KR102040697B1 - Composite lens containing liquid crystal - Google Patents
Composite lens containing liquid crystal Download PDFInfo
- Publication number
- KR102040697B1 KR102040697B1 KR1020170162294A KR20170162294A KR102040697B1 KR 102040697 B1 KR102040697 B1 KR 102040697B1 KR 1020170162294 A KR1020170162294 A KR 1020170162294A KR 20170162294 A KR20170162294 A KR 20170162294A KR 102040697 B1 KR102040697 B1 KR 102040697B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- lens
- liquid crystal
- electrode
- electroactive liquid
- electroactive
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/12—Fluid-filled or evacuated lenses
- G02B3/14—Fluid-filled or evacuated lenses of variable focal length
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
- G02C7/00—Optical parts
- G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
- G02C7/08—Auxiliary lenses; Arrangements for varying focal length
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133526—Lenses, e.g. microlenses or Fresnel lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1343—Electrodes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
전술한 바와 같은 과제를 실현하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따라 전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈를 개시한다. 상기 전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈는 상기 복합 렌즈 상에서 피사체 측에 해당하는 전면에 배치되는 제 1 렌즈 및 상기 복합 렌즈 상에서 사용자 측에 해당하는 후면에 배치되는 제 2 렌즈를 포함하여 2개 이상의 렌즈로 구성되는 렌즈부, 각각의 전기 활성 액정이 구분되도록 상기 제 1 렌즈 및 제 2 렌즈 사이에 배치되는 하나 이상의 중간층, 상기 제 1 렌즈와 상기 중간층의 사이에 배치되고, 전극으로부터 생성되는 전기장에 기초하여 분자 배열이 결정되는 제 1 전기 활성 액정, 그리고 상기 제 2 렌즈와 상기 중간층의 사이에 배치되고, 상기 전극으로부터 생성되는 전기장에 기초하여 분재 배열이 결정되는 제 2 전기 활성 액정을 포함하여 2개 이상의 전기 활성 액정으로 구성되는 전기 활성 액정부, 상기 2개 이상의 전기 활성 액정 중 적어도 하나로 전압을 인가하도록 구성되는 전극을 포함하고, 그리고 상기 전극은 제 1 전극―상기 제 1 전극은 상기 제 1 렌즈와 상기 제 1 전기 활성 액정의 사이에 배치됨― 및 제 2 전극―상기 제 2 전극은 상기 제 2 전기 활성 액정과 상기 제 2 렌즈의 사이에 배치됨― 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.A composite lens including an electroactive liquid crystal according to an embodiment of the present disclosure for realizing the above problems is disclosed. The composite lens including the electroactive liquid crystal includes two or more lenses including a first lens disposed on a front surface corresponding to a subject side on the composite lens and a second lens disposed on a rear surface corresponding to a user side on the composite lens. At least one intermediate layer disposed between the first lens and the second lens so as to distinguish each of the electroactive liquid crystals, and disposed between the first lens and the intermediate layer, based on an electric field generated from an electrode. And a second electroactive liquid crystal having a molecular arrangement determined therebetween, and a second electroactive liquid crystal disposed between the second lens and the intermediate layer and whose bonsai arrangement is determined based on an electric field generated from the electrode. At least one of an electroactive liquid crystal portion comprising at least two electroactive liquid crystals and at least two electroactive liquid crystals An electrode configured to apply a voltage to said second electrode, said electrode being a first electrode, said first electrode being disposed between said first lens and said first electroactive liquid crystal; and a second electrode, said second electrode May be disposed between the second electroactive liquid crystal and the second lens.
Description
본 개시는 안경 및 렌즈에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 액정을 이용하여 가변 초점을 제공하는 안경 및 렌즈에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to glasses and lenses, and more particularly, to glasses and lenses that provide variable focus using liquid crystals.
노안 현상은 40세 혹은 45세를 전후해서 수정체의 조절력 기능이 점진적으로 감소하는 것을 의미한다. 수정체의 탄력성이 저하되거나 수정체가 비대해져 근거리 시생활 범위가 감소하게 되어 근거리에 위치한 물체를 잘 볼 수 없게 된다. 따라서, 노안을 가진 사용자는 독서를 할 때나 안정을 취할 때마저 피로감을 느끼게 된다. Presbyopia is a gradual decrease in the ability of the lens to adjust around 40 or 45 years of age. The elasticity of the lens is degraded or the lens is enlarged, which reduces the near vision range, making it difficult to see objects located near the lens. Therefore, a user with presbyopia feels tired even when reading or relaxing.
그리고, 우리나라의 총 인구는 2020년을 정점으로 그 이후로는 감소 추세를 보일 것으로 예상을 하고 있다. 그리고 이에 따라 2010년의 38%였던 45세 이상의 비율이 2050년에는 63%로 증가하는 등 기존의 근시 교정뿐만 아니라 노안 교정에 대한 문제 역시 점점 더 커지고 있다.The total population of Korea is expected to decline after peaking in 2020. As a result, the ratio of over 45 years old, which was 38% in 2010, increased to 63% in 2050.
현재 시력 교정용으로 통상적으로 사용되는 렌즈는 단초점 렌즈, 이중 초점 렌즈, 다초점 렌즈가 있다. 이 중 단초점 렌즈는 근거리 또는 원거리만을 보정하는 렌즈로서, 사용자가 각각의 거리에 대응하여 안경을 바꿔 착용해야 하는 불편함이 있다. Currently, lenses commonly used for vision correction include monofocal lenses, bifocal lenses, and multifocal lenses. Among these, the short focus lens is a lens for correcting only short-range or long-distance lenses, which is inconvenient for a user to change glasses to correspond to each distance.
그리고, 이중 초점 렌즈는 원거리 및 근거리를 보정할 수 있다. 이중 초점 렌즈는 렌즈의 특정 영역의 굴절률을 다르게 하여, 착용자의 시선의 위치에 따라서 근거리 및 원거리를 볼 수 있으나 시선의 주변부가 보정이 되지 않으므로 착용자는 쉽게 피로감을 느끼게 되고, 시선의 위치를 조정하거나, 안경을 고쳐 착용하여야 하는 불편함이 있다. 또한 이중 초점 렌즈는 계단을 내려가거나 먼 곳을 보다가 가까운 곳을 볼 때는 어지러움을 동반할 수 있으며, 상의 도약현상이 나타나기도 하며, 근거리용 부분과 원거리용 부분의 경계로 인하여 외관상 문제점이 있다. In addition, the bifocal lens can correct the distance and the near field. The bifocal lens can change the refractive index of a specific area of the lens so that the user can see near and far according to the position of the wearer's gaze, but since the periphery of the gaze is not corrected, the wearer can easily feel fatigue and adjust the position of the gaze. However, there is an inconvenience in that the glasses need to be fixed. In addition, the bifocal lens may be accompanied by dizziness when going down a stairs or looking at a distant place, a jump of the image may occur, and there is an appearance problem due to the boundary between the near and far parts.
마지막으로, 다초점 렌즈는 근용부 누진부 원용부를 포함하는 렌즈로 이중 초점렌즈보다 상의 도약현상이나 어지러움 현상이 적고, 원거리에서 근거리까지 연속적 굴절률 변화로 근거리, 중거리 및 원거리를 볼 수 있다. 그러나, 다초점 렌즈는 좁은 렌즈 면적에 여러 도수가 겹쳐있어 누진부와 근용부의 면적이 좁으며, 누진대의 측방부에 왜곡수차와 비점수차로 측방 시에는 상의 흐림이나 흔들림 현상이 이중초점렌즈보다 심하고, 중거리 명시에 사용되는 누진대가 좁고 불안정하여 장시간 안정된 사용이 불가능하며 근용부의 시야가 좁아 불편한 문제점이 있다. Lastly, the multifocal lens is a lens including a proximal progressive part, which has less leap or dizziness than the bifocal lens, and can see near, medium and long distances with continuous refractive index changes from far to near. However, the multifocal lens has a narrow lens area with several degrees of overlap, so that the area of the progressive part and the near part is narrow, and the blurring or shaking of the image is more severe than the bifocal lens when the side of the progressive part is distorted due to distortion and astigmatism. , It is not possible to use stable for a long time due to the narrow and unstable progressive belt used for specifying the intermediate distance, and there is a problem of being inconvenient due to the narrow field of view.
따라서, 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 전기 활성 액정을 포함하여 가변적으로 굴절률을 조절할 수 있는 복합 렌즈에 대한 수요가 당업계에 있을 수 있다. Therefore, in order to solve these problems, there is a need in the art for a composite lens capable of variably adjusting the refractive index including an electroactive liquid crystal.
이와 관련하여, 특허 공개문헌 제 10-2012-0033696호는 투명 탄성 필름 및 영구 자석에 의해 조절 가능한 초점거리를 갖는 렌즈를 개시하고 있다.In this regard, Patent Publication No. 10-2012-0033696 discloses a lens having a focal length that is adjustable by a transparent elastic film and a permanent magnet.
본 개시는 전술한 배경기술에 대응하여 안출된 것으로, 액정을 이용하여 초점을 가변 할 수 있는 안경 및 렌즈를 제공하기 위한 것이다.The present disclosure is devised in response to the above-described background, and is to provide glasses and lenses capable of varying the focus using liquid crystals.
본 개시는 나노 구조물을 통하여 초점 거리 변화량을 증가시킬 수 있는 안경 및 렌즈를 제공하기 위한 것이다.The present disclosure is to provide glasses and lenses that can increase the focal length change amount through the nanostructures.
본 개시는 임의의 시점에 대하여 하나로 유지되면서 가변 가능한 초점을 제공하는 안경 및 렌즈를 제공하기 위한 것이다.The present disclosure is to provide glasses and lenses that provide a variable focus while remaining one for any viewpoint.
전술한 바와 같은 과제를 실현하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따라 전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈를 개시한다. 상기 전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈는 상기 복합 렌즈 상에서 피사체 측에 해당하는 전면에 배치되는 제 1 렌즈 및 상기 복합 렌즈 상에서 사용자 측에 해당하는 후면에 배치되는 제 2 렌즈를 포함하여 2개 이상의 렌즈로 구성되는 렌즈부, 각각의 전기 활성 액정이 구분되도록 상기 제 1 렌즈 및 제 2 렌즈 사이에 배치되는 하나 이상의 중간층, 상기 제 1 렌즈와 상기 중간층의 사이에 배치되고, 전극으로부터 생성되는 전기장에 기초하여 분자 배열이 결정되는 제 1 전기 활성 액정, 그리고 상기 제 2 렌즈와 상기 중간층의 사이에 배치되고, 상기 전극으로부터 생성되는 전기장에 기초하여 분재 배열이 결정되는 제 2 전기 활성 액정을 포함하여 2개 이상의 전기 활성 액정으로 구성되는 전기 활성 액정부, 상기 2개 이상의 전기 활성 액정 중 적어도 하나로 전압을 인가하도록 구성되는 전극을 포함하고, 그리고 상기 전극은 제 1 전극―상기 제 1 전극은 상기 제 1 렌즈와 상기 제 1 전기 활성 액정의 사이에 배치됨― 및 제 2 전극―상기 제 2 전극은 상기 제 2 전기 활성 액정과 상기 제 2 렌즈의 사이에 배치됨― 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.A composite lens including an electroactive liquid crystal according to an embodiment of the present disclosure for realizing the above problems is disclosed. The composite lens including the electroactive liquid crystal includes two or more lenses including a first lens disposed on a front surface corresponding to a subject side on the composite lens and a second lens disposed on a rear surface corresponding to a user side on the composite lens. At least one intermediate layer disposed between the first lens and the second lens so as to distinguish each of the electroactive liquid crystals, and disposed between the first lens and the intermediate layer, based on an electric field generated from an electrode. And a second electroactive liquid crystal having a molecular arrangement determined therebetween, and a second electroactive liquid crystal disposed between the second lens and the intermediate layer and whose bonsai arrangement is determined based on an electric field generated from the electrode. At least one of an electroactive liquid crystal portion comprising at least two electroactive liquid crystals and at least two electroactive liquid crystals An electrode configured to apply a voltage to said second electrode, said electrode being a first electrode, said first electrode being disposed between said first lens and said first electroactive liquid crystal; and a second electrode, said second electrode May be disposed between the second electroactive liquid crystal and the second lens.
대안적으로, 상기 제 1 렌즈는 제 1 굴절률(Refractive Index)을 가지고, 그리고 상기 제 2 렌즈는 상기 제 1 굴절률과 상이한 제 2 굴절률을 가질 수 있다.Alternatively, the first lens may have a first refractive index, and the second lens may have a second refractive index different from the first refractive index.
대안적으로, 상기 전극은 상기 2개 이상의 전기 활성 액정의 사이에 배치되는 하나 이상의 제 3 전극을 더 포함할 수 있다.Alternatively, the electrode may further comprise one or more third electrodes disposed between the two or more electroactive liquid crystals.
대안적으로, 상기 중간층은 상기 제 3 전극과 동일할 수 있다.Alternatively, the intermediate layer may be the same as the third electrode.
대안적으로, 상기 제 1 전기 활성 액정은 상기 제 1 전극과 상기 제 3 전극이 형성하는 전기장에 기초하여 결정되는 제 3 굴절률을 가지고, 그리고 상기 제 2 전기 활성 액정은 상기 제 2 전극과 상기 제 3 전극이 형성하는 전기장에 기초하여 결정되는 제 4 굴절률을 가질 수 있다.Alternatively, the first electroactive liquid crystal has a third refractive index that is determined based on the electric field formed by the first electrode and the third electrode, and the second electroactive liquid crystal comprises the second electrode and the first It may have a fourth refractive index determined based on the electric field formed by the three electrodes.
대안적으로, 상기 제 3 전극은 상기 제 1 전기 활성 액정과 인접하는 제 3 전극 전면부 및 상기 제 2 전기 활성 액정과 인접하는 제 3 전극 후면부를 포함할 수 있다.Alternatively, the third electrode may include a third electrode front portion adjacent to the first electroactive liquid crystal and a third electrode rear portion adjacent to the second electroactive liquid crystal.
대안적으로, 상기 제 1 전기 활성 액정은 상기 제 1 전극과 상기 제 3 전극 전면부가 형성하는 전기장에 기초하여 결정되는 제 3 굴절률을 가지고, 상기 제 2 전기 활성 액정은 상기 제 2 전극과 상기 제 3 전극 후면부가 형성하는 전기장에 기초하여 결정되는 제 4 굴절률을 가지고, 그리고 상기 제 3 전극 전면부 및 제 3 전극 후면부가 각각 독립적으로 전압을 인가하도록 구성됨으로써, 상기 제 3 굴절률과 상기 제 4 굴절률이 서로 독립적으로 결정될 수 있다.Alternatively, the first electroactive liquid crystal has a third refractive index that is determined based on an electric field formed by the first electrode and the third electrode front part, and the second electroactive liquid crystal comprises the second electrode and the first electrode. And having a fourth refractive index determined based on an electric field formed by the third electrode rear surface portion, and wherein the third electrode front surface portion and the third electrode rear surface portion are configured to apply a voltage independently, thereby allowing the third refractive index and the fourth refractive index to be applied. These can be determined independently of each other.
대안적으로, 상기 렌즈부 및 전기 활성 액정부는 각각의 광학면에 하나의 초점을 형성하도록 구성될 수 있다.Alternatively, the lens portion and the electroactive liquid crystal portion may be configured to form one focal point on each optical surface.
대안적으로, 상기 중간층은 상기 2개 이상의 전기 활성 액정이 각각 포함하는 액정 재료 중 적어도 하나에 대하여 비투과성이고, 투명한 재료로 구성될 수 있다.Alternatively, the intermediate layer may be made of a material that is transparent to at least one of the liquid crystal materials each of which the two or more electroactive liquid crystals comprise.
본 개시는 액정을 이용하여 초점을 가변 할 수 있는 안경 및 렌즈를 제공할 수 있다.The present disclosure can provide glasses and lenses capable of varying focus using liquid crystals.
본 개시는 나노 구조물을 통하여 초점 거리 변화량을 증가시킬 수 있는 안경 및 렌즈를 제공할 수 있다.The present disclosure can provide glasses and lenses that can increase the focal length variation through the nanostructures.
본 개시는 임의의 시점에 대하여 하나로 유지되면서 가변 가능한 초점을 제공하는 안경 및 렌즈를 제공할 수 있다.The present disclosure can provide glasses and lenses that provide a variable focus while remaining one for any viewpoint.
도 1은 본 개시의 제 1 실시예에 따른 나노 구조물을 포함하는 복합 렌즈를 제조하는 방법의 순서도(Flow-chart)다.
도 2는 본 개시의 제 1 실시예에 따른 나노 구조물을 포함하는 복합 렌즈를 형성하기 위한 스탬퍼의 제작 공정 간략도이다.
도 3은 본 개시의 제 1 실시예에 따른 나노 구조물을 포함하는 복합 렌즈의 블록 구성도(Block diagram)이다.
도 4는 본 개시의 제 1 실시예에 따른 나노 구조물을 포함하는 복합 렌즈의 측면 단면도이다.
도 5는 본 개시의 제 1 실시예에 따른 프레넬(Fresnel) 구조를 가지는 나노 구조물에 대한 측면 단면도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 전기 활성 영역과 전극 바를 포함하는 전극의 확대도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 인가되는 전압에 기초하여 변화하는 전기 활성 액정의 분자 배열 간략도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 인가되는 전압에 기초하여 변화하는 전기 활성 액정의 투과율 그래프이다.
도 9는 본 개시의 제 2 실시예에 따른 복합 렌즈의 블록 구성도이다.
도 10은 본 개시의 제 2 실시예에 따라 중점 부분과 가장자리 부분을 나타낸 복합 렌즈의 조합도이다.
도 11은 본 개시의 제 2 실시예에 따른 복합 렌즈의 측면 단면도이다.
도 12는 본 개시의 제 2 실시예에 따라 제 1 전극 라인과 제 2 전극 라인을 포함하는 전극의 예시적인 상면도이다.
도 13은 본 개시의 제 2 실시예에 따른 제 1 전극 라인과 제 2 전극 라인의 교차 구조이다.
도 14는 본 개시의 제 3 실시예에 따른 전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈의 블록 구성도이다.
도 15는 본 개시의 제 3 실시예에 따라 중간층으로 구분되는 두 개 이상의 전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈의 측면 단면도이다.
도 16은 본 개시의 제 3 실시예에 따라 제 3 전극으로 구분되는 두 개 이상의 전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈의 측면 단면도이다.1 is a flow chart of a method of manufacturing a composite lens including a nanostructure according to a first embodiment of the present disclosure.
2 is a simplified manufacturing process of a stamper for forming a composite lens including a nanostructure according to a first embodiment of the present disclosure.
3 is a block diagram of a composite lens including a nanostructure according to a first embodiment of the present disclosure.
4 is a side cross-sectional view of a composite lens including a nanostructure according to the first embodiment of the present disclosure.
5 is a side cross-sectional view of a nanostructure having a Fresnel structure according to a first embodiment of the present disclosure.
6 is an enlarged view of an electrode including an electroactive region and an electrode bar according to one embodiment of the present disclosure.
7 is a schematic diagram of the molecular arrangement of an electroactive liquid crystal that changes based on an applied voltage according to an embodiment of the present disclosure.
8 is a graph of transmittance of an electroactive liquid crystal that changes based on an applied voltage according to an embodiment of the present disclosure.
9 is a block diagram of a composite lens according to a second exemplary embodiment of the present disclosure.
10 is a combination view of a composite lens showing a midpoint portion and an edge portion according to the second embodiment of the present disclosure.
