通过可控的周期性纳米结构标记表面的方法和设备技术

该发明专利技术涉及一种用可控的周期性的纳米结构标记表面的方法，包括：以图像形式编码信息项目的步骤（５００），该图像形式包括表示编码信息的数值，以及用偏振激光束逐像点标记所述表面的区域以在所述表面上或所述表面中形成取向后的纳米结构的步骤（５０６到５１４），这是通过基于所述图像一像点的数值针对每一标记像点调整该激光束的偏振。在一些实施例中，在该标记步骤中，该方法包括使用一种周期小于１０×１０－１２秒的脉冲激光以及一种从所述激光源发射并到达所述表面的光的偏振设备，该设备适合用于基于所述偏振设备接收的信号沿变量偏振轴线偏振该光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种通过可控的周期性的纳米结构标记表面的方法和设备以及一种 在这样的表面读取信息的方法和设备。考虑到它的可识别性、可追踪性和可认证性，特别 地，它适用于标记物体和文件。
技术介绍
已知有大量的标记方法，例如通过印刷或修改表面状态已为公众所知。这些标记 方法非常适于连续标记但对于识别和认证被标记的物体和文件来说提供了低的安全性。特 别地，通常伪造者很容易复制它们。此外，现有技术的标记通常是可见的，这容易被伪造者检测、分析和破坏。现有的以数百个纳米为周期的周期性结构已经在科学上受人关注(例如参见，the Appl. Surf. Sc. 253，8075-879-2007 接受的、Messrs. GUILLERMIN, F. GARRELIE, N. SANNER, E. AUDOUARD, H. SODER 的Mono-andmulti-pulse formation of surface structures under static femtosecond irradiation (在静态飞秒照射下的单一和多脉冲构造的表面结构)” 的文献)文献W0 2007/01215描述了一种为了在这种表面上出现全息效果而实现表面结 构的冲压工具或材料的表面结构的实现。它利用标记有实线的自适应结构，在该线的整个 长度上呈现平行结构。此外，它要求在待标记的线上的每一个像点上有数十、甚至数百的激 光冲击。由于这两个特点，这种标记方法速度非常慢并且不允许写入除了由这些待写的线 追踪的符号以外的信息。文献EP 1 586 405描述了通过激光冲击的微加工形成的结构。例如，这种加工方 式是为改善两个物体之间的机械接口。因此，它无论如何都不能打击伪造。
技术实现思路
本专利技术的目的在于改善这些缺陷。为了达到这个目的，一方面，本专利技术设想了一种标记文件的方法，包括以图像形式对信息项目进行编码的步骤，该图像包括表示被编码信息的数值以及用偏振的激光束逐个像点地标记所述表面的区域以在所述表面上或所述表面中 形成取向后的纳米结构的步骤，这是通过根据所述图像一像点的数值对每一标记像点调整 该激光束的偏振。因此，本专利技术通过使用这些纳米结构的取向来利用编码信息的不显眼的纳米结 构。需要强调的是，本专利技术适用于各种类型材料的标记，因为通过对纳米结构进行取向而 构建的表面逐个像点记录该标记中的信息，所述取向会对光产生影响并且因此使图像可读 取。因此，利用本专利技术能在该表面的标记区域进行高速标记和产生高密度的信息。优选地，所述图像代表的信息是为标记表面的识别、认证和/或可追踪性而设计 的信息项目。特别地，在标记过程中，在读取所述标记过程中，代表待利用的取向的参考区域被 标记。由于这些原则，在读取该编码过程中，可以对该光进行精确地取向并且增加了编码的 可读性。特别地，上述简要描述的标记方法包括确定代表被标记图像的各像点的物理特性 的签名的步骤以及存储所述签名的步骤。例如，所述物理特性是对不规则结构的定位、激光束焦点、激光束能量、若干激光 冲击、入射角或偏振角。以这种方式，标记表面随后基于它的签名能被识别。并且，如果真 品表面已用于产生副本，至少针对这些副本的第一版，可能会确定被使用的该真品表面。通 过这种方式，本专利技术提供的打击伪造的方式增加了。特别地，在标记步骤中，被标记区域的至少一半表面仅仅接收单一激光冲击。由于 这些原则，增加了标记速度。特别地，在以包括表示编码信息的数值的图像的形式编码信息项目的步骤中，所 述图像的每一像点可以取至少三个不同数值并且，在该标记步骤中，激光束的偏振可以根 据至少三个方向进行调整，每一偏振方向与所述图像的像点的数值中的一个相关。通过这 种方式，通过一次合适的光照方向进行照射，形成一个多色的且承载高密度信息的标记区 域。特别地，在标记步骤中，使用一周期小于10xl0_12秒的脉冲激光。特别地，以上简要描述的方法包括一读取标记在所述表面的所述图像的步骤以及 以根据读取的图像验证质量的步骤。因此，标记的质量得到了保证。特别地，在标记步骤中，使用一不超过25 ii m的激光束。特别地，在标记步骤中，产生间隔距离不超过lOym的像点。特别地，在标记步骤中，使用一发射波长接近800nm的激光束。特别地，在编码步骤中，所述图像针对每一待执行的标记步骤发生改变。由于这些 原则，仅仅读取该标记代表的编码，就可以识别承载该标记的表面并且因此可以识别承载 它的产品。特别地，在编码步骤中，所述信息项目代表与包括所述表面的物体或文件相关的 数据。由于这些原则，直接读取至少一部分该标记代表的编码以简单的条形码的形式提供 了一种识别物体的方式。第二方面，本专利技术提供一种标记表面的装置，其特征在于，该装置包括一种以图像形式编码信息项目的设备以及—种用偏振的激光束标记所述表面以在所述表面上或所述表面中形成取向的纳 米结构的设备，这是通过根据要形成在所述表面上的所述图像的每一像点调整该激光束的 偏振。