KR102274415B1 - 광학계, 적외선 카메라 및 조립방법 - Google Patents
광학계, 적외선 카메라 및 조립방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 내부에 공간을 갖는 하우징; 적외선광을 통과시킬 수 있고, 상기 하우징의 내부에 배치되는 렌즈; 상기 하우징의 내주면과 이격되도록 상기 하우징에 삽입되며, 상기 하우징과의 사이에 이격된 틈으로 접착제를 사출하기 위한 주입부;를 포함하는 광학계, 적외선 카메라 및 조립방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 광학계, 적외선 카메라 및 조립방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광학계로 주입되는 접착제의 사출량을 유기적으로 조절 가능한 광학계, 적외선 카메라 및 조립방법에 관한 것이다.
일반적으로, 광학계는 함정, 항공기 혹은 위성 등에 구비되는 장비로서, 표적을 추적하고, 영상을 안정화하고. 원하는 지역의 영상을 전시하는 등의 기능을 한다. 따라서, 광학계는 민간 분야, 산업 분야 및 군사 분야 등 다양한 분야에서 요구되고 있다.
한편, 광학계는 몸체를 이루는 하우징과, 하우징의 내부에 렌즈, 센서 등의 장치들을 포함한다. 여기서, 렌즈는 배치 상태에 따라 적외선을 집광하는 수준이 달라지기 때문에 배치 상태를 정밀하게 조절할 필요가 있다.
하지만, 광학계에서 렌즈를 하우징에 고정시키면서, 주입되는 접착제의 사출량에 따라 렌즈를 하우징에 고정시키는 고정력이 달라지는 문제가 발생하였다. 종래에는 사출되는 접착제의 양을 일정하게 하기 위해 심(Shim) 등을 사용하여 접착제의 본딩 두께를 유지시켰다. 하지만, 심을 이용하여 본딩 두께를 유지시킬 경우, 접착제가 경화되면서 심을 함께 본딩시키는 문제가 발생하였다. 한편, 본딩된 심을 제거하려 하더라도, 심이 제거된 부분을 2차로 본딩해야 하는 추가적인 문제가 발생하였다. 이에, 상기의 문제를 해결할 수 있는 장치가 필요한 실정이다.
본 발명은 광학계로 주입되는 접착제의 사출량을 유기적으로 조절할 수 있는 광학계, 적외선 카메라 및 조립방법에 관한 것이다.
본 발명은 렌즈를 하우징에 대해여 정렬한 상태로 하우징에 렌즈를 고정시킬 수 있는 광학계, 적외선 카메라 및 조립방법에 관한 것이다.
본 발명은 내부에 공간을 갖는 하우징; 적외선광을 통과시킬 수 있고, 상기 하우징의 내부에 배치되는 렌즈; 상기 하우징의 내주면과 이격되도록 상기 하우징에 삽입되며, 상기 하우징과의 사이에 이격된 틈으로 접착제를 사출하기 위한 주입부;를 포함한다.
상기 주입부는, 내부에 접착제가 이동 가능한 제1 통로와 상기 제1 통로와 연통된 수납홈을 구비하는 제1 바디; 상기 제1 통로에 연통되는 제2 통로를 가지며, 이동 가능하게 상기 수납홈에 설치되는 제2 바디;를 포함한다.
상기 제2 바디는, 적어도 일부가 상기 제1 통로로 돌출될 수 있고, 상기 제1 통로 내로 돌출되는 길이를 조절할 수 있도록, 상기 제1 통로를 향하여 슬라이딩 이동 가능하게 상기 수납홈에 배치된다.
상기 제1 통로는, 복수개로 마련되고 상기 제1 바디의 둘레방향을 따라 이격 배치되며, 상기 제2 바디는, 적어도 일부가 복수의 상기 제1 통로에 전부 돌출될 수 있도록 배치되어 복수의 상기 제1 통로 내에서 접착제가 이동하는 각각의 경로의 크기를 동시에 조절 가능하다.
상기 제2 바디는, 유입구가 마련되고, 상기 수납홈의 내경과 동일한 직경을 갖는 지지부재; 내부에 상기 제2 통로를 갖고, 상기 지지부재에서 상기 제1 통로를 향해 연장되어 상기 지지부재의 직경보다 짧은 직경을 갖는 돌출부재;를 포함한다.
상기 제1 바디는, 상기 수납홈을 형성하는 내벽면의 일부에 상기 지지부재가 지지될 수 있도록, 상기 내벽면이 상기 제1 통로를 향하는 방향으로 단차를 갖는다.
상기 돌출부재는, 원통 형상을 가지며, 상기 제1 바디는, 상기 수납홈 중 상기 돌출부재가 삽입되는 부분이 원기둥 형상을 갖는다.
상기 돌출부재는, 외주면에 돌출된 가이드를 구비하며, 상기 제1 바디는, 상기 내벽면에 상기 가이드가 삽입될 수 있도록, 내측으로 함몰되고 상기 제1 통로를 향해 연장된 슬릿을 구비한다.
