专利名称：光学机器可读信息载体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学机器可读信息载体，该种类载体由一个至少包括两个保护层的塑料层压板构成，那些保护层带有作为光学标记布置在其间的压花的显微精细浮雕结构。
这种光学机器可读信息载体可以用于任何种类的标识物品，例如证件、票据、钥匙、执照之类。
一种上述种类的光学机器可读信息载体从欧洲专利申请EP568186A2可知。该信息载体在一个位置携带着具有一种光衍射效应的安全标志或标记(或标签)。为了识别一个物品，从一组不同的安全标志或标记中选择安全标志或标记并把它们的预定数目个别地粘接于该物品。在它们的组合中，那些以预定的数目并以正确的顺序粘接于该物品的安全标志或标记提供一个能以反射方式或透射方式读出的光学识别密钥。
瑞士专利说明书No.594935公开了一种信息载体形式的证件，其中布置了多个可由机器光学地读出的平行行，这些行带有许多其边缘处互不邻接的面积或区域。每个区域有一个带光衍射效应的标记，该标记压花于该证件的基片并代表一个二进制数字(位)的值，其位值取决于该区域在该行中的相对布置。通过把多个位组成组，该信息可以编码成带一个检错码以便识别依次交替的诸标记。一个时钟径迹(时标道提高了所存储信息被读出的安全性，该时钟径迹与之平行并可光学地读出，而且包括一些互不挨靠的区域，带有一些有光衍射效应的标记。
从瑞士专利说明书No.616254得知的带有周期性重复特征的该时钟径迹在阅读器中产生一个信号时序，从该信号时序能识别沿该时钟径迹的瞬时阅读方向。
瑞士专利说明书No.605146描述在局部加热的作用下一个具有光衍射效应和压花于塑料表面的浮雕图形在受热部位如何以这样一种方式变化，即恢复在该压花工序之前该压花塑料表面所呈现的结构。
带有光衍射效应的该浮雕图形可以根据欧洲专利申请EP401466A1镶铸于塑料层压板。在美国专利说明书No.4856857中可找到关于可用于制作的材料的综述。
当前技术水平受以下缺点之害，即光学机器可读信息载体或者卷入包括个别压花要素或易于分离的要素的编码，或者作为一个证件它们不宜放在需防卫的物品上。
本发明的目的在于提供一种用于信息条款的紧凑的廉价的存储媒体，该媒体可以靠机器一次性写入并可以靠机器重复地光学读出，而且该媒体以很高的确定度揭露伪造该信息的企图。
根据本发明，靠以下特征来实现规定的目的在一个信息径迹(信息道)中布置至少两个平行带，那些平行带中的每一个在其整个表面上有一种光学标记；那些平行带上的那些光学标记就显微精细浮雕结构的光栅参数和衍射特性而论不同；以及为了写入一条信息可以靠能量的操作不可逆地改变该信息径迹的光学性质而不破坏该塑料层压板的表面。该发明的发展在所附权利要求书中提出。
下文对照诸附图更详细地描述本发明的诸实施例，附图中
图1表示带有用于光学标记的阅读器的存储媒体；图2表示一种光学信息载体；图3表示带有方向检测时钟径迹或标志径迹的该光学信息载体；图4表示一个写/读装置；图5表示带有所存储信息的该光学信息载体；图6表示一个条形码；图7表示用来阅读该光学信息载体的装置；图8表示一个带有一把钥匙的系统；以及图9表示一个通行卡。
在图1中标号1代表一个存储媒体的塑料层压板，该层压板包括两个保护层2和3，这些保护层带有在它们的公共界面4处压花的显微精细浮雕结构5，该浮雕结构作为一个衍射光栅的效应取决于线的间距、轮廓和方位诸参数。通过借助于热模在保护层2、3之一中对该浮雕结构5压花来制作光学标记6。需压花的保护层2或3最好在压花工序之前呈现一种无光泽结构。塑料层压板1可以制成不同形式，其中一种由该图中的例子表示。塑料层压板1的一个表面被用一种粘合材料涂布其整个表面，形成一个粘合层7，以便该存储媒体可以固定地连接于一个物品8。该粘合层7的该粘合材料还能分别地实现一个保护层2或3的功能。该粘合层7可以仅从所使用的材料的观点分别与一个保护层2或3相区分，在这两种场合都提供一种保护功能。