JP2840983B2 - テレビカメラまたは映画撮影機の動きの遠隔制御のための方法および装置 - Google Patents

テレビカメラまたは映画撮影機の動きの遠隔制御のための方法および装置

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Description

【発明の詳細な説明】 この発明の目的は、目的物、特定的にはテレビカメラ
または映画撮影機の動きの遠隔制御のための方法および
関連装置である。
ビデオまたは映画フィルムの撮影の間、オペレータの
近くは位置決めされた特別なモニタにおけるフレーミン
グ制御による遠隔制御がテレビカメラまたは映画撮影機
の動きに必要とされることが多い。
これより、同様のことが映画撮影機にも等しくあては
まるという理解のもとに、テレビカメラについて主に述
べられる。実際、理論および実践において、テレビカメ
ラ（電子記録画像）および映画撮影機（フィルム上の記
録画像）の場合、これらの撮影システムのいずれもフレ
ーミングされた画像が遠隔視覚の可能性を含むため、そ
の使用様式は全く同一である。実際、テレビカメラは電
子画像を直接作り出し、それが通常のモニタで視覚化さ
れ得るが、他方、映画撮影機では「前記ルーぺ（electr
onic loupe）」と呼ばれる装置を使用することが可能で
あり、これは映画撮影機のファインダから撮ったフレー
ミングされた画像を撮影する小型テレビカメラと全く同
様である。
テレビカメラの遠隔制御のために特別な支持が存在
し、これは遠隔制御された電気モータによってカメラが
PAN（水平方向）およびTILT（垂直方向）と呼ばれる２
つの撮影軸のそれぞれ回りを移動することを可能にす
る。
テレビカメラの遠隔操作は２つの方法で実行され得
る。１つはテレビカメラの運動速度に比例する角振幅を
有するレバー（一般に「ジョイスティック（joystic
k）」と呼ばれる）によってであり、もう１つはその回
転速度に比例する速度でPANおよびTILTのそれぞれの軸
の回りにテレビカメラを移動させる２つのハンドル車に
よってである。フレーミングされた画像は制御装置の近
くの固定位置に置かれるモニタ上で制御される。
したがってこれらのどちらのシステムでも、オペレー
タによって行なわれたシフトはテレヒカメラの対応する
シフトには変換されず、その移動速度に変換される。す
なわち、レバー（この場合レバーによって命令が与えら
れるところ）と、上にテレビカメラが載置されるヘッド
との間には位置関係が存在しないということであり、し
たがってこのためオペレータはたとえモニタでそのフレ
ーミングを追っていてもテレビカメラの動きを知覚する
ことができない。
これらの遠隔制御システムは、これらの特定の制御に
高度に専門的なオペレータを必要とする。これは普通の
オペレータでは今まで慣れている条件とは極めて異なる
条件のもとで作業するため、テレビカメラを正確に操作
するのに大変な困難を経験するであろうからである。実
際、テレビカメラは通常「流体（fluid）」または「ジ
ャイロスコープ」と呼ばれる、テレビカメラの移動に適
当なクラッチまたは回転質量を有するヘッド上に載置さ
れ、オペレータによってより割込まれないように、かつ
より円滑に全体を移動され、したがって動きに比例して
ファインダシフトにおける画像が分け与えられる。
US−Ａ−１ 708 541は、添付の独立クレームのプリ
アンブルに従って、重量目的物、特定的にはサーチライ
トまたは銃の遠隔制御を開示し、これによって、目的物
を各々の軸に２つのモータを有する複雑なシステムによ
って、極めて小さな角移動で遠距離から移動されるよう
に起動することが可能になる。この遠隔制御は、テレビ
カメラまたは映画撮影機のために特定的に設計されるも
のではなく、したがって、ショットを制御するためにオ
ペレータによって起動されるケーシング上にモニタを取
付ける可能性を予知しない。
FR−Ａ−２ 264 298、実物大の対象および縮小され
た背景の２つの単一フィルムの撮影からなる極めて特定
的な撮影システムを開示し、これらは全体画像になるよ
うに折り畳まれる。オペレータは遠隔制御されるカメラ
によって撮られ縮小された背景画像を見ない。
この発明の目的は、テレビカメラの直接命令に関して
完全に不変なオペレータの運転様式を保って、テレビカ
メラまたは映画撮影機の動きの遠隔制御を実現すること
