KR20050004181A - 보안 이미징 시스템 - Google Patents

Abstract

제품과 용기에 의한 방출의 상호작용으로 인해 카메라(300)를 사용하여 검출된 방출 특성들의 변경에 기초하여 인증 제품들을 검사하기 위한 방법 및 시스템.

Description

보안 이미징 시스템{SECURITY IMAGING SYSTEM}

미국 특허 제 5,753,511호는 지문형 분석에 대한 정보를 저장하기 위한 데이터베이스를 발전시키는 자동화된 방법을 개시한다. 순수 제품 인증에 있어서 중성 스피릿류, 보드카, 데킬라, 청량 음료 및 유아용 제조분유와 같은, 기타 구성요소를 갖춘 제품 내 발광 물질의 상호작용 효과의 측정의 유용함이 개시된다. 제품의 액상 샘플과 결합하여 발광 화합물로부터 발광 세기를 참조한, 지문은 제품(Col.4, Ln.23-29)을 인증하는데 사용된다. 발광 화합물 내에 존재하는 선택된 발광 화합물에 제품을 노출시킴으로써 제품내의 중요(key) 성분의 상대적 량을 결정하는 방법이 교시되어 있다. 대역 및 컷오프 필터는 샘플로부터의 발광 때문에 방출 스펙트럼들로부터 여기(excitation) 파장을 분리하는데 사용된다.

미국 특허 제 6,232,124B1은 마찬가지로 제품 인증을 위해 제품 내 중요 요소들과 상호작용하는 발광 물질로부터 발광을 측정하는 것를 개시한다. 상기 특허는 샘플 혼합을 형성하기 위해 적어도 하나의 발광 화합물과 샘플을 조합하는것, 및 지문을 현상하기 위한 상기 동일물을 조사하는것(irradiating)를 요하는 적어도 하나의 선택된 인증 물질의 특성을 갖는 것으로 공지된 또는 인증된 것으로 공지된 표준(standard)에 대한 샘플의 상관성(relatedness)을 측정하는 방법을 청구한다.

미국 특허 번호들 제 5,753,511 호 및 제 6,232,124 호에 기술된 것과 같은 시스템들은 인증제품과 견본을 나란히 비교할 경우 진위성(authenticity)을 결정하기 위해 형광 염료와 같은 염료를 사용하여 지문인식될 물, 음료 및 액상 제조약품과 같은 제품들을 허용한다. 그러나 비교를 위해, 샘플들은 종종 적절하게 장비구비된 실험실로 배송되어야 한다. 일반적으로 양도된 미국 특허 출원 번호 제 09/428,704호는 필드 검사에서 교시하며, 마이크로칩상에 형광 염료를 플레이싱함으로써 수행될 수 있다. 상기 마이크로칩은 제품 내에 위치될 수 있으며 진위성 검사용 필드에서 원본과 비교될 수 있다. 이는 진위성 검사에 대한 향상된 휴대성(portability)을 제공한다.

마찬가지로 일반적으로 양도된 미국 특허 출원 번호 제 09/556,280은 제품의 라벨에 보안 염료를 프린트하기 위한 프리터 및 방출 검사 장치를 사용하여 컨테이너의 인증 및/또는 컨테이너의 출처의 추적(tracking)을 제공한다. 상기 컨테이너를 표시하는데 사용된 염료는 제조의 출처(트랙 앤 트레이스) 및 제품 진위성을 결정하는데 사용될 수 있는 보안 특징을 제공한다. 그러나, 그러한 시스템은, 상기 표식이 숙련된 기술자들에 의해 제거될 수 있으므로, 안전장치(fool proof)로서 부족하다.

휴대용 제품 지문 인식을 하기 위한 개선된 방법이 필요하다.

관련 출원들

우선권으로부터 모색된, 본 출원은 2002년 5월 20일에 제출된, 미국 임시 출원 번호 제 60/382,294호의 권리를 주장하며, 그 명세는 본문에 참조로서 병합된다.