상기 돌출부재는, 외주면에 나사산을 구비하며, 상기 제1 바디는, 상기 돌출부재의 나사산과 나사 결합될 수 있도록, 상기 내벽면이 내측으로 함몰된다.
상기 제1 바디는, 상기 제1 통로에 삽입되고, 단부를 향하여 내경이 점차 감소하는 실링부재;를 더 구비한다.
본 발명은 집속되는 적외선에서 적외선 에너지를 검출하기 위한 검출기; 상기 검출기로부터 검출된 적외선 에너지를 적외선 영상으로 출력하기 위한 출력기; 적외선을 상기 검출기에 집광시킬 수 있고, 내부에 접착제가 이동 가능한 주입부와 상기 주입부가 내부에 배치되는 하우징 사이의 이격된 틈으로 접착제가 충진되어 경화된 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항의 광학계; 상기 광학계와 검출기 사이의 상대 각도를 결정하기 위한 각도조절기;를 포함한다.
본 발명은 접착제를 이용하여 하우징에 렌즈를 고정하기 위한 주입기를 마련하는 과정; 상기 하우징에 상기 주입기를 삽입하고, 상기 주입기를 상기 렌즈에 고정시키는 과정; 상기 하우징 내에서 상기 렌즈의 위치를 정렬시키고, 상기 주입기 내에서 접착제의 사출량을 설정하는 과정; 접착제 공급기를 이용하여, 상기 주입기 내로 접착제를 주입하는 과정; 상기 주입기를 통해 상기 하우징과의 사이에 접착제를 주입하여, 상기 하우징에 상기 렌즈를 고정시키는 과정;을 포함한다.
상기 하우징에 상기 주입기를 삽입하는 과정은, 상기 하우징에 대하여 소정 간격 이격된 상태로 상기 주입기를 삽입하고, 상기 주입기 내에서 접착제의 사출량을 설정하는 과정은, 상기 주입기에서 상기 접착제가 이동하는 통로의 직경 크기를 조절하는 과정;을 포함한다.
상기 접착제가 이동하는 통로의 직경 크기를 조절하는 과정은, 상기 주입 장치의 제1 바디에 삽입된 제2 바디의 위치를 조절하는 과정;을 포함한다.
상기 제2 바디의 위치를 조절하는 과정은, 상기 제1 바디의 제1 통로 상기 제2 바디를 슬라이딩 이동시켜 상기 제1 통로로 돌출된 길이를 조절하는 과정;을 포함한다.
상기 하우징에 상기 렌즈를 고정시키는 과정은, 상기 하우징과의 사이에 충진된 상기 접착제를 경화시켜 탄성력을 가지는 접착층을 형성하는 과정;을 포함한다.
상기 하우징 내에서 상기 렌즈의 위치를 정렬시키는 과정은, 상기 하우징에 마련된 다른 렌즈의 초점과 상기 렌즈의 초점을 일치시키는 과정을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 하우징에 렌즈를 고정시킴에 있어서, 접착제를 이용하여 하우징에 렌즈를 고정시킬 수 있다. 이에, 하우징에 렌즈를 고정할 때, 렌즈에 부하(예컨데, 토크)가 가해지는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다.
또한, 하우징과 렌즈가 결합되는 부분에 접착제의 사출량을 유기적으로 조절할 수 있다. 이에, 하우징 혹은 렌즈의 상태에 따라 접착제 사출량을 달리하여, 하우징과 렌즈의 고정력을 일정하게 유지시킬 수 있다.
또한, 하우징에 대하여 렌즈를 정렬시킨 상태로, 하우징에 렌즈를 고정시킬 수 있다. 이에, 추가적으로 렌즈를 정렬시키는 공정을 생략하여 공정을 간소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 광학계를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 광학계의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 주입부의 사시도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 주입부를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 주입 장치를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 주입 장치를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 주입 장치를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 실시 예들에 따른 조립방법을 나타내는 플로우차트.
도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 광학계의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 주입부의 사시도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 주입부를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 주입 장치를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 주입 장치를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 주입 장치를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 실시 예들에 따른 조립방법을 나타내는 플로우차트.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장될 수 있고, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 광학계를 도시한 도면이다.
하기에서는 도 1을 참조하여, 본 발명의 실시 예들에 따른 광학계(100)와 광학계(100)가 적용되는 광학 카메라에 관하여 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 광학계(100)는 광학 카메라(미도시)에 적용되는 광학계(100)로서, 내부에 공간을 갖는 하우징(110), 적외선광을 통과시킬 수 있고 하우징(110)의 내부에 배치되는 렌즈(120), 하우징(110)의 내주면과 이격되도록 하우징(110)에 삽입되며 하우징(110)과의 사이에 이격된 틈으로 접착제를 사출하기 위한 주입부(130)를 포함할 수 있다.
우선, 본 발명의 실시 예들에 따른 광학계가 적용되는 광학 카메라에 관하여 먼저 설명한다.