如果该粘合材料属于热粘合剂组，则为了提供保护防止由于粘贴在该塑料层压板1上的工序中热量的影响而破坏该光学标记6，该塑料层压板1最好在其自由表面9上有一个由一种耐高温的韧性塑料组成的保护箔9′，像由上述欧洲专利申请EP401466A1得知的那样。在制作过程中，该塑料层压板1被制成长带材，由该带材以粘贴光学存储媒体的形式按需要裁成片，而且该带材可以借助于该粘合层7固定在需防卫的物品8上。该保护箔9′也可以通过把一种紫外线固化清漆直接涂布于该第一保护层2然后通过紫外线辐照干燥来制作。
如果例如能量通过热传导或局部部位的光传递到该标记6，则分别在该保护层2或3的压花表面处该浮雕结构5恢复到在压花工序之前曾存在的结构，也就是说它恢复到无光泽结构、另一种浮雕结构5或一种无结构的光滑表面。以计量方式这样施加所传递的能量，以便该塑料层压板1的该表面不改变也不损坏。
入射到该光学标记6上的一个光束10经历与该入射光的波长有关的反射进入相应的衍射级，该衍射级例如在单色光的场合由相对于该光束10对称地画出的两个关于方向的箭头11、11′来指示。分别沿方向11、11′布置的至少一个传感器12和12′使得可以用一个阅读器13机器阅读，该阅读器通过线路14用一个控制装置15分别对光传感器12或12′求值并把结果传送到一个布置在该阅读顺13以外的装置16。用两个沿方向11和11′布置的光传感器12、12′有以下优点，即能把带有不对称浮雕结构5的标记与带有对称浮雕结构5的标记相区分，在正常的照明条件下，能靠用于可见光的机器读出的该标记6很容易通过彩色的闪晃从视觉上加以识别。
该界面4带有例如一个金属、半导体或绝缘材料层，该层作为一个具有光衍射效应的反射层通过汽相沉积来制作，其中该层的厚度和成分决定该界面4的透射和反射能力，就是说决定该标记6究竟是仅能以反射模式还是也能以透射模式阅读。如果该两个保护层2、3包含具有不同折射率的材料，则该界面4本身起一个反射层的作用，其中那些折射率作为复数可以实部不同、虚部不同或二者都不同。在该界面4处折射率的大约0.1至0.25的变化已经足以得到以反射模式和以透射模式都很好地机器可读的标记6。
带有无光泽结构的界面4使光束10的入射光沿空间中的所有方向均匀地散射。因而，带有无光泽结构的部位无论从哪个方向观察总是看上去光强很低或者对人眼来说发暗。在阅读器13中，带有无光泽结构的位置在光传感器12或12′中不能产生任何输出信号。界面4的光滑结构将按光学中关于反射与折射的定律来反射该光束10。光传感12或12′这样布置，以便它既不接收来自不与它配套的一个浮雕结构5的衍射光，也不接收来自光滑结构的反射光。
光束10或衍射光所穿过的该塑料层压板1的诸层，至少就用来阅读光学标记6的光的波长而论必须是透明的。在图1中例如该信息是以反射模式读出的；因而该保护箔9′和第一保护层2至少就用于读出操作的光而论是透明的，而第二保护层3、粘合层7和物品8的光学性质可以与读出程序无关地选择或者出于其他理由预先确定。此外，带有供以红外光读出之用的光学标记6的该塑料层压板1对可见波长范围内的光来说也可以是透明的。在通常的照明条件下从通常的方向观察时，这些标记6对人眼来说有类似于无光泽结构的不显眼外观。
该塑料层压板1有利地适宜作为一种用于信息条款的廉价的存储媒体，该信息条款能以非接触方式光学地阅读。通过一次性写入固定于物品8的成品存储媒体，可以把一条信息存入该存储媒体，在该场合可以借助于在预定部位受控制地施加热量而局部地改变该光学标记6的光学性质。
例如在该受热部位，该浮雕结构5变成一种无光泽结构，像在上述瑞士专利说明书No.604146中所述的那样。因此，正是基于所接收的光强度上的差异，传感器12、12′能把带有无光泽结构的部位与带有浮雕结构5的部位区分开并产生一个相应的输出信号，该信号向控制装置15输出。