발명의 분야

본 발명은 일반적으로 순수 제품 또는 제품 패키지의 물리적 특성 때문에 인증 물질의 흡수, 반사, 또는 방출로 예측된 변화들의 측정에 근거하여 제품들을 인증하기 위한 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 같은 종류의 흡수, 반사 및/또는 방출이 다른것과 대비하여 하나의 물질을 거쳐 측정되는 경우 규정된 다수의 인증 물질에 관한 흡수, 반사 또는 방출로 예상된 차별적인 효과에 기초하여 제품들을 인증하기 위한 시스템을 제공한다. 그러한 시스템은 상기 인증 물질의 흡수, 반사 및/또는 방출이 제품 또는 제품 패키징의 일부분을 거쳐 측정되는 경우, 지문을 생성하기 위해 제품 라벨의 후면에 적용된 다수의 인증 물질들을 채택할 수 있다.

명세의 일부를 구성하고 그에 병합되는 첨부된 도면들은 지금 본 발명의 바람직한 실시예들을 도시하며, 상기에 주어진 일반적인 설명 및 하기에 주어진 바람직한 실시예들의 자세한 설명과 함께, 본 발명의 원리를 설명하도록 제공된다.

도 1은 그 후면에 9개의 인증 염료를 가진 라벨을 도시한다.

도 2는 라벨 전면을 거쳐 도 1의 인증 염료의 변화를 판독함으로써 발생하는 인증에 의해 적용된 인증 라벨을 가진 병을 도시한다.

도 3은 병의 벽을 통해 인증 염료의 변화를 판독함으로써 발생하는 인증에 의해, 적용된 본 발명의 인증 라벨을 가진 병을 도시한다.

도 4는 병의 벽 및 제품을 통해 인증 염료의 변화를 판독함으로써 발생하는 인증에 의해, 적용된 본 발명의 인증 라벨을 가진 병을 도시한다.

정의

"인증 물질(Authentication Material)"은 제품을 인증, 식별 또는 표시하는데 사용된 물질을 칭한다. 다른 물리적 특성들 중, 인증 물질은 여기 소스(excitation source)에 노출 시 갖가지 흡수, 반사 또는 방출을 증명할 수 있다.

"방출 프로파일(Emission profile)"은, 제한되는 것으로서가 아닌, 방출 세기 및 상대적 방출 시간을 포함할 수 있다. 방출 세기 또는 상대적 방출 시간의 분석은 당업계의 숙련 기술 중 하나로 알려진 다른 방법에 의해 그리고 본문에 설명된 바와 같이 실행될 수 있다. 당업계의 일상 기술 중 하나(이를테면, 방출 반수명, 방출 자연붕괴 특성들)에 의해 측정가능한 기타 방출 속성들은 또한 방출 프로파일이란 용어에 포함된다.

"지문(Fingerprint)"은 컨테이너와 같은 제품을 둘러싸거나 포함하는 매개물들을 포함하는, 특정 매개물들을 통해 측정됨으로써, 그것이 첨가 또는 혼합된 제품과 조합하여 인증 물질로부터의 흡수, 반사 또는 방출 세기의 데이터 세트를 칭한다. 따라서, 예를 들어, 다른 반투명 컨테이너 내의 동일 제품, 동일한 반투명 컨테이너 내의 다른 제품들 및 다른 반투명 컨테이너들 내의 다른 제품들은 하나 이상의 인증 물질에 대해 모두 다른 지문들을 포함할 수 있다. "지문 프로파일(fingerprint profile)"은 지문들의 어셈블리이다.

"광흡수 화합물(Light-Absorbing Compounds)": 광의 조사(irradiation)에 응답하여 광을 흡수하는 화합물. 광흡수는 당업계에 숙련된자에게 공지된 임의의 화학적 반작용의 결과일 수 있다.

"광변화가능한 물질(Light-Changeable Material)": 상기 동일물에 가해진 전자기적 방사를 흡수, 반사, 방출 또는 변경하는 물질. "광변화가능한 물질"은, 하기에 정의된 것처럼, 제한없이, "감광(light-sensitive)", "발광(light-emissive)", 및 "광흡수(light-absorbing)" 화합물을 포함하는 것을 의미한다.

