TW201527864A - 用於增穩和減震的裝置和方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供了一種用於為成像設備增穩的裝置，以及針對包括攝像、視頻和拍攝在內的多種應用而使用該裝置的方法。還提供了含有本文所公開的裝置的無人載具，包括飛行器。

Description

用於增穩和減震的裝置和方法

多年來，業餘及專業攝影師和攝像師一直與由於相機安裝的不穩定性、使用者的移動、從移動交通工具傳遞到相機的運動和振動或者這些問題的一些組合所造成的圖像模糊作鬥爭。

目前，主要有四種普遍採用在攝影和攝像中用於減少振動對圖片的影響的方法：軟體增穩、鏡頭增穩、感測器增穩以及整體拍攝設備增穩。

鏡頭增穩和感測器增穩現在廣泛應用於許多消費級數碼相機中。鏡頭增穩的基本原理是通過控制某些鏡頭或一些柔性焦距透鏡組的水準位移或旋轉來消除鏡頭上的抖動；而感測器增穩旨在通過使光敏感測器能夠平移或旋轉來抵消振動。鏡頭增穩和感測器增穩都是在拍攝設備內實現，因而需要最小的體積。然而，由於結構的限制以及鏡頭或感測器的移動(包括平移和旋轉)的有限的行程範圍，大振幅或高頻率的振動仍然難以完全消除，特別是當在移動中的載具上攜載拍攝設備或安裝視頻設備時尤為如此。

軟體增穩的效果是有限的。在針對視頻的抖動消除過程中需要極大的計算量，而通常有益效果有限。

總體而言，應用於拍攝設備增穩的方法主要在三個旋轉軸上，以較大的旋轉範圍和適度快速的反應對拍攝設備進行增穩。這可以基 本上克服鏡頭增穩和感測器增穩的缺點。然而，由於增穩是針對整套(視頻)設備進行的，因此結構通常很大，使得其不便攜帶或使用，並且需要非常大量的能量(電池)來驅動增穩設備，從而使其對於大多數商業和個人應用而言不方便、不實用並且相對昂貴。

本發明提供了一種廣泛應用於執行有效增穩的替代設計，包括但不限於靜態照片和視頻成像的防抖。本發明部分地揭示了通過例如將成像設備的光學單元與非光學單元相分隔來對成像設備進行增穩的裝置和方法。本發明有效減少增穩設備所必須的較大體積以實現防抖。揭示的增穩方法可以：i)減小尺寸和/或重量，ii)改善現有的增穩方法和/或iii)促進整個拍攝設備構造和與之一起使用的任何外部增穩結構的小型化。

一方面，本發明提供了用於為包括光學單元和非光學單元的成像設備增穩的裝置，該光學單元和非光學單元構成整個成像設備，該裝置包括：框架組件，其可旋轉地連接至成像設備的光學單元而不整體地支撐整個成像設備，其中該框架組件用於允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸和第二旋轉軸旋轉，光學單元包括至少一鏡頭和光學連接至該鏡頭的一光感測器；以及連接至框架組件的電機組件，該電機組件用於直接驅動框架組件，以便允許光學單元圍繞至少該第一旋轉軸或該第二旋轉軸旋轉。

在一些實施方式中，成像設備的非光學單元非機械連接至該裝置。在一些實施方式中，光學單元和非光學單元電連接。在一些實施方式中，光學單元和非光學單元可相對於彼此移動。

在一些實施方式中，成像設備的非光學單元非機械連接于成像設備的光學單元。在一些實施方式中，光學單元和非光學單元彼此無線通訊。

在一些實施方式中，成像設備的光學單元進一步包括濾光器、位置感測器、存儲介質、電池、變焦電機、電路、電源、處理器或外殼中的至少一種。在其他實施方式中，成像設備的光學單元進一步包括適於為光學單元提供穩定性的配重塊。在其他實施方式中，該配重塊包括電池。

在一些實施方式中，非光學單元不包括鏡頭或光感測器。在其他實施方式中，成像設備的非光學單元包括位置感測器、存儲介質、電池、電機、電路、電源、處理器或外殼中的至少一種。

在一些實施方式中，第一旋轉軸和第二旋轉軸中的至少一個對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸。在其他實施方式中，框架組件進一步用於允許光學單元圍繞第三旋轉軸旋轉。在一些實施方式中，第三旋轉軸對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸中的至少一個。

進一步地，在一些實施方式中，該裝置進一步包括一個或多個位置感測器，其中該一個或多個位置感測器中的至少一個用於檢測與光學單元相關聯的狀態資訊。此外，該裝置進一步包括控制器，該控制器根據與光學單元相關聯的狀態資訊來生成一個或多個電機訊號。在一些實施方式中，狀態資訊包括平移或旋轉移動資訊或者位置資訊。

在其他實施方式中，該位置感測器中的至少一個用於檢測與非光學單元相關聯的狀態資訊。

在進一步的實施方式中，該一個或多個位置感測器中的至少一個用於測量至少與光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸相關聯的移動。此外，該一個或多個位置感測器中的至少一個包括慣性感測器。

在任何前述實施方式中，該裝置用於連接至可移動物體。此外，該裝置用於與該非光學單元相比，更多地減少該光學單元所經受 的移動，該移動是由該可移動物體造成的。在一些實施方式中，該用於為包括光學單元和非光學單元的成像設備增穩的裝置為可手持的。

進一步地，在任何前述實施方式中，框架組件包括第一部分和第二部分，該第一部分連接至並支撐光學單元，該第二部分可圍繞第一旋轉軸相對於第一部分和光學單元移動。此外，框架組件可進一步包括第三部分，該第三部分可圍繞第二旋轉軸相對於第二部分移動。

本文提供了用於為包括光學單元和非光學單元的成像設備的至少一部分增穩的裝置，該裝置包括比支撐包括光學單元和非光學單元的整個成像設備所需的框架組件體積小的框架組件，其中該框架組件用於支撐成像設備的光學單元，其中該框架組件用於允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸和第二旋轉軸旋轉，並且其中該光學單元包括鏡頭和光學連接至該鏡頭的光感測器；並且其中電機組件用於驅動框架組件，以便允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸或第二旋轉軸旋轉。

在一些實施方式中，成像設備的非光學單元非機械連接至該裝置。在一些實施方式中，光學單元和非光學單元電連接。在一些實施方式中，光學單元和非光學單元可相對於彼此運動。

在一些實施方式中，成像設備的非光學單元不與成像設備的光學單元機械連接。在一些實施方式中，光學單元和非光學單元彼此無線通訊。

在一些實施方式中，成像設備的光學單元進一步包括濾光器、位置感測器、存儲介質、電池、變焦電機、電路、電源、處理器或外殼中的至少一種。在其他實施方式中，成像設備的光學單元進一步包括適於為光學單元提供穩定性的配重塊。在其他實施方式中，該配重塊包括電池。

在一些實施方式中，非光學單元不包括鏡頭或光感測器。在其他實施方式中，成像設備的非光學單元包括位置感測器、存儲介質、 電池、電機、電路、電源、處理器或外殼中的至少一種。

在一些實施方式中，第一旋轉軸和第二旋轉軸中的至少一個對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸。在其他實施方式中，框架組件進一步用於允許光學單元圍繞第三旋轉軸旋轉。在一些實施方式中，第三旋轉軸對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸中的至少一個。

進一步地，在一些實施方式中，該裝置進一步包括一個或多個位置感測器，其中該一個或多個位置感測器中的至少一個用於檢測與光學單元相關聯的狀態資訊。此外，該裝置進一步包括控制器，該控制器根據與光學單元相關聯的狀態資訊來生成一個或多個電機訊號。 在一些實施方式中，狀態資訊包括平移或旋轉移動資訊或者位置資訊。

在其他實施方式中，該位置感測器中的至少一個用於檢測與非光學單元相關聯的狀態資訊。

在進一步的實施方式中，該一個或多個位置感測器中的至少一個用於測量至少與光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸相關聯的移動。此外，該一個或多個位置感測器中的至少一個包括慣性感測器。

在任何前述實施方式中，該裝置用於連接至可移動物體。此外，該裝置用於：與該非光學單元相比，更多地減少該光學單元所經受的移動，該移動是由該可移動物體造成的。在一些實施方式中，該用於為包括光學單元和非光學單元的成像設備的至少一部分增穩的裝置为手持型的。

進一步地，在任何前述實施方式中，框架組件包括第一部分和第二部分，該第一部分連接至並支撐光學單元，該第二部分可圍繞第一旋轉軸相對於第一部分和光學單元移動。此外，框架組件可進一步包括第三部分，該第三部分可圍繞第二旋轉軸相對於第二部分移動。

在另一方面，本發明提供了用於為包括光學單元和非光學單元的成像設備的至少一部分增穩的裝置，該光學單元和非光學單元構成整個成像設備，該裝置包括：框架組件，其支撐成像設備的光學單元，其中該框架組件用於允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸和第二旋轉軸旋轉，並且其中光學單元包括至少一鏡頭和光學連接至該鏡頭的一光感測器；以及電機組件，其可操作地連接至框架組件，其中該電機組件用於驅動框架組件，以便允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸或第二旋轉軸旋轉，並且其中該電機組件消耗的最小能量小於驅動支撐整個成像裝置的框架組件所需的能量。

在一些實施方式中，成像設備的非光學單元非機械連接至該裝置。在一些實施方式中，光學單元和非光學單元電連接。在一些實施方式中，光學單元和非光學單元可相對於彼此運動。

在一些實施方式中，成像設備的非光學單元不與成像設備的光學單元機械連接。在一些實施方式中，光學單元和非光學單元彼此無線通訊。

在一些實施方式中，成像設備的光學單元進一步包括濾光器、位置感測器、存儲介質、電池、變焦電機、電路、電源、處理器或外殼中的至少一種。在其他實施方式中，成像設備的光學單元進一步包括適於為光學單元提供穩定性的配重塊。在其他實施方式中，該配重塊包括電池。

在一些實施方式中，非光學單元不包括鏡頭或光感測器。在其他實施方式中，成像設備的非光學單元包括位置感測器、存儲介質、電池、電機、電路、電源、處理器或外殼中的至少一種。

在一些實施方式中，第一旋轉軸和第二旋轉軸中的至少一個對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸。在其他實施方式中，框架組件進一步用於允許光學單元圍繞第三旋轉軸旋轉。在一些實施方式 中，第三旋轉軸對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸中的至少一個。

進一步地，在一些實施方式中，該裝置進一步包括一個或多個位置感測器，其中該一個或多個位置感測器中的至少一個用於檢測與光學單元相關聯的狀態資訊。此外，該裝置進一步包括控制器，該控制器根據與光學單元相關聯的狀態資訊來生成一個或多個電機訊號。在一些實施方式中，狀態資訊包括平移或旋轉移動資訊或者位置資訊。

