KR20190036323A - 짐벌 - Google Patents

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이충열
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Abstract

본 발명은 짐벌에 관한 것으로서, 축간 간섭에 의한 짐벌락 현상이 방지되어 촬영 구도가 제한되지 않는 짐벌에 관한 것이다.

Description

짐벌{GIMBAL}
본 발명은 짐벌에 관한 것으로서, 축간 간섭에 의한 짐벌락 현상이 방지되어 촬영 구도가 제한되지 않는 짐벌에 관한 것이다.
짐벌은 영상 등을 촬영할 때 이동 촬영과정에서 초점이 흔들리지 않도록 촬영자의 이동에도 불구하고 카메라 등의 자세를 일정하게 유지시키는 장치이다.
도 1 은 종래의 3 축 짐벌의 일 예를 나타낸 도면이다. 도 1 과 같은 종래의 3 축 짐벌은 yaw-roll-pitch 결합 구조를 가짐으로써, 수직 상태에서 세로 촬영시, 축간 간섭이 발생한다. 즉, pitch 축과 yaw 축이 일치되어 pitch 축의 틸트 기능이 사라지는 짐벌락 현상이 발생하게 된다. 따라서, 이때에는 2 축 구동만 가능해지므로, 짐벌의 성능이 저하되며, 촬영구도가 제한되게 된다.
이러한 현상은 세로 촬영시 촬영 가능 구도를 제한한다. 즉, 짐벌의 수직 상태에서 세로 촬영시 상하 방향 조작이 불가능해지므로, 수평 구도만 사용 가능하게 된다. 예컨대, 이 상태에서 짐벌의 아래에서 접근하는 피사체가 있을 경우 또는 짐벌의 위에서 접근하는 피사체가 있을 경우에는 촬영이 불가능하게 된다.
또한, 종래의 짐벌은 단지 촬영 기기의 균형 유지, 소정의 피사체의 추적 촬영 등의 기능만을 가져서, 음성 정보의 수집이 제한되거나, 또는 사용자의 음성 명령이 활용되지 못하는 한계를 가지고 있다.
따라서, 이와 같은 짐벌락 현상을 방지하고, 촬영 구도의 제한이 없으며,. 음성 정보가 효과적으로 수집되고 사용자의 음성 명령을 인식할 수 있는 짐벌의 개발이 필요하다.
공개특허 10-2017-0099073
본 발명의 과제는, 축간 간섭에 의한 짐벌락 현상이 방지되어 촬영 구도가 제한되지 않는 짐벌을 제공하는 데 그 목적이 있다.
아울러, 본 발명의 다른 과제는, 파지부, 또는 축 보정부에 마이크가 설치됨으로써, 음향 정보의 수집이 보다 효과적으로 이루어지며, 사용자의 명령에 따라서 작동할 수 있는 짐벌을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 짐벌은 촬영 또는 녹음을 위한 정보 수집 기기에 사용되는 짐벌로서, 거치부, 상기 거치부와 연결되며 yaw 운동을 발생시키는 제1 축 보정부, 상기 제1 축 보정부와 연결되며 pitch 운동을 발생시키는 제2 축 보정부, 상기 제2 축 보정부와 연결되며 roll 운동을 발생시키는 제3 축 보정부, 및 정보 수집 기기와 상기 제3 축 보정부를 연결시키는 연결부;를 포함하여, 상기 거치부와 상기 정보 수집 기기 사이에 yaw 축, pitch 축, roll 축이 순차적으로 연결되게 구성된다.
바람직하게는, 상기 제1 축 보정부는, 상기 거치부와 연결되는 제1 하우징, 및 연직 방향으로 연장되는 제1 회전축을 중심으로 회전하여 yaw 운동을 발생시키는 제1 동력 장치를 포함하며, 상기 제2 축 보정부는, 상기 제1 동력 장치의 제1 회전축과 연결되어 yaw 운동하는 제2 하우징, 및 상기 제2 하우징 내에 내장되며 수평 방향으로 연장되는 제2 회전축을 중심으로 회전하여 pitch 운동을 발생시키는 제2 동력 장치를 포함하며, 상기 제3 축 보정부는, 상기 제2 동력 장치의 제2 회전축과 연결되어 pitch 운동하는 제3 하우징, 및 상기 제3 하우징 내에 내장되며, 수평 방향으로 연장되되 상기 제2 회전축과 직교하는 제3 회전축을 중심으로 회전하여 roll 운동을 발생시키는 제3 동력 장치를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제2 하우징은 구형으로 구성되되, 전방에 배치된 반구형의 제2-1 하우징, 및 후방에 배치된 반구형의 제2-2 하우징이 결합된 구형으로 구성되며, 상기 제2-1 하우징은 하단이 상기 제1 회전축과 연결되어 yaw 운동 가능하게 구성되고, 상기 제2 동력 장치는 상기 제2-1 하우징에 고정되며, 상기 제2-2 하우징은 상기 제2 회전축과 연결되어 pitch 운동 가능하게 구성된다.
