一种拍摄同轴全息透镜的光路系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种拍摄同轴全息透镜的光路系统，包括：三维运动平台（C）、感光胶版（H）、透镜及反光镜，所述感光胶版（H）正前水平方向依次同轴设置有分光棱镜（P）、组合透镜（L5）、大口径凸透镜(L1)、扩束镜Ⅱ(L4)及全反镜(M2)，所述分光棱镜（P）垂直方向依次同轴设置有凸透镜(L2)、扩束镜(L3)及全反镜Ⅱ(M3)，在所述全反镜(M2)、全反镜Ⅱ(M3)的反射光束交聚处设置有连续分束镜（M1）；本实用新型可以消除半反半透镜的反射造成的噪音干扰。也消除了因光学器件尺寸影响而导致的无法拍摄大面积的同轴全息透镜的因素，具有重量轻、造价低、制造快、易于复制、能多重记录等特点。
【专利说明】—种拍摄同轴全息透镜的光路系统
[【技术领域】]
[0001]本实用新型涉及激光防伪全息透镜【技术领域】，具体地说是一种拍摄同轴全息透镜的光路系统。
[【背景技术】]
[0002]从激光器问世以来，全息技术得到了飞速发展，尤其是在防伪以及包装方面也得到了极大的应用。当今国内的全息防伪技术主要以点阵光刻和全息拍摄为主。全息透镜是用干涉法制作成的一种光学元件。
[0003]目前，拍摄同轴透射全息透镜的光路方面存在一些缺陷，比如光路中的半反半透镜产生的噪音难以避免，全息透镜的尺寸受光学器件尺寸的限制因素太大，立体感不强等。一些拍摄透镜阵列的光路系统搭建起来比较复杂，对激光器功率以及光学器件要求也很高，并且有的拍摄方式需要订做光学器件，周期较长，成本较高。
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【发明内容】
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[0004]本实用新型的目的就是要解决上述的不足，而提供一种拍摄同轴全息透镜的光路系统，从而解决了以往拍摄全息透镜时无法避免的噪音问题。同时，也消除了因光学器件尺寸影响而导致的无法拍摄大面积的同轴全息透镜的因素。另外，在三维运动平台的精确控制下，可以完成一系列透镜阵列的拍摄。
[0005]为实现上述目的设计一种拍摄同轴全息透镜的光路系统，包括:三维运动平台C、安装在三维运动平台C上的感光胶版H、透镜及反光镜，所述感光胶版H正前水平方向依次同轴设置有分光棱镜P、组合透镜L5、大口径凸透镜L1、扩束镜II L4及全反镜M2，所述分光棱镜P垂直方向依次同轴设置有凸透镜L2、扩束镜L3及全反镜II M3，在所述全反镜M2、全反镜II M3的反射光束交聚处设置有连续分束镜M1。
[0006]所述扩束镜II L4焦点位置处设有针孔滤波器SI，所述扩束镜L3焦点位置处设有针孔滤波器II S2。
[0007]所述大口径凸透镜L1、扩束镜II L4之间同轴上设有可调光阑Al，所述凸透镜L2、扩束镜L3之间同轴上设有可调光阑II A2。
[0008]所述组合透镜L5的通光口径:60mm，相对口径:1.2，外形尺寸:Φ78mmX74.2mm,透光率:≥80%，畸变：≤ 0.01%。
[0009]本实用新型同现有技术相比，具有如下优点:
[0010]1、采用了分光棱镜代替以往光路中利用半反半透镜实现同轴的方式。这样可以消除半反半透镜的反射造成的噪音干扰。
[0011]2、根据光栅方程d=kλ/[2sin( θ/2)]可知(如图1 )，物光和参考光的曲率相差越大，全息透镜的效果越明显。本实用新型将两束光波的曲率差尽量扩大，达到更强的立体效果。
[0012]3、通过三维运动平台，精确控制平台走距，可拍摄一系列尺寸不等的透镜阵列。[0013]3、本实用新型具有重量轻、造价低、制造快、易于复制、能多重记录等特点。
[【专利附图】
【附图说明】]
[0014]图1是本实用新型的全息透镜拍摄原理图；
[0015]图2是本实用新型的同轴透射全息透镜光路系统示意图；
[0016]图3是本实用新型的透镜阵列拍摄示意图；
[0017]图中:M1为连续分束镜、M2为全反镜(442nm)、M3为全反镜II (442nm)、L3为40X扩束镜、L4为40X扩束镜I1、SI针孔滤波器(20um)、S2为针孔滤波器II (20um)、Al可调光阑、A2为可调光阑I1、LI为大口径凸透镜(直径150mm，焦距400mm)、L2为凸透镜(直径100mm，焦距180mm)、L5为组合透镜(通光口径60mm，相对口径:1.2，外形尺寸:Φ 78mmX 74.2mm，适用波长:442nm，透光率S 80%，畸变:≤0.01%)、P为分光棱镜、H为感光胶版、C为三维运动平台、W为全息透镜。
