CN1215854A - 制作单独的全息图以使文件保密的装置 - Google Patents
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Abstract
一种用来从一个或多个波长和一个或多个参考角记录的毛玻璃屏底版全息图制作全息图的装置。通过它们,能用接触复制法制作立体的和单独的彩色全息图。所述装置含有一光源以便用激光(6、8)照射底版(H2)和膜(7)。因此能以简单方式制作包含不同信息的全息图,还提供了一用于调制相干光(6、8)的调制装置,尤其是LCD。
Description
本发明涉及用接触法复制全息图的全息图底版。本发明还涉及用于制作单独全息图尤其是全息图的接触拷贝的装置，它带有光源，用激光辐射照射底版和膜。本发明最后涉及一种全息图，尤其是全息图的接触拷贝。单独全息图可用于文件保密。
在全息图的制作中，用激光辐射照射全息图底版和全息膜。在全息图的批量生产中，优选地通过接触拷贝制作全息图。在这种情况下，底版和膜相互接触。
在全息膜上，产生的全息图带有底版上的信息。因此，通过底版，可以简单地批量生产带有相同信息的全息图。然而，如果全息图中需要含有全部不同或部分不同的单独信息，批量生产就有困难。对于每个全息图，需要准备一个单独的底版。这既耗时又昂贵。
本发明的一个目的是提供一种用于复制全息图尤其是通过接触法复制全息图的底版，通过它可以以简单的方式制作含不同信息的全息图。
该目的根据本发明可通过含有多个单独底版的底版解决，所述多个单独底版优选为3个，每个单独底版含有不同的信息。
从属权利要求中描述了有利的改进。
优选地，第一全息图底版是毛玻璃屏全息图。
另一个有利的实施方案的特征在于增强全息图(Stimulationhologram)是由全息图底版制作的。该增强全息图用于整形相干辐射。这里的增强全息图被设计得使得它将绝大部分相干光辐射引导到在其中将产生全息图或全息图分量的膜和底版上的预定区域中。依此方式，效率或光辐射量有显著的提高。
该增强全息图可以作为计算机生成的全息图(CGH)制作。然而，它也可以用干涉法制作。
根据本发明的另一个有利的改进，提供了一彩色装置以对底版和膜进行行彩色照射。依此方式，例如，可以制造一种单独的彩色全息图，其全息图分量含有单独信息。优选地，使用有色彩能力的LCD。这可使白色激光透过，或者使标准原色三角中的颜色不同的激光透过。
根据本发明另一有利的改进，提供了一种以不同视角曝光的装置。单色和多色全息图均能用不同的视角曝光。依此方式，可以产生一种立体照片或一种多重立体照片，它不需借助任何额外的帮助如作为空间表示的偏振眼镜，而且这是立体镜的或(在多重立体照片的情况下)也是自动-立体镜的。
毛玻璃屏底版优选地用反射全息图制作，该反射全息图又依次地由毛玻璃屏的透射全息图制作。即，由毛玻璃屏制作一透射全息图，然后由透射全息图，利用反射全息图制作毛玻璃屏底版。该毛玻璃屏为透镜屏的形式。通过该透镜屏，可获得散射效应。从某些点，制成了以依精确限定的方式引导的波。使用了一种有序的或结构化的毛玻璃。根据提供的结构图案，某些点可以预先确定或定位以进行调整。
毛玻璃屏底版能在至少两个波长处制造，优选地在三个波长中。由于使用了两个波长，能够产生彩色效果。使用三个皮长是有利的。
第二底版优选地包含恒定的信息。这里，它可以是标志符号(也称为“边印(Logo)”)，优选地使用三维标志符或三维边印。
