JP2003500772A - 自主的なセルフレベリング自動修正式安定台 - Google Patents
自主的なセルフレベリング自動修正式安定台Info
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Abstract
(57)【要約】
安定台(100)は、陸上・空中・海上でのカメラ操作中に、波浪や流潮や他の動きによって生じる動きを補償するために安定化される。安定台(100)は他の品物や人を支持するために使用されてもよい。安定台(100)はベース(60)にペイロード台(22)を接続する安定化システムを含む。安定化システムは、2つの垂直回転軸を中心にして、ベースに対してペイロード台(22)を回転させるために、少なくとも2つのモータ(10、25)を含み、二次元でペイロード台(22)に安定を提供する。ベース(60)上の第1センサパッケージ(A)により提供される情報と、ペイロード台(22)の第2センサパッケージ(B)により提供される情報とに基づいて、制御システムが安定台(100)を安定させる。第2センサパッケージ(B)を使用することにより、安定台(22)が自己修正できるようにする。安定台(100)に装着された場合、カメラは手動で、あるいは遠隔操作により制御されてよい。
Description
【0001】
(技術分野)
本発明は、カメラやアンテナ・椅子・テーブル・他の物品を支持するための安
定台に関し、より詳細には、本発明はセルフレベリング自動修正式安定台に関す
る。
定台に関し、より詳細には、本発明はセルフレベリング自動修正式安定台に関す
る。
【0002】
(発明の背景)
自動車やボート・航空機・ヘリコプター等の乗物上でカメラを使用する際、何
らかの方法でカメラを安定させることがしばしば必要である。カメラ用の公知の
安定台は概して、安定化のためにジャイロスコープを使用する、大型で重い装置
である。
らかの方法でカメラを安定させることがしばしば必要である。カメラ用の公知の
安定台は概して、安定化のためにジャイロスコープを使用する、大型で重い装置
である。
【0003】
米国特許第3,638,502号、第4,989,466号、第5,184,
521号明細書は、ジャイロスコープを使用する安定化装置を開示している。こ
れらの装置は概して、該装置が装着される乗物の縦揺れや傾き・片揺れを調節す
るために、3つの直交して位置付けられたジャイロスコープを使用する。カメラ
は安定化装置上または内に装着され、該装置はその乗物が動いている間、カメラ
を水平に維持する。これらのジャイロスコープ安定台は、ジャイロスコープを使
用するために非常に重く、100ポンド以上である。該装置は特にヘリコプター
で使用するために設計されており、ヘリコプターの外側に装着される。この重い
台がヘリコプターにかなりの重量を付加し、燃料消費を増大させ、特定の撮影の
ためにヘリコプターが空中にいられる時間を減少させる。更に、これらのジャイ
ロスコープ台は概して、100ポンド以下の重量のカメラ等、小さなペイロード
のみを運ぶことができる。
521号明細書は、ジャイロスコープを使用する安定化装置を開示している。こ
れらの装置は概して、該装置が装着される乗物の縦揺れや傾き・片揺れを調節す
るために、3つの直交して位置付けられたジャイロスコープを使用する。カメラ
は安定化装置上または内に装着され、該装置はその乗物が動いている間、カメラ
を水平に維持する。これらのジャイロスコープ安定台は、ジャイロスコープを使
用するために非常に重く、100ポンド以上である。該装置は特にヘリコプター
で使用するために設計されており、ヘリコプターの外側に装着される。この重い
台がヘリコプターにかなりの重量を付加し、燃料消費を増大させ、特定の撮影の
ためにヘリコプターが空中にいられる時間を減少させる。更に、これらのジャイ
ロスコープ台は概して、100ポンド以下の重量のカメラ等、小さなペイロード
のみを運ぶことができる。
【0004】
公知のジャイロスコープ安定台が有する別の欠点は、ジョイスティック等の遠
隔制御を使用する遠隔操作にカメラの操作を制限することである。遠隔操作は、
カメラのオペレータがカメラを遠隔操作するために新しい技術を取得することを
必要とし、カメラのオペレータが使用し慣れている手動カメラ制御を許容しない
。
隔制御を使用する遠隔操作にカメラの操作を制限することである。遠隔操作は、
カメラのオペレータがカメラを遠隔操作するために新しい技術を取得することを
必要とし、カメラのオペレータが使用し慣れている手動カメラ制御を許容しない
。
【0005】
ステディカム(Steadicam)等の非電子的安定化装置は、埋め合わす
ことができる全重量及び運動範囲において制限される。
ことができる全重量及び運動範囲において制限される。
【0006】
視準装置を安定させるために、船舶において使用されている他の安定化装置は
重いだけでなく、安定化用のスレイブアリダートを駆動するために、船の内部航
行システム内のセンサに依存している。これらの安定化システムは船の航行シス
テムからの入力を必要とするという欠点を有している。
重いだけでなく、安定化用のスレイブアリダートを駆動するために、船の内部航
行システム内のセンサに依存している。これらの安定化システムは船の航行シス
テムからの入力を必要とするという欠点を有している。
【0007】
従って、大きなペイロードを運ぶことができる軽量の安定化装置を提供するこ
とが望ましいであろう。更に、組立てが容易で、標準のカメラ取付板を使用して
取り付けるコンパクトな安定化装置を提供することが望ましいであろう。
とが望ましいであろう。更に、組立てが容易で、標準のカメラ取付板を使用して
取り付けるコンパクトな安定化装置を提供することが望ましいであろう。
【0008】
更に、カメラのオペレータによるカメラの手動制御または遠隔制御を許容する
一方、独立内蔵型であり、波浪や流潮や他の動きによって生じる動きを除去する
、カメラ用の安定台を提供することも望ましいであろう。
