EP0509916B1 - Document fiduciaire ou de sécurité présentant un graphisme imprimé et des signes de sécurité - Google Patents

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EP0509916B1
EP0509916B1 EP92401055A EP92401055A EP0509916B1 EP 0509916 B1 EP0509916 B1 EP 0509916B1 EP 92401055 A EP92401055 A EP 92401055A EP 92401055 A EP92401055 A EP 92401055A EP 0509916 B1 EP0509916 B1 EP 0509916B1
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EP
European Patent Office
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document
bands
watermarked
graphics
chopping
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EP92401055A
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Olivier Puyplat
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Banque de France
Original Assignee
Banque de France
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M3/00—Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/14—Security printing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/29—Securities; Bank notes

Definitions

  • the invention relates to fiduciary or security documents, of the type comprising printed graphics and security signs, said documents possibly in particular being banknotes.
  • a periodic dry stamping has thus been proposed along a strip parallel to an edge of the document, said stamping provided for the manufacture of paper thus making it possible to vary the density along said strip, with crushing of this strip during the printing of the document.
  • a succession of stamping and counter-stamping steps was used for the form fabric, which makes it possible to obtain a succession of dark zones and light zones for the document, according to a particular watermark of the network type. watermarked, said network being periodic or not.
  • the object of the invention is to produce a fiduciary or security document, the security signs of which provide both better assistance with authentication and easy discrimination.
  • the object of the invention is also to design a document, the security signs of which are arranged so as to overcome the shaping and the orientation of said document, and its spatial arrangement with respect to the direction of scrolling.
  • the invention also aims to design a document whose security signs are as discreet as possible by examination with the naked eye, so as not to attract attention.
  • the object of the invention is finally to produce a document capable of being analyzed by analysis means carrying out calculation treatments which are both uncomplicated and very reliable.
  • a fiduciary or security document presenting a printed graphics and security signs, characterized in that it comprises two superimposed security signs each produced in the form of a network, of which a first security sign which is in the form of a periodic watermarked network, and a second security sign which results from a cutting of the printed graphics into parallel strips arranged and coded according to a binary coding, symmetrically with respect to an axis of symmetry of the document, the wave of said watermarked network extending in a common direction essentially not perpendicular to the direction of said cutting strips of printed graphics, the superposition of these two security signs thus having the effect of affecting the individual reading of said signs .
  • the watermarked network forming the first safety sign comprises waves with a sinusoidal surface mass profile. This avoids the presence of brutal contrasts at the edges of the wave (a square or rectangular wave would be more brutal and less discreet).
  • the variations in amplitude of the waves of the watermarked network are made around the mean plane of said document, which makes it possible to dispense with the shaping of the document.
  • the wave of the watermarked network extends substantially in a common direction making an angle of 45 ° relative to the direction of the cutting strips of the printed graphics. This achieves a possibility of reading the document not only independent of the shaping and orientation of said document, but also whatever the spatial position relative to the direction of travel.
  • the watermarked network defines a surface whose closed contour is inside the edges of said document, said surface being entirely crossed by strips for cutting the printed graphics.
  • the watermarked network is organized according to a square, the dimensions of this square being preferably chosen relatively large to preserve a good flatness of the document (the problem is particularly acute if using bundles or stacks comprising a large number of documents ), and to further increase the discretion of this security sign.
  • the edges of the square are beveled: this avoids any phenomenon of insert at the edges, resulting from a high contrast, so that the discretion of this safety sign is further improved.
  • the cutting strips of the printed graphics have the same predetermined width which is a function of the angle ⁇ between the common direction of propagation of the wave of the watermarked network and the direction of the cutting strips, when said angle is greater than a reference angle corresponding to a bandwidth up to half the width of said document; in particular, the width e of the cutting strips is given by the formula: where T is the wavelength of the watermarked network.
  • the cutting bands of the printed graphics have the same width depending only on the coding sought and not on the angle between the common direction of propagation of the wave of the watermarked network and the direction of the cutting bands, when said angle ⁇ is less than a reference angle corresponding to a bandwidth reaching half the width of said document. This will for example be the case with a direction of propagation parallel to the direction of the cutting strips, but the analysis technique will then have to be adapted accordingly.
  • the graphic design of said document is printed with a pair of inks of the same shade, one of which reacts and the other does not respond to a predetermined excitation, so as to define the division of said graphic design into parallel strips.
