WO2012175865A1 - Method for marking an object with microdiamonds - Google Patents

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WO2012175865A1
WO2012175865A1 PCT/FR2012/051384 FR2012051384W WO2012175865A1 WO 2012175865 A1 WO2012175865 A1 WO 2012175865A1 FR 2012051384 W FR2012051384 W FR 2012051384W WO 2012175865 A1 WO2012175865 A1 WO 2012175865A1
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WO
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microdiamonds
marking
distribution
region
fluorescence
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Application number
PCT/FR2012/051384
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Alain Thorel
Patrick Curmi
Jean-Paul Boudou
Original Assignee
Association Pour La Recherche Et Le Developpement De Methodes Et Processus Industriels "Armines"
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
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    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/06—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using wave or particle radiation
    • G07D7/12—Visible light, infrared or ultraviolet radiation
    • B42D2035/34—

Definitions

  • the present invention relates to a method of marking an object. In many situations, it is crucial to be able to ensure that an object that has been manufactured is not an illegal copy of an original object.
  • object means any material entity having a mass, a surface and a volume.
  • the present invention aims to remedy these disadvantages.
  • the object of the invention is to propose a method which makes it possible to mark an object in such a way that it is extremely difficult, if not impossible, to reproduce this marking, an illegal copy or an infringement of this object, and that this marking is suitable for reading. and identified by a reading device.
  • this goal is achieved by virtue of the fact that this method comprises the following steps:
  • the marking is invisible to the naked eye, and is therefore difficult to identify.
  • microdiamonds can be detected only through a microscope, and / or through a fluorescence detector.
  • the global vision of the distribution in the region of the microdiamond bearing object is inaccessible to a third party who is not equipped with such expensive equipment.
  • Each original object is thus uniquely identifiable by its marking, and it is impossible or almost impossible to reproduce this marking on another object.
  • the invention also relates to a method of identifying an object.
  • this method comprises the following steps:
  • This information is stored so that this information can subsequently be compared with information relating to the distribution of micro-diamonds fixed in an object.
  • the invention also relates to an object that is marked with microdiamonds.
  • FIG. 1 is a view of an object in a region of which microdiamonds are distributed by the method according to the invention
  • FIG. 2 is an enlarged view of region II of the object of FIG. 1 schematically showing a distribution of microdiamonds in this region
  • FIG. 3 is a map showing the fluorescence intensities emitted by microdiamonds distributed in a region of an object by the method according to the invention.
  • the microdiamonds each have a smaller maximum dimension, for example less than 1 micron.
  • Their detection by a third party, for example a counterfeiter seeking to reproduce the marking according to the invention, which is not equipped with a very sensitive detection apparatus is thus impossible.
  • microdiamonds 10 are provided, and are distributed in a region 95 of an object 90. For example, each of these microdiamonds 10 is placed at a chosen position, so that the microdiamonds 10 create a chosen pattern. Such placement is in practice very complex to achieve because it involves the use of very specialized and expensive tools (Atomic Force Microcoscope or AF, optical clamps). Thus, the reproduction by a third party of this specific configuration of microdiamond positions would in practice be extremely difficult, if not impossible.
  • the term "in the region” means "within the region” or "on the surface of the region”.
  • Figure 1 shows an object 90 with a region 95 in which microdiamonds 10 are distributed. These microdiamonds 10 are visible in FIG. 2 which is a magnification of this region 95 (region II in FIG. 1).
  • the microdiamonds 10 are positioned in the region 95 at random positions.
  • Such a random distribution is obtained for example by projecting the microdiamonds 10 in the region 95 of the object 90 by means of a projection device, in a single operation or in several.
  • Any other means for randomly distributing the microdiamonds 10 on the object 90 can be used.
  • a microdiamond distribution on an object 90 will always be distinct from a microdiamond distribution on another object. This randomness makes it possible to clearly distinguish two objects.
  • This random distribution also has the advantage of being very easily achievable (with the aid of a projection device, as indicated above), much more easily than placing each microdiamer 10 in a chosen position. and almost impossible to reproduce (see below).
  • the number of microdiamonds 10 is high in order to allow a greater possible variety of microdiamond distribution.
  • this number of microdiamonds is at least four.
  • microdiamonds are then fixed in the region 95 so as to ensure the durability of the marking according to the invention.
  • microdiamonds 10 may be attached in or on a transparent member which is itself embedded in the surface or inside of the object 90 to form a part thereof.
  • the microdiamonds 10 can be distributed in the region 95 and then covered by a transparent element which is fixed on the object 90.
  • transparent element is meant an element through which the fluorescence of a microdiamond is detectable.
  • the microdiamonds 10 may be incorporated in this transparent part of the object 90 at the time of manufacture of this object 90.
  • the region 95 comprises a transparent volume
  • at least some of the microdiamonds 10 are distributed in three dimensions in this volume, and not only on a two-dimensional surface.
  • microdiamonds 10 are distributed in the thickness of the object 90 so that their fluorescence can be detected by a detection means.
  • FIG. 3 is a map of the fluorescence intensity of each of the microdiamonds 10 with their positions in the space in the region 95. For a given microdiarner 10, this intensity is proportional to the height of the peak at the location where locates this microdiamant 10.
  • microdiamonds 10 are artificial microdiamonds because these diamonds have increased fluorescence. Indeed, the fluorescence of a natural diamond is weak, and the detection of this fluorescence requires a more sensitive detector. The use of artificial microdiamonds 10 whose fluorescence is greater than that of natural diamonds makes it easier to identify objects.
