CN108983433A - 一种具有双向编码隐藏信息的衍射光学安全器件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有双向编码隐藏信息的衍射光学安全器件，至上而下依次为显现隐藏图像膜层、解码层及全息隐藏编码层，所述显现隐藏图像膜层上表面结构为微透镜阵列，所述解码层透明薄膜，其微观结构呈点阵排列，排列方式为行列对齐排列或隔行错位排列，所述全息隐藏编码层上表面设有全息防伪图案编码和隐藏在该全息防伪图案编码内部的正交隐藏图案编码，所述正交隐藏图案编码为两个相互正交且互不干扰的隐藏图像编码构成，所述两个隐藏图像编码所涉及的参数一致，所述两个隐藏图像编码的图案方向以互相垂直方向排列；本发明将全息防伪技术和隐藏图像技术结合，不但具有全息衍射的效果，还具有隐藏图像加密防伪的功能。

Description

一种具有双向编码隐藏信息的衍射光学安全器件

[技术领域]

本发明涉及产品包装以及全息防伪技术领域，具体地说是一种具有双向编码隐藏信息的衍射光学安全器件。

[背景技术]

现今全息防伪技术已经广泛应用于防伪及包装领域，配合模压技术，实现了大批量快速生产。由于全息图像本身具有鲜艳的色彩效果，一直受到市场的亲睐。但随着全息技术的普及，一些常用的全息防伪技术也已被更多厂家掌握，单纯靠视觉上的一线防伪，难以达到很高的防伪等级。因此，必须结合其他防伪手段，提高防伪等级。

目前，业内出现的一些关于隐藏图像加密防伪的光学安全器件，大多器件的编码制作方式是通过印刷或烫印的工艺完成，只能在一个方向编码。并且，烫印工艺存在精度不高的问题。而通过印刷的方式，无法达到全息衍射的效果。

[发明内容]

本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种具有双向编码隐藏信息的衍射光学安全器件，一方面，利用全息制版技术将外观效果和防伪功能有效的结合起来；另一方面，在防伪能力上得到突破，通过对隐藏图像正交编码，并利用特定解码层对其实行正交解码，进一步增强了防伪能力。将全息防伪技术和隐藏图像技术结合，不但具有全息衍射的效果，还具有隐藏图像加密防伪的功能。

为实现上述目的设计一种具有双向编码隐藏信息的衍射光学安全器件，包括至少两层以上材料叠加而成，至上而下依次为显现隐藏图像膜层4、解码层1 及全息隐藏编码层2，所述显现隐藏图像膜层4上表面结构为微透镜阵列，所述解码层1透明薄膜，其微观结构呈点阵排列，排列方式为行列对齐排列或隔行错位排列，所述全息隐藏编码层2上表面设有全息防伪图案编码和隐藏在该全息防伪图案编码内部的正交隐藏图案编码，所述正交隐藏图案编码为两个相互正交且互不干扰的隐藏图像编码构成，所述两个隐藏图像编码所涉及的参数一致，所述两个隐藏图像编码的图案方向以互相垂直方向排列。

进一步地，所述全息防伪图案编码的微观结构主要由正弦型周期性排列的光栅条纹组成，该光栅条纹频率在每毫米800-1500线。

进一步地，所述显现隐藏图像膜层4的厚度不超过微透镜焦距的长度。

进一步地，所述正交隐藏图案编码采用平行直线段。

进一步地，还包括镀介质层3，所述镀介质层3位于全息隐藏编码层2的下方。

本发明同现有技术相比，结构新颖，在某一特定范围内，可观察到其中一个隐藏图案，将该器件转动90°后，即可观察到另外一个隐藏图案，而前一图案消失，两者互不干扰。同时，在解除解码层的情况下不能观察到隐藏图像，但依然可以观察到颜色随角度变幻的全息衍射光栅图像。有效的把全息技术和隐藏图像技术结合到一起，实现了视觉防伪和加密防伪的双重功能，值得推广应用。

[附图说明]

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明在光线照射后衍射出不同波长的光线图；

图3是本发明正交的隐藏图像编码后的微观效果图一；

图4是本发明正交的隐藏图像编码后的微观效果图二；

图5是本发明解码后隐藏图像区域的效果图一；

图6是本发明解码后隐藏图像区域的效果图二；

图7是本发明的解码层的微观结构示意图。

图中：1、解码层，2、全息隐藏编码层，3、镀介质层，4、显现隐藏图像膜层。

[具体实施方式]

下面结合附图对本发明作以下进一步说明：

如附图1所示，本发明包括4层材料叠加而成，至上而下依次为显现隐藏图像膜层4、解码层1、全息隐藏编码层2及镀介质层3，所述显现隐藏图像膜层4的材质可为透明PET或其他材质的薄膜等，所述显现隐藏图像膜层4上表面结构为球形或其他形状的微透镜阵列，按一定规则排布其上，透镜尺寸、焦距、间距以及排列方式均须依照其下一层的线条参数得到确定。该层膜层厚度则需通过表面微透镜阵列等结构参数计算得以确定。所述解码层1透明薄膜，其微观结构呈点阵排列，排列方式可为行列对齐排列或隔行错位排列，所述全息隐藏编码层2上表面设有全息防伪图案编码和隐藏在该全息防伪图案编码内部的正交隐藏图案编码，所述全息防伪图案编码的微观结构主要由正弦型周期性排列的光栅条纹组成，所述正交隐藏图案编码为两个相互正交且互不干扰的隐藏图像编码构成，所述两个隐藏图像编码所涉及的参数一致，所述两个隐藏图像编码的图案方向以互相垂直方向排列。