一方、独立内蔵型であり、波浪や流潮や他の動きによって生じる動きを除去する
、カメラ用の安定台を提供することも望ましいであろう。
【0009】
(発明の概要)
本発明はカメラや感知装置・アンテナ・人物等のペイロードを支持する安定台
に関する。
に関する。
【0010】
本発明の一態様によれば、安定台は安定させる品物を支持するためのペイロー
ド台と、ベースと、前記ペイロード台を前記ベースに接続する安定化システムと
、安定台が2つの垂線方向に装着される乗物の動きを測定する第1センサパッケ
ージと、前記ペイロード台に固定される少なくとも1つのセンサを含む第2セン
サパッケージと、前記第1センサパッケージと前記第2センサパッケージにより
提供される情報に基づいて、前記台を安定させる制御システムとを含む。安定化
システムは、2つの垂直回転軸を中心にして、ベースに対してペイロード台を回
転させるために、少なくとも2つのモータを含み、二次元でペイロード台に安定
を提供する。
ド台と、ベースと、前記ペイロード台を前記ベースに接続する安定化システムと
、安定台が2つの垂線方向に装着される乗物の動きを測定する第1センサパッケ
ージと、前記ペイロード台に固定される少なくとも1つのセンサを含む第2セン
サパッケージと、前記第1センサパッケージと前記第2センサパッケージにより
提供される情報に基づいて、前記台を安定させる制御システムとを含む。安定化
システムは、2つの垂直回転軸を中心にして、ベースに対してペイロード台を回
転させるために、少なくとも2つのモータを含み、二次元でペイロード台に安定
を提供する。
【0011】
本発明の別の態様によれば、カメラ台を安定させ、自己修正させる方法は、移
動する乗物に安定化カメラ台を位置付けるステップと、移動する乗物の動きを感
知する第1センサパッケージによって集められた情報に基づいて、少なくとも二
次元で台を安定させるステップと、台に装着された第2センサパッケージによっ
て集められた情報に基づいて、台の位置を自己修正することを含む。
動する乗物に安定化カメラ台を位置付けるステップと、移動する乗物の動きを感
知する第1センサパッケージによって集められた情報に基づいて、少なくとも二
次元で台を安定させるステップと、台に装着された第2センサパッケージによっ
て集められた情報に基づいて、台の位置を自己修正することを含む。
【0012】
本発明の更に別の態様によれば、船酔い防止椅子は、乗物に装着するように構
成された安定台と、安定台に装着される椅子とを含む。安定台は乗物の動きを感
知するセンサと、少なくとも二次元で前記乗物の動きを補償するための制御シス
テムとを含む。
成された安定台と、安定台に装着される椅子とを含む。安定台は乗物の動きを感
知するセンサと、少なくとも二次元で前記乗物の動きを補償するための制御シス
テムとを含む。
【0013】
(発明の説明)
図1と図2は各々、本発明による二軸安定台の上面図と側面図である。安定台
は陸上・空中・海上でのカメラ操作中に、波浪や流潮や他の動きによって生じる
動きを補償するために安定化される。安定台は基本的に、カメラを支持するため
に有用なものとして説明されるが、安定台は他の品物や人物を支持するためにも
使用できる。台に装着された場合、カメラは手動制御または遠隔制御されてよい
。
は陸上・空中・海上でのカメラ操作中に、波浪や流潮や他の動きによって生じる
動きを補償するために安定化される。安定台は基本的に、カメラを支持するため
に有用なものとして説明されるが、安定台は他の品物や人物を支持するためにも
使用できる。台に装着された場合、カメラは手動制御または遠隔制御されてよい
。
【0014】
図1と図2に示すように、二軸安定台100は第1駆動機構10の第1駆動軸
4に接続される下部台を含む。駆動機構10は安定台100の取付板60に接続
される固定側板8に装着される。第1駆動軸4はシングル軸またはスプリット軸
であってよく、軸受6によって支持される。駆動機構10はモータと、トルク及
び解像度に対するアプリケーションの要件に応じて、ギヤボックスとを含むこと
が好ましい。モータにはエンコーダが取り付けられ、下部台2の位置に関するフ
ィードバックを提供することが好ましい。エンコーダは、約0.1度まで正確な
1000カウントエンコーダ等の高解像度エンコーダであることが好ましい。モ
ータと、ギヤボックスと、エンコーダとを含む駆動機構10を保護ハウジング1
6が囲むことが好ましく、更に、関連する配線も囲んでいてもよい。海上操作に
おいて使用するために、保護ハウジング16は防水性ハウジングであることが好
ましい。
4に接続される下部台を含む。駆動機構10は安定台100の取付板60に接続
される固定側板8に装着される。第1駆動軸4はシングル軸またはスプリット軸
であってよく、軸受6によって支持される。駆動機構10はモータと、トルク及
び解像度に対するアプリケーションの要件に応じて、ギヤボックスとを含むこと
が好ましい。モータにはエンコーダが取り付けられ、下部台2の位置に関するフ
ィードバックを提供することが好ましい。エンコーダは、約0.1度まで正確な
1000カウントエンコーダ等の高解像度エンコーダであることが好ましい。モ
ータと、ギヤボックスと、エンコーダとを含む駆動機構10を保護ハウジング1
6が囲むことが好ましく、更に、関連する配線も囲んでいてもよい。海上操作に
おいて使用するために、保護ハウジング16は防水性ハウジングであることが好
ましい。
【0015】
カメラ取付台22は、第2駆動機構25の第2駆動軸24上に、下部台2の上
に支持される。カメラ取付台22は映画カメラの標準のカメラマウントベースを
受け入れるように構成される。あるいは、取付台22は他のタイプのペイロード
を受け入れるように構成されてもよい。カメラ台22はバックラッシュを防止す
るためにオフ・センタに装着されることが好ましい。
に支持される。カメラ取付台22は映画カメラの標準のカメラマウントベースを
受け入れるように構成される。あるいは、取付台22は他のタイプのペイロード
