KR102276222B1 - 팬-틸트 모듈 - Google Patents

팬-틸트 모듈 Download PDF

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류홍근
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재단법인대구경북과학기술원
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Abstract

일 실시예에 따른 팬-틸트 모듈은 플레이트; 상기 플레이트에 연결되어, 제1 회전축을 중심으로 회전되는 프레임; 상기 프레임의 일 측에 연결되어, 직선 구동력을 상기 프레임의 일 측에 전달하는 제1 구동부; 및 상기 프레임 상의 제2 회전축에 연결된 대상 장치의 일 측에 연결되어, 직선 구동력을 상기 대상 장치의 일 측에 전달하는 제2 구동부;를 포함하고, 상기 프레임의 일 측은 상기 제1 회전축과 이격되어 있고, 상기 대상 장치의 일 측은 상기 제2 회전축과 이격되어 있으며, 상기 제1 구동부의 직선 구동력에 의해 상기 프레임에 결합된 대상 장치는 상기 제1 회전축을 중심으로 팬 회전되고, 상기 제2 구동부의 직선 구동력에 의해 상기 대상 장치는 상기 제2 회전축을 중심으로 틸트될 수 있다.

Description

팬-틸트 모듈{PAN-TILT MODULE}
팬-틸트 모듈이 개시된다.
구체적으로, 직선 운동하는 구동부에 의해 대상 장치를 팬 및 틸트 회전시킬 수 있는 팬-틸트 모듈이 개시된다.
일반적으로 팬-틸트 장비는 구동 대상을 팬(Pan) 구동 및 틸트(Tilt) 구동시키는 기능을 구비한 장비로, 구동 대상을 상하좌우로 회전시킬 수 있다.
이러한 팬-틸트 장비의 구동 대상은 예를 들어, 카메라 또는 레이저 등으로, 물체를 추적하거나 물체 방향을 지향해야 하는 대상에 팬-틸트 시스템이 적용될 수 있다. 예를 들어, 팬-틸트 장비는 CCTV 시스템 설비의 구성장비로, 카메라를 회전시켜서 넓은 범위를 감시하는데 사용될 수 있다.
또한, 물체가 고속으로 이동하는 경우에는 물체를 용이하게 추적하기 위해 구동 대상을 고속으로 팬-틸트 구동할 수 있는 기능이 필요하다.
한국공개특허공보 제10-2013-0002366호 (2013년 01월 08일 공개)
일 실시예에 따른 목적은 대상 장치의 팬-틸트 동작을 고속으로 구동하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 직선 모터를 적용하여 회전 모터를 사용하는 팬-틸트 속도에 비해 더 빠른 속도로 대상 장치의 팬-틸트 동작을 구현하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 대상 장치의 팬-틸트 동작을 저소음으로 구동하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 대상 장치를 팬 및 틸트시키는 구성 요소를 단순화하여 내부 공간에 부품을 효율적으로 배치하는 것이다.
실시 예들에서 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 팬-틸트 모듈은, 플레이트; 상기 플레이트에 연결되어, 제1 회전축을 중심으로 회전되는 프레임; 상기 프레임의 일 측에 연결되어, 직선 구동력을 상기 프레임의 일 측에 전달하는 제1 구동부; 및 상기 프레임 상의 제2 회전축에 연결된 대상 장치의 일 측에 연결되어, 직선 구동력을 상기 대상 장치의 일 측에 전달하는 제2 구동부;를 포함하고, 상기 프레임의 일 측은 상기 제1 회전축과 이격되어 있고, 상기 대상 장치의 일 측은 상기 제2 회전축과 이격되어 있으며, 상기 제1 구동부의 직선 구동력에 의해 상기 프레임에 결합된 대상 장치는 상기 제1 회전축을 중심으로 팬 회전되고, 상기 제2 구동부의 직선 구동력에 의해 상기 대상 장치는 상기 제2 회전축을 중심으로 틸트될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 프레임은, 상기 플레이트와 평행하게 연장되고, 상기 제1 회전축과 결합된 제1 프레임 부재; 및 상기 제1 프레임 부재의 양 단에 각각 위치하고, 상기 제1 프레임 부재에 수직하게 연장되는 적어도 2개의 제2 프레임 부재;를 포함하고, 상기 제2 회전축은 상기 제1 프레임 부재와 평행하도록 상기 제2 프레임 부재의 내측에 결합되며, 상기 대상 장치는 상기 대상 장치와 연결된 상기 제2 회전축에 의해 상기 프레임에 장착되고, 상기 제1 구동부의 직선 구동력에 의해 상기 제1 프레임 부재가 상기 제1 회전축을 중심으로 회전되어, 상기 대상 장치가 팬 회전되며, 상기 제2 