KR102411140B1 - 짐벌 장치 및 비행 장치 - Google Patents

Abstract

본 실시예는 베이스; 상기 베이스의 일측에 배치되고, 상기 베이스의 자세를 감지하는 제1센서; 상기 베이스의 타측에 배치된 구동부; 상기 구동부에 배치되고, 상기 구동부에 의해 회전하는 카메라 모듈; 상기 카메라 모듈에 배치되고, 상기 카메라 모듈의 자세를 감지하는 제2센서를 포함하는 짐벌 장치와 상기 짐벌 장치를 포함하는 비행 장치에 관한 것이다.

Description

짐벌 장치 및 비행 장치{GIMBAL DEVICE AND FLYING DEVICE}

본 실시예는 짐벌 장치 및 비행 장치에 관한 것이다.

이하에서 기술되는 내용은 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 기재한 것은 아니다.

드론은 카메라 모듈, 센서, 통신 시스템 등이 장착된 무인 비행 장치이다. 최근, 드론은 소비자의 다양한 요구에 따라 카메라 모듈 및 센서 모듈과 결합하여 항공 촬영, 측정 및 키덜트 제품 등으로 그 용도가 확대되고 있다.

드론의 비행 시 발생하는 흔들림에 의해 카메라 모듈이 촬영한 영상의 품질이 떨어지는 문제가 발생한다. 따라서 카메라 모듈의 흔들림에 대한 해결책이 필요하다.

본 실시예는 카메라 모듈을 구동시켜 흔들림을 상쇄시킬 수 있는 짐벌 장치와 상기 짐벌 장치를 포함하는 비행 장치를 제공하고자 한다.

본 실시예의 짐벌 장치는 베이스; 상기 베이스의 일측에 배치되고, 상기 베이스의 자세를 감지하는 제1센서; 상기 베이스의 타측에 배치된 구동부; 상기 구동부에 배치되고, 상기 구동부에 의해 회전하는 카메라 모듈; 상기 카메라 모듈에 배치되고, 상기 카메라 모듈의 자세를 감지하는 제2센서를 포함할 수 있다.

상기 제1센서와 상기 제2센서는 가속도 센서 또는 자이로 센서일 수 있다.

상기 제1센서의 외측면에 배치된 제1열절연체와, 상기 제2센서의 외측면에 배치된 제2열절연체를 더 포함할 수 있다.

상기 베이스의 일측에 배치되며, 상기 제1센서가 배치된 메인 기판을 더 포함하고, 상기 메인 기판은 상기 제1센서에서 감지된 상기 베이스의 자세에 따라, 상기 구동부의 구동력을 제어하고, 상기 메인 기판은 상기 제2센서에서 감지된 상기 카메라 모듈의 자세에 따라, 상기 카메라 모듈의 흔들림이 상쇄되도록 상기 구동부를 제어하고, 상기 카메라 모듈은 커버 캔과, 상기 커버 캔의 내부에 배치된 렌즈 홀더와, 상기 렌즈 홀더의 내부에 배치된 렌즈 모듈과, 상기 렌즈 홀더의 일측에 배치되며 상기 제2센서가 배치된 카메라 모듈 기판과, 상기 카메라 모듈 기판에 상기 제2센서와 이격되어 배치된 이미지 센서를 포함할 수 있다.

상기 구동부는 상기 카메라 모듈을 제1축, 제2축, 제3축을 기준으로 회전시키고, 상기 제1축과 상기 제2축과 상기 제3축은 직교 좌표계의 축일 수 있다.

상기 구동부는, 제1모터부와, 제2모터부와, 제3모터부; 일측이 상기 제1모터부와 회전 가능하도록 연결되고, 타측에는 제2모터부가 배치된 제1연결부재; 일측이 상기 제2모터부와 회전 가능하도록 연결되고, 타측에는 제3모터부가 배치된 제2연결부재를 포함하고, 상기 제1모터부는 상기 베이스에 배치되고, 상기 카메라 모듈은 상기 제3모터부와 회전 가능하게 연결될 수 있다.

상기 제1모터부는 제1축을 기준으로 회전하는 제1회전부재를 포함하고, 상기 제1연결부재는 상기 제1회전부재와 연결되어 회전하고, 상기 제2모터부는 제2축을 기준으로 회전하는 제2회전부재를 포함하고, 상기 제2연결부재는 상기 제2회전부재와 연결되어 회전하고, 상기 제3모터부는 제3축을 기준으로 회전하는 제3회전부재를 포함하고, 상기 카메라 모듈은 상기 제3회전부재와 연결되어 회전할 수 있다.

상기 제1연결부재는, 일측에 배치되며, 상기 제1회전부재와 연결된 제1회전 브라켓; 타측에 배치되며, 상기 제2모터부가 장착된 제2모터 브라켓; 상기 제1회전 브라켓에서 상기 제2모터 브라켓으로 연장되며, 상기 제1회전 브라켓과 상기 제2모터 브라켓을 연결하는 제1연장부재를 포함하고, 상기 제2연결부재는, 일측에 배치되며, 상기 제2회전부재와 연결된 제2회전 브라켓; 타측에 배치되며, 상기 제3모터부가 장착된 제3모터 브라켓; 상기 제2회전 브라켓에서 상기 제3모터 브라켓으로 연장되며, 상기 제2회전 브라켓과 상기 제3모터 브라켓을 연결하는 제2연장부재를 포함할 수 있다.

상기 구동부는, 상기 제2모터 브라켓의 내부에 배치되며, 상기 제2모터부와 전기적으로 연결된 제2모터 기판; 상기 제3모터 브라켓의 내부에 배치되며, 상기 제3모터부와 전기적으로 연결된 제3모터 기판; 상기 제2메인기판과 상기 제2모터 기판을 전기적으로 연결하는 제1연결기판; 상기 제2모터 기판과 상기 제3모터 기판을 전기적으로 연결하는 제2연결기판; 상기 제3모터 기판과 상기 카메라 모듈을 전기적으로 연결하는 제3연결기판을 더 포함할 수 있다.

본 실시예의 비행 장치는, 본체; 상기 본체의 일측에 배치된 원동부; 상기 본체의 타측에 배치된 짐벌 장치를 포함하고, 상기 짐벌 장치는, 베이스; 상기 베이스의 일측에 배치되고, 상기 베이스의 자세를 감지하는 제1센서; 상기 베이스의 타측에 배치된 구동부; 상기 구동부에 배치되고, 상기 구동부에 의해 회전하는 카메라 모듈; 상기 카메라 모듈에 배치되고, 상기 카메라 모듈의 자세를 감지하는 제2센서를 포함할 수 있다.

본 실시예의 짐벌 장치에서는 흔들림 발생 시, 제2센서에 의해 카메라 모듈의 자세를 감지하여, 흔들림이 상쇄되도록 카메라 모듈을 회전(자세 제어)시킴으로써 촬영 품질을 향상시킬 수 있다.

한편, 베이스의 자세에 따라 흔들림을 상쇄시키기 위한 카메라 모듈의 회전 각도는 동일할지라도, 카메라 모듈을 회전시키기 위한 회전력(토크)은 다르다.

본 실시예의 짐벌 장치에서는 제1센서에 의해 베이스의 자세를 감지하여, 이에 따라 구동부의 회전력(토크)을 조절할 수 있다. 그 결과, 카메라 모듈의 자세를 보다 정밀하게 제어할 수 있다.

본 실시예의 짐벌 장치에서는 제1센서와 제2센서를 제1열절연체와 제2열절연체로 코팅함으로써, 온도 변화에 따른 노이즈를 방지하여 측정값의 정밀도를 향상시켰다.

