DE2144779A1

DE2144779A1 - Verfahren für die Erstellung und Rekonstruktion eines verschlüsselten Hologramms und Kennsystem mit derart verschlüsseltem Hologramm

Info

Publication number: DE2144779A1
Application number: DE19712144779
Authority: DE
Inventors: John H. Andover Mass. Ward (V.StA.)
Original assignee: Optronics International Inc
Current assignee: Optronics International Inc
Priority date: 1970-09-09
Filing date: 1971-09-08
Publication date: 1972-03-16
Also published as: JPS50101099A; FR2106402A1; US3647275A; CA971024A; DE2144779B2; FR2106402B1; GB1328629A; DE2166913A1

Description

PATENTANWALT DIPL-INQ. JOACHIM STRASSE 2144779

HANAU · ROMERSTR. 19 · POSTFACH 793 · TEL.20803· TELEQRAMME: HANAUPATENT · TELEX: 418.1782 p«t

OPTRONICS INTERNATIONAL 7· September 1971

Zo/Nie - Io 652 Seven Stuart Road

Chelmsford. Massachusetts, USA

Verfahren für die Erstellung und Rekonstruktion eines verschlüsselten Hologramms und Kennsystetn mit derart verschlüsseltem Hologramm

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren für die Erstellung und Rekonstruktion eines verschlüsselten Hologramms und auf ein Kennsystem mit zumindest einem Kennelement, welches ein unter Anwendung eines der Verfahren erstelltes Hologramm aufweist.

Dei der Vorwendung von Kreditkarten und Kennkarten treten erhebliche Probleme aufgrund verlorener, gestohlener und gefälschter Karten auf. Die allgemein verbreiteten Plastik-Kreditkarten können im Falle eines Verlustes oder eines Diebstahls sehr leicht von einor dafür nicht befugten Person benutzt werden, da dann nur die Unterschrift des rechtmäßigen Inhabers nachgemacht werden muß. Unterschrlftsplättchen

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auf diesem Kartentyp können sehr leicht ersetzt oder ausgewechselt werden, so daß sogar die Notwendigkeit der Fälschung der Unterschrift des rechtmäßigen Inhabers eliminiert wird. Hinzu kommt noch, daß die eingeprägte Information über den Namen des rechtmäßigen Eigentümers, seine Adresse und seine Kontonutnmer ausreichende Angaben für die Herstellung weiterer Ausweis-Dokumente wie beispielsweise des Führerscheins liefert.

Verschiedene Systeme wurden für die Verschlüsselung der notwendigen Kennindizes auf Kreditkarten und Kennkarten vorge-P schlagen. Es ist eine Anzahl von elektromagnetischen Systemen bekannt, die eine magnetische Verschlüsselung anwenden. Auch aus der Optik sind Verschlüsselungs- und Entschlüsselungstechniken in großer Zahl bekannt.

Obwohl eine Anzahl der bekannten optischen Systeme eine verhältnismäßig sichere Verschlüsselung und Entschlüsselung bieten, weisen sie verschiedene praktische Probleme auf, welche sie bis zum heutigen Tage von der Anwendung bei Kredit- und Kennkarten ausgeschlossen haben. Ein bekanntes faseroptisches Bildverschlüsselungssystem liefert eine gute Verschlüsselung der Dilder, hat jedoch den Nachteil, daß die fc Vielfach-Entschlüsselungsstationen, die bei einem Kreditkartensystem erforderlich sind, die Kosten der Reproduktion aufgrund der Vielzahl der faseroptischen Bündel zum Entschlüsseln zu groß sind, um einen wirtschaftlich vertretbaren Einsatz zuzulassen. Auf der anderen Seite erfüllt eine Anzahl von Systemen die Anforderung nach annehmbaren Kosten für das Kreditkarten-System, weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie nicht die geforderte Sicherheit besitzen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein sicheres Kennsystem für Personen, Gegenstände, Dokumente und dergleichen zu schaffen, wobei die verwendeten Kennindizes auf der

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Xredit- oder Kennkarte nicht sichtbar sind und die Entschlüsselimgseleniento in ausreichender Menge bei verhältnismäßig niedrigen Kosten unter kontrollierten Sicherheitsvorschriften hergestellt werden können. Insbesondere ist es auch die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren zu schaffen, mit deren Hilfe verschlüsselte Hologramme erstellbar und reproduzierbar sind, welche in dem Kennsystem verwendet werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, bei dem ein zumindest teilweise kohärentes Lichtstrahlenbündel erzeugt wird, das air.plitudenmäßig in ein Referenz- und ein Objekt-Lichtstrahlenbündel geteilt wird, wobei das Referenz-Lichtstrahlenbündel dui'ch die Einführung von willkürlichen Gangunterschieden verzerrt wird, die mit Hilfe eines Strahlenverzerrers erhalten werden, ferner ein lichtempfindliches Element so angeordnet ist, daß es zumindest einen Teil des verzerrten Referenz-Lichtstrahlenbündels empfängt, wobei der Strahlenverzerrer auf das lichtempfindliche Element abgebildet wird und ein Objekt mit dem Objekt-Lichtstrahlenbündel bestrahlt wird und zumindest ein Teil des durch das Objekt abgewandelten Lichtes auf das lichtempfindliche Element gerichtet ist, wobei das Licht ausreichend kohärent in bezug auf das Referenz-Lichtstrahlenbündel ist, um ein Interferenzbild auf dem lichtempfindlichen Element zu erzeugen.