바람직하게는, 상기 제3 하우징은 구형으로 구성되되, 우측에 배치된 반구형의 제3-1 하우징, 및 좌측에 배치된 반구형의 제3-2 하우징이 결합된 구형으로 구성되며, 상기 제3-1 하우징은 하단이 상기 제2 회전축과 연결되어 pitch 운동 가능하게 구성되고, 상기 제3 동력 장치는 상기 제3-1 하우징에 고정되며, 상기 제3-2 하우징은 상기 제3 회전축과 연결되어 roll 운동 가능하게 구성된다.
바람직하게는, 상기 연결부는, 상기 제3-2 하우징에 연결되며 정보 수집 기기에 연결되어 정보 수집 기기가 roll 운동 가능하게 구성된다.
바람직하게는, 마이크 모듈;을 더 포함하되, 상기 마이크 모듈은, 상기 거치부, 제1 축 보정부, 제2 축 보정부, 및 제3 축 보정부 중 적어도 하나에 연결된다.
바람직하게는, 스피커 모듈;을 더 포함하되, 상기 스피커 모듈은, 상기 거치부, 제1 축 보정부, 제2 축 보정부, 및 제3 축 보정부 중 적어도 하나에 연결되는 스피커를 포함한다.
바람직하게는, 광을 생성하는 조명 모듈;을 더 포함하되, 상기 조명 모듈은, 상기 거치부, 제1 축 보정부, 제2 축 보정부, 및 제3 축 보정부 중 적어도 하나에 연결되는 조명 장치를 포함한다.
본 발명에 따른 짐벌은, yaw 운동을 발생시키는 제1 축 보정부, 상기 제1 축 보정부와 연결되며 pitch 운동을 발생시키는 제2 축 보정부, 상기 제2 축 보정부와 연결되며 roll 운동을 발생시키는 제3 축 보정부, 및 정보 수집 기기와 상기 제3 축 보정부를 연결시키는 연결부;를 포함하되, 상기 거치부와 상기 정보 수집 기기 사이에 yaw 축, pitch 축, roll 축이 순차적으로 연결되게 구성됨으로써, 축간 간섭, 즉 짐벌락 현상이 방지될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 구형 또는 원통형 등과 같은 소정의 입체 구조를 갖는 제1 축 보정부, 제2 축 보정부, 및 제3 축 보정부를 가짐에 따라서, 짐벌의 전체 구조가 매우 간단하고 컴팩트해질 수 있다. 특히, 상기 축 보정부는 상하로 나란하게 배치된 타워형 구조를 가짐으로써, 종래의 셀프 촬영용 장치(셀카봉)와 유사한 구조를 가져서 휴대, 보관이 간편해지고 보관 중 고장 발생이 방지될 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 짐벌은 마이크 모듈을 구비하여, 음성 명령 수신, 및 소리 신호 수집이 보다 효과적으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 짐벌은 소정의 피사체의 포착 및 추적 알고리즘을 포함함에 따라서, 효과적인 영상, 음향 등의 정보 수집이 가능해질 수 있다.
도 1 은 종래의 3 축 짐벌의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 짐벌을 나타낸 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 짐벌의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 짐벌의 제2 축 보정부의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 짐벌의 제2 축 보정부의 구조를 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 짐벌의 마이크 설치 위치를 각각 표시한 도면이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 짐벌의 작동례를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 짐벌을 나타낸 도면이고, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 짐벌의 구조를 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 짐벌은 촬영, 녹음 등을 수행하는 정보 수집 기기에 사용되는 짐벌로서, 거치부(10), 제1 축 보정부(100), 제2 축 보정부(200), 제3 축 보정부(300), 정보 수집 기기를 연결하는 연결부(400), 및 각각의 축 보정부의 회전 각도를 측정하는 센서 장치(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
거치부(10)는 사용자의 손에 파지되거나, 또는 소정의 기기에 장착될 수 있는 부재로서, 봉 형태의 파지부(12), 및 상기 파지부(12)의 하단이 연결되어 세워질 수 있는 지지부(14)를 포함하여 구성될 수 있다. 바람직하게는, 파지부(12) 내에는 짐벌의 작동을 조작할 수 있는 조작부(16), 짐벌의 작동을 제어할 수 있는 소정의 제어 장치, 및 전력을 제공하는 전원부가 내장될 수 있고, 이에 한정하지 않는다. 또한, 지지부(14)는 외부 전원과 연결되어 전력 공급이 이루어지도록 할 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다.
상기 제1 축 보정부(100)는 상기 거치부(10)와 연결되며 yaw 운동을 발생시키는 부재이다. 바람직하게는 상기 제1 축 보정부(100)는 상기 파지부(12)를 지지부(14) 상에 세웠을 때, 파지부(12)의 상단에 배치될 수 있다.
제1 축 보정부(100)는 제1 하우징(110), 및 제1 동력 장치(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 하우징(110)은 제1 파지부(12) 상에 고정되며, 내부에 제1 동력 장치(120)가 내장되는 공간을 가질 수 있다. 제1 하우징(110)은 파지부(12)와 연속적으로 구성되어 파지부(12)와 일체로 구성될 수 있다.
