KR20010074425A - 곡면을 갖는 능동 및 수동 홀로그래픽 광학 소자 - Google Patents

곡면을 갖는 능동 및 수동 홀로그래픽 광학 소자 Download PDF

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Abstract

곡면 소자[예를 들어, 전구(16), 장식품, 또는 광관]은 회절 격자(예를 들어, 홀로그래픽 회절 격자 또는 기계에 의한 회절 격자)로 상기 소자의 외부 또는 내부 면의 적어도 일부가 덮여 있고, 이로 인해 상기 회절 격자가 빛을 회절 시켜 관찰자에게 색을 발산한다. 회절 격자는 곡면에 부착되는 홀로그래픽 광학 소자(HOE) 또는 곡면에 엠보싱 처리되는 회절 홀로그래픽 광학 무늬(HOP)의 형태를 취할 수 있다.

Description

곡면을 갖는 능동 및 수동 홀로그래픽 광학 소자{ACTIVE AND PASSIVE HOLOGRAPHIC OPTICAL BASED CURVED SURFACE ELEMENTS}
일반적으로, 통상적인 크리스마스 전구는 색 전구 또는 색을 발생하기 위한 색 층을 통해 빛나는 흰 전구에 기초한다. 무수한 색을 만드는 크리스마스 전구는 시장에서 인기가 좋다. 크리스마스 장식품도 그렇다고 할 수 있다. 몇몇 장식품은 자동화되는 동시에, 페인트나 플라스틱 박층에 의하거나 또는 색 전구나 색 층을 통해 빛나는 흰 전구로 조명함으로써 색이 발생된다. 다시 말하자면, 실제 다양한 색의 크리스마스 장식품은 시장에서 인기가 좋다.
홀로그램은 다양한 정보를 관찰자에게 광학적으로 표시할 수 있는 기술을 제공한다. 홀로그램이 회절층을 통해 이루어지고 이 회절층의 유효 간격이 변한다면, 홀로그래픽 회절층은 이러한 회절 격자 간격 변화에 의해 관찰자에게 많은 색을 발생시킬 것이다. 이런 색의 발생은 본원에서 참조로 하고 있는 미국 특허 제5,613,022호에 개시되어 있다. 장식 분야에서 홀로그램을 사용하는 것을 목적으로 하는 다른 제안들이 이하에 요약되어 있다.
미국 특허 제5,651,741호는 홀로그래픽 기록에 의해 형성되는 간섭 무늬가 외측 표면에 있는 골프 공을 제안한다. 홀로그램은 프레넬(Fresnel)홀로그램, 푸리에(Fourier)변환 홀로그램, 평면형 홀로그램, 체적형 홀로그램 등을 포함하는 것으로 기재되어 있다.
미국 특허 제5,609,928호는 홀로그래픽 재료로 형성되는 장식품을 제안하며, 상기 재료는 사다리꼴 코어 주위에 감겨 있으며 그리고 장식적인 배열 방법으로 얇은 스트립을 형성하도록 잘려진다. 홀로그래픽 재료에 대해서는 자세히 설명되어 있지 않다.
미국 특허 제5,294,494호는 2개의 간격을 두고 떨어져 있는 투과성 시트로부터 형성되는 홀로그래픽 디스플레이를 제안하며, 2개의 거울이 상기 투과성 시트의 부분에 거울의 반사면이 서로 마주보도록 설치되고 제1 거울은 홀로그래픽 감광판이 세워지는 것과 동일한 시트에 설치되며 제2 거울 보다 크다. 광원은 2개의 시트 사이에 설치된다.
미국 특허 제5,293,259호는 그 사이에 광원이 배치되어 있는 한 쌍의 간격을 두고 떨어져 있는 투과성 시트로부터 형성되는 무지개 홀로그램을 제안하며, 상기 투과성 시트 중 하나에 홀로그래픽 감광판이 세워지고 광원을 반사하도록 크기가 서로 다른 한 쌍의 거울이 세워진다.
미국 특허 제5,155,604호는 한 장의 엠보싱 처리된 장식 종이를 제안하며, 상기 종이는 열가소성 층을 연화시키고자 상기 층이 가열되는 동안에 회절 또는 홀로그래픽 무늬로 엠보싱 처리되는 열가소성 층이 있는 금속 코팅을 가지고 있다.
