KR20170029962A - 촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치 - Google Patents

촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치 Download PDF

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Abstract

본 발명 촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치는, 다수개가 묶여진 광 파이버 다발과, 광 파이버 다발로 레이저 광을 발사하는 레이저 생성기와, 광 파이버 다발 단부에 장착된 투명부재와, 투명부재에 내장된 초소형 카메라를 포함하며, 폴리카보네이트를 통해서 카메라가 직접 관 내부로 삽입됨으로써, 카메라가 관 내부에서 반사되는 빛에 직접적으로 노출되고 이로써, 수광경로 설계가 불필요해지는 효과가 있다.

Description

촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치{OPTICAL DEVICE FOR PIPE INSPECTION WHERE IMAGE PICKUP DEVICE IS INSERTED INTO THE TUBE}
본 발명은 촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 관 내부를 검사하는 장치에 구비되었던 촬상소자를 관내부에 삽입함으로써, 검사장치의 크기를 축소할 수 있는 촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치에 관한 것이다.
관 형상의 피검사물은, 의료용 내시경과 같은 원리로, 관 형상의 피검사물을 해체, 분해, 절단하지 않고 외부에서 검사 장치가 피검사물 내부로 삽입되고, 삽입된 검사장치가 피검사물의 내부를 촬영하고, 촬영된 영상물을 해석함으로써 검사 된다.
구체적으로, 검사 장치의 선단부를 구멍에 삽입시켜 광을 조사하고 카메라를 통하여 영상을 획득함으로써 관 내벽에 잔류하는 이물질에 의한 오염 정도, 긁힘 그리고 도금 상태 등을 검사하게 된다. 이때, 검사 장치의 길이에 따라 검사할 수 있는 피검사물의 깊이가 결정된다.
일반적으로 카메라는 검사 장치 외측에 구비된다. 카메라가 검사 장치 외부에 위치됨으로써, 관 내부에서 반사된 빛을 카메라로 유도하는 수광경로 설계가 검사 장치 설계에 꼭 필요했었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1317947호(23013.10.07.)
이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명의 목적은, 관 내부로 삽입되는 검사 장치에 카메라를 설치함으로써, 수광경로 설계가 매우 손쉽게 이뤄지도록 하는 촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치를 제공하는 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치는, 다수개가 묶여진 광 파이버 다발과, 광 파이버 다발로 레이저 광을 발사하는 레이저 생성기와, 광 파이버 다발 단부에 장착된 투명부재와, 투명부재에 내장된 초소형 카메라를 포함한다.
또한, 투명부재는, 폴리카보네이트 재질일 수 있다.
또한, 광 파이버 다발은, 경통 내부에 내장되고, 레이저 생성기는, 경통 단부에 부착될 수 있다.
또한, 투명부재는 원기둥 형상으로, 경통에 삽입되어 경통과 투명부재를 연결하도록, 경통의 내경과 동일한 직경을 갖는 연결부가 형성되고, 연결부로부터 경통의 외경과 동일한 직경을 갖도록 몸체부가 연장형성되고, 연결부와 대칭을 이루도록 몸체부 일단에 카메라가 장착되는 장착부가 형성될 수 있다.
또한, 장착부는, 몸체부 폭방향 면적보다 작은 폭방향 면적을 갖도록 투명부재 단부에 돌출형성될 수 있다.
또한, 장착부의 폭이 몸체부 폭의 절반 이하일 수 있다.
또한, 장착부의 길이방향 중심축이, 몸체부의 반지름 상에 수직하게 형성될 수 있다.
또한, 장착부는, 장착부의 옆면 중 몸체부의 중심축과 인접한 부위가 면을 이루고, 장착부의 옆면 중 몸체부의 옆면과 인접한 부위가 라운드진, 반원기둥 형상일 수 있다.
또한, 장착부의 옆면 중 몸체부의 중심축과 인접한 부위에, 장착부의 옆면으로부터 장착부의 길이방향 중심축을 향해, 카메라가 내장되는 내장홈이 형성되고, 내장홈으로부터 장착부의 길이방향 단부를 향해 카메라와 외부를 연결하는 전선이 장착되는 전선홈이 형성될 수 있다.
또한, 장착부의 단부에는, 지면과 45도 각도를 이루는 절단면이 형성될 수 있다.
또한, 장착부가 몸체부와 일체화된 외형을 이루도록, 장착부 외측에 튜브형 캡이 장착될 수 있다.
위와 같은 본 발명의 촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치에 따르면, 투명부재를 통해서 카메라가 직접 관 내부로 삽입됨으로써, 카메라가 관 내부에서 반사되는 빛에 직접적으로 노출되고 이로써, 수광경로 설계가 불필요해지는 효과가 있다.
