KR101365727B1

KR101365727B1 - 팬 틸트 카메라

Info

Publication number: KR101365727B1
Application number: KR1020130143794A
Authority: KR
Inventors: 배종민
Original assignee: 배종민; 주식회사 파인에스엔에스
Priority date: 2013-11-25
Filing date: 2013-11-25
Publication date: 2014-02-21

Abstract

본 발명은 팬 틸트 카메라에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소형화 및 경량화가 가능하고, 무게중심이 회전축에 가까워 관성모멘트가 작아 회전에 대한 시선 안정성이 우수하며, 반복적인 회전에 대한 내구성이 향상된 팬 틸트 카메라에 관한 것이다.

Description

팬 틸트 카메라 {Pan and tilt camera}

본 발명은 팬 틸트 카메라에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고정식 구조물이나 이동이 가능한 유인 또는 무인 자동차, 배, 항공기 등에 고정되어 사용될 수 있으며, 소형화가 가능하고 회전에 대하여 안정성 및 내구성이 향상된 팬 틸트 카메라에 관한 것이다.

회전이 가능한 카메라 시스템은 고정식 구조물이나 이동이 가능한 유인 또는 무인 자동차, 배, 항공기 등에 고정되어 여러 응용분야에 사용되고 있다.

특히 소형 무인항공기와 같이 비행 특성을 높이기 위해 탑재물의 중량과 크기의 제한이 있는 경우, 회전이 가능한 카메라 시스템이 크기가 작고 무게가 가벼우면서도 카메라 시선안정화 제어 성능을 높이기 위해 각 회전축에 대해 무게중심이 회전축에 가깝고 관성모멘트가 작은 구조를 갖아야 하며, 또한 반복적인 회전에 대하여 작동부위의 내구성이 확보되어야 할 필요성이 있다.

이와 관련된 종래기술로는 한국공개특허(10-2013-0093359) "무인항공기 카메라 팬 틸트장치"가 개시되어 있다.

