專利名稱：鑒定產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝的方法和便攜式鑒定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域這項(xiàng)發(fā)明涉及鑒定裝置和方法，更具體地說涉及鑒定產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝的方法和手持式便攜裝置。
本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)品牌身份在市場上起重要的作用。它為消費(fèi)者提供識(shí)別和信賴來自特定的來源的產(chǎn)品的手段。它還為公司提供吸引顧客和在顧客中建立商業(yè)信譽(yù)的手段，借此鼓勵(lì)重復(fù)交易。所以，公司為了建立這樣的品牌身份花費(fèi)數(shù)十億美元做廣告和產(chǎn)品開發(fā)。
品牌身份的利益和在品牌身份上花費(fèi)的資源對(duì)偽造者構(gòu)成強(qiáng)有力的刺激。在最普遍的不正當(dāng)?shù)暮瓦`法的實(shí)踐當(dāng)中，威脅品牌身份的是偽造產(chǎn)品本身；偽造或偷竊與真實(shí)的或假冒的產(chǎn)品一起使用的包裝或容器；或者轉(zhuǎn)移產(chǎn)品，其中為在某市場中出售制造的產(chǎn)品被中間商在那個(gè)指定的市場中購買并且在競爭市場中銷售。
這樣的實(shí)踐導(dǎo)致對(duì)品牌的所有者造成重大的損害，其中包括失去營業(yè)額、品牌在消費(fèi)者眼中變得黯淡和由關(guān)于偽造產(chǎn)品所作的訴訟請(qǐng)求所造成的債務(wù)。例如，國際反偽聯(lián)盟估計(jì)由于偽造失去的全球收入可高達(dá)每年2000億美元。此外，標(biāo)簽業(yè)的評(píng)估間接表明偽造總共占世界貿(mào)易的10％以上。最后，藥物公司估計(jì)他們由于仿造藥僅在印度一地就失去大約5億美元營業(yè)額。
除了傷害品牌身份之外，對(duì)取得版權(quán)的工作的權(quán)利也可以受到取得版權(quán)的材料的未得到批準(zhǔn)的再生產(chǎn)的損害。
被共同轉(zhuǎn)讓的美國專利第5,753,511號(hào)和美國專利申請(qǐng)第09/232,324號(hào)(在此通過引證將這兩者完整地并入)揭示了一些用來確定或產(chǎn)品的真實(shí)性或來源的評(píng)價(jià)和識(shí)別產(chǎn)品的自動(dòng)化的方法。
這些發(fā)明的諸方面涉及利用發(fā)光化合物識(shí)別產(chǎn)品中的關(guān)鍵成分和/或關(guān)鍵成分的相對(duì)數(shù)量的自動(dòng)化的方法。具體地說，在檢驗(yàn)期間，標(biāo)識(shí)發(fā)光化合物與少許被試驗(yàn)的樣品混合。然后，包含特定的發(fā)光化合物的樣品被放到非?？拷枚ㄗ龅墓鈱W(xué)掃描器查看的地方，以便檢測來自樣品的特定的波長的光發(fā)射。
在511號(hào)專利和324號(hào)申請(qǐng)中揭示的檢驗(yàn)過程的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是被鑒定的樣品在檢驗(yàn)之前直接與特定的發(fā)光化合物混合。這允許產(chǎn)品對(duì)消費(fèi)來說保持純正，而且允許特定的發(fā)光化合物與產(chǎn)品里的關(guān)鍵成分相互作用為產(chǎn)品建立指紋。
但是，在某些情況下，用識(shí)別或鑒定標(biāo)記永久地在產(chǎn)品或包裝上作標(biāo)記可能是合乎需要的。例如，這樣的識(shí)別允許檢測產(chǎn)品本身是否是真實(shí)的，產(chǎn)品是在何時(shí)何地生產(chǎn)的，產(chǎn)品包裝是否是真實(shí)的，或者產(chǎn)品包裝是否與產(chǎn)品有關(guān)聯(lián)。已知的作永久性標(biāo)記的方法包括使用放在產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝上的看不見的墨水、全息攝影或其它的識(shí)別標(biāo)記。但是，這些技術(shù)中有一些在環(huán)境明亮的條件下可能不實(shí)際，因此不能在諸如零售商店之類的明亮的區(qū)域中被實(shí)踐。另一種方法包括用包含吸收紅外線的添加物的墨水印刷產(chǎn)品或包裝。掃描儀被用來檢測紅外線吸收率，借此指示添加物的存在。這種方法有許多缺點(diǎn)。例如，不可能識(shí)別產(chǎn)品特有的信息。更確切地說，只可能區(qū)分包含添加物的產(chǎn)品或包裝和缺乏添加物的產(chǎn)品或包裝。因此，區(qū)分不同的產(chǎn)品、制造地點(diǎn)或其它想要的信息是不可能的。此外，用來讀墨水的掃描儀是專用的掃描儀，不能讀諸如條形碼之類的其它信息。
上述方法的缺點(diǎn)用本發(fā)明的諸方面予以克服。例如，為了形成能夠提供多種信息塊和用傳統(tǒng)的照明和光學(xué)掃描器不能檢測的標(biāo)識(shí)符，將眾多發(fā)光化合物中的一種或多種發(fā)光化合物與墨水混合，然后在制造產(chǎn)品期間或之后印刷在產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝上。產(chǎn)品或包裝的真實(shí)性隨后可以迅速地被確定。在某些情況下，真實(shí)性標(biāo)記可以是包裝上的條形碼。在這方面，本發(fā)明的鑒定裝置可以用來迅速地掃描條形碼以便識(shí)別產(chǎn)品以及檢查產(chǎn)品和/或包裝的真實(shí)性。然后，產(chǎn)品包裝的真實(shí)性可以與產(chǎn)品本身的真實(shí)性連接。這樣，不僅偽造產(chǎn)品或包裝可以被檢測出來，而且真實(shí)產(chǎn)品的轉(zhuǎn)移也可以被輕易地確定。
在另一個(gè)作為例證的實(shí)施方案中，揭示了一種用來檢測襯底上的標(biāo)記的檢測裝置。該標(biāo)記包括在第一個(gè)波長下發(fā)射或者吸收光的光敏化合物。該裝置包括具有用來檢測至少一部分已知包括標(biāo)記的襯底的圖像的檢測器和用來看圖像的錄像顯示器的錄像方式。該裝置還包括具有用來照射襯底的光、用來檢測標(biāo)記里的光敏化合物的光發(fā)射或吸收的檢測器和用來顯示代表檢測到的標(biāo)記里的光敏化合物的發(fā)射或吸收的數(shù)據(jù)借此俘獲那部分襯底上的標(biāo)記的圖像的快照顯示器的快照方式。
在另一個(gè)作為例證的實(shí)施方案中，揭示了一種用來確定產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝是否是真實(shí)的鑒定標(biāo)記。這種標(biāo)記包括至少被應(yīng)用于產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝的某個(gè)部分上的選自商標(biāo)、產(chǎn)品名稱、公司名稱和徽標(biāo)的可見的標(biāo)記和被應(yīng)用于產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝上并且至少與一部分可見標(biāo)記交叉的看不見的標(biāo)記。
在另一個(gè)作為例證的實(shí)施方案中，揭示了一種鑒定系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括能夠依據(jù)比率計(jì)量法從至少兩種預(yù)定的波長下的圖像分析光的發(fā)射的鑒定裝置、具有作為對(duì)于受特定波長的光源激發(fā)的反應(yīng)在第一種波長下發(fā)射的化合物和作為對(duì)于受特定波長的光源激發(fā)的反應(yīng)在第二種波長下發(fā)射的化合物的襯底以及印刷機(jī)。
在另一個(gè)作為例證的實(shí)施方案中，揭示了一種分辨圖像的方法。該方法包括在用第一檢測器檢測第一種波長的同時(shí)用第二檢測器檢測第二種波長；確定用于第一種波長的第一臨界值強(qiáng)度和用于第二種波長的第二臨界值強(qiáng)度；把第一檢測器上的像素分為超過第一強(qiáng)度臨界值的像素和低于第一強(qiáng)度臨界值的像素；把第二檢測器上的像素分為超過第二強(qiáng)度臨界值的像素和低于第二強(qiáng)度臨界值的像素；確定超過第一強(qiáng)度臨界值以及超過第二強(qiáng)度臨界值的像素群體；以及對(duì)于在所述群體范圍內(nèi)的像素計(jì)算在第一種波長下檢測到的強(qiáng)度與在第二種波長下檢測到的強(qiáng)度的比率。
在另一個(gè)作為例證的實(shí)施方案中，揭示了一種鑒定方法。該方法包括生產(chǎn)包含在第一種預(yù)定的波長下發(fā)光的第一種化合物和在第二種預(yù)定的波長下發(fā)光的第二種化合物的墨水；用這種墨水在襯底上印刷可讀的圖像；檢測襯底上第一種化合物與第二種化合物的比率；指出該比率是否在某個(gè)范圍內(nèi)；以及讀該圖像。
在另一個(gè)作為例證的實(shí)施方案中，揭示了一種非水溶性墨水。這種墨水包括溶劑；憑借靜電作用分散在溶劑中的在可見光范圍之內(nèi)或之外具有發(fā)射波長的第一種光敏化合物；以及第二種光敏化合物。
在另一個(gè)作為例證的實(shí)施方案中，揭示了一種傳達(dá)信息的方法。該方法包括用包括在可見光范圍內(nèi)發(fā)射的第一種化合物和在IR范圍內(nèi)發(fā)射的第二種化合物的墨水在襯底上印刷圖像；用至少能夠激發(fā)第一種化合物和第二種化合物之一的光照射襯底；檢測作為對(duì)于照射的反應(yīng)發(fā)射的光；確定第一種化合物的發(fā)射與第二種化合物的發(fā)射的比率；將該比率與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較；以及顯示圖像。
在另一個(gè)作為例證的實(shí)施方案中，揭示了一種用來檢測襯底上的標(biāo)記的檢測裝置。該標(biāo)記包括在第一個(gè)波長下發(fā)射或吸收光的光敏化合物。該裝置包括用來照射光敏化合物的光源和用來濾掉因照射光敏化合物而產(chǎn)生的光的不需要的波長的濾光片。
在另一個(gè)作為例證的實(shí)施方案中，揭示了一種用來檢測與襯底鑒定方法有關(guān)的標(biāo)記的檢測裝置。該標(biāo)記包括在第一個(gè)波長下發(fā)射或者吸收光的光敏化合物。該裝置包括用來照射襯底的光；用來檢測標(biāo)記里的光敏化合物的光發(fā)射或吸收的檢測器；用來看標(biāo)記的顯示器；以及用來對(duì)裝置輸入命令的觸摸屏。
在另一個(gè)作為例證的實(shí)施方案中，揭示了一種用來檢測襯底上的標(biāo)記的檢測裝置。該標(biāo)記包括在第一個(gè)波長下發(fā)射或者吸收光的光敏化合物。該裝置包括用來照射襯底的光；用來檢測標(biāo)記里的光敏化合物的光發(fā)射或吸收的檢測器；用來看標(biāo)記的顯示器；用來處理檢測到的光發(fā)射或吸收和按預(yù)先確定的顏色在顯示器上中顯示光發(fā)射或吸收的處理器。
在另一個(gè)作為例證的實(shí)施方案中，揭示了一種用來檢測襯底上的標(biāo)記的檢測裝置。該標(biāo)記包括在第一個(gè)波長下發(fā)射或者吸收光的光敏化合物。該裝置包括適合用具有適合照射光敏化合物的預(yù)先確定的波長的閃光照射襯底的光源；用來檢測標(biāo)記里的光敏化合物的光發(fā)射或吸收的檢測器；用來看標(biāo)記的顯示器。
圖8是用來識(shí)別真實(shí)性標(biāo)記的圖案的示意圖；圖9是概述在相對(duì)于儲(chǔ)存的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析的諸樣品之間的相似和差異的三維圖；

圖10是代表依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面選擇光敏化合物的圖表；圖11是便攜式裝置的另一個(gè)實(shí)施方案的示意圖；圖12-16是便攜式裝置的另一個(gè)實(shí)施方案的示意圖；以及圖17是另一個(gè)實(shí)施方案的透視圖。
本發(fā)明的詳細(xì)說明本發(fā)明的特色是通過分析產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝上的關(guān)鍵成分鑒定產(chǎn)品或包裝的方法和便攜式鑒定裝置。光敏化合物可以用來識(shí)別產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝。在一個(gè)方面中，產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝可以包括包含特定的光敏化合物的可見的或看不見的墨水。這種墨水可以被印刷在產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝的一個(gè)或多個(gè)部位上，以便產(chǎn)生類似條形碼的鑒定標(biāo)記。在另一個(gè)方面中，該裝置包括用來提供照射作為樣品的產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝上包含光敏化合物的墨水的光源、檢測被照射的墨水發(fā)射或者吸收的光譜性質(zhì)的光學(xué)檢測器和通過將被發(fā)射或吸收的性質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較確定作為樣品的產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝的真實(shí)性的控制器的組件。需要領(lǐng)會(huì)的是術(shù)語“真實(shí)的”或任何派生詞匯意味著識(shí)別為是真的或者沒有摻假，或者識(shí)別原產(chǎn)地或其它需要的信息。
發(fā)光化合物作為對(duì)于用光照射的反應(yīng)發(fā)射光。光發(fā)射可以是磷光、化學(xué)發(fā)光或更優(yōu)選的熒光的結(jié)果。具體地說，在本文中使用的術(shù)語“發(fā)光化合物”意味著化合物具有下述性質(zhì)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)(1)它們是發(fā)熒光的、發(fā)磷光的或者發(fā)冷光的；(2)與樣品或標(biāo)準(zhǔn)物或兩者的成分反應(yīng)或相互作用產(chǎn)生至少一種發(fā)熒光、磷光或冷光的化合物；或者(3)與作為樣品的產(chǎn)品、標(biāo)準(zhǔn)物或兩者中的至少一種發(fā)熒光、磷光或冷光的化合物反應(yīng)或相互作用在發(fā)射波長下改變發(fā)射。