  • the method according to the invention is used to mark in particular any object, for example a product, a document, including an official document such as a piece of identification, a bank note.
  • the method according to the invention is also useful for labeling drugs, because microdiamonds are not toxic to humans.
  • Microdiamonds 10 and their fluorescence property have the advantage of being substantially unalterable and therefore last beyond the lifetime of the object 90 on which they are placed.
  • microdiamonds 10 are invisible to the naked eye, so they do not affect the external appearance of the object 90 if the region 95 is on the outside of the object 90.
  • the invention also relates to a method for identifying a labeled object with microdiamonds according to the invention as described above. For this, after the marking of an object, a piece of information concerning the particular distribution of the microdiamonds 10 in the region 95 of this object 90 is read by means of a detector. This information can be stored, for example in a database.
  • This information may relate to the spatial distribution of microdiamonds 10, or may be directly this distribution.
  • the storage of this distribution is the storage of the position in the space of each of the microdiamonds 10, and of one or more characteristics of these microdiamonds 10, as explained below.
  • microdiamonds For some applications (for example, the manufacture of a cheap product in mass production, such as a pen), the mere absence of microdiamonds makes it possible to identify a counterfeit object. It is not necessary to store information about the distribution of microdiamonds on these objects. Indeed, it would not be profitable for a counterfeiter to acquire microdiamonds and integrate them into the product production line.
  • microdiamonds are present in this object, we compare their distribution with each of the distributions stored in the database. If this distribution is not one of the distributions stored in the database, then this object is not an original object.
  • one superimposes (for example numerically) on the region 95 where the microdiamonds 10 are located a reading gate which retains only localized information in spatial coordinates chosen in advance (the reading grid does not retain the distribution of microdiamonds 10 in certain positions).
  • the reading grid does not retain the distribution of microdiamonds 10 in certain positions.
  • the microdiamonds 10 which are distributed in the object 90 comprise at least two groups, the microdiamonds 10 of one of the groups having a fluorescence color different from the fluorescence color of the microdiamonds 10 of the other group.
  • the centers of fluorescence of a microdiamond are the centers called NV, obtained by the association of an interstitial nitrogen atom and a carbon gap in the network.
  • the fluorescence takes place at 700 nm (nanometers), which corresponds to a certain color. If the interstitial atom is nickel, the fluorescence takes place at 800 nm, which corresponds to a different color.
  • the microdiamonds 10 which are distributed in the object 90 comprise at least two groups, the microdiamonds of one of the groups having a fluorescence intensity different from the fluorescence intensity of the microdiamonds 10 of the other group.
  • FIG. 3 shows the distribution in the region 95 of an object 90 of microdiamonds 10 and the fluorescence intensity of each of these microdiamonds 10. For a given microdiamond 10, this intensity is proportional to the height of the peak at the location where is this microdiamant 10.
  • the microdiamonds 10 may have both fluorescence colors and different fluorescence intensities.
  • the process according to the invention is modified as follows: An object 90 is labeled with fluorescent microdiamonds 10 using the method according to the invention, and then the distribution of these microdiamonds 10 is read (or information concerning the distribution of these microdiamonds) on this object 90 using a spin detector once they are fixed in this object 90.
  • This distribution is stored in such a way that this distribution and the spins of the microdiamonds (or information concerning this distribution and the spins of the microdiamonds) can later be compared with a distribution and the spin of the microdiamonds (or information concerning this distribution and the spin microdiamonds) microdiamonds fixed on an object.
  • the spin is a quantum information that characterizes, for example, each NV center (association of an interstitial nitrogen atom and a carbon gap) of the fluorescent microdiamonds. It is then possible to confer on each microdiamond a specific global spin.
  • the microdiamonds 10 dispersed on an object 90 provide a spin map that will be specific to this dispersion. Since spin is an amount that can be affected and read, in a known manner, only by a very particular and expensive quantum apparatus, the reproduction of a given microdiamond dispersion on an object by a counterfeiter is practically impossible.
  • the present invention also relates to an object 90 which is labeled with fluorescent microdiamonds using the labeling method described above.

Abstract

The invention relates to a method for marking an object. Said method comprises the following steps: (a) providing a plurality of fluorescent microdiamonds (1), the maximum size of which is less than 50 micrometers; (b) distributing said microdiamonds (1) at positions within an area (95) of said object (90); and (c) attaching said microdiamonds to said area (5).

Description

PROCEDE DE MARQUAGE D'UN OBJET PAR MICRODIAMANTS  METHOD FOR MARKING AN OBJECT BY MICRODIAMENTS
La présente invention concerne un procédé de marquage d'un objet. Dans de nombreuses situations, il est crucial d'être capable de s'assurer qu'un objet qui a été fabriqué n'est pas une copie illégale d'un objet original. The present invention relates to a method of marking an object. In many situations, it is crucial to be able to ensure that an object that has been manufactured is not an illegal copy of an original object.
Dans la présente description, on entend par « objet » toute entité matérielle possédant une masse, une surface et un volume.  In the present description, the term "object" means any material entity having a mass, a surface and a volume.
