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全息印刷：高效防伪(一)

全息印刷

全息图(Hologram)是盖伯(Gabor)在1948年为改善电子显微镜像质所提出的，其意义是完整的记录。盖伯的实验解决了全息术发明中的基本问题，即波前的记录和再现，但由于当时缺乏明亮的相干光源(激光器),全息图的成像质量很差。1962年随着激光器的问世，在盖伯全息术的基础上引入载频的概念发明了离轴全息术，有效地克服了当时全息图成像质量差的主要问题——孪生像，三维物体显示成为当时全息术研究的热点，但这种成像科学远远超过了当时经济的发展，制作和观察这种全息图的代价是很昂贵的，全息术基本成了以高昂的经费来维持不切实际的幻想的代名词。

1969年本顿(Benton)发明了彩虹全息术，掀起以白光显示为特征的全息三维显示新高潮。彩虹全息图是一种能实现白光显示的平面全息图，与丹尼苏克(Denisyuk)的反射全息图相比，除了能在普通白炽灯下观察到明亮的立体像外，还具有全息图处理工艺简单、易于复制等优点。把彩虹全息术与当时发展日趋成熟的全息图模压复制技术结合起来便形成了目前风糜世界的全息印刷产业，产生了全息信用卡、全息商标、全息钞票、全息卡通、全息装饰材料、甚至全息服装等保安防伪及装璜装饰的全息图新应用。因此可以说彩虹全息术的发明为全息图走出实验室为社会所接受迈出可喜的第一步。

全息印刷是利用激光全息成像技术发展而来的一种防伪印刷技术。用一束激光及从这束激光分出的参照光从不同角度照射一个立体模型。模型反射的光线通过一个狭缝形成包含模型全息信息的干涉条纹。将这种干涉条纹记录在感光胶片上，翻制成镍版，然后压制在镀铝薄膜上就可在普通光照下再现模型的全息图案。这就是全息印刷的制作原理。

全息制版光源

由全息的特点可知，全息制版的特点是通过参、物光的干涉记录三维物体的真实像。然而在全息记录过程中，从三维物体不同部位表面散射和反射的光龙煤已成功转移分流2.25万人进入新的产业领域由于物体的深度不同，到达全息干版时的光程也不同，当其与参考光波干涉时，两者的光程差将在很大的范围内变化。所以要求记录光源有较长的相干长度，即较好的时间相干性；而且为了能把具有较大空间分布范围的物体记录下来，要求照明光束在较大横截面内各光线间是相干的，即要求光束具有较好的空间相干性；此外，为了满足全息记录所需要的时间和空间相干性，在全息记录系统中往往将光束分束后稍加扩束，用作参考光波和物体的照明光波，这就要求光源的能量在空间有较高的集中度。目前，可以满足这些要求的尚只有激光器，其他普通光源无法满足这些条件。因此至今，记录三维物体的全息图只能用激光，采用白光记录全息图还只限于二维物体。

全息制版常用的激光器

激光器的选择

一般用全息干版记录三维物体的全息图可用He－Ne激光器。拍摄景深大的物体可用长相干长度的He－Ne激光器。用重铬酸盐明胶作记录介质时最好用输出波长为400nm 的Ar+激光器，而选用光致抗蚀剂则应选用输出波长为441nm的 He－Cd激光器或输出波长为457．9nm 的Ar＋激光器。如拍摄活动物体的全息图，则需要用脉冲激光器。

