Brevet FR2722893A1 — publié le 19960126

APPAREIL DE PRISE DE VUE PORTABLE L'invention se rapporte à un appareil de prise de vue portable, notamment pour équipement vidéo mobile ; elle concerne plus particulièrement un agencement équilibré et très maniable, conçu pour un déplacement sans à-coup garantissant une bonne stabilité de l'image. On connaît un équipement de prise de vue portable comprenant un harnais destiné à être porté par l'utilisateur et comportant un support ventral qui porte un bras articulé en deux parties. Une caméra est montée à l'extrémité de ce bras. L'utilisateur peut orienter la caméra en jouant sur l'orientation du bras. La charge représentée par cette caméra et le bras est donc supportée en porte-à-faux par l'utilisateur et aucun équilibrage n'est possible. II en résulte donc rapidement une très grande fatigue physique pour le porteur. De plus, ce dispositif ne permet que des mouvements de caméra limités. L'invention permet de supprimer ces inconvénients. L'un des buts de l'invention est de proposer un système de prise de vue portable bien équilibré, limitant de façon importante la fatigue de l'opérateur chargé de porter l'ensemble de l'équipement. Un autre but de l'invention est de proposer un système de prise de vue donnant à l'opérateur une très grande liberté d'action et offrant de nouvelles possibilités de prise de vue, avec une grande stabilité d'image. Plus précisément, I'invention concerne donc un appareil de prise de vue portable comprenant un harnais destiné à être porté par l'utilisateur et comportant une plaque de montage, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un mécanisme de suspension, rattaché à ladite plaque de montage et comportant un bras de déport latéral ascendant à l'extrémité duquel est agencé un support articulé selon un axe prédéterminé, une perche fixée à ce support articulé en un point choisi de celle-ci, un organe de préhension et de commande, solidaire de ladite perche, un objectif monté à une première extrémité de ladite perche et un sous-ensemble pesant comprenant par exemple, un enregistreur vidéo, fixé à une seconde extrémité de ladite perche. Selon une caractéristique avantageuse, ledit organe de préhension et de commande a la forme d'un guidon fixé à ladite perche, transversalement à celle-ci. Les moyens de pilotage des différentes fonctions de la caméra sont reportés aux extrémités de ce guidon. Ainsi, le poids de la partie avant de la perche, portant l'objectif peut être au moins largement compensé par le poids de l'enregistreur vidéo fixé à la partie arrière de la même perche. Cette dernière peut donc être relativement équilibrée au niveau de l'épaule de l'opérateur. Par ailleurs, le mécanisme de déport latéral peut lui aussi être équilibré à droite et à gauche de l'opérateur, si le poids de la perche et de ses équipements est compensé par un contrepoids d'équilibrage et de préférence un contrepoids utile incluant par exemple des accumulateurs électriques utilisés pour fournir l'énergie électrique à l'ensemble des équipements de l'appareil. Bien entendu, on peut intervertir la place de l'enregistreur vidéo et des batteries. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation d'un appareil de prise de vue portable conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique générale en perspective de l'appareil de prise de vue conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue de détail à plus grande échelle illustrant les équipements à I'extrémité avant de la perche ; et - la figure 3 est une vue de détail illustrant l'appareil vu de la partie dorsale du harnais. L'appareil de prise de vue portable 10 représenté comporte essentiellement un harnais 12, destiné à être porté par l'utilisateur, muni d'une plaque de montage 14, ici une plaque dorsale, un mécanisme de suspension 16 rattaché à cette plaque de montage et comportant un bras de déport latéral 18 ascendant, à l'extrémité duquel est agencé un support 19 articulé au bras 18 par un arbre 21 approximativement horizontal, une perche 20 fixée à ce support articulé 19, un objectif 22 monté à une première extrémité de la perche (dite extrémité avant) et un sous-ensemble pesant 24 comprenant ici un enregistreur vidéo, fixé à une seconde extrémité de la perche (dite extrémité arrière). L'appareil comporte en outre un organe de préhension et de commande ayant ici la forme d'un guidon 26, fixé à la perche, transversalement à celle-ci et situé entre l'extrémité avant de la perche et le harnais de façon à pouvoir être tenu et manoeuvré par l'utilisateur. On remarque que le bras de déport latéral 18 est conformé pour placer le point de pivotement de la perche 20 