DE3148487A1

DE3148487A1 - Electronically controlled pivoting device for cameras

Info

Publication number: DE3148487A1
Application number: DE19813148487
Authority: DE
Inventors: Lutz-Achim Dipl.-Ing. Gäng; Reiner Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Schlenk
Original assignee: GAENG LUTZ ACHIM DIPL ING
Current assignee: GAENG LUTZ ACHIM DIPL ING
Priority date: 1981-12-08
Filing date: 1981-12-08
Publication date: 1983-06-16

Abstract

A pivoting device is described for video cameras, film cameras and still cameras, which allows exposures to be made without any blurring due to movement. This is achieved principally in such a way that the camera is pivoted stepwise, that is in such a manner that the rotary movements always occur when the shutter has been closed, whereas the exposures are only carried out when the camera is momentarily stationary. The principle described can be expediently realised by three methods: a) A pulse, synchronised with the image, from the camera is used to control the stepper motor-operated pivoting device. This design allows pivoted exposures to be made in real time. b) A sensor on the camera or on the pivoting device determines when the camera is stationary and triggers a single frame and then the next angle step. This design is mechanically simpler to construct. c) The control triggers an angle step and, after a certain time delay for mechanical settling of the system, a single frame of the camera. This highly simple design is only suitable for time-lapse exposures.

Description

ELEKTRONISCH GESTEUERTE SCHWENKVORRICHTUNG FOR KAMERASELECTRONICALLY CONTROLLED PIVOTING DEVICE FOR CAMERAS

Die Erfindung betrifft eine Schwenkvorrichtung für Video-, Film-und Fotokameras, die durch den elektronisch gesteuerten Bewegungsablauf Aufnahmen ohne jegliche Bewegungsunschärfe und in exakt definierten Winkelschritten ermöglicht.The invention relates to a swivel device for video, film and Photo cameras that use the electronically controlled motion sequence to take pictures without allows any motion blur and in precisely defined angular steps.

Bisher angebotene oder patentrechtlich geschützte Schwenkvorrichtungen zeichnen sich hauptsächlich durch unterschiedliche Konzeptionen aus, die zur Dämpfung der Schwingungen durch den Kameralauf dienen. Die Schwenkbewegung selbst erfolgt jeweils manuell oder durch kontinuierlich arbeitende Antriebe.Pivoting devices previously offered or protected by patent are mainly characterized by different concepts for damping serve the vibrations caused by the camera run. The pivoting movement itself takes place either manually or by continuously operating drives.

Eine kontinuierliche Kameradrehung führt aber zu Bewegungsunschärfen, da während der Belichtungszeit der Kamera eine Relativbewegung zwischen Objekt- und Filmebene stattfindet.Continuous camera rotation, however, leads to motion blurring, because during the exposure time of the camera there is a relative movement between the object and film level takes place.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Bewegungsunschärfen zu vermeiden. Dies geschieht dadurch, daß die Kamera schrittweise gedreht wird und die Aufnahmen genau dann erfolgen, wenn sich die Schwenkvorrichtung mit der Kamera in der momentanen Ruhe befindet.The invention is based on the problem of this blurring of motion to avoid. This is done by rotating the camera step by step and the recordings are made exactly when the swivel device is with the camera is in the moment of rest.

Die elektronisch gesteuerte Schwenkvorrichtung besitzt eine Steuerelektronik, die einen aus der Kamera kommenden Impuls (bei Super-8-Filmkameras in der Regel den Blitzsynchronisationsimpuls) umformt und an die Antriebseinheit der Schwenkvorrichtung weitergibt.The electronically controlled swivel device has control electronics, the one impulse coming from the camera (usually with Super 8 film cameras the flash synchronization pulse) and to the drive unit of the swivel device passes on.

Bei Schwenkaufnahmen von ruhenden Objekten (z.B. Panoramaschwenks) sorgt die programmierbare Steuerung dafür, daß die Kamera während der Einzelbild-Belichtungszelten still steht und nur dann um einen oder mehrmals einen Winkelschritt weiterdreht, wenn keine Aufnahme erfolgt.For pan shots of stationary objects (e.g. panorama pans) The programmable controller ensures that the camera is switched on during the single-image exposure tents stands still and only then turns an angular step one or more times, if there is no recording.