Die Rekonstruktion des verschlüsselten Hologramms, welches durch die Einführung von willkürlichen Gangunterschieden in dem Referenz-Lichtstrahlenbündel mittels eines Strahlenverzerrers bei der Erstellung des Hologramms verschlüsselt wird, löst ein Verfahren dadurch, daß ein Strahlenbündel mit zumindest teilweise kohärentem Licht erzeugt wird, wobei die gleichen willkürlichen Gangunterschiede in dem Referenz-Lichtstrahlenbündel mittels des gleichen oder eines identischen Strahlenverzerrers eingeführt werden, des weiteren ein Bild des Strahlenverzerrers erzeugt wird, und daß ferner das verschlüsselte Hologramm an der Stelle des fokussierten Bildes des Strahlenverzerrers angeordnet wird und anschließend das verschlüsselte Hologramm zur Erzeugung eines holographischen Bildes weitergeleitet wird.

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Die Aufgabe der Schaffung eines Kennsystems unter Verwendung von Hologrammen, die mit Hilfe der voranstehend beschriebenen Verfahren erstellt bzw. rekonstruiert werden, wird dadurch gelöst, daß ein verschlüsseltes Hologramm auf einem Träger des Kennelementes angeordnet ist, wobei das verschlüsselte Hologramm in holographischer Form Kennindizes enthält und daß ferner Vorrichtungen für die Rekonstruktion des Hologramms vorgesehen sind. Diese Vorrichtungen für die Rekonstruktion des .Hologramms schließen vorteilhafterweise Einrichtungen für die Sichtbarmachung des rekonstruierten Hologramms ein.

Das Kennsystem verwendet verschlüsselte Hologramme, die die Kennindizes in verschlüsselter holographischer Form beinhalten. Es ist ein Vorteil des Kennsystems, daß die herkömmlichen holographischen Techniken für die Rekonstruktion des verschlüsselten Hologramms versagen, da eine willkürliche optische Verschlüsselung und Entschlüsselung des Hologramms angewendet wird.

Weitere Vorteile der Erfindung sind dadurch gegeben, daß das Kennsystem mit den üblichen Plastik-Kreditkarten vereinbar ist und daß die Kreditkarten, welche ein verschlüsseltes Hologramm enthalten, in ihren Kosten nur geringfügig höher liegen als die zur Zeit verwendeten, geprägten Plastik-Kreditkarten. Die Kennindizes werden vorteilhafterweise in dem Hologramm mittels eines Strahlenverzerrers verschlüsselt, der willkürliche Gangunterschiede entweder im Referenzstrahl oder im Objektstrahl während der Erstellung des Hologramms herbeiführt.

Der Strahlenverzerrer erzeugt die willkürlichen Ganguntorschiode durch die Modifikation des Lichtstrahles entweder bei dessen Durchgang oder dessen Reflexion durch den Strahlenverzerrer. Im ersten Fall ergibt sich die Strahlenveränderung aufgrund willkürlicher Oberf lächendef orniationen oder aufgrund willkürlicher Änderungen des Brechungsindex des Verzerrers. Im zweiten Pail führt die willkürliche Verformung der reflektierenden Oberfläche des Verzerrers die zufälligen Gangunterschiede im Lichtstrahlonbündel herbei.

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Die Rekonstruktion des verschlüsselten Hologramms wird durch die Anwendung des gleichen oder eines identischen Strahlenverzerrers erreicht. Um sowohl gleichförmige als auch maximale Beleuchtungsintensität zu erhalten, wird der Strahlenverzerrer auf das verschlüsselte Hologramm durch ein afokales Linsensystem während der Erstellung und der Rekonstruktion des durch den Referenzstrahl verschlüsselten Hologramms abgebildet.

Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Verfahren und des Kennsystems der vorliegenden Erfindung werden an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert:

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Kennelement, wie beispielsweise eine Kreditkarte, die ein kodiertes Hologramm mit den Kennindizes enthält,

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1, mit einem auf der Kreditkarte angeordneten kodierten Hologramm, geschützt durch einen durchsichtigen, geschichteten Belag,

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein weiteres Kennelement, welches sichtbare Angaben und andere kodierte Daten, wie einen Magnetstreifen und ein optisches Muster, aufweist,

Fig. 4 ein Flußdiagramm über die Herstellung eines Strahlenverzerrers oder einer Kodierplatte zur Verschlüsselung des Hologramms,

Fig. 5 eine Schnittansicht einer Strahlenverzerrer-Schablone und des ausgeformten Strahlenverzerrers,

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Fig. 6 in schematischer Ansicht die Herstellung eines kodierten Hologramms, wobei das Referenz-Strahlenbündel verzerrt wird,

Fig. 7 eine schematische Ansicht der Rekonstruktion des nach dem Verfahren gemäß Fig, 6 erstellten Hologramms ,

Fig. 8 eine schematische Ansicht über das Erstellen eines kodierten Hologramms, wobei das Objektstrahlenbünk del verzerrt wird,

Fig. 9 eine weitere schematische Ansicht über die Rekonstruktion des nach dem Verfahren gemäß Fig. 8 erstellten kodierten Hologramms und

Fig. Io eine schematische Ansicht eines weiteren Beleuchtungssystems unter Verwendung einer inkohärenten Lichtquelle.

In den Fig. 1 und 2 ist in Draufsicht und im Querschnitt ein Kennelement Io dargestellt. Das Kennelemeat umfaßt einen Träger 12 und ein verschlüsseltes Hologramm Ik, welches in ko-" dierter, holographischer Form die Kennindizes enthält, wie beispielsweise den Namen, die Adresse, die Unterschrift und die Fotografie einer Person. Da die Kennindizes holographische Form aufweisen, können sie durch eine bloße Betrachtung der Karte nicht ausgenommen werden. Das kodierte Hologramm 14 und die Kennindizes werden durch Verfahren ©ntsdilUsselt, die nachstehend noch näher beschrieben werden« um eine positiv® Identifizierung des Inhabers an der Anwendungsstelle zu ermöglichen. Als Kennelement Io können unter anderem diverse Ausweise wie eine herkömmliche Kreditkarte, eine Identitätskarte für einen Personenzugeng, verschiedene Arten von Dokumenten, Eigentumsgegenständen u. ä. vorgesehen sein« Es ist

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verständlich, daß das Kennsystem der vorliegenden Erfindung
geeignet ist, ein Kennelement für jede Art von Gegenstand zu schaffen, auf welchem ein kodiertes Hologramm befestigt werden kann. Mit der Bezeichnung "Kennindizes¹¹ ist jede Art von Identifikationsangaben gemeint. So besteht beispielsweise im Falle einer Kreditkarte die Minimalangabe im wesentlichen aus dem Inhabernamen, seiner Unterschrift und vorteilhafterweise aus seiner Fotografie. Zusätzlich können noch weitere Informationen bezüglich der Inhaberadresse, der Kontonummer, Kreditgrenzen, Anzahl der Karten usw. als Teile der in dem Hologramm verschlüsselten Kennindizes enthalten sein. Für Gegenstände aus dem persönlichen Besitz, wie beispielsweise Automobile, können die Kennindizes die Motor-, die Chassis-,
Modellnummern und Herstellungsdaten umfassen·

Es ist aus der vorangehenden Beschreibung des Kennelements ersichtlich, daß dieses Element nicht unbedingt irgendwelche sichtbare verständliche Angabe aufweisen muß. Es kann jedoch im Falle einer Kreditkarte erwünscht sein, zumindest einige
sichtbare Angaben bezüglich des Betriebes oder sonstiger Organisationen, welche die Kreditkarten angegeben haben, anzubringen. So erscheint beispielsweise in Fig. 1 ein Namen 16
des die Karte ausgebenden Betriebs in gedruckter Form auf der Fläche des Kennelements Io.

Verschiedene Befestigungsarten können für die Anbringung des kodierten Hologramms Ik auf dem Träger 12 des Kenne lenient s
vorgesehen sein. Eine dieser Methoden ist in Fig. 2 dargestellt, in welcher der Träger 12 eine Öffnung 18 zeigt, die sich zu
einer Schulter 2o erweitert, die das Hologramm Ik aufnimmt.
Das kodierte Hologramm Ik wird mit Hilfe eines geeigneten
Klebemittels 22 auf der Öffnungsschulter 2o befestigt. Vorzugsweise sind zwei durchscheinende Schutzbeläge 2k an den beiden Seiten des Trägers 12 geschichtet, um das Hologramm Ik abzuschirmen gegen Verschleiß und vor L inweit schaden zu schützen. Die Halteanordnung getnüli Fig. 2 i«?t insbesondere für Hologramme

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geeignet, welche aufgrund der Durchstrahlung mit Licht rekonstruiert werden. Bei einer Wiedererstellung des Hologramms durch Reflexion des Lichtes an dem Hologramm kann dieses direkt auf dem Träger 12 - wie in Fig. 3 dargestellt - angeordnet werden. .

