CN101365991A - 利用衍射在单一像面产生多个图像的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在光学存储装置和其它光敏表面形成可在不同的选择角度下观看的伪全息图像的方法。本发明还公开具有叠加的伪全息图像的新型光学存储装置。一般来说，利用产生多个叠加的伪全息图像的多个衍射图曝光光敏表面。这些衍射图在光敏表面产生可由人或机器读取的叠加图像。

Description

利用衍射在单一像面产生多个图像的方法和系统

技术领域

本发明涉及具有叠加伪全息图像的光学存储装置，更具体地说，本发明涉及在光学存储装置和其它光敏基体上产生伪全息图像的方法，其中在不同的选择角度下，所述图像是看得见的。

背景技术

目前借助透镜技术或全息技术实现在同一平面上创建多个有区别的图像。透镜技术依赖于借助辅助透镜片来分离图像，以便区分所述图像。图像被交织在一起，由模压到塑性基体中的一系列柱面透镜构成的透镜片被层叠在交织的图像之上。

全息图和光干涉是区分相同记录面上的多个图像的另一种方式。就全息图来说，目的是记录振幅和相位的完整波场。为了记录振幅和相位的完整波场，创建一个干涉曝光对象的参考光束，随后将其记录在记录介质上，厚度为几个微米。但是，这种厚度常常会造成图像记录时间和通用性方面的障碍。例如，在美国专利5452282中引用的欧洲专利No.91306316.0中描述的点阵全息图方法中，通过改变干扰光束的对准角度，从255个离散角度曝光，产生各个全息光栅。该过程通常非常缓慢，曝光一平方英寸的面积通常需要5-6个小时。

全息学先驱Emmett N.Leith和Juris Upatnieks示范的另一种技术利用从所述对象以不同于光束的角度记录的参考光束来分离图像。但是，类似于其它全息技术，这依赖于两个波前的干涉图样，导致对准和环境控制方面的困难和不精确性。

就光学存储介质来说，美国专利No.6011767描述一种提供全息图的方法，其中通过利用不同激光的连续曝光来形成相位干涉，在和数字记录相同的平面上创建全息图。为了创建全息图或者点阵化全息图，这种方法需要产生相位干涉衍射光栅的两次光波曝光。这些相位干涉衍射光栅是均匀的。包含这些均匀光栅的器件通常被称为光学可变器件，或者说OVD。这样，在原子力显微镜(AFM)下，OVD图像具有均匀分布的光栅，不存在离散分量。另外，这些均匀的相位干涉衍射光栅的产生需要昂贵且复杂的多激光器硬件。这极其不同于只使用单光束创建数字可记录、可重放刻痕的机器。

发明内容

本发明包括在光学存储装置和其它光敏基体上形成可在不同的选择角度下看见的伪全息图像的系统和方法。本发明还包括具有叠加的伪全息图像的新型光学存储装置。通常，用创建叠加的伪全息图像的多个衍射图曝光光敏基体。这些衍射图在光敏基体上形成可被人或计算机读取的叠加图像。本发明适用于一种或多种市场上可买到的光敏基体。

本发明包括使用单个激光束波前和衍射单元形成多个衍射的系统和方法。在一个实施例中，多个衍射中的第一阶衍射是最主要的，在随波长、衍射单元的尺寸和光的波前通过衍射单元的指数而变的远离波前的0阶的不同角度产生衍射。即，每个衍射图像的位置由等式nλ＝d sin θ表示，其中n是阶数，λ是波长，d是衍射单元之间的距离，θ是第n阶的角度布置(placement)。由于这些多个衍射的缘故，当在不同的角度下借助透射光和/或反射光观看时，多个衍射图像的第一图像可被配置成显示设计成具有布置在一个或多个不同角度的主要的第一阶强度的图像。即，本发明可用于产生与多个图像的像素匹配的螺纹曝光图案。所述多个图像也可被配置成记录在记录光敏基体内的不同深度。

更具体地，在一个实施例中，本发明包括一种形成伪全息图像的系统和方法：曝光光敏物质，以形成多个衍射单元；形成可在某一角度下观看的伪全息衍射图像，所述衍射图像包含所述多个衍射单元。

附图说明

在说明书的结束部分中特别指出并明确要求保护本发明的主题。不过结合附图，并且参考详细的说明和权利要求，能够更好地获得本发明的更全面的理解，附图中，相同的附图标记表示相同的单元，其中：

图1图解说明按照本发明的一个实施例的衍射单元的光波传播；

图2图解说明按照本发明的一个实施例的第二组衍射单元的光波传播；

图3图解说明按照本发明的例证实施例，记录可在不同的所选角度下看见的多个伪全息图像的例证系统；

图4图解说明按照本发明的例证实施例，创建第一伪全息图像的方法的流程图；

图5图解说明按照本发明的例证实施例，创建第二伪全息图像的方法的流程图；

图6图解说明按照本发明的例证实施例，利用多个伪全息图像创建可再现的掩模，以帮助复制的方法；

图7图解说明按照本发明的例证实施例，具有可在不同的选择角度下观看的多个伪全息图像的表面；

图8图解说明按照本发明的例证实施例，具有叠加的伪全息图像的新型光学存储装置；

图9图解说明按照本发明的例证实施例，衍射单元的原子力显微镜(AFM)图像。

具体实施方式

本发明公开在光敏基体上产生多个衍射图像的方法。这些多个衍射图像包括可在不同的角度下借助透射光和/或反射光看见的多个衍射单元。如图1中所示，这些衍射单元可被配置成显露设计成具有占优势的第一阶强度的图像。本发明又可用于创建与多个图像的像素匹配的螺旋曝光图样。所述多个图像还可被配置成记录在光敏基体内的不同浓度和不同光栅处。