광학 카메라(미도시)는 수광되는 적외선으로부터 적외선 에너지를 검출하고, 검출된 적외선 에너지를 이용하여 적외선 영상을 출력하는 장치일 수 있다. 광학카메라는 집속되는 적외선에서 적외선 에너지를 검출하기 위한 검출기(미도시), 검출기로부터 검출된 적외선 에너지를 적외선 영상으로 출력하기 위한 출력기(미도시), 적외선을 검출기에 집광시킬 수 있는 광학계(100) 및 광학계(100)와 검출기 사이의 상대 각도를 결정하기 위한 각도조절기(미도시)를 포함할 수 있다.
검출기는 광학계(100)로부터 결상된 적외선 에너지를 검출한다. 즉, 검출기는 광학계(100)에 의하여 입사면에 결상되는 적외선 에너지를 검출하여 전기적인 영상 신호로 변환할 수 있다. 예를 들어, 전기적인 영상은 CMOS(Complimentary Metal Oxide Semiconductor) 또는 CCD(Charge Coupled Device)로 구현될 수 있다.
출력기는 검출기로부터 검출된 적외선 에너지를 적외선 영상으로 출력한다. 즉, 출력기는 검출기(200)로부터 검출되어 변환된 전기적인 영상 신호로부터 적외선 영상을 출력하며, 출력되는 적외선 영상은 사용자에게 제공된다.
각도조절기는 출력부 광학계(100)와 검출기 사이의 상대 각도를 결정한다. 일반적으로, 광학계(100)와 검출기는 적외선 카메라 내에서 설계상의 설정된 상대 각도, 예를 들어 광학계(100)와 검출기가 평행하게 배치되어 0°의 각도를 이루도록 설치된다. 그러나, 검출기의 제작에 따른 공차, 광학계(100) 렌즈(120)의 본딩 및 제작에 따른 공차, 그 외 구성들의 공차에 따라 광학계(100)와 검출기 사이의 상대 각도가 틀어지는 등의 광학적인 오차가 발생하게 된다. 이에, 각도조절기는 이러한 광학적인 오차를 해소할 수 있도록, 광학계(100)와 검출기 사이의 정확한 상대 각도를 결정할 수 있다.
각도조절기는 광학계(100)와 검출기 중 적어도 어느 하나에 결합되며, 광학계(100)와 검출기를 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 광학계(100)와 검출기 중 적어도 하나를 VCM(Voice Coil Motor), MEMS(Micro-ElectroMechanical Systems), 스테핑 모터(Stepping Motor)를 이용하여 회전시키므로 자동으로 각도 조절 가능하게 할 수 있다.
여기서, 검출기, 출력기, 각도조절기는 광학 카메라에 구비되는 일반적인 구성일 수 있고, 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서, 상기 장비들을 특정 구성으로 제한할 필요가 없다. 따라서, 이에 관한 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 광학계의 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 광학계를 설명한다.
광학계(100)는 접착체를 이용하여 구성들을 고정시킬 있는 장치로서, 내부에 공간을 갖는 하우징(110), 적외선광을 통과시킬 수 있고 하우징(110)의 내부에 배치되는 렌즈(120), 하우징(110)의 내주면과 이격되도록 하우징(110)에 삽입되며 하우징(110)과의 사이에 이격된 틈으로 접착제를 사출하기 위한 주입부(130)를 포함할 수 있다.
하우징(110)은 내부에 렌즈(120)를 구비하며, 렌즈(120)를 지지할 수 있다. 보다 구체적으로, 하우징(110)은 검출기 혹은 하우징(110) 내의 다른 렌즈에 대하여 렌즈(120)가 위치 정렬된 상태에서 고정 지지하는 역할을 할 수 있다. 여기서, 위치가 정렬된 상태는 렌즈(120)와 검출기의 초점이 일치되도록 렌즈(120)가 하우징(110) 내에 배치된 상태일 수 있다. 또는, 렌즈(120)와 하우징(110)에 마련된 다른 렌즈의 초점이 일치되도록 렌즈(120)가 하우징(110) 내에 배치된 상태일 수 있다.
하우징(110)은 일방향(이하, 연장방향이라 함)으로 연장된 원통형 형상으로 마련될 수 있다. 하우징(110)은 내부에 연장방향으로 관통된 제1 관통홀(111)이 형성될 수 있다. 제1 관통홀(111) 내에는 렌즈(120)가 배치될 수 있다. 이때, 제1 관통홀(111)의 직경은 렌즈(120)의 직경보다 클 수 있다. 이에, 제1 관통홀(111) 내에서 렌즈(120)가 위치 조절될 수 있다.
또한, 하우징(110)은 측면에 하우징(110)의 둘레방향을 따라 이격된 복수의 제2 관통홀(112)을 구비할 수 있다. 여기서, 하우징(110)의 둘레방향은 연장방향을 회전 중심으로 하여 원을 이루는 방향일 수 있다. 하기에서는, 제2 관통홀(112)이 3개로 마련된 경우를 예시적으로 설명한다.