Das in Fig. 3 dargestellte Kenneleinent zeigt in bezug auf die sichtbare, erkenntliche Information auf dem Träger eine Anzahl von Änderungen, ebenso wie weitere Arten von Informationsverschlüsselung. Der Träger 12 besteht aus einer herkömmlichen Plastik-Kreditkarte, in welche der Name 26 des Eigentümers eingeprägt ist.

Zusätzlich enthält die Kreditkarte einen Magnetstreifen 28 zur magnetischen Verschlüsselung weiterer Kennangaben. Ein ähnliches Verschlüsselungssystern unter Anwendung eines optischen Kodierbildee 3o kann gleichfalls auf der Karte angeordnet sein. Die magnetischen und optischen Verschlüsselungstechniken sind bekannt und werden daher nicht näher beschrieben.

Das in dem Kennsystem der vorliegenden Erfindung angewandte Hologramm ist so verschlüsselt, daß eine einfache Rekonstruktion des Hologramms durch bekannte holographische Techniken aufgrund der dabei auftretenden Verbreiterung der Kennindizes verhindert wird. Eine Vorschlüsselungsplatte oder ein Strahlenverzerrer wird bei der Verschlüsselung der Keimindizes in das Hologramm angewandt. Derselbe oder ein identischer SirahJonverzerrer findet während des Rekonstruktionsvorgangs zur Ilorstellung des holographischen Bildes der Kujiiiiridizes Anwendung. Ό ta maximale Sicherheit für das Keimsystom au ge wähl* J ois ten, verzerrt der Strahlenverzerrer das Keimindizesbild mit Hilfe von rein optischen Vorrichtungen .in einer willkürlichen V.'oise. Die vorliegende Erfindung macht nicht uobratich von den erheblich weniger sicheren, von Komputern erzeugtem Verschliissolungsscheniata anderer Keimsystoiue.

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Eine Möglichkeit zur Herstellung des Strahlenverzerrers mit einem zufälligen bzw. willkürlichen Schlüssel ist im Flußdiagramm gemäß Fig. k und im Ouerschnitt nach Fig. 5 gezeigt. Ein Metallblech 32, beispielsweise aus Aluminium, weist ein über die Oberfläche verteiltes Muster von Vertiefungen auf. Die Vertiefungen oder Einkerbungen in die Aluminiumplatte können per Hand mit einer Pinne gehämmert werden. Wahlweise können auch Stahlkugeln mit einer willkürlich streuenden Büchse auf die Platte abgefeuert werden. Nach der Ausbildung des vertieften Metallblechs wird das willkürlich geformte Oberflächenmuster für das Gießen einer Plastik-Verschlüsselungsplatte oder eines Strahlenverzerrers 3^ verwendet. Nach hinreichender Abkühlung des Plastikmaterials können die Metallplatte 32 und die Verschlüsselungsplatte oder der Strahlenverzerrer 3^ - wie in Fig. 5 gezeigt - voneinander getrennt werden.

In den Fig. 6 bis Io sind schematisch verschiedene Systeme für die Erstellung und die Rekonstruktion des kodierten Hologramms der vorliegenden Erfindung dargestellt. Bevor die in den Fig. 6 bis Io gezeigten Systeme näher erläutert werden, wird auf den Stand der Technik über kodierte Hologramme verwiesen, wie er aus den folgenden Veröffentlichungen bekannt ist:

"Hologram Imagery Through Diffusing Media", Letters to the Editor, Leith and Upatneiks, Journal of the Optical Society of America, Vol. 56, No. 'i, April, 1966 at Page 52 3}

"Resolution-Retrieving Compensation of Source

Effects by Correlative Resolution in IIigh-

Hosolution Holography",

Stroke et al, Physics Letters.

Vol. 18, No. 3, September 1, I965, Seiten 2?4 - 275}

"Holography"

