[实用新型]点阵全息图制作装置中的光斑调整和整形机构

说明书

本实用新型涉及一种点阵全息图制作装置中的光斑调整和整形机构。

点阵全息图是由一系列按一定规则排列的细小光斑点所组成，改变干涉光束光斑尺寸和相邻光斑点之间的距离可以改变点阵全息图的清晰度，光斑尺寸和相邻光斑点之间的距离越小，点阵全息图的清晰度越高。美国专利(U.S.6043913)公开了一种制作点阵全息图装置，该装置中使用了一凸透镜先将激光器输出的干涉光束聚焦，再通过移动凸透镜来达到改变光束投射在光刻胶版表面的光斑大小，其原理图如图1所示。由于激光器产生的干涉光束的光斑都是圆形的，而圆形的点光斑互相排列，在它们相邻之间会留下许多暗的间隙，因此使得制作出来的点阵全息图整体亮度较低，而且单一的光斑形状，也局限了点阵全息图的应用场合；另外改变光斑的大小是通过移动凸透镜来达到的，这样尽管光斑大小改变了，但凸透镜的成像焦点偏离了光刻胶版表面，从而也降低了光斑本身的亮度。

本实用新型的目的在于提供一种点阵全息图制作装置中的光斑调整整形机构，该机构不仅可以改变光斑尺寸而且能改变光斑的形状。

为实现上述目的，本实用新型包括凹透镜、凸透镜、光栏、马达和导轨支架，所述导轨支架上设有螺杆、螺母传动机构，该螺杆与马达输出轴相连接，所述凹透镜固定于螺母上，凸透镜与光栏按其成像特性固定在导轨支架的镜座上，该光栏的通光孔呈方形，所述凹透镜、凸透镜，光栏依次排列并位于同一光轴上。当位于同一光轴的光束射入凹透镜时，控制马达带动螺杆，螺母沿光轴方向前后移动凹透镜，即可改变激光光束直径的大小，亦即是改变入射到光刻胶版表面的两束干涉光束光斑尺寸的大小，同时当圆形的激光光斑经过光栏后即整形成方形光斑。

作为本实用新型的进一步改进，所述光栏的通光孔呈五角星形，六角蜂窝形等特定形状。

本实用新型相比现有技术具有如下优点：(1)由于光栏对光斑起到了整形的作用，当圆形的激光光斑经过光栏后即整形成方形光斑，方形光斑比圆形光斑排列得更紧密，减少了各相邻光斑之间产生的暗隙，明显提高了点阵全息图的整体亮度；同时还可整形为五角星形，六角蜂窝形等特定形状，可用于一些需要特征辨认的保密场合，从而提高点阵全息图的安全性能；(2)光斑大小是通过移动凹透镜来实现，凸透镜是固定不动的，因此，可使凸透镜成像焦点准确定位在光刻胶版表面，从而提高光斑本身的亮度。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为现有技术的结构原理图；

图2为本实用新型的结构图；

图3为包括本实用新型的点阵全息图制作装置的原理图。

如图2、3所示，本实用新型包括凹透镜L1、凸透镜L2、光栏A、马达SM1和导轨支架T，导轨支架上设有螺杆F、螺母S传动机构，该螺杆与马达输出轴相连接，凹透镜固定于螺母上，凸透镜与光栏按其成像特性固定在导轨支架的镜座上，可使凸透镜成像焦点准确定位在光刻胶版表面；光栏的通光孔呈方形，凹透镜、凸透镜、光栏依次排列并位于同一光轴，调整激光器发出的光束LB使它与凹透镜、凸透镜和光栏组成的光轴重合，控制马达带动螺杆转动，螺母即可沿光轴方向前后移动凹透镜，改变凹透镜与凸透镜之间的距离，从而也改变了射入凸透镜的激光光束直径的大小，亦即是改变入射到光刻胶版表面的两束干涉光束光斑尺寸的大小，同时当圆形的激光光束经过呈方形通光孔的光栏后即整形成方形光束，入射到光刻胶版表面即成方形光斑，方形光斑比圆形光斑排列得更紧密，减少了各相邻光斑之间产生的暗隙，提高了点阵全息图的整体亮度。上述光栏可由通光孔呈五角星形、六角蜂窝形等特定形状，这样制作出的点阵全息图可用于一些需要特征辨认的保密场合。

如图3所示，包括本实用新型的点阵全息图制作装置的原理图，利用本实用新型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本实用新型中的马达SM1移动凹透镜L1的位置，使两条干涉光束光斑的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，调整分光合光组件中的光束分束器或反射镜的位置改变两条干涉光束之间的夹角a；(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、分光合光组件中马达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。