在一个例证实施例中，第一图像和每个连续衍射单元之间的整数间距一起被用于产生具有与第一角度对应的第一阶强度的第一组衍射单元，如图1中图解所示。其次，如图2中图解所示，第二图像和每个连续衍射单元之间的非整数间距一起被用于产生具有与第二角度对应的第一阶强度的第二组衍射单元。例如，第二组衍射单元具有间隔1.5微米的衍射光栅。这此差动光栅便于多个图像被叠加在光敏基体上。

在一个例证实施例中，光敏基体包括光学存储装置，比如下述一个或多个：光盘(CD)，“数字通用光盘”或者说“数字视频光盘”(DVD)，蓝光光盘(BD)，“高清晰DVD”(HDDVD)，可记录光盘，预录光盘和光学存储卡。这些光敏基体都包括光敏物质。光敏物质是当收到可见光子时作出反应的任意物质。例如，光敏基体，比如可写CD/DVD和可重写CD/DVD分别包含光学染料或相变合金。不可重写的CD/DVD产生于原模，所述原模被复制成塑料光盘并被出售。通过在基体上涂覆光敏物质(通常称为光刻胶)，或者沉积薄的可相变金属材料，并用激光进行曝光，产生这些原模。本领域的普通技术人员会认识到在本公开中预期众多的光刻胶和基体。

下面参考图3中图解说明的例证系统更详细地说明记录多个图像的方法。在一个实施例中，记录系统300包括两个或者更多的图像302，计算机控制器304，8-14调制(EFM)编码器306，调制驱动器308，光源310，数-模转换器(DAC)/频率控制器312，声光调制器(AOM)314，透镜316，光敏基体320，转台设备322，以及转录系统326。系统300还包括一个或多个媒体源324。

即，记录系统300被配以转台设备322，以便利支撑并与转录系统326同步地旋转光敏基体320。借助螺旋系统，记录系统300可被配置成在光敏基本320上创建数字图像302的记录，所述光敏基体320使连续螺旋圈之间的间距等于由每个图像302配置的预定衍射光栅。

图像302可被配置成任意大小或形状。在一个例证实施例中，图像302被配置成具有基本相似的尺寸。也可按照数字格式将图像302配置成二值图像、灰度级图像和/或彩色图像中的一个或多个。对于配置成二值图像的图像302来说，可用多个二进制位配置图像302，以便表现不同的像素色级和亮度级。图像302也可被配置成具有各种分辨率，比如2048×256像素，800×600像素，1024×512像素等等。在一个实施例中，图像302可具有2048×256像素的分辨率。此外，图像302可以是任何类型的图像文件，比如位图、jpeg、gif等等。

在一个实施例中，计算机控制器304与EFM编码器306，调制驱动器308，光源310，DAC/频率控制器312，AOM 314，和/或转台设备322耦接，以便将图像302记录到光敏基体320上。计算机控制器304包括处理器，显示器，和/或一个或多个输入装置。处理器包括个人计算机，UNIX系统，或者任何其它常规处理单元。显示器包括监视器，LCD屏幕，或者配置成显示图像的任何其它装置。输入/输出装置包括键盘，鼠标，触摸屏，或者用于输入信息的任何其它装置。来自输入装置的信息和显示的图像可按照任何格式被接收或传送，比如手动地，借助模拟装置，借助数字装置，和/或借助任何其它机制。处理器、显示器和/或输入装置可按照任意方式被耦接在一起。通过耦接，包含计算机控制器304的装置可直接相互通信，或者通过允许信号往来于一个组件和另一组件之间的一个或多个其它装置被连接。用于包括计算机控制器304的装置的各种耦接组件包含下述一个或多个：因特网，无线网络，常规线缆，光缆或者通过传导信号的任何媒体的连接，以及任何其它耦接装置或通信媒体。

EFM编码器306使得由图像302编码数据。即，EFM编码器306便利将图像302转换成电信号。电信号随后驱动调制驱动器308和/或AOM 314，以便按照文件上的数字信息打开光源310。EFM编码器306可被配置成本领域中已知的任意类型的编码器，比如MediaMorphics TM编码器。

AOM被配置成利用来自调制驱动器308的电驱动信号，控制光源310的功率、频率和/或空间方向。DAC/频率控制器312用于将数字图像302的二进制码转换成模拟信号，比如频率、电压和/或电流，以驱动调制驱动器308。