を受け入れるように構成されてもよい。カメラ台22はバックラッシュを防止す
るためにオフ・センタに装着されることが好ましい。
【0016】
第1駆動機構10に対して直角に、第2駆動機構30が装着され、図3に見ら
れるように、台22に対して固定される。第2駆動機構30は、下部台2により
支持される軸受26に装着されるシングル軸またはスプリット軸であってよい。
カメラ台22の二次元安定化を達成するために、第2駆動軸24は第1駆動軸4
に対して直角である。第2駆動機構30はモータと、トルク及び解像度に対する
アプリケーションの要件に応じて、ギヤボックスとで構成されることが好ましい
。駆動機構30のエンコーダはカメラ台22の位置に関するフィードバックを提
供する。保護ハウジング18が駆動機構30を囲むことが好ましく、更に、各々
の配線を囲んでいてもよい。モータを制御するために、電子コントロールボック
ス20が保護ハウジング18または安定台の別の部分に接続されてよい。
れるように、台22に対して固定される。第2駆動機構30は、下部台2により
支持される軸受26に装着されるシングル軸またはスプリット軸であってよい。
カメラ台22の二次元安定化を達成するために、第2駆動軸24は第1駆動軸4
に対して直角である。第2駆動機構30はモータと、トルク及び解像度に対する
アプリケーションの要件に応じて、ギヤボックスとで構成されることが好ましい
。駆動機構30のエンコーダはカメラ台22の位置に関するフィードバックを提
供する。保護ハウジング18が駆動機構30を囲むことが好ましく、更に、各々
の配線を囲んでいてもよい。モータを制御するために、電子コントロールボック
ス20が保護ハウジング18または安定台の別の部分に接続されてよい。
【0017】
下部台2は装着ベース60上に、軸4と軸受6によって回転可能に支持される
。装着ベース60は、ボルト66またはクランプ・他の装着装置を使用して、乗
物64または他の支持部の表面に直接取り付けることができる。装着ベース60
は、標準のカメラマウントに接続するように構成されるベースプレート62も含
むことができる。ベースプレート62は乗物64に直接取り付けられても良いし
、あるいは三脚または他のカメラ装着装置に接続されてもよい。
。装着ベース60は、ボルト66またはクランプ・他の装着装置を使用して、乗
物64または他の支持部の表面に直接取り付けることができる。装着ベース60
は、標準のカメラマウントに接続するように構成されるベースプレート62も含
むことができる。ベースプレート62は乗物64に直接取り付けられても良いし
、あるいは三脚または他のカメラ装着装置に接続されてもよい。
【0018】
図2は、安定台の上にカメラを支持するために、カメラ支持台22を水平に位
置付けた直立構成の安定台100を示しているが、安定台は他の方位に使用する
こともできる。例えば、安定台を逆転させて、オーバヘッドマウントから吊るし
、カメラを水平に、あるいは角度のある方位に装着して、安定台の下にぶらさげ
てもよい。
置付けた直立構成の安定台100を示しているが、安定台は他の方位に使用する
こともできる。例えば、安定台を逆転させて、オーバヘッドマウントから吊るし
、カメラを水平に、あるいは角度のある方位に装着して、安定台の下にぶらさげ
てもよい。
【0019】
2つの駆動軸4・24は互いに対して直角に位置付けられ、カメラ台22の二
次元安定化を提供する。図2に示すように直立方位では、安定台は乗物の縦揺れ
運動と横揺れ運動を補償する。図3に関して後述するように、図1の安定台10
0に直角に位置付けられた第3の駆動軸を付加することによって、方位角運動を
補償するために第三段階の運動(a third degree of motion)を提供してもよい。
次元安定化を提供する。図2に示すように直立方位では、安定台は乗物の縦揺れ
運動と横揺れ運動を補償する。図3に関して後述するように、図1の安定台10
0に直角に位置付けられた第3の駆動軸を付加することによって、方位角運動を
補償するために第三段階の運動(a third degree of motion)を提供してもよい。
【0020】
装着ベース60上の保護ハウジング16・18のいずれか一方に、あるいは安
定台100の別の位置において、コントロールボックス20内に台を安定させる
ための制御システムを装着する。後述するように、制御システムは、カメラ台2
2を安定させ、自己修正させるために、第1センサパッケージAと第2センサパ
ッケージBから集められた情報を使用する。制御システムはデジタルシステムで
あることが好ましいが、アナログシステムであってもよい。
定台100の別の位置において、コントロールボックス20内に台を安定させる
ための制御システムを装着する。後述するように、制御システムは、カメラ台2
2を安定させ、自己修正させるために、第1センサパッケージAと第2センサパ
ッケージBから集められた情報を使用する。制御システムはデジタルシステムで
あることが好ましいが、アナログシステムであってもよい。
【0021】
(実施例)
本発明の一実施形態によれば、センサパッケージAはベース60に、あるいは
台62に、あるいは乗物64または他の支持部に置かれる。センサパッケージA
は、ベースの動きを感知するために、レイトセンサまたはジャイロスコープセン
サ・光ファイバージャイロスコープ・他のセンサ等の運動センサを含む。選択さ
れるセンサは温度感受性ではないことが好ましい。図1及び図2の二軸安定台に
対しては、センサパッケージA内のセンサは、2つの直交軸に沿ってベース60
の動きを感知する2つの直角に位置付けられたレイトタイプのセンサであること
が好ましい。センサパッケージAは、秒あたり約100回以上、好ましくは秒あ
たり約800回以上の高振動数で制御システムに同時的信号を提供する。
台62に、あるいは乗物64または他の支持部に置かれる。センサパッケージA
は、ベースの動きを感知するために、レイトセンサまたはジャイロスコープセン