本发明的光学器件所包含的图像分为两种，其每一种图像对应一种防伪特征。首先是肉眼可见的全息防伪图案，作为一线防伪。其次是隐藏在该全息防伪图案内部的正交隐藏图案，须解码后方可显现，作为更深层次的二线防伪。而两种图像同时存在于该器件的全息隐藏图像编码层2之中。其中作为一线防伪的图像的微观结构由正弦型周期性排列的光栅条纹组成。该光栅条纹频率通常在每毫米几百线到上千线之间，在此特别取每毫米800-1500线之间。这样一个频率范围可以提供一个良好的可视角度，易于在普通光源下观察，同时包含了整个可见光的颜色变化范围。该光栅条纹结构在宏观方面的特征在于，当白光光线照射到其表面时，会在不同角度衍射出不同波长的光线(如图2)，同时兼具可视防伪功能。

该器件中的隐藏图像编码作为更深层次的防伪手段，为使隐藏图像在不加解码层的时候有良好的隐蔽性，而解码后又具有很好的可视效果。在编码时需要通过公式精确计算线条的频率、宽度以及变化的角度等参数。同时，解码层的厚度取决于微透镜的焦距。根据全息制版系统的分辨率，可确定线条频率范围在每英寸500线以内且均匀分布。通常要求在每英寸200-400线之间，这个频率范围内的图像细节清晰，边缘锐利，效果明显。对于线条的宽度，决定了隐藏图像对比程度。最佳对比度为线条宽度与其边缘之间的间距相等。由于本发明提到的隐藏图像编码所用的是平行直线段，因此其每条线段的角度变化可设为定值，角度变化与图像边缘锐利程度呈线性变化关系。

本发明所述光学器件的隐藏图像为正交编码，为有两个相互正交且互不干扰的隐藏图像。两个图像编码所涉及的参数一致。不同之处在于图案线条方向分别为互相垂直方向排列，导致其解码时的观察视角相互垂直。图3、图4为两个正交的隐藏图像编码后的微观效果。

对于本发明所述光学器件中的解码层1，其作用是为了显现编码层的隐藏图像。所述解码层为透明薄膜的微观结构呈点阵排列，排列方式可为行列对齐排列或隔行错位排列。显现隐藏图像膜层4的微透镜的行列间距与隐藏图像线条间距等参数保持一致，因此确定了微透镜的直径在60um左右。根据透镜尺寸与其焦距的关系可以计算出透镜焦距范围，最后可得在焦距90um左右是较好的，而膜层的厚度要求不能超过透镜焦距的长度，才能达到良好的动态效果。图5、图6为解码后隐藏图像区域的效果。图7为解码层的微观结构。

对于本器件的重点组成包括以上两种薄层，然通常可加入一些薄层增强其效果。其中常见的可加入并有良好效果的是镀介质层3，该层位于全息图像隐藏层下，其所镀介质一般为铝或硫化锌等，用于增强图像反射，提高器件的亮度。

本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有双向编码隐藏信息的衍射光学安全器件，其特征在于，包括至少两层以上材料叠加而成，至上而下依次为显现隐藏图像膜层(4)、解码层(1)及全息隐藏编码层(2)，所述显现隐藏图像膜层(4)上表面结构为微透镜阵列，所述解码层(1)透明薄膜，其微观结构呈点阵排列，排列方式为行列对齐排列或隔行错位排列，所述全息隐藏编码层(2)上表面设有全息防伪图案编码和隐藏在该全息防伪图案编码内部的正交隐藏图案编码，所述正交隐藏图案编码为两个相互正交且互不干扰的隐藏图像编码构成，所述两个隐藏图像编码所涉及的参数一致，所述两个隐藏图像编码的图案方向以互相垂直方向排列。

2.如权利要求1所述的具有双向编码隐藏信息的衍射光学安全器件，其特征在于：所述全息防伪图案编码的微观结构主要由正弦型周期性排列的光栅条纹组成，该光栅条纹频率在每毫米800-1500线。

3.如权利要求1所述的具有双向编码隐藏信息的衍射光学安全器件，其特征在于：所述显现隐藏图像膜层(4)的厚度不超过微透镜焦距的长度。

4.如权利要求1所述的具有双向编码隐藏信息的衍射光学安全器件，其特征在于：所述正交隐藏图案编码采用平行直线段。

5.如权利要求1、2、3或4所述的具有双向编码隐藏信息的衍射光学安全器件，其特征在于：还包括镀介质层(3)，所述镀介质层(3)位于全息隐藏编码层(2)的下方。