光源310被配置成便于将数据和/或图像写入存储装置的任意类型的光源。光源310可包括气体激光器、LED、染料激光器，和/或任意其它类型的光源和/或激光器。在一个实施例中，系统300包含413nm的Coherent Enterprise II激光器作为光源310，并且具有声光调制器，以便在纳秒级内打开和关闭光源310。光源310可与一个或多个附加的光学单元耦接，以便聚焦和/或记录。例如，在一个实施例中，光源310由物镜聚焦成约0.3微米的光斑尺寸。

媒体源324包括用于将非图像数据写到光敏基体320的任意类型的数据源。媒体源324可包括计算机、网络、闪速存储器、数据文件、音乐文件、电影文件，和/或任何其它数据媒体、网络和/或装置。

一个实施例中，转台设备322被配置成每旋转一次，形成一个旋转脉冲的旋转转台。转台设备322还可包含相对于转台设备322径向移动光源310的平移系统326。平移系统326包含一个或多个透镜、反射镜、分光镜和/或类似物。可类似于用于产生CD和DVD的预录或可记录玻璃母盘的转台配置转台设备322。例如，转台设备322可包含可通过诸如Sony、Panasonic、Singulus、M2、ODC之类公司购得的系统。在一个例证实施例中，转台设备322是Singulus AM200系统。

光敏基体320可包含任意类型的基体，比如由玻璃、石英和/或陶瓷材料形成的基体，所述基体可被配置成涂有光敏物质。光敏物质的示例包括光学染料、相变合金和/或光刻胶。本领域的技术人员会认识到在本公开中可预期各种光敏物质和基体。

在例证实施例中，光敏基体320可被配置成任意大小和/或形状。在一个例证实施例中，光敏基体320被配置成直径160mm的圆形。在一个实施例中，通过将基体涂覆厚度200nm的光敏物质，以致光敏基体320对413nm记录波长敏感，产生光敏基体320。通过在基体的表面涂覆光致抗蚀材料，能够形成光敏物质层。光致抗蚀材料可被配置成当曝光时，通过产生光化学反应而被“活化”。光敏基体320上光致抗蚀层的厚度的变化便于随光线的观察源而增大图像302的对比度。在一个例证实施例中，用于涂覆基体的光敏物质是Shipley生产的浓度20％的光致抗蚀剂和溶剂。

在一些实施例中，为了优化图像302图案的第一阶强度，光敏基体604(即，记录层)可被配置成具有对于便于产生可用于光学数据存储介质的重放的特征来说并非最佳的厚度。在这些实施例中，记录层604的厚度可被配置成高于对光学数据存储介质的记录来说最佳的厚度。在记录过程中，可以产生光源310的相对强度差，以致当显影时，用于光学数据存储介质的光源310的强度会形成便于这种介质的重放的特征。

下面参考图4和5中图解说明的例证流程图，举例说明利用记录系统300，以便于利用衍射单元在相同的平面上记录图像302的例证方法。记录第一图像302的例证方法包括用光致抗蚀物质溶液涂覆基体(步骤401)。例如，可用20％的光致抗蚀剂涂覆基体，以获得200nm的光致抗蚀剂厚度。一旦基体被涂以所需的一层光致抗蚀材料604，那么就可将基体放在系统300的转台设备322上(步骤403)。

第一图像302可被设置在系统300中，以开始记录过程(步骤405)。计算机控制器30可用于程控系统300，以便开始用来自第一图像302的信息触发AOM 314(步骤407)。程控信息可由将图像302记录在光敏基体320上的开始和停止尺寸(dimension)构成。例如，计算机控制器304可被配置成始于光敏基体320上的35mm半径处，止于光敏基体320上的50mm半径处记录第一图像302信息(步骤409)。

在记录期间，利用DAC 312，来自第一图像302的表示每个像素的颜色信息可被转换成模拟电压(步骤411)，来自DAC 312的电压可被提供给调制驱动器308和/或AOM 314(步骤413)，以便于以最大激光强度除以2的N次幂得到的值为增量，改变光源310的强度，所述N为表示颜色信息的二进制位的数目(步骤415)。在用于驱动调制驱动器308和/或AOM 314的电压是波形电压信号的情况下，颜色信息也可被转换成频率信息，频率以参考频率除以2的N次幂得到的值为增量发生变化，所述N为表示颜色信息的二进制位的数目。

在记录步骤(步骤409-415)期间，计算机控制器304还可被配置成以恒定的角速度，比如以每秒10转的恒定角速度开始旋转转台设备322(步骤417)。计算机控制器304还可用于启动平移系统326，以径向移动光源310，从而形成与第一图像302的像素匹配的螺旋曝光图案(步骤419)。即，平移系统326可被配置成以恒定的速率，比如以每转1微米的速率移动。

在记录了第一图像302之后，在光敏基体320上可记录第二图像302。光敏基体320可被配置成保持在记录第一图像302时的相同位置，平移系统可被复位回到记录第一图像302时它所处的相同起始半径(步骤501)。第二图像302可被配置成由系统300记录(步骤503)。在第二图像302就位之后，计算机控制器304可被再次程控，以便用来自第二图像302的信息触发AOM 314(步骤505)。例如，计算机控制器304可被配置成始于光敏基体320上的35mm半径处，止于光敏基体320上的50mm半径处记录第二图像302信息(步骤507)。

