JPS60500551A - カメラなどの機器を支持し且つ搬送するための改良された懸垂システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 カメラなどの機器を支持し且つ搬送 するための改良された懸垂システム 本願と共に合わせて］マイクロフィッシーと３２フレームを含むマイクロフィッ シー付録が提出さ゛れている。

発明の分野 本発明は、一般的に改良された懸垂システムに関し、さらに詳細には大きな体積 の空間の内部全体にわたシ高画質を達成するために必要な安定性をもって写真及 びビデオ機器のような機器を支持し且つ搬送する懸垂システムに関する。

背景技術 映画産業及びビデオ産業の分野では、地面に沿った側方向すなわち水平方向のみ ならず、空間内の垂直方向のカメラの移動性を提供することが主な関心事であっ た。この目的を達成するためにいくつかのシステムが考案されたが、それらはそ れぞれ速度及び範囲の点で独自の特定の限定された移動度しかカメラマンに与え なかった。それぞれの場合に同様に重要な考慮事項はカメラの望ましくない角運 動又は空間運動又は振動にょシ過剰に劣化されない高画質を維持することである のけ明白である。すなわち、角偏位の；３つの垂直方向角度のいずれが１つ言い がえれば空間内の運動の３つの方向（１１１１方向運動のｙ軸及びｙ軸と垂直方 向運動の２軸）のいずれか１つの運動である。たとえば、携帯用カメラは移動性 が高いが、操作者がゆっくりと歩く速度を越える速度で動くと許容できない量の ノックを生じることが多い。

最も簡単で旧式な形態では、カメラ搬送機構は、押出し又は駆動することができ 、選択された経路が悪路である場合に走行すべき滑らかなレールなどを具備する ことが多い車輪付き運搬台（台車）を含んでいた。その後、台車はジブアーム（ ｊｉｂ　ａｒｍ　）を有するようになり、垂直方向走行範囲を付加するクレニン が発明された。多少複雑な懸垂装置を伴なう各種寸法の変形は１９７０年代の中 頃まで先行技術の水準を示していた。その当時、カメラマンの技術容量は、本願 の発明者が携帯用カメラについて前例のなかったほどの自由度と共に高品質の画 像を提供する携帯用カメラの安定器を発明した（米国特許第４．０１７．１６８ 号）ことによシ広がった。操作者は歩き、走シー階段を昇シ、馬に乗るなどして も、高品質の画像を得ることができる。さらに、従来の乗物には常に様々な形態 のカメラマウントがあシ、その一部は安定化されていた。すなわち、各乗物の特 定の限界の中でカメラを搬送することができた。乗用車、トラック及びオートバ イに搭載されたカメラは移動ショットの範囲を広げ、その速度を裔め、ヘリコプ タ−１飛行機及びプリン７’　（ｂｌｊｍｐ　）に積込まれたカメラは地上の広 い視野を確保した。残念ながし、それぞれが設計及び常識的な考慮により安全性 の確保及び効果的なカメラ操作という特定の分野に制限される。オートバイはカ メラと共に昇ることができず、ヘリコプタはかなシの危険を犯すことなしに地上 に近接して飛ぶことができない。

これば、カメラ搬送の有効な手段が殆どないために重要な分野が残されることに なった。解決さＦＬないまま残さ′ｈた問題は主に重要なものであり、ここでい う分野とけ、我々が多くの娯楽を享受できる分野という意味である。特にビデオ のディレクターは、多かれ少なかれ密閉された広い領域の内部で起こる事象を撮 影するためのカメラを開発する必要性に常に直面している。アカデミ−賞からオ リンピックまで、コンサートのステージから陸上競技場まであシとあらゆるもの 、数百というそのようなスペクタルが我国だけでも毎年ネットワーク放送時間で 放送されている。任意の数の地上用又はバルコニー取付は用カメラの位置を配分 することは比較的容易であるが、それらのカメラを移動することは困難であると ４ きが多いので、通常はスチールショットや、レンズの望遠端の付近でのズームイ ン及びズームアウトですませてしまう。地上の障害物にわずられされず且つシー ンに対する見物客の興味に妨げることなくカメラを無制限に移動できることが非 常に望ましいのは自明である。カメラは地面の高さや、参加者に近接した位置で も危険なく急速に移動できるべきであり、理想的には、ディレクターが夢見るス ベククルに富む高角度ショットに際して完全に静止状態に保持されるように数百 フィートにわたって上下左右に飛行できるべきである。

そのようなショットは従来は得られなかった。たとえば、テレビのＮＦＬフット ボールグームヲ考工てみよう。ゲームでは数十台の固定カメラをスタンドの高い 位置や、地上に置いて使用する。また、サイドラインで上下に走行することがで きる１〜２台のカメラ台車も使用し、プレイヤーベンチやコーチをサイドライン から撮影するためにおそらくは３０フイートの弧を描くクレーンすら使用する。

これにより、スタジアムの容積の約９９９％が残されてしまい、そこではカメラ 全展開させることは現在は不可能であるか又は実用的でない。いくつかのスタジ アムで頭上取付は式カメラを最近使用した経験も、アングルはスペクタクルに富 むが、一度取付けられたカメラはその場に固定され、より近接したショット−ズ ームイン−が望まれる場合におよそ「プレスボックス（ｐｒｅｓｓ−ｂｏｘ　） 　Ｊカメラが行にうことを実行できるにすぎないのでもの足シない。ズーミング は画像の光学的拡大であるので、近接位置へ実際に移動することの興奮は言う捷 でもなく、よし近接したカメラが提供してくれるような臨場感は失なわれる。

カメラの移動性を提供するために、尚業者は、米国特許第２，５３８，９１０号 （Ｍｉｌｌｅｒ　）、第２．６３３，０５４号（Ｂｌａｃｋ　）、第３，４３７ ，７４８号（Ｌａｔａｄｙほか）、第３．９３５．３８０号（Ｃｏｕｔｔａ　） 及び第４．０２７，３２９号（Ｃｏｕｔｔａ　）の開示によシ実証されるように 、カメラをレール、ケーブルなどに取付けた。上述のシステムはある程度の移動 性を提供するとはいえ、あらかじめ配置される軌道の形状により確定される所定 の走行経路に沿った運動に制限されることは自明である。

また、米国特許第３．６３８，５０２号（Ｌｅａｖｉｔｔほか）の開示により実 証されるように、カメラシステムをヘリコプタなどの飛行機に取付ける取付は構 造を提供することも示唆された。このように取付けられるカメラは高度な移動性 を有するが、陸上競技の写真撮影でよく望まれるように地上近くでカメラを使用 することができないのは明白である。さらに、それらのシステムは明らかに屋内 での事象を撮影するために利用することができない。

以上のことから、既存のカメラ支持システムが融通性を欠き、そのために数多く の事象を撮影する際に自ら制限又は限界を生じていることは明白である。

本発明は一般的に懸垂システムの分野に関し、さらに詳細には、写真検器、ビデ オ機器又は他の機器を支持し、限定された空間の内部の選択された位置へ搬送す るクー−プル懸垂システムを目指す。与真及びビデオ機器の場合、高品質の画像 を達成するために必要な安定手段が含まれる。

本発明の簡単な実施例に従えば、カメラ機器は管状部材又は円材から垂直に懸垂 され、円材は複数本の少なくとも３本の可撓性ケーブルのそれぞれの端部に取付 けられる。組立体の質量が支持部材よシ小さい場合、組立体をボトムヘビーにす ることによシ、ボトムヘビーの程度に従って早い振Ｖ子速度を定めることができ る。そのようなボトムヘビー形システムにおいては、カメラ組立体をその振り子 速度に近づくように又はそれに合わせて加速又は減速するだけで、望ましくない 振ｐ子運動がカメラ組立体に容易に加えられる。ｙｒ　ｌ−ムヘビー形システム の使用は本発明の範囲内であり、カメラ組立体が低速で移動されるべきとき又は カメラ組立体が使用される前に十分な時間にわたシ利用できるときには許容され るが、より好ましい実施例は著しいホト仏ヘビー形ではない。

簡単な実施例において汀、遠隔制御機器、電池などを含むカメラ組立体であって 良い被支持組立体の静的的ｐ合いはわずかにボトムヘビーとなるように保たれる ので、その振シ子揺動周期はきわめて遅い。

従って、カメラ組立体の運動速度がこの振り子速度からか′ｌｘ勺外れた速度で 変化される場合、組立体は回転し、停止し、決定的な角偏差なしに始動すること ができる。このような構成は密封された空間又は風のない日であれば戸外空間で も使用するのに適するであろう。

この簡単な実施例においては、パン軸は支持ケーブルに直接連結されたま才であ り、従って、組立体は連結ケーブルの側方向の力のみを受けるので、パン軸にお けるカメラの質量の急な加速はわずかなバフクララシーを生じ、実際には組立体 全体が前進する。−また、連結ケーブルの振動はカメラの・やン軸に対応する振 動を発生するであろう。この簡単な実施例、は限定された空間の内部ではきわめ て有用であろうが、支持ケーブルからのよシ完全な隔離が得られた場合及び垂直 方向軸が風及び側方向加速の効果に対して安定化される場合に本発明はさらに大 いに有利になるであろう。

好ましい構造 好ましい構造においては、本発明は、きわめて利用しやすく、大きく離間し且つ ほぼ等間隔の４つの位置に取付けられるプーリヲ介して散開されるケーブルと４ つのコンピータ制御されるケーブルドラムを組合せ、ケーブルはカメラ組立体ま で延出し、それを支持する。様々な可撓性のケーブルを所定の方法で選択的に送 出し、引込むことにより、ケーブルのための離間した取付は手段の位置によって のみ制限される水イ方向経路、垂直方向経路又はその２つの組合せをカメラ組立 体が実質的に移動するようにすることができる。カメラ組立体は、少なくとも２ 軸ノンパル（ｇｉｍｂａｌ　）の等側角隔離を提供するのが好ましい手段によシ ケーブルに連結され、少なくとも２つの静的及び動的釣合い状態に保たれた質量 に分割されるのが好ましく、ジン・ぐルはほぼそれらの質量の重心にある。

カメラ組立体は従来の手段によシ遠隔制御される公知の構成のカメラ全台み、そ のビデオ画像（ビデオカメラの実際の出力又はフィルムカメラの基準ビデオ補助 画像）はワイヤレス手段によシ離れた操作者の位置へ送られる。コンピータは操 作者の方向指令を解釈し、カメラが空間内で操作者の意図に従って動くことがで きるようにそれぞれのモータにより巻込む又は繰出す必要のあるケーブルの速度 と量を計算することによシ三次元空間におけるカメラの動きを生じさせる。さら に、別個の取付は位置が異゛なる高さにあり、不規則な間隔をおいて離間してい テモ、コンピュータは同様に動作する。

“ジンバルの上方と下方の機器のそれぞれの質量は、さらに、地面に垂直な軸の 周囲で静的釣合い状態に保たれなければならないので、側方向への加速時にカメ ラのコンポーネントに回転運動力は加わらない。