나아가 본 실시예에서는 이러한 짐벌 장치를 포함하는 비행 장치를 제공한다.

도 1은 본 실시예의 비행 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 실시예의 짐벌 장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 실시예의 짐벌 장치를 나타낸 분해한 사시도이다.
도 4는 본 실시예의 제1연결부재와 제2모터 기판과 제2모터부를 분해한 사시도이다.
도 5는 본 실시예의 제2연결부재와 제3모터 기판과 제3모터부를 분해한 사시도이다.
도 6은 카메라 모듈 하우징과 커버 캔이 제거된 본 실시예의 카메라 모듈과 제2센서와 제2열절연체를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 실시예의 메인 기판과 제1센서와 제1열절연체를 나타낸 단면도(왼쪽)와, 기울어진 본 실시예의 짐벌 장치를 나타낸 사시도(오른쪽)이다.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 기재함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표시한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, 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 연결, 결합 또는 접속될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하, "제1축"을 도면에 표시된 "z축"으로 정의한다. 이 경우, "제1축"은 "상하 방향"으로 연장된다. 또, "제2축"을 도면에 표시된 "x축"으로 정의한다. 이 경우, "제2축"은 "전후 방향"으로 연장된다. 또, "제3축"을 도면에 표시된 "y축"으로 정의한다. 이 경우, "제3축"은 "좌우 방향"으로 연장된다. 즉, "제1축", "제2축", "제3축"은 직교 좌표계를 따라 서로 수직으로 배치될 수 있다.

다만, 상술한 "제1축"과 "제2축"과 "제3축"의 배치는 일 예일 뿐, "제1축", "제2축", "제3축"이 반드시 수직으로 배치되어야 하는 것을 의미하는 것이 아니다. 즉, "제1축"과 "제2축"은 90°가 아닌 각도로 서로 경사지게 배치되고, "제3축"은 "제1축" 및 "제2축"과 모두 90°가 아닌 각도로 경사지게 배치될 수도 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 실시예의 비행 장치(1)에 대해 설명한다. 도 1은 본 실시예의 비행 장치를 나타낸 사시도이다. 비행 장치(1)는 무인 드론(drone)일 수 있다. 사용자는 비행 장치(1)를 무선 단말기(미도시)에 의해 제어할 수 있다. 비행 장치(1)는 본체(10), 원동부(20), 짐벌 장치(1000) 및 전자 제어 유닛(ECU, Electric Control Unit)을 포함할 수 있다.

본체(10)는 외관 부재로, 본체(10)의 일측에는 원동부(20)가 배치될 수 있고, 본체(10)의 타측(아래)에는 짐벌 장치(1000)가 배치될 수 있다. 또, 본체(10)의 내부에는 전자 제어 유닛(ECU, Electric Control Unit, 미도시)이 배치될 수 있다.

원동부(20)는 본체(10)의 상하 방향 중심축을 기준으로 서로 대칭으로 배치된 복수 개의 프로펠러 유닛일 수 있다. 프로펠러의 회전에 의해 본체(10)는 비행할 수 있다.

짐벌 장치(1000)는 본체(10)의 아래에 배치될 수 있다. 짐벌 장치(1000)는 본체(10)의 흔들림에 따라 카메라 모듈(400)의 자세를 제어할 수 있다. 따라서 카메라 모듈(400)은 정립 상태로 촬영을 수행할 수 있다.

전자 제어 유닛은 사용자가 제어하는 무선 단말기와 무선 통신할 수 있다. 전자 제어 유닛은 비행 장치(1)의 각종 전자 부품 및 짐벌 장치(1000)와 전기적으로 연결될 수 있다. 전자 제어 유닛은 사용자가 제어하는 무선 단말기와 무선 통신하여, 각종 제어 신호를 수신하고, 이를 각종 전자 부품 및 짐벌 장치(1000)로 송신하여, 전자 부품 및 짐벌 장치(1000)를 제어할 수 있다.

일 예로, 전자 제어 유닛은 무선 단말기를 통한 사용자의 명령에 의해, 짐벌 장치(1000)를 제어하여 카메라 모듈(400)을 회전시킬 수 있다. 그 결과, 사용자가 원하는 지점으로, 카메라 모듈(400)의 촬영 범위가 변경될 수 있다.

전자 제어 유닛은 짐벌 장치(1000)와 전기적으로 연결되어, 각종 전자기 신호를 수신하고, 이를 분석하고 판단하여 짐벌 장치(1000)를 제어할 수 있다.

일 예로, 전자 제어 유닛은 비행에 의한 흔들림 발생 시, 제2센서(700)로부터 카메라 모듈(400)의 자세를 전자기 신호로 수신받고, 이를 분석하고 판단하여, 이에 따라 구동부(300)를 제어함으로써, 카메라 모듈(400)을 흔들림이 발생하는 반대 방향으로 회전시킬 수 있다(흔들림 상쇄). 그 결과, 카메라 모듈(400)은 흔들림과 무관하게, 정립 자세를 유지하며 촬영을 수행하여, 촬영 품질을 높일 수 있다.

이하, 전자 제어 유닛이 본체(10)에 배치된 경우를 상정하여 설명하지만, 다양한 배치 형태를 가짐을 유의하여야 한다. 일 예로, 전자 제어 유닛은 짐벌 장치(1000)의 메인 기판(500)에 칩 형태로 배치될 수도 있고, 본체(10)와 메인 기판(500) 각각에 분할되어 배치될 수도 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 실시예의 짐벌 장치(1000)에 대해 설명한다. 도 2는 본 실시예의 짐벌 장치를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 실시예의 짐벌 장치를 나타낸 분해한 사시도이고, 도 4는 본 실시예의 제1연결부재와 제2모터 기판과 제2모터부를 분해한 사시도이고, 도 5는 본 실시예의 제2연결부재와 제3모터 기판과 제3모터부를 분해한 사시도이고, 도 6은 카메라 모듈 하우징과 커버 캔이 제거된 본 실시예의 카메라 모듈과 제2센서와 제2열절연체를 나타낸 단면도이고, 도 7은 본 실시예의 메인 기판과 제1센서와 제1열절연체를 나타낸 단면도(왼쪽)와, 기울어진 본 실시예의 짐벌 장치를 나타낸 사시도(오른쪽)이다.

본 실시예의 짐벌 장치(1000)에서는 구동부(300)에 의해 카메라 모듈(400)의 자세를 제어(회전 구동)하여, 비행 장치(1)의 비행에 의해 발생하는 카메라 모듈(400)의 흔들림을 상쇄시킬 수 있다. 참고로, 구동부(300)는 흔들림 보정시에만 구동하는 것은 아니다. 일 예로, 구동부(300)는 사용자의 제어에 따라, 카메라 모듈(400)을 회전 구동시켜, 촬영 범위(FOV, Field Of View, 화각)를 변경할 수 있다.

본 실시예의 짐벌 장치(1000)는 베이스(100), 지지부(200), 구동부(300), 카메라 모듈(400), 메인 기판(500), 제1센서(600), 제2센서(700), 제1열절연체(800) 및 제2열절연체(900)를 포함할 수 있다.

이하, 도 2와 도 3을 참조하여 베이스(100)를 설명한다. 베이스(100)는 육면체 형태의 외장 부재일 수 있다. 베이스(100)는 비행 장치(1)의 본체(10)의 아래에 배치될 수 있다. 베이스(100)와 본체(10) 사이에는 지지부(200)가 배치될 수 있다. 베이스(100)와 본체(10)는 지지부(200)에 의해 연결될 수 있다. 이 경우, 베이스(100)는 지지부(200)에 의해 탄성 지지되어 본체(10)에 장착될 수 있다.