在记录期间，利用DAC 312，来自第二图像302的表示每个像素的颜色信息可被转换成模拟电压(步骤509)，来自DAC 312的电压可被提供给调制驱动器308和/或AOM 314(步骤511)，以便于以一半的最大激光强度除以2的N次幂得到的值为增量，改变光源310的强度，N为图像302中二进制位的数目(步骤513)。在用于驱动调制驱动器308和/或AOM 314的电压是波形电压信号的情况下，颜色信息也可被转换成频率信息，频率以参考频率除以2的N次幂得到的值为增量发生变化，N为图像302中二进制位的数目。

在这些第二记录步骤(步骤507-513)期间，计算机控制器304还可被配置成以恒定的角速度，比如以每秒10转的恒定角速度开始旋转转台设备322(步骤515)。计算机控制器304还可用于启动平移系统326，以径向移动光源310，从而形成与第二图像302的像素匹配的螺旋曝光图案(步骤517)。即，平移系统326可被配置成以恒定的速率，比如以每转1.5微米的速率移动。

参考图6中图解说明的例证图，并继续参考图5，包含光刻胶的光敏基体620的光致抗蚀物质层随后可被显影，以便由记录图像302形成两个分离的间距(步骤519)。即，当显影光刻胶层时，与沟槽604和/或凹坑602对应的区域被暴露。就“显影”光刻胶层来说，光刻胶层可被浸入显影剂中，喷涂显影剂，暴露于显影剂，和/或按照任何其它方式与显影剂结合。

随后可利用任何金属化工艺，比如溅射工艺，使光敏基体620金属化(步骤521)。通过金属化，诸如镍或银之类的金属605可被蒸发和/或镀覆到暴露的光敏基体620的表面上，形成导电层。一旦光敏基体320被金属化，那么它就可被电镀，以便将自动立体图像转印到镍母板和/或压模上(步骤523)。即，通过在凹坑602和/或沟槽604上镀覆金属，例如镍，提供在一个表面具有相反特征，即凸起特征的压模610，能够形成压模610。

压模610随后可被设置在模压机中，以产生塑料基体(步骤525)。就产生塑料基体525来说，借助浮雕技术和/或借助注射成型工艺，压模610可用于使沟槽604和/或凹坑602容易地复制到塑料基体(未示出)中。塑料基体可由任何塑料和/或玻璃材料(例如包括聚碳酸酯材料)制成。通过外涂记录介质结构，可使塑料基体金属化(步骤527)，所述记录介质结构可包括包含染料的记录层，记录层之上的反射金属化层，和/或在金属化层之上形成的保持层。

当在光源下观看金属化的塑料基体时，在设计的角度下，第一和第二图像302被显示。具体地说，在完全或者部分看不到第二图像302的一个角度下会看到(或者部分看到)第一图像302。当移动到第二图像302的预期角度时，只能看到(或者部分看到)第二图像302，而完全或者部分看不到第一图像302。在图7的例证示图中，提供了视角如何影响图像302的观看的示例。

在另一实施例中，衍射图在光敏基体上形成在不同的选择角度下可见的其它叠加信息(例如，条形码)，所述其它叠加信息可由人类和/或计算机读取。

在另一例证实施例中，用多个衍射单元曝光光学存储装置，以致当存储装置偏离读取硬件，或者读取硬件被移动到存储装置上方的变化角度时，在每个离散角度能够读取数据。本实施例便于增大许多常见的光学存储装置，比如CD、DVD、蓝光光盘、HDDVD、可录光盘、预录光盘和/或光学存储卡上的数据密度。

在另一例证实施例中，在如ECMA-267标准中定义的DVD格式中，携带光学信息的两个不同平面间隔一个间隙，以便重放更多的数据。从而，本发明的衍射单元可用于在DVD上形成多个衍射，可使最主要的衍射级通过DVD的同一侧显示多个图像。即，第一层可被配置成部分反射光线的数据层，第二层可包含衍射单元和/或图像，在第二层，反射率高于第一层的反射率。另外的和/或作为选择，一层衍射单元可无干扰地被插入预定光学数据面的起作用的功能层中。从而，如果重放装置偏离垂直方向，并被反射信号读取，那么可在多个角度从光学数据面读取更多的数据。从而，能够从光学数据面的两侧提供更多的数据。

在另一实施例中，衍射单元可被放在非光学数据负载区上，以及放在光学数据负载区中。本发明设想在任意表面上形成的衍射单元。在一个实施例中，衍射单元形成于凹点的侧壁上。例如，图像的最主要序列可被置于光学存储介质之外的不同角度，以致它们能够曝光在光学存储介质的数据区上，而不干扰光学存储介质的重放。对于安全性和/或其它用途来说这是有用的。

在另一例证实施例中，为了改进多个图像的辨别，每个图像可被记录到厚度高于产生可用于重放光学存储介质的数据元素所需的最佳记录厚度的记录层中。即，典型的图像厚度从120nm-250nm，不过，图像可被配置成记录厚度超过250nm。为了简化该过程，衍射单元被用于在更高的激光强度曝光主要的序列。这又导致在比通常的深度更大的深度曝光光刻胶，而可在较低的强度下曝光产生数据元素的激光强度。从而，在供简化数据元素的重放之用的最佳深度显影光刻胶的曝光深度。

