CN1142267A - 衍射表面及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种衍射表面(10)及制作该表面的方法。该表面(10)可被用于标签和其它物品，以识别附有所述标签之商品的来源。表面(10)可包含具有隆起(11，13)和凹部(15)成封闭方形或矩形的块光栅。通过处理表示图样的数据流制作衍射光栅(10)，这包括得到数据流的富利叶变换，最好限制并量化该数据流，并且根据所说数据流使一个平的表面变形。另外，衍射光栅具有相间隔的第一和第二部分，每部分都响应读出光束的照射在一接收表面上产生一个图样，它们被成型为当读出光束从第一部分移到第二部分时，第一图样发生变化，产生第二图样。

Description

衍射表面及其制作方法

本发明涉及从光学衍射表面产生投影图样。可以通过目视或利用机械确认这些图样，以鉴别光学表面或者用于其它目的，如数据的存储或娱乐。

一个很现实的问题即假冒商品的销售。通常是利用标签和商标以防止假冒，但标签和商标未经允许而被使用却是难于防范的。

国际申请PCT/AU92/00252中对上面的问题有所讨论。

本发明的目的是要克服上述问题或显著地改进之。

本文公开一种带衍射表面的层，用以在受到读出光束照射时提供一束或多束衍射光，所述表面包括分散有第二区部分的第一表面区部分，所述表面具有一个基面，所述第一区部分离开所述基面一个不同于第二区部分与该基面的距离的距离，第一区部分具有大致平行于所述衍射表面之基面伸展的宽度，该宽度小于读出光束的波长，而且在受到照射的情况下，所产生的衍射光束将在一个截断面上给出可辨识的图样。

最好，所说的衍射表面有一个基面，第一区部分离开所述基面的距离大于第二区部分与该基面的距离。使所述第一区部分弯成凸状则更好。因此所述第一区部分一般是邻近所述第二区部分的隆起。

本文还公开一种制作包含衍射光栅的衍射图形的方法，所述图形受到照射时，在截断衍射光的面上得到一个可辨识的图样，所述方法包括以下步骤：

提供表示该图样的数据流；

处理这些数据，以确定所述光栅的结构，从而也是所述图形的结构，使经过处理之数据的特征与光栅的物理特征相对应；

提供一个具有拟被变形为与所述图形相应之结构的表面的板；

使所述板表面按照所述数据变形，以得到所述结构；其中

由所说的特征确定所述光栅的物理线度，所述光栅包括多个表面部分，光从这些部分被衍射，形成所述之图样，所说表面部分分布在整个平面上，以便实质上不集中。

本文还公开另一种制作包含衍射光栅的衍射图形的方法，所述图形受到照射时，在截断衍射光的面上得到一个可辨识的图样，所述方法包括以下步骤：

提供表示图样的数据流；

处理这些数据，以确定所述光栅，从而也是所述图形的结构，使经过处理之数据的特征与光栅的物理特征相对应；

提供一个具有拟被变形为与所述光栅相应之结构的表面的板；

使所述板表面按照所述数据变形，以得到所述结构；其中

所述结构包括第一区部分和第二区部分，所述第一区部分的宽度小于光的波长。

最好，该物理线度是所述表面上形成之隆起的宽度。

本文还公开一种衍射光栅，它具有一个表面，此表面具有与第二部分相隔的第一部分，所述第一部分被成形为，当其受到照射时，由从所述第一表面部分衍射的光在接收表面上得到第一图样；所述第二表面部分被成形为，当其受到照射时，由从所述第二部分衍射的光在所述接收表面上得到第二图样；这些表面被成形为，使所述第二图样是所述第一图样的变形，以致当所述第一部分和第二部分受到从所述第一部分移至第二部分的特定光束照射时，所述第一图样发生变化，生成所述第二图样。

本文还公开一种带衍射表面的层，所述表面包括：

第一区部分；

由第一区部分围绕，并且大致被第一区部分分开的第二区部分，以得到一个格栅；其中，

所述第二区部分具有基本上平行于所述表面伸展的宽度，以致平行的相邻第一区部分之对应部分间隔大约0.3至大约2.0倍于读出光波长。

本文还公开一种衍射光栅，它具有一个表面，此表面具有与第二部分相隔的第一部分，所述第一部分被成形为，当受到照射时，由从所述第一表面衍射的光在接收表面上得到第一图样；所述第二部分被成形为，当受到照射时，由从所述第二部分衍射的光在所述接收表面上得到第二图样；其中所述表面有一中间部分，这部分被成形为当它受到从照射所述第一部分的第一位置移至照射所述第二部分的第二位置之光束照射时，由所述中间部分的衍射光在所述接收表面上产生一个中间图样，所述中间图样最初是所述第一图样的变形，当所述光束接近所述第二部分时，第一图样变成所述第二图样的变形。

以下参照附图描述本发明的优选形式，其中：

图1是一个图样及从一个图样制作衍射光栅的过程的示意图；

图2是可由其制作衍射光栅之数据的示意图；

图3是一衍射光栅的图示表示；

图4是包含第一区、第二区和所谓过渡区的光学表面示意图；

图5是表示图4光学表面之特写视图的示意图，显示由格构成的该表面；

图6是图4的第一区和第二区光学性质的示意图；

图7是图4的光学表面的一个格的一部分的示意图，其示出该格由所谓的块构成；

图8是图7的单独一个块的示意图；

图9是一类由入射光束产生投影图样的光学表面示意图；

图10是图9投影图样的移动动画效果举例的示意图；

图11是图9投影图样的强度动画效果举例的示意图；

图12是图9所示光学表面设计的优选实施例之特写视图的示意图。

图1(a)中示出一个图样，将用它制作一个衍射光栅，使得如果该光栅受到适当光源照射时，衍射光就在屏幕上产生图样。固体激光器是适当光源的一个实例。具体地说，实际光栅本身不能为看见图样的目的而直接观察。只能通过适当地照射光栅来看见衍射图样，在这样的情况下，将在接受来自所述光栅之衍射光的屏幕上看见图样。

应当说明的是，图1(a)的图样是文字和图示二者的组合，并包括阴影(灰度标)区。如下所述，为了制作衍射光栅，使图1(a)的图样或其对称配置的版本扫描，以得到一个表示该图样的数据流。通过把图样分成若干象素或元素，并确定表示每个象素或元素的数据值或数据值组得到所述的数据流。选择扫描过程中象素的密度，以得到足够质量的衍射图样。比如，可将图样扫描成128×128、或256×256、或512×512象素的阵列。然后采用二维快速富利叶变换，由所述数据流计算衍射图样，由该图样得到衍射光栅。一般地说，快速富利叶变换由两部分组成：所谓实部(代表振幅分量)和所谓虚部(代表相位分量)。

