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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf eine Objektführung mit variabler Bewegungsbahn. Bevorzugte Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Objektführung mit variabler Bewegungsbahn in Kombination mit einem Stativ oder Standfuß zur Führung eines Objekts in Form einer Kamera.
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Stative bieten die Möglichkeit eine Kamera oder allgemein Objekte, wie z.B. auch Beleuchtungskörper, fix zu positionieren. Dies hat den Vorteil, dass die Rekonstruierbarkeit einer Aufnahme oder allgemein einer Positionssituation, also z.B. der relativen Position der Kamera gegenüber dem Objekt, ermöglicht wird.
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Weiterentwicklungen von derartigen statischen Stativen sind sogenannte Objektführungen oder Kameraarme, die beispielsweise die Kamera entlang einer Bewegungsachse führbar machen. Dies ermöglicht einerseits für den Anwendungsfall Fotografie, ein Objekt aus mehreren Blickwinkeln abzulichten, und andererseits für den Anwendungsfall Film, die Kamera gegenüber dem Objekt zu verschieben bzw. zu schwenken. Die Entgegenhaltung
US 3 426 994 A zeigt einen sogenannten „straight line carrier device“, also einen geradliniger Träger. Wie in Spalte
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30 ff. offenbart ist, wird entsprechend der Entgegenhaltung
US 3 426 994 A ein Objekt entlang einer geraden Bewegungsbahn unter Zuhilfenahme von schwingenden Parallelogrammen benutzt. Diese Parallelogramme sind durch Gelenke gebildet, wobei entsprechend Spalte
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27 ff. die Gelenke äquidistant angeordnet sind.
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6a zeigt ein Beispiel für eine Objektführung 10 zur linearen Führung einer Kamera 12. Hierzu ist die Kamera 12 auf einem Schlitten 14 mittels eines Objekthalters 16 positioniert, wobei der Schlitten 14 geradlinig auf der Objektführung 10 verschoben werden kann. 6b zeigt ein weiteres Beispiel einer derartigen linearen Objektführung 10', auf welcher wiederum die Kamera 12 mittels eines Schlittens 14' geradlinig verschoben werden kann. Durch eine besondere Konstruktion des Schlittens 14' ist es auch möglich, dass die Kamera 12 bei der geradlinigen Bewegung entlang der Führung 10' gedreht werden kann. Hierbei ist es wichtig, dass die Bewegung sehr gleichmäßig und vibrationsfrei erfolgt. Ausgehend von dieser Linearführung 10' erfolgt zwar eine translatorische Bewegung der Kamera 12 gegenüber dem Objekt bei gleichzeitiger Drehung, jedoch nicht eine rotorische Bewegung gegenüber dem Objekt. Deshalb kommen auch häufig Objektführungen in Form der Objektführung 10" aus 6c zum Einsatz. Die Objektführung 10" führt das Objekt bzw. die Kamera 12 mittels eines Schlittens 14" entlang einer Kreisbahn, deren Radius durch die Objektführung 10" fest vorgegeben ist. Eine sehr ähnliche Anordnung zeigt auch 6d, bei welcher die Kamera 12 entlang zweier gebogener Schienen als Objektführung 10'" mittels eines Schlittens 14"' geführt wird. Diese Objektführung 10'" ist zusätzlich auf einem Stativ 18 angeordnet. Insofern unterscheidet sich die Objektführung 10" und 10"' von der Objektführung 10 dadurch, dass die Führung gebogen ist.
