WO2005008346A1 - Verfahren zum berechnen und erzeugen eines computergenerierten dotmatrix-hologramms sowie speichermedium mit einem solchen hologramm - Google Patents

Verfahren zum berechnen und erzeugen eines computergenerierten dotmatrix-hologramms sowie speichermedium mit einem solchen hologramm Download PDF

Info

Publication number
WO2005008346A1
WO2005008346A1 PCT/EP2004/007611 EP2004007611W WO2005008346A1 WO 2005008346 A1 WO2005008346 A1 WO 2005008346A1 EP 2004007611 W EP2004007611 W EP 2004007611W WO 2005008346 A1 WO2005008346 A1 WO 2005008346A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hologram
point distribution
storage medium
dot
dot matrix
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/007611
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan BORGSMÜLLER
Tobias Kresse
Matthias Gerspach
Steffen Noehte
Kay Schulte-Wieking
Original Assignee
Tesa Scribos Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tesa Scribos Gmbh filed Critical Tesa Scribos Gmbh
Publication of WO2005008346A1 publication Critical patent/WO2005008346A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/08—Synthesising holograms, i.e. holograms synthesized from objects or objects from holograms
    • G03H1/0891—Processes or apparatus adapted to convert digital holographic data into a hologram
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/08—Synthesising holograms, i.e. holograms synthesized from objects or objects from holograms
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
    • G03H1/30—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique discrete holograms only
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/0493—Special holograms not otherwise provided for, e.g. conoscopic, referenceless holography
    • G03H2001/0497—Dot matrix holograms

Definitions

  • This international search report has been prepared by the International Searching Authority and will be transmitted to the applicant in accordance with Article 18. A copy will be sent to the International Office.
  • This international search report comprises a total. Leaves. X
  • a copy of the state-of-the-art documents mentioned in this report is enclosed. 1.
  • the international search was carried out on the basis of a translation of the international application submitted to the authority (Rule 23.1 b)). > - D With regard to the nucleotide and / or amino acid sequence disclosed in the international application, see field no. 2.
  • the invention relates to a method for calculating and generating a computer-generated dot matrix hologram and a storage medium with a computer-generated dot matrix hologram.
  • a dot matrix hologram is a small, pictorial representation that, when viewed in different shimmering colors, reproduces an image created by a variety of diffraction gratings.
  • the starting point for the calculation of a dot matrix hologram is a pixel-by-pixel representation of an image or generally a pattern, for example a drawing, a logo, a photograph, a font or the like.
  • image is used for all representations.
  • Each pixel in the image is converted into a field, also commonly referred to as a dot.
  • Dot matrix holograms therefore consist of a large number of individual dots. Each dot contains a diffraction grating, with different dots having different diffraction gratings depending on the pixel. The differences can be generated by a suitable choice of the degrees of freedom, angle of the grid lines, grid constant, intensity, shape of the dot and the grid shape, for example sine or rectangular grids. - 2 -
  • Dot matrix holograms of the conventional type are written by superimposing two or more laser beams in the material of a storage medium, the angle between the laser beams determining the grating constant of the diffraction grating of the dot. The color is determined by the grating constant, which a light beam diffracted at the dot assumes at a certain observation angle.
  • Dot matrix holograms are directly visible and can be viewed in daylight. The resulting images shimmer in different colors, which result from the different diffraction gratings of the individual dots. It is therefore not necessary to use a special illuminating beam, for example a laser beam, in order to read out the dot matrix hologram. Nevertheless, a laser beam can be used for targeted reading. Each dot then bends the laser beam in a different direction, which creates a reconstruction and, for example, data can be read out.
  • a special illuminating beam for example a laser beam
  • Computer generated holograms are mostly two-dimensional holograms, - 3 -
  • the different optical properties of the individual points can be reflection properties, for example due to surface topography, varying optical path lengths in the material of the storage medium (refractive indices) or color values of the material.
  • the optical properties of the individual points are calculated by a computer, so they are so-called computer-generated holograms (CGH).
  • CGH computer-generated holograms
  • the individual points of the hologram are written into the material while the hologram is being written, the focus being in the area of the surface or in the material of the storage medium. Focusing in the area of the focus results in a small area of action on the material of the storage medium, so that a large number of points of the hologram can be written in a small area.
  • the optical property of the point written depends on the intensity of the write beam. For this purpose, the writing beam is scanned in two dimensions with varying intensity over the surface or an area in the volume of the storage medium.
  • the intensity of the write beam is modulated either via an internal modulation of the light source, for example a laser diode, or via an external modulation of a write beam outside the light source, for example with the aid of optoelectronic elements.
  • the light source can be designed as a pulsed laser, the pulse lengths of which can be controlled, so that the Pulse lengths can be used to control the intensity of the write beam.
  • the computer-generated hologram By scanning the intensity-modulated write beam, one or more surfaces with an irregular point distribution are created, the computer-generated hologram. This can be used to identify and individualize any object.
  • Scanning lithographic systems for producing computer-generated holograms are known per se. Both laser lithographic and electron beam or other lithographic systems are described here. Laser lithographic systems are able to achieve a resolution of approximately 25,000 dpi on an area of 1 to 5 mm 2 . The writing speed is about 1 Mpixel / s, so that one hologram can be written in a time of approx.
  • Each computer-generated hologram can only be read with the aid of a reading beam; the surface of the hologram itself does not have any directly visible and recognizable information, as is the case with a dot matrix hologram.
  • the invention is based on the technical problem of improving the calculation and production of a dot matrix hologram and of shortening the production time and of using the various possibilities of computer-generated holograms.
  • the technical problem also consists in specifying a storage medium which can be provided with a dot matrix hologram in a shorter time.
  • the technical problem outlined above is solved by a method for calculating a dot matrix hologram for an image, in which each pixel of the image is converted into a dot with an associated diffraction grating, in which the degrees of freedom of the diffraction grating each Dots of the dot matrix hologram are determined and in which the diffraction grating of each dot is converted into a point distribution to be written in a storage medium.
  • the technical problem is solved by a method for generating a dot matrix hologram in a storage medium, in which the dot matrix hologram is calculated in accordance with the first teaching of the invention, in which a write beam focuses on the storage medium and is two-dimensional is moved relative to the storage medium and in which the point distribution to be written is written by introducing point-wise radiation energy, the intensity of the write beam being controlled as a function of the position of the write beam on the storage medium.
  • the dots of the dot matrix hologram according to the invention are not generated by superimposing two laser beams, but the diffraction grating is written point by point, preferably with the aid of a laser lithograph.
  • Each dot can be referred to as a "computer generated dot”.
  • the degrees of freedom of the diffraction grating of each dot can be determined by the angle of the grating structure, the grating constant, the shape of the dot and the type of grating.
  • dots of any size and shape can be written, which can also vary from dot to dot. This means that all possible degrees of freedom for calculating the dots are available, which enables higher coding.
  • an individual dot matrix hologram can be written directly. There 'is no longer as in the prior art development step necessary. With a suitable material, a master can also be produced without a development step (direct mastering). The dot matrix holograms can therefore be used as - 7 -
  • the point distribution to be written preferably has only two types of dots with only two different diffraction grating arrangements. This dot distribution can also be called binary.
  • a special form of the binary dot matrix type in turn consists in that one dot type has a diffraction grating and that the other dot type has no diffraction grating.
  • the dot matrix hologram thus consists of dots with the same or identical diffraction gratings and of "white" dots that have no diffraction grating.
  • Such a dot matrix hologram can be produced by completely overwriting an existing diffraction grating in the size of the entire dot matrix hologram in the regions of the “white” dot type.
  • a 1D or 2D barcode is preferably calculated as a dot matrix hologram.
  • the barcode contains machine-readable information that can be recognized and evaluated by reading the dot matrix hologram directly.
  • a point distribution is preferably calculated which has the point distribution of a computer-generated hologram in the areas not occupied by the dots of the dot matrix hologram.
  • a point distribution is calculated which has at least partially dots with a point distribution of one or more, preferably nested, computer-generated holograms.
  • a computer-generated dot matrix hoogram can thus be combined with one or more computer-generated holograms.
  • a computer-generated dot matrix hologram is superimposed on a computer-generated hologram, so that the advantages of the computer-generated dot matrix hologram and the computer-generated hologram can be combined in a point distribution.
  • the dot matrix hologram is then directly visible, while the computer-generated hologram can only be reproduced and read out by illuminating it with a laser beam. It is therefore possible to obtain information that can be read out directly by ensuring authenticity via the computer-generated hologram.
  • an optimization process is used to improve the quality of the reconstruction.
  • Transformation algorithm preferably a gradual and random binarization algorithm, applied.
  • a quantization operation is applied in the level of the point distribution of the hologram, i.e. a gray value distribution is assigned to quantized and defined gray values.
  • the preferred variant is binary quantization, i.e. the assignment to black and white values.
  • the point distribution can be trimmed to the intended shape within the entire point distribution.
  • the point distribution of the hologram is therefore reduced to the binary form of a 2D barcode and included in the calculation or optimization of the hologram. The loss of information associated with the removal of partial areas of a fully calculated hologram is thereby considerably reduced.
  • the resulting reconstruction can also be replaced by the desired reconstruction at the level of the reconstruction.
  • the subsequent back calculation during the next iteration step thus inserts the optimal information.
