PL204975B1

PL204975B1 - Sposób i urządzenie do wytwarzania dokumentu zabezpieczonego hologramem

Info

Publication number: PL204975B1
Application number: PL352800A
Authority: PL
Inventors: CéCILE JOUBERT; Brigitte Loiseaux; Philippe Robin; Claude Bricot
Original assignee: Thales Sa
Priority date: 1999-07-09
Filing date: 2000-07-04
Publication date: 2010-02-26
Also published as: KR20020027485A; JP2003504694A; US20050052716A1; US6873443B1; FR2796184B1; WO2001004709A1; FR2796184A1; US6980336B2; CA2378658A1; AU6292700A; PL352800A1; TR200200005T2; EP1196823A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do wytwarzania dokumentu zabezpieczonego hologramem.

Reprodukcja klasycznych dokumentów takich jak paszporty, dowody osobiste, oznaki identyfikacyjne jest obecnie stosunkowo łatwa dla fałszerzy.

Celem wynalazku jest utrudnienie, a nawet prawie uniemożliwienie, reprodukcji i/lub sfałszowania takich dokumentów.

Zabezpieczenie dokumentów (dowody osobiste, paszporty itp.) przed podrobieniem i fałszerstwem jest problemem zasadniczym, który stoi przed wszystkimi związanymi z tą dziedziną.

Ograniczenia jakie dotyczą metod zabezpieczenia są poważne. Rzeczywiście, te dokumenty, powinny być wykonywane przy:

- niskim koszcie wykonania (kilkadziesią t centymów na dokument)

- krótkim czasie trwania procesu wykonania każ dego dokumentu (kilka sekund na dokument)

- duż ym stopniu zabezpieczenia przed podrobieniem.

Celem ogólnym wynalazku jest wykonanie na dokumencie, który ma być chroniony charakterystycznego hologramu trudnego do skopiowania i niosącego informacje, które byłyby ponadto, wydrukowane metodą klasyczną na dokumencie. W ten sposób agent sprawdzający będzie mógł kontrolować dokument porównując zawartość hologramu z zawartością reszty dokumentu. Na przykład, hologram przedstawia obraz fotografii identyfikującej zawartej w dokumencie. Porównanie obrazu z hologramu i obrazu z fotografii pozwala łatwo i szybko określić autentyczność dokumentu.

Znane są z dokumentów USA 4 171 864, EP A-0 283 233, GB A-2 254 166, USA 3 894 756 i USA 5 483 363 sposoby zabezpieczenia dokumentów, na przykład przez hologram.

Dokument US 4171864 ujawnia dokument identyfikacyjny zawierający identyczne dane zarówno w formie wizualnej jak i formie holograficznej. Jednoczesne przedstawienie danych w formie wizualnej i holograficznej w bliskim sąsiedztwie umożliwia łatwe wykrycie podrabiania, zmian, czy nieuprawnionego użycia.

W dokumencie EP-A-0283233 ujawniona został a plakietka zabezpieczaj ą ca, w której informacja, na przykład fotografia, jest prezentowana zarówno jako przedmiot (zdjęcie) i jako obraz holograficzny, w ramach wspólnego obszaru wizualnego, gdzie zachodzi zjawisko paralaksy pomiędzy informacją w formie przedmiotu (zdjęcia) a oglądanym obrazem holograficznym. Dla wytwarzania takiej plakietki, nośnik informacji umieszcza się w pewnej odległości za błoną holograficzną podczas naświetlania, zaś wywołaną błonę i nośnik informacji nakłada się na wspólne podłoże, po czym całość poddaje się procesowi foliowania, dla utworzenia wspólnej osłony.

W dokumencie GB 2254166 ujawniono sposób wytwarzania na skalę masową hologramów do celów zabezpieczeń, w którym obszary materiału światłoczułego doprowadza się kolejno na stanowisko naświetlania, gdzie tworzy się unikalny hologram w każdym obszarze za pomocą interferencji pomiędzy koheretną wiązką światła, będącą wiązką odniesienia a koherentną wiązką światła przenoszącą obraz. Obraz ten jest częściowo lub całkowicie zmieniany w każdym kolejnym obszarze i może być przenoszony przez wyświetlacz z aktualizacją danych, tak jak na przykład wyświetlacz ciekło-krystaliczny.

W dokumencie US 3894756 ujawniono ukł ad identyfikacyjny do identyfikacji osób, przedmiotów, dokumentów, itp. za pomocą hologramu kodowego, który zawiera wymagane wskaźniki indentyfikacyjne w kodowej formie holograficznej. Wprowadzanie kodowanych wskaźników identyfikacyjnych do hologramu jest osiągane za pomocą urządzenia szyfrującego, przez zmieszanie sygnałów przenoszonych przez wiązkę i wprowadzenie przypadkowych odległości między ścieżkami albo w wiązce odniesienia albo w wiązce przedmiotu podczas formowania hologramu. To samo identyfikacyjne urządzenie szyfrujące przez zmieszanie sygnałów przenoszonych przez wiązkę jest stosowane podczas odtwarzania hologramu, aby odkodować wskaźniki identyfikacyjne. Typowe wskaźniki identyfikacyjne to nazwisko użytkownika, jego podpis i fotografia.

