KR20170133239A - 동력 전달 기구 및 이를 포함하는 카메라 지지 장치 - Google Patents

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KR20170133239A
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Abstract

동력 전달 기구 및 이를 포함하는 카메라 지지 장치가 개시된다. 동력 전달 기구는 동력을 생성하는 모터, 상기 모터에 의하여 회전하는 구동 웜기어, 상기 구동 웜기어에 맞물려 회전하는 제1 웜휠, 상기 구동 웜기어에 연결되어 동력을 전달받는 벨트, 상기 벨트에 연결되어 회전하는 종동 웜기어 및 상기 제1 웜휠과 연결되고 상기 종동 웜기어에 맞물려 회전하는 제2 웜휠을 포함할 수 있다.

Description

동력 전달 기구 및 이를 포함하는 카메라 지지 장치{MECHANISM FOR TRANSMITTING POWER AND APPARATUS FOR SUPPORTING CAMERAS COMPRISING THE SAME}
이하, 동력 전달 기구 및 이를 포함하는 카메라 지지 장치가 개시된다.
웜기어(worm gear) 및 웜휠(worm wheel)은 각각의 회전축이 서로 직각이면서 교차하지 않는다. 한줄나사의 웜기어가 일 회전을 하는 경우, 이에 맞물린 웜휠은 이 하나만큼 회전한다. 예를 들어, 웜휠이 50개의 이를 가지고 웜기어가 한줄나사라면 감속비가 50:1이다. 스퍼 기어로 얻을 수 있는 감속비는 기껏해야 10:1을 넘지 못하며 차지하는 공간이 매우 크다. 따라서, 웜기어와 웜휠은 차지하는 공간에 비하여 매우 큰 감속비를 얻을 수 있는 감속장치에 사용된다. 또한, 웜기어를 구동하여 웜휠을 회전시키는 장치로 사용되며 역구동은 불가능하다. 즉, 웜휠을 회전시킨다고 하여 웜기어가 회전하지 않는다.
백래시(backlash)는 웜기어 및 웜휠과 같이 기계에 사용되는 톱니바퀴 등이 서로 맞물려 운동하는 장치에서 운동방향으로 만들어진 틈이다. 다만, 이러한 백래시로 인하여 일 방향으로 회전하는 웜기어 및 웜휠이 반대방향으로 회전하면 어긋나거나 충격이 발생할 수 있다. 백래시는 마모에 의하여 증가하기 때문에 진동 또는 소음을 발생시키고 기계의 수명을 저하한다.
셀프록킹(Self-Locking)은 죈 나사가 이를 죄던 손을 놓아도, 즉 외력을 가하지 않아도 반대쪽으로 돌아가서 저절로 풀리는 일이 없는 상태를 말하는 것으로, 웜기어 및 웜휠을 맞물리는 기구에서 구현될 수 있다.
예를 들어, 일본 등록특허공보 제3207048호는 웜 기어의 백래시를 감소시키는 카메라 고정 대 장치의 동력 전달 기구를 개시한다.
일 실시예에 따른 목적은 백래시를 저감하기 위한 동력 전달 기구 및 이를 포함하는 카메라 지지대를 제공하기 위한 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 셀프록킹을 수행하기 위한 동력 전달 기구 및 이를 포함하는 카메라 지지대를 제공하기 위한 것이다.
일 실시예에 따른 동력 전달 기구는, 동력을 생성하는 모터, 상기 모터에 의하여 회전하는 구동 웜기어, 상기 구동 웜기어에 맞물려 회전하는 제1 웜휠, 상기 구동 웜기어에 연결되어 동력을 전달받는 벨트, 상기 벨트에 연결되어 회전하는 종동 웜기어 및 상기 제1 웜휠과 연결되고 상기 종동 웜기어에 맞물려 회전하는 제2 웜휠을 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 동력 전달 기구는, 상기 벨트에 장력을 가하는 텐셔너를 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 텐셔너는, 상기 벨트에 접하는 아이들러를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 텐셔너는 위치조절이 가능할 수 있다.
일측에 따르면, 동력 전달 기구는, 상기 구동 웜기어와 상기 제1 웜휠 또는 상기 종동 웜기어와 상기 제2 웜휠 간 백래시를 측정하는 백래시 측정센서, 상기 텐셔너의 위치를 결정하는 제어부 및 상기 제어부에 의해서 결정된 텐셔너의 위치에 기초하여 상기 텐셔너를 이동시키는 이동블록을 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 백래시 측정센서는, 회전각을 측정하는 엔코더 또는 광센서 중 하나일 수 있다.
