JP6516771B2 - ビデオ撮影装置の支持ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、独立請求項のプリアンブルに記載した特徴を有するビデオ撮影装置の支持ヘッドに関する。

ビデオ撮影装置の支持ヘッドの技術分野において、装置が支持ヘッドに結合されたとき、その装置は、支持ヘッドに関して画定された一つまたは複数の回転軸に対して高精度の回動が可能な支持ヘッドが知られている。

このヘッドは、典型的には、前述の一つまたは複数の軸に対して装置の一つまたは複数のコンポーネントを相対回転させる歯車装置に基づいた調節機構を備えている。特に、ヘッドの一つの軸に対して回転可能に連結される第１の本体部と第２の本体部、および前記二つの本体部の一方と関連する操作レバーに作用することによってユーザが回転させることができる調節機構を備えるヘッドが知られている。

調節機構は、典型的には、ユーザによって実行される操作レバーの回転によって第２の本体部に対して第１の本体部の非常に小さい角度振幅の回転を生じさせるような減速機構を有している。

このように、装置の非常に正確な回転を達成することは可能であるが、装置の回転速度を犠牲にすることになる。

本願の出願人と同じ名義の米国特許第５５８９９０３号には、必要に応じて操作レバーを回転させる必要がなく、軸に対する回転が自由にでき、第１の本体部を第２の本体部に係合する歯車装置をユーザが係合解除できる調節機構を備える支持ヘッドが開示されている。このように、ユーザは、第１の非常に速い回転移動を行って近接位置に到達させ、次いで係合された状態に調節機構を戻し、次いで第２の微細な回転移動を行って望ましい角度位置に正確に到達させている。

米国特許第５５８９９０３号に記載の支持ヘッドでは、操作レバーに共軸的に取り付けられた適切なリングナットを回転し、これにより、他方の本体部に取り付けられたピニオンから並進的に離れるように操作レバーを移動することによって、調節機構は係合が解除される。リングナットは、調節機構を相互係合状態に保つ傾向があるスプリングの弾性力とは反対側にユーザによって回転される。

しかしながら、上記システムでは、例えば、リングナットが調節機構を係合解除するために回転させられなければならない方向の直接の指示を受け取れないユーザにとって、それは直観では理解でき難い事実を含んだ少数の欠点を有している。

更に、非垂直軸（例えば、レベルとして知られる水平軸またはチルト軸）に対して生じる回転に起因する装置の重みのアンバランスが操作レバーの望ましくない移動を引き起こすことを防止し、これにより、調節機構を係合解除し、且つ装置を自由回転状態にさせるために、スプリングは、アンバランスな負荷の存在下でも、調節機構が係合状態に効果的に保たれることを保証するように比較的に高い弾性定数を持つ必要がある。

しかしながら、ユーザは、リングナットを回転させることや、リングナットをスプリングの弾性作用に抗して係合解除位置に保つことに、大きな努力が求められている。

本発明の課題は、引用された従来の技術を参照しながら記載した制限事項の少なくとも一つを全体的にまたは部分的に克服するように構造的且つ機能的に設計されたビデオ撮影装置の支持ヘッドを提供することである。

この課題は、添付の請求項に基づいて実現される支持ヘッドを用いて本発明によって解決される。

概略的説明（guidance）のため、非制限的に描かれた添付図面を参照し、本発明の好適な実施の形態の以下の詳細な説明によって、本発明の特徴と利点は明瞭になる。
図１は、本発明に基づいて実現された、ビデオ撮影装置の支持ヘッドの概略背面図である。 図２は、図１の支持ヘッドの上から見た概略平面図である。 図３は、図１の支持ヘッドの概略側面図である。 図４は、図１の破線ＩＶ−ＩＶに沿う断面図である。 図５は、第２の動作構成で、図１の支持ヘッドの上方から見た概略平面図である。 図６は、図５の動作構成で支持ヘッドを示し、図４に類似の断面図である。 図７ａ，７ｂは、ビデオ撮影装置が互いに異なる位置に回動された状態で、図１の支持ヘッドを示す正面図である。 図８ａ，８ｂは、ビデオ撮影装置が互いに異なる位置に回動された状態で、図１の支持ヘッドが示された側面図である。

