專利名稱：含全息記錄條形碼的信息記錄介質(zhì)及相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包含全息記錄條形碼的信息記錄介質(zhì)，所述條形碼能用常規(guī)條形碼讀出器/掃描器讀出并且很難偽造。本發(fā)明還涉及相關(guān)的方法。所述介質(zhì)和相關(guān)方法尤其能用作安全設(shè)備，并能用于鑒定所有商業(yè)類型條形碼的目的。
背景技術(shù)：
全息攝影術(shù)和全息圖全息攝影是一種光信息存儲形式。其一般原理在許多文獻(xiàn)中，例如E.N.Leith和J.Upatnieks在SCIENTIFIC AMERICAN，212，No.6，24-35(June，1965)的“通過激光進(jìn)行照相”中有所描述。簡而言之，用來自如激光的準(zhǔn)直光照亮待照相或成像的物體，放置一感光記錄介質(zhì)如照相底片來接受從該物體反射的光線。物體上的每個(gè)點(diǎn)將光反射到整個(gè)記錄介質(zhì)，該記錄上的每個(gè)點(diǎn)接受來自整個(gè)物體的光線。這種反射光的光束稱作物體光束。同時(shí)，準(zhǔn)直光的一部分被鏡子直接發(fā)射通過該物體到該介質(zhì)。這一光束稱作參照光束。記錄在記錄基準(zhǔn)上的是由照射到介質(zhì)上的參照光束和物體光束相互作用產(chǎn)生的干涉圖像。當(dāng)隨后照射經(jīng)處理的記錄介質(zhì)并合適方式進(jìn)行觀察時(shí)，來自照射光源的光被全息圖衍射，而重新產(chǎn)生了起初從物體到達(dá)介質(zhì)時(shí)的波陣面，這樣，全息圖類似于一個(gè)窗口，通過該窗口能以完全三維的形式(包括視差)觀察到該物體的虛擬圖像。
通過使參照光束和物體光束從同一側(cè)進(jìn)入記錄介質(zhì)而形成全息圖稱為透射全息圖，也稱為前光束全息圖。物體光束和參照光束在記錄介質(zhì)中相互作用形成了具有不同折射率的材料干涉條紋，這些干涉條紋與記錄介質(zhì)平面呈正交或接近正交。當(dāng)用透射光觀察全息圖回放時(shí)，這些干涉條紋將光衍射，產(chǎn)生了觀察到的虛擬圖像。這樣的透射全息圖可用本領(lǐng)域熟知的方法來產(chǎn)生，如美國專利3,506,327；3,838,903和3,894,787中公開的方法，這些文獻(xiàn)均納入本文作為參考。
通過使參照光束和物體光束進(jìn)從相對的側(cè)面進(jìn)入記錄介質(zhì)，因此它們以基本相反的方向運(yùn)動，形成的全息圖稱為反射全息圖，也稱為背光束全息圖。物體光束和參照光束在記錄介質(zhì)中相互作用形成了具有不同折射率的材料干涉條紋，這些干涉條紋形成的平面與記錄介質(zhì)平面大致平行。當(dāng)全息圖回放時(shí)，這些干涉條紋起到鏡象作用，將入射光折回至觀察者。因此，全息圖是以反射方式而非透射方式被觀看的。由于此類全息圖的波長靈敏度非常高，因此可用白光來重構(gòu)。美國專利3,532,406中公開了用離軸方法產(chǎn)生的反射全息圖，該文獻(xiàn)納入本文作為參考。
條形碼自1950年代出現(xiàn)第一個(gè)條形碼以來，已經(jīng)研制許多不同的條形碼的符號體系或語言。最后統(tǒng)計(jì)，已知有大約250種條形碼的符號體系；但是，這些符號體系中只有很少量目前被使用。線性1D(下面討論的作為與兩維對立的一維)符號體系一直是廣泛使用的條形碼類型。最普通的1D符號體系是代碼39，由防衛(wèi)和汽車工業(yè)引進(jìn)；通用產(chǎn)品代碼(Universal Product Code)(U.P.C.)，在1970年代首先被超市使用；Codabar，早期在血庫使用，Interleaved 2-of 5(交織五中取二ITF)，以及代碼28。
每一種符號體系都有其自己的字符(如，字母、數(shù)字、其它字符)和編碼規(guī)則，以及對其它方面如印刷和錯誤檢查的規(guī)則。各種條形碼符號體系采用的對數(shù)據(jù)編碼的方式不同。例如，某些只對數(shù)字編碼，其它的對數(shù)字、字母以及很少的標(biāo)點(diǎn)符號編碼；還有一些提供128-字符，甚至256-字符，ASCII集的編碼。
條形碼掃描器是電-光系統(tǒng)，包括對符號進(jìn)行照射然后測量從符號反射的光的裝置。將反射光數(shù)據(jù)從模擬方式轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字方式，以便由解碼器進(jìn)行處理，然后傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，用條形碼應(yīng)用軟件進(jìn)行分析。常規(guī)掃描器可以手持或固定安裝。
有三種主要類型的手持掃描器接觸棒、CCD(電荷耦合器件)和激光器。所述接觸棒是有一個(gè)光孔徑尖端的鋼筆形器件，使用者用其劃過條形碼。CCDE掃描器利用穩(wěn)態(tài)泛光(通常是發(fā)光二極管(LED))，將符號圖像反射到光敏器陣列；這些掃描器沒有移動部件。激光掃描器利用激光二極管產(chǎn)生的光束，通過迅速移動鏡子將光束擴(kuò)展成水平弧形光。
激光器掃描的優(yōu)點(diǎn)包括較大的視場和良好的視場深度，該視場平均為6-12英寸，但可以達(dá)到35英尺距離(有特定的可反射的長范圍標(biāo)記)。
固定安裝的掃描器使用移動光束激光器或CCD技術(shù)。固定安裝的激光器掃描器通常在許多商店使用(如雜貨店，也可以廣泛用于不按章加工(WIP)的制造應(yīng)用以及倉庫儲存)，分發(fā)和貨運(yùn)應(yīng)用。
某些條形碼符號體系提供了只有數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的編碼(例如，U.P.C.和ITF)。其它符號體系提供了更大范圍字符的編碼，例如，用于信息交換的美國國家標(biāo)準(zhǔn)代碼(ASCII)字符組(如代碼39和128)的全部或一部分。這種字符編碼按條的寬度進(jìn)行，大多數(shù)情況，也可按間距的寬度進(jìn)行。隨掃描器件移動掃過符號時(shí)，對條寬度上的圖案和間距進(jìn)行分析，提取原始的編碼數(shù)據(jù)。
最窄的條或間距的寬度稱作X尺度。X尺度表示所有其它條和間距的寬度，以及最終條形碼的長度。X尺度越大，越容易掃描條形碼；但是，對較易于掃描能力的折衷對于使用較大條形碼標(biāo)記所需的較大標(biāo)記而言為較高成本。
為能適當(dāng)掃描，大多數(shù)條形碼在其任一端具有靜態(tài)區(qū)(quiet)，即空白間距。靜態(tài)區(qū)寬度應(yīng)是條形碼X尺度的至少10倍。
用掃描器精確讀出條形碼明顯取決于光孔徑尺寸以及掃描器操作的波長，該波長明顯影響獲得的閱讀等級結(jié)果。在這些ISO(ISO/IEC 15416-條形碼印刷質(zhì)量測試規(guī)范-線性)、ANSI(ANSI X3.182-條形碼印刷質(zhì)量指南)和CEN(EN 1635-條形碼符號測試規(guī)范)文獻(xiàn)中給出了關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。進(jìn)一步的資料可從下面文獻(xiàn)獲得標(biāo)準(zhǔn)化的國際組織(ISO)1，rue de Varembe，Case postale 56CH-1211 Geneva 20，SwitzerlandPhone+41 22 749 01 11Fax+41 22 733 34 30E-mailcentral@iso.orgWebhttp://www.iso.org美國國家標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)(ANSI)New York.NY 10036Phone212-642-4900Fax212-398-0023Webhttp://www.ansi.org歐洲規(guī)范化委員會(CEN)
Avenue Herrmann-Debroux 40-42 B-1160Brussels，BelguimPhone+32 2 661 1951Webhttp://www.cen.be上面引用的ISO、ANSI和CEN文件根據(jù)對最佳確認(rèn)和掃描結(jié)果證實(shí)的條形碼的X尺度給出了推薦的選擇的孔直徑。相對于X尺度的孔直徑推薦值列于下表

通常在可適用的工業(yè)應(yīng)用規(guī)范中指定掃描器的推薦波長。但是，如果沒有列出，所述波長應(yīng)盡可能接近掃描設(shè)備的光源波長。如果指定的孔徑和/或波長在適用的工業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，在應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的這些推薦值優(yōu)選取在ISO、ANSI和CEN文件中的那些推薦值，即使某些X尺度的范圍與ISO、ANSI和CEN的推薦值不一致。
此外，EAN.UCC通用規(guī)范推薦使用6-密耳孔徑(0.150mm)，用于確認(rèn)具有在10-26密耳(0.264-0.660mm)范圍的X尺度的EAN/UPC符號。
上面參考的ISO、ANSI和CEN文件推薦在掃描設(shè)備中使用圓形孔。
涉及上面引用的ISO、ANSI和CEN文件的其它細(xì)節(jié)可在AIM，Inc.出版的“TheLayman’s Guide to ANSI、CEN和ISO條形碼印刷質(zhì)量文件”中發(fā)現(xiàn)，并可從其網(wǎng)站獲得。AIM的其它細(xì)節(jié)如下AIM Inc.