Zur Abbildung von sehr schnell bewegten Objekten (Raketenstarts oder Luftaufnahmen aus Flugzeugen) sorgt die programmierbare Steuerung dafür, daß die Schwenkvorrichtung die Kamera während der Belichtungszeit so nachführt, daß das bewegte Objekt scharf abgebildet wird.For mapping very fast moving objects (rocket launches or The programmable controller ensures that the Pivoting device adjusts the camera during the exposure time so that the moving object is shown in focus.

Durch die definierten Winkelschritte zwischen den Einzelbildern ist auch ein raumliches Auswerten der Bilder möglich, was z.B. bei Unfallaufnahmen und Vermessungsaufgaben das Verwenden handelsüblicher Kameras gestattet.The defined angular steps between the individual images is a spatial evaluation of the images is also possible, which is e.g. Surveying tasks permitted the use of commercially available cameras.

Der mechanische Teil der elektronisch gesteuerten Schwenkvorrichtung ist in einfachen Baugruppen aufgebaut und dadurch gekennzeichnet, daß eine austauschbare und zur Kamerabewegung gegensinnig drehende Masse die Drehimpulse nach außen hin neu-alisiert, so daß ein Nachschwingen des Kamera-Schwenkvorrichtung-Stativ-Systems praktisch nicht auftritt. Die aufgesteckte gegenläufige Masse ist leicht austauschbar; somit kann der Drehimpulskomparator problemlos für jeden Kameratyp optimiert werden.The mechanical part of the electronically controlled swivel device is built up in simple assemblies and characterized in that an interchangeable and mass rotating in the opposite direction to the camera movement outwards the angular momentum re-alized, so that the camera swiveling device-tripod system oscillates practically does not occur. The attached counter-rotating mass is easily exchangeable; thus the angular momentum comparator can be optimized for each type of camera without any problems.

Die mit dieser Erfindung erzielten Vorteile sind: # scharfe Einzelbilder von ruhenden Objekten bei verschiedenen Kamerasclhwenkgeschwindigllceiten, insbesondere scharfe Panoramaschwenkaufnahmen; # scharfe Einzelbilder von schnell bewegten Objekten; # räumlich auswertbare Einzelbilder mit handelsüblichen Universalkameras.The advantages achieved with this invention are: # sharp individual images of stationary objects at different camera swivel speeds, in particular sharp panoramic pan shots; # sharp single images of fast moving objects; # Spatially evaluable single images with commercially available universal cameras.

Im folgenden werden drei Ausführungen der Erfindung beschrieben und in den Zeichnungen Fig 1, Fig 2 und Fig 3 dargestellt.In the following three embodiments of the invention are described and shown in the drawings Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3.

AUSFOHRUNG 1: Elektronisch gesteuerte Schwenkvorrichtung mit direkter aufnahmegeschw ind igkeitsabhäng i ger Steuerung Der Aufbau dieser Schwenkvorrichtung ist in Fig.1 dargestellt und besteht aus einer Antriebseinheit (1) mit auswechselbarem Getriebe (2), aufsteckbarer Schwungmasse (3)- und dämpfender Kameraaufspannplatte (4), die die Kamera (5) kraft- und formschlüssig hält. Zur Stromversorgung und Ansteuerung der Antriebseinheit dient die Steuerelektronik.VERSION 1: Electronically controlled swivel device with direct Recording speed dependent control The structure of this swivel device is shown in Fig.1 and consists of a drive unit (1) with a replaceable Gear (2), attachable flywheel (3) and damping camera mounting plate (4) that holds the camera (5) positively and positively. For power supply and control the drive unit is used by the control electronics.

Funktionsbeschreibung: Ein bildsynschroner Impuls aus der Kamera wird in der Steuerelektronik in ein Steuersignal für die Antriebselektronik umgewandelt, welches zeitlich so verschoben ist, daß die Schwenkvorrichtung während der Einzelbildbelichtungszeit steht und während der Dunkelphase um einen oder mehrmals einen Winkel schritt dreht. Bei konstanter Winkelschrittzahl pro Bildimpuls ist die mittlere Winkelgeschwindigkeit des Schwenkkopfes proportional zur Aufnahmegeschwindigkeit.Function description: An image-synchronic impulse from the camera is converted in the control electronics into a control signal for the drive electronics, which is shifted in time so that the pivoting device during the frame exposure time and turns one or more angular steps during the dark phase. With a constant number of angular steps per image pulse is the mean angular velocity of the swivel head proportional to the recording speed.