DeVelis and Reynold«, Afidison Wesley Publishing Company, Inc.,

Reading, Massachusetts, 19&7·

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Die Erstellung des kodierten Hologramms l4 kann durch das Einführen des Verschlüsselungsmusters oder der Strahlenbündelverzerrung entweder im Referenzstrahlenbündel - wie in Fig. 6 gezeigt - oder im Objektstrahlenbündel - wie in Fig. ö dargestellt - erfolgen. In Fig. 6 bildet ein herkömmlicher Laser eine Quelle für kohärentes Licht. Das von dem Laser 36 ausgesandte Lichtstrahlenbündel wird durch eine Zerstreuungslinse 38 vor dem Auftreffen auf eine Bündelaufspaltvorrichtung 4o aufgefächert. Die Amplitude dieser Bündelaufspaltvorrichtung teilt das kohärente Lichtstrahlenbündel in ein Referenzstrahlenbündel 42 und ein Objektstrahlenbündel 44 auf· Das Referenzstrahle nbündel 42 passiert eine Sammellinse 46, welche mit der Zerstreuungslinse 38 einen Kollimator 48 für das Referenzstrahlenbündel 42 bildet« Der voranstehend beschriebene Strahlenverzerrer 34 ist in dem Strahlengang des Referenzstrahlenbündels 42 angeordnet, um willkürliche Gangunterschiede einzuführen. Der Strahlenverzerrer 34 wird durch ein Linsensystem 5o aus zwei identischen Linsen 52 auf ein lichtempfindliches Element 54 abgebildet. Die identischen Linsen 52 sind in einem Abstand gleich der doppelten Brennweite 2f voneinander angeordnet, um ein afokales Linsensystem zu bilden.

Das Objektstrahlenbündel 44 ist auf einen Spiegel 56 gerichtet, von dem es reflektiert wird und eine Zerstreuungslinse 58 durchsetzt, um auf ein zusätzlich zerstreuendes Element 60 aufzutreffen. Das zerstreute Licht von dem Diffusor 60 trifft auf ein Objekt oder eine Auftreffplatte 62 auf, walche die voranstehend erwähnten Kennindizes exxthält. Das Objekt 62 kann entweder klar durchscheinend oder matt durchschimmernd sein und - falls es erwünscht ist - selbststrahlend, wie beispielsweise ein Papier mit verhältnismäßig rauher Oberfläche. Eine Sasnmel" linse 64 bildet das Objekt 62 durch das lichtempfindliche Element 54 hindurch ab, indem es ein DiId 66 des Objektes hinter dem lichtempfindlichen Element 54 darstellt. Das Objektstrahlenbündel besitzt hinreichende Kohärenz bezüglich des

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Referenzstrahlenbündels, um ein holographisches Interforenzbild auf dein lichtempfindlichen Element 5¹I abzubilden.

Es iat selbstverständlich und für den Fachmann auf dem Gobi'ot der Holographie ersichtlich, daß die optischen Wegstrecken für das Referenz- und das Objektstrahlenbündel im wesentlichen die .gleichen sind, unter der Voraussetzung, daß die willkürlich eingeführten Gangunterschiede durch den Strahlenverzerrer Jk zur Erzeugung des Hologramms vernachlässigbar sind. Aus Gründen der besseren Übersicht wurden in dein Referenzstrahlenbündel der Fig. 6 und 8 dio die optische Wegstrecke kompensierende "Absetzung¹¹ weggelassen.

Das in Fig. 6 dargestellte schematischo System zeigt die Verwendung eines durchscheinenden Strahlenverzerrers 3^t der im Referenzstrahlenbündel die willkürlichen Ganguntersiiiede einführt, die infolge der unsystematischen Oberflächenverforuiungen des Strahlenverzerre rs 3^ entstehen. Wahlweise können auch im Falle eines lichtdurchlässigen Strahlenverzerrers die willkürlichen Gangunterschiede durch eine wahllose Änderung des Breclmngsindexes des Strahlenverzerrers erzielt werden. Diese Art von Strahlenverzerrer kann derart hergestellt werden, daß zuerst ein lichtempfindliches Teil mit einem Licht willkürlicher Intensität bestrahlt wird, dann das bestrahlte Bild entwickelt und zuletzt das Bild in bekannter Weise gebleicht wird, fcs ist auch ersichtlich, daß die willkürlichen Gangunterschiede im Referenzstrahlenbündel durch Reflexion des Strahlenbündels über einen Strahlenverzerrer erzielt werden kann, wenn dieser willkürliche Oberflächenverformungen an seiner reflektierenden Oberfläche, wie beispielsweise die Metallplatte 32, aufweist.

Die Rekonstruktion des kodierten Hologramms, welches mit Hilfe dos in Ils· 6 gezeigten Systems erstellt wird, ist in Fig. 7 mit den gleichen Bezu£szahl«n für die identischen Bauteile

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der Fig. 6 dargestellt. Das Hologramm 54 wird in der fokussierten Abbildung des Strahlenverzerrers 34 angeordnet, die durch das afokale Linsensystem 5o erzeugt wird. Das Hologramm wird dann eingestellt, um ein holographisches Bild auf einem Schirm 68 zu erhalten.. Wenn das Hologramm 54 mit einem lichtreflektierenden Material überzogen ist, wird das holographische Bild in eine durch die Bezugszahl 7o angezeigte Stellung abgebildet.

