KR20190063312A

KR20190063312A - 액정을 포함하는 복합 렌즈

Info

Publication number: KR20190063312A
Application number: KR1020170162294A
Authority: KR
Inventors: 이민호
Original assignee: (주) 오프렌
Priority date: 2017-11-29
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2019-06-07
Also published as: KR102040697B1

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.

Description

액정을 포함하는 복합 렌즈{COMPOSITE LENS CONTAINING LIQUID CRYSTAL}

본 개시는 안경 및 렌즈에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 액정을 이용하여 가변 초점을 제공하는 안경 및 렌즈에 관한 것이다.

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.

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.

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.

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.

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.

따라서, 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 전기 활성 액정을 포함하여 가변적으로 굴절률을 조절할 수 있는 복합 렌즈에 대한 수요가 당업계에 있을 수 있다.

이와 관련하여, 특허 공개문헌 제 10-2012-0033696호는 투명 탄성 필름 및 영구 자석에 의해 조절 가능한 초점거리를 갖는 렌즈를 개시하고 있다.

본 개시는 전술한 배경기술에 대응하여 안출된 것으로, 액정을 이용하여 초점을 가변 할 수 있는 안경 및 렌즈를 제공하기 위한 것이다.

본 개시는 나노 구조물을 통하여 초점 거리 변화량을 증가시킬 수 있는 안경 및 렌즈를 제공하기 위한 것이다.

본 개시는 임의의 시점에 대하여 하나로 유지되면서 가변 가능한 초점을 제공하는 안경 및 렌즈를 제공하기 위한 것이다.

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.

대안적으로, 상기 전극은 상기 2개 이상의 전기 활성 액정의 사이에 배치되는 하나 이상의 제 3 전극을 더 포함할 수 있다.

대안적으로, 상기 중간층은 상기 제 3 전극과 동일할 수 있다.

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.

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.

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.

대안적으로, 상기 렌즈부 및 전기 활성 액정부는 각각의 광학면에 하나의 초점을 형성하도록 구성될 수 있다.

대안적으로, 상기 중간층은 상기 2개 이상의 전기 활성 액정이 각각 포함하는 액정 재료 중 적어도 하나에 대하여 비투과성이고, 투명한 재료로 구성될 수 있다.

본 개시는 액정을 이용하여 초점을 가변 할 수 있는 안경 및 렌즈를 제공할 수 있다.

본 개시는 나노 구조물을 통하여 초점 거리 변화량을 증가시킬 수 있는 안경 및 렌즈를 제공할 수 있다.

본 개시는 임의의 시점에 대하여 하나로 유지되면서 가변 가능한 초점을 제공하는 안경 및 렌즈를 제공할 수 있다.

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.

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.

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.

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.

이하에서는 본 명세서 상에서 사용되는 용어에 대하여 정의한다.

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.

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.

도 1은 본 개시의 제 1 실시예에 따른 나노 구조물을 포함하는 복합 렌즈를 제조하는 방법의 순서도(Flow-chart)다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

도 3은 본 개시의 제 1 실시예에 따른 나노 구조물(1210)을 포함하는 복합 렌즈(1000)의 블록 구성도(Block diagram)이다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

도 4는 본 개시의 제 1 실시예에 따른 나노 구조물(1210)을 포함하는 복합 렌즈(1000)의 측면 단면도이다.

도 4는 본 개시의 제 1 실시예에 따른 나노 구조물(1210)을 포함하는 복합 렌즈(1000)에 전압이 인가되지 않은 상태의 측면 단면도이다.

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.

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.

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.

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.

도 5는 본 개시의 제 1 실시예에 따른 프레넬(Fresnel) 구조를 가지는 나노 구조물에 대한 측면 단면도이다.

도 5는 본 개시의 제 1 실시예에 따른 나노 구조물(1210)을 포함하는 복합 렌즈(1000)에 전압이 인가된 상태의 측면 단면도이다.

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.

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.

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.

도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 전기 활성 영역(1510)과 전극 바(1530)를 포함하는 전극(1500)의 확대도이다.

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.

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.

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.

도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 인가되는 전압에 기초하여 변화하는 전기 활성 액정의 분자 배열 간략도이다.

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.

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.

도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 인가되는 전압에 기초하여 변화하는 전기 활성 액정의 투과율 그래프이다.

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.

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.

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.

도 9는 본 개시의 제 2 실시예에 따른 복합 렌즈의 블록 구성도이다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

도 10은 본 개시의 제 2 실시예에 따라 중점 부분과 가장자리 부분을 나타낸 복합 렌즈의 조합도이다.

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.

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.

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.

도 11은 본 개시의 제 2 실시예에 따른 복합 렌즈의 측면 단면도이다.

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.

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.

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.

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.

도 12는 본 개시의 제 2 실시예에 따라 제 1 전극 라인과 제 2 전극 라인을 포함하는 전극의 예시적인 상면도이다.

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.

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.

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.

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.

도 13은 본 개시의 제 2 실시예에 따른 제 1 전극 라인과 제 2 전극 라인의 교차 구조이다.

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.

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.

도 14는 본 개시의 제 3 실시예에 따른 전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈(3000)의 블록 구성도이다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

도 15는 본 개시의 제 3 실시예에 따라 중간층으로 구분되는 두 개 이상의 전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈의 측면 단면도이다.

도 15는 본 개시의 제 3 실시예에 따른 복합 렌즈(3000)에 전압이 인가된 상태의 측면 단면도이다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

도 16은 본 개시의 제 3 실시예에 따라 제 3 전극으로 구분되는 두 개 이상의 전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈의 측면 단면도이다.

도 16은 본 개시의 제 3 실시예에 따른 복합 렌즈(3000)에 전압이 인가된 상태의 측면 단면도이다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 : 중간층

Claims

전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈에 있어서,
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,
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.
제 1 항에 있어서,
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.
제 1 항에 있어서,
상기 전극은,
상기 2개 이상의 전기 활성 액정의 사이에 배치되는 하나 이상의 제 3 전극;
을 더 포함하는,
전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈.
제 3 항에 있어서,
상기 중간층은,
상기 제 3 전극과 동일한,
전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈.
제 3 항에 있어서,
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.
제 3 항에 있어서,
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.
제 6 항에 있어서,
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.
제 1 항에 있어서,
상기 렌즈부 및 전기 활성 액정부는,
각각의 광학면에 하나의 초점을 형성하도록 구성되는,
전기 활성 액정을 포함하는 복합 렌즈.
제 1 항에 있어서,
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.