專(zhuān)利名稱(chēng)：利用導(dǎo)模共振光柵陣列的組合實(shí)現(xiàn)彩色圖像再現(xiàn)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用導(dǎo)模共振光柵陣列的組合實(shí)現(xiàn)彩色圖像再現(xiàn)的方法，可應(yīng)用于無(wú)油墨印刷，顯示以及防偽等應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前彩色圖像的復(fù)制都是采用油墨印刷的方式，這種方法比較方便、快捷，但同時(shí)也會(huì)浪費(fèi)資源并帶來(lái)很大的污染。導(dǎo)模共振光柵因其極窄的共振峰和極低的旁帶而有著高效率的單色濾光特性，目前在防偽及傳感領(lǐng)域都有一定的應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)對(duì)光柵結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)，獲得可以從自然光中精確分離出紅、綠、藍(lán)三基色的光柵基元，通過(guò)這些基元光柵的組合即可還原自然界中的所有色彩，從而制造出“光打印”所需的“光學(xué)顏料”。隨著微納器件制造技術(shù)的發(fā)展，在一塊基片上加工不同周期或深度的光柵陣列成為可能，這樣便可以通過(guò)光柵基元的不同組合而“打印”出色彩斑斕的圖像，這種設(shè)想的“光打印機(jī)”，可讓印刷過(guò)程完全與油墨脫鉤。自然界擁有取之不盡的光資源，用‘光學(xué)顏料’代替化學(xué)油墨，既可以節(jié)省資源，又可以遠(yuǎn)離污染，而且根據(jù)亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的偏振特性，若采用特定偏振的光來(lái)記錄圖像，得到的圖像是很難被復(fù)制的，這就使得該技術(shù)在防偽領(lǐng)域也有著很大的應(yīng)用前景。 因此，一旦“光打印”成為現(xiàn)實(shí)，將在印刷行業(yè)引發(fā)一場(chǎng)“綠色革命”。發(fā)明內(nèi)容
為克服油墨印刷彩色圖像帶來(lái)的污染和資源浪費(fèi)，本發(fā)明根據(jù)所述的“光打印機(jī)” 的構(gòu)想，公開(kāi)了一種利用導(dǎo)模共振光柵陣列的組合實(shí)現(xiàn)彩色圖像再現(xiàn)的方法，僅僅通過(guò)調(diào)節(jié)導(dǎo)模共振光柵結(jié)構(gòu)的周期，可以使它的共振波長(zhǎng)分別落在紅光、綠光和藍(lán)光的波段內(nèi)，這三種光柵結(jié)構(gòu)就可以充當(dāng)三基色的角色，通過(guò)它們的組合便可形成所需要的顏色，這樣任意一幅彩色圖像便可以通過(guò)大量的光柵基元陣列再現(xiàn)出來(lái)。
本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種利用導(dǎo)模共振光柵陣列的組合實(shí)現(xiàn)彩色圖像再現(xiàn)的方法，整幅圖像由玻璃基底、透明導(dǎo)電膜、氧化鉿薄膜和光柵陣列構(gòu)成，其特點(diǎn)是所述的透明導(dǎo)電膜和氧化鉿薄膜為兩層折射率不同的介質(zhì)膜層；所述光柵陣列只包含三種周期不同的光柵基元，這些不同周期的光柵是分別從入射自然光中通過(guò)調(diào)整光柵層的結(jié)構(gòu)參數(shù)，分離出的“紅”、“綠”、“藍(lán)” 三基色。根據(jù)所需要再現(xiàn)的彩色圖像的顏色分布來(lái)計(jì)算紅、綠、藍(lán)三基色的分布，進(jìn)而利用能產(chǎn)生相應(yīng)的紅、綠、藍(lán)顏色的導(dǎo)模共振光柵基元陣列的不同組合實(shí)現(xiàn)彩色圖像再現(xiàn)。