"발광 물질(Light-emissive materials)"은 화합물 및 다른 파장의 광에 의한 조사(irradiation)에 응답하여 발광에 포함되는 다른 물질들을 칭한다. 주요 발광은 인광(phosphorescence), 화학 발광(chemiluminescence), 또는, 형광(fluorescence) 또는 편광 형광(polarized fluorescence)의 결과일 수 있다. "발광화합물"은, 하나 이상의 다음의 성질을 갖는 물질을 포함한다: 1) 그들은 형광, 인광 또는 발광성이며; 2)적어도 하나의 형광, 인광, 또는 발광 화합물을 생성하기 위해 샘플 또는 표준 또는 둘 모두의 화합물들과 상호작용하거나, 또는 3) 방출 파장에서 방출을 변경하기 위해 샘플, 표준 , 또는 둘 모두 내에서 적어도 하나의 형광, 인광, 또는 발광 화합물과 상호작용한다. 상기 방출 파장은 가시광선, 적외선(이웃한 적외선을 포함함), 및 자외선을 포함하는 임의의 검출가능한 파장일 수 있다. 본문에 사용된 바와 같은, 광(light)은 마찬가지로 임의의 파장일 수 있다. 발광 화합물은 또한 스캐터 또는 방출 파장에서의 라만 스캐터(Raman Scatter)를 야기하거나 변경하기 위해 표준 또는 샘플의 화합물과 상호작용하거나 야기하는 화합물을 포함한다. 라만 효과는 강력한 소스로부터(일반적으로 레이저) 광이 물질과 상호작용할 경우에 발생한다. 대부분의 광은 일부의 광이 다른 파장들로 스캐터링되는 것(라만 스캐터)을 제외하고, 파장 변화없이 흡수 또는 스캐터링된다.

"감광 물질(Light-Sensitive Material)": 하나 이상의 광파장에 노출시, 물리적으로 측정가능한 방식으로 변화하도록 활성화되는 것이 가능한 물질.

나머지의 개시를 위해, 그러한 용어가 모두 이니셜 문자이든 아니든, 상기에 정의된 바와 같은 용어가 의도됨이 이해될 것이다.

발명의 개요

본 발명은 순수 제품 또는 제품 패키지의 물리적 특성 때문에 인증 물질의 흡수, 반사, 또는 방출로 예측된 변화들의 측정에 근거하여 제품을 인증하기 위한 시스템을 제공한다. 특히, 본 발명은 같은 종류의 흡수, 반사 및/또는 방출이 다른것과 대비하여 하나의 물질을 거쳐 측정되는 경우 규정된 다수의 인증 물질에 관한 흡수, 반사 또는 방출로 예상된 차별적인 효과에 기초하여 제품들을 인증하기 위한 시스템을 제공한다.

바람직한 실시예에서, 다수의 인증 물질, 특히 감광 물질, 더 바람직하게는 광변화가능한 물질, 더욱 바람직하게는 광흡수, 광반사, 또는 발광 물질은 지문을 생성하는 제품 라벨의 후면에 적용된다. 바람직하게, 하나 이상의 그러한 물질은 동시에 흡수, 방출, 반사 등의 다중 평가를 허용하도록 라벨의 후면에 적용된다. 상기 라벨은 그후 그것이 적용될 제품의 측면에 대향하여 바람직하게 위치한다. 바람직하게는, 상기 인증 물질은 상기 물질이 라벨의 후면이 아닌 곳에서 측정될 수 있는 (이를 테면, 광파장의 방출) 적어도 하나의 속성을 점유하거나 또는 디스플레이 한다. 더욱 바람직하게 인증 물질은 그러한 속성(이를 테면, 방출의 세기)이 존재하며 그러한 속성이 제품 및/또는 제품 컨테이너를 통해서 검출될 수 있다. 상기 라벨이 제품 컨테이너에 적용될 경우, 컨테이너는 그러한 구조(이를 테면, 반투명)여서, 인증 물질 상에 임프린팅하는 여기 파장에 간섭되지 않으며, 마찬가지로 상기 컨테이너를 통해 인증 물질의 속성 판독에 방해되지 않는다는 점이 바람직하다. 마찬가지로, 인증 물질에 관한 임의의 속성 변화는, 바람직하게는, 제품을 통해 판독될 수 있으며, 바람직한 실시예에서 컨테이너를 통한 그러한 판독은 컨테이너 내의 제품에 좌우된다. 당업계의 숙련자들에게 인식된 것처럼, 제품, 제품 컨테이너 및 특정 인증 물질은 바람직하게 제품 컨테이너 외부로부터 인증 물질의 여기(excitation)를 허용하도록, 그리고 제품 컨테이너 외부로부터 여기(excitation)에대한 인증 물질의 반응 측정을 허용하도록 선택되어야 한다.

