JP6213968B2 - 撮影ユニット - Google Patents

Description

本発明は、対象を、撮影者の手元より離れた位置から撮影する撮影ユニットに関する。

近年、ドローンと呼ばれる、プロペラ（回転翼）を有する無人飛行体の実用化が進んでおり、ドローンにカメラを搭載して、飛行するドローンから様々な物を空撮することが盛んに行われるようになってきている。この撮影手法を用いれば、例えば、人が立ち入れない危険な場所の調査や点検も、容易に行うことができる。

従来の一般的なドローンは無線操縦により飛行するものであったが、この無線操縦には熟練が必要であり、無線操縦に不慣れな者がドローンを利用した空撮を行おうとすると、ドローンの墜落や衝突といった事故を招く虞がある。

最近は、機体の位置をGPSと方位磁石で推定しながら指定された飛行ルートを自動に飛行するドローンも開発されており、このようなドローンであれば、無線操縦の経験が豊富でない人でも簡単に扱うことができる。しかしながら、自動飛行機能を備えるドローンであっても、GPSの位置情報を取得できない場所（例えば、室内、トンネル、橋の裏側等）では、無線で操縦しなければならず、このような場所の空撮を行いたい場合は、やはりドローンの無線操縦に熟練した者の手が必要となる。

例えば特許文献１には、回転翼機を利用した空撮を安全に行えるようにするための技術が開示されている。ここでは、回転翼機本体１０、第１支持棒２１、カメラの搭載部２５、および、第２支持棒２２がこの順に連結されており、第２支持棒２２の下端に、地上に配置されたリール３２から延びる繋留ロープ３１の一端が結ばれている。
この構成によると、回転翼機本体１０が、繋留ロープ３１で地上に繋ぎ留められているので、回転翼機本体１０の移動範囲が繋留ロープ３１の長さ範囲に制限される。したがって、回転翼機本体１０が操縦者のミスで思わぬ方向に飛んで行って衝突事故を起こす、といった危険が回避される。

特開2013-079034号公報 特開2003-274397号公報

カメラを搭載したドローンによる空撮を行う場合には、ドローンの位置を制御することによって、カメラの位置や向きを制御しなければならない。したがって、カメラの位置や向きを思い通りに制御するためには、ドローンを思い通りに操縦できる技術が必要であり、その技術がなければ、思うような撮影を行うことができない。この事情は、特許文献１に記載の撮影手法においても同じである。

一方で、棒の先にカメラを連結して、撮影者の手元より離れた位置から、対象を撮影することも従来なされている（いわゆる、クレーンカメラ）。この撮影手法によると、撮影者が棒を動かせば、これに連動してカメラが動くので、カメラの位置や向きを簡単に制御することができる。

ところが、この撮影手法では、撮影者の手元から遠く離れた対象の撮影を行いたい場合は、カメラが連結される棒を、長くかつ撓みにくい（すなわち、剛性の高い）ものにしなければならないところ、そうなると、撮影者が棒を支えるのに必要な力も大きくなり、撮影が困難になってしまう。

本発明が解決しようとする課題は、撮影者が、軽い負担で、思い通りの撮影を行える技術の提供である。

上記課題を解決するために成された本発明に係る撮影ユニットは、
一端側にグリップ領域が形成され、前記一端側から加えられた力を他端側に伝達できるとともに、前記一端側と前記他端側の位置に応じて弧状に変形可能な可撓性を有する、棒部材と、
前記棒部材の前記他端側に連結された撮像部と、
前記棒部材の前記他端側に連結された、１以上のプロペラを備える揚力装置と、
を備える。

この態様によると、撮影者は、例えば、棒部材のグリップ領域を握って、これに連結された撮像部を、自分の手元から離れた位置に配置して、その位置から対象を撮影することができる。
ここで、棒部材には、揚力装置が連結されており、その揚力で、撮影者の手にかかる棒部材と撮像部との重みを小さくすることができる。これによって、撮影者の負担が大幅に軽減される。
また、この態様では、撮像部は、一端側から加えられた力を他端側に伝達できる棒部材を介して、撮影者に持たれる。撮像部が例えばひもを介して撮影者に持たれる場合、撮影者がひもの一端を動かしても、撮像部はこれに連動して動くことはない（制御性がない）が、撮像部が棒部材を介して撮影者に持たれる本態様によると、撮影者が棒部材の一端を動かせば、その力が他端側に伝達されて、撮像部が棒部材に連動して動く（制御性がある）。したがって、撮影者は撮像部の位置、向き、姿勢等を、容易に制御できる。
このように、本態様によると、撮影者は、軽い負担で思い通りの撮影を行うことができる。