吸收光線的化合物作為對(duì)于用光照射的反應(yīng)吸收光。光吸收可以是熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人已知的任何化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。因此，下面可以就作為對(duì)于用光照射的反應(yīng)的光發(fā)射討論本發(fā)明，但是本發(fā)明不被限制在這個(gè)方面，而且吸收光線的化合物也可以被使用。
因此，如同在本文中使用的那樣，術(shù)語“光敏化合物”指的是發(fā)光化合物和吸收光線的化合物兩者。
在本文中使用的術(shù)語“指紋”意味著在特定的波長或波長范圍下來自與標(biāo)準(zhǔn)的(例如，真實(shí)的)產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝相結(jié)合的一種或多種光敏化合物的光發(fā)射或吸收強(qiáng)度和/或強(qiáng)度衰減。因此，每個(gè)產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝都可以有特定的指紋。
在本文中使用的術(shù)語“指紋簡檔”意味著與不同的光敏化合物的系列(或簡檔)相結(jié)合的標(biāo)準(zhǔn)物的指紋的集合。
在本文中使用的術(shù)語“樣品特征”指的是來自在作為樣品的產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝上的墨水中的一種或多種光敏化合物的光發(fā)射或吸收的數(shù)量或強(qiáng)度和/或強(qiáng)度衰減或在數(shù)量方面的變化。
術(shù)語“襯底”指的是任何可以將墨水涂于其上的表面。
術(shù)語“看不見的”意味著對(duì)于裸眼是看不見的。
術(shù)語“可讀的圖像”是在被人或機(jī)器讀的時(shí)候傳遞信息的圖像。實(shí)例包括但不限于數(shù)字、字母、文字、徽標(biāo)和條形碼。
“可見光范圍”是從400納米到700納米。
“UV(紫外線)范圍”是從40納米到400納米。
“IR(紅外線)范圍”是從700納米到2400納米。
在一個(gè)實(shí)施方案中，如同用圖1圖解說明的那樣，便攜式鑒定裝置是可操作地接到手持式探針上的桌面裝置。裝置20包括借助柔軟的導(dǎo)管26與手持式探針組件24結(jié)合的基礎(chǔ)單元22。柔軟的導(dǎo)管考慮到容易按任何需要的方向操縱和鉸接探針組件24。基礎(chǔ)單元22包括用來容納諸如PALM PILOT或其它數(shù)據(jù)記錄器之類的手持式控制器或處理器30的容器28。給裝置20的電力可以用適當(dāng)?shù)碾娫淳€32提供，或者作為替代可以用諸如充電電池之類的電池供電。另外，可以提供開關(guān)34。鎖住該裝置的手段可以被采用，例如為了激活該裝置需要密碼。雖然在圖1的實(shí)施方案中提供的是基礎(chǔ)單元和PALM PILOT，但是本發(fā)明可以與專用控制器或膝上型電腦或臺(tái)式電腦結(jié)合使用。
在圖1所示的實(shí)施方案中，裝置20被用來鑒定作為樣品的產(chǎn)品包裝，例如香水包裝36。在這方面，有光源的探針組件如同下面將進(jìn)一步予以解釋的那樣例如為了獲得與用來印刷條形碼38的墨水混合的光敏化合物的某種光譜性質(zhì)掃描產(chǎn)品包裝。探針組件24還可以被用來掃描通常用這樣的條形碼提供的諸如產(chǎn)品的名稱和和價(jià)格之類的某種傳統(tǒng)的識(shí)別信息的條形碼38。此外，或在替代實(shí)施方案中，探針組件掃描知道已經(jīng)用包含一種或多種光敏化合物的可見的或者看不見的墨水印刷過的包裝36的其它區(qū)域。如同下面將進(jìn)一步描述的那樣，墨水可以被印刷或者其它方式放在產(chǎn)品本身上。
如同在圖2所示的圖解剖面圖中最清楚地展示的那樣，手持式探針組件24包括探針主體40，該主體可以是整體的主體，或者可以是用眾多不連續(xù)的主體部分形成的。探針主體包括配置在其中一個(gè)或多個(gè)光源。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，光源42a和42b是由諸如美國加利福尼亞的休利特·帕卡德公司出售的ModelNumber CB15之類的發(fā)光二極管提供的，這些發(fā)光二極管可以是或可以不是紅外線發(fā)光二級(jí)管。在替代實(shí)施方案中，光源可以是激光光源。不論在哪種情況下，光源都是與產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝上的墨水混合的一種或多種光敏化合物的激發(fā)波長相匹配的。光源的導(dǎo)線44a和44b通過導(dǎo)管連接到基礎(chǔ)單元22上以便接收用于激發(fā)的功率。探針組件可以進(jìn)一步包括諸如通頻帶或截止濾光片之類的光源濾光片46a和46b，以便隔離來自光源的光的波長。諸如各自具有10mm焦距和10mm直徑的對(duì)稱的凸透鏡之類的透鏡48a和48b將光源發(fā)出的光線聚焦。另外，可以使用一個(gè)或多個(gè)棱鏡(未示出)來引導(dǎo)或聚焦光線?？?8a和58b是為了允許來自光源的光照射墨水而在探針組件中形成的。因?yàn)樵试S來自光源的光射出探針組件，所以產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝可以接受來自等于4英尺、等于6英尺或甚至等于12英尺的距離的掃描。
探針組件24可以進(jìn)一步包括可以類似于透鏡48a和48b的透鏡52以便使從鑒定標(biāo)記的墨水發(fā)出的光聚焦到諸如美國新澤西州的Edmund Scientfic公司出售的Model Number H53308電荷耦合器件(CCD)之類的光學(xué)檢測器53上。諸如CMOS或PMT之類的其它適當(dāng)?shù)臋z測器也可以被使用。諸如通頻帶或截止濾光片(或光吸收)之類的發(fā)射濾光片54被用來使激發(fā)波長從由墨水的光發(fā)射造成的發(fā)射光譜中孤立出來。口59是為了允許由墨水發(fā)射的光線或由墨水引起的光吸收被光學(xué)檢測器檢測而在探針組件中形成的。
當(dāng)然，光學(xué)檢測器53可以位于基礎(chǔ)單元22之內(nèi)，在這種情況下可以使用纖維光纜把光從探針組件24傳送到基礎(chǔ)單元22。此外，雖然在本文中展示和描述的探針組件被可操作地接到基礎(chǔ)單元22上，但是對(duì)于檢驗(yàn)作為樣品的產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝的真實(shí)性必不可少的全部組成部分都可以被直接包含在基礎(chǔ)單元范圍內(nèi)。在這樣的實(shí)施方案中，基礎(chǔ)單元22包括一個(gè)或多個(gè)光源、適當(dāng)?shù)耐哥R和濾光片和光學(xué)檢測器，在下文中將進(jìn)一步予以描述。
被吸收光線的化合物吸收的光線的檢測可以使用任何適當(dāng)?shù)某上窦夹g(shù)來完成。同樣，從發(fā)光化合物發(fā)出的光的檢測可以使用諸如紅外、近紅外、遠(yuǎn)紅外、傅立葉變換紅外、拉曼光譜、時(shí)間分辨熒光、熒光、冷光、磷光和可見光成成像之類的任何適當(dāng)?shù)某上窦夹g(shù)來完成。如同在下文中將予以解釋的那樣，為了接收來自光學(xué)檢測器的錄像信息并且把該信息轉(zhuǎn)換成指紋數(shù)據(jù)，基礎(chǔ)單元22包括相應(yīng)的電路和軟件。作為替代，這樣的電路和軟件可以是PALM PILOT的一部分。在任何情況下，墨水的樣品特征都可以隨后與儲(chǔ)存在PALM PILOT中的或儲(chǔ)存在遠(yuǎn)程主機(jī)和相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫中的真實(shí)的指紋數(shù)據(jù)或指紋簡檔數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。在后一個(gè)實(shí)施方案中，基礎(chǔ)單元22或PALM PILOT將通過諸如調(diào)制解調(diào)器之類的東西經(jīng)數(shù)據(jù)電纜與主機(jī)通信。當(dāng)然，熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人鑒于這一揭示將承認(rèn)其它的通信鏈路也可以使用，例如，直接的數(shù)據(jù)鏈路、衛(wèi)星傳輸、同軸電纜傳輸、光纖傳輸或者蜂窩式數(shù)字通信。通信鏈路可以是直接線路或通過因特網(wǎng)。主機(jī)還與儲(chǔ)存眾多指紋或發(fā)射指紋簡檔的數(shù)據(jù)庫通信。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，一種或多種合乎要求的光敏化合物被印刷在產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝上，以便形成鑒定標(biāo)記。在一個(gè)實(shí)施方案中，一種或多種光敏化合物(例如一種或多種發(fā)熒光的化合物)與打算印刷到產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝上的墨水混合。被選定的特定的光敏化合物應(yīng)該對(duì)墨水的可見的特征具有最少的影響，以避免明顯地區(qū)別于包裝上的其它印刷。例如，與可見的墨水(例如黑墨水)混合的一種或多種發(fā)光化合物被用來把諸如圖1所示的包裝36的條形碼38之類的信息印刷到產(chǎn)品包裝上。
墨水可以借助任何能夠使墨水粘附到襯底上的技術(shù)(包括任何可以轉(zhuǎn)移傳統(tǒng)墨水的技術(shù))被施于任何諸如包裝或產(chǎn)品之類的襯底上。例如，可以使用任何種類的印刷機(jī)，諸如多色印刷機(jī)、噴墨印刷機(jī)、點(diǎn)陣印刷機(jī)(在這種情況下墨帶被光敏化合物浸透)、絲網(wǎng)或墊板印刷。作為替代，墨水可以首先被施于本身又被施于襯底的貼花紙或膠粘標(biāo)簽。優(yōu)選的是使用噴墨印刷機(jī)，因?yàn)樾枰∷⒌男畔⒂锌赡芨淖儭?br> 使用噴墨印刷機(jī)是有利的，還因?yàn)檠b有不同的光敏化合物的儲(chǔ)器可以根據(jù)產(chǎn)品、顧客、制造日期和/或產(chǎn)地或者任何其它需要的數(shù)據(jù)例如通過適當(dāng)?shù)耐ㄐ沛溌份p易地被更換。此外，噴墨印刷機(jī)通常被用來在標(biāo)簽上或者直接在包裝本身上印刷條形碼。需要領(lǐng)會(huì)的是鑒定標(biāo)記可以構(gòu)成任何需要的圖案，其變動(dòng)范圍從可以傳遞的信息不超過包含在墨水的配方中的信息的單一圓點(diǎn)到條形碼到可以傳遞例如與產(chǎn)品、日期、時(shí)間、產(chǎn)地、生產(chǎn)線、消費(fèi)者等等相關(guān)的信息的更復(fù)雜的圖案。
另外，如果使用容器，印刷可以在用于產(chǎn)品的容器上進(jìn)行，或者如果產(chǎn)品適合于印刷，印刷可以在諸如珠寶、銀行信用卡、信用卡、體育運(yùn)動(dòng)紀(jì)念品、汽車零部件和車身零件、諸如CD、DVD、激光唱片之類的光盤之類的東西或它們的任何組合上進(jìn)行。在這些實(shí)例的任何一個(gè)實(shí)例中，光敏的化合物都可以與墨水混合在一起。
為了鑒定取得版權(quán)的材料，鑒定標(biāo)記可以直接印刷到作品、雕塑品或藝術(shù)品的其它部分上。例如，書的封面部分可以被疊印上對(duì)于裸眼看不見的或不明顯的鑒定標(biāo)記。于是，如果偽造者試圖復(fù)制書的封面(例如，通過影印)，那么鑒定標(biāo)記將不被復(fù)制，而后來的分析將表明該書的封面不是真實(shí)的。
另一個(gè)實(shí)例是用本發(fā)明的墨水來識(shí)別個(gè)人財(cái)產(chǎn)。例如，本發(fā)明的光敏墨水可以被施于某件個(gè)人財(cái)產(chǎn)的某個(gè)特定的部分。該墨水將包含對(duì)于該財(cái)產(chǎn)的所有者獨(dú)一無二的光敏化合物。于是，如果該財(cái)產(chǎn)丟失或被盜而且隨后被重新獲得，那么它可以通過這種墨水發(fā)出的獨(dú)特的指紋以及任何圖像提供的其它信息予以識(shí)別。另外，由于這種墨水對(duì)于小偷可以是不顯著的，所以小偷將不會(huì)努力將這個(gè)識(shí)別標(biāo)記除掉。
此外，為了識(shí)別物主希望傳遞的產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝的某種特征，墨水可以包含獨(dú)特的光敏化合物。例如，墨水可以指出產(chǎn)品的起源的時(shí)間和地方。此外墨水可以根據(jù)需要采用不同的方法配制。何時(shí)可以改變這樣的配方的例子可以包括，但不限于，當(dāng)偽造者能夠成功地逆向設(shè)計(jì)被財(cái)產(chǎn)的所有者利用的特定的墨水的時(shí)候，在下文中將進(jìn)一步予以描述。
如果產(chǎn)品不適合直接在其上面印刷，那么可以使用其它的識(shí)別和鑒定產(chǎn)品的方法。例如，在324號(hào)申請(qǐng)中描述的方法可以被使用。作為替代，包裝材料本身可以有用一種或多種光敏化合物浸泡過的纖維。在其它的實(shí)施方案中，用一種或多種光敏化合物浸泡過的線可以是穿過包裝編織的。對(duì)鑒定產(chǎn)品本身來說，用一種或多種光敏化合物浸泡過的一條或多條兼容的線可以是穿過在服裝、手提箱、書的封面、毛毯、貨幣、印刷品或其它藝術(shù)品、或類似的東西中使用的材料編織的。
