WO2020171319A1 - 웨어러블 카메라 장치 - Google Patents

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WO2020171319A1
WO2020171319A1 PCT/KR2019/009695 KR2019009695W WO2020171319A1 WO 2020171319 A1 WO2020171319 A1 WO 2020171319A1 KR 2019009695 W KR2019009695 W KR 2019009695W WO 2020171319 A1 WO2020171319 A1 WO 2020171319A1
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WO
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center frame
camera
cover
frame
wearable
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/009695
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
진홍규
황지하
Original Assignee
링크플로우 주식회사
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 링크플로우 주식회사 filed Critical 링크플로우 주식회사
Priority to US17/250,211 priority Critical patent/US20210258454A1/en
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/51—Housings
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613—Constructional details or arrangements for portable computers
    • G06F1/163—Wearable computers, e.g. on a belt
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/61—Control of cameras or camera modules based on recognised objects
    • H04N23/611—Control of cameras or camera modules based on recognised objects where the recognised objects include parts of the human body

Definitions

  • the present invention relates to a wearable device, and more specifically, to a wearable camera device that can be easily worn on a user's neck to simultaneously capture images of multiple angles and improve user convenience and safety.
  • wearable devices have been developed and are on the market.
  • wearable camera devices that are mounted on a user's body to take pictures of the surrounding environment while allowing the user to freely use both hands can be used for various purposes.
  • a wearable camera device may be used to shoot an immersive video that gives a feeling of being in the field, or to a police officer or safety officer dispatching to an emergency site to film the site situation.
  • conventional wearable cameras are limited in that they cannot acquire images from multiple angles or have a lower resolution because they can only capture images in a specific direction.
  • the 360-degree camera device in the form of a neck band that can be worn on and taken off the user's neck as needed has the advantage that the user's freedom of activity is high, and it does not interfere with the user's field of view and at the same time secures an appropriate imaging position.
  • a plurality of high-resolution cameras must be mounted on a roof-shaped frame, and in this case, various problems may occur.
  • a relative position between a plurality of cameras mounted on a roof-shaped frame spaced apart from each other must be maintained stably and firmly, but flexibility must be secured so that the shape of the frame can be deformed so that it can be easily mounted on the neck.
  • the frame on which the camera is mounted must have a certain degree of rigidity, and at the same time, it is easy to elastically deform for body attachment and detachment, while securing a product lifespan, but it is not easy to solve this at the same time.
  • a power supply line that supplies power to the high-resolution camera from a separate large-capacity battery pack for long-term use must be accommodated inside the frame.
  • the frame in order to wear a wearable camera device, the frame must be elastically deformed, and if this deformation is repeated, damage due to friction or bending may occur in the power supply line (cable) housed in the part where the deformation is concentrated.
  • An object of the present invention is to solve the above-described problem, and to provide a wearable camera having excellent image quality by stably holding a plurality of cameras when worn while being easily worn on a user's neck.
  • An object of the present invention is to provide a wearable camera device capable of assembling a power supply line for power supply from a large-capacity battery and preventing damage due to friction or bending of a power supply line even after repeated use.
  • the present invention also aims to provide a wearable camera device capable of preventing a low-temperature image even when a high-resolution image is captured for a long time while wearing a body.
  • Another object of the present invention is to provide a high-resolution wearable camera device having a long product life and excellent user convenience and assembling property by symmetrically disposing the elastic deformable portions while enhancing flexibility.
  • it is intended to provide a hook fastening structure of a band fixing portion that is easy to assemble but does not come off.
  • a wearable camera device is a wearable camera device detachable from a user's neck, comprising: a center frame; First and second frames respectively coupled to both sides of the center frame to form a loop-shaped frame portion together with the center frame; And one or more camera modules provided in the frame unit, wherein the center frame of an elastic material is elastically deformed by opening the first and second frames to the outside, so that an opening at one end of the frame unit is created or expanded. It is desirable that a space for wearing the wearable camera device is secured.
  • a cavity is formed in the center frame, and the frame portion is preferably an open loop or a closed loop in which one area is open.
  • the open loop or shape is substantially a closed loop, and in the case of a structure in which the first and second frames are coupled to each other, a closed loop or fastened for wearing They can also be detachably bonded to each other by magnets or other simple devices so that the parts can be easily opened.
  • the center frame is formed in a T-shape, and the cavity has three ends of both sides and a lower part open, and the lower part of the center frame may be connected to a battery connector. It is preferable that a plurality of power supply lines accommodated in the battery connector are branched to both sides in the cavity of the center frame and guided to both sides of a T-shape.
  • a partition wall is formed in the central portion of the cavity, and the lower portion of the partition wall is opened so that the connection pipe coupling hole of the battery connection pipe coupled to the lower portion of the center frame communicates with the cavities on both sides of the partition wall.
  • a cavity is formed in the center frame, a partition wall is formed in the center of the cavity, and the cavity may be formed symmetrically around the partition wall.
  • the one or more camera modules are each accommodated in a camera holder, and the camera holder includes a cover part made of a rubber material integrally formed on the outer surface of the base part made of a plastic material.
  • each of the one or more camera modules is accommodated in a camera holder, and the camera holder includes an upper cover and a lower cover coupled to the upper cover.
  • the upper cover is disposed in the imaging direction of the camera module, an opening is formed on the upper surface, and covers the upper part of the camera module, and the lower cover is disposed under the camera module and is adjacent to the user's body when worn by the user.
  • the lower cover includes a cover part coupled to the base part, and the base part made of plastic and the cover part made of TPE are integrally molded by double injection.
  • the upper end of the cover part is formed to protrude from the upper end of the base part, so that the upper end of the base part and the upper part of the cover part form a step.
  • a round portion is formed on an upper inner circumferential surface of the cover portion, and an outer peripheral edge of a lower end portion of the upper cover is in close contact with the round portion to pressurize the round portion.
  • the wearable device wearable on the body includes a center frame made of an elastic material; And first and second frames that are respectively coupled to both sides of the center frame to form a loop in which one area is open together with the center frame; wherein the center frame includes a cavity or through hole formed therein, As the center frame is elastically deformed by opening the first and second frames to the outside without deformation, the opening portion of the one region is expanded.
  • a partition wall is formed in the center of the cavity or the through hole, and the through hole or the cavity is symmetrical left and right around the partition wall.
  • a wearable camera device having a loop shape with an open front end to be worn on a user's neck includes a center frame provided at a position opposite to the open portion of the front end; First and second frames that are symmetrically coupled to each other on both sides of the center frame to form a loop with the center frame and the front end open; And one or more camera modules.
  • the center frame made of an elastic material is elastically deformed, the first and second frames are respectively opened outward, so that the opening of the front end is expanded, thereby securing a space for wearing on the user's neck.
  • a cavity is also formed in the center frame.
  • the center frame is formed in a T-shape, and the cavity has three ends of both sides and the lower part open, and the lower part of the central part of the center frame is connected to the battery connector.
  • a plurality of power supply lines accommodated in the battery connector are branched to both sides in the cavity of the center frame and guided to both sides of the T-shape.
  • a partition wall is formed in the central portion of the cavity, and a lower portion of the partition wall is opened, so that the connection pipe coupling hole of the battery connection pipe coupled to the lower portion of the center frame and the cavities at both sides of the partition wall may communicate.
  • the wearable camera device of the present invention does not have the risk of low-temperature burns even when worn on the body for a long time, and at the same time has a waterproof effect of the camera module, and is convenient to manufacture and maintain.
  • the wearable device of the present invention provides a wearable camera having excellent image quality by stably holding a plurality of cameras when worn while being easily worn on a neck or a body. It is easy to assemble the power supply line for supplying power from a large-capacity battery, but it is less damaged even after repeated use, thus improving the life of the product.
  • the present invention further provides a wearable device having a long product life and excellent user convenience and assembly.
