KR20150058971A - 광학 줌 프로브 - Google Patents

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KR20150058971A
KR20150058971A KR1020130142376A KR20130142376A KR20150058971A KR 20150058971 A KR20150058971 A KR 20150058971A KR 1020130142376 A KR1020130142376 A KR 1020130142376A KR 20130142376 A KR20130142376 A KR 20130142376A KR 20150058971 A KR20150058971 A KR 20150058971A
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liquid
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liquid lens
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이은성
김운배
이승완
장종현
최민석
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삼성전자주식회사
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Abstract

광학 줌 프로브가 개시된다. 개시된 광학 줌 프로브는, 유로를 통한 액체의 유동에 따라 초점을 조절하도록 된 적어도 하나의 액체 렌즈와, 유로를 형성하도록 마련되고 제1개구를 가지는 좁혀진 제1단부를 구비하며, 그 내측에 액체 렌즈를 포함하는 요소들이 삽입 설치되는 경통을 포함한다.

Description

광학 줌 프로브{Optical zoom probe}
광학 줌 프로브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액체 렌즈를 구비하는 광학 줌 프로브에 관한 것이다.
의료 영상(Medical Imaging) 분야에서는 Tissue (인체, 피부) 표면에 대한 정보와 함께 하부의 단층을 정밀 촬영하는 기술에 대한 요구가 증가하고 있다. 특히 대부분의 암(cancer)은 상피 세포 하부에서 발생하여 혈관이 존재하는 진피세포 내부로 전파되기 때문에 조기 발견이 가능할 경우 암에 의한 피해를 획기적으로 감소시킬 수 있다. 기 존의 MRI(magnetic resonance imaging), CT(x-ray computed tomography), 초음파 등의 이미징 기술은 피부를 관통하여 내부 단층을 촬영할 수 있지만 해상도가 낮아 사이즈가 작은 조기 암의 검출은 불가능하다. 반면 최근에 소개된 OCT (optical coherence tomography) 기술은 기존 방법과 달리 광을 이용하기 때문에 피부속 침투 깊이는 약 2~3 mm로 낮지만 해상도가 초음파의 10배 정도로 높아 50~100μm 정도의 조기암의 진단에 유용할 것으로 기대된다.
이러한 OCT 기술뿐만 아니라, 광학 장치를 이용하는 다양한 분야에서, 광을 포커싱하는 위치를 조정하거나 조사되는 광스폿의 크기를 조정하는 것이 요구되며, 이러한 광학 장치의 소형화가 요구되고 있다.
이러한 초점 거리 조정이나 줌 기능, 소형화 요구에 부합하도록 액체 렌즈가 개발되고 있다.
소형화를 실현할 수 있도록 개선된 액체 렌즈를 구비하는 광학 줌 프로브를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 광학 줌 프로브는, 유로를 통한 액체의 유동에 따라 초점을 조절하도록 된 적어도 하나의 액체 렌즈와;상기 유로를 형성하도록 마련되고 제1개구를 가지는 좁혀진 제1단부를 구비하며, 그 내측에 상기 액체 렌즈를 포함하는 요소들이 삽입 설치되는 경통;을 포함한다.
상기 경통 내부의 좁혀진 제1단부의 턱은, 상기 경통의 내측에 상기 액체 렌즈를 포함하는 요소들을 안착면으로 사용될 수 있다.
상기 경통 외측면에 상기 유로를 형성하기 위해 함몰 형성된 홈을 구비할 수 있다.
상기 홈을 유로로 사용할 수 있다.
상기 경통을 감싸는 커버부재;를 더 포함하며, 상기 커버부재가 상기 경통과 밀착되어, 상기 홈이 유로로 사용될 수 있다.
상기 유로를 형성하도록 상기 홈에 삽입 설치되며, 액체 유동이 이루어지도록 튜브 플러그에 의해 상기 액체 렌즈와 연결되는 적어도 하나의 튜브;를 더 포함할 수 있다.
상기 액체 렌즈를 포함하는 요소들의 외측면을 따라 함몰 형성된 홈을 구비하며, 상기 유로를 형성하도록 상기 홈에 삽입 설치되며, 액체 유동이 이루어지도록 튜브 플러그에 의해 상기 액체 렌즈와 연결되는 적어도 하나의 튜브;를 더 포함할 수 있다.