一个关于两个正交轴，即X轴和Y轴为对称的图样在其富利叶变换之虚部没有变化，所以可以忽略富利叶变换的相位分量。

一个关于X轴和Y轴为非对称的图样在其富利叶变换之虚部有变化。本发明中可使一非对称的图样得到修正，使得可以忽略富利叶变换的相位分量。取原始图样，并通过产生关于X轴和Y轴的镜象来由它形成一个对称图样实现这种修正。最终所得的图样包括四个关于X轴和Y轴成镜象的分量，因此是对称的。图1(b)表示这样一个由图1(a)的非对称图样推演的对称图样。因此，这个对称图样在其富利叶变换之虚部没有变化，所以可忽略富利叶变换的相位分量。

采用普通所用的富利叶变换方法的困难在于，富利叶变换中的大部分信息包含于小部分富利叶变换数据中。在本发明中，这意味着最终衍射图样将只有一个较小的区域对产生所述图样是有用的。因此，大部分入射的读出光束将被衍射成普通衍射斑，结果形成衍射图样中的光强度比较小。一种克服这个缺点的方法是通过采用如下所述的随机相位数序修正富利叶变换所得的数据。如下所述，本发明中的随机相位数序最好应为二维奇对称的。

通过限制由快速富利叶变换所得的数据并对其量化，可以得到对衍射图样的进一步改进。山隹焖俑焕侗浠皇菹拗瞥勺畲蠹扑愕燃兜囊桓霭俜质比如50％。然后可将这些最终限制的数据量化为在所限制范围内一个量化的等级数。例如可将快速富利叶变换所得数据经限制后量化成在该限制范围内的50、或10、或者甚至三个量化等级。作为图中所示的实例可以发现，一个特例中，80％的限制值和10个量化等级产生一个清晰的稳定的衍射图样，当然应当理解对于其它图样来说，别的限制和量化等级的组合可能更适宜。

为取得原始图样并将其变换成经过处理的富利叶变换数据(由这种数据可以得到衍射光栅)所执行的一个特殊函数序列的实例如下述。图1(c)至1(g)以简化的方式示出这一过程，它们表示包括处理数据，以便从图1(c)的简单图样得到衍射光栅的各个步骤。图1(c)的原始图样由9个具有不同灰度等级的成正方形的图形构成。正常的原始图样将是远比图1(c)的图样复杂的，可能是比如图1(a)所示的类型。

1.使原始图样位于X-Y卡笛什(Cartesian)平面的第I象限(图1(c))。应当理解，作为第I象限内所画区域一部分的图样区越小，所得衍射图样越亮(即强度越高)。这可从由最终的光学表面衍射的光功率是入射光功率的大致固定的部分的角度来理解。因此，使衍射图样为总图样面面积的较小部分将使入射功率的这一大致固定的部分集中到一个较小区域，从而提高了衍射图样的强度。

2.生成数字化图样。将位于第I象限的原始图样数字化成为特定大小的卡笛什阵列。按照原始图样的相应元素的灰度等级，给阵列中的每个元素确定一个数字化的或者量化的值(从特定的数字化等级范围)。在图1(c)的简单原始图样情况下，将第I象限数字化成一个8×8阵列，后者被排成形成图样的方块。但应当理解，在更为一般的情况下，原始图样远比图1(c)的图样复杂，而且将被数字化成较大的阵列，如128×128、或256×256、或512×512个元素的阵列。

3.从数字化图样产生四象限对称图样。这个过程可以以物理方式或者以电子方式来实现。使第I象限内的数字化图样关于Y轴镜象，在第II象限内所得的图形沿X的正方向移动一个象素，同时在第II象限的左手边留下一列0值象素。使上半平面(正Y值)关于X轴镜象，随之所得的下半平面(负Y值)沿Y的负方向移动一个象素，同时沿着所述下半平面的顶部留下一行0值象素(图1(d))。

4.确定奇对称“随机相位噪声分量”。就图样而言，利用同一数字化阵列布局，将在0°和360°之间范围内的随机相位分量定位在第I象限内的各象素上，除去第I象限内左手列和顶行的均为0值的那些象素。使第I象限内的相位噪声图形关于Y轴镜象到第II象限内，所得的图形沿X的正方向移动一个象素，同时在第II象限的左手列和顶行的象素处留下0值(图1(e))。使上半平面(正Y值)关于X轴镜象，随之所得的下半平面(负Y值)沿Y的负方向移动一个象素，同时沿着所述下半平面的顶部以及沿第III和第IV两象限的左手列留下0值象素。使下半平面内的相位符号相反(即正的变成负的，以致比如+180变成-180)，以致下半平面内的相位噪声分量在0°和-360°之间的范围(图1(e))。图1(e)中的各灰度阴影被用于表示各个象素中的相位噪声值，零值由中间灰度表示。

应予说明的是，所述“随机数相位噪声分量”可以被“接种”，使不同的随机相位噪声数据被用于不同的光栅设计中，从而提高此法的总体可靠性，并减少动画图样序列中各图样的相关噪声。

5.从对称图样数据和随机数相位噪声分量产生复数快速富利叶变换(FFT)输入数据的“实”分量和“虚”分量。对所述阵列中的每个象素进行下列计算：

FFT输入的实分量＝振幅×Cosθ

FFT输入的虚分量＝振幅×Sinθ这里

振幅＝该象素处对称图样的值

θ＝该象素处随机相位噪声分量的值。

6.计算上述FFT输入数据的快速富利叶变换。目标是要达到全都是实FFT结果，因为这尤其容易以物理方式得到衍射光栅。由于对称图样以及随机相位噪声分量的对称性质的缘故，最终的FFT应该仅为实的。为了检验确实如此，产生复数FFT输出。

7.借助用于各象素的复数FFT输出数据的复数向实数的转换生成基本衍射光栅数据。对每个象素来说，可忽略复数FFT输出的虚分量(任何情况下，它都应该是0)，只有实部分量被保留。图1(f)表示用于图1(c)图样的基本衍射光栅数据。要说明的是，图1(f)的基本衍射光栅数据值被表示成灰度标等级。