제1 동력 장치(120)는 전원을 제공받아 회전력을 발생시키는 모터와 같은 부재로 구성될 수 있다. 제1 동력 장치(120)는 제1 하우징(110) 내에 내장어 고정될 수 있다. 제1 동력 장치(120)는 연직 방향으로 연장되는 제1 회전축(122)을 가지며, 상기 제1 회전축(122)을 회전시켜서 yaw 운동을 발생시킨다. 즉, 제1 동력 장치(120)는 연직 방향으로 연장되는 제1 회전축(122)이 회전하도록 하여 제1 회전축(122)에 연결된 부재가 yaw 운동 가능하도록 한다. 여기서, 연직 방향이라 함은 지지부(14) 상에 거치부(10)가 세워졌을 때 거치부(10)의 직립 방향과 일치할 수 있으며, 도 3 에서는 Z 축으로 표시되어 있다. 한편, 짐벌의 배향에 따라서 달라질 수 있음은 물론이다.
바람직하게는, 제1 동력 장치(120)의 상부에는 상기 제1 회전축(122)과 연결되며 후술하는 제2 하우징과 연결되는 제1 넥부(130)가 마련될 수 있다.
상기 제2 축 보정부(200)는, 제2 하우징, 및 제2 동력 장치(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
제2 하우징은 제1 하우징(110) 상에 배치된다. 바람직하게는 제2 하우징은 전체적으로 구형으로 구성될 수 있다. 다만, 반드시 구형에 한정하지 아니하며, 원통형의 형상을 갖거나, 다른 입체 형상을 가질 수도 있다.
상기 제2 하우징은 수평 방향으로 2 개 이상의 부재로 분리, 결합된다. 여기서, 수평 방향이라 함은 상기 제1 회전축(122)의 연장 방향과 직교하는 평면 상의 일 방향으로서, 일 예로 전후 방향이라고 지칭될 수 있으며, 동시에 pitch 축 방향을 의미한다. 도 3 에서 상기 전후 방향은 X 축 방향으로 표시되어 있다. 따라서, 제2 하우징은 전방에 배치된 제2-1 하우징(210), 및 후방에 배치된 제2-2 하우징(220)이 결합된 구성을 가질 수 있다. 따라서, 제2-1 하우징(210)과 제2-2 하우징(220)은 pitch 축 방향으로 나란하게 배치된다.
만일 제2 하우징이 구형으로 구성될 경우, 상기 제2 하우징은 반구형의 제2-1 하우징(210), 및 제2-2 하우징(220)을 포함할 수 있다. 한편, 제2 하우징이 원통형으로 구성될 경우, 상기 제2 하우징은 원통형의 제2-1 하우징(210), 및 제2-2 하우징(220)을 포함할 수 있다. 다만, 이에 반드시 한정하는 것은 아니며, 구형 또는 원통형과 같은 소정의 입체 형상의 제2 하우징이 마련되며, 제2 하우징의 적어도 일 부분, 또는 제2 하우징과 연결된 소정의 부재가 후술하는 제2 동력 장치(230)에 의해서 회전 가능하면 충분하다. 예컨대, 원통형의 제2 하우징이 마련되며, 제2 하우징의 적어도 일 부분이 띠 형태로 구성되어 상대 회전 가능한 구성을 갖는 것도 가능하다.
상기 제2 하우징은 하단이 상기 제1 회전축(122)과 연결되어 yaw 운동 가능하게 구성된다. 구체적으로는, 제2-1 하우징(210)의 하단이 상기 제1 회전축(122)과 연결되며, 제2-2 하우징(220)은 상기 제2-1 하우징(210)과 연결됨으로써 제2-1 하우징(210)과 일체로 yaw 운동할 수 있다.
바람직하게는, 제2-1 하우징(210)의 하단에는 제2-1 넥부(242)가 구비되며, 제2-1 넥부(242)는 상기 제1 넥부(130)와 연결될 수 있다. 또한, 바람직하게는, 제2-2 하우징(220)의 상단에는 제2-2 넥부(244)가 구비되어 후술하는 제3 하우징과 연결될 수 있다. 아울러, 제2-2 하우징(220)의 내측에는 제2 동력 장치(230)의 제2 회전축(232)과 연결될 수 있는 소정의 고정 수단(미도시)이 마련될 수 있다. 아울러, 바람직하게는, 상기 제2-1 넥부(242)와 제1 넥부(130)는 전기적으로 연결 가능한 배선 구조를 내부에 가져서, 거치부(10) 내에 내장된 제어 장치, 또는 전원 장치 등과 제2 동력 장치(230)를 전기적으로 연결하여 전기 신호가 교환되도록 할 수 있다.
제2 하우징 내에는 제2 동력 장치(230)가 내장될 수 있는 공간이 마련될 수 있다. 구체적으로는, 제2-1 하우징(210) 내에 상기 제2 동력 장치(230)가 고정될 수 있는 고정 수단(212)이 마련될 수 있다. 또한, 제2-2 하우징(220)은 제2 동력 장치(230)의 회전축이 연결되어 제2 동력 장치(230)에 의해서 pitch 운동할 수 있게 구성된다. 즉, 제2-2 하우징(220)은 제1 동력 장치(120)에 의해서 yaw 운동 가능함과 동시에, 제2 동력 장치(230)에 의해서 pitch 운동할 수 있다.
