專(zhuān)利名稱(chēng)：利用光變圖像的光學(xué)存儲(chǔ)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種存儲(chǔ)方法，具體涉及一種利用光變圖像實(shí)現(xiàn)的光學(xué)存儲(chǔ)方法。
背景技術(shù)：
所謂光學(xué)存儲(chǔ)，其主要物理含義是，在很小的存儲(chǔ)材料空間中，利用存儲(chǔ)材料的光學(xué)特性，在存儲(chǔ)材料上記錄并保存大量的和可以讀出的信息?，F(xiàn)有的光學(xué)存儲(chǔ)的主要方法是在體積材料上通過(guò)傅里葉(Fourier)變換的方法，將輸入圖像或文字置于傅里葉透鏡的前焦面，在后焦面上，干涉記錄輸入圖像的傅里葉變換圖，在一個(gè)很小的體積型記錄材料(如光折變立方晶體)中，進(jìn)行高信息密度存儲(chǔ)。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)CN1274915A公開(kāi)了一種固定式三維光子存儲(chǔ)裝置，包括寫(xiě)入系統(tǒng)和讀出系統(tǒng)，采用光折變晶體作為三維存儲(chǔ)材料，寫(xiě)入時(shí)，由計(jì)算機(jī)將存儲(chǔ)文件進(jìn)行編碼，形成編碼圖形，并通過(guò)空間光調(diào)制器產(chǎn)生編碼圖像或存儲(chǔ)圖像，利用綠光激光器作為寫(xiě)入光源，激光從激光器發(fā)出后經(jīng)分束鏡分為二束光，其中一束光經(jīng)濾波、準(zhǔn)直后，由空間光調(diào)制器調(diào)制成所需信息光，另一束光作為參考光，兩束光在光折變晶體中干涉形成記錄光柵；讀出時(shí)，用紅光半導(dǎo)體激光器作為讀出光源，讀出光經(jīng)狹縫和相位失配調(diào)整器后入射到光折變晶體上，由CCD接收衍射光圖像信息，通過(guò)計(jì)算機(jī)解碼并還原成計(jì)算機(jī)文件。這種方法存儲(chǔ)容量正比于記錄波長(zhǎng)的三次方的倒數(shù)，理論上存儲(chǔ)密度可達(dá)到1013bits/cm3，但是，其經(jīng)分束后的兩束光，物光提供信息輸入，參考光提供參考干涉作用，因而存在下列缺點(diǎn)1、物光光強(qiáng)的變化范圍很大，在記錄區(qū)域很難獲得均勻的物參比記錄，記錄的非線(xiàn)性的影響大，2、在兩束光的不重疊的區(qū)域，參考光對(duì)記錄材料仍然曝光，增加本底噪聲，從而，這種方法在進(jìn)行高密度存儲(chǔ)時(shí)，存儲(chǔ)圖像的信噪比將隨著存儲(chǔ)圖像的增加而顯著下降，實(shí)踐中難以獲得較高的具有高信噪比存儲(chǔ)密度。前述專(zhuān)利為此增加了讀出系統(tǒng)，由與寫(xiě)入光不同的紅光半導(dǎo)體激光器作為讀出光源，這樣雖然可以在一定程度上提高信噪比，但并未從根本上解決問(wèn)題，同時(shí)讀出系統(tǒng)的設(shè)置增加了系統(tǒng)的復(fù)雜程度和體積。另一方面，由于記錄方法和材料特性的限制，每一幅圖像存儲(chǔ)的固定時(shí)間很長(zhǎng)，存儲(chǔ)的信息難以復(fù)制，還遠(yuǎn)沒(méi)達(dá)到實(shí)用階段。
光變圖像(Optical Variable Device)在證券、光盤(pán)、新型包裝的防偽上有非常好的應(yīng)用，是目前高層次防偽技術(shù)手段之一。光變圖像的特點(diǎn)是由微小的像素光柵矩陣組成，與普通數(shù)字圖像不同，組成光變圖像的各個(gè)像素光柵，實(shí)際上是光學(xué)參數(shù)不同、取向不同、條紋間隔不同的精細(xì)衍射光柵(gratings)，當(dāng)白光光線(xiàn)入射到這些精細(xì)光柵上時(shí)，每個(gè)單元光柵對(duì)光線(xiàn)的衍射后的方向、色彩各不相同，不同特性的光線(xiàn)洐射到空間的不同方位，相同特性的像素光柵的群組，構(gòu)成特定的圖形，因而在不同觀察角度下，呈現(xiàn)出不同圖形效果，從而，光變圖像具有空間光學(xué)可變的效果。