상기 경통을 감싸는 커버부재와; 투명 재질로 된 투명창을 가지는 뚜껑;을 더 포함하며, 상기 뚜껑을 상기 커버부재에 결합시, 상기 경통 내부에 배치된 상기 요소들이 압착되어, 적어도 액체 렌즈 및 유로의 실링이 이루어지도록 마련될 수 있다.
상기 뚜껑과 상기 액체 렌즈 사이에 압착 스페이서;를 더 구비하여, 상기 뚜껑을 상기 커버부재에 결합시, 상기 압착 스페이서에 의해 상기 경통 내부에 배치된 상기 요소들이 압착되도록 마련될 수 있다.
상기 커버부재는 상기 뚜껑과 결합되는 부분에 제2개구를 가지는 좁혀진 제2단부를 가지며, 상기 뚜껑은 상기 제2단부에 결합될 수 있다.
상기 뚜껑의 외경은 상기 커버부재의 외경에 대응할 수 있다.
상기 액체 렌즈는, 투명 플레이트와; 액체가 채워지며, 상기 유로를 통한 액체의 출입이 가능하도록 측면에 구멍이 형성된 렌즈통과; 상기 렌즈통을 사이에 두고, 상기 투명 플레이트와 서로 반대쪽에 위치하며, 곡면을 가지도록 형성되고, 상기 렌즈통에 채워지는 액체의 양에 따라 곡률이 변하는 투명 멤브레인 부재;를 포함할 수 있다.
상기 액체 렌즈는 각각이, 상기 투명 플레이트, 렌즈통 및 투명 멤브레인 부재를 구비하는 제1액체 렌즈와 제2액체 렌즈를 포함하며, 상기 제1액체 렌즈와 제2액체 렌즈 사이에는 스페이서가 위치될 수 있다.
상기 경통의 제1단부와 상기 액체 렌즈 사이에, 광섬유와, 상기 액체 렌즈 쪽으로 진행하는 광의 진행 경로를 바꾸도록 상기 광섬유를 제어하는 스캐너를 포함하는 광전송부;를 더 포함할 수 있다.
상기 광섬유는 상기 제1단부의 제1개구를 통과하도록 배치될 수 있다.
상기 액체 렌즈는 각각이 상기 투명 플레이트, 렌즈통 및 투명 멤브레인 부재를 구비하는 제1액체 렌즈와 제2액체 렌즈를 포함하며, 상기 제1액체 렌즈와 제2액체 렌즈 사이에는 스페이서가 위치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광학 줌 프로브를 조립 방법은, 상기 광학 줌 프로브를 액체 안에서 조립하는 단계와; 액체 안에서 상기 광학 줌 프로브의 조립 중에 압축에 의해, 상기 액체 렌즈 및 유로를 실링하는 단계;를 포함한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 광학 줌 프로브에 따르면, 유로의 입/출구가 경통의 최외경 보다 내측으로 위치하도록 구성할 수 있으며, 유로의 입/출구가 광학 줌 프로브의 길이 방향을 따라 위치할 수 있으므로, 액체 저장소가 차지하는 면적을 최소화할 수 있어, 광학 줌 프로브를 소형화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광학 줌 프로브를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 줌 프로브를 개략적으로 보여준다.
도 3은 커버부재가 경통과 밀착되어 제1 및 제2홈이 유로로 사용되는 경우의 단면도를 보여준다.
도 4는 요소들의 외측면에 제1 및 제2홈을 포함하여 적어도 2개 이상의 홈이 형성되고, 제1 및 제2홈에 튜브를 삽입하여 유로로 사용하는 경우의 단면도를 보여준다.
도 5는 도 1에 대응하는 구조의 가변 액체 렌즈 시스템의 실시예를 보여준다.
