بهترین روش ساخت هولوگرام

ساخت هولوگرام

اولین گام در ساخت هولوگرام امنیتی تولید تصویر هولوگرامی است. این فرآیند به ابزار نوری خاصی نیاز دارد که در آن تصویر اصلی با صفحه ی مقاوم در برابر نور بر سطح شیشه ای ثبت می شود. تولید انبوه و ساخت هولوگرام شامل زنجیره ای از فرآیندها است. برخی از رویکردها همانند ابداع، شکل دهی الکتریکی و برجسته سازی در هولوگرافی پایه به شمار می آیند. سپس مرحله ی بعد شامل عملیات انتقالی است. روکش چسبناک، آهن بری، بازپیچی کردن، برش کاری کردن. تولید کنندگان بسته به تولید نهایی تکنیک های چاپی را به کار می گیرند. این تکنیک ها شامل مهر کاری کردن، لایه کشی کردن، شماره گذاری کردن و در نهایت جان بخشی است.


معرفی هولوگرام

هولوگرام در واقع برچسب امنیتی از جنس های مختلف است که در دنیای تجارت از آن شرکت ها برای امنیت خدمات و جلوگیری از تکثیر، جعل و تقلب محصولات خود استفاده می کند. در این برچسب تصاویر مبهم دوبعدی یا سه بعدی وجود دارد که با استفاده از دستگاه های لیزری ایجاد شده و به صورت اشکالی براق و متالیک درون پلاستیک، شیشه و یا فلز محبوس شده اند. چاپ هولوگرام در واقع نشان دهنده اصالت کالای مورد نظر است و از کارایی، اثرگذاری و محبوبیت بالایی در بین تولید کنندگان برای تضمین امنیت و اصالت کالای خود برخوردار است. مشتریان با مشاهده این برچسب هنگام خرید متوجه خواهند شد که کالا و خدمات ارائه شده اصل است و هیچ گونه کپی برداری از آن نشده است.

هولوگرام چیست

کاربرد هولوگرام در دنیای امروز

امروزه با پیشرفت تکنولوژی می توان از برچسب های امنیتی و یا اشکال براق متالیک را بر روی انواع کالاها، اسکناس ها، کارت ‎های اعتباری، گواهینامه، کارت عضویت و حتی بسته‎ های نرم ‎افزاری، بلیط، چک و اوراق بهادار به منظور تضمین اصالت و تامین امنیت این اسناد و مدارک استفاده کرد.

اکثر شرکت های تجاری برای حفظ و تقویت هویت برند خود اقدام به طراحی و طرز ساخت هولوگرام می کنند و از این طریق از اقداماتی نظیر جعل و کلاهبرداری توسط شرکت های سوری جلوگیری خواهند کرد.

این تصاویر علاوه بر دنیای تجارت در قطعات ماشینی، دنیای پزشکی و آموزش نیز کاربرد فراوانی دارند و خصوصیات و ویژگی‎ های شگفت ‎انگیز دیگری به آن اضافه شده است.

امروزه دانشمندان توانسته اند با کمک یک قطعه موتور و استفاده از تکنیک تداخل سنجی هولوگرافی، تصاویری سه بعدی به عنوان هولوگرام ایجاد کنند که امکان ذخیره و استفاده مجدد از آنها برای بعد، وجود خواهد داشت. چنانچه هولوگرام های دیگری به وسیله این موتور ساخته شود؛ با مقایسه این اشکال و تصاویر می توان به شناسایی و بررسی نقص های احتمالی موتور پرداخت.

ساخت تصویر هولوگرام

اولین گام در ساخت هولوگرام امنیتی ساخت تصویر هولوگرامی است که نسخه ی هولوگرامی نامیده می شود. این فرآیند به ابزار نوری خاصی نیاز دارد که در آن تصویر اصلی با صفحه ی مقاوم در برابر نور بر سطح شیشه ای ثبت می شود. با گسترش شید بند هولوگرام اصلی حاصل می شود.