在该信息存储媒体的另一个实施例中，出于写入信息的目的，界面4处该反射层的光学性质被局部地改变而不影响浮雕结构5和保护层2、3。随着该反射层本身在受照射部位从光束10吸收能量，在保护层2和3变热得足以改变浮雕结构之前或者在它们丧失保护功能之前，如果光强足够大，则发生该反射层的一种不可逆的转变。因此，当信息在受辐照部位被写入时，该反射层丧失其反射能力并变成如此透明的，即当读出该信息时，没有衍射光被反射进入指向传感器12的预定方向11。
在该信息存储媒体的第三个实施例中，当信息被写入时，保护层2或3而不是该反射层和该浮雕结构的光学性质改变。当读出该信息时光束10所穿过的保护层2或3含有一种颜料，由于在写入操作中被加热到超过一个对于该颜料所特有的温度极限(例如通过受强光辐照)，分别在受热部位2′或3′局部地从一种透明物质不可逆地转变成一种吸光物质，以便读出该信息，反之亦然。例如，在信息写入操作之前，保护层2或3是完全透明的。在信息写入操作之后，在分别局部改变部位2′或3′处保护层2或3就用来读出该信息的光而论是不透明的。光束10所穿过的该保护层2或3分别在其透射率已改变的部位2′和3′处向传感器12透过与其透射率未改变的保护层2或3不同的光量。这类具有热色性的颜料可从例如美国专利说明书No.2663654和No.3682684及欧洲专利No.277032得知。
如果在该信息存储媒体的另一个实施例中两个保护层2、3的折射率上的差异决定着该浮雕结构5的光学性质，则在一个或两个保护层2、3中包含热色性颜料，使得可以在写入操作中不可逆地改变折射率。当读出该信息时，靠衍射效应而反射进入光传感器12的光量的强度取决于在局部部位2′、3′处该颜料是否已经被加热所转变和折射率上的差异是否局部地改变。
在该信息存储媒体的诸实施例中，阅读器13能分别对照保持未改变的保护层2或3的背景从已不可逆地改变了的部位2′的图形读出该信息。由于该阅读器13为了阅读该信息仅接收在光学标记6处所衍射的光或检测其有无，这些信息存储媒体有以下优点，即虽然它们能一次性写入，但它们只能以很高的成本被仿制或伪造。该光学标记6和该表面9的完好状态还使得一个外行的人能进行该信息存储媒体的真实性的视觉查验。
有利的是，光束10不仅在写入操作中使用比用来读出信息的光更高的强度等级，而且该信息写入操作用其强度最大值处于另一个波长范围的光来实现。例如该标记6用红外光读出，而该写入操作却用具有比红外要短的波长的光束10来进行，该光束适宜于该颜料和该反射层。
将对照该信息存储装置的第一实施例来描述该存储操作和读出该信息的操作，而它们的使用也针对其他实施例，这些实施例中不是该浮雕结构转变而是不可逆地改变反射、吸收和/或折射率方面的特性。
图2表示一个信息载体17，该载体是从一个制成带材形式的塑料层压板1(图1)裁成的，并且该载体尚未用信息条款写入。该信息载体17有一个带光学标记6(图1)的信息径迹18。该信息径迹18至少包含两个平行带19和20。作为光学标记6，带19和20各在其整个表面上并且设有中断地包括一个带有同样的浮雕结构5(图1)的单个衍射光栅。带19、20的显微精细浮雕结构5至少在一个光栅参数方面不同。平行带19、20可以用它们的长边互相邻接，或者它们可以相隔一个隔离带21。如上所述，出于写入该信息的目的，信息径迹18的光学性质可以靠能量的操作不可逆地改变而不损坏塑料层压板1的表面9(图1)。
有利的是该信息载体17有一个时钟径迹22，以便在沿该信息径迹18读出该信息时提高确定度。该隔离带21能容纳例如该时钟径迹22。例如，吸光条形时钟标记23的光学可读时钟径迹22可以用常规技术印在隔离带21中的自由表面9(图1)上。该时钟标记23更不贵，它也作为光学标记6在与该信息径迹18的那些加工工序相同的加工工序中压花。它们的具有光衍射效应的浮雕结构5至少有一个光栅参数是与该信息径迹18的光学标记6的那些参数不同的。连续的时钟标记23被中间面24互相隔开。该隔离带21和该中间面24的表面可以是反光的、无光泽的或者就入射光而论也是透明的，视界面4(图1)的性质而定，或者甚至可以带有另一种浮雕结构5。