한편, 제2 관통홀(112) 내에는 주입부(130)가 배치될 수 있다. 여기서, 제2 관통홀(112)의 직경은 주입부(130)의 직경보다 클 수 있다. 이에, 제2 관통홀(112) 내에서 주입부(130)의 위치가 조절될 수 있고, 주입부(130)의 위치가 조절됨에 따라 주입부(130)에 고정된 렌즈(120)가 제1 관통홀(111) 내에서 위치 조절될 수 있다. 주입부(130)가 위치 조절됨에 따라, 렌즈(120)의 위치 조절되는 것과 관련하여 후술하는 조립방법을 설명하면서 그 과정을 구체적으로 설명한다.
렌즈(120)는 적외선광을 통과시킬 수 있다. 즉, 렌즈(120)는 출력기로 적외선을 결상시킬 수 있다. 예를 들어, 렌즈(120)는 적외선광을 안정적으로 받아들일 수 있도록, 비구면 렌즈로 마련될 수 있다. 여기서, 렌즈(120)를 이루는 재질은 적외선광을 투과시키도록 하는 재질로 구성하며, 예를 들면, 황화아연 및 셀렌화아연 중 적어도 어느 하나를 포함하는 재질로 마련될 수 있다.
또한, 렌즈(120)는 연결체(121)를 구비할 수 있다. 연결체(121)는 링형상으로 형성되며, 렌즈(120)의 둘레에 결합될 수 있다. 연결체(121)는 둘레방향을 따라 내측으로 함몰된 홈(121a)이 형성될 수 있다. 연결체(121)의 홈(121a)에 후술하는 주입부(130)가 결합되며, 렌즈(120)와 주입부(130)가 서로 고정될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 주입부의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 주입부를 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 주입부(130)는 렌즈(120)에 고정되고, 하우징(110)의 내주면과 이격되도록 하우징(110)에 삽입되며, 하우징(110)의 내주면과의 사이에 이격된 틈으로 접착제를 사출할 수 있다. 여기서, 주입부(130)는 제2 관통홀(112)을 형성하는 하우징(110)의 내주면과 이격된 상태로 제2 관통홀(112)에 삽입될 수 있다. 또한, 주입부(130)는 복수개로 마련될 수 있다. 하기에서는 주입부(130)가 3개로 마련되며, 제2 관통홀(112)에 각각 삽입된 경우를 예시적으로 설명한다. 또한, 주입부(130)는 제1 바디(131) 및 제2 바디(132)를 포함할 수 있다.
제1 바디(131)는 제2 관통홀(112)의 내부에 배치되며, 교차방향으로 연장된 원기둥 형상일 수 있다. 여기서, 교차방향은 연장방향에 대하여 수직하게 직교하는 방향들을 포함할 수 있다. 제1 바디(131)는 내부에 수납홈(131a), 제1 통로(131b) 및 결합부재(131c)를 구비할 수 있다.
수납홈(131a)은 제1 바디(131)의 상면에서 내측으로 함몰된 홈형상으로 마련될 수 있다. 여기서, 수납홈(131a)은 내부 직경이 서로 다르게 형성될 수 있다. 즉, 수납홈(131a)의 일부의 직경과 수납홈(131a)의 다른 일부의 직경의 크기가 서로 다르게 형성될 수 있다. 여기서, 수납홈(131a)은 상부의 직경이 하부의 직경보다 상대적으로 클 수 있다. 하기에서는 수납홈(131a) 중 직경이 상대적으로 큰 상부를 상부영역이라 하고, 직경이 상대적으로 작은 하부를 하부영역이라 한다. 이를 위해, 제1 바디(131)는 수납홈을 형성하는 내벽면이 제1 통로(131b)를 향하는 방향(즉, 교차방향)을 따라 단차를 갖을 수 있다. 즉, 수납홈(131a)은 제1 바디(131) 내벽면이 단차로 형성된 구조를 통해 상부영역과 하부영역을 갖을 수 있다. 이에, 수납홈(131a)의 단차 부분(즉, 상부영역과 하부영역의 경계)에 후술하는 제2 바디(132)의 지지부재(132b)가 걸려 지지될 수 있다.
제1 통로(131b)는 접착제가 이동하는 경로일 수 있다. 제1 통로(131b)는 수납홈(131a)의 하부와 연통되며, 수납홈(131a)에서 반경방향으로 연장될 수 있다. 제1 통로(131b)는 복수개로 마련될 수 있다. 복수의 제1 통로(131b)는 일단부가 수납홈(131a)과 연결되고, 타단부가 제1 바디(131)의 둘레방향을 따라 이격 배치될 수 있다. 여기서, 제1 바디(131)의 둘레방향은 교차방향을 회전 중심축으로 하여 원을 이루는 방향일 수 있다. 하기에서는 제1 통로(131b)가 4개로 마련되는 경우를 예시적으로 설명한다. 이에, 제1 통로(131b)로부터 제2 관통홀(112)로 접착제가 주입될 수 있고, 제2 관통홀(112)로 주입된 접착제가 제1 바디(131)와 하우징(110)을 서로 접착 및 고정시킬 수 있다.