明瞭にするために、ここでは前記の軸を垂直方向軸という。ノンパル連結部の下 方に配置されるのが好捷しいカメラ組立体はオペレータの意図に応じて遠隔制御 によυこの垂直方向軸に関して回転する。この軸はカメラの運動をいうときには カメラのパン軸と呼ばれるものとする。さらに、垂直方向軸に対して垂直、地面 に対して平行であり１カメラの撮影レンズの中上・全通って引いた線から９０度 ずれておシ、カメラの傾斜軸（ティルト軸）と呼ばれる軸に関してカメラ組立体 を回転させることができる。

当然のことながら、カメラ組立体がここでいうカメラのロール軸に関して垂直の 軸、すなわち撮像レンズの中心を通って引かれる線と平行な軸から外れることば 殆どの場合に望丑しくない。カメラのパン軸のみが上に限定される総垂直方向軸 に対して一定の関係を維持する。カメラが・ぐンする間、この垂直方向軸におけ る偏差はある瞬間には傾斜の偏差であり、別の瞬間にはロールの偏差であり、そ の間にはその２つの組合せとなることは自明であろう。従って、この垂直方向軸 を地面の平面に関して常に直立状態に維持するのが望脣しいことは明らかである 。

好ましい実施例は、ジンバルの機能を制御することによりカメラ組立体の垂直度 を維持するための手段を含む。カメラのティルト軸及び／又はロール軸において 発生すると考えられる望捷しくない角偏差ば、最も好ましくけレベル感知装置又 は感知手段の影響の下で、機器支持部材の内側部分と外側部分を互いに相対的に 動かすために使用される動力ジンバル手段により直ち、に補償することができる 。

従って、装置の側方向加速によシ誘起される不均一な風せん断力又は振９子力に 対して、必要に応じてノンパル手段の角自由度を圧倒するように動力ジンバル手 段全間欠的に又は連続的に作動することにより、この好ましい実施例のカメラ組 立体の垂直度を維持することができる。

この実施例においては、曲げ結晶、ジャイロスコープ又は繊維光学の技術に基づ くような感知手段は公知の構成であり、ここでは説明を省略する。感知装置は、 支持される機器の水平などの所望の向きからの角偏差を自動的に感知又は検出し 、次に、カメラ組立体が直ちに所望の向きへ戻されるように機器支持部材の内側 部材と外側部材との間に必要な相対的回転を生じさせるために動力ジンバル手段 を自動的に作動するために採用される。さらに、駆動システムベの入力は１、機 器の慣性が所望の向きを越える振り子動作を引起こすのを阻止するために目動的 にフェザリング（ｆｅａｔｈｅｒｉｎｇ　）される。

感知装置は回転速度及びその方向と、加速度及びその方向と、その内部減衰振っ 子の平均位置とを示すいくつかの出力を提供するのが好ましい。機器が行過ぎや 振シ子揺動なしに垂直へ急速に復帰するように動力ジンバル手段に適正な命令を 提供するために、それらの出力を混合することができる。

好ましい実施例においては、動力ジンバル手段は外側の２つのジンバルリングの 内部に配置される扇形歳事と、連結ケーブルの張力に対してトルりを加えること によＶ上述の風せん断力及び加速力に対抗するように駆動することができるサー ボモーフ又はトルク、モータとを具備する。各ジンパルリングラ動かすために必 要な弧状力は最初の数度のうちはごく小さく、連結点の位置がその時点で優勢で あるピンと張ったケーブルの方向に対して接線関係に近づくにつれて急速に大き くなるので、この構成はそれ自体が緩衝度を提供する。

本発明の好ましい実施例は、ケーブルへの連結点の上方と下方とで別個の質量に 対する風荷重をほぼ等し２くするだめの手段を含む。これば、前記点から遠い方 の質量がこの相対間隔に比べて小さな横断面積を有するボールに収納されるよう な大きさに定められるハウソング又は収納部を含むことができ、それにより、上 述したボールと類似した寸法ではあるが、しかしそれよりは大きなボールにより 発生されるてこ比と等しいてこ比が垂直の円材上で発生される。それらの収納部 は球形であるのが好ましく、それにより、パン軸に望まし２くない回転運動を生 じさせようとする不均一な風せん断力が加わるのも阻止する。

そのような運動の別の原因を取除くために、好ましい実施例は三軸ジンバルの隔 離効果を発生するための手段を含み、この手段はカメラの・ぐン軸をケーブルの 動きにより誘起される角偏差からよシ完全に隔離する。

従って、この実施例は、カメラのパン軸における組立体のカメラ部分を動かすた めに必要とされる力が組立体の内部のカメラから離れたコンポーネントから成る 別の質量の逆回転によシ対抗されるようにする手段を含む。これば、カメラの回 転慣性をピンと張ったケーブルの弾性力のみにより相殺することによシ発生され るカメラのパン軸のパ、クラッシーを取除く。カメラ組立体全体はカメラコンポ ーネントの加速に関して密閉システムの内部にあるかのように動作することがで き、カメラを・やンするためにシステムからの力は全く不要である。この構成は コンポーネントの共通の回転軸の周囲のそれらの相互の動的釣合いに関するコン ポーネントの配置について高い精度を要求するので、突然の側方向加速が任意の 回転傾向を加えることｒｊｉない。

カメラ及びカメラをその・Ｑン軸に関して回転させる駆動手段は共に機器支持部 材に対して回転自在に動くことができる（すなわち、その支持部材から回転自在 に隔離される）ので、機器支持部材に加えられる望ましくない運動又は力はカメ ラに回転自在に伝達されない。システムは、カメラを支持しない回転自在の部材 がカメラの回転慣性に対抗することによシ、駆動手段がカメラをそのパン軸に関 して有効に回転させることができるようにする手段を含むように設計される。本 発明の一実施例においては、カメラの回転慣性に対抗する手段ハ１．パン軸に対 して静的及び動的に釣合いが保たれ且つカメラを支持しない回転自在の部材に取 付けられる不動質量を含む。

別の実施例においては、当業者にょシ利用されるような空気抵抗羽根を、それら の羽根に当たった空気がカメラの回転慣性に対抗するために必要な抵抗を提供す るように、この後者の回転自在の部材に配置しても良い。

さらに別の好ましい実施例においては、カメラ組立体全体から成り、ノンパルの 上方と下方に位置する質量体（ｍａｓｓ　）は・ぐン軸に対して固定連結され、 組立体全体は、ノンパルと中心円材との間に第３の回転自由軸を提供する軸受に ょＰ）　ｉＥン軸で回転することができる。

メベレータがカメラを「ノぐン」したいときに必要に応じてカメラ組立体の質量 全体のこの回転を誘起し、制御するために、たとえばジンバルの回転軸受の外レ ースに取付けられるトルクモータが円材に数句けられる歯車と対向する（又はそ の逆）。同様に曲げ結晶、ジャイロスコープ又は光学繊維形の構成の速度センサ は円材の回転を感知するため、従って、パン速度がオペレータの制御からの復号 信号に従うように前記トルクモータに電力を印加するフィードバック回路によシ 、オペレータの意図に応じてパンニングの正確な速度と円滑性全調整するために 採用される。この符号化と復号化は従来の遠隔制御技術に含まれる。

・マン軸のわずかな振動がワイヤ及びジンバルの外側の２つの部分によシ内側「 パン」軸受に伝達される場合、トルクモータは給電されないときに自由に回転し 、この内側軸受にその振動を吸収させる。給電さ：ｈたときでも、「・クン」中 、トルクモータの速度はそれらの外部の影響に対処するために自由に変化するの で、速度センサは円滑な「・ぐン」速度を感本発明の好ましい実施例によれば、 ！・リミング及びセントアップ動作は次のように進行すれば良い。

カメラ組立体の他の素子に対して回転する又は少なくとも１本の運動軸において 外側ジンバルリングの位置から隔離されるという点で他の全ての要素とは区別さ れるカメラ組立体の各要素は、それ自体、垂直方向軸の周囲で静的釣合い状態に なければならない。そのような全ての要素の静的釣合いが保たれているとき、カ メラ組立体全体は完全に動的釣合い状態にあるであろう。従って、いずれかのそ のような要素が回転すると、何らかの不釣合いのコンポーネントの新しい向きに よって垂直方向軸は垂直方向から傾くことがなくなる。

実際の動作において、それぞれのそのような要素ば、その要素が釣合い状態とな るまでＸ及びｙ軸（垂直方向軸に対し垂直な軸）のコンポーネントの少なくとも １つを動かすことにより釣合わされるように製造されるか、又はよシ確率の高い 方法として使用前に調節されなければならない。実際には、ノンパル弐ロッドと 調節可能なおもりを有する小さな「同調ジンバル」を設けると有用であろう。こ れによシ各要素を個々にノンパル上に配置し、調節することができるであろう。

このようにすれば、全ての要素の組立体は静的及び動的釣合い状態にとどまるで あろう。

そこで、カメラ組立体の上部と底部にある質量体に球形収納部を取付けることが できる。球の大きさは、そのそれぞれの横断面積が主同材の両端の質量体の相対 重量に正比例するように選択されている。

ノンパルがは１１力メラ組立体の重心に適正に配置されるとき、直径の選択の誤 りを修正するため、ノンパルの上方と下方で露出される同材の部分の風抵抗を補 償するため、及び風速が増すにつれて球の相対風抵抗の理論上のわずかな変化を 修正するために、付加的な小さい、実質的に重量のないフオーム（ｆｏａｍ　） 状の球（図示せず）を主因材上で上下に摺動させることができる。この摺動ボー ルは後続する釣合わせ動作が完了した後に調節されるべきであり組立体は動作中 に主に見られる速度とほぼ等しいｆ度の定常風の中でケーブルから懸垂される。

最後に、摺動ジンバル組立体の位置は２つの大きな質量−たとえば下方のカメラ 機器と、上方の電池及び送信機組立体−の釣合い中心から約〃〃上方の範囲内に あるように調節されるべきである。この操作は、本発明のカメラ組立体全体につ いてボトムヘビー状態を正しく調整するものである。

動作位置に達したとき、４本のケーブルのそれぞれのためのプーリは選択された 高い位置へ引上げられ、このとき、適切なケーブルは既にプーリを通り、地面に 保持されるケーブルのカメラ端と固着されておシ、モータト゛ラムは必要に応じ てケーブルを繰出す。（明らかに、モータとドラムのセットはそれぞれのプーリ の位置の下方の都合の良い高さに固着されている）。４つのケーブル端はカメラ の所定のスター　ト位置へ導き出され、ノンパルリングに取付けられる。次に、 各モータは、４本のケーブルがカメラ組立体において組立体を地上に浮遊させる のに十分なほどピンと張られるまで手動で動作される。

コンピュータプログラムが開昏され、コンピュータからのキューに基づいて、プ ログラムに４つの懸垂点の３本の軸全てにおいて「０」と考えられるカメラのス タート位置に対する位置をインプットされる。コンピータは、カメラ組立体が侵 入しては「安全」であると考えられない領域の境界を識別する命令を受取る。（ 地面の高さよシ低い領域など。）次に、カメラ組立体の制御は位置操作者のゾヨ イスティソク及びエレベータの制御に引継がれる。当然のことながら、実際のカ メラ操作者はカメラの・ぐン、ティルト、ズーム、フォーカスなどを従来のワイ ヤレス手段により制御している。