また、前記撮影ユニットは、好ましくは、
前記揚力装置が、外部からの指示に応じて、鉛直方向と交差する方向に移動する。

この態様によると、棒部材が可撓性を備え、揚力装置が鉛直方向と交差する方向に移動できるので、例えば、撮影者が棒部材のグリップ領域を握りつつ棒部材に連結された揚力装置を任意の位置に配置することで、棒部材を任意の弧状に変形させることができる。したがって、撮像部を配置できる位置の自由度が高まる。例えば、橋の上から橋の裏側を撮影したい場合、橋の上で撮影者が棒部材のグリップ領域を握りつつ揚力装置を橋の裏側に飛ばすことで、棒部材を、橋を迂回するように弧状（Ｕ字状）に変形させて、撮像部を橋の裏側に配置することができる。このようにして、橋の裏側を難なく撮影することができる。

また、前記撮影ユニットは、好ましくは、
前記揚力装置と前記撮像部のうちの少なくとも一方を供給対象とし、前記供給対象と電線を介して連結されて、前記供給対象に電力を供給する電源、
をさらに備え、
前記電源が前記棒部材から離れた位置に配置され、前記電源から延びる前記電線の一部分が、前記棒部材に沿わせられて、前記供給対象と接続されている。

この態様によると、揚力装置と撮像部のうちの少なくとも一方に対して電力を供給する電源が、棒部材から離れた位置に配置される。この構成によると、電源が供給対象と一体化されて棒部材に搭載される場合と比べて、棒部材を持つ撮影者の負担がより小さくなる。

また、前記撮影ユニットは、好ましくは、
前記揚力装置から離れた位置に配置され、前記揚力装置の飛行態様に関する指示の入力を受け付ける操作盤、
を備える。

この態様によると、撮影者は、揚力装置の飛行態様に関する指示を、操作盤から入力することができる。例えば、操作盤を棒部材のグリップ領域付近に取り付けておく、あるいは、撮影者の手元に置いておくことによって、撮影者は、揚力装置に対して、その飛行態様に関する指示を、容易に与えることができる。

また、前記撮影ユニットは、好ましくは、
前記揚力装置が、
前記揚力装置の姿勢を検知するための姿勢センサと、
前記姿勢センサの検出値に基づいて、前記揚力装置の移動速度と移動方向の少なくとも一つが、それぞれ定められた許容範囲内に収まるように、前記１以上のプロペラの回転態様を制御する制御部と、
を備える。

この態様によると、姿勢センサの検出値に基づいて、揚力装置の移動速度（あるいは、移動方向、あるいは、それら両方）が制限される。例えば強風にあおられて揚力装置が激しく揺れ始めると、これを姿勢センサが検知し、制御部によって、速やかに揚力装置の移動速度（あるいは、移動方向、あるいは、それら両方）が制限され、揚力装置が動きにくくなる。これによって、撮像部の揺れが抑制され、撮影者が負担を感じることなく思い通りの撮影を続行することができる。

また、前記撮影ユニットは、好ましくは、
前記棒部材と前記揚力装置との間にかかる力を検出する力センサ、
をさらに備え、
前記揚力装置が、
前記力センサからの検出値に基づいて、前記１以上のプロペラの回転態様を制御する制御部、
を備える。

この態様によると、棒部材と揚力装置との間にかかる力を検出する力センサからの検出値に基づいて、プロペラの回転態様が制御される。例えば、撮影者が棒部材を動かして、棒部材と揚力装置との間に位置ずれを生じさせるような力がかかった場合、当該力が力センサにより検出される。このような場合に、制御部は、例えば、各プロペラの回転態様を制御して、揚力装置を、力センサから検出される力が小さくなるような方向に移動させる（つまり、棒部材と揚力装置との間の位置ずれがゼロに近づくように、揚力装置を移動させる）。これによって、撮影者が棒部材を動かした場合に、揚力装置がそれに追従するように移動することになる。したがって、撮影者は棒部材を小さな力で自在に動かして、撮像部を意図する位置に容易に配置できる。