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Dieser Sachverhalt ist in 7 illustriert. 7 zeigt in einer Darstellung a eine Objektführung analog zu der Objektführung 10 aus 6a, bei welcher die Kamera 12 auf einer geradlinigen Bewegungsbahn gegenüber dem Objekt 20 bewegt wird. Durch die Bewegung entlang der Objektführung 10 ist das Objekt 20 an manchen Positionen nicht im Fokus der Kamera 12 (vgl. gestrichelter Pfeil mit dem Bezugszeichen 22). Diese Situation aus 7a bzw. dem Beispiel aus 6a kann durch die Kameraführung aus 6c bzw. 6d verbessert werden, wie anhand von 7b dargestellt wird. 7b zeigt eine Kameraführung 10"', auf welcher die Kamera 12 entlang einer Kreisbahn geführt wird. Wiederum ist der Fokus der Kamera anhand eines gestrichelten Pfeils mit dem Bezugszeichen 22 gekennzeichnet. Wie zu erkennen ist, liegt unabhängig von der Position der Kamera 12 auf der Bewegungsbahn 10'" das Objekt 20 immer zentral im Fokus der Kamera 12. Dies gilt jedoch nur für einen fest vorgegebenen Abstand zwischen der Kamera 12 und dem Objekt 20, da der Radius der Kreisbahn 10"' aufgrund der Mechanik fix ist. Deshalb besteht der Bedarf nach einem verbesserten Ansatz.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Objektführung zu schaffen, welche eine Bewegungsbahn mit variabler Form, insbesondere auch eine gekrümmte Bewegungsbahn mit einstellbarem Radius ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen eine Objektführung mit variabler Bewegungsbahn. Die Objektführung umfasst eine erste Viereck-Bewegungsstruktur und eine zweite Viereck-Bewegungsstruktur. Die erste Viereck-Bewegungsstruktur umfasst einen ortsfesten Schenkel und einen gegenüber zu dem ortsfesten Schenkel verschiebbaren ersten Schnittstellen-Schenkel. Die zweite Viereck-Bewegungsstruktur umfasst einen Objektträger-Schenkel und einen gegenüber dem Objektträger-Schenkel liegenden zweiten Schnittstellen-Schenkel. Der erste und der zweite Schnittstellen-Schenkel sind fest miteinander verbunden, wobei zumindest einer der Schenkel der ersten Viereck-Bewegungsstruktur und/oder der zweiten Viereck-Bewegungsstruktur in Bezug auf seine Schenkellänge variabel ist. Der Objektträger-Schenkel bewegt sich bei einer Verschiebung des ersten und des zweiten Schnittstellen-Schenkels gegenüber dem ortsfesten Schenkel tangential oder radial auf der Bewegungsbahn, wobei eine Form der Bewegungsbahn abhängig von der gewählten Schenkellänge ist.
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Kern der vorliegenden Erfindung liegt also darin, dass erkannt wurde, dass durch die Kopplung von zwei Bewegungsstrukturen beispielsweise über einen gemeinsamen Schenkel ein Objekt, welches auf einem weiteren Schenkel angeordnet ist, der dem Kopplungsschenkel gegenüberliegt, entlang einer geraden oder gekrümmten Bahn, wie z.B. entlang einer Kreisbahn geführt werden kann, wenn die Geometrien der Bewegungsstrukturen bzw., im Detail, die Schenkellängen entsprechend gewählt sind. Jede Bewegungsstruktur umfasst hierzu vier gelenkig miteinander verbundene Schenkel, wobei bei der ersten Bewegungsstruktur ein ortsfester Schenkel dem Kopplungsschenkel gegenüberliegt. Diese vier Schenkel formen in Abhängigkeit von der gewählten Schenkellänge ein Parallelogramm oder ein anderes geartetes Viereck. Bei Verschiebung der zwei Schenkel zueinander erfolgt in dem Fall, dass nicht die Parallelogrammbedingungen vorliegen, eine Verkippung des Kopplungsschenkels gegenüber dem ortsfesten Schenkel oder für den Parallelogramm-Fall eine Parallelverschiebung. Da nun die zweite Bewegungsstruktur über diesen Schnittstellen-Schenkel mit der ersten Bewegungsstruktur gekoppelt ist, kommt es (nur ausgehend von der zweiten Bewegungsstruktur) ebenfalls zu einer Verkippung, für den Fall, dass ebenfalls keine Parallelogrammbedingungen vorliegen, sobald eine Verschiebung von dem Schnittstellen-Schenkel gegenüber dem gegenüberliegenden Objektträger-Schenkel erfolgt, oder im Parallelogramm-Fall zu Parallelverschiebung des Objektträger-Schenkels gegenüber dem Kopplungsschenkel. Durch die Kombination dieser zwei Bewegungsmuster kann nahezu jede (geradlinige) Bewegungsbahn ausgebildet werden. Beispielsweise kann bei Kombination zweier „Parallelogramme“ eine gerade Bewegungsbahn ausgebildet werden oder durch Kombination zweier „Verkippungen“ ein Objekt auf dem Objektträger-Schenkel in Bezug auf den ortsfesten Schenkel entlang einer gekrümmten Bewegungsbahn bewegt werden. Der Krümmungsradius der Bewegungsbahn ist von der Schenkellänge abhängig. Bei geschickter Wahl der Schenkellängen erfolgt die Bewegung tangential. In Summe wird also vorteilhafterweise eine variable Objektführung geschaffen, wenn zumindest einer der Schenkel in Bezug auf seine resultierende Länge verstellbar ist.
