KR20090123165A - Method of formming geometric figure using light beam and apparatus for the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for performing a specific surface of a geometric figure using a trace of a reflected light, and an apparatus for performing the same are provided to form a specific curve of a three dimensional figure by using a whole trace of a reflected light. CONSTITUTION: A light source(10) irradiates a light ray with a fixed width. A fixed angle is formed between a center axis and an optical axis of the light ray(L0) irradiated from the light source. A side surface of a cylinder type object is formed into a curved surface, and is positioned on an optical path. An object(20) partially has a cylinder type surface. A screen(30) is vertically installed with the optical axis of the light ray coming from the light source. A rotation center axis of a cylinder longitudinal direction of the cylinder type object is the same as y-axis in a three dimensional space having x-axis, y-axis, and z-axis.

Description

광선을 이용한 기하 도형 형성 방법 및 형성 장치 {method of formming geometric figure using light beam and apparatus for the same}Method of forming geometric shapes using light beams and forming apparatus {method of formming geometric figure using light beam and apparatus for the same}

본 발명은 큰 변화가 없는 한정된 폭을 가지고 직진하는 광선을 이용하여 직선, 곡선, 입체도형의 특정 곡면과 같은 기하학적 도형을 형성하는 방법과 장치 및 그 기술적 응용에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for forming a geometric figure such as a straight line, a curved line, a specific curved surface of a three-dimensional figure using a straight line with a limited width without a large change, and its technical application.

빛의 성질과 이를 이용하는 방법에 대한 많은 물리학적 연구가 이루어져 왔다. 빛은 일종의 전자기파로 주위로 전파되면서, 입자와 같은 성격도 가져 빛은 광자라는 기본 입자로 이루어진 것으로 생각될 수도 있다. Many physical studies of the nature of light and how to use it have been done. As light propagates around as a kind of electromagnetic waves, it also has a particle-like nature, and light may be thought of as composed of basic particles called photons.

이러한 빛은 전파되는 경로 상에서 물체를 만나면 반사하거나, 물체 속으로 입사하여 투과하면서 입사각에 따라 굴절 현상을 나타낸다.Such light reflects when it meets an object on a propagating path, or enters and passes through the object, and exhibits refraction according to the incident angle.

레이저나 후레쉬의 빛은 광원 주위의 반사체의 기하학적 형태 등을 이용하여 한정된 거리 내에서는 일정한 폭을 가지면서 직진한다. 금속이나 유리의 매끈한 표면에서 빛은 공이 평편한 바닥이나 벽에서 튕겨 나오듯이 입사 위치의 표면의 법선과 함께 이루는 반사각이 입사각이 같게 되는 반사의 법칙을 따른다. The laser or flash light travels with a constant width within a limited distance by using the reflector's geometry around the light source. On smooth surfaces of metal or glass, light obeys the law of reflection such that the angle of reflection along with the normal of the surface at the point of incidence is equal to the angle of incidence, as the ball bounces off a flat floor or wall.

직진하는 빛은 스넬의 반사 법칙에 따라 반사하며, 그 경로상에 일정한 기하학적 형태의 표면을 만나게 되면 그 재질에 따라 반사와 투과를 하게 되고 그 반사광 및 투과광이 규칙적인 형태, 가령 기하학적인 도형을 형성할 수 있다. Straight light reflects according to Snell's law of reflection, and when it encounters a surface of a certain geometric shape on its path, it reflects and transmits according to its material, and the reflected light and transmitted light form a regular shape, for example, a geometric figure. can do.

따라서, 본 발명은, 일정 폭을 가지고 직진하는 빛이 반사되는 형태를 이용하고, 그 반사되는 빛이 이루는 궤적을 이용하여 기하학적 도형, 가령 입체적인 원뿔과 같은 도형의 특징적 표면을 구현하거나, 반사되는 빛이 다른 표면과 만나 원이나 타원과 같은 도형, 곡선, 직선을 구현하도록 하는 방법 및 그 방법 구현을 위한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, the present invention uses a form in which light traveling straight with a certain width is reflected, and implements a characteristic surface of a geometric shape, such as a three-dimensional cone, by using a trajectory formed by the reflected light, or reflects light It is an object of the present invention to provide a method for meeting a different surface to realize a shape, a curve, a straight line such as a circle or an ellipse, and an apparatus for implementing the method.

단, 본 발명에서 기하 도형을 형성하는 빛은 주로 반사를 언급하지만 빛이 만나는 물체의 재질과 위치에 따라 반사광 외에 투명 재질에서는 투과광(굴절광 포함), 물체 주변부에서는 회절광 및 인근을 만나지 않고 지나는 직진광도 기하 도형을 나타나는 데 기여를 할 수 있다. However, in the present invention, the light forming the geometric figure mainly refers to reflection, but according to the material and location of the object where the light meets, transmitted light (including refractive light) in the transparent material in addition to the reflected light, does not meet the diffracted light and the neighborhood at the object periphery Straight light can also contribute to the geometry.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의, 광선을 이용한 기하 도형 형성 방법은, 직진하는 일정 폭의 광선을 투사할 수 있는 광원을 준비하여 투사하고, 광선의 직진 경로 상에 적어도 부분적으로 실린더형 표면을 가지는 물체의 실린더형 표면을 기준으로 하여 정해지는 (가상적으로 확장하여 얻어지는) 실린더의 중심축(길이 방향 회전 중심축)이 광선의 직진 경로에 대하여 0도 와 90도 사이의 각도를 이루도록 실린더형 표면을 설치하여, 적어도 일부의 광선이 그 표면에서 반사하고 그 반사광이 기하 도형을 작성하도록 하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention for achieving the above object, a method of forming a geometric figure using light beams includes preparing and projecting a light source capable of projecting light beams of a certain width going straight, and at least partially forming a cylindrical surface on a straight path of light beams. Cylindrical surface such that the central axis (longitudinal rotational axis) of the cylinder (obtained from the virtual expansion) defined on the cylindrical surface of the object has an angle between 0 and 90 degrees with respect to the straight path of the ray. It is characterized in that at least some of the light rays are reflected from the surface thereof and the reflected light forms a geometric figure.

본 발명에서 실린더형 표면을 기준으로 정해지는 실린더 폭(직경)이 광원을 나와 직진하는 광선의 폭보다 좁거나 같게 하여 광선이 실린더형 표면을 가지는 물체의 폭부분을 포괄하면서 반사와 함께 회절 및 직진이 이루어지도록 할 수 있다.In the present invention, the cylinder width (diameter) determined based on the cylindrical surface is narrower than or equal to the width of the light beam going straight out of the light source, so that the light beam covers the width portion of the object having the cylindrical surface while diffracting and going straight along with the reflection. This can be done.

또한, 본 발명에서 물체가 투명체로 이루어져 투과광(투명체 경계에서 굴절하면서 투과하는 광을 당연히 포함한다)이 기하 도형의 일부를 작성하도록 할 수도 있다. Further, in the present invention, the object may be made of a transparent body so that the transmitted light (including light transmitted while refracting at the boundary of the transparent body) may form part of the geometric figure.

