WO2014002013A2 - Article comportant un code a barres a signature electromagnetique - Google Patents

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WO2014002013A2
WO2014002013A2 PCT/IB2013/055218 IB2013055218W WO2014002013A2 WO 2014002013 A2 WO2014002013 A2 WO 2014002013A2 IB 2013055218 W IB2013055218 W IB 2013055218W WO 2014002013 A2 WO2014002013 A2 WO 2014002013A2
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optical code
optical
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code
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PCT/IB2013/055218
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Etienne Perret
Arnaud VENA
Smail Tedjini
Yann Boutant
Christophe Halope
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Arjowiggins Security
Institut Polytechnique De Grenoble
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/0004—Hybrid readers

Definitions

  • the present invention relates to the identification, authentication and / or traceability of one or more articles.
  • Optical codes including bar codes, are nowadays widely used to identify articles, for example being directly printed on the packaging or present on labels affixed to the articles or their packaging.
  • Optical codes also exist on various documents, including security documents.
  • “Security document” means a means of payment, such as a bank note, a check or a restaurant ticket, an identity document, such as an identity card, a visa, a passport or a driving license, a lottery ticket, a ticket or a ticket for cultural or sporting events.
  • Publication WO 2012/005733 A1 discloses a 2D bar code made from a conductive ink.
  • a chip with a short-range antenna is electromagnetically coupled with a longer-range antenna made with the 2D barcode.
  • the application EP 1 065 623 A2 discloses an electromagnetically readable bar code, with a view to replacing the optical bar codes and to overcome the disadvantages encountered with them, such as dirt or occlusions impeding the optical reading.
  • the application FR 2 956 232 relates to a passive RFID tag without a chip, comprising a plurality of disjoint parallel parallel conductor strips formed on an electrical support, conductive bridges interconnecting conducting strips. adjacent so that all the resonant frequencies of the label define an identification code.
  • the publication WO 03/032242 A1 teaches the production of a bar code with an ink containing luminescent and / or electrically conductive substances. The prints are made with different thicknesses to generate signals of different intensities.
  • the document EP 1 675 040 A1 describes a marking comprising several zones, the marking having magnetic, electrical and / or electromagnetic properties which are different from one zone to another.
  • FR 2 899 361 A1 teaches a method of associating an authentication information of a substrate with a bar code carried by the substrate.
  • WO 03/019502 A1 teaches a tag comprising an optical code and a magnetic code, these codes being complementary so as to reinforce the security of the tag.
  • WO 2006/108913 A1 discloses an electromagnetically readable marking, having areas having different electrical conductivities to obtain a large amount of information contained in the marking.
  • the invention aims to propose a new identification and authentication and / or traceability solution that is simple to implement and perfectly compatible with the existing optical code technology, the optical codes being preferably bar codes.
  • the object of the invention is thus, according to a first aspect, a set of at least two articles, in particular documents, each comprising an optical code, in particular a bar code, which is not connected or coupled to a any electronic chip carried by the article, the optical codes appearing to encode the same information for the same optical code optical reader, but having different respective electromagnetic signatures, these signatures being specific to each of the articles.
  • optical code according to the invention means any arrangement for rendering by optical reading coded information and possibly the underlying support on which the arrangement is reported or realized. This support forms, for example with said arrangement, an adhesive label intended to be adhered to the article.
  • optical code is thus synonymous with the invention of "optical code device”.
  • article is meant a package, a document, a label, including a security document as well as possibly any object on which the optical code can be made or on which a support of the optical code can be reported.
  • the invention it is possible to identify each article through the optical code by an optical reading, conventionally, and it is also possible to identify, authenticate and / or ensure its traceability, thanks to the reading of its electromagnetic signature, this signature being specific to the article.
  • the invention does not require the use of an electronic chip connected or coupled directly or indirectly to the optical code, since it is the electromagnetic signature of the optical code itself that produces the identification, authentication or traceability.
  • the reading is done without contact, for example at a distance of the order of 50 cm.
  • the invention thus makes it possible to perform identification and authentication or traceability functions at a very low cost, compared to a solution in which an antenna is electromagnetically coupled or electrically connected to an electronic chip.
  • the article according to the invention may have better reliability, thermal and mechanical strengths greater than an article incorporating an RFID chip. Likewise, the power transmitted by the reader, necessary for reading, is less than that required with the current RFID chips. Electromagnetic reading can be performed remotely, with or without line of sight of the optical code.
  • the optical code is preferably a bar code.
  • bar code denotes any arrangement making it possible to retrieve, by optical reading, information in the form of digital and / or alphanumeric data, this arrangement comprising elementary patterns which may for example be squares, points, rectangles, hexagons or bars, as well as possibly the support on which the arrangement is attached or realized, if any.
  • bar code also refers to an adhesive label bearing said arrangement, to be adhered to an article.
  • barcodes can in particular be one-dimensional. They are then formed for example at least in part of bars and spaces whose thickness varies according to the coded data.
  • EAN bar codes, Monarch codabar, code 11, code 39, code 93, code 128, 2 out of 5, the Dwarf code are examples.
  • the information is coded for example both in their height and their width, as for example the code "pdf-417", the code “Data Matrix” answering the standard ISO IEC 16022, the code “QR”, the code 16 K, the code 49, the code One, the Maxicode, the code Aztec, the Bokode.
  • each optical code according to the invention is made at least partially in an electrically conductive material.
  • the optical code is produced at least partially by printing an electrically conductive ink which may or may not require activation by heat and / or radiative treatments, or by ablation, for example by demetallization, or by deposition, by example metallization or controlled spraying of the conductive element.
  • etching a virgin metal layer.
  • This layer can be made by deposition (vacuum or electrolytic) or by rolling.
  • the etching may be of the chemical type (selective etching of conductive and resistive layers) or mechanical (cutting, drilling, laser or saw, or ion etching also called dry etching). In the first case it can use the principle of single and double-sided photo lithography.
  • the media on which the printing is carried out can be both plastic materials and paper.
  • the optical code may have a reflective power of electromagnetic waves, to generate an electromagnetic signature.
  • electromagnetic signature is meant an electromagnetic spectrum obtained by subjecting the optical code to predefined electromagnetic radiation.
  • the electromagnetic signature can be read for example a few tens of centimeters apart between the optical code and an antenna of the reader.
  • the reader comprises a device for transmitting and receiving electromagnetic waves.
  • the waves can be short-term pulses that comply with the regulations in force in the country where the system is used.
  • an Ultra Wide Band (ULB) type signal conforming to the standards defined by the European Telecommunications Standards Institute (ETSI) may be used in Europe.
  • ETSI European Telecommunications Standards Institute
  • FCC Federal Communications Commission
  • the reader can be of a single-static or bi-static configuration depending on the use of one or two antennas for transmitting and receiving separately or not the electromagnetic wave.
  • the receiving module samples in time the signal reflected by the optical code.
  • the signature thus obtained is subsequently subject to a post-processing so as to extract the useful information that can be represented either as a function of time or as a function of the frequency of the signal.
  • the measurement can be carried out in a controlled environment, for example in an anechoic environment.
  • the reader can advantageously excite and acquire the electromagnetic wave so as to characterize the optical code under several conditions. polarizations. Similarly, the reader can use position diversity techniques to increase the richness of captured information from the optical code.
  • the article can be positioned relative to the reader at a predetermined distance and in a configuration (orientation in space, placed on a support or not ...) perfectly controlled and reproducible.
  • the frequency band used could to some extent not be constrained by the regulations in force.
  • Reading the electromagnetic signature allows short-range automated capture, which is a considerable advantage in many applications.
  • the optical code is preferably visible in daylight, being for example black on a white background or colored.
  • the optical code is visible under UV or IR illuminant, thanks to the use of at least one luminescent compound, especially fluorescent.
  • the reading of the optical code may require UV or IR illumination.
  • the optical code can integrate a digital watermark or be constituted by a digital watermark.
  • the optical code may comprise substances having an interferential effect, in particular iridescent particles, for example based on mica coated with at least one metal oxide, for example TiO 2 .
  • the optical code may include a tactile recognition element.
  • the optical code may comprise substances having an interferential effect, in particular iridescent particles, in combination with a tactile recognition element, as taught by the application WO 2008/053130 A2.
  • Such a code can be obtained by coating or printing.
  • optical code not connected to or coupled to an electronic chip means that the optical code is not electrically connected by electrical conduction to an electronic chip or constitutes an antenna that is electromagnetically coupled to another antenna, itself connected to an electronic chip, as would be the case of a so-called booster antenna intended to increase the reading range of an electronic chip connected to a short-range antenna.
  • electronic chip any electronic integrated circuit. These circuits can include, for the most complex of them, a memory and a processor for transmitting at least one identifier when queried by an external reader.
  • optical codes according to the invention may have clean electromagnetic signatures, by the use of at least one interfering element and / or by their realization with electrically conductive zones arranged differently.
  • the optical code is made with electrically conductive zones arranged differently from one optical code to another, for optical codes coding the same information for the optical reader.
  • variable portion of the optical code is made with an electrically conductive ink and the missing portions of the optical code with a non-conductive ink, or without ink.
  • the variable part made with the conductive ink is different from one optical code to another.
  • each optical code has its own electromagnetic signature, but codes the same information for the optical reader.
  • Each optical code may comprise one or more disturbing elements that do not affect the information decoded by optical reading of the optical code but interacting electromagnetically with at least one electrically conductive portion of the optical code, this or these disturbing elements being arranged differently from each other. one optical code to another, so as to confer optical codes own electromagnetic signatures related to this or these disturbing elements.
  • the disturbing elements may all have the same dimensions.
  • at least one dimension of at least one interfering element may vary from one optical code to another, in particular its width, for optical codes seen as coding the same information for the optical reader.
  • the disturbing elements may be in the form of one or more interrupts and / or one or more bridges of materials and / or of one or more electrically conductive elements dispersed in a support of the optical code.
  • the disturbing elements are arranged differently from one optical code to another, whereas these optical codes are seen as coding the same information for the optical reader.
  • the disturbing elements are preferably present in large numbers at the level of the optical code.
  • the number of disturbing elements in the case of interruptions and / or one or more bridges of materials, is between 2 and 1000 times the number of individualizable electrically conductive zones of the optical code.
  • the mass quantity of disturbing elements in the case of electrically conductive elements dispersed in a support of the optical code, is preferably between 1 and 70% of the total mass of the support.
  • the optical code may be made with one or more interruptions, preferably extending between at least two electrically conductive areas of the optical code, each interruption preferably being of submillimetric width, more preferably of less than or equal to 100 ⁇ .
  • a small gap width makes it possible not to disturb the optical reading of the optical code to the point where it no longer allows the optical reader to read the information encoded by the optical code, while at the same time making it possible to create an electrical discontinuity thus having a detectable incidence when reading the electromagnetic signature.
  • An interruption of the optical code can electrically isolate two electrically conductive areas of the optical code or, alternatively, modify a dimension of an electrically conductive zone and thus change, for example, the resonance frequency of this electrically conductive zone, which can play the role of a tunable resonator of the corresponding antenna strand.
  • the interruption is for example carried out on one side of an elementary pattern of the optical code which is not opposite another elementary pattern.
  • each optical code comprises bands and at least one interruption is arranged on at least one band and / or each optical code is matrix, comprising an elementary pattern which is repeated in two perpendicular directions. at multiple intervals of a non-zero integer, the interrupt being located at an elementary pattern, the smallest dimension of the interrupt being less than the smallest dimension of the elementary pattern, the elementary pattern being preferably a square.
  • the article may also include one or more electrically conductive bridges, this or these bridges being arranged differently from one optical code to another, for optical codes seen by the optical reader as coding the same information.
  • the conductive bridge or bridges are superimposed on the parts of the optical code which encode the information readable by the reader, in particular to electrically conductive areas of the optical code which encode the optical information, and can connect electrically conductive areas of the code. optics that encode optical information.
  • the location and / or the geometry and / or the thickness of the conductive bridge or bridges may differ from one article to another, and give each of the optical codes a unique electromagnetic signature.
