DE1959941B2 - Stabilisierte Plattform zur raumfesten Lagerung eines Kamerastativs o.dgl - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine stabilisierte Plattform für eine Kamera oder dergleichen, die so gelagert ist, daß sie merkbare Drehungen um drei zueinander senkrechte Achsen gestattet, mit mindestens drei senkrecht zueinander an der Plattform montierten Kreiseln, von denen jeder eine zu seiner Drehachse und zur Präzessionsachse eines den Kreiselrotor tragenden Kardanrings senkrechte Momentenachse besitzt.

Wenn eine Kamera oder dergleichen so an einem Fahrzeug angebracht werden soll, daß sie während der Fahrt auf dem Boden oder einer anderen stillstehenden Bezugsebene befindliche Gegenstände aufnehmen kann, so muß die Kamera selbst in irgendeiner Weise stabilisiert werden.

Es ist bekannt, zu diesem Zweck die Kamera und den Kameramann auf einer schwingungsisolierten Plattform zu postieren. Der Kameramann ist dann imstande, die Kamera auf das gewünschte Objekt zu richten und die erforderlichen Einstellungen vorzunehmen. Um aber die Kamera auf ein bestimmtes Ziel gerichtet zu halten, muß der Kameramann das Ziel immer im Sucher beobachten und die Kamera nachstellen, um die Fahrzeugbewegungen auszugleichen. Offenbar kann er nicht gleichzeitig viel Aufmerksamkeit auf andere Einstellungen wie Brennweite, Blende, Filmgeschwindigkeit usw. richten. Das Ergebnis hängt also weitgehend von dem Geschick und der Erfahrung des Kameramannes ab.

Es sind auch schon raumfest stabilisierte Kameras für Erkundungs- und Fotogrammetriezwecke vom Flug-

lü zeug aus vorgeschlagen woiden. Diese Kameras gestatten aber im allgemeinen nicht das Aufsuchen eines Gegenstandes durch den Kameramann und das nachfolgende selbsttätige Verfolgen dieses Gegenstandes. In vielen Fällen machen solche Kameras einfach eine Reihe von Aufnahmen längs einer vorgeschriebenen Bahn und kompensieren hierbei die Flugzeugbewegungen. Häufig geschieht die Kompensation der Flugzeugbewegungen durch Verschiebung ces Films; offenbar wäre diese Kompensationsart im Falle einer Filmkamera höchst unbefriedigend.

Aus der US-PS 29 49 030 ist eine stabilisierte Plattform der eingangs genannten Galtung zur raumfesten Lagerung eines optischen Systemes an einem Fahrzeug bekannt. Im einzelnen sind hierbei drei

>3 Kreisel an einer Plattform montiert und dienen zur Stabilisierung eines Fernrohres, das in einem Kardanring gelagert ist. |edem Kreisel ist ein Drehmomentgeber zugeordnet, der den Kreisel in seine Ruhelage zurückführen kann.

in Auch aus der US-PS 29 55 474 ist eine mit Hilfe von drei Kreiseln stabilisierte Plattform bekannt. Hierbei ist jeder Kreisel mit einem Drehmomentgeber ausgerüstet. An der Plattform angeordnete Fühler stellen dann Auslenkungen der Plattform lest und tragen zur Bildung

)5 eines Rückführsignals bei. das auf die Drehmomentgeber gegeben wird.

Die aus den US-Palentschriftcn bekannten stabilisierten Plattformen haben den Nachteil, daß relativ aufwendige Drehmomentgeber zur Rückführung der Kreisel in ihre neutrale Stellung benötigt werden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße stabilisierte Plattform im Hinblick auf ihre Stabilisierung zu verbessern, insbesondere eine kurzzeitige Stabilisierung, wie sie für Photozellen und dergleichen benötigt wird, durch einfache Mittel sicherzustellen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß der Kardanring jedes Kreisels durch eine Feder nachgiebig so gefesselt ist, daß seine Momentenachse mit der Drehachse bzw. der Präzessionsachsc je eines der beiden anderen Kreisel übereinstimmt und daß jeder Kreisel bei einer Verdrehung mit der Plattform um seine Momentenachse gegenüber einer vorbestimmten Lage durch die Präzession ein Gegenmoment erzeugt, das als vergrößertes künstliches Drehmoment um die Momentenachse erscheint und die Bewegung der Plattform stabilisiert.

