(57)【要約】重いカメラ又は機器に適する釣合い動作を呈し、ヘッドの設定と位置を即時に電子的に計測できるパンヘッド１に関する。釣合い機構が、新規な二重タワー、二重軸線、非線形の機構と、ヘッド動作の各軸線７〜１３について割り当てられた位置エンコーダとを用いている。また、ポテンショメータ設定検知器が、設定可能な調節に対応し、このような調節状態を読み取って伝送し、電子表示器２５がカメラヘッド１の現時点の位置と設定の情報を示す。ヘッドの上部には新規な取付台が配置され、ダッチロールヘッド又は機器の迅速かつ簡単な取付け・取外しを可能にする。詳細には、新規なダブテイル係合機構１９，２１が、カメラの取付時に可動のダブテイル側部を下方に揺動させる。本発明の一実施形態において、ダッチロールヘッドは、ユーザのスイッチ操作によって遠隔的に比例的に駆動させることができる。【選択図】図１
2004525317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器を支持し、垂直位置から傾動位置への移動を可能にするパンヘッドであって、
傾動ハウジングと、
傾動軸線を画成しており、前記傾動軸線を中心に回転できるよう前記ハウジング内に設けられている傾動ドラムと、
互いに独立した少なくとも二つのばね対を形成しており、前記傾動軸線に実質的に垂直な面に設けられている少なくとも四つのばねと、
前記傾動軸線に実質的に平行に配置されている共通軸線と、
共通水平軸線に沿って枢動可能に前記ばねの各々の一端部を取り付けるための少なくとも一つのマウントであり、前記共通軸線が、前記傾動軸線を含む垂直面において前記傾動軸線の下方に位置し、前記共通軸線に結合される各ばね対の一方のばねの端部が、前記共通軸線に結合される他のばね対の端部間に設けられており、前記共通軸線に対する前記ばね対の取付けが互いに違いになっている、前記少なくとも一つのマウントと、
複数のマウントと
を備え、
前記複数のマウントが、各ばね対の他端部を当該複数のマウントとともに回転可能に前記傾動ドラムに結合するようになっており、前記ばね対が、当該パンヘッドが前記垂直位置にあるときに、前記傾動軸線を含む実質的に垂直な面に対して所定の角度で設けられ、前記ばねが、前記傾動ドラムが前記垂直位置から前記傾動位置へ傾動されるときに、前記ばねに復元トルクを及ぼすようになっている、パンヘッド。
【請求項２】
前記傾動軸線に対して前記共通軸線を制御可能に位置決めするための調節歯車機構を更に備える、請求項１に記載のパンヘッド。
【請求項３】
前記共通軸線に実質的に沿って設けられた共通軸を更に備え、
前記複数のばねの前記一端部は、前記共通軸に結合されており、
前記調節歯車は、回転可能に垂直方向に設けられた少なくとも二つのねじ付きシャフトを有しており、
各ねじ付きシャフトは、回転軸線を有しており、
前記複数のねじ付きシャフトの前記回転軸線は、前記傾動軸線に対して実質的に固定されており、
前記複数のねじ付きシャフトが前記共通軸にねじ結合され、前記複数のねじ付きシャフトの回転によって前記共通軸を移動させて、前記共通軸線と前記傾動軸線間の距離を変化させるようになっている、請求項２に記載のパンヘッド。
【請求項４】
前記調節歯車機構は、各ねじを他のねじに対して回転的に位置の割り出しを行うよう同期手段を更に備える、請求項３に記載のパンヘッド。
【請求項５】
前記傾動ドラムの回転に対して抵抗力を作用させる傾動ドラッグ組立体を更に備える、請求項１に記載のパンヘッド。
【請求項６】
垂直パン軸線を画成する垂直パンシャフトと、前記垂直パン軸線を中心に回転するよう前記垂直パンシャフト上に前記傾動ハウジングを取り付けるためのベースハウジングとを更に備える、請求項１に記載のパンヘッド。
【請求項７】
前記垂直パン軸線を中心とした前記垂直パンシャフト上の前記ハウジングの回転に対して抵抗力を及ぼすためのパンドラッグ組立体を更に備える、請求項６に記載のパンヘッド。
【請求項８】
前記傾動ハウジング内に配置された第１の一体型回転センサを更に備え、
前記第１の一体型回転センサが、前記傾動軸線を中心とした前記傾動ドラムの回転を検知するようになっており、かつ、前記傾動軸線を中心とした前記傾動ドラムの回転を示す第１の信号を出力するようになっている、請求項６に記載のパンヘッド。
【請求項９】
前記ベースハウジング内に配置された第２の一体型回転センサを更に備え、
前記第２の一体型回転センサが、前記パン軸線を中心とした前記傾動ハウジングの回転を検知するようになっており、かつ、前記パン軸線を中心とした前記傾動ハウジングの回転を示す第２の信号を出力するようになっている、請求項８に記載のパンヘッド。
【請求項１０】
前記傾動軸線を中心とした前記傾動ドラムの回転に関する第１の表示と、前記パン軸線を中心とした前記傾動ハウジングの回転に関する第２の表示とを表示する表示ユニットを更に備え、
前記第１の表示及び前記第２の表示がそれぞれ前記第１の信号及び前記第２の信号から得られるものである、請求項９に記載のパンヘッド。
【請求項１１】
ロール軸線を中心に前記支持された機器の回転を可能とするように当該パンヘッドに取り付けられるロールヘッドを更に備え、
前記表示ユニットが、当該パンヘッドに取り付けられた前記ロールヘッドにより行われる前記ロール軸線を中心としたロール量を示す第３の信号を受ける入力部と、前記ロールヘッドにより行われる前記ロール軸線を中心としたロール量に関する第３の表示とを更に備え、
前記第３の表示が前記第３の信号から得られるものである、請求項１０に記載のパンヘッド。
【請求項１２】
前記表示ユニットが、前記傾動ドラムが釣合い位置から傾動された場合に前記傾動軸線を中心に及ぼされる復元トルクに関する少なくとも一つの示度を表示するための複数の更なる表示を備える、請求項１０に記載のパンヘッド。
【請求項１３】
前記傾動ドラムの回転に対して抵抗力を及ぼすための傾動ドラッグ組立体と、前記傾動軸線を中心とした前記傾動ドラムの回転又は前記パン軸線を中心とした前記傾動ハウジングの回転に対して及ぼされる抵抗力の大きさに関する示度を表示するための表示ユニットとを更に備える、請求項７に記載のパンヘッド。
【請求項１４】
ロール軸線を中心に前記支持された機器の回転を可能とするように当該パンヘッドに取り付けられるロールヘッドを更に備え、
前記表示ユニットが、前記ロール軸線を中心とした前記ロールヘッドの回転に対して及ぼされる抵抗力の大きさに関する示度を表示するロール表示を更に備える、請求項１３に記載のパンヘッド。
【請求項１５】
垂直位置から傾動位置へ傾動軸線を中心として移動したとき、釣合い力を作用させる場合に用いられる釣合い機構であって、
前記傾動軸線を中心として回転可能であるドラムと、
前記傾動軸線を中心として回転せず、前記傾動軸線と平行である共通軸線を有する共通軸と、
前記共通軸を支持する少なくとも二つの共通軸支持手段と、
前記傾動軸線を含む垂直面の両側に沿って設けられた第１及び第２の横方向軸線であり、それぞれが前記傾動軸線と平行に、かつ、前記傾動軸線とは非同軸状態で配置され、前記ドラムとともに前記傾動軸線を中心として回転するように配置されている、前記第１及び第２の横方向軸線と、
前記第１の横方向軸線において、結合手段の第１の対を介して前記共通軸にそれぞれ結合されている圧縮ばね組立体の第１の対と、
前記第２の横方向軸線において、結合手段の第２の対を介して前記共通軸にそれぞれ結合されている圧縮ばね組立体の第２の対であり、前記結合手段の第１の対のうちの一つが前記共通軸に沿って当該結合部材の第２の対の間に設けられ、前記共通軸に対するばね対の取付けが互い違いとされている、前記圧縮ばね組立体の第２の対と、
前記傾動軸線を中心とした前記ドラムの回転を検知し、かつ、前記傾動軸線を中心とした前記ドラムの回転量及び回転方向を示す電気的な傾動出力を生成する第１の回転センサと
を備える、釣合い機構。
【請求項１６】
前記第１の横方向軸線が前記共通軸線から第１の距離で配置されており、
前記第２の横方向軸線が前記共通軸線から第２の距離で配置されており、
前記第１及び第２の距離が水平位置において実質的に等しく、
前記圧縮ばね組立体が前記傾動軸線周りの前記釣合い力を生成するように、前記垂直位置から前記傾動位置へのドラムの回転が、前記第１及び第２の距離の一方を長くし、他方を短くするようになっており、
当該釣合い機構が、前記共通軸線を前記傾動軸線に対して接近又は離隔させる調節手段を含み、前記圧縮ばね組立体により及ぼされる釣合い力を調節するよう前記第１及び第２の距離を調節する釣合い調節機構を更に備える、請求項１５に記載の釣合い機構。
【請求項１７】
前記ドラム、前記共通軸線、前記圧縮ばね組立体の第１の対、前記圧縮ばね組立体の第２の対及び前記第１の回転センサを外側で囲む傾動ハウジングを更に備える、請求項１５に記載の釣合い機構。
【請求項１８】
ベースハウジングと、前記傾動ハウジングの回転の中心となるパン軸線に沿ってのパン軸とを更に備え、前記ベースハウジングは前記パン軸を収容している、請求項１７に記載の釣合い機構。
【請求項１９】
前記パン軸線を中心とした前記傾動ハウジングの回転を検知し、前記パン軸線を中心とした前記傾動ハウジングの回転量を示す電気的な傾動出力を生成する第２の回転センサを、前記ベースハウジング内にて更に備える、請求項１８に記載の釣合い機構。
【請求項２０】
取外し可能なダブテイルレールを保持し、機器支持装置であるパンヘッドに前記取外し可能なダブテイルレールを固定するようになっているダブテイルマウントであって、
ダブテイルトラックを形成する互いに対向した一対のダブテイル側部であり、少なくとも一方が可動である前記一対のダブテイル側部と、
可動の固定レバーと、
前記可動のダブテイル側部及び前記固定レバーの間に延設されている駆動可能な結合機構と
を備え、前記可動のダブテイル側部を対向する他方の前記ダブテイル側部に向かって押し進め、もって前記取外し可能なダブテイルレールを保持するよう前記固定レバーが第１の方向に動作可能となっており、前記可動のダブテイル側部を対向する他方の前記ダブテイル側部から離れる方向に移動させるよう前記固定レバーが第２の方向に動作可能となっており、前記第２の方向において前記固定レバーが閾点を越えて動かされた場合に、前記可動のダブテイル側部を水平面を通して下方に移動させるよう機能し、前記取外し可能なダブテイルレールを前記ダブテイルトラックから取り外すことができるようになっている、ダブテイルマウント。
【請求項２１】
前記駆動可能な結合機構が、前記可動のダブテイル側部を水平面を通して下方に移動させるようカム機構を備える、請求項２０に記載のダブテイルマウント。
【請求項２２】
前記駆動可能な結合機構が、第１の枢動軸線にて前記可動のダブテイル側部に前記固定レバーを枢動可能に結合する少なくとも一つの可動アームを備え、
前記カム機構が、キャッチと、第２の枢動軸線にて枢動可能に結合された少なくとも一つの引外しレバーとを備え、
前記固定レバーが前記第２の方向において前記閾点を超えて動かされた場合に、前記引外しレバーが前記キャッチと係合するよう配置されており、
前記水平面を通して前記可動のダブテイル側部を下方に移動させるために前記第１の枢動軸線を中心として前記可動のダブテイル側部を回転させるべく、前記可動のダブテイル側部に力を作用させるよう、前記引外しレバーが前記第２の枢動軸線を中心に回転するようになっている、請求項２０にき際のダブテイルマウント。
【請求項２３】
前記引外しレバーが前記可動のダブテイル側部に枢動可能に結合されている、請求項２２に記載のダブテイルマウント。
【請求項２４】
前記キャッチが前記可動のダブテイル側部に固定されている、請求項２２に記載のダブテイルマウント。
【請求項２５】
前記取外し可能なダブテイルレール及び前記ダブテイルトラックに固定された、少なくとも一対の互いに噛合するラックとピニオンの歯車機構を更に備え、前記取外し可能なダブテイルレールを前記ダブテイルトラックに固定する前に前記ピニオンを回すことによって前記ダブテイルトラック内での前記取外し可能なダブテイルレールの位置を調節できるようにしている、請求項２０に記載のダブテイルマウント。