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Entsprechend Ausführungsbeispielen kann die Wahl der Schenkellänge/Schenkellängen derart erfolgen, dass die gekrümmte Bewegungsbahn eine Kreisbahn ist, wobei das Objekt tangential bewegt wird. Ferner kann der Kreisbahnradius entsprechend zusätzlichen Ausführungsbeispielen unendlich sein, so dass die gekrümmte Bewegungsbahn eine Gerade ist, wobei je nach Wahl der Schenkellänge/Schenkellängen das Objekt dann tangential oder auch radial bewegt werden kann. Infolgedessen kann den oben erörterten Anforderungen in Bezug auf die Implementierungen der Beispiele aus 7a und 7b durch nur eine Objektführung genüge getan werden.
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Entsprechend Ausführungsbeispielen sind bevorzugterweise der Objektträger-Schenkel und/oder der ortsfeste Schenkel mit variabler Länge ausgeführt.
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Entsprechend einem Ausführungsbeispiel wird die Bewegungsbahn wie folgt definiert: Die Bewegungsbahn verläuft gekrümmt oder kreisbahnförmig, wenn eine Schenkellänge für den ortsfesten Schenkel und für den Objektträger-Schenkel kleiner gewählt ist als eine Schenkellänge des ersten und des zweiten Schnittstellen-Schenkels. Die Bewegungsbahn verläuft gerade bei gleichzeitiger tangentialer Objektführung, wenn eine Schenkellänge für den ortsfesten Schenkel und für den Objektträger-Schenkel gleich gewählt ist wie eine Schenkellänge des ersten und des zweiten Schnittstellen-Schenkels. Die Bewegungsbahn verläuft gerade bei gleichzeitig radialer Objektführung, wenn eine Schenkellänge für den Objektträger-Schenkel kleiner gewählt ist als eine Schenkellänge des ersten und des zweiten Schnittstellen-Schenkels und wenn eine Schenkellänge für den ortsfesten Schenkel gleich gewählt ist wie eine Schenkellänge des ersten und des zweiten Schnittstellen-Schenkels.
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Entsprechend Ausführungsbeispielen umfasst jede Bewegungsstruktur vier Schenkel, die jeweils mit Gelenken verbunden sind, wobei entsprechend Ausführungsbeispielen die Gelenke Rotationsgelenke sind und alle Rotationsachsen aller sechs bzw. acht Gelenke der zwei Bewegungsstrukturen parallel verlaufen. Entsprechend Ausführungsbeispielen fallen die Gelenke zwischen den Längsschenkeln und den jeweiligen Schnittstellen-Schenkeln zu einem kombinierten Doppelgelenk zusammen.
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Die Variabilität der Schenkellängen des Objektträger-Schenkels und/oder des ortsfeste Schenkel kann beispielsweise wie folgt realisiert werden: Die Gelenke zwischen dem ortsfesten Schenkel und den angrenzenden Längsschenkeln und die Gelenke zwischen dem Objektträger-Schenkel und den angrenzenden Längsschenkeln auf dem Objektträger-Schenkel bzw. dem ortsfesten Schenkel können verschiebbar ausgeführt sein. Denkbar wären hierbei Mechanismen basierend auf Langlöchern mit zusätzlichen Arretierungsschrauben bzw. Vorrichtungen oder Mechanismen basierend auf Gewindestangen, die dann die Position des Gelenks in Bezug auf den ortsfesten Schenkel bzw. den Objektträger-Schenkel festlegen. Entsprechend Ausführungsbeispielen kann die Verschiebung des Schnittstellen-Schenkels bzw. der Schnittstellen-Schenkel gegenüber dem ortsfesten Schenkel mittels eines Aktors, wie z.B. eines Elektromotors (ggf. in Kombination mit einem Getriebe) bewerkstelligt werden.
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Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen ist der ortsfeste Schenkel mit einem Standfuß gekoppelt oder umfasst zumindest einen Flansch für ein Stativ.
