Brevet FR2770009A1 — publié le 19990423

SYSTEME DE RECONNAISSANCE ET DE MARQUAGE MATRICIEL AUX FINS D'AUTHENTIFICATION D'OBJETS SUSCEPTIBLES D'ETRE CONTREFAITS. La présente invention concerne l'authentification d'objets tels que des titres fiduciaires, des documents militaires ou intéressants la défense nationale, des documents ou titres de sécurité, ou encore tous autres objets susceptibles d'être contrefaits. L'objet de l'invention est d'améliorer les moyens d'authentification optique de l'art antérieur par des moyens d'authentification complémentaires dont la combinaison rend plus difficile la fraude, tout en facilitant l'automatisation du contrôle. A cet effet, l'invention concerne tout d'abord un procédé de marquage sécurisé d'un substrat en vue de son authentification, consistant à marquer une zone au moins du substrat avec une composition présentant un premier comportement optique dans le spectre visible et un deuxième comportement optique dans un spectre décalé par rapport au spectre visible caractérisé en ce que le marquage est effectué en une pluralité de zones prédéterminées pour réaliser une matrice de vérification de l'authenticité du produit marqué. Avantageusement, ladite composition est transparente, un premier comportement optique, dans le spectre visible. De préférence, ladite composition émet un rayonnement visible lorsqu'elle est éclairée avec des longueurs d'onde décalées par rapport au spectre visible, en particulier des rayons ultraviolets. Selon une variante particulière, la composition émet un rayonnement monochromatique visible ou infrarouge en réponse à une excitation dans une bande de longueur d'onde de contrôle. Selon un mode de réalisation préféré, les zones prédéterminées forment une matrice de codage organisée en une pluralité de lignes parallèles. Avantageusement, ladite matrice présente une première série de marquages dont la nature des zones réalise un marquage, et une deuxième série de zones assurant la synchronisation de la lecture des zones de la première série. L'invention concerne en second lieu un titre d'authentification formé par un substrat portant une zone au moins revêtue avec une composition présentant un premier comportement optique dans le spectre visible et un deuxième comportement optique dans un spectre décalé par rapport au spectre visible caractérisé en ce que les zones marquées sont disposées pour réaliser une matrice de cryptage pour la vérification de l'authenticité du titre marqué. De préférence, le substrat présente une zone de synchronisation de la lecture de la matrice de codage. L'invention concerne en troisième lieu un équipement pour la vérification de l'authenticité d'un titre présentant à sa surface au moins une zone marquée avec une composition présentant un premier comportement optique dans le spectre visible et un deuxième comportement optique dans un spectre décalé par rapport au spectre visible caractérisé en ce qu'il comporte une source d'éclairage de la surface du titre dans ledit spectre décalé, et au moins un détecteur sensible dans la bande de réémission. Avantageusement les photodétecteurs sont associés à un filtre passe-bande dont la bande passante correspond au pic de réémission des zones marquées (2). L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, se rapportant à un exemple non limitatif de mise en oeuvre de l'invention et se référant aux dessins annexes où - la figure 1 représente une vue schématique de l'invention ; - la figure 2 représente le schéma synoptique du circuit électronique de contrôle. La figure 1 représente une vue schématique d'une carte, par exemple un titre de transport, formé par un substrat (1), en l'occurrence une feuille cartonnée, présentant à sa surface des zones de marquage (2) organisées en 4 séries (3 à 6) de zones (2) alignées, lesdites séries (3 à 6) étant juxtaposées. Les zones de marquages (2) forment ainsi une matrice. Les zones marquées (2) se présentent sous la forme de rectangles. Ils sont disposés sur la surface du substrat qui comporte par ailleurs des inscriptions et graphismes de type habituelle. Les zones marquées (2) sont transparentes à la lumière visible. Elle ne sont de ce fait pas perceptibles, sauf éventuellement par une légère différence d'état