KR100710310B1 - Optical Apparatus - Google Patents

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KR100710310B1
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안건호
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 개구부의 위치를 용이하게 조절하기 위한 광학기기에 관한 것이다.The present invention relates to an optical device for easily adjusting the position of the opening.

본 발명은 빛을 입사받는 입사부; 상기 입사부와 접하며, 전해질인 제1액체와 비전해질이고 빛을 차단하는 제2액체를 저장하는 실린더; 상기 입사부와 반대면에서 상기 실린더와 접하며, 외부로부터 상기 입사부를 통하여 상기 실린더의 내부로 입사된 빛을 상기 실린더의 외부로 투과시키는 투과부; 및 상기 제1액체에 전원을 인가하는 적어도 두 개 이상의 전원 인가 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학기기를 제공한다.The present invention is an incident part for receiving light; A cylinder in contact with the incidence portion and storing a first liquid that is an electrolyte and a second liquid that is non-electrolyte and blocks light; A transmissive part in contact with the cylinder on a surface opposite to the incident part and transmitting light incident from the outside into the cylinder through the incident part to the outside of the cylinder; And at least two power supply means for applying power to the first liquid.

따라서, 본 발명에 의하면 광학기기의 개구부의 위치를 용이하게 조절할 수 있다.Therefore, according to the present invention, the position of the opening of the optical device can be easily adjusted.

액체렌즈, 조리개, 개구부 Liquid lens, aperture, opening

Description

광학기기{Optical Apparatus}Optical Apparatus

도1a는 전기습윤 현상을 나타낸 모식도.Figure 1a is a schematic diagram showing the electrowetting phenomenon.

도1b는 종래의 기술에 따른 조리개의 평면도.1B is a plan view of an aperture according to the prior art.

도2는 본 발명에 따른 광학기기의 단면도.2 is a cross-sectional view of an optical apparatus according to the present invention.

도3은 본 발명에 따른 광학기기의 평면도.3 is a plan view of an optical apparatus according to the present invention.

도4는 본 발명에 따른 전원 인가 수단이 구비된 광학기기의 단면도.4 is a sectional view of an optical apparatus equipped with a power applying means according to the present invention;

도5는 본 발명에 따른 전원 인가 수단이 구비된 광학기기의 평면도.5 is a plan view of an optical apparatus equipped with a power applying means according to the present invention;

도6은 본 발명에 따른 광학기기의 가변 개구부를 나타낸 모식도.Figure 6 is a schematic diagram showing a variable opening of the optical device according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 절연층 110 : 전극100: insulating layer 110: electrode

120 : 전압이 인가되지 않았을 때의 전해질 액체의 곡면120: curved surface of the electrolyte liquid when no voltage is applied

130 : 전압이 인가되었을 때의 전해질 액체의 곡면130: curved surface of the electrolyte liquid when a voltage is applied

160 : 개구부 170 : 구경 조절용 판160: opening 170: aperture adjustment plate

200 : 실린더 210 : 전극200: cylinder 210: electrode

220 : 절연층 230 : 친수성 물질층220: insulating layer 230: hydrophilic material layer

240 : 투과부 250 : 투명전극240: transmission part 250: transparent electrode

260 : 제1액체 270 : 제2액체260: first liquid 270: second liquid

280 : 입사부 290 : 전원280: entrance part 290: power supply

295 : 광학기기에 입사되는 빛 310 : 실린더295: light incident on the optical instrument 310: cylinder

320 : 광차단부 330 : 개구부320: light blocking portion 330: opening

511 내지 518 : 전극 611 내지 618 : 개구부511 to 518: electrodes 611 to 618: openings

본 발명은 광학기기에 관한 것으로 보다 상세하게는 조리개에 관한 것으로, 조리개는 광학기기의 전면에 부착되어 입사되는 빛의 양을 조절하는 역할을 하는 기기이다.The present invention relates to an optical device, and more particularly, to an aperture, which is attached to the front surface of an optical device and controls an amount of incident light.

도1b는 종래의 기술에 따른 조리개의 평면도이다. 도1b를 참조하여 종래의 기술에 따른 조리개를 설명하면 다음과 같다.1B is a plan view of an aperture according to the prior art. Referring to Figure 1b will be described in the conventional aperture according to the prior art.

