空中撮影システム
【課題】 従来の空中撮影システムはカメラが風によっても、空中浮遊体移動によっても傾くため、撮影される写真、画像も傾いて見にくくなる。引き綱がカメラアングルに入って撮影の邪魔になる。
【解決手段】 本願の空中撮影システムは、空中浮遊体に縦長の支持体を吊下げ、その支持体にカメラを上下に首振り可能で且つ横回転可能に取付け、前記支持体の下部から外側二方向以上に突設されたアームに支持体を地上に固定する引き綱を連結し、空中の前記カメラの回転、首振り等の動作及びズームアップ、フォーカス、ホワイトバランス等の調整を地上の制御装置の操作により制御できるようにした。カメラを前記アームより上方と下方のいずれか一方又は双方に取付けた。支持体に取りつけたアームを支持体の外側に取付け角度を調節可能に取付けた。
【解決手段】 本願の空中撮影システムは、空中浮遊体に縦長の支持体を吊下げ、その支持体にカメラを上下に首振り可能で且つ横回転可能に取付け、前記支持体の下部から外側二方向以上に突設されたアームに支持体を地上に固定する引き綱を連結し、空中の前記カメラの回転、首振り等の動作及びズームアップ、フォーカス、ホワイトバランス等の調整を地上の制御装置の操作により制御できるようにした。カメラを前記アームより上方と下方のいずれか一方又は双方に取付けた。支持体に取りつけたアームを支持体の外側に取付け角度を調節可能に取付けた。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は無人の気球や飛行船等の空中浮遊体を空中に係留し、その空中浮遊体によりカメラを数１０ｍ〜数１００ｍの上空に吊下げて、空中から地上の景色、空中の雲や空の様子、地上でのゴルフのプレイ、スキー競技、ボブスレーを始めとする各種スポーツ、他の各種イベント等を写真撮影したり、放送用映像を撮影したりするのに使用される空中撮影システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】無人の気球や飛行船等の空中浮遊体によってカメラを上空に配置して、地上の景色や地上でのゴルフのプレイ等を空中撮影するシステムは従来からある。しかし、従来の空中撮影システムは機材が大型であるため運搬や取扱いが面倒であった。また、地上の支援装置も大型で、重くなるため、同システム及び地上支援装置を運搬するための輸送機器（例えばトラック）にも大型のものを使用せざるを得ないため、例えば、ゴルフ中継のために空中撮影システムをゴルフ場に搬入する場合、ゴルフ場の立木を切断しないと搬入できないとか、搬入すると芝生が損傷するいったことがあるため、日本のゴルフ場では空中撮影システムの搬入を許可するところは殆ど無かった。これはゴルフ場に限らず、野外ステージとかスキー場等でも同様であるため、従来の空中撮影システムは使用場所に制約が多かった。
【０００３】前記制約を解決するため、従来は、小型、軽量化した空中撮影システムが開発されている。その一例として実開平６−６７３００号、実用新案登録第３０２００８８号に示される様なものがある。これらの空中撮影システムは図５に示すように、ヘリウムガスの浮力によって浮上する無人の飛行船Ａに吊り下げたロープＢにアングルＣを吊り下げ、そのアングルＣの下にカメラＤを吊下げ、アングルＣに連結した引き綱（通常テザーと呼ばれている）Ｅの下端部を滑車Ｆを介して地上に固定することにより、カメラＤを上空に吊下げて空中撮影するものである。この場合、地上に設置されたカメラコントロールユニットＧにより空中のカメラＤを制御できるようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来の空中撮影システムには次のような課題があった。
■．アングルＣは地上に固定されているが、カメラＤはアングルＣに吊下げられているだけで何処にも固定されていないため、飛行船Ａが風で横に揺動するとカメラＤが傾いて、目的とする撮影箇所に焦点を合わせにくいとか、撮影画面や画像も傾くといったことがあった。また、飛行船Ａは揺動しないが、カメラＤ自体が風で振れて傾むくこともあり、この場合も飛行船Ａの揺動によりカメラＤが傾く場合と同様の難点があった。
■．カメラＤがアングルＣの下方に吊り下げられているため、アングルＣから地上に張られた引き綱Ｅがカメラアングルに入って撮影の邪魔になる。
■．カメラＤの前記傾きを矯正するために従来はジャイロスコープを使用する方法も考えられているが、ジャイロスコープは高価であり、ジャイロスコープを組み込むと大型化するため、実用性に難点がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は空中浮遊体が空中で風により揺動してもカメラが揺動しないことは勿論のこと、カメラ自体が風を受けても揺動せず、カメラにより撮影される画像が傾かず、また、引き綱がカメラの画角の中に入らないようにした空中撮影システムを提供することにある。