  • the wearable camera device of the present invention provides a coupling structure of a band fixing part that is easy to assemble but does not come off.
  • FIG. 1 is a perspective view of a wearable camera device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a rear view of a wearable camera device according to an embodiment of the present invention when a user wears it on a neck.
  • FIG 3 is a view showing a front view of a user wearing a wearable camera according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of a wearable camera device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a center frame and adjacent parts of a wearable camera device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a cross-sectional view of a center frame and adjacent parts of a wearable camera device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of a central portion of a center frame of a wearable camera device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of a camera holder and a camera module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a cutaway view of the lower cover of the camera holder of the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing a cut surface and a hook coupling portion of the lower cover and the band fixing portion of the camera holder of the present invention.
  • FIG. 11 is a view showing a coupling portion between the lower cover and the upper cover of the camera holder according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a view showing a thermal image and temperature distribution showing a temperature distribution when a high resolution camera of the wearable camera device of the present invention is operated.
  • FIGS. 1 to 11 is a perspective view showing an emphasis on a portion mounted on the neck of a wearable camera device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a state in which the wearable camera device according to an embodiment of the present invention is worn on the neck. It is a perspective view showing the back view of.
  • a wearable camera device includes a frame unit 12 having a plurality of camera holders 121, 122, 123, 124 spaced apart from each other, and a plurality of cameras.
  • a plurality of camera modules coupled to the holders 121, 122, 123, 124, respectively, to generate image data by photographing different directions around the user, and a battery 200 provided spaced apart from the frame unit 12, and And a battery connector 190 connecting the battery 200 and the frame unit 12.
  • the battery connector 190 accommodates a plurality of camera power supply lines (not shown) that supply power from the battery to each of a plurality of camera modules, and guides the battery to the frame unit 12.
  • the camera power supply line is not explicitly shown, but for those of ordinary skill in the art, in order to supply power to each of a plurality of camera modules, the battery connector 190 and the frame unit 12 are accommodated or buried.
  • the arrangement of the plurality of camera power supply lines will be sufficiently understood from the drawings and detailed description.
  • the frame part 12 detachably mounted on the user's body, particularly the user's neck, includes a center frame 140 made of an elastic material, a first frame 125 and a first frame 125 symmetrically coupled to each other on both sides of the center frame. It includes two frames 126.
  • the frame portion 12 has a loop shape in which one area (front end) is open, and the center frame 140 is provided at a position opposite to the open portion of the front end, and the first and second Together with the frame, the shear forms an open loop.
  • the central frame 140 disposed in the center of the loop opposite the opening is an elastic material, for example, rubber (for example, TPE, preferably TPU) that is flexible so that it can be deformed by applying force when necessary while maintaining its shape. Or formed of silicon.
  • the first and second frames 125 and 126 may be combined with the camera holders 121, 122, 123, 124 accommodating the camera module, or may be formed integrally with the camera holder.
  • the first and second frames 125 and 126 are formed of a material having less or very low elasticity compared to the center frame. This is to keep the shape of the first and second frames relatively firm in order to stably and firmly maintain the position of the camera module coupled to the camera holder while wearing the wearable camera device.
  • the center frame 140 may be a T-shaped tube with an empty inside of an elastic material.
  • the center frame 140 is composed of a T-shaped elastic member having a cavity with three ends open, both side ends are connected to the first and second frames having camera holders, and the lower end of the center is It is connected to the battery connector 190.
  • the T-shaped cavity of the center frame 140 accommodates a plurality of power supply lines supplying power to the plurality of camera modules from the battery connector at the bottom, and at the same time adds flexibility to the center frame made of elastic material.
  • a space for accommodating the camera module and power supply line is formed inside the camera holders 121, 122, 123, 124, and a space for accommodating the power supply line also inside the first and second frames 125 and 126 Is formed.
  • the first and second frames 125 and 126 may have a hollow tube shape. Both side ends of the T-shaped cavity are open to be connected to a tube accommodating the power supply lines of the first and second frames.
  • the cavity formed in the center frame facilitates this assembly, and at the same time adds flexibility to the center frame to facilitate elastic deformation of the center frame when wearing a wearable camera device, and wear or damage resulting from the deformation of the center frame due to repeated use. Reduce the product's lifespan.
  • a partition wall 142 extending downward is formed.
  • the partition wall is formed integrally with the center frame 140 and is disposed in the center of the center frame.
  • the partition wall 142 the cavity is divided into a left cavity 144 and a right cavity 143, and the cavity forms a left-right symmetric structure around the partition wall.
  • the portion connected to the connector coupling hole of the battery connector 190 under the partition wall is opened, and the left cavity 144 and the right cavity 143 are connected to each other by the lower cavity 149.
  • the bending deformation is concentrated in the central part of the T-shaped center frame or in a specific area, so damage due to friction or bending occurs in the power supply lines accommodated inside, resulting in product defects. Can occur.
  • the partition wall is disposed in the center of the center frame, the portion to be flexible can be uniformly distributed left and right, and the bending deformation can be distributed to the left and right cavities 143 and 144 to prevent damage. That is, the central frame made of rubber in which the cavity for the power supply line is formed increases the bending stiffness in the center by the partition wall formed in the center, and the position where the deformation occurs is distributed symmetrically.
  • the partition wall serves to guide a plurality of power supply lines accommodated in the lower battery connector 190 to be branched to the left and right during assembly, thereby further improving assembly convenience.
  • a first camera holder 121 is coupled between one end of the center frame 140 and one end of the first frame, and the center frame 140
  • a second camera holder 122 is coupled between the other end of) and one end of the second frame.
  • a third camera holder 123 is coupled to the other end of the first frame 125 and a fourth camera holder 124 is coupled to the other end of the second frame 126.
  • the coupling is preferably by fastening means such as screws, but is not limited thereto and various coupling means may be used. As shown in FIG.
  • the center frame 140 is disposed at the rear center of the roof-shaped frame unit 12, and camera holders 121 and 122 on both sides thereof are disposed at the rear of the roof to enable rear shooting.
  • the transverse length of the center frame 140 is 20% or less, preferably 15% or less of the loop length of the frame portion 12 (the total length of the closed loop including the extension line of the frame portion).
  • the center frame 140, the first to fourth camera holders, and the first and second frames each have a hollow for receiving and guiding a power supply line, and the center frame, the first to fourth camera holders, and the second frame
  • the first and second frames are combined to form a frame portion in the shape of a loop with the front open, and have a left and right symmetric structure around the central portion of the central frame 140.
  • the third and fourth camera holders 123 and 124 are positioned in front of the frame portion of the roof shape in which one area is open, and are spaced apart from each other to form a front opening portion therebetween.
  • the first frame 125 is composed of two parts of an upper and lower casing and is coupled to each other, and the upper casing is extended to function as an upper cover of the first or/and third camera holder. It would also be possible for the casing to be integrally formed to function as a lower cover of the first or/and third camera holder.
  • the first and second frames of the frame portion 12 may be extended to contact or overlap each other. That is, the frame portion 12 may have a closed loop structure that can be opened. Likewise, a closed loop may be formed by providing a separate body fixing band unit 160 as shown in FIG. 3.
  • the first and second frames may be detachably coupled to each other by a magnet or other simple device so that the fastening portion between the first and second frames can be easily opened for closed loop or wearing.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of one of the third and fourth camera holders 123 and 124 accommodating the camera module
  • FIG. 9 is a vertical sectional view of the lower cover of the camera holder.
  • the camera module 135 includes an optical system and an image pickup device, is accommodated and fixed in a camera holder, and the camera holder includes an upper cover 136 and lower covers 130 and 131 in a substantially box shape.
  • the upper cover 136 having an opening in the center of the upper surface is coupled so that the opening is aligned with the optical system of the camera module 135.
  • the lower covers 130 and 131 and the upper cover 136 are combined to form a case-shaped camera holder to accommodate the camera module 135 therein.