제2 동력 장치(230)는 제1 동력 장치(120)와 유사하게, 전원을 제공받아 회전력을 발생시키는 모터와 같은 부재로 구성될 수 있다. 제2 동력 장치(230)는 제2 하우징 내에 내장되되, 구체적으로는 제2-1 하우징(210) 내에 내장된 상태로 고정될 수 있다. 제2 동력 장치(230)는 전후 방향, 즉 X 축 방향으로 연장되는 제2 회전축(232)을 가지며, pitch 운동을 발생시킨다. 즉, 제2 동력 장치(230)는 전후 방향으로 연장되는 제2 회전축(232)을 회전시켜서 제2 회전축(232)에 연결된 제2-2 하우징(220)이 pitch 운동 가능하도록 한다.
한편, 도 2 에서는 제2 하우징의 일 측에 소정의 전원 버튼(K)이 마련된 것으로 도시되었으나, 이에 반드시 한정하지 않는다.
한편, 제2 축 보정부(200)는 도 4 및 도 5 와 같은 구조를 가질 수도 있다. 도 4 및 도 5 는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 짐벌의 제2 축 보정부(200)의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4 에서는 제2 축 보정부(200B)의 제2-2 하우징(230) 내면에는 둘레 방향으로 자석(236)이 배치되며, 제2 동력 장치(230)는 코일(234)이 권선된 로터를 가질 수 있다. 아울러, 제2-2 하우징(230)과 제2-1 하우징(210)은 서로 상대 회전 가능하게 결합될 수 있다. 바람직하게는, 제2-1 하우징(210)과 제2-2 하우징(230) 사이에는 소정의 베어링(미도시)이 마련되어 적은 마찰력을 갖고 회전이 가능하다. 위와 같은 구조를 가짐에 따라서, 로터에 권선된 코일(234)에 전력이 인가되면 제2-2 하우징(230)은 내부에 고정된 자석(236)의 자기장과 로터의 코일(234)을 통해 흐르는 전류에 의해서 회전 가능하다. 아울러, 이때 제2 동력 장치(230)의 제2 회전축(232)은 제2-2 하우징(230)에 고정되어, 회전될 수 있다.
도 5 에서는, 제2 축 보정부(200C)의 제2 하우징은, 제2-1 하우징(210)과 제2-2 하우징(230)으로 분리 결합되되, 제2-1 하우징(210)과 제2-2 하우징(230) 사이에는 고리 형태의 회전 밴드(224)가 마련될 수 있다. 도 5 와 같은 형태에서는, 제2-1 하우징(210)과 제2-2 하우징(230)은 서로 고정되며, 제2 동력 장치(230)의 제2 회전축(232)에는 상기 회전 밴드(224)가 연결되어 회전 밴드(224)가 제2-1 하우징(210)과 제2-2 하우징(230)에 대해 상대 회전할 수 있다. 아울러, 상기 회전 밴드(224)의 내면에는 링 기어(226)가 마련되며, 제2 동력 장치(230)의 제2 회전축(232)에는 편심되어 외면이 상기 링 기어(226)에 치합되는 회전 기어(236)가 마련되어 상기 회전 밴드(224)가 회전 가능한 구성을 가질 수 있다.
위 설명은 어디까지나 일 실시 형태의 예를 기술한 것이며, 제2 보정부(200)의 제2 하우징 내부에 소정의 제2 동력 장치(230)가 내장되며, 제2 하우징의 적어도 일 부분, 또는 제2 하우징과 연결된 소정의 부재가 제2 동력 장치(230)에 의해서 회전하는 구성이면 무엇이든 가능하다.
상기 제3 축 보정부(300)는, 제3 하우징, 및 제3 동력 장치(330)를 포함하여 구성될 수 있다.
제3 하우징은 제2 하우징 상에 배치된다. 바람직하게는 제3 하우징은 전체적으로 구형으로 구성될 수 있다. 따라서, 제2 하우징과 제3 하우징이 모두 구형으로 구성될 경우, 본 발명에 따른 짐벌의 제2 축 보정부(200)와 제3 축 보정부(300)는 구형의 부재가 상하로 나란하게 배치된 구조를 가질 수 있다.
다만, 제3 하우징의 형상 또한 반드시 구형에 한정하지 아니하며, 원통형의 형상을 갖거나, 다른 입체 형상을 가질 수도 있다.
상기 제3 하우징은 수평 방향이면서 동시에 제2 축 방향과 직교하는 방향으로 2 개의 부재로 분리, 결합된다. 여기서, 수평 방향이라 함은 앞서 설명한 바와 같이, 제1 회전축(122)과 직교하는 평면 상의 일 방향이다. 제3 하우징의 분리, 결합 방향은 수평 방향이면서 동시에 제2 축 방향과 직교하는 방향이므로, 좌우 방향이라고 지칭될 수 있으며, 동시에 roll 축 방향을 의미한다. 도 3 에서 상기 좌우 방향은 Y 축 방향으로 표시되어 있다. 따라서, 제3 하우징은 일측에 배치된 제3-1 하우징(310), 및 타측에 배치된 제3-2 하우징(320)이 결합된 구성을 가질 수 있다. 따라서, 제3-1 하우징(310)과 제3-2 하우징(320)은 roll 축 방향으로 나란하게 배치된다.
