KR910009730B1

KR910009730B1 - Inner-reflective directive condensing lenses

Info

Publication number: KR910009730B1
Application number: KR1019870013948A
Authority: KR
Inventors: 이인순
Original assignee: 이인순
Priority date: 1987-12-08
Filing date: 1987-12-08
Publication date: 1991-11-29
Also published as: KR890010580A

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Internal Reflective Confocal Lens (Lens)

제1도는 본 발명의 실시 사용시의 보조 설명도.1 is an auxiliary explanatory diagram in the practice use of the present invention.

제2도는 본 발명의 구조 설명도.2 is a structural explanatory diagram of the present invention.

제3도는 본 발명의 작용 설명도 1.3 is a diagram explaining the operation of the present invention.

제4도는 본 발명의 작용 설명도 2.4 is a diagram illustrating the operation of the present invention.

제5도는 본 발명의 실시의 예 설명도 1.5 is a diagram illustrating an example of an embodiment of the present invention.

제6도는 본 발명의 실시의 예 설명도 2.6 is a diagram illustrating an embodiment of the present invention.

제7도는 본 발명의 응용 실시의 예 설명도.7 is an explanatory diagram of an example of an application of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

A : 출사면 B : 입사면A: exit surface B: entrance surface

C : 반사면 1 : 도과렌즈C: Reflective Surface 1: Transient Lens

2 : 스테이지 3 : 대물렌즈2 stage 3 objective lens

4 : 반사경4: reflector

본 발명은 광원의 빛 또는 광신호를 내부로 도과 반사하여 입사하고자 하는 목적부위에 전량입사 또는 확산할 수 있는 내부반사 도과형 집광렌즈(內部反射導過型集光 LENS=이하 "도과렌즈"라 한다)에 관한 것이다.The present invention is an internal reflection transient condensing lens capable of totally inciding or diffusing a light or an optical signal of a light source into and reflecting the light or an optical signal therein (hereinafter referred to as "transient lens"). Is).

좀더 상세히 설명하면 도면 제1도는 공지된 현미 투영기 집광부위에 본 발명을 구성 배치한 설명도인데 이러한 현미 영상 투영기는 높은 배율을 요구하게 되고 상대적으로 높은 배율을 갖는 현미경의 대물렌즈는 그 구경이 매우 작다. 예컨대 일반적으로 40배-100배용 대물렌즈는 그 구경이 1-5밀리미터 내외로 매우 작아 이와 같이 작은 구경으로 입사되는 광량은 전체 광원의 광량에 극히 일부분으로 영상을 스크린에 확대 투사하기에는 밝기가 매우 어두워 실용성이 없었다.More specifically, FIG. 1 is an explanatory view of the present invention configured and arranged on a known light microscope projector condenser. Such a microscopic image projector requires a high magnification and an objective lens of a microscope having a relatively high magnification has a very large aperture. small. For example, a 40x-100x objective lens has a very small aperture of about 1-5 millimeters, and the amount of light incident at such a small aperture is only a fraction of the total light intensity of the entire light source. There was no practicality.

그러나 본 도과렌즈(1)을 도면 제1도의 광원부(5)와 스테이지(2) 중심의 스라이드(22) 사이에 구성하여 사용할 경우는 광원(5)의 광량을 전량 도과렌즈(1) 내부로 반사·집속하여 대물렌즈(3)로 입하여 스크린에 투사하므로서 종래보다 10배 이상의 밝기를 제고할 수 있다. 뿐만 아니라 이러한 도과렌즈(1)는 여러 각도의 레이저 또는 광신호를 집속하여 광케이블에 전송케 하거나 또는 레이저 디스크등에 종래보다 많은 광신호를 집적하여 기록 및 재생장치에도 매우 유효한 것으로 이를 도면에 의거 하기에서 상세히 설명한다.However, when the present lens 1 is used between the light source unit 5 of FIG. 1 and the slide 22 in the center of the stage 2, the amount of light of the light source 5 is reflected to the inside of the transient lens 1. By converging and projecting onto the screen with the objective lens 3, the brightness of 10 times or more can be improved. In addition, such a lens (1) is very effective for recording and reproducing apparatus by concentrating laser or optical signals of various angles and transmitting them to an optical cable, or by integrating more optical signals on a laser disk or the like. It explains in detail.

