Brevet FR3130195A1 — publié le 20230616

Dispositif optique avec couche holographique L’invention vise un dispositif optique (2) et un procédé de fabrication correspondant, le dispositif comprenant : une couche texturée (4) comprenant en surface (4a) des premières macro-texturations (10); et un support (6) comprenant en surface une couche holographique (8) intercalée entre la couche texturée (4) et le support (6). La couche holographique comprend un réseau diffractif formant par effet holographique un arrangement (15) de pixels (16) dans une base (BC) d’au moins deux couleurs distinctes. La couche texturée (4) est assemblée par lamination avec le support (6) de sorte que la couche holographique (8), disposée entre la couche texturée et le support, est déformée par les premières macro-texturations (10) pour comprendre des deuxièmes macro-texturations (11) conformes aux premières macro-texturations, l’apparence visuelle de l’arrangement (15) de pixels (16) étant personnalisée par les deuxièmes macro-texturations (11). Figure pour l’abrégé : Fig. 2. Dispositif optique avec couche holographique L'invention se rapporte au domaine des images holographiques et porte notamment sur des dispositifs optiques configurées pour former une image holographique à partir d’un arrangement de pixels. L’invention vise notamment de tels dispositifs optiques aptes à être intégrés dans un document ou un quelconque autre support pour servir de dispositif de sécurité. Le marché de l’identité requiert aujourd’hui des documents d’identité (dits aussi documents identitaires) de plus en plus sécurisés. Ces documents doivent être facilement authentifiables et difficiles à contrefaire (si possible infalsifiables). Ce marché concerne des documents très diverses, tels que cartes d’identité, passeports, badges d’accès, permis de conduire etc., qui peuvent se présenter sous différents formats (cartes, livrets…). Divers types de documents sécurisés comportant des images ont ainsi été développés au cours du temps, notamment pour identifier de manière sécurisée des personnes. De plus en plus de passeports, cartes d’identité ou autres documents officiels comportent aujourd’hui des éléments de sécurité qui permettent d’authentifier le document et de limiter les risques de fraudes, falsification ou contrefaçon. Les documents identitaires électroniques comportant une carte à puce, tels que les passeports électroniques par exemple, connaissent ainsi un essor important ces dernières années. Diverses techniques d’impression ont été développées au fil du temps pour réaliser des impressions d’image, en noir et blanc ou en couleur. La réalisation en particulier de documents identitaires tels que ceux précités nécessitent de réaliser des images de façon sécurisée afin de limiter les risques de falsification par des individus malveillants. La fabrication de tels documents, au niveau en particulier de l’image d’identité du porteur, nécessite d’être suffisamment complexe pour rendre difficile la reproduction ou falsification par un individu non autorisé. Une autre technique connue de formation d’image concerne les hologrammes, ce type d’image pouvant notamment être utilisé pour sécuriser un document ou autre. En inspectant par exemple une image holographique sous une certaine illumination, il est possible de vérifier l’authenticité de l’image et ainsi déterminer si l’objet auquel elle est associée est authentique ou non. Les dispositifs optiques connus à ce jour, et plus particulièrement ceux configurés pour former des images holographiques, ne sont toutefois pas toujours satisfaisants. Un besoin existe pour former de façon sécurisée des images personnalisées de haute qualité (en couleurs ou en noir et blanc), notamment pour servir de dispositifs de sécurité dans des documents (documents identitaires, documents officiels, etc.) ou tout autre objet nécessitant d’être sécurisé. Un besoin existe en particulier pour permettre une personnalisation flexible et sécurisée d’images couleurs, ou en noir et blanc (en niveaux de gris), de sorte que l’image ainsi produite soit difficile à falsifier ou à reproduire et puisse être authentifiée de façon fiable et sécurisée. Un besoin existe en particulier pour une technique de formation d’image offrant un niveau élevé de sécurité et de flexibilité de fabrication ainsi qu’un bon niveau de qualité d’image, en termes notamment de luminosité de l’image et de gamut de couleur, par exemple lorsque des zones d’image doivent présenter un niveau hautement saturé dans une couleur donnée. Par ailleurs, pour bien séparer les longueurs d’onde, les réseaux diffractifs holographiques imposent généralement des