본 발명 방법에서 실린더 중심축과 광선의 직진 경로 혹은 광축과 이루는 각도는 특정 각도로 고정될 수도 있으나, 이를 0도에서 90도 범위 내에서 반사광 등이 원하는 형태나 크기의 기하 도형을 이룰 때까지 실린더 중심축과 광축의 각도를 변화시키는 조작을 하거나, 다양한 기하 도형을 작성하도록 계속적으로 중심축과 광축을 변화시킬 수 있다. In the method of the present invention, the angle between the cylinder central axis and the straight path of the light beam or the optical axis may be fixed at a specific angle, but the cylinder may be fixed until the reflected light or the like forms a geometric shape of a desired shape or size within a range of 0 to 90 degrees. Manipulations can be made to change the angle between the central axis and the optical axis, or the central axis and the optical axis can be continuously changed to create various geometric figures.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의, 광선을 이용한 기하 도형 형성 장치는, 직진하는 일정 폭의 광선을 조사하는 광원, 적어도 일부가 실린더형 표면으로 이루어지고, 상기 광선의 경로 상에 위치하여, 상기 광원으로부터 조사된 광선의 광축과 상기 실린더형 표면으로부터 얻어질 수 있는 실린더의 중심축이 0도에서 90도 범위 내의 각도를 이루는 물체를 구비하여 상기 광선의 적어도 일부가 상기 실린더형 표면에서 반사되어 기하 도형의 적어도 일부를 작성하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to the present invention for achieving the above object, the geometry forming apparatus using light beams includes a light source for irradiating light beams of a predetermined width, at least a portion of which is formed in a cylindrical surface, and positioned on a path of the light beams, The optical axis of the light beam irradiated from the light source and the central axis of the cylinder obtainable from the cylindrical surface comprise an object at an angle in the range of 0 to 90 degrees so that at least a portion of the light beam is reflected off the cylindrical surface so that At least part of the figure is made.

본 발명에서 물체는 광섬유의 클래딩과 같은 투명체나 표면 반사도가 높은 금속으로 이루어질 수 있으며, 실린더와 같이 속이 비어 중심축과 수직한 횡단면이 환형을 이루는 물체, 봉(rod)과 같이 속이 채워져 중심축과 수직한 횡단면이 원면을 이루는 물체가 될 수 있다. In the present invention, the object may be made of a transparent material such as cladding of the optical fiber or a metal having high surface reflectivity, and an object having an annular cross section perpendicular to the central axis, such as a cylinder, and filled with a central axis such as a rod. The vertical cross section can be an object that forms the surface.

본 발명 장치에서 광선과 실린더형 표면이 만나는 위치를 기준으로 직진하는 광선의 전방에는 별도의 스크린이 설치될 수 있으며, 스크린은 직진하는 광선의 광축과 이루는 각도가 0도 내지 90도를 이루도록 설치 각도를 변화시킬 수 있게 설치될 수 있다. 본 발명에서 별도의 스크린이 형성되지 않은 경우에도 광선이 반사하여 진행하면서 만나는 모든 물체가 스크린으로 역할을 하는 것으로 볼 수 있다.In the present invention, a separate screen may be installed in front of the light beam going straight on the basis of the position where the light beam and the cylindrical surface meet, the installation angle of the screen to form an angle of 0 to 90 degrees with the optical axis of the straight light beam It can be installed to change the. In the present invention, even if no separate screen is formed, all the objects that meet while the light beams reflect and proceed as a screen can be seen.

본 발명 장치는, 직진하는 광선이 예를 들면 광섬유 클래딩과 같은 실린더형 표면과 만난 이후 주변을 통해 그대로 직진하거나, 회절, 투과하는 빛과 반사되는 빛이 닿는 위치 혹은 그 주변 경로에 광 감지 센서를 더 구비하여 광 감지 상태의 변화를 알릴 수 있도록 이루어질 수 있다. 이때, 직진, 회절, 투과하거나 반사되는 빛이 원뿔의 측면을 이루면서 원뿔의 저면을 이루는 하나의 연속된 곡면이나 평면면에 안착되어 이 원뿔의 측면 및 원뿔의 저면에 의해 감싸지는 공간을 이루고, 광 감지 센서는 이 원뿔 측면을 통한 공간 내외로의 물체의 이동을 알릴 수 있도록 이루어질 수 있다. The device of the present invention is directed to a light sensing sensor at a location where the straight ray of light meets a cylindrical surface such as an optical fiber cladding, and then goes straight through the surroundings, or where diffracted, transmitted and reflected light meets or a peripheral path thereof. It may be further provided to inform the change of the light sensing state. At this time, the straight, diffracted, transmitted or reflected light forms a side of the cone and is seated on one continuous curved or flat surface that forms the bottom of the cone to form a space surrounded by the side of the cone and the bottom of the cone. The sensing sensor can be configured to inform the movement of an object into and out of space through this conical side.

한편, 본 발명 장치는, 반사되는 빛의 궤적이나 도달면에 착상된 영상이 이루는 기하학적 도형의 미감을 이용하는 무대 특수 조명으로도 이용될 수 있다. 이 런 경우, 다양한 색채의 여러 레이저 발생기 등의 광원이 사용될 수 있고, 직진하거나 반사되는 빛의 궤적을 보여줄 수 있는 안개나 연기를 형성할 수 있는 연무발생장치가 더 구비될 수 있을 것이다.On the other hand, the apparatus of the present invention can be used as a stage special lighting that uses the aesthetics of the geometric figure formed by the image of the image reflected on the trajectory or the arrival surface of the reflected light. In this case, a light source such as various laser generators of various colors may be used, and a mist generating device may be further provided to form fog or smoke that may show a trajectory of light going straight or reflected.

또한, 본 발명의 실린더형 표면에서 반사된 광선이 이루는 기하 도형의 적어도 일부를 작업 기준선이나 측량 보조선으로 이용하도록 할 수도 있다. 가령, 실린더형 표면을 가지는 물체가 직진하는 광선의 광축과 수직을 이루게 설치하면 물체의 배치에 따라 수평선, 수직선, 일정 각도의 사선이 얻어질 수 있고, 이들 직선을 이용하면 측량에 도움이 될 수 있다. It is also possible to use at least a portion of the geometry formed by the light rays reflected from the cylindrical surface of the present invention as a working reference line or a surveying auxiliary line. For example, when an object with a cylindrical surface is installed perpendicular to the optical axis of a straight ray of light, horizontal lines, vertical lines, and oblique angles can be obtained depending on the arrangement of the objects, and these straight lines can help surveying. have.

본 발명에 따르면, 직진되는 일정 폭의 광선을 형성할 광원과, 광선의 경로상에 설치되는 실린더형 표면을 가지는 물체와, 스크린과 같은 간단한 장비와 그 조작를 통해 수직선이나 수평선, 사선과 여러가지 이차곡선을 구현할 수 있고, 반사광들의 총체적인 궤적은 입체적 도형의 특정 곡면을 형성할 수 있다.According to the present invention, an object having a light source to form a light beam of a certain width to go straight, a cylindrical surface installed on the path of the light beam, and a simple equipment such as a screen and the operation of the vertical line, horizontal line, diagonal line and various secondary curves The overall trajectory of the reflected lights may form a specific curved surface of the three-dimensional figure.

