KR20030081849A - 지구본에 홀로그램을 이용하여 별자리 조사방법 및 그지구본 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지구본에 홀로그램을 이용하여 별자리 조사방법 및 그 지구본에 관한 것으로서, 지구본의 상부 공간부에 별자리를 홀로그램을 이용하여 조사함으로 3차원방식으로 실감나도록 이루어진 것을 지구본에 홀로그램을 이용하여 별자리 조사방법 및 그 지구본을 얻기 위한 것인 바,

레이저광 경로상에 빔스프리터와 평면경와 실린드리컬 렌즈가 순차적으로 연결되어진 홀로그램 주사장치에 있어서, 지구본의 중심에 레이저를 구성하고, 그 상부면에 구형으로 형성하되 레이저와 일정한 거리가 되도록 빔스프리터가 부착된 제1구형체와, 상기 빔스프리터에서 다수의 광선을 분배하여 필름에 조사되도록 렌즈부가 부착된 제 2구형체와; 상기 렌즈부에서 발산되는 빛이 필름에 조사되도록 그 상부에 구성하되 필름이 부착된 제 3구형체와; 상기 제 3구형체의 상부에는 반 투명의 외형 구형체로 구성하고, 상기 레이저부에 전원을 공급하는 전원부와, 스위치를 구성함으로 써,

일상적으로 상용되는 홀로그램을 지구본에 적용하여 그 빛을 이용하여 지구본의 표면에 별자리가 떠 있는 것 같은 효과를 줌으로 써, 학생들의 교육용 및 장식용으로 사용할 수 있는 뛰어난 효과가 있으므로 홀로그램을 이용한 지구본 산업상 매우 유용한 발명이다.

Description

지구본에 홀로그램을 이용하여 별자리 조사방법 및 그 지구본{omitted}

본 발명은 지구본에 홀로그램을 이용하여 별자리 조사방법 및 그 지구본에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지구본의 상부 공간부에 별자리를 홀로그램을 이용하여 조사함으로 3차원방식으로 실감나도록 이루어진 것을 지구본에 홀로그램을 이용하여 별자리 조사방법 및 그 지구본에 관한 것이다.

현재, 산업사회가 날로 발전하고 있으며, 그에 따른 반도체, 기계, 전기 등의 각 분야에서도 혁신적인 발전을 이룩하였습니다.

종래의 지구본은 구형으로 형성된 지구본체의 상부면에 지구의 실체 형상과 같은 지도를 도포하여 형성하였고 그 지구본체가 회전이 가능하도록 받침대와 지지대가 구성된 지구본을 사용하였다.

이러한 종래의 지구본은 단지 평면상으로 이루어지므로서, 교육자 및 사용자에게 너무 단조롭고 식상한 문제점이 있었다.

또한, 종래의 지구본은 지구본에 별자리를 나타내거나, 표시하는 방법이 매우 어렵고 또한, 표시하여도 입체감이 없으면 가치가 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서, 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 본 발명의 목적은 지구본에 별자리를 입체감이 있도록 형성하여 실제와 비슷한 지구의 별자리를 형성한 지구본에 홀로그램을 이용하여 별자리 조사방법 및 그 지구본을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 실시예는 교육자와 사용자에게 실체감을 줄 수 있는 지구본에 홀로그램을 이용하여 별자리 조사방법 및 그 지구본을 제공하는 데 있다.

홀로그램은 기록 방식, 재생 방식 그리고 용도에 따라 여러가지로 분류할 수있다.일반적으로 홀로그램은 은염사진건판에 기록이 되는데 사진필름의 두께와 홀로그램의 간섭무늬 간격과의 비에 따라서 홀로그램의 특성에 차이가 생긴다. 일반적으로 홀로그램의 두께에 대한 간섭무늬 간격과의 비가 10 이상이면 체적형 홀로그램이라고 하며 그 이하이면 평면형 홀로그램이라고 한다. 평면형 홀로그램은 회절되어 나오는 빛의 방향이 여러 방향으로 나오므로 홀로그램의 상을 여러 방향에서 관찰할 수가 있지만 홀로그램에 입사된 빛이 여러 방향으로 쪼개져서 회절되므로 홀로그램의 상이 밝지가 못한 단점이 있다. 반면에 체적형 홀로그램은 물체의 상이 한쪽 방향으로만 회절되어 나오므로 물체의 상이 대단히 밝다는 특징이 있다. 이러한 체적형 홀로그램은 두께가 크므로 여러가지의 홀로그램을 같이 기록할 수 있다는 장점과 파장 선택성이 뛰어나 칼라 홀로그램을 제작할 경우 필수적이다.

