ITMI990301U1 - Sistema di ripresa con unita' di controllo remota avente elementi di riferimento adatti ad essere indossati da un operatore - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Il presente trovato riguarda un sistema di ripresa .

I sistemi di ripresa , comprendenti ad esempio una cinepresa o una telecamera, sono comunemente utilizzati in applicazioni cinematografiche o televisive. In un tipo particolare di sistema di ripresa, la cinepresa (o la telecamera) è montata su una testata mobile; la testata mobile è comandata a distanza da un operatore tramite un'unità di controllo remota. Tale sistema permette di effettuare riprese in ambienti pericolosi, in posizioni difficili da raggiungere oppure in condizioni limitate di spazio, in cui la telecamera non può essere azionata direttamente dall'operatore.

L’unità di controllo remota è in genere dotata di un dispositivo a leva manovrabile (joystick); l'operatore osserva su un visualizzatore (monitor) una scena ripresa dalla telecamera, ed agisce sul joystick per spostare corrispondentemente la testata mobile (e quindi anche la cinepresa). In alternativa, come descritto in US-A-4720805, è utilizzata una penna mossa su una tavoletta elettronica, oppure la testata mobile è comandata muovendo un dito dell'operatore su uno schermo a contatto (touchscreen).

Un inconveniente di tali soluzioni note è costituito dal fatto che i dispositivi per comandare la testata mobile sono piuttosto scomodi. Inoltre, l'uso dell'unità di controllo remota non è affatto naturale; ciò influisce negativamente sulla qualità della ripresa effettuata.

Una diversa soluzione nota consiste nel prevedere una testata mobile ausiliaria. L'operatore agisce sulla testata mobile ausiliaria (osservando un monitor fisso separato), in modo da muovere corrispondentemente la testata mobile sulla quale è montata la cinepresa.

L'unità di controllo remota sopra descritta è tuttavia estremamente costosa ed ingombrante. Inoltre, tale soluzione non permette di muovere la cinepresa in modo veloce per seguire cambiamenti improvvisi della scena da riprendere.

Scopo del presente trovato è di ovviare ai suddetti inconvenienti. Per raggiungere tale scopo è proposto un sistema di ripresa come descritto nella prima rivendicazione.

In breve, è previsto un sistema di ripresa comprendente una testata mobile per un dispositivo di ripresa, un'unità di pilotaggio per muovere la testata, un'unità di controllo remota azionabile da un operatore per comandare a distanza l'unità di pilotaggio, in cui l'unità di controllo remota include almeno un elemento di riferimento adatto ad essere indossato su una parte del corpo dell'operatore ed un dispositivo per rilevare un movimento dell 'almeno un elemento di riferimento, l'unità di controllo remota comandando l'unità di pilotaggio in funzione del movimento rilevato.

Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi del sistema di ripresa secondo il presente trovato risulteranno dalla descrizione di seguito riportata di una sua forma di realizzazione preferita, data a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle figure allegate, in cui:

Fig.l è uno schema a blocchi di principio del sistema di ripresa;

Fig.2 mostra un particolare dell'unità di controllo remota.

Con riferimento alla Fig.l, è illustrato un sistema di ripresa 100 per applicazioni cinematografiche. Il sistema di ripresa 100 comprende una testata mobile 105 sulla quale è montata una cinepresa 110. La testata mobile 105 è disposta su una base di sostegno 115, nella quale è previsto un attuatore meccanico 120. L'attuatore meccanico 120 sposta la testata mobile 105, e quindi anche la cinepresa 110 ad essa solidale, in risposta a segnali di comando forniti ad una centralina elettronica 125 collegata all'attuatore meccanico 120.

In particolare, l'attuatore meccanico 120 è dotato di tre motori passo-passo. Un primo motore ruota la testata mobile 105 attorno ad un asse di panoramica (pan), disposto in orizzontale su un piano immagine, un secondo motore ruota la testata mobile 105 attorno ad un asse di inclinazione (tilt), disposto in verticale sul piamo immagine, ed un terzo motore ruota la testata mobile 105 attorno ad un asse di rollio (roll), perpendicolare al piano immagine (e quindi coincidente con un asse ottico della cinepresa 110) .

Il sistema di ripresa 100 include una unità di controllo remota 130 che fornisce i segnali di comando alla centralina elettronica 125. L'unità di controllo remota 130 è azionata da un operatore 135 che comanda a distanza l'attuatore meccanico 120, e guindi la testata mobile 105 sulla quale è montata la cinepresa 110.

Considerazioni analoghe si applicano nel caso in cui il sistema di ripresa sia utilizzato in altre applicazioni, ad esempio televisive, sia dotato di una telecamera o di una altro dispositivo di ripresa equivalente, la testata mobile abbia una diversa struttura, sia prevista una unità di pilotaggio equivalente per muovere la testata, e simili. In alternativa, la testata mobile può ruotare solo attorno ad alcuni tra gli assi di panoramica, di inclinazione e di rollio, può traslare in orizzontale (lungo due direzioni tra loro ortogonali) ed in verticale, oppure può muoversi lungo una qualsiasi altra coordinata spaziale.

