CN101999127B - 用于识别标签或被适配为有待识别的物品的读取装置、相关方法及系统 - Google Patents

Abstract

在此披露了用于识别标签或者被适配为有待识别的物品的一种读取装置。该读取装置包括：一个第一读取元件，该第一读取元件用于读取位于该标签或该被适配为有待识别的物品中的一个第一组的识别特征，其中该第一读取元件是一个磁光读取元件；以及一个第二读取元件，该第二读取元件用于读取位于该标签或该被适配为有待识别的物品中的一个第二组的识别特征；其中该读取装置被配置为使得从读取的第一组的识别特征中生成的一种第一信号以及通过读取该第二组的识别特征生成的一种第二信号被独立地用于导出用于识别该标签或物品的一个第一签名和一个第二签名。

Description

用于识别标签或被适配为有待识别的物品的读取装置、相关方法及系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年2月19日提交的美国临时申请号61/029,597的优先权的权益，该申请的内容为了所有的目的通过引用全文结合在此。

技术领域

本发明的多个实施方案涉及读取装置的领域。通过举例，本发明的多个实施方案涉及用于识别一个标签或一个有待识别的物品的一种读取装置、相关方法及系统。

背景技术

近来，将磁场用于识别的目的已经是非常广泛并且极为重要的。这可以在大量的利用磁性图案或磁性颗粒作为它们的识别手段的安全物品中看出。一些实例包括典型地使用磁性墨或磁条来存储加密的安全信息的安全文件，如支票、信用卡或票据。其他实例包括使用磁性颗粒来生成一种随机排列用作磁性指纹的防伪标签。此外，作为磁性安全特征，磁性条形码与磁性图案也正在获得普及。

将磁场用于识别是受欢迎的，因为它是能够快速并且可靠读取的不可视识别的一种负担得起的形式。此外，使用磁场的识别标签通常不需要任何额外的功率来运行，因为磁场是这些磁性材料的一种固有特征。

然而，在安全特征领域中用于检测磁场的手段是非常有限的。大多数磁性的安全物品，尤其是安全卡和文件，通常采用一种检测手段，它涉及将这些物品的磁性面在一个槽缝中滑动来获取一个磁信号。尽管如此，增强的安全性常常要求磁场信号的分辨率达到一个高的水准。这鼓励了对于用户具有改进的可用性的新的高分辨率的的检测手段的开发。

高分辨率检测方法的一个实例是一种磁光检测。在磁光盘(例如Sony公司的“MiniDiscs”)和类似的数据存储装置的情况下，磁光检测是通过使偏振光从数字视频盘(DVD)内部的反射表面返回而实现的。由于在该反射表面处或其附近存在一个磁场，反射光的偏振被改变(通常偏振的这种旋转是由于磁光克尔效应)。通过测量偏振中的改变，检测器能够得到在反射表面处的磁场强度的一个度量。该系统对DVD运行良好，这是由于它们的形状因素(例如，它们是非常光滑并且平坦的)，以及事实上它们通常不会经受恶劣环境。然而，安全标牌和标记在它们的使用寿命的过程中可能遭受严重的擦伤以及其他严酷的情况。因此，对于安全标牌和标记来说，使用要求被读取的基片(例如，该标牌)包含镜面式最终处理的反射表面的一种读取方法并不总是实用的。

幸运的是，存在一种替代性磁光检测方法。这里的反射表面是该读取装置本身的一部分，并且光线内部地反射到该读取装置自身。该读取装置的反射表面与被读取的基片进行紧密接触，这样，来自基片的磁场可以影响该装置内的材料或光线。这意味着被读取的基片不受必须有一个平坦的镜面表面的约束。其他的检测方法涉及大磁阻(GMR)的使用，例如，通量集中器。

已经由许多集团开发了内部反射的磁光读取器，它们用于存储装置的领域，但是为了识别的目的对它们的使用是非常有限的。下面详细说明磁光读取器的一些实例。

美国专利号3,512,866披露了一种磁光手持式观察器。这种手持式观察器专门针对一种装置，该装置被构造为利用磁光原理来运转从而提供磁媒质(如一个磁带)中的磁状态的一种视觉展现。该手持式观察器利用克尔和法拉第磁光效应来提供视觉展现。克尔磁光效应使得从一个磁性表面反射的光束的光线偏振的主方向产生一种旋转。法拉第磁光效应使得穿过一个磁媒质的光束的光线偏振的主方向产生一种旋转。这种磁光手持式观察器利用克尔和法拉第磁光效应的组合来提供光束的光线旋转的最大幅度。

美国专利号5,742,036披露了利用磁光成像技术来标记、捕获以及解码机器可读矩阵符号的方法。该专利涉及通过添加可磁化材料来增强在基片材料上的机器可读矩阵符号的标记，并且然后，在一个后来时间，借助于该矩阵符号标记相关联的磁特性使用一个磁光读取装置来读取该标记。然而，该专利中所述的方法主要处理或其他的通过沉淀一种粘性磁化合物形成的机器可读矩阵符号的检测。此外，该专利说明了一种磁防伪符号的检测，但是它没有考虑在非符号应用中的使用磁光装置；例如，用于分散的磁性颗粒的固有随机性的成像。换言之，该专利中的磁光读取器识别用磁性颗粒写成的符号但是并不读取单个的颗粒，并且它考虑了它们在一个固定区域中的随机位置，这样该区域具有一个不可重复的高分辨率图案。

美国专利号5,920,538披露了一种用于读取被存储的数据的磁光读出方法、一种磁光读出头及其制作方法。该专利说明了一种磁光读出头，它与具有一个波长的照明光源一起使用来读取磁性存储的数据。这种磁光读出头包括：一个光学透明基片，该基片具有被适配为面对磁存储媒质的一个表面；一个光学透明的法拉第效应旋转器，该法拉第效应旋转器具有配置在所述基片的所述表面上的一个法拉第系数Θ_F，并且具有被适配为面对所述磁存储媒质的一个法拉第效应旋转器表面；以及一个光反射性克尔效应旋转器，该克尔效应旋转器具有配置在所述法拉第旋转器表面上的一个克尔系数Θ_K，其中Θ_K和Θ_F在所述照明光的所述波长处具有一个相同的运算符号。

在防伪技术领域，还发现使用多种技术的组合用于增强的保护是极为有利的，例如，读取磁数据及光数据二者。光和磁传感器相结合的一些实例如以下所示。

美国专利号3,612,835披露了一种光和磁结合的传感器，该传感器用于感测一个物品的光性质及磁特性二者，该物品例如是一张纸币或者具备有待测试或读取的可见的及磁性的标记的其他文件、一个信息承载媒质(如一个有待读取的数据记录带)、或者诸如此类。该传感器包括一个磁感测头，该磁感测头具有一个透明间隙，该透明间隙将该头的磁芯的两极隔离开；以及一个光电元件，该光电元件被置于该头中与该间隙对齐。在该头之外，该物品的一侧接触或者紧密地靠近该间隙处的这些磁极，并且用一个光源照射该物品，这样该物品的磁特性及光性质二者可以在该物品与传感器的相对运动过程中同时被检测。

美国专利号3,876,981披露了一种字符辨识系统以及用于辨识用磁墨印刷的字符的方法，其中通过利用磁传感器和光传感器二者来感测这些字符而增强了辨识。在该辨识阶段中或者在其之前，将从该磁传感器的输出信号导出的至少一个信号与从该光传感器的输出信号导出的至少一个信号相结合。

美国专利号6,745,942披露了一种磁性符号读取器，该读取器具有一个外壳，该外壳包含一个偏振光源，该光源通过一个磁光传感器将光指引到一个反射器上，该反射器将光通过该磁光传感器反射回来，并且然后通过至少一个分析器并且进入至少一个相机。当一个处理器与可能的一个第二相机连接时，一个取景器允许用户监视在该磁光传感器上的图像(如一个取景器式相机中所看)，这样，当检测到一个图像时，来自相机的图像可以由一个处理器进行处理，以便向一个外部源输出与该符号相关联的信息。该分析器和偏振光源提供了由该传感器检测到的这些图像的对比度。位于该磁光传感器周围的一个偏压或擦除线圈可以增强或擦除在该传感器上的图像。

磁可读识别的早期使用之一可以在美国专利号3,755,730中找到。美国专利号3,755,730披露了一种具有多个可磁化的识别戳的工具、器具或者器械，这些戳被一个不透明的保护层(如涂料)所隐藏。这些戳可以通过使用一个磁读取器来读取。

在PCT公开号WO 2004/013735中揭露了另一个实例。该公开文件披露了一种提供有待应用于商品的材料标记的系统及其相关联的方法。在一个实施方案中，以一种预定的图案来施用磁材性料。在跨越该结构化的图案的一个方向上磁材性料的积累可以提供一个自动地可感测的值。磁可读材料可以提供为一个预定的可重复的图案，其中该磁材性料被施用在一个表面上，该表面具有的分辨率至少在每英寸10,000至100个点的范围内。

以下说明了另外的关于在文件和制造物品上的可重复的磁性图案的现有技术：

美国专利号3,878,367披露了一种安全文件，该安全文件具有一个磁记录层，该磁记录层包含均匀分布的具有磁各向异性的可磁化材料，其中该材料在多个被选定的位置上相对一个参考位置是不同地实体性地对齐的，以提供一种磁性可检测的永久性固定的信息图案，如用于验证文件的一种编码图案。

美国专利号4,081,132披露了一种安全文件，该安全文件具有一个载体和两层可磁化材料，一层覆盖另一层，该载体与这两个层都粘合在一起。一个层是用于记录信息，而另一个层具有一种可以被检查以用于验证目的的磁结构。该专利披露了制作该结构化的层的一种优选方法是该信息层上在来自于的一个记录的磁场的影响下将可磁化材料沉积以便形成该层，该层具有该结构的形式。当已经形成该结构化的层时，该记录被擦除。该安全文件可以是信用卡、纸币或其他有价值的纸件。

美国专利号3,803,634披露了用于磁印刷的一种装置及方法，其中在一个主磁媒质的底板中形成了一个或多个孔用于磁性图案印刷，并且一个或多个磁化元件(示例性地由永磁体形成)被置于这些齿孔中，其中它们的端面从底板的表面上突出一个小的距离。用于复制的一个从动磁媒质的一个磁薄膜的表面与这些磁化元件的端面紧密接触，并且一个外部磁场被印记在这些接触的部分上。通过安排这些磁化元件的或者通过所述磁化元件关于该用于复制的从动磁媒质的相对运动形成所期望的磁性图案；其结果是，所述磁性图案被复制在从动磁媒质的磁薄膜上。

美国专利号4,183,989披露了一种安全纸件，该安全纸件包含一种安全装置，例如条、线或画板，其上具有至少两个机器可验证的安全特征，其中一个是一种磁材性料，该磁材性料可以用一个预先确定的图案被磁编码或印刷在该装置上，而其中第二个是一种发光材料、一种X射线吸收剂或一种金属。在一个装置上供给几个特征提供了文件安全性的大的提高。

美国专利号3,701,165披露了被形成为带有标记或缝线的外衣，这些标记或缝线携带一种可以被磁检测装置检测的物质。当在制作外衣的过程中检测到该外衣部分上的磁化物质时，响应于检测到该线迹而驱动后续的衣服制作步骤。

美国专利号4,180,207披露了通过将一个本体牢固地附装在一个支持物上来生成一种安全文件，该本体包括一种安全特征并且具有一种形状，该形状将信息传送到眼睛里。例如，该本体是一个可磁化材料的层，该可磁化材料层具有字母、数字以及诸如此类的孔径。该文件可以被磁检查装置与光检查装置检查，以便交叉核对并没有做出改变。该专利还说明了制作安全文件及检查装置的方法。该安全特征可以是固定在该材料中的磁各向异性的一种图案。

美国专利号3,755,730披露了一种具有多个可磁化识别戳的工具、器具或者器械，这些戳被一个不透明的保护层(如涂料)所隐藏。这些戳可以使用一个磁读取器来读取。

在创建优选的防伪磁性指纹中，磁性颗粒需要以一种特定的方式排列以给出可区分的信号。在美国专利申请号20060081151中披露了一种方法。该专利申请披露了一种使用糊剂用于印刷的方法及装置，该糊剂例如是墨(如在凹版印刷中所使用的那些)，其中该墨包括一些特殊的薄片，例如薄膜状光学可变薄片，或衍射薄片。该专利申请还披露了一种具有能源的装置，该能源例如一个热源，该能源用于在墨内的薄片排列过程中暂时降低墨的粘度。

还可以在美国专利号7,047,883中找到一种类似的方法。美国专利号7,047,883披露了一种装置及多种相关的方法来排列一个载体(如一种墨载体或一种涂料载体)中的多个磁性薄片，以便在一个高速、线性的印刷操作中创建光学可变的图像。图像可以在高价值的文件(如银行票据)上提供安全特征。在线性印刷操作中，利用磁体将墨中的磁性薄片排齐。磁颜料薄片的选定的朝向可以多种虚幻的光学效应，它们对于装饰或安全的应用是有用的。

然而，对用于识别标签或被适配为有待识别的物品的一种读取装置、系统及方法仍然存在一种需要，该装置、系统及方法提供验证的足够的安全性，即，在其中识别的可靠性是足够高的。

本发明的一个目的是提供这样一种读取装置、系统及方法。这个目的以及其他的目的是由对应的独立权利要求所限定的读取装置、方法及系统所解决的。

发明内容

在本发明的一个第一实施方案中，提供了用于识别一个标签或被适配为有待识别的物品的一种读取装置。该读取装置包括：一个第一读取元件，该第一读取元件用于读取位于该标签或该被适配为有待识别的物品中的一个第一组的识别特征，其中该第一读取元件是一个磁光读取元件；以及一个第二读取元件，该第二读取元件用于读取位于该标签或该被适配为有待识别的物品中的一个第二组的识别特征。注意，此处当介词“中”或“上”被用于说明识别特征相对标签或物品的位置时，还考虑了另一个介词的使用(例如，“在一个标签中”也应该被认为是“在一个标签上”，并且反之亦然。)该读取装置被配置为使得从读取的第一组的识别特征中生成的一种第一信号以及通过读取该第二组的识别特征生成的一种第二信号被独立地用于导出用于识别该标签或物品的一个第一签名和一个第二签名。

在一个实施方案中，被用于该磁光读取的光是在该磁光读取元件中内部地反射的。

在另一个实施方案中，该磁光读取元件包括至少一个光处理单元以及至少一个磁光基片。该至少一个光处理单元包括多个部件，这些部件包括：至少一个光学检测器、至少一个透镜、至少一个偏光器、以及至少一个光源。该磁光基片可以包括一个光学透明(基底)基片、一个第一涂敷层(如一个磁光薄膜)以及一个第二涂敷层(例如，反射层)。该光学透明(基底)基片、该第一涂敷层以及该第二涂敷层可以是以一种层安排的形式，下文中也讨论了这种形式。该磁光基片以及该层安排可以进一步包括一个保护层。该磁光基片包括至少一个开口，该开口用于对该标签或该被适配为有待识别的物品上的一个第三组的识别特征的一种直接的光学读取。

在另一个实施方案中，该光处理单元以及该磁光基片中的多个部件可以具有彼此相对的一种固定的空间关系。

在另一个实施方案中，该第二读取元件是选自下组，其组成为：条形码扫描器、射频识别标签读取器、字符辨识读取器、光学图像捕获系统、高斯计、磁强计、荧光计、剩磁计、以及发送接收器。

在另一个实施方案中，该第一读取元件包括一个接合元件，该接合元件用于将该磁光基片定位于该第一组的识别特征的一个区域上。该接合元件实质上包围了该磁光基片。该接合元件在形状上于该标签或物品中的一个接合轨道是实质上互补的，从而形成一种互锁装置。该接合元件可以被形成为一个腔或一个凹陷，并且该凹陷具有的高度为至少大约50微米、至少大约150微米、至少大约200微米、或至少250微米。该接合元件还可以被形成为一个突起。该突起具有的高度为至少大约50微米、至少大约150微米、至少大约200微米、或至少250微米。该接合元件在截面上具有一个圆形的形状或一个多边形截面形状。

在另一个实施方案中，至少该第一读取元件被适配为当与该标签或有待识别的物品相接触时与该标签或有待识别的物品相符合。该第一读取元件可以包括一个构造元件，当使该第一读取元件与该标签或有待识别的物品相接触时，该构造元件协助至少该第一读取元件与该标签或有待识别的物品相符合。该构造元件可以包括至少一个成员，如弹簧、海绵、抽吸系统、液压系统、或气压系统。该构造元件被适配为在读取过程中将至少该第一读取元件推在有待读取的一个区域上。该构造元件还可以被适配为如果该读取装置被掉落在或者碰到一个硬的表面上时保护该第一读取元件的表面不被损坏。该构造元件还可以被设计为如果该第一读取元件被推动时允许该第一读取元件下沉到该接合元件的水平以下。该第一读取元件在不使用时被容纳在该接合元件的水平以下，但是当它与该标签或有待读取的物品接合时，该接合元件被定位为将该第一读取元件推到有待读取的区域的表面上。至少该第一读取元件在被置于同该标签或有待识别的物品相接触时是与该接合元件有距离的，从而允许该第一读取元件与该标签或有待识别的物品相符合。

