KR19990014726A - 렌즈의 적도(equatorial) 직경을 약간 변화시키게 된 가변 초점 렌즈 - Google Patents
렌즈의 적도(equatorial) 직경을 약간 변화시키게 된 가변 초점 렌즈 Download PDFInfo
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Abstract
가변 초점 렌즈는 탄성적으로 변형가능한 렌즈(102, 202, 302, 402, 502)의 적도 직경의 적은 변화를 생성시켜 구성된다. 상기 렌즈(102, 202, 302, 402, 502)는 광축에 의해 거의 수직인 평면에 인가된 반경방향 텐션에 의해 변형될 수 있다. 상기 반경방향 텐션은, 기계적 장치(106)를 방사상으로 작용시키거나 또는 렌즈의 적도부에 내장되거나 부착된 링(206, 306, 406, 506)에 의해 가해질 수 있으며, 상기 렌즈의 직경은 가열 또는 전계 또는 자계의 인가에 의해 변화될 수 있다.
Description
가변 초점 렌즈 및 렌즈 시스템은 적용된 광학계에서 자주 발생하는 문제들을 편리하게 해결하기 때문에 광범위하게 이용되고 있다. 상기 렌즈를 포함하는 광학 시스템은, 예컨대 렌즈와 이미지 평면 사이의 거리를 변화시키지 않고 이미지 평면상의 렌즈로부터 가변 거리에 사물의 초점 이미지를 제공할 수 있다. 또한, 상기 광학 시스템은 렌즈를 변경하지 않고 배율을 변경할 수 있는 광학 시스템에도 사용될 수 있다.
여러 가지 타입의 가변 초점 렌즈들이 개발되었다. 그러나, 현재의 카메라, 망원경, 쌍안경 및 현미경 등의 광학 기구에 널리 사용되는 설계는 다엘레멘트 렌즈이며, 초점 거리가 상기 앨레멘트들의 하나 이상의 내부 간격을 광축선을 따라 변경함에 의해 변화된다.
다른 크래스의 가변 초점 렌즈는 렌즈 재료의 굴절율 또는 굴절 표면의 곡률을 변화시킴에 의한 단일 렌즈 엘레멘트의 굴절력의 변화에 의존한다.
단일 엘레멘트 가변 초점 렌즈의 한가지 타입에서는 곡률이 변경될 수 있는 가요성 멤브레인에 의해 형성된 유체 충전 체임버를 이용한다. 고든의 미합중국 특허 제 1,269,422호에서는 예컨대 얇은 유리로 형성되어 외주들이 결합되어 있음으로써 투명 액체로 충전되는 체임버를 형성하는 한쌍의 광학 표면을 가진 안경 렌즈를 개시한다. 각 렌즈는 림의 원주를 감소시키도록 탄젠트 스크류를 조임에 의해 작아질 수 있는 림에 장착된다. 이러한 조임은 렌즈의 굴절력을 증가시키게 된다.
가변 초점 렌즈의 다른 설계에서는 가요성 벽들이 있는 유체 충전 체임버를 이용하며 그 벽들의 곡률은 체임버내에 포함된 유체량을 조정함에 의해 변경될 수 있다. 이러한 렌즈는 적절한 굴절율의 액체로 팽창되는 투명 재료로 된 간단한 벌룬 또는 블래더를 포함한다. 렌즈 몸체내의 유체의 체적 및/또는 압력을 변화시킴에 의해 곡률이 조정되는 가요성 굴절 표면을 가진 다른 구조도 개시되어 있다. 이러한 타입의 렌즈는, 예컨대 라이트의 미합중국 특허 제 3,598,475호 및 바네아의 미합중국 특허 제 4,913,536호에 개시되어 있다.
다른 가변 초점 렌즈는 광학 표면의 곡률을 변화시키도록 여러가지 주변 구조물에 의해 변형되는 탄성 변형가능한 재료를 이용한다. 상기 렌즈는, 아마타키 등의 미합중국 특허 제 4,783,155호; 이케모리의 미합중국 특허 제 4,784,479호; 바바 등의 미합중국 특허 제 4,802,746호; 및 수다의 미합중국 특허 제 4,859,041호에 개시되어 있다.
가변 초점 거리를 갖는 탄성변형 가능한 렌즈는 또한 포드 등의 미합중국 특허 제 4,444,471호에 개시된다. 포드는 렌즈를 일정량 반경방향으로 스트레칭함에 의해 엘라스토머로 된 양쪽볼록형 렌즈의 초점 거리를 변화시킴으로써 광학 표면의 곡률을 감소시키고 렌즈의 굴절력도 감소시킨다. 그러나, 상기 포드의 특허에서는 직경의 단지 몇 퍼센트만 반경방향으로 스트레칭할 때 상기 엘라스토머 렌즈에서 발생하는 광파워의 변화에 대해서는 개시하지 않고 있다.
바바 등의 미합중국 특허 제 4,712,882호에서는 반경방향으로 변화하는 굴절율을 가진 투명한 원통형 탄성 몸체를 포함하는 가변 초점 렌즈를 개시하는데 상기 원통형 몸체를 반경방향으로 팽창시킴에 의해 광파워를 감소시켜, 반경방향의 장력하여 렌즈를 배치시킨다. 상기 렌즈의 반경방향 팽창은 렌즈의 원통형 몸체를 둘러싸며 그에 결합된 압전 소자에 의해 발생된다. 바바는 상기한 반경방향 팽차이 상기 원통형 몸체의 단부에서의 광학 굴절 표면의 정의 곡률을 감소시키고 부의 곡률의 증가를 유도한다고 개시하고 있다. 바바의 가변 초점 렌즈에서, 상기 반경방향 팽창은 원통형 몸체의 전체 축선을 따라 균일하게 실행된다.
가변 초점 렌즈를 제조하는 다른 방법은 렌즈가 제조되는 재료의 굴절율을 제어하는 것이 포함된다. 예컨대, 액정으로 형성된 렌즈에서, 액정 렌즈를 가로질러 변화하는 전류에 의해 가변 파워 렌즈를 제조할 수 있다. 전기적 또는 기계적 수단에 의해 굴절율이 연속으로 변화하는 다른 수정도 또한 가변 초점 렌즈의 제조시에 사용될 수 있다.