含有三维边印的全息图底版可在标准工艺中记录为透射全息图。为此，在标准工艺的反射全息图中记录了一个三维物体，即边印的三维图案。然后在第二步中，初始制造的第一全息图用相干光照射且在图象平面中产生了第二全息图，第二全息图优选为反射全息图，这样，所述全息图被光学复制。则该第二全息图是带有三维边印的全息图底版，它可以用于，例如，制造全息图的接触复制法。
如果第三底版含有电子可读特征，这是有利的。如果没有上述的含有恒定信息的第二底版，具有电子可读特征的底版自然也就变成第二底版。
优选地，该单独全息图底版曝光成单个总底版。然后，该包含所有单独底版信息的底版用于制造全息图。将三个底版或底版全息图曝光成单个底版全息图或单个底版，优选地在时间上一个接着一个地进行。依此方式产生的底版全息图包含优选的三个初始全息图的图象信息，是后面用于批量生产的底版全息图(总的底版全息图)。优选地；所述三个底版用两个或三个不同的波长记录。
在带有用于激光辐射的光源，尤其是用于照射底版和膜的激光用于制作单独全息图尤其是全息图的接触拷贝的装置中，上述目标通过调制相干光的调制装置尤其是LCD解决。优选地，底版和膜用调幅参考光束照射。相干光或激光或上述调幅参考光束包含待加到膜上且应体现在制得的全息图中的图象信息。在该拷贝中，适应底版和它们的制作过程，也使用两个或三个不同波长的光。
该调制优选地通过LCD(液晶显示器)实现。LCD或其它调制装置依次能通过计算机生成过程或扫描工艺或其它工艺获得图象信息，例如视频信号。
相干光可以施加在底版和膜的整个面积上，即通过辐照一次曝光整个图象区域。然而，优选地，在扫描工艺中，相干光通过扫描施加到图象区域。扫描器使相干光扫过底版和膜。每次经过图象区域时，扫描光束被调制，例如利用相关元素的灰度级进行调制。这就象电视图片中一样，逐行、逐列地扫描。也可以使用混和形式，在每个情况下，同时将整行线投射到图象区域上，然后线沿其垂直方向在整个图象区域上扫描。优选地使用这种线扫描。
使用扫描工艺有很多优点。即，从每种情况下覆盖的曝光面积来讲，在扫描过程中可使用更高的能量密度，这在每种情况下可降低该区域的曝光时间。在总的曝光时间保持约不变时，由于每种情况下覆盖面积只曝光更短或显著更短的时间，在这里记录对运动的敏感性显著降低了。由于应力平衡，膜相对底版将产生运动，这尤其会在夹持和层叠之后在膜的全息材料的接触复制中发生。由于在扫描工艺中能使用更高的光子能量，因而可以显著地缩短获得的曝光时间。运动，尤其是在膜的全息材料中的运动，是可以容许的，而运动在图象区域的总体照明中将引起质量的显著下降。此外，在使用扫描工艺时，可以在夹持膜后的非常短的时间之后开始曝光过程，这显著缩短了批量生产的时间周期。
进行逐行扫描是非常有利的。这里，输出图象信息的LCD也可以被逐行的扫描。然后该信息直接被送到激光或激光线并用于增强(stimulation)。
本发明最后涉及一全息图，尤其是全息图的接触拷贝，它根据本发明用根据本发明的底版和/或根据本发明的装置制作。
如果全息图含有颜色位移，这是有利的。为此，由底版制作或复制的全息图在曝光和定影后可以有颜色位移。这首先可通过定影产生。颜色位移的作用是制得的全息图不能用相同波长的激光通过接触拷贝再复制或者这种接触拷贝的质量特别差以致于马上就能认出是赝品。如果在初始全息图的显影和定影过程中，当它们分布在全息图的表面上时确保相关的外部条件不完全相同是有利的。如果试图作一个拷贝且它在整个全息拷贝上的分布不平均，则由于这些变化的条件，颜色位移的效果不同，如果确保在原始全息图的显影和定影过程中条件在整个载体上不总是相同，则拷贝上的颜色位移将随主题不同而不同，拷贝可以看见斑点。
