JP2013113970A - 雲台 - Google Patents

Abstract

【課題】重量平衡機構に備えたスプリングにあらかじめ弾性力を付与するときの操作の負担を軽減することのできる雲台を提供すること。
【解決手段】雲台１において、弾性力調節機構１５は、回転操作部１６と、この回転操作部に結合され、回転操作部の回転にともなってスライドするカム１７と、このカムが有するカム面２３に接触するカムフォロア１８とを備え、カムフォロアは、重量平衡機構５に支持されており、重量平衡機構では、カムフォロアがカムと接触する位置によってスプリングに付与される弾性力の大きさが可変とされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、搭載される撮影機器が傾動する際に発生する回転モーメントと平衡可能に抗力を発生させる雲台に関する。

ビデオカメラや映画用カメラなどの撮影機器は、雲台を介して三脚に取り付けられる。撮影機器には、被写体の動きに合わせた水平面内および垂直面内の移動が要求されることから、雲台には、それらの移動を実現するための機構が組み込まれている。また、雲台では、撮影機器の移動操作をスムーズなものとするために、水平面内の回転に対しては緩衝機構が、垂直面内の傾動に対しては緩衝機構および重量平衡機構が設けられている。緩衝機構および重量平衡機構のいずれも、撮影機器の移動をほぼ一定の操作力で行うことができるようにしている。

重量平衡機構は、雲台に搭載される撮影機器が垂直面内を傾動する際に発生する回転モーメントと平衡可能に抗力を発生するものである。抗力の発生方式は、スプリングによるものが一般的である。

ところで、撮影機器の重量はまちまちであり、このため、重量平衡装置には、スプリングに発生させる弾性力を撮影装置の重量に対応させて適当な大きさに調節することが要求される。

このような要求に対して、下記特許文献１に記載された雲台では、内部ギアによって回転する親ネジが、座に対するスライド部材の位置を調節し、異なる重量のカメラに適応するようにスプリングの初期圧縮状態を調節するようにしている。また、特許文献１に記載された雲台では、下部ハウジングの側壁から突出して設けられたホイールの回転操作によって、ピニオンを介して内部ギアが回転する。

米国公開特許公報US 2010/0243851 A1

しかしながら、特許文献１に記載された雲台については、ギア比の設定により、ホイールの回転に必要な操作力をある程度軽減させることができるが、ホイールを回す量が増大するという問題がある。また、ホイールの回し終わり近くになると、スプリングに弾性力が蓄積されているので、ホイールの回転に要する操作力が増大するという問題もある。このようなホイールの回転量および操作力の増大は、撮影機器の操作者に負担を課すことになる。

本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、重量平衡機構に備えたスプリングにあらかじめ弾性力を付与するときの操作の負担を軽減することのできる雲台を提供することを課題としている。

上記の課題を解決するために、本発明の雲台は、傾動可能とされ、撮影機器が搭載可能な取付台と、スプリングを備え、取付台に搭載される撮影機器が傾動する際に発生する回転モーメントと平衡可能に弾性力がスプリングに発生する重量平衡機構と、取付台に搭載される撮影機器の重量に対応させ、重量平衡機構の前記スプリングにあらかじめ弾性力を付与する弾性力調節機構とを備えた雲台において、弾性力調節機構は、回転操作部と、この回転操作部に結合され、回転操作部の回転にともなってスライドするカムと、このカムが有するカム面に接触するカムフォロアとを備え、カムフォロアは、前記重量平衡機構に支持されており、重量平衡機構では、カムフォロアがカムと接触する位置によってスプリングに付与される弾性力の大きさが可変とされていることを特徴としている。

この雲台においては、カムのカム面は湾曲面であり、このカム面では、カムフォロアとの接触の基準位置から回転操作部の回し終わりの位置にかけて、湾曲面へ仮想的に引いた接線のカムのスライド方向に対する傾きが次第に小さくなっていることが好ましい。

