專利名稱：一種全息圖和全息透鏡組合元件的制作系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于全息元件制作領(lǐng)域，具體涉及一種全息圖和全息組合元件的制作系統(tǒng)。
技術(shù)背景 全息術(shù)的研究從19世紀(jì)60年代世界上第一臺激光器的出現(xiàn)才進(jìn)入一個新的階段，現(xiàn)在已經(jīng)拓展至全息干涉計(jì)量術(shù)、全息存儲、全息光學(xué)元件、全息顯微術(shù)、顯示全息、數(shù)字全息等領(lǐng)域。近年來隨著激光技術(shù)和全息術(shù)的高速發(fā)展，全息光學(xué)元件也在光學(xué)信息處理、光學(xué)計(jì)算、光纖通訊、全息存儲、激光掃描、像差矯正等方面有著重要的應(yīng)用，如平視顯不器、全息貓具、激光護(hù)目鏡、全息掃描器、全息電影、全息防偽商標(biāo)等。目前利用常規(guī)方法制作的全息透鏡，基本都是單純的實(shí)現(xiàn)對光的發(fā)散、縮小、平行等透鏡的基本功能，并不具備衍射全息圖像的性質(zhì)；利用常規(guī)方法制作的全息圖元件也只是攜帶了記錄物體圖像的信息，再現(xiàn)時需用平行光照射才可以看到衍射圖像，用這樣的常規(guī)元件制作的全息瞄準(zhǔn)光路系統(tǒng)就相對較復(fù)雜，比如要得到全息干版再現(xiàn)時的平行光可以通過球面反射鏡，同時為了補(bǔ)償波長因溫、濕度的變化還需增加全息光柵；或者利用全息透鏡得到平行光再現(xiàn)全息干版。然而利用一個全息圖和全息透鏡組合元件完全可以解決掉這些問題，不僅可以實(shí)現(xiàn)對光的發(fā)散、縮小、平行等透鏡的基本功能外，還可以直接再現(xiàn)出記錄的分化元件等物體圖像信息。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種全息圖和全息透鏡組合元件的制作系統(tǒng)，以獲取同時記錄了透鏡和物體圖像的性質(zhì)全息圖或全息透鏡組合元件，從而克服目前的全息透鏡不具備衍射分劃板之類的圖像的功能缺陷。為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種全息圖和全息透鏡組合元件的制作系統(tǒng)，其特殊之處在于，該系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生激光的激光光源、用以對激光進(jìn)行分束以產(chǎn)生反射光和透射光的分光鏡，用以對反射光和透射光進(jìn)行反射的第一反光鏡和第二反光鏡，用以產(chǎn)生帶有全息圖像信息的平行物光的圖像成像系統(tǒng)，用以產(chǎn)生均勻的發(fā)散光的擴(kuò)束透鏡和設(shè)置在該擴(kuò)束透鏡后的空間濾波器，用以記錄圖像信息的全息底片；所述分光鏡設(shè)置在所述激光光源的出射光光路上，所述第一反光鏡設(shè)置在所述分光鏡的反射光光路上，所述圖像成像系統(tǒng)設(shè)置在所述反射光光路上；所述第二反光鏡設(shè)置在所述透射光光路上，所述擴(kuò)束透鏡設(shè)置在該第二反射鏡的反射光光路上；所述全息底片設(shè)置在所述平行物光和發(fā)散光的光路上。其中所述激光光源和分光鏡之間設(shè)置有光闌。所述擴(kuò)束透鏡是單片透鏡或擴(kuò)束透鏡組。所述激光光源是綠色可見光激光光源或紅色可見光激光光源。[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是制作方法簡單、易于實(shí)現(xiàn)，制得的的全息圖和全息透鏡組合元件同時記錄了透鏡和物體圖像的性質(zhì)，從而克服了目前的全息透鏡不具備衍射分劃板之類的圖像的功能缺陷，為提供更為簡單、高效的全息瞄具光路奠定了基礎(chǔ)。

現(xiàn)結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型做詳細(xì)說明圖I為制取透 射式全息圖和全息透鏡組合元件的光路示意圖。圖2為制取反射式全息圖和全息透鏡組合元件的光路示意圖。圖中I、激光光源；2、光闌；3、分光鏡；4、第一反光鏡；5、圖像成像系統(tǒng)；6、第二反光鏡；7、擴(kuò)束透鏡；8、針孔濾波器；9、全息底片。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的技術(shù)核心表現(xiàn)為利用一束平行物光與一束發(fā)散光干涉制作得到一種全息圖和全息透鏡組合元件，該元件同時記錄了透鏡和物體圖像的性質(zhì)，此全息透鏡組合元件可以是透射式的全息組合元件，也可以是反射式的全息組合元件。圖I所示為制取透射式全息圖和全息組合元件的光路示意圖，具體制作過程是激光光源I發(fā)出一束激光，經(jīng)光闌2、分光鏡3后分為兩束光(即一束反射光和一束透射光)分別被第一反光鏡4和第二反光鏡6反射,被第二反光鏡6反射的透射光經(jīng)擴(kuò)束透鏡7、針孔濾波器8后成為均勻的發(fā)散光(參考光)，被第一反光鏡4反射的反射光經(jīng)圖像成像系統(tǒng)5后成為平行物光，與發(fā)散光相干涉，在全息底片9上記錄相關(guān)信息，按照光強(qiáng)的大小選取合適的曝光時間，顯影后便可得到同時記錄了透鏡和物體圖像性質(zhì)的全息圖或全息透鏡組合元件，通過圖I所示的光路示意圖即將發(fā)散光和平行物光入射到全息底片9的同一面相互干涉，制取的全息組合元件是透射式的全息圖和全息透鏡組合元件。