종래의 조리개는 외곽에 다수개의 부채꼴 모양의 판(170)들이 구비되어 있으며, 상기 다수개의 부채꼴 모양의 판 내부에는 외부로부터 빛이 입사되는 개구부(160)가 위치한다.The conventional aperture is provided with a plurality of fan-shaped plates 170 on the outer side, and the opening 160 through which light is incident from the outside is located in the plurality of fan-shaped plates.

상기 조리개에 입사되는 빛의 양을 조절하는 원리는 다음과 같다.The principle of controlling the amount of light incident on the aperture is as follows.

상기 조리개에 입사되는 빛의 양을 줄이고자 할 때는 상기 다수개의 부채꼴 모양의 판(170)들이 상기 조리개의 안 쪽으로 이동하여 개구부(160)를 좁히고, 상기 조리개에 입사되는 빛의 양을 늘이고자 할 때는 상기 다수개의 부채꼴 모양의 판(170)들이 상기 조리개의 바깥 쪽으로 이동하여 상기 개구부(160)를 넓힌다.In order to reduce the amount of light incident on the aperture, the plurality of fan-shaped plates 170 move toward the inside of the aperture to narrow the opening 160 and increase the amount of light incident on the aperture. In this case, the plurality of fan-shaped plates 170 move toward the outside of the stop to widen the opening 160.

또한, 상기 다수개의 부채꼴 모양의 판(170)이 상기 조리개의 안쪽의 한 점에서 만나 외부에서 들어오는 빛을 완전히 차단하면, 셔터(Shutter)의 역할을 한다. 즉, 상기 다수개의 부채꼴 모양의 판(170)와 개구부(160)는 각각 사람 눈의 홍채와 동공에 해당하는 역할을 하는 것이다.In addition, when the plurality of fan-shaped plate 170 meets at a point inside the aperture to completely block the light from the outside, it serves as a shutter. That is, the plurality of fan-shaped plates 170 and the openings 160 serve to correspond to the iris and the pupil of the human eye, respectively.

그러나, 상술한 종래의 조리개 및 셔터는 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the conventional aperture and shutter described above have the following problems.

첫째, 종래의 조리개는 개구부의 위치를 조정할 수 없다. 즉, 상기 조리개의 외부에서 빛이 입사되는 방향을 바꾸려면 상기 조리개 전체의 축을 움직여야 한다.First, conventional apertures cannot adjust the position of the opening. That is, to change the direction in which light is incident from the outside of the aperture, the axis of the entire aperture must be moved.

둘째, 종래의 조리개 및 셔터는 기계적 구동을 통하여 이루어지므로 구경을 조절할 때 많은 양의 전력이 소모된다.Second, since the conventional aperture and shutter are made through mechanical driving, a large amount of power is consumed when adjusting the aperture.

셋째, 종래의 조리개는 완전한 원형의 개구부를 만들 수 없었다. 즉, 구경을 원형에 가깝게 만들려면 상기 다수개의 부채꼴 모양의 판(170)의 개수가 증가해야 하므로 더 많은 전력이 필요하며, 또한 완전히 원형의 구경을 만들수는 없다.Third, conventional apertures could not make a perfectly circular opening. That is, in order to make the aperture close to the circle, the number of the plurality of fan-shaped plates 170 needs to be increased, so that more power is required, and also the circular aperture cannot be made completely.

넷째, 상기 다수개의 부채꼴 모양의 판(170)은 기계적인 구동을 통해 작동하므로, 지속적인 작동을 통해 중심축의 어긋남이 발생할 수 있다.Fourth, since the plurality of fan-shaped plate 170 operates through a mechanical drive, the central axis can be shifted through continuous operation.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 광학기기를 기계적으로 구동하지 않고도 입사되는 빛의 방향을 용이하게 조절할 수 있는 광학기기를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide an optical device that can easily adjust the direction of the incident light without mechanically driving the optical device.

본 발명의 다른 목적은 구경을 조절할 때 전력소모가 적은 적은 광학기기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an optical device with low power consumption when adjusting the aperture.