تکنیک های متفاوت با نام های متفاوت برای ساخت هولوگرام اصلی وجود دارد: هولوگرام های دوبعدی، هولوگرام سه بعدی، ماتریس نقطه ای، e-beam و لیدوگرام. علی رغم نتیجه ی مطلوب و امنیت بالای هولوگرام ها، تمامی انواع هولوگرام های اصلی نقطه ی اوج و سراشیبی هایی در سطح صفحه دارند. هدف و گام بعدی در فرآیند تولید انتقال صفحات هولوگرافی به ابزارهای فلزی که لایی های هولوگرافی نامیده می شود و افزایش تعداد تصویر در حجم انبوه است.

ساخت هولوگرام

مراحل و ابزارهای مورد نیاز برای ساخت هولوگرام

  • انتقال هولوگرام اصلی از صفحه ی مقاوم در برابر نور به نیکل
  • تکثیر یک تصویر واحد از نیکل به صفحه ی پلاستیکی
  • انتقال تصویر های متعدد از پلاستیک به نیکل
    • این فرآیند لایی اصلی نامیده می شود.

ترکیب مجدد فرآیندی است که در آن تصویر واحد از نسخه ی اصلی ترکیب می گردد. نتیجه ی چنین عملی صفحات پلاستیکی هولوگرافی بزرگ است که در شبکه های به ابعاد بزرگتر از ۱۲×۱۲ برجسته شده اند.
شکل دهی الکتریکی و ترکیب مجدد فرآیند چاپ را برای تولید انبوه هولوگرام ها فراهم می کند. از لایی ها به عنوانی ابزاری برای برجسته کاری مورد استفاده قرار می گیرد.

ساخت هولوگرام تمام رنگی

پیشنهاد میکنیم مقاله ی زیر را از دست ندهید:


شکل دهی هولوگرام

شکل دهی الکتریکی فرآیند رونوشت از تصویر هولوگرافی است. این فرآیند به مضمونی است که تصویر از صفحه ی مقاوم در برابر نور یا پلاستیک و یا آهن انتقال می دهد و یا اینکه از یک قطعه ی فلزی به قطعه ی دیگر رونوشت می کند، بستگی دارد. ترکیب مجدد فرآیندی است که در آن تصویر واحد از نسخه ی اصلی ترکیب می گردد. نتیجه ی چنین عملی صفحات پلاستیکی هولوگرافی بزرگ است که در شبکه های به ابعاد بزرگتر از 12×12برجسته شده اند. شکل دهی الکتریکی و ترکیب مجدد فرآیند چاپ را برای ساخت هولوگرام ها فراهم می کند. از لایی ها به عنوان ابزاری برای برجسته کاری مورد استفاده قرار می گیرد.

build hologram

برجسته کاری هولوگرام

از مدل باریک نیکل برای چسباندن الگو از قطعه ی لایی به فویل پلاستیکی استفاده می شود. این فرآیند برجسته کاری هولوگرام نامیده می شود. الگوی برجسته شده در درون فویل با لایه ی آلومینیومی و یا هر گونه فلز دیگر همچون طلا یا کروم بسیار باریک انکساری که هولوگرام پراکنشی را به درون هولوگرام انکساری انتقال می دهد، پوشش می دهد. علی رغم باریک بودن این لایه های فلزی چنین هولوگرام های برجسته کاری شده کدر هستند. با به کارگیری لایه های فوق انکساری همانند لایه های فلز کاری شده هولوگرام های شفاف حاصل می شوند.


مراحل انتقال هولوگرام

فویل های برجسته شده بسته به محصول نهایی بعد از برجسته کاری تعدادی مرحله ی اضافی را می گذرانند: لایه گذاری، قالب گیری، پوشش دهی چسبناک، آهن بری و بازپیچی کردن. هولوگرام ها به صورت یک پوشش چسبناک در محصول، لایه ای باریک بر روی یک نوار است و یا اینکه کل محصول را می پوشانند، به کار برده می شوند. چاپگرها برای افزایش امنیت محصول از فرآیندهای پیچیده متفاوتی همانند شماره گذاری؛ استامپ گذاری، لایی گذاری استفاده می کنند.