  • the excitation could be of various types (inks reacting or not to infrared, microwaves, ultra-violet, magnetic pigments, or even to a radioactive source).
  • the graphics are also printed with other inks which do not react to said predetermined excitation, for example which do not absorb infrared, likewise for any graphics also provided on the back of said document.
  • the cutting strips of the graphic can be coded on the front, or on the back, or on the front and on the back of said document.
  • the graphic design of said document is printed with a couple of inks, one of which reflects infrared and the other not.
  • FIG. 1 illustrates a document 1, here of rectangular shape, the large edge of which is noted 2 and the small edge of which is noted 3.
  • This document presents on one side (front or back) a printed graphic G, illustrating here a hang glider.
  • a graphic can naturally also be provided on the other side of document 1.
  • document 1 includes two superimposed security signs 100, 200, shown here in dotted lines.
  • the first security sign 100 is in the form of a periodic watermarked network, delimited by a closed contour C which is inside the edges 2, 3 of document 1. This first security sign is therefore visible by transparency, and then presents a succession of bands 101, 102 which are alternately darker and lighter. The appearance of these bands 101, 102 results from variations in the basis weight in this watermarked zone.
  • the second security sign 200 is also produced in the form of a network, but this second sign results from a cutting of the printed graphics G into parallel strips 201, 202 which are coded.
  • the strips 201, 202 are first of all arranged symmetrically with respect to an axis of symmetry of the document 1, in this case the axis X'X, which is parallel to the large edge 2 of said document. There is therefore an even number of bands, arranged on either side of the axis X'X.
  • the other axis of the document is noted Y'Y in FIG. 1.
  • the direction of the bands 201, 202 is denoted DD, and it will be seen that this direction coincides with the direction of travel of the document when it is a question of analyzing said document.
  • the bands 201, 202 relate to the entire document 1: in FIG. 1, there are thus distinguished two areas not concerned by the ZL coding. In the particular case of a bank note, these two ZL zones can be used for numbering.
  • These bands 201, 202 are also coded according to a binary coding (0 or 1), and symmetrically with respect to the axis of symmetry X'X of document 1.
  • the coding of the bands 201, 202 is thus organized along the axis Y'Y.
  • the graphic design G of the document is printed with a pair of inks of the same shade, one of which reacts and the other not at a predetermined excitation, so as to define the division of said graphic design into parallel strips.
  • infrared radiation Although it is possible to use different types of excitation (magnetic pigments, microwaves, UV radiation, radioactive source), it is interesting to choose infrared radiation.
  • the wavelength of the infrared will then be chosen so as to obtain the best efficiency of the couple constituted by the two safety signs 100, 200, so that the response curves concerned during the analysis of the document coincide at least in part.
  • a wavelength slightly less than a micrometer and in particular between 0.8 and a micrometer (this is therefore the lower infrared region, which is very far from thermal infrared sometimes used for document analysis, where the wavelengths are at least three micrometers).
  • FIG. 9 there is thus successively a band 202 coded 1 (absorbs infrared, so lets see the part concerned of the graphics as well as the zone concerned by the first watermarked network 100), a band 201 coded 0 (reflects infrared , therefore hides the graphics, thus leaving only the area concerned with the first watermarked network 100) visible, then two bands 202 coded 1.
  • the symmetry of the coding with respect to the axis X'X then implies the successive presence of two bands 202 , a band 201, and finally a band 202.
  • the binary coding illustrated in FIG. 9 is therefore 10111101.
  • FIG. 10 illustrates another coding with the same number of parallel bands: the coding is then 01100110 (the symmetry of the coding with respect to the axis X'X is naturally always respected).
  • FIGS. 9 and 10 eight parallel bands are provided, so that there are in fact 24, ie 16 different codings.
  • the coding by cutting of the printed graphics can concern the front, the back, or both. In the latter case, reading the document will be facilitated if the same coding is used on the front and back, the corresponding bands being thus directly superimposed; this possibility may prove to be interesting insofar as it makes it possible to better resist aging.
  • FIG. 2 makes it possible to better distinguish the watermarked zone corresponding to the first security sign 100, as it is presented seen by transparency.
  • the watermarked network 100 is therefore periodic (regular alternation of opaque and clear areas), and the period is noted T.
  • this watermarked network comprises waves which are preferably of profile of sinusoidal surface mass.