在其他實施方式中，該位置感測器中的至少一個用於檢測與非光學單元相關聯的狀態資訊。

在進一步的實施方式中，該一個或多個位置感測器中的至少一個用於測量至少與光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸相關聯的移動。此外，該一個或多個位置感測器中的至少一個包括慣性感測器。

在一些前述實施方式中，該裝置用於連接至可移動物體。此外，該裝置用於：與該非光學單元相比，更多地減少該光學單元所經受的移動，該移動是由該可移動物體造成的。在一些實施方式中，該用於為包括光學單元和非光學單元的成像設備的至少一部分增穩的裝置為手持型的。

進一步地，在一些前述實施方式中，框架組件包括第一部分和第二部分，該第一部分連接至並支撐光學單元，該第二部分可圍繞第一旋轉軸相對於第一部分和光學單元移動。此外，框架組件可進一步包括第三部分，該第三部分可圍繞第二旋轉軸相對於第二部分移動。

在該裝置的一些實施方式中，該能量小於當整個成像設備整體地由框架組件所支撐時驅動該框架組件所需的能量的量。

在一些實施方式中，裝置用於為包括光學單元和非光學單元的成像設備的至少一部分增穩，並且其中該電機組件消耗的最小能量小 於驅動支撐整個成像裝置的框架組件所需的能量，該能量小於當整個成像設備整體地由框架組件所支撐時驅動該框架組件所需的能量。

在另一方面，本發明提供了成像設備，該成像設備包括：光學單元，其包括至少一鏡頭和光學連接至該鏡頭的一光感測器；以及非光學單元，其電連接至光學單元，其中該光學單元可經由連接至該光學單元的框架組件的致動而相對於非光學單元運動。

在一些實施方式中，非光學單元非機械連接至框架組件。

在一些實施方式中，光學單元進一步包括濾光器、位置感測器、存儲介質、電池、變焦電機、電路、電源、處理器或外殼中的至少一種。在其他實施方式中，光學單元進一步包括適於為光學單元提供穩定性的配重塊。在一些實施方式中，該配重塊包括電池。

在一些實施方式中，非光學單元不包括鏡頭或光感測器。在其他實施方式中，成像設備的非光學單元包括位置感測器、存儲介質、電池、電機、電路、電源、處理器或外殼中的至少一種。

在成像設備的一些實施方式中，光學單元可經由框架組件的致動而圍繞第一旋轉軸和第二旋轉軸移動，並且光學單元可經由框架組件的致動而圍繞第三旋轉軸移動。

在成像設備的其他實施方式中，光學單元可經由框架組件的致動而圍繞第三旋轉軸移動，並且該第三旋轉軸對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸中的至少一個。

在成像設備的進一步實施方式中，與光學單元相關聯的狀態資訊可由一個或多個位置感測器來檢測，並且該與光學單元相關聯的狀態資訊用於生成一個或多個電機訊號，該電機訊號驅動框架組件的致動。該狀態資訊包括平移或旋轉移動資訊或者位置資訊。此外，與非光學單元相關聯的狀態資訊可由一個或多個位置感測器來檢測。

在成像設備的進一步實施方式中，該一個或多個位置感測器中 的至少一個用於測量至少與光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸相關聯的移動，並且該一個或多個位置感測器中的至少一個包括慣性感測器。

在一些實施方式中，成像設備的框架組件用於連接至可移動物體。

在成像設備的一些實施方式中，光學單元和非光學單元收容于在同一外殼中。在其他實施方式中，光學單元和非光學單元未收容于單個外殼中。

在成像設備的其他實施方式中，光學單元和非光學單元都用於拍攝和存儲圖像。

本發明提供了一種飛行器，其包括機身，以及與之附接的本文所公開的用於為成像設備的至少一部分增穩的裝置。附接至飛行器的裝置包括框架組件，其可旋轉地連接至成像設備的光學單元，而不整體地支撐整個成像設備，其中該框架組件用於允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸和第二旋轉軸旋轉。需要時，光學單元包括至少一鏡頭和光學連接至該鏡頭的一光感測器。該裝置通常包括連接至框架組件的電機組件，其中該電機組件用於直接驅動框架組件，以便允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸或第二旋轉軸旋轉。

在一個單獨的方面，本發明提供了一種飛行器，其包括機身，以及與之附接的本文所公開的用於為成像設備的至少一部分增穩的裝置。附接至飛行器的裝置包括比支撐包括光學單元和非光學單元的整個成像設備所需的框架組件體積小的框架組件，其中該框架組件用於允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸和第二旋轉軸旋轉。需要時，光學單元包括至少一鏡頭和光學連接至該鏡頭的一光感測器。該裝置通常包括連接至框架組件的電機組件，其中該電機組件用於直接或間接驅動框架組件，以便允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸或第二旋轉軸旋 轉。

在另一實施方式中，本發明提供了一種飛行器，其包括機身，以及與之附接的本文所公開的用於為成像設備的至少一部分增穩的裝置。附接至飛行器的裝置包括支撐成像設備的光學單元的框架組件，其中該框架組件用於允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸和第二旋轉軸旋轉，並且其中光學單元包括至少一鏡頭和光學連接至該鏡頭的一光感測器。該裝置通常包括可操作地連接至框架組件的電機組件，其中該電機組件用於驅動框架組件，以便允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸或第二旋轉軸旋轉，並且其中電機組件消耗的最小能量小於驅動支撐整個成像設備所需的框架組件所需的能量。

在飛行器的一些實施方式中，該飛行器包括引擎，該引擎用於驅動該飛行器的移動。在一些實施方式中，引擎設置在該機身內。

在一些實施方式中，飛行器包括一個或多個槳葉，該槳葉用於旋轉以向無人飛行器提供升力。

在一些實施方式中，飛行器是無人飛行器，該無人飛行器能夠在無需飛行器的乘員的情況下進行受控飛行。

在飛行器的一些實施方式中，非光學單元由機身所支撐，而不是由框架組件所支撐。

本文提供了為包括光學單元和非光學單元的成像設備的至少一部分增穩的方法，該方法包括：(1)使用框架組件來支撐成像設備的光學單元而不整體地支撐整個成像設備，其中框架組件用於允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸和第二旋轉軸旋轉，並且其中光學單元包括至少一鏡頭和光學連接至該鏡頭的一光感測器；以及(2)使用連接至框架組件的電機組件來驅動框架組件，從而使光學單元圍繞至少第一旋轉軸或第二旋轉軸旋轉。

在增穩方法的一些實施方式中，光學單元和非光學單元電連 接。

在增穩方法的一些實施方式中，光學單元進一步包括濾光器、位置感測器、存儲介質、電池、變焦電機、電路、電源、處理器或外殼中的至少一種。在該方法的其他實施方式中，光學單元進一步包括適於為光學單元提供穩定性的配重塊。在一些實施方式中，該配重塊包括電池。在進一步的實施方式中，電池用於提供飛行器或成像設備的操作所必需的能量。

在增穩方法的一些實施方式中，非光學單元不包括鏡頭或光感測器。在增穩方法的其他實施方式中，非光學單元包括位置感測器、存儲介質、電源、電池、電機、電路、顯示器、處理器或外殼中的至少一種。

在增穩方法的其他實施方式中，第一旋轉軸和第二旋轉軸中的至少一個對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸。在其他實施方式中，該方法進一步包括使用電機組件來驅動框架組件，從而造成光學單元圍繞第三旋轉軸旋轉。進一步地，在該方法中，第三旋轉軸對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸中的至少一個。

在增穩方法的其他實施方式中，該方法包括接收來自至少一個位置感測器的訊號，該訊號用於指示非光學單元和/或光學單元的傾斜角，以便校正光學單元的傾斜角。在其他實施方式中，該方法進一步包括與該非光學單元相比，更多地減少該光學單元所經受的移動。在該方法的一些實施方式中，該移動包括振動、震動、搖擺、顫動、抖動或顛簸移動中的至少一種。

在增穩方法的任何前述實施方式中，該方法進一步包括同時使用光學單元和非光學單元來拍攝和存儲圖像。

本文提供了為包括光學單元和非光學單元的成像設備的至少一部分增穩的方法，該光學單元和非光學單元構成整個成像設備，該方 法包括：使用框架組件來支撐成像設備的光學單元，與支撐具有該光學單元和該非光學單元的整個成像設備所需的框架組件的體積相比，該框架組件的體積更小，其中框架組件用於允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸和第二旋轉軸旋轉，並且其中光學單元包括至少一鏡頭和光學連接至該鏡頭的一光感測器；以及使用可操作地連接至框架組件的電機組件來驅動框架組件，從而造成光學單元圍繞至少第一旋轉軸或第二旋轉軸旋轉。

在增穩方法的一些實施方式中，光學單元和非光學單元電連接起來。

在增穩方法的一些實施方式中，光學單元進一步包括濾光器、位置感測器、存儲介質、電池、變焦電機、電路、電源、處理器或外殼中的至少一種。在該方法的其他實施方式中，光學單元進一步包括適於為光學單元提供穩定性的配重塊。在一些實施方式中，該配重塊包括電池。在進一步的實施方式中，電池用於提供飛行器或成像設備的操作所必需的能量。

在增穩方法的一些實施方式中，非光學單元不包括鏡頭或光感測器。在增穩方法的其他實施方式中，非光學單元包括位置感測器、存儲介質、電源、電池、電機、電路、顯示器、處理器或外殼中的至少一種。

在增穩方法的其他實施方式中，第一旋轉軸和第二旋轉軸中的至少一個對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸。在其他實施方式中，該方法進一步包括使用電機組件來驅動框架組件，從而造成光學單元圍繞第三旋轉軸旋轉。進一步地，在該方法中，第三旋轉軸對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸中的至少一個。

在增穩方法的其他實施方式中，該方法包括接收來自至少一個位置感測器的訊號，該訊號用於指示非光學單元和/或光學單元的傾 斜角，以便校正光學單元的傾斜角。在其他實施方式中，該方法進一步包括與該非光學單元相比，更多地減少該光學單元所經受的移動。在該方法的一些實施方式中，該移動包括振動、震動、搖擺、顫動、抖動或顛簸移動中的至少一種。

在增穩方法的任何前述實施方式中，該方法進一步包括使用光學單元和非光學單元來拍攝和存儲圖像。

本文提供了為包括光學單元和非光學單元的成像設備的至少一部分增穩的方法，該方法包括：使用框架組件來支撐成像設備的光學單元，其中框架組件用於允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸和第二旋轉軸旋轉，並且其中光學單元包括至少一鏡頭和光學連接至該鏡頭的一光感測器；以及使用可操作地連接至框架組件的電機組件來驅動框架組件，該與驅動支撐整個成像設備的框架組件所需的能量相比，該電機組件消耗更少的最小量的能量，從而造成光學單元圍繞至少第一旋轉軸或第二旋轉軸旋轉。