도 6은 도 2에 대응하는 구조의 가변 액체 렌즈 시스템의 실시예를 보여준다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 액체 렌즈를 구비하는 광학 줌 프로브를 상세히 설명한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광학 줌 프로브를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 줌 프로브를 개략적으로 보여준다. 이하에서는 도 1 및 도 2를 참조로, 본 발명의 실시예에 따른 광학 줌 프로브(10)가 2개의 액체 렌즈 즉, 제1액체 렌즈(70)와 제2액체 렌즈(80)를 구비하는 경우를 예를 들어 설명한다. 본 발명의 실시예에 따른 광학 줌 프로브(10)에 있어서, 액체 렌즈의 수는 필요에 따라 달라질 수 있으며, 이에 대응되게 경통(30) 내측에 삽입 설치되는 광학 줌 프로브(10)의 기구 구성이 변화될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 광학 줌 프로브(10)는, 유로를 통한 액체의 유동에 따라 초점을 조절하도록 된 적어도 하나의 액체 렌즈와, 유로를 형성하도록 마련되고 제1개구(A1)를 가지는 좁혀진 제1단부(35)를 구비하며 그 내측에 상기 액체 렌즈를 포함하는 요소들이 삽입 설치되는 경통(30)을 포함한다. 상기 적어도 하나의 액체 렌즈는, 예를 들어, 제1액체 렌즈(70)와 제2액체 렌즈(80)를 포함할 수 있다. 이때, 제1액체 렌즈(70)와 제2액체 렌즈(80) 사이에는 스페이서(95)가 위치될 수 있다. 상기 광학 줌 프로브(10)는, 광전송부(50)를 더 포함할 수 있다. 상기 광전송부(50)는, 광섬유(51)와, 상기 경통(30)의 제1단부(35)와 제1액체 렌즈(70) 사이에 위치되는 스캐너(55)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 광학 줌 프로브(10)는, 도 1에 예시적으로 보인바와 같이, 제1액체 렌즈(70)와 광섬유(51)의 단부 사이에 렌즈 유닛(60)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광학 줌 프로브(10)에 있어서, 상기 경통(30)은 커버부재(20)로 감싸질 수 있다. 상기 커버부재(20)는 투명 재질로 된 투명창(41)을 가지는 뚜껑(40)과 결합될 수 있다.
여기서, 상기 경통(30) 내측에 삽입 설치되는 광학 줌 프로브(10)의 요소들은 도 1 및 도 2의 예시로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 제1 및 제2액체 렌즈(70)(80)를 포함하는 광학적 구성요소들 뿐만 아니라, 광학적 구성요소들 사이에 간격을 주기 위한 스페이서들(91)(93)(95), 압축 스페이서(97), 실링 패드(61) 등 조립체를 형성하기 위한 다양한 기구적인 부품들을 포함할 수 있다.
상기 경통(30)은 상기 요소들 예컨대, 제1 및 제2액체 렌즈(70)(80), 렌즈 유닛(60), 광전송부(50) 등을 삽입 설치하기 위한 것으로, 좁혀진 제1단부(35)의 턱(35a)은, 상기 경통(30)의 내측에 상기 요소들을 설치하기 위한 안착면으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 도 2에서와 같이, 좁혀진 제1단부(35)의 턱(35a)에 광전송부(50)의 스캐너(55)가 안착되며, 그 다음에, 렌즈 유닛(60), 제1액체 렌즈(70), 제2액체 렌즈(80) 순서로 안착될 수 있다. 이때, 스캐너(55)와 렌즈 유닛(60) 사이, 렌즈 유닛(60)과 제1액체 렌즈(70) 사이, 제1액체 렌즈(70)와 제2액체 렌즈(80) 사이에는 각각 스페이서(91)(93)(95)가 위치될 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 경통(30) 외측면에는 유로를 형성하기 위해 함몰 형성된 홈을 구비할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 광학 줌 프로브(10)가 액체 렌즈로 제1액체 렌즈(70)와 제2액체 렌즈(80)를 포함하는 경우, 이 제1액체 렌즈(70)와 제2액체 렌즈(80) 각각에 유로(79)(89)를 통한 액체의 출입이 가능해야하므로, 상기 경통(30) 외측면에는 도 1에 보여진 바와 같이 제1 및 제2홈(31)(33)이 형성될 수 있다.
이때, 상기 경통(30) 외측면에 함몰된 구조로 형성된 제1 및 제2홈(31)(33)을 유로(79)(89)로 사용할 수 있다. 즉, 상기 커버부재(20)가 경통(30)과 밀착되어 제1 및 제2홈(31)(33)이 유로(79)(89)로 사용될 수 있다. 도 3은 커버부재(20)가 경통(30)과 밀착되어 제1 및 제2홈(31)(33)이 유로(79)(89)로 사용되는 경우의 단면도를 보여준다. 도 3에서는 제2액체 렌즈(80)의 유로(89)가 보이도록 절단한 단면도를 보여준다.