KR 10-2013-0093359 A (2013.08.22.)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 소형화 및 경량화가 가능하고, 무게중심이 회전축에 가까워 관성모멘트가 작아 회전에 대한 시선 안정성이 우수하며, 반복적인 회전에 대한 내구성이 향상된 팬 틸트 카메라를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 팬 틸트 카메라는, 고정플레이트(110)에 고정축(120)이 형성되고, 상기 고정축(120)이 삽입되어 고정축(120)의 외측에 제1타이밍풀리(130)가 결합되어 고정되는 고정부(100); 상기 고정부(100)의 고정축(120)에 회전 가능하도록 결합되며, 상기 제1타이밍풀리(130)의 상측 및 하측으로 이격되어 배치되어 서로 결합되는 한 쌍의 회전플레이트(210), 상기 회전플레이트(210)에 고정되는 팬 모터(220), 상기 팬 모터(220)의 회전축에 결합되어 회전되는 제2타이밍풀리(230) 및 상기 제1타이밍풀리(130)와 제2타이밍풀리(230)를 연결하는 제1타이밍벨트(240)를 포함하는 팬 회전부(200); 및 상기 회전플레이트(210)에 결합되어 하측으로 형성되는 한 쌍의 수직프레임(310), 상기 수직프레임(310)에 회전 가능하도록 결합되는 카메라(320), 상기 카메라(320)에 결합되는 제3타이밍풀리(330), 상기 수직프레임(310)에 결합되어 고정되는 틸트 모터(340), 상기 틸트 모터(340)의 회전축에 결합되어 회전되는 제4타이밍풀리(350), 및 상기 제3타이밍풀리(330)와 제4타이밍풀리(350)를 연결하는 제2타이밍벨트(360)를 포함하는 틸트 회전부(300); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정부(100)의 고정축(120)은, 상기 고정플레이트(110)의 하측으로 돌출 형성되는 돌출부(121), 상기 돌출부(121)의 하측과 상기 제1타이밍풀리(130)의 상측 사이에 개재되어 결합되는 제1조인트(122), 상기 제1타이밍풀리(130)의 하측에 구비되는 하부 고정판(124) 및 상기 제1타이밍풀리(130)의 하측 및 상기 하부 고정판(124) 사이에 개재되어 결합되는 제2조인트(123)를 포함하여 이루어지되, 상기 돌출부(121), 제1타이밍풀리(130) 및 하부 고정판(124)에는 다수개의 결합홈(h)이 형성되고, 상기 제1조인트(122) 및 제2조인트(123)에는 다수개의 결합돌기(p)가 형성되어, 상기 결합홈(h)에 결합돌기(p)가 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 틸트 회전부(300)는, 상기 수직프레임(310)에 회전 가능하도록 결합되는 제3조인트(370) 및 제4조인트(380)를 더 포함하며, 상기 제3조인트(370) 및 제4조인트(380)에 상기 카메라(320)가 결합되되, 상기 카메라(320) 및 제3조인트(370)는 결합홈(h) 및 결합돌기(p)에 의해 서로 맞물려 결합되며, 상기 카메라(320), 제4조인트(380) 및 제3타이밍풀리(330)는 결합홈(h) 및 결합돌기(p)에 의해 서로 맞물려 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 팬 회전부(200)의 팬 모터(220) 및 제1타이밍풀리(130)는 상기 고정축(120)의 상하방향 중심선을 기준으로 상기 틸트 회전부(300)의 제3타이밍풀리(330) 및 제4타이밍풀리(350)와 서로 반대방향에 배치되어, 상기 틸트 회전부(300)를 포함한 팬 회전부(200)의 무게중심이 상기 고정축(120)의 중심선에 일치하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 팬 모터(220) 및 틸트 모터(340)의 회전축에는 어댑터(400)가 결합되고 상기 어댑터(400)에 제2타이밍풀리(230) 및 제4타이밍풀리(350)가 결합되어 고정되되, 상기 모터(220,340)들의 회전축에는 외주면에 절단면이 형성되고, 상기 어댑터(400)는 몸체(410)의 중앙에 회전축이 삽입되는 삽입홀(420)이 형성되고 상기 삽입홀(420)에 연결되어 일측이 개방되도록 슬릿(430)이 형성되어 조임용 볼트(440) 및 절단면 고정용 볼트(450)에 의해 회전축에 어댑터(400)가 고정되고, 상기 몸체(410)의 외주면에 바깥쪽으로 다수개의 결합돌기(p)가 형성되며, 상기 제2타이밍풀리(230) 및 제4타이밍풀리(350)는 상기 결합돌기(p)가 삽입되는 결합홈(h)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 어댑터(400)에 형성되는 결합돌기(p)는 원주방향을 따라 90도씩 이격되어 3개가 형성되고, 결합돌기(p)가 형성되지 않은 부분에는 상기 조임용 볼트(440)가 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정부(100)에는 원점 체크용 자석이 형성되고 상기 팬 회전부(200)에는 자석을 감지할 수 있는 센서가 고정되며, 상기 틸트 회전부(300)의 카메라(320)에는 원점 체크용 자석이 형성되고 상기 수직프레임(310)에는 자석을 감지할 수 있는 센서가 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수직프레임(310)에 회전스토퍼(311)가 형성되고, 상기 카메라(320) 또는 카메라(320)와 함께 틸트 회전되는 부분에는 상기 회전스토퍼(311)에 걸려 회전각도가 제한되도록 단턱이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 팬 틸트 카메라는, 소형화 및 경량화가 가능하여 소형 무인 항공기 및 로봇과 같은 크기와 무게의 제한이 있는 경우 안정적인 활용이 가능한 장점이 있다.

또한, 회전에 대한 시선 안정성이 우수하며 무게중심이 회전축에 가까워 관성모멘트가 작아 회전에 대한 카메라의 시선 안정성이 향상되며, 반복적인 회전에 대한 내구성이 향상되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 팬 틸트 카메라의 전체 외형을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 팬 틸트 카메라의 외부 커버를 분해한 분해사시도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 팬 틸트 카메라의 내부를 나타낸 사시도.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 팬 틸트 카메라의 정면도, 정면단면도 및 측면도.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 팬 틸트 카메라의 고정부 및 팬 회전부를 나타낸 분해사시도 및 조립단면도.
도 10은 본 발명에 따른 팬 틸트 카메라 고정부의 고정축 및 제1타이밍풀리의 결합구조를 나타낸 분해사시도.
도 11은 본 발명에 따른 팬 틸트 카메라의 상측평면도.
도 12는 본 발명에 따른 팬 틸트 카메라의 틸트 회전부를 나타낸 분해사시도.
도 13은 본 발명에 따른 팬 틸트 카메라의 카메라 부분의 결합구조를 나타낸 분해사시도.
도 14 및 도 15는 본 발명에 따른 팬 틸트 카메라의 팬 모터(또는 틸트 모터), 타이밍풀리 및 어댑터의 결합구조를 나타낸 분해사시도 및 조립사시도.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 팬 틸트 카메라를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 7은 본 발명에 따른 팬 틸트 카메라를 나타낸 사시도, 단면도 및 정면도 들이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 팬 틸트 카메라(1000)는, 고정플레이트(110)에 고정축(120)이 형성되고, 상기 고정축(120)이 삽입되어 고정축(120)의 외측에 제1타이밍풀리(130)가 결합되어 고정되는 고정부(100); 상기 고정부(100)의 고정축(120)에 회전 가능하도록 결합되며, 상기 제1타이밍풀리(130)의 상측 및 하측으로 이격되어 배치되어 서로 결합되는 한 쌍의 회전플레이트(210), 상기 회전플레이트(210)에 고정되는 팬 모터(220), 상기 팬 모터(220)의 회전축에 결합되어 회전되는 제2타이밍풀리(230) 및 상기 제1타이밍풀리(130)와 제2타이밍풀리(230)를 연결하는 제1타이밍벨트(240)를 포함하는 팬 회전부(200); 및 상기 회전플레이트(210)에 결합되어 하측으로 형성되는 한 쌍의 수직프레임(310), 상기 수직프레임(310)에 회전 가능하도록 결합되는 카메라(320), 상기 카메라(320)에 결합되는 제3타이밍풀리(330), 상기 수직프레임(310)에 결합되어 고정되는 틸트 모터(340), 상기 틸트 모터(340)의 회전축에 결합되어 회전되는 제4타이밍풀리(350), 및 상기 제3타이밍풀리(330)와 제4타이밍풀리(350)를 연결하는 제2타이밍벨트(360)를 포함하는 틸트 회전부(300); 를 포함하여 이루어진다.

