[go: up one dir, main page]

RU2168197C2 - Process of generation of iridescent holographic images - Google Patents

Process of generation of iridescent holographic images Download PDF

Info

Publication number
RU2168197C2
RU2168197C2 RU99116750A RU99116750A RU2168197C2 RU 2168197 C2 RU2168197 C2 RU 2168197C2 RU 99116750 A RU99116750 A RU 99116750A RU 99116750 A RU99116750 A RU 99116750A RU 2168197 C2 RU2168197 C2 RU 2168197C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hologram
rainbow
iridescent
holographic images
generation
Prior art date
Application number
RU99116750A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Б.С. Алешин
А.В. Бондаренко
Н.Г. Власов
В.Н. Николаев
М.Л. Цибулькин
Original Assignee
Государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем"
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 Государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" filed Critical Государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем"
Priority to RU99116750A priority Critical patent/RU2168197C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2168197C2 publication Critical patent/RU2168197C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Holo Graphy (AREA)

Abstract

FIELD: technical physics. SUBSTANCE: proposed process differs from traditional method of generation of impressed iridescent holograms by effect of aberration of optical systems recorded on hologram as object and visualized with the aid of test objects, for instance, objects-transparencies, diaphragms or lattices. EFFECT: simplified realization of process. 2 dwg

Description

Изобретение относится к технической физике и предназначено для защиты от подделки ответственных документов и ценных бумаг, применения в рекламе и прикладном искусстве на основе голографии. The invention relates to technical physics and is intended to protect against counterfeiting of critical documents and securities, application in advertising and applied art based on holography.

Известен способ-аналог получения радужных голографических изображений, заключающийся в том, что оптическим методом изготовляют голограмму, после чего тиражируют полученную голограмму на тонкопленочные носители, которые наносят затем на защищаемые от подделки документы [1]. A known analogous method of obtaining rainbow holographic images is that a hologram is produced by the optical method, after which the resulting hologram is replicated on thin-film media, which are then applied to documents protected from forgery [1].

Недостатком способа-аналога является сравнительная простота подделки изготовленных в соответствии с ним голограмм на современном уровне даже в небольших частных предприятиях. The disadvantage of the analogue method is the comparative simplicity of forgery of holograms made in accordance with it at the modern level, even in small private enterprises.

Известен способ-прототип получения радужных голографических изображений, заключающийся том, что методом электронной фотолитографии изготовляют голограмму дискретного набора волновых полей, несущих информацию о нескольких фазах движения объекта, тиражируют полученную голограмму на тонкопленочные носители, которые наносят затем на защищаемые от подделки документы. При смещении положения головы наблюдателя, смотрящего на голограмму, в его глаза попадают изображения объекта в различных фазах его движения, что воспринимается наблюдателем как дискретное движение восстановленного изображения [2]. There is a known prototype method for producing rainbow holographic images, which consists in the fact that a hologram of a discrete set of wave fields carrying information about several phases of the object’s motion is produced by electronic photolithography, the resulting hologram is replicated on thin-film media, which are then applied to documents protected from forgery. When the position of the head of the observer looking at the hologram is shifted, images of the object in various phases of its movement fall into his eyes, which is perceived by the observer as a discrete movement of the reconstructed image [2].

Способом-прототипом изготовляют голограммы, восстанавливающие большее, по сравнению с аналогом, число изображений объектов типа тонких линий - траекторий круговых или эллиптических орбит либо узоров. Подделать такие голограммы значительно сложнее, чем описанные выше. Using the prototype method, holograms are produced that restore a larger, in comparison with the analogue, number of images of objects such as thin lines — trajectories of circular or elliptical orbits or patterns. Forging such holograms is much more difficult than those described above.

Недостатком способа-прототипа являются высокая стоимость необходимого оборудования и сложность его эксплуатации. The disadvantage of the prototype method is the high cost of the necessary equipment and the complexity of its operation.