가변 초점 렌즈를 구성하는 상기한 방법은 특히 각 기술들에 있어서 어떤 결함을 가진다. 예컨대, 다엘레멘트 렌즈 시스템내에 렌즈 엘레멘트들을 이동시키기 위해서는 비교적 크고 무겁고 정밀하게 구성된 기계적 렌즈셀, 트랙 및 링크를 필요로 한다. 가변 굴절율을 가진 재료로 제조된 렌즈에서 그의 크기는 적절한 광학 투명도를 유지하도록 제한되어야 한다. 유체 충전 벌룬 또는 블래더를 이용하는 상기한 가변 초점 렌즈는 렌즈 안밖으로 유체를 이동시키기 위한 저장부 및 수단을 필요로 하며, 비현실적으로 복잡하게 된다. 또한, 가변 난시안 렌즈를 연속으로 제조하기 위해서는 공지의 렌즈가 경사지거나 또는 이상한 형상을 가져야만 된다.
따라서, 렌즈의 구형 및 난시안 광파워를 커다란 기계적 이동, 이상한 상, 재료의 굴절율의 변화, 또는 저장소가 있는 벌룬 렌즈를 사용하지 않고 변경할 수 있는 가변 초점 렌즈를 제조하기 위한 방법에 대한 필요성이 계속되고 있다.
본 발명은 가변 초점 렌즈에 관한 것으로 더 구체적으로 렌즈의 광파워가 그의 적도 직경의 작은 변경에 의해 변화될 수 있는 탄성 변형 가능한 렌즈에 관한 것이다.
도 1 은 동작 원리를 나타내는 본 발명의 실험적 가변 초점 렌즈의 내측 정면도,
도 2 는 도 3의 2-2선을 따라 취해진 도 1의 가변 초점 렌즈의 내측 단면도,
도 3 은 도 1의 가변 초점 렌즈의 측면도,
도 4 는 도 1의 4-4선을 따라 취해진 도 1의 가변 초점 렌즈의 측단면도,
도 5 는 작용 장치로서 전기적 가열 소자에 의해 가열되는 금속 링을 포함하는 본 발명의 가변 초점 렌즈의 다른 실시예의 정면도,
도 6 은 6-6선을 따른 도 5의 가변 초점 렌즈의 측단면도,
도 7 은 조정 나사를 포함하는 반경방향 스트레칭 수단이 렌즈의 초점 거리를 변화시키도록 사용되는 본 발명의 다른 실시예의 가변 초점 렌즈의 정면도,
도 8 은 8-8선을 따른 도 7의 가변 초점 렌즈의 측단면도,
도 9 는 반경방향으로 작용하는 전기 작용시 솔레노이드가 렌즈의 초점거리를 변화시키도록 이용되는 본 발명의 가변 초점 렌즈의 다른 실시예의 정면도,
도 10 은 열팽창 금속링이 엘라스토머 렌즈의 외주에 포함되는 본 발명의 가변 초점 렌즈의 다른 실시예의 정면도,
도 11 은 11-11선을 따른 도 10의 가변 초점 렌즈의 측단면도, 및
도 12a, 12b 및 12c는 실시예에 기술되는 바와 같이, 본 발명에 따른 3개의 벌룬 렌즈에서 실험한 결과를 나타낸 도면이다.
탄성변형가능한 가변 초점 렌즈는 렌즈 직경의 몇 퍼센트에 걸친 렌즈의 반경방향 스트레칭에 의해 광파워가 변화되도록 고안되었다. 상기 렌즈는 광축선 및 굴절 표면들 사이로 연장하는 상기 광축선 둘레의 주변부에 교차하는 두 개의 대향하는 광굴절표면을 가진 투명 탄성 몸체, 및 이완된 직경의 약 5%를 초과하지 않는 정도로 광축선에 대해 수직한 평면에서 상기 탄성 몸체의 주변부로 팽창하는 수단을 포함한다. 또한, 본 발명은 이완된 직경의 5%를 초과하지 않는 정도로 렌즈의 광축선에 대해 수직한 평면에서 렌즈의 주변부를 팽창시킴에 의해 탄성변형 가능한 렌즈의 광파워를 증가시키는 방법을 포함한다.
따라서, 본 발명의 목적은 가변 초점 렌즈를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 탄성변형 가능한 렌즈의 적도 직경의 작은 변화를 유도함에 의해 렌즈의 광파워가 변화되는 가변 초점 렌즈를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 탄성변형 가능한 렌즈의 적도 직경의 작은 증가를 유도함에 의해 가변 초점 렌즈를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 렌즈의 적도 직경의 작은 감소를 유도함에 의해 가변 초점 렌즈를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 렌즈의 다른 장점에서 적도 직경의 작은 변화를 유도함에 의해 주어진 장점에서의 렌즈의 난시 파워가 변화되는 가변 초점 렌즈를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 렌즈의 적도 직경의 작은 변화가 전기적 수단에 의해 발생되는 가변 초점 렌즈의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 렌즈의 적도 직경의 작은 변화가 자기적 수단에 의해 발생되는 가변 초점 렌즈의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 렌즈의 적도 직경의 작은 변화가 자기변형 수단에 의해 발생되는 가변 초점 렌즈의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 렌즈의 적도 직경의 작은 변화가 열적 수단에 의해 발생되는 가변 초점 렌즈의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 렌즈의 적도 직경의 작은 변화가 기계적 수단에 의해 발생되는 가변 초점 렌즈의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 렌즈의 적도 직경의 작은 변화가 화학적 수단에 의해 발생되는 가변 초점 렌즈의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 가변 초점 난시 렌즈를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적들은 이하의 본 발명의 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명은 렌즈의 외주가 광축선에 수직한 평면에서 반경방향으로 약간 팽창될 때 탄성변형 가능한 렌즈의 광표면의 곡률변화에 기초하고 있다. 탄성렌즈의 상기한 반경방향 스트레칭에 의해 렌즈의 중앙 두께가 감소하게 되어 광굴절 표면의 곡률반경이 증가됨으로써 렌즈의 광파워가 감소된다. 실제로, 광파워의 감소는 포드의 미합중국 특허 제 4,444,471호에 개시되어 나타내진 바와 같이 심하게 스트레치될 때 엘라스토머 렌즈에서 관찰될 수 있다. 그러나, 놀랍게도, 일반적으로 기대하는 바 및 포드의 특허에서 개시된 바와 반대로 탄성변형 가능한 렌즈가 그의 직경의 몇 퍼센트의 반경방향으로의 스트레칭에 의해 실제로 광파워가 증가되며, 그 증가는 실질적인 것이다. 또한, 광축선에 대해 수직한 평면에서 탄성변형 가능한 렌즈의 적도 직경을 렌즈의 이완된 직경의 약 5%를 초과하지 않는 정도로 약간 팽창시킴에 의해 렌즈의 외주 영역에서의 렌즈 곡률이 편평해지고 중앙 영역의 곡률이 증가되어 렌즈의 중앙 영역의 광파워가 증가됨이 관찰되었다.