본 발명의 다른 목적은 완전히 원형의 개구부를 가진 광학기기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an optical device having a completely circular opening.

본 발명이 또 다른 목적은, 기계적인 구동에 의해 작동하지 않아서, 지속적인 작동을 해도 중심축의 어긋남이 발생하지 않는 광학기기를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide an optical device which does not operate by mechanical driving and thus does not cause deviation of the central axis even if it is operated continuously.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 전기습윤 현상을 이용한다. 전기습윤 현상이란 전해질 액체의 표면 장력을 전기를 가함으로써 변화시키는 현상으로, 가브리엘 리프만 박사에 의해 발견되었다.In order to achieve the above object, the present invention uses the electrowetting phenomenon. Electrowetting is a phenomenon in which the surface tension of an electrolyte liquid is changed by applying electricity, which was discovered by Dr. Gabriel Lifman.

가브리엘 리프만 박사는 수조에 물을 담근 후 그 안에 가는 관을 넣으면, 상기 관 안의 수면이 상기 수조 안의 수면보다 더 높게 올라가는 모세관 현상에서, 벽면이 금속으로 된 수조와 관을 사용하여 수조와 모세관 속 물에 전기를 통하게 함으로써 관 안의 수면 높이에 변화를 일으킨 전기 모세관 현상을 구현하였다.Dr. Gabriel Rifman immersed a tank in a tank and puts a tube into it. The electrical capillary phenomenon that changes the surface height in the tube by means of electricity is realized.

그러나, 상기 현상은 1V 정도의 낮은 전압에서만 발견되는데, 이는 전압이 높아지면 전기가 흘러서 물이 전기분해되어서 기포가 발생하기 때문이다.However, the phenomenon is found only at a low voltage of about 1V, because when the voltage increases, electricity flows and water is electrolyzed to generate bubbles.

프랑스의 물리학자인 브루노 버즈(Bruno Berge) 박사는 높은 전압에서 표면 장력을 제어할 수 없었던 상기의 문제점을 해결하였다. Bruno Berge 박사는 금속과 물이 접하지 않도록 금속의 표면에 수 ㎛ 정도 두께의 절연체 층을 코팅한 후, 그 위에 물방울을 떨어뜨리고 금속판과 물방울에 전기를 가하는 경우 인가하는 전압의 크기에 따라 물방울의 표면모양이 바뀌는 것을 확인하였다.Dr. Bruno Berge, a French physicist, solved the above problem of being unable to control surface tension at high voltages. Dr. Bruno Berge has applied an insulator layer with a thickness of several micrometers on the surface of the metal so that it does not come into contact with the water, and then drops the water droplets on it and applies electricity to the metal plate and the water droplets. It was confirmed that the surface shape was changed.

즉, 절연체를 중간에 삽입하는 경우 낮은 전압뿐 만 아니라, 수십 V에서도 물방울의 표면 모양을 조절할 수 있게 되었다.In other words, when the insulator is inserted in the middle, the surface shape of the water droplets can be adjusted not only at low voltage but also at several tens of volts.

도1a는 전기습윤 현상을 나타낸 모식도이다. 전극(110) 위에 절연층(100)이 코팅되어 있으며, 전압이 인가되지 않았을 때는 액체의 곡률이 크나(120) 전압이 인가되었을 때는 상기 액체의 곡률이 상대적으로 더 작아진다.(130)Figure 1a is a schematic diagram showing the electrowetting phenomenon. The insulating layer 100 is coated on the electrode 110, and the curvature of the liquid is large when no voltage is applied (120), but the curvature of the liquid is relatively smaller when a voltage is applied (130).

상기 액체의 곡률은 다음과 같다.The curvature of the liquid is as follows.

Figure 112005048102318-pat00001
Figure 112005048102318-pat00001

상기 θ°는 전압을 인가하지 않았을 때, 액체가 표면 장력에 의해 곡면을 이룰 때 상기 액체와 액체가 놓인 판이 이루는 각도이고, 상기 θ는 전압이 인가되었을 때, 전기습윤 현상에 의해 액체의 표면장력이 커졌을 때의 상기 액체와 액체가 놓인 판이 이루는 각도이다.Θ ° is an angle between the liquid and the plate on which the liquid is placed when the liquid is curved by surface tension when no voltage is applied, and θ is the surface tension of the liquid by electrowetting phenomenon when a voltage is applied. Is the angle formed by the liquid and the plate on which the liquid is placed.