또한, 이러한 평면상의 직선이나 이차곡선, 입체적인 궤적 곡면은 평면이나 공간을 구획하는 수단으로 사용될 수 있고, 그 경계를 외부 물체가 지나치지 못하도록 감지 센서와 경고장치를 함께 구비할 경우 침입 방지 시스템을 형성할 수도 있으며, 교과 보조 교재, 특수 조명 장치, 작업 기준선 작성 수단 및 측량 보조 수단으로 다양하게 사용될 수 있다.In addition, a straight line, quadratic curve, and three-dimensional trajectory curved surface on the plane may be used as a means for dividing the plane or space, and when the sensor is provided with a warning sensor to prevent external objects from passing the boundary, an intrusion prevention system may be formed. It may be used in various ways as a textbook aid, a special lighting device, a work baseline creation means, and a survey aid.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

도1을 참조하면, 일정 폭으로 직진하는 광선을 조사하는 광원(10)과 이 광원으로부터 조사된 광선(L0)의 광축과 중심축이 일정한 각도를 이루며 곡면으로 형성된 그 측면이 광로 상에 위치하도록 이루어지는 실린더형 물체 혹은 적어도 일부에 실린더형 표면을 가지는 물체(20)가 구비되어 있다. 또한, 광원을 나와 직진하는 광선의 광축과 수직하게 설치되는 스크린(30)이 구비된다.Referring to FIG. 1, the light source 10 for irradiating light beams going straight with a predetermined width and the optical axis and the central axis of the light beam L0 irradiated from the light source are formed at a predetermined angle so that their side surfaces formed as curved surfaces are located on the optical path. At least a portion of the cylindrical object is formed, or an object 20 having a cylindrical surface. In addition, a screen 30 is provided which is installed perpendicular to the optical axis of the light beam that goes straight out of the light source.

설명의 편의를 위해 x, y, z의 세 축을 가지는 3차원 공간에서 실린더형 물체의 실린더 길이방향 회전중심축이 y축과 일치하고, 스크린은 원점에서 h만큼 떨어진 지점에 xz평면과 평행하게 설치되는 것으로 한다.For convenience of explanation, the cylinder longitudinal axis of rotation of the cylindrical object coincides with the y axis in a three-dimensional space with three axes, x, y, and z, and the screen is installed parallel to the xz plane at a point h away from the origin. Shall be.

광원으로는 직진성과 광폭을 일정하게 유지할 수 있는 능력이 탁월한 레이저광을 발생시킬 수 있는 레이저 발생기가 사용된다. 그러나, 레이저 발생기 외에도 실용 범위의 일정 구간에서 그 폭이 크게 변하지 않고 직진성을 가지는 광선 혹은 광빔(light beam)을 조사할 수 있는 랜턴이나 후레시 기타 광원도 본원 발명의 광원으로 사용될 수 있다. As a light source, a laser generator capable of generating laser light having excellent straightness and a constant width is used. However, in addition to the laser generator, a lantern or a flash light source capable of irradiating a light beam or a light beam having a straightness without changing its width in a certain range of the practical range may also be used as the light source of the present invention.

본 실시예에서 광원으로부터 나온 광선(L0)의 광축은 xy평면에 있으며, y축과 일정 각도(θ)를 이룬다. 광선(L0)의 광폭은 w10이 되며 이는 실린더형 물체의 실린더 폭(직경) w20보다 넓은 폭을 이룬다. 따라서, 광폭의 중심과 실린더 폭의 중심이 서로 원점에서 만난다면 광선은 실린더를 포괄하면서 주변부에서 광선은 직 진하고 실린더형 물체와 만나는 부분에서는 광선은 실린더형 물체의 해당 실린더형 표면 부분의 법선을 기준으로 입사각과 반사각이 같도록 다양한 방향으로 반사광을 발생시킨다. In this embodiment, the optical axis of the light beam L0 emitted from the light source is in the xy plane and forms a predetermined angle θ with the y axis. The light beam L0 has a wide width w10, which is wider than the cylinder width w20 of the cylindrical object. Thus, if the center of the broad and the center of the cylinder width meet at each other at the origin, the beam encompasses the cylinder while the beam is straight at the periphery and where it meets the cylindrical object, the beam is based on the normal of the corresponding cylindrical surface portion of the cylindrical object. Thus, reflected light is generated in various directions such that the incident angle and the reflected angle are the same.

결과적으로, 광원에서 나온 광선의 주변부의 직진 성분(L1)은 물체와 만나지 않아 그대로 직진하여 물체의 중심축과 여전히 θ의 각을 이루며, 광폭 중심과 물체의 실린더 폭 중심이 만나서 발생하는 반사광(L2) 및 기타 반사광도 물체의 중심축과 θ의 각을 이루면 진행하게 된다. As a result, the straight component L1 at the periphery of the light beam emitted from the light source does not meet the object and proceeds straight so that it still has an angle of θ with the central axis of the object, and the reflected light L2 generated when the wide center and the center of the cylinder width of the object meet each other. ) And other reflected light also progress when they form an angle θ with the central axis of the object.

직진광과 반사광은 스크린과 만나 반경 R의 원형을 이루게 된다. 또한, 직진광과 반사광의 궤적은 높이 h, 저면 원의 반경 R의 원뿔(CONE)을 형성하게 된다. 이때, R=hㆍtanθ가 된다.Straight and reflected light meets the screen and forms a circle of radius R. Further, the trajectory of the straight light and the reflected light forms a cone CONE having a height h and a radius R of the bottom circle. At this time, R = h.tanθ.

한편, 본 실시예에서는 광원에서 방출된 광선을 반사시키는 수단으로 실린더형 물체를 사용하고 있으나, 광선이 닿은 부분에서 해당 실린더 표면을 형성하는 어떠한 물체도 가능하다. 가장 적합하게는 도형을 이루는 빛의 세기를 고려하여 빛의 회절, 투과와 반사가 모두 가능한 광섬유나 유리 실린더가 본 발명의 실린더형 물체가 될 수 있다. 그러나, 실린더와 동일한 측면을 가지는 원봉(rod)도 물론 가능하며, 종단하여 반쪽에만 실린더 측면을 가지는 반원통, 반원봉도 반사 및 일부 회절광을 통해 직선, 이차 곡선과 같은 곡선, 입체 도형의 특정 면 등 기하 도형을 나타내도록 하는 것이 가능하다. 모든 구간에서 실린더 측면을 형성하지 않고 일정 구간에서만 실린더 측면을 형성하는 것도 가능하지만 물체의 중심축( 실린더 길이방향 회전 중심축)과 광축이 만나는 각도가 작을수록 광선이 물체와 만나는 구간이 길어짐을 고려해야 할 것이다.On the other hand, in the present embodiment, a cylindrical object is used as a means for reflecting the light rays emitted from the light source, but any object that forms the surface of the cylinder in the part where the light rays hit is possible. Most preferably, an optical fiber or glass cylinder capable of diffraction, transmission, and reflection of light in consideration of the intensity of light forming a shape may be a cylindrical object of the present invention. However, a rod having the same side as the cylinder is of course also possible, and a semi-cylindrical with a cylinder side only terminated in half, a semi-circle also reflects and some diffraction light, so that a straight line, a quadratic curve, or a three-dimensional figure is specified. It is possible to show geometric figures such as faces. It is also possible to form the cylinder side only in a certain section without forming the cylinder side in all sections, but the smaller the angle between the center axis of the object (cylinder longitudinal axis of rotation in the longitudinal direction) and the optical axis, the longer the section where the ray meets the object. something to do.

물체의 재질과 표면과 관련하여, 이론상 실린더형 표면을 가지는 물체는 빛을 일부나마 반사할 수 있는 재질이면 가능하며, 규칙적으로 반사시킬 수 있는 매끈하게 광택처리된(polished) 표면이 바람직하다. 그러나, 물체는 반사도가 높은 폴리싱된 금속이나 반사와 투과를 동시에 하는 광섬유 클래딩 등 유리관이나 유리봉으로 이루어지는 것이 바람직하다.Regarding the material and the surface of the object, an object having a cylindrical surface may theoretically be a material capable of partially reflecting light, and a smooth polished surface capable of regularly reflecting light is preferable. However, the object is preferably made of a glass tube or glass rod, such as a highly reflective polished metal or an optical fiber cladding that simultaneously reflects and transmits.