在增穩方法的一些實施方式中，光學單元和非光學單元電連接。

在增穩方法的一些實施方式中，光學單元進一步包括濾光器、位置感測器、存儲介質、電池、變焦電機、電路、電源、處理器或外殼中的至少一種。在該方法的其他實施方式中，光學單元進一步包括適於為光學單元提供穩定性的配重塊。在一些實施方式中，該配重塊包括電池。在進一步的實施方式中，電池用於提供飛行器或成像設備的操作所必需的能量。

在增穩方法的一些實施方式中，非光學單元不包括鏡頭或光感測器。在增穩方法的其他實施方式中，非光學單元包括位置感測器、存儲介質、電源、電池、電機、電路、顯示器、處理器或外殼中的至少一種。

在增穩方法的其他實施方式中，第一旋轉軸和第二旋轉軸中的至少一個對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸。在其他實施方式中，該方法進一步包括使用電機組件來驅動框架組件，從而造成光學單元圍繞第三旋轉軸旋轉。進一步地，在該方法中，第三旋轉軸對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸中的至少一個。

在增穩方法的其他實施方式中，該方法包括接收來自至少一個位置感測器的訊號，該訊號用於指示非光學單元和/或光學單元的傾斜角，以便校正光學單元的傾斜角。在其他實施方式中，該方法進一步包括與該非光學單元相比，更多地減少該光學單元所經受的移動。在該方法的一些實施方式中，該移動包括振動、震動、搖擺、顫動、抖動或顛簸移動中的至少一種。

在增穩方法的任何前述實施方式中，該方法進一步包括使用光學單元和非光學單元來拍攝和存儲圖像。

本文提供了為成像設備的至少一部分增穩的方法，該方法包括提供光學單元，該光學單元包括至少一鏡頭和光學連接至該鏡頭的一光感測器；將非光學單元電連接至光學單元；以及經由連接至該光學單元的框架組件的致動而相對於非光學單元移動該光學單元。

在增穩方法的一些實施方式中，光學單元進一步包括濾光器、位置感測器、存儲介質、電池、變焦電機、電路、電源、處理器或外殼中的至少一種。在該方法的其他實施方式中，光學單元進一步包括適於為光學單元提供穩定性的配重塊。在一些實施方式中，該配重塊包括電池。在進一步的實施方式中，電池用於提供飛行器或成像設備的操作所必需的能量。

在增穩方法的一些實施方式中，非光學單元不包括鏡頭或光感測器。在增穩方法的其他實施方式中，非光學單元包括位置感測器、存儲介質、電源、電池、電機、電路、顯示器、處理器或外殼中的至 少一種。

在增穩方法的其他實施方式中，第一旋轉軸和第二旋轉軸中的至少一個對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸。在其他實施方式中，該方法進一步包括使用電機組件來驅動框架組件，從而造成光學單元圍繞第三旋轉軸旋轉。進一步地，在該方法中，第三旋轉軸對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸中的至少一個。

在增穩方法的其他實施方式中，該方法包括接收來自至少一個位置感測器的訊號，該訊號用於指示非光學單元和/或光學單元的傾斜角，以便校正光學單元的傾斜角。在其他實施方式中，該方法進一步包括與該非光學單元相比，更多地減少該光學單元所經受的移動。在該方法的一些實施方式中，該移動包括振動、震動、搖擺、顫動、抖動或顛簸移動中的至少一種。

在增穩方法的任何前述實施方式中，該方法進一步包括使用光學單元和非光學單元來拍攝和存儲圖像。

本文提供了一種飛行器，該飛行器包括機身和連接至該機身的框架組件，其中該框架組件包括與之附接的電池，並且該框架組件用於保持和為具有光學單元的成像設備增穩，並且其中電池在與成像設備的位置分隔開的位置上附接至該組件，並且其中電池用於為操作飛行器或成像設備提供能量。

在一些實施方式中，電池用於為飛行器的操作提供能量。在一些實施方式中，電池为配重塊，該配重塊增強該成像設備的該光學單元的穩定性。

援引併入

本說明書中所提及的所有公開文獻、專利和專利申請作為參考被引用于本說明書中，每一個單獨的公開文獻、專利或專利申請也被明確、單獨地作為參考引用于本說明書中。

100‧‧‧裝置

101‧‧‧光纜

101a‧‧‧末端

101b‧‧‧末端

101c‧‧‧無線通訊

102‧‧‧第一旋轉軸

103‧‧‧電路

104‧‧‧第二旋轉軸/電池

105‧‧‧存儲介質

106‧‧‧第三旋轉軸

107‧‧‧基座

108‧‧‧非光學單元

109‧‧‧外殼

110‧‧‧框架組件

112‧‧‧電機組件

114‧‧‧電機組件

115‧‧‧成像設備

118‧‧‧固定點

120‧‧‧光學單元

121‧‧‧鏡頭

122‧‧‧位置感測器

123‧‧‧光感測器

124‧‧‧電機訊號

201‧‧‧基座

202‧‧‧旋轉(俯仰)軸X

204‧‧‧旋轉(橫滾)軸Y

218‧‧‧固定點

227‧‧‧第一框架框架構件基座

300‧‧‧框架組件

302‧‧‧X軸

304‧‧‧Y(橫滾)軸

306‧‧‧Z(偏航)軸

308‧‧‧第一框架框架構件安裝基座

309‧‧‧負載設備

310‧‧‧驅動電機

312‧‧‧驅動電機

314‧‧‧旋轉臂

315‧‧‧支撐臂延伸部

316‧‧‧Z軸基座

318‧‧‧固定點

320‧‧‧驅動電機

322‧‧‧位置感測器

324‧‧‧控制器

404‧‧‧旋轉(橫滾)軸X

406‧‧‧旋轉(偏航)軸Y

418‧‧‧固定點

422‧‧‧旋轉臂

424‧‧‧控制器

429‧‧‧旋轉臂

431‧‧‧載體托架

432‧‧‧第一驅動構件

433‧‧‧第二驅動電機

434‧‧‧第三驅動電機

441‧‧‧延伸臂/支撐臂延伸部

442‧‧‧延伸臂

459‧‧‧成像設備

500‧‧‧飛行器

501‧‧‧第一旋轉軸

502‧‧‧第二旋轉軸

503‧‧‧第三旋轉軸

510‧‧‧機身

520‧‧‧框架組件

521‧‧‧鏡頭

523‧‧‧光感測器

525‧‧‧安裝構件

530‧‧‧電機組件

532‧‧‧電機組件

534‧‧‧電機組件

536‧‧‧第三電機組件

540‧‧‧光學單元

545‧‧‧光學單元

550‧‧‧旋翼元件

555‧‧‧引擎

557‧‧‧槳葉

570‧‧‧框架組件

571‧‧‧減震器

α‧‧‧旋轉角

β‧‧‧非直角旋轉角

在所附權利要求書中具體闡述了本發明的新穎特徵。參考以下對實施例的詳細描述可以更好地理解本發明的特徵和優點，說明書中記載了本發明使用的原理，附圖中：圖1A示出了增穩裝置的立體圖。

圖1B至圖1E為成像設備的光學元件和非光學元件的示意圖。

圖2示出了一實施例中3軸增穩裝置的立體圖。

圖3示出了一實施例中帶有光學單元的非正交3軸增穩裝置的立體圖。

圖4是圖2的側視圖，示出了一實施例中帶有光學單元的正交3軸增穩裝置。

圖5A為一實施例中具有包括安裝在框架上的成像設備的2軸增穩裝置的飛行器的示意圖。

圖5B為一實施例中具有支撐安裝於框架上的成像裝置的光學單元的3軸增穩裝置的飛行器的示意圖。

圖5C為一實施例中具有支撐安裝於框架上的整個成像設備的3軸增穩裝置的飛行器的示意圖。

圖6為一實施例中支撐整個成像設備的2軸增穩裝置框架的示意圖。

裝置和方法的改進是用於為攝影和攝像減少振動的影響和使得增穩裝置通過分離成像設備的組件，減少相關組件的相對品質，和主要關注于成像設備的光學元件的增穩效果。

該裝置包含對位置感測器的使用，其中位置感測器是指：用以在無需外部基準的情況下經由航位元推算來持續計算移動物體的位置、方向和速率(移動的方向和速度)(例如，“狀態資訊”)的運動 感測器(加速度計)和旋轉感測器(陀螺儀)或其他慣性感測器。位置感測器還應包括使用諸如羅盤和GPS(全球定位系統)感測器等外部基準的感測器。

此外，該裝置包含控制器，根據由感測器所生成的狀態資訊來生成用以驅動該裝置的框架組件的移動的一個或多個電機訊號。

本文提供了一種用於為成像設備的至少一部分增穩的裝置。成像設備包括光學單元和非光學單元。該裝置包括可旋轉地連接至成像設備的光學單元的框架組件，其中該框架用於允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸和第二旋轉軸旋轉，該光學單元包括至少一鏡頭和一光感測器。該裝置包括比支撐包括光學單元和非光學單元的整個成像設備的所需框架組件體積小的框架組件。在一個實施方式中，該框架組件擁有不超過支撐整個成像設備所需的框架組件的一半的體積。該裝置還具有電機組件，其中電機組件消耗比驅動支撐整個成像設備所需的框架元件少的能量。在優選實施方式中，該電機組件消耗的能量不超過驅動支撐整個成像設備所需的框架組件所需的一半。該裝置可用於連接至移動載具、飛行器，或者可以是手持型的。

如圖1A中所示，本文提供了用於為包括光學單元120和非光學單元108的成像設備115增穩的裝置100，該裝置包括：框架組件110，其可旋轉地連接至成像設備的光學單元120，而不整體地支撐整個成像設備115，其中框架組件110用於允許光學單元120圍繞至少第一旋轉軸102和第二旋轉軸104旋轉，光學單元120包括至少一鏡頭121和光學連接至該鏡頭的一光感測器123；以及連接至框架組件110的電機組件112、114，該電機組件用於直接驅動框架組件，以便允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸102或第二旋轉軸104旋轉。如圖所示，非光學單元通過基座107連接至框架組件，該非光學單元可以位於框架組件的完全不同的部分上，或者甚至位於遠端位置。

如圖中進一步圖示，圖1B圖示了成像設備115的一種可能的配置，其中光學單元120和非光學單元108在物理上分隔開，但通過光纜101或電線連接起來，並且在每一末端101a和101b處電連接起來。在該示圖中，非光學單元包括外殼109、電池104和存儲介質105。光學單元120包括鏡頭121和光感測器123。

