[發(fā)明專利]用于穩(wěn)固地支撐運(yùn)動(dòng)敏感的圖像采集設(shè)備的平衡安裝裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080060470.7
• 申請(qǐng)日: 2010-12-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102713750A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 漢斯·羅伯特·奧夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蒂芬有限公司
• 主分類號(hào): G03B17/00
• 分類號(hào): G03B17/00
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會(huì)華

背景技術(shù)

本申請(qǐng)要求2010年1月4日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.61/292,004的優(yōu)先權(quán)。

本發(fā)明總的涉及一種用于穩(wěn)固地支撐運(yùn)動(dòng)敏感的圖像采集設(shè)備的平衡安裝裝置及穩(wěn)固地支撐運(yùn)動(dòng)敏感的圖像采集設(shè)備的方法，所述圖像采集設(shè)備例如為諸如超輕型攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和便攜式攝像機(jī)等獨(dú)立的圖像采集設(shè)備，以及諸如移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理、媒體播放器、游戲控制器等集成了圖像采集功能的其他多用途設(shè)備；更具體地，本發(fā)明涉及在圖像采集期間使所有這些設(shè)備與不期望的運(yùn)動(dòng)隔絕。

靜止畫(huà)面和運(yùn)動(dòng)畫(huà)面（視頻）攝像機(jī)在其使用期間的某段時(shí)間被操作人員用手握持，而操作人員的固有不穩(wěn)定性趨于產(chǎn)生模糊不清的靜止和運(yùn)動(dòng)圖像。近年來(lái)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了諸如不足一磅重的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等超輕型攝像機(jī)，并且當(dāng)前的超輕型攝像機(jī)非常緊湊和輕量，以致其甚至能夠集成到其他的多用途設(shè)備中，比如集成到移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理、媒體播放器、游戲控制器和類似的手持設(shè)備中。除了手持?jǐn)z像機(jī)的傳統(tǒng)不穩(wěn)定性之外，這些手持設(shè)備還由業(yè)余的攝影人員操作，這又進(jìn)一步導(dǎo)致了不穩(wěn)定且通常不可接受的靜止圖像和視頻圖像，特別是在走行操作期間。

隨著具有內(nèi)置的靜止和視頻圖像采集功能的手持移動(dòng)電話越來(lái)越受歡迎，剛性地支撐這些手持設(shè)備使得手持設(shè)備采集的圖像是穩(wěn)定的并且在獲取圖像時(shí)不受不期望的運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)的影響是越來(lái)越理想的。然而，已知的手持設(shè)備還沒(méi)有直接集成有使得這些設(shè)備能夠安裝到工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的攝像機(jī)和視頻設(shè)備安裝平臺(tái)（如，三腳架和/或手持平衡支撐件）上的功能。因此，該容易獲得的工業(yè)設(shè)備不能夠用來(lái)幫助穩(wěn)定和/或操控手持設(shè)備。

當(dāng)前的保持/安裝這些手持設(shè)備的方法適用于非圖像采集應(yīng)用。例如，一些手持設(shè)備配備有全球定位系統(tǒng)，并且通過(guò)可調(diào)整機(jī)構(gòu)安裝在車輛或其他形式的運(yùn)輸工具中或上，所述可調(diào)整機(jī)構(gòu)允許手持設(shè)備相對(duì)于安裝平臺(tái)沿一個(gè)或多個(gè)軸線理想地定位，以方便用戶操作或面向用戶的定向。這些可調(diào)整機(jī)構(gòu)典型地結(jié)合了可定位的三腳支架、半剛性的可彎曲鵝頸架（gooseneck?mount）、球端旋轉(zhuǎn)架、或其他類型的被連接在手持設(shè)備和安裝平臺(tái)之間的多關(guān)節(jié)（multi-jointed）機(jī)構(gòu)或可調(diào)整機(jī)構(gòu)。

由于期望這些可調(diào)整機(jī)構(gòu)應(yīng)用于非圖像采集場(chǎng)合，他們不能很好地適用于圖像采集應(yīng)用。例如，已知的可調(diào)整機(jī)構(gòu)缺乏剛性地固定手持裝置并且將手持裝置的像平面固定地定向成垂直于安裝平臺(tái)的能力。如果像平面不垂直于安裝平臺(tái)，則需要例如手持平衡支撐以不期望的離軸定向（off-axis?orientation）的方式操作來(lái)獲得平直的（straight）或者水平的（level）圖像。關(guān)于三腳架，相對(duì)于待獲得的圖像的定向，其水平指示器（level?indicator）將不夠精確。由于多部件結(jié)構(gòu)的柔性、可移動(dòng)特性，現(xiàn)有的多關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)或可調(diào)整機(jī)構(gòu)易于移動(dòng)或振動(dòng)。設(shè)備的定向的這種潛在振動(dòng)或移動(dòng)不利于穩(wěn)定的圖像采集，尤其在設(shè)備運(yùn)動(dòng)時(shí)或者設(shè)備受到比如風(fēng)等的外力的作用時(shí)。

因此，已知的可調(diào)整機(jī)構(gòu)不能有效地和令人滿意地消除操作已經(jīng)開(kāi)發(fā)出的越來(lái)越輕的、數(shù)字式的、靜止和運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)時(shí)遇到的不穩(wěn)定性問(wèn)題，因此希望提供特別良好地適合于超輕型、手持式、數(shù)字式設(shè)備，特別是消費(fèi)者操作的視頻攝像機(jī)等設(shè)備的特殊要求的平衡安裝裝置，這些設(shè)備例如被集成到移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理、媒體播放器、游戲控制器等集成了圖像采集功能的手持設(shè)備中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)方面在于用于將運(yùn)動(dòng)敏感的圖像采集設(shè)備穩(wěn)固地支撐在支撐件上的平衡安裝裝置，所述支撐件優(yōu)選為手持平衡結(jié)構(gòu)。該設(shè)備可操作以沿垂直于像平面的光軸采集整個(gè)視場(chǎng)的圖像。該設(shè)備可以是獨(dú)立的圖像采集設(shè)備，例如超輕型攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和便攜式攝像機(jī)等，或者可以是多用途設(shè)備，比如移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理、媒體播放器、游戲控制器等集成了圖像采集功能的設(shè)備。

安裝裝置包括支架，該支架具有保持器和與保持器成一體或與保持器相連的固定底座，該保持器用于在圖像采集期間保持所述設(shè)備。底座相對(duì)于保持器不能夠移動(dòng)，并且具有底面，當(dāng)?shù)鬃芍渭刂味ㄏ蛑螘r(shí)，該底面位于與像平面垂直的底座平面內(nèi)。底座可操作以在圖像采集期間將保持器和設(shè)備以支撐定向穩(wěn)固地定位在支撐件上。相對(duì)于支撐件剛性地固定手持設(shè)備的定向或像平面的能力避免了采集到模糊圖像。

有利地，保持器具有多個(gè)臂，所述臂用于以可分離的方式抓握設(shè)備的外周。優(yōu)選地，所述臂由諸如合成塑料或金屬等彈性材料構(gòu)成。所述臂與視場(chǎng)隔開(kāi)，并且不阻擋視場(chǎng)或與設(shè)備的任何功能部（即，按鈕、連接接口、電池更換部）干涉。保持器可以定制成保持一種或多種型號(hào)的設(shè)備，或者可以適于保持多個(gè)不同的設(shè)備。