一、引言

激光全息術(shù)是繼激光器于六十年代問世之后迅速發(fā)展起來的一種立體照相技術(shù)，在圖像三維顯示、干涉計(jì)量和無損探傷等領(lǐng)域得到了成功的應(yīng)用。七十年代，隨著激光全息圖能大批生產(chǎn)，亦即模壓全息技術(shù)的發(fā)明，激光全息術(shù)成為一種防偽新手段，先后被應(yīng)用在信用卡、證件和有價證券的防偽范疇。

由于激光全息圖像的強(qiáng)烈視覺沖擊效果，以及信息顯示大容量、多通道和色彩豐富。激光全息術(shù)迄今為止仍是國際上用于公眾防偽的主流技術(shù)，其便于識別，難于仿制和易于批量生產(chǎn)的特點(diǎn)很難在短時期內(nèi)被其它防偽技術(shù)所替代。

我國將激光全息術(shù)用于防偽始于八十年代，九十年代為模壓全息防偽的鼎盛時期。隨著全息防偽的廣泛應(yīng)用和其它防偽技術(shù)的出現(xiàn)，人們對全息防偽眾說紛紜，顧慮重重。廠家過多、產(chǎn)品過剩、競爭過度可能是模壓全息防偽陷入信任危機(jī)的首要原因。但從純技術(shù)的角度上講，圖像來源簡單、照像技術(shù)守舊和記錄材料單一，同樣也是誘發(fā)信任危機(jī)的根源。因此，如何把激光全息術(shù)作為防偽技術(shù)的發(fā)展方向，不斷挖掘其潛能和創(chuàng)新產(chǎn)品是至關(guān)重要的。

二、圖像顯示偏重立體

將激光全息術(shù)作為防偽手段應(yīng)用的主要特點(diǎn)在于三維圖像顯示。在白光源的傾斜照明下，全息圖能再現(xiàn)出一幅凸出凹入、栩栩如生的立體圖像，它不同于一般印刷、繪畫和攝影的平面圖像，對視覺具有較強(qiáng)的刺激，令人過目不忘。在同樣尺寸的全息圖上記錄和重現(xiàn)一幅立方體圖像或者平面圖像，顯然其信息含量和視覺感覺是截然不同的。目前，市場上商品使用的大多數(shù)模壓全息防偽標(biāo)識只能重現(xiàn)出由商標(biāo)和文字構(gòu)成的平面圖像，頂多做到前后分層、圖文分色。而這些平面圖像僅用一般的印刷軟、硬件便可獲得，其防偽力度不言而喻。重現(xiàn)立體圖像是激光全息術(shù)之本，也是激光全息術(shù)作為防偽手段的綱。一幅精致的立方體圖像容易讓人記住、識別，卻不容易被人抄襲、仿冒。因此，從源頭做起，采用下述方法去設(shè)計(jì)、制作激光全息防偽標(biāo)識的圖像，能有效降低再現(xiàn)被仿冒的可能性。

1．靜態(tài)法

采用人工或者激光雕刻的方法，精心制做立體模型，在連續(xù)激光器下攝制成全息圖。此法的仿冒難點(diǎn)在于很難在短時間內(nèi)仿制一模一樣的立體模型--一件精美的工藝品。

2．動態(tài)法

采用不同形狀、大小的物體或者液體或者霧體作為拍攝模型，在脈沖激光器下攝制成全息圖。此法的仿冒難點(diǎn)在于不能重復(fù)出在拍攝瞬間記錄下來的動態(tài)立體圖像，就連制做者本人也無法重復(fù)出那一時刻的隨機(jī)分布景象。

3．分解法

采用普通攝像、攝影的方法，對隨時間變化的人物或植物或動物進(jìn)行視角抽樣拍攝，然后把這些在不同視角和不同時刻獲得的平面畫面，在連續(xù)激光器下全息合成一幅因視角改變而反映隨時間變化的立體圖像。此法仿冒的難點(diǎn)在于不可能重現(xiàn)在那一時間里被拍攝物的變化情況。

4．計(jì)算法

采用計(jì)算全息或計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)并全息合成，能夠重現(xiàn)一幅三維立體、造型奇特的抽象圖像作為真?zhèn)螛?biāo)志識別。此法仿冒的難點(diǎn)在于抽象圖像的軟件相當(dāng)復(fù)雜、煩瑣，很難在短時間內(nèi)破譯、復(fù)制。

