JP7328896B2 - カメラ制御方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、映画撮影及び写真撮影で使用される装置及び制御システムに関する。

現在の写真撮影及び映画製作には、様々な装置及び制御方法を用いた複数の様々な技術が含まれている。この様々な技術には、映画モーション制御（cinema motion control）、低速度撮影、ストップモーションアニメーション、焦点／虹彩／ズーム（ＦＩＺ :focus/iris/zoom）のためのレンズ制御、ジャイロ安定機システムの第２オペレータ制御、（例えばUSBインタフェースによる）カメラパラメータ制御、及び、ユーザ定義されたカメラ装備の設計等の観点が含まれている。

各上記技術の従来の機器を利用するには、専用の特化された装置が必要となる。

本発明は、多目的の構成要素を備えた、多目的に使用できるシステムであって、上記構成要素に適切にタスクを与えることで先に検討した技術の全てではなくとも多くを実施するために上記構成要素が様々な構成で構成可能な、上記システムを提供することを試みる。

本発明の１つの解決策は、様々な機能を果たすために様々なポジションで使用可能な、多目的に用いられるモータの提供である。

本発明の１観点によれば、写真機器のためのモータであって、モータは、ハウジングと、駆動軸と、結合部材と、を含み、駆動軸は、ハウジングから延在しており、駆動歯車が、駆動軸上に取り付けられており、結合部材は、全体的に細長く、ハウジングの細長い表面に沿って位置するよう構成され、結合部材は、その伸長に沿って曲がるよう構成される、上記写真機器のためのモータが提供される。上記曲がることは、結合部材を当該結合部材の第１の細長い末端でハウジングに固定して、結合部材の第２の細長い末端がハウジングに対して相対的に動くことを可能とすることで達成されうる。

モータは、駆動される構成要素である、写真機器の構成要素を駆動するよう構成されうる。結合部材は、駆動される構成要素の係合部に対して形状が相補的であることは好ましい。

結合部材は、細長い伸長方向に方向付けられた溝部でありうる。溝部は、各細長い末端で開口していてもよく、ハウジングとは反対側を向く部分的に空いた頂面を有していてもよい。

溝部は、結合部の第１の細長い末端に向かって開口するよう構成されうる。このようにして、結合部材の剛性を、ハウジングと結合部材との接続部の近傍で下げることが可能である。

モータは、様々な歯車配置を提供するために駆動輪を簡単に変えられるように構成されうる。

本発明の第２の観点によれば、写真機器の構成要素をモータと結合するための結合システムであって、結合部は、モータと上記構成要素のうちの一方に固定された溝部と、モータと上記構成要素のうちの他方に固定された係合部と、を含み、係合部は、溝部に対して形状が相補的であり、係合部は、溝部内を容易に移動しうる第１の構成と、溝部内の移動が制限された第２の構成と、の間で動きうる、上記結合システムが提供される。

係合部は、カム部を含み、カム部は、当該カム部が全体的に係合部の残りの部分と一直線上にある第１のポジションと、当該カム部が係合部の残りの部分とは一直線上にない第２のポジションと、の間で動きうることは好ましい。

本発明の第３の観点によれば、写真機器の構成要素のためのクランプであって、クランプは、溝部と結合するための係合部を有し、クランプは、カム部材に結合された操作アームを有し、操作アームは、第１のポジションであって、当該操作アームがクランプを閉じたポジションで維持し、カム部材を全体的に係合部と一直線上に維持し、これにより、溝部に対して相対的な前記クランプの動きを可能とする上記第１のポジションを有し、操作アームは、第２のポジションであって、当該操作アームがクランプを閉じたポジションで維持し、カム部材を係合部とは一直線上にない状態に維持し、これにより、溝部に対して相対的なクランプの動きを制限する上記第２のポジションを有し、操作アームは、当該操作アームがクランプの開放を可能とする第３のポジションを有する、上記クランプが提供される。

好適に、第３のポジションにある場合に、操作アームは、カム部材を全体的に係合部と一直線上の状態に維持する。

操作アームは、例えばネジ結合を用いて、縦軸を中心に当該アームを回転させることにより、第１のポジションから第２のポジションへと動きうる。操作アームは、横軸を中心に当該アームを旋回させることにより、第１のポジションから第３のポジションへと動きうる。

本発明の好適な実施形態を参照しながら、本発明をさらに説明するのが好都合であろう。更なる別の実施形態が可能であり、従って、以下に記載する考察の詳細が、本発明についての先の記載の普遍性を無効にすると解されないものとする。

