WO2016042044A1 - Objektführung mit variabler bewegungsbahn - Google Patents

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WO2016042044A1
WO2016042044A1 PCT/EP2015/071257 EP2015071257W WO2016042044A1 WO 2016042044 A1 WO2016042044 A1 WO 2016042044A1 EP 2015071257 W EP2015071257 W EP 2015071257W WO 2016042044 A1 WO2016042044 A1 WO 2016042044A1
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leg
interface
stationary
slide
length
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PCT/EP2015/071257
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Bo Christensen
Original Assignee
9.Solutions Technology Co., Limited
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/02—Heads
    • F16M11/04—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand
    • F16M11/06—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand allowing pivoting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/02—Heads
    • F16M11/04—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M2200/00—Details of stands or supports
    • F16M2200/06—Arms
    • F16M2200/063—Parallelogram arms

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a variable path object guide.
  • Preferred embodiments relate to a variable path object guide in combination with a stand or pedestal for guiding an object in the form of a camera.
  • Tripods offer the possibility of a camera or general objects, such as also lighting fixtures, fix to fix. This has the advantage that the reconstructability of a shot or, in general, a positional situation, e.g. the relative position of the camera relative to the object.
  • object guides or camera arms which, for example, make the camera guidable along a movement axis. This makes it possible, on the one hand for the application of photography, to scan an object from several angles, and, on the other hand, for the application film, to shift the camera relative to the object or to pivot it.
  • FIG. 6a shows an example of an object guide 10 for the linear guidance of a camera 12.
  • the camera 12 is positioned on a carriage 14 by means of an object holder 16, wherein the carriage 14 can be moved in a straight line on the object guide 10.
  • Fig. 6b shows another example of such a linear object guide 10 ', on which in turn the camera 12 can be moved in a straight line by means of a carriage 14'.
  • the carriage 14 ' it is also possible that the camera 12 can be rotated in the rectilinear movement along the guide 10'. It is important that the movement is very even and vibration-free.
  • FIG. 7 shows, in a representation a, an object guidance analogous to the object guidance 10 from FIG. 6 a, in which the camera 12 is moved on a rectilinear trajectory with respect to the object 20.
  • the object 20 is not in the focus of the camera 12 at some positions (see dashed arrow with the reference symbol 22).
  • FIG. 7a or the example from FIG. 6a can be improved by the camera guide from FIGS. 6c or 6d, as illustrated with reference to FIG. 7b.
  • 7b shows a camera guide 10 "'on which the camera 12 is guided along a circular path. Again, the focus of the camera is marked by a dashed arrow with the reference numeral 22.
  • Object of the present invention is to provide an object guide, which allows a trajectory of variable shape, in particular a curved trajectory with adjustable radius. This object is solved by the subject matter of independent claim 1.
  • Embodiments of the present invention provide a variable path object guide.
  • the object guide includes a first quadrilateral motion structure and a second quadrilateral motion structure.
  • the first quadrangular movement structure comprises a stationary leg and a first interface leg which can be displaced with respect to the stationary leg.
  • the second quadrilateral movement structure comprises a slide leg and a second interface leg opposite the slide leg.
  • the first and the second interface tavern! are fixedly connected to each other, wherein at least one of the legs of the first quadrangular movement structure and / or the second quadrangular movement structure is variable with respect to its leg length.
  • each movement structure comprises four limbs connected to one another in an articulated manner, wherein in the case of the first movement structure, a stationary limb lies opposite the coupling limb.
  • a straight trajectory can be formed or, by combining two "tilts” , an object on the slide leg can be moved along a curved trajectory with respect to the stationary leg
  • the movement takes place tangentially, so in total a variable object guidance is advantageously created if at least one of the legs is adjustable with respect to its resulting length.
  • the choice of leg length / leg lengths can be made such that the curved trajectory is a circular path, wherein the object is moved tangentially.
  • the circular path radius can be correspondingly additional Embodiments be infinite, so that the curved trajectory is a straight line, wherein depending on the choice of the leg length / leg lengths, the object can then be moved tangentially or radially.
  • the slide leg and / or the stationary leg are preferably designed with variable length.
  • the trajectory is defined as follows: The trajectory is curved or circular path-shaped, when a leg length for the stationary leg and for the slide leg is chosen smaller than a leg length of the first and the second interface leg. The trajectory runs straight with simultaneous tangential object guidance, if a leg length for the stationary leg and for the slide leg is selected to be the same as a leg length of the first and the second interface leg. The trajectory runs straight at the same time radial object guidance when a leg length for the slide leg is chosen smaller than a leg length of the first and the second interface leg and if a leg length for the stationary leg is the same as a leg length of the first and the second interface leg.
  • each movement structure comprises four legs, which are each connected to joints, according to embodiments, the joints are rotational joints and all axes of rotation of all six or eight joints of the two movement structures are parallel. According to embodiments, the joints between the longitudinal legs and the respective interface legs fall together to form a combined double joint.
  • the variability of the leg lengths of the slide leg and / or the stationary leg can for example be realized as follows: The joints between the stationary leg and the adjacent longitudinal limbs and the joints between the slide leg and the adjacent longitudinal limbs on the slide leg or the stationary leg can be designed to be displaceable.
  • Mechanisms based on elongated holes with additional locking screws or devices or mechanisms based on threaded rods which would be conceivable, would be conceivable here then fix the position of the joint with respect to the stationary leg or slide leg.
  • an actuator such as an electric motor (possibly in combination with a NEM gear) can be accomplished.
  • the stationary leg is coupled to a stand or at least includes a flange for a tripod.
  • FIG. 1 is a schematic representation of the object guide according to a basic embodiment for explaining the individual geometry parameters
  • Fig. 3a-b are schematic illustrations of application areas for the embodiment of Fig. 2; 4a-d three-dimensional design drawings or assembly drawings of another extended embodiment of the object guide;
  • FIG. 5a-g schematic illustration of application areas of the extended
  • Fig. 7a-b are schematic representations for explaining the requirements of
  • the first quadrilateral motion structure 110 includes four legs, namely the stationary leg 12, the first interface leg 14 and the second two longitudinal legs 1 16a and 1 16b.
  • the first interface leg 1 14 is disposed opposite to the stationary leg 1 12, so that therefore the longitudinal legs 1 16a and 1 6b, the two legs 1 12 and 1 14 connect to each other. All four legs are each movably connected by means of joints 1 18a-1 18d.
  • the stationary leg 1 12 has a variable leg length, which is realized in that the joint 1 18d slidably on the leg 1 12 is executed.
  • the second quadrilateral movement structure 120 includes the interface leg 124 coupled to the interface leg 14, the slide leg 122, and the two longitudinal legs 126a and 126b disposed therebetween.
  • the arms 124, 126b, 122 and 126a are interconnected by the hinges 128a-128d.
  • the interface legs 1 14 and 124 are fixedly coupled together or preferably coincide with a leg 1 14, 124 so that they are also the same length.
  • the entire geometry of the second quadrilateral movement structure 20 shifts when the hinge 1 is shifted 18d (see position 1 18d *).
  • the displacement of the geometry 120 has the consequence that the Leg 122 is tilted.
  • the fixed leg 1 13 is firmly clamped while the slide tavern! 22 carries an object.
  • a shift of the interface leg 114, 124 relative to the stationary leg 1 12 occurs in the case A (original position of the joint 1 18 d) to a parallel displacement, so that due to the Parallelogramm characterizing in the second quadrilateral movement structure 120 also a parallel displacement of the leg 122 results.
  • This is symbolized by the rectilinear arrow marked with the reference numeral 30a.
  • a linear trajectory 30a can be realized for the selected geometry A.
  • the orbit radius can be formed all the better if, instead of the single adjustable leg 12, a second leg, e.g. the slide leg 122 is made adjustable.
  • a second leg e.g. the slide leg 122 is made adjustable.
  • FIG. 2 shows an object guide 100 'having the first quadrilimb structure 1 10' and the second quadrilature motion structure 120 '.
  • Fig. 2a shows a slight deflection of the quadrilateral motion structure 120 'with respect to the quadrilateral motion structure 110'
  • Fig. 2b illustrates a strong deflection of the quadrilateral motion structure 120 'with respect to the quadrilateral motion structure 110'.
  • the object guide 100 'from two sides in a folded position without object 12 and without tripod 18 is shown.
  • the first quadrilateral movement structure 1 10 ' is with its stationary tavern! 1 12 'mounted on a tripod 18.
  • the first quadrilateral movement structure 1 10 ' which, analogous to the example of FIG. 1, comprises four interconnected limbs movable in a plane, corresponds in principle to the quadrilateral motion structure 1 10 of FIG. 1, whereby again the articulation 1 18d' is designed to be displaceable, so that the leg length of the stationary leg 1 12 'can be varied.
