KR20190036744A - 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌에 관한 것으로, 외측으로 360°영상 및 사진을 촬영하기 위해 복수의 카메라가 설정 간격으로 장착되는 카메라 장착부와, 상기 카메라 장착부의 하부가 장착되며 상기 복수의 카메라의 렌즈화각이 겹치는 구간 안쪽에 흔들림을 보정을 위한 X축 모터 및 Y축 모터가 배치되는 다축 구동부와, 상기 다축 구동부의 타측이 고정되는 지지부로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌은 다축 구동부를 구비하여 카메라를 통해 주변의 360도 영상 및 사진을 촬영시 흔들림을 보정하면서도 카메라의 노달포인트 반경을 줄일 수 있어 가까이에 있는 사물도 선명하게 촬영할 수 있다.

Description

360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌 { Gimbal for 360-degree video and picture shooting }
본 발명은 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 360°영상 및 사진을 촬영하는 카메라의 방향을 일정하게 유지할 수 있도록 상하좌우와 피치(Pitch) 및 요잉(Yawing) 흔들림을 보정하는 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌에 관한 것이다.
현재의 가상 현실(VR: Virtual Reality) 기술은 Web 3D, 시뮬레이션, 게임, 설계, 교육, 의료, 군사 등의 다양한 분야에 응용되고 있으며, 이러한 가상 현실 기술 중 파노라마 VR(Panorama VR)이란 카메라를 이용해 촬영된 이미지를 가지고 이어붙여 제작한 실사 기반의 VR 기술로서, 이 제작 방법은 풍경 또는 실내를 회전하며 (360° 수평 또는 수직) 촬영된 이미지를 가공 과정을 거쳐 연결하여 붙인 뒤 구형, 또는 원통형 모양에 덮어씌우는 과정(mapping)을 거쳐, 촬영 지점(nodal point)을 중심으로 이미지를 회전(rotate), 확대/축소(zoom in/zoom out), 이동(move)하면서 볼 수 있도록 구현된다.
이러한 파노라마 VR 기술은 작업이 쉽고 비용이 매우 저렴하며, 짧은 시간 내에 결과물을 얻을 수 있다는 측면에서 다른 VR 기술보다 빨리 도입되어 현재 유적, 관광, 건축, 모델하우스, 인테리어, 여행, 쇼핑몰, 부동산 등의 다양한 분야에 활용되고 있다.
특히 파노라마 VR 기술을 이용한 뮤직비디오, 드라마, 영화 등은 촬영하는 각도에 따라 영상미가 달라지며, 따라서 주변의 배경과 배우가 적절히 조화를 이루도록 하여 다양한 각도에서 촬영한다면 영상의 생동감을 극대화할 수 있게 된다.
특히 배우를 상측에서 아래로 바라보는 각도로 촬영할 경우, 종래에는 긴 길이의 도구에 카메라 등을 매달아 촬영하였는데, 이는 길이의 제한과 조작의 제한이라는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 카메라 또는 캠코더 등의 촬영장치를 크레인 같은 구조물이나 헬리콥터 등의 이동수단에 설치하고 아래에서 리모컨으로 촬영을 조정하는 방식이 고안되어 현재 널리 사용되고 있다.
이처럼, 카메라 등의 촬영장치를 구조물이나 이동수단에 설치하기 위해서는 필수적으로 장착 수단이 필요하게 되는데, 카메라 짐벌이 이에 해당한다.
종래 카메라 짐벌은 스탠드에 카메라를 탑재하고, 이러한 스탠드를 지지대를 통해 구조물이나 이동수단에 장착하도록 구성되는 것이 일반적이며, 또한 일부 카메라 짐벌의 경우 카메라가 거치 된 스탠드 및(또는) 지지대가 회동할 수 있게 구성하여 카메라의 다방향 회전을 제어할 수 있도록 구성된다.
이와 같은 카메라 짐벌은 통상 스테빌라이저라고도 불리는 짐벌은 카메라를 장착해 사용하는 기구로서 상하좌우와 피치 및 요잉 흔들림을 감지해 카메라의 방향을 일정하게 유지해주는 것으로, 공개특허 제10-2011-0111277호(참고문헌 1), 공개특허 제10-2015-0141352호(참고문헌 2) 등을 통해 다양하게 제시된 바 있다.