한편, 유로(79)(89)를 형성하기 위한 제1 및 제2홈(31)(33)은, 경통(30)의 외측면 대신에, 도 4에서와 같이, 경통(30) 내에 삽입 설치되는 요소들의 외측면에 함몰된 구조로 형성될 수도 있다. 그리고, 유로(79)(89)를 형성하도록 상기 요소들의 외측면에 함몰 형성된 제1 및 제2홈(31)(33)에 각각 튜브(88)가 삽입 설치될 수 있다. 도 4에서는 제2액체 렌즈(80)의 유로(89)가 보이도록 절단한 단면도를 보여준다. 이때, 액체 유동이 이루어지도록 제1액체 렌즈(70)와 일 튜브 사이, 제2액체 렌즈(80)와 다른 튜브(88) 사이는 각각 튜브 플러그(86)에 의해 연결될 수 있다.
즉, 액체 렌즈로 제1액체 렌즈(70)와 제2액체 렌즈(80)를 포함하는 경우, 이 제1액체 렌즈(70)와 제2액체 렌즈(80) 각각에 유로(79)(89)를 통한 액체의 출입이 가능해야하므로, 요소들의 외측면을 따라 제1 및 제2홈(31)(33)을 포함하여 적어도 2개의 홈이 형성되고, 제1 및 제2홈(31)(33)에 각각 튜브(88)가 삽입되고 제1액체 렌즈(70)와 일 튜브 사이, 제2액체 렌즈(80)와 다른 튜브 사이가 각각 튜브 플러그(86)에 의해 연결될 수 있다.
도 4는 요소들의 외측면에 제1 및 제2홈(31)(33)을 포함하여 적어도 2개 이상의 홈이 형성되고, 제1 및 제2홈(31)(33)에 튜브(88)를 삽입하여 유로(79)(89)로 사용하는 경우의 단면도를 보여준다. 도 4에서는 요소들의 외측면에 제1 및 제2홈(31)(33) 이외에 추가적으로 홈(35,36,37,38)을 더 형성하여, 이 추가된 홈(35,36,37,38) 위치에 맞도록 가이드봉(100)을 위치시켜, 경통(30)내에 요소들을 조립할 때, 요소들의 외측면에 형성된 홈들(35,36,37,38)이 가이드봉(100)에 의해 가이드되면서 요소들이 일렬로 맞추어질 수 있도록 된 예를 보여준다. 이 가이드봉(100)은 요소들의 정렬 후에 제거될 수도 있다.
여기서, 도 1 및 도 3을 참조로 설명한 바와 같이, 경통(30) 외측면에 제1 및 제2홈(31)(33)을 형성하는 경우에도, 유로(79)(89)를 형성하도록 상기 제1 및 제2홈(31)(33)에 각각 튜브를 삽입 설치할 수도 있다. 이때, 액체 유동이 이루어지도록 대응하는 제1액체 렌즈(70)와 일 튜브 사이, 제2액체 렌즈(80)와 다른 튜브 사이는 각각 튜브 플러그에 의해 연결될 수 있다. 즉, 제1액체 렌즈(70)와 제2액체 렌즈(80) 각각에 유로를 통한 액체의 출입이 가능해야하므로, 상기 경통(30) 외측면에는 제1 및 제2홈(31)(33)을 포함하여 적어도 2개의 홈이 형성되고, 제1 및 제2홈(31)(33)에 각각 튜브가 삽입되고 제1액체 렌즈(70)와 일 튜브 사이, 제2액체 렌즈(80)와 다른 튜브 사이가 각각 튜브 플러그에 의해 연결될 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 광학 줌 프로브(10)는 경통(30)을 감싸는 커버부재(20)와, 투명 재질로 된 투명창(41)을 가지는 뚜껑(40)을 더 포함할 수 있는데, 이 뚜껑(40)을 상기 커버부재(20)에 결합시, 경통(30) 내부에 배치된 상기 요소들이 압착되어, 제1 및 제2액체 렌즈(70)(80) 및 유로의 실링이 이루어지도록 마련될 수 있다.