在本发明的一个第二实施方案中，提供了用于识别一个标签或被适配为有待识别的物品的一种读取装置。该读取装置包括一个第一读取元件，该第一读取元件用于读取位于该标签或该被适配为有待识别的物品中一个第一组的识别特征，其中该第一读取元件是一个磁光读取元件，其中该第一读取元件被适配为当与该标签或该被适配为有待识别的物品进行接触时，该第一读取元件与该标签或该被适配为有待识别的物品相符合。注意，此处当使用术语“磁光读取元件”时，所有形式的磁光读取元件都被考虑在内，特别是那些被配置为使得被分析用以确定磁场特征的光是在读取装置之中内部地反射的磁光读取元件(美国专利号5,920,538中披露的配置提供了这样一种配置的实例)。

在一个实施方案中，该读取装置进一步包括一个第二读取元件，该第二读取元件用于读取位于该标签或该被适配为有待识别的物品中的一个第二组的识别特征。该读取装置被配置为使得从读取的第一组的识别特征中生成的一种第一信号以及通过读取该第二组的识别特征生成的一种第二信号被独立地用于导出用于识别该标签或物品的一个第一签名和一个第二签名。被用于该磁光读取的光是在该磁光读取元件中内部地反射的。

在另一个实施方案中，该磁光读取元件包括至少一个光处理单元以及至少一个磁光基片。该至少一个光处理单元可以包括多个部件，其中这些部件包括：至少一个光学检测器、至少一个透镜、至少一个偏光器、以及至少一个光源。可任选地，该光学处理单元还可以包括至少一个分束器。该磁光基片包括一个光学透明(基底)基片、一个第一涂敷层(例如，一个磁光薄膜)以及一个第二涂敷层(例如，一个反射层)。可以使该光学透明(基底)基片、该第一涂敷层以及该第二涂敷层形成为一种层安排。该磁光基片可以进一步包括一个保护层。该磁光基片包括至少一个开口，该开口用于对一个标签或一个被适配为有待识别的物品上的多个识别特征和/或多个对齐标记的一种直接的光学读取。在这种情况下，注意到此处说明的每个磁光基底可以包括可任选地形成为一种层安排的一个光学透明基片、一个第一涂敷层以及一个第二涂敷层。

在另一个实施方案中，该光处理单元以及该磁光基片中的多个部件彼此相对具有一种固定的空间关系。在该光学透明的基片的情况下，如本申请中所说明的一个磁光基片的第一涂敷层与第二涂敷层被形成为一种层安排，这个层安排以及该光处理单元中的这些部件可以彼此相对具有一种固定的空间关系。

在另一个实施方案中，该第二读取元件是选自下组，其组成为：条形码扫描器、射频识别标签读取器、字符辨识读取器、光学图像捕获系统、高斯计、磁强计、荧光计、剩磁计以及发送接收器。

在另一个实施方案中，该第一读取元件包括一个接合元件，该接合元件用于将该磁光基片定位于该第一组的识别特征的一个区域上。该接合元件实质上包围了该磁光基片。该接合元件在形状上与该标签或物品中的一个接合轨道是实质上互补的，从而形成一种互锁装置。该接合元件可以被形成为一个腔或一个凹陷，并且该凹陷具有的高度为至少大约50微米、至少大约150微米、至少大约200微米、或至少250微米。该接合元件也可以被形成为一个突起。该突起具有的高度为至少大约50微米、至少大约150微米、至少大约200微米、或至少250微米。该接合元件在截面上具有一个圆形的形状或一个多边形截面形状。

在另一个实施方案中，该第一读取元件包括一个构造元件，当使该第一读取元件与该标签或有待识别的物品相接触时，该构造元件协助至少该第一读取元件与该标签或有待识别的物品相符合。该构造元件包括至少一个弹簧、海绵、抽吸系统、液压系统、或气压系统。该构造元件在读取过程中将至少该第一读取元件推在有待读取的一个区域上。该构造元件被适配为如果该读取装置被掉落在或者碰到一个硬的表面上时保护该第一读取元件的表面不被损坏。该构造元件被设计为如果该第一读取元件被推动时允许该第一读取元件下沉到该接合元件的水平以下。该第一读取元件在不使用时被容纳在该接合元件的水平以下，但是当它与该标签或有待读取的物品接合时，该接合元件被定位为将该第一读取元件推到有待读取的区域的表面上。至少该第一读取元件在被置于同该标签或有待识别的物品相接触时是与该接合元件有距离的，从而允许该第一读取元件与该标签或有待识别的物品相符合。

在本发明的一个第三实施方案中，提供了用于识别一个标签或被适配为有待识别的物品的一种读取装置。该读取装置包括一个第一读取元件，该第一读取元件用于读取位于该标签或该被适配为有待识别的物品中的一个第一组的识别特征，其中该第一读取元件是一个磁光读取元件，该磁光读取元件包括至少一个光处理单元以及至少一个磁光基片。该第一读取元件包括一个接合元件，该接合元件用于将该第一读取元件定位于该第一组的识别特征的一个区域上，其中该接合元件实质上包围了该第一读取元件，并且该接合元件在形状上与该标签或被适配为有待识别的物品中的一个接合轨道是实质上互补的，从而形成一种互锁装置。该接合元件被形成为一个凹陷或突起。

在本发明的一个第四实施方案中，提供了用于识别一个标签或被适配为有待识别的物品的一种读取装置。该读取装置包括一个读取元件，该读取元件用于读取位于该标签或该被适配为有待识别的物品中的磁性特征及光学特征。该读取元件进一步包括至少一个光处理单元以及至少一个磁光基片。该读取元件进一步包括至少一个开口，该开口用于对该标签或该被适配为有待识别的物品上的多个光学特征和/或多个对齐标记的一种直接的光学读取。

在该读取装置的一个实施方案中，该至少一个光处理单元包括多个部件，其中这些部件包括：至少一个光学检测器、至少一个透镜、至少一个偏光器、以及至少一个光源。

这种读取装置的磁光基片可以包括一个光学透明基片、一个第一涂敷层以及一个第二涂敷层。该第一涂敷层可以是一个磁光薄膜或多个薄膜，而该第二涂敷层可以是一个反射层。该磁光基片可以进一步包括一个保护层(与上述披露相一致)，该光学透明基片、该第一涂敷层以及该第二涂敷层可以被提供为一种层安排。

在该读取装置的一个实施方案中，该光处理单元以及该磁光基片中的多个部件可以彼此相对具有一种固定的空间关系。在该光学透明磁光基片、一个第一涂敷层以及一个第二涂敷层的一种层安排的情况下，该层安排可以相对该光处理单元的其他部件中的一个或多个具有一种固定的空间关系。

在另一个实施方案中，该读取元件的至少一个开口允许该光学检测器在同一个图像内获取磁信息和光信息二者。该读取元件的光学检测器可以是任何适当的成像单元，包括但不限于一个CMOS芯片或一个CCD芯片。

在该读取装置的一个实施方案中，在该磁光基片中形成了至少一个开口，该开口允许对在该标签或该被适配为有待识别的物品上的多个光学特征和/或对齐标记的直接的光学读取。该至少一个开口可以通过形成该磁光基片的一个或多个涂敷层的图案来形成。

在另一个实施方案中，通过邻近该磁光基片的该读取元件的一个光学透明部分形成了该至少一个开口，该开口允许对在该标签或该被适配为有待识别的物品上的多个光学特征和/或对齐标记的直接的光学读取。

在本发明的一个第五实施方案中，提供了用于识别一个标签或被适配为有待识别的物品的一种方法。该方法包括利用一个读取元件读取多个磁性特征及多个光学特征二者。该读取元件包括至少一个光处理单元和至少一个磁光基片；并且该读取元件进一步包括至少一个开口，该开口用于对该标签或该被适配为有待识别的物品上的所述多个光学特征的直接的光学读取。

在该方法的一个实施方案中，这些磁性特征包括位于该标签或该有待识别物品中的一个第一组的识别特征。

在另一个实施方案中，该方法包括通过位于该标签或该有待识别的物品中的该第一组的识别特征生成一个信号。在这种方法中使用的该第一组的识别特征可以包括多个磁性的或者可磁化的颗粒的一种无序安排，这些颗粒被包括在该标签或物品的一个识别层中。这些磁性的或者可磁化的颗粒的无序安排可以包括多个随机分布的磁性的或者可磁化的颗粒。这些磁性颗粒可以包括在此所披露以及参照本发明的其他实施方案所解释的任意高矫顽性材料或任意亚铁磁性材料、反铁磁性材料、铁磁性材料、或在一种连续材料中具有变化的磁特性的多个域(包括引起可变磁特性的多个空隙)、以及它们的多种组合。

在该第五实施方案的方法的一个实施方案中，这些被读取的光学特征是多个对齐标记和/或一个第二组的识别特征。

在另一个实施方案中，这些对齐标记可以被用于确定相对于一个参考读取对该第一组的识别特征的该读取的方向和位置，该参考读取用于获得位于该标签或该有待识别的物品中的该第一组的识别特征的一个参考签名。

在另一个实施方案中，来自这些磁性特征和光学特征二者中的信息是从由一个光学检测器捕获的同一个图像中获取的。在该方法中使用的该光学检测器可以是一个成像单元，如一个CMOS芯片或一个CCD芯片。

在本发明的一个第六实施方案中，披露了用于识别一个标签或被适配为有待识别的物品的一种方法。该方法包括仅通过对位于该标签或该被适配为有待识别的物品中的一个第一组的识别特征的一个磁光读取来生成一种第一信号，其中该第一组的识别特征包括多个磁性的或可磁化的颗粒的一种无序安排，这些颗粒被包括在该标签或物品的一个识别层中。像这样从读取该第一组的识别特征所生成的该第一信号被用于导出一个用于识别该标签或物品的第一签名。

在该方法的一个实施方案中，这些磁性的或者可磁化的颗粒的无序安排包括多个随机分布的磁性的或者可磁化的颗粒。这些磁性颗粒可以包括一种亚铁磁性材料、一种反铁磁性材料、一种铁磁性材料、或在一种连续材料中具有变化的磁特性的多个域(包括引起可变磁特性的多个空隙)、以及它们的多种组合。该铁磁性材料可以选自下组，其组成为：MnBi、CrTe、EuO、CrO₂、MnAs、Fe、Ni、Co、Gd、Dy，Fe、Ni、Co、Sm、Gd、Dy的多种相应的合金和氧化物，以及它们的多种组合。一种示例性的高矫顽性材料是一种钕磁体，它包括钕、铁和硼。

在另一个实施方案中，该方法进一步包括从读取的第二组的识别特征中生成一种第二信号。从读取的第一组的识别特征中所生成的该第一信号以及从读取的该第二组的识别特征中所生成的该第二信号被独立地用于导出用于识别该标签或物品的一个第一签名和一个第二签名。该第二组的识别特征包括一个芯片、一个磁条、一个序列号、或一个光学标识。该芯片是一个射频识别标签或一个基于接触的存储器芯片。该光学标识是一个线性条形码、2D条形码、矩阵条形码、或一个全息图。该光学标识可以对裸的人眼是不可见的，但是在电磁谱的紫外线或红外线状态下是可检测的。

在另一个实施方案中，该第一组的识别特征与该第二组的识别特征位于该标签或该被适配为有待识别的物品中的一个接合轨道之中。该第一组的识别特征与该第二组的识别特征可以在同一个平面上。可替代地，该第一组的识别特征与该第二组的识别特征可以在不同的平面上。

在本发明的一个第七实施方案中，提供了用于识别一个标签或被适配为有待识别的物品的一种方法。该方法包括通过对位于该标签或该被适配为有待识别的物品中的一个第一组的识别特征的磁光读取生成一种第一信号，通过读取位于该标签或该被适配为有待识别的物品中的一个第二组的识别特征生成一种第二信号，其中从读取该第一组的识别特征所生成的该第一信号与从读取该第二组的识别特征所生成的该第二信号被独立地用于导出用于识别该标签或该物品的一个第一签名和一个第二签名。

在该方法的一个实施方案中，该第一组的识别特征包括多个磁性的或可磁化的颗粒的一种无序安排。这些磁性的或者可磁化的颗粒的无序安排可以包括多个随机分布的磁性的或者可磁化的颗粒。这些磁性颗粒可以包括一种亚铁磁性材料、一种反铁磁性材料、一种铁磁性材料、或在一种连续材料中具有变化的磁特性的多个域(包括引起可变磁特性的多个空隙)、以及它们的多种组合。该铁磁性材料可以选自下组，其组成为：MnBi、CrTe、EuO、CrO₂、MnAs、Fe、Ni、Co、Gd、Dy，Fe、Ni、Co、Sm、Gd、Dy的多种相应的合金和氧化物，以及它们的多种组合。一种示例性的高矫顽性材料是一种钕磁体，它包括钕、铁和硼。

在另一个实施方案中，该第二组的识别特征包括一个芯片、一个磁条、一个序列号、或一个光学标识。该芯片是一个射频识别标签或一个基于接触的存储器芯片。该光学标识是一个线性条形码、2D条形码、矩阵条形码、或一个全息图。该光学标识可以是对裸的人眼是不可见的，但是在电磁谱的紫外线或红外线状态下是可检测的。

在另一个实施方案中，该第一组的识别特征与该第二组的识别特征位于该标签或该被适配为有待识别的物品中的一个接合轨道之中。该第一组的识别特征与该第二组的识别特征可以在同一个平面上。可替代地，该第一组的识别特征与该第二组的识别特征可以在不同的平面上。

在本发明的一个第八实施方案中，提供了一种分发标签的方法。该方法包括：在该标签上定位一个对齐标记；临时地将该标签实体上与一个读取装置相接合；读取位于该标签内的一个第一组的识别特征，其中该第一组的识别特征包括多个磁性的或可磁化的颗粒的一种无序安排；将该标签粘附装在一个基片上；并且将该标签从该读取装置中释放。

在该方法的一个实施方案中，该方法进一步包括确定该读取装置的一个扫描区域。该方法还可以进一步包括读取位于该标签或该被适配为有待识别的物品中的一个第二组的识别特征。

在另一个实施方案中，该基片形成了该标签或该被适配为有待识别的物品的一部分。

在本发明的一个第九实施方案中，提供了一种生产标签的方法。该方法包括：提供具有一个粘合层的一种材料的薄膜；优选地在该材料的薄膜上形成至少一个对齐标记，该对齐标记表明了该标签应当被读取的方向；在该材料的薄膜上形成一个第一组的识别特征，其中该第一组的识别特征包括多个磁性的或可磁化的颗粒的一种无序安排；确定该磁性的或可磁化的颗粒的无序安排的磁场强度；评估该确定的磁强度是否在一个可接受值的范围内；在该磁性的或可磁化的颗粒的无序安排上涂镀一个覆盖层；在该覆盖层上形成一个第二组的识别特征并且形成一个期望的形状。该覆盖层可以是被叠压在该第二组的识别特征上的一种薄膜的形式，或者它可以是一种液体或蒸汽涂敷层，如一种墨、漆、蒸汽沉积金属、或陶瓷涂敷层。

在该方法的一个实施方案中，这些磁性的或者可磁化的颗粒的无序安排包括多个随机分布的磁性的或者可磁化的颗粒。这些磁性颗粒可以包括一种亚铁磁性材料、一种反铁磁性材料、一种铁磁性材料、或在一种连续材料中具有变化的磁特性的多个域(包括引起可变磁特性的多个空隙)、以及它们的多种组合。该铁磁性材料可以是MnBi、CrTe、EuO、CrO₂、MnAs、Fe、Ni、Co、Gd、Dy，Fe、Ni、Co、Sm、Gd、Dy的多种相应的合金和氧化物，以及它们的多种组合。一种示例性的高矫顽性材料是一种钕磁体，它包括钕、铁和硼。

在另一个实施方案中，该第二组的识别特征包括一个芯片、一个磁条、一个序列号、或一个光学标识。该芯片是一个射频识别标签或一个基于接触的存储器芯片。该光学标识是一个线性条形码、2D条形码、矩阵条形码、或一个全息图。该光学标识可以是对裸的人眼是不可见的，但是在电磁谱的紫外线或红外线状态下是可检测的。

在另一个实施方案中，该第一组的识别特征被定位在该第二组的识别特征附近。可替代地，该第二组的识别特征与该第一组的识别特征相重叠。

在另一个实施方案中，该对齐标记包括多个光学标记或多个磁性标记。这些对齐标记包括箭头或字母数字符。

在本发明的一个第十实施方案中，披露了用于识别一个标签或被适配为有待识别的物品的一种识别系统。该系统包括用于识别一个物品的一种标签，该标签可以被附装在该物品上；以及用于读取位于该标签或被适配为有待识别的物品中的至少一个第一组的识别特征的一种读取装置。

在该系统的一个实施方案中，从该第一读取元件获得的该第一信号相对没有一个实质性磁场时从该同一个第一读取元件获得的一个信号被归一化。该归一化是通过从在与被读取区域相接合时的该第一读取元件获得的信号中减去在没有一个实质性磁场时从该第一读取元件获得的信号而实现的。该归一化进一步包括识别正在被读取的信号中的数据的多个部分，因为在该读取元件中的损坏或改变，这些数据可能比其他数据具有较低的可靠性，所述这些具有较低可靠性的数据与其他数据具有不同的处理方式。

在另一个实施方案中，从该第一读取元件获得的该第一信号通过以下方式进行处理，即：将该信号中低于一个预定阈值的所有数据设置为一个预定的值，或者忽略这些数据，并且仅存储在该预定阈值之上的数据(包括这些数据的实体定位)。