634 Alpha DrivePittsburgh，PA 15238-2802Phone412-963-8588Fax412-963-8753Webwww.aimglobal.org為了能由當(dāng)前的掃描設(shè)備精確讀出條形碼，所述條形碼必須具有一定的最小值或較高值的X尺度。根據(jù)2001 case study(Case Study-Alcon Laboratories，Reduced Space Symbologyfor Small Healthcare Items from Print to Bedside，Published in 2001 by the Uniform Code Council，Inc.從UCC網(wǎng)站獲得)，這一最小值是6.7密耳。下面是引證該論文的3.3部分第2頁“衛(wèi)生保健生產(chǎn)商、掃描器生產(chǎn)商和打印機(jī)生產(chǎn)商之間更多對話后，確定為6.7密耳(1密耳等于0.001英寸)是當(dāng)前的上面設(shè)備能夠精確讀出的最小“X”尺寸”。
條形碼在其每一端使用特定的字符，這些特定字符稱為開始字符和終止字符。這些字符識別符號體系，還能使掃描器雙向讀出該符號。條形碼在其端部還經(jīng)常包含一個(gè)校驗(yàn)數(shù)字，按照算法，根據(jù)前面的字符決定該數(shù)字。該校驗(yàn)數(shù)字驗(yàn)證已被正確解碼的所有字符。
線性條形碼符號體系中至少某些單獨(dú)的字符由許多條和間距組成。例如，對字母q和數(shù)字9的條形碼符號體系由19個(gè)條和間距組成。如果一個(gè)條形碼還包括對這些一個(gè)字符符號的校驗(yàn)數(shù)字代碼，則條和間距的數(shù)量為25，這另外6個(gè)是因?yàn)樾ｒ?yàn)數(shù)字代碼需要的。因此，對最小X尺度為0.1mm的條形碼(參見下文)，這種1個(gè)字符加校驗(yàn)數(shù)字代碼的條形碼的長度為25×0.1mm＝2.5mm。有附加數(shù)字的條形碼更長。例如，對12的條形碼有25個(gè)線和間距，對123456的條形碼有31個(gè)線和間距。
X尺度為0.1mm的條形碼中的條都能被人眼所視。為說明這種陳述的準(zhǔn)確性，人發(fā)的直徑約為1密耳，即0.001英寸或0.0254cm。因此，將約4根人發(fā)并排放置的總厚度約為0.1mm，一定能為人眼所視別。
大多數(shù)條形碼包含一條可譯碼線-直接在該符號下面的如可閱讀的字符中的編碼的數(shù)據(jù)。
在下面網(wǎng)站可以找到條形碼的其它細(xì)節(jié)http://www.ocr.ca/barcode/barcode.asp和http://www.aimglobal.org迫切需要比上述現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)更安全的閱讀條形碼并建立條形碼真實(shí)性的系統(tǒng)。本發(fā)明提供了對這一需求的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種具有全息記錄的條形碼和在曝光的光敏單層中發(fā)現(xiàn)的本底的信息記錄介質(zhì)，所述條形碼由許多平行條和間距組成，并具有重構(gòu)波長λ，其中，曝光的光敏層是將該光敏層曝光于相干光化輻射獲得的，并由于將圖像干涉地記錄到該光敏層，產(chǎn)生含全息記錄條形碼的曝光的光敏層。
本發(fā)明還涉及一種具有全息記錄條形碼以及上述本底的信息記錄介質(zhì)，其中，所述條形碼符合選自包括UCC、AIM、ANSI、CEN和ISO的與條形碼技術(shù)相關(guān)的至少一種專業(yè)工業(yè)組織所指定的所有標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明還涉及一種具有全息記錄條形碼和上述本底的信息記錄介質(zhì)，該介質(zhì)能用常規(guī)掃描設(shè)備進(jìn)行掃描。
本發(fā)明還涉及一種對包含上述信息記錄介質(zhì)中的全息記錄條形碼的重構(gòu)圖像進(jìn)行掃描的方法，其中，用掃描器對所述條形碼進(jìn)行掃描和閱讀。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述掃描器是激光掃描器，該掃描器用一個(gè)機(jī)械移動的鏡子來移動掃描時(shí)所使用的激光束來操作。
本發(fā)明還涉及一種制造包含至少一個(gè)全息記錄條形碼的原版全息圖的方法，該方法包括以下步驟a.獲得將在原版全息圖中的所有元素的模型，所述元素包含至少一個(gè)條形碼；b.將適合于全息記錄的第一光敏膜置于該模型和相干光源之間，所述第一光敏膜具有一表面；c.第一光敏膜用來自相干光源的光進(jìn)行曝光，以記錄物理模型的第一全息圖像(H1)，該第一全息圖像包含第一全息圖像的至少一個(gè)全息記錄的條形碼；d.將第一全息圖像相對于相干光源反轉(zhuǎn)，并移去該物理模型；e.將適合于全息記錄的第二光敏膜置于相干光源和第一全息圖像之間，第二光敏膜緊靠第一全息圖像；和f.第二光敏膜用來自相干光源的光進(jìn)行曝光，以記錄第二全息圖像(H2)作為原版全息圖，該第二全息圖像包含作為標(biāo)準(zhǔn)圖像的第二全息圖的至少一個(gè)全息記錄的條形碼。
附圖簡要說明

圖1示出產(chǎn)生反射(后向光束(back-beam))全息圖的一個(gè)實(shí)施方式。
圖2A和2B示出照相板的橫截面放大圖，說明在透射(前向光束(front-beam))全息圖和反射(后向光束)全息圖的乳劑中干涉條紋排列的一個(gè)例子。
圖3示出從反射(后向光束)全息圖的重構(gòu)圖像。
圖4示出用來構(gòu)建透射(前向光束)或表面有起伏的立體全息圖(surface reliefhologram)的排列。
圖5示出用來從透射(前向光束)全息圖重構(gòu)對象的真實(shí)無畸變圖像的排列結(jié)構(gòu)。
圖6A-6D是線性(一維)條形碼的四個(gè)不同例子圖7說明全息成像來形成條形碼的H1全息圖。
圖8說明由H1的全息圖進(jìn)行全息成像來形成條形碼的H2全息圖。
圖9說明使用光敏聚合物拷貝在原版全息圖的卷材上連續(xù)復(fù)制。
圖10說明在二色明膠(DCG)底片下面進(jìn)行全息成像，在一個(gè)步驟形成條形碼的全息圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明利用全息記錄材料的先天的保密性，制造很難被復(fù)制并保持了全息材料具有的外表以及品質(zhì)的條形碼。但是，同時(shí)不需要專門的讀出器。可以使用大多數(shù)或所有的普通條形碼掃描器來閱讀代碼并將其含義傳遞到計(jì)算機(jī)的合適軟件。