만일 제3 하우징이 구형으로 구성될 경우, 상기 제3-1 하우징(310), 및 제3-2 하우징(320)은 각각 반구형으로 구성될 수 있다.한편, 제3 하우징이 원통형으로 구성될 경우, 상기 제3-1 하우징(310), 및 제3-2 하우징(320)은 각각 원통형 구성을 가질 수도 있다. 다만, 이에 반드시 한정하는 것은 아니며, 구형 또는 원통형과 같은 소정의 입체 형상의 제3 하우징이 마련되며, 제3 하우징의 적어도 일 부분, 또는 제3 하우징과 연결된 소정의 부재가 후술하는 제3 동력 장치(330)에 의해서 회전 가능하면 충분하다.
상기 제3 하우징은 하단이 상기 제2 회전축(232)과 연결되어 pitch 운동 가능하게 구성된다. 구체적으로는, 제3-1 하우징(310)의 하단이 상기 제2 회전축(232)과 연결되며, 제3-2 하우징(320)은 상기 제3-1 하우징(310)과 연결됨으로써 제3-1 하우징(310)과 일체로 pitch 운동할 수 있다. 이때, 상기 제2 하우징은 제1 동력 장치(120)에 의해서 yaw 운동 가능하므로, 제3 하우징 또한 제2 하우징과 함께 yaw 운동을 할 수 있음은 물론이다.
바람직하게는, 제3-1 하우징(310)의 하단에는 제3-1 넥부(342)가 구비되며, 제3-1 넥부(342)는 상기 제2-2 넥부(244)와 연결될 수 있다. 또한, 제3-2 하우징(320)에는 제3-2 넥부(344)가 구비될 수 있다. 아울러, 제3-2 하우징(320)의 내측에는 제3 동력 장치(330)의 제3 회전축(332)과 연결될 수 있는 소정의 고정 수단(미도시)이 마련될 수 있다. 상기 제3-2 넥부(344)는 Y 축 방향으로 돌출되며, 제3-2 넥부(344)의 단부에는 정보 수집 기기가 연결될 수 있는 연결부(400)가 마련될 수 있다.
아울러, 바람직하게는, 상기 제3-1 넥부(342)와 제2-2 넥부(244)는 전기적으로 연결 가능한 배선 구조를 내부에 가져서, 거치부(10) 내에 내장된 제어 장치, 또는 전원 장치 등과 제3 동력 장치(330)를 전기적으로 연결하여 전기 신호가 교환되도록 할 수 있다.
제3 하우징 내에는 제3 동력 장치(330)가 내장될 수 있는 공간이 마련될 수 있다. 구체적으로는, 제3-1 하우징(310) 내에 상기 제3 동력 장치(330)가 고정될 수 있는 고정 수단(312)이 마련될 수 있다. 또한, 제3-2 하우징(320)은 제3 동력 장치(330)의 회전축이 연결되어 제3 동력 장치(330)에 의해서 pitch 운동할 수 있게 구성된다. 즉, 제3-2 하우징(320)은 제1 동력 장치(120)에 의해서 yaw 운동 가능함과 동시에, 제3 동력 장치(330)에 의해서 pitch 운동할 수 있다.
제3 동력 장치(330)는 제1 동력 장치(120) 또는 제2 동력 장치(230)와 유사하게, 전원을 제공받아 회전력을 발생시키는 모터와 같은 부재로 구성될 수 있다. 제3 동력 장치(330)는 제3 하우징 내에 내장되되, 구체적으로는 제3-1 하우징(310) 내에 내장된 상태로 고정될 수 있다. 제3 동력 장치(330)는 좌우 방향, 즉 Y 축 방향으로 연장되는 제3 회전축(332)을 가지며, roll 운동을 발생시킨다. 즉, 제3 동력 장치(330)는 좌우 방향으로 연장되는 제3 회전축(332)을 회전시켜서 제3 회전축(332)에 연결된 제3-2 하우징(320)이 roll 운동 가능하도록 한다.
연결부(400)는 정보 수집 기기를 본 발명에 따른 짐벌에 연결시켜 고정시키기 위해 마련된다. 연결부(400)는 예컨대 소정의 접착 테이프, 또는 고정용 수단 등일 수 있으며, 이에 한정하지 않는다. 연결부(400)는 제3축 보정부의 roll 축 상에 위치하며, 위에서 설명한 바와 같이, 제3-2 넥부(344)에 구비될 수 있다. 따라서, 제3 동력 장치(330)가 작동하여 제3 축 보정부(300)의 제3-2 하우징(320)을 회전시키면 연결부(400) 및 연결부(400)에 연결된 정보 수집 기기가 roll 운동할 수 있다. 아울러, 제3 하우징은 제2 축 보정부(200), 및 제1 축 보정부(100)에 의해서 pitch 운동 및 yaw 운동 가능하므로, 정보 수집 기기가 yaw 운동, pitch 운동 및 roll 운동이 모두 가능함은 물론이다.
아울러, 바람직하게는, 연결부(400)는 상기 거치부(10)에 마련된 전원부, 또는 충전 장치 등에 전기적으로 연결되도록 소정의 단자부를 가질 수 있다. 따라서, 연결부(400)에 연결되는 정보 수집 기기에 대해서 전력을 제공하며, 정보 수집 기기가 충전이 이루어지도록 할 수 있다.