예를 들어, 뚜껑(40)과 제2액체 렌즈(80) 사이에 압착 스페이서(97)를 더 구비하여, 뚜껑(40)을 커버부재(20)에 결합시, 압착 스페이서(97)에 의해 경통(30) 내부에 배치된 상기 요소들이 압착되면서, 제1액체 렌즈(70), 제2액체 렌즈(80) 및 유로(79)(89)의 실링이 이루어질 수 있다.
상기 뚜껑(40)을 커버부재(20)에 결합하기 위하여, 상기 커버부재(20)는 뚜껑(40)과 결합되는 부분에 제2개구(B1)를 가지는 좁혀진 제2단부(25)를 가질 수 있으며, 상기 뚜껑(40)은 이 제2단부(25)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 커버부재(20)의 제2단부(25) 외주면과 이에 대응하는 뚜껑(40)의 내주면에 나사 패턴이 형성되어, 뚜껑(40)과 커버부재(20)의 제2단부(25)는 나사 결합될 수 있다.
이와 같이, 커버부재(20)의 뚜껑(40)과 결합되는 부분을 제2개구(B1)를 가지는 좁혀진 제2단부로 형성하여, 뚜껑(40)이 커버부재(20)의 제2단부(25)에 결합되도록 된 경우, 뚜껑(40)의 외경은 상기 커버부재(20)의 외경에 대응하게 형성할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 광학 줌 프로브(10)는 전체적으로, 직경에 거의 변화가 없는 원통형 구조로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 경통(30)은 속이 빈 단일체로 이루어질 수 있으며, 대략적인 반원통형으로서, 서로 맞물리도록 형성된 복수의 부분 경통을 서로 결합한 구조로 이루어질 수도 있다. 이와 같이 복수의 부분 경통을 이용하는 경우, 일 경통 부분에 내측에 삽입되는 요소들을 모두 배열한 상태에서 나머지 경통 부분을 이 일 경통 부분에 결합시킬 수 있다.
또한, 상기 커버부재(20)는 속이 빈 단일체로 이루어질 수 있으며, 대략적인 반원통형으로서, 서로 맞물리도록 형성된 복수의 부분 커버부재 예컨대, 제1부분 커버부재 및 제2부분 커버부재를 서로 결합한 구조로 이루어질 수도 있다. 이 경우, 제1부분 커버부재를 경통(30)에 결합한 다음, 제2부분 커버부재를 제1부분 커버부재와 서로 맞물리도록 경통(30)에 결합한 상태에서, 뚜껑(40)을 커버부재(20)의 제2단부(25)에 결합시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 광학 줌 프로브(10)에 있어서, 상기 제1액체 렌즈(70)는, 투명 플레이트(71)와, 액체(77)가 채워지며 유로(79)를 통한 액체의 출입이 가능하도록 측면에 구멍이 형성된 렌즈통(73)과, 렌즈통(73)을 사이에 두고 투명 플레이트(71)의 반대쪽에 위치하는 투명 멤브레인 부재(75)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 투명 멤브레인 부재(75)는 곡면을 가지도록 형성되고, 상기 렌즈통(73)에 채워지는 액체(77)의 양에 따라 곡률이 변하도록 마련될 수 있다.
마찬가지로, 본 발명의 실시예에 따른 광학 줌 프로브(10)에 있어서, 상기 제2액체 렌즈(80)는, 투명 플레이트(81)와, 액체(87)가 채워지며 유로(89)를 통한 액체의 출입이 가능하도록 측면에 구멍이 형성된 렌즈통(83)과, 렌즈통(83)을 사이에 두고 투명 플레이트(81)의 반대쪽에 위치하는 투명 멤브레인 부재(85)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 투명 멤브레인 부재(85)는 곡면을 가지도록 형성되고, 상기 렌즈통(83)에 채워지는 액체(87)의 양에 따라 곡률이 변하도록 마련될 수 있다.
상기 투명 플레이트(71)(81)는 예를 들어, 유리로 형성될 수 있다. 또한, 상기 투명 멤브레인 부재(75)(85)는 예를 들어, PDMS 재질로 형성될 수 있다. 상기 투명 멤브레인 부재(75)(85)는 광학 줌 프로브(10) 조립시, 오링 역할을 하여, 제1 및 제2액체 렌즈(70)(80)의 실링에 기여할 수 있다.
