KR200447955Y1 - 다중 적층 렌즈 - Google Patents

Abstract

본 고안은 다중 적층 렌즈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 두께가 얇고 구면수차가 없으며 외부로부터 유입될 수 있는 이물질을 방지함과 아울러 짧은 거리의 촛점거리를 갖는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 중심으로부터 외측으로 다수의 입사테가 형성되고, 입사테는 입사된 빛을 굴절시키기 위하여 경사를 이루는 입사면과 수직을 이루는 비입사면이 형성된 다수의 프레넬렌즈를 구비하되, 프레넬렌즈들의 비입사면들이 동일면을 형성하며 렌즈의 상하가 대칭을 이루되 프레넬렌즈의 평면부가 외측을 향하도록 적층되고, 적층된 렌즈들의 측면을 밀폐하며, 렌즈를 고정하기 위한 고정테를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따르면, 두께를 줄이고 촛점거리를 짧게 할 수 있으며, 태양광이 유입되는 부분은 평면부가 되고 입사테가 형성된 부분은 외부와 차단되기 때문에, 입사테에 외부로부터 먼지 및 이물질이 끼지 않아 다중 적층 렌즈의 유지관리가 매우 용이한 효과가 있다.

리니어 프레넬 렌즈, 다중 적층.

Description

다중 적층 렌즈{MULTI-LAMINATE LENS}

본 고안은 다중 적층 렌즈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 두께가 얇고 구면수차가 없으며 외부로부터 유입될 수 있는 이물질을 방지함과 아울러 짧은 거리의 촛점거리를 갖는 다중 적층 렌즈에 관한 것이다.

일반적으로, 집광기능과 아울러 짧은 거리의 촛점거리를 갖는 고굴절 렌즈를 제작함에 있어서 통상적으로 볼록렌즈를 사용하는데, 상기 볼록렌즈는 중앙부분이 가장자리보다 두꺼워 볼록한 형태를 띠는 렌즈이며 빛을 모이게 하는 집광성을 가지고 있기 때문에, 고굴절 렌즈 제작에 많이 사용되고 있다.

그러나, 볼록렌즈를 이용하여 고굴절 렌즈를 제작할 경우 도 1에 도시된 바와 같이 렌즈의 두께가 두꺼워져 구면수차에 의한 빛의 왜곡이 발생되며, 이러한 현상을 방지 하기 위해 얇은 두께의 볼록렌즈(P)를 적층하더라도 두께가 두꺼워져 렌즈의 크기가 커지는 문제점이 발생한다.

한편, 이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에 들어서 프레넬렌즈를 이용하여 크기 및 두께를 줄이고 촛점거리를 짧게 하여 집광기능을 높이는 방법이 사용되고 있으나, 상기와 같은 프레넬렌즈를 이용할 경우 다수개로 형성된 입사테에 외부로 부터 먼지 또는 이물질이 끼게 되어 프레넬렌즈에 통과하는 빛의 경로를 차단하는 문제점이 발생한다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 집광기능을 갖는 렌즈에 대해 크기 및 두께를 줄이고 구면수차가 없으며, 평면의 프레넬렌즈를 사용함에 있어서 외부로부터 유입될 수 있는 이물질 및 먼지를 해결할 수 있는 다중 적층 렌즈를 제공하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은 렌즈를 적층함에 따라 짧은 거리의 촛점거리를 가질 수 있는 다중 적층 렌즈를 제공하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은 중심으로부터 외측으로 다수의 입사테가 형성되고, 상기 입사테는 입사된 빛을 굴절시키기 위하여 경사를 이루는 입사면과 수직을 이루는 비입사면이 형성된 다수의 프레넬렌즈를 구비하되, 상기 프레넬렌즈들의 비입사면들이 동일면을 형성하며 렌즈의 상하가 대칭을 이루되 프레넬렌즈의 평면부가 외측을 향하도록 적층되고, 상기 적층된 렌즈들의 측면을 밀폐하고 고정하기 위한 고정테를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 따르면 상기 다수 형성된 입사테는 직선으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다수 형성된 입사테는 동심원을 이루어 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 빛의 반사를 막기 위하여 상기 다중 적층 렌즈를 구성하는 각각의 렌 즈의 입사면은 반사 방지 물질이 코팅된 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 다중 적층 렌즈는, 두께가 얇지만 짧은거리에서도 소정의 촛점거리를 가질 수 있는 고굴절이 가능하며 태양광이 유입되는 부분은 평면부가 되고 입사테가 형성된 부분은 외부와 차단되기 때문에, 입사테에 외부로부터 먼지 및 이물질이 끼지 않아 렌즈의 유지관리가 용이한 효과가 있다.

이하, 본 고안에 따른 다중 적층 렌즈의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 종래의 고굴절 렌즈를 나타낸 측면도이고, 도 2는 일반적인 프레넬렌즈를 나타낸 사시도이며, 도 3a는 본 고안에 따른 입사테의 폭이 다른 다중 적층 렌즈를 나타낸 측단면도이고, 도 3b는 본 고안에 따른 입사테의 폭이 같은 다중 적층 렌즈를 나타낸 측단면도이며, 도 4는 본 고안에 따른 다중 적층 렌즈의 사각형상을 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 고안에 따른 다중 적층 렌즈의 원형렌즈를 나타낸 사시도이다.