全息成像本發(fā)明的一些實(shí)施方案利用了全息工業(yè)上用來產(chǎn)生全息圖和從該全息圖重構(gòu)三維圖像的體積反射方法所產(chǎn)生的全息圖，該方法包括在照相板上形成干涉條紋的圖案，其中攜帶物體的光束(object-bearing beam)和參照光束在照相板的背面碰撞，然后用至少部分準(zhǔn)直的光源照射全息圖來重構(gòu)圖像，以觀察重構(gòu)的圖像。部分準(zhǔn)直的光源是這樣的光源，其產(chǎn)生的至少一些光是平行的輻射光束。重構(gòu)的圖像可作為確認(rèn)真實(shí)性的保密裝置。光源可以是激光器的光或其它單色準(zhǔn)直光源。在此實(shí)施方式中的反射(后向光束)全息圖作為選擇性的反射濾光器，在窄帶波長內(nèi)重構(gòu)出呈單色顯示的圖像。在重構(gòu)中可視的特定譜帶很大程度上取決于構(gòu)建物的幾何結(jié)構(gòu)。由于乳劑的失真或收縮改變了干涉條紋圖案間距的，重構(gòu)顏色傾向于向較短的波長偏移。然而，在顯影期間通過調(diào)節(jié)處理變量，可以控制光譜的偏移量。另外，全息圖內(nèi)可以儲存多個(gè)圖像以及采用有多個(gè)波長的輻射的圖像。通過在白光內(nèi)反射進(jìn)行觀察，可以從后向光束全息圖重構(gòu)多色圖像，每種顏色從全息圖中選擇性地反射出來，并在圖像內(nèi)組合，產(chǎn)生了呈真實(shí)三維的有色圖像。
另外，參看圖1，用合適的裝置(如分光鏡15)將來自準(zhǔn)直的相干光源13的光束11分成參照光束17和入射光束19。入射光束19照射物體21。來自物體21的反射光或攜帶物體的光束23傳到照相板25。參照光射17通過合適的裝置(如鏡子27)傳到照相板25上，但其撞擊由攜帶物體的光束23所照射的板25相對的一側(cè)。這樣就產(chǎn)生了干涉圖案，并被記錄在照相板25內(nèi)。從分光鏡15開始的參照光束17和攜帶物體的光束(19和23)的路徑長度較好是大致相等的，但是如果光線是適當(dāng)?shù)南喔晒鈺r(shí)，這不是必需的。相干光源產(chǎn)生的電磁輻射中有兩組或多組具有厚度相關(guān)系的波。通常，相干光源僅僅在某一距離內(nèi)是相干的。
當(dāng)然，可以對使兩個(gè)光束(攜帶物體的光束和參照光束)傳遞到記錄裝置相對側(cè)的排列結(jié)構(gòu)作相當(dāng)大的變化。甚至可以使用兩個(gè)分開的光源，只要它們的“相位是鎖定的”(即，它們是互相相干的)；當(dāng)然，用于引導(dǎo)各光束的光學(xué)裝置也可方便地被選擇。
圖2a和圖2b是對兩個(gè)照相板的乳劑中產(chǎn)生的干涉條紋圖案(20A、20B)例子的比較。圖2a是透射(前向光束)全息圖的例子，圖2b是反射(后向光束)全息圖的例子。產(chǎn)生這些全息圖，然后取其截面，以確定兩種方法的干涉圖案中的差別。已經(jīng)知道，干涉圖案是由兩個(gè)光束相交時(shí)波形的最大值和最小值而產(chǎn)生的。在圖2a中，乳劑31位于透明基材33(如玻璃)上。在用前向光束技術(shù)曝光后，取顯影后的板的截面并在顯微鏡下檢查。乳劑31中深色銀顆粒或干涉條紋35表示攜帶物體的光束和參照光束之間的干涉最大值，即駐波的波腹。這些干涉條紋35與照相板表面法線呈約30-40度傾斜，但原則上傾斜角度在約0-45度范圍；傾斜角度很大程度上取決于兩個(gè)光束之間的角度以及它們撞擊照相板平面時(shí)的角度。該角度基本平行于將攜帶物體光束和參照光束之間的角度二等分的線。前向光束技術(shù)所允許的最大角度受到乳劑31的折射率的限制，因而受到總內(nèi)部反射的臨界角限制，對于鹵化銀感光乳劑而言該臨界角約為40度。在圖2B中，照相板用來記錄反射(后向光束)全息圖，干涉條紋36離與照相板外表面平行差幾度，且與將攜帶物體的光束23和參照光束17之間形成的角度二等分的線基本平行。圖2a和圖2b的這兩個(gè)全息圖都可稱為特定衍射光柵，但是顯然它們的衍射特征是有很大不同的。因此，反射(后向光束)全息圖可在反射的非相干光中重構(gòu)，該性質(zhì)是透射(前向光束)全息圖所沒有的。
圖3顯示了從反射(后向光束)全息圖46重構(gòu)圖像。用不相干的光41(日光或白熾光)反射來照射全息圖46，雖然觀察者43看到的是反射的圖像，但是他通過“全息圖窗口”仍能看到物體41的三維圖像45，就如同該物體在全息圖46后面一樣。如果乳劑在板處理期間不收縮，該圖像具有用來形成全息圖所用光的顏色。該方法在美國專利3,532,406中有進(jìn)一步的描述，該專利文獻(xiàn)納入本文作為參考。
另一個(gè)實(shí)施方式是透射全息圖及相關(guān)方法。另一個(gè)實(shí)施方式是全息學(xué)工業(yè)中常規(guī)采用的表面浮雕法(surface reliefmethod)。一個(gè)通常方案可參見下文。圖4示出了一種排列，其形成了透射汽車圖或常規(guī)的表面浮雕全息圖。分束器14將來自激光器10的準(zhǔn)直相干光12分為兩個(gè)分量12A和12B。分量12A傳遞經(jīng)過有鏡頭16和18的望遠(yuǎn)鏡裝置，以增加光束12a的橫截面。它照射物體20。物體20反射和散射來自照射光束12A的光。波陣面22是被物體20反射和散射的光的一部分。波陣面22的形式在功能上與物體20相關(guān)。它入射到光敏材料24如照相板上。波陣面22含有關(guān)于物體20的光學(xué)信息。其中具有看見物體20的三維立體圖所需的所有信息。
準(zhǔn)直相干光12的分量12B經(jīng)過一個(gè)包括鏡頭26和28的望遠(yuǎn)鏡，以增加其橫截面并為其波形提供預(yù)先選定的形狀。用具有預(yù)先選定波形的光束12B作為參照。光束12B的波形應(yīng)當(dāng)是能夠重復(fù)產(chǎn)生的。為此，使其在點(diǎn)P處會聚。參照光束12B也入射在光敏材料表面24上。參照光束12B的光和波陣面22之間的干涉在光敏性表面24上形成與物體22唯一相關(guān)的復(fù)雜的衍射圖案。該圖案是物體20的全息圖。
圖5顯示了適合用來照射前面產(chǎn)生的全息圖54以及形成真實(shí)的無畸變圖像58的方法。激光器50發(fā)射相干光52。鏡頭53引導(dǎo)光52通過焦點(diǎn)P，在該處形成點(diǎn)光源，然后給予其預(yù)定的波形55。選擇照射光束52的方向和波形55，因此其代表了用來形成圖4的全息圖的參照光束12B的時(shí)間反向(time reverse)。時(shí)間反向光束是這樣一種光束，它具有與全息圖像相關(guān)的方向和波形，因此它看上去是從具有相同波形的原始參照光束所匯聚的點(diǎn)散發(fā)出來的。具體地說，如果參照光束12B匯聚在光敏表面24遠(yuǎn)處的“p”點(diǎn)，則參照光束12B的時(shí)間反向是這樣一種光束，它與全息圖像54相關(guān)，看上去是發(fā)出與參照光束12B相同波形的P。全息圖54采用圖4所示的方法取得。當(dāng)時(shí)間反向照射光55入射在全息圖54上時(shí)，全息圖54的全息圖像將一部分光55衍射到波陣面56。在衍射過程中，波陣面56靠全息圖像形成了與波陣面22相同的波形，但是波陣面56是以相對的方向傳播。由波陣面56形成了真實(shí)的圖像58。該真實(shí)圖像58是幻視象，即，看上去具有相反的起伏?？梢酝ㄟ^在該圖像所在空間放置照相材料來記錄它。圖像58中具有物體20最初在波陣面22中傳遞并入射到光敏表面24上的所有光學(xué)信息。