である。
この目的は、添付の独立クレームの特徴付けする部分
によってのべられる特徴によって達成されている。
オペレータによって起動されるアクワイヤヘッドはレ
バーによって移動可能な通常の映画ヘッドであり、互い
に垂直に２つの回転軸上の調製可能なクラッチを設けら
れ、それによってヘッドそのもののシフト抵抗を調節す
ることができる。
テレビモニタはヘッドのすべての動きを追い、かつオ
ペレータがテレビカメラの制御モニタ上て見る、また映
画撮影機のファインダがオペレータの操作しているヘッ
ド上に載置されていれば映画撮影機のファインダ中に見
るであろうショットの画像がその上に写るようなヘッド
上に載置される。したがって、オペレータの運転条件は
テレビカメラまたは映画撮影機の直接装置の場合と全く
同じである。
テレビカメラまたは映画撮影機が上に載置されるアク
ワイヤヘッドのPANおよびTILT移動はそれぞれのセンサ
によって読み取られる。これらは電気インパルスを中央
制御装置に送り、それによってアクチュエータヘッドモ
ータを作動し、オペレータによって行なわれる移動を等
しく再現する。これらのモータは正しい位置で明確に制
御され、ステップのあるまたはステップのないモータの
両方であり得る。
より特定的には、オペレータによって行われるアクワ
イヤヘッドの水平移動（PAN）および垂直移動（TILT）
は、ヘッドの回転部分と対応するセンサとの間に置かれ
るは歯付ベルトまたはギアによって読み取られ、これは
アクチュエータヘッドの対応するモータを制御する電気
信号にこれらの移動を変換し、そのPANおよびTILT移動
ははめ歯付ベルトまたはギアによっても得られる。
好ましくは、アクワイヤヘッドの角移動とアクチュエ
ータヘッドの対応する角移動の比率は1:1であり、それ
ゆえオペレータによって操作されるアクワイヤヘッドの
位置とテレビカメラまたは映画撮影機がその上に載置さ
れる、モータを備えたアクチュエータヘッドの位置とは
完全に一致する。
しかし、この比率は例えば2:1または1:2に変化され、
それによって、例えば短いオプティクスを使用すると写
真伝送レンズのより円滑な動きまたはより早い動作速度
をそれぞれ得ることができる。１つの比率から別の比率
への移行は転換器によって得られる。
特別な反転によって、アクチュエータヘッドの動きを
アクワイヤヘッドの動きに関して反転することが可能で
あり、これは例えばアクチュエータヘッドが逆さまに載
置されているときに役立つ。
この発明に従ったテレビカメラの動きのこの遠隔制御
システムは、テレビカメラにプロセッサによって前に記
録された反復動作を実行させることが必要なときに、い
わゆる「運動制御（montion control）」において効果
をもたらすように使用される。この場合、トロリー上に
数段階の自由度で通常取付けられるテレビカメラのPAN
およびTILT移動は、記録の間前述と全く同一の方法で分
け与えられる。
この発明の特徴を整理すると以下のようになる。
この発明に従った遠隔操作方法は、モータ付のアクチ
ュエータヘッド上に取付けられた撮影機の動きを遠隔操
作するための方法である。アクワイヤヘッドに対して手
動で水平な動きおよび垂直に動きを与えることによっ
て、撮影機は、互いに直交するPANおよびTILTの２つの
軸線の周りを回転する。アクワイヤヘッド上には、テレ
ビモニタが取付けられているが、撮影機は取付けられて
いない。テレビモニタは、アクワイヤヘッドに与えられ
る操作者の動きに追従して、アクチュエータヘッド上の
撮影機によって撮影される映像を再生する。
好ましい実施例では、アクワイヤヘッドの水平な（PA
N）動きおよび垂直な（TILT）動きは、センサによって
読取られ、このセンサは、アクワイヤヘッドの動きに応
じた電気インパルスを送って、アクワイヤヘッドのモー
タを瞬時に操作し得るようにする。
好ましい実施例では、センサは、両方向性の増分エン
コーダであり、センサによって送られる信号は、互いに
対して90゜ずらされた２個の方形波である。
好ましい実施例では、アクワイヤヘッドの動きと、ア
クチュエータヘッドの動きとの比率は、可変である。
この発明に従った遠隔操作装置は、モータ付のアクチ
ュエータヘッド上に取付けられた撮影機の動きを遠隔操
作する。撮影機は、互いに直交する水平（PAN）軸とお
よび垂直（TILT）軸の２つの軸線の周りを回転し得るよ
