NO790920L

NO790920L - Legitimasjonsbevis med hologram og fremgangsmaate til dets fremstilling

Info

Publication number: NO790920L
Application number: NO790920A
Authority: NO
Inventors: Detlev Flothmann; Hartwig Ruell; Angelika Staimer
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1978-03-23
Filing date: 1979-03-19
Publication date: 1979-09-25
Also published as: DE2812841A1; EP0004559B1; EP0004559A1; DK118679A; US4269473A; JPS54130950A

Description

Oppfinnelsen angår et legitimasjonsbevis som til sikring mot forfalskning har et lag av et opptégningsmateriale, på hvilket der

er opptegnet .et hologram.

Et slikt legitimasjonsbevis er f.eks. kjent fra DE-OS 25 58 056.

Dette legitimasjonsbevis fremstilles ved opptegning av et hologram av et objekt som bærer informasjoner, på et lysfølsomt opptégningsmateriale ved hjelp av en objekt- og en referansestråle. Det lys-ømfintlige opptégningsmateriale blir, før den holografiske belysning, fast og varig forbundet med det informasjonsbærende objekt for dannelse av legitimasjonsbeviset. Den av objektet reflekterte objektstråle blir dirigert til opptegningsmaterialet og ved interferens mellom denne stråle og referansestrålen dannes et hologram av informasjonene som skal opptegnes.

Den foreliggende oppfinnelses o<p>pgave er å skaffe .en øket sikkerhet mot forfalskning av et legitimasjonsbevis av den innled-ningsvis angitte art.

Oppgaven blir løst ved at der på det samme lag av opptegningsmaterialet, som er et enkeltlag dannet i enhetlig form med et grunnmateriale, tillike er opptegnet i det minste de variable legitimasjonsinformasjoner i form av slike informasjoner som kan avleses fra laget.

Ved disse forholdsregler blir det oppnådd at hologrammet og

de ikke-holografiske legltimasjonsinformasjoner er forbundet uad-skillelige med hverandre på et bærerelement i ett.stykke.

Foretrukne og gunstige utførelsesformer for oppfinnelsen, fremgangsmåter til fremstilling av det foreslåtte legitimasjonsbevis samt en gunstig opptegningsanordning fremgår av underkravene.

Oppfinnelsen vil bli belyst nærmere ved et utførelseseksempel

i den følgende beskrivelse, hvorav også dens fordeler fremgår.

Også tegningen tjener til forklaring.

Fig. 1 viser et legitimasjonsbevis som foreslått, bestående

av tre lag og delvis oppdelt.

Fig. 2 viser perspektivisk et legitimasjonsbevis som foreslått, og holograminnholdet ved siden av dette.

Fig. 3 viser sterkt skjematisk en anordning til fremstilling

av den ikke-holografiske legitimasjonsinformasjon.

Fig. 4 viser et uferdig legitimasjonsbevis, ennu uten hologram, men preparert for å oppta dette. Fig. 5 viser en anordning som benyttes til opptak av hologrammet. Fig. 6 viser en annen anordning til opptak av hologrammet, og fig. 7 viser skjematisk en gjengiverinnretning til tydning.

Legitimasjonsbeviset 1" består, slik det er vist på fig. 1, av

tre lag 11, 12 og 13. Laget 11 er en fremkalt fotografisk film som hologrammet og den ikke-holografiske legitimasjonsinformasjon er opptegnet på. Denne film utgjøres av et konvensjonelt fotografisk filmmateriale (f.eks. Agfa RO 81 p, Kodak SO 299 eller Kodak SO 235)

i form av en transparent bærerfolie med påført fotofølsomt lag.

Dette fotofølsomme lag danner laget av opptegningsmaterialet. På dette fotofølsomme lag er hologrammet og tillike de ikke-holografiske legitimas jonsinformas joner, som alfanumeriske data og ren bilde-1. • informasjon, f.eks. et passfotografi, opptegnet. Vesentlig er at det fotografiske lag som tjener til opptegning av informasjonene, utgjøres av en-enhetlig enkeltskikt tildanhet sammen med et grunnmateriale, f.eks. gelatin, for. derved blir holografisk og ikke-holografisk informasjon virkelig uadskillelig forbundet uten mediagrense.

På fig. 1 befinner hologrammet seg ved nedre, -høyre hjørne

av laget 11 og er betegnet med 110, mens den ikke-holografiske informasjon er fordelt over hele legitimasjonsbevisets areal ,som skrift- og bildeinf ormas jon. Hologrammet kan p.g.a. den uadskil-. lelige forbindelse uten mediagrense ikke lenger fjernes,f.eks. stanses ut og erstattes med et annet hologram, uten at dette lar seg konr statere.

