JP2004507780A - カメラ・スタンド・ヘッド - Google Patents

Abstract

本発明は、傾斜移動を減衰させる装置（１７、１８、１９、２０）を備えるカメラ・スタンド・ヘッド、及び傾斜移動の間に生じる重力トルクを補償する装置に関する。重力トルクを補償する装置は、少なくとも１つの固定された第１軸受（４）と、傾斜可能な部分に連結された少なくとも１つの第２軸受け（５）と、調節可能なねじり剛性を有するトーションばね（７）とを備える。トーションばねは、軸受（４、５）間に配置され、かつ少なくとも１つのばね棒（８）を備え、ばね軸線は、トーションばね（７）の中央軸線（１５）に対して間隔を置いて偏倚されている。トーションばねの特性曲線（回転角に対するトルク）は、実質的に正弦波態様で延在する。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、傾斜移動を減衰させる装置（ｄｅｖｉｃｅ ｆｏｒ ａｔｔｅｎｕａｔｉｎｇ ａ ｔｉｌｔｉｎｇ ｍｏｖｅｍｅｎｔ）と、及びこの傾斜移動中に生じる重力トルクを補償する補償装置（ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ ｍｅａｎｓ）とを備えるカメラ・スタンド・ヘッド（ｃａｍｅｒａ ｓｔａｎｄ ｈｅａｄ）に関する。
【０００２】
例えば、自身の重量又は寸法のために、あるいは滑らかなカメラの運動に関する特定の要求のために、携帯型になし得ないカメラは、カメラ・スタンドあるいはカメラ台（ｐｅｄｅｓｔａｌ）に置かれる。従って、カメラは、カメラ・スタンド・ヘッドに取り付けられ、もってカメラマンが運動する物体をカメラ・レンズで追従することができるように、該カメラは、水平軸線（傾斜軸線（ｔｉｌｔｉｎｇ ａｘｉｓ）及び鉛直軸線（旋回軸線（ｓｗｉｖｅｌ ａｘｉｓ））周りで回転可能になっている。（下記では、「カメラ・スタンド」という表現のみを使用するが、この表現は、カメラ台にも妥当なものである。）。カメラを傾ける、つまりカメラ・スタンド・ヘッドを自身の傾斜軸線周りに回転させると、この傾斜軸線からカメラの重心までの距離（重心高さ）は、傾斜角に依存する傾斜軸線周りのトルクを生じせしめる。
【０００３】
重量補償装置は、この傾斜トルクを補償することにより力が働かない傾斜を許容するようになっている。重量補償は、テレプロンプター（ｔｅｌｅｐｒｏｍｐｔｅｒｓ）等のような異なるカメラ又はカメラ・アクセサリーを付ける場合に、荷重トルクの迅速な変更に起因する、異なる重量及び異なる重心高さを速やか且つ容易に適合できることが必要である。
【０００４】
更に、重量補償は、カメラを傾ける場合に空間的視野全体をカバーすることができるように、何れかの引き続く運動も無くして如何なる傾斜位置内に直にカメラを保持し、及び少なくとも±９０°の傾斜範囲内にこのカメラを保持するようになっている。
【０００５】
緩やかな傾斜移動を許容するために、カメラ・スタンド・ヘッドは、更に重量補償とは別個である、かつ好ましくは調節可能でもある減衰装置を備えるべきである。
【０００６】
【従来の技術】
周知のカメラ・スタンド・ヘッドは、例えば、独国特許第２４５７２６７号明細書に記載されるように、傾斜移動を減衰させるために調節可能なねじれ抵抗
（ｔｏｒｓｉｏｎａｌ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ） を有する液圧減衰器（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ）を備える。
【０００７】
重量補償に関して、例えば、ゴム製であり、かつ傾斜軸線上に連続して配置された幾つかのディスク状トーションばねで傾斜トルクを補償することは周知である。本願明細書では、重量補償は、別個のスプリングの接続又は切断によって適させることができる。一連の接続した圧力又は引張ばねによって補償することも周知である。