うにされている。遠隔操作装置は、２つの対応する直交
したPAN軸およびTILT軸の周りを手動で動かされるアク
ワイヤヘッドと、アクワイヤヘッドの動きとアクチュエ
ータヘッドの動きとの間に直接的な比例関係を確立する
ための手段とを備える。アクワイヤヘッド上には、テレ
ビモニタが取付けられているが、撮影機は取付けられて
いない。テレビモニタは、撮影機によって撮影される映
像を再生し、かつ、アクワイヤヘッドに与えられる操作
者の動きに追従する。
好ましい実施例では、比例関係確立手段は、アクワイ
ヤヘッドの水平な（PAN）動きおよび垂直な（TILT）動
きを読取り、かつ、制御ユニット（２）によってアクチ
ュエータヘッドのモータを操作するための電気信号を送
るセンサからなる。
好ましい実施例では、モータは、ステップドモータま
たはステップレスモータである。
好ましい実施例では、センサは、ギアおよび／または
ベルトによってアクワイヤヘッドの可動部分に接続され
る。
好ましい実施例では、アクワイやヘッドは、レバーま
たは１対のハンドル車によって動かされる。
好ましい実施例では、アクワイヤヘッドの水平な（PA
N）動きおよび垂直ナ（TILT）動きの滑らかさを調整す
るためのクラッチプレート（13、14）を備える。
好ましい実施例では、アクワイヤヘッドの水平な（PA
N）動きおよび垂直な（TILT）動きとの間のアクワイヤ
ヘッドの対応の水平な（PAN）動きおよび垂直な（TIL
T）動きと比率を変更するための転換器を備える。
好ましい実施例では、アクワイヤヘッドの動きに対し
て、アクチュエータヘッドの水平な（PAN）動きおよび
垂直な（TILT）動きを反転させるためのリバース装置を
備える。
この発明に従った方法は、撮影機が実行しなければな
らない繰返しの動きを記録するためのモーションコント
ロールに適用され得る。
この発明に従った装置は、撮影機が実行しなければな
らない繰返しの動きを記録するためのプロセッサを備え
たモーションコントロールに適用され得る。
この発明のさらなる特性は、添付の図面に示される完
全に例示的であり、したがって限定的でない実施例を参
照して詳細に説明されるであろう。
図１は、アクワイヤヘッド、アクチュエータヘッドお
よび中央制御装置を示す、全体的にこの発明に従った装
置の図である。
図２は、図１に関して異なった角度から示されるアク
ワイヤヘッドのみの大規模な不等角投影図である。
これらの図面を参照すると、アクワイヤヘッドは１に
示され、参照数字３で示されるモータを備えたアクチュ
エータヘッド上に載置されるテレビカメラまたは映画撮
影機４への遠隔制御によって命令を分け与える。２は中
央制御装置を示し、２つのヘッドの間の電気接続を確立
し、モータの駆動を含む。
テレビカメラ４（これより映画撮影機にもあてはまる
ことでもテレビカメラについて通例述べられる。）が上
に載置されるアクチュエータヘッドは、第１のＬ形ブラ
ケット６が回転可能に載置される自由端で、第２のＬ形
ブラケット６が回転可能に載置される自由端で、第２の
Ｌ形ブラケット７が回転可能に載置される自由フランジ
への固定支持部５を含み、第２のブラケットは第１のも
のより小さい。テレビカメラ４はＬ形ブラケット７の自
由フランジへ固定される。
電気モータはアクチュエータヘッド３におかれ、後に
説明されるであろうような方法で制御され、その結果は
め歯付ベルトおよび／またはギアからなる適当な運動上
の動作によって、ブラケット６が支持部５の回りを回転
し、ブラケット７がブラケット６に関して回転すること
を許容する。
アクチュエータヘッド３は図１に示される垂直方向に
直立の位置にあり、図１に文字Ｘ′で示される支持部５
の軸の回りの回転はPAN（水平方向の概観）と呼ばれる
テレビカメラ４の水平方向の移動を生じ、図１にＹ′で
示されるサスペンションの水平方向の軸に関するブラケ
ット７の回転はTILT（垂直方向の概観）と呼ばれるテレ
ビカメラ４の垂直方向の運動を生じる。
アクワイヤヘッド１は三脚８上に載置され、三脚８に
関して固定される支持台９と、文字Ｘで示される垂直方
向の軸の回りを回転する部分10と、Ｙで示される水平方
向の軸の回りを回転し、かつ特定的には上部プレート12
を含む部分11とを有し、テレビモニタ13は図１の形式で
示されるように急速結合手段によって上部プレート12に
固定される。
PAN軸ＸおよびTILT軸Ｙの回りのアクワイヤヘッド１
