一種全息光學鎖制造技術

本發明專利技術涉及一種全息光學鎖，包括鑰匙部分和鎖具部分。鑰匙部分由透明物質制成；鎖具部分中激光器正前方固定分束鏡；分束鏡的反射面與入射光路成45度，分束鏡右側沿著光路按順序固定擴束鏡、針孔、透鏡以及全反鏡，其中全反鏡與光路成45度，其他儀器都垂直于光路；分束鏡正下方固定又一全反鏡，在反射鏡右側沿光路分別固定擴束鏡、針孔、透鏡、鑰匙插孔以及分光鏡，分光鏡正下方依次固定透鏡和CCD攝像機，CCD攝像機和計算機光連接；由于鑰匙由透明物質制成，內部的結構都不相同，紋路具有唯一性，因此鑰匙難以被模仿和復制，從而提高了鎖具的安全性能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術專利涉及一種利用光學識別開鎖的鎖具，特別是一種全息光學鎖，屬于鎖具

技術介紹
目前，社會安全問題日益重要，特別是家居安全，而開鎖系統已是家居安全中的重要防線，開鎖系統不僅關乎家庭財產安全，更可能影響人生安全。傳統的機械開鎖系統容易被破解，甚至還形成了專門的開鎖技術，使得傳統的機械鎖在部分盜賊眼中如同無物。具體說來，傳統鑰匙多數為鋸齒形，當鑰匙插入鎖孔時，鋸齒形鑰匙將卡合并帶動鎖內機械從而打開門鎖。而盜賊用一套同規格的鑰匙試開甚至直接用2根鐵絲模擬鑰匙形狀開啟門鎖。因此，并出現了機械結合光學的開鎖系統，如在美國專利US4787223中，用鑰匙形狀遮蔽部分激光光源，從而達到開啟門鎖的目的，但盜賊同樣可以復制和模仿鑰匙形狀，而破解門鎖。還有在現有的專利中，如美國專利US4369418，US4593185中，由鑰匙反射多個激光，并用多個傳感器判斷這些激光是否正確，進而判斷是否開啟鎖具，但此系統仍用鑰匙的特殊形狀來相互區別，仍有可能被模仿以及復制。此外，更有美國專利US6055079提出用鑰匙的激光二極管會發射特定編碼的激光至門鎖的感應器，以此開啟門鎖。但其編碼方式過于簡單，而且此結構二極管和傳感器均為單個，所以可以用平行分光的方法進行破解。
技術實現思路
本專利技術專利提供一種用全息方法的光學鎖，利用鑰匙上所帶信息難以復制的特點，將鑰匙拍成全息圖，并再現后與存儲圖像對比，從而控制鎖具的開關，提高鎖具的安全性。本專利技術是按照以下技術方案實施的全息光學鎖包括鎖具部分、鑰匙部分和光識別部分；鑰匙為帶有特殊圖樣信息的透明條狀機構；光識別部分包括激光器1，透鏡5、10、 13，擴束鏡3、8，針孔4、9，1 1分束鏡2、12，全反鏡6、7，CCD攝像機14，鑰匙插孔11以及計算機15 ；激光器1正前方固定分束鏡2，分束鏡2反射面與入射光路成45度。分束鏡2右側沿著光路按順序固定擴束鏡3、針孔4、透鏡5以及全反鏡6、全反鏡6與光路成45度角； 分束鏡2正下方固定全反鏡7，調整角度使得全反鏡7的入射光和反射光垂直且反射光光路向右，在反射鏡右側沿光路分別固定擴束鏡8、針孔9、透鏡10、鑰匙插孔11以及分光鏡12 ； 擴束鏡3、8分別到針孔4、9的距離與擴束鏡的焦距相等，針孔4、9分別到透鏡5、10的距離等于透鏡5、10的焦距；分光鏡12正下方依次固定透鏡13和CXD攝像機14，CXD攝像機14 和計算機15連接；透鏡5、10、13，擴束鏡3、8和鑰匙插孔11都垂直于光路，全反鏡6正下方是分光鏡12，物光與參考光經分光鏡12、透鏡13，進入CXD攝像機14。所述光路中其他元件的距離可任意設置，只需保證物光光路與參考光光路光程相寸。所述的鑰匙部分可以由透明有機玻璃，塑料等制成；透鏡13的規格可以與透鏡5、 10不同；各個光學元件的固定采用常規的固定方式。本專利技術的工作原理是首先把鑰匙插入鑰匙插孔時，將攜帶鑰匙信息，攜帶此信息的光將與參考光在CCD處形成干涉，并由CCD采集，記錄到計算機內；當鑰匙再次插入時，物光將攜帶鑰匙信息，在CCD處與參考光形成干涉圖樣，將干涉圖在計算機中再現，通過和原來的圖樣進行匹配，判斷控制鎖具是否開啟。本專利技術采用全息光譜識別，鑰匙攜帶的圖樣紋路信息具有唯一性，鑰匙難以被模仿和復制，具有安全性高、工作可靠等優點。