激光雕刻封条的制作方法

1.本发明涉及激光雕刻封条，特别是具有增强的抗篡改性的激光雕刻封条。激光雕刻封条包括：用作离型层的表面层；以及用作基材的粘合层，其中进行激光雕刻以增强抗篡改性，从而去除表面层的适用部分以形成背景图案，并且在背景图案内形成识别标记。


背景技术：

2.在要求高可靠性的设备或车辆中，如果零件被替换成低质量的仿制品，或者零件被篡改，则有发生严重事故的风险。在包括汽车在内的交通工具中，未经授权改装或使用劣质部件可能导致涉及乘客、行人和其他车辆的重大事故。如果发生事故，除非明确事故是由使用者明显的操作错误或未经授权改装车辆造成的，否则制造商应承担调查事故原因并采取措施防止事故再次发生的重大责任。因此，需要高可靠性的设备和车辆制造商尝试了进行产品设计，以防止产品容易被篡改，或在被篡改了时容易检测到篡改。
3.防止篡改的一种措施是使用防篡改封条，其一旦被拆下，会导致打印区域和其他部分的部分破坏，以防止其被重新应用。如果使用具有唯一产品编号，例如序列号的防篡改封条，即便拆下原装零件并用仿制零件替换，原装零件上的封条也不能重新应用到仿制零件上。然而，如果伪造了防篡改封条，就不可能轻易区分原装零件和仿制零件。为了使防篡改封条更难伪造，使用激光雕刻代替字符打印的封条已在传统防篡改封条中实际应用。
4.专利文献1(日本未经审查的专利申请公开号2003-114621)公开了一种具有基材层和粘合层的标签，其中粘合层是压敏和/或热熔粘合剂和热活化粘合剂，允许标签适用于激光雕刻，这使得标签很难以非破坏性的方式剥离。专利文献1还公开了使粘合层具有导电性，以通过使用激光测量暴露的保修标记的抗篡改性来防止其被篡改的示例，以及通过向要被发射激光束的区域提供长余辉颜料，以通过激光照射产生余辉来防止篡改的示例。
5.然而，专利文献1的主要目的是介绍如何配置标签的粘合层，并且没有详细描述激光是如何具体发射以形成印记的。使用特殊材料的标签往往很昂贵，材料成本的增加对生产大量零件的制造商来说是一个负担。相比之下，激光加工机正在日新月异地发展，从目前的激光技术来看，仅仅在零件上刻印一个唯一的产品编号，如序列号并不足以有效防止假冒。因此，需要一种激光雕刻封条，这种封条在不使用特殊配方材料的情况下能够有效防止篡改，并且可用于适合激光雕刻的通用封条。
6.现有技术文件
7.专利文献
8.专利文献1：日本未经审查的专利申请公开号2003-114621


技术实现要素：

9.技术问题
10.本发明是针对上述传统激光雕刻封条的问题而提出的。本发明的目的是提供一种具有改进的抗篡改性的激光雕刻封条，其中，激光雕刻封条包括：用作离型层的表面层；以
及基材或用作基材的粘合层，其中，在封条上进行激光雕刻，从而去除表面层的适用部分以形成背景图案，并且在背景图案内形成识别标记。
11.解决问题的技术方案
12.根据本发明制造的用于实现上述目的的激光雕刻封条包括：具有第一颜色的用作离型层的表面层；以及包括基材或用作基材的粘合层的具有第二颜色的基材层。激光雕刻封条还包括：通过在表面层上进行激光雕刻去除部分表面层而形成的背景图案；以及通过激光雕刻去除部分基材层而在背景图案内形成凹部的识别标记。
13.背景图案优选包括表面，该表面包括：一条或多条第一激光束轨迹，所述一条或多条激光束轨迹由沿以恒定或可变间距在第一方向上延伸的多条平行线以恒定或可变间距发射的一条或多条激光束光斑形成，该间距小于激光雕刻用激光束光斑的直径；以及一条或多条第二激光束轨迹，其由沿以恒定或可变间距在与第一方向正交的第二方向上延伸的多条平行线以恒定或可变间距发射的一条或多条激光束光斑形成。
