CN1200390C - 相位差式防伪方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种相位差式防伪方法，其提供利用经过特殊处理过后的相位差片以隐藏防伪或者是机密图样，结合可以产生及过滤偏振光的识别装置后，而能显示出特殊设计的隐藏图样；可进一步利用相位差可叠加或补偿的特性，可用一片以上的相位差片来组合出要隐藏的图案，也可以结合带有特殊图样的相位差片与偏光片构成识别装置，以提高复制难度的效果而作为高度防伪。

Description

相位差式防伪方法

技术领域

本发明提供一种可以作为机密文件或物品防伪效果的防伪方法，尤其是指一种利用经过特殊处理的相位差片将图样隐藏，再利用与偏光片结合方式可以显示图样的相位差式防伪方法。

背景技术

由于科技的进步，无论是机械加工、电铸、扫描技术或是印刷技术已有大幅度的进步，而目前常采用的防伪方法及结构已面临许多挑战。

目前常用的防伪方法，是利用激光全像片或是衍射光栅的激光防伪结构，再外覆一透明塑料保护膜，以便将图样隐藏在要防伪的物品上。而利用激光全像片或衍射光栅结构将图样隐藏，在光线照射下则可以显示出图样，且仿冒者可以将透明塑料保护膜去除后，利用电铸的技术即可将激光全像片或衍射光栅结构予以复制，且仿冒者可任意制作一相似的标签来取代真正的激光防伪标签，一般非专业识别人员在缺乏原版的防伪标签比对下，也无法正确地予以识别其真伪。另外，在印刷技术及数字取样技术进步的情况下，精密印刷的防伪图样也很容易利用高分辨率的扫描仪及印刷设备复制到人眼难以分辨的程度。

如现有技术所揭示的，利用两片光栅片或全像片，其中一片为判别片，当判别片以适当角度覆盖另一片后，其产生的叠纹才可形成可供识别用的图样，以解决上述容易以人眼识别出防伪物品上的防伪图样的问题，但该全像片或是光栅片的制作难度高且成本昂贵。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种利用相位差片上的隐藏图样以构成防伪结构，及偏光片的识别装置覆盖在该防伪结构后显示出防伪图样的防伪方法，达到提高防伪的效果。

本发明的另一目的，在于解决现有技术利用精密印刷、全像片及光栅的防伪方法，易于伪造复制的问题，而提出一种以人眼无法直接看出隐藏的图样且不易伪造的防伪方法。

为达到上述的目的，本发明的相位差式防伪方法，提供利用经过特殊处理过后的相位差片以隐藏防伪或是机密图样，该相位差片具有不同相位差的隐藏图样区域与背景区域，当结合可以产生及过滤偏振光的识别装置后，而能在隐藏图样区域与背景区域产生不同的透光率而显示出特殊设计的隐藏图样；本发明还可以利用相位差可叠加或补偿的特性，用一片以上的相位差片来组合出要隐藏的图案，也可以将带有部分隐藏图样的相位差片与偏光片构成识别装置，以提高复制难度的效果而作为高度防伪。