상기 d는 절연층의 두께이고, 상기 ε은 유전율을 나타내고, 상기ε。는 진공에서의 유전율이며, 상기 V는 상기 액체에 인가된 전압이고, 상기 γ는 상기 액체의 표면장력의 크기를 나타낸 것이다.Where d is the thickness of the insulating layer, ε represents the dielectric constant, ε. The dielectric constant in vacuum, V is the voltage applied to the liquid, and γ represents the magnitude of the surface tension of the liquid. .

따라서, 상기 액체에 인가된 전압이 더 클수록, 상기 액체와 상기 액체가 놓인 판이 이루는 각도가 작아지므로, 즉, 더 강한 전압을 인가할수록 더 납작한 형태를 이루게 되어, 상기 액체에 빛이 입사될 때 굴절되는 정도가 변한다.Therefore, the greater the voltage applied to the liquid, the smaller the angle between the liquid and the plate on which the liquid is placed, i.e., the stronger the voltage, the flatter the shape becomes, thus refraction when light enters the liquid. Degree of change.

상기 원리를 이용하여, 본 발명은 빛을 입사받는 입사부; 상기 입사부와 접하며, 전해질인 제1액체와 비전해질이고 빛을 차단하는 제2액체를 저장하는 실린 더; 상기 입사부와 반대면에서 상기 실린더와 접하며, 외부로부터 상기 입사부를 통하여 상기 실린더의 내부로 입사된 빛을 상기 실린더의 외부로 투과시키는 투과부; 및 상기 제1액체에 전원을 인가하는 적어도 두 개 이상의 전원 인가 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학기기를 제공한다.Using the above principle, the present invention provides an incident part for receiving light; A cylinder in contact with the incidence portion and storing a first liquid that is an electrolyte and a second liquid that is non-electrolyte and blocks light; A transmissive part in contact with the cylinder on a surface opposite to the incident part and transmitting light incident from the outside into the cylinder through the incident part to the outside of the cylinder; And at least two power supply means for applying power to the first liquid.

본 발명은 상기 적어도 두 개 이상의 전원 인가 수단은, 상기 제1액체와 상기 제2액체의 경계면의 곡률을 제어하는 것을 특징으로 하는 광학기기를 제공한다.The at least two power supply means provides the optical device, characterized in that for controlling the curvature of the interface between the first liquid and the second liquid.

본 발명은 상기 적어도 두 개 이상의 전원 인가 수단은, 상기 광학기기의 개구부의 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 광학기기를 제공한다.The at least two power supply means provides an optical device, characterized in that for adjusting the position of the opening of the optical device.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described.

종래와 동일한 구성 요소는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The same components as in the prior art are given the same names and the same reference numerals for convenience of description, and detailed description thereof will be omitted.

도2는 본 발명에 따른 광학기기의 단면도이고, 도3은 본 발명에 따른 광학기기의 평면도이고, 도4는 본 발명에 따른 광학기기에 전원 인가 수단이 구비된 상태의 단면도이며, 도5는 본 발명에 따른 전원 인가 수단이 구비된 광학기기의 평면도이다.2 is a cross-sectional view of an optical device according to the present invention, FIG. 3 is a plan view of an optical device according to the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view of a state in which power supply means are provided in the optical device according to the present invention, and FIG. A plan view of an optical apparatus provided with a power applying means according to the present invention.

도2 및 도5을 참조하여, 본 발명에 따른 필기구의 제1실시예를 설명하면 다음과 같다.2 and 5, the first embodiment of the writing instrument according to the present invention will be described.

본 발명에 따른 광학기기는 외부에서 빛을 받는 입사부(280)와 상기 빛을 광학기기의 외부로 투과하는 투과부(240)와 상기 입사부(280) 및 상기 투과부(240)의 사이에 접합되는 실린더(210)를 포함하여 이루어진다.The optical device according to the present invention is bonded between the incident part 280 that receives light from the outside and the transmission part 240 that transmits the light to the outside of the optical device and between the incident part 280 and the transmission part 240. It comprises a cylinder 210.

