一種拍攝同軸全息透鏡的光路系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種拍攝同軸全息透鏡的光路系統(tǒng)，包括：三維運動平臺（C）、感光膠版（H）、透鏡及反光鏡，所述感光膠版（H）正前水平方向依次同軸設(shè)置有分光棱鏡（P）、組合透鏡（L5）、大口徑凸透鏡(L1)、擴束鏡Ⅱ(L4)及全反鏡(M2)，所述分光棱鏡（P）垂直方向依次同軸設(shè)置有凸透鏡(L2)、擴束鏡(L3)及全反鏡Ⅱ(M3)，在所述全反鏡(M2)、全反鏡Ⅱ(M3)的反射光束交聚處設(shè)置有連續(xù)分束鏡（M1）；本實用新型可以消除半反半透鏡的反射造成的噪音干擾。也消除了因光學(xué)器件尺寸影響而導(dǎo)致的無法拍攝大面積的同軸全息透鏡的因素，具有重量輕、造價低、制造快、易于復(fù)制、能多重記錄等特點。
【專利說明】—種拍攝同軸全息透鏡的光路系統(tǒng)
[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001]本實用新型涉及激光防偽全息透鏡【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是一種拍攝同軸全息透鏡的光路系統(tǒng)。
[【背景技術(shù)】]
[0002]從激光器問世以來，全息技術(shù)得到了飛速發(fā)展，尤其是在防偽以及包裝方面也得到了極大的應(yīng)用。當今國內(nèi)的全息防偽技術(shù)主要以點陣光刻和全息拍攝為主。全息透鏡是用干涉法制作成的一種光學(xué)元件。
[0003]目前，拍攝同軸透射全息透鏡的光路方面存在一些缺陷，比如光路中的半反半透鏡產(chǎn)生的噪音難以避免，全息透鏡的尺寸受光學(xué)器件尺寸的限制因素太大，立體感不強等。一些拍攝透鏡陣列的光路系統(tǒng)搭建起來比較復(fù)雜，對激光器功率以及光學(xué)器件要求也很高，并且有的拍攝方式需要訂做光學(xué)器件，周期較長，成本較高。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]本實用新型的目的就是要解決上述的不足，而提供一種拍攝同軸全息透鏡的光路系統(tǒng)，從而解決了以往拍攝全息透鏡時無法避免的噪音問題。同時，也消除了因光學(xué)器件尺寸影響而導(dǎo)致的無法拍攝大面積的同軸全息透鏡的因素。另外，在三維運動平臺的精確控制下，可以完成一系列透鏡陣列的拍攝。
[0005]為實現(xiàn)上述目的設(shè)計一種拍攝同軸全息透鏡的光路系統(tǒng)，包括:三維運動平臺C、安裝在三維運動平臺C上的感光膠版H、透鏡及反光鏡，所述感光膠版H正前水平方向依次同軸設(shè)置有分光棱鏡P、組合透鏡L5、大口徑凸透鏡L1、擴束鏡II L4及全反鏡M2，所述分光棱鏡P垂直方向依次同軸設(shè)置有凸透鏡L2、擴束鏡L3及全反鏡II M3，在所述全反鏡M2、全反鏡II M3的反射光束交聚處設(shè)置有連續(xù)分束鏡M1。
[0006]所述擴束鏡II L4焦點位置處設(shè)有針孔濾波器SI，所述擴束鏡L3焦點位置處設(shè)有針孔濾波器II S2。
[0007]所述大口徑凸透鏡L1、擴束鏡II L4之間同軸上設(shè)有可調(diào)光闌Al，所述凸透鏡L2、擴束鏡L3之間同軸上設(shè)有可調(diào)光闌II A2。
[0008]所述組合透鏡L5的通光口徑:60mm，相對口徑:1.2，外形尺寸:Φ78mmX74.2mm,透光率:≥80%，畸變：≤ 0.01%。
[0009]本實用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點:
[0010]1、采用了分光棱鏡代替以往光路中利用半反半透鏡實現(xiàn)同軸的方式。這樣可以消除半反半透鏡的反射造成的噪音干擾。
[0011]2、根據(jù)光柵方程d=kλ/[2sin( θ/2)]可知(如圖1 )，物光和參考光的曲率相差越大，全息透鏡的效果越明顯。本實用新型將兩束光波的曲率差盡量擴大，達到更強的立體效果。
[0012]3、通過三維運動平臺，精確控制平臺走距，可拍攝一系列尺寸不等的透鏡陣列。[0013]3、本實用新型具有重量輕、造價低、制造快、易于復(fù)制、能多重記錄等特點。
[【專利附圖】

【附圖說明】]
[0014]圖1是本實用新型的全息透鏡拍攝原理圖；
[0015]圖2是本實用新型的同軸透射全息透鏡光路系統(tǒng)示意圖；
[0016]圖3是本實用新型的透鏡陣列拍攝示意圖；
[0017]圖中:M1為連續(xù)分束鏡、M2為全反鏡(442nm)、M3為全反鏡II (442nm)、L3為40X擴束鏡、L4為40X擴束鏡I1、SI針孔濾波器(20um)、S2為針孔濾波器II (20um)、Al可調(diào)光闌、A2為可調(diào)光闌I1、LI為大口徑凸透鏡(直徑150mm，焦距400mm)、L2為凸透鏡(直徑100mm，焦距180mm)、L5為組合透鏡(通光口徑60mm，相對口徑:1.2，外形尺寸:Φ 78mmX 74.2mm，適用波長:442nm，透光率S 80%，畸變:≤0.01%)、P為分光棱鏡、H為感光膠版、C為三維運動平臺、W為全息透鏡。