우선, 본 발명의 팬 틸트 카메라(1000)는 크게 고정부(100), 팬 회전부(200) 및 틸트 회전부(300)로 구성된다. 이때, 고정부(100)는 외부의 구조물 또는 벽체 등에 고정되는 부분이고, 고정부(100)에 팬 회전부(200)가 회전 가능하도록 결합되어 Z축 방향을 중심으로 하여 좌우로 회전되며, 팬 회전부(200)에 틸트 회전부(300)가 회전 가능하도록 결합되어 X축 방향을 중심으로 하여 상하로 회전된다.

보다 상세하게는, 고정부(100)는 외부 구조물 또는 벽체에 고정될 수 있도록 고정플레이트(110)가 형성되고, 고정플레이트(110)의 중앙에 하측으로 고정축(120)이 형성되며, 고정축(120)의 외측에 제1타이밍풀리(130)가 결합되어 고정된다. 이때, 고정축(120)은 중앙부가 중공 형성되어 전원 및 신호선이 연결될 수 있도록 중공부의 상측에 인터페이스 커넥터(160)가 결합되며, 인터페이스 커넥터(160)에 연결되어 회전 시 하측으로 전원 및 신호를 전달할 수 있도록 중공부에 슬립링이 결합될 수 있다.

그리고 팬 회전부(200)는, 고정부(100)의 고정축(120)에 한 쌍의 회전플레이트(210)가 회전 가능하도록 베어링 등으로 결합되고, 한 쌍의 회전플레이트(210)는 제1타이밍풀리(130)의 상측에 1개 및 하측에 1개가 배치되어 서로 이격되게 형성되어, 한 쌍의 회전플레이트(210)가 서로 결합된다. 이때, 한 쌍의 회전플레이트(210) 사이에 고정용 블록을 개재하고 상측과 하측에서 체결수단으로 결합하여 한 쌍의 회전플레이트(210)가 서로 결합될 수 있다. 그리고 하측 회전플레이트(210)에는 팬 모터(220)가 결합되어 고정되며, 하측 회전플레이트(210)의 하측 방향으로 팬 모터(220)가 배치되어 팬 모터(220)의 회전축이 한 쌍의 회전플레이트(210) 사이에 위치하도록 형성된다. 또한, 팬 모터(220)의 회전축에 제2타이밍풀리(230)가 결합되어 회전축과 함께 회전될 수 있으며, 제1타이밍풀리(130)와 제2타이밍풀리(230)를 연결하도록 제1타이밍벨트(240)가 연결된다.

그리하여 팬 모터(220)의 작동에 의해 제2타이밍풀리(230)가 회전되고 이에 따라 제1타이밍벨트(240)로 연결된 제1타이밍풀리(130)에 회전력이 전달되며, 이때 제1타이밍풀리(130)가 고정되어 있으므로 고정축(120)의 Z축 방향 중심을 기준으로 팬 회전부(200)가 좌우로 회전될 수 있다.

여기에서 하측 회전플레이트(210)의 하측에는 피씨비 기판(250)이 결합되고, 피씨비 기판(250)는 슬립링(150)과 연결되어 전원 및 신호선과 연결될 수 있다.

