KR102550731B1 - 수평 자세 유지 장치 및 자세 유지 장치 구동 방법 - Google Patents

수평 자세 유지 장치 및 자세 유지 장치 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른, 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치는, 360도 화각을 가지는 카메라가 안착되는 안착부를 포함하며, 제 1방향을 중심으로 회전 운동 가능한 제 1보정부, 상기 제 1보정부 일측에 배치되며, 상기 제 1방향과 서로 다른 제 2방향을 중심으로 회전 운동 가능한 제 2보정부, 상기 제 2보정부 하단에 배치되며, 상기 제 1방향 또는 상기 제 2방향과 서로 다른 제 3방향을 중심으로 회전 운동 가능한 제 3보정부 및 상기 제 1보정부와 연결되며, 상기 카메라의 수평 유지를 가이드하는 카운터 밸런스(counter balance)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치는, 360도 화각을 가지는 카메라를 통한 이미지 촬영시, 실시간으로 기울기를 보정해주어 흔들림 없는 사진 또는 동영상의 이미지를 구현할 수 있다. 또한, 360도 화각을 가지는 카메라로 이미지 촬영시 상가림을 최소화하는 짐벌을 구현하여, 간섭이 최소화된 이미지를 얻을 수 있다.

Description

수평 자세 유지 장치 및 자세 유지 장치 구동 방법{Horizontal position maintenance device, and operating method thereof}
본 발명은 전방위 카메라를 위한 수평 자세 유지 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것으로, 사용자가 이미지를 촬영하는 도중에 실시간으로 수평 유지를 가이드하는 전방위 카메라를 위한 자세 유지 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
일반적으로 사진이나 동영상 촬영시, 사용자는 카메라를 흔들림없이 수평이 유지된 상태에서 이미지를 촬상하는 것이 요구된다. 예를 들어, 누구나 손쉽게 외부에서 콤팩트 비디오, 캠코더 또는 휴대폰 등을 이용하여 이동 촬영하는 일이 빈번해짐에 따라, 비디오, 캠코더 또는 휴대폰 등의 흔들림을 안정화 시키도록 하는 휴대장비의 개선에 대한 요구 및 수요가 지속적으로 상승하고 있다. 예를 들어, 영상물인 영화 혹은 비디오, 카메라들은 통상적으로 유연한 고품질의 결과물을 얻기 위해서 각 이동 촬영시 초점이 흔들리지 않는 촬영 결과물을 얻고자 노력하고 있다. 이로 인해, 흔들리지 않는 결과물을 얻고자 TV 및 영화 산업에서 많이 사용하고 있는 스테디 캠 또는 짐벌 등은 비교적 이동 촬영 시에 흔들림이 예방되도록 개발되었다.
스테디 캠은 비디오 카메라나 카메라 사용 위주로 제작 되어 있기 때문에 비교적 두께가 얇은 핸드폰 및 기타 저장 장치의 장착이나 결합이 겸용되어 사용할 수 없는 문제점이 있었다. 또한 핸드폰이나 피정향 장치 등의 연속적 촬영이 가능한 카메라를 휴대 장비에 고정하는 방법으로 스테이지의 중앙에 위치시킨 후 조절볼트를 사용하여 전진과 후진 좌우의 위치를 조절하여 초점을 맞추는 구조를 취하고 있어 조작이 힘들고 유지보수가 곤란한 문제점이 있었다.
또한, 기존의 짐벌(GIMBAL)과 같은 수평 자세 유지 장치는 한쪽 방향으로 촬영이 가능한 카메라 전용으로 제작되어 카메라 뒷면에 구동부 및 프레임이 위치하여 제작되었다. 따라서 360도를 촬영할 수 있는 전방위 카메라의 경우 모든 방향의 이미지를 촬영해야 하기 때문에 화면에 짐벌 구조물의 일부가 간섭되어 원하는 이미지를 담을 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라를 위한 수평 자세 유지 장치는, 360도 촬영이 가능한 카메라로 촬영시 화각에 간섭이 최소화 되는 이미지를 구현할 수 있는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라를 위한 수평 자세 유지 장치는, 360도 촬영이 가능한 카메라가 결합된 간단한 구조로 사용자가 휴대가 용이하고 흔들림 없는 영상 또는 사진 촬영을 할 수 있는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 수평 자세 유지 장치는, 카메라 모듈이 안착되는 안착부를 포함하며, 제 1방향을 중심으로 회전 운동 가능한 제 1보정부, 상기 제 1보정부 일측에 배치되며, 상기 제 1방향과 서로 다른 제 2방향을 중심으로 회전 운동 가능한 제 2보정부, 상기 제 2보정부 하단에 배치되며, 상기 제 1방향 또는 상기 제 2방향과 서로 다른 제 3방향을 중심으로 회전 운동 가능한 제 3보정부 및 상기 제 1보정부와 연결되며, 상기 카메라의 수평 유지를 가이드하는 카운터 밸런스(counter balance)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 수평 자세 유지 장치의 구동 방법은, 적어도 하나의 카메라 모듈 또는 보정부에 배치된 센서부를 이용하여 상기 카메라 모듈 또는 보정부 중 적어도 하나의 수평 여부 및 움직임을 확인하는 동작; 제어부는 상기 카메라에서 촬상되는 이미지의 수평 유지를 위하여 실시간으로 상기 적어도 하나의 보정부에 필요한 제어 신호를 상기 적어도 하나의 보정부에 전달하는 동작; 및 상기 적어도 하나의 보정부는 상기 제어부에 의해 제어된 전원 공급에 따라 회전을 제어하여 상기 카메라 모듈 또는 상기 적어도 하나의 보정부를 1, 2, 3 방향(X축, Y축, Z축) 중 적어도 하나의 방향으로 회전하며, 카메라 모듈의 수평 자세 유지를 위한 보정하는 동작;을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라를 위한 수평 자세 유지 장치는, 360도 화각을 가지는 카메라를 통한 이미지 촬영시, 실시간으로 기울기를 보정해주어 흔들림 없는 사진 또는 동영상의 이미지를 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라를 위한 수평 자세 유지 장치는, 360도 화각을 가지는 카메라로 이미지 촬영시 상가림을 최소화하는 짐벌을 구현하여, 간섭이 최소화된 이미지를 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라를 위한 수평 자세 유지 장치는, 이동 가능한 평행추를 이용하여 구동부의 중심으로 무게 중심이 이동하도록 조절할 수 있다. 따라서 구동부에 걸리는 부하를 최소화하여 장비의 수명을 연장하고 부드러운 움직임을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예 중 하나에 따른 전방위 카메라를 위한 자세 유지 장치의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예 중 하나에 따른 전방위 카메라를 위한 자세 유지 장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예 중 하나에 따른 전방위 카메라를 위한 자세 유지 장치를 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전방위 카메라를 위한 자세 유지 장치의 핸들부와 제 3보정부를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전방위 카메라를 위한 자세 유지 장치의 제 3보정부와 연결된 제 2보정부를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전방위 카메라를 위한 자세 유지 장치의 제 2보정부와 연결된 제 1보정부를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전방위 카메라를 위한 자세 유지 장치의 제 1보정부에 안착된 카메라 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 핸들부 내외부를 도시한 간략도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방위 카메라를 위한 자세 유지 장치 내부에 인쇄 회로부가 배치되는 영역을 나타낸 간략도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전방위 카메라를 위한 자세 유지 장치의 제 1구동부의 회전에 따른 흔들림 보정을 나타낸 측면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전방위 카메라를 위한 자세 유지 장치의 제 2구동부의 회전에 따른 흔들림 보정을 나타낸 측면도이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 휴대용 전자 장치가 거치된 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치를 나타낸 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방위 카메라를 위한 자세 유지 장치에 대한 구동 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 발명에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나" 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 발명에서 사용된 "제1", "제2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된, 구비된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 발명에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시예에 따른 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 상기 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치를 사용하는 사람 또는 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 구성을 나타낸 분해 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예 중 하나에 따른 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)를 나타낸 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예 중 하나에 따른 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)를 나타낸 측면도이다.
도 1 내지 3에서, 3축 직교 좌표계의 'X'축은 상기 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 카메라 모듈(C) 가 이동하는 폭 방향, 'Y'축은 상기 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 카메라 모듈(C) 렌즈부가 배치된 거리 방향, 'Z'축은 상기 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 길이 방향을 의미할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 'X'는 제 1방향(X)으로 'Y'는 제 2방향(Y)으로, 'Z'는 제 3방향(Z)을 의미할 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)는 360도 화각을 가지는 카메라 모듈(C) 및 상기 카메라 모듈(C)을 지지하고, 흔들림에 따라 수평 자세 유지 보정이 가능한 복수 개의 보정부(100,200,300) 및 핸들부(500)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 보정부(100,200,300)는 상기 제 1방향(X)을 중심으로 회전 운동이 가능한 제 1보정부(100), 상기 제 1방향(X)과 서로 다른 제 2방향(Y)을 중심으로 회전 운동이 가능한 제 2보정부(200) 및 상기 제 1방향(X) 또는 제 2방향(Y)과 서로 다른 제 3방향(Z)을 중심으로 회전 운동이 가능한 제 3보정부(300)를 포함할 수 있다.다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1보정부(100)는 카메라 모듈(C)이 안착되는 제 1프레임(110) 및 상기 카메라 모듈(C)의 수평 자세를 유지하기 위해 제 1프레임(110)에 대하여 제 1방향(X)을 중심으로 회전하는 제 1구동부(130)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 1보정부(100)는 카메라 모듈(C)을 안착하고 사용자가 이미지를 촬상하는 도중에 실시간으로 카메라 모듈(C)의 수평 유지를 보조하기 때문에, 제 1보정부(100) 및 카메라 모듈(C)이 수평을 유지한 상태에서 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 나머지 영역(예: 제 2보정부(200) 또는 제 3보정부(300)) 등이 제 1방향(X)를 중심으로 회전 운동할 수 있다. 제 1보정부(100) 하부에는 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10) 전체의 무게 중심을 유지하기 위한 카운터 밸런스(400)가 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1구동부(130)는 고정자(130a) 및 회전자(130b)로 구성되며, 고정자(130a)는 스토퍼(131,132)의 일면에 고정 배치되고, 회전자(130b)는 상기 고정자(130a)에 대하여 제 1방향(X)으로 회전 가능하도록 고정자(130a)에 돌출된 회전축(미도시)과 연결되어 대면 배치될 수 있다.
또 한 예로, 스토퍼(131,132)는 상기 제 1구동부(130)가 소정의 각도 이상으로 회전하는 것을 제한하도록, 동작 가능한 범위만큼의 리세스(recess)가 제공된 고정 스토퍼(131) 및 상기 리세스 내에서 동작하도록 상기 리세스 내에 삽입된 돌출부가 제공된 회전 스토퍼(132)를 포함할 수 있다. 상기 고정 스토퍼(131)는 고정자(130a)와 대면하면서 둘러싸도록 형성될 수 있으며, 상기 회전 스토퍼(132)는 회전자(130b)와 대면하면서 둘러싸도록 형성될 수 있다. 상기 고정 스토퍼(131) 및 회전 스토퍼(132)는 제 1구동부(130)를 보호하는 커버 역할을 할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2보정부(200)는 제 1프레임(110) 하부에 배치되는 제 2프레임(210) 및 상기 카메라 모듈(C)의 수평 자세를 유지하기 위해 제 2프레임(210)에 대하여 상대적으로 제 2방향(Y)을 중심으로 회전하는 제 2구동부(230)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2보정부(200)는 제 1보정부(100)의 일단에 연결 배치되며, 카메라 모듈(C)의 수평 유지를 위하여 제 2보정부(200)를 제외한 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 다른 구성 요소들을 제 2방향(Y)을 중심으로 회전 운동시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 2구동부(230)는 고정자(230a) 및 회전자(230b)로 구성되며, 고정자(230a)는 스토퍼(231,232)의 일면에 고정 배치되고, 회전자(230b)는 상기 고정자(230a)에 대하여 제 1방향(X)으로 회전 가능하도록 고정자(230a)에 돌출된 회전축(미도시)과 연결되어 대면 배치될 수 있다.