미국 특허 제5,121,229호는 광 투과성 판, 상기 판에 놓여지는 홀로그램 및 백색의 발산 빔으로 상기 판의 경계를 조명하는 수단으로 형성되는 콤팩트한 홀로그래픽 디스플레이를 제안하며, 상기 조명 수단은 모든 재조직된 조명이 상기 판의 경계에 들어가도록 배치된다. 상기 홀로그램은 3단계 공정에 의해 생성되며, 상기 공정은 제1 마스터 홀로그램을 기록하는 단계와 제1 마스터 홀로그램을 슬릿 조명하여 얻은 재생상을 통해 제2 마스터 홀로그램을 기록하는 단계와 그리고 제2 마스터 홀로그램으로부터 얻은 재생상을 통해 앞에서 언급된 제1 홀로그램을 기록하는 단계를 포함한다.
미국 특허 제4,947,299호는 조명 빛으로 많은 홀로그램이 사전 기록되어 있는 홀로그래픽 필름을 구비한 장식 램프를 제안하며, 상기 필름은 음영내의 개구를 통해 빛(예를 들어 전구)을 필름에 비춤으로써 만들어져 많은 빛 상들을 나타낸다.
미국 특허 제4,807,971호는 드럼형 홀로그램 필름, 조명 기구 및 홀로그래픽 이미지를 나타내기 위해 상부가 투명한 스탠드를 사용하는 광학 장식 장치를 제안한다.
미국 특허 제4,725,511호는 회절 격자 무늬가 새겨진 코팅을 갖고 그 위에 투과성 층을 갖는 반도체 층으로 형성되는 장식품을 제안한다. 회절 격자에 의해 관찰되는 색이 있는 빛을 방출하는 장식품으로 관찰면들이 보여진다.
미국 특허 제4,094,575호는 영구적이고 광학적으로 탐지 가능한 무늬를 갖는 시트 소재로 만들어진 홀로그램을 제안하며, 상기 무늬는 감광성 매체와 실제 접촉해 있는 투명 양화와 동일한 입사각을 형성하는 각각의 경로를 따라 2개의 상호 간섭성 빔을 방사함으로써 형성되는 예정된 공간 주파수를 갖는 하나 이상의 선형 회절 격자를 포함한다.
미국 특허 제2,313,489호는 회절 격자로 반송자를 형성하여 여러 방향에서 상기 회절 격자를 폴리머 필름에 전사(傳寫)하는 것을 제안한다. 그러므로, 성형 재료는 폴리머 필름과 접촉하게 배치되어 성형 재료, 예를 들어 유리에 회절 격자를 전사한다.
다시 말해서, 다양한 장식 홀로그램들이 본 발명의 기술 분야에서 제안되어 왔지만 이러한 홀로그램들은 크리스마스 조명이나 크리스마스 장식품에 명확히 적용되지는 않았다. 이러한 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명은 예를 들어, 크리스마스 장식품 및 전구, 그리고 그 중에서도 홀로그램을 기초로 한 장식품 등과 같은 축제일 장식품에 관한 것이다.
도 1은 글리터(glitter)와 매우 유사한 회절 홀로그래픽 광학 소자 층으로 코팅되어 있는 장식품을 도시하고,
도 2는 글로우브(globe)에 홀로그래픽 회절 광학 물질을 가지고 있는 크리스마스 트리 조명과 매우 유사한 전구를 도시하며,
도 3은 반사 스트립이 사용되어 있는 도 2에 도시된 것과 유사한 전구의 평면도이고,
도 4는 반사 스트립이 전구의 상단에 사용되는 전구의 다른 변형예를 도시하며,
도 5는 엠보싱 기술로 전구의 외측면에 또는 사진 기술로 내면에 배치되는 홀로그램에 의해 발생되는 홀로그래픽 상을 갖는 투과성 장식품을 도시하고,
도 6은 크리스마스 트리 정상에서 지향하는 바와 같이, 별의 색을 변화시키고자 별을 움직이기 위한 양면 자기 코일 및 간격을 두고 떨어져있는 자석과 같이 움직이는 회절 HOE를 전면에 가지고 있는 별을 도시하며,
도 7은 HOE 및 관련 자기 구동 조립체를 도시하는 도 6의 별의 측면도이고,
도 8은 메세지를 나타내기 위한 회절 HOE 픽셀(pixel)의 배열을 가지고 있는 또 다른 나무 정상에 놓여지는 별을 도시하며,
도 9는 도 7에 도시된 것과는 다른 HOE 및 관련 자기 구동 조립체를 도시하고,
도 10은 무지개 색을 발생시키도록 회절 격자가 도광관에 엠보싱 처리 되어 있는 무지개 섬유 도광관을 도시하며, 그리고,
도 11은 압출 공정 동안에 회절 격자를 형성하기 위한 틀에 회절 격자가 일체로 되어 있는 도 10의 무지개 섬유 도광관을 대체하는 형태이다.