Z dokumentu US 5483363 znane jest urządzenie zabezpieczające, zawierające struktury dyfrakcyjne, pierwszą i drugą, zawarte wewnątrz struktury reliefu powierzchni. Struktury te są takie, że urządzenie reaguje na oświetlenie przy pierwszej, widocznej długości fali, wytwarzając pierwszy, widoczny wzór, podczas gdy przy tej długości fali nie jest widoczny żaden wzór wytwarzany przez drugą strukturę. Jednocześnie urządzenie reaguje na oświetlenie przy drugiej długości fali, znacząco różniącej się od pierwszej długości fali, wytwarzając drugi wzór, odpowiedni dla urządzenia odczytowego,

PL 204 975 B1 podczas gdy pierwszy wzór, wytwarzany przez pierwszą strukturę jest znacząco stłumiony, wygaszony w stosunku do drugiego wzoru, odpowiedniego dla urządzenia odczytowego, przy tej długości fali.

Sposób wytwarzania dokumentu zabezpieczonego hologramem, w którym nakłada się materiał światłoczuły na jedną powierzchnię elementu nośnego, po czym w sąsiedztwie lub w styku z warstwą materiału światłoczułego nakłada się sterowalny optycznie modulator i wysyła się do tego modulatora falę przedmiotową odbitą od części dokumentu, który ma być zabezpieczony, a następnie wysyła się pierwszą spójną falę świetlną na element nośny i warstwę światłoczułą, moduluje się tę falę świetlną poprzez modulator i wywołuje się interferencje tej pierwszej fali świetlnej z drugą falą świetlną, według wynalazku charakteryzuje się tym, że jedną z tych fal świetlnych poddaje się aberracji optycznej za pomocą urządzenia wywołującego aberracje optyczne umieszczonego na drodze tej fali, rejestruje się hologram zawierający informację modulatora w warstwie światłoczułej, i umieszcza się hologram na dokumencie, który ma być zabezpieczony, przy czym drugą falę świetlną wytwarza się za pomocą odbicia pierwszej fali świetlnej.

Za pomocą modulatora wywołuje się funkcję rozpraszania.

Stosuje się co najmniej jeden dodatkowy modulator i rejestruje się hologramy w różnych płaszczyznach.

Urządzenie do wytwarzania dokumentu zabezpieczonego hologramem zawierające modulator optyczny, w którym jest zarejestrowany obraz co najmniej części dokumentu, przy czym ten modulator jest sterowany elektrycznie lub pełni funkcję aberracji, zwłaszcza funkcję rozpraszania równoznaczną ze wstępną rejestracją, a ponadto ten modulator ma być połączony z warstwą materiału światłoczułego, co najmniej pierwsze źródło światła umożliwiające przekazywanie pierwszej fali odniesienia do warstwy materiału światłoczułego i drugiej fali padającej na ten modulator i wywołującej trzecią falę obiektu, która jest przekazywana do warstwy materiału światłoczułego aby interferować w tej warstwie z falą odniesienia, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera, na drodze pierwszej lub drugiej fali urządzenie wywołujące aberracje optyczne w hologramie zarejestrowanym w warstwie materiału światłoczułego, oraz zawiera zwierciadło umieszczone po przeciwnej stronie względem modulatora niż warstwa materiału światłoczułego i urządzenie wywołujące aberracje optyczne.

Urządzenie zawiera drugie źródło spójne z pierwszym źródłem i emitujące drugą falę, przy czym pierwsze i drugie źródło jest umieszczone z jednej i drugiej strony zespołu modulatora i warstwy materiału światłoczułego.

Urządzenie zawiera pomiędzy modulatorem i warstwą materiału światłoczułego urządzenie optyczne pozwalające zobrazować modulator w płaszczyźnie warstwy materiału światłoczułego.

Urządzenie zawiera płytkę separującą, pierwsze źródło dostarczające pierwszą falę odniesienia do płytki separującej, która retransmituje tę pierwszą falę do warstwy materiału holograficznego, drugie źródło dostarczające drugą falę do modulatora, który retransmituje trzecią falę do warstwy materiału holograficznego poprzez urządzenie optyczne i płytkę separującą.

Urządzenie zawiera co najmniej jeden dodatkowy przestrzenny modulator światła umieszczony poza płaszczyzną modulatora optycznego i pozwalający zarejestrować w hologramie co najmniej jeden obraz dodatkowy pojawiający się, przy odczytywaniu, w płaszczyźnie innej niż obraz części dokumentu.