8.使基本衍射光栅数据受到限制并量化之，以计算处理过的衍射光栅数据。换句话说，将基本衍射光栅数据限制于一定的极值，并将这些限制以外的一切数据均设定在这些极值。然后使所得的受到限制的数据在特定数目的量化等级内被量化。再使被限制并被量化的数据在两个特定的限制内(通常是0与1之间)被归一化，使得规一化值0.5近似地等价于基本衍射光栅数据中的0值，请注意，基本衍射光栅数据可为正或负，而且通常近似围绕着0值对称地分布。无论是否被归一化，所述下限值代表最终衍射光栅中的最小调整，所述上限值代表最终衍射光栅中的最大调整。在块光栅设计的情况下(如下面所描述的那样)，最小调整的意思是指不蚀刻块，而最大调整的意思是指最大地蚀刻块。无论是否在整个FFT输出值范围内为线性或非线性地分布，量化等级通常表示最终衍射光栅的调整是均匀分阶的亦或线性分阶的。不过，应当说明的是，所述量化等级可按非线性方式与最终衍射光栅的调整值相对应。图1(g)表示用于图1(c)的原始图样经过处理的衍射光栅数据(限制且量化后的)。这种情况下，采用50个量化等级。图1(g)中将每个象素的经过处理的衍射光栅数据的量化值表示为50个灰度标等级之一。

可以明显地发现，给定一个固定的量化等级数时，削去大约所处理的富利叶变换数据的峰值的高2％和低2％都是可以接受的。这使得已处理的衍射光栅数据阵列的更多的值是不同的，因而带有有用的信息。通过调整基本衍射光栅数据的限制，使衍射图样上的噪声最小，以便在量化之后，所处理的衍射光栅数据阵列中的最小点数具有同样的数据值。过分的限制将引起在最大或最小(即被限制的)数据值处的象素数目增加，而过小的限制将引起在小数据值处象素数目的统计聚集及在较大值处只有很少几个象素。例如，采用50个量化等级，最佳的限制通常将造成所处理的衍射光栅数据阵列中相同数据值的数目不超过百分之几。所处理的衍射光栅数据的平均值理想的应是接近所述最大与最小限制值之间的一半的程度，以便在块光栅的设计(如下面所描述的那样)中，所述块的平均蚀刻面积(对整个光栅取平均)将是网眼图形所围面积的大约50％。

可以代替限制和量化的是采用非线性量化等级，以非线性方式或非均匀方式将FFT输出数据分配在各种量化等级。这些量化等级在最终衍射光栅的调整中可以代表线性(即均匀)分阶或非线性分阶。应予说明的是，利用量化等级与最终衍射光栅的调整之间的非线性关系，可在衍射图样中产生明显的视觉效果。可将为配置FFT数据而采用非线性量化等级设计成具有类似于限制和量化的效果，其中在处理衍射光栅数据时给出一个最大的适宜量化等级数，其用于使数据值在这些量化等级均匀分布。在每种情况中确定非线性量化等级，以减少处理衍射光栅数据阵列中的相同值的数目。

通过图示，在一个以256×256FFT数据阵列为基础的例子中，将数字表示的峰值+698和-738分别限制为+150和-150，因此限制接近总数据点数的2％。采用50量化级，造成所述处理数据阵列中最大的相同值数大约是该阵列中总点数的4％。这种限制和量化得到清晰且稳定的图样。另一方面，在同一例子中发现，将峰值限制于+100和-100，这在衍射图样上产生值得注意的噪声增加。尽管应当说明，可以使用不同的量化等级数，但发现有代表性的大约50的量化等级得到高质量的衍射图样。

图2(a)示意地描述不采用上述随机数相序得出的典型衍射光栅数据阵列的一个象限，图2(b)示意地描述通过采用随机数相序得出的衍射光栅数据阵列的相应象限。(图2(a)和图2(b)是由比图1(c)复杂的原始图样得出的64×64数据阵列)。比较图2(a)和图2(b)，由于图2(b)中的衍射图样信息不密集于光栅图形的任何部分，确切地说是分布在整个光栅图形的，而图2(a)中的衍射图样信息聚集在光栅图形的一个有限区域内，所以明显地是随机数相序的采用已克服上述关于衍射图样信息在最后所得的衍射光栅图形中密集的缺点。

经过处理的衍射光栅数据(如上述所得出者)被用来控制能够制成物理衍射光栅的设备。一种优选的用于这种目的的设备是电子束照相制版机。该机根据已处理的衍射光栅数据蚀刻适当准备过的玻璃板或其它材料。换句话说，通过调整该板上所记图形的面积、宽度或某些其它参数，将已处理的衍射光栅数据蚀刻到板内，在特定点处，所述调整取决于该点的经过处理的衍射光栅数据值。在该情形中，可将经过处理的衍射光栅数据重新排列或重新整理成适于由所述电子束照相制版机判读的形式。为了能够制成蚀刻好的板，还可将其它参数值，如表示块光栅之网格图形中网格的物理尺寸的参数，或形成整个衍射面的块光栅的数目及布局也随所述已处理的衍射光栅数据值一起输入。应当理解，当以适宜的读出光束照射以如此方式形成的光栅图形时，就会在屏幕上或光学传感器上给出对称配置的原始图样的版本，如由图1(a)原始图样得出之图1(b)的对称图样。照射比如是通过激光二极管，及用一透镜组将该激光二极管发出的激光束适当地成形。应当理解，所述电子束照相制版机可被用来记录正的或者负的(即相反的)经过处理的衍射光栅数据值。

正如本文已讨论的那样，如果原始图样关于X轴和Y轴为对称的，或被修改成关于X轴和Y轴为对称的，则只需将最终富利叶变换的振幅信息记录于光栅图形中。从照射被蚀刻过的板得到的图样将包括对称配置的图样。例如，若将图1(b)的图样用来得出衍射光栅数据，则由于出现在等价于X、Y平面原点的位置处的照射光束在原始对称图样中的镜面反射，使从照射被蚀刻过的板得到的图样将是图1(b)。

因此，一般说来，以如此方式，即只需将经过处理的富利叶变换的振幅信息记录于经蚀刻的板上，能够成形任何图样。

在上述处理之后，或者可将数据流的富利叶变换(经过处理的衍射光栅数据)直接记录在所述板上，或者可将其作为基础衍射光栅的修改被记录。这种基础衍射光栅可以是若干种光栅中的一种，例如可为简单的直线光栅。