  • FIG. 2 also shows that the wave of the watermarked network 100 extends in a common direction DC which is essentially not perpendicular to the direction DD of the cutting strips of the second network 200.
  • the aforementioned directions DC and DD form an angle ⁇ between them which is here 45 °, which allows a reading of the document in two perpendicular directions (parallel to the large edge, which is generally the case for the processing machines, especially for banknotes, or parallel to the small edge).
  • FIG. 14 illustrates a particular case where the directions DC and DD are essentially parallel, this case inducing a particular arrangement of the detection sensors, as will be described later with reference to this figure.
  • phase shift for the waves of the first network 100 relative to the center of the square which is here at the intersection of the axes X'X and Y'Y of the document.
  • the choice of such a phase shift for example bringing as is the case here the edge of a strip at the center 0 of the square, will depend on the analysis mode used and the corresponding processing means. We will see that this allows a sensor located at any distance from the X'X or Y'Y axes to always receive the same signal (to within ⁇ or 2 ⁇ ).
  • the arrangement illustrated in FIG. 1 remains in any case the most interesting, because the arrangement of the two superimposed networks, namely the watermarked periodic network 100 and the coded network 200 in parallel strips for cutting the printed graphics, allows a reading of the globally indifferent document (independent of the form, orientation and direction of passage of the document).
  • FIG. 3 illustrates the raised face of a matrix 110 making it possible to stamp the form cloth during the manufacture of the document, in order to obtain a watermarked periodic network similar to that of FIG. 2.
  • This raised face has undulations, here sinusoids, which propagate in a common direction DC inclined at 45 °.
  • the raised face of the matrix 110 thus presents a succession of hollows 111 and bumps 112 (better visible on the cross section of FIG. 4), which make it possible to produce the alternately light 102 and opaque 101 areas for the watermarked network 100 of the document.
  • the associated curve IV of FIG. 4a showing the variations in the surface mass in the watermarked zone of the document (in the direction DC), is then in direct correspondence with the curve of the variations in the relief of the matrix 110 illustrated in FIG. 4 .
  • the period T will preferably be chosen to be large in relation to the dimensions of the document, for example of the order of 10 mm for a banknote, so that the security sign 100 is as discreet as possible. The same goes for the side of the square, which will for example be of the order of 60 mm.
  • FIGS. 5 to 8 also make it possible to better distinguish the particular beveling of the edges 113 of the matrix 110.
  • This beveling is in fact organized either downwards (chamfered edges 113 ') or upwards (chamfered edges 113' ') relative to the mean plane of the raised face of the matrix 110.
  • FIG. 11 illustrates (in transparency) the watermarked periodic network 100 obtained with a form cloth previously stamped with the aforementioned matrix 110: the bevelled edges 103 of the square will be noted in particular.
  • the opaque 101 and light 102 areas correspond to what has been previously described with reference to FIG. 2.
  • FIG. 12 shows on a larger scale the zone of document 1 where the two security signs 100 and 200 are superimposed.
  • the striped zones 101 and 102 of the watermarked periodic network 100 alternately opaque and clear, have the same width which is equal to the half-period T / 2 of the sine wave of said network.
  • the inclination of these bands 101 and 102 is identified by the angle ⁇ between the directions DC and DD (the angle ⁇ here is 45 °).
  • FIG. 12 also makes it possible to distinguish the parallel coded strips 201, 202 from the second security sign 200 corresponding to the cutting of the printed graphics.
  • the coded bands have the same width e which is determined, in most cases, as a function of the watermark network, that is to say more precisely of the period T and of the angle ⁇ .
  • FIG. 12 shows a right triangle ABC corresponding to a particularly advantageous arrangement for reading the document, a triangle whose hypotenuse AB corresponds to the width e of each of the bands 201 or 202, and one side of which corresponds to the half-period T / 2: so we have the relation
  • the width e of the bands 201, 202 for cutting the printed graphics is essentially chosen according to the coding sought.
  • the bands 101, 102 of the first network 100 are then orthogonal to the bands 201, 202 of the second network 200, and one can then choose a width e advantageously equal to half period T / 2 (the representation would then correspond to a perfect grid of the square in six orthogonal bands).
  • the number of cutting strips will first be chosen as a function of the number of documents to be coded and of the manufacturing techniques making it possible to produce these coded strips, and also of symmetry constraints. This choice will also be guided by the precision of the reading machine used for document analysis. We will then determine the possible angles ⁇ , it being understood that an angle of 45 ° offers the maximum of advantages, as has been explained above.
  • the first security sign 100 and the second security sign 200 are used for authentication of the note, and the second security sign 200 is used for mechanized discrimination of the face value of said note.
  • FIG. 13 indeed illustrates the zone of document 1 where the two security signs 100 and 200 are superimposed (as for FIG. 12), with in addition a reading strip 301 equipped with detection means.
  • the detection means are here in the form of sensors 300, with at least one sensor per coded band 201 or 202 of the second network 200 (here one per band). These means are organized in a general direction D which is perpendicular to the direction DD which is that of the scrolling of the document in the reading machine (the direction DD is also that of the coded strips 201, 202), and with a prohibition d equal to the width e of said coded bands 201 or 202.
  • the detection means 300 is also advantageous for the detection means 300 to be located on the median axis (a) of the associated bands 201 or 202 of the second network 200: this thus avoids any risk of alteration of the analysis in the event of a shift in the document. compared to the sensors of the reading module (there would be a loss of signal by increase in noise).
  • It may be a single reading bar, the sensors of which comprise transmitting and receiving means, and under which the document to be analyzed scrolls. It may alternatively be two superimposed reading bars, one of which comprises transmitting means and the other of receiving means, and between which the document scrolls. analyze. Figure 13 then schematically shows either this single bar, or one of the two superimposed bars (the other being below it).
  • FIG. 13 also makes it possible to understand that, when a sensor 300 associated with a coded strip 201 or 202 reads a minimum surface density (sensor at the center of an inclined strip 102, on the axis of [adite strip], sensor 300 associated with the symmetrical strip 201 or 202 (conjugate strip) reads a maximum basis weight (sensor in the center of an inclined strip 101, on the axis of said strip): this results from the fact that the layout of the network watermark with sinusoidal wave profile is such that there is phase opposition of the waves on either side of the axis X'X of the document, at the same distance from said axis.
  • this method by adding the response of each coded band and that of its conjugate band, it is possible both to eliminate the signal from the first watermarked network, and to improve the response to the coding of the bands, for example the response to the infrared: preferably for this, use a decoding by synchronous integration for each pair of coded bands (a pair consisting of a coded band and its symmetrical or conjugate), then a mutual comparison of the results obtained with the theoretical coding values.
  • the read bar 301 then comprises two parallel rows of sensors 300 ′, 300 ′′, arranged perpendicular to the direction of travel DD, with a row per strip half: these two rows of sensors (each comprising three sensors 300 'or 300' 'here) are then offset between them by a predetermined distance d1 which is preferably substantially equal to the half wavelength T / 2 of the first network, so as to find the opposition of the previous phase between homologous sensors.
  • the sensors 300 'or 300' 'of the same row are moreover located on the median axis (a) of the associated coded bands 201, 202 of the second network, and are equidistant from one another by a distance d substantially equal to the width e of said coded bands.
  • FIG. 16 schematically illustrates a complete device for analyzing the signals from the various sensors, in order on the one hand to verify the coding of the second network and to validate the document analyzed. when the network read is compliant, and on the other hand to analyze the first network and to validate the document analyzed when the network read is also compliant.
  • the reading strip 301 can have substantially circular equidistant openings 302 associated with each sensor 300, as illustrated in FIG. 13.
  • openings in the form of slots 303 can be provided (FIG. 15a): each slot is then inclined so as to be substantially perpendicular to the direction of propagation of the wave of the first network (each slot is thus inclined according to the same angle ⁇ with respect to the direction of travel DD).
  • cruciform openings 304 (FIG. 15b), the two branches of which are respectively parallel and perpendicular to the direction of propagation of the wave of the first grating. This makes it possible to further increase the integration surface for the first network and to have a higher average value for the measured signal, since in this case an integrated sampling process is used.
  • each multiple sensor 300 is constituted by two identical identical sensors 3001 arranged on either side of the median axis (a) of each coded strip 201 or 202. The response of the sensor 300 is then the sum of the responses of the two 3001 sensors.
  • each multiple sensor 300 consists of four identical sensors 3002 arranged in a square, the square being centered on the median axis (a) of each coded strip 201 or 202, and the edges of the square being parallel and perpendicular to the DD scroll direction.
