KR101026455B1 - 이중 볼록렌즈를 이용한 투시경 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마이크로렌즈 어레이 장치 및 이를 이용한 투시경 장치에 관한 것으로, 프리즘 어셈블리에서 입사된 도립상을 실물과 동일한 정립상으로 형상하는 한쪽 면의 곡률반경이 다른 쪽의 곡률반경보다 크게 되어 있는 이중 볼록렌즈를 복수 개로 구성하고 상을 확대하는 제3 볼록렌즈와 조명장치를 구비하도록 하여, 수차를 감소시켜서 간섭이 줄고 화면 밝기가 향상된 선명한 정립상을 관찰할 수 있을 뿐만 아니라 생산성을 높혀 제조원가를 절감할 수 있고 어두운 곳에서도 외부의 상황을 쉽게 파악할 수 있는 효과가 있다.

투시경, 마이크로렌즈, 이중볼록렌즈, 수차, 프리즘

Description

이중 볼록렌즈를 이용한 투시경 장치{Door Viewer Having Double Convex Lens}

본 발명은 투시경 장치에 관한 것으로, 상세하게는 제조가 간편하고 비용이 절감될 뿐만 아니라 간섭이 줄고 화면 밝기가 향상되고, 일 방향으로 완전한 정립상을 투시하는 마이크로렌즈 어레이 장치를 사용하기 때문에 수차가 적고, 완전한 정립상이 투시되어 외부의 광경이 선명하게 전달되는 이중 볼록렌즈로 구성한 투시경 장치에 관한 것이다.

투시경 장치에 대한 기술은 본 출원인이 출원하여 등록된 특허등록번호 10-0823685(발명의 명칭 : 투시경 장치)가 공지되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 프리즘 어셈블리(30)는 프리즘을 사용한 투시경 장치를 통하여 입사되는 빛의 입사면을 넓게 함으로써, 개구율이 넓어져서 밟은 빛을 유도하고, 입사된 빛이 굴절되어 프리즘 어셈블리(30)를 통하여 전달되는 전면의 상을 밝은 도립상으로 출사한다.

프리즘을 용이하게 결합하기 위하여 직각을 이루어 서로 접하는 두면에 대응 하는 사면체 프리즘(31, 32, 33, 34)의 다른 두면 사이에 육면체 형태로 돌출된 지지대(35)가 형성되어 있고, 결합된 프리즘 어셈블리(30)의 돌출된 지지대(35)를 프리즘 고정부(15, 17)의 사이에 밀착시킴으로써 프리즘 어셈블리(30)가 고정된다.

포지티브렌즈(40)는 상기 프리즘 어셈블리(30)를 통하여 입사된 도립상을 실물과 동일한 정립상으로 변경시켜주는 기능을 하고, 마이크로렌즈 어레이부(50)는 상기 포지티브 렌즈를 통과한 상을 마이크로렌즈로 어레이가 형성된 스크린으로 투사시켜서 외부를 확인할 수 있게 한다. 이때 마이크로렌즈 어레이부(50)의 후면이 스크린 역할을 한다.

이를 위한 조립 구조물은 원통형 몸통(10), 고정링(19) 및 프리즘 고정부(15, 17)를 포함하고, 프리즘 어셈블리(30)를 보호하는 보호창(13)과 보호창 고정부(11) 몸통 고정부(21) 등을 포함하여 구성된다.

이러한 투시경 장치는 완전한 정립상이 투시되고 일 방향으로만 선명한 상을 전달하기 때문에 외부에서 내부의 상황이 보이는 것은 차단하면서 외부의 상황은 밝은 화면으로 투시할 수 있는 장점이 있지만, 고가의 포지티브 렌즈와 같은 비구면렌즈를 사용함에 따라 제조단가가 상승되며, 왜곡수차나 색수차가 발생하게 되어 선명한 화면을 볼 수 없을 뿐만 아니라 어두운 곳에서는 외부가 잘 보이지 않아 식별하기가 어렵다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 4개의 프리즘 어셈블리를 이용하여 완전한 도립상이 형성되고, 복수 개의 구면렌즈로 구성된 렌즈 어셈블리에 의해서 완전한 정립상이 투시되도록 하는 이중 볼록렌즈로 구성한 투시경 장치를 제공하는 것이다.

