KR100901213B1

KR100901213B1 - 화각 조절이 가능한 렌즈튜브 어셈블리

Info

Publication number: KR100901213B1
Application number: KR1020070060773A
Authority: KR
Inventors: 정회열
Original assignee: 삼회산업 (주)
Priority date: 2007-06-20
Filing date: 2007-06-20
Publication date: 2009-06-08
Also published as: KR20080112040A

Abstract

본 발명은 화각 조절이 가능한 렌즈튜브 어셈블리에 대한 것이다. 본 발명에 의한 화각 조절이 가능한 렌즈튜브 어셈블리는, 특정된 화각에 대응하는 곡률의 프론트 렌즈가 내장되는 프론트렌즈 어셈블리와; 상기 프론트렌즈 어셈블리에 선택적으로 결합되며, 상기 프론트 렌즈의 화상을 받아서 후방으로 전송하는 리어렌즈가 내장되는 리어렌즈어셈블리와; 상기 리어렌즈 어셈블리에 후방에 선택 탈착 가능하게 결합되며 리어렌즈에서 전송된 화상을 받아서 카메라로 전송하는 릴레이렌즈 어셈블리를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

화각, 렌즈튜브, 렌즈셀, 릴레이, 곡률

Description

화각 조절이 가능한 렌즈튜브 어셈블리{A Lens Tube Assembly For View Angle Control}

도 1은 종래 로내 관찰을 위한 렌즈튜브 어셈블리 구성을 예시한 단면도

도 2a, 도 2a는 종래 렌즈튜브의 전단 카트리지 구조를 예시한 단면도.

도 3은 본 발명에 실시예의 렌즈튜브 어셈블리의 구성을 예시한 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 실시예의 프론트 카트리지의 구성을 종래의 것과 비교한 사시도.

도 5a는 본 발명의 실시예의 렌즈튜브 전단부 구성을 예시한 단면도.

도 5b는 본 발명의 실시예의 렌즈튜브 전단부 구성을 예시한 분해 단면도.

도 6a는 본 실시예의 프론트 렌즈 셀을 예시한 단면도.

도 6b는 본 발명의 실시예의 리어렌즈의 구성을 예시한 단면도.

도 7a와 도 7b는 서로 길이를 달리하는 렌즈튜브 어셈블리의 릴레이 렌즈 어셈블리 구성을 예시한 단면도.

도 8a 내지 도 8c는 각각 릴레이 렌즈를 구성하는 각부를 예시한 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100.........렌즈튜브 어셈블리 110.........렌즈튜브

120.........커버 슬리브 130.........고정프레임

200.........프론트렌즈 어셈블리 210.........프론트 렌즈 셀

211.........프론트 렌즈 213.........렌즈고정통

214.........나사산 220.........프론트 바디

230.........프론트 캡 232.........커버 윈도

300.........리어렌즈 어셈블리 311.........리어렌즈

350.........리어바디 351.........렌즈고정구

400.........릴레이렌즈 어셈블리 401.........경통

410.........릴레이렌즈 셀 412.........렌즈통

420.........스페이서

본 발명은 화각조절이 가능한 렌즈튜브 어셈블리에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 수개의 카트리지 형태로 형성된 렌즈셀을 포함하는 각 렌즈 어셈블리를 선택조립하는 것에 의해 로내를 여러 각도로 관찰할 수 있도록 화각 조절을 할 수 있도록 하는 화각 조절이 가능한 렌즈튜브 어셈블리에 대한 것이다.

도 1은 종래 로내 관찰을 위한 렌즈튜브 어셈블리 구성을 예시한 단면도이 고, 도 2a, 도 2a는 종래 렌즈튜브의 전단 카트리지 구조를 예시한 단면도이다.

도시된 종래 렌즈튜브 어셈블리(10)는, 해당 렌즈튜브(11)에 특정된 화각 및 목적 길이 등에 대응하도록 최적화되어 있고, 프론트 렌즈 및 후방의 각 렌즈들의 종류, 크기, 성상, 구성, 배열을 각각의 렌즈튜브마다 별개로 제작하여 왔기 때문에 각 목적과 용도가 다른 렌즈 튜브마다 상당한 차별성이 있는 구성을 갖는다.

종래 렌즈튜브(11)는 고온의 로 내 설치되므로 렌즈튜브(11)를 냉각시키기 위한 냉각공기가 유동할 수 있어야 한다. 종래 렌즈튜브(11) 외측에는 커버 슬리브(12)가 설치되어 렌즈튜브(11)와의 사이에 냉각공기 유동통로를 형성하고 있다.

또한, 종래 렌즈튜브(11)는 고온의 로 내에 설치되므로 전단부분은 고열에 의해 훼손우려가 있다. 따라서, 렌즈튜브(11)의 전단부분을 구성하는 프론트 카트리지(20)의 교체에 의해 전체 렌즈튜브(11)의 구성을 재활용할 수 있도록 하는 구성이 도입되었다.