틸트 회전부(300)는, 팬 회전부(200)의 하측에 형성되며, 회전플레이트(210)의 하측에 수직으로 한 쌍의 수직프레임(310)이 서로 이격되어 형성되고, 한 쌍의 수직프레임(310) 사이에 카메라(320)가 상하로 회전 가능하도록 결합된다. 이때, 카메라(320)의 일측에 제3타이밍풀리(330)가 결합되고, 카메라(320)의 상측에는 틸트 모터(340)가 수평방향으로 배치되어 수직프레임(310)에 고정되며, 틸트 모터(340)의 회전축에는 제4타이밍풀리(350)가 결합되어 회전될 수 있도록 형성되며, 제3타이밍풀리(330)와 제4타이밍풀리(350)는 제2타이밍벨트(360)로 연결된다.

그리하여 틸트 모터(340)의 작동에 의해 제4타이밍풀리(350)가 회전되면 제3타이밍풀리(330)에 결합된 카메라(320)가 X축 방향 중심을 기준으로 상하로 회전될 수 있다.

여기에서 팬 회전부(200)의 회전플레이트(210)가 상기한 바와 같이 제1타이밍풀리(130)의 상측에 1개 및 하측에 1개가 배치되어 서로 이격되게 형성되어 한 쌍의 회전플레이트(210)가 서로 결합되며, 회전플레이트(210)는 중앙이 베어링 등으로 회전축에 결합되어 지지되므로, 팬 모터(220)에 결합된 제2타이밍풀리(230)가 한 쌍의 회전플레이트(210) 사이에서 회전되어 회전력이 제1타이밍풀리(130)에 전달될 때 한 쌍의 회전플레이트(210)에 의해 안정적으로 지지되어 흔들리지 않고 Z축 방향을 중심으로 회전될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 팬 틸트 카메라는, 회전에 대한 시선 안정성이 향상되며, 반복적인 회전에 대해서도 내구성이 향상될 수 있는 장점이 있다.

그리고 도 8 내지 도 10과 같이 상기 고정부(100)의 고정축(120)은, 상기 고정플레이트(110)의 하측으로 돌출 형성되는 돌출부(121), 상기 돌출부(121)의 하측과 상기 제1타이밍풀리(130)의 상측 사이에 개재되어 결합되는 제1조인트(122), 상기 제1타이밍풀리(130)의 하측에 구비되는 하부 고정판(124) 및 상기 제1타이밍풀리(130)의 하측 및 상기 하부 고정판(124) 사이에 개재되어 결합되는 제2조인트(123)를 포함하여 이루어지되, 상기 돌출부(121), 제1타이밍풀리(130) 및 하부 고정판(124)에는 다수개의 결합홈(h)이 형성되고, 상기 제1조인트(122) 및 제2조인트(123)에는 다수개의 결합돌기(p)가 형성되어, 상기 결합홈(h)에 결합돌기(p)가 삽입되어 결합될 수 있다.

이는, 고정부(100)에 형성된 고정축(120)이 하나의 축으로 형성되지 않고, 제1조인트(122) 및 제2조인트(123)를 통해 음각과 양각이 맞물려 결합되는 구조로 형성되는 것이다.

보다 상세하게는, 상측에서 하측으로 고정플레이트(110), 돌출부(121), 제1조인트(122), 제1타이밍풀리(130), 제2조인트(123) 및 하부 고정판(124)이 순서대로 배치되어 밀착된 후 하부 고정판(124)의 하측에서 체결수단 등으로 체결되어 결합되며, 고정플레이트(110)의 하측으로 돌출되도록 돌출부(121)가 형성되어 돌출부(121)의 하면에 오목한 결합홈(h)이 형성되고, 제1타이밍풀리(130)의 상면과 하면에도 오목한 결합홈(h)이 형성되며, 하부 고정판(124)의 상면에도 오목한 결합홈(h)이 형성된다. 이때, 제1조인트(122) 및 제2조인트(123)의 상면 및 하면에는 볼록하게 결합돌기(p)가 형성된다. 그리하여 결합홈(h)에 결합돌기(p)가 삽입되어 결합된다.

