专利名称：一种基于颜色编码的激光防伪材料的检测方法
技术领域：
本发明涉及一种颜色编码的激光防伪技术，特别是一种多颜色的防伪油墨材料和塑料材料，以及对该类防伪材料进行编码检测的装置。
背景技术：
目前应用的发光防伪方式一般都是通过紫外光去激发获得可见光，紫外线对人体的危害是比较大的。而且依赖于人眼对颜色的粗略判断只能够分辨出几种光色来，这样大大局限了防伪材料的多样性。对一个生产厂家多种类产品，多批次的防伪是远远不够的。这样的发光材料在国外很容易购买到，也因此很容易被仿造。如专利CN 142^12A“发光防伪油墨及其制备方法和用途”，公开了一种能在可见光激发下发射另一种可见光的防伪油墨的制备方法，其主要的激发光源采用的是可见光，激发光管的隐蔽性不好。SOOnm-IOOOnm的红外光源是人眼看不到的光源。肉眼能够分辨的可见光还是局限了防伪的多样性。存在防伪方式单一，易伪造等缺点。专利CN1415693A，CN1185475A, CN1277351A, CN1183552A 以及 CN1280153A 中只是报道了红外光激发的上转换材料的合成以及用于防伪技术，没有提出几种组合进行防伪应用。而且并没有提及到相应的检测仪器以及编码防伪。再有专利CN1397795A中提到了红外上转换材料的检测方法以及检测装置，该专利中检测装置的探测器的数目是跟发光材料的发射的颜色区域有密切关系，如探测三种光色就需要三个探测器，加大了仪器的复杂性和成本。而本发明中涉及到的检测装置只需要一个探测器对混合颜色进行直接检测，可以实现多个混合颜色光，以及不同发射相对强度数值的检测，通过逻辑电路和算法编程，形成或制定特定编码。这种防伪检测方式灵活多样，防伪码不重复，难伪造，并且节约成本，操作简单，更加智能。本发明防伪材料虽然在市场上相对容易获取，但是通过对不同发光材料的组合以及在防伪材料中的不同含量，通过红外激光激发后人为控制防伪材料发射光中蓝光，绿光和红光的发光相对光强，将上述三个光进行编码进行防伪，大大提高了防伪的性能不容易进行伪造。本发明的发光材料不仅仅是上转换发光材料还包括了一些长余辉发光材料。长余辉材料可以吸收可见光在暗处发出特定的颜色，使得我们可以进行初步的定性验证，然后再通过本发明中的检测装置对防伪材料中的上转换材料进行定量的编码分析，会大大提高防伪性能。本发明的防伪材料不仅应用在油墨中还可以用在一些塑料基质的产品中。拓宽了防伪产品的实用领域。另外本发明还可以进行双波长激发检验，提高防伪层次，这种方法具有防伪方式灵活多样，检测装置简单、便于携带，检测迅速，结果准确，防伪效果好等优点。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型防伪方式，它是通过检验防伪油墨以及塑料制品中发光材料在近红外激光的激发下发射出可见光，对可见光中的蓝光，绿光和红光的颜色进行编码，鉴别真伪。本发明要解决的技术问题是将上转换发光材料以及部分长余辉材料按照一定质量进行配比混合制备成防伪油墨或者防伪塑料制品。控制在红外光激光激发下，对发射光蓝光，绿光和红光相对光强进行数字编码。本发明的技术方案不同的发光材料按照一定的种类和含量与油墨连接剂或者塑料基质材料进行混合制备出防伪材料。再使用本发明中的检测装置对防伪材料的发射出来的可见光进行采集，通过算法编程对发射光中的蓝光，绿光和红光相对光强进行数字化编码，形成不同的颜色编码。本发明中提及的防伪材料为可以被波长为SOO-IOOOnm的近红外激光激发下， 发射出可见光的发光材料，将上述发光材料一种或者多种按照特定的比例混勻，并按照 20-50%的比列与油墨材料，塑料树脂材料进行混合制得防伪材料，将防伪材料喷涂或者印刷到基板表面上。发光材料其特征在于可以被波长为SOO-IOOOnm的近红外激光激发下，发射出可见光的发光材料，主要是掺杂稀土铒(Er)、铥(Tm)、镱( )、钬(Ho)等硫氧化物，氟化物，氧化物等上转换发光材料，以及掺杂铕(Eu)、镝(Dy)的铝酸盐，硅酸盐长余辉发光材料。各种发光材料分为蓝光发射的材料G00-480nm)，绿光发射的材料090_540歷) 和红光发射的材料(590-660nm)等三个基本颜色，并将这些按照不同比例选择一种或者一种以上的不同颜色的发光材料进行混合配比。将上述组合出来的发光材料与油墨材料混合、分散、轧制而成。再将其喷涂或者印刷到纸，玻璃，陶瓷，金属，塑料基板表面上作为防伪印记。另外还可以将组合出来的发光材料与塑料树脂材料混合、分散、用注射机在磨具中注塑成形。直接应用于不同形状的塑料防伪制品。颜色密码检验方面，用于检测颜色编码的接收器由颜色传感器、会聚透镜、信号处理电路组成。利用SOO-IOOOnm波段的激光激发防伪材料，发射可见光，颜色传感器通过会聚透镜接收防伪材料的发射光。颜色传感器检测发射光中的红光、绿光、蓝光基本色成份， 将颜色信息转换为数字信息，进而确定红光、绿光、蓝光基本色值，形成一组颜色编码，数字信号的处理可以用单片机，但最好采用FPGA芯片。防伪材料的掺杂制备浓度和检测的颜色编码具有一一对应关系。本发明的优点1、不仅可以通过发光材料的不同种类和含量掺杂，控制防伪材料发射光的颜色编码，也可通过接收器中逻辑电路或防伪码的算法编程进行防伪，提高其防伪性能。2、防伪码不重复，难伪造，防伪效果好，且防伪具有多样性。3、接收器结构简单、颜色检验精度和效率高。4、可进行双波长激发检验，提高防伪层次，防伪方式灵活多样。