따라서, 본 발명은 외주의 이완된 상태의 직경의 약 5%를 초과하지 않는 정도로 상기 광축선에 대해 수직한 평면에서 렌즈 몸체의 주변부를 팽창시킴에 의해 광축선 및 그 광축선을 둘러싸는 주변부와 교차하는 두 개의 굴절 표면을 가진 투명한 탄성변형 가능한 렌즈 몸체를 포함하는 렌즈의 광파워를 증가시키는 방법을 포함한다. 또한, 본 발명은 그의 적도 직경의 작은 변화에 의해 광파워가 변화될 수 있는 탄성변형 가능한 렌즈를 포함한다. 상기한 렌즈는 외주의 이완된 직경의 약 5%를 초과하지 않는 정도로 렌즈 몸체의 외주를 팽창시키는 수단 및 광축선 및 그 광축선을 둘러싸는 외주와 교차하는 두 개의 광 굴절표면을 가진 탄성변형 가능한 투명 렌즈 몸체를 포함한다.
본 발명은 종래의 렌즈 형상, 예컨대 양쪽 볼록형, 양쪽 오목형, 한면 볼록형, 한면 오목형, 요철형, 또는 바이플라노(biplano) 렌즈, 굴절 표면이 구면, 비구면, 원통형, 원환체등인 모든 탄성 변형 렌즈에 적용할 수 있다. 즉, 본 발명은 불변 또는 가변의 벽두께, 프레이넬 렌즈, 및 회절광 엘레멘트(DOE), 동종의 광재료, 등급 색인 광재료(GRIN 렌즈)로 된 것들, 모든 형상 및 벽두께의 유체 충전 렌즈를 포함하며, 모든 타입 및 두께의 정, 부 및 제로 파워 렌즈에도 적용가능하다.
본 발명에 따르면, 탄성변형 가능한 렌즈의 초점거리 또는 광파워는 그의 적도 직경의 작은 변화에 의해 변화된다. 일반적으로, 탄성변형 가능한 렌즈는 렌즈를 지지하여 안정된 위치에 안정화시키도록 초기에 충분한 장력을 발휘하는 셀에 장착된다. 장착 및 텐션 발휘 엘레멘트는 통상 렌즈의 외주 또는 이퀘이터(equator) 둘레에 위치하며 렌즈의 광축선에 대해 수직하게 배향된 평면에서 장력을 발휘하도록 배치된다. 통상 초기의 안정적인 장력은 비교적 작고 렌즈의 자연적 형상에 거의 변형을 주지 않는다. 이 응용에서, 장력이 없거나 또는 거의 없는 상태에서의 렌즈의 구조를 렌즈의 이완된 상태라 한다. 렌즈의 초점거리 또는 광파워를 변화시키기 위해서는 반경방향 장력을 렌즈의 적도 직경이 이완된 직경의 약 5%, 더 바람직하게는 2-3% 정도까지 약간 증가되게 하는 값으로 증가시켜야 한다. 이와 같이 적도 직경을 증가시키게 되면, 렌즈의 광 굴절표면들 중 하나 또는 양쪽이 독특한 방식으로 변화된다. 상기 굴절표면은 외주 근처에서 편평하게 되며 따라서 광축선을 둘러싸고 있는 렌즈의 중앙 영역에서는 곡률이 가파르게 된다. 그 결과, 적도 직경의 작은 증가에 의해 렌즈의 중앙 영역의 광파워가 예상했던 바와 같이 감소되지 않고 증가된다. 이에 상응하게 렌즈의 중앙 영역의 초점 거리는 짧아진다.
본 발명의 탄성변형 가능한 렌즈는 본 발명에 따른 렌즈의 광파워의 변화를 나타낼 수 있도록 충분한 량으로 탄성변형할 수 있는 임의의 적절한 광학 재료로 구성될 수 있다. 상기 재료는 일반적으로 렌즈에 의해 초점이 맞추어지게 되는 파장에 걸쳐 투명해야 한다. 따라서, 스펙트럼의 가시영역에서 사용되는 렌즈는 일반적으로 가시파장에서 투명하며, 적외선 파장에서 사용되는 렌즈는 적외선 방사에 대해 투명해야 하지만, 가시적방사에 대해서는 반드시 그럴 필요는 없다. 결과적으로, 방사의 일부 산란 및 광결점은 비한계상황에서 사용되어 지는 경우 렌즈에서 견디어낼 수 있다. 그러나, 통상 필요한 파장 영역에서 상기 재료는 가능한한 투명하게 되어야 한다.
본 발명에 따른 렌즈들에 사용되는 탄성변형 가능한 렌즈 엘레멘트가 비사용중인 렌즈 엘레멘트의 형상으로 형성된 고체 엘라스토머 재료로 제조될 수 있다. 고체 엘라스토머 렌즈는 예컨대 실리콘 고무, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 변형된 폴리스티렌, 투명 폴리우레탄 엘라스토머 등의 합성 폴리머로 제조될 수 있다. 당업자들이라면 사용되는 재료는 고투명도, 즉 필요한 파장에서의 낮은 광흡수성 및 낮은 광산란성을 나타냄이 바람직한 것을 알 것이다. 다른 엘라스토머 광학 재료의 특성은 잘 알려져 있고 측정될 수 있다. 따라서, 개업자는 주어진 렌즈 응용에 대한 적절한 재료를 선택하는데 어려움이 없을 것이다. 이러한 렌즈들은 종래의 과정에 의해 양면볼록형, 한면볼록형, 양면오목형, 한면오목형, 플라노-플라노(plano-plano), 또는 요철렌즈 등의 형상으로 성형 또는 주조될 수 있다. 또한, 상기 렌즈들은 상기 재료들을 기계가공하기 위한 종래의 과정에 의해 투명 엘라스토머 몸체상에 광학 표면을 기계가공함에 의해 즉, 상기 재료를 그 상태에서 기계가공 작동을 실행하여 냉강(chilling)함에 의해 고형화함으로써 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용되는 렌즈 몸체는 유체 또는 겔 충전 블래더 또는 벌룬으로 될 수 있다. 이러한 타입의 렌즈는 투명 재료, 즉 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 벌룬 또는 블래더를 형성하고 유체 재료, 즉 액체 또는 가스, 또는 변형가능한 투명 저산란 겔로 벌룬을 충전하여 구성될 수 있다. 벌룬 렌즈를 충전하기에 적합한 재료로는 물, 수용성 무기 및 유기 고체로 된 수용액, 유기성 액체, 물과 수혼화성 유기액체 및 실리콘 오일의 혼합물등이 잇다. 공유 결합 또는 이온 형태의 염소, 브롬, 및 요오드 등의 할로겐을 포함하는 용해성 비유기 염류 및 유기성 액체가 비교적 고굴절율의 충전 재료로서 유용하다. 또한, 글리콜 및 폴리에틸렌 글리콜 등의 수혼화성 유기 화합물과 물의 혼합물이 충전 재료로서 유용하다.