일측에 따르면, 상기 벨트는, 상기 구동 웜기어 및 상기 종동 웜기어 간 공통 내접하여 연결될 수 있다.
일 실시예에 따른 카메라 지지 장치는, 카메라를 지지하기 위한 지지대, 상기 지지대에 연결된 제1 웜휠, 상기 제1 웜휠에 연결되는 제2 웜휠, 상기 제1 웜휠에 맞물리는 구동 웜기어, 상기 제1 웜휠을 기준으로 상기 구동 웜기어의 반대측에 배치되고 상기 제2 웜휠에 맞물리는 종동 웜기어, 상기 구동 웜기어와 상기 종동 웜기어 간 공통으로 접하여 연결되는 벨트 및 상기 구동 웜기어에 동력을 제공하는 모터를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 카메라 지지 장치는, 상기 벨트에 인접하게 배치되고 장력을 가하는 텐셔너를 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 텐셔너는 위치 조절이 가능할 수 있다.
일 실시예에 따른 동력 전달 기구 및 카메라 지지 장치는 웜기어와 웜휠 간 발생하는 백래시를 저감할 수 있다.
일 실시예에 따른 동력 전달 기구 및 카메라 지지 장치는 웜기어의 회전 방향이 전환됨에 따라 발생하는 어긋남 또는 충격을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따른 동력 전달 기구 및 카메라 지지 장치는 웜기어 및 웜휠의 구조에 의해 셀프록킹을 구현함으로써, 외력에 의해 웜휠 및 그와 연결된 구성들이 움직이는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따른 동력 전달 기구 및 이를 포함하는 카메라 지지대의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 동력 전달 기구를 포함하는 카메라 지지대의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 동력 전달 기구를 포함하는 카메라 지지대의 평면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 동력 전달 기구를 포함하는 카메라 지지대의 정면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 일 실시예에 따른 동력 전달 기구를 포함하는 카메라 지지대의 다양한 실시예를 나타낸 정면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 동력 전달 기구를 포함하는 카메라 지지대의 텐셔너의 위치를 조절하는 방식을 나타내는 블록도이다.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 동력 전달 기구를 포함하는 카메라 지지대의 사시도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 동력 전달 기구를 포함하는 카메라 지지대의 평면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하여, 동력 전달 기구(1)의 구성 및 기능을 설명한다. 도 2에 도시된 굵은 화살표는 회전 방향을 나타내며, 점선 화살표는 하기에서 설명할 텐셔너(70)에 의해 벨트(40)에 장력이 가해진 경우 장력 방향을 나타낸다.
동력 전달 기구(1)는, 동력을 생성하는 모터(10), 상기 모터에 의하여 회전하는 구동 웜기어(20), 상기 구동 웜기어에 맞물려 회전하는 제1 웜휠(30), 상기 구동 웜기어에 연결되어 동력을 전달받는 벨트(40), 상기 벨트에 연결되어 회전하는 종동 웜기어(50) 및 상기 제1 웜휠과 연결되고 상기 종동 웜기어에 맞물려 회전하는 제2 웜휠(60)을 포함할 수 있다.
모터(10)는 사용 환경 또는 사용 목적에 따라 다양한 종류의 모터가 사용 가능하다. 예를 들어, 제1 웜휠(30) 및 상기 제1 웜휠과 연결된 제2 웜휠(60)의 회전 방향을 전환하기 위하여 기어드 모터(geared motor)가 사용될 수 있다. 모터(10)를 구동하면 모터(10)로부터 발생한 동력이 구동 웜기어(20)에 전달될 수 있다.
구동 웜기어(20)는 모터(10)로부터 전달된 동력에 의해 회전할 수 있다. 구동 웜기어(20)의 회전 방향은 모터(10)의 회전 방향에 대응할 수 있다. 예를 들어, 모터(10)가 도 1의 정면을 기준으로 시계 방향으로 회전하면, 구동 웜기어(20)는 도 1의 정면을 기준으로 시계 방향으로 회전할 수 있다. 또한, 구동 웜기어(20)는 상기 구동 웜기어에 연결된 벨트(40)에 동력을 전달하고, 벨트(40)는 구동 웜기어(20)가 회전하는 방향에 대응하여 회전할 수 있다. 예를 들어, 구동 웜기어(20)가 도 1의 정면을 기준으로 시계 방향으로 회전하면, 벨트(40)는 도 1의 정면을 기준으로 시계 방향으로 회전할 수 있다.