11 is a side cross-sectional view of a composite lens according to a second embodiment of the present disclosure.
12 is an exemplary top view of an electrode including a first electrode line and a second electrode line in accordance with a second embodiment of the present disclosure.
13 is a cross structure of a first electrode line and a second electrode line according to the second exemplary embodiment of the present disclosure.
14 is a block diagram illustrating a composite lens including an electroactive liquid crystal according to a third exemplary embodiment of the present disclosure.
15 is a side cross-sectional view of a composite lens including two or more electroactive liquid crystals divided into intermediate layers according to a third embodiment of the present disclosure.
16 is a side cross-sectional view of a composite lens including two or more electroactive liquid crystals divided into third electrodes according to a third embodiment of the present disclosure.
다양한 실시예들이 이제 도면을 참조하여 설명되며, 전체 도면에서 걸쳐 유사한 도면번호는 유사한 구성요소를 나타내기 위해서 사용된다. 본 명세서에서, 다양한 설명들이 본 개시의 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나 이러한 실시예들은 이러한 구체적인 설명 없이도 실행될 수 있음이 명백하다. 다른 예들에서, 공지된 구조 및 장치들은 실시예들의 설명을 용이하게 하기 위해서 블록 다이어그램 형태로 제공된다.Various embodiments are now described with reference to the drawings, wherein like reference numerals are used to refer to like elements throughout. In this specification, various descriptions are presented to provide an understanding of the present disclosure. It is evident, however, that such embodiments may be practiced without these specific details. In other instances, well-known structures and devices are provided in block diagram form in order to facilitate describing the embodiments.
본 명세서에서 사용되는 용어 "컴포넌트", "모듈", "시스템" 등은 컴퓨터-관련 엔티티, 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 소프트웨어 및 하드웨어의 조합, 또는 소프트웨어의 실행을 지칭한다. 예를 들어, 컴포넌트는 프로세서상에서 실행되는 처리과정, 프로세서, 객체, 실행 스레드, 프로그램, 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치에서 실행되는 애플리케이션 및 컴퓨팅 장치 모두 컴포넌트일 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트는 프로세서 및/또는 실행 스레드 내에 상주할 수 있고, 일 컴포넌트는 하나의 컴퓨터 내에 로컬화될 수 있고, 또는 2개 이상의 컴퓨터들 사이에 분배될 수 있다. 또한, 이러한 컴포넌트들은 그 내부에 저장된 다양한 데이터 구조들을 갖는 다양한 컴퓨터 판독가능한 매체로부터 실행할 수 있다. 컴포넌트들은 예를 들어 하나 이상의 데이터 패킷들을 갖는 신호(예를 들면, 로컬 시스템, 분산 시스템에서 다른 컴포넌트와 상호작용하는 하나의 컴포넌트로부터 데이터 및/또는 신호를 통해 다른 시스템과 인터넷과 같은 네트워크를 통한 데이터)에 따라 로컬 및/또는 원격 처리들을 통해 통신할 수 있다. As used herein, the terms “component”, “module”, “system” and the like refer to computer-related entities, hardware, firmware, software, a combination of software and hardware, or the execution of software. For example, a component may be, but is not limited to being, a process running on a processor, a processor, an object, an thread of execution, a program, and / or a computer. For example, both an application running on a computing device and the computing device can be a component. One or more components can reside within a processor and / or thread of execution, and a component can be localized within one computer or distributed between two or more computers. In addition, these components can execute from various computer readable media having various data structures stored thereon. The components may for example be signals having one or more data packets (e.g., data from one component interacting with another component in a local system, distributed system, and / or data over a network such as another system and the internet via signals and / or signals May communicate via local and / or remote processes.
제시된 실시예들에 대한 설명은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 개시를 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 개시는 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다. The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present disclosure. Various modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the present disclosure. Thus, the present disclosure should not be limited to the embodiments presented herein but should be construed in the broadest scope consistent with the principles and novel features presented herein.
이하에서는 본 명세서 상에서 사용되는 용어에 대하여 정의한다.Hereinafter, terms used in the present specification are defined.
본 명세서에서 렌즈(Lens)는 빛을 수렴 또는 발산시키는 굴절 또는 회절성 구조를 지칭할 수 있다. 또한, 각각의 렌즈는 양 면으로 구성되고, 각각의 면은 오목면, 볼록면 및 평면 중 적어도 하나의 형태로 구성될 수 있다. 또한, 렌즈는 구형, 원통형, 각형 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 렌즈는 광학 유리, 플라스틱, 열가소성 수지, 열경화성 수지, 유리, 수지의 복합 중합체 중 적어도 하나로 구성될 수 있으며, 각 재료들 중 두 개 이상의 조합으로 구성될 수도 있다. 전술한 렌즈의 재료에 대한 기재는 예시일뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.In the present specification, the lens lens may refer to a refractive or diffractive structure that converges or diverges light. In addition, each lens is composed of both surfaces, each surface may be configured in the form of at least one of concave, convex and planar. In addition, the lens may be composed of a spherical shape, a cylindrical shape, a rectangular shape or a combination thereof. The lens may be composed of at least one of an optical glass, a plastic, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, a glass, a composite polymer of a resin, and may be composed of a combination of two or more of the respective materials. The description of the material of the aforementioned lens is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.
본 명세서에서 전방은 복합 렌즈를 기준으로 사용자가 바라보는 피사체가 위치하는 방향이고, 렌즈의 후방은 상기 복합 렌즈를 기준으로 사용자의 안구가 위치하는 방향을 의미할 수 있다. 또한, 중점은 복합 렌즈의 광학면을 기준으로 중심에 위치한 지점을 지칭할 수 있다. 그리고, 가장자리는 상기 복합 렌즈의 중점으로부터 먼 쪽에 위치하는 외각을 지칭할 수 있다.In the present specification, the front may refer to a direction in which a user looks at the composite lens, and the rear of the lens may refer to a direction in which the eyeball of the user is positioned based on the composite lens. In addition, the midpoint may refer to a point centered with respect to the optical surface of the compound lens. In addition, an edge may refer to an outer shell located far from the midpoint of the composite lens.
도 1은 본 개시의 제 1 실시예에 따른 나노 구조물을 포함하는 복합 렌즈를 제조하는 방법의 순서도(Flow-chart)다.1 is a flow chart of a method of manufacturing a composite lens including a nanostructure according to a first embodiment of the present disclosure.
먼저, 본 개시의 일 실시예에 따라 나노 구조물(300)은 저온에서 대면적 합성에 유리하도록 수열 합성(hydrothermal synthesis)을 통해 합성될 수 있다. 여기서 수열 합성이란 상대적으로 낮은 저온(80~90)과 대기압 분위기에서 물이나 수용액을 이용하여 물질을 합성하는 방법으로 금속염, 산화물, 수화물, 금속 분말 등을 용액 상태나 현탁액 상태에서 용액에서의 용매 물질의 농도, 온도, 압력 등을 변화시켜 물질의 결정을 성장하거나 합성하는 방법을 지칭할 수 있다. 이에 따라, 수열합성은 VLS(Vapor-Liquid-Solid) 및 VS(Vapor-Solid) 방식을 포함하는 기상합성(Vapor-phase synthesis)과 달리 제조공정이 간단하고 회수율(recovery factor)이 좋으며, 비교적 저렴한 원료를 사용하여 고순도의 물질을 대량 생산할 수 있다. 본 개시의 나노 구조물(300) 합성은 전술한 수열합성 외에도 전기화학법(Electrochemical), 또는 초음파화학법(Sonochemical) 등의 액상합성을 통해 수행될 수도 있다.First, according to an embodiment of the present disclosure, the
또한, 수열 합성법은 성장 방법에 따라 열수 결정화법, 침전법, 열수 반응법, 열수 분해법 및 열수 산화법을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 열수 결정화법은 용액 상의 열수를 통해 비정질이나 저 결정성의 침전을 유도하여 결정화하는 방식을, 침전법은 용액 상의 알콜기나 염을 열수 조건하에서 가수분해 또는 중화에 의한 침전으로 결정질의 결정을 얻는 방식을, 열수 반응법은 용매나 고체와 용액 성분을 열수 조건하에서 화학 반응시켜 반응물에 따라 새로운 생성물을 얻을 수 있는 방식을, 열수 분해법은 열수 조건하에서 화합물의 분해를 통해 유효한 화합물을 얻을 수 있는 방식을 각각 의미할 수 있으며, 마지막으로 열수 산화법은 금속 등을 고온, 고압의 물로 직접 산화하여 생성된 산화물로 결정을 얻는 방식을 지칭할 수 있다.In addition, hydrothermal synthesis may include hydrothermal crystallization, precipitation, hydrothermal reaction, hydrothermal decomposition, and hydrothermal oxidation, depending on the growth method. More specifically, the hydrothermal crystallization method induces the crystallization by inducing amorphous or low crystalline precipitation through the hot water in the solution, and the precipitation method determines the crystalline crystal by hydrolysis or neutralization of alcohol groups or salts in the solution under hydrothermal conditions. The hydrothermal reaction method is a method of chemically reacting a solvent or a solid and a solution component under hydrothermal conditions to obtain a new product depending on the reactant. The hydrothermal decomposition method can obtain an effective compound through decomposition of a compound under hydrothermal conditions. Each method may mean a method, and finally, the hydrothermal oxidation method may refer to a method of directly oxidizing a metal or the like with water of high temperature and high pressure to obtain crystals from an oxide formed.
그리고, 수열 합성 시 사용되는 용액은 수열 합성 과정의 열과 압력의 전달 매체로 사용될 수 있다. 추가적으로, 용액은 반응제, 용매, 표면흡착제, 촉매 등의 여러 역할을 선택적으로 수행하며 화학 반응과 결정화를 촉진시키고 이온교환이나 추출 시 반응 용매의 역할과 침식 및 고화 작용제로서의 다양한 역할을 담당할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 용액은 수열 합성법에서 일반적으로 사용되는 Zinc nitrate Hexahydrate()와 Hexamethylenetetramine(HMTA, )을 1:1 비율로 혼합하여 제조되는 합성 용액을 사용할 수 있다. 하지만, 전술한 용액의 기재는 예시일뿐, Hexamethylenetetramine 외에도 NaOH, 등이 수산화물(hydroxide) 재료로써 사용될 수 있음이 당업계에 공지되어 있어, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The solution used in hydrothermal synthesis may be used as a medium for transferring heat and pressure in hydrothermal synthesis. In addition, the solution may optionally play several roles such as reactants, solvents, surface adsorbents, catalysts, etc., may promote chemical reactions and crystallization, and may act as reaction solvents and various roles as erosion and solidification agents in ion exchange or extraction. have. Solution according to an embodiment of the present disclosure is Zinc nitrate Hexahydrate ( ) And Hexamethylenetetramine (HMTA, ) Can be used a synthetic solution prepared by mixing in a 1: 1 ratio. However, the description of the above-described solution is only an example, in addition to Hexamethylenetetramine, NaOH, It is known in the art that etc. can be used as a hydroxide material, and the present disclosure is not limited thereto.
제 1 실시예에 따른 복합 렌즈(1000)를 제조하기 위한 방법은 기판(200)을 전이 금속 수화물과 헥사메틸렌테라트민(hexamethylenetetramine)으로 구성된 사전 설정된 농도의 합성 수용액에 침지하는 단계(101)를 포함할 수 있다. 여기서 기판(Substrate)(200)은 수열 합성법에서 일반적으로 사용하는 방식과 같이 PET 직물을 절단하고, 직물 위의 금 박막을 시드 층(seed layer)으로 제공할 수 있다.The method for manufacturing the
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 전이 금속 수화물은 아연(Zn) 및 루테늄(Ru) 중 적어도 하나의 전이 금속 원소를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 개시의 일 실시예에 따른 나노 구조물(300)은 전이 금속 수화물이 포함하는 전이 금속 원소가 산화하며 기판에 증착됨으로써 형성될 수 있다. 그리고, 여기서 전이 금속 원소는 아연(Zn) 및 루테늄(Ru) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 전이 금속 수화물이 포함하는 전이 금속 원소는 아연(Zn)을 포함할 수 있다.In addition, the transition metal hydrate according to an embodiment of the present disclosure may include at least one transition metal element of zinc (Zn) and ruthenium (Ru). More specifically, the
그리고, 본 개시의 일 실시예에 따른 사전 설정된 농도의 합성 수용액은 95% 이상의 질산 아연 수화물(Zinc nitrate hexahydrate, Aldrich)과 95% 이상의 헥사메틸렌테트라민(hexamethylenetetramine, Aldrich)이 혼합되어 15mM로 구성될 수 있다. 일 실시예에 따라, 상기 사전 설정된 농도의 합성 수용액은 98%의 질산 아연 수화물과 99%의 헥사메틸렌테트라민이 혼합되어 15mM로 구성되는 것이 바람직할 수 있다. 이에 따라, 나노 구조물(300)을 합성하기 휘한 기판(200)은 95% 이상의 질산 아연 수화물과 95% 이상의 헥사메틸렌테트라민을 혼합한 15mM의 합성 수용액에 침지 될 수 있다.In addition, the synthetic aqueous solution of a predetermined concentration according to an embodiment of the present disclosure is composed of 95% or more zinc nitrate hexahydrate (Aldrich) and 95% or more hexamethylenetetramine (Aldrich) to be composed of 15mM Can be. According to one embodiment, the synthetic aqueous solution of the predetermined concentration may be composed of 15mM by mixing 98% zinc nitrate hydrate and 99% hexamethylenetetramine. Accordingly, the
제 1 실시예에 따른 복합 렌즈(1000)를 제조하기 위한 방법은 나노 구조물(300)을 성장시키기 위하여 합성 수용액에 상기 기판(200)을 침지 한 채로, 사전 설정된 시간 동안 사전 설정된 온도에 보관하는 단계(102)를 포함할 수 있다. 상기 합성 수용액에 기판(200)을 침지 한 상태의 조건에서 사전 설정된 시간은 10시간 이상 동안일 수 있고, 상기 사전 설정된 온도는 75°C 내지 85°C인 것이 바람직할 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 합성 수용액에 기판(200)을 침지한 상태로 14시간 동안 80에의 오븐에 보관하는 방식으로 수행될 수 있다.The method for manufacturing the
제 1 실시예에 따른 복합 렌즈(1000)를 제조하기 위한 방법은 기판을 합성 수용액에서 건지는 단계(103)를 포함할 수 있다. 이와 같이 전술한 과정(101, 102 및 103)을 통하여 기판(200) 상에서 나노 구조물(300)(예컨대, 나노 와이어 형태의 산화아연 등)을 합성할 수 있다. 추가적으로, 본 개시의 일 실시예에 따른 나노 구조물(300)은 기판(200) 상에서 패터닝을 통해 지정된 영역에서만 합성됨으로써, 임의의 패턴으로 배치될 수 있다.The method for manufacturing the
본 개시의 제 1 실시예에 따른 복합 렌즈(1000)를 제조하기 위한 방법은 나노 구조물(300)을 임의의 형태로 식각하기 위하여 상기 기판(200)을 사전 설정된 pH의 염산(HCl) 수용액에 사전 설정된 시간 동안 침지하는 단계 및 상기 기판(200)을 상기 염산 수용액에서 건지는 단계를 더 포함할 수 있다. A method for manufacturing the
보다 구체적으로, 본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(1000)를 제조하기 위한 방법은 전술한 나노 구조물의 합성 단계(101, 102 및 103)를 통해 완성된 나노 구조물(예컨대, 나노 와이어 형태의 산화아연)을 식각하여 사용자가 원하는 임의의 형태(예컨대, 나노 콘 형태의 산화아연)로 변형하기 위한 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서 사전 설정된 pH의 염산 수용액은 1.7 내지 2.3의 pH를 갖는 염산 수용액이고, 사전 설정된 시간은 5초 내지 15초인 것이 바람직할 수 있다. 보다 바람직하게는, 나노 구조물(300)을 포함하는 기판(200)을 실온에서 2.0의 pH를 갖는 염산(HCL) 수용액에 10초 동안 침지하는 방식으로 수행될 수 있다. 그리고, 사전 설정된 시간 이후 염산 수용액에서 상기 기판(200)을 건짐으로써 사용자가 원하는 임의의 형태로 가공된 나노 구조물(300)을 포함하는 기판(200)을 획득할 수 있다.More specifically, the method for manufacturing the
추가적으로, 본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(1000)를 제조하기 위한 방법은 기판(200)을 염산 수용액에서 건지는 단계 이후, 상기 기판(200)을 실온에서 DI 물(Deionized water)로 세정하는 단계, 그리고 공기로 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 복합 렌즈(1000)를 제조하는 방법은 염산 수용액에서 건진 기판(200)을 30분간 DI 물로 세정하고 공기로 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 전술한 세정 및 건조 단계의 구체적인 수치나 기재는 예시일뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.In addition, the method for manufacturing the
제 1 실시예에 따른 복합 렌즈(1000)를 제조하기 위한 방법은 나노 구조물(300)을 포함하는 기판(200)을 마스터 마스크(Master Mask)로 복제하여 스탬퍼를 생성하는 단계(104)를 포함할 수 있다. 여기서 마스터 마스크는 임프린팅을 이용한 복제를 수행함에 있어서 기준이 되는 형상을 의미할 수 있다. The method for manufacturing the
본 개시의 일 실시예에 따른 나노 구조물(300)을 포함하는 상기 기판(200)을 마스터 마스크로 복제하여 스탬퍼(700)를 생성하는 단계(104)는 상기 기판(200) 상에 경화성 수지를 도포하는 단계, 상기 경화성 수지를 경화시켜 나노 구조물(300)과 거울상 형태의 제 1 복제본(400)을 생성하는 단계, 상기 제 1 복제본(400)을 기초로 나노 구조물(300)과 동일한 형태이고 금속 재료로 구성된 제 2 복제본(500)을 생성하는 단계 및 상기 제 2 복제본(500)을 금형(600)에 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 기판(200)을 복제하여 스탬퍼(700)를 생성하는 단계에 대한 자세한 설명은 도 2를 참조하여 후술한다.Replicating the
제 1 실시예에 따른 복합 렌즈(1000)를 제조하기 위한 방법은 상기 스탬퍼(700)를 이용하여 제 1 렌즈(1100) 및 제 2 렌즈(1200) 중 적어도 하나의 일 면에 상기 나노 구조물(300)을 전사하는 단계(105)를 포함할 수 있다. 여기서 스탬퍼(700)는 나노 구조물(300)과 동일한 형상의 제 2 복제본(500) 및 금형(600)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 스탬퍼(700)는 제 1 렌즈(1100) 및 제 2 렌즈(1200)를 제작하기 위한 캐비티(미도시)의 일 측에 위치하여 상기 캐비티로 유입되는 수지로 나노 구조물(300)의 형상을 전사할 수 있다. 추가적으로, 본 개시의 일 실시예에 따른 나노 구조물(300)은 기판(200) 상에서 합성된 후, 기능화(식각, 전기 연동에 의한 배향 등)를 통하여 형태, 또는 배치가 변경될 수 있다.In the method for manufacturing the
또한, 제 1 실시예에 따른 복합 렌즈(1000)를 제조하기 위한 방법은 나노 구조물(300)을 커버하도록 제 1 렌즈(1100) 및 제 2 렌즈(1200) 중 하나를 인서트 부재로 하여 다른 하나의 렌즈를 인서트 성형하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 다른 하나의 렌즈는 제 1 렌즈(1100) 및 제 2 렌즈(1200) 중 인서트 부재가 아닌 렌즈일 수 있다. 보다 구체적으로, 캐비티(미도시)에 경화성 수지를 주입하고 경화함으로써 하나의 렌즈(예컨대, 제 2 렌즈)를 형성할 수 있다. 여기서 캐비티는 일 측에 스탬퍼(700)를 포함하여 나노 구조물(300)을 상기 렌즈에 전사할 수 있다. 그리고 상기 하나의 렌즈를 인서트 부재로 배치한 후, 다른 하나의 렌즈(예컨대, 제 1 렌즈)를 인서트 성형하여 생성할 수 있다. 또한, 본 개시의 다른 일 실시예에 따라 제 1 렌즈(1100) 및 제 2 렌즈(1200) 모두 나노 구조물(300)을 포함할 수도 있다.In addition, the method for manufacturing the
제 1 실시예에 따른 복합 렌즈(1000)를 제조하기 위한 방법은 제 1 렌즈(1100)와 제 2 렌즈(1200)의 사이에 액정 재료를 주입하는 단계(107)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 제 1 렌즈(1100)와 제 2 렌즈(1200)는 사전 설정된 거리만큼 이격되어 인서트 성형될 수 있다. 그리고, 상기 제 1 렌즈(1100)와 제 2 렌즈(1200) 사이의 공간에 액정 재료를 주입함으로써 전기 활성 액정(1400)을 형성할 수 있다. 여기서 액정 재료는 분자의 배향이 결정성을 가지며, 광학적 이방성이 있는 유기화합물을 포함할 수 있다. 또한, 전기 활성 액정(1400)은 분자층이 평면 모양으로 적층되는 콜레스테릭(Cholesteric)형, 분자층이 장축 방향으로 적층하는 스멕틱(Smectic)형 및 분자의 장축이 서로 평행으로 배열하는 네마틱(Nematic)형 중 하나로 구성될 수 있다. 전술한 전기 활성 액정(1400)의 구동에 대한 자세한 설명은 도 7 및 8을 참조하여 후술한다.The method for manufacturing the
이에 따라, 제 1 실시예에 따른 복합 렌즈(1000)는 나노 구조물(1210)을 통해 렌즈의 곡률 및 액정에 기초한 초점 거리의 변화량을 극대화 시킬 수 있습니다. 즉, 동일한 초점 거리의 변화를 주기 위해 필요한 렌즈의 두께를 줄일 수 있어 외관 상 심미성이 향상되고, 무게가 감소됨으로써 사용자의 편의가 증가할 수 있습니다. 그리고, 전기 활성 액정(1400)이 얇아짐으로 구동 전압과 색 수차를 줄일 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the
또한, 복합 렌즈에 대한 단순한 터치 동작이나 고개의 움직임만으로 사용자가 원하는 초점 거리로 렌즈를 조절할 수 있어, 기존의 단초점 렌즈보다 훨씬 편리하며, 누진 다초점 렌즈에서 발생하는 왜곡수차와 비점수차로 측방 시에는 상의 흐림이나 흔들림 현상을 예방할 수 있다. 그리고, 하나의 시점에 단일 초점을 유지함으로써 사용자에게 넓은 시야를 안정적으로 제공할 수 있다.In addition, the user can adjust the lens to the desired focal length by simply touching the compound lens or moving the head, which is much more convenient than the existing single-focal lens. Poems can be prevented from blurring or shaking. In addition, by maintaining a single focus at one viewpoint, a wide field of view can be stably provided to the user.