在图9中可找到衍射单元的例证图示。图9表示本发明的衍射单元的AFM图像。如图所示，在一个实施例中，衍射单元基本上是不均匀的离散的衍射单元。这些单元被单独地预先计算和数字记录。在一个例证实施例中，所述多个衍射单元中的每一个由仅仅对于仅仅一个光波的一次曝光形成。该单一的数字记录使用单束硬件，所述单束硬件通常用于在光学存储装置上产生刻痕，并且能够更快地产生衍射单元。此外，这些单元利用相位干涉产生全息图，并且本质上类似。

为了简洁起见，这里不详细描述系统(以及系统的各个工作组件中的组件)的常规数据连网，应用开发和其它功能方面。应注意在实际的系统中存在许多备选的或者另外的功能关系或物理连接。

这里讨论的各个系统组件可包括下述一个或多个:主服务器或者包括处理数字数据的其它计算系统；与处理器耦接、保存数字数据的存储器；与处理器耦接、输入数字数据的输入数字化器；保存在存储器中且处理器可访问的应用程序，用于引导处理器对数字数据的处理；与处理器和存储器耦接，显示来源于处理器处理的数字数据的信息的显示器；和多个数据库。这里使用的各个数据库可包括：客户数据，商家数据，金融机构数据；和/或在本发明的操作中有用的类似数据。本领域的技术人员会认识到用户计算机可包括操作系统(例如，Windows NT，95/98/2000，OS2，UNIX，Linux，MacOS等等)，以及通常与计算机关联的各种常规支持软件和驱动程序。用户计算机可位于访问网络的家庭或企业环境中。在一个例证实施例中，通过可从市场获得的web浏览器软件包访问网络或因特网。

这里使用的术语“网络”应包括任何电子通信装置，所述电子通信装置既包括硬件组件又包括软件组件。按照本发明的各方之间的通信可通过任何适当的通信信道，比如电话网，外联网，内联网，因特网，互动点装置(销售点装置，个人数字助理，蜂窝电话机，信息亭等)，在线通信，离线通信，无线通信，应答器通信，局域网(LAN)，广域网(WAN)，连网或链接装置和/或类似物来实现。此外，尽管这里本发明被频繁描述成利用TCP/IP通信协议来实现，不过也可利用IPX，Appletalk，IP-6，NetBIOS，OSI，或者许多现有或未来的协议来实现本发明。如果网络是公共网络，比如因特网，那么有利的是认为网络不安全，易被窃听者窃听。与结合因特网使用的协议、标准和应用软件有关的具体信息通常为本领域的技术人员公知，因此这里不需要详细说明。例如，参见DILIP NAIK，INTERNET STANDARDSAND PROTOCOLS(1998)；JAVA 2 COMPLETE，various authors，(Sybex 1999)；DEBORAH RAY AND ERIC RAY，MASTERINGHTML 4.0(1997)；和LOSHIN，TCP/IP CLEARLY EXPLAINED(1997)及DAVID GOURLEY AND BRIAN TOTTY，HTTP，THEDEFINITIVE GUIDE(2002)，其内容在此引为参考。

各个系统组件可通过数据链路，独立地、分别地或者全体地与网络恰当耦接，所述数据链路包括通过结合标准调制解调器通信通常使用的本地回路，与因特网服务提供商(ISP)的连接，线缆调制解调器，Dish网络，ISDN，数字用户线(DSL)，或者各种无线通信方法，例如参见GILBERT HELD的UNDERSTANDING DATACOMMUNICATIONS(1996)，该文献在此引为参考。注意网络可被实现成其它类型的网络，比如互动电视(ITV)网络。此外，系统设想通过具有这里描述的类似功能的任何网络的任意商品、服务或信息的使用、销售或分发。

这里讨论的任何数据库可以是任意类型的数据库，比如关系数据库，层次结构数据库，图形数据库，面向对象的数据库，和/或其它数据库结构。可用于实现所述数据库的常见数据库产品包括IBM(WhitePlains，NY)的DB2，可从Oracle Corporation(Redwood Shores，CA)获得的各种数据库产品，Microsoft Corporation(Redmond，Washington)的Microsoft Access或者Microsoft SQL Server，或者任何其它适当的数据库产品。此外，可按照任何适当的方式，比如以数据表或者查寻表的形式组织数据库。每个记录可以是单一文件，一系列的文件，一系列链接的数据字段，或者任何其它数据结构。通过任何所需的数据相关技术，比如本领域中已知或者实践的那些数据相关技术，可实现某些数据的关联。例如，可手动地或者自动地实现所述关联。自动相关技术可包括数据库搜索，数据库合并，GREP，AGREP，SQL等等。借助数据库合并功能，比如在预先选择的数据库或数据区中使用“关键字字段”，可实现关联步骤。