  • the conductive bridge or bridges can at least partially define the decoded information by optical reading of the optical code.
  • the conductive bridge or bridges can in no way define the decoded information by optical reading of the optical code, being for example not visible by the optical reader or coincident with zones encoding the optical information.
  • Each optical code may comprise a support which contains electrically conductive elements dispersed in the support, preferably randomly.
  • the support is thus all the more secure as the random dispersion of the electrically conductive elements can not be reproduced identically.
  • the unique dispersion of the electrically conductive elements gives the electromagnetic signature its uniqueness.
  • Each optical code may comprise a support on the surface of which electrically conductive elements are dispersed, preferably randomly.
  • the support may be of polymeric or fibrous type.
  • the support may be a substrate, in particular a fibrous substrate.
  • the electrically conductive elements may comprise electrically conductive fibers, the support then being preferably fibrous.
  • the medium can be printed, the print encoding the information that will be read by the optical code reader.
  • the electrically conductive elements can be added before the manufacture of the support or during its formation. In the case of a fibrous substrate, it is possible to deposit the electrically conductive elements in the wet part, or by projection, as disclosed in document WO 2007/135334 A1.
  • the electrically conductive elements can be deposited by coating on the surface of the support, in order to improve the contact between the electrically conductive elements and the electrically conductive zones.
  • the support can then be a non-fibrous substrate, for example a substrate as disclosed in FR 2951867 A1, or a fibrous substrate. In the case of a fibrous substrate, pretreatment is preferably carried out, making it possible to obtain a non-porous substrate having a non-rough and homogeneous surface.
  • the electrically conductive elements are preferably fibers.
  • Each optical code may comprise a thermochromic material thermally coupled to a region of the optical code that may be heated when subjected to electromagnetic radiation, in particular for reading the electromagnetic signature of the optical code, so that a reading of the electromagnetic signature of the optical code with sufficient power causes a rise in temperature thereof and a change in the appearance of the thermochromic element.
  • thermochromic elements may be chosen from organic, inorganic pigments, leuco dyes and liquid crystals.
  • Each optical code may comprise at least one electrochromic material electrically coupled to a region of the optical code subjected to the appearance of an electric field when the optical code is exposed to electromagnetic radiation, in particular for reading the electromagnetic signature, so that a reading of the electromagnetic signature of the optical code with sufficient power causes a change in the appearance of the electrochromic element under the influence of the electric field flowing in the optical code.
  • the use of a thermochromic or electrochromic material can thus offer additional security, by making it possible to detect a change in the appearance of the optical code during the reading of the electromagnetic signature, for example. Materials whose shape varies with temperature reversibly
  • Each optical code may also include, in addition to one or more electrically conductive zones and possibly one or more interfering element (s), one or more material (s) preferably electrically conductive or carrying electrically conductive elements. whose shape varies with the temperature in a reversible manner, the distribution of this material or these material (x) and their evolution with the temperature conferring on the optical code a unique signature.
  • the electromagnetic signature of the optical code can be read at a first temperature, then at a second temperature, and compared with reference data in order to trace, identify and / or authenticate the article.
  • Another subject of the invention is an article comprising an optical code, in particular a bar code, made at least partially in an electrically conductive material, in particular for constituting a set of articles as defined above, this optical code having an electromagnetic signature and not being coupled or connected directly or indirectly to an electronic chip carried by the article, this article being characterized by the fact that it comprises at least one minus a disturbing element that does not affect the information decoded by optical reading of the optical code but electromagnetically interacting with at least one electrically conductive portion of the optical code that participates in the coding of the information read optically, so as to confer on the the latter an electromagnetic signature related to this disturbing element, in particular related to the positioning and / or the dimensions of the disturbing element, the disturbing element preferably being an interruption of an electrically conductive portion of the optical code, an electrically conductive bridge and / or an electrically
  • the subject of the invention is also a method for identifying and authenticating and / or tracing an article according to the invention, comprising:
  • optical reading of the optical code makes it possible to identify the family to which the article belongs, the information decoded by optical reading of the optical code being common to all the articles constituting said family, which are, for example, identical articles offered to the same price to consumers.
  • Reading the electromagnetic signature of the optical code provides information that makes it possible to distinguish this article from its peers within the family carrying the same decoded information by optical reading of the optical code, each of the articles having an own electromagnetic signature.
  • the electromagnetic signature that is read can be compared to a reference signature, for example recorded at the time of manufacture of the article or its packaging, this information being associated in a database with other information concerning for example the circumstances of the manufacture of the article or its packaging, which makes it possible to ensure the traceability of the article and / or its authenticity.
  • the invention further relates to a method of manufacturing an article according to the invention, in which: an optical code blank relating to the article encoding information readable by the optical reader is generated,
  • At least one modification of the optical code blank is generated which, without affecting the reading of the decoded information by optical reading of the optical code, modifies its electromagnetic signature.
  • the modification (s) in question may concern, for example, as detailed above, the introduction of one or more disturbing elements that do not affect the information decoded by optical reading of the optical code but interacting electromagnetically with at least an electrically conductive portion of the optical code, so as to confer an electromagnetic signature related to this or these disturbing elements.
  • the modification (s) can be made randomly or predefined.
  • Another object of the invention is, according to another of its aspects, a method of traceability of an article, in which an optical reading of the optical code and an electromagnetic reading of the optical code are performed, and a representative piece of information is recorded.
  • the electromagnetic signature of the optical code and / or the information read by the optical reader, the information representative of the electromagnetic signature being preferably recorded in correspondence with the information read by the optical reader.
  • the electromagnetic reading may involve a change in appearance of the optical code when using electrochromic and / or thermochromic materials, a change of appearance that can be detected, and / or be done after temperature modification.
  • optical code when using a material whose form changes electromagnetically detectable with temperature.
  • optical optical code reader encoding information readable by the optical reader
  • an electromagnetic reader of an electromagnetic signature of the optical code and means making it possible to compare information resulting from the reading of the electromagnetic signature of the optical code with reference information.
  • These means may include any calculation means such as a computer, microcomputer or specialized integrated circuit, making any comparisons useful for identification, authentication or traceability.
  • the reference information may be contained in a memory of the device and / or be downloaded or contained on a remote server with which the device can communicate.
  • the device can be arranged to perform the reading of the optical code and the electromagnetic signature substantially at the same time, that is to say that the article has to be presented only once to the device to allow this one to perform both readings.
  • FIG. 1 schematically represents, from above, a set of optical codes according to the invention
  • FIG. 2 illustrates the optical and / or electromagnetic reading of an optical code according to the invention
  • FIGS. 3A to 3E show various examples of optical codes according to the invention, having the same information decoded by optical reading but different electromagnetic signatures,
  • FIG. 4 illustrates an exemplary embodiment of disturbing elements on an optical code
  • FIG. 5 represents examples of electromagnetic spectra
  • FIGS. 6A to 6C are views similar to FIGS. 3A to 3E of alternative embodiments of optical codes having the same information decoded by optical reading but different electromagnetic signatures,
  • FIGS. 7A and 7B are sectional views of two variant embodiments of an optical code according to the invention.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating an exemplary method of manufacturing and reading an article according to the invention.
  • FIGS. 9A and 9B illustrate two variant embodiments of a disturbing element.
  • FIG. 1 shows a set of articles according to the invention, each comprising an optical code 20, the latter still being called an optical code device.
  • the articles are for example documents such as adhesive labels deposited on a non-stick sheet and comprise in the example in question a support 30 of fibrous or polymer substrate type, provided for example on its opposite side to the coding arrangement. optical information of an adhesive layer.
  • the article is an adhesive label whose function is to convey the optically encoded information intended to be read by the optical code reader, such an article can be likened to the optical code itself.
  • the optical code 20 is for example, as illustrated, a 2D bar code, for example of Datamatrix or QR type, comprising a set of elementary patterns 21 in the form of the illustrated example of squares, arranged in a grid, the location of the basic patterns determining the optically encoded information.
  • a 2D bar code for example of Datamatrix or QR type, comprising a set of elementary patterns 21 in the form of the illustrated example of squares, arranged in a grid, the location of the basic patterns determining the optically encoded information.
  • the optical code 20 is made at least partially from at least one conductive material, for example an electrically conductive ink or a substrate having undergone vacuum metallization and / or selective demetallization, so as to have an electromagnetic signature.
  • conductive material for example an electrically conductive ink or a substrate having undergone vacuum metallization and / or selective demetallization, so as to have an electromagnetic signature.
  • the optical code 20 is produced by inkjet printing, screen printing, flexography, gravure on a support of a conductive ink comprising for example silver particles.
  • the conductive ink can be deposited by spraying.
  • the support on which the printing is performed can be that of the article that is to be associated with the optical code, for example when it is a document, or a support specific to the optical code 20, for example when the optical code is manufactured separately and then is attached to an article to be associated with the optical code, for example in the form of an adhesive label.
  • the identity of the information decoded by optical reading of the optical code of the articles reflects the fact that the articles relate to the same family of objects.
  • the articles have at the level of the optical codes 20 distinct electromagnetic signatures.
  • any suitable reading device 40 comprising an optical sensor and one or more reading antennas making it possible to emit and receive electromagnetic waves, and means for processing the signals collected by the optical sensor and the reading antenna to provide useful information.
  • the electromagnetic reader sends, during reading, an electromagnetic wave to the optical code.
  • the latter like a radar object, reflects a wave towards the reader, this wave having an electromagnetic signature EM specific to the optical code.
  • the reader processes this signature and can retrieve information that is specific to the optical code.
  • the frequency spectrum of the electromagnetic wave generated by the reader can cover a band belonging to radio waves, microwaves or even THz waves, namely approximately a frequency subband between 100 MHz and 30 THz.
  • a short-term pulse meeting the communications standards defined by the regulatory authorities of the countries where the system is used could be advantageously used.
  • This pulse can spread over the frequency band commonly called Ultra Wide Bange (ULB) band which includes the frequencies from 3 GHz to 10 GHz.
  • ULB Ultra Wide Bange
  • ISM bands for Industrial, Scientific, and Medical
  • the choice of the frequency band is related to the geometric dimensions of the conductive elements present in the optical code. So, frequencies having wavelengths of the same order of magnitude as the geometric dimensions mentioned above are advantageously employed.
  • the frequency bands 3 to 10 GHz, 24 to 24.25 GHz or 61 to 61.5 GHz will be used preferentially.
  • a signal processing is performed at the reader so as to extract the useful information, that is to say that which allows the identification or specific authentication of the interrogated optical code.
  • a conventional calibration procedure as disclosed in W. Wiesbeck and D. Kâhny, "Single reference, three target calibration and error correction for monostatic, polarimetric free space measurement” Proc. IEEE, vol. 79, no. 10, pp. 1551-1558, Oct. 1991 and A. Vena, E. Perret, S. Tedjini, "Chipless RFID Tag Using Hybrid Coding Technique” IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. 59, Issue 12, pp. 3356-3364, Dec.
  • the reading device 40 integrates within the same handpiece 41 the optical sensor of the optical code reader and the antenna of the electromagnetic reader, but in an alternative embodiment the optical sensor of the reader of Optical code and the antenna of the electromagnetic drive are separate elements.
  • the handpiece 41 may be connected to a signal processing apparatus 42.
  • "Handpiece” means an apparatus or part of a device that can be held in one's hand.
  • optical code reader As an example of a commercially available optical code reader, mention may be made of those of the brands Leuze (BCL22) and SICK (ICR-845) which are industrial readers, and those of Symbol (bought by Motorola) and Honeywell brand which are manual readers.
  • Novelda pulse radar (Ref chip: NVA6100-PQ32 / Ref. NVA-R640 development kit) or the FMCW radar from the company SiversIMA (Module Ref .: RS3400 Dev Kit Ref: CO1000A / 00).
  • Optical reading and electromagnetic reading can be performed simultaneously or successively.
  • one or more interfering elements are used.
  • this or these disturbing elements are in the form of interruptions 23 each arranged between at least two electrically conductive zones 24 and 25 of the optical code, these electrically conductive zones being for example constituted, as illustrated, by one or more elementary units of the optical code which are electrically connected to each other, for example patterns formed of squares.