가장 일반적인 태양에서 본 발명은 예를 들어, 조명(예로써, 크리스마스 조명) 및 장식품(예로써, 크리스마스 장식품)을 구성하는데에 본 발명을 특히 유용하게 하는 곡면에, 홀로그래픽 광학 소자(HOE)를 능동적 및 수동적으로 사용하는 것에 관한 것이다. 그러므로, 일반적으로 본 발명은 조명등 또는 장식품의 내부 또는 외부면에 부착되는 하나 또는 무수한 작은 홀로그래픽 광학 소자를 가질 수 있다. 관찰자가 다른 관점에서 보았을 때, 조명등 또는 장식품은 (반사적으로 또는 투과적으로) 무지개 색들을 발산한다. 이 반짝거리는 효과는 간단하게 그리고 효과적으로 얻어질 수 있다.
선택적으로, HOE는 미국 특허 제5,613,022호에서 얻어지는 바와 같이 능동적이어서, 압전 소자, 자기변형 소자, 자기 코일 등에 의한 것과 같은 HOE의움직임(HOE 회절 격자의 유효한 격자 간격의 변화)은 모든 관찰 위치에서 고정 관찰자에게 방출되는 다양한 색을 발생시킨다.
또한, HOE는 크리스마스 조명 또는 장식품에 접착제를 사용하여 또는 다른 방법으로 결합되기보다는 상기 조명 또는 장식품내에 성형될 수 있다. HOE가 움직이지 않아도 여전히 색의 발생은 수동적으로 일어난다. 미국 특허 제5,613,022호에서 HOE가 움직이는 방식은 이전에는 해당 기술분야에 알려지지 않았던 방법으로 백색 광원(반사적으로 및/또는 투과적으로)으로부터 조명등 또는 장식품을 조명함으로써 색이 발생된다.
따라서, 본 발명은 완전히 새로운 세대의 크리스마스 조명 및 장식품을 제공할 수 있다고 이해된다. 당연히, 본 발명의 기술분야에 숙련된 자들은 "크리스마스"라는 단어를 단지 다양한 휴일 또는 특별한 행사의 실례로써 사용하고 있다는 것 또는 본 발명의 원리에 따라 제작되어질 수 있는 장식등 및 장식품으로 잘 이해할 것이다.
본 발명의 목적 및 특징을 좀더 완전히 이해하기 위해, 첨부되는 도면과 관련된 후술되는 상세한 설명이 참조된다.
홀로그램 및 홀로그래픽 기술이 다양한 분야에서 사용되어 왔지만, 크리스마스 트리에서 사용되는 것과 같은 조명 및 장식품에 홀로그래피를 혼합하는 것은 본 발명의 분야에서 빠져있었다. 움직임에 따라 색이 변하도록 구조되어질 수 있는 미국 특허 제5,613,022호의 능동적인 회절 HOE의 출현으로, 이제 조명 및 장식품을 다양하게 디자인하는 것이 가능하게 되었다. 수동적인 방식으로 회절 HOE를 사용하는 것은 간단한 장식품으로 새 생활을 조장하는데 사용될 수 있다.
따라서, 아주 간단히 말하자면, 본 발명은 예를 들어, 크리스마스 트리에 장식품(12)을 매달기 위한 행거(도시 생략)용 고리(14)를 구비한 도 1의 장식품(12)과 같은 장식품을 코팅하는데 회절 HOE(10)을 사용하는 것을 포함한다. 약 0.1 내지 10 mm의 작은 크기 때문에 그리고 홀로그래픽 광학 소자가 마련되는 회절 격자의 간격에 따라 상기 회절 HOE가 빛을 반짝이는 색으로 회절 시키기 때문에, 회절 HOE(10)는 "글리터"로 여겨질 수 있다. 장식품(12)의 적어도 일부분은 예를 들어, 단어 또는 그래픽을 형성하는 HOE(10)으로 코팅된다. 선택적으로, 장식품(12)의 전 면(내측 또는 외측)은 투과성 접착제 등을 사용하여 HOE(10)으로 코팅될 수 있다. 장식품(12)의 외측면 또는 내측면 중 하나는 HOE(10)으로 코팅될 수 있다. 투명한 장식품(12)의 내측면을 코팅함으로써 다른 효과를 얻을 수 있다. 참으로 특유한 장식품이 만들어진다.