附图说明

图1，是本发明的相位差式防伪方法的示意图。

图2，是本发明的相位差片的示意图。

图3，是本发明的具有二相位差片的防伪方法示意图。

图4，是本发明的利用条纹图方式的相位差片示意图。

图5，是本发明的识别装置与相位差片结合的示意图。

图6，是本发明的穿透式识别装置与单一相位差片结合的示意图。

图7，是本发明的穿透式识别装置与单一相位差片的光路示意图。

图8，是本发明的穿透式识别装置与二相位板结合的示意图。

图9，是本发明的各种相位差片与穿透式识别装置结合后相对应隐藏图样区域与背景区域透光率的比较图。

图10，是本发明的另一穿透式识别装置的示意图。

图11，是本发明的反射式识别装置与单一相位差片的示意图。

图12，是本发明的反射式识别装置与二相位板的示意图。

图13，是本发明的另一反射式识别装置的示意图。

具体实施方式

请参见图1，是本发明的相位差式防伪方法的示意图，该防伪方法提供具有隐藏图样11的相位差片10，该相位差片10是由具有不同相位差的隐藏图样区域12与背景区域13所组成(如图2本发明的相位差片的示意图所示)，当可以产生及过滤偏振光的识别装置20与该相位差片10结合，可使隐藏图样区域12与背景区域13产生不同的透光率而显示出隐藏图样11，而该隐藏图样11可以利用人眼或机器识别的方式加以判别其真伪。

再参见图1及图2所示，其中该相位差片10上的隐藏图样区域12与背景区域13的制作是针对某相位延迟的相位差片10经过特殊处理(如化学处理、热处理等去除部份或全部相位差延迟特性的加工)来形成，而该隐藏图样区域12与背景区域13未与识别装置20结合前，其隐藏图样区域12与背景区域13均呈现透明状态，因此，观察者无法直接看到相位差片10的隐藏图样11，另外观察者利用一般的光源照射在该相位差片10上也无法显示出该隐藏图样11，因此，可以达到防伪的效果。

该相位差片10的隐藏图样11可由至少一相位差片10叠合而成，请参见图3所示，是本发明具有二相位差片的防伪方法的示意图，当相位差片10由第一相位差片10A及第二相位差片10B两片相位差片叠合而成时，则该相位差片10上每一位置的相位差是由该位置相对应于第一相位差片10A及第二相位差片10B上的相位差加和而成；上述方式可将隐藏图样11分散在不同的相位差片(如第一相位差片10A或第二相位差片10B)上，再将一相位差片(如第一相位差片10A)置于要防伪的物品上，而另一相位差片(如第二相位差片10B)置于识别装置20上，当此两片相位差片准确的叠合后，才能组合出所隐藏的图样。因此，当观察者利用任何特殊方法读取到欲防伪物品上的图样，但由于有部分的图样是在该识别装置20上，故该观察者也无法得知完整的隐藏图样11而不能进行伪造。而且，该第一相位差片10A及第二相位差片10B可以利用乱点图方式(如图3所示)或条纹图方式(如图4所示)将图样隐藏到乱点图或条纹图中，使人眼对于未与识别装置结合的防伪图样的识别更为困难；且该乱点图的制作并不以二元方式加工相位差(已加工的区域为零相位差)为限，也可利用灰阶方式加工乱点图并配合灰阶相位差片制作方式，而以该条纹图方式其中该条纹的方向可以为任意周期的不规则条纹；而利用乱点图方式作为隐藏图样时当观察者读取到任一片相位差片时，显示出来的图样是许多乱点，而无法识别出隐藏图样，因此，以乱点图及条纹图将防伪图样加以调整改变的方式可提高防伪效果。

当识别装置20与该相位差片10结合，请参见图5所示，是本发明识别装置与相位差片结合的示意图，该识别装置20的偏振光21入射在相位差片10，后通过该相位差片10上具有不同相位差的隐藏图样区域12与背景区域13，之后分别在隐藏图样区域12与背景区域13射出不同偏振化方向的第一偏振光21A及第二偏振光21B，当此两道偏振光通过识别装置20，使该隐藏图样区域12与背景区域13产生不同的透光率而显示出隐藏图样11。