 

三、照相技術(shù)力求突破

激光全息術(shù)中的白光顯示技術(shù)，無論是彩虹全息還是反射全息的照相原理都己經(jīng)是經(jīng)典的理論了。我們能夠?qū)で蟮耐黄浦荒芟拗圃?span id="elfyq7o" class="hrefStyle">激光器與光學(xué)元件、光電圖像轉(zhuǎn)換器件與記錄設(shè)備等方面。下述的幾種照相技術(shù)有望突破傳統(tǒng)的照相方式，讓激光全息防偽達(dá)到新的境界。

1．光刻點(diǎn)陣全息技術(shù)

將攝制全息圖的滿版曝光分解成逐點(diǎn)曝光，通過計(jì)算機(jī)編程控制每個點(diǎn)即光柵象素的方向來實(shí)現(xiàn)圖形的顯示及變化。光刻全息圖由于引入了計(jì)算機(jī)技術(shù)，使單調(diào)乏味的暗房操作變得輕松簡單，圖像的顯示也變得變化萬千，隨心所欲。目前光刻點(diǎn)的分辨率已達(dá)到了1200dPi．光刻的速度超過了20點(diǎn)／秒。隨著國產(chǎn)光刻全息機(jī)銷量的增加，人們的擔(dān)心也隨之增加。由于光刻全息機(jī)的計(jì)算機(jī)化操作，其圖形的仿制變得更加容易實(shí)現(xiàn)。改變這一現(xiàn)況的努力方向是：

讓光柵象素的大小、方向和位相都能控制，從而再現(xiàn)出完全立體圖像；

把光柵象素分成紅、綠、蘭三個子象素，以實(shí)現(xiàn)圖像的真彩色再現(xiàn)；

將光柵象素網(wǎng)點(diǎn)的形狀和覆蓋率變成可調(diào)，網(wǎng)點(diǎn)大小的變化可以增添一種“水印圖像”，網(wǎng)點(diǎn)形狀的變化能夠提供一種防偽特征。

2．實(shí)時光電圖像轉(zhuǎn)換全息合成

在計(jì)算機(jī)日新月異的今天，通過投影式彩色液晶顯示屏可以把計(jì)算機(jī)內(nèi)存貯的彩色圖片十分方便的投影到屏幕上。這種光電圖像實(shí)時轉(zhuǎn)換器件的出現(xiàn)為平面圖形合成立體圖形提供了技術(shù)上的方便，通過數(shù)碼相機(jī)的支持，可以輕松的完成合成全息圖的制作。

3．光聚合物反射全息圖

光聚合物全息記錄材料是由美國寶麗來和杜邦公司率先發(fā)明的一種高分率全息介質(zhì)，由它制作的反射全息圖具有高質(zhì)量、高亮度的立體圖像，極其適合用于公眾防偽的標(biāo)貼。質(zhì)量穩(wěn)定的記錄軟片和可靠連續(xù)的曝光顯影設(shè)備是光聚合物反射全息圖用于防偽標(biāo)貼的關(guān)鍵所在。要求光聚合物軟片的分辨率≥8000線對／毫米，衍射效率≥85％，曝光顯影設(shè)備能夠連續(xù)成批生產(chǎn)，車速≥1米／分。

4．真彩色全息圖

采用三原色波長光譜輸出的激光器、光路和全譜介質(zhì)去攝制一幅彩色、立體的全息圖像將具有較高的防偽性能和欣賞價值。具有等雙率輸出、穩(wěn)定性和相干性的三波長激光器。具備對紅、綠、蘭三波長能夠感光的全息記錄介質(zhì)并能控制再現(xiàn)象波長與亮度的顯影工藝是制作真彩色全息圖的前提。

5．脈沖激光全息圖

一般全息圖的攝制都是在穩(wěn)定的光學(xué)平臺上完成的，被攝物為接近剛性的物體，曝光過程不允許有半點(diǎn)震動，這大大限制了拍攝對象的范圍。利用脈沖激光器在幾個毫微秒內(nèi)發(fā)出的高能激光，可以把運(yùn)動中的任何有形物體瞬間凍結(jié)、記錄下來，甚至可以記錄一些不能重復(fù)的景觀圖像。一幅不能重復(fù)的、三維立體的和容易識別的圖像在防偽標(biāo)中具有較高的使用價值。

 