在一些實施方式中，成像設備的非光學單元108非機械連接至該裝置。可以理解，一旦人們意識到可以在物理上分隔開成像設備的元件，則無需將組件設置在相同的裝置上。例如，光學單元120可位於裝置上，而非光學單元108位於其他位置，最好就在附近，但這不是必須的。在一些實施方式中，光學單元和非光學單元電連接(圖1B)。通常可以通過光纜或電線101來實現。在一些實施方式中，光學單元和非光學單元可相對於彼此移動。如圖1中所示以及在圖1B中進一步圖示，當光學單元和非光學單元被物理地隔開，並且物理上分別位於單獨的安裝基座上，並且/或者諸如本文所述那樣分隔多軸裝置的軸時，可以通過設計，將光學單元和非光學單元彼此分開。

在一些實施方式中，成像設備的非光學單元非機械連接至成像設備的光學單元，而是如圖1C至圖1E中所示，通過其他手段連接，包括但不限於光學單元與非光學單元之間的無線101c通信。無線通訊手段包括電磁遠端通訊(即，無線電)，以及點對點或者單點對多點無線網路，或者備選地，光(例如：紅外線)、磁場或電場。

在一些實施方式中，諸如圖1C至圖1E中所示，成像設備115的光學單元120進一步包括濾光器(未示出)、位置感測器(未示出)、存儲介質105、電池104、變焦電機(未示出)、電路103、電源(交流電源，104)、處理器(未示出)或者外殼(未示出)中的至少一種。由於成像設備的主要元件對於該裝置是分開的，因此可能有必要單獨配置具有各種子元件的每個主要元件，該子元件對於其他一個或多個主 要元件可以是或者可以不是冗餘的。示例可以包括：位置感測器、存儲介質105、電源104等。或者，一些元件在所有主要元件中將會極少需要。在其他實施方式中，成像設備的光學單元進一步包括適於為光學單元提供穩定性的配重塊。根據應用和物理密度，任何數目的子元件均能夠額外地用作配重塊。例如，在一些實施方式中，配重塊可包括電池104。

如圖1B至圖1E中所示，在一些實施方式中，非光學單元108不包括鏡頭121或光感測器123。在其他實施方式中，成像設備的非光學單元包括位置感測器(未示出)、存儲介質105、電池104、電機(未示出)、電路103、電源、處理器(未示出)或者外殼109中的至少一種。

在一些實施方式中，第一旋轉軸102和第二旋轉軸104中的至少一個對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸。在其他實施方式中，框架組件被進一步允許光學單元圍繞第三旋轉軸106旋轉。在一些實施方式中，第三旋轉軸對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸中的至少一個。儘管圖1中圖示了具體的旋轉軸線，但本領域技術人員可以理解的是，旋轉軸可以被任意替換，視情況而定，以滿足給定應用的需要；即X軸(俯仰)旋轉可由Y軸(橫滾)旋轉所替代，或者Z軸(偏航)旋轉可由X軸(俯仰)旋轉所替代等。

進一步地，在一些實施方式中，該裝置進一步包括一個或多個位置感測器122，其中該一個或多個位置感測器中的至少一個用於檢測與光學單元120相關聯的狀態資訊。此外，該裝置進一步包括控制器，根據與光學單元相關聯的狀態資訊來生成一個或多個電機訊號124。在一些實施方式中，狀態資訊包括平移或旋轉移動資訊或者位置資訊。

在其他實施方式中，該位置感測器中的至少一個用於檢測與非 光學單元相關聯的狀態資訊。這對於在空間中定位成像設備生成的圖像是很有幫助的，例如，特別是當非光學單元安裝在表示載體設備的水準軸或垂直軸的基座(例如：107)上時尤其有用。

在進一步的實施方式中，該一個或多個位置感測器中的至少一個用於測量至少與光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸相關聯的移動。此外，該一個或多個位置感測器中的至少一個包括慣性感測器。

在如圖2、圖3、圖4中所示的任何一個優選實施方式中，第一框架框架構件基座227的旋轉(俯仰)軸X 202例如相對於旋轉(橫滾)軸Y 204正交設置，以使得電機方便及時地調節框架組件的旋轉。在其他實施方式中，諸如圖3中那樣，旋轉軸可以不相互正交安置。

如圖4中所示，在一些實施方式中，旋轉(橫滾)軸X 404例如相對於旋轉(偏航)軸Y 406正交安置，以使得電機方便及時地調節框架組件的旋轉。在其他實施方式中，諸如圖3中那樣，旋轉軸可以不相互正交安置。

如圖3中所示，為了進一步增加負載設備的穩定性，第一框架框架構件安裝基座308和負載設備309作為整體的重心優選地位於第一框架框架構件的旋轉(俯仰)軸X 302上。在一些實施方式中，俯仰軸與負載設備309相交。可以理解，當第一框架框架構件和負載設備309的重心位於第一框架框架構件的旋轉軸X 302上時，第一框架框架構件的旋轉不生成任何扭矩。也就是說，第一框架框架構件不可能具有任何由扭矩所造成的搖擺移動。因此，負載設備的穩定性在旋轉過程中得到增強。此外，在優選實施方式中，當載體平穩移動時，亦即，當需要很少的或者不需要電機驅動增穩時，第一框架框架構件和負載設備309也處於動態平衡狀態。

類似地，在優選實施方式中並且如圖3中所示，為了提供增強的穩定性和避免由圍繞旋轉Y(橫滾)軸304的旋轉所生成的扭矩，第 一框架框架構件、第二框架框架構件和負載設備309作為整體的重心位於第二框架框架構件的旋轉軸Y 304上。在一些實施方式中，旋轉Y(橫滾)軸304與負載設備309相交。

還可以理解，上述的框架組件可以為軸線1、軸線2或軸線3提供幾乎無限的運動範圍，以允許X軸、Y軸或Z軸個別地或一起在0-360度或更大的範圍內的旋轉擺動，從而例如允許負載設備309周向地旋轉(例如，在任何軸上高達360度、720度或者更大)，以便進行全景攝影。

在任何前述的和隨後的實施方式中，該裝置可用於連接至可移動物體。在一些實施方式中，固定點118、218、318、418可以用於將安裝基座201安裝至增穩平臺，或者使得載體便於攜載增穩平臺，該載體諸如為飛行器、機動車、船隻、機器人、人類或者任何其他可移動物體。在其他的實施例中，基座201可由人來手持，以進行動態攝像或攝影。

可移動物體可以是任何可相對於地球移動的事物。例如，可移動物體可以是輪式車輛；履帶式車輛；滑行式或雪橇式車輛；飛機；氣墊船；船舶；或者航天器。或者，移動物體可以是人類、哺乳動物；水生動物；兩棲動物；爬行動物；鳥類；或者無脊椎動物。進一步地，移動物體可以是相對固定但仍有能力移動的，諸如可能因風或者甚至地震而受到搖擺或振動的樹木、柱杆或者甚至建築物。

此外，該裝置用於：與該非光學單元相比，更多地減少該光學單元所經受的移動，該移動是由該可移動物體造成的。這樣的移動可包括但是不限於振動、震動、搖擺、顫動、抖動或顛簸移動中之一。在一些實施方式中，用於為包括光學單元和非光學單元的成像設備增穩的裝置為手持型的。這樣的裝置可例如通過隔離成像設備的光學單元而提供用於抗振動或甚至無振動成像的更穩定的平臺。由於成像設 備的總重量的的很大比例與不直接關聯於鏡頭和光感測器的元件和子元件相關聯，因此裝置被設計為更小和更輕的獨立的光學單元以提供更好的減振和更高的反應速度。

進一步地，如圖1中具體圖示或者在任何前述或隨後的實施方式中所暗示，框架組件包括第一部分和第二部分，該第一部分連接至並支撐光學單元，該第二部分可圍繞第一旋轉軸相對於第一部分和光學單元移動。此外，框架組件可進一步包括第三部分，該第三部分可圍繞第二旋轉軸相對於第二部分移動。

如圖1中進一步圖示，本文提供了用於為包括光學單元和非光學單元的成像設備的至少一部分增穩的裝置。如圖4和圖5B所示，該裝置包括框架組件，該框架組件的體積小於支撐包括光學單元和非光學單元的整個成像設備所需的框架組件的體積，其中框架組件用於支撐成像設備的光學單元120，其中框架組件用於允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸102和第二旋轉軸104旋轉，並且其中光學單元包括至少一鏡頭121和光學連接至該鏡頭的一光感測器123；並且其中電機組件112或114(未示出)用於驅動框架組件110，以便允許光學單元120圍繞至少第一旋轉軸102或第二旋轉軸104旋轉。

在一些實施方式中，上述的框架組件的體積為需要支撐整個成像設備所需的框架組件的體積的一半或不超過該體積。例如，本文所描述並在圖1中圖示的光學單元的小型化的元件具有以下比例，其中1/2.33”光傳感器具有6.13 x 4.6mm的成像區域，重量為0.6g。整個光學單元(光感測器鏡頭和用於緊固鏡頭和光感測器的結構)，加上三軸陀螺儀和三軸加速度計，重量約為15g。總尺寸大約為2.5cm x 1.8cm x 3cm。設計用於隨該光學單元一起使用的成像系統的非光學單元將會具有77mm x 67mm x 80mm的外形尺寸體積，並具有80g的總重量(不包括光學元件)。此外，沿著3軸框架組件的每個軸的電機具 有僅約2w的額定功率。本文所述的發明相比於其他具有1/2.33”光感測器的成功的“緊湊型”成像系統(諸如，由GoPro®生產的成像系統，其中尺寸為58.4 x 38.1 x 20.3mm，並且重量約為75g)毫不遜色。為了為整個GoPro相機增穩，當前現有的2軸平臺重達200g(不包括照相機)，其外觀尺寸體積為93mm x 85mm x 100mm。驅動較大的框架所需的大得多的電機對於沿著每個軸的每個電機需要5w的功率水準。

通過將光學單元與非光學單元分隔開，為光學單元增穩所需的框架組件體積小於支撐整個成像設備所需的框架组件的體積。在一些實施方式中，框架組件的體積與用於支撐整個成像設備的框架組件的體積相比減少達10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、100%或者更多。在其他實施方式中，框架組件的體積僅為整體地支撐具有光學單元和非光學單元的整個成像設備所需體積的½、1/3、¼、1/5或者更少。

在其他實施方式中，所述電機為驅動所述框架組件所需的最小能量小於驅動支撐整個成像設備的框架組件所需的能量。在一些實施方式中，電機消耗的最小能量是驅動支撐整個成像設備(例如，帶有作為整體件的光學單元和非光學單元)的框架組件的電機所需的能量的90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%或者更少的最小量的能量。在一些實施方式中，所述電機沿著框架組件的軸進行驅動所需的最小能量小於5W、4W、3W、2W、1W功率。

