一種具有多種防偽特征的二維碼的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于存儲和傳遞信息的圖形載體，具體涉及一種具有多種防偽特征的二維 碼。
【背景技術(shù)】
[0002] 二維碼(2-dimensional bar code)是用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面 (二維方向上)分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號信息的一種圖形。二維碼的名稱是相對 與一維碼來說的，比如以前的條形碼就是一個"一維碼"。在許多種類的二維條碼中，常用的 碼制有：Data Matrix, Maxi Code, Aztec, QR Code, Vericode, PDF417, Ultracode， Code 49，Code 16K等?？梢源笾路譃閮深悾?.堆疊式/行排式二維條碼，如，Code 16K、Code 49、PDF417等。2 .矩陣式二維碼，最流行莫過于QR CODE(全稱為快速響應(yīng)矩陣碼；英語： Quick Response Code)。它的優(yōu)點(diǎn)有:二維碼存儲的數(shù)據(jù)量更大;可以包含數(shù)字、字符，及中 文文本等混合內(nèi)容;有一定的容錯性(在部分損壞以后可以正常讀?。?空間利用率高等。
[0003] -個QR CODE的基本結(jié)構(gòu)包括：空白區(qū)、功能圖形區(qū)、編碼格式區(qū)；其中，功能圖形 區(qū)包括:位置探測圖形、位置探測圖形分隔符、定位圖形、校正圖形；編碼格式區(qū)包括:格式 信息、版本信息、數(shù)據(jù)和糾錯碼字。位置探測圖形、位置探測圖形分隔符、定位圖形：用于對 二維碼的定位，對每個QR碼來說，位置都是固定存在的，只是大小規(guī)格會有所差異。校正圖 形:規(guī)格確定，校正圖形的數(shù)量和位置也就確定了。格式信息:表示改二維碼的糾錯級別，分 為L、M、Q、H。版本信息：即二維碼的規(guī)格，QR碼符號共有40種規(guī)格的矩陣(一般為黑白色），從 21x21(版本1)，到177xl77(版本40)，每一版本符號比前一版本每邊增加 4個模塊。數(shù)據(jù)和糾 錯碼字:實(shí)際保存的二維碼信息，和糾錯碼字(用于修正二維碼損壞帶來的錯誤）。
[0004] 我們知道電腦使用二進(jìn)制(0和1)數(shù)來貯存和處理數(shù)據(jù)，而在二維碼中，用深、淺兩 種或以上具有對比差異的深、淺色像素矩陣(通常為黑、白矩陣)表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)。我們?nèi)庋?能看到的深色區(qū)域(黑色)表示的是二進(jìn)制"1"，淺色區(qū)域（白色）表示二進(jìn)制的"〇"，深淺圖 案的排列組合確定了矩陣式二維條碼的內(nèi)容，以便于計(jì)算機(jī)對二維碼符號進(jìn)行編碼和分 析。通過圖象輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動識讀以實(shí)現(xiàn)信息自動處理再次轉(zhuǎn)換為編碼前的 文字?jǐn)?shù)值信息。其具有信息容量高、糾錯能力強(qiáng)、不依賴于數(shù)據(jù)庫支持等特點(diǎn)?；诙S碼 這種可以便捷傳遞大量信息的特點(diǎn)，人們可以將產(chǎn)品的特征乃至加密防偽信息植于二維碼 之中，將其作為一種便捷的防偽手段。