  • the interrupts 23 are arranged differently from one optical code to the next, so that the difference in arrangement of interrupts modifies the behavior of the optical code vis-à-vis the incident wave of the electromagnetic reader.
  • the signature that is detected is thus different from one optical code to another, because closely related to the disposition of the interrupts 23 within each optical code.
  • the interruptions are for example in the form of straight or L-shaped slits, whose width is less than or equal to 100 ⁇ , and which extend over one or more sides of a elementary pattern, as shown in Figure 4.
  • the interrupts 23 may be generated when printing the patterns of the optical code 20 in the case of the use of an electrically conductive ink, by printing an optical code which has desired defects constituted by the interruptions 23.
  • the latter do not affect the optical reading of the optical code, being sufficiently fine, but by changing the distribution of the conductive zones within the optical code, affect its electromagnetic signature.
  • the widths of the slots do not need to be large, it is sufficient that the metal conduction can no longer be between two contiguous metal parts to obtain a measurable variation of the electromagnetic signature.
  • FIG. 5 shows measurements of the radar equivalent area (RCS) of the optical codes shown in Figures 3A-3E. Each optical code belonging to the same family has a different radar surface area.
  • RCS radar equivalent area
  • electrically conductive bridges 26 which do not affect the optical reading of the optical code, can be used to modify the electromagnetic signature thereof.
  • These electrically conductive bridges 26 are for example partially superimposed on the conductive areas of the optical code, being for example printed with an ink which is optically transparent but electrically conductive. In this case, the bridges electrically come into contact with conductive areas of the optical code but do not modify the optically encoded data.
  • transparent conductive ink it is possible to use an indium tin oxide (ITO) based ink, carbon nanotubes (Eikos), metal nanoparticles (Ulvac), organic polymers (Agfa).
  • electrically conductive bridges are made with an ink or an electrically conductive material which is non-transparent, but their dimensions are small enough not to affect the optical reading of the code.
  • the electrically conductive bridges do not come into direct electrical contact with the conductive areas of the optical code but extend at a distance sufficiently close thereto that the electromagnetic signature of the optical code is affected.
  • the electrically conductive bridges are printed on the face of the support opposite to that carrying the arrangement encoding the optical information, superimposed with respect thereto. The electrically conductive bridges can still be printed on the support, prior to printing the electrically conductive areas of the optical code.
  • the defects which make it possible to disturb the electromagnetic signature of the optical code in order to make it specific to the article, have the same general distribution over the optical codes of the different articles but are for example of width / variable from one optical code to another. This changes the distance between two adjacent electrically conductive areas of the optical code, and by changing this distance, the electromagnetic signature is changed.
  • the distribution of the disturbing elements may vary as well as their dimensions, if any.
  • Playing on one dimension of the disturbing elements for example the width of slots, makes it more difficult to counterfeit, because a counterfeiter will have to accurately measure the dimensions by microscope before being able to reproduce the optical code.
  • the disruptive element (s) may or may not participate in coding the optical information.
  • a conductive white or reflective ink can be used, if necessary.
  • the interrupt or interrupts are preferably made with dimensions sufficiently small not to interfere with optical reading of the optical code.
  • a non-electrically conductive ink is advantageously deposited at the interrupts so as to complete the missing portions of the optical code and optically reconstruct it.
  • the interrupt (s) can be generated during printing of the optical code, by calculating a print file which, when transferred to a printer, controls the realization of the optical code with the interrupts.
  • the optical code is printed in its entirety without the interruption (s) and additional processing is performed to effect interruptions, for example a laser ablation which locally burns the electrically conductive ink and creates electrical discontinuities.
  • the smallest dimension of the disturbing elements, whether in the form of interrupts or conductive bridges, is for example between 1 and 10 ⁇ .
  • interfering elements having a very important form factor, for example conductive nanofilts. In this case, they must be in large numbers to have an effect. Their diameter is nanometric and their length can be several microns.
  • the optical code 20 comprises electrically conductive zones 24 and 25 and a support 30 which comprises electrically conductive elements 31 dispersed therein for FIG. 7A, on its surface for FIG. 7B, acting as disruptive elements.
  • the support 30 is a fibrous substrate, preferably paper, and the electrically conductive elements 31 are electrically conductive fibers preferably dispersed randomly within this fibrous substrate. These electrically conductive fibers will interact with the electrically conductive zones of the optical code and thus modify the electromagnetic signature thereof.
  • the shape and the concentration of the conductive elements make it possible to integrate a new electromagnetic response into the support, thus modifying the electromagnetic response of the optical code. Indeed, the conductive elements inserted in the support create coupling effects between the conductive areas of the optical code.
  • the conductive elements provide capacitive or inductive effects according to their positioning between them and their positioning relative to the conductive areas of the optical code. These effects are a function of the configuration of the electrically conductive elements in the support. Thus, two optical codes appearing as coding the same information for the same optical reader and having random inclusions of electrically conductive elements in their support will have different electromagnetic signatures.
  • the electrically conductive elements 31 may, for example, connect two electrically conductive regions 24, 25 participating in the optical coding, as illustrated by the electrically conductive element 31a of FIG. 7A. They can also be in contact with each other within the support, as are the elements electrically conductive 31b and 31c of Figure 7A, or be, such as the electrically 31d element, electrically isolated in the support.
  • the distribution of the conductive elements 31 can be performed during the production of the support.
  • cellulosic fibers used for the manufacture of safety documents are preferably chosen.
  • the conductive elements 31 may be added before the manufacture of the support or during its formation. In the case of a fibrous substrate, it is possible to remove the conductive elements 31 in wet part, or by projection, as disclosed in the document WO2007 / 135334 A1.
  • the electrically conductive elements 31 may be deposited by coating on the surface of the support 30, in order to improve the contact between the electrically conductive elements 31 and the electrically conductive zones 24, 25.
  • the support 30 may then be a non-fibrous substrate, for example for example a substrate as disclosed in FR2951867 A1, or a fibrous substrate. In the case of a fibrous substrate, pretreatment is preferably carried out, making it possible to obtain a non-porous substrate having a non-rough and homogeneous surface.
  • the electrically conductive elements 31, preferably fibers have a size adapted to the coating system and the characteristics of the layer. For example, in the case of a deposition by air layer of a layer of 10 g / m 2 (about ⁇ sec), the diameter of the fibers is less than 15 ⁇ (1.7 dtex) and their length less than 3mm.
  • the conductive elements 31 are in the form of fibers or particles.
  • the conductive fibers may have sections (circular, trilobal, rectangular for example) and shapes (corrugated, bent, linear for example) different, lengths preferably between 0.1 and 20 mm and a title preferably between 0 , 8 and 30 dtex.
  • particles are meant elements of size D50 less than 0.5 mm, preferably less than 0.1 mm, which may be in the form of sheets, platelets ("flakes"), tubes, spheres. .
  • the technique disclosed by the patent EP 2 148 954 can be used to help the retention and concentration of the conductive elements within the support, if any.
  • the conductive elements of the support are preferably introduced from 1 to 70%, preferably from 10 to 20% by weight relative to the total mass of the support.
  • the conductive elements may be organic or inorganic, preferably based on carbon, doped or non-doped semiconductor material (for example silicon), a metal or have an inclusion or coating of a metal element.
  • the metal chosen is preferably from steel, stainless steel, nickel, gold, silver, platinum, copper or aluminum.
  • FIG. 8 shows different steps of a method of manufacturing and reading an article according to the invention.
  • a first step 50 the rough optical code 20 relating to a family of products to be identified is produced.
  • This draft optical code can be generated by computer conventionally.
  • one or more disturbing elements for example in the form of interrupts or bridges of material, are generated within the optical code draft file, for example in a random manner, so as to allow the production of several optical codes coding the same information by optical reading but having different electromagnetic signatures.
  • the electromagnetic signature of the optical code is read and stored as a reference.
  • This reference signature can be associated with other information relating to the article associated with the optical code, such as, for example, its date of manufacture, its batch number, the place of production, etc.
  • This other information is stored in a database, for example, which can be accessed by means of information closely related to the electromagnetic signature.
  • these other information with possibly the electromagnetic signature can be recorded in another code present on the article.
  • this other code present on the article can take the form of an optical code, by example a barcode or an alphanumeric code.
  • the optical code can be read in step 53 and the electromagnetic signature also in step 54.
  • This signature makes it possible, when compared to reference electromagnetic signatures, to go back to the data listed in the database as being associated with the article carrying the optical code and to authenticate it.
  • the article may include one or more additional security elements as defined below.
  • These security elements comprise for example colored fibers or boards, fully or partially printed or metallized wires. These security elements are called first level.
  • Additional security elements are detectable only with a relatively simple apparatus, such as a lamp emitting in the ultraviolet (UV) or infrared (IR).
  • UV ultraviolet
  • IR infrared
  • These security elements comprise, for example, fibers, boards, strips, wires or particles. These security elements may be visible to the naked eye or not, being for example luminescent under a lighting of a Wood lamp emitting in a wavelength of 365 nm. These security elements are said to be second level.
  • Additional security elements require for their detection a more sophisticated detection device.
  • These security elements are for example capable of generating a specific signal when they are subjected, simultaneously or not, to one or more external excitation sources. The automatic detection of the signal makes it possible to authenticate, if necessary, the document.
  • These security elements comprise, for example, tracers in the form of active materials, particles or fibers capable of generating a specific signal when these tracers are subjected to optronic, electrical, magnetic or electromagnetic excitation. These security elements are said to be third level.
  • the additional security element (s) present in the article, especially when it constitutes a document, may have first, second or third level security features.
  • the conductive bridges can be replaced by "dielectric" bridges of more or less dielectric constant so as to create a more or less significant capacitive effect and change the electromagnetic response of the optical code. Bridges may also have magnetic properties, if any.
  • the conductive elements of the support can be in the same way replaced by "dielectric" elements of more or less dielectric constant so as to create a more or less capacitive effect and change the electromagnetic response of the optical code.
  • the conductive elements may also have magnetic properties.
  • Conductive inks having different conductivities can be used to print the optical code and, depending on the distribution of the inks, to obtain different electromagnetic signatures.
  • Magnetic inks can also be used.

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Abstract

La présente invention concerne un ensemble d'au moins deux articles, notamment des documents, comportant chacun un code optique (20), notamment un code à barres, qui n'est pas relié ni couplé à une puce électronique éventuelle portée par l'article, les codes optiques (20) apparaissant comme codant la même information pour un même lecteur optique de code optique,mais ayant des signatures électromagnétiques respectives différentes, ces signatures étant propres à chacun des articles.

Description

Article comportant un code à barres à signature électromagnétique.
La présente invention concerne l'identification, Pauthentifïcation et/ou la traçabilité d'un ou plusieurs articles.
Les codes optiques, notamment les codes à barres, sont aujourd'hui largement utilisés pour identifier des articles, étant par exemple directement imprimés sur les emballages ou présents sur des étiquettes apposées sur les articles ou leurs emballages. Des codes optiques existent également sur divers documents, notamment des documents de sécurité.
Par « document de sécurité », on désigne un moyen de paiement, tel qu'un billet de banque, un chèque ou un ticket restaurant, un document d'identité, tel qu'une carte d'identité, un visa, un passeport ou un permis de conduire, un ticket de loterie, un titre de transport ou encore un ticket d'entrée à des manifestations culturelles ou sportives.
L'article RFID journal « Cent RFID Tags for Supermarkets » http://Vww.rfidjoumaj.com/articje/view363 indique qu'il a été proposé d'imprimer des codes à barres sur un papier dans lequel ont été dispersées des fibres conductrices de façon à permettre à la fois une lecture optique du code à barres et créer un identifiant unique grâce à la signature électromagnétique du papier.
La publication WO 2012/005733 Al divulgue un code à barres 2D réalisé à partir d'une encre conductrice. Une puce comportant une antenne de faible portée est couplée électromagnétiquement avec une antenne de plus longue portée, réalisée avec le code à barres 2D.