구동부의 직선 구동력에 의해 상기 대상 장치가 상기 제2 회전축을 중심으로 틸트될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 제1 구동부는, 상기 플레이트의 일 면에 고정되어 있는 제1 고정 부재; 및 일 단이 상기 제1 고정 부재에 연결되고, 타 단이 상기 제1 회전축과 이격된 상기 제1 프레임 부재의 일 측에 연결되어 있는, 제1 구동 부재;를 포함하고, 상기 제1 구동 부재의 타 단은 길이 방향으로 신축되어 상기 제1 프레임 부재를 상기 제1 회전축을 중심으로 팬 회전시킬 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 제2 구동부는, 상기 제1 구동부와 이격되어, 상기 플레이트의 일 면에 고정되어 있는 제2 고정 부재; 및 일 단이 상기 제2 고정 부재에 연결되고, 타 단이 상기 제2 회전축과 이격된 상기 대상 장치의 일 측에 연결되어 있는, 제2 구동 부재;를 포함하고, 상기 제2 구동 부재의 타 단은 길이 방향으로 신축되어 상기 대상 장치를 상기 제2 회전축을 중심으로 틸트시킬 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 플레이트의 상부에 연결된 제3 구동부를 더 포함하고, 상기 제3 구동부는 상기 플레이트를 팬 회전시켜서, 상기 대상 장치가 고속으로 팬 회전될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 제1 구동 부재는 솔레노이드 직선 모터일 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 제2 구동 부재는 솔레노이드 직선 모터일 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 제1 구동 부재는, 상기 제1 고정 부재에 볼 조인트 결합된 제1 가이드 요소; 및 상기 제1 가이드 요소를 따라 직선 이동 가능하게 결합되고, 상기 제1 프레임 부재의 일 측에 볼 조인트 결합된 제1 이동 요소;를 포함하고, 상기 제1 이동 요소는 직선 구동력을 상기 제1 프레임 부재에 전달하여 상기 대상 장치를 팬 회전시킬 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 제2 구동 부재는, 상기 제2 고정 부재에 볼 조인트 결합된 제2 가이드 요소; 및 상기 제2 가이드 요소를 따라 직선 이동 가능하게 결합되고, 상기 대상 장치의 일 측에 볼 조인트 결합된 제2 이동 요소;를 포함하고, 상기 제2 이동 요소는 직선 구동력을 상기 대상 장치에 전달하여 상기 대상 장치를 틸트시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 대상 장치의 팬-틸트 동작을 고속으로 구동하는 효과가 있다.
일 실시예에 따른 팬-틸트 모듈에 의하면, 직선 모터를 적용하여 회전 모터를 사용하는 팬-틸트 속도에 비해 더 빠른 속도로 대상 장치의 팬-틸트 동작을 구현하는 효과가 있다.
일 실시예에 따른 팬-틸트 모듈에 의하면, 대상 장치의 팬-틸트 동작을 저소음으로 구동하는 효과가 있다.
일 실시예에 따른 팬-틸트 모듈에 의하면, 대상 장치를 팬 및 틸트시키는 구성 요소를 단순화하여 내부 공간에 부품을 효율적으로 배치하는 효과가 있다.
일 실시예에 따른 팬-틸트 모듈의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 팬-틸트 모듈의 정면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 팬-틸트 모듈의 측면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 팬-틸트 모듈의 틸트 구동을 나타낸다.
도 4는 일 실시예에 따른 팬-틸트 모듈의 제1 구동 부재 또는 제2 구동 부재를 나타낸다.
도 5는 다른 실시예에 따른 팬-틸트 모듈의 정면도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 팬-틸트 모듈의 측면도이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
이하, 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 팬-틸트 모듈(10)의 정면도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 팬-틸트 모듈(10)의 측면도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 팬-틸트 모듈(10)의 틸트 구동을 나타낸다.