상기 렌즈 유닛(60)은, 그린 렌즈로 이루어지거나, 일매의 렌즈 또는 2매 이상의 렌즈의 조합으로 이루어질 수 있다.
상기 광전송부(50)에 있어서, 스캐너(55)에는 광섬유(51)의 일단이 조립될 수 있다. 상기 스캐너(55)는 광섬유(51)의 변형을 유도하여 광경로를 바꾸어주는 액츄에이터로서, 예를 들어, 압전 액츄에이터(piezo actuator)나, 압전체나 형상 기억합금 등을 이용한 캔틸레버(cantilever) 형태로 이루어질 수 있으며, 이외에도 다양한 재료 다양한 방식을 이용하여 형성될 수 있다.
광학 줌 프로브(10)에 있어서, 상기 광섬유(51)는 경통(30)의 제1단부(35)의 제1개구(A1)를 통과하여 연장되는데, 광섬유(51)의 굵기는 광학 줌 프로브(10)의 직경에 비해 훨씬 작기 때문에, 제1개구(A1)의 크기를 작게 할 수 있다.
그러므로, 경통(30)의 제1단부(35)를 좁혀진 구조로 형성하는 경우, 도 1 내지 도 4에 보여진 바와 같이, 이 제1단부(35) 부분에서 유로(79)(89)의 입/출구(79a)(89a)가 경통(30)의 최외경 보다 내측으로 위치하도록 구성할 수 있으며, 유로(79)(89)의 입/출구(79a)(89a)가 광학 줌 프로브(10)의 길이 방향을 따라 위치할 수 있으므로, 액체 저장소가 차지하는 면적을 최소화할 수 있어, 광학 줌 프로브(10)를 소형화할 수 있다.
또한, 유로(79)(89)를 통한 액체의 유동을 이용하여 제1액체 렌즈(70) 및 제2액체 렌즈(80)를 구동하므로, 일반적인 액체 렌즈에서, 액체 렌즈를 구동하기 위해 필요로 하는 전극 파트가 불필요하다. 그러므로, 일반적인 액체 렌즈와는 달리 전극 파트가 차지하는 부분이 없으므로, 광학 줌 프로브(10)를 보다 소형화할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 광학 줌 프로브(10)는 액체 안에서 경통(30) 내측에 요소들을 순차로 삽입하고, 경통(30)을 커버부재(20)로 감싼 다음, 뚜껑(40)을 커버부재(20)의 제2단부(25)와 결합시키는 과정으로 조립하면, 압축 스페이서(97)에 의해 경통(30) 내측에 삽입된 요소들이 광학 줌 프로브(10)의 길이 방향으로 압축되어, 제1 및 제2액체 렌즈(70)(80) 및 유로(79)(89)가 실링된다. 이때, 액체 안에서 조립이 이루어지므로, 제1 및 제2액체 렌즈(70)(80) 내측 및 유로(79)(89)는 액체로 채워질 수도 있다. 이때, 스페이서(91)(93)(95)(97)가 있는 공간에도 액체가 존재할 수 있다. 하지만, 스페이서(91)(93)(95)(97)가 있는 공간은 실링이 되어 있지 않으므로, 조립이 완료된 다음, 건조시키면, 제1 및 제2액체 렌즈(70)(80) 내측과 유로(79)(89)에만 액체가 존재하는 광학 줌 프로브(10)가 얻어질 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 광학 줌 프로브(10)는, 접착 공정 등이 불필요하며, 뚜껑(40)과 커버부재(20)의 제2단부(25)의 결합시 압축 스페이서(97)의 압축에 의해 압착되어 실링 및 조립이 완료될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 광학 줌 프로브(10)는, 액체 렌즈를 구동하는 위한 기계적인 이동 부분이 불필요하며, 광학 줌 프로브(10)의 단면적을 넓히는 방향으로 액체 저장소나, 전극 파트가 불필요하므로, 광학 줌 프로브(10)의 단면적을 최소화할 수 있어, 굵기가 얇은 소형화된 광학 줌 프로브(10)를 구현할 수 있다.
