[发明专利]一种双异像非相干光再现的菲涅尔全息图的制备方法

说明书

本发明提供了一种双异像非相干光再现的菲涅尔全息图的制备方法，具体包括：首先分别计算两个不同的物光与离轴的斜入射的平行参考光在较短的菲涅尔衍射区内的干涉全息图；其次再分别计算两幅全息图的傅立叶变换频谱图；接着将第一幅频谱图进行带通滤波处理、只保留正一级衍射再现像的频谱，将第二幅频谱图进行带通滤波处理、只保留负一级衍射再现像的频谱；最后将两幅滤波处理后的频谱图相加，再进行逆傅里叶变换计算从而得到双异像菲涅尔全息图。本全息图用非相干光源如LED灯即可再现，而且再现光是两个不同的物像，分别位于全息图的前后两侧，具有明显的上浮、下沉景深感，成像清晰，视角效果新颖独特，易于辨识，适合大众防伪。

技术领域

本发明涉及防伪技术领域，具体涉及一种双异像非相干光再现的菲涅尔全息图的制备方法。

背景技术

随着世界范围内新防伪技术的不断涌现，以及大众对防伪产品防伪水平的需求不断提高，防伪技术正不断从传统的静态、单一与二维平面视觉效果向动态变化、三维立体、色彩丰富的效果延伸。

图像再现技术是一种有效的二线防伪手段，具体地，将适当的光源照射在防伪元件表面上时，能够在相应的接收屏上观察到特定的图文信息；而直接观察时，不能观察到上述图文信息。因此，这该图像再现技术需要借助一定的条件才能够观察到隐藏的特征。

传统的图像再现技术一般采用衍射光栅，即通过表面微浮雕结构对入射光的衍射，将光线衍射至±1级的位置。经过适当的排布衍射光栅的周期和方向，能够控制衍射光斑的位置，进而将若干光斑组合成具有特定意义的图文。但是由于衍射原理导致存在±1级衍射，一般会在镜面反射的左右出现两个对称的图案，故限制了图文信息的设计。同时，由于衍射方向与入射光的频率严格相关，故该再现技术需要的光线一般为激光。而当采用白光或日光照明时，再现图案的清晰度非常差。

由于白光光源易于获得，特别是随着智能手机的普及，闪光灯作为白光照明光源得到了广泛的使用，甚至阳光、手电、投影仪光源等多种光源均可以用于白光再现的照明。如何实现白光(如手机上的LED灯、照明射灯等)照射下图像的清晰且独特的立体再现成了亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种双异像非相干光再现的菲涅尔全息图的制备方法，该全息图用非相干光源如LED灯即可再现，而且再现光是两个不同的物像，分别位于全息图的前后两侧，具有明显的上浮、下沉景深感，成像清晰，视角效果新颖独特，易于辨识，适合大众防伪。

为实现上述技术方案，本发明提供了一种双异像非相干光再现的菲涅尔全息图的制备方法，具体包括如下步骤：

S1、分别计算两个不同的物光与离轴的斜入射的平行参考光在设定范围内的菲涅尔衍射区内的干涉全息图；

S2、分别计算步骤S1中获得的两幅全息图的傅里叶变换频谱图；

S3、将第一幅频谱图进行带通滤波处理，只保留正一级衍射再现像的频谱，将第二幅频谱图进行带通滤波处理，只保留负一级衍射再现像的频谱；

S4、将两幅滤波处理后的频谱图相加，再进行逆傅里叶变换计算从而得到双异像菲涅尔全息图。

优选的，所述步骤S1中具体计算过程如下：

S11、绘制两个物图像U_o1和U_o2，其中U_o1和U_o2尺寸大小范围为2mm～12mm；

S12、根据菲涅尔衍射积分公式分别计算两个物图像的菲涅尔衍射光场复振幅O₁、O₂，计算公式分别为：