  • the lower cover includes a base portion 131 and a cover portion 130 at a lower end of the base portion, and the base portion 131 has a structure corresponding to be coupled to the upper cover 136.
  • the base portion 131 and the upper cover 136 are respectively formed at positions corresponding to the screw holes for fastening by screws, and the shapes of the corners where the upper cover and the base portion abut each other correspond to each other.
  • the upper surface of the cover part 130 has a shape that matches the lower surface of the base part 131 so as to be closely coupled to the base part 131, and may be formed integrally with the base.
  • the wearing position is around the neck, and there is a fear of a low-temperature burn when the body (neck) of the camera holder accommodating the high-resolution camera module touches the body for a long time.
  • the burn limit surface temperature of plastic is 48 degrees within 10 minutes and 43 degrees within 8 hours.
  • the lower cover is a part that is adjacent to the image pickup device of the camera module and at the same time its outer surface is in contact with the wearer's neck, and heat generated from the image pickup device is transferred through the surface of the lower cover, so that it is easy to cause low-temperature burns on the wearer's neck.
  • the lower cover of the camera holder is formed of a rubber material other than plastic, preferably TPE, more preferably TPU material to reduce heat transmitted from the camera module to the body (neck) part.
  • TPE thermoplastic material
  • TPU thermoplastic material
  • the temperature difference between the camera module and the rubber cover may be about 10 degrees or more.
  • the base part 131 of the lower cover is made of a plastic material, for example, polycarbonate, and the cover part 130 integrally formed on the lower surface of the base part 131 is made of a rubber material, especially TPE, more preferably It is made of TPU material.
  • the lower cover is molded by double injection.
  • the base part 131 made of plastic, for example polycarbonate, and the cover part 130 made of rubber material, especially TPU material, are integrally formed by double injection.
  • the base portion 131 is molded, and then the cover portion is formed in close contact with the lower portion of the base portion 130. Accordingly, the assembly process is simple, the heat insulation effect is excellent, and at the same time, the structure of the compact camera holder can be maintained.
  • the contact effect through hole contact as well as surface contact between polycarbonate and rubber. That is, by forming a hole in the bottom surface of the base portion 131 and inserting the rubber into the hole when the rubber cover portion 130 is ejected, the bonding force can be increased.
  • the third and fourth camera holders have been described as examples, but the same lower cover configuration may be used for the first and second camera holders. Although the specific shape may be partially different, it is the same to have a double-structure lower cover in which basic plastic/rubber materials are integrally combined.
  • two hook portions are formed opposite to each other at the lower end of the upper cover, and are hooked by being hooked on the jaws of the base portion of the lower cover. After receiving the camera module in the upper cover, the upper cover and the camera module are fixed by coupling the lower cover and the hook.
  • a lower protrusion 137 protruding downward is formed along the inner circumference
  • the lower protrusion is formed of the lower cover. It is accommodated in the receiving step portion formed on the top surface along the inner periphery of the base portion.
  • the upper end of the rubber cover part 130 which is closely coupled to the outer surface of the box-shaped base part 131 made of polycarbonate material by double injection, is formed to protrude from the upper part of the base part, so that the upper part of the base part and the upper part of the cover part have a step difference. To form.
  • the upper inner circumferential surface of the cover part 130 forming the step is rounded, and the round part is formed to be concave along the inner circumferential surface from the top of the cover part to extend to the top surface of the base part 131.
  • the outer circumferential edge of the lower end of the upper cover 136 made of plastic such as polycarbonate is in close contact with the round portion and is closely coupled while pressing the round portion of the rubber material (TPE) cover, which is waterproof to the joint portion of the upper cover and the lower cover. Gives effect.
  • TPE rubber material
  • the tolerance for assembling the upper and lower covers made of polycarbonate or ABS is designed to be 0.05 mm to 0.1 mm, which considers that there will be deformation during molding cooling of the product.
  • the material of the cover portion 130 of the lower cover is an elastic material such as a rubber material such as TPE
  • the lower edge of the upper cover 136 and the round portion of the upper inner peripheral surface of the cover portion 130 Assembly is possible even if it is designed to overlap each other with a depth of 0.1 to 0.2 mm (d). The overlap can be absorbed and accommodated by the deformation of the cover part, which is an elastic material, and watertightness is secured without a separate waterproof treatment.
  • the lower cover is preferably molded by double injection of the base portion and the cover portion of the bottom surface, but various methods, such as a method of forming a cover portion made of rubber material by a 3D printer on the bottom of the injection-molded base portion. Can be considered.
  • FIG. 12 is a schematic representation of a thermal image and a temperature distribution in a camera holder in a state in which a wearable camera device employing a double injection PC/TPU combination lower cover according to an embodiment of the present invention is operated.
  • the upper cover is made of plastic, and it can be seen that the temperature of the area corresponding to the upper cover is 8 degrees higher than that of the lower cover combined with PolyCabonate/TPU. It can be seen that the surface of the lower cover adjacent to the image pickup device, which is the main heat generating source, is lower than the upper cover surface and meets the safety standards.
  • a body fixing band 160 may be provided in the front opening of the frame unit 12.
  • the body fixing band 160 includes a first band 161 and a second band 163 that are respectively coupled to the left and right ends of the frame unit, as shown in FIG. 3.
  • the body fixing band 160 allows the frame unit 12 to be more firmly fixed to the user's neck when the wearable camera device is worn on the user's neck as shown in FIG. 3. This prevents the frame unit 12 from flowing during the user's physical activity, and makes it possible to obtain clearer image data.
  • the first band 161 and the second band 163 are provided with male and female Velcro, respectively, and ends thereof may be coupled to each other.
  • the body fixing band is not limited to Velcro, and rigid materials as well as materials such as strings may be used.
  • the band fixing part 180 for fixing the body fixing band 160 to the frame part will be described in detail with reference to FIGS. 9 and 10.
  • the band fixing part 180 is coupled to the camera holders 123 and 124 disposed in front of the frame part, and includes a base 181, a hook part protruding above the base 181, and a ring part formed under the base part.
  • the hook portion is for the body fixing band to be inserted and coupled, and the band fixing portion 180 is coupled to the lower cover of the camera holders 123 and 124 by hooking.
  • the hook portion 182 of the band fixing portion 180 has a rectangular column shape protruding upward from the base 181, inserted into a through hole formed in the lower cover, and both sides of the hook portion Each of the protrusions formed in the lower cover is fixed by engaging the bottom surface of the base portion or the inclined projection.
  • the hook portion protrudes from the base 181 of the planar shape, has a rectangular column shape that is elongated in the longitudinal direction, and a first protrusion having a first inclined surface protruding outward from the upper end is disposed on one side (the first side), and A second protrusion having a second inclined surface or a curved surface protruding outward from the upper end portion is formed on the other side opposite to the first side.
  • the bottom surface of the first protrusion formed on the outer side of the first inclined surface extends inside the pillar, and the distance between the bottom surface of the first protrusion and the base is a value obtained by adding a tolerance to the thickness of the lower cover.
  • a through hole for inserting the hook portion is formed to correspond to a lower shape of the hook portion.
  • An inclined protrusion 134 is formed in a region of the lower cover adjacent to the through hole to support the bottom surface of the second protrusion from the bottom.
  • the inclined protrusion 134 is formed extending from one side of the through hole toward the top of the through hole, and has an inclination angle of 165° to 175° and preferably 170° to the side of the through hole.
  • Locking by general hook has a drawback that it can be separated by applying a very large force, but the double hook locking method according to the embodiment of the present invention is easy to assemble, but it is a structure that can be disassembled internally only by a professional manager, so assemble is good and a solid fastening Structure.
  • the configuration related to the frame unit of the present invention can be applied to various wearable devices that can be worn on a substantially cylindrical body part such as a user's neck, wrist, or waist, as well as a wearable camera device having a loop shape with an open area.