  • the optimized composite point distribution from at least two different holograms is optimized again by an iterative Fourier transformation algorithm, the entire point distribution being in the level of the point distribution - 10 -
  • the technical problem outlined above is also solved by a storage medium with at least one area in which a point distribution is inscribed, the points of the point distribution having an optical property of the material of the storage medium that is different from the original state, and wherein the point distribution has been produced using a method according to the second teaching of the invention.
  • 3a-d an embodiment of a conversion of a photo into a computer-generated dot matrix hologram including an image of the read hologram
  • Fig. 4a, b an embodiment of a point distribution according to the invention by a partial - 11 -
  • 5a, b an embodiment of a dot matrix hologram according to the invention with an image of a 2D barcode as a macroscopic superstructure and with a point distribution of a computer-generated hologram in the brightly appearing sections of the 2D barcode,
  • 6a-c an exemplary embodiment of a dot matrix hologram according to the invention with an image of a micro script as a macroscopic superstructure and with a point distribution of a computer-generated hologram in the sections of the point distribution surrounding the micro script.
  • FIG. 1 shows a greatly enlarged representation of two variants of dots of a dot matrix hologram. - 12 -
  • Fig. La shows the designs of circular dots, each having a hatching, which represent the diffraction grating contained in the respective dot.
  • the hatching differs between different dots in the alignment of the grid lines and sometimes also in the distance between the hatching lines.
  • a varying lattice constant can be realized in this way.
  • 1b shows a series of dots which have a curved shape, which can also be referred to as an L shape.
  • the different dots have different hatches, which are intended to illustrate different diffraction gratings.
  • the present invention relates to the configuration of the dot matrix hologram as a computer-generated dot matrix hologram, in which the diffraction grating of each dot is calculated in the form of a point distribution and is written into a storage medium. 2 shows different variants in the form of 5x5 point distributions.
  • FIG. 2b shows a corresponding distribution for vertically running columns.
  • the elements of the 5 ⁇ 5 field covered with dots run diagonally.
  • All versions of the 5x5 fields in FIGS. 2a to 2c have in common that the fields occupied by points lie in the grid of the 5x5 field. The variation of the possible diffraction gratings is therefore limited to a small number.
  • the arrangement of the points in FIG. 2d is not restricted to the grid of the 5 ⁇ 5 field. It is therefore possible to provide rows of points that deviate from the grid at a flat angle in order to produce a corresponding diffraction grating.
  • the laser lithographs known from the prior art achieve a resolution of up to 0.2 ⁇ m, so that with a grid dimension of 1 ⁇ m a diffraction grating according to FIG. 2d can be generated with high resolution.
  • 3a shows an image in the form of a photograph. The photograph is broken down into individual pixels.
  • each pixel is now converted into a dot, the angle, size of the dot, shape of the dot, etc. depending on the gray value of the pixel.
  • each white dot is converted to a vertical mini grid that corresponds to a dot of the dot matrix.
  • Such a mini grid consisting of 6 points is shown on the right in FIG. 3b. - 14 -
  • 3c shows the structure of the computer-generated dot matrix hologram, the resolution of the grids of the individual dots being enlarged for clarification.
  • the number of lines is usually considerably larger, but this cannot be clarified in the size of the figure at hand.
  • the generated image is then written point by point with a laser lithograph or other suitable device in a material, so that incident light in the written points is delayed in its phase by refractive index variation or by relief. It is also possible to write these holograms as amplitude holograms.
  • the written image is called a dot matrix hologram.
  • the dot matrix hologram When the dot matrix hologram is viewed in white light, it shimmers in rainbow colors.
  • the original image can be seen, as shown in Fig. 3d in a grayscale representation.
  • the iridescent colors can be recognized, for example, by the different gray levels of the background, which can be recognized as clearly different colors in a colored representation.
  • the point distribution to be written into a storage medium should have only two types of dots with only two different diffraction grating arrangements, one dot type in particular having a diffraction grating and the other dot type having no diffraction grating. - 15 -
  • This point distribution is generated by overwriting a continuous diffraction grating shown in FIG. 4a in the areas in which no diffraction grating should be present. These correspond to the white areas shown in FIG. 4b.
  • the areas with the diffraction grating will therefore have the usual colored, iridescent appearance, while the white areas cause a normal reflection of the incident light.
  • FIG. 5 shows a particularly preferred exemplary embodiment of the present invention, in which a 2D barcode is used as the computer-generated dot matrix hologram.
  • the dark areas shown in FIG. 5a are completely covered with dots.
  • the lighter areas, on the other hand, are covered with a diffraction grating that has an optical effect that differs from the dark areas.
  • the mapping of the 2D barcode becomes visible when looking at the point distribution.
  • the computer-generated dot matrix hologram generally has a small area with an edge length of a few millimeters, FIG. 5a represents a large enlargement.
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 5 also has the special feature that a regular diffraction pattern is not provided in the areas shown brightly in FIG. 5a, but that these areas have a computer-generated hologram with an irregular diffraction grating.
  • the reproduced computer-generated hologram is shown in Fig. 5b. It contains a digital data field in the upper left corner and in the lower right corner.
  • FIG. 6 also shows a combination of different diffraction structures within a point distribution.
  • 6a shows the point distribution in which a background with an irregular diffraction structure extending obliquely from the bottom left to the top right is provided. Furthermore ', the letter string "tesa scribos" included in the pixel distribution, wherein the surfaces of the letters alternately a diffraction pattern with vertically or horizontally running diffraction lines have.
  • the individual letters can be understood as a whole as dots of the dot matrix.
  • each letter is composed of a large number of smaller dots, which directly adjoin one another and have diffraction gratings which merge into one another.
  • a dot matrix hologram results, which in the present case bears the image of a micro script.
  • FIG. 6b A view of the point distribution is shown in FIG. 6b. Due to the different diffraction effects of the different areas, the background has an irregular gray color, while the letters alternate between white and black. The latter is due to the fact that, on the one hand, the incident light is preferably diffracted in the direction of observation and, on the other hand, is not or only very slightly diffracted in the direction of observation.
  • a further information content is also contained in the point distribution in this exemplary embodiment.
  • the irregular diffraction structure which runs obliquely from the bottom left to the top right, is designed as a computer-generated hologram.
  • the information contained in the hologram which is shown in FIG. 6c, can therefore be obtained by reading out with the aid of, for example, a laser beam.
  • the resulting data bit patterns correspond to the patterns shown in Fig. 5b.
  • FIGS. 7a to 7h The first steps according to FIGS. 7a to 7f correspond to the previously explained method steps in order to generate a computer-generated dot matrix hologram in combination with a computer-generated hologram.
  • the desired reconstruction is defined, Fig. 7a.
  • the dot matrix information is also defined, FIG. 7b.
  • the point distribution to be calculated for the desired reconstruction is shown in FIG. 7c.
  • the combination of the dot matrix information and the point distribution is also shown in FIG. 7d.
  • FIG. 7e shows the reconstruction of the hologram corresponding to the point distribution according to FIG. 7c. Furthermore, FIG. 7f shows the reconstruction of the point distribution according to FIG. 7d, the information loss already shown above being clear in the comparison between FIGS. 7e and 7f.
  • the later shape of the hologram is included in the calculation according to the dot matrix • information.
  • An iterative Fourier transformation algorithm is used, here preferably the gradual and random binarization algorithm. Iterative Fourier transformation algorithms go back and forth between the level of the hologram and the level of the reconstruction, ie the respective intensity distributions are calculated by forward and backward beam paths. Thereby in - 19 -
  • a quantization operation is used in the level of the hologram to calculate quantized holograms.
  • the resulting reconstruction is replaced by the desired reconstruction in a signal window.
  • the shape of the hologram is included in the algorithm. In addition to the quantization operation, this is carried out as a further operation in the level of the hologram.
  • FIG. 7g shows the result of the optimization in the form of the optimized point distribution
  • FIG. 7h shows the reconstruction of the optimized point distribution.
  • the improved quality of the reconstruction becomes clear in the comparison between FIGS. 7f and 7h.
  • the dot matrix information is visible in the point distribution in the same way as in FIG. 7d before the optimization.
  • FIG. 8 shows a further example of the optimization explained above using an image of a photograph instead of the 2D barcode as dot matrix information.
  • the sequence of FIGS. 8a to 8h corresponds to the sequence of FIGS. 7a to 7h, so that reference can be made to the description given above.
  • FIG. 9 shows a third exemplary embodiment of an optimization of the point distribution, a second optimization step being used below for the previously described first optimization, which in the special case of the data matrix hologram, that is to say a combination of a 2D - 20 -
  • Barcode dot matrix hologram can be made with two different computer generated holograms.
  • the data matrix hologram is based on the fact that the interference fringes of a hologram have a preferred direction depending on the reconstruction. This is shown in FIGS. 9a and 9b for two different holograms 1 and 2. The corresponding reconstructions 1 and 2 are shown in FIGS. 9c and 9d.
  • FIGS. 9i and 9j show the reconstructions for both combinations 1 and 2, with a loss of information compared to the reconstructions 1 and 2 according to FIGS. 9c and 9d being evident.
  • FIG. 9k shows the overall combination of both combinations 1 and 2, which, as already mentioned, are complementary to one another.