サ・光ファイバージャイロスコープ・他のセンサ等の運動センサを含む。選択さ
れるセンサは温度感受性ではないことが好ましい。図1及び図2の二軸安定台に
対しては、センサパッケージA内のセンサは、2つの直交軸に沿ってベース60
の動きを感知する2つの直角に位置付けられたレイトタイプのセンサであること
が好ましい。センサパッケージAは、秒あたり約100回以上、好ましくは秒あ
たり約800回以上の高振動数で制御システムに同時的信号を提供する。
【0022】
センサパッケージBはカメラ支持台22に装着される。センサパッケージBは
1つ以上の運動センサを含み、それらは制御システムに対して位置フィードバッ
クを提供する。センサパッケージB内のセンサはレベルセンサであることが好ま
しい。図1及び図2の二軸安定台に対しては、センサパッケージB内のセンサは
、2つの直角に位置付けられたセンサであることが好ましい。センサパッケージ
Bは、異常を自動修正させ、また安定台100がセルフレベリング性であるよう
にする。特に、センサパッケージBは制御システムに対してカメラ台22の安定
化位置に関する情報を提供し、感知・制御システムにおけるジャイロスコープの
精度とか、ドリフトや、レイトセンシングエラー・他のエラー等のセンサパッケ
ージA内の異常を、制御システムが自動的に修正できるようにする。センサパッ
ケージBからの信号は、定期的に、例えば約0.1〜60秒毎に、好ましくは約
1〜2秒毎に制御システムに対して提供される。センサパッケージBは、水平ま
たは他の所定の位置へのカメラ台22の自動修正を許容する。オペレータは、地
球の地平線及び磁針路ヘディングに対して、カメラ台22の所望の安定化位置を
決定してあらかじめセットすることができる。
1つ以上の運動センサを含み、それらは制御システムに対して位置フィードバッ
クを提供する。センサパッケージB内のセンサはレベルセンサであることが好ま
しい。図1及び図2の二軸安定台に対しては、センサパッケージB内のセンサは
、2つの直角に位置付けられたセンサであることが好ましい。センサパッケージ
Bは、異常を自動修正させ、また安定台100がセルフレベリング性であるよう
にする。特に、センサパッケージBは制御システムに対してカメラ台22の安定
化位置に関する情報を提供し、感知・制御システムにおけるジャイロスコープの
精度とか、ドリフトや、レイトセンシングエラー・他のエラー等のセンサパッケ
ージA内の異常を、制御システムが自動的に修正できるようにする。センサパッ
ケージBからの信号は、定期的に、例えば約0.1〜60秒毎に、好ましくは約
1〜2秒毎に制御システムに対して提供される。センサパッケージBは、水平ま
たは他の所定の位置へのカメラ台22の自動修正を許容する。オペレータは、地
球の地平線及び磁針路ヘディングに対して、カメラ台22の所望の安定化位置を
決定してあらかじめセットすることができる。
【0023】
本発明によるベース60とカメラ台22に置かれた2個の独立したセンサパッ
ケージの使用は、セルフレベリングまたは自己修正という明確な利点を提供する
。2個のセンサパッケージがなければ、カメラ台22は時間が経つにつれて初期
設定位置または水平位置から次第に離れる傾向がある。
ケージの使用は、セルフレベリングまたは自己修正という明確な利点を提供する
。2個のセンサパッケージがなければ、カメラ台22は時間が経つにつれて初期
設定位置または水平位置から次第に離れる傾向がある。
【0024】
本発明の代替実施形態によれば、センサパッケージA及びBは共にカメラ台2
2に配置される。この実施形態では、モータ及び/またはギヤ内のバックラッシ
ュが台の振動を作り出すのを防止するために、制御システムに対する或る種の修
正が必要である。
2に配置される。この実施形態では、モータ及び/またはギヤ内のバックラッシ
ュが台の振動を作り出すのを防止するために、制御システムに対する或る種の修
正が必要である。
【0025】
ボートや他の乗物において使用される安定台100の一例は、約70〜90度
の縦揺れ運動と横揺れ運動を補償する能力を有し、約40ポンド未満の重さであ
り、少なくとも100ポンド、好ましくは少なくとも150ポンドのペイロード
を受け入れる。航空機での使用のために設計されている場合、安定台100は3
60度の縦揺れ運動と横揺れ運動とヨー運動とを補償する能力を有することが好
ましい。
の縦揺れ運動と横揺れ運動を補償する能力を有し、約40ポンド未満の重さであ
り、少なくとも100ポンド、好ましくは少なくとも150ポンドのペイロード
を受け入れる。航空機での使用のために設計されている場合、安定台100は3
60度の縦揺れ運動と横揺れ運動とヨー運動とを補償する能力を有することが好
ましい。
【0026】
図3の実施形態は、方位軸にカメラ台22の方位を維持するために、安定台に
第3の回転軸を付加する。この実施形態によれば、図1と図2の実施形態のベー
スプレート62が、立上り管72を備えているか、あるいは備えていない、回転
式軸受74に装着される。モータと、任意のギヤボックスと、エンコーダとを含
む第3の駆動機構80が設けられる。駆動機構80の駆動軸86がベースプレー
ト62を回転させる。モータハウジング82がベースプレート84に接続され、
ベースプレート84は、垂直か水平に、あるいは逆さ位置に、あるいは他の角位
置のいずれかで、船または乗物・三脚・他の支持部にしっかりと取り付けること
ができる。
第3の回転軸を付加する。この実施形態によれば、図1と図2の実施形態のベー
スプレート62が、立上り管72を備えているか、あるいは備えていない、回転
式軸受74に装着される。モータと、任意のギヤボックスと、エンコーダとを含
む第3の駆動機構80が設けられる。駆動機構80の駆動軸86がベースプレー
ト62を回転させる。モータハウジング82がベースプレート84に接続され、
ベースプレート84は、垂直か水平に、あるいは逆さ位置に、あるいは他の角位
置のいずれかで、船または乗物・三脚・他の支持部にしっかりと取り付けること