Diese Lösung hat den Vorteil, daß zumindest für kurzzeitige Stabilisierungen auf bekannte einfache Mittel, nämlich Federn, zurückgegriffen wird. Hinzu kommt, daß Federn in der Regel auch ohne großen Kostenaufwand nachträglich in bereits bestehende Anordnungen zur Stabilisierung von Platten einbaubar sind.

b5 Vorzugsweise ist die Feder im Kreiselgehäusc des Kreiselrotors gespannt und in ihrer Mitte am Kardanring befestigt. Gemäß einer besonders einfachen Ausführungsform ist die Feder als Spiralfeder ausgebil-

Zur weiteren Erhöhung der Stabilisierung ist wenigstens eine Präzessionsachse mit einer Einrichtung zur Messung des Präzessionswinkels und Steuerung einer bewegbaren Masseneinheit in Abhängigkeit vom ί gemessenen Präzessionswinke] verbunden, derart, daß die bewegbare Masseneinheit ein dem gemessenen Präzessionswinkel entgegenwirkendes Drehmoment auf den Kreiselrotor ausübt. Die Masseneinheit ist hierbei vorzugsweise als Pendel ausgebildet.

Vorzugsweise sind die Kreisel so zuehunder angeordnet, daß die resultierende verstärkte Trägheit in allen Drehrichtungen gleich groß ist.

Die Plattform ist in geringem Maße pendelnd aufgehängt, so daß sie sich in Vertikalrichtung selbsttätig aufrichtet. Zum Ausgleich von Schwerpunktsverlagerungen durch Bewegungen der Kamera und ihrer Teile dienen entsprechend verschobene Ausgleichsmassen. Auch ein oder mehren; Drehmomentgeber können aus verschiebbaren Massen bestehen.

Ein AusführungsbeispieJ der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigt

Fig. 1 eine Gesamtansicht des erfindun «gemäßen Gerätes ohne die Fernsteuerung; ;>·-,

F i g. 2 ein Explosionsbild der Aufhängevorrichtung;

Fig. 3 eine Darstellung der Kamera mit ihrem Gewichtsausgleich;

Fig.4 eine Darstellung der Siabilisicrungsi irrichtung; to

F i g. 5 die schmatischc Darstellung eines Richtiingskreisels;

F i g. 6 die Einzeldarstellung eines Teils der F i g. 4;

F i g. 7 eine Ansicht der Fernsteuereinrieht .mg;

F i g. 8 eine Blockdarstcllung zur Erlüirxrung der ΐϊ Arbeitsweise des Gerätes und

F i g. 9 eine Blockdarstellung eines Regelkreises.

Fig. 1 zeigt eine Gesamtansicht des Ausfiihnmgsbcispiels mit einer stabilisierten Plattform 12. die mit einer Montageplatte 10 an dem Fahrzeug befestig! ist. An der Montageplatte IO ist eine Hohlwelle Il befestigt, welche die stabilisierte Plattform 12 mittels eines Schwingungsdämpfers 13 und eines Kardangelenkes 14 trägt. Die Plattform 12 besteht aus einem kastenartigen Gebilde, das eine Kreiselanordnung 15, elektronische Schaltungsanordnungcn 16 und 17 und einen Fühler 18 auf einer Seite des Kardangelenkes 14 trägt. Auf der anderen Seite desselben ist ein schwenkbares Stativ 19 für die Kamera (hier eine Filmkamera) angeordnet. Die ganze Anordnung wird von einer kugelförmigen Schutzhülle 21 umgeben, die ein Blickfenster 22 für die Kamera aufweist.