在另一个实施方案中，该识别系统进一步包括一个数据存储媒质，其中存储了从对该识别标签的一个参考读取中获得的一个参考签名。用于该预先存储的参考签名的数据存储媒质是相对该读取装置在远处的一个数据存储媒质。用于该预先存储的参考签名的该数据存储媒质可以位于附装在该物品上的标签之中。可替代地，用于该预先存储的参考签名的该数据存储媒质可以位于该物品之中。该数据存储媒质是磁条、存储器芯片、媒体盘、硬盘、智能卡、RAM模块、磁带、或常规的光学装置，如2D条形码或位图。

在另一个实施方案中，该识别系统进一步包括相对该读取装置在远处的一个数据处理装置，其中该数据处理装置被适配为执行该数据处理，以使该读取的签名与该预先存储的参考签名相匹配。

在本发明的一个第十一实施方案中，考虑了用于标签的多种结构。示例性的此类结构优选地包括一个保护层，该保护层覆盖了包含该第一组的识别特征的这些磁性特征，其中该第二组的识别特征被定位在该第一组的识别特征的附近(通常直接在该保护层的上面)。此外，此类结构可以被形成为在其中具有一个柔顺性，以便该标签本身可以在一定程度上与该读取元件的表面相符。这样即使在该读取元件的表面是坚硬并且平坦的，而该标签被附装在粗糙的(例如起伏的)表面上或另外可能有一片灰尘在相当大的区域上将该读取元件与该标签相分隔的情况下，也有助于该读取元件与该标签之间的良好的接触。

附图说明

在这些附图中，贯穿不同视图相似的参考字符通常指代的相同的部分。这些附图不一定是按比例的，相反通常将重点放在阐明本发明的原理。在下述说明中，对本发明的不同实施方案参照以下附图予以说明，在这些附图中：

图1示出一种防伪系统，该系统利用了根据本发明的一个实施方案的读取装置；

图2示出说明一种验证过程的流程图，该验证过程使用了根据本发明的一个实施方案的读取装置；

图3示出根据本发明的一个实施方案的读取装置；

图4示出基于现有技术的一种适当的读取元件的截面视图；

图5示出根据本发明的一个实施方案的读取元件的截面视图；

图6示出根据本发明的另一个实施方案的读取元件的截面视图；

图7示出根据本发明的另一个实施方案的读取元件的截面视图；

图8A与图8B分别示出在根据本发明的一个实施方案的标签中使用的磁性颗粒的俯视图和透视图；

图9A与图9B示出在根据本发明的一个实施方案的标签中使用的磁性颗粒的不同密度；

图10A至图10D示出根据本发明的一个实施方案的具有多种识别特征的多个标签的实例；

图11A至图11D示出根据本发明的一个实施方案的具有多种识别特征的多个标签的进一步的实例；

图12A至图12F示出根据本发明的一个实施方案的制作具有多种识别特征的多个标签的方法；

图13A至图13D示出根据本发明的另一个实施方案的制作具有多种识别特征的多个标签的方法；

图14A至图14F示出根据本发明的另一个实施方案的制作具有多种识别特征的多个标签的方法；

图15A示出被适配为具有同时被读取的光条形码和磁性指纹区的一种标签，而图15B示出对应的区域，其中根据本发明的另一个实施方案，一个光学读取元件和一个磁光读取元件可能需要扫描这些区域，以便读取对应的光条形码和磁性指纹区；

图16A示出一个标签的所希望的扫描区域，该标签使用了根据本发明的一个实施方案的读取装置；图16B示出当该读取装置未对齐时一个标签的扫描区域；图16C图解示出如何可以将来自于一个初始读取和一个后来读取的信号进行比较以便验证该标签的身份；

图17A示出在被覆盖层覆盖的一个基片上的一个单一磁性颗粒的截面视图，该磁性颗粒具有平行于该基片平面的磁场；而图17B示出根据本发明的一个实施方案的具有垂直于该基片平面的磁场的一个磁性颗粒；

图18A与18B示出根据本发明的一个实施方案的被定位在不同方向上的多个磁性颗粒；

图19示出根据本发明的一个实施方案的在一个标签平面外使片状颗粒对齐的方法；

图20A示出根据本发明的一个实施方案的方法，该方法通过挤出制作一个标签，并且将该生成的标签贴附到一个被适配为有待识别的物品上；图20B示出根据本发明的一个实施方案的一个生成的标签；

图21A至21E示出根据本发明的一个实施方案，其中标签被贴附于一个有待识别的物品上的多个不同的实施方案；

图22示出根据本发明的一个实施方案，使用一个磁光读取元件读取一个水平表面上的标签的一种方法；

图23示出根据本发明的一个实施方案的磁光读取元件及一个标签；

图24示出根据本发明的另一个实施方案，使用一个磁光读取元件读取一个水平表面上的标签的一种方法；

图25A至25D示出根据本发明的另一个实施方案，使用一个磁光读取元件读取一个粗糙表面上的标签的一种方法；

图26示出根据本发明的一个实施方案，使用一个磁光读取元件读取一个柔顺的标牌中包含的一个指纹的一种方法；

图27示出根据本发明的一个实施方案，当一个有价值的物件(其上粘贴了一个标牌)具有一个粗糙的表面时，该柔顺的标牌可以怎样提供帮助；

图28示出根据本发明的一个实施方案的另一个柔顺标牌的信息；

图29A示出根据本发明的一个实施方案的包含指纹区的一个标签的截面视图；图29B示出根据本发明的一个实施方案的一个标签和一个指纹区的俯视图；

图30A示出根据本发明的一个实施方案将一个磁光读取元件与一个厚的标牌相接合之前的情况；图30B示出根据本发明的一个实施方案当读取一个标签时一个磁光读取元件被压缩至一个厚的标牌；

图31示出根据本发明的一个实施方案，使用一个磁光读取元件读取具有对齐特征的一个标牌的一种方法；

图32示出根据本发明的一个实施方案读取一个包含指纹的标签的一种方法；

图33示出根据本发明的一个实施方案的在一个有待识别的物品的凹槽中的一个标签；

图34示出根据本发明的一个实施方案将一个标签施加在一个标牌上的一种方法；

图35A示出根据本发明的另一个实施方案将具有磁性指纹区的多个标签分发到被适配为有待识别的有价值物件上的一种方法；图35B和图35C示出根据本发明的另一个实施方案在分发标签之前及之后的该有价值物件；

图36A示出根据本发明的一个实施方案的标签的截面视图；图36B示出图36A所示的标签的等距视图；

图37A示出根据本发明的另一个实施方案将一个标签贴附于一个有价值物件上的一个过程；图37B示出根据本发明的另一个实施方案的被贴附于一个有价值物件上的一个标签；

图38A示出根据本发明的一个实施方案的被盖子密封并且被防篡改标牌跨在两边的一个瓶子；图38B示出包括标签和可被人读的编号的一个标牌的俯视图；图38C示出根据本发明的一个实施方案的一个标牌的截面视图；

图39A与图39B示出根据本发明的一个实施方案的对扫描器与标签的指纹区之间的未对齐进行处理的一种方法；

图40A与图40B示出根据本发明的一个实施方案读取一个标牌的指纹区的过程，其中该标牌的表面是不平的，并且根据本发明的一个实施方案，其中该标牌不是充分的柔顺以保证与磁光读取元件的平表面有一个良好的接触的；

图41A示出根据本发明的一个实施方案被适配为有待被一个读取装置读取的一个标签；图41B与图41C示出根据本发明的一个实施方案的扫描装置；

图42A至图42E示出一个标签的截面视图，其中磁信息和光信息被置于该标签内的同一个地方；

图43示出根据本发明的另一个实施方案的读取元件的截面视图；

图44A示出具有人工叠加的光学特征和磁性特征的一个标签的俯视图；图44B示出根据本发明的一个实施方案的利用一个读取元件获得的一个标签的成像区域的一种配置；图44C示出根据本发明的一个实施方案的来自于利用该读取元件获得的该标签的一个成像中的光标签信息；图44D示出根据本发明的一个实施方案的来自于利用该读取元件获得的该标签的一个成像中的磁标签信息；

图45A示出根据本发明的一个实施方案的一个被生产的标签的光俯视图；图45B示出根据本发明的一个实施方案的一个被生产的标签的磁俯视图；图45C示出根据本发明的一个实施方案的可以被用于读取该标签上的光信息和磁信息的一种读取元件的配置；图45D示出根据本发明的一个实施方案的利用图45C中的读取元件获得的该标签的一个图像；

图46A示出根据本发明的一个实施方案的一个网格图形；图46B示出根据本发明的一个实施方案的一个数据矩阵码；图46C示出根据本发明的一个实施方案的来自图46A的网格图形与来自图46B的数据矩阵码的一个叠加；

图47A示出根据本发明的一个实施方案的一个被生产的标签的光俯视图；图47B示出根据本发明的一个实施方案的一个被生产的标签的磁俯视图；图47C示出根据本发明的一个实施方案的可以被用于读取该标签上的光信息和磁信息的一种读取元件的配置；图47D示出根据本发明的一个实施方案的利用图47C中的读取元件获得的该标签的一个图像；

图48示出根据本发明的一个实施方案的对一个标签的光学读取和磁读取；

图49A示出根据本发明的一个实施方案的读取元件的截面视图；图49B示出根据本发明的一个实施方案的光在该读取元件内部穿行的方向；图49C示出根据本发明的一个实施方案光从该磁光基片的不同区域被反射。

具体实施方式

尽管已经参考特定的实施方案示出以及说明了本发明的实施方案，那些本领域的熟练技术人员应当理解的是可以在此做出形式和细节上的不同改变，而不背离由所附权利要求所定义的本发明的精神和范围。本发明的范围由所附权利要求所表明，并且因此旨在包括落入权利要求的等效物的意义和范围内的所有改变。

在本发明的一个实施方案中，提供了一种读取装置，该读取装置能够读取单个的磁性颗粒，并且在一个固定的区域内考虑它们的随机位置，这样该区域拥有一个具有良好分辨率的非重复图。

图1示出了根据本发明的一个实施方案利用读取装置104的一种防伪系统100。注意，尽管在此示出的系统100示出通过移动装置106(如移动电话)或计算机110与数据服务器108通信的基本读取装置104，还在此想到，读取装置104其自身可以是更精巧的并且可以(例如)通过很多方法(如使用数据缆线、局域网、蓝牙、微波存取全球互通(WiMAX)技术、或甚至包括使用内置的通用分组无线电服务(GPRS)芯片或3G/通用移动电信系统(UMTS)芯片其自身作为与数据服务器108通信的一种移动电话装置)与数据库或数据服务器108通信。读取装置104还可以包括用于同用户直接通信的方法，例如，可以允许用户在读取装置104自身上读取和键入信息的屏幕以及键盘。防伪系统100可以包括至少一个标签102、一个读取装置104、一个移动装置106或一台计算机110(如果读取装置104与数据服务器108之间不存在直接的通信装置)、以及一台远程数据服务器108。每个标签102包括至少一组识别特征。识别特征的一些实例包括磁性颗粒或可磁化颗粒的无序阵列、磁条、序列号、光学标识(如条形码或全息图)。如图1所示的识别特征包括形成一个磁性指纹区112的磁性颗粒或可磁化颗粒的一种无序阵列。每个标签102被附装到有待识别或被适配为有待识别的一个物品或一个有价值的物件262上。读取装置104被用于读取标签102上的至少一组识别特征。读取装置104有能力将从读取该组识别特征所生成的一个信号发送到移动装置106或计算机110上。来自读取装置104的加密信号可以或者通过无线连接或者有线连接被发送到移动装置106或计算机110上。无线连接的一些实例包括蓝牙以及Wi-Fi，并且有线连接的一些实例包括推荐标准232(RS232)以及通用串行总线(USB)。计算机110可以是个人计算机、工作站、膝上计算机或掌上计算机。例如，移动装置106可以是移动(蜂窝)电话或个人数字助理(PDA)。移动装置106或计算机110可以通过互联网连接到远程数据服务器108上。例如，移动装置106使用通用分组无线电服务(GPRS)或3G/UTMS技术通过一个局域网络来连接。

图2示出了流程图200，该流程图示出根据本发明的一个实施方案使用读取装置104的一个验证过程。首先，在202中，读取装置104被用于扫描一个第一组的识别特征以及一个第二组的识别特征。可以在一个单一的步骤或在两个步骤中执行该第一组识别特征以及该第二组识别特征的扫描。该第一组识别特征可以包括磁性信息(如磁性指纹区112)，并且该第二组识别特征可以包括光学信息，如线性条形码、2D条形码、或矩阵条形码(如数据矩阵)(所有这些类型的条形码在此通指条形码)。该第一组识别特征以及该第二组识别特征的扫描考虑了与该第二组识别特征相关的该第一组识别特征的相对位置。然后在204中，读取装置104检查所读取信号以确定是否在这些读取中可以检测到任何错误。如果读取装置104检测到错误，在210，它为用户提供一个提示来选择或者重新扫描第一组识别特征以及第二组识别特征、或者(在错误不致命的情况下)带着错误标志继续传输数据。如果用户选择继续数据传输，例如，还可以提示用户使用移动装置或计算机键盘手动键入一些数据(例如，如果误读了一个条形码，用户可以选择键入条形码编号而不是重新扫描)。其后，在206中，至少对从读取的第一组识别特征(如磁性指纹区112)中生成的信号或数据进行加密。可任选地，对从读取的第二组识别特征中生成的信号或数据同样进行加密。在208中，该至少部分加密的数据通过有线或无线连接被发送到移动装置106或计算机110上。在212中，移动装置106使用(例如)GPRS通过互联网连接到远程数据服务器108上或者计算机110通过一种互联网连接连接到远程服务器108上。在214中，远程服务器108将数据库上的存储信号(来自该磁性指纹区的一次先前扫描和/或光学信息)与来自该磁性指纹区的已扫描信号进行比较。在216中，服务器确定存储信号与扫描的信号是否可以匹配(在此使用了一个匹配阈值来确定数据是否匹配到确定性一个适当的程度)。如果对应的信号不匹配，在218中，将一个失败的验证通知发送到移动装置106或计算机110上。如果信息匹配，在220中，移动装置106或计算机110接收一个成功匹配的通知。这个通知还可以伴随着关于该标签或物品的额外信息，这可能对用户是有用的。注意，在图1中，在此想到，读取装置104可以是更精巧的，并且其自身能够在没有外围移动装置或计算机的情况下与远程数据服务器108进行通信。这个更加精巧的读取装置104可以包括用于和用户直接通信的键盘以及显示屏。进一步注意，术语“信号”或“多种信号”是指从识别特征中读取的数据，因此信号可以(例如)是代表指纹区的磁性特征的一个图像。

图3示出了根据本发明的一个实施方案的读取装置104。读取装置104包括一个第一读取元件114、一个第二读取元件116、一个开关118、两个发光二极管(LED)指示器120、两个微控制器芯片122、一个便携式电源124以及通信电子设备与软件(例如一个蓝牙模块、Wi-Fi模块、USB模块或RS232模块)。第一读取元件114被用于读取标签102上的一个第一组的识别特征。第一读取元件114可以是一个磁光读取元件。第二读取元件116被用于读取标签102上的一个第二组的识别特征。第二读取元件116可是条形码扫描仪、射频识别(RFID)标签读取器、字符辨认读取器、光学图像捕获系统、高斯计、磁强计、荧光计、剩磁计、或发送接收器。开关118被用于驱动或者解除驱动读取装置104并且可以被定位在读取装置104上的任何适当的位置。LED指示器120提供读取装置104的状态的一种指示，例如，如果它接通，则读取数据或传输数据。每个微控制器芯片122是一个单一的集成电路，包括(例如)处理单元、输入和输出接口、串行通信接口、存储装置。所要求的微控制器芯片122或LED指示器120的数目取决于读取装置104的要求。便携式电源124典型地是(例如)一种标准电池或一种可充电的电池(但是如果使用了如USB的通信装置，则可以通过USB缆线对读取装置104供电)。

图4示出了基于现有技术的合适的读取元件134的截面视图。注意，这个读取元件134或在图4至7中示出的任何读取元件可以适合被用作图3中示出的第一读取元件114。图4中的读取元件134包括一个光学处理单元136以及一个磁光基片138。光学处理单元136包括多个部件，这些部件包括一个光源140、两个偏光器142和148、(例如，如果该光源不发出偏振光，那么所示出的两个偏光器的每一个都是必要的，或有可能使用与一个偏振分束器相结合的偏光器)一个分束器144、一个透镜系统146(尽管在图4中只示出了一个透镜，对任何本领域的技术人员而言清楚的是，总体上，可能需要一系列的透镜元件来实现一个高质量的图像)以及至少一个成像单元如光学探测器150(例如电荷耦合器件(CCD)、或能够采集图像的互补金属氧化物半导体(CMOS)芯片)。注意，与图4至7相关而示出并说明的配置仅仅用于解说并且精确的配置可能变化，例如偏光器148和透镜系统146的位置可以互换或者偏光器148可以被定位在透镜系统146之间。此外，透镜系统146中的一些透镜可以被定位在分束器144前面或者分束器144可以在透镜系统146的一系列透镜之中。