Сущность изобретения состоит в том, что в способе получения радужных голографических изображений, заключающемся в том, что изготавливают радужную голограмму дискретного набора волновых полей, несущих информацию о нескольких фазах движения объекта, тиражируют полученную голограмму на тонкопленочные носители, которые наносят потом на защищаемые от подделки документы, действие аберраций оптических систем, записываемых на голограмму в качестве объекта, визуализируют при помощи тест-объектов, например объектов-транспарантов, диафрагм или решеток. The essence of the invention lies in the fact that in the method of obtaining rainbow holographic images, which consists in producing a rainbow hologram of a discrete set of wave fields that carry information about several phases of the object’s movement, the resulting hologram is replicated on thin-film media, which are then applied to documents protected from forgery , the effect of the aberrations of optical systems recorded on a hologram as an object is visualized using test objects, for example, transparency objects, apertures, or and gratings.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется фиг. 1 и 2. На фиг. 1 показан один из вариантов получения голограммы согласно предложенному способу. Обозначения на фиг. 1 по ходу распространения освещающего излучения 1: 2 - линза, обладающая аберрациями (типа конденсорной), 3 - непрозрачный экран с перемещающимся в горизонтальном направлении отверстием 4, 5 - вспомогательный тест-объект, 6 - фотография-транспарант визуализированного (позитивного) изображения операций, 7 - регистрирующая среда для получения голограммы, 8 - сходящееся опорное волновое поле. На фиг.2 показана схема восстановления изображения одной из тиражированных голограмм, напыленной отражающим покрытием: 1 - восстанавливающий источник обычного белого света, 2 - голограмма, 3 - зона видения, представляющая собой размытое в радугу восстановленное композиционное изображение щели, 4 - глаза наблюдателя. The invention is illustrated in FIG. 1 and 2. In FIG. 1 shows one of the options for obtaining a hologram according to the proposed method. The notation in FIG. 1 along the propagation of illuminating radiation 1: 2 - a lens with aberrations (such as a condenser), 3 - an opaque screen with a horizontal moving hole 4, 5 - an auxiliary test object, 6 - transparency photograph of a visualized (positive) image of operations, 7 — recording medium for obtaining a hologram; 8 — converging reference wave field. Figure 2 shows the image restoration scheme of one of the replicated holograms sprayed with a reflective coating: 1 - a restoring source of ordinary white light, 2 - a hologram, 3 - a vision zone, which is a reconstructed composite image of a slit blurred into a rainbow, 4 - eyes of an observer.

Согласно предложенному способу излучением 1 лазера, работающего в одномодовом или одночастотном режиме, освещают линзу 2, обладающую аберрациями и экранированную непрозрачным экраном 3 и расположенным далее тест-объектом 5 (диафрагмой или решеткой), предназначенным для визуализации волнового поля, прошедшего через открытый участок линзы. В зависимости от типа аберраций после визуализации они могут иметь вид окружностей, эллипсов, гиперболоидов и т. д. Визуализированное изображение аберраций, соответствующее различным положениям отверстия 4, фотографируют и помещают позитивные фотографии 6 последовательно перед регистрирующей средой 7, на которую направляют также опорное волновое поле 8. Голограмму записывают последовательными экспозициями, а между ними смещают отверстие 4 в горизонтальном направлении на величину, примерно равную его длине плюс две длины восстанавливающего источника, так как при восстановлении происходит свертка функций, описывающих отверстие, и функции источника, каждый раз устанавливая фотографию-транспарант с соответствующим визуализированным изображением аберраций, чтобы защитить от воздействия опорного излучения участки регистрирующей среды, не освещенные объектным излучением. После получения голограммы ее тиражируют на тонкопленочные носители, которые наносят затем на защищаемые документы в соответствии с хорошо известной обычной технологией. According to the proposed method, radiation 1 of a laser operating in a single-mode or single-frequency mode illuminates a lens 2 having aberrations and shielded by an opaque screen 3 and a further test object 5 (diaphragm or grating) located to visualize the wave field transmitted through the open portion of the lens. Depending on the type of aberrations after visualization, they can take the form of circles, ellipses, hyperboloids, etc. A rendered image of aberrations corresponding to different positions of the hole 4 is photographed and placed positive photos 6 sequentially in front of the recording medium 7, which also sends the reference wave field 8. The hologram is recorded by successive exposures, and between them the hole 4 is shifted in the horizontal direction by an amount approximately equal to its length plus two lengths restored its source, since the reduction takes place convolution functions describing the opening and the source function, every time the banner photo-setting with the corresponding aberrations visualized image to protect against radiation exposure reference portions of the recording medium is not illuminated object radiation. After receiving the hologram, it is replicated on thin-film media, which is then applied to the protected documents in accordance with the well-known conventional technology.

