KR100634287B1 - 광학기기와 그 광학부재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광학기기에 관한 것으로, 회절소자(25)가 광학기기의 초점면 또는 상면(3)에 배치되고 회절소자(25)가 광학기기의 관측위치에서 다수의 출사동공의 배열구성(6)을 형성하여 확대형 출사동공을 형성한다. 회절소자는 둘 이상의 다수의 광회절격자를 제공토록 구성되고 각 회절격자는 상기 다수의 회절격자중 나머지 회절격자들에 대하여 각을 이루어 배치된다.

Description

광학기기와 그 광학부재{OPTICAL INSTRUMENT AND OPTICAL ELEMENT THEREOF}
도 1 은 회절소자가 사용되는 현미경의 광학부재를 보인 설명도,
도 2 는 도 1 의 현미경에 나타나는 출사동공의 배열구성을 보인 설명도,
도 3 은 3개의 광회절격자가 구비된 회절소자를 보인 부분평면도,
도 4 는 광회절격자를 형성하는 홈을 보인 단면도,
도 5 는 도 4 와 유사하나 광회절격자를 형성하는 다른 형태의 홈을 보인 단면도,
도 6 은 도 3 과 유사하나 6 개의 광회절격자가 구비된 회절소자의 부분평면도,
도 7 은 투과성회절소자를 이용한 투사현미경의 광학부재를 보인 설명도,
도 8 은 반사성회절소자를 이용한 다른 형태의 투사현미경을 보인 설명도,
도 9 는 조합형 프레넬렌즈계와 회절배열구성을 이용한 투사현미경의 광학부재를 보인 설명도, 및
도 10 은 도 4 에서 보인 투사현미경의 다른 구조를 보인 설명도이다.
본 발명은 광학기기, 특히 출사동공을 갖되 이 출사동공에서 관찰자가 물체의 상을 볼 수 있도록 된 광학기기에 관한 것이다.
종래의 광학기기에서는, 출사동공의 크기는 광학기기의 개구(aperture)의 수와 광학기기의 전체배율의 함수에 의하여 결정되기 때문에 출사동공의 크기는 고정되고 비교적 작은 치수로 되어 있다. 따라서 관찰자가 적절히 상을 보기 위해 또는 광학기기로부터 나오는 빛을 받아들이기 위하여, 관찰자는 자신의 눈의 입사동공을 광학기기의 출사동공과 정확히 정렬시키는 것이 필요하다.
본원 출원인의 유럽특허출원 제 94905777.2 호에서는 확대형의 출사동공이 구비됨으로써 관찰자가 자신의 동공을 확대된 출사동공 내의 어느 곳에 위치시켜도 광학기기로부터 나오는 상이나 빛을 자유로이 받아들일 수 있다. 확대된 출사동공은 광학기기의 중간 초점면 또는 상면(像面)에 위치하는 회절소자를 배치함으로써 얻을 수 있다. 회절소자는 기재의 표면내의 다수의 서로 평행한 제 1 홈들을 가지되 이 제 1 홈들의 변들(edges)이 동시에 동일공간을 차지(coincident)하면서 제 1 회절 격자의 회절격자선들을 형성하고 기재의 표면 내에 다수의 서로 평행한 제 2 홈들을 가지되 이 제 2 홈들은 상기 제 1 홈들에 수직하게 연장되고 이 제 2 홈들의 변들이 동시에 동일 공간을 차지하면서 제 2 회절격자의 회절격자선들을 형성하는 기재를 포함한다. 상기 본원 출원인의 유럽특허출원 제 9405777.2 호에 기술된 바와 같은 회절소자의 구성에 의해 확대형의 출사동공이 생성되는 반면에, 본 발명은 확대형 출사동공을 갖는 개선된 광학기기를 제공한다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 광학기기는 물체의 광학상을 생성하되, 이 광학상이 출사동공에서 관찰자에 의해 관찰될 수 있도록 하기 위한 광학시스템과 ; 다수의 출사동공의 배열구성을 생성하기 위한 회절소자를 포함하되 ; 회절소자는 공통의 평면에서 적어도 3 개의 광회절격자를 가진 기재를 포함하고 ; 각각의 광회절격자는 기재내에 연속적인 홈 또는 변(grooves or edges)에 의해 형성된 한 세트의 연속적이고 서로 평행한 회절격자선들을 포함하며, 각각의 광회절격자의 회절격자선들은 광회절격자들 상호간의 회절격자선들에 대해 서로 다른 각도의 방향으로 뻗어 있다.