그리고 본 발명의 다른 목적은 확대 구면렌즈를 사용하여 외부의 영상을 확대되게 전달됨으로써 외부의 상황에 대한 인식을 용이하게 할 수 있는 투시경 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 복수 개의 구면렌즈로 구성된 렌즈 어셈블리에 의해서 발생하는 수차를 감소시켜서 외부의 상황을 찌그러지지 않는 선명한 상으로 관찰할 수 있으며 젖빛면을 적용하지 않아도 외부에서 내부의 상황이 보이는 것을 차단하면서, 외부의 상황을 밝은 화면으로 투시할 수 있는 투시경 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 동일한 이중 볼록렌즈를 사용함으로써 생산성을 높혀 제조원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 가공성이 높은 투시경 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 투시경 장치에 조명장치를 구비하도록 하여 어두운 곳에서도 외부의 상황을 쉽게 파악할 수 있도록 하는 투시경 장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이중 볼록렌즈로 구성한 투시경 장치는 프리즘 어셈블리에서 입사된 도립상을 실물과 동일한 정립상으로 형상하는 렌즈 어셈블리, 렌즈 어셈블리를 통과한 상을 확대하는 제3 볼록렌즈, 제3 볼록렌즈를 통과한 상을 투사하는 마이크로렌즈 어레이부 및 프리즘 어셈블리, 상기 렌즈 어셈블리, 상기 제3 볼록 렌즈 및 상기 마이크로렌즈 어레이부가 순서대로 고정되는 조립 구조물을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하기 때문에 4개의 프리즘 어셈블리를 통하여 형성된 완전한 도립상을 복수 개의 구면렌즈로 구성된 렌즈 어셈블리에 의해서 완전한 정립상이 투시되도록 하는 효과가 있고 확대 구면렌즈를 사용하여 외부의 영상을 확대되게 전달됨으로써 외부의 상황에 대한 인식을 용이하게 하는 효과가 있다

렌즈 어셈블리는 한쪽 면의 곡률반경이 다른 쪽의 곡률반경보다 크게 되어 있는 이중 볼록렌즈가 복수 개로 구성되게 하고 이중 볼록렌즈는 동일한 곡률반경과 동일한 형상의 제1 볼록렌즈와 제2 볼록렌즈로 구성하고 빛이 오는 방향인 상기 프리즘 어셈블리 방향으로 곡률 반경이 큰 쪽이 오도록 배열하여 상기 조립 구조물에 장착되게 함으로써, 수차를 감소시켜서 외부의 상황을 찌그러지지 않는 선명한 상으로 관찰할 수 있으며 젖빛면을 적용하지 않아도 외부에서 내부의 상황이 보이는 것을 차단하면서, 외부의 상황을 밝은 화면으로 투시할 수 있다. 그리고 동일한 이중 볼록렌즈를 사용함으로써 생산성을 높혀 제조원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 가공성이 높은 투시경 장치 제작이 가능하다.

제3 볼록렌즈는 한 면 볼록렌즈로 형성하고 볼록렌즈가 형성된 면이 상기 렌즈 어셈블리를 향하도록 상기 조립 구조물에 장착되어야 확대된 영상을 확인할 수 있다.

그리고, 프리즘 어셈블리는 4개의 사면체형 프리즘이 서로 대칭이며 상기 사면체형 프리즘의 인접한 두면은 직각을 이루게 하고, 4면은 2쌍씩 서로 대칭인 2면 사이에 육면체로 돌출된 지지대가 형성되도록 하여야 프리즘 어셈블리의 회전에 관계없이 항상 일정하게 도립된 상을 전달하기 때문에 투시경 장치의 조립시 회전 방향을 고려하지 않아도 되는 편리한 장점이 있다.

상기 마이크로렌즈 어레이부는 직경이 다른 복수개의 마이크로렌즈가 적층되고 전면이 볼록렌즈로 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 조립 구조물의 전면에는 일정간격을 두고 다수의 적외선 LED를 배치함으로써 어두운 곳에서도 외부의 상황을 쉽게 파악할 수 있는 효과가 있다.

따라서, 본 발명에 의하면 상술한 바와 같이 다음과 같은 효과를 달성한다.

본 발명의 이중 볼록렌즈로 구성한 투시경 장치에 의하면 4개의 프리즘 어셈블리를 이용하여 완전한 도립상이 형성되고, 복수 개의 구면렌즈로 구성된 렌즈 어셈블리에 의해서 완전한 정립상이 투시되도록 하는 효과가 있다.