도 2는 본 개시의 제 1 실시예에 따른 나노 구조물(300)을 포함하는 복합 렌즈(1000)를 형성하기 위한 스탬퍼(700)의 제작 공정 간략도이다.2 is a schematic view illustrating a manufacturing process of a
먼저, 제 1 실시에에 따른 복합 렌즈(1000)를 형성하기 위한 방법은 기판(200) 상에 나노 구조물(300)을 합성하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 나노 구조물(300)의 합성에 관한 자세한 설명은 도 1을 참조하여 전술하였다.First, the method for forming the
그리고, 본 개시의 일 실시예에 따른 나노 구조물(300)을 포함하는 상기 기판(200)을 마스터 마스크로 복제하여 스탬퍼(700)를 생성하는 단계(104)는 상기 기판(200) 상에 경화성 수지를 도포하는 단계, 상기 경화성 수지를 경화시켜 나노 구조물(300)과 거울상 형태의 제 1 복제본(400)을 생성하는 단계, 상기 제 1 복제본(400)을 기초로 나노 구조물(300)과 동일한 형태이고 금속 재료로 구성된 제 2 복제본(500)을 생성하는 단계 및 상기 제 2 복제본(500)을 금형(600)에 부착하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the
본 개시의 일 실시예에 따른 스탬퍼(700)를 생성하는 단계(104)는 기판(200) 상에 경화성 수지를 도포하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 경화성 수지는 단량체를 기반으로 한 저점도 경화성 소재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 경화성 수지는 지방족 에폭시수지, 이절환형수지 및 글리시딜에스테르형 수지 등 임프린팅(Imprinting) 공정에 사용되는 저점도 경화성 수지를 포함할 수 있다. 이에 따라, 나노 구조물(300)에 대한 배치 및 형상의 전사성이 향성되어, 초점의 가변 범위가 확장되고, 렌즈 표면에 대한 오염 방지 및 무반사 기능 등의 복합 기능을 제공할 수 있다. 전술한 경화성 수지의 기재는 예시일뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다. Generating the
본 개시의 일 실시예에 따른 스탬퍼(700)를 생성하는 단계(104)는 경화성 수지를 경화시켜 나노 구조물(300)과 거울상 형태의 제 1 복제본(400)을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 기판(200) 상에 도포된 경화성 수지를 임프린팅을 통해 경화 시킬 수 있다. 여기서 임프린팅 방식은 경화성 수지로 사용된 재료의 특성에 따라 광경화(UV) 방식이나 핫 엠보싱(Hot embossing) 방식 중 하나로 수행될 수 있다. 그리고, 경화된 경화성 수지를 기판(200)으로부터 분리함으로써 기판(200)과 거울상인 제 1 복제본(400)을 생성할 수 있다. Generating the
그리고, 본 개시의 일 실시예에 따른 스탬퍼(700)를 생성하는 단계(104)는 제 1 복제본(400)을 기초로 나노 구조물(300)과 동일한 형태이고 금속 재료로 구성된 제 2 복제본(500)을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, PVD(Physical Vapor Deposition)를 통해 제 1 복제본(400) 상에 금속 재료로 구성되는 물리적 박막을 형성할 수 있다. 여기서 금속 재료는 니켈(Ni), 구리(Cu), 텅스텐(W), 실리콘(Si), 니오븀(Nb) 등의 금속 원소, 또는 상기 금속 원소들의 조합으로 구성되는 합금일 수 있다. 또한, 여기서 PVD는 진공증착법(Evaporation), 스퍼터링(Sputtering), 이온 플레이팅(Ion plating) 등의 물리적 원리에 의해 박막을 제작하는 기술을 모두 포함할 수 있다. 전술한 PVD 방식에 대한 나열은 예시일뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다. 이에 따라, 제 1 복제본(400)과 거울상, 즉 기판(200) 상의 나노 구조물(300)과 동일한 형태의 제 2 복제본(500)을 생성할 수 있다.In addition, the
본 개시의 일 실시예에 따른 스탬퍼(700)를 생성하는 단계(104)는 제 2 복제본(500)을 금형에 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 스탬퍼(700)는 나노 구조물(300)과 동일한 형상의 제 2 복제본(500) 및 금형(600)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 스탬퍼(700)는 제 1 렌즈(1100) 및 제 2 렌즈(1200)를 제작하기 위한 캐비티(미도시)의 일 측에 위치하여 상기 캐비티로 유입되는 수지로 나노 구조물(300)의 형상을 전사할 수 있다. 즉, 나노 구조물(300)과 동일한 형태로 구성되고, 보다 강화된 소재로 이루어진 스탬퍼(700)를 생성할 수 있다. 그리고 이에 따라, 본 개시의 일 실시예에 따른 스탬퍼(700)는 나노 구조물(300)을 직접 렌즈에 부착하는 방식보다 재사용성 및 내구성이 훨씬 향상 될 수 있고, 추가적인 복제가 용이할 수 있다.Generating the
도 3은 본 개시의 제 1 실시예에 따른 나노 구조물(1210)을 포함하는 복합 렌즈(1000)의 블록 구성도(Block diagram)이다.3 is a block diagram of a
본 개시의 제 1 실시예에 따른 나노 구조물(1210)을 포함하는 복합 렌즈(1000)는 제 1 렌즈(1100), 제 2 렌즈(1200), 전기 활성 액정(1400) 및 전극(1500)을 포함할 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에 따라 복합 렌즈(1000)는 사용자 입력부(1600), 센서부(1700), 전원공급부(1800) 및 프레임(1900)을 선택적으로 더 포함할 수 있다.The
본 개시의 일 실시예에 따른 제 1 렌즈(1100)는 제 1 굴절률(Refractive Index)을 가지도록 구성될 수 있다. 그리고, 제 2 렌즈(1200)는 제 2 굴절률을 가지도록 구성될 수 있다. 여기서 굴절률이란 투명한 매질로 빛이 진행하는 경우, 광속이 줄어드는 비율을 의미할 수 있다. 또한, 제 1 렌즈(1100)는 제 1 굴절력(Refractive power)을 가지고, 제 2 렌즈(1200)는 제 2 굴절력을 가지도록 구성될 수 있다. 여기서 굴절력은 빛의 방향을 바꾸는 힘을 의미하며 디옵터(Diopter) 단위를 사용할 수 있다. 그리고, 제 1 렌즈(1100) 및 제 2 렌즈(1200)의 굴절력은 각각 합산되어 복합 렌즈(1000)의 굴절력을 구성할 수 있다.The
그리고, 본 개시의 일 실시예에 따른 제 1 렌즈(1100) 및 제 2 렌즈(1200)는 각각 오목 렌즈, 볼록 렌즈 및 비구면 렌즈 중 적어도 하나로 구성될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 제 1 렌즈(1100) 및 제 2 렌즈(1200)는 수차를 억제하기 위하여 상호 보완적인 구조로 구성될 수도 있다. 전술한 제 1 렌즈(1100) 및 제 2 렌즈(1200)의 형상은 예시일뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.In addition, the
또한, 제 1 렌즈(1100) 및 제 2 렌즈(1200)는 각각의 일 측면이 전기 활성 액정(1400)과 접촉하게 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 제 1 렌즈(1100) 및 제 2 렌즈는 서로 이격되어 배치되고, 그 사이에 액정 재료가 충진되어 전기 활성 액정(1400)이 구성될 수 있다. 이에 따라, 전기 활성 액정(1400)은 액정의 분자 배열에 기초하여 가변되는 제 3 굴절률을 가지도록 구성될 수 있다.In addition, one side of each of the
또한, 제 2 렌즈(1200)는 적어도 일면에 배치되어 상기 복합 렌즈의 초점 거리 변화량을 증가시키도록 구성되는 나노 구조물(1210)을 포함할 수 있다. 여기서 나노 구조물(1210)은 도 1 및 2에서 전술한 방법으로 합성될 수 있다. 또한, 상기 나노 구조물(1210)은 사용자가 원하는 임의의 형태(예컨대, 나노 콘 형상의 산화아연, 또는 나노 와이어 형태의 산화아연)를 지니고 있을 수 있다.In addition, the
본 개시의 일 실시예에 따른 나노 구조물(1210)은 사용자가 원하는 임의의 패턴으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 나노 콘 형태의 산화아연으로 구성된 개별 나노 구조물(1210)이 프레넬(Fresnel) 렌즈의 패턴으로 제 2 렌즈(1200)의 후면에 배치될 수 있다. 이에 따라, 나노 구조물(1210)은 복합 렌즈(1000)에서 전기 활성 액정(1400)에 의한 굴절률의 변화를 극적으로 향상시킬 수 있다. 그리고 이를 통해, 복합 렌즈(1000)의 두께를 줄일 수 있어 무게를 가볍게 하고, 심미성을 향상시킬 수 있다. 또한, 나노 구조물(1210)은 빛의 반사를 경감하여 사용자가 보다 선명하게 사물을 볼 수 있도록 할 수 있으면서도 마이크로 단위의 패터닝에서 발생하는 헤이즈(Haze) 문제를 예방할 수 있다.
전기 활성 액정(1400)은 제 1 렌즈(1100) 및 제 2 렌즈(1200)의 사이에 배치되고, 인가되는 전압에 기초하여 결정되는 제 3 굴절률을 가지도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 전기 활성 액정(1400)은 제 1 렌즈(1100) 및 제 2 렌즈(1200) 사이에 수용될 수 있다. 또한, 전기 활성 액정(1400)은 제 1 렌즈(1100)와의 사이, 그리고 제 2 렌즈(1200)와의 사이에 배치되는 전극(1500)으로부터 전압을 인가 받을 수 있다. 그리고, 상기 전기 활성 액정(1400)은 가해지는 전압에 의하여 액정 재료가 포함하는 분자들의 배열이 가변되도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 전기 활성 액정(1400)은 인가되는 전압에 기초하여 전기 활성 액정(1400)을 통과하는 빛의 굴절률이 변화하도록 허용함으로써, 복합 렌즈(1000)의 초점을 가변적으로 조절할 수 있다. 따라서, 본 개시의 제 1 실시예에 따른 복합 렌즈(1000)는 가변 초점을 제공할 수 있어 사용자가 외관상 영향을 받지 않고, 번거롭게 안경을 바꿔 착용할 필요 없이 편리하게 사용할 수 있다.The
또한, 전기 활성 액정(1400)은 제 1 렌즈(1100)와 제 2 렌즈의 가장자리를 제외한 모든 부분을 커버하도록 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 전기 활성 액정(1400)은 제 1 렌즈(1100)의 광학면 및 제 2 렌즈(1200)의 광학면에서의 중점으로부터 사전 설정된 거리만큼의 이격된 부분까지를 커버할 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(1000)는 제 1 렌즈(1100)를 통과한 빛의 대다수가 전기 활성 액정(1400) 및 제 2 렌즈(1200)를 모두 통과하여 초점으로 집중되도록 구성될 수 있다.In addition, the
본 개시의 일 실시에에 따른 전기 활성 액정(1400)은 네마틱 액정, 스멕틱 액정, 강유전성 액정, 카이랄 액정 및 콜레스테릭 액정 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 전기 활성 액정(1400)은 상기 전술한 액정 중 두 개 이상의 조합으로 구성될 수도 있다. 전술한 다양한 액정 종류의 기재는 예시일뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The
전극(1500)은 전기 활성 액정(1400)의 전면 및 후면 중 적어도 일면에 배치되어, 상기 전기 활성 액정(1400)에 전압을 인가하도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 전극(1500)은 전기 활성 액정(1400)의 전면 및 후면 중 적어도 일 측에 배치되어, 전기 활성 액정(1400)의 두께 방향(즉, 복합 렌즈(1000)의 두께 방향)으로 전압을 인가할 수 있도록 구성될 수 있다. 그리고, 전극(1500)은 빛을 투과할 수 있고 전기 전도성이 있는 소재(예컨대, ITO(Indium Tin Oxide) 박막)로 구성될 수 있다. The
본 개시의 일 실시예에 따른 전극(1500)은 하나 이상의 폐곡선으로 형성된 전기 활성 영역(1510) 및 상기 전기 활성 영역(1510)에 전압을 인가하도록 인접되어 배치되는 전극 바(1530)를 포함할 수 있다. 전극(1500)에 대한 자세한 서술은 도 6을 참조하여 후술한다.The
또한, 제 1 렌즈(1100), 제 2 렌즈(1200) 및 전기 활성 액정(1400)은 각각의 광학면에 하나의 초점을 형성하도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제 1 렌즈(1100) 및 제 2 렌즈(1200)는 각각 50 내지 100mm의 크기를 가지는 면으로 구성될 수 있다. 또한, 제 1 렌즈(1100) 및 제 2 렌즈(1200)는 각각 전/후면에 사전 설정된 만곡도를 가짐으로써 복합 렌즈(1000)의 종합적인 굴절력을 제공할 수 있습니다. 또한, 전기 활성 액정(1400)은 액정 분자의 배열에 기초하여 가변되는 굴절력을 복합 렌즈(1000)에 제공할 수 있습니다. 그리고, 이를 통해 제 1 렌즈(1100), 제 2 렌즈 및 전기 활성 액정(1400)은 각각의 광학면을 기준으로 빛이 집중되는 초점을 하나씩 형성하도록 구성될 수 있습니다. In addition, the
추가적으로, 본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(1000)는 사용자가 보고자 하는 대상물의 거리에 기초하여 초점 거리를 변경하기 위한 사용자 입력부(1600)를 포함할 수 있다. 여기서 사용자 입력부(1600)는 실시예에 따라, 프레임(1900)의 일 측(예컨대, 우측 안경 다리)에 위치할 수 있다. 또한, 사용자 입력부(1600)는 푸시 버튼(Push button), 터치 센서(Touch sensor) 등을 포함할 수 있으며, 사용자의 입력을 감지할 수 있는 임의의 수단을 포함할 수 있다. 이에 따라, 사용자 입력부(1600)는 사용자 입력에 기초하여 전극(1500)에 인가되는 전압을 조절하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 전술한 사용자 입력부의 구성 및 위치 기재는 예시일뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다. Additionally, the
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(1000)는 사용자가 근거리에 위치하는 대상물을 바라보기 위하여 고개를 숙이는 자세를 파악하기 위한 센서부(1700)를 포함할 수 있다. 여기서 센서부(1700)는 프레임(1900)의 일 지점(예컨대, 제 1 렌즈와 제 2 렌즈의 사이)에 위치하여 중력 가속도를 감지하거나, 사용자의 머리 움직임을 인식함으로써 사용자가 근거리를 응시하고자 함을 인식할 수 있다. 그리고, 센서부(1700)는 상기 판단에 기초하여 전극(1500)에 인가되는 전압을 조절하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 여기서 전압을 조절하기 위한 신호는 복합 렌즈(1000)의 전원을 On하는 신호이거나, 또는, 전극(1500)을 통해 인가되는 전압을 증가시키기 위한 신호를 포함할 수 있다.In addition, the
이에 따라, 전극(1500)은 사용자 입력부(1600), 또는 센서부(1700)로부터 초점 거리를 변경하기 위한 신호를 수신할 수 있다. 그리고, 상기 전극(1500)은 상기 입력에 기초하여 전기 활성 액정(1400)에 인가되는 전압을 조절함으로써 복합 렌즈(1000)의 초점 거리를 조절하거나 전원을 On/Off 할 수 있다. 또한, 전극(1500)은 사용자 입력부(1600) 및 센서부(1700)로부터의 별다른 신호가 없는 경우, 사용자가 원거리를 응시하고 있다고 판단하고 전원을 Off로 변경하거나 유지할 수 있다. 이에 따라, 사용자가 원하는 경우(예컨대, 근거리 응시)에만 전극(1500)에 전압을 인가할 수 있어 복합 렌즈(1000)의 소비 전력을 줄이고 사용 시간을 연장시킬 수 있다.Accordingly, the
추가적으로, 본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(1000)는 센서부(1700)에서 인식하는 사용자의 머리 각도에 기초하여 초점 거릴 조절하는 자동 모드를 제공할 수 있다. 여기서 자동 모드는 사용자 입력부(1600)로부터의 입력을 수신하거나, 사전 설정된 움직임(예컨대, 고개를 좌우로 2번 흔드는 동작)을 통해서 시작될 수 있다.Additionally, the
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(1000)는 프레임(1900)의 일 측에 내장되어 있는 전원공급부(1800)로부터 전압을 공급받을 수 있다. 여기서 전원공급부(1800)는 소형 전지(예컨대, 소형 수은 전지, 충전지)로 구성되어, 사용자의 입력에 기초하여 전극(1500)에 전압을 인가할 수 있다. 또한, 상기 전원공급부(1800)는 프레임(1900) 및 전극(1500)과 연결되는 경량회로를 포함함으로써 전기 활성 액정(1400)에 교류 전압, 또는 구형파(Square wave)를 인가할 수 있다.In addition, the
이에 따라, 제 1 실시예에 따른 복합 렌즈(1000)는 나노 구조물(1210)을 통해 렌즈의 곡률 및 액정에 기초한 초점 거리의 변화량을 극대화 시킬 수 있습니다. 즉, 동일한 초점 거리의 변화를 주기 위해 필요한 렌즈의 두께를 줄일 수 있어 외관 상 심미성이 향상되고, 무게가 감소됨으로써 사용자의 편의가 증가할 수 있습니다. 그리고, 전기 활성 액정(1400)이 얇아짐으로 구동 전압과 색 수차를 줄일 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the
또한, 복합 렌즈에 대한 단순한 터치 동작이나 고개의 움직임만으로 사용자가 원하는 초점 거리로 렌즈를 조절할 수 있어, 기존의 단초점 렌즈보다 훨씬 편리하며, 누진 다초점 렌즈에서 발생하는 왜곡수차와 비점수차로 측방 시에는 상의 흐림이나 흔들림 현상을 예방할 수 있다. 그리고, 하나의 시점에 단일 초점을 유지함으로써 사용자에게 넓은 시야를 안정적으로 제공할 수 있다.In addition, the user can adjust the lens to the desired focal length by simply touching the compound lens or moving the head, which is much more convenient than the existing single-focal lens. Poems can be prevented from blurring or shaking. In addition, by maintaining a single focus at one viewpoint, a wide field of view can be stably provided to the user.