【０００８】
カメラの重心が０°の傾斜角で傾斜軸線に対して正確に鉛直に置かれると、傾斜トルクは正弦波形の特性曲線を有する。しかしながら、ディスク状トーションばねの周知の配置構成の特性曲線（回転角に対するトルク）は、ほぼ直線状であり、その結果、この特性曲線は、０°から約４５°までの傾斜範囲では、傾斜トルクの正弦波形の特性曲線に概ね一致するが、この特性曲線は、４５°より大きな傾斜角ではますます偏倚する。このように、補償トルクは大きな傾斜角では過度に大きくなり、従って、引き続くカメラの逆方向の運動が補償位置の方向に生じる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、このように、傾斜移動を補償するための装置と、この傾斜移動中に生じる、傾斜トルクをより正確に補償する、重力トルクを減衰させるための装置とを有するカメラ・スタンド・ヘッドを創出することである。
【００１０】
この物体は、特許請求の範囲の請求項１に記載の特徴を有するカメラ・スタンド・ヘッドによる本発明によって解決される。
【００１１】
したがって、重力トルクを補償するための装置は、少なくとも１つの第１固定軸受、傾斜可能な部分（ｉｎｃｌｉｎａｂｌｅ ｐａｒｔ）に連結された少なくとも１つの第２軸受、及びこれらの軸受の間に配置された少なくとも１つのトーションばね（ｔｏｒｓｉｏｎ ｓｐｒｉｎｇ）を備える。前記トーションばねは調節可能なねじり剛性を有し、かつ少なくとも１つのばね棒（ｓｐｒｉｎｇ ｂａｒ）を備え、前記ばね棒の軸線は、トーションばねの中心軸線に対して空間的に偏倚しており、その特性曲線（回転角に対するトルク）は実質的に正弦波の態様で延在する。
【００１２】
トーションばねの正弦波形の特性曲線は、トーションばねの軸線と平行な単数又は複数のばね棒の配置構成に基づいて形成される。全てのトーションばねをねじると、ばね棒は、ばね棒の応力のタイプ（曲げ、あるいはねじり）によって向きがそれ、従って、この偏倚も、トーションばねの２つの軸受内でばね棒がどのように配置されるかに依存してそらされる。固定することにより生じる異なる可能性を以下に検討する。何れの場合にも、本発明によるカメラ・スタンド・ヘッドのトーションばねのばね剛性は、カメラ・スタンド・ヘッドに現在置かれているカメラの重量に適合され、次いで傾斜軸線の周りに傾斜させた場合のカメラの重力トルクの特性に正確に対応し、カメラの質量の中心が傾斜軸線より上に正確に置かれる場合、トーションばねによって何等のトルクも生じない。カメラが置かれる位置から傾斜すると、傾斜角が増してトーションばねによって生じる補償トルクも同時に正弦波的態様で増大するにつれて、カメラの重量によって生じる傾斜トルクは正弦波的態様で増大する。カメラが何れの傾斜位置においても釣り合ったままでありように、傾斜トルクは如何なる傾斜角においても等しい大きさの逆方向のトルクによってこのように補償される。カメラマンは、カメラを傾斜させるのに最小の強さを要するのみである。カメラは何れの傾斜角にも留まる。
【００１３】
補償トルクの曲線は、カメラが、大きな角度においても、小さな角度におけるようなほんの小さな強さによって傾斜し得るように、少なくとも±９０°の全傾斜範囲内でカメラを傾斜させる際の傾斜トルクの曲線に対応する。カメラは引き続いて動くことなく所望の位置に留まる。
【００１４】
本発明によるカメラ・スタンド・ヘッドの有利な構成では、トーションばねのねじり剛性は滑らかに調節することができる。ばね剛性は、このように、１５０ｋｇまでの重量及び５０ｃｍまでの重心高さを有するアクセサリーを含む共通のカメラと共に、何れの重量及び何れの重心高さをも有するカメラに正確に適合し得る。本発明によるカメラ・スタンド・ヘッドに取り付けることもできるテレプロンプター及び他のカメラ・アクセサリーの場合には、これらとは異なる重量とてこ比（ｌｅｖｅｒａｇｅ ｒａｔｉｏ）が存在し得る。本発明による重量補償装置によって、そのような上部構造（ｓｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）によって生じる重力トルクをも補償することができる。