図面の参照番号１は、本発明に基づいて作られたビデオ撮影装置の支持ヘッド全体を指している。

ヘッド１は、ヘッド１の支持平面を形成し、好ましくは三脚台のようなスタンド上に取り付けられるように設計されたベース２、および図面の参照番号４によって概略的に指し示される、１台のビデオ撮影装置を受容し且つそれと係合することができるアタッチメント要素３を備えている。

本明細書に記載した好適的な実施の形態の主題であるヘッド１は、三軸ヘッドとして知られたものであり、したがって、アタッチメント要素３と係合するビデオ撮影装置４は、ベース２に対して互いに独立して三軸に対して回転可能である。

特に、これらの軸は、夫々パン軸、チルト軸、レベル軸と呼ばれ、パン軸は、ベース２に対して実質的に垂直にベース２を通過し、且つ水平面上で装置４を回転させることができるＸ軸である。チルト軸は、Ｘ軸に対して垂直であり、且つ装置４が装置４の光軸に対して実質的に垂直な軸回りに回転可能なＹ軸である。レベル軸は、Ｘ軸とＹ軸の両方に対して垂直であり、且つ装置４の光軸に平行な軸回りに装置４の回転が可能なＺ軸である。

前述の軸回りにアタッチメント要素４をベース２に対して回転させるために、ヘッド１は、各軸用の関節継ぎ手１０ａ，１０ｂ，および１０ｃを備えている。

このため、ヘッド１は、
‐ ベース２が設けられる第１の本体部１１と、
‐ Ｘ軸回りに回転するように第１の本体部１１に相互係合によって結合され、これにより、第１の継ぎ手１０ａを形成する第２の本体部１２と、
‐ Ｙ軸回りに回転するように第２の本体部１２に相互係合によって結合され、これにより、第２の継ぎ手１０ｂを形成する第３の本体部１３と、
‐ アタッチメント要素４が設けられ、Ｚ軸回りに回転するように第３の本体部１３に相互係合によって結合され、これにより、第３の継ぎ手１０ｃを形成する第４の本体部１４を備えている。

各継ぎ手１０ａ，１０ｂ，および１０ｃに対して、第１の継ぎ手要素と第２の継ぎ手要素が常に画定されることができ、これらの要素は、場合によって、第１の本体部１１と第２の本体部１２によって、または第２の本体部１２と第３の本体部１３によって、または第３の本体部１３と第４の本体部１４によって表されることに留意する必要がある。

第１の本体部１１と第２の本体部１２との間の継ぎ手１０ａは、以下において詳細に記述される。しかしながら、この継ぎ手は、第１／第２の継ぎ手要素が、前の段落で指定されたように、適切に識別される場合、継ぎ手１０ｂと１０ｃの代表でもある。

第１の本体部１１は、Ｘ軸に沿って延在し、第２の本体部１２に形成される座２１内に受容されるシャフト２０を備え、これにより、第１の本体部１１は、Ｘ軸回りに回転可能に第２の本体部１２に連結される。

第２の本体部１２は、自由端にノブ２２ａが設けられた操作レバー２２と関連する。

操作レバー２２は、第１の本体部１１に対して第２の本体部１２をＸ軸回りに回転させるように設計されている。

特に、第１の本体部１１と第２の本体部１２との間の回転は、第１の本体部１１と関連する第１のギア要素と操作レバー２２に設けられる第２のギア要素を備えるアクチュエータによって行われる。

本明細書に記載した好適な実施の形態では、第１のギア要素は、シャフト２０上に形成される、軸方向歯を有するリングギア２３を含み、他方、第２のギア要素は、操作レバー２２のステム上で軸方向に延在するウォームねじ２４を含んでいる。

ウォームねじ２４は、操作レバー２２がその長手軸回りに回転されると、ウォームねじ２４がリングギア２３、したがって、シャフト２０と第１の本体部１１をＸ軸回りに回転させるようにリングギア２３と係合できる。