第三方面，本专利技术提供了一种读取标记在表面上的图像的方法，其特征在于，该方 法包括捕获标记在所述表面上的所述图像的电子图像的步骤；处理所述捕获的图像各像点的颜色的步骤以及根据所述捕获的图像的所述像点的颜色解码信息项目的步骤。特别地，在电子图像捕获步骤中，光源取向成照亮有预定取向的该被标记的图像。由于这些原则，改进了编码的读取过程。特别地，以上简要描述的本专利技术的读取方法包括读取所述表面携带的标记的步骤 以及在捕获电子图像的步骤中，与所述标记的图像相关的光源的取向根据所述读取的标记 所确定。由于这些原则，可以很容易地自动调整被标记表面和光源的各自的位置。特别地，以上简要描述的读取方法包括根据该解码的信息项目确定标记图像的真 实性的步骤。这些信息可使信息的解码项目中包括的内容或错误在解码过程中被识别。特别地，以上简要描述的读取方法包括确定代表该标记图像的像点的签名的步骤 以及对所述签名和所述存储在存储器中的签名进行比较的步骤。第四方面，本专利技术提供一种读取标记在表面上的图像的装置，其特征在于，该装置 包括捕获标记在所述表面的所述图像的电子图像的设备；处理所述捕获的图像的像点的颜色的设备以及根据所述捕获的图像的所述像点的颜色解码信息项目的设备。正如这种标记装置特性、优势和目的，这种读取方法和这种读取装置与以上简要 描述的该标记方法类似，在此不再赘述。附图说明本专利技术的其他优势、目的和特性通过如下说明而越来越明显，该说明参照包括在 说明书附图中的各图形进行作为一种绝不起限制作用的示例，图中图1所示为本专利技术的标记装置的特定实施例以及它的操作环境，图2是根据光的偏振取向对纳米结构进行取向的图示，在图2中取向以角的度数 表不，图3所示为本专利技术读取装置的特定实施例，图4所示为根据光照取向在区域矩阵的读取的颜色，图5A和5B所示为本专利技术以逻辑图形式所示的读取方法和标记方法的特定实施 例，图6所示为基于不同标记参数由相同标记装置和读取装置产生的颜色部分的两 个示例，图7所示为根据该纳米结构的取向在读取标记过程中获取的色调的变化。 具体实施例方式图1示出了控制设备100，激光器101，反光镜102，光阑103，偏振器104，分离器立 方体105，偏振器106，扫描器107以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种标记表面的方法，该方法包括：以图像形式对信息项目进行编码的步骤（５００），该图像包括表示编码信息的数值以及用偏振激光束逐个像点标记所述表面的区域以在所述表面上或所述表面中形成取向后的纳米结构的步骤（５０６到５１４），这是通过根据所述图像一像点的数值针对每一标记像点调整该激光束的偏振。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2007-9-13 0706427一种标记表面的方法，该方法包括以图像形式对信息项目进行编码的步骤(500)，该图像包括表示编码信息的数值以及用偏振激光束逐个像点标记所述表面的区域以在所述表面上或所述表面中形成取向后的纳米结构的步骤(506到514)，这是通过根据所述图像一像点的数值针对每一标记像点调整该激光束的偏振。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在标记步骤(506到514)中，在读取所述 标记的步骤中参考区域被标记代表待利用的取向。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法包括确定代表被标记图像的像 点的物理特性的签名的步骤(524)以及存储所述签名的步骤(526)。4.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，在标记步骤(506到514) 中，被标记区域至少一半表面仅仅接收单一激光冲击。5.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，在以图像形式编码信息项目 的步骤(500)中，该图像包括表示编码信息的数值，所述图像的每一像点可以取至少三个 不同数值并且，在该标记步骤中，激光束的偏振可以根据至少三个方向进行调整，每一偏振 方向与所述图像的像点的数值中的一个相关联。6.根据权利要求1至5任意一项所述的方法，其特征在于，在标记步骤(506到514) 中，使用周期小于10xl0_12秒的脉冲激光(101)。7.根据权利要求1至6任意一项所述的方法，其特征在于，该方法包括读取标记在所述 表面上的所述图像的步骤(518)以及根据读取的图像验证质量的步骤(520)。8.根据权利要求1至7任意一项所述的方法，其特征在于，在标记步骤(506到514) 中，使用尺寸小于25 μ m的激光束。9.根据权利要求1至8任意一项所述的方法，其特征在于，在标记步骤(506到514) 中，产生间隔小于IOym的像点(302)。10.根据权利要求1至9任意一项所述的方法，其特征在于，在标记步骤(506到...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克奥多亚德，艾伦福科，让皮埃尔麦斯考特，兹比格纽赛甘，本杰明达瑟，米歇尔茱琳，赫唯索德，
申请(专利权)人：先进追踪和寻踪公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]