14.凹部的颜色优选与第二颜色相同。凹部的深度优选是能从包括摄像头在内的光学设备采集的图像中，通过凹部阴影密度与凹部周围阴影密度的差或比得到雕刻信息的深度。
15.本发明的有益效果
16.本发明的激光雕刻封条包括：用作具有第一颜色的离型层的表面层；以及用作基材的具有第二颜色的粘合层。可以用激光照射去除表面层以形成背景图案，并且可以在背景图案中雕刻由例如肉眼看不到的微小字母组成的识别标记。本发明的这种结构可以提供一种激光雕刻封条，这种封条可以有效地防止伪造。这种具有不同颜色的释放层和粘合层的封条材料适用于激光雕刻，因此无需采用特殊材料或层配置来制造激光雕刻封条，因此本发明可以使用相对便宜的封条材料。
17.此外，背景图案内形成的识别标记的颜色与原始颜色没有变化，与背景图案的颜色相同，因此，当识别标记位于背景图案内时，识别标记不明显，这使得第三方难以察觉到该标记。此外，识别标记的深度被配置为能够在摄像头或其他光学设备拍摄的图像中识别出识别标记和识别标记周围区域之间的阴影密度差，并且识别标记周围的背景图案也被配置为具有特征图案，它是由沿两个正交方向延伸的多条平行线发射的激光照射形成的。因此，本发明可以提供不容易伪造的激光雕刻封条。
附图说明
18.图1示出了根据本发明实施例的激光雕刻封条结构的示意图。
19.图2示出了根据本发明实施例形成激光雕刻封条的背景图案的方法的示意图。
20.图3示出了根据本发明实施例形成激光雕刻封条的背景图案的方法的示意图。
21.图4示出了根据本发明另一实施例形成激光雕刻封条的背景图案的方法的示意图。
22.图5是根据本发明实施例的一种激光雕刻方法的流程图，该方法用于产生激光雕刻封条。
23.图6是根据本发明实施例的识别激光雕刻封条合法性的方法的流程图。
具体实施方式
24.下面将参照附图详细描述本发明的激光雕刻封条的实施例。图1示出了描述本发明实施例的激光雕刻封条结构的示意图。参照图1，本发明一实施例的激光雕刻封条1包括：用作具有第一颜色的离型层的表面层10；背景图案2，其通过发射到表面层10上的激光照射去除表面层10的适用部分以露出基材层20而形成；以及识别标记3，其是基材层20上的凹部部分，其通过发射激光照射到基材层20上以去除其一部分而形成。基材层20构成激光雕刻封条1的主体，基材层20包括基材，或用作基材的粘合层。
25.根据本发明的一个实施例，激光雕刻封条1包括识别标记3，其形成在背景图案2的表面上、具有无法视觉识别出的尺寸，背景图案2通过激光雕刻被创建为有意义的形状，例如字符或徽标。这使得激光雕刻封条1不容易伪造。用于形成背景图案2和识别标记3的激光照射能量应在基材层20不发生变色的范围内。由于在表面层10和基材层20上照射软激光，因此背景图案2和识别标记3形成为相同的颜色。这使得在背景图案2内形成的识别标记3不如背景图案2明显。
26.此外，当背景图案2由激光雕刻形成时，根据本发明的一个实施例的激光雕刻封条1由以下参照图2所述的特定照射方法形成。通过使用该方法，背景图案2被形成为具有特定的表面条件，并且形成识别标记3的凹部被设置为具有一深度，使得凹部底部的阴影密度与背景图案2表面的阴影密度的差或比是给定的。在该深度下，用摄像头拍摄的激光雕刻封条1的照片，可以通过检查凹部底部和背景图案2表面之间的阴影密度的差，或前者与后者的阴影密度比，来确定激光雕刻封条是否合法。即使第三方在放大图像中精确观察合法的激光雕刻封条1，以复制识别标记3从而伪造激光雕刻封条1，第三方也不可能复制凹部底部和背景图案2表面之间的阴影密度的差，或前者与后者的阴影密度比。
