(57)【要約】【課題】良好な操作性を維持しつつ広い範囲を撮影でき、小型化、軽量化してコンパクトな構造を実現できる撮像用クレーン装置およびそれを用いた撮像方法を提供すること。【解決手段】支柱２に設けられたアーム１０を伸縮させ、前記アームの一端側に取り付けられる撮像手段５と被写体との距離を調整して、前記撮像手段で被写体を撮像するための撮影用クレーン装置１であって、前記アームの他端側に設けられ、前記アームの伸張方向および収縮方向に対向する方向に沿って移動する移動部材と、この移動部材に取り付けられた錘７と、この錘および前記撮像手段との重量バランスをとるように、前記アームの伸縮動作に伴い前記移動部材６を移動させる駆動手段８とを備える撮像用クレーン装置として構成した【選択図】      図１
2004225724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支柱に設けられたアームを伸縮させ、前記アームの一端側に取り付けられる撮像手段と被写体との距離を調整して、前記撮像手段で被写体を撮像するための撮影用クレーン装置であって、
前記アームの他端側に設けられ、前記アームの伸張方向および収縮方向に対向する方向に沿って移動する移動部材と、この移動部材に取り付けられた錘と、この錘および前記撮像手段との重量バランスをとるように、前記アームの伸縮動作に伴い前記移動部材を移動させる駆動手段とを備えることを特徴とする撮像用クレーン装置。
【請求項２】
支柱に設けられたアームを伸縮させ、前記アームの一端側に取り付けられる撮像手段と被写体との距離を調整して、前記撮像手段で被写体を撮像するための撮像用クレーン装置であって、
前記アームは、支柱に取り付けられたアーム本体と、このアーム本体に設けられ前記アーム本体の長さ方向に沿ってスライドして、前記アーム本体の一端側に突出する一端側スライド部材、および、前記アーム本体の他端側に突出する他端側スライド部材と、この他端側スライド部材を前記アーム本体の他端側に移動させると共に、前記一端側スライド部材を前記アーム本体の一端側に移動させる駆動手段とを備え、
前記他端側スライド部材は、前記撮像手段と重量バランスをとるための錘を有することを特徴とする撮像用クレーン装置。
【請求項３】
前記駆動手段は、駆動源からの駆動を伝達する一個または複数個の駆動歯車と、この駆動歯車により回動する一端側従動歯車および他端側従動歯車とを備え、
前記一端側スライド部材および前記他端側スライド部材は、それぞれの長さ方向に沿って設けられたラックを各々備えると共に、少なくとも前記一端側スライド部材および前記他端側スライド部材の少なくとも一方に、その一端側スライド部材および他端側スライド部材がスライドするときのガイドを備え、
前記アーム本体は、前記一端側スライド部材および前記他端側スライド部材の少なくとも一方を案内するスライドガイドを備えることを特徴とする請求項２に記載の撮像用クレーン装置。
【請求項４】
支柱に設けられたアームを伸縮させ、前記アームの一端側に取り付けられた撮像手段と被写体との距離を調整して、前記撮像手段で被写体を撮像する撮像用クレーン装置を用いた撮影方法であって、
前記アームの伸縮動作に応じて、前記支柱を中心として前記撮像手段に対してアームの重量バランスをとるように、前記アームの他端側に設けられた錘を移動させることを特徴とする撮像用クレーン装置を用いた撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、支柱に設けられたアームを伸縮させ、アームに取り付けられた撮像手段と被写体の位置を調整して撮影を行う撮像用クレーン装置およびそれを用いた撮像方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、テレビジョン番組制作、映画制作等の多彩なショットが要求される撮影現場、例えば、スポーツ中継やドラマ、情報番組等の撮影現場では、人間では手の届かない高い位置からの俯瞰ショットや、カメラ位置を変更しながら回り込むような映像を撮影することが求められる。こうした映像の撮影の際には、長いアームの先端に、カメラ等の撮像手段を装着したアーム型カメラ（クレーンカメラ）が用いられている。
【０００３】
しかし、この種の撮像用クレーン装置では、アームの伸張に伴って、突出したスライド部材とアーム本体との連結部位および支柱とアーム本体との取付部位などに大きな負荷が加わる。特に、アームを伸張したまま支柱を中心として回転させる場合、前記連結部位および取付部位に大きな負荷が加わることになる。そこで、この種の撮像用クレーン装置では、支柱を間にしてスライド部材と反対側のアーム本体の基端部に、アーム本体、スライド部材およびスライド部材に取り付けられる撮像手段の全体の重量バランスをとるためのバランス錘が固着されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−６８４９３号公報（特許請求の範囲）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の撮像用クレーン装置では、アーム本体の基端部にバランス錘を固定して取り付ける構成を有することから、アーム本体からのスライド部材の伸長量が大きい場合にも撮像手段により安定して撮像できるように、アーム本体からのスライド部材の伸長量が最大の場合におけるアーム本体、スライド部材および撮像手段との重量バランスをとれるだけの重量のバランス錘を必要とした。そのため、装置が大型化し、バランス錘も重量が大きなものが必要となり、また、装置の重量も重くなり、装置を操作しづらいという問題点があった。そして、この傾向は、アーム本体からのスライド部材の伸長量を大きくとるほど大きいため、良好な操作性を維持しつつ広い範囲を撮影できないという問題点があった。