在一些實施方式中，成像設備115的非光學單元非機械連接至該裝置。在一些實施方式中，光學單元和非光學單元電連接。在一些實施方式中，光學單元和非光學單元可相對於彼此移動。如圖1中所示，當光學單元和非光學單元在物理上分隔開，並且物理上位於分別單獨的安裝基座上，並且/或者諸如本文所述那樣分隔多軸裝置的軸 時，通過設計，光學單元和非光學單元將會相對於彼此移動。

如先前所述，在一些實施方式中，如圖1B至圖1E中所示，成像設備115的非光學單元108非機械連接至成像設備的光學單元。通過採用多種可用的通信技術中的任何一種，本文所述的裝置可在光學單元與非光學單元之間採用無線通訊101c。這樣的無線通訊方式包括電磁遠端通訊，(即，無線電)，以及點對點或者單點對多點無線網路，或者備選地，光(例如：紅外線)、磁場或電場。

在一些實施方式中，成像設備115的光學單元120進一步包括濾光器、位置感測器、存儲介質、電池、變焦電機、電路、電源、處理器或外殼中的至少一種。在其他實施方式中，成像設備的光學單元進一步包括適於為光學單元提供穩定性的配重塊。在其他實施方式中，該配重塊包括電池。

在一些實施方式中，非光學單元不包括鏡頭或光感測器。在其他實施方式中，成像設備的非光學單元包括位置感測器、存儲介質、電池、電機、電路、電源、處理器或外殼中的至少一種。

在一些實施方式中，第一旋轉軸和第二旋轉軸中的至少一個對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸。在其他實施方式中，框架組件進一步用於允許光學單元圍繞第三旋轉軸旋轉。在一些實施方式中，第三旋轉軸對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸中的至少一個。

進一步地，在一些實施方式中，該裝置進一步包括一個或多個位置感測器，其中該一個或多個位置感測器中的至少一個用於檢測與光學單元相關聯的狀態資訊。此外，該裝置進一步包括控制器，該控制器根據與光學單元相關聯的狀態資訊來生成一個或多個電機訊號。在一些實施方式中，狀態資訊包括平移或旋轉移動資訊或者位置資訊。

在其他實施方式中，該位置感測器中的至少一個用於檢測與非光學單元相關聯的狀態資訊。

在進一步的實施方式中，該一個或多個位置感測器中的至少一個用於測量至少與光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸相關聯的移動。此外，該一個或多個位置感測器中的至少一個包括慣性感測器。

在任何該實施方式中，該裝置用於連接至可移動物體。可移動物體可以是任何能夠相對地球移動的事物。例如，可移動物體可以是輪式車輛；履帶式車輛；滑行式或雪橇式車輛；飛機；氣墊船；船舶；或者航天器。或者，移動物體可被定義為人類、哺乳動物；水生動物；兩棲動物；爬行動物；鳥類；或者無脊椎動物。進一步地，移動物體可以是相對固定但仍有能力移動的，諸如可能因風或者甚至地震而受到搖擺或振動的樹木、柱杆或者甚至建築物。

此外，該裝置用於與該非光學單元相比，更多地減少該光學單元所經受的移動，該移動是由該可移動物體造成的。這樣的移動通常被描述為振動、震動、搖擺、顫動、抖動或顛簸移動中之一。在一些實施方式中，用於為包括光學單元和非光學單元的成像設備增穩的裝置為手持型的。更具體而言，該裝置的一個新穎方面在於，其獨立分離的光學單元從而產生用於無振動成像的更穩定的平臺。由於成像設備的總重量的一大部分與鏡頭和光感測器无关，因此該裝置被設計用於僅向光學單元的較小和較輕的元件提供更好的減振和更高的反應速度。

如前所述，該裝置連接至可移動物體。此外，該裝置用於與該非光學單元相比，更多地減少該光學單元所經受的移動，該移動是由該可移動物體造成的。在一些實施方式中，用於為包括光學單元和非光學單元的成像設備的至少一部分增穩的裝置為手持型的。

進一步地，在任何前述實施方式中，框架組件包括第一部分和 第二部分，該第一部分連接至並支撐光學單元，該第二部分可圍繞第一旋轉軸相對於第一部分和光學單元移動。此外，框架組件可進一步包括第三部分，該第三部分可圍繞第二旋轉軸相對於第二部分移動。

本文提供了用於為包括光學單元和非光學單元的成像設備的至少一部分增穩的裝置，該裝置包括：支撐成像設備的光學單元的框架組件，其中該框架組件用於允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸和第二旋轉軸旋轉，並且其中光學單元包括至少一鏡頭和光學連接至該鏡頭的一光感測器；以及可操作地連接至框架組件的電機組件，其中該電機組件用於驅動框架組件，以便允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸或第二旋轉軸旋轉，並且其中該電機組件消耗的最小能量小於驅動支撐整個成像裝置的框架組件所需的能量。

如圖1中進一步圖示，在優選實施方式中，電機組件消耗的能量不超過驅動支撐整個成像設備的所需框架組件所需能量的一半。

參照先前的示例1，沿著本發明的3軸框架組件的每個軸的電機具有僅約2w的額定功率。圖2中圖示了3軸框架的備選示意性實施方式(未示出成像設備)。

而相比之下，驅動作為參考的用於可比的“緊湊型”GoPro相機的2軸框架組件所需的電機的額定功率則明顯較大。驅動較大的2軸框架所需的大得多的電機對於沿著每個軸的每個電機需要5w的額定功率。圖6所示為一种有類似用途的2軸框架組件的示例，该类似的框架組件支撐整個成像設備。

在一些實施方式中，成像設備的非光學單元非機械連接至該裝置。在一些實施方式中，光學單元和非光學單元電連接。在一些實施方式中，光學單元和非光學單元可相對於彼此運動。

如前所述，在一些實施方式中，成像設備的非光學單元非機械連接至成像設備的光學單元。通過採用多種可用的通信技術中的任何 一種，本文所述的裝置可在光學單元與非光學單元之間採用無線通訊方式。這樣的無線通訊方式包括電磁遠端通訊，(即，無線電)，以及點對點或者單點對多點無線網路，或者備選地，光(例如：紅外線)、磁場或電場。

在一些實施方式中，成像設備的光學單元進一步包括濾光器、位置感測器、存儲介質、電池、變焦電機、電路、電源、處理器或外殼中的至少一種。在其他實施方式中，成像設備的光學單元進一步包括適於為光學單元提供穩定性的配重塊。在其他實施方式中，該配重塊包括電池。

在一些實施方式中，非光學單元不包括鏡頭或光感測器。在其他實施方式中，成像設備的非光學單元包括位置感測器、存儲介質、電池、電機、電路、電源、處理器或外殼中的至少一種。

在一些實施方式中，第一旋轉軸和第二旋轉軸中的至少一個對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸。在其他實施方式中，框架組件進一步用於允許光學單元圍繞第三旋轉軸旋轉。在一些實施方式中，第三旋轉軸對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸中的至少一個。

進一步地，在一些實施方式中，該裝置進一步包括一個或多個位置感測器，其中該一個或多個位置感測器中的至少一個用於檢測與光學單元相關聯的狀態資訊。此外，該裝置進一步包括控制器，該控制器根據與光學單元相關聯的狀態資訊來生成一個或多個電機訊號。在一些實施方式中，狀態資訊包括平移或旋轉移動資訊或者位置資訊。

在其他實施方式中，該位置感測器中的至少一個用於檢測與非光學單元相關聯的狀態資訊。

在進一步的實施方式中，該一個或多個位置感測器中的至少一 個用於測量至少與光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸相關聯的移動。此外，該一個或多個位置感測器中的至少一個包括慣性感測器。

在一些前述實施方式中，該裝置用於連接至可移動物體。此外，該裝置用於與該非光學單元相比，更多地減少該光學單元所經受的移動，該移動是由該可移動物體造成的。在一些實施方式中，用於為包括光學單元和非光學單元的成像設備的至少一部分增穩的裝置为手持型的。

進一步地，在一些前述實施方式中，框架組件包括第一部分和第二部分，該第一部分連接至並支撐光學單元，該第二部分可圍繞第一旋轉軸相對於第一部分和光學單元移動。此外，框架組件可進一步包括第三部分，該第三部分可圍繞第二旋轉軸相對於第二部分移動。

在該裝置的一些實施方式中，該能量小於驱动整個成像設備裝置整體地由框架組件所支撐時所需的能量。

在一些實施方式中，裝置用於為包括光學單元和非光學單元的成像設備的至少一部分增穩，並且其中該電機組件消耗的最小能量小於驅動支撐整個成像裝置的框架組件所需的能量，該能量小於當整個成像設備裝置整體地由框架組件所支撐時驅動該框架組件所需的能量。

如上文所建議，該裝置的至少一個實施方式包括用於支撐整個成像設備的框架組件，其中元件已被分隔開，並且被置於框架上的不同位置。例如，如圖1中所示，非光學單元被置於基座107上，在Z軸框架之上，而光學單元則連接至X軸框架。在這樣的配置中，非光學元件的品質可完全與光學單元隔離開，從而允許框架組件元件與Z平面上的更大的電機和框架基座的混合，以及在Z平面下方使用更小的框架元件配置，並於隨後使用消耗較少的能量的電機來驅動僅控制光學單元的移動的框架。該示例僅作為許多可能的配置和現在有可能的 子配置中的一個說明性示例。

本文提供了成像設備，其包括光學單元309，該光學單元309包括至少一鏡頭和光學連接至該鏡頭的一光感測器；以及電連接至光學單元的非光學單元(未示出)，其中如先前在圖1中所示，該光學單元可經由連接至該光學單元的框架組件300的致動而相對於非光學單元移動。

在一些實施方式中，非光學單元不機械連接至框架組件。如圖3中所示，圖中示出帶有光學元件309的代表性的3軸框架組件300，該光學單元309連接至載體托架308中的框架的X軸302，然而，非光學單元則位於遠離該框架的某處。如前文所述，圖中示出非光學單元和光學單元處於無線通訊設置。

如先前示例那樣，示意性的框架具有帶有位置感測器322的驅動電機310、312、320，以及至少一個控制器324，該控制器324根據根據由感測器所生成的狀態資訊來生成用於驅動該裝置的框架組件的移動的一個或多個電機訊號。

進一步地，如旋轉符號α和β所示，對光學單元的移動加以控制的框架組件的部分具有在Z(偏航)軸306與Y(橫滾)軸304之間以旋轉角(α)，以及以非直角旋轉角(β)移動的自由度，由此產生與非光學單元分隔開的淨高度平移移動，不論非光學單元是連接至框架還是位於遠處。