Urządzenie wywołujące aberracje optyczne jest przyłożone lub prawie przyłożone do warstwy materiału światłoczułego.

Urządzenie zawiera urządzenie korygujące aberracje.

Urządzenie zawiera kołki przeznaczone do przyjmowania wycięć dokumentu.

Urządzenie zawiera siatkę dyfrakcyjną nałożoną na warstwie materiału światłoczułego.

Dokument zawierający co najmniej jeden rysunek lub informację wykonaną przez nałożenie lub wprowadzenie pigmentów i/lub barwników odczytywalnych optycznie, z hologramem zabezpieczającym sposobem według wynalazku wyróżnia się tym, że hologram zawiera odkształcenia wprowadzone podczas jego rejestrowania, które umożliwiają odróżnienie odczytywanej kopii w stosunku do rysunku lub informacji.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1a i 1b przedstawiają przykłady dokumentów zabezpieczonych sposobem według wynalazku; fig. 2 do 4c przedstawiają przykłady układów do rejestrowania hologramów; fig. 5 i 6 przedstawiają układy do rejestrowania pozwalające wprowadzić zakłócenia do obrazów zarejestrowanych w hologramach; fig. 7 i 8 przedstawiają układy pozwalające odczytywać hologram eliminują c zakłócenia zawarte w hologramie; fig. 9 i 10 przedstawiają urządzenie do odczytywania dokumentu wyposażonego w hologram

PL 204 975 B1 i pozwalające eliminować zakłócenia wprowadzone do hologramu; fig. 11 i 12 przedstawiają dokumenty zawierające specjalne siatki dołączone do hologramów.

Odnosząc się do fig. 1a, zostanie najpierw opisany przykład dokumentu zabezpieczonego sposobem według wynalazku. Tytułem przykładu, fig. 1 przedstawia dowód tożsamości 1 zawierający informacje 4 określające tożsamość posiadacza dowodu, jego fotografię 2 i jego podpis 5. Ponadto, według wynalazku, dowód zawiera hologram 3 w którym zostało zarejestrowane między innymi jeden lub kilka elementów określających tożsamość dowodu takich jak fotografia, podpis, itp. Na fig. 1 wybrano zarejestrowanie fotografii w hologramie. Taki dowód będzie więc trudniejszy do sfałszowania ponieważ hologram zawiera informacje z dowodu określające tożsamość, które są inne w każdym dowodzie.

Fig. 1b przedstawia odmianę wykonania z fig. 1a. W tej odmianie, hologram 3 zawiera obrazy, które pojawiają się w różnych płaszczyznach. Obraz 60 może być, na przykład w przypadku dowodu osobistego, kopią fotografii określającej tożsamość 2, podczas gdy inny obraz 61 może być albo obrazem standardowym (logo) albo inną informacją z dowodu taką jak kopia podpisu 5.

W innej odmianie nie pokazanej, hologram może zawierać również informacje drukowane na jego powierzchni.

Odnosząc się do fig. 2, zostanie opisany pierwszy przykład sposobu rejestrowania hologramu.

Element nośny 22 jest pokryty na jednej stronie warstwą materiału światłoczułego 21. Modulator optyczny 23 taki jak przezroczysty nośnik fotograficzny lub modulator sterowalny taki jak ekran ciekłokrystaliczny jest nałożony w sąsiedztwie lub w styku z warstwą materiału światłoczułego.

Korzystnie, modulator pozwala dostarczyć zawartość (informację lub obraz) części dokumentu, który ma być zabezpieczony. Jeżeli chodzi o modulator rejestrowany wstępnie typu przezrocza, część dokumentu jest zarejestrowana w modulatorze. Jeżeli chodzi o modulator sterowalny, część dokumentu jest wyświetlana dzięki sterowaniu modulatora.

Element nośny 22 jest przezroczysty dla długości fali rejestrowania. Zwierciadło 24 jest umieszczone od strony przeciwnej do warstwy światłoczułej w stosunku do modulatora 23. Strumień świetlny R wytworzony przez źródło S1 i przenoszący falę spójną oświetla element nośny 22. Tytułem przykładu, na fig. 2, ten strumień świetlny jest prostopadły do płaszczyzny elementu nośnego 22 i warstwy światłoczułej 21. Strumień R przechodzi przez nośnik 22, warstwę holografii 21. Jest on modulowany przez modulator 23 i jest przenoszony do zwierciadła 24. Zwierciadło odbija strumień zmodulowany, który przechodzi przez modulator. W tym przykładzie wykonania zwierciadło 24 jest prostopadłe do kierunku strumienia i odbija strumień kolinearnie ze strumieniem padającym. Strumień zmodulowany odbity interferuje ze strumieniem R w warstwie materiału światłoczułego. Modulacja przyniesiona przez strumień zmodulowany jest więc zarejestrowana w warstwie światłoczułej. W ten sposób zarejestrowano hologram zawierający informację lub obraz który jest kopią informacji lub obrazu zawartego w dokumencie, który ma być zabezpieczony. Jeżeli modulator 23 zawiera na przykład fotografię posiadacza dowodu osobistego, to w hologramie zarejestrowano tą fotografię.