한편, 광폭이 일정하다는 것은 당연히 비교적 짧은 센티미터 단위나 미터 단위에서 폭의 큰 변화가 없다는 것이며, 광선의 진행에 따라 광폭이 넓어지는 것은 당연한 것이다. 광선에서 광폭은 통상 광선이 광축을 중심으로 세기에 있어서 가우스(Gauss) 분포를 하고, 임의적으로 정한 가령 중심광의 세기(intensity)와 비교할 때 세기가 e-1을 초과하는 범위의 직경 등을 의미할 수 있으나, 반드시 어느 방법으로 특정할 필요는 없고 필요한 범위에서 실린더 표면을 가지는 물체 주변으로 진행하는 직진광이나 물체 표면에서의 반사광의 세기를 충분히 육안이나 센서로 감지할 수 있는 범위이면 가능하다. On the other hand, constant width means that there is no big change in width in relatively short centimeter units or meter units, and it is natural that the width becomes wider as the light progresses. The width of light in the light beam generally means a Gaussian distribution of light intensity around the optical axis, and a diameter in a range where the intensity exceeds e −1 when compared with an arbitrarily determined intensity of the central light. However, it is not necessary to specify in any way, but may be within a range that can be detected by the naked eye or the sensor enough to the intensity of the linear light or the reflected light from the surface of the object in the required range.

도2는 도1과 같이 무한대 면적의 스크린(130)이 xz평면과 평행하게 설치되고, 실린더형 표면을 가지는 물체(120)는 가령 x축과 평행한 축을 따라 형성되고, 광원(110)에서 나온 직진하는 광선(L0)의 광축은 가령 y축과 일치하는 경우에서의 빛의 반사 및 투과의 형태를 도시하는 개념도이다. 광선의 중심축(광축)과 물체 중심축이 원점에서 y축으로 일정 거리 이격된 지점에서 만나는 것으로 볼 때, 광폭의 중심부측 광성분들은 진행 방향과 반대방향으로 반사되어 스크린(130)과 만나지 못하며, 광선이 물체와 만나는 지점에서 yz 평면 내에 뻗은 방사선 가운데 y축과 이루는 각도가 45도인 방사선이 만나는 물체 표면 부분에 닿는 빛은 z축 무한대 지점으로 뻗어가 스크린(30)과 만나고, 광폭의 주변부의 광성분은 물체를 지나쳐 스크린(130)과 y축이 만나는 지점(원점) 주변에 닿게 된다. 따라서 반사되거나 그대로 직진하는 성분이 스크린과 만나는 부분은 z축과 동일한 수직선을 이루게 된다. FIG. 2 shows that the screen 130 of infinite area is installed parallel to the xz plane as shown in FIG. 1, and the object 120 having a cylindrical surface is formed along an axis parallel to the x-axis, for example. The optical axis of the straight ray L0 is a conceptual diagram showing the form of reflection and transmission of light in the case of coinciding with the y-axis, for example. When the central axis of the light beam and the object central axis meet at a point spaced a certain distance from the origin to the y axis, the light components of the central portion of the wide beam are reflected in the opposite direction to the traveling direction and do not meet the screen 130. At the point where the ray meets the object, the light reaching the portion of the object surface where the radiation meets the y-axis and the angle of 45 degrees of the y-axis among the radiation extending in the yz plane extends to the infinity point of the z-axis and meets the screen 30. The light component passes through the object and reaches around the point (origin) where the screen 130 and the y-axis meet. Therefore, the part where the reflected or straight components meet the screen forms the same vertical line as the z-axis.

물론, 실린더형 표면을 가지는 물체(120)가 z축과 평행하게 설치된다면 스크린(130) 내에 반사광이 만드는 선은 x축 동일한 수평선이 될 것이다. Of course, if an object 120 having a cylindrical surface is installed parallel to the z-axis, the line generated by the reflected light in the screen 130 will be the same horizontal line on the x-axis.

도3은 도1과 같은 구성을 가지는 장치에서 다만 스크린의 설치 위치 및 각도를 변화시킬 때 스크린에 얻어지는 광선의 안착부가 원, 타원, 포물선, 쌍곡선 등으로 다양한 이차곡선이 얻어질 수 있음을 나타내는 개념도이다.FIG. 3 is a conceptual view showing that in a device having the configuration as shown in FIG. 1, when the mounting position and angle of the screen are changed, various secondary curves may be obtained by a circle, an ellipse, a parabola, a hyperbola, etc. to be.

가령, 바닥에 평면 스크린을 수평으로 놓고, 수직하게 설치된 광섬유 측면에 광섬유의 중심축과 일정 각도 θ를 이루도록 광원(10)에서 광섬유보다 폭이 넓은 레이저 광선을 조사하는 경우 광섬유와 수직한 스크린에는 반사관이 스크린과 만나 원형의 반사광 안착부가 나타나게 된다.For example, when a flat screen is placed horizontally on the floor, and a laser beam wider than the optical fiber is irradiated from the light source 10 to form a predetermined angle θ with the central axis of the optical fiber on the side of the vertically installed optical fiber, the optical fiber is perpendicular to the screen. The tube meets the screen, resulting in a circular, reflective seat.

또한, 스크린 자체가 광섬유 중심축과 만나는 각이 광선이 광섬유와 만나 이루는 경사각 θ와 동일한 경우, 스크린에 반사광이 닿아 나타내는 도형은 포물선이 된다. In addition, when the angle where the screen itself meets the optical fiber central axis is the same as the inclination angle θ where the light rays meet the optical fiber, the figure that the reflected light touches the screen becomes a parabola.

그리고, 스크린 자체가 광섬유 중심축과 만나는 각이 경사각 θ보다는 크고 90도보다는 작을 때에는 스크린에 반사광이 닿아 나타내는 도형은 타원이 되고, 스크린 자체가 광섬유 중심축과 나란한 경우, 도형은 쌍곡선이 된다.When the angle at which the screen itself meets the central axis of the optical fiber is greater than the inclination angle θ and smaller than 90 degrees, the figure that the reflected light touches the screen becomes an ellipse, and when the screen itself is parallel to the optical fiber central axis, the figure becomes a hyperbola.

이상을 다른 형태로 표현하면, 스크린이 빛의 궤적이 그리는 원뿔을 수평(스크린이 지면과 이루는 각도가 0인 경우)으로 자를 때에는(SC1의 경우) 단면(반사광이 스크린과 닿아 만드는 도형)이 원이 되고, 원뿔을 수평(0도)보다는 크고, 지면과의 각도가 90-θ보다는 작은 각도로 자를 때에는(SC2의 경우) 단면이 타원이 되며, 지면과의 각도가 90-θ 각도를 이루도록 스크린이 원뿔을 자를 때에는(SC3의 경우) 단면은 포물선이, 지면과 수직인 상태로 원뿔을 자를 때에는(SC4의 경우) 단면은 쌍곡선이 된다.In other words, when the screen cuts the cone on which the light trajectory is drawn horizontally (when the angle of the screen to the ground is 0) (in case of SC1), the cross section (the shape that the reflected light touches the screen) is a circle. When the cone is cut at an angle greater than horizontal (0 degrees) and less than 90-θ (in the case of SC2), the cross section becomes an ellipse, and the screen is at an angle of 90-θ to the ground. When cutting the cone (in the case of SC3), the cross section is a parabola, and when cutting the cone (in the case of SC4) in a perpendicular state to the ground, the cross section is hyperbolic.