그런데 이상의 참고문헌들에 제안된 카메라 짐벌들은 카메라를 상하, 좌우, 전후로 회동시키는 축부의 구조가 복잡할 뿐만 아니라 360°파노라마 영상을 촬영하는데 많은 제약을 주게 되는 문제점도 있다.
참고문헌 1: 공개특허 제10-2011-0111277호 참고문헌 2: 공개특허 제10-2015-0141352호
따라서 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 360°파노라마 영상 및 사진을 촬영하기 위한 복수의 카메라를 수평하게 안정적으로 유지하기 위한 다축 구동부를 구비하여 흔들림을 보정하면서도 카메라를 더욱 중심쪽으로 위치하도록 배열하여 노달포인트의 반경을 줄여주어 근접 사물의 영상 및 사진을 갈라짐이 없이 촬영할 수 있는 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌을 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 사물의 촬영시 고스트현상의 발생을 줄이고 각 카메라를 통해 촬영된 영상 및 사진의 스티칭 작업을 원활하게 수행할 수 있도록 영상 및 사진을 촬영할 수 있는 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌을 제공하는데에도 그 목적이 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;
외측으로 360°영상 및 사진을 촬영하기 위해 복수의 카메라가 설정 간격으로 장착되는 카메라 장착부와, 상기 카메라 장착부의 하부가 장착되며 상기 복수의 카메라의 렌즈화각이 겹치는 구간 안쪽에 흔들림을 보정을 위한 X축 모터 및 Y축 모터가 배치되는 다축 구동부와, 상기 다축 구동부의 타측이 고정되는 지지부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌을 제공한다.
이때, 상기 카메라 장착부는 복수의 카메라의 하부가 안착되는 안착홈이 형성되는 하부브라켓과, 상기 하부브라켓의 상측에 이격되며 복수의 체결홈이 형성되어 상기 복수의 카메라의 상부에 밀착되어 상기 체결홈에 지지되는 체결수단에 의해 상기 카메라에 일체로 고정되는 상부브라켓으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 다축 구동부는 상기 복수의 카메라의 렌즈화각이 겹치는 구간 안쪽에 배치되어 상기 카메라 장착부의 양측이 회전축에 고정되도록 X축 방향으로 배치되는 X축 모터와, 상기 복수의 카메라의 렌즈화각이 겹치는 구간 안쪽에 상기 X축 모터과 직각을 이루도록 Y축 방향으로 배치되는 Y축 모터와, 상기 X축 모터가 양단에 각각 고정되며 하부로 중앙이 돌출되는 X축 브라켓과, 상기 X축 브라켓의 중앙 하부에 직각으로 결합되며 양단 상측에 상기 Y축 모터의 회전축이 각각 고정되는 Y축 브라켓과, 상기 한쌍의 Y축 모터가 양단에 각각 고정되며 하부로 중앙이 돌출되는 Z축 브라켓과, 상기 Z축 브라켓의 중앙 하부에 연결되어 상기 지지부의 일단에 Z축 방향으로 고정되는 Z축 모터로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 Z축 브라켓의 하부는 제어박스의 상부에 결합되고 상기 제어박스의 하부는 상기 Z축 모터의 회전축에 일체로 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은;
몸체의 외측으로 360°영상 및 사진을 촬영하기 위해 복수의 카메라가 설정 간격으로 장착되는 카메라 장착부와, 상기 카메라 장착부의 중앙에 형성되는 수용공간에 흔들림을 보정을 위한 X축 모터가 배치되고 상기 복수의 카메라의 렌즈화각이 겹치는 구간 안쪽에 흔들림을 보정을 위한 Y축 모터가 배치되는 다축 구동부와, 상기 다축 구동부의 타측이 고정되는 지지부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌도 제공한다.