구동 웜기어(20)는, 모터(10)로부터 멀어질수록 도 1의 정면을 기준으로 반시계 방향으로 진행하는 제1 방향 나사산 또는 모터(10)로부터 멀어질수록 도 1의 정면을 기준으로 시계 방향으로 진행하는 제2 방향 나사산을 구비할 수 있다. 이하, 구동 웜기어(20)가 제1 방향 나사산을 구비하는 경우에 대하여 예시적으로 설명하기로 한다.
동력 전달 기구(1)는, 하기에서 설명할 텐셔너(70)의 위치를 조절할 여유 공간을 구비하기 위하여 구동 웜기어(20)의 직경보다 더 큰 직경을 구비한, 구동 웜기어(20)와 연결될 수 있고 벨트(40)와 결합할 수 있는 풀리를 포함할 수 있다.
제1 웜휠(30)은 구동 웜기어(20)에 맞물려 회전할 수 있다. 도 1의 정면을 기준으로 모터(10)에 의하여 구동 웜기어(20)가 시계 방향으로 회전하는 경우, 제1 웜휠(30)은 도 1의 평면을 기준으로 시계 방향으로 회전할 수 있다.
벨트(40)는 구동 웜기어(20)에 연결되어 구동 웜기어(20)의 회전에 따라 동력을 전달받을 수 있다. 벨트(40)는 타이밍 벨트(timing belt)를 포함할 수 있다. 타이밍 벨트는 기어처럼 등간격의 홈을 가진 풀리의 홈에 정확히 맞물리도록 내측에 동일한 간격의 홈을 가진 벨트로서 구동 웜기어(20)의 회전을 높은 효율로 전달할 수 있다. 벨트(40)는 구동 웜기어(20) 및 하기에서 설명할 종동 웜기어(50)에 직접적으로 연결될 수 있으나, 구동 웜기어(20)에 연결된 풀리 및 하기에서 설명할 종동 웜기어(50)에 연결된 풀리에 연결되어 구동 웜기어(20)의 동력을 종동 웜기어(50)에 전달할 수 있다.
종동 웜기어(50)는 벨트(40)에 연결되어 회전할 수 있다. 종동 웜기어(50)의 회전 방향은 벨트(40)의 회전 방향에 대응할 수 있다. 예를 들어, 구동 웜기어(20)가 도 1의 정면을 기준으로 시계 방향으로 회전하면, 벨트(40)는 도 1의 정면을 기준으로 시계 방향으로 회전하고, 이에 따라 종동 웜기어(50)는 도 1의 정면을 기준으로 시계 방향으로 회전할 수 있다.
종동 웜기어(50)는 구동 웜기어(20)와 서로 다른 방향의 나사산을 구비할 수 있다. 예를 들어, 구동 웜기어(20)가 제1 방향 나사산을 구비할 때, 종동 웜기어(50)는 제2 방향 나사산을 구비할 수 있다.
동력 전달 기구(1)는, 하기에서 설명할 텐셔너(70)의 위치를 조절할 여유 공간을 구비하기 위하여 종동 웜기어(50)의 직경보다 더 큰 직경을 구비한, 종동 웜기어(50)와 연결될 수 있고 벨트(40)와 결합할 수 있는 풀리를 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 구동 웜기어(20)의 풀리 및 종동 웜기어(50)의 풀리의 크기는 같을 수 있다. 다만, 웜휠의 직경 또는 웜기어의 직경 등이 달라지는 경우, 그에 따라서 구동 웜기어(20)에 연결될 수 있는 풀리 또는 종동 웜기어(50)에 연결될 수 있는 풀리의 직경이 달라질 수 있다.
제2 웜휠(60)은 제1 웜휠(30)과 연결되고 종동 웜기어(50)에 맞물려 회전할 수 있다. 제2 웜휠(60)은 지지대(80)에 의하여 동일한 축을 공유하도록 결합할 수 있다. 또한, 제2 웜휠(60)은 제1 웜휠(30)과 일체로 형성될 수 있다.