도 4는 본 개시의 제 1 실시예에 따른 나노 구조물(1210)을 포함하는 복합 렌즈(1000)의 측면 단면도이다.4 is a side cross-sectional view of the
도 4는 본 개시의 제 1 실시예에 따른 나노 구조물(1210)을 포함하는 복합 렌즈(1000)에 전압이 인가되지 않은 상태의 측면 단면도이다.4 is a side cross-sectional view of a state in which no voltage is applied to the
복합 렌즈(1000)는 제 1 렌즈(1100), 전기 활성 액정(1400), 제 2 렌즈(1200)의 순서로 배치될 수 있고, 각 구성의 사이에 배치되는 전극(1500)을 포함할 수 있다. 또한, 제 2 렌즈(1200)의 일 면에는 나노 구조물(1210)을 포함할 수 있다. 도 4에서 나노 구조물(1210)은 명확하게 도시하기 위하여 크게 그렸으나, 실제적으로는 육안으로 식별되지 않을 수 있다. 또한, 도 4에서는 제 1 렌즈(1100) 및 제 2 렌즈(1200)가 서로 접촉되어 전기 활성 액정(1400)을 수용하고 있는 것으로 도시 되지만, 별도의 구성을 통해 전기 활성 액정(1400)을 밀봉할 수도 있다.The
본 개시의 일 실시예에 따른 제 1 렌즈(1100)는 복합 렌즈(1000) 상에서 피사체 측에 해당하는 전면에 배치될 수 있다. 그리고, 제 1 렌즈(1100)는 제 1 굴절률을 가지도록 구성될 수 있다. 또한, 제 2 렌즈(1200)는 상기 복합 렌즈(1000) 상에서 사용자 측에 해당하는 후면에 배치될 수 있다. 그리고, 제 2 렌즈(1200)는 제 1 굴절률과 상이한 제 2 굴절률을 가지도록 구성될 수 있다.The
도 5에서 전기 활성 액정(1400)은 전극(1500)으로 인하여 전압이 인가되지 않은 상태로, 액정 분자들이 뒤틀림 없이 정렬될 수 있다. 즉, 전기 활성 액정(1400)이 포함하는 액정 분자들이 전기 활성 액정(1400)의 두께 방향으로 배열될 수 있다. 이에 따라, 제 1 렌즈(1100)를 투과하는 빛에 대해서 별다른 영향을 미치지 않을 수 있다. 이와 같이, 본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(1000)는 사용자가 원거리, 또는 중거리를 응시하는 경우 등 추가적인 굴절률이 필요하지 않을 때는 전기 활성 액정(1400)에 전압을 인가하지 않음으로써, 제 1 렌즈(1100) 및 제 2 렌즈(1200)의 굴절률만을 제공할 수 있다.In FIG. 5, the
추가적으로, 본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(1000)는 제 1 렌즈(1100) 및 제 2 렌즈(1200)의 사이에 배치되고, 개별적으로 굴절률을 가지는 하나 이상의 제 3 렌즈(1300)를 포함할 수 있다. 여기서 제 3 렌즈(1300)는 하나 이상으로 구성될 수 있으며 개별적인 굴절률을 가질 수 있다.In addition, the
이에 따라, 제 1 실시예에 따른 복합 렌즈(1000)는 나노 구조물(1210)을 통해 렌즈의 곡률 및 액정에 기초한 초점 거리의 변화량을 극대화 시킬 수 있습니다. 즉, 동일한 초점 거리의 변화를 주기 위해 필요한 렌즈의 두께를 줄일 수 있어 외관 상 심미성이 향상되고, 무게가 감소됨으로써 사용자의 편의가 증가할 수 있습니다. 그리고, 전기 활성 액정(1400)이 얇아짐으로 구동 전압과 색 수차를 줄일 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the
또한, 복합 렌즈에 대한 단순한 터치 동작이나 고개의 움직임만으로 사용자가 원하는 초점 거리로 렌즈를 조절할 수 있어, 기존의 단초점 렌즈보다 훨씬 편리하며, 누진 다초점 렌즈에서 발생하는 왜곡수차와 비점수차로 측방 시에는 상의 흐림이나 흔들림 현상을 예방할 수 있다. 그리고, 하나의 시점에 단일 초점을 유지함으로써 사용자에게 넓은 시야를 안정적으로 제공할 수 있다.In addition, the user can adjust the lens to the desired focal length by simply touching the compound lens or moving the head, which is much more convenient than the existing single-focal lens. Poems can be prevented from blurring or shaking. In addition, by maintaining a single focus at one viewpoint, a wide field of view can be stably provided to the user.
도 5는 본 개시의 제 1 실시예에 따른 프레넬(Fresnel) 구조를 가지는 나노 구조물에 대한 측면 단면도이다.5 is a side cross-sectional view of a nanostructure having a Fresnel structure according to a first embodiment of the present disclosure.
도 5는 본 개시의 제 1 실시예에 따른 나노 구조물(1210)을 포함하는 복합 렌즈(1000)에 전압이 인가된 상태의 측면 단면도이다.5 is a side cross-sectional view of a state in which a voltage is applied to the
복합 렌즈(1000)가 포함하는 제 2 렌즈(1200)는 적어도 일 면에 배치되는 나노 구조물(1210)을 포함할 수 있다. 여기서 나노 구조물(1210)은 도 5에 도시된 바와 같이, 프레넬 패턴(Fresnal pattern)으로 배치되어 복합 렌즈(1000)의 초점 거리 변화량을 증가시키도록 구성될 수 있다. The
보다 구체적으로, 나노 구조물(1210)은 도 2를 참조하여 전술한 바와 같이, 완성된 스탬퍼(700)를 통해 제 2 렌즈(1200)로 전사될 수 있다. 그리고, 나노 구조물(1210)은 스탬퍼(700)를 통해 사용자가 원하는 임의의 패턴(예컨대, 프레넬 패턴)으로 배치될 수 있다. 또한, 액정 분자들을 전기 활성 액정(1400)의 두께 방향으로 배열되도록 러빙됨으로써 전기 활성 액정(1400)의 굴절률이 나노 구조물(1210)로 구성되는 프레넬 렌즈의 굴절률과 일치할 수 있다. 이러한 경우, 액정층의 굴절률과 프레넬 렌즈의 굴절률 값의 차이가 없기 때문에 빛은 직진할 수 있다. 반면에, 전극(1500)을 통해 전기 활성 액정(1400)에 전압을 인가하는 경우, 액정 분자가 회전하여 전기장 방향에 수직하게 배열됨으로써 전기 활성 액정(1400)의 굴절률 값과 프레넬 렌즈의 굴절률 값이 상이할 수 있다. 그리고, 그에 따라, 전기 활성 액정(1400)과 제 2 렌즈(1200)의 경계에서 빛이 굴절되며 초점을 형성할 수 있다.More specifically, as described above with reference to FIG. 2, the
본 개시의 일 실시예에 따른 나노 구조물(1210)은 전극(1500)을 통해 인가되는 전압에 기초하여 배열이 결정되도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 나노 구조물(1210)은 기능화(식각, 전기 연동)를 통해 나노 구조물(1210)의 배치를 사용자가 설정하는 방향으로 배향, 또는 사용자가 설정하는 패턴으로 배치할 수 있다. 또한, 다른 일 실시예에 따라 나노 구조물(1210)은 기판(200)을 공정 전에 패터닝하여 성장 영역을 구분하는 방식으로 배열이 결정될 수도 있다.The
이에 따라, 제 1 실시예에 따른 복합 렌즈(1000)는 나노 구조물(1210)을 통해 렌즈의 곡률 및 액정에 기초한 초점 거리의 변화량을 극대화 시킬 수 있습니다. 즉, 동일한 초점 거리의 변화를 주기 위해 필요한 렌즈의 두께를 줄일 수 있어 외관 상 심미성이 향상되고, 무게가 감소됨으로써 사용자의 편의가 증가할 수 있습니다. 그리고, 전기 활성 액정(1400)이 얇아짐으로 구동 전압과 색 수차를 줄일 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the
또한, 복합 렌즈에 대한 단순한 터치 동작이나 고개의 움직임만으로 사용자가 원하는 초점 거리로 렌즈를 조절할 수 있어, 기존의 단초점 렌즈보다 훨씬 편리하며, 누진 다초점 렌즈에서 발생하는 왜곡수차와 비점수차로 측방 시에는 상의 흐림이나 흔들림 현상을 예방할 수 있다. 그리고, 하나의 시점에 단일 초점을 유지함으로써 사용자에게 넓은 시야를 안정적으로 제공할 수 있다.In addition, the user can adjust the lens to the desired focal length by simply touching the compound lens or moving the head, which is much more convenient than the existing single-focal lens. Poems can be prevented from blurring or shaking. In addition, by maintaining a single focus at one viewpoint, a wide field of view can be stably provided to the user.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 전기 활성 영역(1510)과 전극 바(1530)를 포함하는 전극(1500)의 확대도이다.6 is an enlarged view of an
본 개시의 일 실시예에 따른 전극(1500)은 전기 활성 영역(1510) 및 전극 바(1530)를 포함할 수 있다. 여기서 전기 활성 영역(1510)은 제 2 렌즈(1200)에 인접하여 배치되는 부분으로, 사전 설정된 패턴(예컨대, 중심이 동일한 링이 방사형으로 배치되는 바이너리 프레넬 존 플레이트 패턴)으로 배치될 수 있다. 또한, 전극 바(1530)는 상기 하나 이상의 전기 활성 영역(1510)에 인접하도록 배치되고, 상기 하나 이상의 전기 활성 영역(1510)에 대응되는 개수로 구성될 수 있다. 즉, 하나의 전극 바(1530)는 하나의 전기 활성 영역(1510)과 인접하도록 구성되어 해당하는 전기 활성 영역(1510)에 전압을 인가할 수 있다. 각각의 전기 활성 영역(1510)은 동일한 전압을 갖도록 션팅(shunting) 될 수 있다. 이에 따라, 전기 활성 영역(1510)에 대해서 전압을 인가하는 전극 바(1530)의 개수에 기초하여 전극(1500)이 전기 활성 액정(1400)에 인가하는 전체 전압이 결정될 수 있다.An
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 전기 활성 영역(1510)은 바이너리 프레넬 존 플레이트 패턴으로 제 2 렌즈(1200)에 인접하여 배치될 수 있다. 그리고, 전기 활성 영역(1510) 4개로 구성되고 전극 바(1530) 4개가 개별적으로 상기 전기 활성 영역(1510)에 인접하여 배치되는 구조일 수 있다. 여기서 각각의 전기 활성 영역(1510)은 전극 사이의 전기적 절연을 유지하기 위하여 사전 설정된 간격(예컨대, 1um)으로 분리되어 있다. 또한, 전기 활성 영역(1510)과 전극 바(1530) 사이의 절연은 얇은 SiO2 레이어를 이용하여 수행되며, 전기 접촉이 필요한 위치에서만 전기적으로 연결될 수 있다. 전술한 전극(1500)의 자세한 구조에 대한 기재는 예시일뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.For example, as shown in FIG. 6, the electrically
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 전기 활성 액정(1400)은 전극 바(1530)를 통해 전기 활성 영역(1510)에 인가되는 전압에 기초하여 하나 이상의 상태 레벨(Phase level)이 결정될 수 있다. 여기서 상태 레벨의 개수는 전기 활성 영역(1510)의 개수와 각각 대응되도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 전극 바(1530)를 통해서 전기 활성 영역(1510)에 인가되는 개수에 기초하여 전극(1500)이 전기 활성 액정(1400)에 인가하는 전체 전압이 결정될 수 있다. 그리고, 전압이 인가된 전기 활성 영역(1510)의 개수에 기초하여 전기 활성 액정(1400)이 포함하는 각각의 액정 분자가 배열되는 방향이 조절될 수 있다. 예를 들어, 4개의 전극 바(1530)에 의하여 4개의 전기 활성 영역(1510)에 모두 전압이 인가되는 경우는, 1개의 전극 바(1530)에 의하여 1개의 전기 활성 영역(1510)에만 전압이 인가되는 경우보다 4배 가량 높은 전체 전압이 인가될 수 있다. 이에 따라, 액정 분자는 1개의 전기 활성 영역(1510)에 대해서 전압이 인가된 경우보다 분자의 배열이 4배 정도 더 회전할 수 있다. 전술한 전극 바(1530)의 개수나 액정 분자의 운동에 대한 기재는 예시일뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.In addition, in the
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 인가되는 전압에 기초하여 변화하는 전기 활성 액정의 분자 배열 간략도이다.7 is a schematic diagram of the molecular arrangement of an electroactive liquid crystal that changes based on an applied voltage according to an embodiment of the present disclosure.
본 개시의 일 실시예에 따른 전기 활성 액정(1400)은 분자층이 평면 모양으로 적층되는 콜레스테릭형 액정일 수 있다. 여기서 콜레스테릭 액정은 인가되는 전압에 기초하여 액정 분자의 배향이 변화함으로써 플레너 상태(Planar state), 호메오트로픽 상태(Homeotropic state) 및 포컬 코닉 상태(Focal conic state) 중 하나로 결정될 수 있다. 보다 구체적으로, 전기 활성 액정(1400)이 포함하는 액정 재료는 임계 전압 이상의 고전압이 인가되는 경우, 호메오트로틱 상태로 변할 수 있다. 그리고, 다시 전기 활성 액정(1400)에 대한 인가 전압이 낮아지면 플레너 상태로 변할 수 있다. 또한, 일정한 구간 내의 전압이 상기 전기 활성 액정(1400)에 인가되는 경우, 포컬 코닉 상태로 결정될 수 있다. 즉, 전기 활성 액정(1400)은 인가되는 전압에 기초하여 호메오트로틱 상태, 플레너 상태 및 포컬 코닉 상태 중 하나로 결정될 수 있다. 그리고, 상기 전기 활성 액정(1400)은 상태에 기초하여 투과율, 반사율 등의 광학적 특성이 변할 수 있다.The
전술한 포컬 코닉 및 플래너 상태는 전기 활성 액정(1400)에 어떠한 구동 신호도 인가되지 않은 경우에 동시에 존재할 수 있는 안정된 상태들이다. 또한, 전기 활성 액정(1400)은 액정 재료의 다른 도메인이 각각 포컬 코닉 상태 및 플래너 상태 중 각각의 하나에 존재하는 안정된 상태에 존재할 수도 있다. 이러한 경우, 액정 재료의 전체 반사율은 포컬 코닉 상태의 액정의 양 및 플래너 상태의 액정의 양에 각각에 기초하여 결정될 수 있다. 반면에, 호메오트로픽 상태는 안정되지 않은 상태로써, 전기 활성 액정(1400)에 전압의 인가를 중단하거나, 인가 전압이 임계 전압 이하로 떨어지는 경우 안정된 상태(예컨대, 플래너 상태)로 완화될 수 있다.The focal conic and planner states described above are stable states that may exist simultaneously when no drive signal is applied to the
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 인가되는 전압에 기초하여 변화하는 전기 활성 액정의 투과율 그래프이다.8 is a graph of transmittance of an electroactive liquid crystal that changes based on an applied voltage according to an embodiment of the present disclosure.
본 개시의 일 실시예에 따른 전기 활성 액정(1400)은 플래너 상태에서 입사하는 광에 대한 투과율이 높을 수 있다. 그리고, 전기 활성 액정(1400)이 호메오트로픽 상태에서 인가 전압을 O V으로 바로 낮추는 경우에 플레너 상태로 변할 수 있다. 이에 따라, 전기 활성 액정(1400)은 사용자가 원거리나 중거리의 대상물을 응시하는 경우, 전극(1500)으로부터 전기 활성 액정(1400)에 전압을 인가하지 않도록 함으로써, 전기 활성 액정(1400)의 투과율을 높게 유지할 수 있다. 또한, 전기 활성 액정(1400)은 입사하는 광의 대역폭을 선택적으로 반사할 수 있다. 반사광의 파장 λ는 Bragg's 법칙에 의해, 즉 λ=nP에 의해 주어질 수 있다. 여기에서 λ는 반사된 광의 파장이며, n은 광에 의해 보여지는 액정 재료의 굴절률, 그리고 P는 액정 재료의 피치 길이이다. The
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 전기 활성 액정(1400)은 포컬 코닉 상태에서 입사하는 광에 대한 투과율이 낮을 수 있다. 그리고, 전기 활성 액정(1400)이 호메오트로픽 상태에서 인가 전압을 천천히 낮추는 경우에 포컬 코닉 상태로 변할 수 있다. 즉, 전기 활성 액정(1400)은 포컬 코닉 상태에서 액정 분자들이 입사하는 광이 산란되도록 일정하지 않은 배열을 유지할 수 있다.In addition, the
그리고, 본 개시의 일 실시예에 따른 전기 활성 액정(1400)은 호메오트로픽 상태에서 포컬 코닉 상태보다 훨씬 더 높은 투과율을 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 전기 활성 액정(1400)에 전극(1500)이 임계 전압(예컨대, 8V)보다 높은 전압을 인가할 경우, 전기 활성 액정(1400)이 포함하는 액정 분자들은 전기 활성 액정(1400)의 두께 방향, 즉, 전기장 방향으로 배열될 수 있다. 이에 따라, 전기 활성 액정(1400)은 플레너, 포컬 코닉 및 호메오트로픽 중 하나의 상태로 액정 분자의 배열을 결정할 수 있다. 그리고, 본 개시의 일 실시예에 따른 전기 활성 액정(1400)은 전극(1500)으로부터 인가되는 전압에 기초하여 전기 활성 액정(1400)의 상태를 조절할 수 있다. In addition, the
이에 따라, 제 1 실시예에 따른 복합 렌즈(1000)는 나노 구조물(1210)을 통해 렌즈의 곡률 및 액정에 기초한 초점 거리의 변화량을 극대화 시킬 수 있습니다. 즉, 동일한 초점 거리의 변화를 주기 위해 필요한 렌즈의 두께를 줄일 수 있어 외관 상 심미성이 향상되고, 무게가 감소됨으로써 사용자의 편의가 증가할 수 있습니다. 그리고, 전기 활성 액정(1400)이 얇아짐으로 구동 전압과 색 수차를 줄일 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the
또한, 복합 렌즈에 대한 단순한 터치 동작이나 고개의 움직임만으로 사용자가 원하는 초점 거리로 렌즈를 조절할 수 있어, 기존의 단초점 렌즈보다 훨씬 편리하며, 누진 다초점 렌즈에서 발생하는 왜곡수차와 비점수차로 측방 시에는 상의 흐림이나 흔들림 현상을 예방할 수 있다. 그리고, 하나의 시점에 단일 초점을 유지함으로써 사용자에게 넓은 시야를 안정적으로 제공할 수 있다.In addition, the user can adjust the lens to the desired focal length by simply touching the compound lens or moving the head, which is more convenient than the existing single-focal lens, and it is laterally distorted by the distortion and astigmatism generated by the progressive multifocal lens. Poems can be prevented from blurring or shaking. In addition, by maintaining a single focus at one viewpoint, a wide field of view can be stably provided to the user.