베이스(100)의 일측에는 메인 기판(500)이 배치될 수 있다. 베이스(100)의 내부에는 메인 기판(500)이 배치될 수 있다. 이 경우, 제1센서(600)는 메인 기판(500)에 실장되어, 베이스(100)의 일측에 배치되거나 베이스(100)의 내부에 배치될 수 있다.

베이스(100)의 타측에는 구동부(300)가 배치될 수 있다. 베이스(100)의 아래에는 구동부(300)가 배치될 수 있다. 베이스(100)와 카메라 모듈(400)은 구동부(300)에 의해 연결될 수 있다.

이하, 도 2와 도 3을 참조하여 지지부(200)를 설명한다. 지지부(200)는 베이스(100)의 위에 배치될 수 있다. 지지부(200)는 베이스(100)와 비행 장치(1)의 본체(10)를 연결할 수 있다.

한편, 지지부(200)는 탄성 재질을 포함할 수 있다. 지지부(200)는 "제1축(Z)" 방향으로 탄성 변형할 수 있다. 이 경우, 지지부(200)는 베이스(100)를 탄성 지지하여, "제1축(z)"으로 진동하는 베이스(100)의 흔들림을 상쇄시킬 수 있다. 그 결과, 카메라 모듈(400)은 "제1축(z)"으로 진동하는 흔들림이 발생하더라도, 정립 상태를 유지하며 촬영을 수행할 수 있다.

지지부(200)는 제1탄성부재(210), 제2탄성부재(220), 제3탄성부재(230) 및 제4탄성부재(240)를 포함할 수 있다. 제1탄성부재(210), 제2탄성부재(220), 제3탄성부재(230) 및 제4탄성부재(240)는 각각 베이스(100)의 윗면의 모서리(코너부) 각각에 배치될 수 있다.

제1탄성부재(210), 제2탄성부재(220), 제3탄성부재(230) 및 제4탄성부재(240)는 "제1축(z, 상하 방향)" 방향으로 연장된 원통 형태일 수 있다. 다만, 제1탄성부재(210), 제2탄성부재(220), 제3탄성부재(230) 및 제4탄성부재(240)의 형태가 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 제1탄성부재(210), 제2탄성부재(220), 제3탄성부재(230) 및 제4탄성부재(240)는 구 형태일 수도 있다.

이하, 도면을 참조하여 구동부(300)를 설명한다. 구동부(300)는 베이스(100)와 카메라 모듈(400) 사이에 배치될 수 있다. 구동부(300)는 베이스(100)와 카메라 모듈(400)을 연결할 수 있다.

구동부(300)는 카메라 모듈(400)을 "제1축(z, roll 제어)", "제2축(x, pitch 제어)", "제3축(y, yaw 제어)"을 기준(회전축)으로 회전시켜, 카메라 모듈(400)의 자세를 변경할 수 있다.

구동부(300)는 제1모터부(310), 제2모터부(320), 제3모터부(330), 제1연결부재(340), 제2연결부재(350), 제1연결기판(360), 제2연결기판(370), 제3연결기판(380), 제2모터 기판(390-1) 및 제3모터 기판(390-2)을 포함할 수 있다.

이하, 도 3을 참조하여 제1모터부(310)를 설명한다. 제1모터부(310)는 베이스(100)의 아랫면에 배치될 수 있다. 제1모터부(310)의 적어도 일부는 베이스(100)의 내부에 배치될 수 있다. 제1모터부(310)는 제1연결부재(340)와 연결될 수 있다. 제1모터부(310)는 메인 기판(500)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1모터부(310)는 "제1축(z)"을 기준으로 카메라 모듈(400)을 회전시킬 수 있다. 제1모터부(310)는 제1모터(311), 제1회전부재(312) 및 제1모터 하우징(313)을 포함할 수 있다.

제1모터(311)는 메인 기판(500)과 전기적으로 연결되고, 베이스(100)의 내부에 배치될 수 있다. 제1모터(311)는 제1모터 하우징(313)에 수용될 수 있다. 제1모터 하우징(313)은 베이스(100)의 아랫면에 위치하며, 아래로 연장되고 아래가 개방된 중공의 원통 형태일 수 있다. 제1모터 하우징(313)은 베이스(100)와 일체로 형성될 수 있다. 제1모터(311)는 "제1축(z)"을 따라 배치된 제1샤프트(311-1)를 포함할 수 있다.

제1회전부재(312)는 제1샤프트(311-1)와 연결되어 "제1축(z)"을 기준으로 회전할 수 있다. 제1회전부재(312)는 제1모터 하우징(313)에 수용될 수 있다. 제1회전부재(312)는 상하 방향으로 연장된 중공의 원통 형태로, 내부에는 제1모터(311)가 배치될 수 있다. 제1회전부재(312)의 상측은 개구되었고, 하측에는 아랫면이 형성될 수 있다. 제1회전부재(312)의 아랫면은 제1샤프트(511-1)와 연결될 수 있다. 제1회전부재(312)의 아랫면은 제1모터 하우징(313)의 하측 개구를 통해 외부로 노출될 수 있다. 제1회전부재(312)의 아랫면은 제1연결부재(340)의 제1회전 브라켓(341)과 연결될 수 있다.

제1모터(311)의 구동력(토크)은 제1회전부재(312)를 통해 제1연결부재(340)로 전달될 수 있다. 카메라 모듈(400)은 제1연결부재(340)의 회전에 의해 "제1축(z)"을 기준으로 회전할 수 있다.

이하, 도 3과 도 4를 참조하여 제2모터부(320)를 설명한다. 제2모터부(320)는 제1연결부재(340)에 배치될 수 있다. 제2모터부(320)는 제2연결부재(350)와 연결될 수 있다. 제2모터부(320)는 제2모터 기판(390-1)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2모터부(320)는 "제2축(x)"을 기준으로 카메라 모듈(400)을 회전시킬 수 있다. 제2모터부(320)는 제2모터(321), 제2회전부재(322) 및 제2모터 하우징(323)을 포함할 수 있다.

제2모터(321)는 제2모터 기판(790-1)과 전기적으로 연결되어 제1연결부재(340)에 배치될 수 있다. 제2모터(321)는 제2모터 하우징(323)에 수용될 수 있다. 제2모터 하우징(323)은 제1연결부재(340)의 제1모터 브라켓(343)에 위치하며, 전방으로 연장되고 전방이 개방된 중공의 원통 형태일 수 있다. 제2모터 하우징(323)은 조립 공정의 편의를 위해, 제1각편(323-1)과 제2각편(323-2)으로 분리될 수 있다. 제2모터(321)는 "제2축(x)"을 따라 배치된 제2샤프트(321-1)를 포함할 수 있다.

제2회전부재(322)는 제2샤프트(321-1)와 연결되어 "제2축(x)"을 기준으로 회전할 수 있다. 제2회전부재(322)는 제2모터 하우징(323)에 수용될 수 있다. 제2회전부재(322)는 전후 방향으로 연장된 중공의 원통 형태로, 내부에 제2모터(321)가 배치될 수 있다. 제2회전부재(322)의 후방은 개구되었고, 전방에는 전방 면이 형성될 수 있다. 제2회전부재(322)의 전방 면은 제2모터 하우징(323)의 전방 개구를 통해 외부로 노출될 수 있다. 제2회전부재(322)의 전방 면은 제2연결부재(350)의 제2회전 브라켓(351)과 연결될 수 있다.

