TW586021B - Grating matrix recording system - Google Patents

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586021 ⑴ 玖、發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明) 一、發明所屬之技術領域 本發明揭示一種光栅矩陣記錄系統，特別係關於一種點 矩陣（dot matrix )系統。 二、先前技術
全像片（hologram )是藉由兩道具有良好同調性波前（ coherent wavefront)之光束產生干涉以記錄資訊之元件。當 全像片被在記錄步驟中所用的其中一道光束會照射，全像 片產生之繞射光將完整重生（reconstruct)在記錄步驟中另 一道光束之波前，包含相角及振幅等資訊。也就是說，假 如其中一道波前來自一個三維物體，則此三維物體影像可 藉由其全像片加以重生。”全像片’’ 一詞不僅可定義為還原 三維物體之影像的元件，現也廣泛用來作為任何可以使光 束因繞射作用而形成多色彩的元件。經由精心之圖案設計 可以使該種多色彩的全像片應用於包裝材、盒裝外觀、產 品認證之標藏及其他更多的用途。全像片何時被商品化已 不可考，或許可追溯至1971年公開之美國專利第3,567,561 號，其已揭露以組合光栅（composite grating)之結構作為表 面之裝飾件，又信用卡上的雷射全像標籤也可能是最早大 量使用的商品化全像片。 製作全像片有許多種方法，茲——列舉如下。信用卡上 的三維全像片稱為彩虹全像片（rainbow hologram )(參見美 國專利第3,633,989號）。該彩虹全像片僅利用水平視差（ horizontal parallax)產生三維影像，並以白光作為重生該三
H:\HU\LGC\光群雷射專利\台灣專利\83363 .DOC (2) 發明說明績頁 維影像之光源。表面裝你刑入# " 1飾裂全像片係利用兩道平行之雷射 光’或由相同田射光束分光為兩道具相同發散角且平行之 雷射光來產生干涉現象。當—個全像圖案是由許多不同角 度及間隙之光柵區域所構成，其中相鄰之光柵區域須連續 地記錄在同一平面上。基於上述理由，一種類似於點矩陣 系統之技術已用來記錄光栅點（grating d〇t)圖案之全像片。 於民國七十三年核准之中華民國專利第263,565號，已揭 露這樣的點矩陣光柵系統，該篇專利可能是最早描述以點 矩陣光柵系統製作全像片的專利。圖1係中華民國專利第 2 6 3，5 6 5號用以記錄點矩陣光柵之光學系統之示意圖，其 中一道入射之雷射光束101經由棱鏡1〇3導向分光鏡1〇4， 再分成兩道雷射光105及106,之後該兩道雷射光1〇5及1〇6 在記錄平面1 〇 8上重合。由於僅使用一個透鏡1 〇 2要將雷射 光聚焦於記錄平面1 0 8上，所以也只能將兩道雷射光1 〇 5 或106中之一道雷射光準確地聚焦在記錄平面108。故此位 於記錄平面1 0 8上的聚焦點之直徑必須要夠大，才能使得 兩道聚焦的雷射光均在透鏡1 〇 2的聚焦深度之内。而兩道 重疊之雷射光產生的干涉條紋間距T = λ / s i η 0可藉由 改變棱鏡1 0 7的角度加以調整，又千涉條紋之方向則可藉 由旋轉包含棱鏡1 0 4及棱鏡1 〇 7之棱鏡組來決定。這種早期 的設計包含下列幾項問題： (1)所需之聚焦深度導致在記錄平面上形成過大的光 點。 (2)由於兩道雷射光之光學路徑並不等長，因此系統所
