TWM668324U - 追蹤攝影設備及其內的全景攝影機的安裝架 - Google Patents

Abstract

一種用於一全景攝影機的安裝架，其中該攝影機具一機殼、一鏡頭、及一感光元件。該安裝架包括：一第一部件，設置於該機殼內部、連接於該機殼、並具有複數第一定位部；以及一第二部件，設置於該機殼內部、可樞轉地連接於該第一部件、具有一第二定位部、並用以承載該鏡頭及該感光元件，其中該第二定位部與該第一定位部有複數定位位置，用以選擇該鏡頭的一俯仰角。

Description

追蹤攝影設備及其內的全景攝影機的安裝架

本創作係關於追蹤攝影設備；特別關於追蹤攝影設備內的搜索、搜尋用的裝置如全景攝影機。

請參閱圖1，為習用追蹤攝影設備的示意圖。由於場所的因素，例如階梯教室、演講堂、演藝廳，為了盡可能地涵蓋到全景，追蹤攝影設備1通常會設置在整個場所的後方偏上的位置，除能使視角所涵蓋的範圍較廣之外、還可避免拍攝到觀眾、聽者，如本圖中的追蹤攝影設備1是水平設於一高位的平台4上，而追蹤攝影設備1上還通過一搖擺架30設置一追蹤攝影機3，係一PTZ(Pan、Tilt、Zoom)攝影機，且追蹤攝影機3的Z軸與平台4的平面的法向量N平行。然而，被追蹤的對象實際上會接近或遠離追蹤攝影設備1，而其上的搜索裝置2通常是視角固定，即上邊界2B1與下邊界2B2之間的夾角不會變動，而視軸2A也是固定方向，因此若被追蹤者P過於靠近追蹤攝影設備1時，即位於第二位置P2而非第一位置P1時，被追蹤者P則只有局部，如此即很可能導致搜索裝置2脫鎖，進而使追蹤攝影機3無法再追蹤被追蹤者P。

請參閱圖2，為習用追蹤攝影設備傾斜拍攝的示意圖。為了當被追蹤者P於第二位置P2時，搜索裝置2不會脫鎖，本圖的方法是在平台4上將追 蹤攝影設備1傾斜，使得搜索裝置2的視軸2A朝下、亦使得上邊界2B1與下邊界2B2隨之向下移動，因而使搜索裝置2可以更完整地涵蓋到第二位置P2，使得搜索裝置2可以擷取到較為完整的被追蹤者P的影像。然而，當追蹤攝影設備1傾斜了角度α，使得追蹤攝影機3的Z軸與平台4的平面之法向量N亦產生了夾角α，進而使得追蹤攝影機3的旋轉、俯仰的控制亦趨複雜。而變複雜的原因在於追蹤攝影機3的旋轉、俯仰之控制的預設基準是以其本身旋轉平面與地面平行，換言之，即追蹤攝影機3的Z軸與地面的法向量平行，亦即被追蹤物的所在平面是被預設是與追蹤攝影機3所在的平面相互平行，故而當搜索裝置2確定了被追蹤者P的平面座標後，追蹤攝影設備1可以簡單轉換並控制追蹤攝影機3的旋轉與俯仰以擷取被追蹤物的特寫。倘若追蹤攝影機3設置的平面不與被追蹤物的所在平面平行，則反而會使追蹤攝影機3無法正確地對準被追蹤物。為此，申請人殫精竭慮，提出了本創作的「追蹤攝影設備及其內的全景攝影機的安裝架」，使得用於搜索被追蹤者P的搜索裝置2(即全景攝影機)的俯仰可以獨立於追蹤攝影設備的姿態，以免追蹤攝影機3的旋轉、俯仰的控制需要額外的計算或補償。