【０００６】本願発明の空中撮影システムは前記目的を達成するため、空中浮遊体に縦長の支持体を吊下げ、その支持体にその外周を旋回可能であり且つ上下に首振り可能なるようにカメラを取付け、前記支持体の下側から外側二方向以上にアームを張り出し、そのアームに空中浮遊体を地上に係留する引き綱を連結し、空中の前記カメラの回転、首振り等の動作及びズームアップ、フォーカス、ホワイトバランス等の調整を地上の制御装置（コントロールユニット）の操作により制御できるようにしたものである。
【０００７】本願発明の他の空中撮影システムは、前記空中撮影システムにおいて、カメラを前記アームより上方と下方のいずれか一方又は双方に取付けたものである。
【０００８】本願発明の他の空中撮影システムは、前記空中撮影システムにおいて、支持体に取りつけた前記アームを、支持体の外側に上下に開閉可能に取り付けて支持体へのアームの取付け角度を調節可能としたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の空中撮影システムの第１の実施形態を図１〜図４に基づいて詳細に説明する。これらの空中撮影システムは図１に示す様に空中浮遊体１と、空中浮遊体１に吊下げられた縦長の支持体２と、支持体２に取付けられたカメラ３と、支持体２から外側の対象位置二方向に張り出されたアーム４と、アーム４に連結された引き綱５と、空中のカメラ３を地上より制御可能な制御装置を備えてなる。
【００１０】空中浮遊体１には汎用の飛行船が使用されており、それはヘリウムガスを浮力源とするものであり、例えば、直径約６ｍ、体積約１１３ｍ3 で、ヘリウムガスを十分に充填した状態で約１１０ｋｇの浮力を有するものを使用している。空中浮遊体１の体積は１１３ｍ3 に限らず、支持体２、カメラ３等の必要部材を空中に浮上させて吊り下げるのに必要な浮力を有するものであればよく、これら必要部材の重量に応じて適切な直径、体積等のものを選択することができる。また、浮力源はヘリウムガス以外のものとすることもできる。空中浮遊体１には吊下げロープ１０が取りつけられている。この吊下げロープ１０には例えば直径数ｍｍのアラミド系ロープが使用される。
【００１１】支持体２には縦長の定型性のあるパイプが使用されている。このパイプは金属製とか硬質樹脂製とかであり、金属の場合は軽量で強度に優れたチタンを使用するのが適する。このパイプは直径数１０ｍｍ、長さ１０００ｍｍ程度であり、その上部の４周には図３に示す様に９０度間隔で４個の横穴１１が開口されており、各横穴１１のの周縁にハトメ具１２を取付けてある。横穴１１には空中浮遊体１から下方に伸びている吊下げロープ１０（図１、図２）を通して固定することにより、支持体２を空中浮遊体１に吊下げることができるようにしてある。このとき、支持体２の軸線と吊下げロープ１０の軸線が同一軸線となるように連結する。また、横穴１１に通した吊下げロープ１０は横穴１１の周縁にハトメ具１２が取付けられているため擦り切れにくくなる。支持体２にはパイプに変えて丸棒、角棒等を使用することもできる。
【００１２】カメラ３にはカメラ本体１３とレンズ部１４とが分離されている分離型のものが使用されており、カメラ本体１３とレンズ部１４とは支持体２内を通したケーブル１５で連結されて、カメラ本体１３とレンズ部１４とが一体である一体型カメラと同様に機能するようにしてある。レンズ部１４は支持体２の上部に回転可能に取付けられている回転ボックス１６に取付けられ、カメラ本体１３は支持体２の下部に取付けられているカメラ台１７の上に設置固定されている。回転ボックス１６の筐体内には水平回転機構が内蔵されている。この水平回転機構には例えば次の様なものが使用される。支持体２の外周にリング状のギヤを固定し、筐体にモータを取付け、そのモータの回転軸に固定した円盤状の駆動ギヤの外周の歯を、前記リング状のギヤの外周の歯に噛み合わせ、モータを回転させて駆動ギヤを回転させるとリング状のギヤに回転力が伝達されるが、リング状のギヤは支持体２に固定されているため回転できないため、駆動ギヤがリング状のギヤの外周を回動し、回転ボックス１６の筐体が支持体２の外周を３６０度回転するようにしてある。回転ボックス１６はモータを逆回転させると逆回転する。回転ボックス１６の外側にはカメラ台１７が取付けられており、そのカメラ台１７にカメラレンズ１８とＣＣＤ部１９とを備えたレンズ部１４が取付けられている。カメラ台１７は上下（図２の矢印ａ−ｂ方向）に往復首振り可能としてあり、その首振り駆動機構には銀行とかスーパーマーケットの店内等に設置されている防犯用カメラの首振り駆動機構と同様の機構を使用する。ちなみに、銀行とかスーパーマーケットの店内の防犯カメラは横に首振りするようにしてあるが、本件ではその首振り駆動機構を上下に首振りできるように使用してある。