描述光學(xué)可變圖像的光學(xué)參數(shù)有位置(X，Y)，像素光柵的衍射方向(角度)，像素光柵的條文疏密分布(色彩)和像素的發(fā)光的效率(亮度)。隨著光線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)或者觀察方位的變化，光變圖像的色彩、形狀均會(huì)發(fā)生改變。廣義上，描述光變圖像比描述普通的2D圖像具有更多的物理參數(shù)，因此，光變圖像是更加廣泛的圖像形式，用它不僅可以表現(xiàn)2D圖像，同時(shí)也能夠描述2d/3d，體視圖像，動(dòng)畫(huà)圖像、編碼加密圖像、變換圖像等等。
圖1是典型的光變圖像，當(dāng)在不同位置觀察該圖像時(shí)，實(shí)際的圖像將會(huì)呈現(xiàn)縮放(a)、旋轉(zhuǎn)(b)變化，可以看成是空間上的多通道的位像。光變圖像在一個(gè)方面可以理解成彩虹全息圖像的數(shù)字化處理后得到的圖像，但是與彩虹全息圖像不同，光變圖像不受光源條件的限制，可以在任何光源條件下觀察。
通常，描述光變圖像的精細(xì)光柵單元的形狀為圓形，圖像結(jié)構(gòu)是點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，圖2是對(duì)光變圖像的局部放大圖，每個(gè)圓形點(diǎn)均由微型光柵構(gòu)成，光柵的取向和條紋間隔各不相同，這種光變圖像復(fù)雜的像素結(jié)構(gòu)的變化，常被用于防偽領(lǐng)域。但是，這種光變圖像除了宏觀上表達(dá)的圖像信息外，信息的攜帶能力是有限的，沒(méi)有攜帶大信息量的功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種高密度的光學(xué)存儲(chǔ)方法，其存儲(chǔ)信噪比高，且可以用常規(guī)方法復(fù)制。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種利用光變圖像的光學(xué)存儲(chǔ)方法，包括下列步驟(1)將存儲(chǔ)信息利用設(shè)定的編碼方式生成圖形、文字或者數(shù)據(jù)序列；(2)根據(jù)光變圖像的特性，將步驟(1)中生成的圖文序列排列成光變圖文，其中，所述光變圖像由光柵單元陣列構(gòu)成，每個(gè)光柵單元是由精細(xì)的圖形、文字或者數(shù)據(jù)位構(gòu)成，光柵單元的尺度不大于160微米；(3)將步驟(2)中獲得的光變圖文利用光變圖像照排系統(tǒng)存儲(chǔ)到記錄材料上。
上述技術(shù)方案中，光變圖像是由微小的光柵單元的陣列構(gòu)成的，與原來(lái)由圓形的光柵單元構(gòu)成不同的是，在本方案中，每個(gè)光柵單元上，還調(diào)制有精細(xì)的圖形、文字或數(shù)據(jù)位這樣，光變圖像的每個(gè)物理光柵單元均是由精細(xì)的圖形或者文字或者數(shù)據(jù)位構(gòu)成，每個(gè)單元上光柵取向和條紋間隔也可以調(diào)整改變。
