FR2941079A1

FR2941079A1 - Dispositif et procede de marquage d'un ensemble de produits

Info

Publication number: FR2941079A1
Application number: FR0950183A
Authority: FR
Inventors: Christophe Martinez; Alain Marcel Rey
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 2009-01-14
Filing date: 2009-01-14
Publication date: 2010-07-16
Anticipated expiration: 2029-01-14
Also published as: US20120120465A1; FR2941079B1; AU2010205540B2; JP2012515363A; EP2376984A1; WO2010081986A1; AU2010205540A1; IL213956A0; CN102301287A

Abstract

L'invention concerne un procédé de marquage d'un lot de produits consistant à former un hologramme synthétique d'une image (20) sur chaque produit, ledit hologramme étant en outre codé à l'aide d'une clé de phase, l'image comprenant une première partie (22) commune aux différents produits du lot et une seconde partie (24) distincte d'un produit à un autre.

Description

B9147 - DD11032E0 1 DISPOSITIF ET PROCÉDÉ DE MARQUAGE D'UN ENSEMBLE DE PRODUITS

Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif et un procédé de marquage d'un ensemble de produits, par exemple pour la détection de produits contrefaits. Plus particulièrement, la présente invention concerne un procédé et un dispositif de marquage permettant une bonne traçabilité des produits. Exposé de l'art antérieur Dans de nombreux secteurs, notamment dans l'industrie du luxe (par exemple parfumerie, bijouterie ou maroquinerie), ou dans le domaine des médicaments, la lutte contre la copie des produits de marque est une préoccupation quotidienne. Plusieurs procédés sont actuellement utilisés pour tenter de garantir l'authenticité des produits de marque. Le plus simple consiste à reproduire ou à fixer un logo de la marque sur les produits.

Cependant, la reproduction d'un logo par une personne malintentionnée est relativement facile. D'autres procédés de marquage, plus difficilement repérables et copiables, sont connus. L'un d'entre eux consiste à placer une puce d'identification, invisible à l'oeil nu, sur chacun des produits d'un lot. Pour que cette puce soit invisible, on peut former un hologramme sur une puce transpa- rente apposée sur les produits. L'hologramme peut être obtenu en B9147 - DD11032EO

2 calculant la transformée de Fourier d'une image représentant par exemple le logo de la marque. La provenance des produits est ainsi garantie par la présence, ou non, de l'hologramme. La figure 1 illustre un exemple de produit sur lequel sont placées des puces de marquage ou d'identification qui peuvent être visibles ou non. Un flacon 10, par exemple de parfum, est constitué d'un récipient 12 et d'un bouchon 14. Dans l'exemple représenté, deux puces 16 sont apposées sur le flacon 10, l'une sur le récipient 12 et l'autre sur ou dans le bouchon 14. Les puces 16 sont constituées d'une fine plaque transparente sur laquelle est formé un hologramme 18. Des puces d'identification telles que les puces 16 de la figure 1 peuvent être apposées sur tout type de produit, par exemple sur le verre d'une montre. En général, le marquage doit être aussi discret que possible, pour ne pas altérer l'esthétique de l'objet et pour éviter la détection du marquage. Un inconvénient des structures connues de marquage par hologramme, même invisibles et miniatures, est qu'une personne connaissant l'existence du marquage peut, avec des moyens appropriés et par ingénierie inversée, obtenir l'image initiale du marquage en étudiant l'hologramme et donc reproduire l'hologramme sur des produits copiés. Résumé Un objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de prévoir un dispositif de marquage par hologramme codé d'un lot de produits dont le décodage, par un tiers, est impossible. Un autre objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de prévoir un dispositif de marquage par hologramme codé dans lequel la reproduction, même fidèle, de l'hologramme est détectable. Ainsi, un mode de réalisation de la présente invention prévoit un procédé de marquage d'un lot de produits consistant à former un hologramme synthétique d'une image sur chaque produit, B9147 - DD11032EO

3 ledit hologramme étant en outre codé à l'aide d'une clé de phase, l'image comprenant une première partie commune aux différents produits du lot et une seconde partie distincte d'un produit à un autre.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'hologramme est formé par une gravure par faisceaux d'électrons ou laser. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la seconde partie de l'image consiste en un ensemble de chiffres et/ou de lettres incrémentés d'un produit à un autre, en un code à barres ou en une matrice de données. Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'hologramme synthétique codé est formé directement sur le produit.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'hologramme synthétique codé est formé sur une puce apposée sur le produit. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la puce a une surface inférieure à 1 cm2 et est constituée d'une 20 couche mince d'oxyde de platine gravé. Un mode de réalisation de la présente invention prévoit un procédé de détection de produits susceptibles d'être des copies et portant des hologrammes synthétiques codés, consistant à prélever au moins deux produits ; décoder, à l'aide 25 d'une clé de phase adaptée, les hologrammes synthétiques des produits ; et vérifier que les images obtenues par le décodage comportent une différence de référence. Brève description des dessins Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que 30 d'autres seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1, précédemment décrite, illustre un exemple d'un produit sur lequel est apposé un marquage permettant son 35 authentification ; B9147 - DD11032EO

