[发明专利]基于DMD的动感像素全息单元图像拍摄装置和方法

摘要

本发明公开了一种基于DMD的动感像素全息单元图像拍摄装置和方法，装置包括激光均光照明组件、DMD组件、物面转移组件、光栅分束组件和干涉成像组件。采用激光均光照明、用于DMD物面转移和干涉成像的照相镜头组和高分辨率±1级透射光栅组成的光学成像干涉组件，通过微机控制DMD组件的图像处理和传输，实现动感像素全息单元图像的拍摄。采用DMD数字微镜最多一次完成与DMD内置阵列像素相同的高分辨率像素全息单元图像拍摄，图像列阵像素和DMD微镜列阵像素成一一对应关系，大大提高拍摄效率，获得1500dpi以上的像素全息图像光刻分辨率，结合多重编码加密动感像素全息母版图案的制作方法，防伪性能更高。

主权项

一种基于DMD的动感像素全息单元图像拍摄装置，其特征在于，包括激光均光照明组件、DMD组件、物面转移组件、光栅分束组件和干涉成像组件，所述的激光均光照明组件，包括紫外激光器、扩束镜、方形微透镜列阵、准直镜，紫外激光器输出光束通过激光均光照明组件的扩束、均化、整形和准直，使DMD组件中的DMD窗口获得方形的均光斑照明，激光均光照明组件安装在光劈支架上，光劈支架的安装面为45度斜面，斜面上有一个与轴向成24°台阶，使输出光束垂直于DMD的微镜转轴入射，并与DMD微镜不工作时处于0度“停泊”状态的平面法线成24°；所述的DMD组件包括DMD、第一五维调节支架、DMD驱动器、微机、I/O接口卡、图像处理控制软件，所述的微机通过图像处理控制软件去控制DMD驱动器，由DMD驱动器将图像信息和“开、关”信号发送给DMD，同时通过I/O接口卡控制激光输出和电机旋转，所述的微机将图像模式为索引颜色的图像由图像处理控制软件按索引色谱的排列次序依次读出各颜色，并通过更换索引颜色表，将图像中不同的颜色分成不同的层，再通过DMD驱动器将各个颜色的图像层中的图像信息分别对应地传输给DMD，图像层的像素阵列与DMD的设置阵列一致，所述的DMD安装在第一个五维调节支架上，对DMD的反射面进行微调；所述的物面转移组件包括照相微距物镜、第二个五维调节支架，照相微距物镜安装在第二个五维调节支架上，可调节焦点和中心光轴的位置，照相微距物镜为物像比例达到1：1的物面转移物镜，DMD和±1级透射光栅分别置于照相微距物镜的物面和像面位置；所述的光栅分束组件包括电机、五维调节电机座、同步齿形带、第一带轮、第二带轮、轴承、±1级透射光栅和场镜，用于光束的分束和改变±1级透射光栅的取向，所述的±1级透射光栅的取向与图像的索引颜色成一一对应的映射关系，所述的五维调节电机座用于调节焦点和中心轴的位置，电机和轴承安装在五维调节电机座上，场镜紧贴±1级透射光栅，场镜和±1级透射光栅安装在第一带轮孔内，第一带轮轴端固定在轴承内，第二带轮固定在电机轴上，±1级透射光栅通过同步齿形带由电机带动旋转，用于改变±1级透射光栅的方位角；所述的干涉成像组件包括一对光学参数相同、像面向外的倒置使用的第一照相物镜组和第二照相物镜组、光刻胶板和二维角度调节架，所述的±1级透射光栅和光刻胶板分别置于一对倒置使用的照相物镜组的像面上，光刻胶板固定在二维角度调节架上，保证曝光面与中心光轴垂直，所述的干涉成像组件安装在第三个五维调节架上，用于调节焦点和中心轴的位置。