KR20040099216A - Camera Rotating Device and the Method - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A camera rotating device and a method thereof are provided to install a reflecting portion consisting of a mirror on a camera lens incident side, and to simultaneously rotate the reflecting portion and an image sensor portion by driving a motor, thereby realizing a tilt function by the motor with a little amount of dynamic force. CONSTITUTION: A lens portion(60) is fixed and mounted on a camera frame portion(2) such that a light incident axis turns toward a top. A motor portion(10) enables the first gear(12a) and the second gear(22a) to drive a rotational axis(11a). A reflecting portion(50) is inclined at 45 degrees toward a light incident side of the lens portion(60), and comprises the third gear(12b) engaged with the first gear(12a). An image sensor portion(70) receives an image incident on the lens portion(60), and comprises the fourth gear(22b) engaged with the second gear(22a).

Description

카메라 회전장치 및 그 방법{Camera Rotating Device and the Method}Camera Rotating Device and the Method

본 발명은 카메라 회전장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 카메라 렌즈의 광 입사측에 미러를 45도로 렌즈측에 대하여 설치하고 상기 미러를 회전시킴과 동시에 이미지센서를 같은 방향으로 같은 각도만큼 회전시키도록 한 카메라 회전장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a camera rotating apparatus and a method thereof, wherein a mirror is installed on a light incident side of a camera lens at a 45 degree angle with respect to the lens side, and the image sensor is rotated by the same angle in the same direction while rotating the mirror. The present invention relates to a camera rotating apparatus and a method thereof.

일반적으로, 카메라의 팬 혹은 틸트가 장착된 카메라는 감시카메라에 사용되며 주로 원거리에서도 목적위치를 모니터링 및 제어할 수 있도록 하는 원격제어시스템을 갖추고 있다.Generally, a camera equipped with a pan or tilt of a camera is used for a surveillance camera and is mainly equipped with a remote control system for monitoring and controlling a target position even at a long distance.

이러한 원격제어를 위한 시스템에서 기존의 카메라 회전장치의 패닝(Panning) 방법은 카메라의 전체를 지지대 위의 회전축에 고정한 후, 회전축을 모터를 구동하는 방법을 사용하고 있다. 이런 경우, 대부분 카메라의 팬부 혹은 틸트부의 전체 폭이 넓어지고, 카메라를 구동시키는 모터의 동력이 커지게 되며, 부품의 외형치수나 부품의 단가가 높아지는 단점이 있다.The panning method of the existing camera rotating apparatus in the system for remote control uses a method of driving the motor by rotating the shaft after fixing the entire camera to the rotating shaft on the support. In this case, most of the pan or tilt portion of the camera is widened, the power of the motor for driving the camera is increased, there is a disadvantage that the external dimensions of the component or the unit cost of the component increases.

이에, 팬 및 틸트가 가능한 카메라 모듈에 있어서도 저소비전력, 콤팩트한 사이즈, 저렴한 제조단가를 구현하기 위해 대안들이 안출될 필요성이 있다 하겠다.Accordingly, even in a camera module capable of pan and tilt, alternatives have to be devised to realize low power consumption, compact size, and low manufacturing cost.

따라서 본 발명은 상기한 장치 및 방법의 단점들을 보안하기 위하여 안출된 것으로, 보다 저렴한 소형의 모터를 이용하여 카메라를 회전시키므로 팬 혹은 틸트의 기능을 구현함과 동시에 콤팩트한 카메라 외형의 크기가 가능하도록 구현함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been devised to secure the disadvantages of the above-described apparatus and method, so that the camera can be rotated using a cheaper and smaller motor to realize the function of a pan or tilt and at the same time enable a compact camera appearance. The purpose is to implement it.