其中的光變圖像照排系統(tǒng)可以利用現(xiàn)有的光變圖像照排系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然，由于在本方案中，每個(gè)單元光柵內(nèi)部還有精細(xì)的圖形或文字，因而，對(duì)光變圖像照排系統(tǒng)的要求也相應(yīng)提高，一種較好的光變圖像照排系統(tǒng)可以是，包括激光器、光電開(kāi)關(guān)、擴(kuò)束器、空間光調(diào)制器和分束元件，激光器產(chǎn)生的激光束通過(guò)光電開(kāi)關(guān)后，經(jīng)擴(kuò)束器準(zhǔn)直投射到空間光調(diào)制器上，欲存儲(chǔ)的光變圖文信息經(jīng)計(jì)算機(jī)輸出至空間光調(diào)制器上，光束經(jīng)空間調(diào)制后，由一個(gè)光學(xué)成像系統(tǒng)將空間調(diào)制圖像投影到分束元件上，分束元件將激光光束分束成二束光，再通過(guò)光學(xué)成像系統(tǒng)將兩束光會(huì)聚到記錄材料上，兩束光相互干涉，形成精細(xì)干涉條紋，干涉條紋的間隔的范圍為0.5-2微米，經(jīng)過(guò)處理后，獲得具有光柵結(jié)構(gòu)的單元點(diǎn)，分束元件放置在精密轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)將改變干涉條紋在記錄材料上的取向，由計(jì)算機(jī)軟件控制記錄材料平臺(tái)、空間光調(diào)制器和轉(zhuǎn)臺(tái)以及光電開(kāi)關(guān)，從而在記錄材料上形成高密度光變圖像的光學(xué)存貯。
在這里，空間光調(diào)制器(SLM)是可以對(duì)光束進(jìn)行空間振幅(強(qiáng)度)或位相進(jìn)行調(diào)制的器件，它可以通過(guò)計(jì)算機(jī)輸入并顯示圖像?？臻g光調(diào)制器的最小像素單元應(yīng)保證在最終的光柵單元上形成清晰像。本方法要求的像素單元為5-100微米的SLM均可以用于空間調(diào)制器件。這里，SLM可以是相干/非相干光空間調(diào)制器或者DMD(Digital Micro-mechanical MirrorDevice，數(shù)字化微反射器件)或者LCD(Liquid Crystal Device，液晶顯示器)以及用于計(jì)算機(jī)輸入的其他輸入器件。
分束前的光學(xué)成像系統(tǒng)是一種能將空間光調(diào)制器輸出的調(diào)制信號(hào)(光學(xué)圖像)進(jìn)行縮小的光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)的縮小倍數(shù)為1-15倍，光束直徑應(yīng)可以保證入射到空間光調(diào)制器上的光場(chǎng)的均勻性。分束元件、精密轉(zhuǎn)臺(tái)和分束后的光學(xué)成像系統(tǒng)共同構(gòu)成了光束分束、合束系統(tǒng)，在記錄材料上，形成由空間光調(diào)制器輸入的圖像的攜帶有干涉條紋的精細(xì)圖像或文字，這里，分束元件主要指衍射光柵元件，它將光的能量主要衍射到正負(fù)一級(jí)光上，干涉條紋由正負(fù)一級(jí)光的干涉形成。
上述技術(shù)方案中，所述的圖文序列可以是圖形，可以是文字，可以是數(shù)據(jù)位，也可以是它們的組合，通過(guò)設(shè)定特定的信息編碼表達(dá)方式，用圖形、文字或者數(shù)據(jù)位表示存儲(chǔ)的信息。所述圖文序列采用圖形時(shí)，可以是用多個(gè)圖形的特定排列表達(dá)信息的圖形序列，其圖形單元包括圓形、方形、十字形等；所述圖文序列也可以為文字序列，在每個(gè)光柵單元中可以存儲(chǔ)1個(gè)或多個(gè)文字；所述的圖文序列還可以為由0和1組成的數(shù)據(jù)位序列，各數(shù)據(jù)位在光柵單元中用明暗表示，每個(gè)光柵單元中含有連續(xù)的多個(gè)數(shù)據(jù)位。
上述技術(shù)方案中，為增強(qiáng)防偽性能，所述的光變圖文由正片和負(fù)片構(gòu)成，通過(guò)改變單元光柵的光柵間距，在同一記錄材料上獲得正負(fù)鑲嵌的光變圖像。其中所述的正片是指亮背景、暗字，負(fù)片是指暗背景、亮字。