通过本发明，提供了一个系统，其中可使用多个底版，优选地为三个，制作全息图。在全息图或接触全息图的制作中各单独底版彼此以固定的关系定位。它们也可以全部或部分重叠。每个单独的底版覆盖整个图象区域但只在部分区域上包含部分区域内的图象信息是可以的，这些部分区域也可以相互重叠。在重叠或覆盖的区域中，颜色相互作用或其它效果能发生或有意引入。多个，优选地三个底版，每个底版有一个不同的参考角度和不同的颜色，也是可以的。
基本上有两种方法可用来曝光目标材料，即膜，且以此产生全息图。根据第一种基本已知的方法，所述多层或三层底版放在彼此的上面。它们之上是在其上应形成图象的材料或膜。然后用相干光曝光。不同的底版可以有不同的颜色和/或参考角度。而且，该单独底版可以包含不同的信息和不同类型的信息。例如，第一底版可以包含单独的信息。优选地，该单独的信息不是由底版本身产生，而是由相应地调制的相干光产生；因此，第一底版优选地是毛玻璃屏底版。第二底版优选地包括三维全息图或三维边印。第三底版优选地包含电子可读特征。这也可以这样产生：总是使用相同的底版且通过调制相干光产生单独的电子可读信息。通过本发明，提供了一种可能性，即，在批量生产中使用单独的带有额外恒定单元的全息图，即含有单独的不同信息的全息图以及使用有利的接触复制法来这样做。
根据第二种方法，该多个优选地三个底版全息图被曝光成一个单个的底版全息图，然后用于全息图的制作。这种方法在上面已经描述了。
在根据本发明的系统中，相同的全息图底版总能用于全息图的批量生产，尤其是借助于接触拷贝。通过与毛玻璃屏底版部分相互作用的调制光(优选地为LCD-调制)产生单独的全息图。三维边印总是相同的，通常以相同方式在全息图中产生。它优选地对另一颜色反应。所述电子可读特征也可在与毛玻璃屏底版的相互作用中产生，即与用另一颜色形成的调制光相互作用。
下面借助附图详细描述本发明的一个实施例。在附图中：
图1表示毛玻璃屏底版的制作；
图2表示用于制作全息图的装置；和
图3表示增强全息图的制作和利用。
在图1(a)中，概略地表示了毛玻璃屏底版的制作。首先，毛玻璃屏1具有透过它的激光2，并作为透射全息图记录在第一全息图H1上。为此，一部分光束(图中未示出)耦合出激光束2并以一个角度，例如45°，作为参考光束3导向第一全息图H1。
从图1b中可见，然后从第一全息图H1制作毛玻璃屏底版H2。为此，第一全息图H1包含的毛玻璃屏的图象从第一全息图H1作为真实图象被重建。这通过利用激光束4以45°角照射第一全息图H1完成。第二全息图H2位于第一全息图H1的图象平面或其附近，由此毛玻璃屏底版作为反射全息图产生在第二全息图上。从图1b可见，第二全息图H2通过在一个角度，例如45°，未耦合的激光束5曝光。然后，第二全息图H2是用于单独全息图批量生产的毛玻璃屏的底版全息图。
图2表示带有光源的、用于制作单独全息图的装置，它将激光6引导到底版H2和在底版H2前与光路中相同位置相接触并含有聚合物层的膜7。激光6通过包含LCD的调制装置(图中未示出)调制。通过激光束8在不同于激光束6的角度上重复照射，可以获得立体效果。
图3a表示使用底版全息图从前面制得的底版全息图制作一增强全息图的一种配置，图3b表示使用根据图3a制作的增强全息图的一种配置。带有透明区11和透明区11以外的不透明区的掩膜10位于毛玻璃屏9上或透镜上。所述透明区11位于全息膜上将产生随后的全息图的区域。
包括毛玻璃屏9和掩膜10的列阵由目标光束12照射并被透明区11中的辐射穿透。在毛玻璃屏9和掩膜10后的光束方向中，全息图13位于被会聚参考光束14照射的地方。依此方式，产生增强全息图13。