而本发明的识别装置20可依据要防伪物品的透光或不透光分为穿透式及反射式，下面结合图标进行作详细说明：

穿透式

如图6所示，该穿透式识别装置20A可包括设在相位差片10上方的上偏光片22A及相位差片10下方的下偏光片22B，该上偏光片22A及下偏光片22B可以是线性偏光片、椭圆偏光片或圆偏光片，且该上偏光片22A及下偏光片22B可以结合其它必要元件组成模块；请参见图7所示，当穿透式识别装置20A与该相位差片10结合后，以一光源23照射在下偏光片22B，后产生偏振光21入射在相位差片10上具有不同相位差的隐藏图样区域12与背景区域13，之后分别在隐藏图样区域12与背景区域13射出不同偏振化方向的第一偏振光21A及第二偏振光21B，之后通过上偏光片22A，由于该上偏光片22A上具有一定的偏振性，因此该第一偏振光21A及第二偏振光21B通过上偏光片22A后，会产生光被吸收及穿透的现象，而使该隐藏图样区域12与背景区域13产生不同的透光率，通过上述的透光率不同的对比而显示出隐藏图样11，当该隐藏图样区域12与背景区域13的对比越大则显示出的隐藏图样越明显；而当光源23照射在上偏光片22A，再经过相位差片10，后由下偏光片22B射出，也可显示出隐藏图样11。

再参见图6所示，当上偏光片22A及下偏光片22B分别为水平线偏光片及垂直线偏光片，该相位差片10为1/2λ(半波长相位延迟)片，并通过特殊处理(如化学处理、热处理、激光处理等)使其隐藏图样区域的相位差为1/2λ而该背景区域13的相位差为0λ，且该下偏光片22B为垂直方向的偏光片，相位差片10的拉伸方向与下偏光片22B的偏光成45度角贴合，当光线照射在下偏光片22B，而产生垂直偏振光，后通过相位差片10的隐藏图样区域12的垂直偏振光变为水平偏振光，及通过背景区域13的垂直偏振光不变，后来，该隐藏图样区域12的水平偏振光入射在水平方向的上偏光片22A而穿透，使该隐藏图样区域12完全透光，而该垂直偏振光则被上偏光片22A吸收，使该背景区域13呈现黑色，由于该隐藏图样区域12(呈现完全透光)与背景区域13(呈现黑色)的色泽呈现最高对比，因此，可清楚显示该隐藏图样。而其它可达到上述对比效果的情况，请参见图9的本发明各种相位差片与穿透式识别装置结合后相对应隐藏图样区域与背景区域穿透率的比较图。

穿透式识别装置20A也配合二片相位差片使用，请参见图8所示，其中该第一相位差片10A可贴在该一偏光片(如上偏光片22A)上，并且第二相位差片10B贴在另一偏光片(如下偏光片22B)上，再将贴在第一相位差片10A上的上偏光片22A贴在要防伪的可透光物品上，以便将一部分图样隐藏在可透光物品上，其它部分图样隐藏在识别装置20A上，当第一相位差片10A与第二相位差片10B准确叠合后，并由一光源23入射在下偏光片22B，才可显示出隐藏图样，因此，当仅具有透光物品或穿透式识别装置20A均无法得知隐藏图样，因此，可以达到更好的防伪效果。

另外，穿透式识别装置20A可采用一可发射偏振光之偏振光发射器来取代图7中的一光源23及下偏光片22B，请参见图10所示，该穿透式识别装置20A均包括一偏振光发射器25及设在相位差片10下表面的下偏光片22B，该穿透式识别装置20A与相位差片10结合后，该偏振光发射器25发出一偏振光21照射在该相位差片10的上表面，则显示出隐藏图样。当该相位差片10的下表面与下偏光片22B的一面贴合后，再将该下偏光片22B的另一面贴在要防伪的可透光物品上，则可以将图样隐藏在该物品上。