為了達到「搜索裝置(通常是全景攝影機)的俯仰可以不影響追蹤攝影設備的姿態，以使追蹤攝影機的旋轉、俯仰的控制保持簡單」之目的，本創作「追蹤攝影設備及其內的全景攝影機的安裝架」主要是對追蹤攝影設備內的搜索裝置(通常是全景攝影機)的安裝架單獨地提供俯仰機構，使得搜索裝置的俯仰角度之調整，不需要動到追蹤攝影設備的整體姿態，亦即追蹤攝影設備 可以保持原本的安裝姿勢，即追蹤攝影設備的安裝平面平行於被追蹤物的所在平面，以達到「不影響追蹤攝影機旋轉、俯仰控制」的效果。安裝架具有兩個部件，一個第一部件以及一第二部件，其中，兩者之一係固定於追蹤攝影設備的機殼、殼體、或其內的固定骨架，另一個則用以設置一全景攝影機，而第一部件與第二部件之間則以可相互改變角度的方式連接在一起，通常是以樞接、絞接的方式相互連接，第一部件與第二部件之間還具有一固定裝置，使得兩者的相對角度確定後得以將此角度固定不再轉動。故而透過本創作「追蹤攝影設備及其內的全景攝影機的安裝架」，可以讓追蹤攝影設備在較高的架子上、或倒置於天花板上時，可以改變搜索裝置俯仰角度，且不需改變追蹤攝影設備本身的姿態。

故為了達到上述之目的，本創作提供一種自動追蹤攝影設備，包括：一本體，內設有一全景攝影裝置，其中該全景攝影裝置包括：一第一部件，固定於該本體內，並具有複數第一定位部；以及一第二部件，經由一轉軸與該第一部件樞接，且具有一第二定位部，用以卡合該複數第一定位部其中之一，而該第二部件上設有一全景攝影機，其中該第二定位部經由與不同之第一定位部卡合來改變該全景攝影機的一俯仰角；以及一搖擺架，可活動地設置於該本體，該搖擺架上設有一PTZ攝影機。

為了達到上述之目的，本創作再提供一種攝影設備，包括：一搜索裝置，具有一視軸，用以搜索一目標，並包括：一第一部件；一第二部件，樞設於該第一部件，並可俯仰地轉動，以改變該視軸的一俯仰角度；以及一角度固定機構，用以固定該視軸的該俯仰角度，並包括：複數第一定位部，設置於該第一部件與該第二部件其中之一；以及一第二定位部，設置於該第一部件與該第二部件其中另一，並與該複數第一定位部之一相抵接，從而使該俯仰角 度被固定；以及一追蹤攝影機，具有一搖擺架，經由該搖擺架設於該搜索裝置上，並用以追蹤該目標。

為了達到上述之目的，本創作又再提供一種用於一全景攝影機的安裝架，其中該全景攝影機具一本體、一鏡頭、及一感光元件，包括：一第一部件，設置於該本體內部、連接於該本體、並具有複數第一定位部；以及一第二部件，設置於該本體內部、可樞轉地連接於該第一部件、具有一第二定位部、並用以承載該鏡頭及該感光元件，其中該第二定位部與該第一定位部有複數定位位置，用以選擇該鏡頭的一俯仰角。