도4는 스크린(230)을 실린더 표면을 가지는 물체의 중심축과 수직이 아니고 광선의 광축과 수직으로 설치한 경우를 나타낸다. 이런 경우는 결과적으로 스크린(230)을 도3의 SC2의 경우와 같이 한 것으로, 도1의 실시예에 비해 스크린(230)이 회전된 형태를 이루고 있다. 또한 이 실시예에서 실린더형 표면을 가진 물체로 광섬유(221)를 사용하면서 광섬유(221)는 원판(223)의 중심에 원판(223)과 수직을 이루도록 놓이고, 원판은 회전판(225)에 지지대로 연결되어 있다. 회전판(225)은 하부에 광선의 광축과 이루는 각도를 조절할 수 있도록 화살표 방향으로 회전 가능하게 형성되어 있다. 4 shows the case where the screen 230 is installed perpendicular to the optical axis of the light beam, not perpendicular to the central axis of the object having the cylinder surface. In this case, as a result, the screen 230 is formed as in the case of SC2 of FIG. 3, and the screen 230 is rotated compared to the embodiment of FIG. 1. Also in this embodiment, using the optical fiber 221 as an object with a cylindrical surface, the optical fiber 221 is placed perpendicular to the disk 223 at the center of the disk 223, the disk is supported on the rotating plate 225 Is connected. Rotating plate 225 is formed to be rotatable in the direction of the arrow to adjust the angle formed with the optical axis of the light beam at the bottom.

여기서도, 광섬유의 중심축이 지향하는 방향과, 직진광 및 반사광 각각이 이루는 각도는 경사각 θ로 절대값이 동일하다. Here, too, the direction made by the central axis of the optical fiber and the angle between the straight light and the reflected light are the same as the inclination angle θ.

직진하는 일정 폭의 광선을 투사할 수 있는 레이저 광원(210)을 준비하여 투 사하고, 광선의 진행경로 상에 실린더형 물체로 광섬유(221)를 그 중심축이 광선의 직진 경로와 일정 경사각 θ각도를 이루도록 설치한다. 이때 회전판(225)을 회전시키면서 스크린(230)에 적당한 형태의 타원이 맺히도록 한다. Prepare and project a laser light source 210 capable of projecting light beams of a certain width to go straight, and the optical axis 221 with a cylindrical object on the path of the light beams, its central axis is a straight path of the light beam and a predetermined tilt angle θ Install at an angle. At this time, while rotating the rotating plate 225 to form an ellipse of the appropriate form on the screen 230.

여기서 광섬유 중심축이 광선의 경로 혹은 광축과 이루는 각도는 0도에서 90도까지 변화될 수 있으며, 0도에서는 하나의 점이, 90도에서는 도2와 같은 직선이 맺히고, 그 사이에서는 타원이 맺혀진다.Here, the angle formed by the optical fiber's central axis with the light path or the optical axis may vary from 0 degrees to 90 degrees, and one point is formed at 0 degrees, and a straight line is formed as shown in FIG. 2 at 90 degrees, and an ellipse is formed therebetween. .

실린더형 물체를 광축과 각도를 이루도록 변위시킬 때 각도가 중요하며, 광축에 대해 대칭을 이루므로 물체를 움직이는 구체적 방향은 도형의 형태를 결정하는 데에는 통상적으로 문제가 되지 않는다. 단, 기준점을 중심으로 원하는 도형이 광축을 기준으로 어느 쪽에 형성되는가에 관해서는 실린더형 물체의 움직이는 방향(회전 방향)이 문제가 될 수 있다.The angle is important when displacing the cylindrical object at an angle to the optical axis, and since the angle is symmetrical with respect to the optical axis, the specific direction of moving the object is not usually a problem in determining the shape of the figure. However, the moving direction (rotation direction) of the cylindrical object may be a problem as to which side the desired figure is formed on the optical axis with respect to the reference point.

도3 및 도4와 같은 구성을 이용하면 간단한 레이저 발생기나 후레시 등의 광원, 광섬유나 금속봉과 같이 실린더형 표면을 가지는 물체와 스크린의 조작을 통해 직선, 사선, 2 개의 실린더를 이용할 경우에는 평행선을 만들 수가 있으며, 다양한 이차 곡선, 원뿔측면 등의 기하 도형을 형성할 수 있으며, 이런 장치는 따라서 수학과 등의 교과에 보조 교재의 용도로 사용하여 학생들의 흥미를 유발시키면서 여러 기하 도형의 형태와 작성 원리를 설명하는 데 도움을 줄 수 있다. 3 and 4, when a straight line, diagonal line, or two cylinders are used through the operation of a screen with a cylindrical surface such as a light source such as a simple laser generator or a flash, an optical fiber or a metal rod, and the like, a parallel line is used. It can be used to create various geometric shapes such as quadratic curves and conical sides.These devices can be used as a supplementary textbook in mathematics and other subjects, to inspire students' interests while creating various geometric shapes. Can help explain

가령, 두 개 이상의 실린더에 수직으로 레이저 광선을 비출 때 나타나는 두 개 이상의 직선들을 얻을 수 있으며, 각각의 실린더를 회전하면, 직선들 가운데 이에 상응하는 직선도 이동 혹은 회전하게 된다. 이들 직선들을 이용하면 임의의 각 도의 수평선, 수직선, 사선을 만들 수가 있으며, 두 개의 직선을 만들 경우에는 평행한 두 직선을 만들 수도 있다. 이들 직선들을 이용한 장치를 레이저 먹줄이라고 명칭할 수 있다. 수평 기울기를 측정하는 레이저 먹줄을 만들 경우, 여기에서 나오는 평행한 두 직선을 이용하여 평면의 기울기 측정도 가능하게 된다.For example, two or more straight lines appearing when the laser beam is applied perpendicularly to two or more cylinders can be obtained. As each cylinder is rotated, the corresponding one of the straight lines moves or rotates. Using these straight lines, you can create horizontal lines, vertical lines, and diagonal lines of any angle, or two parallel lines when you create two straight lines. A device using these straight lines may be called a laser ink line. If you create a laser feedline that measures the horizontal tilt, you can also use the two parallel straight lines to measure the tilt of the plane.

도5는 본 발명의 다른 일 실시예의 장치된 단면을 나타내는 단면도이다.Fig. 5 is a sectional view showing an installed cross section of another embodiment of the present invention.

레이저 발생기(310)와 광섬유(320)가 이전의 실시예들과 같이 광축과 실린더형 표면을 가지는 물체(광섬유)의 실린더 중심축이 일정 경사 각도를 이루도록 설치되며, 물건(360)을 올려놓은 테이블의 상면(350)이 스크린으로 작용하게 된다.The laser generator 310 and the optical fiber 320 are installed such that the cylinder axis of an object (optical fiber) having an optical axis and a cylindrical surface has a predetermined inclination angle as in the previous embodiments, and a table on which the object 360 is placed. The upper surface 350 of the serves as a screen.

광선은 광섬유의 측면에 경사지게 만나고, 직진, 투과, 회절 및 반사를 통해 원뿔(콘)형 궤적을 그리면서 테이블 상면(350)에 도달하게 된다. 따라서, 테이블 위의 물건(360)은 테이블 상면이 이루는 원뿔의 저면과 직진광 및 반사광의 궤적이 총체적으로 이루는 원뿔 측면에 의해 외부와 차단되는 닫힌 공간에 위치하게 된다. 이런 상태에서 직진광 및 반사광이 테이블에 닿는 장소에 광 감지 센서(330)를 조밀하게 배치하거나, 라인형으로 광 감지 센서를 배치하여 닫힌 공간에 출입하는 외부 물체에 의해 빛이 차단되면 센서와 연결되는 경보기(340)를 통해 경보를 울리도록 할 수 있다. 이때 레이저 발생기(310)에서 조사되는 레이저 광(315)으로는 연속 레이저나 광 주사 사이의 주기가 짧은 펄스 레이저를 사용할 수도 있다.The light rays meet at an oblique side of the optical fiber and reach the table top surface 350 while drawing a cone-shaped trajectory through straightness, transmission, diffraction and reflection. Accordingly, the object 360 on the table is located in a closed space that is blocked from the outside by the cone surface formed by the top surface of the table and the cone side of the linear and reflected light. In this state, the light sensor 330 is densely disposed at the place where the direct light and the reflected light touch the table, or the light sensor is arranged in a line shape so that the light is blocked by an external object entering or leaving the closed space. The alarm 340 may be used to sound an alarm. In this case, the laser light 315 irradiated from the laser generator 310 may use a continuous laser or a pulse laser having a short cycle between optical scans.