Det fotografiske lag sitter på den side av laget 11 som vender mot laget 12, og er altså i legitimasjonsbeviset anbragt mellom bærerfollen og laget 12.

Midtlaget 12 består av papir og inneholder på ett hvert legitimasjonsbevis samme grunnmønster, som feltinndeling, fortrykk og konvensjonelle sikringsmerker, som vannmerker eller gouachmerker, etc.

Laget 13 tjener utelukkende som dekkskikt og er fortrinnsvis laget av transparent materiale, f.eks. transparent kunststoff.

Som opptégningsmateriale, som i første rekke blir å velge

med tanke på hologrammet, kan der anvendes diverse lysømfintlige materialer. Med sikte på legitimasjonssikring kommer særlig i betraktning:

Høytoppløsende sølvhalogenid-emulsjoner,

fotopolymere og

dikromatgelatiner.

Laget av.opptegningsmaterialet er fortrinnsvis bare noen tusendels mm tykt og blir for det meste påført en bærerfilm av triacetat eller polyester.

Et hologram som anvendes som legetimasjonssikring,kan inneholde vilkårlige former for informasjon, altså også

bildeihformasjon, (portrett, underskrift, m.v.) skriftlig informasjon (alfanumeriske data) eller

digital informasjon (kodetegn).

I et leg timasjonshologram kan hele legitimasjonsbevisets utseende, dette utseende sammen med kodetegn, eller også utsnitt av legitimasjonsbeviset (f.eks. bare bilde og underskrift) være opptegnet.i

Fig. 2 viser legitimasjonsbeviset 1 med hologram 110 samt

det rekonstruerte holograminnhold 12, slik det blir synlig på en projeksjonsplate ved rekonstruksjon med laserlys. Dette holo-. graminnhold inneholder hele utseende av legitimasjonsbeviset 1, som bare på høyre side har en mørkmarkert strimmel 21, som vil bli omtalt nærmere senere, og i tillegg informasjon 22 som er omkodet til maskinlesbare kodetegn. Holograminnholdet 2 representerer et mulig eksempel, som imidlertid er meget gunstig ut fra synspunktet legitimasjonssikring. 5

Til legitimas jonssikring kommer to former for hologrammer i ' i betraktning, nemlig gjennomlysningshologram og hvittlysholggram. Gjennomlysningshologrammet opptas og gjengis med koherent monokro-matisk lys. Det har høy redundansgrad og stor oppløsningsevne. i Hvittlyshologrammet opptas med koherent lys og gjengis både med laser- j og med hvittlys (f.eks. billyskaster, sol eller lommelykt). Således kan den analoge del i det viste eksempel på holograminnholdet 2 utleses med hvitt lys, og den maskinlesbare del med laserlys. I

For hologrammene kan amplitude- eller fasehologrammer komme 1 i betraktning. Den ikke-holografiske informasjon, altså den informasjon som kan avleses direkte fra laget, kan være påført laget av

I;

opptégningsmateriale på forskjelligste måte. For eksempel kan den overføres ved fotografisk opptak, trykkes og/eller skrives.

På fig. 3 er der sterkt skjematisk vist en innretning som tjener til fremstilling av den ikke-holografiske informasjon, som er tenkt opptatt fotografisk. Ved hjelp av et elektronstrålerør 31 frembringes et bilde 110 av legitimasjonsbeviset, og dette bilde blir ved hjelp av en avbildende optikk 32 avbildet på en fotografisk film 33 med bredde 150 mm, så filmen belyses med legitimasjons-informas j onen. Legitimasjonsbildet inneholder samtlige data, inklu-sive passfoto og underskrift. I tillegg kan der påføres filmen personlige og øvrige data i maskinlesbar form (jfr. fig. 2, pos. 22). Denne maskinlesbare kodestrimmel ligger utenfor de egentlige legir-timasjonsfelt.og inngår.ikke idet senere legitimasjonsbevis, men i høyden i holograminnholdet.(jfr. fig. 2).

Filmen fremkalles, og de fremkalte bilder kan forarbeides videre til legitimasjonsbevis.