上述技術(shù)方案中，為進(jìn)一步提高信息存儲(chǔ)密度，可以應(yīng)用復(fù)用存儲(chǔ)技術(shù)，即在存儲(chǔ)光變圖文時(shí)，針對(duì)單元光柵，改變光柵的取向和光柵的條紋間距，獲得多視角的光變圖像，以此可以成倍提高信息的存儲(chǔ)密度，比如，可以在主視角上存儲(chǔ)圖像，在其它視角上存儲(chǔ)其它文字或圖像。
上述技術(shù)方案中，所述的記錄材料可以是振幅型感光材料；也可以是浮雕型位相感光材料，對(duì)于浮雕型位相感光材料，干涉條紋在空間上是浮雕分布的，經(jīng)過(guò)后處理，能在金屬材料上形成浮雕型條紋，這種金屬版可以用于在壓敏材料上壓印出這種浮雕條紋，從而能方便地復(fù)制存儲(chǔ)信息；如果采用高功率激光束，則記錄材料還可以是塑料或金屬材料，利用激光束的刻蝕獲得記錄的光變圖像。
本發(fā)明的存儲(chǔ)信息檢測(cè)比較簡(jiǎn)便，由于在普通白光下即能方便地觀察到圖像，對(duì)于圖文存儲(chǔ)，在高于30倍的光學(xué)顯微鏡下，可以直接閱讀存儲(chǔ)的信息；對(duì)于數(shù)據(jù)位存儲(chǔ)，能方便地利用光學(xué)方法和計(jì)算機(jī)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的閱讀處理。
由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明作為一種光學(xué)存儲(chǔ)方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1.易于復(fù)制。本發(fā)明的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了任意數(shù)字化圖文的高信息密度的光變存貯光刻，這里指的光學(xué)存儲(chǔ)主要是在平面記錄材料上的2D存儲(chǔ)，是一種平面記錄方式，光變圖像和文字的光學(xué)存儲(chǔ)主要是在浮雕型記錄材料上記錄的，因此，存儲(chǔ)的光變圖像和文字具備了很好的復(fù)制能力，能廣泛用于各種復(fù)制條件下的工業(yè)化生產(chǎn)、如印刷、包裝、光盤(pán)生產(chǎn)、燙金材料、防偽和衍射器件等行業(yè)。
2.信息存儲(chǔ)密度高。由于記錄材料的面積較大，因此，如果用“1”和“0”代表一個(gè)數(shù)據(jù)位(bit)，本方法的存儲(chǔ)的信息容量接近A/λ2，這里，A是存儲(chǔ)的面積，λ是存儲(chǔ)時(shí)的記錄波長(zhǎng)。光變圖像單元是由不同的光柵構(gòu)成的，在每個(gè)光柵單元上，調(diào)制上了精細(xì)的圖像或文字或數(shù)據(jù)位，這樣，光變圖像的每個(gè)物理光柵單元均是由精細(xì)的圖形或者文字或者數(shù)據(jù)位構(gòu)成，每個(gè)單元上光柵取向和條紋間隔也可以調(diào)整改變，從而，在一個(gè)較小區(qū)域中，如在10×10mm2中，考慮到角度復(fù)用，這種存儲(chǔ)方法很容易達(dá)到107bit/cm2。這樣的光學(xué)存儲(chǔ)密度，如僅用單通道(一個(gè)光柵取向)可以存貯高達(dá)4,000～16,000或者更多數(shù)量的文字和微小圖像，當(dāng)采用多通道時(shí)，還可以成倍提高存儲(chǔ)量，從而，這種方法具有很高的信息攜帶能力。