光束10最好以矩形光斑25照射信息载体17，该光斑相对于带19至21横向取向，照射光学标记6并沿信息径迹18移动以便读出该信息。光斑25的宽度大约相当于时钟标记23沿阅读方向26的宽度，而中间面24的宽度大于光斑25的宽度。
图2中图形的左部表示带有带19、20和隔离带21的信息径迹18。在右部该信息径迹18包含两个由时钟径迹22隔开的带19和20。在该图形中影线仅是用来区分在带19、20、21和在该时钟标记23中的光学标记6或突出光斑25面积的手段。
示于图形中的另一个手段是在图3中与该信息径迹18成直角地画出的一些虚线，这些虚线把带19和20分割成许多区域或面积27和28。这些虚线仅用于描述目的而并不实际存在于信息载体17上。该时钟径迹22包括分割成一些时钟径迹区域或面积29。这些区域相当于对区域27和28的分割，但错开半个区域长度。时钟径迹区域29包含带有三种不同浮雕结构5的光学标记6，这些标记在这里用字母A、B和C来识别并且沿时钟径迹22周期性重复，例如ABCABCABCABCABCABCABCABC。
阅读器13(图1)为检测该时钟径迹22刚好需要至少三个光传感器12(图1)，作为回报有可能在阅读器13中根据当从一个时钟区域29移入后面的区域时的信号时序识别在阅读操作期间该阅读方向26(图2)究竟改变还是不改变。带有该时钟区域29中的光学标记A、B、C的时钟径迹22，该径迹从上述瑞士专利说明书No.616254得知，尤其在其中该信息载体17例如用手工输送而且因而不保证保持连续阅读方向26的这样一种阅读器13的场合是有利的。
图4中的阅读器13包括一个用来产生光束10的光源30。光学装置31把光源30的光例如以矩形光斑25(图2)的形式聚焦在信息载体17上。阅读器13的此实施例仅适合于读出写进信息载体17的信息。
阅读器13的光学装置31的另一实施例带有例如一个摆动反射镜，该摆动反射镜使聚焦成圆形的光束10来回偏转10′、10″，以这样一种方式横跨带19、20和时钟径迹22，即光斑25的范围被均匀地平均照射。光斑25与偏转光束10′、10″相比慢速移动，但对读出操作来说足够快地沿信息径迹18(图3)移动。如果带19的区域27(图3)和/或带20的区域28(图3)带有完好无损的光学标记6(图1)，则入射光被分别衍射到分别与带19或20几何配套的光传感器12或12″，而如果情况不是这样，则由于浮雕的光学性质已改变，光不能达到配套的光传感器12或12″。例如，一个无光泽结构以这样一种方式把该光散射进空间，即在光传感器12或12″位置的光强不足以经由线路14之一向控制装置15发出一个输出信号。如果另一个光传感器32接收来自时钟标记23(图2)之一或时钟径迹22(图2)的时钟区域29(图3)之一的衍射光并经由与光传感器32的线路14向控制装置15发出一个时钟信号，则该输出信号寄存在该控制装置15中。
光传感器12、12′(图1)、12″、32的几何布置取决于每个光学标记6的配套(相关)浮雕结构5(图1)，因为衍射光的方向与该浮雕结构5有关。例如，用来检测时钟径迹22的用虚线框表示的光传感器32布置在图4中所画的平面之外。
可以补充带有一个摆动光束10′、10″的该阅读器13，以形成一个写/读装置33，然后用来把一条信息写进该信息载体17。配备控制装置15以便以写模式和以读模式工作，并且能借助于一个来自单元16的信号在两种模式之间转换。所用的光源30有利地是一个半导体激光二极管，其强度很容易用控制装置15从电气上控制。在写模式中该控制装置15提高光源30的光的强度，并且用光学装置31以偏转运动方面减小了的振幅和较低的偏转频率来控制光束10′、10″，以便扫过需要擦除的光学标记6。光源30的光的最大强度已经足够，以便当光束10′、10″仅一次扫过该范围时就加热保护层2、3，于是浮雕结构5转变成无光泽结构。一旦用于时钟径迹22的光传感器32向控制装置15输出一个输出信号，该擦除程序就在区域27或28上开始。擦除程序的有效性可用配套的光传感器12、12′、12″来控制，因为它们向控制装置15的输出信号必定在进行擦除时消失。控制装置15把需要写进该存储媒体的来自单元16的信息转变成对光学装置31的控制指令，以致区域27和28以分别在带19和20上的预定顺序分虽被擦除。