결합부재(131c)는 제1 바디(131)의 하부에서 돌출된 원기둥 형상으로 형성될 수 있다. 결합부재(131c)는 상술한 연결체(121)의 함몰된 홈(121a)에 결합될 수 있다. 이에, 제1 바디(131)와 렌즈(120)가 서로 고정될 수 있다.
제2 바디(132)는 내부에 접착제가 이동할 수 있는 경로를 갖으며, 제1 통로(131b)로 돌출되어 제1 통로(131b) 내에서 접착제가 이동하는 경로의 크기를 조절할 수 있다. 제2 바디(132)는 수납홈(131a)에 교차방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다. 제2 바디(132)는 지지부재(132b) 및 돌출부재(132c)를 포함할 수 있다.
지지부재(132b)는 수납홈(131a)의 상부영역에 삽입되며, 원기둥 형상으로 형성될 수 있다. 지지부재(132b)는 상면에 접착제 공급기가 삽입될 수 있도록, 상면이 내측으로 함몰되어 형성될 수 있다. 여기서, 지지부재(132b)에서 내측으로 함몰된 상면이 유입구일 수 있다. 또한, 지지부재(132b)는 내부가 교차방향을 따라 관통될 수 있다. 여기서, 지지부재(132b)의 관통된 내부가 제2 통로(132a)일 수 있다.
한편, 지지부재(132b)는 직경의 크기가 수납홈(131a)의 상부영역의 직경의 크기와 동일하거나 작을 수 있다. 즉, 지지부재(132b)는 수납홈(131a)의 상부영역에 끼움 체결된 상태에서 상하로 이동할 수 있다. 또한 지지부재(132b)는 수납홈(131a)의 상부영역을 형성하는 제1 바디(131)의 내주면과 소정간격 이격된 상태로 상하로 이동할 수 있다. 여기서, 지지부재(132b)와 제1 바디(131)의 내주면 사이의 소정간격에는 윤활제가 채워질 수도 있다. 즉, 지지부재(132b)의 외면과 제1 바디(131)의 내주면 중 적어도 어느 한 곳에 윤활제를 코팅할 수 있다. 이에, 지지부재(132b)의 외면과 제1 바디(131)의 내주면 사이에 마찰을 감소시킬 수 있고 제2 바디(132)를 원활하게 상하로 이동시킬 수 있다.
돌출부재(132c)는 수납홈(131a)의 하부영역에 삽입되며, 지지부재(132b)의 하부에서 교차방향으로 연장된 원기둥 형상일 수 있다. 돌출부재(132c) 중심부가 교차방향으로 관통되어 형성될 수 있다. 여기서, 돌출부재(132c)의 내부에 관통된 부분이 제2 통로(132a)일 수 있다. 돌출부재(132c)의 제2 통로(132a)는 지지부재(132b)의 직경보다 작은 직경을 갖을 수 있다. 돌출부재(132c)는 하부가 제1 통로(131b)로 돌출되며, 제1 통로(131b) 내에 배치될 수 있다. 이에, 돌출부재(132c)는 제1 통로(131b) 내에서 접착제가 이동하는 경로의 크기를 감소시킬 수 있다.
한편, 돌출부재(132c)를 통해 제1 통로(131b) 내의 접착제의 경로를 감소시킴에 따라, 제2 통로(132a)에서 제1 통로(131b)로 공급되는 접착제 양이 감소될 수 있다. 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 돌출부재(132c)가 제1 통로(131b) 내로 돌출되기 전에, 제1 통로(131b)에서의 접착제 경로의 높이의 길이는 L1 일 수 있다. 반면, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 돌출부재(132c)가 제1 통로(131b) 내로 돌출된 후에, 제1 통로(131b)에서의 접착제 경로의 높이의 길이는 L2 일 수 있다. 즉, 돌출부재(132c)가 제1 통로(131b) 내로 돌출된 길이에 따라, 제1 통로(131b)에서의 접착제의 경로의 높이의 길이가 L1에서 L2로 달라지므로, 제2 통로(132a)에서 제1 통로(131b)로 공급되는 접착제 양을 변경시킬 수 있다. 이에, 제1 통로(131b)에서 제2 관통홀(112)로 사출되는 사출량이 조절될 수 있다.
상기에 설명한 제1 실시 예에 따른 광학계(100)의 구성 요소들의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 광학계에서 하우징에 렌즈가 고정되는 과정은 하기에서 조립방법을 설명하며 그 과정을 함께 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 주입 장치를 도시한 도면이다. 도 5를 참조하여, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 주입 장치를 설명한다. 이때, 본 발명의 제1 실시 예와 동일한 구조에 관한 설명은 생략하기로 한다.
제1 바디(131)는 수납홈(131a)의 하부영역을 형성하는 내벽면에 내측으로 함몰된 슬릿(131d)을 구비할 수 있다. 슬릿(131d)은 제1 바디(131)의 내벽면에서 내측으로 함몰되고, 상하로 연장되어 형성될 수 있다.