발명의 제 2 양태에 따르면, 광학기기는 물체의 광학상을 생성하되, 이 광학상이 출사동공에서 관찰자에 의해 관찰될 수 있도록 하기 위한 광학 시스템과 ; 다수의 출사동공의 배열구성을 생성하기 위한 회절소자를 포함하되 ; 회절소자는 공통의 평면에서 적어도 제 1, 제 2, 및 제 3 광회절격자를 가지는 기재를 포함하고 ; 제 1 광회절격자는 기재 내에 연속적인 제 1 홈 또는 변에 의해 형성된 제 1 세트의 연속적이고 서로 평행한 제 1 회절격자선들을 포함하며 ; 제 2 광회절격자는 기재 내에 연속적인 제 2 홈 또는 변에 의해 형성된 제 2 세트의 연속적이고 서로 평행한 제 2 회절격자선들을 포함하고 ; 제 3 광회절격자는 기재 내에 연속적인 제 3 홈 또는 변에 의해 형성된 제 3 세트의 연속적이고 서로 평행한 제 3 회절격자선들을 포함하고 ; 제 1, 제 2 및 제 3 세트의 회절격자선들은 서로에 대해 서로 다른 각도의 방향으로 뻗어 있으며 ; 회절소자의 공통의 평면은 광학시스템의 초점면 또는 상면에 위치하고 있다.
발명의 제 3 양태에 따르면, 광학기기는 대물렌즈와 ; 제 1 출사동공에서 관찰할 수 있는 대물렌즈의 구경의 구경상을 생성하기 위한 접안렌즈와 ; 대물렌즈 및 접안렌즈에 의해 상면에서 생성된 상의 광학상을 수용하고, 상기 구경상을 제 2 출사동공으로 중계하며, 광학상이 관찰자에 의해 제 2 출사동공에서 관찰될 수 있도록 하기 위한 광학시스템을 포함하되 ; 광학시스템이 다수의 제 2 출사동공의 배열 구성을 생성하기 위한 회절 소자를 포함하고 ; 회절소자는 적어도 3 개의 광회절격자를 가진 기재를 포함하되, 각각의 광회절 격자는 상면내에 공통적으로 배치되어 있으며 ; 각각의 광회절격자는 기재내에 연속적인 홈 또는 변에 의해 형성된 한 세트의 연속적이고 서로 평행한 회절격자선들을 포함하고, 각각의 광회절격자의 회절격자선들은 광회절격자들 상호간의 회절격자선들에 대해 서로 다른 각도의 방향으로 뻗어있다.
발명의 제 4 양태에 따르면, 현미경은 물체의 광학상을 생성하되, 이 광학상이 출사동공에서 관찰자에 의해 관찰될 수 있도록 하기 위한 광학시스템과 ; 다수의 출사동공의 배열 구성을 생성하기 위한 회절소자를 포함하되 ; 회절소자는 공통의 평면에서 적어도 3 개의 광회절격자를 가진 기재를 포함하고 ; 각각의 광회절격자는 기재 내에 연속적인 홈 또는 변에 의해 형성된 한 세트의 연속적이고 서로 평행한 회절격자선들을 포함하며, 각각의 광회절격자의 회절격자선들은 광회절격자들 상호간의 회절격자선들에 대해 서로 다른 각도의 방향으로 뻗어 있다.
