CZ284368B6 - Způsob identifikace předem určené barvy v hologramu nebo ohybové soustavě - Google Patents

Abstract

V hologramu nebo ohybové soustavě je vytvořena "klíčová barva" Magenta, která umožňuje pozorovateli identifikovat pozici, ve které mohou být určeny všechny ostatní barvy v hologramu. Jsou vytvořena dvě spektra (60 a 70) tak, že v předem stanoveném úhlu (13) paprsek (10) referenčního bílého světla ozařující hologram nebo soustavu ohybových mřížek způsobí, že pozorovatel (11) uvidí barvu "Magenta", která má být použita jako referenční "klíčová barva". Způsob lze využít při ověřování pravosti dokumentů nebo komerčních výrobků. ŕ

Description

Vynález se týká obecně oblasti ohybových obrazců, jako jsou ohybové mřížky a reliéfní hologramy. Vynález se zejména týká, ačkoliv ne výhradně, vícebarevných hologramů a ohybových mřížek, používaných pro vytváření dekorativních nebo grafických kompozicí, přičemž vzhled je tvořen dvěma nebo více barvami prostřednictvím kontrastních ploch ohnutého světla. Vynález se týká způsobu použití holograficky vytvořených ohybových obrazců nebo hologramů s několika spektrálními barvami, přičemž je vytvořena klíčová barva” (Magenta), která umožňuje identifikaci správné pozice pohledu, ze které musí pozorovatel zkoušet obraz, aby viděl všechny další barvy v jejich správných odstínech.

Dosavadní stav techniky

Použití ohybových mřížek pro vytvoření obrazců a vícebarevných vzorů bez použití jakýchkoliv běžných tiskařských tuší nebo barviv již bylo popsáno například v patentovém spisu US 1 354 471, podle kterého jsou šperky, známky a jiné výrobky zdobeny barvami, vytvořenými ohybem dopadajícího bílého světla na duhové spektrální barvy. Světelné ohybové obrazce, jako jsou popsány ve shora uvedeném US patentovém spisu, jsou vytvářeny mechanickým vyrytím jemných paralelních čar do vhodného substrátu, různé kombinace stínů a barev jsou dosahovány změnou počtu a směru těchto čar.

Způsob vytváření ohybových mřížek optickými prostředky je popsán v patentovém spisu US 3 578 845, ve kterém je uvedeno použití dvou paprsků koherentního světla z laseru pro vytvoření holografícké ohybové mřížky.

Použití holograficky vytvořených ohybových mřížek pro vytváření dekorativních obrazců, které mohou být vytlačeny do plastického materiálu, je popsáno na jaře 1979 v článku National Physical Laboratory Newsletter, strana 6 - 7, jehož autorem je M. C. Hutley. U tohoto způsobuje použito množství volných fotografických filtrů pro vytvoření několika reliéfních mřížek do fotorezistu pro vyrobení požadovaného dekorativního obrazce. Propracovanější způsob je popsán v US patentovém spisu 4 629 282, ve kterém je vícebarevný hologram (podle popisu v US patentovém spisu č. 3 633 989) vytvořen na rozptylovém povrchu (jako je broušené sklo) pro vytvoření ohybových barevných účinků. Variace tohoto způsobu je popsána v US patentovém spisu č. 4 998 785, ve kterém je štěrbinový laserový přenosový hologram nahrazen soustavou čoček.

U obou způsobů je ohybová mřížka vytvořena na fotorezistním materiálu prostřednictvím vzájemné interference dvou nebo více koherentních monochromatických paprsků světla z laseru pro vytvoření reliéfního obrazce pro následné vytlačení do plastického materiálu nebo do jiných materiálů, do kterých je možno tento obrazec vytlačit. Způsob kopírování reliéfních hologramů, vytvořených na fotorezistu pro vytvoření niklových razidel, která jsou následně používána pro vytlačování hologramů do plastických materiálů, byl již podrobně popsán mnoha autory (viz. Například Bartolini a kol.. Applied Optics vol. 9- 10, říjen 1970, stránky 2283 -2290). Tyto způsoby byly vylepšeny pro vytváření reliéfních hologramů a ohybových mřížek pro zajištění bezpečnostních prostředků pro označení dokumentů nebo cenností.

Reliéfní hologramy a ohybové mřížky zajišťují vysoký stupeň bezpečnosti oproti běžným tištěným značkám nebo znakům, protože ohybové duhové barvy reliéfních hologramů a

- 1 CZ 284368 B6 ohybových mřížek nemohou být reprodukovány běžnými technikami tisku nebo fotokopírováním nebo fotografickými metodami.

Vícebarevné hologramy a soustavy ohybových mřížek zajišťují poměrně levné prostředky, které zaručují autenticitu dokumentů nebo označení výrobků pro rozlišení, zda jsou pravé nebo padělané.

Pro svoji užitečnost při zajišťování dokumentů a označování výrobků bylo použití reliéfních hologramů celosvětově rozšířeno, přesto široká veřejnost nemá velké znalosti o hologramech a není zvyklá rozlišovat vícebarevné hologramy nebo ohybové soustavy.

Jedním z hlavních problémů pro nezkušené pozorovatele vícebarevných duhových hologramů a soustav ohybových mřížek je to, že ohybové barvy nezůstávají konstantní, ale mění odstín v závislosti na úhlu pozorování nebo osvětlení. Pozorovatelé, kteří jsou zvyklí na pigmentové barvy, nemají potíže s rozlišením červené” od zelené”, když jsou barvy vytvořeny běžnými tušemi nebo barvivý, ale mají často potíže s rozlišením jedné ohybové barvy od druhé, protože všechny tyto barvy procházejí celým spektrem podle toho, jak se pohybuje hlava pozorovatele nebo hologram, nebo jak se mění úhel osvětlení.

S tím, jak se zvětšuje rozšíření vícebarevných hologramů a systémů ohybových mřížek, objevuje se zvýšená potřeba toho, aby pozorovatel by i schopen identifikovat správnou pozici pohledu, ze které má pozorovat hologram.

Cílem vynálezu je vytvořit prostředky, u kterých kinetické ohybové barvy ve vícebarevném duhovém hologramů nebo soustavě ohybových mřížek mohou být jednoznačně definovány.

Podstata vynálezu

Podstatou vynálezu tvoří způsob identifikace předem určené barvy v hologramů nebo ohybové soustavě, při němž se pozice hologramů, umožňující získat tuto předem určenou barvu, jednoznačně stanoví objevením referenční barvy v hologramů. která se získá přesahem dvou oblastí spektrálního rozložení.

Ve výhodném provedení vynálezu jsou tyto oblasti spektrálního rozložení takové, že poloha, ve které se tyto dvě oblasti přesahují, je na krajním konci těsně před infračerveným pásmem viditelného spektra jedné oblasti a na krajním konci těsně před ultrafialovým pásmem viditelného spektra druhé oblasti.

Podle dalšího výhodného provedení lze postupovat tak, že, jakmile se v hologramů objeví referenční barva, mírný náklon povrchu hologramů nebo vertikální posun pozice pozorovatele způsobí okamžité posunutí vlnové délky, tvořící referenční barvu, z viditelné části spektra do neviditelné části spektra a tím zmizí referenční barva. Obě přesahující se oblasti se vytvoří postupným dvojitým ozářením referenčním paprskem ve spojení s předmětovým paprskem, posunutým o předem určený úhel mezi dvěma po sobě jdoucími ozářeními.

Součástí podstaty vynálezu je rovněž hologram nebo ohybová soustava s uvedenými vlastnostmi.

Referenční barva je také často označována jako klíčová barva” (Magenta) vzhledem k tomu, že vlastně má vlastnost klíče pro zajištění bezpečnosti informace, zprostředkované hologramem.

Vynález tedy překonává svrchu uvedené problémy vytvořením barevného hologramů nebo ohybové soustavy s klíčovou barvou”, která pozorovateli umožňuje, aby jednoznačně identifikoval správnou pozici pro pozorování hologramů nebo ohybové soustavy.