angles d’illumination relativement faibles de la lumière incidente. De plus, l’angle de visualisation est généralement restreint pour visualiser l’image holographique avec de bonnes couleurs. Au-delà d’un certain angle d’observation, l’observateur ne voit plus correctement l’image holographique. En raison de la vision stéréoscopique des humains, il est généralement difficile pour un observateur de visualiser correctement une image holographique. En particulier il est difficile de trouver le bon angle d’illumination et le bon angle d’observation, d’autant plus en raison du fait que chaque œil de l’observateur visualise l’image suivant un plan légèrement différent. Si l’hologramme n’est pas illuminé et visualisé selon le bon couple d’angles (illumination, visualisation), l’observateur ne voit pas, ou mal, les couleurs de l’image holographique. Un besoin existe donc également pour des images holographiques de bonne qualité autorisant des plages d’angles d’illumination et d’angles d’observation plus importantes. A cet effet, la présente invention concerne un dispositif optique comprenant : une couche texturée comprenant une première surface présentant des premières macro-texturations; et un support comprenant en surface une couche holographique intercalée entre la couche texturée et le support, la couche holographique comprenant un réseau diffractif formant par effet holographique un arrangement de pixels dans une base d’au moins deux couleurs distinctes, la première surface de la couche texturée étant assemblée par lamination avec le support de sorte que la couche holographique, disposée entre la couche texturée et le support, est déformée par les premières macro-texturations pour comprendre des deuxièmes macro-texturations conformes auxdites premières macro-texturations, l’apparence visuelle de l’arrangement de pixels étant personnalisée par les deuxièmes macro-texturations. Le dispositif optique de l’invention permet de former une image holographique personnalisée de haute qualité et sécurisée, et ce à partir d’une couche holographique qui est configurée pour former un arrangement de pixels et qui est en outre déformée par lamination avec une couche texturée de sorte à personnaliser l’apparence visuelle de l’arrangement de pixels. Le réseau diffractif de la couche holographique peut s’étendre intrinsèquement (avant la lamination) dans un seul plan (sous la forme par exemple d’une couche mince 2D). La formation des deuxièmes macro-texturations confère au réseau diffractif une orientation modifiée suivant une troisième dimension (non plane). Grâce à cette macro-texturation, on peut donc répartir l’orientation de la diffraction autour de l’axe perpendiculaire au réseau de diffraction, et ainsi créer divers motifs dans l’arrangement de pixels pour obtenir une image holographique personnalisée. Le dispositif optique de l’invention est difficile à reproduire ou falsifier et peut être authentifié de façon fiable et sécurisée. L’authentification du dispositif optique peut être réalisée en analysant le motif des deuxièmes macro-texturations formées dans la couche holographique et en vérifiant la position ou l’alignement de ce motif par rapport à l’arrangement de pixels. Aussi, l’invention trouve une application particulière notamment dans les dispositifs de sécurité aptes à être associés à un document ou tout autre objet en vue de le sécuriser (par exemple des documents identitaires, documents officiels ou autres). L’invention permet en particulier de former des dispositifs de sécurité personnalisés à bas coût et permettant de sécuriser efficacement un document ou autre. La formation des deuxièmes macro-texturations par lamination dans la couche holographique permet également d’obtenir une plage importante d’angles d’observation dans laquelle un observateur peut visualiser l’image holographique personnalisée produite par le dispositif optique, comme décrit plus en détail ci-après dans des exemples particuliers. Selon un mode de réalisation particulier, les premières et deuxièmes macro-texturations présentent une hauteur comprise entre 1 µm et 100 µm. Selon un mode de réalisation particulier, les deuxièmes macro-texturations de la couche holographique sont de forme semi-cylindrique ou elliptique et s’étendent selon une première orientation dans le plan de la couche holographique, chaque pixel étant formé par une portion correspondante du réseau diffractif, ladite portion correspondante étant structurée en lignes diffractives s’étendant selon une deuxième orientation perpendiculaire à la première orientation dans le plan de la couche holographique. Selon un mode de réalisation particulier, les