KR101930138B1 - 다공성 물질을 이용한 광학체 및 이를 제조하기 위한 광학 제조장치 - Google Patents

Abstract

개시된 본 발명에 의한 광학 제조장치는, 빛의 파장보다 작은 크기의 기공을 가지는 다공성 물질로 형성되어 광을 안내하되, 부피 변형에 의해 굴절률의 점변(Gradient index)이 가능한 광학체를 압축 성형시켜 제조하기 위한 것으로서, 광학체가 수용 가능한 변형공간을 구비하여 광학체를 지지하는 지지부 및 지지부로 광학체를 가압하여 변형공간의 형상에 대응되도록 광학체를 압축하여 변형시키는 가압부를 포함한다. 이러한 구성에 의하면 점변하는 대면적의 광학체의 구현이 가능해진다.

Description

다공성 물질을 이용한 광학체 및 이를 제조하기 위한 광학 제조장치{OPTICAL COMPONENT USING THE POROUS MATERIAL AND OPTICAL MANUFACTURING APPARATUS FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 광학체 및 이를 제조하기 위한 광학 제조장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 부피 변형 가능한 에어로젤과 같은 다공성 물질을 이용하여 제작된 대면적의 점변하는 굴절률을 구현할 수 있는 광학체 및 이를 제조하기 위한 광학 제조장치에 관한 것이다.

점변(Gradient index)하는 굴절률을 가지는 광학체의 경우, 구면수차가 없는 렌즈나 광학투명망토와 같은 특수한 메타물질 장치를 구현할 수 있게 한다. 이러한 점변하는 굴절률을 구현하기 위해서는 가시광선 파장의 10분의 1 크기의 최소단위 유닛셀을 주기구조로 만들어 원하는 굴절률에 맞게 분포시켜야 한다.

한편, e-beam lithography 또는 Focused ion beam 공정과 같은, 현재의 나노공정기술을 이용하면 가시광선의 파장보다 작은 단위의 유닛셀 구현이 가능하지만, 육안으로 확인 가능한 크기인 대면적 공정이 불가능하다.

이에 따라, 근래에는 대면적 공정이 가능하면서도 가시광선의 파장보다 10배 이상 작은 단위의 유닛셀을 통해 점변하는 굴절률을 가지는 광학체를 구현하기 위한 다양한 연구가 지속적으로 이루어지고 있는 추세이다.

국내특허출원번호 제1999-7010097호 국내특허출원번호 제2010-0041987호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 부피 변형 가능한 다공성 물질을 이용해 대면적의 점변하는 굴절률을 가지는 광학체 및 이를 제조하는 광학 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 광학체는 빛의 파장보다 작은 크기의 기공을 가지는 다공성 물질로 형성되어 광을 안내하되, 부피 변형에 의해 굴절률의 점변(Gradient index)이 가능하다.

일측에 의하면, 압축 가능한 투명한 나노 다공성 물질인 에어로젤(Aerogel)을 포함할 수 있다.

일측에 의하면, 압축 가능한 투명한 나노 다공성 물질에 금속 또는 유전체 나노 입자(Dielectric nano particle)가 첨가될 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 일 실시예에 의한 광학 제조장치는 빛의 파장보다 작은 크기의 기공을 가지는 다공성 물질로 형성되어 광을 안내하되, 부피 변형에 의해 굴절률의 점변(Gradient index)이 가능한 광학체를 제조하기 위한 것으로서, 상기 광학체가 수용 가능한 변형공간을 구비하여, 상기 광학체를 지지하는 지지부 및 상기 지지부로 상기 광학체를 가압하여, 상기 변형공간의 형상에 대응되도록 상기 광학체를 압축하여 변형시키는 가압부를 포함하여, 상기 광학체가 면방향으로 점변하는 굴절율을 가지도록 제조한다.

일측에 의하면, 상기 광학체는 면방향으로 점변하는 굴절율을 갖도록 변형될 수 있다.

일측에 의하면, 상기 지지부의 변형공간은 높낮이가 비균일한 바닥면 형상을 가질 수 있다.