이와 같이 음각과 양각이 맞물려 결합되는 구조로 고정축(120)이 형성되어 제1타이밍풀리(130)가 결합되어 고정되므로, 제1타이밍풀리(130)를 고정축(120)에 결합하여 고정하기 위해 제1타이밍풀리(130)에 상측 또는 하측으로 돌출되도록 보스부를 형성하지 않을 수 있어 고정축(120)의 길이를 줄일 수 있으며, 이에 따라 팬 회전부(200)의 Z축 방향 길이도 축소시킬 수 있다. 또한, 제1타이밍풀리를 고정축에 고정할 때 홈과 키를 형성하여 볼트로 고정하는 방식에 비해 결합력이 향상되며, 반복적인 회전에 대한 내구성이 향상되며 흔들림이 감소되어 카메라의 시선 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 고정축(120) 및 제1타이밍풀리(130)가 제1조인트(122) 및 제2조인트(123)에 의해 결합되도록 구성되므로 분해 조립이 용이하며, 회전플레이트(210)가 고정축(120)에 회전 가능하도록 결합되는 베어링의 분해 조립 또한 용이한 장점이 있다.

즉, 본 발명의 팬 틸트 카메라는, 소형화 및 경량화가 가능하여 소형 무인 항공기 및 로봇과 같은 크기와 무게의 제한이 있는 경우 안정적인 활용할 수 있으며, 회전에 대한 카메라의 시선 안정성이 향상되며, 반복적인 회전에 대한 내구성이 향상되는 장점이 있다.

또한, 도 12 및 도 13과 같이 상기 틸트 회전부(300)는, 상기 수직프레임(310)에 회전 가능하도록 결합되는 제3조인트(370) 및 제4조인트(380)를 더 포함하며, 상기 제3조인트(370) 및 제4조인트(380)에 상기 카메라(320)가 결합되되, 상기 카메라(320) 및 제3조인트(370)는 결합홈(h) 및 결합돌기(p)에 의해 서로 맞물려 결합되며, 상기 카메라(320), 제4조인트(380) 및 제3타이밍풀리(330)는 결합홈(h) 및 결합돌기(p)에 의해 서로 맞물려 결합될 수 있다.

이 역시 음각과 양각이 맞물려 결합되는 구조로 형성되는 것으로서, 수직프레임(310)에 카메라(320)의 양측이 직접 회전 가능하도록 결합되는 것이 아니며, 카메라(320)의 양측에 결합돌기(p)가 형성되고 결합홈(h)이 형성된 제3조인트(370) 및 제4조인트(380)를 이용하여 카메라(320)가 수직프레임(310)에 결합되는 것이다.

즉, 제3조인트(370) 및 제4조인트(380)는 수직프레임(310)에 형성된 구멍에 베어링 등으로 회전 가능하도록 결합되며, 제3조인트(370) 및 제4조인트(380)에 카메라(320)의 양측이 결합돌기(p) 및 결합홈(h)이 맞물려 결합되는 것이다.

이에 따라 수직프레임(310)이 팬 회전부(200)의 회전플레이트(210)에 결합되어 X축 방향으로 이격되게 고정된 상태에서 카메라(320)를 한 쌍의 수직프레임(310) 사이에 삽입하여 배치시킨 후, 양측에서 제3조인트(370) 및 제4조인트(380)를 결합하여 카메라(320)가 수직프레임(310)에 회전 가능하도록 결합될 수 있다. 이때, 제3조인트(370) 및 제4조인트(380)는 카메라(320)에 결합돌기(p) 및 결합홈(h)에 의해 결합된 후 체결수단을 이용하여 견고하게 고정될 수 있다.

이로 인해 카메라(310)의 분해 조립이 용이하고, 음각과 양각이 맞물리는 구조로 결합되므로 결합력이 향상되며, 반복적인 회전에 대한 내구성이 향상되는 장점이 있다.

또한, 상기 팬 회전부(200)의 팬 모터(220) 및 제1타이밍풀리(130)는 상기 고정축(120)의 상하방향 중심선을 기준으로 상기 틸트 회전부(300)의 제3타이밍풀리(330) 및 제4타이밍풀리(350)와 서로 반대방향에 배치되어, 상기 틸트 회전부(300)를 포함한 팬 회전부(200)의 무게중심이 상기 고정축(120)의 중심선에 일치하도록 형성될 수 있다.