【０００６】
本発明は、前記事情に鑑みて創案されたものであり、良好な操作性を維持しつつ広い範囲を撮影でき、小型化、軽量化してコンパクトな構造を実現できる撮像用クレーン装置およびそれを用いた撮像方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る撮像用クレーン装置は、前記課題を解決するため、以下に示すような構成とした。すなわち、支柱に設けられたアームを伸縮させ、前記アームの一端側に取り付けられる撮像手段と被写体との距離を調整して、前記撮像手段で被写体を撮像するための撮影用クレーン装置であって、前記アームの他端側に設けられ、前記アームの伸張方向および収縮方向に対向する方向に沿って移動する移動部材と、この移動部材に取り付けられた錘と、この錘および前記撮像手段との重量バランスをとるように、前記アームの伸縮動作に伴い前記移動部材を移動させる駆動手段とを備える撮像用クレーン装置として構成した（請求項１）。
【０００８】
このように構成されることにより、撮像用クレーン装置は、アームの一端側に取り付けられた撮像手段を、そのアームが一端側に伸張したときに、駆動手段によりそのアームの他端側に移動部材が移動して錘の位置を他端側に移動させる。そのため、撮像手段の位置がアームの伸縮で変わっても、均衡するように錘の位置が変わりバランスをとることができる。なお、駆動手段により移動部材が錘をアームの他端側に移動する態様としては、アームの長手方向に沿って他端側に伸張して移動する場合、また、アームの他端側に振り子の移動軌跡を描くように移動する場合、さらに、アームを中心としてその左右から他端側に左右の移動部材が互いに近づく方向に移動する場合などである。
【０００９】
また、本発明に係る撮像用クレーン装置は、支柱に設けられたアームを伸縮させ、前記アームの一端側に取り付けられる撮像手段と被写体との距離を調整して、前記撮像手段で被写体を撮像するための撮像用クレーン装置であって、前記アームは、支柱に取り付けられたアーム本体と、このアーム本体に設けられ前記アーム本体の長さ方向に沿ってスライドして、前記アーム本体の一端側に突出する一端側スライド部材、および、前記アーム本体の他端側に突出する他端側スライド部材と、この他端側スライド部材を前記アーム本体の他端側に移動させると共に、前記一端側スライド部材を前記アーム本体の一端側に移動させる駆動手段とを備え、前記他端側スライド部材は、前記撮像手段と重量バランスをとるための錘を有する構成とした（請求項２）。
【００１０】
このように構成されることにより、撮像用クレーン装置は、支柱に取り付けられたアーム本体から駆動手段を介して一端側に突出させるように一端側スライド部材を伸張させると、駆動手段を介してアーム本体の他端側から突出するように他端側スライド部材が伸張して、一端側スライド部材に取り付けられる撮像手段に対して、他端側スライド部材に設けた錘が、重量バランスをとることができる。
【００１１】
さらに、本発明にかかる前記撮像用クレーン装置において、前記駆動手段は、駆動源からの駆動を伝達する一個または複数個の駆動歯車と、この駆動歯車により回動する一端側従動歯車および他端側従動歯車とを備え、前記一端側スライド部材および前記他端側スライド部材は、それぞれの長さ方向に沿って設けられたラックを各々備えると共に、少なくとも前記一端側スライド部材および前記他端側スライド部材の少なくとも一方に、その一端側スライド部材および他端側スライド部材がスライドするときのガイドを備え、前記アーム本体は、前記一端側スライド部材および前記他端側スライド部材の少なくとも一方を案内するスライドガイドを備える構成とした（請求項３）。
【００１２】
このように構成されることにより、撮像用クレーン装置は、駆動源から駆動歯車により、一端側従動歯車および他端側従動歯車に駆動力を伝達させることで、一端側スライド部材および他端側スライド部材のラック、ガイドおよびアーム本体のスライドガイドを介して、撮像手段を取り付けた一端側スライド部材がアーム本体の一端側に伸張したときに、その伸張した状態での撮像手段に対応して重量バランスをとるように、他端側スライド部材がアーム本体の他端側に伸張して錘の位置の調整をしている。
【００１３】