종래 프론트 카트리지(20)는 카트리지 바디(20a)와, 상기 카트리지 바디(20a) 내측에 상대 위치가 정하여져 고정 위치에 설치되는 프론트 렌즈(21) 및 리어렌즈(23)와, 상기 카트리지 바디(20a)의 전단에 체결되는 카트리지 캡(30)을 포함한다.

종래 카트리지 캡(30)은 대략 반구형 형상을 이루며 전단 중앙에 홀(31)이 형성되며, 홀(31)에는 오링(32)에 지지되도록 커버윈도(34)가 설치되어 프론트 렌즈(21)를 보호할 수 있는 구성이다.

종래 카트리지 바디(20a) 전단 렌즈 안착부(21a)에는 프론트 렌즈(21)가 설 치되며, 후방 렌즈 안착부(23a)에는 스페이서(22)에 의해 일정거리를 유지하도록 조절된 상태에서 리어렌즈(23)가 설치된다. 리어렌즈(23) 후방에는 렌즈를 고정시키는 렌즈 고정구(25)가 설치된다.

그러나, 종래의 렌즈튜브 어셈블리에는 다음과 같은 문제점이 있어왔다.

발전소의 보일러, 제철회사의 가열로 쓰레기소각장의 보일러 등 로 내 시스템에 사용되는 렌즈튜브 어셈블리는 각 보일러마다 로벽의 두께와 보고자 하는 화염, 물체가 다르기 때문에 감시관찰 하기 위해서는 렌즈튜브의 길이와 화각이 각각 달라야 하고 렌즈의 밝기도 달라야 한다.

렌즈의 곡류과 재질 및 밝기 등의 차이에 의해 렌즈의 초점거리에는 미세 변화가 있기 때문에 이를 일일이 조절하기 어려운 문제점이 있고, 이를 해소하기 위하여 전체의 렌즈튜브 시스템을 각각 제작하려면 엄청난 재원이 소요되고 개발에 어려움이 있게 된다.

그리고, 렌즈튜브는 매우 고가의 장비이며, 용도 및 필요에 따라 소량 제작되는 것이 일반적이므로 각각의 제조사마다 렌즈튜브의 규격을 달리하고 동사의 경우에도 제작 연도 및 시기 구체적인 용도 등에 따라 렌즈튜브를 달리 제작(렌즈의 곡률, 직경, 두께, 렌즈 간 거리, 전체 길이, 재질 등을 달리하여 최적화된 형태로 제작)하였다. 따라서, 각 렌즈튜브 요구 사향에 대응하여 별개의 시스템으로 제작하여야 하므로 막대한 비용이 소요되고, 다양한 종류의 관찰용 렌즈튜브가 필요한 산업현장 특히 원자력 발전소 등에서 로내 상태 관찰에 적용하기 어려운 문제점도 있어왔다.

본 발명의 목적은, 로 내 관찰을 위한 렌즈튜브 어셈블리를 일부 구성부분을 선택적으로 교체 또는 조절할 수 있도록 하여, 관찰의 목적에 따라 선택적으로 상이한 화각과 렌즈튜브 길이를 확보할 수 있도록 하는 화각 조절이 가능한 렌즈튜브 어셈블리를 구현하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 화각조절이 가능한 렌즈튜브 어셈블리는, 적어도 2개의 특정된 화각에 대응하는 곡률의 프론트 렌즈 중 어느 하나가 선택 내장되어 결상이 이루어지는 프론트렌즈 어셈블리와; 상기 프론트렌즈 어셈블리에 선택적으로 결합되며, 상기 프론트 렌즈 초점거리에 따른 상이 맺혀지는 위치에 구비되며 상기 프론트렌즈에 의해 형성된 화상을 받아서 후방으로 전송하는 리어렌즈가 내장되는 리어렌즈어셈블리와; 상기 리어렌즈 어셈블리에 후방에 선택 탈착 가능하게 결합되며 리어렌즈에서 전송된 화상을 받아서 카메라로 전송하는 릴레이렌즈 어셈블리와, 상기 프론트렌즈 어셈블리에 선택된 프론트렌즈의 렌즈특성에 따라 변동되는 초점거리에 대응하여 상기 프론트렌즈와 상기 리어렌즈와 사이 거리를 미세 조절하는 거리 조절수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 프론트렌즈 어셈블리는, 상기 프론트렌즈 어셈블리는, 특정된 화각에 대응하는 곡률의 프론트렌즈를 포함하여 구성된 프론트 렌즈 셀과; 상기 프론트 렌즈 셀이 안착되는 프론트 바디와; 상기 프론트 렌즈를 보호하기 위한 커버윈도가 설치되며, 상기 프론트 바디 전단에 체결되는 프론트 캡을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 상기 프론트 렌즈 어셈블리는, 적어도 2장의 서로 다른 곡률의 렌즈가 서로 일정한 상대위치에 놓여지도록 형성되어 결상이 이루어지는 프론트 렌즈와, 상기 프론트 렌즈가 끼워지는 렌즈 고정 통을 포함한 프론트렌즈 셀과, 상기 프론트렌즈 셀의 렌즈고정통이 안착되는 렌즈 안착부를 구비한 프론트바디를 포함하며, 상기 거리조절수단은 프론트 렌즈 어셈블리에 구비되는 것을 특징 으로 한다.