발명의 제 5 양태에 따르면, 회절소자는 광학상으로부터 다수의 출사동공의 배열구성을 생성하기 위한 회절소자에 있어서, 기재와 ; 이 기재상의 표면과 ; 기재의 표면 내의 공통의 평면에 형성된 적어도 3 개의 광회절격자를 포함하되 ; 각각의 광회절격자는 기재 내에 연속적인 홈 또는 변에 의해 형성된 한 세트의 연속적이고 서로 평행한 회절격자선들을 포함하며, 각각의 광회절격자의 회절격자선들은 광회절격자들 상호간의 회절격자선들에 대해 서로 다른 각도의 방향으로 뻗어 있다.
발명의 제 6 양태에 따르면, 회절소자는 광학상으로부터 다수의 출사동공의 배열구성을 생성하기 위한 광회절 소자에 있어서, 공통의 평면에 적어도 제 1, 제 2 및 제 3 광회절격자를 가진 기재를 포함하되 ; 제 1 광회절격자는 기재 내에 연속적인 제 1 홈 또는 변에 의해 형성된 제 1 세트의 연속적이고 서로 평행한 제 1 회절격자선들을 포함하고 ; 제 2 광회절격자는 기재 내에 연속적인 제 2 홈 또는 변에 의해 형성된 제 2 세트의 연속적이고 서로 평행한 제 2 회절격자선들을 포함하며 ; 제 3 광회절격자는 기재 내에 연속적인 제 3 홈 또는 변에 의해 형성된 제 3 세트의 연속적이고 서로 평행한 제 3 회절격자선들을 포함하고 ; 제 1, 제 2 및 제 3 세트의 회절격자선들은 서로에 대해 서로 다른 각도의 방향으로 뻗어 있다.
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본 발명을 첨부 도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 도 1 에서, 현미경은 대물렌즈(1)와 접안렌즈(2)를 포함하고 있다. 대물렌즈는 중간상을 물면(物面)(4)에 놓인 물체의 초점면 또는 상면(3)에 만들며, 잘 알려진 바와 같이, 관찰자의 눈을 현미경의 출사동공(5)에 일직선으로 정렬시켰을때 상기 중간상의 확대상 및 그로 인한 물체의 확대상이 관찰될 수 있다. 출사동공(5)은 대물렌즈(1)의 구경(aperture)의 상이다. 본 발명에 따른 현미경에 있어서, 회절소자(25)는 중간 초점면 또는 중간 상면(3)에 위치하고 있다. 회절소자(25)에 의해 현미경이 출사동공(7)들의 배열 구성(6)(도 2)을 효과적으로 생성하게 되는데 이들 출사동공의 각각은 회절소자(25)가 없을 경우에 형성되게 될 출사동공(5)에 상당하는 것이다. 회절소자(25)의 디자인을 적절히 선택함으로써 서로 인접하는 출사동공(7)들이 서로 접하거나 중첩되게 출사동공의 배열구성(6)이 이루어질 수 있다. 도 2 에서 출사동공의 배열구성을 보인 것은 설명을 위한 것으로, 이러한 배열구성의 출사동공은 도시된 바와 같이 육각형의 형상으로 이루어질 수도 있으나 다른 형상으로 이루어질 수도 있다.
원할 경우, 대물렌즈의 구경은 구경조리개(8)에 의하여 한정될 수 있다. 조리개(8)가 원형일 경우, 이에 따라 출사동공도 원형이 된다. 그러나, 대물렌즈의 구경은 원형이 아닌 형상일 수 있으며 직사각형, 정사각형 또는 육각형일 수 있다. 따라서, 출사동공(5)(7)은 상기 배열 구성의 출사동공이 이들 사이에 간극을 두지 않고 서로 접하는 상태로 배치되거나 출사동공들이 서로 중첩되게 배치될 수 있는 형상으로 생성될 수 있다. 그러나, 서로에 대한 출사동공들의 상기한 배치가 선택됨으로써 출사동공의 배열 구성은 관찰자의 눈에는 단일의 연속 확대형의 출사동공으로 나타난다.