도 9는 본 개시의 제 2 실시예에 따른 복합 렌즈의 블록 구성도이다.9 is a block diagram of a composite lens according to a second exemplary embodiment of the present disclosure.
본 개시의 제 2 실시예에 따른 복합 렌즈(2000)는 렌즈부(2100), 전기 활성 액정(2200) 및 전극(2300)을 포함할 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에 따라 복합 렌즈(2000)는 사용자 입력부(2400), 센서부(2500), 전원공급부(2600) 및 프레임(2700)을 선택적으로 더 포함할 수 있다.The
본 개시의 일 실시예에 따른 렌즈부(2100)는 제 1 렌즈(2110) 및 제 2 렌즈(2130)를 포함하여 2개 이상의 렌즈로 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 렌즈부(2100)는 복합 렌즈(2000) 상에서 피사체 측에 해당하는 전면에 배치되는 제 1 렌즈(2110)와 복합 렌즈(2000) 상에서 사용자 측에 해당하는 후면에 배치되는 제 2 렌즈(2130)를 포함할 수 있다. 여기서 제 1 렌즈(2110)는 제 1 굴절률(Refractive Index)을 가지도록 구성될 수 있다. 그리고, 제 2 렌즈(2130)는 제 2 굴절률을 가지도록 구성될 수 있다. 여기서 굴절률이란 투명한 매질로 빛이 진행하는 경우, 광속이 줄어드는 비율을 의미할 수 있다. 또한, 제 1 렌즈(2110)는 제 1 굴절력(Refractive power)을 가지고, 제 2 렌즈(2130)는 제 2 굴절력을 가지도록 구성될 수 있다. 여기서 굴절력은 빛의 방향을 바꾸는 힘을 의미하며 디옵터(Diopter) 단위를 사용할 수 있다. 그리고, 제 1 렌즈(2110) 및 제 2 렌즈(2130)의 굴절력은 각각 합산되어 복합 렌즈(2000)의 굴절력을 구성할 수 있다.The
그리고, 본 개시의 일 실시예에 따른 렌즈부(2100)가 포함하는 2개 이상의 렌즈는 각각 오목 렌즈, 볼록 렌즈 및 비구면 렌즈 중 적어도 하나로 구성될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 제 1 렌즈(2110) 및 제 2 렌즈(2130)는 수차를 억제하기 위하여 상호 보완적인 구조로 구성될 수도 있다. 전술한 제 1 렌즈(2110) 및 제 2 렌즈(2130)의 형상은 예시일뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.In addition, two or more lenses included in the
또한, 제 1 렌즈(2110) 및 제 2 렌즈(2130)는 각각의 일 측면이 전기 활성 액정(2200)과 접촉하게 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 제 1 렌즈(2110) 및 제 2 렌즈(2130)는 서로 이격되어 배치되고, 그 사이에 액정 재료가 충진되어 전기 활성 액정(2200)이 구성될 수 있다. 이에 따라, 전기 활성 액정(2200)은 액정의 분자 배열에 기초하여 가변되는 제 3 굴절률을 가지도록 구성될 수 있다.In addition, one side of each of the
본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(2000)의 중점에서의 제 1 렌즈(2110)와 제 2 렌즈(2130)의 거리는 복합 렌즈(2000) 가장자리에서의 제 1 렌즈(2110)와 제 2 렌즈(2130)의 거리와 상이할 수 있다. 여기서 복합 렌즈(2000)의 중점이란 복합 렌즈(2000)의 광학면을 기준으로 중심점에 해당하는 지점을 지칭할 수 있다. 전술한 복합 렌즈(2000)의 구조에 대한 자세한 설명은 도 10을 참조하여 후술한다.The distance between the
본 개시의 일 실시예에 따른 전기 활성 액정(2200)은 제 1 렌즈(2110) 및 제 2 렌즈(2130)에 의해 형성되는 공간에 액정 재료가 충진되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 전기 활성 액정(2200)은 제 1 렌즈(2110) 및 제 2 렌즈(2130)의 사이에 배치되고, 전극(2300)에 전압이 인가됨에 따라 형성되는 전기장에 기초하여 액정 재료의 분자 배열이 결정될 수 있다. 그리고 이에 따라, 상기 전기 활성 액정(2200)은 전기장에 기초하여 제 3 굴절률을 가지도록 구성될 수 있다. The
보다 구체적으로, 전기 활성 액정(2200)은 제 1 렌즈(2110) 및 제 2 렌즈(2130) 사이에 수용될 수 있다. 또한, 전기 활성 액정(2200)은 제 1 렌즈(2110)와의 사이, 그리고 제 2 렌즈(2130)와의 사이에 배치되는 전극(2300)으로부터 전압을 인가 받을 수 있다. 그리고, 상기 전기 활성 액정(2200)은 가해지는 전압에 의하여 액정 재료가 포함하는 분자들의 배열이 가변되도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 전기 활성 액정(2200)은 인가되는 전압에 기초하여 전기 활성 액정(2200)을 통과하는 빛의 굴절률이 변화하도록 허용함으로써, 복합 렌즈(2000)의 초점을 가변적으로 조절할 수 있다. 따라서, 본 개시의 제 2 실시예에 따른 복합 렌즈(2000)는 가변 초점을 제공할 수 있어 사용자가 외관상 영향을 받지 않고, 번거롭게 안경을 바꿔 착용할 필요 없이 편리하게 사용할 수 있다.More specifically, the
또한, 전기 활성 액정(2200)은 제 1 렌즈(2110)와 제 2 렌즈(2130)의 가장자리를 제외한 모든 부분을 커버하도록 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 전기 활성 액정(2200)은 제 1 렌즈(2110)의 광학면 및 제 2 렌즈(2130)의 광학면에서의 중점으로부터 사전 설정된 거리만큼의 이격된 부분까지를 커버할 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(2000)는 제 1 렌즈(2110)를 통과한 빛의 대다수가 전기 활성 액정(2200) 및 제 2 렌즈(2130)를 모두 통과하여 초점으로 집중되도록 구성될 수 있다.In addition, the
본 개시의 일 실시에에 따른 전기 활성 액정(2200)은 네마틱 액정, 스멕틱 액정, 강유전성 액정, 카이랄 액정 및 콜레스테릭 액정 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 전기 활성 액정(2200)은 상기 전술한 액정 중 두 개 이상의 조합으로 구성될 수도 있다. 전술한 다양한 액정 종류의 기재는 예시일뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The
전극(2300)은 전기 활성 액정(2200)의 전면 및 후면 중 적어도 일면에 배치되어, 상기 전기 활성 액정(2200)에 전압을 인가하도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 전극(2300)은 전기 활성 액정(2200)의 전면 및 후면 중 적어도 일 측에 배치되어, 전기 활성 액정(2200)의 두께 방향(즉, 복합 렌즈(2000)의 두께 방향)으로 전압을 인가할 수 있도록 구성될 수 있다. 그리고, 전극(2300)은 빛을 투과할 수 있어 시각적으로 투명한 소재로 구성될 수 있다. 또한, 상기 전극(2300)은 전기 전도성이 있는 소재(예컨대, ITO(Indium Tin Oxide) 박막)로 구성될 수 있다. The
본 개시의 일 실시예에 따른 전극(2300)은 하나 이상의 폐곡선으로 형성된 전기 활성 영역(2310) 및 상기 전기 활성 영역(2310)에 전압을 인가하도록 인접되어 배치되는 전극 바(2330)를 포함할 수 있다. 전극(2300)에 대한 자세한 서술은 도 6을 참조하여 전술하였다. 또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 전극(2300)은 절연성 투명 레이어에 교차 구조로 형성되는 제 1 전극 라인(2350) 및 제 2 전극 라인(2370)을 포함할 수 있다. 제 1 전극 라인(2350) 및 제 2 전극 라인(2370)에 관한 자세한 설명은 도 12 및 13을 참조하여 후술한다.The
제 1 렌즈(2110) 및 제 2 렌즈(2130)를 포함하는 렌즈부(2100) 및 전기 활성 액정(2200)은 각각의 광학면에 하나의 초점을 형성하도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 렌즈부(2100)가 포함하는 두 개 이상의 렌즈는 각각 50 내지 100mm의 크기를 가지는 면으로 구성될 수 있다. 또한, 각각의 렌즈는 전/후면에 사전 설정된 만곡도를 가짐으로써 복합 렌즈(2000)의 종합적인 굴절력을 제공할 수 있습니다. 또한, 전기 활성 액정(2200)은 액정 분자의 배열에 기초하여 가변되는 굴절력을 복합 렌즈(2000)에 제공할 수 있습니다. 그리고, 이를 통해 제 1 렌즈(2110) 및 제 2 렌즈(2130)를 포함하는 렌즈부(2100)와 전기 활성 액정(2200)은 각각의 광학면을 기준으로 빛이 집중되는 초점을 하나씩 형성하도록 구성될 수 있습니다. The
추가적으로, 본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(2000)는 사용자가 보고자 하는 대상물의 거리에 기초하여 초점 거리를 변경하기 위한 사용자 입력부(2400)를 포함할 수 있다. 여기서 사용자 입력부(2400)는 실시예에 따라, 프레임(2700)의 일 측(예컨대, 우측 안경 다리)에 위치할 수 있다. 또한, 사용자 입력부(2400)는 푸시 버튼(Push button), 터치 센서(Touch sensor) 등을 포함할 수 있으며, 사용자의 입력을 감지할 수 있는 임의의 수단을 포함할 수 있다. 이에 따라, 사용자 입력부(2400)는 사용자 입력에 기초하여 전극(2300)에 인가되는 전압을 조절하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 전술한 사용자 입력부의 구성 및 위치 기재는 예시일뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다. Additionally, the
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(2000)는 사용자가 근거리에 위치하는 대상물을 바라보기 위하여 고개를 숙이는 자세를 파악하기 위한 센서부(2500)를 포함할 수 있다. 여기서 센서부(2500)는 프레임(2700)의 일 지점(예컨대, 제 1 렌즈와 제 2 렌즈의 사이)에 위치하여 중력 가속도를 감지하거나, 사용자의 머리 움직임을 인식함으로써 사용자가 근거리를 응시하고자 함을 인식할 수 있다. 그리고, 센서부(2500)는 상기 판단에 기초하여 전극(2300)에 인가되는 전압을 조절하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 여기서 전압을 조절하기 위한 신호는 복합 렌즈(2000)의 전원을 On하는 신호이거나, 또는, 전극(2300)을 통해 인가되는 전압을 증가시키기 위한 신호를 포함할 수 있다.In addition, the
이에 따라, 전극(2300)은 사용자 입력부(2400), 또는 센서부(2500)로부터 초점 거리를 변경하기 위한 신호를 수신할 수 있다. 그리고, 상기 전극(2300)은 상기 입력에 기초하여 전기 활성 액정(2200)에 인가되는 전압을 조절함으로써 복합 렌즈(2000)의 초점 거리를 조절하거나 전원을 On/Off 할 수 있다. 또한, 전극(2300)은 사용자 입력부(2400) 및 센서부(2500)로부터의 별다른 신호가 없는 경우, 사용자가 원거리를 응시하고 있다고 판단하고 전원을 Off로 변경하거나 유지할 수 있다. 이에 따라, 사용자가 원하는 경우(예컨대, 근거리 응시)에만 전극(2300)에 전압을 인가할 수 있어 복합 렌즈(2000)의 소비 전력을 줄이고 사용 시간을 연장시킬 수 있다.Accordingly, the
추가적으로, 본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(2000)는 센서부(2500)에서 인식하는 사용자의 머리 각도에 기초하여 초점 거릴 조절하는 자동 모드를 제공할 수 있다. 여기서 자동 모드는 사용자 입력부(2400)로부터의 입력을 수신하거나, 사전 설정된 움직임(예컨대, 고개를 좌우로 2번 흔드는 동작)을 통해서 시작될 수 있다.Additionally, the
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(2000)는 프레임(2700)의 일 측에 내장되어 있는 전원공급부(2600)로부터 전압을 공급받을 수 있다. 여기서 전원공급부(2600)는 소형 전지(예컨대, 소형 수은 전지, 충전지)로 구성되어, 사용자의 입력에 기초하여 전극(2300)에 전압을 인가할 수 있다. 또한, 상기 전원공급부(2600)는 프레임(2700) 및 전극(2300)과 연결되는 경량회로를 포함함으로써 전기 활성 액정(2200)에 교류 전압, 또는 구형파(Square wave)를 인가할 수 있다.In addition, the
이에 따라, 제 2 실시예에 따른 복합 렌즈(2000)는 불균일한 전기장에 기초하여 전기 활성 액정(2200)을 조절함으로써 초점 거리를 크게 변화시킬 수 있다. 즉, 동일한 초점 거리의 변화를 주기 위해 필요한 렌즈의 두께를 줄일 수 있어 외관 상 심미성이 향상되고, 무게가 감소됨으로써 사용자의 편의가 증가할 수 있습니다. 그리고, 전기 활성 액정(2200)이 얇아짐으로 구동 전압과 색 수차를 줄일 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the
또한, 복합 렌즈에 대한 단순한 터치 동작이나 고개의 움직임만으로 사용자가 원하는 초점 거리로 렌즈를 조절할 수 있어, 기존의 단초점 렌즈보다 훨씬 편리하며, 누진 다초점 렌즈에서 발생하는 왜곡수차와 비점수차로 측방 시에는 상의 흐림이나 흔들림 현상을 예방할 수 있다. 그리고, 하나의 시점에 단일 초점을 유지함으로써 사용자에게 넓은 시야를 안정적으로 제공할 수 있다.In addition, the user can adjust the lens to the desired focal length by simply touching the compound lens or moving the head, which is more convenient than the existing single-focal lens, and it is laterally distorted by the distortion and astigmatism generated by the progressive multifocal lens. Poems can be prevented from blurring or shaking. In addition, by maintaining a single focus at one viewpoint, a wide field of view can be stably provided to the user.
도 10은 본 개시의 제 2 실시예에 따라 중점 부분과 가장자리 부분을 나타낸 복합 렌즈의 조합도이다.10 is a combination view of a composite lens showing a midpoint portion and an edge portion according to the second embodiment of the present disclosure.
본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(2000)의 중점(C)에서의 제 1 렌즈(2110)와 제 2 렌즈(2130)의 거리는 복합 렌즈(2000) 가장자리(E)에서의 제 1 렌즈(2110)와 제 2 렌즈(2130)의 거리와 상이할 수 있다. 여기서 복합 렌즈(2000)의 중점(C)이란 복합 렌즈(2000)의 광학면을 기준으로 중심점에 해당하는 지점을 지칭할 수 있다. 보다 구체적으로, 전기 활성 액정(2200)은 제 1 렌즈(2110) 및 제 2 렌즈(2130)의 사이를 충진시킴으로써 형성되는 구조일 수 있다. 여기서 제 1 렌즈(2110) 및 제 2 렌즈(2130) 사이의 거리는 모든 지점에서 동일하지 않을 수 있다. 이에 따라, 전기 활성 액정(2200)은 임의의 일 렌즈(예컨대, 제 2 렌즈(2130))로부터의 최단 거리가 복합 렌즈(2000) 상의 위치에 따라 다르도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 중점(C)에서의 제 1 렌즈(2110)와 제 2 렌즈(2130)의 거리는 0.01mm일 수 있고, 가장자리(E)에서의 제 1 렌즈(2110)와 제 2 렌즈(2130)의 거리는 0.008mm일 수 있다. 전술한 렌즈 간 거리의 기재는 예시적인 수치의 기재일뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다. 반대로, 가장자리(E)에서의 두 렌즈 간의 거리가 중점(C)에서의 두 렌즈 간의 거리보다 멀도록 구성될 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the distance between the
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 제 3 굴절률은 중점(C)에서의 중점 굴절률과 가장자리(E)에서의 가장자리 굴절률의 조합으로 결정될 수 있다. 여기서 중점(C)에서의 제 1 렌즈(2110)와 제 2 렌즈(2130)의 거리는 복합 렌즈(2000) 가장자리(E)에서의 제 1 렌즈(2110)와 제 2 렌즈(2130)의 거리와 상이할 수 있다. 이에 따라, 중점 굴절률과 가장자리 굴절률은 서로 상이할 수 있다. In addition, the third refractive index according to an embodiment of the present disclosure may be determined by a combination of the midpoint refractive index at the midpoint C and the edge refractive index at the edge E. FIG. Here, the distance between the
본 개시의 일 실시예에 따른 제 1 렌즈(2110)는 제 1 굴절률을 지니도록 구성되고, 제 2 렌즈(2130)는 제 2 굴절률을 지니도록 구성되고, 그리고 전기 활성 액정(2200)은 제 3 굴절률을 지니도록 구성될 수 있다. 그리고, 렌즈부(2100)가 포함하는 제 1 렌즈(2110) 및 제 2 렌즈(2130)는 전기 활성 액정(2200)과 같이 하나의 초점을 형성할 수 있다. 보다 구체적으로, 제 1 렌즈(2110)는 제 1 굴절률, 제 2 렌즈(2130)는 제 2 굴절률을 가지도록 구성될 수 있다. 또한, 전기 활성 액정(2200)은 액정 분자의 배열에 기초하여 가변되는 굴절률을 복합 렌즈(2000)에 제공할 수 있습니다. 그리고, 이를 통해 제 1 렌즈(2110) 및 제 2 렌즈(2130)를 포함하는 렌즈부(2100)와 전기 활성 액정(2200)은 각각의 광학면을 기준으로 빛이 집중되는 초점을 하나씩 형성하도록 구성될 수 있습니다. According to an embodiment of the present disclosure, the
도 11은 본 개시의 제 2 실시예에 따른 복합 렌즈의 측면 단면도이다.11 is a side cross-sectional view of a composite lens according to a second embodiment of the present disclosure.