도 1을 참조하여, 일 실시예에 따른 팬-틸트 모듈(10)은 플레이트(101), 프레임(102), 제1 구동부(103) 및 제2 구동부(104)를 포함할 수 있다.
플레이트(101)는 플레이트(101)에 수직하게 연장된 제1 회전축(S1)을 중심으로 회전되거나, 다른 구조물에 고정된 상태로 부착될 수 있다. 또한, 플레이트(101)는 수평하게 연장되는 평평한 판일 수 있다.
프레임(102)은 제1 회전축(S1)을 통해 플레이트(101)와 연결되며, 프레임(102)은 이 제1 회전축(S1)을 중심으로 회전될 수 있다.
제1 구동부(103)는 프레임(102)의 일 측에 연결되어, 직선 구동력을 프레임(102)의 일 측에 전달할 수 있다. 이때, 제1 구동부(103)가 연결된 프레임(102)의 일 측은 플레이트(101)와 프레임(102)을 연결하는 제1 회전축(S1)으로부터 이격될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 제2 구동부(104)는 프레임(102) 상의 제2 회전축(S2)에 연결된 대상 장치(C)의 일 측에 연결되어, 직선 구동력을 대상 장치(C)의 일 측에 전달할 수 있다. 이때, 제2 구동부(104)가 연결된 대상 장치(C)의 일 측은 제2 회전축(S2)으로부터 이격될 수 있다.
이와 같이 구성된 팬-틸트 모듈(10)은 제1 구동부(103)의 직선 구동력에 의해 대상 장치(C)를 팬 회전시킬 수 있고, 제2 구동부(104)의 직선 구동력에 의해 대상 장치(C)를 틸트시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 팬-틸트 모듈(10)에 의한 대상 장치(C)의 팬 및 틸트 구동은 이하에서 도 2 및 도 3을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 2를 참조하여, 프레임(102)은 제1 프레임 부재(1021) 및 제2 프레임 부재(1022)를 포함할 수 있다. 또한, 프레임(102)은 제1 프레임 부재(1021), 제2 프레임 부재(1022) 및 제2 회전축(S2)에 의해 "ㅁ" 형태를 이룰 수 있다.
구체적으로, 제1 프레임 부재(1021)는 제1 회전축(S1)에 결합되고, 플레이트(101)와 평행하도록 연장될 수 있다. 또한, 제1 프레임 부재(1021)는 제1 회전축(S1)을 중심으로 회전될 수 있다.
제2 프레임 부재(1022)는 적어도 2개로 마련되어, 제1 프레임 부재(1021)의 양 단에 각각 위치할 수 있다. 각각의 제2 프레임 부재(1022)는 제1 프레임 부재(1021)로부터 수직하게 연장될 수 있다.
2개의 제2 프레임 부재(1022) 사이에는 대상 장치(C)가 위치하며, 대상 장치(C)는 제2 회전축(S2)에 의해 프레임(102)에 장착될 수 있다. 이때, 제2 회전축(S2)은 제1 프레임 부재(1021)와 평행하게 배치되어 제2 프레임 부재(1022) 각각의 내측에 양 단이 결합될 수 있다. 또한, 제2 회전축(S2)은 제1 회전축(S1)과 서로 수직일 수 있다.
결국, 대상 장치(C)는 제1 프레임 부재(1021)가 제1 회전축(S1)을 중심으로 회전됨에 따라 함께 팬 회전되고, 제2 회전축(S2)을 중심으로 틸트될 수 있다.
도 2를 다시 참조하여, 제1 구동부(103)는 제1 고정 부재(1031) 및 제1 구동 부재(1032)를 포함할 수 있다.
제1 고정 부재(1031)는 플레이트(101)의 일 면에 고정될 수 있다.
제1 구동 부재(1032)는 일 단이 제1 고정 부재(1031)에 연결되고, 타 단이 제1 프레임 부재(1021)의 일 측, 즉, 제1 회전축(S1)과 이격된 측에 연결될 수 있다.
예를 들어, 제1 구동 부재(1032)의 일 단은 제1 고정 부재(1031)에 볼 조인트 결합(J1)되고, 타 단은 제1 프레임 부재(1021)에 볼 조인트 결합(J2)될 수 있다.