이는 틸트 회전부(300)를 포함한 팬 회전부(200)의 무게중심이 고정축(120)의 Z축 방향 중심선에 일치하도록 형성되어, 좌우 방향 회전에 대한 관성모멘트를 줄여 회전에 대한 안정성과 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다. 즉, 도 5와 같이 고정축(120)의 Z축 방향 중심선을 기준으로 좌측에 팬 모터(220)와 제2타이밍풀리(230)가 배치되고, 반대측인 우측에는 제3타이밍풀리(330) 및 제4타이밍풀리(350)가 배치되어 좌우 양측의 무게가 균형을 이루도록 함으로써 회전에 대한 관성모멘트를 줄일 수 있다. 이때, 도 11과 같이 상측에서 바라보았을 때, XY 평면상에서도 무게 중심이 고정축(120)의 중심에 일치하도록 형성되며, 카메라(320)를 회전시키는 틸트 모터(340)는 X축 방향으로 형성되어 틸트 모터(340)의 중심이 고정축(120)의 Z축 방향 중심선 상에 오도록 형성되는 것이 바람직하다. 마찬가지로 틸트 회전부(300)도 회전 중심인 X축 방향 중심선과 카메라(320)의 무게중심이 일치하도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 카메라(320)의 외부에 결합되는 프레임 및 커버도 무게중심을 고려하여 형성되어야 하며, 팬 회전부(200)에 결합되는 수직프레임(310), 수직프레임(310)에 결합되는 피씨비 기판(390) 및 팬 회전부(200)의 외부에 결합되는 커버 역시 무게중심을 고려하여 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 도 14 및 도 15와 같이 상기 팬 모터(220) 및 틸트 모터(340)의 회전축에는 어댑터(400)가 결합되고 상기 어댑터(400)에 제2타이밍풀리(230) 및 제4타이밍풀리(350)가 결합되어 고정되되, 상기 모터(220,340)들의 회전축에는 외주면에 절단면이 형성되고, 상기 어댑터(400)는 몸체(410)의 중앙에 회전축이 삽입되는 삽입홀(420)이 형성되고 상기 삽입홀(420)에 연결되어 일측이 개방되도록 슬릿(430)이 형성되어 조임용 볼트(440) 및 절단면 고정용 볼트(450)에 의해 회전축에 어댑터(400)가 고정되고, 상기 몸체(410)의 외주면에 바깥쪽으로 다수개의 결합돌기(p)가 형성되며, 상기 제2타이밍풀리(230) 및 제4타이밍풀리(350)는 상기 결합돌기(p)가 삽입되는 결합홈(h)이 형성될 수 있다.

이는 팬 모터(220)에 제2타이밍풀리(230)를 결합하여 고정할 때 어댑터(400)를 이용하여 결합되도록 하는 것이며, 틸트 모터(340)에 제4타이밍풀리(350)를 결합함에 있어서도 마찬가지이다. 이하에서 팬 모터(220), 제2타이밍풀리(230) 및 어댑터(400)의 구조 및 결합관계에 대해서만 설명하기로 한다.

팬 모터(220)의 회전축에 어댑터(400)가 결합되어 고정되고, 어댑터(400)에 제2타이밍풀리(230)가 결합되어 고정된다. 이때, 팬 모터(220) 회전축의 외주면에는 절단면이 형성되고, 어댑터(400)는 몸체(410) 중앙에 회전축이 삽입될 수 있도록 삽입홀(420)이 형성되며 삽입홀(420)에 연결되어 일측이 개방되도록 슬릿(430)이 형성된다. 그리하여 팬 모터(220)의 회전축이 어댑터(400)의 삽입홀(420)에 삽입되어 결합되기 용이하도록 구성된다. 그리고 어댑터(400)의 슬롯(430)을 통과하여 조임용 볼트(440)를 이용해 삽입홀(420)을 죄어 팬 모터(220)의 회전축이 견고하게 고정되도록 할 수 있으며, 팬 모터(220)의 회전축이 헛돌지 않도록 절단면 고정용 볼트(450)로 고정할 수 있다. 또한, 어댑터(400)는 몸체(410)의 외주면에 바깥쪽으로 다수개의 결합돌기(p)가 형성되고, 제2타이밍풀리(230)에는 오목하게 결합홈(h)이 형성되어 마찬가지로 음각과 양각 구조로 결합될 수 있으며, 결합 후 체결수단으로 어댑터(400)와 제2타이밍풀리(230)가 견고하게 결합될 수 있다.

이때, 상기 어댑터(400)에 형성되는 결합돌기(p)는 원주방향을 따라 90도씩 이격되어 3개가 형성되고, 결합돌기(p)가 형성되지 않은 부분에는 상기 조임용 볼트(440)가 배치될 수 있다.

즉, 도시된 바와 같이 결합돌기(p)가 몸체(410)의 외주면에 90도 간격으로 3개가 배치되어 1개소는 형성되지 않으며, 결합돌기(p)가 형성되지 않은 1개소에는 조임용 볼트(440)가 배치되어 어댑터(400)의 무게중심이 팬 모터(220) 회전축의 중심과 일치하도록 할 수 있다.