【００１３】カメラ台１７は図２、４に示す様に、カメラ本体１３を設置できる底板２２から上方に２枚の取付け板２１を平行に立ち上げ、底板２２に雲台２３を貫通させるための装着穴２４が開口されている。このカメラ台１７は２枚の取付け板２１により図２、３の様に支持体２を外側から挟み、取付け板２１の外側から支持体２を貫通したボルト２５にナット２６を螺合し、そのナット２６を締付けることにより支持体２に固定してある。このカメラ台１７の底板２２には雲台２３を、底板２２の装着穴２４に上から下向きに差し込んで固定してある。この雲台２３も３６０度、正逆回転可能であり、また上下に首振りも可能である。この雲台２３の上に図２、３の様にカメラ本体１３を設置し、両取付け板２１の下部外側から螺子込んだボルト２５（図２、３）の先端部をカメラ本体１３の側面に突き当てて、カメラ本体１３をカメラ台１７に固定してある。また、装着穴２４から下方に突出した雲台２３にもカメラ３のレンズ部１４を取付けてある。このカメラ本体１３は図２のトライアキシャルケーブル６０によって地上の制御装置（カメラコントロールユニット）に連結されており、同制御装置を地上で操作することにより、パンニング、チルト、ロール、ズーム、フォーカス、回転ボックスの回転、レンズ部の首振り等のカメラコントロールをスムースに行うことができ、また、アイリス、ペデスタル、ホワイトバランス、クロマ等の映像コントロールを制御できるようにしてある。また、前記のカメラ本体１３とレンズ部１４とを連結するケーブル１５の連結部分は３６０度回転可能なるようにして、回転ボックス１６が２〜３回連続回転しても回転ボックス１６に絡まらないようにしてある。
【００１４】カメラ台１７の外側にはカバー３０を取付けてある。カバー３０はカラーアルミ板を折り曲げて作られており、底板３１の両側から上方に側板３２を平行に立ち上げ、その上方に間隔を狭くした固定部３３が形成されている。底板３１には雲台２３が突出する穴３４が開口されている。このカバー３０はカメラ台１７の下から外側に被せ、一方の固定部３３の外側から２本のボルト３５を差し込んで支持体２を貫通させると共に他方の固定部３３まで貫通させ、ボルト３５の両端突出部に蝶ナット３６を螺合してカメラ台１７と共に支持体２に取付けてある。この場合、カバー３０の底板３１に開口した穴３４から下方に雲台２３を突出させ、その雲台２３にレンズ部１４を取付けてある。図２ではレンズ部１４をカメラ本体１３の上方と下方の両側に設けてあるが、レンズ部１４はいずれか一方にだけ取付けてもよい。
【００１５】アーム４は８本のチタン製パイプを組合わせてなり、支持体２のカメラ台１７よりも上方２ケ所に、支持体２を外側から挟む様に４本の上部パイプ４０を配置し、その外側から差し込んだボルト４１を支持体２を貫通させ、支持体２の反対側に突出したボルト４１の突出部に蝶ナット４２を螺合して支持体２に取付け、この４本の上部パイプ４０のうち内側２本の上部パイプ４０は平行にして左下方に、外側の２本の上部パイプ４０は平行にして右下方に突出させてあり、ナット４２を締付けると４本の上部パイプ４０が支持体２に固定され、ナット４２を緩めると４本の上部パイプ４０は上下に回動可能となる。また、左下方と右下方に突出した上部パイプ４０の各下端部には下部パイプ４４が連結されている。この場合、平行な２本の上部パイプ４０の下端部間に図４の様にスリーブ４５を配置し、一方の上部パイプ４０の外側からそのスリーブ４５内にボルト４６を貫通させ、他方の上部パイプ４０の外側に突出したボルト４６の突出部にナット４７を螺合して、両上部パイプ４０に下部パイプ４４を連結してある。この場合、上部パイプ４０の下端部間の間隔がスリーブ４５により保持されると共に、ボルト４６に螺合したナット４７を強く締め付けると上部パイプ４０と下部パイプ４４とが強く固定されて下部パイプ４４が回動できなくなるようにしてある。また、４本の下部パイプ４４は２本づつ１組みとして内側端部同士をボルト４８とそれに螺合したナットとにより連結してある。この場合、各下部パイプ４４の内側端部には５個の調節穴４９が５ｍｍ程度の間隔で一列に開口されており、その調節穴４９を重ねて位置合わせし、その調節穴４９にボルト５０を通し、そのボルト５０に螺合したナットを締付けて連結してある。位置合わせする調節穴４９を変えることにより内側端部同士の連結位置を変えて、支持体２に取付けられた上部パイプ４０の取付け角度θを変えることができる様にしてある。例えば、内側端部寄りの調節穴４９同士を重ね合わせて連結すると上部パイプ４０の下端部が外側（上方）に押されて上部パイプ４０の取付け角度θが大きくなり、その調節穴４９よりも外側寄りの調節穴４９同士を重ね合わせて連結すると、上部パイプ４０の下端部が内側（下方）に引かれ上部パイプ４０の取付け角度θが小さくなる。また、図３に示す様に上部パイプ４０の両端部は共に外側を押し潰して重ね易くしてあり、また、下部パイプ４４の両端部も押し潰して扁平にして重ね合わせ易くしてある。
【００１６】前記上部パイプ４０と下部パイプ４４の連結部の夫々に引き綱５を連結し、２本の引き綱５の下端部のうち一方の下端部を地上のウインチ５２に巻付けて地上に係止し、他方の下端部を地上の自動車の荷台に搭載されているウインチ５３に巻付けて係止し、夫々のウインチ５２、５３で引き綱５を巻き上げたり、巻戻したりして空中浮遊体１の高さとか、引き綱５の張り具合（張力）等を調節できるようにしてある。この引き綱５にも直径数ｍｍのアラミド系ロープを使用するのが適する。