상기 벌룬 또는 블래더는 광축선상의 제위치에 장착되어 렌즈 몸체를 관통하는 평면에서 반경방향 바깥쪽으로 장력을 발휘하도록 렌즈의 외주에 연결된 수단에 의해 광축상에 보유된다. 저레벨 장력이 발휘될 때, 렌즈는 장착 수단내에서 안정된 형상을 취하며, 즉 이 응용에서 렌즈의 이완된 상태라 정의한 안정된 상태로 된다. 유체 또는 겔 충전 렌즈 몸체의 외주상에 반경방향 장력을 더욱 가하면 렌즈 몸체의 외주가 5%까지 팽창되어 광학 표면이 본 발명의 형태에서 특성 변화를 일으켜, 렌즈의 중앙 영역의 곡률이 증가되어, 렌즈의 광파워를 증가시킨다.
렌즈의 외주 또는 이퀘이터상에 반경방향 장력을 가하는 임의의 방법 또는 과정이라도 본 발명에 따른 탄성변형 가능한 렌즈의 광파워를 변화시키도록 사용될 수 있다. 상기 장력을 발휘하는 수단은 렌즈의 광축선에 대해 직접 반경방향으로 장력을 가할 필요는 없다. 렌즈의 외주에 가해지는 모든 장력이 결과적으로 렌즈의 외주의 직경을 증가시킨다면 충분하다.
따라서, 렌즈의 적도 직경을 팽창시키도록 렌즈의 외주에 가해지는 힘은 반경방향으로 배향하는 나사, 유압 또는 공압 실린더, 전기 솔레노이드, 조리개 다이아프램 기구에 사용되는 바의 기계적 캠 및 캠 종동부와 같은 직접적인 기계적 수단에 의해 가해질 수 있다. 상기 메카니즘은 클램핑, 본딩 등의 종래의 수단에 의해 렌즈의 외주에 체결될 수 있다. 상기 텐션 메카니즘은 통상 렌즈의 외주 둘레에 반경방향 바깥쪽 방향으로 힘을 가할 수 있다. 렌즈 몸체상의 장력이 광축선에 대해 수직한 평면에서 바깥쪽으로 가해져야 하지만, 장력원으로 된 기계적 장치는 렌즈 몸체의 반경방향 팽창이 발생되는 평면이라면 어느 위치에도 배치될 수 있다. 그렇지만, 상기 장력원은 통상 렌즈 근처에 배치되어 직접적으로 또는 작용 요소에 의해 발생되는 힘을 렌즈 몸체상으로 반경방향 바깥쪽 장력으로 변환하는 기계적 결합 요소를 통해 렌즈 몸체상에 반경방향 바깥쪽 힘을 가한다. 특히, 상기 작용 요소는 광축선에 대해 평행하게 작동하며 상기 장력원의 축방향 작용에 의해 발생된 장력은 풀리, 크랭크 등에 의해 렌즈 몸체상에 반경방향 바깥쪽으로 작용하는 장력으로 변환될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 렌즈 몸체상에 반경방향 장력은 렌즈 몸체의 외주에서 반경방향으로 연장하는 가요성 플랜지를 제공하고, 그 플랜지를 렌즈 몸체보다 약간 큰 직경을 갖는 원형 엔빌(anvil) 상으로 광축선에 대해 평행한 방향으로 당김에 의해 발생될 수 있다. 가요성 플랜지의 축방향 당김은 렌즈 몸체의 외주상에서 반경방향 장력으로 변환되어 렌즈의 직경을 증가시키고 렌즈의 광파워를 증가시키게 된다.
본 발명에 따른 바람직한 가변 초점 렌즈는 렌즈 외주에 인접한 렌즈 몸체내에 삽입되거나 또는 렌즈 몸체의 외주에 결합된 금속 또는 다른 재료로 된 작용 링을 가진 탄성변형 가능한 렌즈 몸체를 포함한다. 상기 작용 링는 물리 또는 화학적 환경에서 변화에 대응하여 직경을 팽창시킬 수 있는 재료로 구성되어, 링의 평면에서 렌즈 몸체의 직경을 변화시킨다. 금속 작용링이 사용되는 경우, 그 링을 가열함에 의해 링의 직경이 팽창될 수 있어서, 렌즈 몸체의 외주가 팽창되고 렌즈의 광파워가 증가된다. 상기 링은 종래의 임의의 방법에 의해 가열될 수 있다. 예컨대, 상기 링은 금속 링 주위 또는 그에 인접하게 배치된 전기 가열 요소에서의 열 전도에 의해 가열될 수 있다. 상기한 배열에서, 작용 링의 온도는 가열 요소의 전류를 조정함에 의해 제어될 수 있다. 이와 다르게는, 상기 링은 그 자체내의 전류에 의해 가열될 수 있는데, 링에 절연 부분을 삽입하고 전극을 통해 링의 전도 부분의 단부들에 전류를 공급함에 의해, 또는 교류 전자기계의 외부 소스를 이용하여 전자기 유도에 의해 금속링에 에디 전류를 발생시킴에 의해 가열될 수 있다. 또한, 금속 작용 링은 적외선 방사 등의 외부 방사원에서 그 링으로 향하는 방사 가열에 의해 가열될 수 있다. 팽창가능한 금속 작용 링의 온도를 계속적으로 변화시키면 본 발명에 따른 렌즈의 광파워를 계속적으로 변화시킬 수 있다. 또한, 가열 또는 냉각될 때 주어진 온도에서 그의 직경이 변화되는 형상 기억 금속으로 작용 링을 제조함에 의해 소정 온도에서 광파워의 비교적 급속한 변화를 제공할 수 있다. 상기 링이 자기변형 재료로 제조되는 경우, 그 링에 자계를 부여함에 의해 그의 직경이 변화될 수 있다. 또한, 작용 링은 전계가 부여될 때 그의 치수가 변화하는 피에조전기 재로로 제조될 수 있는데, 예컨대 피에조전기 세라믹으로 된 장방형 단면의 링에는 전계를 인가하도록 전극들이 링의 대향 측면들에 부착되거나 또는 플레이트로 형성된다.