反射式

如图11所示，该反射式识别装置20B包括一设在相位差片10上方的偏光片22及一设在相位差片10下方的偏振态保留性质的反射层24；其中该偏光片22可以是线性偏光片、椭圆偏光片或圆偏光片，该反射层24可以是金属反射层，且该偏光片22及反射层24可以结合其它必要元件组成模块；当反射式识别装置20B与该相位差片10结合后，以一光源23照射在偏光片22上，后产生偏振光21入射在相位差片10上具有不同相位差的隐藏图样区域12与背景区域13，之后分别经过隐藏图样区域12与背景区域13产生不同极化方向的偏振光，之后经过反射层24反射后，再通过隐藏图样区域12与背景区域13射出形成第一偏振光21A及第二偏振光21B，再到达偏光片22，由于该偏光片22上具有一定的偏振性，因此该第一偏振光21A及第二偏振光21B通过偏光片22后，会产生光被吸收或穿透的现象，而使该隐藏图样区域12与背景区域13产生不同的反射率，通过上述的反射率不同的对比而显示出隐藏图样11，当该隐藏图样区域12与背景区域13的对比越大则显示出的隐藏图样越明显。

再参见图11所示，当偏光片22为水平线偏光片，且该相位差片10为1/4λ片，并通过特殊处理(如化学处理、热处理、激光处理等)使其隐藏图样区域12的相位差为1/4λ而该背景区域13的相位差为0λ，且该偏光片22的极化方向与该相位差片10的拉伸方向成45度角贴合后；当光线照射在偏光片22，而产生水平偏振光，后通过相位差片10的隐藏图样区域12的水平偏振光变为圆偏振光，而通过背景区域13的水平偏振光不变，后来，该圆偏振光经过偏振态保留性质的反射层24的反射，再次通过隐藏图样区域12的相位差1/4λ而成为垂直偏光，使该隐藏图样区域12呈现黑色，而通过背景区域13的水平偏振光则经由反射层24反射，再通过背景区域13时仍为水平偏光，使该背景区域13完全透光，由于该隐藏图样区域12(呈现黑色)与背景区域13(呈现反光)的色泽呈现最高对比，因此，可清楚显示该隐藏图样。

该反射式识别装置20B也配合二片相位差片使用，请参见图12所示，该第一相位差片10A可以贴在该偏光片22上，并且第二相位差片10B贴在反射层24上，再将反射层24贴在要防伪的不透光物品上，以将一部分图样隐藏在不透光物品上，其它部分图样隐藏在反射式识别装置20B上，当第一相位差片10A与第二相位差片10B叠合，并由一光源23入射在该偏光片22上，才可显示出隐藏图样，因此，当仅具有不透光物品或反射式识别装置20B均无法得知隐藏图样，因此，可达到更好的防伪效果。

另外，请参见图13所示，是本发明的另一反射式识别装置示意图，反射式识别装置20B也可由一可发射偏振光的偏振光发射器25及设在相位差片10下表面的反射式偏光片26所组成；其中该反射式偏光片26是一具有反射层的偏光片，而该反射式偏光片26的偏光片只反射特定偏振方向的偏振光，其余偏振方向的光线会加以吸收或穿透；当该反射式识别装置20B与相位差片10结合后，该偏振光发射器25发出一偏振光照射在该相位差片10上，后经过反射式偏光片26，使与反射式偏光片26相同偏振方向的偏振光反射，而其它方向的偏振光则经由反射式偏光片26穿透或被其吸收；由于该隐藏图样区域12与背景区域13的相位差不同，故通过隐藏图样区域12与背景区域13所产生的偏振光方向也不同，故入射在反射式偏光片26时，会产生不同的反射现象，而具有不同的反射率，因而显示出隐藏图样。而当该相位差片10的下表面与反射式偏光片26的一面贴合后，再将该反射式偏光片26的另一面贴在要防伪的不透光物品上，则可将图样隐藏在该物品上。如图13所示，当偏振光发射器25产生的偏振光方向为水平，反射式偏光片26的偏振方向也为水平，相位差片10为1/2λ片，并通过特殊处理(如化学处理、热处理、激光处理等)使其隐藏图样区域12的相位差为1/2λ而该背景区域13的相位差为0λ，而反射式偏光片26的极化方向与该相位差片10的拉伸方向成45度角贴合；当由偏振光发射器25所产生的水平偏振光通过相位差片10的隐藏图样区域12的水平偏振光变为垂直偏振光，而通过背景区域13的水平偏振光不变；当两偏振光行进到水平偏振方向的反射式偏光片26，通过隐藏图样区域12的垂直偏振光被完全吸收或穿透，从上方观察位置观看则成为黑色区域；通过背景区域13的水平偏振光则被反射式偏光片26完全反射，从上方观察位置观看则成为反光区域，此一方式的搭配可以达到最高的对比。