【００１７】前記した各種部材の材質、寸法等は用途、要求される強度等に合わせて任意に選択することができるが、それらの一例を次に記す。支持体（パイプ）２は直径７５ｍｍ、肉厚５ｍｍ、長さ１０５０ｍｍ、上部パイプ４０は直径２０ｍｍ、肉厚２ｍｍ、長さ１０００ｍｍ、下部パイプ４４は直径２０ｍｍ、肉厚２ｍｍ、長さ８００ｍｍ、カメラ台１７は高さ７５０ｍｍ、幅１００ｍｍ、カバー３０は高さ５５０ｍｍ、幅５００ｍｍ程度が適する。
【００１８】
【使用例】本発明の空中撮影システムの使用例を以下に説明する。カメラ台１７にカメラ本体１３を設置固定し、上の雲台１６にカメラ３のレンズ部１４を取付ける。左右の下部パイプ４４の調節穴４９のうちいずれかの調節穴４９を選択して重ね合わせてボルトとナットで固定する。この場合、支持体２に取付けられた上部パイプ４０の取付け角度θ（図２）が適正であれば、空中浮遊体１が風で左右に流されても支持体２が垂直に保持されため、支持体２に水平に取付けられたレンズ部１４が傾かずに水平に保持され、そのレンズ部１４を通して撮影された写真や映像も傾かず、水平で見易くなる。しかし、上部パイプ４０の取付け角度θが小さ過ぎると、空中浮遊体１が風で左右に大きく流されると、支持体２の下部は引き綱５を介して地上のウインチ５２、５３により固定されているため、支持体２の上部が空中浮遊体１に引かれた方向に傾斜し、支持体２に水平に取付けられたレンズ部１４も同方向に傾き、そのレンズ部１４を通して撮影された写真や映像も傾いて見にくくなる。また、支持体２への上部パイプ４０の取付け角度θが大き過ぎる空中浮遊体１が風で左右に大きく流されて支持体２の上部が同方向に引かれると支持体２が引かれた方向と反対側に傾斜し、支持体２に水平に取付けられたレンズ部１４も同方向に傾き、そのレンズ部１４を通して撮影された写真や映像も傾いて見にくくなる。このため、連結する調節穴４９の選択は上部パイプ４０の取付け角度θが適正になるように選択する。この取付け角度θは地上のウインチ５２、５３間の間隔によって変わるため、設置する現場のウインチの位置に合わせて調節する。これらのセットが終了したら、空中浮遊体１を空中に浮遊させて、カメラ３により空中撮影する。この場合、制御装置を地上で操作してカメラ３の水平回転角度、首振り角度、ズーム、フォーカス、アイリス、ペデスタル、ホワイトバランス等をコントロールして、見易い最良の写真や画像が得られるよ様にする。カメラ３のレンズ部１４をアーム４より上に取付ければレンズの視界に引き綱５が入ることがない。カメラ３のレンズ部１４をアーム４より下に取付ければ、レンズ部１４を３６０度水平回転させるとレンズの視界に引き綱５が入ることがあるが、その場合は引き綱５が視界に入らない範囲でレンズを水平回転させるとか、引き綱５が視界に入らないエリアだけを撮影する場合に使用するのがよい。
【００１９】
【発明の効果】本件発明の空中撮影システムは次のような効果がある。
１．空中浮遊体の下に縦長の支持体を吊下げ、それから外側２方向に張り出したアームに連結した引き綱を地上に固定してあるため、空中浮遊体が風で流されても支持体が垂直に保持され、カメラのレンズが傾くことが殆ど無く、常に見やすい画面や画像を撮影することができる。
２．支持体へのアームの取付け角度を調節できるので、引き綱を固定する地上の位置に合わせてその角度を調節して、支持体が垂直に保持されて、常に見易い画面や画像を撮影できるようにすることができる。
３．カメラ或はカメラのレンズ部をアームより上方の縦長の支持体の上部に取付けることにより、レンズの視界にアームに連結された引き綱が入らず、引き綱が邪魔にならない。
４．支持体にカメラとレンズ部とが別体の分離型カメラでも、両者一体の一体型カメラでもセットすることができ、支持体に引き綱を連結するアームを取付けてあるため、構造が簡潔で、コンパクトになり、小型、軽量になり、ゴルフ場とかイベント会場等への搬入、設置が容易になり、ゴルフ場やイベント会場等の芝生や地面が損傷しにくくなり、取扱も容易になる。
５．空中のカメラを地上の制御装置で制御できるため、常に適切な場面を、見易く、奇麗に撮影することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空中撮影システムの概要図。
【図２】本発明の空中撮影システムの支持体、カメラ台、アーム灯の要部説明図。
【図３】本発明の空中撮影システムの要部正面図。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は本発明の空中撮影システムの構成部材であり、（ａ）は支持体への上部パイプの取付け状態を示す平面図、（ｂ）はカバーの斜視図、（ｃ）はカメラ台の斜視図、（ｄ）は下部パイプの説明図である。
【図５】従来の空中撮影システムの説明図。
【符号の説明】
１ 空中浮遊体
２ 支持体
３ カメラ
４ アーム
５ 引き綱
