KR20030063290A

KR20030063290A - The hologram by the "concave mirrors"

Info

Publication number: KR20030063290A
Application number: KR1020030045072A
Authority: KR
Inventors: 류영호
Original assignee: 류영호
Priority date: 2003-07-03
Filing date: 2003-07-03
Publication date: 2003-07-28

Abstract

PURPOSE: A three dimensional image by utilizing a concave mirror is provided to realize a mass production thereof with low costs and to manufacture them easily. CONSTITUTION: A three dimensional image by utilizing a concave mirror includes an upper concave mirror and a lower concave mirror. The curvature of the upper concave mirror is equal to that of the lower concave mirror. In order to implement the three dimensional image, the two concave mirrors are arranged in such a way that the central point of one of the two concave mirrors is placed at the focal point of the other concave mirror. The object of the three dimensional image is inserted between the two concave mirrors and the two attached concave mirrors are placed in a horizontal direction. The upper concave mirror is cut in a predetermined size with respect to the focal point. And, the real image is illuminated on the upper concave mirror.

Description

Stereoscopic image using concave mirrors {The hologram by the "concave mirrors"}

"반사 反射 (reflection)"란 파동이 한 매질(媒質)에서 다른 매질로 향해 전파(傳播)해 갈 때, 경계면에서 일부 파동이 진행방향을 바꾸어 원래의 매질 안으로 되돌아오는 현상을 말한다."Reflection" refers to the phenomenon that when waves propagate from one medium to another, some waves at the interface change their direction of propagation back into the original medium.

빛의 경우 회절(回折)을 무시하면 프레넬의 법칙에 따른다. X선 등의 브래그반사는 원래 회절현상이지만, 격자면(格子面)에서 반사된 것과 같이 되므로 반사라 한다. 빛이 거울에서 반사되는 것과 같은 경우를 거울반사 또는 정반사(正反射), 갈은 유리에서처럼 반사파가 사방으로 흩어지는 반사를 난반사(亂反射) 또는 확산반사라 한다. 일반적으로 거울반사는 반듯한 면에서, 난반사는 울퉁불퉁한 면에서일어나지만, 면과 반사의 상태는 파장에 따라 좌우된다. 가령 빛과 같이 파장이 짧은 파동을 난반사하는 면이라도 파장이 긴 전파 등에서는 거울반사를 하는 경우가 있다. 또 빛이 투명한 제2매질로 향해 전진할 때에는 보통 빛의 일부만 반사될 뿐이지만, 특별한 조건하에서는 제2매질로 전혀 들어가지 않고 전부 반사하기도 한다. 이런 반사를 전반사(全反射)라 한다.In the case of light, it is Fresnel's law to ignore diffraction. Bragg reflection such as X-rays is a diffraction phenomenon, but it is called reflection because it is reflected from the lattice plane. In the case where light is reflected from a mirror, the reflection or scattered reflection is called diffuse reflection or diffuse reflection as in mirror reflection, specular reflection, or ground glass. In general, mirror reflection occurs on the smooth side and diffuse reflection occurs on the bumpy side, but the state of the plane and reflection depends on the wavelength. For example, even if the surface reflects a short wavelength wave like light, mirror reflection may occur in a long wave or the like. In addition, when light is advanced toward the transparent second medium, only a part of the light is usually reflected, but under special conditions, the light does not enter the second medium at all but reflects all of the light. This reflection is called total reflection.

반사의 법칙은 입사파와 반사파의 방향에 관한 법칙으로 입사파와 반사파는 반사면에 수직인 동일 평면 위에 있으며, 반사면에 수직으로 세운 법선(法線)에 대해 서로 반대쪽에 있고, 반사각과 입사각은 동일하다. 이 법칙은 정반사의 경우뿐만 아니라 난반사의 경우에도 울퉁불퉁한 낱낱의 미소한 면에서 성립한다. 또 반사면이 2차곡면으로 되어 있는 거울 등에서는 거울축에 평행으로 입사한 빛은 2차곡선인 반사면의 기하학적 초점에 모인다.The law of reflection is the law of the direction of the incident wave and the reflected wave. The incident wave and the reflected wave are on the same plane perpendicular to the reflection plane, opposite each other with respect to the normal line perpendicular to the reflection plane, and the reflection angle and the incident angle are the same. Do. This law holds true not only in the case of specular reflection but also in the case of diffuse reflection in terms of the small irregularities. In a mirror or the like whose reflecting surface is a secondary curved surface, light incident in parallel to the mirror axis is collected at the geometric focus of the reflecting surface which is the secondary curve.