此外，圖3和圖4圖示了一種用於通過相應地提供附加的旋轉臂314、429、422和支撐臂延伸部315、441來交替平移移動和高度移動的手段，其進一步示出了能夠在成像設備的光學單元與非光學單元之間進行的相對移動，並且該旋轉臂和支撐臂延伸部還提供了在框架本身內的更大的移動範圍。

在一些實施方式中，光學單元進一步包括濾光器、位置感測 器、存儲介質、電池、變焦電機、電路、電源、處理器或外殼中的至少一種。在其他實施方式中，光學單元進一步包括適於為光學單元提供穩定性的配重塊。在一些實施方式中，該配重塊包括電池。

在一些實施方式中，非光學單元不包括鏡頭或光感測器。在其他實施方式中，成像設備的非光學單元包括位置感測器、存儲介質、電池、電機、電路、電源、處理器或外殼中的至少一種。

在成像設備的一些實施方式中，光學單元309可經由框架組件的致動而圍繞第一旋轉軸302和第二旋轉軸304移動，並且光學單元可經由框架組件的致動而圍繞第三旋轉軸306移動。

在成像設備的其他實施方式中，光學單元可經由框架組件的致動而圍繞第三旋轉軸移動，並且該第三旋轉軸對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸中的至少一個。

在成像設備的進一步實施方式中，與光學單元相關聯的狀態資訊可由一個或多個位置感測器322來檢測，並且控制器324使用关于該與光學單元的狀態資訊來生成一個或多個電機訊號，该控制器324對框架組件的致動加以驅動。該狀態資訊包括平移或旋轉移動資訊或者位置資訊。此外，與非光學單元相關聯的狀態資訊可由一個或多個位置感測器來檢測。

在成像設備的進一步實施方式中，該一個或多個位置感測器中的至少一個用於測量至少與光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸相關聯的移動，並且該一個或多個位置感測器中的至少一個包括慣性感測器。

在一些實施方式中，成像設備的框架組件連接至可移動物體。如圖3和圖4中所示，Z軸基座316上提供多個固定點318、418，作為將框架組件連接至可移動物體的可能的位置。

在成像設備的一些實施方式中，光學單元和非光學單元收容于 同一外殼中。如圖4中所示，小型化的成像設備459被容納在載體托架431內，並且由第一驅動構件432以及一個或多個位置感測器422圍繞第一軸來驅動。在其他實施方式中，光學單元和非光學單元未收容于同一外殼中。在這樣的實施方式中，成像設備具有完全的多軸旋轉及平移移動範圍，且能圍繞第一旋轉軸429和第一驅動構件432的旋轉軸旋轉。此外，由第二驅動電機和位置感測器433、422來提供翻滾運動，並由控制器424來提供電機訊號。最後，由第三驅動電機434和位置感測器422來提供偏航移動，從而允許成像設備圍繞延伸臂441和442旋轉。

在成像設備459的其他實施方式中，光學單元和非光學單元都用於拍攝和存儲圖像。

如圖5A中所示，提供了一種代表性的飛行器500，其包括機身510和用於為包括光學單元和非光學單元的附接至該機身的成像設備增穩的裝置，該裝置包括：具有安裝構件525的框架組件520，該框架組件可旋轉地連接至成像設備540的光學單元，並且整體地支撐整個成像設備，其中框架組件用於允許成像設備圍繞至少第一旋轉軸501和第二旋轉軸502旋轉，光學單元包括至少一鏡頭521(未示出)和光學連接至該鏡頭的一光感測器523(未示出)；以及連接至框架組件的電機組件530，該電機組件用於直接驅動框架組件，以便允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸或第二旋轉軸旋轉。

可選地，如圖5B和圖5C中所示，該設備連接至框架組件的第三電機組件536，該電機組件用於直接驅動框架組件570，以便允許光學單元545圍繞第三旋轉軸503旋轉。

本文提供了一種飛行器，其包括機身和用於為包括光學單元和非光學單元的附接至該機身的成像設備的至少一部分增穩的裝置，該光學單元和非光學單元構成整個成像設備，該裝置包括：框架組件， 所述框架組件的體積比與支撐具有該光學單元和該非光學單元的整個成像設備所需的框架組件的體積小，其中框架組件用於支撐成像設備的光學單元，其中框架組件用於允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸和第二旋轉軸旋轉，並且其中該光學單元包括至少一鏡頭和光學連接至該鏡頭的一光感測器；以及可操作地連接至框架組件的電機組件，其中該電機組件用於驅動框架組件，以便允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸或第二旋轉軸旋轉。可選地，如圖5B和圖5C中所示，該設備被配置有連接至框架組件的第三電機組件536，該電機組件用於直接驅動框架組件570，以便允許光學單元545圍繞第三旋轉軸503旋轉。

優選地，如圖5B中所示，框架組件570用於支撐成像設備的光學單元545，而不整體地支撐整個成像設備540，其中框架組件用於允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸501和第二旋轉軸502旋轉，以及可選地圍繞第三旋轉軸503旋轉，該光學單元包括至少一鏡頭521和光學連接至該鏡頭的一光學感測器523；以及連接至框架組件的電機組件532、534，該電機組件用於直接驅動框架組件570，以便允許光學單元545圍繞至少第一旋轉軸501或第二旋轉軸502旋轉。另外，第三電機組件536連接至框架組件，以允許光學單元545圍繞第三旋轉軸503旋轉。

本文提供了一種飛行器，其包括機身和用於為包括光學單元和非光學單元的附接至該機身的成像設備的至少一部分增穩的裝置，該光學單元和非光學單元構成整個成像設備，該裝置包括：支撐成像設備的光學單元的框架組件，其中該框架組件用於允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸和第二旋轉軸旋轉，並且其中該光學單元包括至少一鏡頭和光學連接至該鏡頭的一光感測器；以及可操作地連接至框架組件的電機組件，其中該電機組件用於驅動框架組件，以便允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸或第二旋轉軸旋轉，並且其中該電機組件消耗的最小能量小於驅動支撐整個成像裝置的框架組件所需的能量。

在飛行器500的一些實施方式中，該飛行器包括引擎555，該引擎555用於驅動該飛行器的移動。在一些實施方式中，引擎被配置在該機身內。在一些實施方式中，引擎被配置成旋翼元件550的元件。

根據本發明的另一方面，用於為成像設備的至少一部分增穩的裝置還包括諸如圖5B中所示的減震器571。減震器可以策略地放置在框架上，優選地放置在框架與移動載具之間、在安裝表面上，以將成像裝置，或者更重要地將光學單元與振動、震動、搖擺、顫動、抖動或顛簸移動相隔絕。

在一些實施方式中，飛行器是無人飛行器，其能夠在無需飛行器的乘員的情況下進行受控飛行。

在一些實施方式中，飛行器包括一個或多個槳葉557，該槳葉用於旋轉以向無人飛行器提供升力。

在飛行器的一些實施方式中，非光學單元由機身所支撐，而不是由框架組件所支撐。如在先前例子中所示，並再次在圖5B或圖1B至圖1E中所示，光學單元和非光學單元可以在物理上分隔開，並通過繫繩(有線)110或無線通訊手段101c進行通信。

本文提供了用於為包括光學單元和非光學單元的成像設備的至少一部分增穩的方法，該方法包括：如圖1A和圖5B中所示使用框架組件來支撐成像設備的光學單元而不整體地支撐整個成像設備，其中該框架組件用於允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸和第二旋轉軸旋轉，並且其中光學單元包括至少一鏡頭和光學連接至該鏡頭的一光感測器；以及使用可操作地連接至框架組件的電機組件來驅動框架組件，從而造成光學單元圍繞至少第一旋轉軸或第二旋轉軸旋轉。

在增穩方法的一些實施方式中，光學單元和非光學單元電連接起來。

在增穩方法的一些實施方式中，光學單元120、540進一步包括 濾光器、位置感測器、存儲介質105、電池104、變焦電機、電路103、電源、處理器或外殼中的至少一種。在該方法的其他實施方式中，光學單元進一步包括適於為光學單元提供穩定性的配重塊。在一些實施方式中，該配重塊包括電池。在進一步的實施方式中，電池用於為飛行器或成像設備的操作提供必需的能量。

在增穩方法的一些實施方式中，非光學單元108不包括鏡頭或光感測器。在增穩方法的其他實施方式中，非光學單元包括位置感測器、存儲介質105、電源、電池104、電機、電路103、顯示器、處理器或外殼109中的至少一種。

在增穩方法的其他實施方式中，第一旋轉軸和第二旋轉軸中的至少一個對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸。在其他實施方式中，該方法進一步包括使用電機組件來驅動框架組件，從而造成光學單元圍繞第三旋轉軸旋轉。進一步地，在該方法中，第三旋轉軸對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸中的至少一個。

在增穩方法的其他實施方式中，該方法包括接收來自至少一個位置感測器的訊號，該訊號用於指示非光學單元和/或光學單元的傾斜角，以便校正光學單元的傾斜角。在其他實施方式中，該方法進一步包括比非光學單元所遭受的移動的量更多地減小光學單元所遭受的移動。在該方法的一些實施方式中，該移動包括振動、震動、搖擺、顫動、抖動或顛簸移動中的至少一種。

在增穩方法的任何前述實施方式中，該方法進一步包括使用光學單元120和非光學單元108來拍攝和存儲圖像。

本文提供了為包括光學單元和非光學單元的成像設備的至少一部分增穩的方法，該光學單元和非光學單元構成整個成像設備，該方法包括：使用框架組件來支撐成像設備的光學單元，與支撐具有該光學單元和該非光學單元的整個成像設備所需的框架組件的體積相比， 該框架組件的體積更小，其中該框架組件用於允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸和第二旋轉軸旋轉，並且其中該光學單元包括至少一鏡頭和光學連接至該鏡頭的一光感測器；以及使用可操作地連接至框架組件的電機組件來驅動框架組件，從而造成光學單元圍繞至少第一旋轉軸或第二旋轉軸旋轉。

在增穩方法的一些實施方式中，光學單元和非光學單元電連接。

在增穩方法的一些實施方式中，光學單元進一步包括濾光器、位置感測器、存儲介質、電池、變焦電機、電路、電源、處理器或外殼中的至少一種。在該方法的其他實施方式中，光學單元進一步包括適於為光學單元提供穩定性的配重塊。在一些實施方式中，該配重塊包括電池104。在進一步的實施方式中，電池用於提供飛行器或成像設備的操作所必需的能量。

在增穩方法的一些實施方式中，非光學單元108不包括鏡頭或光感測器。在增穩方法的其他實施方式中，非光學單元包括位置感測器、存儲介質、電源、電池、電機、電路、顯示器、處理器或外殼中的至少一種。