また、本発明に係る撮像用クレーン装置を用いた撮像方法は、支柱に設けられたアームを伸縮させ、前記アームの一端側に取り付けられた撮像手段と被写体との距離を調整して、前記撮像手段で被写体を撮像する撮像用クレーン装置を用いた撮影方法であって、前記アームの伸縮動作に応じて、前記支柱を中心として前記撮像手段に対してアームの重量バランスをとるように、前記アームの他端側に設けられた錘を移動させることとした（請求項４）。
【００１４】
この撮像用クレーン装置を用いた撮像方法によれば、カメラ等の撮像手段に対する被写体の距離および方向に応じてアームを伸縮させると共に撮像手段をパン、チルト、ドリー、ズーム、フォーカスして、その撮像手段で被写体を撮像するときに、アームの伸張方向に対向する方向に沿って錘を移動させ、アームおよび撮像手段と錘との重量バランスをとることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
参照する図面において、図１は撮像用クレーン装置の一端側スライド部材と他端側スライド部材とが収縮した状態を示す側面図、図２は撮像用クレーン装置の一端側スライド部材と他端側スライド部材とが伸張した状態を示す側面図、図３は撮像用クレーン装置の伸縮駆動機構を示す断面図、図４は撮像用クレーン装置の伸縮駆動機構を模式的に示す側面図である。
【００１６】
撮像用クレーン装置１は、図１に示すように、支柱２に設けられた伸縮自在なアーム１０を備えている。
アーム１０は、支柱２に垂直方向の角度が自在となるように設けたアーム本体３と、このアーム本体３の長さ方向に沿って一端側に伸縮する撮像側スライドアーム部材（一端側スライド部材）４、および、他端側に伸縮する他端側スライド部材（移動部材）６と、撮像側スライドアーム部材４および他端側スライド部材６とを移動させる駆動手段としての伸縮駆動機構８とを有している。さらに、他端側スライド部材６の後部には、錘であるバランス錘７が設けられている。なお、撮像側スライドアーム部材４は、その先端側に、撮像手段であるカメラ５を着脱自在に取り付けられるように構成（図示せず）されている。
【００１７】
なお、撮像側スライドアーム部材４は、支柱２を中心にアーム本体３の垂直方向に対する角度の調整を行なう角度調整機構（図示せず）および、支柱２の垂直軸線の周りを回転させる方向に駆動する回転駆動機構（図示せず）と、支柱２を載置して床面上を移動する台車（図示せず）を備えるように構成しても構わない。
【００１８】
アーム本体３は、支柱２の上端部に、回動機構（図示せず）により、支柱２への取付箇所を中心として、図１中に示す矢印ＹＡ方向又は矢印ＹＡ方向と逆方向に回動可能に取り付けられ、図３に示すように、撮像側スライドアーム部材４の基端部４ａが挿嵌される略中空筒部３ａを有する。また、アーム本体３の内側面には、図３に示すように、その長さ方向に沿って撮像側スライドアーム部材４の伸縮方向をガイドするガイドレール（スライドガイド）８３ａが設けられている。
【００１９】
また、ガイドレール８３ａは、図３に示すように、アーム本体３の内側面にアーム本体３の長さ方向に沿って配設され、撮像側スライドアーム部材４の外側面に突設されたスライドブロック８３ｂが係合・摺接して、アーム本体３の長さ方向にスライドされる撮像側スライドアーム部材４の伸縮方向をガイドするものである。
【００２０】
撮像側スライドアーム部材４は、アーム本体３の長さ方向に沿ってスライド（移動）することにより、先端に装着されたカメラ５と被写体との間の相対位置を変更するためのものである。この撮像側スライドアーム部材４は、その基端部４ａがアーム本体３の略中空円筒部３ａ内に挿嵌され、また、撮像側スライドアーム部材４の外側面４ｂに、その長さ方向に沿ってアーム本体３のガイドレール８３ａと係合・摺接して案内されるスライドブロック８３ｂが設けられている。
【００２１】
さらに、撮像側スライドアーム部材４の基端部４ａには、他端側スライド部材６の基端部６ａが挿嵌される開口部４ｃが設けられ、その開口部４ｃの内側面４ｄには、他端側スライド部材６の伸縮方向をガイドするガイドレール（ガイド）８４ａが撮像側スライドアーム部材４の長さ方向に沿って設けられている。また、撮像側スライドアーム部材４の下（図４中、紙面下方向、以下同じ）部側面には、その長さ方向に沿って後記の一端側駆動歯車８２ａ１と噛合するラック８１ａが設けられている。
【００２２】
ガイドレール８４ａは、図３に示すように、撮像側スライドアーム部材４の基端部４ａに開口された開口部４ｃの内側面４ｄに、撮像側スライドアーム部材４の長さ方向（アーム本体３の長さ方向）に沿って配設され、開口部４ｃに挿嵌される他端側スライド部材６の外側面に突設されたスライドブロック８４ｂが係合・摺接して、撮像側スライドアーム部材４の長さ方向（アーム本体３の長さ方向）にスライドされる他端側スライド部材６の伸縮方向をガイドするものである。
【００２３】
ラック８１ａは、後記する駆動歯車８２ａ２から伝達される駆動力によって、一端側従動歯車８２ａ１と噛合して撮像側スライドアーム部材４をアーム本体３の長さ方向に沿ってスライドさせるためのものであり、図４に示すように、撮像側スライドアーム部材４の下部側面に、撮像側スライドアーム部材４の長さ方向に沿って刻設されている。