상기 상기 거리 조절수단은, 상기 렌즈 고정 통에 형성된 나사산과, 상기 프론트바디 렌즈 안착부상에 형성되는 나사산을 포함하여, 상기 렌즈 고정통이 상기 프론트 바디 렌즈안착부에 나사체결되는 과정에서 전후방 일정범위 나사체결 정도에 따른 위치 이동을 하여 상기 리어렌즈와의 사이 거리를 맞출 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 프론트 캡은 원통형으로 형성되고, 원통 반경에 대응하는 크기로 전단 캡홀이 형성되어 상기 프론트 렌즈에 넓은 시야를 제공하는 것을 특징으로 한다.

상기 리어렌즈 어셈블리는, 상기 프론트바디 후단에 탈착 가능하게 체결되는 리어 바디와; 상기 리어바디 내측에 형성된 렌즈 안착부에 안착되는 것으로 3장의 서로 다른 곡률의 렌즈가 접합되어 형성되는 리어렌즈와; 상기 리어렌즈를 후방에서 고정시키는 렌즈 고정구를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 릴레이렌즈 어셈블리는, 상기 리어렌즈 후단에 착탈 가능하게 설치되며, 특정된 용도에 대응하는 길이를 갖는 경통과; 상기 경통 내측에 축합 설치되는 것으로, 상기 리어렌즈에서 전송된 화상을 받아서 각각 후방으로 전송할 수 있도록 설치되는 수개의 릴레이 렌즈 셀과; 상기 경통 내측에 축합 설치되는 것으로, 상기 각 릴레이 렌즈 셀들이 설정된 특정 거리를 유지하여 일정 화각을 이루도록 조절하는 스페이서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 각 렌즈 어셈블리가 체결된 것인 렌즈튜브 외측에 설치되는 것으로, 상 기 각 렌즈 어셈블리와의 사이에 냉각용 공기의 유동통로를 형성하는 커버 슬리브와; 상기 커버 슬리브 및 상기 릴레이렌즈 어셈블리 후단부가 고정되며 후방에 카메라가 설치되는 고정프레임을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 화각조절이 가능한 렌즈튜브 어셈블리는, 로내의 화상을 포착하여 후방으로 전송하는 프론트 렌즈와 상기 프론트 렌즈에서 전송된 화상을 받아서 후방으로 재전송하는 리어렌즈와 상기 프론트 렌즈 및 리어렌즈가 안착되는 카트리지 바디를 포함하는 프론트 카트리지와, 상기 프론트 카트리지 후방에 탈착 가능하게 결합되며 상기 리어렌즈에서 전송된 화상을 받아서 카메라로 전송하며 상대 위치조절이 가능한 수개의 릴레이 렌즈를 포함하는 릴레이렌즈 어셈블리를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 프론트 카트리지와 릴레이 렌즈 어셈블리가 체결된 것인 렌즈튜브 외측에 설치되는 것으로, 상기 각 렌즈 어셈블리와의 사이에 냉각용 공기의 유동통로를 형성하는 커버 슬리브와; 상기 커버 슬리브 및 상기 릴레이렌즈 어셈블리 후단부가 고정되며 후방에는 카메라가 설치되는 고정프레임을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 화각 조절이 가능한 렌즈튜브 어셈블리의 바람직한 실시예의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 렌즈튜브 어셈블리의 구성을 예시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 프론트 카트리지의 구성을 종래의 것과 비교한 사시도이고, 도 5a와 도 5b는 본 발명의 실시예의 렌즈튜브 전단부 구성을 예시한 단면도와 분해 단면도 이다. 도 6a는 본 실시예의 프론트 렌즈 셀을 예시한 단면도이고, 도 6b는 본 발명의 실시예의 리어렌즈의 구성을 예시한 단면도이다. 도 7a와 도 7b는 서로 길이를 달리하는 렌즈튜브 어셈블리의 릴레이 렌즈 어셈블리 구성을 예시한 단면도이고, 도 8a 내지 도 8c는 각각 릴레이 렌즈를 구성하는 각부를 예시한 단면도이다.

도시된 본 실시예의 렌즈튜브 어셈블리(100)는, 특정된 화각에 대응하는 곡률의 프론트 렌즈(211)가 설치되는 프론트렌즈 어셈블리(200)와, 프론트 렌즈(211)의 화상을 받아서 후방으로 전송하도록 프론트 렌즈어셈블리(200) 후방에 탈착 가능하게 설치되는 리어렌즈 어셈블리(300)와, 리어렌즈 어셈블리(300)에 후방에 탈착 가능하게 결합되며 리어렌즈(311)에서 전송된 화상을 받아서 카메라로 전송하는 릴레이렌즈 어셈블리(400)를 포함한다.