de surface (aspect plus ou moins mat par rapport au reste du substrat), qui peut être atténuée voire masquée par un vernis recouvrant l'ensemble de la surface du substrat. Pour faciliter la vérification automatique du titre ainsi marqué, deux séries (3 et 6) constituent des bandes de synchronisation et d'authentification. Les zones de ces deux séries (3, 6) sont régulièrement espacées et forment une alternance de zones marquées et de zones non marquées. Ils assurent ainsi un repère qui permet de vérifier la position des zones des séries codantes (4 et 5) comme il sera exposé dans ce qui suit. Le marquage peut être réalisé avec un vernis dopé avec un composé fluorescent, réémettant dans le spectre visible lors d'une excitation avec des ultraviolets. A titre d'exemple, la source d'ultraviolet peut être une source U.V. émettant un rayonnement de 365 nm, ou de 312 ou encore de 254 nm, en fonction de la nature des molécules et produits de marquage à contrôler. A titre d'exemple de vernis dopés, on indiquera ci-après la longueur d'onde de réémission de vernis offset tels que les vernis ENCRILAC de la société BRANCHIER), LORILLEUX, VANSON ou BLANCOMME (nom commerciaux), présentant une transmittance sensiblement constante sur le spectre visible, dans lequel sont incorporés des produits optiquement actifs. L'adjonction de 10% en poids d'un composé Y203-Eu se traduit par trois pics de réémission situés aux alentours de 595 nm, 625 nm et 705 nm, ou encore, de préférence, réémettant dans l'infrarouge, lorsque la surface marquée est éclairée avec une source W émettant aux alentours de 365 nm. L'adjonction dans les vernis de 0,2 à 3 % de fluoresceïne en poids se traduit par un pic de réémission situés aux alentours de 530 nm lorsque la surface marquée est excitée par une source W émettant aux alentours de 365 nm. L'adjonction dans les vernis de 0,2 à 3 % de Rhodamine B (nom commercial) en poids se traduit par un pic de réémission situé aux alentours de 600 nm lorsque la surface marquée est excitée par une source W émettant aux alentours de 365 nm. Le pic se déplace légèrement en fonction de la concentration des produits dopants et de la polarité des vernis employés, ce qui permet d'ajuster le spectre de réponse attendu, et d'augmenter les possibilités de codage. La détection est réalisé par des photodétecteurs associés à des filtres à bande étroite. Ces photodétecteurs (7 à 10) sont disposés selon une ligne perpendiculaire à l'axe longitudinal (11) des séries (3 cN 6) et sont écartés d'un pas correspondant à la distance entre deux séries consécutives. Chaque détecteur (7 à 10) correspond à l'une des séries respectivement (3 à 6). Les photodétecteurs sont par exemple des phototransistors associés à un filtre passe-bande dont la transmittance correspond sensiblement au pic de réemission des dopants utilisés pour le marquage des documents authentiques. Une première vérification de l'authenticité consiste donc à vérifier l'existence de zones marquées réagissant à une excitation dans une bande de longueur d'onde prédéterminée, par la réemission dans une longueur d'onde nominale. En cas de tentative de fraude par marquage avec un marqueur qui ne présente pas exactement le même comportement optique et la même réponse spectrale, l'absence de détection constituera un premier test permettant de rejeter le document frauduleux. Toutefois, comme nous l'avons exposé, un chimiste expérimenté pourra, par l'analyse d'un document authentique, reconstituer les marqueurs utilisés. Ce premier test, correspondant au seul test dans les solutions de l'état de la technique, n'est donc pas suffisant. Le test complémentaire, et de fait réalisé pendant la même étape de contrôle à l'aide des photodétecteurs à bande étroite, consiste à analyser la position des zones marquées (2), cette position constituant un codage permettant de vérifier l'authenticité du document. A cet effet, les deux bandes (3, 6) servent de bandes de synchronisation permettant un positionnement relatif des zones codantes (4, 5) indépendamment de la vitesse du défilement relatif du substrat (1) et des photodétecteurs (7 à 10). Les photodétecteurs délivrent un signal électrique fonction de la position relative entre les photodétecteurs et le substrat