DE102007055212A1

DE102007055212A1 - Schwenkbarer Stativkopf für eine Kamera

Info

Publication number: DE102007055212A1
Application number: DE102007055212A
Authority: DE
Inventors: Georg Thoma
Original assignee: Georg Thoma
Current assignee: TELEVISION SKYLINE FILM- UND FERNSEHGESELLSCHA, DE
Priority date: 2007-11-19
Filing date: 2007-11-19
Publication date: 2009-05-28
Also published as: GB2454806B; GB0821055D0; GB2454806A

Abstract

Der Stativkopf dient zum Verschwenken einer aufgesetzten Kamera, insbesondere einer Fernseh- oder Filmkamera, um zumindest eine Drehachse. Um einen ferngesteuerten Stativkopf wirtschaftlich herstellen zu können, wird ein manuell betätigter Stativkopf (1) umgerüstet. Für jede Drehachse (X, Y) ist am Stativkopf ein fernsteuerbares Motormodul (14, 14') vorgesehen, das über eine Kraftübertragungsstrecke (17, 18, 12; 17', 18', 12'), vorzugsweise Zahnräder und Zahnriemen, die jeweiligen Rotoren (3, 5) des Stativkopfs antreibt. Die Motormodule können von einer Servoelektronik und gegebenenfalls weiteren peripheren Steuereinrichtungen ferngesteuert werden. Der erhaltene Stativkopf kann wie ein teurer ferngesteuerter Stativkopf vorteilhaft im Sportbereich oder in virtuellen Studios eingesetzt werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen schwenkbaren Stativkopf für eine Kamera gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Insbesondere Film-, Fernseh- oder Videokameras werden auf einem schwenkbaren Stativkopf z. B. mit Hilfe einer Schnellspannplatte befestigt. Der Stativkopf selbst wird dann in eine Aufnahme, z. B. einen Aufnahmering eines stationären oder fahrbaren Stativs eingesetzt. Üblicherweise kann die Kamera mithilfe des Stativkopfs um zwei Achsen verschwenkt werden, nämlich im Azimut und in der Elevation. Die Bewegungen der Kamera beim Verschwenken werden üblicherweise mithilfe von hydraulischen Dämpfungsgliedern gedämpft, sodass ruhige und gleichmäßige Schwenkbewegungen der Kamera möglich sind.
Stativköpfe dieser Art sind z. B. in DE 2657692 C2 oder DE 29713427 U1 beschrieben.
Es sind auch Stativköpfe bekannt, die um drei Achsen, im Allgemeinen eine zusätzliche Rollachse, verschwenkbar sind.
Derartige auf einem Stativ oder dergleichen angeordnete Stativköpfe werden üblicherweise manuell von einem Kameramann z. B. über mit dem Stativkopf verbundene Hebelarme bzw. Handgriffe verschwenkt.
In den letzten Jahren werden insbesondere für Aufnahmen im Sportbereich und in sogenannten virtuellen Studios mehr und mehr ferngesteuerte Stativköpfe („remote-control-Köpfe") verwendet, deren Bewegungen um die jeweilige Nick- und Schwenkachse mit Hilfe von ferngesteuerten Motorantrieben ausgeführt werden. Die Motoren sind hierbei über eine Datenverbindung mit einer Servoelektronik verbunden, an die Steuer- und Kontrolleinrichtungen angeschlossen sind, z. B. Computer, Joysticks, Handräder oder dergleichen, mit denen die Bewegungen der Kamera gesteuert werden.
Die bislang benutzten manuell betätigten Stativköpfe sind für solche Aufgaben, insbesondere wenn für die Aufnahmen Sensorsysteme benutzt werden oder benutzt werden müssen, nicht geeignet, sodass eine vollständig neue Ausrüstung angeschafft werden muss, was natürlich teuer ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen ferngesteuerten schwenkbaren „remote-control-Stativkopf" anzugeben, der wirtschaftlich zu deutlich niedrigeren Kosten als die auf dem Markt befindlichen ferngesteuerten Stativköpfe hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Wesentlicher Gedanke der Erfindung ist demnach, herkömmliche manuell betätigte Stativköpfe durch einfache Modulbausteine nachzurüsten, wobei nur geringfügige Modifikationen an den bestehenden Stativköpfen vorgenommen werden müssen. Diese Module sind im Wesentlichen ein schon heute erhältliches Motormodul mit einem Fernsteueranschluss sowie ein Kraftübertragungsmodul, vorzugsweise aus einem mit der jeweiligen Drehachse des Stativkopfs form- und/oder kraft schlüssig verbundenen Zahnrad und einem Zahnriemen, der um dieses Zahnrad und ein entsprechendes Zahnrad der Abtriebswelle des Motormoduls herumgeführt ist.