Das rekonstruierte holographische Bild, welches die Kennindizes enthält, kann auf verschiedene Weise verwendet werden. Für Anwendung bei Kreditkarten, bei denen normalerweise das rekonstruierte Bild an der Einkaufsstelle abgebildet wird, kann das in Fig. 7 gezeigte System mit dem Schirm 68 für ein visuelles Bild des rekonstruierten holographischen Bildes vorgesehen werden. Bei der Anwendung in der Datenverarbeitung kann der Schirm 68 aus einer Matrix von Photodetektoren bestehen, welche das rekonstruierte holographische Bild in ein elektrisches Signal für die nachfolgende Weiterverarbeitung durch herkömmliche Datenverarbeitungsanlagen umwandeln.

Wie schon voranstehend im Zusammenhang mit dem System nach Fig. 6 erwähnt wurde, kann ein optischer Diffuser 6o zum Zerstreuen des Objektstrahlenbündels, der das Objekt 62 beleuchtet, benutzt werden. Der Anwendungszweck eines derartigem Diffusere 6o besteht darin, die unter Umständen mögliche ."okonstruktion des Strahlenverzerrers auf der Verschlüsselungsplatte 3^ unter Verwendung des Objektstrahlenbündels als ein Referenzstrahlenbündel zu verhindern. Dies bedeutet, daß durch die Anwendung des Diffusere 6o der Strahlenverzerrer 34 verborgen bleibt. Diese Anordnung gewährleistet eine maximale Sicherheit für das verschlüsselte Hologramm-System.

Der Diffuser 6o kann aus einer Vielzahl geeigneter Materialien, wie beispieleweise Mattglas, ausgewählt werden. Bei der Verwendung von Mattglas empfiehlt es sich, die Lichtstreuungseigenschaften des Mattglases durch das Aufbringen eines Überzuges

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auf der Mattglasoberfläche in Form eines dünnen Films aus lichtdurchlässigem Wachs oder weißer, natürlicher Vaseline teilweise zu reduzieren.

Das verschlüsselte Hologramm des Kennsystems der vorliegenden Erfindung kann - wie voranstehend erwähnt - ebenso durch Verschlüsselung des Objektstrahlenbündels anstelle des Referenzstrahlenbündels erhalten werden. Diese Methode der Hologramm-Erstellung ist in Fig. 8 dargestellt, in welcher wieder die gleichen Bezugszahlen für die Kennzeichnung identischer Komponenten verwendet werden.

Die Zerstreuungs- und Sammellinsen 38 bzw. 46 bilden einen Kollimator 48, der ein Strahlenbündel kollimierten, kohärenten Lichtes vom Laser 36 auf das lichtempfindliche Element 5^ projiziert. In bevorzugter Weise wird das Objektstrahlenbündel durch den zusätzlichen Diffuser 60 zerstreut, bevor die Kennindizes auf dom Objekt 62 bestrahlt werden. Das das Objektstrahlenbündel verschlüsselnde System ist in Fig. 8 mit einem lichtdurchlässigen Strahlenverzerrer Jk dargestellt. Es ist jedoch selbstverständlich, daß der Strahlenverzerrer 34 auch eine reflektierende Oberfläche aufweisen kann, welche willkürliche Oberflächendeformationen wie die Metallplatte 3<ί besitzt. Es ist ersichtlich, daß die Länge der optischen Wegstrecken für das Referenz- und das Objektstrahlenbündel unter der Voraussetzung, daß die willkürlichen durch den Strahlenverzerrer eingeführten Gangunterschiede vernachlässigbar sind, gleich groß sind, um die für die Erstellung des Hologramme auf dem lichtempfindlichen Element 54 erforderliche Kohärenz zu erhalten.

Fig. 9 zeigt das Lese- oder Rekonstruktionssystem für das bezüglich des Objektstrahlenbündels kodierte Hologramm, welches durch das in Fig. 8 dargestellte System verschlüsselt ist. Für die gleichen Komponenten wurden wieder die gleichen Bezugszahlen verwendet.

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Wie die Fig. 8 und 9 zeigen, ist die Entfernung zwischen dem Hologramm 14 und der Bildlinse 64 in beiden Darstellungen die gleiche. Ebenso ist die Distanz zwischen der Abbildungslinse 64 und dem Strahlenverzerrer 34 in dem Hologramm-Erstellungssystem der Fig. 8 genauso groß wie die Entfernung zwischen der Abbildungslinse 64 und dem Strahlenverzerrer 34 in dem Rekonstruktionssystem nach Fig. 9. Entsprechend gleichgroße Abstände liegen auch zwischen dem Strahlenverzerrer 34 und dem Objekt 62 und dem Strahlenverzerrer 34 und dem Abbildungsschirm oder der Photodetektor-Matrix 6ö.