회절소자(25)는 둘보다 더 많은 다수의 광회절격자가 형성되는 면(26)을 갖는다. 도 3 에서 회절소자는 3 개의 광회절격자를 갖는 것으로 도시되어 있다. 회절소자(25)는 그 면(26)에서 서로 평행한 다수 셋트의 홈을 가지며, 서로 평행한 각 셋트의 홈이 각 광회절격자의 회절격자선을 형성한다. 면(26)내의 서로 평행한 제 1 셋트의 제 1 홈들은 서로 평행한 제 1 회절격자의 회절격자선(27)을 형성하고 서로 평행한 제 2 홈들은 서로 평행한 제 2 광회절격자의 회절격자선(30)을 형성하며 서로 평행한 제 3 홈들은 서로 평행한 제 3 광회절격자의 회절격자선(31)을 형성한다. 제 1, 제 2 및 제 3 홈들은 상대측에 대하여 각을 이루며 형성되어서 3 개 광회절격자의 회절격자선들은 각각 상대측에 대하여 각을 이루며 형성되는데, 예를 들면, 도 5 에서 보인 바와 같이 상대측에 대하여 60 ° 의 등각도로 각을 이루어 뻗어 있다. 상기 홈들은 도 4 에서 보인 바와 같은 단면형상(profile)을 가질 수 있는 벽(28)을 갖는다. 상기 광회절격자의 회절격자선의 간격, 즉 피치(pitch)는 출사동공의 배열 구성에 있어서 출사동공의 간격을 결정한다. 통상 광회절격자의 회절격자선의 피치는 2- 160 미크론의 범위이다. 홈의 벽(28)의 각도와 형태에 의해 다수의 출사동공에 대한 빛의 분산도가 결정되므로 상기 홈의 벽을 다수의 출사동공에 대한 빛의 균일한 분산이 이루어지도록 형성한다. 광회절격자를 형성하는 공통의 변(29)은 표면의 최상측에 놓이고 홈들은 도 4 에서 보인 바와 같이 변들 사이에서 오목한 부분을 형성하도록 면(26)내에 홈(28)을 형성하는 대신에, 광회절격자의 회절격자선(23)이 도 5 에서 보인 바와 같이 회절소자에 형성된 홈의 가장 깊은 부분에 의하여 형성되도록 회절소자가 반대의 구성으로 형성될 수도 있다.
도 3 이 서로에 대하여 등각도로 각을 이루어 뻗어 있는 3 개의 광회절격자를 갖는 회절소자(25)를 보이고 있으나 필요한 경우 보다 많은 수의 광회절격자가 회절소자(25)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 8 에서 보인 바와 같이, 6 개의 광회절격자가 제공될 수 있지만 6 개 보다 더 많은 광회절격자도 제공될 수 있다.
광회절격자의 회절격자선의 간격은 필요에 따라 동일하거나 동일하지 않을 수도 있다. 또한 한 격자에서 모든 홈의 단면형태는 동일하거나, 필요에 따라 각 홈 또는 인접한 홈에 대한 일부 홈의 단면형태는 출사동공에 대해 요구되는 빛의 분포를 제공하기 위해 다를 수도 있다. 도 3 에서는 3 개 광회절격자의 회절격자선이 등각도로 각을 이루어 뻗어 있고 서로에 대하여 대칭으로 뻗어 있다. 그러나, 원하는 경우 광회절격자의 회절격자선 사이에 다른 각도가 선택될 수 있다.
서로 다른 다수개의 파장으로 된 빛을 포함하는 다색광이 광회절격자에 의하여 영향을 받을 때 빛의 회절은 빛의 파장에 따라 달라질 수 있다. 다색광을 이용하여 현미경 또는 기타 다른 광학기기를 작동하는 것이 바람직할 때는 본원 출원인의 유럽특허출원 제 94905777.2 호에 기술된 바와 같이, 단 두개의 광회절격자를 회절소자상에 형성한 경우 색윤곽 효과(colour fringing effect)가 나타나기 때문에 광학기기에 의하여 형성된 상의 질을 떨어뜨린다. 이미 언급된 바와 같이 둘 보다 더 많은 수의 광회절격자를 설치하는 경우, 관찰되는 색윤곽 효과가 줄어들고 관찰자에 의하여 관찰되는 상의 질이 향상된다. 관찰자에 의하여 관찰되는 색윤곽 효과는 상기 배열구성의 출사동공이 여러 방향으로 중첩되게 출사동공의 배열 구성을 생성토록 광회절격자를 형성함으로서 감소된다. 상기 출사동공의 배열 구성에서 출사동공을 중첩시킴으로서 각 광회절격자에 의하여 나타나는 색윤곽은 소거되어, 관찰되는 색윤곽을 감소시키는 경향을 보인다. 상기 배열 구성의 출사동공들을 이와 같이 여러 방향으로 중첩하는 것은 2 개 보다 더 많은 광회절격자에 의해 이루어지는데, 예를 들면, 도 3 의 회절소자의 경우 상기 배열 구성의 출사동공이 3 방향으로 중첩되고 도 6 의 회절소자의 경우는 상기 배열 구성의 출사동공이 6 개의 방향으로 중첩된다.
