KR20210088096A - An infrared camera lens module and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR20210088096A
KR20210088096A KR1020200001192A KR20200001192A KR20210088096A KR 20210088096 A KR20210088096 A KR 20210088096A KR 1020200001192 A KR1020200001192 A KR 1020200001192A KR 20200001192 A KR20200001192 A KR 20200001192A KR 20210088096 A KR20210088096 A KR 20210088096A
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정수성
송천호
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한화시스템 주식회사
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Abstract

An infrared camera lens module according to the present invention comprises: a lens having positive refractive power from the side of an object to be detected; an inner barrel formed to seat and fix the lens on an inner circumferential surface; a focus compensating barrel fixedly coupled to the outer circumferential surface of the inner barrel so that the inner circumferential surface surrounds the outer circumferential surface of the inner barrel; and an outer barrel disposed for the inner circumferential surface thereof to be fixedly coupled to the outer circumferential surface of the focus compensating barrel, wherein the inner barrel and the outer barrel are formed of a first material, and the focus compensating barrel is formed of a second material different from the first material.

Description

적외선 카메라 렌즈 모듈 및 이의 제조방법{AN INFRARED CAMERA LENS MODULE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}Infrared camera lens module and manufacturing method thereof

본 발명은 적외선 카메라 렌즈 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 적외선 광학장비의 가격 경쟁력을 확보할 수 있는 적외선 카메라 렌즈 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an infrared camera lens module and a manufacturing method thereof, and more particularly, to an infrared camera lens module capable of securing price competitiveness of infrared optical equipment and a manufacturing method thereof.

적외선 영역대에서 사용되는 적외선 광학장비의 크기가 감소하고 경량화됨에 따라 기존 군사용으로만 사용되었던 예쩐과는 달리 실생활에서 여러 응용분야로 사용되고 있다. As the size of infrared optical equipment used in the infrared region is reduced and lighter, it is being used in various fields of application in real life, unlike the old model that was used only for military purposes.

적외선 카메라 렌즈는 소형화 및 경량화를 위하여 렌즈의 수를 계속 줄여왔었으며, 현재 일반적으로 3장 내지 4장의 렌즈로 구성되고 있는 상황이다.Infrared camera lenses have continued to reduce the number of lenses for miniaturization and weight reduction, and are currently generally composed of three to four lenses.

한편 적외선 카메라 렌즈가 적용되는 장비의 광학성능은 온도변화에 민감하기 때문에 좁은 온도 영역에서 사용할 경우 큰 문제가 발생하지는 않지만 운용온도의 범위가 넓은 경우에는 초점이 틀어지는 등 문제가 발생할 수 있다.On the other hand, since the optical performance of the equipment to which the infrared camera lens is applied is sensitive to temperature changes, it does not cause any major problems when used in a narrow temperature range, but may cause problems such as focus shifting when the operating temperature range is wide.

구체적으로 경통과 같은 기구부품의 온도변화에 따른 수축/팽창 또는 렌즈 소재의 굴절률 변화에 의하여 초점이 틀어질 수 있으며, 종래의 적외선 카메라 렌즈 모듈은 이러한 초점조절을 위한 초점렌즈를 별도로 구비하고 이러한 초점렌즈를 모터를 이용하여 상황에 따라 이동시키도록 구성되고 있다. Specifically, the focus may be shifted due to shrinkage/expansion according to the temperature change of mechanical parts such as a barrel or a change in the refractive index of the lens material, and the conventional infrared camera lens module separately includes a focus lens for focusing such a focus. It is configured to move the lens according to the situation using a motor.

이 경우 제품 자체의 소형화 및 경량화에 불리하다는 문제점이 있으며, 많은 부품이 필요하므로 원가 상승 및 복잡한 제조공정으로 인한 제조단가가 높아지는 문제점이 있다. In this case, there is a problem in that it is disadvantageous to the miniaturization and weight reduction of the product itself, and since many parts are required, there is a problem in that the manufacturing cost increases due to the cost increase and the complicated manufacturing process.

대한민국 등록실용신안 20-0438209Republic of Korea Registered Utility Model 20-0438209

본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈 및 이의 제조방법은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소형화 및 경량화가 가능한 동시에 -30℃ 내지 80℃에서도 광학성능을 유지할 수 있는 적외선 카메라 렌즈 모듈 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다. An infrared camera lens module and a method for manufacturing the same according to an embodiment of the present invention are to solve the above-mentioned problems, and at the same time, it is possible to reduce the size and weight of the infrared camera lens module capable of maintaining optical performance even at -30°C to 80°C, and To provide a manufacturing method thereof.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The problems to be solved of the present invention are not limited to those mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the following description.