돌출부재(132c)는 외주면의 하부에 돌출된 가이드(132d)를 구비할 수 있다. 가이드(132d)는 복수개로 마련되며, 돌출부재(132c)의 둘레방향을 따라 이격되어 배치될 수 있다. 이에,돌출부재(132c)의 가이드(132d)가 제1 바디(131)의 슬릿(131d)에 삽입될 수 있고, 가이드(132d)가 슬릿(131d)에 삽입된 상태에서 돌출부재(132c)가 교차방향을 따라 상하로 이동할 수 있다. 즉, 제2 바디(132)를 제1 통로(131b)에 대하여 연직 상하로 이동시킬 수 있다. 따라서, 수납홈(131a)에 삽입된 제1 바디(131)를 더 원활하게 이동시킬 수 있고, 제1 통로(131b) 내에서 접착제의 경로를 더 효과적으로 조절할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 주입 장치를 도시한 도면이다. 도 6을 참조하여, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 주입 장치를 설명한다. 이때, 본 발명의 제2 실시 예와 동일한 구조에 관한 설명은 생략하기로 한다.
제1 바디(131)는 수납홈(131a)의 하부영역을 형성하는 내벽면에 내측으로 함몰된 나사산면(131e)을 구비할 수 있다. 즉, 나사산면(131e)은 제1 바디(131)의 내벽면에서 내측으로 함몰되고, 나사들의 피치가 상하로 이격되어 연장된 형상일 수 있다.
돌출부재(132c)는 외주면의 하부에 외측으로 돌출된 나사산(132e)을 구비할 수 있다. 나사산(132e)은 나사들의 피치가 교차방향을 따라 이격되도록 형성될 수 있다. 이에, 돌출부재(132c)의 나사산(132e)이 제1 바디(131)의 함몰된 나사산면(131e)에 나사 결합될 수 있다. 즉, 제2 바디(132)를 제1 통로(131b)에 대하여 연직 상하로 이동시킬 수 있다. 따라서, 수납홈(131a)에 삽입된 제2 바디(132)를 회전시켜, 지지부재(132b)의 나사산(132e)이 제1 바디(131)의 나사산면(131e)을 따라 더 원활하게 상하로 이동할 수 있고, 제1 통로(131b) 내에서 접착제의 경로를 더 효과적으로 조절할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 주입 장치를 도시한 도면이다. 도 7을 참조하여, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 주입장치를 설명한다. 이때, 본 발명의 제3 실시 예와 동일한 구조에 관한 설명은 생략하기로 한다.
제1 바디(131)는 제1 통로(131b)의 단부에 삽입되고, 단부를 향하여 내경이 점차 감소하는 실링부재(131f)를 구비할 수 있다. 즉, 실링부재(131f)는 제1 통로(131b)의 내경과 동일한 직경을 갖고, 내부가 교차방향으로 관통되며, 관통된 내부가 단부를 향하여 내경이 점차 감소하는 형상일 수 있다. 제1 통로(131b)에서 제2 관통홀(112)로 접착제를 주입함에 있어서, 접착제가 상대적으로 빠르고 상대적으로 높은 압력을 갖으며 제2 관통홀(112)로 주입될 경우, 상대적으로 많은 양의 접착제가 빠르고 강한 압력을 갖으며 제2 관통홀(112)로 유입될 수 있다. 이 경우, 제1 바디(131)가 하우징(110)으로부터 밀려나며 위치 변경될 수 있고, 이에 제1 바디(131)와 고정된 렌즈(120)의 정렬 상태가 어긋나게 될 수 있다.
이에, 실링부재(131f)를 통해 제1 통로(131b)의 단부를 향하여 접착제의 경로의 크기를 점차적으로 작게 형성하므로, 제2 통로(132a)에서 제1 통로(131b)로 상대적으로 많은 양의 접착제가 빠르고 강한 압력을 갖으며 유입되는 것을 억제할 수 있다. 이에,제1 바디(131)가 하우징(110)으로부터 밀려나며 위치 변경되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다.
하기에서는 본 발명의 실시 예들에 따른 조립방법을 설명한다.
본 발명의 실시 예들에 따른 조립방법은, 광학계(100)를 조립하는 방법으로서, 접착제를 통해 하우징(110)에 렌즈(120)를 고정하기 위한 주입기를 마련하는 과정(S110), 하우징(110)에 주입기를 삽입하고 주입기를 렌즈(120)에 고정시키는 과정(S120), 하우징(110) 내에서 렌즈(120)의 위치를 정렬시키고 주입기 내에서 접착제의 사출량을 설정하는 과정(S130), 접착제 공급기를 이용하여 주입기 내로 접착제를 주입하는 과정(S140), 주입기를 통해 하우징(110)과의 사이에 접착제를 주입하여 하우징(110)에 렌즈(120)를 고정시키는 과정(S150)을 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예들에 따른 조립방법을 나타내는 플로우차트이다. 도 8을 참조하여, 본 발명의 실시 예들에 따른 조립방법을 설명한다.
먼저, 접착제를 이용하여 하우징(110)에 렌즈(120)를 고정할 수 있는 주입기를 마련할 수 있다(S110). 여기서, 주입기는 상술한 광학계(100)의 주입부(130)를 포함할 수 있다. 하기에서는 주입기가 주입부(130)인 경우를 예시적으로 설명한다.