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は無人の気球や飛行船等の空中浮遊体を空中に係留し、その空中浮遊体によりカメラを数１０ｍ〜数１００ｍの上空に吊下げて、空中から地上の景色、空中の雲や空の様子、地上でのゴルフのプレイ、スキー競技、ボブスレーを始めとする各種スポーツ、他の各種イベント等を写真撮影したり、放送用映像を撮影したりするのに使用される空中撮影システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】無人の気球や飛行船等の空中浮遊体によってカメラを上空に配置して、地上の景色や地上でのゴルフのプレイ等を空中撮影するシステムは従来からある。しかし、従来の空中撮影システムは機材が大型であるため運搬や取扱いが面倒であった。また、地上の支援装置も大型で、重くなるため、同システム及び地上支援装置を運搬するための輸送機器（例えばトラック）にも大型のものを使用せざるを得ないため、例えば、ゴルフ中継のために空中撮影システムをゴルフ場に搬入する場合、ゴルフ場の立木を切断しないと搬入できないとか、搬入すると芝生が損傷するいったことがあるため、日本のゴルフ場では空中撮影システムの搬入を許可するところは殆ど無かった。これはゴルフ場に限らず、野外ステージとかスキー場等でも同様であるため、従来の空中撮影システムは使用場所に制約が多かった。
【０００３】前記制約を解決するため、従来は、小型、軽量化した空中撮影システムが開発されている。その一例として実開平６−６７３００号、実用新案登録第３０２００８８号に示される様なものがある。これらの空中撮影システムは図５に示すように、ヘリウムガスの浮力によって浮上する無人の飛行船Ａに吊り下げたロープＢにアングルＣを吊り下げ、そのアングルＣの下にカメラＤを吊下げ、アングルＣに連結した引き綱（通常テザーと呼ばれている）Ｅの下端部を滑車Ｆを介して地上に固定することにより、カメラＤを上空に吊下げて空中撮影するものである。この場合、地上に設置されたカメラコントロールユニットＧにより空中のカメラＤを制御できるようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来の空中撮影システムには次のような課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は空中浮遊体が空中で風により揺動してもカメラが揺動しないことは勿論のこと、カメラ自体が風を受けても揺動せず、カメラにより撮影される画像が傾かず、また、引き綱がカメラの画角の中に入らないようにした空中撮影システムを提供することにある。
【０００６】本願発明の空中撮影システムは前記目的を達成するため、空中浮遊体に縦長の支持体を吊下げ、その支持体にその外周を旋回可能であり且つ上下に首振り可能なるようにカメラを取付け、前記支持体の下側から外側二方向以上にアームを張り出し、そのアームに空中浮遊体を地上に係留する引き綱を連結し、空中の前記カメラの回転、首振り等の動作及びズームアップ、フォーカス、ホワイトバランス等の調整を地上の制御装置（コントロールユニット）の操作により制御できるようにしたものである。
【０００７】本願発明の他の空中撮影システムは、前記空中撮影システムにおいて、カメラを前記アームより上方と下方のいずれか一方又は双方に取付けたものである。
【０００８】本願発明の他の空中撮影システムは、前記空中撮影システムにおいて、支持体に取りつけた前記アームを、支持体の外側に上下に開閉可能に取り付けて支持体へのアームの取付け角度を調節可能としたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の空中撮影システムの第１の実施形態を図１〜図４に基づいて詳細に説明する。これらの空中撮影システムは図１に示す様に空中浮遊体１と、空中浮遊体１に吊下げられた縦長の支持体２と、支持体２に取付けられたカメラ３と、支持体２から外側の対象位置二方向に張り出されたアーム４と、アーム４に連結された引き綱５と、空中のカメラ３を地上より制御可能な制御装置を備えてなる。
【００１０】空中浮遊体１には汎用の飛行船が使用されており、それはヘリウムガスを浮力源とするものであり、例えば、直径約６ｍ、体積約１１３ｍ3 で、ヘリウムガスを十分に充填した状態で約１１０ｋｇの浮力を有するものを使用している。空中浮遊体１の体積は１１３ｍ3 に限らず、支持体２、カメラ３等の必要部材を空中に浮上させて吊り下げるのに必要な浮力を有するものであればよく、これら必要部材の重量に応じて適切な直径、体積等のものを選択することができる。また、浮力源はヘリウムガス以外のものとすることもできる。空中浮遊体１には吊下げロープ１０が取りつけられている。この吊下げロープ１０には例えば直径数ｍｍのアラミド系ロープが使用される。