様々な機能を提供するよう構成された４つのモータを備えた、本発明を利用する写真機器の斜視図である。

図１の機器の中からのモータの斜視図である。

「移動パンケーキ部」（motion pancake）と係合するところの図２のモータの側面図である。

一度係合した図３のモータ及び移動パンケーキ部の側面図である。

図１の機器の中からのクランプの斜視図である。

第１のポジションの図５のクランプの側面図である。

第３のポジションの図５のクランプの側面図である。

図１の機器内で使用されるブラケットクランプである。

図を参照すると、図１は、様々な機能を果たすよう構成された写真機器を示している。この写真機器は、カメラ１０と、カメラ１０の横方向の移動を制御するよう構成された第１の移動パンケーキ部（motion pancake）１４が取り付けられたトラック１２と、第１の移動パンケーキ部１４の真上に取り付けられ、左から右へのカメラ１０の流し撮りを制御するよう構成された第２の移動パンケーキ部１６と、第２の移動パンケーキ部１６の真上に取り付けられたＬ字状の第１のブラケット１８と、第１のブラケット１８に取り付けられ、カメラ１０の上下の傾きを制御するよう構成された第３の移動パンケーキ部２０と、第３の移動パンケーキ部２０に取り付けられ、カメラ１０を支持するよう構成されたＬ字状の第２のブラケット２２と、第２のブラケット２２に取り付けられ、制御ユニット２６及びＦＩＺ支持アーム２８を支持するよう構成された上部構造２４と、を備える。

第１のモータ３０は第１の移動パンケーキ部１４に取り付けられ、第１の制御ケーブル３２によって制御ユニット２６に接続されている。第２のモータ３４は、第２の移動パンケーキ部１６に取り付けられ、第２の制御ケーブル３６によって制御ユニット２６に接続されている。第３のモータ３８は、第３の移動パンケーキ部２０に取り付けられ、第３の制御ケーブル４０によって制御ユニット２６に接続されている。第４のモータ４２は、クランプ４４を用いてＦＩＺ支持アーム２８に取り付けられ、第４の制御ケーブル４６によって制御ユニット２６に接続されている。

第１のモータ３０、第２のモータ３４、第３のモータ３８、及び第４のモータ４２の各々は類似している。上記のモータを、図２～図４に示す第１のモータ３０を参照しながら説明するが、この説明が、図１に示す４つのモータ全てに等しく適用されると理解されたい。

モータ３０は、４つの主な構成要素を有し、即ち、ハウジング５０と、結合部材５２と、駆動軸５４と、駆動歯車５６と、を有する。

ハウジング５０は、全体が矩形・角柱の形状をした本体部５８を含み、１つの側面に沿って細長い矩形の取付面６０を有している。ハウジング５０は、本体部５８の一方の末端に拡張部６２を有しており、或る一定の傾斜で本体部５８とは反対方向に延在している。

駆動軸５４は、細長い伸長方向と直交する方向に、拡張部６２を貫通して通っている。この構成は、駆動軸が取付面６０とほぼ同一平面上の軸に沿って位置するというものである。

駆動軸５４は、拡張部６２の一方の横方向サイドに設けられた、取り外し可能な歯車保持フランジ６４で終端している。歯車保持フランジ６４は、駆動軸５４上の位置に駆動歯車５６を留めるよう構成され、従って、駆動歯車５６は駆動軸５４と共に回転するよう構成されている。駆動歯車５６は歯数が異なる他の駆動歯車と容易に交換可能であり、このようにして様々な歯車比が提供されることが分かるであろう。

結合部材５２は細長く、基部７０と、細長い伸長方向に延在し基部７０に対して直角を成す２つの側壁７２と、基部７０に対して平行であり基部７０から間隔が置かれた２つの頂面フランジ７４と、を有する。２つの頂面フランジ７４の間には、細長い間隙７６が通っている。このようにして、結合部材５２はＴ字状の溝部７８を形成する。

結合部材５２は、その基部７０が、ハウジング５０の取付面６０に沿って位置するように構成されている。結合部材は、拡張部６２の方に向かって位置するよう構成された第１の末端８０と、拡張部６２とは反対側に位置するよう構成された第２の末端８２と、を有する。