For frembringelse av hologrammet må den fremkalte film sensibiliseres på ny. I det foreliggende tilfelle skjer det ved dikromatisering. Til formålet blir filmens gelatin utsatt for-en dikramat-væske. Dette behøver man imidlertid bare å gjøre der hvor hologrammet virkelig skal" opptegnes. Hensiktsmessig blir bare 'én.. strimmel langs en kant av båndet dikromatisért. På fig. 4 sees et utsnitt av en film 4 som først er fullstendig fremkalt pg så på ny -sensibilisert ved dikromatisering for opptak av hologrammet. Filmen inneholder foruten informasjonen i klart synlig form, også informasjoner i en maskinlesbar kode som er gitt ved strimmelstruk-turen 42. Ved høyre kant er filmen i det skraverte område 41 dikromatisért og dermed sensibilisert for opptak av det hologram som skal oppstå i det stiplet omr.ammede område 43. I dette felt 43 blir nu hologrammet opptegnet.

På fig. 5 sees en anordning til opptak av hologrammet. Som objekt benyttes legitimasjonen i klartbilled-form, og informasjon i maskinlesbar form. Opptegningen skjer på den måte at der over legdtimasjonsinformasjonen i klartbilde og den maskinlesbare del av filmen. 51 er anbragt en transparent plate 52.med bakgrunnsinformasjon, og. over denne :igjen en diffusor 53. Diffusoren belyses med laserlys ovenfra, hvorved legitimasjonsinformasjonen sammen med bakgrunnsinformasjonen fremtrer som klart bilde på filmen, sett ..nedénfra. Den sensibiliserte strimmel 510,som er vist skravert, tildekkes med en maskeblender 54 så den ikke kan belyses. Med en annen maskeblender 55 blir strimmelen 510 også tildekket på under-siden. Strimmelen 55 har en utsparing 550 som bringes til det sted hvor hologrammet skal oppstå på strimmelen 510. Det på filmens under-side synlige bilde blir ved hjelp av en avbildende optikk 58 avbildet i reell forminsket form, og det forminskede reelle bilde benyttes som objekt for hologramopptaket. For igen å dirigere det lys som kommer fra legitimasjonsbildet, til legitimasjonsfolien er der anordnet speil 56 og 57. Ved overlagringen av de fra filmen utgående lysbølger (svarende til objektbølgen) med en referansebølge 59 opp-står hologrammet i den utsparte del 550 på strimmelen 510. Den således belyste film blir fremkalt enda en gang, og etter tørk kan de enkelte legitimasjonsfelter stanses ut sammen med hologrammet og forarbeides til et legitimasjonsbevis som hverken kan forfalskes eller ettergjøres.

Da laget 11 (fig. 1), som jo på de alfanumeriske tegn :og portrettet nær er glassklart transparent, anvendes som objekt for det holografiske opptak, fåes en meget god bildekvalitet ved gjengivelsen av hologrammet.

Fortrinnsvis blir den holografiske informasjon lagret som

volum-fasehologram i dybden av laget.

På fig. 6 er en anordning i henhold til fig. 5 vist enda en gang i-sterkt skjematisk .form. Ved denne anordning er den avbildende optikk 65, som består av en linse, og speilet 66 anordnet annerledes enn på fig. 5, noe som imidlertid er uten betydning, da der likedan som i det første tilfelle blir frembragt et forminsket reelt bilde 67 av legitimasjonsinformasjonen foran filmen, og dette bilde anvendes som objekt for det holografiske opptak.

På fig. 6 er diffusoren betegnet med 62, den fotografiske film med 6 3 og den øvre maskeblender med 80. Belysning skjer her likeledes ovenfra. Med anordningen på fig. 6 kan hologrammet ved gjennomlysning utleses med laserlys eller også med hvittlys (lommelykt, sol) etter valg. Til formålet overholdes følgende grense-betingelser: Det spredende medium 62 er et rent faseobjekt med en struktur som såvidt ennu blir oppløst foran linsen 65, som sitter bak en spalteblender 64. Derved får man ved gjengivelsen et nesten granulasjonsfritt bilde. Kilden 68 for referansebølgen og det reelle bilde 6 7 ligger på en sirkelbue med sentrum i midten av hologrammet på det sensibiliserte hologramfelt 69 av filmen 63.

Derved blir det oppnådd at legitimasjonsbeviset ikke behøver å justeres nøyaktig i side- og høyderetning for utlesning av hologrammet. Vinkelen x mellom det reelle bilde 67 - midten av hologrammet - og punktlyskilden bør gjøres størst mulig. Derved fåes en tydelig farveseparasjon ved utlesningen.

Ved opptak kan objekt- og referansebølger også være konver-gerende istedenfor divergerende.

For utlesningen i hvitt lys er spalteblenderen 64 særlig viktig. Ved utlesning med hvitt lys går man frem på den måte at hologrammet gjennomstfåles med hvitt lys fra baksiden. Derved blir det reduserte reelle bilde av legitimasjonen rekonstruert i rommet, men samtidig likeledes et reelt bilde av spalten 64. For forskjell lige farver fremkommer de reelle bilder under forskjellige vinkler til hologramplanet. Bringer manøyet til et reelt spaltebilde, så kan man gjennom ;spalten betrakte det reelle forminskede bilde av legitimasjonsbeviset i en bestemt farve.

