一种用于全息汽车尾灯的全息显示元件的制备方法

本发明涉及汽车尾灯，尤其是涉及一种用于全息汽车尾灯的全息显示元件的制备方法。

背景技术：

随着科技的不断进步，人们对于生活品质的要求也不断提高。汽车作为一个很重要的交通工具，与人们生活的关系早就密不可分。人们对于汽车的要求也在不断提高，在满足性能和空间等硬性要求的同时，人们对于汽车的外形也十分重视。因此，可以投影三维立体图像的全息车灯，满足了人们对于汽车外形的要求，具有很强的现代科技感。人们可以通过全息投影车灯来展示汽车标志或者一些自己喜爱的三维立体图案。现有的全息车灯大都为一步全息记录得到的全息片，这种方法得到的全息片存在着衍射效率低、像差大等缺点，这对于人们追求更好的汽车外形，更真实的投影体验以及更清晰的图像需求都来说，都是难以接受的。而采用二步全息记录法得到的全息片，可以得到更高的衍射效率、像差小，给人以更真实更立体的感受。而且所增加的一次全息记录工序较为简单，不仅对制备材料没有特殊要求，而且不需要额外的设备和特殊元件。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种用于全息汽车尾灯的全息显示元件的制备方法。

本发明包括以下步骤：

1)通过全息成像记录光学系统i对第一片全息片进行曝光；

2)经过后处理后制得透射母版全息片；

3)重现透射母版全息片所记录的物像并将其作为物光源；

4)通过全息成像记录光学系统ii对第二片全息片进行曝光；

5)经过后处理后制得用于全息汽车尾灯的全息显示元件。

在步骤1)中，所述全息成像记录光学系统i依次包括：激光光源、分束镜、反射镜、扩束镜、准直透镜、全息片；所述通过全息成像记录光学系统i对第一片全息片进行曝光的具体方法可为：激光光源发出光线，光线通过分束镜后分成物光和参考光；物光通过分束镜将物光分成两束，两束物光均通过反射镜反射后，经过扩束镜进行扩束，然后照射在被拍摄物体上发生漫反射；参考光经过反射镜后，经过扩束镜进行扩束，扩束后经过准直透镜进行准直形成平行光，然后与参考光照射在被拍摄物体上所形成的漫反射光在第一片全息片上发生干涉，对第一片全息片进行曝光。

在步骤4)中，所述全息成像记录光学系统ii包括：激光光源、分束镜、反射镜、扩束镜、准直透镜、透射母版全息片、第二片全息片；所述通过全息成像记录光学系统ii对第二片全息片进行曝光的具体方法可为：激光光源发出光线，光线通过分束镜后分成物光和参考光；物光经过扩束镜进行扩束，扩束后经过准直透镜进行准直后形成平行光照射在母版全息片上，重现出母版全息片所记录物体的图像作为物光光源；参考光经过反射镜后，经过扩束镜进行扩束，扩束后经过准直透镜进行准直形成平行光，然后与参考光在第二片全息片上发生干涉进行曝光。

所述全息片为三层结构，分别为表面保护层，中间光敏聚合物层和基材层。

在步骤1)和4)中，所述激光光源可采用波长632.8nm的he-ne激光器；

本发明基于二步全息记录法，与已有的方法相比，有更高的衍射效率、像差小；一方面，因为传统的车灯大多是二维显示，而本发明提出三维显示的全息汽车尾灯，三维显示与二维显示相比，具有较高真实性；另一方面，一步法全息显示形成的实像是赝像，而本发明采用的二步法制备的全息显示元件则形成满足人们视觉习惯的实像，这是本发明的优越性所在之处。而且所增加的一次全息记录工序较为简单，不仅对制备材料没有特殊要求，而且不需要额外的设备和特殊元件。

附图说明

图1为全息汽车尾灯结构示意图。

图2为利用全息成像记录光学系统i处理第一片全息片得到透射母版全息片的结构示意图。

图3为利用全息成像记录光学系统ii处理第二片全息片得到用于全息汽车尾灯的全息显示元件的结构示意图。

图4为制备全息显示元件过程中所需的全息片结构示意图。

具体实施方法

以下实施例将结合附图对本发明作进一步的描述。

如图1所示，全息车灯结构包括光源、扩束镜、全息显示元件和汽车灯罩。光源1作为发出光线，扩束镜2将光线进行扩束，扩束后的光线到达扩束镜2后方的全息显示元件3并发生衍射效应形成重现光，重现光经过汽车灯罩4后，在汽车灯罩4后方重现出三维立体图像。

所述全息显示元件为通过二步全息记录法得到。

所述二步全息记录法为首先通过全息成像记录光学系统i制备透射母版全息片，然后再将透射母版全息片作为物光光源，通过全息成像记录光学系统ii制备得到全息显示元件。

如图2所示，全息成像记录光学系统i包括：he-ne激光器i5、第一分束镜6、第二分束镜7、第一反射镜9、第二反射镜10、第一扩束镜12和第二扩束镜13、第三扩束镜11、第一准直透镜15、第一片全息片16。he-ne激光器i5作为光源发出光线，光线通过第一分束镜6后分成物光和参考光，物光通过第二分束镜7分成两束，两束物光分别通过第一反射镜9、第二反射镜10反射后，经过第一扩束镜12和第二扩束镜13进行扩束，然后照射在被拍摄物体14上发生漫反射，参考光经过第三反射镜8后，经过第三扩束镜11进行扩束，扩束后经过第一准直透镜15进行准直形成平行光，然后与参考光照射在被拍摄物体14上所形成的漫反射光在第一片全息片16上发生干涉；曝光完成后，将第一片全息片16进行后处理后得到透射母版全息片。