기록 방식으로 분류할 경우 홀로그램은 진폭형 홀로그램과 위상형 홀로그램으로 분류할 수가 있다. 일반적으로 홀로그램을 제작하는 첫 단계는 물체의 상을 레이저 홀로그래픽 장치로 감광재료인 홀로그래픽 은염 사진건판에 노출과정을 통해 기록을 하게되는데 노출이 끝난 사진필름을 현상액에 담가 현상을 한 후에 정착을 거쳐 물로 수세를 하게된다. 이때 공기중에서 건조된 후에 얻어진 홀로그램을 진폭형 홀로그램이라고 하며 이 홀로그램을 현미경으로 살펴보면 밝고 어두운 무늬로 이루어진 간섭무늬를 볼 수가 있다. 이때 밝은 무늬는 빛에 노출되지 않은 부분이며 어두운 부분은 빛에 노출된 부분이다. 빛에 노출되어 어둡게된 부분은 금속은으로 이루어져 있으며 밝은 부분은 은염이 씻겨나가서 젤라틴으로만 되어 있다. 이렇듯 빛에 노출된 정도가 홀로그램에 그대로 반영되도록 화학처리 과정을 거쳐 얻어진 홀로그램을 진폭형 홀로그램이라고 한다. 위상형 홀로그램은 진폭형 홀로그램을 표백과정이라고 하는 후처리과정을 거치게 되면 얻어지는데 이때 빛을 받아 어둡게 금속은으로 남아 있던 부분이 투명한 은염으로 바뀌어 육안으로 관찰할때 투명한 유리처럼 보인다. 이렇게 얻어진 위상형 홀로그램은 빛을 받은 부분은 은염으로 되어 있으며 빛에 노출되지 않은 부분은 젤라틴으로 남아 있어 두부분간에 굴절률 차이가 생겨 결과적으로 위상차에 의한 회절 현상이 일어난다. 이 때문에 홀로그램의 상의 밝기가 대단히 뛰어나 현재 쓰이고 있는 홀로그램은 대부분 이 방식을 사용하고 있다.

홀로그램은 또한 재생 방식에 따라 반사형과 투과형 홀로그램으로 분류되는데 이들은 사실상 홀로그램을 기록할 때 그 기록 방식에 의해 결정된다고 할 수 있다. 투과형 홀로그램은 재생시에 홀로그램의 뒤에서 빛을 비추어 홀로그램을 투과하여 나온 상을 홀로그램의 앞에서 관찰하도록 제작된 것으로 이것은 제작시에 물체파와 기준파를 같은 방향에서 사진필름에 입사시켜 노출시킨다. 이때 간섭무늬는 사진필름의 젤라틴 면에 수직으로 형성된다. 반면에 반사형 홀로그램은 재생시에 홀로그램의 앞에서 빛을 비추어 홀로그램을 반사하여 나온 상을 홀로그램의 앞에서 관찰하도록 제작된 것으로 이것은 제작시에 물체파와 기준파의 방향을 감광재료의 반대 방향에서 서로 입사하도록 하여 얻게된다. 이때 간섭무늬는 사진필름의 젤라틴 면과 평행하게 형성되는데 젤라틴 면에 평행한 간섭무늬의 면은 각각 파장을 선택하는 작용을 하게되어 칼라 홀로그램 제작시에 유용하게 사용되며 특히 체적형 반사형 홀로그램은 상이 밝은 칼라 홀로그램에 많이 응용된다.