カメラ組立体がジンバル及び４本の支持ケーブルから懸垂してｂるとき、カメラ 組立体が本当に直立して懸垂されていることの最終検査の後に自動レベル感知機 構がオンされ、風などの外部の現象の影響を阻止する。

センサは、従来の曲げ結晶傾斜計であるのが好ましく、垂線からの変位を検出し 、センサの角偏差に直線的に対応して正確な電圧を提供する。これは、センサの 姿勢の平均的な（経時的に積算された）読みを提供する内部振っ子の出力によシ 速度センサの出力を連続的に更新することによって達成される。

しかしながら、実際には、ノンパルの外部におけるケーブルの張力を扇形歯車全 駆動し、大きなカメラ組立体を直立状態に復帰させるための動力源として使用さ れるとき、ケーブルはある程度の弾性を有していて良い。従って、傾斜計の出力 を利用するだけで、機器が垂直の姿勢に向かって加速し、当然のことながらその 間ずっと揺動するときに機器は振υ子振動する結果となる。

この振動効果を減衰するために、機器が垂直に達する前に復帰力（傾斜計により 要求される）と逆の次第に減少する力を加える一子供のぶらんことその乗シ手を スムーズに停止するために振動にプレーギ力を加える場合のように一システムを 採用しなければならない。この逆方向の力は、垂直への復帰中の加速を阻止する 加速計の出力により提供され、回路にこの運動に対抗する適切な電圧を供給する ように調節される。最後に、速度センサの出力のみが同様に、連結ケーブルによ シ外側ノンパルリングニ加工られる高周波運動に対抗するように調節され、混合 される。実際には、それらの調節の大半はプリセット可能であるが、きわめて風 の強い日などの特定の条件に対して又はケーブルをプーリからカメラ機器まで非 常に長く引かなければならないきわめて広い空間における動作に対して加速計の 出力及び速度出力を微調整する必要がある。

ノンパルの扇形歯車を駆動するサーボモータ又はトノリフモータの間欠的クラッ チ動作は、概要に述べられているように（図示せず）、好ましい実施例に関連し て説明される実施例の付加的改良、と考えることができる。それらのクラッチは モータとその従動歯車との間に機能連結し、日付を垂直に戻さなければならない というレベル感知システムからの命令に対してのみ前記モータと歯車をクラッチ イン又は連結するように給電することができる。そのような信号がないとき又は 垂直に達したときは、クラッチは非作動状態又は遮断状態となり、この状態でノ ンパルはその動作軸の一方又は双方で自由に回転し、従って実質的に支持ケーブ ルのいずれかに起因する多かれ少なかれ微細な振動からカメラ組立体を遮断する ように作用するであろう。一般に、それらの振動力）ら垂直方向軸に対して加え られるてこ比はカメラ組立体の質量と大きさに比べて小さいので、上述のような りラッチは不要であろう。しかしながら、特に強風のときに本発明から非常に大 きな効果が要求される場合又は最長の望遠写真レンズの使用が必要である場合に は、特に、上述のような一方面トルクモータでも相互に、また中心円材に関する ジンバルリングの回転に対してわずかな抵抗を与えるので、外側ジンバルリング に対する垂直組立体の間欠的給電は有利であろう。

トルクモータは歯車をもたない直接駆動装置であυ＼定電流形の増幅器によシ駆 動される。これによりシンバルシステムは、まるで綱渡り芸人が高い位置で横揺 れするワイヤに対して芸をしなければならないように、モータにこの運動支持シ ステムに対して一貫した力で作用させつつ、カメラに望丑しくない力を加えるこ となく自由に動くことができる。

「・ξン」軸はセンサ／増幅器／モータシステムによ、′っても制御されるが、 この場合、振り子はなく速度センサのみである。速度センサは、・マン／ティル ト制御ボックスから信号がこないときにカメラが常に１つの方向を指すように保 持する（それにより、カメラに対するあらゆる慣性又は風の効果を相殺する）； これは、また、一定の・やンが要求されるときに一定且つ円滑なパンを維持する 。

・やン／ティルト制御ボックスは、通常、制御ホイールの速度が増すと直流電圧 が高くなるように２つの直流クコメータに接続される映画形だヤードヘッドと同 様に制御するボックスから構成される。この電圧は、次に、先行技術において良 く知られているように通常の無線制御エンコーダに印加される。

カメラ組立体へのケーブル接続を繰出し、引込むために必要とされる大形モータ の電力は大ざっばに計算することができ、当然のことながら、カメラ組立像の重 量、必要とされる動きの速度、支持点の位置に対してカメラに望まれる高さ及び 展開されるケーブルの長さと重量を含むいくつかの変数によって決まる。必要な 動力の概略的な概念は有用であるといえようが、いくつかの変数は有用性を損な うほどに実施を煩わしくするので、上述の計算を正確に行なう試みに全く実用的 な点はない。たとえば、任意の４本ケーブル構成において、１本のケーブルの長 さがわずかに変化するとそのケーブルがゆるむか又は別のケーブルをゆるませる と考えられ、その結果、有効な三点懸垂が得られ、ゆるんだケーブルは上昇成分 を殆ど又は全く提供しない。従って、以下の大ざっばな数式（ｄそのような最悪 の場合のだめのもので、カメラが動作領域の正確な中心に配置されること及び全 てのケーブル懸垂点が平均地面レベルの上方で一様な高さにあるものと考慮して いる。また、最も実用的なカメラの姿勢は４本の懸垂ケーブルからカメラに向か って引かれた線の収束点であると仮定し、各線ケ４゛つの懸垂点食ての共通水平 面の下方へ５度押下けられている。さらに、地上におけるカメラの水平方向の最 高速度は８００フイー）　Ｘ　６００フィー１−　Ｘ　２００フィート高さの作 業領域内で２０マイル／時であυ、展開される全てのケーブルの総重量はカメラ 組立体の総重量以下であると考える。

実際の経、験及び上述のモデルに基づく計算から導き出される大ざっばな親指の 法則によシ次のような指針が得られる： カメラ組立体の重量の５ポンドごとに、各ケーブルモータについて約１馬力が必 要である。

本発明を採用することによシ、ディレクターは今日のエンターティメントに含ま れる広い空間の中の実質的に全ての箇所にカメラ位置を指定することができる。

地面のレベルと、１本又は複数本のケーブルが水平面から約５度以内で張られた ときに達する高さとの間の任意の高さにカメラを安定保持することができる。次 に、操作者は湾曲経路又は直線経路にかかわらず選択した経路に沿って、ケーブ ルドラムを回転させるために選択されたモータの馬力と速度によってのみ制限さ れる速度でカメラを別の任意の地点へ移動させることができる。たとえば、カメ ラは水泳競技の水面に沿１って先頭の泳者から６インチ先の水上で移動し、１０ ０フィート引上げ、ゴール時には１つすぐに見おろすことができる。カメラは、 一群のハードル選手がトラ、りを回っているときに、その１５フイート上方、２ ０フイート前方を飛行することができる。カメラは、ランニングプレイの際にフ ィールドの上方でクオーターパ、りの２００フイート後方から追跡し、次に、エ クストラポイ゛ントキックのときになれはコゝ−ルポストの間に　７浮かせてお くことができる。政党大会のときには演説者から２０フイートの位置にカメラを 固定保持し、歓声をあげている大会参加者のちょうど頭上で５００フィート引戻 すことができる。可能性が無限であることは自明である。

その他の利点の１つとして、本発明はこのこれまでにない移動性をカメラに与え 、しかも巨大なりレーン又は大きく重い索具全台寸ない。カメラは２〜３の場合 に小型自動車の中に取付けることができ、また、必要な支持、壱が据付けられて いるホールの中に約３０分以内でセットアツプし、走らせることができる。オリ ンピックのように連続して行なわれるイベントにおいては、同様に短時間のうち にカメラを分解し、別のホールに再び取付けることができる。

さらに、人間や物体に近接させて全く安全に、今日のエレベータの信頼性をもっ て使用することができる。

移動性と安定性が望まれる機器の他の運搬自在の部分、たとえば、ある種の軍事 兵器、レーザー、ケ゛−ム、監視センサ、照明機器などを支持するために本発明 の装置を採用しても良い。

本発明は広い空間の内部での材料のピ、クアノプ、搬送及び解放にも採用するこ とができるであろう。

従来の遠隔制御フック、つかみジョー又はその他の操作部材を具備していれば、 装置は屋外の広い領域内で広範囲に移動し、下降し、特定の物品を選択しそれを つかみ、上昇し、別の場所へ移動し；再び下降し、新しい場所で物品を解放する ことができるであろう。装置に遠隔制御カメラ全村切口すると、離れた位置にい る操作者が目で見て物品を捜がし、検査し、そｆ″Ｌを把握し、次に完全な制御 のもとにその物品を新しい場所へ供給することができるであろう。

製造、貯蔵、ドック入９、荷おろし及び積替えのために物品を検索することや、 適切なヘビーデー−ティ索具及びモータを使用する組立作業等の用途に適用でき る。

本発明の範囲内でのその他の応用例として、本発明は、手術の経過に伴い、光の 照射とその写真の撮影（又はビデオ録画）を同時に行ない補助教材として利用す るために適用されるか、又は手術の記録を残すために適用される（さらに、三次 元ビデオ、又はフィルム撮影方式においてさえ適用可能である）。

本発明の遠隔制御式カメラは、カメラがパンされ、またその傾斜に伴い、撮像レ ンズと同軸上に配置されたこのレンズを取シ囲む高輝度光源を有する。操作者ハ ・手術台上にカメラ及び光源を配置する。操作者が、レンズを通じて手術の箇所 を見る場合、光源もその箇所に届くようになっている。また、外科医が、カメラ の視界を妨げる位置に移動した場合、カメラ及び光源は、容易にその位置全、重 要な手術箇所かはっきシと見ることのできる位置へ３次元空間内で移動させるこ とができる。本発明の方式の利点の一つは、光源が、よシ「強い」平行光を形成 することが可能であり、こｆ″ｌ−は、外科医の頭や手といった介在物によって 辿られないように十分広い視野を確保する必要のある犬＠な「弱い」光源に比べ て、手術箇所の細部に対してよｐ明確なコントラス）を与えることができる。

上記応用例の他には、本発明は、回収作業及びその撮影等の水中での操作に対し 極めて有効である。

浮具構成体が用いられる場合、可撓性ケーブルが、上記の地上での使用例と同様 に繰出し、巻込み用として、底部に固着さｆ″Ｌだプーリーに連結されている。

ここでは、「カメラ」という用語は、例えば、条片状フィルム供給カメラ、ビデ オカメラ、又は移動中にその安定性が必須の条件である機器といった、撮像又は 映画機器として定義される。