그리고, 확대 구면렌즈를 사용하여 외부의 영상을 확대되게 전달됨으로써 외부의 상황에 대한 인식을 용이하게 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 마이크로렌즈 어레이 장치와 복수 개의 구면렌즈로 구성된 렌즈 어셈블리에 의해서 발생하는 수차를 감소시켜서 외부의 상황을 찌그러지지 않는 선명한 상으로 관찰할 수 있으며 젖빛면을 적용하지 않아도 외부에서 내부의 상황이 보이는 것을 차단하면서, 외부의 상황을 밝은 화면으로 투시할 수 있는 투시경 장치를 제공할 수 있다.

또 본 발명은 동일한 이중 볼록렌즈를 사용함으로써 생산성을 높혀 제조원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 가공성이 높은 투시경 장치 제작이 가능하다.

또한, 본 발명의 마이크로렌즈 어레이 장치는 투시경 장치에 조명장치를 구비하도록 하여 어두운 곳에서도 외부의 상황을 쉽게 파악할 수 있는 효과가 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명한다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 볼록렌즈를 이용한 투시경 장치의 분해 사시도이고, 도 3은 도 2에 보인 투시경 장치의 결합 단면도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 이중 볼록렌즈를 이용한 투시경 장치는 프리즘 어셈블리(prism assembly, 130), 하나 이상의 볼록렌즈로 구성된 렌즈 어셈블 리(140), 볼록렌즈(146) 그리고 마이크로렌즈 어레이 장치(micro lens array;170) 및 조립 구조물을 포함한다.

프리즘 어셈블리(130)는 프리즘을 통하여 입사되는 빛의 입사면을 넓게 함으로써, 개구율을 넓혀 밟은 빛을 유도하고, 입사된 빛이 굴절되어 전면의 상을 밝은 도립상으로 출사한다.

도립상을 출사하기 위하여 프리즘 어셈블리(130)는 적어도 2개 이상의 프리즘을 결합하고, 전면의 상을 완전한 도립상으로 만들기 위해서는 4개의 사면체형 프리즘(131, 132, 133, 134)으로 구성한다.

그리고 프리즘 어셈블리(130)에 조립되는 4개의 사면체형 프리즘(131, 132, 133, 134)은 서로 대칭이고, 사면체 프리즘의 인접한 두면은 직각을 이룬다. 직각을 이루는 두면을 서로 접하도록 4개의 사면체형 프리즘을 결합하는 프리즘 어셈블리(130)는 마름모꼴 8면체 또는 2개의 대칭 피라미드 형태로 결합되는 것이 바람직하다.

즉 2개씩의 사면체형 프리즘은 각각 접합면이 광축과 직각을 이루도록 접합되어 대칭을 이루는 2개의 피라미드 형태를 만들고, 2개의 피라미드 형태는 밑면이 서로 수평으로 접하도록 결합된다.

또한 프리즘을 용이하게 결합하기 위하여 직각을 이루어 서로 접하는 두면에 대응하는 사면체 프리즘(131, 132, 133, 134)의 다른 두면 사이에 육면체 형태로 돌출된 지지대(135)가 형성되어 있고, 결합된 프리즘 어셈블리(130)의 돌출된 지지대(15)를 프리즘 고정부(115, 117)의 사이에 밀착시킴으로써 프리즘 어셈블리(130) 가 고정된다.

그리고 프리즘 어셈블리(130)의 전면에는 오염이나 이물질을 방지하기 위하여 투명한 보호창(113)을 장착하는 것이 바람직하다.

이렇게 4개의 사면체형 프리즘(131, 132, 133, 134)을 이용하여 결합된 투시경 장치는 프리즘 어셈블리(130)의 회전에 관계없이 항상 일정하게 도립된 상을 전달하기 때문에 투시경 장치의 조립시 회전 방향을 고려하지 않아도 되므로 편리한 장점이 있다.

렌즈 어셈블리(140)는 구면렌즈로 구성되며 프리즘 어셈블리(130)를 통하여 입사된 도립상을 실물과 동일한 정립상으로 변경시켜주도록 구성한다.

렌즈 어셈블리(140)는 제1 볼록렌즈(142)와 제2 볼록렌즈(144)로 구성되며, 상기 제1 볼록렌즈(142)와 제2 볼록렌즈(144)는 한쪽 면의 곡률반경이 다른 쪽의 곡률반경보다 크게 되어 있는 이중 볼록렌즈(Double Convex lens)를 사용한다.