【００１５】
トーションばね剛性を調節するには様々な可能性がある。本発明の第１の有利な構成では、傾斜可能な部分に連結する重量補償装置の第２軸受は、固定軸受に対して軸線方向に移動可能であり、ばね棒の棒両端部が摺動し得る溝材（ｃｏｕｌｉｓｓｅ）を更に備える。第１軸受に対して第２軸受を移動させると、棒両端部は、第２軸受の溝材内で摺動し、それによってばね棒は曲げ応力を受け、従って向きがそらされかつ予張力を付与される。この偏向は全てのトーションばねのねじり運動の間に、ばね棒の有効てこ比を変更し、従って、トーションばねの剛性を変更する。しかしながら、補償トルクの曲線は正弦波的なまま一定である。
【００１６】
トーションばね剛性を調節するために、トーションばねの２つの軸受間に配置され、かつばね棒の軸受に沿って移動可能な別の又は付加的な調節装置を設け得る。トーションばねがねじられると、これらのトーションばねの全長に亘ってというよりはむしろ好ましくは部分的領域で弾発的に変形するのみであるように、調節装置が形成されることが好ましい。さらに、有効なスプリング長さの動的影響もあり得るものであり、それによってトーションばねの特性曲線は特定の要求に適合し得る。
【００１７】
ばね棒は、一般には、第１軸受及び第２軸受に固定し得るのみである。トーションばねがねじられると、ばね棒の応力は自身の固定に依存して変わる。ばね棒の一端が自由であるならば、これらのばね棒は単に曲げ応力を単に受ける。ばね棒の両端が固定されると、これらのばね棒は曲げ及びねじりの両応力を受ける。この異なる応力は、補償トルクの曲線に影響を及ぼし、この曲線を最適化するために使用し得る。
【００１８】
別個のばね棒の構成に対して幾つかの可能性がある。別個のばね棒は、例えば円筒状棒、スリットが形成されたチューブ、正方形状棒、あるいは円錐形状棒として構成し得る。ばね棒の構成に依存して、ばね棒の僅かに変更された特性曲線が生じる。一つのばね棒の代わりに、一束のばね棒も使用し得る。その偏向状態はねじりの間の別個のばね棒の偏向状態とは異なる。従って、ばね棒の特性曲線は影響を受けて、それぞれの比に適合させることができる。
【００１９】
最終的に、特性曲線の形をさらに変更して最適化するために、減衰させて挿入するか、あるいはばね要素にコーティングを施して提供し得る。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態の例を添付図面に関して以下により詳細に説明する。
【００２１】
図１は、カメラ・スタンド・ヘッド２並びに該カメラ・スタンド・ヘッドに取り付けたカメラ３を有するカメラ・スタンド１を概略的に示す。カメラは、自身の重心Ｓが紙面に垂直に延在する傾斜軸線Ｎに関して正に鉛直に位置する、自身の平衡位置から概ね傾斜角度φだけ移動されている。傾斜軸線Ｎからカメラの重心までの距離ａにより、カメラの重量Ｆｓと共に、傾斜軸線Ｎ周りの傾斜モーメントを生成するｂ＝ａｓｉｎφのレバーアームが形成される。角度φが増加するにつれて、傾斜モーメントＭ＝Ｆｓ　ａ　ｓｉｎφは正弦波的態様で増加する。
【００２２】
図２は、正弦波的態様で増加するこの傾斜トルクを補償する装置を示す。装置は、トーションばね７、固定された第１軸受４、並びにカメラ・スタンドの傾斜可能な部分に連結された第２軸受５を備える。第２軸受５は円錐形態様に形成され、かつ複数の溝６を備える。これらの溝の軸線はトーションばね７の主軸線と交差する。
【００２３】
実施形態の例では、溝は真っ直ぐに延在する。しかしながら、これらの溝は、トーションばねの特性曲線を特定の要求に応じて延在することを可能にするために湾曲形態に構成することもできる。さらにまた、これらの溝の軸線を、トーションばねの主軸線に対して斜めに延在させることもできる。