In den holographischen Herstellungs- und Rekonstruktionssystemen nach den Fig. 6 bis 9 ist jeweils ein Laser 36 als Lichtquelle vorgesehen. Dabei umfaßt die Bezeichnung "Licht" infrarote, sichtbare und ultraviolette Strahlung. Es ist selbstverständlich auch möglich, eine inkohärentes Licht erzeugende Quelle 72, wie in Fig. Io gezeigt, zu verwenden. Das inkohärente Licht der Lichtquelle 72 wird durch ein Filter ?4 bis auf eine einzige Wellenlänge ausgefiltert. Eine Sammellinse 76 konzentriert das gefilterte Licht in Form einer Punktquelle auf einem Leuchtschirm 78. Der Schirm 78 enthält eine Öffnung 80, die als Punktquelle für eine Sammellinse 82 dient. Die von der Punktquelle ausgehende Strahlung wird bezüglich der Amplitude in das Objekt- und Referenzstrahlenbündel durch Anordnung der Strahlenaufspaltvorrichtung 4o zwischen dem Schirm 73 und der Sammellinse 82 aufgeteilt. Wahlweise kann die Strahlenaufspaltvorrichtung 4o auch nach der Sammellinse 82 angeordnet sein. Das durch die Öffnung 80 austretende Licht einer einzigen Wellenlänge besitzt genügend Kohärenz, um die Bildung eines Hologramms bei einem der in den Fig. 6 bis 9 dargestellten Anordnungen zu ermöglichen. Es kann daher das in Fig. Io gezeigte Beleuchtungssystem mit inkohärentem Licht anstelle des Laser-Lichtsysteins gemäß den Fig. 6 bis 9 gesetzt werden.

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Wie aus der vorangehenden Beschreibung der Erfindung ersichtlich ist, besteht Tür das Kennsystem mit verschlüsseltem Holo· gramnj ein breiter Anwendungsbereich, wobei dieses ohne Abweichung von dem in den Ansprüchen offenbarten Erfindungsgedankcn abgewandelt werden kann.

Ansprüche:

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Claims

Ansprüche

1. Verfahren für die Erstellung eines verschlüsselten Hologramms, dadurch gekennzeichnet, daß ein zumindest teilweise kohärentes Lichtstrahlenbündel erzeugt wird, das amplitudenmäßig in ein Referenz- und ein Objekt-Lichtstrahlenbündel geteilt wird, wobei das Referenz-Lichtstrahlenbündel durch die Einführung von willkürlichen Gangunterschieden verzerrt wird, die mit Hilfe eines Strahlenverzerrers erhalten werden, daß ferner ein lichtempfindliches Element so angeordnet ist, daß es zumindest einen Teil des verzerrten Referenz-Lichtstrahlenbündels empfängt, wobei der Strahlenverzerrer auf das lichtempfindliche Element abgebildet wird und ein Objekt mit dem Objekt-Lichtstrahlenbündel bestrahlt wird und daß zumindest ein Teil des durch das Objekt abgewandelten Lichtes auf das lichtempfindliche Element gerichtet ist, wobei das Licht ausreichend kohärent in bezug auf das Referenz-Lichtstrahlenbündel ist, um ein Interferenzbild auf dem lichtempfindlichen Element zu erzeugen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Objekt-Lichtstrahlenbündel zuerst zerstreut und dann das Objekt zumindest mit einem Teil des zerstreuten Objekt-Lichtstrahlenbündels bestrahlt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Strahlemverzerrer auf dem lichtempfindlichen Element durch ein afokales Linsensystem abgebildet wird.

k. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Objekt selbst das Objektlichtstrahlenbündel zerstreut.

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5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenz-Lichtstrahlenbündel durch einen Strahlenverzerrer hindurchgeht, der willkürliche Oberflächendeformationen aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die willkürlichen Oberflächendeformationen des Strahlenverzerrers durch die Ausformung des Strahlenverzerrers in einer Form mit unregelmäßigen Oberflächendeformationen erhalten werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Referenz-Lichtstrahlenbündel von einem Strahlenverzerrer reflektiert wird, der auf der reflektierenden Oberfläche willkürliche Oberflächendeformationen aufweist.

8· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Referenz-Lichtstrahlenbündel einen Strahlenverzerrer durchsetzt, der willkürliche Veränderungen des Brechungsindexes aufweist.