3.信噪比好。對(duì)于單元光柵而言，在最終圖像或文字上產(chǎn)生的干涉條紋的條紋間隔為d＝λ/(sinθO-sinθR)，式中，d為干涉條紋間隔，λ為激光束波長(zhǎng)，θO，θR分別為兩個(gè)光束與記錄材料平面法線(xiàn)的夾角，當(dāng)θR＝-θO＝θ/2時(shí)，上式變成對(duì)稱(chēng)干涉，d＝＝λ/2sin(θ/2)。如附圖4所示，也就是說(shuō)，參與相干干涉的物光與參考光除了入射的角度與記錄材料的法線(xiàn)相互對(duì)稱(chēng)外，其他的特性完全相同，干涉區(qū)域完全相互重疊，因此，存儲(chǔ)的圖像的信噪比很好，當(dāng)然，最終的存儲(chǔ)質(zhì)量將由SLM的質(zhì)量、成像系統(tǒng)的像質(zhì)(衍射受限特性)、分束元件的光學(xué)特性、記錄材料特性以及智能化控制系統(tǒng)的精度來(lái)決定。
4.防偽性好。本發(fā)明方法存儲(chǔ)的信息，不易用其它方法偽造，與普通的點(diǎn)陣全息比較，點(diǎn)陣全息中的圖像是由點(diǎn)陣組成的，文字筆劃是不連續(xù)的，而本發(fā)明的存儲(chǔ)方法中，在可以分辨的觀察條件下，文字是連續(xù)筆劃，而不是由點(diǎn)陣組成；本發(fā)明在每個(gè)單元點(diǎn)內(nèi)形成的干涉條紋的取向可以不同，使得存儲(chǔ)后形成的光變圖文隨著觀察角度的變化，圖像在宏觀上具有動(dòng)態(tài)感，這是與其他用全息照相和縮微光刻所不同的特征；同時(shí)，可以在光變圖像中的任意位置上輸入指定的圖像、圖形或文字；同一光變圖像中的不同區(qū)域，可以形成不同單元點(diǎn)尺寸的圖文點(diǎn)，即由不同分辨率的圖文點(diǎn)組成一整幅光變圖像；單元文字或圖像還可以是陰圖或陽(yáng)圖，這些都是其它方法難以做到的。


附圖1為背景技術(shù)的光變圖像示意圖；附圖2為圖1的局部放大圖，表示出單元光柵的圓形結(jié)構(gòu)；附圖3為本發(fā)明實(shí)施例一中光變圖像照排系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4為實(shí)施例一中干涉光束與法線(xiàn)方向關(guān)系示意圖；附圖5為實(shí)施例一中用顯微鏡觀察光變圖像的示意圖；附圖6至附圖10為本發(fā)明中光變圖像存儲(chǔ)的部分示意圖；附圖11為本發(fā)明中正、負(fù)片存儲(chǔ)的示意圖。
其中[1]、激光器；[2]、光電開(kāi)關(guān)；[3]、擴(kuò)束器；[4]、空間光調(diào)制器；[5]、光學(xué)成像系統(tǒng)；[6]、分束元件；[7]、光學(xué)成像系統(tǒng)；[8]、記錄材料；[9]、轉(zhuǎn)臺(tái)；[10]、記錄材料平臺(tái)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述實(shí)施例一參見(jiàn)附圖3至附圖5所示，一種利用光變圖像的光學(xué)存儲(chǔ)方法，包括下列步驟(1)將存儲(chǔ)信息利用設(shè)定的編碼方式生成圖形、文字或者數(shù)據(jù)序列；(2)根據(jù)光變圖像的特性，將步驟(1)中生成的圖文序列排列成光變圖文，其中，所述光變圖像由光柵單元陣列構(gòu)成，每個(gè)光柵單元是由精細(xì)的圖形、文字或者數(shù)據(jù)位構(gòu)成，光柵單元的尺度不大于160微米；(3)將步驟(2)中獲得的光變圖文利用光變圖像照排系統(tǒng)存儲(chǔ)到記錄材料上。
其中，所述的光變圖像照排系統(tǒng)包括激光器1、光電開(kāi)關(guān)2、擴(kuò)束器3、空間光調(diào)制器4和分束元件6，激光器1產(chǎn)生的激光束通過(guò)光電開(kāi)關(guān)2后，經(jīng)擴(kuò)束器3準(zhǔn)直投射到空間光調(diào)制器4上，欲存儲(chǔ)的光變圖文信息經(jīng)計(jì)算機(jī)輸出至空間光調(diào)制器4上，光束經(jīng)空間調(diào)制后，由一個(gè)光學(xué)成像系統(tǒng)5將空間調(diào)制圖像投影到分束元件6上，分束元件6將激光光束分束成二束光，再通過(guò)光學(xué)成像系統(tǒng)7將兩束光會(huì)聚到記錄材料8上，兩束光相互干涉，形成精細(xì)干涉條紋，分束元件6放置在精密轉(zhuǎn)臺(tái)9上，轉(zhuǎn)臺(tái)9的轉(zhuǎn)動(dòng)將改變干涉條紋在記錄材料8上的取向，由計(jì)算機(jī)軟件控制記錄材料平臺(tái)10、空間光調(diào)制器4和轉(zhuǎn)臺(tái)9以及光電開(kāi)關(guān)2，從而在記錄材料8上形成高密度光變圖像的光學(xué)存貯。
