Brevet FR2538878A1 — publié le 19840706

DISPOSITIF POUR ORIENTER UN APPAREIL DE PRISE DE VUES. La présente invention concerne un dispositif pour orienter un appareil de prise de vues, tel qu'une caméra de radiodiffusion, comprenant des moyens pour orienter en azimut et en site une plaque-support sur laquelle peut être fixé l'appareil de prise de vues. Les dispositifs de ce type connus se présentent sous la forme d'un pied -déplaçable. Sur l'extrémité supérieure du tube vertical du pied est monté à rotation un premier dispositif mécanique motorisé ou non pour tourner la plaquesupport autour de la verticale, c'est-à-dire -l'orienter en azimut. Sur le premier dispositif mécanique lui-même est également monté à rotation un second dispositif mécanique motorisé ou non pour tourner la plaque-support autour de l'horizontale, c'est-à-dire l'orienter en site. La plaquesupport supporte directement l'appareil de prise de vues. De tels dispositifs ne permettent pas d'obtenir des images inversées ou obliques exigées notamment pour obtenir des effets spéciaux en télévision, et surt-out une succession d'images de la même scène d'abord droites puis progressivement obliques et enfin inversées. La présente invention vise à remédier à ces ineon- vénients, de préférence en faisant appel à un dispositif d'orientation en azimut et en site connu moyennant l'adjonction de quelques organes supplémentaires en vue de réduire le coût de l'ensemble du dispositif. A cette fin, un dispositif d'orientation en site et en azimut d'un appareil de prise de vues est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de rotation fixés à la plaque-support pour tourner suivant les deux sens de rotation l'appareil de prise de vues autour d'un axe de rotation de préférence parallèle à l'axe optique de l'appareil de prise de vues. De préférence l'axe de rotation est confondu avec l'axe optique de l'appareil de prise de vues ou tout au moins sont prévus des moyens pour régler la distance relative entre l'axe de rotation et. l'axe optique de l'appareil de prise de vues en vue de rendre colinéaire l'axe optique avec l'axe de rotation, quelles que soient les dimensions du boîtier de l'appareil de prise de vues. Le dispositif selon l'invention permet ainsi d'orienter l'appareil de prise de vues, tel qu'une caméra, pratiquement dans n'importe quelle position et suivant n'importe quelle trajectoire dans l'espace à trois dimensions. Outre la possibilité de mouvement de travelling, latéral, avant-arrière, de haut en bas et de bas en haut,-l'appazeil de prise de vues pour n'importe quelles orientations en site et en azimut peut etre orienté obliquement ou à ltenvers, soit manuellement,soit par l'entraînement d'un moteur à vitesse de rotation variable. Ainsi des combinaisons d'images droites, obliques et inversées peuvent être obtenues en combinaison à un balayage en site et/ou à un balayage en azimut d'une scène filmée. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparattront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférée de l'invention et en référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels - la Fig. 1 est une vue de côté de gauche en perspective de la partie supérieure du dispositif d'orientation comprenant des moyens de rotation sur elle-même d'une caméra ; - la Fig. 2 est une vue arrière des moyens de rotation; et - les Figs. 3 à 6 montrent différentes orientations de la caméra obtenues par le dispos-itif d'orientation. Dans les figures, on retrouve classiquement. le pied 1 d'une caméra 2. Ce pied comprend à sa base un trépied 10 qui peut rouler ou être immobilisé sur le sol. Au-des sus du trépied 10 s'élève un tube-support vertical 11. Dans l'extrémité supérieure du tube-support 11 est monté à rotation un arbre. vertical 12 dans la tête supérieure 13 duquel un arbre horizontal 14 est monté à rotation. Sur l'arbre horizontal 14 en monté à coulissement verrouillable une plaque-support 15 sur laquelle, selon l'état de la technique, la caméra 2 est immobilisée. La tête supérieure 13 contient un premier dispositif moteur pour tourner l'ensemble comprenant l'arbre 12, l'arbre 14 et la