の回転はヘッド１の回転部分11、たとえば上部プレート
12に固定されるレバー14によって、オペレータによって
分け与えられる。
レバー14が水平方向に移動されると、ヘッド１の移動
可能なブロック全体がPAN軸Ｘの回りを回転するように
され、レバー14が垂直方向に移動されると、移動可能な
部分11は、特定的には上部プレート12およびしたがって
モニタ13がTILT軸Ｙの回りを回転するようにされる。PA
NおよびTILT移動の流動性は、それぞれのクラッチ板13
および14上で動作することによって適当に調整され得
る。
PANおよびTILT移動は固定支持部９および軸Ｘの回り
を回転するヘッドの部分10にそれぞれ一体のそれぞれの
センサ15および16によって読み取られる。特定的には小
ピニオン17および18はそれぞれ記録器械から突出し、PA
NおよびTILT移動のそれぞれの間、アクワイヤヘッドの
移動可能部分10および移動可能部分11のそれぞれと一体
の対応する歯車21および22の回りに巻きつけられたそれ
ぞれのはめ歯付ベルト19および20によって回転される。
対応する小ピニオン17および18の各角回転で、センサ
15および16はそれぞれの電気ケーブル23および24によっ
て、図１の形式に示されるように中央制御装置２へ電気
インパルスの形式で信号を送る。好ましくは、センサ15
および16は両方向性の増分エンコーダであり、それらに
よって送られる信号は互いに90゜ずらされた２つの方形
波である。制御装置２はアクワイヤヘッド１のセンサか
ら受信される信号に基づいてアクチュエータヘッド３に
おいて予知されるモータ（図１に図示されない）を作動
し、軸Ｘ′およびＹ′の回りのPANおよびTILT移動を再
び起こす。制御装置２とアクチュエータヘッド３との間
の電気接続はケーブル25によって図１に示される。
したがって、この発明に従い、オペレータによって分
け与えられたアクワイヤヘッドの角PANおよびTILT移動
と、モータを備えたアクチュエータヘッドの対応する角
PANおよびTILT移動との間には直接比例関係が存在す
る。
もし比率が1:1であれば、アクチュエータヘッドの同
一角振幅はアクワイヤヘッド１の定められた角振幅に対
応する。しかし、２つのヘッドの移動の間の比率は、添
付の図面に示される実施例に従ってPANおよびTILT移動
のセンサ15および16上にそれぞれ置かれる適当な転換器
26および27によって変化され得る。
センサ15および16上では、それぞれのリバース装置28
および29は必要時にアクワイヤヘッド１に分け与えられ
る回転移動に関するアクチュエータヘッドの回転移動を
反転するために予知される。
この発明に従ったテレビカメラまたは映画撮影機の動
きの遠隔操作のための方法および装置では、作動レバー
14を操作するオペレータが、テレビカメラまたは映画撮
影機を直接操作するのと同一の条件で運転するというこ
とは明らかである。なぜならば、オペレータはアクワイ
ヤヘッドとともに対象物の画像、およびしたがってアク
ワイヤヘッド１に巻きつけられるとテレビカメラで見る
ことができる画像を写すモニタ13を動かすからであり、
かつ分け与えられた移動がアクチュエータヘッド３によ
って正確にかつ直ちに実行されるからである。

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】モータ付のアクチュエータヘッド（３）上
    に取付けられた撮影機（４）の動きを遠隔操作するため
    の方法であって、 アクワイヤヘッド（１）に対して手動で水平な（PAN）
    動きおよび垂直な（TILT）動きを与えることによって、
    前記撮影機は、互いに直交するPANおよびTILTの２つの
    軸線（Ｘ′,Y′）の周りを回転するものであり、 前記アクワイヤヘッド（１）上には、テレビモニタ（1
    3）が取付けられているが、撮影機は取付けられておら
    ず、 前記テレビモニタは、アクワイヤヘッドに与えられる操
    作者の動きに追従して、前記アクチュエータヘッド
    （３）上の前記撮影機（４）によって撮影される映像を
    再生することを特徴とする、遠隔操作方法。
  2. 【請求項２】前記アクワイヤヘッド（１）上の水平な
    （PAN）動きおよび垂直な（TILT）動きは、センサ（1
    5、16）によって読取られ、このセンサは、前記アクワ