W tym sposobie, przyjmuje się, że T jest współczynnikiem przenoszenia modulatora i że O jest falą oświetlającą hologram od strony przeciwnej do strumienia R, który w dalszym ciągu opisu będziemy nazywać falą odniesienia R.

Funkcja zarejestrowana przez hologram jest wynikiem interferencji pomiędzy falą odniesienia R i falą O = R*.T będącą falą obiektu wychodzącą z przezrocza.

Hologram zarejestrowany R(R*T²)* albo RRT²

Jeżeli hologram jest gruby, będzie on powodował ponowne ugięcie podczas odczytywania obrazu zarejestrowanego i to przy dokładnym padaniu (efekt de Bragga) fali oświetlającej i kierunku widzenia.

Modulator może realizować funkcję rozpraszania, dla lepszego odczytywania hologramu i dla utrudnienia każdego podrabiania.

Fig. 3 przedstawia inny sposób rejestrowania, w którym są potrzebne dwie fale oświetlające warstwę światłoczułą. Modulator światła 23 przylega do warstwy materiału światłoczułego 21 niesionego przez nośnik 22.

Fala oświetlająca odniesienia R dostarczona przez źródło S1 przechodzi przez warstwę materiału światłoczułego 21, nie przechodząc przez modulator. Fala oświetlająca I dostarczona przez źródło S2 oświetla modulator 23 i przechodzi przez niego do warstwy materiału światłoczułego (fala O oświetlająca O = IT). Dwie fale R i O interferują w materiale światłoczułym 21. Korzystnie, dwie fale O

PL 204 975 B1 i R rozchodzą się w przeciwnych kierunkach i są prostopadłe do płaszczyzny warstwy materiału światłoczułego 21 Również, korzystnie, dwie fale są falami płaskimi spójnymi.

Funkcja zarejestrowana przez hologram jest wynikiem interferencji pomiędzy, falą odniesienia i falą obiektu wychodzącą z modulatora oświetlonego falą płaską I:O = IT. Hologram zarejestrowany R*.I.T.

Hologram gruby ponownie oświetlony przez falę płaską R spowoduje ugięcie obrazu proporcjonalnie do IT, to znaczy obrazu przezrocza, pod warunkiem, że I będzie falą płaską jak R.

Jak na fig. 2, modulator 23 z fig. 3 może realizować funkcję rozpraszania. Na przykład, warstwa materiału rozpraszającego będzie nałożona na powierzchni modulatora umieszczonego przy warstwie materiału światłoczułego.

W omówionych powyżej przypadkach, wykonano zarejestrowanie hologramu 21 przykładając do niego modulator optyczny. Można również, jak to jest pokazane na fig. 4a przewidzieć układ rejestrowania, w którym modulator jest oświetlony przez falę I, która jest zmodulowana przez modulator i która dostarcza falę O. Urządzenie optyczne 80 zobrazowuje modulator w płaszczyźnie hologramu. Ponadto, płytka separująca 81 umieszczona na drodze fali O pozwala przenieść falę odniesienia R do ośrodka światłoczułego 21. Ta fala odniesienia interferuje z falą O i pozwala na zarejestrowanie obrazu dostarczonego przez modulator 23. Odczytywanie takiego hologram wymaga przyłożenia zwierciadła do nośnika 22 od strony przeciwnej do hologramu 21.

Fig. 4b i 4c przedstawiają układy do rejestrowania, w których modulator nie jest przyłożony do hologramu. Jak pokazano na fig. 4b, modulator 23 jest oświetlony przez falę I i jest rzucony przez urządzenie optyczne 80, na powierzchnię warstwy materiału światłoczułego 21 (fala O = IT). Ponadto, warstwa, materiału światłoczułego jest oświetlona przez falę odniesienia R padającą na tą warstwę ze strony przeciwnej do modulatora. Dwie fale O i R interferują w warstwie światłoczułej, dla zarejestrowania hologramu odpowiadającego obrazowi modulatora 23. Jak jest to znane w tej technice, fale O i R są korzystnie spójne.

Fig. 4c przedstawia układ z fig. 4b, w którym przewidziano jeden lub kilka dodatkowych modulatorów 27, 28 światła. Te modulatory 27, 28 nie są umieszczone w tej samej płaszczyźnie co modulator 23.