  • the slide leg 122 'of the second movement structure 20' with its four legs movable into a further parallel plane has an object holder 40 for holding the object 12 (in this case a camera).
  • the hinge 128d' is slidably disposed between the longitudinal leg 126b 'and the slide leg 122' of the second movement structure 120 'to vary the leg length of the slide leg 122' can.
  • the joints 1 18b ', 128b' combined into a combination joint, so that the two longitudinal legs 126a 'and 1 16a' comprise a common axis of rotation.
  • the joints 1 18c ', 128c' are connected to a combined joint with a common axis of rotation for the legs 126b 'and 16b'.
  • a common axis of rotation for the legs 126b 'and 16b' preferably all axes of rotation of the joints 1 18a'-1 18d 'and the joints 128a'-128d' run parallel, so that the slide leg 122 'in a parallel plane relative to the stationary leg 1 18d' displaced is, without causing twisting or tilting. That that is, the joints 1 18a'-1 18d 'and the joints 128a'-128d' can each have only one rotational degree of freedom.
  • the displacement mechanism of the joints 1 18d 'and 128d' can be realized in that the stationary leg 112 'and the slide leg 122' each comprise at least one elongated hole along the respective leg (see reference numeral 130), in which the joints 1 18d 'and 128d', for example, by means of a bolt or a screw 132 are slidably mounted.
  • the screw 132 can also serve to lock the hinge 1 18d 'or 128d' along the longitudinal axis of the respective leg 1 12 'or 122'.
  • another locking mechanism may be provided.
  • the interface leg 1 14 ', 124' be provided a handle 134, by means of which the displacement of the interface leg 124 ', 1 14' relative to the stationary leg 1 12 'accomplished, as a result of which the object 12 the circular path is moved.
  • the handle 34 may be disposed on another leg, such as the slide leg 122 '.
  • a servomotor 136 here in the form of a servomotor-transmission combination, may be provided, which is designed for this purpose.
  • one of the longitudinal legs 1 16a 'or 1 16b' relative to the interface leg 1 14 ', 124' to be changed in an angle so that by means of this servomotor 136, the movement of the object 12 along the movement curve is completed.
  • the exemplary embodiment shown above clearly shows the highly variable adjustability of the object guide 110 ', which, despite the complexity, has a compact design (in particular for transport).
  • the object guide 110 can have a multiplicity of possible variations with regard to details, such as object holder 40, which can be designed to be displaceable, for example (see displacement mechanism 42).
  • the interface leg 1 14 ', 124' is also designed with variable length.
  • further legs such as e.g. the longitudinal legs 1 16a ', 1 16b', 126a ', 126b' are variable in their length. Further such variation features of the object guide 100 'will be explained with reference to FIGS. 3a and 3b.
  • FIGS. 3a and 3b show the object guide 100 ', which is fastened vertically to the stand 18 here.
  • the object guide 100 ' has on the slide leg 122' an object holder rotated by 90 ° relative to the slide 40, to which the camera 12 is attached as an object.
  • the object guide 100 ' can not only be used vertically, ie for the description of a vertically arranged circular path (as shown with respect to FIGS. 2a-d), but also can be positioned such that the circular path runs horizontally.
  • Figs. 4a-4d another embodiment for the reference to the camera arm (object guide) described with reference to Fig. 2 will now be explained.
  • FIG. 4a shows the object guide 100 '' with the two quadrilateral motion structures 110 'and 120' 'The quadrilateral motion structure 120' 'in turn serves to directly guide the object 12 which is disposed on the slide leg 122' ' - Movement structure 1 10 "is coupled to the stand 18 via the stationary leg 1 12"
  • the two interface legs 1 14 and 124 arranged and coupled via the joints 1 18b “, 128b” and 1 18c "by means of respective common axes of rotation.
  • the longitudinal limbs 16a “and 16b" of the structure 110 and the longitudinal limbs 126a “and 126b” are designed as lattice tube constructions (with oblique struts and / or transverse struts), so that it is also 100 "here when the object guide is extended or swung out.
  • the leg length adjustment is implemented differently.
  • the joint 1 8d by means of a Verstellrads 182 adjusted w
  • the adjusting wheel is in engagement with a threaded rod, which is parallel, i. along the longitudinal axis of the stationary leg 1 12 "runs and on which the joint 1 18d" is mounted.
  • the lateral displacement of the joint 1 18d along the longitudinal axis of the limb 1 12 is analogous to a spindle drive, Alternatively, it would also be conceivable that a stepping motor is used in combination with the spindle drive.
  • the object guide 100 can be either manually, e.g. with the handle 134 or motorized by means of the drive 136 the trajectory (predetermined by the leg lengths) depart.
  • the characteristics of features 134 and 136 are consistent with the characteristics of the features of FIG.
  • Fig. 4c clarifies the need again, why the longitudinal legs 1 16a “, 1 16b", 126a “, 126b” are designed here as a lattice tube constructions.
  • 4c shows the object guide 100 "in the fully extended position, illustrating that starting from an object weight of 10 kg of the object 12, each foot of the supporting leg 18 is loaded with approximately 25 kg in order to effectively prevent tilting.
  • the background to this is the Hebelarmin between lever arm, consisting of the quadrilateral motion structures 1 10 "and 120" relative to the lever arm of the spread foot 18th It should be noted that, as is clear here that the trajectory above obstacles (see. Reference numeral 60).
  • the object guide 1 10 is again shown in the folded-up position in Fig. 4d, from which it can be seen that compact dimensions can be realized despite the complex structure.Furthermore, it can be seen that preferably, but not necessarily, the leg lengths of the longitudinal limbs substantially, ie 1, 5 or 2 times as long as the leg lengths of the legs 12 ", 122", 1 14 ", 124".
  • the object guide 100 is explained in different configurations for the effective leg length of the two legs 12" and 122 ", see FIG that it becomes apparent that different trajectories can be realized as a function of these leg lengths.
  • Fig. 5a shows a configuration in which the fixed leg 1 12 'is of equal length compared to the slide leg 122 ", these two legs 1 12" and 122 "preferably, but not necessarily equal, to the interface leg 1 14, 124.
  • a straight trajectory can be realized for the object 12 (see straight trajectory 30a) .
  • a straight trajectory 30c with simultaneous rotation of the object 12 is realized thereby can be that the stationary leg 1 12 "is selected to be the same length with respect to the interface leg 1 14" as long as the slide leg 122 "is selected shorter. From Fig.
  • the two legs 1 12th 5d shows a further configuration by means of which a straight trajectory 30 can be realized for the object 12.
  • the camera is aligned along the movement path 30, so that the camera 12 can be moved linearly onto an object 20 by means of the object guide 100 ". This object guidance effect is comparable to the (optical) zoom of a camera.
  • Fig. 5e shows an application example for a curved movement curve 30b, as it is explained in Fig. 5c.
  • the camera 12 is guided around an object 20 by means of the object guide 100 ", so that here the driver's seat can be filmed both from the side and from the front.
  • FIGS. 5f and 5g show further applications for such curved trajectories 30b, in which an object 20 is to be scanned by the camera 12 from several sides.
  • FIGS. 5f and 5g show further applications for such curved trajectories 30b, in which an object 20 is to be scanned by the camera 12 from several sides.
  • FIG. 5f it becomes clear that even when pivoting about the object 20 of the camera 12, there are no distortions or size shifts of the object 20 relative to the background, since the relative distances to each other always remain the same.
  • the camera arm 100 "or the object guide 100" can be supplemented by a differently designed object holder 40 "The object holder 40" is extended in relation to the typical object holder so that even objects close to the ground can be picked up.
  • the object holder 40 is attached analogously to the other object holders 40 and 40 'on the slide leg 122".
  • the embodiments described above are illustrative only and adaptations or modifications of the above constructions, e.g. in terms of the exact realization of the displaceability of the joints 1 18d or 128d or the choice of the variable length Schenk, while preserving the geometric conditions, in particular the geometric conditions of the two quadrilateral motion structures in the expert act.
  • the scope of protection is not dictated by the above embodiments and the features combined in the embodiments, but is defined solely by the claims.