센서 장치(미도시)는 각각의 동력 장치의 회전 각도를 측정하는 장치이다. 예컨대, 센서 장치는 엔코더, 또는 자이로 센서 등일 수 있으며, 회전 각도를 측정할 수 있는 장치이면 무엇이든 한정하지 아니한다. 한편, 각각의 동력 장치의 회전 각도를 측정하는 제1 센서 장치, 제2 센서 장치, 및 제3 센서 장치가 각각의 축 보정부에 마련될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다. 일 예로, 3 축의 회전 각도를 모두 측정할 수 있는 3 축 자이로 센서가 마련될 경우, 하나의 센서 장치가 일 위치에 탑재될 수도 있다. 상기 센서 장치에 의해서 측정된 각각의 동력 장치의 회전 각도는 제어 장치로 전달되어 짐벌의 작동 제어에 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 짐벌은, yaw 운동을 발생시키는 제1 축 보정부(100), 상기 제1 축 보정부(100)와 연결되며 pitch 운동을 발생시키는 제2 축 보정부(200), 상기 제2 축 보정부(200)와 연결되며 roll 운동을 발생시키는 제3 축 보정부(300), 및 정보 수집 기기와 상기 제3 축 보정부(300)를 연결시키는 연결부(400);를 포함하되, 상기 거치부(10)와 상기 정보 수집 기기 사이에 yaw 축, pitch 축, roll 축이 순차적으로 연결되게 구성됨으로써, 축간 간섭, 즉 짐벌락 현상이 방지될 수 있다.
예컨대, 종래의 3 축 짐벌은 yaw-roll-pitch 결합 구조를 가짐으로써, 수직 상태에서 세로 촬영시, 축간 간섭이 발생한다. 즉, pitch 축과 yaw 축이 일치되어 pitch 축의 틸트 기능이 사라지는 짐벌락 현상이 발생하게 된다. 따라서, 이때에는 2 축 구동만 가능해지므로, 짐벌의 성능이 저하되며, 촬영구도가 제한되게 된다.
이러한 현상은 세로 촬영시 촬영 가능 구도를 제한한다. 즉, 짐벌의 수직 상태에서 세로 촬영시 상하 방향 조작이 불가능해지므로, 수평 구도만 사용 가능하게 된다. 예컨대, 이 상태에서 짐벌의 아래에서 접근하는 피사체가 있을 경우 또는 짐벌의 위에서 접근하는 피사체가 있을 경우에는 촬영이 불가능하게 된다.
그러나, 본 발명에 의하면, yaw-pitch-roll 결합 구조를 가짐으로써, 위와 같은 축간 간섭 현상 및 짐벌락 현상이 방지되게 된다. 따라서, 모든 상황에 대해 피사체를 정확히 포착하여 촬영을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 구형 또는 원통형 등과 같은 소정의 입체 구조를 갖는 제1 축 보정부(100), 제2 축 보정부(200), 및 제3 축 보정부(300)를 가짐에 따라서, 짐벌의 전체 구조가 매우 간단하고 컴팩트해질 수 있다. 특히, 상기 축 보정부는 상하로 나란하게 배치된 타워형 구조를 가짐으로써, 종래의 셀프 촬영용 장치(셀카봉)와 유사한 구조를 가져서 휴대, 보관이 간편해지고 보관 중 고장 발생이 방지될 수 있다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 짐벌의 마이크 설치 위치를 각각 표시한 도면이다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 짐벌은 마이크 모듈;을 더 포함할 수 있다.
상기 마이크 모듈은, 외부의 소리 신호를 수집하거나, 음성 명령을 수신할 수 있는 기기로서, 상기 소리 신호 또는 음성 명령을 짐벌, 또는 짐벌에 연결된 정보 수집 기기 등에 전달할 수 있다. 마이크 모듈은 소리 신호 수집에 적합한 소정의 마이크를 하나 이상 포함할 수 있다. 상기 마이크는 상기 거치부(10), 제1 축 보정부(100), 제2 축 보정부(200), 및 제3 축 보정부(300) 중 적어도 하나에 연결될 수 있다.
여기서, 마이크의 연결 방법은 한정하지 아니한다. 예컨대, 상기 하우징 등의 내부에 소정의 공간이 마련되어 마이크가 내장되는 것도 가능하며, 하우징에 마이크를 연결시킬 수 있는 소정의 연결 수단이 마련되는 것도 가능하다.
일 예로, 마이크가 거치부(10)에 부착된 경우, 마이크의 위치는 고정되게 된다. 따라서, 짐벌의 작동과 무관하게 소리를 수집하게 된다.
한편, 마이크가 화살표 M1 또는, M2 와 같이 제1 축 보정부(100)에 부착될 수 있다. 다른 한편으로는, 마이크가 화살표 N1, N2 와 같이 제2 축 보정부(200)에 부착될 수도 있다. 이 경우에는, 마이크는 yaw 운동하거나, 또는 yaw 운동과 동시에 pitch 운동을 하는 것도 가능하다.
바람직하게는, 화살표 P 와 같이 마이크가 제3 축 보정부(300)의 제3-2 하우징(320)에 부착되어 yaw 운동, pitch 운동 및 roll 운동이 가능할 수 있다. 이 경우, 짐벌에 부착된 정보 수집 기기와 일체로 방향 전환이 가능하게 된다. 즉, 정보 수집 기기의 움직임과 연동한 작동이 가능하다. 따라서, 음성 명령 수신, 및 소리 신호 수집이 보다 효과적으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 피사체가 강아지와 같이 소리를 내는 객체인 경우 피사체를 추적하며 촬영을 수행함과 동시에, 피사체의 위치를 따라서 마이크가 움직이므로 보다 현실적인 촬영이 가능하게 된다.