記錄為全息圖像的條形碼本發(fā)明的條形碼或其它機(jī)器可讀的代碼能夠用常規(guī)和/或當(dāng)前的掃描設(shè)備閱讀。本文中，術(shù)語“常規(guī)掃描設(shè)備”指已引進(jìn)市場的可購得的掃描設(shè)備，和/或利用首先在1950年代至今研制的可供商用的時(shí)間條形碼技術(shù)的掃描設(shè)備。本文中，術(shù)語“當(dāng)前掃描設(shè)備”指在2001年1月1日的前后2年內(nèi)(一個(gè)實(shí)施方式)，前后5年內(nèi)(另一個(gè)實(shí)施方式)和前后10年內(nèi)(又一個(gè)實(shí)施方式)由至少一個(gè)生產(chǎn)商銷售供商業(yè)使用的掃描設(shè)備。為說明本申請的目的，詞語“目前”指本申請的申請日。
本發(fā)明提供了將機(jī)器可讀代碼(如條形碼)加入全息圖的方法和相關(guān)的元件，該方法使得所述代碼即使能被全息術(shù)外的任何方式復(fù)制也是很困難的。此外，根據(jù)本發(fā)明，在全息條形碼圖像旁放置常規(guī)條形碼。本發(fā)明提供的結(jié)果是一種能夠用常規(guī)條形碼掃描器(一個(gè)實(shí)施方式)和/或當(dāng)前條形碼掃描器(另一個(gè)實(shí)施方式中)掃描的條形碼(元素)，但是這種條形碼不能用常規(guī)的非全息方式如靜電復(fù)印術(shù)進(jìn)行復(fù)制。本發(fā)明的條形碼還能放置在全息圖中足夠深的位置，使得在普通室內(nèi)光線下不容易被識別出，而需要輔助光源讀出。本發(fā)明的條形碼在信息記錄介質(zhì)的光敏層厚度(即一個(gè)單層)內(nèi)記錄為條形碼的完全圖像。更具體地，條形碼的所有條和間距被記錄在信息記錄介質(zhì)的單層光敏層內(nèi)；通過并排平行放置單獨(dú)的全息條形元素不能獲得條形碼，來提供具有多個(gè)全息元素的復(fù)合條形碼。本發(fā)明的全息條形碼可以是沒有其它圖像部分的單獨(dú)(stand-alone)標(biāo)記，或者可以是具有其它部分如設(shè)計(jì)元素的多面化標(biāo)記的一個(gè)部分。
本發(fā)明的全息記錄的條形碼可以包括任何類型的條形碼，其非限制性例子的特點(diǎn)是具有線性(一維)條形碼符號體系、兩維(2D)條形碼符號體系和復(fù)合條形碼符號體系。在一個(gè)實(shí)施方式中，全息記錄的條形碼具有線性(一維)條形碼符號體系。
如前面指出的，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式是一種信息記錄介質(zhì)，該介質(zhì)在曝光的光敏層中包含具有本底的全息記錄的條形碼，所述條形碼由許多平行條和許多平行間距組成；多個(gè)平行條和多個(gè)平行間距包含稱作X尺度的寬度的窄條或間距；和具有重構(gòu)波長λ的條形碼，其中，曝光的光敏層是將該光敏層曝光于相干光化輻射獲得的，并由于將圖像干涉記錄到該光敏層，以產(chǎn)生含全息記錄條形碼的曝光的光敏層；其中的條形碼符合選自包括UCC、AIM、ANSI、CEN和ISO的與條形碼技術(shù)相關(guān)的至少一種專業(yè)工業(yè)組織所指定的所有標(biāo)準(zhǔn)。
在一個(gè)特定實(shí)施方式中，條形碼按照上一段中所述并符合UCC指定的所有標(biāo)準(zhǔn)。
一個(gè)實(shí)施方式中，條形碼的X尺度在0.10-3.0mm范圍。
其它實(shí)施方式中，上面所述的信息記錄介質(zhì)具有下面對全息記錄的條形碼的X尺度說明中之一a)X尺度在0.1mm(0.004英寸)-0.18mm(0.07英寸)范圍。
b)X尺度在0.18mm(0.0071英寸)-0.33mm(0.013英寸)范圍。
c)X尺度在0.33mm(0.013英寸)-0.635mm(0.025英寸)范圍。
d)X尺度在0.635mm(0.025英寸)-1.0mm(0.0398英寸)范圍。
e)X尺度在0.264mm(0.01英寸)-0.66mm(0.026英寸)范圍。
在一個(gè)實(shí)施方式中，條形碼可被人讀出和看到。
在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明介質(zhì)中許多平行條的每個(gè)條具有和其它所有條相同的衍射性質(zhì)。
本發(fā)明的介質(zhì)中，多個(gè)平行條和多個(gè)平行間距的總和等于或大于10。在其它不同的實(shí)施方式中，多個(gè)平行條和多個(gè)平行間距的總和等于或大于下面數(shù)字之一19、25、30、35、40、45和50。
本發(fā)明的介質(zhì)中，條形碼的寬度至少為2.5mm。在其它不同實(shí)施方式中，條形碼寬度至少為下面寬度值之一4.5mm、8mm、12mm、20mm、25.4mm(1.0英寸)、38.1mm(1.5英寸)、50.8mm(2.0英寸)、63.5mm(2.5英寸)和76.2mm(3.0英寸)。
不特別限制所述介質(zhì)的光敏層的組成。適合于光敏層的材料的非限制性例子是光敏聚合物、二色明膠以及照相膠片(如鹵化銀薄膜)。
一個(gè)實(shí)施方式中，介質(zhì)的特征是使全息記錄的條形碼和本底具有相同的顏色。另一個(gè)實(shí)施方式中，介質(zhì)的特征是使全息記錄的條形碼和本底具有不同的顏色。在又一個(gè)實(shí)施方式中，介質(zhì)的特征是使全息記錄的條形碼的彩色強(qiáng)度大于本底的彩色強(qiáng)度。
本發(fā)明有一些關(guān)于全息記錄的條形碼的重構(gòu)波長λ的實(shí)施方式。在一個(gè)實(shí)施方式中，全息記錄的條形碼的重構(gòu)波長λ與本底的重構(gòu)波長λ相同或基本相同。在另一個(gè)實(shí)施方式中，全息記錄的條形碼的重構(gòu)波長λ在電磁頻譜的可見光區(qū)。在一個(gè)特定實(shí)施方式中，全息記錄的條形碼的重構(gòu)波長λ的至少一部分對應(yīng)于紅光(可見光區(qū)內(nèi))。在兩個(gè)其它實(shí)施方式中，全息記錄的條形碼的重構(gòu)波長λ在一個(gè)實(shí)施方式中在電磁頻譜的紅外光區(qū)，在另一個(gè)實(shí)施方式中在電磁頻譜的紫外光區(qū)。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，含條形碼的介質(zhì)記錄為體相位全息圖，該全息圖可以是反射全息圖或透射全息圖。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，含條形碼的介質(zhì)記錄為表面有起伏的立體全息圖。
