[发明专利]读取由周期性偏振纳米结构表示的数据的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于读取由标记表示的数据的方法和设备，例如读取用于识别、防伪或验证目的的数据。

背景技术

使用表面标记来表示数据是已知的，其可用于验证或防伪目的。对于高价值商品、可以容易地被复制的商品、或其中质量、内含物或出处特别重要的商品，例如，微芯片、半导体装置、电路板、药物包装、存储器装置、或记录的音乐、图像、视频或文本内容此类验证或防伪措施可以是尤其重要的。

使得用于验证或防伪目的的表面标记难以在例如不具有专业知识或设备的情况下被复制是有利的。而且，鉴于在实践中标记所应用到的产品可能会受到的各种不同情况，重要的是此类标记是稳固的。

已知超快激光脉冲与一表面的相互作用可导致周期性表面结构的形成，其一般称为激光引发的周期性表面结构(LIPSS)。伯恩鲍姆(Birnbaum)、米尔顿(Milton)在应用物理杂志(Journal of Applied Physics)(1965年，第36卷，3688页)中发表的“由红宝石激光产生的半导体表面损坏(Semiconductor surface damage produced by ruby lasers)”中揭示了在因来自红宝石激光的光而损坏的各种半导体的表面上出现的‘有规律的平行直线系统’的效果。从此，这些结构己经由从持续波到皮秒激光的任何东西所生产，但是最常用的是用飞秒激光。

在WO 2009/090324中已经建议使用呈LIPSS结构形式的周期性纳米结构来表示数据，例如用于物品或文档的识别、追溯或验证。在WO2009/090324中，数据由LIPSS结构的取向来表示，所述取向通过控制用于形成所述结构的激光辐射的偏振来控制。通过将光施加至所述结构并且确定从所述结构接收到的所得光的颜色来读取数据，其中从LIPSS结构接收到的光的颜色由于衍射效应而取决于LIPSS结构的取向。一个图像捕获装置，例如是摄像机，可以用来捕获标记有LIPSS结构的表面的图像，并且数据可经处理以确定所呈现的色彩以及由所述色彩所表示的数据值。

通过以LIPSS结构标记表面来控制表面的颜色也已在阿赫桑(Ahsan)等人于2011年在应用表面科学(Applied Surface Science)(257(2011)，7771到7777页)中发表的文章中、在杜塞尔(Dusser)等人于2009年在SPIE杂志第7201卷发表的微电子和光电制造VII中的激光应用(Laser Applications in Microelectronics and Optoelectronic Manufacturing VII)中、以及在杜塞尔(Dusser)等人于2010年2月1日在光学快报(Optics Express)2913第18卷第3期中发表的文章中进行了描述。

US 2007/0206480描述了一种偏振检测系统，其用于光学读出圆盘形状光学数据/信息存储以及检索媒体，所述媒体具有由凹点或标记组成的表面，所述凹点或标记配置为经多层取向的纳米结构，并具有变化的凹点或标记取向和宽度。

对于许多标记应用，标记的稳固性以及在使用期间避免退化可为重要的，以确保在实践中精确读取标记。表面色彩的检测对表面的退化敏感，并且表面上的刮痕、污垢或其它堆积物的积聚会导致测得的色彩发生变化。

发明内容

在本发明的第一方面中，提供一种读取由包括至少一个周期性纳米结构的标记表示的数据的方法，所述标记使用所述周期性纳米结构的一个偏振特性表示数据，并且所述方法包括检测从所述纳米结构反射或通过所述纳米结构透射的偏振的电磁辐射、以及从检测到的偏振的电磁辐射中确定由所述标记表示的数据。检测是使用偏振敏感检测器设备来执行的和/或所述方法进一步包括将偏振的电磁辐射施用到纳米结构。

通过确定从周期性纳米结构反射的电磁辐射的偏振来读取数据可以提供特别稳固的方式来读取由此类周期性纳米结构编码的数据。在实际环境中可能发生的表面上的污垢的存在、表面的损坏或其它退化可改变反射信号的强度或其它特性，但检测器仍然能够以稳固的方式区分开正交偏振状态。

所述或每一纳米结构可以包括多条实质上平行线。

所述偏振特性可以包括优选的偏振方向。所述偏振特性可以包括周期性纳米结构的一个取向。

所述或每一纳米结构可以包括激光引发的周期性表面结构(LIPSS)。

所述或每一周期性纳米结构可以包括多条实质上平行线。