*[정반사(正反射)란 반사명이 완전평명이라서 평행광성이 입사했을 때, 반사광선도 평행광선이 되는 반사이다.* [Constant reflection is the reflection which becomes a parallel light when a reflected light enters parallel parallelity because a reflection name is perfect flatness.

난반사 亂反射 (scattered reflection)란 물체의 울퉁불퉁한 표면에 입사한 빛이 여러 방향으로 산란 반사해서 흩어지는 현상이다.Scattered reflection is a phenomenon where light incident on an uneven surface of an object is scattered and reflected in various directions.

확산반사(擴散反射)라고도 한다. 거울같이 매끄러운 평면에 입사한 빛은 정반대 방향으로만 고르게 반사하는 정반사(正反射:거울반사)를 하지만, 대개의 경우 아무리 매끄러워 보이는 평면이라도 빛의 파장과 같은 정도의 척도로 보면 결코 완전한 평면이 아니며, 여러 방향으로 향한 오톨도톨한 작은 면의 집합체로 여길 수 있기 때문에 한 방향에서 입사한 빛이 그 작은 면을 각각 2차적인 새 광원으로 삼아 여러 방향으로 반사하여 흩어지는 난반사를 일으킨다. 어떤 한 물체가 어느 방향에서나 보이는 것은 이러한 현상 때문이다.]Also known as diffuse reflection. Light incident on a mirror-smooth plane reflects specular reflection, reflecting evenly in the opposite direction, but in most cases even the smoothest planes can be seen on the same scale as the wavelength of light. Rather, it can be regarded as an aggregate of small planes which are oriented in various directions, and light incident from one direction makes the small planes a secondary new light source, respectively, and reflects scattered light in various directions. It is because of this phenomenon that an object appears in any direction.]

오목거울을 이해하기 위해서는 평면거울 (plane mirror)을 먼저 살펴볼 필요가 있다. 평면거울이란 평면을 반사면으로 한 거울을 말한다.To understand concave mirrors, we first need to look at a plane mirror. A flat mirror is a mirror whose plane is a reflective surface.

제조는 유리 표면에 은 ·알루미늄 등을 진공증착(眞空蒸着)하여 만든다. 반사를 이용하므로 색수차(色收差)가 없고, 평면에 의한 반사이므로 다른 수차도 없다. 물체의 위치에 관계없이 배율 1의 완전한 상(像)이 생긴다.Manufacture is made by vacuum-depositing silver, aluminum, etc. on the glass surface. Since reflection is used, there is no chromatic aberration, and since it is reflection by a plane, there is no other aberration. Regardless of the position of the object, a perfect image of magnification 1 occurs.

단, 광선은 실제로 상점(像點)을 지나지 않고, 반사광선을 반대로 연장한 상점에서 교차하므로, 거울 뒤쪽의 물체와 대칭적인 위치에 허상(虛像)이 되어서 맺어진다. 또, 거울을 마주 대하면 좌우가 바뀌어 보인다.However, since the light beam does not actually pass through the shop, but crosses at the shop that extends the reflected light in the opposite direction, it is formed as a virtual image in a symmetrical position with the object behind the mirror. Also, the left and right sides change when facing the mirror.

광학기기 등에 사용되는 것은 빛의 파장의 몇분의 1의 평탄도(平坦度)가 요구되나, 모습 등을 보는 데 사용되는 것은 엄밀하지 않아도 된다.Although used in optical devices and the like requires a flatness of one-tenth of the wavelength of light, it is not necessary to be strictly used for viewing the appearance.