본 발명의 목적을 이루기 위해 카메라 렌즈 상부에 미러를 45도로 렌즈측에 대하여 장착하고, 소형의 모터로 상기미러를 렌즈 중심축을 중심으로 하여 회전시키고, 이와 동시에 이미지센서를 같은 방향으로 같은 각도만큼을 함께 회전시킴으로 카메라 전체가 회전한 효과를 실현함으로서, 상기의 과제를 해결도록 하는 것을 기술적 과제로 삼았다.In order to achieve the object of the present invention, a mirror is mounted on the camera lens at an angle of 45 degrees with respect to the lens side, and a small motor is used to rotate the mirror about the lens central axis, and at the same time, rotate the image sensor by the same angle in the same direction. The technical problem is to solve the above problem by realizing the effect of the whole camera rotated by rotating together.

도 1은 본 발명에 의한 카메라 회전장치의 측면 내부 구조도1 is a side internal structural diagram of a camera rotating apparatus according to the present invention

도 2는 본 발명에 의한 카메라 회전 원리도2 is a principle of rotating the camera according to the present invention

도 3은 본 발명에 의한 팬 혹은 틸트 구현을 위한 배치도3 is a layout view for implementing a pan or tilt in accordance with the present invention

*도면의 주요부분에 대한 부호설명** Description of Signs of Main Parts of Drawings *

1 : 제어부1: control unit

2 : 카메라골격부2: camera skeleton

10 : 모터부10: motor part

11a : 모터회전축11a: motor rotation shaft

11b : 미러회전축11b: mirror rotation shaft

12a : 제 1기어12a: first gear

12b : 제 3기어12b: third gear

21b : 센서회전축21b: sensor rotation shaft

22a : 제 2기어22a: second gear

22b : 제 4기어22b: fourth gear

50 : 반사부50: reflector

60 : 렌즈부60 lens part

70 : 이미지센서부70: image sensor

100 : 입사광로100: incident light path

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the most preferred embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명에 의한 카메라 회전장치 구조를 측면에 본 내부구조도로서, 광 입사축이 상부로 향하도록 카메라골격부(2)에 장착되는 렌즈부(60)와, 제 1기어 및 제 2기어가 고착된 회전축(11a)을 구동시키는 모터부(10)와, 상기 카메라 렌즈부 상측에 미러를 45도 기울여 렌즈부를 향하여 설치되며 상기 제 1기어와 치합되는 제 3기어를 구비한 회전가능한 반사부(50)와, 상기 렌즈부(60)로 입사되는 영상을 입수하며 상기 제 3기어와 치합되는 제 4기어를 구비한 회전이 가능한 이미지센서부(70)로 이루어진 것을 나타낸다.1 is an internal structural view showing a structure of a camera rotating apparatus according to the present invention in a side view, wherein the lens unit 60 is mounted on the camera skeleton 2 so that the light incident axis is directed upward, the first gear and the second gear. Rotatable reflector having a motor unit 10 for driving the fixed shaft 11a and a third gear installed at an upper side of the camera lens unit toward the lens unit by tilting a mirror at an angle of 45 degrees. 50 and a rotatable image sensor unit 70 having an image incident on the lens unit 60 and having a fourth gear engaged with the third gear.

상기 렌즈부(60)는 오목렌즈군 및 볼록렌즈군으로 구성되어 광 입사축이 상측으로 향하도록 카메라골격부(2)에 설치구성되어 있다. 입사광은 상기 반사부(50)에 반사된 후 이 렌즈부(60)를 통과하여 이미지센서부(70)에 도달하게 된다.The lens unit 60 is composed of a concave lens group and a convex lens group, and is provided in the camera skeleton 2 so that the light incident axis is directed upward. The incident light is reflected by the reflecting unit 50 and then passes through the lens unit 60 to reach the image sensor unit 70.

상기 모터부(10)는 회전축(11a)과, 상기 회전축에 그 중심이 고착된 제 1기어(12a) 및 제 2기어(22a)와, 상기 회전축을 회전시키는 스테핑모터로 구성되어 있다.The motor unit 10 includes a rotating shaft 11a, a first gear 12a and a second gear 22a whose center is fixed to the rotating shaft, and a stepping motor for rotating the rotating shaft.

