KR20070094249A

KR20070094249A - 액체 렌즈

Info

Publication number: KR20070094249A
Application number: KR1020060024674A
Authority: KR
Inventors: 김은자
Original assignee: 김은자
Priority date: 2006-03-17
Filing date: 2006-03-17
Publication date: 2007-09-20

Abstract

본 발명은 액체 렌즈에 대한 것으로, 발명의 주된 목적은 유연성을 가진 소재로서 대물면 표피 및 대안면 표피를 만들고 그 내부에 투명 액체를 내장하여 렌즈로서의 기능을 발휘하도록 하는 데 있으며, 더 나가서 상기한 액체의 양을 가감함으로 써 렌즈의 초점거리를 가변시켜 복합적인 기능을 가질 수 있도록 하는 데 있다.

상기 목적하는 바를 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 박막의 대물면 표피와 대안면 표피의 테두리를 서로 접합하여 이들 사이에 공간을 확보하고, 상기한 대물면 표피 또는 대안면 표피의 테두리 일측에 액체 주입구를 구비하여 상기 공간 내부에 투명 액체를 가감 공급하여 상기 초점 거리가 가변 되도록 하는 데 있다.

렌즈, 공간, 액체, 가변

Description

액체 렌즈{LIQUID LENS}

도 1은 본 발명의 구성을 보인 액체 렌즈의 사시도

도 2는 본 발명의 구성을 보인 단면도

도 3은 본 발명의 작용 상태를 보인 단면도

도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예의 구성도

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

10: 렌즈 11: 대물면 표피

12: 대안면 표피 13: 공간

14: 주입구 15: 테두리

16: 중앙부 17: 환테부재

20: 액튜에이터

본 발명은 액체 렌즈에 대한 것으로, 더 상세하게는 박막의 대물면 표피와 대안면 표피 사이에 공간부를 형성한 후, 그 공간부에 투명 액체를 채워 렌즈로서의 기능을 할 수 있도록 하되, 그 투명액체의 양을 가감할 수 있도록 함으로 써 초점 거리를 가변시킬 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 렌즈라 하면 유리와 같이 투명한 물질의 면을 구면(球面)으로 곱게 갈아 물체로부터 오는 빛을 모으거나 발산시켜 광학적 상(像)을 맺게 하는 도구를 말하며, 가운데가 두꺼워 빛을 모으는 작용을 하는 볼록렌즈(집광렌즈)와 주변 쪽이 두꺼워 빛을 발산시키는 작용을 하는 오목렌즈(발산렌즈)로 나눌 수 있다.

또 한, 각종의 렌즈는 렌즈를 가공할 때부터 필요한 용도가 정해지기 때문에 렌즈의 형상 즉, 오목렌즈나 볼록렌즈로, 또 오목렌즈로서의 초점거리 및 볼록렌즈로서의 초점거리, 반사율 등 고유의 값으로 정해진 채 생산된다.

그러나 이와 같은 일반적인 렌즈는 그 고유의 값이 정해진 상태로 생산되기 때문에 다중의 기능으로 사용하기 어렵다.

예컨대, 안경으로 사용할 경우 원거리를 보는데 사용하기 위한 초점거리와 근거리를 보는데 사용하기 위한 초점거리가 서로 다르기 때문에 하나의 렌즈로서 복합의 기능을 하도록 기대할 수는 없다.

또 다른 예로 수경으로 사용할 경우, 물속에서의 빛의 굴절과 물 밖에서의 빛의 굴절 상태가 다른데도 불구하고 렌즈의 구조는 미리 정해진 하나의 형태로 제조되기 때문에 어느 한편으로의 불편을 감수하고 사용하게 되는 폐단이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이를 해결 보완하고자 제안하는 것으로, 발명의 주된 목적은 유연성을 가진 소재로서 대물면 표피 및 대안면 표피를 만들고 그 내부에 투명 액체를 내장하여 렌즈로서의 기능을 발휘하도록 하는 데 있으며, 더 나가서 상기한 액체의 양을 가감함으로 써 렌즈의 초점거리를 가변시켜 복합적인 기능을 가질 수 있도록 하는 데 있다.

이때, 상기한 대물면 표피 및 대안면 표피는 가감 주입되는 투명 액체의 양에 따라 초점거리 변화가 용이하도록 하기 위하여 테두리 보다 중앙부의 두께를 더 얇게 구성한다.

또, 상기한 대물면 표피 및 대안면 표피는 그 보강을 위하여 접합 테두리를 따라 U자형 단면의 환테부재를 씌워 구성한다.

이하 본 발명의 구성 및 작용을 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 구성을 보인 액체 렌즈의 사시도, 도 2는 본 발명의 구성을 보인 단면도이다.