[【具體實施方式】]
[0018]下面結(jié)合附圖對本實用新型作以下進一步說明:
[0019]如圖2所示，本實用新型包括:三維運動平臺C、安裝在三維運動平臺C上的感光膠版H、透鏡及反光鏡，所述感光膠版H正前水平方向依次同軸設(shè)置有分光棱鏡P、組合透鏡L5、大口徑凸透鏡L1、擴束鏡II L4及全反鏡M2，所述分光棱鏡P垂直方向依次同軸設(shè)置有凸透鏡L2、擴束鏡L3及全反鏡II M3，在所述全反鏡M2、全反鏡II M3的反射光束交聚處設(shè)置有連續(xù)分束鏡Ml。所述擴束鏡II L4焦點位置處設(shè)有針孔濾波器SI，所述擴束鏡L3焦點位置處設(shè)有針孔濾波器II S2。所述大口徑凸透鏡L1、擴束鏡II L4之間同軸上設(shè)有可調(diào)光闌Al，所述凸透鏡L2、擴束鏡L3之間同軸上設(shè)有可調(diào)光闌II A2。
[0020]本實用新型的核心表現(xiàn)為通過分光棱鏡將物光和參考光合并到一起，讓其同軸。同時借助于三維運動平臺來完成全息透鏡陣列的拍攝制作。如圖2所示，具體制作步驟如下:
[0021]1、光路系統(tǒng)搭建:用連續(xù)分束鏡Ml將激光器的激光光束分成相互正交的物光和參考光。物光經(jīng)過全反鏡M2后，光軸垂直于感光膠版H的平面。參考光經(jīng)過全反鏡II M3與物光以90°的夾角會聚于分光棱鏡P的中心位置。通過擴束鏡II L4對物光進行擴束，然后用大口徑凸透鏡LI將擴束光線會聚到組合透鏡L5中。參考光經(jīng)過全反鏡M3反射后由擴束鏡L3進行擴束，再經(jīng)過凸透鏡L2對其準直。使用光功率計測出感光膠版H平面處的兩束光光強，調(diào)節(jié)連續(xù)分束鏡Ml使光強比接近1:1。
[0022]需要用針孔濾波器SI和針孔濾波器II S2分別對擴束鏡L3和擴束鏡II L4進行濾波。
[0023]為擋住雜散光，降低噪音，提高信噪比。分別在兩擴束鏡后面分別放置可調(diào)光闌Al和可調(diào)光闌II A2。
[0024]2、拍攝:根據(jù)測得的光強，計算出曝光時間，設(shè)定好快門參數(shù)。靜臺一段時間后便可以進行曝光。每完成一次拍攝，都要根據(jù)透鏡間距通過三維運動平臺C移動感光膠版，并重復(fù)上述靜臺、曝光動作(如圖3所示)。
[0025]3、顯影:所有透鏡拍攝完成后，將感光膠版取下，放入配置好的顯影液中進行顯影，待圖像亮度達到最亮即停止顯影，取出用去離子水沖洗干凈，并用干凈的壓縮空氣吹干。(注:顯影時間一般為20?30S)。
[0026]所述激光器為波長442nm的氦鎘激光器。
[0027]本實用新型并不受上述實施方式的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種拍攝同軸全息透鏡的光路系統(tǒng)，包括:三維運動平臺(C)、安裝在三維運動平臺(C)上的感光膠版(H)、透鏡及反光鏡，其特征在于:所述感光膠版(H)正前水平方向依次同軸設(shè)置有分光棱鏡(P)、組合透鏡(L5)、大口徑凸透鏡(LI)、擴束鏡II (L4)及全反鏡(M2)，所述分光棱鏡(P)垂直方向依次同軸設(shè)置有凸透鏡(L2)、擴束鏡(L3)及全反鏡II (M3)，在所述全反鏡(M2)、全反鏡II (M3)的反射光束交聚處設(shè)置有連續(xù)分束鏡(Ml)。
2.如權(quán)利要求1所述的拍攝同軸全息透鏡的光路系統(tǒng)，其特征在于:所述擴束鏡II (L4)焦點位置處設(shè)有針孔濾波器(SI)，所述擴束鏡(L3)焦點位置處設(shè)有針孔濾波器II(S2)。
3.如權(quán)利要求1所述的拍攝同軸全息透鏡的光路系統(tǒng)，其特征在于:所述大口徑凸透鏡(LI)、擴束鏡II (L4)之間同軸上設(shè)有可調(diào)光闌(Al)，所述凸透鏡(L2)、擴束鏡(L3)之間同軸上設(shè)有可調(diào)光闌II (A2)。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的拍攝同軸全息透鏡的光路系統(tǒng)，其特征在于:所述組合透鏡(L5)的通光口徑:60_，相對口徑:1.2，外形尺寸:Φ78_Χ74.2_，透光率:≥80%，畸變 S 0.01%。
【文檔編號】G02B27/10GK203385937SQ201320419708
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月15日
【發(fā)明者】滕曉輝, 黃斗興 申請人:上海宏盾防偽材料有限公司