상기 입사부(280)와 상기 투과부(240)는 빛을 각각 입사와 투과시키는 역할을 하므로 투명하여야 하고, 볼록렌즈 또는 오목렌즈의 형태로 제작될 수도 있을 것이다.Since the incident part 280 and the transmitting part 240 serve to transmit and receive light, respectively, the incident part 280 and the transmitting part 240 should be transparent, and may be manufactured in the form of a convex lens or a concave lens.

또한, 상기 명칭(입사부, 투과부)는 빛의 진행방향에 따라 부여된 것이므로, 상기 입사부(280)와 상기 투과부(240)의 기능은 상호 교환될 수도 있다.In addition, since the name (incident part, transmissive part) is given according to the traveling direction of light, the functions of the incident part 280 and the transmissive part 240 may be interchanged.

상기 실린더(210)의 내부에는 제1액체(260)과 제2액체(270)가 저장되는데, 상기 제1액체(260)는 전해질 물질이 용해되어 있어야 하고, 상기 제2액체(270)는 전기가 통하지 않아야 하며 빛을 차단하여야 한다.The first liquid 260 and the second liquid 270 are stored in the cylinder 210. The first liquid 260 should have an electrolyte material dissolved therein, and the second liquid 270 may be electrically charged. It must not pass through and block light.

따라서, 상기 광학기기의 입사부(280)로 진행하는 빛 중에서 개구부(295)의 내부로 입사된 빛 만이 상기 광학기기의 내부로 진행한다.Therefore, only light incident to the inside of the opening 295 among the light traveling to the incident part 280 of the optical device proceeds to the inside of the optical device.

바람직하게는 상기 제1액체(260)는 물이고, 상기 제2액체(270)는 검정색 오일(oil)이어야 한다.Preferably, the first liquid 260 is water, and the second liquid 270 should be black oil.

상기 광학기기에는 상기 제1액체에 전원을 인가하는 전원 인가 수단이 적어도 두 개 이상 구비되어 있어야 하는데, 상기 전원 인가 수단은 상기 제1액체(260)와 상기 제2액체(270)의 경계면의 곡률을 제어할 수 있다.The optical device should be provided with at least two power applying means for applying power to the first liquid, the power applying means is the curvature of the interface between the first liquid 260 and the second liquid 270 Can be controlled.

또한, 상기 전원 인가 수단은 상기 개구부(295)의 위치를 조절할 수 있는데, 본 발명의 작용에서 후술한다.In addition, the power applying means may adjust the position of the opening 295, which will be described later in the operation of the present invention.

상기 전원 인가 수단은 제1액체에 접하는 투명전극(250)과, 절연층(220)을 사이에 두고 상기 제1액체(260)와 접하는 적어도 두 개 이상의 전극(210)과, 상기 투명전극(250)과 상기 적어도 두 개 이상의 전극(210)을 각각 연결하는 전원(290)을 포함하여 이루어진다.The power applying means includes a transparent electrode 250 in contact with the first liquid, at least two electrodes 210 in contact with the first liquid 260 with the insulating layer 220 therebetween, and the transparent electrode 250. ) And a power source 290 connecting the at least two electrodes 210 to each other.

상기 투명전극(250)은 상기 제1액체(260)에 직접 접하여야 하며, 바람직하게는 도4에 도시된 바와 같이 상기 투과부(240)의 일면에 형성될 수 있으나, 상기 입사부(280)의 일면에 형성되어도 무방하다.The transparent electrode 250 should be in direct contact with the first liquid 260, and may be preferably formed on one surface of the transmission part 240, as shown in FIG. 4. It may be formed on one side.

바람직하게는 상기 투명전극(250)은 ITO(Indium-Tin-Oxide) 전극이어야 한다.Preferably, the transparent electrode 250 should be an indium-tin-oxide (ITO) electrode.