이때, 상기 카메라 장착부는 복수의 카메라가 장착되는 장착날개가 몸체의 가장자리를 따라 설정 각도를 유지하며 배치되며, 상기 몸체의 중앙에 상하로 관통되는 수용공간이 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 다축 구동부는 상기 카메라 장착부의 수용공간에 배치되어 회전축이 상기 카메라 장착부의 수용공간에 고정되도록 X축 방향으로 배치되는 X축 모터와, 상기 복수의 카메라의 렌즈화각이 겹치는 구간 안쪽에 상기 X축 모터과 직각을 이루도록 카메라 장착부의 몸체 외측에 Y축 방향으로 배치되는 Y축 모터와, 중앙 상부에 상기 X축 모터가 고정되며 하부로 중앙이 돌출되며 양단 상부에 상기 Y축 모터의 회전축이 각각 고정되는 XY축 브라켓과, 상기 Y축 모터가 양단에 각각 고정되며 하부로 중앙이 돌출되는 Z축 브라켓과, 상기 Z축 브라켓의 중앙 하부에 연결되어 상기 지지부의 일단에 Z축 방향으로 고정되는 Z축 모터로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 Z축 브라켓의 하부는 제어박스의 양측에 일체로 결합되고 상기 제어박스의 하부는 상기 Z축 모터의 회전축에 일체로 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌은 다축 구동부를 구비하여 카메라를 통해 주변의 360도 영상 및 사진을 촬영시 흔들림을 보정하면서도 카메라의 노달포인트 반경을 줄일 수 있어 가까이에 있는 사물도 선명하게 촬영할 수 있다.
아울러 본 발명명에 의하면 고스트 현상(사라지는 현상)의 발생을 줄일 수 있음은 물론 카메라 장착부의 중심에서 인접한 카메라를 통해 쵤영되는 영상 및 사진의 중첩되는 스티칭 영역의 시작점까지의 스티칭거리를 좁히게 되어 스티칭 작업에 유리하다.
또한, 대형 짐벌모터를 적용해 중량의 촬영용 카메라를 구동시킬 수 있음은 물론 다축 구동부의 구조 간소화를 통해 짐벌을 소형화 또는 경량화함으로써 헬멧이나 드론 등에 다양하게 적용할 수 있는 장점도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌의 결합 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌의 영상 및 사진 촬영 원리를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌의 결합 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌의 다축 구동부를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌의 영상 및 사진 촬영 원리를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
이하 본 발명에 따른 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌을 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 실시 예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌을 설명하기 위해 도시한 도면들이다. 이에 의하면 본 발명은 360°파노라마 영상 및 사진을 촬영하기 위해 복수의 카메라 또는 촬영렌즈가 360° 방향으로 일정간격으로 장착되는 카메라 장착부(100)의 흔들림을 보정할 수 있는 다축 구동부(200)가 구비된다.
이와 같은 본 발명에 따른 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌(1)은, 외측으로 360°영상 및 사진을 촬영하기 위해 복수의 카메라(10)가 설정 간격으로 장착되는 카메라 장착부(100)와, 상기 카메라 장착부(100)의 하부가 장착되며 상기 복수의 카메라(10)의 렌즈화각이 겹치는 구간 안쪽에 흔들림을 보정을 위한 X축 모터(210) 및 Y축 모터(220)가 배치되는 다축 구동부(200)와, 상기 다축 구동부(200)의 타측이 고정되는 지지부(300)로 이루어진다.
이하, 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명한다.
먼저 상기 카메라 장착부(100)는 복수의 카메라(10)의 하부가 안착되는 안착홈(112)이 형성되는 하부브라켓(110)과, 상기 하부브라켓(110)의 상측에 이격되며 복수의 체결홈(122)이 형성되어 상기 복수의 카메라(10)의 상부에 밀착되어 상기 체결홈(122)에 지지되는 나사 등의 체결수단에 의해 상기 카메라(10)에 일체로 고정되는 상부브라켓(120)으로 구성된다.
이때, 하부브라켓(110)의 안착홈(112)과 상부브라켓(120)의 체결홈(122)은 360°파노라마 영상 및 사진을 촬영할 수 있도록 일정간격으로 형성되며, 일 예로 4대의 카메라를 90°간격으로 배치가능하도록 하부브라켓(110)의 안착홈(112)과 상부브라켓(120)의 체결홈(122)을 4개 형성한다.
물론 상기 하부브라켓(110)의 안착홈(112)과 상부브라켓(120)의 체결홈(122)은 필요에 따라 60°간격으로 6개 형성, 45°간격으로 8개 형성, 30°간격으로 12개 형성하는 등 필요한 카메라의 수에 따라 다양하게 형성할 수 있다.