棒部材に揚力装置が連結されており、その揚力で、撮影者の手にかかる棒部材と撮像部との重みを小さくできる。また、撮像部には、棒部材の一端側から加えられた力が伝達されるので、棒部材の一端側のグリップ領域を持った撮影者は撮像部の位置、向き、姿勢等を、容易に制御できる。このように、本発明によると、撮影者は、軽い負担で思い通りの撮影を行うことができる。

撮影ユニットの構成、および、その使用状態を示す図。 他の実施形態に係る撮影ユニットの構成、および、その使用状態を示す図。 他の実施形態に係る撮影ユニットの一部分を示す図。 他の実施形態に係る撮影ユニットの一部分を示す図。 他の実施形態に係る撮影ユニットの一部分を示す図。 他の実施形態に係る撮影ユニットの一部分を示す図。 他の実施形態に係る撮影ユニットの一部分を示す図。

以下、本発明に係る撮影ユニットについて実施例を用いて説明する。

＜１．撮影ユニット１００の構成＞
撮影ユニット１００の構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、撮影ユニット１００の構成、および、その使用状態を示す図である。

撮影ユニット１００は、棒部材１と、棒部材１に連結された撮像部（カメラ）２と、棒部材１に連結された揚力装置３と、を備える。また、撮影ユニット１００は、棒部材１から離れた位置に配置される電源４を備える。

＜棒部材１＞
棒部材１は、一端側から加えられた力を他端側に伝達できる棒状の部材であり、その一方の端部側には、撮影者が握るための領域（グリップ領域）１１が形成されている。例えば、撮影者９が、グリップ領域１１を手で握ることによって、棒部材１がグリップ領域１１において撮影者９の手に支持されることになる。もっとも、グリップ領域１１は、必ずしも撮影者９の手に握られなくともよい。例えば、グリップ領域１１は、地面や壁面に設置されたユニバーサル回転座や三脚架等に支持されてもよい。また例えば、グリップ領域１１は、マニュピレーション機能を有する機械（所謂、ロボット）により支持されてもよい。つまり、グリップ領域１１は、外部（撮影者９の手、地面、壁面、ロボット等）からの支持を受けるための領域部分である。

棒部材１の他方の端部側（グリップ領域１１が形成されている端部側とは逆の端部側）には、撮像部２と揚力装置３とがそれぞれ連結される。ただし、撮像部２と揚力装置３とは、棒部材１における同じ位置に連結されてもよいし、異なる位置に連結されてもよい。また、棒部材１に連結された揚力装置３に撮像部２が連結されてもよい（つまり、撮像部２が、揚力装置３を介して棒部材１に連結されてもよい）。また、棒部材１に連結された撮像部２に揚力装置３が連結されてもよい（つまり、揚力装置３が、撮像部２を介して棒部材１に連結されてもよい）。
図１の例では、撮像部２は、棒部材１の当該他方の端部に連結されており、揚力装置３は、撮像部２よりもグリップ領域１１寄りの位置に連結されている。このようなレイアウトは、撮影者９の上方、斜め上方、あるいは、側方にある対象を撮影する場合（例えば、トンネル内でその天井壁や側壁を撮影したり、橋の下から橋の裏面を撮影する場合等）に適している。

棒部材１の長さは、任意に規定することができる。また、棒部材１は、軸方向に伸縮可能な構成を備えていてもよい。また、棒部材１は、必ずしも直線状である必要はなく、途中で曲がっていてもよいし、少なくとも一部分が弧状であってもよい。また、棒部材１は、各種の材料（具体的には、例えば、金属、繊維強化プラスチック（FRP：Fiber Reinforced Plastics）、竹等）から形成することができる。
棒部材１を例えば金属等により形成すれば、図１に例示されるように、比較的小さい可撓性を有する棒部材１を得ることができる。もっとも、後述するように、棒部材は、比較的大きな可撓性を有するものであってもよい（図２の棒部材１ａ参照）。比較的小さな可撓性を有する棒部材１と比較的大きな可撓性を有する棒部材１ａは、それぞれに利点があり、撮影条件等に応じて使い分けられることが好ましい。例えば、風の強い場所でビルの側壁等を撮影したい場合、比較的小さな可撓性を有する棒部材１であれば、風の影響で撮像部２が揺れ動く、といった事態が生じにくい。したがって、このような撮影を行いたい場合には、比較的小さな可撓性を有する棒部材１を備える撮影ユニット１００を用いることが好ましい。

