專利名稱：激光雙光束全息制版儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種高效率，多功能，用雙光束全息制版的一種儀器，用以制作新型防偽標(biāo)記和點(diǎn)位全息彩色圖形，屬于全息攝影的設(shè)備。
迄今為止，本類設(shè)備以進(jìn)口產(chǎn)品為主，價(jià)格昂貴，每臺需30-40余萬元人民幣，且制版時(shí)間長，而本實(shí)用新型由于采用了獨(dú)特的物鏡和雙光束光欄矩陣，以及新穎的磁性光欄旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，配以各種自控部件和先進(jìn)的軟件，達(dá)到了結(jié)構(gòu)精密、緊湊、穩(wěn)定、與同類單物鏡雙光束成像設(shè)備相比，效率可提高9-25倍。而價(jià)格僅其幾分之一。
本實(shí)用新型的目的是為社會提供一種結(jié)構(gòu)精密，制板精度高，效率快，成本低的彩色雙光束全息制板儀。
本實(shí)用新型由主控微機(jī)、微電腦控制器、穩(wěn)壓電源、自動(dòng)準(zhǔn)直激光光源、自動(dòng)快門、擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)、雙光束物鏡矩陣組、自控磁性雙光束旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、雙坐標(biāo)導(dǎo)軌組等九個(gè)組件和兩套軟件所組成。自動(dòng)快門位于自動(dòng)準(zhǔn)直激光光源和擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)之間，物鏡矩陣、自控磁性雙光束旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)及帶感光版的雙坐標(biāo)導(dǎo)軌組自上而下設(shè)在擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)的下方；激光光源產(chǎn)生大功率激光，射向擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)，經(jīng)轉(zhuǎn)向，射向水平放置的磁性旋轉(zhuǎn)雙光束光欄矩陣，經(jīng)物鏡矩陣會聚于焦平面即感光版上。
使用者在主控微機(jī)上制圖或輸入已繪制好的圖形后，專用軟件即將圖形的形狀和顏色的數(shù)據(jù)逐點(diǎn)輸至微電腦控制器，由微電腦根據(jù)數(shù)據(jù)通過位于物鏡矩陣下方的雙坐標(biāo)導(dǎo)軌移動(dòng)感光版以確定位置，通過在反射鏡和物鏡矩陣之間的自控磁性雙光束旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)雙光束光欄矩陣以改變顏色，以及通過設(shè)在光楔和擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)之間的自動(dòng)快門控制曝光時(shí)間和速度，極迅速地制成一幅精美的彩色全息底版。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中各附圖標(biāo)記為1、主控微機(jī)；2、微電腦控制器；3、穩(wěn)壓電源；4、激光器；5、光楔；6自動(dòng)快門；7、擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)；8、9、自控磁性雙光束旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)；10、物鏡矩陣；11、雙坐標(biāo)導(dǎo)軌和感光版；12、四相位光敏元件；13、轉(zhuǎn)向棱鏡組；14、反光鏡。
圖2為實(shí)施例一的物鏡矩陣結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2的俯視圖。
圖4為實(shí)施例二的物鏡矩陣結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為圖4的俯視圖。
圖3-圖4中的各附圖標(biāo)記為15、物鏡A；16、光學(xué)平板；17、座圈A；18、物鏡框B；19、壓圈；20、隔圈；21、物鏡組B。
圖6為自控磁性雙光束旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為圖6的俯視圖。
圖6-圖7的各附圖標(biāo)記為22、步進(jìn)電機(jī)；23、傳動(dòng)帶盤；24、帶軸的磁性光欄；25、磁鋼框套；26、鋼珠；27、底座；28、光學(xué)平板；29、微型軸承；30、磁鋼；31、傳動(dòng)帶。
圖8為自動(dòng)快門的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為圖8的左視圖。
圖10為圖8的右視圖。
圖8-
圖10的各附圖標(biāo)記為32、電纜與插頭；33、步進(jìn)電機(jī)；34、遮光罩；35、固定片；36、底座；37、螺釘；38、擋光片。
圖11為雙坐標(biāo)導(dǎo)軌組結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12為
圖11的右視圖。
圖11-
