KR20170083980A - 촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠 - Google Patents

촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠 Download PDF

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Abstract

본 발명(Disclosure)은, 무선비행체의 진동에 의해 카메라 짐벌이 장착되는 촬영 모듈의 영상 품질이 떨어지는 것을 방지할 수 있는 촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠에 관한 것으로서, 몸체와 상기 몸체의 일 측에 구비되는 프로펠러를 가지는 무선비행체; 상기 무선비행체의 몸체 상부 또는 하부에 장착되어 상기 무선비행체와 일체로 비행하는 짐벌 모듈; 상기 짐벌 모듈에 장착되며, 상기 짐벌 모듈에 의해 설정된 x, y, z축을 회전축으로 회전 가능하게 구비되는 촬영 모듈; 및 상기 짐벌 모듈에 제1 단이 고정되고, 상기 제1 단의 반대쪽인 제2 단은 상기 무선비행체에 고정되어, 상기 짐벌 모듈을 상기 무선비행체에 장착시키며, 상기 무선비행체로부터 상기 촬영 모듈로 진동의 전달을 억제하는 방진 댐퍼;로서, 상기 제1 단과 상기 제2 단을 연결하며 원호형상의 굽힘 탄성을 가지는 복수의 스트링으로 구비되되 전체적으로 구체 또는 타원체로 형성되는 방진 댐퍼;를 포함하는 촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠을 제1 발명으로 제공한다.