구면거울 (球面거울)(spherical mirror)이란, 구면(球面)의 일부를 반사면으로 하는 거울로 볼록거울과 오목거울이 이에 속한다.A spherical mirror is a mirror having a part of a spherical surface as a reflecting surface, and a convex mirror and a concave mirror belong to it.

구의 바깥쪽을 반사면으로 하는 凸형의 구면거울은 볼록거울이라 하며, 구의 안쪽을 반사면으로 하는 凹형의 구면거울은 오목거울이라 한다. 볼록거울 ·오목거울 어느 것이나 결상작용(結像作用)이 있고, 거울면의 중심을 극 또는 경심(鏡心), 경구(鏡球)의 곡률중심을 구심(球心), 극과 구심을 잇는 직선을 거울축 또는 광축, 또는 주축이라 한다.A spherical mirror of convex shape is called a convex mirror and the concave mirror is concave mirror. Both convex and concave mirrors have an image forming effect, and the center of the mirror surface is the pole or the heart, the oral center of curvature, and the pole and the core. A straight line is called a mirror axis, an optical axis, or a principal axis.

두 가지 모두 물체의 바른 영상을 얻기에는 적당하지 않으나 한 장의 평면거울과 달라서 작은 평면거울을 여러 가지 각도로 세워 놓은 것과 같은 기능을 갖는 것으로서 특수한 목적에 사용되고 있다.Both are not suitable for obtaining a proper image of an object, but they are used for special purposes as having a function of setting up a small flat mirror at various angles, unlike one flat mirror.

예를 들면, 평면거울보다 훨씬 넓은 범위를 바라볼 수 있게 한 백미러의 볼록거울이나, 빛을 한 곳으로 모으는 집광기(集光器)의 오목거울 등은 그 대표적인 예이며, 이 밖에 반사망원경이나 슈미트카메라 등, 정밀한 광학기계에도 널리 이용되고 있다.For example, a convex mirror of a rearview mirror that allows a user to view a much wider range than a flat mirror, or a concave mirror of a condenser that collects light in one place is a typical example. It is also widely used in precision optical machines such as cameras.

구면거울의 초점은 반사면으로 되어 있는 구면 반지름의 1/2로서 그 위치는 거울의 중심과 구면의 중심을 잇는 선상에 있다. 단, 볼록거울은 빛을 발산시키는 기능을 갖는 것으로 허초점(虛焦點), 즉 초점이 거울의 후방에 있으며, 그에 의한 물체의 영상은 모두 허상이고, 물체를 거울에 대해서 어떤 위치에 놓더라도 상은 실물보다 작고 정립하고 있다.The focus of the spherical mirror is 1/2 of the spherical radius of the reflecting surface, and its position is on the line connecting the center of the mirror and the center of the sphere. However, the convex mirror has a function of emitting light, and the focal point, i.e., the focal point is behind the mirror, and the images of the object are all virtual, and the image is real no matter where the object is placed with respect to the mirror. It is smaller and establishes.

이에 대해서 오목거울에서는 상의 성질이 물체의 위치에 따라 변하며, ① 물체가 초점보다 거울 가까이에 있을 때는 정립된 상(허상)이 확대되어 나타난다. ② 물체가 초점과 구면중심의 중간에 있을 때는 도립(倒立)된 실상이 확대되어 나타난다. ③ 물체가 구면의 중심보다 먼 곳에 있을 때는 축소된 도립상(실상)이 된다. 즉, 광학적으로 볼록거울에서는 오목렌즈와, 오목거울에서는 볼록렌즈와 동일한 기능을 갖는다고 볼 수 있다.On the other hand, in a concave mirror, the nature of the image changes according to the position of the object. ① When the object is closer to the mirror than the focus, the established image (imaginary image) is enlarged. ② When the object is in the middle of the focal point and the spherical center, the inverted image appears enlarged. ③ When the object is farther away from the center of the sphere, it becomes a reduced inverted image. In other words, optically convex mirrors have the same function as concave lenses and concave mirrors.