ができる。
【0027】
図3の実施形態では、制御システムは駆動機構45のハウジング82上に、あ
るいはベースプレート84・乗物・台22・他の装着表面に置かれたセンサパッ
ケージAからデータを得る。制御システムはカメラ台22に置かれたセンサパッ
ケージBからデータを受け取ってもよい。制御システムへと/から信号や電力を
送る便利なシステムを提供するために、図示しない同軸ロータリジョイントを立
上り管72とモータハウジング82の間に設置してもよい。本実施形態によれば
、方位軸内の動きを認識するために、センサパッケージAとセンサパッケージB
は各々第3のセンサを含むことが好ましい。図3の配置では、カメラ台22の方
位角制御範囲は無制限である。
るいはベースプレート84・乗物・台22・他の装着表面に置かれたセンサパッ
ケージAからデータを得る。制御システムはカメラ台22に置かれたセンサパッ
ケージBからデータを受け取ってもよい。制御システムへと/から信号や電力を
送る便利なシステムを提供するために、図示しない同軸ロータリジョイントを立
上り管72とモータハウジング82の間に設置してもよい。本実施形態によれば
、方位軸内の動きを認識するために、センサパッケージAとセンサパッケージB
は各々第3のセンサを含むことが好ましい。図3の配置では、カメラ台22の方
位角制御範囲は無制限である。
【0028】
2軸安定台150の代替実施形態を図10〜12に示す。この内部実施形態で
は、幅寸法に更にコンパクトなシステム用に、駆動機構が積層型配置に配置され
、それは図10に示す方位に高さ方向にわずかに大きくてもよい。本実施形態に
よれば、モータとギヤボックスとエンコーダとを含む第1駆動機構134に、ベ
ースプレートブラケット130が取り付けられる。モータの駆動軸142が第1
の台140を支え、その上に、第1駆動機構134に対して直交する方位を有す
る第2の駆動機構154が装着される。第2駆動機構154の駆動軸162はカ
メラマウント台160を支える。駆動軸142と162を支えるために、モータ
ハウジング内に軸受138・144・158・164が設けられる。
は、幅寸法に更にコンパクトなシステム用に、駆動機構が積層型配置に配置され
、それは図10に示す方位に高さ方向にわずかに大きくてもよい。本実施形態に
よれば、モータとギヤボックスとエンコーダとを含む第1駆動機構134に、ベ
ースプレートブラケット130が取り付けられる。モータの駆動軸142が第1
の台140を支え、その上に、第1駆動機構134に対して直交する方位を有す
る第2の駆動機構154が装着される。第2駆動機構154の駆動軸162はカ
メラマウント台160を支える。駆動軸142と162を支えるために、モータ
ハウジング内に軸受138・144・158・164が設けられる。
【0029】
本実施形態によれば、カメラ等のペイロードはペイロード台またはカメラ台1
60に取り付けられる。第1センサパッケージAはベースベースプレートブラケ
ット130に取り付けられる一方、第2センサパッケージBは、上述の方法で操
作するために、カメラ台またはペイロード台160に取り付けられる。図10〜
12による安定台150は、図示するように垂直に配置することができ、あるい
は水平にも、逆さまにも、あるいは他の角度の付いた方位にも配置することがで
きる。
60に取り付けられる。第1センサパッケージAはベースベースプレートブラケ
ット130に取り付けられる一方、第2センサパッケージBは、上述の方法で操
作するために、カメラ台またはペイロード台160に取り付けられる。図10〜
12による安定台150は、図示するように垂直に配置することができ、あるい
は水平にも、逆さまにも、あるいは他の角度の付いた方位にも配置することがで
きる。
【0030】
本発明による安定台100と150は、カメラ台22上のカメラを手動操作あ
るいは遠隔操作を許容する。手動操作に対しては、ユニバーサルカメラマウント
が台22とカメラ間に装着される。ユニバーサルカメラマウントは、台22を静
止させたまま、カメラを三次元に動かす能力を提供する。カメラの手動制御とい
うこのオプションは、公知のカメラ安定台のいずれにおいても利用できなかった
。 あるいは、安定台100とカメラの間に市販されている遠隔制御用ユニバーサ
ルカメラマウントを設けることによって、カメラを遠隔制御することもできる。
るいは遠隔操作を許容する。手動操作に対しては、ユニバーサルカメラマウント
が台22とカメラ間に装着される。ユニバーサルカメラマウントは、台22を静
止させたまま、カメラを三次元に動かす能力を提供する。カメラの手動制御とい
うこのオプションは、公知のカメラ安定台のいずれにおいても利用できなかった
。 あるいは、安定台100とカメラの間に市販されている遠隔制御用ユニバーサ
ルカメラマウントを設けることによって、カメラを遠隔制御することもできる。
【0031】
乗物または三脚・他のベースに安定台を支持することに加えて、安定台100
・150のベースプレートは、図4に示すように、カメラオペレータまたはアシ
スタントが着用する適当なボディハーネス101に取り付けられてもよい。ボデ
ィハーネス101に装着された場合、安定台100は、カメラの使用中に2方向
または3方向に人の動きを安定させる。図4に示すように、カメラ42は安定台
100上に装着されてよい。使用しやすいようにカメラ42の高さを調整するた
めに、安定台とカメラ42間に、あるいは安定台とハーネス101間に任意の立
ち上がり管40を設けても良い。オペレータが検証しやすいように、カメラ42
に外部モニタ44を設けてもよい。
・150のベースプレートは、図4に示すように、カメラオペレータまたはアシ
スタントが着用する適当なボディハーネス101に取り付けられてもよい。ボデ
ィハーネス101に装着された場合、安定台100は、カメラの使用中に2方向
または3方向に人の動きを安定させる。図4に示すように、カメラ42は安定台
100上に装着されてよい。使用しやすいようにカメラ42の高さを調整するた