＜撮像部２＞
撮像部２は、ジンバル２１等を介して、棒部材１に連結される。
撮像部２には、例えば撮影者９の足下に置かれた電源４から延びる電線４１（すなわち、電源４から延びて、棒部材１を沿わせられた電線４１）が、接続されており、電源４から電線４１を介して電力が供給される。もっとも、撮像部２に外部の電源４から電力を供給する構成は必須ではなく、撮像部２は内蔵のバッテリーから電力を供給されてもよい。
撮像部２に対する各種の指示（撮像指示、ズーム指示、等）は、リモコン（図示省略）から与えることができるようになっている。

＜揚力装置３＞
揚力装置３は、例えばユニバーサルジョイント等を介して、棒部材１に連結される。
揚力装置３は、１以上（図の例では、２個）のプロペラ３１を備える。各プロペラ３１には、これを回転させるモータ３２が接続されている。モータ３２にも、電源４から延びて棒部材１に沿わせられた電線４１が、接続されている。モータ３２の軸部は、電源４から電線４１を介して供給される電力を受けて回転し、この回転力がプロペラ３１に伝達されて、プロペラ３１が回転する。もっとも、モータ３２に外部の電源４から電力を供給する構成は必須ではなく、モータ３２は揚力装置３が備えるバッテリーから電力を供給されてもよい（例えば、図７には、バッテリー３４を搭載した揚力装置３ｆが例示されている。）。

揚力装置３は、各プロペラ３１の回転態様（回転方向および回転数）を独立して制御する制御部３３を備える。制御部３３は、各プロペラの回転態様を制御することによって、揚力装置３の飛行態様（飛行方向、飛行速度、飛行高度、等）を制御する。
例えば、制御部３３は、各プロペラ３１の回転態様を制御することによって、揚力装置３を上下移動させる。具体的には、各プロペラ３１を同じ回転数で同じ方向に回転させることによって、揚力装置３を真っ直ぐ浮上させる。また、各プロペラ３１の回転数を一律に減じることによって、揚力装置３を真っ直ぐ下降させる。
また例えば、制御部３３は、各プロペラ３１の回転態様を制御することによって、揚力装置３を鉛直方向と交差する方向（例えば、水平面内に沿う方向）に移動させる。具体的には、例えば、後側にあるプロペラ３１の回転数を前側にあるプロペラ３１の回転数よりも大きくすることによって、揚力装置３を前進させる。

制御部３３は、電線３０１を介して（あるいは、無線で）、各種の指示を受け付ける操作盤３０と接続されている。撮影者９は、この操作盤３０を介して、揚力装置３の飛行態様に関する各種の指示を制御部３３に与えることができ、制御部３３は、操作盤３０を介して与えられた指示にしたがって、揚力装置３の飛行態様を制御する。
操作盤３０は、揚力装置３から離れた位置に配置される。例えば、図１に例示されるように、操作盤３０にリストバンドを付けておき、操作者９が手首に操作盤３０を着けられるようにしてもよい。あるいは、操作盤３０を、棒部材１のグリップ領域１１の付近に固定する構成であってもよい。

ここで、制御部３３が揚力装置３の飛行態様を制御する方法を説明する。以下には、３種類の制御方法を例示するが、制御部３３は、これらの制御方法の少なくとも一つで、揚力装置３の飛行態様を制御する。例えば、操作盤３０に配置された選択ボタン等から撮影者９が制御方法を切り替え可能としてもよい。

第１の制御方法においては、制御部３３は、操作盤３０を介して操作者９から指定された回転数で、プロペラ３１を回転させる。揚力装置３の揚力は、プロペラ３１の回転数が大きいほど、大きくなる。そこで、撮影者９は、例えば、撮影ユニット１００の重みが揚力装置３の揚力で相殺されるような回転数を、操作盤３０から入力することによって、自分の手にかかる撮像ユニット１００の重みをほぼゼロとすることができる。

第２の制御方法においては、制御部３３は、揚力装置３が一定の高度に保たれるように、プロペラ３１を回転させる。具体的には、制御部３３は、揚力装置３に搭載された高度計（図示省略）と電気的に接続されており、高度計からの検出信号が、定められた高度（例えば、操作盤３０を介して操作者９から予め指定されている高度）よりも低い場合には、プロペラ３１の回転数を大きくし、定められた高度よりも高い場合には、プロペラ３１の回転数を小さくすることによって、揚力装置３の高度を当該定められた高度に保つ。