이런 실시예는 전시물과 같은 물건(360)의 도난 방지용으로 사용될 수 있으며, 스크린을 건물 내부의 바닥 전체로 하여 건물의 출입 통제, 침입 및 도주 방지 시스템의 일부를 구성하도록 사용될 수도 있다.This embodiment may be used to prevent theft of an object 360, such as an exhibit, and may be used to form part of a building's access control, intrusion and escape prevention system with the screen as an entire floor within the building.

여기서는 광감지 센서를 직진, 투과, 회절 및 반사된 광이 닿는 곳에 두는 것으로 상정하고 있지만 광 감지 센서를 광 경로 주변에 설치하여 광 경로에 이상 물체가 닿게되면 이상 물체에 의해 반사되는 광을 감지하여 경보 장치를 울리도록 할 수도 있다.In this case, it is assumed that the light sensor is placed in the place where straight, transmitted, diffraction and reflected light are touched. However, if the light sensor is installed near the light path, the light reflected by the abnormal object is detected. You can also make the alarm ring.

즉, 본 발명 실시예에서 빛이 닿는 스크린의 빛이 닿도록 예정된 부분에 제1형 감지 센서를 설치하고, 빛이 닿지 않게 되면 제1형 감지 센서가 경고를 울릴 수 있도록 할 수 있다. 이런 경우, 빛이 반사되거나 직진하면서 이루는 궤적이 총체적으로 합쳐져서 이루는 원뿔(타원뿔) 측면과 스크린이 이루는 원뿔(타원뿔) 저면으로 감싸인 공간에 대한 침입을 경계하는 침입 경계 시스템을 이룰 수 있다. 이때, 빛이 닿도록 예정된 부분에 설치되는 제1형 감지 센서를 대체하여 혹은 제1형 감지 센서와 함께 빛이 지나는 경로 주변에 제2형 광감지 센서를 설치하여 제2형 감지 센서가 광을 감지하면 경고를 울리게 할 수도 있다. 이런 경우, 침입자가 빛의 궤적이 감싸는 공간 내로 침입하면서 침입자에 의해 반사된 빛을 제2형 광감지 센서가 감지하여 경고를 울리게 된다. That is, in the exemplary embodiment of the present invention, the first type sensor may be installed at a portion of the screen where the light reaches the light, and the first type sensor may sound a warning when the light does not reach. In this case, an intrusion boundary system can be formed that warns the invasion of the space surrounded by the conical (elliptical) side of the screen and the bottom of the conical (ellipical) screen formed by the sum of the trajectories of the light reflected or going straight. At this time, the second type sensor is installed in place of the first type sensor installed in the area where the light is to reach or the second type light sensor is installed near the path through which the light passes along with the first type sensor. It can also trigger an alert if detected. In this case, while the intruder intrudes into the space surrounded by the light trajectory, the second type photosensitive sensor detects the light reflected by the intruder and sounds an alert.

도시되지 않지만, 본 발명의 다른 실시예에서, 본 발명은 광선의 반사된 궤적이 만들어내는 기하학적 도형의 미감을 이용하기 위해 무대의 특수 조명을 위한 장치로 사용될 수 있다. 이때 광원은 다양한 색채의 광선을 방출하는 다양한 광원이 사용될 수 있고, 스크린은 평면 스크린이나 광선의 궤적을 나타내기 위해 드라이 아이스를 이용한 이산화탄소 안개, 연기 등에 의한 입체 스크린도 사용될 수 있다. 입체 스크린을 위해 연무발생장치가 사용될 수 있다.Although not shown, in another embodiment of the present invention, the present invention can be used as an apparatus for special lighting of a stage to take advantage of the aesthetics of the geometric figure produced by the reflected trajectory of light rays. In this case, various light sources emitting light rays of various colors may be used, and the screen may also be a flat screen or a stereoscopic screen made of carbon dioxide fog or smoke using dry ice to indicate the trajectory of light rays. Mist generators can be used for stereoscopic screens.

도6은 본 발명의 또 다른 실시예의 이용상태를 나타내는 개략적인 개념 구성도이다.6 is a schematic conceptual diagram showing a use state of another embodiment of the present invention.

측량기에 망원경(440)과 함께 레이저 발생기(410)를 설치하여 그 고도를 아는 G1 위치에 세워진 기준 폴대 P1에 조사한다. 기준 폴대 P1에는 직경이 작게(얇게) 형성되어 실린더형 표면을 가지는 부분(420: 지면으로부터의 높이 h1)이 설치되어 레이저 광이 이 부분을 조사하면 도2의 실시예의 경우와 같은 원리로 반사광에 의해 수평선이 펼쳐진다. 이 수평선을 이루는 반사광 일부는 인근의 그 고도를 알지 못하는 위치 G2에 세워진 폴대 P2에 조사된다. 반사광이 닿는 위치가 폴대의 저점으로부터 h2 높이에 있다면 측량기로 이를 확인하여 지점 G2의 고도는 G1에 비해 h1-h2 만큼 높음을 알 수 있게 된다.A laser generator 410 is installed along with the telescope 440 on the instrument and the reference pole P1 erected at the position G1 knowing its altitude is irradiated. The reference pole pole P1 is provided with a small diameter (thin) in diameter and has a cylindrical surface 420 (h1 from the ground) so that the laser light irradiates this portion, the same principle as in the embodiment of FIG. The horizon spreads out. Some of the reflected light that forms this horizontal line is irradiated to pole P2, which is built at location G2, whose location is unknown. If the position of the reflected light is at the h2 height from the low point of the pole, the instrument checks this to find that the altitude of the point G2 is h1-h2 higher than G1.

물론, 이런 실시예에서 레이저광이 평면(지오이드면)과 수평으로 진행하도록 측량기 및 폴대 등에는 수준계가 설치될 수 있으며, 실린더형 표면을 가지는 부분(420)의 지면으로부터의 높이 h1은 조절 가능하게 제작될 수 있다. Of course, in this embodiment, a level meter may be installed in the instrument, pole, etc. so that the laser light travels horizontally with the plane (geoid surface), and the height h1 from the ground of the portion 420 having the cylindrical surface is adjustable. Can be made.

여기서는 레이저광이 만드는 수평선을 이용하지만, 본 발명 장치는 필요에 따라 수직선이나 일정 각도의 사선으로 이루어지는 직선을 작업 기준선으로 사용하도록 하는 광직선 작성기나, 이런 직선을 측량 기준선, 측량 보조선으로 이용하는 측량 장치로도 사용될 수 있다. Although a horizontal line made by laser light is used here, the apparatus of the present invention uses a straight line generator to use a straight line made of a vertical line or an angled diagonal line as a working reference line, or a surveyer using such a straight line as a measurement reference line and a measurement auxiliary line. It can also be used as a device.