장식품(12)은 알루미늄 증착되지 않은(투과성) 글리터(10)가 필라멘트에서 그 초점을 가질 때 더 반짝거리게 색을 나타내게 하기 위해서 HOE(10)를 뒤에서 빛을 비추는 장식품(12)내에 수용되는 광원 또는 입사광을 회절시키는 것에 따라 결정된다고 이해된다. HOE(10)는 장식품(12)을 코팅하는데 사용될 수 있는 동일한색 또는 혼합된 색이 무늬의 형태대로 또는 임의의 형태로 나타나도록 만들어질 수 있다. 중요하게는, 매우 작은 홀로그래픽 광학 소자를 사용하면, 평면 격자를 기초로 하는 통상적인 홀로그래픽 글리터를 능가하는 독특한 잇점이 제공된다. 구형 장식품이 도면에 도시되어 있지만, 다른 형태의 장식품도 이러한 장식품들이 본 발명의 원리에 따라 홀리그래픽 광학 소자가 사용되는 곡면(비 평면형, 곡선형 면)을 포함하는 한 본 발명의 원리에 따라 동일하게 사용될 수 있다고 이해된다.
도 2는 전구(16)와 같은 통상적인 전구의 구형체로 장식품을 형성하는 구형체를 한 단계 더 정의함으로써 조명되는 장식품의 개념을 취하였으며, 상기 전구는 소켓(18)에 삽입되고, 그 구형체는 플라스틱 또는 유리로 형성되며 폴로그래픽 광학 물질의 회절 격자의 회절 격자 간격에 상응하는 색을 발생시키도록 전구(16)내의 필라멘트(22)로부터의 빛을 회절시키는 홀로그래픽 광학 물질을 가지고 있다. 홀로그래픽 회절 광학 물질은 후에 기술될 다양한 기술에 의해서 필름을 통해 전구(20)의 외부에 사용될 수 있다. 필라멘트(22)에 조명될 때 조명되지 않은 투과성 전구가 색을 발산하게 하도록 전구(20)에 회절 광학 물질을 성형할 수 있다는 것이 특별히 언급된다.
실제 전구의 외피(보통 유리)가 홀로그래픽 무늬를 지니게 함으로써, 광원(실제 적용된 홀로그램에서는 빔으로 참조되어 있는)은 홀로그래픽 회절 무늬 격자에 대해 고정되어 있으며, 이는 상기 홀로그래픽 회절 무늬 격자가 광원(16)에 맞게 설계되어 있다면 항상 최대 효율을 나타내며 각을 조정할 필요도 없다는 것을 의미한다. 빛이 전구(16) 표면의 회절 격자에 의해 발산되고 그리하여 빛이 폴드미러(fold mirror) 및 렌즈 등과 같이 빛의 흡수 손실을 초래하는 다중 광학 소자를 통과할 필요가 없기 때문에 이러한 전구는 효율적일 것이다. 이러한 전구는 콤팩트하고 저렴할 것이다. 전구(16)를 형성하는데 사용되는 주형틀을 한번 수정하면, 주형틀이 생산하도록 설계된 만큼의 전구를 만들 때까지는 더이상의 추가 비용이 들지 않을 것이다.
이러한 것을 성취하기 위한 기술에 대해 더 논하면, 전구(20)는 구형 니켈 원판이 유리내로 압박될 수 있는 시간인 유리가 소성 상태가 되는 점까지 가열될 수 있다. 구형 니켈위의 부각 격자는 유리로 옮겨져 유리 전구(20)가 냉각할 때 영구적으로 남게 된다.
선택적으로, 전구(20)는 포토레지스트(photoresist)로 감쌀 수 있으며, 상기 포토레지스트는 레이저에 노출되어 홀로그래픽 회절 무늬가 포토레지스트에 형성된다. 회절 격자가 발전함에 따라, 격자의 양각 무늬가 형성되었다(음 또는 양의 포토레지스트 사용 여부에 따라 빛이 구조적으로 간섭된 곳에서 곡 또는 정점을 형성한다). 포토레지스트 무늬가 형성된 후 유리 노출 부분은 이온 광선이 유리로 쏘여지게 되거나, 예를 들어 유리 전구(20)에 영구적으로 회절 격자를 형성하기 위해 과염소산 또는 다른 적당한 유리 부식액을 사용하여 화학적으로 에칭된다.