【００２４】
なお、カメラ５は、被写体を撮像するためのテレビカメラなどの撮像手段であり、撮像側スライドアーム部材４の先端に着脱自在に取り付けられるように構成（図示せず）され、任意にカメラ角度、向きを遠隔操作して調整し得るようになっている。
【００２５】
他端側スライド部材６は、アーム本体３の長さ方向に沿ってスライドすることにより、先端に設けられたバランス錘７の位置を調整するためのものである。この他端側スライド部材６には、図３に示すように、その外側面に、他端側スライド部材６の長さ方向に沿って、撮像側スライドアーム部材４の開口部４ｃの内側面４ｄに設けられたガイドレール８４ａと係合・周接するスライドブロック８４ｂが設けられている。
【００２６】
また、他端側スライド部材６の後部（先端）には、アーム本体３、撮像側スライドアーム部材４およびカメラ５との重量バランスをとるためのバランス錘７が取り付けられている。さらに、他端側スライド部材６の下部側面には、その長さ方向に沿って、後記の他端側従動歯車８２ｂ１と噛合するラック８１ｂが設けられている。
【００２７】
ラック８１ｂは、駆動歯車８２ａ２から伝達歯車８２ｂ２を介して伝達される駆動力によって、他端側従動歯車８２ｂ１と噛合して他端側スライド部材６をアーム本体３の長さ方向に沿って、撮像側スライドアーム部材４のスライド方向とは逆の方向にスライドさせるためのものであり、図４に示すように、他端側スライド部材６の下部側面に、他端側スライド部材６の長さ方向に沿って刻設されている。
【００２８】
バランス錘７は、他端側スライド部材６の後部に取り付けられ、支柱２を支軸とする、すなわち、支柱へのアーム本体３の取付箇所を支点とする、アーム本体３、撮像側スライドアーム部材４、カメラ５および他端側スライド部材６の全体の重量バランスを均衡させるためのものである。このバランス錘７の重さは、取り付けられるカメラ５の重量および撮像側スライドアーム部材４などの長さ重量に対応して適正な重量となるように設定されるものである。このバランス錘７は、他端側スライド部材６に着脱自在に取り付けられるように構成されても構わない。
【００２９】
伸縮駆動機構８は、各歯車８２ａ２，８２ａ１，８２ｂ２，８２ｂ１を介して、撮像側スライドアーム部材４をアーム本体３の長さ方向にスライドさせてアーム本体３の開口端部分から出退させる撮像側スライドアーム部材４の長さを伸縮させるとともに、その撮像側スライドアーム部材４の伸縮動作に同期して、撮像側スライドアーム部材４のスライド方向と逆の方向に他端側スライド部材６をスライドさせてアーム本体３の前記開口端部分とは反対側の開口端部分から出退させて他端側スライド部材６の長さを伸縮させるものである。
【００３０】
この伸縮駆動機構８は、図４に示すように、撮像側スライドアーム部材４の外側面に刻設されたラック８１ａに噛合する一端側従動歯車８２ａ１と、この一端側従動歯車８２ａ１に噛合する駆動歯車８２ａ２と、この駆動歯車８２ａ２に噛合する伝達歯車８２ｂ２と、この伝達歯車８２ｂ２に噛合すると共に、他端側スライド部材６の外側面に刻設されたラック８１ｂに噛合する他端側従動歯車８２ｂ１と、を備えている。なお、この伸縮駆動機構８は、図示しない駆動モータなどの駆動源（アクチュエータ）からの駆動力を、駆動歯車８２ａ２を介して伝達するようにしている。
【００３１】
駆動歯車８２ａ２は、一端側従動歯車８２ａ１および伝達歯車８２ｂ２と噛合し、両歯車を図４中に矢印ＹＢで示す方向又は矢印ＹＢと逆方向に回転させるものである。
【００３２】
一端側従動歯車８２ａ１は、駆動歯車８２ａ２と噛合し、その駆動歯車８２ａ２の回転方向と逆の方向に回転駆動され、図４中矢印ＹＣで示す方向または矢印ＹＣと逆の方向に回転され、ラック８１ａに噛合して撮像側スライドアーム部材４を長さ方向にスライドさせるものである。
【００３３】
他端側従動歯車８２ｂ１は、伝達歯車８２ｂ２を介して駆動歯車８２ａ２から伝達される駆動力によって、駆動歯車８２ａ２の回転方向と同じ方向（矢印ＹＢで示す方向）に回転駆動され、ラック８１ｂと噛合して他端側スライド部材６を長さ方向にスライドさせるものである。
【００３４】
伝達歯車８２ｂ２は、駆動歯車８２ａ２の回転駆動力を他端側従動歯車８２ｂ１に伝達するもので、駆動歯車８２ａ２および他端側従動歯車８２ｂ１と噛合して、両歯車の回転方向と逆の方向に回転するものである。
なお、伝達歯車８２ｂ２と、一端側従動歯車８２ａ１とは、駆動歯車８２ａ２から回転比が異なるように構成することや、また、図示しない減衰機構を設けて駆動歯車８２ａ２からの駆動力を変えて、撮像側スライドアーム部材４および他端側スライド部材６のスライド量を変えるようにしても構わない。
【００３５】
この伸縮駆動機構８において、一端側従動歯車８２ａ１、駆動歯車８２ａ２、他端側従動歯車８２ｂ１および伝達歯車８２ｂ２、並びにアクチュエータ（図示せず）は、アーム本体３に装着されていてもよいし、また、アーム本体３とは別個独立して配設されていてもよい。例えば、支柱２に、アクチュエータとともに一体的に取り付けられていてもよく、アーム本体３の下側部に開口された開口部分の下方から、一端側従動歯車８２ａ１および他端側従動歯車８２ｂ１を挿入させ、それぞれラック８１ａおよび８１ｂと噛合させるように構成してもよい。