關(guān)于對本發(fā)明的全息記錄的條形碼的重構(gòu)圖像進(jìn)行掃描的所有方法權(quán)利要求，對這些方法權(quán)利要求的所有參數(shù)、值、元件等與掃描給出的相應(yīng)介質(zhì)權(quán)利要求的那些相同。本發(fā)明的記錄方法的一個(gè)顯著特征是將給定的條形碼記錄為信息記錄介質(zhì)的單層光敏層中的條形碼的完全圖像。這正是這種方法的優(yōu)點(diǎn)，即與現(xiàn)有技術(shù)方法相比，這種方法簡單，只需要較短的時(shí)間，并能提供較高正確度和精度的條形碼。
關(guān)于上述制造原版全息圖的方法，在線性(一維)情況，模型可以是包含將被全息記錄的條形碼的透明片。
可以采用常規(guī)全息記錄技術(shù)，構(gòu)成本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的全息圖；這些技術(shù)包括但不限于兩光束透射全息圖法和兩光束反射全息圖法。
術(shù)語表AIM-Automatic Identification Manufacturers，Inc.，一家美國貿(mào)易協(xié)會，總部位于Pittsburgh，PA。
ANSI-美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會，負(fù)責(zé)自愿條形碼質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的研究。
孔-是器件(如照相機(jī))中光路部分的物理開口。孔可以是圓形、長方形、橢圓形。
ACII-美國國家代碼中所述用于信息互換的字符組和代碼ANSI X3.4-1977。
縱橫比-條高度與符號長度的比值本底-條形碼符號的淡色部分，包括條之間的間距、靜態(tài)區(qū)以及印刷的符號周圍的區(qū)域。
條-條形碼符號的深色(低反射)長方形元素。
條形碼-在寬度上變化來表示數(shù)據(jù)的平行的線(條)和間距的精確排列。
條形碼字符-表示一個(gè)字母、數(shù)字或其它信息的一組條和間距。
條形碼密度-在一個(gè)測量的線性單元中可表示的字符數(shù)量。
條高度-從條(線)的頂部至底部測量的尺寸。
條寬度-從條(線)的一邊至另一邊測量的厚度。
雙向-條形碼符號如果能夠獨(dú)立于掃描方向成功地閱讀，該條形碼符號是雙向的。
校驗(yàn)數(shù)字-由條形碼中的其它數(shù)字計(jì)算的數(shù)字，用來校驗(yàn)數(shù)據(jù)已被正確構(gòu)成。
Codabar-Codabar是一種具有專門字符和四種不同開始/終止字符的數(shù)字代碼。
代碼11-一種數(shù)字的高密度代碼。
代碼39(39代碼)-由九個(gè)模數(shù)組成的全字母數(shù)字條形碼，其中三個(gè)是寬。
代碼93-能對128ASCII字符進(jìn)行編碼的全字母數(shù)字的條形碼。
代碼128--能對全部128ASCII字符進(jìn)行編碼的全字母數(shù)字的條形碼。
CPI-每英寸的字符數(shù)。能在一英寸測量的線性單元中表示的字符數(shù)量。
解碼-將條形碼符號中的條和間距轉(zhuǎn)化為其相應(yīng)數(shù)據(jù)。
EAN-國際商品編號系統(tǒng)(以前是歐洲商品編號系統(tǒng))。用于零售食品包裝的國際標(biāo)準(zhǔn)條形碼。
EAN國際性組織-基于Brussels，Belguim的EAN國際性組織是一個(gè)與Uniform Code Council，Inc.(UCC)共同管理EAN.UCC System和GlobalStandards Management Process的EAN國際成員組織的一個(gè)機(jī)構(gòu)。參見UniformCode Council，Inc.(UCC)元素-一個(gè)條形碼符號中的單一的條或間距，或一個(gè)矩陣符號的部分。
平臺掃描器-固定式掃描器(通常在超市收銀臺使用)，能以任何角度，在平行于或接近平行于掃描器窗的平面內(nèi)閱讀條形碼系統(tǒng)。
氦氖(He-Ne)激光器-用于條形碼掃描器的一種類型的激光器。能發(fā)射633nm波長的相干紅光。
人可閱讀-等價(jià)于條形碼符號內(nèi)的編碼信息的文本，通常印刷在條形碼符號的下面或上面。
ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)-這是來自100個(gè)國家的國家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)體的一個(gè)世界聯(lián)盟，來自每一個(gè)國家的實(shí)體其使命是促進(jìn)全球標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程。更多的資料可參見http://www.iso.ch。
激光器掃描器-一種使用低能激光來閱讀條形碼的條形碼閱讀器件。
密耳-測量單位，等于1英寸的1/1000。
納米-測量單位，用來定義光的波長，等于10-9米。
靜態(tài)區(qū)-任何標(biāo)記的空白的間距空隙，處在條形碼的開始字符之前，在終止字符之后。
反射比-從測試表面反射的特定波長或一系列波長的光的量與從氧化鋇或氧化鎂標(biāo)準(zhǔn)物反射的光的量的比值。
分辨率-可被特定閱讀器件區(qū)分或用特定器件或方法印刷的最窄的元素尺寸。
掃描反射比分布-沿在條形碼符號整個(gè)寬度上的單線條測定的反射比值的記錄(0-100％)。
掃描器-閱讀條形碼符號并將符號轉(zhuǎn)化為能被計(jì)算機(jī)設(shè)備理解的電信號。
自-校驗(yàn)-利用了校驗(yàn)算法的條形碼或符號，它們可以獨(dú)立應(yīng)用于每個(gè)字符，預(yù)防未檢測出的錯誤。
固態(tài)激光器掃描器-一種發(fā)射670nm以及780nm波長的光的激光器。
疊層代碼-一種代碼，特征是一個(gè)條形碼符號已被分裂出幾部分并一個(gè)“層疊”在另一個(gè)上，以提高該條形碼符號中的信息密度。
標(biāo)準(zhǔn)-說明如何適當(dāng)使用條形碼的一組規(guī)則、規(guī)范、指示和指導(dǎo)。通常由一個(gè)組織如UCC等發(fā)出。
開始字符-專門的條形碼字符，用來告知掃描器開始閱讀條形碼符號。開始字符通?？梢栽跅l形碼符號的左側(cè)找到。
終止字符-專門的條形碼字符，用來告知掃描器停止閱讀條形碼符號。終止字符通常可以在條形碼符號的右側(cè)找到。
符號-由特定符號體系所需的符號字符和特征的組合，包括靜態(tài)區(qū)、開始和終止字符、數(shù)據(jù)字符以及其它輔助圖案，它們一起形成一個(gè)完全的可掃描實(shí)體。
符號字符-可以被解碼為一單個(gè)單元的一個(gè)符號中的一組條和間距。它表示單獨(dú)的數(shù)字、字母、標(biāo)點(diǎn)記號、控制標(biāo)記或多個(gè)數(shù)據(jù)字符。
符號體系-一種定義為在一個(gè)條形碼中表示數(shù)字或字母字符的方法；一種類型的條形碼。