如果该写/读装置33配备了一个用于物品8的输送装置34、34′，则该时钟径迹22还可以借助于该写/读装置33来制作。控制装置15经由线路35连接于该输送装置34、34″的一个可控马达驱动器36，该输送装置垂直于图面以对正的关系可控制地输送物品8。在写模式中，该摆动光束10′、10″从隔离带21制作简单时钟径迹22的条形时钟标记23，在该场合由于加热的影响，例如浮雕结构5保留在时钟标记23中而无光泽结构出现在中间面24中。如果阅读器13设计成检测该时钟径迹22，则在该时钟径迹22中浮雕结构5与无光泽结构的组合也可以无损坏地颠倒。借助于写/读装置33来制作时钟径迹22的优点表现在以下事实中，即压花光学标记6的步骤可以在把信息写在该信息径迹18(图2)上时与所用信息密度无关地进行。因而可以大量地、低成本地制作相同的未写信息载体17。
在图5中的图形的右侧信息载体17在两个带19、20和隔离带21中有原始光学标记6(图1)。在写模式一开始由控制装置15(图4)来查验该原始光学标记6，以便剔出一个已经被写过的信息载体17。
在图5中图形的左侧对信息载体17的写操作已经结束而具有光衍射效应的时钟标记23被无光泽的中间间隔24隔离。最小信息单位(＝1位即1毕特)形成一对区域27、28，它包括带19的由标号27标识的区域，带20的由标号28标识的区域，以及时钟标记23。在已经正确地进行了写操作之后，在每对区域27和28中该信息径迹18仅包含一个分别带有完好无损的浮雕结构5(影线)的区域27或28，因为另一个已在写操作中容纳无光泽结构(无影线)。
在读模式中，控制单元15在读出该信息径迹18的操作中区分每对区域27、28。例如在区域27中完好无损的浮雕结构5意味着一个置位为逻辑1的位，而如果完好无损的浮雕结构5出现在区域28中，则认为该位为逻辑O，在两个区域27、28中都带无光泽结构的任何一对区域27、28被区分为一个伪造信息的企图，并导致该读操作被打断。在两个区域27、28中都带完好无损的浮雕结构5的该对区域27、28，在控制装置15中可用作就该写入信息而言该读程序的开始或结束的指示。
对照一对区域27′、28′说明一个写程序。带19的由标号27′标识的该区域保留它的光学标记6，与带20的由标号28′标识的区域形成对比。这里区域28′的三分之二已经转变成无光泽结构。在光束10′、10″的横跨信息径迹18的下一次运动中，区域28′中的浮雕结构5(图1)完全转变成无光泽结构，而且借助于所得到的中间面24从隔离带21中清除时钟标记23，使得时钟标记23有隔离带21的浮雕结构5(双影线)而中间面24有无光泽结构(无影线)。
信息载体17的尺寸是大不相同的，带19至21一般来说可以各有约0.6mm的横跨阅读方向26(图2)的宽度，而沿阅读方向26每对区域27、28尺度约0.2mm。信息载体17的长度与该信息所需的区域27、28的最大对数有关。时钟径迹22的宽度可以减小到约0.4mm，带有预先压花的时钟标记23。所规定的尺寸可以减小，但阅读单元13(图4)需要较昂贵的聚焦装置用来聚焦光束10(图4)并用来收集该衍射光。有利的是，高度的信息密度和浮雕结构5的改变(仅能改变一次)提供了很高的防卫性，防止对所存储信息的仿制、伪造或窜改。
不仅仅有两个带19、20，信息径迹18可以有与它们平行的带有光学标记6的其他带，以便加大与一个时钟标记23配套的最小信息单位，例如加大到一个字节(＝8位)。