【００１１】支持体２には縦長の定型性のあるパイプが使用されている。このパイプは金属製とか硬質樹脂製とかであり、金属の場合は軽量で強度に優れたチタンを使用するのが適する。このパイプは直径数１０ｍｍ、長さ１０００ｍｍ程度であり、その上部の４周には図３に示す様に９０度間隔で４個の横穴１１が開口されており、各横穴１１のの周縁にハトメ具１２を取付けてある。横穴１１には空中浮遊体１から下方に伸びている吊下げロープ１０（図１、図２）を通して固定することにより、支持体２を空中浮遊体１に吊下げることができるようにしてある。このとき、支持体２の軸線と吊下げロープ１０の軸線が同一軸線となるように連結する。また、横穴１１に通した吊下げロープ１０は横穴１１の周縁にハトメ具１２が取付けられているため擦り切れにくくなる。支持体２にはパイプに変えて丸棒、角棒等を使用することもできる。
【００１２】カメラ３にはカメラ本体１３とレンズ部１４とが分離されている分離型のものが使用されており、カメラ本体１３とレンズ部１４とは支持体２内を通したケーブル１５で連結されて、カメラ本体１３とレンズ部１４とが一体である一体型カメラと同様に機能するようにしてある。レンズ部１４は支持体２の上部に回転可能に取付けられている回転ボックス１６に取付けられ、カメラ本体１３は支持体２の下部に取付けられているカメラ台１７の上に設置固定されている。回転ボックス１６の筐体内には水平回転機構が内蔵されている。この水平回転機構には例えば次の様なものが使用される。支持体２の外周にリング状のギヤを固定し、筐体にモータを取付け、そのモータの回転軸に固定した円盤状の駆動ギヤの外周の歯を、前記リング状のギヤの外周の歯に噛み合わせ、モータを回転させて駆動ギヤを回転させるとリング状のギヤに回転力が伝達されるが、リング状のギヤは支持体２に固定されているため回転できないため、駆動ギヤがリング状のギヤの外周を回動し、回転ボックス１６の筐体が支持体２の外周を３６０度回転するようにしてある。回転ボックス１６はモータを逆回転させると逆回転する。回転ボックス１６の外側にはカメラ台１７が取付けられており、そのカメラ台１７にカメラレンズ１８とＣＣＤ部１９とを備えたレンズ部１４が取付けられている。カメラ台１７は上下（図２の矢印ａ−ｂ方向）に往復首振り可能としてあり、その首振り駆動機構には銀行とかスーパーマーケットの店内等に設置されている防犯用カメラの首振り駆動機構と同様の機構を使用する。ちなみに、銀行とかスーパーマーケットの店内の防犯カメラは横に首振りするようにしてあるが、本件ではその首振り駆動機構を上下に首振りできるように使用してある。
【００１３】カメラ台１７は図２、４に示す様に、カメラ本体１３を設置できる底板２２から上方に２枚の取付け板２１を平行に立ち上げ、底板２２に雲台２３を貫通させるための装着穴２４が開口されている。このカメラ台１７は２枚の取付け板２１により図２、３の様に支持体２を外側から挟み、取付け板２１の外側から支持体２を貫通したボルト２５にナット２６を螺合し、そのナット２６を締付けることにより支持体２に固定してある。このカメラ台１７の底板２２には雲台２３を、底板２２の装着穴２４に上から下向きに差し込んで固定してある。この雲台２３も３６０度、正逆回転可能であり、また上下に首振りも可能である。この雲台２３の上に図２、３の様にカメラ本体１３を設置し、両取付け板２１の下部外側から螺子込んだボルト２５（図２、３）の先端部をカメラ本体１３の側面に突き当てて、カメラ本体１３をカメラ台１７に固定してある。また、装着穴２４から下方に突出した雲台２３にもカメラ３のレンズ部１４を取付けてある。このカメラ本体１３は図２のトライアキシャルケーブル６０によって地上の制御装置（カメラコントロールユニット）に連結されており、同制御装置を地上で操作することにより、パンニング、チルト、ロール、ズーム、フォーカス、回転ボックスの回転、レンズ部の首振り等のカメラコントロールをスムースに行うことができ、また、アイリス、ペデスタル、ホワイトバランス、クロマ等の映像コントロールを制御できるようにしてある。また、前記のカメラ本体１３とレンズ部１４とを連結するケーブル１５の連結部分は３６０度回転可能なるようにして、回転ボックス１６が２〜３回連続回転しても回転ボックス１６に絡まらないようにしてある。
【００１４】カメラ台１７の外側にはカバー３０を取付けてある。カバー３０はカラーアルミ板を折り曲げて作られており、底板３１の両側から上方に側板３２を平行に立ち上げ、その上方に間隔を狭くした固定部３３が形成されている。底板３１には雲台２３が突出する穴３４が開口されている。このカバー３０はカメラ台１７の下から外側に被せ、一方の固定部３３の外側から２本のボルト３５を差し込んで支持体２を貫通させると共に他方の固定部３３まで貫通させ、ボルト３５の両端突出部に蝶ナット３６を螺合してカメラ台１７と共に支持体２に取付けてある。この場合、カバー３０の底板３１に開口した穴３４から下方に雲台２３を突出させ、その雲台２３にレンズ部１４を取付けてある。図２ではレンズ部１４をカメラ本体１３の上方と下方の両側に設けてあるが、レンズ部１４はいずれか一方にだけ取付けてもよい。
