点阵全息图制作装置中的分光合光机构制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种点阵全息图制作装置中的分光合光机构，包括三个反射镜、光束分束器、聚焦透镜和由马达的皮带轮驱动的呈倒“Ｕ”形的旋转台，光束分束器、其中两个反射镜固定在旋转台的螺杆上。旋转台转动，可以改变两束干涉光束的入射面的取向；拧动螺杆带动光束分束器上下移动或两个反射镜水平方向移动，可以改变两干涉光束之间的入射夹角，使制作出来的点阵全息图除了有动态的视觉效果外还能真实地反映出图案原来的色彩并具有很高的清晰度。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种点阵全息图制作装置中的分光合光机构。制作点阵全息图时，可以方便地调整干涉光束间的夹角进行点阵全息图分辨率和颜色的设置；配合控制干涉光束入射面旋转的变化，可制作出具有动态视觉效果、清晰明亮、色彩丰富的真彩色点阵全息图。美国专利(U.S.6043913)公开一种入射面可旋转的制作点阵全息图的装置，如附图说明图1所示，由激光器发出的光束经反射镜反射后通过一分光棱镜将其分成两束，其中一光束直接入射到光刻胶的表面，另一光束经另一反射镜反射后以一固定的角度入射到光刻胶版表面与直接入射到光刻胶表面的光束的光斑重合产生干涉形成干涉条纹；该装置中的分光合光机构可以根据制作点阵全息图的要求改变由两束光构成的入射面而无法改变两干涉光束之间的夹角，因此这样制作出来的点阵全息图有动感的视觉效果但却不能反映出图案原来真正的色彩；另外，由于两干涉光束的光程不相等，当其中一光束在光刻胶版的表面形成最小的光斑时而另一光束在光刻胶版表面上的光斑则已发散变大，它限制了所制作的点阵全息图.清晰度的进一步提高，同时由于光程差的原因令两束干涉光束在光刻胶版表面的光斑大小不同而导致两束光的强度相差悬殊，降低了干涉条纹的调制度。本技术的目的在于提供一种点阵全息图制作装置中的分光合光机构，该机构不仅可以改变两束干涉光束的入射面的取向，而且也可以改变两干涉光束之间的入射夹角。为实现上述目的，本技术包括三个反射镜、光束分束器、聚焦透镜和由马达的皮带轮驱动的呈倒“U”形的旋转台，所述反射镜其中的一个位于旋转台的正上方，聚焦透镜位于旋转台的正下方，旋转台顶盖正中设有垂直螺杆，光束分束器垂直固定在该螺杆位于旋转台内的一端，旋转台的正上方的反射镜、光束分束器、聚焦透镜位于同一光轴，旋转台正对光束分束器反射面的两侧板上各设有水平螺杆，另外两个反射镜呈45°分别固定在水平螺杆位于旋转台内的一端。当马达带动旋转台转动时，可以改变两束干涉光束的入射面的取向；拧动螺杆带动光束分束器沿入射光束方向上下移动，或拧动两侧板的螺杆带动两反射镜沿水平方向左右移动，可以改变经聚焦透镜聚焦后的两干涉光束之间的入射夹角。本技术所述的光束分束器是由一个分束比为50％∶50％且分束比与偏振方向无关的分光棱镜和一个全反射棱镜或反射镜组成。作为对本技术的进一步改进，所述旋转台两侧板的水平螺杆设在能使两干涉光束到光刻胶版等光程的位置上，使两束干涉光束在光刻胶版表面的光斑大小相同。本技术在制作点阵全息图的过程中可以方便地改变两束干涉光束之间的夹角和入射面，使制作出来的点阵全息图除了有动态的视觉效果外还能真实地反映出图案原来的色彩并具有很高的清晰度；另外，由于两干涉光束的光程始终相等，使制作的点阵全息图清晰度的进一步提高，同时提高了干涉条纹的调制度；在长时间的实际使用过程中也不必需要更换任何的元件，提高了工作效率。以下结合附图和实施例对本技术作进一步的说明。图1为现有技术的结构原理图；图2为本技术的结构图；图3为包括本技术的点阵全息图制作装置的原理图。图2所示，本技术包括反射镜M1、光束分束器BS、反射镜M2、反射镜M3、聚焦透镜L3和由马达SM2的皮带轮驱动的呈倒“U”形的旋转台R，所述反射镜M1位于旋转台R的正上方，聚焦透镜L3位于旋转台R的正下方，旋转台R顶盖正中设有垂直螺杆F1，光束分束器BS垂直固定在螺杆F1位于旋转台R内的一端，反射镜M1、光束分束器BS、聚焦透镜L3位于同一光轴，旋转台R正对光束分束器BS反射面的两侧板上各设有水平螺杆F2、F3，反射镜M2、反射镜M3呈45°分别固定在水平螺杆F2、螺杆F3位于旋转台内的一端。光束分束器BS是由一个分束比为50％∶50％且分束比与偏振方向无关的分光棱镜(上半部分)和一个全反射棱镜或反射镜(下半部分)构成，由马达SM2的皮带轮驱动的旋转台R旋转，光束分束器BS、反射镜M2和反射镜M3也随着旋转，调整反射镜M1使旋转台绕经反射镜M1反射的光束LB′作φ方向的转动，从而实现两束干涉光束LB1和LB2入射面的旋转变化。