본 실시예의 프론트렌즈 어셈블리(200)는, 노내 영상을 후방으로 전송하는 프론트렌즈(211)를 포함하는 프론트 렌즈 셀(210)과, 상기 프론트 렌즈 셀(210)을 지지하는 프레임인 프론트 바디(220)와, 프론트 바디(220) 전단에 체결되며 프론트 렌즈(211) 보호를 위한 커버 윈도(232)가 설치되는 프론트 캡(230)을 포함한다.

본 실시예의 프론트 캡(230) 및 프론트 바디(220)는 섭씨 1800도에 이르는 로내 온도에도 변형되지 않도록 황동재질로 형성되는데, 본 실시예의 프론트 캡(230)은 종래 반구형이던 렌즈튜브의 전단 구성을 원통형으로 변경한 것으로, 전면 캡 홀(231)의 크기를 넓힘으로써 넓은 시야를 확보하고 다양한 범위 화각을 용이하게 구현할 수 있는 구성이다.

본 실시예의 프론트 캡(230) 전단 내측으로는 커버윈도(234)의 이탈방지를 위한 이탈방지리브(230a)가 형성된다. 캡 홀(231)에는 프론트 렌즈(211)의 보호를 위한 커버윈도(234)가 오링(232)에 의해 기밀 되도록 설치된다. 프론트 캡(230)의 후방 내주에는 나사산(235)이 형성되어 선택적으로 프론트 바디(220)와 나사결합될 수 있는 구성이다.

본 실시예의 프론트 바디(220) 전단 외주에는 상기 프론트 캡(230)의 나사산(235)과 결합되는 나사산(221)이 형성되고, 후방 내주면에는 리어렌즈 어셈블리(300)가 체결되는 나사산(225)이 형성된다.

본 실시예의 프론트 바디(220) 전단의 내측에는 프론트 렌즈 셀(210)이 안착되는 렌즈 안착부(240)가 구비되는데, 프론트 렌즈(221)의 전후 위치를 정밀하게 조절할 수 있도록 다수개의 나사산(241)이 렌즈 안착부(240) 내주면에 형성된다.

본 실시예의 프론트 렌즈 셀(210)은, 곡률이 서로 다른 2장의 렌즈 또는 3 장 이상의 렌즈가 접합설치된 것이거나 서로 일정한 상대적 위치에 놓여지도록 형성된 것인 프론트 렌즈(211)와, 프론트 렌즈(211)가 내측에 끼워지는 렌즈 고정 통(213)을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서 화각이 100도인 표준렌즈로 사용되는 프론트렌즈(211)는 각각 렌즈 직경 27mm, 렌즈두께 10mm, 15mm 오목렌즈를 접합시킨 구성을 하고 있다. 그러나 화각이 150도 표준렌즈인 경우 렌즈는 서로다른 곡률을 가지는 렌즈 5장이 렌즈고정통 내측에서 일정한 상대 위치를 갖도록 고정설치되는 구성으로 형성되는 것이 가능하며, 이는 실시예에 따라 변화될 수 있는 부분이다.

본 실시예의 프론트 렌즈(211)는 렌즈 고정 통(213)에 일체가 되도록 끼워져 프론트 렌즈 셀(210)을 형성하는데, 렌즈 고정 통(213)의 외주에는 상기 렌즈 안착부 나사산(241)에 대응하는 나사산(214)이 형성되어 나사결합될 수 있는 구성이다.

본 실시예의 프론트 렌즈 셀(210)은 렌즈 안착부(241) 상에서 전후방 미세 이동하는 것에 의해 렌즈의 초점거리 변화에 따른 프론트렌즈와 리어렌즈 사이 거리를 미세 조절 가능하게 한다. 즉, 렌즈튜브(110)를 구성하는 렌즈는 렌즈의 곡률 뿐 아니라 렌즈의 재질이나 여러 변수들에 의해서 초점거리가 조금씩 차이가 나는데, 이를 프론트 렌즈 셀(210)을 전후방으로 미세 위치이동시키는 것에 의해 리어렌즈(311)가 프론트렌즈의 초점거리에 따른 상이 맺히는 위치에 정확하게 유지될 수 있도록 조정하는 것이 가능하다.

따라서 프론트 렌즈 셀(210)만을 바꾸어 끼우는 것에 의해 전체 렌즈튜브의 관찰목적에 부응할 수 있도록 화각 등의 요소 조절이 가능하게 된다.

본 실시예의 프론트 렌즈 셀(210)은 카트리지 형태로 제작되어 손상시 또는 다른 범위의 화각 구현시 관찰의 성상을 달리하는 경우 등에 대응하여 다른 구조의 프론트렌즈 셀을 교체하여 사용할 수 있도록 하는 구성이다.

