全像光学元件的制造装置及其制造方法制造方法及图纸

本申请涉及一种全像光学元件的制造装置，包括沿第一光轴发出激光的激光光源，扩束组件沿第一光轴的前进方向设置于激光光源前方，用于将激光转换为扩束光，偏振片沿第一光轴的前进方向设置于扩束组件前方，用于将扩束光转换为偏振光，沿第一光轴的前进方向设置于偏振片的前方的制造治具，以及反射组件沿第一光轴的前进方向设置于制造治具的前方，用于将偏振光转换为沿第二光轴的反射光。反射光穿透制造治具，偏振光与反射光彼此干涉于制造治具，使得摆放在制造治具的全像感光膜被制成全像光学元件。由于反射组件与制造治具的距离可以相当接近，当出现震动时，能够改善对比度下降、折射率变化量下降等缺失，能维持全像光学元件的良率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
全像光学元件的制造装置及其制造方法


[0001]本申请涉及光学
，特别是涉及一种全像光学元件的制造装置及其制造方法。

技术介绍

[0002]全像光学元件是一种利用全像原理制成的光学元件，具有多种应用，例如成像、光束分离、光束合成、光束偏振、光学调制等。其中，大家熟知的成像应用，是透过全像光学元件来产生看起来像是位于全像光学元件后面的虚像，或产生看起来像是位于全像光学元件前面的实像，可应用于智能驾驶的抬头显示(HUD，Head Up Display)系统。而由于全像光学元件体积小且重量轻，使其适合于轻量的便携设备，例如把虚拟图像套用于现实画面中进行互动的扩增实境(AR，Augmented Reality)。
[0003]参阅图1，是以往全像光学元件的制造装置7，包含激光光源71、扩束组件72、第一半波片73、偏振分光元件74、第一反射元件75、第二半波片76、第二反射元件77、制造治具78，以及透明板79。
[0004]激光光源71用于发出激光。
[0005]扩束组件72沿光线的前进方向设置于激光光源71前方，用于将激光转换为扩束光。
[0006]第一半波片73沿光线的前进方向设置于扩束组件72前方，用于调整扩束光的偏振方向。偏振分光元件74沿光线的前进方向设置于第一半波片73前方，用于将偏振光分为彼此光路夹预设角度的第一分光与第二分光。
[0007]第一反射元件75沿第一分光的光路的前进方向设置于偏振分光元件74前方，用于将第一分光转换为第一反射光。
[0008]第二半波片76沿第二分光的光路的前进方向设置于偏振分光元件74前方，用于将第二分光转换为第二偏振光，使其与第一分光的偏振方向相同。第二反射元件77沿第二偏振光的光路的前进方向设置于第二半波片76前方，用于将第二偏振光76转换为第二反射光。
[0009]制造治具78沿第一反射光的光路的前进方向设置于第一反射元件75前方。
[0010]透明板79设置于制造治具78，透明板79包括靠近第一反射元件75的第一面791、远离第一反射元件75的第二面792、具有第一面791的介质层793，以及具有第二面792的全像感光膜794。第一反射光自第一面791穿透透明板79，第二反射光自第二面792穿透透明板79，第一反射光与第二反射光彼此干涉于全像感光膜794形成光栅，制得全像光学元件。
[0011]然而在制造过程中，可能因为装置中各个元件、组件各自震动而造成干涉条纹的对比度下降、明视度下降、折射率变化量下降、绕射效率下降等等缺失。震动原因可能来自空调、人员移动或交谈以及其他设备震动等，或是外部各项交通工具、建筑工事以及自然环境的地震、风力等。虽可通过拉近装置中各个元件、组件之间的距离来改善前述缺失，然而前述装置元件、组件之间的距离受限于自身尺寸而必须拉开足够的距离才能制得全像光学
元件。
[0012]参阅图2，是以往的另一种全像光学元件的制造装置7，同样包括激光光源71、扩束组件72、第一半波片73、偏振分光元件74、第一反射元件75、第二半波片76、第二反射元件77、制造治具78，以及透明板79。不同之处在于，第二反射光与第一反射光同样地自第一面791穿透透明板79，但仍无法改善因震动而造成干涉条纹的对比度下降、明视度下降、折射率变化量下降、绕射效率下降等等缺失。