또한, 할로겐화 은(감광성) 감광유제는 유리 상에 층이 형성될 수 있으며(할로겐화 은 감광유제가 유리 판 상에 씌어지는 것과 같은 방법), 홀로그래픽 회절 격자를 형성하기 위해 레이저에 노출된 후 감광유제는 현상될 수 있으며 전구(16)가 켜질 때 홀로그램은 재현될 것이다.
전구(16)에 의해 발생되는 색을 강화하기 위해, 도 3에 도시된 바와 같이 알루미늄 증착된 반사 스트립(21a-c)이 전구(20)에 사용될 수 있다. 이러한 3개의 반사 스트립이 도시되어 있지만, 필요, 욕구 또는 편이에 따라 더 적거나 더 많은 수의 반사 스트립이 사용될 수 있다는 것은 명백하다. 예를 들어, 무지개 색상은 나머지 3개의 알루미늄 증착되지 않은 슬릿으로부터 투영된다. 이러한 형태의 효과는 알루미늄 증착된 반사 스트립(21a-c) 앞의 격자에서 분산되고, 다시 이 빛이 알루미늄 증착되지 않은 슬릿을 통과할 때도 분산되는 것이다. 따라서, 2배의 색 분산이 이러한 형태에 의해 발생하게 된다.
본 발명의 변형례로써, 도 4는 전구 상단부에 알루미늄 증착된 반사 영역(23)을 포함하는 기저부(19)를 구비한 더 큰 투명한 전구(17)를 도시한다. 반사 영역(23) 바로 밑에 있는 전구(17)의 영역은 회절 격자를 가지고 있다. 이러한 전구의 형태는 보통의 백색광을 방 여기저기에 발한다. 그러나, 무지개 색은 화살표(25, 27)와 같이 회절 격자에 의해 반사 영역(23)에서 아래쪽으로 투영된다. 백색 카페트 상에서는 그 결과가 놀라울 것이다.
의심할 여지없이, 본 발명의 기술분야에서 능숙한 사람이라면 본 발명의 원리를 기초로 한 다양한 형태의 전구를 더 발전시킬 수 있을 것이다. 전구(16 또는 17)에 홀로그래픽 회절 무늬를 형성하는 데 사용된 기술과는 별개로 대단히 새로운 전구가 개시된다.
예를 들어, 도 5를 참조하면, 투명한 전구(24)가 엠보싱 기술을 통해 전구(24)의 외측면에 또는 사진 기술을 통해 내부면에 놓여지는 홀로그램에 의해홀로그래픽 상(26)을 생성한다. 스템(30 : 또는 전구 24 자체)에 설치된 조명 또는 필라멘트(28)는 홀로그램을 조명하여 상(26)을 발생시킨다. 실제로, 다중 홀로그램이 전구(24)에 부착될 수 있어서 전구(24)의 어떤 면이 노출되느냐에 따라 다른 상을 발생시킨다. 실제로, 스템(30)에 모터를 설치함으로써 전구(24)가 회전하면서 동적인 화상을 생성하기 위해 부착된 홀로그램의 여러 이미지를 볼 수 있다. 재생된 상인 상(26)은 전구(24)의 내부에, 전구(24)에 걸쳐서 또는 전구(24)의 외부 투영에 나타날 수도 있다고 이해된다. 선택적으로, 전구 필라멘트(예를 들어, 빛) 또는 필라멘트(28)가 홀로그램을 조명하고 이 방향이 원래 노출된 홀로그램의 방향과 일치한다면, 실제 이미지가 빛을 통해 예를 들어, 벽이나 전등갓 등에 투영된다.
도 6 및 도 7은 크리스마스 트리 가지 위에 달기 위한 환형 스템(34)을 구비하며 상기 스템은 할로겐 램프(38:도 7)를 조명하기 위한 전선 코드의 콘센트로 사용되는 별(32)모양의 크리스마스 트리 꼭대기에 놓는 것을 도시한다. 별(32)의 앞면은 폴리머 시트(42)에 접착제를 사용하여 결합되고, 상기 폴리머 시트(42)는 시트(42)의 양면에 다수의 자기 코일로 결합된 캡튼(Kapton) 중합체로 만들어지는 홀로그래픽 회절 격자(40)이다. 자석(44a-d)은 시트(42)에서 간격을 두고 떨어져 있다. 끝으로, 랜덤 잡음발생기(46)는 시트(42)상의 각 코일에 시간 지연을 나타낸다. 진동 전압은 코일 세트에 사용된다. 코일이 충전되어 있는 별의 영역은 유효 격자 간격의 변화로 인해 색을 빨강에서 초록, 초록에서 파랑으로 변화시킨다. 만약 주기가 충분히 빠르다면, 코일은 하얀 색(모든 색이 혼합된)이 될 것이다. 선택적으로, 회절 격자의 움직임은 키너(Kynar) 필름과 같은 압전 필름으로 만들어진 압전 바이모르프(Bimorph) 재료를 이용해 얻을 수 있다. 상기 바이모르프의 표면에 적용되는 격자는 전압이 바이모르프 소재에 적용될 때 다른 색을 생성하도록 움직인다.