[0005] 這里有一個認(rèn)識上誤區(qū)，許多人認(rèn)為二維碼是一個防偽技術(shù)，其實(shí)這個認(rèn)識是錯 誤的。二維碼只是儲存?zhèn)鬟f信息的手段，它可以儲存?zhèn)鬟f加密的信息，但二維碼圖形本身確 并不具備防偽功能，事實(shí)上只有印刷設(shè)備就可以復(fù)制二維碼圖形，同時也就復(fù)制了該二維 碼圖形所攜帶的信息?；诙S碼編碼公開且易于復(fù)制的特點(diǎn)，其攜帶的加密信息非常容 易被贗品搶先認(rèn)證，反而使得正品由于加密碼被搶注淪為"贗品"。尤其是在移動終端設(shè)備 普及的今天，移動設(shè)備掃碼越來越成為人們獲取信息、關(guān)注產(chǎn)品、甚至網(wǎng)絡(luò)支付的習(xí)慣選 擇，但由于二維碼圖形本身不具備防偽特性，且人肉眼亦無法識別二維碼內(nèi)部信息，這就給 很多惡意信息，甚至釣魚網(wǎng)站、病毒app以可乘之機(jī)。這種不經(jīng)防偽認(rèn)證的二維碼信息給移 動設(shè)備用戶的個人隱私和財(cái)產(chǎn)安全埋下了巨大隱患。由此可見，二維碼防偽技術(shù)雖然便捷 高效，但二維碼圖形自身卻成為了二維碼防偽、安全鏈條中脆弱的一環(huán)。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)中，為了提高二維碼的安全性，提出了一種彩疊加二維碼系統(tǒng)，如專利號 為201110119768.7的中國發(fā)明專利公開了一種色彩疊加二維碼生成系統(tǒng)，黑白二色的二維 碼圖像中加入具有一定編碼意義的彩色圖層，使之成為彩色二維碼。通過普通二維碼讀取 終端，可以按照黑白模式讀取二維碼信息;通過專用讀取終端，可以讀取彩色圖層所攜帶的 信息。通過新增的彩色圖層，可以擴(kuò)展二維碼所攜帶的信息量，加強(qiáng)了二維碼的防偽性。但 常規(guī)的彩色涂層本身依然無法做到難以仿制，對二維碼的二次加密效果有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種具有多種防偽特征的二維碼，增強(qiáng)二維碼的安全性， 使二維碼具有適用于大眾防偽、技術(shù)防偽以及專家防偽的多種防偽特征。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種具有多種防偽特征的二維碼， 至少部分二維碼圖形區(qū)中包含光子晶體材料層。
[0009] 上述技術(shù)方案中，所述二維碼選自但不限于:快速響應(yīng)矩陣碼(QR C0DE)、PDF417 碼、漢信碼、顏色條碼。優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述二維碼為快速響應(yīng)矩陣碼。
[0010] 上述技術(shù)方案中，所述二維碼圖形區(qū)表示二維碼圖形的整個區(qū)域。以快速響應(yīng)矩 陣碼為例，所述二維碼圖形區(qū)包括:空白區(qū)、功能圖形區(qū)、編碼格式區(qū)。
[0011] 上述技術(shù)方案中，至少部分的二維碼圖形區(qū)包含光子晶體材料層。以快速響應(yīng)矩 陣碼為例，可以是部分或全部功能圖形區(qū)包含光子晶體材料層，也可以是部分或全部編碼 格式區(qū)包含光子晶體材料層，甚至是部分或全部空白區(qū)包含光子晶體材料層。以包括深色 圖形區(qū)和淺色圖形區(qū)的二維碼為例，可以是部分或全部深色圖形區(qū)包含光子晶體材料層， 也可以是部分或全部淺色圖形區(qū)包含光子晶體材料層。優(yōu)選的技術(shù)方案中，全部的深色圖 形區(qū)包含光子晶體材料層，或/和全部的淺色圖形區(qū)包含光子晶體材料層。
[0012] 所述光子晶體材料層可以被人眼觀測辨識或圖像獲取設(shè)備獲取，即意味著，所述 光子晶體材料層光子晶體層位于最表層，或者該光子晶體層表面設(shè)置的一層或一層以上的 覆蓋層透明或部分透明。
[0013] 本發(fā)明的一個實(shí)施例中，二維碼圖形由一層深色的光子晶體材料層設(shè)置在淺色的 基材表面構(gòu)成。
[0014] 本發(fā)明的另一實(shí)施例中，二維碼圖形由一層淺色的光子晶體材料層設(shè)置在深色的 基材表面構(gòu)成。