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Abstract

본 발명은 사용자의 목에 착탈가능한 웨어러블 카메라 장치에 관한 것으로서, 중심프레임, 상기 중심프레임의 양 측에 각기 결합되어 상기 중심프레임과 함께 루프 형상의 프레임부를 형성하는 제1 및 제2 프레임 및 상기 프레임부에 구비되는 하나 이상의 카메라모듈을 포함한다. 상기 제1 및 제2 프레임을 각기 외측으로 벌림으로써 탄성 재질의 상기 중심프레임이 탄성변형되어 상기 프레임부 일단의 개방부가 생성 또는 확장되어 웨어러블 카메라 장치의 착용을 위한 공간이 확보된다.

Description

웨어러블 카메라 장치
본 발명은 웨어러블 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 사용자의 목에 용이하게 착용하여 다각도의 영상을 동시에 촬영할 수 있고 사용자 편의성 및 안전성이 향상된 웨어러블 카메라 장치에 관한 것이다.
다양한 웨어러블 장치들이 개발되어 시장에 나오고 있으며, 그 중에서도 사용자의 신체에 장착되어 주변환경을 촬영할 수 있는 동시에 사용자가 두 손을 자유롭게 사용할 수 있는 웨어러블 카메라 장치는 다양한 용도로 이용될 수 있다. 특히, 현장에 있는 듯한 느낌을 주는 몰입 영상을 촬영하거나, 위급한 현장에 출동하는 경찰관 또는 안전요원이 현장상황을 촬영하기 위해 웨어러블 카메라 장치를 이용할 수 있다. 그러나, 종래 웨어러블 카메라는 특정 방향의 영상만 촬영할 수 있어 다각도의 영상을 획득하지 못하거나 해상도가 떨어지는 제약이 있었다.
한편, 필요에 따라 사용자의 목에 착용하고 벗을 수 있는 넥 밴드(neck band) 형태의 360도 카메라 장치는 사용자의 활동 자유도가 높으면서 사용자의 시야를 방해하지 않는 동시에 적절한 촬상 위치 확보가 가능하다는 장점을 가진다. 그러나, 360도 영상을 고해상도로 촬영하기 위해서는 복수의 고해상도 카메라가 루프 형상 프레임에 장착되어야 하고, 이 경우 여러가지 문제가 발생할 수 있다.
첫째, 서로 이격되게 루프 형상 프레임에 장착된 복수의 카메라들 간의 상대적 위치가 안정적이고 견고하게 유지되어야 하되, 목에 쉽게 장착할 수 있도록 프레임의 형태가 변형가능하도록 유연성이 확보되어야 한다. 즉, 카메라가 실장되는 프레임은 어느 정도의 강성(rigidity)을 확보하는 동시에 신체 탈착을 위해 탄성변형이 용이하면서도 제품 수명이 확보되는 상반된 구조적 특성들을 가져야 하는데 이를 동시에 해결하기가 쉽지 않다.
둘째, 장시간 사용을 위해 별도의 대용량 배터리 팩으로부터 고해상도 카메라에 전원을 공급하는 전원공급라인을 프레임 내부에 수용하여야 한다. 하지만 웨어러블 카메라 장치의 착용을 위해서는 프레임을 탄성 변형시켜야 하고, 이 변형이 반복될 경우 특히 변형이 집중되는 부위의 내부에 수용된 전원공급선(케이블)에 마찰이나 굴곡 등으로 인한 손상이 유발될 수 있다.
셋째, 현장에서 웨어러블 카메라를 장시간 착용할 경우, 사용자의 목에 접촉하거나 인접하게 위치한 고해상도 카메라에서 발생하는 열이 저온 화상을 유발할 수 있다. 국제적으로 통용되는 안전기준 EN563에 의하면, 플라스틱의 화상 한계 표면 온도는 1분 이내 60도, 10분 이내 48도, 8시간 이내 43도로 규정되어 있으나, 기존의 웨어러블 카메라 장치의 경우 이러한 문제에 대한 인식이 없었다.
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사용자의 목에 착용이 용이하면서도 착용 시 복수의 카메라들을 안정적으로 보유하여 영상 품질이 우수한 웨어러블 카메라를 제공하고자 한다.
본 발명은 대용량 배터리로부터 전원공급을 위한 전원공급선의 조립이 용이하면서도 반복된 사용 후에도 전원공급선의 마찰이나 굴곡으로 인한 손상을 막을 수 있는 웨어러블 카메라 장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 또한, 신체 착용 상태에서 장시간 고해상도 영상 촬영을 할 경우에도 저온 화상을 방지할 수 있는 웨어러블 카메라 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 유연성을 강화하면서 탄성변형부를 대칭적으로 분리 배치되도록 하여 제품 수명이 길고 사용자 편의성 및 조립성이 우수한 고해상도 웨어러블 카메라 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 조립이 간편하지만 탈락이 되지 않는 밴드고정부의 후크 체결구조를 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 의한 웨어러블 카메라 장치는 사용자의 목에 착탈가능한 웨어러블 카메라 장치로서, 중심프레임; 상기 중심프레임의 양 측에 각기 결합되어 상기 중심프레임과 함께 루프 형상의 프레임부를 형성하는 제1 및 제2 프레임; 및 상기 프레임부에 구비되는 하나 이상의 카메라모듈;을 포함하고, 상기 제1 및 제2 프레임을 각기 외측으로 벌림으로써 탄성 재질의 상기 중심프레임이 탄성변형되어 상기 프레임부 일단의 개방부가 생성 또는 확장되어 웨어러블 카메라 장치의 착용을 위한 공간이 확보되는 것이 바람직하다.
상기 중심프레임에는 공동이 형성되고, 상기 프레임부는 일영역이 개방된 개방 루프이거나 또는 폐루프인 것이 바람직하다. 상기 제1 및 제2 프레임이 연장되어 상하 중첩 또는 체결되는 경우에는 실질적으로는 개방 루프이나 형상은 폐루프이고, 제1 및 제2 프레임이 서로 결합되는 구조의 경우에는 폐루프이나 착용을 위해 체결부를 쉽게 개방할 수 있도록 자석이나 다른 간단한 장치에 의해 서로 탈착가능하게 결합될 수도 있다.
상기 중심프레임은 T 자 형상으로 형성되고, 상기 공동은 양 측면 및 하부의 세 단부가 개방되고, 중심프레임의 하부는 배터리연결관에 연결될 수 있다. 상기 배터리연결관에 수용된 복수의 전원공급선이 상기 중심프레임의 상기 공동에서 양 측으로 분기되어 T자 형상의 양 측면으로 안내되는 것이 바람직하다.
상기 공동의 중앙부에 격벽이 형성되고, 상기 격벽의 하부는 개방되어, 중심프레임 하부에 결합되는 배터리 연결관의 연결관결합공과 상기 격벽 양측의 공동이 연통되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또다른 실시예에 의하면, 상기 중심프레임에는 공동이 형성되고, 상기 공동의 중앙에 격벽이 형성되고, 상기 공동은 상기 격벽을 중심으로 대칭되게 형성되는 것일 수 있다.
상기 하나 이상의 카메라모듈은 각기 카메라홀더에 수용되고, 상기 카메라홀더는 플라스틱 재질의 베이스부 외표면에 일체로 형성된 고무 재질의 커버부를 포함하는 이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 하나 이상의 카메라모듈은 각기 카메라홀더에 수용되고, 상기 카메라홀더는 상부커버 및 상기 상부커버와 결합되는 하부커버를 포함한다. 상기 상부커버는 카메라모듈의 촬상방향에 배치되고 상면에 개구가 형성되며 카메라모듈의 상부를 커버하고, 상기 하부커버는 카메라모듈의 하부에 배치되고, 사용자의 착용 시에 사용자의 신체에 인접한다. 상기 하부커버는 상기 베이스부와 결합된 커버부를 포함하고, 플라스틱 재질의 상기 베이스부와 TPE 재질의 상기 커버부는 이중사출에 의해 일체로 성형되는 것이 바람직하다.
