专利名称：激光双光束全息制版仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种高效率，多功能，用双光束全息制版的一种仪器，用以制作新型防伪标记和点位全息彩色图形，属于全息摄影的设备。
迄今为止，本类设备以进口产品为主，价格昂贵，每台需30-40余万元人民币，且制版时间长，而本实用新型由于采用了独特的物镜和双光束光栏矩阵，以及新颖的磁性光栏旋转系统，配以各种自控部件和先进的软件，达到了结构精密、紧凑、稳定、与同类单物镜双光束成像设备相比，效率可提高9-25倍。而价格仅其几分之一。
本实用新型的目的是为社会提供一种结构精密，制板精度高，效率快，成本低的彩色双光束全息制板仪。
本实用新型由主控微机、微电脑控制器、稳压电源、自动准直激光光源、自动快门、扩束光学系统、双光束物镜矩阵组、自控磁性双光束旋转系统、双坐标导轨组等九个组件和两套软件所组成。自动快门位于自动准直激光光源和扩束光学系统之间，物镜矩阵、自控磁性双光束旋转系统扩束光学系统及带感光版的双坐标导轨组自上而下设在扩束光学系统的下方；激光光源产生大功率激光，射向扩束光学系统，经转向，射向水平放置的磁性旋转双光束光栏矩阵，经物镜矩阵会聚于焦平面即感光版上。
使用者在主控微机上制图或输入已绘制好的图形后，专用软件即将图形的形状和颜色的数据逐点输至微电脑控制器，由微电脑根据数据通过位于物镜矩阵下方的双坐标导轨移动感光版以确定位置，通过在反射镜和物镜矩阵之间的自控磁性双光束旋转系统旋转双光束光栏矩阵以改变颜色，以及通过设在光楔和扩束光学系统之间的自动快门控制曝光时间和速度，极迅速地制成一幅精美的彩色全息底版。
图1为本实用新型结构示意图。
图中各附图标记为1、主控微机；2、微电脑控制器；3、稳压电源；4、激光器；5、光楔；6自动快门；7、扩束光学系统；8、9、自控磁性双光束旋转系统；10、物镜矩阵；11、双坐标导轨和感光版；12、四相位光敏元件；13、转向棱镜组；14、反光镜。
图2为实施例一的物镜矩阵结构示意图。
图3为图2的俯视图。
图4为实施例二的物镜矩阵结构示意图。
图5为图4的俯视图。
图3-图4中的各附图标记为15、物镜A；16、光学平板；17、座圈A；18、物镜框B；19、压圈；20、隔圈；21、物镜组B。
图6为自控磁性双光束旋转系统结构示意图。
图7为图6的俯视图。
图6-图7的各附图标记为22、步进电机；23、传动带盘；24、带轴的磁性光栏；25、磁钢框套；26、钢珠；27、底座；28、光学平板；29、微型轴承；30、磁钢；31、传动带。
图8为自动快门的结构示意图。
图9为图8的左视图。
图10为图8的右视图。
图8-
图10的各附图标记为32、电缆与插头；33、步进电机；34、遮光罩；35、固定片；36、底座；37、螺钉；38、挡光片。
图11为双坐标导轨组结构示意图。
图12为
图11的右视图。
图11-
图12的各附图标记为39、X向滚珠丝杆；40、X向连轴器；41、X向步进电机座电机座；42、X向步进电机；43、滚珠轴承；44、Y向步进电机座；45、Y向步进电机；46、Y向下导轨；47、Y向连轴器；48、钢珠导板；49、Y向滚珠丝杆；50、Y向上拖板；51、螺钉；52、上导轨；53、螺钉；54、X向钢珠导板；55、底座；56、钢珠；57、Y向钢珠导板；58、X向丝杆轴套座；59、X向下导轨；60、X向上导轨；61、滚珠轴承；62、Y向下导轨座本仪器采用物镜矩阵、磁性双光束光栏矩阵、滚珠导轨、准直自控、自动曝光以及先进的软件和独特的光学、电子、精密机械方面的设计，使本仪器体积小、重量轻、精度高、功能全、全自动、极稳定、速度快，其制版效率可高出单透镜几倍至几十倍。
本实用新型是这样实施的自控磁性双光束旋转系统是由磁性双孔光栏片24，排列成矩阵(即磁性双光束光栏矩阵)安放于插在微型轴承29的中心轴上，微型轴承粘贴于光学平板28上，与光栏片24同一平面上安置有一对磁钢30，装在铁制磁钢框套25上，并用钢珠26与光栏底座27相连，通过控制步进电机22转动传动带盘23，经传动带31旋转磁钢框套25，从而改变磁性光栏片的旋转角度，使通过每片双孔光栏的两束激光与激光犏振面方向的夹角改变，达到改变光点颜色的目的。(参见图6、图7)物镜矩阵是由9-25组物镜排列成方阵，粘结在玻璃平板上(实施例一)或装在金属框内(实施例二)，组成一个矩阵，安装于双导轨机座上的一个铝制座架上，激光通过物镜矩阵后，使成像光点由使用单物镜时的一个增加至9-25个。(参见图2-图5)自动快门是由微型步进电机33直接带动一个由薄铜片制作的开孔圆盘即挡光片36，遮光部分背向激光束弯成45度，并镀铬，反面涂黑漆，上部和两旁有一个铝制遮光罩34，以消除散射光线。它们都装在金属底座37上，通过控制步进电机的转动，可以改变暴光的时间和间隔。(参见图8-
