以下、本発明の具体的な実施形態の携行ホルダについて説明する。まず、第一実施形態である携行ホルダ100及びその使用態様について、図1乃至図7を用いて説明する。
携行ホルダ100は、図1及び図2に示すように、操作者の両肩に掛ける一対の肩掛け111を有する肩係止部110と、肩係止部110に支持されており、操作者の身体の前面で上下方向に配される縦ベース部120aと、縦ベース部120aに一端が固定されているコイルバネSと、コイルバネSの他端が固定されている昇降体160aと、コイルバネSを伸長させつつ昇降体160aを下降させると共に、コイルバネSを収縮させつつ昇降体160aを上昇させる昇降機構部130と、昇降体160aの上面に配されている取り付けステージ170と、を具備している。
より詳細に説明すると、肩係止部110は、一対の肩掛け111と、肩掛け111それぞれの一端を連結している上部アーム112によって構成されている。一対の肩掛け111はそれぞれ円弧状であり、上部アーム112は細長い平板状である。一対の肩掛け111それぞれの一端は、上部アーム112の両端部のそれぞれに、ピン115によって回動可能に取り付けられている。
肩掛け111の円弧が下方に向かって湾曲している状態で、一対の肩掛け111を操作者の肩に前方から掛けると、上部アーム112は操作者の首の前方で左右に架け渡された状態となる。縦ベース部120aは細長い平板状であり、上部アーム112の中央から直角に、下方に向かって延出している。
縦ベース部120aの下端には、腹部プレート180がバネ181を介して取り付けられている。腹部プレート180は、縦ベース部120aに直交する方向に長い平板状で、僅かに湾曲している。この腹部プレート180を操作者の腹部に当接させると、縦ベース部120aが操作者の身体の前面で上下方向に配されている状態が安定する。腹部プレート180と縦ベース部120aとの間に配されたバネ181は、後述するように携行ホルダ100を介してジンバル装置1や撮像装置Cを身体に装着した操作者が、移動しながら撮影を行う際に、身体から携行ホルダ100に伝わる振動、及びその反力の大きさを低減する。
縦ベース部120aには、前方に向かって突出している二枚の突出プレート131a,131bが固定されており、下方の突出プレート131aからは、上方に向かって一本の支軸132が回動可能に立設されている。上方の突出プレート131bは、支軸132を回動可能に貫通させて、その立設状態を安定させている。支軸132の上端近くには、支軸132と一体的に回動する回動プレート133が固定されている。この回動プレート133には、左右から挟み込むように一対の側部プレート134が固定されている。
一方、昇降体160aは、後方に向かって解放している箱状である。この昇降体160aの一対の側面と一対の側部プレート134との間に、長さが同一である長棒状の第一シャフト135及び第二シャフト136が連結されている。第一シャフト135はその下端側で側部プレート134に回動可能に点Q1で軸支されていると共に、その上端側で昇降体160aの側面に回動可能に点Q1’で軸支されている。第二シャフト136はその下端側で側部プレート134に回動可能に点Q2で軸支されていると共に、その上端側で昇降体160aの側面に回動可能に点Q2’で軸支されている。
これにより、一対の側部プレート134、第一シャフト135、第二シャフト136、及び昇降体160aは、四節リンクを形成している。第一シャフト135と第二シャフト136とが平行となり、点Q1と点Q2とをつないだ線が縦ベース部120aの軸方向と平行となるように取り付けると、第一シャフト135及び第二シャフト136はそれぞれ点Q1及び点Q2周りに同時に回動し、昇降体160aは第一シャフト135に対しては点Q1’周りに、第二シャフト136に対しては点Q2’周りに相対的に回動しつつ、点Q1’と点Q2’を結んだ線が縦ベース部120aの軸方向と平行となる状態を維持しつつ昇降する。つまり、昇降体160aを、その上面が縦ベース部120aに対して直角をなすように第一シャフト135及び第二シャフト136に取り付けると、縦ベース部120aの軸方向を鉛直方向とした場合、昇降体160aはその上面を水平に保ったまま昇降する。
コイルバネSは、昇降体160aを左右から挟み込むように二本が使用されており、それぞれ一端が縦ベース部120aの上端近くに固定されていると共に、他端が留め具139を介して昇降体160aの側面に固定されている。これにより、昇降体160aは、コイルバネSを伸長させつつ下降し、コイルバネSを収縮させつつ上昇する。なお、留め具139には、コイルバネSの軸方向に複数の孔部が貫設されており、何れかの孔部を選択してそこに通したネジを昇降体160aの側面に留め付けることにより、バネの強さを調整することができる。