本発明の他の目的及び利点は、以下の詳細な説明において、添伺図面を参照して 明らかとなるであろう。世し、図面中間−の番号、符号は同一の部品を示す。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明の好ましい実施例に従ったカメラ組立体全支持し且つ搬送する 懸垂システムの、組立体の球形収納部を鎖線で示した幾分概略的な等角−投影図 、 第１Ａ図は、懸垂システムの簡略−化した実施例の略等角投影図、 第１Ｂ図は、第１Ａ図の実施例の連結部の拡大略図、 第２図は、懸垂システムのケーブルの動作全制御するために採用されるモータ組 立体の平面図、第３図は、ポール逆転機構の一部を取除いた第２図の端面図、 第４図は、第２図に示されるモータ組立体の側面図、 第５図は、構成の詳細を示すために球形収納部を取除いた本発明□によるカメラ 組立体の端面図、第６図は、第５図の線６−６に沿ったカメラ組立体の端面図、 第７図は、第５図及び第６図に示される二軸ジンバルの領域の力／う組立体の部 分等角投影図、第８図は、第６図の線８−８に沿った拡大断面図、第９図は、第 ８図の線９−９に沿った部分端面図、第１０図は、第５図の線１０−１０に沿っ た拡大断面図、 第１１図は、第５図の線１．１−１１に沿った拡大断面図、 第１２図は、カメラ組立体の別の実施例を示す部分端面図、 第１．２　Ａ図は、第１２図に示されるジンバル領域の部分等角投影図、 第１２Ｂ図は、カメラ組立体の別の実施例の略等角投影図、 第１３図及び第１４図は、カメラ組立体の両端を収納するために球形収納部がど のように使用されるかを示すカメラ組立体の両端の部分正面図、第１５図から第 １７図は、本発明による懸垂システムの動作を制御するために採用される電子ハ ードウェアをブロック形態で示し、第１５図はデジタルプロセッサ又はコンピュ ータを示し；第１６図はコンビーータ／直列インターフェース回路を示し；第１ ７図はモータ制御回路を示し、及び 第１８図は、本発明による電子ハードウェアと共に採用されるソフトウェアの動 作を示すブロック線図である。

本発明の好ましい実施例の説明 本発明の懸垂システムは様々に異なる種類の機器全支持し且つ搬送するために使 用することができ、移動性と安定性が重要な要因であるような環境で機器を支持 し且つ搬送するのに最適である。たとえば、ある種の軍事兵器、レーザー、監視 センサ、照明機器、産業用検索又は組立機器、ケ゛−ムなどを本発明の懸垂シス テムによυ適切に取扱うことができる。

しかしながら、本発明の好ましけ実施例においてはカメラ組立体を支持し且つ搬 送するために懸垂システムが使用されるので、この実施例に関連して本発明を説 明する。

ここで使用する用語について、「カメラ組立体」というときはカメラ自体と、用 いられる場合には関連するコンボーネンｌ−をいう。たとえば、本発明の１つの 実施例によるカメラ組立体は、電池パック、ビデオ送信機、支持構造、及びカメ ラをそのティルト軸、ロール軸及び・ぐン軸に関して動かすための関連駆動手段 と共に、榮片状フィルム供給カメラ又はビデオカメラを含むことができる。

本願全通して、「カメラ」というときは組立体の受像コンポーネントヲ指し、電 子ビデオ式カメラ又は条片状フィルム供給カメラであるのが好ましい。

第１図に関して説明すると、懸垂システム１０は４本のケーブル１２，１４，１ ６及び１８を含み、各ケーブルはそれぞれの支持構造２２に連結される７’−リ ２．０’ｅ介して懸垂される。各ケーブルはその一端で、本発明の好ましい実施 例においては多軸ジンバルである装置支持部材２４に取付けられている。

ジンバル２４自体はカメラ組立体、２５に取付けられるが、カメラ組立体の詳細 については本願において後述する。

第１図、第２図及び第３図に関して、個々のモータ組立体２６はそれぞれのケー ブル］、　２　、１４　。

］６及び１８の動きを制御するために使用される。

各モータ組立体２６はケーブルのうち１本を支持するための電動リール２７を含 む。各リール２７ば、ギヤ＋ｊｒヮクス３２を介してモータ３０に連結されるシ ャフト２８によシ駆動される（第２図）。従動シャフト２８は、回転自在に取付 けられるリール２７を駆動する他に、シャフトと共に回転するように固定される ２個のプーリ３４及び３６も含む。無端ベルト３８ば、プーリ３４と、ボール逆 転機構の二重螺旋円筒形シャフト４２に取付けられるプーリ４０とに掛は渡され 、螺旋シャフトは軸受支持部４４及び４６に回転自在に取付けられる。本発明に おいて使用することができる種類のボール逆転機構は先行技術において良く知ら れておシ、ここで詳細に説明する必要はない。ボール逆転機構が関連するり−ル ２７の一方の軸端から他方の軸端ヘケーブルを均一に送出するか又は巻込むとい うことを述べれば十分である。第２のベルト４８（第３図）はプーリ３６と、・ やルス発生器５２と関連するプーリ５０とに掛は渡されている。この・−？ルス 発生器は、カメラ組立体２５の所望の動きを助けるフィードバック信浄を提供す るために、リールの１回転の各段階ごとに１つのノ１°ルスを発生する。モータ ３０は、本願において後述するような方式でコンビー−り制御され、ケーブルを 離れた場所にいるオ被レークからの命令に従って繰出し、巻込むようにリール２ ７を作動する。

再び第１図に戻って説明すると、カメラ組立体２５ばその一端に取付けられる遠 隔制御式ビデオカメラ又は条片状フィル１、カメラ５４と、他端に配置されるカ メラの関連コンポーネントとを含む。遠隔制御式カメラ５４はいずれかの周知の 構成とすることができ、本発明の一部を構成するものではない。

従って、このカメラの構造、並びにカメラの傾斜、・ぐン及び／又はズームのた めの遠隔制御回路をここで説明する必要はない。

カメラ組立体２５の細長く垂直の中空円材５６はその両端の中間でジンバル２４ に取付けられる。カメラ組立体が移動している間の組立体の望捷しくない振子運 動を阻止するか又はできる限シ少なくするために、カメラ組立体２５の重心又は それにごく近い箇所で装置を取付けることがよシ望ましい。

カメラ組立体の両端は第１図に一点鎖線で示されるように球形部材６０及び６２ の内部に収納される。

それらの収納部材の目的並びに゛その構成の詳細は後に第１３図及び第１４図に 関してさらに詳細に説明する。しかしながら、それらの球形収納部材は本発明の あらゆる変形と共に使用することができるが、構成の他の詳細部を不明瞭にしな いように大半の図から省略されていることに注意すべきである。

第１Ａ図、第１Ｂ図の簡略化した実施例においては、３本の可撓性ケーブル］、 　４　ａ　、　１６　ａ　、　１８　ａが図示されている。可撓性ケーブルは端 部でばねクリップ１．１　ａ　、　１　ｌ　ｂ　、　１　］、　ｃに取付けられ 、クリップはほぼ同一の箇所、たとえば小さなリング２１に開口３５ａ、３５ｂ 　、３５ｃを介して取付けられる。支持内材５６ａはカメラ組立体を担持するた めに適切な方法でリング２１に取付けられる。次に、ビデオカメラ又はフィルム カメラ５４をケーブル］、　４．　ａ　、　１６　ａ　、　］、　８　ａが繰出 されたシ、巻込まれたシするときｌ−空間運動するようにヨーク６４を介して円 材から適切に支持することができる。

第５図及び第６図を参照すると、カメラ組立体２５け、ティルト軸について二重 矢印６６の方向に移動することができるように従来の方法でヨーク６４に回転自 在に取付けられる遠隔制御式カメラ５４全含む。ヨーク６４と一体である垂直の 向きの管状部材６８は管状部材５６を通って上方へ延出する。

特に第８図を参照すると、円材５６はジンバル２４の内側環状・・ブ７２に挿入 され、それに取付けられる。環状・・プ７２ば、カメラ組立体乏５をノンパルに 対して所望の位置に保持するためにノ・ブを円材の周囲に摩擦締付けするクラン プ機構７３を含む。

さらに詳細には、カメラ組立体２５は組立体の重心又はそれに近い箇所で環状・ ・ブ７２に取付けられる。

第７図から第９図を参照して二軸ノンパル２４をさらに詳細に説明する。ジンバ ルは内側・・デフ２全含むのに加えて、外側環状部分７４及び中間環状部分７６ を含む。直線的に整列された一対のピン７８は外側部分７４と中間部分７６との 間に直線回転軸を規定する。同様に、直線的に整列された一対のピン８０は中間 部分７６と内側・・ブ部分７２との間に、ピン７８により提供される回転軸に対 して９０度の向きを有する直線回転軸を規定する。この二軸構成の効果は、取付 けられているカメラ組立体２５を含む内側中心ハブ７２と、個々のケーブル１２ ，１４゜１６及び１８が取付けられている環状外側部分７４との間に相対的回転 運動が生じることである。この後者の取付けは伺らかの適切な固着手段によシ達 成するととができる。たとえば、ケーブルはジンバルの外側環状部分７４に取付 けられるフ、り８２のばと目穴と係合する適切なフック（図示せず）を具備する ことができる。

さらに第７図から第９図を参照すると、一対の湾曲した扇形歯車８４及び８６は ジンバル２４の内側・・ブ７２と中間部分７６にそれぞれ取付けられる。

さらに詳細には、それらの扇形歯車は互いに９０度を成す向きを有し、ピン７８ 及び８０によシ規定される回転軸とそれぞれ直線的に整列されている。電動歯車 ８８及び９０はカメラ組立体２５の垂直度を維持又は確保するように扇形歯車全 駆動するために設けられる。歯車８８及び９０を駆動するサーボモータ又はトル クモータ９２及び９４はジンバルの外側環状部分７４と中間環状部分７６にそれ ぞれ固定される。

動作中、懸垂システム１０によるカメラ組立体２５の移動及び／又は加速によシ 組立体に振子運動が生じ、そのために組立体が所望の垂直の向きから外れてしま う場合がある。組立体の所望の垂直度を維持するため又は回復するために、モー タ９２及び９４け連結ケーブル１２　、１４　、　］、　６及び１８によりノン パル２４に加えられる張力に対して逆方向のトルクを加えることにより望ましく ない動きに対抗するように作動される。モータ９２及び９４を操作者により遠隔 制御することはできるであろうが、カメラ組立体の所望の向きからの望ましくな い角偏差が検出されるのに応答してモータ全自動的に作動する感知手段を採用す るのが好ましい。

特に第７図及び第９図に関して説明子ると、たわみ結晶形振９子基準傾斜計９６ 及び９８の形態をとる感知手段は、直立ロッド１０２によりノンパル２４に対し て縦方向に離間する関係で固定される支持棚１００の上に保持される。傾斜計は 、カメラ組立体の所望の向きに対する（すなわち、地面に垂直な軸に対する）偏 差を検出し、検出された偏差に応答シてサーボモータ又はトルクモータ９２及び ９４を作動して、カメラ組立体を確実に所望の垂直の向き寸で回転させ、戻すた めに採用される。モータ９２の作動によって、アライメントされているピン７８ により提供される回転軸に関して環状外側部分７４と内側環状・・ブ部分７２と の間に相対的回転運動が生じることに注意すべきである。同様に、モータ９４の 作動によって、ピン８０により提供される回転軸に関して中間部分７６と環状内 側・・ブ部分７２との間に相対的回転運動が生じる。環状外側部分７４と中間部 分７６の双方が一体のユニットとじてピン８０により規定される軸に関して内側 −・プ部分７２に対して回転することに注意すべきである。