An einem bestehenden manuell betätigten Stativkopf sind hierzu nur sehr geringe Modifikationen notwendig, um diesen Stativkopf auf einen ferngesteuerten Stativkopf umzurüsten.
Vorzugsweise ist das Motormodul mit einem Rückmeldeanschluss versehen, über den die jeweilige Drehstellung der Schwenk- und Nickachse der Kamera nach außen, z. B. zu einer Steuereinrichtung gesendet werden kann. Diese Möglichkeit macht es überflüssig, zusätzliche Sensorelemente zu verwenden, die die für eine Fernsteuerung notwendigen Rückmeldesignale liefern.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar:
1: Eine Frontansicht eines schwenkbaren Stativkopfes gemäß der Erfindung; und
2: Eine Seitenansicht des Stativkopfes Basis für einen Stativkopf gemäß der Erfindung ist ein herkömmlicher manuell um zwei Achsen, nämlich eine horizontale X-Achse und eine vertikale Y-Achse verschwenkbarer Stativkopf 1. Der Stativkopf weist einen, in diesem Fall als Teil einer Kugelkalotte ausgebildeten Stator 2 auf, der in eine Aufnahme, zum Beispiel einen Aufnahmering eines nicht dargestellten Stativs einsetzbar und dort fixierbar ist.
An den Stator schließt sich ein Rotor 3 an, der um die Drehachse Y verdrehbar ist und zum Beispiel hydraulische Dämpfungselemente gemäß der genannten DE 2657692 C2 enthält.
Auf dem Rotor 3 ist ein sich vertikal, d. h. in Richtung der Y-Achse erstreckender Ständer 4 fest angeordnet, der zum Beispiel im Querschnitt die Form eines querliegenden, d. h. sich in der X-Achse erstreckenden Zylinders hat. Zu beiden Seiten dieses Ständers sind Rotorelemente 5 und 6 vorgesehen, die gegenüber dem Ständer 4 um die horizontale X-Achse verschwenkbar sind. Das Rotorelement 5 z. B. weist wiederum Dämpfungselemente auf, das Rotorelement 6 enthält eine Anordnung zum Gewichtsausgleich, sodass die aufgesetzte Kamera in jeder Nickstellung im Gleichgewicht gehalten wird.
Der Grad der Dämpfung des Stativkopfs beim Schwenken kann in üblicher Weise auf verschiedene Werte – auch auf den Wert Null, d. h. keine Dämpfung – eingestellt werden, wie dieses z. B. in der genannten DE 2657692 C2 beschrieben ist Die Verschwenkung der Kamera erfolgt üblicherweise über einen beziehungsweise zwei hier nicht dargestellte Handgriffe bzw. Schwenkarme, die mit dem Stativkopf über entsprechende Klemmanordnungen verbunden sind, von denen lediglich eine Klemmplatte 7 gezeigt ist.
Auf die Oberseite des Stativkopfes kann eine nicht dargestellte Halteplatte aufgesetzt werden, die eine Kamera aufnimmt, wobei die Halteplatte zum Beispiel an einer nur angedeuteten und mit einem Rotorelement 5 verbundenen Nase 8 befestigt ist.
Durch entsprechende Bewegung der Handgriffe durch einen Kameramann kann die Kamera dann im Azimut – um die Y-Achse – und in der Elevation – um die X-Achse – verschwenkt werden.
Um den beschriebenen manuell betätigten Stativkopf zu einem fernsteuerbaren Stativkopf umzurüsten, wird auf einem nach unten auf den Stator 2 gerichteten Ansatz 11 des Rotors 3 ein hier nur angedeutetes Zahnrad 12 aufgebracht. Dies kann auf vielfältige Weise geschehen; entweder wird das Zahnrad auf den vorhandenen Ansatz 11 aufgesteckt und entsprechend befestigt; es ist auch möglich, das Zahnrad aus dem vollen Material des Rotors 3 herauszufräsen etc.
An einem nur angedeuteten Befestigungsblock 13 des Stativkopfes oder an einer anderen geeigneten Stelle ist ein Motormodul 14 befestigt, das einen Motorblock 15 und eine Abtriebswelle 16 aufweist. Die Abtriebswelle verläuft hierbei parallel zu der vertikalen Y-Achse und trägt an ihrem Ende ein wiederum nur angedeutetes Zahnrad 17, das exakt auf der Höhe des Zahnrades 12 des Rotors 3 gelegen ist. Um die beiden Zahnräder 12 und 17 wird ein Zahnriemen 18 herumgelegt. Die Zähne der Zahnräder 12 und 17 sowie des Zahnriemens 18 sind so ausgestaltet, dass eine völlig spielfreie Verdrehung des Rotors 3 bei Betätigen des Motormoduls 14 möglich ist. Entsprechend ist natürlich auch die Spannung des Zahnriemens 18 einzustellen.