線性(一維)條形碼的符號體系-這些是基于一系列不同寬度的平行條和間距的條形碼。它們是已經(jīng)使用了25年以上的最普通的條形碼。
兩維(2D)條形碼符號體系-當(dāng)前使用的有兩種類型的2D條形碼，它們是疊層代碼和矩陣代碼。疊層代碼的特征是它們在水平層中層疊形成多排符號表示。例子有代碼49和代碼16K。矩陣代碼由可以是正方形、六邊形或圓形的小區(qū)(cell)的圖案構(gòu)成。通過這些淡色和深色區(qū)域的相對位置對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。
復(fù)合條形碼符號體系-這是一類相對新穎的符號體系，其中，在相互緊鄰處(固定的相對位置)印刷兩個(gè)符號并包含鏈接數(shù)據(jù)。通常，一個(gè)分量是線性符號，另一個(gè)或是多行符號或者是矩陣符號。
UCC-The Uniform Code Council，Inc-致力于基于標(biāo)準(zhǔn)的全球供應(yīng)鏈解決方案的研究和實(shí)施的組織。該組織管理U.P.C.和其它零售標(biāo)準(zhǔn)。更多信息參見www.uc.-council.org。
通用產(chǎn)品代碼(U.P.C.)-這是用于美國零售食品包裝的包裝條形碼符號。這種代碼進(jìn)行了改進(jìn)并被歐洲采用，用于EAN形式的食品包裝的國際標(biāo)識。它也是一個(gè)普通術(shù)語，指編碼在UPC-A或UPC-E條形碼符號中的UCC-12數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
USS(統(tǒng)一符號規(guī)范)-由AIM出版的目前系列的符號體系規(guī)范；當(dāng)前的(2005年)包括USS-I 2/5、USS-39、USS-93、USS-Codabar和USS-128。
空隙-(條形碼符號)的條內(nèi)的區(qū)域，相對于深色反射物標(biāo)準(zhǔn)是高反射性的，即條或字符的油墨印刷性差，或者預(yù)期要印刷的區(qū)域漏印。空隙可引起誤讀或使閱讀者不能讀出該符號。
X尺度-條形碼符號中最窄的元素(條或間距)的特定寬度。
實(shí)施例實(shí)施例1此實(shí)施例說明了制造條形碼的全息原版，隨后使用該原版來復(fù)制全息條形碼圖像。還說明了使用兩種不同的商業(yè)掃描器來掃描全息條形碼。
制造條形碼全息圖首先用在線條形碼產(chǎn)生器產(chǎn)生線性(一維)條形碼，(http://www.idautomation.com/java/linearservlet.html)代表詞語“Dupont全息術(shù)”(圖6A)，“2004年3月29日”(圖6B)，“123456789101112”(圖6D)。產(chǎn)生的條形碼示于圖6A-6D。
全息成像使用由條形碼藝術(shù)品制成的透明正片進(jìn)行全息成像。該條形碼生成器在屏幕上產(chǎn)生條形碼的數(shù)字圖像，該圖像被剪貼入Photoshop，轉(zhuǎn)換成TIF格式，然后用Agfa SelectSet 7000 Drum Imagesetter，(Agfa，Regional OfficesRidgefield Park，100Challenger Road，Ridgefield Park，NJ 07660)光學(xué)轉(zhuǎn)移到薄膜。將制成的透明片放在一個(gè)5×5英寸的磨砂玻璃漫射體上。磨砂玻璃漫射體用1/8英寸厚的普通窗玻璃在其兩面進(jìn)行噴砂制成。這種窗玻璃上的一面用Cyclone Manufacturing BrownAluminum Oxide 150-180 grit噴砂。相信使用這種噴砂漫射體不會發(fā)生直接透射的光或鏡面反射。
H1的照射和曝光參見圖7，然后，將上述漫射體/透明片組裝件與具有穩(wěn)定金屬支架的隔振光學(xué)臺707相連。在該模型組裝件上，有另一穩(wěn)定的支架連接在臺子上。第一次曝光時(shí)，該支架701夾持住涂布了二色明膠(DCG)的玻璃板702(未來H1)。二色明膠(DCG)是常用的全息記錄材料，其眾多文獻(xiàn)中有所描述，例如參見Rallison的“DCG以及非銀全息材料的控制”，網(wǎng)址如下http://www.xmission.com/～ralcon/dcgprocess/p1.htm。
在將DCG板放置到位之前，使在空間上經(jīng)過濾的緩慢發(fā)散的激光束703與模型法向呈45度。該擴(kuò)散光束照射DCG記錄材料并覆蓋在透明片下面的鏡子708。鏡子將擴(kuò)散的激光束導(dǎo)向漫射體條形碼透明片組裝件的背面。然后，用“CoherentSabre氬離子激光器”706(Coherent Inc.，Santa Clara，CA)，其功率為3瓦，光發(fā)射為488nm，泛光照射該組裝件。該激光器的激光首先從磨砂玻璃面通過磨砂玻璃漫射體705。將該激光器遮蔽，把(6×6英寸)DCG板放置在透明片和漫射體組件上方約1/4英寸處。用來背面照射該透明片的488nm激光束的一部分成為參照光。
對DCG的足夠的曝光通常需要大約50-70mJ。用Coherent Inc.Field Master功率表，將來的DCG表面上的功率設(shè)定為大約2500uw/cm，通常的曝光時(shí)間為20秒。
然后，關(guān)閉擴(kuò)散激光束。在此實(shí)施例所用模型的構(gòu)建期間，使DCG板在濕度為大約54％的室內(nèi)濕潤2小時(shí)。各批DCG的曝光和濕潤時(shí)間可以不同。因此，需要用反復(fù)試驗(yàn)逐步逼近法來尋找正確的曝光和處理?xiàng)l件。反復(fù)試驗(yàn)逐步逼近法是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的。將涂布了接近透明的DCG的5×5英寸玻璃板固定在鷹徽模型表面上方1/4英寸處，使其在模型上方的中央。在曝光前，提供5分鐘的靜置時(shí)間，以消散模型、光學(xué)裝置、光學(xué)臺以及室內(nèi)的熱量和振動。然后，打開激光器前的快門20秒開始曝光。約90％的激光通過有涂層的板。射入的光與透射的物體光從相對的面相遇，形成干涉圖案，以干涉條紋的形式記錄在DCG涂層內(nèi)。
化學(xué)處理曝光后，將為普通全息記錄材料的DCG(二色明膠)感光板放在Kodak定影浴中45-60秒。然后將其立即放在80-120(華氏溫度)的水中大約4秒，再在另一80-120的水浴中放置大約4秒。然后，將其放入130-140的80％異丙醇20％水的浴中大約4秒，再在2個(gè)連續(xù)的130-140的100％醇浴中各放置2秒。然后，將該曝光的DCG板浸泡在最后的100％醇浴內(nèi)數(shù)秒，這段時(shí)間足以使感光板能緩慢地從浴中取出以促進(jìn)均勻的排水和干燥。此時(shí)感光板是可以觀察的，但是薄膜是溶脹的，所以圖像的重構(gòu)對于下一步曝光步驟而言太早(green)了。用以下脫水方法將顏色調(diào)至原始的曝光波長488nm。將板放回80％醇20％水的浴中4秒，然后在100％的醇浴中清洗，并緩慢取出。此時(shí)，H1中的圖象在普通室內(nèi)光線下幾乎完全不能辨認(rèn)，因?yàn)樗械膱D象元件都離全息圖表面(即1/4英寸以上)。