第５図、第６図、第１０図及び第１１図全参照して、カメラ組立体と関連する様 々な質量がどのように配置されるかを詳細に説明する。本発明の好ましい実施例 に関連して特定のカメラ関連要素を説明するが、搬送される機器を構成する特定 の要素は組立体に含めようとする特定のコンポーネントに応じて広範囲に変形さ れることを理解すべきである。本発明の好ましい実施例において最も重要な要素 は、使用中にカメラ５４の制御されない又は予測できない動きが回避されるよう にコンポーネントの静的釣合い及び動的釣合いを共に保つことである。

特に第５図を参照すると、遠隔ビデオ送信機１０４は細長いロッド６８にそれと 共に回転するように連結される。モータ１０６は送信機に取付けられ、円板形従 動歯車１１０と共働する。駆動側車１０８を有する。この従動歯車は棚］−１２ に取付けられ、管状部材６８と同心である軸受支持部１１４に関して棚と共に回 転する゛（第１１図）。

水平の棚１］２は一般にほぼ矩形であシ、その両端に取付けられる２個の６ボル ト電池１１６及び１１８を含む。それらの電池は遠隔ビデオ送信機ｌＯ４、遠隔 制御式カメラ５４及びサーボモータ９２及び９４に必要な電力全提供する。

特に第５図及び第１１図を参照すると、電池１１６及び１１８は導線１２０によ り互いに直列に接続されると共に、導電リード線１２２及び１２４にょシ、従動 歯車１１０の上面に固着される導電環状円板１２６．１２８に接続される。送電 部材１３０は細長いロッド６８にそれと共に回転するよ−うに連結され、その構 造の一部として、電池から送信機１０４と遠隔制御式カメラ５４の双方に電力を 伝送するために円板１２６及び１２８の双方と係合するばね付導電ピン１３１及 び１３３を含む。

゛特に第５図及び第１０図を参照すると、第２の送電部材１３２は矩形の棚］１ ２の底面に棚と共に回転するように連結される。この部材も従動歯車１．１０と 関連する導電環状円板１２６　、１．２８に電気的に接続される導電リード線（ 図示せず）を有する。送電部材１３２の導電ブラシ１３４及び１３６はリード線 １４０及び１４２を介してジャイロスコープ９６及び９８にそれぞれ電力を伝送 づ゛るためにスリン７０　＋）ング１３８と共動する。それらのジャイロスコー プは、所望の向き、好ましくは地面に対して垂直な軸からの角偏差の検出に応答 してモータ９２及び９４を作動するために適切な増幅器／ミクサを介してそれら のモータに接続される。

さらに第５図及び第６図に関して、電池１］６及び１−１８ば、カメラ組立体２ ５の様々なコンポーネントを動作させるための電力ヲ捺供する他に、モータ１０ ６がカメラを部材６８の回転軸に関してパンするため鰹動作されるときにカメラ ５４の回転慣性に対抗する十分な回転慣性を有する離間した慣性質量を構成する 。これが起こったとき、棚１１２並びにその上に取付けられる様々なコンポーネ ントは部拐６８の回転方向に対して反対の方向へ回転される。

この逆回転質量の配置により、カメラの回転パン動作が狗、に停止されたとき又 は・やン動作の方向が反転されたときのバックラッシュは排除される。

第５図から最も良くわかるように、ブレーキ１４４は棚及びその関連構造の円材 ５６に関する回転抗力を調節できるようにするために棚１１２の底面に取付けら れる。抗力は、ブレーキ部材１４５によりスリップリング１３８の外表面に加え られる力の量を調整スることによシ変化される。このブレーキの目的は、棚１］ ２と円材５６との間の回転抗力と、部材６８とこれを管状円材５６の下端及び上 端に回転自在に取付けるために使用される２つのスラスト軸受との間の回転抗力 の釣合いを保つことである。図示される実施例では棚１１２と細長い管状部材６ ８との間に単一の軸受のみが挿入されておシ、この実施例においてはブレーキ１ ４４は付加的軸受により部材６８と円材５６の下端との間に提供される回転抗力 と向等の付加的回転抗力を与えるように作動されることに注意すべきである。回 転抗力の釣合いがこのように保たれないと、水平の棚１１２及びそれに取付けら れるコンポーネントはカメラの・ぐン動作が続く間に加速しようとする。当然の ことなチら、回転抗力の釣合いが最初から保たれているカメラ組立体においては 、別個のブレーキ部材を採用する必要はない。

カメラ５４を回転自在に取付は且つ駆動するための上述の構成はカメラを、さら に詳細にはそのパン軸を支持クープル１２　、１４　、１．６及び１８の動きに よりノンパル２４及び垂直の円材５６に伝達される角偏差の効果から隔離する。

詳細にいえば、これば、カメラ５４をそのパン軸に関して回転自在に動かす共動 、駆動手段が相互に回転自在であると共にジンバル２４に対して回転自在である ２つの回転自在に取付けられる部材（水平の棚１１２及び細長い部材６８）と関 連しているために達成される。細長い部材６８はモータ１０６及びその関連する ５駆動歯車を回転自在に支持することに注意すべきである。共動する従動筒車１ １０は逆回転する棚１］２の上に固定取付される。この構成について、ヨーク６ ４ｉ介して部材６８に固定されるカメラ５４、並びに回転自在に取付けられる棚 １１２に装着される残りの電池コンポーネントは垂直の管状円材５６及びそれに 取付けられるノンパル２４から回転自在に隔離され゛る。

第１２図及び第１２Ａ図を参照して、カメラ組立体２５ａを支持ノンパル２４ａ に実質的にカメラをジンバルから隔離する方法で連結するための別の構成全説明 する。第５図及び第６図に示される本発明の実施例と関連して説明した要素と同 −又は同様である要素は同じ図中符号の後に「ａ」の文字を付けて示すものとす る。

特に第１２図に関して、カメラ組立体２５ａは先に説明したのと同じヨークと遠 隔制御式カメラを含むことができる。従って、それらの要素は第１２図には示さ れていない。ヨークは、外側管状部材５６ａの内部の適切な軸受に回転自在に取 付けられる管状部材６８ａに連結される。第１２図及び第１２Ａ図に示される実 施例、は、外側管状部材５６ａが軸受支持部１４３によりジンバル２４ａの環状 内側・・ブ７２ａの内部に回転自在に取付けられるという点で第５図及び第６図 に示される実施例と最も大きく異なっている。第５図及び第６図に示される実施 例においては、内材５６はノンパル２４に固着され、ジンバルに対して回転する ことはできない。

外側管状部材５６ａはジンバル２４−　ａに対して回転自在であるので、第５図 （希望に応じて）に示されるのと同じコンポーネン）１支持する水平の棚１１２ ａは外側管状部材５６　ａ　Ｋ　＠接固着されて、内材と一体に回転する。離間 して配置される電池１１６ａ及び１１８ａは前述のように直列に接続され、内材 ５６ａにそれと共に回転するように取付けられるスリップリンダ１３８ａに電気 的に接続され・る。従って、電池とスリ、プリングは一緒に回転する。電力はス リップリングを介し、スリップリング手の導電帯と共動する導電ブラシ１３４　 ａ　。

１３６ａｉ介して送電部材１３２ａへ伝送される。

部材１３２ａにより受取られた電力は、次に、第５図に示される実施例に関連し て先に説明したのと全く同じ方法でモータ９２ａ及び９４　ａの動作を制御する ジャイロスコーｆ（９６ａ及び９８ａ）に直接送られる。第１２図に示される実 施例において、、送電部月１３２ａが同様に取付けられるロッドによシ支持され るプラットフォーム１００ａにジャイロスコープを固着することができる。ジン バル２４ａは、管状部材５６ａに回転自在に数句けられる点を除いて、適切な扇 形歯車８４ａ、８６ａ及び共動する電動歯車８８ａ　、９Ｑａｉ含めジンバル２ ４と同じであってもよい。

第一２図に示される実施例に図示されるように、遠隔ビデオ送信機１０４ａは直 立ロッド６８ａの上端に固定することができると共に、歯車］、　Ｑ　Ｓ　ａを 駆動するモータ１０６ａを支持することができる。歯車１０８ａは歯車１１０ａ と共動し、その歯車１１０ａはカメラ（図示せず）を垂直の管状部材６８ａによ り提供されるパン軸に関して回転させるために棚１１２ａに取付けられる。離間 配置でれた質量体］］６ａ及び１１８ａは、モータ１０６ａがカメラを・ぐンす るように動作されるときにカメラの回転慣性に対抗するのに十分な回転慣性を提 供する。

この実施例において、棚１１２ａ並びにそれが取付けら九る管状円相５６ａは力 、メラがノ？ンされている方向とけ逆の方向に回転する。脣だ、第５図に示され る実施例の場合のように、直立する管状部材６８ａによ夕提供される回転・ぐン 軸はノンパル２４ａから回転自在に隔離される。さらに詳細には、共動する駆動 歯車の一力１０８ａは回転自在の部材６８ａと関連し、他方の共動する駆動歯車 １１０は回転自在の外側１田材５６と関連する。ロッド６８ａと内材５６ａと（ ｄ共に互いに対して回転自在であシ、さらにジンバル２４ａに対して回転自在で あることによシ、カメラの所望の回転隔離全成立させる。

上述のように、第５図の実施例と第１２図の実施例とは共にカメラの回転慣性に 対抗する必要な回転慣性を提供するために離間する電池の形態をとる慣性質量を 採用する。慣性質量に加えて又はその代わシに、棚１１２（又は１１２ａ）の両 端に直立する羽根を設けることによシ、慣性質量ではなくカメラの回転慣性に対 抗する空気抵抗手段を提供することができることも考えられる。言いかえれば、 カメラをその・ぐン軸に関して回転させるためにモータ１０６（またけ１０６ａ ）が作動される間に羽根は逆の回転方向に１駆動され、カメラの動きは羽根に対 する空気抵抗を受ける。

カメラ組立体の別の好ましい実施例が第１．２　Ｂ図に示きれている。この実施 例は若干の例外を除いて上述の実施例と同様であるので、この実施例の独自の特 徴及びコンポーネントは詳細に図示するが、やや概略的な形で第１２Ｂ図に示す 。また、第１２Ｂ図に示されるように、第５図及び第１２図に示される要素に対 応する要素は同じ図中符号の後にｂの文字を付けて示される。

第１２Ｂ図の実施例は、カメラとつりあいおもり手段の双方のために単一の中心 支持手段を有することを特徴とする。これは、下端でカメラ５４ｂｋ支持し、上 端で電池１１６ｂ、１１８ｂ及び電子装置１０４ｂを支持する内材６８ｂによシ 構成される。

このようにして、故意のものか、偶然のものかにか刀・わらず、内材６８ｂの軸 に関するあらゆる回転運動はカメラ及びつりあいおもシ手段に−等しく伝達され る。

中心円材６８ｂｉｄ、第１２Ｂ図の外側同材５６ｂによシ形成されて同材６８ｂ の長さの一部に沿って円材６８ｂｉ包囲し且つ２００で示されるもののように同 材５６ｂを同材６８ｂに関して回転させるが、それに対して縦方向には移動させ ない軸受を有する第２の支持手段と同心である。