如果把经过处理的衍射光栅数据直接记录在所述的板上，则可将该处理过的数据的幅值表示在该板上若干个分立点的每一个处(利用该点处蚀刻区的特性)。按照这种方式，当用显微镜观察时，最后所得的蚀刻板应包括一个柱或凹点的阵列，其中每个柱或凹点的特性表示在蚀刻板上该点处的经过处理之衍射光栅数据的幅值。被用来表示经过处理之衍射光栅数据的蚀刻区的特性可包括面积(与所述板表面平面平行)、形状(从所述板表面的上方观察)、位置、高度或深度，以及每个柱或凹点的高度或深度剖面。在简单的实施中，每个柱或麻点的面积表示在蚀刻板上该点处的经过处理之衍射光栅数据的幅值。在此情形中，各柱或凹点可具有任意横截面形状(即从所述板的上方观察时的形状)，不过通常将是方形的或矩形的。如果按上述方式将经过处理的衍射光栅数据直接记录在所述的板上，就会围绕照明光束的镜面反射方向并围绕着较高的衍射级出现由适当地照明蚀刻板所形成的衍射图样。

一个通过将经过处理的衍射光栅数据直接记录在蚀刻板上制成光栅的优选实施例是所谓块光栅。块光栅通过在该板上产生网格图形制成，其中的网格图形被制成如方形、矩形、三角形或某些其它形状的闭合的区。例如，在一种优选实施例中，块光栅包括封闭的正方形的网格图形。每个封闭区将包括一个蚀刻区，其中蚀刻区的特性表示该点处的经过处理之衍射光栅数据的幅值。为表示经过处理之衍射光栅数据所用的蚀刻区的特性可包括面积(与所述板表面平面平行)、形状(从所述板表面的上方观察)、位置、深度，以及深度剖面。在简单的实施中，网格图形中的每个封闭区可包括一个蚀刻区，蚀刻区的面积表示该点处的经过处理之衍射光栅数据的幅值。在这样的块光栅情况下，围绕照明光束的镜面反射方向并围绕着较高的衍射级会出现由适当地照明蚀刻板所形成的衍射图样，这种图样是由被加入所述板的网格图形引起的。

图3示意地表示出一个块光栅10。所述光栅10包括一系列沿箭头12方向伸展的第一隆起11和一系列沿箭头14方向伸展的第二隆起13。隆起11和13一般地说被排成直角，并给出多个封闭的方形或矩形的网格图形。所述多个封闭的方形或矩形包括多个凹部15，隆起11和13超出所述凹部15的水平(一个或多个)。隆起11和13的横截面是凸起的，而且其一或者二者的横向宽度可能小于读出光束的波长。由于隆起11和13的横向宽度可能小于入射光的波长，所以射到隆起11和13上的光不按普通方式被反射。在这样设计的方法中，通过调整每个块内，即网格图形的每个封闭区内的蚀刻面积，实现块光栅按经过处理之衍射光栅数据的调整。因此，使图3中的每个凹部15以表示在该点的经过处理之衍射光栅数据值的面积受到蚀刻。例如，若经过处理之衍射光栅数据已被在0和1之间归一化，则值0.4表示相应块的蚀刻面积应为总块面积的40％。在这种块光栅设计类型中，根据经验发现，调节蚀刻处理的深度可被用于优化最后衍射光栅的亮度与分辨率的组合。发现增大蚀刻深度可得到更亮的衍射图样，虽然过深地蚀刻会引起光栅上表面的过蚀刻(因为各被蚀刻区的壁并不是很好地垂直的)，这会造成有损于最后所得衍射图样的分辨率。因此，存在一个最佳的蚀刻深度，这由蚀刻处理的特性决定。

为了说明，打算用于红色激光的图3所示类型块光栅中相邻隆起间的间距典型地应在0.5微米至1微米范围内，而至少该块光栅的一部分隆起11和13的典型宽度将比用以观察由该光栅所得衍射图样的光波长小得多。这些用来表示块光栅网格图形中每个封闭区内的经过处理之衍射光栅数据的特性典型地被确定并蚀刻为比所述块光栅的特征线度小得多的精度，例如，采用通常适用的工艺，所述光栅上特征的定位精度为5至10纳米，即围绕着一个封闭方形或矩形侧边长度的0.5％到1％。不过，这些图仅仅是说明性的，而不应将其看成限制。

一种可供选择的用来记录经过处理之衍射光栅数据的方法是比如关于一个基础光栅的调整。所述基础光栅可以是比如普通的直线衍射光栅，或者可以是一个由曲线构成的光栅。在这种情况下，可将经处理的富利叶变换中的幅值信息记录为所述基础光栅蚀刻平面上的每一点处各线的宽度。将围绕照明光束的镜面反射方向并围绕所述基础光栅正常应出现的各衍射级出现照射蚀刻平面所形成的图样。

应当说明的是，本发明并不依赖于光学表面的蚀刻区与未蚀刻区之间的光学反射能力的差或光学透射率的差别，而且在这里所述的光学表面优选实施例中，所述表面将有均匀的光学反射或透射。例如，在图3的光学表面优选实施例中，包括隆起11及13二者和凹部15的整个光学表面将是均匀地光学反射或透射的。因而，本发明与许多现有的方法，如所谓二元相位全息不同，它们依赖于衍射表面的处置区与未处置区之间的光学反射能力的差或光学透射率的差别。

利用电子束照相制版机所得的蚀刻板继而可被用于制作工业上可行的光学衍射表面。这种表面比如可以成薄片形。由蚀刻平面制得光学薄片的处理包括蚀刻板的电镀，以得到一个原片，由它复制印花片。印花片被用来以机械方式把取自蚀刻板的表面图形复制到光学薄片的一层中，然后覆盖之，以对精细的印花结构提供机械保护。要点在于，由于被印花面或者开始就具有所需的光学反射或透射特性，或者在印花之后被涂以具有均匀光学反射或透射性的薄层，因此所述薄片中的印花层为均匀地光学反射或透射的。适当地照明这种薄层，可得到如来自蚀刻平面的衍射图样。因此，本发明的光学表面不依赖于光学表面的蚀刻区与未蚀刻区之间的光学反射能力的差或光学透射率的差别。例如在以银反射薄片形式制得的图3优选实施例的情况下，包括隆起11及13二者和凹部15的整个光学衍射面是均匀地光学反射的。