磁光基片138包括一个光学透明(基底)基片154以及多个磁光涂敷层(如一个第一涂敷层156、一个第二涂敷层158以及一个保护层160)。不同的合适的安排是可能的。例如，如美国专利号5,920,538所披露的，光学透明基片154可以是单晶石榴石(如可以进一步包括如钪等其他成分的钆镓石榴石)，第一涂敷层或磁光膜156可以是一个法拉第旋转器(例如包括铁氧体膜)，第二涂敷层或反射层158可以是一个克尔旋转器(例如包括多重铂或钴或铂镍层以及具有小的矫顽磁力或GdFe或GdFeCo单层的钴)，其中第二涂敷层158可以进一步被保护层160包覆。可以使用磁光层的其他配置，例如第一涂敷层156可以包括一个磁光膜或(Y，Bi)₃(Fe，Ga，Al)₅O₁膜，例如，同时反射层158可以是任何反射涂料(如铬)。取决于镜像层的力度，还可以存在一个保护层160。T.Aichele等人在Cryst.Res.Technol.38，No.7-8，575-587(2003)中提供了合适的磁光膜的说明性实例。

光源140可以是一个偏振光源或非偏振光源。光源的一些实例包括激光器、白炽灯、弧光灯、金属卤化物灯、以及发光二极管(LED)。此外，光源140可以是单色的，尽管如白色光源等其他选项也可以是合适的。来自光源140的光穿过第一偏光器142并且然后在分束器144上入射。光的很大一部分被分束器144反射到磁光基片138。这个光被一个或多个涂敷层156、158以及160反射并且传播返回到分束器144。光的相当大的一部分穿过分束器144，在它到达光学探测器150之前在透镜系统146以及第二偏光器148中传播，光学探测器捕获代表在涂敷层156、158、160处存在的磁场的图像。注意，尽管在图4至7中光路径总体上由一个单一的箭头表示，这无意暗示光只沿该单一路径传播，总体上光可以覆盖一个足够宽的区域以使磁光基片138的所希望的区域成像。进一步注意，第二偏光器148相对于入射光线的偏振被旋转(在图4中“入射光线的偏振”指光刚刚穿过第一偏光器142后的偏振)。第二偏光器148可以相对于入射光线的偏振被调谐(或反之亦然)以确保测量到取决于磁场的最大图像对比度。注意，当使用了一种偏振源时，只需要一个偏光器。

保护层160用于保护第一涂敷层或磁光膜156以及第二涂敷层或反射层158免于任何损坏。保护层160可以类似金刚石的碳(DLC)或四面体的非晶态碳(ta-C)，但并不局限于此。保护层160的厚度在几纳米到几微米范围内，取决于所选择的材料及其内部应力，但并不局限于此。

光学处理单元136和磁光基片138(或磁光基片138中的层安排)的部件可以彼此相对具有一种固定的空间关系。如在本发明的背景中所使用的“固定的空间关系”是指优选的是，至少主要光学部件如光学探测器、透镜系统、一个或多个偏光器以及磁光基片(图4中展示的光学探测器150、透镜系统146、偏光器142、148、以及磁光基片138)彼此相对都是固定的，这样它们被认为形成一个固体单元或模块，即，读取元件134。注意，读取元件134利用标签102的磁光读取，其中光在读取元件134内部被反射。这意味着被用于分析磁场的光不是从标签102的表面上反射的。

图5示出了根据本发明的一个实施方案的读取元件162的截面视图。这个读取元件162被适配为读取磁性信息和光信息两者。读取元件162包括一个成像单元/光学探测器150，如CCD芯片或CMOS芯片。读取元件162进一步包括在磁光基片138的两侧的多个开口164，这些开口用于标签102或被适配为有待识别的物品262上的识别特征的一种直接光学读取。优选的是，保护层160在读取元件162的基底上延伸，但是磁光膜156以及反射层158只覆盖读取元件162的中间部分。为了捕获被定位与磁性指纹区112附近的任何光学图像，开口164允许光线逃离。如上所述，指示光路径的这些箭头仅用于说明的目的并且总体上光将实际上泛光照射在有待读取(有待磁性读取的区域以及有待光学读取的区域两者)的整个区域上。在一个实施方案中，保护层160可以是透明的。

图6示出了根据本发明的另一个实施方案的读取元件166的截面视图。这个读取元件166被适配为读取磁性信息和光信息两者。读取元件166具有两个分离的柱168、169。第一柱168被用于磁光成像，而第二柱169被用于光学成像。在这个不对称安排中，第一柱168具有与图4中所示出的相似的安排。第二柱169包括一个透明窗口或其他的此类光学透明开口170而不是磁光基片138。因此，窗口170形成在与磁光基片138相邻的读取元件的一部分内。在图6中，光源140在所示的读取元件166的后面。由大的空圆环包围的小的实心环表明来自光源140的光初始地从页面的平面中照向观察者。第一柱168和第二柱169各自具有其自己的分束器144，并且每个分束器144在此视图中被示为一个空盒。磁光成像柱168被示出为具有偏光器142和148，但是总体上对于光学成像柱169而言偏光器也许不是必需的，并且这样它们对于光学成像柱169未示出。成像单元/光学探测器150在图6中被描绘为一个单一的(共享的)探测器。然而，在读取元件中还可能具有分离的多于两个的光学探测器。柱168和169可以共享一个单一光源140或者令人希望的是具有用于每个柱的分离的光源。类似地，柱168和169可以具有所示的分离的透镜系统146或者可替代地它们可以共享一个共同的透镜系统。

图7示出了根据本发明的另一个实施方案的读取元件172的截面视图。这个读取元件172被适配为读取磁性信息和光信息两者。读取元件172具有光源140以及一个第一偏光器142。读取元件172具有如图5所示的类似的安排，但在磁光成像柱168的另一侧包括一个额外的光源140以及一个额外的光学探测器150。光源140以及光学探测器150可以包括其自身内置的透镜系统(如所示出的)或者可以要求外部的透镜系统。读取元件172并不仅仅限于两个额外的光源140以及光学探测器150，而是可以视要求而定包括仅一个或多个光源140以及光学探测器150。磁光基片138具有对应于光源140以及光学探测器150的数目的两个开口164，每个开口164允许光穿过磁光基片138用于标签102或被适配为有待识别的物品262上的识别特征的一种直接光学读取。如图6中的读取元件166，图7中至少用于磁光成像柱168的光源140被示出为在读取元件172的后面。由大的空环包围的小的实心环表明来自光源140的光初始地从页面的平面中照向观察者。

图8A和图8B分别示出了根据本发明的一个实施方案用在标签102中的磁性颗粒176(优选地具有高磁性矫顽性)的俯视图以及透视图。为了获取清晰的磁光信号，应当使用具有高矫顽性的磁性材料的颗粒176来形成磁性指纹区112。图8B示出了在这个实施方案中，磁性颗粒176形成了夹在基底层192与覆盖层194之间的一个层。基底层192和覆盖层194总体上由膜材料形成，基底层192为磁性颗粒176提供一个支持件并且覆盖层194提供免于环境以及磨损的保护。可以使用的保护层194的最大厚度取决于由磁性颗粒176生成的磁场强度(磁场强度其自身是例如磁性颗粒176的剩磁、它们的大小、磁性颗粒176的定向以及磁化方向的函数)，用于读取磁场的读取元件的敏感性以及整个系统的预期分辨率。

磁性颗粒176可以包括一种高矫顽性材料。一种示例性高矫顽性材料是包括Nd、Fe以及B的钕磁体。磁性颗粒176可以包括亚铁磁性材料、反铁磁性材料、铁磁性材料、或一种连续材料(包括导致不同磁性的空隙)中的不同磁性的多个域、以及它们的多种组合。铁磁性材料是选自下组，其组成为MnBi、CrTe、EuO、CrO2、MnAs、Fe、Ni、Co、Gd、Dy，Fe、Ni、Co、Sm、Gd、Dy的对应的合金以及氧化物，以及它们的多种组合。

为了合适，标签102上有待读取元件读取的区域可以包含一个适当的颗粒密度。图9A和图9B示出了在根据本发明的一个实施方案有待读取的两个标签102的区域内包含的不同的磁性颗粒密度。图9A示出了非常低的磁性颗粒密度176而图9B示出了非常高的磁性颗粒密度176。如果有待读取的平均标签102的区域包括太少的磁性颗粒176，如图9A中的情况，它可能难以实现具有唯一可识别性的指纹的大量标签102。类似地，如果有待读取的平均标签102的区域包括太多磁性颗粒176，如图9B中的情况，它同样可能难以实现具有唯一可识别性的指纹的大量标签102。结果，总体上令人希望的是确保所使用的标签102具有适当的磁性颗粒密度176，例如可能设置一个阈值，使得所使用的全部标签102都必须具有20到50个至少具备特定大小的磁性颗粒176。具有太多或太少磁性颗粒176的标签102可在生产线上被拒绝。

由于大多数成像芯片(例如CMOS芯片)实际上是图像的数字表示(即它们是像素化的)，在某些情况下，如以下所说明的，将接受标准直接基于图像的像素是更简单的。例如，假设磁光读取元件被配置为使得一个更强的磁场带来更亮的图像并且成像感应器在0到255(255表示最亮)的范围内记录这个亮度。然后另一种确保存在一个适当的磁性指纹的方法是对记录一定阈值(例如在0到255范围内的128阈值以上)以上的亮度值的像素数目进行计数。如果足够数目的像素是在阈值以上，那么可以假设标签102具有足够数目的磁性颗粒176(或者至少存在的那些磁性颗粒176是特别大的)。另一方面，为了核查标签102不包含太多的磁性颗粒176，核查在阈值以上像素不超过一个最大数目就足够了。

图10A至图10D示出了根据本发明的一个实施方案的具有识别特征的标签102的多个实例。不同的识别特征可被结合在一个标签102上。为了用于防伪领域，一个标签102实质上包括至少一个磁性指纹区112。唯一的磁性指纹区112可以是可见的或者是隐藏在覆盖层之下的。图10A示出了只包含一个指纹区112而没有其他识别特征的一个标签102。然而，标签102确实包括一个第一基准标识178和一个第二基准标识180。第一基准标识178和第二基准标识180可以是(例如)磁性地可读(如磁性墨)或光可读的。在图10A所示的配置中，第二基准标识180用于描绘指纹区112的轮廓而第一基准标识178用于识别标签102的定向(即哪一面朝上)。

图10B示出了除磁性指纹区112(第一组的识别特征)以及一个第三基准标识190之外带有序列号或字母数字符182(第二组的识别特征)的一个标签102。字母数字符182可以是光或磁可读取的。第三基准标识190是向用户指示当读取标签102时用哪种方法将读取装置104定向的一个光学标识。序列号182是用磁性墨印制的并且它是使用磁光读取元件在对指纹区112进行成像的同时成像。然后，用图案辨识软件来辨识写在标签102上的序列号182。

图10C和图10D示出了除磁性指纹区112(第一组识别特征)之外具有一个第一光学可读条形码184和一个第二光学可读条形码186(第二组识别特征)的对应的标签102。如果第二读取元件116是一个条形码读取器，图3中示出的读取装置104被适配为读取此类标签102。这样的读取装置104可以被配置为同时读取两组识别特征(例如第一条形码184或条形码186以及磁性指纹区112)，或这两者可顺序地读取。在本发明的一个实施方案中，包含一个条形码读取器作为第二读取元件116的读取装置104被配置为使得当读取装置104被驱动时，它已准备就绪读取第一条形码184或第二条形码186，一旦第一条形码184或第二条形码186被正确地读取，读取装置104为用户提供一个提示(如可听到的鸣音)以指示第一条形码184或第二条形码186已经被读取并且读取装置104已准备好读取磁性指纹区112。读取装置104被重新定位来读取磁性指纹区112，并且当用户按下按钮118指示读取装置104应当读取磁性指纹区112时，第一读取元件114开始采集磁性指纹区112的图像。

图11A至11D示出了根据本发明的一个实施方案的具有识别特征的标签102的多个进一步的实例。因为额外的识别特征提供额外的安全性或信息，可以采用多重识别特征。这些额外的识别特征的某些包括磁性条形码、磁性边界、磁性字母数字符、磁性基准标识、光学条形码(线性的和2维的，包括不同的工业标准如数据矩阵)、光学基准标识、光学字母数字符、可见标记，但不限于此，例如标签102可以包括射频识别(RFID)芯片、安全墨或全息图。第一条形码184或第二条形码186可以使用隐形墨如紫外线或红外线“光学”墨，这种墨无法被人的裸眼检测到但是可以通过使用适当地适配的读取装置104或用电磁波谱的一个或多个特定的波长照亮标签102来检测和读取。磁性和光学识别特征可以通过使用多个层相对于扫描区域定位在同一个位置。

图11A示出了具有磁性指纹区112的一个标签102。一个第二两维条形码186被定位在磁性指纹区112的上面并且多个磁性字母数字符182被定位在该第二两维条形码186的四个角落。注意，尽管在图11A至图11D中示出了磁性指纹区112，实际上，指纹区112可以优先地被定位在一个不透明覆盖层(其上打印了第二条形码186)的后面，因此用户实际上可能看不到指纹区112。

图11B示出了具有磁性指纹区112的一个标签102。磁性指纹区112被第二基准标识180所包围，并且一个二维条形码186定位在磁性指纹区112附近。第二基准标识180可以帮助用户正确地定位磁光读取元件，另外如果使用了能够同时读取磁光数据以及光学数据的磁光读取元件(如图5至图7中示出的读取元件适合于此)，这可以被用作用于分析指纹数据112的参考标记。第二基准标识180可以被用于在磁光读取元件未对齐时允许指纹识别软件用于读取，或者，如果磁光读取元件配备了某种形式的内部驱动系统，此类标记可以被用于允许磁光读取元件在读取之前被准确地定位。

图11C示出了具有磁性指纹区112的一个标签102。一个第二两维条形码186定位在磁性指纹区112附近。磁性指纹区112以及该第二两维条形码186均被一个第二基准标识180所包围。一个第一基准标识178被定位在第二基准标识180的左上角。磁性字母数字符182定位在第二基准标识180附近。

图11D示出了具有磁性指纹区112的一个标签102。一个第二两维条形码186被定位在磁性指纹区112的顶面上。第二两维条形码186被一个第二基准标识180所包围，并且一个第一基准标识178被定位在磁性边界180的右上角。一个第三基准标识被定位在左上角，与第二基准标识180相邻。磁性字母数字符182定位在第二基准标识180附近。

如图12至图14所示，有很多制作具有识别特征的标签102的方法。当在其他方面可以是传统标牌上形成磁性指纹区112时，这些方法通常是适用的。图12A至12F示出了根据本发明的一个实施方案制作具有识别特征的标签102的一种方法。在图12A中，过程光学标记190以一个预定的间隔被打印在一个第一可打印黏层192(基底层)上。注意，在这个过程中，光学标记190仅被用作用于该生产过程(如打印和模切步骤)的对齐标记并且不形成最终标签102的一部分。随后在图12B中，磁性指纹材料被沉积在形成磁性指纹区112的光学标记190附近。磁性指纹区112由类似的限定的间距分隔开。在图12C中，一个第二可打印黏层194(覆盖层)进一步被沉积在第一可打印黏层192上，覆盖磁性指纹区112但不覆盖光学标记190。第二可打印黏层194作为用于磁性指纹区112的一个覆盖和保护层。在图12D中，其他识别特征(例如二维条形码186以及对应的光学字母数字符182或序列号)可以被打印在第二可打印层194上，在光学标记190附近。在这一方面，每个磁性指纹区112被直接定位在每个二维条形码186下面。随后在图12E中，在获取所希望的标签102的形状处执行模切196。这涉及通过将一个定型的刀沿(切模)压入对应的可打印层192、194中从对应的可打印层192、194切割形状。光学标识190可以被用于确保模切被正确地对齐。模切后，在图12F中，为了获得最终标签102，移除了包含光学标记190的多余层192、194。注意，重要的是要选择足够薄的第二可打印层194，这样这些颗粒的磁场可以被读取元件适当地分辨出。典型地，聚合物的可打印层(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯“PET”)是适当地坚韧并且厚度在10-50微米左右。例如，聚苯乙烯(PS)和聚乙烯醇(PVA)都是适当的聚合物层。如果需要保护层，但是它必须很薄，可能令人希望的是使用薄膜沉积方法而不是将膜叠压在基片上。例如，墨可以被打印在指纹区的上面或者(例如)可以通过浸渍涂敷、旋转涂敷或丝网印刷来施加一个聚合物涂层。可替代地，例如，可以蒸汽沉积一个金属层。如果标签102将要经受严重的磨蚀，那么(例如)用硬膜(如类金刚石(DLC))涂敷指纹区112甚至可以是令人希望的。

图13A至图13D示出了根据本发明的另一个实施方案制作具有识别特征的标签102的一种方法。制作标签102的方法对应于图12A至图12F中所披露的方法，但是涉及在基底层的分离区域上打印条形码和磁性材料以及用一个第二黏性可打印层194只覆盖指纹区112。在图13A中，首先打印光学标记190、二维条形码186以及光学字母数字符182，并且其后对齐磁性指纹区112并且施加在一个第一可打印黏层192上的光学标记190附近。随后在图13B中，用一个第二黏层194覆盖磁性指纹区112以保护它们的磁性。第二黏层194不必是一个可打印层，因为图13A中将二维条形码186和光学字母数字符182或序列号打印在第一黏性可打印层192上。在图13C中，执行模切196以实现标签102所希望的形状。模切区域可以包括光学标识190、二维条形码186、光学字母数字符182或序列号以及磁性指纹区112。在图13D中，可以通过移除多余的黏层192、194显示出最终标签102。