Für die Verschwenkung des Stativkopfes um die horizontale X-Achse ist ein in der Ausführung identisches Motormodul 14' mit einem Motorblock 15' und einer Abtriebswelle 16' vorgesehen, mit dem das Rotorelement 5 des Stativkopfes um die horizontale X-Achse verschwenkt werden kann. Hierbei ist wiederum für das Rotorelement 5 ein Zahnrad 12' vorge sehen, das mit einem entsprechenden Zahnrad 17' der Abtriebswelle 16' des zweiten Motormoduls 14' über einen Zahnriemen 18' zusammenarbeitet. Je nach Typ des Stativkopfs kann das Zahnrad 12' direkt mit dem Rotorelement 5 verbunden werden oder der Deckel des Rotorelements 5 wird gegen einen modifizierten Deckel ausgetauscht, auf dem das Zahnrad 12' angebracht ist, etc.
Bei der Anwendung des Stativkopfs als ferngesteuerter Kopf werden die Dämpfungselemente in den Rotorblöcken 3 und 5 ausgeschaltet, sodass die Bewegung des Stativkopfs nicht gedämpft wird und der Motor des Moduls nicht auch die Dämpfungskraft der Dämpfungselemente überwinden muss. Vorausgesetzt ist auch, dass die Anordnung zum Gewichtsausgleich der Kamera optimal eingestellt ist und die Kamera in jeder Nicklage in Balance hält.
Die Motormodule 14 und 14' weisen jeweils Einrichtungen zum Empfangen und Aussenden von Steuer- bzw. Datensignalen auf. In dem gezeigten Fall ist an den Motormodulen jeweils eine Steckbuchse 19 bzw. 19' vorgesehen, in die ein korrespondierender Stecker eingesteckt wird, dessen Steckerleitung mit einer Steuereinrichtung für die Motormodule 14 und 14', üblicherweise einer Servoelektronik, verbunden ist, die an dem Stativ angeordnet ist und die das jeweilige Motormodul 14, 14' in seiner Leistung und Drehbewegung regelt.
An die Servoelektronik können periphere Steuereinrichtungen angeschlossen werden, z. B. Computer, Handräder, Joysticks, etc. oder eine weitere Kontrollelektronik, die entfernt von dem Stativkopf angeordnet ist und mit der noch weitere Funktionen gesteuert werden können, z. B. Funktionen der auf dem Stativkopf angeordneten Kamera, wie dieses aus dem Stand der Technik bekannt ist, etwa Ein- und Ausschalten der Kamera, Einstellen der Blende, des Fokus, des Zoombereichs etc. Die Datenverbindung zwischen der Kontrollelektronik und der Servoelektronik und gegebenenfalls auch zwischen anderen peripheren Steuereinrichtungen und der Servoelektronik ist beliebig ausgeführt, so z. B. als Leitungsverbindung, drahtlose Datenverbindung über Funk oder Licht etc.
Durch entsprechende Steuersignale der Servoelektronik und der peripheren Steuereinrichtungen können z. B. die Motormodule 14 und 14' eingeschaltet oder ausgeschaltet werden, die Rotoren 3 und 5 des Stativkopfes um die vertikale Y-Achse und die horizontale X-Achse mit einer gewünschten Geschwindigkeit inkrementell verschwenkt und der Drehsinn der Motormodule umgeschaltet werden.
Die jeweilige Dreh- bzw. Winkelstellung des Stativkopfes und damit der Kamera in der X- und Y-Achse wird über einen Rückmeldeanschluss der Steckbuchse 19 beziehungsweise einen entsprechenden Rückmelde-Datenweg der Steuereinrichtung gemeldet. Hiermit erübrigt sich eine zusätzliche Sensorik für den Stativkopf, der somit als vollwertiger fernsteuerbarer Stativkopf angesehen werden kann.
Aus einem manuell betätigbaren und gemäß der Erfindung umgerüsteten Stativkopf kann mit einfachen Mitteln wirtschaftlich ein vollwertiger fernsteuerbarer Stativkopf hergestellt werden.
Es ist stets möglich, den Stativkopf und damit die aufgesetzte Kamera manuell wie gewohnt zu verschwenken, ohne dass die Fernsteuerung verwendet wird.
Modifikationen der einzelnen beschriebenen Elemente sind natürlich möglich und jedem Fachmann auf diesem Gebiet evident. So könnte zum Beispiel statt eines Zahnriemenantriebes ein spielfreies reines Zahnradgetriebe verwendet werden. Ebenso sind die Formen der einzelnen Stativkopfelemente nur beispielhaft.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 2657692 C2 [0003, 0017, 0019]
- DE 29713427 U1 [0003]

