[发明专利]复杂全息图、复杂全息图的制作和使用方法

说明书

技术领域

本公开涉及全息图以及全息图的制作和使用方法，更具体地，涉及复杂全息图。还公开了包含复杂全息图的物品。

背景技术

无论是出于安全目的或品牌保护，体积全息图是一种越来越流行的真品认证机制。体积全息图可用于这些目的，主要是因为其可被复制相对困难。通过干涉两个相干光束创建干涉图案并将该图案存储于全息记录介质中，创建体积全息图。在干涉前，通过将数据或图像传至两个相干光束中的一个光束，可以将信息和图像存储于全息图中。可以通过利用匹配两个原始光束（用于创建全息图）中的任何一个光束的几何形状和波长的光束对它进行照射，读出该全息图，并且可显示存储在全息图中的任何数据或图像。通常地，可通过满足布拉格衍射条件的其他光的波长，读出全息图。因为记录全息图的所需方法复杂，所以其可用于物品认证，例如信用卡、软件、护照、服装等等。

最常见的体积全息图类型是透射全息图和反射全息图。为了形成体积全息图，需要利用两种光束。一个光束称为信号光束，携带需编码至全息图的图像信息。第二个光束为不带信息的平面波，也被称为参考光束。物体（或信号）光束和参考光束形成干涉图案，干涉图案以衍射光栅的形式记录于全息介质中。当物体光束和参考光束从同一侧入射到全息介质上时，就形成了透射全息图，且之所以称之为透射全息图，是因为在观察全息图时，该光束必须要穿过全息材料才能到达查看器（viewer）。

在另一方面，在反射全息图的记录过程中，参考光束和物体光束从相对的两侧照射全息介质。通常地，反射全息图仅反射写入波长周围的波长的窄带内的光。正因为如此，反射全息图的全息图像倾向于为单色。该干涉条纹由驻波（当由相反方向移动的两束光束发生相互作用时产生）形成。所形成的条纹位于层内，与薄膜感光乳剂的表面基本平行。反射全息图将仅反射与全息图的条纹间距相同或相近的波长。在给定的写入波长（λ）下，条纹间距相同。因此，对于特定的写入波长（λ），全息图将为单色且仅反射与λ相近的波长。

已做出很大努力开发彩色反射全息图。在实现彩色反射全息图的传统方法中，利用每种主要（添加的）颜色（红色、蓝色和绿色）中的相干光的光束，在感光片上记录不同的全息图。在实践中，每个光束的聚焦和/或放大取决于其波长，对准（registration of）三种图像非常困难，尤其是对于大的感光片；良好的对准需要对各光束进行仔细的角度调整。需要添加额外的参照光源（例如，蓝光激光和绿光激光、以及红光激光），但同时也显著增加了系统复杂性以及增加了系统成本。此外，记录介质，例如感光乳剂，对于不同波长，通常具有不同的感光度，还要求仔细控制每束光的曝光时间和强度。

因此，仍存在对于反射全息图的改进制作方法的需要。更具体地，需要更简单、更成本有效的复杂（例如多色）全息图的制作方法。

发明内容

本文公开了复杂全息图以及包含复杂全息图的物品的制作方法，以及其使用方法。

在一个实施例中，在静止状态下具有化学组成和介质变形率的全息记录介质中制作全息图的方法，可包括：将介质变形率改变成不同于该介质变形率的第一变形率，其中改变该变形率不改变全息记录介质的化学组成；以及在第一变形率下，于全息记录介质中记录第一全息图。该全息记录介质可包括可变形的、光学透明材料中的光化学活性染料。

在另一个实施例中，在全息记录介质中制作全息图的方法，可包括：在第一变形率下，于全息记录介质中记录第一全息图；将该第一变形率改变成与第一变形率不同的第二变形率，其中将该第一变形率改变成第二变形率包括改变全息记录介质上所施加的压缩量；以及在第二变形率下，于全息记录介质中记录第二全息图，从而形成已记录的全息图。

仍在另一个实施例中，在具有化学组成的全息记录介质中制作全息图的方法，可包括：在第一变形率下，于全息记录介质中记录第一全息图；将第一变形率改变成不同于第一变形率的第二变形率；在第二变形率下，于全息记录介质中记录第二全息图；将第二变形率改变成不同于第一变形率和第二变形率的第三变形率；以及在第三变形率下，于全息记录介质中记录第三全息图。

在另一个实施例中，在全息记录介质中制作全息图的方法，可包括：同时在多个变形率下，于全息记录介质中记录第一全息图，使得全息图具有包含多个条纹间距和/多个条纹角度的干涉条纹。

本文还公开了由上述方法形成的全息图和包含全息图的物品以及这些物品的使用方法。