상기 적어도 두 개 이상의 전극(210)은 개구부의 위치를 조절하기 위한 것이므로 적어도 두 개 이상 형성되어야 하며, 바람직하게는 상기 실린더(200)의 표면에 상기 입사부(280)와 수직한 방향으로 형성되어야 한다.The at least two or more electrodes 210 are to adjust the position of the opening, so at least two or more electrodes should be formed. Preferably, the at least two electrodes 210 should be formed in a direction perpendicular to the incident part 280 on the surface of the cylinder 200. do.

상기 적어도 두 개 이상의 전극(210)은 상기 제1액체와 직접 접하지 않아야 하므로, 상기 절연층(220)이 상기 제1액체(260)와 상기 적어도 두 개 이상의 전극(210)의 사이에 형성되어야 한다.Since the at least two electrodes 210 should not be in direct contact with the first liquid, the insulating layer 220 should be formed between the first liquid 260 and the at least two electrodes 210. do.

바람직하게는 상기 절연층(220)은 상기 적어도 두 개 이상의 전극(210)의 표면에 형성되어야 한다.Preferably, the insulating layer 220 should be formed on the surface of the at least two electrodes 210.

상기 투명전극(250)과 상기 적어도 두 개 이상의 전극(210)에는 각각 전원(290)이 연결되는데, 상기 전원(290)은 상기 적어도 두 개 이상의 전극(220)과 같은 개수이어야 한다.A power source 290 is connected to the transparent electrode 250 and the at least two electrodes 210, respectively, and the power source 290 should be the same number as the at least two electrodes 220.

도5는 실린더(500)에 전극(511 내지 518)이 8개 구비된 광학기기의 평면도이다. 제2액체(590)로 가리워진 부분은 빛이 입사될 수 없고, 상기 제2액체(590) 내 부의 조리개(595)를 통해서만 빛이 광학기기의 내부로 입사된다.5 is a plan view of an optical apparatus in which eight electrodes 511 to 518 are provided in a cylinder 500. Light is not incident on the portion covered by the second liquid 590, and light is incident to the inside of the optical device only through the diaphragm 595 inside the second liquid 590.

또한, 상기 절연층(220)의 표면에는 친수성 물질층(230)이 형성되어서 상기 제1액체(260)의 모양을 유지하는 기능을 할 수 있다.In addition, a hydrophilic material layer 230 is formed on the surface of the insulating layer 220 to maintain the shape of the first liquid 260.

즉, 상기 친수성 물질층(230)은 비전해질이 용해된 상기 제2액체(270)보다는 전해질이 용해된 상기 제1액체(260)와 흡착력이 강하여, 상기 제1액체(260)가 상기 입사부(280) 쪽으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.That is, the hydrophilic material layer 230 has a strong adsorption force with the first liquid 260 in which the electrolyte is dissolved, rather than the second liquid 270 in which the non-electrolyte is dissolved, so that the first liquid 260 is the incident part ( 280) may be prevented.

또한, 상기 친수성 물질층(230)은 상기 투과부(240)와 상기 제1액체(260)의 경계면에 형성될 수도 있다.In addition, the hydrophilic material layer 230 may be formed on the interface between the transmission part 240 and the first liquid 260.

도6은 본 발명에 따른 광학기기의 가변 개구부를 나타낸 모식도이다. 도6을 참조하여 본 발명에 따른 광학기기의 작용을 설명하면 다음과 같다.6 is a schematic view showing a variable opening of the optical device according to the present invention. Referring to Figure 6 describes the operation of the optical device according to the present invention.

상기 전원(290)에 전압을 인가하면 전기습윤 현상에 따라 상기 제1액체(260)가 커패시터(capacitor)와 동일한 역할을 하여, 상기 제1액체(260)와 상기 제2액체(270)의 경계면의 곡률이 변한다.When a voltage is applied to the power source 290, the first liquid 260 plays the same role as a capacitor according to an electrowetting phenomenon, and thus an interface between the first liquid 260 and the second liquid 270. The curvature of changes.

도3은 실린더 내부에 단일의 전극만이 형성된 광학기기의 모식도이다. 제2액체(320)에 의해 빛이 차단되고, 제1액체(330)에 접한 입사부로만 빛이 외부로부터 광학기기의 내부로 입사되어 개구부를 형성한다.3 is a schematic diagram of an optical apparatus in which only a single electrode is formed inside a cylinder. Light is blocked by the second liquid 320, and the light is incident only from the outside into the optical device to the inside of the optical device to form an opening.