Te modulatory 27, 28 umożliwią zarejestrowanie, w warstwie światłoczułej hologramów, które nie pojawią się w tej samej płaszczyźnie co obraz modulatora 23.

Korzystnie, obrazy różnych modulatorów będą zarejestrowane oddzielnie. Obraz modulatora 23 będzie zarejestrowany, gdy modulatory 27 i 28 będą przezroczyste lub przy braku tych modulatorów. Dla zarejestrowania, na przykład obrazu modulatora dodatkowego 27, modulator 23 będzie przezroczysty (lub podniesiony) jak również ewentualnie modulator 28.

Należy zauważyć, że różne hologramy zarejestrowane za pomocą różnych modulatorów mogą być zarejestrowane za pomocą różnych długości fal w miarę, jak rodzaj warstwy światłoczułej 21 pozwala na to. Te hologramy będą więc odczytywane za pomocą różnych długości fal.

Odmiana z fig. 4c pozwalająca na zarejestrowanie hologramów widocznych w różnych płaszczyznach może być stosowana również w układach z fig. 2 i 3 przewidując również jeden lub kilka dodatkowych modulatorów na drodze jednej z fal I lub R.

Te dodatkowe modulatory pozwolą wyświetlić albo jeden określony motyw (logo) albo informację (na przykład podpis) dokumentu, który ma być zabezpieczony.

Dla wprowadzenia do hologramu efektu rozproszenia i/lub aberracji, elementy wprowadzające rozproszenie i/lub aberrację mogą być umieszczone albo na drodze fali O, albo na drodze fali R.

Fig. 5 i 6 przedstawiają odmiany układów odpowiednio z fig. 2 i 3, w których są przewidziane urządzenia wywołujące aberracje optyczne.

Tak więc, na fig. 5, urządzenie 25 wywołujące aberracje optyczne jest umieszczone, na przykład na drodze fali odniesienia R. Urządzenie 25 wywołujące aberracje wprowadza miejscową fazę φ na fali R to znaczy przekształca ją na R.el

Modulator jest również oświetlony przez R.e^, fala obiektu O jest O = RŁe^T². Hologram rejestruje R(R*.e^i<|,T²)*, czyli RRe^2i<,,T².

Przy odczytywaniu, oświetlony przez R*, ugina on falę e²^ RT² odkształconą w stosunku do RT². Obraz pojawi się zakłócony dla obserwatora. Obserwator może odczytać normalnie tylko obraz odkształcony. Odkształcenie jakiemu podlega obraz jest dwukrotnie większe od wprowadzonego przez urządzenia wywołujące aberracje.

PL 204 975 B1

Jeżeli urządzenie 25 wywołujące aberracje jest umieszczone przy modulatorze w stosunku do warstwy materiału światłoczułego, hologram rejestruje R*.R.T².e^2l<p. Ten przypadek jest podobny do przypadku rejestrowania 2 falami, omówionego powyżej.

Na fig.6, układ jest oświetlony przez dwie różne fale I i R dostarczone przez źródła S1 i S2, jak na fig. 3.

Urządzenie wywołujące aberracje jest umieszczone na przykład na drodze fali R. Urządzenie wywołujące aberracje wprowadza miejscową fazę φ na fali R to znaczy przekształca ją na R.e^i<p·

Przezrocze jest oświetlone przez falę płaską I. Jest więc O = IT.

Hologram zarejestrowany R*.e^i<<’ IT.

Przy odczytywaniu, oświetlenie przez R, ugina falę e^ IT odkształconą w stosunku do IT. Obraz, jak poprzednio pojawi się zakłócony dla obserwatora.

Odkształcenie jakiemu podlega obraz jest takie samo jak wprowadzone przez urządzenie wywołujące aberracje.

W tej sytuacji, aby móc odczytać obrazy zarejestrowane za pomocą układów z fig. 5 i 6, należy skorygować aberracje wprowadzone przez urządzenie wywołujące aberracje.

W tym celu, według wynalazku, umieszczono (fig. 7) przed hologramem w ten sposób zarejestrowanym, urządzenie 27 korygujące aberracje, które nazywamy wywoływaczem, poprzez które można czytać hologram po skorygowaniu aberracji.

Wywoływacz wprowadza do fali odczytywania funkcję o przeciwnej fazie w porównaniu z wprowadzaną przez urządzenie wywołujące aberracje albo e‘^ł<,>.

Fala padająca na hologram jest R e^-' Hologram będąc zarejestrowany R.R e^{2 φ} T², ugina falę proporcjonalnie do T². e' następnie przechodzi przez wywoływacz, który wprowadza ponownie θ^-1' i w ten sposób fala świetlna wychodząca z wywoływacza jest proporcjonalna do T, to znaczy odpowiada obrazowi nieodkształconemu.