이제 출사동공의 배열 구성을 포함하는 확대형 출사동공을 생성하는 회절소자를 이용한 다른 형태의 광학기기를 도 7 내지 도 10 을 참조하여 설명하기로 한다.
도 7 은 대물렌즈(10), 투사접안렌즈(11)와 시야렌즈(12)(13)를 포함하는 투사현미경을 보이고 있다. 이러한 투사현미경의 구성에 있어서, 투사접안렌즈는 중간면(15)에 중간 출사동공을 형성토록 대물렌즈(10) 또는 구경조리개(14)의 구경을 통해 상으로 맺게 한다. 시야렌즈(12)(13)는 중간면(15)의 중간 출사동공의 상을 관찰자를 위한 관찰위치에서 최종 출사동공(16)으로 중계한다. 대물렌즈(10)와 투사접안렌즈(11)는 물면(18)에 놓인 물체에 대한 시야렌즈(12)(13) 중간의 면(17)에 상을 형성한다. 투과성 회절소자(25)가 관찰위치에서 최종 확대형 출사동공(16)을 형성토록 중간면(15)에서 중간 출사동공의 상들의 배열구성을 생성하기 위하여 면(17)에 배치된다.
도 8 은 도 1 에서 보인 현미경과 도 7 에서 보인 투사현미경에서와 같이 투과성 회절소자에서 상을 형성하는 대신에 상이 반사성 회절소자(20)에서 형성되는 투사현미경의 다른 실시형태를 보인 것이다. 단일의 시야렌즈(21)와 반사소자(22)가 거울(24)을 통하여 관찰자의 눈(23)에 의해 관찰되는 상을 형성토록 제공된다. 회절소자(25)가 반사소자(22)의 표면에 인접하여 제공된다. 회절소자(25)는 도 7 에서 보인 바와 같이 별개의 부재이거나 반사소자(22)와 일체로 형성되어 반사소자(22)의 반사면에 형성될 수 있다. 시야렌즈(21)와 평면경 형태인 반사소자(22)대신에 도 10 에서 보인 바와 같이 오목형의 부분구면 반사소자(50)가 사용될 수도 있다. 회절소자(51)가 오목형 반사소자와 일체로 형성되고 반사소자의 부분구면 오목면에 형성되어 회절소자가 반사소자의 곡면형상을 갖도록 할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 광학기기의 중간 상면에 배치될 때 관련 시야렌즈나 거울 장치와 함께 반사성 회절수단 또는 굴절성 회절수단에 의하여 관찰자 눈의 관찰위치에서 광학기기의, 출사동공의 배열 구성, 또는 중간 출사동공의 상을 생성하는 광회절소자를 포함하는 광학기기를 제공한다.
