本发明涉及体全息防伪领域，更具体地说是基于实物干涉的反射式体全息三维防伪的实现方法。
背景技术：
目前市面上的大多数商品都需要用到防伪技术，防伪是企业生产必不可少的一个环节，甚至可以说起到了至关重要的作用。商品防伪在高端装备、烟酒行业、造币业、奢侈品、服装、医疗器械、医药品、食品等等方面应用广泛。
但是目前防伪技术也存在着一些问题和需求。目前市面上的防伪商标主要采用防伪码、二维码、二维全息图案，虽然成本较低，但是由于技术复杂度低，容易被破解和假冒仿制。因此，亟需一种具有高技术含量、高防伪性能和高生产效率的防伪技术。目前市面上应用最广、防伪效果较高的是全息防伪。传统全息防伪是基于二维图案或者伪3d显示的防伪技术，难以再现三维真实图形，其仿制性能仍然有待提升。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供基于实物干涉的反射式体全息三维防伪的实现方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：基于实物干涉的反射式体全息三维防伪的实现方法，该方法所采用的装置包括依次排列的激光器、衰减片、扩束镜、光阑、准直镜、光致聚合物以及三维实物；所述方法包括：
控制激光器发出单色激光；
通过衰减片降低单色激光的光照强度；
通过扩束镜对降低光照强度后的单色激光进行扩束；
通过光阑调整扩束后的单色激光的光斑直径；
通过准直镜对调整光斑直径后的单色激光进行准直调节，以产生平面波；
将平面光入射到光致聚合物上，以作为参考光；
控制入射光垂直透过光致聚合物，并在三维实物上发生反射形成物光；
控制参考光和物光在光致聚合物发生干涉，以形成三维图形。
其进一步技术方案为：所述激光器为红光激光器、绿光激光器或蓝光激光器。
其进一步技术方案为：所述三维实物的表面喷涂有高反射率的纳米涂层。
其进一步技术方案为：该方法所采用的装置还包括电子快门；所述电子快门设于所述衰减片的后方，以用于控制单色激光的开、闭以及其开、闭的时间长短。
基于实物干涉的反射式体全息三维防伪的实现方法，该方法所采用的装置包括激光器、衰减片、半波片、偏振分光镜、挡光板、扩束镜、光阑、准直镜、光致聚合物以及三维实物；所述激光器、衰减片、半波片、偏振分光镜、扩束镜、光阑、准直镜、光致聚合物以及三维实物依次排列设置，所述挡光板位于所述偏振分光镜的上方；所述方法包括：
控制激光器发出单色激光；
通过衰减片降低单色激光的光照强度；
通过旋转半波片改变降低光照强度后的单色激光中的tm偏振光和te偏振光的比例；
通过偏振分光镜把单色激光分为tm偏振光和te偏振光；其中，tm偏振光和te偏振光的偏振方向互相垂直；
通过挡光板遮挡te偏振光，并使tm偏振光发射至扩束镜；
通过扩束镜对tm偏振光进行扩束；
通过光阑调整扩束后的tm偏振光的光斑直径；
通过准直镜对调整光斑直径后的tm偏振光进行准直调节，以产生平面波；
将平面光入射到光致聚合物上，以作为参考光；
控制入射光垂直透过光致聚合物，并在三维实物上发生反射形成物光；
控制参考光和物光在光致聚合物发生干涉，以形成三维图形。
其进一步技术方案为：所述激光器为红光激光器、绿光激光器或蓝光激光器。
其进一步技术方案为：所述三维实物的表面喷涂有高反射率的纳米涂层。
其进一步技术方案为：该方法所采用的装置还包括电子快门；所述电子快门设于所述衰减片的后方，以用于控制单色激光的开、闭以及其开、闭的时间长短。
本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明提供的基于实物干涉的反射式体全息三维防伪的实现方法，通过设置的激光器、衰减片、电子快门、半波片、偏振分光镜、挡光板、扩束镜、光阑、准直镜、光致聚合物、三维实物，利用单束激光反射式体全息对三维实物进行干涉记录，在光致聚合物中形成稳定、真实、清晰的三维图形，从而提高了防伪性能。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明基于实物干涉的反射式体全息三维防伪的实现方法实施例一的流程图；
图2为本发明基于实物干涉的反射式体全息三维防伪的实现方法实施例一的光路结构示意图；