구면거울의 축 위에 있는 물체와 상의 위치, 크기, 초점거리 및 상의 배율은 다음 식으로 구한다. 즉, 경심에서 물체까지의 거리를 a, 경심에서 상(像)까지의 거리를 b, 초점거리를 f, 곡률반지름은 r, 상(像)의 배율을 m이라 하면,1/a+1/b=1/f=2/r, m=b/a가 된다.The position, size, focal length, and magnification of the object and image on the axis of the spherical mirror are obtained by the following equation. That is, if the distance from the center of gravity to the object a, the distance from the center of gravity to the image b, the focal length f, the radius of curvature r, and the magnification of the image m, 1 / a + 1 / b = 1 / f = 2 / r and m = b / a.

여기서 a, b가 양(+)이면 거울 앞쪽에 실상이 생기고, a와 b가 음(-)이면 거울 뒤쪽에 허상이 생긴다. 또 f〉0이면 오목거울, f 〉 0이면 볼록거울이며, m은 상이 정립할 때를 +, 도립할 때를 -로 한다.If a and b are positive, a real image occurs in front of the mirror, and if a and b are negative, a virtual image occurs behind the mirror. If f> 0, it is a concave mirror; f> 0 is a convex mirror, and m is + when the phase is established and-when it is inverted.

단, 이 관계식이 정확하게 성립되는 것은, 빛이 광축에 따라 좁은 폭을 가지고 입사할 때이며, 거울면 전체에 들어오는 빛이나 광축에 대해서 큰 각도로 입사하는 빛에 대해서는 엄밀히 맞지 않는다.However, this relation holds true when light enters with a narrow width along the optical axis, and does not strictly apply to light entering the entire mirror surface or light incident at a large angle with respect to the optical axis.

이 경향은 특히 초점거리가 거울에 비해서 작을수록 두드러지며, 이것을 일반적으로 구면수차라 한다. 구면수차를 피하기 위해서는 보통 구면거울 대신에 반사면을 포물면으로 한 포물면거울이 사용된다.This tendency is especially pronounced when the focal length is smaller than the mirror, which is generally called spherical aberration. To avoid spherical aberration, parabolic mirrors with reflective surfaces as parabolic mirrors are usually used instead of spherical mirrors.

*[실상實像(real image)이란 렌즈나 반사경에 의해 맺어지는 영상(映像) 중에서 실제로 광선이 모여 이루어진 상이다. 그렇지 않은 것을 허상(虛像)이라 한다. 실상은 실제로 광선이 모인 영상이므로 사진필름이나 스크린에 비출 수 있으나 허상은 그런 것들 위에 직접 비출 수 없다. 볼록렌즈나 오목거울을 써서 물체의 영상을 맺게 할 때 물체가 초점거리 바깥쪽에 있으면 실상이 맺어지지만, 그 초점거리 안쪽에 있으면 허상이 맺어진다. 또한 오목렌즈 ·볼록거울 ·평면거울 등 앞에 물체를 놓았을 때도 모두 허상이 된다. * [A real image is an image in which light rays are actually collected from an image formed by a lens or a reflector. Otherwise, it is called a virtual image. In reality, the image is actually a ray of light, so it can be projected on photographic film or screen, but the virtual image cannot be projected directly on them. When a convex lens or concave mirror is used to form an image of an object, the image is formed when the object is outside the focal length, but when it is inside the focal length, a virtual image is formed. Also, when an object is placed in front of a concave lens, a convex mirror, or a flat mirror, it becomes a virtual image.

허상虛像(virtual image)은 평면거울의 상이나 볼록거울[凸面鏡], 오목[凹]렌즈의 초점 앞에 물체를 두었을 때의 상이다. 물체로부터 나온 빛이 렌즈 또는 반사거울의 광학계(光學系)를 통과했을 때 발산광선(發散光線)이 되어 실제로 상을맺지 못하나 그 광선을 반대 방향으로 연장시킨 것이 상을 만드는 경우이다. A virtual image is an image when an object is placed in front of a plane mirror, a convex mirror, or a focal point of a concave lens. When light from an object passes through an optical system of a lens or a reflecting mirror, it becomes a diverging beam and does not actually form an image, but it extends the light in the opposite direction to create an image.