【００３６】
この伸縮駆動機構８により、撮像側スライドアーム部材４、アーム本体３および撮像側スライドアーム部材４が、支柱２を支軸として重量バランスが均衡されるように、他端側スライド部材６の先端に設けたバランス錘７の位置が調整される。このとき、伸縮駆動機構８は、撮像側スライドアーム部材４のスライド量と、他端側スライド部材６のスライド量の比率を変えるようにしている。
【００３７】
このような構成を有する伸縮駆動機構８においては、図示しないアクチュエータによって駆動歯車８２ａ２が、図４に示すように、矢印ＹＢ方向に回転すると、この駆動歯車８２ａ２の駆動力が一端側従動歯車８２ａに伝達されて、一端側従動歯車８２ａ１が、矢印ＹＣ方向（矢印ＹＢと逆の方向）に回転駆動される。一端側従動歯車８２ａ１は、ラック８１ａと噛合した状態で、ラック８１ａの一端側から他端側にかけて転動する。
【００３８】
この一端側従動歯車８２ａ１の転動動作に従って、撮像側スライドアーム部材４がアーム本体３の錘側から撮像側に向けて矢印ＹＤ方向にスライドされ、アーム本体３の開口端部分から突出させて撮像側スライドアーム部材４の長さが伸長される。また、同時に、矢印ＹＢ方向の駆動歯車８２ａ２の駆動力は、伝達歯車８２ｂ２を介して他端側従動歯車８２ｂ１に伝達されて、その他端側従動歯車８２ｂ１を矢印ＹＢと同じ方向に回転駆動させる。このとき、伝達歯車８２ｂ２は、図４に示すように、矢印ＹＢと逆の方向（矢印ＹＣ方向）に回転される。そして、他端側従動歯車８２ｂ１は、ラック８１ｂと噛み合った状態でラック８１ｂ上を、ラックの他端側から一端側にかけて転動する。
【００３９】
この他端側従動歯車８２ｂ１の転動動作に従って、他端側スライド部材６がアーム本体３の撮像側から錘側に向けて矢印ＹＥ方向にスライドされ、アーム本体３の開口端部分から突出して他端側スライド部材６の長さが、撮像側スライドアーム部材４の伸張量に対してバランス（カメラ５とバランス錘７とのバランス）をとるように伸張される。
【００４０】
一方、アクチュエータ（図示せず）によって駆動歯車８２ａ２が、図４に示すように、矢印ＹＢ方向と逆方向に回転すると、一端側従動歯車８２ａ１および他端側従動歯車８２ｂ１は、それぞれ前記矢印ＹＣおよびＹＢと逆の方向に回転駆動される。これによって、撮像側スライドアーム部材４は、撮像側から錘側に向けて矢印ＹＤと逆の方向にスライドされ、アーム本体３の開口端部分から縮退され撮像側スライドアーム部材４が縮短されるとともに、他端側スライド部材６は錘側から撮像側に向けて矢印ＹＥと逆の方向にスライドされ、アーム本体３の開口端部分から縮退され他端側スライド部材６がアーム本体３内に収納される。
【００４１】
以上のように、伸縮駆動機構８によって、アクチュエータ（図示せず）によって、駆動歯車８２ａ２を矢印ＹＢ方向又は矢印ＹＢと逆の方向に回転駆動することにより、撮像側スライドアーム部材４を伸縮させるとともに、その撮像側スライドアーム部材４の伸縮動作に同期して、他端側スライド部材６を、撮像側スライドアーム部材４のスライド方向と逆の方向にスライドさせ伸縮させることができる。
【００４２】
この撮像側スライドアーム部材４および他端側スライド部材６の伸縮動作において、図３に示すように、撮像側スライドアーム部材４の基端部４ａがアーム本体３の略中空筒部３ａに挿嵌されるとともに、その撮像側スライドアーム部材４の基端部４ａに穿設された開口部４ｃに、他端側スライド部材６の基端部６ａが挿嵌される入れ子構造に構成すると、撮像側スライドアーム部材４および他端側スライド部材６の縮短時に、前記基端部４ａがアーム本体３の略中空筒部３ａ内に格納されるとともに、その基端部４ａの開口部４ｃに、その基端部４ａに穿設された開口部４ａに、錘側スライドアーム部材６の基端部６ａが挿嵌されて格納されるようにすることができる。これにより、アーム本体が比較的短胴でも、より長い撮像側スライドアーム部材を格納でき、装置の小型化およびコンパクトな装置の実現に有利である。
【００４３】
次に、以上のように構成された撮像用クレーン装置１によって、被写体を撮影する際の動作について、図面を参照して説明する。
撮像用クレーン装置１は、カメラ５と被写体の間の相対位置を調整するため、撮像側スライドアーム部材４をアーム本体３の長さ方向に沿ってスライドさせて、アーム本体３の開口端部分からの撮像側スライドアーム部材４の突出量を変更することにより重量バランスを取り、被写体に対するカメラ５の位置を変更すると共に、カメラ５自体の動作又は移動台車による移動等によって、パン、チルト、ドリー、ズーム、フォーカス等の各種カメラワークを行い、カメラ５で被写体を撮像するものである。
【００４４】