도면 제2도는 본 도과형 렌즈(1)에 대한 설명도로서 빗변을 갖은 원통형의 외형의 상하로 출사면(A)와 입사면(B)을 상이한 면적으로 형성하고 그 각표면은 투광율이 높도록 1200# 이상으로 정밀 연마되어 있다. 또한 원통형의 좌우빗변(C) 역시 표면 연마되어 알루미늄·은등의 반사율이 높은 물질로 코팅되어 있으며 동매질 자체도 굴절율 1.50이상의 유리 또는 투과성 높은 프라스틱으로 되어 있다. 또한 반사면(C)도 도과렌즈(1)를 레이저등의 정밀부품으로 사용코자할시는 다중반사로 코팅되어 그 반사 능률을 극대화 할 수 있다.FIG. 2 is an explanatory view of the present lens 1. The emission surface A and the incident surface B are formed on the upper and lower sides of a cylindrical shape having a hypotenuse with different areas, and the respective surfaces have high light transmittance. It is precisely polished to 1200 # or more. In addition, the cylindrical left and right sides (C) are also surface-polished and coated with a material having high reflectance such as aluminum and silver, and the copper medium itself is made of glass having high refractive index of 1.50 or higher or transparent plastic. In addition, the reflective surface (C) is also coated with multi-reflection when using the lens (1) as a precision component such as a laser can maximize the reflection efficiency.

이러한 도과렌즈(1)는 도면 제3도에서 보는 바와 같이 입사면(B)으로 입사되는 각기의 광선은 도과렌즈(1)의 내부 빗변의 반사면(C)에 반사굴절되어 점차 중첩됨으로서 출사면(A)에 전량 출사되며 이때의 광량은

로 그 광량의 집속도가 매우 높다. 또한 도면 제4도와 같이 도과렌즈(1), 입출사면(B, A)을 광학적 재원으로 곡률 구면화 하거나 또는 광학적 요소와 결합될시의 설명도로서 입사면(8)이 凹구면화(R')되고 출사면(A)에 凸구면렌즈(21)가 결합된 도과렌즈 시스템의 작용설명도로서 입사면(B)으로 직진 입사되는 광선(y)는 凹구면의 곡률(R')이 갖는 촛점거리(F₁)의 역각으로 굴절되어 빗면반사면(C)에 반사 굴절된다.As shown in FIG. 3, each light ray incident on the incident surface B is reflected and refracted on the reflective surface C of the internal hypotenuse of the transient lens 1 so that it is gradually overlapped. The total amount is emitted in (A) and the amount of light

The collecting speed of the log light is very high. In addition, as shown in FIG. 4, the explanatory drawing of the curvature spherical lens 1 and the entrance and exit surfaces B and A as an optical source or when combined with the optical element is an explanatory surface R ' ) And the light ray y incident straight to the incidence plane B is the focus of the curvature R 'of the spherical surface. It is refracted at an inverse angle of the distance F ₁ and is reflected and refracted on the oblique reflecting surface C.

이때의 반사 굴절된 광선(y)는 빗변에 굴절 반사하되 입사각(∠E) 보다 반사각(∠D)은 매질의 굴절율 1.50이 작용하므로서 ∠D=∠E+(1-1.50)으로서 좀더 내부로 굴절 반사되어 최종적으로 출사면(A)에 출사되는 광선(y)은 각기의 역방향으로 확산되나 이를 수렴렌즈(21)에 의해 직진 입사케 된다. 따라서 이와 같은 도과렌즈(1)는 입사면(B)을 광원의 면적과 같게 하고 출사면(A)을 목적된 부위 예컨대 대물렌즈(3)의 면적과 같게 하고 도과렌즈(1)의 길이에 따라 그 입·출사면(B, A)을 광학적 재원과 연결하여 목적에 따라 변형 사용할 수 있으므로해서 광원 부위의 전광원을 입속하여 출사면(A)으로 가늘게 광속화하여 출사할 수 있으므로 대단히 밝은 빛을 작은 목적 부위의 입사면에 전량 입속시킬 수 있다.At this time, the reflected refracted ray y is refracted and reflected on the hypotenuse, but the angle of incidence (D) is larger than the incidence angle (D). The light rays y finally emitted to the emission surface A are diffused in opposite directions, but are incident straight by the converging lens 21. Therefore, such a transparent lens 1 makes the incident surface B equal to the area of the light source, and the exit surface A equals to the area of the desired region, for example, the objective lens 3, and according to the length of the transparent lens 1. Since the entrance and exit surfaces (B, A) can be deformed and used according to the purpose by connecting them with an optical source, the entire light source of the light source can be entered into a narrow beam of light to the exit surface (A) so that very bright light can be generated. The whole quantity can be made to enter the entrance surface of a target site | part.