如图3所示，与上述之受到调整的线光栅相反，采用块光栅设计的优点在于，块光栅能有更多的量化等级被并入富利叶变换数据的处理中和蚀刻板的生成中。这是因为在块光栅情况下反射区有两个不同的线度，而不象在线光栅情况下只有一个。如果在线光栅情况下电子束照相制版机可有n个量化等级，则在块光栅情况下同一个电子束照相制版机可有n²个量化等级。量化等级数的增加导致衍射图样质量的全面改善。因此，比如在块光栅的情况下能够采用50个量化等级，而等效的线光栅情况下可能的数目将少10个。实际上，一个典型的块光栅结构就包括采用50个量化等级，以得到清晰的、稳定的衍射图样。

在上面讨论的实施例中，将图样描述成被投影于屏幕上。关于这一点，应予说明的是，可采用光传感器来辨识该图样。这就是说，可特别地使图样改变成(被设计成)适合于机器可读性(可机器辨识)。这将特别有利于高可靠性地识别和鉴别应用，如信用卡、个人身份证以及产品保证签。

上面所讨论的光栅可以为了确定物品真实性的目的而被用于任何物品。一个被用在物品上的光栅将受到简单的照明，为了确定物品的真实性，将图样投影于屏幕上并观察之。作为选择，为了确定物品的真实性，可将图样投影于一个光学传感器上，并以机器识别之。只有真实的物品才会被提供这种光栅，因为不用上面讨论的制作光栅的方法而非法复制光栅将是不可能的。

在很多情况下，根据使用的需要改变衍射图样尺寸与衍射图样间隔的比例是有益的。这可以通过改变如上所述制作的光栅图形的比例而以简明的方式进行。一般说来，减小衍射图形的尺寸将得到较大且更宽间隔的图样，而增大衍射图形的尺寸将得到较小且更密间隔的图样。根据普通的衍射理论，能很好地理解光栅尺寸改变与图样的尺寸及间隔变化之间的关系。减小光栅尺寸的特殊优点在于可完全去掉第一级衍射图样。这有一个优点，即将所有的衍射光围绕着照射光束的镜面反射方向集中到所谓“0级”衍射图样中，从而使这些图样明显地更亮。这还有一个优点，即使得图样的细部明显地更难用光学显微镜观察，因此也更难于复制或伪造。

采用本文所述的方法，能够用非常小的光栅图形去制作完全满意的，而且是可辨认的衍射图样。具有代表性的光栅图形将使用一个边长为0.1mm至0.5mm的方形区域，虽然更大或更小的光栅图形也可被采用。还有其它的外形可被采用，如三角形、圆形或矩形。为鉴别产品所用的衍射表面可由一系列循环越过所述表面的基本光栅图形构成。这些光栅图形中的每一个可以是如0.1mm×0.1mm这样小。若以恰当成形并且基本上为单色的光束照射时，则被投影的以这种光栅图形所得的衍射图样就是清晰的和稳定的。

这里描述的光学表面被设计成在被适当地照明时得到特定的衍射图样，所说的图样围绕着各种衍射级而被得到。特别是围绕镜面反射方向所得的衍射图样，即0级衍射图样是值得注意的。在图3所示的优选实施例中，光学表面由以隆起11和13界定的方形或矩形“格”的规则阵列构成，每个格包括一个近似为方形或矩形的凹部15，其中每个格内的隆起11和13的宽度和凹部15的结构都如这里所描述的那样被确定。

在图3的光学表面设计中，可使隆起11和13的间隔，因而也是所述“格”的线度与由图3光学表面所得之0级衍射图样的角度大小和角位置无关地被确定。换言之，采用隆起11和13间隔(还有凹部15的结构)各不相同的多种光学表面设计，可使图3中所表示的许多不同类型的光学表面设计得到发展，以得到基本相同的0级衍射图样。

由图3的光学表面设计所得的较高衍射级的角位置取决于隆起11和13的间隔，此间隔越小，所得较高衍射级的衍射角越大。

因此，可将本文所述类型的光学表面设计成，使0级衍射图样的角度大小和角位置与由这种光学表面所得的较高衍射级的角位置无关地被确定。

因而，本光学表面提供一种自由度，它不是采用普通全息技术记录的模拟光学表面所能得到的。在全息记录的光学表面情况下，各衍射级的角位置由记录装置的构造形式所确定，而且不可能与较高级图样之角位置无关地确定一组全息投影图样的角位置。在本文所述光学表面的情况下，确定0级衍射图样的角度大小和角位置的能力与较高衍射级的角位置无关，从而提供一种区别本文所述光学表面与模拟全息光学表面的方法。

采用本文所述的方法，特别是如图3所示的所谓块光栅工艺设计并制作衍射光学表面，能够产生衍射图样，这种图样是以一种随着特定入射光束移过一个光学表面而从一个图样到另一个图样的特定方式得出的。图4示意地表示一个光学表面100。该光学表面100包括三个区：第一区101、第二区102和所谓过渡区103。

在这个优选实施例中，包含区域101、102和103的光学表面100由多个基本单元或格构成。图5是光学表面100的一块区域的示意图示，表示出该光学表面100由多个格200构成。在本实施例中，光学表面100中的格200都是方形的，并且尺寸都相同，尽管应当说明其它的结构也是可以的。每个格200包括一个光学衍射表面设计，其最好是按本文所讨论的所谓块光栅设计。不过应当说明，除块光栅之外的光学表面设计可以在本发明中被采用。有代表性的，但不是必须的，格200的边长将在0.1mm至0.5mm范围内。

典型的是，所述块的边长(宽)将是读出光束波长的0.3至大约2.0倍。所述宽度最好为所述波长的0.5至1.5倍。

图6示意地表示所述光学表面100的第一区101和第二区102的光学性质。将第一区101设计成，当受到适宜的光束301照射时，它产生第一投影图样300，而将第二区102设计成，当受到类似的照射时，它产生第二投影图样302。为了目视鉴别，可将投影图样300和302投影于观察屏幕上，或者为了以机器鉴别而将其投影于光学传感器上。图6中将图样300和302表示为投影于观察屏幕303上。图样300和302可为任何图样，这将分别取决于光学表面101和102的设计。光束301最好是一种特定的激光束。光束在所述光学表面上最好将得到一个光点，其沿光学表面的转换方向，即沿图6中箭头304方向的线度可与格200的边长相比。

随着光束301从第一区101连续地移过过渡区103而到第二区102，第一投影图样300将转换成第二投影图样302。图样300到图样302的转换最好(但不是必须)为平滑且连续的。