일측에 의하면, 상기 지지부는 3D 프린터에 의해 제조 가능한 압축틀을 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 광학 제조장치는, 압축률에 따라 굴절률 변형이 가능한 다공성 물질로 형성되어 광의 경로를 안내하는 광학체를 압축 변형시켜 상기 광학체의 부피를 면방향으로 비균일하게 변형시킨다.

일측에 의하면, 상기 광학체의 부피는 면방향으로 점변하는 굴절율을 갖도록 변형된다.

일측에 의하면, 상기 광학체가 수용 가능하되 바닥면의 높낮이가 비균일한 형상을 가지는 변형공간을 구비하여, 상기 광학체를 변형 가능하게 지지하는 지지부 및 상기 지지부로 상기 광학체를 가압하여, 상기 지지부의 변형공간에 상기 광학체를 압축시키는 가압부를 포함하여, 상기 광학체의 굴절률이 면방향으로 점변(Gradient index)하도록 성형시킬 수 있다.

일측에 의하면, 상기 지지부는 3D 프린터에 의해 제조 가능한 압축틀을 포함할 수 있다.

일측에 의하면, 상기 광학체는 상기 지지부와 가압부의 사이에 마련되되, 빛의 파장보다 작은 기공을 가지는 나노 다공성 물질인 에어로젤(Aerogel)을 포함할 수 있다.

일측에 의하면, 상기 광학체는 빛의 파장보다 작은 기공을 가지는 나노 다공성 물질에 금속 또는 유전체 나노 입자(Dielectric nano particle)가 첨가될 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 첫째, 빛의 파장보다 작은 기공을 가지는 다공성 물질을 포함하는 광학체의 부피를 압축 변형시킴으로써, 기공의 변형으로 인한 점변하는 대면적의 광 굴절률을 구현할 수 있게 된다.

둘째, 광학체를 압축 성형시키는 압축틀인 지지부를 3D 프린터로 형성시킴으로써, 가시광선 파장의 10분의 1 크기를 가지는 최소단위 유닛셀을 가지는 광학체의 정밀한 굴절률 제어가 용이해진다.

셋째, 에어로젤을 포함하는 다공성 물질과 더불어 금속 또는 유전체 나노 입자가 첨부됨으로써, 기본 굴절률을 높일 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 광학체 및 이를 제조하기 위한 광학 제조장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 일 실시예에 의한 광학 제조장치를 개략적으로 분해 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 일 실시예에 의한 광학체에서 가압부가 분리된 상태를 개략적으로 도시한 부분 분해 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 일 실시예에 의한 광학체를 개략적으로 확대 도시한 사시도이다.
도 5의 (a)는 광학체의 파장에 따른 투과율과 반사율의 변화를 개략적으로 도시한 그래프이고, (b)는 광학체의 압축율에 따른 유효 굴절률의 변화를 개략적으로 도시한 그래프이다.
도 6은 도 1에 도시된 광학체의 압축율을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 광학체의 유효 굴절률에 따른 광의 진행 경로를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 8은 서로 다른 파장을 가지는 복수의 칼라광에 따른 광학체의 광 진행 경로를 개략적으로 도시한 이미지들이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 광학 제조장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 다른 실시예에 의한 광학 제조장치의 가압부가 분리된 상태를 개략적으로 도시한 일부 분해 사시도이다. 그리고,
도 11은 도 9에 도시된 광학체의 유효 굴절률에 따른 광 진행 경로를 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다. 다만, 본 발명의 사상이 그와 같은 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 사상은 실시예를 이루는 구성요소의 부가, 변경 및 삭제 등에 의해서 다르게 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 발명의 사상에 포함되는 것이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 광학 제조장치(1)는 다공성 재질로 마련되는 광학체(10)을 압축 변형시켜 점변하는 굴절률을 가지도록 제조하기 위한 것으로써, 지지부(20) 및 가압부(30)을 포함한다.

여기서, 도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 광학체(10) 및 이를 제조하기 위한 광학 제조장치(1)를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 광학 제조장치(1)를 개략적으로 분해 도시한 분해 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 광학 제조장치(1)가 분해된 상태를 개략적으로 도시한 일부 분해 사시도이다.