이 때, 전원에 인가되는 전압의 크기를 조절하여, 상기 개구부의 크기를 조절할 수 있다.At this time, the size of the opening may be adjusted by adjusting the magnitude of the voltage applied to the power source.

즉, 전원의 전압이 커질수록 상기 개구부의 크기는 작아지고, 전압이 일정 수준 이상이면 상기 개구부의 지름이 0이 되어 본 발명에 따른 광학기기는 셔터의 기능을 수행하게 된다.That is, as the voltage of the power source increases, the size of the opening becomes smaller, and when the voltage is higher than a predetermined level, the diameter of the opening becomes 0, so that the optical device according to the present invention performs the function of a shutter.

도6에서 본 발명에 따른 광학기기는 8개의 전극이 실린더에 형성되어, 상기 8개의 전극에 인가되는 전압에 따라 개구부의 위치가 ① 내지 ⑧(즉, 611 내지 618)로 변할 수 있다.In the optical apparatus of FIG. 6, eight electrodes are formed in a cylinder, and the positions of the openings may change from ① to ⑧ (ie, 611 to 618) according to the voltage applied to the eight electrodes.

즉, 상기 적어도 두 개 이상의 전극(본 실시예에서는 8개)에 연결된 전원 전극 중 하나의 전원에만 전압이 인가되면, 상기 제1액체(260) 중 상기 전압이 인가된 전극에 접한 부분에 강한 전기습윤 현상이 일어난다.That is, when a voltage is applied to only one of the power supply electrodes connected to the at least two or more electrodes (eight in this embodiment), a strong electricity is applied to a portion of the first liquid 260 that is in contact with the electrode to which the voltage is applied. Wetting phenomenon occurs.

따라서, 상기 전압이 인가된 전원에 접한 제1액체(260)의 부분은 개구부를 닫으려 하나 상기 제2액체(260)의 반대 부분은 그렇지 아니하므로, 결과적으로 상기 전압이 인가된 전원의 반대쪽 방향으로 상기 개구부가 이동하는 현상이 발생한다.Therefore, the portion of the first liquid 260 in contact with the power to which the voltage is applied tries to close the opening, but the opposite portion of the second liquid 260 is not, so as a result, the opposite direction of the power to which the voltage is applied. This causes the phenomenon that the opening is moved.

예를 들어 설명하면, 상기 개구부①(611)에 접한 전극에 연결된 전원에 전압을 인가하면 개구부가 이동하여 상기 ⑤(615)에 위치하게 된다.For example, when voltage is applied to a power source connected to an electrode contacting the opening ① 611, the opening moves and is positioned at ⑤ 615.

또한, 8개의 전극 중 2개 이상의 전극에 연결된 전원에 전압을 가하면, 상기 개구부의 모양을 조절할 수 있으며, 상기 개구부의 지름의 크기도 조절할 수 있을 것이다.In addition, when a voltage is applied to a power source connected to two or more of eight electrodes, the shape of the opening may be adjusted, and the size of the diameter of the opening may be adjusted.

따라서, 상기 ① 내지 ⑧(즉, 611 내지 618)로 빛이 입사되는 경로가 바뀌면 결과적으로 상기 투과부(240)로 투과되는 빛의 진행 각도가 변하여, 기계적인 구동을 하지 않고도 상기 투과부(240) 쪽의 관찰자의 시야 방향이 변하게 된다.Therefore, when the path of the light incident to the ① to ⑧ (ie, 611 to 618) is changed, the angle of propagation of the light transmitted to the transmission part 240 is changed, and thus the transmission part 240 side without mechanical driving The observer's field of view changes.

상기에서 검토한 본 발명에 따른 광학기기는 의료 분야의 내시경 등, 좁은 공간에서 기계적 구동 없이 시야를 바꿔야하는 기구 분야에 응용될 수 있을 것이다.The optical device according to the present invention discussed above may be applied to a field of instruments that need to change the field of view without mechanical driving in a narrow space, such as an endoscope in the medical field.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하도 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and such modifications are included within the scope of the present invention even though modifications may be made by those skilled in the art to which the present invention pertains.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 광학기기의 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the effects of the optical device according to the present invention described above are as follows.