또한, 제1 구동 부재(1032)는 예를 들어 솔레노이드 직선 모터로 마련될 수 있다.
이러한 제1 구동 부재(1032)는 제1 프레임 부재(1021)에 결합된 단부가 제1 구동 부재(1032)의 길이 방향으로 신축될 수 있다. 이에 따라, 제1 프레임 부재(1021)의 일 측이 제1 회전축(S1)을 중심으로 회전될 수 있다. 결국, 제1 구동 부재(1032)의 직선 구동력에 의해 프레임(102)에 장착되어 있는 대상 장치(C)가 팬 회전될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 제2 구동부(104)는 제2 고정 부재(1041) 및 제2 구동 부재(1042)를 포함할 수 있다.
제2 고정 부재(1041)는 제1 고정 부재(1031)와 이격되어, 플레이트(101)의 일 면에 고정될 수 있다.
제2 구동 부재(1042)의 일 단은 제2 고정 부재(1041)에 연결되고, 타 단이 대상 장치(C)의 일 측, 즉, 제2 회전축(S2)과 이격된 측에 연결될 수 있다.
예를 들어, 제2 구동 부재(1042)는 일 단이 제2 고정 부재(1041)에 볼 조인트 결합(J3)되고, 타 단은 대상 장치(C)에 볼 조인트 결합(J4)될 수 있다.
또한, 제2 구동 부재(1042)는 제1 구동 부재(1032)와 마찬가지로, 예를 들어 솔레노이드 직선 모터로 마련될 수 있다.
이러한 제2 구동 부재(1042)는 대상 장치(C)에 결합된 단부가 제2 구동 부재(1042)의 길이 방향으로 신축될 수 있다. 이에 따라, 대상 장치(C)가 제2 회전축(S2)을 중심으로 회전될 수 있다. 즉, 제2 구동 부재(1042)의 직선 구동력에 의해 대상 장치(C)가 틸트될 수 있다.
전술한 제1 구동 부재(1032) 및 제2 구동 부재(1042)의 구조는 도 4에 보다 상세하게 도시되어 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 팬-틸트 모듈(10)의 제1 구동 부재(1032) 또는 제2 구동 부재(1042)를 나타낸다.
도 4를 참조하여, 제1 구동 부재(1032)는 제1 이동 요소(10321) 및 제1 가이드 요소(10322)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1 가이드 요소(10322)는 제1 고정 부재(1031)에 볼 조인트 결합(J2)될 수 있다.
제1 이동 요소(10321)는 제1 가이드 요소(10322)를 따라 직선 이동하도록 제1 가이드 요소(10322) 상에 결합되고, 제1 프레임 부재(1021)의 일 측에 볼 조인트 결합(J2)될 수 있다.
이와 같이 직선 운동하는 제1 이동 요소(10321)는 직선 구동력을 제1 프레임 부재(1021)의 일 측에 전달하여 대상 장치(C)를 팬 회전시킬 수 있다.
또한, 제1 구동 부재(1032)의 구성과 동일하게, 제2 구동 부재(1042)는 제2 이동 요소(10421) 및 제2 가이드 요소(10422)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제2 가이드 요소(10422)는 제2 고정 부재(1041)에 볼 조인트 결합(J3)될 수 있다.
제2 이동 요소(10421)는 제2 가이드 요소(10422)를 따라 직선 이동하도록 제2 가이드 요소(10322) 상에 결합되고, 대상 장치(C)의 일 측에 볼 조인트 결합(J4)될 수 있다.
이와 같이 직선 운동하는 제2 이동 요소(10421)는 직선 구동력을 대상 장치(C)의 일 측에 전달하여 대상 장치(C)를 틸트시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 솔레노이드 직선 모터로 마련된 제1 구동 부재(1032) 및 제2 구동 부재(1042)를 구비한 일 실시예에 따른 팬-틸트 모듈(10)은 회전 모터를 적용하는 경우에 비하여 대상 장치(C)를 빠른 속도로 팬 및 틸트 구동할 수 있다. 또한, 직선 모터에 의해 회전 모터 대비 대상 장치(C)가 저소음으로 동작할 수 있다.
한편, 대상 장치(C)가 팬 회전함에 따라, 대상 장치(C)의 일 측에 연결된 제2 구동 부재(1042)의 볼 조인트 결합 부분(J4) 또한 이동되는데, 이에 따라, 제2 고정 부재(1041)와 함께 플레이트(101) 또한 대상 장치(C) 함께 회전될 수 있다.