Nel sistema di ripresa del presente trovato, sono previsti uno (o più) elementi di riferimento 140 che sono indossati su una parte del corpo dell'operatore 135. Come descritto in dettaglio nel seguito, l'unità di controllo remota 130 rileva un movimento dell'elemento di riferimento 140 e comanda l'attuatore meccanico 120 in funzione del movimento rilevato .

La soluzione del presente trovato è particolarmente pratica, in quanto permette di comandare la cinepresa con un semplice movimento della parte del corpo dell'operatore sulla quale è indossato l'elemento di riferimento. Ciò permette all'operatore di seguire la scena da riprendere in modo naturale, per cui la qualità della ripresa effettuata risulta molto alta.

L'uso dell'unità di controllo remota è estremamente istintivo, per cui l'operatore è in grado di seguire velocemente qualsiasi cambiamento della scena da riprendere. In particolare, ciò permette di evitare qualsiasi mediazione di tipo meccanico tra l'operatore e la testata mobile da esso comandata .

Il sistema di ripresa del presente trovato non impegna in alcun modo le mani dell’operatore; l'operatore è così libero di operare su vari dispositivi di controllo della ripresa, come ad esempio la messa a fuoco, lo zoom, il diaframma, e simili .

Inoltre, la soluzione in accordo con il presente trovato è particolarmente semplice, compatta ed economica.

Nella forma di realizzazione illustrata in figura, l'unità di controllo remota 130 include un Personal Computer (PC) 145 che fornisce i segnali di comando alla centralina elettronica 125. Una ulteriore centralina elettronica 150 è collegata ad una porta di ingresso seriale del PC 145. L'elemento di riferimento 140 ed un generatore di impulsi di campo, magnetico 155 sono collegati, tramite relativi cavi di connessione, alla centralina elettronica 150.

Il generatore 155 è costituito da una bobina a cui sono applicati continuamente impulsi di corrente; tali impulsi di corrente generano un campo magnetico che si estende in ogni direzione con una intensità non trascurabile sino ad alcuni metri dal generatore 155. L'elemento di riferimento 140 è costituito da un rilevatore di campo magnetico; l'elemento di riferimento 140 rileva, con una frequenza di campionamento ad esempio di 100 Hz, l'intensità e la direzione del campo magnetico e fornisce un segnale indicativo di tali valori alla centralina elettronica 150. La centralina elettronica 150 calcola dai valori ricevuti una posizione dell'elemento di riferimento 140; nell'esempio in questione, è calcolata una coordinata angolare rispetto all'asse di panoramica, una coordinata angolare rispetto all'asse di inclinazione ed una coordinata angolare rispetto all'asse di rollio.

Le coordinate angolari così calcolate sono fornite a flusso continuo (stream) al PC 145. Il PC 145 memorizza le coordinate angolari ricevute e le confronta con i valori relativi ad uno (o più) istanti di campionamento precedenti, in modo da determinare il movimento dell'elemento di riferimento 140. Il PC 145 fornisce quindi alla centralina elettronica 125 i segnali di comando generati in funzione di tale movimento; la centralina elettronica 125 produce impulsi elettrici corrispondenti che comandano l'attuatore meccanico 120, in modo da spostare la testata mobile 105, e quindi la cinepresa 110, secondo il movimento dell'elemento di riferimento 140.

Considerazioni analoghe si applicano nel caso in cui la centralina elettronica ed il PC siano sostituiti da un altro dispositivo logico equivalente, oppure sia utilizzata una diversa unità di controllo remota di tipo magnetico. Tale struttura garantisce una buona risoluzione, permette di rilevare qualsiasi coordinata spaziale dell'elemento di riferimento, ed è realizzabile a costi molto contenuti.

In alternativa, è prevista una struttura ottica, in cui 1'elemento di riferimento è costituito da un indicatore riflettente (marker). Appositi proiettori emettono impulsi di luce infrarossa che colpiscono l'elemento di riferimento; la luce riflessa dall 'elemento di riferimento è rilevata da più telecamere, le quali ricavano la posizione dell'elemento di riferimento. Tale soluzione non richiede alcuna connessione fisica tra l'elemento di riferimento (e quindi l'operatore) e la centralina elettronica ed è estremamente precisa (anche se risulta molto costosa).

In un'altra forma di realizzazione, è prevista una struttura ad ultrasuoni, in cui l'elemento di riferimento è costituito da un ricevitore di ultrasuoni e l'unità di controllo remota include un generatore di impulsi ad ultrasuoni. La posizione dell'elemento di riferimento è calcolata in funzione del tempo impiegato da ciascun impulso per raggiungere il ricevitore. Tale soluzione presenta una elevata insensibilità ai disturbi ed è molto economica (anche se le altre caratteristiche operative sono piuttosto scadenti).

Con riferimento ora alla Fig.2, l'elemento di riferimento 140 è fissato al centro di una fascia elastica 205, dotata di un velcro costituito da due strisce ciascuna disposta in prossimità di un lembo corrispondente della stessa. La fascia 205 è avvolta attorno alla testa dell'operatore 135; i lembi sovrapposti della fascia 205 sono uniti tra loro a pressione tramite il velcro. In tale modo, l’elemento di riferimento 140 è indossato sulla testa dell'operatore 135 e risulta disposto sulla fronte dello stesso.