이상에서는 도 1 및 도 2를 참조로 광학 줌 프로브(10)가 두개의 액체 렌즈를 포함하는 경우를 예를 들어 설명하였는데, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 필요한 수만큼 액체 렌즈의 숫자를 늘릴 수 있다. 이 경우에도, 유로는 경통(30) 외측면이나 경통(30) 내측에 삽입 설치되는 요소들의 외측면에 함몰 형성한 홈을 이용하여 구성할 수 있으므로, 유로의 숫자가 늘어도 광학 줌 프로브(10)의 단면적은 거의 그대로 유지 하는 것이 가능하다.
또한, 이상에서는 광학 줌 프로브(10)가, 광전송부(50)와 제1액체 렌즈(70) 사이에 렌즈 유닛(60)을 구비하는 것으로 설명 및 도시하였으나, 렌즈 유닛(60)이 없는 구조도 가능하며, 제2액체 렌즈(80)와 뚜껑(40)의 투명창(41) 사이에 렌즈 유닛을 더 구비하는 것도 가능하다.
또한, 이상에서는 광학 줌 프로브(10)가 경통(30) 내측에 광전송부(50)를 삽입 설치한 구조를 가지는 것으로 설명 및 도시하였으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 광전송부(50)는 경통(30) 외측에 위치하며, 광섬유(51)로부터 전송된 광이 경통(30)의 제1단부(35)의 제1개구(A1)를 통해 제1액체 렌즈(70)로 전달되는 구조를 가질 수도 있다.
예를 들어, 도 5 및 도 6에서와 같이 경통(30) 내측에는 광학적 구성으로 제1액체 렌즈(70)와 제2액체 렌즈(80)만이 배치된 구조로 형성될 수도 있다. 도 5는 도 1에 대응하는 구조의 가변 액체 렌즈 시스템의 실시예를 보여주며, 도 6은 도 2에 대응하는 구조의 가변 액체 렌즈 시스템의 실시예를 보여준다. 이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 광학 줌 프로브(10)는, 이러한 가변 액체 렌즈 시스템과 광전송부(50)를 포함할 수 있다. 도 5 및 도 6의 경우, 경통(30)의 좁혀진 제1단부(35)의 턱(35a)에는 제1액체 렌즈(70)가 안착되고, 스페이서(95)를 사이에 두고 제2액체 렌즈(80)가 안착될 수 있다.

Claims (20)

  1. 유로를 통한 액체의 유동에 따라 초점을 조절하도록 된 적어도 하나의 액체 렌즈와;
    상기 유로를 형성하도록 마련되고 제1개구를 가지는 좁혀진 제1단부를 구비하며, 그 내측에 상기 액체 렌즈를 포함하는 요소들이 삽입 설치되는 경통;을 포함하는 광학 줌 프로브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 경통 내부의 좁혀진 제1단부의 턱은, 상기 경통의 내측에 상기 액체 렌즈를 포함하는 요소들을 안착면으로 사용되는 광학 줌 프로브.
  3. 제1항에 있어서, 상기 경통 외측면에 상기 유로를 형성하기 위해 함몰 형성된 홈을 구비하는 광학 줌 프로브.
  4. 제3항에 있어서, 상기 홈을 유로로 사용하는 광학 줌 프로브.
  5. 제4항에 있어서, 상기 경통을 감싸는 커버부재;를 더 포함하며,
    상기 커버부재가 상기 경통과 밀착되어, 상기 홈이 유로로 사용되는 광학 줌 프로브.
  6. 제3항에 있어서, 상기 유로를 형성하도록 상기 홈에 삽입 설치되며, 액체 유동이 이루어지도록 튜브 플러그에 의해 상기 액체 렌즈와 연결되는 적어도 하나의 튜브;를 더 포함하는 광학 줌 프로브.
  7. 제1항에 있어서, 상기 액체 렌즈를 포함하는 요소들의 외측면을 따라 함몰 형성된 홈을 구비하며,
    상기 유로를 형성하도록 상기 홈에 삽입 설치되며, 액체 유동이 이루어지도록 튜브 플러그에 의해 상기 액체 렌즈와 연결되는 적어도 하나의 튜브;를 더 포함하는 광학 줌 프로브.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경통을 감싸는 커버부재와;
    투명 재질로 된 투명창을 가지는 뚜껑;을 더 포함하며,
    상기 뚜껑을 상기 커버부재에 결합시, 상기 경통 내부에 배치된 상기 요소들이 압착되어, 적어도 액체 렌즈 및 유로의 실링이 이루어지도록 된 광학 줌 프로브.