시야렌즈(12)(13)가 상을 투사하도록 제공되는 도 7 에서 보인 현미경의 구조와, 거울과 시야렌즈(21)가 상을 투사하도록 제공되는 도 8 에서 보인 현미경의 구조에 있어서, 시야렌즈는 적어도 상면과 같은 크기를 갖는 것이 필요하다. 이는 기기의 비용이 많이 들고 무게가 무거워지는 결점을 제공하며 넓은 시야가 요구될 때 원하는 크기의 시야렌즈를 제작할 수 없는 단점을 갖는다. 이들 결점을 극복하기 위하여 프레넬렌즈가 굴절성 시야렌즈 대신에 사용될 수 있다. 통상적인 원형 프레넬렌즈를 구성하는 대신에, 필요한 원형 프레넬렌즈의 광학특성이 서로에 대하여 각을 이루어 배치되는 다수의 원통형 프레넬렌즈에 의하여 얻어진다. 각각의 원통형 프레넬렌즈는 평행프리즘스트립의 형태로 형성된다. 원통형 프레넬렌즈는 조합되어 광학적으로 통상적인 원형렌즈로서 작용한다. 이미 언급된 바와 같이, 서로 평행한 다수 셋트의 회절격자선들이 출사동공의 배열구성을 생성토록 사용된다. 프레넬렌즈를 구성하는 프리즘스트립의 표면은 이에 광회절격자선을 형성함으로서 통상적인 프레넬렌즈와 다르게 변형된다.
도 9 는 도 7 과 유사한 투사현미경을 보인 것이나 단일의 광학소자(32)가 다수의 출사동공의 배열구성을 생성토록 시야렌즈(12)(13)(도 7)의 기능과 회절소자(25)(도 7)의 기능을 수행한다. 이러한 소자는 경량이어서 경제적으로 제작될 수 있다.
기재의 공통표면에 제 1 및 제 2 원통형 프레넬렌즈를 형성하는 것이 바람직하지만 필요한 경우 제 1 및 제 2 원통형 프레넬렌즈가 현미경에서 서로 평행하게 연장된 서로 다른 면들에 형성될 수 있다. 예를 들어, 한 렌즈는 기재의 일측면에 형성되고 다른 렌즈는 타측면에 형성될 수 있다.
통상적으로 회절소자는 광학기기의 다른 광학부재에 대하여 고정되어 있다. 그러나, 어떤 경우에 있어서는 예를 들어, 회절소자의 평면에 수직인 축선을 중심으로 하여, 또는 오목형 부분구면소자의 경우 회절소자의 중심축선을 중심으로 하여 회절소자를 회전시킴으로서 광학 기기의 다른 광학소자에 대하여 회절소자를 이동시키는 것이 바람직할 수도 있다. 이러한 회전은 전동모터와 이 모터로부터 회절소자로의 구동전달장치를 제공함으로서 이루어질 수 있다.
지금까지 본 발명은 현미경에 대하여 설명되었으나, 본 발명은 현미경에만 국한되는 것은 아니며 다른 형태의 광학 기기 또는 장치의 확대형 출사동공을 형성하는데 이용될 수 있다.
상기한 바와 같이 회절소자(25)는 별개의 부재이거나 광학장치의 렌즈 또는 거울과 같은 다른 광학부재와 일체로 형성될 수 있다. 회절소자가 렌즈 또는 거울과 같은 다른 광학부재와 일체로 형성될 때 회절격자를 구성하는 홈과 회절격자선은 다른 광학부재의 표면에 형성된다. 이것은 광학부재의 표면에 물질의 층을 증착하고 증착된 이 층에 홈을 컷팅 또는 기타 방법으로 형성하여 용이하게 이루어질 수 있다.
본 명세서에서는 렌즈, 거울 또는 기타 광학요소를 참조하였으나 이러한 요소는 단일의 광학요소 또는 여러 부재의 조합으로 구성되는 복합광학소자를 포함할 수 있음은 물론이다.

Claims (23)

  1. 물체의 광학상을 생성하되, 이 광학상이 출사동공에서 관찰자에 의해 관찰될 수 있도록 하기 위한 광학시스템과 ;
    다수의 출사동공의 배열구성을 생성하기 위한 회절소자를 포함하되 ;
    회절소자는 공통의 평면에서 적어도 3 개의 광회절격자를 가진 기재를 포함하고 ;
    각각의 광회절격자는 기재내에 연속적인 홈 또는 변(grooves or edges)에 의해 형성된 한 세트의 연속적이고 서로 평행한 회절격자선들을 포함하며, 각각의 광회절격자의 회절격자선들은 광회절격자들 상호간의 회절격자선들에 대해 서로 다른 각도의 방향으로 뻗어 있음을 특징으로 하는 광학기기.