결국, 팬-틸트 모듈(10)의 제1 구동 부재(1032)의 직선 운동에 의해 대상 장치(C)와 함께 플레이트(101)가 팬 회전될 수 있다.
동시에, 제2 구동 부재(1042)는 제1 구동 부재(1032)의 직선 운동 방향과 수직한 방향으로 직선 운동할 수 있으며, 이에 따라 대상 장치(C)가 틸트될 수 있다.
전술한 팬-틸트 모듈(10)에 의해, 대상 장치(C)는 고속으로 팬 및 틸트 회전이 가능하다. 따라서, 예를 들어 대상 장치(C)가 이동하는 물체를 추적하는데 사용되는 경우, 일 실시예에 따른 팬-틸트 모듈(10)은 빠르게 이동하는 물체를 추적하기에 매우 용이할 수 있다.
이하에서는, 도 5 및 도 6을 참조하여, 일 실시예에 따른 팬-틸트 모듈(10)의 상부에 또 하나의 구동부를 더 포함하는 다른 실시예에 따른 팬-틸트 모듈(20)을 상세하게 설명한다.
도 5는 다른 실시예에 따른 팬-틸트 모듈(20)의 정면도이고, 도 6은 다른 실시예에 따른 팬-틸트 모듈(20)의 측면도이다.
도 5를 참조하여, 다른 실시예에 따른 팬-틸트 모듈(20)은 플레이트(201), 프레임(202), 제1 구동부(203) 제2 구동부(204) 및 제3 구동부(205)를 포함할 수 있다.
플레이트(201)는 플레이트(201)에 수직하게 연장되는 제1 회전축(S1')을 중심으로 회전될 수 있다. 일 실시예에 따른 팬-틸트 모듈(10)의 플레이트(101)와 다른 실시예에 따른 팬-틸트 모듈(20)의 플레이트(201)의 차이점은 플레이트(201)는 제3 구동부(205)에 의해 회전될 수 있다는 것이다.
프레임(202)은 제1 회전축(S1')을 통해 플레이트(201)와 연결되며, 프레임(202)은 이 제1 회전축(S1')을 중심으로 회전될 수 있다.
제1 구동부(203)는 프레임(202)의 일 측에 연결되어, 직선 구동력을 프레임(202)의 일 측에 전달할 수 있다. 이때, 제1 구동부(203)가 연결된 프레임(202)의 일 측은 플레이트(201)와 프레임(202)을 연결하는 제1 회전축(S1')으로부터 이격될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하여, 제2 구동부(204)는 프레임(202) 상의 제2 회전축(S2')에 연결된 대상 장치(C)의 일 측에 연결되어, 직선 구동력을 대상 장치(C)의 일 측에 전달할 수 있다. 이때, 제2 구동부(204)가 연결된 대상 장치(C)의 일 측은 제2 회전축(S2')으로부터 이격될 수 있다.
제3 구동부(205)는 플레이트(201)의 상부에 연결되어, 플레이트(201)를 팬 회전시킬 수 있다.
이와 같이 구성된 팬-틸트 모듈(20)은 제1 구동부(203)의 직선 구동력에 의해 대상 장치(C)를 팬 회전시킬 수 있고, 제2 구동부(204)의 직선 구동력에 의해 대상 장치(C)를 틸트시킬 수 있다. 또한, 제3 구동부(205)의 회전 구동력에 의해 플레이트(201)를 팬 회전시킬 수 있기 때문에, 일 실시예에 따른 팬-틸트 모듈(10)에 비해 대상 장치(C)에 대한 더 나은 고속 팬 구동이 가능하다.
다시 도 5를 참조하여, 프레임(202)은 제1 프레임 부재(2021) 및 제2 프레임 부재(2022)를 포함할 수 있다. 또한, 프레임(202)은 제1 프레임 부재(2021), 제2 프레임 부재(2022) 및 제2 회전축(S2')에 의해 "ㅁ" 형태를 이룰 수 있다.
구체적으로, 제1 프레임 부재(2021)는 제1 회전축(S1')에 결합되고, 플레이트(201)와 평행하도록 연장될 수 있다. 또한, 제1 프레임 부재(2021)는 제1 회전축(S1')을 중심으로 회전될 수 있다.