ساخت هولوگرام امنیتی

هولوگرام برچسبی برای اطمینان مشتریان از خرید کالای شرکت مورد نظر می باشد و کاربرد فراوانی در دنیای تجارت دارد. طراحی و ساخت هولوگرام امروزه به عنوان یکی از ابزارهای متداول به روش های گوناگونی صورت می گیرد. ما در این مقاله قصد داریم تا اطلاعاتی را به صورت مختصر در خصوص چگونگی چاپ و ساخت هولوگرام در اختیار شما قرار دهیم؛ با ما تا پایان این متن همراه باشید.


 تصاویر مورد استفاده در چاپ و ساخت هولوگرام امنیتی

هنگام طراحی هولوگرام با توجه به سفارش مشتری می توان از 2 دسته تصاویر ثابت و تکرار شونده برای ساخت هولوگرام استفاده کرد. هر یک از این تصاویر را به لحاظ گرافیکی نیز می توان در بخش های مختلفی نظیر دو بعدی، سه بعدی، رنگ ثابت، ترکیبی، ماتریس نقطه ای و پنهان دسته بندی کرده و در ادامه متن به هر یک از موارد ذکر شده اشاره خواهیم کرد:

  • ساخت هولوگرام با تصاویر ثابت

در این نوع هولوگرام ها یک نوع تصویر یا الگوی ثابت خاص بر روی برچسب امنیتی طراحی شده و شرکت های مختلف با ساخت هولوگرام در این طرح از آن جهت حفظ امنیت اسناد خود استفاده می کند.

  • ساخت هولوگرام با تصاویر تکرار شونده

شیوه طراحی این نوع هولوگرام درست شبیه به رول های کاغذ دیواری است که در آن با تکرار یک تصویر بر روی برچسب می توان الگوی خاص و منحصر به فرد ایجاد کرد. تنوع نقش و شکل در ساخت این نوع هولوگرام بسیار زیاد است و می توان اشکال خاصی را به راحتی از آن استخراج کرد.

در چنین شرایطی هزینه های اولیه سفارش هولوگرام تنها بر دوش یک مشتری نبوده و شرکت های مختلفی می توانند بخشی از این تصاویر را با هزینه ای مقرون به صرفه تر برای هولوگرام برند خود انتخاب کنند.

طراحی و ساخت هولوگرام

شیوه ها و روش های ساخت هولوگرام

امروزه می توان هولوگرام ها را به دو شیوه دستی (Manual) و دیجیتال (Dotmatrix) ایجاد کرد؛ که در ادامه هر یک از این دو شیوه را به صورت مختصر برای شما بیان خواهیم کرد:

1.روش هولوگرافی یا ساخت هولوگرام دستی

هولوگرام های (Rainbow) یا انعکاسی در زیر نور سفید قابل رویت هستند و با تغییر زاویه و حالت فرد، طیف متنوعی از رنگ ها قابل مشاهده است. خطای دید فرد در واقع باعث سه بعدی، برجسته و رنگارنگ دیده شدن یک هولوگرام می شود.

ساخت هولوگرام ها با روش هولوگرافی به فاز، شدت دامنه و طول موج نور بر روی صفحه حساس به نور بستگی دارد و در همین راستا از یک اشعه مرجع (Reference beam) شامل تعدادی خطوط باریک و روشن، برای دست یافتن به فاز نور در هولوگرافی استفاده می شود.

در این روش دو اشعه هم فاز مرجع و شی در نزدیکی صفحه حساس به نور با هم ترکیب شده که موج و دامنه نور را افزایش می دهد. این کار باعث پدیدار شدن خطوط باریک و روشن توسط اشعه هم فاز و خطوط باریک و تیره توسط اشعه غیر هم فاز و در نتیجه تولید شبکه پراش (Diffraction grating) خواهد شد. این شبکه از تعدادی خطوط موازی تشکیل شده که باعث ایجاد خطای دید در مشاهده تصاویر طراحی شده بر روی برچسب هولوگرام خواهد شد.