對(duì)鑒定光盤來說，光敏化合物可以被印刷或以其它方式浸漬到音樂、錄像或軟件光盤上，而CD播放器或閱讀器里的激光將能夠照射光敏化合物。CD播放器或閱讀器里的光學(xué)檢測器將檢測特定的光敏化合物是否存在，以便產(chǎn)生樣品特征。光敏化合物可以是為內(nèi)部的軟件特許代碼準(zhǔn)備的，以致外部代碼(即，被印刷或浸漬到光盤上的光敏化合物)與內(nèi)部代碼之間的匹配對(duì)于播放、運(yùn)行、拷貝或安裝該音樂、錄像或軟件是必不可少的。CD本身上的或者體現(xiàn)在播放器或閱讀器或相關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)中的軟件將引起在樣品特征和內(nèi)部代碼(即，指紋)之間的比較。如果樣品特征與該指紋不匹配，則不允許繼續(xù)使用該CD。在這方面，僅僅在外部的軟件代碼(即樣品)和內(nèi)部的軟件特許代碼之間存在適當(dāng)?shù)钠ヅ鋾r(shí)，體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)代碼(即指紋)中的數(shù)字將是該軟件的功能。因此，該CD的復(fù)制是可能的，但該CD的使用將是不可能的。
在一個(gè)實(shí)施方案中，加密可以被用于外加的安全措施層。在這方面，光盤上的發(fā)光化合物的樣品特征可以代表操作光盤所需要的實(shí)際信號(hào)的加密信號(hào)。目前已知的和今后研制的適當(dāng)?shù)募用芗夹g(shù)都可以被使用。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，樣品特征可以作為運(yùn)行CD上的軟件的程序的一部分被使用。因此，沒有必需的光敏化合物，CD上的程序?qū)⑷鄙倌撤N代碼，所以將阻止正確地操作。
盡管上述的實(shí)施方案是參照CD予以描述的，但是需要領(lǐng)會(huì)本發(fā)明不局限在這一點(diǎn)上，而且上述的實(shí)施方案可以與DVD、激光唱片以及其它類型的光盤一起使用。
與在任何一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)品、產(chǎn)品包裝、條形碼、標(biāo)簽、容器的或它們的任何組合上提供鑒定標(biāo)記相結(jié)合，確定正確的產(chǎn)品是否被裝進(jìn)正確的包裝可以使用象裝置20那樣的設(shè)備來完成。因此，產(chǎn)地、生產(chǎn)日期、意向中市場或任何其它想要的信息都可以輕易地與產(chǎn)品聯(lián)系起來。
本發(fā)明的鑒定標(biāo)記可以被應(yīng)用于產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝任何地方，其中包括在包裝的垂懸片狀物上或包裝本身的內(nèi)部。在產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝上鑒定標(biāo)記與另一個(gè)印刷部分重疊是優(yōu)選的。這樣的印刷部分可以包括那些對(duì)于產(chǎn)品銷售特別重要的項(xiàng)目，例如產(chǎn)品名稱、商標(biāo)、徽標(biāo)和公司名稱。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，在包裝上鑒定標(biāo)記被放在與產(chǎn)品的商標(biāo)相同的位置上。這樣，任何除掉鑒定標(biāo)記的嘗試都將導(dǎo)致破壞包裝上的商標(biāo)。鑒定標(biāo)記可以作為用來印刷商標(biāo)本身的墨水配方的一部分被應(yīng)用到包裝上，或者作為替代可以被應(yīng)用于商標(biāo)印刷的下面或上面。這種安排不僅使除掉鑒定標(biāo)記變得更困難，而且在檢驗(yàn)時(shí)容易確定檢查鑒定標(biāo)記的目標(biāo)位置。
現(xiàn)在將介紹包含一種或多種光敏化合物的可印刷的墨水的配方實(shí)例。發(fā)光化合物可以先被溶解在甲基乙基酮(MEK)中，然后被添加到墨水中。在一個(gè)實(shí)例中，19毫克的一種或多種發(fā)光化合物被溶解在1毫升的MEK中，在下文中被表示成(成品I)Stock I。在另一個(gè)實(shí)例中，40毫克的一種或多種發(fā)光化合物被溶解在1毫升MEK中，在下文中表示成(成品II)Stock II。可見的墨水的一個(gè)配方包括與3.5毫升Stock I混合的650克的黑墨水(例如，由英國的Willett股份有限公司生產(chǎn)的黑墨水#601)，該配方被指定為配方1。為了生產(chǎn)能夠在受照射時(shí)產(chǎn)生具有兩種峰值波長的光線的墨水(其用途將在下文中討論)，可以將400克配方1與2毫升Shock II混合。為了改善墨水的性質(zhì)，可以把追加的化合物添加到墨水中。這些化合物可以包括下述的一種或多種化合物粘合劑、濕潤劑、一種或多種低級(jí)醇、腐蝕抑制劑、生物殺滅劑、以及用來使膠體懸浮液的顆粒憑借靜電穩(wěn)定下來的化合物。任何數(shù)量的光敏化合物都可以以各種粘度添加進(jìn)去。例如，業(yè)已發(fā)現(xiàn)1.275mM的濃度對(duì)于某些發(fā)光化合物提供適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。為了易于印刷，原料溶液或墨水可以經(jīng)過過濾，例如通過2.0微米的過濾器，以便除掉大顆粒。如果使用噴墨印刷機(jī)，優(yōu)選的是加大噴墨盒上按標(biāo)準(zhǔn)尺寸制造的孔，以致墨水組合物可以更容易被應(yīng)用。
各種各樣的光敏化合物都可以與本發(fā)明一起使用，其中包括發(fā)射或被具有大約300-2400納米(在一個(gè)實(shí)施方案中為300-1100納米)的波長的光線激發(fā)的化合物?？梢詮闹羞x擇光敏化合物的群體包括但不限于無機(jī)的顏料、有機(jī)化合物、光致變色化合物、與各種聚合物交聯(lián)的光致變色化合物、用聚合物包膠的光致變色化合物和用酯鍵共聚的熱穩(wěn)定的近紅外線熒光團(tuán)化合物。例如，本發(fā)明的墨水可以是水可分散的的聚酯和胺，例如在美國專利第5,292,855、5,336,714、5,614,008和5,665,151號(hào)中揭示的那些化合物，在此通過引證將它們?nèi)坎⑷搿?br> 在一個(gè)實(shí)施方案中，近紅外熒光化合物選自對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)分別用圖3、圖4和圖5表示的酞菁染料、萘菁染料和斯夸苷(二羥基環(huán)丁烯酮的衍生物)。在這些結(jié)構(gòu)中，Pc和Nc代表通過共價(jià)鍵結(jié)合到包括AlCl、AlBr、AlF、AlOH、AlOR5、AlSR5、CaCrF、Fe、Ge、Ge(OR6)、Ga、InCl、Mg、Mn、Ni、Pb、Pt、Pd、SiCl2SiF2、SnCl2、Sn(OR6)2、Si(OR6)2、Sn(OR6)2、Si(OR6)2、Sn、TiO、VO或Zn(其中R5和R6是氫、烷基、芳基、雜芳基、低級(jí)烷醇基或三氟乙酰基)在內(nèi)的氫或者各種金屬、鹵代金屬、有機(jī)金屬基團(tuán)和氧代金屬上的酞菁染料和萘菁染料部分。
X是氧、硫、硒或碲。Y是烷基、芳基、鹵素或氫，而R是未被取代的或已被取代的烷基、鏈烯基、炔基。
-(X-R)m是烷基磺?；被?、芳基磺酰基氨基，R1和R2各自獨(dú)立地選自氫、低級(jí)烷基、低級(jí)烷氧基、鹵代芳氧基、低級(jí)烷巰基、低級(jí)烷基磺?；琑3和R4各自獨(dú)立地選自氫、低級(jí)烷基、鏈烯基或芳基；只要n+m和n1+m1的和分別是16和24，則n是從0至12的整數(shù)，n1是從0至24的整數(shù)，m是從4至16的整數(shù)，m1是從0至16的整數(shù)。
在上述的化合物中，這些結(jié)構(gòu)可以包括至少一個(gè)聚酯反應(yīng)基團(tuán)，以便允許該化合物被并入聚合物組成并且通過共價(jià)鍵結(jié)合。
另外，本發(fā)明的墨水可以包括諸如在通過引證被并入的美國專利第5,807,625號(hào)中揭示的被并入聚合物組成的光致變色化合物和包膠形成微膠囊的光致變色化合物之類的光致變色化合物。
在一個(gè)實(shí)施方案中，這些光致變色化合物來自下述三個(gè)類別(i)螺環(huán)-吲哚-吩惡嗪；(ii)作為雙亞甲基琥珀酸酐的衍生物的俘精酸酐和作為雙亞甲基琥珀亞胺的衍生物的俘精酰胺，其中亞胺中的氮可以被烷基、芳基或烷芳基取代；(iii)螺環(huán)(1，8a)-二氫吲哚。
本發(fā)明的墨水還可以包括在此通過引證被并入的美國專利第5,450,190號(hào)所介紹的用有機(jī)化合物/無機(jī)化合物標(biāo)注的微珠。
在此通過引證被并入的美國專利第5,286,286號(hào)所介紹的化合物和化合物組合作為與本發(fā)明一起使用的光敏化合物也是有用的。這些化合物可以包括5，10，15，20-四個(gè)-(1-甲基-4-砒啶基)-21H，23H-卟吩四-對(duì)-甲苯磺酸鹽；5，10，15，20-四個(gè)-(1-甲基-4-砒啶基)-21H，23H-卟吩四氯化物；5，10，15，20-四個(gè)-(1-甲基-4-砒啶基)-21H，23H-卟吩四溴化物；5，10，15，20-四個(gè)-(1-甲基-4-砒啶基)-21H，23H-卟吩四乙酸鹽；5，10，15，20-四個(gè)-(1-甲基-4-砒啶基)-21H，23H-卟吩四-高氯酸鹽；5，10，15，20-四個(gè)-(1-甲基-4-砒啶基)-21H，23H-卟吩四氟硼酸鹽；5，10，15，20-四個(gè)-(1-甲基-4-砒啶基)-21H，23H-卟吩四-高氯酸鹽；5，10，15，20-四個(gè)-(1-甲基-4-砒啶基)-21H，23H-卟吩四氟硼酸鹽；5，10，15，20-四個(gè)-(1-甲基-4-砒啶基)-21H，23H-卟吩四-高氯酸鹽；5，10，15，20-四個(gè)-(1-甲基-4-砒啶基)-21H，23H-卟吩四-磺酸鹽(tetra-triflate salt)；5，10，15，20-四個(gè)-(1-羥甲基-4-砒啶基)-21H，23H-卟吩四-對(duì)-甲苯磺酸鹽；
5，10，15，20-四個(gè)-(1-(2-羥乙基)-4-砒啶基)-21H，23H-卟吩四氯化物；5，10，15，20-四個(gè)-(1-(3-羥丙基)-4-砒啶基)-21H，23H-卟吩四-對(duì)甲苯磺酸鹽；5，10，15，20-四個(gè)-(1-(2-羥丙基)-4-砒啶基)-21H，23H-卟吩四對(duì)甲苯磺酸鹽；5，10，15，20-四個(gè)-(1-(-羥基乙氧基乙基)-4-砒啶基)-21H，23H-卟吩四對(duì)甲苯磺酸鹽；5，10，15，20-四個(gè)-(1-(2-羥基乙氧基丙基)-4-砒啶基)-21H，23H-卟吩四對(duì)甲苯磺酸鹽；5，10，15，20-四個(gè)-(4-(三甲基銨)苯基)-21H，23H-卟吩四對(duì)甲苯磺酸鹽；5，10，15，20-四個(gè)-(4-(三甲基銨)苯基)-21H，23H-卟吩四氯化物；5，10，15，20-四個(gè)-(4-(三甲基銨)苯基)-21H，23H-卟吩四溴化物；5，10，15，20-四個(gè)-(4-(三甲基銨)苯基)-21H，23H-卟吩四乙酸鹽；5，10，15，20-四個(gè)-(4-(三甲基銨)苯基)-21H，23H-卟吩四高氯酸鹽；5，10，15，20-四個(gè)-(4-(三甲基銨)苯基)-21H，23H-卟吩四氟硼酸鹽；5，10，15，20-四個(gè)-(4-(三甲基銨)苯基)-21H，23H-卟吩四磺酸鹽；(tetra-triflate salt)；
內(nèi)消旋(meso)-(N-甲基-X-砒啶鎓)n(苯基)4-n-21H，23H-卟吩四對(duì)甲苯磺酸鹽，其中n是整數(shù)值0、1、2或3，而X指的是在砒啶鎓的取代基中氮的位置，而且X＝4-(對(duì)位)、3-(間位)或者2-(鄰位)，其制備如同M.A.Sari等人在“Biochemistry(生物化學(xué))”，1990年29期第4205頁至4215頁中介紹的那樣；內(nèi)消旋(meso)-四個(gè)-[o-(N-甲基煙酰氨基)苯基]-21H，23H-卟吩四甲基磺酸鹽，其制備如同G.M.Miskelly等人在“InorganicChemistry(無機(jī)化學(xué))”1988年27期第3773頁至3781頁中介紹的那樣；5，10，15，20-四個(gè)-(2-磺化乙基-4-砒啶基)-21H，23H-卟吩的氯化物，其制備如同S.Igarashi和T.Yotsuyanagi在1984年的“Chemistry Letters”第1871頁中介紹的那樣；5，10，15，20-四個(gè)-(羧甲基-4-砒啶基)-21H，23H-卟吩的氯化物，5，10，15，20-四個(gè)-(羧乙基-4-砒啶基)-21H，23H-卟吩的氯化物，5，10，15，20-四個(gè)-(羧乙基-4-砒啶基)-21H，23H-卟吩的溴化物，5，10，15，20-四個(gè)-(羧酸根-4-砒啶基)-21H，23H-卟吩的溴化物，它們的制備如同D.P.Arnold在“Australian Journal of Chemistry”，1989年第42期，第2265至2274頁中介紹的那樣；2，3，7，8，12，13，17，18-八-(2-羥乙基)-21H-23H-卟吩；2，3，7，8，12，13，17，18-八-(2-羥乙氧基乙基)-21H-23H-卟吩；2，3，7，8，12，13，17，18-八-(2-氨基乙基)-21H-23H-卟吩；2，3，7，8，12，13，17，18-八-(2-羥乙氧基丙基)-21H-23H-卟吩；和類似的東西，以及它們的混合物。
另外，適合與本發(fā)明一起使用的是丹磺?；旌衔?，其中包括購自美國墨西哥州St.Louis的Sigma Chemical Corp.的丹磺酰-L-丙氨酸、α-丹磺酰-L-精氨酸、丹磺酰-L-天冬酰胺酸、丹磺酰-L-天冬氨酸、丹磺酰-L-磺基丙氨酸、N，N′-二丹磺酰-L-胱氨酸、丹磺酰-L-谷氨酸、丹磺酰-L-谷氨酰胺、N-丹磺酰-反式-4-羥基-L-脯氨酸、丹磺酰-L-異亮氨酸、丹磺酰-L-亮氨酸、二丹磺酰-L-賴氨酸、N-ε-丹磺酰-L-賴氨酸、丹磺酰-L-蛋氨酸、丹磺酰-L-正纈氨酸、丹磺酰-L-苯基丙氨酸、丹磺酰-L-脯氨酸、N-丹磺酰-L-絲氨酸、N-丹磺酰-L-蘇氨酸、N-丹磺酰-L-色氨酸、O-二丹磺酰-L-酪氨酸一環(huán)己銨鹽、丹磺酰-L-纈氨酸、丹磺酰-γ-氨基-n-酪酸、丹磺酰-DL-α-氨基-n-酪酸、丹磺酰-DL-天冬氨酸、丹磺酰-DL-谷氨酸、丹磺酰氨基乙酸、丹磺酰-DL-亮氨酸、丹磺酰-DL-蛋氨酸、丹磺酰-DL-正亮氨酸、丹磺酰-DL-正纈氨酸、丹磺酰-DL-苯基丙氨酸、丹磺酰肌氨酸、N-丹磺酰-DL-絲氨酸、N-丹磺酰-DL-蘇氨酸、N-α-丹磺酰-DL-色氨酸、丹磺酰-DL-纈氨酸、丹磺酰-DL-α-氨基辛酸環(huán)己銨鹽、高氯酸(丹磺酰氨乙基)三甲基銨、二丹磺酰尸胺、一丹磺酰尸胺、丹磺酰腐胺、丹磺酰亞精胺、二丹磺酰-1，4-二氨基丁烷、二丹磺酰-1，3-二氨基丙烷、二丹磺酰組胺和類似的東西，以及它們的混合物。