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Abstract

Eine Objektführung mit variabler Bewegungsbahn umfasst eine erste Viereck-Bewegungsstruktur und eine zweite Viereck-Bewegungsstruktur. Die erste Viereck-Bewegungsstruktur umfasst einen ortsfesten Schenkel und einem gegenüber zu dem ortsfesten Schenke! verschiebbaren ersten Schnittstellen-Schenkel. Die zweite Viereck-Bewegungsstruktur umfasst einen Objektträger-Schenkel und einen gegenüber dem Objektträger-Schenkel liegenden zweiten Schnittstellen-Schenkel. Der erste und der zweite Schnittstellen-Schenkel sind miteinander verbunden, wobei zumindest einer der Schenkel der ersten Viereck-Bewegungsstruktur und/oder der zweiten Viereck-Bewegungsstruktur in Bezug auf eine Schenkellänge variabel ist. Der Objektträger-Schenkel bewegt sich bei einer Verschiebung des ersten und des zweiten Schnittstellen-Schenkels gegenüber dem ortsfesten Schenkel tangential oder radial auf der Bewegungsbahn, wobei eine Form der Bewegungsbahn abhängig von der gewählten Schenkellänge ist.

Description

Objektführung mit variabler Bewegungsbahn
Beschreibung
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf eine Objektführung mit variabler Bewegungsbahn. Bevorzugte Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Objektführung mit variabler Bewegungsbahn in Kombination mit einem Stativ oder Stand- fuß zur Führung eines Objekts in Form einer Kamera.
Stative bieten die Möglichkeit eine Kamera oder allgemein Objekte, wie z.B. auch Beleuchtungskörper, fix zu positionieren. Dies hat den Vorteil, dass die Rekonstruierbarkeit einer Aufnahme oder allgemein einer Positionssituation, also z.B. der relativen Position der Kamera gegenüber dem Objekt, ermöglicht wird.
Weiterentwicklungen von derartigen statischen Stativen sind sogenannte Objektführungen oder Kameraarme, die beispielsweise die Kamera entlang einer Bewegungsachse führbar machen. Dies ermöglicht einerseits für den Anwendungsfall Fotografie, ein Objekt aus mehreren Blickwinkeln abzulichten, und andererseits für den Anwendungsfall Film, die Kamera gegenüber dem Objekt zu verschieben bzw. zu schwenken.
Fig. 6a zeigt ein Beispiel für eine Objektführung 10 zur linearen Führung einer Kamera 12. Hierzu ist die Kamera 12 auf einem Schlitten 14 mittels eines Objekthalters 16 positioniert, wobei der Schlitten 14 geradlinig auf der Objektführung 10 verschoben werden kann. Fig. 6b zeigt ein weiteres Beispiel einer derartigen linearen Objektführung 10', auf welcher wiederum die Kamera 12 mittels eines Schlittens 14' geradlinig verschoben werden kann. Durch eine besondere Konstruktion des Schlittens 14' ist es auch möglich, dass die Kamera 12 bei der geradlinigen Bewegung entlang der Führung 10' gedreht werden kann. Hierbei ist es wichtig, dass die Bewegung sehr gleichmäßig und vibrationsfrei erfolgt. Ausgehend von dieser Linearführung 10' erfolgt zwar eine translatorische Bewegung der Kamera 12 gegenüber dem Objekt bei gleichzeitiger Drehung, jedoch nicht eine rotorische Bewegung gegenüber dem Objekt. Deshalb kommen auch häufig Objektführungen in Form der Objektführung 10" aus Fig. 6c zum Einsatz. Die Objektführung 10" führt das Objekt bzw. die Kamera 12 mittels eines Schlittens 14" entlang einer Kreisbahn, deren Radius durch die Objektführung 10" fest vorgegeben ist. Eine sehr ähnliche Anordnung zeigt auch Fig. 6d, bei welcher die Kamera 12 entlang zweier gebogener Schienen als Objektführung 10"' mittels eines Schlittens 14"* geführt wird. Diese Objektführung 10"' ist zusätzlich auf einem Stativ 18 angeordnet. Insofern unterscheidet sich die Objektführung 10" und 10"' von der Objektführung 10 dadurch, dass die Führung gebogen ist.
Dieser Sachverhalt ist in Fig. 7 illustriert. Fig. 7 zeigt in einer Darstellung a eine Objektführung analog zu der Objektführung 10 aus Fig. 6a, bei welcher die Kamera 12 auf einer geradlinigen Bewegungsbahn gegenüber dem Objekt 20 bewegt wird. Durch die Bewegung entlang der Objektführung 10 ist das Objekt 20 an manchen Positionen nicht im Fo- kus der Kamera 12 (vgl. gestrichelter Pfeil mit dem Bezugszeichen 22). Diese Situation aus Fig. 7a bzw. dem Beispiel aus Fig. 6a kann durch die Kameraführung aus Fig. 6c bzw. 6d verbessert werden, wie anhand von Fig. 7b dargestellt wird. Fig. 7b zeigt eine Kameraführung 10"', auf welcher die Kamera 12 entlang einer Kreisbahn geführt wird. Wiederum ist der Fokus der Kamera anhand eines gestrichelten Pfeils mit dem Bezugs- zeichen 22 gekennzeichnet. Wie zu erkennen ist, liegt unabhängig von der Position der Kamera 12 auf der Bewegungsbahn 10"' das Objekt 20 immer zentral im Fokus der Kamera 12. Dies gilt jedoch nur für einen fest vorgegebenen Abstand zwischen der Kamera 12 und dem Objekt 20, da der Radius der Kreisbahn 10"' aufgrund der Mechanik fix ist. Deshalb besteht der Bedarf nach einem verbesserten Ansatz.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Objektführung zu schaffen, welche eine Bewegungsbahn mit variabler Form, insbesondere auch eine gekrümmte Bewegungsbahn mit einstellbarem Radius ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen eine Objektführung mit variabler Bewegungsbahn. Die Objektführung umfasst eine erste Viereck-Bewegungsstruktur und eine zweite Viereck-Bewegungsstruktur. Die erste Viereck-Bewegungsstruktur um- fasst einen ortsfesten Schenkel und einen gegenüber zu dem ortsfesten Schenkel verschiebbaren ersten Schnittstellen-Schenkel. Die zweite Viereck-Bewegungsstruktur umfasst einen Objektträger-Schenkel und einen gegenüber dem Objektträger-Schenkel liegenden zweiten Schnittstellen-Schenkel. Der erste und der zweite Schnittstellen-Schenke! sind fest miteinander verbunden, wobei zumindest einer der Schenkel der ersten Viereck- Bewegungsstruktur und/oder der zweiten Viereck-Bewegungsstruktur in Bezug auf seine Schenkellänge variabel ist. Der Objektträger-Schenkel bewegt sich bei einer Verschie- bung des ersten und des zweiten Schnittstellen-Schenkels gegenüber dem ortsfesten Schenkel tangential oder radial auf der Bewegungsbahn, wobei eine Form der Bewegungsbahn abhängig von der gewählten Schenkellänge ist. Kern der vorliegenden Erfindung liegt also darin, dass erkannt wurde, dass durch die Kopplung von zwei Bewegungsstrukturen beispielsweise über einen gemeinsamen Schenkel ein Objekt, welches auf einem weiteren Schenkel angeordnet ist, der dem Kopplungsschenkel gegenüberliegt, entlang einer geraden oder gekrümmten Bahn, wie z.B. entlang einer Kreisbahn geführt werden kann, wenn die Geometrien der Bewegungs- strukturen bzw., im Detail, die Schenkellängen entsprechend gewählt sind. Jede Bewegungsstruktur umfasst hierzu vier gelenkig miteinander verbundene Schenkel, wobei bei der ersten Bewegungsstruktur ein ortsfester Schenkel dem Kopplungsschenkel gegenüberliegt. Diese vier Schenkel formen in Abhängigkeit von der gewählten Schenkellänge ein Parallelogramm oder ein anderes geartetes Viereck. Bei Verschiebung der zwei Schenkel zueinander erfolgt in dem Fall, dass nicht die Parallelogrammbedingungen vorliegen, eine Verkippung des Kopplungsschenkels gegenüber dem ortsfesten Schenkel oder für den Parallelogramm-Fall eine Parallelverschiebung. Da nun die zweite Bewegungsstruktur über diesen Schnittstellen-Schenkel mit der ersten Bewegungsstruktur gekoppelt ist, kommt es (nur ausgehend von der zweiten Bewegungsstruktur) ebenfalls zu einer Verkippung, für den Fall, dass ebenfalls keine Parallelogrammbedingungen vorliegen, sobald eine Verschiebung von dem Schnittstellen-Schenkel gegenüber dem gegenüberliegenden Objektträger-Schenkel erfolgt, oder im Parallelogramm-Fall zu Parallelverschiebung des Objektträger-Schenkels gegenüber dem Koppiungsschenkel. Durch die Kombination dieser zwei Bewegungsmuster kann nahezu jede (geradlinige) Bewegungs- bahn ausgebildet werden. Beispielsweise kann bei Kombination zweier„Parallelogramme" eine gerade Bewegungsbahn ausgebildet werden oder durch Kombination zweier„ Verkippungen'' ein Objekt auf dem Objektträger-Schenkel in Bezug auf den ortsfesten Schenkel entlang einer gekrümmten Bewegungsbahn bewegt werden. Der Krümmungsradius der Bewegungsbahn ist von der Schenkellänge abhängig. Bei geschickter Wahl der Schenkellängen erfolgt die Bewegung tangential. In Summe wird also vorteilhafterweise eine variable Objektführung geschaffen, wenn zumindest einer der Schenkel in Bezug auf seine resultierende Länge verstellbar ist.