상기 반사부(50)는 렌즈부(60)에 대하여 45도를 유지하며 렌즈부 중심축을 중심으로 회전가능한 미러와, 상기 미러를 회전시키는 미러회전축(11b)과, 상기 미러회전축에 그 중심이 고착되며 상기 제 1기어(12a)와 치합되는 제 3기어(12b)로 구성되어 있다. 상기 미러의 광 입사방향은 전방을 향하고 광 출사방향은 렌즈부(60)측을 향하도록 설치되어 있다.The reflector 50 maintains 45 degrees with respect to the lens unit 60 and is rotatable about a central axis of the lens unit, a mirror rotation shaft 11b for rotating the mirror, and a center thereof is fixed to the mirror rotation shaft. And a third gear 12b meshed with the first gear 12a. The light incidence direction of the mirror faces the front and the light outward direction faces the lens part 60 side.

상기 이미지센서부(70)는 상기 렌즈부(60)로부터 입사되는 광 영상을 입수하는 이미지센서와, 상기 이미지센서를 상기 렌즈부(60) 중심축을 중심으로 회전시키는 센서회전축(21b)과, 상기 센서회전축에 그 중심이 고착되며 상기 제 2기어와 치합되는 제 4기어(22b)로 구성되어 있다.The image sensor unit 70 includes an image sensor for receiving an optical image incident from the lens unit 60, a sensor rotation shaft 21b for rotating the image sensor about a central axis of the lens unit 60, and It is composed of a fourth gear 22b fixed to the center of the sensor shaft and engaged with the second gear.

도면 2는 본 발명에 의한 회전 원리도로서, 미러의 회전에 의해 전방 좌우(A,C)의 상(Image)의 광로가 렌즈부(60)로 입사되는 원리를 나타낸 것이다.FIG. 2 is a rotation principle diagram according to the present invention, and illustrates a principle in which an optical path of an image of front left and right A and C is incident on the lens unit 60 by the rotation of a mirror.

상기와 같이 이루어진 본 발명 장치의 작용을 도 1 및 도 2와 함께 설명한다.The operation of the device of the present invention made as described above will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

먼저, 상기 모터부(10)가 제어부(1)에 의해 스테핑모터가 일정방향으로 회전하면 상기 스테핑모터와 축연결된 회전축(11a)과 함께 상기 회전축에 그 중심이 고착된 제 1기어(12a) 및 제 2기어(22a)가 회전하게 되고, 따라서 상기 제 1기어(12a)와 치합된 제 3기어(12b)는 상기 일정방향의 반대방향으로 회전하게 된다. 계속하여, 제 3기어(12b)의 회전에 의해 상기 제 3기어와 고정연결된 반사부(50)는 렌즈부(60)의 중심축을 중심으로 하여 회전하게 되고, 반사부(50)의 렌즈부측에 대한 45도 각은 그대로 유지된다. 도 2에서 도시한 바와 같이 상기 반사부(50)가 렌즈부(60)의 중심축을 중심으로 하여 회전하게 되면 전면부의 좌측(A) 혹은 우측(C)에 있는 오브젝 상(Image)이 입사하게 된다.First, when the motor unit 10 rotates the stepping motor in a predetermined direction by the control unit 1, the first gear 12a having its center fixed to the rotating shaft together with the rotating shaft 11a axially connected to the stepping motor and As the second gear 22a rotates, the third gear 12b meshed with the first gear 12a rotates in the opposite direction to the predetermined direction. Subsequently, the reflecting portion 50 fixedly connected to the third gear by the rotation of the third gear 12b is rotated about the central axis of the lens portion 60, and the lens portion side of the reflecting portion 50 is rotated. The 45 degree angle remains the same. As shown in FIG. 2, when the reflecting unit 50 rotates about the central axis of the lens unit 60, the image on the left side A or the right side C of the front part is incident. do.