第３の制御方法においては、制御部３３は、例えば第２の制御方法と同じ方法で揚力装置３の高度を定められた高度に保ちつつ、揚力装置３が一定の前後位置に保たれるように、プロペラ３１を回転させる。つまり、第３の制御方法においては、制御部３３は、揚力装置３が一定の高度かつ一定の前後位置に保たれるように、プロペラ３１を回転させる。揚力装置３の前後位置を一定に保つ具体的な制御態様は例えば次の通りである。すなわち、制御部３３は、揚力装置３に搭載された位置センサ（図示省略）と電気的に接続されており、位置センサからの検出信号が、定められた位置（例えば、操作盤３０を介して操作者９から予め指定されている位置）よりも後側の場合には、後側にあるプロペラ３１の回転数を相対的に大きくして揚力装置３を前進させる。また、定められた位置よりも前側の場合には、前側にあるプロペラ３１の回転数を相対的に大きくすることによって、揚力装置３を後進させる。

＜２．使用態様＞
撮影ユニット１００の使用態様について、引き続き、図１を参照しながら説明する。

撮影者９は、棒部材１のグリップ領域１１を握り、これに連結されている撮像部２を、撮影したい対象に向けて配置する。棒部材１は、一端側から加えられた力を他端側に伝達できるので、撮影者９がグリップ領域１１を動かせば、その力が撮像部２の側に伝達され、撮像部２が棒部材１に連動して動く（制御性がある）。したがって、撮影者９は、手元の操作で、撮像部２を思い通りの位置、向き、姿勢に配置することができる。撮像部２が所望の位置に配置されると、撮影者９は、リモコンで撮像部２に撮像指示等を与えて、撮影を行えばよい。
また一方で、撮影者９は、手元の操作盤３０（例えば、手首に巻いたリストバンドに付けられた操作盤３０）から揚力装置３に指示を与えて、揚力装置３を飛翔させ、揚力装置３の揚力で、撮影者９の手にかかる棒部材１と撮像部２の重みを小さくすることができる。これによって、撮影者９は、軽い負担で楽に撮影を行うことができる。

また、揚力装置３は棒部材１に連結されているため、揚力装置３の移動範囲が棒部材１の届く範囲に制限される。したがって、撮影中に、揚力装置３が思わぬ方向に飛んで行って衝突事故を起こす、といった危険が未然に回避される。また、撮影中に、揚力装置３の故障等でプロペラ３１が停止してしまった場合でも、撮影者９が棒部材１を支えていれば、揚力装置３の墜落を回避できる。

また、揚力装置３および撮像部２に対して電力を供給する電源４が、棒部材１から離れた位置（具体的には、例えば地上）に配置されるので、電源が供給対象と一体化されて棒部材１に搭載される場合と比べて、棒部材１を持つ撮影者９の負担がより小さくなる。また、重量を気にせずに大型の電源４を採用できるので、揚力装置３や撮像部２への十分な電力の供給を容易に担保できる。

また、撮影者９は、揚力装置３の飛行態様に関する指示を、揚力装置３から離れた位置にある（例えば、手首に巻いたリストバンドに付けられている）操作盤３０から、入力することができる。したがって、撮影者９は、撮影中に、揚力装置３に対して、その飛行態様に関する指示を容易に与えることができる。

＜３．他の実施形態＞
他の実施形態に係る撮影ユニットについて説明する。以下において、上記の実施形態に係る撮影ユニット１００が備える要素と同じ要素については、同じ符号を付して表すとともに、説明を省略する。

＜３−１．可撓性を有する棒部材１ａ＞
比較的大きな可撓性を有する棒部材１ａを備える撮影ユニット１００ａについて、図２を参照しながら説明する。図２には、撮影ユニット１００ａの構成、および、その使用状態が示されている。

撮影ユニット１００ａが備える棒部材１ａは、例えば、繊維強化プラスチック、あるいは、竹等により形成され、一端側と他端側との位置に応じて弧状に変形可能な可撓性を有する。したがって、撮影者９は、棒部材１ａのグリップ領域１１を握りつつ棒部材１ａに連結された揚力装置３を任意の位置に配置することで、棒部材１ａ（具体的には、棒部材１ａにおける、グリップ領域１１と揚力装置３との間の領域部分）を任意の弧状に変形させることができる。