  9. 제8항에 있어서, 상기 뚜껑과 상기 액체 렌즈 사이에 압착 스페이서;를 더 구비하여,
    상기 뚜껑을 상기 커버부재에 결합시, 상기 압착 스페이서에 의해 상기 경통 내부에 배치된 상기 요소들이 압착되도록 된 광학 줌 프로브.
  10. 제8항에 있어서, 상기 커버부재는 상기 뚜껑과 결합되는 부분에 제2개구를 가지는 좁혀진 제2단부를 가지며,
    상기 뚜껑은 상기 제2단부에 결합되는 광학 줌 프로브.
  11. 제10항에 있어서, 상기 뚜껑의 외경은 상기 커버부재의 외경에 대응하는 광학 줌 프로브.
  12. 제8항에 있어서, 상기 액체 렌즈는,
    투명 플레이트와;
    액체가 채워지며, 상기 유로를 통한 액체의 출입이 가능하도록 측면에 구멍이 형성된 렌즈통과;
    상기 렌즈통을 사이에 두고, 상기 투명 플레이트와 서로 반대쪽에 위치하며, 곡면을 가지도록 형성되고, 상기 렌즈통에 채워지는 액체의 양에 따라 곡률이 변하는 투명 멤브레인 부재;를 포함하는 광학 줌 프로브.
  13. 제12항에 있어서, 상기 액체 렌즈는 각각이, 상기 투명 플레이트, 렌즈통 및 투명 멤브레인 부재를 구비하는 제1액체 렌즈와 제2액체 렌즈를 포함하며,
    상기 제1액체 렌즈와 제2액체 렌즈 사이에는 스페이서가 위치되는 광학 줌 프로브.
  14. 제8항에 있어서, 상기 경통의 제1단부와 상기 액체 렌즈 사이에,
    광섬유와, 상기 액체 렌즈 쪽으로 진행하는 광의 진행 경로를 바꾸도록 상기 광섬유를 제어하는 스캐너를 포함하는 광전송부;를 더 포함하는 광학 줌 프로브.
  15. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경통의 제1단부와 상기 액체 렌즈 사이에,
    광섬유와, 상기 액체 렌즈 쪽으로 진행하는 광의 진행 경로를 바꾸도록 상기 광섬유를 제어하는 스캐너를 포함하는 광전송부;를 더 포함하는 광학 줌 프로브.
  16. 제15항에 있어서, 상기 광섬유는 상기 제1단부의 제1개구를 통과하도록 배치되는 광학 줌 프로브.
  17. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액체 렌즈는,
    투명 플레이트와;
    액체가 채워지며, 상기 유로를 통한 액체의 출입이 가능하도록 측면에 구멍이 형성된 렌즈통과;
    상기 렌즈통을 사이에 두고, 상기 투명 플레이트와 서로 반대쪽에 위치하며, 곡면을 가지도록 형성되고, 상기 렌즈통에 채워지는 액체의 양에 따라 곡률이 변하는 투명 멤브레인 부재;를 포함하는 광학 줌 프로브.
  18. 제17항에 있어서, 상기 액체 렌즈는 각각이 상기 투명 플레이트, 렌즈통 및 투명 멤브레인 부재를 구비하는 제1액체 렌즈와 제2액체 렌즈를 포함하며,
    상기 제1액체 렌즈와 제2액체 렌즈 사이에는 스페이서가 위치되는 광학 줌 프로브.
  19. 청구항 8항의 광학 줌 프로브를 조립하기 위하여,
    상기 광학 줌 프로브를 액체 안에서 조립하는 단계와;
    액체 안에서 상기 광학 줌 프로브의 조립 중에 압축에 의해, 상기 액체 렌즈 및 유로를 실링하는 단계;를 포함하는 광학 줌 프로브 조립 방법.
  20. 청구항 1항 내지 7항 중 어느 한 항의 광학 줌 프로브를 조립하기 위하여,
    상기 광학 줌 프로브를 액체 안에서 조립하는 단계와;
    액체 안에서 상기 광학 줌 프로브의 조립 중에 압축에 의해, 상기 액체 렌즈 및 유로를 실링하는 단계;를 포함하는 광학 줌 프로브 조립 방법.
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