簡(jiǎn)述激光全息包裝防偽技術(shù)的現(xiàn)狀

簡(jiǎn)述激光全息包裝防偽技術(shù)的現(xiàn)狀

全息技術(shù)的概念最早由蓋伯(Gabor)于1948年提出，1962年隨著激光器的問(wèn)世，利思和烏帕特尼克斯(Leith andUpatnieks)在蓋伯全息技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)明了離軸全息術(shù)。1969年本頓(Benton)發(fā)明了彩虹全息術(shù)，掀起以白光顯示為特征的全息三維顯示新高潮。彩虹全息術(shù)與當(dāng)時(shí)發(fā)展日趨成熟的全息圖模壓復(fù)制技術(shù)的結(jié)合便形成了目前風(fēng)糜世界的全息印刷產(chǎn)業(yè)。

經(jīng)過(guò)數(shù)十年發(fā)展，激光全息防偽產(chǎn)品也從最初的全息防偽標(biāo)識(shí)逐步升級(jí)發(fā)展為第二代、第三代甚至第四代激光防偽技術(shù)。

一、第一代激光防偽技術(shù)

第一代激光防偽技術(shù)主要用于制作激光模壓全息圖像防偽標(biāo)貼。

全息照像是美國(guó)科學(xué)家伯格（M·J·Buerger）在利用X射線拍攝晶體的原子結(jié)構(gòu)照片時(shí)發(fā)現(xiàn)的，他與蓋伯(Gabor)一起創(chuàng)建了全息照像理論，即利用雙光束干涉原理，令物光和另一個(gè)與物光相干的光束（參考光束）產(chǎn)生干涉圖樣即可把位相“合并”上去，從而用感光底片同時(shí)記錄下位相和振幅，就可以獲得全息圖像。由于普通光源單色性不好，相干性差，因而使得全息技術(shù)發(fā)展緩慢，很難拍出令人滿意的全息圖。直到二十世紀(jì)六十年代初激光出現(xiàn)，以其高亮度、高單色性和高相干度特性，迅速推動(dòng)了全息技術(shù)的發(fā)展，許多種類的全息圖被制作出來(lái)，全息理論得到很好的驗(yàn)證。但由于拍攝和再現(xiàn)時(shí)的特殊要求，全息技術(shù)從誕生之日起，就幾乎一直被局限在實(shí)驗(yàn)室里。

七十年代末期，人們發(fā)現(xiàn)全息圖片具有包括三維信息的表面結(jié)構(gòu)（即縱橫交錯(cuò)的干涉條紋，這種結(jié)構(gòu)是可以轉(zhuǎn)移到高密度感光底片等材料上去的）。1980年，美國(guó)科學(xué)家利用壓印全息技術(shù)，將全息表面結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到聚酯薄膜上，從而成功地印制出世界上第一張模壓全息圖片。這種激光全息圖片又稱彩虹全息圖片，是通過(guò)激光制版將影像制作到塑料薄膜上，產(chǎn)生五光十色的衍射效果，使圖片具有二維、三維空間感。在普通光線下，圖片中隱藏的圖像、信息會(huì)重現(xiàn)，而當(dāng)光線從某一特定角度照射時(shí)，圖片上又會(huì)出現(xiàn)新的圖像。這種模壓全息圖片可以像印刷一樣大批量快速?gòu)?fù)制，成本較低，還可以與各類印刷品相結(jié)合使用。至此，全息攝影轉(zhuǎn)向社會(huì)應(yīng)用邁出了決定性的一步。

當(dāng)時(shí)這種模壓全息圖片的制作技術(shù)非常先進(jìn)，只有少數(shù)人掌握，于是就被用來(lái)制作防偽標(biāo)識(shí)。其防偽的原理是：

1.在激光全息圖片拍攝的整個(gè)過(guò)程中，如果有一項(xiàng)條件不同（如拍攝彩虹全息的條件），則全息標(biāo)識(shí)的效果就會(huì)有差異；
2.這種全息圖像的全息信息用普通照相無(wú)法拍攝，因而全息圖案難以復(fù)制。