본 개시의 일 실시예에 따른 전기 활성 액정(2200)은 전극 바(2330)를 통해 전기 활성 영역(2310)에 인가되는 전압에 기초하여 하나 이상의 상태 레벨(Phase level)이 결정될 수 있다. 여기서 상태 레벨의 개수는 전기 활성 영역(2310)의 개수와 각각 대응되도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 도 6을 참조하면 전극 바(2330)를 통해서 전기 활성 영역(2310)에 인가되는 개수에 기초하여 전극(2300)이 전기 활성 액정(2200)에 인가하는 전체 전압이 결정될 수 있다. 그리고, 전압이 인가된 전기 활성 영역(2310)의 개수에 기초하여 전기 활성 액정(2200)이 포함하는 각각의 액정 분자가 배열되는 방향이 조절될 수 있다. 예를 들어, 4개의 전극 바(2330)에 의하여 4개의 전기 활성 영역(2310)에 모두 전압이 인가되는 경우는, 1개의 전극 바(2330)에 의하여 1개의 전기 활성 영역(2310)에만 전압이 인가되는 경우보다 4배 가량 높은 전체 전압이 인가될 수 있다. 이에 따라, 액정 분자는 1개의 전기 활성 영역(2310)에 대해서 전압이 인가된 경우보다 분자의 배열이 4배 정도 더 회전할 수 있다. 전술한 전극 바(2330)의 개수나 액정 분자의 운동에 대한 기재는 예시일뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.In the
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 제 1 렌즈(2110)와 제 2 렌즈(2130) 사이의 거리는 전기 활성 액정(2200) 상에서 전기장의 세기가 불균형하도록 중점(C)로부터 가장자리(E)까지의 거리에 기초하여 상이하게 결정될 수 있다. 보다 구체적으로, 전기 활성 액정(2200)은 제 1 렌즈(2110) 및 제 2 렌즈(2130)의 사이를 충진시킴으로써 형성되는 구조일 수 있다. 여기서 제 1 렌즈(2110) 및 제 2 렌즈(2130) 사이의 거리는 모든 지점에서 동일하지 않을 수 있다. 이에 따라, 전기 활성 액정(2200)은 임의의 일 렌즈(예컨대, 제 2 렌즈(2130))로부터의 최단 거리가 복합 렌즈(2000) 상의 위치에 따라 다르도록 구성될 수 있다. 즉, 전기 활성 액정(2200)은 임의의 일 렌즈(예컨대, 제 2 렌즈(2130))의 일 면에 배치된 전극(2300)과의 최단 거리가 복합 렌즈(2000) 상의 위치에 따라 다를 수 있다. 또한 이로 인하여, 전극(2300)이 전기 활성 액정(2200) 상으로 전압을 인가할 때 발생하는 자기장의 세기가 전기 활성 액정(2200)의 위치에 따라 상이할 수 있다.In addition, the distance between the
그리고, 본 개시의 일 실시예에 따른 전기 활성 액정(2200) 상의 위치와 중점 사이의 거리가 동일한 액정 재료는 서로 동일한 상태 레벨을 가지도록 결정될 수 있다. 보다 구체적으로, 전기 활성 액정(2200)의 두께, 즉 제 1 렌즈(2110)와 제 2 렌즈(2130) 간의 거리는 전기 활성 액정(2200)의 중점으로부터의 거리에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, 전기 활성 액정(2200)이 포함하는 액정 분자는 각각 중점으로부터의 거리(예컨대, R1, R2 및 R3)가 상이하게 위치할 수 있다. 예를 들어, 중점 인근(R1)에서의 두 렌즈 간 거리는 0.008mm, 중점과 가장자리의 사이(R2)에서는 0.009mm, 그리고 가장자리(R3)에서 0.01mm일 수 있다. 또한, 각 지점에서의 전극(2300)과의 거리도 동일할 수 있다. 이러한 경우, 전극(2300)이 전기 활성 액정(2200)에 전압을 인가하면 중점(R1), 중점과 가장자리 사이(R2) 및 가장자리(R3)에서 전기장의 세기가 각각 상이할 수 있다. 그리고, 각 액정 분자는 전기장의 세기에 기초하여 상태 레벨이 결정될 수 있다. 따라서, 중점에서의 거리가 동일한(예컨대, R1, R2 및 R3 중 하나) 액정 분자는 동일한 상태 레벨을 가지고, 중점에서의 거리가 서로 상이한 액정 분자는 상이한 상태 레벨을 가질 수 있다.In addition, the liquid crystal materials having the same distance between the position on the
따라서, 본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(2000)는 전극(2300)이 전압을 인가하게 되면 공간적으로 균일하지 않은 전기장이 발생하도록 할 수 있다. 따라서 전극(2300)에 인접하여 위치하는 액정 분자는 초기 정렬 상태와 다르게(예컨대, 기판에 수직하게) 배열될 수 있다. 반면에, 전극(2300)에 멀리 위치하는 액정 분자는 전기장의 영향이 미치지 않아 액정은 초기 정렬 상태(예컨대, 기판에 평행하게) 배열 될 수 있다. 그리고 이로 인해, 복합 렌즈(2000)는 전기장의 세기에 기초하여 액정의 유효 굴절률을 조절할 수 있으며 초점이 가변될 수 있다. Therefore, the
이에 따라, 제 2 실시예에 따른 복합 렌즈(2000)는 불균일한 전기장에 기초하여 전기 활성 액정(2200)을 조절함으로써 초점 거리를 크게 변화시킬 수 있다. 즉, 동일한 초점 거리의 변화를 주기 위해 필요한 렌즈의 두께를 줄일 수 있어 외관 상 심미성이 향상되고, 무게가 감소됨으로써 사용자의 편의가 증가할 수 있습니다. 그리고, 전기 활성 액정(2200)이 얇아짐으로 구동 전압과 색 수차를 줄일 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the
또한, 복합 렌즈에 대한 단순한 터치 동작이나 고개의 움직임만으로 사용자가 원하는 초점 거리로 렌즈를 조절할 수 있어, 기존의 단초점 렌즈보다 훨씬 편리하며, 누진 다초점 렌즈에서 발생하는 왜곡수차와 비점수차로 측방 시에는 상의 흐림이나 흔들림 현상을 예방할 수 있다. 그리고, 하나의 시점에 단일 초점을 유지함으로써 사용자에게 넓은 시야를 안정적으로 제공할 수 있다.In addition, the user can adjust the lens to the desired focal length by simply touching the compound lens or moving the head, which is more convenient than the existing single-focal lens, and it is laterally distorted by the distortion and astigmatism generated by the progressive multifocal lens. Poems can be prevented from blurring or shaking. In addition, by maintaining a single focus at one viewpoint, a wide field of view can be stably provided to the user.
도 12는 본 개시의 제 2 실시예에 따라 제 1 전극 라인과 제 2 전극 라인을 포함하는 전극의 예시적인 상면도이다.12 is an exemplary top view of an electrode including a first electrode line and a second electrode line in accordance with a second embodiment of the present disclosure.
본 개시의 제 2 실시예에 따른 복합 렌즈(2000)는 렌즈부(2100), 전기 활성 액정(2200) 및 전극(2300)을 포함할 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에 따라 복합 렌즈(2000)는 사용자 입력부(2400), 센서부(2500), 전원공급부(2600) 및 프레임(2700)을 선택적으로 더 포함할 수 있다. 여기서 렌즈부(2100) 및 전기 활성 액정(2200)에 대해서는 도 9를 참조하여 전술하였다.The
본 개시의 일 실시예에 따른 전극(2300)은 전기 활성 액정(2200)의 전면 및 후면 중 적어도 일면에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 전극(2300)은 절연성 투명 레이어에 교차 구조로 형성되는 제 1 전극 라인(2350) 및 제 2 전극 라인(2370)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 전극(2300)은 렌즈부(2100)가 포함하는 일 렌즈의 전면, 또는 후면에 사선 방향의 금속선으로 형성되는 복수의 제 1 전극 라인(2350)과 복수의 제 2 전극 라인(2370)이 함께 형성될 수 있다. 그리고, 제 1 전극 라인(2350)과 제 2 전극 라인(2370)은 교차 구조를 반복적으로 형성할 수 있다. 따라서, 제 1 전극 라인(2350)과 제 2 전극 라인(2370)은 전기 활성 액정(2200)의 전면을 커버하여, 전기 활성 액정(2200)에 전압을 인가하도록 구성될 수 있다.The
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 액정 재료는 전극(2300)에 전압이 인가됨에 따라 형성되는 전기장의 세기에 기초하여 하나 이상의 상태 레벨 중 하나로 결정될 수 있다. 그리고 전기장은 상기 제 1 전극 라인 및 제 2 전극 라인의 밀도에 기초하여 결정될 수 있다. 보다 구체적으로, 도 6을 참조하면 전극 바(2330)를 통해서 전기 활성 영역(2310)에 인가되는 개수에 기초하여 전극(2300)이 전기 활성 액정(2200)에 인가하는 전체 전압, 즉 전기장의 세기가 결정될 수 있다. 그리고, 전압이 인가된 전기 활성 영역(2310)의 개수에 기초하여 전기 활성 액정(2200)이 포함하는 각각의 액정 분자가 배열되는 방향이 조절될 수 있다. 그리고, 제 1 전극 라인(2350) 및 제 2 전극 라인(2370)이 조밀하게 배치될수록 전기장의 세기는 강해질 수 있다. 반면에, 제 1 전극 라인(2350) 및 제 2 전극 라인(2370)이 소략하게 배치될수록 전기장의 세기는 약해질 수 있다.In addition, the liquid crystal material according to the exemplary embodiment of the present disclosure may be determined as one of one or more state levels based on the strength of the electric field formed as the voltage is applied to the
본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(2000)의 중점에서 제 1 전극 라인(2350)과 제 2 전극 라인(2370)의 밀도는 전기 활성 액정(2200) 상에서 전기장의 세기가 불균형하도록 복합 렌즈(2000)의 가장자리에서의 제 1 전극 라인(2350)과 제 2 전극 라인(2370)의 밀도와 상이할 수 있다. 보다 구체적으로, 제 1 전극 라인(2350) 및 제 2 전극 라인(2370)이 배치되는 밀도는 전기 활성 액정(2200)의 중점으로부터의 거리에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, 전기 활성 액정(2200)이 포함하는 액정 분자는 각각 중점으로부터의 거리(예컨대, Center 및 Edge)가 상이하게 위치할 수 있다. 예를 들어, 중점 인근(Center)에서의 제 1 전극 라인(2350) 및 제 2 전극 라인(2370)의 밀도가 가장자리(Edge)에서의 제 1 전극 라인(2350) 및 제 2 전극 라인(2370)의 밀도보다 2배일 수 있다. 이러한 경우, 전극(2300)이 전기 활성 액정(2200)에 전압을 인가함으로써 중점 인근(Center)과 가장자리(Edge)에서 생성되는 전기장의 세기가 서로 상이할 수 있다. 그리고, 각 액정 분자는 전기장의 세기에 기초하여 상태 레벨이 결정될 수 있다. 따라서, 중점에서의 거리가 유사한 액정 분자는 동일한 상태 레벨을 가지고, 중점에서의 거리가 서로 상이한 액정 분자는 상이한 상태 레벨을 가질 수 있다.At the center of the
도 13은 본 개시의 제 2 실시예에 따른 제 1 전극 라인과 제 2 전극 라인의 교차 구조이다.13 is a cross structure of a first electrode line and a second electrode line according to the second exemplary embodiment of the present disclosure.
본 개시의 일 실시예에 따른 전극(2300)은 절연성 투명 레이어에 교차 구조로 형성되는 제 1 전극 라인(2350) 및 제 2 전극 라인(2370)을 포함할 수 있다. 여기서 제 2 전극 라인(2370)은 제 1 전극 라인(2350)과의 교차하는 영역을 기준으로 제 1 전극 라인(2350)과 전기적으로 분리되도록 구성되는 하나 이상의 단절 영역을 포함할 수 있다. 그리고, 단절 영역의 양 단(2372, 2373)은 제 2 전극 라인(2370)의 진행 방향과 수직으로 단차를 형성하여, 상기 단절 영역에 의해 양 측으로 단절된 제 2 전극 라인(2370)을 전기적으로 연결하도록 구성될 수 있다.The
보다 구체적으로, 전극(2300)은 절연성 투명 레이어 상에 제 1 전극 라인(2350)과 제 2 전극 라인(2370)이 교차되며 배치될 수 있다. 그리고, 제 1 전극 라인(2350)과 제 2 전극 라인(2370)이 서로 교차되는 영역에서 제 2 전극 라인(2370)은 제 1 전극 라인(2350)과 전기적으로 단절되도록 두 개의 부분 전극(2372, 2373)으로 나뉠 수 있다. 그리고, 단절 영역의 양 단(2372, 2373)는 각각 제 2 전극 라인(2370)의 진행 방향과 수직, 즉, 도 13의 기준의 높이 방향으로 단차를 형성하도록 구성될 수 있다. 여기서 높이 방향의 단차는 전기적으로 연결된 상태를 유지할 수 있다. 그리고, 제 2 전극 라인(2370)은 단절 영역의 양 단(2372, 2373)를 전기적으로 연결하기 위한 연결 부속(2371)를 더 포함할 수 있다. More specifically, the
도 14는 본 개시의 제 3 실시예에 따른 전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈(3000)의 블록 구성도이다.14 is a block diagram illustrating a
본 개시의 제 3 실시예에 따른 복합 렌즈(3000)는 렌즈부(3100), 전기 활성 액정부(3200), 전극(3300) 및 중간층(3400)을 포함할 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에 따라 복합 렌즈(3000)는 사용자 입력부(3500), 센서부(3600), 전원공급부(3700) 및 프레임(3800)을 선택적으로 더 포함할 수 있다.The
본 개시의 일 실시예에 따른 렌즈부(3100)는 제 1 렌즈(3110) 및 제 2 렌즈(3130)를 포함하여 2개 이상의 렌즈로 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 렌즈부(3100)는 복합 렌즈(3000) 상에서 피사체 측에 해당하는 전면에 배치되는 제 1 렌즈(3110)와 복합 렌즈(3000) 상에서 사용자 측에 해당하는 후면에 배치되는 제 2 렌즈(3130)를 포함할 수 있다. 여기서 제 1 렌즈(3110)는 제 1 굴절률(Refractive Index)을 가지도록 구성될 수 있다. 그리고, 제 2 렌즈(3130)는 제 2 굴절률을 가지도록 구성될 수 있다. 여기서 굴절률이란 투명한 매질로 빛이 진행하는 경우, 광속이 줄어드는 비율을 의미할 수 있다. 또한, 제 1 렌즈(3110)는 제 1 굴절력(Refractive power)을 가지고, 제 2 렌즈(3130)는 제 2 굴절력을 가지도록 구성될 수 있다. 여기서 굴절력은 빛의 방향을 바꾸는 힘을 의미하며 디옵터(Diopter) 단위를 사용할 수 있다. 그리고, 제 1 렌즈(3110) 및 제 2 렌즈(3130)의 굴절력은 각각 합산되어 복합 렌즈(3000)의 굴절력을 구성할 수 있다.The
그리고, 본 개시의 일 실시예에 따른 렌즈부(3100)가 포함하는 2개 이상의 렌즈는 각각 오목 렌즈, 볼록 렌즈 및 비구면 렌즈 중 적어도 하나로 구성될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 제 1 렌즈(3110) 및 제 2 렌즈(3130)는 수차를 억제하기 위하여 상호 보완적인 구조로 구성될 수도 있다. 전술한 제 1 렌즈(3110) 및 제 2 렌즈(3130)의 형상은 예시일뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.In addition, two or more lenses included in the
또한, 제 1 렌즈(3110) 및 제 2 렌즈(3130)는 각각의 일 측면이 하나 이상의 전기 활성 액정과 접촉하게 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 전기 활성 액정은 하나 이상의 렌즈 및 중간층(3400)이 서로 이격되어 배치되고, 그 사이에 액정 재료가 충진되어 구성될 수 있다. 이에 따라, 전기 활성 액정은 액정의 분자 배열에 기초하여 가변되는 제 3 굴절률을 가지도록 구성될 수 있다.In addition, each of the
본 개시의 일 실시예에 따른 전기 활성 액정부(3200)는 제 1 렌즈(3110)와 중간층(3400) 사이에 배치되는 제 1 전기 활성 액정(3210)과 중간층(3400)과 제 2 렌즈(3130) 사이에 배치되는 제 2 전기 활성 액정(3230)을 포함하여, 2 개 이상의 전기 활성 액정으로 구성될 수 있다. 여기서 제 1 전기 활성 액정(3210)은 제 1 렌즈(3110) 및 중간층(3400)에 의해 형성되는 공간에 액정 재료가 충진되어 형성될 수 있다. 또한, 제 2 전기 활성 액정(3230)은 중간층(3400) 및 제 2 렌즈(3130)에 의해 형성되는 공간에 액정 재료가 충진되어 형성될 수 있다. 그리고, 제 1 전기 활성 액정(3210) 및 제 2 전기 활성 액정(3230)은 전극(3300)에 전압이 인가됨에 따라 형성되는 전기장에 기초하여 액정 재료의 분자 배열이 결정될 수 있다. 이에 따라, 전기 활성 액정부(3200)가 포함하는 개별적인 전기 활성 액정은 전기장에 기초하여 제 3 굴절률을 가지도록 구성될 수 있다. 여기서 제 1 전기 활성 액정(3210)이 포함하는 액정 재료와 제 2 전기 활성 액정(3230)이 포함하는 액정 재료는 서로 상이할 수 있다.An electroactive
보다 구체적으로, 전기 활성 액정부(3200)가 포함하는 제 1 전기 활성 액정(3210)은 렌즈부(3100)가 포함하는 하나 이상의 렌즈와 중간층(3400) 사이에 형성될 수 있다. 또한, 각각의 전기 활성 액정은 렌즈부(3100)가 포함하는 하나 이상의 렌즈, 또는 중간층(3400) 사이에 배치되는 전극(3300)으로부터 전압을 인가 받을 수 있다. 그리고, 각각의 전기 활성 액정은 가해지는 전압에 의하여 액정 재료가 포함하는 분자들의 배열이 가변되도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 각각의 전기 활성 액정은 인가되는 전압에 기초하여 전기 활성 액정을 통과하는 빛의 굴절률이 변화하도록 허용함으로써, 복합 렌즈(3000)의 초점을 가변적으로 조절할 수 있다. 따라서, 본 개시의 제 3 실시예에 따른 복합 렌즈(3000)는 가변 초점을 제공할 수 있어 사용자가 외관상 영향을 받지 않고, 번거롭게 안경을 바꿔 착용할 필요 없이 편리하게 사용할 수 있다.More specifically, the first
또한, 전기 활성 액정부(3200)가 포함하는 각각의 전기 활성 액정은 제 1 렌즈(3110)와 제 2 렌즈(3130)의 가장자리를 제외한 모든 부분을 커버하도록 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 각각의 전기 활성 액정은 제 1 렌즈(3110)의 광학면 및 제 2 렌즈(3130)의 광학면에서의 중점으로부터 사전 설정된 거리만큼의 이격된 부분까지를 커버할 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(3000)는 제 1 렌즈(3110)를 통과한 빛의 대다수가 전기 활성 액정 및 제 2 렌즈(3130)를 모두 통과하여 초점으로 집중되도록 구성될 수 있다.In addition, each of the electroactive liquid crystals included in the electroactive
본 개시의 일 실시에에 따른 전기 활성 액정부(3200)가 포함하는 각각의 전기 활성 액정은 네마틱 액정, 스멕틱 액정, 강유전성 액정, 카이랄 액정 및 콜레스테릭 액정 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 전기 활성 액정은 상기 전술한 액정 중 두 개 이상의 조합으로 구성될 수도 있다. 전술한 다양한 액정 종류의 기재는 예시일뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.Each of the electroactive liquid crystals included in the electroactive
