CN1097070A - 用计算全息技术制作模压合成彩虹全息母全息图的方法 - Google Patents

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Abstract

该方法用数字方法模拟母全息图的制做过程，首 先计算出母全息图平面上各子区域上的光强分布，然 后将其变换成相息图，最后以光刻方法制作母全息 图。该方法工序简单，制作灵活性强。

Description

本发明涉及一种彩虹全息图的制作方法，适用于制作彩虹全息图的母全息图，即第一步彩虹全息图，特别是制作用于防伪商标的母全息图。
在现有技术中，二步法合成彩虹全息图的母全息图中均采用制作普通菲涅耳全息图的方法制作，普通菲涅耳全息图的制作光路如图1所示。由激光束L照明的原始图像f（x0，y0）经菲涅耳衍射在全息图平面x-y上形成光场分布f2（x，y），它与参考光相干叠加后形成的干涉场强度为：I（x，y）＝｜f2（x，y）+R（x，y）｜2，该光强分布由全息干板记录下后即形成一张菲涅耳全息图，在二步法彩虹全息图中，这张菲涅耳全息图经狭缝'H限制后与记录时参考光的共轭光R"（x，y）再现后产生原始记录图像的实像，该实像再全息方法记录下，即得到彩虹全息图，如图2所示，这时第一次记录下的菲涅耳全息图通常被称为母全息图，实际上，母全息图可以直接记录成条形的，再现时就可省去狭缝限制。在二步法合成彩虹全息图母全息图的制作中，母全息图并不是只记录下一个图像，而是将母全息图上的条形区域划分成N个相等的子区域，如图3所示，每个子区域记录一幅图像。然后将记录了多幅图像的母全息图用图2所示方式再现并记录，就可得到一同幅合成彩虹全息图，从该彩虹全息图的不同角度上即得到记录下的不同图像。上述现有技术中，采用二步法合成彩虹全息母全息图的这种制作方法，工序繁锁，灵活性很差。
本发明的目的在于提供一种用计算全息技术制作合成彩虹全息图母全息图的方法，以简化工序，增强灵活性。
为达到其发明目的，其步骤如下：
（1）用CCD摄像机摄入诸原版图像，或由计算机直接形成诸原版图像，图像以数组的形式存入计算机;
（2）对每幅原版图像求菲涅耳变换，并与数学形式的参考光在不同的区域上相干叠加，形成诸子全息图;
（3）用计算全息方法将诸子全息图的分布变换成相息图分布;
（4）用二元光学方法蚀刻出相息图;
（5）用记录时参考光共轭的光场再现相息图，将再现出的合成图像与另一参考光相干叠加并由光学胶板记录，最后得到合成母全息图。
该过程可由图4所示框图表示。
采用上述的方法，简化了工序，增强了合成彩虹全息中母全息图的灵活性。
图1为现有技术菲涅耳全息图记录光路;
图2为现有技术彩虹全息记录光路;
图3表示了现有技术母全息图上条形区域上子图像区域的划分;
图4为本发明用计算全息方法制作合成全息图工艺流程图;
图5表示在条形区域上蚀刻出的相息图。
根据图4所示合成母全息图工艺流程图，合成具有动感的字母全息图的制作，图像外观随着观察角的变化，字母将由小变大或由大变小，下面以字母A的动感合成全息图的制作为例，给出这种全息图的制作方法如下：
（1）由摄像机摄入20幅大小逐渐变化的字母A，并以数字图像的形式存在计算机中或其图像由计算机直接产生，将这些图像以Aj（x，y）表示，j＝1，2…，20;
（2）对这些图像作菲涅耳变换，其结果记为FAj（x，y），j＝1，2…20;
（3）将菲涅耳变换结果与平面波数学表示e-j（fxx+fyy）相干叠加，得到数学字母全息图，其强度分布为：Ij（x，y）＝|FAj（x，y）+e-j（fxx+fyy）|2j＝1，2…20;
（4）将数字全息图变换成相像图PIj（x，y）;
（5）用二元光学方法在3mm×240mm的条形区域上依次蚀刻出相息图PZj（x，y），如图5所示;
（6）用平行光再现该相息图并用全息方法记录下再现图像就得到具有动感的合成字母全息图。

Claims (5)

  1. 一种用计算全息技术制作模压合成彩虹全息母全息图的方法，其特征在于：
    (1)用CCD摄像机摄入诸原版图像，或由计算机直接形成诸原版图像，图像以数组的形式存入计算机；
  2. (2)对每幅原版图像求菲涅耳变换，并与数学形式的参考光在不同的区域上相干叠加，形成诸子全息图；
  3. (3)用计算全息方法将诸子全息图的分布变换成相息图分布；
  4. (4)用二元光学方法蚀刻出相息图；
  5. (5)用记录时参考光共轭的光场再现相息图，将再现出的合成图像与另一参考光相干叠加并由光学胶板记录，最后得到合成母全息图。
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