그리고, 상기 하부브라켓(110)의 중앙에는 결합공(114)이 형성되고, 상기 상부브라켓(120)의 중앙 하부에는 중앙에 지지공(124a)이 상하로 형성되며 상기 하부브라켓(110)의 체결공(114)에 단부가 끼워지는 지주(124)가 형성된다. 이때 나사 등의 체결수단(125)이 상기 상부브라켓(120)의 지지공(124a)과 하부브라켓(110)의 결합공(114)을 관통하여 체결된다.
한편, 상기 카메라(10)는 렌즈와 촬상소자가 구비되는 카메라 모듈은 물론 촬영된 영상 및 사진을 저장할 수 있는 카메라 본체를 포함하는 개념으로 필요에 따라 카메라모듈 또는 카메라 본체를 선택적으로 설치할 수 있다.
이때, 상기 카메라(10)는 화각이 120°이내인 것을 사용할 수 있으며, 일 예로 118.88°인 카메라(10)를 장착할 수 있다.
그리고 상기 카메라 장착부(100)의 하부브라켓(110)의 하부가 고정되는 다축 구동부(200)는 상기 카메라(10)를 이용해 영상 및 사진을 촬영시 다축 구동부가 촬영되지 않도록 상기 카메라 장착부(100)의 하부가 고정되어 상기 카메라 장착부(100)의 흔들림을 보정한다. 이와 같은 다축 구동부(200)는 3축 모터 구조로 이루어진다.
이와 같은 다축 구동부(200)는 상기 복수의 카메라(10)의 렌즈화각이 겹치는 구간 안쪽에 배치되어 상기 카메라 장착부(100)의 양측이 회전축(212)에 고정되도록 X축 방향으로 배치되는 한쌍의 X축 모터(210)와, 상기 복수의 카메라(10)의 렌즈화각이 겹치는 구간 안쪽에 상기 한쌍의 X축 모터(210)과 직각을 이루도록 Y축 방향으로 배치되는 Y축 모터(220)와, 상기 한쌍의 X축 모터(210)가 양단에 각각 고정되며 하부로 중앙이 돌출되는 X축 브라켓(230)과, 상기 X축 브라켓(230)의 중앙 하부에 직각으로 결합되며 양단 상측에 상기 한쌍의 Y축 모터(220)의 회전축(222)이 각각 고정되는 Y축 브라켓(240)과, 상기 한쌍의 Y축 모터(220)가 양단에 각각 고정되며 하부로 중앙이 돌출되는 Z축 브라켓(250)과, 상기 Z축 브라켓(250)의 중앙 하부에 연결되어 상기 지지부(300)의 일단에 Z축 방향으로 고정되는 Z축 모터(260)로 구성된다.
이때 상기 한쌍의 X축 모터(210)와 Y축 모터(220)는 균형을 이루도록 배치되는 것으로 필요에 따라 X축 브라켓(230) 및 Y축 브라켓(240)의 일단에만 구비함도 가능하며, 이 경우 X축 브라켓(230) 및 Y축 브라켓(240)의 타단에는 X축 브라켓(230) 및 Y축 브라켓(240)의 원활한 회전이 이루어질 수 있도록 힌지축을 구비함이 바람직하다. 이와 같이 X축 모터(210)와 Y축 모터(220)를 한개씩만 구비함은 특허청구범위에서 별도로 청구하지 않아도 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 이해해야만 한다.
그리고 상기 X축, Y축 및 Z축 브라켓(230,240,250)은 양단이 상향하는 형태라면 '┗┛' 형상은 물론 상부가 개구된 반원 형상으로 이루어짐도 가능하다.
한편, 상기 X축, Y축 및 Z축 모터(210,220,260)는 BLDC 모터(Brushless DC Motor)를 사용함이 바람직하나, DC모터, 스텝모터, 서보모터 등으로 구성함도 가능하다. 또한 카메라(10)의 포지션을 수평으로 유지시켜줄 수 있도록 카메라 장착부(100)의 흔들림 보정을 위해 상기 X축, Y축 및 Z축 모터(210,220,260)에는 자이로센서와 엔코더를 구비한 공지(公知)의 X축, Y축 및 Z축 회로기판이 내장된다.