リングギア２３とウォームねじ２４によって形成される歯車装置は、１：２０から１：６０までの、好ましくは１：３０から１：５０までの範囲、例えば１：３８のギア比を有する減速機構を形成するように構成されることが好ましい。

このように、操作レバー２２のその長手軸回りの完全な１回転は、第１の本体部１１に対して第２の本体部１２のＸ軸回りの回転の約３８分の一に対応し、これにより、二つの本体部１１，１２の角度的位置決めが高い精度と移動の均一性をもって達成される。

操作レバー２２は、ウォームねじ２４をリングギア２３から係合解除し、且つ第１の本体部１１を第２の本体部１２に対してＸ軸回りに自由に回転させるために第１の本体部１１から離間するように移動されることも可能である。

本発明の第１の態様によれば、操作レバー２２は、旋回軸Ｔ回りに振れるように第２の本体部１２に関して旋回され、且つそれはノブ２２ａに対して長手方向に関して反対側の端部２５で旋回することが好ましく、これにより、ウォームねじ２４はノブ２２ａと端部２５との間の中間位置に配置される。

操作レバー２２の旋回軸Ｔは、Ｘ軸に実質的に平行であることが好ましく、これにより、旋回軸Ｔ回りの振れの結果として、操作レバー２２が第１の本体部１１と第２の本体部１２の回転平面と実質的に一致する平面上を第１の本体部１１のシャフト２０から離間するように、またはそれに向かって移動できる。

操作レバー２２は、第２の本体部１２に形成された孔２８に端部２５を収容することによって且つそれをレバーにねじ込まれたナット２９で軸方向にロックすることによって旋回される。また、端部２５に嵌合された一対のスプリングワッシャ３０はナット２９と第２の本体部１２との間に介在されることが好ましい。

操作レバー２２は、例えばスプリング２６のような弾性要素によって第１の本体部１１に向かって付勢され、これにより、ウォームねじ２４はリングギア２３との係合に向かって付勢される。

本発明の他の態様において、第２の本体部１２は、操作レバー２２に隣接する位置で延在し且つシャフト２０の反対側でそのレバーから僅かに離間された握り付属物２７を備えている。

このように、操作レバー２２は、操作レバー２２と握り付属物２７を一方の手で同時に握り且つ操作レバー２２を握り付属物２７に向かって振れさせるようにオペレータが操作レバー２２を握り締めることによって効果的且つ直観的に第１の本体部１１のシャフト２０から離れるように旋回軸回りに振れさせることができる（図４および図６）。

スプリング２６は、操作レバー２２とウォームねじ２４との間に介在する位置で操作レバー２２と握り付属物２７の間に作用することが好ましく、これにより、スプリング２６は、リングギア２３に対してウォームねじ２４を押圧する動作を効果的に実行できる。スプリング２６をノブ２２ａよりも操作レバー２２の端部２５の近くに配置することによって、スプリング２６の弾性力をより容易に克服するように操作レバー２２のアームの長さを利用することが可能であり、有利であることを留意すべきである。

スプリング２６は、握り付属物２７に形成された座２６ａに収容され、一方の手で座２６ａの肩部２６ｂに対し、他方の手でノブ２２ａに対して軸方向に支えられることが好ましい。

したがって、ベース２に対するビデオ撮影装置４のＸ軸回りの望ましい角度の位置決めは、ウォームねじ２４をリングギア２３から係合解除し、第１の本体部１１と第２の本体部１２との間のＸ軸回りに回転を自由にするようにオペレータが操作レバー２２を握り締めることによって、オペレータが操作レバー２２を握り付属物２７に対して押圧する第１の高速且つ近接位置決め移動によって達成される。