图7示意地表示光学表面100的特写视图，表示一部分格200。本优选实施例中的每个格200都包含一个所谓块光栅设计(如本文所述)，其中每个格200的表面被分成多个封闭区域或“块”的网格图形，这些块最好为方形的或矩形的，或者可以是一些其它的形状。每个块包含一个成为凹点状或柱状的蚀刻区，为了从所述格的光学表面得到所希望的光学效果，按规定的方法确定所述块内蚀刻区的特性(如面积、位置和/或深度)，本发明中的光学效果是如图6所示的投影图样。例如，可采用本文所述的方法确定每个块中蚀刻区的特性。每个块内特征的线度可以小于入射光束301的波长。例如，在每个块包含一个蚀刻凹点的情况下，围绕该凹点的隆起宽度通常可小于光束301的波长。

在图7所示的优选实施例中，将每个格200内的块光栅由多个方形封闭区或“块”350的网格图形构成，每个块350具有特定的性质。图7中以仅为图示目的才包括的虚线表示各块350的边界，也就是说，图7所示的设计中对每个块350并没有实际的边界。可由块在格内的位置确定块200中的每个块350，以致比如在一个特指的格内的(m，n)块是该格内从左起的第m块和从下起的第n块。为了采用更加准确的专门术语，可以在卡笛什座标系内分别用一个格内每个块的x座标和y座标m和n(整数)确定该格内的每个块，同时用格的左下角为座标系的原点。因此一个格内的(m，n)块在所有其它的格内都有相应的(mn)块。应当说明的是，可以用其它的格形状和块形状来替代这里所考虑的方形格以及块的形状。

本实施例中，光学表面100第一区101内所有的格都是相同的，而且第二区102内所有的格也都是相同的，但与第一区101内的各格不同。如图6所示，第一区101内的格被设计得到图样300，而第二区102内的格被设计得到图样302。

过渡区103中的格被设计成经历从区101内格的设计到区102内格的设计的规定的过渡。因此，随着光束301从第一区101移过过渡区103而到第二区102，由光束301得到的图样将由图样300转换成图样302。图样的转换最好是平滑的，而且可以是直接的(即图样300直接转换成图样302)或者可以包含经过许多中间图样，它们或是与图样300不同，或是与图样302不同。

本优选实施例中，最好可借助图5和图7描述从区101中的格到区102中格的转换。如图5所示，本实施例中的格200是方形的，并被排列成方形布局，尽管应当说明其它的结构也是可以的。每个格都可由一组座标(X，Y)来表示，其中的(X，Y)格表示左起第X个格、下起第价格，就象图5中所示的那样，因此，X和Y就是格的卡笛什座标(整数)。

在过渡区103中，所有具有相同X值的格，即同一列中所有的格都是相同的。但是，过渡区103中具有不同X值的格，即不同列中的格是以如下方式不相同的，即跨过该过渡区逐渐形成从第一区101格设计到第二区102格设计的格设计。

这可被更准确地表达如下。

考虑一个特定的块(m，n)。(m，n)块的性质将由符号P(m，n)来表示。这些性质可以包括比如表示块(m，n)内的“凹点”或“柱”，即在记录光学表面100过程中块(m，n)内已被蚀刻的区域的座标组。

例如，图8是一个有代表性的块360的示意图，它可以是图7中各块350中的一个。图8中假设块360包含一个蚀刻区，或“凹点”361，而且块360及块360内的蚀刻区361都是方形的或矩形的。所以，可以象图示的那样，与以参数D表示蚀刻区的深度一起，用限定块360内蚀刻区的座标[x1，x2，y1，y2，D]来确定块360。在如此结构下，(m，n)块的性质P(m，n)可以简单地包括(m，n)块的座标[x1，x2，y1，y2，D]。但是应当说明，在有些情况下，还需要把诸如蚀刻区的深度剖面等附加信息包括在指示(m，n)块的性质P(m，n)中。

随着在跨越过渡区103时格的X值增加，格内(m，n)块的性质P(m，n)经历从区101中的性质P1(m，n)到区102中的性质P2(m，n)的按照确定的函数F的转换。这可以数学的方式表示为：

      F{P1(m，n)→P2(m，n)}

换句话说，函数F限定跨越过渡区103，(m，n)块的性质从第一区101中的性质P1(m，n)到第二区102中的性质P2(m，n)的转换。

本实施例中，所有具有相同X值的格是相同的，而且函数F也不是Y的函数。不过，在其它实施例中，情况可能就不是这样了。

在最简单的实施例中，函数F将只是格的X座标的函数，以致格内所有的块将经历同样的从第一区101中的性质到第二区102中的性质的函数转换。

为了得到一个具体的例子，函数F可以只是X的线性函数，这意味着随着X跨越过渡区103的增加，(m，n)块的座标[x1，x2，y1，y2，D]经历一个线性转换，以区101的座标开始，而以区102的座标结束。另一方面，函数F可以是非线性的。例如，函数F可以是这样的，使(m，n)块座标[x1，x2，y1，y2，D]的大部分变化发生在过渡区103的中间，或者在中间变化很小而变化发生在过渡区103两端之一。

在另一个实施例中，函数F可能与X有关，还与m和n有关，以致格内不同的块(m，n)将经历从区101中的性质到区102中的性质的不同转换。例如，格的右上角内的块可比格左下角内的块经历一个更强的跨越过渡区103的非线性转换。在从图样300到图样302的转换中，函数F对块的标识m和n的关系，以及对格的列数X的关系一般地是有益于产生特殊光学效应的。

函数F可以是连续函数，或者可以是整数(即对于整数变量)函数。不过，变量X、m和n只能取不连续值，在本说明书中是整数值(0、1、2、3…)。因此，函数F将只在X、m和n的不连续值处“脉冲取样”。

函数F是否只与X有关，或是还与m和n有关，最好是被精选的，为的是随着光束301从区101跨越过渡区103到区102得到看上去从图样300到图样302是平滑的转换。为了得到从图样300到图样302看上去是平滑的和连续的转换，可能必须采用非线性函数F。在图样转换过程中，为了产生平滑的图样扩散和聚集，函数F不是急剧的变化并且不包括明显的不连续性可能也是重要的。

应当说明的是，可以关于图4至图8的优选实施例有所变化。

例如，提供既包括固定的图样分量，还包括如上所述的“变换的”图样分量的投影图样可能是重要的。在这种情况下，可将光学表面100制成多个如上所述的基本单元或格，不过每个格包括两个分立的子格：第一子格，在所有的格中都是一样的，并且也从光学表面的任何地方产生固定的或恒定的图样；第二子格，按照本文所述的原则设计，因而当一束确定的光移过光学表面时产生从一个特定图样到另一个图样转换的图样。