更具体地说，“关键字字段”按照关键字字段定义的对象的高级类别划分数据库。例如，某些类型的数据可被指定成多个相关数据表中的关键字字段，随后可根据关键字字段中的数据的类型链接数据表。与每个链接的数据表中的关键字字段对应的数据最好相同或者类型相同。不过，利用AGREP也可链接在关键字字段中具有相似，但不相同的数据的数据表。按照本发明的一个方面，可以利用任何适当的数据存储技术来保存数据，不存在标准格式。可利用任何适当的技术保存数据集，例如，所述适当的技术包括利用ISO/IEC 7816-4文件结构保存各个文件；实现域，从而选择显示包含一个或多个数据集的一个或多个基本文件的专用文件；利用分级编档系统使用保存在各个文件中的数据集；保存为单一文件中的记录的数据集(包括压缩，SQL可访问的，借助一个或多个关键字散列的，数字的，依据第一元组按字母顺序的等等)；二进制块(BLOB)；保存为利用ISO/IEC 7816-6数据元素编码的未归类数据元素；保存为利用如ISO/IEC 8824和8825中的ISO/IEC Abstract Syatax Notation(ASN.1)编码的未归类数据元素；和/或其它专有技术，所述其它专有技术可包括片断压缩方法，图像压缩方法等。

在一个例证实施例中，通过将信息保存为二进制块(BLOB)，促进保存不同格式的各种信息的能力。从而，任何二进制信息可被保存在与数据集相关的存储空间中。如上所述，二进制信息可被保存在金融交易设备上，或者保存在金融交易设备之外，但是与金融交易设备关联。通过利用固定存储分配，循环队列技术，或者关于内存管理的最佳实践(例如，分页式存储器，最近最少使用等)，BLOB方法可借助固定的存储器偏移量，将数据集保存为格式化成二进制块的未归类数据元素。通过使用BLOB方法，保存具有不同格式的各种数据集的能力简化多个不相干的数据集所有者对与金融交易设备相关的数据的存储。例如，可保存的第一数据集可能由第一方提供，可保存的第二数据可能由不相干的第二方提供，可保存的第三数据集可能由与第一方和第二方不相干的第三方提供。这三个例证数据集都包含利用不同的数据存储格式和/或技术保存的不同信息。此外，每个数据集可能包含也不同于其它子集的数据子集。

如上所述，在本发明的各个实施例中，可不考虑公共格式保存数据。但是，在本发明的一个例证实施例中，当提供数据集以便在金融交易设备上处理数据时，可按照标准方式注释数据集(例如，BLOB)。注解可包含短首标，尾标，或者与每个数据集相关的其它适当指示符，所述短首标，尾标或者其它适当指示符被配置成传送可用于管理各个数据集的信息。例如，这里注解可被称为“条件首标”，“首标”，“尾标”或者“状态”，可包含数据集的状态的指示，或者可包括与数据的具体发行者或所有者关联的标识符。在一个示例中，每个数据集BLOB的前三个字节可被配置成指示该特定数据集的状态；例如，LOADED，INITIALIZED，READY，BLOCKED，REMOVABLE或者DELETED。数据的后续字节可用于指示发行者的身份，用户，交易/会员账户标识符等等。这里进一步讨论这些条件注解中的每一个。

数据集注解也可用于其它类型的状态信息，以及各种其它用途。例如，数据集注解可包括确定访问级别的安全信息。例如，访问级别可被配置成只允许某些个人，某些级别的雇员，公司，或者其它实体访问数据集，或者根据交易，商家，发行者，用户等允许对特定数据集的访问。此外，安全信息可以只限制/允许某些行动，比如访问、修改和/或删除数据集。在一个示例中，数据集注解指示只允许数据集发行者或者用户删除数据集，允许各个识别的商家访问数据集以便读取，其他人全部不允许访问数据集。但是，也可使用其它访问限制参数，以允许各个实体恰当地访问具有各种许可级别的数据集。

包括首标或尾标的数据可由配置成按照首标或尾标增加、删除、修改或者扩充数据的独立互动装置接收。这样，在一个实施例中，首标或尾标不和相关的发行者所有的数据一起被保存在交易装置上，相反通过在独立的装置向交易设备用户提供要采取的行动的适当选项，可采取适当的行动。本发明可设想这样一种数据存储方案，其中数据的首标或尾标，或者首标或尾标历史与恰当的数据相关地被保存在交易设备上。

本领域的技术人员会认识到，由于安全性的原因，本发明的任何数据库、系统、装置、服务器或其它组件可在单个地点或多个地点由它们的任意组合构成，其中每个数据库或者系统包括任意的各种安全特征，比如防火墙、访问代码、加密、解密、压缩、解压缩等等。

这里讨论的计算机可提供用户能够访问的适当网站或者其它基于因特网的图形用户界面。一个实施例中，结合Microsoft操作系统，Microsoft NT网络服务器软件，Microsoft SQL Server数据库系统，和Microsoft Commerce Server使用Microsoft Internet InformationServer(IIS)，Microsoft Transaction Server(MTS)和Microsoft SQLServer。另外，诸如Access或Microsoft SQL Server，Oracle，Sybase，Informix MySQL，Interbase之类的组件可用于提供遵守Active DataObject(ADO)的数据库管理系统。

