[发明专利]光学传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测由随机分布和/或取向的微反射体造成的特征反射模式的光学传感器。此外，本发明涉及一种将根据本发明的传感器用于识别和/或认证物体的应用。

背景技术

如今为了防伪给证件、纸币、产品等等配备有仅能以专业知识和/或高技术成本仿造的元件。这样的元件在此被称为安全元件。安全元件优选不可分地与要保护的对象连接。将安全元件与对象分离的尝试优选地导致该安全元件的损坏，由此安全元件不能被滥用。

对象的真实性可以根据一个或多个安全元件的存在性来检查。

光学安全元件——例如水印、特种油墨、扭索图案、微缩印刷和全息图——被在世界范围内确立。下面的书籍给出了尤其是适用于、但不仅仅适用于文件保护的光学安全元件的概况：Rudolf L. van Renesse的“Optical Document Security”，第三版，Artech House Boston/London，2005（S.63-259）。

由于可以利用现代彩色复印或者利用高分辨率扫描仪和彩色激光打印机来创建的复制件的易获性和高质量，存在这样的需要，即持续地改进光学安全元件的防伪性。

还公知光学可变的安全元件，其在不同的观察角度下产生不同的光学印象。这种安全元件例如具有光学衍射结构，该光学衍射结构在不同的观察角度下重建不同的图像。这样的效果是利用普通的和广泛流行的复印和印刷技术所不能复制的。

在DE10126342C1中描述了这样的衍射光学安全元件的一个特殊实施例。在此该安全元件是所谓的模压全息图。模压全息图的特点是，衍射光的结构被实施成三维立体结构，该三维立体结构被转用到模压铸型上。该模压铸型可以作为母模全息图被模压到塑料膜中。因此可以低成本地生成大量的安全元件。但是缺点是，这样生成的安全元件总是具有相同的全息图。所模压的全息图是不可区分的。这一方面意味着，造假者为了获得用于所伪造的产品的大量模压全息图仅须复制/伪造唯一的母模全息图。另一方面，由于模压全息图的不可区分性而不能通过模压全息图对对象进行个别化。

出于更好的防伪以及跟踪和识别单个对象的能力的原因，优选使用允许个别化的安全元件。

在DE102007044146A1中描述了一种透明热塑性材料，在该透明热塑性材料中置入最大长度伸展小于200μm并且厚度为2-10μm的所谓的金属标识小片。该材料可以以膜的形式在卡片状数据载体中、例如证件卡中被用作安全元件。金属标识小片可以具有通孔和衍射结构。在DE102007044146A1中描述了，可以通过在显微镜下观察金属标识小片来检查物体的真实性。

显微镜真实性检查的缺点是高的成本。为了无缝地覆盖供应链需要能够在不同位置快速和可靠地验证真实性。

通常为了进行产品跟踪（track and trace，跟踪和追溯）使用光学代码、例如条形码。在此，条形码是用于识别和跟踪对象的、完全不具有安全特征的纯粹特征。条形码容易复制和伪造。RFID芯片提供用于产品跟踪和防伪的特征组合，但是RFID芯片由于其相对高的成本、慢的读取速度和对干扰电磁场的敏感性而仅能有限地使用。因此所期望的是能够机器读取安全元件，以便一方面实现沿着供应链的自动产品跟踪，并且另一方面还能够进行机器的真实性检查。

从现有技术出发所提出的任务是提供一种装置，该装置根据个别化的特征实现对物体的识别和/或认证。该装置将能够用于产品跟踪。

该装置应当在制造方面是简单和廉价的，能够直观和简单地处理，能够灵活地使用和扩展，提供可再现和可转用的结果以及是适于批量制造的。

令人意想不到地发现，DE102007044146A1中所描述的材料可以根据金属标识小片的随机分布和/或取向被单义地识别和认证。为此用电磁射束照射金属标识小片。以不同角度在随机分布和/或取向的金属标识小片处被反射的射束借助于合适的探测器被检测。这样获得的反射模式对于金属标识小片的随机分布和/或取向而言是特征性的，并且允许单义地识别和/或认证与金属标识小片连接的物体。这在还未公开的申请PCT/EP/2009/000450中被详细描述，特此引用该申请。在申请PCT/EP/2009/000450中将金属标识小片统称为微反射体。

发明内容

本发明的主题是一种用于检测特征反射模式的传感器，该特征反射模式通过照射包括随机分布和/或取向的微反射体的物体而产生。

根据本发明的传感器包括至少下列部件：