附圖2為制取反射式全息圖和全息透鏡組合元件的光路示意圖，具體制作過程是由激光光源I發(fā)出一束激光，經(jīng)光閘2、分光鏡3后分為兩束光即反射光和透射光,分別被第一反光鏡4和第二反光鏡6反射,被第一反光鏡4反射透射光經(jīng)擴(kuò)束透鏡7、針孔濾波器8后成為均勻的發(fā)散光(參考光),被第二反光鏡6反射的反射光經(jīng)圖像成像系統(tǒng)5后成為平行物光，發(fā)散光(參考光)和平行物光入射到全息底片9的兩個面上并相干涉，從而在全息底片9上同時記錄成像系統(tǒng)所成物光和擴(kuò)束透鏡的全部信息，按照光強(qiáng)的大小選取合適的曝光時間，顯影后便可得到反射式全息圖和全息透鏡組合元件。整個實(shí)施方案中，擴(kuò)束透鏡7可以是單片透鏡或擴(kuò)束透鏡組。而激光光源可以是綠色可見光激光光源或紅色可見光激光光源。制取的全息圖和全息透鏡組合元件的焦距f取決于擴(kuò)束透鏡7與全息底片9之間的距尚d,兩者的關(guān)系可以如下式表不da*/f mu = λ記錄/ λ再現(xiàn)。全息圖和全息透鏡組合元件的角度參數(shù)像所有的全息元件一樣遵循衍射方程公式。綜上不難看出，一種全息圖和全息透鏡組合元件的制作系統(tǒng)，包括用于產(chǎn)生激光的激光光源I、用以對激光進(jìn)行分束以產(chǎn)生反射光和透射光的分光鏡3，用以對反射光和透射光進(jìn)行反射的第一反光鏡4和第二反光鏡6，用以產(chǎn)生帶有全息圖像信息的平行物光的圖像成像系統(tǒng)5，用以產(chǎn)生均勻的發(fā)散光的擴(kuò)束透鏡7和設(shè)置在該擴(kuò)束透鏡7后的空間濾波器8，用以記錄圖像信息的全息底片9 ;分光鏡3設(shè)置在激光光源I的出射光光路上，第一反光鏡4設(shè)置在分光鏡3的反射光光路上，圖像成像系統(tǒng)5設(shè)置在反射光光路上；第二反光鏡6設(shè)置在透射光光路上，擴(kuò)束透鏡7設(shè)置在該第二反射鏡6的反射光光路上；全息底片9設(shè)置在平行物光和發(fā)散光的光路上。 該系統(tǒng)中的激光光源I和分光鏡3之間設(shè)置有光闌2 ;擴(kuò)束透鏡7可以是單片透鏡或擴(kuò)束透鏡組。
權(quán)利要求1.一種全息圖和全息透鏡組合元件的制作系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生激光的激光光源、用以對激光進(jìn)行分束以產(chǎn)生反射光和透射光的分光鏡，用以對反射光和透射光進(jìn)行反射的第一反光鏡和第二反光鏡，用以產(chǎn)生帶有全息圖像信息的平行物光的圖像成像系統(tǒng)，用以產(chǎn)生均勻的發(fā)散光的擴(kuò)束透鏡和設(shè)置在該擴(kuò)束透鏡后的空間濾波器，用以記錄圖像信息的全息底片； 所述分光鏡設(shè)置在所述激光光源的出射光光路上，所述第一反光鏡設(shè)置在所述分光鏡的反射光光路上，所述圖像成像系統(tǒng)設(shè)置在所述反射光光路上；所述第二反光鏡設(shè)置在所述透射光光路上，所述擴(kuò)束透鏡設(shè)置在該第二反射鏡的反射光光路上； 所述全息底片設(shè)置在所述平行物光和發(fā)散光的光路上。
2.如權(quán)利要求I所述的制作系統(tǒng)，其特征在于所述激光光源和分光鏡之間設(shè)置有光闌。
3.如權(quán)利要求I或2所述的制作系統(tǒng)，其特征在于所述擴(kuò)束透鏡是單片透鏡或擴(kuò)束透鏡組；所述激光光源是綠色可見光激光光源或紅色可見光激光光源。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種全息圖和全息透鏡組合元件的制作系統(tǒng)，通過激光光源發(fā)出一束光，經(jīng)分光鏡后分為兩束光分別被兩個反光鏡反射，一束光束經(jīng)擴(kuò)束透鏡、針孔濾波器后成為均勻的發(fā)散光與另一光束經(jīng)圖像成像系統(tǒng)后成為平行光(物光)相干涉，在全息底片上記錄相關(guān)信息，按照光強(qiáng)的大小選取合適的曝光時間，顯影后便可得到全息圖和全息透鏡組合元件。制作方法簡單、易于實(shí)現(xiàn)，制得的全息透鏡組合元件同時記錄了透鏡和物體圖像的性質(zhì)，從而克服了目前的全息透鏡不具備衍射分劃板之類的圖像的功能缺陷，為提供更為簡單、高效的全息瞄具光路奠定了基礎(chǔ)。
文檔編號G03H1/12GK202443250SQ201220015499
公開日2012年9月19日 申請日期2012年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月14日
發(fā)明者孫建華, 張團(tuán), 李雯, 羅茉莉 申請人:西安華科光電有限公司