由于数据可写自任意媒体源，因此网站和/或网页可被用作待记录的图像和/或其它数据的来源。此外，通过具有网页的网站，可简化这里讨论的任意通信、输入、存储、数据库或显示。这里使用的术语“网页”并不打算限制可用于与用户互动的文档和应用程序的类型。例如，除了标准HTML文档之外，典型的网站中包括各种表格、Java小程序、JavaScript、现有服务器页面(ASP)、公共网关接口脚本(CGI)、可扩展标记语言(XML)、动态HTML、级联样式表(CSS)、帮助器应用程序、插件等等。服务器可包括接收来自网络服务器的请求的web服务，所述请求包括URL(http://yahoo.com/stockquotes/ge)和IP地址(123.56.789)。网络服务器检索适当的网页，并将网页的数据或应用程序发给IP地址。web服务是能够通过诸如因特网之类的通信装置与其它应用程序互动的应用程序。web服务一般基于诸如XML、SOAP、WSDL和UDDI之类的标准或协议。web服务方法在本领域中众所周知，在许多标准教科书中都有涉及。例如，参见ALEXNGHIEM的IT WEB SERVICES：A ROADMAP FOR THEENTERPRISE(2003)，该文献在此引为参考。

这里可关于功能组件、可选选择和各种处理步骤描述本发明。应认识到这样的功能组件可由配置成执行指定功能的许多硬件和/或软件组件来实现。例如，本发明可采用在一个或多个微处理器或者其它控制装置的控制下，可执行各种功能的各种集成电路组件，比如存储单元、处理单元、逻辑单元、查寻表等。类似地，可用诸如C、C++、Java、COBOL、汇编语言、PERL、Visual Basic、SQL StoredProcedures、可扩展标记语言(XML)之类的任意编程或脚本语言实现本发明的软件单元，同时各种算法由数据结构、对象、进程、例程或者其它编程单元的任意组合来实现。此外，应注意对于数据传输、信令、数据处理、网络控制等等，本发明可以采用许多常规技术。另外，本发明可用于利用客户端脚本语言，比如JavaScript、VBScript等检测或防止安全问题。有关密码学和网络安全的基本介绍，参见任意下述参考文献：(1)Bruce Schneier著，John Wiley&Sons出版的“Applied Cryptography：Protocols，Algorithms，And Source Code InC”(第二版，1996)；(2)Jonathan Knudson著，O′Reilly＆Associates出版的“Java Cryptography”(1998)；(3)William Stallings著，Prentice Hall出版的“Cryptography&Network Security：Principles &Practice”；所有这些文献在此引为参考。

本领域的技术人员会认识到，本发明可被具体体现成现有系统的定制，附加产品，升级的软件，独立系统，分布式系统，方法，数据处理系统，数据处理装置，和/或计算机程序产品。因此，本发明可采取纯软件实施例的形式，纯硬件实施例的形式，或者结合软件和硬件的各个方面的实施例的形式。此外，本发明可采取计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式，所述计算机程序产品具有包含在存储介质中的计算机可读程序代码单元。可以使用任何适当的计算机可读存储介质，包括硬盘、CD-ROM、光学存储装置、磁存储装置等等。

这些计算机程序指令可被装入通用计算机、专用计算机、或者其它可编程数据处理设备中以形成一台机器，以致在计算机或其它可编程数据处理设备上执行的指令形成实现在流程图方框中规定的功能的装置。这些计算机程序指令也可被保存在能够指令计算机或者其它可编程数据处理设备按照特定的方式运行的计算机可读存储器中，以致保存在计算机可读存储器中的指令产生包括实现在流程图方框中规定的功能的指令单元的制造产品。计算机程序指令也可被装入计算机或者其它可编程数据处理设备中，使一系列的操作步骤在计算机或者其它可编程设备上执行，从而产生计算机实现的进程，以致在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供实现在流程图方框中规定的功能的步骤。

这里，本发明的例证实施例的详细说明表示了在公开本发明的时候，发明人已知的各种例证实施例和最佳方式。为了使本领域的技术人员能够实践本发明，足够详细地描述了这些例证实施例和方式，不过这些例证实施例和方式并不打算以任何方式限制本发明的范围、适用性或者配置。相反，下面的公开意图教导例证实施例和方式，以及对本领域的技术人员来说已知或显而易见的任何等同方式或实施例的实现。另外，所有附图是例证实施例和方式的非限制性例证，

这里使用的术语“包含”、“具有”、“包括”或者它们的任何变化意图引用非排他性包含，以致包含一系列单元的过程、方法、物品、组合物或者设备并不仅仅包含列举的那些单元，相反还包括未明确列举的其它单元和对本领域的技术人员来说已知或显而易见的等同物。除了未具体列举的那些之外，实践本发明时使用的结构、安排、应用、比例(proportion)、单元、材料或组件的其它组合和/或修改可被改变，或者特别适合于特定的环境、生产规范、设计参数或者其它操作要求，而不脱离本发明的范围，所有这些组合和/或修改都包括在本公开之内。

此外，除非具体指明，否则说明书和权利要求书中的用语和短语被赋予通常公认的一般含义，或者本领域的技术人员使用的通常含义。在这些含义不一致的情况下，说明书和权利要求书中的用语和短语应被赋予尽可能最广泛的一般含义。如果意图限制或缩小这些含义，会使用特定的描述性形容词。如果未使用这些特定的形容词，那么说明书和权利要求书中的用语和短语应被赋予尽可能广泛的含义。如果预定对任何用语或短语赋予任何其它特殊的含义，那么说明书会明确地陈述和定义该特殊含义。