Damit das Blickfenster 22 stets vor dem Kameraobjektiv bleibt, muß die Schutzhülle 21 sich mitdrehen. Hierzu ist sie mittels eines Lagers 25 an der Hohlwelle 11 befestigt und wird von einem Motor 23 angetrieben, dessen Steuervorrichtung in einem Gehäuse 24 sitzt.

Fig. 2 ist eine Explosionsdarstellung des Schwingungsdämpfers 13. Die Hohlwelle 11 endet in einer Nabe 26, an die eine Schraubenfeder 27 angeschraubt w> ist. Das andere Ende der Schraubenfeder ist mittels einer Schraube 28 an die Basis des Kardangelenkes 14 angeschraubt.

Die ganze Plattform 12 ist also mittels der Feder 27 an der Hohlwelle 11 aufgehängt, wodurch sich eine gewisse t>s Schwingungsdämpfung ergibt. Eine solche Feder hat aber eine Resonanz, die unter Umständen zu erheblichen Schwingungsverstärkungen führt. Deshalb ist ein Dämpfer 29 vorgesehen. Dieser besteht aus zwei schraubenförmig aufgewickelten Metallstreifen 30 und 31, zwischen denen sich ein plastisch verformbares Material 32 mit sehr geringer Elastizität befindet. Beispielsweise handelt es sich um einen organischen Kunststoff, der stark mit Bleipulver gefüllt ist. Der Abstand zwischen den Streifen 30 und 31 wird durch Nieten 33, die auch das plastische Material zwischen den beiden Streifen festhalten, bestimmt. Die Enden des Dämpfers 29 sind an der Nabe 26 und der Basis des Kardangelenkes 14 befestigt, also an den gleichen Stellen wie die Enden der Feder 27.

Diese ganze Anordnung ist in zwei zylindrischen Teilen 34 und 35 eingeschlossen. Der Teil 34 ist am Kardangelenk Ϊ4 und der Teil 35 mittels einer Hülse 36 an der Nabe 26 befestigt. Diese beiden zylindrischen Teile 34 und 35 dienen auch als Begrenzung, um eine Übe)dehnung der Feder 27 zu verhindern. Hierzu sind die Teile 34 und 35 mit Flanschen 37 und 38 versehen.

Der untere Kardanring des Kardangelenkes 14 setzt sich in einer Welle 120 fort, die durch ein Loch in der PJaüform 12 hineinragt und mittels Lagern 12) und 122 in einer Hülse 123 drehbar gelagert ist. Das obere Ende der Hülse 123 ist zu einem Flansch 124 gestaltet, der m>t der Plattform 12 verschraubt ist. Der untere Kardanring des Gelenks 14 trägt ferner ein Zahnrad 125. das am Kardanring befestigt ist und mit dem Ritzel 126 eines Motors 127 in Eingriff steht.

Die Kameraanordnung 20 und ihr Stativ 19 sind im e'nzelnen in Fig. 3 gezeigt. Auf dem Stativ 19 ist eine Filmkamera 39 mit einem Objektiv 40 befestigt. Der vordere Teil 41 des Objektivs 40 dient zur Entfernungseinstellung durch Drehung mittels eines Zahnriemens 42, der von einem Einstellmotor 43 angetrieben wird. Ein Potentiometergeber 44 dient zur Fernanzeige der Entfernungseinstellung. Ein Ausgleichsgewicht 49 greift mittels Zapfen 52 und 53 in Schlitze 50 und 51 des drehbaren Teils 41 ein. Der Zapfen 53 greif', auch in einen Schlitz 54 des Stativs 19, der eine Drehung des Ausgleichsgewichtes 49 verhindert. Bei einer Drehung des Teils 41 verschiebt sich also das Ausgleichsgewicht 49 in Längsrichtung.

Die Blendenverstellung 55 wird von einem Zahnriemen 56 angetrieben, der seinerseits von einem Einstellmotor 57 betätigt wird. Ein Geber 58 dient zur Fernanzeige der eingestellten Blende.