例えば、被写体にカメラを近接させて撮像する場合、あるいは被写体に接近しながら撮影する場合などには、伸縮駆動機構８の図示しないアクチュエータによって、駆動歯車８２ａ２を図４中に示す矢印ＹＢ方向に回転駆動させることにより、一端側従動歯車８２ａ１をラック８１ａと噛合した状態で転動させ、撮像側スライド部材４がスライドして、図２に示すように、アーム本体３の開口端部分から伸張される。このとき、撮像側スライドアーム部材４の伸張に同期して、駆動歯車８２ａ２の駆動力により伝達歯車８２ｂ２を介して他端側従動歯車８２ｂ１が駆動され、その他端側従動歯車８２ｂ１がラック８１ｂと噛合した状態で転動して、他端側スライド部材６がスライドされ、図２に示すように、アーム本体３の開口端部分から伸張される。
【００４５】
これにより、撮像側スライドアーム部材４の先端に装着されたカメラ５が被写体に対して突出して、被写体とカメラとの間の距離が短縮される。このとき、撮像側スライドアーム部材４の伸張に同期して、他端側スライド部材６の先端に設けられたバランス錘７と支柱２との間の距離が伸張されることにより、カメラ５とバランス錘７との重量バランスが保たれる。
【００４６】
次に、例えば、被写体の位置からカメラ５を後方に引いて全体を俯瞰するショットを撮影する場合には、図示しないアクチュエータによって、駆動歯車８２ａ２を図４に示すように、矢印ＹＢ方向と逆方向に回転駆動させることにより、一端側従動歯車８２ａ１が、矢印ＹＤ方向と逆方向に回転駆動されラック８１ａと噛合した状態で転動すると、撮像側スライドアーム部材４が、図１に示すように、アーム本体３の開口端部分から縮退した状態となる。
【００４７】
このとき、撮像側スライドアーム部材４の縮退に同期して、駆動歯車８２ａ２の駆動力により伝達歯車８２ｂ２を介して他端側従動歯車８２ｂ１が駆動され、その他端側従動歯車８２ｂ１がラック８１ｂと噛合した状態で転動することで、他端側スライド部材６がスライドされ、図１に示すように、他端側スライド部材６は、アーム本体３の開口端部分から縮退して収納される状態となる。したがって、カメラ５とバランス錘７との重量バランスは均衡した状態となる。
【００４８】
以上のように、撮像用クレーン装置１では、アーム本体３の開口端部分から撮像側スライドアーム部材４が伸張される場合には、同時にアーム本体３の開口端部分からの他端側スライド部材６が伸張され、また、アーム本体３から開口端部分から収納されるように撮像側スライドアーム部材４が縮短される場合には、他端側スライド部材６が縮短される。これによって、アーム本体３からの撮像側スライドアーム部材４の伸張量に応じてアーム本体３からの他端側スライド部材６の伸張量が調整されて、アーム本体３、撮像側スライドアーム部材４およびカメラ５と、他端側スライド部材６およびバランス錘７との重量バランスが均衡される。
【００４９】
このため、アーム本体３、撮像側スライドアーム部材４およびカメラ５との重量バランスをとるためのバランス錘７として、サイズが小さく軽量なものを用いることができ、装置の操作性を良好にできる。また、バランス錘７を軽量化でき、撮像用クレーン装置１全体を小型化、軽量化しつつ、支柱２からの撮像側スライドアーム部材４の伸長量を大きくとることができ、広い範囲を撮影できる。さらに、撮像用クレーン装置１を小型化でき、重量も軽量化できることから、アームの動作に必要な駆動力を小さくでき、消費電力を低減できる。
【００５０】
また、撮像側スライドアーム部材４の長さ方向に沿って設けられたラック８１ａ上で一端側従動歯車８２ａ１を転動させると共に、他端側スライド部材６の長さ方向に沿って設けられたラック８１ｂ上で他端側従動歯車８２ｂ１を転動させることにより、アーム本体３の撮像側からの撮像側スライドアーム部材４の伸縮動作に同期して、アーム本体３の錘側から他端側スライド部材６を伸縮させることができるため、撮像側スライドアーム部材４および他端側スライド部材６にそれぞれラック８１ａおよび８１ｂを設け、そのラック８１ａおよび８１ｂを駆動する歯車機構を設けるという簡単な構成で、撮像側スライドアーム部材４の伸縮動作に同期して他端側スライド部材６を確実に伸縮させることができる。
【００５１】
なお、本発明の撮像用クレーン装置は、前記した構成に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない限り適宜変更して差し支えない。例えば、図５に示すような構成の伸縮駆動機構９を備えるものでもよい。
【００５２】
図５に示すように、伸縮駆動機構９は、アーム本体３０の一端側と他端側とにそれぞれ撮像側スライドアーム部材４０および他端側スライド部材６０に対してピストンロッドの作動により伸縮できるようにするものである。
すなわち、伸縮駆動機構９は、アーム本体３０の一端側（撮像側）に形成された撮像側挿通孔３１に、撮像側スライドアーム部材４０の基端部から長さ方向の中央部にかけて設けたピストンロッド部４１と、アーム本体３０の他端側（錘側）に形成された錘側挿通孔３２に、他端側スライドアーム部材６０の基端部から長さ方向の中央部にかけて形成されたピストンロッド部６１と、を備えている。
【００５３】