또 한 예로, 스토퍼(231,232)는 상기 제 2구동부(230)가 소정의 각도 이상으로 회전하는 것을 제한하도록, 동작 가능한 범위만큼의 리세스(recess)가 제공된 고정 스토퍼(231) 및 상기 리세스 내에서 동작하도록 상기 리세스 내에 삽입된 돌출부가 제공된 회전 스토퍼(232)를 포함할 수 있다. 상기 고정 스토퍼(231)는 고정자(230a)와 대면하면서 둘러싸도록 형성될 수 있으며, 상기 회전 스토퍼(232)는 회전자(230b)와 대면하면서 둘러싸도록 형성될 수 있다. 상기 고정 스토퍼(231) 및 회전 스토퍼(232)는 제 1구동부(230)를 보호하는 커버 역할을 할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 3보정부(300)는 제 2프레임(210) 하부 및/또는 카운터 밸런스(400) 외측에 배치되는 제 3프레임(310) 및 상기 카메라 모듈(C)의 수평 자세를 유지하기 위해 제 3프레임(310)에 대하여 상대적으로 제 3방향(Z)을 중심으로 회전하는 제 3구동부(330)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 3보정부(300)는 제 2보정부(200)의 하단에 연결 배치되며, 카메라 모듈(C)의 수평 유지를 위하여 제 3보정부(300)를 제외한 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 다른 구성 요소들을 제 3방향(Z)을 중심으로 회전 운동시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 3구동부(330)는 고정자(330a) 및 회전자(330b)로 구성되며, 고정자(330a)는 스토퍼(331,332)의 일면에 고정 배치되고, 회전자(330b)는 상기 고정자(330a)에 대하여 제 3방향(Z)으로 회전 가능하도록 고정자(330a)에 돌출된 회전축(미도시)과 연결되어 대면 배치될 수 있다.
또 한 예로, 스토퍼(331,332)는 상기 제 3구동부(330)가 소정의 각도 이상으로 회전하는 것을 제한하도록, 동작 가능한 범위만큼의 리세스(recess)가 제공된 고정 스토퍼(331) 및 상기 리세스 내에서 동작하도록 상기 리세스 내에 삽입된 돌출부가 제공된 회전 스토퍼(332)를 포함할 수 있다. 상기 고정 스토퍼(331)는 고정자(330a)와 대면하면서 둘러싸도록 형성될 수 있으며, 상기 회전 스토퍼(332)는 회전자(330b)와 대면하면서 둘러싸도록 형성될 수 있다. 상기 고정 스토퍼(331) 및 회전 스토퍼(332)는 제 1구동부(330)를 보호하는 커버 역할을 할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)는 상기 제 1보정부(100)와 연결되며, 상기 카메라 모듈(C)의 수평 유지를 가이드하는 카운터 밸런스(counter balance)(400)를 더 포함할 수 있다. 상기 카운터 밸런스(400)는 카메라 모듈(C)이 하측으로 쳐지거나 기울어짐에 따라 각 구동부(130,230,330)가 구동이 되지 않는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 카운터 밸런스(400)에 배치된 균형추(430)를 이용하여 카메라 모듈(C)와 제 1보정부(100) 사이의 무게 중심(mass center)이 제 1보정부(100)의 일단 즉, 제 1구동부(130)의 중심에 배치하도록 조절할 수 있다. 또 다른 예로, 카운터 밸런스(400)에 배치된 균형추(430)를 이용하여 카메라 모듈(C)와 제 2보정부(200) 사이의 무게 중심(mass center)이 제 2보정부(200)의 제 2구동부 중심에 배치하도록 조절할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)는 상기 제 3보정부(300) 하단에 배치되며, 사용자가 손쉽게 그립하여 촬영 가능한 핸들부(500)를 더 포함할 수 있다. 상기 핸들부(500)는 제 3프레임(310) 하부에 연결 배치되며, 사용자가 그립할 수 있는 외관을 형성하는 하우징(590), 상기 하우징(590) 내부에 외부 전원으로부터 충전 가능한 전원부(540), 각 프레임(110,210,310)을 통해 연결되는 적어도 일부의 인쇄 회로부(510) 및 상기 제 1보정부(100), 제 2보정부(200) 또는 제 3보정부(300)의 회전 운동을 실시간으로 제어하는 제어부(530)등을 포함할 수 있다. (도 8참조)
다양한 실시예에 따르면, 상기 핸들부(500)는 사용자가 손으로 손쉽게 남취할 수 있는 원통형으로 구성될 수 있다. 다만, 핸들부(500)의 형상은 이에 한정된 것은 아니며, 사용자가 상기 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)를 휴대하기 편리하도록 손가락 모양의 홈이 배치된 형상 등의 다양한 형상으로 제작될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 핸들부(500) 외면은 사용자의 손이 쉽게 미끌어지지 않도록 마찰력이 강한 재질로 둘러싸여 구성될 수 있다.
이하, 조립 순서에 따라, 제 3보정부(300), 제 2보정부(200) 및 제 1보정부(100), 카메라 모듈(C)순으로 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 핸들부(500)와 제 3보정부(300)를 나타낸 사시도이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 핸들부(500) 상부에 제 3보정부(300)가 배치될 수 있다. 상기 제 3보정부(300)는 제 3방향(Z)을 중심으로 회전 운동하는 제 3프레임(310) 및 상기 제 3프레임(310)을 구동시키는 제 3구동부(330)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 3구동부(330)는 핸들부(500) 상면에 배치되며, 상기 핸들부(500) 상측에 배치된 고정 스토퍼(331)의 내부에 실장되어 실질적으로 회전하는 구동 모터를 포함할 수 있다. 상기 고정 스토퍼(331)는 핸들부(500) 내측으로 끼움 결합되어 고정된 상태이며, 상기 제 3구동부(330)는 상기 고정 스토퍼(331) 내측에 고정 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 제 3구동부(330)는 제어부(530, 도 8참조)의 전원 공급에 따라, 상기 제 3구동부(330)의 회전축이 회전되고, 상기 제 3구동부(330)의 회전에 따라 상기 제 3프레임(310)이 상기 제 3방향(Z축)을 중심으로 회전할 수 있다. 이때, 상기 제 3구동부(330)는 외부에 배치된 스토퍼(331,332)에 의해 상기 제 3프레임(310)의 회전을 지지함과 동시에 회전의 각도를 제한할 수 있다.
더불어, 상기 제어부는 상기 핸들부(500) 및 제 3프레임(310)의 움직을 적어도 하나 이상의 센서부(미도시 됨)를 통해 감지하고, 상기 센서부들에서 전달된 감지 신호에 따라 상기 카메라 모듈(C)의 수평을 유지하는 제어 신호를 실시간으로 전달 받아 상기 제 3보정부(300)의 전원 공급을 제어하여 제 3구동부(330)의 회전을 제어할 수 있다. 상기 제 3구동부(330)는 상기 제어부(530)의 제어 전원 공급에 따라 상기 제 3프레임(310)을 제 3방향(Z축)을 중심으로 회전시킴과 동시에 상기 카메라 모듈(C)도 회전시켜 카메라 모듈(C)의 수평 자세 유지를 보정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 3구동부(330)는 상기 구동 모터에 전력을 제공하는 인쇄 회로부(510)(도 9참조)가 연결되며, 제 3구동부(330) 상에 배치된 센서부(미도시)를 통해 실질적으로 움직이는 제 3구동부(330)를 센싱할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3프레임(310)과 제 3구동부(330)에 실장된 센서부는 물리량을 계측하거나 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 일 예로, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 근접 센서, 조도 센서 또는 UV(ultra violet) 센서 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 제 3구동부(330)의 회전 동작은, 상기 센서부에서 감지된 정보가 상기 인쇄 회로부(510)를 통해 제어부(530)(도 8참조)로 전달되고, 상기 제어부(530)에서 전달된 제어 신호에 따라 상기 구동 모터의 회전을 통해 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 3프레임(310)은 상기 제 3구동부(330) 외측에 연결되어 제 3방향(Z)을 중심으로 회전할 수 있다. 제 3프레임(310)은'ㄷ'형상으로 이루어질 수 있으며, 상기 'ㄷ'형상 내측 공간에 배치된 카운터 밸런스(400)가 외부 방해물에 영향을 받지 않고 무게 중심을 유지한 상태로 자유롭게 회전할 수 있는 공간을 제공한다. 또 다른 예로, 제 3프레임(310)의 상측부는 상기 제 2방향(Y)과 평행하게 배치되고 카운터 밸런스(400)가 제 3방향(Z축)을 중심으로 회전시 일정한 각도를 벗어나지 않도록 물리적으로 이동 범위를 제한할 수 있다. 예를 들어, 카운터 밸런스(400)가 제 1구동부(130)의 동작을 통해 수평 유지를 위하여 회전시에 180도 초과하여 회전하게되면, 무게중심이 흐트러져 정확한 수평유지가 이루어지지 않을 수 있다. 이 경우를 차단하고자, 상기 카운터 밸런스(400)가 180도를 초과하여 회전하지 못하도록 상측 프레임을 배치하여 상기 움직임을 물리적으로 미연에 방지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 3프레임(310) 내측은 개구된 통로로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 3프레임(310)은 내부에 제 2프레임(210)으로 연장되는 다양한 형상의 터널을 구비하여, 상기 터널 내부로 핸들부(500)에서 연장된 인쇄 회로부(510)가 위치할 수 있다. 또 한 예로, 상기 인쇄 회로부(510)는 제 3구동부(330)가 구동할 수 있는 전력(power)를 전달하고, 제 3구동부(330)가 실시간으로 수평 유지 동작을 수행할 수 있도록 제어부(530)에서 전달된 센서 값 또는 모터 신호 등을 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 3프레임(310)은 알루미늄 다이케스팅(ALUMINUM DIECASTING), 철판 드로잉(DRAWING) 또는 플라스틱 사출 방식을 이용하여 제작될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 3프레임(310) 하측 단부에는, 제 3보정부(300)와 결합할 수 있는 하단 지지부재(312)를 포함할 수 있다. 상기 하단 지지부재(312)는 제 3보정부(300)의 제 3구동부(330) 및 회전 스토퍼(332) 사이에 대면 배치될 수 있도록 대응되는 형상으로 구성될 수 있다. 또 한 예로, 제 3프레임(310) 상측 단부에는, 제 2보정부(200)와 결합할 수 있는 상단 지지부재(311)를 포함할 수 있다. 상기 상단 지지부재(311)는 후술할 제 2보정부(200)의 제 2구동부(230)가 안착되고 및 고정 스토퍼(231)와 대면 배치될 수 있도록 대응되는 형상으로 구성될 수 있다. 상기와 같이, 제 3프레임(310)의 하단은 회전자(330b)와 연결되어 제 3프레임(310)이 제 3방향(Z)을 중심으로 회전 가능하며, 상단은 고정자(230a)와 연결되어 제 3프레임(310)을 중심으로 다른 구성요소들이 회전하는 것을 지지하는 역할을 할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 3보정부(300)의 스토퍼(331,332)는 제 3구동부(330)의 회전을 제한하고, 제 3구동부(330)를 커버할 수 있다. 스토퍼(331,332)는 제 3구동부(330)의 하단부에 배치된 고정 스토퍼(331) 및 상단부에 배치된 회전 스토퍼(332)를 포함할 수 있다. 고정 스토퍼(331)는 핸들부(500) 상부에 고정 결합되고, 내측으로 고정자(330a)를 지지할 수 있으며, 회전 스토퍼(332)는 회전자(330b)을 둘러싸면서 커버하고, 회전자(330b)와 동시에 회전할 수 있다.
