一种可用通用型调光台控制影视灯具的云台系统

技术领域

本发明涉及影视拍摄技术领域，特别是涉及一种可用通用型调光台控制影视灯具的云台系统。

背景技术

影视拍摄的灯光系统与舞台舞美用的灯光系统其实是两个完全不同的领域，影视拍摄的灯光系统大多数拍摄时是相对固定的，转动角度时需手动转动，舞台舞美用的灯光系统大多数拍摄时是可以通过电动控制转动角度的，两个灯光系统从技术结构到应用诉求是完全不同的，随着多文化、多媒体、多技术的融合，尤其是XR虚拟拍摄的应用，两者融合是一种必然，但是目前在影视拍摄领域急需一种可以把影视用的灯光设备像舞台灯光那样接入可编程调光台进行角度控制的设备来提高艺术效果和创作空间。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种可用通用型调光台控制影视灯具的云台系统，能够对可替换灯具进行多角度、细致化的控制，相对于传统的使用单电机或双电机进行角度调节更够进行更多的角度调节。

本发明提供了一种可用通用型调光台控制影视灯具的云台系统，包括：

第一平台；

第二平台，与所述第一平台同轴设置，所述第二平台用于安装可替换灯具；

第一线性电机，安装在所述第一平台上，且所述第一线性电机驱动轴与所述第二平台转动连接；所述第一线性电机驱动轴中轴线与所述第一平台和所述第二平台的中轴线重合；

多个第二线性电机，安装在所述第一平台底端，且所述第二线性电机驱动端贯通所述第一平台，多个所述第二线性电机绕所述第一平台中轴线呈环形阵列设置；

多个支撑件，绕所述第一平台中轴线呈环形阵列设置在所述第一平台和所述第二平台之间，所述支撑件的一端与一所述第二线性电机驱动轴连接，所述支撑件的另一端连接在所述第二平台上，受力时所述支撑件产生单向形变；

调光台，与所述第一线性电机和所述第二线性电机电连接，用于对所述第一线性电机和所述第二线性电机进行控制。

在其中一个实施例中，所述支撑件呈板状结构设置，所述支撑件的一端转动安装在所述第二线性电机驱动轴上，所述支撑件的另一端转动安装有转接件，所述转接件固定在所述第二平台上，常态下所述支撑件竖直位于所述第一平台与所述第二平台之间。

在其中一个实施例中，所述支撑件包括第一连接板和第二连接板，所述第二连接板的一端开设有安装槽，所述第一连接板的一端活动插接在所述安装槽内。

在其中一个实施例中，当所述第一平台与所述第二平台平行时，所述第一连接板的一端与所述安装槽的底端抵接。

在其中一个实施例中，所述第一线性电机驱动轴贯通所述第二平台，且所述第一线性电机驱动轴于贯通处与所述第二平台转动连接，所述第二平台上开设有贯通槽，所述转接件设置在所述贯通槽内。

在其中一个实施例中，常态下所述多个支撑件的一面均朝向同一方向。

在其中一个实施例中，所述第一线性电机固定在所述第一平台底面，所述第一平台底端设置有支撑杆，所述支撑杆内部设置有驱动电机，所述驱动电机与所述调光台电性连接，所述驱动电机的驱动轴与所述第一线性电机连接，用于对所述第一平台进行转动。