또한, 검사 장치 설계가 종래에 비해 쉬워지고, 제작 또한 간편해 지는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치의 예시도,
도 2는 도 1의 촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치에 포함되는 투명부재의 단면도,
도 3은 도 1의 촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치에 포함되는 투명부재의 요부 단면도,
도 4는 도 1의 촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치에 포함되는 투명부재의 예시도이다.
이하 첨부된 도면을 참고로, 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치는, 다수개가 묶여진 광 파이버 다발(100)과, 광 파이버 다발(100)로 레이저 광을 발사하는 레이저 생성기(200)와, 광 파이버 다발(100) 단부에 장착된 투명부재(300)와, 투명부재(300)에 내장된 초소형 카메라(400)를 포함한다. 카메라(400)는, 어안 카메라가 활용되는 것이 바람직하다. 본 발명의 일실시예에서, 투명부재(300)는 폴리카보네이트 재질로 제작된다.
본 발명의 일실시예에서, 광 파이버 다발(100)은, 경통(110) 내부에 내장된다. 경통(110)은 플라스틱 또는 철로 제작되며, 내부 및 외부가 검정색으로 도색된다.
레이저 생성기(200)는, 경통(110) 단부에 부착된다. 레이저 생성기(200)는, 레그, 그린, 블루, 적외선 영역의 광을 생성할 수 있는 장치가 이용된다. 레이저 생성기(200) 외에도 LED 또는 적정치 이상의 광량을 발생할 수 있는 광생성장치가 활용될수 있다.
본 발명의 일실시예에서 투명부재(300)는 원기둥 형상으로 제작된다. 투명부재(300)는, 연결부(310), 몸체부(320), 장착부(330)를 포함한다.
연결부(310)는, 경통(110)에 삽입되어 경통(110)과 투명부재(300)를 연결하고, 광 파이버 다발(100)로부터 광을 수신하게 된다. 연결부(310)는, 경통(110)의 내경과 동일한 직경을 갖도록 형성된다.
몸체부(320)는, 연결부(310)로부터 경통(110)의 외경과 동일한 직경을 갖도록 연장형성된다. 연결부(310)에서 광 파이버로부터 수신한 광은 몸체부(320)를 통해서 관 내부로 발산된다.
광 파이버 다발(100) 및 투명부재(300)가 조합됨으로써 외부로부터 관 내부로 빛을 조사하기 위한 송광경로가 형성되므로, 송광경로 설계 및 제작이 용이하다.
장착부(330)는, 카메라(400)가 장착되는 부위이다. 또한, 장착부(330)는 관 내부에서 반사된 빛을 포집하고 굴절시켜 카메라(400)로 조사시키는 초점 렌즈의 역할을 한다. 장착부(330)는, 연결부(310)와 대칭을 이루도록 몸체부(320) 일단에 형성된다.
장착부(330)는, 몸체부(320) 폭방향 면적보다 작은 폭방향 면적을 갖도록 투명부재(300) 단부에 돌출형성된다.
장착부(330)의 폭이 몸체부(320) 폭의 절반 이하가 되도록 형성되고, 장착부(330)의 길이방향 중심축이, 몸체부(320)의 반지름 상에 수직하게 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에서 장착부(330)는, 장착부(330)의 옆면 중 몸체부(320)의 중심축과 인접한 부위가 면을 이루고, 장착부(330)의 옆면 중 몸체부(320)의 옆면과 인접한 부위가 라운드진, 반원기둥 형상으로 형성된다.
또한, 장착부(330)에는 내장홈(331)과 전선홈(332)이 형성되고, 장착부(330) 외측에 튜브형 캡(334)이 장착된다. 내장홈(331)은 카메라(400)가 내장되는 공간이다. 내장홈(331)은 장착부(330)의 옆면으로부터 장착부(330)의 길이방향 중심축을 향해 형성된다.
전선홈(332)은, 카메라(400)와 외부를 연결하는 전선이 장착되는 공간이다. 전선홈(332)은 내장홈(331)으로부터 장착부(330)의 길이방향 단부를 향해 형성된다.
튜브형 캡(334)은, 장착부(330)가 몸체부(320)와 일체화된 외형을 이루도록, 장착부(330) 외측에 장착된다. 튜브형 캡(334)에는 내장홈(331)에 장착된 카메라(400)와 외부를 연결하는 전선이 장착되는 전선홈(335)이 형성된다.
장착부(330)는 앞서 기재한 바와 같이, 관 내측 벽면으로부터 반사된 광을 포집하게 된다. 광 포집효율을 증대시키기 위해서, 장착부(330)의 단부에는, 지면과 45도 각도를 이루는 절단면(333)이 형성된다. 집광효율이 증대되도록, 절단면(333) 및 장착부(330)의 라운드진 옆면은 표면가공되는 것이 바람직하다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치를 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
100: 광 파이버 다발 110: 경통
200: 레이저 생성기 300: 투명부재
310: 연결부 320: 몸체부
330: 장착부 331: 내장홈
332: 전선홈 333: 절단면
334: 튜브형 캡 335: 전선홈
400: 카메라

