專利名稱：連續(xù)復(fù)制反射全息圖的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及連續(xù)復(fù)制反射全息圖的裝置。
本實用新型裝置由光學(xué)平臺、驅(qū)動機構(gòu)、拉緊機構(gòu)、耦合液滲透器、壓輥等部件組成，光學(xué)平臺上安置待復(fù)制的反射全息圖模板，模板上是復(fù)制載體即記錄材料感光薄膜，薄膜兩端分別是驅(qū)動機構(gòu)和拉緊機構(gòu)，驅(qū)動機構(gòu)使薄膜以一定的速度勻速在模板上運行，拉緊機構(gòu)配合驅(qū)動機構(gòu)輸送薄膜，薄膜上有壓輥以固定薄膜的運行不偏離。拉緊機構(gòu)一端的光學(xué)平臺端口開設(shè)一耦合液滲透器凹槽，使耦合液隨薄膜的運行滲透在模板與薄膜之間。用一定角度的平行參考光照射到薄膜和模板上，通過上述裝置，即可將圖文復(fù)制到薄膜上，達到連續(xù)復(fù)制反射全息圖的目的。
本實用新型在平臺兩端的薄膜上有壓輥，用以壓緊移動的薄膜不偏離運行軌道。
耦合液滲透器與耦合液輸送計量泵連接，用以恒定不間斷地輸送耦合液。
耦合液滲透器也可以是刀狀漏斗型，其安裝于薄膜與模板相映接觸之前端，靠近薄膜處有滲透口，隨薄膜的運行而滲透至薄膜其可與耦合液輸送泵連接，方便耦合液的輸送。
本實用新型制備反射全息圖和模板的前期工作是采用離軸法攝錄反射全息圖，它是制作高反射率的反射全息圖模板的主要方法，通過兩步實現(xiàn)，用本裝置可連續(xù)復(fù)制反射全息圖，它是通過同軸記錄法得以實現(xiàn)。以下對其作進一步描述第一步是記錄透射全息圖H1(見


圖1)，將圖象信息記錄在感光材料上；第二步是通過再現(xiàn)H1(見圖2)，獲得所需的圖象，在圖象的位置放置模板記錄材料H2，通過調(diào)整H1再現(xiàn)光的強度來調(diào)整物光強度，再選擇合適角度的平行光作為參考光，從記錄材料兩側(cè)投射到記錄材料上，記錄了高反射效率的反射全息圖，以此作為復(fù)制模板。
將全息記錄薄膜經(jīng)光學(xué)耦合液耦合到該模板上，用記錄H2相同角度的平行參考光照射到全息記錄薄膜和模板上(見圖3)復(fù)制反射全息圖。在復(fù)制過程中，如果薄膜與模板之間沒有光學(xué)耦合液的存在會因折射率的不同而產(chǎn)生界面反射，形成雜散光(零級光)，光學(xué)耦合液的引入可以解決這個問題的。光學(xué)耦合液有α-萘，二甲苯，蔗糖飽和溶液等。在連續(xù)復(fù)制過程中可以將耦合液通過類似刀狀漏斗滲透器(見圖4)或在曝光平臺上開出耦合液滲透槽(見圖5)，耦合液可通過計量泵輸送到滲透器或滲透槽中以保持液面的恒定。在薄膜移動時將液體帶入薄膜與模板之間，利用毛細滲透使液體形成薄而均勻的耦合層，該耦合層的厚度為0.5-5μm。
連續(xù)復(fù)制全息圖的驅(qū)動裝置可以用一個步進電機和電腦單板機控制等距離的傳送。驅(qū)動裝置是由一個主動滾軸和一個被動滾軸所組成，主動滾軸是由電腦單板機發(fā)送信號指令給步進電機而實現(xiàn)轉(zhuǎn)動，帶動卷在被動滾軸滾筒上的感光薄膜等距(每次間隔距離視記錄圖案而定)運行，薄膜以0.5米/分-3米/分的速度運行。被動滾軸也是一個拉緊機構(gòu)，在被動過程中有1-10公斤的阻尼，從而實現(xiàn)拉緊(見圖3)。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下特點1.運用本實用新型裝置可采用離軸法記錄反射全息圖的模板，通過調(diào)節(jié)H1的再現(xiàn)光和參考光之比例來調(diào)節(jié)模板的反射效率(即再現(xiàn)象的亮度)，獲得高反射效率的全息圖模板。
2.運用本實用新型裝置通過同軸法連續(xù)復(fù)制上述全息圖模板，獲得高反射效率的全息圖。
3.本實用新型裝置可實現(xiàn)薄膜連續(xù)復(fù)制反射全息圖，消除了復(fù)制過程中的雜散光，解決了反射全息圖批量生產(chǎn)的難題。
圖4是耦合液滲透器示意圖。
圖5是凹槽式耦合液滲透器。
上述圖中1是光學(xué)平臺，2是全息圖模板，3是記錄材料聚合物薄膜，4是驅(qū)動機構(gòu)，5是拉緊機構(gòu)，6是壓輥，7是滲透器，8是輸送泵，9是漏斗型滲透器，10是被攝物體。