Die Brennweite des Objektivs läßt sich mittels einer Gummilinse 45 verstellen, die von einem Zahnriemen 46 angetrieben wird. Zum Antrieb des Zahnriemens 46 dient ein Motor 47. Ein Geber 48 stellt ein Signal zur Fernanzeige der eingestellten Brennweite bereit. Die Gummilinse 45 ist in gleicher Weise wie die Einstellvorrichtung mit einem längsverschiebbaren Ausgleichsgewicht versehen.

Wenn die Kamera läuft, wickelt sich der Film von einer Vorratsspule am einen Ende des Magazins 59 ab und wickelt sich auf einer Spule am anderen Ende des Magazins 59 auf. Dadurch ergibt sich eine Schwerpunktsverschiebung. Um diese Verschiebung zu kompensieren, ist ein Ausgleichsgewicht 60 unterhalb des Stativs 19 vorgesehen. Es wird von einer Schraubenspindel 61 verschoben, die ihrerseits über ein biegsames Kabel von dem Antriebsmotor des Filmtransportes angetrieben wird. Die Drehung der Schraubenspindel 61 bew'rkt gleichzeitig in einem Potentiometer 62 die Abgabe eines Signals, das ein Maß für den Filmverbrauch darstellt.

Der Sucher 63 ist schräg zum Kameragehäuse

angeordnet. Normalerweise wird das Auge an sein Einblickfenster angelegt. Die vorliegende Anordnung, die zur Fernbedienung eingerichtet ist, ist mit einer Fernsehkamera 64 anstelle des Auges des Kameramanns versehen.

Das Stativ 19 ist mittels eines Flansches 65 an einem Zahnrad 66 befestigt und die ganze Anordnung ist auf einer Welle67gelagert,die ander Plattform 12befestigt ist. Das Zahnrad 66 greift in ein Ritzel 68 (Fig. 1). das von einem Höheneinstellmoior 69 angetrieben wird.

Die Kreiselanordnung 15 ist im einzelnen in F i g. 4 bis 6 gezeigt. Sie besitzt eine Grundplatte 70, an der drei oder mehr Kreisel 71, 72 und 73 befestigt sind. Jeder Kreisel 71, 72 oder 73 enthält einen Kreiselrotor 74 mit

■ |-v _*—L

L ^y λ L

Kardanring 76 gelagert ist. Der Kardanring 76 ist seinerseits so gelagert, daß der Kreiselrotor um eine rechtwinklig zur Rotorachse 755 verlaufende Achse, die Präzessionsachse 75F, präzessieren kann.

Der Kardanring 76 wird im stationären Zustand in einer bestimmten Lage hinsichtlich der Grundplatte 70 gehalten.

Dies geschieht mittels einer Feder 128, die im Kreiselgehäuse gespannt und in der Mitte am Kardanring 76 befestigt ist. Der Kreiselrotor 74 wird z. B. mittels eines Elektromotors (nicht dargestellt) angetrieben. Jeder Versuch, das Kreiselgehäuse um eine andere Achse als die Rotorachse, insbesondere um seine Momentenachse 75/, zu drehen, ergibt eine Präzession des Kreiselrotors 74 und eine entsprechende Drehung des Kardanringes 76 im Gehäuse. Die Präzession ergibt ein Drehmoment auf das Gehäuse, das der versuchten Drehung entgegenzuwirken sucht. Dieses Drehmoment ähnelt dem Gegenmoment, das bei einer starken Trägheitskraft auftreten würde. Ferner wird die Drehung des Kardanringes 76 durch ein Potentiometer 77 gemessen. Das vom Potentiometer 77 abgegebene Signal ist ein Maß für die Abweichung des Kreiselgehäuses von der vorher eingenommenen Richtung. Die Achsen 755, 75P und 75/der Kreiselrotoren 74 sind so angeordnet, daß jeder Versuch, die Grundplatte 70 in anderer Weise als durch einfache Verschiebung zu bewegen, also jeder Versuch, eine oder mehrere Achsen in irgendeiner Weise zu drehen, zu einem Ausgangssignal vom Geberpotentiometer 77 mindestens eines Kreisels 71,72 oder 73 führt.