또한, 상기 작용 링은 온도가 변화할 때 렌즈 몸체의 외주상에 바깥쪽으로의 힘을 가하도록 배열된 바이메탈 소자로 구성될 수 있다. 결국, 이러한 엘레멘트들은 온도 증가 또는 감소에 따라 렌즈 몸체의 적도 직경을 증가시키도록 배열될 수 있다.
상기 작용 링는 그의 화학적 환경의 변화에 따라 그의 치수가 변화하는 재료로 구성되어, 렌즈 몸체의 직경을 증가시킬 수 있다.
이하 도면들을 참조하여 본 발명의 가변 초점 렌즈의 여러 실시예들에 대해 설명한다.
도 1-4는 본 발명의 렌즈를 평가하여 나타내도록 사용된 실험적 장치(100)를 나타낸다. 양면볼록형 탄성변형 가능한 렌즈(102), 즉 투명 블래더로 제조돈 렌즈는 벽(114)과 주변의 적도 립 또는 림(110)을 가지며, 물(112)로 충전되고, 경질의 장착 링(104)내에 장착된다. 도 1은 상기 장치의 정면도이고, 도 2는 렌즈(102)의 외주 또는 이퀘이터의 평면을 통해 취해진 단면도이다. 도 3은 도 1의 4-4선에 대해 수직하게 본 장치(100)의 측면도이고, 도 4는 도 1의 4-4-선 단면도이다. 장착 링(104)은, 비회전 스핀들을 가지며 셋스크류(107)등으로 장착링(104)에 고정된 8개의 마이크로미터(106)를 지지한다. 상기 마이크로미터(106)의 스핀들은 그들의 고리가 회전할 때 반경방향 안밖으로 이동하도록 배열된다. 각 마이크로미터의 내측 단부에서 클램프(108)는 렌즈(102)의 림(110)을 확고하게 클램프한다. 상기 장치 전체는 도시안된 종래의 장착 수단에 의해 도시 안된 공학 벤치상에 장착되어 렌즈(102)의 적도 증가시킴에 의해 발생되는 초점 거리의 변화를 평가한다. 일단 렌즈(102)가 상기장치(100)의 중앙에 제위치에 클램프하면, 상기 마이크로미터(106)가 초기 조건을 정립하도록 렌즈의 외주 립 또는 플랜지(110) 상에 초기 안정 텐션을 제공하도록 조정될 수 있다. 적도 직경의 증가의 효과를 평가할 때, 마이크로미터(106)는 렌즈(102)의 외주 림(110)의 바깥쪽으로의 약간의 대칭 변위를 제공하도록 조정되며, 초점 거리가 다시 결정된다. 상기한 장치의 탄성변형 가능한 렌즈에서는 상기 적도 직경이 약 5%까지 증가됨에 따라 렌즈의 광파워가 증가되는 것으로 밝혀졌다.
반경방향 장력을 가하여 적도 직경을 약간 증가시키기 위한 다른 장치가 본 발명에 따른 가변 초점 렌즈에 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 가변 초점 렌즈(200)가 도 5 및 도 6에 도시된다. 상기 탄성변형 가능한 렌즈(102)는 이퀘이터(205) 근방의 렌즈의 림(204)내에 삽입된 환형의 전기 저항 가열 코일(206)을 가진다. 그 코일(206)은 전류를 통과시킴에 의해 가열되어, 렌즈의 적도 직경의 증가와 동시에 그의 직경을 증가시킨다. 도 5는 제어가능한 가열원으로서 내장된 가열 코일(206)을 가진 렌즈(102)의 정면도이다. 도 6은 도 5의 6-6선에 따른 도 5의 렌즈의 측단면도이다.
본 발명의 가변 초점 렌즈(500)의 실시예가 도 10 및 도 11에 도시된다. 본 발명의 이 실시예는 렌즈(502)의 림(504)에 내장되거나 또는 결합된 금속 링(506)을 이용한다. 금속 링(506)이 가열되어 팽창될 때, 렌즈(502)의 적도 직경이 증가되어 그의 광파워가 증가된다.
상기 금속 링(506)은 도 5와 6의 보인 형태의 인접 가열 코일에 의해 가열될 수 있다. 상기 금속링은 다른 수단으로 가열될 수도 있다. 예컨대 상기 링은 강자성체로 형성될 수 있고 상기 렌즈는 전자유도에 의해 상기 링을 가열하는 교류를 수반하는 코일로 둘러싸일 수 있다. 상기 링은 또한 복사에너지로 가열될 수도 있다.
방사상직경을 증가시키는 방사상 텐션이 엔빌위의 탄성적으로 변형가능한 렌즈의 외주를 스트래치하는 텐션 스크류에 의해 가해지는 본 발명의 다른 실시예가 도 7과 8에 도시되어 있다. 상기 장치(300)에 있어서 탄성적으로 변형가능한 렌즈(302)는 조정 스크류(310)에 의해 작동되는 클램핑 링(308)에 의해 텐션 셀(304)에 장착된다. 상기 조정 스크류(310)는 상기 렌즈에 대한 초기 안정화 텐션을 제공하기 위해 조정될 수 있다. 다음, 상기 조정 스크류(310)를 조임으로써 상기 렌즈(302)의 외주(312)가 상기 원형 엔빌(306)위로 이끌려서 상기 렌즈(302)의 적도 방사상 직경을 증가시킨다. 그 결과, 상기 적도 직경이 수% 만큼 증가될 때 광파워를 증대시킨다.
도 9는 본 발명(400)의 일실시예를 도시한 것으로, 탄성적으로 변형가능한 렌즈(402)가 솔레노이드(406)에 고정된 클램프(408)에 의해 장착된다. 상기 솔레노이드(406)는 도시되지 않은 통상적인 지지구조에 장착된다. 솔레노이드(406)가 작동되면 렌즈(402)의 적도직경이 증가하여 렌즈의 광파워를 증대시킨다.
