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Document protégé contre la reproduction
et procédé d'obtention d'un tel document
L'invention concerne les documents protégés
contre la reproduction, notamment par photocopie
électrostatigue. L'invention concerne également les procédés
de fabrication de tels documents.
Le développement de techniques de reproduction et
plus particulièrement l'apparition sur le marché de
photocopieuses de documents en couleur permet désormais de
copier avec une fidélité croissante des documents qui, de
par leur nature, ne sont pas censés être reproduits, tels
que pièces d'identité, titres, papier-monnaie, etc.
La complexité croissante des techniques
d'impression, la finesse des motifs utilisés rendent la
reproduction fidèle de tels documents, en soi, extrêmement
difficile. Ces procédés pourraient etre battus en brèche par
la facilité d'usage d'une photocopieuse couleur.
Après des organismes délivrant des cartes de
crédit, certaines banques émettrices de papier-monnaie ont
essayé de tirer parti des propriétés ondulatoires de la
lumière pour marquer de façon virtuellement
non-reproductible des supports comme des billets de banque.
Il s'agit de films minces ou de réseaux de
diffraction, hologrammes ou autres, qui présentent une
certaine variété d'aspect selon l'angle d'observation. Dans
le cas des réseaux de diffraction, une couche réfléchissante
sous-jacente contribue à améliorer la visilibité de l'effet
en question.
GB-A-2 129 739 décrit un document sur lequel est
disposée une zone comportant un réseau de diffraction
reproduisant un hologramme. Le réseau de diffraction a pour
base une couche réfléchissante métallique ou métallisée.
Cette zone sert de support à un graphisme dont l'aspect
change suivant l'angle sur lequel le document est observé.
Ce changement caractéristique permet d'authentifier
visuellement le document.
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On connaît, par GB-A-2 093 404 un document
protégé notamment contre les contrefac,ons par photocopie
comportant des zones d'authentification datée d'une couche
réfléchissante à effet de diffraction. Cette zone est
composé d'un substrat métallique ou métallisé dont la
surface forme un réseau en relief et d'une couche de
protection transparente.
La structure de la couche réfléchissante est
calculée de fa,con à ce qu'un rayon polychromatique frappant
ladite couche soit réfléchie sous forme de deux faisceaux
lumineux séparés et distincts de couleurs contrastées.
Ces deux types de réseaux d'identification
présentent comme défaut principal d'occulter la partie du
document sur laquelle ils sont placés.
On connaît EP-A-0 201 323 un hologramme
transparent comportant une couche-support de hologramme
transparente dont la surface a la forme d'un réseau de
diffraction en relief. Cette première couche-support est
appliquée sur une deuxième couche transparente présentant
un indice de réfraction différent de celui de la première
couche. Cette superposition a pour effet de renforcer
l'image du hologramme. Ce hologramme peut être placé sur un
document imprimé dont le graphisme reste visible malgré la
superposition avec l'image holographique.
Tous les dispositifs décrits dans cet état de la
technique ont pour effet essentiel d'authentifier le
document original qui leur sert de support. Une copie
frauduleuse, par photocopie couleur notamment, se
différenciera essentiellement du document original par
l'absence du hologramme.
Malheureusement, la mise en évidence dans pareil
cas du phénomène est fortement tributaire des conditions
d'éclairement, inconvénient encore aggravé dans le cas du
papier-monnaie par le manque de régularité de surface de
support. De plus le papier-monnaie est soumis en circulation
à des contraintes telles que la pérennité de la variation
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optique est mal garantie pendant la durée de vie du billet.
Ces lacunes font que le caractère indubitable et
univoque de l'effet optique recherché peut être sujet à
caution, affaiblissant par la même la sécurité liée au
procédé.
Un premier but de l'invention est d'obtenir des
documents, tels du papier-monnaie, qui soient impossibles
à reproduire par photocopie et qui conservent cette
caractéristique de façon durable.
Un autre but de l'invention est que la protection
de ces documents soit, sous lumière normale d'une relative
discrétion et qu'elle n'altère pas la lisibilité du
graphisme sous-jaçant.
Un autre but de l'invention est de provoquer
l'apparition de défauts de coloration permanents aisément
repérables sur des copies frauduleuses de documents.