이후, 하우징(110)에 주입기(130)를 삽입하고, 하우징(110)에 삽입된 주입기(130)에 렌즈(120)를 고정시킬 수 있다(S120). 여기서, 주입기(130)를 하우징(110)의 내벽면과 이격된 상태로 하우징(110)의 제2 관통홀(112)에 삽입할 수 있다. 이에, 주입기(130)와 제2 관통홀(112)을 형성하는 하우징(110)의 내벽면 사이에는 소정의 이격 공간이 마련될 수 있다.
이어서, 주입기(130) 하부의 결합부재(131c)를 렌즈(120)의 연결체(121)에 끼움 체결시킬 수 있다. 이에, 렌즈(120)를 주입기(130)에 고정시킬 수 있다. 이후, 렌즈(120)를 하우징(110) 내의 다른 렌즈의 초점과 렌즈(120)의 초점을 일치시킬 수 있다. 이때, 주입기(130)가 제2 관통홀(112)을 형성하는 하우징(110)의 내벽면과 간섭되지 않으며, 제2 관통홀(112) 내에서 위치 변경될 수 있다. 이에, 하우징(110) 내에서 렌즈(120)가 정렬될 수 있다.
도 4(a)를 참조하면, 주입기(130) 내에서 접착제의 사출량을 설정할 수 있다(S130). 즉, 하우징(110)의 제2 관통홀(112)로 주입될 양을 설정할 수 있다. 보다 구체적으로, 주입기(130)의 제1 바디(131)의 수납홈(131a)에 삽입된 제2 바디(132)의 위치를 조절할 수 있다. 즉, 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 수납홈(131a)에 삽입된 제2 바디(132)를 제1 통로(131b)를 향하여 이동시킬 수 있다. 제2 바디(132)의 하부가 제1 통로(131b)의 내부에 돌출되어 제1 통로(131b) 내에 배치될 수 있다. 이에, 재2 바디(132)가 제1 통로(131b) 내에 배치됨에 따라, 제1 통로(131b) 내의 접착제의 경로를 감소시킬 수 있다. 따라서, 제2 바디(132) 내부의 제2 통로(132a)에서 제1 통로(131b)로 공급될 접착제 양을 상대적으로 적게 공급되게 조절할 수 있다.
이후, 접착제 공급기를 이용하여, 주입기(130) 내로 접착제를 주입할 수 있다(S140). 즉, 접착제 공급기를 제2 바디(132)의 상부에 결합시켜, 제2 바디(132)의 제2 통로(132a)로 접착제를 공급할 수 있다. 이후, 제2 통로(132a)로 공급된 접착제는 제2 통로(132a)에서 제1 통로(131b)로 이동할 수 있고, 제1 통로(131b)를 따라 제2 관통홀(112)로 공급할 수 있다.
이후, 하우징(110)과의 사이에 접착제를 주입하여, 하우징(110)에 상기 렌즈를 고정시킬 수 있다(S150). 즉, 제2 관통홀(112)로 접착제를 공급하여, 제1 바디(131)와 하우징(110)을 서로 고정시킬 수 있다. 이에, 결합부재(131c)를 통해 제1 바디(131)에 고정된 렌즈(120)가 하우징(110) 내에서 위치가 고정될 수 있다. 이에, 하우징(110) 내에서 렌즈(120)가 정렬된 상태로 고정될 수 있고, 광학계(100)를 조립할 수 있다.
이처럼, 하우징에 렌즈를 고정시킴에 있어서, 하우징과 렌즈가 결합되는 부분에 접착제 사출량을 유기적으로 조절할 수 있다. 이에, 하우징 혹은 렌즈의 상태에 따라 접착제 사출량을 달리하여, 하우징과 렌즈의 고정력을 향상시킬 수 있다. 또한, 하우징에 대하여 렌즈를 정렬시킨 상태에서 렌즈를 하우징에 고정시킬 수 있다. 이에, 추가적으로 렌즈를 정렬시키는 공정을 생략하여 공정의 간소화를 도모할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 아래에 기재될 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 광학계 110: 하우징
120: 렌즈 130: 주입부
120: 렌즈 130: 주입부
Claims (17)
- 내부에 공간을 갖는 하우징;
적외선광을 통과시킬 수 있고, 상기 하우징의 내부에 배치되는 렌즈;
상기 하우징의 내주면과 이격되도록 상기 하우징에 삽입되며, 상기 하우징과의 사이에 이격된 틈으로 접착제를 사출하기 위한 주입부;를 포함하고,
상기 주입부는, 내부에 접착제가 이동 가능한 제1 통로와 상기 제1 통로와 연통된 수납홈을 구비하는 제1 바디와, 상기 제1 통로에 연통되는 제2 통로를 가지며, 이동 가능하게 상기 수납홈에 설치되는 제2 바디를 포함하는 광학계. - 광학계.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제2 바디는, 적어도 일부가 상기 제1 통로로 돌출될 수 있고, 상기 제1 통로 내로 돌출되는 길이를 조절할 수 있도록, 상기 제1 통로를 향하여 슬라이딩 이동 가능하게 상기 수납홈에 배치되는 광학계. - 청구항 3에 있어서,
