【光学全息技术解析与应用展望 】

光学全息技术利用光的干涉和衍射来记录和再现物体光波信息。然而,我们建立的技术与传统激光干涉条纹记录的全息技术有所不同。我们团队采用制版底片,通过透明区域与遮光掩膜图案的组合,设计并绘制出沙粒状的微观结构。通过LED等点光源观察时,即可实现特定图像浮现的光学效果。

这项技术的光学原理、再现条件、结构设计以及未来的应用展望如下。

1. 技术特点与构成要素

我们团队的光学薄膜技术,以制版领域积累的先进描绘技术和感光材料处理技术为基础,通过在照相制版底片上设计和形成高密度透明图案与遮光图案,实现了图像再现功能。
该薄膜上形成了看似随机的沙粒状精细图案,这些图案是根据设计的图像信息生成的。当选择LED等点光源,并从一定的观察角度和距离观看该薄膜时,光线会通过掩膜图案的遮挡或透射,在观察者的视网膜上构成特定的图像。

2. 光学原理

这项技术基于波动光学,涉及光波的干涉和衍射。薄膜上透明与不透明的分布控制着光的传播,决定了点光源发出的光向哪个方向传播以及在哪里成像。反之,全息图就是控制光波以在所需位置形成所需图像的技术,我们通过进行光波衍射传播计算来设计全息图的沙粒图案。

3. 沙粒图案与信息密度

沙粒图案是指在整个薄膜上形成的微小且不规则的图案,为了构成可视图像,需要保持极高的信息密度。这种图案本身并非简单的点集合,而是由对应特定光方向和透射性的优化像素群组成。因此,在普通可见光照明环境下图像不可见,仅在点光源的特定条件下才能被识别,具有高度的选择性。
这使得产品能够获得更高的安全性和艺术效果。

4. 再现条件与设计的工程学方面

利用该技术再现图像时,需要精确控制以下条件:
・点光源的方向性和照射位置
・薄膜的描绘分辨率和对比度
・透射/遮光图案的尺寸和密度
・观察者的视线角度和距离
特别是,薄膜描绘应用了传统的制版技术,可以实现1微米级别的描绘控制。这种分辨率使得非常精细的图像和文字的再现成为可能,对于外观保护和防复制极其有效。
此外,在制造过程中,还利用了正片/负片等照相感光材料进行的灰度处理,以及通过图像合成软件进行的定位运算等。这是一种融合了光学、图形学和制版工程学的尖端技术。

5. 应用领域与可能性

这项技术有望应用于以下领域:
・用于防伪的高安全性标签
・提升品牌价值的装饰性全息贴片
・为限量商品或艺术品增添动态光学效果
・集成在包装中的认证触发显示
・作为交互式展品的空间影像
展望未来,我们还设想与AR(增强现实)的融合,以及与喷墨等技术的复合加工。我们期待它成为融合模拟与数字的下一代视觉信息传输介质。

我们团队提供的沙粒状全息薄膜技术融合了制版技术与光学描绘技术。通过控制光的透射与遮光,实现选择性可视图像形成的技术,我们坚信它将在安全、演出和显示等领域发挥重要作用。