所述根據(jù)所需要再現(xiàn)的彩色圖像的顏色分布來(lái)計(jì)算紅、綠、藍(lán)三基色的分布的計(jì)算方法如下為確定每個(gè)像素中各子像素的具體數(shù)目，首先需由圖像處理軟件(如matlab， photoshop)讀出原像素的RGB值，它們都是0 255之間的整數(shù)，這些數(shù)值的比例決定像素的顏色，且數(shù)值越接近255表示顏色的亮度越高，為了不丟失顏色的信息，必須要等比例的放大或縮小這些RGB值，因此可得到下面的公式
權(quán)利要求
1.一種利用導(dǎo)模共振光柵陣列的組合實(shí)現(xiàn)彩色圖像再現(xiàn)的方法，整幅圖像由玻璃基底、透明導(dǎo)電膜、氧化鉿薄膜和光柵陣列構(gòu)成，其特征在于所述的透明導(dǎo)電膜和氧化鉿薄膜為兩層折射率不同的介質(zhì)膜層；所述光柵陣列只包含三種僅僅是周期不同的光柵基元， 不同周期的光柵可分別從入射自然光中通過(guò)調(diào)整光柵層的結(jié)構(gòu)參數(shù)，分離出“紅”、“綠”、 “藍(lán)”三基色；根據(jù)所需要再現(xiàn)的彩色圖像的顏色分布來(lái)計(jì)算紅、綠、藍(lán)三基色的分布，進(jìn)而利用導(dǎo)模共振光柵基元陣列的不同組合實(shí)現(xiàn)彩色圖像再現(xiàn)。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的利用導(dǎo)模共振光柵陣列的組合實(shí)現(xiàn)彩色圖像再現(xiàn)的方法，其特征在于為確定每個(gè)像素中各子像素的具體數(shù)目，首先需由圖像處理軟件讀出原圖像像素的 RGB值，它們都是0 255之間的整數(shù)，這些數(shù)值的比例決定像素的顏色，為了不丟失顏色的信息，必須等比例放大或縮小這些RGB值，因此可得到下面的紅、綠、藍(lán)三基色的分布計(jì)算公式
3.根據(jù)權(quán)利1所述的利用導(dǎo)模共振光柵陣列的組合實(shí)現(xiàn)彩色圖像再現(xiàn)的方法，其特征在于在已經(jīng)鍍好透明導(dǎo)電膜、氧化鉿薄膜和光刻膠的石英玻璃基板上，依據(jù)三基色分布計(jì)算公式計(jì)算的結(jié)果，利用激光直寫(xiě)技術(shù)在光刻膠面上逐“點(diǎn)”刻蝕相應(yīng)周期的光柵基元，最終形成所需的彩色圖像。
全文摘要
一種利用導(dǎo)模共振光柵陣列的組合實(shí)現(xiàn)彩色圖像再現(xiàn)的方法，整幅圖像由玻璃基底、透明導(dǎo)電膜、氧化鉿薄膜和光柵陣列構(gòu)成，其特征在于所述的透明導(dǎo)電膜和氧化鉿薄膜為兩層折射率不同的介質(zhì)膜層；所述光柵陣列只包含三種僅僅是周期不同的光柵基元，不同周期的光柵可分別從入射自然光中通過(guò)調(diào)整光柵層的結(jié)構(gòu)參數(shù)，分離出“紅”、“綠”、“藍(lán)”三基色；首先由圖像處理軟件讀出原圖像像素的RGB值，然后依據(jù)公式計(jì)算所需要再現(xiàn)的彩色圖像的紅、綠、藍(lán)三基色的分布，進(jìn)而利用導(dǎo)模共振光柵基元陣列的不同組合實(shí)現(xiàn)彩色圖像再現(xiàn)。采用本發(fā)明制作的載體將取代目前傳統(tǒng)的油墨印刷技術(shù)，既無(wú)污染又節(jié)約資源。
文檔編號(hào)G03F7/20GK102540478SQ20111035065
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者倪爭(zhēng)技, 凌進(jìn)中, 莊松林, 張大偉, 徐邦聯(lián), 李柏承, 王 琦, 陶春先, 黃元申 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)