상기 제1 통로는, 복수개로 마련되고 상기 제1 바디의 둘레방향을 따라 이격 배치되며,
상기 제2 바디는, 적어도 일부가 복수의 상기 제1 통로에 모두 돌출되게 배치될 수 있도록 복수의 상기 제1 통로 내에서 접착제가 이동하는 각각의 경로의 크기를 동시에 조절 가능한 광학계. - 청구항 1에 있어서,
상기 제2 바디는,
유입구가 마련되고, 상기 수납홈의 내경과 동일한 직경을 갖는 지지부재;
내부에 상기 제2 통로를 갖고, 상기 지지부재에서 상기 제1 통로를 향해 연장되어 상기 지지부재의 직경보다 짧은 직경을 갖는 돌출부재;를 포함하는 광학계. - 청구항 5에 있어서,
상기 제1 바디는, 상기 수납홈을 형성하는 내벽면의 일부에 상기 지지부재가 지지될 수 있도록, 상기 내벽면이 상기 제1 통로를 향하는 방향으로 단차를 갖는 광학계. - 청구항 6에 있어서,
상기 돌출부재는, 원통 형상을 가지며,
상기 제1 바디는, 상기 수납홈 중 상기 돌출부재가 삽입되는 부분이 원기둥 형상을 갖는 광학계. - 청구항 6에 있어서,
상기 돌출부재는, 외주면에 돌출된 가이드를 구비하며,
상기 제1 바디는, 상기 내벽면에 상기 가이드가 삽입될 수 있도록, 내측으로 함몰되고 상기 제1 통로를 향해 연장된 슬릿을 구비하는 광학계. - 청구항 6에 있어서,
상기 돌출부재는, 외주면에 나사산을 구비하며,
상기 제1 바디는, 상기 돌출부재의 나사산과 나사 결합될 수 있도록, 상기 내벽면이 내측으로 함몰되는 광학계. - 청구항 6에 있어서,
상기 제1 바디는, 상기 제1 통로에 삽입되고, 단부를 향하여 내경이 점차 감소하는 실링부재;를 더 구비하는 광학계. - 집속되는 적외선에서 적외선 에너지를 검출하기 위한 검출기;
상기 검출기로부터 검출된 적외선 에너지를 적외선 영상으로 출력하기 위한 출력기;
적외선을 상기 검출기에 집광시킬 수 있고, 내부에 접착제가 이동 가능한 주입부와 상기 주입부가 내부에 배치되는 하우징 사이의 이격된 틈으로 접착제가 충진되어 경화된 청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 10 중 어느 한 항의 광학계;
상기 광학계와 검출기 사이의 상대 각도를 결정하기 위한 각도조절기;를 포함하는 광학 카메라. - 접착제를 이용하여 하우징에 렌즈를 고정하기 위한 주입기를 마련하는 과정;
상기 하우징에 상기 주입기를 삽입하고, 상기 주입기를 상기 렌즈에 고정시키는 과정;
상기 하우징 내에서 상기 렌즈의 위치를 정렬시키고, 상기 주입기 내에서 접착제의 사출량을 설정하는 과정;
접착제 공급기를 이용하여, 상기 주입기 내로 접착제를 주입하는 과정;
상기 주입기를 통해 상기 하우징과의 사이에 접착제를 주입하여, 상기 하우징에 상기 렌즈를 고정시키는 과정;을 포함하는 조립방법. - 청구항 12에 있어서,
상기 하우징에 상기 주입기를 삽입하는 과정은, 상기 하우징에 대하여 소정 간격 이격된 상태로 상기 주입기를 삽입하고,
상기 주입기 내에서 접착제의 사출량을 설정하는 과정은, 상기 주입기에서 상기 접착제가 이동하는 통로의 직경 크기를 조절하는 과정;을 포함하는 조립방법. - 청구항 13에 있어서,
상기 접착제가 이동하는 통로의 직경 크기를 조절하는 과정은, 상기 주입기의 제1 바디에 삽입된 제2 바디의 위치를 조절하는 과정;을 포함하는 조립방법. - 청구항 14에 있어서,
상기 제2 바디의 위치를 조절하는 과정은,
상기 제1 바디의 제1 통로 상기 제2 바디를 슬라이딩 이동시켜 상기 제1 통로로 돌출된 길이를 조절하는 과정;을 포함하는 조립방법. - 청구항 12에 있어서,
상기 하우징에 상기 렌즈를 고정시키는 과정은,
상기 하우징과의 사이에 충진된 상기 접착제를 경화시켜 탄성력을 가지는 접착층을 형성하는 과정;을 포함하는 조립방법. - 청구항 12에 있어서,
상기 하우징 내에서 상기 렌즈의 위치를 정렬시키는 과정은, 상기 하우징에 마련된 다른 렌즈의 초점과 상기 렌즈의 초점을 일치시키는 과정을 포함하는 조립방법.
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Date | Code | Title | Description |
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |