防伪技术概要（下）

三、全息防伪技术发展创新的方向 
    我国将激光全息术用于防伪始于20世纪80年代，90年代为模压全息防伪的鼎盛时期。随着全息防伪的厂泛应用和其它防伪技术的出现，人们对全息防伪众说纷纭。厂家过多、产品过剩、竞争过度可能是模压全息防伪陷入信任危机的首要原因。但从纯技术的角度上讲，图像来源简单、照相技术守旧和记录材料单一，同样也是诱发信任危机的根源。因此，如何把握激光全息术作为防伪技术的发展方向，不断挖掘其潜能和创新产品是至关重要的。   
1．图像制作偏向立体   
    激光全息术作为防伪手段应用的主要特点在于三维图像显示。在白光源的倾斜照明下，全息图能再现一幅凸出凹入、栩栩如生的立体图像，它不同于一般印刷、绘画和摄影的平面图像，对视觉具有较强的刺激，令人过目不忘。在同样尺寸的全息图上记录和重现一幅立体图像或者平面图像，显然其信息含量和视觉感觉是截然不同的。目前，市场上商品使用的大多数模压全息防伪标识只能重现出由商标和文字构成的平面图像，最多做到前后分层、图文分色。而这些平面图像仅用一般的印刷软、硬件便可获得，其防伪力度不言而喻。重现立体图像是激光全息术之本，也是激光全息术作为防伪手段的纲。—幅精致的立体图像容易让人记住、识别，却不容易被人抄袭、仿冒。因此，从源头做起，采用下述方法去设计、制作激光全息防伪标识的图像，能有效降低商品被仿冒的可能性。   
A．静态法   
    采用人工或者激光雕刻的方法，精心制作立体模型，在连续激光器下摄制成全息图。此法的仿冒难点在于很难在短时间内仿制一模一样的立体模型。   
B．动态法   
    采用不同形状、大小的物体或者液体或者雾体作为拍摄模型，在脉冲激光器下摄制成全息图。此法的仿冒难点在于不能重复出在拍摄瞬间记录下来的动态立体图像，就连制作者本人也无法重复出那一时刻的随机分布景象。   
C．分解法   
    采用普通摄像、摄影的方法，对随时间变化的人物、植物或动物进行视角抽样拍摄，然后把这些在不同视角和不同时刻获得的平面画面，在连续激光器下全息合成一幅因视角、时间变化而变化的立体图像。此法仿冒难点在于不可能重现在那一时间里被拍摄物的变化情况。在技术上可引入彩色信息和动感，产生立体彩色动态显示的夺目效果。   
D．计算法   
    采用计算全息或计算机设计并全息合成，能够重现一幅三维立体、造型奇特的抽象图像作为真伪标志识别。此法仿冒的难点在于抽象图像的软件相当复杂、繁琐，很难在短时间内破译、复制。   
2．照相技术力求突破   
    激光全息术中的白光显示技术，无论是彩虹全息还是反射全息的照相原理都已经是经典理论了。我们能够寻求的突破只能限制在激光器与光学组件、光电图像转换器件与记录设备等方面。下述的几种照相技术有望突破传统的照相方式，让激光全息防伪达到新的境界。
A．光刻点阵全息技术   
    将摄制全息图的满版曝光分解成逐点曝光，通过计算机编程控制每个点即光栅像素的方向来实现图形的显示及变化。光刻全息图由于引入了计算机技术，使单调乏味的暗房操作变得轻松简单，图像的显示也变得变化万千，随心所欲。目前光刻点的分辨率己达到了每英寸1200dpi，光刻的速度超过了20点／秒。随着国产光刻全息机销量的增加，人们的担心也随之增加。由于光刻全息机的计算机化操作，其图形的仿制变得更加容易实现。改变这一险况的努力方向是：   
    让光栅像素的大小、方向和位相都能控制从而再现完全立体图像； 
    把光栅像素分成红、绿、蓝三个子像素，以实现图像的真彩色再现；