정립상(正立像)은 똑바로 선상을도립상(倒立象)이란 뒤집힌 상을 말한다.] Erect (正立像) refers to the line of the Provincial (倒立象) is flipped on the straight.]

이러한 사항을 도표로 정리하면 다음과 같다.This is summarized as follows.

[표 1] 거울의 종류에 따른 상의 양태(樣態)표[Table 1] Table of Aspects According to Types of Mirrors

*a:물체에서 거울의 중심(경심)까지의 거리* a: distance from object to center of mirror

b:물체의 상에서 경심까지의 거리b: Distance from the top of the object to the mind

f:초점거리(초점에서 경심까지의 거리)f: focal length

r:곡률반지름(구면 거울을 하나의 구(球)로 보았을 때 그 구의 반지름)r: radius of curvature (the radius of the sphere when the spherical mirror is viewed as a sphere)

구면거울의 경우 f=1/2r의 관계에 있다. 다시말해 초점거리의 두배가 곡률반지름이 된다.For spherical mirrors, f = 1 / 2r. In other words, twice the focal length is the radius of curvature.

*허초점:볼록거울에만 존재. 볼록거울에 주축(경심과 구(球)의 중심인 구심(球心)을 이은 연장선)과 평행한 광선을 입사시키면 반사한 빛은 마치 거울 뒤의 한 점에서 나온 것처럼 진행한다. 이 점을 볼록거울의 허초점이라 한다.* Focus: Only in convex mirror. When a ray enters a convex mirror parallel to the main axis (an extension line connecting the center of the sphere and the sphere), the reflected light proceeds as if it came from a point behind the mirror. This point is called the focal point of the convex mirror.

홀로그램이란 입체적인 영상을 만들어내는 기법의 하나이다. 우리가 물체를 볼 수 있는 것은 빛이 존재하기 때문이다. 빛에는 고유한 특성이 몇 가지 있는데, 그 가운데 하나가 빛의 간섭성이다. 예를 들어 잔잔한 수면 위에 돌을 하나 던지면 수면 위에 물결이 일어난다. 그리고 여기에 돌을 하나 더 던지면 수면 위에는 두 물결이 서로 충돌하는 현상이 일어난다. 이와 마찬가지로 빛도 두가지가 동시에 만나게 되면 서로 간섭을 하게 되는데, 이러한 현상을 이용하면 입체상을 만들 수 있다. 레이저광은 간섭성이 좋으므로 두 개의 레이저광을 감광재료에 비추어 물체로부터 나오는 반사광 또는 투사광을 본래의 레이저광과 간섭시켜 그 간섭무늬를 기록한다. 이렇게 상호 작용하는 여러개의 레이저 광선을 얇은 공기층에 쏘아서 만든 3차원 형상(입체상)을 홀로그램이라 한다.Holograms are one of the techniques for creating three-dimensional images. We can see the object because there is light. Light has some unique characteristics, one of which is light coherence. For example, throwing a stone on a calm surface causes waves to form on the surface. If you throw another stone here, the two waves collide with each other on the surface of the water. Likewise, when light meets at the same time, they interfere with each other. Using this phenomenon, three-dimensional images can be created. Since the laser beam has good coherence, two laser beams are projected onto the photosensitive material, and the reflected light or projection light from the object is interfered with the original laser beam to record the interference fringe. The three-dimensional shape (stereoscopic) created by shooting these interacting laser beams in a thin layer of air is called a hologram.

좀더 자세히 살펴보면, 두 개의 레이저광이 서로 만나 일으키는 빛의 간섭효과를 이용, 사진용 필름과 유사한 표면에 3차원 이미지를 기록한 것이다.In more detail, the three-dimensional image is recorded on a surface similar to a photographic film by using the interference effect of light generated by two laser beams.