外側同材５６ｂを中心円材６８ｂに対して回転させる手段が設けられる。それら の手段は、外側同材５６ｂの外表面にあって、中心円材６８ｂに固定取付けされ るモータ２０３にょシ回転自在のピニオン２０２と対向する平歯車２０１を含む 。回転速度センサ２０４も中心円材２０４に取付けられる。

カメラ５４．　ｂを・ぐンするために、モータ２０３が動作され、外側同材５６ ｂはフック８２ｂに取付けられるケーブル（図示せず）の抑制力にょシ・クン軸 に関する回転に対してほぼ不動であるので、モータによシピニオン２０２に与え られる回転運動は中心円材６８ｂと当然のことながらカメラ５４ｂのがン運動に 変換される。

モータ２０３はトルクモータであるのが好ましい。すなわち、モータが動作され るとき、ジンバル７４ｂ及び７６ｂ　’ｆ（介して伝達される外側同材５６ｂの パン振動を引起こしかねない（たとえば懸垂ケーブルからの）望ましくない振動 は作動されない！・ルクモータの「遊び」によシ簡単に吸収され、カメラ５４ｂ には伝達されない。モータ２０３が作動され、カメラを盛んにノＰンしていると き、そのようなパン動作の速度は速度センサ２０４によシ感知され、オペレータ にょシ決定される所望の速度と電子的に比較され、千−タトルクは望ましくない 振動による偏差をほぼ相殺す゛るように制御される。速度感知及びモータ制御に 利用される特定の手段は、当然のことながら、農業者には良く知られている様々 な従来の形態の中のいずれかをとれば良い。

第１２Ｂ図のこの実施例が構成の上で例外的に簡単であり、さらに、特に望まし くない振動がカメラのパン位置又はパン動作に影響するのを阻止することに関し て所期の動作において非常に有効であるのけ明白である。

また、一方ではトルクモータ及びピニオン２０３゜２０２、他方では歯車２０１ の位置が本質的に交換可能であることも理解されるであろう。言いかえれば、歯 車全中心円材６８ｂに取付け、モータを外側同材に取付けることができる。この 場合も、同材の相対的回転はモータにょシ発生される。

カメラ組立体に採用される様々なコンポーネントを変形して良いことを理解すべ きである。しかしながら、好ましい実施例においては、ジンバル全組立体の両端 の中間の、組立体の重心又はそれに近い箇所に取付けることができるように、様 々な質量を組立体の長さに沿って配分すべきである。カメラ組立体をノンパルの 重心に増刊けることにより、組立体が１本又は複数本の支持ケーブルの繰出し及 び／又は巻込みにより移動されている間の組立体の望ましくない振り子運動は最 少限に抑えられる。さらに、カメラの傾斜、ロール又はパンの軸に関する望まし くない回転偏差又は偏位を回避するために、全ての質量体のそれらの軸に関する 静的釣合い及び動的釣合いを共に保つべきである。この状態を別の言い方で説明 すると、別の質量体とは無関係に回転することができる各質量体はそれ自体が正 しい垂直軸に関して静的釣合い状態になければならない。従って、カメラを含む 様々なコンポーネントが相互に回転するとき、２つの質量体の釣合いのとれない 重い側が接合されるのでカメラ組立体全体は偏揺れしない。

カメラ組立体に使用される質量体は様々に異なるため、組立体の重心はその中央 にはない。従って、カメラ組立体をその重心でジンバルに取付けると、組立体の 一端に支持されるカメラ５４ば、ジンバルから組立体の他端に取付けられるコン ポーネントとは異なる距離をおいて支持される。このようなシステムに屋内でも 高速で使用する間に発生しうる風の荷重がかかると、組立体に加わるトルクはノ ン・々ルの上方と下方で異なり、トルクはノンパルの上方と下方の組立体の長さ 及び風の荷重を受ける組立体の両端の表面積の双方によって決定される。ノンノ Ｚルの上方と下方とで組立体の長さが異なる場合、風が組立体に不均一なトルク を与え、それによシカメラがケイルト及び／又はロール軸に関して望１しくない 角運動を生じることは考えられる。

第１３図及び第１４図を参照して、組立体に対する不均一な風荷重全回避するた めの好ましい構成を示す。質量体がカメラ組立体に沿って取付けられるノンパル の両側に配分されるような全ての実施例と関連してこの構成を採用できることに 注意すべきである。さらに詳細には、球形ホ゛−ル６０及び６２がカメラ組立体 の両端の質量体全収納する。カメラ組立体、ボール６０．６２がノンパル２４の 連結点から最も遠い組立体の端部が小さい方のボールに収納されるような大きさ である場合に、ジン・くルかほぼ重心に正確に配置されると仮定すれば、２個の ボールの横断面積はノンパルと組立体の両端の質量体の両中心との間の相対間隔 に反比例し、それらの質量体の相対重量に正比例する。このように、風荷重は垂 直ノ同材の、ノンパルへの２つの取付は面に等しいてこ比全発生することにより １風荷重による組立体の望１しくない角運動全阻止するか又はできる限シ少なく する。不均一な風のせん断力によシわずかな角偏差は起・こるとしても、ノンパ ル２４と関連する電′＃ＩＪ歯車８８及び９０の作動を介して組立体の適正な向 きを回復することは比較的容易である。実際には、カメラ組立体の向きを再び定 めるようにノンパルの部分全回転自在に動かずために必要な実際の力は数度の運 動が要求さえしるときはごくわずかであるが、ケーブルのノンパルへの連結点が その後に優勢となる、伸張したケーブルの方向に対して接線関係に近づくにつれ て、利用可能な力は急速に大きくなる。従って、最悪の場合でもティルト軸及び ロール軸に望ましくない偏差がごくわずかじか起こらないようにシステム全設計 することにより、制御歯車８８及び９０を作動するために低電力のモータを使用 することができる。

第１３図に関して、球形のボール６０はカメラ組立体２５のヨーク６４の上方の 取付は位置にあるように図示されている。ボール６０はボールｆヨークの上方へ 挿入できるようにするための円形の開口６１を含む。この開口の周囲の折返し形 環状フランジ１４６は、ヨーク６４に取付けられる離間したグローブ取付は部材 １５０と関連する溝１４８にばめ込まれる。金属又はグツステ、りのキャノピ− （ｃａｎｏｐｙ　）　１５２は、ヨーク６４が取付けられている細長い口、ドロ ８に沿って摺動自在に取付けられる環状クランプ部材１５４に固着される。キャ ノピ−１５２が開口６１の上に重なる関係で近接して配置されるようにクランプ 部材１５４をロッド６８に固着することにより、グローブの内部を雨、はこり及 びその他の苛酷な条件から保護することができる。

球形のボール６０は、オプチカル・グレードの「Ｌｅｘａｎ　Ｊプラスチックな どの適切なプラスチックから形成されるのが好ましい光学的に透明な部分（図示 せず）も含む。この透明な部分は傾斜軸に沿って、写真撮影プロセス全妨害しな いようにカメラのレンズとアライメントされて配置される。

第１４図に関して説明すると、球形のボール６２は組立体のカメラ５４とは反対 側の端部にある質量体（すなわち電池１１６，１１８．棚１１２など）を収納す る。このボールは２つの半球形部分１５８及び１６０から形成きれる。下方の部 分１６０はクランプ１６１に固着され、そのクランプは外側管状円材５６に固着 される。上方の半球形部分１５８は４下方の半球形部分の縁部の周囲に形成され る環状の溝又は座１６４に摩擦保持される環状の縁部を有する。このように、上 方の半円形部分１５８は比較的容易に取外すことができ、電池の交換、調節、保 守又は収納される質量体に関連して実行しなければならないその他の動作は可能 である。

球形収納部６０及び６２の大きさは、カメラ組立体２５がノンパルに取付けられ る領域の上方と下方で風によシはぼ等しい！・ルクが組立体に加えられるように カメラ組立体の両端に対する風荷重をほぼ等しくするために、連結用ジンバル２ ４からの相対鉋離を考慮して適切に定められる。このように、風荷重に起因する 組立体の望甘しくない角偏差は回避されるか又は少なくとも大きく減少される。

捷だ、本願において先に指示したように、本発明の好丑しい実施例は質量がカメ ラ組立体の長さに沿って配分されるようなカメラ組立体に関するが、ボトムヘビ ー形カメラ組立体を使用することは本発明の範囲に含まれる。すなわち、質量が ノンパルへのカメラ組立体取付は点又はその付近に重心を形成するように配分さ れない場合である。第１Ａ図を参照。

ボトムヘビー構成がここに図示する特定の実施例より好１しくないことは明らか であるが、このような組立体は、カメラが十分に低速度、すなわち組立体の振ル 子速度より著しく低速度で移動される間にカメラを十分に使用することができる ような環境において有用であろう。このように、組立体の望ましくない振シ子運 動は回避される。しかしながら、多くの環境において風又は空気の組立体に対す る効果は望ましくない振っ子運動を生じさせ、従ってボトムヘビー構成の使用は 制限される。そのような後者の状況において、組立体の質量は組立体をノンパル ２４にその重心又はそれに近い箇所で取付けられるように配分さ、れるべきであ る。

１だ、ある用途に対しては、第５図及び第１２図に示される構成によシ達成きれ るように、カメラのパン軸をシンバル２４から完全に隔離する必要はないことに 注意すべきである。たとえば、水平の棚１】２及びその上のコンポーネン）Ｔｈ ｉｌｌｌトコンポーネントが回転自在とならないように外側管状円材５６に直接 固着した状態で第５図の組立体を使用することができる。このような構成におい ては、様々なケーブルの動きによりシステムに加えられる振動はカメラ５４に伝 達されるであろう。さらに詳細には、そ１１らの力はジンバル２４、それに連結 される垂直の円材５６、円材に固定される従動出車１１ｏ１従動歯車１１０と係 合する駆動歯車１ｏ８、モータ１０６の遠隔ビデオ送信機１０４への装着を介し て駆動歯車１０８に作用連結される細長いロッド６８を介して、カメラを支持す るヨーク６４へ伝達されるであろう。これが好ましい構成でないことは明らかで ある。しかしながら、望ましくない振動力がわずかであるか又は実質的に存在し ない環境においては、そのような構成を利用できるであろう。

本発明の懸垂システムはコンピュータ制御されるのカ好まシく、コンピータはオ ペレータの方向指令を解釈し、ケーブルの速度及びそれぞれのモータ２８により 巻込むべき又は送出すべきケーブルの量全計算することにより三次元空間におけ るカメラの運動を生じさせる。さらに、コンビー−りにそれぞれのケーブルの別 個の取付は位置が異なる高さにあり及び／又は不規則な間隔をおいて離間してい る場合でもこの結果を生じさせることができる。

懸垂システム１０のコンピータ制御動作を達成するための電子・・−ドウエアの 構成は当該技術の範囲に含捷れるが、ここでは完全を期するために全般的に説明 する。詳細には、電子・・−ドウエアは３つの主要コンポーネント、すなわち、 デジタルプロセッザすなわちコンピータ（第１５図）、コンピータ／直列インタ ーフェース（第１６図）及びモータ制御回路（第１７図）から構成される。