도 8의 별(48)은 예를 들어, 미국 특허 제5,613,022호에 도시된 바와 같이, 회절 HOE의 픽셀 배열을 가지고 있다. 메세지(50), MERRY CHRISTMAS 과 같은, 숫자 문자 메세지의 픽셀의 색을 변화시키기 위해 다양한 코일에 선택적으로 전압을 가함으로써, 그래픽이 별(48)에 의해 나타내질 수 있다. 예를 들어, 파란색 별(48)은 파란 화면에 빨간 메세지를 나타내기 위해 코일을 작동시키면 픽셀이 빨간색으로 변화할 수 있다. 코일로 전압 공급을 중지시키면, 별 전체가 파란색으로 되돌아간다.
또한, 별(32 또는 48)은 도 9에 도시된 바와 같이 구동 조립체에 고정될 수 있으며, 여기에서 Kapton 2중 코일 시트(52)는 회절 격자로부터 공간을 두고 떨어져 있는 시트 자석(56a 및 56b)을 구비한 홀로그래픽 회절 격자(54)에 접착제를 사용하여 결합된다. 색을 생성하기 위해 격자 코일 조립체는 격자 코일 세트 및 한 벌의 자석 사이에서 앞뒤로 움직인다. 만약 소리가 코일에 적용된다면 상기 코일은 스피커가 되어(이와 관련해서는 미국 특허 제5,613,022호를 참조) 상기 조립체에 고정되어 있는 별에 의해 소리 및 색 모두 생성된다. 예를 들어, 무늬가 중심이 같은 별이라면, 예를 들어 크리스마스 음악이 연주될 때 별(32 또는 48)이 앞뒤로 움직이는 것처럼 보일 것이다.
본 발명의 원리에 따라 수정할 수 있는 다른 곡면은 광섬유 스트랜드 또는 가요성 플라스틱(폴리머) 튜브이다. 광섬유 또는 가요성 플라스틱 스트랜드는 직경이 충분히 커서 다중 모드가 섬유를 통해 지나갈 수 있어야 하며(예를 들어, 직경이 5미크론 이상), 그래서 백색 광원이 섬유의 한 단부에 주입되었을 때 섬유의 외부 곡면 상의 회절 격자는 섬유를 통과하는 빛의 일부가 섬유의 길이 방향으로 연장하는 무지개 색으로 회절 되도록 한다. 결과적으로 섬유의 길이 방향을 따라 무지개 색이 나타나게 된다. 이러한 스트랜드는 색이 필요한 일반적인 실내 또는 실외 장식의 용도로 예를 들어, 크리스마스 트리를 장식하는데 사용되거나, 간판과 같은 용도로 사용될 수 있다.
바람직한 형태로는 격자가 섬유의 일부분만을 덮어서, 빛의 일부가 섬유에서 회절 되어 나오더라도 대부분의 빛이 섬유를 따라 계속 전파하여 섬유의 길이 방향을 따라 최후점에서 섬유에서 회절 되어 나온다. 도 10은 가요성 광섬유 케이블(60)에 연결되어 있는 백색 광원(58)을 도시한다. 격자(62)는 외부에 격자를 포함하는 휠을 구비한 압출기를 따라 직접적으로 광관(60)상에 엠보싱 처리된다. 회절 격자(62)는 케이블(60)의 전체 길이에서 연속적이거나 불연속적일 수 있다. 도 11에서, 격자(66)는 압출기 틀과 결합하여 광관(60)으로 전사하기 위해서 상기 틀 내부의 일부가 된다.
