叠加可见图像和合成全息图的制作方法

xiaoxiao2020-7-2  2

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专利名称:叠加可见图像和合成全息图的制作方法
技术领域
本发明涉及可见图像和合成全息图的叠加。
背景技术
抵制仿造品是行业关注的重大问题。为了保证其产品的来源,制造商必须使用安全识别和具有跟踪性的元件。这样的元件的设计和获取必须足够复杂,以阻止甚或防止复制这些元件。因此,为了这个目的,已经提出了各种各样的解决方案。已经提出使用数据矩阵,所述数据矩阵为二维条形码。这样的矩阵由能编码二进制格式的数据的黑白方块组成。可通过读取码保护包含在数据矩阵中的信息,所述读取码防止那些没有密钥的人破译所述数据矩阵。还提出使用形成在小型支撑物上的合成全息图。由于全息图由复杂的制作技术产生且需要专门的设备进行读取,因此这样的全息图难以复制。美国专利71937M提出了将直接可见图像叠加到合成全息图中,以使得更难以复制。全息图的白色未写区域通过与全息图的已写区域进行对比,能够显示图像,例如,肖像或数据矩阵。所提出的方法的缺陷是位于可见图像下的全息图部分被遮蔽。尽管全息图的部分的这种遗漏能读取全息图的内容,但分辨率降低,对于给定清晰度的全息图,分辨率与全息图的表面积成比例。

发明内容
本发明旨在形成一种叠加有可见图像的合成全息图,而不丢失全息图中所包含的信息且不降低全息图的清晰度。因此,本发明的实施方式提供一种由编码单元网络形成的合成全息图,所述合成全息图包括一图案,在所述图案中,所述单元反转且改变了一偏移值的相位,该偏移值为通相对于合成全息图的剩余部分偏移的值。根据本发明的实施方式,所述偏移恒定且等于π,由此所述全息图的光学再现未受到干扰,且所述图案能够被直接观察到。根据本发明的实施方式,所述偏移恒定且不为η,则利用相位密钥进行全息图的光学再现,所述光学密钥根据所述图案的形状加入所述偏移的补足η的相移。根据本发明的实施方式,所述偏移在所述图案的不同区域中不恒定且不为π,则利用相位密钥进行全息图的光学再现,所述光学密钥根据所述图案的所述区域的形状加入所述偏移的补足η的相移。根据本发明的实施方式,所述图案为基于筛选单元筛选获得的灰度级图像,所述筛选单元的尺寸为全息图的单元的尺寸的整数倍。根据本发明的实施方式,所述图案为黑白像素的随机或半随机矩阵,所述图案的像素的尺寸为全息图的单元的尺寸的整数倍,所述整数大于或等于1。根据本发明的实施方式,全息图编码的图像具有减少的有用区域,有用区域偏移总图像的中心的距离至少等于有用区域的长度的一半。根据本发明的实施方式,通过在全息图的相位分布中引入线性相位分量,使所述图像偏移。本发明还提供一种用于制作叠加有直接可见图案的合成全息图的方法,包括步骤计算机制作全息图的图像让,计算机制作图案的图像Lu,计算图像让的傅里叶变换(FT),通过生成孔尺寸的矩阵A编码所述FT的幅度,通过生成孔偏移的矩阵P编码所述FT的相位,生成对应于A和加之间的交集的第一幅度矩阵Al,生成对应于P和加之间的交集的第一相位矩阵Pl,生成对应于A的反转或负表示和加的互补之间交集的第二幅度矩阵A2,生成对应于被添加相移fO的矩阵P和加的互补之间交集的第二相位矩阵P2,在单矩阵A’中集合矩阵Al和A2,在单矩阵P’中集合矩阵Pl和P2,通过生成具有前面两个矩阵所定义的尺寸和位置的孔的矩阵,光刻基板。