한편, 상기 제 2기어(22a)의 회전에 의해 상기 제 4기어(22b)는 제 2기어의 회전방향과 반대로 회전한다. 곧 제 4기어(22b)의 회전방향은 상기 제 3기어(12b)의 회전방향과 일치하게 된다. 상기 제 4기어가 회전하면 제 4기어와 고정연결된 이미지센서부(70)가 회전하게 되고 이 경우, 상기 미러의 회전방향과 이미지센서부의 회전방향은 일치하게 된다. 여기에서 상기 제 1기어(12a)와 상기 제 2기어(22a)는 그 반경 및 톱니수가 동일하며 또한 상기 제 3기어(12b)와 상기 제 4기어(22b)도 그 반경 및 톱니수가 동일하게 구성되어 있다.On the other hand, by the rotation of the second gear 22a, the fourth gear 22b is rotated in the opposite direction to the rotation direction of the second gear. In other words, the rotational direction of the fourth gear 22b coincides with the rotational direction of the third gear 12b. When the fourth gear rotates, the image sensor unit 70 fixedly connected to the fourth gear rotates. In this case, the rotational direction of the mirror and the rotational direction of the image sensor unit coincide. Here, the first gear 12a and the second gear 22a have the same radius and number of teeth, and the third gear 12b and the fourth gear 22b have the same radius and number of teeth. It is.

결과적으로, 상기 모터부에 의해 반사부가 렌즈부측에 대하여 45도를 유지하면서 렌즈부의 중심축을 중심으로 하여 회전하게 되면 동시에 같은 방향으로 같은각도만큼 이미지센서부가 회전하게 되고 따라서 카메라 전체를 회전한 것과 같은 효과를 얻게 된다.As a result, when the reflecting portion is rotated about the central axis of the lens portion by the motor portion while maintaining the 45 degrees with respect to the lens portion side, the image sensor portion is rotated by the same angle in the same direction at the same time. You get an effect.

한편, 도 3은 본 발명에 의한 팬 혹은 틸트 구현을 위한 배치도로서, 도 3에 도시하는 바와 같이 틸트(Tilt)의 기능을 구현하기 위하여는 반사부 입사축이 전면을 향하도록 하고, 전면에서 바라볼 때 세로(D)로 장착된 카메라골격부(2)를 가로(E)로 장착하면 된다.On the other hand, Figure 3 is a layout for implementing a pan or tilt in accordance with the present invention, in order to implement the function of the tilt (Tilt) as shown in Figure 3 so that the reflector incident axis facing the front, facing from the front In view, the camera skeleton 2 mounted vertically (D) may be mounted horizontally (E).

상술한 바와 같이 본 발명은 카메라가 팬 혹은 틸트를 구현함에 있어서, 카메라 렌즈측에 대하여 45도로 기울어진 미러가 장착된 반사부를 설치하고, 모터에 의해 상기 반사부를 회전시킴과 동시에 이미지센서를 같은 방향으로 같은 각도만큼 회전시키므로 카메라 전체가 회전한 효과를 제공하며, 따라서 소형의 모터로도 카메라의 팬 혹은 틸트의 기능을 구현할 수 있는 효과가 있다.As described above, in the present invention, when the camera implements a pan or tilt, a reflector equipped with a mirror inclined at 45 degrees with respect to the camera lens side is installed, and the image sensor is rotated in the same direction by rotating the reflector by a motor. Since it rotates by the same angle, the entire camera is rotated, and thus, even a small motor has the effect of realizing the camera's pan or tilt function.

Claims (3)