本発明の雲台によれば、重量平衡機構に備えたスプリングにあらかじめ弾性力を付与するときの操作の負担が軽減される。

本発明の雲台の一実施形態を示した要部斜視図である。 図１に示した雲台の断面を概略的に示した要部断面図である。 図１に示した雲台のカムを示した要部側面図である。

図１は、本発明の雲台の一実施形態を示した要部斜視図である。図２は、図１に示した雲台の断面を概略的に示した要部断面図である。

雲台１では、水平に配置される基部２に縦フレーム３が設けられている。縦フレーム３は、基部２に対して垂直上方に延びている。ビデオカメラや映画用カメラなどの撮影機器を搭載可能とした取付台４は、縦フレーム３により垂直面内を傾動自在に支持されている。取付台４は、図１では図示を省略している。重量平衡機構５は、取付台４と相対的に垂直面内を傾動自在に設けられ、縦フレーム３に支持されている。すなわち、重量平衡機構５は、取付台４の傾動方向と反対方向に傾動するようになっている。

重量平衡機構５は、図２に示したように、スプリング６を備えている。スプリング６は、図１では図示を省略している。スプリング６は、垂直方向に配置された中心軸７の外周に配置されている。また、スプリング６は、中心軸７の上端にねじ止めにより固定されたエンドキャップ８と、縦フレーム３の側面部に設けられた、図１に示した軸受け９にピン１０を介して回動自在に支持された座１１との間に設けられ、エンドキャップ８と座１１の間で伸縮可能とされている。図１に示したように、ピン１０は、座１１の外側方に突出している。伸縮によってスプリング６には弾性力が発生し、弾性力は、撮影機器が傾動する際に発生する回転モーメントと平衡可能に作用する。重量平衡機構５は、ピン１０が軸受け９に回動自在に支持されているため、垂直面内をスムーズに傾動する。

中心軸７は、座１１の中心部を上下方向に貫通しており、座１１に対して上下にスライド可能とされている。座１１では、その中心部に、上方に突出する筒部１２が座１１と一体に設けられ、中心軸７は筒部１２内を上下方向に貫通し、中心軸７のスライドが筒部１２によってガイドされる。

また、重量平衡機構５では、図２に示したように、中心軸７の下端に支持軸１３がピン１４を介して連結され、支持軸１３は、中心軸７の下方に延びている。支持軸１３が下方に移動すると、中心軸７が下方にスライドし、エンドキャップ８と座１１の間の距離が短くなり、スプリング６が収縮する。逆に、支持軸１３が上方に移動すると、中心軸７が上方にスライドし、エンドキャップ８と座１１の間の距離が長くなり、スプリング６は元の長さに戻る。

また、雲台１は、重量平衡機構５のスプリング６にあらかじめ弾性力を付与する弾性力調節機構１５を備えてもいる。弾性力調節機構１５は、回転操作部１６と、カム１７と、カムフォロア１８とを備えている。回転操作部１６は、雲台１の外郭を形成するケーシング（図示なし）の外側に配置され、撮影機器の操作者の手指で握ることのできる握り１９を有している。握り１９は、回転操作部１６の外側に突出して設けられている。このような回転操作部１６は、左右両方向の回転が可能とされている。