HAHUXLGa光群雷射專利\台灣專利\83363 .DOC -6- (3) (3) _鑽貧 使用之雷射光需要較大之同調長度。 (3) 光束射在：|己錄平面上的形狀為不均勻之圓形。 (4) 相鄰光柵點之干涉條紋不連續。 基於以上的缺點，該一早期點矩陣系統之解析度僅能達 到400dpi，並且光線之繞射效率不是很高。 圖2係一個最近提出之記錄點矩陣全像片系統。一雷射 光束201經由反射鏡202導向分光鏡2〇3，然後分成兩道光 束204及205由分光鏡203穿透而出，其中光束205係朝向棱 鏡2 0 6前進。該系統需多加上一些稜鏡2 〇 7、2 0 8、2 0 9及2 1 0 ，才使得左右兩道光線之路徑等長，以降低雷射光源之高 同調性要求。透鏡2 1 3同時將兩道光束2 〇 4及2 0 5聚焦於記 錄平面2 1 4上，該記錄平面2 1 4上之聚焦光點直徑為5二入 F/d，其中λ為雷射光之波長，F為透鏡213之焦距，4為 雷射光束之直徑。假設此系統所需光點直徑占=1 〇以m且 λ = 0.5 // m，又F / d之比值為20。相對地，條紋間距丁 = A/2sin0 ’因兩道光束分別與光學抽間之央角均為θ 。 由圖2可發現焦距F及透鏡2 1 3之直徑亦存在如下之關係 式· t a η 0 = D / 2 F。欲得到條紋間距τ = 1 # m，則繞射角 需為1 4 · 5 ° ，此角度決定透鏡2 1 3必須是一 f- 2透鏡。在該 點矩陣系統中，稜鏡2 1 1及2 1 2要能一致上下移動以改變干 涉角度0，並進而改變條紋之間距。雖然該最近提出的系 統已略為改善圖1之系統之部份缺點，但在光點形狀、光 點均勻性及條紋連續性上仍有待繼續努力。 美國專利第5，2 9 1，3 1 7號提出一光學系統，進一步解決 HAHU\LGC\光群雷射專利\台灣專W\83363.DOC -7- 586021 __續資 (4) 了上述依然存在之部分問題。圖3係美國專利第5 291 317 號之光學系統示意圖，其中雷射光束3 0 1照射光罩3 〇2及光 柵3 03，並經由透鏡307縮小光栅影像至記錄平面3〇8上。 光罩302可改變其上孔洞之形狀，如此一來記錄平面3〇8 上的光柵點將可以是長方形、六角形或是圓形。由於雷射 光3 0 1已經被平均擴散，因此照射於光柵3 〇3上的光強度分 怖會接近均勻，特別是周圍之部分304及3 〇5也大致相同。 該光栅303固定於一旋轉台，並可藉由電腦控制旋轉台之 轉動。該系統之工作原理相當簡單，但透鏡3〇7會受限於 基本光學原理而難以製作。假設透鏡3〇7之焦距F=1〇mm ’並將光栅影像縮小至1 〇倍。為了能記錄條紋間距1 " m 的光柵點，及使用波長λ = 0 · 5 # m的雷射光，則光栅3 〇3 之間距為1 〇 // m。根據光柵之繞射角關係式sin 0 = λ / τ ’可得到光柵產生之繞射角為2 · 8 6。。為達到1 〇倍縮小效 果’此光栅與透鏡之距離約l00rnrn。因此，一階繞射光與 透銃3 0 7中心之距離約為5 mm，這表示焦距與透鏡直徑之 比值（f-number)約為1。故該透鏡實際上難以設計，並且 也無法藉由減少光柵影像縮小倍數而加以簡化。例如：減 少縮小倍數至5,將縮短光柵3〇3與透鏡3〇7之距離至5〇mm ’然而繞射角度將由2 · 8 6。增加至5 · 7 4。，結果仍需一直 k入焦距一致的透鏡。但是，當使用雷射光源，且以具空 間/慮波器功能之擋板3 〇 6遮擋通過光栅3 〇 3之〇階光波時， 其在記錄平面3 0 8之光強度變化將較光柵3〇3上的變化更 大’其倍數為空間頻率之兩倍。此一現象可做如下之解釋 h:\hu\lgc\光群雷射專利\台灣專利\83363 〇〇(： _8_ 586021