为了能多次连续投影图样的转换，随着一束光移过光学表面，很容易将本文所述的图样转换过程跨越该光学表面而被重复，即图样1转换到图样2，它再转换到图样3，等等。

利用这里所述的用于设计及生成衍射光表面的技术，随着一特定入射光束移过一光学表面，有可能生成衍射图样，其显示移动或强度动画效果。图9示意性地示出了一光学表面400，其设计为当一特定光束401以一特定方式入射在其上时产生一或多个衍射束402，后者当被表面404截断时产生图象403。表面404可以是设计来显示图象403以视觉观察之的屏幕，也可是设计来使图象403可被机器识别的光学传感器。

类似地，应当说明，上述图样300和图样302实际上可包括许多图样，而且随着一束光移过光学表面，上述图样转换过程也可以包括多个第一投影图样转换成同样数目或不同数目的第二投影图样(通过如本文所述的格200的适当设计同以实现同时从光学表面产生许多图样)。例如，图7中的第一区101能产生几个投影图样，它们可以转换并融合成为单独一个由第二区102产生的投影图样。

光学表面400被设计成具有变化的表面性质，随着入射光束401移过光学表面400，以一个或多个图样403的方式引起动画效果。所说的动画效果可以是比如以图样403的移动效果，或者是图样403中的强度动画效果。此外，所说的动画效果可以是连续的或者是不连续的。

图10表示图9之图样403的一个例子，图样500，通过光学表面400的适当设计，可将移动的动画效果加给所述的图样500。在这种情况下，图样500是一个椭圆。可将光学表面400设计成使得当光束401移过该表面400时，椭圆500以连续的方式或不连续的方式旋转，如图10(a)至10(d)中所示意地表示的那样。随着光束401移过光学表面400，以图10(a)至10(d)中的图样所表示的动画可以循环。应当说明的是，图10中所示的椭圆500仅仅是一个可由光学表面400所得之图样的举例。

可将光学表面400设计成产生一个或多个图样403。例如，图样403可以是物品的名称或边印，它随着光束401移过光学表面400而旋转或者移动。在另一个实施例中，图样403可以是人、动物或物体的图象，随着光束401移过光学表面400，该图样移动或者变化形状。

图11表示图9之图样403的一个例子，图样600，可将一种强度动画效果加给所说的图样600。图11中的图样600是字“TEST”，该图样600可以替换成商标或商品名称。可以以这样一种方式设计光学表面400，即使得图样600由明亮的字母(图11中以单色表示)和暗淡的字母(图11中以轮廓线表示)，随着光束401移过光学表面400，其亮暗字母的组合变化。例如，图11(a)至11(d)表示当光束401移过光学表面400时的一种可能的动画效果，显示为移过字TEST的亮区依次显示T、E、S、T。随着光束401移过光学表面400，以图11(a)至11(d)中的图样形式表示的强度动画可被重复。

应当说明的是，更复杂的强度动画效果可以被利用。例如，可将光学表面400设计成，随着光束401移过光学表面400，一个或多个光的“波动”可以沿着直线路径、圆形路径或曲线路径移过图样403，其中衍射图样403可为任何图象。

在一个优选实施例中，可由以规则的方式布置的衍射元素或象素制成光学表面400。图12显示出图9所示光学表面400的优选实施例700的特写视图。图12中，如所示的那样，光学表面700由以方形格子布置的多个象素701制成。应当说明，其它象素形状和布置也可被替换使用。在图12所示的实施例中，将光束401构造成在光学表面400处的光斑702具有与一个象素701差不多相同的线度。将每个象素701设计成得到衍射光束402和衍射图样403。

将光学表面700设计成，当光束401移过光学表面700时，以图样403产生移动动画和/或强度动画效果(如对于图10和图11所描述的那样)。在图12所示的实施例中，每个象素按照图样403的动画顺序产生一个“画幅”。例如，光学表面700可包括四类不同的象素703、704、705和706，每一类象素如所示那样被排成列。应当说明，基本象素类形703、704、705和706的其它布置也是可能的，并可被用于其它的实施例中，用以产生附加的光学效果。

在一个实施例中，可将光学表面700设计成产生图样500和图10所示的动画效果，以象素703产生图10(a)所示的图样，象素704产生图10(b)所示的图样，象素705产生图10(c)所示的图样，以及象素706产生图10(d)所示的图样。因此，沿箭头707的方向使光束401移过该光学表面，将得到图样500和图10所示的动画效果。序列703、704、705、706可在光学表面700上重复。

在另一个实施例中，可将光学表面700设计成产生图样600和图11所示的动画效果，以象素703产生图11(a)所示的图样，象素704产生图11(b)所示的图样，象素705产生图11(c)所示的图样，以及象素706产生图11(d)所示的图样。因此，沿箭头707的方向使光束401移过光学表面700，将得到图样600和图11所示的动画效果。序列703、704、705、706可在光学表面700上重复。

在图12所示的实施例中，象素种类703、704、705和706被排列成列，光斑702无论是圆形亦或椭圆的，其垂直于所述的列的方向的线度(即沿着箭头707的方向)，可与沿同一方向的象素的大小相比较，或者是大一些。按照这种方式，将依序产生各类象素的不同衍射图样，以得到平滑的动画效果。

因此，光学表面700以跨越该光学表面记录的一系列衍射象素的形式引入动画的序列，其中每个象素按照该动画序列产生一个“画幅”。通过依序产生这些“画幅”，在观察屏幕404上得到所希望的动画效果。图12中的每个画幅被记录为一列象素，通过沿着近似与所述象素列垂直的方向使一束特定的光束移过光学表面700，得到衍射图样的动画效果，从而在所述的观察屏幕404上依序产生动画画幅。但是应当说明，象素在光学表面700上的其它布置也是可以的。例如，可将每个画幅按照动画的顺序记录为单个象素，从而使单行象素产生动画效果。可以按这种方法将全部动画序列记录为一个以这种象素行的序列形式的象素矩阵。按照这种方法，通过沿着一行象素，再沿相邻的行，等等移动光斑702，直至所述矩阵中的所有行都已被扫描，即可重放全部动画序列。还应当说明的是，一个动画序列可以包括所希望的那样多的画幅，例如可将30画幅序列、300画幅序列、或者3000画幅序列记录在光学表面700中。还应当说明的是，可以利用本文所述的方法，将上述移动动画效果和强度动画效果两者组合到一个动画序列中。

