专利名称：用于制造防复制全息图的主全息图的制作方法
技术领域：
本发明涉及制造具有真实性特点的防复制和防伪造全息图的一种方法，这些全息图都是主全息图(Master Hologram)的复制品。
全息图，特别是呈模压全息图形式的全息图，越来越多地应用在身份证明文件上，并用以判断声誉好的制造厂家生产的产品的真实性。然而，全息图，只有当狡滑、资源丰富的伪造者不能以非全息方法将其复制或仿造时，才能确保其所要求的保护作用。实践证明，目前用作真实性物证的一般全息图还是可以复制的。
因此，本发明的一个目的是提供本说明书开端所述的那一种方法，用这种方法可以制取防复制和仿仿造的全息图，这种全息图可用作各种物品和文件在真实性方面的物证。
本发明的这个目的是这样达到的在结构无规则的光学元件(例如散射板)上录制构成真实性特点的全息图，作为主全息图，而且从主全息图制取的各全息图复制品都加上一层具有至少一系列色彩的彩色层，且/或使录制在厚光敏层的全息图复制品收缩或扩展。
适用作真实性物证的全息图必须是不仅能防止他人复制，而且还必须能防止他人仿造。这里“防复制”一词是指，伪造者不可能获得与录制全息图上用作真实性物证的物品尽可能相似的物品，再从该物品制取全息图作为仿制的全息图。
狡猾的伪造者之所以不能仿造无规则结构以编码的形式录制在主全息图中的光学元件(例如射屏或相元件无规则分布的统计相板)，是因为他要这样做就得拥有这样一种光学元件，这种光学元件在用来录制全息图之后最好毁掉它，而且无论如何不能再使用，此外由于其结构不规则，因而以后也不能再造。
在任何情况下，由于采用主全息图(这是全息录制在结构无规则的光学元件上的全息图)，因而防止他人不能再造。
本发明的防护性全息图达到了所要求的使他人不能复制的目的，这是因为根据主全息图复制出的全息图配备有一层至少一系列色彩的彩色层。
如果不采用至少具有一层一系列色彩彩色层的全息图使其达到防止他人复制的目的，而将厚光敏层上制取的主全息图加以收缩并/或扩展，也可同样达到防护性全息图防护的目的。这种收缩和/或扩展使全息图中产生彩色偏移，从而使全息图再也不能单色复制出来。
借助于一层具一系列色彩的彩色层和借助于主全息图的收缩和/或扩展来使防护性全息图防止他人复制，当然也可以累积的形式进行。
为提高录制过程中防伪造的防护性，采用畸变的基准射束较为合适。从根据主全息图复制的防护性全息图着手，伪造者实际上是不可能按原样制取完全一模一样的主全息图的，因为要这样做，他就需要有录制防护性全息图的过程中所使用的那种基准射束，而这个基准射束的例如略带畸变的程度是不能使其重现出来的。
本发明的防护性全息图可以录制成反射全息图，也可录制成透射全息图。
成批生产用作真实性物证的防护性全息图时，先例如用周知的方法从主全息图制取模压印模，用这种印模就可用也是周知的方法在铝化或同时透明的塑料层上模压出防护性全息图。
在具有一系列彩色的膜片上模压上述保护性全息图，也可以有效保护它，使他人不能将其复制。上述一系列色彩最好加入模压清漆层中。该一系列色彩至少应为两种彩色以色条、色点或图文效果的形式在多个部位上形成。
这里“一系列色彩”一词是指各种彩色的条纹或斑纹，可能的话呈有控制条的形式，而且可能的话条纹或斑纹在波长(颜色)或色浓度上有各种不同的颜色。一系列色彩可以产生图形的效果、斑点或甚至可产生特殊效果的花纹。产生特殊效果的图形效果或花纹可以以一系列色彩表现出来。能产生特殊效果的另一种场合是，彩色随观看全息图的角度不同而产生的变化，例如薄层彩色的情况这是这样，这是由干涉作用引起的。
颜色起码要有三种，衬底层的彻底透明看作一种颜色。即使能如此防止他人复制的全息图只能用极其复杂的复制方法用对应于各颜色的染料激光器进行复制的话，但即使用巧妙的复制试验出几乎不可能避免复制品中出现的亮度参差现象；更具体地说，颜色界线仍然呈线条的形式可以看得一清二楚。若全息图拟模压到具有彩色花纹、完全相同或类似的膜片上，则得出的会是亮度线花纹重叠在彩色花纹上的全息图。
若彩色花纹采用彩色线组成的非周期性波纹花纹，则特别合适，在这种情况下，没有交叉的线条。在复制过程中，线花纹会转移到复制好的制品上。将复制品重新模压到波纹花纹相同或类似的衬底膜片上时，得出的可能是彩色线和亮度线交叉的全息图，这可用来辨认(具有莫尔花纹的)伪造品。线条结构很细时，由于膜片彩色线和全息图复制品不同的线结构与亮度线重叠，因而产生了莫尔效应，这种莫尔效应使伪造品不难辩认出不。出于同样的原因，这里也可以彩用象钞票和股票上的所谓“quilloche”线花纹。