四、記錄材料不斷創(chuàng)新

這里的記錄材料是指能批量生產(chǎn)的承載彩虹全息圖或者反射全息圖的材料。對彩虹全息圖來說是模壓材料、對反射全息圖來說是感光材料。全息模壓材料十幾年一貫制，不是銀膜就是金膜，且有廠家專門生產(chǎn)、銷售，有悖于防偽產(chǎn)品的獨(dú)占性和唯一性。因此，在記錄材料上創(chuàng)新是提升激光全息防偽性能的有效途徑。下面的幾個例子即是記錄材料創(chuàng)新中的典型代表。

1．規(guī)則揭露型全息防偽標(biāo)識

此種標(biāo)識的顯著特點(diǎn)在于將標(biāo)識揭開后，能規(guī)則的顯露出圖文。留住層顯現(xiàn)鋁薄陽字時，揭去層則顯現(xiàn)鏤空陰字，陰陽相對．內(nèi)容相同，大小相等，揭露圖文的分辨率可高達(dá)200dPi。它具有一次使用，識別方便和仿冒困難的優(yōu)點(diǎn)，十分適合封口類防偽標(biāo)識，另外這種類型的標(biāo)識是單位面積信息容量最大的載體，能顯現(xiàn)四種互不干擾的圖文信息。

第一層，表層的印刷圖文（防偽油墨印刷）；

第二層，鋁膜層的全息圖文；

第三層，揭露層的圖文；

第四層，底層的印刷圖文。

2．局部鏤空型全息防偽標(biāo) 采用在模壓薄膜鋁面凹版印刷耐蝕技模的方法，經(jīng)過蝕刻，可以把鍍鋁薄膜上的鋁規(guī)則地鏤空，樓空的精度可達(dá)175dPi以上。此法的優(yōu)勢在于利用蝕刻的工藝及精度來提高標(biāo)識的防偽力度。目前這種技術(shù)已用在全息防偽標(biāo)貼、香煙防偽金拉線及塑料安全線上并取得了成功。

3．透視型全息薄膜 此類產(chǎn)品的共同點(diǎn)是薄膜覆蓋的印刷圖文可以透過全息薄膜被觀察到，且不影響全息圖文顯現(xiàn)。透視型全息薄膜因生產(chǎn)工藝的不同現(xiàn)有三個品種。

一是金屬網(wǎng)點(diǎn)類，它依靠金屬網(wǎng)點(diǎn)貯存全息圖像，通過透明網(wǎng)墻透視覆蓋圖文；

二是蒸鍍氧化物類，就是把承載模壓全息圖的透明樹脂薄膜，在浮雕面連續(xù)蒸鍍高折射率的氧化物保護(hù)層，以保證全息圖像不受損失；

三是蒸鍍金屬類，通常是在透明樹脂薄膜上連續(xù)蒸鍍一層半透半反的鋁薄膜，從而兼顧模壓全息圖的衍射效率與覆蓋圖文的透過率。透視型全息薄膜主要用于證件護(hù)卡膜、塑料包裝和印刷覆膜。

4．印刷透視全息圖

根據(jù)普通印刷局部（開窗）上光的原理，在承印物的設(shè)定位置上經(jīng)過UV樹脂印刷，半固化、全息浮雕模壓、固化和高折率護(hù)層的形成等多項(xiàng)工藝過程，可以把透視全息圖方便地印刷在紙張、金屬和紡織品等物品上。雖然這項(xiàng)技術(shù)還處于研制階段，但它的應(yīng)用前景是十分廣闊的。

5．彩虹全息紙 經(jīng)過一定的工藝處理后，把塑料薄膜（BOPP．PET）上的模壓全息圖完整地轉(zhuǎn)移到紙基上就形成了彩虹全息紙。彩虹全息紙十分適合煙、酒和藥等商品的高檔包裝盒，不僅能起到防偽作用，而且還能發(fā)揮出其它紙張無法比擬的裝飾美化效果。

五、結(jié)束語

綜上所述，只要在圖像顯示、照相技術(shù)和記錄材料三方面不斷地挖潛、完善和創(chuàng)新，緊緊地把握住全息與其它防偽技術(shù)相結(jié)合，全息與印刷相結(jié)合，全息與包裝相結(jié)合的發(fā)展方向，激光全息防偽技術(shù)就能重新煥發(fā)青春，重新贏得信任。對此我們應(yīng)深信不疑。