제2 프레임 부재(2022)는 적어도 2개로 마련되어, 제1 프레임 부재(2021)의 양 단에 각각 위치할 수 있다. 각각의 제2 프레임 부재(2022)는 제1 프레임 부재(2021)로부터 수직하게 연장될 수 있다.
2개의 제2 프레임 부재(2022) 사이에는 대상 장치(C)가 위치하며, 대상 장치(C)는 제2 회전축(S2')에 의해 프레임(202)에 장착될 수 있다. 이때, 제2 회전축(S2')은 제1 프레임 부재(2021)와 평행하게 배치되어 제2 프레임 부재(2022) 각각의 내측에 양 단이 결합될 수 있다. 또한, 제2 회전축(S2')은 제1 회전축(S1')과 서로 수직일 수 있다.
결국, 대상 장치(C)는 제1 프레임 부재(2021)가 제1 회전축(S1')을 중심으로 회전됨에 따라 함께 팬 회전되고, 제2 회전축(S2')을 중심으로 틸트될 수 있다.
다른 실시예에 따른 팬-틸트 모듈(20)의 틸트 구동은 도 3에 도시된 일 실시예에 따른 팬-틸트 모듈(10)의 틸트 구동과 동일한 모습으로 구현될 수 있다.
도 6을 참조하여, 제1 구동부(203)는 제1 고정 부재(2031) 및 제1 구동 부재(2032)를 포함할 수 있다.
제1 고정 부재(2031)는 플레이트(201)의 일 면에 고정될 수 있다.
제1 구동 부재(2032)는 일 단이 제1 고정 부재(2031)에 연결되고, 타 단이 제1 프레임 부재(2021)의 일 측, 즉, 제1 회전축(S1')과 이격된 측에 연결될 수 있다.
예를 들어, 제1 구동 부재(2032)의 일 단은 제1 고정 부재(2031)에 볼 조인트 결합(J1')되고, 타 단은 제1 프레임 부재(2021)에 볼 조인트 결합(J2')될 수 있다.
또한, 제1 구동 부재(2032)는 예를 들어 솔레노이드 직선 모터로 마련될 수 있다.
이러한 제1 구동 부재(2032)는 제1 프레임 부재(2021)에 결합된 단부가 제1 구동 부재(2032)의 길이 방향으로 신축될 수 있다. 이에 따라, 제1 프레임 부재(2021)의 일 측이 제1 회전축(S1')을 중심으로 회전될 수 있다. 결국, 제1 구동 부재(2032)의 직선 구동력에 의해 프레임(202)에 장착되어 있는 대상 장치(C)가 팬 회전될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하여, 제2 구동부(204)는 제2 고정 부재(2041) 및 제2 구동 부재(2042)를 포함할 수 있다.
제2 고정 부재(2041)는 제1 고정 부재(2031)와 이격되어, 플레이트(201)의 일 면에 고정될 수 있다.
제2 구동 부재(2042)의 일 단은 제2 고정 부재(2041)에 연결되고, 타 단이 대상 장치(C)의 일 측, 즉, 제2 회전축(S2')과 이격된 측에 연결될 수 있다.
예를 들어, 제2 구동 부재(2042)는 일 단이 제2 고정 부재(2041)에 볼 조인트 결합(J3')되고, 타 단은 대상 장치(C)에 볼 조인트 결합(J4')될 수 있다.
또한, 제2 구동 부재(2042)는 제1 구동 부재(2032)와 마찬가지로, 예를 들어 솔레노이드 직선 모터로 마련될 수 있다.
이러한 제2 구동 부재(2042)는 대상 장치(C)에 결합된 단부가 제2 구동 부재(2042)의 길이 방향으로 신축될 수 있다. 이에 따라, 대상 장치(C)가 제2 회전축(S2')을 중심으로 회전될 수 있다. 즉, 제2 구동 부재(2042)의 직선 구동력에 의해 대상 장치(C)가 틸트될 수 있다.
전술한 제1 구동 부재(2032) 및 제2 구동 부재(2042)의 구조는 일 실시예에 따른 팬-틸트 모듈(10)의 제1 구동 부재(1032) 및 제2 구동 부재(1042)의 구조와 동일하며, 이에 대하여 도 4를 참조하여 상세하게 설명하였으므로, 제1 구동 부재(2032) 및 제2 구동 부재(2042)의 구조에 대한 설명은 생략하기로 한다.