상기 커버부의 상단은 상기 베이스부 상단 보다 돌출되도록 형성되어 베이스부 상단과 커버부 상단은 단차를 형성한다. 상기 커버부의 상단 내주면에는 라운드부가 형성되고, 상기 상부커버의 하단부 외주 모서리는 상기 라운드부에 밀착되어 상기 라운드부를 가압하면서 밀착된다.
본 발명이 또 다른 실시예에 의한 신체에 착용 가능한 웨어러블 장치는 탄성 재질의 중심프레임; 및 상기 중심프레임의 양측에 각기 결합되어 상기 중심프레임과 함께 일 영역이 개방된 루프를 형성하는 제1 및 제2 프레임;을 포함하고, 상기 중심프레임은 내부에 형성된 공동 또는 관통공을 포함하고, 상기 제1 및 제2 프레임을 형태 변형 없이 각기 외측으로 벌림으로써 상기 중심프레임이 탄성변형됨에 따라 상기 일 영역의 개방부가 확장된다.
상기 공동 또는 관통공의 중앙부에 격벽이 형성되고, 상기 관통공 또는 공동은 상기 격벽을 중심으로 좌우 대칭인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 의한, 사용자의 목에 착용 가능하도록, 전단이 개방된 루프 형상의 웨어러블 카메라 장치는, 전단의 개방부에 대향하는 위치에 구비된 중심프레임; 상기 중심프레임의 양 측에 서로 대칭되도록 결합되어 상기 중심프레임과 함께, 상기 전단이 개방된 루프를 형성하는 제1 및 제2 프레임; 및 하나 이상의 카메라모듈;을 포함한다. 상기 웨어러블 카메라 장치는, 탄성 재질의 상기 중심프레임이 탄성변형됨에 따라 상기 제1 및 제2 프레임이 각기 외측으로 벌려짐으로써 전단의 개방부가 확장되어, 사용자의 목에 착용을 위한 공간이 확보되는 것이 바람직하다. 상기 중심프레임에는 또한 공동이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 중심프레임은 T 자 형상으로 형성되고, 상기 공동은 양 측면 및 하부의 세 단부가 개방되고, 중심프레임의 중앙부 하단은 배터리연결관에 연결된다. 상기 배터리연결관에 수용된 복수의 전원공급선이 상기 중심프레임의 상기 공동에서 양 측으로 분기되어 T자 형상의 양 측면으로 안내된다.
또한, 상기 공동의 중앙부에 격벽이 형성되고, 상기 격벽의 하부는 개방되어, 중심프레임 하부에 결합되는 배터리 연결관의 연결관결합공과 상기 격벽 양측의 공동이 연통될 수 있다.
본 발명의 웨어러블 카메라 장치는 신체에 장시간 착용한 상태에서 사용해도 저온 화상의 위험이 없고 동시에 카메라모듈의 방수 효과가 있으면서 제조 및 유지 관리가 편리하다.
본 발명의 웨어러블 장치는 목 또는 신체에 착용이 용이하면서도 착용 시 복수의 카메라들을 안정적으로 보유하여 영상품질이 우수한 웨어러블 카메라를 제공한다. 대용량 배터리로부터 전원공급을 위한 전원공급선의 조립이 용이하면서도 반복된 사용 후에도 손상이 적어 제품의 수명이 향상된다.
본 발명은 나아가 제품 수명이 길고 사용자 편의성 및 조립성이 우수한 웨어러블 장치를 제공한다.
본 발명의 웨어러블 카메라 장치는 조립이 간편하지만 탈락이 되지 않는 밴드고정부의 결합구조를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 웨어러블 카메라 장치는 복수의 카메라 들 간의 상대 위치가 안정된 동시에 착용 편의성이 우수하므로, 360도 영상 품질을 유지하면서 동시에 제품 신뢰성 및 편의성이 향상된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 웨어러블 카메라 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 카메라 장치를 사용자가 목에 착용한 상태에서의 뒷모습을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 웨어러블 카메라를 사용자가 착용한 상태의 앞모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 웨어러블 카메라 장치의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 카메라 장치의 중심프레임과 인접 부품들을 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 카메라 장치의 중심프레임과 인접 부품들의 횡절단면을 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 카메라 장치의 중심프레임의 중앙부를 종으로 절단한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 카메라홀더와 카메라모듈의 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 카메라홀더의 하부커버의 절단면을 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 카메라홀더의 하부커버 및 밴드고정부의 절단면과 후크 결합부를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 카메라홀더의 하부커버와 상부커버의 결합부를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 웨어러블 카메라 장치의 고해상도 카메라 작동시 온도 분포를 나타낸 열화상이미지 및 온도 분포를 표시한 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 본 명세서에서 '결합' 또는 '연결'된다는 것은 두 구성요소가 직접적으로 결합 또는 연결되는 것뿐 아니라 다른 구성요소를 사이에 두고 간접적으로 결합 또는 연결되는 것까지 포함한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
이하, 도 1 내지 11을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 웨어러블 카메라 장치의 목에 장착되는 부분을 중점적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 카메라 장치를 사용자가 목에 착용한 상태에서의 뒷모습을 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 웨어러블 카메라 장치는, 복수의 카메라홀더(121, 122, 123, 124)가 서로 이격되게 구비되는 프레임부(12), 복수의 카메라홀더(121, 122, 123, 124)에 각기 결합되어 사용자 주변의 서로 다른 방향을 각기 촬상하여 영상데이터를 생성하는 복수의 카메라모듈, 상기 프레임부(12)과 이격되게 구비되는 배터리(200) 및 상기 배터리(200)와 프레임부(12)을 연결하는 배터리연결관(190)을 포함한다. 상기 배터리연결관(190)은 상기 배터리로부터 복수의 카메라모듈 각각으로 전원을 공급하는 복수개의 카메라전원공급선(미도시)을 수용하여 프레임부(12)로 안내한다. 본 명세서의 도면에서는 카메라전원공급선을 명시적으로 도시하지 않았으나, 통상의 기술자라면 복수개의 카메라모듈로 전원을 각기 공급하기 위해, 배터리연결관(190)과 프레임부(12) 내부에 수용 또는 매립되는 복수개의 카메라전원공급선의 배치를 도면과 상세한 설명으로부터 충분히 이해할 수 있을 것이다.
사용자 신체, 특히 사용자의 목에 탈착가능하도록 장착되는 상기 프레임부(12)는 탄성 재질의 중심프레임(140)과, 상기 중심프레임의 양 측에 서로 대칭되도록 결합되는 제1 프레임(125) 및 제2 프레임(126)을 포함한다. 도 4의 실시예에 의하면, 프레임부(12)는 일영역(전단)이 개방된 루프 형상이고, 중심프레임(140)은 전단의 개방부에 대향하는 위치에 구비되고, 상기 제1 및 제2 프레임과 함께 전단이 개방된 루프를 형성한다.
상기 개방부에 대향되게 루프 중심에 배치된 중심프레임(140)은 형태가 유지되면서도 필요한 경우 힘을 가해 변형이 되도록 유연성이 있는 탄성 재질, 예를 들어 고무(예를 들어 TPE, 바람직하게는 TPU) 또는 실리콘으로 형성된다. 제1 및 제2 프레임(125,126)은 카메라모듈을 수용하는 카메라홀더(121, 122, 123, 124)와 결합되거나 또는 카메라홀더와 일체로 형성될 수도 있다. 제1 및 제2 프레임(125,126)은 중심프레임에 비해 탄성이 적거나 매우 낮은 재질로 형성된다. 이것은 웨어러블 카메라 장치를 착용한 상태에서 카메라홀더에 결합된 카메라모듈의 위치를 안정적이고 견고하게 유지하기 위해서 제1 및 제2 프레임이 비교적 형태가 견고하게 유지될 수 있도록 하기 위함이다.
상기 중심프레임(140)은 탄성 재질의 내부가 빈 T자 형태 튜브일 수 있다. 다르게 표현하면, 상기 중심프레임(140)은 세 단부가 개방된 공동이 형성된 T자 형태의 탄성 부재로 구성되고, 양 측단은 카메라홀더를 구비하는 제1 및 제2 프레임과 연결되고, 중앙부 하단은 배터리연결관(190)에 연결된다. 상기 중심프레임(140)의 T자형 공동(cavity)은 복수의 카메라모듈로 전원을 공급하는 복수의 전원공급선을 하부의 배터리연결관으로부터 수용하고 동시에 탄성 재질의 중심프레임에 유연성을 부가한다.
카메라홀더(121, 122, 123, 124)의 내부에는 각기 카메라모듈 및 전원공급선이 수용되기 위한 공간이 형성되고, 제1 및 제2 프레임(125, 126)의 내부에도 전원공급선이 수용되기 위한 공간이 형성된다. 제1 및 제2 프레임(125, 126)은 내부가 빈 튜브 형상일 수 있다. 상기 T자형 공동은 양 측단이 개방되어, 제1 및 제2 프레임의 전원공급선을 수용하는 튜브와 연결된다. 하부의 배터리연결관(190)으로부터 도입되는 복수개의 전원공급선(미도시)은 T자형 중심프레임의 중앙부에서 분기하여 일부 전원공급선은 좌측의 카메라홀더(121)를 거쳐 제1프레임(125) 쪽으로 나머지 일부는 우측의 카메라홀더(122)를 거쳐 제2프레임(126) 쪽으로 안내되도록 조립되어야 한다. 중심프레임에 형성된 공동은 이러한 조립을 용이하게 하고, 동시에 중심프레임에 유연성을 더하여 웨어러블 카메라 장치의 착용 시 중심프레임의 탄성변형을 더욱 용이하게 하고 반복된 사용으로 인한 중심프레임의 변형으로부터 생기는 마모나 손상을 줄여 제품의 수명이 증가한다.
도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예를 설명하면, 상기 T자형 중심프레임의 T자형 공동(또는 T자형 관의 형태인 중심프레임의 내부)의 중앙부에는 중심프레임의 내측면에서 하부로 연장되는 격벽(142)이 형성된다. 상기 격벽은 중심프레임(140)과 일체로 형성되는 것으로, 중심프레임의 중앙에 배치된다. 상기 격벽(142)에 의해 공동은 좌측공동(144)과 우측공동(143)으로 분리되고 격벽을 중심으로 공동은 좌우 대칭구조를 이룬다. 한편, 격벽 하부의 배터리연결관(190)의 연결관결합공과 연결되는 부분은 개방되어 하부공동(149)에 의해 좌측공동(144)과 우측공동(143)은 서로 연결된다.
상기 격벽이 없는 구조의 웨어러블 카메라 장치를 반복하여 사용할 경우, T자형 중심프레임의 중앙부 또는 특정한 일 영역에 굴곡 변형이 집중되므로 내부에 수용된 전원공급선들에 마찰 또는 굴곡으로 인한 손상이 발생하여 제품 불량이 생길 수 있다. 상기 격벽이 중심프레임의 중앙에 배치되면, 유연해질 부위를 좌우 균일하게 분포시킬 수 있고, 굽힘 변형을 좌우 공동(143, 144)으로 분산시켜 손상을 막을 수 있다. 즉, 전원공급선용 공동이 형성된 고무 재질의 중심프레임은 중앙에 형성된 격벽에 의해 중앙의 굽힘 강성은 증가되고 변형이 발생하는 위치는 좌우대칭으로 분산된다. 동시에 이 격벽은 조립 시에 하부의 배터리연결관(190)에 수용된 복수의 전원공급선을 좌우로 분기되도록 안내하는 역할을 하여 조립 편의성이 더욱 향상된다.
도 4, 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명하면, 상기 중심프레임(140)의 일단과 상기 제1 프레임의 일단 사이에는 제1 카메라홀더(121)가 결합되고, 상기 중심프레임(140)의 타단과 상기 제2 프레임의 일단 사이에는 제2 카메라홀더(122)가 결합된다. 상기 제1 프레임(125)의 타단에는 제3 카메라홀더(123)가 결합되고, 상기 제2 프레임(126)의 타단에는 제4 카메라홀더(124)가 결합된다. 상기 결합은 나사 등의 체결수단에 의한 것이 바람직하지만 이에 한정되지 않고 다양한 결합 수단이 이용될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 중심프레임(140)은 루프 형상 프레임부(12)의 후방 중앙에 배치되고, 양측면에는 카메라홀더(121, 122)가 각기 후방 촬영이 가능하도록 루프 후방에 배치된다. 이때, 상기 중심프레임(140)의 횡방향 길이는 프레임부(12)의 루프 길이(프레임부의 연장선 포함한 전체 폐루프 길이)의 20% 이하, 바람직하게는 15% 이하이다. 탄성 재질의 중심프레임이 짦고 반면 카메라홀더를 포함한 제1 및 제2 프레임이 거의 변형이 없는 재질임에도 공동이 형성된 중심프레임은 유연하게 변형가능하고 동시에 수명이 오래 유지된다.
상기 중심프레임(140), 제1 내지 제4 카메라홀더, 제1 및 제2 프레임에는 각기 전원공급선이 수용되어 안내되기 위한 중공이 형성되어 있고, 상기 중심프레임, 제1 내지 제4 카메라홀더, 제1 및 제2 프레임은 결합되어 전방이 개방된 루프 형상의 프레임부를 형성하고, 중심프레임(140)의 중앙부를 중심으로 좌우 대칭구조이다. 제3 및 제4 카메라홀더(123, 124)는 일 영역이 개방된 루프 형상의 프레임부에서 전방에 위치하고, 서로 이격 배치되어 그 사이에서 전방 개방부를 형성한다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 복수의 카메라홀더 중의 일부와 제1 및 제2 프레임이 일체로 형성되는 것도 가능하다. 예를 들어, 제1프레임(125)이 상부 및 하부 케이싱의 2개 부품으로 구성되어 서로 체결되고 상부 케이싱이 연장되어 제1 또는/및 제3 카메라 홀더의 상부 커버로 기능하도록 일체로 형성되고 하부 케이싱이 제1 또는/및 제3 카메라 홀더의 하부 커버로 기능하도록 일체로 형성되는 것도 가능할 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 프레임부(12)의 제1 및 제2 프레임이 연장되어 서로 맞닿거나 겹쳐질 수도 있다. 즉 프레임부(12)가 개방 가능한 폐루프 구조일 수도 있다. 마찬가지로, 도 3과 같이 별도의 신체고정밴드부(160)를 구비하여 폐루프를 형성할 수도 있다. 제1 및 제2 프레임이 서로 결합되는 구조의 경우에는 폐루프이나 착용을 위해 제1 및 제2 프레임 사이의 체결부를 쉽게 개방할 수 있도록 자석이나 다른 간단한 장치에 의해 서로 탈착가능하게 결합될 수도 있다. 이 경우 카메라홀더(123, 124)가 없거나 제1 및 제2 프레임의 중간에 형성될 수도 있고, 강성 재질의 신체고정밴드가 카메라홀더에 결합되어 제1 및 제2 프레임이 연장되는 구성일 수도 있다.
도 8 내지 10을 참조하여 카메라홀더의 구성에 대하여 상세히 설명한다. 도 8은 카메라모듈이 수용된 제3 및 제4 카메라홀더(123, 124) 중 하나의 분해 사시도이고 도 9는 카메라홀더의 하부커버의 종절단도이다.