【請求項２６】
パンヘッドの電気的機能部に電力を供給するために二つの端子を有する少なくとも一つのバッテリを含む即時に取外し可能なバッテリ電源であって、
前記端子に電気的に結合される第１及び第２のリードと、
少なくとも一つの前記バッテリを収納し、第１の端部及び第２の閉鎖端部を有するハウジングと、
前記少なくとも一つのバッテリが挿入された後に前記ハウジングの前記第１の端部に配置するための蓋部と
を備え、前記ハウジングの前記第１の端部に円筒形の前記蓋部を固定する前は、前記第１のリードと前記第２のリードとの間において電位差を測定できず、前記ハウジングの開口に前記蓋部を固定した後は、前記第１のリードと前記第２のリードとの間において電位差を測定できるようになっている、バッテリ電源。
【請求項２７】
前記ハウジングの前記第１の端部における前記蓋部の固定は、前記ハウジングの軸線に沿って第１の力を作用させ、次いで前記ハウジングの前記軸線に関して角度方向に沿って第２の力を作用させることが必要であり、これによって、前記蓋部が前記ハウジングの前記軸線に沿って作用する取外し力に抗するようになっている、請求項２６に記載のバッテリ電源。
【請求項２８】
パンヘッドに関連された少なくとも一つの角度的な変位に対応する読出し値を表示するための電子式パンヘッド表示パッケージであって、
請求項２７に記載のバッテリ電源と、処理ユニットと、バックアップ電源とを備え、円筒形の蓋部が円筒形のハウジングから取り外された場合に、前記バックアップ電源が前記処理ユニットに一時的に電力を供給するようになっている、電子式パンヘッド表示パッケージ。
【請求項２９】
パンヘッドの電気的機能部に電力を供給するために前記パンヘッドにバッテリー電源を結合する方法であって、
ハウジング、前記ハウジングの端面に配置された第１のリード、及び、前記ハウジングの側面から延在する第２のリードを有するバッテリー電源を用意するステップと、
前記端面を直線的に前進させて前記パンヘッドと係合させるステップと、
前記バッテリの前記ハウジングを回転させて、前記リードを前記パンヘッドの電気的接続部と係合させるステップと、
を含む方法。
【請求項３０】
機器を支持するパンヘッドであって、
固定状態のベースと、
前記機器を支持し、前記固定状態のベースに対して移動可能な台と、
前記ベースに対して前記台を傾動させる機構、又は、前記ベースに対して前記台を回転パンさせる機構の少なくとも一方と、
前記ベースに対する前記台の傾動を検知し、又は、前記ベースに対する前記台の回転パンを検知するようになっており、信号を生成する少なくとも一つの一体型センサと、
前記信号を表示する少なくとも一つの表示器と、
を備えるパンヘッド。
【請求項３１】
前記ベースに対して前記台を傾動させる機構と、前記ベースに対して前記台を回転パンさせる機構とを備え、
前記ベースに対する前記台の傾動を検知するようになっている一体型センサと、前記ベースに対する前記台の回転パンを検知するようになっている一体型センサとを備え、
両方の前記一体型センサがそれぞれ、傾動動作に対応する信号及び回転パン動作に対応する信号を生成し、
前記信号の両方を表示する少なくとも一つの表示器と
を備える、請求項３０に記載のパンヘッド。
【請求項３２】
少なくとも一つの一体型回転センサを備える、請求項３０に記載のパンヘッド。
【請求項３３】
垂直位置から傾動位置へ傾動軸線を中心として移動したとき、釣合い力を作用させる場合に用いられる釣合い機構であって、
ドラムと、
前記ドラム内における傾動軸線と、
前記ドラム内に設けられ、前記傾動軸線と平行である共通軸線を有する共通軸と、
前記傾動軸線を含む垂直面の両側に沿って配置された第１及び第２の横方向軸線であり、それぞれが前記傾動軸線と平行に、かつ、前記傾動軸線とは非同軸状態で配置されている、前記第１及び第２の横方向軸線と、
前記第１の横方向軸線において、結合手段の第１の対を介して前記共通軸にそれぞれ結合されているばね組立体の第１の対と、
前記第２の横方向軸線において、結合手段の第２の対を介して前記共通軸にそれぞれ結合されているばね組立体の第２の対であり、前記結合手段の第１の対のうちの一つが前記共通軸に沿って当該連結部材の第２の対の間に設けられ、前記共通軸に対するばね対の取付けが互い違いとされている、前記圧縮ばね組立体の第２の対と、
を備え、
前記共通軸又は前記第１及び第２の横方向軸線のいずれか一方が前記傾動軸線を中心として回転可能であり、他方が前記傾動軸線に対して回転しないよう固定され、前記ばね組立体が回転中に前記釣合い力を作用させるようになっている、釣合い機構。
【請求項３４】
前記共通軸が前記傾動軸線を中心として回転可能となっており、前記第１及び第２の横方向軸線が前記傾動軸線に対して回転しないよう固定されている、請求項３３に記載の釣合い機構。
【請求項３５】
前記共通軸が前記傾動軸線を中心として回転不可能であり、前記第１及び第２の横方向軸線が前記傾動軸線に対して回転可能となっている、請求項３３に記載の釣合い機構。
【請求項３６】
カメラにロール機能を与え、ユーザにより遠隔的に駆動され得るダッチロールヘッドであって、
ロール軸線に沿って配置されたロール軸と、
前記ロール軸を前記ロール軸線周りで回転させるよう、前記ロール軸に結合されたモータと、
ハンドルに取り付けられるようになっており、前記ハンドルを動かすため用いられるユーザグリップと、
前記ユーザグリップに取り付けられ、電子的リンクを介して前記モータに接続された電子的インターフェースエレメントと
を備え、ユーザが所定量だけ前記インターフェースエレメントを動作させた場合に、信号が前記電子的リンクを経て前記モータに伝えられ、前記モータが、前記ユーザにより前記インターフェースエレメントに加えられた所定量に比例する量で、ロール軸を回転させるようになっている、ダッチロールヘッド。
【請求項３７】
前記インターフェースエレメントが、スライドスイッチ、回転スイッチ及びトグルスイッチからなる群より選択されるものである、請求項３６に記載のダッチロールヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明は、概して、光学機器を支持する機器に関するものであり、特に、釣合い状態でカメラを枢動可能に支持するカメラヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
[0002]従来、映画の制作及びテレビ映画の制作の双方においてカメラが重要な部品であり続けている。テレビや映画の撮影作業におけるカメラの使用の重要な基準は、運動選手のような動く物体をカメラで滑らかに追跡する能力である。しかし、映画及びテレビの撮影作業において使用可能なカメラは、概して重く、操作が厄介である。例えば、標準的なテレビ用カメラの重量は約４５ｋｇ（１００ポンド）以上であろう。したがって、カメラにとってその滑らかな動作を実現するような操作を可能とするためには、カメラの重量及び慣性を釣り合わせること、及びオペレータによるカメラへの小さな意図しない力の影響を緩和することが望ましい。
【０００３】
[0003]カメラヘッド上のカメラの動きを安定させるためには、ドラッグ（抵抗）機構を採用することが一般的である。そのようなドラッグ機構の先行技術の一つが、コナー（O’Conner）らへの米国特許第４，９５５，５６８号明細書（名称：カメラ用パンヘッド（Panhead For Camera））に記載されている。この特許は、本発明の譲受人に譲渡されており、その特許明細書が示す全ての事項の全体を参照することにより本明細書に組み込まれている。より詳細には、米国特許第４，９５５，５６８号明細書は、調節可能な流体ドラッグ機構を示している。カメラを操作する者にとって、カメラのための様々なドラッグ設定を正確に調節し、希望する設定を後に正確に再現できるようにするために、そのような設定を記録したデータを即座に呼び出す手段があれば便利である。しかし、米国特許第４，９５５，５６８号明細書に示された機構は、オペレータによって設定された抵抗力（ドラッグ力）に関連する測定データの迅速な収集手段及び表示手段を備えていない。他の先行技術の機構もまた、ドラッグ設定を検出するのに必要な機構、及びカメラのオペレータへその設定を統一された方法で迅速に伝達するのに必要な機構を備えていない。むしろ、先行技術の機構は、一般的に、正確さ、再現性、及び映画産業において望まれる使い易さを備えていない可視的な機械的機構を採用してきた。
【０００４】
[0004]一般に、傾動軸線周りにおけるカメラの重量の釣合いをとるために、釣合い測定器具(counterbalance measures)が用いられている。参照ために上で援用した米国特許第４，９５５，５６８号明細書全体に、ばね仕掛けの釣合い技術の例が記載されている。別の釣合い技術も用いられている。例えば、直線状に延びるばね又はカム、及びローラー構造を使用した釣合い技術が用いられることもある。
【０００５】
[0005]しかしながら、従来の釣合い技術は、一般に、傾動角度が小さいものから中程度のものに対してのみ機能していた。米国特許第４，９５５，５６８号明細書に開示されている釣合い機構は、傾動角度が＋／−９０度以上のものであっても機能し、正弦的な復元トルクを好適に発揮するが、米国特許第４，９５５，５６８号明細書に開示された機構の技術を含めて従来の技術には、より重量のあるカメラに適用されかつ理想的に適したものはない。しかし、今日映画やテレビ撮影に使用されている多くのカメラは、約９１ｋｇ（２００ポンド）よりもはるかに重い。このため、このような装置によって与えられる釣合い負荷に適合するような頑丈な釣合い機構が必要とされている。
【０００６】
[0006]更に、カメラや他の機器ユニットをカメラヘッドに取り付ける従来の機構は、重い機器には適していない。すなわち、それらの機構は、過度な重量のために扱いにくいカメラに取り付けたり、取り外したりする容易性を有していない。例えば、典型的なスライド式ダブテイル（dovetail）結合では、オペレータは、重い目的物の平衡を保持しながら、支持されるまで、その目的物を正確な軸線に沿ってスライドさせなければならない。カメラを取り外すために、ダブテイルベースの一方の側を下げることができるシステムであっても、オペレータによる、下降側を下げる手動操作が必要である。
【０００７】
[0007]更に、シーンを再現するために、又は実際の撮影画面による特殊効果を調節するために、カメラのオペレータ又はフィルムの編集者が、ショットやシーケンスを通してのカメラの位置を認識していることは、望ましいことが多い。しかしながら、従来の技術には、カメラのオペレータにとって、三脚やカメラの正確な位置を容易に確認でき、再現することができきる手段は含まれていなかった。
【０００８】
[0008]したがって、本発明の主な目的は、即時の撮影（キャプチャリング）とカメラ位置及びドラッグ設定情報の表示とを可能とするとともに、パン及び傾動を滑らかに行う改良型カメラパンヘッドを提供することである。より詳細な目的は、即時の電動キャプチャリングとカメラ位置及びカメラ動作の表示とを実現するヘッドを提供することである。
【０００９】
[0009]本発明の他の目的は、重量の大きいカメラや他の装置に対して広範囲の傾動角に亘って非線形の釣合い動作を与えることができる改良型カメラパンヘッドを提供することである。
【００１０】
[0010]また、本発明の他の目的は、釣合及びドラッグ設定の容易かつ正確な調節を可能とするカメラヘッドを提供することである。
【００１１】
[0011]また、本発明の他の目的は、大重量カメラ及び他の機器を、無理なくかつ簡易に着脱することを可能とする改良型カメラヘッドを提供することである。
【発明の概要】
【００１２】