側壁７２は、結合部材５２の各末端で先細りしている。第１の末端８０では、側壁７２は、当該側壁７２の前端が基部７０に対して約３０°の角度となるように、基部７０に対して角度が付けられている。第２の末端８２では、側壁７２は、当該側壁７２の後端が基部７０に対して約６０°の角度となるように、基部７０に対して角度が付けられている。

結合部材５２は、第１の末端８０の近傍に位置する２つのネジ８４によって取付面６０に固定されている。

結合部材５２は、ネジ８４の周りである程度曲がるよう構成されている。側壁７２が先細りする特徴は、結合部材５２の剛性が第１の末端８０の近傍で下げられることを意味していることが分かるであろう。取付面６０に対する結合部材５２の第２の末端８２の固定が行わないことは、以下で検討するように、ネジ８４の周りで結合部材が僅かに曲がりうることを意味している。

移動パンケーキ部１４、１６、２０、及びクランプ４４はそれぞれ、自身の末端に沿って係合部１００を有している。係合部１００は細長く、その長さが結合部材５２の約半分である。係合部１００は、横断面が全体的にＴ字状を成しており、各移動パンケーキ部又はクランプから延在するウェブ１０２と、ウェブ１０２の外縁の両側に延在するフランジ１０４と、を含む。

カム部１０６が、フランジ１０４に沿って位置付けられている。カム部１０６は、図５に示す開放ポジションであって、カム部１０６が全体的にフランジ１０４の範囲内にある上記開放ポジションと、カム部１０６がフランジ１０４とは一直線上にない係合したポジションと、の間で動きうる。

上記の構成は、係合部１００が、モータ３０の結合部材５２により形成された溝部７８内に位置するよう構成されるというものである。カム部１０６がその開放ポジションにある場合には、係合部１００は、溝部７８に沿って容易に移動することが可能であり、ここで、ウェブ１０２は間隙７６内に位置しており、フランジ１０４は基部７０と結合部材５２の頂面フランジ７４との間を摺動する。カム部１０６がその係合したポジションにある場合には、フランジ１０４は基部７０に押し付けられ、カム部１０６は頂面フランジ７４に押し付けられる。これにより、結合部材５２に沿った所望の長手方向の位置で係合部１００を固定するために十分な摩擦力が提供される。

図３及び図４は、第１の移動パンケーキ部１４と第１のモータ３０との結合を示している。移動パンケーキ部１４は、そのカム部１０６に接続されたレバーアーム１０８を有しており、従って、レバーアーム１０８の旋回によって、カム部１０６が図３に示した開放されたポジションと、係合したポジションと、の間で動かされる。

移動パンケーキ部１４は、被駆動歯車１１０を有する。

移動パンケーキ部１４の係合部１００は、結合部材５２の第２の末端８２で、モータ３０の結合部材５２へと導入される。この場合、係合部１００は、被駆動歯車１１０が駆動歯車５６と係合して噛み合うまで、結合部材５２に沿って摺動させられる。係合部１００に対する更なる押圧力の印加が、結合部材５２を曲げるように作用し、このようにして、駆動輪５６と被駆動輪１１０との間の連結部に予め負荷が掛けられる。係合したポジションへとカム部１０６を動かすためのレバーアーム１０８の作動が、駆動輪５６と被駆動輪１１０とを係合して噛み合った状態で固定するように作用する。このようにして、（第１の制御ケーブル３２を通った電流による）第１のモータ３０の稼働によって、第１の移動パンケーキ部１４の被駆動輪１１０の回転が引き起こされ、これにより、カメラ１０及びそれに関連するフレーム構造の、トラック１２に沿った移動がもたらされる。

第２のモータ３４は、同様のやり方で第２の移動パンケーキ部１６に結合されている。（第２の制御ケーブル３６を通った電流による）第２のモータ３４の稼働によって、第２の移動パンケーキ部１６の被駆動輪の回転が引き起こされ、これにより、垂直軸を中心とするカメラ１０の流し撮りがもたらされる。

第３のモータ３８は、同様のやり方で第３の移動パンケーキ部２０に結合されている。（第３の制御ケーブル４０を通った電流による）第３のモータ３８の稼働によって、第３の移動パンケーキ部２０の被駆動輪の回転が引き起こされ、これにより、水平軸を中心とするカメラ１０の傾きがもたらされる。

第２の移動パンケーキ部１４と、第３の移動パンケーキ部２０とは、機械的な回転制限装置（図示せず）を含んでいる。この回転制限装置によって、各移動パンケーキ部１４、２０の過回転を防止するための機械的手段が提供される。即ち、所定の回転限界値が提供され、これによりシステムの較正のための一手段が提供される。