加えて、側部プレート134が回動プレート133に固定されていることにより、昇降体160a、第一シャフト135、第二シャフト136、及び一対の側部プレート134は、回動プレート133と一体的に、支軸132によって回動可能に突出プレート131aに軸支されている。つまり、昇降体160a、第一シャフト135、第二シャフト136、及び一対の側部プレート134は、支軸132の中心軸であるZ1軸周りに一体的に、左右方向に旋回するように回動する。Z1軸は、縦ベース部120aの軸方向に平行である。なお、一対の側部プレート134からは、縦ベース部120aとの干渉によりZ1軸周りの回動を所定角度に制限するストッパ138が、外方に突出している。
昇降体160aの上面にはレール175が固定されており、レール175に沿ってスライドするスライダ176に、取り付けステージ170が固定されている。レール175は、昇降体160aがZ1軸周りに回動していない状態における前後方向に、スライダ176をスライドさせる。取り付けステージ170には、後述するジンバル装置1のベース部20におけるスライド溝22と係合する突条170rが形成されている。取り付けステージ170は、Z1軸に平行なZ2軸周りに回転自在にスライダ176に固定されている。
上記構成において、突出プレート131a,131b、支軸132、回動プレート133、一対の側部プレート134、第一アーム135、及び第二アーム136が、昇降機構部130に相当する。そして、本実施形態の昇降機構部130は、昇降体160aを昇降させる作用だけではなく、昇降体160aをZ1軸周りに回動させる作用を合わせ持っている。
上記構成の携行ホルダ100には、図3に示すジンバル装置1を取り付けることができる。ジンバル装置1は主な構成として、一対のハンドル31a,31bと、ベース部20と、ジンバル機構部10と、制御部60とを具備している。
ジンバル装置1は、一対のハンドル31a,31bがベース部20に対して同じ方向に突出している状態を基本状態とする。基本状態にあるジンバル装置1の構成を、具体的に説明する。一対のハンドル31a,31bは、それぞれ一対のサイド部材30a,30bの一部である。それぞれのサイド部材30a,30bは、弾性材で被覆されたシャフト状のハンドル31a,31bと、ハンドル31a,31bに対してそれぞれ直角に延出している細長い平板状の連結部32a,32bによってL字形をなしている。ベース部20は細長い平板状であるが、サイド部材30a,30bの連結部32a,32bより幅広で、長く形成されている。一対のうちの一方のサイド部材30aは、ハンドル31aがベース部20から上方に突出するように、連結部32aをベース部20の上面における一端側に重ね合わせられた状態で、ベース部20に固定されている。
一対のハンドル31a,31bのうち他方のハンドル31bは、ベース部20に対して着脱式である。換言すれば一対のうち他方のサイド部材30bは、ベース部20に対して着脱式である。具体的には、ベース部20の両側面のそれぞれには、軸方向(長手方向)に沿って二本のスライド溝21,22が形成されている。一方のスライド溝21は、ベース部20の側面において上面との境界となる角部近くに形成されており、他方のスライド溝22は、ベース部20の側面において下面との境界となる角部近くに形成されている。そして、着脱式の方のサイド部材30bはクランプ33を有しており、クランプ33には、スライド溝21,22と係合する突条33rが形成されている。このクランプ33は、サイド部材30bの連結部32bにおいて、ハンドル31bが延出している側とは反対側の面に固定されている。従って、クランプ33の突条33rを、ベース部20の側面における上方のスライド溝21に係合させた状態で、連結部32bをベース部20の上面に重ね合わせ、クランプ33のネジ33sを締め込むことでサイド部材30bをベース部20に取り付けると、ハンドル31bがベース部20から上方に突出している状態となる。すなわち、一対のハンドル31a,31bがベース部20から同一方向(上方)に突出している状態となる。
ベース部20の下面には、ベース部20の軸方向に直交する方向に細い平板状の支持板29が取り付けられている。支持板29の長さはベース部20の幅より長く、幅は1cm〜2cmである。本実施形態では支持板29の数は二つであり、それぞれベース部20の両端から等距離の位置に取り付けられている。
ジンバル機構部10は、それぞれ直角に屈曲したL字形を呈している第一アーム11、第二アーム12、及び第三アーム13を備えている。より具体的には、第一アーム11は、それぞれ細長い平板である二枚の第一プレート11a,11bが直角に連結しているものであり、第二アーム12は、それぞれ細長い平板である二枚の第二プレート12a,12bが直角に連結しているものであり、第三アーム13は、それぞれ細長い平板である二枚の第三プレート13a,13bが直角に連結しているものである。
第一アーム11を構成する二枚の第一プレート11a,11bのうち一方の第一プレート11aは、ベース部20に直交する第一軸P1周りに回動自在に、ベース部20に軸支されている。この第一プレート11aとベース部20との間には、第一軸P1周りの第一アーム11の回動を駆動する第一モータ41が設けられている。第一モータ41の内部には、ベース部20に対する第一アーム11の第一軸P1周りの相対的な回動角度を検出する第一センサが収納されている。