[0012]本発明は、概して述べるならば、重量のあるカメラやその他の機器に適した釣合い動作を可能とし、かつ、ヘッド設定及び位置の電子的な即時の測定を可能とする改良型カメラヘッドを具現化するものである。また、釣合い機構は、重量のあるカメラ機器を支持するのに十分な復元力及び完全性を提供するための新規な二重タワー、二重軸線、非線形の機構を用いており、しかもこの機構は比較的軽量である。改良型カメラヘッドはまた、ヘッド動作の各軸線について割り当てられた高精度の絶対位置回転エンコーダと、設定可能な調節手段に割り当てられたポテンショメータ設定検知器とを提供する。このようにして、カメラ位置とパラメータ調節とが電気的に捕捉され、ユーザに表示される。
【００１３】
[0013]簡便に配置される電子表示器が、カメラヘッドに現時点の状態に関する情報を伝える。詳細には、デジタル式ＬＣＤグラフィカルユーザインターフェースが、ヘッドに配置され、ヘッドの位置状態に関する情報、及び、ドラッグ設定や釣合い設定のようなヘッド調節設定の状態に関する情報を表示する。デジタル表示器は、種々の電気的入力部及び出力部を含む電子モジュールの一部分を構成する。ヘッドに関するデータをユーザに遠隔的に表示するために、リモート表示モジュールがケーブルにより電子モジュールに接続されてもよい。
【００１４】
[0014]ヘッドの上部に配置される取付台は、重量のある機器の迅速かつ簡単な取付け・取外しを可能にする。詳細には、新規なダブテイル係合機構が、カメラの取付時に可動のダブテイル側部により押圧力を作用させることができる。一方、この新規なダブテイル係合機構は、取外し時に、ダブテイル台からダブテイル側部を離れる方向にかつ下方に揺動させ、カメラや他の重量のある機器をダブテイルベースから容易に取り外せるようにする。
【００１５】
[0015]また、ダッチロールヘッド取付手段が、取付台上に装着可能となっており、カメラを受け、別のカメラ動作の軸線と、位置情報とを提供するようになっている。
【００１６】
[0016]本発明の更なる特徴及び利点は、添付図面を参照して行う実施形態の以下の説明から明らかとなろう。
【００１７】
[0017]特許請求の範囲においては、本発明の特徴を詳細に示すが、本発明は、その目的及び利点とともに、添付図面に関連して述べる下記の詳細な説明に基づいて最も良く理解
されるであろう。
【００１８】
[0041]図面を参照する。なお、図面において、同一参照符号は同一要素を表している。図面には、図１に示すパンヘッドに本発明を具現化したものとして、本発明が示されている。図１は、本発明の実施形態によるパンヘッド１の斜視図である。説明図たる図１は概略化されたものであり、本実施形態に基づいてパンヘッドの全体的な特徴及び用い方を読者諸子に伝えることを意図している。パンヘッド１は、三脚又はその他の支持具に装着可能なベース３を有しており、三脚又は支持具は地面又は床に置かれる。パンヘッドのその他の部分、すなわちハウジング５から上にあるものは、パン軸線７を中心として枢動可能となっている。パン軸線７は実質的にベース３の中心又は中心領域を通っている。この動きは制動され検知されるが、これについては後述する。固定レバー９はそのパンヘッドを固定するように操作可能となっており、直立したパン軸線７の周りをパンヘッドが動かないようにする。このレバーの配置又は他の操作方法は重要ではないと理解されよう。したがって、例えばレバー９は、代替的に、ヘッド１の反対側の対称的な位置に配置されてもよい。
【００１９】
[0042]また、ハウジング１１は、傾動軸線１３の周りでそのパンヘッドを回転させる機構を覆っており、その機構は、ハウジング１１の中心又は中心領域を実質的に水平に通っている。この軸線周りのヘッド１の動きも検知され制動されるが、これについては後述する。固定レバー１７はそのヘッドを固定するように操作可能となっており、そのヘッドが傾動軸線１３の周りを動かないようにする。
【００２０】
[0043]カメラ又はその他の機器のパンヘッド１への取付けを容易にするいくつかの構成が、パンヘッド１の上部に配置されている。それらの構成のうち特に、ダブテイルベース１９は、ハウジング１１に固定されている。一方、ダブテイル台２１は、２つのダブテイル側部、すなわち、図１に示されている一方のダブテイル側部２３と、ダブテイル台２１に対してダブテイル側部２３と反対側に対称に配置された他のダブテイル側部とによって、ダブテイルベース１９に固定可能になっている。ダブテイル台２１を介してカメラをダブテイルベース１９に直接設置してもよいが、例えば本明細書で記載するようなダッチロールヘッドといった別のアタッチメントをダブテイルベース１９に取付けてから、そのアタッチメント上にカメラを設置してもよい。
【００２１】
[0044]パンヘッド１の上部に重いカメラが設置された場合、傾動軸線１３の真上にカメラが配置されていると、パン軸線７の方向に、相当に大きな下向きの力が生じることが理解されよう。更に、カメラの重心がパン軸線７からどのようにずれても、そのずれが大きくなるにつれて傾動軸線１３についてのねじり荷重が増大していくことも理解されよう。以上のことから、ダブテイル台２１（又はダッチヘッド）に支持されたカメラ又は他の機器が傾動軸線１３に対して傾動するとき、カメラと釣り合わせるための相当に大きな非線形の復元力が必要とされる。これは、カメラが自重によって傾動軸線１３を中心にして下向きに引っ張られないために、作業者が絶えず力を加えていなくてもよいようにするためである。そして、本発明の１つの重要な側面によれば、パンヘッド１には耐久性のある非線形の釣合い機構が設けられている。
【００２２】
[0045]図２を参照すると、本発明の実施形態に係る釣合い機構が示されている。図２ａは、釣合い機構の傾動軸線１３に沿った断面図である。また、図２ｂは、ハウジング１４を除いた状態における、釣合い機構のパン軸線７に沿った切欠き平面図である。図２ａ及び図２ｂは、ハウジング１４が移動した状態を示している。ここに述べる構成は新規なものであるが、釣合い機構自体の動作の基本的な原理は、前に参照することによって組み込まれたコナーらの米国特許第４，９５５，５６８号明細書に記載されたものと本質的に同じである。したがって、作用については本発明に関連する部分を除いて概略のみ記述する。ヘッドの使用中を含む幾何学的原理をさらに完全に理解するためには、米国特許第４，９５５，５６８号明細書を、特に図６〜図１０に関する説明に注意を払って参照されたい。
【００２３】
[0046]図２ａを参照すると、パンヘッドの下部と、ヘッド１の上端に機器を支持するダブテイルベース１９が示されている。米国特許第４，９５５，５６８号明細書に更に詳細に記述されているように、ウィッフルツリー（wiffle trees）２０１，２０３が、ヘッド１が傾動されるにつれてベース１９の変位に応じてばねの収縮量が増減するようにばね２０５を保持している。ヘッドが傾動する動作中に生じる力の詳細については、米国特許第４，９５５，５６８号明細書の図８〜図１０を参照されたい。本質的には、ばね２０５の非線形の歪みが、ヘッドが傾動しているときのヘッド上のカメラの自重による非線形のねじれ力に対抗するための非線形の釣合い力（counterbalance force）を発生する。
【００２４】
[0047]しかし、比較的重いカメラ、例えば重量が約９１ｋｇ（２００ポンド）以上のカメラについては、ばね２０５が発揮しなければならない釣合い力は非常に大きくなる。この場合、それぞれ約４５０ｋｇ（約１０００ポンド）以上の復元力を及ぼすことのできる相当に強いばねを必要とする。しかし、このような強いばねの使用は、ツリー２０１，２０３を支持するロッド２１１のような、ヘッドの構成要素に対して大きな荷重を及ぼす傾向にある。更に、共通ロッド２１３の位置を調節することによって釣合い力を調節するために必要な力は、ばねの強度にほぼ比例して急激に増加する。
【００２５】
[0048]本発明の解決手段は、大きな負荷にも適合するようになっている、強度が強くコンパクトな圧縮ばねを用いることであり、この圧縮ばねはヘッドの他の構成要素に対するダメージを防止するための新規な配列で配置されている。特に、完成されたヘッドの重量を最小とするために、熱処理可能な４１３０鋼合金、その他の高強度の鋼又は合金により形成された鋼製の中空ロッド２１１，２１３を用いることが好ましい。鋼製の中空ロッドを使用するのは、アルミニウムのような他の軽量金属が概して、より重い金属、例えばステンレス鋼、クロムモリブデン合金、及び他の合金のような構造強度を有していないという理由による。
【００２６】
[0049]更に、強いばねの使用により課される構造的な負荷に適応しつつヘッドの重量を軽減するためには、ロッドに及ぼす曲げモーメントを減少させるようにばねの荷重を調節することにより、ロッドの許容サイズを小さくすることが好ましい。図２ｂを参照すると、本発明によるウィッフルツリーの例示的な配置が示されている。特に、図示された配置は、最も高感度な要素、例えばロッド２１１，２１３のような要素において逆向きに働く力の力点間の距離を最小にすることによって曲げモーメントを最小化するべく考案されたものである。
【００２７】
[0050]共通ロッド２１３用に二つの支持タワー２１５，２１７が設けられている。支持タワー２１５，２１７は、ロッド２１３上に略対象に配置されている。支持タワー２１５，２１７は、パン軸線７の方向において下方に延びている。二つのタワーの配置も、このように極めて大きな力のばねが利用される用途に特に適していることが理解されよう。二つの支持タワー２１５，２１７を設けることによって、共通ロッド２１３に働く曲げモーメントは減じられる。これによって、共通ロッドに必要なサイズと重量が減じられる。様々な重さの装置に対して容易に調節すべく、共通軸線又はロッド２１３の位置を調節するために、これらのタワーは垂直方向に調節可能である。このように、オペレータは、釣合い力を調節することができる（全体が参照されることによって本明細書に組み込まれている米国特許第４，９５５，５６８号明細書に記述されている基本原理に基づいて、釣合い力は与えられる。）。
【００２８】
[0051]図示されているように、反対方向に延びているウィフルツリーとばね組立体との間に支持タワーが位置するよう、ばね組立体は配置されている。ばね組立体は、パン軸線７に対してある角度で配置されている。加えて、ウィフルツリーと支持タワーとは、曲げモーメントを最小限にする関係で、配置されている。それゆえに、シャフトに沿う応力も最小限にされる。より具体的には、これらのウィフルツリー対は、先行技術のように傾動軸線に沿うヘッドの中心に交差して鏡像をなしているのではなく、同一となっている。すなわち、米国特許第４，９５５，５６８号明細書に開示されているように、ウィフルツリーは、中央の支持タワーを中心にして対称に向かい合うよう、互い違いに配置されている。この手法では、二つの中央のウィフルツリー組立体は、各々のウィフルツリーを支持するロッド２１１に大きな曲げ荷重を与える。しかしながら、先行技術とは異なり、各支持ロッド２１１に取り付けられている他のウィフルツリー組立体は、最小限の付加的な曲げ荷重を与える。これらウィフルツリー組立体の各々は、支点、すなわち端壁２０７、又は端壁２０９に隣接して配置されているからである。共通ロッド２１３にかかる負荷に関しても、図示されている構成によって、曲げ負荷が最小限にされる。特に、下部ウィフルツリー支持体２０３は、それらと、支持タワー２１５，２１７または端壁２０７，２０９のような近傍の支点との距離を最小化するように配置されている。加えて、ウィフルツリー支持体２０３を狭い間隔を置いて対峙させることによって、局所的なねじりモーメントが最小限にされている。このねじりモーメントは、隣接しているウィフルツリー支持体の対によってロッド２１３に加えられるものであり、逆方向に向けられる水平な力の成分の複数対に起因する。換言すれば、支持ロッド２１１と共通ロッド２１３にそれぞれ沿ってウィフルツリー支持体２０１、２０３を互い違いに配置することによって、二つの中央のウィフルツリー支持体２０１、２０３によって及ぼされる曲げモーメントが最小限にされる。