본 발명에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈은 탐지하고자 하는 물체측으로부터 양의 굴절력을 갖는 렌즈; 내주면에 상기 렌즈를 안착하여 고정시키도록 형성되는 내부경통; 내주면이 상기 내부경통의 외주면을 감싸도록 상기 내부경통의 외주면과 고정 결합되는 초점보상경통; 및 내주면이 상기 초점보상경통의 외주면과 고정 결합되도록 배치되는 외부경통;을 포함하고, 상기 내부경통 및 외부경통은 제1 재질로 형성되고, 상기 초점보상경통은 상기 제1 재질과 다른 제2 재질로 형성된다.An infrared camera lens module according to the present invention includes a lens having a positive refractive power from the side of an object to be detected; an inner barrel formed to seat and fix the lens on an inner circumferential surface; a focus compensating barrel fixedly coupled to the outer circumferential surface of the inner barrel so that the inner circumferential surface surrounds the outer circumferential surface of the inner barrel; and an outer barrel having an inner circumferential surface arranged to be fixedly coupled to an outer circumferential surface of the focus compensation barrel, wherein the inner barrel and the outer barrel are formed of a first material, and the focus compensation barrel includes a second material different from the first material is formed with

상기 렌즈는 칼코게나이드 유리(Chalcogenide Glass)로 형성되되, 상기 렌즈의 물체측면은 오목하게 형성되고, 상측면은 볼록하게 형성되는 것이 바람직하다.The lens is formed of a chalcogenide glass (Chalcogenide Glass), the object side of the lens is formed to be concave, the image side is preferably formed to be convex.

상기 제1 재질의 열팽창계수는 상기 제2 재질의 열팽창계수보다 작은 것이 바람직하다.The coefficient of thermal expansion of the first material is preferably smaller than the coefficient of thermal expansion of the second material.

본 발명에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈은 탐지하고자 하는 물체측으로부터 양의 굴절력을 갖는 렌즈; 내주면에 상기 렌즈를 안착하여 고정시키도록 형성되는 내부경통; 내주면이 상기 내부경통의 외주면을 감싸도록 상기 내부경통의 외주면과 고정 결합되는 초점보상경통; 내주면이 상기 초점보상경통의 외주면과 고정 결합되도록 배치되는 외부경통; 및 상기 렌즈를 통하여 입사되는 빛을 검출하는 검출모듈;을 포함하고, 상기 렌즈는 칼코게나이드 유리(Chalcogenide Glass)로 형성되되, 상기 렌즈의 물체측면은 오목하게 형성되고, 상측면은 볼록하게 형성된다.An infrared camera lens module according to the present invention includes a lens having a positive refractive power from the side of an object to be detected; an inner barrel formed to seat and fix the lens on an inner circumferential surface; a focus compensating barrel fixedly coupled to the outer circumferential surface of the inner barrel so that the inner circumferential surface surrounds the outer circumferential surface of the inner barrel; an outer barrel having an inner circumferential surface arranged to be fixedly coupled to an outer circumferential surface of the focus compensation barrel; and a detection module for detecting light incident through the lens, wherein the lens is formed of chalcogenide glass, the object side of the lens is concave, and the image side is convex do.

본 발명에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈의 제조방법은, 내부경통의 내주면에 형성된 렌즈안착부에 렌즈를 안착시키는 단계; 상기 내부경통의 물체측 끝단인 렌즈고정부를 내측 방향으로 절곡시키는 단계; 상기 렌즈고정부를 가압하여 상기 렌즈를 고정시키는 단계; 상기 내부경통의 외주면에 초점보상경통을 결합하는 단계; 상기 내부경통의 외주면 및 초점보상경통의 외주면을 감싸도록 외부경통을 결합하는 단계;를 포함한다.A method of manufacturing an infrared camera lens module according to the present invention includes the steps of seating a lens in a lens seating portion formed on an inner circumferential surface of an inner barrel; bending a lens fixing part, which is an object-side end of the inner barrel, in an inward direction; fixing the lens by pressing the lens fixing part; coupling a focus compensation barrel to an outer circumferential surface of the inner barrel; and coupling the outer barrel to surround the outer circumferential surface of the inner barrel and the outer circumferential surface of the focus compensation barrel.

본 발명에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈의 제조방법은 내부경통의 내주면에 형성된 렌즈안착부에 렌즈를 안착시키는 단계; 상기 내부경통의 외주면에 초점보상경통을 결합하는 단계; 상기 내부경통의 외주면 및 초점보상경통의 외주면을 감싸도록 외부경통을 결합하는 단계; 상기 내부경통의 물체측 끝단인 렌즈고정부를 내측 방향으로 절곡시키는 단계; 및 상기 렌즈고정부를 가압하여 상기 렌즈를 고정시키는 단계;를 포함한다.A method of manufacturing an infrared camera lens module according to the present invention includes the steps of seating a lens in a lens seating portion formed on an inner circumferential surface of an inner barrel; coupling a focus compensation barrel to an outer circumferential surface of the inner barrel; coupling the outer barrel to surround the outer circumferential surface of the inner barrel and the outer circumferential surface of the focus compensation barrel; bending a lens fixing part, which is an object-side end of the inner barrel, in an inward direction; and fixing the lens by pressing the lens fixing part.