そして、撮像側挿通孔３１および錘側挿通孔３２には、撮像側スライドアーム部材４０および他端側スライドアーム部材６０が挿入された状態で気密状態に進退させることができるように構成されており、底壁部３１ａ、３２ａに圧空供給源（図示せず）から圧縮空気を供給し、および圧縮空気を排出するための圧空供給管が接続されている。すなわち、空圧シリンダとしてピストンロッド部４１、６１を作動させることができるように構成されている。
【００５４】
この伸縮駆動機構９においては、図示しない圧空供給源から供給された圧縮空気が、撮像側挿通孔３１の底壁部に接続された図示しない圧空供給管から、撮像側挿通孔３１内に充填されて内圧が上昇すると、上昇した内圧により撮像側スライドアーム部材４０の基端部４０ａが押圧され、撮像側スライドアーム部材４０の先端側が撮像側挿通孔３１の開口端３０ｂから突出される。
【００５５】
同時に、図示しない圧空供給源から供給された圧縮空気が、錘側挿通孔３２の底壁部に接続された図示しない圧空供給管から、錘側挿通孔３２内に充填されて内圧が上昇すると、上昇した内圧により他端側スライド部材６０の基端部６０ａが押圧され、他端側スライド部材６０の先端側が錘側挿通孔３２の開口端３０ｃから、撮像側スライドアーム部材４０に取り付けられるカメラ５０の重さに対応するスライド量について他端側スライド部材６０が突出される。
【００５６】
また、撮像側挿通孔３１内に充填された圧縮空気が、撮像側挿通孔３１の底壁部から圧空供給管を介して外部に排出されて内圧が減少すると、撮像側スライドアーム部材４０が撮像側挿通孔３１の開口端３０ｂからアーム本体３０内に縮退する。同時に、錘側挿通孔３２内に充填された圧縮空気が、錘側挿通孔３２の底壁部から圧空供給管を介して外部に排出されて内圧が減少すると、他端側スライド部材６０が錘側挿通孔３２の先端開口部からアーム本体３０内に縮退する。
【００５７】
この構成によっても、アーム本体３０からの撮像側スライドアーム部材４０の突出量に応じてアーム本体３０からの他端側スライド部材６０の突出量を変化させて、アーム本体３０、撮像側スライドアーム部材４０およびカメラ５０と、他端側スライド部材６０およびバランス錘７０との重量バランスを均衡させることができ、アーム本体３０と支柱（図１参照）との取付部分に大きな負荷が加えられるのを防止でき、装置を小型化、軽量化して良好な操作性を維持しつつ、支柱からのアームの伸長量を大きくとることができ、広い範囲を撮影できる。また、装置を小型化、軽量化できることから、アームの動作に必要な駆動力を小さくでき、消費電力を低減できる。
【００５８】
なお、駆動手段としては、歯車あるいはシリンダ機構について説明したが、例えば、リニアモータ、ボールネジ、油圧アクチュエータ、空圧アクチュエータ、又はベルト等を用いることもできる。さらに、前記実施の形態では、アーム本体３を支柱２に対して図示しない回転駆動手段により、回転させる構成とすることや、また、アーム本体３を支柱２に対して回転させる構成は任意であり、機械的な駆動手段ではなく、人手によって駆動させるものでもよい。
【００５９】
そして、アーム本体３に対する撮像側スライドアーム部材４のスライド量に応じて、アーム本体３に対して他端側スライド部材６をスライドさせることにより、アーム本体３、撮像側スライドアーム部材４およびカメラ５と、他端側スライド部材６およびバランス錘７との重量バランスが均衡されるが、図６および図７に示すような構成としても構わない。なお、図１および図２に示す構成と同じ部材は、同じ符号を付して説明を省略する。
【００６０】
すなわち、図６に示すように、撮像側スライドアーム部材４が挿嵌される開口端３ｂとは反対側のアーム本体３の端部に、先端にバランス錘７を設けた錘側アーム部材（移動部材）７０を取り付け、アーム本体３への錘側アーム部材７０の取付部７１を回動軸として、錘側アーム部材７０が鉛直面上を矢印ＹＦ方向に角度調整されて回動されることにより、アーム本体３、撮像側スライドアーム部材４およびカメラ５と、錘側アーム部材７０およびバランス錘７との重量バランスが均衡される構成としてもよい。この錘側アーム部材７０は、駆動部７１により一定角度ごとに角度調整した状態で維持できるものである。なお、この駆動部７１をアーム本体３の角度調整する機構と兼ねることも可能である。
【００６１】
また、図７に示すように、バランス錘７を、水平面上を所定角度ごとに回動できる錘側アーム部材７１ａ、７１ｂを、アーム本体３に取り付けてもよい。この場合には、図７に示すように、撮像側スライドアーム部材４が挿嵌される開口端３ｂとは反対側のアーム本体３の端部に２本の錘側アーム部材７１ａ、７１ｂを取り付け、アーム本体３に設けた駆動部７３により、各錘側アーム部材７１ａ、７１ｂの移動角度を調整するように構成することもできる。
【００６２】
このように、図６および図７に示すように、撮影用クレーン装置は、バランス錘７を撮像側スライドアーム部材４のスライド方向（伸張方向および収縮方向）に対向する方向に沿って移動させることで、カメラ５とバランス錘７との重量バランスをとることができ、図１ないし図７に示したバランス錘７の移動させる形態に限らず、カメラ５の移動に伴って移動して重量バランスをとることができれば、特に限定されるものではない。
【００６３】