제2 웜휠(60)은 종동 웜기어(50)에 맞물려 제1 웜휠(30)과 동일한 방향으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 제1 방향의 나사산을 구비한 구동 웜기어(20)가 도 1의 정면을 기준으로 시계 방향으로 회전하면 제1 웜휠은 도 1의 평면을 기준으로 시계 방향으로 회전할 수 있고, 제2 웜휠은 제1 웜휠과 연결되어 도 1의 평면을 기준으로 시계 방향으로 회전할 수 있다. 제2 방향의 나사산을 구비한 종동 웜기어(50) 또한 구동 웜기어(20)에 연결된 벨트에 의해 전달된 동력에 의하여 도 1의 정면을 기준으로 시계 방향으로 회전할 수 있고, 제2 웜휠(60)은 종동 웜기어(50)에 맞물려 도 1의 평면을 기준으로 시계 방향으로 회전할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 동력 전달 기구를 포함하는 카메라 지지대의 정면도이다. 도 2 및 도 3를 참조하여, 동력 전달 기구(1)의 텐셔너(70)의 구성 및 기능을 설명한다.
텐셔너(70)는 벨트(40)에 장력을 가할 수 있다. 텐셔너(70)가 벨트(40)에 장력을 가함으로써 구동 웜기어(20)와 제1 웜휠(30) 간 백래시 또는 종동 웜기어(50)와 제2 웜휠(60) 간 백래시를 저감시킬 수 있다.
텐셔너(70)는 벨트(40)에 접하여 회전 가능한 원통형의 아이들러(idler)를 포함할 수 있다. 아이들러에 의하면 벨트(40)의 구동 시에 발생하는 마찰력을 감소시킬 수 있다. 또한, 원통형의 아이들러에 의하면 벨트(40)에 접촉하는 부분이 곡면을 구비하게 되어 벨트(40)의 구동 경로를 부드럽게 유지함으로써 벨트(40)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 일 실시예에 따른 동력 전달 기구를 포함하는 카메라 지지대의 다양한 실시예를 나타낸 정면도이다. 도 4a 내지 도 4c를 참조하여, 구동 웜기어(20), 종동 웜기어(50), 벨트(40) 및 텐셔너(70)의 배치에 관한 다양한 실시예를 설명한다.
도 4a를 참조하여, 지지대(80)를 기준으로 동일 측에 배치된 구동 웜기어(20)와 종동 웜기어(50) 및 상기 구동 웜기어와 상기 종동 웜기어에 공통 외접하는 벨트(40)가 도시된다.
예를 들어, 제1 방향의 나사산을 구비한 구동 웜기어(20)가 모터(10)의 동력을 전달받아 시계 방향으로 회전하고, 벨트(40)가 구동 웜기어(20)의 회전에 따라 동일하게 시계 방향으로 회전하고, 종동 웜기어(50)가 벨트(40)의 회전에 따라 시계 방향으로 회전할 수 있다. 이 경우, 제1 웜휠(30) 및 제2 웜휠(60)이 동일한 방향으로 회전하기 위하여 종동 웜기어(50)는 제1 방향의 나사산을 구비할 수 있다.
텐셔너(70)가 벨트(40)에 장력을 가하는 경우 구동 웜기어(20)의 회전 방향과 반대 방향으로 및 종동 웜기어(50)의 회전 방향과 동일한 방향으로 벨트(40)에 장력이 가해진다.
도 4b를 참조하여, 지지대(80)를 기준으로 반대 측에 배치된 구동 웜기어(20)와 종동 웜기어(50) 및 상기 구동 웜기어와 상기 종동 웜기어에 공통 내접하는 벨트(40)가 도시된다.
예를 들어, 제1 방향의 나사산을 구비한 구동 웜기어(20)가 모터(10)의 동력을 전달받아 시계 방향으로 회전하고, 벨트(40)가 구동 웜기어(20)의 회전에 따라 시계 방향으로 회전하고, 종동 웜기어(50)가 벨트(40)의 회전에 따라 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 이 경우, 제1 웜휠(30) 및 제2 웜휠(60)이 동일한 방향으로 회전하기 위하여 종동 웜기어(50)는 제1 방향의 나사산을 구비할 수 있다.
텐셔너(70)가 벨트(40)에 장력을 가하는 경우 구동 웜기어(20)의 회전 방향과 동일한 방향으로 및 종동 웜기어(50)의 회전 방향과 반대 방향으로 벨트(40)에 장력이 가해진다.