(同樣的化學(xué)處理可用來處理前述的H2DCG板)。
H1轉(zhuǎn)移到H2參見圖8，使用DCG夾具、支架和隔離臺806。記錄并處理第一DCG全息圖803后，將該全息圖反轉(zhuǎn)并對其進(jìn)行反向共軛照射，在條形碼的虛擬peudoscopic圖像中放置第二DCG的未曝光的板802。三個(gè)獨(dú)立的板在間H1801不同距離處進(jìn)行曝光。從H1反射和散射的光形成將記錄在H2中的圖像。這樣，在間該表面上方約1/8英寸處、在該表面上以及在該表面下方約1/8英寸處形成三個(gè)有條形碼圖像的H2。804是激光光源。H2的化學(xué)處理和上面對H1的相同。
三個(gè)H2的復(fù)制參見圖9，將上述原版全息圖(H2)901并排放入在全息圖復(fù)制器(DuPontHolographics，Logan，UT)的夾具內(nèi)。然后，HRF 734未曝光的光聚合物復(fù)制膜903(E.I.DuPont de Nemours&Co.，Inc.，Wilmington，DE)擠壓/層壓到其表面上。將準(zhǔn)直的激光束904以45度、476nm的波長以及大約1.25mw的強(qiáng)度射到該膜的原版層壓物上40秒。然后從H2上拿起復(fù)制膜905，通過卷材(by web)移動到UV 2.6+瓦、368nm的泛射站(flood station)40秒。將曝光的UV固定的膜層壓到調(diào)色膜CTF146(E.I.du Pont de Nemours & Co.，Inc.，Wilmington，DE)上，并以3米/分鐘的速度通過101℃(攝氏溫度)的烘箱。然后以0.3米/分鐘的速度通過150℃的渦管烘箱(scroll oven)。從該烘箱中取出薄膜后，將其背面層壓在雙面黑色粘合劑上。在其前面有單面透明的保護(hù)性頂涂層。制成各自包含全息圖記錄的條形碼的復(fù)制全息圖。
掃描(在光聚合物薄膜中的)全息條形碼將常規(guī)的激光二極管條形碼掃描器，Metrologic Instruments Inc.Voyager CG型號MS9540，(West Deptford，NJ)與運(yùn)轉(zhuǎn)字處理器或電子表格程序如MicrosoftWord或Microsoft Excel的PC連接。然后，使用該設(shè)備掃描記錄在全息復(fù)制薄膜內(nèi)的全息條形碼。在圖6a-6d的所有條形碼，除圖6a外都容易閱讀，并能將譯出的條形碼呈現(xiàn)在字處理器或電子表格的窗中。在本申請中對Microsoft Word和Microsoft Excel都進(jìn)行了嘗試，它們都能良好運(yùn)作。
圖像型掃描器(Intermec model Scanplus 1800 Sr)(Everett，WA)也成功地讀出圖6a-6d的全息條形碼。
圖6a的條形碼在某些嘗試(attempt)中可讀，但在其它嘗試中不可讀。目前還不確切知道誤讀的原因，但是認(rèn)為很可能是由于在條形碼內(nèi)以及在此實(shí)施例中測試的四種(圖6a-6d)條形碼中為最長的圖6a的條形碼從左至右明顯的對比度變化。推測觀察到的對比度變化是由于H2中的不一致的質(zhì)量控制問題造成的。對條形碼圖像突出在相對在記錄薄膜內(nèi)的全息圖表面上或靠近該表面或者在記錄薄膜表面上面的情況，誤讀的百分率較低。
實(shí)施例2制造條形碼全息圖首先用在線條形碼產(chǎn)生器產(chǎn)生第一線性(一維)條形碼，(http://www.idautomation.com/java/linearservlet.html)代表詞語“Dupont全息術(shù)”(圖6a)，“2004年3月29日”(圖6b)，“123456789101112”(圖6d)。產(chǎn)生的這些條形碼示于圖6a-6d。然后，使用常規(guī)辦公室激光打印機(jī)將這些條形碼印刷在紙上。產(chǎn)生的這些條形碼使示于圖6a-6d。
然后，使1/8×4×5英寸的DCG(二色明膠)板在濕度為大約54％的室內(nèi)濕潤2小時(shí)。各批DCG的曝光和濕潤時(shí)間可以不同。因此，需要用反復(fù)試驗(yàn)逐步逼近法來尋找正確的曝光和處理?xiàng)l件。反復(fù)試驗(yàn)逐步逼近法是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的。二色明膠(DCG)是常用的全息記錄材料，其眾多文獻(xiàn)中有所描述，例如參見Rallison的“DCG以及非銀全息材料的控制”，網(wǎng)址如下http://www.xmission.com/～ralcon/dcgprocess/p1.htm。
參見圖10。用普通的透明雙面膠帶將印刷了條形碼90的紙與DCG板91的未涂布的面連接。使用擴(kuò)展的3瓦532nm的“Cohernet Verdi“激光束92(CoherentInc.，Santa Clara，CA)進(jìn)行全息曝光，該激光束首先通過光敏DCG板成為參照光束；然后，保留光的約90％照射在位于玻璃93背面的紙上的條形碼上。
來自紙的白色區(qū)域的光被反射回到DCG板，經(jīng)過30秒曝光和適當(dāng)化學(xué)處理后形成干涉圖案。如圖10所示，DCG板在曝光時(shí)以相對水平面呈45度的角度取向，激光束呈水平；因此，在全息曝光期間，該激光束與DCG板之間的角度為135度。處理后，該圖案成為衍射干涉條紋，重構(gòu)時(shí)在DCG表面下方約1/8英寸處產(chǎn)生條形碼的全息復(fù)制圖，為橙紅色，重構(gòu)波長約為610nm。這是在美國專利申請US20030016408A1中描述的一種已知的制造“一步”或“Densiyuk”全息圖的方法。
化學(xué)處理曝光后，將為普通全息記錄材料的DCG(二色明膠)板放在Kodak定影浴中45-60秒。然后將其立即放在80-120(華氏溫度)的水中大約4秒，再在另一80-120的水浴中放置大約4秒。然后，將其放入130-140的80％異丙醇20％水的浴中大約4秒，再在2個(gè)連續(xù)的130-140的100％醇浴中各放置2秒。然后，將該曝光的DCG板浸泡在最后的100％醇浴內(nèi)數(shù)秒，這段時(shí)間足以使板能緩慢地從浴中取出以促進(jìn)均勻的排水和干燥。由于曝光波長為532nm的相對較長的波長，溶脹的重構(gòu)圖像包含足夠程度的紅光反射，使得用常規(guī)激光條形碼掃描器(通常在紅色激光下操作)能夠檢測并讀出全息記錄的條形碼。在此階段，全息圖是H1。