在其中一个实施例中，所述第二平台的底面开设有环形卡槽，所述环形卡槽的中轴线与所述第二平台的中轴线重合，多个所述转接件均活动卡接在所述环形卡槽内。

在其中一个实施例中，所述支撑杆的底端固定有支撑台，所述支撑杆的侧端固定有多个活动支腿，所述活动支腿的与地面接触的一端可伸缩。

在其中一个实施例中，所述调光台包括：

上位机，用于输出控制信号；

控制器，与所述上位机电性连接，所述控制器用于接收所述上位机输出的控制信号，并将所述控制信号转换为脉冲信号；

驱动器，与所述控制器电性连接，用于接收所述脉冲信号并驱动所述第一线性电机、第二线性电机和驱动电机运行；

编码器，分别与所述控制器和所述驱动器电性连接，用于检测所述第一线性电机、第二线性电机和驱动电机的运行方向和速度。

上述可用通用型调光台控制影视灯具的云台系统，根据需要对调光台进行调控，从而使调光台对第一线性电机和第二线性电机进行驱动，当需要对可替换灯具的高度进行调节时，第一线性电机启动并推动第二平台远离第一平台，当需要对可替换灯具的拍摄方向及角度进行调节时，第二线性电机启动并运行一定距离，由于可替换灯具固定在第二平台上，且第一平台上安装有多个第二线性电机，多个第二线性电机驱动轴均与第二平台连接，当一个第二线性电机推动支撑件上移时，第二平台的对应一侧上升，而另一侧下降，设置在下降一侧的支撑件则受力弯曲，该云台系统能够对可替换灯具进行多角度、细致化的控制，相对于传统的使用单电机或双电机进行角度调节更够进行更多的角度调节。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的云台系统的结构示意图之一；

图2为本发明提供的云台系统的结构示意图之二；

图3为本发明提供的云台系统的局部结构示意图；

图4为本发明提供的支撑件的结构示意图；

图5为本发明提供的第二平台的结构示意图之一；

图6为本发明提供的第二平台的结构示意图之二。

附图标记：

110、支撑杆；120、支撑台；130、活动支腿；210、第一平台；220、第二平台；221、贯通槽；222、环形卡槽；300、第一线性电机；410、第二线性电机；420、支撑件；421、第一连接板；422、第二连接板；423、安装槽；430、转接件；500、可替换灯具。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1至图6描述本发明的一种可用通用型调光台控制影视灯具的云台系统。

如图1和图2所示，在一个实施例中，一种可用通用型调光台控制影视灯具的云台系统，包括第一平台210、第二平台220、第一线性电机300、多个第二线性电机410、多个支撑件420和调光台，第二平台220与第一平台210同轴设置，第二平台220用于安装可替换灯具500；第一线性电机300安装在第一平台210上，且第一线性电机300驱动轴与第二平台220转动连接；第一线性电机300驱动轴中轴线与第一平台210和第二平台220的中轴线重合；多个第二线性电机410安装在第一平台210底端，且第二线性电机410驱动端贯通第一平台210，多个第二线性电机410绕第一平台210中轴线呈环形阵列设置；多个支撑件420绕第一平台210中轴线呈环形阵列设置在第一平台210和第二平台220之间，支撑件420的一端与一第二线性电机410驱动轴连接，支撑件420的另一端连接在第二平台220上，受力时支撑件420产生单向形变；调光台与第一线性电机300和第二线性电机410电连接，用于对第一线性电机300和第二线性电机410进行控制。

上述可用通用型调光台控制影视灯具的云台系统，根据需要对调光台进行调控，从而使调光台对第一线性电机300和第二线性电机410进行驱动，当需要对可替换灯具500的高度进行调节时，第一线性电机300启动并推动第二平台220远离第一平台210，当需要对可替换灯具500的拍摄方向及角度进行调节时，第二线性电机410启动并运行一定距离，由于可替换灯具500固定在第二平台220上，且第一平台210上安装有多个第二线性电机410，多个第二线性电机410驱动轴均与第二平台220连接，当一个第二线性电机410推动支撑件420上移时，第二平台220的对应一侧上升，而另一侧下降，设置在下降一侧的支撑件420则受力弯曲，该方位调节机构能够对可替换灯具500进行多角度、细致化的控制，相对于传统的使用单电机或双电机进行角度调节更够进行更多的角度调节。

需要说明的是，单向形变即支撑件420受力时只会向一侧形变，如弯曲，而不会向另一侧形变，本实施例中支撑件420的形变方向朝向远离第一平台210中轴线的方向，当支撑件420被推动时，支撑件420受到一个朝向远离第一平台210方向的弯曲力，当支撑件420被压缩时，支撑件420受到一个朝向第一平台210方向的弯曲力，而由于支撑件420的单向形变设置，使得被推动的支撑件420不会产生形变，而被压缩的支撑件420则会产生形变。