    将光栅像素网点的形状和覆盖率变成可调，网点大小的变化可以增添一种“水印图像”，网点形状的变化能够提供一种防伪特征。 
B．实时光电图像转换全息合成 
    在计算机日新月异的今天，通过投影式彩色液晶显示屏或DMD微晶反射屏可以把计算机内存贮的彩色图片方便地(分色、分视向)投影到屏幕上。这种光电图像实时转换器件的出现为平面图形合成立体图形提供了技术上的方便，也可通过数码相机的支持，可以轻松地完成合成全息图的制作。   
C．光聚合物反射全息图   
    光聚合物全息记录材料是由美国宝丽来和杜邦公司率先发明的一种高分率全息介质DMP－128型和聚乙烯卡脞类，由它制作的反射全息图具有高质量、高亮度的立体图像，极其适合用于公众防伪的标贴。选择性能稳定的记录软片和可靠连续的曝光显影设备是光聚合物反射全息图用于防伪标贴的关键所在。要求光聚合物软片的分辨率≥8000线对／毫米，衍射效率≥85％，曝光显影设备能够连续成批生产，连速≥1米／分。   
D．真彩色全息图   
    采用三原色波长光谱输出的激光器、光路和全谱介质摄制的彩色、立体全息图像将具有较高的防伪性能和欣赏价值。具有相对等功率输出、稳定性和相干性的三波长激光器并具备对红、绿、蓝三波长能够感光的全息记录介质同时能控制再现象波长与亮度的显影的工艺是制作真彩色全息图的前提。   
E．脉冲激光全息图   
    一般全息图的摄制都是在稳定的光学平台上完成的，被摄物为接近刚性的物体，曝光过程不允许有半点震动，这大大限制了拍摄对象的范围。利用脉冲激光器在几个毫微秒内发出的高能激光，可以把运动中的任何有形物体瞬间冻结、记录下来，甚至可以记录一些不能重复的景观图像。一幅不能重复的、三维立体的和容易识别的图像在防伪标中具有较高的使用价值。   
3．记录材料的创新   
    这里的记录材料是指能批量生产的承载彩虹全息图或者反射全息图的材料。对彩虹全息图来说是模压材料、对反射全息图来说是感光材料。全息膜材料十几年一贯制，不是银膜就是金膜，且有厂家专门生产、销售，有悖于防伪产品的独占性和惟一性。因此，在记录材料上创新是提升激光全息防伪性能的有效途径。下面的几个例子即是记录材料创新中的典型代表。   
A．规则揭露型全息防伪标识   
    此种标识的显着特点在于将标识揭开后，能规则地显露出图文。留住层显现铝箔阳字时，揭去层则显现镂空阴字，阴阳相对，内容相同，大小相等，揭露图文的分辨率可高达每英寸200dpi。它具有一次使用，识别方便和仿冒困难的优点，由于其总厚度控制在40微米以内，十分适合封口类(包括90度折转)防伪标识，另外这种类型的标识是单位面积信息容量最大的载体，现在已能显现四种互不干扰的图文信息。第一层，表层的印刷图文(防伪油墨印刷)；第二层，铝膜层的全息图文；第三层，揭露层的图文；第四层，底层的印刷图文。   
B．揭启图文显现防伪标识   
    表层可从次层(镀铝层)揭去，次层阴阳图文部位表面特性存在差别，在揭启表层前表层处于视觉隐藏状态．只有在揭启后在次层上呈现隐藏的阴阳图文。   
C．局部镂空型全息防伪标识   
    采用模压薄膜铝面凹版印刷耐蚀技模的方法，经过蚀刻，可以把镀铝薄膜上的铝规则地镂空，镂空的精度可达每英寸175dpi以上。此法的优势在于利用蚀刻的工艺及精度来提高标识的防伪力度。日前这种技术已用在全息防伪标贴、香烟防伪金拉线及塑料安全线上并取得了成功。 
D．透视型全息薄膜 