이러한 분류 이외에도 홀로그램은 여러 종류를 나눌 수 있는데 앞서의 여러 방식을 종합해 보면 크게 투과형 무지개 홀로그램, 반사형 칼라 홀로그램 그리고 스테레오 홀로그램으로 구분된다. 무지개 홀로그램은 일반적으로 대형 디스플레이 홀로그램의 제작에 많이 사용되는데 간격이 작은 슬릿을 사용하기 때문에 상이 선명하며 밝다. 반사형 칼라 홀로그램은 무지개 홀로그램 보다 제작이 까다롭고 상이 다소 선명하지 않으며 밝지 않다는 점이 있으나 입체감이 뛰어 난 특징이 있으며 자연색 칼라 홀로그램 제작시에 대단히 뛰어난 능력을 발휘한다. 스테레오 홀로그램은 물체의 재생 각도를 넓게 한 방식으로 일반적으로 물체의 상을 사진 카메라를 사용하여 여러 방향에서 촬영한 후에 이 사진을 합성하여 홀로그램 사진필름에 기록하거나 또는 물체를 회전판 위에 올려놓고 물체를 조금씩 각도를 변화시키면서 홀로그램을 기록한다. 이러한 스테레오 홀로그램은 입체감이 매우 뛰어나 여러 방향에서의 물체상을 재생하여 볼 수 있다.

본 발명의 이루고자하는 목적은 레이저로 빛을 조사하는 단계와; 레이져의 빛을 물체파와 참조파로 분활하는 빛 분할단계와; 물체 및 피사체 즉 필름에 조사하도록 반사판과 오목렌지를 사용하여 반사 및 조사범위를 확대하는 단계와; 상기 물체에 조사하는 물체파를 별자리가 현상된 필름 즉 피사체에 조사하는 단계와; 상기 레이저에서 조사된 빛을 이 빛 분할기를 통한 참조파와 별자리가 현상된 필름을 통한 빛이 일정한 각도로 조사되어 지구본의 상부 공간부에 별자리가 나타나도록 조사하는 단계로 이루어져 달성하였다.

본 발명의 다른 목적은 레이저/코리메이터로부터 드럼에 이르는 홀로그램 선형주사광학계의 레이저광 경로상에 빔스프리터와 평면경와 실린드리컬 렌즈가 순차적으로 연결되어진 홀로그램 주사장치에 있어서,

지구본의 중심에 레이저를 구성하고, 그 상부면에 구형으로 형성하되 레이저와 일정한 거리가 되도록 빔스프리터가 부착된 제1구형체와, 상기 빔스프리터에서 다수의 광선을 분배하여 필름에 조사되도록 렌즈부가 부착된 제 2구형체와; 상기 렌즈부에서 발산되는 빛이 필름에 조사되도록 그 상부에 구성하되 필름이 부착된 제 3구형체와; 상기 제 3구형체의 상부에는 반투명의 외형 구형체로 구성하고, 상기 레이저부에 전원을 공급하는 전원부와, 스위치를 포함하여 달성하였다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 홀로그램을 이용하여 별자리가 나타나는 지구본을 도시한 사용상태도,

도 2는 본 발명의 홀로그램을 이용하여 별자리가 나타나는 지구본를 도시한 사시도,

도 3은 본 발명의 홀로그램을 이용하여 별자리가 나타나는 지구본을 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 스위치 20 : 전원선

30 : 렌즈 40 : 필름

50 : 빔 스프리터 60 : 제1구형체

70 : 제2구형체 80 : 내부회전체 중심축

90 : 별자리 100 : 지구본

110 : 외형 구형체 120 : 제3구형체

150 : 레이저 200 : 받침대

이하, 본 발명의 실시예를 들어 지구본에 홀로그램을 이용하여 별자리 조사방법 및 그 지구본을 구체적으로 설명하고자 한다.

먼저, 본 발명의 홀로그램을 이용하여 별자리가 나타나는 홀로그램을 상세히 설명한다.