在高于30倍的光學(xué)顯微鏡下，可以閱讀存儲(chǔ)的信息，當(dāng)然，顯微鏡的放大倍率的提高，有助于存儲(chǔ)圖文的閱讀，參見(jiàn)圖5。
光變圖文光學(xué)存貯的方法，是一種有效的高信息量的圖像設(shè)計(jì)和制造方法，例如，在10×10mm2之內(nèi)，用本方法，僅僅在單通道圖像中便可以存儲(chǔ)高達(dá)4000-16000字節(jié)的文字。將被防偽對(duì)象的各種特征和相關(guān)內(nèi)容記錄存貯，通過(guò)模壓技術(shù)把存儲(chǔ)的信息做在被防偽對(duì)象上，可以起到很好的防偽作用。從而，這種光變圖文的光學(xué)存貯的方法是高層次光學(xué)防偽的重要方法和技術(shù)手段，例如在ID卡、護(hù)照、鈔票、信用卡以及各種認(rèn)證文本。見(jiàn)圖6-8。
與普通文字縮微技術(shù)相比，光變圖文的光學(xué)存貯方法不僅具有普通文字縮微技術(shù)的縮微特點(diǎn)，更具有自身的光學(xué)特征光學(xué)存貯的圖文含有光柵微構(gòu)造，精細(xì)度達(dá)到0.5-2微米。
光學(xué)存貯的光變圖文在空間上是光學(xué)可變的，不同觀察角度上觀察的圖文可以是不同的。
在同一個(gè)位置上，可以光學(xué)存貯多幅圖文，并且在不同的觀察角度下觀察。這樣，本方法能支持大信息量的光學(xué)儲(chǔ)存。
光變圖文的光學(xué)儲(chǔ)存是逐點(diǎn)(單元)儲(chǔ)存的，不是面積(體積儲(chǔ)存)，圖文具有很好的信噪比。
存儲(chǔ)的文字的筆劃是連續(xù)的。而不是點(diǎn)陣的。
實(shí)施例二如實(shí)施例一的方法獲得的光變圖像存儲(chǔ)，對(duì)存貯型光變圖文的每一個(gè)單元點(diǎn)按一定規(guī)則進(jìn)行排列，同時(shí)，對(duì)干涉條紋取向、單元點(diǎn)圖像結(jié)構(gòu)或形狀進(jìn)行組合，存貯型光變圖文具有了編碼功能和信息加密功能，見(jiàn)附圖7-8。用于2D編碼的技術(shù)(如DatMatix，PDF417，MAXCode等)均可以應(yīng)用在光變存儲(chǔ)中，將編碼與光變存儲(chǔ)相結(jié)合。這里，光變圖文的存儲(chǔ)編碼具有更多的編碼參量(位置，x，y，光柵取向和光柵條文間隔)，因此，具有更靈活的編碼處理能力。
實(shí)施例四 鑲嵌式光變圖文儲(chǔ)存在燙金、包裝材料上的應(yīng)用對(duì)于在燙金上激光圖像，通常，燙金的面積較小，如果在燙金圖像上有文字的話(huà)，那么，文字的大小在0.5mm以上。本方法利用鑲嵌式光變圖文儲(chǔ)存的信息容量大的特點(diǎn)，在激光圖像的局部位置上存儲(chǔ)精細(xì)的光變圖文，比如文字的尺寸小于0.16mm。見(jiàn)圖10。從而，在很小的面積內(nèi)(如2mm×2mm)存儲(chǔ)商品的重要信息，可以檢查。
同樣，存儲(chǔ)型光變圖像是一種非常好的檢測(cè)型的防偽包裝材料。在包裝材料的局部，存儲(chǔ)有關(guān)產(chǎn)品的信息，可用于隱形加密，便于檢測(cè)和查驗(yàn)。這種存儲(chǔ)型防偽包裝應(yīng)用的顯著特色是，由于存儲(chǔ)的面積小，存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)不影響原來(lái)包裝的整體設(shè)計(jì)，同時(shí)，大信息容量，有效地記錄了商品和制造信息以及技術(shù)信息，便于驗(yàn)證，整個(gè)激光燙金或者包裝材料的生產(chǎn)工藝過(guò)程不需要改變。