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung der Objektführung entsprechend einem Basisausführungsbeispiel zur Erläuterung der einzelnen Geometrieparameter;
- 2a-d dreidimensionale Konstruktionszeichnungen bzw. Zusammenstellungszeichnungen der Objektführung entsprechend einem erweiterten Ausführungsbeispiel;
- 3a-b schematische Illustrationen von Anwendungsgebieten für das Ausführungsbeispiel aus 2;
- 4a-d dreidimensionale Konstruktionszeichnungen bzw. Zusammenstellungszeichnungen eines weiteren erweiterten Ausführungsbeispiels der Objektführung;
- 5a-g schematische Illustration von Anwendungsgebieten des erweiterten Ausführungsbeispiels aus 4;
- 6a-d konventionelle Objektführungen; und
- 7a-b schematische Darstellungen zur Erläuterung der Anforderungen an Objektführungen.
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Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail anhand der Figuren erläutert werden, sei darauf hingewiesen, dass gleiche Elemente und Strukturen mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die Beschreibung derer aufeinander anwendbar bzw. austauschbar ist.
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1 zeigt eine Objektführung 100 mit einer ersten Viereck-Bewegungsstruktur 110 und einer zweiten Viereck-Bewegungsstruktur 120.
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Die erste Viereck-Bewegungsstruktur 110 umfasst vier Schenkel, nämlich den ortsfesten Schenkel 112, den ersten Schnittstellen-Schenkel 114 sowie die zwei Längsschenkel 116a und 116b. Der erste Schnittstellen-Schenkel 114 ist gegenüberliegend zu dem ortsfesten Schenkel 112 angeordnet, so dass also die Längsschenkel 116a und 116b die zwei Schenkel 112 und 114 miteinander verbinden. Alle vier Schenkel sind jeweils mittels Gelenken 118a-118d beweglich verbunden. Hierbei sei angemerkt, dass bei diesen Ausführungsbeispielen der ortsfeste Schenkel 112 eine variable Schenkellänge aufweist, welche dadurch realisiert ist, dass das Gelenk 118d verschiebbar auf dem Schenkel 112 ausgeführt ist. Dieser Sachverhalt ist dadurch illustriert, dass eine zweite Position des Gelenks 118d mit dem Bezugszeichen 118d* illustriert ist. Infolge der Verschiebung (118d → 118d*) wird auch der angrenzende Längsschenkel 116 (→116b*) sowie der Schnittstellen-Schenkel 114 (→114*) verkippt. Dadurch bedingt ist auch das Gelenk 118c (→118c*) verschoben. Diese unterschiedliche Anordnung der Schenkel 114*, 116b*, infolge der Verschiebung des Gelenks 118d*, ist durch gestrichelte Linien (vgl. Markierung B) symbolisiert, während die ursprüngliche Anordnung der Schenkel 114 und 116b durch durchgezogene Linien (vgl. Markierung A) symbolisiert ist.
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Die zweite Viereck-Bewegungsstruktur 120 umfasst den Schnittstellen-Schenkel 124, welcher mit dem Schnittstellen-Schenkel 114 gekoppelt ist, den Objektträger-Schenkel 122 sowie die zwei dazwischen angeordnete Längsschenkel 126a und 126b. Die Schenkel 124, 126b, 122 und 126a sind durch die Gelenke 128a-128d miteinander verbunden.
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In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Schnittstellen-Schenkel 114 und 124 fest miteinander gekoppelt oder fallen bevorzugterweise zu einem Schenkel 114, 124 zusammen, so dass diese auch gleichlang sind. Infolgedessen verschiebt sich die gesamte Geometrie der zweiten Viereck-Bewegungsstruktur 120, wenn das Gelenk 118d verschoben ist (vgl. Position 118d*). Die Verschiebung der Geometrie 120 hat zur Folge, dass der Schenkel 122 gekippt ist. Nachfolgend wird die Funktionsweise der Objektführung 100 erläutert.
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Der ortsfeste Schenkel 113 ist fest eingespannt, während der Objektträger-Schenkel 122 ein Objekt trägt. Bei einer Verschiebung des Schnittstellen-Schenkels 114, 124 gegenüber dem ortsfesten Schenkel 112 kommt es im Fall A (ursprüngliche Position des Gelenks 118d) zu einer Parallelverschiebung, so dass infolge der Parallelogrammcharakteristik in der zweiten Viereck-Bewegungsstruktur 120 ebenso eine Parallelverschiebung des Schenkels 122 resultiert. Dies ist durch den geradlinigen Pfeil, welcher mit dem Bezugszeichen 30a markiert ist, symbolisiert. Also ist für die gewählte Geometrie A eine geradlinige Bewegungsbahn 30a realisierbar.