이때, X축, Y축 및 Z축 회로기판에 구비되는 자이로센서는 기울어짐을 측정하기 위한 것이며 엔코더는 X축, Y축 및 Z축 모터(210,220,260)의 회전을 감지하기 위한 것으로, 이를 X축, Y축 및 Z축 모터(210,220,260)의 구동을 통한 흔들림 보정을 위해 구비된다. 물론 상기 X축, Y축 및 Z축 회로기판은 엔코더를 구비하지 않고서도 짐벌 구현이 가능하므로 필요에 따라 선택적으로 구비될 수 있다. 이와 같은 X축, Y축 및 Z축 회로기판은 X축, Y축 및 Z축 모터(210,220,260)의 커버 내측에 장착된다.
이때, 상기 다축 구동부(200)는 X축, Y축 및 Z축 모터(210,220,260)의 순서를 달리하여 배치함도 가능하다. 예를 들어 상기 지지부(300)에 Z축 모터(260)를 장착하는 것만을 설명하였지만, 짐벌(1) 본연의 기능을 구현할 수 있다면 카메라 장착부(100)에 Z축 모터(260)의 회전축(262)이 결합되게 구비함도 가능하며, X축 및 Y축 모터(210,220)의 축 배열에 대해서 순서를 달리하여 배열함도 가능하다. 따라서, 이와 같은 X축, Y축 및 Z축 모터(210,220,260)의 배열 순서의 변경은 모두 본 발명의 권리범위 내에 속함은 당연하다.
한편, 상기 Z축 브라켓(260)의 중앙 하부에 Z축 모터(260)의 회전축(262)이 직접 결합되는 것도 가능하지만, 상기 X축, Y축 및 Z축 모터(210,220,260)의 구동을 위한 제어박스(270)가 구비된다. 상기 Z축 브라켓(250)의 하부는 제어박스(270)의 상부에 결합되고 상기 제어박스(270)의 하부는 상기 Z축 모터(260)의 회전축(262)에 일체로 결합된다.
이때 상기 제어박스(270)는 내부에 전원공급을 위한 배터리(272)가 장착되고 외부에는 수평 보정의 시작 및 종료를 위한 구동스위치(274)가 구비된다. 또한 상기 제어박스(270)에는 배터리(274)의 전원공급에 따라 시스템 전체를 제어하는 제어기판(276)이 구비되어 상기 X축, Y축 및 Z축 모터(210,220,260)와 각 회로기판의 감시 및 제어신호 입출을 수행한다.
이 경우 상기 제어기판(276)은 메모리가 내장된 마이컴만을 탑재하거나 또는 마이크로프로세서와 메모리를 함께 탑재하여 구성할 수 있다.
그리고 상기 X축 모터(210)의 회전축(212)과 카메라 장착부(100)의 양측은 볼트 및 너트 등의 다양한 체결수단(212a)에 의해 일체로 결합되고, 상기 X축 브라켓(230)과 Y축 브라켓(240) 역시 볼트 및 너트 등의 다양한 체결수단(241)에 의해 일체로 결합되며, 상기 Z축 브라켓(250)과 제어박스(270) 사이에도 볼트 및 너트 등의 다양한 체결수단(251)에 의해 일체로 결합된다.
한편 상기 지지부(300)는 일단에 상기 다축 구동부(200)의 타측이 고정되는 것으로, 상기 지지부(300)의 타단에는 별도의 플랜지부가 형성되어 나사 등의 체결수단으로 헬멧, 자전거, 드론, 세그웨이, RC카, 차량과 같은 이동장치에 장착하여 구성함도 가능하다.
물론 상기 지지부(300)는 손으로 잡고 이동하면서 촬영이 가능하도록 외주면을 널링(Knurling) 처리하거나 고무패드를 일체로 결합하여 미끄러짐이 방지되는 손잡이를 형성함도 가능하다.
이상의 구성에 의하면 도 4에 도시된 바와 같이 흔들림 보정을 위한 X축 및 Y축 모터(210,220)를 카메라 장착부(100)의 중심(CP)에서 카메라(10)의 렌즈앞 끝선의 배열반경(R1)의 외측에 배열하면서도 카메라의 노달포인트(카메라렌즈 중심 끝선) 반경을 줄일 수 있어 가까이에 있는 사물도 갈라짐없이 촬영할 수 있다.
특히 카메라 장착부(100)의 내측에 모터를 구비하지 않아 복수의 카메라가 더 중심(CP)으로 배열이 가능하다.