在增穩方法的其他實施方式中，第一旋轉軸和第二旋轉軸中的至少一個對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸。在其他實施方式中，該方法進一步包括使用電機組件來驅動框架組件，從而造成光學單元圍繞第三旋轉軸旋轉。進一步地，在該方法中，第三旋轉軸對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸中的至少一個。

在增穩方法的其他實施方式中，該方法包括接收來自至少一個位置感測器的訊號，該訊號用於指示非光學單元和/或光學單元的傾斜角，以便校正光學單元的傾斜角。在其他實施方式中，該方法進一步包括比非光學單元所遭受的移動的量更多地減少光學單元所遭受的 移動。在該方法的一些實施方式中，該移動包括振動、震動、搖擺、顫動、抖動或顛簸移動中的至少一種。

在增穩方法的任何前述實施方式中，該方法進一步包括使用光學單元和非光學單元來拍攝和存儲圖像。

本文提供了為包括光學單元和非光學單元的成像設備的至少一部分增穩的方法，該方法包括：使用框架組件來支撐成像設備的光學單元，其中該框架組件用於允許光學單元圍繞至少第一旋轉軸和第二旋轉軸旋轉，並且其中該光學單元包括至少一鏡頭和光學連接至該鏡頭的一光感測器；以及使用可操作地連接至框架組件的電機組件來驅動框架組件，該電機組件消耗的最小能量小於驅動支撐整個成像裝置的框架組件所需的能量，從而造成光學單元圍繞至少第一旋轉軸或第二旋轉軸旋轉。

在增穩方法的一些實施方式中，光學單元和非光學單元電連接。

在增穩方法的一些實施方式中，光學單元進一步包括濾光器、位置感測器、存儲介質、電池、變焦電機、電路、電源、處理器或外殼中的至少一種。在該方法的其他實施方式中，光學單元進一步包括適於為光學單元提供穩定性的配重塊。在一些實施方式中，該配重塊包括電池。根據本發明的又一方面，電池用於提供飛行器或成像設備的操作所必需的能量。

在增穩方法的一些實施方式中，非光學單元不包括鏡頭或光感測器。在增穩方法的其他實施方式中，非光學單元包括位置感測器、存儲介質、電源、電池、電機、電路、顯示器、處理器或外殼中的至少一種。

在增穩方法的其他實施方式中，第一旋轉軸和第二旋轉軸中的至少一個對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸。在其他實施方 式中，該方法進一步包括使用電機組件來驅動框架組件，從而造成光學單元圍繞第三旋轉軸旋轉。進一步地，在該方法中，第三旋轉軸對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸中的至少一個。

在增穩方法的其他實施方式中，該方法包括接收來自至少一個位置感測器的訊號，該訊號用於指示非光學單元和/或光學單元的傾斜角，以便校正光學單元的傾斜角。在其他實施方式中，該方法進一步包括比非光學單元所遭受的移動的量更多地減少光學單元所遭受的移動。在該方法的一些實施方式中，該移動包括振動、震動、搖擺、顫動、抖動或顛簸移動中的至少一種。

在增穩方法的任何前述實施方式中，該方法進一步包括同時使用光學單元和非光學單元來拍攝和存儲圖像。

本文提供了為成像設備的至少一部分增穩的方法，該方法包括：提供光學單元，其包括至少一鏡頭和光學連接至該鏡頭的一光感測器；將非光學單元電連接至光學單元；以及經由連接至該光學單元的框架組件的促動而相對於非光學單元移動光學單元。

在穩定方法的一些實施方式中，光學單元進一步包括濾光器、位置感測器、存儲介質、電池、變焦電機、電路、電源、處理器或外殼中的至少一種。在該方法的其他實施方式中，光學單元進一步包括適於為光學單元提供穩定性的配重塊。在一些實施方式中，該配重塊包括電池。在進一步的實施方式中，電池用於提供飛行器或成像設備的操作所必需的能量。

在增穩方法的一些實施方式中，非光學單元不包括鏡頭或光感測器。在增穩方法的其他實施方式中，非光學單元包括位置感測器、存儲介質、電源、電池、電機、電路、顯示器、處理器或外殼中的至少一種。

在增穩方法的其他實施方式中，第一旋轉軸和第二旋轉軸中的 至少一個對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸。在其他實施方式中，該方法進一步包括使用電機組件來驅動框架組件，從而造成光學單元圍繞第三旋轉軸旋轉。進一步地，在該方法中，第三旋轉軸對應於光學單元的俯仰軸、橫滾軸或航向軸中的至少一個。

在增穩方法的其他實施方式中，該方法包括接收來自至少一個位置感測器的訊號，該訊號用於指示非光學單元和/或光學單元的傾斜角，以便校正光學單元的傾斜角。在其他實施方式中，該方法進一步包括與非光學單元相比，更多地減少光學單元所經受的移動。在該方法的一些實施方式中，該移動包括振動、震動、搖擺、顫動、抖動或顛簸移動中的至少一種。

在增穩方法的任何前述實施方式中，該方法進一步包括同時使用光學單元和非光學單元來拍攝和存儲圖像。

本發明提供了一種飛行器，其包括機身和連接至該機身的框架組件，其中該框架組件包括與之附接的電池，並且該框架組件用於保持和為具有光學單元的成像設備增穩，並且其中電池在與成像設備的位置分隔開的位置上附接至該組件，並且其中電池用於為飛行器或成像設備的操作提供能量。

在一些實施方式中，電池用於為飛行器的操作提供能量。在一些實施方式中，電池为配重塊，該配重塊向該成像設備的該光學單元提供穩定性。

雖然本文已經示出和描述了本發明的優選實施方式，但對於本領域技術人員顯而易見的是，這樣的實施方式只是以示例的方式提供的。本領域技術人員現將在不偏離本發明的情況下想到許多更改、改變和替代。應當理解，在實踐本發明的過程中可以採用對本文所描述的本發明實施方式的各種替代方案。以下權利要求旨在限定本發明的範圍，並因此覆蓋這些權利要求範圍內的方法和結構及其等效項。

100‧‧‧裝置

102‧‧‧第一旋轉軸

104‧‧‧第二旋轉軸/電池

106‧‧‧第三旋轉軸

107‧‧‧基座

108‧‧‧非光學單元

110‧‧‧框架組件

112‧‧‧電機組件

114‧‧‧電機組件

118‧‧‧固定點

120‧‧‧光學單元

121‧‧‧鏡頭

122‧‧‧位置感測器

123‧‧‧光感測器

124‧‧‧電機訊號

Claims (81)