본 발명의 탄성적으로 변형가능한 가변 초점 렌즈의 적도 링은 전압의 인가에 의해 팽창하는 압전 재료 또는 자계중에 놓일 때 팽창하는 자기왜곡 링으로 이루어질 수 있다. 가열시 그의 직경이 변화되는 바이메탈링이 사용될 수도 있다. 상기 링은 또한 특정 전이 온도에서 직경이 변화되는 형상 기억 합금으로 이루어질 수도 있다. 상기 링은 상기 렌즈의 전체 외주 둘레에 연속적으로 형성될 필요는 없으나 두개 이상의 세그먼트로 구성될 수 있다. 예컨대 가열에 의해 그의 사이즈가 변경되면 상기 세그먼트의 조합된 동작이 상기 렌즈의 적도 직경에 변화를 일으키면 된다. 일반적으로 어떤 콘트롤 입력에 의해 직경이 변경될 수 있다면, 금속, 플라스틱, 복합재료 등과 같은 임의의 재료가 사용될 수 있다. 따라서 기계적 조정에 의해 직경이 변화될 수 있는 링이 본 발명의 가변 초점 렌즈에 적절히 사용될 수 있다. 이와 같은 링은 대칭 렌즈를 형성하기 위하여 렌즈의 적도부 주위에 대칭 텐션을 제공하는 것이 바람직하다. 기계적 치수가 그 환경의 pH 의 변화에 의해 그의 기계적 치수가 변경되는 폴리머와 같이 어떤 화학적 조건에 노출됨으로써 직경이 변경되는 재료로 된 링이 본 발명의 가변 초점 렌즈에 사용될 수도 있다.
당업자들은 본 발명에 의한 렌즈의 적도지경의 변화를 제공하는 상기 텐션링이 렌즈 그 자체내에, 바람직하게는 렌즈의 적도근방에 매립되거나 또는, 클램핑, 본딩, 접합 고정과 같은 적절한 수단에 의해 상기 렌즈의 적도부에 고정될 수 있음을 이해할 것이다.
본 발명의 방법은 가변 초점 렌즈의 제조에 유용하다. 상기 탄성적으로 변형가능한 렌즈의 적도직경의 서로 다른 상이한 자오선들에 있어서 상이한 소량의 변위의 변화를 유도함으로써 상이한 자오선들에 있어서의 상기 렌즈의 광출력을 제어할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 가변 초점 렌즈에 사용되는 텐션링은, 가요성의 탄성적으로 변경가능한 렌즈 또는 벌룬렌즈의 적도직경의 일체를 이루거나 또는 그에 부착되거나 연결되거나 매립될 수 있다. 상기 링은 적은 변위를 유도하기 위하여 렌즈의 적도부에 힘을 가하도록 하기 위한 충분한 정도의 강성만을 필요로 한다. 이와 같은 제로들은 공지되어 있으며 바이메탈 요소, 형상 기억 금속, 합금, 세라믹 합성수지, 유리제조, 포클레인, 유리섬유, 붕소섬유, 탄소섬유, 알루미나 섬유, 복합재료 등을 포함한다.
본 발명의 가변 초점 렌즈는 기계가공, 사출몰딩, 진공 성형, 가압 성형, 가열 성형, 압축 성형, 스탬핑 등과 같은 피사용 재료에 적합한 임의의 통상적인 기술에 의해 제조될 수 있다.
[실시예]
본 실시예는 렌즈의 적도 직경에 있어서 적은 변화를 제공함으로써 달성될 수 있는 탄성적으로 변형가능한 렌즈의 강출력의 변형예를 설명한 것이다.
도 1-4에 보인 형태의 실험 장치를 구성하여 상기 장치에서 시험된 탄성적으로 변형가능한 렌즈의 적도 직경에 있어서의 적은 변화를 제공함으로써 달성될 수 있는 광출력의 변화를 측정하기 위해 사용했다.
3개의 투명한 플라스틱, 염화 폴리비닐 벌룬은 2.4-4.1 GPa의 영률 및 1.50-1.55의 굴절률을 갖는 염화 폴리비닐로 구성했다. 이 벌룬들은, 벌룬주위의 모든 렌즈의 적도부로부터 방사상 외측으로 연장되는 약 3mm의 폭을 갖는 립(lip)을 남기고, 약 0.5mm의 두께를 갖는 염화 폴리비닐 재료의 두 웨브를 가열 밀봉함으로써 제조했다. 다음, 상기 벌룬에 물은 채우고 밀봉했다. 이 벌룬들에는 번호 1, 2 및 3을 부여하고 하기 표 1에 명시한 바와 같은 치수를 갖는다. 상기 두께는 광축을 따라 전후방향에서 측정했다.
[표 1]
렌즈 번호적도부 직경(mm)두께(mm)
1 30.4 11.5
2 28.7 12.6
3 27.6 15.0
장치는 기본적으로 도 1-4에 보인 것과 동일한 장치를 사용했다. 렌즈들은 비선회 스핀들(L.S. Starrett Co., Athol, MA)을 갖는 7개의 등거리로 이격된 대향 마이크로미터의 스핀들에 적도 립을 클램핑하여 상기 장치에 장착했다. 장착 링은, 벌룬 렌즈의 적도 평면이 광 벤치의 관찰 축에 수직이 되도록 하기 위해 더블아크 고니오미터를 사용하여 정밀 광학 벤치(Model L-360-N, Gaertner Scientific, Chicago, IL) 상에 위치시켰다. 상기 광학 벤치상에 장착된 콜리메이터로 부터의 평행 광을 9.5mm 개구를 갖는 다이어프램을 통해 유도한 다음 테스트 렌즈를 통과시켰다. 광축상에 위치된 현미경으로 그의 상을 관찰했다. 테스트 렌즈의 초기직경은 샤프한 상이 관찰될 때까지 현미경을 조정하여 결정했다. 다음, 스핀들이 0.127mm의 증분, ±0.005mm로 외측으로 이동되도록 현미경을 선회시켰다. 노드 포인트의 위치로부터 결정된 ±0.12 디옵터의 정밀도로 적도 직경의 각 증분에 대해 테스트 렌즈의 유효 초점 거리를 측정했다. 적도 직경에 있어서의 증가는 또다른 증분이 유효 광파워에 있어서 1 디옵터의 증가에 대해서만 생성될 때까지 계속된다. 다음, 현미경을 내측으로 0.127mm의 증분으로 선회시키고, 벌룬이 그의 초기 적도 직경으로 복귀될 때까지 유효 광출력을 측정했다. 각 렌즈는 스트레칭 및 릴랙싱의 3 주기를 통해 테스트했다. 적도 직경( 2%)에서 소량 증가된 유효 광출력의 증가는 완전히 반전 및 재현가능했다.
3개의 렌즈에 대한 테스트 결과를 하기 표 2에 나타냈다.