Une liste non-exhaustive de telles situations est :  A non-exhaustive list of such situations is:
- La contrefaçon d'un objet protégé ou non par un brevet ou une demande de brevet, par un dessin et modèle, par le droit d'auteur,- Infringement of an object protected or not by patent or patent application, by design, by copyright,
- La contrefaçon d'un objet dont la marque est protégée, - The counterfeiting of an object whose mark is protected,
- La copie d'un document officiel,  - The copy of an official document,
- La copie d'un billet de banque.  - The copy of a bank note.
Les techniques actuelles pour authentifier un objet original incluent la gravure d'une marque ou d'un code sur cet objet, la fixation sur l'objet d'un support portant un hologramme, l'impression sur cet objet de motifs complexes difficilement reproductibles (par exemple des filigranes) ou invisibles à l'œil nu (par exemple imprimés avec une encre visible uniquement aux ultraviolets), le tissage dans ce produit d'éléments métalliques (par exemple dans les billets de banque).  Current techniques for authenticating an original object include engraving a mark or a code on this object, fixing on the object of a support bearing a hologram, printing on this object complex patterns difficult to reproduce ( for example watermarks) or invisible to the naked eye (for example printed with an ink visible only to ultraviolet), the weaving in this product of metal elements (for example in banknotes).
Cependant, plus récemment, la sophistication des moyens de reproduction (imprimantes, outillages) permet de plus en plus aisément aux contrefacteurs et aux faussaires de fabriquer des produits qui sont totalement identiques aux originaux.  However, more recently, the sophistication of the means of reproduction (printers, tools) makes it easier for counterfeiters and counterfeiters to produce products that are completely identical to the originals.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients.  The present invention aims to remedy these disadvantages.
L'invention vise à proposer un procédé qui permette de marquer un objet de telle sorte qu'il soit extrêmement difficile, voire impossible de reproduire ce marquage, une copie illégale ou une contrefaçon de cet objet, et que ce marquage soit apte à être lu et identifié par un dispositif de lecture.  The object of the invention is to propose a method which makes it possible to mark an object in such a way that it is extremely difficult, if not impossible, to reproduce this marking, an illegal copy or an infringement of this object, and that this marking is suitable for reading. and identified by a reading device.
Ce but est atteint grâce au fait que ce procédé comprend les étapes suivantes :  This goal is achieved by virtue of the fact that this method comprises the following steps:
(a) On fournit plusieurs microdiamants fluorescents dont la dimension maximale de chacun est inférieure à 50 microns, (b) On répartit ces microdiamants dans une région de cet objet à des positions, (a) Several fluorescent microdiamonds are provided, the maximum dimension of each of which is less than 50 microns, (b) These microdiamonds are distributed in a region of this object at positions,
(c) On fixe ces microdiamants dans cette région.  (c) These microdiamonds are fixed in this region.
Grâce à ces dispositions, le marquage est invisible à l'œil nu, et est donc difficilement identifiable. De plus, les microdiamants ne peuvent être détectés que grâce à un microscope, et/ou grâce à un détecteur de fluorescence. Ainsi la vision globale de la répartition dans la région de l'objet portant les microdiamants est inaccessible à un tiers qui n'est pas équipé d'un tel équipement coûteux. De plus, il sera pratiquement impossible à un tiers de reproduire sur un autre objet la répartition particulière des microdiamants dans cette région, même en supposant qu'un tiers puisse se procurer de tels microdiamants.  Thanks to these provisions, the marking is invisible to the naked eye, and is therefore difficult to identify. In addition, microdiamonds can be detected only through a microscope, and / or through a fluorescence detector. Thus the global vision of the distribution in the region of the microdiamond bearing object is inaccessible to a third party who is not equipped with such expensive equipment. Moreover, it will be practically impossible for a third party to reproduce on another object the particular distribution of microdiamonds in this region, even assuming that a third party can obtain such microdiamonds.
Chaque objet original est ainsi identifiable de façon unique grâce à son marquage, et il est impossible ou pratiquement impossible de reproduire ce marquage sur un autre objet.  Each original object is thus uniquely identifiable by its marking, and it is impossible or almost impossible to reproduce this marking on another object.
L'invention concerne également un procédé d'identification d'un objet.  The invention also relates to a method of identifying an object.
Selon l'invention, ce procédé comporte les étapes suivantes :  According to the invention, this method comprises the following steps:
(a) On marque un objet avec des microdiamants fluorescents en utilisant le procédé de marquage selon l'invention,  (a) An object is labeled with fluorescent microdiamonds using the marking method according to the invention,
(b) On lit une information relative à la répartition de ces microdiamants dans cet objet à l'aide d'un détecteur une fois qu'ils sont fixés dans cet objet,  (b) One reads information relating to the distribution of these microdiamonds in this object with the aid of a detector once they are fixed in this object,
(c) On stocke cette information de telle sorte que cette information peut ultérieurement être comparée avec une information relative à la répartition de microdiamants fixés dans un objet.  (c) This information is stored so that this information can subsequently be compared with information relating to the distribution of micro-diamonds fixed in an object.
L'invention concerne également un objet qui est marqué avec des microdiamants.  The invention also relates to an object that is marked with microdiamonds.
