[发明专利]一种全视差衍射光变图像光学防伪元件

权利要求书

1.一种全视差衍射光变图像光学防伪元件，其特征在于，该光学防伪元件包括：

基层；以及

至少部分覆盖所述基层的一个表面的光学组件，该光学组件具有微浮雕结构，以使得在一束白光照射在所述光学组件上时，所述光学组件在所述微浮雕结构的作用下呈现至少包括竖直方向上的全视差图像。

2.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其特征在于，所述微浮雕结构的位相通过结合位相板得到。

3.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其特征在于，所述微浮雕结构的位相通过以下方法得到：

1)将所要呈现的原始图像分解为与各个观察方向对应的多个帧图像；

2)根据所述各帧图像的振幅及与各帧图像相关的方向系数得到物平面复振幅；

3)对所述物平面复振幅进行菲涅尔逆变换，并对菲涅尔逆变换后得到的物光在光学组件表面的复振幅提取位相，得到微浮雕结构的位相；

4)根据所述微浮雕结构的位相得到微浮雕结构的复振幅；

5)将所述微浮雕结构的复振幅与预先设计好的位相板的复振幅相乘，并进行菲涅尔变换后，将得到的结果分解为与各个观察方向对应的多个帧图像，再对该多个帧图像中的每帧图像的复振幅的振幅取1并保留位相，然后乘以各帧原始图像的振幅，得到新的物平面的复振幅；以及

6)对所述新的物平面的复振幅进行菲涅尔逆变换，并对菲涅尔逆变换后得到的物光在光学组件表面的复振幅提取位相，得到微浮雕结构的位相。

4.根据权利要求3所述的光学防伪元件，其特征在于，重复步骤4)-6)5-10次后获取最终计算得到的微浮雕结构的位相。

5.根据权利要求4所述的光学防伪元件，其特征在于，所述位相板的位相的设计方法包括：

将所述位相板分割成多个像素，该像素的大小、数量与所述原始图像的各帧图像的像素大小及数量一致；

将所述位相板的每个像素再分割成与原始图像被分解得到的多个帧图像的数量相同的亚像素；以及

为每个亚像素赋予与对应帧图像的方向系数相关联的位相值，得到所述位相板的位相。

6.根据权利要求5所述的光学防伪元件，其特征在于，所述位相板的位相值通过将所述多个帧图像的传播矢量的绝对值乘以第一常量再加上第二常量得到。

7.根据权利要求5所述的光学防伪元件，其特征在于，所述位相板的位相分布为二次曲面加上常量。

8.根据权利要求1至7中任一项权利要求所述的光学防伪元件，其特征在于，所述微浮雕结构的微浮雕单元在至少一个横向方向的尺寸为0.3μm-10μm，其中所述微浮雕结构由多个微浮雕单元组成。

9.根据权利要求1至7中任一项权利要求所述的光学防伪元件，其特征在于，所述微浮雕结构的微浮雕单元在至少一个横向方向的尺寸为0.8μm-6μm，其中所述微浮雕结构由多个微浮雕单元组成。

10.根据权利要求1至7中任一项权利要求所述的光学防伪元件，其特征在于，所述微浮雕结构的占空比为0.2-0.8。

11.根据权利要求1至7中任一项权利要求所述的光学防伪元件，其特征在于，所述微浮雕结构的占空比为0.35-0.65。

12.根据权利要求1至7中任一项权利要求所述的光学防伪元件，其特征在于，所述微浮雕结构的深度为0.02μm-3μm。

13.根据权利要求1至7中任一项权利要求所述的光学防伪元件，其特征在于，所述微浮雕结构的深度为0.07μm-1μm。

14.根据权利要求1至7中任一项权利要求所述的光学防伪元件，其特征在于，所述微浮雕结构的深度满足以下条件：在混合光射入所述微浮雕结构上时，一种波长的光在透射光和/或反射光方向上干涉相长，以使得所述光学防伪元件在透射光和/或反射光方向上呈现出第一颜色，而在衍射光方向上呈现出第二颜色。

15.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其特征在于，该光学防伪元件还包括：

复制层，位于所述基层与所述光学组件之间，该复制层的第一表面与所述基层相接合，所述光学组件的微浮雕结构形成在该复制层的第二表面的至少部分区域。