27.因此，根据本发明实施例的激光雕刻封条1在防伪方面是有效的。激光雕刻封条1适用于使用中需要高质量的产品。如果基材层包括用作基材的粘合剂层，则粘合剂层附着到要应用封条1的物体上。如果基材层20不包括粘合层并且仅由基材组成，则使用独立于基材层20提供给激光雕刻封条1的粘合层将激光雕刻密封条l应用于物体上。
28.图2是根据本发明实施例形成激光雕刻封条的背景图案的方法的示意图。参照图2，左侧显示了表面层10的适用部分已从激光雕刻封条1上去除以形成背景图案2的状态。形成背景图案2的基材层20的暴露表面的形成方法以放大的方式在右侧示出。
29.根据本发明的一个实施例，在去除激光雕刻封条1的表面层10时，使用直径为d的激光束光斑(shots)，间歇地发射到表面层10的不同点，以去除背景图案2中的表面层10。
30.根据本发明的一个实施例，为了去除表面层10，将直径为d的激光束光斑沿着以小于激光束直径d的恒定或可变间距(宽度)p在第一方向x上延伸的平行实线发射到表面层10。此处的平行线实际上并非绘制在受到激光雕刻的封条的表面层10上，而是用于指定激光照射的位置的虚拟线。激光照射也以恒定或可变间距p沿平行线的一条线发射。因此，发射激光束，使得第一激光束轨迹11排列成如实线圆所示的阵列。如果使间距p例如比激光束光斑的直径d小1/√2倍，则背景图案2中的所有表面层10都可以去除。然而，如果使间距p比直径d大1/√2倍，并且激光束以图2所示的阵列发射，则被四个第一激光束轨迹11包围的表面层10的区域被保留下来。
31.在一个实施例中，在以上述方式进行第一激光照射后，进行第二激光照射，使得激
光束的光斑沿着与第一方向x正交的第二方向y延伸的平行虚线发射到表面层10，该光斑以小于光束光斑直径d的恒定或可变间距p发射。在这种情况下，平行线也是虚拟线，用于指定激光束的每个光斑发射到的位置。沿第二方向y的激光束的光斑射出形成由虚线圆所示的第二激光束轨迹12的阵列。在图2的示例中，第二激光束的光斑被配置为发射到第一激光束的光斑发射后剩余的区域，从而两个激光束的光斑可以去除背景图案2中的表面层10的所有部分。
32.进行两次激光照射以形成背景图案2，不仅会去除背景图案2内表面层10的所有部分，而且会使背景图案2的表面变得平整而光滑。两次激光照射使背景图案2中基材层20的暴露表面具有特定的表面形状，其中激光束轨迹相互重叠。基材层20的表面作为标准，以用于确定层2的表面与识别标记3的凹部部分的阴影密度的差或比。在一个实施例中，间距p为50-60μm，而激光束的光斑直径d为65-100μm。
33.背景图案2中基材层20的暴露表面具有不同的加工状态，其具体取决于激光束的光斑直径d以及激光照射和平行线的间距p。因此，例如，根据需要，可以在第一和第二激光照射之间改变激光束的光斑直径d，从而使第一激光束轨迹11的尺寸不同于第二激光束轨迹12的尺寸。此外，第一和第二照射中激光照射的间距p可以改变，并且，在第一或第二激光照射中平行线的间距p部分改变。激光束的光斑直径d和间距p的设置可根据激光雕刻封条1的交付目的地进行更改，从而可改变作为确定阴影密度差或比的标准的在背景图案2中的基材层20的暴露表面的加工状态，以使激光雕刻封条1的伪造更加困难。
34.图3是根据本发明实施例形成激光雕刻封条背景图案的方法的示意图。图3(a)显示封条材料的平面图和截面图，图3(b)显示封条材料的平面图和截面示意图，其中，背景图案2通过激光照射从基材上移除表层10的适用部分来形成，图3(c)显示了封条材料的平面图和截面示意图，其中，识别标记3形成在背景图案2内。