가장 현격한 효과는 직경이 큰 광관, 예를 들어 6 내지 8mm정도의 솔리드 플라스틱 가요성 관에서 얻을 수 있다. 선택적으로, 직경의 크기가 유사한 관은 아마도 네온사인을 대체할 생동적인 간판을 만들기 위한 주형에 격자가 결합되어있는 솔리드 아크릴 주형에서 주조될 수 있다. 본 발명의 광관 실시예의 비결은 회절 격자(기계에 의한 또는 홀로그래픽)를 곡면(유리 또는 플라스틱)에 적용하는 것이다.
전술한 바와 같이, 본원에 개시된 본 발명의 원리를 기초로 본 발명의 추가적인 다양한 실시예가 제작 가능하다고 이해될 것이다. 모든 인용문은 본원에서 참조로 명백히 포함된다.

Claims (56)

  1. 곡면 소자로서, 회절 격자로 상기 소자의 적어도 일부가 덮여 있고, 이로 인해 상기 회절 격자가 빛을 회절 시켜 관찰자에게 색을 발산하는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  2. 제1항에 있어서, 실질적으로 모든 상기 곡면이 상기 회절 격자로 덮여 있는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 회절 격자는 동일한 파장의 에너지로 회절 시켜 관찰자에게 동일한 색을 발산하는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  4. 제1항에 있어서, 상기 회절 격자는 다양한 파장의 에너지로 회절 시켜 관찰자에게 무지개 색을 발산하는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  5. 제1항에 있어서, 상기 회절 격자는 투과성이고, 광원은 상기 곡면 소자와 연결되어 있는 것을 특징으로 곡면 소자.
  6. 제5항에 있어서, 상기 광원은 깜박이는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  7. 제1항에 있어서, 상기 소자는 구형체인 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  8. 제7항에 있어서, 상기 광원은 상기 구형체와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  9. 제8항에 있어서, 상기 광원은 상기 구형체내에 수용되는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  10. 제1항에 있어서, 상기 HOE의 크기는 0.1 내지 10mm의 범위에 속하는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  11. 제1항에 있어서, 내부 및 외부면을 갖고, 이러한 면 중 하나 이상의 면은 상기 회절 격자로 적어도 부분적으로 덮여 있는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  12. 제7항에 있어서, 상기 구형체는 내부 및 외부면을 갖고, 이러한 면 중 하나 이상의 면은 상기 회절 격자로 덮여 있는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  13. 제1항에 있어서, 상기 회절 격자는 홀로그래픽 광학 소자(HOE)를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  14. 제13항에 있어서, 상기 회절 격자는 다수의 조그만 회절 HOE를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  15. 제1항에 있어서, 섬유 광 스트랜드 또는 가요성 플라스틱 관인 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  16. 제15항에 있어서, 상기 스트랜드 또는 관은 직경이 약 5 미크론 이상인 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  17. 제16항에 있어서, 상기 직경은 약 5 미크론 내지 10mm 사이의 범위에 속하는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  18. 제17항에 있어서, 상기 직경은 약 6 내지 10mm 사이의 범위에 속하는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  19. 제15항에 있어서, 상기 스트랜드 또는 관은 가요성인 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  20. 제15항에 있어서, 상기 스트랜드 또는 관의 직경의 단지 일부가 상기 회절 격자를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  21. 제15항에 있어서, 상기 회절 격자는 홀로그래픽 회절 격자 또는 기계에 의한 회절 격자인 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  22. 제1항에 있어서, 상기 소자는 길이 방향으로 연장하고 그 내부에 광원이 배치되어 있는 전구를 포함하며, 상기 전구는 반사 스트립 부근에서 그 길이 방향을 따라 회절 무늬를 가지고, 상기 반사 스트립은 그 길이 방향을 따라 연장하는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  23. 제22항에 있어서, 회절 무늬와 반사 스트립이 번갈아 오는 하나 이상의 세트가 있는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  24. 제22항에 있어서, 상기 반사 스트립은 알루미늄 증착된 스트립인 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  25. 제23항에 있어서, 상기 반사 스트립은 알루미늄 증착된 스트립인 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  26. 제22항에 있어서, 상기 전구는 유리 또는 플라스틱인 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  27. 제1항에 있어서, 상기 소자는 상부가 곡선형이고 그 내부에는 광원이 배치되며, 상기 상부는 회절 격자와 외부 반사 스트립을 가지고, 이로 인해 상기 회절 격자에 의해 회절 되는 빛은 상기 반사 스트립에 의해 아래쪽으로 반사되는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  28. 제27항에 있어서, 상기 반사 스트립은 알루미늄 증착된 스트립인 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  29. 제27항에 있어서, 상기 전구는 유리 또는 플라스틱인 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  30. 제1항에 있어서, 상기 소자는 유리 또는 플라스틱인 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  31. 곡면 소자로서, 적어도 일부분이 회절 홀로그래픽 광학 무늬(HOP)로 엠보싱 처리되고, 이로 인해 상기 HOP가 빛을 회절 시켜 관찰자에게 색을 발산하는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  32. 제31항에 있어서, 실질적으로 모든 상기 곡면이 상기 회절 HOP로 엠보싱 처리되어 있는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  33. 제31항에 있어서, 상기 HOP는 동일한 파장의 에너지로 회절 시켜 관찰자에게 동일한 색을 발산하는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  34. 제31항에 있어서, 다양한 파장의 에너지로 회절 시키는 상기 HOP가 상기 장식품의 외부면에 엠보싱 처리되어 관찰자에게 무지개 색을 발산하는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  35. 제31항에 있어서, 상기 회절 격자는 투과성이고, 광원은 상기 곡면 소자와 연결되어 있는 것을 특징으로 곡면 소자.