AUSFOHRUNG ll: Elektronisch gesteuerte Schwenkvorrichtung mit indirekter schwingungsabhängiger Steuerung Der in Fig.2 dargestellte Aufbau dieser Ausführung ist ähnlich dem der Ausführung I, nur daß die Schwungmasse (3) zur Gegenmomenterzeugung nicht optimal äuf die Kamera abgestimmt werden muß oder sogar ganz wegfallen kann. Dadurch werden geringere Drehimpulse zum Schwenken der Kamera benötigt, und die Antriebseinheit (1, 2) kann einfacher, kleiner und billiger aufgebaut werden. Durch das Wegfallen der Drehimpulskompensation können beim schrittweisen Drehen kurzfristig rasch abklingende Schwingungen entstehen, die vom Schwingungssensor (7) erfaßt und als "Verzögerungssignal" an die Steuereinheit weitergegeben werden.VERSION ll: Electronically controlled swivel device with indirect Vibration-dependent control The structure of this embodiment shown in Fig.2 is similar to that of version I, except that the flywheel (3) is used to generate counter-torque does not have to be optimally adjusted to the camera or can even be omitted entirely. As a result, lower angular impulses are required to pan the camera, and the Drive unit (1, 2) can be constructed more simply, smaller and cheaper. By the omission of the angular momentum compensation can be achieved for a short time in the case of incremental rotation rapidly decaying vibrations arise, which are detected by the vibration sensor (7) and be passed on to the control unit as a "delay signal".

Funktionsbeschreibung: Die Steuerelektronik (6) gibt der Kamera (5) einen Impuls zum Auslösen eines Einzelbildes. Nach der Belichtungszeit sendet die Steuerelektronik eine Impulsfolge an die Antriebseinheit (1, 2), die ein Schwenken der Filmkamera um die gewünschte Anzahl von Winkelschritten bewirkt. Nachdem der Schwingungssensor auf der Kameraaufspannplatte ein genügendes Abklingen der Schwingungen festgestellt hat, wird der nächste Impuls zum Auslösen eines Einzelbildes an die Kamera gegeben.Functional description: The control electronics (6) give the camera (5) an impulse to trigger a single image. After the exposure time, the Control electronics send a pulse train to the drive unit (1, 2) that swivel the film camera by the desired number of angular steps. After the Vibration sensor on the camera platen a sufficient decay of the vibrations has determined, the next pulse to trigger a single image is sent to the Camera given.

AUSFAHRUNG lil: Elektronisch gesteuerte Schwenkvorrichtung mit indirekter zeitabhängiger Steuerung Diese in Fig.3 dargestellte Ausführung entspricht der Ausführung 11, jedoch wird auf den Schwingungssensor verzichtet und anstelle dessen ein Zeitverzögerungsmodul verwendet, der sich in der Steuereinheit befindet und nach einer einstellbaren Zeit zur mechanischen Beruhigung des Schwenkkopfes den nächsten Bildauslöseimpuls an die Kamera abgibt.EXTENSION lil: Electronically controlled swivel device with indirect time-dependent control This version shown in Figure 3 corresponds to the version 11, but the vibration sensor is dispensed with and instead a time delay module which is located in the control unit and after an adjustable time the next image trigger pulse to mechanically calm the swivel head the camera gives off.

Claims

Claims: $) Electrically controlled swivel device for Video, film and photo cameras, characterized in that the pivoting movement is gradual takes place and in temporal relationship with the exposure and shutter speed of the The camera is stationary and influenced by it as well as by an external control unit can be.

2. Pivoting device according to claim 1, characterized in that any swivel motion sequences by means of corresponding pulse specifications to the control unit possible are.

3. Pivoting device according to claim 1, characterized in that by means of an opposing centrifugal mass, the angular momentum towards the outside is almost or is completely canceled.