아울러 카메라(10)의 렌즈앞 끝선의 배열반경이 좁아져 가까이에 있는 사물들의 촬영시 고스트 현상(사라지는 현상)의 발생을 줄이고, 카메라 장착부(100)의 중심(CP)에서 인접한 카메라(10)를 통해 쵤영되는 영상 및 사진의 중첩되는 스티칭 영역(SA)의 시작점까지의 스티칭거리(R2)를 좁히게 되어 더욱 완벽한 스티칭 작업이 가능하다.
한편, 도 5 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌을 설명하기 위해 도시한 도면들이다. 이에 의하면 본 발명은 특히 드론용으로 사용 가능하다.
이와 같은 짐벌(1)은 몸체(131)의 외측으로 360°영상 및 사진을 촬영하기 위해 복수의 카메라(10)가 설정 간격으로 장착되는 카메라 장착부(100)와, 상기 카메라 장착부(100)의 중앙에 형성되는 수용공간(132)에 흔들림을 보정을 위한 X축 모터(210)가 배치되고 상기 복수의 카메라(10)의 렌즈화각이 겹치는 구간 안쪽에 흔들림을 보정을 위한 Y축 모터(220)가 배치되는 다축 구동부(200)와, 상기 다축 구동부(200)의 타측이 고정되는 지지부(300)로 이루어진다.
이때, 상기 카메라 장착부(100)는 복수의 카메라(10)가 장착되는 장착날개(134)가 몸체(131)의 가장자리를 따라 설정 각도를 유지하며 배치되며, 상기 몸체(131)의 중앙에 상하로 관통되는 수용공간(132)이 형성된다.
이때, 상기 카메라(10)의 측면에는 고정공(12)이 형성되어 장착날개(1)에 고정되는 나사 등의 체결수단(135)에 의해 일체로 고정된다.
상기 카메라 장착부(100)의 몸체(131)에 형성되는 장착날개(134)는 360°파노라마 영상 및 사진을 촬영할 수 있도록 일정간격으로 형성되며, 일 예로 4대의 카메라를 90°간격으로 배치가능하도록 장착날개(134)는 4개 형성한다. 물론 상기 장착날개(134)는 필요에 따라 60°간격으로 6개 형성, 45°간격으로 8개 형성, 30°간격으로 12개 형성하는 등 필요한 카메라의 수에 따라 다양하게 형성할 수 있다. 이때, 상기 카메라(10)는 화각이 최대 180°인 것을 사용할 수 있다.
그리고 상기 카메라 장착부(100)이 고정되는 다축 구동부(200)는 상기 카메라(10)를 이용해 영상 및 사진을 촬영시 다축 구동부가 촬영되지 않도록 상기 카메라 장착부(100)의 하부가 고정되어 상기 카메라 장착부(100)의 흔들림을 보정한다. 이와 같은 다축 구동부(200)는 3축 모터 구조로 이루어진다.
이와 같은 다축 구동부(200)는 상기 카메라 장착부(100)의 수용공간(132)에 배치되어 회전축(212)이 상기 카메라 장착부(100)의 수용공간(132)에 고정되도록 X축 방향으로 배치되는 X축 모터(210)와, 상기 복수의 카메라(10)의 렌즈화각이 겹치는 구간 안쪽에 상기 X축 모터(210)과 직각을 이루도록 카메라 장착부(100)의 몸체(131) 외측에 Y축 방향으로 배치되는 Y축 모터(220)와, 중앙 상부에 상기 X축 모터(210)가 고정되며 하부로 중앙이 돌출되며 양단 상부에 상기 Y축 모터(220)의 회전축(222)이 각각 고정되는 XY축 브라켓(280)과, 상기 Y축 모터(220)가 양단에 각각 고정되며 하부로 중앙이 돌출되는 Z축 브라켓(250)과, 상기 Z축 브라켓(250)의 중앙 하부에 연결되어 상기 지지부(300)의 일단에 Z축 방향으로 고정되는 Z축 모터(260)로 구성된다.
이때 상기 한쌍의 Y축 모터(220)는 균형을 이루도록 배치되는 것으로 필요에 따라 XY축 브라켓(280)의 일단에만 구비함도 가능하며, 이 경우 XY축 브라켓(280)의 타단에는 XY축 브라켓(280)의 원활한 회전이 이루어질 수 있도록 힌지축을 구비함이 바람직하다. 이와 같이 Y축 모터(220)를 한개씩만 구비함은 특허청구범위에서 별도로 청구하지 않아도 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 이해해야만 한다.
