基于ＤＭＤ的动感像素全息单元图像拍摄装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于ＤＭＤ的动感像素全息单元图像拍摄装置，装置包括激光均光照明组件、ＤＭＤ组件、物面转移组件、光栅分束组件和干涉成像组件。采用激光均光照明、用于ＤＭＤ物面转移和干涉成像的照相镜头组和高分辨率±１级透射光栅组成的光学成像干涉组件，通过微机控制ＤＭＤ组件的图像处理和传输，实现动感像素全息单元图像的拍摄。采用ＤＭＤ数字微镜最多一次完成与ＤＭＤ内置阵列像素相同的高分辨率像素全息单元图像拍摄，图像列阵像素和ＤＭＤ微镜列阵像素成一一对应关系，大大提高拍摄效率，获得１５００ｄｐｉ以上的像素全息图像光刻分辨率，结合多重编码加密动感像素全息母版图案的制作方法，防伪性能更高。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于DMD的动感像素全息单元图像拍摄装置，属于激光全息 制版技术、激光精细加工技术和DMD应用

技术介绍
通常动感像素全息光刻主要采用逐点干涉成像的方式来实现整版的光刻，对于图 像分辨率达到1000dpi以上的像素光刻其一，由于光刻点小，同样单位面积的图像，若光 刻像素点尺寸缩小一倍，其像素点的面积将减小4倍，则光刻时间就会增加4倍，因此对于 图像分辨率达到1000dpi以上的高精度像素全息光刻，若采用逐点曝光的方法，光刻效率 将明显降低；其二，对于1500dpi以上更高分辨率的图像，由于像素全息干涉成像组件光学 分辨率和机械精度的限制，很难获得高质量像素全息的逐点光刻效果，很难实现高精度高 分辨率的像素全息光刻及高的防伪性能，因此不适合采用逐点干涉成像的方式来完成防伪 性更高的高分辨率全息图的制作。
技术实现思路
本技术目的是为了提高像素全息拍摄效率和图像光刻分辨率，并结合多重编 码加密动感像素全息母版图案的制作方法，获得防伪性能更高的高分辨率全息图的制作， 提供一种基于DMD的动感像素全息单元图像的拍摄装置。DMD是为数字微镜器件Digital micromirror device, DMD是用数字电压信号控制微镜片执行机械运动来实现光学功能的 器件。它是一种基于半导体制造技术，由高速数字式光反射开关阵列组成的器件，采用二进 制脉宽调制技术能精确地控制光源。微镜的转动由它下面的存储单元之间电压差所产生的 静电吸引来完成。当存储器单元处于“开”即“1”状态时，微镜转到+12° ；当存储器单元处 于“关” S卩“0”状态时，微镜转到-12°。一种基于DMD的动感像素全息单元图像拍摄装置，特点是，它包括激光均光照明 组件、DMD组件、物面转移组件、光栅分束组件和干涉成像组件，所述的激光均光照明组件， 包括紫外激光器、扩束镜、方形微透镜列阵、准直镜，紫外激光器输出光束通过激光均光照 明组件的扩束、均化、整形和准直，使DMD组件中的DMD窗口获得方形的均光斑照明，激光 均光照明组件安装在光劈支架上，光劈支架的安装面为45度斜面，斜面上有一个与轴向成 24°台阶，使输出光束垂直的DMD的微镜转轴入射，并与DMD微镜不工作时处于0度“停泊” 状态的平面法线成24°或20° ；所述的DMD组件包括DMD、第一五维调节支架、DMD驱动器、 微机、I/O接口卡；所述的DMD安装在第一个五维调节支架上，对DMD的反射面进行微调；所 述的物面转移组件包括照相微距物镜、第二个五维调节支架，照相微距物镜安装在第二个 五维调节支架上，照相微距物镜为物像比例达到1 :1的DMD物面转移物镜，DMD和士 1级透 射光栅分别置于照相微距物镜的物面和像面位置；所述的光栅分束组件包括电机、五维调 