레이저로 빛을 조사하는 단계와; 레이져의 빛을 물체파와 참조파로 분활하는 빛 분할단계와;

물체 및 피사체 즉 필름에 조사하도록 반사판과 오목렌지를 사용하여 반사 및 조사범위를 확대하는 단계와;

상기 물체에 조사하는 물체파를 별자리가 현상된 필름 즉 피사체에 조사하는 단계와;

상기 레이저에서 조사된 빛을 이 빛 분할기를 통한 참조파와 별자리가 현상된 필름을 통한 빛이 일정한 각도로 조사되어 지구본의 상부 공간부에 별자리가 나타나도록 조사하는 단계로 이루어진 특징이 있다.

이때 물체파와 일정한 각도를 이루는 참조파(參照波)를 동시에 감광재료에 입사시킨다. 이 때문에 이광선속법이라 불린다. 물체파와 참조파는 서로 간섭하므로 감광재료에 일종의 간섭무늬가 기록된다. 간단한 경우로서 참조파와 물체파가 모두 평행광(平行光)인 경우를 생각하면, 두 빛의 위상차이에 의하여 감광재료면 위에 보강과 간섭으로 인한 등간격(等間隔)으로 지면(紙面)에 수직한 간섭무늬가 기록된다. 이때 간섭무늬의 콘트라스트는 참조파와 물체파의 진폭이 같을 때 가장 크고, 차이가 날수록 작아진다. 노장(露光)된 감광재료를 현상처리한 것이 홀로그램이다. 홀로그램에는 물체의 상이 보통 카메라로 찍은 사진과는 달리 빛의 파장에 가까운 가늘기로 물체의 정보가 완전히 기록ㆍ흑화(黑化)되어 있다.

제 2 단계에서는 홀로그램을 제 1 단계의 참조파와 똑같은 재생용 조명파로 조명한다. 이 단계에서는 명암의 형태로 기록된 일종의 간섭무늬가 빛의 진행방향을 바꾸는 회절격자(回折格子)로서 작용하여 빛이 입사하면 그대로 투과하는 직접투과파(直接透過波;차수가 0인 회절파)와 간섭무늬간격에 의하여 1차 2개의 회절파(回折波)가 생긴다. 제 1 단계에서 참조파ㆍ물체파가 평행광인 경우 1차 회절광은 모두 평행광인데, 1차회절광은 원래의 물체파가 감광재료를 투과한 방향으로 나아간다. 실제의 간섭무늬는 물체파의 위상ㆍ진폭으로 흐트러져 있으므로 그에 대응하여 1차회절파가 흐트러져서 본래의 물체파를 그대로 재생하게 된다.

상기와 같은 홀로그램을 본 발명 도 1 내지 도 3에 도시한 홀로그램을 이용하여 별자리가 나타나는 지구본은 레이저/코리메이터로부터 드럼에 이르는 홀로그램 선형주사광학계의 레이저광 경로상에 빔스프리터와 평면경와 실린드리컬 렌즈가 순차적으로 연결되어진 홀로그램 주사장치에 있어서,

지구본의 중심에 레이저(150)를 구성하고, 그 상부면에 구형으로 형성하되 레이저와 일정한 거리가 되도록 빔스프리터(50)가 부착된 제1구형체(60)와, 상기 빔스프리터(50)에서 다수의 광선을 분배하여 필름(40)에 조사되도록 렌즈부(30)가 부착된 제 2구형체(70)와; 상기 렌즈부에서 발산되는 빛이 필름(40)에 조사되도록 그 상부에 구성하되 필름이 부착된 제 3구형체(120)와; 상기 제 3구형체의 상부에는 반 투명의 외형 구형체(110)로 구성하고, 상기 레이저부에 전원을 공급하는 전원부(20)와, 스위치(10)와 받침대(200)를 포함하여 구성된다.

즉 지구본의 중심내에 구성된 레이저(150)는 전원선(20)에서 공급되는 전원을 이용하여 레이저빔을 조사하도록 하여 그 빛이 빔스프리터(50)에 조사되어 다수개의 빛으로 분배하여 입체감을 갖도록 하였다.

상기와 같이 다수의 분배된 빛을 렌즈에 조사되어 평활 렌즈에 의해 피름에 조사된다. 이때 다른 빔스프리터에 의해 분배된 비칭 렌즈를 통하여 필름으로 조사되어 별자리(90)가 지구본(100)의 나타나도록 하였다.

상기의 별자리는 필름에 현상되어 있으므로 그 나라와 그 위치에 따라 다르게 나타낼 수 있다.

상기의 배열은 중심에 레이저를 형성하고 , 일정한 간격으로 그 상부에는제1구형체(60)와 그 상부에는 제2구형체(70)와 그 상부에는 제3구형체(120)를 적층하여 레이저(150)의 중심점에서 빛이 파생되어 지구본(100)의 상부위로 별자리(90) 조사되도록 하여 그 입체감을 나타내도록 하였다.

또한, 상기 지구본의 제3구형체(120)와 반 투명부가 3차원으로 회전되도록 내부 중심축(80)이 일축면에 삽입되도록하여 각 구형별로 서로 회전되도록 구성한 홀로그램을 이용하여 별자리가 나타나는 지구본을 달성하였다.

예컨대, 본 발명의 지구본에 홀로그램을 이용하여 별자리 조사방법 및 그 지구본을 상세히 설명하나 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 색상, 재질 등은 얼마든지 치환 또는 변형이 가능하다는 것이 당업자에게 명백히 이해될 것이고 이 또한 본 발명의 권리범위에 속함은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 지구본에 홀로그램을 이용하여 별자리 조사방법 및 그 지구본은 일상적으로 상용되는 홀로그램을 지구본에 적용하여 그 빛을 이용하여 지구본의 표면에 별자리가 떠 있는 것 같은 효과를 줌으로 써, 학생들의 교육용 및 장식용으로 사용할 수 있는 뛰어난 효과가 있으므로 홀로그램을 이용한 지구본 산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 레이저로 빛을 조사하는 단계와; 레이져의 빛을 물체파와 참조파로 분활하는 빛 분할단계와;

   물체 및 피사체 즉 필름에 조사하도록 반사판과 오목렌지를 사용하여 반사 및 조사범위를 확대하는 단계와;

   상기 물체에 조사하는 물체파를 별자리가 현상된 필름 즉 피사체에 조사하는 단계와;

   상기 레이저에서 조사된 빛을 이 빛 분할기를 통한 참조파와 별자리가 현상된 필름을 통한 빛이 일정한 각도로 조사되어 지구본의 상부 공간부에 별자리가 나타나도록 조사하는 단계로 이루어진 지구본에 홀로그램을 이용하여 별자리 조사방법.
2. 레이저/코리메이터로부터 드럼에 이르는 홀로그램 선형주사광학계의 레이저광 경로상에 빔스프리터와 평면경와 실린드리컬 렌즈가 순차적으로 연결되어진 홀로그램 주사장치에 있어서,

   지구본의 중심에 레이저(150)를 구성하고, 그 상부면에 구형으로 형성하되 레이저와 일정한 거리가 되도록 빔스프리터(50)가 부착된 제1구형체(60)와, 상기 빔스프리터(50)에서 다수의 광선을 분배하여 필름(40)에 조사되도록 렌즈부(30)가 부착된 제 2구형체(70)와; 상기 렌즈부에서 발산되는 빛이 필름(40)에 조사되도록그 상부에 구성하되 필름이 부착된 제 3구형체(120)와; 상기 제 3구형체의 상부에는 반 투명의 외형 구형체(110)로 구성하고, 상기 레이저부에 전원을 공급하는 전원부(20)와, 스위치(10)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 홀로그램을 이용한 지구본.
3. 제 1항에 있어서, 상기 지구본의 제 3 구형부(120)와 반 투명부가 3차원으로 회전되도록 내부 중심축(80)이 일축면에 삽입된 것을 특징으로 하는 홀로그램을 이용한 지구본.