Entsprechend Ausführungsbeispielen kann die Wahl der Schenkellänge/Schenkellängen derart erfolgen, dass die gekrümmte Bewegungsbahn eine Kreisbahn ist, wobei das Objekt tangential bewegt wird. Ferner kann der Kreisbahnradius entsprechend zusätzlichen Ausführungsbeispielen unendlich sein, so dass die gekrümmte Bewegungsbahn eine Gerade ist, wobei je nach Wahl der Schenkellänge/Schenkellängen das Objekt dann tangential oder auch radial bewegt werden kann. Infolgedessen kann den oben erörterten Anforderungen in Bezug auf die Implementierungen der Beispiele aus Fig. 7a und 7b durch nur eine Objektführung genüge getan werden.
Entsprechend Ausführungsbeispielen sind bevorzugterweise der Objektträger-Schenkel und/oder der ortsfeste Schenkel mit variabler Länge ausgeführt. Entsprechend einem Ausführungsbeispiel wird die Bewegungsbahn wie folgt definiert: Die Bewegungsbahn verläuft gekrümmt oder kreisbahnförmig, wenn eine Schenkellänge für den ortsfesten Schenkel und für den Objektträger-Schenkel kleiner gewählt ist als eine Schenkellänge des ersten und des zweiten Schnittstellen-Schenkels. Die Bewegungsbahn verläuft gerade bei gleichzeitiger tangentialer Objektführung, wenn eine Schenkel- länge für den ortsfesten Schenkel und für den Objektträger-Schenkel gleich gewählt ist wie eine Schenkellänge des ersten und des zweiten Schnittstellen-Schenkels. Die Bewegungsbahn verläuft gerade bei gleichzeitig radialer Objektführung, wenn eine Schenkellänge für den Objektträger-Schenkel kleiner gewählt ist als eine Schenkellänge des ersten und des zweiten Schnittstellen-Schenkels und wenn eine Schenkellänge für den ortsfes- ten Schenkel gleich gewählt ist wie eine Schenkellänge des ersten und des zweiten Schnittstellen-Schenkels.
Entsprechend Ausführungsbeispielen umfasst jede Bewegungsstruktur vier Schenkel, die jeweils mit Gelenken verbunden sind, wobei entsprechend Ausführungsbeispielen die Gelenke Rotationsgelenke sind und alle Rotationsachsen aller sechs bzw. acht Gelenke der zwei Bewegungsstrukturen parallel verlaufen. Entsprechend Ausführungsbeispielen fallen die Gelenke zwischen den Längsschenkeln und den jeweiligen Schnittstellen- Schenkeln zu einem kombinierten Doppelgelenk zusammen. Die Variabilität der Schenkellängen des Objektträger-Schenkels und/oder des ortsfeste Schenkel kann beispielsweise wie folgt realisiert werden: Die Gelenke zwischen dem ortsfesten Schenkel und den angrenzenden Längsschenkeln und die Gelenke zwischen dem Objektträger-Schenkel und den angrenzenden Längsschenkeln auf dem Objektträger- Schenkel bzw. dem ortsfesten Schenkel können verschiebbar ausgeführt sein. Denkbar wären hierbei Mechanismen basierend auf Langlöchern mit zusätzlichen Arretierungsschrauben bzw. Vorrichtungen oder Mechanismen basierend auf Gewindestangen, die dann die Position des Gelenks in Bezug auf den ortsfesten Schenkel bzw. den Objektträger-Schenkel festlegen. Entsprechend Ausführungsbeispielen kann die Verschiebung des Schnittstellen-Schenkels bzw. der Schnittstellen-Schenkel gegenüber dem ortsfesten Schenkel mittels eines Aktors, wie z.B. eines Elektromotors (ggf. in Kombination mit ei- nem Getriebe) bewerkstelligt werden.
Entsprechend weiteren Ausführungsbeispieien ist der ortsfeste Schenkel mit einem Standfuß gekoppelt oder umfasst zumindest einen Flansch für ein Stativ.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Objektführung entsprechend einem Basisausführungsbeispiel zur Erläuterung der einzelnen Geometrieparameter;
Fig. 2a-d dreidimensionale Konstruktionszeichnungen bzw. Zusammenstellungszeichnungen der Objektführung entsprechend einem erweiterten Ausführungsbeispiel;
Fig. 3a-b schematische Illustrationen von Anwendungsgebieten für das Ausführungsbeispiel aus Fig. 2; Fig. 4a-d dreidimensionale Konstruktionszeichnungen bzw. Zusammenstellungszeichnungen eines weiteren erweiterten Ausführungsbeispiels der Objektführung;
Fig. 5a-g schematische Illustration von Anwendungsgebieten des erweiterten
Ausführungsbeispiels aus Fig. 4;
Fig. 6a-d konventionelle Objektführungen; und
Fig. 7a-b schematische Darstellungen zur Erläuterung der Anforderungen an
Objektführungen. Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail anhand der Figuren erläutert werden, sei darauf hingewiesen, dass gleiche Elemente und Strukturen mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die Beschreibung derer aufeinander anwendbar bzw. austauschbar ist.
Fig. 1 zeigt eine Objektführung 100 mit einer ersten Viereck-Bewegungsstruktur 1 10 und einer zweiten Viereck-Bewegungsstruktur 120. Die erste Viereck-Bewegungsstruktur 1 10 umfasst vier Schenkel, nämlich den ortsfesten Schenkel 1 12, den ersten Schnittstellen-Schenkel 1 14 sowie die zwei Längsschenkel 1 16a und 1 16b. Der erste Schnittstellen-Schenkel 1 14 ist gegenüberliegend zu dem ortsfesten Schenkel 1 12 angeordnet, so dass also die Längsschenkel 1 16a und 1 6b die zwei Schenkel 1 12 und 1 14 miteinander verbinden. Alle vier Schenkel sind jeweils mittels Ge- lenken 1 18a-1 18d beweglich verbunden. Hierbei sei angemerkt, dass bei diesen Ausführungsbeispielen der ortsfeste Schenkel 1 12 eine variable Schenkellänge aufweist, welche dadurch realisiert ist, dass das Gelenk 1 18d verschiebbar auf dem Schenkel 1 12 ausgeführt ist. Dieser Sachverhalt ist dadurch illustriert, dass eine zweite Position des Gelenks 1 18d mit dem Bezugszeichen 1 18d* illustriert ist. Infolge der Verschiebung (1 18d -> 8d*) wird auch der angrenzende Längsschenkel 1 16 (-* 6b*) sowie der Schnittstellen-Schenkel 1 14 (TM14*) verkippt. Dadurch bedingt ist auch das Gelenk 1 18c (-» 1 18c*) verschoben. Diese unterschiedliche Anordnung der Schenkel 1 14*, 1 16b*, infolge der Verschiebung des Gelenks 1 18d*, ist durch gestrichelte Linien (vgl. Markierung B) symbolisiert, während die ursprüngliche Anordnung der Schenkel 1 14 und 1 16b durch durchge- zogene Linien (vgl. Markierung A) symbolisiert ist.
Die zweite Viereck-Bewegungsstruktur 120 umfasst den Schnittstellen-Schenkel 124, welcher mit dem Schnittstellen-Schenkel 1 14 gekoppelt ist, den Objektträger-Schenkel 122 sowie die zwei dazwischen angeordnete Längsschenkel 126a und 126b. Die Schen- kel 124, 126b, 122 und 126a sind durch die Gelenke 128a-128d miteinander verbunden.
In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Schnittstellen-Schenkel 1 14 und 124 fest miteinander gekoppelt oder fallen bevorzugterweise zu einem Schenkel 1 14, 124 zusammen, so dass diese auch gleichlang sind. Infolgedessen verschiebt sich die gesamte Geometrie der zweiten Viereck-Bewegungsstruktur 20, wenn das Gelenk 1 18d verschoben ist (vgl. Position 1 18d*). Die Verschiebung der Geometrie 120 hat zur Folge, dass der Schenkel 122 gekippt ist. Nachfolgend wird die Funktionsweise der Objektführung 100 erläutert.