렌즈튜브 어셈블리(100)의 화각은 일차적으로 이 프론트 렌즈(211)에 의해 결정되며, 2차적으로 리어렌즈(311) 및 릴레이 렌즈(411)의 구조·배열방식에 의해 부분적 범위에서 결정될 수 있다.

본 실시예에서는 이 프론트 렌즈(211)의 화각이 렌즈튜브(110)의 화각결정에 결정적인 역할을 하고 후방의 리어렌즈(311) 및 릴레이렌즈(411)의 배열은 프론트 렌즈를 100도 기본렌즈 사용시 부분적인 범위 예컨대 대략 70도 내지 130도 정도 범위에서 화각 결정에 영향을 미친다.

본 실시예에서는 다양한 곡률과 관찰목적에 대응하는 굴절 특성을 지닌 렌즈를 프론트 렌즈 셀(210)과 같이 카트리지 형태로 형성하여 교체가능하도록 설치하고, 이 프론트 렌즈 셀(210)의 교체만으로 다양한 화각을 구현할 수 있도록 하여 렌즈튜브 어셈블리 시스템의 형성에 소요되는 비용을 획기적으로 감소시킨다.

즉, 본 실시예의 렌즈튜브 어셈블리를 사용하는 경우, 화각이 100도인 표준렌즈를 사용하는 경우 후방의 릴레이 렌즈(411) 배열과 거리 등의 변화에 의해 화각은 70도 내지 100도 범위에서 조절하여 사용할 수 있다.

그러나, 화각이 130도 이상의 범위나 70도 이하에 대해서는 100도 표준렌즈를 사용한 프론트 렌즈(211)에 의해서는 화각구현이 어렵기 때문에 본 실시예에서는 프론트 렌즈 셀(210)을 교체하여 사용할 수 있도록 하고 있다.

예컨대, 본 발명의 일 실시예의 렌즈튜브 어셈블리(100)는 화각이 70도 미만이나 130도 이상인 경우에 대응하는 프론트 렌즈(211)를 사용한 프론트 렌즈 어셈블리(200)를 리어렌즈 어셈블리(300) 전단에 체결하여 사용할 수 있도록 하여 100도 표준렌즈를 사용하는 경우 구현할 수 없는 다양한 각도의 화각을 구현할 수 있게 한다.

본 실시예의 프론트렌즈 어셈블리(200) 후방에는 리어렌즈 어셈블리(300)가 나사체결되는 구성이다.

본 실시예의 리어렌즈 어셈블리(300)는 프론트 렌즈(211)의 영상을 받아 후방으로 전송하는 기능을 수행하는데, 곡률을 서로 달리하는 3개의 렌즈를 접합시키는 형태로 제작되는 리어렌즈(311)와, 상기 리어렌즈(311)가 안착되는 안착부(312) 를 구비한 리어 바디(350)를 포함한다.

본 실시예에서 리어바디(350) 전단 외주에는 상기 프론트바디(220)의 후단 내주에 형성된 나산산(225)에 대응하는 나사산(335)이 형성되어 프론트바디(220)와 나사결합될 수 있는 구성이다. 본 실시예에 있어서 리어렌즈(311)는 항상 고정된 위치에 설치되며, 프론트 렌즈 셀(210)의 전후 위치를 미세 조절하는 것에 의해 초점거리를 정확히 맞출 수 있도록 하고 있다. 그러나, 이는 실시예에 따라 변화될 수 있는 것이다. 예컨대, 리어 렌즈(311) 위치를 전후로 미세 이동시키는 것에 의해 초점거리를 정확히 맞추는 것도 가능하다. 즉, 리어렌즈(311)의 미세 이동에 의해 후방의 릴레이 렌즈(411)와의 관계에서 화각 결정에 미치는 영향은 미미하기 때문에 가능하다.

본 실시예의 리어바디(350) 내측에 리어렌즈(311)가 장착된 상태에서 리어렌즈(311) 후방에는 렌즈 고정구(351)가 설치되어 리어렌즈(311)의 위치가 변동되는 것을 방지한다. 리어렌즈(311) 후방에 렌즈 고정구(351)가 설치되어 리어렌즈 위치가 고정되면, 리어렌즈 어셈블리(300)를 전단 외주에 형성된 나사산(335)이 프론트 바디 후단의 나사산(225)과 결합되어 초점거리가 일정한 것으로 설정될 수 있게 된다.

본 실시예에서는 프론트렌즈 어셈블리(200)와 리어렌즈 어셈블리(300)를 분리하여 제작하며, 프론트 렌즈 또는 프론트 렌즈 셀만을 용도에 따라 교체하여 사용할 수 있도록 한 구성이다.

