KR20220056409A - Gimbal device - Google Patents

Gimbal device Download PDF

Info

Publication number
KR20220056409A
KR20220056409A KR1020200140965A KR20200140965A KR20220056409A KR 20220056409 A KR20220056409 A KR 20220056409A KR 1020200140965 A KR1020200140965 A KR 1020200140965A KR 20200140965 A KR20200140965 A KR 20200140965A KR 20220056409 A KR20220056409 A KR 20220056409A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gimbal
driving unit
buffer
axis
support rod
Prior art date
Application number
KR1020200140965A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102472036B1 (en
Inventor
김민지
유기석
Original Assignee
(주)비씨디이엔씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)비씨디이엔씨 filed Critical (주)비씨디이엔씨
Priority to KR1020200140965A priority Critical patent/KR102472036B1/en
Publication of KR20220056409A publication Critical patent/KR20220056409A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102472036B1 publication Critical patent/KR102472036B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/20—Undercarriages with or without wheels
    • F16M11/2007—Undercarriages with or without wheels comprising means allowing pivoting adjustment
    • F16M11/2035—Undercarriages with or without wheels comprising means allowing pivoting adjustment in more than one direction
    • F16M11/2042—Undercarriages with or without wheels comprising means allowing pivoting adjustment in more than one direction constituted of several dependent joints
    • F16M11/205—Undercarriages with or without wheels comprising means allowing pivoting adjustment in more than one direction constituted of several dependent joints the axis of rotation intersecting in a single point, e.g. gimbals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M13/00—Other supports for positioning apparatus or articles; Means for steadying hand-held apparatus or articles
    • F16M13/02—Other supports for positioning apparatus or articles; Means for steadying hand-held apparatus or articles for supporting on, or attaching to, an object, e.g. tree, gate, window-frame, cycle
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/56—Accessories

Abstract

The present invention relates to a gimbal apparatus having a vibration mitigation function capable of stabilizing an image captured by a camera by mitigating a vibration transmitted to the camera. The gimbal apparatus according to an embodiment of the present invention comprises: an upper plate and a lower plate having a through-hole formed in the center and disposed at corresponding positions vertically; a gimbal structure disposed in the through-hole; and a gimbal connection body formed between the upper plate and the lower plate, fixing and supporting the gimbal structure and mitigating the vibration of the gimbal structure.

Description

짐벌 장치{GIMBAL DEVICE}Gimbal Device{GIMBAL DEVICE}

본 발명은 짐벌 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 카메라에 전달되는 진동을 완화시켜서 카메라에 의해 촬영되는 영상의 이미지를 안정화시킬 수 있는 진동 완화 기능을 구비한 짐벌 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gimbal device, and more particularly, to a gimbal device having a vibration mitigation function capable of stabilizing an image of an image captured by a camera by mitigating vibration transmitted to a camera.

일반적으로, 공중 영상 촬영을 위해서는 유인 비행체와 조종사와 항공 촬영을 위해 특별히 제작된 고가의 영상 촬영 장비를 탑재하여 실시하므로, 매우 고가이며 별도의 비행장 등이 필요하였다. 이에 비해 드론과 같은 무인 비행체 등에 의한 공중 영상 촬영은 비교적 적은 장비와 인력으로 운영이 가능하여 소규모 공중 영상 촬영시 많이 활용되고 있다.In general, in order to take aerial images, it is very expensive and requires a separate aerodrome, etc. because it is carried out by mounting expensive image recording equipment specially manufactured for aerial photography with manned vehicles and pilots. On the other hand, aerial image shooting by unmanned aerial vehicles such as drones can be operated with relatively little equipment and manpower, so it is widely used for small-scale aerial image shooting.

그러나, 무인 비행체, 예를 들어, 드론(Drone)이나 헬리캠(Helicam)에 의한 공중 영상 촬영은 지상 조종사의 조종 능력에 따라 영상의 품질이 달라지며 무엇보다도, 탑재할 수 있는 탑재 중량에 한계가 있어서 고품질 영상 장비의 탑재 활용이 힘들다는 단점이 있다. 드론으로 공중 영상을 촬영하기 위해서는 드론과 카메라를 장착할 수 있는 카메라 짐벌 장치가 필요하며, 이 짐벌 장치의 조종 또한 공중 영상을 획득하는데 있어서 중요한 요소를 차지한다.However, aerial video shooting by an unmanned aerial vehicle, for example, a drone or a helicam, has different image quality depending on the pilot's control ability, and above all, there is a limit to the payload that can be loaded. There is a disadvantage in that it is difficult to use high-quality video equipment. In order to take aerial images with a drone, a camera gimbal device capable of mounting a drone and a camera is required, and the control of the gimbal device also occupies an important factor in acquiring aerial images.