另外，補(bǔ)充性的光敏化合物可以包括在美國專利第5,367,005號(hào)中描述的有機(jī)/無機(jī)的顏料或在美國專利第4,540,595號(hào)中描述的吩嗪衍生物類的任何化合物或化合物組合，在此通過引證將這兩份專利并入。
吩嗪化合物的化學(xué)通式是用圖6表示的，其中R1和R2是烷基基團(tuán)，X-是陰離子。
本發(fā)明的補(bǔ)充性的光敏化合物可以像在此通過引證被并入的美國專利第4,598,205號(hào)所描述的那樣根據(jù)激發(fā)和發(fā)射的波段被分類到下述的四個(gè)類別之一中(a)激發(fā)UV-發(fā)射UV(b)激發(fā)UV-發(fā)射IR(c)激發(fā)IR-發(fā)射UV(d)激發(fā)IR-發(fā)射IR。
另外，對(duì)于本發(fā)明有用的是可溶于在此通過引證被并入的美國專利第5,093,147號(hào)所揭示的墨水載體的發(fā)紅外熒光的有機(jī)化合物的任何化合物或化合物組合。這樣的光敏化合物包括3，3′-二乙基噻三羰花青的碘化物；3，3′-二乙基-9，11-新亞戊基噻三羰花青的碘化物；1，1′，3，3，3′，3′-六甲基-4，4′，5，5′-二苯并-2，2′-吲哚三羰花青的碘化物；己二苯并花青3；1H-苯并[e]吲哚鎓，2-[7-[1，3-二氫-3-(4-硫代丁基)-2H-苯并[e]二氫2-亞吲哚基]-1，3，5-hepatrienyl]-1，1-二甲基-3-(4-硫代丁基-，鈉鹽；(碘化3，3′-乙基-4，4′，5，5′-二苯并噻三羰花青)(己二苯并花青45)；苯并噻唑鎓；5-氯代-2[2-[3-[5-氯代-3-乙基-2(3H)苯并亞噻唑烷基(thiazolylidene)-亞乙基]-2-(二苯基氨基)-1-亞1-環(huán)戊基]乙基]-3-乙基-，高氯酸鹽；1，1′-二乙基-4，4′-二羰花青的碘化物；萘并[2，3-d]噻唑鎓，2-[2-[2(二苯基氨基)-3-[[3-(4-甲氧基-4-氧代丁基)萘[d]亞2(3H)噻唑烷基(thiazol-2(3H)-ylidene)-亞乙基]-1-亞1-環(huán)戊基]亞乙基]3-(4-甲氧基-氧代丁基)-，高氯酸鹽。
另外，下述的光敏化合物也可以與本發(fā)明一起使用硫酸鈉與7-(二乙氨基)-4-甲基-2H-1-苯并砒喃-2-酮的混合物；3′，6′-雙(二乙氨基)-螺-(異苯并呋喃-1(3H)，9′-(9H)咕噸)-3-酮或3′，6′-雙(二乙氨基)-熒烷；4-氨基-N-2，4-二甲苯基-萘二甲酰亞胺；7-(二乙氨基)-4-甲基-香豆素；14H-anthra[2，1，9-mna]噻噸-14-酮；N-丁基-4-(丁氨基)-萘二甲酰亞胺。
此外，下述的混合物也可以作為光敏混合物與本發(fā)明一起使用5-(2-羰亞肼(基)甲基)-氨基熒光素；5-(4，6-二氯三嗪基)-氨基熒光素；Fluor-3-pentammonium salt；半硫酸3，6-二氨基吖啶，半硫酸原黃素；四(四甲基銨鹽；吖啶橙；BTC-5N；熒光素胺異構(gòu)體I；熒光素胺異構(gòu)體II；亞硫酸鹽藍(lán)；香豆素二酸穴狀配體[2，2，2]；曙紅Y；瑩蝦黃CH鉀鹽；熒光素異硫氰酸鹽(異構(gòu)體I)；熒光素異硫氰酸鹽(異構(gòu)體II)；Fura-Red，AM；Fluo-3 AM；Mito Tracker Green FM；若丹明；5-羧基熒光素；右旋糖苷熒光素；部花青540；雙-(1，3-二乙基硫代巴比妥酸t(yī)rimethine oxonol；熒光增白劑28；熒光素鈉鹽；Pyrromethene556；Pyrromethene 567；Pyrromethene 580；Pyrromethene597；Pyrromethene 650；Pyrromethene 546；BODIPY500/515；Nile Red；膽固醇基(Cholesteryl) BODIPY FL C12；B-BODIPY FL C12-HPC；BODIPY Type D-3835；BODIPY500/510 C5-HPC；IR-27 Aldrich 40，610-4；IR-140 Aldrich26，093-2；IR-768高氯酸(perchlorate)Aldrich 42，745-4；IR-780碘化(Iodide)Aldrich 42，531-1；IR-780高氯酸(perchlorate)Aldrich 42-530-3；IR-786碘化(Iodide)Aldrich 42，413-7；IR-786高氯酸(perchlorate)Aldrich 40，711-9；IR-792高氯酸(perchlorate)Aldrich 42，598-2；5-(和-6)-羧基熒光素二乙酸鹽；6-羧基熒光素∑；熒光素二乙酸鹽；5-羧基熒光素二乙酸鹽；熒光素二月桂酸酯；熒光素二-b-D-半乳糖砒喃糖苷；熒光素二-p-半乳糖砒喃糖苷；Indo I-AM；6-羧基熒光素二乙酸鹽；熒光素氨基硫脲；熒光素醋酸汞；Alcian藍(lán)；俾斯麥棕R；銅酞青；乙酸甲苯紫；靛藍(lán)花青綠；亞甲基藍(lán)；Methyl Green，Zinc chloridesalt Sigma；油紅0；酚紅∑；玫紅酸；Procion亮紅；滂鉻紫SW；煙魯綠∑；甲苯胺藍(lán)∑；橙G；暗紅；氧化汞黃；堿性品紅；Flazo橙；Procion亮橙；5-(和-6)-羧基-2′，7′-二氯熒光素；5-(和-6)-羧基-4′，5′-二甲基熒光素；5-(和-6)-羧基-2′，7′-二氯熒光素二乙酸酯；四溴熒光素-5-馬來酰亞胺；四溴熒光素-5-吲哚乙酰胺；四溴熒光素異硫氰酸鹽；5-羧基-2′，4′，5′，7′-四溴砜熒光素；四溴熒光素氨基硫脲；四溴熒光素異硫氰酸鹽右旋糖苷70S；5-((2-氨乙基)硫代乙酰基)氨基)熒光素；5-((5-氨基苯)硫代脲基)熒光素；6-羧基熒光素琥珀酰亞胺酯；5，5′-二硫代雙(2-硝基苯甲酸)；5-(和-6)-羧基熒光素琥珀酰亞胺酯；熒光素-5-EX，琥珀酰亞胺酯；5-(和-6-)-羧基SNARF-1；Fura Red，四甲鹽；右旋糖苷熒光素MW 70000；5-(和-6-)-羧化石腦油熒光素的混合異構(gòu)體；甲氨基酚綠，羧酸琥珀酰亞胺酯；5-(和-6-)-羧化石腦油熒光素蔗糖酯的混合異構(gòu)體；5-羧基熒光素，SE單一的異構(gòu)體；5-(和-6)-羧基-2′，7′-二氯熒光素二乙酸酯，蔗糖酯；5-(和-6)-羧基-SNAFL-1，SE；6-四甲基若丹明-5-和-6-羰氨基己酸蔗糖酯；苯乙烯基化合物(4-Di-1-ASP)；四碘熒光素-5-異硫氰酸酯；Newport綠，二鉀鹽；Phen綠，二鉀鹽；雙-(1，3-二丁基巴比妥酸0 trimethineoxonol；光澤精(雙-N-甲基吖啶鎓硝酸鹽，四個(gè)(4-磺苯基)卟吩；四個(gè)(4-羧基苯基)卟吩；蒽-2，3-二羧醛，5-((5-氨基戊基)thioureidyl)四溴熒光素，氫氯化物，N-(乙氧羰基甲基)-6-甲氧喹啉鎓brimide；MitoFluor綠；5-氨基四溴熒光素，4′-(氨甲基)熒光素；氫氯化物；5′-(氨甲基)熒光素，氫氯化物；5-(氨基乙酰氨基)熒光素；4′-((氨基乙酰氨基)甲基)熒光素；5-((2(和-3)-S-(乙酰巰基)琥珀?；?氨基熒光素；8-溴代甲基1-4，4’-二氟代-1，3，5，7-四甲基-4-bora-3a，4a，-二氮雜-s-indacene；5-(和-6)-羧基四溴熒光素；cocchicine熒光素；酪蛋白熒光素，3，3′-二戊基氧雜羰花青的碘化物；3，3′-二己基氧雜羰花青的碘化物；3，3′-二庚基氧雜羰花青的碘化物；2′，7′-二氟熒光素；BODIPY FL AEBSF；熒光素-5-馬來酰亞胺；5-吲哚乙酰氨基熒光素；6-吲哚乙酰氨基熒光素；Lysotracker綠；若丹明110；Arsenazo I；Aresenazo III鈉；俾斯麥棕Y；亮藍(lán)G；洋紅；胡蘿卜素b；氯酚紅；蔚藍(lán)A；堿性品紅；di-2-ANEPEQ；di-8-ANEPPQ；di-4-ANEPPS；和di-8-ANEPPS，其中ANEP(氨基萘基乙基吡啶鹽)。
墨水的諸如波長或光發(fā)射之類的光譜性質(zhì)可以由于光敏化合物和墨水之間的相互作用而改變。換句話說，光敏化合物在墨水中存在時(shí)光譜性質(zhì)可能是不同的。因此，在用適當(dāng)?shù)陌l(fā)光二級(jí)管和濾光片調(diào)整或格式化探針組件時(shí)，應(yīng)該把這種相互作用考慮進(jìn)去，以使探針組件能夠檢測發(fā)出的光的預(yù)期的光譜性質(zhì)。
類似地，光譜性質(zhì)可能由于墨水與攙混在其中的光敏化合物和產(chǎn)品包裝本身或任何印刷在產(chǎn)品包裝上的背景之間的相互作用而發(fā)生變化。此外，光譜性質(zhì)還可能由于在使用噴墨印刷機(jī)印刷時(shí)給光敏化合物(無論有無墨水)加熱而發(fā)生變化。在此再一次指出，在用適當(dāng)?shù)陌l(fā)光二級(jí)管和濾光片調(diào)整或格式化探針組件時(shí)，應(yīng)該把光敏化合物的這些光譜性質(zhì)變化考慮進(jìn)去。
在一個(gè)實(shí)施方案中，為了操作裝置20，將開關(guān)34接通，以便為裝置20供電。在掃描產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝之前，裝置20可以通過檢測探針組件24周圍的背景光的數(shù)量完成自校準(zhǔn)。為了完成這個(gè)操作，例如，裝置將光源關(guān)閉時(shí)與光源打開時(shí)收到的光的光譜性質(zhì)進(jìn)行比較。然后，可以用從光源發(fā)射出的照射波長的光照射在打算鑒定的產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝上的墨水樣品。然后，該光線可以通過光源濾光片獲得預(yù)期的光線波長并且通過透鏡聚焦到樣品墨水上。
于是，在使用發(fā)光化合物的一個(gè)實(shí)例中，墨水中被照射的發(fā)光化合物根據(jù)從光源射出的光的波長以及在墨水中使用的特定的發(fā)光化合物發(fā)射預(yù)定波長的光。由于墨水中存在發(fā)光化合物造成的諸如光發(fā)射之類的光譜性質(zhì)的變化可以依據(jù)公式[(Fd-Fp)/Fd]×100被確定下來，其中在沒有發(fā)光化合物的情況下墨水的光發(fā)射是Fp，在有發(fā)光化合物的情況下墨水的光發(fā)射是Fd。光發(fā)射作為發(fā)光化合物與墨水的相互作用的結(jié)果發(fā)生變化。然后，發(fā)射濾光片把樣品墨水發(fā)出的光的不符合要求的波長濾掉，以致，例如，只允許光線中的峰值波長通過。然后，光被引導(dǎo)到光學(xué)檢測器53，于是該光學(xué)檢測器產(chǎn)生表示樣品墨水發(fā)出的光的數(shù)量的電壓水平。然后，該裝置把這個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成隨后與標(biāo)準(zhǔn)指紋進(jìn)行比較確定樣品墨水的真實(shí)性的樣品特征。在一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)被檢測樣品的特征值在指紋值的10％的范圍內(nèi)時(shí)表示樣品是真實(shí)的。然后，該裝置可以采用適當(dāng)?shù)谋硎痉椒ㄖ赋鰳悠诽卣魇欠袷钦鎸?shí)的。例如，該裝置可以這樣，即如果樣品是真實(shí)的則顯示綠色，如果樣品不是真實(shí)的則顯示紅色。
應(yīng)該理解被檢測的是樣品發(fā)射的光的強(qiáng)度或數(shù)量。但是，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，光發(fā)射的強(qiáng)度在數(shù)量上隨著時(shí)間的衰減或變化可以被用來提供樣品特征。作為替代，任何這樣的組合都可以被用來提供樣品特征。在本文中使用的術(shù)語“光發(fā)射”意味著樣品發(fā)出的光的強(qiáng)度或數(shù)量或強(qiáng)度衰減或數(shù)量上的變化。
除此之外，即除了將來自光敏化合物的某些諸如光發(fā)射或吸收之類的光譜性質(zhì)與儲(chǔ)存的指紋進(jìn)行比較之外，在某些情況下，將光的兩種不同波長的光發(fā)射或吸收的比率與儲(chǔ)存的比率指紋進(jìn)行比較可能也是合乎需要的。在一個(gè)實(shí)施方案中，這可以通過提供能夠發(fā)射兩種不同峰值波長的光的發(fā)光化合物或者作為替代提供兩種以上發(fā)光化合物(每種化合物產(chǎn)生一種具有某種特征峰值波長的光發(fā)射)來完成。通過使用在至少兩個(gè)不同的波長下的比率計(jì)量法，有可能可以在不需要背景補(bǔ)償?shù)那闆r下檢查標(biāo)記的真實(shí)性。比率計(jì)量的分析可以允許裝置僅僅測量每個(gè)波長下的強(qiáng)度和求出這些數(shù)值的比率，不需要分析基線的光譜。這可以允許檢測器完全不理睬任何背景而不是計(jì)算它。如果使用兩種以上光敏化合物，那么在包裝、產(chǎn)品、標(biāo)簽或容器上每種化合物都可以被印刷在一個(gè)或多個(gè)位置上。
除了使用作為對(duì)于激發(fā)光源的反應(yīng)可以在特定的波長下發(fā)射的化合物之外，本發(fā)明還可以如同前面曾簡單地討論過的那樣使用在特定的波長下吸收的化合物。例如，被分析的襯底可以在特定的波長下接受照射，并且把那個(gè)同樣的波長反射回檢測器。襯底上某個(gè)區(qū)域可以被在照射光的波長下吸收光線的吸收化合物覆蓋，所以該區(qū)域作為發(fā)射或反射比周圍區(qū)域低的區(qū)域被檢測出來。如上所述，兩種以上吸收劑可以按與前面介紹過的發(fā)射劑的使用方式類似的方式被使用。此外，吸收劑可以與發(fā)射劑結(jié)合起來使用。
在一個(gè)實(shí)施方案中，兩種以上發(fā)射波長不同的發(fā)光化合物被加到墨水中。墨水與發(fā)光化合物一起被印刷到產(chǎn)品或包裝上，作為單一的可檢測的條形碼或信息出現(xiàn)。優(yōu)選的是墨水不溶于水。
就使用發(fā)光化合物情況而言，來自每種發(fā)光化合物的相對(duì)的熒光強(qiáng)度都可以被檢測。發(fā)光化合物可以是可受UV激發(fā)的化合物、可受IR激發(fā)的化合物或它們的任何組合。例如，可以使用一種可受UV激發(fā)的化合物和一種或多種可受IR激發(fā)的化合物。作為替代，可以使用一種可受IR激發(fā)的化合物和一種或多種可受UV激發(fā)的化合物。另外，還可以使用兩種以上易受UV激發(fā)的化合物和兩種以上易受IR的化合物。這樣，發(fā)射波長的范圍能在大約300納米和大約2400納米之間變動(dòng)。