하지만, 본 발명의 다른 일 실시예에서는 각 화각에 따른 렌즈튜브 전단의 카트리지를 프론트 렌즈와 리어렌즈를 모두 포함하여 일체로 제작하고 있다. 이 실시예에서 프론트렌즈는 각 화각에 따라 다른 렌즈가 사용되는 것이지만, 프론트 렌즈와 리어렌즈의 상대 위치 및 리어렌즈의 구성은 각각 상기 실시예의 경우와 동등한 구조와 위치에 설치되는 것이다. 따라서 필요한 화각에 대응하는 카트리지 렌즈만을 바꾸어 사용하는 것에 의해 동일한 릴레이 렌즈의 배열을 활용할 수 있으므로 렌즈튜브 어셈블리의 제작에 소요비용이 획기적으로 감소할 수 있게 된다.

본 발명의 실시예의 릴레이 렌즈 어셈블리(400)는 원통 형상을 이루는 경통(401)과 상기 경통(401)에 설치되는 수개의 릴레이렌즈 셀(410)과, 상기 각 릴레이 렌즈 셀(410) 사이 간격을 조절하기 위한 스페이서(420)를 포함하여 구성된다.

본 실시예의 상기 경통(401)은 섭씨 1800도에 이르는 고온에서도 변형을 방지할 수 있도록 하기 위해 황동재질로 형성되는 것이지만, 실시예에 따라서 즉, 노내 온도 등의 조건 등에 따라 다른 재질을 사용하는 것이 가능한 것이다.

경통은 관찰의 목적에 따른 렌즈튜브(110) 전체 길이에 대응하는 길이의 것을 사용하며, 경통(401) 내측에는 릴레이 렌즈 셀(410)이 스페이서(420)에 의해 설정된 간격으로 설치된다.

예컨대, 도 7a와 도 7b에 도시된 바와 같이 해당 길이의 렌즈튜브(110)에 대해 화각 100도를 얻고자 하는 경우 릴레이 렌즈 셀(410)의 필요 수와 릴레이 렌즈(411) 간의 거리, 리어렌즈(411)와 릴레이 렌즈(411) 간의 거리, 종단 릴레이 렌즈와 카메라 간의 거리 등이 화각에 영향을 미치며, 전송거리 등을 고려하여야 하므로 이에 의해 결정되는 위치에 릴레이 렌즈(411)가 놓여지도록 설계된다.

본 실시예에서 릴레이렌즈 어셈블리(400)는 스페이서(420)의 교체 조절에 의해 렌즈튜브(110)의 화각을 정밀하게 조절할 수 있는 구성이며, 카트리지 형태의 릴레이 렌즈 셀(410)을 구비하여 주어진 화각과 길이에 대응할 수 있도록 릴레이 렌즈(411)의 수와 배열 및 순서를 교체시킬 수 있는 구성이다.

본 실시예의 릴레이 렌즈 셀(410)은 일면 곡률반경이 64.156mm이고, 타면 곡률반경이 22.246인 볼록렌즈와, 상기 타면에 접합되는 렌즈의 일면 곡률반경이 54.994mm인 접합렌즈를 사용하고 있다(접합면의 곡률반경은 상기 양측렌즈가 동등함). 그리고, 상기 접합렌즈의 직경은 21mm의 유효경을 갖는다.

본 실시예의 릴레이 렌즈 셀(410)은 상기 구조를 가지는 접합렌즈인 릴레이 렌즈(411)와, 상기 렌즈가 설치되는 렌즈통(412)으로 구성된다. 렌즈 통(412)에는 릴레이 렌즈가 설치되는 단차부가 형성되며, 릴레이 렌즈(411)가 단차부에 안착된 상태에서 스페이서(420)를 사이에 두고 스페이서(420)에 의해 지지되도록 상기 경통 내측에 설치된다.

본 실시예에서 상기 경통에 설치되는 각각의 릴레이 렌즈 셀(410)은 서로 마주보는 렌즈 면의 곡률반경이 서로 동일하도록 배치되어 프론트 렌즈(211) 및 리어렌즈(311)에서 전송된 화상을 릴레이 전송할 수 있도록 하는 구조이다.

상기 프론트 렌즈 어셈블리(200), 리어렌즈 어셈블리(300), 릴레이 렌즈 어셈블리(400)가 각각 순차 체결되어 형성된 것인 렌즈튜브(110) 외측에는 상기 렌즈튜브와의 사이에 냉각용 공기의 유동통로를 형성하는 커버 슬리브(120)가 설치되어 외부의 냉각공기가 렌즈튜브 전방으로 유입될 수 있도록 하는 구성을 갖는다.

또한, 본 실시예의 커버 슬리브(120) 및 렌즈튜브(110) 후단부가 고정되는 고정프레임(130)이 설치되며, 이 고정프레임의 후방에는 관찰 카메라가 설치된다.

다음은 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 화각 조절이 가능한 렌즈튜브어셈블리의 바람직한 실시예의 작용을 설명한다.

본 발명의 실시예에 의한 렌즈튜브 어셈블리(100)를 이용하여 100도 화각으로 로 내를 관찰하고자 하는 경우에는 프론트 렌즈(211)로 100도 표준렌즈를 사용하고, 도 7a 또는 7b에 도시된 바와 같이 적당한 길이에 대응하도록 릴레이 렌즈 셀(410)의 수와 위치를 조절하여 관찰하면 된다.