说明书或权利要求书中用语“功能”、“装置”或步骤的使用并不打算调用35 USC 112，Paragraph 6的规定来定义本发明。相反，如果打算调用这样的规定来定义本发明，那么权利要求书会明确陈述短语“用于...的装置”或者“用于...的步骤”和功能，而不列举任意材料、结构或行动的这种短语以支持该功能。相反，当在列举任意结构、材料或行动以支持某一功能的情况下，权利要求引用用于执行该功能的“装置”或“步骤”时，意图是不调用这样的规定。如果调用这样的规定来定义本发明，那么意图是本发明并不仅仅局限于在优选实施例中描述的具体结构、材料或行动，相反除了包括执行所要求保护的功能的任意结构、材料或行动之外，还包括用于执行所要求保护功能的任意已知或者以后开发的等同材料、结构或行动。

Claims (31)

1.一种形成伪全息图像的方法，包括：

曝光光敏物质，以形成多个衍射单元；和

形成可在某一角度下观看的伪全息衍射图像，所述衍射图像包含所述衍射单元。

2.按照权利要求1所述的方法，其中所述多个衍射单元中的一个衍射单元相对于其它衍射单元是不均匀的。

3.按照权利要求1所述的方法，其中所述多个衍射单元中的每个衍射单元都由仅仅对于一个光波的一次曝光形成。

4.按照权利要求1所述的方法，其中所述曝光由一个激光冲击点实现。

5.按照权利要求1所述的方法，其中在不使用分光器的情况下实现曝光。

6.按照权利要求1所述的方法，其中在不使用一个以上的激光束的情况下实现曝光。

7.按照权利要求1所述的方法，其中在不使用参考光束的情况下实现曝光。

8.按照权利要求1所述的方法，其中在曝光步骤之前在基体上提供所述光敏物质，以形成光敏基体。

9.按照权利要求8所述的方法，其中所述基体至少是下述之一：玻璃、聚合材料、石英和陶瓷材料。

10.按照权利要求9所述的方法，其中所述聚合物至少是下述之一：聚碳酸酯、丙烯酸酯和聚酯。

11.按照权利要求8所述的方法，其中所述光敏基体是光学存储装置。

12.按照权利要求11所述的方法，其中所述光学存储装置至少是下述之一：光盘(CD)、数字视频光盘(DVD)、蓝光光盘(BD)、高清晰DVD(HDDVD)、可录光盘、预录光盘、和光学存储卡。

13.按照权利要求1所述的方法，其中重复所述曝光步骤，以形成能够在不同于第一角度的角度下观看的第二伪全息衍射图像，所述衍射图像包含第二多个的衍射单元。

14.按照权利要求1所述的方法，其中重复所述曝光步骤，以便形成在所述光敏物质内的不同深度和不同光栅至少之一曝光的多个伪全息衍射图像。

15.按照权利要求1所述的方法，其中光敏涂层厚度至少约30nm。

16.按照权利要求1所述的方法，其中光敏涂层厚度小于约500nm。

17.按照权利要求1所述的方法，其中所述光敏物质至少是下述之一：光刻胶、光学染料和相变材料。

18.按照权利要求1所述的方法，其中所述激光器至少是下述之一：气体激光器、LED和染料激光器。

19.按照权利要求1所述的方法，其中所述伪全息衍射图像包括可由人和机器至少之一读取的信息。

20.按照权利要求19所述的方法，其中所述信息包括条形码。

21.按照权利要求8所述的方法，还包括：

利用金属镀覆所述曝光的光敏物质，以形成压板；

除去所述压板；和

利用所述金属压板模压第二基体，形成可在某一角度下观看的伪全息衍射图像，所述伪全息衍射图像包含与所述光敏物质上的衍射单元相同的衍射单元。

22.按照权利要求21所述的方法，其中所述金属至少是镍和银之一。

23.按照权利要求21所述的方法，其中所述第二基体是聚合材料。

24.按照权利要求23所述的方法，其中所述第二基体至少是下述之一：聚碳酸酯、丙烯酸酯和聚酯。

25.按照权利要求23所述的方法，其中所述第二基体涂有记录介质。

26.一种带有伪全息图像的设备，包括：

基体；

与所述基体耦合的多个衍射单元，其中通过使所述基体上的光敏物质暴露于激光之下，形成多个衍射单元；和

可在所述基体的表面上看到的、包含所述多个衍射单元的伪全息衍射图像。

27.按照权利要求26所述的设备，其中多个伪全息衍射图像可在不同深度和不同光栅上看到。

28.按照权利要求26所述的设备，其中所述设备是光学存储装置。

29.一种形成伪全息图像标签的方法，包括：

调制激光的曝光；

曝光光敏基体，从而利用所述激光形成多个衍射单元；

形成可在某一角度下观看的伪全息衍射图像，所述衍射图像包含多个衍射单元；和

除去至少一部分的基体，从而形成标签。

30.按照权利要求29所述的方法，其中所述伪全息衍射图像包含可由人或机器读取的信息。

31.按照权利要求29所述的方法，其中所述信息包含至少一个条形码。

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