调整螺杆F2、螺杆F3在旋转台两侧板的位置，能使经反射镜M2、反射镜M3反射后的两干涉光束LB1和LB2经透镜L3聚焦在光刻胶版PR表面的重合是等光程，从而保证两束光的光斑尺寸是同样大小。光束LB1和光束LB2之间的夹角α的改变可采用两种方式来实现一种是拧动螺杆F1带动分束器BS沿光束LB′的方向垂直移动来改变经反射镜M2和M3反射的光束LB1和LB2之间的距离从而改变它们之间的夹角α；另一种拧动螺杆F2、螺杆F3带动反射镜M2、反射镜M3沿水平方向左右移动，改变经反射镜M2和M3反射的光束LB1和LB2之间的距离从而改变它们之间的夹角α。图3为包括本技术的点阵全息图制作装置的原理图，利用本技术制作点阵全息图的过程如下(1)将设计好的图案输入到电脑，制作点阵全息图的专用软件根据设计图案的分辨率设定控制光斑调整整形组件中的马达移动凹透镜的位置，使干涉光束LB1和LB2的光斑尺寸符合图案的分辨率设定要求；(2)根据设计图案的色彩要求，调整本技术中的光束分束器BS或反射镜M2和M3的位置改变干涉光束LB1和LB2之间的夹角α；(3)根据设计图案的制作效果要求，进行光栅取向编码、曝光时间、XY平台的移动距离和速度等控制参数的设置；(4)电脑根据输入的图案和上述的设置，协调地控制XY移动平台带动光刻胶版作二维的运动、本技术中马达SM2使干涉光束的入射面作旋转变化和一个快门的通断时间，使激光光束对光刻胶版进行逐点的干涉光刻，直至整幅图案完成为止。权利要求1.一种点阵全息图制作装置中的分光合光机构，包括反射镜(M1)、光束分束器(BS)和反射镜(M2)，其特征在于还包括反射镜(M3)、聚焦透镜(L3)和由马达(SM2)的皮带轮驱动的呈倒“U”形的旋转台(R)，所述反射镜(M1)位于旋转台(R)的正上方，聚焦透镜(L3)位于旋转台(R)的正下方，旋转台(R)顶盖正中设有垂直螺杆(F1)上，光束分束器(BS)垂直固定在垂直螺杆(F1)位于旋转台(R)内的一端，反射镜(M1)、光束分束器(BS)、聚焦透镜(L3)位于同一光轴；旋转台(R)正对光束分束器(BS)反射面的两侧板上设有水平螺杆(F2)、螺杆(F3)，反射镜(M2)、反射镜(M3)呈45°分别固定在水平螺杆(F2)、螺杆(F3)位于旋转台(R)内的一端。2.根据权利要求1所述的点阵全息图制作装置中的分光合光机构，其特征在于光束分束器(BS)是由一个分束比为50％∶50％且分束比与偏振方向无关的分光棱镜和一个全反射棱镜组成。3.根据权利要求1所述的点阵全息图制作装置中的分光合光机构，其特征在于光束分束器(BS)是由一个分束比为50％∶50％且分束比与偏振方向无关的分光棱镜和一个反射镜组成。4.根据权利要求1所述的点阵全息图制作装置中的分光合光机构，其特征在于所述旋转台(R)两侧板的水平螺杆(F2)、螺杆(F3)设在能使两干涉光束到光刻胶版等光程的位置上。专利摘要本技术公开了一种点阵全息图制作装置中的分光合光机构,包括三个反射镜、光束分束器、聚焦透镜和由马达的皮带轮驱动的呈倒“U”形的旋转台,光束分束本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种点阵全息图制作装置中的分光合光机构，包括反射镜（Ｍ１）、光束分束器（ＢＳ）和反射镜（Ｍ２），其特征在于：还包括反射镜（Ｍ３）、聚焦透镜（Ｌ３）和由马达（ＳＭ２）的皮带轮驱动的呈倒“Ｕ”形的旋转台（Ｒ），所述反射镜（Ｍ１）位于旋转台（Ｒ）的正上方，聚焦透镜（Ｌ３）位于旋转台（Ｒ）的正下方，旋转台（Ｒ）顶盖正中设有垂直螺杆（Ｆ１）上，光束分束器（ＢＳ）垂直固定在垂直螺杆（Ｆ１）位于旋转台（Ｒ）内的一端，反射镜（Ｍ１）、光束分束器（ＢＳ）、聚焦透镜（Ｌ３）位于同一光轴；旋转台（Ｒ）正对光束分束器（ＢＳ）反射面的两侧板上设有水平螺杆（Ｆ２）、螺杆（Ｆ３），反射镜（Ｍ２）、反射镜（Ｍ３）呈４５°分别固定在水平螺杆（Ｆ２）、螺杆（Ｆ３）位于旋转台（Ｒ）内的一端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李耀棠，杨世宁，张世超，范少武，王天及，黄云，陈洁芸，黄泽文，
申请(专利权)人：中国科学院广州电子技术研究所，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]