현재까지의 무인 비행체에 의한 공중 촬영 방법은 무인 비행체 조종사와는 별도로 무인 비행체에 탑재된 짐벌을 조종하는 지상 조종사가 별도로 요구된다. 무인 비행체의 짐벌에 장착된 카메라의 시선을 지상의 짐벌 조종사에 의해 수동으로 조종하여 촬영 대상물을 추적하며 촬영한다. 카메라의 촬영 각도를 조절하기 위해 지상 짐벌 조종사는 현재 카메라가 주시하고 있는 시선에서 촬영된 영상을 볼 수 있도록 별도의 소형 카메라를 장착하여 이 카메라의 영상을 지상으로 전송하여 액정디스플레이 등에 나타난 영상을 지상 조종사가 보면서 촬영 각도를 조절한다.The aerial photography method by the unmanned aerial vehicle to date requires a ground pilot to control the gimbal mounted on the unmanned aerial vehicle separately from the unmanned aerial vehicle pilot. The gaze of the camera mounted on the gimbal of the unmanned aerial vehicle is manually controlled by the gimbal pilot on the ground to track and shoot the subject. In order to adjust the camera's shooting angle, the ground gimbal pilot is equipped with a separate small camera to view the captured image from the gaze the camera is currently looking at. The pilot adjusts the shooting angle while watching.

한편, 카메라를 짐벌에 장착하고, 드론 등과 같은 무인 비행체를 이용하여 공중 영상을 촬영할 때, 무인 비행체의 프로펠러 움직임에 의해 발생하는 진동, 바람 등 공기의 움직임에 의해 무인 비행체에 전달되는 진동 등은 무인 비행체에 결합되는 짐벌을 통해 카메라로 전달된다. 따라서, 카메라에 의해 획득되는 영상 이미지에는 진동에 의한 떨림이 반영되어 고품질의 영상 이미지를 얻지 못하는 단점이 있다.On the other hand, when a camera is mounted on a gimbal and aerial images are taken using an unmanned aerial vehicle such as a drone, vibration generated by the propeller movement of the unmanned aerial vehicle, vibration transmitted to the unmanned aerial vehicle by air movement such as wind, etc. It is transmitted to the camera through a gimbal that is coupled to the vehicle. Accordingly, there is a disadvantage in that a high-quality video image cannot be obtained because vibration due to vibration is reflected in the video image obtained by the camera.

본 발명은 카메라에 전달되는 진동을 완화시켜서 카메라에 의해 촬영되는 영상의 이미지를 안정화시킬 수 있는 진동 완화 기능을 구비한 짐벌 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a gimbal device having a vibration mitigation function capable of stabilizing an image of an image captured by the camera by mitigating vibration transmitted to the camera.

본 발명의 실시예에 따른 짐벌 장치는,A gimbal device according to an embodiment of the present invention,

중앙에 관통구가 형성되며 상하로 대응하는 위치에 배치되는 상부 플레이트와 하부 플레이트; 상기 관통구에 배치되는 짐벌 구조체; 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트 사이에 형성되어, 상기 짐벌 구조체를 고정 지지하며 상기 짐벌 구조체의 진동을 완화하는 짐벌 연결체;를 포함한다.an upper plate and a lower plate having a through hole formed in the center and disposed at positions corresponding to the upper and lower sides; a gimbal structure disposed in the through hole; and a gimbal connector formed between the upper plate and the lower plate to fix and support the gimbal structure and relieve vibration of the gimbal structure.

본 발명의 실시예에 따른 짐벌 장치에 있어서, 상기 짐벌 구조체는, 수직 방향으로 연장 형성되며 양단에 카메라 고정부가 형성된 지지봉과, 상기 지지봉이 삽입되는 삽입공을 구비하며, 상기 지지봉을 제1 축을 기준으로 축회전시키는 제1 구동부와, 상기 제1 구동부와 연결 형성되며, 상기 지지봉과 상기 제1 구동부를 제2 축을 기준으로 축회전시키는 제2 구동부와, 상기 제2 구동부와 연결 형성되며, 상기 지지봉과 상기 제1 구동부와 상기 제2 구동부를 제3 축을 기준으로 축회전시키는 제3 구동부를 포함할 수 있다. In the gimbal device according to an embodiment of the present invention, the gimbal structure includes a support rod extending in a vertical direction and having camera fixing parts formed at both ends, and an insertion hole into which the support rod is inserted, and the support rod is set with a first axis as a reference A first driving unit for rotating the shaft with a , a second driving unit connected to the first driving unit, the supporting rod and the second driving unit rotating the shaft about a second axis, and the second driving unit are formed in connection with the supporting rod and a third driving unit configured to rotate the first driving unit and the second driving unit with respect to a third axis.