技术实现思路

[0013]基于此，本申请的主要目的在于提供一种能够减少震动的影响的全像光学元件的制造装置及其制造方法。
[0014]根据本申请的第一方面，提出一种全像光学元件的制造装置，包括：
[0015]激光光源，用于沿第一光轴发出激光；
[0016]扩束组件，沿第一光轴的前进方向设置于激光光源前方，用于将激光转换为扩束光；
[0017]偏振片，沿第一光轴的前进方向设置于扩束组件前方，用于将扩束光转换为偏振光；
[0018]制造治具，沿第一光轴的前进方向设置于偏振片的前方；以及
[0019]反射组件，沿第一光轴的前进方向设置于制造治具的前方，用于将偏振光转换为沿第二光轴的反射光，反射光穿透制造治具，偏振光与反射光彼此干涉于制造治具。
[0020]在一些实施例中，制造治具包括靠近偏振片的第一面，以及远离偏振片的第二面，反射组件包括第一反射面，第一反射面朝远离偏振片的方向倾斜，使得第一反射面与第二面之间形成第一角度，偏振光经第一反射面转换为沿第二光轴的反射光。
[0021]在一些实施例中，反射组件为第一棱镜，第一棱镜邻近制造治具设置，第一反射面为第一棱镜的反射面。
[0022]在一些实施例中，反射组件为第一反射镜，第一反射面为第一反射镜的反射面。
[0023]在一些实施例中，第一反射镜邻近制造治具设置，第一反射镜与制造治具间的距离为第一间距，第一间距为1mm至100mm。
[0024]在一些实施例中，制造治具包括靠近偏振片的第一面，以及远离偏振片的第二面，反射组件包括第一反射面，以及第二反射面，第一反射面朝远离偏振片的方向倾斜，使得第一反射面与第二面之间形成第一角度，第二反射面朝远离偏振片的方向倾斜，使得第二反射面与第二面之间形成第二角度，偏振光经第一反射面与第二反射面转换为沿第二光轴的反射光。
[0025]在一些实施例中，反射组件还包括为第二棱镜，第二棱镜邻近制造治具设置，第一反射面与第二反射面为第二棱镜上的两个反射面。
[0026]在一些实施例中，反射组件还包括第一反射镜以及第二反射镜，第一反射面为第一反射镜的反射面，第二反射面为第二反射镜的反射面。
[0027]在一些实施例中，第一反射镜与第二反射镜邻近制造治具设置，第一反射镜分别与第二反射镜和制造治具间的距离为第一间距与第二间距，第一间距与第二间距分别为1mm至100mm。
[0028]根据本申请的第二方面，提出一种全像光学元件的制造方法，使用如前的全像光学元件的制造装置制作全像光学元件，方法包括下列步骤：
[0029]制造治具放置透明板，透明板包括介质层以及全像感光膜，介质层靠近偏振片，全像感光膜远离偏振片，或者全像感光膜靠近偏振片，介质层远离偏振片；
[0030]偏振光穿透透明板；
[0031]反射光穿透全像感光膜；
[0032]偏振光与反射光彼此干涉于全像感光膜形成光栅，以形成全像光学元件。
[0033]根据本申请的第三方面，提出一种全像光学元件，以如前述的全像光学元件的制造方法所制造而成的全像光学元件。
[0034]在一些实施例中，全像感光膜的折射率为1至3.5，全像光学元件折射率变化量为0.01至0.3。
[0035]综上，本申请的技术效果在于，反射组件与制造治具的距离可以相当接近，当装置中各个元件、组件各自震动时，能够改善对比度下降、折射率变化量下降、明视度下降、绕射效率下降等等缺失，能维持全像光学元件的良率，保持较佳的折射率变化量、明视度、绕射效率等等。换而言之，即使有来自空调、人员移动或交谈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全像光学元件的制造装置，其特征在于，包括：激光光源，用于沿第一光轴发出激光；扩束组件，沿所述第一光轴的前进方向设置于所述激光光源前方，用于将所述激光转换为扩束光；偏振片，沿所述第一光轴的前进方向设置于所述扩束组件前方，用于将所述扩束光转换为偏振光；制造治具，沿所述第一光轴的前进方向设置于所述偏振片的前方；以及反射组件，沿所述第一光轴的前进方向设置于所述制造治具的前方，用于将所述偏振光转换为沿第二光轴的反射光，所述反射光穿透所述制造治具，所述偏振光与所述反射光彼此干涉于所述制造治具。2.如权利要求1所述的全像光学元件的制造装置，其特征在于，所述制造治具包括靠近所述偏振片的第一面，以及远离所述偏振片的第二面，所述反射组件包括第一反射面，所述第一反射面朝远离所述偏振片的方向倾斜，使得所述第一反射面与所述第二面之间形成第一角度，所述偏振光经所述第一反射面转换为沿所述第二光轴的反射光。3.如权利要求2所述的全像光学元件的制造装置，其特征在于，所述反射组件为第一棱镜，所述第一棱镜邻近所述制造治具设置，所述第一反射面为所述第一棱镜的反射面。4.如权利要求2所述的全像光学元件的制造装置，其特征在于，所述反射组件为第一反射镜，所述第一反射面为所述第一反射镜的反射面。5.如权利要求4所述的全像光学元件的制造装置，其特征在于，所述第一反射镜邻近所述制造治具设置，所述第一反射镜与所述制造治具间的距离为第一间距，所述第一间距为1mm至100mm。6.如权利要求1所述的全像光学元件的制造装置，其特征在于，所述制造治具包括靠近所述偏振片的第一面，以及远离所述偏振片的第二面，所述反射组件包括第一反射面，以及第二反射面，所述第一反射面朝远离所述偏振片的方向倾斜，使得所述第一反射面与所述第二面之间形成第一角...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伯豪，
申请(专利权)人：业成科技成都有限公司业成光电无锡有限公司英特盛科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：