图14A至图14F示出了根据本发明的另一个实施方案制作具有识别特征的标签102的一种方法。首先在图14A中，可以用磁性墨将磁性标识打印在一个第一黏性可打印层192上。磁性标识可以是符号178或磁性字母数字符182的形式，这可以给出磁性指纹区112定向的指示。在指纹信息的扫描或匹配过程中磁性标识可以作为基准标记或对齐引导物。随后在图14B中，磁性材料沿第一黏性可打印层192沉积在两个磁性标识178、182之间，沉积的磁性材料形成磁性指纹区112。然后在图14C中，将一个第二黏性可打印层194沉积在第一黏性可打印层192的上面。如前所述，第二可打印黏层194作为用于磁性指纹区112的一个覆盖保护层。在图14C的右侧示出了一个半透明视图。在图14D中，二维条形码186、光学字母数字符182或序列号以及过程光学标识190被打印在第二黏性可打印层194上。光学标识190被用于模切对齐的目的。在图14E中，随后执行模切196以获得标签102所希望的形状。在此执行模切196，这样所生成的标签102被示出为在每个标签102的底部具有一个突出103。如果标签102被制作的足够厚(例如至少50微米，但是更优选地至少100-200微米厚)，整个标签102并且特别是突出103可以被用作一个实体性对齐特征以确保读取装置相对于该标签(并且更具体地相对于磁性指纹区112)被正确地机械对齐。随后在本发明的说明书中更加详细地说明了这种实体性对齐机制。注意，如果突出103没有被用作一种实体对齐方法，作为指示用户在读取过程中相对于标签应当如何对齐读取装置的一种视觉提示而言仍然是有用的。在图14F中，多余的黏层192、194被移除以显示最终标签102，该最终标签保持附装在一个不黏的衬垫上直至其被施加到一个有待加标签的物品上。

标签读取一般涉及两个步骤：光学扫描和磁光扫描。典型地，首先执行光学扫描，随后执行磁光扫描。然而，通过彼此相对以及相对于读取装置的配置准确地对齐光学标识和磁性指纹区，这有可能(并且甚至是有利的)并行地读取磁性指纹区和光学标识两者。图15A示出了被适配为使其光学条形码186以及磁性指纹区112同时读取的一个标签102。图15B示出了为了读取条形码186光学读取元件需要扫描的大致区域224以及为了读取磁性指纹区112磁光读取元件需要扫描的大致区域226。图3中示出的读取装置104能够并行地读取标签102的条形码186和磁性指纹区112，条件是读取元件116和读取元件114被安排为对应于标签102的条形码186和磁性指纹区112的空间安排(并且当然条件是读取装置116是一个条形码读取器)。注意，读取元件116不需要与标签102存在实体性接触，而是仅需要确保在读取元件114读取区域226的同时它已对齐用于至少读取区域224。然而，某些读取元件(如图5至图7中示出的那些)可以被适配为同时读取光学标识和磁性信息两者，并且这些元件可以被用于读取标签102。注意，图15中示出的标签102没有必要使其光学条形码186和磁性指纹区112被同时读取，并且在某些应用中顺续读取是适当的。

如关于图2所说明的，根据本发明的一个实施方案的系统将从标签(或物品的)磁性指纹区的扫描所获得的信号与先前从同一个磁性指纹区所获得的信号进行比较。为了使标签或物品的指纹得到验证，这两个信号必须在一个预定义的阈值内相匹配。图16A示出了根据本发明的一个实施方案使用读取装置的标签的所希望的扫描区域。图16B示出了当读取装置未对齐时标签的扫描区域。图16C以图解示出了为了验证标签的身份来自初始读取和后续读取的信号如何进行比较。在此标签102包含一个磁性区域112和磁性基准标识178。如图16A所示，标签102的磁性特征的一个第一读取覆盖了由225所示的读取区域。磁性特征的这次读取是在标签生产线上或者在其他受控制的条件下完成的，这样读取区域被很好地对齐以捕获标签的所有磁性特征(例如整个指纹区以及所有的磁性基准标识)。来自此次初始读取的信号(或数据)被存储在一台远程服务器内，并且允许随后读取信号与初始的读取信号进行比较以便验证标签102(如结合图2所说明的)。然而，由于标签102的后续读取经常由用户们在受控制环境以外进行的，他们并未正确地相对于标签102对齐读取装置，标签102的后续读取严重地未对齐是有可能的。这种情况在图16B中示出，其中读取装置是未对齐的，这样磁性读取区域232仅覆盖部分指纹区112以及某些磁性基准标识178。图16C以图解示出为了验证标签的身份来自初始读取和后续读取的信号如何进行比较。在此，将来自初始读取的信号1610与来自后续读取的信号1620进行比较。读取区域1610和1620的重叠部分被示出为1630。当比较来自1610和1620的信号时，将比较限制在对重叠区域1630内的特征进行比较是可行的。在这个图示中，信号可以被假设是标签102的磁性特征的图像。磁性基准标识178的形状和空间已经被安排的方式为使得仅存在一种可能的方式将这些图像彼此相对地进行安排(如图16C所示)。这允许将容易地将这些信号彼此相比较以确定磁性指纹区内的识别特征是否适当地匹配。如果匹配在某个预定的阈值之上，那么标签得到验证了。阈值还确定信号之间的重叠区域1630的最小量，例如，如果未对齐很严重以致重叠区域1630内的磁性指纹区112不包含足够的识别特征来允许读取被适当地进行比较，那么标签102将不会由那次读取而得到验证。尽管图16A至图16C示出了磁性基准标识178，如果读取元件允许磁光和光学两者(如图5至图7中示出的那些读取元件)，那么光学基准标识或光学的与磁性的基准标识的组合可以被用于关于图16A至图16C所说明的目的。结合图39说明了示出如何处理未对齐情况的另一个实施方案。还考虑到的另一种方法是使用于光学以及磁光数据之一或两者的初始扫描具有的扫描区域大于用于后续读取的扫描区域。

在形成磁性指纹区112中使用的磁性颗粒176通常具有高矫顽性。此类高矫顽性磁性颗粒176的一种形式是薄片式的几何体。

图17A示出了根据本发明的实施方案在由一个覆盖层194覆盖的基片236上的一个单一磁性颗粒176的截面视图。根据本发明的一个实施方案，图17A示出的磁性颗粒176具有与标签基片236的平面平行的一个磁场，并且图17B示出的磁性颗粒176具有与标签基片236的平面垂直的一个磁场。因为用读取元件易于读取的强磁场是令人希望的，如图17B所示的垂直磁化通常对此是有利的。因此，优选具有与标签基片236的平面垂直而非平行的磁场。因此，同样重要的是将磁性颗粒176选择为使得磁性颗粒176有助于同标签基片236的平面垂直的强磁场。某些磁性颗粒176是各向异性的，并且允许一个方向上超过另一个方向的更强的磁化。对如图17A和图17B中所示的薄片式的颗粒而言，常见的是磁性颗粒176的晶体定向允许与磁性颗粒176的平面平行而非与磁性颗粒176的平面垂直的更强的磁化。在此类情况下，如图17B所要求的一个强的平面外的磁化可能难于实现。因此，如果标签102的几何形状是使得磁性颗粒176可能位于标签102的平面中，那么重要的是选择磁力地各向同性(即能够在任何方向上被平等地磁化)或接近各向同性的磁性颗粒176，或者，如果它们是各向异性的，那么它们的主要磁方向是平面外的。

如果所使用的磁性颗粒176显示出一种对于平面内磁性的强倾向，那么令人希望的是尝试确保至少某些磁性颗粒176与标签102的平面是垂直对齐的。图18A和18B示出了根据本发明的一个实施方案被定位在不同定向的磁性颗粒176。图18A示出了被定位与标签基片236的平面平行的一个磁性颗粒176，并且图18B示出了被定位与标签基片236的平面垂直的一个磁性颗粒176。清楚的是，图18B中示出的配置意味着该层磁性材料必须厚于图18A中示出的配置所必需的情况。用于实现磁性颗粒176对齐到平面外的一种方法是将磁性材料放入某种形式的腔内或凹陷之中，并且然后用一个薄的保护层覆盖此凹陷。

图19示出了根据本发明的一个实施方案用于使薄片式颗粒176对齐到标签102的平面外的一种方法。在此基片236具有一个穿过它切出的腔238。覆盖层194叠压在腔238的一个开口上。磁性颗粒176已经被混合入一种非磁性基体材料240中。基体材料240是一种黏性液体，该黏性液体在加热时(暴露于紫外线下或在某些其他触发剂上)可以凝固(即固化)；例如，环氧树脂作为该基体材料240可以很好地工作。磁性颗粒176和基体材料240被沉积在腔238内(这种沉积可以通过(例如)丝网印刷、橡皮刷或涂布来进行)。一旦该混合物是在腔238内，使标签102经受一个强磁场。为了说明的目的，磁场由条形磁体1910以及其相关联的场线1920所描绘(尽管磁体1910的北极被示出为离标签102最近，还可以是在所使用的配置中南极是更近的)。这个磁场将磁性颗粒176拉向覆盖层194并且基体材料240的黏性加上磁场相结合来帮助垂直定向磁性颗粒176，即：使它们的最长轴指向垂直于标签102的平面。此后，基体材料240被固体化或凝固(在环氧树脂的情形中，这种凝固或固化可以通过使树脂凝结、使环氧化物交联以形成一个固体来实现)。这个磁场可能足以确保磁性颗粒176被适当地磁化；然而，还考虑到可以在基体材料240的固化之后施加一个更强的磁场，由此将这些磁性颗粒176磁化到一个足够的程度。注意，在图19中，标签102已经被反转(与其他图相比较)，尽管如此与以前一样它是旨在使读取通过令读取元件与覆盖层194接触而发生。这意味着离覆盖层194最近的磁性颗粒176(是在散列盒内的那些)将对标签102的磁性指纹112具有最强的效果。这些磁性颗粒176大部分对齐到标签102的平面外，并且，如果它们的最强磁轴与它们的最长轴重合，那么它们应当提供有待读取的一个强磁性信号。

在以上说明中，高矫顽性颗粒被认为是示例性的，因为它们保留其内部磁场的时间大大超过标签102的寿命。然而，还考虑到可以在标签102中使用非常软磁性的材料(低矫顽性颗粒)。在此类情况下，每次标签102被读取之前都将一个磁场施加其上。这可以用一个永磁体或电磁线圈来实现，并且可以形成一个适配的读取器装置的一部分。这种方法具有的优点是：标签102可以在工作过程中在其居里点之上被使用并且还提供了一种手段在读取之前将标签102重置(当此种情形有益时)。

图20A示出了根据本发明的一个实施方案通过挤出来制造标签102并将所生成的标签102附装到一个适配为有待识别的物品上的一种方法。在挤出处理的过程中，(例如)塑胶材料的粒料250在漏斗246中与磁性颗粒176进行混合。挤出机244内部的压力致使塑胶在磁性颗粒176周围流动，并且最终包括塑胶(含磁性颗粒176)的一块固体材料252被挤出。所生成的材料252可以被用作标签102的一部分，或者如图20B所示，其自身可以被嵌入到一个有价值的物件254之中(它还可以被嵌入到然后粘着于一个有价值的物件上的一个标牌之中)。关于图20A说明的过程可以在很多方面变化，例如，不是必须使用粒料250，作为替代磁性颗粒176可以被混合入一种液体或浆料中，挤出过程可以被(例如)涂布替代，并且基体材料不必是一种聚合物，但是它可以是金属或陶瓷的/“生坯”复合物。

图21A至21E示出了多个不同的实施方案，其中根据本发明的一个实施方案标签102被附装到有待识别的一个物品262上。在图21A中，包含磁性指纹区112的标签102被包括在一个打印标牌256中。打印标牌256被附装到一个有价值的物件262上。为了易于附装到有价值的物件262上，打印标牌256可以是自粘式的。打印标牌256的一些实例包括卷标牌、模切标牌以及自粘式标牌。在图21A中示出的情形中，标牌256实质上一个薄的扁平标牌，它不帮助实体性地引导扫描仪的定位。这样一个标牌256可以典型地少于250微米的厚度。标牌256可以形成磁性指纹材料112下基片的一部分，或者它可以是覆盖层的一部分，或者磁性指纹区可以被嵌入到标牌256之中。

在图21B中，包含磁性指纹区112的标签102被包括在一个厚标牌258中。然后，厚标牌258被附装到有价值的物件262上。厚标牌258的一些实例包括多层材料、金属的或陶瓷的基片、塑胶、被挤出的材料或浇注的材料。厚标牌258进一步包括具有至少50微米厚的任何其他形式的材料。厚标牌258可以被用作一种实体性对齐机制，从而允许如图23所示的与扫描仪一定程度的互锁。可替代地，或额外地，标签102可以至少部分地由一种柔顺材料制成，该柔顺材料允许其与磁光读取元件的形状相符，为了确保在读取元件和标签间实现良好的接触，这可以帮助确保磁性指纹区112被准确地读取。图26至28示出了柔顺标签102可以如何帮助确保标签102与读取元件之间的良好接触的实例。

在图21C中，包含磁性指纹区112的标签102可以被包括在具有一个柔顺层的标牌260中。具有柔顺层的标牌260可以被附装到有价值的物件262的一个弯曲表面上。具有柔顺层的标牌260的一些实例包括泡沫(如由Rogers公司销售的商业产品“Poron”)、硅胶、聚氨酯、聚乙烯。注意，如果有价值的物件262自身是柔顺的，那么物件262的柔顺性可以被用于实现柔顺标签的效果。

在图21D中，包含磁性指纹区112的标签102被嵌入在一个有价值的物件262中。可替代地，指纹材料112可以被直接嵌入有价值的物件262中。

图21E，包含磁性指纹区112的标签102被定位在有价值的物件262上的凹槽或凹陷264中。

图22示出了根据本发明的一个实施方案使用磁光读取元件114读取嵌入一个有价值的物件的水平面268上的标签102上的指纹区112。读取元件114是一种磁光读取元件，并且由磁光基片138和光学处理单元136结合组成以形成该读取元件114。读取元件114由保护读取元件114不受损坏的护套2210包围。护套2210可以由非磁性材料(如非磁性金属(如铝)、非磁性陶瓷或塑胶)制成。在某些情况下，令人希望的是使护套2210(或读取原件周围或其自身的其它部件)具有微弱的磁性，因为这可以增强正在被读取元件114检测的磁场。例如，如果标签102是已磁化的，这样在读取过程中指纹区112的磁性特征使其北极朝向读取元件114，使读取元件114或读取元件114附近的某个部件微弱地磁化可以是有利的，这样读取元件114仿佛是一个磁体的南极。这可以增强正在被检测的磁场，由于读取元件114的南极将会吸引这些特征的北极，由此使磁通线变形，这样使它们进一步延伸出标签102的平面。可替代地，例如，使读取元件114的左侧作为微弱的北极以及右侧作为微弱的南极可以是有利的。这可以使磁通线在磁体的平面内变形(显著地)并且可能意味着读取可以是取决于读取器的(即取决于所使用的读取元件的具体磁化强度)。这可以被用来确保不同的扫描仪会无法读取某些标签(由于指纹可能不匹配)。图22的左侧示出了与磁性指纹112接触前的读取元件114并且图22的右侧示出了与磁性指纹112相接触的读取元件114。读取水平面268上的指纹区112的方法是通过首先使磁光读取元件114与磁性指纹区112相接触并且然后驱动读取装置104上的一个按钮来实现的。一旦该按钮被驱动，可以获得一个图像信号并且完成读取过程。

图23示出了根据本发明的一个实施方案的磁光读取元件114和标签102。在图23的左侧，这些部件已经被放大，这样易于观看到它们是怎样装配在一起的。在一个实施方案中，护套2210可以起到一个接合元件的作用，用于将磁光基片138定位在标签102上的磁性指纹的一个区域上。同样，为了使磁光读取元件114上的潜在损坏最小化，磁光读取元件114可以被设计为处于护套2210的表面之下。如果标签102或标签102的部分是至少50微米厚，那么由护套2210和读取元件114形成的凹陷可以被用作一种实体性对齐方法以允许用户将读取元件114对齐到标签102上。读取元件114位于护套2210的表面之下(例如)至少大约50微米、至少大约150微米、至少大约200微米或至少250微米。通常，为此使用的标签102可以被设计为具有至少50微米的厚度，并且若不是比读取元件114在护套2210的表面之下的距离更厚的话至少可以是一样厚。注意，在某些情况下，通过仅使护套2210的一侧位于读取元件114的水平面之上可以实现有效的实体性对齐，在这种情况下，在读取元件114的水平面之上伸出的由护套2210形成的边缘可以被用来将读取元件的边沿引导到标签102的边沿上或者在标签102、或者标牌上、或者有价值的物件上的表面中所形成的其他实体性台阶上。