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Bei einer anders gewählten Geometrie für den Fall der Gelenkposition 118d* (Fall B), kommt es bei der Verschiebung des Schnittstellenschenkels 114*, 124* gegenüber dem ortsfesten Schenkel 112 neben der Verschiebung zu einer Verkippung des Schenkels 114*, 124*. Insofern wird, wie oben bereits erläutert, auch die gesamte Struktur 120 verkippt (nicht dargestellt). Infolgedessen führt der Objektträger-Schenkel 122 nun (bei Verschiebung von 114*, 124*) eine gekrümmte Bewegungsbahn aus (vgl. Bezugszeichen 30b). Somit kann in Abhängigkeit von einer Schenkellänge, hier der Schenkellänge des ortsfesten Schenkels 112 die Bewegungsbahn 30a bzw. 30b derart variiert werden, dass der Kreisbahnradius von unendlich (Fall A) bis zu einem bestimmten Kreisbahnradius bzw. Krümmungsbahnradius 30b (Fall B) variiert werden kann.
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Der Kreisbahnradius kann umso besser ausgebildet werden, wenn statt dem einzelnen verstellbaren Schenkel 112 ein zweiter Schenkel, z.B. der Objektträger-Schenkel 122 verstellbar ausgeführt wird. Ein derartiges Ausführungsbeispiel ist in 2 anhand von den vier Darstellungen 2a-2d illustriert.
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2 zeigt eine Objektführung 100' mit der ersten Viereck-Bewegungsstruktur 110' und der zweiten Viereck-Bewegungsstruktur 120'. Hierbei zeigt 2a eine leichte Auslenkung der Viereck-Bewegungsstruktur 120' gegenüber der Viereck-Bewegungsstruktur 110', während 2b eine starke Auslenkung der Viereck-Bewegungsstruktur 120' gegenüber der Viereck-Bewegungsstruktur 110' illustriert. In 2c und 2d ist die Objektführung 100' von zwei Seiten in einer zusammengeklappten Position ohne Objekt 12 und ohne Stativ 18 dargestellt.
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Die erste Viereck-Bewegungsstruktur 110' ist mit ihrem ortsfesten Schenkel 112' auf einem Stativ 18 befestigt. Die erste Viereck-Bewegungsstruktur 110', die analog zu dem Beispiel aus 1 vier miteinander verbundenen, in einer Ebenen bewegbare Schenkel umfasst, entspricht grundsätzlich der Viereck-Bewegungsstruktur 110 aus 1, wobei hier wiederum das Gelenk 118d' verschiebbar ausgeführt ist, so dass die Schenkellänge des ortsfesten Schenkels 112' variiert werden kann.
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Der Objektträger-Schenkel 122' der zweiten Bewegungsstruktur 120' mit ihren vier in eine weitere parallel Ebene bewegbaren Schenkeln weist eine Objekthalterung 40 zum Halten des Objekts 12 (hier eine Kamera) auf. Hier ist - in mit dem Gelenk 118d' vergleichbarer Art und Weise - das Gelenk 128d' zwischen dem Längsschenkel 126b' und dem Objektträger-Schenkel 122' der zweiten Bewegungsstruktur 120' verschiebbar ausgeführt, um die Schenkellänge des Objektträger-Schenkels 122' variieren zu können.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die Gelenke 118b', 128b' zu einem Kombigelenk kombiniert, so dass die zwei Längsschenkel 126a' und 116a' eine gemeinsame Drehachse umfassen. Analog hierzu sind die Gelenke 118c', 128c' zu einem Kombigelenk mit einer gemeinsamen Drehachse für die Schenkel 126b' und 116b' verbunden. Im Allgemeinen sei darauf hingewiesen, dass bevorzugterweise alle Drehachsen der Gelenke 118a'-118d' sowie der Gelenke 128a'-128d' parallel verlaufen, so dass der Objektträger-Schenkel 122' in einer parallelen Ebene gegenüber dem ortsfesten Schenkel 118d' verschiebbar ist, ohne dass es zu Verdrehen bzw. Verkippen kommt. D.h. also, dass die Gelenke 118a'-118d' sowie die Gelenke 128a'-128d' jeweils nur einen rotatorischen Freiheitsgrad aufweisen können.