예를 들어, 제어부의 전원 공급에 따라, 제 3구동부(330)의 회전축이 회전되고, 회전자(330b)의 회전에 따라, 회전 스토퍼(332)도 제 3방향(Z)을 중심으로 회전할 수 있다. 이때, 상기 회전 스토퍼(332)의 돌출부는 고정 스토퍼(331)의 리세스 내에서 회전하고, 그 이상의 범위를 회전할 수 없다. 또한, 상기 구성에 한정된 것은 아니며, 회전 스토퍼(332)가 리세스를 구비할 수 있으며, 고정 스토퍼(331)가 돌출부를 구비하여 회전을 제한할 수 있다.
또 한 예로, 스토퍼(331,332)는 제 3구동부(330)를 구성하는 리드 와이어, 샤프트, 로터, 또는 도선(lead wire) 등을 보호하고, 핸들부(500)로부터 제 3프레임(310)으로 연결되는 인쇄 회로부(510)를 보호하도록 외면을 커버할 수 있다. 또 한 예로, 상기 스토퍼(331,332)는 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 외관을 이루는 것으로 미적인 형상, 구조, 정밀 가공성을 고려하여 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 제 3보정부(300)와 연결된 제 2보정부(200)를 나타낸 사시도이다.
도 5를 참조하면, 제 3보정부(300) 상부에 제 2보정부(200)가 배치될 수 있다. 상기 제 2보정부(200)는 제 2방향(Y)을 중심으로 회전 운동하는 제 2프레임(210) 및 상기 제 2프레임(210)을 구동시키는 제 2구동부(230)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 2구동부(230)는 제 3프레임(310)의 상단 지지부재(311) 내에 안착 배치되며, 외부를 커버하는 스토퍼(231,232)의 내부에 실장되어 실질적으로 회전하는 구동 모터를 포함할 수 있다. 상기 고정 스토퍼(231)는 제 3프레임(310)의 단부와 결합되어 고정된 상태이며, 상기 제 3구동부(230)는 상기 고정 스토퍼(231) 내측에 고정 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 제 2구동부(230)는 제어부의 전원 공급에 따라, 상기 제 2구동부(230)의 회전축이 회전되고, 상기 제 2구동부(230)의 회전에 따라 상기 제 2프레임(210)이 상기 제 2방향(Y축)을 중심으로 회전할 수 있다. 이때, 상기 제 2구동부(230)는 외부에 배치된 스토퍼(231,232)에 의해 상기 제 2프레임(210)의 회전을 지지함과 동시에 회전의 각도를 제한할 수 있다.
더불어, 상기 제어부는 제 2프레임(210)의 움직을 적어도 하나 이상의 센서부(미도시 됨)를 통해 감지하고, 상기 센서부들에서 전달된 감지 신호에 따라 상기 카메라 모듈(C)의 수평을 유지하는 제어 신호를 실시간으로 전달 받아 상기 제 2보정부(200)의 전원 공급을 제어하여 제 2구동부(230)의 회전을 제어할 수 있다. 상기 제 2구동부(230)는 상기 제어부(530)의 제어 전원 공급에 따라 상기 제 2프레임(210)을 제 2방향(Y축)을 중심으로 회전시킴과 동시에 상기 카메라 모듈(C)도 회전시켜 카메라 모듈(C)의 수평 자세 유지를 보정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2구동부(230)는 상기 구동 모터에 전력을 제공하는 인쇄 회로부(510)(도 8참조)가 연결되며, 제 2구동부(230) 상에 배치된 센서부(미도시)를 통해 실질적으로 움직이는 제 2구동부(330)를 센싱할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2프레임(210) 및 제 2구동부(230)에 실장된 센서부는 물리량을 계측하거나 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 일 예로, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 근접 센서, 조도 센서 또는 UV(ultra violet) 센서 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 제 3구동부(230)의 회전 동작은, 상기 센서부에서 감지된 정보가 상기 인쇄 회로부(510)를 통해 제어부(530)로 전달되고, 상기 제어부(530)에서 전달된 제어 신호에 따라 상기 구동 모터의 회전을 통해 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 2프레임(210)은 상기 제 2구동부(230) 외측에 연결되어 제 2방향(Y)을 중심으로 회전할 수 있다. 제 2프레임(210)은'ㄴ'또는'ㄷ'형상으로 이루어질 수 있으며, 상기 'ㄴ' 또는 'ㄷ'내측 공간에 배치된 카운터 밸런스(400)의 상부를 둘러싸도록 형성할 수 있다. 또 다른 예로, 제 2프레임(210)은 상기 제 2방향(Y)으로 배치된 일면의 플레이트가 존재하며, 상기 카운터 밸런스(400)가 제 1방향(X)을 중심으로 회전시 일정한 각도를 벗어나지 않도록 물리적으로 이동 범위를 제한할 수 있다. 예를 들어, 카운터 밸런스(400)가 제 1구동부(130)의 동작을 통해 수평 유지를 위하여 회전시에 180도를 초과하여 회전하게되면, 무게 중심이 흐트러져 정확한 수평 유지가 이루어지지 않을 수 있다. 이 경우를 차단하고자, 상기 카운터 밸런스(400)가 180도를 초과하여 회전하지 못하도록 상측에 일면을 형성하는 프레임을 배치하여 상기 움직임을 미연에 방지할 수 있다. 전술한 제 3프레임(310)의 일부가 카운터 밸런스(400)의 일측 회전 방향의 움직임을 제한하였다면, 제 2프레임(210)의 일부가 카운터 밸런스(400)의 타측 회전 방향의 움직임을 제한할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2프레임(210) 내측은 개구된 통로로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 2프레임(210)은 내부에 제 1프레임(110) 또는 제 2프레임(210)으로 연장되는 다양한 형상의 터널을 구비하여, 상기 터널 내부로 핸들부(500)에서 연장된 인쇄 회로부(510)가 위치할 수 있다. 또 한 예로, 상기 인쇄 회로부(510)는 제 2구동부(230)가 구동할 수 있는 전력(power)를 전달하고, 제 2구동부(230)가 실시간으로 수평 유지 동작을 수행할 수 있도록 제어부(530)에서 전달된 센서 값 또는 모터 신호를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 2프레임(210)은 알루미늄 다이케스팅(ALUMINUM DIECASTING), 철판 드로잉(DRAWING) 또는 플라스틱 사출 방식을 이용하여 제작될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 2프레임(210) 하측 단부에는, 제 2보정부(200)와 결합할 수 있는 하단 지지부재(212)를 포함할 수 있다. 상기 하단 지지부재(212)는 제 2보정부(200)의 제 2구동부(230) 및 회전 스토퍼(232) 사이에 대면 배치될 수 있도록 대응되는 형상으로 구성될 수 있다. 또 한 예로, 제 2프레임(210) 상측 단부에는, 제 1보정부(100)와 결합할 수 있는 상단 지지부재(211)를 포함할 수 있다. 상기 상단 지지부재(211)는 후술할 제 1보정부(100)의 제 1구동부(130)가 안착되고 및 고정 스토퍼(131)와 대면 배치될 수 있도록 대응되는 형상으로 구성될 수 있다. 상기와 같이, 제 2프레임(210)의 하단은 회전자(230b)와 연결되어 제 2프레임(210)이 제 2방향(Y)을 중심으로 회전 가능하며, 상단은 고정자(130a)와 연결되어 제 2프레임(210)을 중심으로 다른 구성요소들이 회전하는 것을 지지하는 역할을 할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 2보정부(200)의 스토퍼(231,232)는 제 2구동부(230)의 회전을 제한하고, 제 2구동부(230)를 커버할 수 있다. 스토퍼(231,232)는 제 2구동부(230)의 후단부에 배치된 고정 스토퍼(231) 및 전단부에 배치된 회전 스토퍼(232)를 포함할 수 있다. 고정 스토퍼(231)는 제 3프레임(310) 상부에 고정 결합되고, 내측으로 고정자(230a)를 지지할 수 있으며, 회전 스토퍼(232)는 회전자(230b)을 둘러싸면서 커버하고, 회전자(230b)와 동시에 회전할 수 있다.
예를 들어, 제어부의 전원 공급에 따라, 제 2구동부(230)의 회전축이 회전되고, 회전자(230b)의 회전에 따라, 회전 스토퍼(232)도 제 2방향(Y)을 중심으로 회전할 수 있다. 이때, 상기 회전 스토퍼(232)의 돌출부는 고정 스토퍼(231)의 리세스 내에서 회전하고, 그 이상의 범위를 회전할 수 없다. 또한, 상기 구성에 한정된 것은 아니며, 회전 스토퍼(232)가 리세스를 구비할 수 있으며, 고정 스토퍼(231)가 돌출부를 구비하여 회전을 제한할 수 있다.
또 한 예로, 스토퍼(231,232)는 제 2구동부(230)를 구성하는 리드 와이어, 샤프트, 로터, 또는 도선(lead wire) 등을 보호하고, 제 3프레임(310)에서부터 제 2프레임(210)으로 연결되는 인쇄 회로부(510)를 보호하도록 외면을 커버할 수 있다. 또 한 예로, 상기 스토퍼(231,232)는 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 외관을 이루는 것으로 미적인 형상, 구조, 정밀 가공성을 고려하여 구성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 제 2보정부(200)와 연결된 제 1보정부(100)를 나타낸 사시도이다.
도 6을 참조하면, 제 2보정부(200) 상부에 제 1보정부(100)가 배치될 수 있다. 상기 제 1보정부(100)는 제 1방향(X)을 중심으로 회전 운동 가능한 제 1프레임(110) 및 상기 제 1프레임(110) 또는 상기 제 2프레임(210)을 구동시키는 제 1구동부(130)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1구동부(130)는 제 2프레임(210)의 상단 지지부재(211) 내에 안착 배치되며, 외부를 커버하는 스토퍼(131,132)의 내부에 실장되어 실질적으로 회전하는 구동 모터를 포함할 수 있다. 상기 고정 스토퍼(131)는 제 2프레임(210)의 단부와 결합되어 고정된 상태이며, 상기 제 1구동부(130)는 상기 고정 스토퍼(131) 내측에 고정 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1구동부(130)는 제어부의 전원 공급에 따라, 상기 제 1구동부(130)의 회전축이 회전되고, 상기 제 1구동부(130)의 회전에 따라 상기 제 1프레임(110)이 상기 제 1방향(X축)을 중심으로 회전할 수 있다. 이때, 상기 제 1구동부(130)는 외부에 배치된 스토퍼(131,132)에 의해 상기 제 1프레임(110)의 회전을 지지함과 동시에 회전의 각도를 제한할 수 있다.