(5) :假設記錄平面上的相光柵（phase grating)影像之複數振 幅為 i(x) = 1 + sin(2^/j 以擋板3 0 6阻擋光栅3 0 3之0階光波後，記錄平面3 〇 8之& 強度變化為 /〇) = [sinp^^)]2 =去 1 + cos(4;^): 由於同調性影響，圖3所示之系統可以f - 2透鏡取代^ 1 透鏡來記錄1 // m條紋，但其相鄰接之條紋仍然不連續。 美國專利第4,5 1 0,575號及第6,268,893號揭露另一種記 錄光柵圖型之方法，其係將光柵及全像片影像置於一顯示 面板前，藉由光學系統將該影像縮小及聚焦在一記綠基板 上。第4，5 1 0，5 7 5號專利係利用顯微鏡將陰極射線管（ )上之影像縮小，又第6,26 8,893號專利係以雷射光束緩由 液晶顯示面板投射並成像於記錄材料上。 5、發明内究 本發明提供一種光柵矩陣記錄系統，其係藉由電子顯厂、 面板為產生兩道雷射光之光學元件，該兩道雷射光於透鏡 之聚焦平面上干涉並形成光柵點，其形狀及光束形狀將取 決於電子顯示面板之繞射波前。 本發明係唯一能結合習知技藝中光束干涉及電子顯一 面板之觀念的系統，不同於習知技藝僅將電子顯示面板、 繞射影像縮小，本發明係在電子顯示面板上採用兩種不2 之傅立葉轉換（Fourier transform)，雷射光與該兩種傅立奪 轉換間交互作用，又有一透鏡將該兩道雷射光聚焦在=^
HAHUXLGC\光群雷射專利\台灣專利\83363 DOC (6) (6) 材科上，也】 柵圖型。由 需要一具有 在^ 實 射光束經由 透過分光鏡 方式是雷射 面板而出。 射光束之中 有兩遒不同 液晶顯示器 光之波前的 當每一光 射光之位置 柵點都可以 可以修飾光 點之條紋像 保有連續性 方 圖4(a)係 圖。一道平；j 鏡4 0 3，該^ 面板404可I TF裔·來完成 故是讓該兩道雷射光相互干涉以產生所要之光 於電子顯示面板會產生多階波前之光波，因此 單孔之擒板來允許預定階數之光波通過。 施例中，該電子顯示面板係一液晶顯示器，雷 分光鏡投射在液晶顯示器上，又再反射回去並 、擋板及透鏡而達到記錄材料。另一種不同之 光束直接由液晶顯示器後方發出並穿透液晶 藉由控制液晶顯示器之顯示圖案，可以吸收雷 央區域之光線’並產生兩種波前之光線，也就 之雷射光由液晶顯示器射出。某些實施例中， 可調變雷射光之波前的振幅，或者是調變雷射 相角。 柵點記錄完畢後，可以移動記錄材料相對於雷 ，如此就可以產生一光柵點矩陣，並且每個光 有獨特的光柵圖型。本發明之另一技術特徵是 柵以略微改變光柵點，如此使得相鄰於該光柵 是一條直線，也就使得條紋通過鄰接之邊界仍 式 本發明之第一較佳實施例之光學系統的前系 ί於光學軸401之雷射光束402入射偏極化分光 卜光鏡403反射雷射光至顯示面板404。該顯系 乂採用近來經常運用於影像投影系統之液晶顯 ，施加於液晶顯示器之電壓可以改變其内部液 丨\HU\LGC\光群雷射專利\台灣專利\83363.〇〇(： -10-
⑺ 曰曰刀子足方向。當一線性偏極化之光線通過液晶分子層時 ，其偏極化又特性會因液晶分子之方向而改變。基於上述 原理’當廷樣的雷射光束通過-分析H ( analyzer)或偏極 4刀光竟寺可以利用施加於液晶顯示器之電壓來控制該 雷射光束之亮度。 如圖4 (a)戶斤一 不，區域405及406是液晶顯示器404上有施 加驅動電壓夕# m 夂乾圍。因此由液晶顯示器404上之區域405 及406反射而窗士 雷射光會先通過分光鏡403,並朝向透鏡 4引進液日曰顯示器404上沒有施加驅動電壓之範圍也會 將八餘田射光反射回去，該部分雷射光會被分光鏡403反 射至雷射光源所^^ . 7在^:万向，其可顯示在兩道雷射光420及 421中央之降里义 π衫面積。該兩道雷射光42〇及421係由液晶顯 示器404所產4 了门^ , 王不同圖型之光線，於通過擋板4〇8之開口後 曰水，、:、在记綠材料4 〇 9上，因干涉效應使得兩道雷射光4 2 〇 、彔材料4 0 9形成需要之光柵圖型。記錄材料4 〇 9 可以在Λ錄個光柵點後移動至下一個光柵點預定之位 置如此步—步就可記錄整面的光柵矩陣。圖4 ( b)係本 發月之光子系統之側視圖，其表示液晶顯示器4 0 4發出雷 射光、、二、’&射後之多階光波，該多階光波穿過分光鏡4 〇 3並 由透鏡407聚焦在記綠材料4〇9上。計有丄階光波41〇、〇階 光波411及-1階光波412由液晶顯示器4〇4繞射產生，其中 某些階數之光波已被開孔在右邊之擋板4〇8濾掉。也就是〇 階光波4 1 1及-1階光波4丨2被擋住，只有1階光波4丨〇被透鏡 407聚焦在記錄材料4〇9上。該種系統適合於不在透鏡光學 H:\HU\LGC\光群雷射專利\台灣專利\83363.〇〇0 -11- (8)