approximativement au niveau d'une épaule d'un opérateur portant le harnais 12. Plus précisément, ledit support articulé 19 comporte un bloc de montage dans lequel est engagée et serrée ladite perche. La position de la perche dans ce bloc de montage peut ainsi être ajustée pour réaliser au moins approximativement un certain équilibrage des masses à l'avant et à l'arrière de l'opérateur. II est clair que l'objectif est ainsi placé très en avant de l'opérateur ce qui est une caractéristique avantageuse de l'invention, permettant des prises de vue difficiles ou très spécifiques. Le harnais 12 comporte une ceinture 30 avec une boucle de fermeture ventrale 31 et deux bretelles 32 avec une boucle thoracique 33 à l'avant. La plaque de montage 14, rigide, est installée au dos du harnais entre la ceinture et les bretelles ; elle se trouve donc plaquée au milieu du dos de l'opérateur. Elle comporte deux éléments de montage 36, munis de trous alignés selon un axe sensiblement vertical et formant une sorte de chape de montage pour un bloc d'ancrage 38 en forme de parallélépipède rectangle. Le montage de ce bloc d'ancrage entre les deux éléments 36, en principe pivotant autour de l'axe vertical est relativement étroitement limité par deux butées 40 en matériau élastomère, fixées à la plaque de montage 14 et s'étendant de part et d'autre du bloc d'ancrage 38. Le bras de déport latéral 18 est globalement articulé à ce bloc d'ancrage. Plus précisément, il comporte deux éléments parallèles semblables 42, 44 allongés et s'étendant dans un plan parallèle à celui de la plaque de montage 14. Chaque élément 42 ou 44 est articulé audit bloc d'ancrage en un point intermédiaire de sa longueur, par des tourillons 45 ou analogues. D'un côté de ce tourillon, chaque élément 42 ou 44 comporte un tronçon long 46, ascendant, dont l'extrémité (située au voisinage de l'épaule du porteur) est articulée par un tourillon 48 à une pièce de montage 50 portant ledit support articulé 19. L'arbre 21 de ce dernier, horizontal, est engagé à rotation libre dans un palier correspondant de ladite pièce de montage 50. De l'autre côté du tourillon 45, chaque élément 42 ou 44 comporte un tronçon court 51 (faisant un angle obtus avec le tronçon long) dont l'extrémité est articulée par un tourillon 52 à une pièce de montage 54 d'un contrepoids d'équilibrage 56. Ce dernier est ici essentiellement constitué par un accumulateur électrique. Comme cela est visible sur la figure 3 les éléments 42, 44, les pièces de montage 50, 54, le bloc d'ancrage 38 et les tourillons 45, 48, 52 sont agencés de façon à constituer deux mécanismes à parallélogrammes articulés, de sorte que la pièce de montage 50 et le support 19 puissent être déplacés verticalement sans effort en raison d'un équilibrage des moments (au moins approximatifs) de part et d'autre du bloc d'ancrage 38. Des moyens de suspension tel qu'un ressort hélicoïdal 58 et un ressort à gaz 60 peuvent être montés entre les éléments 42, 44, comme représenté. Ainsi, moyennant un réglage convenable du point d'articulation de la perche et une répartition judicieuse des principaux sous-ensembles pesants (éventuellement complétés par des masses d'appoint) on peut équilibrer l'appareil, aussi bien d'arrière en avant que latéralement, de façon que la perche portant l'objectif puisse être manoeuvrée avec précision et sans exiger d'effort important. La perche peut être en deux parties de sections différentes, formant agencement télescopique, notamment pour pouvoir être adaptée à la morphologie de l'opérateur etlou aux exigences particulières du tournage en cours. Par ailleurs, l'appareil comporte, à la dite première extrémité ou extrémité avant de ladite perche 20, un support d'objectif 64 sur lequel est fixé l'objectif 22. Ce support est muni d'un double mécanisme d'orientation commandé, à deux axes de rotation perpendiculaires entre eux, un axe dit vertical y-y et un axe dit horizontal x-x. Les mouvements autour de ces deux axes sont respectivement commandés par deux moteurs 65, 66, incorporés aux parties mobiles de ce support d'objectif. Plus précisément, l'extrémité avant de la perche 20 est munie d'une fourche 68 et ledit support d'objectif 64 comporte à sa partie supérieure, une pièce de raccordement 70, ici de forme cylindrique, munie de deux tourillons 71 alignés perpendiculairement à l'axe principal de la pièce de raccordement cylindrique 70, qui est aussi l'axe y-y. Les branches de la fourche sont munies de trous dans lesquels sont engagés les deux tourillons 71 de sorte que l'ensemble du support d'objectif peut basculer autour d'un axe approximativement horizontal. Cette possibilité est mise à profit