본 발명의 실시예에 따른 짐벌 장치에 있어서, 상기 짐벌 연결체는, 상기 제3 구동부의 일측에서 상기 제3 축 방향으로 연장 형성되는 연결 부재와, 상기 연결 부재가 중앙에 배치되며 상기 제3 축 방향으로 이격 형성되는 복수개의 완충 프레임과, 상기 연결 부재의 상하면과 상기 완충 프레임을 상기 제1 축 방향으로 완충 지지하는 제1 완충 부재와, 상기 연결 부재의 양측면과 상기 완충 프레임을 상기 제2 축 방향으로 완충 지지하는 제2 완충 부재를 포함할 수 있다.In the gimbal device according to an embodiment of the present invention, the gimbal connecting body includes a connecting member extending in the third axis direction from one side of the third driving unit, and the connecting member is disposed in the center of the third axis A plurality of buffer frames formed to be spaced apart in the direction, a first buffer member for buffering and supporting the upper and lower surfaces and the buffer frame of the connection member in the first axial direction, both sides of the connection member and the buffer frame to the second axis It may include a second buffer member for supporting the buffer in the direction.

본 발명의 실시예에 따른 짐벌 장치에 있어서, 상기 완충 프레임은, 상기 제1 완충 부재와 상기 제2 완충 부재 중 적어도 어느 하나의 탄성도를 조절하는 탄성 조절 부재를 더 포함할 수 있다.In the gimbal device according to an embodiment of the present invention, the buffer frame may further include an elastic adjustment member for adjusting the degree of elasticity of at least one of the first buffer member and the second buffer member.

본 발명의 실시예에 따른 짐벌 장치에 있어서, 상기 탄성 조절 부재는, 상기 완충 프레임의 적어도 일면에 형성된 탄성 조절구와, 상기 탄성 조절구에 삽입되면서 상기 제1 완충 부재와 상기 제2 완충 부재 중 적어도 어느 하나를 가압하여 탄성도를 변경하는 나사 부재를 포함할 수 있다.In the gimbal device according to an embodiment of the present invention, the elastic control member includes at least one of an elastic control member formed on at least one surface of the buffer frame, and the first buffer member and the second buffer member while being inserted into the elastic control member. It may include a screw member for changing the degree of elasticity by pressing any one.

기타 본 발명의 다양한 측면에 따른 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.Other details of implementations according to various aspects of the invention are included in the detailed description below.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 연결 부재가 짐벌 구조체와 연결되면서, 제1 완충 부재 및 제2 완충 부재에 의해 완충 프레임에 탄성 지지되고, 복수개의 완충 프레임이 연결 부재의 길이 방향으로 이격 형성됨으로써, 짐벌 구조체의 다축 방향 진동을 흡수 완화시킬 수 있게 된다. 따라서, 카메라에 의해 촬영되는 영상의 이미지를 안정화시킬 수 있게 된다.According to an embodiment of the present invention, while the connection member is connected to the gimbal structure, elastically supported by the buffer frame by the first buffer member and the second buffer member, and a plurality of buffer frames are formed to be spaced apart in the longitudinal direction of the connection member, It becomes possible to absorb and mitigate the multiaxial vibration of the gimbal structure. Accordingly, it is possible to stabilize the image of the video photographed by the camera.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 짐벌 장치를 포함하는 무인 비행체가 도시된 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 짐벌 장치의 일부인 짐벌 구조체가 도시된 사시도이다.
도 3은 도 2의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 짐벌 장치의 일부가 확대 도시된 사시도이다.1 is a perspective view showing an unmanned aerial vehicle including a gimbal device according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating a gimbal structure that is a part of a gimbal device according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view of FIG. 2 .
4 is an enlarged perspective view of a part of a gimbal device according to an embodiment of the present invention.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.With respect to the embodiments of the present invention disclosed in the text, specific structural or functional descriptions are only exemplified for the purpose of describing the embodiments of the present invention, and the embodiments of the present invention may be embodied in various forms and the text It should not be construed as being limited to the embodiments described in .

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When an element is referred to as being “connected” or “connected” to another element, it is understood that it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle. Other expressions describing the relationship between elements, such as "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly adjacent to", etc., should be interpreted similarly.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that the described feature, number, step, operation, component, part, or a combination thereof exists, but one or more other features or numbers , it is to be understood that it does not preclude the possibility of the existence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted to have meanings consistent with the context of the related art, and are not to be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. .

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and repeated descriptions of the same components are omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 짐벌 장치를 포함하는 무인 비행체가 도시된 사시도이다.1 is a perspective view showing an unmanned aerial vehicle including a gimbal device according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 짐벌 장치를 포함하는 무인 비행체는, 상부 플레이트(P1)와 하부 플레이트(P2)를 포함하는 판상의 본체에 방사상으로 연장 형성된 복수개의 아암(11)을 구비하고, 각각의 아암(11)의 단부에는 모터에 의해 작동되는 로터(12)가 형성되며, 각각의 로터(12)에는 프로펠러(13)가 형성된다. 아암(11)은 상부 플레이트(P1)와 하부 플레이트(P2) 사이에 고정 형성된 아암 체결 수단(미도시)에 의해 본체와 연결될 수 있다. 1, an unmanned aerial vehicle including a gimbal device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of arms extending radially from a plate-shaped body including an upper plate (P1) and a lower plate (P2). A rotor 12 operated by a motor is formed at an end of each arm 11 , and a propeller 13 is formed in each rotor 12 . The arm 11 may be connected to the main body by an arm fastening means (not shown) fixedly formed between the upper plate P1 and the lower plate P2 .