pixels du réseau diffractif sont au moins en partie arrangés de sorte à former des lignes de pixels chacune dans une couleur unique parmi la base d’au moins deux couleurs distinctes, les lignes de pixels s’étendant selon la deuxième orientation. Selon un mode de réalisation particulier, les lignes de pixels sont arrangées de façon périodique dans la couche holographique. Selon un mode de réalisation particulier, les lignes de pixels sont arrangées par groupe de lignes de pixels dans chaque couleur parmi la base d’au moins deux couleurs distinctes, chaque groupe comprenant une pluralité de lignes de pixels dans une même couleur parmi ladite base d’au moins deux couleurs distinctes, les lignes de pixels étant arrangées périodiquement dans chaque groupe. Selon un mode de réalisation particulier, les lignes de pixels sont arrangées spatialement dans chaque dit groupe selon un pas séparant chaque paire de lignes de pixels adjacentes, tel que P ≤ 100 µm. Selon un mode de réalisation particulier, la couche texturée présente une température de transition vitreuse supérieure ou égale à celle du support. Selon un mode de réalisation particulier, la couche texturée et le support sont formés d’un même matériau ou d’un même ensemble de matériaux. Selon un mode de réalisation particulier, la couche holographique se caractérise par des propriétés optiques de diffraction qui sont fonction des deuxièmes macro-texturations formées par lamination selon un motif en relief imposé par les premières macro-texturations de la couche texturée. Selon un mode de réalisation particulier, les pixels dudit arrangement de pixels comportent chacun une pluralité de sous-pixels de couleurs distinctes dans la base d’au moins deux couleurs distinctes, le dispositif comprenant une couche de personnalisation positionnée en regard de la couche holographique, dans lequel la couche holographique comprend des perforations formées par un rayonnement laser, lesdites perforations révélant localement au travers de la couche holographique des zones de nuance colorimétrique dans les sous-pixels causées par des régions sous-jacentes, de la couche de personnalisation, situées en regard des perforations, de sorte à former une image holographique personnalisée à partir de l’arrangement de pixels combiné aux zones de nuance colorimétrique. Selon un mode de réalisation particulier, la couche de personnalisation est l’une parmi : la couche texturée ; et une couche positionnée en regard de la couche holographique de sorte que la couche texturée est intercalée entre la couche holographique et la couche de personnalisation. Selon un mode de réalisation particulier, ladite couche de personnalisation est opaque vis-à-vis au moins du spectre de longueurs d’onde du visible, les zones de nuance colorimétrique causées par les régions sous-jacentes de la couche de personnalisation étant des zones sombres dans les sous-pixels Selon un mode de réalisation particulier, chaque pixel dudit arrangement de pixels forme un motif identique de sous-pixels de couleur dans la base d’au moins deux couleurs. Selon un mode de réalisation particulier, la couche de personnalisation comporte une encre sensible aux ultraviolets, de sorte que l’image holographique personnalisée est visible lorsque le dispositif est exposé à des ultraviolets. Selon un mode de réalisation particulier, la couche de personnalisation est transparente vis-à-vis au moins du spectre de longueurs d’onde du visible, les zones de nuance colorimétrique causées par les régions sous-jacentes de la couche de personnalisation étant des zones claires dans les sous-pixels lorsqu’une lumière incidente dans le spectre du visible est projetée au travers des perforations. Corrélativement, la présente invention concerne un document sécurisé comprenant un corps de document et un dispositif optique tel que défini ci-avant et décrit ci-après dans des modes de réalisation particuliers. Le dispositif optique peut ainsi être intégré en tant que dispositif de sécurité dans ou sur le corps de document. La présente invention vise également un procédé de fabrication correspondant, à savoir un procédé pour fabriquer un dispositif optique tel que défini ci-avant et décrit ci-après dans des modes de réalisation particuliers. En particulier, l’invention prévoit un procédé de fabrication d’un dispositif optique, ledit procédé comprenant : formation d’une couche texturée comprenant une première surface présentant des premières macro-texturations; et positionnement de la première surface de la couche texturée en vis-à-vis d’un support comprenant en surface une couche holographique intercalée entre la couche texturée et le support, la couche holographique comprenant un réseau diffractif formant par effet holographique un arrangement de pixels dans une base d’au moins deux couleurs distinctes ; et lamination de la première surface de la couche texturée sur le support, causant une déformation par les premières macro-texturations de la couche holographique disposée entre la couche texturée et le support, de sorte à former dans la couche holographique des deuxièmes macro-texturations conformes auxdites premières macro-texturations, l’apparence visuelle de l’arrangement de pixels étant personnalisée par les deuxièmes macro-texturations. A noter que les différents modes de réalisation mentionnés ci-avant (ainsi que ceux décrits ci-après) en relation avec le dispositif optique de l’invention ainsi que les avantages associés s’appliquent de façon analogue au procédé de fabrication de l’invention. Selon un mode de réalisation particulier, lors de la formation de la couche texturée, les premières macro-texturations de la couche texturée sont formées au laser ou par une technique de moulage par thermo-compression. L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un document sécurisé tel que précédemment défini. D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent des exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur les figures: La représente schématiquement les éléments constitutifs d’un dispositif optique en cours de fabrication selon au moins un mode de réalisation de l’invention ; La représente schématiquement la structure d’un dispositif optique selon au moins un mode de réalisation de l’invention ; La représente schématiquement la structure de la couche holographique d’un dispositif optique selon au moins un mode de réalisation de l’invention ; La représente un dispositif optique selon au moins un mode de réalisation de l’invention ; Les figures 5A et 5B sont des vues de haut représentant une région de la couche holographique d’un dispositif optique respectivement avant et après lamination, selon des modes de réalisation de l’invention ; La représente un document sécurisé comprenant un dispositif optique selon au moins un mode de réalisation de l’invention ; [Fig. 7A-7B-7C] La figure 7A représente schématiquement la couche holographique d’un dispositif optique avant lamination selon un mode de réalisation de l’invention, et les figures 7B et 7C représentent schématiquement la couche holographique d’un dispositif optique après lamination selon des modes de réalisation de l’invention ; La représente un dispositif optique de l’invention selon au moins un mode de réalisation de l’invention ; La représente un dispositif optique de l’invention selon au moins un mode de réalisation de l’invention ; La représente, sous forme d'un diagramme, les étapes d’un procédé de fabrication selon certains modes de réalisation de l’invention ; La représente, sous forme d'un diagramme, les étapes d’un procédé de fabrication selon certains modes de réalisation de l’invention ; et [Fig. 15] La représente schématiquement la formation d’une couche texturée lors d’un procédé de fabrication selon au moins un mode de réalisation de l’invention. Dispositif optique (2) comprenant : une couche texturée (4) comprenant une première surface (4a) présentant des premières macro-texturations (10); et un support (6) comprenant en surface une couche holographique (8) intercalée entre la couche texturée et le support, la couche holographique comprenant un réseau diffractif formant par effet holographique un arrangement (15) de pixels (16) dans une base (BC) d’au moins deux couleurs distinctes, la première surface de la couche texturée étant assemblée par lamination avec le support de sorte que la couche holographique, disposée entre la couche texturée et le support, est déformée par les premières macro-texturations (10) pour comprendre des deuxièmes macro-texturations (11) conformes auxdites premières macro-texturations, l’apparence visuelle de l’arrangement (15) de pixels (16) étant personnalisée par les deuxièmes macro-texturations (11). Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les premières et deuxièmes macro-texturations (10, 11) présentent une hauteur comprise entre 1 µm et 100 µm. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les deuxièmes macro-texturations (11) de la couche holographique (8) sont de forme semi-cylindrique ou elliptique et s’étendent selon une première orientation (O1) dans le plan de la couche holographique, chaque pixel (16) étant formé par une portion correspondante du réseau diffractif, ladite portion correspondante étant structurée en lignes diffractives (LD) s’étendant selon une deuxième orientation (O2) perpendiculaire à la première orientation (O1) dans le plan de la couche holographique. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel les pixels (16) du réseau diffractif sont au moins en partie arrangés de sorte à former des lignes (LN) de pixels chacune dans une couleur unique parmi la base d’au moins deux couleurs distinctes, les lignes de pixels s’étendant selon la deuxième orientation. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel les lignes de pixels sont arrangées de façon périodique dans la couche holographique. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, dans lequel les lignes (LN) de pixels sont arrangées par groupe (GP) de lignes de pixels dans chaque couleur parmi la base (BC) d’au moins deux couleurs distinctes, chaque groupe (GP) comprenant une pluralité de lignes de pixels dans une même couleur parmi ladite base d’au moins deux couleurs distinctes, les lignes de pixels étant arrangées périodiquement dans chaque groupe. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel les lignes (LN) de pixels sont arrangées spatialement dans chaque dit groupe selon un pas (D1) séparant chaque paire de lignes de pixels adjacentes, tel que P ≤ 100 µm. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la couche texturée (4) présente une température de transition vitreuse supérieure ou égale à celle du support. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la couche texturée (4) et le support (6) sont formés d’un même matériau ou d’un même ensemble de matériaux. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la couche holographique (8) se caractérise par des propriétés optiques de diffraction qui sont fonction des deuxièmes macro-texturations (11) formées par lamination selon un motif en relief imposé par les premières macro-texturations (10) de la couche texturée. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel les pixels (16) dudit arrangement de pixels comportent chacun une pluralité de sous-pixels (18) de couleurs distinctes dans la base (BC) d’au moins deux couleurs distinctes, le dispositif comprenant une couche de personnalisation (40) positionnée en regard de la couche holographique (8), dans lequel la couche holographique comprend des perforations (30) formées par un rayonnement laser (LS1), lesdites perforations révélant localement au travers de la couche holographique des zones de nuance colorimétrique (32) dans les sous-pixels causées par des régions sous-jacentes (31), de la couche de personnalisation (40), situées en regard des perforations (30), de sorte à former une image holographique personnalisée (IG1a) à partir de l’arrangement (15) de pixels combiné aux zones de nuance colorimétrique (32). Dispositif selon la revendication 11, dans lequel la couche de personnalisation est l’une parmi : la couche texturée (4) ; et une couche (40) positionnée en regard de la couche holographique (6) de sorte que la couche texturée est intercalée entre la couche holographique et la couche de personnalisation. Dispositif selon la revendication 11 ou 12, dans lequel ladite couche de personnalisation (40) est opaque vis-à-vis au moins du spectre de longueurs d’onde du visible, les zones de nuance colorimétrique (32) causées par les régions sous-jacentes (31) de la couche de personnalisation étant des zones sombres dans les sous-pixels (18). Document sécurisé (20) comprenant : un corps de document (22) ; et un dispositif optique (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 13 intégré en tant que dispositif de sécurité dans ou sur le corps de document. Procédé de fabrication d’un dispositif optique (2), ledit procédé comprenant : formation (S2) d’une couche texturée (4) comprenant une première surface présentant des premières macro-texturations (10); et positionnement (S4) de la première surface de la couche texturée en vis-à-vis d’un support (6) comprenant en surface une couche holographique (8) intercalée entre la couche texturée et le support, la couche holographique (8) comprenant un réseau diffractif formant par effet holographique un arrangement (15) de pixels (16) dans une base (BC) d’au moins deux couleurs distinctes ; et lamination (S6) de la première surface de la couche texturée sur le support, causant une déformation par les premières macro-texturations (10) de la couche holographique (8) disposée entre la couche texturée et le support, de sorte à former dans la couche holographique (8) des deuxièmes macro-texturations (11) conformes auxdites premières macro-texturations, l’apparence visuelle de l’arrangement (15) de pixels étant personnalisée par les deuxièmes macro-texturations (11).