가령, 도시되지 않지만, 실린더형 표면을 가지는 물체에서 실린더형 표면을 추세대로 연장시켜 얻은 실린더의 중심축이 직진하는 광원에서 투사된 광선의 광축과 수직을 이루도록 광원과 물체를 상호 고정되도록 설치하여 광직선 작성기를 형 성하고, 건축이나 토목 공사 현장에서 광직선 작성기를 필요에 따라 회전시키면서 수평선, 수직선, 사선을 만들고, 이들 선을 기준선으로 공사를 실시할 수 있다. For example, although not shown, the light source and the object are installed to be fixed so that the center axis of the cylinder obtained by extending the cylindrical surface in a trend in an object having a cylindrical surface is perpendicular to the optical axis of the light beam projected from the straight light source. You can create a straight line builder, create horizontal lines, vertical lines, and diagonal lines while rotating the optical line builder as needed at an architectural or civil engineering site, and then build on these lines.

또한, 설치대가 있어서 광직선 작성기를 설치대에 회전조절가능하게 고정하고, 설치대에는 수평을 맞출 수 있도록 하는 수준기를 설치하여 설치대를 지지하는 삼발이 등의 받침대를 조절하여 설치대를 수평으로 하면, 광직선 작성기의 실린더형 표면을 가진 물체의 실린더 중심축이 지오이드면에 대해 수평에서 수직까지 변화될 수 있도록 상기 직선 작성기를 회전시키면서 매우 간단하게 정확한 수직선과 수평선을 작성하여 이용할 수 있다. (중심축을 지오이드면에 수직으로 위치시키면 도6의 측량기와 같은 구성이 된다.)In addition, there is a mounting stand to fix the optical linear creator to the mounting table so as to adjust the rotation, and to install the level so that the level can be adjusted to the mounting stand to adjust the pedestal of the trivet, etc. supporting the mounting stand, the horizontal writing machine It is possible to create and use an accurate vertical line and a horizontal line very simply while rotating the straight line generator so that the cylinder central axis of the object having the cylindrical surface of the can be changed from horizontal to vertical with respect to the geoid plane. (If the central axis is positioned perpendicular to the geoid plane, it has the same configuration as the instrument of Figure 6.)

레이저광이 반사 등으로 만드는 수평선, 수직선, 사선 등은 가령, 실내 인테리어 공사에서 간편하게 도배지가 벽면에 수직으로 잘 부착되었는지, 붙박이 장의 벽체가 수직을 이루고 있는지의 판단 기준선 혹은 시공시 기준선으로 역할을 할 수 있으며, 터널 굴착 공사와 같은 토목 공사에서 원형 터널(터널 단면에서 터널 벽체 및 천정이 이루는 곡선이 원주의 일부가 되는 터널)을 굴착할 때 레이저광으로 원을 만들어 굴착할 벽면 중심과 일정 거리를 유지하면서 비추면 굴착면의 기준을 표시하거나 굴착공사에서의 진원도를 확인할 수 있다. The horizontal lines, vertical lines, and diagonal lines that the laser light reflects, etc., can serve as a reference line for determining whether the paper is attached to the wall vertically and whether the wall of the built-in cabinet is vertical in the interior construction. When excavating a circular tunnel (tunnel whose tunnel wall and ceiling are part of the circumference at the tunnel section) in civil works, such as tunnel excavation work, it is possible to create a circle with a laser beam to establish a certain distance from the wall center to be excavated. By keeping it illuminated, it is possible to mark the standard of the excavation surface or to check the roundness of the excavation.

이상 본 발명에서 실시예에서 실린더형 표면을 가지는 물체는 광선과 만나는 부분에서 실린더형 물체의 표면을 가지면 되는 것이며, 물체 자체가 반드시 실린더형으로 이루어져야 하는 것은 아니나 투과광과 회절광을 고려할 때 투명체 실린더나 투명체 원봉으로 이루어지는 것이 바람직하다. In the present invention, in the embodiment, the object having the cylindrical surface may have the surface of the cylindrical object at the part where it meets the light beam, and the object itself is not necessarily made of the cylindrical shape, but the transparent cylinder or the light is considered when considering the transmitted light and the diffracted light. It is preferable that it consists of a transparent round rod.

도1은 본 발명의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

도2는 무한대 면적의 스크린에 실린더형 표면을 가지는 물체 표면에서 반사된 빛이 상을 맺어 수직한 직선을 이루는 경우의 빛의 반사 형태를 도시하는 개념도이다.FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating the reflection form of light in the case where light reflected from the surface of an object having a cylindrical surface on an infinite area screen forms a vertical straight line.

도3은 스크린의 설치 위치 및 각도를 변화시킬 때 스크린에 얻어지는 광선의 안착부에 다양한 이차곡선이 얻어질 수 있음을 나타내는 개념도이다.3 is a conceptual diagram showing that various secondary curves can be obtained at the seating portion of the light beam obtained on the screen when the installation position and angle of the screen are changed.

도4는 스크린이 광선의 광축과 수직으로 설치되는 경우의 본 발명 실시예를 나타내는 구성도이다.4 is a block diagram showing an embodiment of the present invention when the screen is installed perpendicular to the optical axis of the light beam.

도5는 본 발명 장치의 다른 일 실시예를 나타내는 구성단면도이다.Fig. 5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the device of the present invention.

도6은 본 발명 장치의 다른 일 실시예를 나타내는 구성도이다.Figure 6 is a block diagram showing another embodiment of the apparatus of the present invention.

Claims (16)