如图3所示，全息成像记录光学系统ii包括：he-ne激光器ii17、第三分束镜18、第四反射镜19、第五反射镜20、第四扩束镜21、第五扩束镜22、第二准直透镜23、第三准直透镜24、透射母版全息片25、第二片全息片26。he-ne激光器ii17作为光源发出光线，光线通过第三分束镜18后分成物光和参考光；物光经过第四扩束镜21进行扩束，扩束后经过第二准直透镜23进行准直后形成平行光照射在透射母版全息片25上，重现出透射母版全息片25所记录物体的图像作为物光；参考光经过第四反射镜19和第五反射镜20后，经过第五扩束镜22进行扩束，扩束后经过第三准直透镜24进行准直形成平行光，然后与物光在第二片全息片26上发生干涉；曝光完成后，将第二片全息片26进行后处理后得到用于全息汽车尾灯的全息显示元件。

如图4所示，本发明制备全息显示元件所需的全息片为三层结构，从上至下依次为表面保护层27，中间光敏聚合物层28和基材层29。

本发明基于二步全息记录法，通过全息光学系统i对第一片全息片进行曝光，经过后处理后制得透射母版全息片，然后重现透射母版全息片所记录的物像并将其作为物光源，通过全息光学系统ii对第二片全息片进行曝光，经过后处理后制得用于全息车灯的全息片。该方法基于二步全息记录法，与已有的方法相比，有更高的衍射效率、像差小等优点，而且所增加的一次全息记录工序较为简单，不仅对制备材料没有特殊要求，而且不需要额外的设备和特殊元件。

技术特征：

1.一种用于全息汽车尾灯的全息显示元件的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)通过全息成像记录光学系统i对第一片全息片进行曝光；

2)经过后处理后制得透射母版全息片；

3)重现透射母版全息片所记录的物像并将其作为物光源；

4)通过全息成像记录光学系统ii对第二片全息片进行曝光；

5)经过后处理后制得用于全息汽车尾灯的全息显示元件。

2.如权利要求1所述一种用于全息汽车尾灯的全息显示元件的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述全息成像记录光学系统i依次包括：激光光源、分束镜、反射镜、扩束镜、准直透镜、全息片。

3.如权利要求1所述一种用于全息汽车尾灯的全息显示元件的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述通过全息成像记录光学系统i对第一片全息片进行曝光的具体方法为：激光光源发出光线，光线通过分束镜后分成物光和参考光；物光通过分束镜将物光分成两束，两束物光均通过反射镜反射后，经过扩束镜进行扩束，然后照射在被拍摄物体上发生漫反射；参考光经过反射镜后，经过扩束镜进行扩束，扩束后经过准直透镜进行准直形成平行光，然后与参考光照射在被拍摄物体上所形成的漫反射光在第一片全息片上发生干涉，对第一片全息片进行曝光。

4.如权利要求1所述一种用于全息汽车尾灯的全息显示元件的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述第一片全息片为三层结构，分别为表面保护层，中间光敏聚合物层和基材层。

5.如权利要求2所述一种用于全息汽车尾灯的全息显示元件的制备方法，其特征在于所述激光光源采用波长632.8nm的he-ne激光器。

6.如权利要求1所述一种用于全息汽车尾灯的全息显示元件的制备方法，其特征在于在步骤4)中，所述全息成像记录光学系统ii包括：激光光源、分束镜、反射镜、扩束镜、准直透镜、透射母版全息片、第二片全息片。

7.如权利要求1所述一种用于全息汽车尾灯的全息显示元件的制备方法，其特征在于在步骤4)中，所述通过全息成像记录光学系统ii对第二片全息片进行曝光的具体方法为：激光光源发出光线，光线通过分束镜后分成物光和参考光；物光经过扩束镜进行扩束，扩束后经过准直透镜进行准直后形成平行光照射在母版全息片上，重现出母版全息片所记录物体的图像作为物光光源；参考光经过反射镜后，经过扩束镜进行扩束，扩束后经过准直透镜进行准直形成平行光，然后与参考光在第二片全息片上发生干涉进行曝光。

8.如权利要求1所述一种用于全息汽车尾灯的全息显示元件的制备方法，其特征在于在步骤4)中，所述第二片全息片为三层结构，分别为表面保护层，中间光敏聚合物层和基材层。

9.如权利要求6所述一种用于全息汽车尾灯的全息显示元件的制备方法，其特征在于所述激光光源采用波长632.8nm的he-ne激光器。

技术总结
一种用于全息汽车尾灯的全息显示元件的制备方法，涉及汽车尾灯。包括以下步骤：1)通过全息成像记录光学系统I对第一片全息片进行曝光；2)经过后处理后制得透射母版全息片；3)重现透射母版全息片所记录的物像并将其作为物光源；4)通过全息成像记录光学系统II对第二片全息片进行曝光；5)经过后处理后制得用于全息汽车尾灯的全息显示元件。基于二步全息记录法，有更高的衍射效率、像差小；三维显示与二维显示相比，具有较高真实性；采用的二步法制备的全息显示元件则形成满足人们视觉习惯的实像，且所增加的一次全息记录工序较为简单，不仅对制备材料没有特殊要求，而且不需要额外的设备和特殊元件。

技术研发人员：任雪畅;刘凯航;翁绵辉;林新乔;炉庆洪
受保护的技术使用者：厦门大学
技术研发日：2021.05.10
技术公布日：2021.08.03