홀로그램은 제작에 사용되는 여러 가지 기술에 따라 시각적으로 다양한 입체적 효과를 갖게 된다. 이 이미지를 재생하는 기술을 홀로그래피(Holography)라 하고, 이 기술에 의해 만들어진 상품을 홀로그램(Hologram)이라고 한다. 홀로그램은 1948년 영국의 물리학자 데니스 가보(Dennis Gabor)가 그 원리를 발견하여 노벨상의 영예를 안았고, 1960년대 레이저의 개발로 본격적인 홀로그램의 응용기술이 발전되었다.Holograms have a variety of three-dimensional effects, depending on the technology used in their production. The technique of reproducing this image is called holography, and the product produced by this technique is called hologram. The hologram was awarded the Nobel Prize when British physicist Dennis Gabor discovered the principle in 1948, and the application of the hologram was developed in earnest with the development of the laser in the 1960s.

홀로그램은 빛의 간섭효과를 이용해서 모델로부터 굴절된 빛을 새롭게 창조하는 것이다.Holograms use the interference effects of light to create new light refracted from the model.

셔터를 통과한 레이저빔은 광선 분리기(Beam Splitter)에 의해 2개의 광선으로 분리된다. 분리된 광선 중에서 물체로 투영되는 광선을 오브젝트 빔(object beam)이라 하고, 분리된 다른 한 광선을 레퍼런스 빔(reference beam)이라고 한다.The laser beam passing through the shutter is split into two beams by a beam splitter. The light beam projected onto the object among the separated light beams is called an object beam, and the other separated light beam is called a reference beam.

레퍼런스 빔은 거울에 반사되어 렌즈를 통과한 후 홀로그램 필름판에 비쳐진다. 오브젝트 빔은 거울에 의해 굴절되어 렌즈를 통과한 후 물체에 직접 투사되는데, 물체는 그 빛의 일부를 홀로그램 필름판에 반사 시킨다.The reference beam is reflected by the mirror, passes through the lens, and then shines onto the holographic film plate. The object beam is refracted by a mirror, passes through the lens, and is then projected directly onto the object, which reflects some of its light onto the holographic film.

모델로부터 반사된 빛과 레퍼런스 빔으로 부터 나온 빛은 상호작용을 통해 간섭패턴 이라고 불리는 명암을 가진 복잡한 패턴을 형성하게 된다.The light reflected from the model and the light from the reference beam interact to form a complex pattern with contrast called an interference pattern.

간섭패턴은 빛에 민감한 소재에 의해서 마스터 플레이트에 기록된다.The interference pattern is recorded on the master plate by a light sensitive material.

이렇게 해서 만들어진 마스터 홀로그램을 통해 프로덕션 마스터가 만들어지며, 이 프로덕션 마스터는 최종 홀로그램의 대량생산에 사용된다.The master hologram thus created creates a production master, which is used for mass production of the final hologram.

홀로그램 이미지는 그것을 만드는 데 사용된 레이저 광선이 사용된 것과 똑같은 각도에서 비쳐졌을 때 볼 수 있게 된다.The hologram image is visible when the laser beam used to make it is shining at the same angle as was used.

이처럼 기존의 3차원 홀로그램은 레이저광선을 이용해야 하므로 제작의 난이도가 높아지고 아울러 생산단가가 상승하는 문제점이 있었다. 하지만 상술한 오목거울의 반사원리를 활용하면 손쉽게 홀로그램을 구현할 수 있는 장점이 있다.As such, the existing three-dimensional hologram has to use a laser beam, which increases the difficulty of manufacturing and increases the production cost. However, using the above-described reflection principle of the concave mirror has an advantage that can easily implement a hologram.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 바와 같은 다양한 문제점들을 극복하여 저렴한 가격으로 대량생산이 가능하며, 손쉽게 제작이 가능한 홀로그램(입체영상)을 구현하는 방법을 제공하는데 있다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method of implementing a hologram (stereoscopic image) that can be mass-produced at a low price and easily produced by overcoming the various problems described above.

오목거울에 의한 빛의 반사의 원리는 다음과 같다.The principle of reflection of light by a concave mirror is as follows.

(1).거울축(주축)에 평행으로 입사한 광선은 반사후 초점을 지난다.(1). Light rays incident parallel to the mirror axis (main axis) pass through the focus after reflection.

(초점에서 나온 것처럼 반사한다)(Reflects as if out of focus)

(2).거울의 경심으로 입사한 광선은 거울축에 대한 입사각과 같은 각으로 반사한다.(2). Rays incident at the mirror's center reflect at the same angle as the incident angle to the mirror axis.