plaque-support 15 autour l'axe vertical du tube-support 11 t ainsi qu'un second dispositif moteur pour tourner l'ensemble comprenant l'arbre 14 et la plaque-support 15 autour de l'axe horizontal de l'arbre 14. Les deux dispositifs moteurs sont class-iques et permettent d'orienter la caméra en azimut A'A et en site S'S, suivant les deux sens de rotation et de préférence à des vitesses variables par l'intermédiaire de deux variateurs de vitesse. Selon d'autres variantes. le pied décrit ci-dessus peut être remplacé par tout autre appareil mobile tel qu'un chariot de travelling ou une grue de prise de vues. La caméra 2 illustrée est une caméra électronique de radiodiffusion bien qu'elle puisse être remplacée par tout autre appareil de prise de vues cinématographiques ou même photographiques portable ou non. Dans les figures, on reconnaît à l'arrière de la caméra 2, son bottier 20 de forme parallélépipédique qui contient principalement un tube analyseur,et à-l'avant son objectif 21 à focale variable, du type ZOOM, ainsi qu'au-dessus de l'objectif son viseur électronique 22. Le viseur 22 permet le cadrage et la mise au point de la scène à filmer par le cameraman, technicien chargé du réglage. L'objectif et-le tube analyseur définissent ensemble l'axe optique ou dit ligne de visée de la caméra 2 qui est désigné par 0'0 dans les figures. En se référant maintenant aux Figs. 1 et 2, on décrit en détail les moyens 3, objets de l'invention, pour tour ner suivant les deux sens de rotation. la caméra sur ellemême. Tels qu'illustrés, ces moyens 3 comprennent principalement un moteur électrique 4, une grande couronne dentée tournante 5, un- assemblage de pièces 6 fixé à la plaquesupport 15 et supportant le moteur 4 et la couronne dentée 5, et enfin une potence 7 solidaire de la couronne dentée 5 et propre à supporter la caméra 2. L'assemblage 6 comprend une plaque 60 qui est perpendiculaire à la plaque-support 15 et dont. l'extrémité in férieure est fixée contre le chant arrière de la plaque support 15. Du côté de la face arrière de la plaque 60 sont fixés le moteur 4 ainsi qu'un variateur de vitesse .de préférence programmable 41 qui permet de commander la vitesse du moteur 4. L'arbre du moteur 42 est parallèle à la direction 0'0 et supporte un pet-it -pignon 43. Le variateur de vitesse 41 peut être commandé manuellement in situ ou télécommandé et programmé d'une manière analogue aux. variateurs de vitesse des dispositifs moteurs de rotation en site et en azimut. Du côté de la face avant de la plaque 60 est prévu un disque de grand diamètre 61 qui est fixé parallèlement sur la face avant de la plaque 60 par boulons et entretoises en 62 à une faible distance de la plaque 60. Dans l'interstice entre le disque 61 et la plaque 60 sont logés d'une part, un pignon moteur 63 qui est monté à rotation dans le bas sur la face arrière du disque 611 et d'autre part, au moins deux galets fous à gorge lisse 64 qui sont montés à rotation au moins dans le haut sur la face arrière du disque 61. Les pièces tournantes 63 et 64 ont leur axe parallèle à la direction olo et dépassent sensib.lement de la périphérie externe du disque 61. Le moyeu du -pignon 63 est prolongé vers l'arrière par une tige 65 qui traverse un orifice pratiquée dans. la grande plaque 60 et qui est terminée par une petite roue dentée formant pignon 66. Lorsque le moteur 4 est uti-lisé, le pignon 66 est entraîné en rotation par le moteur 4 par l'intermédiaire d'une courroie dentée amovible 67 -co-opé- rant avec les pignons 43 et 66. En mode manuel, c'est-àdire sans entralnement moteur, la courroie 67 est enlevée et le pignon 42 du moteur 4 est donc désengrené du pignon 66. Le reste du train d'engrenage 63 - 65 - 66 est entrainé par une manivelle 68 qui s' enfiche à l'extrémité arrière de la tige 65. La couronne dentée 5 est montée coplanairement et coaxialement au disque 61 et autour de celui-ci. Elle est guidée par les galets fous 64 ainsi qu'éventuellement par des troncons de glissière circulaire. La denture périphérique interne de la couronne 5 glisse dans les gorges lisses de guidage des galets fous 64 et engrène avec le pignon 6-3. La potence 7 a son extrémité en équerre qui est boulonnée sensiblement le. long d'une petite corde de la face avant de la couronne dentée 5. La partie supérieure de la potence 7 est constituée par une seconde plaque-support 70 pour la caméra 2, jouant le même rôle que la plaque support 15 selon l'état de la technique, et parallèle à la direction 0'0. De préférence, l'axe de rotation de la couronne 5 et donc l'axe du disque 61 sont colinéaires à l'axe optique 0'0 de la caméra afin de filmer la même scène pendant la rotation de la caméra au moyen du dispositif selon l'invention. Afin d'obtenir cette colinéarité pour tout type de caméra, des moyens sont prévus pour régler la hauteur de la caméra 2 par rapport au plateau-support 79, c'est-à-dire la distance relative entre l'axe de rotation de la couronne 5 et l'axe optique 0'0 de la caméra 2. Ces moyens peuvent être quatre petites colonnes formant cales 71 supportant un plateau 72, l'ensemble étant fixable sur la plaque-support 70. le boîtier 20 de la caméra 2 est alors fixé sur le plateau 72.En référence à la Fig. 1, à chaque jeu de cale-s ayant une hauteur prédéterminée correspond un boîtier de caméra, c'est-à-dire une distancie prédéterminée entre l'a face inférieure ou fond du boîtier de caméra et l'axe op tique de la caméra -considérée. Les moyens de réglage en hauteur peuvent être également un dispositif de -régtage connu en hauteur du- plateau 72, du genre par exemple comprenant une articulation verroul9lable .d'élQments- en croix, généralement utilisé pour supporter un projecteur de films ou de diapositives. Comme on le voit dans les figures, deux. luni:iéres circulaires 610 et-600 sont pratiquées coaxi-alement dans le disque 61 et. la plaque arrière 60 devant la face arrière de la caméra 2. Ces lumières circplai.res permettent:.le libre passage du câble de caméra qui est. relié à un câble de connexion long. Ce dernier convoye les nombreux signaux, notamment vidéo, entre la caméra et la baise des équipements du studio qui comprend notamment. l'alimentation et. le moniteur vidéo de la caméra. Selon une seconde variante non représentée, dans la lumière 610 du disque 61 est encastré un connecteur élec trique circulaire qui relie le câble de sortie de la caméra et le câble externe de connexion desservant la baie-d'équi piments, afin d'empêcher l'enroulement sur lui-même du câble de connexion. Le connecteur peut être constitué d'une manière connue par une bague en matière isolante qui est montée tour nante dans la lumière 610 et qui est fixée à la couronne dentée 5 et/ou à lá face arrière de la caméra 2. La bague est pourvue d'anneaux conducteurs qui sont juxtaposés axialement et reliés respectivement aux fils conducteurs du câble sortant de la caméra à travers des barrettes de connexion, et contre lesquels glissent des balais conduc teurs respectifs tels que des lames conductrices flexibles. Les balais conducteurs sont solidaires du disque 61 et sont reliés respectivement aux fils conducteurs du câble externe de connexion desservant la baie d'équipements à travers d'autres barrettes de connexion a rotation de la caméra 2 autour de son axe optique O'C soit manuel au moyen d-e la manivelle 68, soit motorisé au moyen du moteur 4 et du variateur de vitesse 41 > par l'intermédiaire du pignon tournant 63 engrenant avec la couronne 5, permet d'obtenir n'importe quelle position de la caméra dans l'espace à trois dimensions et de suivre un déplacement quelconque en combinaison avec les orientations en site et en azimut obtenues par les deux -dispositifs moteurs connus déjà cités. A titre d'exemple, les Figs. 3, 4, 5 et 6 montrent respectivement la caméra 2 pour produire des images inversées en contre-plongée, des images obliques en contre-plongée, des- images- obliques en plongée et des images obliques inversées en plongée. L'orientation de ces différentes images filmées est schématisée par l'orien- tation des lettres "SFP" dans les Figs. 3 à 6. Afin d'équilibrer convenablement d'une part la couronne dentée 5 et d'autre part l'ensemble supporté par la plaquesupport 15, des pièces en plomb 50 sont fixées régulièrement