這樣的比率的實(shí)例用圖7表示。在這張圖中，兩種不同的發(fā)光化合物在峰值波長的光發(fā)射的比率是在與儲(chǔ)存的標(biāo)準(zhǔn)指紋進(jìn)行比較時(shí)使用的。例如，兩種發(fā)光化合物以某種濃度與墨水混合在一起。485納米激發(fā)波長的光被應(yīng)用于這種墨水。發(fā)光化合物1在575納米的峰值波長(λ1)下具有98個(gè)相對(duì)熒光單位(RFU)為，而發(fā)光化合物2在525納米的峰值波長(λ2)下具有76個(gè)RFU。在峰值波長575下的RFU值與在峰值波長525下的RFU值的比率是大約1.3。然后，可以用這個(gè)1.3的比率與儲(chǔ)存的指紋比率進(jìn)行比較。盡管就這個(gè)實(shí)例來說使用相對(duì)熒光單位表示發(fā)光量的值，但是其它單位也可以被使用，例如光子計(jì)數(shù)。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，可以使用激發(fā)光的RFU的比率。另外，任何激發(fā)光或從發(fā)光化合物發(fā)出的光的RFU的組合的比率都可以被使用。如上所述，該比率可以與儲(chǔ)存的指紋比率進(jìn)行比較。例如，兩種發(fā)光化合物以某種濃度與墨水混合在一起。激發(fā)波長的光被應(yīng)用于墨水。發(fā)光化合物在激發(fā)波長下具有激發(fā)RFU，在發(fā)射波長下具有發(fā)射RFU。然后，將激發(fā)RFU與發(fā)射RFU的比率和儲(chǔ)存的指紋比率進(jìn)行比較。在另一個(gè)實(shí)施方案中，發(fā)光化合物可以兩個(gè)不連續(xù)的激發(fā)RFU值。然后，將第一個(gè)激發(fā)RFU值與第二個(gè)激發(fā)RFU值的比率和儲(chǔ)存的指紋比率進(jìn)行比較。如上所述，雖然就這個(gè)實(shí)例來說使用相對(duì)熒光單位表示光的數(shù)量的值，但是其它單位也可以被使用，例如光子計(jì)數(shù)。特定的比率(即，激發(fā)RFU與發(fā)射RFU之比、激發(fā)RFU與激發(fā)RFU之比、或發(fā)射RFU與發(fā)射RFU之比)可以由裝置的制造商設(shè)定，或者可以由用戶選擇。
一種需要進(jìn)行這樣的比率比較的情況是由于墨水與光敏化合物的相互作用引起的。一般地說，墨水中使用的溶劑可能傾向于在使用中或印刷到產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝上之前蒸發(fā)。這可以引起發(fā)光化合物相對(duì)于墨水的濃度發(fā)生變化，因此改變受照射的墨水的激發(fā)光或光發(fā)射。但是，如果所使用的一種或多種發(fā)光化合物可以在光的至少兩個(gè)峰值波長下激發(fā)或發(fā)射(或者在用吸收光線的化合物的情況下，在兩個(gè)吸收峰下吸收)，則可以使用比率，因?yàn)楸嚷氏鄬?duì)于溶劑水平保持恒定不變或不受影響。
在另一種這樣的情況下，在給想成為偽造者的人設(shè)置圈套并且有效地檢測偽造的產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝的存在的努力中，允許想成為偽造者的人識(shí)別和復(fù)制印刷在產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝上的獨(dú)特的鑒定標(biāo)記可能是合乎需要的。優(yōu)選，鑒定標(biāo)記是可見的或者是以其它方式利用傳統(tǒng)的不可見光可檢測的，借此允許想成為偽造者的人復(fù)制鑒定標(biāo)記的圖案。但是，想成為偽造者的人不知道他用于復(fù)制鑒定標(biāo)記的來墨水不包括一種或多種適當(dāng)?shù)墓饷艋衔?。因此，盡管想成為偽造者的人可能正在為復(fù)制了鑒定標(biāo)記的圖案而沾沾自喜，但是該產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝將作為偽造品被檢測出來。在這方面，就發(fā)光化合物的用途而言，不可見的光將激發(fā)一種發(fā)光化合物僅僅發(fā)射一個(gè)峰值波長的光。但是，該不可見光將不能激發(fā)該發(fā)光化合物(或者另一種發(fā)光化合物)發(fā)射補(bǔ)充性的峰值波長的光。作為替代，不可見的光可以激發(fā)另一個(gè)發(fā)光的化合物，但是那種化合物的發(fā)射波長可以是不可見的。因此，想成為偽造者的人將認(rèn)不出被發(fā)射補(bǔ)充性波長的光，所以不能正確地復(fù)制鑒定標(biāo)記所使用的成分(即，發(fā)光化合物和/或墨水)。另一方面，本發(fā)明的裝置20將由于墨水的不適當(dāng)?shù)呐浞蕉p易地檢測出偽造的產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝。當(dāng)發(fā)光化合物被放到光盤上時(shí)，檢測這種比率也可以是令人滿意的。這個(gè)比率可以在制造產(chǎn)品(例如，光盤)期間通過改變發(fā)光化合物的調(diào)配和/或亮度而被改變。
本發(fā)明的比率計(jì)量分析允許指紋發(fā)射簡檔的數(shù)目在簡單地通過檢測墨水中的一種或多種光敏化合物的存在所能形成的簡檔的數(shù)目之上被大幅度增加。例如，可以指定兩種特定的光敏化合物來鑒定特定的生產(chǎn)線。但是，在那條生產(chǎn)線范圍內(nèi)，諸如原料產(chǎn)地、生產(chǎn)日期或銷售地點(diǎn)之類的變量可以通過改變?cè)阼b定標(biāo)記中使用兩種光敏化合物的比率被進(jìn)一步定義。這樣，特定的發(fā)光化合物或光敏化合物群體可以被排他地分配給特定的公司或生產(chǎn)線，而那種光敏化合物的組合的用戶可以確信同樣的組合當(dāng)前不被其它人使用。作為替代，用于特定的光敏化合物組合的某個(gè)比率范圍可以被分配給特定的生產(chǎn)線、部門或公司。
在另一種情況下，比率的使用允許裝置20除了前面討論過的自校準(zhǔn)過程之外還可以對(duì)周圍的光線、溫度和其它條件進(jìn)行自校準(zhǔn)。例如，裝置可以補(bǔ)償光源、電子器件或光學(xué)檢測器的退化。盡管光敏化合物的單一波長的光發(fā)射(或者吸收)或其檢測結(jié)果可能由于上述因素而發(fā)生變化，但是光敏化合物的兩個(gè)波長之間的光發(fā)射(或者吸收)或激發(fā)的比率將相對(duì)地保持恒定。這樣，在現(xiàn)場測量期間，可以使用這個(gè)比率而不是實(shí)際數(shù)值來確定令人懷疑的產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝是否是真實(shí)的。所以，任何由現(xiàn)場數(shù)據(jù)與儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的比較造成的可變性都被除掉。
為了在與儲(chǔ)存數(shù)據(jù)進(jìn)行比較時(shí)進(jìn)一步減少現(xiàn)場數(shù)據(jù)的可變性，優(yōu)選的是在使用一種以上光敏化合物時(shí)將使用呈現(xiàn)類似的退化特征的化合物群體。例如，如果一種光敏化合物在正常的儲(chǔ)存條件下以每年10％速率退化，那么與它配伍的一種或多種光敏化合物可以根據(jù)類似的10％退化因素進(jìn)行選擇。通過使用與從鑒定標(biāo)記得到的絕對(duì)讀數(shù)相結(jié)合的比率計(jì)量分析，不僅可以鑒定產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝，而且有可能找回表明該產(chǎn)品目前可能儲(chǔ)存在什么條件下的數(shù)據(jù)。例如，如果檢測到退化的數(shù)量比預(yù)期的大，則可以表明該產(chǎn)品或包裝是在升高的溫度下或者在陽光直射下儲(chǔ)存的。
另外，需要理解的是取樣率可能被改變，以致眾多樣品讀數(shù)是在某個(gè)特定的墨水樣品上讀取的。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，大約讀取10,000個(gè)讀數(shù)。因此，在提供樣品特征方面可以獲得高置信度。為了在檢測真實(shí)性方面進(jìn)一步提高置信度水平，可以將鑒定標(biāo)記(如果被印刷成除了條形碼之外還有非常多的數(shù)據(jù)點(diǎn))的光發(fā)射(或者吸收)、一種以上波長的光發(fā)射(或者吸收)比率和特定的圖案逐一與標(biāo)準(zhǔn)指紋進(jìn)行比較。
在產(chǎn)生如此大量的數(shù)據(jù)的情況下，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析在給定的時(shí)間比較一個(gè)或兩個(gè)變量盡管可能但不實(shí)際。因此，按照發(fā)明的一個(gè)方面，多變量分析或多變量模式識(shí)別可以被使用。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，使用Tukey分析法和主成分分析法(PCA)。其它可利用的多變量技術(shù)包括Hierarchical Cluster Analysis(譜系聚類分析法)、K Nearest Neighbor(K最近鄰分析法)，PineappleComponent Regression(分量逐次回歸)、Partial Least SquaresRegression(最小二乘偏回歸)和Soft Independent Modeling ofClass Analogy(SIMCA)(并非完全獨(dú)立的類推模型)。這些多變量技術(shù)把數(shù)據(jù)的維度減少到二維或三維，從而顧及到將會(huì)產(chǎn)生的圖形或關(guān)系。產(chǎn)生這種圖形的實(shí)例用圖8表示。然后，這些產(chǎn)生的圖形可以與憑借數(shù)字化俘獲的平面圖像進(jìn)行比較。需要理解的是該圖形可以包括結(jié)構(gòu)和色彩兩者。
數(shù)據(jù)分析還可以通過開發(fā)具有截然不同的概括在被分析的樣品當(dāng)中與儲(chǔ)存的標(biāo)準(zhǔn)的相似性和差異的群集的分布圖來完成。除了上述的多變量或者多變量模式識(shí)別之外，這樣的分析可以作為替代物被完成。這樣的分布圖的實(shí)例是用圖9表示的。作為替代，不是把數(shù)據(jù)顯示成分布圖，而是數(shù)據(jù)可以以表格形式呈現(xiàn)在裝置20的顯示器上。
在一個(gè)實(shí)施方案中，為了檢測特定的光敏化合物的存在，探針組件24可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整和格式化。因此，再一次參照?qǐng)D2，探針組件24的主體40具有容器90a和90b，每個(gè)容器都適合可互換地容納眾多不同的光源(例如不同的發(fā)光二極管)之一。同樣，主體40可以包括其它適合可互換地容納眾多不同的光源濾光片之一以及眾多發(fā)射濾光片之一的容器(未示出)。應(yīng)該理解光源必須發(fā)射將使添加到墨水中的光敏化合物產(chǎn)生類似光的特征波長的特征光譜性質(zhì)的光的波長。因此，需要的發(fā)光二級(jí)管的類型取決于選定使用的光敏化合物。同樣，濾光片(光源濾光片和發(fā)射濾光片)應(yīng)該與被選定的特定的發(fā)光二級(jí)管或選定的發(fā)射(或者吸收)波長相對(duì)應(yīng)。
需要理解的是印刷在產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝上的一種或多種特定的光敏化合物可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的光學(xué)掃描器發(fā)射的光進(jìn)行選擇。例如，就這方面而言，在印刷產(chǎn)品包裝上的條形碼或能夠用在零售商店的收銀臺(tái)使用的傳統(tǒng)的掃描儀掃描的標(biāo)簽的時(shí)候，可以使用一種或多種特定的光敏化合物。所以，這些掃描儀不僅能像通常完成的那樣讀來自條形碼的產(chǎn)品信息，而且能掃描產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝以便獲得通過這一種或多種光敏化合物的光發(fā)射或吸收產(chǎn)生的真實(shí)性或其它需要的信息。
圖10圖解說明在用被推薦作為激發(fā)波長與本發(fā)明一起使用的特定波長的光照射襯底之后可以被檢測的背景光譜的實(shí)例。一旦確定了背景光譜，適當(dāng)?shù)墓饷艋衔锞涂梢酝ㄟ^選擇那些主要的發(fā)射波長不直接對(duì)應(yīng)于在背景光譜中出現(xiàn)的峰值的化合物被選定。優(yōu)選的是這樣選擇候選的光敏化合物，以致它們的峰值發(fā)射波長不對(duì)應(yīng)于背景光譜中的峰值，最優(yōu)選候選物是這樣選定的，以致它們的光譜可以很容易地從背景光譜中分辨出來。
在選定了候選的光敏化合物的群體之后，可以把這些化合物應(yīng)用與被試驗(yàn)的襯底，并且再一次在被推薦的激發(fā)波長下照射襯底。由于光敏化合物與墨水之間或者光敏化合物與襯底之間的相互作用可以導(dǎo)致光敏化合物的發(fā)射波長的偏移，所以這些化合物的選擇可以在用已經(jīng)以適當(dāng)?shù)臐舛葢?yīng)用于襯底的候選化合物完成分析之后被進(jìn)一步精選。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，如圖11所示，提供了用來檢查樣品的真實(shí)性的成套用具108。該成套用具可以這樣裝在有探針主體89的適當(dāng)?shù)氖痔嵯?10里，以致眾多光源112可以分別與相對(duì)應(yīng)的光源濾光片114和發(fā)射濾光片116一起提供。圖表、數(shù)據(jù)庫、電子制表軟件、指令或其它信息來源120可以被提供，以便指出隨著被試驗(yàn)的樣品產(chǎn)品包裝變化的相應(yīng)的光源和濾光片。作為替代，成套用具的組成部分可以被存放在裝置20的基礎(chǔ)22中，而指令或其它的信息來源可以儲(chǔ)存在諸如PALMPILOT之類的東西中。