图24示出了根据本发明的另一个实施方案使用磁光读取元件114读取水平面268上的标签102的方法。磁光读取元件114能够通过一个构造元件266(示出为一套简单的弹簧)在保护性护套2210内滑动。图24的左侧示出了与标签102接触前的读取元件114并且图24的右侧示出了与标签102相接触的读取元件114。当使读取装置104与标签102进行接触时，将读取元件114推靠到标签102的表面上。构造元件266确保读取元件114对标签102施加一定的压力，但是不要太多的压力以致损坏读取元件114或标签102的关键指纹区112。这是因为构造元件266的设计限定了读取元件114将对标签102施加的最大压力，即使非常用力地推动读取装置104，读取元件114将会退回到护套2210中并且最终护套2210的外壁将承受多余的压力。构造元件266可以包括一个弹簧系统、一个海绵系统、一个抽吸系统、一个液压系统以及一个气压系统。构造元件266允许磁光读取头114和标签102在读取过程中处于持续的接触，即使用户在读取过程中施加了不均匀的力。

图25A至图25D示出了根据本发明的另一个实施方案使用磁光读取元件114读取不平的平面268上的标签102的方法。图25A示出了与周围的保护性护套2210有一个小间隙267的磁光读取元件114。此外，磁光读取元件头114通过一个构造元件266(例如一种弹簧机制)连接到护套2210上。当读取位于不平的表面268上的磁性指纹区112或标签102时，间隙267和弹簧机制266均提供一定程度的补偿。图25A示出了与标签102接合之前的读取元件114。在图25B中，如图25A所示的磁光读取元件114与不平坦表面268上的标签102进行接触，磁光读取元件114能够在护套2210内移动，以便与不平坦表面268上的标签102相符。在图25C和图25D中，间隙267可以被一个柔顺层269替代以补偿磁光读取头114的移动(图25C示出了接触之前的情形并且图25D示出了与标签102接触过程中的情形)。注意，指纹区112内磁性特征的磁场强度随距离迅速地衰减。假设两个磁性特征位于标签内的相同深度(该深度从标签表面开始测量)并且这两个特征具有它们的磁场的完全相同的磁场强度以及定向。如果一个这样的特征位于标签102上的位置2510处并且另一个位于2520处，由于(因为表面268的形貌)位置2520处的磁性特征在实体上比2510处的磁性特征离读取元件114更近，如图25D所示的标签的读取将产生读取元件114从位置2520处测量的磁性作用强于从位置2510处的磁性作用。结果是，这种读取将实际上是标签102的磁性特征与标签102或表面268的形貌特征相混绕的一种测量。在某些情况中，由于如果将标签102从一个表面上移除并且被定位在另一个表面上，那么指纹读取将会随着指纹在其上定位的形貌的改变而改变，这可以被作为一种有力的防篡改或抗篡改机制。在其他情况下，特别是在被施加到一个有价值的物件的表面上之前初始地在生产线上对标签进行读取的情形中，这可能导致问题，因为标签102的初始读取由于这种形貌而可能与标签102的后续读取不能很好地匹配。在此类情形中，使用如图21C中所说明的柔顺标签可能是有利的。另一种方法可以是使用标签102，它们可以进行模制来使其反面与它们所施加的表面的轮廓相配合，然而标签的前表面应当保持是平面的。这样一个标签102的实例可以是具有一个硬平面前层和由热塑材料制成的一个底层(在指纹区之下)的一种多层式标签。当标签102被施加到有价值的物件上时，将其加热，这样使得热塑层融化或至少软化，使得热塑层可以与有价值的物件的表面相符。

图26示出了根据本发明的一个实施方案使用磁光读取元件114读取包含在一个柔顺标牌260内的指纹112的方法。在此，柔顺标牌260被示出被附装到一个具有圆形截面的有价值的物件262上。因为该有价值的物件262的形状，柔顺标牌260的表面在与读取元件114接合之前也被弯曲(如图的左侧所示)。因为其柔顺性，当其被读取元件114接合时(如图的右侧所示)，标牌260的表面能够变形为平表面。这允许标牌的指纹区112与读取元件114之间的良好接触。然而，重要的是标牌260不是太厚或太柔顺以致使指纹区112在读取过程中在标牌260的表面内被严重变形，严重变形可能允许指纹区112内的磁性特征彼此相对被移位，并且这可能减少所存储的指纹信号与所读取的指纹信号之间的匹配。

图27示出了当有价值的物件262(其上固定了标牌260)具有一个粗糙的表面时柔顺标牌260可以如何帮助。图27的左侧示出了与读取元件114接合之前的情形。标牌260与有价值的物件262的表面相符导致标牌的表面起伏。总体上，首先在生产线上(其中标牌260是平的)读取指纹112。如果当标牌260具有起伏的表面时进行后续的读取，如果标牌260不是柔顺的，指纹区112的某些磁性特征可能进一步地远离读取元件114的表面。然而，在用柔顺标牌260读取的过程中(通过对读取元件114施加一些压力与读取元件114接合)，如右侧所示，指纹区112的表面能够与读取元件114相符，由此协助指纹区112的准确读取。

图28示出了根据本发明的一个实施方案的另一种柔顺标牌的构造。在此，标牌260被构造成使得指纹区112的表面相对于包围指纹区112的标牌260的剩余表面略微升高。如图的右侧所示，当在与读取元件114接合之前被附装到一个平的有价值的物件262上时，指纹区112的表面比标牌260边沿处的表面高出距离X₁。如图28的左侧所示，在接合过程中，这个距离被压缩到X₂，即指纹区112的表面被压缩到离周围表面的平面更近。取决于读取元件114的形状和大小以及在读取过程中对读取元件114所施加的压力，X₂可能是零(即位于周围表面的平面内)或者甚至是负的(即指纹区的表面被推到周围表面之下)。由于对读取元件114施加的所有压力都集中在使指纹区112的表面平坦，并且如果标牌260的其他部分略微升高(例如因为在模切过程中形成的毛边或边缘、或者因为损坏)，或者如果其他部分上有灰尘，那么他们将不会对指纹区112的读取有显著的作用，这个标牌260的设计协助指纹区112与读取元件114之间的良好接触。

图29A示出了根据本发明的一个实施方案的包含一个指纹区112的标签102的截面视图。根据本发明的一个实施方案，标签102被嵌入有待识别的有价值的物品262内以及磁光读取元件114之中。包含标签102的环262的表面已经变平以确保标签102的表面与读取元件114之间的良好接触。使磁光读取元件114与标签102进行接触用于读取磁性指纹112。图29B示出了根据本发明的一个实施方案的标签102和指纹区112的一个俯视图。在此，标签102是矩形的以便配合在环形表面上的可用空间。指纹区112是包含指纹材料的一个狭长凹槽。为美观目的(例如与周围的环看起来一样)，将一个薄金属层镀到标签102上可能是可行的并且可能是令人希望的，例如如果环是金色的，那么环262的镀层可以是金色的。这个镀层(或其他涂敷层)还可以用于保护标签102和指纹区112不受环境影响(例如刮痕和腐蚀)。在这个实施方案中突出强调了了本发明的一个重要特征：即具有一个标准读取元件的一个单一扫描仪能够读取不同形状和大小以及包含在或附装到多种有价值的物件的表面上的指纹区。如果标准读取装置104(以及相关联的磁光读取元件)能够读取指纹区112的一个足够大的比例以便确保一个可接受的阈值之上的指纹匹配，那么所有的指纹区112具有相同的形状和大小就不是必要的。这在商业上是非常重要的，因为它允许使用标准读取装置104或扫描仪同很多不同的产品一起使用。

图30A和图30B示出了根据本发明的一个实施方案当读取标签102时磁光读取元件114的截面视图。磁光读取元件114由一个保护性护套2210所包围。磁光读取头114通过一种弹簧机制266连接到护套2210上。护套2210的内壁实质上在形状上与厚标牌258(其中定位了具有一组识别特征的标签102)的周长互补。

图30A示出了在使磁光读取元件114与厚标牌258接合之前的情形。弹簧266处于一种未压缩状态。图30B示出了当读取标签102时在厚标牌258上被压缩的磁光读取元件114。保护性护套2210实质上包围着厚标牌258。当在厚标牌258上压缩磁光读取头114时，弹簧266被压缩并且磁光读取元件114被推入护套2210中。护套2210的内壁包围着标牌258并且提供给用户一种实体接合机制以确保读取装置与标牌258正确地对齐(并且因此与标签102及其指纹区112对齐)。标牌258和护套2210可以具有任何适当的形状(例如正方形、长方形、三角形或多边形)，然而，优选的是这个形状不是完全对称的，即形状唯一地限定了读取装置104或扫描仪相对于标牌258的定向。在以下说明的图31中示出这样的一个标牌258和护套2210的配置。

图31示出了根据本发明的一个实施方案使用磁光读取元件114读取具有对齐特征222的标牌284的方法。标牌284包含由一个薄覆盖层覆盖的嵌入的指纹区112(指纹区112由于被覆盖层隐藏而未示出)。数据矩阵条形码186以及人可读的序列号182被打印在覆盖层的表面上。为了实现用于读取标牌284上的指纹的所希望的对齐，可以使用在磁光读取元件114周围或与其相邻的外壳282上的缺口280以及标牌284上的插头222的组合来提供一种互锁装置。当磁光读取元件114被置于在标牌284上时，磁光读取元件114的外壳282上的缺口280提供了一种机械性导向以确保相对于标签的扫描仪的准确对齐和定向。这种互锁提示用户以一种优选的对齐方式将磁光读取元件114调整到标牌284上。注意，外壳282可以是如参考之前的图所说明的一个保护性护套。

图32示出了根据本发明的一个实施方案读取包含一个指纹112的标签102的方法。标签102被嵌入一个有价值的物件262的表面中。有价值的物件262具有与标签102相邻的一个或多个突起3210。这些突起3210被设计为引导或与磁光读取元件114的外壳282互锁。图32A示出了读取元件114与标签102间的接合之前的情形。图32B示出了接合过程中的情形。在此，磁光读取元件114被向下移动，这样使得磁性读取元件114接触到(或者至少很接近)标签102的表面。突起3210相对于标签102引导读取元件114的位置。注意，突起3210可以完全包围标签102或外壳282，并且突起3210还可以形成在标签102本身上或形成在标牌上以帮助引导这种对齐。

图33示出了根据本发明的一个实施方案包含在有待识别的物品262的凹槽264中的磁性指纹112的标签102。用于标签102的凹槽264的内壁可以被用来帮助对齐读取装置104或扫描仪以及结合图32说明的标签102。如果有待识别的物品262没有适当的平表面来附装标签102，那么这样一个凹槽264也可以是有利的。此类物品包括柱形物品但并不限于此。这样的凹槽264还具有的优点是它帮助保护标签102不受机械摩擦以及与物品的不经意的接触。注意，凹槽264不需要是如图33所示的末端开口的槽，任何凹穴(如四壁方形截面凹穴)都可以是适当的。

图34示出了根据本发明的一个实施方案将标签102施用到标牌284上的方法。在图34中，施用器头3430配备了磁光读取元件114。施用器头3430还包含一个条形码扫描仪(未示出)，并且在将其施用到标牌284之前读取包括二维条形码186的标签身份3410和磁性指纹区112两者。指纹区112没有示出，因为指纹区112位于覆盖层的下面，覆盖层上打印了二维条形码186，因此是不可见的。施用器头3430还包含一个打印机(未示出)，该打印机直接在将标签102施用到标牌284之前在标牌284上打印序列号3420和型号3440。施用器头3430将已经打印在标牌284上的信息(即序列号3420和型号3440)与标签102上的二维条形码号186以及指纹区112的读取连接起来。这个已连接的信息(即标牌的序列号3420和型号3440以及对应的标签102的条形码和指纹信息)被发送到一台数据服务器上，该数据服务器可以是结合图1和图2所说明的远程服务器108(或者可以连接到远程服务器)。信息的这种连接确保如果标签102如结合图2所说明被扫描并且发生了成功的匹配，被发送到终端用户的移动装置或计算机上的额外的信息可以包括标牌的序列号3420和型号3440，这样用户可以视觉地核实打印在标牌上的数字与数据服务器中的存储相匹配。标签102和标牌284数据的这种连接还允许系统与一个品牌拥有者的数据库无缝地相互联结，例如，由于品牌拥有者将会使用打印在标牌284上的他们的信息维护他们的数据库，并且很有可能使其信息与标签102上的二维条形码号码186和指纹112相关联。在这样一条组装线上，标签102通过空气抽吸和活塞运动来进行分配。磁光读取元件114被安装在读取元件活塞288的底部以便当标签102正在被分配时能够进行标签的指纹区的读取。通过一个包括挟滚轮和平表面的系统248来移动这些标牌284，对于分配臂286、活塞288、吸气柱290和磁光读取元件114可以继续本地或远程控制。标牌284、标签102以及施用器头3430可以有很大变化。在这方面，施加和数据连接的过程可以改变，并且数据类型也可以改变(不限于序列号或型号，但可以包括生产日期和时间、有效期、担保信息、校准信息、批号等等)。注意，所给出的实例是一个品牌拥有者对一个有价值的品牌物件加标签，但是一个实例还可以是数据拥有者可以是一个组织或政府机构，并且正在被加标签或标牌的物件或物品可以是一个识别文件、执照、金融票据等等。例如，另一种连接数据的方法是首先读取标签信息，然后将这些标签102附装到标牌284上，并且最终将信息打印到标牌284上以及将标牌284施加到有价值的物件上。在这种情形中，直接在将信息打印到标牌284上之前或直接在其后读取标签102的条形码号码186，由于控制打印机的计算机还可以使已读取的标签102的条形码号码位于标牌284上，这可以允许对标签102和标牌信息进行连接。然而另一种方法可以是在标牌284上具有机器可读标牌信息(例如对应于序列号和型号的条形码)以及在标签102上具有机器可读信息。当标签102被施加到标牌284上时，两组信息(即标牌284的信息和标签102的信息)均可以被读取和进行连接。如果标牌284随后被附装到有价值的物件上，于是可以再次读取标牌284或标签102并且更新数据库，这样使得标签102或标牌284现在是有效的(即在一个有价值的物件上)并且施用的时间和日期(加上所要求的其他信息)被存储在数据库中。清楚的是，标签信息可以与已经被直接打印在有价值的物件本身上的信息进行连接，以下结合图35说明了这个概念。或者有价值的物件可以只使用该标签作为其身份，并且关于该有价值的物件的所有相关的信息都可以被存储在数据库中并且没有在标牌上或有价值的物件本身上示出。

图35A示出了根据本发明的一个实施方案将具有磁性指纹区112的标签102分配到被适配为有待识别的有价值的物件3510上；图35B和图35C示出了在标签102被分配之前和之后的有价值的物件3510。有价值的物件3510被示出为标记有包括该物件的序列号3420和型号3440的一个机器可读标记3520以及人可读信息。有价值的物件3510上的标记可以通过(例如)直接部件打标来完成。除其他方法之外，直接部件打标包括如点喷丸打标、激光打标以及喷墨打标等方法。可替代地，有价值的物件3510可以使用(例如)射频识别(RFID)标签来进行标记。在图35所示出的实例中，直接在将标签102分配到有价值的物件3510上之前或之后读取这种机器可读标记3520。还读取了标签102的至少一个识别特征并且这允许标牌或标签102在数据库与有价值的物件3510和打印在有价值的物件3510上的信息进行连接。

图36A示出了根据本发明的标签102的截面视图。图36B示出了同一标签102的等距视图。标签102包括由混合在黏性聚合材料(例如聚氨酯或环氧树脂)内的磁性颗粒组成的指纹区112，该混合物已经被分配或被丝网打印到覆盖层3610的背面并且已经被固化，这样使得磁性颗粒被固定彼此相对的位置。覆盖层3610的厚度在1微米到200微米之间，但是优选地该厚度在25到50微米之间，并且由一种非磁性材料制成，如一种聚对苯二甲酸乙二醇酯“PET”膜。覆盖层3610在其表面上还具有机器可读标记3640(如条形码)和人可读标记3650(如对应于在条形码内编码的数字的一个数字)两者。此类标记总体上通过打印(例如喷墨打印或热色带转印打印)来施加，但是可以通过其他方式(比如(如果适当)激光打标)来施加。标签102进一步包括至少10微米厚(但是更优选地100到750微米厚)的柔顺基底层3630。适合于某些应用的柔顺基底层的实例包括由Rogers公司销售的″Poron″以及由圣Gobain功能塑料公司制作的″Norton″范围泡沫。基底层3630材料在其上下表面上均有一个薄黏层(未示出)。在指纹材料已经被分配到覆盖层3610的背面后，覆盖层3610被叠压到基底层3630上。基底层3630的顶部表面的粘合剂允许覆盖层3610被牢固地粘附到基底层3630上。叠压之后，叠压膜被模切，这样使得独立的标签102留在衬垫3620上。这个衬垫3620是一个一次性的载体，这样可以容易地处理独立的标签(例如被卷成卷并填入到标签施用器内)。衬垫3620还用于确保底部表面的粘合剂处于良好的状态，这样当标签102被施加到必须粘附到其上的表面上时，所形成的粘附的结实的。典型地，衬垫3620在其上表面(即其与基底层3630粘合剂接触的地方)具有一个非黏性涂敷层，这样标签102能够被容易地从衬垫3620移除。

图37A示出了根据本发明的另一个实施方案正在被附装到有价值的物件3510上的标签102的过程，并且图37B示出了根据本发明的另一个实施方案附装到一个有价值的物件3510上的标签102。图37A示出了根据本发明的另一个实施方案正在被附装到有价值的物件3510上的标签102。在该实施方案中，标签102和附装机制被适配为防止篡改标签102，例如，如果标签102从有价值的物件3510移除并且被置于另一个物件上，它将不再起作用，因此而“防篡改”。在图37A的左侧，施用头3730拾取一个标签102。注意，在此示出的施用头3730没有用任何磁光读取元件，以此强调在这个和其他的实施方案中并非必须要求施用头3730一定包括磁光读取元件并且施用头3730或分配器不需要具有任何标签或指纹读取功能。在图37所示出的实例中，该标签102具有打印在薄覆盖层194的下侧上指纹区112。有目的地将指纹区112和覆盖层194之间的粘附强度选择为适中的强度，例如不要过强。图37A的左侧还示出了，一滴粘合剂3710(如环氧树脂)直接在施加标签之前被施用到有价值的物件3510的表面上。在此，分配喷嘴3720被用来分配粘合剂3710的液滴。粘合剂3710的液滴实质上仍然是液体，施用头3730将标签102推入到粘合剂3710中。在施用头3730仍然与标签102接触的同时或在施用头3730被收回之后，粘合剂3710的液滴被固化(或被冷却(如果使用了热塑))。由于接触标签102的施用头3730的表面实质上是平的，这确保标签102在施用头3730被移除之后仍保持平。对这个过程进行调谐以确保标签102甚至在粘合剂3710被固化之后仍保持平。如果粘合剂3710和指纹材料之间的粘附比指纹区112和覆盖层194之间的粘附更强，那么如果尝试移除标签102，覆盖层194将会脱落，同时指纹区112将保持牢固地嵌入在已固化的粘合剂3710中，从而提供一种良好的防篡改或抗篡改机制。将标签102附装到有价值的物件3510上的方法的另一个优点是即使有价值的物件的表面是不平的(如图37A所示)，粘合剂3710用于有效地使表面变平，这样使得可帮助确保磁光读取元件114与标签表面有良好接触的标签102的表面有效地读取指纹区112。这种标签附装方法特别有用的实例是如果将标签102粘附在一个瓶子和其盖子之间的接合处上。使用这个方法，标签102能够被被粘附在瓶子和盖子之间的不平的界面上，并且如果正确选择了粘合剂，如果盖子被打开则标签102将切断(因此提供防篡改或抗篡改)。在以下说明的图38中示出了被适配为一个瓶子提供防篡改封口的标签102的另一个实例。

图38A示出了由盖子3810密封的一个瓶子3820，它被根据本发明的一个实施方案的防篡改标牌3830跨接。图38B示出了标牌3830的俯视图，该标牌包括一个标签102并且具有人可读数字3840。标牌3830由模制塑料制成并且标签整体被嵌入到标牌3830的表面之中。图38C示出了根据本发明的一个实施方案的标牌3830的截面视图。标牌3830可以包括打印在一个薄覆盖层3850上的标签102(条形码)。一个指纹区3860附装到覆盖层3850的下侧。标牌3830进一步包括直接位于标签102的指纹区3860下的一个缺口3870。标牌3830的底表面3880之一被牢固地粘附到盖子3810上，同时一个第二底部表面3890被牢固地粘附到瓶子3820上。如果盖子3810被移除，标牌3830在缺口3870剪切，由此而破坏了指纹112。这为瓶子3820提供了防篡改或抗篡改。

图39A和图39B示出了根据本发明的一个实施方案处理读取装置104与标签102的指纹区112之间未对齐情况的一种方法。如图39A所示，标签102的磁性特征的一个第一读取覆盖了由225所示的读取区域。指纹区112被限制为比读取区域225小的一个区域。图39B示出了当读取装置104未对齐时标签102的后续读取区域3910和3920。在这个实例中，后续读取区域3910和3920均具有与第一读取区域225相同的尺寸，然而，示出为它们都未对齐，即3910与3920两者都没有像第一读取区域225那样对齐。然而，由于指纹区112比读取区域225、3910以及3920小，在每种情况下，即使有未对齐情况，读取装置104仍然能够捕获指纹区112的所有磁性特征。这协助了所取得的指纹读取的匹配。可能适合于这种方法的尺寸的一个实例是：如果磁性指纹区112实质上是具有大约3mm的直径的圆形区域，然后如果磁性读取区域是5mm乘5mm的正方形尺寸，在磁性读取区域不捕获指纹区112的某些特征之前，它可以允许任何方向上的1mm的未对齐情况。同样有利的是在这种方法中在标签102上使用某种形式的对齐标记或方法以确保读取区域总是至少在相同方向上粗略地对齐，换言之，以防止后续读取区域从第一读取定向上旋转偏离90度或180度。此种对齐使匹配算法更简单并且在匹配中提供更高的信任度。

图40A和图40B示出了根据本发明的一个实施方案读取标牌260的指纹区112的过程，其中标牌260的表面是不平的并且标牌260不是足够柔顺的以确保与磁光读取元件114的平表面的良好接触。在这种情况下，标牌260的表面是不平的，因为标牌260附装到一个弯曲的有价值的物件262上。图40A突出强调了当可以在图40A中看到的标牌260的表面不平时在标牌260的指纹区112的扫描中的问题。如果读取元件114与标牌260的表面接触，那么它不接触整个标牌260表面而是读取元件114与标牌260表面之间存在间隙。由于小颗粒的磁场迅速地随着距离衰减，此类间隙能够降低指纹读取的准确性。图40B示出了处理该问题的一种方法。在此，扫描装置在指纹区112的读取过程中被配备为“摇动”读取元件114。在图40B的左侧，读取元件114在其向左倾斜的位置上被示出，并且在图40B的右侧，它被示出为被摇动到右侧。在此，指纹读取在摇动过程中受到连续捕获磁光信号的影响。例如，如果一个CMOS成像芯片(如结合图4到7所说明的)被用来捕获图像，然后它在摇动过程中可以继续捕获以形成一个最终图像。可以在基础摄影术中发现这种连续捕获方法的一种类似情况，其中摄影师选择使相机快门打开持续一段延长的时间，这样使得最终图像实质上是在快门时开着的时间内已经到达相机的成像板的所有光的集成。重要的是在此种摇动成像方法中确保读取元件114与标牌260之间的侧向运动(即滑动)在摇动过程中被保持在一个最小值，否则图像可能变模糊。尽管在图40B中以两种维度示出了这种方法，它可以被用作三维的摇动(即摇动还可以是进入或离开页面的平面。)此外，考虑到了其他方案，如在摇动过程中采集连续的视频以处理如读取元件114与标牌260表面之间的滑动等问题。

图41A示出了根据本发明的一个实施方案被适配有待由读取装置4120读取的一个标签102。图41A示出了标签102以及其表面上的标记。标签102具有一个挂锁形状的印记或图标4110，它包含一个数据矩阵条形码。标签102具有位于条形码区域下面的一个指纹区(未示出)。图41B和图41C示出了一个读取装置4120，它包括：一个磁光读取元件4130、作为条形码读取器的一个第二读取元件4140、一个按钮4150、底部具有一个开口4170的一个透明护套4160。开口4170被设计为严密地对应于印记4110的形状和大小，并且当读取指纹区时这允许用户相对于标签102正确地对齐读取装置4120。为使用读取装置4120，用户定位读取装置4120，这样使得开口4170包围印记4110。然后按钮4150被略微按下驱动条形码读取器4140读取标签102上的条形码。一旦这被成功地完成，进一步按下按钮4150，并且磁光读取元件4130向下移动到图41C所示的护套4160之中。一旦磁光读取元件4130与标签102的表面有良好接触，读取指纹区。

图5至7披露了用于同时读取来自标签102的磁性和光学信息的对应的读取元件162、166、172。为了使用这些对应的读取元件162、166、172，正在被读取的标签102上的磁性和光学信息通常被定位与彼此相邻。可能有利的是能够具有一个读取元件，这样使得读取元件允许同时读取来自同一个地方的磁性和光学信息(即叠加或在彼此之上)。如以下所示可以提供这样一种方法。

图42A至42E示出了标签102的截面视图，其中磁性信息和光学信息被定位在同一个地方(即在彼此之上)。在图42A中，标签102可以包括一个覆盖层194，该覆盖层具有打印在其底部表面上的光学条形码(未示出)(在此，“条形码”包括数据矩阵码和其他机器可读光学信息)、可以是位于覆盖层194下面的层的形式的磁性指纹区112以及位于磁性指纹区112下面的粘合剂层4210。注意，条形码被示出为仅仅用于说明性目的的光学标识。随后的用于本图和其他图的说明应当被认为是通用的并且不限于条形码。

图42B示出了标签102的顶部光学视图。可以从标签102的俯视图看到已经被打印在标签102的表面上的条形码184形式的光学信息。

图42C示出了标签102的顶部磁性视图。如果用户能够采集标签102的磁性图像，那么用户也许能够有效地“看穿”覆盖层194和光学信息184并且“看到”包含在磁性指纹区112内的磁性特征4220。注意，这些磁性特征可以(例如)是单独的磁性颗粒。注意，磁性特征4220在此被示出为具有一种特定的“颜色”。磁性特征4220的“颜色”正在使用的光源140时的一种想象物，磁光基片138和对应的读取元件162、166、172的光学装置的特性如先前的图5至7所示。此外，作为磁性特征4220的结果被检测的光的“颜色”或亮度还取决于在层156、158和160区域内因为磁性特征4220而造成的磁场。例如，北磁场可能导致亮(光)区域，同时南磁场可能导致暗(或没那么亮)区域。磁场的强度(除其他因素外)将会决定光的亮度。因此，当磁场的强度改变时光的亮度将横贯一个磁性特征4220而改变。这意味着在图42C所示的情况中，即其中所有的磁性特征4220被示出为具有相同的均匀光颜色或亮度可能是一种理想的情况，并且真实情况可能是横贯每个磁性特征4220的一种改变的光亮度或颜色。

图42D示出了合成图像的俯视图(即光学特征和磁性特征彼此叠加)。清楚的是，当从顶部观看，条形码184和磁性特征/颗粒4220彼此重叠。在如图5至7所示的读取元件162、166、172中，可以清楚的是读取如图42D所示的标签102可能是困难的，因为读取元件162、166、172被设计为同时读取位于标签102的不同区域(例如相邻)的磁性和光学特征。

例如，假设标签102可以由图6中示出的读取元件166进行扫描(使一半扫描区域专用于扫描磁性信息并且另一半专用于扫描光学信息)。这可能生成图42E中示出的那种扫描，其中扫描了磁性指纹区的一半112并且扫描了光学条形码的另一半184。在所示出的光学条形码184是数据矩阵码的情况中，仅扫描一半区域可能不一定足以用于解释该数字(或数据矩阵信息)。因此，也许不可能使用图5至7中示出的对应的读取元件162、166、172如所要求的那样准确地解释这种光学信息。然而，因为并非所有的数据矩阵都必需被成像以便能够被有效地用作对齐特征，如果这种数据矩阵码还被用作对这些磁性特征的位置进行参照的对齐标记，则这种格式尽管如此仍是有用的。然而，如果标签被安排为使得有待读取的数据矩阵码和磁性特征是彼此相邻安排的，并且读取元件可以被对齐以便使得磁光基片覆盖至少一部分磁性特征，同时光学透明开口覆盖大部分数据矩阵码，于是图5至7中示出的以及参考图43的读取元件就能够同时解译光学数据矩阵并且读取磁性特征，同时还能够使用光学(数据矩阵或其他)特征作为用于同参考签名一起定位和匹配的磁性特征的对齐标记。

图43示出了根据本发明的另一个实施方案的读取元件167的截面视图。读取元件167被适配为同时读取磁性信息和光学信息两者。不像图6所示的具有两个柱的读取元件166，读取元件167只有一个单一的柱。因此，读取元件167只包括一个单一的偏光器142、148、一个共用透镜系统146、一个分束器144以及一个单一的光源140。此外，因为存在与磁光基片相邻的一个光学透明开口170，磁光基片138不覆盖光学装置的整个观看区域。因此，光学探测器150能够同时捕获磁光和磁性信息。例如，如果光学探测器150是一个互补金属氧化物半导体(CMOS)或电荷耦合器件(CCD)成像芯片，如图42E所示它可能采集的图像可以具有上半图像作为单纯的光学信息以及下半作为磁性信息(由磁光基片138转化为光学格式)。

注意，可能有利的是能够同时扫描来自标签102的相同区域的光学和磁性信息，因为它允许使用一个较小的标签102而仍然同时由读取元件读进行取时。此外，它可能潜在地允许磁性和光学特征之间用于匹配的更准确的关联，因为对于磁性特征的指纹匹配被用作一种参照物的光学特征在实体上更接近磁性特征，并且因此它应当更准确。

以下示出了修改如图4至7以及图43所示的读取元件的一种方法，这样使得对应的读取元件134、162、166、172、167允许同时从同一个地方(例如在彼此的顶部)读取磁性和光学信息。

在一个实施方案中，可以将第一涂敷层156和/或第二涂敷层158做成图案。第二涂敷层158(并且如果有必要第一涂敷层156)被做成图案，这样使得磁光基片138的表面的某些区域是反射性的，并且同时相邻区域形成磁光基片内的光学透明开口。图44A示出了标签102的俯视图，标签102示出为具有其人工重叠的光学184和磁性4220特征。将用读取元件来读取标签102，该读取元件具有一个磁光基片138，磁光基片138具有在其表面上作为一个或多个有图案的镜面层的第一涂敷层156和/或第二涂敷层。图44B示出了使用读取元件采集的标签的成像区域的配置。图像的大部分是一个单纯的光学图像区域5210。磁光基片138被分为小正方形区域，它们中一些专用于光学成像5220并且另一些5230专用于磁性特征成像。磁性4220和光学184成像正方形遍布在磁光基片138的区域上以阵列形式安排。图44C只示出了来自使用图44A中示出的读取元件采集的该标签的图像的光学标签信息。磁光基片138的轮廓被示出为图44C中的细线，这样使得观看者能够容易地看到相对于剩余图像的磁光基片138的位置。在此，光学信息是从整个区域5210以及还从磁光基片138的光学部分5220(在图44C中磁光基片的磁性部分5230仅被示出为纯白色区域)获得的。由光学探测器(可以是一个CMOS感应器)捕获的同一图像进一步包括这些磁性特征4220，它们对应于磁光基片138的这些磁性成像正方形5230。在图44D中示出了这个部分的图像。图像的光学部分仅留作纯白色并且只示出了从属于磁性信息的部分图像(再一次磁光基片138的轮廓被示出为一个细线，这样使得观看者能够容易地看到磁光基片138相对于剩余图像的位置)。注意，由CMOS成像芯片采集的实际图像是图44C和图44D中示出的两个图像的总和。然而，分开了这些图像的部分以强调从图像的这些部分获得的数据可以分别进行处理。由于磁光基片相对于CMOS成像芯片的相对位置是固定的，因此这很容易做到。因此校准那些图像部分与标签102中的磁性特征4220有关以及那些图像部分与标签的光学信息184有关是很简单的。注意，通过正确地选择磁光基片138的磁性5230或光学5220区域，即使由于磁性成像区域使其一些部分是不可见的，仍然有可能的解译标签102的数据矩阵码。在图44B和图44C中，磁光基片138的光学和磁性部分已经被选择为大约是数据矩阵元件的四分之一面积。这意味着对每个数据矩阵元件的一部分进行采样并且这足以辨别这个具体的数据矩阵元件是黑色还是白色(除非对数据矩阵有实质性的损坏)。这个配置提供了一种简单的方法来实现标签102的磁性4220和光学184特征的同时读取，并且提供了足够的信息以解译数据矩阵码并且在标签102上相对于光学标识184准确地映射至少某些磁性特征4220的位置。在图44示出的情况中，这些光学基准标识184事实上至少是数据矩阵本身的某一部分。在这种情况中，光学数据矩阵作为第二组识别特征并且同时作为用来协助从第一组识别特征获得的信号的匹配的光学对齐标记而起到双重的作用。显而易见，这种方法可以提供更少区域用于对磁性特征4220进行采样。因此，该系统被设计为使得标签102包含足够密集封包的磁性特征4220。因此，用户将具有非常好的可能性对磁性特征4220有足够的采样以允许发生准确和可靠的匹配。类似地，在多个部分中光学信息184被磁性成像区域5230阻碍。因此，标签102的光学特征184被选择为使得它们能够容易地进行解译并且图像具有足够的光学特征184的采样以确保磁性特征4220的相对于标签102的光学标识的准确的映射。注意，在这个方法中，磁光基片138的第一涂敷层156和/或磁光基片138的第二涂敷层158和/或保护层160可以被做成图案以允许在光学成像区域中发生最佳的光学成像。这些区域不应当过小以致衍射造成读取问题。可以通过多种的标准平版印刷技术(如使用光刻图案技术)结合(例如)剥离图案法、湿式化学蚀刻、或干蚀刻(如反应性离子蚀刻)中的一种或多种来形成这些区域的图案。注意，对于人们穿过第一涂敷层156看到来自标签102的光学特征184的所有配置，如果光学透明开口是在磁光基片内并且一个保护层覆盖了该开口，保护层160必需至少部分是透明的。

存在很多方法使用以上说明的读取元件基于标签上的光学信息来使标签102上的磁性信息归一化。通过这一点，我们的意思是打印在标签102上的光学信息可以被用来相对于标签102的某些参考读取准确地定位磁性特征。以下说明了使用数据矩阵标记作为光学参考的一种方法。

图45A示出了正在生产的标签102的光学俯视图。在标签102的表面打印有数据矩阵184，并且在数据矩阵184周围有四个向外放射的光学基准标识4710。图45B示出了正在生产的同一个标签102的磁性俯视图。在标签102的表面下面有包括磁性特征4220的磁性指纹区112。

图45C示出了可以被用来读取标签102上的数据矩阵184和磁性特征4220读取元件173的配置。在生产线上，存在至少一个读取元件173，并且这个读取元件173可以被用来获得标签102的参考读取，从而允许标签102的参考签名被存储到数据库中。这个读取元件173具有比被用来读取场中标签的读取元件更大的磁光扫描区域，并且此外它可以被不同地配置。大部分扫描区域专用于扫描磁性区域(扫描区域4730)，而只有外围区域4720专用于扫描光学信息。当这个读取元件173被定位在正在生产的标签102上时，获得了如图45D所示的图像。这个图像可以被用来得出被存储在数据库中的标签102的参考签名。在此，基准标识4710的一部分穿过外围光学观看区域是可见的，同时图像的大部分示出了标签102的磁性特征4220。假设基准标识4710和数据矩阵184是在同一个打印步骤中打印的、并且因此彼此相对是准确地对齐的(即人们能够可靠地推断出位置以及包括数据矩阵184的光学特征)，图45D中示出的图像可以被用来相对于光学数据矩阵特征184的位置准确地映射每个磁性特征4220的位置。如果基准标识4710和数据矩阵特征184的相对位置彼此相对是不准确或不可靠的，那么可以用一个高分辨率光学相机测量这些相对距离，并且这可以被用来相对于数据矩阵特征184映射每个磁性特征4220的位置和定向。注意，结合上面图45A至45D说明的获得参考图像的方法只是实现这一点的一种方法。其他的方法包括将分离的图像缝接在一起，总体上这些分离的图像可以至少在某些区域上重叠，但这并不是严格必需的。

图46A至46C展示了一个数据矩阵码实际上很适合于既作为第二组识别特征也作为可以用来使磁性信号与参考磁性信号进行匹配的参考光学标识，因为这种数据矩阵是基于规则的栅格格式。图46A示出了一个14乘14元素的栅格图案4910。图46B示出了一个标准的14乘14元素的ECC 200数据矩阵码4920。在这种情况下，码4920表示16位数“1234567890123456”。图46C示出了来自图46A的栅格图案4910和图46B中示出的数据矩阵码4920的重叠。可以容易从图46C中看出数据矩阵码4920是一个简单的栅格图案，其中某些元素已经被填入黑色并且其他的保留为白色。这意味着这样一个数据矩阵码4920可以被用作映射磁性特征的栅格图案。选择这个实例是因为它非常容易理解，然而，对于本领域的熟练技术人员清楚的是很多不同的光学标识可以用作参考标记而将其用于映射这些磁性特征。可以使用内插(通常用于光学标识区域内的磁性特征)和外插(通常用于区域外的特征)两者。这种二维的内插或外插映射可以(例如)使用国际专利申请WO2007/133163 A1中的说明用于一维内插和外插映射的方法论来执行。

图47A示出了如在图45A至45D中示出的在其制造过程中的标签102的光学俯视图。在此，标签102已经被模切，这样使得在图45A中示出的基准标识4710不再存在并且唯一留在标签102的表面上的光学标识是数据矩阵码4920。以下的讨论假设结合图45A至45D说明的标签102的参考读取已经发生，这样使得最终标签102(在图47B中示出)内的所有磁性特征4220在参考读取中已经被扫描。参考签名是从标签的这次参考读取中获得的。

图47B示出了同一标签102的磁性俯视图。磁性指纹区112被示出为实质上覆盖标签102的整个区域。磁性指纹区112内有很多磁性颗粒4220，并且标记了一个这样的磁性颗粒4220。图47B还示出了来自数据矩阵码4920的栅格图案4910如何人工地重叠在磁性颗粒4220上允许它们的位置相对于光学数据矩阵码4920被准确地映射。

图47C示出了由将在场中使用的读取元件的CMOS(或其他的光学检测元件)采集的图像的配置布局171。在此，光学扫描区域4930实质上大于磁性扫描区域4940。光学扫描区域4930的外周长以及磁性扫描区域4940的外周长被标记出。使用例如图43A和图43B中示出的格式的读取元件可以实现具有与光学扫描区域4930相比更小的磁性扫描区域4940(除了在此示出的磁光基片相对于读取元件被定位在中心的情况)。

图47D示出了当读取元件被定位在图47A和47B中示出的标签102的中心时标签102的图像。读取元件能够同时扫描来自标签102的磁性颗粒4220和数据矩阵码4920二者。再一次，光学扫描区域4930的外周长以及磁性扫描区域4940的外周长被标记出。如在图47B中，来自数据矩阵码4920的栅格图案4910被人工地重叠在磁性扫描区域4940内的磁性特征4220上。通过人工地重叠栅格图案4910，人们能够以图解方式来展示在标签102的读取中成像的磁性特征4220的位置如何可以与来自标签102的参考读取的磁性特征4220的位置相关联，即从这次读取中获得的签名如何可以与已经存储在数据库中的参考签名(结合图45A至45D说明了参考读取)进行比较。

在图48中示出了标签102的另一次读取。在此，读取元件相对于结合图45所说明的标签102的参考读取对齐不良。读取元件不是在中心，并且它相对于标签102的参考读取被旋转。再一次，光学扫描区域4930的外周长以及磁性扫描区域4940的外周长被标记出。如在图47D中，来自数据矩阵码4920的栅格图案4910被人工地重叠在磁性扫描区域4940内的磁性特征4220上。通过人工地重叠栅格图案4910，人们能够以图解方式来展示在标签102的读取中成像的磁性特征4220的位置如何可以与来自标签102的参考读取的磁性特征4220的位置相关联，即从这次读取中获得的签名如何可以与已经存储在数据库中的参考签名(结合图45A至45D说明了参考读取)进行比较。这示出了即使是对于非常对齐很差的读取结果，使用对齐标记系统能够准确地相对于参考读取映射正在被读取的磁性特征4220的位置。进一步注意，在读取中正在被扫描的磁性特征4220与图47D中示出的读取中正在被扫描的那些不同，但是在两种情况下，正在被扫描的磁性特征4220在参考读取(结合图45A至45D说明了)中已经扫描了，其中使用了一个更大的磁性扫描区域。因此，场中的读取可以是足够用于匹配，条件是：

a)扫描了足够的光学信息以准确地确定对齐标记，这样使得扫描中的磁性特征4220的位置可以被准确地映射，以及

b)正在读取中扫描的足够量的磁性特征4220在标签102的参考读取中已经扫描了，这样使得可以实现足够准确的匹配。

在前一句中“足够量”和“足够准确”是主观性术语并且仅被用来表示可以设置的阈值水平，例如，“足够量”可以通过出现在扫描区域中的累积磁性强度或磁性颗粒4220的数目来确定，并且“足够准确”可以是匹配结果中的统计置信度的一个阈值。本领域的熟练技术人员清楚的是可以使用多个参考签名而不是一个单一的参考签名。

关于从磁场中的读取对比参考读取的磁性特征4220的映射，应当注意的是光学特征4920可以被用作在两个读取中映射磁性特征4220的位置的一个第一步骤，并且对于非常准确的映射可能需要一个第二映射步骤。在此解释了这种两步映射的一个实例：在使用光学信息4920完成定位或归一化以后，然后可以完成一个第二步骤，其中磁性特征4220被用来实现相对于从识别标签102的参考读取中获得的已存储参考签名的一个更准确的定位。这可以通过从光学定位步骤中获得的匹配进行一个关联来完成，其后将所获得的磁性特征4220的图像可以在特定的容许范围内左右上下移位，并且在每步移位后，数据可以被再次进行关联以获得最佳匹配。这将允许使磁性特征4220相对于参考签名而准确定位；然而，为了防止数据被移动到如此程度以致丢失与光学标识4920的相关性并且可能导致错误的阳性匹配，必须设置在每个方向上移动量的限制。

图49A至49C示出了读取元件134的截面视图。在图49A中，读取元件134可以包括多个部件或光学元件，例如，一个磁光基片138、一个光源140、一个第一偏光器142以及一个第二偏光器148、一个分束器144、以及一个光学探测器150。例如，在图4中作为仅一个元件示出的透镜系统146现在被示出为多个凸或凹透镜5111、5112、5113、5114以及5115。这些部件被容纳在保护管5120之中。两个透镜元件5113和5114与一个针孔5140一起被安排在外壳5130内，该外壳相对于其他部件(它们相对于保护管5120是固定的)是可移动的。这个可移动的外壳5130允许调整焦距，这样使得因为组装或部件的任何不完美不会导致图像聚焦不良。这意味着在最终的组装步骤中，可以调整焦距并且外壳5130(及其相关联的部件)可以被设置到最优位置，这样使得图像焦距是清晰的。

如在一个标准光学安排中，针孔5140允许景深得到控制，即一个小针孔5140将会生成比一个大针孔5140更大的景深。然而，一个小针孔将会挡掉更多的光，并且因此图像可能不够亮。具有更大的景深在多种设计中可能是重要的，其中光学和磁性信息两者同时在进行成像(例如图44A和图44B中示出的配置)。示出了一个光学吸收器5150。这用于吸收可能穿过分束器144的杂散光。光学吸收器5150可以由任何光学吸收材料制成，例如黑毡。总体上，保护管5120的内壁和外壳5130可以被制成黑色以吸收杂散光。

图49B示出了从光源140的中心传播到分束器144的中心的光路径5170。至少一部分光被反射向磁光基片138(光路径5171)，其后至少一部分光被反射回分束器并且到达分束器144的至少一部分光穿过分束器144并且传播到光学探测器150(光路径5172)上。光可能不仅仅在图49B中示出的中心路径中传播。图49C示出了从磁光基片138的不同区域反射的光如何可以传播通过读取元件134并且在光学探测器150处被收集。为了获得清晰图像而设计的光学元件在文献中是众所周知的，并且在此进一步详尽阐述基本的光学成像概念是不必要的。这仅仅是用于读取元件配置的一个实际的设计，并且很多其他配置(例如它们中某些不包括两个偏光器的配置，以及其他不包括分束器的配置)都是可行的。

Claims (42)

1.一种用于识别标签或者被适配为有待识别的物品的读取装置，所述读取装置包括：

第一读取元件，该第一读取元件用于读取位于所述标签或所述物品中的第一组的识别特征，其中该第一读取元件是磁光读取元件；以及

第二读取元件，该第二读取元件用于读取位于所述标签或所述物品中的第二组的识别特征；

其中，该读取装置被配置为使得通过读取所述第一组的识别特征而生成的第一信号以及通过读取所述第二组的识别特征而生成的第二信号被独立地用于导出用于识别所述标签或所述物品的第一签名和第二签名，

其中，所述磁光读取元件包括至少一个光处理单元以及至少一个磁光基片，

其中，该磁光基片包括一种层安排，该层安排包括：光学透明基片、第一涂敷层以及第二涂敷层。

2.如权利要求1所述的读取装置，其中被用于磁光读取的光是在所述磁光读取元件中内部地反射的。

3.如权利要求1所述的读取装置，其中所述至少一个光处理单元包括多个部件，这些部件包括：至少一个光学检测器、至少一个透镜、至少一个偏光器、以及至少一个光源。

4.如权利要求1所述的读取装置，其中所述第一涂敷层是一个磁光薄膜或多个磁光薄膜。

5.如权利要求1或3所述的读取装置，其中所述第二涂敷层是反射薄膜。

6.如权利要求1所述的读取装置，其中所述磁光基片进一步包括保护层。

7.如权利要求3所述的读取装置，其中所述光处理单元以及所述磁光基片中的至少一些部件彼此相对具有固定的空间关系。

8.如权利要求1所述的读取装置，其中所述磁光基片包括至少一个开口，该开口用于对所述标签或所述物品上的多个识别特征和/或多个对齐标记的直接的光学读取。

9.如权利要求1所述的读取装置，其中所述第二读取元件是选自如下元件：条形码扫描器、射频识别标签读取器、字符辨识读取器、光学图像捕获系统、高斯计、磁强计、荧光计以及剩磁计。

10.如权利要求1所述的读取装置，其中所述第一读取元件包括接合元件，该接合元件用于将所述磁光基片定位于所述第一组的识别特征的区域之上。

11.如权利要求10所述的读取装置，其中所述接合元件包围所述磁光基片。

12.如权利要求10或11所述的读取装置，其中所述接合元件在形状上与所述标签或所述物品中的接合轨道互补，从而形成互锁装置。

13.如权利要求10所述的读取装置，其中所述接合元件被形成为腔或凹陷。

14.如权利要求13所述的读取装置，其中所述凹陷具有的高度为至少50微米、至少150微米、至少200微米、或至少250微米。

15.如权利要求10所述的读取装置，其中所述接合元件被形成为突起。

16.如权利要求15所述的读取装置，其中所述突起具有的高度为至少50微米、至少150微米、至少200微米、或至少250微米。

17.如权利要求10所述的读取装置，其中所述接合元件在截面上具有圆形的形状或多边形截面形状。

18.如权利要求1所述的读取装置，其中至少所述第一读取元件被适配为在与所述标签或所述物品进行接触时与所述标签或所述物品相符合。

19.如权利要求18所述的读取装置，其中所述第一读取元件包括构造元件，当使所述第一读取元件与所述标签或所述物品进行接触时，该构造元件至少协助所述第一读取元件与所述标签或所述物品相符合。

20.如权利要求19所述的读取装置,其中所述构造元件包括选自如下的至少一个部件：弹簧、海绵、抽吸系统、液压系统、以及气压系统。

21.如权利要求19或20所述的读取装置，其中所述构造元件被适配为在读取过程中将至少所述第一读取元件推靠在有待读取的区域上。

22.如权利要求19所述的读取装置,其中所述构造元件被适配为如果所述读取装置被掉落在或者碰到硬的表面上时保护所述第一读取元件的表面不被损坏。

23.如权利要求19所述的读取装置,其中所述构造元件被设计为如果所述第一读取元件被推动时允许所述第一读取元件下沉到接合元件的水平以下。

24.如权利要求19所述的读取装置,其中所述第一读取元件在不使用时被容纳在接合元件的水平以下，但是当它与所述标签或所述物品相接合时，所述接合元件被定位为将所述第一读取元件推到有待读取的区域的表面上。

25.如权利要求19所述的读取装置，其中至少所述第一读取元件在被置于同所述标签或所述物品相接触时是与接合元件有距离的，从而允许该第一读取元件与所述标签或所述物品相符合。

26.一种用于使用如权利要求1定义的读取装置来识别标签或者被适配为有待识别的物品的方法，该方法包括：

从位于所述标签或所述物品中的第一组的识别特征的磁光读取中生成第一信号，

从位于所述标签或所述物品中的第二组的识别特征的读取中生成第二信号；

其中从读取所述第一组的识别特征所生成的第一信号以及从读取所述第二组的识别特征所生成的第二信号被独立地用于导出用于识别所述标签或所述物品的第一签名和第二签名。

27.如权利要求26所述的方法，其中从读取所述第一组的识别特征所生成的所述第一信号与从读取所述第二组的识别特征所生成的所述第二信号是同时生成的。

28.如权利要求26或27所述的方法，其中所述第一组的识别特征被置于第一位置，而所述第二组的识别特征被置于第二位置。

29.如权利要求28所述的方法，进一步包括在导出第一签名之前将所述第一位置与所述第二位置进行比较，由此将所述第二组的识别特征用作用于识别所述标签或所述物品的对齐标记。

30.如权利要求26所述的方法，其中所述第一组的识别特征包括磁性颗粒或可磁化颗粒的无序安排。

31.如权利要求30所述的方法，其中所述磁性颗粒或者可磁化颗粒的无序安排包括多个随机分布的磁性颗粒或者可磁化颗粒。

32.如权利要求31所述的方法，其中所述磁性颗粒包括高矫顽性材料。

33.如权利要求32所述的方法，其中该高矫顽性材料是钕铁硼合金。

34.如权利要求30所述的方法，其中所述磁性颗粒包括亚铁磁性材料、反铁磁性材料、铁磁性材料、或在连续材料中具有变化的磁特性的多个域、以及它们的多种组合，所述多个域包括引起可变磁特性的多个空隙。

35.如权利要求34所述的方法，其中所述铁磁性材料选自下述材料：MnBi、CrTe、Euo、CrO2、MnAs、Fe、Ni、Co、Gd、Dy,Fe、Ni、Co、Sm、Gd、Dy的多种相应的合金和氧化物，以及它们的多种组合。

36.如权利要求26所述的方法，其中所述第二组的识别特征包括：芯片、磁条、序列号、或光学标识。

37.如权利要求36所述的方法，其中所述芯片是射频识别标签、或基于接触的芯片。

38.如权利要求37所述的方法，其中所述光学标识是条形码或全息图。

39.如权利要求26所述的方法，其中所述第一组的识别特征以及所述第二组的识别特征是位于所述标签或所述物品中的接合轨道之中。

40.如权利要求26所述的方法，其中所述第一组的识别特征与所述第二组的识别特征在同一个平面上。

41.如权利要求26所述的方法，其中所述第一组的识别特征与所述第二组的识别特征在不同的平面上。

42.一种用于识别标签或者被适配为有待识别的物品的识别系统，该系统包括：

标签，所述标签用于识别可附装该标签的物品；以及

如权利要求1所述的读取装置，该读取装置用于读取位于所述标签或所述物品中的至少第一组的识别特征。