第一アーム11の他方の第一プレート11bには、第一軸P1に直交する第二軸P2周りに回動自在に、第二アーム12の第二プレート12aが軸支されている。この第二プレート12aと第一プレート11bとの間には、第二軸P2周りの第二アーム12の回動を駆動する第二モータ42が設けられている。第二モータ42の内部には、第一アーム11に対する第二アーム12の第二軸P2周りの相対的な回動角度を検出する第二センサが収納されている。
第二アーム12の他方の第二プレート12bには、第二軸P2及び第一軸P1に直交する第三軸P3周りに回動自在に、第三アーム13の第三プレート13aが軸支されている。この第三プレート13aと第二プレート12bとの間には、第三軸P3周りの第三アーム13の回動を駆動する第三モータ43が設けられている。第三モータ43の内部には、第二アーム12に対する第三アーム13の第三軸P3周りの相対的な回動角度を検出する第三センサが収納されている。
第一モータ41、第二モータ42、及び第三モータ43は、それぞれの回転軸周りの正逆方向の回動角度を制御できるモータであり、本実施形態ではそれぞれエンコーダを備えたブラシレスモータを使用している。ブラシレスモータそれぞれが備えているエンコーダが、第一センサ、第二センサ、及び第三センサに相当する。以下では、第一アーム、第二アーム、及び第三アームを「アーム」と総称し、第一モータ、第二モータ、及び第三モータを「モータ」と総称し、第一センサ、第二センサ、及び第三センサを「センサ」と総称することがある。
第三アーム13の他方の第三プレート13bには、撮像装置Cを装着するための装着ステージ50が固定されている。装着ステージ50は、第三軸P3に平行な方向に延びる突条50rが形成されたクランプである。従って、撮像装置Cを三脚等に取り付けるために汎用されているスライドプレート90を介して、撮像装置Cを装着ステージ50に装着することができる。スライドプレート90は長孔95が貫設された細長い平板であり、この長孔95には、撮像装置Cの底部に一般的に設けられているネジ溝に螺合させるボルトが通される。また、装着ステージ50の突条50rは、スライドプレート90の側面に形成されているスライド溝91と係合するものである。従って、長孔95を通したボルトによって撮像装置Cが固定されたスライドプレート90を、装着ステージ50の突条50rに沿ってスライドさせることにより位置調整をした後、ネジ50sを締め込むことにより、撮像装置Cが光軸を第三軸P3に平行にした状態で装着ステージ50に固定される。
制御部60はマイクロプロセッサを備えており、第一モータ41、第二モータ42、第三モータ43、及び、それぞれに収納された第一センサ、第二センサ、第三センサが、電気的に接続されている。また、本実施形態では、一対のハンドル31a,31bの一方にジョイスティック61が取り付けられており、ジョイスティック61も制御部60のマイクロプロセッサに電気的に接続されている。ここでは、ジョイスティック61が取り付けられているハンドルは、着脱式のハンドル31bである。なお、本実施形態では、制御部60は第一アーム11の第一プレート11bに支持されている。また、制御部60の電源としてのバッテリー(図示を省略)は、制御部60の近傍で同じく第一プレート11bに支持されている。
上記構成のジンバル装置1は、一対のハンドル31a,31bを操作者が両手で把持して使用することができる。ジンバル機構部10では、第一軸P1がパン軸(Z軸)であり、第二軸P2をベース部20の軸方向と平行とすると、撮像装置Cの光軸が操作者の前方を向き、第二軸P2がチルト軸(Y軸)となると共に、第三軸P3がロール軸(X軸)となる。
撮影に当たり、制御部60への入力に基づいて、撮像装置Cの姿勢を保持する保持モードと、操作者によるハンドル31a,31bの操作に基づくベース部20の変位に撮像装置Cを追随させる追随モードとを、軸ごとに切り替えることができる。
保持モードでは、撮像装置Cの姿勢が変動すると、各センサが対応した軸周りのアームの回動角度(差分)を検出する。制御部60は、差分が検出された軸に対応しているモータを駆動し、差分の角度だけ逆方向にモータの回転軸を回動させることにより、その軸に対応しているアームを差分の角度だけ逆方向に回転させる。つまり、撮像装置Cに与えられた回動がキャンセルされる。これにより、操作者が移動しながら撮影を行い、種々の方向の振動が撮像装置Cに与えられても、撮像装置Cの姿勢が一定に保持されやすく、視野の振れ(撮像のぶれ)を低減することができる。
一方、追随モードでは、操作者がハンドル31a,31bの向きを意図的に変化させたときに、ベース部20に対する撮像装置Cの相対的な位置関係として設定された初期状態が維持される。これにより、撮影の方向を、操作者の意図する方向に変化させることができる。例えば、一対のハンドル31a,31bを把持している両手のうち一方を前方に出し他方を後方に引けば、ベース部20は第一軸P1周りに回動し、撮像装置Cの視野が左右方向に旋回する。また、一対のハンドル31a,31bを把持している両腕を肘で屈伸させれば、ベース部20は第二軸P2周りに回動し、撮像装置Cの視野が上下方向に傾斜する。