雖然發(fā)光二級(jí)管、光光源濾光片和發(fā)射濾光片可以是可互換地裝進(jìn)探針組件，但是應(yīng)該理解可以提供具有分立元件(發(fā)光二級(jí)管、光光源濾光片、發(fā)射濾光片)的完整的探針組件。這樣，可以提供眾多發(fā)光二極管、光源濾光片和發(fā)射濾光片的組合各不相同的不同的探針組件。在這種情況下，為檢測或鑒定一個(gè)制造商的產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝配制的探針組件或許不能鑒定不同的制造商的產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝。此外，可以提供類似于共同未審的美國專利申請(qǐng)第09/232,324號(hào)中描述的那種探針組件的能夠接到裝置20上與該裝置一起工作確定樣品產(chǎn)品的真實(shí)性的或能夠接到通過引證被并入的共同未審的美國專利申請(qǐng)第09/428704號(hào)所描述的微片閱讀器上的獨(dú)立的探針組件。在這方面，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，裝置20能夠在產(chǎn)品必須在掃描之前立即與發(fā)光化合物混合時(shí)鑒定產(chǎn)品包裝和產(chǎn)品。
因此，為了確定樣品是真實(shí)的優(yōu)選需要一個(gè)或多個(gè)下述判據(jù)光敏化合物發(fā)射或吸收的波長應(yīng)該是預(yù)期的波長；激發(fā)波長應(yīng)該是預(yù)期的激發(fā)波長；以及發(fā)光化合物的亮度比率應(yīng)該是預(yù)期的比率或者至少在該比率的某個(gè)誤差范圍內(nèi)。如果這三個(gè)判據(jù)之一不被滿足，則可以認(rèn)為該光敏化合物和該樣品不是真實(shí)的。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖12-16，這些圖展示便攜式裝置的另一個(gè)實(shí)施方案的示意圖。該裝置把類似于前面描述的組成部分和鑒定檢測技術(shù)與那些將在下面更充分地描述的本發(fā)明的顯著不同的獨(dú)特方面合并。裝置200包括經(jīng)并行口接到圖像俘獲系統(tǒng)上的類似Fujitsu Teampad的處理器202。圖像俘獲系統(tǒng)包括類似數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的信號(hào)處理器、兩個(gè)類似前面描述的檢測器204、206和類似光源的閃光控制系統(tǒng)208。一種可以使用的DSP是來自美國得克薩斯州達(dá)拉斯市得克薩斯儀器設(shè)備公司的320C52型。
可以包括顯示器的處理器202還提供許多類似提供用戶界面的功能。該處理器還接受來自DSP的圖像，處理該圖像使背景明顯地區(qū)別于熒光圖像，以及用偽彩色給該圖像著色，使用戶能把背景與熒光圖像區(qū)分開。盡管可以使用其它適當(dāng)?shù)牟僮飨到y(tǒng)，但是處理器202可以使用Windows 95操作系統(tǒng)。
光源可以是包括上述的激光器或LED的任何適當(dāng)?shù)墓庠椿蛘呷魏纹渌m當(dāng)?shù)膫鹘y(tǒng)光源，并且可以作為頻閃光或穩(wěn)定燃燒的光配置。在圖示的實(shí)施方案中，光源發(fā)出的光照射在產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝220的包含一種或多種發(fā)光化合物的印刷表面上。光源可以發(fā)射波長在大約300納米和大約2400納米之間變動(dòng)的光。在一個(gè)實(shí)施方案中，光源按照如圖所示的本質(zhì)上平行于被發(fā)射的光的方向發(fā)射光。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，光源在使用濾光片227的情況下被濾光，以便發(fā)射某種波長(例如488納米)的光。光源還可以這樣配置，以致它發(fā)射兩種以上截然不同的波長(例如488納米和900納米)。通過實(shí)現(xiàn)多種激發(fā)波長，適當(dāng)?shù)陌l(fā)光化合物的群體被增大，從而使復(fù)制鑒定標(biāo)記變得更困難。此外，可以使用作為對(duì)至少兩個(gè)激發(fā)波長的反應(yīng)在至少兩個(gè)不同的波長下發(fā)射的單一的化合物。如上所述，濾光片可以是可互換的。
激發(fā)光源可以具有任何強(qiáng)度并且可以持續(xù)任何持續(xù)時(shí)間。優(yōu)選的光源是能這樣提高來自光敏化合物的發(fā)射波長的強(qiáng)度以至于發(fā)射(或者吸收)波長能從背景發(fā)射(或者吸收)中分辨出來的高強(qiáng)度光源。這還可以允許從6英寸開外進(jìn)行檢測。最優(yōu)選，激發(fā)光源具有足以使由此產(chǎn)生的光譜可以在不需要對(duì)背景發(fā)射予以補(bǔ)償?shù)那闆r下在(例如)不超過12英尺的距離進(jìn)行測量的強(qiáng)度。在一個(gè)實(shí)施方案中，光譜可以在距離不超過4英尺時(shí)被檢測。在另一個(gè)實(shí)施方案中，光譜可以在距離不超過6英尺時(shí)被檢測。
優(yōu)選地，目標(biāo)襯底在激發(fā)波長下被照射較短的持續(xù)時(shí)間。這允許在使類似于在進(jìn)行分析的區(qū)域中明亮的閃光可以具有的那些效應(yīng)的外部效應(yīng)減少到最小的同時(shí)把化合物的適當(dāng)?shù)募ぐl(fā)水平考慮進(jìn)去。例如，襯底在激發(fā)頻率被照射不足大約1毫秒。
裝置還可以包括類似棱鏡的光束分離器210和類似前面描述的那些可供選擇的發(fā)射濾光片212、214。另外，圖像記錄器216也可以與處理器耦合。圖像記錄器可以包括憑借電子學(xué)方法俘獲和記錄檢測器檢測到的圖像的數(shù)字輸出。于是，圖像記錄器可以把圖像顯示在適當(dāng)?shù)娘@示器上，并且可以用全彩色顯示圖像。作為替代，或除此之外，圖像記錄器還可以把圖像無論是否按顏色記錄在諸如數(shù)字媒體、磁性媒體或類似瞬間成像膠片的膠片之類的任何適當(dāng)?shù)拿襟w上。日期和時(shí)間標(biāo)志也可以由處理器提供，并且被圖像記錄器俘獲，隨后被記錄在數(shù)字媒體、磁性媒體或膠片上。
為了確定產(chǎn)品或包裝是否是真實(shí)的，處理器被啟動(dòng)，開關(guān)(未示出)也被啟動(dòng)。樣品的活圖像可以顯示在顯示器的某個(gè)部分上，而俘獲的圖像可以顯示在顯示器的另一個(gè)最初可能空白的部分上。然后，用戶可以用活圖像取景器把樣品框住。按下照相機(jī)上的觸發(fā)器。這個(gè)觸發(fā)器引起濾光片模塊211(見圖15)移動(dòng)，并且使位置傳感器被這樣關(guān)閉，以致閃光被觸發(fā)。
從此往后，來自光源用228表示的光射出，照射在待鑒定的樣品上。一種或多種光敏化合物發(fā)射或者吸收的光隨后用檢測器檢測。具體地說，用230表示的發(fā)射出來的光隨后被分成兩個(gè)光束，即232和234。濾光片212允許某種或某幾種波長的光(用236表示)通過，到達(dá)檢測器204。濾光片214允許波長相同或不同的光(用238表示)通過，到達(dá)檢測器206。當(dāng)不同波長的光被各自的檢測器檢測時(shí)，處理器202可以在確定樣品的真實(shí)性時(shí)使用上述的比率分析。
然后，圖像可以被俘獲，并且可以經(jīng)并行口被轉(zhuǎn)移到處理器和顯示在為俘獲的圖像保留的那個(gè)顯示器部分上。如果用戶對(duì)圖像滿意，用戶可以激活適當(dāng)?shù)膱D標(biāo)。然后，然后圖像被轉(zhuǎn)移到可以處理圖像的應(yīng)用部分。
這種處理是前面描述過的。更具體地說，該處理包括分析每個(gè)像素的亮度，以確定它究竟是大于還是小于臨界值。臨界值是通過掃描圖像中所有的像素、繪制亮度的直方圖和尋找兩個(gè)峰值之間的低谷確定的。峰值代表前景和背景中最明亮的像素。低谷是它們之間的任意一點(diǎn)。全部比臨界值明亮的像素都被認(rèn)為是光敏化合物。圖像實(shí)際上是分別來自兩個(gè)檢測器的兩個(gè)圖像。
作為結(jié)果產(chǎn)生的圖像可以依據(jù)在每個(gè)被檢測的波長下比臨界值明亮的像素進(jìn)行分辨。例如，圖像可以是文字?jǐn)?shù)字式圖像、圖案或條形碼。任何可以用傳統(tǒng)的墨水印刷在襯底上的東西也都可以用本發(fā)明的墨水印刷，因此經(jīng)裝置分辨后可以被看見。這使得跟蹤可能印有合法的鑒定標(biāo)記但已在非自愿的批發(fā)渠道中被發(fā)現(xiàn)的轉(zhuǎn)移商品或其它半黑市商品變得容易。這樣的信息大部分是通過包含在印刷圖像本身中而不是在墨水的光譜分析或者比率計(jì)量分析中的數(shù)字、文字或數(shù)字信息傳遞的。這可以有效地為用戶提供另一條可以提供信息但不容易外露的渠道。優(yōu)選的是為所生產(chǎn)的每個(gè)單件產(chǎn)品或包裝逐個(gè)編碼。這樣，本發(fā)明提供偽裝的鑒定標(biāo)記的安全性，而且提供逐一識(shí)別單件產(chǎn)品或包裝的能力。
控制兩個(gè)濾光片212，213的滑移致動(dòng)器211(見圖15)位于檢測器204的正面。濾光片213在觀察活圖像期間就位并且把紅外波長從發(fā)送給檢測器的光譜中濾掉。濾光片214在抓拍樣品時(shí)就位并且與光敏化合物之一的發(fā)射或吸收相匹配。檢測器206上的濾光片214與其它光敏化合物的發(fā)射或吸收相匹配。優(yōu)選濾光片214和206是窄帶濾光片，它允許被相應(yīng)的光敏化合物發(fā)射或吸收的波長的光透過并且把其它波長的光濾掉。兩個(gè)圖像被一起分析，以便第一確定與光敏化合物有關(guān)的峰值(或低谷)，第二確定兩種光敏化合物的亮度或吸收的比率。
裝置可以使用信號(hào)處理以便通過把某種通過/失敗判據(jù)分配給收集到的數(shù)據(jù)確定真實(shí)性。例如，如果樣品是真實(shí)的則可以顯示綠色，如果樣品是不是真實(shí)的則可以顯示紅色。背景(亮度低于臨界值的全部像素)被設(shè)置為背景色(即，藍(lán)色)。通過使用這種技術(shù)，發(fā)射波長靠得非常近(在30納米范圍內(nèi))的光敏感化合物可以被使用。
該裝置也許還能夠在典型的房間條件之下檢測產(chǎn)品的真實(shí)性。因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，光源的特征是足以允許在典型的房間照明條件下照射樣品。另外，在一個(gè)實(shí)施方案中，檢測器的特征是足以允許距離“D”不超過大約12英尺的樣品成像。樣品可以成像的距離也可以是所用的特定的化合物和照射光的強(qiáng)度的因素。
該裝置可以這樣運(yùn)行，以致只有一個(gè)產(chǎn)品或包裝被同時(shí)分析，或者因?yàn)檠b置能夠從某個(gè)距離去讀包裝，所以幾個(gè)包裝可以被同時(shí)分析。如果打算同時(shí)分析幾個(gè)包裝，那么為了從整體上完成各個(gè)組群的比率計(jì)量分析而不是圖像的單一分析可以給處理器編程。
在一個(gè)實(shí)施方案中，如同被陳述的那樣，裝置可以使用樣品的實(shí)時(shí)成像。然后，可以完成圖像的記錄，該記錄無論是否是數(shù)字式的都作為視頻記錄被記錄在膠片上或者磁性媒體上。作為替代，或者除此之外，抓拍圖像也可以如同前面介紹的那樣被完成。制作被記錄圖像的數(shù)字圖像和類似膠片的硬拷貝兩者也許是優(yōu)選的。
上述的和其它的特點(diǎn)可以在裝置的軟件和/或硬件中使用。這樣的特點(diǎn)的實(shí)例包括識(shí)別用發(fā)光化合物印刷的條形碼；識(shí)別樣品上印刷區(qū)域的背景；把背景與待鑒定的圖像分離；自動(dòng)顯示優(yōu)選不能被篡改的日期和時(shí)間；實(shí)時(shí)顯示產(chǎn)品；顯示被光線照射的產(chǎn)品和帶看不見的代碼的產(chǎn)品；分辨出發(fā)光化合物的兩個(gè)截然不同的激發(fā)峰或發(fā)射峰；把正確的比率顯示成偽彩色圖像；用區(qū)別于背景的顏色顯示正確的發(fā)光化合物；用區(qū)別于其它比率的發(fā)光化合物的顏色顯示正確的發(fā)光化合物；全部利用觸摸屏顯示器，不需要附加的按鈕；可以為了讀某個(gè)制造商的特定波長可以設(shè)置軟件；利用圖像識(shí)別能力；為了適應(yīng)發(fā)光化合物調(diào)節(jié)閃光的相位周期；調(diào)節(jié)整個(gè)采樣時(shí)間的有效孔徑；調(diào)節(jié)閃光強(qiáng)度或孔徑對(duì)距離進(jìn)行補(bǔ)償；調(diào)節(jié)閃光強(qiáng)度或孔徑(有效孔徑或?qū)嶋H孔徑)對(duì)環(huán)境光進(jìn)行補(bǔ)償；計(jì)算在300納米至2400納米范圍內(nèi)各個(gè)不連續(xù)的波長下的吸收率；控制照相機(jī)上的自動(dòng)聚焦；對(duì)離開光源的距離造成的比率的變化進(jìn)行補(bǔ)償；對(duì)濾光片密度的差異的補(bǔ)償；通過電路端口或紅外線端口傳輸偽彩色數(shù)字圖像、日期和時(shí)間；顯示在當(dāng)前的電荷電平下可利用的閃光的次數(shù)；在檢測到正確的比率時(shí)產(chǎn)生聲調(diào)；裝置與個(gè)人數(shù)字助理接口；用在共同未審的美國專利申請(qǐng)第09/232,324號(hào)中描述的探針組件或在共同未審的美國專利申請(qǐng)第09/428,704號(hào)中描述的微片閱讀器改變檢測頭；為裝置的使用提供實(shí)時(shí)的幫助菜單；顯示器包括一個(gè)激活裝置用的觸摸按鈕；顯示器具有一個(gè)表示正確比率的屏幕；鏈接制造商的包括諸如圖像目錄數(shù)據(jù)，序號(hào)和條形碼之類的數(shù)據(jù)在內(nèi)的詳細(xì)而精確的數(shù)據(jù)；顯示器具有一個(gè)用來調(diào)節(jié)距離、環(huán)境光和信號(hào)強(qiáng)度的觸摸板按鈕；顯示器可以作為平視顯示器使用；記錄某個(gè)打算按三維重建的部位的連續(xù)發(fā)生的各個(gè)被顯示層的圖像；顯示器可以被設(shè)置在0.5英寸至投影距離的距離上讀；顯示器可以被設(shè)置在用虛擬三維現(xiàn)實(shí)的護(hù)目鏡去讀；顯示器具有按0.3-0.75英寸的矩形、圓形或正方形圖標(biāo)定義的觸摸板按鈕。