附圖說明圖1為本專利技術光識別部分原理示意圖； 圖2為本專利技術鑰匙示意圖中1-激光器；2、12-1:1分束鏡；3、5、8、10、13_透鏡；4、9_小孔；6、7_全反鏡； 11-鑰匙插孔；14-CXD攝像機；15-計算機；16-鑰匙、17-鑰匙手柄。具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本專利技術專利進一步說明如圖1所示，本全息光學鎖的鎖具部分包括激光器1，透鏡5、10、13，擴束鏡3、8，針孔 4,9,1:1分束鏡2、12，全反鏡6、7，(XD攝像機14，鑰匙插孔11以及計算機15 ；激光器1正前方固定分束鏡2，分束鏡2反射面與入射光路成45度。分束鏡2右側沿著光路按順序固定擴束鏡3、針孔4、透鏡5以及全反鏡6，其中全反鏡與光路成45度，其他儀器都垂直于光路；分束鏡2正下方固定全反鏡7，調整角度使得全反鏡7的入射光和反射光垂直且反射光光路向右，在反射鏡右側沿光路分別固定擴束鏡8、針孔9、透鏡10、鑰匙插孔11以及分光鏡 12，擴束鏡3、8分別到針孔4、9的距離與擴束鏡的焦距相等；針孔4、9分別到透鏡5、10的距離應等于透鏡5、10的焦距；分光鏡12正下方依次固定透鏡13和CXD攝像機14，CXD攝像機14和計算機15光連接；透鏡5、10、13，擴束鏡3、8和鑰匙插孔11都垂直于光路，全反鏡6正下方是分光鏡12，物光與參考光經分光鏡12、透鏡13，進入CXD攝像機14。實驗中激光器1可以采用5毫瓦紅光半導體激光器，擴束鏡3、8可以采用5 焦距f=2mm的擴束鏡，擴束鏡3、8分別到針孔4、9的距離為2mm，透鏡5、10可采用焦距 f=10cm，外徑mm的透鏡。針孔4、9分別到透鏡5、10的距離為IOcm ；透鏡13規格最好與透鏡5、10相同；C⑶采用DH-HV系列(USB2. 0)。光路中其他儀器的距離可任意設置，只需保證物光光路與參考光光路光程相等。如圖1所示用全息方法光學鎖的參考光光路包括激光器1發出的激光經過分束鏡2到達擴束系統3、4產生發散的光束，經過透鏡5后產生平行光，并經過全反鏡6光束直射到分束鏡12，并由透鏡13匯聚到達攝像機CXD上。用全息方法光學鎖的物光光路包括激光器1發出的激光經過分束鏡2將部分光強照射到反射鏡7上，經擴束系統8、9產生發散的光束，經過透鏡10后產生平行光，照射到鑰匙插孔11上，然后光束通過分束鏡12并由透鏡13匯聚后到達攝像機C⑶上。參考光光路與物光光路應有相同的光程。如圖2所示是鑰匙16的形狀，可以由透明物質制成，例如塑料，有機玻璃等，鑰匙附帶有手柄17，并且可以根據光路設置成不同的形狀。鑰匙插入鑰匙插孔時，將攜帶鑰匙信息，攜帶此信息的光將與參考光在CCD處形成干涉，并由CCD采集，記錄到計算機內。因為有機玻璃的紋路具有唯一性，所以鑰匙很難被復制或者破解。當鑰匙再次插入時，物光將攜帶鑰匙信息，在CCD處與參考光形成干涉圖樣，將干涉圖在計算機中再現。如果和預存圖樣匹配，則電腦控制鎖具開啟。如果插入的不是鑰匙，將在CCD上形成其他圖片，在計算機中再現以后，難以和原來存儲的圖片相匹配， 則鎖具不會開啟。本專利技術是通過具體實施過程進行說明的，在不脫離本專利技術范圍的情況下，還可以對本專利技術專利進行各種變換及等同代替，因此，本專利技術專利不局限于所公開的具體實施過程，而應當包括落入本專利技術專利權利要求范圍內的全部實施方案。權利要求1. 一種全息光學鎖，包括鎖具部分、鑰匙部分和光識別部分，其特征在于鑰匙為帶有特殊圖樣信息的透明結構；光識別部分包括激光器(1)，透鏡(5)、(10)、(13)，擴束鏡(3)、 (8)，針孔(4)、(9)，1:1分束鏡(2)、(12)，全反鏡(6)、(7)，CCD攝像機(14)，鑰匙插孔(11) 以及計算機(15)；激光器(1)正前方固定分束鏡(2)，分束鏡(2)反射面與入射光路成45 度；分束鏡(2)右側沿著光路按順序固定擴束鏡(3)針孔(4)透鏡本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔣鑫巍，張永安，
申請(專利權)人：昆明理工大學，
類型：發明
國別省市：