在图6中，信息载体17仅有两个带19和20，没有时钟径迹22(图5)。为了使所存储信息能被可靠地读出，该信息是用一种已知的条形码或线条码写入的，这些条形码商业上全世界都使用，而且在一些欧洲专利说明书的首页上也能找到。一个条形码的共同方面在于，在读出该信息一该信息由变宽度线条37和线条间距38的特征组合表示的操作中，不仅从阅读信信号获得数字信息，而且产生为识别该信息所需要的时钟信号(自定时码)。图6中的图形仅表示条形码的一部分并表示在信息径迹18上记录的原则。以平行关系在信息径迹上排成两行来存储该信息，一行在带线条37和线条间距38的第一带19上，而与它平行的在带线条37′和线条间距38′的第二带20上。在记录操作中，写/读装置33的光束10、10′、10″(图4)在带19的线条37中引起浮雕结构5(图1)转变成无光泽结构，而带20的线条37′在写操作之后仍有浮雕结构。相反，在线条间距38、38′的场合，在带19中浮雕结构5保留而在带20中产生无光泽结构。每对线条37、37′和每对线条间距38、38′包括各自的有该对所特有的宽度的部分，这些部分带有无光泽结构和浮雕结构5，像在上述等距离写入信息载体17的诸对区域27′、28′的场合中一样。该条形码在第一带19中和在第二带20中的两个记录就光学标记6而论是彼此互补的，因为在第二带20中的图形是通过把在第一带中的图形的无光泽结构与浮雕结构5互换而得到的。条形码的记录有以下优点，即把防止伪造信息载体17的企图的高度防卫性和就阅读条形码来说的高度可靠性结合起来，而且与此同时实现把阅读单元13(图4)中光传感器的数目减少到两个。带有这里所述的互补条形码的信息载体17只能在该载体已经固定在物品8上之后，用与物品8有关的信息写入。
图7中阅读器13的一种简单的配置是一种很不费钱的和很简单的结构，并且有三个光传感器12、12″、32，控制单元15和带有被动光学装置31的光源30，该被动光学装置31包括一个聚光器和一个柱面透镜(二者在这里都未详细画出)。控制单元15包括一个用于光源30的电源单元39，一个用于从三个光传感器12、12″、32经由线路14发送的输出信号的放大器40，以及一个用来把这些输出信号转换成一个信号时序的分析器41，该信号时序可用于所连接的外部装置16。
有利的是，一个振荡器42调制光源30的光强，使得环境光不能影响读操作。在频率f下工作的振荡器42向电源单元39和向解调器43发送其频率信号。振荡器42的频率f一般来说在1kHz至100kHz就是足够高的，即该读操作不受干扰。分析器41包括该解调器43，一个起/停探测器44，一个译码器45以及一个用来把读出信号时序存储到读出操作结束并用来向外部单元16发送信息的寄存器46。由于光束10、10′、10″在频率f下被调制的结果，光传感器12、12″、32的输出信号也表现出在振荡器42的频率f下的调制。在放大器40中放大这些输出信号之后，这些输出信号在分别的信号线40′上行进到解调器43。这些输出信号与频率f同步地被解调。解调器43用逻辑“与”把来自用于带19(图5)的光传感器12的信号与来自光传感器32的时钟信号组合，给出一个信号S1。用同样的方法由来自用于带20(图5)的光传感器12″的信号产生一个信号S2。在把信号S1和S2以及时钟信号T送到译码器45之前还在解调器43中对信号S1和S2以及来自光传感器32的时钟信号进行滤波，在译码器45中进行一次查验，以确定对于每个时钟信号T是否仅收到两个信号S1和S2之一。分别系列地到达的信号S1和S2被送到寄存器46，并按它们到达的时间顺序存储在那里。寄存器46中的信息可能有额外的五取三编码或七取五编码，正如就把信息写进信息径迹18(图5)的操作而论所已经确定的那样。当寄存到该记录过程的末尾时，寄存器46的内容向单元16发送。如果与时间信号T有关的两个信号S1和S2都未出现，如上所述，阅读单元13借助于从解调器43向起/停探测器44发出的一个信号中断该读操作，并且在寄存器46的一个有缺陷的内容被释放出向单元16发送之前擦除寄存器46的该内容。起/停探测器44在起动信号下擦除寄存器46，而在收到停止信号时，开始把存储在寄存器46中的信息向单元16发送。