  • FIG. 91 shows the reconstruction of the overall combination, the quality of the reconstruction essentially corresponding to the quality of the reconstructions of the individual combinations 1 and 2 according to FIGS. 9i and 9j. - 21 -
  • the first optimization described above is carried out for each of the two combinations 1 and 2.
  • the simple optimization is based on the principle that the later form of the hologram is included in the calculation.
  • the reconstructions of the non-optimized combinations 1 and 2 according to FIGS. 9i and 9j there is already a quality improvement in the form of a better contrast and a better resolution.
  • the same result is obtained for the combination of the two optimized holograms 1 and 2, which is shown in FIG. 9q, the reconstruction of which is shown in FIG. 9r.
  • the entire hologram according to FIG. 9q is calculated again.
  • the reconstruction of the combination is assumed and the hologram as a whole is calculated using the iterative Fourier transformation described above.
  • the resulting double optimized combination of holograms 1 and 2 is shown in Fig. 9s.
  • the associated reconstruction of the double-optimized point distribution is shown in FIG. 9t, a significant increase in quality being achieved again in comparison with the reconstruction of the single-optimized point distribution according to FIG. 9r.
  • FIG. 9u shows the partial hologram extracted from the double-optimized point distribution, which corresponds to the single-optimized hologram 1 according to FIG. 9m. Its reconstruction is shown in Fig. 9v. 9w likewise shows that extracted from the twice-optimized point distribution - 22 -
  • Partial hologram which corresponds to the simply optimized hologram 2 according to FIG. 9n. Its reconstruction is shown in Fig. 9x. In both reconstructions according to FIGS. 9v and 9x, the information of the other hologram can be seen as a weak image. For example, in the upper right corner and the lower left corner of the reconstruction according to FIG. 9v, the letter B can be seen, which is not contained in the reconstruction of the simply optimized partial hologram according to FIG. 9o.
  • the preferred direction of the interference fringes remains, so the partial holograms can still be used for a computer-generated dot matrix hologram, in particular for a data matrix hologram, despite joint optimization.
  • the second optimization delivers very high quality results.
  • the quality of the resulting hologram is comparable to a normally optimized hologram without data matrix information. This is shown in FIGS. 9y and 9z for such a calculation and associated reconstruction. If one compares the reconstructions which are shown in FIG. 9t for the double-optimized point distribution of a dot matrix hologram and in FIG. 9z for a point distribution of a "normal" computer-generated hologram, there are only a few - 23 -
  • the point distribution according to FIG. 9s additionally contains the dot matrix information of the underlying 2D barcode.
  • both technologies allow the freely selectable setting of the angle in space, the grating constant and the amplitude of the diffraction grating. So far, both technologies are equivalent. However, in contrast to classic technology, the amplitude can be varied within the computer-generated dots.
  • the shape of the dots of the dot matrix can be chosen freely, but with the technology of computer-generated dot matrix holograms, a much finer structuring of the dot shape is possible due to the freely selectable dot shape in the units of the spacing of the individual points of the dot distribution. This is in the range of 1 ⁇ m and thus significantly below the resolution of classic technology.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Berechnen eines Dotmatrix-Hologramms für eine Abbildung, bei dem jedes Pixel der Abbildung in ein Dot mit einem zugeordneten Beugungsgitter umgerechnet wird, bei dem die Freiheitsgrade des Beugungsgitters jedes Dots des Dotmatrix-Hologramms festgelegt werden und bei dem das Beugungsgitter jedes Dots in eine in einem Speichermedium zu schreibende Punkteverteilung umgerechnet wird. Daher kann die für das Berechnen und Herstellen von computergenerierten Hologrammen eingesetzte Technik auch gewinnbringend für das Berechnen und Herstellen von Dotmatrix-Hologrammen angewandt werden.

Description

INTERNATIONALER RECHERCHENBERICHT (Artikel 18 sowie Regeln 43 und 44 PCT)
Figure imgf000003_0001
Dieser internationale Recherchenbericht wurde von der Internationalen Recherchenbehörde erstellt und wird dem Anmelder gemäß Artikel 18 übermittelt. Eine Kopie wird dem Internationalen Büro übermittelt. Dieser internationale Recherchenbericht umfaßt insgesamt. Blätter. X Darüber hinaus liegt ihm jeweils eine Kopie der in diesem Bericht genannten Unterlagen zum Stand der Technik bei. 1. Grundlage des Berichts a. Hinsichtlich der Sprache ist die internationale Recherche auf der Grundlage der internationalen Anmeldung in der Sprache durchgeführt worden, in der sie eingereicht wurde, sofern unter diesem Punkt nichts anderes angegeben ist. | | Die internationale Recherche ist auf der Grundlage einer bei der Behörde eingereichten Übersetzung der internationalen Anmeldung (Regel 23.1 b)) durchgeführt worden. >- D Hinsichtlich der in der internationalen Anmeldung offenbarten Nucleotid- und/oder Aminosäuresequenz siehe Feld Nr. 2. D Bestimmte Ansprüche haben sich als nicht recherchierbar erwiesen (siehe Feld II). 3. D Mangelnde Einheitlichkeit der Erfindung (siehe Feld III). 4. Hinsichtlich der Bezeichnung der Erfindung | | wird der vom Anmelder eingereichte Wortlaut genehmigt. [x~| wurde der Wortlaut von der Behörde wie folgt festgesetzt: VERFAHREN ZUM BERECHNEN UND ERZEUGEN EINES COMPUTERGENΞRIERTEN DOTMATRIX-HOLO- -GRAMMS SOWIE SPEICHERMEDIUM MIT EINEM SOLCHEN HOLOGRAMM
5. Hinsichtlich der Zusammenfassung |x"| wird der vom Anmelder eingereichte Wortlaut genehmigt. | | wurde der Wortlaut nach Regel 38.2b) in der in Feld Nr. IV angegebenen Fassung von der Behörde festgesetzt. Der Anmelder kann der Behörde innerhalb eines Monats nach dem Datum der Absendung dieses internationalen Recherchenberichts eine Stellungnahme vorlegen. 6. Hinsichtlich der Zeichnungen a. ist folgende Abbildung der Zeichnungen mit der Zusammenfassung zu veröffentlichen: Abb. Nr. £a | | wie vom Anmelder vorgeschlagen | | wie von der Behörde ausgewählt, weil der Anmelder selbst keine Abbildung vorgeschlagen hat. [x] wie von der Behörde ausgewählt, weil diese Abbildung die Erfindung besser kennzeichnet. b. P] wird keine der Abbildungen mit der Zusammenfassung veröffentlicht.
Formblatt PCT/ISA 210 (Blatt 1 ) (Januar 2004) Verfahren zum Berechnen und Erzeugen eines computergenerierten Dotmatrix-Hologramms sowie Speichermedium mit einem σomputergenerierten Dotmatrix- Hologramm
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Berechnen und Erzeugen eines computergenerierten Dotmatrix-Hologramms sowie Speichermedium mit einem computergenerierten Dotmatrix-Hologra m.
Ein Dotmatrix-Hologramm ist eine kleine, bildhafte Darstellung, die bei einer Betrachtung in verschiedenen schimmernden Farben ein Bild wiedergibt, das durch eine Vielzahl von Beugungsgittern erzeugt wird.
Ausgangspunkt der Berechnung eines Dotmatrix-Hologramms ist eine pixelweise Darstellung eines Bildes oder allgemein eines Musters, beispielsweise einer Zeichnung, eines Logos, einer Photographie, einer Schrift oder ähnlichem. Im Folgenden wird der Oberbegriff Abbildung für sämtliche Darstellungen verwendet. Jedes Pixel der Abbildung wird in ein Feld, allgemein auch als Dot bezeichnet , umgerechnet.
Dotmatrix-Hologramme bestehen also aus einer Vielzahl von einzelnen Dots. Jeder Dot beinhaltet ein Beugungsgitter, wobei unterschiedliche Dots unterschiedliche Beugungsgitter in Abhängigkeit vom Pixel aufweisen. Die Unterschiede können dabei durch eine geeignete Wahl der Freiheitsgrade Winkel der Gitterlinien, Gitterkonstante, Intensität, Form des Dots und der Gitterform, bspw. Sinus- oder Rechteckgitter erzeugt werden. - 2 -
Dotmatrix-Hologramme der herkömmlichen Art werden durch eine Überlagerung zweier oder mehrerer Laserstrahlen in das Material eines Speichermediums geschrieben, wobei der Winkel zwischen den Laserstrahlen die Gitterkonstante des Beugungsgitters des Dots bestimmt. Durch die Gitterkonstante wird die Farbe bestimmt, welche ein an dem Dot gebeugter Lichtstrahl unter einem bestimmten Beobachtungswinkel annimmt .
Die Geschwindigkeit der Herstellung ist im Stand der Technik wegen der komplizierten Vorgehensweise beschränkt auf ca. 15 Dots pro Sekunde, so dass die Herstellung eines aus einer Vielzahl von Dots bestehenden Dotmatrix- Hologramms weitaus länger als 1 sec, sogar teilweise mehrere Minuten dauert. Das Herstellen eines solchen Dotmatrix-Hologramms ist somit ein zeit- und kostenauf ändiger Prozess.