    此类产品的共同点是薄膜覆盖的印刷图文可以透过全息薄膜被观察到，且不影响全息图文显现。透视型全息薄膜因生产工艺的不同现有三个品种。一是金属网点类，它依靠金属网点贮存全息图像，通过透明网墙透视覆盖图文；二是蒸镀氧化物(如二氧化钛)类或介质硫化锌等，就是把承载模压全息图的透明树脂薄膜，在浮雕面连续蒸镀上高折射率的保护层，以保证全息图像不受损失；三是蒸镀金属类，通常是在透明树脂薄膜上连续蒸镀一层半透半反的铝薄膜，从而兼顾模压全息图的衍射效率与覆盖图文的透过率。透视型全息薄膜主要用于证件护照卡膜、塑料包装和印刷覆膜。 
E．印刷透视全息图 
    根据普通印刷局部(开窗)上光的原理，在承印物的设定位置上经过UV树脂印刷，半固化、全息浮雕模压、固化和高折率护层的形成等项工艺过程，可以把透视全息图方便地印刷在纸张、金属和纺织品等物品上。虽然这项技术还处于研制阶段，但它的应用前景是十分广阔的。另一种是在透明塑料膜上热压全息浮雕干涉条纹，再涂布一层高折射率的纳米层以增强衍射效率。 
F．彩虹全息纸 
    经过一定的工艺处理后，把塑料薄膜(BOPP、PET上的模压全息图完整地转移到纸基上就形成了彩虹全息纸；另一种方法是在镀铝纸上形成激光彩虹模压信息。彩虹全息纸十分适合烟、酒和药等商品的高档包装盒，不仅能起到防伪作用，而且可以在其上进行彩印，发挥出其它纸张无法比拟的装饰美化效果。   
四．模压全息防伪标识与体积型全息防伪标识的小结   
1．模压全息防伪标识   
    模压全息防伪标识属位相型平面全息图，其干涉条纹呈浮雕型。使用模压方法加以成批复制。其颜色有单一彩虹、多色彩虹、真彩色、黑白(消色)四种。其图像有2D(像面)、2D／3D(不同的景深的平面像)、3D(立体像)、多信道像。其镀(涂)材料有：镀铝全反射型；镀介质膜(例如二氧化钛、硫化锌等)或涂纳米膜的透明型；镀制半色调点阵半反半透型。其制版工艺有：光学全息照相(普通型与脉冲型)；计算机点阵光刻；二维多信道合成全息术。防伪标识上可附有各种加密标记(显型与隐型)。 
    由于各类商用防伪全息图的出现始终与狭缝的演化有关，因此列出以下图解： 
模压全息防伪标识防伪特征： 
    呈现的图文可以显现不同的景深 
    在白光斜射下垂直方向视角变换引起色彩的改变(单一彩虹)。 
    在白光斜射下由于不同部位干涉条纹条纹疏密变化呈现不同的颜色(多色彩虹)。   
    在白光斜射下可再现原物真彩色像(真彩色)。   
    在白光斜射下可再现黑白(消色)像。   
    在白光斜射下左右方向视角变换引起再现象的变化(静态再现像视向变化；或再现象的动态显现等)即多信道像。   
    模压全息防伪标识上附有各种加密标记(显型与隐型)，不同的加密标记，要借助不同的简单工具识别。   
2．体积型反射全息防伪标识   
    干涉条纹层面结构，属位相型体积型反射全息图。利用光学方法成批复制。其颜色有单色、多色、真彩色。其图像有2D(像面)、3D(立体像)、多重像。其制版工艺有：普通型光学全息照相与脉冲型光学全息照相。防伪标识上可附有各种加密标记(显型与隐型)。 
其防伪特征： 
    在白光斜射下垂直方向标识再现具有颜色的选择性，即同一干涉条纹条纹层面间距的部位具有特定的再现色(波长选择性)。 
    在白光斜射下由于不同部位干涉条纹条纹层面间距变化各部位呈现不同的颜色(多色)。 
    在白光斜射下可再现原物真彩色像(真彩色)。 
    其图像可直观判定景深或立体感。 
    不同的加密标记，要借助不同的简单工具识别。(哈流柱 付子平 齐成)