軸之位置記錄的影像。 本發明之第一較佳實施例中，液晶顯示器4 04係用於改 變兄錄材料4 〇 9上雷射光之形狀，該雷射光的形狀是相等 於在兒錄材料4 0 9設定光柵圖型之傅立葉轉換。透鏡4 0 7 之作用如同一傅立葉透鏡，可產生設定的光柵圖型。 舉例而言，假若光柵矩陣需要如同圖5 (a)之正方形之雷 射光’液晶顯示器4 0 4需要呈現圖型如下列之公式一： sin^x sin^v cos
V ~κ Λ-φ 公式 y 圖5(b)顯示公式一之變化情形，其中餘弦函數c〇s + 0 V八 可保留函數y；(x,j；，炉）中乘積項rsin^xYsin^之相角資訊。由液 I u 人；J 、 晶顯tf器4 04反射之兩遒雷射光之波前分別與函數 /々 + A，少”i，仍)及你+〜少+少為)成比例關係，其中
D cos ⑺ -sm必 x2 -costy > y2 2 -sin ft) 又ω係表示顯示面板之兩道雷射光之方向，如圖6所 示。圖中表示6〇1及6〇2為函數/i(x+w+少㈤)及/ι(χ+；^+少⑻) 在顯示面板上的位置。*眾所周知，透鏡407對於雷射光 之波前也可產生一傅互茉轉換。因此在透鏡4〇7聚焦面之 強度分佈係正比於下列公式二：
Fx{u,v)ey
cos ω+v sin «y) I +a v)eh?(wc〇siy+vs—) 公式二 然後可將公式二改寫 Ί2- H:\HU\LGC\光群雷射專利\台灣專利\83363 £)〇(： 586021 ⑺ 為下列公式 /〇，v):
Fx(u,v)eK icoS6>+vsin^ j ρ ( )〔~^^(wcoSi»+vsino>)+^)2) l + 2cos
2nD ~AF (ηοο^ω + ν3ΐηω)+(φι -φ2)/2 • ••公式三 如公式三所示，光柵點之形狀可由内(〃，4一項所決定， 而條紋間距為，並且條紋將相對於記錄材料之座標旋 轉ω角度。相角差（奶-％)—項可控制鄰接光柵點之條紋的 連續性。 如圖1至圖3之光柵矩陣系統所示，光柵點係由很多條紋 所構成，每一條紋又是由很多的點或像素所組合。記錄材 料會一步一步移動以產生完整之光柵圖型，但在不同之光 柵點卻採用相同之圖型時會產生問題。就是當光柵點之間 距及條紋方向完全一致時，相鄰光柵點邊界之條紋通常不 連續’如圖7(a)所示，條紋701與703無法形成一條直線。 這也是所有光柵矩陣系目前仍存在之基本限制條件。 本發明之相鄰接之光栅點可以由不同相位差之兩道雷 射光產生’其結果會使得具有相同光栅間距及方向之鄰接 的光栅點擁有連續的條紋，所組成的光栅有如整片製成， 並不像疋由許多小光柵組合而成。圖7(b)顯示條紋通過鄰 接光柵點仍維持良好之連續性，也就是條紋7〇2及7〇4相互 對齊。 本發明 < 第一實施例可藉由多個光學參數之基本關係 式來進步解釋。假設雷射光4 0 5及4 0 6之寬度為W，D係 HAHUXLGa光群雷射專利\台灣專彻 D〇c -13- 586021