L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux, à la lecture de la description détaillée qui suit, d'un mode de réalisation représenté à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins annexés sur lesquels :  The invention will be better understood and its advantages will appear better on reading the detailed description which follows, of an embodiment shown by way of non-limiting example. The description refers to the accompanying drawings in which:
- la figure 1 est une vue d'un objet dans une région duquel sont répartis des microdiamants par le procédé selon l'invention, - la figure 2 est une vue élargie de la région II de l'objet de la figure 1 montrant schématiquement une répartition des microdiamants dans cette région, FIG. 1 is a view of an object in a region of which microdiamonds are distributed by the method according to the invention, FIG. 2 is an enlarged view of region II of the object of FIG. 1 schematically showing a distribution of microdiamonds in this region,
- la figure 3 est une cartographie montrant les intensités de fluorescence émise par des microdiamants répartis dans une région d'un objet par le procédé selon l'invention.  FIG. 3 is a map showing the fluorescence intensities emitted by microdiamonds distributed in a region of an object by the method according to the invention.
On entend par microdiamant un diamant dont la dimension maximale est inférieure à 50 pm (1 pm == 1 micron = 10"6 m). On entend par « dimension maximale » la longueur du plus grand segment rectiligne joignant deux points quelconques d'un de ces diamants. By microdiamond is meant a diamond whose maximum dimension is less than 50 μm (1 μm = 1 micron = 10 -6 μm). "Maximum dimension" is understood to mean the length of the largest straight segment joining any two points of a of these diamonds.
Un microdiamant est ainsi invisible à l'œil nu. En effet, la résolution maximale par l'œil humain est de 1 minute d'arc (1 minute d'arc = 1/60 degré, où 90 degrés est un angle droit), ce qui correspond à une dimension maximale pour un tel microdiamant de 50 pm à une distance d'observation de 10 cm (centimètres).  A microdiamond is thus invisible to the naked eye. Indeed, the maximum resolution by the human eye is 1 minute of arc (1 minute of arc = 1/60 degree, where 90 degrees is a right angle), which corresponds to a maximum dimension for such a microdiamond 50 μm at an observation distance of 10 cm (centimeters).
Avantageusement, les microdiamants ont chacun une dimension maximale plus faible, par exemple inférieure à 1 micron. Leur détection par un tiers, par exemple un contrefacteur cherchant à reproduire le marquage selon l'invention, qui n'est pas équipé d'un appareil de détection très sensible est ainsi impossible.  Advantageously, the microdiamonds each have a smaller maximum dimension, for example less than 1 micron. Their detection by a third party, for example a counterfeiter seeking to reproduce the marking according to the invention, which is not equipped with a very sensitive detection apparatus is thus impossible.
Encore plus avantageusement, les microdiamants ont chacun une dimension maximale inférieure à une centaine de nanomètres (1 nanomètre = 10"9 m), voire inférieure à une dizaine de nanomètres. On parle dans ce cas de nanodiamants. Even more advantageously, the microdiamonds each have a maximum dimension of less than a hundred nanometers (1 nanometer = 10 -9 m), or even less than about ten nanometers, in this case, nanodiamonds.
La fabrication de tels nanodiamants est plus difficile que celle de microdiamants de taille supérieure à ces nanodiamants. Leur détection est également plus difficile, car elle requiert un appareil de détection encore plus sensible.  The manufacture of such nanodiamonds is more difficult than that of microdiamonds larger than these nanodiamonds. Their detection is also more difficult because it requires an even more sensitive detection device.
On fournit plusieurs microdiamants 10, et on les répartit dans une région 95 d'un objet 90. Par exemple, on place chacun de ces microdiamants 10 à une position choisie, de façon que les microdiamants 10 créent un motif choisi. Un tel placement est en pratique très complexe à réaliser car il implique l'utilisation d'outils très spécialisés et coûteux (Microcoscope à Force Atomique ou AF , pinces optiques). Ainsi, la reproduction par un tiers de cette configuration spécifique de positions de microdiamants serait en pratique extrêmement difficile, voire impossible. Le terme « dans la région» signifie « à l'intérieur de la région » ou « à la surface de la région ». Several microdiamonds 10 are provided, and are distributed in a region 95 of an object 90. For example, each of these microdiamonds 10 is placed at a chosen position, so that the microdiamonds 10 create a chosen pattern. Such placement is in practice very complex to achieve because it involves the use of very specialized and expensive tools (Atomic Force Microcoscope or AF, optical clamps). Thus, the reproduction by a third party of this specific configuration of microdiamond positions would in practice be extremely difficult, if not impossible. The term "in the region" means "within the region" or "on the surface of the region".
La figure 1 montre un objet 90 avec une région 95 dans laquelle des microdiamants 10 sont répartis. Ces microdiamants 10 sont visibles en figure 2 qui est un grossissement de cette région 95 (région II sur la figure 1).  Figure 1 shows an object 90 with a region 95 in which microdiamonds 10 are distributed. These microdiamonds 10 are visible in FIG. 2 which is a magnification of this region 95 (region II in FIG. 1).
Avantageusement, les microdiamants 10 sont positionnés dans la région 95 à des positions aléatoires.  Advantageously, the microdiamonds 10 are positioned in the region 95 at random positions.
Une telle répartition aléatoire est obtenue par exemple en projetant les microdiamants 10 dans la région 95 de l'objet 90 à l'aide d'un dispositif de projection, en une seule opération ou en plusieurs.  Such a random distribution is obtained for example by projecting the microdiamonds 10 in the region 95 of the object 90 by means of a projection device, in a single operation or in several.
Tout autre moyen qui permet de répartir aléatoirement les microdiamants 10 sur l'objet 90 peut être utilisé.  Any other means for randomly distributing the microdiamonds 10 on the object 90 can be used.