خطوط باریک و روشن هولوگرام نمی تواند به تنهایی تمام جزئیات منظره را نشان دهد؛ بلکه تنها پرسپکتیوی از نقاط به هم پیوسته را نشان خواهند داد. در ادامه از نور هم فاز مناسبی نظیر نور لیزر برای بازسازی موج های هولوگرام استفاده می کنیم تا هولوگرام تولید شده از حالت عبوری خود خارج و پس از ظهور و ثبوت سطح حساس با تابش نور لیزر، آن به یک هولوگرام انعکاسی تبدیل خواهد شد.


2.روش دیجیتالی طراحی و ساخت هولوگرام

ساخت هولوگرامی به روش دیجیتالی مستلزم استفاده از ماشین دات ماتریکس است و نور لیزر (نوع هلیوم کادمیوم) با فرمان کامپیوتر بر روی سطح حساس به نور تابیده خواهد شد. در نتیجه فرورفتگی هایی به اندازه یک میکرون بر روی سطح هولوگرامی ایجاد شده که با چشم غیر مسلح و در زیر نور معمولی قابل مشاهده نیستند. ایجاد این نقاط فرورفته و عمق آنها با حرکت سطح هولوگرام در محور X و Y و یا تغییر زاویه تابش لیزر امکان پذیر می باشد.

شکست نور با توجه به میزان عمق این فرورفتگی ها متفاوت است و باعث می شود که تصویر بر روی سطح هولوگرام به صورت رنگی نمایش داده شود. این نوع هولوگرام ها به شدت از نظر جزئیات با نمونه های یکسان خود متفاوت است و امکان هر گونه کپی برداری را ناممکن کرده است.

طراحی و ساخت هولوگرام

3.طراحی و ساخت هولوگرام برجسته

از این روش معمولا برای تولید انبوه استفاده شده و تصاویر مورد نظر به صورت برجسته بر روی سطح فتورزیست یا فتو ترموپلاستیک آن ایجاد خواهند شد. در نخستین گام باید به وسیله یک دستگاه به نام Embosser از جریان و فشار برق برای کنار هم قرار دادن تصاویر هولوگرام استفاده کرد و سپس آنها را بر روی یک صفحه فلزی فرم گرفته از جنس نیکل به نام شیم انتقال داد.

برای این انتقال در حوضچه های محلول آبی سطح فتورزیست را توسط نقره پوشانده و در مرحله بعد از انتقال دهنده های شیمیایی ذرات نیکل برای چسباندن و پر کردن نقاط فرو رفته سطح هولوگرام استفاده می شود.

فرم نیکلی خود قبل از انتقال تصاویر با فشار و حرارت، ناخوانا هستند و با قرار گرفتن تصاویر بر روی آن طی فرایند Electroforming خوانا خواهد شد. به وسیله دو دستگاه ابتدا با تماس سیلندر فرم با سیلندر فشار اولیه تصویر به صورت پیوسته بر روی رول کاغذ منتقل و سپس به وسیله دستگاه دوم به نام Soft embosser تصویر برجسته خواهد شد. برای چسبدار کردن باید این رول را در دستگاه سلفون کشی برای آغشته شدن پشت آن به چسب ‌های پایه آبی یا حلالی حرکت داد و سپس کاغذی با پوشش سیلیکونی را بر روی آن قرار خواهند داد.

نوع دیگر چسبدار کردن روش هات اسمپ نام دارد که از این روش برای اسناد فوق امنیتی استفاده می شود. بعد از ساخت هولوگرام ها از علائمی به عنوان رجیستر برای شماره گذاری آنها با روش های مختلف لیزری، حرارتی و UV استفاده می شود و در نهایت آنها را بر حسب سفارش چاپ هولوگرام مشتری در شکل ها و اندازه های مختلف برش داده و بسته بندی می کنند.