또한 본 도과렌즈(1)는 도면 제5도에서 보는 바와 같이 각기 도과렌즈(1)를 복수개 구성 배치하여 입사면(B)을 필요한 만큼 넓힌 다음 각 출사면(A)은 최종 도과렌즈(101)로 집속시킨 다음 이를 광케이블(201)에 연결 전송할 수 있으며 이를 다시 역으로 검출하여 사용할 수 있다. 이때는 종래보다 수배에서 수십배의 광통신량을 증대할 수 있다. 뿐만 아니라 본 도과렌즈를 레이저 디스크 같은 광신호기의 첨단부위 또는 필요한 부위에 사용할 경우 좁은 광디스크 면적(602)에 많은 광신호를 집적하여 기록 또는 재생할 수 있다. 즉, 도면 제6도와 같이 도과렌즈(1) 입사면에 수개의 다이오드 레이저(601)등을 구성 배치하고 동다이오드 레이저의 광신호를 도과렌즈(1)로 집속하여 광디스크 면적에 집적하여 기록한 후 또 재생할 수 있는 것이다.In addition, as shown in FIG. 5, the transient lens 1 includes a plurality of conductive lenses 1, and the incident surface B is widened as necessary, and then each exit surface A is the final transparent lens 101. After converging to and transmitting it to the optical cable 201, it can be detected again and used again. In this case, the optical communication amount can be increased several times to several tens of times compared to the conventional one. In addition, when the present lens is used at a tip portion or a necessary portion of an optical signal device such as a laser disk, many optical signals can be integrated or recorded or reproduced in a narrow optical disk area 602. That is, as shown in FIG. 6, several diode lasers 601 and the like are arranged on the incident surface of the transient lens 1, the optical signal of the copper diode laser is focused on the transient lens 1, integrated in the optical disk area, and then recorded. You can play it.

또한 이러한 도과렌즈(1)는 각 사용목적 또는 부위에 따라 도면 제7도의 (a)도와 같이 한쪽 반사면(C)을 빗변으로 하고 한쪽 반사면(C1)을 직진형으로 할 수도 있으며 (b)도와 같이 도과렌즈(1), 상·하부(A, B)를 광학적곡률 구면으로 형성할 수 있으며, (c)도와 같이 도과렌즈(1)의 입·출사면의 광학적 렌즈와 결합 사용할 수도 있으며, 도면 (d)도와 같이 프리즘 또는 반사경(73)등과 결합 사용이 가능하며, 상기 도면 제7도의 (a)(b)(c)(d)의 각 재원을 필요한대로 혼합 구성하여 사용할 수 있으며, 각 도과렌즈(1)의 내부면을 비워 반사면으로만 구성 사용할 수도 있다.In addition, the transparent lens 1 may have one reflective surface C as a hypotenuse and one reflective surface C1 as a straight line according to the purpose or part of use, as shown in FIG. As shown in the drawing, the optical lens 1 and the upper and lower parts A and B may be formed in an optical curvature spherical surface, and as shown in (c), they may be used in combination with the optical lens of the entrance and exit surfaces of the optical lens 1, As shown in the drawing (d), it can be used in combination with a prism or a reflector (73), and the like. Each resource of (a) (b) (c) (d) of FIG. 7 can be mixed and used as necessary. The inner surface of the transparent lens 1 may be emptied so that only the reflective surface can be used.

Claims

In the optical structure for reflecting the light or the light signal of the light source to the inside of the incident surface after exiting and entering the desired area, the overall appearance is formed into a conical shape, and the upper and lower surfaces are composed of a transparent transmission surface, but the periphery of the hypotenuse (C) Since the upper and lower surfaces are the incident surface B and the other is the emission surface A, the incident light source has a reflection degree within the hypotenuse C and is closer to the emission surface A. Condensing lens with internal reflectivity characterized by being emitted after being focused.

According to claim 1, wherein the internal reflective transient condensing lens of claim 1 is characterized in that combined with the optical element such as prism, lens.