Ainsi, une répartition de microdiamants 10 sur un objet 90 sera toujours distincte d'une répartition de microdiamants 10 sur un autre objet. Ce caractère aléatoire permet de distinguer de façon certaine deux objets.  Thus, a microdiamond distribution on an object 90 will always be distinct from a microdiamond distribution on another object. This randomness makes it possible to clearly distinguish two objects.
Cette répartition aléatoire présente en outre l'avantage d'être très facilement réalisable (à l'aide d'un dispositif de projection, comme indiqué ci-dessus), beaucoup plus facilement qu'un placement de chaque microdiamant 10 en une position choisie, et pratiquement impossible à reproduire (voir ci-dessous).  This random distribution also has the advantage of being very easily achievable (with the aid of a projection device, as indicated above), much more easily than placing each microdiamer 10 in a chosen position. and almost impossible to reproduce (see below).
Avantageusement, le nombre de microdiamants 10 est élevé afin de permettre une plus grande variété possible de répartition des microdiamants. Par exemple, ce nombre de microdiamants est au moins égal à quatre.  Advantageously, the number of microdiamonds 10 is high in order to allow a greater possible variety of microdiamond distribution. For example, this number of microdiamonds is at least four.
On fixe ensuite les microdiamants dans la région 95, de façon à assurer une pérennité du marquage selon l'invention.  The microdiamonds are then fixed in the region 95 so as to ensure the durability of the marking according to the invention.
Cette fixation varie en fonction de la nature de l'objet. Par exemple, les microdiamants 10 peuvent être fixés dans ou sur un élément transparent qui est lui-même incorporé à la surface ou à l'intérieur de l'objet 90 pour en former une partie.  This fixation varies according to the nature of the object. For example, microdiamonds 10 may be attached in or on a transparent member which is itself embedded in the surface or inside of the object 90 to form a part thereof.
Ainsi, les microdiamants 10 peuvent être répartis dans la région 95 puis recouverts par un élément transparent qui est fixée sur l'objet 90.  Thus, the microdiamonds 10 can be distributed in the region 95 and then covered by a transparent element which is fixed on the object 90.
Par « élément transparent », on entend un élément au travers duquel la fluorescence d'un microdiamant est détectable. Alternativement, si l'objet 90 est en partie ou en totalité transparent, les microdiamants 10 peuvent: être incorporés dans cette partie transparente de l'objet 90 au moment de la fabrication de cet objet 90. By "transparent element" is meant an element through which the fluorescence of a microdiamond is detectable. Alternatively, if the object 90 is partially or totally transparent, the microdiamonds 10 may be incorporated in this transparent part of the object 90 at the time of manufacture of this object 90.
Avantageusement, dans le cas où la région 95 comprend un volume transparent, au moins certains des microdiamants 10 sont répartis en trois dimensions dans ce volume, et non pas uniquement sur une surface en deux dimensions.  Advantageously, in the case where the region 95 comprises a transparent volume, at least some of the microdiamonds 10 are distributed in three dimensions in this volume, and not only on a two-dimensional surface.
Ainsi, ces microdiamants 10 sont répartis dans l'épaisseur de l'objet 90 de telle sorte que leur fluorescence peut être détectée par un moyen de détection.  Thus, these microdiamonds 10 are distributed in the thickness of the object 90 so that their fluorescence can be detected by a detection means.
La figure 3 est une cartographie de l'intensité de fluorescence de chacun des microdiamants 10 avec leurs positions dans l'espace dans la région 95. Pour un microdiarnant 10 donné, cette intensité est proportionnelle à la hauteur du pic à l'endroit où se situe ce microdiamant 10.  FIG. 3 is a map of the fluorescence intensity of each of the microdiamonds 10 with their positions in the space in the region 95. For a given microdiarner 10, this intensity is proportional to the height of the peak at the location where locates this microdiamant 10.
Avantageusement, les microdiamants 10 sont des microdiamants artificiels, car ces diamants possèdent une fluorescence augmentée. En effet, la fluorescence d'un diamant naturel est faible, et la détection de cette fluorescence requiert un détecteur plus sensible. L'utilisation de microdiamants 10 artificiels dont la fluorescence est supérieure à celle des diamants naturels permet une identification des objets plus aisée.  Advantageously, microdiamonds 10 are artificial microdiamonds because these diamonds have increased fluorescence. Indeed, the fluorescence of a natural diamond is weak, and the detection of this fluorescence requires a more sensitive detector. The use of artificial microdiamonds 10 whose fluorescence is greater than that of natural diamonds makes it easier to identify objects.
Le procédé selon l'invention est utilisable pour marquer notamment n'importe quel objet, par exemple un produit, un document, notamment un document officiel tel qu'une pièce d'identité, un billet de banque.  The method according to the invention is used to mark in particular any object, for example a product, a document, including an official document such as a piece of identification, a bank note.
Avantageusement, le procédé selon l'invention est également utilisable pour marquer des médicaments, car les microdiamants ne sont pas toxiques pour l'homme.  Advantageously, the method according to the invention is also useful for labeling drugs, because microdiamonds are not toxic to humans.
Les microdiamants 10 et leur propriété de fluorescence présentent l'avantage d'être pratiquement inaltérables et donc durent au-delà de la durée de vie de l'objet 90 sur lequel ils sont placés.  Microdiamonds 10 and their fluorescence property have the advantage of being substantially unalterable and therefore last beyond the lifetime of the object 90 on which they are placed.
Les microdiamants 10 sont invisibles à l'œil nu, ainsi ils n'affectent pas l'apparence extérieure de l'objet 90 si la région 95 est sur l'extérieur de l'objet 90.  The microdiamonds 10 are invisible to the naked eye, so they do not affect the external appearance of the object 90 if the region 95 is on the outside of the object 90.
L'invention concerne également un procédé pour identifier un objet marqué avec des microdiamants 10 selon l'invention comme décrit ci- dessus. Pour cela, après le marquage d'un objet, une information concernant la répartition particulière des microdiamants 10 dans la région 95 de cet objet 90 est lue grâce à un détecteur. Cette information peut être stockée, par exemple dans une base de données. The invention also relates to a method for identifying a labeled object with microdiamonds according to the invention as described above. For this, after the marking of an object, a piece of information concerning the particular distribution of the microdiamonds 10 in the region 95 of this object 90 is read by means of a detector. This information can be stored, for example in a database.
Cette information peut être relative à la répartition dans l'espace des microdiamants 10, ou peut être directement cette répartition.  This information may relate to the spatial distribution of microdiamonds 10, or may be directly this distribution.
Dans ce dernier cas, le stockage de cette répartition est le stockage de la position dans l'espace de chacun des microdiamants 10, et d'une ou plusieurs caractéristiques de ces microdiamants 10, comme expliqué ci- dessous.  In the latter case, the storage of this distribution is the storage of the position in the space of each of the microdiamonds 10, and of one or more characteristics of these microdiamonds 10, as explained below.
Pour observer les microdiamants 10, et donc leur répartition dans la région 95, on utilise avantageusement un détecteur de fluorescence apte à détecter la fluorescence de chaque microdiamant 10.  To observe the microdiamonds 10, and therefore their distribution in the region 95, it is advantageous to use a fluorescence detector capable of detecting the fluorescence of each microdiamer 10.
Cette répartition des microdiamants 10 (obtenue par exemple avantageusement par dispersion aléatoire des microdiamants dans la région 95, comme expliqué ci-dessus) étant particulière, il est impossible à un tiers de reproduire cette répartition. Ainsi, même en supposant qu'un tiers puisse se procurer de tels microdiamants 10 et les disperser dans une région de la copie de l'objet original, la taille très faible de chaque microdiamant 10 rend le déplacement individuel de chaque microdiamant 10 quasiment impossible. La reproduction sur cette copie de l'objet de la répartition des microdiamants 10 sur l'objet original est donc impossible.  This distribution of the microdiamonds 10 (obtained for example advantageously by random dispersion of the microdiamonds in the region 95, as explained above) being particular, it is impossible for a third to reproduce this distribution. Thus, even assuming that a third party can obtain such microdiamonds and disperse them in a region of the copy of the original object, the very small size of each microdiamer 10 makes the individual displacement of each microdiamill 10 virtually impossible. Reproduction on this copy of the object of the distribution of microdiamonds 10 on the original object is impossible.
Il est dès lors aisé d'identifier si un objet est un objet original : si cet objet ne présente pas de microdiamants 10, ce n'est pas un objet original.  It is therefore easy to identify if an object is an original object: if this object does not have microdiamonds 10, it is not an original object.
Pour certaines applications (par exemple la fabrication d'un produit peu cher en grande série, tel un stylo), la simple absence de microdiamants permet d'identifier un objet contrefait. Il n'est alors pas nécessaire de stocker une information concernant la répartition des microdiamants sur ces objets. En effet, il ne serait pas rentable pour un contrefacteur d'acquérir des microdiamants et de les intégrer dans la chaîne de fabrication du produit.  For some applications (for example, the manufacture of a cheap product in mass production, such as a pen), the mere absence of microdiamonds makes it possible to identify a counterfeit object. It is not necessary to store information about the distribution of microdiamonds on these objects. Indeed, it would not be profitable for a counterfeiter to acquire microdiamonds and integrate them into the product production line.
Dans d'autres applications, si des microdiamants sont présents dans cet objet, on compare leur répartition avec chacune des répartitions stockées dans la base de données. Si cette répartition n'est pas une des répartitions stockées dans la base de données, alors cet objet n'est pas un objet original. Avantageusement, on superpose (par exemple numériquement) sur la région 95 où se situent les microdiamants 10 une grille de lecture qui ne retient que des informations localisées en des coordonnées spatiales choisies à l'avance (la grille de lecture ne retient la répartition des microdiamants 10 qu'en certaines positions). Ainsi, on rajoute un codage supplémentaire à la seule distribution aléatoire, puisqu'un contrefacteur devrait en plus connaître la grille de lecture utilisée. L'utilisation d'une grille de lecture permet en outre d'alléger la quantité d'informations à stocker dans la base de données. In other applications, if microdiamonds are present in this object, we compare their distribution with each of the distributions stored in the database. If this distribution is not one of the distributions stored in the database, then this object is not an original object. Advantageously, one superimposes (for example numerically) on the region 95 where the microdiamonds 10 are located a reading gate which retains only localized information in spatial coordinates chosen in advance (the reading grid does not retain the distribution of microdiamonds 10 in certain positions). Thus, we add an additional coding to the only random distribution, since a counterfeiter should in addition know the reading grid used. The use of a reading grid also makes it possible to reduce the amount of information to be stored in the database.
