[发明专利]全息光学元件、其制造方法及其制造装置

权利要求书

1.一种用于制造全息光学元件的方法，所述方法包括：

第1步骤：在基底上层合母版，所述母版是具有形成在所述母版上的干涉图案的衍射光学元件；

第2步骤：在所述母版上层合光敏材料，并且通过用入射光束以预定入射角照射所述光敏材料将所述母版的所述干涉图案记录在所述光敏材料上；

第3步骤：通过将具有记录在所述光敏材料上的所述干涉图案的所述光敏材料与所述母版分离来制造光学元件；

第4步骤：通过重复所述第2步骤和所述第3步骤预定次数来制造多个光学元件；以及

第5步骤：通过将多个所述光学元件组合在一起来形成所述全息光学元件，

其中，所述第4步骤包括：在每个重复的第2步骤中，用入射光束以不同的入射角照射所述光敏材料，使得分别记录在多个所述光学元件上的所述干涉图案具有相同的间距和不同的倾斜角。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第4步骤包括：在每个第2步骤中，旋转所述基底预定角度之后用入射光束照射所述光敏材料。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第5步骤包括将多个所述光学元件组合在一起，使得记录在所述全息光学元件上的所述干涉图案的不同的所述倾斜角在预定方向上逐渐增大或减小。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，

当所述入射光束的所述预定入射角在第一角度与第二角度之间时，所述母版将所述入射光束衍射至所述光敏材料，以及

在所述基底旋转之后，用所述入射光束照射所述光敏材料，使得入射至所述母版的所述入射光束的所述预定入射角在所述第一角度与所述第二角度之间。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述母版包括全息光学元件或衍射光学元件，所述衍射光学元件具有形成在所述衍射光学元件上的表面浮雕光栅。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光敏材料是光聚合物。

7.一种全息光学元件，所述全息光学元件包括多个组合在一起的光学元件，并且在所述全息光学元件中，分别记录在多个所述光学元件上的干涉图案具有相同的间距和不同的倾斜角。

8.根据权利要求7所述的全息光学元件，其中，多个所述光学元件组合在一起使得所述干涉图案的不同的所述倾斜角在预定方向上逐渐增大或减小。

9.一种用于制造全息光学元件的设备，所述设备包括：

层合单元，所述层合单元构造成通过以预定顺序层合基底、母版和光敏材料形成层合体，所述母版是衍射光学元件，所述衍射光学元件具有形成在所述衍射光学元件上的干涉图案；

光束照射单元，所述光束照射单元构造成用入射光束以预定入射角照射所述光敏材料使得所述母版的所述干涉图案记录在所述光敏材料上；

旋转控制单元，所述旋转控制单元构造成使所述层合体和所述光束照射单元中的至少一者旋转，使得入射至所述光敏材料的所述入射光束的所述预定入射角被控制；

母版去除单元，所述母版去除单元构造成通过将所述光敏材料与所述母版分离来制造光学元件，所述光敏材料具有记录在其上的所述干涉图案；以及

组合单元，所述组合单元构造成将多个所述光学元件组合在一起以形成所述全息光学元件。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述旋转控制单元使所述层合体和所述光束照射单元中的至少一者旋转，以便用所述入射光束以不同的入射角照射所述光敏材料，使得分别记录在多个所述光学元件上的所述干涉图案具有相同的间距和不同的倾斜角。

11.根据权利要求9所述的设备，其中，所述组合单元将不同的多个所述光学元件组合在一起，使得记录在所述全息光学元件上的所述干涉图案的所述倾斜角在预定方向上逐渐增大或减小。