圖12的各附圖標(biāo)記為39、X向滾珠絲桿；40、X向連軸器；41、X向步進(jìn)電機(jī)座電機(jī)座；42、X向步進(jìn)電機(jī)；43、滾珠軸承；44、Y向步進(jìn)電機(jī)座；45、Y向步進(jìn)電機(jī)；46、Y向下導(dǎo)軌；47、Y向連軸器；48、鋼珠導(dǎo)板；49、Y向滾珠絲桿；50、Y向上拖板；51、螺釘；52、上導(dǎo)軌；53、螺釘；54、X向鋼珠導(dǎo)板；55、底座；56、鋼珠；57、Y向鋼珠導(dǎo)板；58、X向絲桿軸套座；59、X向下導(dǎo)軌；60、X向上導(dǎo)軌；61、滾珠軸承；62、Y向下導(dǎo)軌座本儀器采用物鏡矩陣、磁性雙光束光欄矩陣、滾珠導(dǎo)軌、準(zhǔn)直自控、自動(dòng)曝光以及先進(jìn)的軟件和獨(dú)特的光學(xué)、電子、精密機(jī)械方面的設(shè)計(jì)，使本儀器體積小、重量輕、精度高、功能全、全自動(dòng)、極穩(wěn)定、速度快，其制版效率可高出單透鏡幾倍至幾十倍。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)施的自控磁性雙光束旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)是由磁性雙孔光欄片24，排列成矩陣(即磁性雙光束光欄矩陣)安放于插在微型軸承29的中心軸上，微型軸承粘貼于光學(xué)平板28上，與光欄片24同一平面上安置有一對磁鋼30，裝在鐵制磁鋼框套25上，并用鋼珠26與光欄底座27相連，通過控制步進(jìn)電機(jī)22轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)帶盤23，經(jīng)傳動(dòng)帶31旋轉(zhuǎn)磁鋼框套25，從而改變磁性光欄片的旋轉(zhuǎn)角度，使通過每片雙孔光欄的兩束激光與激光犏振面方向的夾角改變，達(dá)到改變光點(diǎn)顏色的目的。(參見圖6、圖7)物鏡矩陣是由9-25組物鏡排列成方陣，粘結(jié)在玻璃平板上(實(shí)施例一)或裝在金屬框內(nèi)(實(shí)施例二)，組成一個(gè)矩陣，安裝于雙導(dǎo)軌機(jī)座上的一個(gè)鋁制座架上，激光通過物鏡矩陣后，使成像光點(diǎn)由使用單物鏡時(shí)的一個(gè)增加至9-25個(gè)。(參見圖2-圖5)自動(dòng)快門是由微型步進(jìn)電機(jī)33直接帶動(dòng)一個(gè)由薄銅片制作的開孔圓盤即擋光片36，遮光部分背向激光束彎成45度，并鍍鉻，反面涂黑漆，上部和兩旁有一個(gè)鋁制遮光罩34，以消除散射光線。它們都裝在金屬底座37上，通過控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，可以改變暴光的時(shí)間和間隔。(參見圖8-
圖10)雙導(dǎo)軌組是兩個(gè)互相垂直的導(dǎo)軌組件，它們都采用滾珠絲桿39、49，并用滾珠軸承48、61做支撐，移動(dòng)部分用V型直線導(dǎo)軌46、52、59、60，中間加鋼珠56，Y向?qū)к壊考嫌衁向上拖板50，上面放感光版，Y向步進(jìn)電機(jī)安裝于Y向?qū)к壸希琗向步進(jìn)電機(jī)裝在機(jī)座41上，在兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)座內(nèi)均有硅橡膠墊減振，并用連軸器40、47連接滾珠絲桿，機(jī)座用球墨鑄鐵鑄造。通過控制兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)42、45的轉(zhuǎn)動(dòng)，可以精確的移動(dòng)和定位感光版。(參見
圖11、
圖12)自動(dòng)準(zhǔn)直激光光源是由大功率激光器4，安裝在其激光出口處的由兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)及由其控制的一對楔角方向互相垂直的光楔組成的雙向自動(dòng)準(zhǔn)直組，裝在物鏡矩陣框架上的一對轉(zhuǎn)向棱鏡和聚光鏡，以及安置在雙導(dǎo)軌組機(jī)座上的四相位光敏元件所組成。由電腦控制器檢測四相位光敏元件所接收的激光中心漂移的誤差信號，經(jīng)處理后發(fā)出補(bǔ)償信號控制步進(jìn)電機(jī)移動(dòng)光楔對，使激光中心保持指定方向穩(wěn)定不變。
本實(shí)用新型由激光器產(chǎn)生大功率激光，射向擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)，將直徑為5毫米左右的激光光束擴(kuò)展為直徑120毫米左右的平行光束，由反光鏡轉(zhuǎn)向90度，射向水平放置的磁性雙光束光欄旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，因而分解成9-25組雙光束，經(jīng)由物鏡矩陣會聚于焦平面即感光版上，產(chǎn)生全息光點(diǎn)矩陣。使用者在主控微機(jī)上制圖或輸入已繪制好的圖形后，專用軟件即將圖形的形狀和顏色的數(shù)據(jù)逐點(diǎn)輸至微電腦控制器(
圖1.2)，由微電腦控制器根據(jù)數(shù)據(jù)通過控制設(shè)在物鏡矩陣下方的雙導(dǎo)軌組移動(dòng)感光版(
圖1.11)以確定光點(diǎn)位置，并通過控制在物鏡上方的雙光束光欄矩陣的旋轉(zhuǎn)方向以改變光點(diǎn)的顏色，自動(dòng)快門置放于光楔對和擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)之間，用于達(dá)到控制曝光時(shí)刻和定時(shí)的目的。
用為本儀器編制的軟件，在微機(jī)上繪好圖形或輸入其他已繪成的圖形后，即可輸出至微電腦控制盒組，由其按圖形的形狀大小及顏色，逐點(diǎn)移動(dòng)感光版的位置并旋轉(zhuǎn)自控磁性雙光束系統(tǒng)及改變快門曝光時(shí)間，在感光板上制成色彩斑斕的全息原圖。