Description

촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠{HELICAM HAVING VIBRATION PROOF STRUCTURE FOR CAMERA GIMBAL}
본 발명(Disclosure)은, 촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무선비행체의 진동에 의해 카메라 짐벌이 장착되는 촬영 모듈의 영상 품질이 떨어지는 것을 방지할 수 있는 촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠에 관한 것이다.
여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
일반적으로 뮤직비디오, 드라마, 영화 등은 촬영하는 각도에 따라 영상미가 달라지며, 따라서 주변의 배경과 배우가 적절히 조화를 이루도록 하여 다양한 각도에서 촬영한다면 시청자들의 감동을 극대화 시킬 수 있게 된다.
특히 배우를 상측에서 아래로 바라보는 각도로 촬영할 경우, 종래에는 긴 길이의 도구에 카메라 등을 매달아 촬영하였는데, 이는 길이의 제한과 조작의 제한이라는 문제점을 가진다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 카메라 또는 캠코더 등의 촬영장치를 무선비행체(예: 헬리콥터, 멀티콥터)에 장착하여 영상을 촬영하는 방안이 고안되었다.
구체적으로, 국내 실용신안등록번호 제20-0213899호 "무선 영상 촬영장치의 방진구조", 국내 실용신안등록번호 제20-0197987호 "무선 영상 촬영장치의 방진구조" 등을 대표적인 예로 들 수 있는데, 이들은 촬영장치를 무선비행체에 장착하되 촬영장치에 무선비행체의 진동이 전달되는 것을 방지하기 위한 기술을 공개하고 있다.
그러나 이들 기술들은 무선비행체의 진동이 촬영장치에 전달되는 것을 방지하기 위하여 방진고무를 사용하였다.
이러한 방진구조는 무인 촬영장치의 방진이라는 면에서는 진일보하였으나, 무선비행체의 특성을 간과한 단점이 있다.
통상적인 무선비행체의 엔진 회전수는 15,000 RPM으로 매우 고속으로 회전하여 고주파 진동을 발생시킨다.
또한, 촬영장치의 방진구조는 무선비행체로부터 발생 되는 일 방향의 진동만 방지하여야 하는 것이 아니라, X축, Y축, Z축 각 3축에 대하여 모두 진동을 억제할 필요가 있다.
이와 같은 무선비행체의 특성을 고려할 때 상기의 종래의 기술들은 상대적으로 댐핑 계수가 높은 방진고무를 채택하여 무인 헬리콥터의 고주파 진동에 부적절할 뿐만 아니라, 일 방향의 진동만을 억제하고 있다.
1. 특허문헌 0001) 국내 실용신안등록번호 제20-0213899호 2. 특허문헌 0002) 국내 실용신안등록번호 제20-0197987호
본 발명은, 카메라 짐벌이 장착되는 무선비행체의 진동에 의해 촬영되는 영상 품질이 떨어지는 것을 방지할 수 있는 촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠의 제공을 일 목적으로 한다.
여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 몸체와 상기 몸체의 일 측에 구비되는 프로펠러를 가지는 무선비행체; 상기 무선비행체의 몸체 상부 또는 하부에 장착되어 상기 무선비행체와 일체로 비행하는 짐벌 모듈; 상기 짐벌 모듈에 장착되며, 상기 짐벌 모듈에 의해 설정된 x, y, z축을 회전축으로 회전 가능하게 구비되는 촬영 모듈; 및 상기 짐벌 모듈에 제1 단이 고정되고, 상기 제1 단의 반대쪽인 제2 단은 상기 무선비행체에 고정되어, 상기 짐벌 모듈을 상기 무선비행체에 장착시키며, 상기 무선비행체로부터 상기 촬영 모듈로 진동의 전달을 억제하는 방진 댐퍼;로서, 상기 제1 단과 상기 제2 단을 연결하며 원호형상의 굽힘 탄성을 가지는 복수의 스트링으로 구비되되 전체적으로 구체 또는 타원체로 형성되는 방진 댐퍼;를 포함하는 촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠을 제1 발명으로 제공한다.
본 발명은, 상기 제1 발명의 촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠으로서, 상기 짐벌 모듈은, 상기 방진 댐퍼의 제1 단이 일 면에 고정되는 판 상의 제1 플레이트; 상기 제1 플레이트를 중심으로 상기 방진 댐퍼의 반대 면에 구비되며, 상기 y축을 중심축으로 회전하는 제1 회전축; 상기 제1 회전축의 일 단에 결합 되어, 상기 제1 회전축에 연동 되어 회전하는 제1 짐벌 프레임; 상기 제1 짐벌 프레임의 일 측에 구비되며, 상기 x축을 중심축으로 회전하는 제2 회전축; 상기 제2 회전축의 일 단에 결합 되어, 상기 제2 회전축에 연동 되어 회전하는 제2 짐벌 프레임; 및 상기 제2 짐벌 프레임의 일 측에 구비되며, 상기 z축을 중심축으로 회전하는 제3 회전축;으로서, 상기 제3 회전축의 일 단에 상기 촬영 모듈이 결합 되어, 상기 촬영 모듈은 상기 제3 회전축에 연동 되어 회전하는 제3 회전축;을 포함하는 촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠을 제2 발명으로 제공한다.
본 발명은, 상기 제2 발명의 촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠으로서, 상기 방진 댐퍼는, 복수로 구비되며, 상기 제1 회전축을 중심으로 하는 원주 상에 등 간격으로 배치되는 촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠을 제3 발명으로 제공한다.