然后该增强全息图13可被用于全息图的制作。如图3b可见，它被发散的重建光束25照射，由此在图象平面中，辐射被主要引导到掩膜10的切开(cut-off)区11所在那些区域中。
如图3可见，在全息图的制作中使用的激光束被增强全息图13整形(增强全息图因而也被称为光束整形器)。通过增强全息图13，光子能量集中在掩膜10的透光区11所在的那些区域中。当根据图3a使用时，掩膜10作为实象16产生。这里，列阵的配置使得掩膜10的实象16在LCD所处的位置产生，它调制全息图的制作所用的光束。结果，调制LCD上的选定图象区被特别强地照射或者被以会聚的方式照射，这导致相当更高的光效率。在改进的方法中光效率高达50％，部分高达80％，使用分光方法甚至高达90％。而在未校正的方法中光效率只有例如5％。对于全息图13的50％的效率(衍射效率)，激光总功率的50％被引导到透明区11中。获得了相当大的光增益，由此相应地获得了更短的曝光时间。
Claims (21)
1．一种用于在接触法中复制全息图的底版全息图，特征在于：
全部底版包括多个，优选为三个，单独的底版，每个底版具有不同的信息。
2．根据权利要求1的底版，其特征在于第一底版全息图是毛玻璃屏全息图。
3．根据权利要求1的底版，其特征在于毛玻璃屏是透镜屏形式的有序或结构化的毛玻璃屏。
4．根据权利要求2或3的底版，特征在于由毛玻璃屏(1)的透射全息图制得一反射全息图(H1)，再用该反射全息图(H1)制得毛玻璃屏底版(H2)。
5．根据权利要求2至4中任一权利要求的底版，特征在于毛玻璃屏底版(H2)在至少两个波长，优选地在至少三个波长处制得。
6．根据任一前述权利要求的底版，特征在于第二底版包含恒定信息，优选地为标志符号，更优选地为三维标志符号。
7．根据任一前述权利要求的底版，特征在于第三底版包括电子可读特征。
8．根据任一前述权利要求的底版，特征在于所述单独的底版被曝光成单个底版。
9．根据任一前述权利要求的底版，特征在于由所述底版制得增强全息图(stimulation hologram)。
10．根据权利要求9的底版，特征在于增强全息图作为计算机生成的全息图(CGH)制得。
11．根据权利要求9的底版，特征在于增强全息图用干涉法制得。
12．一种用于制作单独全息图，尤其是全息图(7)的接触拷贝的装置，带有光源以便用激光(6、8)照射底版(H2)和膜(7)，特征在于
一种用于调制相干光束(6、8)的调制装置，尤其是LCD。
13．根据权利要求12的装置，特征在于底版(H2)用几个，优选地为两个或三个不同的波长照射。
14．根据权利要求12或13的装置，特征在于一个用相干光扫描底版和膜的扫描仪。
15．根据权利要求12、13或14的装置，特征在于一用于整形相干光的增强全息图(13)。
16．根据权利要求15的装置，其特征在于，所述增强全息图是计算机生成的全息图(CGH)。
17．根据权利要求15的装置，特征在于增强全息图用干涉法制得。
18．根据权利要求12至17中任一权利要求的装置，特征在于一个用彩色照射底版和膜的彩色装置，尤其是有色彩能力的LCD。
19．根据权利要求12至18中任一权利要求的装置，特征在于一个以不同视界角曝光的装置。
20．一种全息图，尤其是用接触法制作的全息图，特征在于
它是利用根据权利要求1至11中任一权利要求所述的底版和/或权利要求12至19中任一权利要求所述的装置制作的。
21．根据权利要求20的全息图，特征在于由于显影过程引起的彩色移动。
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