제2모터(321)의 구동력(토크)은 제2회전부재(522)를 통해 제2연결부재(550)로 전달될 수 있다. 카메라 모듈(400)은 제2연결부재(350)의 회전에 의해, "제2축(x)"을 기준으로 회전할 수 있다.

이하, 도 3과 도 5를 참조하여 제3모터부(330)를 설명한다. 제3모터부(330)는 제2연결부재(350)에 배치될 수 있다. 제3모터부(330)는 카메라 모듈(400)과 연결될 수 있다. 제3모터부(330)는 제3모터 기판(390-2)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제3모터부(330)는 "제3축(y)"을 기준으로 회전 구동하여, 카메라 모듈(400)을 회전시킬 수 있다. 제3모터부(330)는 제3모터(331), 제3회전부재(332) 및 제3모터 하우징(333)을 포함할 수 있다.

제3모터(331)는 제3모터 기판(390-2)과 전기적으로 연결되어 제2연결부재(350)에 배치될 수 있다. 제3모터(331)는 제3모터 하우징(333)에 수용될 수 있다. 제3모터 하우징(333)은 제2연결부재(350)의 제2모터 브라켓(353)에 위치하며, 좌측으로 연장되고 좌측이 개방된 중공의 원통 형태일 수 있다. 제3모터 하우징(333)은 조립 공정의 편의를 위해, 제3각편(333-1)과 제4각편(333-2)으로 분리될 수 있다. 제3모터(331)는 "제3축(y)"을 따라 배치된 제3샤프트(331-1)를 포함할 수 있다.

제3회전부재(332)는 제3샤프트(331-1)와 연결되어 "제3축(y)"을 기준으로 회전할 수 있다. 제3회전부재(332)는 제3모터 하우징(333)에 수용될 수 있다. 제3회전부재(332)는 좌우 방향으로 연장된 중공의 원통 형태로, 내측에 제3모터(331)가 배치될 수 있다. 제3회전부재(332)의 우측은 개구되었고, 좌측에는 좌측 면이 형성될 수 있다. 제3회전부재(332)의 좌측 면은 제3모터 하우징(333)의 좌측 개구를 통해 외부로 노출될 수 있다. 제3회전부재(332)의 좌측 면은 카메라 모듈(400)과 연결될 수 있다.

제3모터(331)의 구동력(토크)은 제3회전부재(332)를 통해 카메라 모듈(400)로 전달될 수 있다. 그 결과, 카메라 모듈(400)은 "제3축(y)"을 기준으로 회전할 수 있다.

이하, 도 3과 도 4를 참고하여 제1연결부재(340)를 설명한다. 제1연결부재(340)는 제1모터부(310)와 제2모터부(320)를 연결할 수 있다. 제1연결부재(340)의 일측은 제1모터부(310)와 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 제1연결부재(340)의 타측에는 제2모터부(320)가 배치될 수 있다. 제1연결부재(340)는 제1모터부(310)의 구동력을 카메라 모듈(400)에 전달하는 기능과, 제2모터부(320)를 지지하는 기능을 수행할 수 있다. 제1연결부재(340)는 제1회전 브라켓(341), 제1연장부재(342) 및 제2모터 브라켓(343)을 포함할 수 있다.

제1회전 브라켓(341)은 제1연결부재(340)의 상측에 배치될 수 있다. 제1회전 브라켓(341)은 상하 방향으로 서로 대향하는 2개의 면을 가진 원반 형태일 수 있다. 제1회전 브라켓(341)은 제1회전부재(312)와 연결될 수 있다. 제1모터(311)의 구동력(토크)은 제1회전부재(312)를 통해 제1회전 브라켓(341)으로 전달될 수 있다. 그 결과, 제1연결부재(340)는 "제1축(z)"을 기준으로 회전하고, 제2연결부재(350) 및 카메라 모듈(400)은 제1연결부재(340)와 일체로 회전할 수 있다.

제1연장부재(342)는 제1회전 브라켓(341)과 제2모터 브라켓(343)을 연결할 수 있다. 제1연장부재(342)는 제1회전 브라켓(341)에서 아래로 연장될 수 있다. 제1연장부재(342)의 상단부는 제1회전 브라켓(341)과 연결될 수 있고, 제1연장부재(342)의 하단부는 제2모터 브라켓(343)과 연결될 수 있다.

제2모터 브라켓(343)은 제1연결부재(340)의 아래에 배치될 수 있다. 제2모터 브라켓(343)은 전후 방향으로 서로 대향하는 2개의 면을 가진 원반 형태일 수 있다. 제2모터 브라켓(343)에는 제2모터부(320)가 장착될 수 있다.

이하, 도 3과 도 5를 참고하여 제2연결부재(350)를 설명한다. 제2연결부재(350)는 제2모터부(320)와 제3모터부(330)를 연결할 수 있다. 제2연결부재(350)의 일측은 제2모터부(320)와 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 제2연결부재(350)의 타측에는 제3모터부(330)가 배치될 수 있다. 제2연결부재(350)는 제2모터부(320)의 구동력(토크)을 카메라 모듈(400)에 전달하는 기능과, 제3모터부(330)를 지지하는 기능을 수행할 수 있다. 제2연결부재(350)는 제2회전 브라켓(351), 제2연장부재(352) 및 제3모터 브라켓(353)을 포함할 수 있다.

제2회전 브라켓(351)은 제2연결부재(350)의 좌측에 배치될 수 있다. 제2회전 브라켓(351)은 전후 방향으로 서로 대향하는 2개의 면을 가진 원반 형태일 수 있다. 제2회전 브라켓(351)은 제2회전부재(322)와 연결될 수 있다. 제2모터(321)의 구동력은 제2회전부재(322)를 통해 제2회전 브라켓(351)으로 전달될 수 있다. 그 결과, 제2연결부재(350)는 "제2축(x)"을 기준으로 회전할 수 있다. 이 경우, 카메라 모듈(400)은 제2연결부재(350)와 일체로 회전할 수 있다.

제2연장부재(352)는 제2회전 브라켓(351)과 제3모터 브라켓(353)을 연결할 수 있다. 제2연장부재(352)는 제2회전 브라켓(351)에서 우측으로 연장될 수 있다. 제2연장부재(352)의 좌측 단부는 제2회전 브라켓(351)과 연결될 수 있고, 제2연장부재(352)의 우측 단부는 제3모터 브라켓(353)과 연결될 수 있다.

제3모터 브라켓(353)은 제2연결부재(350)의 우측에 배치될 수 있다. 제3모터 브라켓(353)은 좌우 방향으로 서로 대향하는 2개의 면을 가진 원반 형태일 수 있다. 제3모터 브라켓(353)에는 제3모터부(330)가 장착될 수 있다.

이하, 도 3을 참조하여, 제1연결기판(360)을 설명한다. 제1연결기판(360)은 연성인쇄회로기판(FPCB, Flexible Printes Circuit Board)일 수 있다. 제1연결기판(360)은 제1롤링부(361)와 제1단자부(362)와 제2단자부(363)를 포함할 수 있다.

제1롤링부(361)는 "제1축(z)"을 기준으로 롤링(권취)된 연성 기판일 수 있다. 제1롤링부(361)는 제1모터 하우징(313)의 내측에 수용될 수 있다. 이 경우, 제1롤링부(361)의 내측에 제1회전부재(312)가 배치될 수 있다. 즉, 방사상 내측에서부터 제1회전부재(312)와 제1롤링부(361)와 제1모터 하우징(313)이 차례로 배치될 수 있다.