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Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann, wie hier dargestellt, der Verschiebungsmechanismus der Gelenke 118d' und 128d' dadurch realisiert sein, dass der ortsfeste Schenkel 112' bzw. der Objektträger-Schenkel 122' jeweils mindestens ein Langloch entlang des jeweiligen Schenkels umfasst (vgl. Bezugszeichen 130), in welchem die Gelenke 118d' bzw. 128d', z.B. mittels eines Bolzens oder einer Schraube 132 verschiebbar gelagert sind. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann die Schraube 132 auch dazu dienen, das Gelenk 118d' bzw. 128d' entlang der Längsachse des jeweiligen Schenkels 112' bzw. 122' zu arretieren. Alternativ kann auch ein anderer Arretierungsmechanismus vorgesehen sein.
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Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen an dem Schnittstellen-Schenkel 114', 124' ein Griff 134 vorgesehen sein, mittels welchem die Verschiebung des Schnittstellen-Schenkels 124', 114' gegenüber dem ortsfesten Schenkel 112' bewerkstelligt wird, infolge welcher das Objekt 12 auf der Kreisbahn bewegt wird. Alternativ kann der Griff 134 auch an einem weiteren Schenkel, wie z.B. dem Objektträger-Schenkel 122' angeordnet sein.
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Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann auch ein Stellmotor 136, hier in Form einer Stellmotor-Getriebekombination, vorgesehen sein, der dazu ausgebildet ist, einen der Längsschenkel 116a' oder 116b' gegenüber dem Schnittstellen-Schenkel 114', 124' so im Winkel zu verändern, dass mittels dieses Stellmotors 136 die Bewegung des Objekts 12 entlang der Bewegungskurve vollzogen wird.
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Das oben gezeigte Ausführungsbeispiel zeigt deutlich die hochvariable Einstellbarkeit der Objektführung 110', wobei diese trotz der Komplexität eine kompakte Bauform (insbesondere für einen Transport) aufweist. Es sei darauf hingewiesen, dass die Objektführung 110 eine Vielzahl an Variationsmöglichkeiten im Hinblick auf Details, wie Objekthalter 40, der beispielsweise verschiebbar ausgeführt sein kann (vgl. Verschiebungsmechanismus 42), aufweisen kann.
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Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen wäre es auch denkbar, dass der Schnittstellen-Schenkel 114', 124' auch mit variabler Länge ausgeführt ist. Entsprechend einer weiteren Möglichkeit wäre es auch denkbar, dass weitere Schenkel, wie z.B. die Längsschenkel 116a', 116b', 126a', 126b' in ihrer Länge variierbar sind.
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Weitere derartige Variationsmerkmale der Objektführung 100' werden Bezug nehmend auf 3a und 3b erläutert.
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3a und 3b zeigen die Objektführung 100', die hier vertikal an dem Stativ 18 befestigt ist. Die Objektführung 100' weist an dem Objektträger-Schenkel 122' einen gegenüber dem Objektträger 40 um 90° gedrehten Objekthalter auf, an dem die Kamera 12 als Objekt angebracht ist. Ausgehend von dieser Darstellung wird klar, dass die Objektführung 100' nicht nur vertikal, d.h. zur Beschreibung einer vertikal angeordneten Kreisbahn (wie bezüglich 2a-d gezeigt) genutzt werden kann, sondern auch so positioniert werden kann, dass die Kreisbahn horizontal verläuft.
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Bezug nehmend auf 4a-4d wird nun ein weiteres Ausführungsbeispiel für den Bezug nehmend auf 2 beschriebenen Kameraarm (Objektführung) erläutert.
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4a zeigt die Objektführung 100" mit den zwei Viereck-Bewegungsstrukturen 110" und 120". Die Viereck-Bewegungsstruktur 120" dient wiederum zur direkten Führung des Objekts 12, welches an dem Objektträger-Schenkel 122" angeordnet ist. Die andere Viereck-Bewegungsstruktur 110" ist mit dem Ständer 18 über den ortsfesten Schenkel 112" gekoppelt. Auf den in Bezug auf den ortsfesten Schenkel 112" und in Bezug auf den Objektträger-Schenkel 122" gegenüberliegenden Seiten sind die zwei Schnittstellen-Schenkel 114 und 124 angeordnet und über die Gelenke 118b", 128b" bzw. 118c" mittels jeweils gemeinsamen Rotationsachsen gekoppelt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Längsschenkel 116a" und 116b" der Struktur 110 und die Längsschenkel 126a" und 126b" als Gitterrohrkonstruktionen (mit Schrägstreben und/oder Querstreben) ausgeführt, so dass es hier auch bei ausgefahrener bzw. ausgeschwenkter Objektführung 100" nicht zu Verbiegungen infolge der entstehenden großen Momente kommt. Hintergrund hierzu ist, dass durch die erhöhten Querschnittsfläche in Belastungsrichtung (parallel zu der Gewichtskraft, senkrecht zu den möglichen Bewegungsbahnen) größere Flächenträgheitsmomente und damit erhöhte Steifigkeit.