Avantageusement, les microdiamants 10 qui sont répartis dans l'objet 90 comprennent au moins deux groupes, les microdiamants 10 de l'un des groupes présentant une couleur de fluorescence différente de la couleur de fluorescence des microdiamants 10 de l'autre groupe.  Advantageously, the microdiamonds 10 which are distributed in the object 90 comprise at least two groups, the microdiamonds 10 of one of the groups having a fluorescence color different from the fluorescence color of the microdiamonds 10 of the other group.
Par exemple, comme observé par les inventeurs, dans le cas où les centres de fluorescence d'un microdiamant sont les centres appelés NV, obtenus par l'association d'un atome d'azote interstitiel et d'une lacune de carbone dans le réseau du microdiamant, la fluorescence a lieu à 700 nm (nanomètres), ce qui correspond à une certaine couleur. Si l'atome interstitiel est du nickel, la fluorescence a lieu à 800 nm, ce qui correspond à une couleur différente.  For example, as observed by the inventors, in the case where the centers of fluorescence of a microdiamond are the centers called NV, obtained by the association of an interstitial nitrogen atom and a carbon gap in the network. microdiamond, the fluorescence takes place at 700 nm (nanometers), which corresponds to a certain color. If the interstitial atom is nickel, the fluorescence takes place at 800 nm, which corresponds to a different color.
Ainsi, on obtient une plus grande variété de marquages possibles d'un objet par le procédé selon l'invention. De plus, la reproduction de ces marquages par un contrefacteur potentiel est encore plus difficile.  Thus, a greater variety of possible markings of an object is obtained by the method according to the invention. In addition, the reproduction of these markings by a potential counterfeiter is even more difficult.
Avantageusement, les microdiamants 10 qui sont répartis dans l'objet 90 comprennent au moins deux groupes, les microdiamants de l'un des groupes présentant une intensité de fluorescence différente de la l'intensité de fluorescence des microdiamants 10 de l'autre groupe.  Advantageously, the microdiamonds 10 which are distributed in the object 90 comprise at least two groups, the microdiamonds of one of the groups having a fluorescence intensity different from the fluorescence intensity of the microdiamonds 10 of the other group.
Ainsi, on obtient une plus grande variété de marquages possibles d'un objet par le procédé selon l'invention. De plus, la reproduction de ces marquages par un contrefacteur potentiel est encore plus difficile.  Thus, a greater variety of possible markings of an object is obtained by the method according to the invention. In addition, the reproduction of these markings by a potential counterfeiter is even more difficult.
La figure 3 montre la répartition dans la région 95 d'un objet 90 de microdiamants 10 et l'intensité de fluorescence de chacun de ces microdiamants 10. Pour un microdiamant 10 donné, cette intensité est proportionnelle à la hauteur du pic à l'endroit où se situe ce microdiamant 10. En combinaison, les microdiamants 10 peuvent présenter à la fois des couleurs de fluorescence et des intensités de fluorescence différentes. FIG. 3 shows the distribution in the region 95 of an object 90 of microdiamonds 10 and the fluorescence intensity of each of these microdiamonds 10. For a given microdiamond 10, this intensity is proportional to the height of the peak at the location where is this microdiamant 10. In combination, the microdiamonds 10 may have both fluorescence colors and different fluorescence intensities.
En variante, on modifie le procédé selon l'invention comme suit : On marque un objet 90 avec des microdiamants fluorescents 10 en utilisant le procédé selon l'invention, puis on lit la répartition de ces microdiamants 10 (ou une information concernant la répartition de ces microdiamants) sur cet objet 90 à l'aide d'un détecteur de spin une fois qu'ils sont fixés dans cet objet 90.  Alternatively, the process according to the invention is modified as follows: An object 90 is labeled with fluorescent microdiamonds 10 using the method according to the invention, and then the distribution of these microdiamonds 10 is read (or information concerning the distribution of these microdiamonds) on this object 90 using a spin detector once they are fixed in this object 90.
On stocke cette répartition de telle sorte que cette répartition et les spins des microdiamants (ou une information concernant cette répartition et les spins des microdiamants) peut ultérieurement être comparée avec une répartition et les spins des microdiamants (ou une information concernant cette répartition et les spins des microdiamants) de microdiamants fixés sur un objet.  This distribution is stored in such a way that this distribution and the spins of the microdiamonds (or information concerning this distribution and the spins of the microdiamonds) can later be compared with a distribution and the spin of the microdiamonds (or information concerning this distribution and the spin microdiamonds) microdiamonds fixed on an object.
En effet, le spin est une information quantique qui caractérise par exemple chaque centre NV (association d'un atome d'azote interstitiel et d'une lacune de carbone) des microdiamants fluorescents. Il est alors possible de conférer à chaque microdiamant un spin global spécifique. Ainsi, les microdiamants 10 dispersés sur un objet 90 fournissent une cartographie de spin qui sera spécifique à cette dispersion. Etant donné que le spin est une quantité qui ne peut être affectée et lue, de façon connue, que par un appareil quantique très particulier et onéreux, la reproduction d'une dispersion donnée de microdiamant sur un objet par un contrefacteur est pratiquement impossible.  Indeed, the spin is a quantum information that characterizes, for example, each NV center (association of an interstitial nitrogen atom and a carbon gap) of the fluorescent microdiamonds. It is then possible to confer on each microdiamond a specific global spin. Thus, the microdiamonds 10 dispersed on an object 90 provide a spin map that will be specific to this dispersion. Since spin is an amount that can be affected and read, in a known manner, only by a very particular and expensive quantum apparatus, the reproduction of a given microdiamond dispersion on an object by a counterfeiter is practically impossible.