图10)双导轨组是两个互相垂直的导轨组件，它们都采用滚珠丝杆39、49，并用滚珠轴承48、61做支撑，移动部分用V型直线导轨46、52、59、60，中间加钢珠56，Y向导轨部件上有Y向上拖板50，上面放感光版，Y向步进电机安装于Y向导轨座上，X向步进电机装在机座41上，在两个步进电机座内均有硅橡胶垫减振，并用连轴器40、47连接滚珠丝杆，机座用球墨铸铁铸造。通过控制两个步进电机42、45的转动，可以精确的移动和定位感光版。(参见
图11、
图12)自动准直激光光源是由大功率激光器4，安装在其激光出口处的由两个步进电机及由其控制的一对楔角方向互相垂直的光楔组成的双向自动准直组，装在物镜矩阵框架上的一对转向棱镜和聚光镜，以及安置在双导轨组机座上的四相位光敏元件所组成。由电脑控制器检测四相位光敏元件所接收的激光中心漂移的误差信号，经处理后发出补偿信号控制步进电机移动光楔对，使激光中心保持指定方向稳定不变。
本实用新型由激光器产生大功率激光，射向扩束光学系统，将直径为5毫米左右的激光光束扩展为直径120毫米左右的平行光束，由反光镜转向90度，射向水平放置的磁性双光束光栏旋转系统，因而分解成9-25组双光束，经由物镜矩阵会聚于焦平面即感光版上，产生全息光点矩阵。使用者在主控微机上制图或输入已绘制好的图形后，专用软件即将图形的形状和颜色的数据逐点输至微电脑控制器(
图1.2)，由微电脑控制器根据数据通过控制设在物镜矩阵下方的双导轨组移动感光版(
图1.11)以确定光点位置，并通过控制在物镜上方的双光束光栏矩阵的旋转方向以改变光点的颜色，自动快门置放于光楔对和扩束光学系统之间，用于达到控制曝光时刻和定时的目的。
用为本仪器编制的软件，在微机上绘好图形或输入其他已绘成的图形后，即可输出至微电脑控制盒组，由其按图形的形状大小及颜色，逐点移动感光版的位置并旋转自控磁性双光束系统及改变快门曝光时间，在感光板上制成色彩斑斓的全息原图。
权利要求1.一种激光双光束全息制版仪，由主控微机、微电脑控制器、稳压电源、自动准直激光光源、自动快门、扩束光学系统、物镜矩阵、自控磁性双光束旋转系统、双坐标导轨组组成，其特征是自动快门位于自动准直激光光源和扩束光学系统之间，物镜矩阵、自控磁性双光束旋转系统扩束光学系统及带感光版的双坐标导轨组自上而下设在扩束光学系统的下方；激光光源产生大功率激光，射向扩束光学系统，经转向，射向水平放置的磁性旋转双光束光栏矩阵，经物镜矩阵会聚于焦平面即感光版上。
2.根据权利要求1所述的激光双光束全息制版仪，其特征是自动准直激光光源由激光器、自动准直组、装在物镜矩阵框架上的一对转向棱镜和聚光镜以及设在双坐标导轨组机座上的四相位光敏元件构成。
3.根据权利要求1所述的激光双光束全息制版仪，其特征是物镜矩阵由9-25组物镜排列成方阵，粘结在玻璃平板上或装在金属框内，组成一个矩阵，安装于双导轨机座上的一个座架上，激光通过物镜矩阵后，使成像光点由使用单物镜时的一个增加至9-25个。
4.根据权利要求1所述的激光双光束全息制版仪，其特征是自控磁性双光束旋转系统由磁性双孔光栏片，排列成矩阵，安放于微型轴承的中心轴上，微型轴承粘贴于光学平板上，与光栏片同一平面上安置有一对磁钢，装在铁制磁钢框套上，并用钢珠与光栏底座相连，通过控制步进电机传动旋转磁钢框套，从而改变磁性光栏片的旋转角度。
5.根据权利要求1所述的激光双光束全息制版仪，其特征是自动快门由微型步进电机直接带动挡光片，遮光部分背向激光束弯成45度，并镀铬，反面涂黑漆，上部和两旁有一个遮光罩，以消除散射光线。它们都装在金属机座上，控制步进电机的转动，达到改变暴光的时间和间隔的目的。
6.根据权利要求1所述的激光双光束全息制版仪，其特征是双坐标导轨组是两个互相垂直的导轨组件，它们都采用滚珠丝杆，并用滚珠轴承做支撑，移动部分用V型直线导轨，中间加钢珠，Y向导轨部件上有上拖板，上面放感光版，Y向步进电机安装于Y向下导轨座上，X向步进电机装在机座上，在两个步进电机座内均有硅橡胶垫减振，并用连轴器连接滚珠丝杆，通过控制两个步进电机的转动，可以精确的移动和定位感光版。
7.根据权利要求1所述的激光双光束全息制版仪，其特征是扩束光学系统由扩束组和反光镜构成。
专利摘要本实用新型涉及一种激光双光束全息制版仪,由主控微机、微电脑控制器、稳压电源、自动准直激光光源、自动快门、扩束光学系统、物镜矩阵、自控磁性双光束旋转系统、双坐标导轨组组成。自动快门位于自动准直激光光源和扩束光学系统之间,物镜矩阵、自控磁性双光束旋转系统扩束光学系统及带感光版的双坐标导轨组自上而下设在扩束光学系统的下方。本实用新型体积小、重量轻、精度高、功能全、全自动、速度快,其制版效率可高出单透镜几倍至几十倍。
文档编号G03F7/00GK2370442SQ9822629
公开日2000年3月22日 申请日期1998年3月27日 优先权日1998年3月27日
发明者朱家麟, 张涛 申请人:朱家麟