图3为本发明基于实物干涉的反射式体全息三维防伪的实现方法实施例二的流程图；
图4为本发明基于实物干涉的反射式体全息三维防伪的实现方法实施例二的光路结构示意图。
附图标记
实施例一的附图标记：1、激光器；2、衰减片；3、电子快门；4、扩束镜；5、光阑；6、准直镜；7、光致聚合物；8、三维实物；9、半波片；10、偏振分光镜；11、挡光板。
实施例二的附图标记：1、激光器；2、衰减片；3、电子快门；4、扩束镜；5、光阑；6、准直镜；7、光致聚合物；8、三维实物。
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、“或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。
实施例一
本发明提供了一种基于实物干涉的反射式体全息三维防伪的实现方法，请参考图1、3，该方法所采用的装置包括激光器1、衰减片2、半波片9、偏振分光镜10、挡光板11、扩束镜4、光阑5、准直镜6、光致聚合物7以及三维实物8；激光器1、衰减片2、半波片9、偏振分光镜10、扩束镜4、光阑5、准直镜6、光致聚合物7以及三维实物8依次排列设置，挡光板11位于偏振分光镜10的上方；该方法包括以下步骤：
s100、控制激光器1发出单色激光；
s101、通过衰减片2降低单色激光的光照强度；
s102、通过旋转半波片9改变降低光照强度后的单色激光中的tm偏振光和te偏振光的比例；
s103、通过偏振分光镜10把单色激光分为tm偏振光和te偏振光；其中，tm偏振光和te偏振光的偏振方向互相垂直；
s104、通过挡光板11遮挡te偏振光，并使tm偏振光发射至扩束镜4；
s105、通过扩束镜4对tm偏振光进行扩束；
s106、通过光阑5调整扩束后的tm偏振光的光斑直径；
s107、通过准直镜6对调整光斑直径后的tm偏振光进行准直调节，以产生平面波；
s108、将平面光入射到光致聚合物7上，以作为参考光；
s109、控制入射光垂直透过光致聚合物7，并在三维实物8上发生反射形成物光；
s110、控制参考光和物光在光致聚合物7发生干涉，以形成三维图形。
具体的，步骤s100中，激光器1可以选择红光激光器1、绿光激光器1或蓝光激光器1。步骤s103中te表示横电波，tm表示横磁波，tm偏振光和te偏振光都是线偏振光。另外，三维实物8是一种立体结构或者表面具有三维形貌；本实施例中，在三维实物8的表面喷涂了高反射率的纳米涂层，该涂层的作用是增加三维实物8的反射率，以此提高物光的强度，使得物光和参考光的比例相当，进而提高衍射效率。光致聚合物7用于产生体全息光栅结构，具有高衍射效率，无需湿处理或者化学处理，优选地，光致聚合物7型号为covestro公司的bayfolhx200。
在某些实施例中，比如在本实施例中，该方法所采用的装置还包括电子快门；电子快门设于衰减片2的后方，以用于控制单色激光的开、闭以及其开、闭的时间长短。
通过设置的激光器1、衰减片2、电子快门、半波片9、偏振分光镜10、挡光板11、扩束镜4、光阑5、准直镜6、光致聚合物7、三维实物8，利用单束激光反射式体全息对三维实物8进行干涉记录，在光致聚合物7中形成稳定、真实、清晰的三维图形，从而提高了防伪性能。此外，通过在三维实物8表面增加纳米涂层，提高反射率，以此提高物光的强度，使得物光和参考光的比例相当，进而提高衍射效率，可以利用肉眼直接观察到光致聚合物7材料中的三维图形。
实施例二
本发明还提供了一种基于实物干涉的反射式体全息三维防伪的实现方法，该方法相比于实施例一简化了光路结构，即该光路结构去掉了半波片、偏振分光镜和挡光板的使用。具体的，请参考图2、4，该方法所采用的装置包括依次排列设置的激光器1、衰减片2、扩束镜4、光阑5、准直镜6、光致聚合物7以及三维实物8；该方法包括步骤：
s10、控制激光器1发出单色激光；
s20、通过衰减片2降低单色激光的光照强度；
s30、通过扩束镜4对降低光照强度后的单色激光进行扩束；
s40、通过光阑5调整扩束后的单色激光的光斑直径；
s50、通过准直镜6对调整光斑直径后的单色激光进行准直调节，以产生平面波；
s60、将平面光入射到光致聚合物7上，以作为参考光；
s70、控制入射光垂直透过光致聚合物7，并在三维实物8上发生反射形成物光；