在用来阅读互补的条形码的阅读装置13的场合，用于时钟径迹的光传感器32被省略或者在一个多用装置的场合被切断。解调器43仅经由信号线40′接收来自光传感器12、12″的放大了的输出信号，并且借助于可用于该条形码的一种算法产生时钟信号T，该时钟信号与两个信号S1和S2一起被送往译码器45。分析器41的其他功能保持相同。
物品8一插进阅读单元13的阅读口，光束10就落在光学标记6(图1)上。由于物品8继续向前运动，光束10扫过信息径迹18，直到出现该信息记录操作的末尾为止，这样就读出了所有该信息。
图8表示信息带17的一种用途。物品8(图1)是一把钥匙47，该钥匙有一个分别在钥匙杆47′中的保护槽48或48′，该槽容留将要编码的信息载体17。在沿钥匙杆47′的轴线延伸的保护槽48的场合，例如当钥匙47插入一个锁49时能进行信息读出或写入。锁49配备一个阅读器13或一个写/读装置33，并且是带有外部单元16的锁合装置49′的一部分。外部单元16设计成把由阅读器13所传送的信息与一个存储在外部单元16中的标志进行比较。仅当从信息载体17读出的信息与该标志相吻合时，外部单元16才给该锁脱扣，然后才认可钥匙47用其机械形状开锁49。在另一种实施例中，信息载体17还可以粘贴在钥匙杆47′的圆周处的保护槽48′中或者固定于钥匙杆47′与钥匙夹持部47″之间的过渡圆锥部。在此场合，当已插入锁49中的钥匙47转动时进行读出。此脱扣程序在单元16给锁49脱扣之前首先查验钥匙47的形状。此功能可以靠存储在钥匙47的形状中的信息与锁49的机械开锁相结合，换句话说，仅当钥匙47的机械形状及信息载体17的光学存储信息都与锁49吻合时，锁49才被打开。
在图9中物品8(图1)是一个身份卡50。信息载体17在其表面上布置在适当的部位，以便该信息被读出。当该信息被阅读器13(图4)识别并在外部单元16(图4)中授权使用时，即可开始使用。可以把存储在信息载体17中的信息与一个被称为“智能卡”的身份卡50中的信息进行比较，在该场合，“智能卡”或身份卡50的一个电子元件51能接办外部单元16(图1)的功能。
身份卡50的另一种实施例有一个在身份卡50中成整体的信息载体17，在该场合，正像从图1中可以看到的那样，一个保护层3在制作过程中直接涂布于平坦物品8而不需要粘合层7。在界面4被压花并定形之后，涂布另一个保护层2。
除了在光学编码信息方面固有高度安全性和信息单位可能的组合数在很小的空间中有很大数目之外，信息载体17(图2)还有以下优点，即信息载体17的制作及把它粘贴在物品8上可以在个别信息被写入它之前进行。这里介绍的所有阅读器13都是用反射衍射光工作的。不限于此，阅读器13也可以按使用衍射光穿过信息载体17的透射模式来工作，只要信息载体17和物品8就该光而论是透明的，而光传感器12、12′、12″、32布置在预定的位置就可以了。
权利要求
1.一种光学机器可读信息载体(17)，该信息载体由一个至少包括两个保护层(2、3)的塑料层压板(1)构成，所述保护层带有作为光学标记(6)布置在其间的压花的显微精细浮雕结构(5)，该信息载体的特征在于在一个信息径迹(18)中布置至少两个平行带(19、20、21)；所述平行带(19、20、21)中的每一个在其整个表面上有一种光学标记(6)；所述平行带(19、20、21)的所述光学标记(6)就显微精细浮雕结构(5)的光栅参数和衍射特性而论不同；以及为了写入一条信息可以靠能量的操作不可逆地改变该信息径迹(18)的光学性质，而不破坏该塑料层压板(1)的表面(9)。
2.根据权利要求1中所述的光学信息载体(17)，其特征在于，该信息径迹(18)适合于在所述平行带(19、20、21)中的每一个里一次性写入同一条可重复读取的信息，其中在所述平行带(19、20、21)里产生已改变和未改变的浮雕结构(5)的一种互补图形。