如图3所示，在一个实施例中，本发明提供的可用通用型调光台控制影视灯具的云台系统，支撑件420呈板状结构设置，支撑件420的一端转动安装在第二线性电机410驱动轴上，支撑件420的另一端转动安装有转接件430，转接件430固定在第二平台220上，常态下支撑件420竖直位于第一平台210与第二平台220之间。

具体的，板状结构设置的支撑件420在受力时弯曲方向稳定，即便在多个支撑件420均产生弯曲时，多个支撑件420相互之间也不会产生接触，避免发生碰撞。

如图4所示，在一个实施例中，本发明提供的可用通用型调光台控制影视灯具的云台系统，支撑件420包括第一连接板421和第二连接板422，第二连接板422的一端开设有安装槽423，第一连接板421的一端活动插接在安装槽423内。

具体的，支撑件420未被第二线性电机410推动时，第一连接板421插接在第二连接板422的安装槽423内，当支撑件420被第二线性电机410推动时，第一连接板421和第二连接板422上移，而对位的支撑件420其第一连接板421和第二连接板422连接处位置弯曲。当第二平台220的水平状态调节过程中，受第二平台220的活动影响，第一连接板421和第二连接板422未接触的一端相互远离。

在一个实施例中，本发明提供的可用通用型调光台控制影视灯具的云台系统，当第一平台210与第二平台220平行时，第一连接板421的一端与安装槽423的底端抵接。

具体的，为了实现云台系统对于可替换灯具500的稳定承接，避免可替换灯具500自身的重量使得第二平台220位置及角度产生变动，当第二平台220保持与第一平台210平行时，第一连接板421的一端完整的插接在第二连接板422上的安装槽423内，并与安装槽423的底端贴合，此时除非是收到第二线性电机410的推力，第一连接板421和第二连接板422均不会产生变动，第二平台220能够保持稳定。

如图5所示，在一个实施例中，本发明提供的可用通用型调光台控制影视灯具的云台系统，第一线性电机300驱动轴贯通第二平台220，且第一线性电机300驱动轴于贯通处与第二平台220转动连接，第二平台220上开设有贯通槽221，转接件430设置在贯通槽221内。

具体的，由于多个支撑件420绕第一平台210中轴线呈环形阵列设置，且支撑件420为板状结构，因此第一连接板421和第二连接板422的板面朝向均朝向第一平台210中轴线，或均相切于同一个圆面。当其中一个支撑件420被第二线性电机410推动时，相对位置的支撑件420被压缩弯曲，相邻位置的支撑件420则保持原状，为了避免支撑件420安装位置与第二平台220转动位置不一致导致支撑件420扭曲，在第二平台220上开设于第二平台220转动位置位于水平面的贯通槽221，并将转接件430设置在贯通槽221内，用于对支撑件420进行定位，当第二平台220转动时，上述相邻位置的支撑件420位置则会保持不变。

如图6所示，在一个实施例中，本发明提供的可用通用型调光台控制影视灯具的云台系统，常态下多个支撑件420的一面均朝向同一方向。

具体的，通过将多个支撑件420的平面均设置朝向同一方向，当调光台对第二平台220进行转动角度控制时，支撑件420不会产生扭曲。

在一个实施例中，本发明提供的可用通用型调光台控制影视灯具的云台系统，第一线性电机300固定在第一平台210底面，第一平台210底端设置有支撑杆110，支撑杆110内部设置有驱动电机，驱动电机与调光台电性连接，驱动电机的驱动轴与第一线性电机300连接，用于对第一平台210进行转动。

在一个实施例中，本发明提供的可用通用型调光台控制影视灯具的云台系统，第二平台220的底面开设有环形卡槽222，环形卡槽222的中轴线与第二平台220的中轴线重合，多个转接件430均活动卡接在环形卡槽222内。