제1롤링부(361)의 일측 단부에는 제1단자부(362)가 배치될 수 있다. 제1단자부(362)는 제1롤링부(361)의 일측 단부에서 위로 연장되어, 메인 기판(500)과 전기적으로 연결될 수 있다.

제1롤링부(361)의 타측 단부에는 제2단자부(363)가 배치될 수 있다. 제2단자부(363)는 제1롤링부(361)의 타측 단부에서 아래로 연장되어, 제2모터 기판(390-1)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 제2단자부(363)는 제1연장부재(342)의 내측에 수용되어, 제2모터 기판(390-1)이 배치된 제2모터 브라켓(343)까지 연장될 수 있다.

제1연결부재(340)의 회전 시, 제1단자부(362)는 고정되고 제2단자부(363)는 회전한다. 그 결과, 제1롤링부(361)에는 제1단자부(362)와 제2단자부(363)의 회전 위상 차에 의해 비틀림(torsion)이 발생할 수 있다. 그러나 본 실시예에서는 제1연결부재(340)의 회전 시, 제1롤링부(361)가 마치 태엽과 같이 풀리거나 감겨 비틀림이 발생하지 않는다.

이하, 도 3을 참조하여, 제2연결기판(370)을 설명한다. 제2연결기판(370)은 연성인쇄회로기판(FPCB, Flexible Printes Circuit Board)일 수 있다. 제2연결기판(370)은 제2롤링부(371)와 제3단자부(372)와 제4단자부(373)를 포함할 수 있다.

제2롤링부(371)는 "제2축(x)"을 기준으로 롤링(권취)된 연성 기판일 수 있다. 제2롤링부(371)는 제2모터 하우징(323)의 내측에 수용될 수 있다. 이 경우, 제2롤링부(371)의 내측에 제2회전부재(322)가 배치될 수 있다. 즉, 방사상 내측에서부터 제2회전부재(322)와 제2롤링부(371)와 제2모터 하우징(323)이 차례로 배치될 수 있다.

제2롤링부(371)의 일측 단부에는 제3단자부(372)가 배치될 수 있다. 제3단자부(372)는 제2롤링부(371)의 일측 단부에서 후방으로 연장되어, 제2모터 기판(390-1)과 전기적으로 연결될 수 있다.

제2롤링부(371)의 타측 단부에는 제4단자부(373)가 배치될 수 있다. 제4단자부(373)는 제2롤링부(371)의 타측 단부에서 전방으로 연장되어, 제3모터 기판(390-2)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 제4단자부(373)는 제2연장부재(352)의 내측에 수용되어, 제3모터 기판(390-2)이 배치된 제3모터 브라켓(353)까지 연장될 수 있다.

제2연결부재(350)의 회전 시, 제3단자부(372)는 고정되고 제4단자부(373)는 회전한다. 그 결과, 제2롤링부(371)에는 제3단자부(372)와 제4단자부(373)의 회전 위상 차에 의해 비틀림(torsion)이 발생할 수 있다. 본 실시예에서는 제2연결부재(350)의 회전 시, 제2롤링부(371)가 마치 태엽과 같이 풀리거나 감겨 비틀림이 발생하지 않는다.

이하, 도 3을 참조하여, 제3연결기판(380)을 설명한다. 제3연결기판(380)은 연성인쇄회로기판(FPCB, Flexible Printes Circuit Board)일 수 있다. 제3연결기판(380)은 제3롤링부(381)와 제5단자부(382)와 제6단자부(383)를 포함할 수 있다.

제3롤링부(381)는 "제3축(y)"을 기준으로 롤링(권취)된 연성 기판일 수 있다. 제3롤링부(381)는 제3모터 하우징(333)의 내측에 수용될 수 있다. 이 경우, 제3롤링부(381)의 내측에 제3회전부재(332)가 배치될 수 있다. 즉, 방사상 내측에서부터 제2회전부재(322)와 제2롤링부(381)와 제2모터 하우징(323)이 차례로 배치될 수 있다.

제3롤링부(381)의 일측 단부에는 제5단자부(382)가 배치될 수 있다. 제5단자부(382)는 제3롤링부(381)의 일측 단부에서 우측으로 연장되어, 제3모터 기판(390-2)과 전기적으로 연결될 수 있다.

제3롤링부(381)의 타측 단부에는 제6단자부(383)가 배치될 수 있다. 제6단자부(383)는 제3롤링부(381)의 타측 단부에서 좌측으로 연장되어, 카메라 모듈(400)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 제6단자부(383)는 카메라 모듈(400)의 커넥터(470, 도 7 참조)와 전기적으로 연결될 수 있다.

카메라 모듈(400)의 회전 시, 제5단자부(382)는 고정되고 제6단자부(383)는 회전한다. 그 결과, 제3롤링부(381)에는 제5단자부(382)와 제6단자부(383)의 회전 위상 차에 의해 비틀림(torsion)이 발생할 수 있다. 본 실시예에서는 카메라 모듈(400)의 회전 시, 제3롤링부(381)가 마치 태엽과 같이 풀리거나 감겨 비틀림이 발생하지 않는다.

이하, 도 3과 도 4와 도 5를 참조하여 제2모터 기판(390-1)과 제3모터 기판(390-2)을 설명한다. 제2모터 기판(390-1)은 제1연결부재(340)의 제2모터 브라켓(343)의 내부에 배치될 수 있다. 제3모터 기판(390-2)은 제2연결부재(350)의 제3모터 브라켓(353)의 내부에 배치될 수 있다. 제2모터 브라켓(343)과 제3모터 브라켓(353) 각각에는 제2모터 기판(390-1)과 제3모터 기판(390-2)을 각각 수용하기 위한 내부 공간이 마련될 수 있다. 제2모터 기판(390-1)은 제2모터(321)와 전기적으로 연결되어 구동 전력을 제공할 수 있다. 제3모터 기판(390-2)은 제3모터(531)와 전기적으로 연결되어 구동 전력을 제공할 수 있다.

이하, 도 3과 도 6을 참고하여 카메라 모듈(400)을 설명한다. 카메라 모듈(400)은 구동부(300)에 배치될 수 있다. 카메라 모듈(400)은 구동부(300)에 의해, "제1축(z, roll 제어)", "제2축(x, pitch 제어)", "제3축(y, yaw 제어)"을 기준(회전축)으로 회전할 수 있다. 이에 따라, 카메라 모듈(400)의 자세가 변경될 수 있다.

카메라 모듈(400)은 비행 흔들림과 반대 방향으로 회전(흔들림 상쇄)하여, 흔들림과 무관하게 정립된 상태로 촬영을 수행할 수 있다. 또, 카메라 모듈(400)은 사용자의 제어에 따라 회전하여, 사용자가 지정하는 지점을 촬영할 수 있다.

카메라 모듈(400)은 카메라 모듈 하우징(410), 커버 캔(420), 렌즈 홀더(430), 렌즈 모듈(440), 카메라 모듈 기판(450), 이미지 센서(460) 및 커넥터(470)를 포함할 수 있다.

카메라 모듈 하우징(410)은 외장 부재로, 내부에 커버 캔(420), 렌즈 홀더(430), 렌즈 모듈(440), 카메라 모듈 기판(450) 및 이미지 센서(460)가 배치될 수 있다. 카메라 모듈 하우징(410)의 우측 면은 제3회전부재(332)의 좌측 면과 연결될 수 있다.