Восстановленное изображение наблюдают, освещая источником белого света 1 голограмму 2, при этом восстановленное изображение щелевого отверстия, полученного последовательными записями на голограмму отверстия 4, размывается в вертикальном направлении в радугу, образуя зону видения 3, в которой находятся глаза наблюдателя 4. При перемещении глаз наблюдателя в горизонтальном направлении перед ним последовательно восстанавливаются различные визуализированные изображения аберраций, что воспринимается наблюдателем как их дискретное изменение. The reconstructed image is observed by illuminating the hologram 2 with the white light source 1, while the reconstructed image of the slit hole obtained by successive recordings on the hologram of the hole 4 is blurred in the vertical direction into the rainbow, forming a vision zone 3 in which the eyes of the observer 4 are located. When moving the eyes of the observer 4. in the horizontal direction in front of it, various visualized images of aberrations are sequentially restored, which is perceived by the observer as their discrete change of.

В горизонтальном направлении размер зоны видения определяется диаметром линзы 2 только при восстановлении щелевого отверстия в масштабе 1:1. Однако, выбирая расстояния между голограммой и центрами кривизны опорного и восстанавливающего волновых полей неравными друг другу, можно восстановить щелевое отверстие с любым требуемым увеличением и получить соответственно необходимую зону видения. In the horizontal direction, the size of the vision zone is determined by the diameter of the lens 2 only when restoring the slit hole in a 1: 1 scale. However, by choosing the distances between the hologram and the centers of curvature of the reference and restoring wave fields that are unequal to each other, you can restore the slit hole with any desired magnification and obtain the necessary viewing area, respectively.

Визуализировать аберрации можно также и интерференционными методами, включая сдвиговые, тогда отпадает необходимость в визуализирующем тест-объекте, но схема получения голограммы несколько усложнится, так как необходимо будет вводить дополнительное визуализирующее опорное волновое поле. Aberrations can also be visualized by interference methods, including shear ones, then the visualizing test object is no longer necessary, but the hologram production scheme will be somewhat more complicated, since it will be necessary to introduce an additional visualizing reference wave field.

Другой вариант визуализации действия аберраций заключается в том, что на голограмму записывают тест-объект, имеющий вид позитивного изображения на прозрачной основе /типа слайда/, которое называется в голографии объектом-транспарантом. Оптической системой, обладающей, например, сферическими аберрациями, транспарант фокусируется на расстояние несколько сантиметров от регистрирующей среды, на которую записывают голограмму. Действие аберраций проявляется в том, что на восстановленном изображении плоский объект-транспарант наблюдается как сферический, вращающийся при изменении направления наблюдения. Отметим, что такое действие аберраций существенно отличается от тех, что рассматриваются в классической оптике. Действительно, в ней рассматривается интенсивность полученного изображения, усредненная по всей апертуре оптической системы. В данном же случае в глаза наблюдателя попадает информация не об интенсивности, а самих волновых полях, прошедших только через отдельные зоны оптической системы и не усредненных по всей апертуре. Another option for visualizing the effect of aberrations is that a test object is recorded on the hologram, which looks like a positive image on a transparent basis / like a slide /, which is called a transparency object in holography. An optical system having, for example, spherical aberrations, the transparency focuses at a distance of several centimeters from the recording medium onto which the hologram is recorded. The effect of aberrations is manifested in the fact that on a reconstructed image a flat object-transparency is observed as spherical, rotating when the direction of observation changes. Note that such an action of aberrations differs significantly from those considered in classical optics. Indeed, it considers the intensity of the image obtained, averaged over the entire aperture of the optical system. In this case, information on the observer’s eyes is not about the intensity, but the wave fields themselves, which passed only through individual zones of the optical system and were not averaged over the entire aperture.

Экспериментальная проверка предложенного способа подтвердила существенную /по сравнению с прототипом/ простоту его реализации при более разнообразных изобразительных возможностях полученных голограмм. Experimental verification of the proposed method confirmed the significant / compared to the prototype / simplicity of its implementation with more diverse visual capabilities of the obtained holograms.

Источники информации
1. Н.Г. Власов. Радужная голография. Природа, 1993, N 8, с. 74-80.
Sources of information
1. N.G. Vlasov. Rainbow holography. Nature, 1993, N 8, p. 74-80.

2. Holographic Optical Security Systems Pros. Of SPIE, 1991, v. 1509, p. 67-72. 2. Holographic Optical Security Systems Pros. Of SPIE, 1991, v. 1509, p. 67-72.