1. 一種為一包括一光學單元和一非光學單元的成像裝置的至少一部分增穩的設備，該光學單元和該非光學單元構成整個該成像裝置，該設備包括：一框架組件，其支撐該成像裝置的該光學單元，而不整體地支撐整個該成像裝置，其中該框架組件用以允許該光學單元圍繞至少一第一旋轉軸和一第二旋轉軸旋轉，其中該光學單元包括至少一鏡頭和光學耦合至該鏡頭的一光感測器；以及一電機組件，可操作地連接至該框架組件，其中，該電機組件用於驅動該框架組件，以允許該光學單元圍繞至少該第一旋轉軸或該第二旋轉軸旋轉。
2. 一種為一包括一光學單元和一非光學單元的成像裝置的至少一部分增穩的設備，該光學單元和該非光學單元構成整個該成像裝置，該設備包括：一框架組件，與支撐具有該光學單元和該非光學單元的整個該成像裝置所需的框架組件的體積相比，該框架組件的體積更小；其中該框架組件用於支撐該成像裝置的該光學單元，其中，該框架組件用於允許該光學單元圍繞至少一第一旋轉軸和一第二旋轉軸旋轉，該光學單元包括至少一鏡頭和光學耦合至該鏡頭的一光感測器；以及一電機組件，可操作地連接至該框架組件，其中該電機組件用於驅動該框架組件，以允許該光學單元圍繞至少該第一旋轉軸或該第二旋轉軸旋轉。
3. 一種為一包括一光學單元和一非光學單元的成像裝置的至少一部分增穩的設備，該光學單元和該非光學單元構成整個該成像 裝置，該設備包括：一框架組件，其支撐該成像裝置的該光學單元，其中，該框架組件用於允許該光學單元圍繞至少一第一旋轉軸和一第二旋轉軸旋轉，其中該光學單元包括至少一鏡頭和光學耦合至該鏡頭的一光感測器；以及一電機組件，其可操作地連接至該框架組件，其中該電機組件用於驅動該框架組件，以便允許該光學單元圍繞至少該第一旋轉軸或該第二旋轉軸旋轉，其中該電機組件消耗的最小能量小於驅動支撐整個成像裝置的框架組件所需的能量。
4. 一種成像裝置，包括：一光學單元，其包括至少一鏡頭和一光學耦合至該鏡頭的光感測器；以及一非光學單元，電性耦合至該光學單元，其中通過耦合至該光學單元的一框架組件的致動，該光學單元能夠相對於該非光學單元移動。
5. 一種飛行器，包括：一機身；以及一如請求項1、2或3的設備，其連接至該機身。
6. 一種為一包括一光學單元和一非光學單元的成像裝置的至少一部分增穩的方法，該光學單元和該非光學單元構成整個該成像裝置，該方法包括：使用一框架組件來支撐該成像裝置的該光學單元，而不整體地支撐整個該成像裝置，其中，該框架組件用於允許該光學單元圍繞至少一第一旋轉軸和一第二旋轉軸旋轉，其中該光學單元包括至少一鏡頭和光學耦合至該鏡頭的一光感測器；以及使用可操作地連接至該框架組件的一電機組件來驅動該框架 組件，從而造成該光學單元圍繞至少該第一旋轉軸或該第二旋轉軸旋轉。
7. 一種為一包括一光學單元和一非光學單元的成像裝置的至少一部分增穩的方法，該方法包括：使用一框架組件來支撐該成像裝置的該光學單元，與支撐具有該光學單元和該非光學單元的整個成像裝置所需的框架組件的體積相比，該框架組件的體積更小，其中，該框架組件用於允許該光學單元圍繞至少一第一旋轉軸和一第二旋轉軸旋轉，其中該光學單元包括至少一鏡頭和光學耦合至該鏡頭的一光感測器；以及使用一電機組件來驅動該框架組件，使該光學單元圍繞至少該第一旋轉軸或該第二旋轉軸旋轉，其中該電機組件可操作地連接至該框架組件。
8. 一種為一包括一光學單元和一非光學單元的成像裝置的至少一部分增穩的方法，該方法包括：使用一框架組件來支撐該成像裝置的該光學單元，其中該框架組件用於允許該光學單元圍繞至少一第一旋轉軸和一第二旋轉軸旋轉，並且其中該光學單元包括至少一鏡頭和光學耦合至該鏡頭的一光感測器；以及使用一電機組件來驅動該框架組件，該電機組件可操作地連接至該框架組件，該電機組件消耗的最小能量小於驅動支撐整個成像裝置的框架組件所需的能量，使該光學單元圍繞至少該第一旋轉軸或該第二旋轉軸旋轉。
9. 一種為一成像裝置的至少一部分增穩的方法，該方法包括：提供一光學單元，其包括至少一鏡頭和光學耦合至該鏡頭的一光感測器； 將一非光學單元電性耦合至該光學單元；以及經由耦合至該光學單元的一框架組件的致動，相對於該非光學單元移動該光學單元。
10. 如請求項1、2或3的設備，其中該成像裝置的該非光學單元不機械耦合至該設備。
11. 如請求項1、2或3的設備，其中該光學單元和該非光學單元電性耦合。
12. 如請求項1、2或3的設備，其中該光學單元和該非光學單元可相對於彼此移動。
13. 如請求項1、2或3的設備，其中該成像裝置的該光學單元進一步包括一濾光器、一位置感測器、一存儲介質、一電池、一變焦電機、一電路、一電源、一處理器或一外殼中的至少一種。
14. 如請求項1、2或3的設備，其中該成像裝置的該光學單元進一步包括一配重塊，適於為該光學單元提供穩定性。
15. 如請求項14的設備，其中該配重塊包括一電池。
16. 如請求項1、2或3的設備，其中該非光學單元不包括鏡頭或光感測器。
17. 如請求項1、2或3的設備，其中該成像裝置的該非光學單元包括一位置感測器、一存儲介質、一電池、電機、一電路、一電源、一處理器或一外殼中的至少一種。
18. 如請求項1、2或3的設備，其中該第一旋轉軸和該第二旋轉軸中的至少一個對應於該光學單元的一俯仰軸、一翻滾軸或一偏航軸。
19. 如請求項1、2或3的設備，其中該框架組件進一步用於允許該光學單元圍繞一第三旋轉軸旋轉。
20. 如請求項19的設備，其中該第三旋轉軸對應於該光學單元的一 俯仰軸、一翻滾軸或一偏航軸中的至少一個。
21. 如請求項1、2或3的設備，其中該設備進一步包括一個或多個位置感測器，其中該一個或多個位置感測器中的至少一個用於檢測與該光學單元相關聯的狀態資訊。
22. 如請求項21的設備，進一步包括一控制器，該控制器用於根據與該光學單元相關聯的該狀態資訊生成一個或多個電機訊號。
23. 如請求項21的設備，其中，該狀態資訊包括平移或旋轉移動資訊或者位置資訊。
24. 如請求項21的設備，其中，該位置感測器中的至少一個用於檢測與該非光學單元相關聯的狀態資訊。
25. 如請求項21的設備，其中該一個或多個位置感測器中的至少一個用於測量與該光學單元的至少一俯仰軸、翻滾軸或偏航軸相關聯的移動。
26. 如請求項21的設備，其中該一個或多個位置感測器中的至少一個包括一慣性感測器。
27. 如請求項1、2或3的設備，其中該設備用於耦合至一可移動物體。
28. 如請求項27的設備，其中該設備用於：與該非光學單元相比，更多地減少該光學單元所經受的移動，該移動是由該可移動物體造成的。
29. 如請求項1、2或3的設備，其中該框架組件包括一第一部分和一第二部分，該第一部分連接至並支撐該光學單元，該第二部分可圍繞該第一旋轉軸相對於該第一部分和該光學單元移動。
30. 如請求項29的設備，其中該框架組件進一步包括一第三部分，該第三部分可圍繞該第二旋轉軸相對於該第二部分移動。
31. 如請求項3的設備，其中與用於驅動支撐整個成像裝置的框架組 件所需的能量相比，該能量更小。
32. 如請求項4的成像裝置，其中該非光學單元不機械耦合至該框架組件。
33. 如請求項4的成像裝置，其中該光學單元進一步包括一濾光器、一位置感測器、一存儲介質、一電池、一變焦電機、一電路、一電源、一處理器或一外殼中的至少一種。
34. 如請求項4的成像裝置，其中該光學單元進一步包括適於為該光學單元提供穩定性的一配重塊。
35. 如請求項34的成像裝置，其中該配重塊包括一電池。
36. 如請求項4的成像裝置，其中該非光學單元不包括鏡頭或光感測器。
37. 如請求項4的成像裝置，其中該成像裝置的該非光學單元包括一位置感測器、一存儲介質、一電池、電機、一電路、一電源、一處理器或一外殼中的至少一種。
38. 如請求項4的成像裝置，其中該光學單元可經由該框架組件的致動而圍繞一第一旋轉軸和一第二旋轉軸移動。
39. 如請求項38的成像裝置，其中該第一旋轉軸和該第二旋轉軸中的至少一個對應於該光學單元的一俯仰軸、一翻滾軸或一偏航軸。
40. 如請求項4的成像裝置，其中該光學單元可經由該框架組件的致動而圍繞一第三旋轉軸移動。
41. 如請求項40的成像裝置，其中該第三旋轉軸對應於該光學單元的一俯仰軸、一翻滾軸或一偏航軸中的至少一個。
42. 如請求項4的成像裝置，其中與該光學單元相關聯的狀態資訊能夠由一個或多個位置感測器來檢測。
43. 如請求項42的成像裝置，其中與該光學單元相關聯的該狀態資 訊用於生成一個或多個電機訊號，該電機訊號驅動該該框架組件的致動。
44. 如請求項42的成像裝置，其中該狀態資訊包括平移或旋轉移動資訊或者位置資訊。
45. 如請求項4的成像裝置，其中與該非光學單元相關聯的狀態資訊能夠由一個或多個位置感測器來檢測。
46. 如請求項42的成像裝置，其中該一個或多個位置感測器中的至少一個用於測量與該光學單元的至少一俯仰軸、翻滾軸或偏航軸相關聯的移動。
47. 如請求項42的成像裝置，其中該一個或多個位置感測器中的至少一個包括一慣性感測器。
48. 如請求項4的成像裝置，其中該框架組件用於耦合至一可移動物體。
49. 如請求項4的成像裝置，其中該光學單元和該非光學單元被容納在一單個外殼內。
50. 如請求項4的成像裝置，其中該光學單元和該非光學單元不被容納在一單個外殼內。
51. 如請求項4的成像裝置，其中該光學單元和該非光學單元都用於拍攝和存儲圖像。
52. 如請求項5的飛行器，進一步包括一引擎，該引擎用用於驅動該飛行器的移動。
53. 如請求項52的飛行器，其中該引擎被容納在該機身內。
54. 如請求項5的飛行器，進一步包括一個或多個槳葉，該槳葉用於旋轉以向無人飛行器提供升力。
55. 如請求項5的飛行器，其中該飛行器是一無人飛行器，該無人飛行器能夠在無需該飛行器的乘員的情況下進行受控飛行。
56. 如請求項5的飛行器，其中該非光學單元由該機身支撐，而不是由該框架組件支撐。
57. 如請求項6、7、8的方法，進一步包括將該光學單元與該非光學單元彼此電性耦合。
58. 如請求項6、7、8或9的方法，進一步包括允許該光學單元與該非光學單元彼此無線通訊。
59. 如請求項6、7、8或9的方法，其中該光學單元進一步包括一濾光器、一位置感測器、一存儲介質、一電池、一變焦電機、一電路、一電源、一處理器或一外殼中的至少一種。
60. 如請求項6、7、8或9的方法，其中該光學單元進一步包括適於為該光學單元提供穩定性的一配重块。
61. 如請求項6、7、8或9的方法，其中該配重塊包括一電池。
62. 如請求項61的方法，其中該電池用於提供一飛行器或該成像裝置的操作所必需的電力。
63. 如請求項6、7、8或9的方法，其中該非光學單元不包括鏡頭或光感測器。
64. 如請求項6、7、8或9的方法，其中該非光學單元包括一位置感測器、一存儲介質、一電源、一電池、電機、一電路、一顯示器、一處理器或一外殼中的至少一種。
65. 如請求項6、7、8或9的方法，其中該第一旋轉軸和該第二旋轉軸中的至少一個對應於該光學單元的一俯仰軸、一翻滾軸或一偏航軸。
66. 如請求項6、7、8或9的方法，進一步包括使用該電機組件來驅動該框架組件，從而造成該光學單元圍繞一第三旋轉軸旋轉。
67. 如請求項65的方法，其中該第三旋轉軸對應於該光學單元的一俯仰軸、一翻滾軸或一偏航軸中的至少一個。
68. 如請求項6、7、8或9的方法，進一步包括接收來自至少一個位置感測器的一訊號，該訊號用於指示該非光學單元及/或該光學單元的一傾斜角，以便校正該光學單元的一傾斜角。
69. 如請求項6、7、8或9的方法，進一步包括與該非光學單元相比，更多地減少該光學單元所經受的移動。
70. 如請求項69的方法，其中移動包括振動、震動、搖擺、顫動、抖動或顛簸移動中的至少一種。
71. 如請求項6、7、8或9的方法，進一步包括使用該光學單元和該非光學單元兩者來拍攝和存儲圖像。
72. 一種飛行器，包括：一機身；以及一框架組件，其連接至該機身，其中該框架組件包括與之附接的一電池，並且該框架組件用於保持和為具有一光學單元的一成像裝置增穩，並且其中該電池在與該成像裝置的位置分隔開的位置上附接至該框架組件，並且其中該電池用於為該飛行器或該成像裝置的操作提供電力。
73. 如請求項72的飛行器，其中該電池用於為該飛行器的操作提供電力。
74. 如請求項72的飛行器，其中該電池为配重塊，該配重塊向該成像裝置的該光學單元提供穩定性。
75. 如請求項1、2或3的設備，其中該用於為一包括一光學單元和一非光學單元的成像裝置增穩的設備為手持型的。
76. 如請求項4的設備，其中該成像裝置的該框架組件為手持型的。
77. 如請求項1、2或3的設備，其中該成像裝置的該非光學單元不與該成像裝置的光學單元機械耦合。
78. 如請求項77的設備，其中該光學單元與該非光學單元彼此無線 通訊。
79. 如請求項2的設備，其中該框架組件的體積不大於支撐整個成像裝置所需的框架組件的體積的一半。
80. 如請求項3的設備，其中由該電機組件所消耗的能量的量不大於驅動支撐整個成像裝置的框架組件所需的能量的一半。
81. 如請求項28的設備，其中移動包括振動、震動、搖擺、顫動、抖動或顛簸移動中的至少一種。