[0015] 本發(fā)明的另一實(shí)施例中，二維碼圖形由一層深色的普通油墨層設(shè)置在表面設(shè)有淺 色光子晶體材料層的基材上構(gòu)成。
[0016] 本發(fā)明的另一實(shí)施例中，二維碼圖形由一層淺色的普通油墨層設(shè)置在表面設(shè)有深 色光子晶體材料層的基材上構(gòu)成。
[0017] 本發(fā)明的另一實(shí)施例中，局部的二維碼圖形由一層深色的光子晶體材料設(shè)置在淺 色的基材表面構(gòu)成，其余部分的二維碼圖形由一層深色的普通油墨設(shè)置在同一基材表面構(gòu) 成。
[0018] 本發(fā)明的另一實(shí)施例中，局部的二維碼圖形由一層淺色的光子晶體材料設(shè)置在深 色的基材表面構(gòu)成，其余部分的二維碼圖形由一層淺色的普通油墨設(shè)置在同一基材表面構(gòu) 成。
[0019] 通過以上有限的例舉以及本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明提 供了一種具有多種防偽特征的二維碼，所述二維碼的圖形區(qū)內(nèi)包含光子晶體材料層，并且 該光子晶體材料層可以被肉眼觀察到或/和被圖像獲取設(shè)備、常規(guī)二維碼掃描設(shè)備、光學(xué)儀 器探測到。
[0020] 上述技術(shù)方案中，所述二維碼可以設(shè)置在基材表面，也可以設(shè)在基材中，可以在基 材一側(cè)也可分別設(shè)置在基材兩側(cè)，所述基材可以是單層基材，也可以是復(fù)合層基材。
[0021 ]上述技術(shù)方案中，所述基材可選自但不限于:紙張，塑料，木材，陶瓷，玻璃，金屬， 纖維織物。
[0022] 上述技術(shù)方案中，所述光子晶體材料為具有光子禁帶(PhotonicBand-Gap,簡稱為 PBG)結(jié)構(gòu)的材料，由密堆積形式周期性緊密排布的單分散納米微球?qū)右约霸O(shè)置在納米微球 的空隙之間的填充介質(zhì)共同構(gòu)成。由于納米微球?qū)拥恼凵渎逝c填充介質(zhì)的折射率不同，在 空間上呈周期性排列形成光子禁帶，當(dāng)光線經(jīng)過周期性結(jié)構(gòu)的布拉格衍射調(diào)制，通過反射 光子晶體本身的禁帶光可以得到對應(yīng)的結(jié)構(gòu)色，光子晶體禁帶光的反射光譜為單一波段光 譜，特征顯著無法用常規(guī)色彩顏料復(fù)制，非常適用于儀器檢測（如光纖光譜儀，色度儀等）的 專家防偽。且其色彩鮮艷飽和度高，并具備肉眼可見角度依賴變幻的虹彩效果，同樣適用于 大眾防偽及技術(shù)防偽。
[0023] 上述技術(shù)方案中，所述密堆積形式周期性緊密排布的單分散納米微球?qū)雍穸葹? ~50微米。
[0024] 上述技術(shù)方案中，通過設(shè)置單分散納米微球?qū)优c納米微球的空隙的周期排布的特 征以及納米微球?qū)雍吞畛浣橘|(zhì)的折射率來設(shè)置所述光子晶體材料的結(jié)構(gòu)色，其關(guān)系遵循如 下公式：
其中λ為禁帶波長，d為周期常數(shù)即納米微球粒徑，nA為納米微球折射率，nB為納米微球 的空隙中填充介質(zhì)的折射率，當(dāng)填充介質(zhì)為空氣時，取值1;〇.74和0.26分別是納米微球 與微球間填充介質(zhì)在整個材料中的體積分?jǐn)?shù)。
[0025] 上述技術(shù)方案中，所述納米微球的單分散性roi小于0.5。優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述 納米微球的roi小于〇.〇5。
[0026] 上述技術(shù)方案中，所述納米微球的密堆積方式可以選自但不限于蛋白石結(jié)構(gòu)六方 密堆積方式。
[0027] 上述技術(shù)方案中，所述納米微球可選自一種或兩種以上(含兩種)折射率相近的材 料，所述納米微球的材料的折射率偏差在2%以下。優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述納米微球