  2. 제 1 항에 있어서, 광회절격자를 형성하는 홈 또는 변의 벽(walls)이 출사동공의 배열구성 내에서 출사동공에 광에너지를 균일하게 분배하는데 효과적인 단면형상(profile)을 가진 것을 특징으로 하는 광학기기.
  3. 제 1 항에 있어서, 회절소자가 원통형 프레넬(Fresnel)렌즈와 일체로 된 것을 특징으로 하는 광학기기.
  4. 제 1 항 있어서, 광학기기가 현미경인 것을 특징으로 하는 광학기기.
  5. 물체의 광학상을 생성하되, 이 광학상이 출사동공에서 관찰자에 의해 관찰될 수 있도록 하기 위한 광학 시스템과 ;
    다수의 출사동공의 배열구성을 생성하기 위한 회절소자를 포함하되 ;
    회절소자는 공통의 평면에서 적어도 제 1, 제 2, 및 제 3 광회절격자를 가지는 기재를 포함하고 ;
    제 1 광회절격자는 기재 내에 연속적인 제 1 홈 또는 변에 의해 형성된 제 1 세트의 연속적이고 서로 평행한 제 1 회절격자선들을 포함하며 ;
    제 2 광회절격자는 기재 내에 연속적인 제 2 홈 또는 변에 의해 형성된 제 2 세트의 연속적이고 서로 평행한 제 2 회절격자선들을 포함하고 ;
    제 3 광회절격자는 기재 내에 연속적인 제 3 홈 또는 변에 의해 형성된 제 3 세트의 연속적이고 서로 평행한 제 3 회절격자선들을 포함하고 ;
    제 1, 제 2 및 제 3 세트의 회절격자선들은 서로에 대해 서로 다른 각도의 방향으로 뻗어 있으며 ;
    회절소자의 공통의 평면은 광학시스템의 초점면 또는 상면에 위치하고 있음을 특징으로 하는 광학기기.
  6. 제 5 항에 있어서, 공통의 평면이 기재의 표면상에 형성된 것을 특징으로 하는 광학기기.
  7. 제 5 항에 있어서, 공통의 평면이 만곡형인 것을 특징으로 하는 광학기기.
  8. 제 5 항에 있어서, 각각의 광회절격자의 회절격자선들이 상호 대칭을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  9. 제 5 항에 있어서, 각각의 광회절격자의 회절격자선들이 상호 등각을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  10. 제 5 항에 있어서, 광회절격자들은 상기 출사동공의 배열 구성으로 된 출사동공들 생성하는데 효과적임을 특징으로 하는 광학기기.
  11. 제 5 항에 있어서, 회절소자는 다른 광학부재의 표면상에 형성되거나 다른 광학부재의 표면과 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 광학기기.
  12. 제 5 항에 있어서,
    광학시스템은 물체의 상을 생성하기 위한 대물렌즈와, 출사동공에서 관찰할 수 있는 상의 확대된 상을 생성하기 위한 접안렌즈를 포함하고 ;
    회절소자의 제 1, 제 2 및 제 3 광회절격자는 상기 출사동공의 배열구성을 생성하기 위해 상호 관련되는 상태로 상면에 배치되어 눈에 띄는 단일의 연속적인 확대형의 출사동공으로서 관찰자의 눈에 의해 인식될 수 있음을 특징으로 하는 광학기기.
  13. 제 5 항에 있어서, 광학기기가 현미경인 것을 특징으로 하는 광학기기.