【００２９】
[0052]なお、以上は、釣合いをとるために使用されている２対のばね組立体の好適な配置を述べているが、これに代わって、２対のばね組立体が別の構成で配置されてもよい。典型的な代替配置の態様は本明細書で既に述べられている米国特許第４，９５５，５６８号明細書（２対のばね組立体に関する）の図１２及び図１３に示されており、米国特許第４，９５５，５６８号明細書における関連する記載部分に記述されている。ここでの開示内容を考慮すれば、当業者であれば、２対のばね組立体の使用に対して同じメカニズムを適用することができることは理解されよう。
【００３０】
[0053]図３は、オペレータが過度に力を加えずとも図２の支持タワー２１５，２１７がパン軸線７に沿って上向き及び下向きに調節される代表的なメカニズムを示している。特に、図３は、図２ａのパン軸線７に沿っての、ラインＡでのパンヘッドの部分断面を示している。支持タワー２１５，２１７は、円形歯車３０１，３０３の中心に配置されていることがわかる。歯車３０１，３０３のそれぞれに対して固定されるねじ付きシャフト３０２，３０４は、各歯車の主面に対してそれぞれ垂直に延びており、かつ、各支持タワー２１５，２１７にそれぞれ貫通した状態で延びている。したがって、歯車３０１，３０３を回すと、支持タワー２１５，２１７は上昇又は下降する。この関係には、円形歯車３０１，３０３に固定されたねじ付きシャフト３０２，３０４のねじピッチに基づくてこの作用が効くという有利な点があるが、さらに大きなてこの作用が多くの人間のオペレータに必要となるほどのばね２０５の強度が必要となる。このために、歯車３０１，３０３のそれぞれは、共通シャフト３０９に取り付けられたウォーム歯車３０５，３０７によって駆動され、なおかつ調和されている。したがって、本発明の重要な特徴によれば、共通シャフト３０９を回転させると、支持タワー２１５，２１７が実質的に同一にかつ同時に動く。シャフト３０９に取り付けらており、かつ、ピニオン歯車(この図にはみえない)に噛み合わされた平歯車３１１により、一層の歯車減速ができる。典型的な歯車機構の一つを、以下図７に沿ってより詳しく説明する。
【００３１】
[0054]ピニオン歯車は、オペレータによって操作されるハンドル３１３が支持されている共通シャフト３１５に、取り付けられている。更に、ハンドルは露出ソケットをシャフト３１５の共通軸線上に備えていることが好ましく、ハンドルは、電動ねじ回し又は他の回転工具によって正逆どちらにも回転できるようになっている。この特徴は、必要な釣合い力を生成するために要求される回転数だけハンドルを手動によって回す十分な時間がない場合に、オペレータの助けになるだろう。
【００３２】
[0055]ハンドル３１３を回すと、歯車３０１，３０３が回転し、支持タワー２１５，２１７がともに上昇又は下降することが理解されよう。それらのタワーが、上昇又は下降を繰り返すことによって多かれ少なかればね２０５が圧縮される。これによって、傾動軸線１３周りのヘッドの傾動に釣り合わせる非線形の釣合い力の大きさを、変化させている。
【００３３】
[0056]第３の動作及び調節を可能とするために、必要に応じて、ダッチロールヘッドがパンヘッドに関連して用いられてもよい。ダッチロールヘッドは、通常ロール軸線（揺動軸線）と呼ばれる第３の軸線を中心として回転する。ロール軸線は、カメラの視線軸線と実質的に平行な軸線であり、ロール軸線とカメラの視線軸線とは、同一直線上にある必要はない。図４はロールヘッド組立体４０１を示している。ロールヘッド４０１は、前述したように、例えば、ダブテイルマウントによってパンヘッドの上端に固定可能であるベース４０３を備えている。そして、ベース４０３は、ロール軸線４０７で枢動可能にロール台４０５に固定されている。ロール軸線４０７とカメラの軸線４０９とは一致していることが好ましく、それらの軸線は単に実質的に平行であればよい。
【００３４】
[0057]ただし、本発明の重要な特徴によれば、取り付けられたカメラとロール台４０５との重心は、ロール軸線４０７に沿って位置するようになっている。これにより、ヘッド１の機器バランスは、ダッチロールヘッド４０１に取り付けられた機器がロール運動（揺動）することによる影響を受けない。台４０５の高さ調節を容易にするため、及び、ベース４０３と必要な隙間を確保するとともに台４０５とカメラとの重心がロール軸線４０７に沿って位置するようにするために、台４０５は、軸線４１５の方向において上下動されるようになっている。ベース４０３として、ロッド４１３が垂直に移動できるような溝がつけられているようなものを例示している。ただし、垂直に移動させる他の手法を用いてもよい。例えば、台４０５がロッド４１３に対して垂直に移動するようになっていてもよい。いずれにしても、台４０５自体の動き、又は、台４０５及びロッド４１３の動きは、ダブテイルマウントに沿うように、又は、２本のロッドによって形成された軌道（トラック）に沿うように直線的に制限される。
【００３５】
[0058]台４０５の垂直移動を許容するために別の機構が用いられてもよく、ラック・ピニオン、ねじ、またはその他の適した機構が採用され、カメラ及び台４０５の位置を調節するために必要な力を低減することが好ましい。そのような機構は、例えばクランクや他の伝達機構を介するような手動式のものでもよい。或いはまた、その機構は動力化されていてもよい（例えば、カメラ及び台４０５の垂直位置を制御可能に変化させるように歯車を介して接続された電気モータの使用を通じたもの）。そのような機構は、当業者に知られている。歯車を介した垂直調節機構の典型例としては、釣合い力を調節するためのものが図３に示されており、同様の機構が、ロールヘッドの調節のような他の垂直調節手段に用いられてもよい。加えて、台４０５を所望の位置に固定するためにロック４１７が設けられている。ロックは、ダブテイル側部の押圧力を使用してもよく、又はノブヘッドの止めねじのような他の機構を使用してもよい。
【００３６】
[0059]ハンドル４１１は、シャフト４１３を介して台４０５に固定されることが好ましい。シャフト４１３は、ロール軸線４０７と同軸であり、ロール軸線４０７を中心にして台４０５を枢動させるために用いられることができる。ベース４０３の内部には、いくつかの機構がシャフト４１３に取り付けられていることが好ましい。特に、傾動軸線上の釣合いを与える上述した原理と同じ原理を用いてカメラの質量を横方向に釣り合わせるために、調節可能な釣合い機構がシャフト４１３に設けられることが望ましい。しかし、そのような釣合いは、もしカメラの重心が上述した位置であるような場合には概して要求されない。加えて、ロール軸線４０７を中心とするカメラの滑らかな動きを許容するために、ドラッグ機構がベース４０３内のシャフト４１３に取り付けられることが好ましい。これらの要素については、以下により詳細に述べる。ベース４０３は、何らかの適当な機構を用いてパンヘッドに固定されることが好ましい。しかし、下に詳細に述べているように、ダブテイル台を介して取付手段（アタッチメント）が設けられていることが好ましい。
【００３７】
[0060]カメラとベース４０３との間のインターフェースがロール角の動作限界を決定するので、得られるロール角は、カメラの寸法に依存する。ベース４０３は、カメラのロール動作に影響を与えるために用いることができる他の制御手段を有していることが好ましい。特に、そのような制御手段は、ロール軸線を中心とするカメラのロール動作を妨げるロック４１７と、ロール軸線４０７周りのドラッグ（抵抗力）量を調節するためのドラッグ調節機構４１９とを含んでいることが好ましい。機械式ドラッグ表示部４２１も同様に、ベース４０３に設けられてもよい。もし釣合い機構が用いられているならば、釣合い調節情報とともに、ドラッグ情報及び符号化されたロール位置情報を電気的な出力端子が提供してもよい。もし釣合い機構が用いられているならば、ベース４０３もまた、傾動軸線釣合い機構に関して述べたように釣合い調節手段を有していることが好ましい。
【００３８】
[0061]ダッチロールヘッドの別の配置構成が図４ｂ〜図４ｄに示されている。前述した実施形態と同様に、ベース４２５が、ここであるいは他で述べられるヘッドに対して装着されるために設けられている。ベースは、水平支持管４２９受入れ用の第１のソケット４２７を備えるか、又は第１のソケット４２７に装着可能となっている。第２のソケット４３１もまた、水平支持管４２９を受け入れる。各ソケット４２７，４３１は、ボルト４３３，４３５によるクランプ作用によって、あるいはその他の方法によって、水平支持管４２９に対して固定可能となっている。第２のソケット４３１は、垂直に指向した第３のソケット４３７を有しており、第３のソケット４３７は、垂直に指向した垂直支持管４３９を受け入れるために、そこに固定されている。ボルト４３１，４３３と同様に、第３のソケット４３７に垂直支持管を固定するために、クランピングボルト（図示せず）を用いることができる。
【００３９】
[0062]ロールヘッド支持体４４１をベース４２５に更に接続するために、第４のソケット４４３がロール支持体４４１に固定されており、第４のソケット４４３を介して、クランピングボルト４４５により与えられるクランプ作用によって、垂直支持管４３９の上部に固定されている。ロールヘッド支持体４４１は、軸４４７を回転可能に支持しており、軸４４７には、その一方の側にロールハンドル４４９が接続されていてもよい。ハンドル４４９は、軸４４７に形成された穴に配置され、適所に止めねじで固定されてもよいが、他の取付手段も考えられる。ロールヘッド支持体４４１の他の側において、軸４４７はロール台４５３に取り付けられ、また、ねじ又はその他を介してロール台４５３にカメラベース４５５が装着されている。カメラ４５７は、カメラベース４５５に装着されている。軸４４７によって形成される軸線４６１を中心にして、ロール台４５３、カメラベース４５５及びカメラ４５７のダッチロールないしは横揺れが発生することは、当業者であれば理解されよう。この実施形態において、カメラ４５７、カメラベース４５５、及びロール台４５３の重心を含む軸線４５９は、カメラのサイトライン(sight line)４５９と一致するように、便宜的に図示されている。したがって、重心を含む軸線４５９と、ここでのサイトラインとをダッチロール軸線４６１に一致するように整列させることが望ましいことは、当業者であれば理解されよう。
【００４０】
[0063]図４ｂには、ロール軸線の調節前の、カメラ及びダッチヘッド構成要素の可能な初期の取付位置が示されている。また、図４ｃ〜図４ｄには、別の調節状態が示されており、この調節は、カメラの重心軸線４５９（その周りには重力による傾動モーメント（tilt  moment）は作用しない）とロール軸線４６１（その周りを軸４４７が回転する）とを、より良好に整列させるためのものである。図４ｃに示されるように、最初に、ロール台４５３を垂直方向に上昇させて、カメラの重心軸線４５９とロールヘッド４４１のロール軸線４６１とを概ね一致させる。この調節は、実施された後、ロール台４５３を軸線４４７に対して固定する１組の止めねじ又は他の手段によって確定される。次に、図４ｄに示されるように、中央の重心軸線４５９とカメラとロールヘッド組立体のロール軸線４６１との間の調節を維持させながら、カメラを下降させる（安定のため可能な限り最も低い重心に達するまで）。この下降は以下のように行われる。ソケット４３７に連結されたクランピングボルト（図示せず）をゆるめた後、垂直支持部材４３９を下降させ、その下降を、その後の重要な調節によりロール台４５３とその他のダッチロールヘッド要素又はパンヘッド要素（ダッチロールヘッドを取付可能）との間で接触を生じるまで行う。調節後、ソケット４３７に連結されたクランピングボルトが再び締め付けられる。なお、図４ｂ〜図４ｄに示された代替のダッチロールヘッドは、図４ａに示されているヘッドと全く同様な、傾動ロック、センサ、インジケータ、出力機器、及び負荷調節機構等を有していることが好ましい。