Ved utlesning med laserlys kan man gå frem på to måters -. Gjengiverbølgen velges identisk med referansebølgen. På den side

av hologrammet som vender bort fra lyskilden for gjengiverbølgen, blir en linse anbragt slik at den ligger i den tenkte fortsatte strålevei av objektbølgen, hinsides hologrammet. Bak denne linse blir der så ved gjengivelsen frembragt et reelt bilde av legitimasjonsbeviset. Ved den annen mulighet brer gjengiverbølgen seg ut motsatt av referansebølgén, men er forøvrig identisk med denne.

Her blir det forminskede,reelle bilde rekonstruert på det opprinne, nelige sted (forutsatt at gjengiverbølgens bølgelengde er lik referansebølgens).

Med anordningene på fig. 5 og 6 er det også mulig å registrere Lippmann-Bragg-hologrammer.. Ved opptak av slike hologrammer befinner objekt- og referanse-lyskilde seg 'ikke på samme side av hologrammet. I dette tilfelle må altså også lys kunne tre iinn i hologrammet fra den annen side. Da denne side /ved dé hittil beskrevne anordninger er fullstendig tildekket med må^keblenderne henholdsvis 54 og 80, må dér..i dette tilfelle skaffes adgang for lys. Dette skjer fordel-aktig slik at maskeblenderne 54 resp. 80 blir erstattet med et speil av tilsvarende form,anordnét på skrå i forhold til filmplanet.

Dette speil.må være ugjennomtrengelig for lys. Med et slikt speil kan det oppnås at den sensibiliserte strimmel stadig er beskyttet mot skadelig lys som kommer ovenfra, men at strimmelen allikevel kan belyses fra begge sider. Ved anordningene på fig. 5 eller 6 belyser referanselyskilden f.eks. speilet, som dirigerer lyset i retning hologram. På fig. 7 er der skjematisk vist em.gjengiverinnretning til tydning av holograminnholdet. Det skal her antas at hologrammet har samme innhold som vist på fig. 2 (strimmelen 21 på fig. 2 svarer til strimmelen 41 på fig. 4, resp. strimmelen 510 på fig. 5). I henhold til fig. 7 blir hologrammet 710

i et legitimasjonsbevis 71 rekonstruert ved -.hjelp av laser-lys.

Det rekonstruerte bilde blir av en videkbn 72 omdannet til elektriske signaler. De av videkonet leverte elektriske signaler blir nu dekomponert, idet de signaler som tilsvarer legitimasjonens klartbilde . via en monitorelektronikk 73 tilføres en monitor 74, mens de signaler som tilsvarer den maskinlesbare informasjon,via en tilpasnings- og tydningselektronikk 75 blir tilført en terminal-prosessor 76 for videre behandling. På billedskjermen hos monitoren 74 kan legitimasjonsbevisets klartbilde kontrolleres visuelt.

Claims

1. Legitimasjonsbevis som til sikring mot forfalskning har et lag av et opptégningsmateriale, på hvilket der er opptegnet et hologram, karakterisert ved at der på det samme skikt av opptegningsmaterialet,som er et enkeltskikt tildannet enhetlig med et grunnmateriale, tillike er opptegnet i det minste de variable legitimasjonsinformasjoner i form av informasjoner som kan avleses fra laget.

2. Legitimasjonsbevis som angitt i krav 1, karakterisert ved at opptegningsfeltet for de avlesbare informasjoner strekker seg over hele legitimasjonsbevisets areal.

3. Legitimasjonsbevis som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at de avlesbare informasjoner er opptegnet i klartbilde på laget av opptegningsmaterialet.

4. Legitimasjonsbevis som angitt i krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at hele utseendet av'legitimasjonsbeviset er lagret i hologrammet.

5. Legitimasjonsbevis som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at der i hologrammet er lagret maskinlesbart kodet informasjon.

6. Legitimasjonsbevis som angitt i et av de foregående krav, karakt e 'r ise 'r t. ve 'd at der i hologrammet er lagret flere informasjoner av forskjellig art over hverandre, under inn-byrdes forskjellige inn- resp. utlesningsvihklér og forskjellige bølgelengder.

7. Legitimasjonsbevis som angitt i et av de foregående krav, k a r a k it e r i s e r t v e d at hologrammet er et gjennomlysningshologram. .

8. Legitimasjonsbevis som angitt i et av de foregående krav, karakterisert , ve 'd at hologrammet er et hvittlys-hologram.