以上所述，只是本发明的优选实施例而已，不能用以限定本发明实施的范围，即大凡依照本发明申请专利范围所作的等效物变化与修改，都应仍属本发明所涵盖的范围内。

Claims (27)

1.一种相位差式防伪方法，其特征在于：其提供具有隐藏图样(11)的相位差片(10)，其中所述相位差片(10)可由第一相位差片(10A)及第二相位差片(10B)叠合而成，且所述相位差片(10)的相位差可以由第一相位差片(10A)相对应第二相位差片(10B)位置的相位差加和而成，第一相位差片与第二相位差片以乱点图案生成，两相位差片重叠时形成具有不同相位差的隐藏图样区域(12)与背景区域(13)；当可以产生偏振光(21)的识别装置(20)与所述第一相位差片(10A)和第二相位差片(10B)结合时，可使隐藏图样区域(12)与背景区域(13)产生不同的透光率而显示出隐藏图样(11)。

2.根据权利要求1所述的相位差式防伪方法，其中所述相位差片(10)未与识别装置(20)结合前，其隐藏图样区域(12)与背景区域(13)均呈现透明状态；且结合识别装置(20)后所显示出的隐藏图样(11)可以用人眼或机器识别的方式加以判别其真伪。

3.根据权利要求1所述的相位差式防伪方法，其中所述隐藏图样区域(12)与背景区域(13)具有不同的相位差，使由入射在相位差片(10)的偏振光(21)由隐藏图样区域(12)与背景区域(13)射出不同极化方向的第一偏振光(21A)及第二片偏振光(21B)。

4.根据权利要求1所述的相位差式防伪方法，其中所述隐藏图样区域(12)有多种相位差分布，使隐藏的图样具有灰阶的效果。

5.根据权利要求1所述的相位差式防伪方法，其中所述相位差片(10)的隐藏图样(11)可由第一相位差片(10A)和第二相位差片(10B)叠合而成。

6.根据权利要求1所述的相位差式防伪方法，其中所述第一相位差片(10A)及第二相位差片(10B)可以用条纹图方式隐藏图样(11)。

7.根据权利要求1所述的相位差式防伪方法，其中所述识别装置(20)可以包括设在相位差片(10)上方及下方的一对偏光片(22A、22B)。

8.根据权利要求7所述的相位差式防伪方法，其中所述识别装置(20)与相位差片(10)结合后，提供一光源(23)入射在所述一对偏光片(22A，22B)中的一偏光片上，则可以显示出隐藏图样(11)。

9.根据权利要求7所述的相位差式防伪方法，其中所述第一相位差片(10A)和第二相位差片(10B)可以是1/2λ片，且通过特殊处理使所述隐藏图样区域(12)与背景区域(13)的相位差分别为1/2λ及0λ或0λ及1/2λ。

10.根据权利要求7所述的相位差式防伪方法，其中所述识别装置(20)的偏光片(22)可以是线性偏光片、椭圆偏光片或圆偏光片。

11.根据权利要求7所述的相位差式防伪方法，其中所述第一相位差片(10A)可以贴在所述的上偏光片(22A)上，并且第二相位差片(10B)贴在下偏光片(22B)上，再将已贴合在上偏光片(22A)上的第一相位差片(10A)贴在要防伪的可透光物品上，以便将图样隐藏在所述物品上。