保持モードと追随モードは、軸ごとに異ならせて組み合わせることができる。例えば、想定される撮影の状況に応じて、次の表1に示す三つのモードに切り替え可能な設定とすることができる。このようなモードの切り替えは、ジョイスティック61の操作による制御部60への入力によって行うことができる。例えば、ジョイスティック61を1回押し込む入力により第一モードに切り替えられ、ジョイスティック61を続けて2回押し込む入力により第二一モードに切り替えられ、ジョイスティック61を続けて3回押し込む入力により第三モードに切り替えられる設定とすることができる。
また、上記のようなモード切り替えとは別に、ジョイスティック61の操作によって撮像装置Cを各軸周りに意図する角度だけ回動させることができる。例えば、ジョイスティック61を左または右に傾けたとき、ジョイスティック61を傾けている時間だけ第一軸P1(パン軸)周りに左または右に回動するように制御部60が第一モータ41を駆動し、ジョイスティック61を前または後ろに傾けたとき、ジョイスティック61を傾けている時間だけ第二軸P2(チルト軸)周りに上方または下方に回動するように、制御部60が第二モータ42を駆動する設定とすることができる。これにより、ハンドル31a,31bを操作することなく、撮像装置Cの光軸の方向を変化させることができる。なお、ジョイスティック61はハンドル31bに取り付けられているため、これを把持している手の指先で操作することができる。
ジンバル装置1は、一対のハンドル31a,31bがベース部20から上方に突出している基本状態のまま、ベース部20の下面を、床、地面、テーブルなどの設置面に当接させて、載置することができる。大きさや重さがある程度の範囲内で異なる種々の撮像装置Cが装着される場合を想定して、基本状態にあるジンバル装置1が自立するように、ベース部20の重さ、幅、長さが設定されている。加えて、ベース部20の下面には、ベース部20の軸方向に直交し、且つ、ベース部20の幅より長い支持板29が取り付けられているため、設置面に載置されたジンバル装置1が傾くことが支持板29によって妨げられ、設置面に自立している姿勢が安定する。
上記構成のジンバル装置1によれば、一対のハンドル31a,31bを操作者が把持して撮影を行う使用態様では、一対のハンドル31a,31bを連結しているベース部20よりジンバル機構部10が上方に位置するため、吊り下げタイプの従来のジンバル装置に比べて腕を高く上げなくても撮影が可能であり、操作者の身体への負担が低減されている。
また、ジンバル機構部10を構成している三つのアームが何れもL字形であり、撮像装置Cは三つの軸の何れに対しても片持ちされている。そのため、撮像装置Cの周囲に広い空間を確保することができる。これにより、操作者の手指などの撮像装置Cへのアクセスが容易であり、絞りの調整など撮像装置Cの調整作業が行い易い。また、撮像装置Cの液晶モニタをサイドに開くことも、問題なく行うことができる。
そして、一対のハンドル31a,31bがベース部20から同一方向に突出している基本状態では、ジンバル機構部10がベース部20の上方に位置するため、この基本状態にあるジンバル装置1を、ベース部20を介して携行ホルダ100に取り付けることが可能である。具体的には、携行ホルダ100の取り付けステージ170の突条170rとジンバル装置1のベース部20のスライド溝22とを係合させ、ネジ170sで締め込むことにより、図4に示すように、撮像装置Cが装着されているジンバル装置1を、携行ホルダ100に固定することができる。
この初期状態で、ジンバル装置1及び撮像装置Cの重量により、コイルバネSはある程度伸長されて昇降体160aは下降した状態にある(図2(b)参照)。そして、操作者の移動に伴い、身体が上方に移動した際は、撮像装置C及び昇降体160aは慣性力によりコイルバネSを初期状態より更に伸長させつつ、同じ高さに留まる(縦ベース部120aに対して相対的に下降する)。一方、操作者の身体が下方に移動した際は、撮像装置C及び昇降体160aは慣性力によりコイルバネSを収縮させつつ、同じ高さに留まる(縦ベース部120aに対して相対的に上昇する)。
従って、撮像装置Cが装着されたジンバル装置1を携行ホルダ100に取り付けることにより、操作者の移動に伴ってパン軸、チルト軸、及び、ロール軸周りに回動させるような外力が撮像装置Cに作用しても、ジンバル装置1によって撮像装置Cの姿勢が一定に保持されると共に、ジンバル装置1では低減できない操作者の身体の上下振動が、携行ホルダ100によって吸収されるため、撮像装置Cの高さが一定に保持され易く、操作者の移動に伴う視野の振れを有効に低減することができる。