【００２４】
トーションばねは、第２軸受５の溝６に摺動可能に配置される、球状端部９部片を自身の一端部に設けられた、一連のばね棒８を備える。ばね棒の反対側端部１０は、これらの端部が自身の軸線周りで回転しないように阻止されかつまた軸線方向に移動可能であるように、第１軸受４内に配置される。
【００２５】
カメラを傾斜させると、カメラ・スタンドの傾斜可能な部分と連結された第２軸受５が第１軸受４に対してねじられ、その結果、トーションばね７がねじられる。ばね棒の端部９が第２軸受５内に固定されない、すなわちこの軸受内で自身の軸線周りに回転することができると、装置全体がねじられる場合にこれらのばね棒は曲げ応力を受けるのみである。ばね棒が、両軸受４及び５内で自身の軸線周りに回転することが阻止されると、これらのばね棒は更にねじり応力を受けることになる。トーションばねの特性曲線は、図３に示す正弦曲線を呈する。
【００２６】
第２軸受５は、トーションばね７の主軸線に沿って滑らかに移動することができる。図２において、第２軸受５を第１軸受４の方向に移動させると、ばね棒８の球状端部９は、第２軸受５の溝６内に摺り込む。第２軸受５は円錐形状をしているため、このような移動をさせるとばね棒８は曲げられ、すなわち、ばね棒の球状端部は相互に離隔される。したがって、第２軸受５が、第１軸受４に対して軸線方向に移動された状態でねじられると、移動していない状態から逸脱した特性曲線が生じる。図３はこの差異を明確にする。すなわち、第２軸受が軸線方向に移動しない、すなわちばね棒が相互に離隔されないと、より平坦な特性曲線Ａが生じる。第２軸受が第１軸受の方向に最大限に軸線方向に移動されると、より重いカメラのより大きな重力トルクに相応して補償することができるように、より険しい特性曲線Ｂが生じる。図３中で１２と付された調節範囲内では、如何なる正弦波的特性曲線をもトーションばね剛性を調節することによって形成することができる。移動可能な軸受の溝内における該溝の空間的拡がりの変化も特性曲線に変化を生じさせる場合がある。
【００２７】
第１軸受の方向への第２軸受の軸線方向移動は、第２軸受を何れかの軸線方向位置（すなわち姿勢）にも停止可能な、カメラ・スタンド・ヘッド上の調節レバー１１によって単に行なうことができる。トーションばね剛性は、このように、異なるカメラ重量又は重量の他の変化に迅速、容易かつ正確に適合させることができる。
【００２８】
図４及び図５は、本発明によるカメラ・スタンド・ヘッドの第２実施形態の例を示す。ばね棒８は、第１軸受４の一端部に固定され、かつ、本実施形態では、有効ばね長さを調節するように構成されたロール１３がこれらのばね棒の他端部に取り付けられる。これらのロールは、担持体１４を介してねじり軸線１５に連結され、かつ、次いで、カメラ・スタンド・ヘッドの傾斜可能な部分と連結される。第２軸受５が第１軸受４に対してねじられると、このねじられる動きは相応してねじり軸線１５、担持体１４及びロール１３を介して伝えられる。ロール１３は、従って、それぞれのばね棒の軸線に沿って個々に移動可能である。図５に示される状態のロール１３は、図４における移動よりも、第２軸受５の方向にさらに移動されるので、図５に示されるばね棒８の有効ばね長さは相応して図４に示されるばね棒８の有効ばね長さよりもより長い。
【００２９】
傾斜移動を減衰させる装置も図４から理解することができる。環状のディスク１７及び離隔（ｄｉｓｔａｎｃｉｎｇ）チューブ１８は、ねじり運動が減衰されるべきであるシャフト１６上で交互に配置される。中間ディスク１９が環状のディスク１７の各々に割り当てられる。
【００３０】