彩色结构可设计成图画、照片、图形效果或斑点花纹的形式，无规则地分布或呈书写体的形式，各色点的轮廓不一定要画得很鲜明，实际上可以采用逐步过渡的彩色。
这种一色彩系列可借助于热模压膜片加上去。为此可用单独的粘附层往衬底膜片上涂模压清漆。这种模压清漆配备有汽相淀积铝层。然后用全息图制取的模压印模将全息图浮雕花纹模压到该层上。接着将的热熔粘附层(上胶/打底子)连同浮雕花纹敷到模压层上。将如此形成的综合体连同打印印模一起压到纸质或塑料膜质的衬底上。此衬底层可以是例如有效性待验证的文件，即文件的真实性有待验证。这种压制工序也趁热进行，以便可以在粘附性的分离层分开。接着将底层与衬底层连接起来，热的作用使分开的粘附层脱开，从而使模压的清漆层构成外层。
一色彩系列可以事先加入模压清漆层中。当然也可以敷上另一层带色彩系列的薄层。各层可以是透明的。
全息图浮雕花纹也可以模压在非蒸汽被覆的塑料膜片上，由于连接在一起的各层，其折射率不同，因而产生了反射全息图。
另一种作法是将极薄的铝层敷到塑料膜片上，得出的制品一部分仍然保持透明。
从主全息图批量制造厚的全息图可以按周知的方式用扫描曝光法接触复制进行。
从主全息图成批制造的一模一样的全息图之所以能防止他人复制是因为全息图是模压在具有各种不同色区的透明膜片上，或者采用照相法再经过收缩和扩展处理制取的。然而这种防复制保护实际上不足以防止狡猾的伪造者复制全息图。因此，对全息图还采取另一项保护措施，即采用结构无规则的光学元件(例如散射)的全息图进行编码。
因此，由于从主全息图成批制造的全息图含有编码全息图信息，因而必须制取特殊的阅读器，用这种阅读器可以识别这种全息图的真伪。这种用以检验从主全息图成批制取的全息图复制品的真实性的阅读器，按照本发明，具有这样的特点主全息图的全息图是在带有激光器(最好是激光二极管)的预定光学装置中采用可含有可读信息的基准光束制造的，而阅读器就具有这种录制过程中采用的完全相同的光学装置，待检验的复制品就放在标准全息图的位置。因此，在阅读器中，主全息图的全息图构成供检验待检验的全息图复制器真实性用的解码全息图。若在阅读器中待检验的全息图用也用以记录解码全息图的基准光束照射，则物体光束会根据待检验的全息图以含有全息图信息的形式再现，且若待检验的全息图是真实的，物体光束就会根据解码全息图再现记录过程中采用的基准光束。此基准光束可以是连续波或均匀波，但也可以含有可读信息。这个基准光束可自动由光敏光学元件检验其真实性。
本发明阅读器的特有特点在于，主全息图，或其相应产生的真实全息图不能从阅读器中的解码全息图制取。既然即使在选取的基准合适的情况下解码全息图会拥有个别制取的阅读器的容限和特有特点，因而即使可能的话也只有采用这个阅读器才能够制取和复制拥有独特阅读器特有特点的全息图。只有用极其巧妙的技巧，这种从解码全息图制取的全息图才能在原来复制该全息图的阅读器中，而不是在其它因产品和容限而拥有其它独特不同点的阅读器中，产生功能性全息图。
从解码全息图再现标准全息图之所以困难不仅仅是因为特有阅读器引起的失真，而且出由于任何伪造者都可能会利用阅读器的阅读不束作为基准光束来重新复制所致。
按照本发明进一步的研究方案，采取了这样的措施，即“就地”在阅读器中录制解码全息图时采用付里叶平面中的付里叶透镜复制主全息图的复制品。采用周知的付里叶光学系统有这样的好处全息图的图象是借助于无限远的平和光束形成的。这种设计使我们在插入待检验的全息图时可以在X方向和Y方向上进行调节而不至对全息图的再现产生不利的影响，这是因为，由于冗余度高，再现有关的本振频率时，各点与全息图相应的光栅结构一致，从而再现全息图。但等检验的全息图必须在适当的旋转设定值下插入。这个设定值不难检测出来，只要在检验过程中慢慢地转动全息图，直到在某一时刻达到适当的角度位置即可，这时表现出来的现象是，基准光束表明真实性和按解码全息图再现的亮度突然增加。
另一种方法是令解码全息图在各阅读器中按不同的角度歪斜，这样做肯定是不能从阅读器的解码全息再现标准全息图的。
下面参看
本发明的一个实施例。
图1示出了录制主全息图连同在其中编成码的信息时的布局的示意图，该布局采用了结构无规则的光学元件。
图2示出了制取阅读器时的布局的示意图。