Claims (11)

  1. 다수개가 묶여진 광 파이버 다발;
    상기 광 파이버 다발로 레이저 광을 발사하는 레이저 생성기;
    상기 광 파이버 다발 단부에 장착된 투명부재;
    상기 투명부재에 내장된 초소형 카메라를 포함하는 촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투명부재는, 폴리카보네이트 재질인 촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광 파이버 다발은, 경통 내부에 내장되고,
    상기 레이저 생성기는, 상기 경통 단부에 부착된 촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 투명부재는 원기둥 형상으로,
    상기 경통에 삽입되어 상기 경통과 상기 투명부재를 연결하도록, 상기 경통의 내경과 동일한 직경을 갖는 연결부가 형성되고,
    상기 연결부로부터 상기 경통의 외경과 동일한 직경을 갖도록 몸체부가 연장형성되고,
    상기 연결부와 대칭을 이루도록 상기 몸체부 일단에 상기 카메라가 장착되는 장착부가 형성된 촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 장착부는,
    상기 몸체부 폭방향 면적보다 작은 폭방향 면적을 갖도록 상기 투명부재 단부에 돌출형성된 촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 장착부의 폭이 상기 몸체부 폭의 절반 이하인 촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 장착부의 길이방향 중심축이, 상기 몸체부의 반지름 상에 수직하게 형성된 촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 장착부는, 상기 장착부의 옆면 중 상기 몸체부의 중심축과 인접한 부위가 면을 이루고, 상기 장착부의 옆면 중 상기 몸체부의 옆면과 인접한 부위가 라운드진, 반원기둥 형상인 촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 장착부의 옆면 중 상기 몸체부의 중심축과 인접한 부위에, 상기 장착부의 옆면으로부터 상기 장착부의 길이방향 중심축을 향해, 상기 카메라가 내장되는 내장홈이 형성되고,
    상기 내장홈으로부터 상기 장착부의 길이방향 단부를 향해 상기 카메라와 외부를 연결하는 전선이 장착되는 전선홈이 형성된 촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 장착부의 단부에는, 지면과 45도 각도를 이루는 절단면이 형성된 촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 장착부가 상기 몸체부와 일체화된 외형을 이루도록, 상기 장착부 외측에 튜브형 캡이 장착된 촬상소자가 관 내부에 삽입되는 관 검사용 광학장치.
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