この初期の高速移動の終わりに、スプリング２６の動作によって、ウォームねじ２４がリングギア２３と係合するように、操作レバー２２が解放される。

したがって、必要に応じて、オペレータが、操作レバー２２をその長手軸回りに一方の方向または他方の方向へ回転することによって、より微細に装置４の角度的位置決めを調節することができる。操作レバーの回転によって、ウォームねじ２４、リングギア２３，および第１の本体部１１が第２の本体部１２に対して同時に回転させられる。第１の本体部１１が地面に対して一般的に固定される、例えば三脚台の上に取り付けられ、平らな表面上に載置するので、回転するのが第２の本体部１２であることは明白である。

上述のように、継ぎ手１０ｂ，１０ｃは継ぎ手１０ａと同様に作られ、したがって、これらにおいて下記要素：
‐ 第３の本体部１３をチルトＹ軸回りに回転するための第３の本体部１３と、第４の本体部１４をレベルＺ軸回りに回転するための第４の本体部１４と夫々関連する操作レバー３２，４２と、
‐ 操作レバー３２，４２に隣接する位置で第３の本体部１３からおよび第４の本体部１４から夫々延在する握り付属物３７，４７と、が特定されている。

継ぎ手１０ｂ，１０ｃの構造において、継ぎ手１０ａには存在しない考察されるべき追加の態様もある。

これは、レベルＺ軸およびチルトＹ軸のような非垂直軸回りのビデオ撮影装置４の回転は、水平面（図１に示される標準位置）と平行なビデオ撮影装置４の光軸を有するようにビデオ撮影装置４がヘッド１の頂部に関して水平に配置される通常の位置に対して重みのアンバランスを引き起こすということである。

ビデオ撮影装置４が「標準」の位置に対して傾けられるとき、無視できないその装置の重みが、装置を自然に下方へ回転させる傾向がある。

Ｘ軸回りの回転には一般的に存在しないこの傾向は、Ｙ軸とＺ軸回りの回転のための調節機構によって効果的に阻止されている。

最初に、操作レバー２２，３２，または４２の構造的構成と第２の継ぎ手要素（第２，第３，または第４の本体部１２，１３，または１４の夫々）に関するレバーの旋回は、「自己解除」と呼ばれる回転方向と「自動ロック」と呼ばれる回転方向が画定されることに留意する必要がある。

第１の場合、力の何らかの外部結合は、操作レバー２２をリングギア２３から離れるように移動する傾向があり、それによって、ウォームねじ２４はリングギア２３から係合解除される。

しかしながら、第２の場合、力の結合は、リングギア２３とウォームねじ２４が相互係合状態にともに保持される力を増加する傾向がある。

上述の第１の事象は、明らかに非常に望ましくない。理由は、それが第１の回転要素と第２の回転要素との間で突然に且つ予期しない自由回転をさせるからである。特に、回転軸が、チルト軸またはレベル軸であるので、それがビデオ撮影装置４を下方に倒させる。

継ぎ手１０ｂ，１０ｃと類似性を有した、以上の通り詳細に記述された継ぎ手１０ａを参照するとき、回転の自己解除方向は、操作レバー２２の延在に対して反対側の方向（ノブ２２ａから端部２５に向かう方向）に第２の本体部１２が第１の本体部１１に対して回転される回転の方向として認識される。図４では、第１の本体部１１に対する第２の本体部１２の回転の自己解除方向は「Ａ」で指し示され、回転の自動ロック方向は「Ｂ」で指し示される。

第１の実施の形態には、添付図面には示されていないが、ヘッド１が、少なくとも第１の継ぎ手要素と第２の継ぎ手要素が回転の自己解除方向Ａに回転されるとき、第１の継ぎ手要素と第２の継ぎ手要素の対応する軸回りの相対回転をロックするための安全要素を備えている。

例えば、弾性的に付勢されたピンが操作レバー２２の振れと干渉させるために第２の継ぎ手要素に設けることが可能であり、これにより、握り付属物２７に向かう操作レバー２２の移動を妨げている。したがって、この振れは、オペレータが（例えば、ピンを押圧することによって）スプリングの動作に抗してピンを移動したときにのみに可能となる。

