JPH11129996A

JPH11129996A - 空中撮影システム

Info

Publication number: JPH11129996A
Application number: JP30226397A
Authority: JP
Inventors: Kazutaka Yokoyama; 一隆横山
Original assignee: TOOFUNA EIZO KK
Current assignee: TOOFUNA EIZO KK
Priority date: 1997-11-04
Filing date: 1997-11-04
Publication date: 1999-05-18

Abstract

(57)【要約】【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。

Description

【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３０
２００８８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１１３
ｍ³ 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１
０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１
４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１
６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１
８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１
４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２
３にレンズ部１４を取付けてある。図２ではレンズ部１
４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４
０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１０００ｍ
ｍ、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１００
ｍｍ、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１
４をアーム４より下に取付ければ、レンズ部１４を３６
０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

Claims

【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。