  14. 대물렌즈와 ;
    제 1 출사동공에서 관찰할 수 있는 대물렌즈의 구경의 구경상을 생성하기 위한 접안렌즈와 ;
    대물렌즈 및 접안렌즈에 의해 상면에서 생성된 상의 광학상을 수용하고, 상기 구경상을 제 2 출사동공으로 중계하며, 광학상이 관찰자에 의해 제 2 출사동공에서 관찰될 수 있도록 하기 위한 광학시스템을 포함하되 ;
    광학시스템이 다수의 제 2 출사동공의 배열 구성을 생성하기 위한 회절 소자를 포함하고 ;
    회절소자는 적어도 3 개의 광회절격자를 가진 기재를 포함하되, 각각의 광회절 격자는 상면내에 공통적으로 배치되어 있으며 ;
    각각의 광회절격자는 기재내에 연속적인 홈 또는 변에 의해 형성된 한 세트의 연속적이고 서로 평행한 회절격자선들을 포함하고, 각각의 광회절격자의 회절격자선들은 광회절격자들 상호간의 회절격자선들에 대해 서로 다른 각도의 방향으로 뻗어있음을 특징으로 하는 광학기기.
  15. 제 14 항에 있어서, 회절소자가 광학시스템의 한 부재의 표면과 일체로 된 것을 특징으로 하는 광학기기.
  16. 제 14 항에 있어서, 광학기기가 현미경인 것을 특징으로 하는 광학기기.
  17. 물체의 광학상을 생성하되, 이 광학상이 출사동공에서 관찰자에 의해 관찰될 수 있도록 하기 위한 광학시스템과 ;
    다수의 출사동공의 배열 구성을 생성하기 위한 회절소자를 포함하되 ;
    회절소자는 공통의 평면에서 적어도 3 개의 광회절격자를 가진 기재를 포함하고 ;
    각각의 광회절격자는 기재 내에 연속적인 홈 또는 변에 의해 형성된 한 세트의 연속적이고 서로 평행한 회절격자선들을 포함하며, 각각의 광회절격자의 회절격자선들은 광회절격자들 상호간의 회절격자선들에 대해 서로 다른 각도의 방향으로 뻗어 있음을 특징으로 하는 현미경.
  18. 제 17 항에 있어서, 광학시스템이 대물렌즈와 이 대물렌즈의 구경의 구경상을 생성시키기 위한 접안렌즈를 추가로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 현미경.
  19. 광학상으로부터 다수의 출사동공의 배열구성을 생성하기 위한 회절소자에 있어서,
    기재와 ;
    이 기재상의 표면과 ;
    기재의 표면 내의 공통의 평면에 형성된 적어도 3 개의 광회절격자를 포함하되 ;
    각각의 광회절격자는 기재 내에 연속적인 홈 또는 변에 의해 형성된 한 세트의 연속적이고 서로 평행한 회절격자선들을 포함하며, 각각의 광회절격자의 회절격자선들은 광회절격자들 상호간의 회절격자선들에 대해 서로 다른 각도의 방향으로 뻗어 있음을 특징으로 하는 회절소자.
  20. 광학상으로부터 다수의 출사동공의 배열구성을 생성하기 위한 광회절 소자에 있어서,
    공통의 평면에 적어도 제 1, 제 2 및 제 3 광회절격자를 가진 기재를 포함하되 ;
    제 1 광회절격자는 기재 내에 연속적인 제 1 홈 또는 변에 의해 형성된 제 1 세트의 연속적이고 서로 평행한 제 1 회절격자선들을 포함하고 ;
    제 2 광회절격자는 기재 내에 연속적인 제 2 홈 또는 변에 의해 형성된 제 2 세트의 연속적이고 서로 평행한 제 2 회절격자선들을 포함하며 ;
    제 3 광회절격자는 기재 내에 연속적인 제 3 홈 또는 변에 의해 형성된 제 3 세트의 연속적이고 서로 평행한 제 3 회절격자선들을 포함하고 ;
    제 1, 제 2 및 제 3 세트의 회절격자선들은 서로에 대해 서로 다른 각도의 방향으로 뻗어 있음을 특징으로 하는 회절소자.
  21. 제 20 항에 있어서, 기재가 광투과성인 것을 특징으로 하는 회절소자.
  22. 제 20 항에 있어서, 기재가 광반사성인 것을 특징으로 하는 회절소자.
  23. 제 20 항에 있어서, 기재가 원통형 프레넬렌즈인 것을 특징으로 하는 회절소자.
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