카메라 회전장치에 있어서,In the camera rotating device, 광 입사축이 상부로 향하도록 카메라골격부(2)에 장착되는 렌즈부(60)와;A lens unit 60 mounted to the camera skeleton 2 so that the light incident axis is directed upward; 스테핑모터, 상기 스테핑모터와 연결된 모터회전축(11a), 상기 모터회전축에 그 중심이 고착된 제 1기어(12a) 및 제 2기어(22a)로 구비된 모터부(10)와;A motor unit (10) comprising a stepping motor, a motor rotating shaft (11a) connected to the stepping motor, a first gear (12a) and a second gear (22a) whose center is fixed to the motor rotating shaft; 상기 모터부(10)의 제 1기어(12a)와 치합되는 제 3기어, 상기 렌즈부(60)측에 대하여 45도 기울여 설치된 미러, 상기 렌즈부(60) 중심축을 중심으로 하여 상기 미러의 회전이 가능하도록 미러회전축(11b)을 카메라골격부(2)에 설치하되 상기 미러회전축(11b)의 상단부는 상기 제 3기어와 고착하게 하고 하단부는 상기 45도로 기울어진 미러 후면부에 고착하도록 한 반사부(50)와;A third gear meshed with the first gear 12a of the motor unit 10, a mirror installed at an angle of 45 degrees with respect to the lens unit 60 side, and rotation of the mirror about a central axis of the lens unit 60 The mirror rotating shaft 11b is installed on the camera skeleton 2 so that the upper end of the mirror rotating shaft 11b is fixed to the third gear and the lower end is fixed to the rear surface of the mirror tilted at 45 degrees. 50; 상기 렌즈부(60) 후방에 렌즈부에 대향하여 설치되고 상기 렌즈부를 통과하여 입사되는 영상을 입수하는 이미지센서, 상기 모터부(10)의 구동에 의해 상기 렌즈부(60) 중심축을 중심으로 하여 상기 반사부(50)의 회전과 동시에 반사부(50)와 동일방향 및 동일각도만큼 상기 이미지센서가 회전될 수 있도록 센서회전축(21b)을 카메라골격부(2)에 설치하되, 상기 센서회전축의 상단부에는 상기 이미지센서의 후면 중심부를 고착시키고 상기 센서회전축의 하단부에는 상기 제 2기어(22a)와 치합되는 제 4기어(22b)의 중심을 고착시키도록 설치되도록 한 이미지센서부(70)로 구성된 것을 특징으로 하는 카메라 회전장치.An image sensor is installed at the rear of the lens unit 60 to face the lens unit and receives an image incident through the lens unit, and is driven by the motor unit 10. The sensor rotating shaft 21b is installed in the camera skeleton 2 so that the image sensor can be rotated by the same direction and the same angle as the reflecting portion 50 at the same time as the reflecting portion 50 rotates. The image sensor unit 70 is configured to fix the center of the rear of the image sensor to the upper end and to fix the center of the fourth gear 22b engaged with the second gear 22a to the lower end of the sensor rotation shaft. Camera rotating apparatus characterized in that. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 카메라골격부(2)는 그 설치에 있어서, 상기 반사부(50)의 광 입구(51)는 전면을 향하도록 벽면 및 지지대에 고정 설치하되, 전면을 기준으로한 관측점에서 세로방향(D) 혹은 가로방향(E)으로 설치하도록 함으로서, 상기의 반사부(50) 및 이미지센서부(70)의 회전이 결과적으로 팬(D) 혹은 틸트(E)의 기능 중 어느 하나로 작동하도록 구성된 것을 특징으로하는 카메라 회전장치.In the installation of the camera skeleton portion 2, the light inlet 51 of the reflecting portion 50 is fixed to the wall and the support so as to face the front, the longitudinal direction (D) from the observation point based on the front Or by installing in the horizontal direction (E), the rotation of the reflecting unit 50 and the image sensor unit 70 is characterized in that configured to operate as one of the functions of the pan (D) or tilt (E) as a result. Camera rotator. 제어부(1)에 의해 모터부(10)를 구동시키는 단계;Driving the motor unit 10 by the controller 1; 상기 모터부(10)의 구동의 의해 렌즈부(60)측에 대하여 45도로 기울어진 반사부(50)를 렌즈 중심축을 중심으로 하여 회전시키는 단계;Rotating the reflecting unit 50 inclined at 45 degrees with respect to the lens unit 60 side by driving the motor unit 10 about the lens center axis; 상기 모터부(10)의 회전에 의해 구동되며 상기 반사부(50)의 회전과 동시에 이미지센서부(70)를 동일방향 및 동일각도로 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 회전방법.And rotating the image sensor unit (70) in the same direction and at the same angle as the motor unit (10) is driven by the rotation of the reflecting unit (50).
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