(3).초점을 향하여 입사한 광선은 거울축에 평행으로 반사한다.(3). Light rays incident toward the focal point reflect parallel to the mirror axis.

(4).구심으로 입사한 광선은 입사한 경로를 따라 그대로 반사한다.(4). Light rays incident on the centripet are reflected as they are along the incident path.

이러한 오목거울의 반사의 원리를 이용하여 입체영상을 구현하고자 하는 것이 본 발명의 주된 기술이다.The main technique of the present invention is to implement a stereoscopic image using the principle of reflection of the concave mirror.

[*반사의 법칙: 거울의 종류에 관계없이 다음의 법칙을 따른다.[* The law of reflection: Regardless of the type of mirror, the following law applies.

(1).입사각과 반사각은 동일하다.(1) Incident and reflection angles are the same.

(2).입사광과 반사광 그리고 법선(반사면에 수직인 직선을 일컫는다)은 동일 평면상에 존재한다).](2) Incident light, reflected light, and normals (called straight lines perpendicular to the reflecting plane) are coplanar)]

도1은 빛의 '반사의 법칙' 설명도이다.1 is an explanatory view of the 'law of reflection' of light.

도2는 빛의 반사 경로를 그린 설명도이다.2 is an explanatory diagram illustrating a reflection path of light.

도3은 물체의 위치에 따른 오목거울의 상(像)의 종류를 그린 설명도이다.Fig. 3 is an explanatory diagram showing the kind of the image of the concave mirror according to the position of the object.

도4는 본 발명에 따른 오목거울을 활용하여 입체영상을 구현하기 위한 오목거울의 구조도이다.4 is a structural diagram of a concave mirror for implementing a three-dimensional image using a concave mirror according to the present invention.

본 발명에 따른 "오목거울을 활용한 입체영상"은 초점거리가 동일한, 다시 말해 곡률반지름이 동일한 2개의 오목거울을 사용하여 구성된다.The "stereoscopic image utilizing a concave mirror" according to the present invention is constructed using two concave mirrors having the same focal length, that is, the same radius of curvature.

곡률반지름이 동일한 2개의 오목거울을 서로 경심(거울의 중심)이 상대 오목거울의 초점에 위치하도록 붙여 놓으면 오목거울의 반사법칙에 따라 입체영상을 구현할 수 있다.When two concave mirrors having the same radius of curvature are attached to each other so that the center of gravity (mirror center) is located at the focal point of the concave mirror, a three-dimensional image can be realized according to the reflection law of the concave mirror.

예를 들어, 곡률반지름이 10cm인 오목거울 2개를 가지고 입체영상을 만들어 보자.For example, let's create a stereoscopic image with two concave mirrors with a 10 cm radius of curvature.

(1).서로가 경심이 상대거울의 초점에 오도록 붙인다.(서로 맞대 붙이면 자동으로 상호간 초점이 상대방 오목거울의 경심에 놓이게 되어 있다).(1). Attach each other's mind to the other mirror's focal point. (If you put each other together, the mutual focus will automatically be on the other's concave mirror).

(2).오목거울을 서로 맞대고 붙이기 전에 입체영상으로 만들 물체를 두 거울 사이에 넣도록 한다.(2) Before placing the concave mirrors against each other, insert an object to be a stereoscopic image between the two mirrors.

(3).서로 맞붙인 오목거울을 횡으로 놓는다.(3). Lay the concave mirrors glued together.

(4).위에 놓인 오목거울의 경심을 기준으로 지름 2cm크기로 잘라낸다.(4). Cut it into 2cm in diameter based on the diameter of the concave mirror on the top.

(다이아몬드 커팅기를 활용하여 절단한다)(Cut using diamond cutter)

(5).실상이 위에 놓인 오목거울 위에 조사(照射)된다.(5). The image is irradiated onto the concave mirror on which it is placed.

위는 한 실례에 불과하며 곡률반지름이 어떠한 것이든지 입체영상의 구현이 가능하며, 상단부의 오목거울의 절개(切開) 직경도 얼마든지 다양화할 수가 있다.The above is just one example, it is possible to realize a three-dimensional image of any radius of curvature, and the incision diameter of the concave mirror at the upper end can be varied.

