KR100531505B1

KR100531505B1 - 스피드 돔 카메라 모듈

Info

Publication number: KR100531505B1
Application number: KR10-2003-0040807A
Authority: KR
Inventors: 황의남
Original assignee: 황의남
Priority date: 2003-06-23
Filing date: 2003-06-23
Publication date: 2005-11-28
Also published as: KR20040086068A

Abstract

본 발명은 모터의 회전 기준위치를 알려주는 센서를 부착하여 팬/틸트 구동을 원활하게 수행하기 위한 스피드 돔 감시카메라에 관한 것으로서, 카메라 보드를 지지하기 위한 카메라 지지부(100); 카메라 지지부(100)의 일단에 구비되는 PCB(Printed Circuit Board) 지지부(100b): 카메라 지지부(100)의 타단에 구비되는 틸트 지지부(100a); 틸트모터(115)와 동일축상에 틸트 구동풀리(미도시)가 설치되고, 틸트 구동풀리(미도시)의 회전력을 틸트 종동풀리(117)에 전달하도록 틸트 타이밍벨트(116)가 설치되고, 틸트 종동풀리(117)를 틸트 메인지지부(110)에 고정지지하기 위한 틸트 베어링(113)이 설치되며, 틸트 모터(115)의 회전 기준위치를 잡아주기 위해 접촉 돌기부(111)가 형성되며, 접촉 돌기부(111)의 회동 위치를 가이드하기 위한 가이드 홀(112)이 틸트 메인지지부(110)에 형성되며, 접촉 돌기부(111)의 기준위치를 알려주기 위해 접촉 돌기부(111)가 시작되는 가이드 홀(112)의 맨 끝부분에 마이크로 스위치(114)가 설치되는 틸트 방향 회전 구동부; 팬모터(125)와 동일축상에 팬 구동풀리(125a)가 설치되고, 팬 구동풀리(125a)의 회전력을 팬 종동풀리(127)에 전달하도록 팬 타이밍벨트(126)가 설치되고, 팬 종동풀리(127)를 팬 지지부(120)에 고정지지하기 위한 팬 베어링(123)이 설치되며, 팬 모터(125)의 회전 기준위치를 잡아주기 위해 팬 종동풀리(127)의 일측면에 기준돌기부(121)가 형성되며, 기준돌기부(121)의 위치 상태를 감지하기 위한 포토커플러(124)가 팬 종동풀리(127)의 외주면의 일면에 형성되는 팬 방향 회전 구동부로 이루어진다.

Description

스피드 돔 카메라 모듈{Speed dome camera module}

본 발명은 감시카메라에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모터의 회전 기준위치를 알려주는 센서를 부착하여 팬/틸트(Pan/Tilt) 구동을 원활하게 수행하기 위한 스피드 돔 감시카메라 모듈에 관한 것이다

일반적으로 감시카메라는 표준 카메라, 줌 카메라, 돔(dome) 카메라, 스피드 돔 카메라 등으로 분류된다.

이중 인테리어를 고려하여 설치되는 돔 카메라는 카메라가 고정되어 있으므로 해당 공간의 한 지점만을 촬영하게 되어 촬영범위가 한정된다는 단점이 있다.

이러한 단점을 위해 등장한 것이 좌/우,상/하 방향으로 회전하는 스피드 돔 카메라이다. 스피드 돔 카메라는 좌/우(이하, '팬'이라 함)360°, 상/하(이하, '틸트'라 함)90° 각도 만큼 카메라가 회전하도록 하므로써 해당 공간의 모든 지점을 촬영할 수 있도록 해준다.

이러한 스피드 돔 카메라는 스테핑모터를 사용하여 감시하고자 하는 곳의 위치제어를 수행하고, 센서를 이용하여 기준위치를 검출한다.

이하, 대한민국 공개특허공보 특2002-086077호에 게시된 종래기술에 의한 스피드 돔 카메라의 구조를 설명하기로 한다.