Claims (1)

Способ получения радужных голографических изображений, заключающийся в том, что изготовляют радужную голограмму дискретного набора волновых полей, несущих информацию о нескольких фазах движения объекта, тиражируют полученную голограмму на тонкопленочные носители, которые наносят затем на защищаемые от подделки документы, отличающийся тем, что действие аберраций оптических систем, записываемых на голограмму в качестве объекта, визуализируют при помощи тест-объектов: объектов-транспарантов, или диафрагм, или решеток, голограмму записывают последовательными экспозициями и между ними смещают в горизонтальном направлении отверстие в непрозрачном экране, предназначенном для экранировании линзы, обладающей аберрациями. The method of obtaining rainbow holographic images, which consists in producing a rainbow hologram of a discrete set of wave fields that carry information about several phases of the object’s movement, replicating the resulting hologram on thin-film media, which are then applied to documents protected from forgery, characterized in that the optical aberrations systems recorded on the hologram as an object, visualized using test objects: transparency objects, or apertures, or gratings, the hologram is recorded vayut successive exposures and between them is displaced in the horizontal direction of the aperture in an opaque screen designed for screening the lens having aberration.
RU99116750A 1999-08-03 1999-08-03 Process of generation of iridescent holographic images RU2168197C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99116750A RU2168197C2 (en) 1999-08-03 1999-08-03 Process of generation of iridescent holographic images

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99116750A RU2168197C2 (en) 1999-08-03 1999-08-03 Process of generation of iridescent holographic images

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2168197C2 true RU2168197C2 (en) 2001-05-27

Family

ID=20223337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99116750A RU2168197C2 (en) 1999-08-03 1999-08-03 Process of generation of iridescent holographic images

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2168197C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2216758C2 (en) * 2001-07-30 2003-11-20 Бондарев Леонид Алексеевич Facility to generate iridescent holograms

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3600146A1 (en) * 1986-01-07 1987-07-09 Seele Gerd METHOD AND DEVICE FOR ACHROMATICALLY RECONSTRUCTING TRANSMISSIONS SHOLOGRAMS
RU2040031C1 (en) * 1992-04-13 1995-07-20 Власов Николай Георгиевич Method of recording iridescent holograms
RU2040032C1 (en) * 1991-12-09 1995-07-20 Малое предприятие "Когерентная оптика" Method of illuminating object

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3600146A1 (en) * 1986-01-07 1987-07-09 Seele Gerd METHOD AND DEVICE FOR ACHROMATICALLY RECONSTRUCTING TRANSMISSIONS SHOLOGRAMS
RU2040032C1 (en) * 1991-12-09 1995-07-20 Малое предприятие "Когерентная оптика" Method of illuminating object
RU2040031C1 (en) * 1992-04-13 1995-07-20 Власов Николай Георгиевич Method of recording iridescent holograms

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2216758C2 (en) * 2001-07-30 2003-11-20 Бондарев Леонид Алексеевич Facility to generate iridescent holograms

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8243353B1 (en) Holography-based device, system and method for coded aperture imaging
US3580655A (en) Wavefront reconstruction
US7652809B2 (en) Method and apparatus for phase-encoded homogenized Fourier transform holographic data storage and recovery
US4138190A (en) Geometrical transformations in optics
US3838903A (en) Wavefront reconstruction
Takaki et al. Simplified calculation method for computer-generated holographic stereograms from multi-view images
JPS58152279A (en) Hologram monitor and hologram apparatus
Fukaya et al. Expansion of the image size and viewing zone in holographic display using liquid crystal devices
US6844945B2 (en) Hologram having authenticating information recorded therein
US6873444B1 (en) Volume holograms in transparent materials
US20020163678A1 (en) Method and apparatus for producing a covert holographic image
JPH11510614A (en) Method and apparatus for forming and reproducing three-dimensional images
RU2168197C2 (en) Process of generation of iridescent holographic images
Rosen et al. Coded aperture correlation holography (COACH)-a research journey from 3D incoherent optical imaging to quantitative phase imaging
Leith et al. Hologram visual displays
Goncharsky et al. DOE for the formation of the effect of switching between two images when an element is turned by 180 degrees
JP2001183962A (en) Method for producing hologram
Song et al. Faceted Fresnel DOEs creating the perception of a floating 3D virtual object under divergent illumination
Leith et al. I Recent Advances in Holography
KR20030025279A (en) Hologram producing method
Gorbatenko et al. Reconstructing an object image using the laser speckle pattern of the diffraction field
Huff et al. Optical techniques for increasing image width in cylindrical holographic stereograms
Chen et al. Single-beam copying system of 360-degree viewable image-plane disk-type multiplex hologram and polarization effects on diffraction efficiency
Leith Holography
Huff et al. Optical techniques for increasing image width in cylindrical holographic stereograms