そして、操作者の身体にジンバル装置1及び撮像装置Cを保持させることにより、一対のハンドル31a,31bを両手で把持し、ジンバル装置1及び撮像装置Cの全重量を操作者の腕で支える場合に比べて、操作者の負担を低減することができる。そのため、撮像装置Cが大型で重量が大きい場合や撮影が長時間にわたる場合であっても、容易に撮影を行うことができる。
また、仮に、操作者の身体に装着されている携行ホルダ100に、ジンバル装置1のベース部20を固定的に取り付けた場合は、意図的に撮像装置Cの視野をパン軸周りに左右に旋回させようとすると、操作者の身体の向きを変える必要がある。これに対し、本実施形態の携行ホルダ100では、取り付けステージ170がZ2軸周りに回転自在であるため、図5(a),(b)に示すように、一対のハンドル31a,31bの操作によってベース部20をZ2軸周りに回動させることにより、撮像装置Cの視野をパン軸周りに左右に旋回させることができる。
加えて、昇降体160aが、第一シャフト135、第二シャフト136、及び一対の側部プレート134と一体的にZ1軸周りに回動可能であるため、図5(c),(d)に示すように、昇降体160aをZ1軸周りに回動させると、撮像装置Cに作用する慣性力によって取り付けステージ170は反対方向に同じ角度だけZ2軸周りに回動するため、撮像装置Cの光軸の方向をロール軸(X軸)に平行に、左右にシフトさせることができる。
また、携行ホルダ100に取り付けたジンバル装置1のハンドル31a,31bを、操作者が把持した状態で前進後退すると、ハンドル31a,31bを介してジンバル装置1に僅かながら前後方向の振動が加わることがある。これに対し、携行ホルダ100では、ジンバル装置1を取り付けるための取り付けステージ170が、レール175に沿って滑らかにスライドできる構成である。従って、操作者の移動に伴う僅かな前後方向の振動が、ジンバル装置1に衝撃として伝わって撮像に影響を及ぼすおそれを、低減することができる。
なお、携行ホルダ100の不使用時には、図6に示すように、一対の肩掛け111それぞれをピン115の中心軸である軸R周りに回動させることにより、占有体積を小さくすることができ、この状態で収納ケースにコンパクトに収納することができる。
また、撮影を行っていない待機時のジンバル装置1は、専用のスタンドを要することなく、基本状態のまま、床、地面、テーブルなどの設置面に載置し、自立させることができる。特に、ベース部20に直交する支持板29を備えているため、自立させた姿勢が安定する。なお、設置面に載置した状態で自立する構成であるため、汎用のクランプを使用し、ベース部20を介して三脚にジンバル装置1を取り付けることも可能である。また、基本状態では、ハンドル31a,31b、ジンバル機構部10、制御部60など、全ての構成がベース部20に対して同じ側にあるため、この状態で収納ケースにコンパクトに収納することができる。
なお、ジンバル装置1は、一対のハンドル31a,31bがベース部20から同一の方向に突出している基本状態に加え、一対のハンドル31a,31bがベース部20から相反する方向に突出している変形状態とすることができる。基本状態から変形状態とするときは、まず、クランプ33のネジ33sを緩めて突条33rとスライド溝21との係合を解除し、サイド部材30bをベース部20から取り外す。そして、このサイド部材30bを上下に反転させ、クランプ33の突条33rをベース部20の下方のスライド溝22に係合させる。このようにして連結部32bをベース部20の下面に重ね合わせた状態でネジ33sを締め込むことにより、サイド部材30bをベース部20に固定する。これにより、サイド部材30bのハンドル31bはベース部20から下方に突出し、一対のハンドル31a,31bのベース部20に対する突出方向が相反する方向となる。
変形状態にあるジンバル装置1は、ベース部20を操作者の肩に載置した態様で使用される。具体的には、下方に向かって突出しているハンドル31bを操作者の前方にして片手で把持し、ベース部20材を肩の上に載置する。両手で把持する状態からジンバル機構部10を第一軸P1周りに90度回動させることにより、撮像装置Cの光軸を操作者の前方に向けることができる。このようにベース部20を肩に載置した状態では、撮像装置Cが操作者の目の高さとなるため、人の目で見ているような映像の撮影、すなわちアイレベル撮影をすることができる。操作者が把持する方のハンドル31b(着脱式のハンドル)にジョイスティック61が取り付けられているため、この使用態様においても、ジョイスティック61から制御部60に入力を行うことができる。
上記では、携行ホルダ100にジンバル装置1を介して撮像装置Cを取り付ける場合を例示したが、図7に示すように、撮像装置Cを携行ホルダ100に直接取り付けることができる。具体的には、上記の汎用のスライドプレート90使用し、撮像装置Cが固定されたスライドプレート90を、取り付けステージ170の突条170rに沿ってスライドさせることにより位置調整をした後、ネジ170sを締め込むことにより取り付ける。取り付けステージ170は、Z2軸周りに回転自在であるため、突条170rの方向によらず、撮像装置Cの光軸を前方に向けることができる。
