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激光全息技术的发展

2021-07-23 来源:广西机械信息网

激光全息技术的发展

激光全息防伪技术是近年来在国内外受到普遍关注的一项现代化激光应用技术成果,它以深奥的全息成像原理及色彩斑斓的闪光效果博得消费者的青睐。

激光全息图像又称彩虹全息图片,激光全息技术在光学中属全息光栅技术一类。其产品与一般照片大不相同,它不仅可以再现原物的主体形象,还能随着视线方位不同,显现原物不同侧面的形状。由于激光全息图的色彩神奇、图像逼真、信息含量高,并且可进行大批量压膜复制,因而在防伪领域得到了广泛的关注和应用。

激光全息图像防伪技术是通过激光制版,将影像制作在塑料薄膜上,产生五光十色的衍射效果。并使图片具有二维、三维空间感,在普通光线下,隐藏的图像、信息会重现。当光线在某一特定角度照射时,又会呈现新的图像。这种模压全息图片可以像印刷一样大批量快速复制,成本较低,且可以与各类印刷技术相结合使用。

这种激光防伪标识,在其最初阶段时具有先天的缺陷:仅仅依靠制作技术的保密和控制来防伪;属于简单观察类防伪技术,其观察点主要是看是否为全息图像,其次是看图案是否符合公布的图案,但普通消费者只有在仔细对比时才可以分辨出两种不同版本的全息标识;没有防止防伪标识本身被再次利用的技术方法;没有防止附有防伪标识的包装被再次利用的技术方法;没有防止造假者利用收买、行贿等手段获得防伪标识的技术方法。

激光模压全息防伪技术在20世纪80年代末90年代初大量传入我国时,全国各地引进生产线上百条,占当时世界生产厂家的一半多。虽然在引进初期,这种防伪技术确实起到了一定的防伪作用,但是随着时间的推移,激光全息图像制作技术迅速扩散,如今早已被造假者从各个方面攻破,几乎完全失去了防伪的效果。

因此,在此基础上出现了采用计算机技术改进全息图像,透明激光全息图像防伪标识和反射激光全息图像防伪标识。

计算机图像处理技术改进激光全息图像经历了两个发展形态。第一形态是计算机合成全息技术。这种技术是将系列普通二维图像经光学成像后,按照全息图像的成像原理进行处理后记录在一张全息记录材料上,从而形成计算机像素全息图像。观察这种像素全息图像时,可在不同的视角看到不同的三维图像,其图形和彩色都具有异常灵活多变的动态效应,并且不受再现光线方向的限制。第二形态是计算机控制直接曝光技术。与普通全息成像不同,这种技术不需要拍摄对象,所需图形完全由计算机生成,通过计算机控制两束相干光束以像素为单位逐点生成全部图案,对不同点可改变双光束之间的夹角,从而制成具有特殊效果的三维全息图。

普通的激光全息图像一般是用镀铝的聚酯膜经过模压(也可以先用聚酯薄膜经过模压再镀铝)而成,镀铝的作用是增加反射光的强度使再现的图像更加明亮。照明光和观察方向都在观察者这一侧,这样的激光彩虹模压全息图是不透明的。透明激光全息图像实际上就是取消了镀铝层,将全息图像直接模压在透明的聚酯薄膜上。

反射激光全息图像成像原理是将入射激光射到透明的全息乳胶介质上,一部分反射光作为参考光,另一部分透过介质照亮物体,再由物体散射回介质作为物光,物光和参考光相互干涉,在介质内部生成多层干涉条纹面,介质底片经处理后在介质内部生成多层半透明反射面(例如6微米厚的乳胶层里可以有20多个反射面),用白光点光源照射全息图,介质内部生成的多层半透明反射面将光反射回来,迎着反射光可以看到原物的虚像,因而称为反射激光全息图。但这些改进本质上是没有改变这种技术的先天不足。

加密全息图像防伪技术是比激光全息图像防伪标识技术更为先进的技术,它加密的全息图像是采用诸如随机位相编码图像加密、莫尔编码图像加密、激光散斑图像加密这类光学图像编码加密技术,对防伪图像进行加密,得到不可见的或变成一些散斑的加密图像。其中随机位相编码加密的图像是隐形的,只有使用专门的光电解码机才能够显示出原来的图像。

这种图像加密技术,虽然需要专门的仪器才能显示,但是在高技术化、国际化的今天很容易仿造。因为消费者购买商品时得到的不仅是含有加密图像的防伪标识,还有用于验证真伪的解码光栅或解码散斑。这样一来,图像的加密在防伪中根本就未起到任何作用,这种防伪标识的防伪完全依靠加密图像的制造技术的掌握难度,而掌握这种技术却并不是十分困难的事情。所以这种防伪技术也有不足之处。

目前最新的防伪技术是:从全息图上呈现隐藏图像。

它是凸版印刷株式会社利用电子束技术(EB)与该公司1994年推向市场的银白色全息防伪技术(通常的全息照相的银白色会随着不同的观察角度而发生颜色的改变,而这种银白色的全息照相无论从哪个角度看都是固定为银白色)相结合形成的新的防伪技术。该技术保留了原有的银白色全息技术的光彩夺目的目视效果,当使用专用的简易检测器对其检测时,在全息图中隐藏的暗码图像即刻呈现在眼前。隐藏于高精细图像中的、能用检测装置观察到的图像,可以是连续的、多画面的、存储在任意位置的图像,这在世界上是首创的,具有高度的防伪效果和容易检测的特点。可在礼品券、股票等证券常出现的线状、条纹状全息膜上制作隐藏图像(知识产权包括7个专利申请)。

随着全息技术的不断创新和发展,出现了许多以全息图为载体的新技术,如动态全息技术,2D/3D技术、点阵全息技术、缩微加密技术、合成加密技术、光化浮雕技术、机器识别信息技术等等。这使得全息防伪技术兼具一线防伪和二线防伪的特性,相信全息技术将会成为应用最为广泛,防伪力度最强的防伪技术之一,并以其独特的艺术效果和防伪性能,在印刷包装领域中得到大规模应用。(王睿)

信息来源:印刷技术

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