[发明专利]变景深多视角空间动态成像激光签注系统及签注方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种变景深多视角空间动态成像激光签注系统及签注方法，尤其是一种在机动车号牌、证卡、钞票及其他安全印刷材料上签注序列号等个性化文字或图形的激光签注方法。

背景技术

通过微透镜阵列成像技术可以实现上浮或下沉等特殊视觉效果的三维动态文字或图形成像。该方法最早由1908年G·李普曼提出，实现方法是在激光记录材料上首先附上一层微透镜阵列，然后由投影成像系统在微透镜阵列上方一段距离产生一个影像，该影像通过微透镜阵列收集成像在各个微透镜下焦面的记录材料上。该记录的信息通过微透镜阵列再现在空间形成一个物象。由于微透镜对两眼的观察视角有微细的差别，这样观察者便会出现浮点或下沉的效果。如果观察者不断改变方位，微透镜对两眼的观察视角将发生连续的细微变化，最终形成动态三维空间成像的特殊视觉效果。

为了实现多视角动态空间成像签注，一般的做法是系统签注的同时摆动记录材料与激光束的角度，签注完成一副图形后改变记录材料与激光束的角度，依次完成所有待记录图形。记录图形再现时在相对应的记录角度可以观察到不同的记录图形的动态空间再现像。该方法实现多视角动态空间成像签注效率低、系统结构复杂，不利于工业化图形签注。

专利CN201310291009.8中公开了一种利用会聚透镜对光线的偏折作用实现激光束与记录材料不同的视角的改变，以达到再现时多视角动态空间成像的视觉效果。该方法能够实现再现空间动态图形的滚动视觉效果。该方法虽然实现了空间动态成像多视角效果，系统结构简单并且签注效率高，但是该方法再现视角连续发生变化，不能实现较大图形的固定视角再现图形。

3M公司专利CN200880106663.4、 CN201180053337.3公开了用于将激光束分成多个光束的分束签注方法与系统，系统中利用摆镜来分裂单个光束，这些光束聚焦到各自的光纤中，最终经过各自成像镜头实现动态空间成像的签注，设计成像镜头与记录材料的特定角度最终实现多视角动态空间成像的记录。该方法系统结构还是过于复杂，不利于工程化的应用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种变景深多视角空间动态成像激光签注系统及签注方法，实现再现图像变景深、变视角的动态空间成像视觉效果，提高激光签证效率。

按照本发明提供的技术方案，所述变景深多视角空间动态成像激光签注系统，包括记录材料，记录材料的正上方设有接收签注激光束并将所述签注激光束扩散的扩散片，其特征是：在所述扩散片上方设置楔形棱镜组，楔形棱镜组包括一个或多个楔形棱镜；所述扩散片为斜面或曲面状扩散片。

进一步的，在所述扩散片与记录材料之间设置成像透镜组。

进一步的，所述楔形棱镜组设置在成像透镜组和记录材料之间，代替设置在扩散片上方。

进一步的，所述扩散片为凸球面状、斜面状或凹球面状。

所述变景深多视角空间动态成像激光签注方法，其特征是：在待记录图像和记录材料之间设置扩散片，在扩散片和待记录图像之间设置楔形棱镜组，扩散片采用非平面扩散片；激光束经过楔形棱镜使入射方向发生偏转后到达扩散片，光线在扩散片形成的光点与记录材料的距离随扩散片的形状改变，以达到再现时成像的景深感随扩散片的形状改变，结合楔形棱镜组使光线发生偏转实现多视角成像的视觉效果。

进一步的，所述经过楔形棱镜组记录光线的位置在记录材料的同一位置，再现时在记录材料的同一位置的不同视角呈现多个动态空间成像的视觉效果。

进一步的，所述经过楔形棱镜组记录光线的位置在记录材料的不同位置，再现时在记录材料的各个位置呈现不同的动态空间成像的视觉效果。

进一步的，所述楔形棱镜组由旋转机构控制旋转，在记录材料中形成不同的记录光线视角，再现时在记录材料的呈现多视角的动态空间成像的视觉效果。

进一步的，在所述扩散片与记录材料之间设置成像透镜组，扩散片上的光点被成像透镜组成像到记录材料上表面或下表面，再现时分别实现具有上浮和下沉效果的动态空间图像。

进一步的，将所述楔形棱镜组设置在成像透镜组和记录材料之间，代替设置在扩散片上方；光线经过扩散片扩散后，经过成像透镜组，通过楔形棱镜改变记录光的入射角度，再现时具有上浮或下沉效果的动态空间图像。