權(quán)利要求1.一種激光雙光束全息制版儀，由主控微機(jī)、微電腦控制器、穩(wěn)壓電源、自動(dòng)準(zhǔn)直激光光源、自動(dòng)快門、擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)、物鏡矩陣、自控磁性雙光束旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、雙坐標(biāo)導(dǎo)軌組組成，其特征是自動(dòng)快門位于自動(dòng)準(zhǔn)直激光光源和擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)之間，物鏡矩陣、自控磁性雙光束旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)及帶感光版的雙坐標(biāo)導(dǎo)軌組自上而下設(shè)在擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)的下方；激光光源產(chǎn)生大功率激光，射向擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)，經(jīng)轉(zhuǎn)向，射向水平放置的磁性旋轉(zhuǎn)雙光束光欄矩陣，經(jīng)物鏡矩陣會聚于焦平面即感光版上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光雙光束全息制版儀，其特征是自動(dòng)準(zhǔn)直激光光源由激光器、自動(dòng)準(zhǔn)直組、裝在物鏡矩陣框架上的一對轉(zhuǎn)向棱鏡和聚光鏡以及設(shè)在雙坐標(biāo)導(dǎo)軌組機(jī)座上的四相位光敏元件構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光雙光束全息制版儀，其特征是物鏡矩陣由9-25組物鏡排列成方陣，粘結(jié)在玻璃平板上或裝在金屬框內(nèi)，組成一個(gè)矩陣，安裝于雙導(dǎo)軌機(jī)座上的一個(gè)座架上，激光通過物鏡矩陣后，使成像光點(diǎn)由使用單物鏡時(shí)的一個(gè)增加至9-25個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光雙光束全息制版儀，其特征是自控磁性雙光束旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)由磁性雙孔光欄片，排列成矩陣，安放于微型軸承的中心軸上，微型軸承粘貼于光學(xué)平板上，與光欄片同一平面上安置有一對磁鋼，裝在鐵制磁鋼框套上，并用鋼珠與光欄底座相連，通過控制步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)磁鋼框套，從而改變磁性光欄片的旋轉(zhuǎn)角度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光雙光束全息制版儀，其特征是自動(dòng)快門由微型步進(jìn)電機(jī)直接帶動(dòng)擋光片，遮光部分背向激光束彎成45度，并鍍鉻，反面涂黑漆，上部和兩旁有一個(gè)遮光罩，以消除散射光線。它們都裝在金屬機(jī)座上，控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到改變暴光的時(shí)間和間隔的目的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光雙光束全息制版儀，其特征是雙坐標(biāo)導(dǎo)軌組是兩個(gè)互相垂直的導(dǎo)軌組件，它們都采用滾珠絲桿，并用滾珠軸承做支撐，移動(dòng)部分用V型直線導(dǎo)軌，中間加鋼珠，Y向?qū)к壊考嫌猩贤习澹厦娣鸥泄獍?，Y向步進(jìn)電機(jī)安裝于Y向下導(dǎo)軌座上，X向步進(jìn)電機(jī)裝在機(jī)座上，在兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)座內(nèi)均有硅橡膠墊減振，并用連軸器連接滾珠絲桿，通過控制兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，可以精確的移動(dòng)和定位感光版。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光雙光束全息制版儀，其特征是擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)由擴(kuò)束組和反光鏡構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種激光雙光束全息制版儀,由主控微機(jī)、微電腦控制器、穩(wěn)壓電源、自動(dòng)準(zhǔn)直激光光源、自動(dòng)快門、擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)、物鏡矩陣、自控磁性雙光束旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、雙坐標(biāo)導(dǎo)軌組組成。自動(dòng)快門位于自動(dòng)準(zhǔn)直激光光源和擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)之間,物鏡矩陣、自控磁性雙光束旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)及帶感光版的雙坐標(biāo)導(dǎo)軌組自上而下設(shè)在擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)的下方。本實(shí)用新型體積小、重量輕、精度高、功能全、全自動(dòng)、速度快,其制版效率可高出單透鏡幾倍至幾十倍。
文檔編號G03F7/00GK2370442SQ9822629
公開日2000年3月22日 申請日期1998年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月27日
發(fā)明者朱家麟, 張濤 申請人:朱家麟