(ίο) 兩道雷射光405及406之間距，並透鏡4〇7之聚焦深度為f。 該兩道雷射光405及406在記錄材料之入射角（inddent angle)等於： 又干涉條紋之間距為Τ= λ / 2sin，記錄材料上之光栅點 的大小則為6 =又F / W。 令F=10mm、W = 2mm及A=0.5Am，可得到光栅點之解 析度為5 =2.5 " m。在記錄材料上之影像係由多種解析度籲 (大小）之光柵點所構成’並且是將液晶顯示器顯示之圖 型經過傅立葉轉換又依照開孔之形狀所形成。一常見液晶 顯示器顯示之圖型可以由下列公式四表示： 當兩圖型602及601在液晶顯示器上之距離〇為5.16mm，該 記綠材料上之條紋的間距則會等於1 # m。 圖8係本發明之第二較佳實施例之示意圖。液晶顯示面 板802可以讓光線穿透而過。入射光束801達到液晶顯示面 _ 板802時，其中部分光線會穿過主動區域8〇5及806並向前 通過偏極化分光鏡803，另外之光線則在穿過不主動區域 後由分光鏡803折射而形成一光束8〇4。該兩道通過透鏡 8 0 7及擋板8 0 8之光線僅剩下1階光波與記錄材料8 〇 9發生 作用。弟一較佳實施例之工作原理與圖4 (a)所示皆相同。 圖9係本發明之第三較佳實施例之示意圖。該實施例之 液晶顯示器係為反射式之光學元件，其結構與圖4(a)類 H:\HU\LGC\光群雷射專利\台灣專 -14- ⑼ 麵擊 似。一入射光束901由偏極化分光鏡903導向液晶顯示器 902，區域905及906提供需要圖型之傅立葉轉換。反射光 線折回分光鏡903並形成兩道穿透出之光線，該兩道光線 經過透鏡907及擋板908，最後聚集在記錄材料909上。其 不同處’為本實施例之擔板908是讓0階之光波通過。 第三實施例中，液晶顯示器902作為相調變之元件，不 同於前面實施例是作為振幅調變之元件。經由液晶顯示器 902折射而回之光線產生相位移，該相位移與施加於液晶 顯示器902之驅動電壓成比例關係。最終液晶顯示器9〇2 就成了一相調變器（modulator)，而前面實施例之液晶顯示 器就是一種振幅調變器。當液晶顯示器9〇2呈現f(x，y)+ φ 之圖型，其反射光之特性可由下列公式五表達： s{x,y^) = ejf(x^" · · · •公式五 記錄材料上之光柵點之強度分佈係正比於公式五之傅 •^葉轉換式s (X，y，p )。僅有相變化之全像片可稱為相息圖 (kinoform)式之全像片（參見美國專利第4,51〇,575號）， 其特徵為僅有0階之光波會形成繞射，因此理論上之繞射 效率可以高達94% ，亦即只有少部分之光線會消散。因為 液晶顯示器902是一相調變器，所有入射光線會在其表面 反射回去。在區域905及906之外的面積施加一線性之相差 ，因此造成該面積返回之光線904會繞射並偏離透鏡9〇7 之光學軸，而擋板908就是用來濾除偏離透鏡9〇7之光學軸 之光線。 圖10係本發明之第四較佳實施例之示意圖。入射之雷射 H:\HU\LGC\光群雷射專利\台灣專利\83363 [)〇(： -15- (12)
光束looi被導向液晶顯示器1 004,有些類似於圖4(a)。然 而不同I處為液晶顯示器1 004之圖型會使得反射光線發 散，然後由透鏡10〇7聚焦在記錄材料1〇〇9的後面，形成一 個較大的光柵點。該發散之反射光線如同由兩個點光源 1005及1006產生，並穿透分光鏡1〇〇3而出，不特定之階數 之光波則被擋板1 〇 〇 8濾掉。 在本實施例中，液晶顯示器1〇〇4產生之圖型係正比於 外―十其中B(x，y)是定義光線 形狀之項次，（8)代表其左邊及右邊之項次的摺積（ C^V+〇Ji〇n)運算符號，餘弦函數之括弧内之二次相位項 以少係代表一聚焦深度為Z之薄型透鏡，又0 (x，y)是決 定干涉條紋之形狀的函數;要產，生如先前實施例中方形的 圖型，函數B(x，y)要設為，二―.、 sin^x sin^v 7jy 一^欠相位項為 ” AZ ，所以由液晶顯示器反射之光線會聚焦在稍微偏離 因 透鏡1 007之聚焦平面的另一平面上，該兩個平面之距離為 5 Z = F2/ Ζ。在透鏡1 007之聚焦平面上光線重疊的尺寸約 為5 = 5 Z(F/ W卜F3/ zw，由此關係式可顯示二次相位 項可以控制光栅點之大小。舉例而言，F = 2〇mrn、w=lmm 及（5 =0.0 4mm ’二次相位項中之聚焦深度z則等於2〇〇公 尺。本發明並不需要改變記錄材料丨〇 〇 9與透鏡丨〇 〇 7間的距 離’就能夠得到一個較大的光柵點。光柵點内之條紋由下 列公式六所定義： /(X): 2tdc ~T~ 七 Φι—Φ\ 1 + cos 4m