第一個(gè)將全息圖片用作防偽標(biāo)識(shí)的產(chǎn)品是JohnnyWalkeWhishy（一種威士忌），該酒的銷售額較以前增加了45%左右。

激光模壓全息防偽技術(shù)在八十年代末九十年代初傳入我國(guó)，1990年至1994年期間，全國(guó)各地引進(jìn)生產(chǎn)線上百條，數(shù)量占當(dāng)時(shí)世界生產(chǎn)廠家的一半還多。在引進(jìn)初期，這種防偽技術(shù)確實(shí)起到了一定的防偽作用，但隨著激光全息圖像制作技術(shù)的迅速擴(kuò)散，很快就被造假者從各個(gè)方面攻破，激光全息防偽標(biāo)貼幾乎完全失去了防偽能力，激光模壓設(shè)備也從最初的上千萬(wàn)美元一條劇降至幾萬(wàn)元人民幣一條。

二、第二代改進(jìn)型激光全息圖像防偽技術(shù)

第一代激光全息防偽技術(shù)的泛濫，促使人們不得不開(kāi)始尋求改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)。改進(jìn)后的技術(shù)主要有三種：一是應(yīng)用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)改進(jìn)全息圖像；二是透明激光全息圖像防偽技術(shù)；三是反射激光全息圖像防偽技術(shù)。

應(yīng)用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)改進(jìn)全息圖像

計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)改進(jìn)激光全息圖像經(jīng)歷了兩個(gè)發(fā)展形態(tài)，第一形態(tài)是計(jì)算機(jī)合成全息技術(shù)，這種技術(shù)是將系列普通二維圖像經(jīng)光學(xué)成像后，按照全息圖像的成像原理進(jìn)行處理后記錄在一張全息記錄材料上，從而形成計(jì)算機(jī)像素全息圖像。觀察這種像素全息圖像時(shí)，可在不同的視角看到不同的三維圖像，其圖形和彩色都具有異常靈活多變的動(dòng)態(tài)效應(yīng)，并且不受再現(xiàn)光線方向的限制。第二形態(tài)是計(jì)算機(jī)控制直接曝光技術(shù)，與普通全息成像不同，這種技術(shù)不需要拍攝對(duì)象，所需圖形完全由計(jì)算機(jī)生成，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制兩束相干光束以像素為單位逐點(diǎn)生成全部圖案，對(duì)不同點(diǎn)可改變雙光束之間的夾角，從而制成具有特殊效果的三維全息圖。

透明激光全息圖像防偽技術(shù)

普通的激光全息圖像一般是用鍍鋁的聚酯膜經(jīng)過(guò)模壓(也可以先用聚酯薄膜經(jīng)過(guò)模壓再鍍鋁)而成，鍍鋁的作用是增加反射光的強(qiáng)度使再現(xiàn)圖像更加明亮。照明光和觀察方向都在觀察者這一側(cè)，這樣的激光彩虹模壓全息圖是不透明的。透明激光全息圖像實(shí)際上就是取消了鍍鋁層，將全息圖像直接模壓在透明的聚酯薄膜上。1996年我國(guó)公安部將透明激光全息圖像應(yīng)用在居民身份證上，將身份證用透明膜整體覆蓋，在光線下觀察身份證正面時(shí)，不但能看清證件內(nèi)容，還能看到透明膜上顯現(xiàn)出來(lái)的二維、三維彩虹全息圖像(“長(zhǎng)城”及“中國(guó)”的中英文字樣)。

反射激光全息圖像防偽技術(shù)：

反射激光全息圖像成像原理是將入射激光射到透明的全息乳膠介質(zhì)上，一部分光作為參考光，另一部分透過(guò)介質(zhì)照亮物體，再由物體散射回介質(zhì)作為物光，物光和參考光相互干涉，在介質(zhì)內(nèi)部生成多層干涉條紋面，介質(zhì)底片經(jīng)處理后在介質(zhì)內(nèi)部生成多層半透明反射面(例如6微米厚的乳膠層里可以有20多個(gè)反射面)，用白光點(diǎn)光源照射全息圖，介質(zhì)內(nèi)部生成的多層半透明反射面將光反射回來(lái)，迎著反射光可以看到原物的虛像，因而稱為反射激光全息圖。