實(shí)施例五 光變圖像的正負(fù)鑲嵌技術(shù)如附圖11所示，由于光變圖文的存儲(chǔ)具有極高的對(duì)準(zhǔn)精度，在同一個(gè)位置上可以存儲(chǔ)正負(fù)鑲嵌的文字，正負(fù)圖像的光柵間距是不同的，從而鑲嵌文字在光線(xiàn)下的顏色也是不同的。甚至在同一個(gè)位置可以存儲(chǔ)不同的圖像。這種光變圖文可以是正片(亮背景、暗字)或負(fù)片(亮字、暗背景)，也可以是光變圖文是正負(fù)交替變化的。
實(shí)施例六 多通道信息加密攜帶如果利用多通道光變圖文存復(fù)用存儲(chǔ)技術(shù)(角度復(fù)用和波長(zhǎng)復(fù)用，即改變光柵的取向和光柵的條文間隔)，可以大幅度提高在單位面積上的存儲(chǔ)信息量。信息密度可以達(dá)到1×107bit/cm2，改變分束系統(tǒng)的轉(zhuǎn)角，進(jìn)行相應(yīng)的存儲(chǔ)，存儲(chǔ)區(qū)域中的存儲(chǔ)密度成倍增加。比如，在主視角上存儲(chǔ)圖像，在其他角度上存儲(chǔ)其他的文字或者圖像，從而，在較小面積上能存儲(chǔ)大量的信息，同時(shí)，非主視角下的存儲(chǔ)信息在通常的觀察角度下，不易被觀察到，可以用于大信息的加密攜帶。見(jiàn)圖11所示。如果采用體存儲(chǔ)材料，存儲(chǔ)的信息密度還將增加。
權(quán)利要求
1.一種利用光變圖像的光學(xué)存儲(chǔ)方法，其特征在于，包括下列步驟(1)將存儲(chǔ)信息利用設(shè)定的編碼方式生成圖形、文字或者數(shù)據(jù)序列；(2)根據(jù)光變圖像的特性，將步驟(1)中生成的圖文序列排列成光變圖文，其中，所述光變圖像由光柵單元陣列構(gòu)成，每個(gè)光柵單元是由精細(xì)的圖形、文字或者數(shù)據(jù)位構(gòu)成，光柵單元的尺度不大于160微米；(3)將步驟(2)中獲得的光變圖文利用光變圖像照排系統(tǒng)存儲(chǔ)到記錄材料上。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)存儲(chǔ)方法，其特征在于所述的光變圖像照排系統(tǒng)包括激光器[1]、光電開(kāi)關(guān)[2]、擴(kuò)束器[3]、空間光調(diào)制器[4]和分束元件[6]，激光器[1]產(chǎn)生的激光束通過(guò)光電開(kāi)關(guān)[2]后，經(jīng)擴(kuò)束器[3]準(zhǔn)直投射到空間光調(diào)制器[4]上，欲存儲(chǔ)的光變圖文信息經(jīng)計(jì)算機(jī)輸出至空間光調(diào)制器[4]上，光束經(jīng)空間調(diào)制后，由一個(gè)光學(xué)成像系統(tǒng)[5]將空間調(diào)制圖像投影到分束元件[6]上，分束元件[6]將激光光束分束成二束光，再通過(guò)光學(xué)成像系統(tǒng)[7]將兩束光會(huì)聚到記錄材料[8]上，兩束光相互干涉，形成精細(xì)干涉條紋，分束元件[6]放置在精密轉(zhuǎn)臺(tái)[9]上，轉(zhuǎn)臺(tái)[9]的轉(zhuǎn)動(dòng)將改變干涉條紋在記錄材料[8]上的取向，由計(jì)算機(jī)軟件控制記錄材料平臺(tái)[10]、空間光調(diào)制器[4]和轉(zhuǎn)臺(tái)[9]以及光電開(kāi)關(guān)[2]，從而在記錄材料[8]上形成高密度光變圖像的光學(xué)存貯。