4 la figure 2 illustre un exemple d'une image permettant la formation d'un hologramme selon un mode de réalisation de la présente invention ; la figure 3 est un organigramme d'un procédé de 5 formation d'une puce contenant un hologramme selon un mode de réalisation de la présente invention ; la figure 4 illustre un exemple d'un dispositif de gravure permettant de former des puces contenant des hologrammes ; 10 les figures 5A et 5B illustrent un exemple d'un hologramme obtenu à partir d'une image initiale telle que celle de la figure 2 ; la figure 6 illustre une comparaison entre les deux hologrammes obtenus à partir de deux images telles que celle de 15 la figure 2 ; la figure 7 illustre un exemple d'un dispositif de lecture en transmission d'un hologramme synthétique codé ; et la figure 8 illustre un exemple d'un dispositif de lecture en réflexion d'un hologramme synthétique codé. 20 Par souci de clarté, de mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références aux différentes figures et, de plus, les diverses figures ne sont pas tracées à l'échelle. Description détaillée Les inventeurs proposent un dispositif et un procédé 25 de marquage d'un produit, la copie de ce marquage étant facilement détectable. Pour cela, les inventeurs prévoient de placer, sur tous les produits d'un lot, une puce transparente ou non contenant un hologramme codé, le codage de l'hologramme comprenant une étape mettant en jeu une clé de phase. Le 30 décodage de l'hologramme est alors impossible sans utilisation de la clé de phase utilisée pour le codage. De plus, les inventeurs prévoient un hologramme dont la copie directe, même très fidèle, est détectable. Pour cela, les inventeurs prévoient de former un hologramme à partir d'une image initiale comprenant 35 deux parties : une première partie commune aux différents B9147 - DD11032EO

produits du lot et une seconde partie différente d'un produit à un autre. Ainsi, une copie, même très fidèle, de l'hologramme présent sur un produit et la reproduction de cet hologramme sur plusieurs autres produits est décelable. Pour cela, il suffit de 5 vérifier que, sur les produits, la partie de l'image reconstruite à partir de l'hologramme, censée être différente entre deux produits, ne l'est pas. La figure 2 illustre un exemple d'une image initiale en deux parties selon un mode de réalisation.

L'image initiale 20 comporte une première partie 22 et une seconde partie 24. La première partie 22 comprend, dans l'exemple représenté, un logo et un sigle (CGH). La seconde partie 24 comporte une suite de chiffres et de lettres ("AXB2008/00244") qui est distincte pour chaque produit, et donc pour chaque hologramme. Par exemple, la seconde partie peut être un numéro de série incrémenté pour chaque produit, un code à barres ou encore une matrice de données. La figure 3 est un schéma sous forme de blocs illustrant un mode de réalisation d'un procédé de formation d'une puce contenant un hologramme, en l'espèce un hologramme synthétique codé, sur un produit. Une première étape 30 consiste à calculer la transformée de Fourier d'une image initiale, telle que l'image 20 de la figure 2, pour en obtenir deux images 32 et 34. La première image 32 représente l'amplitude de la transformée de Fourier et la seconde image 34 représente la phase de la transformée de Fourier. Une étape 36 consiste à coder l'image de phase 34 à l'aide d'une clé de phase. La clé de phase consiste en un motif dont les traits correspondent à des zones de déphasage de l'image 34. La même clé de phase est ensuite nécessaire pour le décodage de l'hologramme formé. A une étape 38 suivante, on réalise un calcul d'une image regroupant l'image 32 et l'image obtenue lors de l'étape de codage 36 de l'image de phase 34. Le calcul peut être réalisé B9147 - DD11032EO