3.根据权利要求1或2中所述的光学信息载体(17)，其特征在于，一个带有一些时钟标记(23)的光学可读的时钟径迹(22)平行于该信息径迹(18)布置，而且每两个相邻的时钟标记(23)被一个光学可区分的中间面(24)隔开。
4.根据权利要求1或2中所述的光学信息载体(17)，其特征在于，与该信息径迹(18)的所述带(19、20)平行的、连续的诸时钟区域(29)形成一个光学可读的时钟径迹(22)，每个时钟区域(29)有作为该光学标记(6)的三种不同的浮雕结构(5)之一，而且三个连续的时钟区域(29)一组的那些光学标记(6)不同。
5.根据权利要求1至4中的任一项中所述的光学信息载体(17)，其特征在于，该塑料层压板(1)设计成可以靠一个粘合层(7)粘贴于一个需要防卫的物品(8)。
6.根据权利要求1至5中的任一项中所述的光学信息载体(17)，其特征在于，该塑料层压板(1)是透明的而该界面(4)有一个反射层，而且当使用一个透明物品(8)时，该塑料层压板(1)适合于这样的信息，即该信息既可穿过该物品(8)也可穿过该表面(9)光学读出。
7.根据权利要求1至5中的任一项中所述的光学信息载体(17)，其特征在于，该塑料层压板(1)是透明的，而且那些保护层(2、3)在复数折射率上有所不同。
8.一种认可系统，该系统包括一个阅读装置(13、33)，一个外部单元(16)和一个根据权利要求1至7中的任一项中所述的光学可读信息载体(17)，该系统的特征在于，该阅读装置(13、33)和该外部单地(16)装设在一个锁合装置(49′)中，该信息载体(17)布置在一把钥匙(47)上，存储在该信息径迹(18)中的该信息能借助于该阅读装置(13、33)被读出并能被发送到该外部单元(16)，以便把该信息与一个已存储的标志相比较，而且该外部单元适合于当该信息与该标志相吻合时给该锁合装置(49′)的锁(49)脱扣。
9.根据权利要求8中所述的认可系统，其特征在于，在该钥匙(47)的该信息载体(17)上的该信息径迹(18)能在它插入该锁(49)时被读出。；
10.根据权利要求8中所述的认可系统，其特征在于，在该钥匙(47)的该信息载体(17)上的该信息径迹(18)能在已插入该锁(49)的该钥匙(47)转动时被读出。
11.一种对根据权利要求1至7中的任一项中所述的一个光学信息载体(17)写入的方法，其特征在于，通过把聚焦的光能送入该塑料层压板(1)，在所述带(19、20、21)区中该信息径迹(18)的光学性质局部地改变而不损坏该表面(9)，这样一来该信息以图形的形式写入所述带(19、20、21)，其中在所述带(19、20、21)上具有原始光学性质的诸部位被具有改变了的光学性质的诸部位隔开。
12.根据权利要求11中所述的写入方法，其特征在于，相同的信息以平行关系按这样一种方式记录在该两个带(19、20)中，即在第一带(19)中的信息图形与在第二带(20)中的信息图形就那些光学标记(6)的光学性质而论是彼此互补的。
13.一种根据权利要求1至7中的任一项中所述的光学信息载体(17)用在一种身份卡(50)上的应用。
全文摘要
光学信息载体由塑料层压板1构成，该层压板在两保护层2、3间含有显微精细浮雕结构5。层压板表面上的粘合层7使该载体固定于要防卫的物品8。诸光学标记6能靠能量的操作不可逆地改变。一个信息径迹由至少两个平行带形成，每个带有一光学标记，该标记包括与该带相关的光衍射浮雕结构。信息通过改变标记的光学性质而记录在载体上，以产生由具有原始光学性质或改变了的光学性质的区域组成的图形。该载体可用在用机械阅读单元13结合外部单元16来认可查验的领域。
文档编号G11B7/0033GK1157972SQ9512086
公开日1997年8月27日 申请日期1995年12月18日 优先权日1994年12月22日
发明者雷纳·斯托布, 韦恩·R·汤普金, 瓦莱里杰·斯蒂芬奥弗 申请人:兰蒂斯基尔技术革新股份公司