상부 플레이트(P1)와 하부 플레이트(P2)의 중앙에는 짐벌 구조체(100)가 배치될 수 있는 관통구(OP)가 형성된다. 상부 플레이트(P1)와 하부 플레이트(P2)는 실질적으로 동일한 형상으로 형성될 수 있으며, 각각의 관통구(OP)는 상하로 대응하는 위치에 형성된다.A through hole OP in which the gimbal structure 100 can be disposed is formed in the center of the upper plate P1 and the lower plate P2 . The upper plate P1 and the lower plate P2 may be formed to have substantially the same shape, and each through hole OP is formed at a position corresponding to the upper and lower sides.

상부 플레이트(P1)와 하부 플레이트(P2) 사이의 어느 일 위치에는, 짐벌 구조체(100)를 고정 지지하며 짐벌 구조체(100)의 진동을 완화할 수 있는 짐벌 연결체(200)가 형성된다.At any one position between the upper plate (P1) and the lower plate (P2), the gimbal connecting body 200 is formed to support the gimbal structure 100 and relieve the vibration of the gimbal structure 100 .

짐벌 구조체(100)의 일 구성인 지지봉(S)의 양 단에는 카메라(C) 또는 복수개의 카메라를 거치할 수 있는 카메라 리그(미도시)가 형성될 수 있다. 카메라 리그는 촬영하고자 하는 영상의 종류 및 품질에 따라 결정되는 카메라의 개수에 해당하는 카메라들을 거치할 수 있다. A camera rig (not shown) capable of mounting a camera C or a plurality of cameras may be formed at both ends of the support rod S, which is a component of the gimbal structure 100 . The camera rig may mount cameras corresponding to the number of cameras determined according to the type and quality of an image to be photographed.

이 외에도 현재 알려진 무인 비행체의 구성이 추가로 형성될 수 있으나, 명료한 설명을 위해 공지의 구성에 대한 설명은 생략한다.In addition to this, a configuration of a currently known unmanned aerial vehicle may be additionally formed, but a description of the known configuration will be omitted for clarity.

다음, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 짐벌 장치에 대해 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 짐벌 장치의 일부인 짐벌 구조체가 도시된 사시도이고, 도 3은 도 2의 평면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 짐벌 장치의 일부가 확대 도시된 사시도이다.Next, a gimbal device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 4 . Figure 2 is a perspective view showing a gimbal structure that is a part of the gimbal device according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a plan view of Figure 2, Figure 4 is an enlarged view of a part of the gimbal device according to an embodiment of the present invention is a perspective view.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 짐벌 장치는 짐벌 구조체(100)와 짐벌 연결체(200)를 포함한다. 또한, 중앙에 관통구(OP)가 형성되며 상하로 대응하는 위치에 배치되는 상부 플레이트(P1)와 하부 플레이트(P2)를 포함한다.2 to 4 , a gimbal device according to an embodiment of the present invention includes a gimbal structure 100 and a gimbal connector 200 . In addition, the through hole OP is formed in the center and includes an upper plate P1 and a lower plate P2 disposed at positions corresponding to the upper and lower sides.

짐벌 구조체(100)는 상부 플레이트(P1)와 하부 플레이트(P2)에 형성된 관통구(OP)에 삽입 배치된다. 관통구(OP)는 짐벌 구조체(100)의 다축 운동을 간섭하지 않는 정도의 크기로 형성될 수 있다.The gimbal structure 100 is inserted and disposed in the through hole OP formed in the upper plate P1 and the lower plate P2 . The through hole OP may be formed to a size that does not interfere with the multi-axis motion of the gimbal structure 100 .

도 2 및 도 3을 참조하면, 짐벌 구조체(100)는 지지봉(S), 제1 구동부(110), 제2 구동부(120), 제3 구동부(130)를 포함한다.2 and 3 , the gimbal structure 100 includes a support rod S, a first driving unit 110 , a second driving unit 120 , and a third driving unit 130 .

지지봉(S)은 수직 방향으로 연장 형성되며 양단에 카메라 고정부(미도시)가 형성된다. 카메라 고정부는 단일 카메라를 고정하는 수단일 수 있고, 복수의 카메라를 거치할 수 있는 카메라 리그(미도시)일 수 있다. 지지봉(S)은 제1 구동부(110)에 삽입된다.The support rod (S) is formed to extend in the vertical direction, and a camera fixing unit (not shown) is formed at both ends. The camera fixing unit may be a means for fixing a single camera, or may be a camera rig (not shown) capable of mounting a plurality of cameras. The support rod (S) is inserted into the first driving unit (110).