L'invention a pour objet un document protégé
contre la reproduction notamment par photocopie couleur
comportant un support avec motif imprimé, et au moins une
couche de matière polymère transparente, une face de cette
au moins une couche formant un réseau d'interférences en
relief, cette au moins une couche couvrant au moins une
partie du support imprimée, ce document est caractérisé en
ce que
- en lumière diffuse, cette au moins une couche apparaît
comme transparente et ne gêne pas notablement
l'observation du motif imprimé sous-jacent;
- en lumière polychromatique dirigée, notamment lorsque le
document est placé dans un appareil à photocopier
comportant un dispositif d'éclairement et un
dispositif de lecture, le réseau d'interférences en
relief est apte à réfléchir de façon aberrante suivant un
ou plusieurs de ses ordres de diffraction la lumière
frappant le document.
Suivant une forme avantageuse, la configuration
du réseau d'interférences est telle que lorsqu'un faisceau
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de lumière dirigée polychromatique est orienté vers ledit
document, certaines longueurs d'ondes lumineuses au moins
de ce faisceau sont réfléchies de façon aberrante par ledit
réseau d'interférences avant d'atteindre le support de ce
document; ces longueurs d'ondes luminueuses réfléchies sont
renvoyées dans la direction normale de réflexion du faisceau
qui coïncide avec l'emplacement d'un dispositif de lecture
de façon telle qu'elles engendrent dans cette direction un
excès d'éclairement ou une saturation des couleurs de ces
longueurs d'ondes lumineuses.
Suivant une autre forme de réalisation
avantageuse, la configuration du réseau d'interférences est
telle que lorsqu'un faisceau de lumière dirigée est orienté
vers ledit document, ce faisceau traverse ledit réseau et
la couche transparente, une partie au moins des longueurs
d'ondes réfléchies par le support imprimé étant déviées de
leur trajet normal lorsque ces longueurs d'ondes luminueuses
retraversent le réseau d'interférences, de facon telle que
l'image du document réfléchie dans la direction normale de
réflexion, qui coïncide avec l'emplacement d'un dispositif
de lecture, est dépourvue sur tout ou partie de sa surface
des couleurs correspondant aux longueurs d'ondes lumineuses
déviées.
Le document comporte avantageusement à sa surface
plusieurs réseaux d'interférences aptes à interférer avec
des longueurs d'ondes lumineuses distinctes.
Il peut également comporter à sa surface
plusieurs réseaux d'interférences orientés différemment les
uns par rapport aux autres de sorte que les longueurs
d'ondes lumineuses avec lesquelles ces différents réseaux
sont aptes à interférer sont orientées dans des directions
différentes.
Suivant une forme de réalisation préférée, le
réseau d'interférences est apte à provoquer l'apparition
transitoire d'un effet visuel lorsqu'on fait pivoter le
document en lumière diffuse.
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L'invention concerne également un procédé pour la
, réalisation de documents protégés contre la reproduction
notamment par photocopie suivant l'une quelconque des
revendications précédentes, ces documents comprenant un
support avec motif imprimé; ce procédé comprend les
opérations suivantes :
- réalisation d'un réseau d'interférences en relief,
- apposition de ce réseau d'interférences sur le support
imprimé, ce réseau étant supporté par une face d'une
couche de matière polymère transparente disposée sur une
partie au moins du support imprimé, le dit réseau ne
genant pas la vision du mofif imprimé sur le support
lorsque le document est observé en lumière diffuse mais
étant apte à répartir de fa,con aberrante suivant un ou
plusieurs de ses ordres de diffraction un faisceau de
lumière polychromatique dirigé atteignant le document.
Le réseau d'interférences en relief est réalisé
de préférence par holographie d'une source de lumière
ponctuelle. Dans ce cas, il comprend avantageusement les
opérations suivantes :
- faire émettre par un laser un flux de lumière
cohérente,
- diviser ce flux en deux flux partiels,
- faire converger, par réflexion, ces deux flux partiels,
- faire passer chacun de ces flux partiels au-travers d'un
filtre spatial,
- projeter sous un angle déterminé ces deux flux partiels
sur une couche de matériau photo-polymérisable, de façon
telle que ces flux interfèrent l'un avec l'autre et
forment sur ladite couche photo-polymérisable un réseau
d'interférences lumineuses,
- développer la couche photo-polymérisable de façon à
obtenir en chaque point de cette couche un relief
proportionné à l'exposition de ce point,
- métalliser par évaporation sous vide la surface en relief
de la couche photo-polymérisable,
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- déposer par électrolyse une couche métallique à la
surface de la couche photo-polymérisable, d'où
obtention d'une matrice métallique reproduisant,
inversée, l'empreinte du réseau d'interférences.
- impression du relief de la matrice par pressage à chaud
à la surface d'une couche de matériau polymère
transparent.
Chacun des deux flux partiels forme de préférence
avec une ligne perpendiculaire à la couche
photo-polymérisable un angle d'environ 15 , les flux
partiels formant entre eux un angle d'environ 30 .