커버 캔(420)은 후방이 개방된 중공의 직육면체 형태일 수 있다. 커버 캔(420)의 내부에는 렌즈 홀더(430), 렌즈 모듈(440) 및 이미지 센서(460)가 배치될 수 있다. 커버 캔(420)의 후방에는 카메라 모듈 기판(450)이 배치될 수 있다. 커버 캔(420)은 카메라 모듈 기판(450)에 의해 지지될 수 있다. 이 경우, 커버 캔(420)의 후방 부분은 카메라 모듈 기판(450)과 접착, 융착 등에 의해 결합할 수 있다.

커버 캔(420)은 자성 또는 전기 전도성을 띄는 금속 재질을 포함할 수 있다. 커버 캔(420)은 내부의 전자 부품으로 전자기가 유입되는 것을 차단할 수 있다. 커버 캔(420)에 의해, 카메라 모듈(400)의 전자 부품은 외부의 전자기에 간섭받지 않는다. 커버 캔(420)은 내부의 전자 부품에서 발생된 전자기가 외부로 방출되는 것을 차단할 수 있다. 커버 캔(420)에 의해, 카메라 모듈(400) 주변의 전자 부품은 카메라 모듈(400)에서 발생되는 전자기에 간섭받지 않는다.

커버 캔(420)의 전방 면에는 개구가 형성될 수 있다. 이를 통해, 렌즈 홀더(430)는 외부로 노출될 수 있다. 피사체에 반사된 광은 커버 캔(420)의 개구를 통해 렌즈 모듈(440)로 입사한 후, 굴절되어 이미지 센서(460)로 조사될 수 있다.

렌즈 홀더(430)는 커버 캔(420)의 내부에 배치될 수 있다. 렌즈 홀더(430)의 내부에는 렌즈 모듈(440)이 배치될 수 있다. 렌즈 홀더(430)의 내부에는 렌즈 모듈(440)과 후방으로 이격되어 이미지 센서(460)가 배치될 수 있다. 렌즈 홀더(430)의 후방에는 카메라 모듈 기판(450)이 배치될 수 있다. 렌즈 홀더(430)는 카메라 모듈 기판(450)에 의해 지지될 수 있다. 이 경우, 렌즈 홀더(430)의 후방 부분은 카메라 모듈 기판(450)과 접착, 융착 등에 의해 결합할 수 있다.

렌즈 모듈(440)은 렌즈 홀더(430)의 내부에 배치될 수 있다. 렌즈 모듈(440)은 전후 방향으로 이격되어 적층된 복수 개의 광학 렌즈일 수 있다. 렌즈 모듈(440)은 렌즈 홀더(430)의 내부에 원통 형태의 내부 공간에 장착될 수 있다. 렌즈 모듈(440)은 렌즈 홀더(430)와 나사 결합하거나, 접착제에 의해 접착되거나, 나사 결합된 후 결합 부위에 접착제가 도포되어 접착될 수 있다.

렌즈 모듈(440)은 추가로 렌즈 배럴(미도시)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 복수 개의 광학 렌즈는 렌즈 배럴에 장착될 수 있다. 렌즈 배럴은 렌즈 홀더(430)와 나사 결합하거나, 접착제에 의해 접착되거나, 나사 결합된 후 결합 부위에 접착제가 도포되어 접착될 수 있다.

카메라 모듈 기판(450)은 커버 캔(420) 및 렌즈 홀더(430)의 후방에 배치될 수 있다. 카메라 모듈 기판(450)은 카메라 모듈 하우징(410)의 내부에 배치될 수 있다. 카메라 모듈 기판(450)에는 렌즈 모듈(440)의 광축과 정렬되어 이미지 센서(460)가 배치될 수 있다. 카메라 모듈 기판(450)에는 이미지 센서(460)와 우측으로 이격되어 커넥터(470)가 배치될 수 있다. 카메라 모듈 기판(450)은 커넥터(470)를 통해, 제3연결기판(380)과 전기적으로 연결될 수 있다. 카메라 모듈 기판(450)은 제3연결기판(380), 제2연결기판(370) 및 제1연결기판(360)을 통해, 메인 기판(500)과 전기적으로 연결될 수 있다. 카메라 모듈 기판(450)에는 제2센서(700)와, 제2센서(700)를 감싸는 제2열절연체(900)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2센서(700)와 제2열절연체(900)는 이미지 센서(460)와 커넥터(470) 사이에 배치될 수 있다.

이미지 센서(460)는 카메라 모듈 기판(450)에 실장될 수 있다. 이미지 센서(460)는 촬상 부품일 수 있다. 이미지 센서(460)는 CCD(charge coupled device, 전하 결합 소자), MOS(metal oxide semi-conductor, 금속 산화물 반도체), CPD 및 CID일 수 있다. 다만, 이미지 센서의 종류가 이에 제한되는 것은 아니다. 이미지센서(500)는 메인기판(600)에 실장될 수 있다. 이미지 센서(460)에는 렌즈 모듈(440)을 투과한 광이 조사될 수 있다. 이미지 센서(460)는 조사된 광을 이미지 또는 영상 신호로 출력할 수 있다. 이미지 센서(460)에서 출력된 이미지 또는 영상 신호는 비행 장치(1)의 전자 제어 유닛에 전달될 수 있다. 전자 제어 유닛은 이미지 또는 영상 신호를 저장하거나, 외부의 디스플레이 장치로 송신할 수 있다. 이미지 또는 영상 신호는 외부의 디스플레이 장치에서 재생되고, 사용자는 이를 통해 카메라 모듈(400)의 촬영 영상을 실시간으로 시청할 수 있다.

커넥터(470)는 카메라 모듈 기판(450)에 실장될 수 있다. 커넥터(470)는 제3연결기판(380)의 제6단자부(383)와 전기적으로 연결될 수 있다. 커넥터(470)는 카메라 모듈 기판(450)과 제3연결기판(380)을 전기적으로 연결하는 도전 부품일 수 있다.

이하, 도 3과 도 6을 참조하여 메인 기판(500)을 설명한다. 메인 기판(500)은 베이스(100)의 일측에 배치될 수 있다. 메인 기판(500)은 베이스(100)의 내부에 배치될 수 있다. 메인 기판(500)은 비행 장치(1)의 전자 제어 유닛과 전기적으로 연결될 수 있다. 메인 기판(500)은 제1연결기판(360)과 제2모터 기판(390-1)과 제2연결기판(370)과 제3모터 기판(390-2)과 제3연결기판(380)과 카메라 모듈 기판(450)과 순차적으로 전기적으로 연결될 수 있다. 메인 기판(500)에는 제1센서(600)와 제1센서(600)를 감싸는 제1열절연체(800)가 배치될 수 있다.

메인 기판(500)에는 다양한 제어 유닛이 칩(chip) 형태로 실장되어 다양한 제어 기능을 수행할 수 있다.

메인 기판(500)은 제1센서(600)로부터 베이스(100)의 자세를 전달 받고 이를 분석, 판단하여 구동부(300)를 제어할 수 있다. 이 경우, 메인 기판(500)은 베이스(100)의 자세에 따라 전류의 방향, 세기, 파장 등을 조절하여, 제1모터(511), 제2모터(521) 및 제3모터(531)를 제어할 수 있다. 베이스(100)의 자세에 따라, 카메라 모듈(400)을 특정 각도로 회전시키기 위한, 제1모터(511), 제2모터(521) 및 제3모터(531)에 요구되는 구동력(회전력, 토크)이 달라진다. 메인 기판(500)은 베이스(100)의 자세에 따라 제1모터(511), 제2모터(521) 및 제3모터(531)의 구동력(회전력, 토크)을 제어할 수 있다. 그 결과, 카메라 모듈(400)은 전자 제어에 요구되는 회전 각도에 정확(정밀)하게 맞추어 회전할 수 있다.