1:追蹤攝影設備

10:本體

2:搜索裝置

20:主板

20a、20b:鏡頭

21:第一部件

210:支撐臂

210a:第一定位部

22:第二部件

22a:撥桿

23:樞軸

24:第二定位部

240:栓體

240a:滾動件

240b:螺旋本體

240c:彈簧

241:孔狀結構

2A:視軸

2B1:上邊界

2B2:下邊界

3:追蹤攝影機

30:搖擺架

4:平台

5:天花板

N:法向量

Z:軸

P:被追蹤者

α:角度

P1:第一位置

P2:第二位置

G:地面

本創作的上述目的及優點在參閱以下詳細說明及附隨圖式之後對那些所屬技術領域中具有通常知識者將變得更立即地顯而易見。

〔圖1〕為習用追蹤攝影設備的示意圖。

〔圖2〕為習用追蹤攝影設備傾斜拍攝的示意圖。

〔圖3〕為本創作追蹤攝影設備內的全體攝影機傾角示意圖。

〔圖4〕為本創作追蹤攝影設備於正放時其內的全體攝影機傾角的示意圖。

〔圖5〕為本創作追蹤攝影設備倒置於天花板時其內的全體攝影機傾角的示意圖。

〔圖6〕為本創作追蹤攝影設備內的搜索裝置的結構示意圖。

〔圖7〕為本創作追蹤攝影設備內的搜索裝置的正面示意圖。

〔圖8〕為本創作追蹤攝影設備內的第二定位部之栓體的剖面圖。

〔圖9〕為本創作追蹤攝影設備內的安裝架的分解示意圖。

〔圖10〕為本創作追蹤攝影設備於高位正放時的外觀示意暨對應的內部搜索裝置安裝架角度示意圖。

〔圖11〕為本創作追蹤攝影設備於中等高度正放時的外觀示意暨對應的內部搜索裝置安裝架角度示意圖。

〔圖12〕為本創作追蹤攝影設備於天花板倒放時的外觀示意暨對應的內部搜索裝置安裝架角度示意圖。

請參閱圖3，為本創作追蹤攝影設備內的全體攝影機傾角示意圖。其中揭示了追蹤攝影設備1設置在整個場所的後方偏上的位置，是為了視角所涵蓋的範圍較廣之外、還可避免拍攝到觀眾、聽者，如本圖中的追蹤攝影設備1是水平地設於一高位的平台4上，且追蹤攝影機3的Z軸與平台4的平面的法向量N平行。為了使被追蹤者P於接近追蹤攝影設備1時、即位於第二位置P2時，可被其上的搜索裝置2(通常是全景攝影機)看到，而將搜索裝置2的視軸2A方向予以下調、亦即搜索裝置2以朝向第二位置P2的方向轉動，雖然上邊界2B1與下邊界2B2之間的夾角不會變動，但會雙雙向下移動，使得下邊界2B2得以涵蓋到較靠近追蹤攝影設備1的位置、即第二位置P2，因而可以搜索到位於第二位置P2的被追蹤者P。此外，追蹤攝影設備1所在的平台4的平面亦平行於被追蹤者P所在的地面G，故而當搜索裝置2確定了被追蹤者P的平面座標後，追蹤攝影設備1可以簡單轉換並控制追蹤攝影機3的旋轉與俯仰以擷取被追蹤物的特寫。

請參閱圖4，為本創作追蹤攝影設備於正放時其內的全體攝影機傾角的示意圖。追蹤攝影設備1大致上具兩個部份，包括一本體10，通常是機 殼、外殼，以及一追蹤攝影機3，通過一搖擺架30設於該本體10上，而搜索裝置2則設於本體10內，當追蹤攝影設備1自搜索裝置2獲取了被追蹤物的位置後，將控制搖擺架30以使追蹤攝影機3指向該位置。而所謂的正放係指追蹤攝影設備1的底部朝向地心，換言之是平台4的法向量N與追蹤攝影機3的Z軸平行且同向，但背對地心。進一步而言，圖4的實施例是應用於圖3的場景，其中可見搜索裝置2的視軸2A係以遠離追蹤攝影機3的方向轉動，亦即追蹤攝影設備1是設在較高的平台4上。

請參閱圖5，為本創作追蹤攝影設備倒置於天花板時其內的全體攝影機傾角的示意圖。為了在如劇院、表演廳、會場之類的場所執行追蹤攝影的任務，追蹤攝影設備1亦是位於較高的位置，以避開觀眾、聽講者的背部，故而倒置在天花板5上亦是常見的設置方式，因此搜索裝置2亦須要朝向舞台、展台。由於追蹤攝影設備1是倒置，故天花板5的法向量N與追蹤攝影機3的Z軸平行且同向，但指向地心，而搜索裝置2則朝著整個空間的下方轉動、亦即搜索裝置2的視軸2A係以朝向追蹤攝影機3的方向偏轉。