[표 2]
상기 실험 결과는 도 12a, 12b, 12c에 그래프 형태로 나타냈다. 도면에서, 렌즈가 스트래치된 데이터 점들은 원으로 표시하고, 렌즈가 릴랙스된 데이터점들은 사각형으로 표시했다. 그 결과는 광파워에서의 변화가 중요하고 적도 직경에서의 소량의 변화가 대체로 선형인 것을 보여준다.
이상에서 본 발명이 특정한 실시예를 통해 설명되었으나 당업계에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 범위내에서 여러가지 변형이 가능할 것이다. 이에 따라 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해서만 제한된다.
Claims (70)
- 광축과 교차하고 상기 광축을 둘러싸는 탄성적으로 팽창가능한 외주에서 만나는 두개의 투명한 웨브를 구비하고, 상기 웨브와 상기 외주는 캐비티를 한정하며, 상기 캐비티는 투명액 또는 변형가능한 고체 매체로 충전되는, 합성의 탄성적으로 변경가능한 렌즈를 구비하는 가변 초점 렌즈.
- 제 1 항에 있어서,상기 웨브는 합성 폴리머로 구성되는 가변 초점 렌즈.
- 제 2 항에 있어서,상기 합성 폴리머는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 염화 폴리비닐, 폴리(테트타플루오에틸렌) 및 실리콘 수지로 구성되는 그룹에서 선택되는 가변 초점 렌즈.
- 제 1 항에 있어서,상기 캐비티는 가스로 충전되는 가변 초점 렌즈.
- 제 4 항에 있어서,상기 가스는 공기, 이산화탄소, 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 크세논 및 육불화황으로 구성되는 군에서 선택되는 가변 초점 렌즈.
- 제 1 항에 있어서,상기 캐비티는 액체로 충전되는 가변 초점 렌즈.
- 제 6 항에 있어서,상기 액체는 물, 수용성 무기 및 유기 고체의 수용액, 물과 물혼합성 유기액 및 실리콘 오일의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 가변 초점 렌즈.
- 제 7 항에 있어서,상기 수용액은 할로겐 음이온을 갖는 수용성 무기염의 용액으로 구성되는 군에서 선택되는 가변 초점 렌즈.
- 제 7 항에 있어서,상기 유기용액은 탄화수소, 할로겐 치환 탄화수소, 글리콜 및 폴리에틸렌 글리콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 가변 초점 렌즈.
- 제 7 항에 있어서,물 및 물-혼합성 유기액이 물과 글리콜 또는 폴리에틸렌 글리콜과의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 가변 초점 렌즈.
- 제 7 항에 있어서,상기 액이 실리콘 오일인 가변 초점 렌즈.
- 제 1 항에 있어서,상기 팽창 수단은 상기 광축으로부터 반경방향 외측으로 상기 외주상에 텐션을 가하기 위해 상기 외주에 결합된 텐션 수단을 포함하는 가변 초점 렌즈.
- 제 12 항에 있어서,상기 텐션 수단은 상기 광축으로부터 반경방향 외측으로 배향된 스크류를 포함하는 가변 초점 렌즈.
- 제 12 항에 있어서,상기 텐션 수단은 상기 광축으로부터 반경방향 외측으로 배향된 솔레노이드를 포함하는 가변 초점 렌즈.
- 제 12 항에 있어서,상기 텐션 수단은 상기 광축으로부터 반경방향 외측으로 배향된 유압 실린더를 포함하는 가변 초점 렌즈.
- 제 12 항에 있어서,상기 텐션 수단은 상기 광축으로부터 반경방향 외측으로 배향된 공압 실린더를 포함하는 가변 초점 렌즈.
- 제 12 항에 있어서,상기 텐션 수단은 적어도 하나의 캠 및 캠 폴로워를 포함하는 가변 초점 렌즈.
- 제 12 항에 있어서,반경방향 외측으로 상기 외주상에 텐션을 가하기 위한 상기 텐션 수단은, 상기 텐션이 외주상의 반경방향 외측으로 작용하도록 재배향시키기 위한 수단에 반경방향 외측으로 동작가능하게 결합된 것 이외의 방향으로 텐션을 가하기 위한 수단을 포함하는 가변 초점 렌즈.
- 제 18 항에 있어서,상기 반경방향 외측이외의 방향으로 텐션을 가하기 위한 상기 스크류, 솔레노이드, 유압실린더, 공압실린더, 캠 및 캠 폴로워로 구성되는 군으로부터 선택되는 가변 초점 렌즈.
- 제 18 항에 있어서,상기 외주상에 반경방향 외측으로 작용하도록 상기 텐션을 재배향시키기 위한 수단은, 폴리상에서 동작하는 장부(tenon), 크랭크, 및 상기 렌즈 및 엔빌과 일체적인 외주 플랜지로 구성되는 군으로부터 선택되는 가변 초점 렌즈.
- 제 1 항에 있어서,상기 팽창 수단은 상기 외주에 결합된 팽창가능한 링을 구비하는 가변 초점 렌즈.
- 제 21 항에 있어서,상기 링은 상기 외주에 접착되는 가변 초점 렌즈.
- 제 21 항에 있어서,상기 링은 상기 외주에 인접한 상기 렌즈 본체에 내장되는 가변 초점 렌즈.
- 제 21 항에 있어서,상기 링은 열적으로 팽창가능한 금속 링인 가변 초점 렌즈.
- 제 24 항에 있어서,상기 열적으로 팽창가능한 금속 링과 열전도성 조합으로 위치된 전기 가열 요소를 더 구비하는 가변 초점 렌즈.
- 제 21 항에 있어서,상기 팽창가능한 링은 적어도 하나의 바이메탈 스트립을 구비하는 가변 초점 렌즈.
- 제 26 항에 있어서,상기 바이메탈 스트립과 열전도성 조합으로 위치된 전기 가열 요소를 더 구비하는 가변 초점 렌즈.
- 제 21 항에 있어서,상기 팽창가능한 링은 형상 기억 합금으로 구성되는 가변 초점 렌즈.
- 제 28 항에 있어서,상기 형상 기억 합금으로 구성되는 상기 팽창가능한 링과 열전도성 조합으로 위치된 전기 가열 요소를 더 구비하는 가변 초점 렌즈.
- 제 21 항에 있어서,상기 팽창가능한 링은 불연속적이며, 그를 통해 전류를 통과시키기 위한 전극이 제공되는 가변 초점 렌즈.
- 제 30 항에 있어서,상기 팽창가능한 링은 코일의 형태로 되어 있는 가변 초점 렌즈.
