专利名称：标记一组产品的装置和方法
技术领域：
本发明涉及用于标记一组产品的装置和方法，例如用以检测出冒牌商品。更具体地，本发明涉及能够适当地发现产品的标记方法和装置。
背景技术：
在很多领域中，尤其是在奢侈品行业(例如，香水、珠宝或皮具)中或者药物领域中，与仿制品牌产品作斗争是每天都关注的话题。目前有一些方法用来努力确保品牌产品的真实性。最简单的方法是在产品上重制或贴上品牌标志。然而，居心不良的人能够很容易地重制该标志。已知其它的较难以发觉和仿效的标记方法。这些方法中的一个方法包括将肉眼不可见的识别芯片放置在一批产品的每一产品上。对于此不可见的芯片，可以在置于产品上的透明芯片上形成全息图。可以通过计算表示例如品牌标志的图像的傅立叶变换获得该全息图。因此，通过存在或不存在全息图来确保产品来源。图1示出了其上置有可见或不可见的标记或识别芯片的产品的示例。瓶10 (例如，用于香水)由容器12和瓶盖14形成。在所示示例中，两个芯片置于瓶10上，一个在容器12上，另一个在瓶盖14上或内侧。芯片16由在其上形成有全息图18 的薄透明片构成。诸如为图1的芯片16的识别芯片可以置于任何类型的产品上，例如，置于表玻璃上。通常，标记必须尽可能的难以觉察，以避免改变物件外观且避免觉察到该标记。尽管用来标记结构的已知全息图不可见且微型，但其缺点在于，知道存在该标记的人可能通过研究该全息图来利用适当的方法并通过反向工程来获得标记的原始图像，且因此在仿制成的产品上重制该全息图。美国专利5801857描述了一种用于标记产品、尤其是标记银行卡的方法。此方法包括在一批银行卡的每一卡上粘合包括全息图的标签。每一标签上的全息图相同。图像重叠在该全息图上以将标签彼此区分开且因此使卡标记个性化。然而，这样的标记可以很容易地觉察到并重制。
发明内容
本发明的实施方式的目的是提供一种用于利用编码全息图标记一批产品的方法， 第三方不可能解码该全息图。本发明的实施方式的另一目的是提供一种用于通过编码全息图进行标记的方法， 其中即使全息图的复制品准确，但仍可被检测出。因此，本发明的实施方式提供了一种标记一批产品的方法，所述方法包括在每一产品上形成图像的合成全息图，所述全息图还通过相位密钥被编码，所述图像包括对该批产品中的不同产品来说相同的第一部分和对各产品来说各不相同的第二部分。根据本发明的实施方式，所述全息图通过电子束或激光刻蚀而成。
根据本发明的实施方式，所述图像的所述第二部分包括随产品而递增、以条形码或数据矩阵码形式的一组数字和/或字母。根据本发明的实施方式，所述编码合成全息图直接形成在所述产品上。根据本发明的实施方式，所述编码合成全息图形成在位于所述产品上的芯片上。根据本发明的实施方式，所述芯片的表面积小于Icm2且由薄的刻蚀的氧化钼层形成。本发明的实施方式提供了一种用于检测产品是否是仿制品并支持编码合成全息图的方法，所述方法包括以下步骤取样至少两个产品；通过适当的相位密钥，解码所述产品的所述合成全息图；以及验证通过解码获得的图像是否包括标记差异。
在以下结合附图对具体实施方式
的非限制性描述中将详细讨论本发明的上述的和其他的目的、特征和优势图1(上文描述)示出了其上置有标记的产品的示例，所述标记能够证实该产品为
首口
具 PFt ；图2示出了根据本发明的实施方式能够形成全息图的图像的示例；图3是用于形成包括根据本发明的实施方式的全息图的芯片的方法的流程图；图4示出了能够形成包括全息图的芯片的刻蚀装置的示例；图5A和图5B示出了从诸如图2的图像之类的原始图像获得的全息图的示例；图6示出了从诸如图2的图像之类的两个图像获得的两个全息图之间的比较；图7示出了用于以透射方式读取编码合成全息图的装置的示例；以及图8示出了用于以反射方式读取编码合成全息图的装置的示例。为了清楚，在不同的附图中，已利用相同的附图标记表示相同的元件，而且，各个附图不按照比例绘制。