제1 구동부(110)는 지지봉(S)이 삽입되는 삽입공을 구비하며, 내부에는 구동 모터가 구비되어, 제1 축을 기준으로 지지봉(S)을 축회전시킨다. 제1 축은 수직 방향, 즉 Z축 방향일 수 있다.The first driving unit 110 has an insertion hole into which the supporting rod S is inserted, and a driving motor is provided therein to axially rotate the supporting rod S with respect to the first axis. The first axis may be a vertical direction, that is, a Z-axis direction.

제2 구동부(120)는 제1 커넥터(121)를 통해 제1 구동부(110)와 연결 형성된다. 제1 커넥터(121)는 제1 구동부(110)의 회전축과 제2 구동부(120)의 회전축이 직교하도록 형성된다. 제2 구동부(120) 내부에는 구동 모터가 구비되어, 제2 축을 기준으로 제1 구동부(110)를 축회전시킨다. 제2 축은 Y축 방향일 수 있다. 제2 구동부(120)에 의해 제1 구동부(110)가 축회전될 때, 제1 구동부(110)에 삽입된 지지봉(S)도 제2 축을 기준으로 축회전될 수 있다. The second driving unit 120 is connected to the first driving unit 110 through the first connector 121 . The first connector 121 is formed such that the rotation axis of the first driving unit 110 and the rotation axis of the second driving unit 120 are perpendicular to each other. A driving motor is provided inside the second driving unit 120 to axially rotate the first driving unit 110 with respect to the second axis. The second axis may be a Y-axis direction. When the first driving unit 110 is axially rotated by the second driving unit 120 , the support rod S inserted into the first driving unit 110 may also be axially rotated with respect to the second axis.

제3 구동부(130)는 제2 커넥터(131)를 통해 제2 구동부(120)와 연결 형성된다. 제2 커넥터(131)는 제2 구동부(120)의 회전축과 제3 구동부(130)의 회전축이 직교하도록 형성된다. 제3 구동부(130) 내부에는 구동 모터가 구비되어, 제3 축을 기준으로 제2 구동부(120)를 축회전시킨다. 제3 축은 X축 방향일 수 있다. 제3 구동부(130)에 의해 제2 구동부(120)가 축회전될 때, 제2 구동부(120)와 연결 형성된 제1 구동부(110) 및 이에 삽입된 지지봉(S)도 제3 축을 기준으로 축회전될 수 있다.The third driving unit 130 is connected to the second driving unit 120 through the second connector 131 . The second connector 131 is formed such that the rotation axis of the second driving unit 120 and the rotation axis of the third driving unit 130 are perpendicular to each other. A driving motor is provided inside the third driving unit 130 to axially rotate the second driving unit 120 with respect to the third axis. The third axis may be an X-axis direction. When the second driving unit 120 is axially rotated by the third driving unit 130 , the first driving unit 110 connected to the second driving unit 120 and the support rod S inserted therein are also axis based on the third axis. can be rotated.

이와 같이, 짐벌 구조체(100)는 제1 내지 제3 구동부(110 ~ 130)의 동작 제어를 통해 카메라를 고정하는 지지봉(S)을 다축 구동하여 카메라의 시야를 원하는 방향으로 조절할 수 있다.In this way, the gimbal structure 100 may control the view of the camera in a desired direction by multi-axis driving the support rod S for fixing the camera through the operation control of the first to third driving units 110 to 130 .

짐벌 연결체(200)는 짐벌 구조체(100)를 무인 비행체의 본체에 고정 지지하며, 짐벌 구조체(100)에 전달되거나 또는 짐벌 구조체(100) 자체에 의해 발생하는 진동을 완화시킬 수 있다.The gimbal connector 200 may fix and support the gimbal structure 100 to the main body of the unmanned aerial vehicle, and may mitigate vibration transmitted to the gimbal structure 100 or generated by the gimbal structure 100 itself.

도 4를 참조하면, 짐벌 연결체(200)는 연결 부재(210), 완충 프레임(220), 제1 완충 부재(230), 제2 완충 부재(240)를 포함한다. Referring to FIG. 4 , the gimbal connector 200 includes a connection member 210 , a buffer frame 220 , a first buffer member 230 , and a second buffer member 240 .

연결 부재(210)는 제3 구동부(130)의 일측에서 제3 축 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 연결 부재(210)는 상부 플레이트(P1)와 하부 플레이트(P2)의 폭과 대응하는 길이로 형성될 수 있다. 연결 부재(210)의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니며, 도면에서는 길이 방향으로 연장되는 직육면체 형상을 예시하고 있다.The connecting member 210 may be formed to extend in the third axial direction from one side of the third driving unit 130 . The connecting member 210 may be formed to have a length corresponding to the widths of the upper plate P1 and the lower plate P2 . The shape of the connecting member 210 is not particularly limited, and a rectangular parallelepiped shape extending in the longitudinal direction is illustrated in the drawings.