- 제 21 항에 있어서,상기 팽창가능한 링은 압전 재료로 구성되는 가변 초점 렌즈.
- 제 21 항에 있어서,상기 팽창가능한 링은 자기왜곡(magnetostrictive) 재료로 구성되는 가변 초점 렌즈.
- 광축과 교차하는 두개의 광학면과 상기 광축을 둘러싸고 내화면들간에 뻗어있는 외주를 갖는 합성적의 탄성적으로 변형가능한 투명 내화체, 및상기 외주와 일체적으로 결합되어 상기 광학면에 대해 대체로 수직인 면에 있어서 상기 광축에 대해 상기 외주의 소변위를 유도하기 위한 팽창 수단을 구비하는 가변 초점 렌즈.
- 제 34 항에 있어서,상기 팽창 수단은 상기 외주에 결합된 팽창 가능한 링을 구비하는 가변 초점 렌즈.
- 제 35 항에 있어서,상기 링은 상기 외주에 접착되는 가변 초점 렌즈.
- 제 34 항에 있어서,상기 링은 외주에 인접한 상기 렌즈 본체에 내장되는 가변 초점 렌즈.
- 제 35 항에 있어서,상기 링은 열적으로 팽창가능한 금속 링인 가변 초점 렌즈.
- 제 38 항에 있어서,상기 열적으로 팽창가능한 금속 링과 열전도성 조합으로 위치된 전기 가열 요소를 더 구비하는 가변 초점 렌즈.
- 제 35 항에 있어서,상기 팽창가능한 링은 적어도 하나의 바이메탈 스트립을 구비하는 가변 초점 렌즈.
- 제 40 항에 있어서,상기 바이메탈 스트립과 열전도성 조합으로 위치된 전기가열 요소를 더 구비하는 가변 초점 렌즈.
- 제 35 항에 있어서,상기 팽창가능한 링은 형상 기억 합금으로 구성되는 가변 초점 렌즈.
- 제 42 항에 있어서,상기 형상 기억 합금으로 구성되는 상기 팽창가능한 링과 열전도성 조합으로 위치된 전기 가열 요소를 더 구비하는 가변 초점 렌즈.
- 제 35 항에 있어서,상기 팽창가능한 링은 불연속적이며, 전류를 통과시키기 위한 전극이 제공되는 가변 초점 렌즈.
- 제 44 항에 있어서,상기 팽창가능한 링은 코일의 형태로 되어 있는 가변 초점 렌즈.
- 제 35 항에 있어서,상기 팽창가능한 링은 압전 재료로 구성되는 가변 초점 렌즈.
- 제 35 항에 있어서,상기 팽창가능한 링은 자기왜곡(magnetostrictive) 재료로 구성되는 가변 초점 렌즈.
- 광축과 교차하는 두개의 광학 내화면과 상기 광축을 둘러싸고 상기 내화면들 간에 뻗어 있는 외주를 갖는 합성의 탄성적으로 변형가능한 투명 내화체를 제공하는 스텝으로, 상기 외주는 초기 완화된 상태로 완화 적도 직경을 갖는 스텝, 및상기 광축에 대체로 수직인 면에 있어서 상기 완화된 적도 직경의 5%를 초과하지 않는 양 만큼 상기 외주의 상기 적도 직경을 증가시키는 스텝을 포함하는 탄성적으로 변형가능한 렌즈의 광파워를 증가시키기 위한 방법.
- 제 48 항에 있어서,상기 내화체는 유체충전된 블래더인 방법.
- 제 49 항에 있어서,상기 유체충전된 블래더는 벌룬(balloon)인 방법.
- 제 48 항에 있어서,상기 내화체는 고체 탄성중합제료인 방법.
- 제 48 항에 있어서,상기 내화체는 양면볼록형(biconvex), 플라노볼록형(plano-convex), 양면오목형(biconcave), 플라노오목형(plano-concave), 플라노-플라노(plano-plano) 및 메니스커스 렌즈로 구성되는 군으로부터 선택되는 렌즈인 방법.
- 제 48 항에 있어서,상기 적도 직경은 상기 광축에 대해 대체로 수직인 상기 면에 있어서 상기 광축으로부터 반경방향 외측으로 힘으로 가함으로써 증가되는 방법.
- 제 53 항에 있어서,상기 힘은 상기 내화체의 상기 외주에 결합된 스크류에 의해 가해지는 방법.
- 제 53 항에 있어서,상기 힘은 상기 내화체의 상기 외주에 결합된 솔레노이드에 의해 가해지는 방법.
- 제 53 항에 있어서,상기 힘은 상기 내화체의 상기 외주에 결합된 유압실린더에 의해 가해지는 방법.
- 제 53 항에 있어서,상기 힘은 상기 내화체의 상기 외주에 결합된 공압실린더에 의해 가해지는 방법.
- 제 53 항에 있어서,상기 힘은 상기 내화체의 상기 외주에 고정된 팽창가능한 링에 의해 가해지는 방법.
- 제 58 항에 있어서,상기 팽창 가능한 링은 상기 내화체의 외주에 접착되는 방법.
- 제 58 항에 있어서,상기 팽창 가능한 링은 상기 내화체의 상기 외주에 인접한 상기 내화체에 내장되는 방법.
- 제 58 항에 있어서,상기 팽창 가능한 링은 열적으로 팽창가능한 금속 링인 방법.
- 제 58 항에 있어서,상기 팽창 가능한 링은 적어도 하나의 바이메탈 스트립을 구비하는 방법.
- 제 58 항에 있어서,상기 팽창 가능한 링은 형상 기억 합금으로 구성되는 방법.
- 제 58 항에 있어서,상기 팽창 가능한 링은 전기가열 요소로 가열되는 방법.
- 제 58 항에 있어서,상기 팽창 가능한 링은 전류를 통과시켜 가열되는 방법.
- 제 58 항에 있어서,상기 팽창 가능한 링은 전자(電磁) 유도에 의해 가열되는 방법.
- 제 58 항에 있어서,상기 팽창 가능한 링은 전자(電磁) 복사에 의해 가열되는 방법.
- 제 58 항에 있어서,상기 팽창 가능한 링은 자기왜곡 재료로 구성되고 상기 링은 자계에 대한 노출에 의해 팽창되는 방법.
- 제 58 항에 있어서,상기 팽창 가능한 링은 압전 재료로 구성되고 상기 링은 전계에 대한 노출에 의해 팽창되는 방법.
- 제 69 항에 있어서,상기 전계는 상기 압전 재료와 접촉하고 있는 전극에 의해 인가되는 방법.
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