La demande US 2005/0284941 Al décrit la réalisation d'un code à barres dans un même matériau qu'une portion au moins d'un dispositif de communication RFID, par exemple dans une feuille d'un matériau conducteur ayant subi une gravure. La publication US 2007/0057054 Al est d'enseignement similaire.
La demande EP 1 065 623 A2 divulgue un code à barres lisible électromagnétiquement, en vue de remplacer les codes à barres optiques et pallier aux inconvénients rencontrés avec ceux-ci, tels que salissures ou occultations gênant la lecture optique.
La demande FR 2 956 232 a pour objet une étiquette RFID passive sans puce, comprenant une pluralité de bandes conductrices parallèles disjointes formées sur un support électrique, des ponts conducteurs reliant entre elles des bandes conductrices voisines de façon à ce que l'ensemble des fréquences de résonance de l'étiquette définisse un code d'identification.
La publication WO 03/032242 Al enseigne de réaliser un code à barres avec une encre contenant des substances luminescentes et/ou électriquement conductrices. Les impressions sont réalisées avec des épaisseurs différentes permettant de générer des signaux d'intensités différentes.
L'article « Evaluation of conductive inks for anti-counterfeiting deterrents » disponible à l'adresse http://www.imaging.org/ist/store/epub. cfm?abstrid=42508 mentionne que l'utilisation d'une encre conductrice peut accroître le nombre de manières d'authentifier une information imprimée sur un emballage ou une étiquette. L'auteur examine la qualité d'impression d'une encre magnétique et d'une nouvelle encre conductrice à base d'argent. L'utilisation d'un code à barres 2D Data Matrix est présentée comme un moyen de test pour vérifier la qualité d'impression. L'article étudie l'influence de la pré-compensation, méthode consistant à diminuer la taille de la zone d'impression de chaque carré noir élémentaire de la Data Matrix, ainsi que l'influence du substrat, sur le taux de succès d'authentification du code à barres.
L'article « Printed Antennas for Combined RFID and 2D Barcodes, 2011 » divulgue l'utilisation d'une portion d'un code à barres 2D en tant qu'antenne RFID.
Plusieurs possibilités pour réaliser l'antenne sont évoquées, notamment :
- le fait d'utiliser deux encres distinctes ayant la même couleur, l'une conductrice pour réaliser l'antenne et l'autre non conductrice pour réaliser la portion du code portant les données,
- l'utilisation de la même encre ou d'un même précurseur d'encre conductrice pour imprimer le code à barres 2D dans son intégralité, seules les portions destinées à être utilisées comme antenne étant activées,
- l'impression du code à barres 2D entièrement dans une encre conductrice et la réalisation de cassures fines pour isoler la portion formant l'antenne de la portion portant les données.
L'article « TAPEMARK » http://www.rfidjournal.com/article/view/845 divulgue l'utilisation de nanofibres résonnantes intégrées dans un support papier créant une clé unique d'authentification. L'article E. Perret, M. Hamdi, A. Vena, F. Garet, M. Bernier, L. Duvillaret, S. Tedjini, « RF and THz Identification using a new génération ofi chipless RFID tags », Radioengineering - Spécial Issue towards EuCAP 2012: Emerging Materials, Methods, and Technologies in Antenna & Propagation, Vol. 20, N°2, pp.380, 386, June 2011 décrit une étiquette RFID sans puce comportant une association de bandes coplanaires en forme de C et des court-circuits, l'ensemble des fréquences de résonance de l'étiquette définissant un code d'identification. Afin d'élargir la plage de fréquence disponible pour révéler une information codée, l'article divulgue également un nouveau type d'étiquette sans puce comportant une structure multi-couche permettant d'agir dans le domaine des THz.
Le document EP 1 675 040 Al décrit un marquage comportant plusieurs zones, le marquage présentant des propriétés magnétiques, électriques et/ou électromagnétiques différentes d'une zone à l'autre.
FR 2 899 361 Al enseigne un procédé consistant à associer une information d'authentification d'un substrat à un code à barres porté par le substrat.
WO 03/019502 Al enseigne une étiquette comportant un code optique et un code magnétique, ces codes étant complémentaires de manière à renforcer la sécurité de l'étiquette.
WO 2006/108913 Al divulgue un marquage lisible électromagnétiquement, comportant des zones ayant des conductivités électriques différentes afin d'obtenir une grande quantité d'informations contenue dans le marquage.
L'invention vise à proposer une nouvelle solution d'identification et d'authentification et/ou de traçabilité, simple à mettre en œuvre et parfaitement compatible avec la technologie existante des codes optiques, les codes optiques étant de préférence des codes à barres.
L'invention a ainsi pour objet, selon un premier de ses aspects, un ensemble d'au moins deux articles, notamment des documents, comportant chacun un code optique, notamment un code à barres, qui n'est pas relié ni couplé à une puce électronique éventuelle portée par l'article, les codes optiques apparaissant comme codant la même information pour un même lecteur optique de code optique, mais ayant des signatures électromagnétiques respectives différentes, ces signatures étant propres à chacun des articles. Par « code optique » selon l'invention, on désigne tout agencement permettant de restituer par lecture optique une information codée ainsi qu'éventuellement le support sous-jacent sur lequel l'agencement est rapporté ou réalisé. Ce support forme par exemple avec ledit agencement une étiquette adhésive destinée à être collée sur l'article. L'expression « code optique » est ainsi synonyme dans l'invention de « dispositif à code optique ».
Par « article » il faut comprendre un emballage, un document, une étiquette, notamment un document de sécurité ainsi qu'éventuellement tout objet sur lequel le code optique peut être réalisé ou sur lequel un support du code optique peut être rapporté.
Grâce à l'invention, il est possible d'identifier chaque article grâce au code optique par une lecture optique, de façon conventionnelle, et il est également possible de l'identifier, de l'authentifier et/ou d'assurer sa traçabilité, grâce à la lecture de sa signature électromagnétique, cette signature étant propre à l'article.
L'invention ne nécessite pas l'utilisation d'une puce électronique reliée ni couplée directement ou indirectement au code optique, puisque c'est la signature électromagnétique du code optique lui-même qui produit l'information d'identification, d'authentifïcation ou de traçabilité. La lecture se fait sans contact, par exemple à une distance de l'ordre de 50 cm.
L'invention permet ainsi de réaliser les fonctions d'identification et d'authentifïcation ou de traçabilité à un coût très faible, comparativement à une solution dans laquelle une antenne est couplée électromagnétiquement ou reliée électriquement à une puce électronique.
Il est ainsi facile avec l'invention de tracer et d'identifier ou d'authentifier chacun des produits partageant un même identifiant optique.
L'article selon l'invention peut présenter une meilleure fiabilité, des tenues thermique et mécanique supérieures à un article intégrant une puce RFID. De même, la puissance transmise par le lecteur, nécessaire pour la lecture, est inférieure à celle requise avec les puces RFID courantes. La lecture électromagnétique peut s'effectuer à distance, avec ou sans visibilité directe du code optique.
Code optique
Le code optique est de préférence un code à barres. Par « code à barres » selon l'invention, on désigne tout agencement permettant de restituer par lecture optique une information sous forme de données numériques et/ou alphanumériques, cet agencement comportant des motifs élémentaires pouvant par exemple être des carrés, des points, des rectangles, des hexagones ou des barres, ainsi qu'éventuellement le support sur lequel l'agencement est rapporté ou réalisé, le cas échéant. Ainsi, l'expression « code à barres » désigne également une étiquette adhésive portant ledit agencement, à coller sur un article.
Ces codes à barres peuvent en particulier être à une dimension. Ils sont alors constitués par exemple au moins en partie de barres et d'espaces dont l'épaisseur varie en fonction des données codées.
Les codes à barres EAN, le Codabar Monarch, le code 11, le code 39, le code 93, le code 128, le 2 parmi 5, le code Nain en sont des exemples.
Ils peuvent être multidimensionnels, de dimension supérieure ou égale à 2, et ne pas présenter de barres. Toutefois, par abus de langage et par respect des habitudes de désignation des codes apparus en premier, ces codes optiques sont encore nommés codes à barres.
Lorsqu'ils sont à deux dimensions, l'information est codée par exemple à la fois dans leur hauteur et leur largeur, comme par exemple le code « pdf-417 », le code « Data Matrix » répondant à la norme ISO IEC 16022, le code « QR », le code 16 K, le code 49, le code One, le Maxicode, le code Aztec, le Bokode.
De préférence, chaque code optique selon l'invention est réalisé au moins partiellement dans un matériau électriquement conducteur. Par exemple, le code optique est réalisé au moins partiellement soit par impression d'une encre électriquement conductrice qui peut ou non nécessiter une activation par des traitements thermiques et/ou radiatifs, soit par ablation, par exemple par démétallisation, ou par dépôt, par exemple métallisation ou pulvérisation contrôlée de l'élément conducteur.
En pratique, l'ensemble des procédés de réalisation classiques de l'électronique ou de la microélectronique peuvent être utilisés, notamment les techniques de fabrication suivantes:
1) en couche épaisse telles que la sérigraphie, la sérigravure ou la flexographie ; 2) en couche mince telles que les techniques employées pour la réalisation de circuits imprimés. Ces circuits sont le plus souvent obtenus par gravure d'une couche métallique vierge. Cette couche peut être réalisée par dépôt (sous vide ou électrolytique) ou encore par laminage. La gravure peut être de type chimique (gravure sélective des couches conductrices et résistives) ou mécanique (découpe, perçage à faiseuse, la scie ou au laser, ou gravure ionique encore appelée gravure sèche). Dans le premier cas elle peut utiliser le principe de la photo lithographie simple et double face.
3) les techniques de l'électronique imprimée telles que l'impression par jet d'encre avec de l'encre conductrice, les supports sur lesquels l'impression est réalisée pouvant être aussi bien des matériaux plastiques que du papier.
Le code optique peut présenter un pouvoir réfléchissant des ondes électromagnétiques, permettant de générer une signature électromagnétique. Par « signature électromagnétique », il faut comprendre un spectre électromagnétique obtenu en soumettant le code optique à un rayonnement électromagnétique prédéfini.
La lecture de la signature électromagnétique peut s'effectuer par exemple à quelques dizaines de centimètres de distance entre le code optique et une antenne du lecteur. Le lecteur comporte un dispositif d'émission ainsi que de réception d'ondes électromagnétiques. Les ondes peuvent en particulier être des impulsions de courte durée répondant à la réglementation en vigueur dans le pays où le système est utilisé. Ainsi, un signal de type Ultra Large Bande (ULB) conforme aux normes définies par l'organisme « European Télécommunications Standards Institute » (ETSI) pourra être utilisé en Europe. De même, aux Etats-Unis d'Amérique le signal pourra respecter les normes définies par la « Fédéral Communications Commission » (FCC).
Le lecteur peut être de configuration mono-statique ou bi-statique selon l'emploi d'une ou deux antennes pour émettre et réceptionner séparément ou non l'onde électromagnétique. Dans le cas où l'onde envoyée est une impulsion de courte durée, le module de réception échantillonne dans le temps le signal réfléchi par le code optique. La signature ainsi obtenue fait par la suite l'objet d'un post traitement de manière à en extraire l'information utile qui peut être représentée soit en fonction du temps soit en fonction de la fréquence du signal. La mesure peut s'effectuer dans un environnement maîtrisé, par exemple dans un environnement anéchoïque. Le lecteur peut avantageusement exciter et acquérir l'onde électromagnétique de manière à caractériser le code optique sous plusieurs polarisations. De même, le lecteur peut utiliser des techniques de diversité de positions de manière à accroître la richesse de l'information capturée en provenance du code optique. A titre d'exemple, l'article peut être positionné par rapport au lecteur à une distance prédéfinie et dans une configuration (orientation dans l'espace, posé sur un support ou non ...) parfaitement maîtrisée et reproductible. Dans le cas où le lecteur serait encapsulé par une enceinte qui ne laisserait pas passer les ondes électromagnétiques vers l'extérieur, la bande de fréquence utilisée pourrait dans une certaine mesure ne pas être contrainte par les réglementations en vigueur.
La lecture de la signature électromagnétique permet une capture automatisée à courte distance, ce qui est un avantage considérable dans bon nombre d'applications.
Le code optique est de préférence visible en lumière du jour, étant par exemple noir sur fond blanc ou coloré. En variante, le code optique est visible sous illuminant UV ou IR, grâce à l'emploi d'au moins un composé luminescent, notamment fluorescent. La lecture du code optique peut dans ce cas nécessiter une illumination UV ou IR.
Le code optique peut intégrer un filigrane numérique ou être constitué par un filigrane numérique.
Le code optique peut comporter des substances présentant un effet interférentiel, notamment des particules iridescentes, par exemple à base de mica enrobé d'au moins un oxyde métallique, par exemple Ti02.
Le code optique peut comporter un élément de reconnaissance tactile.
Le code optique peut comporter des substances présentant un effet interférentiel, notamment des particules iridescentes, en combinaison avec un élément de reconnaissance tactile, comme enseigné par la demande WO 2008/053130 A2.
Un tel code peut être obtenu par couchage ou par impression.
Par « code optique non relié ni couplé à une puce électronique » il faut comprendre que le code optique n'est pas électriquement relié par conduction électrique à une puce électronique ni ne constitue une antenne qui est couplée électromagnétiquement à une autre antenne, elle-même connectée à une puce électronique, comme cela serait le cas d'une antenne dite booster destinée à accroître la portée de lecture d'une puce électronique reliée à une antenne de faible portée.
Par « puce électronique », il faut comprendre tout circuit intégré électronique. Ces circuits peuvent comporter, pour les plus complexes d'entre eux, une mémoire et un processeur permettant de transmettre au moins un identifiant lorsqu'interrogé par un lecteur externe.
Les codes optiques selon l'invention peuvent présenter des signatures électromagnétiques propres, de par l'emploi d'au moins un élément perturbateur et/ou de par leur réalisation avec des zones électriquement conductrices disposées différemment.
Zones électriquement conductrices disposées différemment
Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, le code optique est réalisé avec des zones électriquement conductrices disposées différemment d'un code optique à l'autre, pour des codes optiques codant la même information pour le lecteur optique.
Par exemple, une portion variable du code optique est réalisée avec une encre électriquement conductrice et les portions manquantes du code optique avec une encre non conductrice, ou sans encre. La partie variable réalisée avec l'encre conductrice est différente d'un code optique à l'autre. Ainsi, chaque code optique présente une signature électromagnétique propre, mais code la même information pour le lecteur optique.
Eléments perturbateurs
Chaque code optique peut comporter un ou plusieurs éléments perturbateurs n'affectant pas l'information décodée par lecture optique du code optique mais interagissant sur le plan électromagnétique avec au moins une portion électriquement conductrice du code optique, ce ou ces éléments perturbateurs étant disposés différemment d'un code optique à l'autre, de façon à conférer aux codes optiques des signatures électromagnétiques propres liées à ce ou ces éléments perturbateurs.
Les éléments perturbateurs peuvent avoir tous les mêmes dimensions. En variante, une dimension au moins d'au moins un élément perturbateur peut varier d'un code optique à l'autre, notamment sa largeur, pour des codes optiques vus comme codant la même information pour le lecteur optique.
Les éléments perturbateurs peuvent se présenter sous la forme d'une ou plusieurs interruptions et/ou d'un ou plusieurs ponts de matières et/ou d'un ou plusieurs éléments électriquement conducteurs dispersés dans un support du code optique. Les éléments perturbateurs sont disposés différemment d'un code optique à l'autre, tandis que ces codes optiques sont vus comme codant la même information pour le lecteur optique.
Les éléments perturbateurs sont de préférence présents en grand nombre au niveau du code optique.
A titre d'exemple, le nombre d'éléments perturbateurs, dans le cas d'interruptions et/ou d'un ou plusieurs ponts de matières, est compris entre 2 et 1000 fois le nombre de zones électriquement conductrices individualisables du code optique.
La quantité massique d'éléments perturbateurs, dans le cas d'éléments électriquement conducteurs dispersés dans un support du code optique, est de préférence comprise entre 1 et 70% de la masse totale du support.
Par « éléments disposés différemment d'un code optique à l'autre » il faut comprendre que les éléments sont placés différemment d'un code optique à l'autre et/ou qu'ils présentent des dimensions ou formes différentes. Par « dimensions différentes », il peut s'agir de la longueur, de la largeur et/ou de l'épaisseur.
Le code optique peut être réalisé avec une ou plusieurs interruptions, s 'étendant de préférence entre au moins deux zones électriquement conductrices du code optique, chaque interruption étant de préférence de largeur submillimétrique, de préférence encore de largeur inférieure ou égale à 100 μιη. Une faible largeur d'interruption permet de ne pas perturber la lecture optique du code optique au point de ne plus permettre la lecture par le lecteur optique de l'information codée par le code optique, tout en permettant de créer une discontinuité électrique ayant ainsi une incidence détectable lors de la lecture de la signature électromagnétique.
Une interruption du code optique peut isoler électriquement deux zones électriquement conductrices du code optique ou en variante modifier une dimension d'une zone électriquement conductrice et ainsi changer par exemple la fréquence de résonnance de cette zone électriquement conductrice, qui peut jouer le rôle d'un résonateur accordable du brin d'antenne correspondant. Dans ce dernier cas, l'interruption est par exemple réalisée sur un côté d'un motif élémentaire du code optique qui n'est pas en regard d'un autre motif élémentaire.
L'interruption peut être à bords droits, parallèles entre eux. Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, chaque code optique comporte des bandes et au moins une interruption est disposée sur au moins une bande et/ou chaque code optique est matriciel, comportant un motif élémentaire qui se répète dans deux directions perpendiculaires, à intervalles multiples d'un entier non nul, l'interruption étant située au niveau d'un motif élémentaire, la plus petite dimension de l'interruption étant inférieure à la plus petite dimension du motif élémentaire, le motif élémentaire étant de préférence un carré.
L'article peut aussi comporter un ou plusieurs ponts électriquement conducteurs, ce ou ces ponts étant disposés différemment d'un code optique à l'autre, pour des codes optiques vu par le lecteur optique comme codant la même information. De préférence, le ou les ponts conducteurs se superposent aux parties du code optique qui codent l'information lisible par le lecteur, notamment à des zones électriquement conductrices du code optique qui codent l'information optique, et peuvent relier des zones électriquement conductrices du code optique qui codent l'information optique.
L'emplacement et/ou la géométrie et/ou l'épaisseur du ou des ponts conducteurs peuvent différer d'un article à l'autre, et conférer à chacun des codes optiques une signature électromagnétique unique.
Le ou les ponts conducteurs peuvent définir au moins partiellement l'information décodée par lecture optique du code optique. En variante, le ou les ponts conducteurs peuvent aucunement définir l'information décodée par lecture optique du code optique, étant par exemple non visibles par le lecteur optique ou confondus avec des zones codant l'information optique.
Chaque code optique peut comporter un support qui contient des éléments électriquement conducteurs dispersés dans le support, de préférence de façon aléatoire. Le support est ainsi d'autant plus sécurisé que la dispersion aléatoire des éléments électriquement conducteurs ne peut être reproduite à l'identique. En outre la dispersion unique des éléments électriquement conducteurs confère à la signature électromagnétique son unicité.
Chaque code optique peut comporter un support à la surface duquel sont dispersés des éléments électriquement conducteurs, de préférence de façon aléatoire.
Le support peut être de type polymérique ou fibreux.
Le support peut être un substrat, notamment un substrat fibreux. Les éléments électriquement conducteurs peuvent comporter des fibres électriquement conductrices, le support étant alors de préférence fibreux.
Le support peut être imprimé, l'impression codant l'information qui sera lue par le lecteur de code optique.
Les éléments électriquement conducteurs peuvent être ajoutés avant la fabrication du support ou lors de sa formation. Dans le cas d'un substrat fibreux, on peut effectuer une dépose des éléments électriquement conducteurs en partie humide, ou par projection, comme divulgué dans le document WO 2007/135334 Al .
Les éléments électriquement conducteurs peuvent être déposés par couchage sur la surface du support, afin d'améliorer le contact entre les éléments électriquement conducteurs et les zones électriquement conductrices. Le support peut alors être un substrat non fibreux, par exemple un substrat tel que divulgué dans le document FR 2951867 Al, ou un substrat fibreux. Dans le cas d'un substrat fibreux, un prétraitement est de préférence réalisé, permettant d'obtenir un substrat non poreux présentant une surface non rugueuse et homogène. Les éléments électriquement conducteurs sont de préférence des fibres.
Présence d'un matériau thermochrome ou électrochrome
Chaque code optique peut comporter un matériau thermochrome couplé thermiquement à une région du code optique susceptible de s'échauffer lorsque soumise à un rayonnement électromagnétique, notamment servant à la lecture de la signature électromagnétique du code optique, de telle sorte qu'une lecture de la signature électromagnétique du code optique avec une puissance suffisante entraîne une élévation de température de celui-ci et une modification de l'aspect de l'élément thermochromique.
Les éléments thermochromes peuvent être choisis parmi les pigments organiques, inorganiques, les leuco-colorants et les cristaux liquides.
Chaque code optique peut comporter au moins un matériau électrochrome couplé électriquement à une région du code optique soumise à l'apparition d'un champ électrique lorsque le code optique est exposé à un rayonnement électromagnétique, notamment servant à la lecture de la signature électromagnétique, de telle sorte qu'une lecture de la signature électromagnétique du code optique avec une puissance suffisante entraîne une modification de l'aspect de l'élément électrochromique sous l'influence du champ électrique circulant dans le code optique. L'utilisation d'un matériau thermochrome ou électrochrome peut ainsi offrir une sécurité supplémentaire, en permettant de détecter un changement d'aspect du code optique lors de la lecture de la signature électromagnétique par exemple. Matériaux dont la forme varie avec la température de manière réversible
Chaque code optique peut également comporter, en supplément d'une ou plusieurs zones électriquement conductrices et éventuellement d'un ou plusieurs élément(s) perturbateur(s), un ou plusieurs matériau(x) de préférence électriquement conducteurs ou portant des éléments électriquement conducteurs, dont la forme varie avec la température de manière réversible, la répartition de ce ou ces matériau(x) et leur évolution avec la température conférant au code optique une signature unique.
La répartition d'un tel matériau dont la forme varie avec la température entre des températures ΤΊ et T2 peut permettre de différencier, à l'une des températures ΤΊ, plusieurs codes optiques ayant la même signature électromagnétique à l'autre température T2 différente de Ti, du fait du changement de la forme de ce matériau entre le code optique à la température T2 et ceux à la température T En effet, la déformation de ce matériau sous l'effet de la température entraîne par exemple la déformation de la ou des zone(s) électriquement conductrice(s) et du ou des élément(s) perturbateur(s) éventuellement présent(s). Lorsque chaque code optique présente une répartition unique du matériau dont la forme varie avec la température, il en résulte une variation unique de la signature électromagnétique sous l'effet de la température et une sécurité accrue.
On peut effectuer une lecture de la signature électromagnétique du code optique à une première température, puis à une seconde température, et comparer ces deux signatures avec des données de référence de manière à tracer, identifier et/ou authentifier l'article.
Le matériau dont la forme varie avec la température de manière réversible est disposé de telle sorte que l'information décodée par lecture optique du code optique ne soit pas affectée aux températures de mesure. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un article comportant un code optique, notamment un code à barres, réalisé au moins partiellement dans un matériau électriquement conducteur, notamment pour constituer un ensemble d'articles tel que défini ci-dessus, ce code optique présentant une signature électromagnétique et n'étant pas couplé ou relié directement ni indirectement à une puce électronique portée par l'article, cet article étant caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un élément perturbateur n'affectant pas l'information décodée par lecture optique du code optique mais interagissant sur le plan électromagnétique avec au moins une portion électriquement conductrice du code optique qui participe au codage de l'information lue optiquement, de façon à conférer à celui-ci une signature électromagnétique liée à cet élément perturbateur, notamment liée au positionnement et/ou aux dimensions de l'élément perturbateur, l'élément perturbateur étant de préférence une interruption d'une portion électriquement conductrice du code optique, un pont électriquement conducteur et/ou un élément électriquement conducteur dispersé dans ou sur un support du code optique.
L'invention a encore pour objet un procédé d'identification et d'authentification et/ou de traçabilité d'un article selon l'invention, comportant :
- la lecture optique du code optique,
- la lecture d'une signature électromagnétique du code optique.
La lecture optique du code optique permet d'identifier la famille à laquelle appartient l'article, l'information décodée par lecture optique du code optique étant commune à tous les articles constituant ladite famille, lesquels sont par exemple des articles identiques proposés à un même prix à des consommateurs.
La lecture de la signature électromagnétique du code optique fournit quant à elle une information qui permet de distinguer cet article de ses semblables au sein de la famille portant la même information décodée par lecture optique du code optique, chacun des articles ayant une signature électromagnétique propre.
La signature électromagnétique qui est lue peut être comparée à une signature de référence, par exemple enregistrée au moment de la fabrication de l'article ou de son conditionnement, cette information étant associée dans une base de données à d'autres informations concernant par exemple les circonstances de la fabrication de l'article ou de son conditionnement, ce qui permet d'assurer la traçabilité de l'article et/ou son authentifïcation.
L'invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'un article selon l'invention, dans lequel : - on génère une ébauche de code optique relative à l'article codant une information lisible par le lecteur optique,
- on génère au moins une modification de l'ébauche du code optique qui, sans affecter la lecture de l'information décodée par lecture optique du code optique, modifie sa signature électromagnétique.
On peut ainsi fabriquer plusieurs codes optiques qui fournissent une même information à un lecteur optique mais présentent des signatures électromagnétiques permettant de les distinguer entre eux.
La ou les modifications en question peuvent concerner par exemple, comme détaillé ci-dessus, l'introduction d'un ou plusieurs éléments perturbateurs n'affectant pas l'information décodée par lecture optique du code optique mais interagissant sur le plan électromagnétique avec au moins une portion électriquement conductrice du code optique, de façon à conférer une signature électromagnétique liée à ce ou ces éléments perturbateurs.
La ou les modifications peuvent être apportées de façon aléatoire ou prédéfinie.
On peut ne retenir éventuellement que les modifications générées aléatoirement qui garantissent l'existence d'une signature électromagnétique unique suffisamment distincte des autres signatures, pour chaque code optique.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de traçabilité d'un article, dans lequel on effectue une lecture optique du code optique et une lecture électromagnétique du code optique et l'on enregistre une information représentative de la signature électromagnétique du code optique et/ou l'on enregistre l'information lue par le lecteur optique, l'information représentative de la signature électromagnétique étant de préférence enregistrée en correspondance avec l'information lue par le lecteur optique.
Comme mentionné précédemment, la lecture électromagnétique peut faire intervenir un changement d'aspect du code optique lors de l'utilisation de matériaux électrochromes et/ou thermochromes, changement d'aspect qui peut être détecté, et/ou se faire après modification de la température du code optique, lors de l'utilisation d'un matériau dont la forme change de façon détectable électromagnétiquement avec la température. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un dispositif d'identification, d'authentification et/ou de traçabilité d'un article selon l'invention, comportant :
- un lecteur optique de code optique codant une information lisible par le lecteur optique,
- un lecteur électromagnétique d'une signature électromagnétique du code optique et des moyens permettant de comparer une information résultant de la lecture de la signature électromagnétique du code optique avec une information de référence.
Ces moyens peuvent comporter tout moyen de calcul tel qu'un ordinateur, micro -ordinateur ou circuit intégré spécialisé, permettant d'effectuer toutes comparaisons utiles à l'identification, l'authentification ou la traçabilité.
L'information de référence peut être contenue dans une mémoire du dispositif et/ou être téléchargée ou contenue sur un serveur distant avec lequel le dispositif peut communiquer.
Le dispositif peut être agencé pour effectuer la lecture du code optique et celle de la signature électromagnétique sensiblement au même moment, c'est-à-dire que l'article n'a à être présenté qu'une seule fois au dispositif pour permettre à celui-ci d'effectuer les deux lectures.
L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en œuvre non limitatifs de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel :
- la figure 1 représente de façon schématique, de dessus, un ensemble de codes optiques selon l'invention,
- la figure 2 illustre la lecture optique et/ou électromagnétique d'un code optique selon l'invention,
- les figures 3A à 3E représentent différents exemples de codes optiques selon l'invention, ayant la même information décodée par lecture optique mais des signatures électromagnétiques différentes,
- la figure 4 illustre un exemple de réalisation d'éléments perturbateurs sur un code optique,
- la figure 5 représente des exemples de spectres électromagnétiques, - les figures 6A à 6C sont des vues analogues aux figures 3A à 3E de variantes de réalisation de codes optiques ayant la même information décodée par lecture optique mais des signatures électromagnétique différentes,
- les figures 7A et 7B sont des vues en coupe de deux variantes de réalisation d'un code optique selon l'invention,
- la figure 8 est un schéma en blocs illustrant un exemple de procédé de fabrication et de lecture d'un article selon l'invention, et
- les figures 9 A et 9B illustrent deux variantes de réalisation d'un élément perturbateur.
On a représenté à la figure 1 un ensemble d'articles selon l'invention, comportant chacun un code optique 20, ce dernier étant encore appelé dispositif à code optique.
Les articles sont par exemple des documents tels que des étiquettes adhésives déposées sur une feuille anti-adhérente et comportent dans l'exemple considéré un support 30 de type substrat fibreux ou en polymère, muni par exemple sur sa face opposée à l'agencement codant l'information optique d'une couche adhésive.
Lorsque l'article est une étiquette adhésive dont la fonction est de véhiculer l'information codée optiquement destinée à être lue par le lecteur de code optique, un tel article peut être assimilé au code optique lui-même.
Le code optique 20 est par exemple, comme illustré, un code à barres 2D, par exemple de type Datamatrix ou QR, comportant un ensemble de motifs élémentaires 21 sous forme dans l'exemple illustré de carrés, disposés au sein d'une grille, l'emplacement des motifs élémentaires déterminant l'information codée optiquement.
Le code optique 20 est réalisé au moins partiellement à partir d'au moins un matériau conducteur, par exemple une encre électriquement conductrice ou un support ayant subi une métallisation sous vide et/ou démétallisation sélective, de façon à présenter une signature électromagnétique.
Par exemple, le code optique 20 est réalisé par impression jet d'encre, sérigraphie, flexographie, héliogravure sur un support d'une encre conductrice comportant par exemple des particules d'argent. Alternativement, l'encre conductrice peut être déposée par pulvérisation. Le support sur lequel est réalisée l'impression peut être celui de l'article que l'on cherche à associer au code optique, par exemple lorsque celui-ci est un document, ou un support propre au code optique 20, par exemple lorsque le code optique est fabriqué séparément puis est rapporté sur un article à associer au code optique, par exemple sous la forme d'une étiquette adhésive.
L'identité de l'information décodée par lecture optique du code optique 20 des articles traduit le fait que les articles se rapportent à une même famille d'objets.
Conformément à l'invention, les articles présentent au niveau des codes optiques 20 des signatures électromagnétiques distinctes.
Pour lire un code optique 20 selon l'invention on peut, comme illustré à la figure 2, utiliser tout dispositif de lecture 40 adapté comportant un capteur optique et une ou plusieurs antennes de lecture permettant d'émettre et de réceptionner des ondes électromagnétiques, et des moyens permettant de traiter les signaux recueillis par le capteur optique et l'antenne de lecture afin de fournir une information utile.
Le lecteur électromagnétique envoie, lors de la lecture, une onde électromagnétique vers le code optique. Ce dernier, à l'image d'un objet radar, réfléchit une onde en direction du lecteur, cette onde comportant une signature électromagnétique EM spécifique au code optique. Le lecteur traite cette signature et peut récupérer une information qui est propre au code optique.
Le spectre des fréquences de l'onde électromagnétique généré par le lecteur peut couvrir une bande appartenant aux ondes radio, aux micro-ondes ou encore aux ondes THz, à savoir approximativement une sous bande de fréquence comprise entre 100 MHz et 30 THz. A titre d'exemple, une impulsion de courte durée répondant aux normes de communications définies par les instances réglementaires des pays où le système est utilisé pourrait être avantageusement utilisée. Cette impulsion peut s'étaler sur la bande de fréquence communément appelée bande Ultra Large Bange (ULB) qui comprend les fréquences de 3 GHz à 10 GHz. Moyen le respect de la puissance d'émission et de la fréquence de répétition de l'envoi du signal, cette bande est libre d'accès dans bon nombre de pays, notamment les pays Européens et d'Amérique du Nord.
D'autres bandes de fréquences peuvent également être utilisées comme les bandes ISM (pour Industriel, Scientifique, et Médical) notamment les bandes centrées sur les fréquences : 24.125 GHz, 61.250 GHz, 122.5 GHz et 245 GHz.
D'une manière générale, le choix de la bande de fréquence est lié aux dimensions géométriques des éléments conducteurs présents dans le code optique. Ainsi, on emploie avantageusement des fréquences ayant des longueurs d'onde du même ordre de grandeur que les dimensions géométriques évoquées précédemment. A titre d'exemple, pour des codes à barres 2D ayant pour coté des dimensions standards comprises entre 0.5 cm et 10 cm, les bandes de fréquences 3 à 10 GHz, 24 à 24,25 GHz ou encore 61 à 61,5 GHz seront utilisées préférentiellement.
Une fois la signature électromagnétique brute du code optique capturée, un traitement du signal est effectué au niveau du lecteur de manière à en extraire l'information utile, c'est-à-dire celle qui permet l'identification ou l'authentifïcation spécifique du code optique interrogé. A titre d'exemple, une procédure de calibration classique, comme divulgué dans les articles W. Wiesbeck and D. Kâhny, « Single référence, three target calibration and error correction for monostatic, polarimetric free space measurement » Proc. IEEE, vol. 79, no. 10, pp. 1551-1558, Oct. 1991 et A. Vena, E. Perret, S. Tedjini, « Chipless RFID Tag Using Hybrid Coding Technique » IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. 59, Issue 12, pp. 3356-3364, Dec. 2011, peut être avantageusement utilisée de manière à pouvoir extraire du signal enregistré le comportement intrinsèque du code optique. Cette procédure permet d'enlever les perturbations électromagnétiques induites par l'environnement proche de l'article qui viendraient perturber l'information propre au code optique. Dans ce cas, plusieurs mesures peuvent être réalisées, par exemple sans la présence de l'article ou encore avec un ou plusieurs objets de référence.
Dans l'exemple illustré, le dispositif de lecture 40 intègre au sein d'une même pièce à main 41 le capteur optique du lecteur de code optique et l'antenne du lecteur électromagnétique, mais dans une variante de réalisation le capteur optique du lecteur de code optique et l'antenne du lecteur électromagnétique sont des éléments distincts. La pièce à main 41 peut être reliée à un appareil de traitement de signal 42. Par « pièce à main » on désigne un appareil ou une partie d'un appareil que l'on peut tenir en main.
A titre d'exemple de lecteur de code optique disponible commercialement on peut citer ceux de marques Leuze (BCL22) et SICK (ICR-845) qui sont des lecteurs industriels, et ceux de marque Symbole (rachetée par Motorola) et Honeywell qui sont des lecteurs manuels.
A titre d'exemple de lecteur électromagnétique disponible commercialement on peut citer le radar impulsionnel de la société Novelda (Réf. puce : NVA6100-PQ32 / Réf. Kit de développement NVA-R640) ou encore le radar FMCW de la société SiversIMA (Réf. Module : RS3400 Réf. Dev. Kit : CO1000A/00).
La lecture optique et la lecture électromagnétique peuvent s'effectuer simultanément ou successivement.