그리고 상기 XY축 브라켓(280)은 중앙부와 양단이 상향하는 형태라면 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 Z축 브라켓(260)의 중앙 하부에 Z축 모터(260)의 회전축(262)이 직접 결합되는 것도 가능하지만, 상기 X축, Y축 및 Z축 모터(210,220,260)의 구동을 위한 제어박스(270)를 구비하여야 한다. 이를 위해 상기 Z축 브라켓(250)의 하부는 제어박스(270)의 양측에 일체로 결합되고 상기 제어박스(270)의 하부는 상기 Z축 모터(260)의 회전축(262)에 일체로 결합된다.
한편 상기 지지부(300)는 일단에 상기 다축 구동부(200)의 타측이 고정되는 것으로, 상기 지지부(300)의 타단은 드론의 하부에 장착한다.
이상의 구성에 의하면 도 8에 도시된 바와 같이 흔들림 보정을 위한 Y축 모터(220)를 카메라 장착부(100)의 중심(CP)에서 카메라(10)의 렌즈앞 끝선의 배열반경(R1)의 외측에 배열하면서도 카메라의 노달포인트(카메라렌즈 중심 끝선) 반경을 줄일 수 있고, 카메라 장착부(100)의 중심(CP)에서 인접한 카메라(10)를 통해 쵤영되는 영상 및 사진의 중첩되는 스티칭 영역(SA)의 시작점까지의 스티칭거리(R2)를 좁히게 되어 더욱 완벽한 스티칭 작업이 가능하다.
이하, 도 1 내지 도 8을 참고로 본 발명에 따른 360도 영상 및 사진촬영용 짐벌의 구동 예를 설명한다.
제어박스(270)의 작동스위치(274)를 켜서 제어기판(276)을 구동시키고 이동하면서 카메라(10)를 통해 주변 360도 영상 및 사진을 촬영할 수 있다.
이 경우 제어기판(276)은 자이로센서를 통해 입력되는 기울기 값을 분석해 카메라 장착부(100)가 수평을 유지하도록 X축, Y축 및 Z축 모터(210,220,260)의 구동을 제어한다.
이에 따라 X축 모터(210)는 X축을 기준으로 회전하고, Y축 모터(220)는 Y축을 기준으로 회전하며, Z축 모터(260)는 Z축을 기준으로 회전시키면서 수평을 유지시켜 주게 된다.
이와 같은 X축, Y축 및 Z축 모터(210,220,260)의 수평상태를 유지시 엔코더를 통해 X축, Y축 및 Z축 모터(210,220,260)의 회전량, 회전속도, 회전방향을 검출할 수 있으며 이를 감지한 제어기판(276)은 이와 같은 피드백 정보를 이용해 X축, Y축 및 Z축 모터(210,220,260)를 더욱 정밀하게 제어하여 카메라 장착부(100)의 수평상태를 유지하여 흔들림 보정을 수행하된다.
따라서 본 발명의 짐벌(1)은 흔들림이 없는 깨끗한 영상 및 사진을 촬영이 가능하면서도 카메라(10)의 렌즈앞 끝선의 배열반경(R1)의 외측에 모터를 배열하면서도 카메라의 노달포인트(카메라렌즈 중심 끝선) 반경을 줄일 수 있어 카메라 장착부(100)의 중심(CP)에서 인접한 카메라(10)를 통해 쵤영되는 영상 및 사진의 중첩되는 스티칭 영역(SA)의 시작점까지의 스티칭거리(R2)를 좁히게 되어 더욱 완벽한 스티칭 작업이 가능하다.
이상과 같이 본 발명의 실시 예들에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예들과 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.