첫째, 기계적인 구동 없이 입사되는 빛의 방향을 용이하게 조절할 수 있다.First, it is possible to easily adjust the direction of the incident light without mechanical driving.

둘째, 구경을 조절할 때 전력소모가 적다.Second, the power consumption is low when adjusting the aperture.

셋째, 완전히 원형의 개구부를 가진 광학기기를 제공하는 것이다.Third, to provide an optical device having a completely circular opening.

넷째, 기계적인 구동에 의해 작동하지 않아서, 지속적인 작동을 해도 중심축의 어긋남이 발생하지 않는 광학기기를 제공하는 것이다.Fourth, it is to provide an optical device that does not operate by mechanical driving, so that the deviation of the central axis does not occur even if continuous operation is performed.

Claims (10)

광 입사부와 광 투과부 사이에 구비된 실린더;A cylinder provided between the light incident portion and the light transmitting portion; 상기 실린더 내부에 구비되어 밀도가 동일하며 서로 섞이지 않는, 전해질인 제 1 액체와 비전해질이고 빛을 차단하는 제 2 액체; 및A second liquid which is provided inside the cylinder and has the same density and does not mix with each other, the first liquid that is an electrolyte, and the second liquid that blocks light; And 상기 제 1 액체에 전원을 인가하여 상기 제 1 액체와 상기 제 2 액체의 경계면의 곡률을 제어하는, 적어도 두 개 이상의 전원 인가 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학기기.And at least two power supply means for applying power to the first liquid to control the curvature of the interface between the first liquid and the second liquid. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 두 개 이상의 전원 인가 수단은,The method of claim 1, wherein the at least two power supply means, 상기 광학기기의 개구부의 위치 또는 크기를 조정하는 것을 특징으로 하는 광학기기.Optical device, characterized in that for adjusting the position or size of the opening of the optical device. 제1항에 있어서, 상기 적어도 두 개 이상의 전원 인가 수단은,The method of claim 1, wherein the at least two power supply means, 상기 제1액체와 접하는 투명전극;A transparent electrode in contact with the first liquid; 절연층을 사이에 두고 상기 제1액체와 접하는 적어도 두 개 이상의 전극; 및At least two electrodes in contact with the first liquid with an insulating layer interposed therebetween; And 상기 투명전극과 상기 적어도 두 개 이상의 전극을 각각 연결하는 전원을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학기기.Optical device comprising a power source for connecting the transparent electrode and the at least two or more electrodes, respectively. 제4항에 있어서, 상기 투명전극은,The method of claim 4, wherein the transparent electrode, 상기 투과부와 상기 실린더의 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 광학기기.Optical device, characterized in that provided between the transmission portion and the cylinder. 제4항에 있어서, 상기 투명전극은The method of claim 4, wherein the transparent electrode ITO(Indium-Tin-Oxide) 전극인 것을 특징으로 하는 광학기기.Optical device, characterized in that the ITO (Indium-Tin-Oxide) electrode. 제4항에 있어서, 상기 적어도 두 개 이상의 전극은The method of claim 4, wherein the at least two electrodes 상기 입사부에 수직한 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 광학기기.Optical device, characterized in that formed in a direction perpendicular to the incident portion. 제4항에 있어서, 상기 절연층은,The method of claim 4, wherein the insulating layer, 상기 적어도 두 개 이상의 전극의 표면에 형성된 것을 특징으로 하는 광학기기.Optical device, characterized in that formed on the surface of the at least two or more electrodes. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 실린더의 내부표면에 형성되는 친수성 물질층을 더 포함하여 이루어지 는 것을 특징으로 하는 광학기기.And a hydrophilic material layer formed on the inner surface of the cylinder. 제1항에 있어서, 상기 제2액체는,The method of claim 1, wherein the second liquid, 검정색 오일(oil)인 것을 특징으로 하는 광학기기.Optical device, characterized in that the black oil (oil).
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