본 발명은, 상기 제2 발명의 촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠으로서, 상기 방진 댐퍼의 제1 단과 상기 무선비행체의 몸체 사이에 게재되는 제2 플레이트;로서, 일면에는 상기 방진 댐퍼의 제1 단이 고정되고, 타면은 상기 무선비행체의 몸체에 결합되는 제2 플레이트;를 포함하는 촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠을 제4 발명으로 제공한다.
본 발명은, 상기 제2 발명의 촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠으로서, 상기 무선비행체는, 중앙부에 방사상으로 뻗어나가도록 길게 형성되는 복수의 몸체 프레임;과, 상기 복수의 몸체 프레임을 중앙부에서 일체로 고정하는 몸체 플레이트;와, 상기 몸체 플레이트의 일측에 고정되고 상기 무선비행체, 상기 촬영 모듈, 상기 짐벌 모듈의 동작을 제어하는 제어 박스를 포함하는 상기 몸체; 및 방사상으로 뻗어나가는 방향으로 상기 복수의 몸체 프레임 각각의 말단에 구비되며 상기 프로펠러가 결합 되는 구동모터;를 포함하고, 상기 구동모터와 상기 몸체 프레임 사이에 게재되는 방진 부재;를 더 포함하는 촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠을 제5 발명으로 제공한다.
본 발명은, 상기 제5 발명의 촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠으로서, 상기 방진 부재는, 탄소섬유직물/에폭시 복합재(Carbon Fabric/Epoxy Composites)로 구비되는 촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠을 제6 발명으로 제공한다.
본 발명은, 상기 제1 발명의 촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠으로서, 상기 제1 단과 상기 제2 단을 연결하는 상기 복수의 스트링은, 상기 제1 단과 상기 제2 단을 향하는 방향으로 단면적이 단조 감소하는 형상으로 구비되어, 상기 복수의 스트링의 굽힘 탄성 강도는 상기 제1 단에서 상기 제2 단으로 가면서 점차 증가한 후 감소하는 촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠을 제7 발명으로 제공한다.
본 발명에 따르면, 짐벌 모듈의 방진 댐퍼에 의해 무선비행체로부터 발생 되는 X축, Y축, Z축 방향의 진동이 촬영 모듈로 전달되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 무선비행체로부터 발생 되는 진동에 의해 촬영 모듈의 떨림이 방지되므로, 우수한 품질의 영상을 얻을 수 있다.
본 발명에 따르면, 짐벌 모듈의 방진 댐퍼에 의해 무선비행체로부터 발생 되는 고주파 진동을 효과적으로 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠을 개략적으로 보인 도면.
도 2는 도 1에서 방진 댐퍼를 자세히 보인 도면.
도 3은 도 2에서 a-a 단면을 보인 도면.
도 4는 도 1에서 방진 댐퍼의 배치 상태를 보인 도면.
이하, 본 개시에 따른 촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠 을 구현한 다양한 실시형태를, 도면을 참조하면서 설명한다.
다만, 본 개시의 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 개시의 사상을 이해하는 통상의 기술자는 본 개시와 동일한 기술적 사상의 범위 내에 포함되는 다양한 실시 형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 기술적 사상에 포함됨을 밝힌다.
또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 개시의 기술적 내용을 파악함에 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 개시의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠을 개략적으로 보인 도면, 도 2는 도 1에서 방진 댐퍼를 자세히 보인 도면, 도 3은 도 2에서 a-a 단면을 보인 도면, 도 4는 도 1에서 방진 댐퍼의 배치 상태를 보인 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시형태에 따른 촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠(100)은, 무선비행체(110), 짐벌 모듈(120), 촬영 모듈(130) 및 방진 댐퍼(124)를 포함한다.
무선비행체(110)는, 몸체(도 1의 111,111a,112,114 및 115를 포함하는 의미)와, 몸체의 일 측에 구비되는 프로펠러(113)를 가지는 무선비행체라면 어떠한 것(예: 헬리콥터, 멀티콥터)이라도 무방하다.
본 실시형태에서, 몸체는, 중앙부에 방사상으로 뻗어나가도록 길게 형성되는 복수의 몸체 프레임(111)과, 복수의 몸체 프레임(111)을 중앙부에서 일체로 고정하는 몸체 플레이트(111a)와, 몸체 플레이트(111a)의 일 측에 고정되고 무선비행체(110), 촬영 모듈(130), 짐벌 모듈(120)의 동작을 제어하는 제어 박스(114)를 포함한다.
또한, 본 실시형태에서, 무선비행체(110)는, 방사상으로 뻗어나가는 방향으로 복수의 몸체 프레임(111) 각각의 말단에 구비되며 프로펠러(113)가 결합 되는 구동모터(112)를 더 포함한다.
한편, 본 실시형태에서, 구동모터(112)와 몸체 프레임(111) 사이에는 구동모터(112)에서 전달되는 진동을 억제하는 방진 부재(115)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