カム１７は、左右一対として設けられており、回転操作部１６側に位置する一端部において連結部２０により連結されている。連結部２０には、その中央部に雌ネジが形成されている。この雌ネジには、回転操作部１６の裏面側から後方に突出して設けられた雄ネジ２１が螺合している。カム１７では、回転操作部１６側に位置する下面が切り上げられ、切欠部２２が形成され、切欠部２２の上端から回転操作部１６と反対側の下面にはカム面２３が形成されている。カム面２３は、下方に突出する湾曲面とされ、なだらかに下っている。カム１７は、回転操作部１６を回転させ、雄ネジ２１が連結部２０の雌ネジに進入すると、回転操作部１６側に引き寄せられる。回転操作部１６を逆回転させ、雄ネジ２１が連結部２０の雌ネジから外れていくと、回転操作部１６から遠ざかるように移動する。このようなカム１７の移動は、水平なスライドとして実現される。カム１７の水平なスライドをより確実とするために、弾性力調節機構１５では、カム１７のスライド方向の前後に１本ずつガイドピン２４が設けられている。ガイドピン２４は、円柱状のピンであり、縦フレーム３の側面に対して垂直方向に配置され、左右一対のカム１７の上端面に接触している。カム１７の上端面は平面状とされている。ガイドピン２４は、縦フレーム３との接続部にブッシュ（図示なし）が設けられ、回転自在となっている。ガイドピン２４にガイドされてカム１７は水平にスライドする。

カムフォロア１８は、円柱状のピンであり、重量平衡機構５に設けられた支持軸１３の下端部を貫通し、支持軸１３に支持されている。カムフォロア１８は、ガイドピン２４と平行に配置され、カム１７のカム面２３に接触している。カムフォロア１８は、円柱状のピンであることから、カム面２３との接触は滑らかである。カムフォロア１８の基準位置は、カム１７の切欠部２２の頂部とされている。カム面２３は、上記のとおり、下方に突出し、なだらかに下る湾曲面であるので、回転操作部１６の回転操作によってカム１７が回転操作部１６側に引き寄せられると、カムフォロア１８は、カム面２３に沿って下方に移動する。このカムフォロア１８の下方への移動によって、重量平衡機構５に設けられた支持軸１３が引き下げられ、中心軸７が下方にスライドすることから、スプリング６は、エンドキャップ８と座１１の間で圧縮され、スプリング６に弾性力が付与される。カムフォロア１８が、カム面２３に沿ってさらに下方に移動すると、スプリング６はさらに圧縮され、スプリング６に付与される弾性力は次第に大きくなる。一方、回転操作部１６を逆回転させると、カム１７が回転操作部１６から遠ざかるようにスライドするので、カムフォロア１８は、カム面２３に沿って上方に移動する。重量平衡機構５に設けられた支持軸１３は押し上げられ、中心軸７が上方にスライドし、スプリング６の圧縮は次第に解放される。そして、カムフォロア１８の基準位置では、スプリング６は初期状態に戻る。

このように、重量平衡機構５では、カムフォロア１８がカム１７と接触する位置によってスプリング６に付与される弾性力の大きさが可変とされている。取付台４に搭載する撮影機器の重量に応じた弾性力をスプリング６にあらかじめ付与することができる。しかも、弾性力の大きさは、カム１７とカムフォロア１８を備えた弾性力調節機構１５によって調節されるため、回転操作部１６の回し始めから回し終わりまでの操作力はほぼ一定とすることができ、重量の重い撮影機器への対応も容易である。また、回転操作部１６の回転量もさほど大きくはない。したがって、雲台１では、重量平衡機構５に備えたスプリング６にあらかじめ弾性力を付与するときの操作の負担が軽減される。

図３は、図１に示した雲台のカムを示した要部側面図である。

カム１７のカム面２３では、図２に示したカムフォロア１８との接触の基準位置から回転操作部１６の回し終わりの位置にかけて、湾曲面へ仮想的に引いた接線のカムのスライド方向ｓに対する傾きが次第に小さくなっている。すなわち、カムフォロア１８との接触の基準位置に近い側、カム面２３のほぼ中間位置、そして、回転操作部１６の回し終わりの位置において、湾曲面へ仮想的に引いた接線をそれぞれｌ_１、ｌ_２、ｌ_３とすると、接線ｌ_１、ｌ_２、ｌ_３とカム１７のスライド方向ｓに平行な直線ｍとのなす角θ_１、θ_２、θ_３の間には、θ_１＞θ_２＞θ_３の関係がある。このように、カム１７のカム面２３では、カムフォロア１８との接触の基準位置から回転操作部１６の回し終わりの位置にかけて、湾曲面へ仮想的に引いた接線のカム１７のスライド方向ｓに対する傾きが次第に小さくなっているので、回転操作部１６の回転操作に要する力は、回し終わりに近づくにつれて次第に小さくなり、重量の重い撮影機器への対応がより一層容易となっている。