【００４１】
[0064]更に、図４ａに関して示されている垂直調節機構は、図４ｃ〜図４ｄに示されるロールヘッドの配置にも同様に適用可能であることに留意されたい。例えば、台４５３及びベース４５５の垂直方向の動き、ひいてはカメラ４５７の垂直方向の動きは、カメラが非常に重いために伝動可能である。そして、このような伝動は、例えばクランクによって手動でなされてもよいし、また、例えば歯車付電動モータによって自動的になされてもよい。別の例によって、手動で駆動することもできるし、電動ねじ回し類により駆動することもできる歯車伝動機構が設けられてもよい。また、それに替わって、駆動モータが設けられてもよい。本発明の趣旨及び教示により、様々な取付手段や調節手段が可能であることは理解されよう。
【００４２】
[0065]図４ｅに、代替のロール台調節機構を示す。特に、ロール台４６１は、軸４６３のロール軸線４６５中心に枢動可能であり、矩形チューブ４６９内に保持された滑子４６７によって垂直方向に調節可能である。滑子４６７とチューブ４６９との嵌合いは、滑子が、調節用のチューブ４６９内で横方向へは実質的に移動できず、縦方向に移動できるようになっていることが好ましい。加えて、他の実施形態と同様に、カメラ台４７１は、ロール軸線４６５に平行な方向において前後へ調節可能であり、横方向、すなわち左右にも調節可能である。この手法では、カメラと台とがロールモーメント又は傾動モーメントを発生しないように、カメラと台との重心が調節される。そのような前後及び横方向への調節は、必須ではないが、各々の方向に沿って配置されたダブテイル滑子・マウントを介して実施されることが好ましい。垂直方向、前後方向、及び横方向へのカメラの位置が設定されると、各方向への台の移動が規制可能となり、使用中にカメラパッケージのバランスが変化しないことが好ましい。
【００４３】
[0066]ここで図１７を参照すると、オプションのダッチロールヘッド用モータ駆動装置及びアクチュエータが概略的に示されている。この実施形態では、ユーザによって作動されるアクチュエータグリップ１７０１が、パンハンドルのようなハンドルに取付可能とされており、ハンドルは、本明細書の他の部分に述べられているように、パンヘッド上のカメラをパンさせるために利用可能である。グリップ１７０１は、クランプ、摩擦嵌め（friction fit）、又は他の手段によって取付可能とされてもよい。例えば、グリップは凹部１７０３を有し、凹部１７０３は、当該グリップ１７０１をハンドルに固定するために、筒状ハンドルの外部と協同することができる。
【００４４】
[0067]グリップ１７０１は、モータ１７０５に電気的に接続されている。グリップ１７０１上のスイッチ１７０１によって、ユーザは、どちらの方向にも、好ましくは、スライド、トグル、又は回転による等の、ユーザによってなされるスイッチ１７０７の変位に比例する割合で、モータを作動させることができる。モータ１７０５は、図４ａの軸４１３のような、ロール軸線に設けられた軸１７１１に伝動されており、モータ１７０５の駆動によって、ロール台、故に、カメラパッケージが、傾動軸線中心にロール動作される。傾動軸線へのモータの伝動は、ベルト伝動、チェーン伝動、又は歯車伝動によることができ、モータがより容易にロール動作を調節でき、かつ、より正確な移動をできるように、減速伝動機構を使用することが好ましい。なお、回転エンコーダ１７０９を介した位置計測といったようなロールヘッドのその他の機能は、この実施形態にも採用されることが好ましい。
【００４５】
[0068]上述のアクチュエータグリップを用いることにより、ユーザは、片手だけを用いて、カメラパッケージをパンさせること、傾動させること、及び、ロール動作させることができる。これにより、カメラのよりスムーズな操作が実現されるとともに、カメラのオペレータの仕事が容易になる。加えて、ユーザは、そのとき、他方の手をドラッグ調節機構、軸線ロック等のような他の所望の機能を発揮させるために使用することができる。
【００４６】
[0069]各々の軸線におけるドラッグ（抵抗力）の調節のための機構を次に説明する。先に述べたように、所定の回転軸線においてドラッグ量を与えることは、その軸線についての動作を円滑にし、カメラのオーバーシュート及び不安定性を排除する傾向がある。カメラとオペレータは種々であるので、ドラッグ量を予め設定するため又は変更するための調節機構を設けることが望ましい。既に参照することによりその全文を引用した米国特許第４，９５５，５６８号明細書は、粘性流体式（viscous）ドラッグ機構の基本原理を開示している。このような機構については前記特許明細書を参照されたい。本発明は、前記特許明細書中に述べられている基本原理を利用している。しかし、本発明は、ドラッグセクタを動かすための改良された機構を利用している。
【００４７】
[0070]図６を参照すると、典型的な粘性流体式ドラッグ機構の概略的な外観が示されている。ドラッグ組立体６０１は、多数のドラッグセクタ組立体６０３と、１つのドラッグディスク組立体６０５とを含んでいる。ドラッグセクタ組立体６０３は、ドラッグディスク組立体６０５の半径に沿って直線的に移動可能なように装着されている。ドラッグディスク組立体６０５の積み重ねられたディスク６１９のそれぞれはシャフト６０７に固定されている。この方式により、シャフト６０７が回転するとドラッグディスク組立体６０５も回転する。
【００４８】
[0071]ドラッグセクタ組立体６０３のそれぞれにある個別要素６１９は、ロッド及びスペーサ６２０又は他の適切な機構によって、所定のドラッグセクタ組立体６０３中の要素６１９のそれぞれに対して適切に関連付けられるようにして固定されている。要素６１９のそれぞれはドラッグディスク組立体６０５に差し挟まれるように関連されている。ドラッグセクタ組立体６０３は、歯車６０９により調和された状態で動かされる。歯車６０９はノブ６２１又はその他の機構を介してユーザにより操作される。よって、ユーザが調節ノブ６２１を回す方向に応じて、ドラッグセクタ組立体６０３は、ドラッグディスク組立体６０５に略対称的に大きく又は小さく差し挟まれる。なお、以上は、ノブ６２１と歯車６０９とが直接結合している態様が示されているが、これに代わる動作要素の配列が使用されてもよい。例えば、ノブ６２１がウォームを作動させ、ウォームがウォーム歯車を作動させ、ウォーム歯車が歯車６０９を連動させる配列が使用されてもよい。
【００４９】
[0072]ドラッグディスク組立体６０５における積重ね状態のディスク６１７間の空間、ドラッグセクタ組立体６３０における積重ね状態の個別要素６１９間の空間、及び、積重ね状態のディスク６１７と積重ね状態の個別要素６１９との間の空間には、粘性流体が満たされている。相互差挟み状態の程度が大きいほど、ドラッグディスク組立体６０５上の粘性抵抗は大きくなり、ひいてはシャフト６０７上の粘性抵抗も大きくなる。同様に、相互差込み状態の程度が小さいほど、シャフト６０７の回転に関連される抵抗の大きさが小さくなる。抵抗発生の相互作用や状況について更に検討するには、本明細書で援用する米国特許第４，９５５，５６８号明細書及びコナーの米国特許第３，８２２，７６９号明細書を参照されたい。
【００５０】
[0073]歯車６０９は、その動きを調節するための歯車、チェーン、コグ、その他の適当な機構を介在させることによって調節され、組立体６０３をディスク６０５に対して対称的に動作させるようになっている。２つのドラッグセクタ組立体６０３が明瞭に図示されているが、かかる組立体は幾つ用いられてもよい。他の実施形態では、各軸線に関してこのようなドラッグセクタ組立体が一つだけ、そしてディスク６０５が一つだけ設けられる。好適な本実施形態においては、ドラッグセクタ組立体６０３はそれぞれ、２３枚のセクタピース６１９（セクタピース６１９間には２２個のスペーサ要素（６２０を参照）が配置されている）からなり、各ディスク６０５は、シャフト６０７に沿って２１個のスペーサ要素（図示せず）により互いに離隔された２２枚のディスク要素６１７からなっている。
【００５１】
[0074]以上、本発明の機械的な面を詳細に説明してきたが、次に、本発明によるパンヘッドの電気的な特徴について説明する。本発明の重要な特徴によれば、パン軸線７を中心とした取付機器の回転の度合いに関してのパンヘッド１の位置、傾動軸線１３を中心とした取付機器の傾動の度合いに関してのパンヘッド１の位置、及び／又は、ダッチヘッドロール軸線４６１に関してのパンヘッド１の位置は、ユーザにより直接読み取られることができる。この方法では、所定のショット（一撮影場面）が、後の再現のために、あるいは、例えば機器の所定の位置に基づいて与えられる特別の効果のために、読みとられ又は記録されるとよい。概略的に述べるならば、与えられる電気的特徴は、カメラの位置や調節設定の測定や記録を容易化するものである。カメラのレベルインジケータ用のバックライトのような他の電気的特徴部も備えられることが好ましい。パンヘッド１の位置を電気的に検知するために、回転エンコーダがハウジング５，１１（もし用いられるのならばダッチロールヘッド）内に配置される。これについては以下で詳細に説明する。検知された位置は、グラフィカルユーザインターフェースパネル２５（例えば図１）にデジタル的に表示可能な電子データに変換される。また、グラフィカルユーザインターフェース２５が一部分となる電子モジュール２７は、好ましくは、表示器の特徴部やヘッドレベルバックライトのような他の特徴部を制御すべく、当該モジュールと相互作用するよう用いられるスイッチやボタン、並びに、電気的入力部及び出力部を備える。
【００５２】
[0075]図５は、オペレータに測定データを観察させ、電子的特徴部を機能させるための代表的なグラフィカルユーザインターフェースを示している。なお、全ての計測データをカメラ又は画像記憶装置に供給し、カメラ位置がいかなるポイントであっても撮影した画像と直接的な関係をもって即時に記憶されるようにしてもよい。パネル５０１は、電子モジュール５０３の一部である。パネル５０１の他に、電子モジュール５０３は、電力や電気信号を受けたり供給したりするために、電気接点、好ましくはＬＥＭＯコネクタを露出配置している。モジュール５０３内には、指標出力や表示を可能とする情報を受信し、伝送し、処理するための標準的に電子回路がある。
【００５３】
[0076]より詳細に説明する。パネル５０１は、電子モジュール５０３に対する電源のオン・オフを行うための電源ボタン又はスイッチを備えている。また、別のボタン又はスイッチが、特定のライトをオン・オフするために操作可能となっている。このようなライトは、例えば、ヘッドに取り付けられた液体気泡レベル装置（一本以上の軸線におけるカメラのレベルを測定するの用いられる装置）の読取りを容易にするために用いられるＬＥＤのようなバックライトである。
【００５４】
[0077]更に、パネル５０１は、各軸線の位置や、各軸線についてのドラッグ力（抵抗力）の設定、及び、各軸線についての釣合い力の設定に関連される表示エレメントを備えている。例えば、列５０９は、ロール軸線上のヘッド角度のようなロール軸に関する情報５１１、ロール軸線についての抵抗力の設定の情報５１３、ロール軸線についての釣合い力の設定の情報５１５を表示する。また、好ましくは、各軸線についてリセットボタン５１７が設けられ、オペレータが現時点の角度をゼロにセットし、その点から次の角度計測を行い得るようにするとよい。傾動軸線について表示列５１９と、パン軸線についての表示列５２９は、同様な特徴部と機能を呈するが、所定の軸線についてその特徴部の一部を省略してもよいことに留意されたい。例えば、パン軸線について釣合い力の読取り値や、関連の釣合い力調節の読取り値を提供することは、一般的ではないが、提供することも可能である。
【００５５】