pour rendre l'orientation du support d'objectif indépendante des mouvements de basculement de la perche, comme on le verra plus loin. Le support d'objectif comporte un premier équipage mobile 74 comprenant deux embases 75, 76 perpendiculaires et un second équipage mobile 78 comprenant aussi deux embases 79, 80 perpendiculaires. La seconde embase 80 du second équipage mobile constitue le support de l'objectif 22. Ladite pièce de raccordement 70 est couplée à la première embase 75 dudit premier équipage mobile par un premier moyeu de rotation 81 dont l'axe de rotation coupe l'axe des deux tourillons 71 perpendiculairement et à égale distance de ceux-ci, puisque c'est aussi l'axe y-y défini plus haut. Des premiers moyens de commande motorisés, incluant le moteur 65 sont agencés pour ajuster la position de ladite première embase 75 par rapport à la pièce de raccordement 70. Plus précisément, le moteur 65 est installé sur une platine 85 solidaire de la pièce de raccordement. Ledit premier moyeu 81 comporte une portée cylindrique solidaire de l'embase 75 et une courroie de transmission 86 est installée entre l'arbre d'entraînement du moteur 65 et cette portée cylindrique. Ainsi, le moteur 65 commande la rotation de l'embase 75, donc dudit premier équipage mobile autour de l'axe y-y, par rapport à la pièce de raccordement rattachée à la perche. La seconde embase 76 dudit premier équipage mobile est couplée à la première embase 79 dudit second équipage mobile 78 par un moyeu de rotation 88 d'axe xx. Des seconds moyens de commande motorisés, incluant le moteur 66 sont agencés pour ajuster la position de ladite première embase 79 du second équipage mobile par rapport à la seconde embase 76 dudit premier équipage mobile. Plus précisément, le moteur 66 est installé sous ladite seconde embase 80 tandis que L'embase 76 comporte une portée cylindrique fixe. Une courroie de transmission 89 est intercalée entre l'arbre d'entraînement du moteur 66 et cette portée cylindrique. Ainsi, le moteur 66 commande la rotation de l'embase 79 donc dudit second équipage mobile autour de l'axe x-x. Comme mentionné précédemment, L'appareil comporte des moyens pour maintenir l'axe dudit premier moyeu de rotation 81 suivant une direction prédéterminée, voisine de la verticale. Ces moyens comprennent une tringlerie de correction formant un parallélogramme déformable articulé. Ce parallélogramme inclut notamment en tant qu'articulations l'axe de rotation des tourillons 71 de la pièce de raccordement 70 et l'axe de l'arbre 21 du support articulé. L'un des grands côtés de ce parallélogramme est constitué par la partie de la perche 20 située à l'avant de l'axe dudit support articulé. Un autre grand côté du parallélogramme est constitué par une tige 90 parallèle à la perche et s'étendant entre une extension 91 de la pièce de montage dudit support articulé et une tige 92 orientée selon l'axe y-y, au-dessus de la pièce de raccordement 70. La tige 90 est articulée entre ladite extension 91 et l'extrémité supérieure de la tige 92. Ainsi, toute modification d'inclinaison de la perche se traduit par une déformation du parallélogramme articulé et cette déformation est telle que la tige 92 et par conséquent le support d'objectif dans son ensemble, garde une orientation constante. Ce système pourrait être remplacé par une petite centrale à inertie gyroscopique, fixée au support d'objectif. Bien entendu, si la perche est télescopique, la tige l'est aussi. Un petit moniteur de télévision 94 à cristaux liquides est fixé au guidon 26, en face de l'opérateur. II forme un moyen de cadrage. Le moniteur pourrait être fixé à la perche mais sa position sur le guidon est avantageuse car il peut ainsi être placé dans l'axe du regard de l'opérateur. Les deux extrémités du guidon portent les moyens de pilotage des principales fonctions du système. Ainsi, L'objectif 22 est normalement équipé d'un zoom motorisé et d'un réglage de distance focale, pour la mise au point, également motorisé. Par conséquent, I'extrémité droite du guidon 26 porte une manette de commande de zoom 96 tandis que l'extrémité gauche porte un bouton de commande de mise au point 27. L'extrémité gauche porte également une manette bidirectionnelle 98 permettant de commander les moteurs 65,66 du support d'objectif. La mise en oeuvre de l'appareil découle avec évidence de la description qui précède. II est à noter que cet appareil procure une liberté d'action permettant des mouvements habituellement difficiles à réaliser, tels que : tourner autour d'un sujet, monter les escaliers en filmant, passer d'un plan au ras du sol à un plan au-dessus de la tête de l'opérateur, filmer au-dessus d'une