카메라모듈(135)은 광학계와 촬상소자를 포함하고, 카메라홀더에 수용되어 고정되고, 카메라홀더는 대략 상자 형태의 상부커버(136)와 하부커버(130, 131)를 포함한다. 상면 중앙에 개구가 형성된 상부커버(136)는 개구가 카메라모듈(135)의 광학계와 정렬되도록 결합된다. 하부커버(130, 131)와 상부커버(136)는 결합하여 케이스 형태의 카메라홀더를 형성하여 내부에 카메라모듈(135)를 수용한다.
하부커버는 베이스부(131)와 상기 베이스부 하단의 커버부(130)를 포함하고, 상기 베이스부(131)는 상부커버(136)와 결합되도록 대응하는 구조를 가진다. 예를 들어, 베이스부(131)와 상부커버(136)는 나사에 의해 체결되기 위한 나사구멍이 대응되는 위치에 각기 형성되고 상부커버와 베이스부가 맞닿는 모서리의 형상은 서로 대응된다. 상기 커버부(130)의 상면은 상기 베이스부(131)에 밀착결합되도록 베이스부(131) 하면과 일치하는 형상인 것이 바람직하고, 상기 베이스와 일체로 형성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 웨어러블 카메라 장치는 착용 위치가 목둘레로서, 고해상도 카메라모듈을 수용하는 카메라홀더가 신체(목)이 장시간 닿을 경우 저온 화상의 우려가 있다. 국제 통용 안전 기준인 EN563에 의하면, 플라스틱의 화상 한계 표면 온도는 10분 이내 48도, 8시간 이내 43도로 규정되어 있다. 플라스틱 재질의 카메라홀더 내에 수용된 고해상도 카메라모듈을 작동시킬 경우 좁은 카메라홀더 내에 수용된 카메라모듈에서 발생하는 열이 바로 카메라홀더로 전달되어 상부 및 하부 커버 표면의 온도가 42도 내지 48도 이상인 것을 확인하였다. 특히 하부커버는 카메라모듈의 촬상소자에 인접하고 동시에 그 외표면은 착용자의 목과 접하게 되는 부분으로, 촬상소자에서 발생하는 열이 하부커버의 표면을 통해 전달되어 착용자의 목에 저온화상을 일으키기 쉽다.
본 발명의 일 실시예에 의한 카메라홀더의 하부커버는 플라스틱이 아닌 고무재질, 바람직하게는 TPE, 더 바람직하게는 TPU 재질로 형성되어 카메라모듈에서 신체(목) 부위로　전달되는 열을 줄이는 단열효과를 가진다. 이 경우 카메라모듈과 고무재질의 커버의 온도 차이는 약 10도 이상일 수 있다.
이하, 도 8과 도 9를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하부커버를 포함한 카메라홀더를 상세히 설명한다. 하부커버의 베이스부(131)는 플라스틱 재질, 예를 들어 폴리카보네이트로 형성되고, 상기 베이스부(131)의 하면에 일체로 형성되는 커버부(130)는 고무 재질, 특히 TPE, 더 바람직하게는 TPU 재질로 형성된다.
하부커버는 이중사출에 의해 성형되는 것이 바람직하다. 플라스틱, 예를 들어 폴리카보네이트 재질의 베이스부(131)와 고무 재질, 특히 TPU 재질의 커버부(130)를 이중사출에 의해 일체화시켜 성형한다. 먼저 베이스부(131)를 성형한 후 베이스부(130)의 하부에 커버부를 밀착 성형하게 된다. 이에 의해, 조립 공정이 간단하면서 단열효과가 우수하고 동시에 콤팩트한 카메라홀더의 구조를 유지할 수 있다.
하부커버의 사용 신뢰성을 높이며, 일체화 효과를 공고히 하기 위해 폴리카보네이트와 고무를 표면접촉뿐만 아니라 홀 접촉으로 접촉 효과를 증가시킬 수 있다. 즉, 베이스부(131)의 바닥면에 구멍(hole)을 형성하고 고무 커버부(130)의 사출시에 상기 구멍에 고무를 삽입되게 함으로써 결합력을 증가시킬 수 있다. 설명의 편의를 위해 제3 및 제4 카메라홀더를 예시로 설명하였으나, 제1 및 제2 카메라홀더에도 동일한 하부커버의 구성을 채용할 수 있다. 구체적인 형상은 일부 상이할 수 있으나, 기본적인 플라스틱/고무 재질이 일체로 결합된 2중 구조의 하부커버를 구비하는 것은 동일하다.
카메라홀더의 상부커버(136)와 하부커버의 결합부의 구조를 상세히 설명하면, 상부커버의 하단에는 2개의 후크부가 대향되게 형성되어 하부커버의 베이스부의 턱에 걸려 후크 결합된다. 상부커버에 카메라모듈을 수용한 후 하부커버와 후크 결합에 의해 상부커버 및 카메라모듈을 고정한다.
도 11을 참조하여 상부커버와 하부커버의 접합구조를 상세히 설명하면, 상부커버(136)의 하단면에는 하향으로 돌출한 하단 돌출부(137)가 내주를 따라 형성되고, 상기 하단 돌출부는 하부커버의 베이스부의 내주를 따라 상단면에 형성된 수용단차부에 수용된다. 이중사출에 의해 폴리카보네이트 재질의 상자 형태의 베이스부(131) 외표면에 밀착 결합된 고무 재질 커버부(130)의 상단은 베이스부 상단 보다 돌출되도록 형성되어 베이스부 상단과 커버부 상단은 단차를 형성한다. 상기 단차를 형성하는 커버부(130)의 상단 내주면은 라운드 처리가 되어 있고 이 라운드부는 커버부 상단에서 내주면을 따라 오목하게 형성되어 베이스부(131)의 상단면으로 연장된다. 폴리카보네이트와 같은 플라스틱 재질의 상부커버(136)의 하단부 외주 모서리는 상기 라운드부에 밀착되어 고무재질(TPE) 커버부의 라운드부를 가압하면서 밀착 결합하게 되고, 이는 상부커버와 하부커버의 결합부에 방수 효과를 준다.
일반적으로 전자제품의 경우, 폴리카보네이트나 ABS 재질의 상하부 커버를 조립하기 위한 공차를 0.05 mm 내지 0.1 mm 로 설계하는데, 이는 제품의 성형 냉각 시에 변형이 있을 것을 고려한 것이다. 그러나 이경우 조립 공차로 인해 수분 침투를 막기 어려워 별도의 방수 처리를 해야 한다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 하부커버의 커버부(130) 재질이 TPE와 같은 고무재질로서 탄성재이므로, 상부커버(136)의 하단 모서리와 커버부(130) 상단 내주면의 라운드부가 서로 0.1 내지 0.2 mm 깊이로 중첩(d)되도록 설계하여도 조립이 가능하다. 중첩을 탄성재인 커버부의 변형으로 흡수하여 수용할 수 있고, 별도의 방수처리 없이도 수밀성이 확보된다.
또한 상기 하부커버는 베이스부와 저면의 커버부가 이중사출에 의해 성형되는 것이 바람직하지만, 다른 방법, 예를 들어 사출성형된 베이스부의 저면에 3D 프린터에 의해 고무 재질의 커버부를 형성하는 방법 등 다양한 방법을 고려할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 의한 이중사출 PC/TPU 결합 하부커버를 채용한 웨어러블 카메라 장치를 작동시킨 상태에서의 열화상이미지와 카메라홀더에서의 온도 분포를 간략히 표시한 것이다. 상부커버의 경우 플라스틱으로 구성된 것으로, 상부커버에 대응하는 부위의 온도가 PolyCabonate/TPU 결합된 하부커버 보다 8도 이상 높은 것을 확인할 수 있다. 주된 열발생원인 촬상소자가 인접한 하부커버 표면이 상부커버면 보다 낮고 안전기준을 만족하는 것을 확인할 수 있다. 　