à la périphérie de la couronne-5, et un contre-poids 150 est fixé à l'extrémité avant de la plaque-support 15 et à l'opposée de l'assemblage 6 et du moteur 4. R e v e n d i c. au t i o n s. 1 - Dispositif pour orienter un appareil de prise de vues (2) comprenant des moyens (12, A'A; 14, S'S) pour orienter en azimut et en site une plaque-support (15) sur laquelle peut être fixé l'appareil de prise de vues, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de rotation (3) fixés à la plaque-support (15) pour tourner suivant les deux sens de rotation l'appareil de prise de vues (2), autour d'un axe de rotation (0'0) de préférenceparralèleà l'axe optique de l'appareil de prise de.-vues. 2 - Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de rotation est confondu avec l'axe optique (Q'O). 3 - Dispositif conforme à la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de rotation (3) sont manuels (68) et/ou motorisés (4) de préférence à vitesse de rotation variable (41). 4 - Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de rotation (3) comprennent un assemblage de pièces(65 fixé à la plaquesupport (15), un moteur d'entratnement à rotation (4) de préférence à vitesse variable (4,41) fixé à l'assemblage de pièces -(6) et des moyens de support (5,7) sur lesquels est fixé l'appareil de prise de vue (2) et qui sont entraînés autour de l'axe de rotation (o'o) par. le moteur (4) par l'intermédiaire d'un train-d'engrenage (43, 67, 66, 63) inclus dans ledit assemblage- (6). 5 - Dispositif conforme à la revendic'ation 4, caractérisé en ce que le train d'engrenage. (43, 67, 66, 63) comprend des moyens amovibles (67, 68) pour désengrener ledit moteur (4 , 43) du reste (63, 65, 66) du train -d'engre- nage afin de commander manuellement la rotation de l'appareil de prise de vues (2). 6 - Dispositif conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens pour désengrener comprennent une courroie amovible (67) entre l'arbre (42, 43) du moteur (4) et un pignon (66) du reste du train d'engrenage, et une manivelle (68) enfichable sur l'arboré (65) dudit pignon (66). 7 - Dispositif conforme à l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les moyens de support (7) comprennent des moyens (71, 72) sur lesquels est fixé directement l'appareil de prise de vues (2) pour régler la distance relative entre l'axe de rotation et l'axe optique (O'O) de l'appareil de prise de vues. 8 - Dispositif conforme à l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que l'assemblage de pièces (6) comprend une plaque (60) fixée perpendiculairement à la plaque-support (15) et supportant sur une face arrière ledit moteur (4), un disque (61) fixé à la face avant de la plaque (60 > en arrière de l'appareil de prise de vues (2) et coaxial à l'axe de rotation (O'O),et en ce que les moyens de support de l'appareil de prise de vues (2) comprennent une couronne dentée(52uidée autour du disque -(61), tournant autour de l'axe de rotation (O'O) sous l'action du train d'engrenage (43, 67, 66, 63) et supportant un plateau-support (72) sur lequel est immobilisé l'appareil de prise de vues (2). 9 - Dispositif conforme à la revendication 8, caractérisé en ce que des lumières alignées (600, 610) sont prévues dans ladite plaque (60) et dans le disque (61) pour le libre passage de câbles desservant l'appareil de prise de vues (2). 10 - Dispositif conforme à l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de connexion électrique tournant coaxialement à l'axe de rotation (0'0) et solidaires des moyens de support (5,7) pour relier le câble sortant de l'appareil de prise de vues (2) à un câble externe. 11 - Dispositif conforme à la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de connexion électrique comprennent une bague solidaire des moyens de support- (5,7) coaxiale à l'axe de rotation (O'O) et pourvue anneaux conducteurs respectivement reliés aux fils conducteurs du câble sortant de l'appareil de prise de vues, et des balais conducteurs fixés audit assemblage de pièces (6), glissant respectivement sur les anneaux conducteurs et reliés respectivement aux fils conducteurs du câble externe.