여기서, 방진 부재(115)는, 탄소섬유직물/에폭시 복합재(Carbon Fabric/Epoxy Composites), 소위 '항공우드'로 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명자들이, 진동 억제 효과를 시험한 결과 매우 의미 있는 진동 억제효과가 있음을 확인하였다.
짐벌 모듈(120)은, 무선비행체(110)의 몸체 하부에 장착되어 무선비행체(110)와 일체로 비행하도록 구비된다. 경우에 따라, 짐벌 모듈(120)은, 무선비행체(110)의 몸체 상부에 장착될 수 있음은 물론이다.
본 실시형태에서, 짐벌 모듈(120)은, 방진 댐퍼(124)의 제1 단(124a)이 일 면에 고정되는 판 상의 제1 플레이트(123a)와, 제1 플레이트(123a)를 중심으로 방진 댐퍼(124)의 반대 면에 구비되며, y축을 중심축으로 회전하는 제1 회전축(121y)과, 제1 회전축(121y)의 일 단에 결합 되어, 제1 회전축(121y)에 연동 되어 회전하는 제1 짐벌 프레임(121a)과, 제1 짐벌 프레임(121a)의 일 측에 구비되며, x축을 중심축으로 회전하는 제2 회전축(121x)과, 제2 회전축(121x)의 일 단에 결합 되어, 제2 회전축(121x)에 연동 되어 회전하는 제2 짐벌 프레임(121b)과, 제2 짐벌 프레임(121b)의 일 측에 구비되며, z축을 중심축으로 회전하는 제3 회전축(121z)을 포함하여 구비된다.
여기서, 제3 회전축(121z)은, 그 일 단에 촬영 모듈(130)이 결합 되고, 촬영 모듈(130)은 제3 회전축(121z)에 연동 되어 회전하게 된다.
결과로, 촬영 모듈(130)은, 제1,2,3 회전축(121y,121x,121z)의 회전에 의해 360도 어느 방향 이라도 촬영이 가능하게 된다.
촬영 모듈(130)은, 짐벌 모듈(120)에 장착되며, 짐벌 모듈(120)에 의해 설정된 x, y, z축(도 1 참조)을 회전축으로 회전 가능하게 구비된다.
촬영 모듈(130)은, 카메라 및 이의 동작을 제어하는 유닛으로 구성될 수 있다.
방진 댐퍼(124)는, 짐벌 모듈(120)과 무선비행체(110)의 몸체를 결합하는 기능을 수행하되, 무선비행체(110)에서 전달되는 진동을 억제하는 기능을 함께 수행한다.
구체적으로, 방진 댐퍼(124)는, 짐벌 모듈(120)에 제1 단(124a)이 고정되고, 제1 단(124a)의 반대쪽인 제2 단(124b)은 무선비행체(110)에 고정되어 짐벌 모듈(120)을 무선비행체(110)에 장착시킨다. 이를 위해 제1,2 단(124a,124b)에는 나사 결합 등이 이루어지기 위한 결합 공(124d)이 형성될 수 있다.
이에 의해, 방진 댐퍼(124)는 무선비행체(110)로부터 촬영 모듈(130)로 진동의 전달을 억제한다.
이를 위해, 방진 댐퍼(124)는 제1 단(124a)과 제2 단(124b)을 연결하며 원호형상의 굽힘 탄성을 가지는 복수의 스트링(124s)으로 구비되되, 전체적으로 구체 또는 타원체로 형성된다. 또한 내부(124c)가 비어 있는 상태로 구비된다.
여기서, 방진 댐퍼(124)는, 복수로 구비되고, 제1 회전축(121y)을 중심으로 하는 원주 상에 등 간격으로 배치되는 것이 바람직하다.
이에 의하면, 무선비행체(110)로부터 전달되는 x, y, z축 방향의 진동을 효율적으로 억제할 수 있게 된다.
한편, 본 실시형태에서 방진 댐퍼(124)가 무선비행체(110)의 몸체에 직접 결합되었으나, 이와 달리 방진 댐퍼(124)의 제1 단(124a)과 무선비행체(110)의 몸체 사이에 제2 플레이트(123b)가 게재될 수 있다. 이에 의하면 방진 댐퍼(124)의 양단이 제1,2 플레이트/에 고정된 상태에서, 짐벌 모듈(120)을 무선비행체(110)에 결합시키므로 복수의 방진 댐퍼(124)를 각각 무선비행체(110)의 몸체에 결합시키는 것에 비해 제조가 편리해진다.
여기서, 제2 플레이트(123b)는, 일면에 방진 댐퍼(124)의 제1 단(124a)이 고정되고, 타면은 무선비행체(110)의 몸체에 결합 된다.
한편, 본 실시형태에서, 방진 댐퍼(124)는, 제1 단(124a)과 제2 단(124b)을 연결하는 복수의 스트링이, 제1 단(124a)과 제2 단(124b)을 향하는 방향으로 단면적이 단조 감소하는 형상으로 구비되는 것이 바람직하다.
이에 의하면, 복수의 스트링(124s)의 굽힘 탄성 강도는 제1 단(124a)에서 제2 단(124b)으로 가면서 점차 증가한 후 감소하게 되는데, 이에 의하면, 굽힘 탄성 강도의 변화에 의해 무선비행체로부터 발생 되는 고주파 진동을 효과적으로 억제할 수 있음을 확인하였다.

Claims (1)

  1. 몸체와 상기 몸체의 일 측에 구비되는 프로펠러를 가지는 무선비행체;
    상기 무선비행체의 몸체 상부 또는 하부에 장착되어 상기 무선비행체와 일체로 비행하는 짐벌 모듈;
    상기 짐벌 모듈에 장착되며, 상기 짐벌 모듈에 의해 설정된 x, y, z축을 회전축으로 회전 가능하게 구비되는 촬영 모듈; 및
    상기 짐벌 모듈에 제1 단이 고정되고, 상기 제1 단의 반대쪽인 제2 단은 상기 무선비행체에 고정되어, 상기 짐벌 모듈을 상기 무선비행체에 장착시키며, 상기 무선비행체로부터 상기 촬영 모듈로 진동의 전달을 억제하는 방진 댐퍼;로서, 상기 제1 단과 상기 제2 단을 연결하며 원호형상의 굽힘 탄성을 가지는 복수의 스트링으로 구비되되 전체적으로 구체 또는 타원체로 형성되어, 상기 설정된 x, y, z축 방향의 진동의 전달을 억제하는 방진 댐퍼;를 포함하는 촬영 모듈의 방진 구조를 가지는 헬리캠.
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