상기 내부경통 및 외부경통은 제1 재질로 형성되고, 상기 초점보상경통은 상기 제1 재질과 다른 제2 재질로 형성되되, 상기 제1 재질의 열팽창계수는 상기 제2 재질의 열팽창계수보다 작은 것이 바람직하다.The inner barrel and the outer barrel are formed of a first material, and the focus compensation barrel is formed of a second material different from the first material, wherein the coefficient of thermal expansion of the first material is smaller than the coefficient of thermal expansion of the second material. desirable.

상기 렌즈는 칼코게나이드 유리(Chalcogenide Glass)로 형성되되, 상기 렌즈의 물체측면은 오목하게 형성되고, 상측면은 볼록하게 형성되는 것이 바람직하다. The lens is formed of a chalcogenide glass (Chalcogenide Glass), the object side of the lens is formed to be concave, the image side is preferably formed to be convex.

본 발명에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈 및 이의 제조방법은 하나의 렌즈만으로 이루어지되 온도변화에 따른 광학성능의 변화를 보상하기 위한 경통구조를 채용함으로써 종래 적외선 카메라 렌즈 모듈 대비 부품수를 줄이고 제조공정을 단순화할 수 있으므로 제조원가를 절감할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.The infrared camera lens module and its manufacturing method according to the present invention are made of only one lens, but reduce the number of parts compared to the conventional infrared camera lens module and simplify the manufacturing process by adopting a barrel structure for compensating for changes in optical performance due to temperature change. Therefore, it is possible to expect the effect of reducing the manufacturing cost.

아울러 넓은 운용온도 범위 내에서 광학성능의 변화를 최소화 할 수 있음과 동시에 적외선 카메라 렌즈 모듈의 경량화 및 소형화를 도모할 수 있는 효과를 기대할 수 있다. In addition, changes in optical performance can be minimized within a wide operating temperature range, and the effect of reducing the weight and size of the infrared camera lens module can be expected.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈의 광학계를 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 실온인 20℃에서의 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈의 광학수차 및 MTF(Modulation Transfer Function)의 그래프이다.
도 5 및 도 6은 저온인 -30℃에서의 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈의 광학수차 및 MTF(Modulation Transfer Function)의 그래프이다.
도 7 및 도 8은 고온인 80℃에서의 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈의 광학수차 및 MTF(Modulation Transfer Function)의 그래프이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈의 제조방법을 시계열적으로 특정한 플로우차트이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈의 제조방법을 시계열적으로 특정한 플로우차트이다. 1 is a diagram showing the configuration of an infrared camera lens module according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an optical system of an infrared camera lens module according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are graphs of optical aberration and MTF (Modulation Transfer Function) of an infrared camera lens module according to an embodiment of the present invention at room temperature of 20°C.
5 and 6 are graphs of optical aberration and MTF (Modulation Transfer Function) of an infrared camera lens module according to an embodiment of the present invention at a low temperature of -30°C.
7 and 8 are graphs of optical aberration and MTF (Modulation Transfer Function) of an infrared camera lens module according to an embodiment of the present invention at a high temperature of 80°C.
9 is a time-series specific flowchart of a method of manufacturing an infrared camera lens module according to the first embodiment of the present invention.
10 is a time-series specific flowchart of a method of manufacturing an infrared camera lens module according to a second embodiment of the present invention.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. A preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar components are assigned the same reference numerals regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.In addition, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, it should be noted that the accompanying drawings are only for easy understanding of the spirit of the present invention, and should not be construed as limiting the spirit of the present invention by the accompanying drawings.

이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈에 대하여 설명하도록 한다. Hereinafter, an infrared camera lens module according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8 .

본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 렌즈(100), 내부경통(200), 초점보상경통(300), 외부경통(400) 및 검출모듈(500)을 포함하도록 구성된다. As shown in FIGS. 1 and 2, the infrared camera lens module according to an embodiment of the present invention includes a lens 100, an inner barrel 200, a focus compensation barrel 300, an external barrel 400, and a detection module ( 500).

렌즈(100)는 탐지하고자 하는 물체(피사체)측으로부터 양의 굴절력을 갖도록 구성되며, 렌즈(100)의 물체측면(110)은 오목하게 형성되고, 상측면(120)은 볼록하게 형성되는 메니스커스(Meniscus) 형상인 것이 바람직하다.The lens 100 is configured to have a positive refractive power from the object (subject) side to be detected, and the object side surface 110 of the lens 100 is concave, and the image side surface 120 is convex. It is preferably in the shape of a cus (Meniscus).

특히, 렌즈(100)의 물체측면(110) 및 상측면(120) 중 적어도 하나는 비구면 또는 회절비구면으로 이루어질 수 있으며, 도면에 직접적으로 도시되어 있지는 않으나 조리개는 렌즈(100)의 물체측면(100) 측에 배치되는 것이 바람직하다.In particular, at least one of the object-side surface 110 and the image-side surface 120 of the lens 100 may be formed of an aspherical surface or a diffractive aspherical surface, and although not directly shown in the drawing, the aperture is the object-side surface 100 of the lens 100 . ) is preferably arranged on the side.

