Brevet FR2569925A1 — publié le 19860307

Dispositif de montage de caméra de tlévision La présente invention se rapporte à un disposi- tif de montage de camera de télévision ou analogue; elle vise, plus particulièrement mais non exclusivement, un dispositif de montage de caméra de télévision pour l'uti- lisation en studio. Les dispositifs de montage de caméra de télé- visioe,tels que les socles équilibrés actuellement utilisés dans les studios de télévision, remplissent la plupart des conditions désirées, par exemple un mouvement régulier d'une caméra dans le plan vertical et, comme les socles sont normalement montés sur roues et travaillent sur un plancher lisse, ils permettent également un déplacement régulier dans le plan horizontal. Certains de ces socles tournent également en azimuth et on peut utiliser l'un quelconque des trois mouvements indépendamment des autres. Toutefdis, si on suppose par exemple qu'une transition incli- née vers le haut ou le bas est nécessaire, et c'est parfois le cas, cela devient très délicat car l'opérateur doit ima- giner les coordonnées verticales et horizontales variables qui engendrent la trajectoire et s'efforcer de modifier la hauteur du socle, ce qui demande une force minime pour vain- cre l'inertie, en même temps que le socle est déplacé en li- gne droite sur le plancher, ce qui demande une force rela- tivement grande pour vaincre l'inertie, du seul fait de la différence de poids. Le mouvement ondulé résultant, qui de- vrait de préférence être une ligne droite, est le plus sou- vent difficilement acceptable. Cette difficulté résulte de la différence sensi- ble des forces verticales et horizontales nécessaires et el- le pourrait être fortement réduite si les forces étaient équilibrées de façon égale et si une petite force de guidage était seulement nécessaire. On rencontre le même type de difficulté lorsqu'on utilise des socles pour certaines autres opérations, par exemple lorsqu'une caméra doit être déplacée dans un plan particulier. Le plan horizontal peut être obtenu par dé- placement du socle équilibré sur ses roues, sur le plancher, mais on rencontre pour le plan vertical les mêmes difficul- tés que pour la transition oblique. Le problème est toujours d'obtenir manuellement les coordonnées verticales et hori- zontales changeantes et d'espérer que la transition sera régulière. Les bras équilibrés, également utilisés dans la technique, ne suivent pas une verticale vraie comme le fait le socle. Dans beaucoup d'applications, un bras convient mieux au travail demandé qu'un socle, grâce à sa plus grande souplesse, mais jusqu'a présent le défaut de guidage verti- cal vrai a été un inconvénient. Il est également désirable qu'une compensation complète de la masse, comprenant la caméra et le bras, soit conservée constamment dans le mouvement d'élévation et le mouvement horizontal ou leurs combinaisons, afin qu'une for- ce minimale seulement soit nécessaire pour effectuer une translation dans une direction quelconque à l'intérieur de l'enveloppe de travail du bras, une stabilité complète et une rigidité étant cependant maintenues constamment à la fois pendant le changement de position et à la position mo- difiée. Il est également souhaitable que le mouvement puis- se être limité à des plans ou des directions particuliers, en plus du guidage vertical précité, à la demande, de sorte qu'un opérateur n'a pas besoin de se concentrer sur le gui- dage et doit seulement fournir la petite force nécessaire au mouvement. Une autre caractéristique souhaitable est que le bras équilibré doit être facilement manoeuvrable à distance, par exemple au moyen de petits moteurs électriques ou un dispositif analogue, qui commandent le mouvement du bras à partir de lignes de signaux télécommandés, La présente invention a donc pour objet un bras complètement équilibré, qui conserve les caractéristiques avantageuses du socle et dans lequel sont incorporées les caractéristiques supplémentaires souhaitables, afin d'é- viter sensiblement les inconvénients précités. Suivant l'invention, on obtient un bras équilibré pour télévision ou analogue, comprenant une base mobile, une plateforme tournante montée sur cette base, un premier support translatable monté sur la plateforme tournante et comportant un dispositif de commande de position verticale qui agit sur un pivot de commande d'un pantographe dont le bras de levier est relié de façon