Considerazioni analoghe si applicano nel caso in cui la fascia non sia elastica, sia chiusa tramite bottoni automatici, sia previsto un casco, oppure un qualsiasi altro elemento di supporto equivalente. Tale struttura è particolarmente funzionale, in quanto permette all'operatore di seguire la scena da riprendere semplicemente muovendo la testa per guardare la stessa. Il sistema di ripresa del presente trovato si presta comunque ad essere realizzato anche con l'elemento di riferimento indossato (anche direttamente senza alcun elemento di supporto) su una qualsiasi altra parte del corpo dell'operatore, ad esempio fissando l'elemento di riferimento su un guanto.

Preferibilmente, l'operatore 135 indossa anche una montatura per occhiali 210. La montatura 210 include un frontale 215; due aste 220a e 220b sono incernierate ad una estremità laterale corrispondente del frontale 215. Il frontale 215 è costituito da due anelli di sostegno per due visori (view-finder) a cristalli liquidi (Liquid Crystal Device, o LCD) 225a e 225b. I visori 225a,225b sono collegati alla cinepresa tramite un cavo di connessione 230, in modo da visualizzare la scena ripresa.

Tale struttura permette all'operatore di seguire la scena ripresa in modo estremamente naturale; in pratica, l'operatore si comporta come se stesse guardando direttamente la scena dal vivo. Considerazioni analoghe si applicano nel caso in cui la montatura ed i visori abbiano una diversa struttura, sia previsto un numero diverso di visori (al limite anche uno solo) disposti in altro modo sulla montatura, e simili. In alternativa, è utilizzato un monitor separato, oppure un'altra unità di visualizzazione equivalente.

Ovviamente al sistema di ripresa sopra descritto un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti, tutte peraltro contenute nell'ambito di protezione del trovato, quale definito dalle seguenti rivendicazioni .

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di ripresa (100) comprendente una testata mobile (105) per un dispositivo di ripresa (110), un'unità di pilotaggio (120,125) per muovere la testata (105), un'unità di controllo remota (130) azionabile da un operatore (135) per comandare a distanza l'unità di pilotaggio (120,125), caratterizzato dal fatto che l'unità di controllo remota (130) include almeno un elemento di riferimento (140) adatto ad essere indossato su una parte del corpo dell'operatore (135) ed un dispositivo (145,150,155) per rilevare un movimento dell 'almeno un elemento di riferimento (140), l'unità di controllo remota (130) comandando l'unità di pilotaggio (120,125) in funzione del movimento rilevato.
2. 2. Sistema di ripresa (100) secondo la rivendicazione 1, in cui 1'almeno un elemento di riferimento (140) è adatto ad essere indossato sulla testa dell'operatore (135).
3. 3. Sistema di ripresa (100) secondo la rivendicazione 2, in cui 1'almeno un elemento di riferimento (140) è adatto ad essere disposto sulla fronte dell'operatore (135).
4. 4. Sistema di ripresa (100) secondo la rivendicazione 2 o 3, ulteriormente comprendente un elemento di supporto (205) per 1*almeno un elemento di riferimento (140), l'elemento di supporto (205) essendo adatto ad essere indossato sulla testa dell'operatore (135).
5. 5. Sistema di ripresa (100) secondo la rivendicazione 4, in cui l'elemento di supporto è costituito da una fascia (205) adatta ad essere avvolta attorno alla testa dell'operatore (135), 1 'almeno un elemento di riferimento (140) essendo fissato al centro della fascia (205).
6. 6. Sistema di ripresa (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, ulteriormente comprendente un'unità (210,225a,225b) per visualizzare una scena ripresa dal dispositivo di ripresa (110).
7. 7. Sistema di ripresa (100) secondo la rivendicazione 6, in cui l'unità di visualizzazione (210,225a,225b) include una montatura per occhiali (210) adatta ad essere indossata dall’operatore (135) ed almeno un visore (225a,225b) disposto sulla montatura (210).
8. 8. Sistema di ripresa (100) secondo la rivendicazione 7, in cui la montatura (210) include un frontale (215) di sostegno per un primo (225a) ed un secondo (225b) visore .
9. 9. Sistema di ripresa (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui l’unità di controllo remota (130) è di tipo magnetico.
10. 10. Sistema di ripresa (100) secondo la rivendicazione 9, in cui 1'almeno un elemento di riferimento (140) è costituito da un rilevatore di campo magnetico ed in cui il dispositivo di rilevamento movimento (145,150,155) include un generatore di impulsi di campo magnetico (155) ed un dispositivo logico (145,150) collegato all'almeno un elemento di riferimento (140) per ricevere un segnale indicativo del campo magnetico rilevato, il dispositivo logico (145,150) essendo adatto a calcolare da detto segnale una posizione dell'almeno un elemento di riferimento (140) ed a determinare il movimento dell'almeno un elemento di riferimento (140) confrontando una posizione attuale con una posizione precedente.