그리하여 팬 모터(220)의 작동에 따라 어댑터(400)를 포함한 제2타이밍풀리(230)가 회전될 때 안정적으로 회전될 수 있으며, 회전에 따른 진동을 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 고정부(100)에는 원점 체크용 자석이 형성되고 상기 팬 회전부(200)에는 자석을 감지할 수 있는 센서가 고정되며, 상기 틸트 회전부(300)의 카메라(320)에는 원점 체크용 자석이 형성되고 상기 수직프레임(310)에는 자석을 감지할 수 있는 센서가 고정될 수 있다.

즉, 팬 회전부(200)의 좌우방향 회전에 대한 원점을 체크할 수 있도록, 고정부(100)에 자석이 형성되고 이 자석을 감지할 수 있도록 팬 회전부(200)에 센서가 설치될 수 있다. 이때, 자석(140)은 고정축(120)의 하면에 형성될 수 있고 센서(251)는 하측 회전플레이트(210)의 하면에 고정된 피씨피 기판(250)에 설치되어 고정될 수 있다. 마찬가지로 틸트 회전부(300)의 상하방향 회전에 대한 원점을 체크할 수 있도록, 카메라(320)에 결합되어 함께 회전되는 제3조인트(370)에 자석(371)이 형성되고 수직프레임(310)에 나란하게 고정되어 이격된 피씨비 기판(390)에 센서(391)가 설치될 수 있다.

이는 틸트 회전부(300)의 카메라(320)가 상하로 회전되는 각도 범위를 제한하도록 하는 구성으로, 수직프레임(310)에 회전스토퍼(311)를 결합하여 고정하고 카메라(320)에 결합된 제3조인트(370)에 단턱(372)을 형성하여, 회전스토퍼(311)에 단턱(372)이 걸려 회전 각도가 제한되도록 할 수 있다.

그리고 제3조인트(370)에는 중앙에 관통공이 형성되어 카메라(320)에 연결되는 전선을 관통공을 통해 인출되도록 할 수 있으며, 카메라(320)는 카메라 렌즈를 고정용 프레임에 결합하여 고정하고 고정용 프레임의 외부에 커버를 결합하여 형성될 수 있다. 그리고 고정용 프레임의 양측에 제3조인트(370) 및 제4조인트(380)과 음각 및 양각으로 맞물려 결합될 수 있도록 결합돌기(p) 및 결합홈(h)이 형성될 수 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

1000 : 팬 틸트 카메라
100 : 고정부
110 : 고정플레이트 120 : 고정축
121 : 돌출부 122 : 제1조인트
123 : 제2조인트 124 : 하부 고정판
130 : 제1타이밍풀리 140 : 자석
150 : 슬립링 160 : 인터페이스 커넥터
200 : 팬 회전부
210 : 회전플레이트 220 : 팬 모터
230 : 제2타이밍풀리 240 : 제1타이밍벨트
250 : 피씨비 기판 251 : 센서
300 : 틸트 회전부
310 : 수직프레임 311 : 회전스토퍼
320 : 카메라 330 : 제3타이밍풀리
340 : 틸트 모터 350 : 제4타이밍풀리
360 : 제2타이밍벨트 370 : 제3조인트
371 : 자석 372 : 단턱
380 : 제4조인트 390 : 피씨비 기판
391 : 센서
400 : 어댑터
410 : 몸체 420 : 삽입홀
430 : 슬릿 440 : 조임용 볼트
450 : 절단면 고정용 볼트 460 : 결합공
h : 결합홈 p : 결합돌기