Der ortsfeste Schenkel 1 13 ist fest eingespannt, während der Objektträger-Schenke! 22 ein Objekt trägt. Bei einer Verschiebung des Schnittstellen-Schenkels 114, 124 gegenüber dem ortsfesten Schenkel 1 12 kommt es im Fall A (ursprüngliche Position des Gelenks 1 18d) zu einer Parallelverschiebung, so dass infolge der Parallelogrammcharakteristik in der zweiten Viereck-Bewegungsstruktur 120 ebenso eine Parallelverschiebung des Schenkels 122 resultiert. Dies ist durch den geradlinigen Pfeil, welcher mit dem Be- zugszeichen 30a markiert ist, symbolisiert. Also ist für die gewählte Geometrie A eine geradlinige Bewegungsbahn 30a realisierbar.
Bei einer anders gewählten Geometrie für den Fall der Gelenkposition 1 8d* (Fall B), kommt es bei der Verschiebung des Schnittstellenschenkels 1 14*, 124* gegenüber dem ortsfesten Schenkel 1 12 neben der Verschiebung zu einer Verkippung des Schenkels 1 14*, 124*. Insofern wird, wie oben bereits erläutert, auch die gesamte Struktur 120 verkippt (nicht dargestellt). Infolgedessen führt der Objektträger-Schenkel 122 nun (bei Verschiebung von 1 14*, 124*) eine gekrümmte Bewegungsbahn aus (vgl. Bezugszeichen 30b). Somit kann in Abhängigkeit von einer Schenkellänge, hier der Schenkellänge des ortsfesten Schenkels 1 12 die Bewegungsbahn 30a bzw. 30b derart variiert werden, dass der Kreisbahnradius von unendlich (Fall A) bis zu einem bestimmten Kreisbahnradius bzw. Krümmungsbahnradius 30b (Fall B) variiert werden kann.
Der Kreisbahnradius kann umso besser ausgebildet werden, wenn statt dem einzelnen verstellbaren Schenkel 1 12 ein zweiter Schenkel, z.B. der Objektträger-Schenkel 122 verstellbar ausgeführt wird. Ein derartiges Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2 anhand von den vier Darstellungen 2a-2d illustriert.
Fig. 2 zeigt eine Objektführung 100' mit der ersten Viereck-Bewegungsstruktur 1 10' und der zweiten Viereck-Bewegungsstruktur 120'. Hierbei zeigt Fig. 2a eine leichte Auslenkung der Viereck-Bewegungsstruktur 120' gegenüber der Viereck-Bewegungsstruktur 1 10', während Fig. 2b eine starke Auslenkung der Viereck-Bewegungsstruktur 120' gegenüber der Viereck-Bewegungsstruktur 1 10' illustriert. In Fig. 2c und 2d ist die Objektführung 100' von zwei Seiten in einer zusammengeklappten Position ohne Objekt 12 und ohne Stativ 18 dargestellt. Die erste Viereck-Bewegungsstruktur 1 10' ist mit ihrem ortsfesten Schenke! 1 12' auf einem Stativ 18 befestigt. Die erste Viereck-Bewegungsstruktur 1 10', die analog zu dem Beispiel aus Fig. 1 vier miteinander verbundenen, in einer Ebenen bewegbare Schenkel umfasst, entspricht grundsätzlich der Viereck-Bewegungsstruktur 1 10 aus Fig. 1 , wobei hier wiederum das Gelenk 1 18d' verschiebbar ausgeführt ist, so dass die Schenkellänge des ortsfesten Schenkels 1 12' variiert werden kann.
Der Objektträger-Schenkel 122' der zweiten Bewegungsstruktur 20' mit ihren vier in eine weitere parallel Ebene bewegbaren Schenkeln weist eine Objekthalterung 40 zum Halten des Objekts 12 (hier eine Kamera) auf. Hier ist - in mit dem Gelenk 1 18d' vergleichbarer Art und Weise - das Gelenk 128d' zwischen dem Längsschenkel 126b' und dem Objektträger-Schenkel 122' der zweiten Bewegungsstruktur 120' verschiebbar ausgeführt, um die Schenkellänge des Objektträger-Schenkels 122' variieren zu können. Es sei darauf hingewiesen, dass die Gelenke 1 18b', 128b' zu einem Kombigelenk kombiniert, so dass die zwei Längsschenkel 126a' und 1 16a' eine gemeinsame Drehachse umfassen. Analog hierzu sind die Gelenke 1 18c', 128c' zu einem Kombigelenk mit einer gemeinsamen Drehachse für die Schenkel 126b' und 1 16b' verbunden. Im Allgemeinen sei darauf hingewiesen, dass bevorzugterweise alle Drehachsen der Gelenke 1 18a'-1 18d' sowie der Gelenke 128a'-128d' parallel verlaufen, so dass der Objektträger-Schenkel 122' in einer parallelen Ebene gegenüber dem ortsfesten Schenkel 1 18d' verschiebbar ist, ohne dass es zu Verdrehen bzw. Verkippen kommt. D.h. also, dass die Gelenke 1 18a'-1 18d' sowie die Gelenke 128a'-128d' jeweils nur einen rotatorischen Freiheitsgrad aufweisen können.
Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann, wie hier dargestellt, der Verschiebungsmechanismus der Gelenke 1 18d' und 128d' dadurch realisiert sein, dass der ortsfeste Schenkel 112' bzw. der Objektträger-Schenkel 122' jeweils mindestens ein Langloch entlang des jeweiligen Schenkels umfasst (vgl. Bezugszeichen 130), in welchem die Ge- lenke 1 18d' bzw. 128d', z.B. mittels eines Bolzens oder einer Schraube 132 verschiebbar gelagert sind. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann die Schraube 132 auch dazu dienen, das Gelenk 1 18d' bzw. 128d' entlang der Längsachse des jeweiligen Schenkels 1 12' bzw. 122' zu arretieren. Alternativ kann auch ein anderer Arretierungsmechanismus vorgesehen sein. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen an dem Schnittstellen-Schenkel 1 14', 124' ein Griff 134 vorgesehen sein, mittels welchem die Verschiebung des Schnittstellen- Schenkels 124', 1 14' gegenüber dem ortsfesten Schenkel 1 12' bewerkstelligt wird, infolge welcher das Objekt 12 auf der Kreisbahn bewegt wird. Alternativ kann der Griff 34 auch an einem weiteren Schenkel, wie z.B. dem Objektträger-Schenkel 122' angeordnet sein.
Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann auch ein Stellmotor 136, hier in Form einer Stellmotor-Getriebekombination, vorgesehen sein, der dazu ausgebildet ist. einen der Längsschenkel 1 16a' oder 1 16b' gegenüber dem Schnittstellen-Schenkel 1 14', 124' so im Winkel zu verändern, dass mittels dieses Stellmotors 136 die Bewegung des Objekts 12 entlang der Bewegungskurve vollzogen wird.
Das oben gezeigte Ausführungsbeispiel zeigt deutlich die hochvariable Einstellbarkeit der Objektführung 110', wobei diese trotz der Komplexität eine kompakte Bauform (insbeson- dere für einen Transport) aufweist. Es sei darauf hingewiesen, dass die Objektführung 1 10 eine Vielzahl an Variationsmöglichkeiten im Hinblick auf Details, wie Objekthalter 40, der beispielsweise verschiebbar ausgeführt sein kann (vgl. Verschiebungsmechanismus 42), aufweisen kann. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen wäre es auch denkbar, dass der Schnittstellen-Schenkel 1 14', 124' auch mit variabler Länge ausgeführt ist. Entsprechend einer weiteren Möglichkeit wäre es auch denkbar, dass weitere Schenkel, wie z.B. die Längsschenkel 1 16a', 1 16b', 126a', 126b' in ihrer Länge variierbar sind. Weitere derartige Variationsmerkmale der Objektführung 100' werden Bezug nehmend auf Fig. 3a und 3b erläutert.
Fig. 3a und Fig. 3b zeigen die Objektführung 100', die hier vertikal an dem Stativ 18 befestigt ist. Die Objektführung 100' weist an dem Objektträger-Schenkel 122' einen gegen- über dem Objektträger 40 um 90° gedrehten Objekthalter auf, an dem die Kamera 12 als Objekt angebracht ist. Ausgehend von dieser Darstellung wird klar, dass die Objektführung 100' nicht nur vertikal, d.h. zur Beschreibung einer vertikal angeordneten Kreisbahn (wie bezüglich Fig. 2a-d gezeigt) genutzt werden kann, sondern auch so positioniert werden kann, dass die Kreisbahn horizontal verläuft. Bezug nehmend auf Fig. 4a-4d wird nun ein weiteres Ausführungsbeispiel für den Bezug nehmend auf Fig. 2 beschriebenen Kameraarm (Objektführung) erläutert.