Dotmatrix-Hologramme sind direkt sichtbar und können bei Tageslicht betrachtet werden. Die dabei entstehenden Bilder schimmern in verschiedenen Farben, die aufgrund der unterschiedlichen Beugungsgitter der einzelnen Dots entstehen. Es ist also kein spezieller Beleuchtungsstrahl , bspw. ein Laserstrahl erforderlich, um das Dotmatrix- Hologramm auszulesen. Dennoch kann für ein gezieltes Auslesen durchaus ein Laserstrahl angewendet werden. Jeder Dot beugt dann den Laserstrahl in eine andere Richtung, wodurch eine Rekonstruktion entsteht und beispielsweise Daten ausgelesen werden können.
Aus dem Stand der Technik ist weiterhin bekannt, computergenerierte Hologramme durch eine PunkteVerteilung in Form einer Matrix zu erzeugen. Computergenerierte Hologramme sind überwiegend zweidimensionale Hologramme, - 3 -
die aus einzelnen Punkten mit unterschiedlichen optischen Eigenschaften bestehen und aus denen bei Beleuchtung mit einer kohärenten elektromagnetischen Welle, insbesondere Lichtwelle durch Beugung in Transmission oder Reflexion Bilder und/oder Daten reproduziert werden. Die unterschiedlichen optischen Eigenschaften der einzelnen Punkte können Reflexionseigenschaften beispielsweise durch Oberflächentopographie, variierende optische Weglängen im Material des Speichermediums (Brechungsindizes) oder Farbwerte des Materials sein.
Die optischen Eigenschaften der einzelnen Punkte werden von einem Computer berechnet, es handelt sich somit um so genannte computergenerierte Hologramme (CGH) . Mit Hilfe des fokussierten Schreibstrahls werden während des Schreibens des Hologramms die einzelnen Punkte des Hologramms in das Material eingeschrieben, wobei der Fokus im Bereich der Oberfläche oder im Material des Speichermediums liegt. Eine Fokussierung bewirkt im Bereich des Fokus eine geringe Einwirkungsfläche auf das Material des Speichermediums, so dass eine Vielzahl von Punkten des Hologramms in einem kleinen Bereich geschrieben werden kann. Die optische Eigenschaft des jeweils geschriebenen Punktes hängt dabei von der Intensität des Schreibstrahls ab. Dazu wird der Schreibstrahl in zwei Dimensionen mit variierender Intensität über die Oberfläche oder eine Fläche im Volumen des Speicherermediums gescannt. Die Modulation der Intensität des Schreibstrahls erfolgt dabei entweder über eine interne Modulation der Lichtquelle, beispielsweise eine Laserdiode, oder über eine externe Modulation eines Schreibstrahls außerhalb der Lichtquelle, beispielsweise mit Hilfe von optoelektronischen Elementen. Darüber hinaus kann die Lichtquelle als gepulster Laser ausgebildet sein, dessen Pulslängen steuerbar sind, so dass über die Pulslängen eine Steuerung der Intensität des Schreibstrahls erfolgen kann.
Durch das Abscannen des intensitätsmodulierten Schreibstrahls entsteht somit eine oder mehrere Flächen mit einer unregelmäßigen Punkteverteilung, das oder die computergenerierten Hologramme . Dieses kann zum Kennzeichnen und Individualisieren beliebiger Gegenstände eingesetzt werden.
Scannende lithographische Systeme zur Herstellung von computergenerierten Hologrammen sind an sich bekannt. Hier sind sowohl laserlithographische- als auch elektronenstrahl- oder andere lithographische Systeme beschrieben. Laserlithographischen Systeme sind in der Lage eine Auflösung von etwa 25.000 dpi auf einer Fläche von 1 bis 5 mm2 zu erreichen. Die Schreibgeschwindigkeit beträgt etwa 1 Mpixel/s, damit jeweils ein Hologramm in einer Zeit von ca. Is geschrieben werden kann.
Jedes computergenerierte Hologramm kann nur mit Hilfe eines Lesestrahls ausgelesen werden, die Oberfläche des Hologramms an sich weist keine direkt sichtbare und erkennbare Information auf, wie dieses bei einem Dotmatrix- Hologramm der Fall ist.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, das Berechnen und das Herstellen eines Dotmatrix-Hologramms zu verbessern und die Herstellungszeit zu verkürzen und die vielfältigen Möglichkeiten der computergenerierten Hologramme zu nutzen. Ebenso besteht das technische Problem darin, ein Speichermedium anzugeben, das in kürzerer Zeit mit einem Dotmatrix-Hologramm versehen werden kann. Gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung wird das zuvor aufgezeigte technische Problem durch ein Verfahren zum Berechnen eines Dotmatrix-Hologramms für eine Abbildung gelöst, bei dem jedes Pixel des Bildes in ein Dot mit einem zugeordneten Beugungsgitter umgerechnet wird, bei dem die Freiheitsgrade des Beugungsgitters jedes Dots des Dotmatrix-Hologramms festgelegt werden und bei dem das Beugungsgitter jedes Dots in eine in einem Speichermedium zu schreibende Punkteverteilung umgerechnet wird.
Gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung wird das technische Problem durch ein Verfahren zum Erzeugen eines Dotmatrix-Hologramms in einem Speichermedium gelöst, bei dem das Dotmatrix-Hologramm gemäß der ersten Lehre der Erfindung berechnet wird, bei dem ein Schreibstrahl auf das Speichermedium fokussiert und zweidimensional relativ zum Speichermedium bewegt wird und bei dem die zu schreibende Punkteverteilung durch punktweises Einbringen von Strahlungsenergie geschrieben wird, wobei die Intensität des Schreibstrahls in Abhängigkeit von der Position des Schreibstrahls auf dem Speichermedium gesteuert wird.
Erfindungsgemäß ist also erkannt worden, dass sich die für das Berechnen und Herstellen von computergenerierten Hologrammen eingesetzte Technik auch gewinnbringend für das Berechnen und Herstellen von Dotmatrix-Hologrammen angewandt werden kann.
Die Dots des erfindungsgemäßen Dotmatrix-Hologramms werden nicht durch eine Überlagerung zweier Laserstrahlen erzeugt, sondern das Beugungsgitter wird Punkt für Punkt, in bevorzugter Weise mit Hilfe eines Laserlithographen, geschrieben. Jeder Dot kann als "computergenerierter Dot" bezeichnet werden. Mit der vorliegenden Erfindung ist es also möglich, Dotmatrix-Hologramme mit Hilfe eines Lithographen in kürzerer Zeit und preisgünstiger herzustellen. Dadurch ist es auch möglich, individuelle Dotmatrix-Hologramme herzustellen .
Da die bekannten Laserlithographen mit einer sehr kleinen Schrittweite von ca. 0.1 μm arbeiten, können auch schräge punktfδrmige Gitter mit einer genügend kleinen Gitterkonstante geschrieben werden.
Als Freiheitsgrade des Beugungsgitters jedes Dots kann der Winkel der GitterStruktur, die Gitterkonstante, die Form des Dots und die Gitterart festgelegt werden. Somit können Dots beliebiger Größe und Form geschrieben werden, die auch von Dot zu Dot variieren können. Somit sind alle möglichen Freiheitsgrade für die Berechnung der Dots vorhanden, wodurch eine höhere Kodierung ermöglicht wird.
Aufgrund der Laserlithographietechnik kann nicht nur auf einer Oberfläche eines Speichermediums geschrieben werden, sondern auch in eine tiefere Schicht des Materials des Speichermediums. Auch dieses bietet eine größere Vielfalt an Möglichkeiten des Einschreibens eines computergenerierten Dotmatrix-Hologramms in ein Speichermedium, insbesondere ist ein Schreiben in mehreren Schichten des Materials des Speichermediums möglich.
Bei geeignetem Material kann direkt ein individuelles Dotmatrix-Hologramm geschrieben werden. Es' ist kein Entwicklungsschritt mehr wie im Stand der Technik notwendig. Bei geeignetem Material lässt sich somit auch ein Master ohne Entwicklungsschritt herstellen (Direct Mastering) . Die Dotmatrix-Hologramme können also als - 7 -
individuelle Dotmatrix-Hologramme oder als Master für Kleinserien zur Anwendung kommen.
In bevorzugter Weise weist die zu schreibende Punkteverteilung lediglich zwei Typen von Dots mit nur zwei unterschiedlichen Beugungsgitteranordnungen auf . Man kann diese Dot-Verteilung auch als binär bezeichnen.
Eine besondere Form des binären Dotmatrix-Typs wiederum besteht darin, dass ein Dot-Typ ein Beugungsgitter aufweist und dass der andere Dot-Typ kein Beugungsgitter aufweist. Somit besteht das Dotmatrix-Hologramm aus Dots mit gleichen oder identischen Beugungsgittern und aus "weißen" Dots, die kein Beugungsgitter aufweisen.
Die Herstellung eines solchen Dotmatrix-Hologramms kann dadurch realisiert werden, dass ein bestehendes Beugungsgitter in der Größe des gesamten Dotmatrix- Hologramms in den Bereichen des "weißen" Dot-Typs vollständig überschrieben wird.
In bevorzugter Weise wird ein 1D- oder 2D-Barcode als Dotmatrix-Hologramm berechnet. Dadurch ist eine Anwendung der vorliegenden Erfindung im Verpackungsbereich von Waren und Konsumgütern besonders gut realisierbar. Der Barcode enthält maschinenlesbare Informationen, die über das direkte Auslesen des Dotmatrix-Hologramms erkannt und ausgewertet werden können.