한편, 렌즈(100)의 소재로는 칼코게나이드(Chalcogenide) 유리가 적용될 수 있으며, 이러한 칼코게나이드 렌즈는 양산성이 우수한 GMP(Glass Molding Press)를 통하여 제작이 이루어지므로 몰드성형용 방식에 적합한 소재라는 점과 동시에 기존의 값비싼 결정소재 적외선 렌즈를 대체하기에 원가 경쟁력이 높다는 장점이 있다.On the other hand, as the material of the lens 100, chalcogenide glass may be applied, and since this chalcogenide lens is manufactured through GMP (Glass Molding Press) with excellent mass productivity, it is suitable for a mold molding method. It has the advantage of high cost competitiveness as it replaces the existing expensive crystalline material infrared lens at the same time as it is a material.

상술한 몰드성형법을 활용하여 적외선 광학렌즈를 제작하기 위해서는 칼코게나이드 유리전이온도 이상의 비정질 상태에서 가열단계, 가압단계 및 서냉단계 등 어려 성형 단계를 거쳐야 하며, 성형과정에서 렌즈(100)의 물성변화가 최소화되어야 한다. In order to manufacture an infrared optical lens using the above-described mold molding method, it is necessary to undergo difficult molding steps such as heating, pressing, and slow cooling in an amorphous state above the chalcogenide glass transition temperature, and changing the physical properties of the lens 100 during the molding process should be minimized.

이러한 칼코게나이드 유리의 조성원소는 Ge, Sb, Se의 3원계로 이루어지는데, 렌즈(100) 물성변화를 최소화하기 위한 조성비의 도출이 요구되며, GexSb20Se80-x로 설정하였다.The compositional elements of the chalcogenide glass are made of a ternary system of Ge, Sb, and Se, and it is required to derive a composition ratio to minimize the change in physical properties of the lens 100, and it was set to Ge x Sb 20 Se 80-x.

여기에서 Ge의 원자퍼센트(at%)를 10, 15, 20, 25로 설정했을때의 결정화온도 및 결정화 활성화 에너지는 하기 표와 같다.Here, when the atomic percent (at%) of Ge is set to 10, 15, 20, 25, the crystallization temperature and crystallization activation energy are shown in the table below.

구분division 결정화온도(승온속도 30℃/min) [℃]Crystallization temperature (temperature increase rate 30℃/min) [℃] 결정화 활성화 에너지[KJ/mol]Crystallization activation energy [KJ/mol] x=10x=10 318.60318.60 155.89155.89 x=15x=15 394.97394.97 172.59172.59 x=20x=20 406.66406.66 259.81259.81 x=25x=25 337.03337.03 383.52383.52

결정화온도는 칼코게나이드 유리의 30℃/min의 승온속도 조건하에서의 결정화되는 시점의 온도를 의미하며, 결정화 활성화 에너지는 내부 원소들이 결정화가 되기 위해 그 상태까지의 에너지 준위에 도달하기 위하여 필요한 에너지를 의미한다. The crystallization temperature means the temperature at which the chalcogenide glass is crystallized under the temperature increase rate condition of 30°C/min, and the crystallization activation energy is the energy required to reach the energy level up to that state for the internal elements to be crystallized. it means.

온도변화에 따른 렌즈(100)의 물성변화를 최소화하기 위해서는 유리질 영역의 안정성이 확보되어야 하는데, 이를 위해서는 결정화 온도가 높아야 함과 동시에 결정화 활성화 에너지가 높을수록 유리하다.In order to minimize the change in the physical properties of the lens 100 according to the temperature change, stability of the glassy region must be secured. For this, the crystallization temperature must be high, and the higher the crystallization activation energy, the more advantageous.

상기 표 1에서 확인되는 바와 같이 Ge 함량이 15 at% 및 20 at%에서의 결정화 온도가 다른 조성에 비하여 매우 높음을 알 수 있고, 이 둘을 비교하였을 때 Ge 함량이 20 at%일 때 결정화 활성화 에너지가 높음을 알 수 있다. As can be seen in Table 1 above, it can be seen that the crystallization temperature at the Ge content of 15 at% and 20 at% is very high compared to the other compositions, and when the Ge content is 20 at%, crystallization is activated when the two are compared. It can be seen that the energy is high.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈에 적용되는 칼코게나이드 유리 소재의 조성은 Ge20Sb20Se60으로 결정하는 것이 가장 바람직하다. Therefore, the composition of the chalcogenide glass material applied to the infrared camera lens module according to an embodiment of the present invention is most preferably determined as Ge 20 Sb 20 Se 60 .

내부경통(200)은 내주면에 렌즈(100)를 안착하여 고정시키도록 형성되는 구성으로, 도 1에 도시된 바와 같이 상측면 방향을 따라 점차적으로 내경이 줄어들도록 복수 개의 단차가 형성되도록 구성될 수 있다. The inner barrel 200 is configured to seat and fix the lens 100 on the inner circumferential surface, and as shown in FIG. 1 , a plurality of steps may be formed so that the inner diameter is gradually reduced along the upper surface direction. have.