한편, 이와 같은 마이크의 부착은 반드시 yaw-pitch-roll 결합 구조를 갖는 짐벌에 한정하지 아니하며, yaw-roll-pitch 결합 구조를 갖는 종래의 짐벌에 대해서도 적용될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 짐벌은 소정의 스피커 모듈(미도시)을 포함할 수 있다. 이와 같은 스피커 모듈은 마이크 모듈과 유사하게, 소정의 스피커를 가질 수 있으며, 스피커는 상기 거치부(10), 제1 축 보정부(100), 제2 축 보정부(200), 및 제3 축 보정부(300) 중 적어도 하나에 연결될 수 있다. 즉, 도 6 의 각 화살표로 표시된 위치에 설치가 가능하다. 또한, 스피커의 연결 방법은 한정하지 아니한다. 예컨대, 상기 하우징 등의 내부에 소정의 공간이 마련되어 스피커가 내장되는 것도 가능하며, 하우징에 스피커를 연결시킬 수 있는 소정의 연결 수단이 마련되는 것도 가능하다. 따라서, 무지향성, 또는 지향성 스피커로 구성될 수 있다. 무지향성 스피커로 구성될 경우 특정 방향으로 소리를 송출하며, 지향성 스피커로 구성될 경우 짐벌의 작동과 연계하여 원하는 방향으로 소리를 송출할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 짐벌은 조명 모듈(미도시)을 더 포함할 수 있다. 조명 모듈 또한 상기 거치부(10), 제1 축 보정부(100), 제2 축 보정부(200), 및 제3 축 보정부(300) 중 적어도 하나에 연결되는 소정의 조명 장치를 포함할 수 있다. 즉, 각각의 조명 장치는 도 6 의 각 화살표로 표시된 위치에 설치가 가능하다. 따라서 어두운 환경에서 광량 확보가 가능하며, 바람직하게는 짐벌의 작동과 연계하여 촬영 방향의 광량을 확보할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 짐벌은 짐벌의 작동을 제어하여 짐벌에 연결된 정보 수집 기기의 배향을 가변하게 하는 제어 장치를 포함하되, 제어 장치는 정보 수집 기기와 전기적인 신호를 교환하여, 정보 수집 기기에 내려진 명령에 따라서 연동하여 움직일 수 있다.
예를 들면, 정보 수집 기기에 소정의 피사체를 추적하도록 명령이 내려질 경우, 정보 수집 기기에서는 해당 피사체를 포착하는 알고리즘, 및 포착된 피사체의 움직임에 따라서 정보 수집 기기의 배향이 조절되도록 짐벌을 움직이는 소정의 짐벌 제어 알고리즘을 포함할 수 있다. 짐벌의 제어 장치 내에는 상기 정보 수집 기기에 마련된 짐벌 제어 알고리즘에서 내려진 명령에 따라서 짐벌 내의 각 구동 장치를 작동시킬 수 있다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 짐벌의 작동례를 나타낸 도면이다. 일 예로, 본 발명에 따른 짐벌의 사용자가 고양이를 추적하여 촬영하라는 명령을 내릴 경우, 짐벌 내, 또는 정보 수집 기기에 내장된 알고리즘은 사용자의 명령에 따라서 짐벌에 구비된 구동 장치를 구동시켜 고양이의 위치를 포착하도록 한다. 여기서, 사용자의 명령이 내려진 피사체를 찾는 알고리즘은 소정의 데이터 베이스 내, 또는 웹상에 기록되어 있는 데이터와 현재 시야에 포착된 객체들의 데이터를 비교하는 형태로 이루어질 수 있다. 다른 한편으로는, 이미 소정의 등록 정보가 기록된 피사체를 포착하는 형태로 이루어질 수도 있으며, 이에 반드시 한정하지 아니한다. 이와 같이 피사체를 포착하는 알고리즘은 소정의 포착 알고리즘이라고 할 수 있다.
이어서, 포착된 피사체인 고양이가 움직일 경우, 짐벌 내, 또는 정보 수집 기기에 내장된 알고리즘은 상기 피사체의 움직임에 따라서 짐벌에 구비된 구동 장치를 구동시켜 고양이의 움직임에 따라서 정보 수집 기기가 움직이도록 할 수 있다. 이와 같이 피사체를 추적하는 알고리즘은 소정의 추적 알고리즘이라고 할 수 있다.
아울러, 짐벌에 대해 소정의 소리를 추적하도록 명령이 내려질 경우에는, 해당 소리의 음원의 위치를 포착하는 알고리즘, 및 포착된 음원의 위치에 따라서 짐벌을 움직이는 소정의 제어 알고리즘이 상기 제어 장치 내에 포함될 수 있다. 이를 위해, 주변의 노이즈와 특정 음원을 구별할 수 있는 소정의 알고리즘, 및 해당 음원의 움직임에 따라서 짐벌 내의 각 구동 장치를 작동시키는 소정의 알고리즘이 마련될 수 있다. 특히, 어두운 환경에서 소리를 이용한 촬영 등을 수행할 경우 이와 같은 알고리즘이 사용될 수 있다.