In bevorzugter Weise wird eine Punkteverteilung berechnet, die in den von den Dots des Dotmatrix-Hologramms nicht eingenommenen Bereichen die Punkteverteilung eines computergenerierten Hologramms aufweist. - 8 -
Ebenso ist es möglich, dass eine Punkteverteilung berechnet wird, die zumindest teilweise Dots mit einer Punkteverteilung eines oder mehrerer, vorzugsweise ineinander verschachtelter computergenerierten Hologramme aufweist. Somit kann ein computergeneriertes Dotmatrix- Hoogramm mit einem oder mehreren computergenerierten Hologrammen kombiniert werden.
Daher kommt es zu einer Überlagerung eines computergenerierten Dotmatrix-Hologramms mit einem computergenerierten Hologramm, so dass die Vorteile des computergenerierten Dotmatrix-Hologramms und des computergenerierten Hologramms in einer Punkteverteilung zusammengeführt werden können. Das Dotmatrix-Hologramm ist dann direkt sichtbar, während das computergenerierte Hologramm erst durch ein Ausleuchten mit einem Laserstrahl reproduziert und ausgelesen werden kann. Daher ist es möglich, direkt auslesbare Informationen mit einer Sicherung der Authentizität über das computergenerierte Hologramm zu erreichen.
In der Anwendung mit einem einen 1D- oder 2D-Barcode wiedergebenden computergenerierten Dotmatrix-Hologramm ergibt sich der Vorteil, dass bestehende Systeme, die auf die Anwendung von Barcodes eingerichtet sind, schrittweise für eine Anwendung computergenerierter Hologramme, umgestellt werden können, oder von vornherein der in das Hologramm eingebetteten Barcode direkt gelesen werden kann.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Optimierungsprozess zur Verbesserung der Qualität der Rekonstruktion eingesetzt. Für die Optimierung der Punkteverteilung wird ein iterativer Fourier- - 9 -
Transformationsalgorithmus, vorzugsweise ein Gradual and Random Binarization Algorithmus, angewendet.
Dazu wird in der Ebene der Punkteverteilung des Hologramms eine Quantisierungsoperation angewendet, d.h. eine Grauwerteverteilung wird quantisierten und definierten Grauwerten zugeordnet . Die bevorzugte Variante besteht in der binäre Quantisierung, also der Zuordnung in schwarze und weiße Werte.
Des weiteren kann bei der Optimierung in der Ebene der Punkteverteilung des Hologramms eine Beschneidung der Punkteverteilung auf die vorgesehen Form innerhalb der gesamten Punkteverteilung vorgenommen werden. In einem der oben beschriebenen Beispiele wird also die Punkteverteilung des Hologramms auf die binäre Form eines 2D-Barcodes reduziert und mit in die Berechnung bzw. Optimierung des Hologramms einbezogen. Der mit einem Entfernen von Teilbereichen eines fertig berechneten Hologramms verbundene Informationsverlust wird dadurch erheblich reduziert .
Bei der Optimierung kann weiterhin in der Ebene der Rekonstruktion die sich ergebende Rekonstruktion durch die gewünschte Rekonstruktion ersetzt werden. Durch die nachfolgende Rückberechnung während des nächsten Iterationsschrittes wird somit die optimale Information eingefügt .
Besonders bevorzugt ist es, dass die optimierte zusammengesetzte Punkteverteilung aus mindestens zwei verschiedenen Hologrammen erneut durch einen iterativen Fourier-Transformationsalgorithmus optimiert wird, wobei in der Ebene der Punkteverteilung die gesamte Punkteverteilung - 10 -
und in der Ebene der Rekonstruktion die Rekonstruktion der Kombination angesetzt wird. Daraus entsteht eine zweifach optimierte Punkteverteilung.
Gemäß einer weiteren Lehre der vorliegenden Erfindung wird das oben aufgezeigte technische Problem auch durch ein Speichermedium mit mindestens einem Bereich gelöst, in den eine Punkteverteilung eingeschrieben ist, wobei die Punkte der Punkteverteilung eine gegenüber dem ursprünglichen Zustand geänderte optische Eigenschaft des Materials des Speichermediums aufweisen und wobei die Punkteverteilung mit einem Verfahren gemäß der zweiten Lehre der Erfindung hergestellt worden ist..
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wozu auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen
Fig. la,b Darstellungen von unterschiedlichen Dots eines Dotmatrix-Hologramms ,
Fig. 2a-d verschiedene Ausführungen von computergenerierten Dots bestehend aus einem 5x5-Feld, jedes mit einer anderen Punkteverteilung,
Fig. 3a-d ein Ausführungsbeispiel einer Umsetzung eines Photos in ein computergeneriertes Dotmatrix- Hologramm einschließlich einer Abbildung des ausgelesenen Hologramms,
Fig. 4a,b ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Punkteverteilung, die durch ein partielles - 11 -
Überschreiben eines vollständigen Beugungsgitters erzeugt worden ist,
Fig. 5a, b ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Dotmatrix-Hologramms mit einem Abbild eines 2D- Barcodes als makroskopische Überstruktur und mit einer Punkteverteilung eines computergenerierten Hologramm in den hell erscheinenden Abschnitten des 2D-Barcodes,
Fig. 6a-c ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Dotmatrix-Hologramms mit einem Abbild einer Mikroschrift als makroskopische Überstruktur und mit einer Punkteverteilung eines computergenerierten Hologramm in den die Mikroschrift umgebenden Abschnitten der Punkteverteilung.
Fig. 7a-h ein erstes Ausführungsbeispiel für eine iterative Optimierung eines erfindungsgemäßen Dotmatrix-Hologramms ,
Fig. 8a-h ein zweites Ausführungsbeispiel für eine iterative Optimierung eines erfindungsgemäßen Dotmatrix-Hologramms ,
Fig. 9a-z ein drittes Ausführungsbeispiel für eine iterative Optimierung eines erfindungsgemäßen Dotmatrix-Hologramms .
Fig. 1 zeigt in einer stark vergrößerten Darstellung zwei Varianten von Dots eines Dotmatrix-Hologramms. - 12 -
Fig. la zeigt die Ausführungen von kreisförmigen Dots, die jeweils eine Schraffur aufweisen, die das in dem jeweiligen Dot enthaltene Beugungsgitter darstellen. Die Schraffur unterscheidet sich zwischen unterschiedlichen Dots in der Ausrichtung der Gitterlinien sowie teilweise auch im Abstand der Schraffurlinien zueinander. Darüber kann eine variierende Gitterkonstante realisiert werden.
Fig. 1b zeigt eine Reihe von Dots, die eine gebogene Form, die auch als L-Form bezeichnet werden kann, aufweisen. Auch hier weisen die verschiedenen Dots unterschiedliche Schraffüren auf, die unterschiedliche Beugungsgitter verdeutlichen sollen. Bei dieser Ausgestaltung liegt also im Vergleich zu Fig. la eine Variation der Form der Dots vor.
Somit ist in Fig. 1 die Realisierung von drei der Freiheitsgrade dargestellt worden, nämlich der Winkel des Beugungsgitters, die Gitterkonstante und die Form des Dots. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, auch über die Wahl der Gitterform eine Variation einzubringen. So können beispielsweise sinusförmige und rechteckförmige Gitterformen abwechselnd verwendet werden, um unterschiedliche Beugungseffekte zu erzielen.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Ausgestaltung des Dotmatrix-Hologramms als computergeneriertes Dotmatrix- Hologramm, bei dem das Beugungsgitter jedes Dots in Form einer Punkteverteilung berechnet wird und in ein Speichermedium eingeschrieben wird. Dazu zeigt Fig. 2 verschiedene Varianten in Form von 5x5-Punkteverteilungen.
In Fig. 2a sind waagerecht verlaufende Zeilen des 5x5- Feldes abwechselnd mit Punkten belegt oder nicht belegt. - 13 -
Fig. 2b zeigt eine entsprechende Verteilung für senkrecht verlaufende Spalten. In Fig. 2c verlaufen die mit Punkten belegten Elemente des 5x5-Feldes diagonal. Allen Ausführungen der 5x5-Felder der Fig. 2a bis 2c ist gemeinsam, dass die mit Punkten belegten Felder im Raster des 5x5-Feldes liegen. Die Variation der möglichen Beugungsgitter ist daher auf eine geringe Anzahl beschränkt .
In Fig. 2d ist dagegen die Anordnung der Punkte nicht auf das Raster des 5x5-Feldes beschränkt. Daher ist es möglich, auch abweichend vom Raster unter einem flachen Winkel verlaufende Reihen von Punkten vorzusehen, um ein entsprechendes Beugungsgitter zu erzeugen.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Laserlithographen erreichen eine Auflösung von bis zu 0,2 μm, so dass bei einem Rastermaß von 1 μm ein Beugungsgitter entsprechend Fig. 2d mit hoher Auflösung erzeugt werden kann.
Anhand der Fig. 3a bis 3d wird im Folgenden die Vorgehensweise des Erzeugens und Wiedergebens eines computergenerierten Dotmatrix-Hologramms erläutert.
Fig. 3a zeigt eine Abbildung in Form einer Photographie . Die Photographie wird in einzelne Bildpunkte (Pixel) zerlegt.