comme représenté en figure 1. Bien entendu, en cas de défilement à une vitesse sensiblement constante, l'axe horizontal correspondant à la position sera homologue à l'axe du temps décompté à partir du démarrage du défilement du substrat par rapport aux détecteurs (7 à 10), selon une direction longitudinale (11) perpendiculaire à la ligne de photodétecteurs (7 à 10). Un photodétecteur supplémentaire peut analyser le substrat dans une bande de longueur d'onde complémentaire à la bande de longueur d'onde de marquage. Ce photodétecteur permet de tester l'absence de marquages secondaires, pour éviter la fraude consistant à utiliser des mélanges de marquages dont l'un au moins sera reconnu par les photodétecteurs (7 à 10) Le marquage est organisé dans l'exemple décrit en matrices de 2 lignes. Il est avantageux de coder ces matrices selon un code permettant la conversion en caractères numériques ou alphanumériques. Un tel codage permet de transcrire le résultat de la vérification du substrat marqué sous forme alphanumérique, qu'un contrôleur pourra comparer avec des inscriptions figurant de façon visible sur le substrat. La clé de codage et de décodage constitue une sécurité supplémentaire contre les tentatives de fraudes, tout en permettant une exploitation très simple par un contrôleur disposant d'un équipement de vérification portatif faisant apparaître sur un écran de visualisation la réponse à la lecture des zones marquées. La figure 2 représente le schéma synoptique du circuit électronique de contrôle. Le circuit comporte dans l'exemple décrit 4 phototransistors de type BPW42 ou équivalant associés à des filtres passe-bande dont la bande passante est d'environ 20 nm. Les phototransistors sont montés en ligne dans un support. Les deux phototransistors extérieurs sont destinés à lire les marques de synchronisation (3, 6) et les deux phototransistors médians font l'acquisition de l'information codée. Chaque phototransistor attaque un amplificateur de tension (11 à 14). Le signal fourni par les phototransistors est - inférieur à 25 mV en l'absence de marquage, c'est à dire lorsque la surface du substrat se trouvant dans l'axe optique du phototransistor n'a pas reçu de marquage photoluminescent, ou lorsque elle a reçu un marquage avec un comportement optique non conforme - compris entre 100 et 250 mV en présence d'un marquage nominal. Chaque phototransistor attaque un amplificateur (11 à 14), sur l'entrée non inverseuse, dont le gain a été réglé à 101, ce qui se traduit par une tension de sorte amplifiée de 2,5 V maxi en l'absence de marquage, et de VCC correspondant à un mode de fonctionnement saturé en présence de marquage. Les amplificateurs opérationnels (11 à 14) sont par exemple constitués par les 4 sorties dun circuit AOP de type OP291 GS. Les sorties des amplificateurs (11 à 14) sont couplées aux entrées non inverseuses de comparateurs de tension (15 à 18), par exemple les comparateurs d'un circuit LM2903, de manière à ce que la sortie des comparateurs (15 à 18) passe - à VCC lorsque l'amplificateur correspondant fournit une tension supérieure à la tension de consigne (2,5 V par exemple) - O V lorsque l'amplificateur correspondant fournit une tension inférieure à la tension de consigne. La tension de consigne est par exemple fournie par un potentiomètre (19) délivrant une fraction de la tension d'alimentation de 5 V sur les entrée inverseuses des comparateurs (14 à 18). Ces signaux sont ensuite traités par un microcontrôleur (20) assurant le décodage en fonction des signaux de synchronisation provenant des phototransistors extérieurs (3 et 6) et les signaux de codage provenant des phototransistors médians (4, 5). Ces signaux sont décodés et commandent l'affichage sous forme alphanumérique sur un écran de visualisation (20). Le décodage n'est pas décrit plus en détail dans le présent brevet, d'une part pour des questions de confidentialité, et d'autre part car toute forme de codage binaire connue de l'homme du métier peut être mise en oeuvre. L'invention peut être réalisée sous différentes variantes. En particulier, le marquage peut être réalisé avec des compositions photoluminescentes présentant des comportements plus complexes qu'une réponse chromatique à une excitation