Fig. 4a zeigt die Objektführung 100" mit den zwei Viereck-Bewegungsstrukturen 1 10" und 120". Die Viereck-Bewegungsstruktur 120" dient wiederum zur direkten Führung des Objekts 12, welches an dem Objektträger-Schenkel 122" angeordnet ist. Die andere Viereck- Bewegungsstruktur 1 10" ist mit dem Ständer 18 über den ortsfesten Schenkel 1 12" gekoppelt. Auf den in Bezug auf den ortsfesten Schenkel 1 12" und in Bezug auf den Objektträger-Schenkel 122" gegenüberliegenden Seiten sind die zwei Schnittstellen-Schenkel 1 14 und 124 angeordnet und über die Gelenke 1 18b", 128b" bzw. 1 18c" mittels jeweils gemeinsamen Rotationsachsen gekoppelt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Längsschenkel 1 16a" und 1 16b" der Struktur 1 10 und die Längsschenkel 126a" und 126b" als Gitterrohrkonstruktionen (mit Schrägstreben und/oder Querstreben) ausgeführt, so dass es hier auch bei ausgefahrener bzw. ausgeschwenkter Objektführung 100" nicht zu Verbiegungen infolge der entstehenden großen Momente kommt. Hintergrund hierzu ist, dass durch die erhöhten Querschnittsfläche in Belastungsrichtung (parallel zu der Gewichtskraft, senkrecht zu den möglichen Bewegungsbahnen) größere Flächenträgheitsmomente und damit erhöhte Steifigkeit. Wie insbesondere aus Fig. 4b ersichtlich wird, ist in diesem Ausführungsbeispiel wiederum der ortsfeste Schenkel 1 12" sowie der Objektträger-Schenkel 122" mit variabler Schenkellänge versehen. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Schenkellängenverstellung allerdings anders realisiert. In Bezug auf den ortsfesten Schenkel 1 12" kann das Gelenk 1 8d" mittels eines Verstellrads 182 verstellt werden. Das Verstellrad ist in Eingriff mit einer Gewindestange, welche parallel, d.h. entlang der Längsachse des ortsfesten Schenkels 1 12" verläuft und auf welcher das Gelenk 1 18d" gelagert ist. Durch Rotation des Verstellrads 82 erfolgt analog zu einem Spindelantrieb die laterale Verschiebung des Gelenks 1 18d entlang der Längsachse des Schenkels 1 12". Alternativ wäre es hierbei auch denkbar, dass ein Schrittmotor in Kombination mit dem Spindelantrieb eingesetzt wird.
Der Schenkel 122" kann mittels ebenfalls einer Spindel (nicht gezeigt) und einem Stellrad 184 zum Betätigen der Spindel verlängert werden. Hierfür ist ein Teil des Schenkels 122", z.B. der Teil der dem Gelenk 128d" zugewandt ist, nicht verschiebbar durch die Spindel, während der Teil der dem Gelenk 128a" zugewandt ist, mit dem Gewinde der Spindel in Eingriff ist und dadurch in Längsrichtung parallel zum Schenkel 122" verschoben werden kann.
Wie aus der Detailzeichnung, welche die zwei Schenkelverstellungsmechanismen 182 und 184 vergrößert darstellt, hervorgeht, können entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen an den Schenkeln 1 12" und 122" Skalen angeordnet sein, die beispielsweise direkt einem Radius der Kreisbahn zugeordnet sein, so dass die Verstellung des Kreisbahnradius weiter erleichtert wird. Die Skalen sind mit dem Bezugszeichen 186 markiert. Wie bereits im Rahmen von dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 erläutert, kann die Ob- jektführung 100 entweder manuell, z.B. mit dem Griff 134 bzw. motorisiert mittels des Antriebs 136 die Bewegungsbahn (vorgegeben durch die Schenkellängen) abfahren. Die Eigenschaften der Merkmale 134 und 136 stimmen mit den Eigenschaften der Merkmale aus Fig. 2 überein.
Fig. 4c verdeutlich nochmal den Bedarf, warum die Längsschenkel 1 16a", 1 16b", 126a", 126b" hier als Gitterrohrkonstruktionen ausgeführt sind. Fig. 4c zeigt hierzu die Objektführung 100" in der vollausgefahrenen Position. Hier ist ferner illustriert, dass ausgehend von einem Objektgewicht von 10 kg des Objekts 12 jeder Fuß des Standbeins 18 mit ca. 25 kg belastet wird, um ein Kippen effektiv zu verhindern. Hintergrund hierzu ist das Hebelarmverhältnis zwischen Hebelarm, bestehend aus den Viereck-Bewegungsstrukturen 1 10" und 120" gegenüber dem Hebelarm des gespreizten Fußes 18. Es sei darauf hingewiesen, dass, wie hier deutlich wird, dass sich die Bewegungsbahn oberhalb von Hindernissen (vgl. Bezugszeichen 60) erstrecken kann.
Die Objektführung 1 10" ist in Fig. 4d nochmals in der zusammengeklappten Position dargestellt. Hieraus wird ersichtlich, dass trotz der komplexen Struktur kompakte Abmessungen realisiert werden können. Des Weiteren ist zu erkennen, dass bevorzugt, aber nicht notwendigerweise die Schenkellängen der Längsschenkel wesentlich, d.h. z.B. 1 ,5- oder 2-fach so lang sind wie die Schenkellängen der Schenkel 12", 122", 1 14", 124".
Bezug nehmend auf Fig. 5a-5g wird die Objektführung 100" in unterschiedlichen Konfigu- rationen für die effektive Schenkellänge der zwei Schenkel 1 12" und 122" erläutert, so dass ersichtlich wird, dass in Abhängigkeit dieser Schenkellängen unterschiedliche Bewegungsbahnen realisiert werden können.
Fig. 5a zeigt eine Konfiguration, bei der der ortsfeste Schenkel 1 12' im Vergleich zu dem Objektträger-Schenkel 122" gleich lang ist, wobei diese zwei Schenkel 1 12" und 122" bevorzugt, aber nicht notwendigerweise gleich lang zu dem Schnittstellen-Schenkel 1 14, 124 sind. Bei einer derartigen Konfiguration der Schenkellängen kann eine gerade Bewegungsbahn für das Objekt 12 (vgl. gerade Bewegungsbahn 30a) realisiert werden. Aus Fig. 5b geht hervor, dass eine gerade Bewegungsbahn 30c mit gleichzeitiger Rotation des Objekts 12 dadurch realisiert werden kann, dass der ortsfeste Schenkel 1 12" in Bezug auf den Schnittstellen-Schenkel 1 14" gleich lang gewählt wird, solange der Objektträger-Schenkel 122" kürzer gewählt ist. Aus Fig. 5c geht hervor, dass eine gekrümmte Bewegungsbahn bzw. Kreisbahn 30 für das Objekt 12 dann erreicht werden kann, wenn der ortsfeste Schenkel 1 12" etwa gleich lang zu dem Objektträger-Schenkel 122" gewählt wird, wobei die beiden Schenkel 1 12' und 122" kleiner als der Schnittstellen-Schenkel 1 14", 124" ist. Fig. 5d zeigt eine weitere Konfiguration, mittels welcher eine gerade Bewegungsbahn 30 für das Objekt 12 realisierbar ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 5a jedoch die Kamera entlang der Bewegungsbahn 30 ausgerichtet, so dass die Kamera 12 mittels der Objektführung 100" linear auf ein Objekt 20 zu bewegt werden kann. Dieser Objektführungseffekt ist vergleichbar zu dem (optischen) Zoom einer Kamera.
Fig. 5e zeigt ein Anwendungsbeispiel für eine gekrümmte Bewegungskurve 30b, wie sie in Fig. 5c erläutert ist. Hierbei wird die Kamera 12 mittels der Objektführung 100" um ein Objekt 20 herumgeführt, so dass hier der Fahrersitz sowohl von der Seite als auch von vorne gefilmt werden kann.
Fig. 5f und Fig. 5g zeigen weitere Anwendungsfälle für derartig gekrümmte Bewegungsbahnen 30b, bei welchen ein Objekt 20 von mehreren Seiten mit der Kamera 12 abgelichtet werden soll. Insbesondere aus dem Anwendungsbeispiel aus Fig. 5f wird deutlich, dass auch bei einem Schwenken um das Objekt 20 der Kamera 12 keine Verzerrungen bzw. Größenverschiebungen des Objekts 20 gegenüber dem Hintergrund erfolgen, da die relativen Entfernungen zueinander immer gleichbleiben.