在裝置的另一個(gè)實(shí)施方案中，可以通過使用也作為觀察圖像的屏幕起作用的觸摸屏操縱裝置參數(shù)和控制。觸摸屏上的各種圖標(biāo)可以被用來控制各種參數(shù)，例如調(diào)用指紋簡檔庫和控制諸如閃光強(qiáng)度和激活快門之類的裝置功能。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖17，它展示按照本發(fā)明的一個(gè)方面的裝置300。裝置300包括處理器部分302和可轉(zhuǎn)接到處理器部分302上的檢測器部分304。檢測器部分304包括適當(dāng)?shù)臋z測器305，并且還可以包括適當(dāng)?shù)墓庠?06。檢測器部分304還可以包括允許檢測器305自動(dòng)聚焦在樣品上的裝置308。處理器部分302可以包括顯示器310。
本發(fā)明的系統(tǒng)可以如同在下面的實(shí)施方案中展示的那樣被實(shí)現(xiàn)。
實(shí)施例1把19毫克的作為對(duì)于488納米的激發(fā)波長的反應(yīng)在560納米下發(fā)射的發(fā)光化合物溶解在1毫升的甲基乙基酮(MEK)中。第二種原料溶液是通過把40毫克的作為對(duì)于在488納米激發(fā)的反應(yīng)在900納米下發(fā)射的第二種發(fā)光化合物溶解到1毫升的MEK中。然后，把3.5毫升原料溶液#1和2毫升原料溶液#2與650克類似英國Willett股份有限公司生產(chǎn)的黑墨水#601的化學(xué)噴墨(CIJ)墨水混合。然后把這種水溶性墨水配方置于化學(xué)噴墨印刷機(jī)的頭部。噴墨印刷機(jī)被放到生產(chǎn)線上，并且被編程，以便在通過該生產(chǎn)線的每個(gè)產(chǎn)品或包裝上印刷獨(dú)特的識(shí)別標(biāo)記。在噴墨印刷機(jī)的下游是用來檢查適當(dāng)?shù)哪欠褚驯贿m當(dāng)?shù)厥┯谝r底的確認(rèn)裝置。然后，所有被確認(rèn)準(zhǔn)確無誤的產(chǎn)品或包裝都可以經(jīng)過包裝后被運(yùn)走。
這些包裝可以通過各種批發(fā)渠道發(fā)送，并且被儲(chǔ)存在零售點(diǎn)以便出售。產(chǎn)品的制造商可能對(duì)產(chǎn)品通過計(jì)劃中的批發(fā)渠道發(fā)送之后在零售點(diǎn)的顯示器上核實(shí)產(chǎn)品的真實(shí)性有興趣。制造商或批發(fā)商的代表可以走進(jìn)零售商店并且用上述的任何一種裝置對(duì)包裝進(jìn)行分析以核實(shí)它們的真實(shí)性。例如，代表把待分析的包裝放在適當(dāng)?shù)奈恢茫⑶覐难b置的觸摸屏顯示器上的可利用的菜單當(dāng)中選擇那個(gè)同樣的產(chǎn)品。在從菜單中選中該產(chǎn)品之后，代表把裝置對(duì)準(zhǔn)被檢驗(yàn)的產(chǎn)品，并且使該產(chǎn)品在顯示器上定位。裝置的操作員可以指出離開產(chǎn)品的大致距離，或者可以由裝置本身測定該距離。然后，操作員指出通過按下分析儀上的快門鈕俘獲圖像的時(shí)間。作為替代，觸摸屏顯示器上的圖標(biāo)可以被用來啟動(dòng)快門順序。
裝置包含至少兩個(gè)不同的檢測器。在這個(gè)實(shí)例中是兩個(gè)CMOS檢測器。在環(huán)境光中觀察產(chǎn)品時(shí)，紅外濾光片在每個(gè)檢測器上就位，以改善操作員看見的圖像質(zhì)量。這兩個(gè)紅外濾光片同時(shí)從CMOS檢測器前面滑落并且被窄頻帶的旁路濾光片代替，其中之一是為允許峰值波長在560納米的光通過設(shè)計(jì)的，而其中的第二個(gè)是為允許峰值波長在900納米的光通過設(shè)計(jì)的。當(dāng)窄頻帶的旁路濾光片滑入其位置時(shí)，指導(dǎo)光源以預(yù)先確定的強(qiáng)度點(diǎn)燃預(yù)先確定的時(shí)間的電路被完成。在光源和目標(biāo)產(chǎn)品包裝之間的濾光片把峰值波長在488納米之外的大部分光濾掉。包裝上的光敏化合物被光源激發(fā)，并且立即在它們各自的每個(gè)發(fā)射波長下發(fā)射。一部分這樣發(fā)射的光通過裝置上的透鏡，然后被使光分別對(duì)準(zhǔn)兩個(gè)檢測器的光束分離器分離。在每個(gè)檢測器前面的濾光片都立即逆轉(zhuǎn)它們先前的運(yùn)動(dòng)，而每個(gè)檢測器專用的窄頻帶濾光片都被紅外濾光片代替，以致產(chǎn)品的實(shí)時(shí)的可見光圖像仍然是可利用的。
得克薩斯儀器設(shè)備公司的320C52型數(shù)字信號(hào)處理機(jī)接收來自每個(gè)CMOS檢測器的輸入信號(hào)并且著手處理該信號(hào)。然后，處理器分析來自第一檢測器的每個(gè)像素的亮度，并且繪制亮度從0到檢測到的最大值的直方圖。如果光敏化合物出現(xiàn)包裝上，該直方圖應(yīng)該表明一些像素的峰在非常高的亮度下，而一大群像素在低亮度下。直方圖中的低谷是在這兩個(gè)峰之間形成的，而且在這個(gè)低谷中的點(diǎn)被選中作為用于那個(gè)檢測器的臨界亮度值。然后，處理器把所呈現(xiàn)的亮度在這個(gè)臨界值以上的全部像素分組。同樣的分析過程被處理器針對(duì)第二檢測器在第二種波長下重復(fù)。一旦來自每個(gè)檢測器的像素作為在臨界值亮度以上的群體已被分類，圖像就可以由那些在每個(gè)波長下都在臨界值亮度以上發(fā)射的像素形成。這樣，墨水的圖像僅僅在那些每種發(fā)射性的墨水都處于足以提供肯定響應(yīng)的濃度的部分中形成。處理器確定在第一種波長下圖像區(qū)域中的亮度與在同一區(qū)域中與像素的第二種波長有關(guān)的亮度相比的比率?？梢栽谥饌€(gè)像素的基礎(chǔ)上確定比率，然后計(jì)算其平均值，或者作為替代方法可以把圖像看作一個(gè)整體確定比率。一旦總比率已被確定，就把它與包含在墨水中的發(fā)射性化合物被應(yīng)用于包裝或產(chǎn)品時(shí)的已知比率進(jìn)行比較。如果新確定的比率落在預(yù)定比率的相對(duì)誤差(例如，10％)范圍內(nèi)，則該鑒定標(biāo)記可以在使用適當(dāng)?shù)募ぐl(fā)波長和兩個(gè)發(fā)射波長都是預(yù)期的波長的前提條件下被認(rèn)為是真實(shí)的。在這種情況下，裝置可以用多種方式為用戶指出該產(chǎn)品確實(shí)是真實(shí)的。例如，可以在產(chǎn)品本身的圖像上用綠色顯示被檢測的圖像，或者可以點(diǎn)亮綠燈，或者可以發(fā)出聲音信號(hào)。如果被檢測的比率不在預(yù)定比率的誤差范圍內(nèi)，也可以通過諸如用紅色顯示被檢測的圖像之類的方式為用戶指出這個(gè)結(jié)果。在一個(gè)實(shí)例中，圖像可以包括把任何預(yù)期的信息轉(zhuǎn)發(fā)給代表的序號(hào)或其它識(shí)別文字和數(shù)字的圖像。這樣，如果圖像是用綠色表現(xiàn)的，則用戶可以直接從裝置的顯示器上讀出包裝特有的識(shí)別文字和數(shù)字的圖像。同樣，如果裝置指出產(chǎn)品或包裝不是真實(shí)的，代表能夠根據(jù)偽造品是否包括文字和數(shù)字圖像輕易地確定偽造者的造假水平，以及可能被告知或被告知要在類似的包裝或產(chǎn)品上尋找什么東西。換句話說，偽造者可能已經(jīng)正確地復(fù)制了識(shí)別標(biāo)記(即，文字?jǐn)?shù)字圖像)，然而在提供產(chǎn)品或包裝的真實(shí)性標(biāo)記方面是失敗的。
盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的某些實(shí)施方案，但是各種變更、修改和改善對(duì)于熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人將很容易發(fā)生。這樣的變更、修改和改善傾向于落在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。因此，前面的描述僅僅是舉例說明，并非傾向于限制。本發(fā)明僅僅受權(quán)利要求書及其等價(jià)文件中的定義限制。
權(quán)利要求
1.一種選擇適合涂到襯底上和以后在襯底上進(jìn)行檢測的光敏化合物的方法，其中包括用光照射襯底；檢測作為對(duì)照射的反應(yīng)的襯底發(fā)射光譜；在發(fā)射光譜范圍內(nèi)確定至少一個(gè)光的峰值波長；以及選擇作為對(duì)照射光的反應(yīng)在第一種波長下發(fā)射或吸收光的光敏化合物，其中所述的第一種波長不同于所述的至少一個(gè)峰值波長。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括選擇作為對(duì)照射光的反應(yīng)在第二種波長下發(fā)射或吸收光的第二種光敏化合物，其中所述的第二種波長不同于所述的至少一個(gè)峰值波長，也不同于第一種波長。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中用光照射襯底包括用具有第一種照射波長的光和第二種照射波長的光的光照射襯底。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，進(jìn)一步包括選擇作為對(duì)于光的第一種照射波長的反應(yīng)在第一種波長下發(fā)射或者吸收光的第一種光敏化合物；以及選擇作為對(duì)于光的第二種照射波長反應(yīng)在第二種波長下發(fā)射或者吸收光的第二種光敏化合物。
5.與把選定的光敏化合物涂在襯底上相結(jié)合的根據(jù)權(quán)利要求1的方法。
6.與在襯底上檢測選定的光敏化合物的存在相結(jié)合的根據(jù)權(quán)利要求5的方法。
7.與把第一和第二種光敏化合物涂在襯底上相結(jié)合的根據(jù)權(quán)利要求4的方法。
8.與在襯底上檢測第一和第二種光敏化合物的存在相結(jié)合的根據(jù)權(quán)利要求7的方法。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，進(jìn)一步包括確定第一和第二種波長的光的強(qiáng)度的比率。
10.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，進(jìn)一步包括用光照射襯底；檢測作為對(duì)于照射光的反應(yīng)在第一種波長下的光發(fā)射或吸收；以及確定第一種波長是否不同于所述的至少一個(gè)峰值波長。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，進(jìn)一步包括如果第一種波長并非不同于所述的至少一個(gè)峰值波長，則選擇另一種光敏化合物，以償襯底和光敏化合物之間的任何相互作用。
12.用來檢測襯底上的標(biāo)記的檢測裝置，其中所述的標(biāo)記包括在第一種波長下發(fā)射或者吸收光的光敏化合物，所述的裝置包括錄像方式，包括用來檢測至少一部分已知包括標(biāo)記的襯底的圖像的檢測器；以及用來看圖像的錄像顯示器；以及快照方式，包括用來照射襯底的光；用來檢測標(biāo)記里的光敏化合物的光發(fā)射或吸收的檢測器；以及用來顯示代表在標(biāo)記中檢測到的光敏化合物的發(fā)射或吸收的數(shù)據(jù)借此在那部分襯底的圖像上俘獲該標(biāo)記的快照顯示器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，進(jìn)一步包括用來儲(chǔ)存代表在標(biāo)記中檢測到的光敏化合物的發(fā)射或吸收的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)介質(zhì)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的裝置，其中所述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括能夠按數(shù)字格式儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)介質(zhì)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的裝置，其中所述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括膠片。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的裝置，進(jìn)一步包括儲(chǔ)存在存儲(chǔ)介質(zhì)中的至少一個(gè)日期和時(shí)間標(biāo)志，所述的至少一個(gè)日期和時(shí)間標(biāo)志代表與所述裝置俘獲標(biāo)記的時(shí)間相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)日期和時(shí)間標(biāo)志。
17.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其中所述的光包括閃光。
18.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，進(jìn)一步包括為了允許至少一種預(yù)先確定波長的光照射標(biāo)記而可操作地與光耦合的濾光片。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其中所述的濾光片是可互換的，以至于濾光片可以根據(jù)標(biāo)記范圍內(nèi)的光敏化合物選定。
20.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，進(jìn)一步包括用來對(duì)所述裝置輸入命令的觸摸屏。
21.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，進(jìn)一步包括至少有一部分包括分畫面屏幕的顯示器，錄像顯示由分畫面屏幕的前一半組成，快照顯示由分畫面屏幕的另一半組成。
22.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其中預(yù)先確定的代表標(biāo)記的顏色被顯示在顯示器上。