将结合附图在具体实施方式
的以下非限制性描述中详细讨论本发明的前述的目的、特征和优势和其它目的、特征和优势,附图中图1示出置于光束的路径上的全息图;图2示出合成全息图的示例并示出它的读取;图3A到图3F示出根据本发明的实施方式叠加全息图和可见图像的方法;图4A示出根据本发明的实施方式编码的全息图,以及图4B是一组5x5单元的详图,在所述单元中,一些为正且一些为负;图5示出在每个反转单元的相移f0不为π的情况下的读取模式;图6示出根据本发明的实施方式读取全息图的装置;图7示出利用扫描激光类型的写装置制作其中一个为正以及另一个为负的两个单元的示例;图8示出观察到的全息像(这里,数字“38”);图9Α和图9Β示出两个全息图再现的示例;图10Α、图10Β、图IOC示出一种偏移方法;图11示出能够形成叠加的灰度级图案的方法;图12示出叠加的图案为数据矩阵类型的图像的示例;图13Α-图1 和图14A-图14B示出全息图和叠加的图案都对应数据矩阵的情况下全息图和叠加的图案的示例;图15A-图15C示出通过仿真观察到的结果;图16示出具有叠加的数据矩阵的数据矩阵全息图的示图17A-图17D示出各种实验结果。
具体实施例方式关于合成全息图的提示本发明基于对一合成全息图的特性的分析和具体使用,将在下文描述该合成全息图。图1示出置于光束E的路径上的全息图1。所述光束被所述全息图衍射并产生光束B。通过支持傅里叶共轭的透镜或另一光学系统2恢复该光束。在透镜的焦平面上获得图像3,所述图像3对应在全息图输出处生成的光束B的傅里叶变换。合成全息术是能够产生光束B以获得计算机产生的图像3的技术。如果r表示具有径向坐标的单位向量,以及
权利要求
1.一种由编码单元阵列形成的图像的合成全息图,其特征在于,所述合成全息图包括一部分,在所述部分中,所述单元反转且具有改变了一偏移值的相位,该偏移值为相对于所述图像的合成全息图的剩余部分偏移的值,所述部分对应于叠加到所述合成全息图上的图案。
2.如权利要求1所述的全息图,其中,所述偏移是恒定的且等于η,由此所述全息图的光学再现未受干扰,且所述图案能够被直接观察到。
3.如权利要求1所述的全息图,其中,所述偏移是恒定的且不为n,利用相位密钥进行所述全息图的光学再现,所述相位密钥根据所述图案的形状引入所述偏移的补足η的相移。
4.如权利要求1所述的全息图,其中,所述偏移在所述图案的不同区域中不恒定且不为η,利用相位密钥进行所述全息图的光学再现,所述相位密钥根据所述图案的所述区域的形状引入所述偏移的补足η的相移。
5.如权利要求1所述的全息图,其中,所述图案为基于筛选单元筛选获得的灰度级图像,所述筛选单元的尺寸为所述全息图的单元的尺寸的整数倍。
6.如权利要求1所述的全息图,其中,所述图案为黑白像素的随机矩阵或半随机矩阵, 所述第二图像的像素的尺寸为所述全息图的单元的尺寸的整数倍,所述整数大于或等于1。
7.如权利要求1所述的全息图,其中,所述全息图编码的图像具有减少的有用区域,所述有用区域自整个图像的中心偏移的距离至少等于所述有用区域的宽度的一半。
8.如权利要求7所述的全息图,其中,通过在所述全息图的相位分布中引入线性相位分量,使所述图像偏移。
9.一种用于制作叠加到可直接观察的图案的合成全息图的方法,所述方法包括以下步骤计算机制作所述全息图的图像让,计算机制作所述图案的图像加,计算图像让的傅里叶变换(FT),通过生成孔尺寸的矩阵A编码所述FT的幅度,通过生成孔偏移矩阵P编码所述FT的相位,生成对应于A和Lii之间的交集的第一幅度矩阵Al,生成对应于P和Lii之间的交集的第一相位矩阵P1,生成对应于A的反转或负表示和加的互补之间的交集的第二幅度矩阵A2,生成对应于被添加相移fO的矩阵P和加的互补之间的交集的第二相位矩阵P2,将矩阵Al和矩阵A2集合在单矩阵A’中,将矩阵Pl和矩阵P2集合在单矩阵P’中,通过生成具有前面两个矩阵所限定的尺寸和位置的孔的矩阵,光刻基板。
全文摘要
本发明涉及由编码单元阵列组成的合成全息图,所述合成全息图包括一图案,在所述图案中,单元被反转且具有改变了相对于全息图的剩余部分偏移的值的相位。
文档编号G03H1/08GK102597891SQ201080044741
公开日2012年7月18日 申请日期2010年10月4日 优先权日2009年10月5日
发明者克里斯托夫·马丁内斯 申请人:原子能与替代能源委员会

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