특히 내부경통(200)의 내주면에는 렌즈(100)를 안착시킬 수 있는 렌즈안착부(210)와 내부경통(200)의 물체측 끝단인 렌즈고정부(220)를 포함하도록 구성될 수 있으며, 이러한 구성을 통하여 렌즈안착부(210)에 의하여 렌즈(100)의 상측면 방향으로의 이동을 제한할 수 있으며, 렌즈고정부(200)에 의하여 렌즈(100)를 내부경통(200)에 견고하게 고정시킬 수 있다.In particular, the inner circumferential surface of the inner barrel 200 may be configured to include a lens seating portion 210 for seating the lens 100 and a lens fixing portion 220 that is an object-side end of the inner barrel 200, such as Through the configuration, the movement of the lens 100 in the image side direction can be restricted by the lens seating part 210 , and the lens 100 is firmly fixed to the inner barrel 200 by the lens fixing part 200 . can do it

또한 내부경통(200)의 외주면은 도 1에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 외부단차(230)가 형성될 수 있다.In addition, at least one external step 230 may be formed on the outer circumferential surface of the inner barrel 200 as shown in FIG. 1 .

초점보상경통(300)은 내주면이 내부경통(200)의 외주면을 감싸도록 내부경통(200)의 외주면과 고정 결합되는 구성이다. The focus compensation barrel 300 is configured to be fixedly coupled to the outer circumferential surface of the inner barrel 200 so that the inner circumferential surface surrounds the outer circumferential surface of the inner barrel 200 .

이러한 초점보상경통(300)은 도 1에 도시된 바와 같이 경통중심부(310), 상기 경통중심부(310)의 일측에 형성되되 후술할 외부경통(400)과 맞닿을 수 있도록 외주방향으로 연장 형성되는 제1 연장부(320) 및 경통중심부(310)의 타측에 셩성되되 전술한 내부경통(200)의 외부단차(230)와 결합되도록 내주방향으로 연장 형성되는 제2 연장부(330)를 구비한다. As shown in FIG. 1, the focus compensation barrel 300 is formed on one side of the barrel center part 310 and the barrel center part 310 and extends in the outer circumferential direction so as to be in contact with the external barrel 400 to be described later. The first extension part 320 and the second extension part 330 formed to extend in the inner circumferential direction so as to be coupled to the external step 230 of the inner barrel 200, which is formed on the other side of the barrel center part 310, is provided. .

외부경통(400)은 내부면이 초점보상경통(300)의 외주면과 고정 결합되도록 배치되는 구성이며, 이하에서는 상술한 내부경통(200), 초점보상경통(300) 및 외부경통(400)의 재질에 대하여 설명하도록 한다. The outer barrel 400 is configured such that the inner surface is fixedly coupled to the outer peripheral surface of the focus compensation barrel 300 , and hereinafter, the materials of the inner barrel 200 , the focus compensation barrel 300 and the external barrel 400 are described above. to be explained.

본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈에서의 내부경통(200) 및 외부경통(400)은 제1 재질로 형성되고, 초점보상경통(300)은 제1 재질과 다른 제2 재질로 형성된다.In the infrared camera lens module according to an embodiment of the present invention, the inner barrel 200 and the outer barrel 400 are formed of a first material, and the focus compensation barrel 300 is formed of a second material different from the first material. do.

제1 재질의 열팽창계수는 제2 재질의 열팽창계수보다 작은 재질로 구성되는 것이 바람직한데, 구체적으로 내부경통(200) 및 외부경통(400)은 알루미늄(aluminum)으로 형성되고, 초점보상경통(300)은 ABS 수지로 형성될 수 있다.Preferably, the thermal expansion coefficient of the first material is smaller than the thermal expansion coefficient of the second material. Specifically, the inner tube 200 and the outer tube 400 are made of aluminum, and the focus compensation tube 300 ) may be formed of ABS resin.

알루미늄의 열팽창계수는 0.0252 mm/m℃이고, ABS의 열팽창계수는 0.1 mm/m℃이므로, 온도의 변화에 따른 초점보상경통(300)의 수축 또는 팽창량이 내부경통(200) 및 외부경통(400)의 수축 또는 팽창량보다 더 크게 된다.Since the coefficient of thermal expansion of aluminum is 0.0252 mm/m°C and the coefficient of thermal expansion of ABS is 0.1 mm/m°C, the amount of contraction or expansion of the focus compensation barrel 300 according to the temperature change is the inner barrel 200 and the outer tube 400 ) is greater than the amount of contraction or expansion.

즉, 내부경통(200), 초점보상경통(300) 및 외부경통(400)이 가장 수축되는 저온하에서 렌즈(100), 내부경통(200), 초점보상경통(300) 및 외부경통(400)을 견고하게 조립할 경우, 실온 또는 고온에서는 초점보상경통(300)이 다른 구성 대비 더 많이 팽창하게 된다.That is, the lens 100, the inner barrel 200, the focus compensation barrel 300 and the external barrel 400 under the low temperature in which the inner barrel 200, the focus compensation barrel 300, and the external barrel 400 are most contracted. When firmly assembled, the focus compensation barrel 300 expands more than other configurations at room temperature or high temperature.