참고로, 본 발명에서 설명하는 광학체(10)는 굴절, 반사 등에 의하여 유입된 빛의 경로를 제어할 수 있는 광학부품에 적용될 수 있고, 일례로 렌즈 등이 될 수 있으며, 보다 구체적으로 미러리스(mirrorless) 렌즈와 같은 광학 변환이 가능한 카메라, 머신 비전 및 안경 렌즈 등에 적용 가능하다.

상기 광학체(10)는 내부에 빈 공간을 가지는 투명한 다공성 물질을 포함하여, 광을 안내할 수 있는 물질이다. 본 실시예에서는 상기 광학체(10)는 나노 다공성 물질인 에어로젤(Aerogel)을 포함하는 것으로 예시한다. 참고로, 상기 광학체(10)의 빈 공간 즉, 기공의 크기는 빛의 파장보다 작은 나노 사이즈를 가진다.

상기 광학체(10)가 포함하는 에어로젤은 외력에 의해 내부 빈 공간인 기공 의 부피 즉, 네트워크 구조의 변위가 탄성 변형되는 성질을 가진다. 상기 에어로젤은 빛의 파장보다 작은 평균 60nm 정도 크기의 빈 공간인 기공(Air void)을 가지며, 굴절률이 공기와 같아서 반사가 거의 이루어지지 않는다. 또한, 에어로젤은 가시광선 영역에서 유효 매질로 작용하여 투명하게 보이는 성질은 가진다. 이러한 에어로젤은 압축되면 기공 사이의 간격이 줄어들면서 공기의 부피 비율이 줄어드는 특성을 가지며, 이러한 특성을 제어함으로써 광의 유효 굴절률 제어가 가능하다.

보다 구체적으로, 상기 광학체(10)가 포함하는 에어로젤은 탄소성-광학(Elasto-Optic) 메타 물질로써 도 4의 도시와 같이, (x1, x2, x3)에서 외력(u1, u2, u3)에 의해 (x?1, x?2, x?3)으로 네트워크 구조가 변형된다. 이러한 광학체(10)는 도 4와 같이 기공을 가지는 비압축성 유전체 재질로 이루어진 네트워크 구조인 복수의 기공 즉, 유닛셀(10a)을 가진다. 이러한 광학체(10)의 복수의 유닛셀(10a)들이 각각 독립적으로 외력에 의해 유전체와 기공 사이의 부피가 변형됨으로써, 광의 굴절률이 점변할 수 있도록 효과적으로 제어될 수 있게 되는 것이다.

한편, 자세히 도시되지 않았으나, 상기 광학체(10)은 나노 다공성 물질인 에어로젤과 더불어, 금속 또는 유전체 나노 입자(Dielectric nano particle)가 첨가될 수 있다. 이러한 금속 또는 유전체 나노 입자가 에어로젤과 함께 광학체(10)를 형성할 경우, 광의 기본 굴절률(Basic index)이 높아지는 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에서 설명하는 광학 제조장치(1)는 상기와 같이 투명한 나노 다공성 물질로 형성되는 에어로젤 등의 광학체(10)를 압축 성형함으로써, 빛의 파장보다 작은 기공의 변화에 따라 점변하는 대면적의 굴절률을 구현시킨다. 여기서, 대면적은 육안으로 확인할 수 있는 크기를 말하며, 적어도 mm 단위 이상을 말한다. 이를 위해, 상기 광학 제조장치(1)는 지지부(20) 및 가압부(30)을 포함한다.상기 지지부(20)은 광학체(10)를 변형 가능하게 지지한다. 상기 지지부(20)은 광학체(10)를 지지하도록 변형공간(21)을 가지되, 변형공간(21)은 높낮이가 있는 굴곡진 바닥면 형상을 가진다. 보다 구체적으로, 상기 지지부(20)은 도 3과 같이, 바닥면의 높이가 비균일한 비평탄면으로 형성됨으로써, 광학체(10)를 원하는 형상으로 변형시키는 일종의 압축틀이다.

참고로, 본 실시예에서는, 상기 지지부(20)이 길이방향으로 균일한 너비를 가지되, 45도의 굽힘을 가지는 곡률진 형상을 가지는 것으로 예시한다.