본 실시예 렌즈튜브 어셈블리(100)에서 100도 미만 예컨대 90도 80도 70도 등의 화각으로 로내를 관찰시, 100도 표준렌즈를 사용하는 경우에는 도 7b에서 주어진 렌즈튜브(110) 길이에 대하여 릴레이 렌즈(411) 사이의 거리를 각각 설정하고자 하는 화각에 대응하도록 좌우로 넓히고, 리어렌즈(311)와 전단 릴레이 렌즈(411) 사이 거리 및 후단 릴레이 렌즈(411)와 카메라 사이 거리를 좁혀서 화각을 조정하여 관찰하는 것이 가능하다.

한편, 본 실시예의 렌즈 튜브 어셈블리(00)에서 100도 미만, 예컨대 90도 80도 70도 등의 화각으로 로내를 관찰시 상기 릴레이 렌즈(411) 사이 거리를 조절하는 외에 카트리지 형태로 제작된 프론트 렌즈 셀(210)을 교체하여 사용하는 것도 가능하다. 예컨대 70도, 80도, 90의 화각에 각각 대응하는 프론트 렌즈 셀(210)을 교체하여 설치하고 리어렌즈(311) 및 릴레이 렌즈(411)의 수와 배열은 동일한 것을 활용하면 된다.

본 실시예의 렌즈튜브 어셈블리(100)를 이용하여 100도 이상의 화각 예컨대 110도, 120도, 130도 등의 화각으로 로 내를 관찰하고자 하는 경우 도 7b의 예에서 상기 릴레이 렌즈(411) 사이 거리를 좁히고, 리어렌즈(311)와 전단 릴레이 렌즈(411) 사이 거리 및 후단 릴레이 렌즈(411)와 카메라 사이를 넓히는 것에 의해 화각을 조절할 수 있다.

또한 이 경우에, 해당 화각에 대응하는 카트리지 형태로 제작된 프론트 렌즈 셀(210)을 교체하여 사용하고 리어렌즈(311) 및 릴레이 렌즈(411)의 수와 배열은 동일한 것을 활용하는 것이 가능하다.

한편, 관찰하고자 하는 화각이 140도 이상이거나 70도 미만인 경우는 상기 100도 표준렌즈를 이용하여 관찰하는 것이 곤란하다.

따라서, 이 경우에 상기 리어렌즈(311) 및 릴레이 렌즈(411)의 수와 위치는 고정시킨 상태에서 프론트 렌즈 셀(210)만을 각각 대응하는 곡률의 것으로 교체하는 것에 의해 원하는 화각을 구현하는 것이 가능하다.

또한, 프론트 렌즈(211)의 화각이 100도인 표준렌즈 외에 다른 화각 예컨대 150도, 40도 등의 것을 사용하는 경우에도 화각의 조절에 대한 상술한 바의 설명은 그대로 적용될 수 있다. 즉, 릴레이 렌즈(411) 사이 거리, 리어렌즈(311) 및 릴레이 렌즈(411) 사이 거리, 릴레이 렌즈(411)와 카메라 사이 거리를 조절하는 것에 의해 주변 일정범위의 화각을 조절하는 것이 가능해진다.

본 실시예의 프론트 렌즈 어셈블리(100)에 설치되는 프론트 렌즈 셀(210)은 전후방 위치를 조금씩 조절할 수 있게 하는 위치조절수단을 구비하고 있다. 본 실시예에서 프론트 렌즈 셀(210)과 프론트 바디(220)에는 각각 나사산(214,241)이 형성되어 있고 각 나사산의 폭에 대응하는 만큼 거리 조절이 가능해진다.

이에 의해 재질, 밝기, 곡률 등의 차이에 의해 발생하는 초점거리를 정확히 맞추는 것이 가능하고, 이는 리어렌즈(311)를 고정시킨 상태에서도 가능한 것이므로 다양한 화각과 종류의 프론트 렌즈(211)를 사용하는 경우에도 선명한 영상이 제공 가능하도록 제어할 수 있게 된다.

본 발명의 권리범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 정해지며, 특허청구범위에 기재 사항과 균등범위에서 당업자가 행한 다양한 변형과 개작을 포함함은 자명하다.

본 발명은 상기와 같은 구성에 의해 카트리지 형태로 제작되는 프론트 렌즈 셀을 교체 및 위치를 조절하거나 릴레이 렌즈의 수와 배열을 변화시키는 것에 의해 다양한 각도의 화각을 확보할 수 있고 렌즈튜브의 길이도 조절가능하기 때문에 로내 관찰을 위한 렌즈튜브시스템의 구현에 소요비용을 획기적으로 줄일 수 있고, 사용자의 선택에 따라 다양한 각도와 방향에서 로의 상태 관찰을 수행하는 것이 가능해진다.