Claims

고정플레이트(110)에 고정축(120)이 형성되고, 상기 고정축(120)이 삽입되어 고정축(120)의 외측에 제1타이밍풀리(130)가 결합되어 고정되는 고정부(100);
상기 고정부(100)의 고정축(120)에 회전 가능하도록 결합되며, 상기 제1타이밍풀리(130)의 상측 및 하측으로 이격되어 배치되어 서로 결합되는 한 쌍의 회전플레이트(210), 상기 회전플레이트(210)에 고정되는 팬 모터(220), 상기 팬 모터(220)의 회전축에 결합되어 회전되는 제2타이밍풀리(230) 및 상기 제1타이밍풀리(130)와 제2타이밍풀리(230)를 연결하는 제1타이밍벨트(240)를 포함하는 팬 회전부(200); 및
상기 회전플레이트(210)에 결합되어 하측으로 형성되는 한 쌍의 수직프레임(310), 상기 수직프레임(310)에 회전 가능하도록 결합되는 카메라(320), 상기 카메라(320)에 결합되는 제3타이밍풀리(330), 상기 수직프레임(310)에 결합되어 고정되는 틸트 모터(340), 상기 틸트 모터(340)의 회전축에 결합되어 회전되는 제4타이밍풀리(350), 및 상기 제3타이밍풀리(330)와 제4타이밍풀리(350)를 연결하는 제2타이밍벨트(360)를 포함하는 틸트 회전부(300); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 팬 틸트 카메라.
제1항에 있어서,
상기 고정부(100)의 고정축(120)은,
상기 고정플레이트(110)의 하측으로 돌출 형성되는 돌출부(121), 상기 돌출부(121)의 하측과 상기 제1타이밍풀리(130)의 상측 사이에 개재되어 결합되는 제1조인트(122), 상기 제1타이밍풀리(130)의 하측에 구비되는 하부 고정판(124) 및 상기 제1타이밍풀리(130)의 하측 및 상기 하부 고정판(124) 사이에 개재되어 결합되는 제2조인트(123)를 포함하여 이루어지되,
상기 돌출부(121), 제1타이밍풀리(130) 및 하부 고정판(124)에는 다수개의 결합홈(h)이 형성되고, 상기 제1조인트(122) 및 제2조인트(123)에는 다수개의 결합돌기(p)가 형성되어, 상기 결합홈(h)에 결합돌기(p)가 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 팬 틸트 카메라.
제1항에 있어서,
상기 틸트 회전부(300)는, 상기 수직프레임(310)에 회전 가능하도록 결합되는 제3조인트(370) 및 제4조인트(380)를 더 포함하며,
상기 제3조인트(370) 및 제4조인트(380)에 상기 카메라(320)가 결합되되,
상기 카메라(320) 및 제3조인트(370)는 결합홈(h) 및 결합돌기(p)에 의해 서로 맞물려 결합되며, 상기 카메라(320), 제4조인트(380) 및 제3타이밍풀리(330)는 결합홈(h) 및 결합돌기(p)에 의해 서로 맞물려 결합되는 것을 특징으로 하는 팬 틸트 카메라.
제1항에 있어서,
상기 팬 회전부(200)의 팬 모터(220) 및 제1타이밍풀리(130)는 상기 고정축(120)의 상하방향 중심선을 기준으로 상기 틸트 회전부(300)의 제3타이밍풀리(330) 및 제4타이밍풀리(350)와 서로 반대방향에 배치되어,
상기 틸트 회전부(300)를 포함한 팬 회전부(200)의 무게중심이 상기 고정축(120)의 중심선에 일치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 팬 틸트 카메라.
제1항에 있어서,
상기 팬 모터(220) 및 틸트 모터(340)의 회전축에는 어댑터(400)가 결합되고 상기 어댑터(400)에 제2타이밍풀리(230) 및 제4타이밍풀리(350)가 결합되어 고정되되,
상기 모터(220,340)들의 회전축에는 외주면에 절단면이 형성되고,
상기 어댑터(400)는 몸체(410)의 중앙에 회전축이 삽입되는 삽입홀(420)이 형성되고 상기 삽입홀(420)에 연결되어 일측이 개방되도록 슬릿(430)이 형성되어 조임용 볼트(440) 및 절단면 고정용 볼트(450)에 의해 회전축에 어댑터(400)가 고정되고, 상기 몸체(410)의 외주면에 바깥쪽으로 다수개의 결합돌기(p)가 형성되며,
상기 제2타이밍풀리(230) 및 제4타이밍풀리(350)는 상기 결합돌기(p)가 삽입되는 결합홈(h)이 형성되는 것을 특징으로 하는 팬 틸트 카메라.
제5항에 있어서,
상기 어댑터(400)에 형성되는 결합돌기(p)는 원주방향을 따라 90도씩 이격되어 3개가 형성되고, 결합돌기(p)가 형성되지 않은 부분에는 상기 조임용 볼트(440)가 배치되는 것을 특징으로 하는 팬 틸트 카메라.
제1항에 있어서,
상기 고정부(100)에는 원점 체크용 자석이 형성되고 상기 팬 회전부(200)에는 자석을 감지할 수 있는 센서가 고정되며, 상기 틸트 회전부(300)의 카메라(320)에는 원점 체크용 자석이 형성되고 상기 수직프레임(310)에는 자석을 감지할 수 있는 센서가 고정되는 것을 특징으로 하는 팬 틸트 카메라.
제1항에 있어서,
상기 수직프레임(310)에 회전스토퍼(311)가 형성되고, 상기 카메라(320) 또는 카메라(320)와 함께 틸트 회전되는 부분에는 상기 회전스토퍼(311)에 걸려 회전각도가 제한되도록 단턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 팬 틸트 카메라.