23.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其中所述裝置在用錄像方式時(shí)首先顯示圖像，在用快照方式時(shí)顯示標(biāo)記然后返回，以便在用錄像方式時(shí)顯示圖像。
24.一種用來確定產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝是否真實(shí)的鑒定標(biāo)記，其中包括選自商標(biāo)、產(chǎn)品名稱、公司名稱和徽標(biāo)的可見的標(biāo)記，該標(biāo)記至少被應(yīng)用在產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝的某個(gè)部分上；以及被應(yīng)用在產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝上而且至少與所述的可見標(biāo)記的一部分交叉的看不見的標(biāo)記。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的鑒定標(biāo)記，其中看不見的鑒定標(biāo)記包括作為對(duì)于在某個(gè)波長下激發(fā)的反應(yīng)發(fā)射紫外線或紅外線的光敏化合物。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的鑒定標(biāo)記，進(jìn)一步包括作為對(duì)于在所述波長下激發(fā)的反應(yīng)發(fā)射可見光、紫外線或紅外線的第二種光敏化合物。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的鑒定標(biāo)記，進(jìn)一步包括作為對(duì)于在第二種波長下激發(fā)的反應(yīng)發(fā)射可見光、紫外線或紅外線的第二種光敏化合物。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的鑒定標(biāo)記，其中所述標(biāo)記是通過把至少兩種光敏化合物的發(fā)射水平的比率與標(biāo)準(zhǔn)比率進(jìn)行比較完成鑒定的。
29.根據(jù)權(quán)利要求25的鑒定標(biāo)記，其中看不見的標(biāo)記被涂在可見標(biāo)記上面。
30.根據(jù)權(quán)利要求25的鑒定標(biāo)記，進(jìn)一步包括可見標(biāo)記被涂在看不見的標(biāo)記上面。
31.根據(jù)權(quán)利要求25的鑒定標(biāo)記，其中可見的標(biāo)記是與看不見的標(biāo)記一起涂的。
32.一種鑒定系統(tǒng)，其中包括能夠依據(jù)比率計(jì)量法從至少兩種預(yù)定的波長下的圖像分析光的發(fā)射的鑒定裝置；具有作為對(duì)受特定波長的光源激發(fā)的反應(yīng)在第一種波長下發(fā)射的化合物和作為對(duì)受特定波長的光源激發(fā)的反應(yīng)在第二種波長下發(fā)射的化合物的襯底；以及印刷機(jī)。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的系統(tǒng)，其中所述的印刷機(jī)是噴墨印刷機(jī)。
34.根據(jù)權(quán)利要求32的系統(tǒng)，其中所述的鑒定裝置包括光源。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的系統(tǒng)，其中所述的光源是經(jīng)過濾光的。
36.根據(jù)權(quán)利要求32的系統(tǒng)，其中所述的鑒定裝置是手持式的。
37.根據(jù)權(quán)利要求32的系統(tǒng)，其中所述的墨水是非水溶性墨水。
38.根據(jù)權(quán)利要求32的系統(tǒng)，其中所述的襯底離開第一檢測器至少大約6英寸。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的系統(tǒng)，其中所述的襯底離開第一檢測器至少大約6英尺。
40.根據(jù)權(quán)利要求32的系統(tǒng)，其中所述的襯底是產(chǎn)品包裝。
41.根據(jù)權(quán)利要求32的系統(tǒng)，其中所述的第一和第二種波長中至少有一種不是可見的。
42.一種分辨圖像的方法，其中包括同時(shí)用第一檢測器和第二種檢測器分別檢測第一種波長和第二種波長；確定用于第一種波長的第一臨界值強(qiáng)度和用于第二種波長的第二臨界值強(qiáng)度；把第一檢測器上的像素分成超過第一強(qiáng)度臨界值的像素和低于第一強(qiáng)度臨界值的像素；把第二檢測器上的像素分成超過第二強(qiáng)度臨界值的像素和低于第二強(qiáng)度臨界值的像素；確定超過第一強(qiáng)度臨界值以及超過第二種強(qiáng)度臨界值的像素群體；以及針對(duì)所述群體范圍內(nèi)的像素計(jì)算被檢測的第一種波長的強(qiáng)度與被檢測的第二種波長的強(qiáng)度的第一比率。
43.根據(jù)權(quán)利要求42的方法，進(jìn)一步包括把第一比率與第二比率進(jìn)行比較。
44.根據(jù)權(quán)利要求43的方法，進(jìn)一步包括確定第一比率是否在第二比率的誤差范圍內(nèi)。
45.根據(jù)權(quán)利要求44的方法，進(jìn)一步包括顯示按照小于或等于所述的誤差范圍第一比率不同于第二比率的像素的圖像。
46.根據(jù)權(quán)利要求45的方法，其中所述的像素的圖像是用顏色顯示的。
47.根據(jù)權(quán)利要求44的方法，其中所述的誤差范圍是±10％。
48.根據(jù)權(quán)利要求44的方法，進(jìn)一步包括顯示按照大于誤差范圍第一比率不同于第二比率的像素的圖像。
49.根據(jù)權(quán)利要求48的方法，其中所述的像素的圖像是用顏色顯示的。
50.根據(jù)權(quán)利要求44的方法，進(jìn)一步包括指出所述圖像是真實(shí)的。
51.一種鑒定方法，其中包括生產(chǎn)包含在第一種預(yù)定的波長下發(fā)光的第一種化合物和在第二種預(yù)定的波長下發(fā)光的第二種化合物的墨水；用所述的墨水在襯底上印刷可讀的圖像；檢測襯底上的第一種化合物與第二種化合物的比率；指出所述的比率是否在某個(gè)范圍內(nèi)；以及讀圖像。
52.根據(jù)權(quán)利要求51的方法，其中第一種預(yù)定的波長是可見的，而第二種預(yù)定的波長在UV范圍內(nèi)。
53.根據(jù)權(quán)利要求51的方法，其中所述的圖像選自文字、數(shù)字、徽標(biāo)和條形碼。
54.一種非水溶性墨水，其中包括溶劑；在可見光范圍和非可見光范圍之一中具有發(fā)射波長的第一種光敏化合物，其中所述的光敏化合物憑借靜電效應(yīng)分散在溶劑中；以及第二種光敏化合物。
55.根據(jù)權(quán)利要求54的非水溶性墨水，其中第一種光敏化合物作為對(duì)于激發(fā)波長的反應(yīng)在可見光范圍內(nèi)發(fā)射，而第二種光敏化合物作為對(duì)于激發(fā)波長的反應(yīng)在紅外線范圍內(nèi)發(fā)射。
56.根據(jù)權(quán)利要求54的非水溶性墨水，其中第一種光敏化合物和第二種光敏化合物中至少有一種已被過濾，以便除去大于大約2.0微米的顆粒。
57.根據(jù)權(quán)利要求54的非水溶性墨水，其中溶劑是酮。
58.根據(jù)權(quán)利要求57的非水溶性墨水，其中溶劑是甲基乙基酮。
59.根據(jù)權(quán)利要求54的非水溶性墨水，進(jìn)一步包括粘合劑。
60.根據(jù)權(quán)利要求54的非水溶性墨水，進(jìn)一步包括潤濕劑。
61.根據(jù)權(quán)利要求54的非水溶性墨水，進(jìn)一步包括低級(jí)醇。
62.根據(jù)權(quán)利要求54的非水溶性墨水，進(jìn)一步包括腐蝕抑制劑。
63.根據(jù)權(quán)利要求54的非水溶性墨水，進(jìn)一步包括生物殺滅劑。
64.根據(jù)權(quán)利要求54的非水溶性墨水，其中第一種光敏化合物選自無機(jī)顏料、有機(jī)染料、光致變色染料和熒光化合物。
65.根據(jù)權(quán)利要求54的非水溶性墨水，其中第一種光敏化合物是用聚合物包膠的光致變色染料或用聚合物交聯(lián)的光致變色染料。
66.根據(jù)權(quán)利要求54的非水溶性墨水，其中第一種光敏化合物選自酞菁染料、萘菁染料和斯夸苷。
67.根據(jù)權(quán)利要求55的非水溶性墨水，其中第一種光敏化合物作為對(duì)于非可見光的反應(yīng)發(fā)射。
68.根據(jù)權(quán)利要求54的非水溶性墨水，其中第二種光敏化合物憑借靜電效應(yīng)分散在溶劑中。
69.根據(jù)權(quán)利要求54的非水溶性墨水，其中所述的墨水是可以使用連續(xù)噴墨印刷機(jī)印刷的。
70.一種傳達(dá)信息的方法，其中包括用墨水在襯底上印刷圖像，其中所述的墨水包括在可見光范圍內(nèi)發(fā)射的第一種化合物和在IR范圍內(nèi)發(fā)射的第二種化合物；用能夠激發(fā)第一種化合物和第二種化合物中的至少一種化合物的波長的光的照射襯底；檢測作為對(duì)于照射的反應(yīng)發(fā)射的光；確定第一種化合物的發(fā)射與第二種化合物的發(fā)射的比率；將所述的比率與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較；以及顯示所述的圖像。
71.根據(jù)權(quán)利要求70的方法，其中所述的圖像是按人可讀的形式顯示的。
72.根據(jù)權(quán)利要求70的方法，其中所述的圖像是按機(jī)器可讀的形式顯示的。
73.根據(jù)權(quán)利要求70的方法，進(jìn)一步包括驗(yàn)證所述的照射波長是預(yù)想的照射波長。
74.根據(jù)權(quán)利要求70的方法，進(jìn)一步包括驗(yàn)證所述的作為對(duì)于照射的反應(yīng)發(fā)射的光在預(yù)想的波長下。
75.一種用來檢測襯底上的標(biāo)記的檢測裝置，其中所述的標(biāo)記包括在第一個(gè)波長下發(fā)射或者吸收光的光敏化合物，該裝置包括用來照射光敏化合物的光源；以及用來濾掉由于照射光敏化合物產(chǎn)生的波長不符合要求的光的濾光片。
76.根據(jù)權(quán)利要求75的裝置，其中所述的濾光片是可互換的，因此可以根據(jù)標(biāo)記范圍內(nèi)的光敏化合物選擇濾光片。
77.根據(jù)權(quán)利要求75的裝置，進(jìn)一步包括許多濾光片，每個(gè)濾光片都是可互換的，因此可以根據(jù)標(biāo)記范圍內(nèi)的光敏化合物選擇濾光片。
78.一種用來檢測襯底上的標(biāo)記的檢測裝置，其中所述的標(biāo)記包括在第一種波長下發(fā)射或者吸收光的光敏化合物，該裝置包括用來照射襯底的光；用來檢測標(biāo)記里的光敏化合物的光發(fā)射或吸收的檢測器；用來看標(biāo)記的顯示器；以及用來對(duì)裝置輸入命令的觸摸屏。
79.根據(jù)權(quán)利要求78的裝置，其中所述的觸摸屏包括顯示器。
80.根據(jù)權(quán)利要求78的裝置，其中所述的顯示器至少有一部分包括分畫面屏幕。
81.一種用來檢測襯底上的標(biāo)記的檢測裝置，其中所述標(biāo)記包括在第一種波長下發(fā)射或者吸收光的光敏化合物，該裝置包括用來照射襯底的光；用來檢測標(biāo)記里的光敏化合物的光發(fā)射或吸收的檢測器；用來看標(biāo)記的顯示器；以及用來處理檢測到的光發(fā)射或吸收和用預(yù)先確定的顏色在顯示器上顯示光發(fā)射或吸收的處理器。
82.一種用來檢測襯底上的標(biāo)記的檢測裝置，其中所述標(biāo)記包括在第一種波長下發(fā)射或者吸收光的光敏化合物，該裝置包括用來用預(yù)先確定的光的波長適合照射光敏化合物的閃光照射襯底的光源；用來檢測標(biāo)記里的光敏化合物的光發(fā)射或吸收的檢測器；以及用來看標(biāo)記的顯示器。
83.根據(jù)權(quán)利要求54的水溶性墨水，其中所述的光敏化合物具有在UV范圍內(nèi)的發(fā)射波長。
84.根據(jù)權(quán)利要求54的水溶性墨水，其中所述的光敏化合物具有在可見光范圍內(nèi)的發(fā)射波長。
85.根據(jù)權(quán)利要求54的水溶性墨水，其中所述的光敏化合物具有在IR范圍內(nèi)的發(fā)射波長。
全文摘要
這項(xiàng)發(fā)明揭示一種通過分析產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝上的關(guān)鍵成分來鑒定產(chǎn)品或包裝的方法和便攜式鑒定裝置。光敏化合物可以被用來識(shí)別產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝。產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝可以包括可見的或看不見的包含特定的光敏化合物的墨水。墨水可以被印刷在產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝的一個(gè)或多個(gè)位置上,以便產(chǎn)生類似條形碼的鑒定標(biāo)記。該裝置包括用來提供照射樣品產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝上包含光敏化合物的墨水的光源,檢測受照射墨水的某些發(fā)射或吸收光譜性質(zhì)的檢測器和通過將得到的發(fā)射或吸收光譜性質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較確定作為樣品的產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝的真實(shí)性的控制器的組件。
文檔編號(hào)G06K19/14GK1360711SQ00810236
公開日2002年7月24日 申請(qǐng)日期2000年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月16日
發(fā)明者亨利·F·麥克金爾尼, 理查德·L·塞琳弗安德, 拉克什·維格, 理查德·P·吉爾, 弗雷德·J·貝爾英格, 杰弗里·M·卓 申請(qǐng)人:鑒定技術(shù)公司d/b/a維特科