Jedes Pixel wird nun in ein Dot umgerechnet, wobei Winkel, Größe des Dots, Form des Dots usw. von dem Grauwert des Pixels abhängen. In diesem Beispiel wird jeder weiße Punkt in ein vertikales Minigitter umgewandelt, das einem Dot der Dotmatrix entspricht. Ein solches Minigitter bestehend aus 6 Punkten ist in Fig. 3b rechts dargestellt. - 14 -
Fig. 3c zeigt die Struktur des computergenerierten Dotmatrix-Hologramms, wobei zur Verdeutlichung die Auflösung der Gitter der einzelnen Dots vergrößert worden ist. In einem realen Dotmatrix-Hologramm ist in der Regel die Anzahl der Linien erheblich größer, was sich jedoch nicht in der Größe der vorliegenden Abbildung verdeutlichen ließe.
Anschließend wird das erzeugte Bild Punkt für Punkt mit einem Laserlithographen oder einer anderen geeigneten' Vorrichtung in ein Material geschrieben, so dass auftreffendes Licht in den geschriebenen Punkten in seiner Phase durch Brechungsindexvariation oder durch Relief verzögert wird. Es ist auch möglich diese Hologramme als Amplitudenhologramme einzuschreiben. Das geschriebene Bild wird Dotmatrix-Hologramm genannt .
Bei Betrachtung des Dotmatrix-Hologramms im weißen Licht schillert es in Regenbogenfarben. Das ursprüngliche Bild ist zu erkennen, wie in Fig. 3d in einer Graustufendarstellung dargestellt- ist . Die schillernden Farben kann man beispielsweise an den unterschiedlichen Graustufen des Bildhintergrundes erkennen, die in einer farbigen Darstellung als deutlich verschiedene Farben zu erkennen sind.
In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen computergenerierten Dotmatrix-Hologramms dargestellt. Die in ein Speichermedium zu schreibende Punkteverteilung soll lediglich zwei Typen von Dots mit nur zwei unterschiedlichen Beugungsgitteranordnungen aufweisen, wobei insbesondere ein Dot-Typ ein Beugungsgitter und der andere Dot-Typ kein Beugungsgitter aufweist. - 15 -
Diese Punkteverteilung wird dadurch erzeugt, dass ein in Fig. 4a dargestelltes durchgängiges Beugungsgitter in den Bereichen, in denen kein Beugungsgitter vorhanden sein soll, überschrieben wird. Diese entsprechen den in Fig. 4b dargestellten weißen Bereichen. In der Wiedergabe werden daher die Bereiche mit dem Beugungsgitter die übliche farbig schillernde Erscheinung haben, während die weißen Bereiche eine normale Reflektion des auftreffenden Lichtes bewirken.
Fig. 5 zeigt ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem als computergeneriertes Dotmatrix-Hologramm ein 2D-Barcode verwendet wird. Die in Fig. 5a dargestellten dunklen Bereiche sind dabei vollständig mit Punkten belegt. Die helleren Bereiche sind dagegen mit einem Beugungsgitter belegt, das eine von den dunklen Bereichen abweichende optisch Wirkung aufweist. Somit wird die Abbildung des 2D-Barcodes in der Betrachtung der Punkteverteilung sichtbar. Da das computergenerierte Dotmatrix-Hologramm in der Regel eine kleine Fläche mit einer Kantenlänge von wenigen Millimetern aufweist, stellt die Fig. 5a eine starke Vergrößerung dar.
Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel weist darüber hinaus die Besonderheit auf, dass in den in Fig. 5a hell dargestellten Bereiche nicht ein regelmäßiges Beugungsmuster vorgesehen ist, sondern dass diese Bereiche ein computergeneriertes Hologramm mit einem unregelmäßigen Beugungsgitter aufweisen.
Die dargestellte Punkteverteilung weist somit zwei verschiedene Informationsgehalte auf. Zum einen den in Fig. 5a dargestellten 2D-Barcode als direkt sichtbares Muster - 16 -
und die holographische Information, die erst durch ein Auslesen, ' beispielsweise mit Hilfe eines Laserstrahles, sichtbar gemacht werden kann. Das reproduzierte computergenerierte Hologramm ist in Fig. 5b dargestellt. Es enthält in der linken oberen Ecke und in der rechten unteren Ecke jeweils ein digitales Datenfeld.
Somit ergibt sich eine Kombination von verschiedenen Kodierungsstufen innerhalb der selben Punkteverteilung, die sich vorteilhaft für eine Authentizitätsprüfung der direkt lesbaren Information des Dotmatrix-Hologramms einsetzen lässt .
Fig. 6 zeigt ebenfalls eine Kombination verschiedener BeugungsStrukturen innerhalb einer Punkteverteilung.
Fig. 6a zeigt die Punkteverteilung, in der ein Hintergrund mit einer schräg von unten links nach oben rechts verlaufenden unregelmäßigen BeugungsStruktur vorgesehen ist. Des Weiteren ist ' die Buchstabenfolge "tesa scribos" in der Punkteverteilung enthalten, wobei die Flächen der Buchstaben abwechselnd ein Beugungsmuster mit senkrecht oder waagerecht verlaufenden Beugungslinien aufweisen.
Die einzelnen Buchstaben können einerseits als Ganzes als Dots der Dotmatrix verstanden werden. Andererseits kann auch angenommen werden, das jeder Buchstabe aus einer Vielzahl kleinerer Dots zusammengesetzt ist, die jeweils direkt aneinander grenzen und ineinander übergehende Beugungsgitter aufweisen. In jedem Fall ergibt sich aber ein Dotmatrix-Hologramm, das vorliegend das Abbild einer Mikroschrift trägt . - 17 -
In Fig. 6b ist eine Ansicht der Punkteverteilung dargestellt . Durch die unterschiedlichen Beugungswirkungen der verschiedenen Flächen weist der Hintergrund eine unregelmäßig graue Farbe auf, während die Buchstaben abwechselnd weiß und schwarz erscheinen. Letzteres ist dadurch bedingt, dass das auftreff nde Licht einerseits bevorzugt in Beobachtungsrichtung gebeugt wird und andererseits nicht oder nur in sehr geringem Maße in Beobachtungsrichtung gebeugt wird.
Daher ergibt sich der typische Effekt eines Dotmatrix- Hologramms, das verschiedene Bereiche mit unterschiedlicher Beugungswirkung in der direkten Beobachtung in unterschiedlichen Farben und Helligkeiten erscheinen. Die Mikroschrift ist daher deutlich zu erkennen.
Darüber hinaus ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel ein weiterer Informationsgehalt in der Punkteverteilung enthalten. Denn die schräg von unten links nach oben rechts verlaufenden unregelmäßigen Beugungsstruktur ist als computergeneriertes Hologramm ausgebildet. Daher kann durch ein Auslesen mit Hilfe beispielsweise eines Laserstrahls die im Hologramm enthaltene Information erhalten werden, die in Fig. 6c dargestellt ist. Die sich ergebenden Datenbitmuster entsprechen den in Fig. 5b dargestellten Mustern.
Im folgenden wird noch eine Tabelle angegeben, die einen Vergleich zwischen dem klassischen und dem computergenerierten Dotmatrix-Hologramm ermöglicht. Dadurch werden die Möglichkeiten des computergenerierten DotMatrix- Hologramms noch besser erkennbar. - 18 -
Im Folgenden wird eine Optimierung der Punkteverteilungen von e'rfindungsgemäßen Dotmatrix-Hologrammen anhand von drei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Zunächst wird auf die Fig. 7a bis 7h Bezug genommen. Die ersten Schritte gemäß Fig. 7a bis 7f entsprechen dabei den zuvor erläuterten Verfahrensschritten, um ein computergeneriertes Dotmatrix-Hologramm in Kombination mit einem computergenierten Hologramm zu erzeugen.
Zunächst wird die gewünschte Rekonstruktion definiert, Fig. 7a. Ebenso wird die Dotmatrix-Information festgelegt, Fig. 7b. Die zu berechnende Punkteverteilung zu der gewünschten Rekonstruktion ist in Fig. 7c dargestellt. Die Kombination aus der Dotmatrix-Information und der Punkteverteilung ist weiterhin in Fig. 7d dargestellt.
Fig. 7e zeigt die Rekonstruktion des Hologramms entsprechend der Punkteverteilung gemäß Fig. 7c. Des weiteren zeigt Fig. 7f die Rekonstruktion der Punkteverteilung gemäß Fig. 7d, wobei der bereits oben aufgezeigte Informationsverlust im Vergleich zwischen den Fig. 7e und 7f deutlich wird.
Bei der nachfolgenden Optimierung der Punkteverteilung wird die spätere Form des Hologramms entsprechend der Dotmatrix- •Information in die Berechnung mit einbezogen. Dabei wird ein iterativer Fourier-Transformations Algorithmus verwendet, hier vorzugsweise der Gradual and Random Binarization Algorithmus. Iterative Fourier-Transformations Algorithmen gehen zwischen der Ebene des Hologramms und der Ebene der Rekonstruktion hin und her, d.h. die jeweiligen Intensitätsverteilungen werden durch vorwärts und rückwärts gerichtete Strahlenverläufe berechnet. Dabei werden in - 19 -
beiden Ebenen die folgenden unterschiedlichen Operationen angewendet. Zur Berechnung von quantisierten Hologrammen wird in der Ebene des Hologramms eine Quantisierungsoperation angewendet . In der Ebene der Rekonstruktion wird in einem Signalfenster die sich ergebende Rekonstruktion durch die gewünschte Rekonstruktion ersetzt.