Le réseau d'interférences obtenu a généralement
une densité minimale de l'ordre de lOOO lignes/mm.
Ce réseau d'interférences comporte
avantageusement plusieurs zones distinctes aptes à dévier
chacune un faisceau de lumière dirigée de différentes
fa,cons.
L'apposition du réseau d'interférences sur le
support imprimé comprend, suivant un mode de réalisation
avantageux les opérations suivantes :
- impression du réseau d'interférences en relief par
matric,age sur une première couche de matériau transparent
disposée sur le support,
- enduction d'une deuxième couche de matériau transparent
sur la première couche.
Suivant un autre mode de réalisation avantageux,
l'apposition du réseau d'interférences sur le support
comprend les opérations suivantes :
- impression du réseau d'interférences en relief par
matric,age sur une couche de materiau transparent,
- enduction d'un matériau adhésif transparent sur le
support,
- solidarisation de la couche portant le reseau
d'interférences et du support.
L'apposition du réseau d'interférences sur le
support peut comprendre le transfert, avec interposition
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d'une couche de matériau adhésif d'une première et la
- deuxième couche de matériau polymères transparents, la face
commune de ces deux couches ayant la forme d'un réseau
o d'interférences en relief, solidaires l'une de l'autre sur
5 le support avec motif imprimé.
Un avantage du procédé suivant l'invention est
qu'il s'applique en principe à tous les modèles de
photocopieuses couleur existant sur le marché et que le
réseau d'interférenceS à apposer sur des documents à
10 protéger peut être, si nécessaire, modifié pour assurer une
dégradation suffisante de l'image du document obtenue dans
d'éventuels nouveaux modèles de photocopieuses régis même
par une configuation optique tout à fait différente.
Un autre avantage est que le réseau
15 d'interférences utilisé pour protéger les documents est
infiniment moins complexe qu'une image holographique
classique et qu'il est donc beaucoup moins sensible à la
dégradation que d'autres procédés utilisant les hologrammes.
Un autre avantage est que le réseau
20 d'interférences est peu visible sous une lumière normale,
et qu'il n'interfère donc pas avec l'examen visuel des
caractéristiques imprimées du document.
Un autre avantage est que le réseau est néanmoins
facile à mettre en évidence par exemple, par un effet visuel
25 transitoire (tel que l'apparition d'une irisation ou de
taches colorées) apparaissant quand on le fait pivoter et
peut servir à titre complémentaire pour authentifier le
document.
Un autre avantage est que le procédé peut être
30 appliqué à tout document dont il ne peut exister qu'une
pièce "authentique" (documents d'identité, titres etc.).
Le but de l'invention est non pas de munir le
document à protéger d'un hologramme (ou assimilé) très
repérable permettant au public d'attester l'authenticité du
35 dit document, mais au contraire d'obtenir un hologramme
d'une relative discrétion, sur base transparente et
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n'altérant pas la lisibilité du graphisme sous-~acent. C'est
lors de la reproduction, et notamment de la photocopie,
faisant nécessairement appel à un éclairage fortement
directionnel, que la présence du hologramme se révèle,
fournissant sur la reproduction une tâche de couleur
permanente qui perturbe l'apparence générale du document.
D'autres particularités et avantages de
l'invention ressortiront de la description de formes de
réalisation particulières ci-après, référence étant faite
aux dessins dans lesquels :
La Fig. 1 est une vue schématique du montage
utilisé pour la réalisation de franges d'interférences par
holographie.
Les Fig. 2a-e sont des vues schématiques en coupe
d'étapes de réalisation d'une matrice pour l'embossage de
la couche revêtant le document à protéger.
La Fig. 3 est une vue schématique en coupe du
principe de fonctionnement d'un document suivant l'invention
protégé "par réflexion".
La Fig. 4 est une vue schématique en coupe du
principe de fonctionnement d'un document suivant l'invention
protégé "par transmission".
La Fig. 1 montre un schéma de montage utilisé
pour la réalisation par holographie d'un réseau
d'interférences tel qu'utilisé dans l'invention.
Ce montage permet de fixer sur une couche de
matériau photo-polymérisable 1 les franges d'interférences
de deux faisceaux lumineux 2,3.
Lematériauphoto-polymérisable("photo-resist"),
additionné d'un solvant, est coulé en couche mince sur une
plaque-support en verre 4. Après sèchage, on obtient une
couche sensible à la lumière (entre 340 et 500 nm), à haut
degré de résolution (supérieur à 1500 traits/mm) et
d'environ 1 ~m d'épaisseur. Un réseau d'interférences est
obtenu en exposant la surface sensible 1 à deux faisceaux
de lumière 2,3 obtenus à partir d'un flux de lumière
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cohérente émis par un laser 5.