한편, 상기 지지부(20)은 3D 프린터에 의해 제조됨이 좋다. 즉, 상기 지지부(20)은 3mm정도의 얇은 두께를 가지는 광학체(10)를 정밀하게 변형시킬 수 있도록 3D 프린터에 의해 정밀 제조됨이 좋다.

상기 가압부(30)은 지지부(20)으로 광학체(10)를 가압하여 선택적으로 압축 변형시킨다. 상기 가압부(30)은 일종의 가압판으로써, 광학체(10)를 도 1에 도시된 P방향으로 가압하여, 도 3과 같이 지지부(20)의 변형공간(21)에 대해 광학체(10)을 압착시킨다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 광학 제조장치(1)의 제조 동작을 도 1 내지 도 3을 참고하여 설명한다.

우선, 도 2와 같이, 상기 광학체(10), 지지부(20) 및 가압부(30)이 상호 분리된 상태에서, 도 1과 같이 광학체(10)을 사이에 두고 지지부(20)를 향해 가압부(30)가 P방향으로 가압된다. 그러면, 도 3과 같이, 상기 지지부(20)의 변형공간(21)의 형상에 대응하여 광학체(10)가 압축됨으로써, 광학체(10)의 기공 사이의 간격이 줄어들면서 공기의 부피 비율이 줄어들게 된다. 그로 인해, 상기 광학체(10)를 통과하는 광의 유효 굴절률이 면방향으로 비균일하게 변형됨으로써, 대면적을 가지면서도 점변하는 굴절률을 구현할 수 있게 된다.

한편, 도 5의 (a)를 참고하면, 상기 광학체(10)가 지지부(20)의 변형공간(11)의 내부 형상과 가압부(30)의 가압력(P)에 의해 변형됨에 따른, 투과율과 반사율의 변화를 개략적으로 도시한 그래프이다. 여기서, 도 5의 (a)에 도시된 그래프는 두께가 3mm인 광학체(10)로 실험한 결과를 예시한다. 도 5의 (a)에서와 같이, 상기 광학체(10)의 파장이 증가할수록 투과율은 점차 증가되고 반사율은 낮아짐으로써, 본 실시예에 의한 다공성 물질을 포함하는 광학체(10)의 성능이 우수해짐을 확인할 수 있다.

또한, 도 5의 (b)의 그래프에서와 같이, 상기 광학체(10)의 압축율에 따른 TE 및 TM 편광의 유효 굴절률이 도시된다. 도 5의 (b)를 참고하면, 상기 광학체(10)의 압축율에 따라 광학체(10)의 TE 및 TM 편광의 유효 굴절률이 변형됨을 확인할 수 있다. 도 5의 (b) 그래프에서는, 상기 광학체(10)의 유닛셀(10a)의 크기가 60nm의 측면 길이를 가지며 유전체 입방 쉘을 포함하는 것으로 예시한다.

한편, 도 6의 도시에서는 본 실시예에 의한 광학체(10)의 단면을 개략적으로 도시한 도면으로써, 광학체(10)의 두께(t)에 따른 압축율이 도시된다. 도 6에서 점선 영역은 상기 광학체(10)의 초기 상태이며, 실선으로 도시된 영역은 광학체(10)가 지지부(20)과 가압부(30)의 사이에서 압축되어 변형된 상태가 도시된다. 도 6의 그래프와 같이, 상기 광학체(10)의 두께 방향으로 압축된 비율 분포로 굴절률 변화 분포의 설계가 가능함을 확인할 수 있다.

또한, 도 7의 도시에서와 같이, 상기 광학체(10)의 곡률진 길이방향을 따라 광(L)의 진행 경로가 도시된다. 도 6 및 도 7과 같이, 상기 광학체(10)의 압축율이 높으면 유효 굴절률 또한, 증가된다. 이러한 광학체(10)의 유효 굴절률이 압축율에 따라 변형됨으로써, 도 8과 같이 다양한 파장을 가지는 복수의 칼라광(L1)(L2)(L3)(L4)들은 광학체(10)의 45도로 굽혀진 형상을 따라 굴절되어 진행함에 있어서, 곡률진 형상을 따라 집속될 수 있게 된다. 이때, 상기 광학체(10)의 압축률이 증가할 수도록 굴절률이 증가되어 광(L1)(L2)(L3)(L4)이 집속됨을 확인할 수 있다.

참고로, 도 7에서 L1은 650nm의 파장을 가지는 레드광, L2는 589nm의 파장을 가지는 옐로우광, L3는 523nm의 파장을 가지는 그린광, 그리고, L4는 473nm의 파장을 가지는 블루광인 것으로 예시한다.

도 9 및 도 10을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 광학 제조장치(100)가 도시된다.

도 9 및 도 10과 같이, 다른 실시예에 의한 광학 제조장치(100)는 광학체(110), 지지부(120) 및 가압부(130)를 포함한다. 여기서, 상기 광학체(110)는 일 실시예와 마찬가지로 빛의 파장보다 작은 기공을 가지는 다공성 물질인 에어로젤을 포함한다. 상기 지지부(120)은 변형공간(121)을 구비하여, 광학체(110)가 변형될 수 있는 압축틀이다. 또한, 상기 가압부(130)는 도 10과 같이, P방향으로 광학체(110)를 가압하여 지지부(120)의 변형공간(121)에 압착시켜 변형시킨다.

즉, 다른 실시예에 의한 광학 제조장치(100)의 지지부(120) 및 가압부(130)의 구성은 앞서 설명한 일 실시예와 유사하며, 광학 제조장치(100)에 의해 제조되는 광학체(100) 또한, 앞서 설명한 일 실시예와 유사하다. 다만, 상기 지지부(120)의 변형공간(121)의 형상이 일 실시예와 상이하다.

보다 구체적으로, 상기 지지부(120)의 변형공간(121)은 원반 형상으로 광학체(110)를 압축 변형시킬 수 있도록 원반에 대응되는 형상을 가지되, 바닥면의 높낮이가 비균일하게 형성된다. 이때, 상기 지지부(120)의 변형공간(121)은 지지부(120)의 중심으로부터 반경방향으로 멀어질수록 두께 방향으로 점차 압축률이 낮아질 수 있도록, 바닥면의 깊이가 점차 깊어지는 형상을 가진다. 이러한 지지부(120)의 변형공간(121)의 형상으로 인해, 가압부(130)에 의해 지지부(120)에 대해 압착된 광학체(110)는 중심으로부터 반경방향으로 갈수록 점차 두께가 두꺼워지는 원반 형상을 가지게 된다.

다른 실시예에 의한 광학 제조장치(100)에 의해 압축 변형된 광학체(110)는 도 11과 같은 광(L)의 경로를 안내하게 된다. 구체적으로, 상기 광학체(110)은 상대적으로 중심영역의 압축률이 높음으로 인해, 광학체(110)의 중심 영역을 통과하는 광(L)의 굴절률 또한, 높음을 확인할 수 있다. 그로 인해, 상기 광학체(110)의 면방향으로 굴절률이 연속적으로 점변하도록 제조시킬 수 있게 된다.

한편, 상술한 본 발명의 일 및 다른 실시예에 의한 광학 제조장치 (1)(100)의 광학체(10)(110)는 두께방향으로 압축률이 비균일하게 변형됨으로써, 광학체(10)(120)의 기공 사이 간격이 비균일하게 변화된다. 그로 인해, 상기 광학체(10)(110)의 면방향으로 진행하는 광의 굴절률이 비균일하면서도 연속적으로 즉, 점변시킬 수 있게 된다. 이러한 광학체(10)(120)의 유효 굴절률을 압축 변형을 통해 용이하게 조절할 수 있게 됨으로써, 대면적의 점변하는 굴절률을 가지는 광학체(1)(100)의 구현이 가능해진다.