次に、第二実施形態である携行ホルダ100bについて、図8を用いて説明する。携行ホルダ100bは、操作者の両肩に掛ける一対の肩掛け111を有する肩係止部110と、肩係止部110に支持されており、操作者の身体の前面で上下方向に配される縦ベース部120bと、縦ベース部120bに一端が固定されているコイルバネSと、コイルバネSの他端が固定されている昇降体160bと、コイルバネSを伸長させつつ昇降体160bを下降させると共に、コイルバネSを収縮させつつ昇降体160bを上昇させる昇降機構部140と、昇降体160bの上面に配されている、ジンバル装置1のベース部20を取り付けるための取り付けステージ170と、を具備している。
携行ホルダ100bが、第一実施形態の携行ホルダ100と相違する点は、昇降体160b及び昇降機構部140の構成である。昇降体160bは、縦ベース部120bと平行な支持アーム163と、支持アーム163とそれぞれ直角をなすように支持アーム163に固定されている第一シャフト161及び第二シャフト162を備えている。第一シャフト161と第二シャフト162は前方に向かって開いているV字形を形成しており、V字の基端が支持アーム163に固定されている。第一シャフト161及び第二シャフト162の上面が、昇降体160bの上面に相当する。
第一シャフト161及び第二シャフト162それぞれの上面には、前後方向に延びるレール175が固定されており、それぞれのレール175に沿ってスライドするスライダ176に、取り付けステージ170が固定されている。取り付けステージ170の構成は第一実施形態と同様であるが、第二実施形態では二つある点で相違している。第一シャフト161の取り付けステージ170と、第二シャフト162の取り付けステージ170とでは、突条170rは同一の直線上にあり、その方向は左右方向である。
縦ベース部120bの前面には上下に延びるレール141が配されており、レール142に沿ってスライドするスライダ142が、昇降体160bの支持アーム163に固定されている。そして、コイルバネSは支持アーム163を左右から挟むように二本が配されるものであり、それぞれ一端が縦ベース部120bの上端近くに固定されていると共に、他端が支持アーム163の下端近くに固定されている。このような構成により、スライダ142がレール141に沿って下降することにより、コイルバネSを伸長させつつ支持アーム163を含む昇降体160bが下降し、スライダ142がレール141に沿って上昇することにより、コイルバネSを収縮させつつ支持アーム163を含む昇降体160bが上昇する。ここで、レール141及びスライダ142が、第二実施形態の昇降機構部140に相当する。
従って、第一シャフト161及び第二シャフト162それぞれの取り付けステージ170の突条170rとジンバル装置1のベース部20のスライド溝22とを係合させ、二つの取り付けステージ170間にベース部20を架け渡した上でネジ170sを締め込むことにより、撮像装置Cが装着されているジンバル装置1を携行ホルダ100bに固定することができる。この初期状態で、ジンバル装置1及び撮像装置Cの重量により、コイルバネSはある程度伸長されて昇降体160bは下降した状態にある。そして、操作者の移動に伴い、身体が上方に移動した際は、撮像装置C及び昇降体160bは慣性力によりコイルバネSを初期状態より更に伸長させつつ、同じ高さに留まる(縦ベース部120bに対して相対的に下降する)。一方、操作者の身体が下方に移動した際は、撮像装置C及び昇降体160bは慣性力によりコイルバネSを収縮させつつ、同じ高さに留まる(縦ベース部120bに対して相対的に上昇する)。
また、携行ホルダ100bに取り付けたジンバル装置1のハンドル31a,31bを把持した状態で操作者が前進後退すると、ハンドル31a,31bを介してジンバル装置1に僅かながら前後方向の振動が加わることがある。これに対し、携行ホルダ100bでは、ジンバル装置1を取り付けるための二つの取り付けステージ170が、それぞれ前後方向に延びるレール175に沿って滑らかにスライドできる構成である。従って、操作者の移動に伴う僅かな前後方向の振動が、ジンバル装置1に衝撃として伝わって撮像に影響を及ぼすおそれを、低減することができる。
次に、第三実施形態である携行ホルダ100cについて、図9を用いて説明する。携行ホルダ100cは、操作者の両肩に掛ける一対の肩掛け111を有する肩係止部110と、肩係止部110に支持されており、操作者の身体の前面で上下方向に配される縦ベース部120cと、縦ベース部120cに一端が固定されているコイルバネSと、コイルバネSの他端が固定されている昇降体160cと、コイルバネSを伸長させつつ昇降体160cを下降させると共に、コイルバネSを収縮させつつ昇降体160cを上昇させる昇降機構部150と、昇降体160cの上面に配されている、ジンバル装置1のベース部20を取り付けるための取り付けステージ170と、を具備している。