연결 부재(210)의 길이 방향으로 복수개의 완충 프레임(220)이 이격 형성된다. 완충 프레임(220)의 중앙에는 연결 부재(210)가 배치된다. 완충 프레임(220)은, 예를 들어 사각 프레임 형상으로 형성될 수 있으며, 그 상면은 상부 플레이트(P1)의 하면에 고정되고, 그 하면은 하부 플레이트(P2)의 상면에 고정될 수 있다. 완충 프레임(220)은 실리콘 등과 같이 탄성을 가진 물질로 이루어질 수 있다. 완충 프레임(220)은 제3 축 방향(X축)으로 2개 이상 형성되어 짐벌 구조체(100)에서 발생하거나 짐벌 구조체(100)로 전달된 진동 중에서 제3 축 방향 진동을 일부 흡수하여 완화시킬 수 있다. A plurality of buffer frames 220 are formed to be spaced apart in the longitudinal direction of the connection member 210 . A connection member 210 is disposed in the center of the buffer frame 220 . The buffer frame 220, for example, may be formed in a rectangular frame shape, the upper surface is fixed to the lower surface of the upper plate (P1), the lower surface may be fixed to the upper surface of the lower plate (P2). The buffer frame 220 may be made of a material having elasticity, such as silicon. Two or more buffer frames 220 are formed in the third axial direction (X-axis) to absorb some of the third axial vibration among the vibrations generated in the gimbal structure 100 or transmitted to the gimbal structure 100 to alleviate it. there is.

연결 부재(210)의 상면과 하면에는 제1 축 방향으로 연장 형성되어 완충 프레임(220)에 고정되는 제1 완충 부재(230)가 형성된다. 제1 완충 부재(230)는 연결 부재(210)를 제1 축 방향으로 완충 지지한다. 또한, 연결 부재(210)의 양측면에는 제2 축 방향으로 연장 형성되어 완충 프레임(220)에 고정되는 제2 완충 부재(240)가 형성된다. 제2 완충 부재(240)는 연결 부재(210)를 제2 축 방향으로 완충 지지한다. 제1 완충 부재(230)와 제2 완충 부재(240)는 실리콘, 스프링 등과 같이 탄성을 가진 물질로 이루어질 수 있다.A first buffer member 230 is formed extending in the first axial direction and fixed to the buffer frame 220 is formed on the upper and lower surfaces of the connection member 210 . The first buffer member 230 buffers and supports the connection member 210 in the first axial direction. In addition, a second buffer member 240 is formed extending in the second axial direction and fixed to the buffer frame 220 is formed on both sides of the connection member 210 . The second buffer member 240 buffers and supports the connection member 210 in the second axial direction. The first buffer member 230 and the second buffer member 240 may be made of a material having elasticity, such as silicon or a spring.

제1 완충 부재(230)와 제2 완충 부재(240)는 완충 프레임(220)에 대해 연결 부재(210)를 제1 축(Z축)과 제2 축(Y축) 방향으로 완충 지지하여, 짐벌 구조체(100)에서 발생하거나 짐벌 구조체(100)로 전달된 진동 중에서 제1 축 및 제2 축 방향 진동을 일부 흡수하여 완화시킬 수 있다. The first buffer member 230 and the second buffer member 240 buffer and support the connection member 210 in the first axis (Z axis) and the second axis (Y axis) direction with respect to the buffer frame 220, Among the vibrations generated in the gimbal structure 100 or transmitted to the gimbal structure 100 , the first axis and the second axis direction vibrations may be partially absorbed and mitigated.

이와 같이, 연결 부재(210)는 짐벌 구조체(100)와 연결되면서, 제1 완충 부재(230) 및 제2 완충 부재(240)에 의해 완충 프레임(220)에 탄성 지지되고, 복수개의 완충 프레임(220)이 연결 부재(210)의 길이 방향으로 이격 형성됨으로써, 짐벌 구조체(100)의 진동을 다축 방향으로 흡수 완화시킬 수 있게 된다.As such, the connection member 210 is elastically supported by the buffer frame 220 by the first buffer member 230 and the second buffer member 240 while being connected to the gimbal structure 100, and a plurality of buffer frames ( Since the 220 are spaced apart from each other in the longitudinal direction of the connecting member 210 , the vibration of the gimbal structure 100 can be absorbed and mitigated in the multiaxial direction.

한편, 카메라의 종류에 따라 완충 및 지지력을 조절할 필요가 있다. 이를 위해 본 발명의 일 실시예에서는, 선택적으로 탄성 조절 부재를 더 포함할 수 있다.On the other hand, it is necessary to adjust the buffering and supporting power according to the type of camera. To this end, in one embodiment of the present invention, it may optionally further include an elastic adjustment member.