三、第三代加密全息圖像防偽技術(shù)

加密全息圖像是指采用諸如隨機(jī)位相編碼加密、莫爾編碼加密、激光散斑加密等光學(xué)圖像編碼加密技術(shù)，對(duì)防偽圖像進(jìn)行加密而得到的不可見(jiàn)或變成一些散斑的加密圖像。其中經(jīng)隨機(jī)位相編碼加密的圖像是隱形的，只有使用專門(mén)的光電解碼機(jī)才能夠顯現(xiàn)出原來(lái)的圖像，目前主要用于各種證卡的防偽。經(jīng)莫爾編碼加密和激光散斑加密的圖像只有與解碼光柵或解碼散斑疊合，才能夠顯示出原來(lái)的圖像，可用于一般商品的防偽。

加密全息圖像因其不可見(jiàn)或只顯現(xiàn)一片噪光，如沒(méi)有密鑰很難破譯，所以具有一定的防偽功能。

四、第四代BOPP激光全息防偽收縮膜包裝防偽技術(shù)

BOPP激光全息防偽收縮膜包裝防偽技術(shù)，是綜合了前三種激光技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的新型防偽技術(shù)。由于該技術(shù)對(duì)BOPP收縮膜基材有特殊要求，購(gòu)買(mǎi)和開(kāi)發(fā)BOPP生產(chǎn)設(shè)備造價(jià)昂貴，從而在源頭上堵住了造假者制假的可能性和可行性。激光全息防偽收縮膜在生產(chǎn)中首創(chuàng)采用寬幅全息透明模壓技術(shù)與加密全息圖像防偽技術(shù)相結(jié)合，并巧妙解決了熱壓與基材熱收縮的矛盾；在使用中通過(guò)BOPP防偽收縮膜兩個(gè)表面提供熱封，將被包裝物整體包裹；在拆包時(shí)必須先撕開(kāi)BOPP防偽膜，而這樣也就破壞了原防偽膜的完整性。由于該防偽手段技術(shù)層面復(fù)雜、防偽力度高，工藝精細(xì)、外觀精美，被中國(guó)防偽行業(yè)協(xié)會(huì)激光全息技術(shù)專業(yè)委員會(huì)給予很高的評(píng)價(jià)。

BOPP激光全息防偽收縮膜的防偽效果比激光全息圖像防偽標(biāo)識(shí)要強(qiáng)很多，其防偽壽命更遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于激光全息圖像防偽標(biāo)識(shí)的防偽壽命。因?yàn)榧す馊�息圖像防偽標(biāo)識(shí)由印刷廠印制，不能確保該母版不從印刷環(huán)節(jié)外流或非法復(fù)制，同時(shí)對(duì)于制假者來(lái)說(shuō)，激光全息標(biāo)識(shí)可直接購(gòu)得，既不必設(shè)備投資也無(wú)需掌握該技術(shù)。而使用BOPP激光全息防偽收縮膜進(jìn)行包裝防偽，

BOPP生產(chǎn)線高昂的價(jià)格和熱封型熱收縮膜復(fù)雜的加工工藝，加上透明全息防偽圖像和隱秘的微縮密碼，使得那些分散的中小型工廠極難制假。

激光全息防偽技術(shù)是近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外受到普遍關(guān)注的一項(xiàng)現(xiàn)代化激光應(yīng)用技術(shù)成果，它以復(fù)雜的全息成像原理和色彩斑斕的閃光效果受到消費(fèi)者的青睞與喜愛(ài)。激光全息圖像防偽標(biāo)識(shí)與一般印刷商標(biāo)相比，具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)與魅力，可廣泛應(yīng)用于輕工、醫(yī)藥、食品、化妝品、電子行業(yè)的商標(biāo)、有價(jià)證券、機(jī)要證卡及豪華工藝品等的防偽。但國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家眾多且管理極為混亂，很大程度上影響了激光全息圖像防偽標(biāo)識(shí)在人們心中的信譽(yù)度。而從基材便開(kāi)始進(jìn)行防偽處理的BOPP激光全息防偽收縮膜必將取而代之，為國(guó)內(nèi)外透明防偽技術(shù)的發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。