HAHU\LGC\光群雷射專利\台灣專利\83：363 .DOC -16- 586021
(13) 其中Γ = 括弧中之相位項可以改變光柵點内條紋之形 2sin0 狀，並且使得鄰接之光栅點内條紋具有連續性。 本發明之優點可整理如下： 1 .利用液晶顯TF面板调控光線之相位及振幅’因此不 需要遮光器（shutter)或衰減片（attenuator)。 2.顯示面板上兩道光線的距離D可用以控制記錄材料 上條紋之間距。 3 .光點大小及記錄材料上之光線形狀可藉由控制顯示 面板之f (X，y)函數加以控制。 4 .函數f (X，y)之相位差p可使相鄰光柵點之干涉條紋 保持連續。 5 .光學系統之參數調整均可經由控制電子元件完成。 本發明之技術内容及技術特點巳揭示如上，然而熟悉本 項技術之人士仍可能基於本發明之教示及揭示而作種種 不背離本發明精神之替換及修飾。因此，本發明之保護範 圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本發明 之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。 五、圖式簡要說明 本發明將依照後附圖式來說明，其中： 圖1係中華民國專利第2 6 3,5 6 5號用以記錄點矩陣光栅 之光學系統之示意圖； 圖2係一習知之記錄點矩陣全像片系統之示意圖； 圖3係美國專利第5,291，3 17號之光學系統示意圖； 圖4(a)係本發明運用偏極化分光鏡及反射由液晶顯示 HAHU\LGC\光群雷射專利\台灣專利\83363.〇0仁 -17- 586021
(14) 器傳來之雷射光的第一較佳實施例之示意圖； 圖4(b)係以擋板濾除不特定階數之光波來改進圖4(a)之 光學系統之示意圖； 圖5 (a)係一具有正方形開孔之擋板之示意圖； 圖5(b)係顯示通過圖5(a)擋板之雷射光在傅立葉轉換後 之TF意圖， 圖6係液晶顯示器上之光束圖型之位置之示意圖； 圖7(a)係習知之記錄材料上相同之條紋圖型間之光柵 點圖； 圖7(b)係記錄材料上鄰接之光栅點構成連續之條紋圖； 圖8係本發明將雷射光源置於液晶顯示器之後方而產生 一穿透液晶顯示面板之雷射光束之第二較佳實施例之示 意圖； 圖9係本發明利用相調變取代振幅調變之第三較佳實施 例之示意圖；及 圖1 0係本發明將聚焦點從記錄材料上移開以產生較大 之光樹點之TF意圖。 元件符號說明 101 雷射光束 1 0 3、1 0 7 棱鏡 1 0 5、1 0 6 雷射光 201 雷射光束 203 分光鏡. 206 ^ 207 ' 208 ^ 209 ^ 102 透鏡 104 分光鏡 1 08 記錄平面 202 反射鏡 204、205 光束 2 1 0、2 1 1、2 1 2 棱鏡 H :\HU\LGC\光群雷射專利\台灣專利\83 3 63. DOC ' -18- 586021 (15) 213 透鏡 214 記錄平面 301 雷射光束 302 光罩 303 光拇 304 ^ 3 05 光線之周 306 擋板 307 透鏡 308 記錄平面 40 1 光學軸 402 雷射光束 403 分光鏡 404 液晶顯不為 405、 406 區域 407 透鏡 408 擋板 409 記錄材料 410 1階光波 41 1 0階光波 412 -1階光波 420 ' 42 1 雷射光 601 ' 602 圖型 701 ^ 702 、 703 、 704 條紋 801 入射光束 802 液晶顯示面板 803 分光鏡 804 光束 80 5 ' 806 主動區域 807 透鏡 808 擔板 809 記錄材料 90 1 入射光束 902 液晶顯不器 903 分光鏡 904 光線 905 > 906 區域 907 透鏡 908 擔板 909 記錄材料 1001 雷射光束 1003 分光鏡 1004 液晶顯不為 1005 、1 0 0 6 點光源 1007 透鏡 1008 擂板