[0078]電子モジュールで露出配置されているＬＥＭＯコネクタポートは、５ボルト外部電源入力５２１、コンピュータ出力５２３、リモート出力５２５及びロールヘッド入力５２７を備えることが好ましい。典型的にはバッテリが電子モジュールに電力を供給するが、５ボルト外部電源入力５２１により、オペレータは任意に、外部の５ボルトＤＣ電源から電子モジュールに電力供給することができる。コンピュータ出力５２３は、シリアルポート又は他の方法により別のコンピュータにより受信される収集情報や表示情報を、デジタルデータの流れという形態で供給し、これによりヘッドの位置及び設定状態が追尾（トラック）され、コンピュータに記憶される。リモート出力５２５は、ヘツドの位置データ及び設定データを、分離した（リモート）表示モジュールにより使用可能なデジタル又はアナログの形態で出力する。この機能により、オペレータはリモート表示モジュールをリモート出力５２５にケーブルを介して接続することが可能となり、また、リモート表示モジュールを、パネル５０１上で入手可能なデータの一部又は前部をオペレータが容易に見たり記録したりできる位置に配置することが可能となる。例えば、オペレータは、ヘッドのデータを簡便にかつ即時に観察するために、リモート表示モジュールをカメラのアイピースに隣接する位置に、粘着的な結合手段又は機械的な結合手段により配置することができる。
【００５６】
[0079]所望の機能動作が可能となるように如何にして電子モジュールの回路を形成するかについては当業者ならば自明であろうが、特定の特徴部について読者諸氏の便宜のために述べる。電子モジュール内の電気構成要素は、分離した複数の回路ボードに配置されてもよいが、１枚の両面回路ボードの使用がよりコンパクトで堅牢となることが分かっている。更に、パネル５０１にバックライトを当てることが望ましい。このようなバックライトを当てる理想的な方法は、複数本の光ファイバケーブルの端部に照明を当てるようにし、当該ケーブルの非照明端部を、パネル５０１にて表示情報を提供するＬＣＤ表示器の背面に配置する、ということが分かっている。電子モジュールはヘッドのどの部分に取り付けられてもよいが、当該モジュールを取り付けるために最も簡便な位置は、図１に示すようよに、メインボディ上であって、固定ベース３とハウジング５との間の接合部の上方であることが分かっている。
【００５７】
[0080]ドラッグセクタ組立体６０３の位置を検知するために、ポテンショメータ６１１が歯車６０９に関連して設けられている。代表的な配置の一つは、歯車６１５がポテンショメータ６１１のシャフト６１３に固定されるというものである。この歯車６１５は歯車６０９の一つと噛合し、歯車６０９が回転すると、ポテンショメータ６１１のシャフト６１３を回転するようになっている。この方法においては、ポテンショメータ６１１により示される抵抗値は、ドラッグセクタ組立体６０３の現時点での位置を示し、ひいてはその時にシャフト６０７により付与されるドラッグ力のレベルを示す。他の実施形態においては、ポテンショメータのシャフト６１３は、歯車６０９のシャフトに直接取着され、単純な比例的な読取り値ではなく、相応の読取り値を提供する。ポテンショメータ６１１の電気的出力は、現時点の抵抗のデジタル表示を可能とするのに用いられる電子モジュール５０３に供給される。
【００５８】
[0081]電子モジュール５０３はまた、所定のドラッグ力の示度を調節するために、各ドラッグ組立体用の二つのポテンショメータ調節手段を備えており、示度を、与えられる最小ドラッグ量としての０％又は０％近傍から、与えられる最大ドラッグ量としての１００％又は１００％近傍まで、移動させることができるようになっている。詳細には、電子技術についての当業者にあっては明らかなように、一方の工場でセット可能なポテンショメータは、ドラッグセクタ組立体６０３が最小の相互差挟みとされている場合に、指示されるパーセンテージを調節するよう設けられており、他方の工場でセット可能なポテンショメータは、一つの最後差挟みの量の関数として指示パーセンテージの傾きを調節するよう設けられている。この方法においては、パネル５０１上で示されるドラッグのパーセンテージは、最小の相互差挟みが０％又は０％近傍の読取り値をもたらし、最大の相互差挟みが１００％又は１００％近傍の読取り値をもたらすように、調節され得る。
【００５９】
[0082]上述したようなドラッグ機構は、各軸線に配置されており、シャフト６０７が関連の軸線の回転と一致して回転されるようになっている。同様に、各軸線上のドラッグ調節設定は、電子モジュール５０３に伝えられ、パネル５０１上の適当な位置で表示される。
【００６０】
[0083]次に、パネル５０１上の表示用のデータを集めるために用いられる他の機構を更に詳細に説明する。まず、図３及び図７を参照すると、歯車３０１，３０３がそれぞれ、共通シャフト３０９に取り付けられたウォーム歯車３０５，３０７を介して駆動され、更なる歯車減速機が、シャフト３０９に取り付けられピニオン歯車に割り出された平歯車３１１によって設けられている。図７を参照すると、上記歯車装置の一部が詳細に示されている。同一符号は同一要素を示している。すなわち、図７の要素７０９，７１１，７１３，７１５は図３の要素３０９，３１１，３１３，３１５に対応している。
【００６１】
[0084]図７の歯車装置は、以下のようにして釣合い位置の電子的読取り値を提供する。ノブ７１３が回転されると、次にピニオン７１７が回転し、その結果、平歯車７１１も回転する。したがって、釣合い支持タワー２１５，２１７が上下動され、適用される釣合い力の度合いが調節される。同時に、共通シャフト７１５に固定されたウォーム歯車７１９も回転する。これによって、ポテンショメータ７２１のシャフト７２３に固定された歯車７２５も回転し、ポテンショメータ７２１の抵抗値を変更する。ポテンショメータ７２１のリード線は、関連の軸線に適用される釣合い力の示度を与えるために、電子モジュール５０３に接続されている。釣合いがとられる各軸線は、例えば、釣合い位置を計測するための関連のポテンショメータを有しており、対応の表示器がパネル５０１に設けられる。ドラッグ位置の示度の校正に関して上述したように、各位置計測ポテンショメータは、パネル５０１上で表示される釣合い力の示度を校正するのに用いられる、電子モジュール５０３内の二つの校正ポテンショメータと関連付けられている。
【００６２】
[0085]本発明の一実施形態において、ヘッドそれ自体の位置が測定され、パネル５０１を介してユーザに表示される。この場合、単一の抵抗測定値よりも精密回転エンコーダを用いることが望ましい。より高い精度が得られるからである。代表的な回転エンコーダは商業的に入手可能である。例えば、シャープ・エレクトロニクスにより販売されている「Ｈｉｇｈ  Ｓｅｎｓｉｎｇ  Ａｃｃｕｒａｃｙ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｈｏｔｏ  Ｉｎｔｅｒｐｒｅｔｅｒ」、部品番号「ＧＰ１Ａ３５ＲＶ」が、適当なスロット付きディスクの動作をエンコードするのに用いられ得る。図８は、使用中の回転エンコーダの基本的形態を概略的に示している。エンコーダディスク８０１が、測定対象となるシャフト又は他の回転中心に取り付けられ、前記回転中心が回転したとき、このディスクも回転するようにする。典型的には、回転中心及びディスク８０１は、互いに対して固定角度の関係を維持するように配置されているが、ディスクは対象の回転中心に対して歯車増減速されてもよい。ディスクには複数のスロット８０３が開けられており、このスロットは典型的には、１インチ（２．５４ｃｍ）の数千分の一の幅及び深さとなっている。例えば、ＧＰ１Ａ３５ＲＶに設けられているスロット８０３は、幅が１インチの２０００分の１、深さも１インチの２０００分の１であり、スロットがある位置でのディスクの軸線方向の厚さに相当する。
【００６３】
[0086]一つのスロット８０７を有するピックアップ８０５が、当該スロットの側部８０９，８１１がディスク８０１を跨ぐ関係となるように、配置されている。ＬＥＤやレーザダイオードのような少なくとも一つの光源が、一方の側部８０９に設けられ、フォトダイオード等のような少なくとも一つの光検知器が他方の側部８１１に設けられている。光源及び光検知器は、側部８０９の光源からスロット８０３を通過する光が他方の側部８１１の光検知器で検知されるように配置されている。このようにして、ディスクの動作が電子的に検知され、その動作の示度がリード線８１３に伝えられる。選定されたディスク８０１とピックアップ８０５との組合せは、ディスク８０１の移動方向も検知できることが好ましい。更に、好適なエンコーディング機構は光伝送により駆動されるが、伝送よりもリファレンス（基準）を用いて動作するようなその他のシステムが用いられてもよい。また、上述したエンコーダは、最も精度の高いものとして好適である絶対エンコーダであるが、相対エンコーダのような他の型式のエンコーダも用いられ得る。
【００６４】
[0087]上述したようなエンコーダディスクとエンコーダピックアップの組合せは、位置情報を表示するのに望ましい動作の各軸線に配置されることが好適である。また、位置情報は各軸線について、すなわちロール軸線、傾動軸線及びパン軸線について表示されることが好ましい。図９は、図１の軸線７と軸線１３とにより画される面における本発明によるパンヘッドの概略断面図を、軸線１３の高さで示している。ハウジング９０１とシャフト９０３は、シャフト９０３を中心とした第１の環状凹部９０７を画成し、ハウジング９０１、端板９０５及びシャフト９０３は、シャフト９０３を中心とした第２の環状凹部９０９を画成している。
【００６５】
[0088]第１の環状凹部９０７は、図６で述べたような調節可能なドラッグ機構を含んでいる。詳細には、環状のドラッグディスク組立体９１５が、シャフト９０３とともに回転するよう、当該シャフト９０３に固定されている。また、少なくとも一つのドラッグセクタ組立体９１７が、軸線１３の径方向に沿って調節され得る点を除いて、ハウジング９０１に対して固定されている。これらのドラッグセクタ組立体９１７の調節は、図６で述べたような態様で、シャフト９０３の回転に関連するドラッグ力に影響を及ぼす。
【００６６】
[0089]図８りディスク８０１と同様なスロット付きのエンコーディング・ディスク９１１が、凹部９０９内に配置され、シャフト９０３に同軸に固定されている。また同様に、図８のピックアップ８０５のようなピックアップ９１９が、凹部９０９内に配置されており、かつ、エンコーディングディスク９１１が回転する際に当該ディスク９１１を跨ぐようハウジング９０１に固定されている。シャフト９０３はまた、パンヘッドの傾動構成要素に固定され、傾動の軸線を画成している。
【００６７】
[0090]したがって、カメラが傾動され、ヘッドの傾動構成要素も傾動する際、シャフト９０３がカメラと共に回転し、ディスク９１１も回転される。ディスク９１１が回転すると、ディスクの複数のスロットがピックアップ９０９内で光を交互に通過させたり遮断したりし、傾動軸線１３周りのカメラの動きを示す電気信号を発生させる。上述したように、この信号は電気リード線を通して、図５の電子モジュール５０３に相当する電子モジュール９１３に送られ、その後、電子モジュール９１３は情報を、利用可能な傾動動作の範囲のパーセンテージとして解釈（インタープリッティング）し表示する。なお、ユーザは、現時点のカメラ位置をゼロ位置としてセットして、その後の位置を測定できるように、図５の要素５１７と同様な、所定軸線についてのリセットボタンを用いてもよい。
【００６８】
[0091]ヘッド及びロールヘッドの中に画成される凹部は色々と変更可能であり、例えば、一方の部片よりも他方の部片でより多くの凹部を画成する等してもよいことに留意されたい。このような凹部がどのようにして形成されたかというだけのことである。また、凹部９０７，９０９間の関係は図示のものである必要がないことにも留意されるべきである。例えば、シャフト９０３の一端部がドラッグ機構と関連され、シャフト９０３の他端が回転計測機構と関連されるように、凹部及びその関連の要素は、ヘッドの一側にのみに配置されるよりも、両側に配置されることがよい。同様に、傾動ブレーキや傾動ロックが用いられるならば、それらは、便利であるシャフト９０３の端部ならばどちらでも配置することができ、同一の側に設ける必要はない。