pivotante à la platefor- me tournante, une plateforme de réception de charge mon- tée de façon pivotante à l'extrémité du bras de proportion du pantographe, des barres de liaison constituant un pre- mier parallélogramme sur le bras de proportion, une barre de ce parallélogramme étant formée sur la plateforme de réception de charge, et un deuxième parallélogramme sur ledit bras de levier, une barre de ce parallélogramme étant constituée par une partie de la plateforme tournante et les deux parallélogrammes partageant une barre de liai- son commune, des moyens de compensation de la masse du bras, montés de façon pivotante sur un deuxième support translatable monté sur la plateforme tournante, le point d'appui de ces moyens étant relié de façon pivotante à une barre courte du pantographe, des moyens de compensa- tion de charge qui agissent sur le dispositif de commande de position verticale, et des moyens de guidage des pre- mier et deuxième supports translatables, de sorte que la plateforme de réception de charge et la charge conservent la verticalité et peuvent être déplacés en compensation complète dans un plan quelconque, à l'intérieur des limi- tes de travail du bras. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description de son mode de réalisation, non liiitatie représenté sur les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 illustre schématiquement un disposi- tif conforme à l'invention, la figure 2 est un diagramme mathématique pour démontrer l'équilibre de masse de la structure, et la figure 3 est un diagramme mathématique pour démontrer l'équilibre de la charge. - On se reporte à la figure 1. Une base 1, de pré- férence de configuration senslblement triangulaire pour la facilité du montage de roues 2 ou de dispositifs analogues, peut être dirigée ou déplacée en crabe, c'est-à-dire que la base peut Etre translatée le long d'une ligne droite dans toute direction choisie avec ses trois roues en alignement, ou bien elle peut être dirigée à la façon d'un tricycle_ Une crapaudine 3, qui peut faire partie de la base ou y être fi- xée, porte un arbre tournant 4,de préférence de grand dla- mètre. Une plateforme tournante 5, montée sur l'arbre 4, comporte des guidages, non représentés, dans lesquels des roues, des galets 6 ou des organes similaires peuvent se dé- placer pour un mouvement contrôlé de supports translatables 7 et 8. Un support fixe, qui fait de préférence partie de la plateforme 5, constitue une pièce de liaison fixe 9 pour le montage pivotant du point d'appui 21 d'un bras de levier 10 d'un pantographe qui comprend en outre des barres de liaison 11 et 12 et un bras de proportion 13, ces élé- ments étant reliés par quatre pivots 14,15,16 et 17, de sor- te que le mouvement du pivot 14 détermine,en combinaison avec la rotation de la plateforme 5, la position du bras de proportion 13 et donc la position d'une plateforme 18 de ré- ceptlon de charge placée de façon pivotante à l'extrémité li- bre 19 du bras de proportion 13. Deux parallélogrammes à barres, constitués de la barre de liaison fixe 9, du bras de levier 10, d'une barre 20, d'une barre commune 22, d'une barre 23 articulée de façon pivotante sur la plateforme de réception de charge par un pivot 24 pour former une courte barre de liaison,en conjonction avec les pivots 16, 19, 21, 24, 25, 26 et 27 des deux parallélogrammes, ont pour effet que la plateforme de réception de charge et une char- ge placée sur celle-ci conservent leur verticalité indépen- damment de la position du pantographe. Le pivot 21 servant de point d'appui constitue un point de réaction fixe qui assure l'intégrité structurelle désirable des bras 10 et 13 avec la plateforme tournante 5. Un dispositif de commande de position verticale, comprenant dans cet exemple des rainures verticales frai- sées dans le support translatable 7 pour la réception des extrémités prolongées du pivot 14, engendre un mouvement piytQn de vertical du pivot 14 sur lequel agit un/verin 28 de petit diamètre commandé par une pression de gaz dans un cylindre 29, placé sur le support translatable 7 et alimenté à par- tir d'un réservoir 30 relativement grand par l'intermédiai- re d'une canalisation appropriée 31. La pression sur le piston 28, étant sensiblement constante, est telle que la chiarge sur la plateforme 18 est compensée dans toutes les positions du bras. Une barre 32, articulée en un point ap- propriée 33 