더불어, 상기 제어부(530, 도 8참조)가 제 1프레임(110)의 움직을 적어도 하나 이상의 센서부(미도시 됨)를 통해 감지하고, 상기 센서부들에서 전달된 감지 신호에 따라 상기 카메라 모듈(C)의 수평을 유지하는 제어 신호를 실시간으로 전달 받아 상기 제 1보정부(100)의 전원 공급을 제어하여 제 1구동부(130)의 회전을 제어하며, 상기 제 1구동부(130)는 상기 제어부의 제어 전원 공급에 따라 상기 제 1프레임(210)을 제 1방향(X축)을 중심으로 회전시킴과 동시에 상기 카메라 모듈(C)도 회전시켜 카메라 모듈(C)의 수평 자세 유지를 보정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1구동부(130)는 상기 구동 모터에 전력을 제공하는 인쇄 회로부(510)(도 9참조)가 연결되며, 제 1구동부(130) 상에 배치된 센서부(미도시)를 통해 실질적으로 움직이는 제 1구동부(130)를 센싱할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1프레임(110) 및 제 1구동부(130)에 실장된 센서부는 물리량을 계측하거나 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 일 예로, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 근접 센서, 조도 센서 또는 UV(ultra violet) 센서 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1구동부(130)의 회전 동작은, 상기 센서부에서 감지된 정보가 상기 인쇄 회로부(510)를 통해 제어부(530)로 전달되고, 상기 제어부(530)에서 전달된 제어 신호에 따라 상기 구동 모터의 회전을 통해 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1구동부(130)는 제 2프레임(210) 내측 공간에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제 1구동부(130)는 제 2프레임(210)의 일부와 평행하게 배치되며 제 2지지부재(250)가 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 바깥 방향을 향하도록 위치할 때, 상기 제 2지지부재(250)와 대향하도록 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 안쪽 방향을 향하도록 위치할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1프레임(110)은 상기 제 2구동부(230) 상부에 소정의 간극을 두고 배치되며 제 1방향(X)을 중심으로 회전할 수 있다. 다만, 상대적으로, 카메라 모듈(C)의 안착부(111)가 배치된 제 1프레임(110)이 수평면을 이룬 상태에서, 제 1프레임(110)에 대하여 제 2프레임(210) 또는 제 3프레임(310)이 제 1방향(X)을 중심으로 회전할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1프레임(110)은'ㄱ'형상으로 이루어질 수 있으며, 상기'ㄱ'형상 상측에는 안착부(111)가 배치될 수 있다. 안착부(111)에는 카메라 모듈(C)이 안착될 수 있으며, 안착된 카메라 모듈(C)을 제 1방향(X)으로 이동시킬 수 있는 가이드 레일(112)를 포함할 수 있다. 상기 가이드 레일(112)은 서로 이격된 적어도 두 개의 라인으로 구성될 수 있으며, 각각 라인은 내측으로 개구된 단턱 형상으로 구현될 수 있다. 상기 단턱은 카메라 모듈(C)을 지지하는 카메라 지지부재(C1)와 끼움 결합되어 제 1방향(X)으로 왕복 이동이 가능할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 가이드 레일(112) 상에 이동하는 카메라 모듈(C) 위치 조절과 카운터 밸런스(400)의 균형추(430)의 조절을 통해, 본 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 무게 중심을 설정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1프레임(110) 내측은 개구된 통로로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1프레임(110)은 내부에 제 2프레임(210) 또는 제 3프레임(310)으로부터 연장된 다양한 형상의 터널을 구비하여, 상기 터널 내부로 핸들부(500)에서 연장된 인쇄 회로부(510)가 위치할 수 있다. 또 한 예로, 상기 인쇄 회로부(510)는 제 1구동부(130)가 구동할 수 있는 전력(power)을 전달하고, 제 1구동부(130)가 실시간으로 수평 유지 동작을 수행할 수 있도록 제어부(530)에서 전달된 센서 값 또는 모터 신호를 제공할 수 있다. 또 한 예로, 상기 인쇄 회로부(510)는 카메라 모듈(C)이 안착된 가이드 레일(112) 내측에 연결되어, 제어부(530)에서 제공된 제어 신호에 따라 무게 중심을 위한 카메라 모듈(C)의 위치를 자동적으로 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1프레임(110)은 알루미늄 다이케스팅(ALUMINUM DIECASTING), 철판 드로잉(DRAWING) 또는 플라스틱 사출 방식을 이용하여 제작될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1프레임(110) 하측 단부에는, 제 1보정부(100)와 결합할 수 있는 하단 지지부재를 포함할 수 있다. 상기 하단 지지부재는 제 1보정부(100)의 제 1구동부(130) 및 회전 스토퍼(132) 사이에 대면 배치될 수 있도록 대응되는 형상으로 구성될 수 있다. 또 한 예로, 제 1프레임(110) 상측 단부는 안착부(111)와 결합할 수 있다. 상기 안착부(111) 하단에는 고정부재(113)가 배치되어, 제 1프레임(110)과 안착부(111)를 스크류(C4) 등을 통해 결합할 수 있다. 상기와 같이, 제 1프레임(110)의 하단은 회전자(130b)와 연결되어 제 1프레임(110), 안착부(111) 및 카메라 모듈(C)이 제 1방향(X)을 중심으로 회전할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1보정부(100)의 스토퍼(131,132)는 제 1구동부(130)의 회전을 제한하고, 제 1구동부(130)를 커버할 수 있다. 스토퍼(131,232)는 제 1구동부(130)의 좌측에 배치된 고정 스토퍼(131) 및 우측에 배치된 회전 스토퍼(132)를 포함할 수 있다. 고정 스토퍼(131)는 제 2프레임(210) 상부에 고정 결합되고, 내측으로 고정자(130a)를 지지할 수 있으며, 회전 스토퍼(132)는 회전자(130b)을 둘러싸면서 커버하고, 회전자(130b)와 동시에 회전할 수 있다.
예를 들어, 제어부의 전원 공급에 따라, 제 1구동부(130)의 회전축이 회전되고, 회전자(130b)의 회전에 따라, 회전 스토퍼(132)도 제 1방향(X)을 중심으로 회전할 수 있다. 이때, 상기 회전 스토퍼(132)의 돌출부는 고정 스토퍼(131)의 리세스 내에서 회전하고, 그 이상의 범위를 회전할 수 없다. 또한, 상기 구성에 한정된 것은 아니며, 회전 스토퍼(132)가 리세스를 구비할 수 있으며, 고정 스토퍼(131)가 돌출부를 구비하여 회전을 제한할 수 있다.
또 한 예로, 스토퍼(131,132)는 제 1구동부(130)를 구성하는 리드 와이어, 샤프트, 로터, 또는 도선(lead wire) 등을 보호하고, 제 2프레임(210)에서부터 제 안착부(111)으로 연결되는 인쇄 회로부(510)를 보호하도록 외면을 커버할 수 있다. 또 한 예로, 상기 스토퍼(131,132)는 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 외관을 이루는 것으로 미적인 형상, 구조, 정밀 가공성을 고려하여 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1구동부(130) 하측에는 카운터 밸런스(400)가 배치될 수 있다. 상기 카운터 밸런스(400)는, 상기 안착부(111)와 평행하게 대면 배치되며, 무게 중심을 위한 균형추(430) 및 상기 균형추의 제 1방향(X)의 이동을 가이드하는 슬릿(450)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 카운터 밸런스(400)는 제 1구동부(130)와 연결되어 제 1구동부(130)의 회전 구동에 의하여 제 1방향(X)을 중심으로 회전 운동할 수 있다. 카운터 밸런스(400)의 프레임(410)은'ㄴ'형상으로 이루어질 수 있으며, 상기'ㄴ'형상의 하부 일면에는 슬릿(450)이 배치될 수 있다. 상기 슬릿(450)은 균형추(430)의 일부 돌출 영역이 삽입될 수 있는 홈 형상일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 슬릿(450)은, 균형추(430)가 제 1방향(X)으로 전 후 이동이 가능하도록 제 1방향(X)의 긴 홈 형상으로 제작될 수 있다. 상기 제 1방향(X)의 홈은 상기 제 1방향(X)으로 이동 가능한 카메라 모듈(C)와 서로 상응하며 무게 중심을 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 무게 중심은 안착되는 카메라 모듈(C)의 무게에 따라 상이하게 조절되지만, 제 1구동부(130) 또는 제 2구동부(230)의 중심에 위치할 수 있도록 설정하여 제 1구동부(130) 또는 제 2구동부(230)에 구동을 방해하지 않도록 조절할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 카운터 밸런스(400) 내측은 개구된 통로로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 카운터 밸런스(400) 내부에 제 1프레임(110) 또는 제 2프레임(210)으로부터 연장된 다양한 형상의 터널을 구비하여, 상기 터널 내부로 상기 균형추(430) 하부로 연장된 인쇄 회로부(510)(도 9참조)가 위치할 수 있다. 또 한 예로, 상기 인쇄 회로부(510)는 균형추(430)가 제 1방향(X)으로 구동할 수 있는 전력을 전달하고, 상기 안착부(111)의 카메라 모듈(C)의 이동에 상응하여 무게 중심을 설정할 수 있도록 제어부(530)에서 전달된 센서 값 또는 신호를 카운터 밸런스(400)로 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 카운터 밸런스(400)의 재질은 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 각각의 프레임(110,210,310)과 동일한 재질로 구성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 제 1보정부(100)에 안착된 카메라 모듈(C)을 나타낸 사시도이다.
도 7을 참조하면, 제 1보정부(100)의 안착부(111)에는 제 1방향(X)으로 이동 가능한 카메라 모듈(C)이 배치될 수 있다. 상기 카메라 모듈(C)은 전체적으로 구 또는 반구 형상으로 설계되며, 카메라 모듈(C)의 전체 외면은 카메라 하우징(C2)과 베이스(C3)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 하우징(C2)은 내부에 렌즈 조립체(미도시)의 적어도 일부를 실장하여 상기 렌즈 조립체를 보호하고, 상기 렌즈 조립체에 의한 외부 이미지 촬상을 위하여 투명한 유리 재질로 구성할 수 있다. 상기 베이스(C3)는 카메라 모듈(C)의 하우징 외면을 형성하며, 내부에 렌즈 조립체의 일부, 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 인쇄 회로기판, ISP(image signal processor), 또는 플래시(flash)(예: LED 또는 xenon lamp 등) 등을 실장할 수 있는 공간을 구비할 수 있다. 상기 베이스(C3)는 상기 내부에 실장된 부품들을 고정하고 보호하는 역할을 한다. 상기 베이스(C3)의 외면은 유선 또는 무선 연결을 확인하거나 외부 부속품과의 결합을 확인하는 각종 버튼이 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 렌즈 조립체는 하우징(C2) 및 베이스(C3) 내측에 배치되며, 적어도 하나의 광각 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광각 렌즈는 어안렌즈, 초광각렌즈 등 다양한 렌즈를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 어안렌즈는 사각이 180도를 넘는 초광각 렌즈이며, 180도의 시야를 가진 전체의 피사체를 하나의 원형 안에 촬영할 수 있다. 렌즈 조립체은 광각 렌즈 이외에도 초점 거리를 조절할 수 있도록 광의 경로 상에 배치되는 오목렌즈 또는 볼록렌즈 등의 광학부재를 더 포함하여 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 카메라 하우징(C2) 내부 및 렌즈 조립체 외측에는 상기 렌즈 조립체의 렌즈의 적어도 일부를 보호하고 상기 광각렌즈를 고정할 수 있는 보호부재(미도시)가 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 이미지 센서는 상기 베이스(C3) 내부에 배치되며, 상기 렌즈 조립체로부터 얻은 피사체의 정보를 검지하여 전기적인 영상신호로 변환하는 역할을 한다. 이미지 센서는 예를 들면, CCD(Charge Coupled Device) 이미지 센서 또는 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서 등을 이용할 수 있다. 다만, 이에 한정된 것은 아니며, 그와 유사한 기능을 수행하는 다른 센서 소자들을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 이미지 센서의 일면은 렌즈 조립체와 대면 배치되며, 타면은 인쇄 회로기판과 대면 배치될 수 있다. 카메라 모듈(C) 내에 구비되는 센서는 이미지 센서 이외에도 사용자의 동작을 인식하는 동작인식센서 및 사용자의 음성을 인식하는 음성인식센서를 포함할 수 있다. 또한, 각각 센서들은 사용자의 지시에 의하여 각종 정보를 센싱하여 제어부(530)(도 1참조)로 전달할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 인쇄 회로기판은 베이스(C3) 내에 배치되며, 다양한 전자 소자들이 집적회로(Ictegrated Circuit; IC) 형태로 배치될 수 있다. 인쇄 회로기판은 렌즈 조립체로부터 촬상된 이미지를 저장 및 처리하는 영상 처리소자 등 각종 소자들로 구성될 수 있다. 또 한 예로, 베이스(C3) 일면에는 상기 인쇄 회로부의 통신부와 연결되고 외부 장치와 유선 커넥터 연결을 위한 유선 통신 단자들이 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 베이스(C3)는 외부에서 가해진 충격으로부터 카메라 모듈(C) 내부 부품들을 보호하고, 외부 표면에 흠집이 발생하는 것을 방지하도록 경도가 높은 강화 재료(예를 들면, 고강도의 플라스틱, 유래 또는 금속재료)를 사용할 수 있다. 또한, 베이스(C3)는 카메라 모듈(C)의 외부 미관을 수려하게 하여 사용자로 하여금 심미감을 갖도록 할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 카메라 모듈(C) 하부에는 상기 카메라 모듈(C)을 지지하고 카메라가 안착부(111)의 가이드 레일(112)을 따라 이동 가능한 카메라 지지부재(C2)를 포함할 수 있다. 상기 카메라 지지부재(C2) 상부는 카메라 모듈(C)을 고정 가능하도록 다양한 형상의 결합구조가 배치되며, 상기 카메라 지지부재(C2) 하부는 상기 가이드 레일(112)의 단턱에 끼움 결합 가능한 돌출부를 형성할 수 있다. 상기 돌출부는 일 방향으로 개구된 단턱에 삽입되어 카메라 모듈(C)을 제 1방향(X)으로 이동 가능하게 구현될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 핸들부(500) 내외부를 도시한 간략도이다.