この撮影ユニット１００ａを用いれば、撮像部２を、上記の実施形態に係る撮影ユニット１００では配置できなかった位置に、配置することができる。つまり、この撮影ユニット１００ａは、撮像部２を配置できる位置の自由度が、上記の実施形態に係る撮影ユニット１００に比べて高い。例えば、橋９０の上から橋９０の裏側を撮影したい場合、橋９０の上で撮影者９が棒部材１ａのグリップ領域１１を握りつつ揚力装置３を橋９０の裏側に飛ばすことで、棒部材１ａを、橋９０を迂回するように弧状（Ｕ字状）に変形させて、撮像部２を橋９０の裏側に配置することができる。このようにして、橋９０の裏側を難なく撮影することができる。

このように、この実施形態では、揚力装置３は、撮影者９の手にかかる重みを小さくするための揚力源としての機能だけでなく、棒部材１ａを変形させるための重みを付けるための機能をも担っている。

＜３−２．撮像部２および揚力装置３のレイアウト＞
撮像部２および揚力装置３を棒部材１に対してレイアウトする態様は、図１、図２に例示されたものに限らない。図３〜図７には、別のレイアウトがそれぞれ例示されている。

例えば、図３に例示される撮影ユニット１００ｂのように、棒部材１の端部（グリップ領域１１とは逆側の端部）に揚力装置３ｂを連結するとともに、揚力装置３ｂとグリップ領域１１との間に撮像部２を連結するレイアウトであってもよい。

また例えば、図４に例示される撮影ユニット１００ｃ、図５に例示される撮影ユニット１００ｄ、あるいは、図６に例示される撮影ユニット１００ｅのように、棒部材１の端部（グリップ領域１１とは逆側の端部）に、揚力装置３ｃ，３ｄ，３ｅと撮像部２とを連結するレイアウトであってもよい。

揚力装置３と撮像部２を棒部材１の端部に連結するレイアウト等において、図４、図５に例示されるように、撮像部２を揚力装置３ｃ，３ｄの下側に連結してもよいし、図６に例示されるように、撮像部２を揚力装置３ｅの上側に配置してもよい。撮像部２を揚力装置３ｃ，３ｄの下側に配置するレイアウト（図４、図５）は、撮像部２と同じ水平高さか、これより低い位置にある対象を撮影するのに適している。一方、撮像部２を揚力装置３ｅの上側に配置するレイアウト（図６）は、撮像部２と同じ水平高さか、これより高い位置にある対象を撮影するのに適している。

また例えば、図７に例示される撮影ユニット１００ｆのように、棒部材１の端部に揚力装置３ｆを連結し、揚力装置３ｆの例えば上側に、撮像部２を連結するレイアウトであってもよい。すなわち、撮像部２を、揚力装置３ｆを介して棒部材１に連結するレイアウトであってもよい。この場合、棒部材１と揚力装置３ｆとの間の連結には、回転や力を伝えつつ自由な屈曲を許容する連結具（例えば、ユニバーサルジョイント）５を用いることも好ましい。図７に例示されるレイアウトも、撮像部２を揚力装置３ｆの上側に配置しているので、撮像部２と同じ水平高さか、これより高い位置にある対象を撮影するのに適している。

＜３−３．プロペラ３１の個数とレイアウト＞
揚力装置３が備えるプロペラ３１の個数は、図１、図２に例示された個数（２個）に限らない。例えば、図３、図４、図６に例示される揚力装置３ｂ，３ｃ，３ｅのように、プロペラ３１の個数は１個であってもよいし、図７に例示される揚力装置３ｆのように、プロペラ３１の個数は４個であってもよい。プロペラ３１を１個備える揚力装置３ｂ，３ｃ，３ｅ（図３、図４、図６）は、構成が簡易であるため、製造コストが低いという利点が得られる。一方、プロペラ３１を複数個備える揚力装置３，３ａ，３ｄ，３ｆ（図１、図２、図５、図７）においては、一個のプロペラ３１が故障等した場合でも、残るプロペラ３１で揚力装置３，３ａ，３ｄ，３ｆが飛行し続けることができるため、揚力装置３，３ａ，３ｄ，３ｆが落下する危険が低くなるという利点が得られる。

プロペラ３１を複数個備える揚力装置３，３ａ，３ｄ，３ｆの場合、当該複数個のプロペラ３１は、同一の水平面内に配列されてもよいし（図１、図２、図７）、鉛直方向（すなわち、上下に）に配列されてもよい（図５）。