图1本发明的结构示意图，颜色编码激光防伪检测系统l、800-1000nm的红外激光光源；2、接收装置；3、扩束镜；4、会聚透镜；5、载体；6、印记；7、遮光罩具体实施方法实施例1-3三种颜色油墨防伪材料的制备实施例1、将市面上买到的掺杂镱和铥的硫氧化物，其化学分子式为Y2ASIb，Tm 取出50g与50g聚氨酯油墨连接料混合原料混合搅拌，在三辊轧油墨机上轧制，制备出丝网印刷油墨。该油墨印记可以被红外光SOO-IOOOnm激发发出蓝光。在光谱仪上的发射谱图为图一中的实施例一的谱图。实施例2、将市面上买到的掺杂镱和铒的硫氧化物，其化学分子式为Y2ASIb，Er 取出50g与50g聚氨酯油墨连接料混合原料混合搅拌，在三辊轧油墨机上轧制，制备出丝网印刷油墨。该油墨印记可以被红外光SOO-IOOOnm激发发出绿光。在光谱仪上的发射谱图为图一中的实施例二的谱图。实施例3、将市面上买到的掺杂镱和钬的硫氧化物，其化学分子式为La2ASIb，Ho 取出50g与50g聚氨酯油墨连接料混合原料混合搅拌，在三辊轧油墨机上轧制，制备出丝网印刷油墨。该油墨印记可以被红外光SOO-IOOOnm激发发出红光。在光谱仪上的发射谱图为图一中的实施例三的谱图。实施例4、防伪材料的检测系统用于识别防伪的检测系统见图1。包括激发用激光器(1)，用于产生近红外波段激光；激发光通过(3)的作用，增大在防伪材料上的照射面积；接收装置( 通过会聚透镜 (4)接收防伪材料的发射光，会聚透镜作用是集中防伪材料的发射光，提高接收装置的抗干扰能力，颜色传感器再检测发射光中的红、绿、蓝基色成分，将颜色信息转换为数字信息，进而确定红、绿、蓝基本色值，形成一组颜色编码。
权利要求
1.一种基于颜色编码的激光防伪材料的检测方法，其特征在于其中防伪材料为能够被波长为SOO-IOOOnm的近红外激光激发，发射出可见光的发光材料，将上述发光材料一种或者多种按照特定的比例混勻，并按照20-50%的比列与油墨材料，塑料树脂材料进行混合制得防伪材料，将防伪材料喷涂或者印刷到基板表面上，最后采用检测仪器进行特定编码归类，检测装置采用一个探测器，探测防伪材料中的不同颜色光，采用FPGA芯片对数字信号进行处理形成一组颜色编码，防伪材料的掺杂制备浓度和检测的颜色编码具有一一对应关系。
2.如权利要求1中所述的检测方法，其特征在于，发光材料，主要是掺杂稀土铒(Er)、 铥(Tm)、镱( )、钬(Ho)的硫氧化物，氟化物，氧化物上转换发光材料，以及掺杂铕(Eu)、镝 (Dy)的铝酸盐，硅酸盐长余辉发光材料。
3.如权利要求2中所述的检测方法，其特征在于，将各种所述的发光材料分为蓝光发射的材料，绿光发射的材料和红光发射的材料的三个基本颜色，并按照不同比例选择一种或者一种以上的不同颜色的发光材料进行混合配比。
4.如权利要求1-3中任一项所述的检测方法，其特征在于一种或者一种以上颜色的特定发光材料混合后，再与油墨材料混合、分散、轧制而成。
5.如权利要求1-3中任一项所述的检测方法，，其特征在于，所述防伪材料的用途为喷涂或者印刷到纸，玻璃，陶瓷，金属，塑料基板表面上作为防伪印记。
6.如权利要求1中所述的检测方法，其特征在于，所述的防伪材料的制备是将一种或者一种以上颜色区域的特定发光材料混合后，再与塑料树脂材料混合、分散、用注射机在磨具中注塑成形。
7.如权利要求6中所述的检测方法，其特征在于所述的防伪材料，根据不同模具注塑成不同形状的防伪塑料制品。
8.如权利要求1-3，6-7中任一项所述的检测方法，其特征在于，实施该检测方法的检测装置包括接收器，接收器包括会聚透镜，传感器，信号处理，防伪码的算法编程，通过该检测装置检验出相应的防伪码。
全文摘要
一种基于颜色编码的激光防伪材料的检测方法。防伪材料中含有在近红外激光的激发下发射出可见光的发光材料。通过对防伪材料中发光材料种类以及含量进行不同浓度配比掺杂制备，可以控制防伪材料所发射出可见光的三个基本颜色区域的相对强度。采用本发明中提到的检测装置对涂覆有上述防伪材料中发射出来的不同颜色、并通过三个颜色的强度的差异进行编程编码。采用颜色传感接收器进行检验，可以检测出载体中防伪印记的防伪编码。检测装置简单、便携实用、智能化，检测结果准确具有良好的防伪检测功效。
文档编号G01N21/63GK102478515SQ201010562970
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者岱钦, 朝克夫 申请人:沈阳理工大学