이와 같은 명령은 사용자의 소정의 입력 신호, 또는 음성 명령에 의해서도 수행될 수 있다. 이를 위해, 짐벌 내의 제어 장치는 사용자의 음성 명령을 인식할 수 있는 음성 인식 알고리즘을 포함할 수 있다. 아울러, 음성 명령의 인식, 음원의 포착 등은 상기 설명한 마이크 모듈에 의해서 이루어질 수 있다.
상기와 같은 알고리즘은 정보 수집 기기와 짐벌의 제어 장치에 내장되어 상호간에 신호를 교환하며 짐벌 및 정보 수집 기기의 작동을 제어할 수 있다.
이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
10: 거치부
12: 파지부
14: 지지부
16: 조작부
100: 제1 축 보정부
110: 제1 하우징
120: 제1 동력 장치
122: 제1 회전축
130: 제1 넥부
200: 제2 축 보정부
210: 제1-1 하우징
212: 고정 수단
220: 제2-2 하우징
230: 제2 동력 장치
232: 제2 회전축
242: 제2-1 넥부
244: 제2-2 넥부
300: 제3 축 고정부
310: 제3-1 하우징
312: 고정 수단
330: 제3 동력 장치
332: 제3 회전축
340: 제3-2 하우징
342: 제3-1 넥부
344: 제3-2 넥부
400: 연결부

Claims (8)

  1. 촬영 또는 녹음을 위한 정보 수집 기기에 사용되는 짐벌에 있어서,
    거치부,
    상기 거치부와 연결되며 yaw 운동을 발생시키는 제1 축 보정부,
    상기 제1 축 보정부와 연결되며 pitch 운동을 발생시키는 제2 축 보정부,
    상기 제2 축 보정부와 연결되며 roll 운동을 발생시키는 제3 축 보정부, 및
    정보 수집 기기와 상기 제3 축 보정부를 연결시키는 연결부;를 포함하여,
    상기 거치부와 상기 정보 수집 기기 사이에 yaw 축, pitch 축, roll 축이 순차적으로 연결되게 구성된 짐벌.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 축 보정부는,
    상기 거치부와 연결되는 제1 하우징, 및
    연직 방향으로 연장되는 제1 회전축을 중심으로 회전하여 yaw 운동을 발생시키는 제1 동력 장치를 포함하며,
    상기 제2 축 보정부는,
    상기 제1 동력 장치의 제1 회전축과 연결되어 yaw 운동하는 제2 하우징, 및
    상기 제2 하우징 내에 내장되며 수평 방향으로 연장되는 제2 회전축을 중심으로 회전하여 pitch 운동을 발생시키는 제2 동력 장치를 포함하며,
    상기 제3 축 보정부는,
    상기 제2 동력 장치의 제2 회전축과 연결되어 pitch 운동하는 제3 하우징, 및
    상기 제3 하우징 내에 내장되며, 수평 방향으로 연장되되 상기 제2 회전축과 직교하는 제3 회전축을 중심으로 회전하여 roll 운동을 발생시키는 제3 동력 장치를 포함하는 짐벌.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 하우징은 구형으로 구성되되, 전방에 배치된 반구형의 제2-1 하우징, 및 후방에 배치된 반구형의 제2-2 하우징이 결합된 구형으로 구성되며,
    상기 제2-1 하우징은 하단이 상기 제1 회전축과 연결되어 yaw 운동 가능하게 구성되고,
    상기 제2 동력 장치는 상기 제2-1 하우징에 고정되며,
    상기 제2-2 하우징은 상기 제2 회전축과 연결되어 pitch 운동 가능하게 구성되는 짐벌.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제3 하우징은 구형으로 구성되되, 우측에 배치된 반구형의 제3-1 하우징, 및 좌측에 배치된 반구형의 제3-2 하우징이 결합된 구형으로 구성되며,
    상기 제3-1 하우징은 하단이 상기 제2 회전축과 연결되어 pitch 운동 가능하게 구성되고,
    상기 제3 동력 장치는 상기 제3-1 하우징에 고정되며,
    상기 제3-2 하우징은 상기 제3 회전축과 연결되어 roll 운동 가능하게 구성되는 짐벌.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 연결부는,
    상기 제3-2 하우징에 연결되며 정보 수집 기기에 연결되어 정보 수집 기기가 roll 운동 가능하게 구성되는 짐벌.
  6. 청구항 1에 있어서,
    마이크 모듈;을 더 포함하되,
    상기 마이크 모듈은,
    상기 거치부, 제1 축 보정부, 제2 축 보정부, 및 제3 축 보정부 중 적어도 하나에 연결되는 짐벌.
  7. 청구항 1에 있어서,
    스피커 모듈;을 더 포함하되,
    상기 스피커 모듈은,
    상기 거치부, 제1 축 보정부, 제2 축 보정부, 및 제3 축 보정부 중 적어도 하나에 연결되는 스피커를 포함하는 짐벌.
  8. 청구항 1에 있어서,
    광을 생성하는 조명 모듈;을 더 포함하되,
    상기 조명 모듈은,
    상기 거치부, 제1 축 보정부, 제2 축 보정부, 및 제3 축 보정부 중 적어도 하나에 연결되는 조명 장치를 포함하는 짐벌.
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