본 고안에 따른 다중 적층 렌즈는, 중심으로부터 외측으로 다수의 입사테(10)가 형성되고, 상기 입사테(10)는 입사된 빛을 굴절시키기 위하여 경사를 이 루는 입사면(12)과 수직을 이루는 비입사면(14)이 형성된 다수의 프레넬렌즈(1)를 구비하되, 상기 프레넬렌즈(1)들의 비입사면(14)들이 동일면을 형성하며 렌즈의 상하가 대칭을 이루되 프레넬렌즈(1)의 평면부가 외측을 향하도록 적층되고, 상기 적층된 렌즈들의 측면을 밀폐하고 고정하기 위한 고정테(20)를 구비한다.

본 고안에 따른 다중 적층 렌즈는 입사되는 빛을 수차를 작게 하고 짧은 거리만큼 빛을 집광시키기 위한 프레넬렌즈의 형태로서, 도 3a 또는 도 3b 에 도시된 바와 같이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 프레넬렌즈는 기존에 보편적으로 공지된 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 3a, 도 3b는 입사테(10)의 폭의 차이에 따른 렌즈의 적층구조를 도시한 것인데, 도 3a는 폭 (a), (b), (c)가 모두 동일(a = b = c)한 경우를 도시한 것이다. 이 경우 빛을 중앙으로 모으기 위하여 중심으로 갈수록 입사면의 경사가 완만해 지기 때문에 중앙으로 갈 수록 렌즈 사이에 공간이 생겨 지지구조가 약해질 수 있다는 단점이 있다. 이 경우 가운데 공간에 의해 상부렌즈(1a)와 하부렌즈(1b)가 유동이 생길 수 있고 그에 따라 입사되는 빛의 왜곡현상이 발생될 수 있다.

이를 보완하기 위하여 도3b와 같이 입사테의 폭 (a'), (b'), (c')가 중심으로 갈수록 커지며(a'<b'<c') 입사면과 입사면이 만나는 입사테(10)의 끝머리가 서로 맞닿아 적층되게 할 수 있는데, 상기와 같이 맞물린 입사테(10)는 상부렌즈(1a)와 하부렌즈(1b) 간의 지지구조를 형성하기 때문에 렌즈의 유동을 없게 하고 빛의 왜곡을 없앨 수 있다.

본 고안에 따른 다중 적층 렌즈는 소정의 촛점거리 및 집광량에 따라 여러 형태로 형성될 수 있는데, 상기 다수 형성된 입사테(10)는 도 4에 도시된 바와 같이 직선형태의 입사테(10a)와, 도 5에 도시된 바와 같이 동심원으로 다수 형성된 입사테(10b)로 형성될 수 있다.

한편, 본 고안에 따른 다중 적층 렌즈는 도3a 및 도3b에 도시된 것과 같이 빛의 반사를 막기 위하여 상기 다중 적층 렌즈를 구성하는 각각의 렌즈의 입사면은 반사 방지 물질(31)(32)을 도포하여 코팅된 것으로 구성할 수 있다. 이 경우 상기 반사 방지 물질(31)(32)은 도포가능한 액상일 수 있고, 얇은 필름(film)의 형태로 제조되어 접착 코팅되는 것으로도 대체 가능하다.

이상에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 고안의 권리범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 실용신안등록청구범위에 기재된 내용의 균등범위를 포함한다.

도 1은, 종래의 고굴절 렌즈를 나타낸 측면도.

도 2는, 일반적인 프레넬렌즈를 나타낸 사시도.

도 3a는, 본 고안에 따른 입사테의 폭이 다른 다중 적층 렌즈를 나타낸 측단면도.

도 3b는, 본 고안에 따른 입사테의 폭이 같은 다중 적층 렌즈를 나타낸 측단면도.

도 4는, 본 고안에 따른 다중 적층 렌즈의 사각형상을 나타낸 사시도.

도 5는, 본 고안에 따른 다중 적층 렌즈의 원형렌즈를 나타낸 사시도.

♣ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♣

1 : 프레넬렌즈 10 : 입사테

12 : 입사면 14 : 비입사면

20 : 고정테 31,32 : 반사방지물질(액상 또는 필름(Film) 등)

Claims (5)

1. 중심으로부터 외측으로 다수의 입사테가 형성되고, 상기 입사테는 입사된 빛을 굴절시키기 위하여 경사를 이루는 입사면과 수직을 이루는 비입사면이 형성된 다수의 프레넬렌즈를 구비하되, 상기 프레넬렌즈들의 비입사면들이 동일면을 형성하며 렌즈의 상하가 대칭을 이루되 상기 입사테의 폭은 중심으로 갈수록 커지며 입사테의 끝머리가 서로 맞닿게되고, 프레넬렌즈의 평면부는 외측을 향하도록 적층되며, 상기 적층된 렌즈들의 측면을 밀폐하고 고정하기 위한 고정테를 포함하되, 상기 적층되는 렌즈의 빛이 입사하는 평면부 및 내부의 입사면은 반사방지 물질로 코팅된 것을 특징으로 하는 다중 적층 렌즈.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 다수 형성된 입사테는 직선으로 형성된 것을 특징으로 하는 다중 적층 렌즈.
4. 제1항에 있어서,

   상기 다수 형성된 입사테는 동심원을 이루어 형성된 것을 특징으로 하는 다중 적층 렌즈.
5. 삭제

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