Claims (28)

1.一种带衍射表面的层，用以在受到读出光束照射时提供一束或多束衍射光，所述表面包括分散有第二区部分的第一表面区部分，所述表面具有一个基面，所述第一区部分离开所述基面一个不同于第二区部分与该基面的距离的距离，第一区部分具有大致平行于所述衍射表面的基面伸展的宽度，该宽度小于读出光束的波长，其中在受到照射的情况下，所产生的衍射光束将在截断面上给出可辨识的图样。

2.如权利要求1所述的层，其特征在于，所说的第一区部分离开所述基面的距离大于第二区部分与该基面的距离，所说的层基本是平面的。

3.如权利要求1或2所述的层，其特征在于，所说的第一区部分被弯成凸状。

4.如权利要求1、2或3所述的层，其特征在于，所说的第一区部分是邻近所述第二区部分的隆起，所述宽度在第二区部分的相对侧边的隆起之间伸展。

5.如权利要求1至4任一项所述的层，其特征在于，所说的表面基本上是均匀地光学反射或均匀地光学透射的。

6.一种制作包含衍射光栅的衍射图形的方法，所述图形受到照射时，在与衍射光相交的面上得到一个可辨识的图样，所述方法包括以下步骤：

提供表示图样的数据流；

处理这些数据，以确定所述光栅，从而也是所述图形的结构，使经过处理之数据的特征与光栅的物理特征相对应；

提供一个板，具有拟被变形以具有对应于所述图形的结构的表面；

使所述板的表面按照所述数据变形，以得到所述结构；

其中，由所说的特征确定所述光栅的物理线度，所述光栅包括多个表面部分，光从这些部分被衍射，形成所述之图样，所说表面部分分布在整个板上，实质上不使它们集中。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所说的处理数据的步骤包括得到数据流的富利叶变换。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所说的富利叶变换是快速富利叶变换。

9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，将所说的图样分成许多象素或元素，它们被用于提供所说的数据流。

10.如权利要求7、8或9所述的方法，其特征在于，所说板的表面基本上是均匀地光学反射或均匀地光学透射的。

11.如权利要求7至10任一项所述的方法，其特征在于，将所说数据流的数据数字化。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，通过富利叶变换处理数据流包括对所说的数据引入随机数相序。

13.如权利要求11或12所述的方法，其特征在于，通过富利叶变换处理数据流包括限制所说的数据。

14.如权利要求6至13任一项所述的方法，其特征在于，所说的衍射表面是一个基本面，由此面完成复制，所说的方法还包括以下步骤：

提供另一表面，所述基本面的复制要被加给此表面；

对另一表面施加复制；其中

所说的另一表面基本上是均匀地光学反射或均匀地光学透射的。

15.如权利要求6至14任一项所述的方法，其特征在于，提供所说数据流的步骤包括提供可辨识图样的对称图样，所述对称图样是关于两个正交轴对称的。

16.如权利要求1至15任一项所述的方法，其特征在于，所说产生数据流的步骤包括量化所述数据流。

17.一种制作包含衍射光栅的衍射图形的方法，所述图形受到照射时，在与衍射光相交的面上得到一个可辨识的图样，所述方法包括以下步骤：

提供表示图样的数据流；

处理这些数据，以确定所述光栅，从而也是所述图形的结构，使经过处理之数据的特征与光栅的物理特征相对应；

提供一个板，具有拟被变形以具有与所述光栅相应之结构的表面；

使所述板表面按照所述数据变形，以得到所述结构；

其中，所述结构包括第一区部分和第二区部分，所述第一区部分的宽度小于光的波长。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所说的结构包括具有一定宽度的隆起，所说的物理线度就是所说的宽度。

19.一种衍射光栅，它具有一个表面，此表面具有与第二部分相隔的第一部分，所述第一部分被成形为，当其受到照射时，由从所述第一表面衍射的光在接收表面上得到第一图样；所述第二表面部分被成形为，当其受到照射时，由从所述第二部分衍射的光在所述接收表面上得到第二图样；这些表面被成形为，使所述第二图样是所述第一图样的变形，以致当所述第一部分和第二部分受到从所述第一部分移至第二部分的光束照射时，所述第一图样发生变化，生成所述第二图样。

20.如权利要求19所述的衍射光栅，它还包括位于所述第一部分和所述第二部分之间的中间表面部分，用以在光束从所述第一部分穿过中间部分到所述第二部分时，使所述光学表面各部分顺序地受到照射，产生所述图样的连续变化。

21.一种带衍射表面的层，所述表面包括：

第一区部分；

由第一区部分围绕，并且基本上被第一区部分分开的第二区部分，以得到一个格栅；其中，

所述第二区部分具有平行于所述表面伸展的宽度，以致平行的相邻第一区部分之对应部分间隔为大约0.3至大约2.0倍于读出光波长。

22.如权利要求21所述的层，其特征在于，平行的相邻第一区部分被相隔大约0.5至大约1.5倍光波长。

23.如权利要求21或22所述的层，其特征在于，所说的光学表面有一个基平面，第一区部分与该基本面离开一个与第二区部分离开该基平面的距离不同的距离。

24.如权利要求23所述的层，其特征在于，所说第一区部分具有基本上平行于衍射表面之平面伸展的线度，所说第一区的线度小于光波长。

25.如权利要求24所述的层，其特征在于，所说的第一区部分与所说基平面间隔的距离大于所说第二区部分与所说基平面间隔的距离，所说的层基本上是平面的。

26.如权利要求24或25所述的层，其特征在于，所说的第一区部分被弯成凸状。

27.如权利要求19至26任一项所述的层，其特征在于，所说的光学表面基本上是均匀地光学反射或均匀地光学透射的。

28.一种衍射光栅，它具有一个表面，此表面具有与第二部分相隔的第一部分，所述第一部分被成形为，当其受到照射时，由从所述第一部分衍射的光在接收表面上得到第一图样；所述第二部分被成形为，当其受到照射时，由从所述第二部分衍射的光在所述接收表面上得到第二图样；其中所述表面有一中间部分，这部分被成形为当它受到从照射所述第一部分的第一位置移至照射所述第二部分的第二位置之光束照射时，由所述中间部分的衍射光在所述接收面上产生一个中间图样，所述中间图样最初是所述第一图样的变形，当所述光束接近所述第二部分时，第一图样变成所述第二图样的变形。

Images