一、引言 

    激光全息術(shù)是繼激光器于六十年代問(wèn)世之后迅速發(fā)展起來(lái)的一種立體照相技術(shù)，在圖像三維顯示、干涉計量和無(wú)損探傷等領(lǐng)域得到了成功的應用。七十年代，隨著(zhù)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，先后被應用在信用卡、證件和有價(jià)證券的防偽范疇。 


    由于激光全息圖像的強烈視覺(jué)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(shí)期內被其它防偽技術(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(shí)期。隨著(zhù)全息防偽的廣泛應用和其它防偽技術(shù)的出現，人們對全息防偽眾說(shuō)紛紜，顧慮重重。廠(chǎng)家過(guò)多、產(chǎn)品過(guò)剩、競爭過(guò)度可能是模壓全息防偽陷入信任危機的首要原因。但從純技術(shù)的角度上講，圖像來(lái)源簡(jiǎn)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(huà)和攝影的平面圖像，對視覺(jué)具有較強的刺激，令人過(guò)目不忘。在同樣尺寸的全息圖上記錄和重現一幅立方體圖像或者平面圖像，顯然其信息含量和視覺(jué)感覺(jué)是截然不同的。目前，市場(chǎng)上商品使用的大多數模壓全息防偽標識只能重現出由商標和文字構成的平面圖像，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，采用下述方法去設計、制作激光全息防偽標識的圖像，能有效降低再現被仿冒的可能性。 

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(shí)間內仿制一模一樣的立體模型--一件精美的工藝品。 

2．動(dòng)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)在于不能重復出在拍攝瞬間記錄下來(lái)的動(dòng)態(tài)立體圖像，就連制做者本人也無(wú)法重復出那一時(shí)刻的隨機分布景象。 

3．分解法 

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

4．計算法
 
    采用計算全息或計算機設計并全息合成，能夠重現一幅三維立體、造型奇特的抽象圖像作為真偽標志識別。此法仿冒的難點(diǎn)在于抽象圖像的軟件相當復雜、煩瑣，很難在短時(shí)間內破譯、復制。 


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(wú)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。我們能夠尋求的突破只能限制在激光器與光學(xué)元件、光電圖像轉換器件與記錄設備等方面。下述的幾種照相技術(shù)有望突破傳統的照相方式，讓激光全息防偽達到新的境界。 

1．光刻點(diǎn)陣全息技術(shù) 

    將攝制全息圖的滿(mǎn)版曝光分解成逐點(diǎn)曝光，通過(guò)計算機編程控制每個(gè)點(diǎn)即光柵象素的方向來(lái)實(shí)現圖形的顯示及變化。光刻全息圖由于引入了計算機技術(shù)，使單調乏味的暗房操作變得輕松簡(jiǎn)單，圖像的顯示也變得變化萬(wàn)千，隨心所欲。目前光刻點(diǎn)的分辨率已達到了1200dPi．光刻的速度超過(guò)了20點(diǎn)／秒。隨著(zhù)國產(chǎn)光刻全息機銷(xiāo)量的增加，人們的擔心也隨之增加。由于光刻全息機的計算機化操作，其圖形的仿制變得更加容易實(shí)現。改變這一現況的努力方向是： 

·讓光柵象素的大小、方向和位相都能控制，從而再現出完全立體圖像； 
·把光柵象素分成紅、綠、蘭三個(gè)子象素，以實(shí)現圖像的真彩色再現； 
·將光柵象素網(wǎng)點(diǎn)的形狀和覆蓋率變成可調，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(shí)光電圖像轉換全息合成 

    在計算機日新月異的今天，通過(guò)投影式彩色液晶顯示屏可以把計算機內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(shí)轉換器件的出現為平面圖形合成立體圖形提供了技術(shù)上的方便，通過(guò)數碼相機的支持，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(lái)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貼。質(zhì)量穩定的記錄軟片和可靠連續的曝光顯影設備是光聚合物反射全息圖用于防偽標貼的關(guān)鍵所在。要求光聚合物軟片的分辨率≥8000線(xiàn)對／毫米，衍射效率≥85％，曝光顯影設備能夠連續成批生產(chǎn)，車(chē)速≥1米／分。 

4．真彩色全息圖 

    采用三原色波長(cháng)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(jià)值。具有等雙率輸出、穩定性和相干性的三波長(cháng)激光器。具備對紅、綠、蘭三波長(cháng)能夠感光的全息記錄介質(zhì)并能控制再現象波長(cháng)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(guò)程不允許有半點(diǎn)震動(dòng)，這大大限制了拍攝對象的范圍。利用脈沖激光器在幾個(gè)毫微秒內發(fā)出的高能激光，可以把運動(dòng)中的任何有形物體瞬間凍結、記錄下來(lái)，甚至可以記錄一些不能重復的景觀(guān)圖像。一幅不能重復的、三維立體的和容易識別的圖像在防偽標中具有較高的使用價(jià)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(lái)說(shuō)是模壓材料、對反射全息圖來(lái)說(shuō)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(chǎng)家專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)、銷(xiāo)售，有悖于防偽產(chǎn)品的獨占性和唯一性。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(gè)例子即是記錄材料創(chuàng )新中的典型代表。 

1．規則揭露型全息防偽標識 

此種標識的顯著(zhù)特點(diǎn)在于將標識揭開(kāi)后，能規則的顯露出圖文。留住層顯現鋁薄陽(yáng)字時(shí)，揭去層則顯現鏤空陰字，陰陽(yáng)相對．內容相同，大小相等，揭露圖文的分辨率可高達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(lèi)防偽標識，另外這種類(lèi)型的標識是單位面積信息容量最大的載體，能顯現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 

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

3．透視型全息薄膜 

此類(lèi)產(chǎn)品的共同點(diǎn)是薄膜覆蓋的印刷圖文可以透過(guò)全息薄膜被觀(guān)察到，且不影響全息圖文顯現。透視型全息薄膜因生產(chǎn)工藝的不同現有三個(gè)品種。一是金屬網(wǎng)點(diǎn)類(lèi)，它依靠金屬網(wǎng)點(diǎn)貯存全息圖像，通過(guò)透明網(wǎng)墻透視覆蓋圖文；二是蒸鍍氧化物類(lèi)，就是把承載模壓全息圖的透明樹(shù)脂薄膜，在浮雕面連續蒸鍍高折射率的氧化物保護層，以保證全息圖像不受損失；三是蒸鍍金屬類(lèi)，通常是在透明樹(shù)脂薄膜上連續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(guò)率。透視型全息薄膜主要用于證件護卡膜、塑料包裝和印刷覆膜。 

4．印刷透視全息圖 

根據普通印刷局部（開(kāi)窗）上光的原理，在承印物的設定位置上經(jīng)過(guò)UV樹(shù)脂印刷，半固化、全息浮雕模壓、固化和高折率護層的形成等多項工藝過(guò)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。雖然這項技術(shù)還處于研制階段，但它的應用前景是十分廣闊的。 

5．彩虹全息紙 

經(jīng)過(guò)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(wú)法比擬的裝飾美化效果。 


五、結束語(yǔ) 

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)相結合，全息與印刷相結合，全息與包裝相結合的發(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(yíng)得信任。對此我們應深信不疑。