상기 도면에서 보듯이 본 발명은 대물면 표피(11)와 대안면 표피(12)로 이루어지고, 이들의 테두리는 서로 접합 되어 기밀이 유지되도록 되어 있다.

그리고 어느 한쪽의 표피에는 액체 주입구(14)가 형성되어 있어서, 투명 액체를 넣고 뺄 수 있으며, 투명 액체를 넣고 빼는 것은 이 액체 렌즈(10)의 사용 장치에 따라 근접된 액튜에이터(20)로써 조절 가능하도록 할 수 있다.

즉, 상기한 액튜에이터(20)에서 액체의 가감을 실시하며, 이 액튜에이터는 별도의 제어수단(도시하지 않았음)으로 구동시킨다.

이때, 상기한 대물면 표피(11)와 대안면 표피(12)는 도 3에서 보는 바와 같이 중앙부(16)의 두께(T1)는 비교적 얇고 테두리부의 두께(T2)는 비교적 두껍게 하여 자체 탄성을 충분히 가지도록 형성한다.

따라서 테두리가 서로 연결된 대물면 표피(11)와 대안면 표피(12)는 액체가 주입되면 중앙부분을 위주로 체적이 늘어나서 초점거리가 짧아지고, 액체가 배출되면 중앙부분을 위조로 체적이 줄어들어서 초점거리가 길어질 수 있도록 한다.

한편, 본 발명의 렌즈(10)는 도 4에서 보는 바와 같이 오목렌즈도 구성할 수 있으며, 이때도 대물면 표피(11)와 대안면 표피(12)는 자체 탄성을 발휘하도록 단면이 구성되어 있으며, 이 역시 액체를 주입하면 중앙부분을 위주로 체적이 늘어나고 액체를 배출하면 중앙부분을 위주로 체적이 줄어들어 렌즈의 초점 거리를 가변 시킬 수 있게 된다.

그리고 본 발명에서는 상기 대물면 표피(11)와 대안면 표피(12)가 형체를 유지하도록 보강하기 위하여 접합 테두리를 따라 U자형 단면의 환테부재(17)를 씌운다.

이 환테부재(17)는 U자형 단면의 깊이가 어느 정도 넉넉해서 대물면 표피(11) 및 대안면 표피(12)가 팽창 수축을 함으로써 발생하는 직경의 변화를 수용할 수 있도록 한 것이다.

이상의 구성과 같은 본 발명의 렌즈는 사람이 직접 이용하는 안경이나, 수경, 전문 작업용 보안경 등으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 현미경, 정밀측정기구 등으로 이용할 수 있다.

특히, 현미경이나 정밀측정기구 등으로 이용할 때는 렌즈 자체에 액체를 가감하여 초점 조절이 가능하기 때문에 종래와 같은 초점 조절용 기구 및 장치를 배제할 수 있는 것이다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 유연성을 가진 소재로서 대물면 표피 및 대안면 표피를 만들고 그 내부에 투명 액체를 가감할 수 있도록 하여 렌즈의 초점 거리를 조절할 수 있도록 하였기 때문에 렌즈의 활용용도가 넓어지는 장점 이 있다.

또 한, 렌즈를 사용하는 용도에 따라 볼록렌즈 및 오목렌즈로 가변도 가능하며, 특히, 종래의 일반적인 광학기구에서는 다수의 렌즈를 사용하여야 하거나 초점 조절을 위해 렌즈의 위치를 이동시키기 위한 초점조절기구 및 장치를 구비하여야 하나 본 발명의 렌즈를 사용하면 이러한 렌즈 및 기구를 배제할 수 있기 때문에 광학기구를 더욱 저렴한 가격으로 제공할 수 있게 되는 장점이 있다.

Claims

박막의 대물면 표피(11)와 대안면 표피(12)의 테두리를 서로 접합하여 이들 사이에 공간(13)을 확보하고, 상기한 대물면 표피와 대안면 표피가 접하는 테두리의 어느 일측에 액체 주입구(14)를 구비하여 상기 공간(13) 내부에 투명 액체를 가감 공급하여 상기 초점 거리가 가변 되도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 액체렌즈.
제 1 항에 있어서,

상기한 대물면 표피(11) 및 대안면 표피(12)는 가감 주입되는 투명 액체의 양에 따라 초점거리 변화가 용이하도록 하기 위하여 테두리(15) 보다 중앙부(16)의 두께를 더 얇게 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 액체렌즈.
제 1 항에 있어서,

상기한 대물면 표피(11) 및 대안면 표피(12)는 그 보강을 위하여 접합 테두리를 따라 U자형 단면의 환테부재(17)를 씌워 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 액체렌즈.