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Wie insbesondere aus 4b ersichtlich wird, ist in diesem Ausführungsbeispiel wiederum der ortsfeste Schenkel 112" sowie der Objektträger-Schenkel 122" mit variabler Schenkellänge versehen. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Schenkellängenverstellung allerdings anders realisiert. In Bezug auf den ortsfesten Schenkel 112" kann das Gelenk 118d" mittels eines Verstellrads 182 verstellt werden. Das Verstellrad ist in Eingriff mit einer Gewindestange, welche parallel, d.h. entlang der Längsachse des ortsfesten Schenkels 112" verläuft und auf welcher das Gelenk 118d" gelagert ist. Durch Rotation des Verstellrads 182 erfolgt analog zu einem Spindelantrieb die laterale Verschiebung des Gelenks 118d entlang der Längsachse des Schenkels 112". Alternativ wäre es hierbei auch denkbar, dass ein Schrittmotor in Kombination mit dem Spindelantrieb eingesetzt wird.
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Der Schenkel 122" kann mittels ebenfalls einer Spindel (nicht gezeigt) und einem Stellrad 184 zum Betätigen der Spindel verlängert werden. Hierfür ist ein Teil des Schenkels 122", z.B. der Teil der dem Gelenk 128d" zugewandt ist, nicht verschiebbar durch die Spindel, während der Teil der dem Gelenk 128a" zugewandt ist, mit dem Gewinde der Spindel in Eingriff ist und dadurch in Längsrichtung parallel zum Schenkel 122" verschoben werden kann.
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Wie aus der Detailzeichnung, welche die zwei Schenkelverstellungsmechanismen 182 und 184 vergrößert darstellt, hervorgeht, können entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen an den Schenkeln 112" und 122" Skalen angeordnet sein, die beispielsweise direkt einem Radius der Kreisbahn zugeordnet sein, so dass die Verstellung des Kreisbahnradius weiter erleichtert wird. Die Skalen sind mit dem Bezugszeichen 186 markiert.
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Wie bereits im Rahmen von dem Ausführungsbeispiel der 2 erläutert, kann die Objektführung 100 entweder manuell, z.B. mit dem Griff 134 bzw. motorisiert mittels des Antriebs 136 die Bewegungsbahn (vorgegeben durch die Schenkellängen) abfahren. Die Eigenschaften der Merkmale 134 und 136 stimmen mit den Eigenschaften der Merkmale aus 2 überein.
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4c verdeutlich nochmal den Bedarf, warum die Längsschenkel 116a", 116b", 126a", 126b" hier als Gitterrohrkonstruktionen ausgeführt sind. 4c zeigt hierzu die Objektführung 100" in der vollausgefahrenen Position. Hier ist ferner illustriert, dass ausgehend von einem Objektgewicht von 10 kg des Objekts 12 jeder Fuß des Standbeins 18 mit ca. 25 kg belastet wird, um ein Kippen effektiv zu verhindern. Hintergrund hierzu ist das Hebelarmverhältnis zwischen Hebelarm, bestehend aus den Viereck-Bewegungsstrukturen 110" und 120" gegenüber dem Hebelarm des gespreizten Fußes 18. Es sei darauf hingewiesen, dass, wie hier deutlich wird, dass sich die Bewegungsbahn oberhalb von Hindernissen (vgl. Bezugszeichen 60) erstrecken kann.
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Die Objektführung 110" ist in 4d nochmals in der zusammengeklappten Position dargestellt. Hieraus wird ersichtlich, dass trotz der komplexen Struktur kompakte Abmessungen realisiert werden können.
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Des Weiteren ist zu erkennen, dass bevorzugt, aber nicht notwendigerweise die Schenkellängen der Längsschenkel wesentlich, d.h. z.B. 1,5- oder 2-fach so lang sind wie die Schenkellängen der Schenkel 112", 122", 114", 124".