도 1은 종래기술에 의한 스피드 돔 카메라 구조에 관한 사시도이고 도 2는 도 1의 측면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 스피드 돔 카메라는 팬모터(1)가 장착되는 몸체(2); 팬 모터(1)에 축고정된 풀리(14); 팬모터(1)와 풀리(14)간에 연결되는 기어보다 상대적으로 백래쉬 발생량이 적은 타이밍 벨트(3); 풀리(14)를 통해 연결되어 구동하는 팬샤프트(4); 팬샤프트(4)의 일단에 내설되는 베어링(미도시); 베어링에 의해 회전가능하게 고정지지되는 팬케이스(5); 팬샤프트(4) 타단에 일체형으로 고정지지되는 틸트케이스(6); 틸트케이스(6)의 일측면에 고정되는 틸트모터(7); 화상을 촬영하는 CCD 보드(15)가 구비된 카메라(8)를 상하 방향으로 회동운동시키기 위해 틸트모터(7)에 커플링 결합되고 틸트케이스(6)에 고정되는 틸트하우징(17)에 내설된 베어링(미도시)에 의해 회전가능하게 고정지지되며, 틸트샤프트(9) 일단에 이격되어 부시(16)에 의해 일체형으로 고정되는 틸트샤프트(9); 틸트샤프트(9) 구동시 연동되어 상하방향으로 회전하는 카메라(8)가 고정되는 브라킷(10); 틸트방향의 회전을 제한하는 스토퍼(13); 팬방향으로 회전을 제한하는 스토퍼(11,11a); 및 팬샤프트(4) 회전시 스토퍼(11,11a)를 정지시키기 위한 걸림턱(12)으로 이루어진다.

그런데, 상기와 같은 종래의 스피드 돔 카메라는 팬틸트 모터에 의해 좌우, 상하방향으로 자유롭게 회전을 할 수 있으나, 스토퍼를 통해 카메라의 팬/틸트 회전각도를 제한하므로, 제어부에서 산출한 모터 회전 기준위치와 달리 모터가 구동하게 되는 경우, 기준위치값이 잘못 산출된 상태에서 스토퍼에 의해 강제적(기계적)으로 모터의 회전방향을 구속하게 되므로, 모터의 회전에 이상이 발생하게 되고, 모터의 회전방향을 제어하는 제어부에도 이상이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 모터의 회전 기준위치를 알려주기 위해 팬/틸트 샤프트의 일단에 전자센서를 도입하여 모터의 회전 기준위치를 오차없이 정확하게 산출할 수 있도록 함으로써 팬틸트 모터를 원활하게 구동할 수 있도록 하기 위한 스피드 돔 카메라 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 스피드 돔 카메라 모듈의 PCB 기판을 일체형으로 부착가능하도록 구성하여 스피드 돔 카메라 외장 커버에 탈부착이 용이하도록 하는데 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스피드 돔 카메라 모듈은 팬 모터/ 틸트 모터를 구비한 스피드 돔(speed dome)형 카메라의 팬/필트(Pan/Tilt) 방향 회전 장치에 있어서, 카메라 보드를 지지하기 위한 카메라 지지부; 카메라 지지부의 일단에 구비되는 PCB(Printed Circuit Board) 지지부: 카메라 지지부의 타단에 구비되는 틸트 지지부; 틸트모터와 동일축상에 틸트 구동풀리가 설치되고, 틸트 구동풀리의 회전력을 틸트 종동풀리에 전달하도록 틸트 타이밍벨트가 설치되고, 틸트 종동풀리를 틸트 메인지지부에 고정지지하기 위한 베어링이 설치되며, 틸트 모터의 회전 기준위치를 잡아주기 위해 접촉 돌기부가 형성되며, 접촉 돌기부의 회동 위치를 가이드하기 위한 가이드 홀이 틸트 메인지지부에 형성되며, 접촉 돌기부의 기준위치를 알려주기 위해 접촉 돌기부가 시작되는 가이드 홀의 맨 끝부분에 마이크로 스위치가 설치되는 틸트 방향 회전 구동부; 팬모터와 동일축상에 팬 구동풀리가 설치되고, 팬 구동풀리의 회전력을 팬 종동풀리에 전달하도록 팬 타이밍벨트가 설치되고, 팬 종동풀리를 팬 지지부에 고정지지하기 위한 베어링이 설치되며, 팬 모터의 회전 기준위치를 잡아주기 위해 팬 종동풀리의 일측면에 기준돌기부가 형성되며, 기준돌기부의 위치 상태를감지하기 위한 포토커플러가 팬 종동 풀리의 외주면의 일면에 형성되는 팬 방향 회전 구동부; 및 상기 팬 방향 회전 구동부의 베어링과 일정 간격 이격되어 카메라 모듈을 전체적으로 지지하는 메인 지지부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명이 속하는 분야에 통상의 지식을 지닌자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스피드 돔 카메라 구조에 관한 사시도이고, 도 4는 도 3의 측면도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스피드 돔 카메라 모듈의 구조는 카메라 지지부(100), 틸트 지지부(100a), PCB 지지부(100b), 카메라(105), 틸트 메인지지부(110), 접촉 돌기부(111), 가이드 홀(112), 틸트 구동풀리(115a), 틸트 종동풀리 베어링(113), 마이크로스위치(114), 틸트 모터(115), 틸트 타이밍벨트(116), 틸트 종동풀리(117), 팬 지지부(120), 기준 돌기부(121), 포토커플러(124), 팬 모터(125), 팬 구동풀리(125a), 팬 타이밍벨트(126), 팬 종동풀리(127), 메인 지지부(130), 메인 PCB(140)로 이루어진다.