따라서, 솔레노이드 직선 모터로 마련된 제1 구동 부재(2032) 및 제2 구동 부재(2042)를 구비한 다른 실시예에 따른 팬-틸트 모듈(20)은 회전 모터를 적용하는 경우에 비하여 대상 장치(C)를 빠른 속도로 팬 및 틸트 구동할 수 있다. 또한, 직선 모터에 의해 회전 모터 대비 대상 장치(C)가 저소음으로 동작할 수 있다. 직선 모터의 적용은 또한 기존의 팬-틸트 모듈에 비해 대상 장치(C)를 팬 및 틸트시키는 구성 요소의 구조가 단순해지기 때문에, 팬-틸트 모듈(20)의 내부 공간에 부품이 효율적으로 배치될 수 있으며, 전체적인 크기가 감소할 수 있다.
다시 도 5 및 도 6을 참조하여, 제3 구동부(205)는 제3 고정 부재(2051) 및 제3 구동 부재(2052)를 포함할 수 있다.
제3 고정 부재(2051)는 플레이트(201)와 평행하도록 연장되며, 회전 또는 이동하지 않도록 다른 구조물에 부착될 수 있다.
제3 구동 부재(2052)는 제3 고정 부재(2051)에 고정되며, 플레이트(201)를 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 제3 구동 부재(2052)는 회전 모터일 수 있다. 이때, 회전 모터의 회전축은 플레이트(201)와 연결되어, 회전 모터의 구동 시 플레이트(201)를 회전시킬 수 있다.
이와 같이, 제3 구동부(205)가 플레이트(201)를 회전시키면, 플레이트(201)와 연결되어 있는 프레임(202), 제1 구동부(203) 및 제2 구동부(204)가 함께 회전되므로, 대상 장치(C)가 팬 회전될 수 있다.
결국, 제1 구동부(203)의 팬 구동과 별도로 제3 구동부(205)에 의한 팬 구동이 가능하므로, 제1 구동부(203)에 의한 대상 장치(C)의 팬 회전에 추가로 제3 구동부(205)에 의한 팬 회전이 더해서 대상 장치(C)에 대한 고속 팬 구동이 구현될 수 있다.
전술한 팬-틸트 모듈(20)에 의해, 대상 장치(C)는 보다 더 고속으로 팬 및 틸트 회전이 가능하다. 따라서, 다른 실시예에 따른 팬-틸트 모듈(20)을 적용하는 것은, 예를 들어 대상 장치(C)가 빠르게 이동하는 물체를 추적하는데 매우 용이할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10: 팬-틸트 모듈
101: 플레이트
102: 프레임
1021: 제1 프레임 부재
1022: 제2 프레임 부재
103: 제1 구동부
1031: 제1 고정 부재
1032: 제1 구동 부재
10321: 제1 이동 요소
10322: 제1 가이드 요소
104: 제2 구동부
1041: 제2 고정 부재
1042: 제2 구동 부재
10421: 제2 이동 요소
10422: 제2 가이드 요소
20: 팬-틸트 모듈
201: 플레이트
202: 프레임
2021: 제1 프레임 부재
2022: 제2 프레임 부재
203: 제1 구동부
2031: 제1 고정 부재
2032: 제1 구동 부재
204: 제2 구동부
2041: 제2 고정 부재
2042: 제2 구동 부재
205: 제3 구동부
2051: 제3 고정 부재
2052: 제3 구동 부재

Claims (9)

  1. 플레이트;
    상기 플레이트에 연결되어, 제1 회전축을 중심으로 회전되는 프레임;
    상기 프레임의 일 측에 연결되며, 제1 직선 운동을 수행하여 직선 구동력을 상기 프레임의 일 측에 전달하는 제1 구동부; 및
    상기 프레임 상의 제2 회전축에 연결된 대상 장치의 일 측에 연결되며, 제2 직선 운동을 수행하여 직선 구동력을 상기 대상 장치의 일 측에 전달하는 제2 구동부;
    를 포함하고,
    상기 제1 구동부는,
    상기 플레이트의 일 면에 고정되는 제1 고정 부재, 및
    일 단이 상기 고정 부재에 연결되고 타 단이 상기 프레임에 연결된 제1 구동 부재,를 포함하며,
    상기 제2 구동부는,
    상기 제1 고정 부재와 이격되어 상기 플레이트의 일 면에 고정되는 제2 고정 부재, 및
    일 단이 상기 제2 고정 부재에 연결되고 타 단이 상기 대상 장치의 일 측에 연결되는 제2 구동 부재,를 포함하며,
