizionata in corrispondenza della prima porzione, in particolare radialmente esterna e/o comprendente una faccia o superficie radialmente esterna, dell’anello (50) ed impegnata sia sulla detta prima porzione sia in corrispondenza del detto motore (70) e/o su di un pignone rigidamente vincolato ad un albero rotante del detto motore (70); - o in cui il detto anello (50) comprende una parete interna che comprende, nella direzione individuata dal predefinito asse di rotazione (X), una prima porzione ed una seconda porzione, ed in cui gli elementi per il trascinamento in rotazione dell’anello (50) comprendono una porzione dentata, opzionalmente circolare, a denti interni (72) fissata o realizzata in corrispondenza della detta seconda porzione, ed in cui il motore (70) comprende un albero rotante dotato di un pignone ingranante su detta porzione dentata, opzionalmente circolare, a denti interni (72).
8. Dispositivo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni da 1 a 7, in cui l’elemento di supporto (30) realizza uno statore di un motore elettrico o comprende uno statore di un motore elettrico ad esso rigidamente connesso, e l’anello (50) realizza un rotore di un motore elettrico o comprende un rotore di un motore elettrico ad esso rigidamente connesso; detto statore e detto rotore realizzando detto sistema di stabilizzazione.
9. Dispositivo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, comprendente un sensore giroscopico, elettricamente connesso o operativamente connesso al detto motore (70) e/o al detto sottosistema di stabilizzazione e/o agli elementi per il trascinamento in rotazione dell’anello (50), detto sensore giroscopico essendo configurato per causare l’attivazione del motore (70) e/o degli elementi per il trascinamento in rotazione dell’anello (50) al fine di causare la predetta controrotazione.
10. Metodo di stabilizzazione di un dispositivo di acquisizione di immagini e/o video (100), il detto metodo comprendendo: - un passo di posizionamento del dispositivo di acquisizione di immagini e/o video (100) o di una lente (101), o obiettivo, del detto dispositivo di acquisizione di immagini e/o video (100), all’interno di un anello (50), in cui l’anello (50) è installato su di un elemento di supporto (30) in modo tale che il detto anello (50) possa ruotare attorno ad un predefinito asse di rotazione (X) ed in modo tale che la lente (101), o obiettivo, sia sostanzialmente allineata lungo il predefinito asse di rotazione (X) e/o sia sostanzialmente allineata ad una prima apertura del detto anello (50), detto anello (50) essendo almeno parzialmente introdotto in un elemento di supporto (30) con esso coassiale, - un passo di misurazione di una rotazione del detto supporto (30) relativamente a detto predefinito asse di rotazione (X), e - un passo di rotazione del detto anello (50) per la compensazione della rotazione del supporto (30) per mezzo di una contro-rotazione dell’anello (50) rispetto al supporto (30).
11. Dispositivo di acquisizione di immagini e/o video, comprendente: - un elemento di supporto (30); - un anello (50), introdotto almeno parzialmente all’interno dell’elemento di supporto (30) e con esso coassiale, ruotante relativamente al detto elemento di supporto (30) attorno ad un predefinito asse di rotazione (X), detto anello (50) individuando almeno una prima apertura avente un centro in corrispondenza del detto predefinito asse di rotazione (X); - almeno una lente (101), o obiettivo, ospitata all’interno del detto anello (50) ed orientata in direzione della almeno una prima apertura sostanzialmente lungo il detto predefinito asse di rotazione (X); detto dispositivo di acquisizione di immagini e/o video (100) comprendendo un sottosistema di stabilizzazione (70; 60; 71; 72; 41; 42) atto a, e/o configurato per, causare una contro-rotazione del detto anello (50) relativamente al detto elemento di supporto (30) per un angolo sostanzialmente equivalente all’angolo di rotazione del detto elemento di supporto (30) rispetto al predefinito asse di rotazione (X).