도 4를 참조하면, 상술한 제1 볼록렌즈(142)와 제2 볼록렌즈(144)의 외형 치수에 대하여 도시되어 있다.

도 4는 볼록렌즈의 외형 치수도로서, 도시된 바와 같이 제1 볼록렌즈(142)와 제2 볼록렌즈(144)는 외형 치수가 동일하고 각각의 렌즈는 양면이 서로 다른 곡률반경을 갖는 것을 확인할 수 있다. 투시경 장치로 사용하기 위해서는 곡률반경을 각각 R=38.83mm, R=371.48mm하여 구성하는 것이 가장 바람직하다.

구면렌즈의 경우, 연마나 가공이 용이하고 가격도 저렴한 편이라 일반적으로 많이 사용하지만 그 구조상 구면수차(Spherical Aberration)가 발생한다는 문제점 을 가지는데 본 발명은 이런 문제점을 해결하기 위하여 이중 볼록렌즈(Double Convex lens)를 사용한다.

따라서, 제1 볼록렌즈(142)와 제2 볼록렌즈(144)를 배열할 때 빛이 오는 방향인 프리즘 어셈블리(130) 방향으로 곡률 반경이 큰 쪽이 오도록 배열하여야 구면 수차를 다른 경우보다 많이 줄일 수 있고 초점의 크기를 최소로 줄일 수 있으며 빛의 세기를 최대로 할 수 있다.

그리고 이중 볼록렌즈(Double Convex)를 사용하는 것은 상을 더 크게 확대할 수 있고 해상도(Resolution) 또한 좋아지기 때문이다.

또한, 제1 볼록렌즈(142)와 제2 볼록렌즈(144)를 동일 렌즈로 사용함으로써 생산성을 향상시킬 수가 있다.

이를 위하여 렌즈 어셈블리(140)의 제1 볼록렌즈(142)와 제2 볼록렌즈(144) 사이에는 렌즈의 부딪힘을 방지하기 위한 제1 렌즈 가이드(143)를 구비하고 프리즘 어셈블리(130)와 제1 볼록렌즈(142)와의 충돌을 방지하기 위한 제2 렌즈 가이드(141)를 구비한다.

이러한 렌즈 어셈블리(140)는 렌즈장착구(150)내에 장착이 되며, 먼저 렌즈장착구(150)와 고정링(160)의 연결부위의 턱(미도시)에 제2 볼록렌즈(144)의 외주연이 걸쳐지게 장착하고 제1 렌즈 가이드(143)를 그 위에 적층하고 제1 볼록렌즈(142)를 장착한 다음 제2 렌즈 가이드(141)를 적층하는 구조로 조립된다.

이때, 렌즈 장착구(150)와 고정링(160) 그리고 제1 렌즈 가이드(143)의 길이를 조절함으로써 촛점거리를 조절할 수 있기 때문에 제1 볼록렌즈(142)와 제2 볼록 렌즈(144)를 통과한 상이 스크린 즉, 마이크로렌즈 어레이부(170)의 후면에 정확히 맺어지도록 구성한다.

그리고 본 발명의 투시경 장치에 사용된 렌즈는 예를 들어, 모두 아크릴수지(Polymethylmethacrylate;PMMA)를 그 재질로 사용함으로써, 가공성을 높이고, 제조원가를 절감할 수 있다.

제3 볼록렌즈(146)는 렌즈 어셈블리(140)를 통과한 정립된 상을 확대시켜 주도록 한 면 볼록렌즈(일면은 볼록렌즈로 구성하고 타면은 평면)로 구성하여 볼록렌즈가 형성된 면이 빛이 들어오는 방향 즉, 렌즈 어셈블리(140)를 향하도록 장착된다.

마이크로렌즈 어레이부(170)는 볼록렌즈(146)를 통과한 상을 마이크로렌즈로 어레이가 형성된 스크린으로 투사시켜서 외부를 확인할 수 있게 한다. 이때 마이크로렌즈 어레이부(170)의 후면이 스크린 역할을 한다.

마이크로렌즈 어레이부(170)를 사용하는 것은 후면을 젖빛면으로 가공하지 않아도 본 발명의 투시경 장치 전면, 즉 외부에서 내부가 보이지 않게 하기 때문이며 젖빛면을 거쳐 투영된 빛의 밝기보다 마이크로렌즈를 통해 투영된 화면의 밝기가 더욱 향상된다.