【００１５】アーム４は８本のチタン製パイプを組合わせてなり、支持体２のカメラ台１７よりも上方２ケ所に、支持体２を外側から挟む様に４本の上部パイプ４０を配置し、その外側から差し込んだボルト４１を支持体２を貫通させ、支持体２の反対側に突出したボルト４１の突出部に蝶ナット４２を螺合して支持体２に取付け、この４本の上部パイプ４０のうち内側２本の上部パイプ４０は平行にして左下方に、外側の２本の上部パイプ４０は平行にして右下方に突出させてあり、ナット４２を締付けると４本の上部パイプ４０が支持体２に固定され、ナット４２を緩めると４本の上部パイプ４０は上下に回動可能となる。また、左下方と右下方に突出した上部パイプ４０の各下端部には下部パイプ４４が連結されている。この場合、平行な２本の上部パイプ４０の下端部間に図４の様にスリーブ４５を配置し、一方の上部パイプ４０の外側からそのスリーブ４５内にボルト４６を貫通させ、他方の上部パイプ４０の外側に突出したボルト４６の突出部にナット４７を螺合して、両上部パイプ４０に下部パイプ４４を連結してある。この場合、上部パイプ４０の下端部間の間隔がスリーブ４５により保持されると共に、ボルト４６に螺合したナット４７を強く締め付けると上部パイプ４０と下部パイプ４４とが強く固定されて下部パイプ４４が回動できなくなるようにしてある。また、４本の下部パイプ４４は２本づつ１組みとして内側端部同士をボルト４８とそれに螺合したナットとにより連結してある。この場合、各下部パイプ４４の内側端部には５個の調節穴４９が５ｍｍ程度の間隔で一列に開口されており、その調節穴４９を重ねて位置合わせし、その調節穴４９にボルト５０を通し、そのボルト５０に螺合したナットを締付けて連結してある。位置合わせする調節穴４９を変えることにより内側端部同士の連結位置を変えて、支持体２に取付けられた上部パイプ４０の取付け角度θを変えることができる様にしてある。例えば、内側端部寄りの調節穴４９同士を重ね合わせて連結すると上部パイプ４０の下端部が外側（上方）に押されて上部パイプ４０の取付け角度θが大きくなり、その調節穴４９よりも外側寄りの調節穴４９同士を重ね合わせて連結すると、上部パイプ４０の下端部が内側（下方）に引かれ上部パイプ４０の取付け角度θが小さくなる。また、図３に示す様に上部パイプ４０の両端部は共に外側を押し潰して重ね易くしてあり、また、下部パイプ４４の両端部も押し潰して扁平にして重ね合わせ易くしてある。
【００１６】前記上部パイプ４０と下部パイプ４４の連結部の夫々に引き綱５を連結し、２本の引き綱５の下端部のうち一方の下端部を地上のウインチ５２に巻付けて地上に係止し、他方の下端部を地上の自動車の荷台に搭載されているウインチ５３に巻付けて係止し、夫々のウインチ５２、５３で引き綱５を巻き上げたり、巻戻したりして空中浮遊体１の高さとか、引き綱５の張り具合（張力）等を調節できるようにしてある。この引き綱５にも直径数ｍｍのアラミド系ロープを使用するのが適する。
【００１７】前記した各種部材の材質、寸法等は用途、要求される強度等に合わせて任意に選択することができるが、それらの一例を次に記す。支持体（パイプ）２は直径７５ｍｍ、肉厚５ｍｍ、長さ１０５０ｍｍ、上部パイプ４０は直径２０ｍｍ、肉厚２ｍｍ、長さ１０００ｍｍ、下部パイプ４４は直径２０ｍｍ、肉厚２ｍｍ、長さ８００ｍｍ、カメラ台１７は高さ７５０ｍｍ、幅１００ｍｍ、カバー３０は高さ５５０ｍｍ、幅５００ｍｍ程度が適する。
【００１８】
【使用例】本発明の空中撮影システムの使用例を以下に説明する。カメラ台１７にカメラ本体１３を設置固定し、上の雲台１６にカメラ３のレンズ部１４を取付ける。左右の下部パイプ４４の調節穴４９のうちいずれかの調節穴４９を選択して重ね合わせてボルトとナットで固定する。この場合、支持体２に取付けられた上部パイプ４０の取付け角度θ（図２）が適正であれば、空中浮遊体１が風で左右に流されても支持体２が垂直に保持されため、支持体２に水平に取付けられたレンズ部１４が傾かずに水平に保持され、そのレンズ部１４を通して撮影された写真や映像も傾かず、水平で見易くなる。しかし、上部パイプ４０の取付け角度θが小さ過ぎると、空中浮遊体１が風で左右に大きく流されると、支持体２の下部は引き綱５を介して地上のウインチ５２、５３により固定されているため、支持体２の上部が空中浮遊体１に引かれた方向に傾斜し、支持体２に水平に取付けられたレンズ部１４も同方向に傾き、そのレンズ部１４を通して撮影された写真や映像も傾いて見にくくなる。また、支持体２への上部パイプ４０の取付け角度θが大き過ぎる空中浮遊体１が風で左右に大きく流されて支持体２の上部が同方向に引かれると支持体２が引かれた方向と反対側に傾斜し、支持体２に水平に取付けられたレンズ部１４も同方向に傾き、そのレンズ部１４を通して撮影された写真や映像も傾いて見にくくなる。このため、連結する調節穴４９の選択は上部パイプ４０の取付け角度θが適正になるように選択する。この取付け角度θは地上のウインチ５２、５３間の間隔によって変わるため、設置する現場のウインチの位置に合わせて調節する。これらのセットが終了したら、空中浮遊体１を空中に浮遊させて、カメラ３により空中撮影する。この場合、制御装置を地上で操作してカメラ３の水平回転角度、首振り角度、ズーム、フォーカス、アイリス、ペデスタル、ホワイトバランス等をコントロールして、見易い最良の写真や画像が得られるよ様にする。カメラ３のレンズ部１４をアーム４より上に取付ければレンズの視界に引き綱５が入ることがない。カメラ３のレンズ部１４をアーム４より下に取付ければ、レンズ部１４を３６０度水平回転させるとレンズの視界に引き綱５が入ることがあるが、その場合は引き綱５が視界に入らない範囲でレンズを水平回転させるとか、引き綱５が視界に入らないエリアだけを撮影する場合に使用するのがよい。