將已制作完成的反射全息圖模板置于帶有200×3MM耦合液滲透凹槽的光學(xué)平臺上，再將一卷感光薄膜置于拉緊裝置的被動滾軸上，通過引帶將感光膜導(dǎo)入壓輥下，使膜從光學(xué)平臺的模板上經(jīng)過，從另一端的壓輥下引出，由主動滾軸帶動運行，在運行時感光膜帶出滲透槽滲透出的二甲苯耦合液至模板與感光膜之間，形成0.5-5μm耦合簿層。由激光器發(fā)射出的激光光束，經(jīng)過空間濾波器擴束到透鏡形成平行光，以與模板制作時的入射參考光的角度為入射角將其作為復(fù)制時的復(fù)制光源進行復(fù)制。在復(fù)制過程中，驅(qū)動機構(gòu)由電腦單板機控制其運行速度和運行距離實現(xiàn)連續(xù)復(fù)制。
結(jié)合反射全息圖的全過程，運用本實用新型裝置的過程進一步敘述如下全息圖記錄的第一步，透射全息圖H1的制作，將被攝物體置于全息記錄干板前約150mm-250mm處，將激光器所發(fā)出的激光分成兩束光，其中的一束作為物光，根據(jù)物體的尺寸均勻地照射物體，使其反射到記錄干板上；另一束光作為參考光，通過擴束鏡和透鏡形成平行光，其直徑為100-150mm，與記錄材料形成40°-60°直接照射記錄材料(見
圖1)，將物光與參考光的干涉條紋記錄于全息干板上，經(jīng)處理后得到所要的透射全息圖H1。
第二步是反射全息模板H2的制作，將透射全息圖H1置于原位(見圖2)，用攝錄H1時所用的參考光作為再現(xiàn)光，在相應(yīng)的位置得到被攝物體的立體圖象，根據(jù)要求將全息記錄材料干板置于該位置，并可通過調(diào)整再現(xiàn)光的強度來調(diào)整立體圖像的亮度。同時將平行的參考光在全息干板的另一側(cè)與其法線成30°-60°角度照射作為參考光，控制參考光與物光的光強比例，將參考光與平行光在全息干板上形成的干涉條紋記錄于其中，得到所要的反射全息圖模板。通過分光光度計測試，該全息圖的反射效率達到70-80％。
第三步是反射全息圖的連續(xù)復(fù)制，將反射全息圖模板H2固定在光學(xué)平臺上(見圖3)用與記錄模板H2時相同入射角(與干板法線成30°-60°角)的平行光為參考光，將記錄材料薄膜置于模板上，經(jīng)驅(qū)動機構(gòu)的傳輸，移動的薄膜將光學(xué)耦合滲透器中的二甲苯帶入薄膜與模板之間，形成均勻而很薄的二甲苯光學(xué)耦合層，在參考光的照射下在薄膜層中記錄了反射全息圖。經(jīng)處理后得到一張反射效率至少在80％的反射全息圖。通過薄膜的連續(xù)移動，重復(fù)曝光，達到連續(xù)復(fù)制生產(chǎn)的目的。
權(quán)利要求1.一種連續(xù)復(fù)制反射全息圖的裝置，由光學(xué)平臺、驅(qū)動機構(gòu)、拉緊機構(gòu)、耦合液滲透器、壓輥等部件組成，其特征是光學(xué)平臺(1)上是待復(fù)制的反射全息圖模板(2)，模板上是記錄材料光致聚合物薄膜(3)，薄膜兩端分別是驅(qū)動機構(gòu)(4)和拉緊機構(gòu)(5)，薄膜上有壓輥(6)，光學(xué)平臺一端的凹槽是耦合液滲透器(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)復(fù)制反射全息圖的裝置，其特征是光學(xué)平臺兩端的薄膜上有壓輥(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)復(fù)制反射全息圖的裝置，其特征是耦合液滲透器與耦合液輸送泵(8)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)復(fù)制反射全息圖的裝置，其特征是耦合液滲透器是位于薄膜與模板相映前端的刀狀漏斗型(9)。
專利摘要本實用新型是一種連續(xù)復(fù)制反射全息圖的裝置?，F(xiàn)有技術(shù)僅限于單片制作激光反射全息圖，制作效率不高，且圖像的反射效率也不高。本實用新型是在光學(xué)平臺上安置待復(fù)制的反射全息圖模板，模板上是用于復(fù)制的記錄載體材料感光薄膜，薄膜由兩端的驅(qū)動機構(gòu)和拉緊機構(gòu)勻速運動，在薄膜與模板相映之前安置一滲透液耦合器，在一定角度相干參考光的照射下，隨著薄膜的運動，模板的圖像即可連續(xù)復(fù)制于薄膜上。工藝簡捷，反射效率高。
文檔編號C08J5/18GK2575721SQ0226110
公開日2003年9月24日 申請日期2002年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月30日
發(fā)明者徐良格, 李忠鑫, 陳慶華, 黃孝穗, 高蕓, 楊志能 申請人:上海朗創(chuàng)光電科技發(fā)展有限公司