Conformément à un aspect de l'invention, pour donner au code optique 20 une signature électromagnétique unique, un ou plusieurs éléments perturbateurs sont utilisés.
Dans l'exemple des figures 3 A à 3E et 4, ce ou ces éléments perturbateurs se présentent sous la forme d'interruptions 23 disposées chacune entre au moins deux zones électriquement conductrices 24 et 25 du code optique, ces zones électriquement conductrices étant par exemple constituées, comme illustré, par un ou plusieurs motifs élémentaires du code optique qui sont électriquement reliés entre eux, par exemple des motifs formés de carrés.
Les interruptions 23 sont disposées différemment d'un code optique au suivant, de telle sorte que la différence d'agencement des interruptions modifie le comportement du code optique vis-à-vis de l'onde incidente du lecteur électromagnétique. La signature qui est détectée est ainsi différente d'un code optique à l'autre, car étroitement liée à la disposition des interruptions 23 au sein de chaque code optique.
Dans l'exemple des figures 3A à 3E, les interruptions se présentent par exemple sous la forme de fentes droites ou en L, dont la largeur est inférieure ou égale à 100 μιη, et qui s'étendent sur un ou plusieurs côtés d'un motif élémentaire, comme illustré à la figure 4.
En prenant l'exemple des figures 3 A à 3E, il est possible de dénombrer précisément l'ensemble des différentes configurations obtenues en jouant simplement sur l'introduction ou non d'une interruption 23 sous forme de fente entre deux carrés juxtaposés. Ce nombre de configurations différentes est extrêmement grand ; un rapide calcul permet d'identifier de l'ordre de 180 cotés de carrés contigus, soit de l'ordre de 2180 configurations.
Les interruptions 23 peuvent être générées lors de l'impression des motifs du code optique 20 dans le cas de l'utilisation d'une encre électriquement conductrice, en imprimant un code optique qui présente des défauts voulus constitués par les interruptions 23. Ces dernières n'affectent pas la lecture optique du code optique, étant suffisamment fines, mais en modifiant la répartition des zones conductrices au sein du code optique, affectent sa signature électromagnétique. Les largeurs des fentes n'ont pas besoin d'être importantes, il suffit que la conduction métallique ne puisse plus se faire entre deux parties métalliques contigues pour obtenir une variation mesurable de la signature électromagnétique.
La figure 5 représente des mesures de la surface équivalente radar (RCS) des codes optiques présentés aux figures 3A à 3E. Chaque code optique appartenant à une même famille présente une surface équivalente radar différente.
D'autres éléments perturbateurs que des interruptions sous forme de fentes peuvent être utilisés pour modifier la signature électromagnétique du code optique, tout en permettant à deux codes optiques ayant des signatures électromagnétiques différentes d'être lus comme codant la même information par un lecteur optique.
Par exemple, comme illustré aux figures 6A à 6C, des ponts électriquement conducteurs 26, qui n'affectent pas la lecture optique du code optique, peuvent être utilisés pour en modifier la signature électromagnétique. Ces ponts électriquement conducteurs 26 viennent par exemple partiellement se superposer aux zones conductrices du code optique, étant par exemple imprimés avec une encre qui est optiquement transparente mais électriquement conductrice. Dans ce cas, les ponts viennent électriquement en contact avec des zones conductrices du code optique mais ne modifient pas les données codées optiquement. Comme encre conductrice transparente, on peut utiliser une encre à base d'oxyde d'indium et d'étain (ITO), de nanotubes de carbone (Eikos), de nanoparticules métalliques (Ulvac), de polymères organiques (Agfa).
Dans une variante, des ponts électriquement conducteurs sont réalisés avec une encre ou un matériau électriquement conducteur qui est non transparent, mais leurs dimensions sont suffisamment faibles pour ne pas affecter la lecture optique du code.
Dans une variante, les ponts électriquement conducteurs ne viennent pas directement en contact électrique avec les zones conductrices du code optique mais s'étendent à une distance suffisamment proche de celles-ci pour que la signature électromagnétique du code optique s'en trouve affectée. Par exemple, les ponts électriquement conducteurs sont imprimés sur la face du support opposée à celle portant l'agencement codant l'information optique, de façon superposée par rapport à celui-ci. Les ponts électriquement conducteurs peuvent encore être imprimés sur le support, préalablement à l'impression des zones électriquement conductrices du code optique.
Le cas échéant, comme illustré sur les figures 9 A et 9B, les défauts qui permettent de perturber la signature électromagnétique du code optiques, afin de rendre celle-ci spécifique à l'article, ont la même répartition générale sur les codes optique des différents articles mais sont par exemple de largeur / variable d'un code optique à l'autre. On modifie ainsi la distance entre deux zones électriquement conductrices adjacentes du code optique, et en modifiant cette distance, la signature électromagnétique s'en trouve changée. La répartition des éléments perturbateurs peut varier ainsi que leurs dimensions, le cas échéant.
Le fait de jouer sur une dimension des éléments perturbateurs, par exemple la largeur de fentes, rend plus difficile la contrefaçon, car un contrefacteur devra mesurer précisément au microscope lesdites dimensions avant de pouvoir reproduire le code optique.
Le ou les éléments perturbateurs peuvent ou non participer à coder l'information optique.
On peut utiliser, pour réaliser les ponts conducteurs, une encre conductrice blanche ou réfléchissante, le cas échéant.
La ou les interruptions sont de préférence réalisées avec des dimensions suffisamment faibles pour ne pas gêner la lecture optique du code optique. Dans le cas où les interruptions sont réalisées avec des dimensions susceptibles de gêner la lecture, une encre non électriquement conductrice est avantageusement déposée au niveau des interruptions de façon à compléter les portions manquantes du code optique et reconstituer optiquement celui-ci.
La ou les interruptions peuvent être générées lors de l'impression du code optique, en calculant un fichier d'impression qui, lorsque transféré sur une imprimante, commande la réalisation du code optique avec les interruptions. En variante, le code optique est imprimé dans son intégralité sans la ou les interruptions et un traitement additionnel est effectué pour réaliser les interruptions, par exemple une ablation laser qui vient brûler localement l'encre électriquement conductrice et créer des discontinuités électriques. La plus petite dimension des éléments perturbateurs, qu'ils soient réalisés sous la forme d'interruptions ou de ponts conducteurs, est comprise par exemple entre 1 et 10 μιη.
On peut utiliser également une multitude d'éléments perturbateurs ayant un facteur forme très important, par exemple des nanofîls conducteurs. Dans ce cas, ils doivent être en grand nombre pour avoir un effet. Leur diamètre est nanométrique et leur longueur peut faire plusieurs microns.
Dans les variantes illustrées aux figures 7A et 7B, le code optique 20 comporte des zones électriquement conductrices 24 et 25 et un support 30 qui comporte des éléments électriquement conducteurs 31 dispersés en son sein pour la figure 7A, à sa surface pour la figure 7B, jouant le rôle d'éléments perturbateurs.
Par exemple, le support 30 est un substrat fibreux, de préférence du papier, et les éléments électriquement conducteurs 31 sont des fibres électriquement conductrices dispersées de préférence aléatoirement au sein de ce substrat fibreux. Ces fibres électriquement conductrices vont interagir avec les zones électriquement conductrices du code optique 20 et modifier ainsi la signature électromagnétique de celui-ci.
La forme et la concentration des éléments conducteurs permettent d'intégrer au support une nouvelle réponse électromagnétique, modifiant ainsi la réponse électromagnétique du code optique. En effet, les éléments conducteurs insérés dans le support créent des effets de couplage entre les zones conductrices du code optique.
Les éléments conducteurs apportent des effets capacitifs ou inductifs selon leur positionnement entre eux et leur positionnement par rapport aux zones conductrices du code optique. Ces effets sont fonction de la configuration des éléments électriquement conducteurs dans le support. Ainsi, deux codes optiques apparaissant comme codant la même information pour un même lecteur optique et comportant des inclusions aléatoires d'éléments électriquement conducteurs dans leur support auront des signatures électromagnétiques différentes.
Les éléments électriquement conducteurs 31 peuvent par exemple connecter deux zones électriquement conductrices 24, 25 participant au codage optique, comme l'illustre l'élément électriquement conducteur 31a de la figure 7A. Ils peuvent également être en contact les uns avec les autres au sein du support, comme le sont les éléments électriquement conducteurs 31b et 31c de la figure 7A, ou être, tel l'élément électriquement 31d, isolé électriquement dans le support.
La distribution des éléments conducteurs 31 peut être effectuée durant la production du support.
Pour la réalisation du substrat fibreux, des fibres cellulosiques utilisées pour la fabrication de documents de sécurité sont préférentiellement choisies.
Les éléments conducteurs 31 peuvent être ajoutés avant la fabrication du support ou lors de sa formation. Dans le cas d'un substrat fibreux, on peut effectuer un dépose des éléments conducteurs 31 en partie humide, ou par projection, comme divulgué dans le document WO2007/135334 Al .
Les éléments électriquement conducteurs 31 peuvent être déposés par couchage sur la surface du support 30, afin d'améliorer le contact entre les éléments électriquement conducteurs 31 et les zones électriquement conductrices 24, 25. Le support 30 peut alors être un substrat non fibreux, par exemple un substrat tel que divulgué dans le document FR2951867 Al, ou un substrat fibreux. Dans le cas d'un substrat fibreux, un prétraitement est de préférence réalisé, permettant d'obtenir un substrat non poreux présentant une surface non rugueuse et homogène. Les éléments électriquement conducteurs 31 , de préférence des fibres, ont une taille adaptée au système de couchage et aux caractéristiques de la couche. Par exemple, dans le cas d'un dépôt par lame d'air d'une couche de 10g/m2 (soit environ ΙΟμιη sec), le diamètre des fibres est inférieur à 15μιη (1.7 dtex) et leur longueur inférieure à 3mm.
De préférence les éléments conducteurs 31 sont sous forme de fibres ou de particules. Les fibres conductrices peuvent présenter des sections (circulaire, trilobée, rectangulaire par exemple) et des formes (ondulées, coudées, linéaires par exemple) différentes, des longueurs comprises de préférence entre 0,1 et 20 mm et un titre compris de préférence entre 0,8 et 30 dtex.
Par « particules » on entend des éléments de taille D50 inférieure à 0,5 mm, de préférence inférieure à 0,1 mm, qui peuvent être sous forme de feuillets, de plaquettes (« flakes »), de tubes, de sphères...
La technique divulguée par le brevet EP 2 148 954 peut être utilisée pour aider à la rétention et à la concentration des éléments conducteurs au sein du support, le cas échéant. Les éléments conducteurs du support sont de préférence introduits de 1 à 70%, de préférence entre 10 et 20%, en masse par rapport à la masse totale du support.
Les éléments conducteurs peuvent être organiques ou inorganiques, de préférence à base de carbone, de matériaux de type semi-conducteur dopés ou non (par exemple silicium), d'un métal ou présenter une inclusion ou revêtement d'un élément métallique. Le métal choisi est de préférence parmi l'acier, l'inox, le nickel, l'or, l'argent, le platine, le cuivre ou l'aluminium.
On a représenté à la figure 8 différentes étapes d'un procédé de fabrication et de lecture d'un article selon l'invention.
A une première étape 50, l'ébauche du code optique 20 relatif à une famille de produits à identifier est réalisée. Cette ébauche de code optique peut être générée informatiquement de façon conventionnelle. A l'étape 51 , un ou plusieurs éléments perturbateurs, par exemple sous forme d'interruptions ou de ponts de matière, sont générés au sein du fichier de l'ébauche du code optique, par exemple de façon aléatoire, de façon à permettre la production de plusieurs codes optiques codant la même information par lecture optique mais présentant des signatures électromagnétiques différentes.
Pour une ébauche de code optique donnée, qui code optiquement une information, il est ainsi possible de générer aléatoirement des éléments perturbateurs, ce qui va permettre de lui conférer une signature unique par la suite. Ceci est d'autant plus intéressant qu'en pratique l'information décodée par lecture optique est identique pour toute une même famille de produits. Avec l'ajout des éléments perturbateurs, il est possible de tracer chaque produit de manière unitaire au sein de cette famille.