掃描(在二色明膠中)全息條形碼將常規(guī)的激光二極管條形碼掃描器，Metrologic Instruments Inc.Voyager CG型號MS9540，(West Deptford，NJ)與運(yùn)行字處理器或電子表格程序如MicrosoftWord或Microsoft Excel的PC連接。然后，使用該設(shè)備掃描記錄在DCG板內(nèi)的全息條形碼。在圖6a-6d的所有條形碼都容易閱讀，并能將譯出的條形碼呈現(xiàn)在字處理器或電子表格的窗中。在本申請中對Microsoft Word和Microsoft Excel都進(jìn)行了嘗試，它們都能良好運(yùn)作。但圖6a出現(xiàn)和實(shí)施例1相同的閱讀問題。
圖像型掃描器(Intermec model Scanplus 1800 Sr)(Everett，WA)也成功地讀出記錄在二色明膠中的圖6a-6d的全息條形碼。
實(shí)施例3(預(yù)計(jì)例)在此實(shí)施例中，采用與實(shí)施例1相同的的過程和方法將全息記錄的條形碼記錄在光聚合物的薄膜中，不同之處是，記錄的代碼是Data Matrix代碼，替代條形碼。Data Matrix代碼的其它細(xì)節(jié)可從RVSI Acuity Cimatrix Co.，Nashua，NH獲得。這種全息代碼預(yù)計(jì)可以用實(shí)施例1的掃描器或典型的二維代碼閱讀器成功地閱讀/掃描。
實(shí)施例4(預(yù)計(jì)例)
在此實(shí)施例中，采用與實(shí)施例1相同的的過程和方法將全息記錄的條形碼記錄在光聚合物的薄膜中，不同之處是，記錄的代碼是代碼49(二維條形碼))，替代線性(一維)條形碼。獲得全息記錄的代碼49。這種全息代碼預(yù)計(jì)可以用實(shí)施例1的掃描器以及任何常規(guī)商業(yè)掃描器成功地閱讀/掃描。
實(shí)施例5(預(yù)計(jì)例)在此實(shí)施例中，采用與實(shí)施例1相同的的過程和方法將全息記錄的條形碼記錄在光聚合物的薄膜中，不同之處是，記錄的代碼是具有線性符號和矩陣符號的復(fù)合條形碼，替代線性(一維)條形碼。獲得全息記錄的復(fù)合條形碼。這種全息代碼預(yù)計(jì)可以用實(shí)施例1的掃描器以及任何常規(guī)商業(yè)能閱讀復(fù)合條形碼的掃描器成功地閱讀/掃描。
權(quán)利要求
1.一種信息記錄介質(zhì)，該記錄介質(zhì)包含全息記錄的條形碼和在單層曝光的光敏層中發(fā)現(xiàn)的本底，所述條形碼由許多平行條和間距組成；所述條形碼具有重構(gòu)波長λ，其中，曝光的光敏層是將該光敏層曝光于相干光化輻射獲得的，并由于將圖像干涉記錄到該光敏層，產(chǎn)生含全息記錄的條形碼的曝光的光敏層，所述條形碼符合選自UCC、AIM、ANSI、CEN和ISO的與條形碼技術(shù)相關(guān)的至少一種專業(yè)工業(yè)組織所指定的所有標(biāo)準(zhǔn)。
2.一種信息記錄介質(zhì)，該記錄介質(zhì)包含全息記錄的條形碼和在單層曝光的光敏層中發(fā)現(xiàn)的本底，所述條形碼由許多平行條和間距組成；所述條形碼具有重構(gòu)波長λ，其中，曝光的光敏層是將該光敏層曝光于相干光化輻射獲得的，并由于將圖像干涉記錄到該光敏層，產(chǎn)生含全息記錄的條形碼的曝光的光敏層，所述條形碼能用常規(guī)掃描設(shè)備進(jìn)行掃描。
3.如權(quán)利要求2所述的信息記錄介質(zhì)，其特征在于，所述條形碼的X尺度至少為0.0067英寸，即6.7密耳或0.17mm。
4.如權(quán)利要求2所述的信息記錄介質(zhì)，其特征在于，所述條形碼的X尺度在0.10mm-3.0mm，即0.004-0.1182英寸范圍。
5.如權(quán)利要求2所述的信息記錄介質(zhì)，其特征在于，所述條形碼的許多平行條和平行間距的總和數(shù)量等于或大于10。
6.如權(quán)利要求2所述的信息記錄介質(zhì)，其特征在于，所述全息記錄的條形碼的重構(gòu)波長λ與本底的重構(gòu)波長λ相同或基本相同。
7.一種對全息記錄介質(zhì)內(nèi)包含的全息記錄條形碼的重構(gòu)圖像進(jìn)行掃描的方法，該方法包括下面步驟提供信息記錄介質(zhì)，該記錄介質(zhì)包含全息記錄的條形碼和在單層曝光的光敏層中發(fā)現(xiàn)的本底，所述條形碼由許多平行條和間距組成，所述條形碼具有重構(gòu)波長λ，其中，曝光的光敏層是將該光敏層曝光于相干光化輻射獲得的，并由于將圖像干涉記錄到該光敏層，產(chǎn)生含全息記錄的條形碼的曝光的光敏層，所述條形碼符合選自UCC、AIM、ANSI、CEN和ISO的與條形碼技術(shù)相關(guān)的至少一種專業(yè)工業(yè)組織所指定的所有標(biāo)準(zhǔn)；用掃描器掃描條形碼，該條形碼被所述掃描器讀出。
8.一種對全息記錄介質(zhì)內(nèi)包含的全息記錄條形碼的重構(gòu)圖像進(jìn)行掃描的方法，該方法包括下面步驟提供信息記錄介質(zhì)，該記錄介質(zhì)包含全息記錄的條形碼和在單層曝光的光敏層中發(fā)現(xiàn)的本底，所述條形碼由許多平行條和間距組成，所述條形碼具有重構(gòu)波長λ，其中，曝光的光敏層是將具有一表面的該光敏層曝光于相干光化輻射獲得的，并由于將圖像干涉地記錄到該光敏層，以產(chǎn)生含全息記錄的條形碼的曝光的光敏層，所述條形碼能用常規(guī)掃描設(shè)備進(jìn)行掃描；用掃描器掃描條形碼，該條形碼被所述掃描器讀出。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述全息記錄的條形碼的圖像被記錄在光敏層的表面、表面之上或表面之下。
10.一種制造包含至少一個(gè)全息記錄的條形碼的原版全息圖的方法，該方法包括下面步驟g.獲得將在原版全息圖中的所有元素的模型，所述元素包含至少一個(gè)條形碼；h.將適合于全息記錄的第一光敏膜置于該模型和相干光源之間，所述第一光敏膜具有一表面；i.第一光敏膜用來自相干光源的光進(jìn)行曝光，以記錄物理模型的第一全息圖像(H1)，該第一全息圖像包含第一全息圖像的至少一個(gè)全息記錄的條形碼；j.將第一全息圖像相對于相干光源反轉(zhuǎn)，并除去該物理模型；k.將適合于全息記錄的第二光敏膜置于相干光源和第一全息圖像之間，第二光敏膜緊靠第一全息圖像；和l.第二光敏膜用來自相干光源的光進(jìn)行曝光，以記錄第二全息圖像(H2)作為原版全息圖，該第二全息圖像包含作為原版全息圖的第二全息圖的至少一個(gè)全息記錄的條形碼。
全文摘要
描述了一種包含全息記錄的條形碼的信息記錄介質(zhì)及用這種介質(zhì)來達(dá)到提高保密性和在商業(yè)中條形碼閱讀的鑒定的方法。所述全息記錄的條形碼很難被非全息方式復(fù)制，能用目前使用的常規(guī)條形碼掃描器讀出?？梢詫⑺鋈⒂涗浀臈l形碼被人眼看出或不可視，并能對在頻譜的可見光、紫外光和紅外光區(qū)的電磁輻射作出響應(yīng)。
文檔編號G06K7/10GK1916930SQ20061012152
公開日2007年2月21日 申請日期2006年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月19日
發(fā)明者W·J·莫爾泰尼 申請人:E.I.內(nèi)穆爾杜邦公司