めに、安定台とカメラ42間に、あるいは安定台とハーネス101間に任意の立
ち上がり管40を設けても良い。オペレータが検証しやすいように、カメラ42
に外部モニタ44を設けてもよい。
【0032】
図5に示すように、ハーネス101に代わるものとして、様々なタイプのハン
ドル106・108を安定台100の取付板62に装着してもよい。ハンドル1
06・108は硬質であっても、柔軟であってもよいし、あるいは弾性材料で形
成されてもよい。ハンドル材料は異なる程度の、あるいは水平及び垂直のドリフ
トを提供し、カメラレンズを通して見た場合、異なる様子を生じさせるであろう
。例えば、対象物に向かって動かされた場合、映画カメラは、あたかもズームレ
ンズを使用してカメラを静止させているかのように、同じ物体サイズを有するで
あろう。しかしながら、フィールドの深さに対するフィルム上の画像の効果、及
び画質は大きく異なるであろう。画質運動も同様に、異なるタイプのサポートハ
ンドル106・108または移動式カメラ台を使用することによって、独創的に
異なるであろう。
ドル106・108を安定台100の取付板62に装着してもよい。ハンドル1
06・108は硬質であっても、柔軟であってもよいし、あるいは弾性材料で形
成されてもよい。ハンドル材料は異なる程度の、あるいは水平及び垂直のドリフ
トを提供し、カメラレンズを通して見た場合、異なる様子を生じさせるであろう
。例えば、対象物に向かって動かされた場合、映画カメラは、あたかもズームレ
ンズを使用してカメラを静止させているかのように、同じ物体サイズを有するで
あろう。しかしながら、フィールドの深さに対するフィルム上の画像の効果、及
び画質は大きく異なるであろう。画質運動も同様に、異なるタイプのサポートハ
ンドル106・108または移動式カメラ台を使用することによって、独創的に
異なるであろう。
【0033】
図6は、水中でのアプリケーションの一例として、安定台100と、取り付け
られたカメラ170を図示している。図6〜8に示すように、概して、安定台の
まわりに収まる防水性ケース172をはめ込む形態である、防水性ハウジング内
に図1の安定台が入れられているのが示されている。水がケースに入るのを防止
するために、防水性ケースの蓋174には、複数の張力ラッチ176と、ラッチ
を閉めると同時に蓋とケース間で圧縮されるOリング(図示せず)が設けられて
いる。蓋174の片側にゴムで処理されたブーツ178が取り付けられる。ゴム
で処理されたブーツ178の反対側の端は、ペイロード台22の下側に対してシ
ールされ、ペイロード台と防水性ケース172間に耐水シールを形成する。シー
ルされた水中カメラ170はペイロード台22に取り付けられる。
られたカメラ170を図示している。図6〜8に示すように、概して、安定台の
まわりに収まる防水性ケース172をはめ込む形態である、防水性ハウジング内
に図1の安定台が入れられているのが示されている。水がケースに入るのを防止
するために、防水性ケースの蓋174には、複数の張力ラッチ176と、ラッチ
を閉めると同時に蓋とケース間で圧縮されるOリング(図示せず)が設けられて
いる。蓋174の片側にゴムで処理されたブーツ178が取り付けられる。ゴム
で処理されたブーツ178の反対側の端は、ペイロード台22の下側に対してシ
ールされ、ペイロード台と防水性ケース172間に耐水シールを形成する。シー
ルされた水中カメラ170はペイロード台22に取り付けられる。
【0034】
図6〜9の実施形態の操作に際して、カメラ170と安定台100は、ボート
186等の乗物の外側にあるレール184上を移動できる棚182に装着するこ
とができる。図6に示すように、縦揺れしたり、揺れ動くボートからレール18
4を伝ってカメラ170を下方に下ろすことができ、安定台100は、水面上か
ら水面下へと移動するにつれて、カメラを安定した視野に維持するであろう。
186等の乗物の外側にあるレール184上を移動できる棚182に装着するこ
とができる。図6に示すように、縦揺れしたり、揺れ動くボートからレール18
4を伝ってカメラ170を下方に下ろすことができ、安定台100は、水面上か
ら水面下へと移動するにつれて、カメラを安定した視野に維持するであろう。
【0035】
図13は本発明による船酔い防止椅子112を示している。本実施形態によれ
ば、安定台100のベースプレート62は、船または乗物のデッキに取り付けら
れ、椅子112が支柱110によってペイロード台22に取り付けられる。特定
のアプリケーションに応じて、またユーザの心地よさのために、支柱110の長
さ及び椅子112の構成は可変である。アームレストまたは小テーブル114を
椅子112に取り付けることができ、椅子に座る人のために安定した作業表面を
提供する。フットレスト116とヘッドレスト118も加えることができる。
ば、安定台100のベースプレート62は、船または乗物のデッキに取り付けら
れ、椅子112が支柱110によってペイロード台22に取り付けられる。特定
のアプリケーションに応じて、またユーザの心地よさのために、支柱110の長
さ及び椅子112の構成は可変である。アームレストまたは小テーブル114を
椅子112に取り付けることができ、椅子に座る人のために安定した作業表面を
提供する。フットレスト116とヘッドレスト118も加えることができる。
【0036】
図13の船酔い防止椅子112は、移動する乗物の2つの動き成分を除去する
ために使用でき、結果的に、椅子に座る人は一方向または上下の動きのみを経験
し、それは三次元の動きに比べて、船酔いを起こしにくい。
ために使用でき、結果的に、椅子に座る人は一方向または上下の動きのみを経験
し、それは三次元の動きに比べて、船酔いを起こしにくい。
【0037】
図14及び図15は、乗物において使用される自動安定化された、病院用また
は手術用ベッド200を示している。自動安定化ベッド200はペデスタルベー
スプレート201を含み、それはボートまたは他の乗物の床にしっかりと固定さ