La présente invention concerne également un objet 90 qui est marqué avec des microdiamants 10 fluorescents en utilisant le procédé de marquage décrit ci-dessus.  The present invention also relates to an object 90 which is labeled with fluorescent microdiamonds using the labeling method described above.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de marquage d'un objet (90) caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : 1. A method of marking an object (90) characterized in that it comprises the following steps:
(a) On fournit plusieurs microdiamants (10) fluorescents dont la dimension maximale de chacun est inférieure à 50 microns, (a) Several fluorescent microdiamonds (10) are provided, the maximum dimension of each of which is less than 50 microns,
(b) On répartit lesdits microdiamants (10) dans une région (95) dudit objet (90) à des positions,  (b) distributing said microdiamonds (10) in a region (95) of said object (90) at positions,
(c) On fixe lesdits microdiamants dans ladite région (95).  (c) fixing said microdiamonds in said region (95).
2. Procédé de marquage d'un objet (90) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins certaines desdites positions sont aléatoires.  2. A method of marking an object (90) according to claim 1, characterized in that at least some of said positions are random.
3. Procédé de marquage d'un objet (90) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite région (95) comprend un volume et au moins certains des microdiamants (10) sont répartis en trois dimensions dans ce volume.  3. A method of marking an object (90) according to claim 1 or 2, characterized in that said region (95) comprises a volume and at least some of the microdiamonds (10) are distributed in three dimensions in this volume.
4. Procédé de marquage d'un objet (90) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits microdiamants (10) qui sont répartis dans ledit objet (90) comprennent au moins deux groupes, les microdiamants (10) de l'un des groupes présentant une couleur de fluorescence différente de la couleur de fluorescence des microdiamants (10) de l'autre groupe.  4. A method of marking an object (90) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said microdiamonds (10) which are distributed in said object (90) comprise at least two groups, microdiamonds ( 10) of one of the groups having a fluorescence color different from the fluorescence color of the microdiamonds (10) of the other group.
5. Procédé de marquage d'un objet (90) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce microdiamants (10) qui sont répartis dans ledit objet (90) comprennent au moins deux groupes, les microdiamants (10) de l'un des groupes présentant une intensité de fluorescence différente de l'intensité de fluorescence des microdiamants (10) de l'autre groupe.  5. A method of marking an object (90) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that microdiamonds (10) which are distributed in said object (90) comprise at least two groups, the microdiamonds (10) one of the groups having a fluorescence intensity different from the fluorescence intensity of the microdiamonds (10) of the other group.
6. Procédé de marquage d'un objet selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits microdiamants (10) ont chacun une dimension maximale qui est inférieure à 100 nanomètres.  6. A method of marking an object according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said microdiamonds (10) each have a maximum dimension which is less than 100 nanometers.
7. Procédé de marquage d'un objet selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits microdiamants (10) ont chacun une dimension maximale qui est inférieure à 10 nanomètres.  7. A method of marking an object according to claim 6, characterized in that said microdiamonds (10) each have a maximum dimension which is less than 10 nanometers.
8. Procédé d'identification d'un objet (90) caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : (a) On marque ledit objet (90) avec des microdiamants (10) fluorescents en utilisant le procédé de marquage selon l'une quelconque des revendications précédentes, 8. A method of identifying an object (90) characterized in that it comprises the following steps: (a) said object (90) is labeled with fluorescent microdiamonds (10) using the marking method according to any one of the preceding claims,
(b) On lit une information relative à la répartition desdits microdiamants (10) dans ledit objet (90) à l'aide d'un détecteur une fois qu'ils sont fixés dans ledit objet (90),  (b) reading information relating to the distribution of said microdiamonds (10) in said object (90) by means of a detector once they are fixed in said object (90),
(c) On stocke ladite information de telle sorte que ladite information peut ultérieurement être comparée avec une information relative à la répartition de microdiamants (10) fixés dans un objet.  (c) storing said information such that said information can subsequently be compared with information relating to the distribution of microdiamonds (10) fixed in an object.
9. Procédé d'identification d'un objet selon la revendication 8 caractérisé en ce que, à l'étape (b), on lit ladite information à l'aide d'un détecteur de fluorescence qui détecte la fluorescence desdits microdiamants (10).  9. A method of identifying an object according to claim 8, characterized in that, in step (b), said information is read using a fluorescence detector which detects the fluorescence of said microdiamonds (10). .
10. Procédé d'identification d'un objet selon la revendication 8 ou 9 caractérisé en ce que ladite information est la répartition desdits microdiamants (10).  10. A method of identifying an object according to claim 8 or 9 characterized in that said information is the distribution of said microdiamonds (10).
11. Procédé d'identification d'un objet selon la revendication 10 caractérisé en ce que, à l'étape (b), on utilise une grille de lecture qui ne retient la répartition desdits microdiamants (10) qu'en certaines positions.  11. A method of identifying an object according to claim 10 characterized in that, in step (b), a reading gate is used which retains the distribution of said microdiamonds (10) in certain positions.
12. Objet (90) caractérisée en ce qu'il est marqué avec des microdiamants (10) fluorescents en utilisant le procédé de marquage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.  12. Object (90) characterized in that it is labeled with fluorescent microdiamonds (10) using the marking method according to any one of claims 1 to 7.
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