전극(3300)은 2개 이상의 전기 활성 액정 중 적어도 하나로 전압을 인가하도록 구성될 수 있다. 그리고, 전극(3300)은 렌즈부(3100)가 포함하는 각각의 렌즈나 중간층(3400)의 전면 및 후면 중 적어도 일면에 배치되어, 전기 활성 액정에 전압을 인가하도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 전극(3300)은 하나 이상의 전기 활성 액정의 전면 및 후면 중 적어도 일 측에 배치되어, 전기 활성 액정의 두께 방향(즉, 복합 렌즈(3000)의 두께 방향)으로 전압을 인가할 수 있도록 구성될 수 있다. 그리고, 전극(3300)은 빛을 투과할 수 있어 시각적으로 투명한 소재로 구성될 수 있다. 또한, 상기 전극(3300)은 전기 전도성이 있는 소재(예컨대, ITO(Indium Tin Oxide) 박막)로 구성될 수 있다. The
본 개시의 일 실시예에 따른 전극(3300)은 하나 이상의 폐곡선으로 형성된 전기 활성 영역 및 상기 전기 활성 영역에 전압을 인가하도록 인접되어 배치되는 전극 바를 포함할 수 있다. 전극(3300)에 대한 자세한 서술은 도 6을 참조하여 전술하였다. The
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 전극(3300)은 제 1 전극(3310), 제 2 전극(3330) 및 제 3 전극(3350) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서 제 1 전극(3310)은 제 1 렌즈(3110)와 제 1 전기 활성 액정(3210)의 사이에 배치될 수 있고, 제 2 전극(3330)은 제 2 전기 활성 액정(3230)과 제 2 렌즈(3130)의 사이에 배치될 수 있다. 그리고, 제 3 전극(3350)은 2개 이상의 전기 활성 액정의 사이에 배치될 수 있다.In addition, the
그리고, 본 개시의 일 실시예에 따른 제 1 전기 활성 액정(3210)은 제 1 전극(3310)과 제 3 전극(3350)이 형성하는 전기장에 기초하여 결정되는 제 3 굴절률을 가질 수 있다. 또한, 제 2 전기 활성 액정(3230)은 제 2 전극과 제 3 전극(3350)이 형성하는 전기장에 기초하여 결정되는 제 4 굴절률을 가질 수 있다. 여기서 제 3 전극(3350)은 중간층(3400)을 대체하거나, 제 3 전극 전면부(3351) 및 제 3 전극 후면부(3353)를 포함할 수 있다. 이에 관한 자세한 설명은 도 15 및 도 16을 참조하여 후술한다.In addition, the first
본 개시의 일 실시예에 따른 제 1 렌즈(3110) 및 제 2 렌즈(3130)를 포함하는 렌즈부(3100)와 제 1 전기 활성 액정(3210) 및 제 2 전기 활성 액정(3230)을 포함하는 전기 활성 액정부(3200)는 각각의 광학면에 하나의 초점을 형성하도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 렌즈부(3100)가 포함하는 두 개 이상의 렌즈는 각각 50 내지 100mm의 크기를 가지는 면으로 구성될 수 있다. 또한, 각각의 렌즈는 전/후면에 사전 설정된 만곡도를 가짐으로써 복합 렌즈(3000)의 종합적인 굴절력을 제공할 수 있습니다. 또한, 전기 활성 액정부(3200)가 포함하는 두 개 이상의 전기 활성 액정은 각각 액정 분자의 배열에 기초하여 가변되는 제 3 굴절력을 복합 렌즈(3000)에 제공할 수 있습니다. 그리고, 이를 통해 제 1 렌즈(3110) 및 제 2 렌즈(3130)를 포함하는 렌즈부(3100)와 제 1 전기 활성 액정(3210) 및 제 2 전기 활성 액정(3230)을 포함하는 전기 활성 액정은 각각의 광학면을 기준으로 빛이 집중되는 초점을 하나씩 형성하도록 구성될 수 있습니다. The
본 개시의 일 실시예에 따른 중간층(3400)은 각각의 전기 활성 액정이 구분되도록 제 1 렌즈(3110) 및 제 2 렌즈(3130) 사이에 하나 이상 배치될 수 있다. 여기서 중간층(3400)은 전기 활성 액정이 각각 포함하는 액정 재료 중 적어도 하나에 대해서 비투과성이고, 빛이 투과할 수 있는 투명한 재료로 구성될 수 있다. 그리고, 중간층(3400)은 전기 활성 액정부(3200)가 포함하는 2개 이상의 전기 활성 액정 간의 액정 재료가 혼합되는 것을 방지하기 위해 각각의 전기 활성 액정 간에 구성될 수 있다. One or more
추가적으로, 본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(3000)는 사용자가 보고자 하는 대상물의 거리에 기초하여 초점 거리를 변경하기 위한 사용자 입력부(3500)를 포함할 수 있다. 여기서 사용자 입력부(3500)는 실시예에 따라, 프레임(3800)의 일 측(예컨대, 우측 안경 다리)에 위치할 수 있다. 또한, 사용자 입력부(3500)는 푸시 버튼(Push button), 터치 센서(Touch sensor) 등을 포함할 수 있으며, 사용자의 입력을 감지할 수 있는 임의의 수단을 포함할 수 있다. 이에 따라, 사용자 입력부(3500)는 사용자 입력에 기초하여 전극(3300)에 인가되는 전압을 조절하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 전술한 사용자 입력부의 구성 및 위치 기재는 예시일뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다. Additionally, the
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(3000)는 사용자가 근거리에 위치하는 대상물을 바라보기 위하여 고개를 숙이는 자세를 파악하기 위한 센서부(3600)를 포함할 수 있다. 여기서 센서부(3600)는 프레임(3800)의 일 지점(예컨대, 제 1 렌즈와 제 2 렌즈의 사이)에 위치하여 중력 가속도를 감지하거나, 사용자의 머리 움직임을 인식함으로써 사용자가 근거리를 응시하고자 함을 인식할 수 있다. 그리고, 센서부(3600)는 상기 판단에 기초하여 전극(3300)에 인가되는 전압을 조절하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 여기서 전압을 조절하기 위한 신호는 복합 렌즈(3000)의 전원을 On하는 신호이거나, 또는, 전극(3300)을 통해 인가되는 전압을 증가시키기 위한 신호를 포함할 수 있다.In addition, the
이에 따라, 전극(3300)은 사용자 입력부(3500), 또는 센서부(3600)로부터 초점 거리를 변경하기 위한 신호를 수신할 수 있다. 그리고, 상기 전극(3300)은 상기 입력에 기초하여 전기 활성 액정부(3200)에 인가되는 전압을 조절함으로써 복합 렌즈(3000)의 초점 거리를 조절하거나 전원을 On/Off 할 수 있다. 또한, 전극(3300)은 사용자 입력부(3500) 및 센서부(3600)로부터의 별다른 신호가 없는 경우, 사용자가 원거리를 응시하고 있다고 판단하고 전원을 Off로 변경하거나 유지할 수 있다. 이에 따라, 사용자가 원하는 경우(예컨대, 근거리 응시)에만 전극(3300)에 전압을 인가할 수 있어 복합 렌즈(3000)의 소비 전력을 줄이고 사용 시간을 연장시킬 수 있다.Accordingly, the
추가적으로, 본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(3000)는 센서부(3600)에서 인식하는 사용자의 머리 각도에 기초하여 초점 거릴 조절하는 자동 모드를 제공할 수 있다. 여기서 자동 모드는 사용자 입력부(2500)로부터의 입력을 수신하거나, 사전 설정된 움직임(예컨대, 고개를 좌우로 2번 흔드는 동작)을 통해서 시작될 수 있다.Additionally, the
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(3000)는 프레임(3800)의 일 측에 내장되어 있는 전원공급부(3700)로부터 전압을 공급받을 수 있다. 여기서 전원공급부(3700)는 소형 전지(예컨대, 소형 수은 전지, 충전지)로 구성되어, 사용자의 입력에 기초하여 전극(3300)에 전압을 인가할 수 있다. 또한, 상기 전원공급부(3700)는 프레임(3800) 및 전극(3300)과 연결되는 경량회로를 포함함으로써 전기 활성 액정부(3200)에 교류 전압, 또는 구형파(Square wave)를 인가할 수 있다.In addition, the
이에 따라, 제 3 실시예에 따른 복합 렌즈(3000)는 2개 이상의 전기 활성 액정을 포함함으로써 액정의 배열을 통한 초점 거리 조절 능력을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 복합 렌즈에 대한 단순한 터치 동작이나 고개의 움직임만으로 사용자가 원하는 초점 거리로 렌즈를 조절할 수 있어, 기존의 단초점 렌즈보다 훨씬 편리하며, 누진 다초점 렌즈에서 발생하는 왜곡수차와 비점수차로 측방 시에는 상의 흐림이나 흔들림 현상을 예방할 수 있다. 그리고, 하나의 시점에 단일 초점을 유지함으로써 사용자에게 넓은 시야를 안정적으로 제공할 수 있다.Accordingly, the
도 15는 본 개시의 제 3 실시예에 따라 중간층으로 구분되는 두 개 이상의 전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈의 측면 단면도이다.15 is a side cross-sectional view of a composite lens including two or more electroactive liquid crystals divided into intermediate layers according to a third embodiment of the present disclosure.
도 15는 본 개시의 제 3 실시예에 따른 복합 렌즈(3000)에 전압이 인가된 상태의 측면 단면도이다.15 is a side cross-sectional view of a state in which a voltage is applied to the
복합 렌즈(3000)는 제 1 렌즈(3110), 제 1 전기 활성 액정(3210), 중간층(3400), 제 2 전기 활성 액정(3230) 및 제 2 렌즈(3130)의 순서로 배치될 수 있고, 각 구성의 사이에 배치되는 전극(3300)을 포함할 수 있다. 또한, 도 15에서는 제 1 렌즈(3110) 및 중간층(3400)이 서로 접촉되어 제 1 전기 활성 액정(3210)을 수용하고 있는 것으로 도시되고, 그리고 중간층(3400) 및 제 2 렌즈(3130)가 서로 접촉되어 제 2 전기 활성 액정(3230)을 수용하고 있는 것으로 도시 되지만, 별도의 구성을 통해 제 1 전기 활성 액정(3210) 및 제 2 전기 활성 액정(3230)을 밀봉할 수도 있다.The
본 개시의 일 실시예에 따른 제 1 렌즈(3110)는 복합 렌즈(3000) 상에서 피사체 측에 해당하는 전면에 배치될 수 있다. 그리고, 제 1 렌즈(3110)는 제 1 굴절률을 가지도록 구성될 수 있다. 또한, 제 2 렌즈(3130)는 상기 복합 렌즈(3000) 상에서 사용자 측에 해당하는 후면에 배치될 수 있다. 그리고, 제 2 렌즈(3130)는 제 1 굴절률과 상이한 제 2 굴절률을 가지도록 구성될 수 있다.The
도 15에서 제 1 전기 활성 액정(3210) 및 제 2 전기 활성 액정(3230)은 전극(3300)으로 인하여 전압이 인가된 상태로, 액정 분자들이 복합 렌즈(3000)의 높이 방향으로 정렬될 수 있다. 이에 따라, 본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(3000)는 사용자가 근거리를 응시하는 경우 추가적인 굴절률을 위해 제 1 전기 활성 액정(3210) 및 제 2 전기 활성 액정(3230)에 전압을 인가할 수 있다. 반대로, 복합 렌즈(3000)는 사용자가 원거리, 또는 중거리를 응시하는 경우 등 추가적인 굴절률이 필요하지 않을 때는 제 1 전기 활성 액정(3210) 및 제 2 전기 활성 액정(3230)에 전압을 인가하지 않음으로써, 제 1 렌즈(3110) 및 제 2 렌즈(3130)의 굴절률만을 제공할 수 있다.In FIG. 15, the first
추가적으로, 본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(3000)는 제 1 렌즈(3110) 및 제 2 렌즈(3130)의 사이에 배치되고, 개별적으로 굴절률을 가지는 하나 이상의 제 3 렌즈(3150)를 포함할 수 있다. 여기서 제 3 렌즈(3150)는 중간층(3400)을 대체할 수 있고, 개별적인 굴절률을 가질 수 있다.In addition, the
본 개시의 일 실시예에 따른 전극(3300)은 2개 이상의 전기 활성 액정의 사이에 배치되는 하나 이상의 제 3 전극(3350)을 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 15에 도시되는 바와 같이, 전극(3300)은 제 1 전기 활성 액정(3210)의 후면에 배치되는 제 3 전극 전면부(3351)를 더 포함할 수 있고, 제 2 전기 활성 액정(3230)의 전면에 배치되는 제 3 전극 후면부(3353)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라. 제 1 전기 활성 액정(3210)은 제 1 전극(3310)과 제 3 전극 전면부(3351)가 형성하는 전기장에 기초하여 결정되는 제 3 굴절률을 가질 수 있다. 또한, 제 2 전기 활성 액정(3230)은 제 2 전극과 제 3 전극 후면부(3353)가 형성하는 전기장에 기초하여 결정되는 제 4 굴절률을 가질 수 있다. The
추가적으로, 본 개시의 일실시예에 따른 전극(3300)은 제 3 전극 전면부(3351) 및 제 3 전극 후면부(3353)에 각각 독립적으로 전압을 인가하도록 구성됨으로써, 제 3 굴절률과 제 4 굴절률이 서로 독립적으로 결정할 수 있다.In addition, the
도 16은 본 개시의 제 3 실시예에 따라 제 3 전극으로 구분되는 두 개 이상의 전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈의 측면 단면도이다.16 is a side cross-sectional view of a composite lens including two or more electroactive liquid crystals divided into third electrodes according to a third embodiment of the present disclosure.
도 16은 본 개시의 제 3 실시예에 따른 복합 렌즈(3000)에 전압이 인가된 상태의 측면 단면도이다.16 is a side cross-sectional view of a state in which a voltage is applied to the
복합 렌즈(3000)는 제 1 렌즈(3110), 제 1 전기 활성 액정(3210), 제 2 전기 활성 액정(3230) 및 제 2 렌즈(3130)의 순서로 배치될 수 있고, 각 구성의 사이에 배치되는 전극(3300)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 16에 도시된 바와 같이, 제 1 렌즈(3110)와 제 1 전기 활성 액정(3210) 사이에 제 1 전극(3310)이 배치되고, 제 1 전기 활성 액정(3210)과 제 2 전기 활성 액정(3230)의 사이에 제 3 전극(3350)이 배치되고, 그리고 제 2 전기 활성 액정(3230)과 제 2 렌즈(3130)의 사이에 제 2 전극(3330)이 배치될 수 있다. 또한, 제 1 렌즈(3110)와 제 3 전극(3350)이 서로 접촉되어 제 1 전기 활성 액정(3210)을 수용하고, 그리고 제 3 전극(3350)과 제 2 렌즈(3130)가 서로 접촉되어 제 2 전기 활성 액정(3230)을 수용할 수 있다. 하지만, 별도의 구성을 통해 제 1 전기 활성 액정(3210) 및 제 2 전기 활성 액정(3230)을 밀봉할 수도 있다.The
본 개시의 일 실시예에 따른 제 1 렌즈(3110)는 복합 렌즈(3000) 상에서 피사체 측에 해당하는 전면에 배치될 수 있다. 그리고, 제 1 렌즈(3110)는 제 1 굴절률을 가지도록 구성될 수 있다. 또한, 제 2 렌즈(3130)는 상기 복합 렌즈(3000) 상에서 사용자 측에 해당하는 후면에 배치될 수 있다. 그리고, 제 2 렌즈(3130)는 제 1 굴절률과 상이한 제 2 굴절률을 가지도록 구성될 수 있다.The
도 16에서 제 1 전기 활성 액정(3210) 및 제 2 전기 활성 액정(3230)은 전극(3300)으로 인하여 전압이 인가된 상태로, 액정 분자들이 복합 렌즈(3000)의 높이 방향으로 정렬될 수 있다. 이에 따라, 본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(3000)는 사용자가 근거리를 응시하는 경우 추가적인 굴절률을 위해 제 1 전기 활성 액정(3210) 및 제 2 전기 활성 액정(3230)에 전압을 인가할 수 있다. 반면에, 본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(3000)는 사용자가 원거리, 또는 중거리를 응시하는 경우 등 추가적인 굴절률이 필요하지 않을 때는 제 1 전기 활성 액정(3210) 및 제 2 전기 활성 액정(3230)에 전압을 인가하지 않음으로써, 제 1 렌즈(3110) 및 제 2 렌즈(3130)의 굴절률만을 제공할 수 있다.In FIG. 16, the first
본 개시의 일 실시예에 따른 전극(3300)은 2개 이상의 전기 활성 액정의 사이에 배치되는 하나 이상의 제 3 전극(3350)을 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 16에 도시되는 바와 같이, 전극(3300)은 제 1 전기 활성 액정(3210)의 후면과 제 2 전기 활성 액정(3230)의 전면 사이에 배치되는 제 3 전극(3350)을 더 포함할 수 있다. 이에 따라. 제 1 전기 활성 액정(3210)은 제 1 전극(3310)과 제 3 전극(3350)이 형성하는 전기장에 기초하여 결정되는 제 3 굴절률을 가질 수 있다. 또한, 제 2 전기 활성 액정(3230)은 제 2 전극과 제 3 전극(3350)이 형성하는 전기장에 기초하여 결정되는 제 4 굴절률을 가질 수 있다. 이에 따라, 본 개시의 일 실시예에 따른 복합 렌즈(3000)는 제 3 전극을 통해 인가되는 전압을 조절함으로써 제 3 굴절률과 제 4 굴절률은 동시에 조절할 수 있다.The
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 중간층(3400)은 제 3 전극(3350)과 동일할 수 있다. 보다 구체적으로, 중간층(3400)은 전극(3300)과 동일한 소재(예컨대, ITO 전극)으로 구성되어 제 1 전기 활성 액정(3210)과 제 2 전기 활성 액정(3230)을 구분하도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 중간층(3400)이 배치됨으로써 필수적으로 증가되는 복합 렌즈(3000)의 두께를 최소한으로 줄일 수 있다.In addition, the
이에 따라, 제 3 실시예에 따른 복합 렌즈(3000)는 2개 이상의 전기 활성 액정을 포함함으로써 액정의 배열을 통한 초점 거리 조절 능력을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 복합 렌즈에 대한 단순한 터치 동작이나 고개의 움직임만으로 사용자가 원하는 초점 거리로 렌즈를 조절할 수 있어, 기존의 단초점 렌즈보다 훨씬 편리하며, 누진 다초점 렌즈에서 발생하는 왜곡수차와 비점수차로 측방 시에는 상의 흐림이나 흔들림 현상을 예방할 수 있다. 그리고, 하나의 시점에 단일 초점을 유지함으로써 사용자에게 넓은 시야를 안정적으로 제공할 수 있다.Accordingly, the
본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 정보 및 신호들이 임의의 다양한 상이한 기술들 및 기법들을 이용하여 표현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 위의 설명에서 참조될 수 있는 데이터, 지시들, 명령들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장들 또는 입자들, 광학장들 또는 입자들, 또는 이들의 임의의 결합에 의해 표현될 수 있다.Those skilled in the art will appreciate that information and signals may be represented using any of a variety of different technologies and techniques. For example, data, instructions, instructions, information, signals, bits, symbols, and chips that may be referenced in the above description may include voltages, currents, electromagnetic waves, magnetic fields or particles, optical fields. Or particles, or any combination thereof.