れる。硬質の支柱202がベースプレート201に取り付けられ、ユニバーサル
ジョイント203を支える。ユニバーサルジョイント203は支柱202をベッ
ドフレーム234の中心または均衡点に接続し、ベッドフレーム用の枢軸点とし
て作用する。支柱202上の取付点206・208・210・212は摺動ベア
リングまたは他の回転可能な軸受である。それらの摺動ベアリングの各々に取り
付けられるのが、コンビネーションモータMとリニアアクチュエータ214・2
16・218・220である。各リニアアクチュエータの反対側の端は、ベッド
フレーム234にしっかりと取り付けられる摺動ベアリング222・224・2
26・228に取り付けられる。
は手術用ベッド200を示している。自動安定化ベッド200はペデスタルベー
スプレート201を含み、それはボートまたは他の乗物の床にしっかりと固定さ
れる。硬質の支柱202がベースプレート201に取り付けられ、ユニバーサル
ジョイント203を支える。ユニバーサルジョイント203は支柱202をベッ
ドフレーム234の中心または均衡点に接続し、ベッドフレーム用の枢軸点とし
て作用する。支柱202上の取付点206・208・210・212は摺動ベア
リングまたは他の回転可能な軸受である。それらの摺動ベアリングの各々に取り
付けられるのが、コンビネーションモータMとリニアアクチュエータ214・2
16・218・220である。各リニアアクチュエータの反対側の端は、ベッド
フレーム234にしっかりと取り付けられる摺動ベアリング222・224・2
26・228に取り付けられる。
【0038】
本実施形態によれば、ベッドフレーム234はリニアアクチュエータペア21
4・216の一方によって第1の軸まわりで前後に旋回され、第2のリニアアク
チュエータペア218・220によって第1の軸に対して直角の第2の軸を中心
に旋回される。図14及び図15の自動安定化ベッド200の代替実施形態によ
れば、2つの軸を中心にしたベッドフレーム234の回転のために、2個または
3個のリニアアクチュエータを使用してもよい。
4・216の一方によって第1の軸まわりで前後に旋回され、第2のリニアアク
チュエータペア218・220によって第1の軸に対して直角の第2の軸を中心
に旋回される。図14及び図15の自動安定化ベッド200の代替実施形態によ
れば、2つの軸を中心にしたベッドフレーム234の回転のために、2個または
3個のリニアアクチュエータを使用してもよい。
【0039】
ベッドフレーム234に取り付けられるのが台230であり、それは医者また
は外科医を支えるための1つ以上の側部を有する台である。台230は、一人以
上の人と医療設備を収容するために、そのサイズ及び形状が変化してもよい。必
要に応じて、付加的な強度のために構造上のクロス・メンバ232が台230に
付加される。更にベッドフレーム234は、ベッドフレーム構造234への取付
のために安定化される外科用器械台や設備スタンド等の様々な付属物も支持する
ことができる。ベッド200はコントロールボックス240によって制御され、
このコントロールボックス240はセンサパッケージA及びBからの情報を受け
取って、リニアアクチュエータのモータMを制御する。
は外科医を支えるための1つ以上の側部を有する台である。台230は、一人以
上の人と医療設備を収容するために、そのサイズ及び形状が変化してもよい。必
要に応じて、付加的な強度のために構造上のクロス・メンバ232が台230に
付加される。更にベッドフレーム234は、ベッドフレーム構造234への取付
のために安定化される外科用器械台や設備スタンド等の様々な付属物も支持する
ことができる。ベッド200はコントロールボックス240によって制御され、
このコントロールボックス240はセンサパッケージA及びBからの情報を受け
取って、リニアアクチュエータのモータMを制御する。
【0040】
好適実施形態を参照して本発明を詳細に説明してきたが、本発明から逸脱する
ことなく、様々な変更及び修正を為すことができ、また同等の物を使用できるこ
とが当業者には明らかであろう。
ことなく、様々な変更及び修正を為すことができ、また同等の物を使用できるこ
とが当業者には明らかであろう。
添付図面において図示された好適な実施形態について、本発明をより詳細に説
明したが、図において同じ成分には同じ参照符号を付加している。
明したが、図において同じ成分には同じ参照符号を付加している。
【図1】
本発明による二軸安定台の上面図である。
【図2】
図1の安定台の前面図である。
【図3】
本発明による三軸安定台の左側面図である。
【図4】
ハーネスに装着された二軸安定台とカメラの側面図である。
【図5】
ハンドルを有するベースに装着された二軸安定台とカメラの前面図である。
【図6】
ボートの側部にある水中レールに装着された二軸安定台とカメラの側面図であ
る。
る。
【図7】
図6の二軸安定台の上面図である。
【図8】
図6の二軸安定台の拡大側面図である。
【図9】
図8の安定台の一部を示す拡大上面図である。
【図10】
二軸安定台の代替実施形態を示す透視図である。
【図11】
図10の安定台の前面図である。
【図12】
図10の安定台の左側面図である。
【図13】
船酔い防止椅子を支持する、図1の二軸安定台の側面図である。
【図14】
本発明による安定台と手術台の代替実施形態を示す側面図である。
【図15】
図14の安定台と手術台の上面図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY,
DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I
T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ
,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML,
MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K
E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG
,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,
RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT,
AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,C
H,CN,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DZ
,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,
HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,K
G,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT
,LU,LV,MA,MD,MG,MK,MN,MW,
MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,S
D,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR
,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VN,YU,
ZA,ZW
Claims (20)
- 【請求項1】 安定させる品物を支持するためのペイロード台と、 ベースと、 前記ペイロード台を前記ベースに接続する安定化システムと、前記安定化シス
テムは2つの垂直回転軸を中心にして、前記ベースに対して前記ペイロード台を
回転させるために、少なくとも2つのモータを含み、ペイロード台に二次元で安
定化を提供し、 安定台が2つの垂線方向に装着される乗物の動きを決定する第1センサパッケ
ージと、 前記ペイロード台に固定される少なくとも1つのレベルセンサを含む第2セン
サパッケージと、 前記第1センサパッケージと前記第2センサパッケージにより提供される情報
に基づいて、前記台を安定させる制御システムとを備えてなることを特徴とする
安定台。 - 【請求項2】 前記制御システムは、第2センサパッケージから得られた
情報を使用して、第1センサパッケージ内の誤差を補償することを特徴とする請
求項1に記載の安定台。 - 【請求項3】 第2センサパッケージは、2つの垂線方向において前記ペ
イロード台の位置を感知するために、2つのレベルセンサを含むことを特徴とす
る請求項1に記載の安定台。 - 【請求項4】 前記第1センサパッケージはベースに対して固定されるこ
とを特徴とする請求項1に記載の安定台。 - 【請求項5】 前記第1センサパッケージは前記ペイロード台に装着され
ることを特徴とする請求項1に記載の安定台。 - 【請求項6】 更に、前記ペイロード台に装着されるカメラを備えること
を特徴とする請求項1に記載の安定台。 - 【請求項7】 更に、前記ペイロード台に装着される椅子を備えることを
特徴とする請求項1に記載の安定台。 - 【請求項8】 更に、前記ペイロード台に装着されるテーブルを備えるこ
とを特徴とする請求項1に記載の安定台。 - 【請求項9】 前記安定台は防水性であることを特徴とする請求項1に記
載の安定台。 - 【請求項10】 前記安定台は3つの垂直回転軸を中心に、3つのモータ
によって回転されることを特徴とする請求項1に記載の安定台。 - 【請求項11】 前記第1センサパッケージは3つの垂直軸を中心にした
回転を測定するためにセンサを含むことを特徴とする請求項1に記載の安定台。 - 【請求項12】 前記制御システムはユーザがペイロード台の初期位置を
設定できるようにし、またその初期位置への前記台の自己修正を提供することを
特徴とする請求項1に記載の安定台。 - 【請求項13】 ユニバーサルカメラマウントが前記ペイロード台に装着
され、カメラがカメラ架台に装着され、前記カメラマウントは、オペレータがカ
メラを手動制御できるようにし、安定台によってカメラを安定させることを特徴
とする請求項1に記載の安定台。 - 【請求項14】 カメラ台を安定させ、自己修正させる方法であって、 移動する乗物に安定化カメラ台を位置付け、 移動する乗物の動きを感知する第1センサパッケージによって集められた情報に
基づいて、少なくとも二次元で前記台を安定させ、 前記台に装着された第2センサパッケージによって集められた情報に基づいて、
前記台の位置を自己修正することを含んでなることを特徴とする方法。 - 【請求項15】 第2センサパッケージによって集められる情報は、複数
のレベルセンサによって集められることを特徴とする請求項14に記載の方法。 - 【請求項16】 安定台は二次元で自己修正されることを特徴とする請求
項14に記載の方法。 - 【請求項17】 更に,オペレータの手動制御によって、前記台に装着さ
れたカメラを制御することを含むことを特徴とする請求項14に記載の方法。 - 【請求項18】 船酔い防止椅子であって、 乗物に装着するように構成された安定台と、前記安定台は前記乗物の動きを感知
するセンサと、少なくとも二次元で前記乗物の動きを補償するための制御システ
ムとを含み、 前記安定台に装着される椅子とを備えてなることを特徴とする船酔い防止椅子。 - 【請求項19】 前記安定台は前記制御システムによって電子的に制御さ
れるモータシステムによって安定化されることを特徴とする請求項18に記載の
船酔い防止椅子。 - 【請求項20】 前記安定台は前記台のセルフレベリング性のために、前
記安定台に台センサが設けられることを特徴とする請求項18に記載の船酔い防
止椅子。
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