Dans les conditions adoptées lors de la mise au
point du procédé, on a utilisé un laser à argon ionisé
émettant une longueur d'onde de 457,9 nm pour une puissance
mesurée de 75 mW. Ces valeurs sont bien sûr données à titre
indicatif et elles peuvent être adaptées en fonction de la
nature et de l'épaisseur de la surface sensible, ainsi qu'en
fonction de la longueur d'onde désirée.
Le flux émis par le laser 5 est dirigé sur un
miroir semi-transparent 6 où il est divisé en deux flux
partiels 7, 8. On fait converger ces deux flux partiels 7,8
à l'aide de miroirs 9. Chaque flux partiel 7, 8 passe
ensuite au-travers d'un filtre spatial 10 et est étalé de
façon à illuminer l'ensemble de la couche sensible 1.
Chacun des deux flux 2,3 est projeté sur la
couche sensible 1 sous un angle de 15 par rapport à la
perpendiculaire, les deux flux forment entre eux un angle
de 30 .
En chaque point de la couche sensible aboutissent
donc deux rayons de lumière cohérente qui interfèrent entre
eux, et c'est donc leur résultante qui impressionne plus ou
moins la couche 1 en ce point. Chaque point forme avec les
points voisins ayant subi une illumination comparable une
sorte de trame ou grille d'interférences.
Après passage dans un bain révélateur, la couche
montre un effet un fin réseau en relief de creux et de
réserves.
Le temps de développement est calculé de facon à
rendre un contraste maximum, ce qui permet d'obtenir un
relief bien marqué.
L'holographie est une méthode pratique et fiable
pour obtenir un tel réseau d'interférences mais il est
évident que l'on peut également utiliser d'autres méthodes
telles que le calcul numérique, gravure laser etc.
La disposition des éléments dans le présent
montage permet d'atteindre le résultat recherché avec très
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3~ lO
bonne efficacité pour la plupart des photocopieuses se
trouvant sur le marché au moment du dépôt de la demande.
Pour des raisons de déformation optique, la configuration
générale de ces photocopieuses ne varie pas fondamentalement
d'un modèle à l'autre. Toutefois, en fonction de la
configuration particulière de l'un ou l'autre modèle de
photocopieuse présent ou à venir, on peut parfaitement
réaliser, au besoin sur la même plaque sensible, un ou
plusieurs réseaux d'interférence dans lesquels les flux de
lumière réfléchis sont concentrés ou dispersés de facon à
dégrader l'image reproduite avec la même efficacité.
La Fig. 2 montre les différentes phases
classiques pour la fabrication d'une matrice utilisée dans
le procédé suivant l'invention.
Après révélation et séchage, la couche sensible
1 est placée dans une enceinte sous vide où elle est
recouverte d'une mince couche d'aluminium 11 (Fig. 2b).
L'épaisseur de cette couche 11 peut être
inférieure à un micromètre (typiquement, de l'ordre de
0,3 ~m). Cette mince couche conductrice 11 permet de déposer
ensuite par électrolyse une couche métallique de forte
épaisseur 12 (en Nickel, par exemple) comme montré à la
Fig. 2c. Cette couche 12, massive et résistante, est séparée
de la couche initiale 1 (Fig. 2d) dont elle garde
l'empreinte en négatif.
On utilise cette couche 12 pour réaliser par
pressage un nombre quasi illimité de copies du réseau
d'interférences initial.
Cette copie s'effectue par exemple en pressent a
chaud une feuille de PVC 13a contre la matrice 11-12.
Cette feuille de PVC 13a peut être fixée à la
surface d'un document ou être montée sur une structure
pelliculaire transférable sur un support par un procédé
quelconque, qu'il soit mécanique, chimique ou de contact.
La Fig. 3 est une vue schématique d'une forme de
réalisation d'un document protége 13 suivant l'invention.
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Le document imprimé 13 est recouvert - sur au moins une
partie de sa surface - d'un réseau d'interférences 14. Ce
réseau d'interférences (ou hologramme) est fixé au document
13 par une couche adhésive transparente 15.
Le document 13 - représenté hors d'échelle - est
censé être placé en vue d'une reproduction frauduleuse sur
le support de reproduction d'une machine à photocopier (non
représentée dans son intégralité).