도 8에 나타난 바와 같이, 핸들부(500)는 핸들 하우징(590), 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10) 내부에 전제척으로 배치된 인쇄 회로부(510)의 일부 영역, 전원부(540), 제어부(530), 센서부(520), 버튼부(570) 디스플레이 장치(550) 등을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 디스플레이 장치(550), 버튼부(570) 및 코넥터(560)는 핸들 하우징(590) 외면에 노출되도록 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 핸들 하우징(590)은 각종 전자 부품 등을 수용하기 위한 것으로서, 적어도 일부분이 도전성 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 상기 하우징(590)은 상기 핸들부(500)의 외측면을 형성하고 내측으로 각종 전자 부품들을 고정하고 배치하는 측벽들을 포함할 수 있으며, 상기 핸들부(500)의 외관으로 드러나는 적어도 일부분은 도전성을 가진 금속 재질로 제작될 수 있다. 상기 하우징(590)의 내부로는 인쇄 회로부(510) 및/또는 전원부(540)(예: 배터리)가 수용될 수 있다. 예를 들어, 상기 인쇄 회로부(510)에는 프로세서, 통신 모듈, 각종 인터페이스, 전력 관리 모듈 등이 집적회로 칩 형태로 장착될 수 있으며, 상기 제어부(530)(예: 제어 회로), 센서부(520)(예: 센싱 회로) 또한 집적회로 칩으로 구성되어 상기 인쇄 회로부(510)에 장착될 수 있다. 예를 들어, 상기 제어 회로는 상술한 프로세서 또는 통신 모듈의 일부일 수 있다. 상기 제어부(530)는 제 1구동부(130), 제 2구동부(230) 및 제 3구동부(330) 내부에 제어 신호를 전달하여, 배치된 구동 모터 및 센서들을 실시간으로 제어하고 사용자의 움직임에도 카메라 모듈(C)을 수평 유지할 수 있도록 한다. 상기 인쇄 회로부(510)는 플렉시블 인쇄 회로기판일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 센서부(520)는, 물리량을 계측하거나 자세 유지 장치의 각 전자 장치의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러(color) 센서(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서, 온/습도 센서, 조도 센서, 또는 UV(ultra violet) 센서 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively), 센서부(520)는, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor), EMG 센서(electromyography sensor), EEG 센서(electroencephalogram sensor), ECG 센서(electrocardiogram sensor), IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 센서부(520)는 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 핸들부(500)는 적어도 부분적으로 무선 전파 또는 자기장을 투과하는 물질로 제작될 수 있으며, 외면에는 디스플레이 장치(550)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 핸들부(500) 외면 일부는, 강화 유리 재질의 윈도우 부재(미도시)와, 상기 윈도우 부재의 내측면에 장착되는 디스플레이 장치(550)를 포함할 수 있다. 상기 윈도우 부재와 디스플레이 장치(550) 사이에는 터치 패널이 탑재될 수 있다. 예를 들면, 상기 디스플레이 장치(550)는 화면을 출력하는 출력 장치이면서, 터치 스크린 기능이 탑재된 입력 장치로 활용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 디스플레이 장치(550)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(liquid crystal display(LCD)), 발광 다이오드(light-emitting diode(LED)) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode(OLED)) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템(microelectromechanical systems(MEMS)) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 상기 디스플레이는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 상기 터치 패널은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 디스플레이 장치(550)로 인하여 실시간으로 각각의 구동부(110,210,310)(도 1참조)로 제어 신호 전달여부를 확인할 수 있으며, 카메라 모듈(C)에서 촬영된 사진이나 영상을 확인할 수 있다. 또 다른 예로, 전원부(540)의 용량을 확인하고, 화면상 각 버튼을 배치하여 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 동작을 제어할 수 있다.
도면에 상세히 도시하지는 않았으나, 다양한 실시예에 따르면, 상기 핸들부(500)의 내부로 배치되는 전자 부품들의 배치나, 상기 하우징(401) 내측에 배측에는 각종 부품과 결합하는 다양한 구조물들이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 인쇄 회로기판 등에 장착된 집적회로 칩들을 수용하는 공간이 상기 하우징(590) 내측 공간에 각각 형성될 수 있다. 집적회로 칩들을 수용하는 공간은 홈 형태(recessed shape) 또는 집적회로 칩을 둘러싸는 리브(rib) 등으로 형성될 수 있다
다양한 실시예에 따르면, 전원부(540)는 인쇄 회로부(510) 하부에 배치되며, 핸들부 내부 또는 각 보정부의 각종 부품들을 구동하는 역할을 한다. 전원부(540)는 에너지를 충전하고 공급할 수 있는 다양한 종류 중 선택할 수 있으며, 유선 또는 무선으로 충전할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전원부(540)는 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC(charger integrated circuit), 또는 배터리 또는 연료 게이지(battery or fuel gauge)를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 전원부(540)는, 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 및/또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 유선으로 충전을 위한 커넥터(560)는 핸들부(500) 하부에 배치할 수 있다. 상기 커넥터(560)는 외부로 노출된 개구를 포함하도록 구성되어 외부 전원과 직접 연결될 수 있다. 예를 들어, USB 케이블 등을 통하여 외부 전원이 상기 커넥터(560)에 연결되면, 충전 기능을 구비한 전원부(540)를 통하여 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 충전이 이루어질 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10) 내부에 인쇄 회로부(510)가 배치되는 영역을 나타낸 간략도이다.
도 9에 나타난 바와 같이, 상기 핸들부(500) 내부의 전원과 연결된 인쇄 회로부(510)는 제 1보정부(100), 제 2보정부(200) 및 제 3보정부(300) 내측에 배치될 수 있다.
구체적인 일 실시예에 따라, 상기 핸들부(500)로부터 제공된 인쇄 회로부(510)는 우선적으로 제 3보정부(300)의 제 3구동부(330) 내부에 배치되어, 제 3구동부(330)의 회전 운동을 위한 동력을 전달할 수 있다. 예를 들어, 제 3구동부(330)에서 카메라 모듈(C)의 수평을 실시간으로 유지하기 위하여 제어부에서 제공된 상기 실시간 구동을 위한 센서 신호 또는 구동 모터 신호를 전달할 수 있다. 상기 제 3구동부(330)는 제 3방향(Z)을 중심으로 회전 운동하여 카메라 모듈(C)의 촬영 방향이 사용자의 움직임에 따라 항상 전방을 향할 수 있도록 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 3구동부(330)에 연결된 인쇄 회로부(510)는 제 2구동부(230)와의 전기적 연결을 위하여 제 3프레임(310)을 관통하도록 배치될 수 있다. 상기 제 3프레임(310) 내부는 제 2구동부(230)와 이어지는 적어도 하나의 통로를 형성하여 인쇄 회로부(510)가 안전하게 배치될 수 있도록 구현할 수 있다. 또한, 일 예로 제 3프레임(310)은 'ㄷ'형상의 구조를 형성하고, 그 내부에 배치된 인쇄 회로부(510)는 플렉시블 인쇄 회로기판일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 3프레임(310)을 관통한 인쇄 회로부(510)는 제 2구동부(230) 내측으로 삽입되어 제 2구동부(230)에 동력을 전달할 수 있다. 예를 들어, 제 2구동부(230)에서 상기 카메라 모듈(C)의 수평을 실시간으로 유지하기 위하여 제어부에서 제공된 상기 실시간 구동을 위한 센서 신호 또는 구동 모터 신호를 전달할 수 있다. 상기 제 2구동부(230)는 제 2방향(Y)을 중심으로 회전 운동하여, 카메라 모듈(C) 촬영시 사용자의 좌우 방향의 움직임에 대하여 카메라 모듈(C)이 상시적으로 수평을 유지할 수 있도록 제어할 수 있다.
또 다른 예로, 상기 제 3구동부(330) 및 제 2구동부(230)는 인쇄 회로부(510)로 서로 상호 연결되어 사용자의 움직임에 실시간 반응하여 제 3방향(Z) 및 제 2방향(Y)을 중심으로 동시에 회전 동작하면서 카메라 모듈(C)의 흔들림을 방지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2구동부(230)에 연결된 인쇄 회로부(510)는 제 1구동부(130)와의 전기적 연결을 위하여 제 2프레임(210)을 관통하도록 배치될 수 있다. 상기 제 2프레임(210) 내부는 제 1구동부(130)와 이어지는 적어도 하나의 통로를 형성하여 인쇄 회로부(510)가 안전하게 배치될 수 있도록 구현할 수 있다. 또한, 일 예로 제 3프레임(310)은 'ㄷ'형상의 구조를 형성하고, 그 내부에 배치된 인쇄 회로부(510)는 플렉시블 인쇄 회로기판일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2프레임(210)을 관통한 인쇄 회로부(510)는 제 1구동부(130) 내측으로 삽입되어 제 1구동부(130)에 동력을 전달할 수 있다. 예를 들어, 제 1구동부(130)에서 상기 카메라 모듈(C)의 수평을 실시간으로 유지하기 위하여 제어부에서 제공된 상기 실시간 구동을 위한 센서 신호 또는 구동 모터 신호를 전달할 수 있다. 상기 제 1구동부(130)는 제 1방향(X)을 중심으로 회전 운동하여, 카메라 모듈(C) 촬영시 사용자의 전후 방향의 움직임에 대하여 카메라 모듈(C)이 항상 수평을 유지할 수 있도록 제어할 수 있다.
또 다른 예로, 상기 제 3구동부(330), 제 2구동부(230) 및 제 1구동부(130)는 인쇄 회로부(510)로 서로 상호 연결되어, 사용자의 움직임에 실시간 반응하여 제 3방향(Z), 제 3방향(Z) 및 제 1방향(X)을 중심으로 동시에 회전 동작하면서 카메라 모듈(C)의 흔들림을 방지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1구동부(130)에 연결된 인쇄 회로부(510)는 제 카메라 모듈(C)의 안착부(111)와 전기적 연결을 위하여 제 1프레임(110)을 관통하도록 배치될 수 있다. 상기 제 1프레임(110) 내부는 적어도 하나의 통로를 형성하여 인쇄 회로부(510)가 안전하게 배치될 수 있도록 구현할 수 있다. 그 내부에 배치된 인쇄 회로부(510)는 플렉시블 인쇄 회로기판일 수 있다.
또한, 일 예로 제 1프레임(110)은 상기 가이드 레일(112) 상 카메라 모듈(C)이 수동적 또는 자동적으로 이동할 수 있도록 구현하여 실시간 무게 중심을 유지할 수 있다.