12.根据权利要求11所述的相位差式防伪方法，其中所述当已经贴合在上偏光片(22A)上的第一相位差片(10A)与已经贴合在下偏光片(22B)上的第二相位差片(10B)两者相位差片部分准确叠合后，并由一光源(23)入射在其中的下偏光片(22B)上，则可以在相位差片(10)上显示出隐藏图样(11)。

13.根据权利要求1所述的相位差式防伪方法，其中所述识别装置(20)可以包括分别设在相位差片(10)上方的一偏光片(22)及下方的一偏振态保留性质的反射层(24)。

14.根据权利要求13所述的相位差式防伪方法，其中所述识别装置(20)与相位差片(10)结合后，提供一光源(23)入射所述偏光片(22)，通过反射后则可以显示出隐藏图样(11)。

15.根据权利要求13所述的相位差式防伪方法，其中所述第一相位差片(10A)和第二相位差片(10B)可以是1/4λ片，且通过特殊处理使所述隐藏图样区域(12)与背景区域(13)的相位差分别为1/4λ及0λ或0λ及1/4λ。

16.根据权利要求13所述的相位差式防伪方法，其中所述识别装置(20)的偏光片(22)可以是线性偏光片、椭圆偏光片或圆偏光片。

17.根据权利要求13所述的相位差式防伪方法，其中所述第一相位差片(10A)可以贴在所述偏光片(22)上，并且第二相位差片(10B)贴在反射层(24)上，再将反射层(24)贴在要防伪的不透光物品上，以便将图样隐藏在所述物品上。

18.根据权利要求17所述的相位差式防伪方法，其中所述当已经贴合在偏光片(22)上的第一相位差片(10A)与已经贴合在反射层(24)上的第二相位差片(10B)两者相位差片部分准确叠合后，并由一光源(23)入射在所述偏光片(22)上，则显示出隐藏图样(11)。

19.根据权利要求1所述的相位差式防伪方法，其中所述识别装置(20)可以包括一偏振光发射器(25)及设在相位差片(10)下表面的下偏光片(22B)。

20.根据权利要求19所述的相位差式防伪方法，其中所述识别装置(20)与相位差片(10)结合后，所述偏振光发射器(25)发出一偏振光(21)照射在所述相位差片(10)的上表面，则显示出隐藏图样(11)。

21.根据权利要求19所述的相位差式防伪方法，其中所述相位差片(10)的下表面与下偏光片(22B)的一面贴合后，再将所述下偏光片(22B)的另一面贴在要防伪的可透光物品上，以便将图样隐藏在所述物品上。

22.根据权利要求19所述的相位差式防伪方法，其中所述相位差片(10)的各层可以是1/2λ片，且通过特殊处理使所述隐藏图样区域(12)与背景区域(13)的相位差分别为1/2λ及0λ或0λ及1/2λ。

23.根据权利要求1所述的相位差式防伪方法，其中所述识别装置(20)可以包括一偏振光发射器(25)及设在相位差片(10)下表面的反射式偏光片(26)。

24.根据权利要求23所述的相位差式防伪方法，其中所述识别装置(20)与相位差片(10)结合后，所述偏振光发射器(25)发出一偏振光(21)照射在所述相位差片(10)的上表面，则显示出隐藏图样(11)。

25.根据权利要求23所述的相位差式防伪方法，其中所述相位差片(10)的下表面与反射式偏光片(26)的一面贴合后，再将所述反射式偏光片(26)的另一面贴在要防伪的不透光物品，以便将图样隐藏在所述物品上。

26.根据权利要求23所述的相位差式防伪方法，其中所述反射式偏光片(26)包括一偏光片(22)及设在偏光片(22)下方的反射层，以产生反射的偏振光。

27.根据权利要求23所述的相位差式防伪方法，其中所述相位差片(10)的各层可以是1/2λ片，且通过特殊处理使所述隐藏图样区域(12)与背景区域(13)的相位差分别为1/2λ及0λ或0λ及1/2λ。

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