減衰液体（ａｔｔｅｎｕａｔｉｎｇ ｌｉｑｕｉｄ）は、環状のディスク１７と中間のディスク１９の間に位置する。中間のディスク１９は連結部材２０によってこれらの中間ディスクの外周に係合される。この連結部材２０は、任意の数の中間ディスク１９及び環状のディスク１７をケーシングに対して錠止、すなわち、回転を阻止することを可能にする。環状ディスク１７の相対運動によって液圧減衰力が生じ、この相対運動はケーシングに対して錠止される、環状ディスク１７及び中間ディスク１９の数によって装置の減衰の程度を調節することができる。
【００３１】
図６は、ロール１３及びばね棒８の配置が再び明瞭に示される図５の線Ａ−Ａに沿った断面図である。ばね棒８の束がこの実施形態で使用されることが図７の詳細図から特に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カメラ・スタンドの概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるカメラ・スタンド・ヘッド用重量補償装置を示す図である。
【図３】本発明によるカメラ・スタンド・ヘッドのトルク特性曲線（回転角に対するトルク）を示す図である。
【図４】本発明によるカメラ・スタンド・ヘッドの第２実施形態の概略図である。
【図５】本発明によるカメラ・スタンド・ヘッドの第２実施形態の概略図である。
【図６】図５の線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図７】図６の断面Ｚの詳細図である。
【符号の説明】
１　カメラ・スタンド
２　カメラ・スタンド・ヘッド
３　カメラ
４　第１固定軸受（第１軸受）
５　第２軸受
６　溝
７　トーションばね
８　ばね棒
９　球状端部部片（ばね棒の端部）
１０　ばね棒の反対側端部（ばね棒の端部）
１１　調節レバー
１２　調節範囲
１３　ロール
１４　担持体
１５　ねじり軸線（トーションばねの主軸線）
１７　環状ディスク（傾斜移動を減衰させるための装置）
１８　離隔チューブ（傾斜移動を減衰させるための装置）
１９　中間ディスク（傾斜移動を減衰させるための装置）
２０　連結部材（傾斜移動を減衰させるための装置）

Claims (19)

1. 傾斜移動を減衰させるための装置（１７、１８、１９、２０）と、前記傾斜運動の間に生じる重力トルクを補償するための装置とを有するカメラ・スタンド・ヘッドにおいて、
   重力トルクを補償するための前記装置が、少なくとも１つの第１固定軸受（４）、傾斜可能な部分に連結された少なくとも１つの第２軸受（５）、並びに前記軸受（４、５）の間に配置された少なくとも１つのトーションばね（７）を備え、
   前記トーションばねが調節可能なねじり剛性を有し、かつ少なくとも１つのばね棒（８）を備え、
   前記トーションばね（７）の特性曲線（回転角に関するトルク）が正弦波的態様で延在することによって、前記ばね棒の軸線が、前記ねじりばね（７）の中央軸線（１５）に対して空間的に偏倚されることを特徴とするカメラ・スタンド・ヘッド・
2. 前記トーションばね（７）のねじり剛性が滑らかかつ連続的に調節し得ることを特徴とする、請求項１に記載のカメラ・スタンド・ヘッド。
3. 前記トーションばね（７）のねじり剛性が少なくとも１つの軸受（４、５）を軸線方向に移動させることにより調節可能であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のカメラ・スタンド・ヘッド。
4. 重力トルクを補償する前記装置が、前記第１軸受（４）及び前記第２軸受（５）の間に配置され、もって前記ばね棒（８）の軸線に沿って移動可能である、前記トーションばねのねじりばね剛性を調節するための調節装置を備えることを特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のカメラ・スタンド・ヘッド。
5. 前記ばね棒（８）の少なくとも１つの端部（９、１０）が軸線方向で軸受（４、５）に固定されることを特徴とする、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のカメラ・スタンド・ヘッド。