[【具体实施方式】]
[0018]下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明:
[0019]如图2所示，本实用新型包括:三维运动平台C、安装在三维运动平台C上的感光胶版H、透镜及反光镜，所述感光胶版H正前水平方向依次同轴设置有分光棱镜P、组合透镜L5、大口径凸透镜L1、扩束镜II L4及全反镜M2，所述分光棱镜P垂直方向依次同轴设置有凸透镜L2、扩束镜L3及全反镜II M3，在所述全反镜M2、全反镜II M3的反射光束交聚处设置有连续分束镜Ml。所述扩束镜II L4焦点位置处设有针孔滤波器SI，所述扩束镜L3焦点位置处设有针孔滤波器II S2。所述大口径凸透镜L1、扩束镜II L4之间同轴上设有可调光阑Al，所述凸透镜L2、扩束镜L3之间同轴上设有可调光阑II A2。
[0020]本实用新型的核心表现为通过分光棱镜将物光和参考光合并到一起，让其同轴。同时借助于三维运动平台来完成全息透镜阵列的拍摄制作。如图2所示，具体制作步骤如下:
[0021]1、光路系统搭建:用连续分束镜Ml将激光器的激光光束分成相互正交的物光和参考光。物光经过全反镜M2后，光轴垂直于感光胶版H的平面。参考光经过全反镜II M3与物光以90°的夹角会聚于分光棱镜P的中心位置。通过扩束镜II L4对物光进行扩束，然后用大口径凸透镜LI将扩束光线会聚到组合透镜L5中。参考光经过全反镜M3反射后由扩束镜L3进行扩束，再经过凸透镜L2对其准直。使用光功率计测出感光胶版H平面处的两束光光强，调节连续分束镜Ml使光强比接近1:1。
[0022]需要用针孔滤波器SI和针孔滤波器II S2分别对扩束镜L3和扩束镜II L4进行滤波。
[0023]为挡住杂散光，降低噪音，提高信噪比。分别在两扩束镜后面分别放置可调光阑Al和可调光阑II A2。
[0024]2、拍摄:根据测得的光强，计算出曝光时间，设定好快门参数。静台一段时间后便可以进行曝光。每完成一次拍摄，都要根据透镜间距通过三维运动平台C移动感光胶版，并重复上述静台、曝光动作(如图3所示)。
[0025]3、显影:所有透镜拍摄完成后，将感光胶版取下，放入配置好的显影液中进行显影，待图像亮度达到最亮即停止显影，取出用去离子水冲洗干净，并用干净的压缩空气吹干。(注:显影时间一般为20?30S)。
[0026]所述激光器为波长442nm的氦镉激光器。
[0027]本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种拍摄同轴全息透镜的光路系统，包括:三维运动平台(C)、安装在三维运动平台(C)上的感光胶版(H)、透镜及反光镜，其特征在于:所述感光胶版(H)正前水平方向依次同轴设置有分光棱镜(P)、组合透镜(L5)、大口径凸透镜(LI)、扩束镜II (L4)及全反镜(M2)，所述分光棱镜(P)垂直方向依次同轴设置有凸透镜(L2)、扩束镜(L3)及全反镜II (M3)，在所述全反镜(M2)、全反镜II (M3)的反射光束交聚处设置有连续分束镜(Ml)。
2.如权利要求1所述的拍摄同轴全息透镜的光路系统，其特征在于:所述扩束镜II (L4)焦点位置处设有针孔滤波器(SI)，所述扩束镜(L3)焦点位置处设有针孔滤波器II(S2)。
3.如权利要求1所述的拍摄同轴全息透镜的光路系统，其特征在于:所述大口径凸透镜(LI)、扩束镜II (L4)之间同轴上设有可调光阑(Al)，所述凸透镜(L2)、扩束镜(L3)之间同轴上设有可调光阑II (A2)。
4.如权利要求1、2或3所述的拍摄同轴全息透镜的光路系统，其特征在于:所述组合透镜(L5)的通光口径:60_，相对口径:1.2，外形尺寸:Φ78_Χ74.2_，透光率:≥80%，畸变 S 0.01%。
【文档编号】G02B27/10GK203385937SQ201320419708
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年7月15日 优先权日:2013年7月15日
【发明者】滕晓辉, 黄斗兴 申请人:上海宏盾防伪材料有限公司