１個のプロペラ３１を備える揚力装置３ｂ，３ｃ，３ｅ、および、鉛直方向に配列された複数のプロペラ３１を備える揚力装置３ｄにおいては、各揚力装置３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅの制御部は、上述した第１の制御方法および第２の制御方法の少なくとも一つで、各揚力装置３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅの飛行態様を制御する。特に、鉛直方向に配列された複数のプロペラ３１を備える揚力装置３ｄにおいては、１個のプロペラ３１が故障等した場合でも、残るプロペラ３１の回転数を調整することによって、揚力装置３ｄの揚力（第１の制御方法の場合）や高度（第２の制御方法の場合）を一定に保ち続けることができるため、揚力装置３ｄの安定した飛行が担保される。

２個のプロペラ３１を備える揚力装置３，３ａ，３ｄ（図１、図２、図５）においては、一方のプロペラ３１と他方のプロペラ３１とを互いに逆方向に回転させることも好ましい。すなわち、この構成では、一方のプロペラ３１（正転プロペラ）が第１の方向に回転することによって生じる反発力（当該第１の方向と逆の第２の方向の反発力）が、他方のプロペラ３１（逆転プロペラ）が第２の方向に回転することによって相殺されるため、揚力装置３，３ａ，３ｄの制御性（ひいては、撮像部２の位置の制御性）が高まる。

４個のプロペラ３１を備える揚力装置３ｆ（図７）においては、当該４個のプロペラ３１が、仮想的な四角形の頂点にあたる位置にそれぞれ配置されることが好ましい。この構成によると、故障等によりいずれかのプロペラ３１が停止した場合、当該停止したプロペラ３１と対角の位置にあるプロペラ３１も停止させることによって、揚力装置３ｆの安定した飛行が継続できる。

＜３−４．姿勢センサ付制御部３３ｆ＞
撮影ユニットにおいては、揚力装置の姿勢に応じて、その飛行態様を制御する姿勢センサ付制御部３３ｆをさらに備える（あるいは、上記の制御部３３に代えて備える）構成としてもよい。図７には、姿勢センサ付制御部３３ｆを備える撮影ユニット１００ｆの一部が示されている。

姿勢センサ付制御部３３ｆは、揚力装置３ｆの飛行状態（例えば、揚力装置３ｆの姿勢）を検知するセンサ（姿勢センサ）と、これと電気的に接続されて、揚力装置３ｆの飛行態様を制御する制御部とが、一体化されたユニットである。もっとも、センサ部分と制御部部分とは、必ずしもユニット化されていなくともよい。

姿勢センサ付制御部３３ｆは、姿勢センサとして、加速度センサ、ジャイロセンサ、方位センサ、および、気圧センサのうちの少なくとも一つのセンサを含む。姿勢センサ付制御部３３ｆは、このセンサの検出値に基づいて、揚力装置３ｆの移動速度と移動方向の少なくとも一つが、それぞれ定められた許容範囲内に収まるように、各プロペラ３１の回転態様を制御する。つまり、揚力装置３ｆの動きを制限する。

撮影中、例えば、揚力装置３ｆが強風にあおられて激しく揺れ始めた場合、揚力装置３ｆの姿勢（具体的には、加速度、姿勢、向き、高さ等）が大きく変動する。例えば、揚力装置３ｆの姿勢の変動幅が定められた許容範囲を超えたことが検知された場合、姿勢センサ付制御部３３ｆは、揚力装置３ｆの動きを制限する。つまり、揚力装置３ｆが強風にあおられて激しく揺れ始めると、姿勢センサ付制御部３３ｆが速やかに揚力装置３ｆの移動速度（あるいは、移動方向、あるいは、それら両方）を制限し、その結果揚力装置３ｆが動きにくくなる。これによって、撮像部２の揺れが抑制され、撮影者９は、負担を感じることなく思い通りの撮影を続行することができる。

＜３−５．力センサ６＞
撮影ユニットにおいては、棒部材と揚力装置との間にかかる力を検知する力センサ６をさらに備える構成としてもよい。図７には、力センサ６を備える撮影ユニット１００ｆの一部が示されている。