de sa longueur sur le support translatable 8, est reliée de façon pivotante par un pivot 34 sur la barre de liaison 1I du pantographe. Une masse 36 placée à l'ex- trémité opposée de la barre 32 est suffisante pour compen- ser la masse combinée du pantographe et des barres de pa- -rallélogrammes, d l'exclusion de la liaison 9, ethoa plate- forme 18 de réception de charge lorsque la masse combinée pivote autour de la combinaison des pivots 19,14 et 21. Un avantage de cette disposition est qu'elle permet l'uti- lisation d'un bras de proportion 13 et d'un bras de levier de longueur inégale, tout en conservant une compensation complète, Dans le cas ou la charge est par exemple une came- ra de télévision, il est habituel de monter la caméra sur une tourelle universelle ou un dispositif analogue procurant un réglage supplémentaire. Le poids ajouté par la tourelle universelle peut être considéré comme une charge supplémen- taire et être compensé par une augmentation de la pression dans le cylindre 29. Des moyens de blocage, non représentés, qui peu- - vent être de tout type connu tel que des freins à cylindre ou des pinces à frottement, peuvent être serrés ou relâchés sur le pivot 14 pour bloquer celui-ci dans le plan vertical sur le support translatable 7, ainsi que sur les roues ou galets 6 pour bloquer le support translatable 7 dans le plan horizontal sur la plateforme tournante 5, et dans l'ar- bre rotatif 4 pour bloquer la plateforme tournante 5 en azi- muth. Le tableau ci-après indique l'effet du blocage et du déblocage de l'un quelconque des dispositifs de blocage ci- dessus, indépendamment ou en combinaison. Vertical Horizontal Azimuth Effet sur la plateforme de ré- ception de-charge bloqué bloqué bloqué bloqué en position choisie. bloqué bloqué débloqué mouvement circulaire périphé- rique dans un plan horizon- tal1 bloqué_ débloqué bloqué mouvement en ligne horizonta- le débloqué bloqué bloqué mouvement en ligne verticale bloqué. débloqué débloqué mouvement dans un plan hori- - ': zontal débloqé débloqué bloqué mouvement dans un plan verti- cal débloqué| bloqué débloqué mouvement sur un cylindre débloqué débloqué débloqué complète liberté de mouvement. La commande manuelle de position-de la plateforme de réception de charge est de préférence exécutée directe- ment à l'endroit de la plateforme de réception de charge, mais une commande de-position à distance de la plateforme de + f(&esoD - L) z + (LesoD - L)(CT + Lw) EN 4 5 i(zesoz)-t Zi L &[SOD - t}[JzN + _(LOS0D -L) Ll [R = Iciba V : Sae uosTPeTI p sxeq -sep aeTaI;ue;od ay6xau -,,p Ga.ad 'T 'O = e Le ap ueuiaeoldgp un suva at4ue4suoo aleDiIaaA 9aDZo: à aoeieqa op autioaoeId vT op asse 5: O C z a EL suosBTI sap asse: N ZL uosTvil el op asseq: L L uosLyT el ap assel zw zz Ia oZ 'OL-suosTeeI sap assvu: N Uams-ueogu np S4uesoduoD sep aaqelinb sz aqTB ea i GapuGO uos e w xvd aeubys9p se aenonais el op 4uauelIp enlemo ap asseur v $TÉ t4oedsea ' ebieqD 'el op 4a seiq np axqFifnbp 4uieanb fmaqqui;ue.uouflp 'ú qa Z saxnfiT xne aDuaexegaA, DaAe A Sanade- sphDteo sou Qz 605 ZZL 9 OU anbfuuroezq qaaaq op apueuiep el suep 4TIDop aumOD -xosseX mgs&s un,p ueXou ne agsteiax exe;naed uoflesuadmoD -e uaq no leaeqa el asuaduoa ynb nIoa q a elTuis aubrInvXp -Àçq no aenfr4unmaud auaqSÀSs un aied agoia; elulaI a j? quamaTDej; SL nued spToda;uoD ap 1pw Q svaq np asseu.ap uofstduoD e 'alduiexa -ei uofoueAu-FI ap e.pDo np TFaos sues 'jTq !sodsTp n' saaqodde zaqq quainad suozeaj;poui sesaayp ahb ixel op saumoq seI ànod ztulo 4uauileúiB Isa II a sanaqou sel aed PapuaBua OL apuimoa ep puTod np;ueaoedpp rne Iauuogaodoald;sa aSqet -E ap ualeuraAnom al anbi agex euauTIddts a.B4ueAu e4uasgxd pppoord ao aed apueummoD V -x-nauBs ap seuBtiF op aaTepPWga -U,1- ziP deo aourns-p Z sapuLe0M3O queqa sinaqoiu sa3 'tlUlTzv ua unm a It-UOZTxOq quaemaoe!dap eI xnod un'IvoyTaeA luaaoelod S -pp aI znod un: sanb5oleup no sanb-aDaloa sana4ou s4Tjad soz; xed 'paqtlçnbp Iueila4;dmoo;Se spaq al anbsynd'apstI -_ea ae4 Inad atli qa aedbxboqued np apuewmoo ap qoA!d np ITOipait e pangal; acuaja9di ap a se aBe4D Sp auoldeoDpa L _a:qT-ITnbgp suo-:qpuoo sal -Tua:ture xod a ap sUOT:eT.'eA sep a'ed 5apsuadcuoo a:D 4ueAned 9 ap suoy:4 -eriTzeA sal 's9TIJB xnap saI suep 9 q puodSa::oo a aLTnca oz Zr 9w - j Éla 4 I 9w =- TS axqTlTTF} ue aqesa abaetl-o ?elystit [(-esooD-) Za + (esoo - l) LX7 9a = dmV : asa a oD00 -eT ans 9nDoe;ja TyuAta4 a f( Z1 soD - L) 2:q + (L8soD - L) LVI 91i = 'da-S 5l s: sa 9 ap allaTuaqod aye aeug,p a..ad 'lI aquZelsuoD OTVOTqaa, J0a a an-uour -s ap -a aureo - el ap assw: 9 QtaUseD ap eTq2T.eA aaElut UT ap eaqT-nb -.Zri SN t, -fi t14V + za EX1F Z1 ZK a â, 3 aa L L'1(S + tJi) + (E:1 + L.) úJ + La z+ Lt t- La : Ts acqTFTTnb ue a4sea. eanon:[s 'e 'TsuTV ú(Zso- IL) x.