메인 기판(500)은 제2센서(700)로부터 카메라 모듈(400)의 자세 신호를 전달받고 이를 분석, 판단하여 구동부(300)를 제어할 수 있다. 메인 기판(500)은 흔들림에 의한 카메라 모듈(400)의 자세 변화에 따라 전류의 방향, 세기, 파장 등을 조절하여, 제1모터(511), 제2모터(521) 및 제3모터(531)를 제어할 수 있다. 메인 기판(500)은 카메라 모듈(400)이 흔들리는 방향과 반대 방향으로 회전하도록(흔들림 상쇄) 구동부(300)를 제어할 수 있다. 그 결과, 카메라 모듈(400)은 비행 시 발생하는 흔들림과 무관하게, 정립 상태를 유지하며 촬영을 수행할 수 있다.

메인 기판(500)은 비행 장치(1)의 전자 제어 유닛으로부터 사용자가 입력한 신호를 전달받고 이를 분석, 판단하여 구동부(300)를 제어할 수 있다. 이 경우, 메인 기판(500)은 사용자가 입력한 신호에 따라 전류의 방향, 세기, 파장 등을 조절하여, 제1모터(511), 제2모터(521) 및 제3모터(531)를 제어할 수 있다. 메인 기판(500)은 무선 단말기를 통한 사용자의 입력 신호에 따라 구동부(300)를 제어하여 카메라 모듈(400)을 회전시킬 수 있다. 그 결과, 카메라 모듈(400)은 사용자가 원하는 지점을 촬영할 수 있다.

이하, 도 6을 참조하여 제1센서(600)와 제1열절연체(800)를 설명한다. 제1센서(600)는 베이스(100)의 일측 또는 내부에 배치될 수 있다. 제1센서(600)는 메인 기판(500)에 실장될 수 있다. 제1센서(600)는 베이스(100)의 자세를 감지하는 자이로 센서(gyro sensor) 또는 가속도 센서(acceleration sensor)일 수 있다.

제1센서(600)는 베이스(100)의 자세를 감지하여, 카메라 모듈(400)의 자세를 보다 정확하게 제어(Roll제어, Pitch제어, Yaw제어)하기 위한 것이다. 도 6의 오른쪽에서 나타내는 바와 같이, 비행 장치(1)는 다양한 자세로 비행할 수 있으며, 이에 따라 짐벌 장치(1000)가 제1축(z), 제2축(x) 및 제3축(y) 중 적어도 하나의 축에 대하여 기울어질 수 있다. 이 경우, 짐벌 장치(1000)가 기울어진 각도에 따라 카메라 모듈(400)을 특정 회전 각도로 회전시키기 위한, 제1모터(511), 제2모터(521) 및 제3모터(531)에 요구되는 구동력(회전력, 토크)이 달라진다.

좀 더 상세하게, 도 2에서 나타내는 바와 같이 비행 장치(1)가 정립 상태를 유지하며 비행하는 경우보다, 도 6의 오른쪽에서 나타내는 바와 같이 비행 장치(1)가 제1축(z), 제2축(x) 및 제3축(y)중 적어도 하나의 축에 대하여 기울어진 경우에, 카메라 모듈(400)을 1도 회전시키기 위한 구동력(회전력, 토크)이 더 크다. 이러한 현상은 제1연결부재(340)와 제2연결부재(350)와 카메라 모듈(400) 모두에 회전력을 전달시켜야 하는 제1모터(511, 가장 큰 무게를 감당)에서 가장 두드러지게 발생한다.

본 실시예의 짐벌 장치(1000)에서는 제1센서(600)를 통해 베이스(100)의 자세를 감지하여, 비행 장치(1)의 기울기에 따라 제1모터(511), 제2모터(521) 및 제3모터(531)의 구동력(회전력, 토크)을 제어할 수 있다. 그 결과, 카메라 모듈(400)은 제어에 필요한 회전 각도에 정확(정밀)하게 맞추어 회전할 수 있다.

이상, 제1센서(600)가 베이스(100)에 배치되는 것으로 상정하였지만, 제1센서(600)의 배치가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1센서(600)는 비행 장치(1)의 기울어짐을 판단하기 위한 것으로 다양한 위치에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1센서(600)는 비행 장치(1)의 본체(10)에 배치될 수도 있고, 구동부(300)에 배치될 수도 있다. 또, 제1센서(600)는 복수 개일 수 있고, 복수 개의 제1센서(600)는 본체(10), 베이스(100) 및 구동부(300) 중 하나에 배치되거나, 둘 이상에 분할되어 배치될 수 있다.

제1센서(600)가 구동부(300)에 배치된 경우, 제1센서(600)는 구동부(300)의 자세를 감지하는 자이로 센서(gyro sensor) 또는 가속도 센서(acceleration sensor)이며, 제2모터 기판(390-1) 또는 제3모터 기판(390-2)에 실장될 수 있다. 이 경우, 메인 기판(500)은 구동부(300)의 자세를 통해, 비행 장치(1)의 기울어짐을 판단할 수 있다.

제1열절연체(800)는 제1센서(600)를 감싸도록 배치될 수 있다. 제1열절연체(800)는 제1센서(600)의 외측 면에 배치될 수 있다. 제1열절연체(800)는 제1센서(600)의 윗면 또는 아랫면과, 제1센서(600)의 윗면과 아랫면을 연결하는 측면에 코팅될 수 있다. 나아가 제1열절연체(800)는 메인 기판(500)에서 제1센서(600)가 실장된 반대 면에 제1센서(600)가 실장된 부분과 상하 방향으로 오버랩되도록 코팅될 수 있다. 제1센서(600)에서 메인 기판(500)에 실장된 면을 코팅할 수 없기 때문에, 이와 대응되는 부분의 메인 기판(500)을 코팅하여 제1센서(600)의 모든 면을 열적으로 차폐하기 위함이다.

제1열절연체(800)는 제1센서(600)의 온도 변화에 따른 노이즈(noise)를 방지하기 위한 것이다. 제1센서(600)에 온도 변화가 발생하면, 베이스(100)가 한 점을 응시하지 못하고, 임의의 방향을 계속 바라보는 것처럼 측정될 수 있다(드리프트 현상). 제1열절연체(800)는 제1센서(600)에 코팅된 열차폐막으로서, 제1센서(600)의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있다. 이를 위해, 제1열절연체(800)의 재질은 PTFE(Poly-Tetra-Fluoro-Ethylene, ) 또는 Mg(마그네슘) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이하, 도 7을 참조하여 제2센서(700)와 제2열절연체(900)를 설명한다. 제2센서(700)는 카메라 모듈(400)에 배치될 수 있다. 제2센서(700)는 카메라 모듈 기판(450)에 배치될 수 있다. 제2센서(700)는 카메라 모듈(400)의 자세를 감지하는 자이로 센서(gyro sensor) 또는 가속도 센서(acceleration sensor)일 수 있다. 제2센서(700)에 의해 흔들림 발생 시, 카메라 모듈(400)의 자세 변화를 감지할 수 있다.