上記実施の形態と組み合わされ、または代替として使用されることが可能な他の一実施の形態では、ストップ要素が該当継ぎ手の各々に設けられ、第１の継ぎ手要素が回転の自己解除方向に振られるとき、第２の継ぎ手要素に対する第１の継ぎ手要素の回転が制限できる。この場合、ストップ要素は、回転の自己解除方向における振れが通常のバランスが取れた状態に対して例えば２０°未満の減少された角度に制限されるように設けられ、これにより、ビデオ撮影装置の重みのアンバランスが、操作レバーを第１の継ぎ手要素から離れるように移動させることはない。

図７ａ，８ａでは、ストップ要素によって画定された制限位置でＹ軸とＺ軸回り夫々で振れたビデオ撮影装置４を有するヘッド１が示されている。

レベル軸またはチルト軸（夫々Ｚ軸，Ｙ軸）回りの回転において、回転の主方向は普通に画定されるが、パン軸回りの回転のためには存在しない。理由は、ビデオ撮影装置が一方向または他方向に良好に等しく回転することが可能でなければならないからである。

本明細書および添付の特許請求の範囲の文脈における１つの軸回りの回転の主方向は、ビデオ撮影装置が、何れにしても、少なくとも４５°を越えて最大の範囲まで振られることが可能な回転の方向として定義されることが明示されている。

レベル軸の場合、回転の主方向によって装置が水平（パンモード）から垂直（ポートレートモード）に振られ、且つ典型的には、ビデオ撮影装置４を前部から見たとき（図７ｂ参照）時計回りに現れる回転方向となる。図７ａ，図７ｂにおいて、回転の主方向は「Ｃ」によって指し示され、回転の他方向は「Ｄ」によって指し示されている。

チルト軸の場合、回転の主方向によって、レンズが下方を指すようにビデオ撮影装置４を振らせる。図８ａ，図８ｂにおいて、回転の主方向は「Ｅ」によって指し示され、回転の他方向は「Ｆ」によって指し示されている。

支持ヘッド１において、操作レバー３２，４２は、回転の主方向が自動ロックタイプの回転の方向であるように、第１／第２の継ぎ手要素に対して位置決めされることが好ましい。

上述の好適な実施の形態では、支持ヘッドは、ビデオ撮影装置が３つの軸回りに回転されるように３つの異なる継ぎ手を備えているが、本発明の基本原理は、任意の数の継ぎ手、したがって任意の数の回転軸を有する支持ヘッドに関して、同様に再現できることを当業者は、理解している。

このように、本発明は、引用された従来の技術を参照して前述の課題を解決するとともに、引用された従来の技術に記載された解決策に比較して、より大きな直観性、より大きな安全性、継ぎ手の自由回転の操作での使用の容易さを含む、多くの利点を提供する。

１ ヘッド
２ ベース
３ アタッチメント要素
４ ビデオ撮影装置
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 関節継ぎ手
１１ 第１の本体部
１２ 第２の本体部
１３ 第３の本体部
１４ 第４の本体部
２０ シャフト
２２ 操作レバー
２２ａ ノブ
２３ リングギア
２４ ウォームねじ
２５ 端部
２６ スプリング
２７ 握り付属物
２８ 孔
２９ ナット
３２，４２ 操作レバー
３７，４７ 握り付属物

Claims (10)