9. Verfahren für die Erstellung eines verschlüsselten Hologramms , dadurch gekennzeichnet, daß ein Strahlenbündel mit zumindest teilweise kohärentem Licht erzeugt wird, welches amplitudenmäßig in ein Referenz- und ein Objekt-Lichtstrahlenbündel aufgeteilt wird, wobei das Referenz-Lichtstrahlenbündel durch Einführung von willkürlichen Gangunterschieden verzerrt wird, daß ferner ein lichtempfindliches Element angeordnet ist, um zumindest einen Teil des verzerrten Referenz-Lichtstrahlenbündels aufzufangen, des weiteren das Objekt-Lichtstrahle nbUndel zerstreut wird, wobei ein Objekt derart angeordnet ist, daß es zumindest von einem Teil des zerstreuten Objekt-Lichtstrahlenbündels bestrahlt wird und

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daß schließlich ein Teil des durch das Objekt modifizierten Lichtes auf das lichtempfindliche Element gerichtet ist, wobei das Licht ausreichend kohärent in bezug auf das Referenz-Lichtstrahlenbündel ist, um ein Interferenzbild auf dem lichtempfindlichen Element zu erzeu gen ·

Io. Verfahren für die Erstellung eines verschlüsselten Hologramms , dadurch gekennzeichnet, daß ein Strahlenbündel mit zumindest teilweise kohärentem Licht erzeugt wird, das amplitudenmäßig in ein Refe-

^ renz- und ein Objekt-Lichtstrahlenbündel aufgeteilt wird,

wobei ein lichtempfindliches Element vorgesehen ist, um zumindest einen Teil des Referenz-Lichtstrahlenbündels aufzufangen, des weiteren das Objekt-Lichtstrahlenbündel zerstreut wird, daß ferner ein von zumindest einem Teil des zerstreuten Objekt-Lichtstrahlenbündels zu bestrahlendes Objekt angeordnet ist, wobei zumindest ein Teil des modifizierten Objekt-Lichtstrahlenbündels durch die Einführung von willkürlichen Gangunterschieden verzerrt wird, und daß schließlich zumindest ein Teil des verzerrten Objekt-Lichtstrahlenbündels auf das lichtempfindliche Element gerichtet ist, wobei das verzerrte Licht ausreichend kohärent in bezug auf das Referenz-Licht-

ψ strahlenbündel ist, um ein Interferenzbild auf dem lichtempfindlichen Element zu erzeugen.

11. Verfahren für die Rekonstruktion eines verschlüsselten Hologramms, welches durch die Einführung von willkürlichen Gangunterschieden in dem Referenz-Lichtstrahlenbündel mittels eines Strahlenverzerrers bei der Erstellung des Hologramms verschlüsselt wird, dadurch gekennzeichnet , daß ein Strahlenbündel mit zumindest teilweise kohärentem Licht erzeugt wird, wobei die gleichen willkürlichen Gangunterschiede in dem Referenz-Lichtstrahlenbündel mittels des gleichen oder eines

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identischen Strahlenverzerrers eingeführt werden, des weiteren ein Bild des Strahlenverzerrers erzeugt wird, und daß ferner das verschlüsselte Hologramm an der Stelle des fokueslerten Bildes des Strahlenverzerrers angeordnet wird und anschließend das verschlüsselte Hologramm zur Erzeugung eines holographischen Bildes weitergeleitet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild des Strahlenverzerrers mittels eines afokalen Linsensystems entworfen wird.

13· Kennsystem mit zumindest einem Kennelement, welches ein unter Anwendung eines der Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12 erstelltes Hologramm aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein verschlüsseltes Hologramm (14) auf einem Träger (12) des Kennelements angeordnet ist, wobei das verschlüsselte Hologramm in holographischer Form Kennindizes enthält und daß ferner Vorrichtungen für die Rekonstruktion des Hologramms vorgesehen sind.

14. Kennsystem nach Anspruch 13, dadurch gekenn· ze i chne t, daß die Vorrichtungen für die Rekonstruktion des Hologramms Einrichtungen für die Sichtbarmachung des rekonstruierten Hologramms einschließen.

15. Kennsystem nach Anspruch I3, dadurch gekennzeichnet , daß als Kennelement eine Kennkarte (Io) mit einem Träger (12) vorgesehen ist, auf dem das verschlüsselte Hologramm (14) angeordnet ist, welches Kennindizes in holographischer Form aufweist.

16. Kennsystem nach Anspruch I5, dadurch gekennzeichnet , daß der ebene Träger (12) der Kenn-

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karte (ίο) eine Öffnung (18) aufweist, wobei das verschlüsselte Hologramm (14) auf dem Träger (12) so angeordnet ist, daß zumindest ein Teil des Hologramms (lk) durch die Öffnung (iß) sichtbar ist.

17· Kennsystem, nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Seite des in die Kennkarte (lo) eingelassenen verschlüsselten Hologramms (l4) ein lichtdurchlässiges, schützendes ebenes Element (2k) angeordnet und auf dem Träger (12) befestigt ist.

l8. Kennsystem nach Anspruch 15» dadurch gekenn zeichnet, daß das in die Kennkarte eingelassene verschlüsselte Hologramm (l4) lichtreflektierend ausgebildet ist.

19· Kennsystem nach Anspruch 15» dadurch gekennz e i chne t, daß die Kennindizes zumindest den Namen des Eigentümers, seine Unterschrift und seine Photographie umfassen.

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