节电机座、同步齿形带、第一带轮、第二带轮、轴承、士 1级透射光栅和场镜，电机和轴承安装 在五维调节电机座上，场镜紧贴士 1级透射光栅，场镜和士 1级透射光栅安装在第一带轮孔内，第一带轮轴端固定在轴承内，第二带轮固定在电机轴上；所述的干涉成像组件包括一对 光学参数相同、像面向外的倒置使用的第一照相物镜组和第二照相物镜组、光刻胶板和二 维角度调节架，所述的士1级透射光栅和光刻胶板分别置于一对倒置使用的照相物镜组的 像面上，光刻胶板固定在二维角度调节架上，使曝光面与中心光轴垂直，所述的干涉成像组 件安装在第三个五维调节架上。本技术利用现有的照相机镜头组作为光学成像物镜，光学性能稳定可靠，结 构简单；采用DMD数字微镜可最多一次完成与DMD内置阵列像素相同的高分辨率像素全息 单元图像拍摄，图像列阵像素和DMD微镜列阵像素成一一对应关系，可大大提高拍摄效率， 获得1500dpi以上的像素全息图像光刻分辨率，结合多重编码加密动感像素全息母版图案 的制作方法，防伪性能更高。附图说明图1DMD动感像素全息单元图像拍摄框图；图2DMD动感像素全息单元图像拍摄装置结构示意图；图3光栅分光组件示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步的说明。由图1-图3所示，本技术一种基于DMD的动感像素全息单元图像拍摄装置， 包括激光均光照明组件1、DMD组件2、物面转移组件3、光栅分束组件4和干涉成像组件5。 所述的激光均光照明组件1，包括紫外激光器6、扩束镜7、方形微透镜列阵8、准直镜9，紫外 激光器6输出光束通过光学元件组的扩束、均化、整形和准直，使DMDll窗口获得方形的均 光斑照明，激光均光照明组件1安装在光劈支架10上，光劈支架10的安装面为45度斜面， 斜面上有一个与轴向成24°的台阶，使输出光束保证垂直于DMDll微镜转轴(45°方向) 入射，并与微镜不工作时处于0度“停泊”状态的平面法线成24° ；所述的DMD组件2包括 DMD11、第一个五维调节支架12、DMD驱动器13、微机14、图像处理控制软件，所述的微机14 通过图像处理控制软件去控制DMD驱动器13，由DMD驱动器13将图像信息和“开、关”信号 发送给DMD11，同时通过I/O接口卡控制激光输出和电机22旋转，所述的微机14将图像模 式为索引颜色的图像由图像处理控制软件按索引色谱的排列次序依次读出各颜色，并通过 更换索引颜色表，将图像中不同的颜色分成不同的层，再通过DMD驱动器13将各个颜色的 图像层中的图像信息分别对应地传输给DMDll微镜，图像层的像素阵列与DMD的设置阵列 一致，所述的DMDll安装在第一个五维调节支架12上，可以对DMDll的反射面进行微调；所 述的物面转移组件3包括照相微距物镜15、五维调节支架16，照相微距物镜15安装在第二 个五维调节支架16上，可调节焦点和中心光轴的位置，照相微距物镜15为物像比例达到1 1的物面转移物镜，DMDll和士 1级透射光栅17分别置于照相微距物镜15的物面和像面位 置；所述的光栅分束组件4包括电机22、五维调节电机座24、同步齿形带21、第一带轮19、 第二带轮20、轴承23、士 1级透射光栅17和场镜18，用于光束的分束和改变士 1级透射光 栅17的取向，所述的士 1级透射光栅17的取向与图像的索引颜色成一一对应的映射关系， 所述的五维调节电机座24用于调节焦点和中心轴的位置，电机22和轴承23安装在五维调节电机座24上，场镜18紧贴士 1级透射光栅17，场镜18和士 1级透射光栅17安装在第 一带轮19孔内，第一带轮19轴端固定在轴承23内，第二带轮20固定在电机22轴上，士 1 级透射光栅17通过同步齿形带21由电机22带动旋转，用于改变士 1级透射光栅17的方 位角；所述的干涉成像组件5包括一对光学参数相同、像面向外的倒置使用的第一照相物 镜组25、第二照相物镜组26、光刻胶板28和二维角度调节架27，所述的士 1级透射光栅17 和光刻胶板28分别置于一对倒置使用的第一照相物镜组25、第二照相物镜组26的像面上， 光刻胶板28固定在二维角度调节架27上，保证曝光面与中心光轴垂直，所述的干涉成像组 件5安装在第三个五维调节架29上，用于调节焦点和中心轴的位置。