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雷射全像的奇妙世界

 

全像術(Hologram)是一種結合虛擬立體效果、多變化的色彩,同時兼具防偽效果的印刷技術。因為這種印刷技術可以記憶圖像在「不同視角與光源下」的完整資料,而其製程結合了雷射與高科技,所以我們稱這種技術為雷射全像術,而其製成品則稱為全像片。全像術最早發明於1948年,但直到1960年雷射發明後,才使全像得以普遍的應用,而自從1980年代開始量產以來,可謂席捲防偽包裝、防偽商標、禮品、飾品…等所有用得到印刷的產品,並在市場上形成一股風潮。


◎全像片的製版原理

主要是利用兩道相同波長的雷射光,作如圖1的光路佈置,兩道光在底片上產生干涉現象,而留下干涉條紋(Grating),而這些干涉條紋經過顯影、定影等程序後,使用適當的光線來照射它時(見圖2)可以在原物件所在位置得到一種物體虛像。

雷射全像技術

◎全像片的量產方式

全像片的量產可以粗分為兩類,一為立普曼式全像片(厚膜雷射),這種全像片可以清楚顯示的景深達數公分,其立體與多重影像的效果表現都相當優異,只是它的量產材料必須是全像專用感光膠片,複製方法則類似製版過程將母片與待複製底片緊密接觸,用雷射光照射曝光然後在顯影、定影程序,因其不管材料、生產成本都居高不下,而應用上也侷限於貼合方式,但其防偽性確實比彩虹式全像片高出許多。


彩虹式全像片的複製方法則有滾壓、平壓、射出成型三種,其過程是利用高溫與高壓,將全像母片上的干涉條紋複製到目的材料上。因此,彩虹式全像片又被稱為壓印式全像片(Embossing Hologram)。

 

滾壓方式適用於整捲材料的複製,通常加工溫度為100~150℃,複製材料常用PET、OPP、PVC等。這種複製方式速度最快,成本也最便宜,是最普遍被採用的方式。平壓方式常用於較少量的複製,因為操作速度緩慢因此限制了使用範圍,通常用於金屬箔片、平板塑膠、金幣或銀幣的複製。而射出成型方式最典型的應用就是CD片的製作,其中ABS、PS、壓克力是常見的複製材料。

 

◎全像片的應用範圍

大體而言,全像片的應用範圍相當廣泛,主要有以下數種:

(一)防仿冒:壓印式全像片又被稱為「防仿冒標貼」,在這麼多具有防仿冒功能的標貼之中,會拿「防仿冒標貼」來作為全像片的代名詞。可見得在開發中國家,全像片被使用在防偽上的普及情形了。那麼以防偽目的來說,全像片究竟具備什麼魅力?該如何使用呢?


基於雷射攝影術的每一個曝光點牽涉到的參數,有曝光度、曝光角、觀測角、光波長…等,想要模仿這些參數只能用試誤法模擬。而一張1英吋見方的全像片,大概有數十萬至數百萬個曝光點,根本不可能去一一模擬。雷射攝影術仍是一個發展中的技術,每個全像公司各有其獨門功夫,不斷的又有新技術被發展出來。因此,一般全像業者都不屑、也不敢仿製;所以,理論上全每一張全像片母片都是唯一的,不可能被仿製。

 

常見的防偽做法有雷射商標(各種產品商標)、燙金(信用卡、貴賓卡等)、撕條(菸盒)、玻璃紙包裝、印刷品之上光膜、包裝盒之印刷底紋…等。而使用的場合則有商品標籤、吊卡、封口標籤、包裝盒、包裝紙、停車證、門票、股票、護照、各種證件等,尤其近期歐元採用之後,更是掀起一股使用在各國貨幣上的風潮。


(二)裝飾與襯托:客製專用版是全像片具備防偽功能的前提,然而專用版自然也就限制了生產線的運轉率,提高了產品價格。除了防偽功能,全像片炫麗、多彩的特性,作為一個裝飾品或各種特殊效果的襯托,絕對是極具賣點的。因此全像公司大抵都會發展一些「公版」,來滿足客戶在這方面的需求,其中部分廠家因為不具備全像攝影技術,更是以公版為其唯一訴求。

 

公版因為可以採取計畫生產方式大量生產,所以它的應用範圍,除了上列防偽應用全部可用之外,還可以利用轉印或貼合技術,作成皮包、皮鞋、手提包、服飾、反光版、浮標、建築飾條…等不勝枚舉。可以說食、衣、住、行、育樂等人生大事,無一不可用到全像片來做裝飾,當然這裡面牽涉到很多加工技術,請恕筆者無法在此一一詳述。

 

(三)禮贈品:既然全像片好耍炫、耍多彩,因此在禮贈品、文具、流行飾品等市場當然也不會缺席。全像片在這個領域的應用大略包括:玩具眼鏡、太陽眼鏡、鑰匙圈、腕表、大哥大/PDA螢幕保護貼、兒童貼紙、彩帶、包裝紙、金銀絲、金蔥粉、鉛筆…等等,可謂應有盡有。


(四)視覺強調與工業用途:從實用面看全像片用於反光片、偏光片、擴散片、微光學元件等光學用途正在蓬勃發展之中,其優勢在於體積與成本只有傳統光學元件的幾百分之一,而功能相似。雖然目前在量產方法上還有一些瓶頸,但相信在不久的將來會全面取代傳統元件。

雷射全像技術


◎全像術的發展與未來

如何掌控每一個曝光點的各個參數,以求更精確地控制全像效果,這是目前雷射攝影術發展的重心,因此點陣式雷射攝影術勢將成為市場主流。連帶的組版技術也將蓬勃發展,所幸國內在這方面的技術能力與機器設備開發還算跟的上國際腳步,就量產角度來看,如何加大、加快複製的面積與速度,並同時提高其良品率則同樣成為業界焦點。而針對全像術未來的發展,其主要有兩大方向:


(一)與傳統印刷結合:全像片最大的缺點,是必須有足夠的光源與適當的角度才能展現其特色,所以配合傳統印刷是必要的。當全像術逐漸發展成熟,使用層面漸漸普及,此時與一般印刷的關聯將更加緊密,終究它必須與傳統印刷結合,成為印刷產業中的一環。


●應用於身份證件中的防偽設計。

雷射全像技術

●光彩耀動的煙花,比起傳統彩印更有真實感。


雷射全像技術


在褪去神秘的色彩之後,全像片的防偽應用比重會降低,複製的工作會轉移到一般印刷廠處理,於是……全像術就像我們今天在看燙金、看列印序號一般,它只是印刷的一種表現方法罷了?!

 

(二)微光學元件:全像術往高精科技方向發展的一支,將以微光學元件為其第一個發展舞台,進而挾其輕薄短小而價廉的優勢,推動「光」在通信、資訊記憶器件、量測儀器、醫療器材…等領域的全面發展。

 

全像術的發展到今日剛好是一個量能放大、技術轉型、應用方式多樣化的時點,而這幾年來全球市場持續有30%~35%的年成長率,雖然國內市場並沒有跟隨全球市場同步成長。但從種種跡象顯示,在未來幾年之內,全像界各方面的演變必定相當精采,將展現全新風貌,也敬請拭目以待,相信會讓您大呼過癮。