Aus Fig. 5g wird ersichtlich, dass der Kameraarm 100" bzw. die Objektführung 100" durch einen verändert gestalteten Objekthalter 40" ergänzt werden kann. Der Objekthalter 40" ist gegenüber dem typischen Objekthalter verlängert, so dass auch bodennahe Objekte aufgenommen werden können. Der Objekthalter 40" wird analog zu den anderen Objekthaltern 40 und 40' an dem Objektträger-Schenkel 122" befestigt. An dieser Stelle sei nochmal darauf hingewiesen, dass die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele nur zur Illustration dienen und Adaptionen bzw. Modifikationen der obigen Konstruktionen, z.B. in Bezug auf die der genaue Realisierung der Verschiebbarkeit der Gelenke 1 18d bzw. 128d oder die Wahl der hinsichtlich der Länge variierbaren Schenk, unter Wahrung der geometrischen Bedingungen, insbesondere der geometrischen Bedin- gungen der zwei Viereck-Bewegungsstrukturen im fachmännischen Handeln liegen. Der Schutzbereich wird nicht durch die obigen Ausführungsbeispiele sowie die in den Ausführungsbeispielen kombinierten Merkmale vorgegeben, sondern ist alleine durch die Patentansprüche definiert.

Claims

Patentansprüche
Objektführung (100, 100', 100") mit variabler Bewegungsbahn (30a, 30b, 30c), mit folgenden Merkmalen: einer ersten Viereck-Bewegungsstruktur (1 10, 1 10', 1 10") mit einem ortsfesten Schenkel (1 12, 1 12', 1 12") und einem gegenüber zu dem ortsfesten Schenkel (1 12, 1 12', 1 12") verschiebbaren ersten Schnittstellen-Schenkel (1 14, 1 14', 1 14"); und einer zweiten Viereck-Bewegungsstruktur (120, 120', 120") mit einem Objektträger-Schenkel (122, 122', 122") und einem gegenüber zu dem Objektträger- Schenkel (122, 122', 122") liegenden zweiten Schnittstellen-Schenkel (124, 124', 124"), wobei der erste Schnittstellen-Schenkel (1 14, 1 14', 1 14") und der zweite Schnittstellen-Schenkel (124, 124', 124") miteinander verbunden sind, und wobei zumindest einer der Schenkel der ersten Viereck-Bewegungsstruktur (1 10, 1 10', 1 10") und/oder der zweiten Viereck-Bewegungsstruktur (120, 120', 120") in Bezug auf eine Schenkellänge variabel ist, wobei der Objektträger-Schenkel (122, 122', 122") sich bei einer Verschiebung des ersten und des zweiten Schnittstellen-Schenkels (1 14, 1 14', 1 14", 124, 124', 124") gegenüber dem ortsfesten Schenkel (1 12, 1 12', 1 12") tangential oder radial auf der Bewegungsbahn (30a, 30b, 30c) bewegt, wobei eine Form der Bewegungsbahn (30a, 30b, 30c) abhängig von der gewählten Schenkeliänge ist.
Objektführung (100, 100', 100") gemäß Anspruch 1 , wobei die Bewegungsbahn (30a, 30b, 30c) eine gekrümmte Bewegungsbahn (30a, 30b, 30c) oder eine Kreisbahn ist, die durch einen Radius definiert wird, welcher von der gewählten Schenkellänge abhängig ist.
Objektführung (100, 100', 100") gemäß Anspruch 1 , wobei die Bewegungsbahn (30a, 30b, 30c) eine gerade Bewegungsbahn (30a, 30b, 30c) ist.
, Objektführung (100, 100', 100") gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der oder die Schenkel mit der variablen Schenkellänge aus einer Gruppe stammen, die den ortsfesten Schenkel (112, 112', 112"), den ersten Schnittstellen- Schenkel (114, 114', 114"), den zweiten Schnittstellen-Schenkel (124, 124', 124") und den Objektträger-Schenkel (122, 122', 122") umfasst.
5, Objektführung (100, 100', 100") gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die erste Viereck-Bewegungsstruktur (110, 110', 110") zusätzlich zwei Längsschenkel (116a, 116b, 116a', 116b', 116a", 116b") umfasst, wobei jeder der Längsschenkel (116a, 116b, 116a', 116b', 116a", 116b") sowohl mit dem ortsfesten Schenkel (112, 112', 112") und dem ersten Schnittstellen-Schenkel (114, 114', 114") mittels Gelenken (118a-118d, 118a'-118d', 118a"- 18d") verbunden ist, wobei die zweite Viereck-Bewegungsstruktur (120, 120', 120") zusätzlich zwei Längsschenkel (126a, 126b, 126a', 26b', 126a", 126b") umfasst, wobei jeder der
Längsschenkel (126a, 126b, 126a', 126b', 126a", 126b") sowohl mit dem Objektträger-Schenkel (122, 122', 122") und dem zweiten Schnittstellen-Schenkel (124, 124', 124") mittels Gelenken (128a-128d, 128a'-128d', 128a"-128d")verbunden ist.
6. Objektführung (100, 100', 100") gemäß Anspruch 5, wobei die Gelenke (118a- 118d, 118a'-118d', 118a"-118d", 128a-128d, 128a'-128d', 128a"-128d") der ersten Viereck-Bewegungsstruktur (110, 110', 110") und der zweiten Viereck- Bewegungsstruktur (120, 120', 120") jeweils Drehgelenke mit nur einem Freiheitsgrad sind, so dass die Gelenke (118a-118d, 118a'-118d\ 118a"-118d", 128a- 128d, 128a'-128d!, 128a"-128d") eine Verschiebung des ersten und des zweiten
Schnittstellen-Schenkels (114, 114', 114", 124, 124', 124") gegenüber dem ortsfesten Schenkel (112, 112', 112") und/oder gegenüber dem Objektträger-Schenkel (122, 122', 122") entlang einer ersten Richtung zulässt, während eine Bewegung entlang einer zweiten, zu der ersten Richtung orthogonalen Richtung und eine Verdrehung der Schenkel zueinander eingeschränkt und/oder verhindert wird.
7. Objektführung (100, 100', 100") gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei jedes Gelenk (118a- 8d, 118a'-118d', 118a"-118d", 128a-128d, 128a'-128d\ 128a"-128d") der ersten Viereck-Bewegungsstruktur (110, 110', 110") und der zweiten Viereck- Bewegungsstruktur (120, 120', 120") eine Drehachse hat und wobei alle Drehachsen der Gelenke (118a-118d, 118a'-118d*, 118a"-118d", 128a-128d, 128a'-128d', 128a"-128d") der ersten Viereck-Bewegungsstruktur (1 10, 1 10', 1 10") und der zweiten Viereck-Bewegungsstruktur (120, 120', 120") parallel zueinander verlaufen.
Objektführung (100, 100', 100") gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei zumindest ein Gelenk (1 18a-1 18d, 1 18a'-1 18d', 1 18a"-1 18d") der ersten Viereck- Bewegungsstruktur (1 10, 1 10', 1 10") auf dem ortsfesten Schenkel (1 12, 1 12', 1 2") oder dem ersten Schnittstellen-Schenkel (1 14, 1 14', 1 14") verschiebbar ausgeführt ist, so dass entweder der ortsfeste Schenkel (1 12, 1 12', 1 12") oder der erste Schnittstellen-Schenkel (1 14, 1 14', 1 14") eine variable Schenkellänge aufweist, und/oder wobei zumindest ein Gelenk (128a-128d, 128a'-128d', 128a"-128d") der zweiten Viereck-Bewegungsstruktur (120, 120', 120") auf dem Objektträger-Schenkel (122, 122', 122") oder dem zweiten Schnittstellen-Schenkel (124, 124', 124") verschiebbar ausgeführt ist, so dass entweder der Objektträger-Schenkel (122, 122', 122") oder der zweite Schnittstellen-Schenkel (124, 124', 124") eine variable Schenkellänge aufweist.
Objektführung (100, 100', 100") gemäß Anspruch 8, wobei der ortsfeste Schenkel (1 12, 1 12', 1 12"), der erste Schnittstellen-Schenkel (1 14, 1 14', 1 14"), der zweite Schnittstellen-Schenkel (124, 124', 124") und/oder der Objektträger-Schenkel (122, 122', 122") ein Langloch (130) , welches sich entlang des jeweiligen Schenkels erstreckt, umfasst, und wobei das jeweils verschiebbare Gelenk (1 18a-1 18d, 1 18a'-1 18d', 1 18a"-1 18d", 128a-128d, 128a'-128d\ 128a"-128d") mittels eines Bolzens oder einer Schraube (132) in dem Langloch (130) verschiebbar gelagert ist, und wobei eine Position des Gelenks (1 18a-1 18d, 1 18a'-1 18d', 1 18a"-1 18d", 128a- 128d, 128a'-128d', 128a"-128d") in Bezug auf das Langloch (130) durch die Schraube (132) oder einen Arretierungsmechanismus (132) arretierbar ist.
Objektführung (100, 100', 100") gemäß Anspruch 8, wobei der ortsfeste Schenkel (1 12, 1 12', 1 12"), der erste Schnittstellenschenkel, der zweite Schnittstellenschenkel und/oder der Objektträger-Schenkel (122, 122', 122") eine Gewindestange umfasst, die längs des Schenkels angeordnet ist und auf welcher das jeweils ver- schiebbare Gelenk (118a-118d, 118a'-118d', 118a"-118d", 128a-128d, 128a'- 128d', 128a"-128d") geführt ist, so dass eine relative Position des verschiebbaren Gelenks (118a-118d, 118a'-118d', 118a"-118d", 128a-128d, 128a'-128d', 128a"- 128d") in Bezug auf den jeweiligen Schenkel von einer Rotationsposition der Gewindestange abhängig ist.
Objektführung (100, 100', 100") gemäß einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei die Gelenke (118a-118d, 118a'-118d', 118a"-118d") zwischen den Längsschenkeln (116a, 116b, 116a', 116b', 116a", 116b") der ersten Viereck-Bewegungsstruktur (110, 110', 110") und dem ersten Schnittstellen-Schenkel ( 14, 114', 114") die Gelenke (128a-128d, 128a'-128d', 128a"-128d") der Längsschenkel (126a, 126b, 126a', 126b', 126a", 126b") der zweiten Viereck-Bewegungsstruktur (120, 120', 120") und dem zweiten Schnittstellen-Schenkel (124, 124', 124") formen.
Objektführung (100, 100'. 100") gemäß einem der Ansprüche 4 bis 11, wobei sowohl der ortsfeste Schenkel (112, 112', 112") als auch der Objektträger-Schenkel (122, 122', 122") in ihrer Schenkellänge variierbar sind und wobei die Schenkellänge des ortsfesten Schenkels (112, 112', 112") und die Schenkellänge des Objektträger-Schenkels (122, 122', 122") unabhängig voneinander ist.
Objektführung (100, 100', 100") gemäß Anspruch 12, wobei ein Verstellungsbereich für die Schenkellänge des ortsfesten Schenkels (112, 112', 112") und des Objektträger-Schenkels (122, 122', 122") so ist, dass die Schenkellänge des ortsfesten Schenkels (112, 112', 112") und des Objektträger-Schenkels (122, 122', 122") kleiner oder gleich ist als eine Schenkellänge des ersten und/oder zweiten Schnittstellen-Schenkels (114, 114', 114", 124, 124', 124").
Objektführung (100, 100', 100") gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei die Bewegungsbahn (30a, 30b, 30c) eine gekrümmte Bewegungsbahn (30a, 30b, 30c) oder eine Kreisbahn ist, auf welcher sich das Objekt tangential bewegt, wenn eine Schenkellänge für den ortsfesten Schenkel (112, 112', 112") und für den Objektträger-Schenkel (122, 122', 122") kleiner gewählt ist als eine Schenkellänge des ersten und des zweiten Schnittstellen-Schenkels (114, 114', 114", 124, 124', 124"), und/oder wobei die Bewegungsbahn (30a, 30b, 30c) eine gerade Bewegungsbahn (30a, 30b, 30c) ist, auf welcher sich das Objekt tangential bewegt, wenn eine Schenkellänge für den ortsfesten Schenke) (1 12, 1 12', 1 12") und für den Objektträger- Schenkel (122, 122', 122") gleich gewählt ist wie eine Schenkellänge des ersten und des zweiten Schnittstellen-Schenkels (1 14, 1 14', 1 14", 124, 124', 124"), und/oder wobei die Bewegungsbahn (30a, 30b, 30c) eine gerade Bewegungsbahn (30a, 30b, 30c) ist, auf welcher sich das Objekt radial bewegt, wenn eine Schenkellänge für den Objektträger-Schenkel (122, 122', 122") kleiner gewählt ist als eine Schenkellänge des ersten und des zweiten Schnittstellen-Schenkels (1 14, 1 14', 1 14", 124, 124', 124") und wenn eine Schenkellänge für den ortsfesten Schenkel (1 12, 1 12', 1 12") gleich gewählt ist wie eine Schenkellänge des ersten und des zweiten Schnittstellen-Schenkels (1 14, 1 14', 1 14", 124, 124', 124").
Objektführung (100, 100', 100") gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Objektführung (100, 100', 100") eine Betätigungseinheit (136) mit einem Stellantrieb umfasst, wobei die Betätigungseinheit (136) an dem ersten oder dem zweiten Schnittstellen-Schenkel (1 14, 1 14', 1 14", 124, 124', 124") angeordnet ist und ausgebildet ist, um einen Winkel zwischen einem der Längsschenkel (116a, 1 16b, 1 16a', 1 16b', 1 16a", 1 16b") der ersten Viereck-Bewegungsstruktur (1 10, 1 10', 1 10") und dem ersten Schnittstellen-Schenkel (114, 1 14', 1 4") oder dem zweiten Schnittstellen-Schenkel (124, 124', 124") so zu variieren, dass der erste und zweite Schnittstellen-Schenkel (1 14, 114', 1 14", 124, 124', 124") gegenüber dem Objektträger-Schenkel (122, 122', 122") verschoben wird.
Objektführung (100, 100', 100") gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Objektträger-Schenkel (122, 122', 122") einen oder mehrere Objekthalter (40, 42) umfasst, oder wobei der Objektträger-Schenkel (122, 122', 122") einen gelenkigen Objekthalter (40) umfasst oder wobei der Objektträger-Schenkel (122, 122', 122") einen verlängerten Objektträger (40") umfasst.
Objektführung (100, 100', 100") gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest ein Schenkel der ersten Viereck-Bewegungsstruktur (1 10, 1 10', 1 10") oder zumindest ein Schenkel der zweiten Viereck-Bewegungsstruktur (120, 120', 120") als Gitterkonstruktion gebildet ist.
Objektführung (100, 100', 100") gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der ortsfeste Schenkel (1 12, 1 12', 1 12") mit einem Standfuß (18) gekoppelt ist o- der wobei der ortsfeste Schenkel (1 12, 1 12', 1 12") einen Flansch für ein Stativ (18) umfasst.
19. Objektführung (100, 100', 100") mit variabler Bewegungsbahn (30a, 30b, 30c), mit folgenden Merkmalen: einer ersten Viereck-Bewegungsstruktur (1 10, 1 10', 1 10") mit einem ortsfesten
Schenkel (1 12, 1 12', 1 12") und einem gegenüber zu dem ortsfesten Schenkel (1 12, 1 12', 1 12") verschiebbaren ersten Schnittstellen-Schenkel (1 14, 1 14', 1 14"); einer zweiten Viereck-Bewegungsstruktur (120, 120', 120") mit einem Objektträ- ger-Schenkel (122, 122', 122") und einem gegenüber zu dem Objektträger-
Schenkel (122, 122', 122") liegenden zweiten Schnittstellen-Schenkel (124, 124', 124"); einer Schenkellängenverstellung zur Verstellung von zumindest einer variabelen Schenkellänge einer der Schenkel der ersten Viereck-Bewegungsstruktur (1 10, 1 10', 1 10") und/oder der zweiten Viereck-Bewegungsstruktur (120, 120', 120"), wobei der erste Schnittstellen-Schenkel (1 14, 1 14', 1 14") und der zweite Schnittstellen-Schenkel (124, 124', 124") miteinander verbunden sind, wobei der Objektträger-Schenkel (122, 122', 122") sich bei einer Verschiebung des ersten und des zweiten Schnittstellen-Schenkels (1 14, 1 14', 1 14", 124, 124', 124") gegenüber dem ortsfesten Schenkel (1 12, 1 12', 1 12") tangential oder radial auf der Bewegungsbahn (30a, 30b, 30c) bewegt, wobei eine Form der Bewe- gungsbahn (30a, 30b, 30c) abhängig von der gewählten Schenkellänge ist.
20. Objektführung (100, 100', 100") gemäß Anspruch 19, wobei die Schenkellängenverstellung ein Verstellrad (182) und einen Gewindestange umfasst.
21. Objektführung (100, 100', 100") gemäß Anspruch 20, wobei das Verstellrad (182) in Eingriff mit der Gewindestange ist, welche entlang der Längsachse des ortsfes- ten Schenkels (1 12") verläuft und auf welcher das Gelenk (1 18d") gelagert ist, sodass mittels des Verstellrads (182) das Gelenk (1 18d") in Bezug auf den ortsfesten Schenkel (1 12") verstellbar ist.
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