图1示意出了录制主全息图的过程，其中对作为物体的散射板1的无规则结构进行了编码。散射板1的物体光束来自激光器，透明散射板射出。成象光学系统3由周知的付里叶光学系统组成。全息图平面4中彼此平行(供在无限远处形成图象)的物体光速即用成象光学系统3与畸变的且还可能按需要加以再现的基准光束5结合一起，以便产生干涉现象，从而在配置在产生主全息图所在的全息图平面4中的照相材料上产生主全息图。产生的全息图是反射全息图或者透射全息图。产生的全息图是反射全息图或者透射全息图，产生的全息图是的以射全息图或者透射全息图，这视乎基准光束入射到全息图平面的哪一面而定。若要制取不透明的全息图(这种全息图稍后是要经过收缩或膨胀处理的)，这种全息图最好用基准光束5形成反射全息图的形式。
然后用普通的成批复制的方法从标准全息图6复制出用作真实性物证的全息图。
接着用主全息图或其复制品借助于图2所示的那种布局制取阅读器。这种阅读器有一个激光源(最好是激光二极管)，基准光束10就是由该激光源发射出来的，用以从安置在检验平面11上的标准全息图6再现全息图，再现的物体波由也是由付里叶光学系统组成物成象光学系统12投射到全息平面13上，促使再现的物体波在全息平面13上与来自激光器的基准光束相干涉，光束5可能含作为图象16用成象光学系统17作为图象16’投射出去的另外一些信息。解码全息图14就是这样在全息图平面13中“就地”形成，在特有的阅读器中的位置仍然保持不变。因此，解码全息图和标准全息图6不是完全相同的，因为前者不是用基准光束5而是用与阅读器有关的光束10再现的，而且表示早先变换的物体波。这时若在如此形成的阅读器中将持检验的全息图安置在物体平面11上，则用物体光束就可将基准光束5确确实实地再现出来，从而使记录在其中的信息作为真实性的标记显示出来，而且还可以进行机械处理。
权利要求
1.制取防复制，防仿造、具有真实性物证特点的全息图的一种方法，该全息图是主全息图的复制品，其特征在于在结构无规则的光学元件(例如散射板)上录制构成真实性特点的全息图，作为主全息图，而且从主全息图制取的各全息图复制品都加有一层具有至少一系列色彩的彩色层，且/或使录制在厚光敏层上的全息图复制品收缩或扩展。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，主全息图是用畸变的基准光束录制的。
3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其特征在于，根据主全息图制取模压印样，再将作为真实性物征的全息图浮雕模压在透明的塑料层上。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，塑料层有多个部位和/或条纹具有至少两种颜色。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，塑料层上有至少一种花纹，最好是波纹花纹，由一些彩色线组成。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，塑料层具有波纹花纹，其线条都不相交。
7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，塑料层的配色由各薄层的干涉作用产生。
8.一种阅读器，用以检验按1～7任权利要求所述的方法制取的全息图复制品的真实性，其特征在于主全息图的全息图(解码全息图)是用基准光束在预定的由一个激光器(最好是激光二极管)组成的光学装置中制取的，该基准光束可含可读取的信息，且阅读器同样拥有录制过程中使用的光学装置，待检验的全息图复制品在制取解码全息图的过程中安置在主全息图的位置。
9.如权利要求8所述的阅读图，其特征在于，解码全息图采用在付里叶平面的付里叶透镜从主全息图制取。
10.如权利要求8或权利要求9所述的阅读器，其特征在于，解码全息图在制取之前先按不同的角度在阅读器中使其歪斜。
全文摘要
制取防复制、防伪造、具有真实性特点的全息图的一种方法，这些全息图是主全息图的复制品。在结构无规则的光学元件(例如散射板)上录制构成真实性特点的全息图，作为主全息图，而且从主全息图制取的各全息图复制品上都加上一层具有起码一系列色彩的彩色层，且/或使录制在厚光敏层上的全息图复制品收缩或扩展。
文档编号G03H1/04GK1130768SQ95118800
公开日1996年9月11日 申请日期1995年12月1日 优先权日1994年12月2日
发明者G·道斯曼, K·格内迪 申请人:联邦印刷厂有限公司