Während der Optimierung für das in Fig. 7g dargestellte Dotmatrix-Hologramm wird die Form des Hologramms in den Algorithmius mit einbezogen. Dieses wird in der Ebene des Hologramms neben der Quantisierungsoperation eine als weitere Operation durchgeführt.
Fig. 7g zeigt das Ergebnis der Optimierung in Form der optimierten Punkteverteilung, während Fig. 7h die Rekonstruktion der optimierten Punkteverteilung zeigt. Im Vergleich zwischen Fig. 7f und 7h wird die verbesserte Qualität der Rekonstruktion deutlich. Des weiteren ist in der Punkteverteilung die Dotmatrix-Information in gleicher Weise wie in Fig. 7d vor der Optimierung sichtbar.
Fig. 8 zeigt ein weiteres Beispiel der zuvor erläuterten Optimierung anhand einer Abbildung einer Photographie anstelle des 2D-Barcodes als Dotmatrix-Information . Die Abfolge der Fig. 8a bis 8h entspricht der Abfolge der Fig. 7a bis 7h, so dass auf die zuvor angegebene Beschreibung Bezug genommen werden kann.
Fig. 9 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Optimierung der Punkteverteilung, wobei nachfolgend zur zuvor beschriebenen ersten Optimierung ein zweiter Optimierungsschritt angewendet wird, der im Spezialfall des Datamatrix-Hologramms, also einer Kombination eines 2D- - 20 -
Barcode Dotmatrix-Hologramm mit zwei verschiedenen computergenerierten Hologramme vorgenommen werden kann.
Das Datamatrix-Hologramm beruht darauf, dass die Interferenzstreifen eines Hologramms je nach Rekonstruktion eine Vorzugsrichtung besitzen. Dieses ist in den Fig. 9a und 9b für zwei verschiedene Hologramme 1 und 2 dargestellt. Die entsprechenden Rekonstruktionen 1 und 2 zeigen Fig. 9c und 9d.
Für das Datamatrix-Hologramm werden zwei Hologramme mit unterschiedlichen Vorzugsrichtungen kombiniert, wobei die Dotmatrix-Information eines 2D-Barcodes gemäß Fig. 9e und dessen Invertierung gemäß Fig. 9f verwendet werden. Daraus ergeben sich die Kombinationen 1 und 2 mit den Hologrammen 1 und 2 gemäß Fig. 9g und 9h. Dort, wo in der Kombination 1 eine die Information des Hologramms 1 wiedergebende Punkteverteilung angeordnet ist, weist die Kombination 2 leere Flächen auf und umgekehrt .
Die Fig. 9i und 9j zeigen die Rekonstruktionen zu beiden Kombinationen 1 und 2, wobei ein Informationsverlust gegenüber den Rekonstruktionen 1 und 2 gemäß Fig. 9c und 9d zu erkennen ist.
Fig. 9k zeigt die Gesamtkombination aus beiden Kombinationen 1 und 2, die wie bereits erwähnt komplementär zueinander sind. Fig. 91 zeigt dann die Rekonstruktion der Gesamtkombination, wobei die Qualität der Rekonstruktion im wesentlichen der Qualität der Rekonstruktionen der einzelnen Kombinationen 1 und 2 gemäß den Fig. 9i und 9j entspricht . - 21 -
Im nächsten Schritt wird die oben bereits beschriebene erste Optimierung für jede der beiden Kombinationen 1 und 2 durchgeführt. Die einfache Optimierung beruht auf dem Prinzip, dass die spätere Form des Hologramms in die Berechnung mit einbezogen wird. Daraus ergeben sich die optimierten Hologramme 1 und 2- gemäß Fig. 9m und 9n, deren jeweilige Rekonstruktion in den Fig. 9o und 9p dargestellt sind. Im Vergleich zu den Rekonstruktionen der nicht optimierten Kombinationen 1 und 2 gemäß Fig. 9i und 9j zeigt sich bereits eine Qualitätsverbesserung in Form eines besseren Kontrastes und einer besseren Auflösung. Das gleiche Ergebnis ergibt sich für die Kombination aus den beiden optimierten Hologrammen 1 und 2, die in Fig. 9q dargestellt ist, deren Rekonstruktion Fig. 9r zeigt.
In der zweiten Optimierung wird von der ersten Optimierung ausgehend das gesamte Hologramm gemäß Fig. 9q noch einmal berechnet. Dabei wird von der Rekonstruktion der Kombination ausgegangen und das Hologramm als Ganzes mit Hilfe der zuvor beschriebenen iterativen Fouriertransformation berechnet. Die daraus entstehende gesamte zweifach optimierte Kombination der Hologramme 1 und 2 ist in Fig. 9s dargestellt. Die zugehörige Rekonstruktion der zweifach optimierten Punkteverteilung zeigt Fig. 9t, wobei im Vergleich mit der Rekonstruktion der einfach optimierten Punkteverteilung gemäß Fig. 9r nochmals eine deutliche Steigerung der Qualität erzielt wird.
Fig. 9u zeigt das aus der zweifach optimierten Punkteverteilung extrahierte Teilhologramm, das dem einfach optimierten Hologramm 1 gemäß Fig. 9m entspricht. Dessen Rekonstruktion zeigt Fig. 9v. Ebenso zeigt Fig. 9w das aus der zweifach optimierten Punkteverteilung extrahierte - 22 -
Teilhologramm, das dem einfach optimierten Hologramm 2 gemäß Fig. 9n entspricht. Dessen Rekonstruktion zeigt Fig. 9x. In beiden Rekonstruktionen gemäß Fig. 9v und 9x erkennt man als schwaches Abbild die Information des jeweils anderen Hologramms. Beispielsweise ist in der rechten oberen Ecke und der linken unteren Ecke der Rekonstruktion gemäß Fig. 9v der Buchstabe B zu erkennen, der in der Rekonstruktion des einfach optimierten Teilhologramms gemäß Fig. 9o nicht enthalten ist .
Daraus erkennt man, wie die zweite Optimierung entsteht. Es kommt zu einer Vermischung der Informationen aus beiden Hologrammen, die jedoch zu einer deutlichen Qualtiätsverbesserung führt. Anscheinend korrigiert ein Teilhologramm den Restfehler, der durch das andere Teilhologramm entsteht .- Die Teilhologramme korrigieren sich also gegenseitig.
Die Vorzugsrichtung der Interferenzstreifen bleibt jedoch bestehen, die Teilhologramme sind also trotz gemeinsamer Optimierung weiterhin für ein computergeneriertes Dotmatrix-Hologramm, insbesondere für ein Datamatrix- Hologramm einsetzbar.
Die zweite Optimierung liefert qualitativ sehr hochwertige Ergebnisse. Die Qualität des resultierenden Hologramms ist vergleichbar mit einem normal optimiert berechneten Hologramm ohne Datamatrix-Information. Dieses zeigen die Fig. 9y und 9z für eine solche Berechnung und zugehörige Rekonstruktion. Vergleicht man die Rekonstruktionen, die in den Fig. 9t für die zweifach optimierte Punkteverteilung eines Dotmatrix-Hologramms und in Fig. 9z für eine Punkteverteilung eines "normalen" computergenerierten Hologramms dargestellt sind, so sind nur noch geringe - 23 -
Qualitätsunterschiede fest zu stellen. Trotz der nahezu gleichen Qualitäten der Rekonstruktionen enthält die Punkteverteilung gemäß Fig. 9s jedoch zusätzlich noch die Dotmatrix-Information des zugrunde liegenden 2D-Barcodes.
Im folgenden wird ein Vergleich zwischen der klassischen Dotmatrix-Technologie und der Technologie der computergenerierten Dotmatrix-Hologramme angestellt .
Beide Technologien erlauben die frei wählbare Einstellung des Winkels im Raum, der Gitterkonstante und der Amplitude des Beugungsgitters. In so weit sind beide Technologien gleichwertig. Jedoch kann im Gegensatz zur klassischen Technologie die Amplitude innerhalb der computergenerierten Dots variiert werden.
Bei beiden Technologien kann die Form der Punkte der Dotmatrix frei gewählt werden, jedoch ist bei der Technologie der computergenerierten Dotmatrix-Hologramme eine viel feinere Strukturierung der Dotform aufgrund der frei wählbaren Dotform in den Einheiten des Abstandes der einzelnen Punkte der Punkteverteilung möglich. Diese liegt im Bereich von 1 μm und damit erheblich unterhalb der Auflösung der klassischen Technologie.
Die folgenden Eigenschaften der Technologie der computergenerierten Dotmatrix-Hologramme können bei der klassischen Technologie nicht verwirklicht werden.