다시말해 입체영상으로 만들고자 하는 물체의 크기에 따라 얼마든지 다양한 곡률반지름을 지닌 오목거울을 통하여 원하는 크기의 입체영상을 구현할 수가 있다.In other words, it is possible to realize a three-dimensional image of a desired size through a concave mirror having a variety of curvature radius depending on the size of the object to be made into a three-dimensional image.

곡률반지름이 같은 두 개의 오목거울은 당연히 초점거리도 서로 같게 되어있다. 예를 들어 곡률반지름이 같은 A, B 두 개의 오목거울을 맞댄다고 가정하자. A의 경심(거울의 중심)은 B거울의 초점에 위치하게 되고, B거울의 경심은 반대로 A거울의 초점에 위치하게 된다.Two concave mirrors with the same radius of curvature have the same focal length. For example, assume that two A and B concave mirrors have the same radius of curvature. The mind of A (center of the mirror) is located at the focal point of the B mirror, and the mind of B mirror is located at the focal point of the A mirror.

A와 B 오목거울을 횡으로 놓는다. A거울이 위에 B거울이 아래에 위치하게 놓았다고 가정하자.Place the A and B concave mirrors laterally. Suppose A mirror is placed above and B mirror is below.

A와 B거울을 잠시 떼고 그 사이에 소형물체를 넣는다. 그러면 소형물체 C는 거울 B위에 위치하게 된다.Take the A and B mirrors for a while and put a small object between them. Then the small object C is placed on the mirror B.

물체 C의 위치는 거울 A의 입장에서 보면 초점과 경심사이에 위치하게 된다. 따라서 오목거울의 반사법칙에 따라 물체 C의 상은 거울 안쪽에 확대 정립허상으로 맺히게 된다. 그러나 이를 우리가 볼 수는 없다. 오목거울의 반사면이 안쪽으로 향해 A와 B가 서로 붙어 있고 외부는 은 ·알루미늄 등을 진공증착(眞空蒸着)한 표면이라 상이 맺힐 수 없기 때문이다. 따라서 위쪽 거울인 A의 경심을 중심으로 원의 형태로 유리를 절개할 필요성이 있다.The position of the object C is located between the focus and the mind from the mirror A's point of view. Therefore, according to the reflection law of the concave mirror, the image of the object C forms an enlarged upright image inside the mirror. But we cannot see it. This is because the reflection surface of the concave mirror is inward, and A and B are stuck to each other, and the outside cannot be formed because the surface is vacuum-deposited with silver and aluminum. Therefore, there is a need to cut the glass in the form of a circle centered on the mind of the upper mirror A.

그러면 절개된 부분을 뚫고 정립허상이 투영되므로 눈으로 입체영상을 볼 수가 있는 것이다.Then, the image of the upright image is projected through the incision, and you can see the stereoscopic image with your eyes.

상술한 방법으로 제조한 오목거울을 활용한 입체영상은 레이저를 사용하지 않고도 3차원 입체영상의 구현이 가능하므로 저가로 입체영상물을 제조할 수 있다는 장점이 있으며, 손쉽게 원하는 크기와 유형의 입체영상을 제조할 수 있으므로 손쉽게 대량생산할 수 있다는 장점을 지니고 있다.The three-dimensional image using the concave mirror manufactured by the above-described method has the advantage that the three-dimensional image can be produced at low cost because it is possible to implement the three-dimensional image without using a laser. Since it can be manufactured, it has the advantage of easy mass production.

본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 특허등록청구범위에 속한다 할 것이다.Although the invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that modifications and variations can be made within the spirit and scope of the invention, and such variations or modifications are within the scope of the appended claims. will be.

Claims

Stereoscopic images made using concave mirrors with the same radius of curvature, ie the same focal length

According to claim 1, various character goods implemented through a three-dimensional image

The application product according to claim 1, wherein a product which is capable of recording an individual voice or music by attaching a voice signal system to a product that realizes a stereoscopic image.