또한, 일 예로, 상기 도 10 에 도시되어 있지 않지만, 상기 인쇄 회로부(510)는 카운터 밸런스(400) 내부에 배치되어 균형추(430)의 이동을 자동적으로 구현할 수 있다. 상기 제 1프레임(110) 내부에 배치된 인쇄 회로부(510)와 상기 카운터 밸런스(400) 내부에 배치된 인쇄 회로부(510)는 상호 연관하여 실시간으로 무게 중심이 흐트러지지 않도록 제어할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 제 1구동부(130)의 회전에 따른 흔들림 보정을 나타낸 측면도이다. 도 10(a)는 사용자가 핸들부(500)를 그립한 정자세에서 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)를 나타낸 측면도이며, 도 10(b)는 사용자가 사용자의 몸측 방향으로 핸들부(500)를 후진시켰을 때, 흔들림 보정을 나타낸 측면도이며, 도 10(c)는 사용자가 사용자의 몸측 반대 방향으로 핸들부(500)를 전진시켰을 때, 흔들림 보정을 나타낸 측면도이다.
도 10에 나타난 바와 같이, 사용자가 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 핸들부(500)를 그립한 상태에서, 사용자의 움직임에 따라 핸들부(500)의 흔들림이 일어나는 상태에서도 카메라 모듈(C)은 수평을 유지하면서 이미지를 촬상할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도 10(a)를 기준으로 설정할 때, 도 10(b)는 핸들부(500)가 사용자의 몸측 방향으로 소정의 각도가 형성된 상태이다. 예를 들어, 카메라 모듈(C)의 렌즈가 정면 또는 후면을 향하도록, 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10) 오른쪽에 사용자가 위치할 수 있다. 이 경우에 제 1구동부(130)의 회전에 의하여 제 1프레임(110), 카운터 밸런스(400) 및 카메라 모듈(C)은 도 10(a)과 동일하게 상하 방향(제 3방향(Z))으로 일직선을 유지할 수 있다.(도 1참조)
자세 유지 장치(10)의 동작을 설명하기 위한 다양한 실시예에 따르면, 상기 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 핸들부(500)를 사용자가 잡고 이동하면서 카메라 모듈(C)을 통해 외부 영상을 촬영할 경우, 사용자의 이동에 따라 카메라 모듈(C)의 수평 자세를 유지하기 위해 먼저 센서부(미도시 됨)가 기 설정된 값에 벗어난 핸들부(500), 제 1,2,3프레임(110,210,310) 및 카메라 모듈(C)의 움직임(회전 상태)을 감지할 수 있다. 본 실시예에선, 주로 핸들부(500), 제 2,3프레임(210,310)의 움직임을 감지할 수 있다. 상기 센서부는 사용자의 움직에 따라 움직이는 각각의 핸들부(500), 제 1,2,3프레임(110,210,310) 또는 카메라 모듈(C)의 제 1, 2, 3 방향(X축, Y축, Z축)의 이동을 감지하고, 감지된 신호를 상기 제어부(530)에 인가할 수 있다. 상기 제어부(530)는 전달된 감지 신호를 기반으로 상기 카메라 모듈(C)의 수평 자세 유지를 위해 상기 보정에 필요한 전원 공급을 상기 제 1, 2, 3보정부(100,200,300)의 제 1, 2, 3구동부(130,230,330)에 전달할 수 있다.
예를 들면, 본 실시예에 따라, 상기 제어부(530)는 상기 제 1 구동부(130)에 제 1 방향(X)을 중심으로 회전하도록 전원 공급을 제어하고, 이 전원 공급에 따라 상기 제 1구동부(130)는 상기 카메라 모듈(C)을 제 1방향(X)을 중심으로 회전을 보정할 수 있다. 그리고, 본 실시예 이외에도, 상기 제어부(530)는 상기 제 2 구동부(230)에 제 2 방향(Y)을 중심으로 회전하도록 전원 공급을 제어하고, 이 전원 공급에 따라 상기 제 2 구동부(230)는 상기 카메라 모듈(C)을 제 2방향(Y)을 중심으로 회전 보정할 수 있다. 그리고 상기 제어부(530)는 상기 제 3구동부(330)에 제 3방향(Z)을 중심으로 회전하도록 전원 공급을 제어하고, 이 전원 공급에 따라 상기 제 3구동부(330)는 상기 카메라 모듈(C)을 제 3방향(Z축)으로 회전 보정할 수 있다. 따라서, 사용자가 사진이나 동영상을 촬영하면서 손떨림 이외에도 몸 동작에 따라 카메라 모듈(C)의 각도가 기울어질 수 있는 경우에, 사용자의 손과 별도로 카메라 모듈(C)은 흔들림없이 수평을 유지할 수 있다.
상기 구동 동작에 따라, 다시 도 10을 참조하면, 촬영을 하는 도중에 사용자의 몸쪽 방향으로 핸들부(500)가 이동하게 되면(도 10(b)), 제 2보정부(200), 제 3보정부(300)는 상기 핸들부(500)와 동일한 방향으로 이동하지만, 제 1구동부(130)의 구동에 의하여 카메라 모듈(C) 및 카운터 밸런스(400)는 수평 유지를 상태로 보존될 수 있다. 구체적인 일 실시예에 따라, 제 1구동부(130)는 제 1방향(X)을 중심으로 반시계 회전함에 따라, 카메라 모듈(C) 및 카운터 밸런스(400)에 대하여 제 2보정부(200), 제 3보정부(300) 및 핸들부(500)는 사용자 몸 방향으로 회전 운동할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도 10(a)를 기준으로 설정할 때, 도 10(c)는 핸들부(500)가 사용자의 몸 바깥 방향으로 소정의 각도가 형성된 상태이다. 이 경우에 제 1구동부(130)의 회전에 의하여 제 1프레임(110), 카운터 밸런스(400) 및 카메라 모듈(C)은 도 10(a)와 동일하게 상하 방향(제 3방향(Z))으로 일직선을 유지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 구동 동작에 따라, 촬영을 하는 도중에 사용자의 몸 바깥쪽 방향으로 핸들부(500)가 이동하게 되면, 제 2보정부(200), 제 3보정부(300)는 상기 핸들부(500)와 동일한 방향으로 이동하지만, 제 1구동부(130)의 구동에 의하여 카메라 모듈(C) 및 카운터 밸런스(400)는 수평 유지를 상태로 보존될 수 있다. 구체적인 일 실시예에 따라, 제 1구동부(130)는 제 1방향(X)을 중심으로 반시계 회전함에 따라, 카메라 모듈(C) 및 카운터 밸런스(400)에 대하여 제 2보정부(200), 제 3보정부(300) 및 핸들부(500)는 사용자 몸 방향으로 회전 운동할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 카메라 모듈(C)은 전방위(360도) 촬영이 가능하며, 흔들림 보정에 따른 카메라 모듈(C)의 상기 전방위 화각이 간섭받지 않도록 카메라 모듈(C) 하부 소정의 공간에서만 제 2보정부(200) 및 제 3보정부(300)가 움직이도록 구현할 수 있다. 예를 들어, 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 모든 구성요소가 카메라 모듈(C) 하부에 배치되고 기 설정된 각도 내에서 회전 운동하기 때문에, 사용자는 실시간 카메라 모듈(C)의 화각 영역에 간섭없는 촬영을 수행할 수 있다.
이하 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 전,후 방향 이외에, 좌, 우 방향에서 카메라 모듈(C) 흔들림이 보정되는 경우를 설명한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 제 2구동부(230)의 회전에 따른 흔들림 보정을 나타낸 측면도이다. 도 11(a)는 사용자가 핸들부(500)를 그립한 정자세에서 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)를 나타낸 측면도이며, 도 11(b)는 사용자가 사용자의 좌측 방향으로 핸들부(500)를 이동시켰을 때, 흔들림 보정을 나타낸 측면도이며, 도 11(c)는 사용자가 사용자의 우측 방향으로 핸들부(500)를 이동시켰을 때, 흔들림 보정을 나타낸 측면도이다.
도 11에 나타난 바와 같이, 사용자가 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 핸들부(500)를 그립한 상태에서, 사용자의 움직임에 따라 핸들부(500)의 흔들림이 일어나는 상태에서도 카메라 모듈(C)은 수평을 유지하면서 이미지를 촬상할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도 11(a)을 기준으로 설정할 때, 도 11(b)은 핸들부(500)가 사용자의 좌측 방향으로 소정의 각도가 형성된 상태이다. 예를 들어, 카메라 모듈(C)의 렌즈가 정면 또는 후면을 향하도록, 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10) 전방 또는 후방에 사용자가 위치할 수 있다. 이 경우에 제 2구동부(230)의 회전에 의하여 제 1프레임(110), 카운터 밸런스(400) 및 카메라 모듈(C)은 도 10(a)와 동일하게 상하 방향(제 3방향(Z))으로 일직선을 유지할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 사진이나 동영상을 촬영하면서 손떨림 이외에도 몸 동작에 따라 카메라 모듈(C)의 각도가 기울어질 수 있는 경우에, 사용자의 손과 별도로 카메라 모듈(C)은 흔들림없이 수평을 유지할 수 있다.(도 1참조)
자세 유지 장치(10)의 동작을 설명하기 위한 다양한 실시예에 따르면, 상기 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 핸들부(500)를 사용자가 잡고 이동하면서 카메라 모듈(C)을 통해 외부 영상을 촬영할 경우, 사용자의 이동에 따라 카메라 모듈(C)의 수평 자세를 유지하기 위해 먼저 센서부(미도시 됨)가 기 설정된 값에 벗어난 핸들부(500), 제 1,2,3프레임(110,210,310) 및 카메라 모듈(C)의 움직임(회전 상태)을 감지할 수 있다. 본 실시예에선, 주로 핸들부(500), 제 3프레임(310)의 움직임을 감지할 수 있다. 상기 센서부는 사용자의 움직에 따라 움직이는 각각의 핸들부(500), 제 1,2,3프레임(110,210,310) 또는 카메라 모듈(C)의 제 1, 2, 3 방향(X축, Y축, Z축)의 이동을 감지하고, 감지된 신호를 상기 제어부(530)에 인가할 수 있다. 상기 제어부(530)는 전달된 감지 신호를 기반으로 상기 카메라 모듈(C)의 수평 자세 유지를 위해 상기 보정에 필요한 전원 공급을 상기 제 1, 2, 3보정부(100,200,300)의 제 1, 2 구동부(130,230,330)에 전달할 수 있다.
예를 들면, 본 실시예에 따라, 상기 제어부(530)는 상기 제 2 구동부(230)에 제 2 방향(Y)을 중심으로 회전하도록 전원 공급을 제어하고, 이 전원 공급에 따라 상기 제 2 구동부(230)는 상기 카메라 모듈(C)을 제 2방향(Y)을 중심으로 회전 보정할 수 있다. 그리고, 본 실시예 이외에도, 상기 제어부(530)는 상기 제 1,3구동부(130,330)에 제 1,3방향(X,Z)을 중심으로 회전하도록 전원 공급을 제어하고, 이 전원 공급에 따라 상기 제 1,3구동부(130,330)는 상기 카메라 모듈(C)을 제 1,3방향(X,Z축)으로 회전 보정할 수 있다. 따라서, 사용자가 사진이나 동영상을 촬영하면서 손떨림 이외에도 몸 동작에 따라 카메라 모듈(C)의 각도가 기울어질 수 있는 경우에, 사용자의 손과 별도로 카메라 모듈(C)은 흔들림없이 수평을 유지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 구동 동작에 따라, 촬영을 하는 도중에 사용자의 반시계 방향으로 핸들부(500)가 이동하게 되면, 제 3보정부(300)는 상기 핸들부(500)와 동일한 방향으로 이동하지만, 제 2구동부(230)의 구동에 의하여 카메라 모듈(C) 및 카운터 밸런스(400)는 수평 유지를 상태로 보존될 수 있다. 구체적인 일 실시예에 따라, 제 2구동부(230)는 제 2방향(Y)을 중심으로 반시계 회전함에 따라, 카메라 모듈(C) 및 카운터 밸런스(400)에 대하여 제 제 3보정부(300) 및 핸들부(500)는 사용자 반시계 방향으로 회전 운동할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도 11(a)를 기준으로 설정할 때, 도 11(c)는 핸들부(500)가 사용자의 시계 방향으로 소정의 각도가 형성된 상태이다. 이 경우에 제 1구동부(130)의 회전에 의하여 제 1프레임(110), 카운터 밸런스(400) 및 카메라 모듈(C)은 도 9(a)와 동일하게 상하 방향(제 3방향(Z))으로 일직선을 유지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 구동 동작에 따라, 촬영을 하는 도중에 사용자의 시계 방향으로 핸들부(500)가 이동하게 되면, 제 3보정부(300)는 상기 핸들부(500)와 동일한 방향으로 이동하지만, 제 2구동부(230)의 구동에 의하여 카메라 모듈(C) 및 카운터 밸런스(400)는 수평 유지를 상태로 보존될 수 있다. 구체적인 일 실시예에 따라, 제 2구동부(230)는 제 2방향(Y)을 중심으로 시계 회전함에 따라, 카메라 모듈(C) 및 카운터 밸런스(400)에 대하여 제 3보정부(300) 및 핸들부(500)는 사용자 시계 방향으로 회전 운동할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 카메라 모듈(C)은 전방위(360도) 촬영이 가능하며, 흔들림 보정에 따른 카메라 모듈(C)의 상기 전방위 화각이 간섭받지 않도록 카메라 모듈(C) 하부 소정의 공간에서만 제 3보정부(300)가 움직이도록 구현할 수 있다. 예를 들어, 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 모든 구성요소가 카메라 모듈(C) 하부에 배치되고 기 설정된 각도 내에서 회전 운동하기 때문에, 사용자는 실시간 카메라 모듈(C)의 화각 영역에 간섭없는 촬영을 수행할 수 있다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 휴대용 전자 장치(20)가 거치된 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)를 나타낸 사시도이다.