Ausprägung des Dots als Dammangrating, da diese spezielle Form des Gitters nur durch eine Punktmatrix realisierbar ist. Ausprägung des Dots als Fourierhologramm Dot als beliebiges Punktmuster binär - 24 -
Dot als beliebiges Punktmuster mit beliebigen
Grauwerten
Dots als mehrere Muster in verschiedenen Lagen
- 25 -
Übersicht über die freien Parameter der beiden DotMatrix Technologie :
Figure imgf000028_0001

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Verfahren zum Berechnen eines Dotmatrix-Hologramms für eine Abbildung, bei dem jedes Pixel der Abbildung in ein Dot mit einem zugeordneten Beugungsgitter umgerechnet wird, bei dem die Freiheitsgrade des Beugungsgitters jedes Dots des Dotmatrix-Hologramms festgelegt werden und bei dem das Beugungsgitter jedes Dots in eine in einem Speichermedium zu schreibende Punkteverteilung umgerechnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als Freiheitsgrade des Beugungsgitters jedes Dots der Winkel der Gitterstruktur, die Gitterkonstante, die Form des Dots und die Gitterart festgelegt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die zu schreibende Punkteverteilung lediglich zwei Typen von Dots mit nur zwei unterschiedlichen Beugungsgitteranordnungen aufweist .
4. Verfahren nach Anspruch 3 , bei dem ein Dot-Typ ein Beugungsgitter aufweist und bei dem der andere Dot-Typ kein Beugungsgitter aufweist .
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem ein 1D- oder 2D-Barcode als Dotmatrix- Hologramm berechnet wird.
6 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem eine Punkteverteilung berechnet wird, die in den von den Dots des Dotmatrix-Hologramm nicht eingenommenen Bereichen die Punkteverteilung eines computergenerierten Hologramms aufweist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem eine Punkteverteilung berechnet wird, die zumindest teilweise Dots mit einer Punkteverteilung eines oder mehrerer, vorzugsweise ineinander verschachtelter computergenerierten Hologramme aufweist .
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem für eine Optimierung der Punkteverteilung ein iterativer Fourier-Transformationsalgorithmus, vorzugsweise ein Gradual and Random Binarization Algorithmus, angewendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem in der Ebene der Punkteverteilung des Hologramms eine Quantisierungsoperation angewendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem in der Ebene der Punkteverteilung des Hologramms eine Beschneidung der Punkteverteilung auf die vorgesehen Form innerhalb der gesamten Punkteverteilung vorgenommen wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem in der Ebene der Rekonstruktion die sich aus dem zuletzt durchgeführten Iterationsschritt ergebende Rekonstruktion durch die gewünschte Rekonstruktion ersetzt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei dem die optimierte zusammengesetzte Punkteverteilung aus mindestens zwei verschiedenen Hologrammen erneut durch einen iterativen Fourier- Transformationsalgorithmus optimiert wird, wobei in der Ebene der Punkteverteilung die gesamte Punkteverteilung und in der Ebene der Rekonstruktion die Rekonstruktion der Kombination angesetzt werden.
13. Verfahren zum Erzeugen eines Dotmatrix-Hologramms in einem Speichermedium, bei dem das Dotmatrix-Hologramm nach einem der Ansprüche 1 bis 7 berechnet wird, bei dem ein Schreibstrahl auf das Speichermedium fokussiert und zweidimensional relativ zum Speichermedium bewegt wird und bei dem die zu schreibende Punkteverteilung durch punktweises Einbringen von Strahlungsenergie geschrieben wird, wobei die Intensität des Schreibstrahls in Abhängigkeit von der Position des Schreibstrahls auf dem Speichermedium gesteuert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13 , bei dem der Schreibstrahl relativ zu einem feststehenden Speichermedium bewegt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem bei eststehendem Schreibstrahl das zu beschreibende Medium bewegt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem das Speichermedium flächenhaft belichtet wird, insbesondere durch Anwendung von mehreren parallelen Strahlen.
17. Speichermedium mit mindestens einem Bereich, in den eine Punkteverteilung eingeschrieben ist, wobei die Punkte der Punkteverteilung eine gegenüber dem ursprünglichen Zustand geänderte optische Eigenschaft des Materials des Speichermediums aufweisen und wobei die Punkteverteilung mit einem Verfahren nach Anspruch 8 erzeugt worden ist.
18. Speichermedium nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Punkteverteilung in der Oberfläche des Materials des Speichermediums eingeschrieben wird.
19. Speichermedium nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Punkteverteilung unterhalb der Oberfläche des Materials des Speichermediums eingeschrieben wird.
20. Speichermedium nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Punkteverteilungen in mindestens zwei verschiedenen Ebenen im Material des Speichermediums eingeschrieben werden.
PCT/EP2004/007611 2003-07-11 2004-07-09 Verfahren zum berechnen und erzeugen eines computergenerierten dotmatrix-hologramms sowie speichermedium mit einem solchen hologramm WO2005008346A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10331736.8 2003-07-11
DE10331736 2003-07-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005008346A1 true WO2005008346A1 (de) 2005-01-27

Family

ID=34071649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2004/007611 WO2005008346A1 (de) 2003-07-11 2004-07-09 Verfahren zum berechnen und erzeugen eines computergenerierten dotmatrix-hologramms sowie speichermedium mit einem solchen hologramm

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2005008346A1 (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0375833A1 (de) * 1988-12-12 1990-07-04 Landis & Gyr Technology Innovation AG Optisch variables Flächenmuster
US5291317A (en) * 1990-07-12 1994-03-01 Applied Holographics Corporation Holographic diffraction grating patterns and methods for creating the same
US5301062A (en) * 1991-01-29 1994-04-05 Toppan Printing Co., Ltd. Display having diffraction grating pattern
US5422744A (en) * 1992-06-12 1995-06-06 Symbol Technologies, Inc. Bar code incorporated into holographic display
US5784200A (en) * 1993-05-27 1998-07-21 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Difraction grating recording medium, and method and apparatus for preparing the same
WO2002084405A1 (de) * 2001-03-30 2002-10-24 Tesa Scribos Gmbh Lithograph mit triggermaske und verfahren zum herstellen digitaler hologramme in einem speichermedium

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0375833A1 (de) * 1988-12-12 1990-07-04 Landis & Gyr Technology Innovation AG Optisch variables Flächenmuster
US5291317A (en) * 1990-07-12 1994-03-01 Applied Holographics Corporation Holographic diffraction grating patterns and methods for creating the same
US5301062A (en) * 1991-01-29 1994-04-05 Toppan Printing Co., Ltd. Display having diffraction grating pattern
US5422744A (en) * 1992-06-12 1995-06-06 Symbol Technologies, Inc. Bar code incorporated into holographic display
US5784200A (en) * 1993-05-27 1998-07-21 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Difraction grating recording medium, and method and apparatus for preparing the same
WO2002084405A1 (de) * 2001-03-30 2002-10-24 Tesa Scribos Gmbh Lithograph mit triggermaske und verfahren zum herstellen digitaler hologramme in einem speichermedium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007011162B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Hologrammaufzeichnungsträgers
DE69918688T2 (de) Holographische sicherheitseinrichtung
EP0085066B1 (de) Verfahren zur aufrasterung von halbtonbildmotiven
DE102008046128B4 (de) Optisch variables Sicherheitselement mit Mattbereich
WO2007006455A2 (de) Gitterbild und verfahren zu seiner herstellung
EP1644779B1 (de) Verfahren zum berechnen und zum erzeugen eines computergenerierten hologramms sowie speichermedium mit einem solchen hologramm und eine lesevorrichtung zur dessen lesung
DE102008006072A1 (de) Optisches Element und Verfahren zum Herstellen desselben
EP1377880B1 (de) Lithograph und mikroskop mit eindimensionaler triggermaske und verfahren zum herstellen digitaler hologramme in einem speichermedium
EP2153257B1 (de) Verfahren zum herstellen eines mehrfarbigen volumenhologramms, dokument mit einem solchen hologramm und volumenhologramm-master
DE202007006796U1 (de) Hologramm-Erzeugungsvorrichtung
EP1676156A2 (de) Optisch variable beugungsstruktur und verfahren zu ihrer herstellung
EP1521680B1 (de) Verfahren zum erzeugen eines gitterbildes, gitterbild und sicherheitsdokument
DE102006032538A1 (de) Speichermedium mit einem Sicherheitsmerkmal sowie Verfahren zur Herstellung eines Speichermediums mit einem Sicherheitsmerkmal
DE102007022109A1 (de) Vorrichtung zum Erzeugen eines Reflexionshologramms hoher Auflösung
WO2005008346A1 (de) Verfahren zum berechnen und erzeugen eines computergenerierten dotmatrix-hologramms sowie speichermedium mit einem solchen hologramm
DE10236891A1 (de) Holographisch-optisches Element und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102004006771A1 (de) Verfahren zum Erzeugen eines ebenen oder gekrümmten Gitterbilds und Gegenstand mit einem Gitterbild
EP1377883B8 (de) Verfahren zum herstellen von individualisierten hologrammen
EP3898250B1 (de) Hologrammmaster für eine herstellung von individualisierten hologrammen mit kinetischen beugungsstrukturen
DE102022000102A1 (de) Optisch variables Flächenmuster
DE10100836A1 (de) Optisches Merkmal, insbesondere für Wertdokumente, und Verfahren zu dessen Herstellung
DE10355648A1 (de) Verfahren zum Berechnen und zum Erzeugen eines computergenerierten Hologramms sowie ein Speichermedium mit einem computergenerierten Hologramm
EP1780039A2 (de) Sicherheitselement und Verfahren zu seiner Herstellung
WO2020035394A1 (de) Informationsträger und verfahren zu dessen herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase