Brevet FR3069482A1 — publié le 20190201

Procédé de gravure laser d'images multiples dans un document de sécurité L'invention concerne la sécurité des documents régaliens ou autres documents officiels d'identification, tels que les passeports ou cartes d'identité, 5 pourvus d'un ou de plusieurs motifs de sécurité visibles. Etat de la technique On connaît dans l'état antérieur de la technique plusieurs procédés de io gravure d'une image de sécurité sur un document régalien tel qu'un passeport, une carte d'identité, un permis de conduire etc. Ainsi, comme cela est décrit dans le document US 2009/0242646 Al, il est connu d'utiliser deux images intercalées qui sont gravées au laser dans une couche sensible au laser. Une couche supérieure lenticulaire dirige le faisceau 15 laser selon des angles différents vers des zones spécifiques de la couche sensible au laser disposée sous elle. La gravure est alors réalisée sous le réseau lenticulaire, de façon que chaque image soit visible sous un angle d'observation différent. L'observation des deux images se fait alors alternativement selon le même angle que l'angle du faisceau laser utilisé lors de leur gravure. 20 Ces techniques sont connues sous les acronymes « MLI » signifiant « Multi Laser Image » et « CLI » signifiant « Changeable Laser Image » en terminologie anglo-saxonne. Dans ces techniques, les deux images sont gravées l'une après l'autre en basculant le document support dans deux directions opposées. Les deux images 25 sont gravées dans la même couche physique et dans le même plan du document. Pour observer l'effet dit MLI ou CLI, il faut regarder le document sous deux angles différents en l'inclinant du haut en bas et inversement autour d'un axe parallèle à l'axe longitudinal des lentilles. On aperçoit alors deux images distinctes visibles l'une après l'autre. 30 Les éléments gravés deviennent « visibles » tour à tour dès lors que l'on bascule le document du haut vers le bas (pour la version MLI), ou de droite vers la gauche (pour la version CLI) autour d'un axe de rotation parallèle à l'axe 2 longitudinal des lentilles. Autrement dit, on voit toujours le passage de la visibilité d'une image à l'autre, en basculant le document autour d'un axe parallèle à l'axe longitudinal des lentilles. Dans la suite de ce document, on considérera pour simplifier l'exposé que le document sécurisé est une carte à puce (notamment au format dit ID1), sans pour autant limiter l'invention à ce seul type de document de sécurité. En effet, l'invention peut parfaitement s'appliquer également aux produits de format dits ID2 ou ID3 tels qu'une page de données en polycarbonate utilisée io pour fabriquer un passeport, ou à tout autre format de document combinant un réseau lenticulaire et une couche sensible au laser. Inconvénients de l'état de la technique : Bien qu'il s'agisse d'un élément de sécurité standard et fortement déployé 15 en pratique, les MLI et CLI sont de plus en plus imités ou falsifiés, car les données gravées en personnalisation sous forme d'images ou de textes sont situées sur un plan unique du document, donc ces données peuvent être remplacées de façon frauduleuse à l'aide d'un équipement assez peu sophistiqué. 20 Buts de l'invention Un but général de l'invention est par conséquent de proposer un procédé de production de documents régaliens, comme par exemple les documents d'identité, qui soit apte à éviter les inconvénients des procédés connus. Un but plus spécifique de l'invention est de proposer un procédé de 25 fabrication permettant de graver au laser des images de type MLI ou CLI qui soient plus résistantes à la contrefaçon. Un autre but de l'invention est de proposer un procédé de fabrication de documents régaliens pourvus d'images de sécurité qui se déplacent visuellement selon un effet optique nouveau et caractéristique lorsqu'on fait tourner ces 30 documents autour d'un axe de rotation en les observant. Un tel effet dynamique supplémentaire serait à même de renforcer le niveau de sécurité, tout en offrant 3 une différenciation sans surcout par rapport à des documents utilisant des procédés connus. Bien entendu, ces buts devraient être atteints en conservant une bonne lisibilité des images. 5 Principe de la solution selon l'invention Le principe de l'invention consiste d'une part à décomposer l'une des images en segments d'image et à graver ces différents segments sous des angles io différenciés par rapport à l'angle de gravure d'une première image. Le principe de l'invention consiste d'autre part à ne pas graver les deux images de sécurité exactement dans le même plan du document. Ces principes sont mis en oeuvre par un procédé de gravure laser très spécifique lors de la fabrication du document, difficile à reproduire aisément par 15 un contrefacteur potentiel du document. Résumé de l'invention L'invention a par conséquent pour objet un procédé de gravure à l'aide d'un faisceau laser d'au moins deux images de sécurité sur un document comportant 20 un substrat transparent et sensible à un faisceau laser et comportant au-dessus du substrat un réseau de lentilles sensiblement hémicylindriques présentant des axes longitudinaux parallèles, ce procédé comprenant des étapes consistant à graver au laser à travers lesdites lentilles une première image et une seconde image, ladite première image étant gravée successivement en déplaçant le 25 document dans une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal des lentilles tout en maintenant un angle fixe du faisceau laser par rapport au plan des lentilles, caractérisé en ce que ladite seconde image est gravée successivement en déplaçant le document dans une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal des lentilles mais sous des angles séquentiellement croissants ou séquentiellement 30 décroissants par rapport au plan des lentilles. De cette manière, lorsqu'on observe le document ainsi gravé en le faisant tourner dans un sens puis dans l'autre autour d'un axe parallèle à l'axe 4 longitudinal des lentilles, on voit successivement la première image gravée, puis les différents segments gravés de la seconde image, ces derniers donnant l'impression de se déplacer le long de l'axe longitudinal des lentilles à mesure de la rotation du document, ce qui constitue un effet visuel nouveau et plus difficile à 5 contrefaire. La première image peut être gravée en une seule fois, le faisceau laser faisant un angle constant par rapport au document. Afin d'obtenir les résultats les plus visibles, la seconde image est de préférence plus large que haute, et avant les gravures successives, on la io décompose en plusieurs segments dans le sens de la largeur, puis les différents segments sont gravés au laser successivement selon des angles distincts. Pour la seconde image, on choisira avantageusement une image facile à décomposer en segments aisément reconnaissables, comme par exemple une succession de signes alphanumériques ou de symboles (étoiles, chiffres, lettres, 15 etc.). Cette décomposition ne pose pas de problème particulier avec un logiciel approprié. Puis on imprime successivement les différents segments d'image, en utilisant pour chacun d'eux un faisceau laser présentant un angle d'incidence différent sur les lentilles du document. Bien entendu il est nécessaire de contrôler précisément les différents angles d'incidence du faisceau laser par rapport au 20 document, mais cela ne pose pas de problème particulier à l'aide de moyens d'asservissement mécanique connues en soi. De façon optimale pour renforcer l'effet visuel sur le document final, en plus de graver les différents segments de la seconde image sous des angles différents, on peut aussi les graver à des profondeurs très légèrement différentes 25 de la couche sensible au laser, ce qui aura pour effet d'amplifier l'effet dynamique obtenu lors de la visualisation de la seconde image. Cela peut être réalisé en jouant sur la focale du faisceau laser, en utilisant une distance focale différente de quelques microns d'un segment d'image à l'autre. Selon un mode de réalisation avantageux du procédé, la première image à 30 graver est une photographie du titulaire du document, et la seconde image à graver est un numéro composé de plusieurs chiffres. 5 Pour la gravure des deux images, le faisceau laser balaie le document en présentant par rapport à son plan un angle inférieur à 23 °. Cela permet de bien distinguer les deux images et d'éviter un phénomène d'entre-laçage des images. 5 Dans un mode de mise en oeuvre pratique du procédé, le faisceau laser est maintenu fixe, et le document est décalé séquentiellement de façon angulaire autour d'un axe de rotation parallèle à l'axe longitudinal des lentilles, pour effectuer les gravures successives de la seconde image. L'angle de rotation unitaire entre deux positions successives du document pour la gravure de la io seconde image est alors de préférence compris entre 2 degrés et 3 degrés. La longueur d'onde du laser utilisé n'est pas critique, mais on pourra utiliser avantageusement un faisceau laser présentant une longueur d'onde de 1164 nm. L'invention a également pour objet un document comportant un substrat opaque surmonté d'une couche transparente et sensible à un faisceau 15 laser et comportant au-dessus de la couche sensible au laser un réseau de lentilles sensiblement hémicylindriques présentant des axes longitudinaux parallèles, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux images entrelacées gravées par un faisceau laser, à savoir une première image visible sous un angle d'observation constant par rapport au plan du document, et une seconde image visible par 20 segments sous des angles d'observation différenciés par rapport au plan du document, et en sens opposé à l'angle d'observation de la première image. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée et des dessins annexés dans lesquels : 25 - la figure 1 est une vue schématique en coupe transversale d'un document d'identité conforme à l'état de la technique, pourvu de deux images gravées dans le même plan du document ; - la figure 2 est une vue schématique en 3D représentant la gravure au laser d'une première image dans un premier plan d'un document de sécurité, 30 conformément à l'invention ; - les figures 3A à 3D sont des vues schématiques en 3D représentant les étapes de successives de gravure au laser d'éléments d'une seconde image, gravés sous des angles différenciés ; - la figure 4 est une vue schématique en 3D représentant l'étape de lecture 5 de la première image par un observateur ; - les figures 5A à 5D sont des vues schématiques en 3D représentant les étapes de successives de lecture par un observateur des différents éléments de la seconde image, sous des angles de lecture différenciés ; - la figure 6 est une vue de face du document, observé sous un angle io correspondant à l'angle de gravure de la première image ; - les figures 7A à 7D sont des vues de face du document, observé sous des angles correspondants aux différents angles de gravure de la seconde image. Description détaillée 15 On a représenté en figure 1 une vue schématique en coupe transversale d'un document d'identité conforme à l'état de la technique, tel que décrit par exemple dans US 2009/0242646. Un substrat opaque est surmonté par une couche sensible à un rayonnement laser, elle-même surmontée par un réseau 20 de lentilles transparentes semi-cylindriques, dont l'axe longitudinal est perpendiculaire à la vue en coupe transversale. Deux images A et B sont gravées au laser à travers le système de lentilles. Il est important de noter que les éléments des deux images sont gravées sous deux angles différents du faisceau laser, mais constants pour chacune des images. Il en résulte que les deux images 25 A, B sont gravées dans le même plan du document, celui de la couche sensible au laser. En conséquence, pour contrefaire le document de la figure 1, il suffit de le dé-laminer et de remplacer la couche pourvue de ses deux images, par une nouvelle couche transparente pourvue de deux autres images, puis de re-laminer les différentes couches du document ensemble. On obtiendra un document falsifié 30 qui ressemble fortement au document initial, mais avec des images falsifiées. La présente invention se propose de rendre cet type de falsification beaucoup plus difficile. 7 Pour cela, l'invention prévoit de graver deux images A et B non seulement sous des angles différents, mais de graver des segments de la seconde image sous des angles différenciés entre eux. Plus précisément, une première image sera gravée selon un angle constant par rapport au plan du substrat, comme connu en 5 soi, mais une seconde image sera gravée dans la couche sensible au laser, selon des angles différenciés entre eux, et en sens opposé à l'angle de gravure de la première image. Du fait de la réfraction du rayon laser par les lentilles, les zones gravées de la seconde image ne seront plus dans le même plan que celui de la première image. En outre, les éléments de la seconde image peuvent être gravés 10 à des profondeurs légèrement différentes de la couche sensible au laser, en jouant sur la profondeur de focalisation du faisceau laser. Il en résultera des différences clairement visibles sur le document final, comme cela sera décrit plus en détail plus bas. Le procédé de gravure est décrit plus en détail en liaison avec les figures 2 15 et 3. En figure 2, on a représenté l'étape de gravure au laser d'une première image A, par exemple une photographie de l'utilisateur du document régalien. Comme sur l'ensemble des figures, les dimensions du document et des lentilles ne sont pas à l'échelle réelle, les dimensions ont été exagérées pour plus de clarté. 20 Comme déjà connu, le document comporte un support opaque 4, une couche 3 sensible au laser, appelée par commodité « couche laser », et une couche 2 transparente comportant des lentilles longitudinales 1 présentant en coupe un profil hémisphérique. On commence par incliner le document d'un certain angle, en l'occurrence un angle de 15 °, dans le sens des aiguilles d'une montre, avec 25 l'hypothèse que le rayon laser 5 tombera sur le document selon une direction verticale. Le faisceau laser 5 balaiera donc le document sous un angle de +15 °, (le signe + correspondant par convention à une rotation du document dans le sens des aiguilles d'une montre, autour d'un axe parallèle à l'axe longitudinal des lentilles) pour y inscrire des plages 6 de l'image A. Ces plages gravées 6 30 apparaitront typiquement en noir devant le support opaque qui sera par exemple blanc. Comme schématisé figure 4, un observateur verra l'image gravée A de 8 façon nette uniquement lors d'une observation du document sous le même angle que celui utilisé lors de la gravure, à savoir + 15° dans l'exemple décrit. En figures 3A à 3D, on a représenté différentes étapes de gravure des éléments d'une seconde image B. Pour simplifier l'exposé, on fera l'hypothèse que 5 la seconde image B est un code numérique composé de plusieurs chiffres, par exemple 4 chiffres, sans que cette hypothèse ne soit en aucune manière limitative de la portée de l'invention. Comme représenté, on grave un premier digit "4" du code correspondant à l'image B, sous un angle de - 15 ° (le signe - correspondant à une rotation du document dans le sens inverse des aiguilles d'une io montre autour d'un axe parallèle à l'axe longitudinal des lentilles), à l'aide du faisceau laser référencé Lb4. L'angle est défini par rapport à une position initiale du document, dans laquelle le faisceau laser est perpendiculaire au plan du document. Puis comme représenté en figure 3B, on grave un second digit "3" de 15 l'image B, sous un angle différent, par exemple de - 17 °, à l'aide du faisceau laser noté Lb3. Ensuite, comme représenté en figure 3C, on grave un troisième digit "2" de l'image B, sous un angle encore différent, par exemple de - 19°, à l'aide du faisceau laser Lb2. 20 Enfin, comme représenté en figure 3D, on grave un quatrième et dernier digit "1' de l'image B, sous un angle de - 21°, à l'aide du faisceau laser Lb1. Lors de la visualisation du document, comme schématisé dans les figures 5A à 5D, un observateur verra de façon claire successivement les 4 segments ou digits "4, "3", "2", et "1" de l'image B, en observant le document sous les angles 25 de gravure respectifs, à savoir -15°, -17°, -19° et -21°. L'effet visuel produit est tout à fait nouveau et différent de celui produit par les documents régaliens existants. Pour l'obtenir, il faut observer le document en maintenant l'axe des lentilles 1 sensiblement horizontal. Puis comme représenté en figure 6, en basculant le document selon un angle d'environ + 15 °, 30 l'observateur verra l'intégralité de l'image A, par exemple la photo du titulaire du document. 9 Ensuite, comme représenté en figures 7A à 7D, en basculant le document en sens inverse, selon des angles successifs de - 15°, -17 °, - 19 ° et - 21 °, l'observateur verra successivement de façon claire les différentes parties de l'image B, en l'occurrence les 4 digits du code correspondant à l'image B. De façon 5 surprenante et particulièrement visible, les digits apparaitront de façon claire à des endroits différents le long de l'axe longitudinal des lentilles, ce qui créera l'impression que les digits se déplacent selon une direction gauche - droite, lorsque le document est incliné selon une direction bas - haut autour de l'axe des lentilles. Cet effet optique sera une caractéristique de la mise en oeuvre du io procédé et contribuera de ce fait à établir aisément qu'il s'agit d'un document original. Bien entendu le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre avec des images A, B de types différents que ceux cités à titre d'exemple. En outre, sur le plan du principe de l'invention, il importe peu que le 15 faisceau laser soit maintenu fixe et le document mis en rotation au cours de la gravure de l'image B, ou l'inverse, en fonction de ce qui est le plus pratique d'un point de vue industriel. L'effet optique produit sera le même. Avantages de l'invention 20 L'invention atteint les buts fixés. Le procédé selon l'invention permet d'augmenter la sécurité d'un document régalien, tout en conservant la possibilité d'un contrôle visuel aisé par les autorités. En outre le procédé selon l'invention est économique dans la mesure où il n'implique pas de nouveaux équipements. 25 Le document ainsi sécurisé présente un effet visuel dynamique supplémentaire d'une des images dans une direction donnée, lorsque le document est incliné selon une direction perpendiculaire, REVENDICATIONS1 - Procédé de gravure à l'aide d'un faisceau laser d'au moins deux images de sécurité sur un document comportant un substrat transparent et sensible au laser et comportant au-dessus du substrat un réseau de lentilles sensiblement hémicylindriques présentant des axes longitudinaux parallèles, ce procédé comprenant des étapes consistant à graver au laser à travers lesdites lentilles une première image et une seconde image, ladite première image étant gravée successivement en déplaçant le document dans une direction io perpendiculaire à l'axe longitudinal des lentilles tout en maintenant un angle fixe du faisceau laser par rapport au plan des lentilles, caractérisé en ce que ladite seconde image est décomposée en plusieurs segments d'image dont chacun est gravé successivement en déplaçant le document dans une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal des lentilles mais sous des angles 15 séquentiellement croissants ou séquentiellement décroissants par rapport au plan des lentilles. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une première image est une photographie du titulaire du document, et en ce qu'une seconde 20 image est choisie pour être facile à décomposer en segments aisément reconnaissables, tels qu'une succession de signes alphanumériques, chiffres, lettres, ou de symboles. 3 - Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en 25 ce que pour la gravure des deux images, le faisceau laser balaie le document en présentant par rapport à son plan un angle inférieur à 23 O. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les gravures successives de la seconde image se font à des 30 profondeurs différentes à l'intérieur de la couche du document sensible au laser. 11 5 - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la différence de profondeur entre deux gravures successives de la seconde image est de l'ordre de quelques microns, de manière à amplifier l'effet dynamique obtenu lors de la 5 visualisation de la seconde image. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première image est gravée en une seule fois, le faisceau laser faisant un angle constant par rapport au document. 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la seconde image est de préférence plus large que haute, et en ce qu'avant les gravures successives, on la décompose en plusieurs segments dans le sens de la largeur, puis les différents segments sont gravés au laser successivement selon des angles distincts. 8 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le faisceau laser est maintenu fixe, et en ce que le document est décalé séquentiellement de façon angulaire autour d'un axe de rotation 20 parallèle à l'axe longitudinal des lentilles. 9 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'angle de rotation unitaire entre deux positions successives du document pour la gravure de la seconde image est compris entre 2 degrés et 3 25 degrés. 10 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le faisceau laser présente une longueur d'onde de 1164 nm. 30 11 - Document comportant un substrat opaque surmonté d'une couche transparente et sensible à un faisceau laser et comportant au-dessus de la couche sensible au laser un réseau de lentilles sensiblement hémicylindriques présentant 12 des axes longitudinaux parallèles, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux images entrelacées gravées par un faisceau laser, à savoir une première image visible sous un angle d'observation constant par rapport au plan du document, et une seconde image visible par segments sous des angles d'observation 5 différenciés par rapport au plan du document, et en sens opposé à l'angle d'observation de la première image. 10