-2CZ 284368 B6

Tento hologram je prakticky nemožné (nebo alespoň mnohem komplikovaněji) reprodukovat, čímž se vytváří účinnější bezpečnostní prostředek pro zajištění autentičnosti dokumentů nebo pro indikaci pravosti komerčních výrobků a zboží, na kterém je hologram nebo ohybová soustava použita.

Hologram nebo ohybová soustava podle vynálezu obsahuje množství ohybových barev v obrazu, přičemž alespoň jedna část obrazu zobrazuje klíčovou barvu” (Magenta), složené ze dvou přesahových oblastí spektrálního rozložení tak, že poloha, ve které se tyto dvě oblasti kombinují, je v krajní poloze viditelného spektra jedné oblasti těsně před infračerveným pásmem a v krajní poloze viditelného spektra druhé oblasti těsně před ultrafialovým pásmem.

Tyto dvě přesahové oblasti jsou vytvářeny postupným dvojitým ozářením ze zdroje paprsku a referenčního paprsku, přičemž referenční paprsek je posunut o předem stanovený úhel posunutí mezi dvěma ozářeními.

Vynález bude dále podrobněji popsán s odkazy na připojené výkresy.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 zobrazuje uspořádání pro vytváření hologramu (nebo ohybové mřížky) podle dosavadního stavu techniky.

Obr. 2 zobrazuje ozařování vícebarevného hologramu (nebo ohybové mřížky) v bílém světle podle dosavadního stavu techniky.

Obr. 3 zobrazuje rozložení spektrálních barev ve vícebarevném hologramu (nebo ohybové mřížce).

Obr. 4 zobrazuje posunutí vícebarevného hologramu (nebo ohybové mřížky) nebo zdroje ozařování, která dávají vzniknout barevnému posunu.

Obr. 5 zobrazuje Magenta klíčovou barvu” podle vynálezu, vytvořenou, jak bylo řečeno, kombinací dvou spekter uspořádaných tak, že jejich polohy přesahují velmi krátce pouze v jedné poloze a jakákoliv mírná změna buď úhlu vícebarevného hologramu (nebo ohybové mřížky) nebo zdroje ozařování způsobí, že jedno nebo druhé spektrum bude posunuto do neviditelné oblasti spektra, a to buď do infračerveného nebo ultrafialového pásma.

Obr. 6 zobrazuje plné barevný duhový hologram nebo soustavu ohybových mřížek, u kterého je Magenta použita pro definování správného úhlu pohledu, ve kterém má pozorovatel sledovat obraz a současně vidět tento obraz v přirozených barvách.

Příklady provedení vynálezu

Jak lze pozorovat na obr. 1 paprsek 1 koherentního monochromatického světla z laseru ozařuje fotocitlivou desku 2 a interferuje s druhým paprskem 3, který může být nazýván předmětovým” paprskem, vyzařovaným z laserového přenosového hologramu 4, a kterým může být také paprsek, vyzařovaný zdifuzní obrazovky nebo ze soustavy čoček nebo z nějakých jiných prostředků, vysílajících předmětový paprsek na fotocitlivou desku 2, aby se vytvořil požadovaný typ hologramu nebo ohybové mřížky. Podrobnosti o expozici a následném zpracování fotocitlivé desky 2 jsou v oboru popsány.

-3CZ 284368 B6

Když je hologram ozářen bílým světlem (viz obr. 2), paprsek 10 ze slunce nebo domácí zdroj světla ozařuje fotocitlivou desku 2, aby se vytvořil reálný obraz laserového přenosového hologramu 4 jako spektrální rozložení 40, ve kterém každá vlnová délka v bílém světle samostatně vytváří reálný obraz laserového přenosového hologramu 4.