탄성 조절 부재는 제1 완충 부재(230)와 제2 완충 부재(240) 중 적어도 어느 하나의 탄성도를 변경하여 조절할 수 있다. 탄성 조절 부재는 탄성 조절구(250)와 나사 부재를 포함할 수 있다. 탄성 조절구(250)는 완충 프레임(220)의 적어도 일면에 형성될 수 있다. 나사 부재(미도시)는 탄성 조절구에 삽입되면서 완충 부재(230, 240)를 가압하게 되고, 가압된 완충 부재(230, 240)는 그 부피가 변화하면서 탄성도가 변경될 수 있다. The elastic adjustment member may be adjusted by changing the degree of elasticity of at least one of the first buffer member 230 and the second buffer member 240 . The elastic control member may include an elastic control member 250 and a screw member. The elastic control member 250 may be formed on at least one surface of the buffer frame 220 . The screw member (not shown) presses the buffer members 230 and 240 while being inserted into the elastic regulator, and the pressed buffer members 230 and 240 may have their elasticity changed while their volume changes.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to preferred embodiments of the present invention, those of ordinary skill in the art may vary the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be understood that modifications and changes can be made to

본 발명은 짐벌 장치를 통해 카메라에 의해 촬영되는 영상의 이미지를 안정화시켜 영상 촬영용 드론 등에 이용될 수 있다.The present invention can be used in a drone for image capturing by stabilizing an image of an image captured by a camera through a gimbal device.

P1 : 상부 플레이트 P2 : 하부 플레이트
100 : 짐벌 구조체 S : 지지봉
110 : 제1 구동부 120 : 제2 구동부
130 : 제3 구동부
200 : 짐벌 연결체 210 : 연결 부재
220 : 완충 프레임 230 : 제1 완충 부재
240 : 제2 완충 부재 250 : 탄성 조절구P1 : upper plate P2 : lower plate
100: gimbal structure S: support bar
110: first driving unit 120: second driving unit
130: third driving unit
200: gimbal connecting body 210: connecting member
220: buffer frame 230: first buffer member
240: second cushioning member 250: elastic control member

Claims (5)

중앙에 관통구가 형성되며 상하로 대응하는 위치에 배치되는 상부 플레이트와 하부 플레이트;
상기 관통구에 배치되는 짐벌 구조체;
상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트 사이에 형성되어, 상기 짐벌 구조체를 고정 지지하며 상기 짐벌 구조체의 진동을 완화하는 짐벌 연결체;
를 포함하는 짐벌 장치.an upper plate and a lower plate having a through hole formed in the center and disposed at positions corresponding to the upper and lower sides;
a gimbal structure disposed in the through hole;
a gimbal connector formed between the upper plate and the lower plate to fix and support the gimbal structure and relieve vibration of the gimbal structure;
A gimbal device comprising a. 제1항에 있어서,
상기 짐벌 구조체는,
수직 방향으로 연장 형성되며 양단에 카메라 고정부가 형성된 지지봉과,
상기 지지봉이 삽입되는 삽입공을 구비하며, 상기 지지봉을 제1 축을 기준으로 축회전시키는 제1 구동부와,
상기 제1 구동부와 연결 형성되며, 상기 지지봉과 상기 제1 구동부를 제2 축을 기준으로 축회전시키는 제2 구동부와,
상기 제2 구동부와 연결 형성되며, 상기 지지봉과 상기 제1 구동부와 상기 제2 구동부를 제3 축을 기준으로 축회전시키는 제3 구동부
를 포함하는 짐벌 장치.According to claim 1,
The gimbal structure is
a support rod extending in the vertical direction and having camera fixing parts formed at both ends;
A first driving unit having an insertion hole into which the support rod is inserted and rotating the support rod about a first axis;
a second driving unit connected to the first driving unit and axially rotating the support rod and the first driving unit with respect to a second axis;
A third driving unit connected to the second driving unit and rotating the support rod, the first driving unit, and the second driving unit about a third axis.
A gimbal device comprising a. 제2항에 있어서,
상기 짐벌 연결체는,
상기 제3 구동부의 일측에서 상기 제3 축 방향으로 연장 형성되는 연결 부재와,
상기 연결 부재가 중앙에 배치되며 상기 제3 축 방향으로 이격 형성되는 복수개의 완충 프레임과,
상기 연결 부재의 상하면과 상기 완충 프레임을 상기 제1 축 방향으로 완충 지지하는 제1 완충 부재와,
상기 연결 부재의 양측면과 상기 완충 프레임을 상기 제2 축 방향으로 완충 지지하는 제2 완충 부재
를 포함하는 짐벌 장치.3. The method of claim 2,
The gimbal connector is
a connecting member extending from one side of the third driving unit in the third axial direction;
A plurality of buffer frames in which the connecting member is disposed in the center and spaced apart from each other in the third axial direction;
A first buffer member for buffering and supporting the upper and lower surfaces of the connection member and the buffer frame in the first axial direction;
A second buffer member for buffering and supporting both sides of the connection member and the buffer frame in the second axial direction
A gimbal device comprising a. 제3항에 있어서,
상기 완충 프레임은,
상기 제1 완충 부재와 상기 제2 완충 부재 중 적어도 어느 하나의 탄성도를 조절하는 탄성 조절 부재를 더 포함하는 짐벌 장치.4. The method of claim 3,
The buffer frame is
The gimbal device further comprising an elastic adjustment member for adjusting the elasticity of at least one of the first buffer member and the second buffer member. 제4항에 있어서,
상기 탄성 조절 부재는,
상기 완충 프레임의 적어도 일면에 형성된 탄성 조절구와,
상기 탄성 조절구에 삽입되면서 상기 제1 완충 부재와 상기 제2 완충 부재 중 적어도 어느 하나를 가압하여 탄성도를 변경하는 나사 부재
를 포함하는 짐벌 장치.5. The method of claim 4,
The elastic adjustment member,
an elastic control member formed on at least one surface of the buffer frame;
A screw member for changing the degree of elasticity by pressing at least one of the first buffer member and the second buffer member while being inserted into the elastic control member
A gimbal device comprising a.
KR1020200140965A 2020-10-28 2020-10-28 Gimbal device KR102472036B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200140965A KR102472036B1 (en) 2020-10-28 2020-10-28 Gimbal device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200140965A KR102472036B1 (en) 2020-10-28 2020-10-28 Gimbal device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220056409A true KR20220056409A (en) 2022-05-06
KR102472036B1 KR102472036B1 (en) 2022-11-29