具体的，当需要对第二平台220进行水平方向上的转动时，驱动电机启动并带动第一线性电机300转动，由于第一线性电机300与第二平台220连接，因此第二平台220会被带动发生旋转，由于支撑件420的两端分别安装在第二线性电机410和转接件430上，因此其位置不会变动，转接件430只会在环形卡槽222内移动。

在一个实施例中，本发明提供的可用通用型调光台控制影视灯具的云台系统，支撑杆110的底端固定有支撑台120，支撑杆110的侧端固定有多个活动支腿130，活动支腿130的与地面接触的一端可伸缩。

具体的，可伸缩的活动支腿130能够在支撑台120处于非平面区域时对第二平台220进行水平调节。

在一个实施例中，本发明提供的可用通用型调光台控制影视灯具的云台系统，调光台包括上位机、控制器、驱动器和编码器，上位机用于输出控制信号；控制器与上位机电性连接，控制器用于接收上位机输出的控制信号，并将控制信号转换为脉冲信号；驱动器与控制器电性连接，用于接收脉冲信号并驱动第一线性电机300、第二线性电机410和驱动电机运行；编码器分别与控制器和驱动器电性连接，用于检测第一线性电机300、第二线性电机410和驱动电机的运行方向和速度。

具体的，上位机发出控制信号，控制器接收该控制信号并产生脉冲信号，根据需要生成不同频率和相位的脉冲信号，并将其发送到驱动器，驱动器接收到脉冲信号后，会根据信号的相位和频率来控制第一线性电机300、第二线性电机410和驱动电机的运动。为了实现精确的位置控制，在驱动器和控制器之间添加了编码器，目的是去准确测量电机的位置和速度，并将这些信息反馈给控制器。控制器可以根据编码器的信息来调整脉冲信号的频率和相位，以实现更精确的云台角度控制。

需要说明的是，控制器设置为可对DMX协议解码成电机控制驱动信号的控制器，通过控制器对第二平台220进行控制，可对影视灯具进行远程控制调节，无需再让灯光助理爬到马道上去手动调整，将传统的影视灯具全面数字化，提高了艺术效果和创作空间。

应当说明是，DXM协议是国际上通用的舞台灯光控制协议，具有很好的通用型、适配性，具体解码标准如下：

该协议是围绕工业标准EIA-485接口设计。传输导线两头有两个终端，灯光控台在一头作为终端，另一为该云台控制器；该控制信号的理论传输距离约1Km，安装时信号线也可依据现场环境来加装中断器(信号放大器)，以防异常环境带来的干扰；

具体内容如下：

协议规定数据以数据包的形式通过异步通讯的方式进行传输，每帧数据包括1位低电平起始位、8位数据位、2位高电平停止位，传输速度：200kb/s-1000kb/s，典型值：250kb/s；扩展值：500kb/s、750kb/s、1M/s，数据位宽：以250kb/s传输为例，每位传输时间：1/250kb/s＝4us，每帧数据传输时间为：11位*位宽4us＝44us，扩展数据包长度：1024/1536/2048帧数据传输，每帧数据与相应的控制支路相对应；时序图：数据包的传送要严格符合标准格式和时序要求，标准时序完整的数据包组成：复位信号、复位后标记、起始字段(数据全为0)、字段之间的占闲、数据包N(第9位为1)、字段之间的占闲和复位前标记；

简单总结:DMX协议对于数据的传输速率为250kbps，其对应的每个比特位的持续时间为4us，每个数据帧的时长为44us，该协议每个DMX512数据包一次最大支持512帧数据的传输。DMX512数据包的格式如图4所示，根据以上标准解码后的脉冲信号直接连接伺服或步进电机控制器的PU+、PU-、DIR+、DIR-端口。

接口采用通用的卡侬接口，针脚协议如下：

3芯卡侬头：1、屏蔽(地/0V)，2、数据-(黑线)，3、数据+(白线)；

5芯卡侬头：1、屏蔽(地/OV)，2、数据-(黑线)，3、数据+(白线)，4、备用数据-(绿线)，备用数据+(红线)；

公头：接收端(带针脚)，母头：发送端(有孔)。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。