U.V. Il peut par exemple s'agir d'une réponse sous forme d'une première longueur d'onde correspondant à un phénomène de rémanence longue, et une deuxième longueur d'onde correspondant à une rémanence courte. I1 peut également avantageusement s'agir de produits à bases de terres rares présentant une réponse antistockes, dont l'analyse de la réponse spectrale par des moyens de laboratoire usuels est difficile. REVENDICATIONS 1 - Procédé de marquage sécurisé d'un substrat en vue de son authentification, consistant à marquer une zone au moins du substrat avec une composition présentant un premier comportement optique dans le spectre visible et un deuxième comportement optique dans un spectre décalé par rapport au spectre visible caractérisé en ce que le marquage est effectué en une pluralité de zones prédéterminées pour réaliser une matrice de vérification de l'authenticité du produit marqué. 2 - Procédé de marquage sécurisé d'un substrat en vue de son authentification, selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite composition présente dans le spectre visible un premier comportement optique proche du comportement optique du substrat. 3 - Procédé de marquage sécurisé d'un substrat en vue de son authentification, selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que ladite composition émet un rayonnement visible lorsqu'elle est éclairée avec des longueurs d'onde décalées par rapport au spectre visible. 4 - Procédé de marquage sécurisé d'un substrat en vue de son authentification, selon la revendication 3 caractérisé en ce que ladite composition émet un rayonnement monochromatique visible ou infrarouge en réponse à une excitation dans une bande de longueur d'onde de contrôle. 5 - Procédé de marquage sécurisé d'un substrat en vue de son authentification, selon la revendication 3 caractérisé en ce que ladite composition émet un rayonnement visible ou infrarouge en réponse à une excitation monochromatique de contrôle. 6 - Procédé de marquage sécurisé d'un substrat en vue de son authentification, selon la revendication 3 caractérisé en ce que ladite composition émet un rayonnement visible ou infrarouge en réponse à une excitation polychromatique de contrôle. 7 - Procédé de marquage sécurisé d'un substrat en vue de son authentification, selon la revendication 3 caractérisé en ce que ladite composition émet un rayonnement visible lorsqu'elle est éclairée avec des rayons ultraviolets. 8 - Procédé de marquage sécurisé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les zones prédéterminées forment une matrice de codage composée d'une pluralité de lignes parallèles. 9 - Procédé de marquage sécurisé d'un substrat en vue de son authentification, selon la revendication 8 caractérisé en ce que ladite matrice présente une première série de marquages dont la nature des zones réalise un marquage, et une deuxième série de zones assurant la synchronisation de la lecture des zones de la première série. 10 - Titre d'authentification formé par un substrat portant une zone au moins revêtue avec une composition présentant un premier comportement optique dans le spectre visible et un deuxième comportement optique dans un spectre décalé par rapport au spectre visible caractérisé en ce que les zones marquées sont disposées pour réaliser une matrice de vérification de l'authenticité du titre marqué. 11 - Titre d'authentification selon la revendication 1 caractérisé en ce que le substrat présente une zone de synchronisation de la lecture de la matrice de codage. 12 - Equipement pour la vérification de l'authenticité d'un titre présentant à sa surface au moins une zone marquée avec une composition présentant un premier comportement optique dans le spectre visible et un deuxième comportement optique dans un spectre décalé par rapport au spectre visible caractérisé en ce qu'il comporte une source d'éclairage de la surface du titre dans ledit spectre décalé, et au moins un détecteur sensible dans la bande de réémission. 13 - Équipement pour la vérification de l'authenticité d'un titre selon la revendication 12 caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de photodétecteurs associés à un filtre passe-bande dont la bande passante correspond au pic de réémission des zones marquées (2).