도 4c를 참조하여, 지지대(80)를 기준으로 동일 측에 배치된 구동 웜기어(20)와 종동 웜기어(50) 및 상기 구동 웜기어와 상기 종동 웜기어에 공통 내접하는 벨트(40)가 도시된다.
예를 들어, 제1 방향의 나사산을 구비한 구동 웜기어(20)가 모터(10)의 동력을 전달받아 시계 방향으로 회전하고, 벨트(40)가 구동 웜기어(20)의 회전에 따라 동일하게 시계 방향으로 회전하고, 종동 웜기어(50)가 벨트(40)의 회전에 따라 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 이 경우, 제1 웜휠(30) 및 제2 웜휠(60)이 동일한 방향으로 회전하기 위하여 종동 웜기어(50)는 제1 방향 나사산을 구비할 수 있다.
텐셔너(70)가 벨트(40)에 장력을 가하는 경우 구동 웜기어(20)의 회전 방향과 반대 방향으로 및 종동 웜기어(50)의 회전 방향과 동일한 방향으로 벨트(40)에 장력이 가해진다.
도 5를 참조하여, 동력 전달 기구(1)는 구동 웜기어(20)와 제1 웜휠(30) 또는 종동 웜기어(50)와 제2 웜휠(60) 간 백래시를 측정하는 백래시 측정센서(100), 텐셔너(70)의 위치를 결정하는 제어부(110) 및 제어부(110)에 의해서 결정된 텐셔너(70)의 위치에 기초하여 텐셔너(70)의 위치를 조절하는 이동블록(120)을 포함할 수 있다.
백래시 측정센서(100)는 회전각을 측정하는 엔코더 또는 광센서를 포함할 수 있다. 에를 들어, 백래시 측정센서(100)는 구동 웜기어(20)와 제1 웜휠(30) 간 백래시 또는 종동 웜기어(50)와 제2 웜휠(60) 간 백래시를 측정하기 위하여 기어 간 맞물린 부위에 광을 조사하고 되돌아오는 빛을 수광하여 영상 이미지를 획득할 수 있다. 획득한 영상 이미지로부터 기어 간 맞물린 회전각을 측정하고 측정된 회전각값을 제어부(110)에 전달할 수 있다.
제어부(110)는 측정된 회전각값에 기초하여 벨트(40)에 장력을 가하는 텐셔너(70)의 위치를 결정할 수 있다. 텐셔너(70)의 위치값은 측정된 회전각값에 대응하도록 미리 정해질 수 있다. 또한, 도시되지 않았으나, 동력 전달 기구(1)는 제1 웜휠(30) 및 제2 웜휠(60)의 회전 각도를 조절하기 위하여 사용자로부터 모터 회전수 또는 모터 토크 값을 입력받을 수 있고, 제어부(110)는 모터 회전수 또는 모터 토크를 결정하여 모터(10)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 모터는 제어부(110)로부터 결정된 모터 회전수 또는 모터 토크에 따라 회전할 수 있다.
이동블록(120)은 제어부(110)에 의해서 결정된 텐셔너(70)의 위치에 기초하여 텐셔너(70)의 위치를 조절할 수 있다. 예를 들어, 이동블록(120)은 선형으로 이동하는 선형가이드가 될 수 있다. 또한, 텐셔너(70)는 이동블록(120)에 연결되어 이동블록(120)이 이동함에 따라 벨트(40)에 장력을 가할 수 있다.
다시 도 1을 참조하여, 일 실시예에 따른 동력 전달 기구를 포함하는 카메라 지지 장치(1)의 형상을 설명한다.
카메라 지지 장치(1)는, 카메라를 지지하기 위한 지지대(80), 상기 지지대에 연결된 제1 웜휠(30), 상기 제1 웜휠에 연결되는 제2 웜휠(60), 상기 제1 웜휠에 맞물리는 구동 웜기어(20), 상기 제1 웜휠을 기준으로 상기 구동 웜기어의 반대측에 배치되고 상기 제2 웜휠에 맞물리는 종동 웜기어(50), 상기 구동 웜기어와 상기 종동 웜기어 간 공통으로 접하여 연결되는 벨트(40) 및 상기 구동 웜기어에 동력을 제공하는 모터(10)를 포함할 수 있다.
제1 웜휠(30)의 회전축 및 제2 엄휠(60)의 회전축은 지지대(80)의 회전축과 동축일 수 있고, 제1 웜휠(30) 및 제2 웜휠(60)은 지지대(80)에 의해 소정의 간격으로 이격되고 연결될 수 있다.