35.参照图3，封条材料具有两层结构，包括：用作具有第一颜色的离型层的表面层10；以及基材层20，其包括具有第二颜色并用作基材的粘合层。如果封条材料适合激光雕刻，则对封条材料没有限制。如果封条材料具有两层结构，则表面层10优选配置为在受到激光束照射时容易烧掉，因此优选使用诸如清漆之类的树脂材料，其中优选向树脂材料中添加颜料之类的着色材料。基材层20优选使用耐热性相对较高的丙烯酸基材。此外，如果激光雕刻封条1用于需要特别高质量零件的物体，例如车辆，则材料层20优选是一种树脂，该树脂被配置为如果从应用封条的对象上强行剥离封条，则材料层20就会被破坏。
36.如图2所述，沿两个正交方向进行激光照射，以去除表面层10，并使基材层20的暴露表面光滑，从而形成图3(b)所示的背景图案2。背景图案2形成为其尺寸可以视觉识别，使得图案2显示施加激光雕刻封条1的物体的制造编号，或物体制造商的徽标。背景图案2的形状可与上述形状不同，没有具体含义，其仅用于以背景图案2内形成的识别标记3来验证激光雕刻封条1所应用的物体。由于本发明的激光雕刻不需要能量足以烧穿基材层20的激光，因此背景图案2的颜色与基材层2的颜色保持相同。
37.接下来，如图3(c)所示，通过激光雕刻在背景图案2中进一步形成由凹部21组成的识别标记3。凹部21的深度应确定为，在摄像头或其他光学设备拍摄的图像中，通过识别标记3的阴影密度与识别标记3周围的背景图案2的阴影密度的差或比，以区分作为识别标记3形成的雕刻图案。凹部21深度的适当范围可以确定为，使得在背景图案2中预先形成具有不
同深度的凹部21，并且通过摄像头或其他方式拍摄背景图案2和凹部21，以检查凹部21和背景图案2中阴影密度的变化。基本上，随着凹部21的深度加深，凹部21的图像变暗，因为拍摄时的光不太可能到达凹部21的底部。凹部21的厚度优选从一深度范围中选择，在该范围内，能稳定地提供识别标记3的阴影密度与背景图案2的阴影密度的差或比。
38.识别标记3可以形成在如图1所示的形成背景图案2的所有字符内，也可以形成在如图3(c)所示的所形成的背景图案2的特定字符内，或者可以形成在所形成的背景图案2的特定字符内的特定区域中。并且，在图3(c)中，字母“abc”在背景图案2中被反复排列以形成识别标记3，但是，例如，可以使用字母“acb”，其字母顺序不同于“abc”的顺序。此外，考虑到随着凹部21的深度加深，识别标记3的阴影密度与背景图案2的阴影密度的差或比可能会增加，识别标记3的凹部21的厚度可能会随形成背景图案2的字符逐字改变，或随在背景图案2中形成识别标记3的凹部逐个地改变，以使识别标记3的结构多样化。
39.因此，可以创建识别标记3的各种变体，以改变识别标记3形成的位置，改变构成识别标记3的字母的排列，或改变凹部21的深度。这种不同的变体允许根据激光雕刻封条1的不同交付目的地或同一交付目的地的不同生产批次准备不同的识别标记3。由于识别标记3的配置多种多样，因此很难伪造激光雕刻封条1。
40.图4是根据本发明另一实施例，形成激光雕刻封条背景图案的方法的示意图。与图3类似，图4(a)显示了封条材料的平面图和截面图，图4(b)显示了封条材料的平面图和截面图，其中，用激光照射去除表面层10的适用部分以在该封条材料中形成背景图案2，以及图4(c)显示了封条材料的平面图和截面示意图，其中，识别标记3形成在背景图案2内。