A l'étape 52, la signature électromagnétique du code optique est lue et mémorisée comme référence. Cette signature de référence peut être associée à d'autres informations relatives à l'article associé au code optique, comme par exemple sa date de fabrication, son numéro de lot, le lieu de production...
Ces autres informations sont par exemple stockées dans une base de données auxquelles il est possible d'accéder grâce à une information liée de façon bij écrive à la signature électromagnétique.
Alternativement, ces autres informations avec éventuellement la signature électromagnétique peuvent être enregistrées dans un autre code présent sur l'article. Ainsi, il est possible, sans accès à une base de données, de réaliser un suivi de l'article mais aussi d'authentifier l'article par comparaison d'information relatives à la signature électromagnétique avec des informations relatives à l'autre code présent sur l'article, cet autre code présent sur l'article pouvant prendre la forme d'un code optique, par exemple un code à barres ou un code alphanumérique.
Ultérieurement, le code optique peut être lu à l'étape 53 et la signature électromagnétique également, à l'étape 54. Cette signature permet, en étant comparée à des signatures électromagnétiques de référence, de remonter aux données répertoriées dans la base de données comme étant associées à l'article porteur du code optique et de l'authentifier.
D'une façon générale, l'article peut comporter un ou plusieurs éléments de sécurité supplémentaires tels que définis ci-après.
Parmi les éléments de sécurité supplémentaires, certains sont détectables à l'œil, en lumière du jour ou en lumière artificielle, sans utilisation d'un appareil particulier.
Ces éléments de sécurité comportent par exemple des fibres ou planchettes colorées, des fils imprimés ou métallisés totalement ou partiellement. Ces éléments de sécurité sont dits de premier niveau.
D'autres types d'éléments de sécurité supplémentaires sont détectables seulement à l'aide d'un appareil relativement simple, tel qu'une lampe émettant dans l'ultraviolet (UV) ou l'infrarouge (IR). Ces éléments de sécurité comportent par exemple des fibres, des planchettes, des bandes, des fils ou des particules. Ces éléments de sécurité peuvent être visibles à l'œil nu ou non, étant par exemple luminescents sous un éclairage d'une lampe de Wood émettant dans une longueur d'onde de 365 nm. Ces éléments de sécurité sont dits de deuxième niveau.
D'autres types d'éléments de sécurité supplémentaires nécessitent pour leur détection un appareil de détection plus sophistiqué. Ces éléments de sécurité sont par exemple capables de générer un signal spécifique lorsqu'ils sont soumis, de manière simultanée ou non, à une ou plusieurs sources d'excitation extérieure. La détection automatique du signal permet d'authentifier, le cas échéant, le document. Ces éléments de sécurité comportent par exemple des traceurs se présentant sous la forme de matières actives, de particules ou de fibres, capables de générer un signal spécifique lorsque ces traceurs sont soumis à une excitation optronique, électrique, magnétique ou électromagnétique. Ces éléments de sécurité sont dits de troisième niveau. Le ou les éléments de sécurité supplémentaires présents au sein de l'article notamment lorsque celui-ci constitue un document, peuvent présenter des caractéristiques de sécurité de premier, de deuxième ou de troisième niveau.
Les ponts conducteurs peuvent être remplacés par des ponts « diélectriques » de constante diélectrique plus au moins grande de façon à créer un effet capacitif plus ou moins important et changer la réponse électromagnétique du code optique. Les ponts peuvent également avoir des propriétés magnétiques, le cas échéant.
Les éléments conducteurs du support peuvent être de la même manière remplacés par des éléments « diélectriques » de constante diélectrique plus au moins grande de façon à créer un effet capacitif plus ou moins important et changer la réponse électromagnétique du code optique. Les éléments conducteurs peuvent également avoir des propriétés magnétiques.
On peut utiliser des encres conductrices ayant des conductivités différentes pour imprimer le code optique et en fonction de la répartition des encres obtenir des signatures électromagnétiques différentes.
On peut également utiliser des encres magnétiques.
L'expression « comportant un » doit être comprise comme étant synonyme de « comportant au moins un », sauf si le contraire est spécifié.

Claims

REVENDICATIONS
1. Ensemble d'au moins deux articles, notamment des documents, comportant chacun un code optique (20), notamment un code à barres, qui n'est pas relié ni couplé à une puce électronique éventuelle portée par l'article, les codes optiques (20) apparaissant comme codant la même information pour un même lecteur optique de code optique, mais ayant des signatures électromagnétiques respectives différentes, ces signatures étant propres à chacun des articles.
2. Ensemble selon la revendication 1 , le code optique (20) de chaque article étant réalisé au moins partiellement dans un matériau électriquement conducteur, de préférence une encre électriquement conductrice.
3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, chaque article comportant un ou plusieurs éléments perturbateurs (23 ; 26 ; 31) n'affectant pas l'information décodée par lecture optique du code optique (20) mais interagissant sur le plan électromagnétique avec au moins une portion électriquement conductrice du code optique (20) et étant disposé(s) différemment d'un code optique à l'autre, de façon à conférer aux codes optiques des signatures électromagnétiques propres liées à ce ou ces éléments perturbateurs
4. Ensemble selon la revendication 3, une dimension au moins des éléments perturbateurs variant d'un code optique à l'autre, notamment la largeur ( ).
5. Ensemble selon la revendication 3 ou 4, la position d'au moins un des éléments perturbateurs variant d'un code optique à l'autre.
6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, les codes optiques (20) présentant des zones électriquement conductrices disposées différemment d'un code optique à l'autre.
7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, l'un au moins des articles comportant une ou plusieurs interruptions (23) du code optique (20), s'étendant de préférence entre au moins deux zones électriquement conductrices (24 ; 25) du code optique (20), l'interruption (23) étant de préférence de largeur submillimétrique, de préférence encore de largeur ( ) inférieure ou égale à 100 μιη.
8. Ensemble selon la revendication 7, la ou les interruptions (23) n'affectant pas l'information décodée par lecture optique du code optique (20).
9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'un au moins des articles comportant un ou plusieurs ponts électriquement conducteurs (26) se superposant aux parties du code optique (20) codant l'information lisible par le lecteur optique, ce ou ces ponts étant disposé(s) différemment d'un code optique à l'autre, de préférence le ou les ponts conducteurs se superposant à des zones conductrices du code optique, et de préférence encore reliant des zones conductrices du code optique.
10. Ensemble selon la revendication 9, l'emplacement et/ou l'épaisseur du ou des ponts électriquement conducteurs (26) étant différent(e)(s) d'un article à l'autre et conférant à chacun des codes optiques (20) une signature électromagnétique unique.
11. Ensemble selon l'une des revendications 9 et 10, sans rattachement à la revendication 3, le ou les ponts électriquement conducteurs (26) définissant au moins partiellement l'information décodée par lecture optique du code optique (20).
12. Ensemble selon l'une des revendications 9 et 10, le ou les ponts électriquement conducteurs (26) ne définissant aucunement l'information décodée par lecture optique du code optique (20).
13. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, chaque code optique (20) comportant des bandes réalisées au moins partiellement dans un matériau électriquement conducteur et au moins une interruption étant disposée sur au moins une bande et/ou chaque code optique (20) étant matriciel, comportant un motif élémentaire qui se répète dans deux directions perpendiculaires, à intervalles multiples d'un entier non nul, l'interruption (23) étant située au niveau d'un motif élémentaire, la plus petite dimension de l'interruption étant inférieure à la plus petite dimension du motif élémentaire (21), le motif élémentaire étant de préférence un carré.
14. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, chaque code optique (20) comportant un support (30) qui contient des éléments électriquement conducteurs (31) dispersés dans le support (30), de préférence de façon aléatoire.
15. Ensemble selon la revendication précédente, le support (30) étant un substrat polymérique ou fibreux.
16. Ensemble selon la revendication 14 ou 15, les éléments électriquement conducteurs (31) comportant des fibres électriquement conductrices, le support (30) étant de préférence fibreux.
17. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, chaque code optique (20) comportant un matériau thermochrome couplé thermiquement à une région du code optique susceptible de s'échauffer lorsque soumise à un rayonnement électromagnétique, notamment servant à la lecture de la signature électromagnétique, de telle sorte qu'une lecture de la signature électromagnétique du code optique (20) entraîne une élévation de température de celui-ci et une modification de l'aspect de l'élément thermochromique, le matériau thermochrome étant de préférence choisi parmi les pigments organiques, inorganiques, les leuco-colorants ou les cristaux liquides.
18. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, chaque code optique (20) comportant au moins un matériau électrochrome couplé électriquement à une région du code optique soumise à l'apparition d'un champ électrique lorsque le code optique est exposé à un rayonnement électromagnétique, notamment servant à la lecture de la signature électromagnétique, de telle sorte qu'une lecture de la signature électromagnétique du code optique (20) entraîne une modification de l'aspect de l'élément électrochromique sous l'influence du champ électrique circulant dans le code optique (20).
19. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, chaque code optique (20) comportant au moins un matériau dont la forme varie avec la température de manière réversible, de telle sorte que la signature électromagnétique change avec la température.
20. Procédé d'identification et/ou d'authentification ou de traçabilité d'un article d'un ensemble tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 19, comportant :
- la lecture optique du code optique (20),
- la lecture d'une signature électromagnétique du code optique (20).
21. Procédé selon la revendication 20, dans lequel la signature électromagnétique est comparée à une signature de référence.
22. Procédé de fabrication d'un article, notamment d'un ensemble tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 19, dans lequel :
- on génère une ébauche de code optique (20) relative à l'article, codant une information lisible par le lecteur optique, on génère au moins une modification de l'ébauche du code optique (20) qui, sans affecter la lecture de l'information décodée par lecture optique du code optique (20), modifie sa signature électromagnétique.
23. Procédé de traçabilité d'un article, notamment d'un ensemble tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 19, dans lequel on effectue une lecture optique du code optique (20) et une lecture électromagnétique du code optique (20) et l'on enregistre une information représentative de la signature électromagnétique du code optique (20) et/ou l'on enregistre l'information lue par le lecteur optique, l'information représentative de la signature électromagnétique étant de préférence enregistrée en correspondance avec l'information lue par le lecteur optique.
24. Dispositif d'identification et/ou d'authentifîcation ou de traçabilité d'un article, notamment d'un ensemble tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 19, comportant :
- un lecteur optique de code optique (20) codant une information lisible par le lecteur optique,
- un lecteur électromagnétique d'une signature électromagnétique du code optique (20),
- des moyens permettant de comparer une information résultant de la lecture électromagnétique du code optique (20) avec une information de référence.
25. Article comportant un code optique (20), notamment un code à barres réalisé au moins partiellement dans un matériau électriquement conducteur, notamment pour constituer un ensemble tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 19, ce code optique présentant une signature électromagnétique et n'étant pas couplé ou relié directement ni indirectement à une puce électronique portée par l'article, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un élément perturbateur (23 ; 26 ; 31) n'affectant pas l'information décodée par lecture optique du code optique (20) mais interagissant sur le plan électromagnétique avec au moins une portion électriquement conductrice du code optique (20) qui participe au codage de l'information lue optiquement, de façon à conférer à celui-ci une signature électromagnétique liée à cet élément perturbateur, l'élément perturbateur étant de préférence une interruption (23) d'une portion électriquement conductrice du code optique (20), un pont électriquement conducteur (26) et/ou un élément électriquement conducteur (31) dispersé dans ou sur un support (30) du code optique (20).
26. Article selon la revendication 25, l'interruption (23) se présentant sous la forme d'une fente de largeur inférieure à 100 μιη, le code optique (20) étant de préférence un code à barres 2D.
27. Article selon la revendication 25 ou 26, le ou les éléments perturbateurs étant un ou plusieurs éléments électriquement conducteur(s) (31) dispersé(s) dans un substrat polymérique ou fibreux.
28. Article selon l'une quelconque des revendications 25 à 27, le code optique (20) comportant au moins un matériau dont la forme varie avec la température de manière réversible.
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