이때 초점보상경통(300)의 팽창에 의해 내부경통(200)은 렌즈(100)를 더욱 견고하게 잡아주기 때문에 내부경통(200) 및 외부경통(400)의 물성변화에 따른 렌즈(100)의 유동을 최소화할 수 있으며, 이로 인하여 온도변화에 따른 초점변화 등의 광학특성의 변동을 최소화할 수 있게 된다. At this time, because the inner barrel 200 holds the lens 100 more firmly due to the expansion of the focus compensation barrel 300 , the flow of the lens 100 according to the change in physical properties of the inner barrel 200 and the outer barrel 400 . can be minimized, and thereby, it is possible to minimize fluctuations in optical characteristics such as focus changes due to changes in temperature.

검출모듈(500)은 렌즈(100)를 통하여 입사되는 빛을 검출하는 기능을 수행하며, 구체적으로 8~12μm의 빛을 수광하는 구성이다. The detection module 500 performs a function of detecting light incident through the lens 100 , and is specifically configured to receive light of 8 to 12 μm.

이러한 검출모듈(500)은 도 1에 도시된 바와 같이 지지부(510), 검출기 윈도우(520) 및 검출면(530)을 포함하도록 구성되며, 화소수는 320 X 240, 화소크기는 12μm로 구성되는 것이 바람직하다. The detection module 500 is configured to include a support 510, a detector window 520, and a detection surface 530 as shown in FIG. 1, the number of pixels is 320 X 240, and the pixel size is 12 μm. it is preferable

본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈의 20℃, -30℃ 및 80℃에서의 광학수차의 경우 도 3, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 큰 차이가 없음을 확인할 수 있다. In the case of optical aberrations at 20°C, -30°C and 80°C of the infrared camera lens module according to an embodiment of the present invention, it can be seen that there is no significant difference as shown in FIGS. 3, 5 and 7 .

아울러 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈의 20℃, -30℃ 및 80℃에서의 MTF의 경우 또한 도 4, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이 큰 차이가 없음을 확인할 수 있다.In addition, in the case of the MTF at 20 ℃, -30 ℃ and 80 ℃ of the infrared camera lens module according to an embodiment of the present invention, as shown in Figs. 4, 6 and 8, it can be confirmed that there is no significant difference. .

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈은 렌즈(100)의 소재인 칼코나이드 유리의 조성비를 최적화하고, 각 경통의 재질을 이종으로 형성함으로써 온도 변화에 따른 렌즈 물성 변화를 최소화함과 동시에 경통의 수축/팽창에 의하여 발생될 수 있는 광학특성의 변화를 최소화함으로써 경량화 및 소형화를 만족함과 동시에 온도변화에 강한 적외선 카메라 렌즈 모듈을 제공할 수 있다.That is, the infrared camera lens module according to an embodiment of the present invention optimizes the composition ratio of chalconide glass, which is the material of the lens 100, and minimizes the change in lens properties due to temperature change by forming different types of materials for each barrel. At the same time, it is possible to provide an infrared camera lens module that is strong in temperature change while satisfying weight reduction and miniaturization by minimizing changes in optical characteristics that may be caused by contraction/expansion of the barrel.

이하에서는 도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명의 여러 실시예에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈의 제조방법에 대하여 설명하되, 앞에서 언급한 적외선 카메라 렌즈 모듈에 대한 설명과 중복되는 내용은 그 자세한 설명을 생략하도록 한다. Hereinafter, a method of manufacturing an infrared camera lens module according to various embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10, but the detailed description of the content overlapping with the description of the infrared camera lens module mentioned above will be omitted. let it do

본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈의 제조방법은 도 9에 도시된 바와 같이 내부경통(200)의 내주면에 형성된 렌즈안착부(210)에 렌즈(100)를 안착시키는 단계(S210)가 수행되며, 이후 내부경통(200)의 물체측 끝단인 렌즈고정부(220)를 내측 방향으로 절곡시키는 단계(S120)와 렌즈고정부(220)를 가압하여 렌즈(100)를 견고히 고정시키는 단계(S130)가 순차적으로 진행된다.The manufacturing method of the infrared camera lens module according to the first embodiment of the present invention includes the steps of seating the lens 100 on the lens seating part 210 formed on the inner circumferential surface of the inner barrel 200 as shown in FIG. 9 ( S210 ). ) is performed, and then the step of bending the lens fixing part 220, which is the object side end of the inner barrel 200 inward, (S120) and pressing the lens fixing part 220 to firmly fix the lens 100 Step S130 is performed sequentially.

이후 내부경통(200)의 외주면에 초점보상경통(300)을 결합하는 단계(S140)와 내부경통(200)의 외주면 및 초점보상경통(300)의 외주면을 감싸도록 외부경통(400)을 결합하는 단계(S150)가 수행된다. Thereafter, the step of coupling the focus compensation barrel 300 to the outer circumferential surface of the inner barrel 200 (S140) and the outer barrel 400 so as to surround the outer circumferential surface of the inner barrel 200 and the outer circumferential surface of the focus compensation barrel 300 Step S150 is performed.

즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈의 제조방법의 경우 각 경통의 결합 이전에 렌즈(100)를 견고히 결합하도록 구성되는데, 렌즈(100)의 안정적인 조립을 고려하여 도 10과 같이 렌즈의 고정 단계를 경통 조립 이후에 수행할 수도 있다. That is, in the case of the method of manufacturing an infrared camera lens module according to the first embodiment of the present invention, the lens 100 is firmly coupled before each barrel is coupled. Similarly, the fixing step of the lens may be performed after assembling the barrel.

이를 고려한 본 발명의 제2 실시예에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈의 제조방법의 경우, 도 10에 도시된 바와 같이 내부경통(200)의 내주면에 형성된 렌즈안착부(210)에 렌즈(100)를 안착시키는 단계(S210), 내부경통(200)의 외주면에 초점보상경통(300)을 결합하는 단계(S220), 내부경통(200)의 외주면 및 초점보상경통(300)의 외주면을 감싸도록 외부경통(400)을 결합하는 단계(S230)가 먼저 수행될 수 있다. In the case of the manufacturing method of the infrared camera lens module according to the second embodiment of the present invention in consideration of this, as shown in FIG. 10 , the lens 100 is mounted on the lens mounting part 210 formed on the inner circumferential surface of the inner barrel 200 . step (S210), coupling the focus compensation barrel 300 to the outer circumferential surface of the inner barrel 200 (S220), the outer barrel to surround the outer circumferential surface of the inner barrel 200 and the outer circumferential surface of the focus compensation barrel 300 ( The step ( S230 ) of combining 400 ) may be performed first.

이후 내부경통(200)의 물체측 끝단인 렌즈고정부(220)를 내측 방향으로 절곡시키는 단계(S240)와 렌즈고정부(220)를 가압하여 렌즈(100)를 고정시키는 단계(S250)가 순차적으로 진행된다.Afterwards, the step of bending the lens fixing part 220, which is the object side end of the inner barrel 200 inwardly (S240), and the step of fixing the lens 100 by pressing the lens fixing part 220 (S250) are sequential proceeds with

상술한 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈의 제조방법에서의 각 구성들의 기술적 특징은 앞서 언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 카메라 렌즈 모듈에서 설명한 기술적 특징이 그대로 적용될 수 있다.The technical features of the respective components in the manufacturing method of the infrared camera lens module according to the first and second embodiments of the present invention are described above in the infrared camera lens module according to the embodiment of the present invention. This can be applied as is.

아울러, 상기 적외선 카메라 렌즈 모듈의 제조방법은 내부경통(200) 및 외부경통(400)을 형성하는 제1 재질 및 초점보상경통(300)을 형성하는 제2 재질 간의 열팽창계수의 차이를 고려하여 냉간에서 수행되는 것이 바람직하다. In addition, the manufacturing method of the infrared camera lens module is cold in consideration of the difference in the coefficient of thermal expansion between the first material forming the inner barrel 200 and the outer barrel 400 and the second material forming the focus compensation barrel 300 . It is preferably carried out in

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.As mentioned above, although the present invention has been described in detail using preferred embodiments, the scope of the present invention is not limited to specific embodiments and should be construed according to the appended claims. In addition, those skilled in the art will understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

100: 렌즈
200: 내부경통
300: 초점보상경통
400: 외부경통
500: 검출모듈100: lens
200: inner barrel
300: focus compensation tube
400: external barrel
500: detection module

Claims (8)

탐지하고자 하는 물체측으로부터 양의 굴절력을 갖는 렌즈;
내주면에 상기 렌즈를 안착하여 고정시키도록 형성되는 내부경통;
내주면이 상기 내부경통의 외주면을 감싸도록 상기 내부경통의 외주면과 고정 결합되는 초점보상경통; 및
내주면이 상기 초점보상경통의 외주면과 고정 결합되도록 배치되는 외부경통;
을 포함하고,
상기 내부경통 및 외부경통은 제1 재질로 형성되고, 상기 초점보상경통은 상기 제1 재질과 다른 제2 재질로 형성되는 적외선 카메라 렌즈 모듈.
a lens having positive refractive power from the side of the object to be detected;
an inner barrel formed to seat and fix the lens on an inner circumferential surface;
a focus compensating barrel fixedly coupled to the outer circumferential surface of the inner barrel so that the inner circumferential surface surrounds the outer circumferential surface of the inner barrel; and
an outer barrel having an inner circumferential surface arranged to be fixedly coupled to an outer circumferential surface of the focus compensation barrel;
including,
The inner barrel and the outer barrel are formed of a first material, and the focus compensation barrel is formed of a second material different from the first material.
 청구항 1에 있어서,
상기 렌즈는 칼코게나이드 유리(Chalcogenide Glass)로 형성되되,
상기 렌즈의 물체측면은 오목하게 형성되고, 상측면은 볼록하게 형성되는 적외선 카메라 렌즈 모듈.
The method according to claim 1,
The lens is formed of chalcogenide glass (Chalcogenide Glass),
An infrared camera lens module in which the object side of the lens is concave and the image side is convex.
 청구항 1에 있어서,
상기 제1 재질의 열팽창계수는 상기 제2 재질의 열팽창계수보다 작은 적외선 카메라 렌즈 모듈.
The method according to claim 1,
The thermal expansion coefficient of the first material is smaller than the thermal expansion coefficient of the second material infrared camera lens module.
 탐지하고자 하는 물체측으로부터 양의 굴절력을 갖는 렌즈;
내주면에 상기 렌즈를 안착하여 고정시키도록 형성되는 내부경통;
내주면이 상기 내부경통의 외주면을 감싸도록 상기 내부경통의 외주면과 고정 결합되는 초점보상경통;
내주면이 상기 초점보상경통의 외주면과 고정 결합되도록 배치되는 외부경통; 및
상기 렌즈를 통하여 입사되는 빛을 검출하는 검출모듈;
을 포함하고,
상기 렌즈는 칼코게나이드 유리(Chalcogenide Glass)로 형성되되,
상기 렌즈의 물체측면은 오목하게 형성되고, 상측면은 볼록하게 형성되는 적외선 카메라 렌즈 모듈.
a lens having positive refractive power from the side of the object to be detected;
an inner barrel formed to seat and fix the lens on an inner circumferential surface;
a focus compensating barrel fixedly coupled to the outer circumferential surface of the inner barrel so that the inner circumferential surface surrounds the outer circumferential surface of the inner barrel;
an outer barrel having an inner circumferential surface arranged to be fixedly coupled to an outer circumferential surface of the focus compensation barrel; and
a detection module for detecting light incident through the lens;
including,
The lens is formed of chalcogenide glass (Chalcogenide Glass),
An infrared camera lens module in which the object side of the lens is concave and the image side is convex.
 내부경통의 내주면에 형성된 렌즈안착부에 렌즈를 안착시키는 단계;
상기 내부경통의 물체측 끝단인 렌즈고정부를 내측 방향으로 절곡시키는 단계;
상기 렌즈고정부를 가압하여 상기 렌즈를 고정시키는 단계;
상기 내부경통의 외주면에 초점보상경통을 결합하는 단계;
상기 내부경통의 외주면 및 초점보상경통의 외주면을 감싸도록 외부경통을 결합하는 단계;
를 포함하는 적외선 카메라 렌즈 모듈의 제조방법.
seating the lens in a lens seating portion formed on the inner circumferential surface of the inner barrel;
bending a lens fixing part, which is an object-side end of the inner barrel, in an inward direction;
fixing the lens by pressing the lens fixing part;
coupling a focus compensation barrel to an outer circumferential surface of the inner barrel;
coupling the outer barrel to surround the outer circumferential surface of the inner barrel and the outer circumferential surface of the focus compensation barrel;
A method of manufacturing an infrared camera lens module comprising a.
 내부경통의 내주면에 형성된 렌즈안착부에 렌즈를 안착시키는 단계;
상기 내부경통의 외주면에 초점보상경통을 결합하는 단계;
상기 내부경통의 외주면 및 초점보상경통의 외주면을 감싸도록 외부경통을 결합하는 단계;
상기 내부경통의 물체측 끝단인 렌즈고정부를 내측 방향으로 절곡시키는 단계; 및
상기 렌즈고정부를 가압하여 상기 렌즈를 고정시키는 단계;
를 포함하는 적외선 카메라 렌즈 모듈의 제조방법.
seating the lens in a lens seating portion formed on the inner circumferential surface of the inner barrel;
coupling a focus compensation barrel to an outer circumferential surface of the inner barrel;
coupling the outer barrel to surround the outer circumferential surface of the inner barrel and the outer circumferential surface of the focus compensation barrel;
bending a lens fixing part, which is an object-side end of the inner barrel, in an inward direction; and
fixing the lens by pressing the lens fixing part;
A method of manufacturing an infrared camera lens module comprising a.
 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
상기 내부경통 및 외부경통은 제1 재질로 형성되고, 상기 초점보상경통은 상기 제1 재질과 다른 제2 재질로 형성되되,
상기 제1 재질의 열팽창계수는 상기 제2 재질의 열팽창계수보다 작은 적외선 카메라 렌즈 모듈의 제조방법.
7. The method according to claim 5 or 6,
The inner barrel and the outer barrel are formed of a first material, and the focus compensation barrel is formed of a second material different from the first material,
The method of manufacturing an infrared camera lens module wherein the coefficient of thermal expansion of the first material is smaller than the coefficient of thermal expansion of the second material.
 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
상기 렌즈는 칼코게나이드 유리(Chalcogenide Glass)로 형성되되,
상기 렌즈의 물체측면은 오목하게 형성되고, 상측면은 볼록하게 형성되는 적외선 카메라 렌즈 모듈의 제조방법.7. The method according to claim 5 or 6,
The lens is formed of chalcogenide glass (Chalcogenide Glass),
The method of manufacturing an infrared camera lens module in which the object side of the lens is formed to be concave, and the image side is formed to be convex.
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