도 12를 참조하면, 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 카운터 밸런스(400)의 일면에 결합부재(391)를 배치하여 외부 전자 장치(20)를 장착할 수 있다. 예를 들어, 상기 외부 전자 장치(20)는 스마트 폰이나 웨어러블 기기(wearable device)등과 같은 휴대용 전자 장치가 될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 결합부재(391)는 외부 전자 장치(20)를 고정할 수 있는 다양한 형상의 결합 방식을 채택할 수 있다. 상기 외부 전자 장치(20)는 상기 결합부재(391)에 장착되어, 카메라 모듈(C)을 통해 촬영된 사진이나 영상을 실시간으로 확인하고 저장할 수 있다. 또 한 예로, 상기 카운터 밸런스(400) 측에 배치된 외부 전자 장치(20)는 카메라 모듈(C)과 같이, 사용자의 움직임에 따라 상시적으로 수평을 유지하여, 사용자는 실시간으로 흔들림 없는 화면을 바라볼 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 외부 전자 장치(20)와 카메라 모듈(C) 또는 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 연결은 유선 또는 무선으로 이루어 질 수 있다. 예를 들어, 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)는 카메라 모듈(C)에 의해 촬영된 영상 및/또는 센서부에 의해 검출된 위치 정보를 네트워크를 통해 외부 전자 장치(20)로 전송할 수 있다. 네트워크는, 이에 한정되지 않지만, 이동 또는 셀룰러 통신망, 근거리 통신망(Local Area Network: LAN), 무선 근거리 통신망(Wireless Local Area Network: WLAN), 광역 통신망(Wide Area Network: WAN), 인터넷, 소지역 통신망(Small Area Network: SAN) 등일 수 있다.
무선 통신은, 예를 들면, 셀룰러 통신 프로토콜로서, 예를 들면, LTE(long-term evolution), LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 또한, 무선 통신은, 예를 들면, 근거리 통신을 포함할 수 있다. 근거리 통신(164)은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스(Bluetooth), NFC(near field communication), 또는 GNSS(global navigation satellite system) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크(162)는 통신 네트워크(telecommunications network), 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(computer network)(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 전화 망(telephone network) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도면에 상세히 도시하지는 않았으나, 다양한 실시예에 따르면, 상기 결합부재(390)에 장착된 외부 전자 장치(20)는 스스로 균형추의 역할을 할 수 있다. 다만 이에 한정된 것은 아니며, 카메라 모듈(C)의 움직임에 따라 무게 중심 유지할 수 있도록 결합부재(391) 하부에 균형추(미도시)를 배치하여 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 전후방, 상하 움직임에 대해서도 수평을 유지할 수 있도록 구현할 수도 있다.
도 13를 참조한, 다양한 실시예에 따르면, 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 제 3프레임(310) 측면으로 결합부재(392)를 배치하여 외부 전자 장치(20)를 장착할 수 있다. 예를 들어, 상기 외부 전자 장치(20)는 스마트 폰이나 웨어러블 기기(wearable device)등과 같은 휴대용 전자 장치가 될 수 있다.
도 13에 따른 결합부재(932)에 장착된 외부 전자 장치(20)의 흔들림 보정 및 구성은 상기 실시예와 동일한 바, 생략한다.
이하, 상기 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)의 구동 방법에 대하여 설명한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치(10)에 대한 구동 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 자세 유지 장치(10)에 포함된 제어부(530)(도 1참조)는 프로세서를 동작하도록 하는 인스트럭션들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(530)는 상기 프로세서가 상기 자세 유지 장치(10)의 내부 구성 요소들을 제어하고, 다른 전자 장치(20: 외부 전자 장치)(도 12참조)와 연동하도록 하는 인스트럭션들을 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 제어부(530)에 저장된 상기 인스트럭션들에 기초하여 상기 자세 유지 장치(10)의 내부 구성 요소들을 제어하고, 다른 전자 장치(20: 외부 전자 장치) 또는 서버와 연동할 수 있다. 이하에서는 상기 상기 자세 유지 장치(10)의 각 구성 요소들을 주체로 상기 자세 유지 장치(10)의 동작을 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에서, 카메라, 제어부, 센서부, 구동부 및 핸들부는 도 1 내지 도 3의 카메라 모듈(C), 제어부(530), 센서부(520), 구동부(130,230,330) 및 핸들부(500)를 의미할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서, 'X'는 제 1방향(X)으로 'Y'는 제 2방향(Y)으로, 'Z'는 제 3방향(Z)을 의미할 수 있다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 상기 제어부(530)는 동작 10에 따라, 적어도 하나의 상기 자세 유지 장치(10) 내부에 배치된 센서부를 이용하여 상기 구동부 또는 카메라 모듈 중 적어도 하나의 수평 여부 및 움직임을 확인하는 동작을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 구동부(130,230,330), 프레임(110,210,310), 핸들부(500) 또는 카메라 모듈(C) 내에는 적어도 하나의 센서부(520)를 포함할 수 있다. 상기 센서부(520)는, 물리량을 계측하거나 자세 유지 장치에 구성된 각각의 전자 장치의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러(color) 센서(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서, 온/습도 센서, 조도 센서, 또는 UV(ultra violet) 센서 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively), 센서부(520)는, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor), EMG 센서(electromyography sensor), EEG 센서(electroencephalogram sensor), ECG 센서(electrocardiogram sensor), IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다.
상기 센서부는 사용자의 움직에 따라, 상기 구동부(130,230,330), 프레임(110,210,310), 핸들부(500) 또는 카메라 모듈(C)의 제 1, 2, 3방향(X,Y,Z)의 이동을 감지하고, 감지된 신호를 상기 제어부(250)에 인가할 수 있다. 예를 들면, 카메라 모듈(C)로 사진 또는 동영상 촬영 도중에 사용자의 흔들림이 발생하는 경우, 기 설정된 수평 위치에서 벗어난 위치 신호를 제어부(530)의 적어도 하나의 프로세스로 제공할 수 있다. 또 한 예로, 사용자의 움직임에 상응하여 제 1구동부(130)의 움직임이 변동되면, 센서부(520)가 동작하여 기 설정된 위치로부터 제 1구동부(130)가 변화된 위치에 상응하는 신호를 제어부(530)에 전달할 수 있다. 상기 제어부(530)의 적어도 하나의 프로세스는 상기 수평 여부 및 움직임 여부를 수신할 수 있다. 또 다른 예로, 사용자의 움직임에 상응하여 제 2구동부(230) 또는 제 3구동부(330)의 움직임이 변동되면, 센서부(520)가 동작하여 기 설정된 위치로부터 제 2구동부(230) 또는 제 3구동부(330)가 변화된 위치에 상응하는 신호를 제어부(530)에 전달할 수 있다. 상기 제어부(530)의 적어도 하나의 프로세스는 상기 수평 여부 및 움직임 여부를 수신할 수 있다.
이후, 동작 30에 따라, 제어부(520)는 상기 카메라 모듈(C)에서 촬상되는 이미지의 수평 유지를 위하여 실시간으로 상기 적어도 하나의 보정부(100,200,300)에 필요한 제어 신호를 상기 적어도 하나의 보정부(100,200,300)로 전달하는 동작을 수행할 수 있다.
그리고 동작 50에 따라, 상기 적어도 하나의 보정부(100,200,300)는 상기 제어부에 의해 제어된 전원 공급에 따라 회전을 제어하여 상기 카메라 모듈(C) 또는 상기 적어도 하나의 보정부(100,200,300)를 1, 2, 3 방향(X축, Y축, Z축) 중 적어도 하나의 방향으로 회전하며, 카메라 모듈(C)의 수평 자세 유지를 위한 보정하는 동작을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 구동부(130,230,330)는 제 1방향(X)을 중심으로 회전 운동 가능한 제 1구동부(130), 제 2방향(Y)을 중심으로 회전 운동 가능한 제 2구동부(230) 및 제 3방향(Z)을 중심으로 회전 운동 가능한 제 3구동부(330)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제어부에 의해 상기 제 1구동부(130)는 전원에 의해 필요한 전력이 공급되면, 기 설정된 신호에 따라 카메라 모듈(C) 또는 제 1프레임(110)은 수평을 유지하도록 동작할 수 있는 신호(예, 전력)를 수신할 수 있다. 또한, 이후 다시 카메라 모듈(C)로 사진 또는 동영상 촬영 도중에 사용자의 흔들림이 발생하는 경우, 기 설정된 수평 위치에서 벗어난 위치 신호를 제어부(530)의 적어도 하나의 프로세스로 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제 1구동부(130)는 제 1방향(X)을 중심으로 제 2프레임(210)을 회전시키는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 제어부(530)는 카메라 모듈(C) 또는 제 1프레임(110)의 수평 유지를 위한 제어 신호를 제 1구동부(130)로 전달할 수 있다. 만약, 사용자의 움직임에 따라 카메라 모듈(C) 또는 제 1프레임이 제 1방향(X)을 중심으로 약 15도 정도 시계 방향으로 회전하면, 제어부(530)는 제 1구동부(130)에 상기 제 1방향(X)을 중심으로 약 15도 정도 반시계 방향으로 회전하도록 제어 신호(제 1신호)를 전달할 수 있다. 상기 동작에 따라 카메라 모듈(C) 또는 제 1프레임(110)은 실시간으로 수평을 유지하게 되며, 상기 카메라 모듈(C)은 흔들림 없는 이미지를 촬상할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 제 1구동부(130) 또는 카메라 모듈(C)와 마찬가지로, 제 2구동부(230) 또는 제 3구동부(330)에서도 전원에 의해 전력이 공급되면, 기 설정된 신호에 따라 상기 제 2구동부(230) 또는 제 3구동부(330)의 수평을 유지하도록 동작할 수 있다.
예를 들어, 제 2구동부(230)는 제 2방향(Y)을 중심으로 제 2프레임(210) 또는 제 3프레임(310)을 회전시키는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 제어부(530)는 카메라 모듈(C) 또는 제 1프레임(110)의 수평 유지를 위한 제어 신호를 제 2구동부(230)로 전달할 수 있다. 만약, 사용자의 움직임에 따라 카메라 모듈(C) 또는 제 1프레임이 제 2방향(Y)을 중심으로 약 15도 정도 시계 방향으로 회전하면, 제어부(530)는 제 2구동부(230)에 상기 제 2방향(Y)을 중심으로 약 15도 정도 반시계 방향으로 회전하도록 제어 신호(제 2신호)를 전달할 수 있다. 상기 동작에 따라 카메라 모듈(C) 또는 제 1프레임(110)은 실시간으로 수평을 유지하게 되며, 상기 카메라 모듈(C)은 흔들림 없는 이미지를 촬상할 수 있다.