상기 마이크로스위치(114)는 스냅기구를 써서 소형에 비해 큰 전류를 개폐할 수 있게 한 스위치로서, 기계 또는 장치의 운동에 따라서 움직여지는 부분(액츄에이터)이 있고, 그에 의해 전기 회로가 변경되는 것으로, 기계적인 자동제어에 사용된다. 따라서 접촉 돌기부(111)가 가이드 홀(112)을 따라 기준위치(P)에 도달하게 되면 마이크로 스위치(114)가 눌러져 전기적인 신호('on'신호)를 제어부(미도시)로 전달한다.

상기 포토커플러(124)는 발광부와 수광부로 이루어져 있고, 전송로내에서 전기를 빛으로 또는 빛을 전기로 환원시켜 입력측과 출력측을 전연하는 소자를 말한다. 따라서 팬 종동풀리(127)의 회전에 따라 기준돌기부(121)가 포토커플러(124) 위치에 도달하게 되면, 포토커플러(124) 내의 발광부로부터 수광부로 빛이 차단되어 포토커플러(124)는 제어부(미도시)로 전기적인 신호('off' 신호)를 출력하게 된다.

메인 지지부(130)는 메인 PCB(140)와 일체형으로 조립(assy')되어 하나의 모듈(또는 키트'kit')로 형성될 수 있다.

또한, 네트워크 통신을 위해 상기 메인 지지부(130) 및 메인 PCB(140)의 하단에 네트워크 인터페이스 PCB(미도시)가 일체형으로 설치될 수 있다. 물론 사용자의 희망에 따라 네트워크 인터페이스 PCB가 내장된 스피드 돔 카메라 모듈을 선택하거나, 네트워크 인터페이스 PCB는 제공되지 않는 스피드 돔 카메라 모듈을 선택하지 않는 경우를 위해, 네트워크 인터페이스 PCB는 옵션(option) 항목이 될 것이다.

상기와 같이 이루어지는 스피드 돔 카메라 모듈의 팬/틸트 회전 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저 팬(좌우)방향 회전에 관하여 설명하면, 팬모터(125)에 전원이 공급되어 구동하게 되면, 팬모터(125)와 동일축에 고정된 팬 구동풀리(125a) 및 팬 타이밍벨트(126)를 통한 구동력이 팬 종동풀리(127)에 전달되어, 카메라(105)가 좌우방향으로 회전하게 된다. 이때 회전은 360°범위내에서 이루어진다.

카메라(105)가 회전할 때 회전 기준위치를 잡아주기 위해 설치된 기준 돌기부(121)가 포토커플러(124)가 설치된 위치에 도달시 포토커플러(124)는 오프(off)신호를 출력하게 되고, 제어부(미도시)는 이 부분에서의 팬모터(125) 회전을 기준신호로 삼게 된다. 따라서 매 회전시 제어부(미도시)는 모터의 기준위치를 파악할 수 있게 되는 것이다.

한편, 틸트(상하)방향 회전에 관하여 설명하면, 틸트모터(115)에 전원이 공급되어 구동하게 되면, 틸트모터(115)와 동일축에 고정된 틸트 구동풀리(115a) 및 틸트 타이밍벨트(116)를 통한 구동력이 틸트 종동풀리(117)에 전달되어, 카메라(105)가 상하방향으로 회전하게 된다. 이때 회전은 90°범위내에서 이루어진다.

카메라(105)가 회전할 때 회전 기준위치를 잡아주기 위해 설치된 접촉 돌기부(111)가 가이드 홀(112)을 따라 이동하여 'P'지점에 도달하게 되면, 마이크로스위치(114)는 온(on)신호를 출력하게 되고, 제어부(미도시)는 이 부분에서의 틸트모터(115) 회전을 기준신호로 삼게 된다. 따라서 매 회전시 제어부(미도시)는 모터의 기준위치를 파악할 수 있게 되는 것이다.