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)存儲(chǔ)方法，其特征在于所述的圖文序列為用多個(gè)圖形的特定排列表達(dá)信息的圖形序列，其圖形單元包括圓形、方形、十字形等。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)存儲(chǔ)方法，其特征在于所述的圖文序列為文字序列，在每個(gè)光柵單元中可以存儲(chǔ)1個(gè)或多個(gè)文字。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)存儲(chǔ)方法，其特征在于所述的圖文序列為由0和1組成的數(shù)據(jù)位序列，各數(shù)據(jù)位在光柵單元中用明暗表示，每個(gè)光柵單元中含有連續(xù)的多個(gè)數(shù)據(jù)位。
6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)存儲(chǔ)方法，其特征在于所述的光變圖文由正片和負(fù)片構(gòu)成，通過(guò)改變單元光柵的光柵間距，在同一記錄材料上獲得正負(fù)鑲嵌的光變圖像。
7.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)存儲(chǔ)方法，其特征在于應(yīng)用復(fù)用存儲(chǔ)技術(shù)，即在存儲(chǔ)光變圖文時(shí)，針對(duì)單元光柵，改變光柵的取向和光柵的條紋間距，獲得多視角的光變圖像。
8.如權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)存儲(chǔ)方法，其特征在于所述的記錄材料是振幅型感光材料。
9.如權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)存儲(chǔ)方法，其特征在于所述的記錄材料是浮雕型位相感光材料，可以利用壓印技術(shù)復(fù)制記錄的光變圖像。
10.如權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)存儲(chǔ)方法，其特征在于所述的記錄材料是塑料或金屬材料，所述的激光束為高功率激光束，利用激光束的刻蝕獲得記錄的光變圖像。
全文摘要
一種利用光變圖像的光學(xué)存儲(chǔ)方法,其特征在于,包括下列步驟:(1)將存儲(chǔ)信息利用設(shè)定的編碼方式生成圖形、文字或者數(shù)據(jù)序列;(2)根據(jù)光變圖像的特性,將步驟(1)中生成的圖文序列排列成光變圖文,其中,所述光變圖像由光柵單元陣列構(gòu)成,每個(gè)光柵單元是由精細(xì)的圖形、文字或者數(shù)據(jù)位構(gòu)成,光柵單元的尺度不大于160微米;(3)將步驟(2)中獲得的光變圖文利用光變圖像照排系統(tǒng)存儲(chǔ)到記錄材料上。本發(fā)明的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了任意數(shù)字化圖文的高信息密度的光變存貯光刻,具有很好的復(fù)制能力,能廣泛用于各種復(fù)制條件下的工業(yè)化生產(chǎn)、如印刷、包裝、光盤(pán)生產(chǎn)、燙金材料、防偽和衍射器件等行業(yè),同時(shí)有信息存儲(chǔ)密度高、信噪比好、防偽性好的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G11B7/00GK1385764SQ0211311
公開(kāi)日2002年12月18日 申請(qǐng)日期2002年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月31日
發(fā)明者陳林森, 解劍鋒, 汪振華, 沈雁, 陸志偉, 周望, 胡元, 孫菁 申請(qǐng)人:蘇州蘇大維格數(shù)碼光學(xué)有限公司