또 한 예로, 제 3구동부(330)는 제 3방향(Z)을 중심으로 제 3프레임(310)을 회전시키는 동작을 수행할 수 있다. 상기 제 3구동부(330)의 동작은 제 1구동부(130) 또는 제 2구동부(230)와 같이, 상기 카메라 모듈(C)에서 흔들림 없는 이미지를 촬상할 수 있도록 한다.
다양한 실시예에 따라, 상기 카메라 모듈(C), 제 1구동부(130), 제 2구동부(230) 또는 제 3구동부(330)의 동작은 동시에 실시간으로 진행될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 카메라 모듈(C), 제 1구동부(130), 제 2구동부(230) 또는 제 3구동부(330)에 배치된 센서부(520)에서 센싱된 위치 신호는 동시에 실시간으로 제어부(530)로 전달될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치는, 360도 화각을 가지는 카메라 모듈이 안착되는 안착부를 포함하며, 제 1방향을 중심으로 회전 운동 가능한 제 1보정부, 상기 제 1보정부 일측에 배치되며, 상기 제 1방향과 서로 다른 제 2방향을 중심으로 회전 운동 가능한 제 2보정부, 상기 제 2보정부 하단에 배치되며, 상기 제 1방향 또는 상기 제 2방향과 서로 다른 제 3방향을 중심으로 회전 운동 가능한 제 3보정부 및 상기 제 1보정부와 연결되며, 상기 카메라의 수평 유지를 가이드하는 카운터 밸런스(counter balance)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 안착부는 상기 제 1보정부 상부에 배치되며, 상기 제 1보정부의 상기 제 1방향, 상기 제 2보정부의 상기 제 2방향 및 상기 제 3보정부의 상기 제 3방향은 서로 직교일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 카운터 밸런스는, 상기 안착부 하부에 적어도 일부가 평행하게 배치되며, 무게 중심을 위한 균형추 및 상기 균형추의 제 1방향의 이동을 가이드하는 슬릿을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1보정부는, 상기 제 1방향으로 상기 카메라의 움직임을 가이드하는 제 1프레임 및 상기 제 1방향을 중심으로 상기 제 1프레임 또는 제 2구동부를 회전 운동시키는 제 1구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 카운터 밸런스는 상기 제 1구동부와 연결되며, 상기 제 1프레임과 동시에 상기 제 1방향을 중심으로 회전 운동할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 2보정부는 상기 제 1구동부 외측에 배치되는 제 2프레임 및 상기 제 2방향을 중심으로 상기 제 2프레임 또는 제 3구동부를 회전 운동시키는 제 2구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1구동부와 상기 제 2구동부는 상기 제 1방향으로 일직선 상에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 3보정부는, 상기 제 2구동부 하측에 배치되는 제 3프레임 및 상기 제 3방향을 중심으로 상기 제 3프레임을 회전 운동시키는 제 3구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 2구동부와 상기 제 3구동부는 상기 제 3방향으로 일직선 상에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 3프레임은 적어도 일부가 상기 제 2방향 및 제 3방향으로 평행한 라인을 형성하여, 상기 카운터 밸런스의 회전 운동에 따른 회전각을 범위를 한정하고 이동 경로를 보호할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 3보정부 하부에 회전 가능하도록 배치되며, 사용자가 휴대하면서 촬영 가능한 핸들부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 핸들부는, 핸들 하우징 상기 하우징 내부에 배치되고 상기 제 1보정부, 상기 제 2보정부 또는 상기 제 3보정부에 제공되는 전력을 저장하고 공급하는 전원 및 상기 제 1보정부, 상기 제 2보정부 또는 상기 제 3보정부의 회전 운동을 실시간으로 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 핸들부의 내측에는 인쇄 회로부의 일부가 배치되며, 상기 인쇄 회로부는 상기 제 1구동부, 상기 제 2구동부 및 상기 제 3구동부와 연결되어 전력을 공급하고 구동을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로부는 플렉시블 인쇄 회로기판을 포함하며, 상기 인쇄 회로부는 상기 제 1프레임, 상기 제 2프레임 및 상기 제 3프레임 내부에 배치된 개구를 통해 상호 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 3프레임 일측 또는 상기 카운터 밸런스 일측에는 적어도 하나의 결합부가 배치되어 외부 휴대용 장치를 결합할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1구동부, 상기 제 2구동부 및 상기 제 3구동부 내부에는 상기 카메라의 촬영시 실시간으로 상기 성기 제 1구동부, 상기 제 2구동부 및 상기 제 3구동부의 움직임를 센싱하는 센서부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 센서부에서 전달된 센싱 신호에 따라 상기 카메라의 수평을 유지하는 제어 신호를 실시간으로 상기 제 1구동부, 상기 제 2구동부 또는 상기 제 3구동부에 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치의 구동 방법에 있어서, 적어도 하나의 카메라 모듈 또는 보정부에 배치된 센서부를 이용하여 상기 카메라 모듈 또는 보정부 중 적어도 하나의 수평 여부 및 움직임을 확인하는 동작; 제어부는 상기 카메라 모듈에서 촬상되는 이미지의 수평 유지를 위하여 실시간으로 상기 적어도 하나의 보정부에 필요한 제어 신호를 상기 적어도 하나의 보정부에 전달하는 동작; 및 상기 적어도 하나의 보정부는 상기 제어부에 의해 제어된 전원 공급에 따라 회전을 제어하여 상기 카메라 모듈 또는 상기 적어도 하나의 보정부를 1, 2, 3 방향(X축, Y축, Z축) 중 적어도 하나의 방향으로 회전하며, 카메라 모듈의 수평 자세 유지를 위한 보정하는 동작;을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 보정부에 필요한 제어 신호를 전달하는 동작에서, 제 1방향을 중심으로 회전 운동 가능한 제 1구동부에 제 1신호를 전달하는 동작, 제 2방향을 중심으로 회전 운동 가능한 제 2구동부에 제 2신호를 전달하는 동작, 제 3방향을 중심으로 회전 운동 가능한 제 3구동부에 제 3신호를 전달하는 동작 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어 신호에 따라 적어도 하나의 구동부가 수평 유지를 위한 회전 운동하는 동작에서, 상기 제 1구동부는 상기 제 1방향을 중심으로 제 2프레임을 회전시키는 동작 또는 상기 제 2구동부는 상기 제 2방향을 중심으로 상기 제 2프레임 또는 제 3프레임을 회전시키는 동작을 수행할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 다양한 실시예의 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치 및 동작 방법은 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
C: 카메라
C1: 카메라 지지부
10: 360도 카메라를 위한 자세 유지 장치
100: 제 1보정부
200: 제 2보정부
300: 제 3보정부
400: 카운터 밸런스
500: 핸들
110: 제 1프레임
111: 안착부
130: 제 1구동부
210: 제 2프레임
230: 제 2구동부
310: 제 3프레임
330: 제 3구동부
410: 카운터 프레임
430: 균형추

Claims (20)

  1. 카메라 모듈이 안착되는 안착부를 포함하며, 제 1방향을 중심으로 회전 운동 가능한 제 1보정부;
    상기 제 1보정부 일측에 배치되며, 상기 제 1방향과 서로 다른 제 2방향을 중심으로 회전 운동 가능한 제 2보정부;
    상기 제 2보정부 하단에 배치되며, 상기 제 1방향 또는 상기 제 2방향과 서로 다른 제 3방향을 중심으로 회전 운동 가능한 제 3보정부; 및
    상기 제 1보정부와 연결되며, 상기 카메라 모듈의 수평 유지를 가이드하는 카운터 밸런스(counterbalance)를 포함하고,
    상기 제 1보정부는, 상기 제 1방향으로 상기 카메라 모듈의 움직임을 가이드하는 제 1프레임, 및 상기 제 1방향을 중심으로 상기 제 1프레임 또는 제 2보정부를 회전 운동시키는 제 1구동부를 포함하고,
    상기 제 2보정부는, 상기 제 1구동부 외측에 배치되는 제 2프레임, 및 상기 제 2방향을 중심으로 상기 제 2프레임 또는 제 3보정부를 회전 운동시키는 제 2구동부를 포함하고,
    상기 제 3보정부는, 상기 제 2구동부 하측에 배치되는 제 3프레임, 및 상기 제 3방향을 중심으로 상기 제 3프레임을 회전 운동시키는 제 3구동부를 포함하고,
    상기 제 3프레임은 적어도 일부가 상기 제 2방향 및 제 3방향으로 평행한 라인을 형성하여, 상기 카운터 밸런스의 회전 운동에 따른 회전각을 범위를 한정하고 이동 경로를 보호하는 수평 자세 유지 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 안착부는 상기 제 1보정부 상부에 배치되며, 상기 제 1보정부의 상기 제 1방향, 상기 제 2보정부의 상기 제 2방향 및 상기 제 3보정부의 상기 제 3방향은 서로 직교인 수평 자세 유지 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 카운터 밸런스는,
    상기 안착부 하부에 적어도 일부가 평행하게 배치되며, 무게 중심을 위한 균형추; 및
    상기 균형추의 상기 제 1방향 이동을 가이드하는 슬릿을 포함하는 수평 자세 유지 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 카운터 밸런스는 상기 제 1구동부와 연결되며, 상기 제 1프레임과 동시에 상기 제 1방향을 중심으로 회전 운동 가능하고,
    상기 제 1구동부와 상기 제 2구동부는 상기 제 1방향으로 일직선 상에 배치되는 수평 자세 유지 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2구동부와 상기 제 3구동부는 상기 제 3방향으로 일직선 상에 배치되는 수평 자세 유지 장치.
  10. 삭제
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3보정부 하부에 회전 가능하도록 배치되며, 사용자가 휴대하면서 촬영 가능한 핸들부를 더 포함하는 수평 자세 유지 장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 핸들부는,
    핸들 하우징;
    상기 핸들 하우징 내부에 배치되고 상기 제 1보정부, 상기 제 2보정부 또는 상기 제 3보정부에 제공되는 전력을 저장하고 공급하는 전원; 및
    상기 제 1보정부, 상기 제 2보정부 또는 상기 제 3보정부의 회전 운동을 실시간으로 제어하는 제어부를 포함하는 수평 자세 유지 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 핸들 하우징의 내측에는 인쇄 회로부의 일부가 배치되며, 상기 인쇄 회로부는 상기 제 1구동부, 상기 제 2구동부 및 상기 제 3구동부와 연결되어 전력을 공급하고 회전 구동을 제어하고,
    상기 인쇄 회로부는 플렉시블 인쇄 회로기판을 포함하며, 상기 인쇄 회로부는 상기 제 1프레임, 상기 제 2프레임 및 상기 제 3프레임 내부에 배치된 개구를 통해 상호 연장되는 수평 자세 유지 장치.
  14. 삭제
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3프레임 일측 또는 상기 카운터 밸런스 일측에는 적어도 하나의 결합부가 배치되어 외부 휴대용 장치를 결합할 수 있는 수평 자세 유지 장치.
  16. 제 12항에 있어서, 상기 제 1구동부, 상기 제 2구동부 및 상기 제 3구동부 내부에는,
    상기 카메라 모듈의 촬영시 실시간으로 상기 제 1구동부, 상기 제 2구동부 및 상기 제 3구동부의 움직임를 센싱하는 센서부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 카메라의 수평을 유지을 제어하기 위하여, 상기 센서부에서 전달된 센싱 신호에 대응하여 상기 제 1구동부, 상기 제 2구동부 또는 상기 제 3구동부에 회전을 위한 전원 공급을 제어하는 수평 자세 유지 장치.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
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