本発明の雲台は、以上の実施形態によって限定されるものではない。取付台や重量平衡機構などの細部については、様々な形態が可能である。

１ 雲台
４ 取付台
５ 重量平衡機構
６ スプリング
１５ 弾性力調節機構
１６ 回転操作部
１７ カム
１８ カムフォロア
２３ カム面
ｌ_１、ｌ_２、ｌ_３ 接線
ｓ スライド方向

上記の課題を解決するために、水平に配置される基部と、基部に設けられ、基部に対して垂直上方に延びる縦フレームと、縦フレームにより垂直面内を傾動自在に支持され、撮影機器が搭載可能な取付台と、スプリングを備え、縦フレームに支持され、取付台と相対的に垂直面内を傾動自在に設けられ、取付台に搭載される撮影機器が傾動する際に発生する回転モーメントと平衡可能に弾性力がスプリングに発生する重量平衡機構と、取付台に搭載される撮影機器の重量に対応させ、重量平衡機構のスプリングにあらかじめ弾性力を付与する弾性力調節機構とを備えた雲台において、弾性力調節機構は、回転操作部と、回転操作部に結合され、回転操作部の回転にともなってスライドするカムと、カムが有するカム面に接触するカムフォロアとを備え、カムフォロアは、重量平衡機構に支持されており、重量平衡機構では、カムフォロアがカムと接触する位置によって前記スプリングに付与される弾性力の大きさが可変とされていることを特徴としている。

この雲台においては、カムのカム面は湾曲面であり、カム面では、カムフォロアとの接触の基準位置から回転操作部の回し終わりの位置にかけて、湾曲面への仮想的に引いた接線のカムのスライド方向に対する傾きが次第に小さくなっていることが好ましい。
また、この雲台においては、重量平衡機構では、スプリングは、垂直方向に配置された中心軸の外周に配置され、かつ中心軸の上端に固定されたエンドキャップと、縦フレームに回動自在に支持された座との間に設けられ、スプリングは、エンドキャップと座の間で伸縮可能とされ、中心軸は、座の中心部を上下方向に貫通し、座に対して上下方向にスライド可能とされ、支持軸が、中心軸の下端に連結され、中心軸の下方に延びており、弾性力調節機構が備えるカムフォロアが、重量平衡機構に設けられた支持軸に支持されていることが好ましい。

Claims (2)

1. 傾動可能とされ、撮影機器が搭載可能な取付台と、
   スプリングを備え、前記取付台に搭載される撮影機器が傾動する際に発生する回転モーメントと平衡可能に弾性力が前記スプリングに発生する重量平衡機構と、
   前記取付台に搭載される撮影機器の重量に対応させ、前記重量平衡機構の前記スプリングにあらかじめ弾性力を付与する弾性力調節機構とを備えた雲台において、
   前記弾性力調節機構は、回転操作部と、この回転操作部に結合され、回転操作部の回転にともなってスライドするカムと、このカムが有するカム面に接触するカムフォロアとを備え、前記カムフォロアは、前記重量平衡機構に支持されており、
   前記重量平衡機構では、前記カムフォロアが前記カムと接触する位置によって前記スプリングに付与される弾性力の大きさが可変とされている
   ことを特徴とする雲台。
2. 前記カムのカム面は湾曲面であり、このカム面では、前記カムフォロアとの接触の基準位置から前記回転操作部の回し終わりの位置にかけて、前記湾曲面へ仮想的に引いた接線の前記カムのスライド方向に対する傾きが次第に小さくなっていることを特徴とする請求項１に記載の雲台。

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