6 de différentes façons connues, par exemple en suivant le procédé de calcul holographique présenté dans la publication intitulée "Binary Fraunhofer holograms, generated by computer" de A. W. Lohmann et D. P. Paris, Appl. Opt., 1967, pp 1739-1748. Ce procédé consiste à associer, à chaque pixel de l'image de l'hologramme, une zone opaque comportant une ouverture plus ou moins grande selon l'amplitude du pixel et plus ou moins centrée en fonction de la phase du pixel. En fonction du calcul réalisé, on forme des pixels ayant un grand nombre d'états possible que l'on peut assimiler à différents niveaux de gris (par exemple 256). A titre d'exemples non limitatifs, les images 32 et 34, et donc les hologrammes codés obtenus, peuvent comprendre 500 x 500 pixels, 800 x 800 pixels, ou encore 1000 x 1000 pixels. L'association des étapes de codage 36 et de calcul 38 permet d'obtenir un hologramme que l'on appelle couramment hologramme synthétique codé. Le temps de codage et de calcul d'un hologramme dépend du nombre de pixels qu'il comporte. Par exemple, le temps de codage et de calcul d'un hologramme comportant 500 x 500 pixels dure environ 0,1 s, avec le programme Matlab, sur un ordinateur personnel de bureau de type Dell Precision 490 MT Dual Core Xeon 515 à 64 bits. A une étape suivante 40, l'hologramme obtenu par le codage est gravé, soit sur une puce, soit directement sur un objet. La gravure peut être réalisée par faisceau d'électrons ou faisceau laser, ce qui permet d'obtenir une précision supérieure à une fraction de micromètre. A titre d'exemple, pour un hologramme comprenant 500 x 500 pixels, la gravure pourra être réalisée sur une puce de 1,25 x 1,25 mm. Les puces gravées ont, de préférence, une surface inférieure à 1 cm2. Par gravure par faisceau laser, on grave environ 200 hologrammes en environ 30 minutes, soit quelques secondes par puce. Une gravure par faisceau d'électrons permet des résultats similaires. Ainsi, le temps de calcul est négligeable par rapport au temps de gravure.

Le procédé proposé ici n'est donc, avantageusement, pas plus B9147 - DD11032EO

7 consommateur de temps que des procédés connus de formation d'hologrammes sur des tranches. A une étape suivante 42, les différentes puces sont découpées puis, à une étape 44, elles sont fixées sur les produits à authentifier. A titre d'exemple, les puces peuvent être fixées sur les produits par adhérence moléculaire. La figure 4 illustre un exemple d'un dispositif de gravure permettant de former des puces contenant des hologrammes. Sur un plateau tournant (non représenté) s'étend une tranche 50 sur laquelle on souhaite former les hologrammes. Une pointe 52 permettant une gravure, par faisceau d'électrons ou par laser, est alignée avec la tranche 50. La pointe 52, mobile le long du diamètre de la tranche 50, permet la gravure sur une bande circulaire 54 fine de la tranche 50. Lorsque la tranche 50 est mise en rotation, la pointe 52 se trouve en regard de différentes parties de la bande 54. Ainsi, on grave la bande 54 puis la pointe de gravure 52 est déplacée sur une bande parallèle à la bande 54. Le passage d'une bande à l'autre peut aussi être continu : la pointe suit alors une trajectoire en forme de spirale sur la tranche. Par exemple, la tranche peut être une tranche en verre sur laquelle est formée une couche d'oxyde de platine. Sous insolation laser, un effet thermique transforme l'oxyde de platine en platine qui est ensuite éliminé par gravure chimique. L'oxyde de platine étant un matériau réfléchissant, l'hologramme peut alors fonctionner en réflexion ou en transmission. On notera que ce procédé n'est qu'un exemple et que de nombreux procédés de gravure pourront être utilisés pour former les hologrammes. La figure 5A illustre un hologramme synthétique codé 64 obtenu par le procédé de la figure 3 à partir d'une image telle que celle de la figure 2. La figure 5B est un agrandissement de la partie centrale 66 de l'hologramme de la figure 5A où sont concentrées les zones à graver. L'hologramme représenté dans les figures 5A et 5B 35 comprend une région centrale fortement marquée et des régions B9147 - DD11032EO

8 périphériques plus légèrement marquées. On note que l'hologramme synthétique codé n'est pas représentatif de l'image initiale utilisée pour sa formation puisque, par transformée de Fourier, tous les éléments de l'image initiale se retrouvent répartis dans l'hologramme. Notamment, un détail de petites dimensions présent dans l'image initiale se retrouve réparti dans tout l'hologramme. Ainsi, il est impossible de retrouver, à partir de deux hologrammes correspondants à deux images légèrement différentes (numéros de série différents par exemple), les images initiales utilisées. De plus, avantageusement, si un hologramme comprend une imperfection, par exemple une poussière ou une fine rayure, cette imperfection est, au moment du décodage, répartie sur l'image obtenue par le décodage. Ainsi, le codage par hologramme présente une robustesse importante.