41.与图3所示的双层结构不同，图4显示了三层结构，其中包括：用作具有第一颜色的离型层的表面层10；由具有第二颜色的基材组成的基材层20；以及由粘合剂组成的粘合层。粘合层30用于将激光雕刻封条1施加于物体。因为层30无助于识别激光雕刻形成的图案和标记，所以粘合层30的颜色不是特别相关。然而，如果基材层20的第二颜色较浅且接近透明，则在去除表面层10后，粘合层30的颜色可能会显示出来。在这种情况下，粘合层30的颜色优选配置为与表面层10的第一颜色不同。
42.与图3所示的实施例类似，在图4所示的具体实施例中，激光照射在两个正交方向上进行，以此去除表面层10的适用部分，并使基材层20的外露表面光滑以形成背景图案2，在背景图案2中形成由凹部21组成的识别标记3。在图4所示的实施例中，也可以提供类似于图3所示实施例的变体，其中基材层20的厚度大于凹部21的深度。
43.根据本发明实施例的激光雕刻封条1的结构不限于图3所示的两层结构和图4所示的三层结构。如果封条1包括表面层10、基材层20和设置在表面层10的对侧的粘合剂层30，则封条1可以包括基材层20和粘合层30之间的一个或多个其他功能层。
44.图5是根据本发明的一个实施例的激光雕刻以产生激光雕刻封条的方法的流程图。参照图5，在步骤s500中，第一激光束沿在第一方向x上延伸的虚拟平行线，以间距p间歇地发射到用于激光雕刻的封条材料的表面层10，该封条材料包括表面层10和基材层20。该间距p可以与平行线之间间隔的间距p相同或不同。在第一激光束发射后，部分表面层10被移除，使得暴露在基材层20上的第一激光束轨迹11排列成网格状或近网格状阵列。
45.接下来，在步骤s510中，第二激光束也以间距p沿着在与第一方向x正交的第二方向y上延伸的虚拟平行线间歇地发射到表面层10。激光照射的该间距p也可以与在第二方向
y上延伸的虚拟平行线之间间隔的间距p相同或不同。在发出第二激光束后，移除表面层10的适用部分，从而暴露在基材层20上的第二激光轨迹12排列成网格状或近网格状阵列。
46.第一和第二激光束以第一激光束轨迹11的位置与第二激光光束轨迹12的位置不一致的方式发射，因此，照射激光束的背景图案2的内部全都被第一激光束迹线11和第二光束轨迹12覆盖。在这种情况下，调整激光束的间距p和激光束的光斑直径d，使表面层10的任何部分都不留在背景图案2中。由于第一和第二激光束的发射使得第一激光束轨迹11的位置与第二激光光束轨迹12的位置不一致，因此，第一激光束轨迹11的外边缘由重叠的第二激光束轨迹12变得平滑。
47.在步骤s520中，通过在背景图案2内形成识别标记3，背景图案2由第一激光照射和第二激光照射形成。识别标记3通过用激光照射去除部分基材层20，以在基材层21上形成凹部21的方式而形成。与第一和第二激光照射一样，此时激光照射也被设置为低能量，以使基材层20在被激光束照射时不会燃烧。因此，背景图案2和识别标记3的颜色保持基材层20的颜色。识别标记3形成的尺寸无法以字母或其他特定图案等形状进行视觉识别。识别标记3在视觉上是不可见的，因为标记3的颜色与提供背景色的基材层20的颜色相同，从而乍一看识别标记3嵌入背景图案2中并不明显。然而，由于识别标记3的阴影密度不同于背景图案2的阴影密度，因此可以在放大图像中识别由凹部21组成的识别标记3。
48.图6根据本发明实施例，示出了识别激光雕刻封条合法性的方法的流程图。参照图6，在步骤s600中，根据本发明的一个实施例，使用摄像头采集作为激光雕刻封条1的背景图案2呈现的激光雕刻。摄像头不仅限于普通摄像头，还可以是提供给智能手机、平板电脑或其他设备的摄像头。然而，摄像头必须具有足够的像素和分辨率，以便当放大背景图案2的图像时，可以识别背景图案2中的识别标记3。
