Голограммы, имеющие стандартное воспроизведение цвета.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ГОЛОГРАММЫ, ИМЕЮЩИЕ СТАНДАРТНОЕ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ЦВЕТА(71) Заявитель ИСТИТУТО ПОЛИГРАФИКО Э ЦЕККА ДЕЛЛО СТАТО(73) Патентообладатель ИСТИТУТО ПОЛИГРАФИКО Э ЦЕККА ДЕЛЛО СТАТО(57) Применение способа идентификации заданного цвета голограммы или дифракционной композиции, заключающееся в том, что положение голограммы, которое позволяет получить заданный цвет, однозначно определяют по появлению в голограмме эталонного цвета, получаемого благодаря перекрыванию двух зон спектрального распределения, причем две зоны спектрального распределения располагают так, что положение, где зоны перекрываются, находятся на дальнем краю непосредственно перед инфракрасной областью видимого спектра для одной зоны и на дальнем краю непосредственно перед ультрафиолетовой областью видимого спектра для другой зоны для проверки аутентичности документов или коммерческих продуктов и товаров.(56) 1. Власов Н. Г. и др. Получение образцов цвета методом радужной голографии. Оптика и спектроскопия,1989, т. 69, в. 2, с. 417-421. 2.4913504 А, МПК 03 1/02, 1990 (прототип). 3594 1 Данное изобретение относится к области структур для дифракции света, таких как дифракционные решетки и поверхностно-рельефные голограммы, в частности радужные голограммы и дифракционные решетки, используемые для формирования декоративных или графических композиций, где изображение формируется из одного или более цветов посредством контрастных областей дифрагирующего света. Изобретение касается применения топографически образованных дифракционных структур или голограмм с цветами спектра, где предусмотрен ключевой цвет , что дает возможность идентификации правильного положения просмотра, из которого наблюдатель должен рассматривать изображение, чтобы увидеть все остальные цвета и их правильные оттенки. Известно использование дифракционных решеток для создания структур и многоцветных рисунков без использования обычных чернил и пигментов, где ювелирные изделия, значки и другие изделия декорируются с помощью цветов, полученных от дифракции падающего белого света в цветах видимого спектра. Структуры для дифракции света в данном случае формируются путем механического нанесения тонких параллельных линий на соответствующую подложку различные комбинации теней и цветов достигаются путем изменения количества и направления линий. Известен способ изготовления дифракционных решеток с помощью оптических средств, в котором используются два луча когерентного света от лазера для формирования топографической дифракционной решетки. Известно использование голографически сформированных дифракционных решеток для получения декоративных структур, которые могут быть отштампованы на пластике. В этом способе используется множество взаимодополняющих фотографических масок для формирования нескольких поверхностно-рельефных решеток в фоторезисторе для создания желаемой декоративной структуры. Известен более совершенный способ, где создается радужная голограмма на диффузно рассеивающей поверхности (такой, как кусок матового стекла) для получения дифракционных цветовых эффектов 1. При таком способе возможна также заменена щелевой лазерной голограммы системой линз. В обоих этих случаях дифракционная решетка формируется в фоторезисторе посредством взаимной интерференции двух или более когерентных монохроматических лучей света от лазера для создания структуры поверхностного рельефа для последующей штамповки в пластике или в других поддающихся штамповке материалах. Процесс репликации поверхностно-рельефных голограмм, формируемых в фоторезисторе для получения никелевых пуансонов для штамповки, которые впоследствии используются для штамповки голограмм в пластических материалах, подробно описаны во многих публикациях. Эти способы были усовершенствованы для производства штампованных голограмм и дифракционных решеток для декоративных и защитных целей. Наиболее близким к заявляемому является применение голограмм, полученных способом штамповки для формирования защитного приспособления для маркировки подлинности документов или изделий 2. Штампованные голограммы и дифракционные решетки обеспечивают высокую степень защиты по сравнению с обычными отпечатанными маркировками или обозначениями, поскольку дифракционные радужные цвета штампованных голограмм и дифракционных решеток не могут быть воспроизведены с помощью обычных печатных технологий или фотокопирования, или фотографических способов. Радужные голограммы и композиции на основе дифракционных решеток обеспечивают недорогую возможность гарантирования аутентичности документа или маркировки продукта, представляющих подлинный,а не поддельный товар. Благодаря возможности их применения в качестве защитных знаков для маркировки документов и продуктов, использование штампованных голограмм увеличивается во всем мире, в то время как основная масса населения имеет слабое представление о голограммах и не может отличить многоцветные голографические изображения от дифракционных композиций. Одной из главных проблем для непосвященных зрителей многоцветных радужных голограмм и композиций на основе дифракционных решеток является то, что дифракционные цвета не остаются постоянными, а изменяют оттенок в зависимости от угла наблюдения или освещения. Зрители, имеющие опыт обращения с пигментными цветами, не имеют проблем с различением красного и зеленого, когда цвета созданы обычными чернилами или пигментами, но часто ощущают трудности в различении одного дифракционного цвета от другого, поскольку все цвета проходят через весь видимый спектр, а голова наблюдателя или голограмма изменяет положение или изменяется угол освещения. Поскольку распространение штампованных многоцветных голограмм и рисунков с использованием дифракционных решеток увеличивается, существует возрастающая потребность для зрителей идентифицировать правильное положение просмотра, из которого рассматривается голограмма. Задачей настоящего изобретения является создание способа идентификации заданного цвета голограммы,при котором изменяющиеся дифракционные цвета на многоцветной радужной голограмме или композиции на основе дифракционной решетки могут быть определены однозначно. 3594 1 В предлагаемом способе указанные выше недостатки могут быть устранены путем создания многоцветной голограммы или композиции на основе дифракционной решетки с ключевым цветом, что позволяет зрителю идентифицировать однозначно правильное положение просмотра голограммы или дифракционной композиции. Такая голограмма практически не поддается (или, по крайней мере, это очень сложно) репродуцированию и, таким образом, обеспечивает более эффективную защиту для обеспечения аутентичности документов или для индикации подлинности продуктов и товаров, на которые наносят голограмму или дифракционную композицию. Голограмма или композиция на основе дифракционной решетки, согласно изобретению, содержит множество дифракционных цветов в изображении с, по меньшей мере, одной частью изображения, представляющей ключевой цвет , содержащий две перекрывающиеся зоны со спектральным распределением, так, что положение, в котором две зоны перекрываются, находится на дальнем конце видимого спектра одной зоны непосредственно перед инфракрасной областью и на дальнем конце видимого спектра другой зоны непосредственно перед ультрафиолетовой областью. Эти две перекрывающихся зоны получают путем последовательной двойной экспозиции от объектного луча и эталонного луча, где эталонный луч передвигается под определенным углом смещения между двумя экспозициями. В дальнейшем изобретение поясняется конкретным вариантом его реализации со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых изображены фиг. 1 - расположение оборудования для изготовления голограммы (или дифракционной решетки) согласно известному уровню техники фиг. 2 - освещение радужной голограммы (или дифракционной решетки) белым светом согласно известному уровню техники фиг. 3 - распределение цветов спектра на радужной голограмме (или дифракционной решетке) согласно изобретению фиг. 4 - смещение радужной голограммы (или дифракционной решетки) или источника освещения, которые вызывают сдвиг цветов, согласно изобретению фиг. 5 - ключевой цвет , сформированный, как указано, путем объединения двух спектров,расположенных так, что их положения перекрываются лишь в коротком интервале только в одном положении, и любое легкое изменение либо угла радужной голограммы (или дифракционной решетки), либо источника освещения, вызывает смещение одного или другого спектра в невидимую область спектра, либо в инфракрасную, либо в ультрафиолетовую согласно изобретению фиг. 6 - радужная голограмма или композиция на основе дифракционной решетки с полным набором цветов, в которой используется ключевой цвет , для определения правильного угла зрения для зрителя, чтобы видеть изображение в натуральном цвете. Луч когерентного монохроматического света 1 (фиг. 1) от лазера освещает фоточувствительную пластину 2 и интерферирует с вторым лучом 3, который может быть назван объектным лучом, исходящим от лазерной голограммы 4, который также может быть лучом, исходящим от диффузионного экрана или системы линз, или некоторых других устройств для направления объектного луча на пластину, чтобы сформировать желаемый тип голограммы или дифракционной решетки. Подробности экспонирования и последующей обработки пластины описаны в литературе. Когда голограмма освещена белым светом, луч 10 (фиг. 2) от солнца или искусственного источника света освещает пластину 2 для получения реального изображения лазерной голограммы 4 в спектральном распределении 40, каждая длина волны белого света по отдельности обеспечивает объемное изображение лазерной голограммы. Фиг. 3 представляет спектральное распределение голограммы или композиции на основе дифракционной решетки, как видит зритель. Пластина с голограммой 2 освещена лучом белого света 10, показанного для ясности не развернутым, под углом 12, который обеспечивает спектральное распределение 40. Цвет, видимый зрителем 11 в положении 41, является красным на дальнем конце видимого спектра, зеленым из положения 42, в средней точке спектрального распределения, и голубым из положения 43, на другом конце видимого спектра. Если пластина 2 наклонена к положению 20 или 21 (фиг. 4) или освещающий луч 10 передвигается в положение 101 или 102, то цвет, видимый наблюдателем 11 в положении 40, будет изменяться. Подобно этому цвет, видимый наблюдателем 11, будет изменяться, если пластина с голограммой 2 сдвигается вертикально вверх в положение 31 или вниз в положение 32. Подобно этому, цвет, видимый наблюдателем 11, будет изменяться, если наблюдатель передвигается вертикально вверх в положение 33 или вниз в положение 34. На фиг. 5 показана конфигурация, используемая в данном изобретении, где предусмотрено два набора спектров 60 и 70, так что при заданном угле 13 эталонный луч падающего белого света 10, освещающий голограмму или композицию на основе дифракционной решетки, заставит наблюдателя 11 видеть цвет 3, который использован в качестве эталонного ключевого цвета. Цветполучают путем наложения дальнего голубого края 63 первого спектрального распределения 60 на дальний красный край 71 второго спектрального распределения 70. Каждое незначительное движение зрителя или перемещение пластины (фиг. 4) заставит ключевой цветисчезнуть, поскольку либо спектральное распределение 60 пропадет вдали от точки 63 в ультрафиолетовую область спектра, либо спектральное распределение 70 пропадет вдали от точки 71 в инфракрасную область спектра. Две перекрывающихся зоны спектральных распределений, которые вместе составляют дифракционную зону ключевого цвета , могут быть получены путем последовательной двойной экспозиции от объектного луча и эталонного луча, где эталонный луч передвигается на заданный угол смещения между двумя экспозициями. Точные значения углов по отношению к плоскости двух положений эталонного луча,требуемых для получения дифракционной зоны ключевого цвета , зависят от длины волны используемого лазера и от желаемого оптимального угла зрения. В соответствии с другим способом две перекрывающихся зоны могут быть получены путем последовательной двойной экспозиции эталонного луча вместе с объектным лучом, который передвигается на заданную величину между двумя последовательными экспозициями. Вертикальное перемещение объектного луча,производимого от щелевой лазерной голограммы или от диффузора, или от системы линз, зависит от длины волны лазера и требуемых параметров просмотра, необходимых для голограммы или дифракционной композиции. Ключевой цвет может быть использован вместе с любыми другими дифракционными цветами, которые могут быть получены при однократной или при многократных экспозициях, проводимых известным образом. По завершении создания многоцветной радужной голограммы или композиции на основе дифракционной решетки ключевой цветиспользуют как эталонную точку для однозначного определения точного положения для анализа и определения цветов изображения, поскольку он виден только в коротком интервале перед тем, как исчезает одна или другая из двух зон спектрального распределения, из которых оно состоит, в невидимую часть спектра. Если другие цвета в голограмме или композиции на основе дифракционной решетке получены с использованием произвольных углов или беспорядочных смещений при двойной или тройной экспозиции при различных значениях освещенности, полученная в результате голограмма будет иметь значения цветов, которые являются уникальными и которые очень трудно точно воспроизвести. Сложная смесь цветов является очень сложной для распознавания обычным путем, но при использовании ключевого цветав качестве эталонной точки для определения точной позиции, с которой цвета могут быть проанализированы, можно идентифицировать и проверить очень тонкую смесь дифракционных цветов. Наравне с использованием ключевого цветав качестве эталонного средства для определения правильного положения для прочтения цветов, которые могут быть созданы произвольно, ключевой цветможет также быть использован в качестве средства для определения правильного положения просмотра голограммы или дифракционной композиции, предусмотренного для представления изображения в полном натуральном цвете. В этом случае две дифракционные зоны, которые вместе образуют дифракционную зону ключевого цвета , расположены вместе с третьей зоной спектрального распределения,таким образом, что вместе они добавляются к нейтральной дифракционной зоне, образованной цветом того же значения, что и белый свет, используемый для освещения. На фиг. 6 представлена цветная радужная голограмма или композиция на основе дифракционной решетки, гдеиспользована в качестве ключевого цвета для определения правильного угла для зрителя,чтобы рассматривать изображение и видеть натуральный цвет. На пластине 80 существуют области дифракционного цвета, где область 81 представляет , в то время как области 82, 83 и 84 являются областями с таким дифракционным цветом, что когда область 81 имеет цвет , область 82 имеет основной красный цвет, область 83 имеет основной зеленый цвет и область 84 имеет основной синий цвет. Если относительные углы дифракции зон областей 82, 83 и 84 являются правильными, тогда область 85 представляется слегка голубоватого или бирюзового цвета, а область 86 - желтого цвета. Подтверждением того, что дифракционные зоны от областей 82, 83 и 84 являются правильными, может быть получено от области 87, где дифракционные зоны должны быть дополнены до нейтрального белого. В предпочтительном варианте осуществления способа ключевой цветдолжен использоваться в качестве доминирующего компонента изображения, однако, ключевой цветможет быть также использован в многоцветной радужной голограмме или дифракционной композиции в качестве части общего рисунка. Или ключевой цветможет образовывать отдельную часть изображения наряду с рисунком, например, часть диаграммы цветности, служащей только в качестве ссылки для зрителя, чтобы определить с абсолютной точностью правильное положение рассмотрения голограммы или дифракционной композиции. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 5