特に第１５図に関して説明すると、本発明において利用されるコンピュータは、 制御プログラムを実行し、外部記憶装置１７２などの他の装置からデータを受取 ると共に、そこへデータ全伝送する演算処理装置１７０’を含む。この後者のコ ンポーネントは制御プログラムのコピーとデータを含むと共に、演算処理装置の データを受取り、また伝送するように機能する。演算処理装置１７０ば、情報全 オペレータが使用できる形式で表示するためにビデオ表示装置１７４にも情報を 伝送する。キーボード１７６は実際にデータ全演算処理装置へ送るために使用さ れる。本発明の好ましい実施例においては、オペレータは、それぞれのケーブル １．２　、１４　、　Ｌ６及０：１８について懸垂地点の当初の位置を規定する と共に、懸垂されるカメラの動き全制限する又はあらかじめ規定する何らかの他 のパラメータを規定するためにキーボード１７６を使用する。

初期データの□セットアツプに加えて、キーボード１７６は外部記憶装置１７２ から制御プログラム及びデータを検索する命令及びそれらのプログラムの実行を 開始する命令を演算処理装置に実際に与えるために使用される。１７８で示され るインターフェース装置は演算処理装置］７０とシステムの他のコンポーネント との間でデータ（入力、出力共）全転送する。本発明の好ましい実施例において は、インターフェース１７８は、並列データインターフェースについてのＩＥＥ Ｅ−４，８８規格に準処するＩＥＥＥ−４８８インタ一フエース回路である。こ こで示すコンポーネントに近いものが与えられれば、データ伝送速度の関係で並 列データ伝送装置が好ましいが、Ｒ８−２３２Ｃなどの直列インターフェース又 は異なる並列インターフェースも同じインターフェース機能全提供することがで きるであろう。

第１６図を参照すると、コンピータ／直列インターフェースは４つの主回路を含 む。それらの回路のうち１つは第１５図に示されるインターフェース１７８と同 様のＩＥＥＥ−４８８インタ一フエース回路１８０である。このインターフェー ス回路ｌ　８０ハ（７タ一ンエース回路１７８によυＩ　ＥＥＥバス１８２を介 して送られてくるデータを受取る。前述のように、このインターフェース回路１ ８０けその標準化と並列データ伝送速度の関係から選択されたが、その代わりに 同じ機能を提供するために別の並列インターフェース又は直列インターフェース 全使用することもできるであろう。

回路１．８０は各懸垂点／モータについて２つの信号を受信する。双方の信号は 所望のモータ速度に比例し、２つの信号はそれぞれのモータ２８と関連するモー タ速度伝送回路（すなわち１８４，１８６゜］８８又は１９０）へ送られる。

■ＥＥＥ−４８８インターフェース回路１８０ば、インターフェース回路１７８ からデータを受取る他に、パス１８２を介してコンピュータへ；３つの信号を送 る。

各信号は３つの座標方向（Ｘ　＋　Ｙ及びＺ）の１つにおけるカメラ組立体２５ の所望の速度を含む。インターフェース回路１８０は、１９２で概略的に示さ力 る速度大カディノタイザ回路からそれら３つの信号全受信する。この後者の回路 はオペレータによシジョイスティック又はその他の物理的人力装置を介して提供 される信号をデノクル化する。コンビ、−タ／　ｗ　列インターフェースは、イ ンターフェース回路１８０及び様々なコンポーネントの同期化を確保する他の回 路との間で制御データを交換する、１９４に概略的に示されるインターフェース 制御及び主クロ、り回路をさらに含む。

インターフェース制御及び主クロツク回路１９４け２つの主要な目的を・有する 。第１の目的は、全てのコンポーネントが同期して機能するように電子ハードウ ェアに主クロックを提供することである。第２の目的は様々な回路における活動 の流れを制御することである。詳細にいえば、インターフェース制御及び主クロ ツク回路１９４は電子素子を適正な動作のために必要なシーケンスで起動し、非 活動化する。インターフェース制御及び主クロツク回路１９４はハードワイヤー ド演算処理装置であるのが好ましい。しかしながら、この回路を公知のようにＲ ＯＭに記憶される制御論理を伴なうマイクロプロセッサとして構成しても良い。

速度人力ディジタイザ回路１９２はＸ、ｙ及びＺの速度比例信号を受信し、イン ターフェース制御及び主クロツク回路１９４の指示の下にそれらの信号ｆ、（ｒ ＥＥＥインターフェース回路１．８０へ送る。３つの入力信号は、懸垂システム の指定される座標に沿った所望の速度に正比例する。各信号はカウンタをオン／ オフし、このカウンタからの出力は静止段階の間にデノタルラッテ又はレジスタ に読込捷れる。次に、ラッチされた信号はＩＥＥＥ−４８８インタ一フエース回 、路］８０へ送られる。カウンタは同時に動作することができるが、ラッチされ た信号は同じ並列データバス１．９６　ｋ介してインターフェースＤＯ路１８０ へ順次送られる。素子の動作のシーケンスは、前述のようにインターフェース制 御及び主クロツク回路１９４によ多制御される。

それぞれのモータ速度伝送回路１８４，１８６゜１８８及び１９０はインターフ ェース回路１８０から並列信号全受信し、それらの信号を直列信号に変換し、そ れらを後述するモータ制御回路（第１７図）へ伝送するが、これは全てインター フェース制御及び主クロツク回路１９４の制御の下に行なわれる。

並列データは前述のように信号対となシ、同じプロセスが各信号対について実行 される。すなわち、各信号対はデータバス１９６から入力ラッチ１９８によりラ ッチされる。全てのデータ対が−ラッテ１９８によりう、テされた後、並列信号 は並列信号を直列データストリームに変換する並列／直列変換素子２００へ順次 供給される。この信号伝送は回路１８４゜１８６．１８８及び１９０において同 時に起こる。

直列データは周波数変位（ＦＳＸ　）エンコータ５２０２を通過し、そこでイン ターフェース制御及び主クロ７り回路１９４からのクロ、り信号と混合される。

従って、エンコーダ２０２からの出力は混合され、符号化されたデータ信号とク ロック信号の双方を含む。この実施例はＦＳＫ符号化を使用するが、異なる直列 伝送方式も同じ機能を提供することができるであろう。

次に、この信号はモータ２８へ、さらに詳細には第１７図に関して後述するモー タ制御回路素子へ送られる。これは、周知の方法によりワイヤレス伝送を介して 又はワイヤを介して行なうことができる。

図示される例はライントライバ素子２０４を使用するワイヤを介する伝送を示す 。各モータ速度伝送回路における全ての素子の動作のシーケンスはインターフェ ース制御及び主クロツク回路１９４によ多制御される。前述のように、第１６図 に示されるコンピューク／直列インターフェースはケーブルの動キ全制御するた めに使用される各モータ２８について別個のモータ速度伝送回路を有する。各モ ータ速度伝送回路は、共通のデータバス１９６を介する信号対の伝送により必要 とされるように、並列データを読出すときにわずかな移相全件なって動作する。

第１７図のモータ制御回路への直列伝送は同時に進行することができる。

第１７図には、それぞれのモータ２８と関連して使用される種類のモータ制御回 路素子が示される。

このモータ制御回路素子は３つの主要回路、すなわちモータ制御論理及び主クロ ツク回路２１０と、モータドライバ回路２１２と、フィードバックセンサ回路２ １４とから構成される。

モータ制御論理及び主クロツク回路２１０はモータドライバ回路２］２のＦＳＫ デコータゝ２１６からクロ、り信号を受信する。これは、第１６図に示されるイ ンターフェース制御及び主クロツク回路１９４により発生されるクロック信号で あり、全ての装置の動作が同期されるように保証する。モータ制御論理及び主ク ロツク回路２１０ばこのコンポーネントの全ての回路の動作を制御し、順序づけ する。

モータドライバ回路２１２は関連するモータ速度伝送回路１８４，１８６，１８ ８又は１９０（第１６図）により送られる信号を受信し、この伝送は希望に応じ てワイヤレスであるか又はワイヤを介する。特定の図は、ワイヤを介して信号を 受信するラインレンーバ２１８を示す。直列信号ｉ　ＦＳＫ二相デコーダ２１６ に達し、そこで復号され、２つのデータ信号と１つのクロ、り信号とに分解され る。第１のデータ信号はこの回路の中を流れ続けるが、第２のデータ信号はフィ ードパ、クセンサ回路２１４へ送られる。クロック信号はモータ制御論理及び主 クロ、り回路２］０へ送られる。第１のデータ信号は直列／並列変換器２２０’ ｅ通過し、その変換器の出力はラッチ又はレジスタ２２２に記憶され、ラッチる 。この後者の変換器からの出力は所望のモータ速度に比例する電圧である。

フィードバックセンサ回路２１４ばＦＳＫデコーダ２１６から第２のデータ信号 を受信し、この信号も直列／並列変換器２２６を通過し、ラッテ２２８に記憶さ れる。フィードバックセンサ回路２１４はモータ２８のシャフトの回転の方向と 程度に比例するテヨソノや信号も受信し、チョッパ信号はカウンタ２３０を増加 又は減少する（回転方向に従って）。

このカランｌからの出力とラッチされたデータからの出力はデノメル比較器／演 算装置２３２への入力であり、カウンタの信号は所望の回転に比例する。

比較器／演算装置２３２からの出力は、実際のモータの回転と所望のモータの回 転との差に比例する電圧を提供するためにデジタル／アナログ変換器２３４を駆 動する。所望の速度を表わすモータドライバ回路２１２からのアナログ信号と、 所望の速度からの偏差に比例するフィードバックセンサ回路２１４からのアナロ グ信号とは、モータ回路を駆動する差動増幅器２３６に入力される。

モータドライバ回路２１２及びフィードバックセンサ回路２１４の全ての素子の 動作のシーケンスはモータ制御論理及び主クロツク回路２１０によシ制御される ことに注意すべきである。

次に第１８図を参照して、本発明においてソフトウェアフ０ログラムがどのよう に採用されるかを示す。

主制御モジュール３００ばそのメニー−を表示し、次に、オペレータの命令によ り、３０２で示されるセットアツプモードモジュール、３０８で示されるトリム モノー−ル又け３０４で示される実行モードモノー−ルヘ制御を転送するように 機能する。

セットアツプモジュール３０２は、各モータのｘ　ｒ”ｌ及びＺ座標を入力する ようにオペレータに命令する。このデータは各モータの位置、すなわち線ベクト ル全初期設定するために利用される。

トリムモジュール３０８ば、所望のモータの識別文字を入力することをオペレー タに勧告するように機能し、次にキーボードからそのモータの手動制御を行なわ せる。

実行モードモジュール３０４は実行モードのための外部処理ループである。この 千ノーールは外部タイミングサイクルに応答し、制御入力を収集して予備制御し 、演算全実行し、制御表示を更新し、制御出力をモータへ送る。

入力プリプロセッサモジュール３１２は処理サイクルを開始する。詳細には、３ つの制御ベクトル値（Ｘ、ｙ及びＺ）が通信パスから読出され、運動ベクトルの 座標値に変換される。所望の動作はモジーールにより境界侵犯に関して検査され 、必要に応じて修正される。