  36. 제35항에 있어서, 상기 광원은 깜박이는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  37. 제31항에 있어서, 구형체인 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  38. 제37항에 있어서, 상기 광원은 상기 구형체와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  39. 제38항에 있어서, 상기 광원은 상기 구형체내에 수용되는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  40. 제31항에 있어서, 내부 및 외부면을 갖고, 이러한 면 중 하나 이상의 면은 상기 HOE로 적어도 부분적으로 덮여 있는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  41. 제37항에 있어서, 상기 구형체는 내부 및 외부면을 갖고, 이러한 면 중 하나 이상의 면은 상기 HOE로 덮여 있는 것을 특징으로 하는 곡면 소자.
  42. 장식품으로써, 적어도 외부면의 일부는 홀로그래픽 상과 상기 장식품의 내부를 조명하는 참조 광원을 가지고 있으며, 이로 인해 상기 홀로그래픽 상이 상기 참조광원에 의해 관찰자에게 나타나는 것을 특징으로 하는 장식품.
  43. 제42항에 있어서, 상기 홀로그래픽 상은 상기 장식품의 외부면의 바깥에 놓여지는 것을 특징으로 하는 장식품.
  44. 제42항에 있어서, 상기 홀로그래픽 상은 상기 장식품의 외부면의 안쪽에 놓여지는 것을 특징으로 하는 장식품.
  45. 제42항에 있어서, 상기 다수의 홀로그래픽 상은 상기 외부면에 유지되어 여러 관점에서 관찰자에 여러 상을 나타내는 것을 특징으로 하는 장식품.
  46. 제45항에 있어서, 상기 홀로그래픽 상은 상기 외부면의 안쪽 또는 바깥쪽에서 유지되는 것을 특징으로 하는 장식품.
  47. 제45항에 있어서, 장식품에 부착된 구동장치에 의해 회전하는 것을 특징으로 하는 장식품.
  48. 제47항에 있어서, 상기 구동장치는 전기 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 장식품.
  49. 제44항에 있어서, 포토레지스트는 상기 홀로그래픽 상을 가지고 있음을 특징으로 하는 장식품.
  50. 제49항에 있어서, 상기 포토레지스트는 하나 이상의 홀로그래픽 상을 가지고 있음을 특징으로 하는 장식품.
  51. 외측 전구와 내측 빛 발산하는 필라멘트를 구비하는 전구로서, 외측 전구가 회절 홀로그래픽 광학 무늬(HOP)로 엠보싱 처리되어 있는 것을 특징으로 하는 전구.
  52. 제52항에 있어서, 실질적으로 모든 외측 전구가 상기 회절 HOP로 엠보싱 처리되어 있는 것을 특징으로 하는 전구.
  53. 제52항에 있어서, 상기 HOP는 동일한 파장의 에너지로 회절 시켜 관찰자에게 동일한 색을 발산하는 것을 특징으로 하는 전구.
  54. 제52항에 있어서, 다양한 파장의 에너지로 회절 시키는 상기 HOP가 상기 장식품의 외부면에 엠보싱 처리되어 관찰자에게 무지개 색을 발산하는 것을 특징으로 하는 전구.
  55. 제56항에 있어서, 상기 필라멘트는 깜박거리는 것을 특징으로 하는 전구.
  56. 제52항에 있어서, 상기 전구는 유리로 만들어지는 것을 특징으로 하는 전구.
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