한편, 프레임부(12)의 전방 개구부에는 신체고정밴드(160)가 구비될 수 있다. 신체고정밴드(160)는 도 3에 도시된 바와 같이 프레임부의 좌우 양단에 각기 결합되는 제1밴드(161)와 제2밴드(163)를 포함한다. 신체고정밴드(160)는 도 3에 도시된 바와 같이 웨어러블 카메라 장치를 사용자가 목에 착용했을 때, 프레임부(12)이 사용자의 목에 더욱 단단히 고정되도록 한다. 이에 의해 사용자의 신체활동시 프레임부(12)이 유동되는 것을 방지하고, 보다 선명한 영상데이터를 얻을 수 있게 한다. 제1밴드(161)와 제2밴드(163)에는 각각 암수벨크로가 구비되어 서로 단부가 결합될 수 있다. 그러나 신체고정밴드는 벨크로에 한정되지 않으며 끈 등의 소재 뿐 아니라 강성 소재를 채용할 수도 있다.
신체고정밴드(160)가 프레임부에 고정되기 위한 밴드고정부(180)를 도 9 및 도 10을 참조하여 상세히 설명한다. 밴드고정부(180)는 프레임부의 전방에 배치되는 카메라홀더(123, 124)에 결합되고, 베이스(181), 베이스(181) 상부에 돌출 형성된 후크부, 베이스부 하부에 형성된 고리부를 포함한다. 고리부는 신체고정밴드가 삽입되어 결합되기 위한 것이고, 밴드고정부(180)는 카메라홀더(123, 124)의 하부커버에 후크 체결에 의해 결합된다.
도 9과 도 10을 참조하면, 상기 밴드고정부(180)의 후크부(182)는 베이스(181)로부터 상부로 돌출된 사각 기둥 형상으로, 하부커버에 형성된 관통공에 삽입되고, 후크부의 양측에 형성된 돌출부가 각기 하부커버의 베이스부 바닥면 또는 경사 돌기부에 걸림으로써 고정된다.
후크부는 평면 형태의 베이스(181)로부터 돌출되고, 종방향으로 길게 형성된 사각기둥 형상이며, 일측면(제1측)에는 상단부로부터 외측으로 돌출되는 제1 경사면이 형성된 제1돌출부가 배치되고, 제1측과 대향하는 타측에는 상단부로부 외측으로 돌출되는 제2 경사면 또는 곡면을 가지는 제2돌출부가 형성된다. 상기 제1 경사면이 외측에 형성된 제1 돌출부의 저면은 상기 기둥 내측으로 연장되고, 상기 제1 돌출부 저면과 베이스 사이의 거리는 하부커버의 두께에 공차를 더한 값이다.
한편, 하부커버에는 상기 후크부가 삽입되기 위한 관통공이 상기 후크부의 하부 형상과 대응하도록 형성된다. 하부커버의 상기 관통공에 인접한 영역에는 상기 제2 돌출부의 저면을 하부로부터 지지하는 경사 돌기부(134)가 형성된다. 상기 경사 돌기부(134)는 상기 관통공의 일측에서 관통공 상부를 향해 연장 형성되는 것으로, 관통공의 측면에 대해 165도 내지 175도 바람직하기로는 170도의 경사각을 가진다. 이러한 구성에 의해 상기 관통공을 통해 후크부가 삽입되면 상기 제2돌출부가 상기 돌기부를 외측으로 밀어 내면서 삽입된 후 탄성에 의해 상기 돌기부의 상단부가 상기 제2 돌출부의 저면을 하부에서 지지 고정한다. 일반적인 HOOK에 의한 Locking은 매우 큰 힘을 가하면 분리가능한 단점이 있으나, 본 발명의 실시예에 의한 이중 훅 로킹 방식은 조립은 용이하지만 전문관리자에 의해서만 내부 분해 가능한 구조이므로, 조립성이 양호한 동시에 견고한 체결구조이다.
한편, 본 발명의 프레임부와 관련된 구성은 일 영역이 개방된 루프 형상의 웨어러블 카메라 장치뿐 아니라 사용자의 목 또는 손목, 허리 같은 대략 원통형 신체 부위에 착용이 가능한 다양한 웨어러블 장치에 적용될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 사용자의 목에 착탈가능한 웨어러블 카메라 장치로서,
    중심프레임;
    상기 중심프레임의 양 측에 각기 결합되어 상기 중심프레임과 함께 루프 형상의 프레임부를 형성하는 제1 및 제2 프레임; 및
    상기 프레임부에 구비되는 하나 이상의 카메라모듈;을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 프레임을 각기 외측으로 벌림으로써 탄성 재질의 상기 중심프레임이 탄성변형되어 상기 프레임부 일단의 개방부가 생성 또는 확장되어 웨어러블 카메라 장치의 착용을 위한 공간이 확보되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 카메라 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중심프레임에는 공동이 형성되고,
    상기 프레임부는 일영역이 개방된 개방 루프이거나 또는 폐루프인 것을 특징으로 하는 웨어러블 카메라 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 중심프레임은 T 자 형상으로 형성되고, 상기 공동은 양 측면 및 하부의 세 단부가 개방되고,
    중심프레임의 하부는 배터리연결관에 연결되고,
    상기 배터리연결관에 수용된 복수의 전원공급선이 상기 중심프레임의 상기 공동에서 양 측으로 분기되어 T자 형상의 양 측면으로 안내되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 카메라 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 공동의 중앙부에 격벽이 형성되고,
    상기 격벽의 하부는 개방되어, 중심프레임 하부에 결합되는 배터리 연결관의 연결관결합공과 상기 격벽 양측의 공동이 연통되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 카메라 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 중심프레임에는 공동이 형성되고,
    상기 공동의 중앙에 격벽이 형성되고,
    상기 공동은 상기 격벽을 중심으로 대칭되게 형성되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 카메라 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 카메라모듈은 각기 카메라홀더에 수용되고,
    상기 카메라홀더는 플라스틱 재질의 베이스부 외표면에 일체로 형성된 고무 재질의 커버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 카메라 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 카메라모듈은 각기 카메라홀더에 수용되고,
    상기 카메라홀더는 상부커버 및 상기 상부커버와 결합되는 하부커버를 포함하고,
    상기 상부커버는 카메라모듈의 촬상방향에 배치되고 상면에 개구가 형성되며 카메라모듈의 상부를 커버하고,
    상기 하부커버는 카메라모듈의 하부에 배치되고, 사용자의 착용 시에 사용자의 신체에 인접하고,
    상기 하부커버는 베이스부와 결합된 커버부를 포함하고,
    플라스틱 재질의 상기 베이스부와 TPE 재질의 상기 커버부는 이중사출에 의해 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 카메라 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 커버부의 상단은 상기 베이스부 상단 보다 돌출되도록 형성되어 베이스부 상단과 커버부 상단은 단차를 형성하고,
    상기 커버부의 상단 내주면에는 라운드부가 형성되고, 상기 상부커버의 하단부 외주 모서리는 상기 라운드부에 밀착되어 상기 라운드부를 가압하면서 밀착되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 카메라 장치.
  9. 신체에 착용 가능한 웨어러블 장치로서,
    탄성 재질의 중심프레임; 및
    상기 중심프레임의 양측에 각기 결합되어 상기 중심프레임과 함께 일 영역이 개방된 루프를 형성하는 제1 및 제2 프레임;을 포함하고,
    상기 중심프레임은 내부에 형성된 공동 또는 관통공을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 프레임을 형태 변형 없이 각기 외측으로 벌림으로써 상기 중심프레임이 탄성변형됨에 따라 상기 일 영역의 개방부가 확장되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 공동 또는 관통공의 중앙부에 격벽이 형성되고,
    상기 관통공 또는 공동은 상기 격벽을 중심으로 좌우 대칭인 것을 특징으로 하는 웨어러블 장치.
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