본 실시예의 짐벌 장치(1000)에서는 제2센서(700)를 통해 카메라 모듈(400)의 흔들림을 감지하고, 메인 기판(500)에서 이를 판단하여 구동부(300)를 제어한다. 구동부(300)에 의해 카메라 모듈(400)은 흔들리는 방향과 반대 방향으로 회전한다. 따라서 카메라 모듈(400)에 작용하는 흔들림은 상쇄되고, 카메라 모듈(400)은 비행 장치(1)가 흔들리는 것에 영향을 받지 않고, 정립된 상태로 촬영을 수행할 수 있다.

이상, 제2센서(700)가 카메라 모듈(400)에 배치되는 것으로 상정하였지만, 제2센서(700)의 배치가 이에 한정되는 것은 아니다. 제2센서(700)는 카메라 모듈(400)의 기울어짐을 판단하기 위한 것으로 다양한 위치에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제2센서(700)는 구동부(300)에 배치될 수도 있다. 또, 제2센서(700)는 복수 개일 수 있고, 복수 개의 제2센서(700)는 구동부(300) 및 카메라 모듈(400) 중 하나에 배치되거나, 둘 이상에 분할되어 배치될 수 있다.

제2센서(700)가 구동부(300)에 배치된 경우, 제2센서(700)는 구동부(300)의 자세를 감지하는 자이로 센서(gyro sensor) 또는 가속도 센서(acceleration sensor)이며, 제2모터 기판(390-1) 또는 제3모터 기판(390-2)에 실장될 수 있다. 이 경우, 메인 기판(500)은 구동부(300)의 자세를 통해, 카메라 모듈(400)의 자세를 판단할 수 있다.

제2열절연체(900)는 제2센서(700)를 감싸도록 배치될 수 있다. 제2열절연체(900)는 제2센서(700)의 외측 면에 배치될 수 있다. 제2열절연체(700)는 제2센서(700)의 전방 면 또는 후방 면과, 제2센서(700)의 전방 면과 후반 면을 연결하는 측면에 코팅될 수 있다. 나아가 제2열절연체(700)는 메인 기판(500)에서 제2센서(700)가 실장된 반대 면에 제2센서(700)가 실장된 부분과 전후 방향을 기준으로 오버랩되도록 코팅될 수 있다. 제2센서(700)에서 메인 기판(500)에 실장된 면을 코팅할 수 없기 때문에, 이와 대응되는 부분의 메인 기판(500)을 코팅하여 제2센서(700)의 모든 면을 열적으로 차폐하기 위함이다.

제2열절연체(900)는 제2센서(700)의 온도 변화에 따른 노이즈(noise)를 방지하기 위한 것이다. 제2센서(700)에 온도 변화가 발생하면, 카메라 모듈(400)이 한 점을 응시하지 못하고, 임의의 방향을 계속 바라보는 것처럼 측정될 수 있다(드리프트 현상). 제2열절연체(900)는 제2센서(700)에 코팅된 열차폐막으로서, 제2센서(700)의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있다. 이를 위해, 제2열절연체(900)의 재질은 PTFE(Poly-Tetra-Fluoro-Ethylene, ) 또는 Mg(마그네슘) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

1. 베이스;
   상기 베이스의 일측에 배치되고, 상기 베이스의 자세를 감지하는 제1센서;
   상기 베이스의 타측에 배치된 구동부;
   상기 구동부에 배치되고, 상기 구동부에 의해 회전하는 카메라 모듈;
   상기 카메라 모듈에 배치되고, 상기 카메라 모듈의 자세를 감지하는 제2센서; 및
   상기 제1센서의 외측면에 배치된 제1열절연체와, 상기 제2센서의 외측면에 배치된 제2열절연체를 포함하고,
   상기 제1센서와 상기 제2센서는 가속도 센서 또는 자이로 센서이고,
   상기 베이스의 일측에 배치되며, 상기 제1센서가 배치된 메인 기판을 더 포함하고,
   상기 메인 기판은 상기 제1센서에서 감지된 상기 베이스의 자세에 따라, 상기 구동부의 구동력을 제어하고,
   상기 메인 기판은 상기 제2센서에서 감지된 상기 카메라 모듈의 자세에 따라, 상기 카메라 모듈의 흔들림이 상쇄되도록 상기 구동부를 제어하고,
   상기 카메라 모듈은 커버 캔과, 상기 커버 캔의 내부에 배치된 렌즈 홀더와, 상기 렌즈 홀더의 내부에 배치된 렌즈 모듈과, 상기 렌즈 홀더의 일측에 배치되며 상기 제2센서가 배치된 카메라 모듈 기판과, 상기 카메라 모듈 기판에 상기 제2센서와 이격되어 배치된 이미지 센서를 포함하고,
   상기 구동부는 상기 카메라 모듈을 제1축, 제2축, 제3축을 기준으로 회전시키고, 상기 제1축과 상기 제2축과 상기 제3축은 직교 좌표계의 축이고,
   상기 구동부는,
   제1모터부와, 제2모터부와, 제3모터부;
   일측이 상기 제1모터부와 회전 가능하도록 연결되고, 타측에는 제2모터부가 배치된 제1연결부재; 및
   일측이 상기 제2모터부와 회전 가능하도록 연결되고, 타측에는 제3모터부가 배치된 제2연결부재를 포함하고,
   상기 제1모터부는 상기 베이스에 배치되고, 상기 카메라 모듈은 상기 제3모터부와 회전 가능하게 연결되고,
   상기 제1모터부는 제1축을 기준으로 회전하는 제1회전부재를 포함하고, 상기 제1연결부재는 상기 제1회전부재와 연결되어 회전하고,
   상기 제2모터부는 제2축을 기준으로 회전하는 제2회전부재를 포함하고, 상기 제2연결부재는 상기 제2회전부재와 연결되어 회전하고,
   상기 제3모터부는 제3축을 기준으로 회전하는 제3회전부재를 포함하고, 상기 카메라 모듈은 상기 제3회전부재와 연결되어 회전하고,
   상기 제1연결부재는,
   일측에 배치되며, 상기 제1회전부재와 연결된 제1회전 브라켓;
   타측에 배치되며, 상기 제2모터부가 장착된 제2모터 브라켓; 및
   상기 제1회전 브라켓에서 상기 제2모터 브라켓으로 연장되며, 상기 제1회전 브라켓과 상기 제2모터 브라켓을 연결하는 제1연장부재를 포함하고,
   상기 제2연결부재는,
   일측에 배치되며, 상기 제2회전부재와 연결된 제2회전 브라켓;
   타측에 배치되며, 상기 제3모터부가 장착된 제3모터 브라켓; 및
   상기 제2회전 브라켓에서 상기 제3모터 브라켓으로 연장되며, 상기 제2회전 브라켓과 상기 제3모터 브라켓을 연결하는 제2연장부재를 포함하고,
   상기 구동부는,
   지지부의 내측에 배치된 제2메인 기판;
   상기 제2모터 브라켓의 내부에 배치되며, 상기 제2모터부와 전기적으로 연결된 제2모터 기판;
   상기 제3모터 브라켓의 내부에 배치되며, 상기 제3모터부와 전기적으로 연결된 제3모터 기판;
   상기 제2메인기판과 상기 제2모터 기판을 전기적으로 연결하는 제1연결기판;
   상기 제2모터 기판과 상기 제3모터 기판을 전기적으로 연결하는 제2연결기판; 및
   상기 제3모터 기판과 상기 카메라 모듈을 전기적으로 연결하는 제3연결기판을 더 포함하는 짐벌 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 본체;
   상기 본체의 일측에 배치된 원동부; 및
   상기 본체의 타측에 배치된 제1항의 짐벌 장치를 포함하는 비행 장치.

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