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Bezug nehmend auf 5a-5g wird die Objektführung 100" in unterschiedlichen Konfigurationen für die effektive Schenkellänge der zwei Schenkel 112" und 122" erläutert, so dass ersichtlich wird, dass in Abhängigkeit dieser Schenkellängen unterschiedliche Bewegungsbahnen realisiert werden können.
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5a zeigt eine Konfiguration, bei der der ortsfeste Schenkel 112' im Vergleich zu dem Objektträger-Schenkel 122" gleich lang ist, wobei diese zwei Schenkel 112" und 122" bevorzugt, aber nicht notwendigerweise gleich lang zu dem Schnittstellen-Schenkel 114, 124 sind. Bei einer derartigen Konfiguration der Schenkellängen kann eine gerade Bewegungsbahn für das Objekt 12 (vgl. gerade Bewegungsbahn 30a) realisiert werden.
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Aus 5b geht hervor, dass eine gerade Bewegungsbahn 30c mit gleichzeitiger Rotation des Objekts 12 dadurch realisiert werden kann, dass der ortsfeste Schenkel 112" in Bezug auf den Schnittstellen-Schenkel 114" gleich lang gewählt wird, solange der Objektträger-Schenkel 122" kürzer gewählt ist.
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Aus 5c geht hervor, dass eine gekrümmte Bewegungsbahn bzw. Kreisbahn 30 für das Objekt 12 dann erreicht werden kann, wenn der ortsfeste Schenkel 112" etwa gleich lang zu dem Objektträger-Schenkel 122" gewählt wird, wobei die beiden Schenkel 112' und 122" kleiner als der Schnittstellen-Schenkel 114", 124" ist.
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5d zeigt eine weitere Konfiguration, mittels welcher eine gerade Bewegungsbahn 30 für das Objekt 12 realisierbar ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel aus 5a jedoch die Kamera entlang der Bewegungsbahn 30 ausgerichtet, so dass die Kamera 12 mittels der Objektführung 100" linear auf ein Objekt 20 zu bewegt werden kann. Dieser Objektführungseffekt ist vergleichbar zu dem (optischen) Zoom einer Kamera.
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5e zeigt ein Anwendungsbeispiel für eine gekrümmte Bewegungskurve 30b, wie sie in 5c erläutert ist. Hierbei wird die Kamera 12 mittels der Objektführung 100" um ein Objekt 20 herumgeführt, so dass hier der Fahrersitz sowohl von der Seite als auch von vorne gefilmt werden kann.
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5f und 5g zeigen weitere Anwendungsfälle für derartig gekrümmte Bewegungsbahnen 30b, bei welchen ein Objekt 20 von mehreren Seiten mit der Kamera 12 abgelichtet werden soll. Insbesondere aus dem Anwendungsbeispiel aus 5f wird deutlich, dass auch bei einem Schwenken um das Objekt 20 der Kamera 12 keine Verzerrungen bzw. Größenverschiebungen des Objekts 20 gegenüber dem Hintergrund erfolgen, da die relativen Entfernungen zueinander immer gleichbleiben.
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Aus 5g wird ersichtlich, dass der Kameraarm 100" bzw. die Objektführung 100" durch einen verändert gestalteten Objekthalter 40" ergänzt werden kann. Der Objekthalter 40" ist gegenüber dem typischen Objekthalter verlängert, so dass auch bodennahe Objekte aufgenommen werden können. Der Objekthalter 40" wird analog zu den anderen Objekthaltern 40 und 40' an dem Objektträger-Schenkel 122" befestigt.
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An dieser Stelle sei nochmal darauf hingewiesen, dass die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele nur zur Illustration dienen und Adaptionen bzw. Modifikationen der obigen Konstruktionen, z.B. in Bezug auf die der genaue Realisierung der Verschiebbarkeit der Gelenke 118d bzw. 128d oder die Wahl der hinsichtlich der Länge variierbaren Schenk, unter Wahrung der geometrischen Bedingungen, insbesondere der geometrischen Bedingungen der zwei Viereck-Bewegungsstrukturen im fachmännischen Handeln liegen. Der Schutzbereich wird nicht durch die obigen Ausführungsbeispiele sowie die in den Ausführungsbeispielen kombinierten Merkmale vorgegeben, sondern ist alleine durch die Patentansprüche definiert.