【００６９】
[0092]同様に、他の軸線についての位置情報が測定され、表示のために電子モジュール９１３に送られる。図１０は、軸線７，１３により画される平面でのパンヘッドの断面図であり、線２９の高さで見た図である。図１０は、パン軸線７を中心としたカメラの位置を計測するための代表的な位置検知機構を概略的に示している。詳細には、ベース１００１が三脚やその他の支持具に対して固定されており、パンヘッドの残りの要素を支持する上部ハウジング１０１１が、ベース１００１上に回転可能に配置され、当該上部ハウジング１０１１内のチャネルに受容された大きなボルト１０１９及びワッシャの組立体によってベース１００１に結合されている。
【００７０】
[0093]回転摩擦を抑制するとともに、カメラとヘッドの上部部分（これらの全てが軸線７を中心にして回転する）の相当に大きな重量を支持するために、複数の軸受１０１３，１０１５，１０１７が用いられることが好ましい。軸受１０１３は、テインプキン（Ｔｉｍｐｋｉｎ）テーパ軸受のように、軸線方向と径方向の負荷を支持するようになっている適当な型式のものならどのようなものでもよい。軸受１０１５は、上部ハウジング１０１１とベース１００１との間の中央軸取付部と関連する軸線方向の負荷を支持するよう配置されることが好ましい。この目的での適当な軸受は、トーリングトン（Ｔｏｒｒｉｎｇｔｏｎ）スラスト軸受のような、及ぼされる応力の大きさや方向を支持できる如何なる軸受も含むものである。軸受１０１７は、ベース１００１と上部ハウジング１０１１の下部部分との間における径方向の負荷を支持するように配置されている。なお、軸受１０１５，１０１７は、図示の配列において、予め負荷が加えられたテーパ軸受１０１３に平衡負荷を与えている。当業者にとっては明らかであろうが、軸受の数、型式、配置については、図示の形態に代えて、適当な別のものを適用してもよい。
【００７１】
[0094]ベースは２つの環状凹部１０２１，１０２３を形成している。第１の環状凹部１０２１は、傾動軸線に関して上述したものと同様な構造と作用の調節可能なドラッグ組立体１００３を含んでいる。このドラッグ組立体の調節位置は、上述したように、計測され表示される。凹部１０２１は、更に、適当な粘性流体、例えば当業者には周知の色々なシリコン系流体の一つを含んでいる。第２の環状凹部１０２３は、傾動軸線に関して上述したものと実質的に同様に作用するエンコーダ・ディスク１０２５とピックアップ１００９を含んでおり、パン軸線の回転位置を計測し、ユーザに表示すべく伝送できるようになっている。なお、図示実施形態において、ピックアップ１００９は上部ハウジング１０１１とともに回転し、エンコーダディスク１０２５はベース１００１に対して固定されたままとなる。しかしながら、ピックアップ１００９をベースに対して固定し、ディスク１０２５を上部ハウジング１０１１とともに回転させることによっても、適当な相対運動が得られることは、当業者であれば自明であろう。
【００７２】
[0095]また、上部ハウジング１０１１の回転をベース１００１に対してロックするために、パン軸線ロック手段を用いてもよい。これは、通常、ハウジング１０１１に固定される可動ロックピースと、ベース１００１に固定される固定ロックピースとを必要とする。パン軸線のロックは、可動ロックピースと固定ロックピースとを互いにロックすることにより達成される。典型的には、一方のロックピースはディスクであり、他方はディスククランプ又は他のロック機構である。
【００７３】
[0096]図１１は、図４ａの軸線４０７と垂直軸線４２１とで画成される平面に沿ってのロールヘッド取付部の断面図である。なお、この図には詳細に示していないが、カメラは、その重心がロールモーメントにも傾動モーメントにも影響を与えないよう、前後と左右の両方で位置調節可能であることが好ましい。かかる調節は、当業者には明らかであろうが、ダブテイルとダブテイルマウントをスライドさせること等により行うことができる。ハウジング４０３に相当するハウジング１１０１は、制動機構（ｄａｍｐｉｎｇ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）及び位置エンコーデング機構とを含むことが好ましく、釣合い機構を含んでもよい。詳細には、第１の環状凹部１１０３が、傾動軸線に関して上述したものと同様な構造と作用を有する調節可能なドラッグ組立体１１０５を含んでおり、当該ドラッグ組立体１１０５の調節位置は、上述したように、測定され表示される。また、第２の環状凹部１１０７が、傾動軸線に関して上述したものと実質的に同様に作用するエンコーダディスク１１０９とピックアップ１１１１を含んでおり、ロール軸線の回転位置を計測し、ユーザに表示すべく伝送できるようになっている。
【００７４】
[0097]ハウジング１１０１は、任意的に、第３の環状凹部１１１３を画成してもよく、この凹部には、好ましくは上述したデザイン又は米国特許第４，９５５，５６８号明細書に記載のデザインの調節可能な釣合い機構が設けられる。ロール軸線周りでカメラを釣り合わせるために釣合い機構が用いられる場合、その設定状態が、傾動軸線に関して上述したように、検知され、伝えられ、ユーザに表示されることが好ましい。なお、ロールヘツドの取付けは任意であるので、ロールヘッドの制動や釣合い、位置に関する電気信号は、電子モジュール５０３のポート５２７に嵌め込まれるべき雄型のＬＥＭＯコネクタを有する別のケーブルによって伝送される。また、ダッチロールヘッドの上記特徴は、図４ａ〜図４ｄに示されるような実施形態においても備えられていることが好ましい。
【００７５】
[0098]上述したように、パンヘッドの電子的特徴部は、ヘッドに、又は、三脚やその他の支持具に固定された携帯式のバッテリパックから電力を受けることが典型的である。バッテリパックについての代表的な構成が、図１２ａ及び図１２ｂに断面図で示されている。図１２ａは、完全に組み立てられたバッテリパックを示し、図１２ｂは、完全に分解されたバッテリパックを示している。バッテリパックは、三つの互いに係合するピース、すなわち、バッテリホルダ１２０１と、第１のトップ１２０３と、第２のトップ１２０５とから構成されている。バッテリホルダ１２０１と第１のトップ１２０３は本来、プラスチックのような絶縁性材料から作られ、第２のトップ１２０５は本来、アルミニウムのような導電性材料から作られる。バッテリホルダ１２０１は、図１２ａの想像線で示される底側のバッテリ１２０９と接触するボトムコンタクト１２０７を有している。ボトムコンタクト１２０７はバッテリホルダ１２０１から電気的に絶縁されているが、バッテリパッグが図１２ａのように組み立てられた状態では、図示しないが、ワイヤを介してピン１２１１と電気的に接触状態となる。
【００７６】
[0099]第１のトップ１２０３におけるピン１２１１は、ボトムコンタクト１２０７と第２のトップ１２０５の本体との間を電気的に接触するように働く。パックが図１２ａに示されるように組み立てられた際、第１のトップ１２０３における中央コンタクト１２１３が、ホルダ１２０１内における直列のバッテリの正極端と電気的に接触する。そして、パックが図１２ａに示されるように組み立てられた際、中央コンタクト１２１３に中央コンタクト１２１５が電気的に接触する。ばね１２１７によって、第１のトップ１２０３に対する第２のトップ１２０５の位置公差の変化を許容することができる。このように、パック内のバッテリの負電位ないしはアース電位はトップ１２０５を通してパンヘッドに対して露出することとなり、正電位はコンタクト１２１５を通して露出されることとなる。なお、コンタクト１２１５はトップ１２０５から電気的に絶縁されている。
【００７７】
[00100]バッテリパックの取合いと機能については、読者諸氏の便宜のために、図１３の斜視図で示されている。要素１３０１，１３０３，１３０５，１３１１，１３１３，１３１５はそれぞれ、図１２ａ及び図１２ｂの要素１２０１，１２０３，１２０５，１２１１，１２１３，１２１５に相当している。本明細書で説明しているバッテリパックによって、ユーザは二つの異なる方法でバッテリを迅速に交換することができることが分かるであろう。詳細には、ユーザはホルダ１３０１を回転させ引っ張って、第１及び第２のトップ１３０３，１３０５からホルダ１３０１を取り外すことができる。ホルダ内のバッテリが新しいバッテリと交換されたならば、ユーザはホルダ１３０１を押し込んで回転させ、バッテリパックを再組立てすることができる。あるいは、ユーザはホルダ１３０１と第１のトップ１３０３とを押し回し、これらを一ユニットとして第２のトップ１３０５から分解してもよい。このようにして、新しい電力を供給するために、取り外されたユニットを、別の組み合わされたホルダと第１のトップと交換してもよい。バッテリパックは、バッテリパックをパンヘッドに方向に直線的に進め、そしてバッテリパックを軸線方向に回転させて電気的接続を行うという同様なステップを用いて、パンヘッドに組み付けられることが好ましい。ホルダ１３０１と、第１及び第２のトップ１３０３，１３０５は円筒形状として示してあるが、他の形状であってもよいことは理解されよう。
【００７８】
[00101]留意すべき点は、パンヘッドからバッテリパックを交換するいずれの方法も、電子モジュールに対する電力供給が瞬間的に遮断されるという点である。このために、電子モジュールには、バッテリ交換中に予備電力を短時間、例えば３０秒供給するよう、コンデンサ又は他の電気的エネルギ蓄積装置が組み込まれていることが望ましい。バッテリパックは２本の“Ｃ”サイズの電池を収容できるようになっているこが好ましいが、別のサイズや数の電池が均等的に用いられてもよい。
【００７９】
[00102]ここで述べたパンヘッド及び関連の要素は、重いカメラやその他の機器と用いることを概ね意図しているので、本発明の他の特徴により、パンヘッドにカメラを装着するための改良された機構が提供されている。詳細には、ダブテイル台に取り付けられた重いカメラ又はロールヘッドを取り外すことが可能となる前に、カメラ又はロールヘッドを押してスライドさせ、ダブテイルベースから完全に外すことは困難であり、また不便である。カメラの取外しを可能とすべくダブテイル側部を押し下げることのできるダブテイルベースを用いてさえも、オペレータは手動でダブテイル側部を押し下げなければならない。しかしながら、通常、これは困難であり、又は不可能である場合が多い。
【００８０】
[00103]本発明の一実施形態において、レバーを単に動かすことで、オペレータが自動的に一方のダブテイル側部を下げることのできる新規なダブテイルベースが提供されている。図１４は、新規なベース１４０１と、そこに取り付けられたダブテイル台１４０３の斜視図を示している。使用時、ダブテイルレール組立体ないしはダブテイル台１４０３はねじ穴１４０５を通してカメラ又はロールヘッドの底部に取り付けられ、次いで、台１４０３と係合するよう形作られたダブテイル側部１４０７間で圧されることにより、ダブテイルベース１４０１に取り付けられる。レバー１４０９が設けられており、このレバーは、一方の方向Ｂに押されると、ダブテイル側部を押圧するようになっており、また、他の方向Ａに押されると、ダブテイル側部１４０７への押圧を解除して側部１４０７の一方を落下させるようになっている。台１４０３は、以下でより詳細に説明するが、ラック・ピニオン機構によりベース１４０１に取り付けられている。なお、ねじ穴１４１１は、台１４０３の下面にラックを取り付けるために用いられる。
【００８１】