هولوگرافی یک تکنولوژی کار آمد اما گاهی ناامید کننده به نظر می رسد. تصور ذهنی بر پایه مدل “star trek”است که از تصاویر سه بعدی  تلویزیونی کمتر تخیلی به نظر می رسد. حقیقت این است که برای تمامی افراد  تصاویر محوشده ی برروی کارت های امنیتی، پاسپورت ها و دسته چک ها از ویژگی های امنیتی به شمار می آید. ساخت هولوگرام کاربردی امنیتی در همه جوامع دارد.

هولوگرافی نیز کاربردهای بسیاری دارد. یکی از کاربردهای هولوگرافی نمایش هنرهای سه بعدی در موزه هاست که قابلیت اندازه گیری بسیار دقیق با استفاده از تکنیک های خاص و ارزیابی دقیق بسته های سه بعدی در شرکت های ترابری است. اما تفاوت های میان هولوگرام های با کیفیت بالای به کار برده شده در ابزار ها و تغییرات روزانه ی کارت های شناسایی نیازمند لیزرها و ابزارهای خاص برای نمایش آن است.


اکتشافات راجش منون در مورد ساخت هولوگرام

تمامی این تحقیقات به اکتشاف راجش منون مهندس دانشگاه یوتا انجامید که که به آزمایش پروانه های آبی رنگ که در آمریکای شمالی ومرکزی یافت می شوند انجامید. رنگ چشمگیر بال های این پروانه محصول رنگدانه ی آن نیست بلکه با ساختار و ترتیب بال های آن همخوانی دارد. بال های پروانه با انعکاس نور و پراکنش آن به قسمت های متفاوت با طول موج های متفاوت و انکسار آن سبب ترکیب طول موج های متفاوت با یکدیگر می شود.

در نتیجه  با تشدید طول موج های آبی رنگ به چشم تماشاچی می رسد این در حالی است که سایر رنگ ها  یاهمدیگر را خنثی، تشدید و یا تقلیل می شوند. علاوه بر این، برخلاف هولوگرام های امروزی رنگ و ظاهر این نوع پروانه ها صرف نظر از نوع زاویه ی دیدشان یکسان باقی می مانند.

دکتر منون و هم تیمی هایش با تقلید روش های انتشار و انکسار نور بال های پروانه ها به ساخت هولوگرام های واقعی و کاربردی دست یافتند. آن ها نحوه ی عملکردشان را در مقاله ی گزارش های علمی توصیف کردند.

ساخت هولوگرام

ساخت هولوگرام توسط دکتر منون

یک هولوگرام متداول با تابش امواج اشعه ی لیزری به دو قسمت، تابش نیمی از امواج به جسم مورد هولوگرافی قرار گرفته و سپس قرار دادن تصویر ایجاد شده به وسیله ی امواج دوباره ترکیب شده بر روی نوار فوتوگرافی می باشد. نتیجه ی این عمل ایجاد الگوی تداخلی به وسیله ی امواج نامنظم می باشد. نور درخشان در این الگو و روند در صورت نیاز وارونه می گردد. در نتیجه تصویر سه بعدی از شی اصلی حاصل می گردد.

رویکرد دکتر منون نسبت به سایر روش های به کار گرفته شده متغیر می باشد. اولا: امواج به وسیله ی لیزر پخش می گردد. ثانیا: نوار و فیلم های هولوگرافی از نوع یکدست نمی باشد بالعکس صفحه ی پلاستیکی شفاف با خطوط میکروسکوپی که بر روی سطح آن شیارهایی را ایجاد کرده است ثالثا: الگوهای خطوط و شیارها محصول علم عکاسی نمی باشند بلکه نتیجه ی محاسبات رایانه ای می باشند.

دکتر منون به جای استفاده از لیزر کار خویش را با عکس های متعدد از شی مورد هولوگرافی و از زوایای متعدد آغاز کرد. هم چنین این عکس برداری ها به وسیله ی دوربین های مختص به برجسته نمایی و یا دوربین های تک کاره ی معمولی که حول زوایای متعدد به گردش در می آید صورت می گیرد.