바람직한 라벨은 그 후면(일반적으로 제품 또는 제품을 담는 컨테이너에 접촉된 부분)에 광방출 물질과 같은 다수의 인증 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 라벨은 이웃한 적외선 활동을 디스플레이하는 9개의 다른 인증 물질들에 의해 아래에 도시된 것처럼 그 후면에 표시될 수 있다.

상기 라벨은 그후 콜라 또는 알콜과 같은, 제품을 함유하는 병위에 위치될 수 있다. 인증 물질에 대해 하나 이상의 여기시킬수 있는 소스가 사용될 수 있다. 바람직하게, 그러한 염료 중 하나 이상은 소스에 의해 여기될 것이므로 다중 변화들이 인증 물질에 대해 등록될 수 있으며 상대적인 값, 예를 들어 상대적인 형광 유닛이 획득될 수 있다. 형광성이 증가하는 것과 같은, 여기 소스를 방출하는 것 및 임의의 반응 전송을 수신하는 것 모두 가능한 장치는 진위성의 검출이 쉽다는 점에서 유리하다. 상대적인 형광 유닛 등은 일반적으로 그러한 판독에 영향을 미치는 제품 인증, 제품 그 자체, 및/또는 그것의 컨테이너로서, 제품 단계들을 통해 결정된다. 소프트웨어는 예를 들어 미리 선택된 패턴들을 인식하는데 사용될 수 있으며, 통계 소프트웨어는 제품이 비인증될 경우 계산하는데 사용될 수 있다. 전송 및 판독 기능은 베리가드(300)와 같은 단일 장치로 병합될 수 있다.

그에 따라, 본 발명은 라벨 안에 전사될 휴대가능한 제품 지문인식의 기술을허용한다. 상기 라벨은 그후 제품의 측면에 적용될 수 있다. 적외선 염료와 같은, 다중 인증 물질은 그들이 제품을 통해 통과하는 방출 어레이를 허용함으로써 바람직하게 된다.

광방출 인증 물질과 같은 인증 물질이 사용될 경우, 광방출 프로파일과 같은 검출된 프로파일은 예를 들어, (1) 컨테이너의 출처를 판단하는 일련번호; (2) 상기 컨테이너가 확실한지; (3) 내용물이 확실한지; (4) 구입 또는 마시기 전 음료, 물 샘플, 또는 조제약품의 내용물을 이미지화할 때 안전 측정으로써의 역할을 할 수 있는 몇몇 요소를 결정하는데 사용된다. 따라서, 본 발명은 그 실시예에서, 제품 추적, 진위성 및 소비자 안전의 영역에 상당한 진전을 제공한다.

당업계의 숙련자들에 의해 인식된, 많은 인증 물질들은 본 발명의 실험에 사용될 수 있다. 일부 바람직한 물질들이 이후 하기의 표 1에 기재된다.

<표 1>

다른 이점들이 성취될 있음은 물론, 병의 제품 인증이 본 발명의 방법을 사용함으로써 개선될 수 있다는 점을 증명하기 위해 일련의 실험들이 착수된다.