Die Kreisel 71, 72 und 73 erteilen der Grundplatte 70 eine starke künstliche Trägheit und stabilisieren so die Plattform 12, können aber gewisse Störungen nicht verhindern. Diese Störungen erzeugen Signale in den betreffenden Potentiometern 77, die zur Betätigung einer weiteren Stabilisierungsanordnung dienen. Die letztere Anordnung besteht aus einem Pendel 78. dessen Aufhängung im einzelnen in Fig.6 dargestellt ist. Die Pendelstange 79 ist an einem Kardanring 80 befestigt, der seinerseits um eine Achse 81 drehbar ist. Die Pendelstange 79 geht ferner durch einen Schütz in einem Kardanring 82, der seinerseits auf zwei Zapfen 83, 84 drehbar ist. Ein Antriebsmotor 85 ist mit dem Zapfen 83 und ein weiterer Antriebsmotor 86 mit der Achse 81 verbunden. Stellungsgeber 87 und 88 sind mit den Achsen 84 und 81 gekuppelt

Die ganze Pendelanordnung ist auf einer Platte 89 montiert, die ihrerseits am Ende einer Säule 90 an der Grundplatte 70 befestigt ist. Die Grundplatte 70 ist drehbar an der Plattform 12 gelagert. Ein an der Grundplatte 70 befestigtes Zahnrad 91 greift in ein Ritzel 92, das von einem auf der Plattform 12 befestigten Motor 93 angetrieben wird.

Alle bisher beschriebenen Teile sind zusammen mit den erforderlichen elektronischen Schaltungsanordnungcn in den Kästen 16 und 17 in der erwähnten ^r' kugelförmigen Schutzhülle 21 eingeschlossen. Entfernt von der Schutzhülle ist das in F i g. 7 gezeigte Steuerpult aufgestellt. Der obere Teil des Steuerpultes besteht aus einer kurz geschlossenen F'ernsehanlage 94, die der Fernsehkamera 64 zugeordnet ist. Unterhalb des

¹⁽¹ Bildschirmes befinden sich die üblichen Einstellknöpfe für Bildhöhe, Bildbreite, Kontrast und Linearität usw. Davor befindet sich ein koaxialer Doppelabstinimknopf. nämlich ein Drehknopf 95 für die Brennweitenverstellung, der den Motor 47 steuert, und ein Drehknopf % für

" die Enifcniuiig&einsteilung, der auf den Motor 43 einwirkt. Neben diesen Abstimmknöpfen befindet sich ein Steuerknüppel 97, durch dessen Betätigung die Filmkamera in einer Horizontalebene (Motor 93) und einer Vertikalebene (Motor 69) geschwenkt werden

-"» kann.

Schließlich befinden sich an dem Steuerpult noch weitere Steuerknöpfe 98 für die Blende, die Filmgeschwindigkeit usw. und Anzeigeinstrumente 99 für den Filmverbrauch, die Filmgeschwindigkeit. die eingestellte

-' Brennweite usw.

Die Arbeitsweise der Anordnung wird nunmehr anhand der Fig.8 erläutert. Der Steuerknüppel 97 wirkt auf zwei mechanisch-elektrische Wandler 100 und 101, die Steuersignale für Verstärker 102 und 103

^!" erzeugen. Diese Verstärker geben die Fcrnsteuersignalc für die Motoren 93 und 69 ab.

Der Brennweiteneinsteil- bzw. Drehknopf 96 betätigt ein Potentiometer 104. das die Betriebsspannung des Motors 47 beherrscht.