第４のモータ４２は、カメラ１０のレンズ制御被駆動輪に接触したポジションで保持されている。（第４の制御ケーブル４６を通った電流による）第４のモータ４２の稼働によって、カメラ１０のレンズ制御部の回転が引き起こされ、これにより、ＦＩＺ動作が可能となる。

第４のモータ４２は、図５～図７に示すクランプ４４によって、或るポジションに保持されている。クランプ４４は、全体的に円筒状の開口１２０を有しており、この開口１２０は、ヒンジ結合１２６により可動的な上部１２４へと接続された固定下部１２２によって形成されている。開口１２０は、当該開口１２０の直径を定めるよう作用する適切な大きさの挿入部１２８を含んでいる。

上部１２４は、ヒンジ結合１２６とは反対側の外端にＵ字状のフランジ１３０を有する。この配置は、クランプが閉じた状態にある場合には、下部１２２の上方合わせ面１３２に沿ってフランジ１３０が載置されるというものである。

クランプ４４は、下部１２２の下方に位置する係合部１００を含み、従って、フランジ１０４は、上方合わせ面１３２に対して平行である。

操作アーム１３３は、２つの構成要素で形成され、即ち、カム部１０６に固定されたネジ軸１３４と、ハンドル１３８に固定されたネジスリーブ１３６と、で形成されている。ネジ軸１３４は、Ｕ字状のフランジ１３０の中に位置するために十分に小さな直径を有する。スリーブ１３６は、Ｕ字状のフランジ１３０の中に入れないように十分に大きな直径を有する。

操作アーム１３３は、３つのポジションの間で動かされうる。図５及び図６に示す第１のポジションでは、クランプ４４は閉じられており、スリーブ１３６はフランジ１３０より上方に位置して、クランプ４４を閉じた状態で保持している。操作アーム１３３の有効長は、スリーブ１３６がフランジ１３０で支持される場合にカム部１０６が、係合部１００に対して開放されたポジションで維持されるというものである。

その縦軸を中心にスリーブ１３６を回転させることよって、操作アーム１３３の有効長が短くなる。この動作によって、操作アームは第２のポジションに置かれ、この第２のポジションにおいては、スリーブ１３６はフランジ１３０で支持され、カム部１０６は、係合したポジションで維持される。このようにして、第２のポジションによって、クランプ４４が閉じたポジションで固定され、さらに、係合部が、（例えば、第４のモータ４２に対して）所望のポジションで固定される。これは、図１に示した状態である。

その第１のポジションから、操作アーム１３３は、カム部１０６を中心に旋回させて第３のポジションに置くことが可能であり、この第３のポジションにおいては、スリーブ１３６が、図７に示すようにフランジ１３０の外に位置している。このポジションでは、上部１２４が、ヒンジ結合１２６を中心として自在に回転する。

第２の移動パンケーキ部１６への第１のブラケット１８の取り付け、及び、第３の移動パンケーキ部２０への第２のブラケット２２の取り付けは、図８に示されるクランプ１５０によるものである。

クランプ１５０は、基部１５２と、上部１５４と、を有する。基部１５２は、湾曲した支持部材１５６と関連付けられており、一方の支持部材は、クランプ１５０の第１の末端１５８に位置しており、他方の支持部材は、クランプ１５０の第２の末端１６０に位置している。

つまみネジ１６２が、第１の末端１５８で、上部１５４及び基部１５２を貫通しており、さらに、第１の末端１５８の支持部材１５６に設けられたネジ孔の内部に位置している。つまみネジ１６２は、上部１５４と基部１５２とを互いに関わらせて保持するよう作用する一方、支持部材１５６を中心とした制限された相対的な回転を可能とする。バネ（図示せず）が、つまみネジ１６２の軸の周囲の上部１５３と基部１５２との間に位置しており、これにより、クランプ１５０に予め負荷を掛けることが可能となる。

第２の末端１６０では、レバーアーム１６４が、調整ピン１６６と関連付けられている。調整ピン１６６は、第２の末端１６０の支持部材１５６の内部で収容する外端を有する。この構成は、レバーアーム１６４への下方向の力の印加が、調整ピン１６６の頭部を上げるように作用し、このようにして、上部１５４を基部１５２に押し付けて固定するというものである。レバーアーム１６４への上方向への力の印加は、調整ピン１６６の頭部を下げるように作用し、これにより、上部１５４と基部１５２との間に空間を形成することが可能となる。