H:\HU\LGC\光群雷射專利\台灣專利\83363.00匸 -19- 586021 (16) 1 009 記錄材料 -20- H:\HU\LGC\光群雷射專利\台灣專利\83363.〇〇0

Claims (1)

  1. 586021 拾、申請專利範圍 1 . 一種光柵矩陣記錄系統，可將光柵圖型投影於一記錄材 料上，包含： 一電子顯示面板； 一雷射光源，其中一雷射光束導向該電子顯示面板； 一偏極化濾波器，設置於該電子顯示面板及記錄材料 之間，其允許照射於該電子顯示面板之該雷射光源所發 出特定之偏極化光線通過； 一控制器，連接於該電子顯示面板，並可驅動該電子 顯示面板顯示多圖案之畫面，且產生至少兩道分開之輸 出光束； 一擋片，可允許該輸出光束之特定階數通過；及 一透鏡，可將該輸出光束聚焦於該記錄材料，且該輸 出光束因相互干涉而形成光柵圖型於該記錄材料上。 2 .如申請專利範圍第1項之光栅矩陣記錄系統，其中該電 子顯示面板係一液晶顯示器。 3 .如申請專利範圍第1項之光柵矩陣記錄系統，其中該偏 極化濾波器係一偏極化分光鏡。 4.如申請專利範圍第3項之光柵矩陣記錄系統，其中該雷 射光束係由該偏極化分光鏡反射至該電子顯示面板，並 再由該電子顯示面板反射至該偏極化分光鏡。 5 .如申請專利範圍第1項之光柵矩陣記錄系統，其中該雷 射光束係穿過該電子顯示面板而投射。 6.如申請專利範圍第1項之光柵矩陣記錄系統，其另包含 H:\HU\LGC\光群雷射專利\台灣專利\83363 .DOC 586021
    一非偏極化分光鏡，用於將該雷射光束導向該電子顯示 面板。 7 .如申請專利範圍第1項之光栅矩陣記錄系統，其中該電 子顯示面板顯示之圖案為該記錄材料上之光柵圖型之 傅立葉轉換。 8. 如申請專利範圍第1項之光柵矩陣記錄系統，其中該記 錄材料係一可記錄資訊之介質。 9. 如申請專利範圍第1項之光栅矩陣記錄系統，其中該電 子顯示面板顯示之圖案係調變自該雷射光源發出之入 射光的振幅。 1 0.如申請專利範圍第1項之光栅矩陣記錄系統，其中該電 子顯示面板之顯示畫面自該雷射光束產生至少兩道非 重疊之光束。
    1 1 .如申請專利範圍第1項之光柵矩陣記錄系統，其中該電 子顯示面板之顯示畫面自該雷射光束產生複數個光束 ，該複數個光束具有一波前以產生正方形光束，該正 方形光束與下列函數成一比例關係， / · \/ · λ /η \ r ( \ Λ ( sm^x 1 smm/ 2m . \ n /λ[χ,γ,φ) = \+ - - cos —— + Φ dc 人 7iy J y 1 2 .如申請專利範圍第1 1項之光柵矩陣記錄系統，其中該 系統係在記錄材料上產生複數個具有干涉條紋之光柵 點，並該函數中之相位0可控制鄰接光栅點之條紋之 連續性。 1 3 .如申請專利範圍第1項之光柵矩陣記錄系統，其中該電 子顯示面板之圖案可控制由該雷射光源發出之雷射光 586021
    束之相位差。 1 4.如申請專利範圍第1 3項之光柵矩陣記錄系統，其中自 該電子顯示面板反射之光線的波前包含一相位之二次 項，該二次項可將該雷射光源之聚焦平面自該電子顯 示面板移動至非該透鏡之聚焦平面之另一平面。
    1 5 .如申請專利範圍第1 3項之光栅矩陣記錄系統，其中該 電子顯示面板之顯示圖型之相位變化可產生線性的條 紋0 1 6.如申請專利範圍第1 3項之光柵矩陣記錄系統，其中該 電子顯示面板之顯示圖型之相位變化可產生非線性的 條紋。
    -3-
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