49.在步骤s610中，已采集的激光雕刻图像以放大状态显示在显示设备上。为了显示捕获的图像，智能手机或平板电脑是合适的，因为它们可以让所采集的图像当场显示，并且可以轻松放大图像的感兴趣部分。如果将识别标记3提供给背景图案2内的特定部分，则想要检查激光雕刻封条1的合法性的使用者只需将图像的感兴趣部分放大到允许识别识别标记3的大小。
50.由于在步骤s610中，使用者能够目视检查识别标记3的内容，因此在步骤s620中，使用者确定通过激光雕刻创建的识别标记3是否与原始雕刻的内容一致。例如，在图3所示的实施例中，字母“abc”被反复排列作为背景图案2中的识别标记3。如果拍摄并放大的图像不包含字母“abc”，或者如果字母中“c”缺失而只显示“ab”，则在步骤s660中，激光雕刻封条1被确定为伪造的封条。此外，识别标记3的字体、大小或字符间距可用于确定激光雕刻封条1是否合法。
51.如果识别标记3与最初雕刻的内容一致，则在步骤s630中，获得激光雕刻的阴影密度数据。要获得的阴影密度例如是识别标记3的凹部21底部的阴影密度和围绕识别标记3的背景图案2的阴影密度，以便检查前者和后者之间的阴影密度的差。激光雕刻封条1的制造商可以提供在智能手机或平板电脑上运行的应用程序，该应用程序可以在采集的图像中识别将凹部21的内部与外部分隔的边界，以比较凹部21内部与其外部的亮度。
52.根据在步骤s630中获得的阴影密度数据，在步骤s640中，确定背景图案2的阴影密度与识别标记3的阴影密度的差或比是否与初始设置一致。如果在拍摄激光雕刻时照明条
件是恒定的，则可以使用背景图案2和识别标记3之间的阴影密度的差。激光雕刻封条1是否合法，可以通过检查该差是否在创建图案2和标记3时假定的范围内来确定。然而，如果在拍摄激光雕刻时照明条件可能会发生，由于阴影密度的差取决于照明条件而变化，因此优选用背景图案2的阴影密度与识别标记3的阴影密度的比来确定激光雕刻封条1是否合法。
53.激光雕刻封条1是否合法，可以通过凹部21的亮度与背景图案2的亮度之比是否在假定的值范围内来确定。在激光雕刻的采集图像中，如果激光雕刻封条1包含识别标记3，其中凹部21的深度配置为，例如识别标记3的亮度为背景图案2亮度的1/2至1/3，如果从要检查的激光雕刻封条1中的采集图像获得的识别标记3的亮度不是背景图案2亮度的1/2到1/3，则确定要检查的该激光雕刻封条1不合法(在步骤s670中)。相反，如果获得的识别标记3的亮度是背景图案2亮度的1/2至1/3，则在步骤s650中确定待检查的背景图案1是合法的。
54.根据本发明的一个实施例，在激光雕刻封条1中，如果使用适合激光雕刻的封条材料，由于可以在背景图案2内将识别标记3形成为标记3无法被视觉看到，并且标记3与周围区域具有相同的颜色，则本发明可以提供在不受封条材料性能限制的情况下有防伪造的激光雕刻封条1。背景图案2的表面也是基材层20的暴露表面，可以通过改变激光照射期间的激光束的光斑直径d、激光束或平行线的间距p来适当改变，这可以提供封条1的变体，并且，改变识别标记3的凹部21的深度以提供封条1的各种变体，使得根据本发明实施例的激光雕刻封条1不容易被伪造。
55.虽然参照附图示出和描述了本发明的特定实施例，但本领域技术人员会理解，可以在不偏离本发明的更广泛的内容下，对其进行变化和修改。
56.附图标记说明
57.1.激光雕刻封条
58.2.背景图案
59.3.识别标记
60.10.表面层(离型层)
61.11.第一激光束轨迹
62.12.第二激光束轨迹
63.20.基材层
64.21.凹部
65.30.粘合层。