실시예 1

염료는 라벨을 통하여 이미지화되었다. 보안 표식(security marking)이 문질러 지워짐 및 솔벤트 제거되지 않게 하는 문제점을 처리하기 위해서는, 근적외선 형광 염료가 라벨 아래에 위치하며 상업적으로 입수가능한 보안 카메라(Verigard(베리가드) 300 카메라)가 염료를 이미지화하는데 사용되었다. 710-735㎚의 여기 범위를 갖는 9가지 형광 염료가 흡수재 위에 위치되었다(도 1). 염료를 함유한 라벨은 그후 컨테이너의 측면에 대향한 염료 측면에 위치되었다(도 2). 염료의 이미지는 그후 Verigard 300 카메라로 취득되었다(Veritec(베리텍) 미국 특허 출원 제09/556,280호 참조). Verigard 300은 2가지 발광 다이오드 전원과 740㎚ 내지 약1100㎚의 광을 검출하는 센서를 구비한다. 본 실험에서 카메라는 라벨을 통하여 방사를 검출하는 수단을 제공한다. Verigard 300을 통한 이미지는 그후 카메라로부터 이미지를 보내어 이미지를 이미지쿠언트(Imagequant)(Amersham Biosciences; Piscataway, NJ)라 불리우는 소프트웨어 프로그램으로 들여보냄으로써 분석되었다(도시되지 않음).

실시예 2

제 2 실험은 라벨만을 통하여 염료를 이미지화(고셀린(Gosselin과 왈프레도(Walfredo)의 미국 특허 제5,885,677호에 의해 기술됨)할 뿐만 아니라 컨테이너를 통하여 염료를 이미지화하는 것이 가능한지의 문제를 처리하도록 설계되었다. 염료는 제 1 실험에서 기술된 것처럼 정확히 흡수재위에 위치되었다. 본 실험에서는 염료를 함유한 라벨은 그후 컨테이너의 측면에 대향한 염료 측면에 위치되었다. 염료의 이미지는 그후 빈 컨테이너를 통하여 Verigard 300 카메라로 취득되었다(도 3). 그후 이미지가 보내어져 이미지쿠언트 소프트웨어를 사용하여 분석되었다(도 5에 도시됨). 이러한 데이터에 기반하여 NIR 염료가 컨테이너를 통하여 이미지화될 수 있음이 발견되었다.

실시예 3

염료 라벨 시스템, LOL(Lab on a Label)은 전 제품의 컨테이너에 적용되었다. 본 실험에서는 이미 기술된 것처럼 염료가 만들어지고 라벨 위에 위치되었다.LOL 라벨의 이미지는 Verigard 300 카메라로 꽉 찬 스카치 위치스 병(Jonnie Walker Red Label?)을 통하여 취득되었다. 그후 이미지가 보내어져 이미지쿠언트 소프트웨어를 사용하여 분석되었다(도 6에 도시됨). 이러한 데이터에 기반하여, NIR 염료가 꽉 찬 컨테이너를 통하여 이미지화될 수 있음이 발견되었다. 만일 NIR 염료가 연속 잉크젯 프린터(CIJ) 또는 또 다른 프린팅 방법을 사용하여 위치되었다면 그후 카메라는 라벨의 후면 상의 보안 코드를 판독할 수 있다. 이미지는 눈에 가시적이지 않지만 병(bottle) 기원에 대한 표시와 상기 병이 인증되었는지를 제공할 수 있다.