그러므로, 상기와 같이 팬/틸트 방향으로 카메라를 회전시키기 위해, 각 모터의 회전 기준위치가 전자적으로 처리되므로, 모터의 회전 기준위치 산출이 정확해지고, 이에 따라 모터의 구동이 원활하게 이루어질 수 있다. 또한 사용자가 카메라를 이용하여 촬용하고자 하는 지점으로 정확하게 카메라가 회전하게 된다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 초소형 스피드 돔 카메라는 모터의 회전 기준위치를 스토퍼와 같이 물리적인 기계장치로 강제적으로 처리하던 종래 방식과 달리, 전자 센서(마이크로스위치, 포토커플러)를 도입하여 전자적으로 처리해주므로 기준위치를 정함에 있어 오차가 없는 효과가 있고, 이에 따라 모터를 원활하게 구동할 수 있도록 해주는 장점이 있다.

도 1은 종래기술에 의한 스피드 돔 카메라 구조에 관한 사시도,

도 2는 도 1의 측면도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스피드 돔 카메라 구조에 관한 사시도,

도 4는 도 3의 측면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

100 : 카메라 지지부 100a : 틸트 지지부

100b : PCB 지지부 105 : 카메라

110 : 틸트 메인지지부 111 : 접촉 돌기부

112 : 가이드 홀 113 : 틸트 베어링

114 : 마이크로스위치 115 : 틸트 모터

115a : 틸트 구동풀리 116 : 틸트 타이밍벨트

117 : 틸트 종동풀리 120 : 팬 지지부

121 : 기준 돌기부 123 : 팬 베어링

124 : 포토커플러 125 : 팬 모터

125a : 팬 구동풀리 126 : 팬 타이밍벨트

127 : 팬 종동풀리 130 : 메인 지지부

140 : 메인 PCB

Claims

팬(pan) 모터/ 틸트(tilt) 모터를 구비한 스피드 돔(speed dome)형 카메라의 팬/필트(Pan/Tilt) 방향 회전 장치에 있어서,

카메라 보드를 지지하기 위한 카메라 지지부;

카메라 지지부의 일단에 구비되는 PCB(Printed Circuit Board) 지지부:

카메라 지지부의 타단에 구비되는 틸트 지지부;

틸트모터와 동일축상에 틸트 구동풀리가 설치되고, 틸트 구동풀리의 회전력을 틸트 종동풀리에 전달하도록 틸트 타이밍벨트가 설치되고, 틸트 종동풀리를 틸트 메인지지부에 고정지지하기 위한 베어링이 설치되며, 틸트 모터의 회전 기준위치를 잡아주기 위해 접촉 돌기부가 형성되며, 접촉 돌기부의 회동 위치를 가이드하기 위한 가이드 홀이 틸트 메인지지부에 형성되며, 접촉 돌기부의 기준위치를 알려주기 위해 접촉 돌기부가 시작되는 가이드 홀의 맨 끝부분에 마이크로 스위치가 설치되는 틸트 방향 회전 구동부;

팬모터와 동일축상에 팬 구동풀리가 설치되고, 팬 구동풀리의 회전력을 팬 종동풀리에 전달하도록 팬 타이밍벨트가 설치되고, 팬 종동풀리를 팬 지지부에 고정지지하기 위한 베어링이 설치되며, 팬 모터의 회전 기준위치를 잡아주기 위해 팬 종동풀리의 일측면에 기준돌기부가 형성되며, 기준돌기부의 위치 상태를감지하기 위한 포토커플러가 팬 종동 풀리의 외주면의 일면에 형성되는 팬 방향 회전 구동부; 및

상기 팬 방향 회전 구동부의 베어링과 일정 간격 이격되어 카메라 모듈을 전체적으로 지지하는 메인 지지부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스피드 돔 카메라 모듈.
제 1항에 있어서, 메인 지지부의 하단에 메인 PCB를 일체형으로 부착할 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스피드 돔 카메라 모듈.
제 1항에 있어서, 상기 카메라는 고체촬상소자(CCD: charge-coupled device)를 사용하는 것을 특징으로 하는 스피드 돔 카메라 모듈.
제 1항에 있어서, 상기 카메라는 줌카메라를 사용하는 것을 특징으로 하는 스피드 돔 카메라 모듈.
제 1항에 있어서, 상기 팬모터의 회전에 따라 좌우방향으로 카메라가 회전하는 각도는 360°범위내에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 스피드 돔 카메라 모듈.
제 1항에 있어서, 상기 틸트모터의 회전에 따라 상하방향으로 카메라가 회전하는 각도는 90°범위내에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 스피드 돔 카메라 모듈.
제 1항에 있어서, 상기 메인 지지부 및 메인 PCB의 하단에 네트워크 통신을 위한 네트워크 인터페이스 PCB가 일체형으로 설치되는 것을 특징으로 하는 스피드 돔 카메라 모듈.