携行ホルダ100cが、第一実施形態及び第二実施形態の携行ホルダ100,100bと相違する点は、縦ベース部120c、昇降体160c、及び昇降機構部150の構成である。縦ベース部120cは一対あり、それぞれ上部アーム112の両端から下方に延出している円形パイプである。
昇降体160cは、一対の縦ベース部120cそれぞれと平行な一対の支持アーム165と、支持アーム165とそれぞれ直角をなし、且つ、前方に延びている一対の第一シャフト166と、一対の第一シャフト166を直交する方向に連結している一対の第二シャフト167と、一対の第二シャフト167間に架け渡されている平板状の天板部169とを備えている。天板部169の上面が、昇降体160cの上面に相当する。
一対の第二シャフト167それぞれは、筒状のスライダ168の複数を挿通しており、筒状のスライダ168は第二シャフト167に沿ってスライドする。天板部169は、これらのスライダ168によって一対の第二シャフト167に固定されている。従って、天板部169は、スライダ168のスライドに伴い、第二シャフト167の軸方向である左右方向にスライド可能である。天板部169の上面には、取り付けステージ170が固定されている。
一対の縦ベース部120cそれぞれは、筒状の昇降パイプ151を挿通しており、昇降パイプ151のそれぞれは縦ベース部120cに沿ってスライドする。昇降体160cの支持アーム165は、一対の昇降パイプ151それぞれに、固定部153によって固定されている。そして、コイルバネSは一対の支持アーム165それぞれの内側に、計二本が配されるものであり、それぞれ一端が縦ベース部120cの上端近くに固定されていると共に、他端が支持アーム165の下端近くに固定されている。このような構成により、一対の昇降パイプ151がそれぞれ縦ベース部120cに沿って下降することにより、コイルバネSを伸長させつつ支持アーム165を含む昇降体160cが下降し、一対の昇降パイプ151がそれぞれ縦ベース部120cに沿って上昇することにより、コイルバネSを収縮させつつ支持アーム165を含む昇降体160cが上昇する。ここで、昇降パイプ151及び固定部153が、第三実施形態の昇降機構部150に相当する。
従って、天板部169上の取り付けステージ170の突条170rとジンバル装置1のベース部20のスライド溝22とを係合させ、ネジ170sを締め込むことにより、撮像装置Cが装着されているジンバル装置1を携行ホルダ100cに固定することができる。この初期状態で、ジンバル装置1及び撮像装置Cの重量により、コイルバネSはある程度伸長されて昇降体160cは下降した状態にある。そして、操作者の移動に伴い身体が上方に移動した際は、撮像装置C及び昇降体160cは慣性力によりコイルバネSを初期状態より更に伸長させつつ、同じ高さに留まる(縦ベース部120cに対して相対的に下降する)。一方、操作者の身体が下方に移動した際は、撮像装置C及び昇降体160cは慣性力によりコイルバネSを収縮させつつ、同じ高さに留まる(縦ベース部120cに対して相対的に上昇する)。
また、携行ホルダ100cは、一対の第二シャフト167に沿ってスライドするスライダ168を介して、天板部169が左右方向にスライドする構成である。そのため、天板部169に取り付けられたジンバル装置1のハンドル31a,31bを、操作者が把持して動かすことにより、操作者が身体全体を移動させることなく、意図的に視野の方向を左右にシフトさせることができる。
なお、携行ホルダ100cの腹部プレート180cは、携行ホルダ100,100bの腹部プレート180と若干相違している。一対の縦ベース部120cそれぞれの下端は、下部アーム185によって連結されており、下部アーム185の中央には下部プレート186が固定されている。腹部プレート180cはやや湾曲した平板状で下部プレート186と対面しており、腹部プレート180cと下部プレート186との間には、コイルバネ187が配されている。このような腹部プレート180cによっても、第一実施形態及び第二実施形態の腹部プレート180と同様の作用効果が発揮される。
また、携行ホルダ100cでは、一対の縦ベース部120c、上部アーム112、及び、下部アーム185が枠体を構成しており、一対の第一シャフト166及び一対の第二シャフト167も枠体を構成しているため、非常に頑丈な構成であり、ジンバル装置1や撮像装置Cが大型で重量が大きい場合に適している。このように頑丈な構成であっても、各部を構成する材料としてアルミニウムパイプを使用することにより、携行ホルダ100cの全体を軽量とすることができる。
次に、第四実施形態の携行ホルダ100dについて、図10を用いて説明する。携行ホルダ100dが、上記の実施形態の携行ホルダ100,100b,100cと相違する点は、シリンダダンパーを備えている点である。ここでは、第二実施形態の携行ホルダ100bに更にシリンダダンパー190を付加した構成に相当する携行ホルダ100dを例示する。