    イヤヘッドの動きに応じた電気インパルスを送って、前
    記アクワイヤヘッド（３）のモータを瞬時に操作し得る
    ようにする、請求項１に記載の遠隔操作方法。
  3. 【請求項３】前記センサ（15、16）は、両方向性の増分
    エンコーダであり、 前記センサによって送られる信号は、互いに対して90゜
    ずらされた２個の方形波である、請求項２に記載の遠隔
    操作方法。
  4. 【請求項４】前記アクワイヤヘッド（１）の動きと、前
    記アクチュエータヘッド（３）の動きとの比率は、可変
    である。請求項１〜３のいずれかに記載の遠隔操作方
    法。
  5. 【請求項５】モータ付のアクチュエータヘッド（３）上
    に取付けられた撮影機（４）の動きを遠隔操作する装置
    であって、 前記撮影機（４）は、互いに直交する水平（PAN）軸お
    よび垂直（TILT）軸の２つの軸線（Ｘ′,Y′）の周りを
    回転し得るようにされており、 前記装置は、２つの対応する直交したPAN軸およびTILT
    軸（X,Y）の周りを手動で動かされるアクワイヤヘッド
    （１）と、前記アクワイヤヘッド（１）の動きと前記ア
    クチュエータヘッド（３）の動きとの間に直接的な比例
    関係を確立するための手段とを備えており、 前記アクワイヤヘッド（１）上には、テレビモニタ（1
    3）が取付けられているが、撮影機は取付けられておら
    ず、 前記テレビモニタは、前記撮影機（４）によって撮影さ
    れる映像を再生し、かつ、アクワイヤヘッドに与えられ
    る操作者の動きに追従することを特徴とする、遠隔操作
    装置。
  6. 【請求項６】前記比例関係確立手段は、前記アクワイヤ
    ヘッド（１）の水平な（PAN）動きおよび垂直な（TIL
    T）動きを読取り、かつ、制御ユニット（２）によって
    前記アクチュエータヘッド（３）のモータを操作するた
    めの電気信号を送るセンサ（1516）からなる、請求項５
    に記載の遠隔操作装置。
  7. 【請求項７】前記モータは、ステップドモータまたはス
    テップレスモータである、請求項６に記載の遠隔操作装
    置。
  8. 【請求項８】前記センサ（15、16）は、ギアおよび／ま
    たはベルト（17、19、21:18、20、22）によって前記ア
    クワイヤヘッド（１）の可動部分（10、11）に接続され
    る、請求項６に記載の遠隔操作装置。
  9. 【請求項９】前記アクワイヤヘッド（１）は、レバー
    （14）または１対のハンドル車によって動かされる、請
    求項５〜８のいずれかに記載の遠隔操作装置。
  10. 【請求項１０】前記アクワイヤヘッド（１）の水平な
    （PAN）動きおよび垂直な（TILT）動きの滑らかさを調
    整するためのクラッチプレート（13、14）を備える、請
    求項５〜９のいずれかに記載の遠隔操作装置。
  11. 【請求項１１】前記アクワイヤヘッドの水平な（PAN）
    動きおよび垂直な（TILT）動きと、前記アクチュエータ
    ヘッドの対応の水平な（PAN）動きおよび垂直な（TIL
    T）動きとの間の比率を変更するための転換器（26、2
    7）を備える、請求項５〜10のいずれかに記載の遠隔操
    作装置。
  12. 【請求項１２】前記アクワイヤヘッド（１）の動きに対
    して、前記アクチュエータヘッド（３）の水平な（PA
    N）動きおよび垂直な（TILT）動きを反転させるための
    リバース装置（28、29）を備える、請求項５〜11のいず
    れかに記載の遠隔操作装置。
  13. 【請求項１３】前記撮影機が実行しなければならない繰
    返しの動きを記録するためのモーションコントロールに
    適用される、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
  14. 【請求項１４】前記撮影機が実行しなければならない繰
    返しの動きを記録するためのプロセッサを備えたモーシ
    ョンコントロールに適用される、請求項５〜12のいずれ
    かに記載の装置。
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