[发明专利]衍射装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种衍射装置，以及其检查和制造方法。本发明可以应用于防止钞票等被伪造。还应当认识到，本发明可以在其他背景下被应用。

释义

衍射光学元件(DOE)：如本文所用，术语衍射光学元件是指数值型衍射光学元件(DOE)。数值型衍射光学元件(DOE)依赖于在远场(或重建平面)中重建二维强度图案的复杂数据的映射。因此，当例如来自点光源或激光的基本上准直的光入射到DOE上时，生成在重建平面中产生投影图像的干涉图案，当合适的查看表面位于重建平面中时或者当以重建平面上的透射来查看DOE时，该投影图像是可见的。通过快速傅立叶变换(FFT)，能够近似两个平面之间的转换。因此，包括幅度和相位信息的复杂数据必须物理地被编码在DOE的微结构中。通过对期望的重建(即远场中的期望的强度图案)执行逆FFT变换，能够计算该DOE数据。

有时将DOE称为计算机生成的全息图，但是DOE与例如彩虹全息图、菲涅耳(Fresnel)全息图以及体积反射全息图的其他类型的全息图不同。

安全文件：如本文所用，术语安全文件包括所有类型的文件和值的令牌以及识别文件，其包括但不限于下述内容：例如纸币和硬币的货币项、信用卡、支票、护照、身份证、证券和股票、驾驶执照、所有权的契约、例如飞机票和火车票的旅行证件、门禁卡和门票、出生、死亡和结婚证书以及成绩单。

透明窗口和半窗口：如本文所用，术语窗口是指与对其施用印刷的基本不透明区域相比的安全文件中的透明区域或半透明区域。窗口可以是完全透明的，以使得光的透射基本上不受影响，或者窗口可以是部分透明或部分半透明的，这使得能够通过窗口区域清楚地看到光的透射但看不到物体。

通过省略形成窗口区域的区域中的至少一个遮光层，可以将该窗口区域形成在如下聚合物安全文件中：其具有施加到透明聚合物基底的至少一侧的一个或更多个遮光层和至少一层透明聚合物材料。如果将遮光层施加到透明基底的两侧，则通过省略窗口区域中的透明基底两侧上的遮光层，可以形成完全透明的窗口。

通过省略仅窗口区域中的安全文件一侧上的遮光层以使得“半窗口”不是完全透明的，但是使得一些光能够在通过该半窗口不能清楚地查看物体的情况下透过，在下文中被称为“半窗口”的部分透明区域或半透明区域可以被形成在两侧都具有遮光层的聚合物安全文件中。

可选地，有可能从例如纸或纤维材料的基本不透明的材料中形成基底，其中将透明塑料材料插入到纸或纤维材料基底的切口或凹槽中，以形成透明窗口区域或半透明半窗口区域。

遮光层：可以将一个或更多个遮光层施加到透明基底以增大安全文件的遮光度。遮光层是这样的：L_T<L_O，其中L_O是入射到文件上的光量，且LT是穿透文件的光量。遮光层可以包括各种遮光涂层中的任一种或更多种。例如，遮光涂层可以包括分布于热活化的交联聚合物材料的粘合剂或载体内的颜料，例如二氧化钛。可选地，透明塑料材料基底可以被夹在纸制的或者由其他部分地或基本不透明的材料所制成的遮光层之间，其中标记随后可以被印刷或否则被施加于该遮光层。

背景技术

使用以各种设置的衍射光学元件(DOE)来从单色或多色源中产生期望的输出光束是已知的。例如，DOE被用作用于激光器的光束整形或电能再分配元件。

使用DOE作为安全文件中的安全特征也是已知的，所述安全文件例如是在文莱和越南发行并且以商标WinDOE销售的聚合物钞票。通常，这种安全特征是通过利用多色或单色光的点源或伪点源照射DOE来被验证的。被重建的光束在反射或透射中被观察为简单的图像，例如字符或一组数字。

尽管安全文件中的DOE作为安全特征已经是成功的，然而它迄今只能够产生这样的DOE：其投影单色图像，或其中由于针对给定波长的衍射级之间的角间距而使得颜色被分离的有色差的多色图像。

鉴于上述情况，期望提供一种能够产生更复杂的彩色图象的衍射装置。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于查看或认证衍射装置的方法，该衍射装置包括响应于可见单色光的第一波长的第一衍射浮雕结构、与该第一衍射浮雕结构至少部分地交错并且响应于可见单色光的第二波长的第二衍射浮雕结构以及与该第一衍射浮雕结构和该第二衍射浮雕结构至少部分地交错并且响应于可见单色光的第三波长的第三衍射浮雕结构，其中，该方法包括下述步骤：

利用第一波长的可见单色光的第一光束来照射所述衍射装置，以在重建平面中产生第一颜色的第一部分图像，