참고로, 일 및 다른 실시예에서 도시된 지지부(20)(120)의 형상은 도시된 예로 한정되지 않으며, 변형공간(21)(121)의 바닥면 높낮이 등은 구현하고자 하는 굴절률을 위해 다양하게 가변 가능하다. 또한, 볼트와 같은 체결수단에 의해 가압부(30)(130)이 지지부(20)(120)에 결합되어 결합력 조절을 통해 가압력이 크기가 변화되는 변형예도 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1, 100: 광학 제조장치 10, 110: 광학체
20, 120: 지지부 30, 130: 가압부

Claims (14)

1. 빛의 파장보다 작은 크기의 기공을 가지는 다공성 물질로 형성되어 광을 안내하는 광학체에 있어서,
   상기 다공성 물질은 압축 가능한 투명한 나노 다공성 물질에 금속 또는 유전체 나노 입자(Dielectric nano particle)가 첨가되어 형성되고,
   상기 기공은 비압축되는 네트워크 구조로 형성되며,
   상기 압축 가능한 투명한 나노 다공성 물질은 한 몸으로 형성되는 에어로젤(Aerogel)로 형성되고,
   외력에 의해 상기 기공의 부피가 탄성 변형됨으로써, 상기 광의 굴절률이 점변(Gradient index)되며,
   상기 광학체는 상기 기공을 가지는 비압축성 유전체 재질로 이루어진 네트워크 구조인 복수의 입방 형상의 유닛셀을 구비하고, 상기 광학체에 외력이 가해지면 상기 복수의 유닛셀들이 각각 독립적으로 상기 유전체와 상기 기공 사이의 부피가 변형됨으로써, 광의 굴절률이 점변할 수 있도록 제어되는 광학체.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 기재된 광학체를 제조하기 위한 광학 제조장치에 있어서,
   상기 광학체를 수용 가능한 변형공간을 구비하여, 상기 광학체를 지지하는 지지부; 및
   상기 지지부로 상기 광학체를 가압하여, 상기 변형공간의 형상에 대응되도록 상기 광학체를 압축하여 변형시키는 가압부;
   를 포함하여,
   상기 광학체이 점변하는 굴절율을 가지도록 제조하는 광학 제조장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 광학체는 면방향으로 점변하는 굴절율을 갖도록 변형되는 광학 제조장치.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 지지부의 변형공간은 높낮이가 비균일한 바닥면 형상을 가지는 광학 제조장치.
   
7. 제4항에 있어서,
   상기 지지부는 3D 프린터에 의해 제조 가능한 압축틀을 포함하는 광학 제조장치.
   
8. 압축률에 따라 굴절률 변형이 가능한 다공성 물질로 형성되어 광의 경로를 안내하는 광학체를 압축 변형시켜 상기 광학체를 비균일하게 변형시키는 것으로,
   상기 광학체가 수용 가능하되 바닥면의 높낮이가 비균일한 형상을 가지는 변형공간을 구비하여, 상기 광학체를 변형 가능하게 지지하는 지지부; 및
   상기 지지부로 상기 광학체를 가압하여, 상기 지지부의 변형공간에 상기 광학체를 압축시키는 가압부;
   를 포함하여,
   상기 광학체의 굴절률이 면방향으로 점변(Gradient index)하도록 상기 광학체를 성형시키고,
   상기 광학체는 빛의 파장보다 작은 기공을 가지며 압축 가능한 나노 다공성 물질에 금속 또는 유전체 나노 입자(Dielectric nano particle)가 첨가되어 형성되고, 상기 기공은 비압축되는 네트워크 구조로 형성되어 상기 압축률에 따라 상기 기공의 부피가 탄성 변형되며,
   상기 압축 가능한 투명한 나노 다공성 물질은 한 몸으로 형성되는 에어로젤(Aerogel)로 형성되고,
   상기 광학체는 상기 기공을 가지는 비압축성 유전체 재질로 이루어진 네트워크 구조인 복수의 입방 형상의 유닛셀을 구비하고, 상기 광학체에 외력이 가해지면 상기 복수의 유닛셀들이 각각 독립적으로 상기 유전체와 상기 기공 사이의 부피가 변형됨으로써, 광의 굴절률이 점변할 수 있도록 제어되는 광학 제조장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 광학체의 부피는 면방향으로 면방향으로 점변하는 굴절율을 갖도록 변형되는 광학 제조장치.
   
10. 삭제
11. 제8항에 있어서,
    상기 지지부는 3D 프린터에 의해 제조 가능한 압축틀을 포함하는 광학 제조장치.
    
12. 제8항에 기재된 광학 제조장치에 의해 제조된 광학체.
13. 삭제
14. 삭제

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