9. Legitimasjonsbevis som angitt i et av de foregående krav, kar a .k ;t e r i s e r t v e d at laget av opptégningsmateriale er påført et bærérlag.

10. Legitimasjonsbevis som angitt i krav 9, karakterisert ved . at bærer laget er et transparent lag.

11. Legitimasjonsbevis som angitt i krav 10, karakterisert ved at bærerlaget består av triacetat eller polyester.

12. Legitimasjonsbevis som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at opptegningsmaterialet er fotografisk materiale.

13. Legitimasjonsbevis som angitt i krav 12, karakterisert ved at laget av opptegningsmaterialet er arealmessig forbundet med et ugjennomsiktig lag.

14. Legitimasjonsbevis som angitt i krav 13, karakterisert ved at der på det ugjennomsiktige lag er registrert bakgrunnsinformasjon og/eller en feltinndeling og/eller sikringsmerker.

15. Legitimasjonsbevis som angitt i krav 13 eller 14, karakterisert ved at det ugjennomsiktige lag består av papir.

16. Legitimasjonsbevis som angitt i krav 15, karakterisert ved at papirlaget i tillegg er forbundet med et dekklag over sin flate.

17. Legitimasjonsbevis som angitt i et av kravene 12-16, s. r karakterisert ved at det opptegnede hologram er et volum-fasehologram.

18. Legitimasjonsbevis som angitt i krav 12-17, karakterisert ved at det fotografiske materiale består av en sølv-halogenid-emulsjon av en fotopolymer eller av dikromatgelatin.

19.. Fremgangsmåte til fremstilling av et legitimasjonsbevis som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at der på laget av opptegningsmaterialet opptegnes først den fra laget avlesbare informasjon, og først deretter hologrammet.

20. Fremgangsmåte som angitt i krav 19, til fremstilling av et legitimasjonsbevis som angitt i et av kravene 12-18, karakterisert ved at det fotofølsomme lag belyses med den avlesbare informasjon som skal opptegnes, at laget så fremkalles, at laget etter fremkalling sensibiliseres for opptegning av hologrammet på det sted hvor dette skal opptegnes, at stedet belyses i samsvar med den holografiske informasjon,og at det deretter fremkalles :på ny.

21. Fremgangsmåte som angitt i krav 20/ til fremstilling av et legitimasjonsbevis med dikromatgelatin som angitt i krav 18, karakterisert ved at laget for sensibilisering av opptegningsfeltet for hologrammet i det, for en viss tid dekkes med en dikromatvæske.

22. Anordning til opptegning av et hologram på et legetimasjons-bevis som angitt i et av kravene 1-19, karakterisert ved at der finnes en avbildningsoptikk til forminsket reell avbildning av det samlede utseende av legitimasjonsbeviset,og avbøyningsspeil til avbøyning av avbildnings-strålegangen i retning mot opptegningsfeltet for hologrammet, samtidig som det reelle forminskede bilde befinner seg i en avstand fra det fotografiske lag, og at der finnes en lyskilde til å frembringe en referanse-bølge som treffer opptegningsfeltet.

23. Anordning som angitt i krav 22, karakterisert ved at der mellom det fotografiske og den avbildende optikk er anordnet en spalteblender. ['.'' :

24. Anordning som angitt i krav 22 eller 23, .karakt-er. i-, sert ved at lyskilden og det forminskede reelle bilde er plassert i samme avstand fra opptegningsfeltet for hologrammet.

25. Anordning som angitt i krav 22, 23 eller 24, karakterisert ved at vinkelen forminsket reelt bilde - opptegnings--felt - lyskilde er større enn 30°C.

26. Anordning som angitt i et av kravene 22-25, karakterisert ved at der på den fra optikken ^bortvendte flate av det fotografiske lag er anordnet en lyskilde til å frembringe koherent lys, en diffusor mellom denne lyskilde og det fotografiske lag, samt en maskeblender mellom diffusoren og opptegningsfeltet.

27. Anordning som angitt i krav-26, karakterisert ved at maskeblenderen består av et ugjennomtrengelig speil.hvis speilflate vender mot det fotografiske lag, og som er anbragt på skrå i forhold til dette.

28. Fremgangsmåte til tydning av hologrammet i et legitimasjons- f bevis som angitt i krav 4 og 5, karakterisert ved at det rekonstruerte hologram omdannes av et videkon til elektriske signaler, at signaler svarende til den ikke-holografiske informasjon leveres til en monitor,og at de elektriske signaler som tilsvarer den maskinlesbart kodede informasjon,leveres til en computer for videre behandling.