具体实施例方式发明人提供了用于标记产品的装置和方法，对该标记的仿造可以容易地检测出。 为了实现此目的，发明人提供了在一批产品上都放置透明或不透明且包括编码全息图的芯片，该全息图的编码包括涉及相位密钥的步骤。因此，不利用用于编码的相位密钥，不可能解码该全息图。而且，发明人提供了这样的全息图，即使非常精确的直接复制的全息图，也可以检测出。为了实现此目的，发明人提供了由包括以下两部分的原始图像构成全息图对该批产品中的不同产品而言相同的第一部分和随产品而各不相同的第二部分。因此，可检测到产品上存在的全息图的即使非常精确的仿制品和一些其他产品上的此全息图的复制品。为此，验证在产品上自全息图再现且意欲在两个产品间不同的图像部分实际上相同是足够的。图2示出了根据实施方式的两个部分中的原始图像的示例。原始图像20包括第一部分22和第二部分M。在所示的示例中，第一部分22包括标志和首字母(CGH)。第二部分M包括数字和字母的序列(“AXB2008/00244”)，该序列对于每一产品不同，且因此对于每一全息图不同。例如，第二部分可以是针对每一产品递增的序列号、条形码亦或数据矩阵码。图3是示出用于在产品上形成包括全息图的芯片的方法的实施方式的框图，在此实施例中，全息图为编码合成全息图。第一步骤30包括计算原始图像(诸如为图2的图像20)的傅立叶变换以获得图像32和图像34。第一图像32示出了傅立叶变换的振幅，第二图像34示出了傅立叶变换的相位。步骤36包括通过相位密钥对相位图像34进行编码。相位密钥由这样的图案构成 其线条对应于图像34的相移区。因此，需要同一相位密钥对所形成的全息图解码。下一步骤38中，计算由图像32和在编码相位图像34的步骤36中获得的图像集合成的图像。该计算可以以不同的已知形式进行，例如，通过依据A. W. Lohmann和D. P. Paris 在 Appl. Opt. 1967 年第 1739-1784 页中发表的“Binary Fraunhofer holograms, generated by computer”中讨论的全息图计算方法。此方法包括使暗区与全息图像中的每一像素关联，该暗区包括孔，孔的尺寸可依据像素振幅变化且其居中程度依据像素相位而定。根据所进行的计算，形成具有大量可能状态的像素，所述大量可能状态可以被比作不同灰度级 (例如，256)。作为非限制性示例，图像32和图象34且因此获得的编码全息图可以包括 500X500个像素、800X800个像素亦或1000X 1000个像素。编码步骤36和计算步骤38 的结合提供了目前称为编码合成全息图的全息图。全息图的编码和计算所花费的时间取决于其包括的像素的数目。例如，在64位戴尔precision 490MT双核Xeon 515型号的个人台式计算机上，利用Matlab程序，编码和计算包括500X500个像素的全息图所花费的时间持续约0. Is。下一步骤40中，通过编码获得的全息图被刻蚀到芯片上或者被直接刻蚀到目标件上。刻蚀可以由电子束或激光束执行，其提供大于零点几微米的准确度。作为示例，对于包括500X500个像素的全息图，可以在1. 25mmX 1. 25mm的芯片上进行刻蚀。优选地，刻蚀芯片的表面积小于1cm2。通过激光束刻蚀，在约30分钟内刻蚀约200个芯片，即每一芯片需要几秒。电子束刻蚀提供类似的结果。因此，与刻蚀时间相比，计算时间可被忽略。因此， 有利地，与用于在晶片上形成全息图的已知方法相比，本文提供的方法不再耗时。优选地，在刻蚀步骤40之前，重复步骤30到步骤38若干次，以获得与在第二部分 M上彼此不同的原始图像相对应的一组编码合成全息图。要放置在待标记的目标件上的很多芯片可以在单晶片刻蚀步骤中获得，每一芯片包括不同的全息图。在下一步骤42中，切下不同的芯片，之后在步骤44中，将它们附在产品上以被证明是真品。作为示例，可以通过分子键合将芯片附在产品上。图4示出了能够形成包括全息图的芯片的刻蚀装置的示例。要在其上形成全息图的晶片50在转台(未示出)上延伸。通过电子束或激光束实现刻蚀的针形物52对准晶片 50。针形物52沿着晶片50的直径移动，在晶片50的细环形带M上实现刻蚀。当晶片50 旋转时，针形物52面对带M的不同部分放置。因此，对带M进行刻蚀，之后，刻蚀针形物 52被移动到与带M平行的带上。从一个带到另一带的移动还可以是连续的针形物在该晶片上沿螺旋路线。例如，晶片可以是在其上形成氧化钼层的玻璃晶片。在激光照射下，热效应将氧化钼转化成钼，接着通过化学蚀刻移除钼。如果氧化钼是反光材料，则全息图可以以反射或透射形式作用。应当注意到，此工艺仅是示例，且很多刻蚀工艺可以用来形成全息图。图5A示出了基于如图2中的图像之类的图像、通过图3的方法获得的编码合成全息图64。图5B是图5A的全息图的中央部分66的放大图，中央部分是待刻蚀的区域集中的地方。图5A和图5B中示出的全息图包括明显标记的中央区和较不明显标记的边缘区。 应当注意到，编码合成全息图不代表用来形成该编码合成全息图的原始图像，因为通过傅立叶变换，原始图像的所有要素分布在整个全息图中。而原始图像中存在的小尺寸的细节也分布在整个全息图中。因此，从对应于两个略微不同(例如，不同的序列号)的图像的两个全息图再现所使用的原始图像是不可能的。