직진하는 일정 폭의 광선을 투사할 수 있는 광원을 준비하여 투사하고, Prepare and project a light source that can project a certain width of light going straight ahead, 상기 광선의 직진 경로 상에 적어도 부분적으로 실린더형 표면을 가지는 물체의 상기 실린더형 표면을 기준으로 하여 정해지는 실린더 중심축(길이방향 회전 중심축)이 광선의 직진 경로와 0도에서 90도 범위 내의 각도를 이루도록 상기 실린더형 표면을 설치하여 상기 광선의 적어도 일부가 상기 실린더형 표면에서 반사된 반사광이 기하 도형의 적어도 일부를 작성하도록 하는 것을 특징으로 하는 광선을 이용한 기하 도형 형성 방법.A cylinder central axis (lengthwise center of rotation) defined relative to the cylindrical surface of the object having at least partially cylindrical surface on the straight path of the light beam is in the range of 0 to 90 degrees with the straight path of the light beam. And installing the cylindrical surface to form an angle such that reflected light reflected by at least a portion of the light beam from the cylindrical surface creates at least a portion of the geometric figure. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 실린더형 표면을 통해 얻어질 수 있는 실린더의 폭(직경)이 상기 광선의 폭보다 좁거나 같게 하여 상기 광선이 상기 실린더형 표면을 가지는 물체의 폭부분을 포괄하면서 상기 반사광과 더불어 회절 및 직진하는 광이 상기 기하 도형의 일부를 이루도록 하는 것을 특징으로 하는 광선을 이용한 기하 도형 형성 방법. The width (diameter) of the cylinder obtainable through the cylindrical surface is narrower than or equal to the width of the light beam so that the light beam covers the width portion of the object having the cylindrical surface and diffracts and goes straight with the reflected light. And a light beam forming part of the geometric figure. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 실린더형 표면을 통해 얻어질 수 있는 실린더의 중심축과 상기 광선의 직진 경로 혹은 광축과 이루는 각도를 0도에서 90도 범위 내에서 원하는 형을 이룰 때까지 실린더 중심축과 광축이 이루는 각도를 변화시키는 것을 특징으로 하는 광 선을 이용한 기하 도형 형성 방법.The angle formed by the cylinder axis and the optical axis until the desired shape is achieved within a range of 0 to 90 degrees between the central axis of the cylinder and the optical path or the optical axis that can be obtained through the cylindrical surface. Method of forming a geometric shape using a light ray, characterized in that the. 직진하는 일정 폭의 광선을 조사하는 광원, A light source for irradiating a certain width of light to go straight, 적어도 일부가 실린더형 표면으로 이루어지고, 상기 광선의 경로 상에 위치하여, 상기 광원으로부터 조사된 광선의 광축과 상기 실린더형 표면으로부터 얻어질 수 있는 실린더의 중심축이 0도에서 90도 범위 내의 각도를 이루는 물체를 구비하여 상기 광선의 적어도 일부가 상기 실린더형 표면에서 반사되어 기하 도형의 적어도 일부를 작성하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 광선을 이용한 기하 도형 형성 장치.An angle within a range of 0 to 90 degrees, at least a portion of which consists of a cylindrical surface, located on the path of the light beam, such that the optical axis of the light beam irradiated from the light source and the central axis of the cylinder obtainable from the cylindrical surface At least a portion of the light beam is reflected by the cylindrical surface to form at least a portion of the geometric shape forming apparatus comprising an object forming a. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 물체는 상기 광선의 일부를 투과시킬 수 있는 투명체인 것을 특징으로 하는 광선을 이용한 기하 도형 형성 장치.And the object is a transparent body capable of transmitting a portion of the light beam. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,The method according to claim 4 or 5, 상기 광선과 만나는 위치에서 상기 중심축과 수직한 상기 물체의 횡단면이 링(ring)을 이루거나 원면을 이루는 것을 특징으로 하는 광선을 이용한 기하 도형 형성 장치.And a cross section of the object perpendicular to the central axis at a position where the light beam meets the light beam forms a ring or a circle. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 광원으로부터 조사된 광선의 광축과 상기 실린더형 표면으로부터 얻어질 수 있는 실린더의 중심축이 이루는 각도가 가변될 수 있도록 상기 광원이나 상기 물체 가운데 적어도 하나를 나머지 하나에 대해 움직일 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 광선을 이용한 기하 도형 형성 장치.At least one of the light source and the object can be moved relative to the other so that the angle formed between the optical axis of the light beam emitted from the light source and the central axis of the cylinder obtainable from the cylindrical surface can be varied. Geometry forming apparatus using light beams. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 광선과 상기 실린더형 표면이 만나는 위치를 기준으로 직진하는 상기 광선의 전방에 설치되는 스크린을 구비하며, A screen installed in front of the light beam that is straight ahead of the position where the light beam meets the cylindrical surface, 상기 스크린이 직진하는 상기 광선의 광축과 이루는 각도가 0도 내지 90도를 이루도록 설치 각도를 변화시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 광선을 이용한 기하 도형 형성 장치.And an installation angle of the screen may be changed such that an angle between the screen and the optical axis of the light beam that goes straight is 0 to 90 degrees. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 수학 보조 교재의 용도로 사용되어 상기 기하 도형으로서 원, 타원, 쌍곡선, 포물선을 포함하는 이차 곡선, 직선, 원뿔면 가운데 적어도 하나를 작성할 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 광선을 이용한 기하 도형 형성 장치.A geometric shape forming apparatus using light rays, characterized in that it is used for a math aid textbook to create at least one of a quadratic curve, a straight line, and a conical plane including circles, ellipses, hyperbolas, and parabolas. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 직진하는 상기 광선이 상기 실린더형 표면과 만난 이후 직진, 회절, 투과하거나 반사되는 빛이 닿는 위치나 그 주변 경로에 광 감지 센서를 더 구비하여 광 감지 상태의 변화를 알릴 수 있도록 이루어져 도난 방지 시스템이나 출입 통제 시스템의 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 광선을 이용한 기하 도형 형성 장치.The anti-theft system further includes a light sensing sensor at a location where the light beam is straight, diffracted, transmitted or reflected after the light beams meet the cylindrical surface, or at a path around the light. A geometric shape forming apparatus using light rays, which is used for an access control system. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 직진, 회절, 투과하거나 반사되는 빛이 원뿔의 측면을 이루면서 상기 원뿔의 저면을 이루는 하나의 면에 안착되어 상기 원뿔의 측면 및 원뿔의 저면에 의해 감싸지는 공간을 이루고,The straight, diffractive, transmitted or reflected light forms a side of the cone and is seated on one surface of the bottom of the cone to form a space surrounded by the side of the cone and the bottom of the cone, 상기 광 감지 센서는 상기 원뿔의 측면을 통한 상기 공간 내외로의 물체의 이동을 알릴 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 광선을 이용한 기하 도형 형성 장치. And the optical sensor is configured to notify the movement of the object into and out of the space through the side of the cone. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 실린더형 표면과 만난 후에 반사되는 광선의 궤적이나 상기 반사되는 광선이 도달면에서 이루는 영상이 이루는 기하 도형의 미감을 이용하는 무대 특수 조명으로 이용되는 것을 특징으로 하는 광선을 이용한 기하 도형 형성 장치.And a stage special lighting using aesthetics of a geometric figure formed by a trajectory of the reflected light after the meeting with the cylindrical surface or the image of the reflected light on the reaching surface. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 반사되는 광선의 궤적을 보여줄 수 있는 안개나 연기를 형성할 수 있는 연무발생장치를 더 구비하여 이루어지는 광선을 이용한 기하 도형 형성 장치.And a haze generating device capable of forming fog or smoke which can show the trajectory of the reflected light. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 실린더형 표면에서 반사된 광선이 이루는 기하 도형의 적어도 일부를 작업 기준선이나 측량 보조선으로 이용하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 광선을 이용한 기하 도형 형성 장치. And at least a portion of the geometry formed by the rays reflected from the cylindrical surface is used as a work reference line or a surveying auxiliary line. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 중심축이 직진하는 상기 광선의 광축과 수직을 이루도록 상기 광원과 상기 물체를 상호 고정되도록 설치하여 이루어지는 광직선 작성기와,An optical straight line generator which is provided so that the light source and the object are fixed to each other such that the central axis is perpendicular to the optical axis of the light beam that goes straight; 수평을 맞출 수 있도록 하는 수준기를 가지며 상기 중심축이 지오이드면에 대해 수평에서 수직까지 변화될 수 있도록 상기 직선 작성기를 회전조절가능하게 고정시키는 설치대,A mount having a level to allow horizontal alignment and fixedly rotatable to fix the straight line creator so that the central axis can be changed from horizontal to vertical with respect to the geoid surface; 상기 설치대를 상기 수준기에 의해 수평으로 설치하도록 조정가능한 받침대를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광선을 이용한 기하 도형 형성 장치.And a pedestal that is adjustable to install the mounting table horizontally by the spirit level. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 두 개 이상의 실린더에 수직으로 레이저 광선을 비출 때 나타나는 두 개 이상의 직선들을 얻고, 상기 실린더 각각을 회전가능하게 설치하여 상기 직선들 가운데 상기 실린더 각각에 상응하는 직선도 회전하게 함으로써 상기 직선들을 이용하여 임의의 각도의 수평선, 수직선, 사선을 만드는 레이저 먹줄을 이루도록 하는 것을 특징으로 하는 광선을 이용한 기하 도형 형성 장치.Obtain two or more straight lines which appear when the laser beam is applied perpendicularly to two or more cylinders, and install each of the cylinders rotatably to rotate the straight lines corresponding to each of the cylinders among the straight lines. A geometric shape forming apparatus using light rays, characterized in that the laser lines to form a horizontal line, a vertical line, an oblique line of angle.
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