請參閱圖6，為本創作追蹤攝影設備的搜索裝置的結構示意圖。其中搜索裝置2包含一第一部件21，設置於該本體10(圖4、圖5)內部、連接於該本體10，第一部件21上更通過一樞軸23樞接一第二部件22，而第二部件22則相對於第一部件21向上或向下偏轉，而第一部件21與第二部件22兩者整體而言則作為安裝架的概念。搜索裝置2還具有一主板20，固定於該第二部件22上，其上更設有搜索用一鏡頭20a與一鏡頭20b，通常而言，一個是廣角鏡頭、另一個是標準鏡頭，而各自的視軸大致上平行，或是兩個都是標準鏡頭，但一個視軸偏向左側、另一個偏向右側，且各自的攝影區域有部份重疊，使得兩個視角較窄的鏡頭可以組成一類似廣角視角的效果。此外，第二部件22具有一撥桿22a，朝向鏡頭(20a、20b)的視軸方向延伸，通過操作撥桿22a，使用者可以調 整第二部件22向上或向下偏轉，進而使各鏡頭(20a、20b)的視軸向上或向下偏轉。又，第二部件22上還具有一第二定位部24，包括一栓體240，係旋入位於第二部件22上的一孔狀結構241，通過栓體240與第一部件21的支撐臂210抵接的方式以固定第二部件22的轉動角度。

請參閱圖7，為本創作追蹤攝影設備內的搜索裝置的正面示意圖。其中第一部件21更延伸有一支撐臂210，而第二部件22作為一搖擺架即通過樞軸23樞接在支撐臂210上。又，支撐臂210上具有一第一定位部210a，通常是具有凹陷的結構，而第二部件22上則設有一第二定位部24，通常是呈凸出的結構。通過呈凸出狀的第二定位部24與呈凹陷狀的第一定位部210a的相互卡合，以達到互相固定、定位的效果，圖7以局部剖面的形式予以揭示，第二定位部24包括一栓體240，係旋入位於第二部件22上的一孔狀結構241。

請參閱圖8，為本創作追蹤攝影設備內的第二定位部之栓體的剖面圖。栓體240具一螺旋本體240b，具一中空結構，其內所設的彈簧240c之一端朝向螺旋本體240b之內、另一端朝外且與一滾動件240a抵接。滾動件240a即作為前述第二定位部24的凸出狀的部位。通過彈簧240c提供的彈力使得滾動件240a得以穩定的抵接於第一定位部210a(圖7)。

請參閱圖9，為本創作追蹤攝影設備內的安裝架的分解示意圖。其中更清楚地揭示了樞軸23與第一、第二部件(21、22)之間的相對位置與連結關係。至於第二部件22的角度之調整可以通過使用者直接以手動撥動一撥桿22a來完成。

請參閱圖10，為本創作追蹤攝影設備於高位正放時的外觀示意暨對應的內部搜索裝置安裝架角度示意圖。其中可見搜索裝置2的鏡頭(20a、20b)朝下，係通過撥桿22a轉動第二部件22以帶動鏡頭(20a、20b)以遠離追蹤攝影機3的方向偏轉。若以鏡頭的視線為前方，則第一部件21上的第一定位部210a分 別有前、中、後各一個，此時第二定位部24(圖7)內的滾動件240a即卡在靠後的第一定位部210a。關於圖10應用的場景請參閱圖3、圖4及其相關說明，於此不再贅述。

請參閱圖11，為本創作追蹤攝影設備於中等高度正放時的外觀示意暨對應的內部搜索裝置安裝架角度示意圖。其中可見搜索裝置2的鏡頭(20a、20b)不偏轉而僅朝前方，此時第二定位部24(圖7)內的滾動件240a即卡在中間的第一定位部210a。

請參閱圖12，為本創作追蹤攝影設備於天花板倒放時的外觀示意暨對應的內部搜索裝置安裝架角度示意圖。其中可見搜索裝置2的鏡頭(20a、20b)朝下，係通過撥桿22a轉動第二部件22以帶動鏡頭(20a、20b)以朝向追蹤攝影機3的方向偏轉。此時第二定位部24(圖7)內的滾動件240a即卡在靠前的第一定位部210a。上述所謂朝下係指相對於天花板5而言，關於圖12應用的場景請參閱圖5及其相關說明，於此不再贅述。