6. 前記ばね棒（８）の少なくとも１つの端部（９、１０）が軸受（４、５）に固定され、それにより該棒が自身の軸線周りに回転することが阻止されることを特徴とする、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のカメラ・スタンド・ヘッド。
7. 前記ばね棒（８）の少なくとも１つの端部（９、１０）が軸受（４、５）に移動可能に取り付けられることを特徴とする、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のカメラ・スタンド・ヘッド。
8. 前記ばね棒（８）の少なくとも１つの端部（９、１０）が軸受（４、５）に取り付けられ、もって該棒が前記トーションばね（７）の主軸線（１５）と交差する軸線に沿って移動可能であることを特徴とする、請求項７に記載のカメラ・スタンド・ヘッド。
9. 前記ばね棒（８）の少なくとも１つの端部（９、１０）が軸受（４、５）に取り付けられ、もって該棒が前記トーションばね（７）の主軸線（１５）に対して斜めに置かれている軸線に沿って移動可能であることを特徴とする、請求項７に記載のカメラ・スタンド・ヘッド。
10. 前記ばね棒（８）の少なくとも１つの端部（９、１０）が軸受（４、５）に取り付けられ、もって該棒が前記トーションばね（７）の主軸線（１５）に対して平行に置かれている軸線に沿って移動可能であることを特徴とする、請求項７から請求項１０までのいずれか１項に記載のカメラ・スタンド・ヘッド。
11. 前記ばね棒の両端部（９、１０）が移動時に直線状の前記軸線に沿って移動することを特徴とする、請求項７から請求項１０までのいずれか１項に記載のカメラ・スタンド・ヘッド。
12. 前記ばね棒の両端部（９、１０）が移動時に曲線状の前記軸線に沿って移動することを特徴とする、請求項７から請求項１０までのいずれか１項に記載のカメラ・スタンド・ヘッド。
13. 前記ばね棒（８）の少なくとも１つの端部（９、１０）が軸受（４、５）に回転自在に取り付けられることを特徴とする、請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載のカメラ・スタンド・ヘッド。
14. 前記ばね棒（８）の少なくとも一端部（９、１０）にはボール形状の端部部片が設けられ、かつ少なくとも１つの軸受（４、５）が自身に前記ボール形状の端部部片が係合する溝を備えることを特徴とする、請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載のカメラ・スタンド・ヘッド。
15. 前記ばね棒（８）の少なくとも一端（９，１０）がロール（１３）によって軸受（４、５）に取り付けられることを特徴とする、請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載のカメラ・スタンド・ヘッド。
16. 前記トーションばね（７）の外周に亘って規則的な間隔で配置される幾つかのばね棒（８）を設けたことを特徴とする、請求項１から請求項１５までのいずれか１項に記載のカメラ・スタンド・ヘッド。
17. 前記カメラ・スタンド・ヘッドが、直列又は並列に連結して配置されるか又は積み重ねられた幾つかのトーションばね（７）を備えることを特徴とする、請求項１から請求項１６までのいずれか１項に記載のカメラ・スタンド・ヘッド。
18. 前記ばね棒（８）が、円筒形状棒、スリットが形成されたチューブ、正方形状棒、あるいは円錐形状棒として形づくられることを特徴とする、請求項１から請求項１７までのいずれか１項に記載のカメラ・スタンド・ヘッド。
19. 前記トーションばね（７）が、少なくとも１つの別個のばね棒（８）の代わりに少なくとも１つのばね棒（８）の束を備えることを特徴とする、請求項１から請求項１８までのいずれか１項に記載のカメラ・スタンド・ヘッド。