    상기 제1 구동 부재의 일 단은 상기 제1 고정 부재에 볼 조인트 결합되고, 상기 제1 구동 부재의 타 단은 상기 프레임에 볼 조인트 결합되며,
    상기 제2 구동 부재의 일 단은 상기 제2 고정 부재에 볼 조인트 결합되고, 상기 제2 구동 부재의 타 단은 상기 대상 장치에 볼 조인트 결합되고,
    상기 프레임의 일 측은 상기 제1 회전축과 이격되어 있고, 상기 대상 장치의 일 측은 상기 제2 회전축과 이격되어 있으며,
    상기 제1 구동부의 직선 구동력에 의해 상기 프레임에 결합된 대상 장치는 상기 제1 회전축을 중심으로 팬 회전되고,
    상기 제2 구동부의 직선 구동력에 의해 상기 대상 장치는 상기 제2 회전축을 중심으로 틸트되며,
    상기 제1 직선 운동의 방향과 상기 제2 직선 운동의 방향은 서로 수직인, 팬-틸트 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은,
    상기 플레이트와 평행하게 연장되고, 상기 제1 회전축과 결합된 제1 프레임 부재; 및
    상기 제1 프레임 부재의 양 단에 각각 위치하고, 상기 제1 프레임 부재에 수직하게 연장되는 적어도 2개의 제2 프레임 부재;
    를 포함하고,
    상기 제2 회전축은 상기 제1 프레임 부재와 평행하도록 상기 제2 프레임 부재의 내측에 결합되며,
    상기 대상 장치는 상기 대상 장치와 연결된 상기 제2 회전축에 의해 상기 프레임에 장착되고,
    상기 제1 구동부의 직선 구동력에 의해 상기 제1 프레임 부재가 상기 제1 회전축을 중심으로 회전되어, 상기 대상 장치가 팬 회전되며,
    상기 제2 구동부의 직선 구동력에 의해 상기 대상 장치가 상기 제2 회전축을 중심으로 틸트되는, 팬-틸트 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 구동 부재의 타 단은 길이 방향으로 신축되어 상기 제1 프레임 부재를 상기 제1 회전축을 중심으로 팬 회전시키는, 팬-틸트 모듈.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 구동 부재의 타 단은 길이 방향으로 신축되어 상기 대상 장치를 상기 제2 회전축을 중심으로 틸트시키는, 팬-틸트 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트의 상부에 연결된 제3 구동부를 더 포함하고,
    상기 제3 구동부는 상기 플레이트를 팬 회전시켜서, 상기 대상 장치가 고속으로 팬 회전되는, 팬-틸트 모듈.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1 구동 부재는 솔레노이드 직선 모터인, 팬-틸트 모듈.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제2 구동 부재는 솔레노이드 직선 모터인, 팬-틸트 모듈.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제1 구동 부재는,
    상기 제1 고정 부재에 볼 조인트 결합된 제1 가이드 요소; 및
    상기 제1 가이드 요소를 따라 직선 이동 가능하게 결합되고, 상기 제1 프레임 부재의 일 측에 볼 조인트 결합된 제1 이동 요소;
    를 포함하고,
    상기 제1 이동 요소는 직선 구동력을 상기 제1 프레임 부재에 전달하여 상기 대상 장치를 팬 회전시키는, 팬-틸트 모듈.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 제2 구동 부재는,
    상기 제2 고정 부재에 볼 조인트 결합된 제2 가이드 요소; 및
    상기 제2 가이드 요소를 따라 직선 이동 가능하게 결합되고, 상기 대상 장치의 일 측에 볼 조인트 결합된 제2 이동 요소;
    를 포함하고,
    상기 제2 이동 요소는 직선 구동력을 상기 대상 장치에 전달하여 상기 대상 장치를 틸트시키는, 팬-틸트 모듈.
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