【００１９】
【発明の効果】本件発明の空中撮影システムは次のような効果がある。
１．空中浮遊体の下に縦長の支持体を吊下げ、それから外側２方向に張り出したアームに連結した引き綱を地上に固定してあるため、空中浮遊体が風で流されても支持体が垂直に保持され、カメラのレンズが傾くことが殆ど無く、常に見やすい画面や画像を撮影することができる。
２．支持体へのアームの取付け角度を調節できるので、引き綱を固定する地上の位置に合わせてその角度を調節して、支持体が垂直に保持されて、常に見易い画面や画像を撮影できるようにすることができる。
３．カメラ或はカメラのレンズ部をアームより上方の縦長の支持体の上部に取付けることにより、レンズの視界にアームに連結された引き綱が入らず、引き綱が邪魔にならない。
４．支持体にカメラとレンズ部とが別体の分離型カメラでも、両者一体の一体型カメラでもセットすることができ、支持体に引き綱を連結するアームを取付けてあるため、構造が簡潔で、コンパクトになり、小型、軽量になり、ゴルフ場とかイベント会場等への搬入、設置が容易になり、ゴルフ場やイベント会場等の芝生や地面が損傷しにくくなり、取扱も容易になる。
５．空中のカメラを地上の制御装置で制御できるため、常に適切な場面を、見易く、奇麗に撮影することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空中撮影システムの概要図。
【図２】本発明の空中撮影システムの支持体、カメラ台、アーム灯の要部説明図。
【図３】本発明の空中撮影システムの要部正面図。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は本発明の空中撮影システムの構成部材であり、（ａ）は支持体への上部パイプの取付け状態を示す平面図、（ｂ）はカバーの斜視図、（ｃ）はカメラ台の斜視図、（ｄ）は下部パイプの説明図である。
【図５】従来の空中撮影システムの説明図。
【符号の説明】
１ 空中浮遊体
２ 支持体
３ カメラ
４ アーム
５ 引き綱
【特許請求の範囲】
【請求項１】空中浮遊体（１）と、空中浮遊体（１）に吊下げられた縦長の支持体（２）と、支持体（２）にその外周を旋回可能であり且つ上下に首振り可能に取付けられたカメラ（３）と、支持体（２）の下側から外側二方向以上に張り出したアーム（４）と、アーム（４）に連結されて空中浮遊体（１）を地上に係止する引き綱（５）と、空中の前記カメラ（３）の動作を地上で制御可能な制御装置を有することを特徴とする空中撮影システム。
【請求項２】カメラ（３）がアーム（４）より上方と下方のいずれか一方又は双方に取付けられてなることを特徴とする請求項１記載の空中撮影システム。
【請求項３】支持体（２）の外側にアーム（４）を上下に開閉可能に取り付けて、支持体（２）へのアーム（４）の取り付け角度を調節可能としたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の空中撮影システム。
【請求項１】空中浮遊体（１）と、空中浮遊体（１）に吊下げられた縦長の支持体（２）と、支持体（２）にその外周を旋回可能であり且つ上下に首振り可能に取付けられたカメラ（３）と、支持体（２）の下側から外側二方向以上に張り出したアーム（４）と、アーム（４）に連結されて空中浮遊体（１）を地上に係止する引き綱（５）と、空中の前記カメラ（３）の動作を地上で制御可能な制御装置を有することを特徴とする空中撮影システム。
【請求項２】カメラ（３）がアーム（４）より上方と下方のいずれか一方又は双方に取付けられてなることを特徴とする請求項１記載の空中撮影システム。
【請求項３】支持体（２）の外側にアーム（４）を上下に開閉可能に取り付けて、支持体（２）へのアーム（４）の取り付け角度を調節可能としたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の空中撮影システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開平１１−１２９９９６
【公開日】平成１１年（１９９９）５月１８日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平９−３０２２６３
【出願日】平成９年（１９９７）１１月４日
【出願人】（５９７１５４７２６）トーフナ映像株式会社 (2)
【公開日】平成１１年（１９９９）５月１８日
【国際特許分類】
【出願日】平成９年（１９９７）１１月４日
【出願人】（５９７１５４７２６）トーフナ映像株式会社 (2)
[ Back to top ]