1. ビデオ撮影装置の支持ヘッドであって、
   ‐ ベース（２）と、
   ‐ 前記ビデオ撮影装置（４）のアタッチメント要素（３）と、
   ‐ 前記ベースに対して前記アタッチメント要素を前記支持ヘッドの回転軸（Ｘ；Ｙ；Ｚ）回りに回転するように設計され、第１の継ぎ手要素（１１；１２；１３）と第２の継ぎ手要素（１２；１３；１４）との間に形成された少なくとも一つ関節継ぎ手（１０ａ；１０ｂ；１０ｃ）と、
   ‐ 前記第１の継ぎ手要素に対して前記第２の継ぎ手要素を前記回転軸回りに回転するために前記第２の継ぎ手要素と関連する操作レバー（２２；３２；４２）と、
   ‐ 前記第１の継ぎ手要素と関連する第１のギア要素（２３）および前記操作レバーに設けられ且つ前記操作レバーの回転の結果として前記第２の継ぎ手要素に対して前記第１の継ぎ手要素を前記回転軸回りに回転させるために前記第１のギア要素と係合できる第２のギア要素（２４）を備えるアクチュエータと、を備え、
   前記操作レバーは、前記第２のギア要素を前記第１のギア要素から係合解除し且つ前記第１の継ぎ手要素を前記第２の継ぎ手要素に対して前記回転軸回りに自由に回転させるために第１の継ぎ手要素から移動させることができ、
   前記操作レバーは、前記操作レバーの旋回軸（Ｔ）回りの回動によって前記第１の継ぎ手要素から離れ、前記第１の継ぎ手要素に向かって前記第２の継ぎ手要素に関して旋回され、且つ前記第２の継ぎ手要素は握り付属物（２７）を備え、前記握り付属物は前記操作レバーに隣接する位置で延在し、オペレータが前記操作レバーを前記握り付属物に対して押圧する前記第１の継ぎ手要素から離れるように前記操作レバーの振れを促進する、ビデオ撮影装置の支持ヘッド。
2. 前記第２のギア要素は、ウォームねじ（２４）である、請求項１に記載の支持ヘッド。
3. 前記操作レバーは、前記第２のギア要素の回転を引き起こすために前記操作レバーの長手軸回りに回転可能である、請求項１または２に記載の支持ヘッド。
4. 前記第２のギア要素（２４）と前記第１のギア要素（２３）は、１：２０から１：６０までの範囲のギア比を有する、請求項１〜３の何れか１項に記載の支持ヘッド。
5. 前記第１のギア要素と前記第２のギア要素の係合を保つように前記操作レバーを前記第１の継ぎ手要素に向かって付勢するために、弾性要素（２６）が設けられた、請求項１〜４の何れか１項に記載の支持ヘッド。
6. 前記回転軸（Ｘ）は、前記ベース（２）に実質的に垂直であって、前記支持ヘッドのパン軸を画定する、請求項１〜５の何れか１項に記載の支持ヘッド。
7. 前記回転軸（Ｙ，Ｚ）は、前記ベースに実質的に平行であって、前記支持ヘッドのレベル軸またはチルト軸を画定する、請求項１〜５の何れか１項に記載の支持ヘッド。
8. 回転の自己解除方向（Ａ）は前記回転軸に対して画定され、前記回転の自己解除方向において、前記支持ヘッド上の前記ビデオ撮影装置の平衡位置に対する前記ビデオ撮影装置のアンバランスは、前記第１のギア要素（２３）から前記第２のギア要素（２４）を係合解除する傾向があり、且つ前記第１の継ぎ手要素と前記第２の継ぎ手要素が前記回転の自己解除方向へ回転されるときのみ、前記回転軸に対する前記第１の継ぎ手要素と前記第２の継ぎ手要素の前記回転軸回りの相対回転をロックするために安全要素を設けた、請求項７に記載の支持ヘッド。
9. 回転の自己解除方向（Ａ）は前記回転軸に対して画定され、前記回転の自己解除方向において、前記支持ヘッド上の前記ビデオ撮影装置の平衡位置に対する前記ビデオ撮影装置のアンバランスは、前記第１のギア要素（２３）から前記第２のギア要素（２４）を係合解除する傾向があり、前記第１の継ぎ手要素が前記回転の自己解除方向に振られたときに前記第２の継ぎ手要素に対する前記第１の継ぎ手要素の回転を制限するためにストップ要素を設けた、請求項７に記載の支持ヘッド。
10. 回転の主方向が前記回転軸回りに画定され、前記回転の主方向への前記第１の継ぎ手要素の回転が自動ロックであり、前記支持ヘッド上の前記ビデオ撮影装置の平衡位置に対する前記ビデオ撮影装置のアンバランスが前記第１のギア要素（２３）と前記第２のギア要素（２４）との係合を促進する傾向がある、請求項７〜９の何れか１項に記載の支持ヘッド。

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