+ (L soOD -) Lj - = 'Mv oo1aoeT Xns en4oe3je;uepuodsaa:oD TeAetaaq S 1z s +' I, + w + - +zi7(ZesoD _ L) + LI(5lq+p) + (El+L.t>:W+ La zw + LT Ln7(iisoD - L) = *a (:eSOO- L) Zri + eoSo-L).1-.7;' ( Zeto-l,)'L + (LesoD-L) L,7w + Revendications 1. Bras équilibré pour télévision ou analogue, carac- térisé en ce qu'il comprend: une base mobile (1); une plateforme tournante (5) montée sur cette base; un premier support translatable (7) placé sur la plateforme tournante (5) et comportant des moyens de réglage de position verti- cale (7,14,28) qui agissent sur un pivot de commande (14) d'un pantographe (10,11,12,13) dont le bras de levier (10) est relié de façon pivotante à la table tournante (5); une plateforme (18) de réception de charge fixée de façon pivotante a l'extrémité du bras de proportion (13) du pan- tographe; des barres de liaison (18,22,23) qui constituent un premier parallélogramme sur le bras de proportion (13), une barre de liaison étant formée sur la plateforme (18) de réception de charge, et un deuxième parallélogramme (9, 10,20,22) sur le bras de levier (10), une barre de liaison (9) faisant partie de la plateforme tournante (5) et les deux parallélogrammes partageant une barre de liaison com- mune (22); des moyens (32,36) de compensation de la masse du bras, montés de façon pivotante sur un deuxième support translatable (8) placé sur la plateforme tournante (5), le point d'appui des dits moyens étant relié de façon pi- votante à une courte barre de liaison (11) du pantographe] des moyens (28, ?9,30,31) de compensation de charge qui agissent sur le dispositif de réglage vertical (7,14,28); et des moyens de guidage des premier et deuxième supports translatables (7,8); de sorte que la plateforme de réception de charge et la charge (18) conservent leur verticalité et peuvent être déplacées en équilibre complet dans un plan quelconque à l'intérieur des limites de travail du disposi- tif. 2. Bras équilibré suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que des moyens de blocage sont montés sur le premier support translatable, pour bloquer le dispopitif de réglage de position verticale. 3. Bras équilibré suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que des moyens de blocage sont montés sur le premier support translatable, pour bloquer ce der- nier dans le plan horizontal. 4. Bras équilibré suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de compensa- tion de ciharge comprennent un piston de petit diamètre com- mandé par une pression de gaz venant d'un réservoir relative- ment grand, de manière à procurer une pression sensiblement constante. 5. Bras équilibré suivant l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que les moyens de compensation de la masse du bras comprennent une barre,re- liée de façon pivotante en un point intermédiaire de sa lon- gueur au deuxième support translatable, reliée de façon pi- votante à une barre de liaison (11) du pantographe à une ex- trémité et portant un contrepoids (36) de masse suffisante à son autre extrémité, de manière à compenser la masse combi- née du pantographe, des barres de parallélogrammes, à l'ex- clusion de la barre faisant partie de la plateforme tour- nante, et de la plateforme de réception de charge. 6. Bras équilibré suivant l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que la plateforme tournante peut être bloquée sur la base, pour empêcher un mouvement en azimuth. 7. Bras équilibré suivant les revendications 2, 3 et 6, caractérisé en ce que le choix et la manoeuvre des mo- yens de blocage engendrent sur la plateforme de réception de 256992S il charge des effets de blocage combinés, sélectivement choisis, verticalement, horizontalement et en azimuth. 8, Bras équilibré suivant l'une quelconque des reven- dications précedentes, caractérisé en ce que le point d'ap- pui (21) du pantographe est un.pivot monté sur la plateforme tournante de manière à constituer un point de réaction fixe, afin d'assurer l'intégrité de structure désirable du bras de levier et du bras de proportion avec la plateforme tour- nante.