نمونه برداری هولوگرام توسط کامپیوتر

سپس این عکس ها به درون رایانه راه پیدا می کنند. در اینجا از روش های محاسبه ای خاص برای برای تعیین توپوگرافی صفحه ی پلاستیکی که از نور برای روشن نمودن صفحه ها به کار گرفته می شود و به وجود آوردن تصاویر سه بعدی مطلوب استفاده می شود. در صورت نیاز  شیارها و خطوط موجود بر روی صفحه به عنوان مقیاس بال های پروانه مورد استفاده قرار می گیرد که از نور انکسار یافته برای تولید جلوه های ویژه به کار می گیرند.

زمانی که کامپیوتر شرحیات لازم برای محاسبه ی این مراحل را به دست آورد این نقشه ها در درون دستگاه های عکاسی سنگی (روشی که برای تولید تراشه های کامپیوتری به کارگرفته می شود ) قرار گرفته می شوند. از این دستگاه برای برای کپی برداری در نمونه های هولوگرام نیز استفاده می شود.

نتایج حاصل از این نوع عکس برداری

نتایج حاصل از این نوع عکس برداری با استفاده از نورهای معمولی حاصل گردیده است. بنابراین نیازی به استفاده از  لیزر برای بازسازی تصاویر نیست. طول موج های سفید نیز همین کارایی را دارند. حتی یک چراغ قوه نیز همین کاربرد را دارد. دکتر منون با استفاده از یک چشمه ی نور موفق شد هولوگرام با طیف های کامل رنگی با قدرت ده برابری بیش تر از نمونه های امروزی تولید کند. نمونه های جدید هولوگرامی از زوایای متعدد بدون تحریف قابل مشاهده هستند و قیمت آن ها تنها بخشی از نمونه های امروزی می باشد.

اکنون دکتر منون و هم تیمی هایش بر روی یک نوع هولوگرام که ویژگی های امنیتی را در نظر می گیرند تکیه می کنند. آن ها امیدوارند روزی موفق به ساخت فیلم های هولوگرافی  با استفاده از تلفیق دهنده های نوری که مستقیما به وسیله ی الگاریتم های ساخت هولوگرام کنترل می گردند، شوند.

اگر تمامی این افکار به واقعیت پیوند شود سپس تحقق رویاهایی همانند تلویزیون هولوگرافی امکان پذیر خواهد شد. بازار کنونی هولوگرام های امنیتی موجود را با نمونه های واضح، غیر قابل کپی برداری و قابل رویت از زوایای متعدد را جایگزین می کند.


سوالات متداول

  1. مراحل مورد نیاز برای ساخت هولوگرام چیست؟

    انتقال هولوگرام اصلی از صفحه ی مقاوم در برابر نور به نیکل
    تکثیر یک تصویر واحد از نیکل به صفحه ی پلاستیکی
    انتقال تصویر های متعدد از پلاستیک به نیکل. این فرآیند لایی اصلی نامیده می شود.
    بعد از اینکه لایی اصلی به عنوان یک نمونه ی اصلی برای بازسازی لایی کاری ها به کار گرفته شد از شکل دهی الکتریکی استفاده کنید.

  2. منظور از برجسته کاری هولوگرام چیست؟

    از مدل باریک نیکل برای چسباندن الگو از قطعه ی لایی به فویل پلاستیکی استفاده می شود. این فرآیند برجسته کاری هولوگرام نامیده می شود.

  3. تکنیک های ساخت هولوگرام کدامند؟

    تکنیک های متفاوت با نام های متفاوت برای ساخت هولوگرام اصلی وجود دارد: هولوگرام های دوبعدی، هولوگرام سه بعدی، ماتریس نقطه ای، e-beam و لیدوگرام. 

به اشتراک بگذارید :

آخرین مقالات
دیدگاه‌ها
دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

go to top