벨트(40)는 구동 웜기어(20)의 일 측과 종동 웜기어(50)의 일 측에 공통으로 접하여 연결되거나 구동 웜기어(20)의 풀리 및 종동 웜기어(50)의 풀리에 공통으로 접하여 연결될 수 있다. 벨트(40)가 공통으로 접하여 연결되는 방식은 공통으로 외접하거나 공통으로 내접하여 연결되는 방식을 포함할 수 있다.
종동 웜기어(50)는 제1 웜휠(30)을 기준으로 구동 웜기어(20)의 반대측에 배치되고 제2 웜휠(60)에 맞물릴 수 있지만, 제1 웜휠(30)을 기준으로 구동 웜기어(20)의 동일 측에 배치되어 제2 웜휠(60)에 맞물릴 수 있다. 이 경우, 제1 웜휠(30) 및 제2 웜휠(60)의 회전 방향을 동일하게 하기 위하여 구동 웜기어(20) 및 종동 웜기어(50)의 나사산 방향이 결정될 수 있다.
또한, 카메라 지지 장치(1)는, 벨트(40)에 인접하게 배치되고 장력을 가하는 텐셔너(70)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 텐셔너(70)는 벨트(40)의 접촉면 외부에 또는 접촉면 내부에 배치될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 텐셔너(70)가 벨트(40)의 접촉면 외부로부터 내부를 향하여 벨트(40)에 장력을 가할 수 있고, 도시되지 않았으나, 벨트(40)의 접촉면 내부로부터 외부를 향하여 벨트(40)에 장력을 가할 수 있다.
텐셔너(70)는 위치조절이 가능할 수 있다. 벨트(40)에 인접하게 배치된 텐셔너(70)의 위치를 조절하여 벨트(40)에 가하는 장력의 크기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 텐셔너(70)의 가동 범위를 고려하여 텐셔너(70)는 벨트(40)의 접촉면 외부에 배치되어 접촉면 내부를 향하여 위치가 조절될 수 있다.
이하, 일 실시예에 따른 동력 전달 기구를 포함하는 카메라 지지 장치(1)의 작동을 도 1 및 도 2를 함께 참조하여 예시적으로 설명한다.
사용자가 카메라가 연결될 수 있는 지지대(80)의 회전 각도를 조절하기 위하여 동력 전달 기구를 포함하는 카메라 지지 장치(1)는 사용자로부터 모터 회전수 값 또는 모터 토크 값을 입력 받을 수 있다.
사용자로부터 입력 받은 모터 회전수 값 또는 모터 토크 값에 기초하여 제어부(110)는 모터(10)를 도 1의 정면을 기준으로 시계 방향으로 회전시킬 수 있다.
모터(10)가 도 1의 정면을 기준으로 시계 방향으로 회전함에 따라 모터(10)에 연결된 제1 방향의 나사산을 구비한 구동 웜기어(20)가 도 1의 정면을 기준으로 시계 방향으로 회전할 수 있다.
구동 웜기어(20)가 도 1의 정면을 기준으로 시계 방향으로 회전함에 따라 구동 웜기어(20)에 맞물린 제1 웜휠(30)이 도 1의 평면(또는 도 2)을 기준으로 시계 방향으로 회전할 수 있다.
구동 웜기어(20)가 도 1의 정면을 기준으로 시계 방향으로 회전함에 따라 구동 웜기어(20)에 연결된 벨트(40)가 도 1의 정면을 기준으로 시계 방향으로 회전할 수 있고, 벨트(40)가 도 1의 정면을 기준으로 시계 방향으로 회전함에 따라 종동 웜기어(50)가 도 1의 정면을 기준으로 시계 방향으로 회전할 수 있다.
종동 웜기어(50)가 도 1의 정면을 기준으로 시계 방향으로 회전함에 따라 종동 웜기어(50)에 맞물리고 상기 제1 웜휠(30)에 연결된 제2 웜휠(60)이 도 1 평면(또는 도 2)을 기준으로 시계 방향으로 회전할 수 있다.