Le faisceau lumineux 16 d'une lampe 17 balaie le
document 13 sous un angle y. Ce faisceau lumineux 16, après
avoir traversé le réseau d'interférences 14 et la couche
transparente 15, atteint le support imprimé du document 13
qui le renvoit de fa,con diffuse,
La composante 18 de cette lumière réfléchie est
normalement recueillie par un dispositif de captation ou de
renvoi de l'image (symbolisé par le rectangle 19). Suivant
le principe de fonctionnement et la géométrie de la
photocopieuse, le dispositif 19 peut être par exemple un
système optique mobile renvoyant l'image du document vers
un élément sensible (tambour ou autre) ou un élément de
lecture de l'image.
L'image ainsi recueillie est alors transférée sur
un support de reproduction (non représenté).
Dans le présent cas, lorsque le faisceau de
lumière incidente 16 atteint le réseau d'interférences 14,
certaines longueurs d'ondes lumineuses 20 interfèrent avec
ce réseau 14 et sont renvoyées directement dans la-direction
du dispositif 19 de captation ou de renvoi de l'image,
Ces ondes lumineuses 20 ne sont porteuses
d'aucune information : elles viennent simplement se
superposer à la composante 18, la saturent et provoquent
l'apparition de taches lumineuses erratiques dans la
direction du dispositif 19.
Le faisceau 16 étant formé de lumière
non-cohérente, chaque longueur d'onde est réfléchie de fa,con
differente par le réseau d'interférences 14.
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Ces taches colorées constituent un effet
dissuasif pour les personnes tentées de reproduire indûment
un document 13. Une image ainsi maculée se différencie en
effet très aisément d'un document original.
La Fig. 4 illustre une autre façon de protéger un
document 13 suivant l'invention. Le réseau d'interférences
14 agit ici par transmission. Le faisceau de lumière
incidente 16 émis par la lampe 17 d'une photocopieuse
atteint le réseau d'interférences 14 sous un angle ~, le
traverse, de même qu'il traverse la couche transparente 15,
en subissant une réfraction négligeable, et atteint le
document imprimé 13. Le rayon 16 est réfléchi de façon
diffuse. La composante 18 de ce rayonnement réfléchi, censée
atteindre le dispositif de captation ou de renvoi de l'image
19, n'atteint ce dispositif 19 que partiellement.
En effet, certaines longueurs d'ondes lumineuses,
lorsqu'elles retraversent le réseau d'interférences, sont
déviées d'un angle Y. Si l'angle Y est faible ces images
déviées frapperont donc le dispositif 19 à un endroit
inadéquat, provoquant l'apparition d'images secondaires
aberrantes ou bien si, par contre, comme représenté à la
Fig. 4, l'angle y est suffisamment important, les images
formées sont envoyées à l'écart du dispositif 19, qu'elles
n'atteignent donc pas.
La copie frauduleuse d'un tel document 13
comportera donc des taches noires (absence totale de lumière
en certains points) ou colorées (absence de certaines
composantes chromatiques en certains points) ou des fantômes
(décalage de l'image suivant la couleur).
Dans tous les cas évoqués, le but de l'invention
est atteint puisqu'une copie frauduleuse du document 13 est
clairement différenciable du document original.
La présence de taches noires ou de couleurs
diverses empêche de surcroît un éventuel maquillage de la
copie frauduleuse.
Il va de soi que le procédé et le document
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protégé peuvent être exécutés en faisant varier un grand
nombre de facteurs. Suivant la configuration plus
particulière de certaines photocopieuses, suivant la couleur
des documents ou de leur impression, on sera amené à choisir
une grille d'interférences répondant à des caractéristiques
plus particulières (déviation de certaines longueurs d'ondes
précises ou dans des directions préférentielles
déterminées). Il va de soi que le document lui-même peut
être adapté (couleurs dominantes, encre d'impression choisie
préférentiellement dans une gamme chromatique interférant
particulièrement avec le réseau d'interférences utilisé)
pour rendre la protection plus adéquate. Un document à
protéger peut aussi comporter plusieurs grilles distinctes
accolées ou confondues de facon à élargir la protection à
une large variété de longueurs d'ondes lumineuses.
Pour obtenir une protection uniforme, quelle que
soit la position du document, par rapport à la
photocopieuse, on peut recouvrir la surface du document de
grilles d'interférences orientées de façon différentes les
unes par rapport aux autres.
Enfin, pour rendre l'examen du document plus
aisé, on peut limiter l'apposition de la protection à
quelques bandes ou à des pastilles disposées à la surface
du billet, l'examen de ces bandes ou pastilles suffisant à
établir si l'on se trouve ou non en présence d'un original
(surface moirée) ou d'une copie frauduleuse (surface blanche
ou colorée). On peut également obtenir une focalisation sur
des parties préférentielles du document (bordure par
exemple), -ce qui facilite le dépistage de copies
frauduleuses.