Claims

적어도 2개의 특정된 화각에 대응하는 곡률의 프론트 렌즈 중 어느 하나가 선택 내장되어 결상이 이루어지는 프론트렌즈 어셈블리와;

상기 프론트렌즈 어셈블리에 선택적으로 결합되며, 상기 프론트 렌즈 초점거리에 따른 상이 맺혀지는 위치에 구비되며 상기 프론트렌즈에 의해 형성된 화상을 받아서 후방으로 전송하는 리어렌즈가 내장되는 리어렌즈어셈블리와;

상기 리어렌즈 어셈블리에 후방에 선택 탈착 가능하게 결합되며 리어렌즈에서 전송된 화상을 받아서 카메라로 전송하는 릴레이렌즈 어셈블리와,

상기 프론트렌즈 어셈블리에 선택된 프론트렌즈의 렌즈특성에 따라 변동되는 초점거리에 대응하여 상기 프론트렌즈와 상기 리어렌즈와 사이 거리를 미세 조절하는 거리 조절수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 화각 조절이 가능한 렌즈튜브 어셈블리.
청구항 1에 있어서, 상기 프론트렌즈 어셈블리는,

특정된 화각에 대응하는 곡률의 프론트렌즈를 포함하여 구성된 프론트 렌즈 셀과;

상기 프론트 렌즈 셀이 안착되는 프론트 바디와;

상기 프론트 렌즈를 보호하기 위한 커버윈도가 설치되며, 상기 프론트 바디 전단에 체결되는 프론트 캡을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 화각조절이 가능한 렌즈튜브 어셈블리.
청구항 1에 있어서, 상기 프론트 렌즈 어셈블리는,

적어도 2장의 서로 다른 곡률의 렌즈가 서로 일정한 상대위치에 놓여지도록 형성되어 결상이 이루어지는 프론트 렌즈와, 상기 프론트 렌즈가 끼워지는 렌즈 고정 통을 포함한 프론트렌즈 셀과,

상기 프론트렌즈 셀의 렌즈고정통이 안착되는 렌즈 안착부를 구비한 프론트바디를 포함하며,

상기 거리조절수단은 프론트 렌즈 어셈블리에 구비되는 것을 특징으로 하는 화각조절이 가능한 렌즈튜브 어셈블리.
청구항 3에 있어서, 상기 거리 조절수단은,

상기 렌즈 고정 통에 형성된 나사산과,

상기 프론트바디 렌즈 안착부상에 형성되는 나사산을 포함하여, 상기 렌즈 고정통이 상기 프론트 바디 렌즈안착부에 나사체결되는 과정에서 전후방 일정범위 나사체결 정도에 따른 위치 이동을 하여 상기 리어렌즈와의 사이 거리를 맞출 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 화각 조절이 가능한 렌즈튜브 어셈블리.
청구항 2에 있어서, 상기 프론트 캡은 원통형으로 형성되고, 원통 반경에 대응하는 크기로 전단 캡홀이 형성되어 상기 프론트 렌즈에 넓은 시야를 제공하는 것을 특징으로 하는 화각 조절이 가능한 렌즈튜브 어셈블리.
청구항 1 에 있어서, 상기 리어렌즈 어셈블리는,

상기 프론트바디 후단에 탈착 가능하게 체결되는 리어 바디와;

상기 리어바디 내측에 형성된 렌즈 안착부에 안착되는 것으로 3장의 서로 다른 곡률의 렌즈가 접합되어 형성되는 리어렌즈와;

상기 리어렌즈를 후방에서 고정시키는 렌즈 고정구를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 화각 조절이 가능한 렌즈튜브 어셈블리.
청구항 1 에 있어서, 상기 릴레이렌즈 어셈블리는,

상기 리어렌즈 후단에 착탈 가능하게 설치되며, 특정된 용도에 대응하는 길이를 갖는 경통과;

상기 경통 내측에 축합 설치되는 것으로, 상기 리어렌즈에서 전송된 화상을 받아서 각각 후방으로 전송할 수 있도록 설치되는 수개의 릴레이 렌즈 셀과;

상기 경통 내측에 축합 설치되는 것으로, 상기 각 릴레이 렌즈 셀들이 설정된 특정 거리를 유지하여 일정 화각을 이루도록 조절하는 스페이서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 화각조절이 가능한 렌즈튜브 어셈블리.
청구항 1 내지 7 중 어느 하나의 청구항에 있어서, 상기 각 렌즈 어셈블리가 체결된 것인 렌즈튜브 외측에 설치되는 것으로, 상기 각 렌즈 어셈블리와의 사이에 냉각용 공기의 유동통로를 형성하는 커버 슬리브와;

상기 커버 슬리브 및 상기 릴레이렌즈 어셈블리 후단부가 고정되며 후방에 카메라가 설치되는 고정프레임을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 화각 조절이 가능한 렌즈튜브 어셈블리.
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