Więc, przy rejestrowaniu takim jak pokazano na fig. 6, (urządzenie wywołujące aberracje po stronie fali odniesienia), urządzenie wywołujące aberracje wprowadza φ, wywoływacz powinien wprowadzać -φ.

W przypadku gdy urządzenie wywołujące aberracje zostało umieszczone po stronie modulatora, wywoływacz jest określony tak jak dla przypadku dwóch fal opisanym poniżej.

Na fig. 8, wywoływacz wprowadza do fali odczytywania funkcję fazy de e ^φ IT.

Fala padająca na hologram jest R. e^φ2 Hologram będąc zarejestrowany R e' T, ugina falę proporcjonalnie do T. e^i'/2 następnie przechodzi przez wywoływacz, który wprowadza ponownie e^-i'/2 i w ten sposób fala świetlna wychodząca z wywoływacza jest proporcjonalna do T, to znaczy odpowiada obrazowi nieodkształconemu.

Więc, przy rejestrowaniu 2 fal: urządzenie wywołujące aberracje wprowadza ', wywoływacz powinien wprowadzać -'/2.

Aby umieszczenie wywoływacza nie było zbyt krytyczne, urządzenie wywołujące aberracje powinno być tak wybrane, aby znacznie zmodyfikować wygląd obrazu, ale przy częstotliwościach przestrzennych błędu fazy w skali dokładności tolerancji umieszczenia.

1°/ Rejestrowanie 1 lub 2 fal może być wykonywane z dowolnymi falami padającymi. Istotne jest między innymi oddzielenie kierunku obserwacji obrazu zarejestrowanego w stosunku do odbicia kierunkowego. Taka konfiguracja poprawia znacznie kontrast obrazu.

2°/ Na fig. 2, zwierciadło nie kierunkowe może być użyte do rejestrowania w taki sposób, aby modyfikować padanie fali obiektu w stosunku do padania fali odniesienia: separacja kierunku obserwowania fotografii w stosunku do odbicia kierunkowego.

3°/ Urządzenie wywołujące aberracje i wywoływacz modyfikują fazę fali, która przez nie przechodzi. Jest możliwe zastosowanie tego samego elementu dla dwóch funkcji oświetlając hologram nie z R ale R*. W tym przypadku, faza fali, która przeszła przez urządzenie wywołujące aberrację zostaje zmodyfikowana przez to urządzenie wywołujące aberrację. W trybie odczytywania, przy przechodzeniu przez wywoływacz, którego przebieg fazowy fali jest odwrócony względem przebiegu fazowego fali urządzenia wywołującego aberrację, faza fali zostaje skorygowana i staje się wówczas taka sama, jak fala początkowa (przed przejściem przez urządzenie wywołujące aberrację). Jest to zasada sprzężenia fazowego.

Taki hologram staje się więc trudny do podrobienia przez obecność urządzenie wywołującego aberracje podczas rejestrowania.

PL 204 975 B1

- Znajomość odpowiedniej do zastosowania funkcji aberracji nie jest ł atwa do uzyskania. Ta analiza może być utrudniona przez nałożenie funkcji rozproszenia na funkcję uginania;

- Zakładając, że funkcja aberracji zastosowana podczas rejestrowania została określona, praktyczna realizacja urządzenia wywołującego aberracje według znanej zasady fazowej nie jest łatwa.

Fig. 9 przedstawia urządzenie do odczytywanie dokumentu wyposażonego w hologram zarejestrowany z aberracjami. To urządzenie zawiera wywoływacz, czyli urządzenie 27 korygujące aberracje, który powinien być umieszczony precyzyjnie w stosunku do hologramu, dla umożliwienia wystarczającej korekty aberracji. Na fig. 8, dokument, na którym znajduje się hologram lub nośnik hologramu zawiera elementy rozmieszczenia takie jak wycięcia 30 do 33. Urządzenie do odczytywania zawiera kołki lub klocki 40 do 43 komplementarne do wycięć, w taki sposób, że dokument zostaje umieszczony dokładnie przed wywoływaczem.

W odmianie wykonania (fig. 10) zamiast wycięć, dokument może zawierać znaczniki optyczne 34 do 37 widoczne przez urządzenie do odczytywania, które zawiera również znaczniki optyczne 44 do 47. Uzyskanie zbieżności znaczników 34 do 37 ze znacznikami 44 do 47 pozwala na dokładne umieszczenie hologramu przed wywoływaczem, czyli urządzeniem 27 korygującym aberracje.

Dla poprawienia zabezpieczenia przeciw podrobieniu, proponuje się stosowanie odmiany hologramu, w której hologram jest utworzony na grubej warstwie światłoczułej, która jest utworzona przez nakładanie kilku warstw światłoczułych spełniających kilka różnych funkcji, z których jedna zawiera informacje zawierające cechy charakterystyczne typu fotografii.

Tytułem przykładu, proponuje się następujące połączenie:

- hologramu typu foto (HP) funkcjonującego przy odbiciu, zapewniającego cechy charakterystyczne;

- funkcji kodowania typu siatki (HS) funkcjonującej przy przenoszeniu zapewniającej zabezpieczenie.

W przypadku który jest przedstawiony na fig. 11 ilustrującej tę zasadę, funkcja (HP) została zarejestrowana w warstwie holograficznej 21 z falą obiektu uzyskaną z modulatora 23, przez elementy analogiczne do sposobu Lipmanna i z falą odniesienia, która jest sumą fal przenoszonych przez składnik HS. Na fig. 11, składnik HS jest, na przykład, siatka dyfrakcyjną dostarczająca dwie fale A*_SR i as,o

Aby była widoczna, fotografia zawarta w składniku 21 wymaga obecności funkcji kodowania składnika HS.

Funkcja siatki HS może być po prostu rodzajem siatki o stałym kroku lub zawierać informację specjalną, ale nie zawierającą cech charakterystycznych: będzie więc ona identyczna dla wszystkich dowodów.

Istota funkcji kodowania HS polega na tym, że nadaje ona hologramowi zawierającemu cechy charakterystyczne, określone specjalne właściwości optyczne, specjalną kolorymetrię, wiele pól kątowych widocznych w funkcji na przykład liczby porządkowej siatki.

Połączenie dwóch składników warstwy światłoczułej i siatki HS (fig. 12) przez elementy klejące «uniemożliwiające zdjęcie powłoki» nie pozwala na rozdzielenie dwóch funkcji optycznych i w konsekwencji sprawia że podrobienie jest jeszcze bardziej złożone, w miarę jak wymaga znajomości informacji o amplitudzie i fazie każdej z fal odniesienia i obiektu, dla każdego z dwóch rejestrowanych składników. Analiza fali ugiętej przez zespół udostępnia iloczyn zespołu tych fal złożonych.

- jeżeli A_SR i A_SO są odpowiednio falami rejestrującymi odniesienia i obiektu siatki HS i Ai, falą padającą na HS dla zarejestrowania składnika 21, więc falami rejestrującymi hologram 21 są [A_SR.A_SO + + A*5,r. As.o] Ai. i Ap.0

Obraz zarejestrowany w hologramie 21 będzie obserwowany bez zakłóceń jeżeli zespół (21 + HS) jest oświetlony przez falę Ai.

Poza warunkami obserwacji, obraz holograficzny będzie zmieniał kolor przy pojawianiu się zakłóceń lub zniknie w funkcji swoich cech geometrycznych (grubość i zmiana wskaźników), prosty hologram Lipmanna nie ujawniłby takich zakłóceń.

W odmianie układu z fig. 11, funkcja zabezpieczenia może zawierać informacje, które będą ujawnione przez składnik stały odbity przez składnik światłoczuły. Dla zwiększenia widoczności informacji odczytywanej przez składnik stały można dołożyć na tylnej płaszczyźnie hologramu obróbkę o wysokim wskaźniku lub o wąskim spektrum zdolności odbijania.

Względne położenie funkcji hologramu i siatki HS mogą być zmieniane, jak również ich rodzaj, typ przenoszenia lub odbijania.

PL 204 975 B1

W przypadku gdy łączy się funkcje przenoszenia można dołożyć obróbkę o wysokim wskaźniku lub odbłyśnik o wąskim paśmie spektralnym (światłoczuły lub nie), dla zwiększenia czytelności informacji.

Należy zauważyć, że w omówionych powyżej przypadkach funkcje światłoczułe mogą być monochromatyczne, dwuchromatyczne lub trój chromatyczne, można dopasować kolorymetrię obrazu dla uwierzytelnienia przy danym źródle światła (światło naturalne, neonowe lub inne) lub kodować w różnych kolorach różne informacje umieszczone w tej samej warstwie.

Wykorzystanie materiału światłoczułego pęczniejącego w przestrzeni w sposób kontrolowany pod wpływem obróbki pozwala albo na kodowanie kolorowe danego motywu nałożonego na hologram zawierający cechy charakterystyczne, albo wprowadzenie innej funkcji o dużej rozdzielczości, widocznej przy zastosowaniu dodatkowego źródła.

Ponadto, hologram może być przezroczysty dla umożliwienia odczytywania informacji umieszczonych pod hologramem, na dokumencie.

Hologram może być czytelny albo w świetle naturalnym, albo w świetle oświetlającym normalnie, albo za pomocą lampy o określonym zakresie długości fali.

W sposób ogólny przypomina się , że:

- jeż eli hologram jest gruby, ugina on obraz zarejestrowany tylko dla ś wiatł a padają cego pod określonym kątem (efekt de Bragga) i zarejestrowany obraz jest widoczny tylko pod pewnym kątem widzenia określonym w stosunku do kierunku światła padającego;

- fale oświetlające R i O są korzystnie płaskie, ale nie jest to konieczne;

- fale oświetlające R i O mogą rozchodzić się w przeciwnych kierunkach, ale nie jest to konieczne;

- fale oświetlające R i O są korzystnie spójne ze sobą;

- hologram może być zarejestrowany przy jednej długości fali lub przy wykorzystaniu kilku długości fal, lub także przy wykorzystaniu trzech długości fali (czerwona, zielona, niebieska) aby po ugięciu uzyskać światło białe.

Claims

1. Sposób wytwarzania dokumentu zabezpieczonego hologramem, w którym nakłada się materiał światłoczuły na jedną powierzchnię elementu nośnego, po czym w sąsiedztwie styku z warstwą materiału światłoczułego nakłada się sterowalny optycznie modulator i wysyła się do tego modulatora falę przedmiotową odbitą od części dokumentu, który ma być zabezpieczony, a następnie wysyła się pierwszą spójną falę świetlną na element nośny i warstwę światłoczułą, moduluje się tę falę świetlną poprzez modulator i wywołuje się interferencje tej pierwszej fali świetlnej z drugą falą świetlną, znamienny tym, że jedna z tych fal świetlnych poddaje się aberracji optycznej za pomocą urządzenia (25) wywołującego aberracje optyczne umieszczonego na drodze tej fali, rejestruje się hologram zawierający informację modulatora (23) w warstwie światłoczułej, i umieszcza się hologram na dokumencie, który ma być zabezpieczony, przy czym drugą falę świetlną wytwarza się za pomocą odbicia pierwszej fali świetnej.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że za pomocą modulatora wywołuje się funkcje rozpraszania.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się co najmniej jeden dodatkowy modulator (27, 28) i rejestruje się hologramy w różnych płaszczyznach.

4. Urządzenie do wytwarzania dokumentu zabezpieczonego hologramem zawierające modulator optyczny, w którym jest zarejestrowany obraz co najmniej części dokumentu, przy czym ten modulator jest sterowany elektrycznie lub pełni funkcję aberracji, zwłaszcza funkcję rozpraszania równoznaczną ze wstępną rejestracją, a ponadto ten modulator ma być połączony z warstwą materiału światłoczułego, co najmniej pierwsze źródło światła umożliwiające przekazywanie pierwszej fali odniesienia do warstwy materiału światłoczułego i drugiej fali padającej na ten modulator i wywołującej trzecią falę obiektu, która jest przekazywana do warstwy materiału światłoczułego aby interferować w tej warstwie z falą odniesienia, znamienne tym, że zawiera, na drodze pierwszej lub drugiej fali, urządzenie (25) wywołujące aberracje optyczne w hologramie zarejestrowanym w warstwie materiału światłoczułego, oraz zawiera zwierciadło (24) umieszczone po przeciwnej stronie względem modulatora (23) niż warstwa materiału światłoczułego (21) i urządzenie (25) wywołujące aberracje optyczne.

PL 204 975 B1

5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, ż e zawiera drugie źródło spójne z pierwszym źródłem i emitujące drugą falę (I), przy czym pierwsze i drugie źródło jest umieszczone z jednej i drugiej strony zespołu modulatora i warstwy materiału światłoczułego.

6. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że zawiera pomiędzy modulatorem (23) i warstwą materiału światłoczułego (21) urządzenie optyczne (80) pozwalające zobrazować modulator (23) w płaszczyźnie warstwy materiału światłoczułego (21).

7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że zawiera płytkę separującą (81), pierwsze źródło dostarczające pierwszą falę odniesienia (R) do płytki separującej (81), która retransmituje tę pierwszą falę do warstwy materiału holograficznego, drugie źródło dostarczające drugą falę (I) do modulatora (23), który retransmituje trzecią falę (O) do warstwy materiału holograficznego poprzez urządzenie optyczne (80) i płytkę separującą (81).

8. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że zawiera co najmniej jeden dodatkowy przestrzenny modulator (27, 28) światła umieszczony poza płaszczyzną modulatora optycznego (23) i pozwalający zarejestrować w hologramie co najmniej jeden obraz dodatkowy pojawiający się, przy odczytywaniu, w płaszczyźnie innej niż obraz części dokumentu.

9. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że urządzenie (25) wywołujące aberracje optyczne jest przyłożone lub prawie przyłożone do warstwy materiału światłoczułego.

10. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że zawiera urządzenie (27) korygujące aberracje.

11. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że zawiera kołki przeznaczone do przyjmowania wycięć dokumentu.

12. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że zawiera siatkę dyfrakcyjną (HS) nałożoną na warstwie materiału światłoczułego.