虽然大自然中物体的颜色色彩缤纷，变化多端，然而根据颜色的视觉理论，视膜上有三种感色的锥状细胞，分别对红、绿、蓝（R、G、B）三种颜色敏感，我们把这三种颜色称为三原色。研究表明，自然界中变化多端的各种色彩原则上都可用三原色按不同比例混合而成。这种乐高公司将投资10亿丹麦克朗(1.523亿美元)并新增100多名员工不同的比例反映在照相材料上，则为不同的灰度等级。彩色胶印印刷，就是将不同灰度等级的记录介质转化成由大小不一、疏密不匀的点所构成的印版，然后以四原色或多色套印，再现出原稿的层次和色调。虽然彩色全息印刷在再现原稿的色彩方输送机械面与彩色印刷有着截然不同的方式，前者是通过黄、品红、青、黑油墨以色料减色法再现原稿，而后者则以红、绿、蓝三原色色光的加色法再现原稿色彩的，但是，除了它们在复制过程中的具体工艺技术上有很大差别外，以三原色分解原稿和以三原色叠加再现原稿色彩的原理是一致的。所以，记录物体的真彩色全息图时应选用白色激光器。研究表明，三原色可与三种纯光谱相对应，为此国际照明委员会制定了三原色标准。1931CIE－RGB真实三原色表色系统规定：红原色的波长＝700.0nm,绿原色的波长为＝546．1nm，蓝原色的波长为＝435．8nm。1964CIERGB系统规定：红、绿、蓝原色则分645．2nm、526．3nm、444．4nm。全息记录需使用激光器，现有激光器的输出波长与三原色波长一般不符，故只能选用比较接近的波长。例如，可用K＋白色激光器或Ar＋－Cd激光器作为三原色激光源。根据目前激光器工业的现状，适合于全息制版的激光输出有以下几组波长供选用。

选择的原则主要从色彩的真实感考虑，应该使三种波长在x-y色品图（图2）中所占的三角形面积为最大，同时要考虑到二手设备诸如激光器输出功率等其他因素。例如表2中第三组（图2中实线三角形）、第二组（点线三角形）和第五组（图2中虚线三角形），从色品图来看第二组占优，且黄较丰富；而从输出功率方面来看，由于477．1nm波长的功率比488．0nm的功率小得多，则第三组较合适。此外，也要根据实验室的条件来选取合适的三原色激光波长。

用三基色激光记录时，有三个全息图重叠在一张干版上。如果仍用三基色激光沿参考光的方向明该全息图，则有九个组成原始像的衍射光波。其中红、绿、蓝三个波长对各自颜色光波形成的全息图的三个衍射光波在同一方向，并产生和物体颜色相同的真彩色虚像。而它们对不同颜色光波形成的全息图共产生六个方向不同的衍射光波，造成了再现像的色串扰。因此，真彩色全息的关键之一是消除色串扰。

全息高速定位防伪烫印箔

随着形势的发展，烟草防伪包装越来越受到行业和消费者的重视，烟草企业在不断寻求技术含量高、保密性强、不可复制的新型防伪技术和防伪产品。激光全息技术为保护名优品牌，打击伪劣假冒发挥了重要作用。在与制假分子的不断较量中，激光全息防伪技术也取得了长足的进步，迅速更新换代，全息高速定位防伪烫印箔就是其中的一种。

全息防伪技术在卷烟包装防伪应用中的发展，经历了不干胶粘贴全息防伪标识、全息复合、全息转移、全息烫印、全息定位镂空定位烫印5个过程。

目前，全息烫印工艺是大批量应用全息图的主要方法，在安全防伪和与包装印刷的结合中更是如此。烫印在承印物上的全息图非常薄，与承印物融为一体，与其上的印刷图案和色彩交相辉映，可以获得很好的保鲜盒视觉效果。

对于全息烫印，要求记录全息图的介质具有很高的分辨率，通常要能够达到3000线对/毫米以上；还要求全息烫印箔的成像层能够保证高分辨力激光全息图的信息不损失，以保证烫印后的全息图仍具有很高的衍射效率。

根据烫印工艺的不同，全息烫印大致可分为3种类型，即低速全息烫印、快速全息烫印和高速定位全息烫印。其中，高速定位全息烫印技术要求最高、防伪力度最大，需要保证在较高的生产效率下，将全息图完整、准确地烫印在指定的位置上，定位精度不能低于±0.25mm。

制作快速定位全息烫印箔，除了对成像层、分离层和热熔胶有一定的要求外，还对全息烫印箔模压工艺和分闭工艺的精度提出了很高的要求，这样才能保证烫印图案精确定位。

在不久的将来，我们宠物猫会通过运用这种越来越精密的防伪技术，彻底消除假烟的生存空间。

（一）势必带来严峻而没必要要的糟蹋（二）（三）（四）

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