Family

ID=81584630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200140965A KR102472036B1 (en) 2020-10-28 2020-10-28 Gimbal device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102472036B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140004877U (en) * 2013-02-25 2014-09-03 정찬주 Vibration proof member and damper with the same for absorbing the vibration of camera gimbal
KR101689197B1 (en) * 2016-06-20 2016-12-23 주식회사 엠지아이티 Gimbal assembly for drone
KR101848690B1 (en) * 2017-08-11 2018-04-13 최종필 A drone with camera gimbal for virtual reality
CN108100284A (en) * 2018-02-09 2018-06-01 深圳市道通智能航空技术有限公司 A kind of holder, camera assembly and unmanned vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140004877U (en) * 2013-02-25 2014-09-03 정찬주 Vibration proof member and damper with the same for absorbing the vibration of camera gimbal
KR101689197B1 (en) * 2016-06-20 2016-12-23 주식회사 엠지아이티 Gimbal assembly for drone
KR101848690B1 (en) * 2017-08-11 2018-04-13 최종필 A drone with camera gimbal for virtual reality
CN108100284A (en) * 2018-02-09 2018-06-01 深圳市道通智能航空技术有限公司 A kind of holder, camera assembly and unmanned vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
KR102472036B1 (en) 2022-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9789976B2 (en) Carrier having non-orthogonal axes
WO2018201718A1 (en) Photographic component and unmanned vehicle
US20200169650A1 (en) Apparatus for mounting of a camera or other components
US8633991B2 (en) Image stabilization of compact imaging device
KR101919919B1 (en) Vibration-free gimbal device
WO2019153821A1 (en) Ball head and unmanned aerial vehicle
KR20190116748A (en) Foldable landing gear and Vibration-free gimbal device having it
KR101236994B1 (en) Focus stabilization supporter of aerial camera
US11092771B2 (en) Imaging device
US10843816B2 (en) Photographic assembly and unmanned aerial vehicle having same
KR20220056409A (en) Gimbal device
KR102381007B1 (en) Double folding landing gear and Vibration-free gimbal device having it
JP2011233947A (en) Method for taking aerial photographs
CN208393640U (en) Unmanned aerial vehicle machine carries cloud platform and increases steady system suitable for panoramic video shoots
KR102145146B1 (en) Inspection apparatus of image stabilizer correction function for camera module
KR102472035B1 (en) Gimbal device having stabilizer
CN211519876U (en) Anti-shake structure and camera stabilizer thereof
WO2019062126A1 (en) Photographing assembly and unmanned aerial vehicle having same
CN108725815B (en) Shooting assembly and have unmanned aerial vehicle of this shooting subassembly
CN211176005U (en) Cloud platform subassembly and shooting equipment of integrated camera fuselage
KR102536280B1 (en) Removable VR camera Non-vibration gimbal
US5890019A (en) Optical axis angle variation mechanism optical axis angle variation apparatus and image stabilizer
CN206265331U (en) Single shaft aerial survey head
CN110949680A (en) Aerial sweeping camera device with deviation rectifying function
CN210707939U (en) Embedded panorama of organism increases steady cloud platform

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
GRNT Written decision to grant