1: 짐벌 10: 카메라
100: 카메라 장착부 210: X축 모터
220: Y축 모터 230: X축 브라켓
240: Y축 브라켓 250: Z축 브라켓
260: Z축 모터 270: 제어박스
300: 지지부

Claims (8)

  1. 외측으로 360°영상 및 사진을 촬영하기 위해 복수의 카메라(10)가 설정 간격으로 장착되는 카메라 장착부(100)와, 상기 카메라 장착부(100)의 하부가 장착되며 상기 복수의 카메라(10)의 렌즈화각이 겹치는 구간 안쪽에 흔들림을 보정을 위한 X축 모터(210) 및 Y축 모터(220)가 배치되는 다축 구동부(200)와, 상기 다축 구동부(200)의 타측이 고정되는 지지부(300)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 카메라 장착부(100)는 복수의 카메라(10)의 하부가 안착되는 안착홈(112)이 형성되는 하부브라켓(110)과, 상기 하부브라켓(110)의 상측에 이격되며 복수의 체결홈(122)이 형성되어 상기 복수의 카메라(10)의 상부에 밀착되어 상기 체결홈(122)에 지지되는 체결수단에 의해 상기 카메라(10)에 일체로 고정되는 상부브라켓(120)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 다축 구동부(200)는 상기 복수의 카메라(10)의 렌즈화각이 겹치는 구간 안쪽에 배치되어 상기 카메라 장착부(100)의 양측이 회전축(212)에 고정되도록 X축 방향으로 배치되는 X축 모터(210)와, 상기 복수의 카메라(10)의 렌즈화각이 겹치는 구간 안쪽에 상기 X축 모터(210)과 직각을 이루도록 Y축 방향으로 배치되는 Y축 모터(220)와, 상기 X축 모터(210)가 양단에 각각 고정되며 하부로 중앙이 돌출되는 X축 브라켓(230)과, 상기 X축 브라켓(230)의 중앙 하부에 직각으로 결합되며 양단 상측에 상기 Y축 모터(220)의 회전축(222)이 각각 고정되는 Y축 브라켓(240)과, 상기 한쌍의 Y축 모터(220)가 양단에 각각 고정되며 하부로 중앙이 돌출되는 Z축 브라켓(250)과, 상기 Z축 브라켓(250)의 중앙 하부에 연결되어 상기 지지부(300)의 일단에 Z축 방향으로 고정되는 Z축 모터(260)로 구성되는 것을 특징으로 하는 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 Z축 브라켓(250)의 하부는 제어박스(270)의 상부에 결합되고 상기 제어박스(270)의 하부는 상기 Z축 모터(260)의 회전축(262)에 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌.
  5. 몸체(131)의 외측으로 360°영상 및 사진을 촬영하기 위해 복수의 카메라(10)가 설정 간격으로 장착되는 카메라 장착부(100)와, 상기 카메라 장착부(100)의 중앙에 형성되는 수용공간(132)에 흔들림을 보정을 위한 X축 모터(210)가 배치되고 상기 복수의 카메라(10)의 렌즈화각이 겹치는 구간 안쪽에 흔들림을 보정을 위한 Y축 모터(220)가 배치되는 다축 구동부(200)와, 상기 다축 구동부(200)의 타측이 고정되는 지지부(300)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 카메라 장착부(100)는 복수의 카메라(10)가 장착되는 장착날개(134)가 몸체(131)의 가장자리를 따라 설정 각도를 유지하며 배치되며, 상기 몸체(131)의 중앙에 상하로 관통되는 수용공간(132)이 형성되는 것을 특징으로 하는 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 다축 구동부(200)는 상기 카메라 장착부(100)의 수용공간(132)에 배치되어 회전축(212)이 상기 카메라 장착부(100)의 수용공간(132)에 고정되도록 X축 방향으로 배치되는 X축 모터(210)와, 상기 복수의 카메라(10)의 렌즈화각이 겹치는 구간 안쪽에 상기 X축 모터(210)과 직각을 이루도록 카메라 장착부(100)의 몸체(131) 외측에 Y축 방향으로 배치되는 Y축 모터(220)와, 중앙 상부에 상기 X축 모터(210)가 고정되며 하부로 중앙이 돌출되며 양단 상부에 상기 Y축 모터(220)의 회전축(222)이 각각 고정되는 XY축 브라켓(280)과, 상기 Y축 모터(220)가 양단에 각각 고정되며 하부로 중앙이 돌출되는 Z축 브라켓(250)과, 상기 Z축 브라켓(250)의 중앙 하부에 연결되어 상기 지지부(300)의 일단에 Z축 방향으로 고정되는 Z축 모터(260)로 구성되는 것을 특징으로 하는 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 Z축 브라켓(250)의 하부는 제어박스(270)의 양측에 일체로 결합되고 상기 제어박스(270)의 하부는 상기 Z축 모터(260)의 회전축(262)에 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 360도 영상 및 사진 촬영용 짐벌.
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