La figure 6 illustre la différence entre deux parties centrales de deux hologrammes obtenus pour deux images légèrement différentes, par exemple deux images telles que celles de la figure 2 avec une différence d'un chiffre dans le numéro de série. On se place dans le cas où la résolution est de 800 x 800 pixels. Dans l'image de différence 70, chaque pixel grisé correspond à un pixel pour lequel la différence entre les pixels correspondants des deux hologrammes considérés est inférieure à la valeur maximale d'erreur égale à 2,3 %, soit inférieure à 6 niveaux de gris si le codage comprend 256 niveaux de gris. On note que les pixels grisés sont répartis sensiblement sur toute la surface de l'image et que l'erreur maximale reste faible. Ainsi, une petite modification de l'image initiale se trouve répartie dans tout l'hologramme obtenu. Il est donc impossible de reconstruire, à partir de plusieurs hologrammes, un hologramme dont la partie distincte 24 est artificiellement incrémentée. Un contrefacteur qui détecte la présence d'un holo- gramme sur un produit et qui tente de le décoder n'y arrivera pas du fait de l'utilisation de la clé de phase. La différence B9147 - DD11032EO

9 entre deux hologrammes obtenus de deux images légèrement différentes ne permet pas non plus de connaître la technique de codage. L'unique solution qui lui reste pour copier un marquage par un hologramme synthétique est alors de copier directement, et le plus fidèlement possible, l'hologramme formé sur l'objet. Les inventeurs ont noté qu'une copie imparfaite de l'hologramme peut être facilement détectée puisque l'image décodée à partir d'un tel hologramme est brouillée et de mauvaise qualité. Même si un contrefacteur est en mesure de copier parfaitement l'hologramme synthétique codé, on peut également détecter une telle copie de l'hologramme. En effet, pour cela, il suffit de saisir deux produits copiés et de décoder les hologrammes synthétiques formés sur ces produits. Si les numéros de série des images obtenues par décodage sont identiques, cela signifie que les hologrammes sont des copies. La figure 7 illustre un exemple d'un dispositif permettant le décodage et la lecture d'un hologramme synthétique codé. On considère ici un dispositif de lecture en transmis- Sion. Un faisceau lumineux 80 traverse une lame 82 comportant la clé de phase utilisée sur le décodage puis traverse l'hologramme 84 formé sur une puce 86. Le faisceau 88 diffracté par l'hologramme 84 traverse une lentille 90 qui permet la formation de l'image décodée 92 dans un plan 94. Du fait de l'échantillonnage de l'hologramme, plusieurs images sont reconstruites dans le plan 94. La caméra assurant l'acquisition n'en sélectionne qu'une. La figure 8 illustre un exemple d'un dispositif de lecture, en réflexion, d'un hologramme synthétique codé.

Un faisceau laser 94 traverse une lame contenant une clé de phase 96 puis passe dans un cube séparateur 98. Le cube 98 fournit un faisceau, perpendiculaire au faisceau 94, en direction de l'hologramme synthétique 100. Le faisceau réfléchi par l'hologramme synthétique 100 repasse dans le cube séparateur 98 pour atteindre une lentille 102 qui permet la formation de B9147 - DD11032EO

10 l'image décodée dans un plan de lecture 104. De préférence, le cube séparateur 98 est positionné sur un support mobile permet-tant l'éclairement précis de l'hologramme 100. On notera que l'alignement de la clé de phase et de l'hologramme doit être réalisé avec précision pour obtenir l'image décodée à partir de l'hologramme. Pour cela, l'hologramme pourra comprendre des points caractéristiques permettant cet alignement. Des modes de réalisation particuliers de la présente invention ont été décrits. Diverses variantes et modifications apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, on notera que les dispositifs de lecture illustrés en figures 7 et 8 ne sont que des exemples et que tout dispositif de lecture adapté pourra être utilisé pour décoder les hologrammes synthétiques décrits ici.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de marquage d'un lot de produits consistant à former un hologramme synthétique (64) d'une image (20) sur chaque produit, ledit hologramme étant en outre codé à l'aide d'une clé de phase, l'image comprenant une première partie (22) commune aux différents produits du lot et une seconde partie (24) distincte d'un produit à un autre.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'hologramme est formé par une gravure par faisceaux d'électrons ou laser.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la seconde partie (24) de l'image (20) consiste en un ensemble de chiffres et/ou de lettres incrémentés d'un produit à un autre, en un code à barres ou en une matrice de données.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'hologramme synthétique codé est formé directement sur le produit.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'hologramme synthétique codé est formé sur une puce apposée sur le produit.
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel la puce a une surface inférieure à 1 cm2 et est constituée d'une couche mince d'oxyde de platine gravé.
7. Procédé de détection de produits susceptibles d'être des copies et portant des hologrammes synthétiques codés, 25 consistant à : prélever au moins deux produits ; décoder, à l'aide d'une clé de phase adaptée, les hologrammes synthétiques des produits ; et vérifier que les images obtenues par le décodage 30 comportent une différence de référence.