이하, 도면을 참조하여 마이크로렌즈 어레이부(170)에 대하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 투시경 장치에 사용된 마이크로렌즈 어레이부의 일예를 보여주는 사시도이고, 도 6은 마이크로렌즈 어레이부의 후면을 보여주는 평면도이고, 도 7은 투시경 장치에서 마이크로렌즈 어레이부로 사용된 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로렌즈 어레이 장치의 단면도이고, 도 8은 도 7에 보인 마이크로렌즈 어레이 장치의 평면도이다.

본 발명의 투시경 장치에 적용되기 위한 마이크로렌즈 어레이부(170)도 하나의 렌즈로서 스크린 또는 투시의 기능을 가지기 위하여 새로이 설계된 렌즈이다. 이하에서 상세히 설명하겠지만, 상기 마이크로렌즈 어레이부(170)는 직경이 다른 복수개의 마이크로렌즈가 적층되어 형성된 구조를 가지고 있다.

본 발명의 마이크로렌즈 어레이 장치는 투명한 기판(172), 제1 마이크로렌즈(174) 및 제2 마이크로렌즈(176)를 포함한다.

투명한 기판(172)은 그 상부에 형성되는 일정한 높이로 형성되는 마이크로렌즈가 배열되는 지지부 역할을 한다.

제1 마이크로렌즈(174)는 투명한 기판(172) 위에 돌출되어 일정한 간격으로 배열된 렌즈로서, 예를 들어 평면은 원형 또는 사각형이고, 사각형의 경우 단면은 늘어져서 연장된 호형의 형태로 돌출되어 형성하는 것이 가능하다.

제2 마이크로렌즈(176)는 상기 제1 마이크로렌즈(174)의 표면 위에 돌출되어 제1 마이크로렌즈(174)보다 작은 직경을 가지고, 제1 마이크로렌즈(174)와 동축으로 배열되어 있다.

투명한 기판(172), 제1 마이크로렌즈(174) 및 제2 마이크로렌즈(176)는 동일한 아크릴수지(PMMA, Polymethyl methacrylate)로 제작되어 투명한 기판(172), 제1 마이크로렌즈(174) 및 제2 마이크로렌즈(176) 사이에 계면이 마이크로렌즈 어레이 장치를 투과하는 빛에 악영향을 주지 않도록 제작하는 것이 바람직하다. 또한 투시경 장치 등에 사용되는 마이크로렌즈 어레이 장치가 투사되는 상의 크기를 조절하기 용이하도록, 투명한 기판(172)은 원형의 렌즈 예를 들어 볼록렌즈로 형성하는 것이 바람직하다. 이때 볼록렌즈는 제1 마이크로렌즈(174) 및 제2 마이크로렌즈(176)가 형성된 이면에 형성되게 하는 것이 더욱 바람직하다.

조립 구조물은 프리즘 어셈블리(130), 렌즈 어셈블리(140), 볼록렌즈(146) 및 마이크로렌즈 어레이부(170)를 조립하는 프레임 역할을 하고, 프리즘 어셈블리(130)와 렌즈 어셈블리(140), 제3 볼록렌즈(146) 사이의 초점을 맞추어 마이크로렌즈 어레이부(170)를 통하여 투시되는 상을 선명하게 보이게 한다.

이를 위한 조립 구조물은 예를 들어, 원통형 몸통(110), 몸통 고정부(180), 고정링(160), 렌즈 장착구(150) 및 LED가 전면에 구성된 제1 프리즘 고정부(115), 제2 프리즘 고정부(117)를 포함하고, 프리즘 어셈블리(130)를 보호하는 보호창(113)과 보호창 고정부(111) 등을 포함하여 구성된다.

특히 고정링(160)과 렌즈 장착구(150)에 의하여 각 볼록렌즈(142,144,146)간의 초점을 맞추어 마이크로렌즈 어레이부(170)를 통하여 투시되는 상을 선명하게 보이게 한다.

원통형 몸통(110)과 몸통 고정부(180)는 도어와 같은 구조물에 본 발명의 투시경 장치를 장착하기 용이하도록 원통형 몸통(110)의 둘레에 나사(112)를 형성하고, 나사(112)와 결합되는 몸통 고정부(180)의 내측에도 나사(182)를 형성함으로써, 시설물의 구조에 따라 다양하게 변화시키는 것이 가능하고 도어와 같은 시설물 에 결합시켜 고정할 수 있다.

도 3을 참조하여 상술한 구성들의 결합 관계에 대하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 투시경 장치가 결합된 단면도로서, 먼저 원통형 몸통(110)으로 마이크로렌즈 어레이부(170)의 후면이 스크린 역활을 할 수 있도록 장착하고 렌즈 보호용 제3 렌즈가이드(148)를 장착한 다음 제3 볼록렌즈(146)의 평구면이 제3 렌즈가이드(172)를 향하게 장착한다.

그리고 고정링(160)이 마이크로렌즈 어레이부(170)와 제3 렌즈가이드(172) 그리고 제3 볼록렌즈(146)를 압박하여 흔들림을 방지할 수 있도록 원통형 몸통(110)으로 장착한다.

고정링(160)의 외주연에 형성된 단턱부(미도시)에 렌즈 장착구(150)의 외주연에 형성된 요홈부(미도시)가 장착되도록 하고 렌즈 장착구(150)의 내부로 렌즈 어셈블리(140)를 장착한 다음 프리즘 어셈블리(130)와 보호창(113)과 보호창 고정부(111)를 순서대로 조립하면 된다.

또한, 보호창 고정부(111)의 전면에는 일정간격을 두고 다수의 LED(114)가 고정 배치된다. 이러한 LED(114)의 배치 방법은 특별히 한정하지는 않지만 보호창 고정부(111)의 전면이 원형으로 구성되므로 원형으로 다수 개 구성하고 외부로 빛이 투시할 수 있도록 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 LED(114)는 보호창 고정부(111) 뿐만 아니라 외부로 빛을 투시할 수 있는 곳이면 어느 곳에서나 설치할 수 있음은 물론이다.

보호창 고정부(111)의 바닥면에는 LED(114)를 전기적으로 접속하기 위한 다 수의 전선들(미도시)을 투시경의 외측에 형성된 전원스위치를 통하여 전원에 연결하거나 배터리에 연결하여 어두운 곳에서 외부의 피사체를 조명할 수 있도록 구성한다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1은 종래의 투시경 장치의 분해 사시도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 볼록렌즈를 이용한 투시경 장치의 분해 사시도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 투시경 장치가 결합된 단면도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼록렌즈의 외형 치수도,

도 5는 본 발명의 투시경 장치에 사용된 마이크로렌즈 어레이부의 일예를 보여주는 사시도,

도 6은 마이크로렌즈 어레이부의 후면을 보여주는 평면도,

도 7은 투시경 장치에 사용된 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로렌즈 어레이 장치의 단면도,

그리고,

도 8은 도 7에 보인 마이크로렌즈 어레이 장치의 평면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

110 : 원통형 몸통 111 : 보호창 고정부

113 : 보호창 114 : LED

115 : 제1 프리즘 고정부 117 : 제2 프리즘 고정부

121 : 몸통 고정부 130 : 프리즘 어셈블리

135 : 지지대 140 : 렌즈 어셈블리

141 : 제2 렌즈가이드 142 : 제1 볼록렌즈

144 : 제2 볼록렌즈 143 : 제1 렌즈가이드

146 : 제3 볼록렌즈 148 : 제3 렌즈가이드

150 : 렌즈 장착구 160 : 고정링

170 : 마이크로렌즈 어레이부

Claims (11)

1. 삭제
2. 프리즘 어셈블리;

   상기 프리즘 어셈블리에서 입사된 도립상을 실물과 동일한 정립상으로 형상하고, 한쪽 면의 곡률반경이 다른 쪽의 곡률반경보다 크게 되어 있는 이중 볼록렌즈로 구성되는 렌즈 어셈블리;

   상기 렌즈 어셈블리를 통과한 상을 확대하는 제3 볼록렌즈;

   상기 제3 볼록렌즈를 통과한 상을 투사하는 마이크로렌즈 어레이부; 및

   상기 프리즘 어셈블리, 상기 렌즈 어셈블리, 상기 제3 볼록 렌즈 및 상기 마이크로렌즈 어레이부가 순서대로 고정되는 조립 구조물;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 이중 볼록렌즈를 이용한 투시경 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 렌즈 어셈블리는

   동일한 곡률반경과 동일한 형상의 제1 볼록렌즈와 제2 볼록렌즈로 구성되는 것을 특징으로 하는 이중 볼록렌즈를 이용한 투시경 장치.
4. 제 3항에 있어서,

   제1 볼록렌즈와 제2 볼록렌즈는

   빛이 오는 방향인 상기 프리즘 어셈블리 방향으로 곡률 반경이 큰 쪽이 오도록 나란히 배열하여 상기 조립 구조물에 장착되는 것을 특징으로 하는 이중 볼록렌즈를 이용한 투시경 장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 제3 볼록렌즈는

   한 면 볼록렌즈로 형성하고 볼록렌즈가 형성된 면이 상기 렌즈 어셈블리를 향하도록 상기 조립 구조물에 장착되는 것을 특징으로 하는 이중 볼록렌즈를 이용한 투시경 장치.
6. 프리즘 어셈블리;

   상기 프리즘 어셈블리에서 입사된 도립상을 실물과 동일한 정립상으로 형상하는 렌즈 어셈블리;

   상기 렌즈 어셈블리를 통과한 상을 확대하는 제3 볼록렌즈;

   상기 제3 볼록렌즈를 통과한 상을 투사하는 마이크로렌즈 어레이부; 및

   상기 프리즘 어셈블리, 상기 렌즈 어셈블리, 상기 제3 볼록 렌즈 및 상기 마이크로렌즈 어레이부가 순서대로 고정되는 조립 구조물;을 포함하여 구성되고,

   상기 프리즘 어셈블리는

   4개의 사면체형 프리즘이 서로 대칭이며 상기 사면체형 프리즘의 인접한 두면은 직각을 이루는 것을 특징으로 하는 이중 볼록렌즈를 이용 투시경 장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 사면체형 프리즘의 4면은 2쌍씩 서로 대칭인 2면 사이에 육면체로 돌출된 지지대가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이중 볼록렌즈를 이용한 투시경 장치.
8. 프리즘 어셈블리;

   상기 프리즘 어셈블리에서 입사된 도립상을 실물과 동일한 정립상으로 형상하는 렌즈 어셈블리;

   상기 렌즈 어셈블리를 통과한 상을 확대하는 제3 볼록렌즈;

   상기 제3 볼록렌즈를 통과한 상을 투사하는 마이크로렌즈 어레이부; 및

   상기 프리즘 어셈블리, 상기 렌즈 어셈블리, 상기 제3 볼록 렌즈 및 상기 마이크로렌즈 어레이부가 순서대로 고정되는 조립 구조물;을 포함하여 구성되고,

   상기 마이크로렌즈 어레이부의 후면에 스크린이 형성된 것을 특징으로 하는 이중 볼록렌즈를 이용한 투시경 장치.
9. 제 2항 또는 제 7항에 있어서,

   상기 마이크로렌즈 어레이부는

   직경이 다른 복수개의 마이크로렌즈가 적층된 것을 특징으로 하는 이중 볼록렌즈를 이용한 투시경 장치.
10. 프리즘 어셈블리;

    상기 프리즘 어셈블리에서 입사된 도립상을 실물과 동일한 정립상으로 형상하는 렌즈 어셈블리;

    상기 렌즈 어셈블리를 통과한 상을 확대하는 제3 볼록렌즈;

    상기 제3 볼록렌즈를 통과한 상을 투사하는 마이크로렌즈 어레이부; 및

    상기 프리즘 어셈블리, 상기 렌즈 어셈블리, 상기 제3 볼록 렌즈 및 상기 마이크로렌즈 어레이부가 순서대로 고정되는 조립 구조물;을 포함하여 구성되고,

    상기 마이크로렌즈 어레이부의 전면이 볼록렌즈인 것을 특징으로 하는 이중 볼록렌즈를 이용한 투시경 장치.
11. 프리즘 어셈블리;

    상기 프리즘 어셈블리에서 입사된 도립상을 실물과 동일한 정립상으로 형상하는 렌즈 어셈블리;

    상기 렌즈 어셈블리를 통과한 상을 확대하는 제3 볼록렌즈;

    상기 제3 볼록렌즈를 통과한 상을 투사하는 마이크로렌즈 어레이부; 및

    상기 프리즘 어셈블리, 상기 렌즈 어셈블리, 상기 제3 볼록 렌즈 및 상기 마이크로렌즈 어레이부가 순서대로 고정되는 조립 구조물;을 포함하여 구성되고,

    상기 조립 구조물의 전면에는

    일정간격을 두고 다수의 LED가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 이중 볼록렌즈를 이용한 투시경 장치.

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