而且，有利地，如果全息图包括瑕疵，例如，一粒灰尘或浅划痕，则在解码时，此瑕疵分布在通过解码获得的整个图像中。因此，全息图编码很稳健。图6示出了从两个略微不同的图像获得的两个全息图的两个中央部分的区别，举例而言，该两个图像诸如为图2的图像，其区别在于序列号中的一个数字不同。考虑分辨率为800 X 800个像素的情况。在差别图像70中，每一灰色像素对应于这样的像素所考虑的两个全息图的相对应像素之间的差值小于的最大误差值(等于2. 3% )，即如果编码包括256灰度级，则差值小于6灰度级。应当注意到，灰色像素基本上遍布图像的整个表面且最大误差保持为低。因此，对原始图像的小改动分布在整个获得的全息图中。因此，不可能从若干全息图再现使其另一部分M人为地递增的全息图。由于相位密钥的使用，检测出产品上存在全息图并试图对其解码的造假者将不会成功。即使获得的具有两个略微不同的图像的两个全息图之间的差别，也无法了解编码技术。用以由合成全息图仿造标记的唯一剩下的解决方案是尽可能准确地直接复制目标件上形成的全息图。发明人已注意到，可以容易地检测出全息图的不完美复制品，因为从这样的全息图解码出的图像模糊不清且质量低。即使造假者能够完美复制编码合成全息图，但该全息图的复制品也可被检测出。 实际上，为了实现此目的，提取两个仿制产品并解码在这两个产品上形成的合成全息图就足够。如果通过解码获得的图像的序列号相同，则表示全息图是仿制品。图7示出了能够解码和读取编码合成全息图的装置的示例。在此考虑了透射读取装置。光束80穿过包括用于解码的相位密钥的片状物82，接着穿过在芯片86上形成的全息图84。由全息图84衍射的光束88穿过透镜90，透镜90能够在面94中形成解码图像92。由于对全息图抽样，一些图像再现于面94上。执行获取的摄像机选择单独的一个。图8示出了用于以反射形式读取编码合成全息图的装置的示例。激光束94穿过包括相位密钥的片状物96，接着进入分光镜98。分光镜98提供朝着合成全息图100的方向且垂直于光束94的光束。由合成全息图100反射的光束再次进入分光镜98以到达透镜102，透镜102能够在读取面94中形成解码图像。优选地，分光镜 98位于移动支架上，使得能够准确地照射全息图100。应当注意到，相位密钥和全息图的对准必须准确以自该全息图获得解码图像。为此，全息图可以包括使此对准成为可能的特征点。
已描述了本发明的具体实施方式
。本领域的技术人员会想到各种不同的变化和改动。尤其应当注意到，图7和图8中示出的读取装置仅是示例，且任何适当的读取装置可用来解码本文所述的合成全息图。
权利要求
1.一种用于标记一批产品的方法，所述方法包括在每一产品上形成图像00)的合成全息图(64)，所述全息图还通过相位密钥被编码，所述图像包括对该批产品中的不同产品来说相同的第一部分0 和对各产品来说各不相同的第二部分04)。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述全息图通过电子束或激光刻蚀而成。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述图像OO)的所述第二部分04)包括随产品而递增、以条形码或数据矩阵码形式的一组数字和/或字母。
4.如权利要求1到3中任一项所述的方法，其中所述编码合成全息图直接形成在所述广品上。
5.如权利要求1到3中任一项所述的方法，其中所述编码合成全息图形成在位于所述产品上的芯片上。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述芯片的表面积小于Icm2且所述芯片由薄的刻蚀的氧化钼层形成。
7.一种用于检测产品是否是仿制品并支持编码合成全息图的方法，所述方法包括以下步骤取样至少两个产品；通过适当的相位密钥，解码所述产品的所述合成全息图；以及验证通过解码获得的图像是否包括参考差异。
全文摘要
本发明涉及一种标记一批产品的方法，所述方法包括在每一产品上形成图像(20)的合成全息图，所述全息图还使用相位密钥被编码，所述图像包括对该批产品中的不同产品来说相同的第一部分(22)和对各产品来说各不相同的第二部分(24)。
文档编号G03H1/00GK102301287SQ201080004640
公开日2011年12月28日 申请日期2010年1月12日 优先权日2009年1月14日
发明者克里斯托夫·马丁内斯, 阿兰-马塞尔·雷伊 申请人:原子能与替代能源委员会