Wenn der Kameramann den Drehknopf 46 dreht, wird der Motor 47 je nach Ausmaß und Richtung der Drehung in der einen oder der anderen Richtung mit entsprechender Drehzahl angetrieben. Der Motor 47 ist mechanisch mit dem Doppelpotentiometer bzw. Geber

⁴⁽¹ 48 gekuppelt. Der eine Teil dieses Potentiometers erzeugt ein Signal, daß zur Anzeige der jeweiligen Brennweite an einem Meßinstrument 105 des Steuerpultes dient. Der andere Teil des Potentiometers bzw. Gebers 48 erzeugt ein Signal, das auf die Verstärker 102 und 103 gegeben wird, um deren Verstärkungsfaktor in Abhängigkeit von der Stellung der Gummilinse 45 zu regeln. Auf diese Weise wird die Empfindlichkeit des Steuerknüppels 97 von der Stellung der Gummilinse 45 abhängig gemacht, die ihrerseits das Gesichtsfeld des

^5Ü Objektivs 40 bestimmt.

Der Steuer- bzw. Drehknopf 95 betätigt ein Potentiometer 106. das den Entfernungseinstellmotor 43 der Filmkamera fernsteuert. Die Scharfeinstellung wird anhand des auf dem Bildschirm erscheinenden Sucherbildes vom Kameramann beurteilt. Der Dreh- bzw. Steuerknopf 98 betätigt ein Potentiometer 107 für die Fernsteuerung des Einstellmotors 57. Der Einstellmotor 57 ist mechanisch mit dem Potentiometer bzw. Geber 58 gekuppelt, das ein Signal erzeugt, welches auf ein Anzeigegerät 108 gegeben wird, um die jeweils eingestellte Blende anzugeben. Das dem Filmantrieb zugeordnete Potentiometer 62 erzeugt ein Ausgangssignal, das am Anzeigegerät 109 den Filmverbrauch angibt.

Die weitere Elektronik gehört zur Stabilisiervorrichtung und enthält die Potentiometer 77, die alle mit einer in einem Gehäuse untergebrachten Schaltungsanordnung 16 verbunden sind. Diese verarbeitet die von den

Potentiometern 77 gelieferten Informationen derart, daß mittels der Antriebsmotoren 85 und 86 das Pendel 78 zum Ausgleich der jeweiligen Störkraft verstellt wird. Die Antriebsmotoren 85 und 86 sind mechanisch mit den Potentiometern bzw. Stellungsgebern 87 und 88 gekuppelt, die in bekannter Weise Gegenkopplungssignale auf Regelanordnungen 16a und 166 geben. Ferner wird von der Schaltungsanordnung 16 ein Signal abgeleitet und über einen Verstärker 129 auf den Motor 127 gegeben, um bei der Drehung auftretende Störkräfte, insbesondere die Reibung der Lager 121 und 122,ZU kompensieren.

Wie erwähnt, ist es erforderlich, das Blickfenster 22 vor dem Kameraobjektiv 40 zu halten. Zu diesem Zweck dient der Fühler 18 (Fig. 1). der im Normalzustand zwei Kondensatorplatten 110 und 111 gleich weit überdeckt. Der Fühler 18 wird von einer Wechselstromquelle 135 (Fig.9) mit Wechselspannung versorgt. Die an den Kondensatorplatten 110 und Ul auftretende Wechselspannung ist eine Funktion der Überdeckung des Fühlers 18 mit der betreffenden Platte. Diese Spannungen werden über einen Verstärker 136 auf einen Gleichrichter 137 gegeben. Der Gleichrichter 137 und der Verstärker 136 sind so ausgebildet, daß die Ausgangsspannung des Gleichrichters 137 phasenempfindlich ist, d. h. wenn die an der Kondensatorplatte 110 auftretende Spannung größer als die an der Kondensatorplatte 111 auftretende Spannung ist, erzeugt der Gleichrichter 137 eine Ausgangsspannung der einen Polarität, während im umgekehrten Falle eine Ausgangsspannung der anderen Polarität erscheint. Diese veränderliche Gleichspannung wird auf einen Servoverstärker 13« gegeben, der den (Nachstell)-Motor 23 derart speist, daß das Blickfenster 22 stets dem Kameraobjektiv 40 nachgeführt wird. Gegenkopplungsglieder 139 und 140 dienen zur Stabilisierung des Regelkreises mit dem Servoverstärker 138 und dem Motor 23. Die Drehung des Motors 23 wird über einen Zahnriemen 112 auf die Hohlwelle 11 übertragen.