シリンダダンパー190は、図10(b)に例示するように、ピストン192aとロッド192bとからなるピストンロッド192が、流体が充填されたシリンダ191内にピストン192aを位置させた状態で、シリンダ191に対して相対的に移動することにより、抵抗を発生させるものである。ここでは、シリンダ191が内筒体191aと外筒体192bとからなる二重構造であり、内筒体191aの内部をピストンロッド192が移動する構成を例示している。内筒体191aの内部には、体積変化を生じにくいオイル等の非圧縮性の流体が充填されており、内筒体191aには小孔195が設けられている。これにより、ピストンロッド192が内筒体191aに押し込まれると、小孔195を介して流体が内筒体191aから押し出されて内筒体191aと外筒体192bとの間の空間に流出し、ピストンロッドが内筒体191aから引き出されると、内筒体191aと外筒体と192bの間の空間から内筒体191aの内部に小孔195を介して流体が流入する。そして、流体が小孔195を通過する際に抵抗が発生する。
このシリンダダンパー190は、支持アーム163を左右から挟むように二本が配されるものであり、図10(a)に示すように、それぞれ一端が縦ベース部120bの上端近くに固定されていると共に、他端が支持アーム163の下端近くに固定されている。シリンダダンパー190において、シリンダ191の外周面にはコイルバネSより大径の円板状のバネ支持部198が設けられており、ロッド192bの先端近くにも同一構成のバネ支持部198が設けられている。そして、コイルバネSは、これら二つのバネ支持部198の間でシリンダダンパー190を挿通させた状態で、両端がそれぞれバネ支持部198に固定されている。つまり、コイルバネSは、シリンダダンパー190を介して一端が縦ベース部120bに固定され、他端が昇降体160bの構成である支持アーム163に固定されている。
このような構成により、スライダ142がレール141に沿って下降することにより、ピストンロッド192をシリンダ191から引き出しつつ、支持アーム163を含む昇降体160bがコイルバネSを伸長させながら下降する。逆に、スライダ142がレール141に沿って上昇することにより、ピストンロッド192をシリンダ191内に押し込みつつ、支持アーム163を含む昇降体160bがコイルバネSを収縮させながら上昇する。そして、ピストンロッド192の移動に伴ってシリンダ191内に発生する抵抗によって、コイルバネSの伸縮に伴う昇降体160bの周期振動を早期に減衰させることができる。ピストンロッド192を移動させた運動エネルギーは、抵抗の発生により熱に変換される。
なお、シリンダダンパーは、図10(b)に例示した構成の他、内筒体の底部と外筒体との間にも空間があり、内筒体の底部に流体を通過させる小孔が形成されている構成とすることができる。或いは、流体を通過させる小孔が、ピストンを貫通するように形成されている構成とすることができる。また或いは、シリンダが単層構造で、ピストンロッドが進退する空間に非圧縮性の流体が充填されており、流体を通過させる小孔がピストンに形成されていると共に、非圧縮性の流体が充填された空間と区画されている空間に、高圧のガスが封入されている構成とすることができる。
以上のように、第一実施形態〜第四実施形態の携行ホルダ100,100b,100c,100dによれば、ジンバル装置1では低減できない上下振動を吸収し、操作者の移動に伴う視野の上下振動を有効に低減することができる。
そして、携行ホルダ100,100b,100c,100dを介して、操作者の身体にジンバル装置1及び撮像装置Cを保持させることにより、ジンバル装置1及び撮像装置Cの全重量を操作者の腕で支える場合に比べて、操作者の負担を低減することができる。
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。
例えば、第三実施形態の携行ホルダ100cでは、昇降体160cの上面に取り付けステージ170が直接固定されている場合を例示した。これに限定されず、第一実施形態及び第二実施形態の携行ホルダ100,100bと同様に、レール175に沿って前後方向にスライドするスライダ176によって、取り付けステージ170が天板部169に固定されている構成とすることができる。
また、第二実施形態及び第三実施形態の取り付けステージ170を、第一実施形態と同様に、それぞれ縦ベース部120b,120cに平行な軸Z2周りに回転自在に、昇降体160b,160cの上面に取り付けられている構成とすることができる。これにより、突条170rの方向によらず、撮像装置Cを携行ホルダ100b,100cに直接取付けることができる。
更に、シリンダダンパーを備える携行ホルダとして、第二実施形態の携行ホルダ100bにシリンダダンパー190を付加した構成に相当する携行ホルダ100dを例示したが、これに限定されず、他の実施形態の携行ホルダにシリンダダンパーを付加することによっても、同様の作用効果を発揮する携行ホルダとすることができる。