当所述的DMDll的微镜处于+12° “开”状态时，激光均光照明组件1的输出光束 经DMDll的微镜反射，其出射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ＤＭＤ的动感像素全息单元图像拍摄装置，其特征在于，包括激光均光照明组件、ＤＭＤ组件、物面转移组件、光栅分束组件和干涉成像组件，所述的激光均光照明组件，包括紫外激光器、扩束镜、方形微透镜列阵、准直镜，紫外激光器输出光束通过激光均光照明组件的扩束、均化、整形和准直，使ＤＭＤ组件中的ＤＭＤ窗口获得方形的均光斑照明，激光均光照明组件安装在光劈支架上，光劈支架的安装面为４５度斜面，斜面上有一个与轴向成２４°或２０°的台阶，使输出光束垂直于ＤＭＤ的微镜转轴入射，并与ＤＭＤ微镜不工作时处于０度“停泊”状态的平面法线成２４°；所述的ＤＭＤ组件包括ＤＭＤ、第一五维调节支架、ＤＭＤ驱动器、微机、Ｉ／Ｏ接口卡；所述的ＤＭＤ安装在第一个五维调节支架上，对ＤＭＤ的反射面进行微调；所述的物面转移组件包括照相微距物镜、第二个五维调节支架，照相微距物镜安装在第二个五维调节支架上，照相微距物镜为物像比例达到１：１的物面转移物镜，ＤＭＤ和±１级透射光栅分别置于照相微距物镜的物面和像面位置；所述的光栅分束组件包括电机、五维调节电机座、同步齿形带、第一带轮、第二带轮、轴承、±１级透射光栅和场镜，电机和轴承安装在五维调节电机座上，场镜紧贴±１级透射光栅，，场镜和±１级透射光栅安装在第一带轮孔内，第一带轮轴端固定在轴承内，第二带轮固定在电机轴上；所述的干涉成像组件包括一对光学参数相同、像面向外的倒置使用的第一照相物镜组和第二照相物镜组、光刻胶板和二维角度调节架，所述的±１级透射光栅和光刻胶板分别置于一对倒置使用的照相物镜组的像面上，光刻胶板固定在二维角度调节架上，使曝光面与中心光轴垂直，所述的干涉成像组件安装在第三个五维调节架上。...

【技术特征摘要】
一种基于DMD的动感像素全息单元图像拍摄装置，其特征在于，包括激光均光照明组件、DMD组件、物面转移组件、光栅分束组件和干涉成像组件，所述的激光均光照明组件，包括紫外激光器、扩束镜、方形微透镜列阵、准直镜，紫外激光器输出光束通过激光均光照明组件的扩束、均化、整形和准直，使DMD组件中的DMD窗口获得方形的均光斑照明，激光均光照明组件安装在光劈支架上，光劈支架的安装面为45度斜面，斜面上有一个与轴向成24°或20°的台阶，使输出光束垂直于DMD的微镜转轴入射，并与DMD微镜不工作时处于0度“停泊”状态的平面法线成24°；所述的DMD组件包括DMD、第一五维调节支架、DMD驱动器、微机、I/O接口卡；所述的DMD安装在第一个五维调节支架上，对DMD的反射面进行微调；所述的物面转移组件包括照相微距物镜、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜兆华，沈冠群，张伟，吴宾初，王国庆，
申请(专利权)人：上海市激光技术研究所，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]