Claims

Stativkopf für eine Kamera, insbesondere eine Fernseh- oder Filmkamera zum manuellen Verschwenken des Stativkopfes beziehungsweise der aufgesetzten Kamera um zumindest eine Drehachse, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Stativkopf (1) für jede Drehachse (X, Y) ein fernsteuerbares Motormodul (14, 14') mit einer Abtriebswelle (16, 16') verbunden ist, die über eine Kraftübertragungsstrecke (17, 18, 12; 17', 18', 12') form- beziehungsweise kraftschlüssig mit einem mit der jeweiligen Drehachse (X, Y) des Stativkopfes (1) starr verbundenen Drehelement (12, 12') im Wesentlichen spielfrei zusammenarbeitet, mit dem der Stativkopf (1) bei Betätigung des Motormoduls (14, 14') um die jeweilige Drehachse (X, Y) verschwenkbar ist.
Stativkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Drehachse (X, Y) starr verbundene Drehelement ein Zahnrad (12, 12') ist, das mit einem in der gleichen Ebene gelegenen Zahnrad (17, 17') der Abtriebswelle (16, 16') des Motormoduls (14, 14') zusammenarbeitet.
Stativkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kraftübertragung zwischen den Zahnrädern (12, 17; 12', 17') der jeweiligen Drehachse (X, Y) und des zugeordneten Motormoduls (14, 14') ein Zahnriemen (18, 18') vorgesehen ist.
Stativkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass jedes Motormodul (14, 14') eine Einrichtung (19, 19') zum Empfangen von Daten einer Steuereinrichtung zum Fernsteuern der Schwenkbewegungen des Stativkopfs aufweist
Stativkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (19, 19') zum Empfangen von Daten einen Rückmeldeanschluss aufweist, über den Rückmeldesignale, die die Drehstellung des Stativkopfs um eine Schwenkachse angeben, an die Steuereinrichtung zum Fernsteuern des Stativkopfes (1) übertragbar sind.
Stativkopf nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Motormodul (14, 14') über einen Draht-, Funk- oder Licht-Signalweg mit der Steuereinrichtung zusammenarbeitet.