s80、控制参考光和物光在光致聚合物7发生干涉，以形成三维图形。
具体的，步骤s10中，激光器1可以选择红光激光器1、绿光激光器1或蓝光激光器1。另外，三维实物8是一种立体结构或者表面具有三维形貌；本实施例中，在三维实物8的表面喷涂了高反射率的纳米涂层，该涂层的作用是增加三维实物8的反射率，以此提高物光的强度，使得物光和参考光的比例相当，进而提高衍射效率。光致聚合物7用于产生体全息光栅结构，具有高衍射效率，无需湿处理或者化学处理，优选地，光致聚合物7型号为covestro公司的bayfolhx200。
在某些实施例中，比如在本实施例中，该方法所采用的装置还包括电子快门；电子快门设于衰减片2的后方，以用于控制单色激光的开、闭以及其开、闭的时间长短。
通过设置的激光器1、衰减片2、电子快门、扩束镜4、光阑5、准直镜6、光致聚合物7、三维实物8，利用单束激光反射式体全息对三维实物8进行干涉记录，在光致聚合物7中形成稳定、真实、清晰的三维图形，从而提高了防伪性能。此外，通过在三维实物8表面增加纳米涂层，提高反射率，以此提高物光的强度，使得物光和参考光的比例相当，进而提高衍射效率，可以利用肉眼直接观察到光致聚合物7材料中的三维图形。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。
1.基于实物干涉的反射式体全息三维防伪的实现方法，其特征在于，该方法所采用的装置包括依次排列的激光器、衰减片、扩束镜、光阑、准直镜、光致聚合物以及三维实物；所述方法包括：
控制激光器发出单色激光；
通过衰减片降低单色激光的光照强度；
通过扩束镜对降低光照强度后的单色激光进行扩束；
通过光阑调整扩束后的单色激光的光斑直径；
通过准直镜对调整光斑直径后的单色激光进行准直调节，以产生平面波；
将平面光入射到光致聚合物上，以作为参考光；
控制入射光垂直透过光致聚合物，并在三维实物上发生反射形成物光；
控制参考光和物光在光致聚合物发生干涉，以形成三维图形。
2.根据权利要求1所述的基于实物干涉的反射式体全息三维防伪的实现方法，其特征在于，所述激光器为红光激光器、绿光激光器或蓝光激光器。
3.根据权利要求1所述的基于实物干涉的反射式体全息三维防伪的实现方法，其特征在于，所述三维实物的表面喷涂有高反射率的纳米涂层。
4.根据权利要求1所述的基于实物干涉的反射式体全息三维防伪的实现方法，其特征在于，该方法所采用的装置还包括电子快门；所述电子快门设于所述衰减片的后方，以用于控制单色激光的开、闭以及其开、闭的时间长短。
5.基于实物干涉的反射式体全息三维防伪的实现方法，其特征在于，该方法所采用的装置包括激光器、衰减片、半波片、偏振分光镜、挡光板、扩束镜、光阑、准直镜、光致聚合物以及三维实物；所述激光器、衰减片、半波片、偏振分光镜、扩束镜、光阑、准直镜、光致聚合物以及三维实物依次排列设置，所述挡光板位于所述偏振分光镜的上方；所述方法包括：
控制激光器发出单色激光；
通过衰减片降低单色激光的光照强度；
通过旋转半波片改变降低光照强度后的单色激光中的tm偏振光和te偏振光的比例；
通过偏振分光镜把单色激光分为tm偏振光和te偏振光；其中，tm偏振光和te偏振光的偏振方向互相垂直；
通过挡光板遮挡te偏振光，并使tm偏振光发射至扩束镜；
通过扩束镜对tm偏振光进行扩束；
通过光阑调整扩束后的tm偏振光的光斑直径；
通过准直镜对调整光斑直径后的tm偏振光进行准直调节，以产生平面波；
将平面光入射到光致聚合物上，以作为参考光；
控制入射光垂直透过光致聚合物，并在三维实物上发生反射形成物光；
控制参考光和物光在光致聚合物发生干涉，以形成三维图形。
6.根据权利要求5所述的基于实物干涉的反射式体全息三维防伪的实现方法，其特征在于，所述激光器为红光激光器、绿光激光器或蓝光激光器。
7.根据权利要求5所述的基于实物干涉的反射式体全息三维防伪的实现方法，其特征在于，所述三维实物的表面喷涂有高反射率的纳米涂层。
8.根据权利要求5所述的基于实物干涉的反射式体全息三维防伪的实现方法，其特征在于，该方法所采用的装置还包括电子快门；所述电子快门设于所述衰减片的后方，以用于控制单色激光的开、闭以及其开、闭的时间长短。
技术总结