일반기술

전기습윤에 의한 가변초점 유체렌즈 및 초점거리 조절방법

본 기술은 광신호를 전송하는 광신호 접속부의 초점거리가 변화되는 유체렌즈에 의해 분산되지 않고 알맞은 초점을 구현하며, 여러 광신호 전송에 대해 각각의 광신호 초점을 알맞게 하여 광신호 전송이 원활하도록 하는 기술이다. 본 기술에 따른 전기습윤에 의한 가변초점 유체렌즈는 기판(3), 실린더(4), 전극(5), 전극2(6), 유체렌즈(2) 및 컨트롤러(7) 등으로 구비된다. 최초 기판(3)과 실린더(4) 내에 놓인 유체렌즈(2)가 평형상태인 유체의 평평한 표면을 유지하고 있는 상태에서, 컨트롤러(7)에 의해 조절되는 전극(5)에 전원을 인가하여 전기장이 형성되면, 유체렌즈(2)의 표면에너지가 변화하게 된다. 이러한 전기장에 의해 유체 표면에너지가 변화되는 것을 전기 습윤 효과라 하며, 전기장이 밀집된 부분으로 전기장과 평형을 유지하려는 대전입자가 모여, 결국 유체인 유체렌즈(2)의 형태가 변화하게 된다. 이때 전극(5)의 형태가 원환형으로 구비되기 때문에, 형성되는 전기장의 형태도 원환형으로 중심부의 전기장이 세며, 외측으로의 전기장이 약해지도록 형성된다. 따라서 이러한 유체렌즈(2)의 형태는 결국 전기장이 센 중심부분은 두께가 두껍게, 그리고 전기장이 약한 외측으로는 두께가 얇게 형성되는 전체적으로 둥근 반원형이 형성된다. 이때 형태는 컨트롤러(7)에 의해 전극(5)에 가해지는 전원의 세기에 따라 알맞게 설정할 수 있다. 본 기술은 광학적 특성이 양호한 기판의 상측면에 원통형 실린더를 구비하고, 실린더 내에 광학적 특성이 양호한 액상의 유체렌즈를 구비하며, 기판의 저면에 원환형 전극을 구비하여, 전극에 전원이 인가되어 발생되는 전기장에 의하여 유체렌즈가 일정 곡률의 곡면을 형성한 전기습윤에 의하여 가변초점 유체렌즈 및 초점거리를 조절하는 특징이 있다. 본 기술은 광신호를 전송하는 광신호 접속부의 변화되는 유체렌즈의 초점거리에 의해 분산되지 않고 알맞은 초점을 구현하며, 특히 여러 광신호 전송에 대해 각각의 광신호 초점을 알맞게 하여 광신호 전송이 원활하도록 하는 기대 효과가 있다. 멀티미디어 기기 및 통신 기기들의 고정밀화 및 초소형화의 요구는 점점 커지고 있으며, 기존의 전기적 신호로는 한계가 있어서, 광신호를 이용하는 미소 광학계로의 전환이 진행되고 있다. 이러한 광신호를 이용하는 광 PCB는 미국이나 일본 등이 지난 90년대 후반부터 경쟁적으로 개발에 나서고 있는 차세대 기판기술로서, 단위 면적당 배선 집적도도 기존 전기PCB의 10배나 되기 때문에 고성능 멀티미디어 휴대전화 등의 초고속·초소형 첨단기기 제작에 유리하며, 광 PCB 산업의 세계 시장 규모는 오는 2010년께 100억달러에 달할 전망이다.