当業者には明らかであろう改造及び変更は本発明の範囲内に収まると見なされる。

Claims (9)

1. 写真機器のためのモータ（３０）であって、
   前記モータ（３０）は、細長い方向を有するハウジング（５０）と、駆動軸（５４）と、結合部材（５２）と、を含み、
   前記駆動軸（５４）は、前記ハウジング（５０）の拡張部（６２）を貫通して、細長い伸長方向と直交する方向に、延在しており、
   駆動歯車（５６）が、前記駆動軸（５４）上に取り付けられており、
   前記結合部材（５２）は、全体的に細長く、前記ハウジング（５０）の細長い表面（６０）に沿って位置するよう構成され、
   前記結合部材（５２）は、その伸長に沿って曲がるよう構成される前記モータ（３０）であって、
   前記モータ（３０）は、写真機器の被駆動構成要素（１４，１６，２０）に結合されるように構成され、
   前記駆動歯車（５６）は、前記被駆動構成要素（１４，１６，２０）の被駆動歯車（１１０）と噛み合うように構成されており、
   前記被駆動構成要素（１４，１６，２０）への押圧力の印加が、前記結合部材（５２）を曲げるように作用し、このようにして、前記駆動歯車（５６）と前記被駆動歯車（１１０）との間の連結部に予め負荷がかけられる、
   写真機器のためのモータ（３０）。
2. 前記結合部材（５２）は、当該結合部材（５２）の第１の細長い末端（８０）で前記ハウジング（５０）に固定され、前記結合部材（５２）の第２の細長い末端（８２）は、前記ハウジング（５０）に対して相対的に動くことが可能とされている、請求項１に記載の写真機器のためのモータ（３０）。
3. 前記結合部材（５２）は、細長い伸長方向に方向付けられた溝部（７８）を有する、請求項１又は２に記載の写真機器のためのモータ（３０）。
4. 前記溝部（７８）は、双方の細長い末端で開口している、請求項３に記載の写真機器のためのモータ（３０）。
5. 前記溝部（７８）は、前記ハウジング（５０）とは反対側を向いた、部分的に空いた頂面（７６）を有する、請求項３又は４に記載の写真機器のためのモータ（３０）。
6. 前記溝部（７８）は、前記結合部材（５２）の前記第１の細長い末端（８０）に向かって先細りする側壁（７２）を有する、請求項２に直接的または間接的に従属する請求項３～５のいずれか１項に記載の写真機器のためのモータ（３０）。
7. 前記モータ（３０）は、前記被駆動構成要素（１４，１６，２０）を駆動するよう構成され、前記結合部材（５２）は、前記被駆動構成要素（１４，１６，２０）の係合部に対して形状が相補的である、請求項１～６のいずれか１項に記載の写真機器のためのモータ（３０）。
8. 写真機器の被駆動構成要素（１４，１６，２０）をモータ（３０）と結合するための結合システムであって、
   結合部材（５２）は、前記モータ（３０）と前記被駆動構成要素（１４，１６，２０）のうちの一方に固定された溝部（７８）を有する結合部材（５２）と、前記モータ（３０）と前記被駆動構成要素（１４，１６，２０）のうちの他方に固定された係合部（１００）と、を含み、
   前記係合部（１００）は、前記溝部（７８）に対して形状が相補的であり、前記係合部（１００）は、前記溝部（７８）内を容易に移動しうる第１の構成と、前記溝部（７８）内の移動が制限された第２の構成と、の間で動きうるものであり、
   前記モータ（３０）は、駆動歯車（５６）と被駆動歯車（１１０）を有する前記被駆動構成要素（１４，１６，２０）とを有するものであって、
   前記結合部材（５２）は、全体的に延伸し、その長さに沿って曲げられるようにされ、
   駆動される前記被駆動構成要素（１４，１６，２０）への押圧力の印加が、前記結合部材（５２）を曲げるように作用し、このようにして、前記駆動歯車（５６）と前記被駆動歯車（１１０）との間の連結部に予め負荷がかけられる、
   結合システム。
9. 前記係合部（１００）は、カム部（１０６）を含み、前記カム部（１０６）は、当該カム部（１０６）が全体的に前記係合部（１００）の残りの部分と一直線上にある第１のポジションと、当該カム部（１０６）が前記係合部（１００）の前記残りの部分とは一直線上にない第２のポジションと、の間で動きうる、請求項８に記載の結合システム。