なお、図１では、アーム本体３の支柱２に対する角度が９０度の状態として説明したが、角度が変わった場合であっても、その角度に対応した状態と併せて、カメラ５の移動位置に対する重量バランスを取るように、バランス錘７の移動を行っている。また、駆動手段に駆動歯車を用いる場合は、伝達歯車を使用することなく３つの歯車（駆動歯車、一端側従動歯車および他端側従動歯車）の構成としてもよい。また、各歯車の回転数を下げる減速を行なう場合には、楕円歯車を用いるハーモニックドライブ式減速機を使用しても構わない。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る撮像用クレーン装置およびそれを用いた撮像方法は、以下に示すような優れた効果を奏するものである。
撮像用クレーン装置は、アームの最大伸張時にも重量バランスを均衡させるために大重量の錘をアームに固着することがなく、より軽量の錘によって重量バランスを均衡させることが可能となる。そのため、用いる装置全体を小型化、軽量化しつつ、支柱からのアームの伸長量を大きくとることができ、さらに、良好な操作性を得るとともに、アームの動作に必要な駆動力を小さくでき、消費電力を低減できる。
【００６５】
また、撮像用クレーン装置は、撮像手段に対応して移動する錘を、他端側スライド部材のスライドにより達成しているため、構成および制御が簡単で正確となる。また、アーム本体が比較的短胴でも、より長い撮像側スライドアーム部材を格納でき、装置を小型化でき、コンパクトな装置の実現に有利である。
【００６６】
さらに、撮影用クレーン装置は、駆動手段に駆動歯車と、この駆動歯車により回動する一端側従動歯車および他端側従動歯車とにより、撮像手段を取り付けた一端側スライド部材および錘を設けた他端側スライド部材の重量バランスを取るように移動させている。そのため、構成が簡易で軽量となり高所に配置されるアーム本体の操作、メンテナンスにおける取り扱いが容易となる。
【００６７】
そして、撮影用クレーン装置を用いた撮像方法では、装着したアームの伸縮動作に応じて、駆動手段により、錘の位置が調整されることにより、従来の方法では、アームの最大伸張時にも重量バランスを均衡させるために大重量の錘をアームに固着することが必要であったのに対して、より軽量の錘によって重量バランスを均衡させることが可能となる。そのため、装置全体を小型化、軽量化しつつ、支柱からのアームの伸長量を大きくとることができ、さらに、良好な操作性を維持しつつ広い範囲を撮影できるとともに、アームの動作に必要な駆動力を小さくでき、消費電力を低減できる。例えば、モーションコントロールカメラ等のロボットカメラに適用して、小型化、軽量化および操作性の向上を実現し、さらに、消費電力の低減にも有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る撮像用クレーン装置の一端側スライド部材と他端側スライド部材とが収縮した状態を示す側面図である、
【図２】本発明に係る撮像用クレーン装置の一端側スライド部材と他端側スライド部材とが伸張した状態を示す側面図である。
【図３】本発明に係る撮像用クレーン装置の伸縮駆動機構を示す断面図である。
【図４】本発明に係る撮像用クレーン装置の伸縮駆動機構を模式的に示す側面図である。
【図５】本発明に係る撮像用クレーン装置のアームの他の例を説明する側面図である。
【図６】本発明に係る撮像用クレーン装置の他の構成を示す側面図である。
【図７】本発明に係る撮像用クレーン装置の他の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
１              撮像用クレーン装置
２              支柱
３              アーム本体
４              撮像側スライドアーム部材（一端側スライド部材）
５              カメラ（撮像手段）
６              他端側スライド部材（移動部材）
７              バランス錘（錘）
８              伸縮駆動機構
８１ａ，８１ｂ  ラック
８２ａ１          一端側従動歯車
８２ａ２          駆動歯車
８２ｂ１          他端側従動歯車
８２ｂ２          伝達歯車
８３，８４      リニアガイド
８３ａ，８４ａ  ガイドレール
８３ｂ，８４ｂ  スライドブロック
９              伸縮駆動機構（駆動手段）
１０            アーム
３１            撮像側挿通孔
３１ａ          底壁部
３２            錘側挿通孔
３２ａ          底壁部
４１            ピストンロッド部
６１            ピストンロッド部
７０            錘側アーム部材
７１ａ，７１ｂ  錘側アーム部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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