본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 여기에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 프로세서들, 수단들, 회로들 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, (편의를 위해, 여기에서 "소프트웨어"로 지칭되는) 다양한 형태들의 프로그램 또는 설계 코드 또는 이들 모두의 결합에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호 호환성을 명확하게 설명하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들이 이들의 기능과 관련하여 위에서 일반적으로 설명되었다. 이러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 특정한 애플리케이션 및 전체 시스템에 대하여 부과되는 설계 제약들에 따라 좌우된다. 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 각각의 특정한 애플리케이션에 대하여 다양한 방식들로 설명된 기능을 구현할 수 있으나, 이러한 구현 결정들은 본 개시의 범위를 벗어나는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다.One of ordinary skill in the art of the disclosure will appreciate that the various illustrative logical blocks, modules, processors, means, circuits and algorithm steps described in connection with the embodiments disclosed herein may be implemented in electronic hardware, It will be appreciated that for purposes of the present invention, various forms of program or design code, or combinations thereof, may be implemented. To clearly illustrate this interchangeability of hardware and software, various illustrative components, blocks, modules, circuits, and steps have been described above generally in terms of their functionality. Whether such functionality is implemented as hardware or software depends on the particular application and design constraints imposed on the overall system. One skilled in the art of the present disclosure may implement the described functionality in various ways for each particular application, but such implementation decisions should not be interpreted as causing a departure from the scope of the present disclosure.
여기서 제시된 다양한 실시예들은 방법, 장치, 또는 표준 프로그래밍 및/또는 엔지니어링 기술을 사용한 제조 물품(article)으로 구현될 수 있다. 용어 "제조 물품"은 임의의 컴퓨터-판독가능 장치로부터 액세스 가능한 컴퓨터 프로그램, 캐리어, 또는 매체(media)를 포함한다. 여기서 매체는 저장 매체 및 전송 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터-판독가능 저장 매체는 자기 저장 장치(예를 들면, 하드 디스크, 플로피 디스크, 자기 스트립, 등), 광학 디스크(예를 들면, CD, DVD, 등), 스마트 카드, 및 플래쉬 메모리 장치(예를 들면, EEPROM, 카드, 스틱, 키 드라이브, 등)를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 또한, 여기서 제시되는 다양한 저장 매체는 정보를 저장하기 위한 하나 이상의 장치 및/또는 다른 기계-판독가능한 매체를 포함한다. 또한, 전송 매체는 명령(들) 및/또는 데이터를 전달할 수 있는 무선 채널 및 다양한 다른 매체를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. The various embodiments presented herein may be embodied in a method, apparatus, or article of manufacture using standard programming and / or engineering techniques. The term "article of manufacture" includes a computer program, carrier, or media accessible from any computer-readable device. Here, the medium may include a storage medium and a transmission medium. For example, computer-readable storage media may include magnetic storage devices (eg, hard disks, floppy disks, magnetic strips, etc.), optical discs (eg, CDs, DVDs, etc.), smart cards, and flashes. Memory devices (eg, EEPROM, cards, sticks, key drives, etc.), but are not limited to these. In addition, various storage media presented herein include one or more devices and / or other machine-readable media for storing information. In addition, transmission media include, but are not limited to, wireless channels and various other media capable of conveying command (s) and / or data.
제시된 프로세스들에 있는 단계들의 특정한 순서 또는 계층 구조는 예시적인 접근들의 일례임을 이해하도록 한다. 설계 우선순위들에 기반하여, 본 개시의 범위 내에서 프로세스들에 있는 단계들의 특정한 순서 또는 계층 구조가 재배열될 수 있다는 것을 이해하도록 한다. 첨부된 방법 청구항들은 샘플 순서로 다양한 단계들의 엘리먼트들을 제공하지만 제시된 특정한 순서 또는 계층 구조에 한정되는 것을 의미하지는 않는다.It is to be understood that the specific order or hierarchy of steps in the processes presented is an example of exemplary approaches. Based upon design priorities, it is understood that the specific order or hierarchy of steps in the processes may be rearranged within the scope of the present disclosure. The accompanying method claims present elements of the various steps in a sample order, but are not meant to be limited to the specific order or hierarchy presented.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 개시를 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 개시는 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present disclosure. Various modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the present disclosure. Thus, the present disclosure should not be limited to the embodiments presented herein but should be construed in the broadest scope consistent with the principles and novel features presented herein.
200 : 기판
300 : 나노 구조물
400 : 제 1 복제본
500 : 제 2 복제본
600 : 금형
700 : 스탬퍼
1000 : 복합 렌즈(제 1 실시예)
1100 : 제 1 렌즈
1200 : 제 2 렌즈
1210 : 나노 구조물
1300 : 제 3 렌즈
1400 : 전기 활성 액정
1500 : 전극
1510 : 전기 활성 영역
1530 : 전극 바
1600 : 사용자 입력부
1700 : 센서부
1800 : 전원공급부
1900 : 프레임
2000 : 복합 렌즈(제 2 실시예)
2100 : 렌즈부
2110 : 제 1 렌즈
2130 : 제 2 렌즈
2150 : 제 3 렌즈
2200 : 전기 활성 액정
2300 : 전극
2310 : 전기 활성 영역
2330 : 전극 바
2350 : 제 1 전극 라인
2370 : 제 2 전극 라인
2371 : 연결 부속
3000 : 복합 렌즈(제 3 실시예)
3100 : 렌즈부
3110 : 제 1 렌즈
3130 : 제 2 렌즈
3150 : 제 3 렌즈
3200 : 전기 활성 액정부
3210 : 제 1 전기 활성 액정
3230 : 제 2 전기 활성 액정
3300 : 전극
3310 : 제 1 전극
3330 : 제 2 전극
3350 : 제 3 전극
3351 : 제 3 전극 전면부
3353 : 제 3 전극 후면부
3400 : 중간층200: substrate
300: Nanostructure
400: first replica
500: second replica
600: Mold
700: stamper
1000: Compound Lens (First Embodiment)
1100: first lens
1200: second lens
1210: Nanostructures
1300: third lens
1400: electroactive liquid crystal
1500: electrode
1510: electrically active area
1530: electrode bars
1600: user input unit
1700: sensor
1800: power supply
1900: frame
2000: Compound Lens (2nd Example)
2100: lens unit
2110: first lens
2130: second lens
2150: third lens
2200: electroactive liquid crystal
2300: electrode
2310: electrically active area
2330: electrode bar
2350: first electrode line
2370: second electrode line
2371: connecting parts
3000: compound lens (third embodiment)
3100: Lens unit
3110: first lens
3130: second lens
3150: third lens
3200: electroactive liquid crystal part
3210: first electrically active liquid crystal
3230: second electrically active liquid crystal
3300: electrode
3310: first electrode
3330: second electrode
3350: third electrode
3351: third electrode front portion
3353: third electrode rear portion
3400: middle layer
Claims (10)
상기 복합 렌즈 상에서 피사체 측에 해당하는 전면에 배치되는 제 1 렌즈 및 상기 복합 렌즈 상에서 사용자 측에 해당하는 후면에 배치되는 제 2 렌즈를 포함하여 2개 이상의 렌즈로 구성되는 렌즈부;
각각의 전기 활성 액정이 구분되도록 상기 제 1 렌즈 및 제 2 렌즈 사이에 배치되는 하나 이상의 중간층;
상기 제 1 렌즈와 상기 중간층의 사이에 배치되고, 전극으로부터 생성되는 전기장에 기초하여 분자 배열이 결정되는 제 1 전기 활성 액정, 그리고 상기 제 2 렌즈와 상기 중간층의 사이에 배치되고, 상기 전극으로부터 생성되는 전기장에 기초하여 분재 배열이 결정되는 제 2 전기 활성 액정을 포함하여 2개 이상의 전기 활성 액정으로 구성되는 전기 활성 액정부;
상기 2개 이상의 전기 활성 액정 중 적어도 하나로 전압을 인가하도록 구성되는 전극;
을 포함하고, 그리고
상기 전극은,
하나 이상의 폐곡선으로 형성되며, 사전 설정된 간격으로 분리된 전기 활성 영역 및 하나 이상의 상기 전기 활성 영역에 대응되는 개수로 전압을 인가하도록 인접되어 배치되는 전극 바를 포함하고,
제 1 전극―상기 제 1 전극은 상기 제 1 렌즈와 상기 제 1 전기 활성 액정의 사이에 배치됨― 및 제 2 전극―상기 제 2 전극은 상기 제 2 전기 활성 액정과 상기 제 2 렌즈의 사이에 배치됨― 중 적어도 하나를 포함하는,
전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈.
In a composite lens containing an electroactive liquid crystal,
A lens unit including a first lens disposed on a front surface corresponding to a subject side on the compound lens and a second lens disposed on a rear surface corresponding to a user side on the composite lens;
At least one intermediate layer disposed between the first lens and the second lens such that each electroactive liquid crystal is distinguished;
A first electroactive liquid crystal disposed between the first lens and the intermediate layer, the molecular arrangement being determined based on an electric field generated from an electrode, and disposed between the second lens and the intermediate layer, generated from the electrode An electroactive liquid crystal part including two or more electroactive liquid crystals, including a second electroactive liquid crystal whose bonsai arrangement is determined based on the electric field;
An electrode configured to apply a voltage to at least one of the two or more electroactive liquid crystals;
Including, and
The electrode,
An electrode bar formed of one or more closed curves and disposed adjacently to apply a voltage in a number corresponding to the one or more electrically active regions separated at predetermined intervals;
First electrode-The first electrode is disposed between the first lens and the first electroactive liquid crystal-and Second electrode-The second electrode is disposed between the second electroactive liquid crystal and the second lens Comprising at least one of
Composite lens comprising an electroactive liquid crystal.
상기 복합 렌즈 상에서 피사체 측에 해당하는 전면에 배치되는 제 1 렌즈 및 상기 복합 렌즈 상에서 사용자 측에 해당하는 후면에 배치되는 제 2 렌즈를 포함하여 2개 이상의 렌즈로 구성되는 렌즈부;
각각의 전기 활성 액정이 구분되도록 상기 제 1 렌즈 및 제 2 렌즈 사이에 배치되는 하나 이상의 중간층;
상기 제 1 렌즈와 상기 중간층의 사이에 배치되고, 전극으로부터 생성되는 전기장에 기초하여 분자 배열이 결정되는 제 1 전기 활성 액정, 그리고 상기 제 2 렌즈와 상기 중간층의 사이에 배치되고, 상기 전극으로부터 생성되는 전기장에 기초하여 분재 배열이 결정되는 제 2 전기 활성 액정을 포함하여 2개 이상의 전기 활성 액정으로 구성되는 전기 활성 액정부;
상기 2개 이상의 전기 활성 액정 중 적어도 하나로 전압을 인가하도록 구성되며, 제 1 전극―상기 제 1 전극은 상기 제 1 렌즈와 상기 제 1 전기 활성 액정의 사이에 배치됨― 및 제 2 전극―상기 제 2 전극은 상기 제 2 전기 활성 액정과 상기 제 2 렌즈의 사이에 배치됨― 중 적어도 하나를 포함하고 그리고 각각의 전극은 교차 구조로 형성되는 제 1 전극 라인 및 제 2 전극 라인을 포함하는 전극;
를 포함하고,
상기 전기 활성 액정부는,
상기 전극에 전압이 인가되어 상기 제 1 전극 라인 및 제 2 전극 라인의 밀도에 기초하여 결정되는 전기장의 세기에 기초하여 하나 이상의 상태 레벨(Phase Level) 중 하나로 결정되는,
전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈.
In a composite lens containing an electroactive liquid crystal,
A lens unit including a first lens disposed on a front surface corresponding to a subject side on the compound lens and a second lens disposed on a rear surface corresponding to a user side on the composite lens;
At least one intermediate layer disposed between the first lens and the second lens such that each electroactive liquid crystal is distinguished;
A first electroactive liquid crystal disposed between the first lens and the intermediate layer, the molecular arrangement being determined based on an electric field generated from an electrode, and disposed between the second lens and the intermediate layer, generated from the electrode An electroactive liquid crystal part including two or more electroactive liquid crystals, including a second electroactive liquid crystal whose bonsai arrangement is determined based on the electric field;
And apply a voltage to at least one of the two or more electroactive liquid crystals, wherein a first electrode, the first electrode is disposed between the first lens and the first electroactive liquid crystal, and a second electrode, the second An electrode including at least one of the second electroactive liquid crystal disposed between the second lens and the second lens, each electrode including a first electrode line and a second electrode line formed in an intersecting structure;
Including,
The electroactive liquid crystal part,
A voltage is applied to the electrode to determine one of the one or more phase levels based on the strength of the electric field determined based on the density of the first and second electrode lines.
Composite lens comprising an electroactive liquid crystal.
상기 제 1 렌즈는,
제 1 굴절률(Refractive Index)을 가지고, 그리고
상기 제 2 렌즈는,
상기 제 1 굴절률과 상이한 제 2 굴절률을 가지는,
전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈.
The method according to claim 1 or 2,
The first lens,
Has a first refractive index, and
The second lens,
Having a second refractive index different from the first refractive index,
Composite lens comprising an electroactive liquid crystal.
상기 전극은,
상기 2개 이상의 전기 활성 액정의 사이에 배치되는 하나 이상의 제 3 전극;
을 더 포함하는,
전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈.
The method according to claim 1 or 2,
The electrode,
At least one third electrode disposed between the at least two electroactive liquid crystals;
Including more;
Composite lens comprising an electroactive liquid crystal.
상기 중간층은,
상기 제 3 전극과 동일한,
전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈.
The method of claim 4, wherein
The intermediate layer,
Same as the third electrode,
Composite lens comprising an electroactive liquid crystal.
상기 제 1 전기 활성 액정은,
상기 제 1 전극과 상기 제 3 전극이 형성하는 전기장에 기초하여 결정되는 제 3 굴절률을 가지고, 그리고
상기 제 2 전기 활성 액정은,
상기 제 2 전극과 상기 제 3 전극이 형성하는 전기장에 기초하여 결정되는 제 4 굴절률을 가지는,
전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈.
The method of claim 4, wherein
The first electroactive liquid crystal is,
Has a third refractive index determined based on an electric field formed by the first electrode and the third electrode, and
The second electroactive liquid crystal is,
Having a fourth refractive index determined based on an electric field formed by the second electrode and the third electrode,
Composite lens comprising an electroactive liquid crystal.
상기 제 3 전극은,
상기 제 1 전기 활성 액정과 인접하는 제 3 전극 전면부; 및
상기 제 2 전기 활성 액정과 인접하는 제 3 전극 후면부;
를 포함하는,
전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈.
The method of claim 4, wherein
The third electrode,
A third electrode front portion adjacent to the first electroactive liquid crystal; And
A third electrode rear portion adjacent to the second electroactive liquid crystal;
Including,
Composite lens comprising an electroactive liquid crystal.
상기 제 1 전기 활성 액정은,
상기 제 1 전극과 상기 제 3 전극 전면부가 형성하는 전기장에 기초하여 결정되는 제 3 굴절률을 가지고,
상기 제 2 전기 활성 액정은,
상기 제 2 전극과 상기 제 3 전극 후면부가 형성하는 전기장에 기초하여 결정되는 제 4 굴절률을 가지고, 그리고
상기 제 3 전극 전면부 및 제 3 전극 후면부가 각각 독립적으로 전압을 인가하도록 구성됨으로써, 상기 제 3 굴절률과 상기 제 4 굴절률이 서로 독립적으로 결정되는,
전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈.
The method of claim 7, wherein
The first electroactive liquid crystal is,
A third refractive index determined based on an electric field formed by the first electrode and the third electrode front part;
The second electroactive liquid crystal is,
Has a fourth refractive index determined based on an electric field formed by the second electrode and the third electrode backside portion, and
The third electrode front portion and the third electrode rear portion are each configured to apply a voltage independently, whereby the third refractive index and the fourth refractive index are determined independently of each other,
Composite lens comprising an electroactive liquid crystal.
상기 렌즈부 및 전기 활성 액정부는,
각각의 광학면에 하나의 초점을 형성하도록 구성되는,
전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈.
The method according to claim 1 or 2,
The lens portion and the electroactive liquid crystal portion,
Configured to form one focal point on each optical surface,
Composite lens comprising an electroactive liquid crystal.
상기 중간층은,
상기 2개 이상의 전기 활성 액정이 각각 포함하는 액정 재료 중 적어도 하나에 대하여 비투과성이고, 투명한 재료로 구성되는,
전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈.
The method according to claim 1 or 2,
The intermediate layer,
Composed of a transparent material that is transparent to at least one of the liquid crystal materials each of which the two or more electroactive liquid crystals contain,
Composite lens comprising an electroactive liquid crystal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170162294A KR102040697B1 (en) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | Composite lens containing liquid crystal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170162294A KR102040697B1 (en) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | Composite lens containing liquid crystal |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190136313A Division KR20190126743A (en) | 2019-10-30 | 2019-10-30 | Composite lens containing liquid crystal |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20190063312A KR20190063312A (en) | 2019-06-07 |
KR102040697B1 true KR102040697B1 (en) | 2019-11-05 |
Family
ID=66850185
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020170162294A KR102040697B1 (en) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | Composite lens containing liquid crystal |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102040697B1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017111250A (en) * | 2015-12-15 | 2017-06-22 | キヤノン株式会社 | Optical element and optical apparatus |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61156221A (en) * | 1984-12-28 | 1986-07-15 | Olympus Optical Co Ltd | Optical element |
KR101951319B1 (en) * | 2012-02-07 | 2019-02-22 | 삼성전자주식회사 | Varifocal lens |
KR20170110563A (en) * | 2017-09-21 | 2017-10-11 | 주식회사 지앤아이솔루션 | Glasses and lens for providing varifocal |
-
2017
- 2017-11-29 KR KR1020170162294A patent/KR102040697B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017111250A (en) * | 2015-12-15 | 2017-06-22 | キヤノン株式会社 | Optical element and optical apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20190063312A (en) | 2019-06-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102027752B1 (en) | Composite lens containing liquid crystal | |
RU2594437C2 (en) | Variable optical property ophthalmic device including shaped liquid crystal elements and polarising elements | |
AU2014221202B2 (en) | Variable optic ophthalmic device including shaped liquid crystal elements with nano-scaled droplets of liquid crystal | |
US9869885B2 (en) | Method and apparatus for ophthalmic devices including gradient-indexed liquid crystal layers and shaped dielectric layers | |
US9366881B2 (en) | Method and apparatus for ophthalmic devices including shaped liquid crystal polymer networked regions of liquid crystal | |
US9268154B2 (en) | Method and apparatus for ophthalmic devices including hybrid alignment layers and shaped liquid crystal layers | |
US9335562B2 (en) | Method and apparatus for ophthalmic devices comprising dielectrics and liquid crystal polymer networks | |
US9442309B2 (en) | Method and apparatus for ophthalmic devices comprising dielectrics and nano-scaled droplets of liquid crystal | |
CN105683784B (en) | Liquid crystal device and manufacture method | |
US9880398B2 (en) | Method and apparatus for ophthalmic devices including gradient-indexed and shaped liquid crystal layers | |
US20210247627A1 (en) | Hybrid Type Lens And Glasses For Providing Varifocal Focus | |
US10386653B2 (en) | Variable optic ophthalmic device including liquid crystal elements | |
KR102031076B1 (en) | Composite lens containing liquid crystal | |
KR20190111861A (en) | Composite lens containing liquid crystal | |
KR102040697B1 (en) | Composite lens containing liquid crystal | |
JP2018036634A (en) | Variable optic ophthalmic device including liquid crystal elements | |
KR20190126743A (en) | Composite lens containing liquid crystal | |
KR20190117443A (en) | Composite lens containing liquid crystal |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |