镭射母版及制造该镭射母版的光刻机

摘要

一种镭射母版，包括镭射母版本体，所述镭射母版本体工作面上有全息图案，全息图案包括多个形成周期性渐变光柱单元体全息图的光柱周期性像素点单元，全息图案中至少一个区域中部分像素点单元为局部素描图案光柱体标识的标识像素点单元，标识像素点单元光栅条纹深线的凹凸规律与光柱周期性像素点单元光栅条纹深线的凹凸规律不同，从而产生局部素描图案光柱体标识。光刻机包括激光器、多分辨率遮眼片、第一折射透镜、第二折射透镜、缩微透镜、玻璃光栅片，所述激光器、玻璃光栅片、多分辨率遮眼片、第一折射透镜、第二折射透镜、缩微透镜依次呈光学配合排列。本发明能够实现具有宽幅镭射光柱素描水印定位标识全息图的镭射母版制作。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制作光柱渐变形式独特、防伪效果好的宽幅专版防伪全息图的镭射母版及制造该镭射母版的光刻机。

背景技术

激光防伪技术自面世以来，经过数十年发展，经历了激光模压全息图像防伪标识、改进型激光全息图像防伪技术、加密全息图像防伪技术、激光全息真彩色3D防伪技术、宽幅激光全息点矩阵光刻防伪技术等五次升级换代。虽然宽幅激光全息点矩阵光刻防伪技术制造的宽幅激光镭射光柱全息图在包装材料上应用的初期确实能起到全息防伪作用，但是宽幅激光镭射光柱全息图的光柱渐变形式单一、其防伪效果是依靠高额投资壁垒来防止造假，因此随着相关厂商引进全息镭射大版宽幅机，这一制版技术为被行业某些厂商的掌握及应用后，宽幅激光镭射光柱全息图也就丧失了防伪功能，仅存留装饰包装材料外观效果的作用。

从国内当前情况看，在300余家生产激光全息防伪标识的企业中，除少数几个企业能制作技术含量较高的短版高分辩率的3维真彩镭射产品外，一般厂家只能做一些小版的防伪镭射标识，所生产的激光防伪标识质量较低，只能用于一般商品上；对档次较高的商品（如全拼图烟包定位包装纸），国内拥有宽幅的激光全息大版机技术的厂家虽然能制造出具有大版光柱全息图的镭射母版，但加工出来的产品表面的宽幅激光镭射光柱全息图依然存在光柱渐变形式单一的缺点,虽有局部定位防伪标识，但终因后期印刷套印偏移,套印技术难度加大从而引起废品率上升等弊端而严重制约着宽幅定位防伪标识全息包装的发展。从而造成宽幅全息光柱或素面只能起到装饰作用，却并不具备真正防伪效果。如何在宽幅光柱及宽幅素面镭射版中融入防伪信息、能让广大消费者人群直观识别的直观防伪光柱或素面，且又便于后期印刷的套引呢？这就是我们要解决的问题。      

发明内容    

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术宽幅激光镭射光柱全息图的光柱渐变形式单一、防伪效果差的缺点，提供一种宽幅镭射母版，这种镭射母版制作出的防伪全息图光柱渐变形式多样(包括横型及纵向型及斜型光柱)、光柱中可植入随意设计好的色价对比度好的素描状图型元素，达到光柱局部水印展现效果，且直观防伪鉴别性强，采用的技术方案如下：

一种镭射母版，包括镭射母版本体，所述镭射母版本体工作面上有全息图案，所述全息图案包括多个形成周期性渐变光柱单元体全息图的光柱周期性像素点单元，其特征在于：所述全息图案中至少一个区域中部分像素点单元为局部素描图案光柱体标识的标识像素点单元，所述标识像素点单元光栅条纹深线的凹凸规律与光柱周期性像素点单元光栅条纹深线的凹凸规律不同（即两者有差异），从而产生局部素描图案光柱体标识。也就是说这是标识像素点单元的深浅度与背景的光柱周期性像素点单元的深浅度不同（即两者有差异）而所展现出的光体镭射识别效果（即曝光参数不同）。上述两者相同的是光变角度一致，因此展现出来的效果就是一幅隐约带有局部素描水印的彩虹镭射光柱全息图。比原来的宽幅定位动态标识防伪更隐蔽些，且整体性良好。所述镭射母版压制出的大版光柱全息图，其大幅面光柱渐变光谱与局部标识光谱（由素描图案像素点单元组成）的光柱方向、折射位置统一，以一个完整的同步光柱体展现；通过于水印图形某个（某部分）像素点单元的曝光率不同所呈现出来的光栅条纹深浅度不同，产生了半透明的遮罩素描水印。这种镭射母版，其表面具有周期性渐变光柱单元体全息图且融入了防伪识别立体素描图案或立体文字，其对应位置与背景光柱折射角度统一，即标识图案也是光柱体且与背景大幅面光柱体浑然一体，像水印样式隐约隐现的叠加在一起，在不破坏背景的整体光柱效果的基础上植入局部标识光柱全息图，其特征具有防伪水印的直观识别效果。

所述局部素描图案光柱体标识的标识像素点单元与光柱周期性像素点单元的光变角度一致、光柱方向一致、折射位置统一、曝光率不同（即两者有差异），因此两者所呈现出来的光栅条纹深浅度也不同（即两者有差异）。

用于加工上述镭射母版的光刻机，包括激光器、多分辨率遮眼片、第一折射透镜、第二折射透镜、缩微透镜、采用旋转电机控制其转动的玻璃光栅片，其特征在于：所述激光器、玻璃光栅片、多分辨率遮眼片、第一折射透镜、第二折射透镜、缩微透镜依次呈光学配合排列。所述光刻机加工完待加工光刻感光胶版表面后，再通过喷银后电铸成银版再翻转为镍版材料，获得镭射母版，再膜压热转移到镭射膜上，制成光柱渐变形式独特、防伪效果好的镭射膜。

较优的方案，所述缩微透镜为10倍缩微透镜。

较优的方案，所述玻璃光栅片为纳米级条纹的玻璃光栅片。

较优的方案，所述激光器发出的光束通过带有纳米级条纹的玻璃光栅片发射出两束激光，分别通过多种分辨率遮眼片后置于第一折射透镜上，准直到第二折射透镜上，然后再会聚到缩微透镜的焦点上，形成干涉条纹曝光在感光胶版的工作区域上。

    其工作原理是：所述光刻机通过自动识别平面设计的黑白灰素描图案的色阶来控制像素点的光栅条纹曝光蚀刻深度，从而在大版光柱全息图中嵌入光柱素描图案，达到光柱水印直观识别效果。光刻机加工出的全息图镭射母版所印制的大版光柱全息图，其大幅面光柱渐变光谱与局部标识光谱的光柱方向、折射位置统一，以一个完整的同步光柱体展现；通过于水印图形某个（某部分）像素点单元的曝光率不同所呈现出来的光栅条纹深浅度不同，产生半透明的遮罩素描水印。并且定位标识全息图案（水印图形）是随着光柱方向的走动而同时渐呈现素描图形光元素，不再只是大幅面光柱里边某个位置（区域）单位像素点光栅曝光率不同、而产生的光柱素描图案。

光刻机采用一次性导入光刻平面设计图完成光刻，定位全息标识图案周围边界与大幅面背景光柱实现无缝连接，解决原有光刻机需要进行两次叠加套印而产生的漏空无镭射边问题。并且能够实现最大面积的无隙光柱加密镭射水印，产品适应宽幅卷筒圆压生产，有助于下游厂商减少原材料损耗。

上述这种防伪方法显著提高了包装物的防伪性能和外观，有助于生产商更好的展示和宣传自己的产品，便于消费者能更容易地识别商品、最大限度的防止造假的机率。

本发明对照现有技术的有益效果是，由于对光刻机进行了改进，增加了玻璃光栅片、多分辨率遮眼片，实现了光斑形状变换、利用RGB的色阶（空频）更换、360度旋转光学头等功能以及监控自动伺服聚焦，因此能够根据不同激光光柱渐变样式（横向单向渐变光柱、横向双向渐变光柱、45度角斜光柱等），通过利用可控曝光聚焦激光记录图像和旋转电机驱动旋转光栅片以达到记录渐变光栅镭射折射角度及曝光，实现具有宽幅镭射光柱素描水印定位标识全息图的镭射母版制作，该镭射母版加工出的产品，其表面的宽幅镭射光柱素描水印定位标识全息图光柱渐变形式多样、光柱中可植入随意设计好的色价对比度好的素描状图型元素，达到光柱局部水印展现效果，且直观防伪鉴别性强。

附图说明   

图1是本发明优选实施例镭射母版本体工作面上的全息图案的效果图；

图2是现有技术宽幅光柱定位动态标识镭射母版的效果图；

图3是图1中局部素描图案光柱体标识的微观结构放大示意图；

图4是本发明优选实施例光刻机的光路结构示意图。

具体实施方式  

本实施例的镭射母版，包括镭射母版本体，所述镭射母版本体工作面上有全息图案，所述全息图案包括多个形成周期性渐变光柱单元体全息图的光柱周期性像素点单元。

所述全息图案中三个区域中部分像素点单元为局部素描图案光柱体标识的标识像素点单元，所述标识像素点单元光栅条纹深线的凹凸规律与光柱周期性像素点单元光栅条纹深线的凹凸规律不同（即两者有差异），从而产生局部素描图案光柱体标识。也就是说这是标识像素点单元的深浅度与背景的光柱周期性像素点单元的深浅度不同（即两者有差异）而所展现出的光体镭射识别效果（即曝光参数不同）。上述两者相同的是光变角度一致，因此展现出来的效果就是一幅隐约带有局部素描水印的彩虹镭射光柱全息图。比原来的宽幅定位动态标识防伪更隐蔽些，且整体性良好。所述镭射母版压制出的大版光柱全息图，其大幅面光柱渐变光谱与局部标识光谱（由素描图案像素点单元组成）的光柱方向、折射位置统一，以一个完整的同步光柱体展现；通过于水印图形某个（某部分）像素点单元的曝光率不同所呈现出来的光栅条纹深浅度不同，产生了半透明的遮罩素描水印。这种镭射母版，其表面具有周期性渐变光柱单元体全息图且融入了防伪识别立体素描图案或立体文字，其对应位置与背景光柱折射角度统一，即标识图案也是光柱体且与背景大幅面光柱体浑然一体，像水印样式隐约隐现的叠加在一起，在不破坏背景的整体光柱效果的基础上植入局部标识光柱全息图，其特征具有防伪水印的直观识别效果。

所述局部素描图案光柱体标识的标识像素点单元与光柱周期性像素点单元的光变角度一致、光柱方向一致、折射位置统一、曝光率有差异，因此两者所呈现出来的光栅条纹深浅度也有差异。

如图2所示，是现有技术的宽幅光柱定位动态标识镭射母版的效果图，其图标与立体文字都在背景光柱的前面，相对应位置的光柱光体已被遮掩掉（与01图区别之处），且标识全息是独立的动态的渐变光体。  

如图1所示，在镭射母版本体工作面上的全息图案的效果图中，光柱周期性像素点单元为50mm，用明暗色阶表示光的渐变规律，立体文字及素描黑白图案与背景同一对应位置的光柱的光映射角度保持一致的同时，采用对局部图标曝光度的控制，即平面设计黑白灰色阶（0-255数值）的控制加上光刻机上的自动识别控制来完成达到的直观识别水印光柱镭射渐变效果。显示的是图标与立体文字都好像在同一平面上，没有前后之分，相对应位置的光柱光体没有被遮掩掉。

如图3所示，该图中位置8同时存在光柱周期性像素点单元和标识像素点单元，其可见光栅角度方向同一，圆圈里的条纹却是有区别的。

用于加工上述镭射母版的所述光刻机包括激光器1、多分辨率遮眼片2、第一折射透镜3、第二折射透镜4、缩微透镜5、采用旋转电机控制其转动的玻璃光栅片6，所述激光器1、玻璃光栅片6、多分辨率遮眼片3、第一折射透镜4、第二折射透镜5、缩微透镜5依次呈光学配合排列。

所述缩微透镜5为10倍缩微透镜。

所述玻璃光栅片6为纳米级条纹的玻璃光栅片。

所述激光器1发出的光束通过带有纳米级条纹的玻璃光栅片6发射出两束激光，分别通过多种分辨率遮眼片2后置于第一折射透镜3上，准直到第二折射透镜4上，然后再会聚到缩微透镜5的焦点上，形成干涉条纹曝光在感光胶版的工作区域上。

所述光刻机加工完待加工光刻感光胶版表面后，再通过喷银后电铸成银版再翻转为镍版材料，获得镭射母版，再膜压热转移到镭射膜上，制成光柱渐变形式独特、防伪效果好的镭射膜。

上述这种防伪方法是基于第五代宽幅激光全息点矩阵光刻定位防伪技术的升级改造，其通过光变技术与平面数码设计技术的相给合，将图标图案隐含于满版光柱之中，且图案和背景光柱光源的渐变角度是保持一致的，体现出来的是绘画中的素描效果、像一种半透明遮罩水印形体嵌入到背景光柱中，这样“镭射水印”易于被广大消费者所直观眼识别、又不易于被仿制，不易被具有一般激光全息防伪商标生产能力的个体厂家所仿制，专业技术较高的生产厂家也同样难以仿制。这种防伪方法拓宽了大版激光光柱全息的局限性、单一性及防伪性，大大地提高产品的防伪性能与内涵，由于幅宽大于五十厘米，所以可结合无版隙拼接膜压印技术与传统印刷工艺配套，实现无油墨印刷的环保效果，因此在防伪包装印刷领域有着有巨大的发展空间。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。