綜上所述，本創作利用兩個相互樞接、絞接的方式以相互連接的一個第一部件以及一第二部件，來調整搜索裝置的俯仰角的調整，以期達到在不改變追蹤攝影機3原始姿態的前提下(所謂原始姿態係指追蹤攝影機的垂直軸向的延伸線通過地心、或說是追蹤攝影設備所被裝設、放置的平面係平行於被追蹤者/物的所在平面)，改變搜索裝置的視軸的俯仰角度，以求盡可能地涵蓋到更廣的搜索區域、範圍。更進一步而言，第一部件具複數個第一定位部210a(圖9~圖12)，第二部件上的第二定位部24(圖7、圖8)內的滾動件240a即用以抵接在第二定位部24，第二定位部24通常是呈凹陷狀使得滾動件部份地陷入其中使得滾動件被限制住，進而固定了第一部件與第二部件之間的相對位置，本創作的第二定位部24呈長方形孔洞狀，其短邊距離略小於滾動件240a的直徑以免滾動件240a完全陷入之。由此可見，本創作可以運用在許多現有的追蹤攝影 設備上，尤其是應用於這類設備內的搜索裝置上，使得追蹤攝影機3原始姿態得以維持的前提下，可改變搜索裝置的俯仰角度以利涵蓋到最廣的搜索範圍，故對於相關產業而言，本創作具有莫大的貢獻。

1:追蹤攝影設備

10:本體

2:搜索裝置

20a、20b:鏡頭

21:第一部件

210:支撐臂

210a:第一定位部

22:第二部件

22a:撥桿

23:樞軸

240a:滾動件

Claims (12)

1. 一種追蹤攝影設備，包括： 一本體，內設有一全景攝影裝置，其中該全景攝影裝置包括： 一第一部件，固定於該本體內，並具有複數第一定位部；以及 一第二部件，經由一轉軸與該第一部件樞接，且具有一第二定位部，用以卡合該複數第一定位部其中之一，而該第二部件上設有一全景攝影機，其中該第二定位部經由與不同之第一定位部卡合來改變該全景攝影機的一俯仰角；以及 一搖擺架，可活動地設置於該本體，該搖擺架上設有一PTZ攝影機。
2. 如請求項1所述的追蹤攝影設備，其中該全景攝影機具雙鏡頭。
3. 如請求項1所述的追蹤攝影設備，其中該等第一定位部為以該轉軸為圓心而呈弧狀分布的複數凹陷結構，而該第二定位部為一凸出結構，以抵接並卡合該等凹陷結構其中之一。
4. 如請求項1所述的追蹤攝影設備，其中該第二定位部經由一彈性元件抵接於該等第一定位部其中之一。
5. 一種攝影設備，包括： 一搜索裝置，具有一視軸，用以搜索一目標，並包括： 一第一部件； 一第二部件，樞設於該第一部件，並可俯仰地轉動，以改變該視軸的一俯仰角度；以及 一角度固定機構，用以固定該視軸的該俯仰角度，並包括： 複數第一定位部，設置於該第一部件與該第二部件其中之一；以及 一第二定位部，設置於該第一部件與該第二部件其中另一，並與該複數第一定位部之一相抵接，從而使該俯仰角度被固定；以及 一追蹤攝影機，具有一搖擺架，經由該搖擺架設於該搜索裝置上，並用以追蹤該目標。
6. 如請求項5所述的攝影設備，其中該第二定位部經由一彈性元件抵接於該等第一定位部其中之一。
7. 如請求項5所述的攝影設備，其中各該第一部件是一凹孔，該第二部件為一滾珠，且該滾珠的直徑大於該凹孔的直徑。
8. 一種用於一全景攝影機的安裝架，其中該全景攝影機具一本體、一鏡頭、及一感光元件，包括： 一第一部件，設置於該本體內部、連接於該本體、並具有複數第一定位部；以及 一第二部件，設置於該本體內部、可樞轉地連接於該第一部件、具有一第二定位部、並用以承載該鏡頭及該感光元件，其中該第二定位部與該第一定位部有複數定位位置，用以選擇該鏡頭的一俯仰角。
9. 如請求項8所述的安裝架，其中該等第一定位部為呈弧狀分布的複數凹陷結構，而該第二定位部為一凸出結構，以抵接並卡合該等凹陷結構其中之一。
10. 如請求項9所述的安裝架，其中各該凹陷結構為凹孔結構，而該凸出結構為一滾珠。
11. 如請求項9所述的安裝架，其中該第二定位部內具有一彈性元件，用以維持該凸出結構與該凹陷結構之間的卡合。
12. 如請求項8所述的安裝架，其中該第一部件與該本體一體成型。

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