演算モノー−ル３１４ば、４つの線ベクトルのそれぞれについて新しい値を計算 するために運動ベクトルを使用する。各線ベクトルの新しい長さも計算され、長 さの変化を知るために元の長さから減算される。

表示ドライバモジュール３１６は、実行モード中にＣＲＴに表示される状態情報 を更新する。詳細には、表示される情報は原点からのカメラ組立体のメートル単 位のＸ　＋　ｙ及びＺ位置と、十分の一メートル／秒単位の速度と、運動の方向 及び速度を示す図形表示とを含む。

出力ドライバモジー−ル３１．８は各線ベクトルニついて長さの変化をとり、長 さｔ−１２８と＋１２８の間の値に変換し、モータ速度の制御を容易にするため にカウンタの値と共に通信パスの値を１６進表示する。

マイクロフィッシー付録の中には、第１８図に示′されるソフトウェア全考慮し た上で、第１５図、第１６図、第１７図に記載される電子ハードウェアの動作の ために開発されたコンピュータプログラムのリス！・が含まれる。構成されるよ うなプログラムはその目的に適しておシ、本願が出願された時点で出願人に知ら れていた最良のものを指示するように記載されていると考えられる。しかしなが ら、本発明の実際の動作モノー−ルが開発されるときに変更又は完全な入換えさ えも必要であると判明することがあシうるのは理解されるであろう。

本発明をここで記載される好ましい実施例を参照して説明したが、この開示は単 に例としてなされたものであり、本発明の趣旨から逸脱せずに構成の詳細におい て様々な変更を行ないうろことがわかる。

このように、本発明の範囲は以上の明ＩＩＢ書によシ限定されるのではなく、添 付の請求の範囲によってのみ限定されるものとする。

再び第１２Ｂ図の実施例全参照すると、ここで特定して説明及び図示されない面 一と特徴は第５図及び第１２図の実施例のものと同様である。詳細には、ノンパ ルシステム７４ｂ　、７６ｂは第１２Ｂ図に概略的に示されているたけであるが 、実際には、取付は部８２ｂ’ｉ介して４本のケーブルにより懸垂されたときに 組立体のパン軸全垂直に保持するように、第５図及び第１２図を参照して説明し たような構成であシ且つそのような装置により制御可能である。

また、電池１１６ｂ及び１１８ｂからの電力をたとえば中心円材６８ｂの中空の 内部に通したケーブルを介してその同材に取付けられる全てのコンポーネ・ン！ ・に直接供給できることに注意する。外側内材５６ｂに取付けられるコンポーネ ントにも従来のスリップリング接続を介して電力全供給することができる。

開示される全ての実施例に関してそれらの機能又はそのコンポーネントの機能全 実行するだめのあらゆる同等の手段は同様に本発明の範囲内に含Ｉれることが理 解されるであろう。

乙“”ｌｊｌ　ぐＦ・５′Ｓ（二第更なし）１積昭ＧＯ−５００５５１（２１） 手絖補正書（方式） 特許庁長官　志　賀　学　殿 １、　事件の表示 ＰＣＴ／ｕｓ８３１０１８７３ ２、発明の名称 カメラなどの機器を支持し且つ遊送すこ念めの改良された懸垂シノテム ろ、補正をする者 事件との関係　特許出願人 氏名　ブラウン、　ギヤレット　ダブリ−１５、補正命令の日付 昭和５９年１１月２７日（発送日） ６　補正の対象 （１）願書翻訳文第■鯛（２）段 （２）図面翻訳文 Ｚ　補正の（ハ）容 （１）別紙の曲り （２）図面翻訳文の浄書（内容に変更なし）８、添付書類の目録 （１）願書翻訳文　１通 （２）図面翻訳文　１１用 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｊ　少なくとも３＊の細長い可撓件部材と、互いに離間し７て配置され、該可撓 件部材を送出し、引込み自在に支持する取付は手段と１ 可撓性部材のそハぞれに取付けられ、可撓ヰ部材の動きに応答して移動される機 器支持部材と、を具備する機器を支持し且つ搬送する懸垂システム。 ２　各可撓・曲部材を送出し、引込む動力手段と、機器を所定の経路に沿って移 動させるために該可撓性部材のうち１不又は複数不を選択的に送出又（は引込む 動力手段のだめの制御手段とを含み、該動力手段４弓、コンビーータ制御される モータを含む、 請求の範囲第１項記載の懸垂システム。 ３４本の、ｍ長い可撓性部材を含む請求の範囲第１項記載の懸垂システム。 ４、少なくとも３本の細長し可撓性部材と、互いに離間して配置され、該可撓性 部材を送出し、引込み自在に支持する取付は手段と。 各可撓性部利に取付けられ、可撓性部材の動きに応答して移動される機器支持部 材と、 該支持部材は機器が取付けられる内側部分と、該可撓性部材に連結さハる外側部 材とを具備し、該内側部分及び外側部分は、互いに９０度を成す向きにある少な くとも２本の刷部の回転軸に関して互い（で回転自在であシ、 機器支持部材の内側部分及び外側部分を回転軸のうち少なくとも２本に関して互 い：で独立して回転させる、駆動手段とを具備する、機器を支持し且つ搬送する 懸垂システム。 ５　機器支持部材に取付けられる機器の所望の向きに対する角偏差を検出する感 知手段を含み、該感知手段は、機器をその所望の向きまで動かずよう（、て支持 部材の内側部分と外側部分を互いンて確実に回転させるため尾偏差検出に応答し て駆動手段を特徴する 請求の範囲第４項記載の￥垂システム。 ６　機器は、各部分が機器支持部材の対向端部にあるように機器支持部材を通っ て延出するカメラ組立体を含む請求の範囲第１項記載の懸垂システム。 ７　カメラ組立体は回転自在に取付けられるカメラ支持部と、カメラ組立体の一 端に＠接して配置されるカメラ取付は部分と、カメラ取付は部分に数句けられる カメラとを含み、カメラ支持部は該機器支持部材に対して回転自在であり、 カメラ支持部に取付けられるカメラを・−９ンするだめにカメラ支持部を回転さ せる。駆動手段を含む、請求の範囲第６項記載の懸垂システム。 ８　該カメラ組立体が移動しているときにその望ましくない振シ子運動を最少限 に抑えるためにカメラ組立体はその重心又はそれに近い箇所で機器支持部材に取 付けられる請求の範囲第７項記載の懸垂システム。 ９　組立体の一端に隣接するカメラの周囲の第１の収納部と、組立体の他端に隣 接するカメラ組立体の能の要素の周囲の第２の収納部とを具備し、収納部の寸法 は、組立体の対向端部に対する風荷重をほぼ等しくすることによシ組立体の機器 支持部材への取付は領域の上方と下方において組立体に対するほぼ等しいてこ比 を発生させるように選択される請求の範囲第８項記載の懸垂システム。 ］０　各２つの端部を有する少なくとも３本のケーブルであって、各ケーブルの 一端は共通の部材に連結されるものと、゛ ケーブルを送出し、引込み自在に取付けるためにクープルの第２の端部とそれぞ れ係合する互いに離間して配置される回転自在のドラムと、カメラ組立体を担持 するために部材から懸垂される機器支持部と、を具備し、 該共通の部材は、カメラ組立体が取付けられる内側部分と、該ケーブルに連結さ れる外側部分とを含む・ジンバルを具備する、与えられた平面の上方でカメラ組 立体を支持し且つ搬送する懸垂システム。 １１　内側部分と外側部分は少なくとも２本の別個の回転軸に関して互いに回転 自在である請求の範囲第１０項記載の懸垂システム。 １２　ケーブルの第２の端部は常にケーブルのそれぞれの第１の端部の上方に位 置する請求の範囲第１０項記載の懸垂システムおよびドラムを該平面の上方に取 付ける昇降手段。 １３　該機器の・ぐン軸の方向に長い第１の支持手段と、 該機器を該支持手段の一端に隣接して傾斜自在に取付ける手段と、 該軸と同心であわ、該第１の支持手段に関して該軸を中心として回転自在であシ 、該第１の支持手段に沿って該機器取付は手段から離間して数句けられる第２の 支持手段と、 該第１及び第２の細長い支持手段を結合する駆動手段であって、該駆動手段は該 軸に関して該支持手段の間に相対的回転を生じさせるように作動され、且つその ような回転の所定の速度を維持するように制御可能であるものと、 を具備する遠隔制御によシパン及びティルトが可能であるべき機器のだめの支持 システム。 １４　該第２の支持手段に取付けられ、相互に、丑た該支持手段の軸に対して垂 直な２本の軸の各軸に関して該システムの回転を可能にするジンバル支持部と、 制御可能な長さの懸垂部材を該ジンバル支持部の外側のものに取付けることにょ シ、該支持システムを空中の調節可能な三次元位置に保持する手段と、〒さらに 具備する請求の範囲第１３項記載のシステム。 ］５　該第１の支持手段の他端に隣接して取付ける手段と、該機器の重量を静的 に釣合わぜる釣合わぜ手段をさらに具備し、 該第１の細長い支持手段は該機器と釣合わせ手段との間のそれ自身の軸（（関す るねじり運動を実質的に行なわないため、該機器と釣合わせ手段は・マン軸に関 して一体に回転自在である請求の範囲第１３項記載のシステム。 １６　該第１及び第２の支持手段を結合する核、駆動手段は、該第１及び第２の 支持手段の間の該軸に関する望ましくない相対的回転を阻止するよ゛うに構成さ れ且つ配置され、 該駆動手段は該細長い支持手段の一方の他方に対する回転の速度を感知する手段 と、該速度を所望の速度に適合するように制御する手段とを特徴する請求の範囲 第１５項記載のシステム。 １７　該制御手段は、はぼ一定の速度からの偏差を生じさせようとする望ましく ない外部の影響に対して該速度をほぼ一定に維持する手段を含み、はぼ一定に維 持されるべき該速度はゼロを含み、該制御手段は、該速度感知手段から取出され る制御信号により動作され且つ動作されないときは回転振動を伝達しないように 構成されるトルクモータを含む請求の範囲第１６項記載のシステム。 １８　該機器はカメラである請求の範囲第１項記載のシステム。 １９　機器に取付けられ、該機器から異なる方向へ延出する少なくとも３本のケ ーブルにより該機器を三次元の調節可能な位置に支持する懸垂システムにおける 、 各該ケーブルについて１つずつ設けられ、該機器から離間して配置され、昇降さ れる範囲の表面の上方に三次元空間の角を限定する少なくとも３つの昇降支持手 段と、 このそれぞれの該支持手段と機器との間で機器を該三次元空間の内部のいずれか の所望の位置に配置するよう々関係でケーブルの長さを調節する手段と、の組− 合せ。 ２０　調節手段は該昇降支持手段に関して該ケーブルを巻込む又は繰出す手段を 具備する請求の範囲第１９項記載の懸垂システム。 ２１　調節手段は、１本又は複数本のケーブルが該機器を与えられた位置から該 三次元空間の内部の別の所望の位置へ変位させるのに十分な量だけ繰出される間 に残りのケーブルは巻込まれるように該ケーブルの巻き動作を調整する手段をさ らに具備する請求の範囲第２０項記載の懸垂システム。