Arbeitsweise

Das in F i g. 1 dargestellte Gerät wird an einem Landoder Luftfahrzeug, beispielsweise einem Hubschrauber, angebracht. Im Ruhezustand sind die Kreiselrotoren 74 unter dem Einfluß der Federn 128 alle in bestimmten Richtungen ausgerichtet und die ganze Plattform 12 hängt über das Kardangelenk 14 an der Hohlwelle 11, wobei ihr Schwerpunkt etwas unterhalb des Kardangelenkes 14 liegt, so daß das Kamerastativ 19 eine ungefähr horizontale Lage einnimmt Wird nun die Betriebsspannung angelegt, so beginnen die Kreiselrotoren 74 zu rotieren und die Stabilisierungsanordnung sucht in der ursprünglichen Lage hinsichtlich der Horizontalebene zu bleiben. Gleichzeitig wird die Schutzhülle 21 so gedreht, daß das Blickfenster 22 sich vor dem Kameraobjektiv 40 befindet Die Filmkamera nimmt die am Steuerpult eingestellte Lage ein und das entsprechende Sucherbild erscheint auf dem Betrachtungsschirm der Fernsehanlage 94.

Wird das Fahrzeug nun in Bewegung gesetzt, so sucht die Plattform 12 in der einmal eingenommenen Bezugslage zu bleiben. Befindet sich nun beispielsweise der Hubschrauber in der Luft, so kann der Kameramann mittels des Steuerknüppels 97 die Filmkamera auf ein gewünschtes Objekt richten. Das Sucherbild erscheint auf dem Bildschirm der Fernsehanlage 94, und durch entsprechende Betätigung der Drehknöpfe 95 und 96 können Entfernung und Bildausschnitt nach Wunsch eingestellt werden. Ist die Kamera einmal auf ein bestimmtes Objekt gerichtet, so bleibt sie stets in der betreffenden Richtung, unabhängig von den Bewegungen des Flugzeuges. Die Flugzeugerschütterungen werden durch den Schwingungsdämpfer 13 von der Plattform 12 ferngehalten. Die Bewegungen des Flugzeuges um die Längs- und Querachse werden vom Kardangelenk 14 aufgenommen und die Bewegungen um die Hochachse werden von den Lagern 121 und 122

ίο aufgenommen, wobei alle diese Gelenke und Lager in Verbindung mit der Stabilisiervorrichtung bzw. Kreiselanordnung 15 und den zugeordneten Stellmotoren arbeiten. Wenn beispielsweise die Seitenabweichung des Flugzeugs eine Drehung der Lager 121 und 122 hervorruft, kann die Lagerreibung ausreichen, um eine Tendenz zur Drehung der Plattform 12 hervorzurufen. Dadurch sucht sich auch die Grundplatte 70 der Stabilisiervorrichtung mitzudrehen. Jeder solchen Drehung der Grundplatte 70 wirken aber die Kreisel 71,72 und 73 entgegen. 1st die Stabilisierungswirkung der Kreisel 71, 72 und 73 nicht ausreichend, um eine merkliche Drehung der Grundplatte 70 zu verhindern, so weichen die Kardanringe 76 der Kreisel 71, 72 bzw. 73 aus, wodurch beispielsweise der Kardanring 76 ein Signal im Potentiometer 77 erzeugt. Die Signale von den einzelnen Kreiseln 71,72 und/oder 73 werden dann kombiniert und gemäß Fig.8 in der Weise auf den Motor 127 gegeben, daß dieser die Lagerreibung kompensiert und die Plattform 12 in ihre Ausgangslage zurückstellt. In gleicher Weise wird die Lagerreibung des Kardangelenks 14 bei Bewegungen um die Längsund Querachse durch Nachstellung des Pendels 78 kompensiert.
Wünscht nun der Kameramann einen anderen Gegenstand zu filmen oder will er einem Objekt während des Vorbeifluges folgen, so braucht er nur den Steuerknüppel 97 nach der Seite zu drücken, wodurch der Motor 93 sich zu drehen beginnt und über das Ritze! 92 und das Zahnrad 91 die Plattform 12 um die stabilisierte Grundplatte 70 dreht. Wieder wird die Lagerreibung durch den Motor 127 kompensiert.