foule, etc.. REVENDICATIONS 1. - Appareil de prise de vue portable comprenant un harnais (12) destiné à être porté par l'utilisateur et comportant une plaque de montage (14), caractérisé en ce qu'il comporte en outre un mécanisme de suspension (16), rattaché à ladite plaque de montage et comportant un bras de déport latéral ascendant à l'extrémité duquel est agencé un support (19) articulé selon un axe prédéterminé, une perche (20) fixée à ce support articulé en un point choisi de celle-ci, un organe de préhension et de commande (26), solidaire de ladite perche, un objectif (22) monté à une première extrémité de ladite perche et un sous-ensemble pesant (24) comprenant par exemple, un enregistreur vidéo, fixé à une seconde extrémité de ladite perche. 2. - Appareil de prise de vue selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, à ladite première extrémité de ladite perche, un support d'objectif (64) muni d'un double mécanisme d'orientation commandé à deux axes de rotation perpendiculaires entre eux, ledit objectif (22) étant fixé audit support. 3. - Appareil de prise de vue selon la revendication 2 caractérisé en ce que ladite première extrémité est munie d'une fourche (68) tandis que ledit support d'objectif comporte une pièce de raccordement (70) munie de deux tourillons alignés, respectivement montés pivotant à deux extrémités de ladite fourche. 4. - Appareil de prise de vue selon la revendication 3 caractérisé en ce ledit support d'objectif comporte un premier équipage mobile (74) comprenant deux embases perpendiculaires, en ce que ladite pièce de raccordement (70) est couplée à une première embase de celui-ci par un premier moyeu de rotation, en ce que l'axe de rotation de ce premier moyeu coupe l'axe des deux tourillons perpendiculairement et à égale distance de ceux-ci et en ce que des premiers moyens de commande motorisés sont agencés pour ajuster la position de ladite première embase (75) par rapport à ladite pièce de raccordement (70). 5. - Appareil de prise de vue selon la revendication 4 caractérisé en ce que ledit support d'objectif comporte un second équipage mobile (78) comprenant deux embases perpendiculaires, en ce qu'une seconde embase dudit premier équipage mobile est couplée à une première embase du second équipage mobile par un second moyeu de rotation et en ce que des seconds moyens de commande motorisés sont agencés pour ajuster la position de ladite première embase (79) dudit second équipage mobile par rapport à ladite seconde embase (76) dudit premier équipage mobile, une seconde embase (80) dudit second équipage mobile constituant le support de l'objectif (22) précité. 6. - Appareil de prise de vue selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (90, 92) pour maintenir l'axe dudit premier moyeu de rotation dans une direction prédéterminée, par exemple voisine de la verticale. 7. - Appareil de prise de vue selon la revendication 6, caractérisé en ce que ces moyens comprennent une tringlerie de correction (90, 92,91,20) formant un parallélogramme déformable incluant notamment, en tant qu'articulations, I'axe de rotation des tourillons (71) de la pièce de raccordement et l'axe dudit support articulé (19). 8. - Appareil de prise de vue selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit organe de préhension et de commande a la forme d'un guidon (26) fixé à ladite perche, transversalement à celle-ci. 9. - Appareil de prise de vue selon la revendication 8, caractérisé en ce que les deux extrémités de ce guidon portent des moyens de pilotage de zoom (96) etlou des moyens de pilotage de mise au point (97) et/ou des moyens de pilotage d'orientation (98) dudit objectif. 10. - Appareil de prise de vue selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comporte un moniteur (94) formant moyen de cadrage, fixé audit guidon ou à la perche. 11. - Appareil de prise de vue selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite plaque de montage (14) est installée au dos dudit harnais et en ce que ledit bras de déport latéral comporte deux éléments parallèles (42, 44) semblables, chacun articulé en un point intermédiaire à ladite plaque de montage, en ce que ces deux éléments sont montés articulés par une extrémité à une pièce de montage (50) dudit support articulé et par une autre extrémité à une pièce de montage (54) d'un contrepoids d'équilibrage comprenant par exemple des accumulateurs électriques. 12. - Appareil de prise de vue selon l'ensemble des revendications 7 et 11, caractérisé en ce que ladite pièce de montage du support articulé de la perche est pourvue d'une extension (91) portant l'une des articulations de ladite tringlerie de correction.