실시예 4

본 실험에서는 이미 기술된 것처럼 염료가 만들어지고 라벨 위에 위치되었다. LOL 라벨의 이미지는 이전 실험에서 사용된 것처럼 동일한 LOL 라벨을 사용하여 Verigard 300 카메라로 취득되었다. 이번에 라벨은 서로 다르지만 스카치 위스키 병(Jonnie Walker Black?)과 밀접히 관련있는 면에 적용되었다. 결과적인 패턴은 이미지쿠언트 소프트웨어로 분석이후 2개 스카치 병 사이의 차이점을 검출한다(도 7). 동일한 실험에서 컨테이너를 통하여 이미지화될 때 시스템이 Pepsi?(도 8)와 RC?(도 9) 콜라 사이의 차이점을 구별지을 수 있음이 동일한 LOL 레일블을 사용하여 나타내는 것이 가능했다. 그러한 기술은 제품의 안전성 또는 그 인증을 검증하기 위해 사용될 수 있다.

실시예 5

연구는 V-300이 서로 다른 라벨에 대향한 측면을 통하여 판독할 수 있는지를 결정하고 라벨의 내측에 위치될 때 다양한 염료 조합의 형광에서의 변동을 연구하며 액체로 채워지거나 또는 비어있는 병의 타단을 가로질러 판독하도록 착수되었다.

염료식 :

염료 쌍 코드 명칭	염료 쌍	개별 농도(μM)
1	451+240	50, 125
2	575+248	75, 62.5
3	240+575	150, 125
4	575+242	150, 0.025%(그램/mL)
5	451+575	75, 250
6	661+240	375, 375
7	240+248	750, 625
8	575+459	150, 125
9	575+450	175, 75

염료는 헤일로 마이너스 바니쉬(halo minus varnish)(678)에 상기된 농도로 만들어져 마이크로피펫을 사용하여 적용되었다. 1 마이크로 리터가 스폿(spot) 당으로 분배되었다. 염료가 적용되었던 순서는 다음과 같다:

1	2	3
4	5	6
7	8	9

염료 쌍의 적용이후, 그것들은 90분동안 건조되었다. 건조후, 다양한 이미지가 취득되었다. 라벨이 24 액량온스의 Pepsi?병에 부착되었으며 이미지가 충전된 병을 가로질러 취득되었다. 그후 병이 비워지고 이미지가 빈 병을 통하여 취득되었다. 병이 RC Cola?로 충전되었고 이미지가 V300 카메라를 사용하여 취득되었다. 동일한 Pepsi? 라벨이 그후 Johnny Walker Black Label? 위스키의 1.75L 유리병에 테이프로 감겨지고 이미지가 병을 가로질러 취득되었다. 결국에는, 라벨이Johnny Walker Red Label? 위스키의 1.75L 유리병(꽉참)에 부착되었다.

발명은 바람직한 실시예들에 관하여 기술되었지만, 당 기술분야의 당업자는 다양한 변동 및/또는 수정이 첨부된 청구범위에 의해 규정된 것처럼 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있음을 쉽게 인식할 것이다. 본문에 인용된 모든 문헌은 본문에 그대로 채용된다.

Claims (4)

1. 컨테이너에 부착되는 라벨을 구비하며 복수의 발광 물질을 부착면에 갖춘, 컨테이너에 수용된 제품의 인증 또는 추적을 결정하는 방법에 있어서,

   (a) 상기 발광 물질중 한개 이상을 상기 컨테이너와 제품을 통하여 여기시키는 단계;

   (b) 상기 여기에 응하여 발생된 방사된 파장중 한개 이상을 모니터링 하는 단계;

   (c) 인증된 컨테이너에 수용된 인증 제품의 표준 지문 특성에 대해 획득된 방사 프로파일을 비교하는 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 복수의 방사된 파장이 모니터링되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 패키지에 부착되는 라벨을 구비하며 복수의 발광 물질을 부착면에 갖춘, 제품을 수용한 패키지가 인증되었는지 결정하는 방법에 있어서,

   (a) 상기 발광 물질중 한개 이상을 상기 컨테이너와 제품을 통하여 여기시키는 단계;

   (b) 상기 여기에 응하여 발생된 방사된 파장중 한개 이상을 모니터링 하는단계;

   (c) 인증 패키지의 표준 지문 특성에 대해 획득된 방사 프로파일을 비교하는 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 복수의 방사된 파장이 모니터링되는 것을 특징으로 하는 방법.