[00104]図１５は、台１４０１の概略底面図であり、一方のダブテイル側部１５０１（図１４の符号１４０７も参照）を含んだ状態を示している。この図は、ユーザがダブテイル側部を互いに押圧する機構を理解するためのものである。レバー１５０９は、ダブテイル側部１５０１をダブテイル台１５０３に向かって移動させこれと係合させるために、又は、ダブテイル側部１５０１をダブテイル台１５０３から離隔させ下方に移動させるために、操作される。現時点で好適な実施形態によれば、台の一方のダブテイル１５０１は、ここで説明しているように、ダブテイル台１４０３の配置を可能とするように移動し、この際、台１４０７の反対側に沿うダブテイル１４０７は静止状態を保っている。この態様では、ユーザは静止側のダブテイル１４０７の下側にダブテイル台１４０３の一方の縁部を単に配置し、次いで、反対側のダブテイル１５０１を動作させて台１４０３を適所にクランプするだけでよい。
【００８２】
[00105]詳細には、レバー１５０９が時計方向に押されると、レバーは第１のリンク１５２１に引張り力を作用させ、リンク１５２１に枢支されているレバー１５２３を枢支点１５２５周りで枢動させる。そして、レバー１５２５に枢支されているドッグボーン（ｄｏｇｂｏｎｅ）１５２７に沿っててこ作用の引張り力を作用させる。更に、ドッグボーン１５２７は、リンク１５２９を引っ張って、枢支点１５３１を中心にして時計方向に回転させる。この動きは、側部ピース１５３５，１５３３による対称的な引張り動作を生ずる。図示するような組立体の左側部分において、ドッグボーン１５２７の動作により、リンク１５２９は枢支点１５３１を中心に枢動され、短リンク１５３７を介して側部ピース１５３５を、図示のようなクランプ動作させ若しくは下方移動させる。このクランプ動作は、リンク１５４５によって、ダブテイル側部１５０１の他方の側部ピース１５３３に伝えられる。すなわち、リンク１５４５により、リンク１５６３が枢支点１５４３を中心にして回転され、短リンク１５３９を介して側部ピース１５３３に下方のクランプ力が及ぼされる。この方法では、レバー１５０９を時計方向に回転させると、ダブテイル側部１５０１を押してダブテイル台１５０３に力を作用させ、ダブテイルベース１５６１に対して適所にカメラを固定することができる。
【００８３】
[00106]逆に、レバー１５０９を反時計方向に移動させると、ダブテイル側部１５０１はダブテイル台１５０３から離れて下方に移動させ、カメラと台１５０３とを簡単にベース１５６１から効果的に持ち上げることができる。この作用を生じさせる機構が、図１６に詳細に示されている。図１６は、図１の軸線７，１３により画成される平面における概略部分断面図を示している。図１６ａは、押圧位置での機構、すなわち、ダブテイル台１６０３の係合面に押し付けられるダブテイル側部１６０１でクランプしている状態を示している。この図から、ダブテイル側部１６０１が、枢支点１６１９にて、側部ピース１５３５に相当する側部ピース１６３５に枢支されていることが理解されよう。図では、対応の側部ピース１６３３が側部ピース１６３５の後ろに隠れているが、側部ピース１６３５と同様に機能する。
【００８４】
[00107]本発明の一つの特徴によれば、ダブテイル側部１６０１は物理的に、外方及び下方に動作するので、ダブテイル台１６０３を置き、当該ダブテイル台１６０３の他方の縁部に沿う静止ダブテイル側部の下側に配置することが容易にできる。この方法では、図１５のレバー１５０９をその押圧位置から反時計方向に動かすと、上述とは逆のプロセスが生じる。すなわち、側部ピース１６３５がダブテイル側部１６０１を台１６０３から離れる方向に押す。この後、ダブテイル側部１６０１は、カム機構により水平面を通り、物理的に下方移動する。現時点で好適な実施形態において、この動作は、引外しレバー（ｔｒｉｐ  ｌｅｖｅｒ）１６１１と引外しキャッチ１６１３の係合によるものであるが、他のカム機構も本発明の精神と範囲内で同様に適用可能である。
【００８５】
[00108]図１６ｂから理解されるように、ダブテイル側部１６０１が離れる方向に移動すると、点１６１７でダブテイル側部１６０１に枢着された引外しレバー１６１１が、引外しキャッチ１６１３の下方突出部と接するまでスライドする。この際、引外しレバー１６１１及びダブテイル側部１６０１は上方に偏倚されている。また、図示されているように、引外しキャッチ１６１３はベース１５６１に固定され、ダブテイル側部１６０１とともに移動することはない。したがって、側部ピース１６３５が台１６０３から離れる方向にダブテイル側部１６０１を押し続けると、引外しレバー１６１１は、キャッチ１６１３と接するのでそれ以上直線的に移動することができず、図１６ｃに示すように、反時計方向に回転し、ダブテイル側部１６０１上に時計方向の回転力を及ぼし、ダブテイル側部１６０１を押し下げる。
【００８６】
[00109]時計方向の回転力は、側部ピース１６３５とダブテイル側部１６０１との間の枢支点１６１９よりも下方である引外しレバー１６１１の枢支点１６１７に依存する。理論的には、リンクレバー１６１１に沿って加えられる力は、二つの垂直成分に分解され得る。一方の成分１６２１は、枢支点１６１９と枢支点１６１７との間の線に沿う方向に向き、この成分は何らの影響も与えず、動作を何ら生じさせない。他方の成分１６２３は、水死点１６１９と枢支点１６１７との間の線に直角であり、この成分は時計方向の回転を生じさせ、台１６０３から側部ピース１６０１を下方に移動させる。
【００８７】
[00110]引外しレバー１６１１は側部ピース１６０１に枢動可能に結合され、引外しキャッチ１６１３はベース１５６１に固定されているよう図示されているが、当業者であれば、引外しレバーがベースに枢動可能に結合され、引外しキャッチ１６１３が側部ピースに固定されてもよいことは理解されよう。このような配列では、引外しレバーは側部ピースの上面をスライドして、最終的には引外しキャッチと接し、そこで、継続的な力の作用により、側部ピースはダブテイル側部を下方に枢動し、水平面を移動させる。このような配列において、引外しレバーの枢動軸線は、側部ピースの枢動軸線の下方よりも、上方に配置される。これらは、このようなカム機構がどのようにしてダブテイル側部の下方移動を可能とするために組み込まれるかを示す二つの例にすぎない。当業者であれば理解されるように、ダブテイル側部１６０１の下方移動が開始される前には実質的な横移動は必要ないよう、ダブテイル側部１６０１を動作させることは、本発明の範囲内である。
【００８８】
[00111]図１５に戻る。ダブテイル台１５０３がベースに配置されるとき（しかし、ダブテイル側部１５０１の力により適所に固定される前に）、カメラの重心を適正に配置するために、カメラの位置を前後に調節することが望ましい。本発明の実施形態に係る台においては、ラックを移動させてダブテイル台１５０３と取り付けられたカメラとを移動させるために、ピニオン歯車１５４７が用いられている。この動きは、ピニオン歯車１５４７に結合された回転可能なノブ１５５９によって与えられてもよい。より詳細には、ピニオン１５４７はシャフト１５５１に固定されている。また、はすば歯車１５５３がシャフト１５５１に取り付けられ、この歯車１５５３ははすば歯車１５５５と噛合されている。更に、はすば歯車１５５５は、ユーザがノブ１５５９を回すことで回転するシャフト１５５７に取り付けられている。このようにして、ダブテイル台１５０３がベースに載置されているが、固定はされていない場合に、ユーザは、カメラの重心を適正な位置とすべくダブテイル台１５０３を前後に移動させるのにノブを適宜用いることができる。
【００８９】
[00112]以上、本明細書において、新規で斬新なカメラパンヘッド、ロールヘッド、取付装置、及び動力機構を説明した。本発明の原理を適用可能な多くの実施形態があることを考慮すれば、全図を参照して本明細書で説明した実施形態は単なる例示であり、本発明の範囲を限定するように捉えられるべきではない。例えば、当業者は、本発明の趣旨から逸脱しないならば、本明細書で示した実施形態を、配置及び細部において変形できる。したがって、本明細書に記載した発明は、全クレームの範囲内、及び、それらのクレームの均等の範囲内に入ってくるような全ての実施形態を含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の教示によるカメラパンヘッドの斜視図である。
【図２ａ】傾動軸線の釣合い機構の断面図である。
【図２ｂ】傾動軸線の釣合い機構を、ハウジングを取り除いた状態で示す、部分断面平面図である。
【図３】傾動軸線の釣合い調節機構の部分断面平面図である。
【図４ａ】パンヘッドの滋養部に用いられる本発明の一実施形態に係るダッチロールヘッド取付部を示す斜視図である。
【図４ｂ】本発明の一実施形態に係るパンヘッドの上部に用いられる本発明の別の実施形態に係るダッチロールヘッド取付部を示す側面図である。
【図４ｃ】本発明の一実施形態に係るパンヘッドの上部に用いられる本発明の別の実施形態に係るダッチロールヘッド取付部を示す側面図であり、調節の程度を変えて示した図である。
【図４ｄ】本発明の一実施形態に係るパンヘッドの上部に用いられる本発明の別の実施形態に係るダッチロールヘッド取付部を示す側面図であり、調節の程度を更に変えて示した図である。
【図４ｅ】本発明の一実施形態に係るパンヘッドの上部に用いられる本発明の更に別の実施形態に係るダッチロールヘッド取付部を示す側面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るデジタル表示器を含む
【図６】本発明の一実施形態に係る機構を含む調節可能なドラッグを示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る傾動軸線の釣合い機構を動作させるために用いられる歯車機構を示す斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態においてカメラの位置を測定するためのディスクと関連の工学的なピックアツプとを示す部分斜視図である。
【図９】傾動軸線のドラッグ誘起機構と位置測定機構とを示す断面図である。
【図１０】パン軸線のドラッグ誘起機構と位置測定機構とを示す断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係るダッチロールヘッド取付部を示す部分断面側面図である。
【図１２ａ】本発明の一実施形態に係る迅速交換式バッテリパックを組立状態で示す断面図である。
【図１２ｂ】本発明の一実施形態に係る迅速交換式バッテリパックを分解状態で示す断面図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る迅速交換式バッテリパックを分解状態で示す拡大斜視図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る改良型ダブテイル式カメラ取付システムを部分的に分解して示す斜視図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る改良型ダブテイル式カメラ取付システムを示す底面からの断面図である。
【図１６ａ】本発明の一実施形態に係るダブテイル側部の下降機構を示す部分断面側面図であり、ダブテイル側部がダブテイル台の係合側面と係合している状態を示す図である。
【図１６ｂ】本発明の一実施形態に係るダブテイル側部の下降機構を示す部分断面側面図であり、ダブテイル側部がダブテイル台の係合側面から引っ張られた状態を示す図である。
【図１６ｃ】本発明の一実施形態に係るダブテイル側部の下降機構を示す部分断面側面図であり、ダブテイル側部がダブテイル台の係合側面から引っ張られ下降した状態を示す図である。
【図１７】本発明の一実施形態に係る遠隔のダッチロールヘッド制御システムを示す概略図である。
【図１１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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