撮影ユニット１００ｆにおいては、棒部材１の端部（グリップ領域１１とは逆側の端部）に、ユニバーサルジョイント５を介して揚力装置３ｆが連結されている。ここで、棒部材１と揚力装置３ｆとの間には、棒部材１と揚力装置３ｆとの間にかかる力（具体的には、当該力の方向と大きさ）を検出する力センサ６が設けられている。力センサ６は、具体的には、軸部６１とこれにかかる力を検出するセンサ部６２とを含んで構成される。センサ部６２は、例えば、歪みゲージ、圧力センサ、等から構成される。ここでは、軸部６１がユニバーサルジョイント５と揚力装置３ｆとの間を連結するように設けられており、センサ部６２が軸部６１にかかる力を検出する。

例えば、撮影者９が棒部材１を動かして、棒部材１の先端を揚力装置３ｆの現在位置から外れた位置に移動させようとした場合、あるいは、揚力装置３ｆが風等にあおられて棒部材１の先端の現在位置から外れた位置に動こうとした場合等には、棒部材１と揚力装置３ｆとの間に位置ずれを生じさせるような力がかかる。このような場合に、その力（具体的には、その力の大きさおよび向き）が、力センサ６により検出される。

力センサ６は、揚力装置３ｆの制御部（すなわち、ここでは、上述した姿勢センサ付制御部３３ｆ）と電気的に接続されており、姿勢センサ付制御部３３ｆは、力センサ６の検出値に基づいて、各プロペラ３１の回転態様を制御する。具体的には例えば、姿勢センサ付制御部３３ｆは、各プロペラ３１の回転態様を制御して、揚力装置３ｆを、力センサ６から検出される力が小さくなるような方向に移動させる（つまり、棒部材１と揚力装置３ｆとの間の位置ずれがゼロに近づくように、揚力装置３ｆを移動させる。）。

これによって、例えば撮影者９が棒部材１を動かした場合に、揚力装置３ｆがそれに追従するように移動することになる。したがって、撮影者９は棒部材１を小さな力で自在に動かして、撮像部２を意図する位置に容易に配置できる。
また、例えば、揚力装置３ｆをあおるような風が吹いた場合に、揚力装置３ｆが風に逆らって棒部材１から離れないように自立浮遊することになる。したがって、撮影者９は風の影響を大きく感じることなく、棒部材１を小さな力で所望する位置に置くことができる。

１，１ａ 棒部材
２ 撮像部
３，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ 揚力装置
４ 電源
５ ユニバーサルジョイント
６ 力センサ
９ 撮影者
２１ ジンバル
３０ 操作盤
３１ プロペラ
３２ モータ
３３ 制御部
３３ｆ 姿勢センサ付制御部
３４ バッテリー
４１ 電線
６１ 軸部
６２ センサ部
１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ，１００ｅ，１００ｆ 撮影ユニット

Claims (6)

1. 一端側にグリップ領域が形成され、前記一端側から加えられた力を他端側に伝達できるとともに、前記一端側と前記他端側の位置に応じて弧状に変形可能な可撓性を有する、棒部材と、
   前記棒部材の前記他端側に連結された撮像部と、
   前記棒部材の前記他端側に連結された、１以上のプロペラを備える揚力装置と、
   を備える撮影ユニット。
2. 請求項１に記載の撮影ユニットであって、
   前記揚力装置が、外部からの指示に応じて、鉛直方向と交差する方向に移動できる、
   撮影ユニット。
3. 請求項１または２に記載の撮影ユニットであって、
   前記揚力装置と前記撮像部のうちの少なくとも一方を供給対象とし、前記供給対象と電線を介して連結されて、前記供給対象に電力を供給する電源、
   をさらに備え、
   前記電源が前記棒部材から離れた位置に配置され、前記電源から延びる前記電線の一部分が、前記棒部材に沿わせられて、前記供給対象と接続されている、
   撮影ユニット。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の撮影ユニットであって、
   前記揚力装置から離れた位置に配置され、前記揚力装置の飛行態様に関する指示の入力を受け付ける操作盤、
   を備える撮影ユニット。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の撮影ユニットであって、
   前記揚力装置が、
   前記揚力装置の姿勢を検知するための姿勢センサと、
   前記姿勢センサの検出値に基づいて、前記揚力装置の移動速度と移動方向の少なくとも一つが、それぞれ定められた許容範囲内に収まるように、前記１以上のプロペラの回転態様を制御する制御部と、
   を備える撮影ユニット。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の撮影ユニットであって、
   前記棒部材と前記揚力装置との間にかかる力を検出する力センサ、
   をさらに備え、
   前記揚力装置が、
   前記力センサからの検出値に基づいて、前記１以上のプロペラの回転態様を制御する制御部、
   を備える撮影ユニット。

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