Bei dieser Bewegung wandert der Fühler 18 aus der Mittellage hinsichtlich der Kondensatorplatten 111 und 110 aus und erzeugt dadurch ein Ausgangssignal, das dem Motor 23 derart zugeführt wird, daß die Schutzhülle 21 der Kamera nachläuft und das Blickfenster 22 weiter vor dem Objektiv 40 derselben hält. Sind die Belichtungsbedingungen des neuen Objektes anders als diejenigen des vorherigen Objektes, so macht sich dies mittels des Anzeigeinstruments 99 bemerkbar und die Blende kann mittels des Steuerknopfes 98 entsprechend nachgestellt werden. Ebenso können Scharfeinstellung und Bildwinkel auf dem Bildschirm der Fernsehanlage 94 kontrolliert und mittels der Drehknöpfe 95 und 96 entsprechend verändert werden. Zum Massenausgleich bei der Objektivverstellung hinsichtlich Entfernung und Brennweite werden das Ausgleichsgewicht 49 und ein entsprechendes Ausgleichsgewicht für die Gummilinse 45 entgegengesetzt der Bewegungsrichtung der betreffenden Objektivteile verschoben. Die Ausgleichsgewichte und die Winkel der

Schlitze 50 und 51 sind so gewählt, daß der Massenausgleich gewährleistet bleibt Ebenso ist, wie erwähnt, der Filmantrieb mechanisch

mit der Schraubenspindel 61 gekuppelt, die das Ausgleichsgewicht 60 parallel zur Bewegungsrichtung des Films, aber in umgekehrter Richtung verschiebt, um so die Verlagerung des Filmgewichtes auszugleichen.

Zur elektrischen Verbindung der Stabilisierungs- bzw. Kreiselanordnung 15 mit den übrigen Teilen der Vorrichtung, insbesondere der Plattform 12 dient eine Schleifringanordnung 132 mit Schleifringen 133 und Bürsten 134.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Stabilisierte Plattform für eine Kamera oder dergleichen, die so gelagert ist, daß sie merkbare Drehungen um drei zueinander senkrechten Achsen gestattet, mit mindestens drei senkrecht zueinander an der Plattform montierten Kreiseln, von denen jeder eine zu seiner Drehachse und zur Präzessionsachse eines den Kreiselrotor tragenden Kardanrings senkrechte Momentenachse besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kardanring (76) jedes Kreisels (71; 72; 73) durch eine Feder (128) nachgiebig so gefesselt ist, daß seine Momentenachse (75/; mit der Drehachse (75S) bzw. der Präzessionsachse (75PJ je eines der beiden anderen Kreisel (71; 72; 73) übereinstimmt und daß jeder Kreisel (71; 72; 73) bei einer Verdrehung mit der Plattform (70) um seine Mcmentenachse (751) gegenüber einer vorbestimmten Lage durch die Präzession ein Gegenmoment erzeugt, das als vergrößertes künstliches Drehmoment um die Momentenachse (75/,I erscheint und die Bewegung der Plattform (70) stabilisiert.

2. Plattform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (128) im Kreiselgehäuse des Kreiselrotors (74) gespannt und in ihrer Mitte am Kardanring (76) befestigt ist.

3. Plattform nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (128) eine Spiralfeder ist.

4. Plattform nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Präzessionsachse (75PJmIt einer Einrichtung (77,85, 86, 87, 88) zur Messung des Präzessionswinkels und Steuerung einer bewegbaren Masseneinheit (78, 79) in Abhängigkeit hiervon verbunden ist, derart, daß die bewegbare Masscncinhcit (78, 79) ein dem gemessenen Präzessionswinkel entgegenwirkendes Drehmoment auf den Kreiselrotor (74) ausübt.

5. Plattform nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Masseneinheit (78, 79) als Pendel ausgebildet ist.