Obr. 3 zobrazuje spektrální rozptylový hologram nebo ohybovou mřížku z pohledu pozorovatele. Fotocitlivá deska 2, ozářená paprskem 10 bílého světla, z důvodu názornosti zobrazeným jako nerozložený, pod úhlem 12, který zajišťuje spektrální rozložení 40, ve kterém barva, viděná pozorovatelem 11 z pozice 41, je červená z jednoho konce viditelného spektra, z pozice 42 je zelená z prostředku viditelného spektra a z pozice 43 je modrá z druhého konce viditelného spektra.

Pokud je fotocitlivá deska 2 nakloněna do polohy 20 nebo 21 (viz obr. 4), nebo paprsek 10. který ji ozařuje, se posune do polohy 101 nebo 102, pak barva, viděná pozorovatelem 11 z pozice 40, se změní. Podobně se barva, viděná pozorovatelem 11, změní, pokud je fotocitlivá deska 2 vertikálně posunuta nahoru do polohy 31 nebo dolů do polohy 32. Podobně se také barva, viděná pozorovatelem 11, změní, pokud se pozorovatel pohybuje vertikálně směrem vzhůru do pozice 33 nebo směrem dolů do pozice 34.

Obr. 5 zobrazuje uspořádání použité podle vynálezu, ve kterém jsou vytvořena dvě spektra 60 a 70 tak, že v předem stanoveném úhlu 13 paprsek 10 dopadajícího bílého světla, který je referenční, ozařující hologram nebo soustavu ohybových mřížek, způsobí, že pozorovatel 11 vidí barvu Magenta, která má být použita jako referenční klíčová barva”. Barva Magenta je získána kombinací modrého konce 63 prvního spektra 60 s červeným koncem 71 druhého spektra 70. Jakýkoliv mírný pohyb pozorovatele 11 nebo posunutí fotocitlivé desky 2 (jak je ilustrováno na obr. 4) způsobí, že klíčová barva” Magenta zmizí, jak se první spektrum 60 posune za modrý konec 63 do ultrafialové oblasti spektra, nebo se druhé spektrum 70 posune za červený konec 71 do infračervené oblasti spektra.

Dvě přesahové oblasti spektrálního rozložení, které společně tvoří ohybovou oblast klíčové barvy” Magenta, mohou být vytvořeny postupným dvojím ozářením předmětovým paprskem a referenčním paprskem, přičemž referenční paprsek je mezi dvěma ozářeními posunut o předem určený úhel posunutá. Přesné úhly dvou poloh referenčního paprsku vzhledem k fotocitlivé desce 2, požadované pro vytvoření ohybové oblasti klíčové barvy” Magenta, jsou závislé na vlnové délce použitého laseru a požadovaném optimálním úhlu pozorování.

Podle jiné metody mohou být přesahové oblasti vytvořeny postupným dvojitým ozářením referenčním paprskem společně s předmětovým paprskem, který je posunut o předem určený úhel mezi dvěma po sobě jdoucími ozářeními. Vertikální posunutí předmětového paprsku, odvozeného z laserového přenosového hologramu nebo difuzéru nebo pole čoček, je podobně závislé na vlnové délce laseru a požadovaných parametrech pozorování hologramu nebo ohybové soustavy.

Klíčová barva” Magenta může být použita ve spojení s jakoukoliv jinou ohybovou barvou, která může být vytvořena jednoduchým nebo vícenásobným ozářením, provedeným obvyklým způsobem podle dosavadního stavu techniky. Po dokončení vícebarevného duhového hologramu nebo soustavy ohybových mřížek je klíčová barva” Magenta použita jako referenční bod pro zaujetí jednoznačně přesné pozice pro zkoušení a definici barev v obrazu, protože je viditelná pouze v krátkém intervalu před vybočením jedné nebo druhé ze dvou oblastí spekter, ze kterých je složena. Pokud jsou v hologramu nebo ohybové mřížce vytvořeny další barvy za použití libovolných úhlů nebo náhodných směsí dvojnásobného nebo trojnásobného ozáření s různými hodnotami světelné účinnosti, bude mít výsledný hologram barevné hodnoty, které budou unikátní a velmi obtížně přesně reprodukovatelné. Celková směs barev by byla obvykle velmi obtížně rozpoznatelná, ale použitím klíčové barvy” Magenta jako referenčního bodu pro zaujetí

-4CZ 284368 B6 přesné pozice, ve které mají být barvy zkoušeny, může být pozorovatelem identifikována a vyzkoušena velmi náročná směs ohybových barev.

”Klíčová barva” Magenta může být, stejně jako referenční prostředek pro zaujetí správné pozice pro čtení barev, které byly náhodně vygenerovány, použita také jako prostředek pro zaujetí správné pozorovací pozice hologramu nebo ohybové soustavy, vytvořených pro zobrazení obrazu ve zcela přirozených barvách. V tomto případě jsou dvě ohybové oblasti, které společně tvoří ohybovou oblast ”klíčové barvy” Magenta, zarovnány se třetí oblastí spektrálního rozložení tak, že se společně přičítají k neutrální ohybové oblasti, tvořené stejnou barevnou hodnotou, jako bílé světlo, použité pro ozařování.

Obr. 6 zobrazuje plně barevný duhový hologram nebo soustavu ohybových mřížek, ve kterém byla Magenta použita jako ”klíčová barva” pro definici správného úhlu pohledu pro pozorovatele, aby pozoroval obrázek a viděl přirozené barvy. Na desce 80 jsou oblasti ohybových barev, přičemž oblast 81 je Magenta, zatímco oblasti 82, 83, 84 jsou další oblasti ohybových barev takové, že, pokud oblast 81 zobrazí Magentu, zobrazí oblast 82 primární červenou, oblast 83 zobrazí primární zelenou a oblast 84 zobrazí primární modrou. Pokud jsou vzájemné úhly ohybů zón oblastí 82, 83 a 84 správné, pak oblast 85 se zobrazí jako světle modrá nebo kyanová barva a oblast 86 se zobrazí jako žlutá. Ujištění, že ohybové zóny oblasti 82. 83 a 84 jsou správné, může být odvozeno z oblasti 87. kde by se ohybové zóny měly sčítat na dokonale neutrální bílou.

Ve výhodném provedení by klíčová barva” Magenta byla použita jako dominantní složka obrazu, ačkoliv ”klíčová barva” Magenta může být také použita ve vícebarevném duhovém hologramu nebo ohybové soustavě jako část celkového vzhledu, nebo může klíčová barva” Magenta tvořit samostatnou část obrazu těsně vedle něj, jako část chromatického diagramu, sloužícího pouze jako reference pro pozorovatele pro zaujetí naprosto jednoznačně správné pozice sledování hologramu nebo ohybové soustavy.

Claims (5)

1. Způsob identifikace předem určené barvy v hologramu nebo ohybové soustavě, vyznačující se tím, že pozice hologramu, umožňující získat tuto předem určenou barvu, se jednoznačně stanoví objevením referenční barvy v hologramu, která se získá přesahem dvou oblastí spektrálního rozložení.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že dvě oblasti spektrálního rozložení jsou takové, že poloha, ve které se tyto dvě oblasti přesahují, je na krajním konci těsně před infračerveným pásmem viditelného spektra jedné oblasti a na krajním konci těsně před ultrafialovým pásmem viditelného spektra druhé oblasti.

3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že, jakmile se v hologramu objeví referenční barva, mírný náklon povrchu hologramu, nebo vertikální posun pozice pozorovatele, nebo změna úhlu ozařovacího záření, způsobí okamžité posunutí vlnové délky, tvořící referenční barvu, z viditelné části spektra do neviditelné části spektra a tím zmizí referenční barva.

4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že dvě oblasti spektrálního rozložení, které přesahují, aby tvořily referenční barvu, se vytvoří postupným dvojitým ozářením

-5CZ 284368 B6 referenčním paprskem ve spojení s předmětovým paprskem, který je posunut o předem určený úhel mezi dvěma po sobě jdoucími ozářeními.

5. Hologram nebo ohybová soustava, vyznačující se tím, že obsahuje předem 5 určenou barvu nebo obraz a referenční barvu, vznikající přesahem první a druhé oblasti spektrálního rozložení.