경우에 따라 카메라를 지지하는 지지대(80)의 회전 방향을 전환할 필요가 생기고, 이에 따라 모터(10)의 회전 방향을 전환할 수 있다. 이 경우, 웜기어 및 웜휠 간 백래시에 의한 어긋남 또는 충격 현상이 발생할 수 있으며, 이를 방지하기 위하여 웜기어 및 웜휠 간 백래시를 저감시키도록 벨트(40)에 장력을 가하는 텐셔너(70)가 벨트(40)에 인접하여 배치될 수 있다.
텐셔너(70)가 벨트(40)에 장력을 가할 때 백래시 저감 정도를 측정하기 위하여 백래시 측정센서(100)가 웜기어 및 웜휠 간 백래시를 측정할 수 있다. 구체적으로 백래시 측정센서(100)는 광을 조사하여 되돌아오는 빛을 수광하여 영상 이미지를 획득함으로써 웜기어 및 웜휠 간 백래시 저감 정도를 제어부(110)에 전달할 수 있다.
제어부(110)는 백래시 저감 정도에 따라 벨트(40)에 가하는 장력을 조절하기 위하여 텐셔너(70)의 위치를 결정할 수 있다.
이동블록(120)은 제어부(110)로부터 결정된 텐셔너(70)의 위치에 따라 텐셔너(70)를 이동시킬 수 있고, 이에 따라 텐셔너(70)가 벨트(40)에 가하는 장력이 조절될 수 있으며, 이에 따라 웜기어 및 웜휠 간 백래시가 조절될 수 있다.
일 실시예에 따른 동력 전달 기구 및 이를 포함하는 카메라 지지 장치는 두 개의 웜기어 및 두 개의 웜휠을 균형있게 배치하고 벨트에 의하여 동력을 전달하고 벨트에 텐셔너를 가하여 장력을 조절함으로써 웜기어와 웜휠의 구조로부터 발생하는 백래시를 저감하여 동력을 안정적으로 전달할 수 있다는 점, 모터의 방향 전환에 따라 웜기어와 웜휠 간 백래시로부터 발생할 수 있는 어긋남 또는 충격을 방지할 수 있다는 점 또는 웜기어 및 웜휠의 구조로부터 셀프록킹을 구현할 수 있다는 장점이 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시 예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (10)

  1. 동력을 생성하는 모터;
    상기 모터에 의하여 회전하는 구동 웜기어;
    상기 구동 웜기어에 맞물려 회전하는 제1 웜휠;
    상기 구동 웜기어에 연결되어 동력을 전달받는 벨트;
    상기 벨트에 연결되어 회전하는 종동 웜기어; 및
    상기 제1 웜휠과 연결되고 상기 종동 웜기어에 맞물려 회전하는 제2 웜휠;
    을 포함하는 동력 전달 기구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 벨트에 장력을 가하는 텐셔너를 더 포함하는 동력 전달 기구.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 텐셔너는, 상기 벨트에 접하는 아이들러를 포함하는 동력 전달 기구.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 텐셔너는 위치조절이 가능한 동력 전달 기구.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 구동 웜기어와 상기 제1 웜휠 또는 상기 종동 웜기어와 상기 제2 웜휠 간 백래시를 측정하는 백래시 측정센서;
    상기 텐셔너의 위치를 결정하는 제어부; 및
    상기 제어부에 의해서 결정된 텐셔너의 위치에 기초하여 상기 텐셔너를 이동시키는 이동블록;
    을 더 포함하는 동력 전달 기구.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 백래시 측정센서는, 회전각을 측정하는 엔코더 또는 광센서 중 하나인 동력 전달 기구.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 벨트는, 상기 구동 웜기어 및 상기 종동 웜기어 간 공통 내접하여 연결되는 동력 전달 기구.
  8. 카메라를 지지하기 위한 지지대;
    상기 지지대에 연결된 제1 웜휠;
    상기 제1 웜휠에 연결되는 제2 웜휠;
    상기 제1 웜휠에 맞물리는 구동 웜기어;
    상기 제1 웜휠을 기준으로 상기 구동 웜기어의 반대측에 배치되고 상기 제2 웜휠에 맞물리는 종동 웜기어;
    상기 구동 웜기어와 상기 종동 웜기어 간 공통으로 접하여 연결되는 벨트; 및
    상기 구동 웜기어에 동력을 제공하는 모터;
    를 포함하는 카메라 지지 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 벨트에 인접하게 배치되고 장력을 가하는 텐셔너를 더 포함하는 카메라 지지 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 텐셔너는 위치 조절이 가능한 카메라 지지 장치.
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