  • FIGS. 15a to 15d can be adapted to the case of the bar with two offset rows illustrated in FIG. 14, then with two offset rows of inclined or cruciform slots, or two offset rows of multiple sensors.
  • the sensors 300 or 300 ′, 300 ′′ of the reading strip 301 will preferably be organized to present the same gain and the same original setting, so as to ensure the balancing of the different channels.
  • the single or multiple sensors may be photo-diodes, or photo-transistors, or even photo-resistant cells, each of these sensors preferably being associated with optical filters in order to be perfectly calibrated at the desired wavelength.
  • the analysis device comprises means 400 for processing the signals coming from the sensors 300.
  • These processing means comprise two units, each of which is associated with a network 100 or 200 of the document.
  • the first unit allows the verification of the coding of the second network of the document scrolling at the level of the sensor strip, and the validation of the document analyzed when this network is compliant.
  • This first unit firstly comprises summing means 401 associated with each pair of coded bands.
  • the signals obtained thus correspond to signals SA + SA ', SB + SB' and SC + SC '(these additions each time include the sum of a signal and of this same signal phase shifted by ⁇ ), with preferably an amplification prior by means of intermediate amplifiers 413.
  • These signals are sent to associated integrating means 402 allowing integration over the entire length of the document analyzed.
  • Signals IA, IB, IC are thus obtained associated with each pair of coded bands. These signals are sent to comparator means 403 to compare the results obtained with the theoretical coding values of the second network of the document to be analyzed.
  • switching means 408, 409 are provided upstream and downstream of the integrating means, these switching means (shown here by switches) being controlled respectively by the passage of the front edge and the rear edge of the document.
  • a fixed member such as a photo-diode (at least one of the sensors of the reading bar can alternatively provide itself an additional function of detection of the passage of the ticket, which avoids having to plan a separate photo-diode): the control of the means 408, 409 is shown here schematically by a central control unit 415.
  • this fixed detection member integrated or separate photo-diode
  • the comparator means 403 first make it possible to verify that each value IA, IB, IC is indeed within a predetermined range, the limits of which are defined as a function of the inks, the opacity of the paper, and other parameters relating to the document concerned. .
  • the comparator means 403 are equipped with a contrast alarm 410 intervening when a difference between the results is outside a predetermined range. In this case, all the differences I i -I j are compared with the limits of the range, and the alarm 410 intervenes if there is no ink reacting to the known excitation (infrared radiation for example), or if the ink does not react properly to this excitation.
  • the known excitation infrared radiation for example
  • the contrast alarm 410 occurs when a relationship between results is outside of a predetermined range.
  • the comparator means 403 then comprise logarithmic report amplifiers and a window comparator (positive or negative). In this case, all values are compared to the limits of the range.
  • This variant is interesting both for the symmetry of the results if the responses are reversed, for the high sensitivity for a given scale in small differences in contrast, and for the fact that there is a maximum response for black and mini for white.
  • the first unit finally comprises decoding means 411 downstream of the comparator means 403, in order to identify the document, and in particular when the document is a banknote, in order to discriminate the face value of the note.
  • decoding means 411 have in memory the inequalities I i ⁇ I j for each document, which makes it possible to easily identify the analyzed document.
  • the second unit firstly comprises differentiating means 404 associated with each pair of coded bands.
  • the signals obtained thus correspond to signals
  • Each difference corresponds, due to the phase opposition for the watermarked network, to twice the starting signal free of disturbances due to the dirtiness of the document and the look of the paper.
  • filtering means 406 allowing filtering of the signals at the fundamental frequency of the first network, which makes it possible to isolate the useful signal.
  • This signal is finally sent to means 407 of recognition and validation, in order to analyze the first network of the document, and to validate the document when the watermarked network is compliant, or failing to involve an associated alarm 414.
  • These means 407 may include a window comparator on the amplitude and / or a threshold detection of the harmonic distortion, or a detection of the number of periods.
  • the amplifier means 413, summers 401 and integrators 402 of the first unit can be grouped together in a single functional unit, and the amplifier means 413 and differentiators 404 of the second unit.
  • the decoding circuit will not validate the document and moreover the reading of the watermarked network on the channel considered will not be not possible because of the infrared sensitive ink.
  • This can also result from a falsification of the watermarked periodic network (first network), but then, if the amplitude is too high, detection is easy; if the phase is not respected, the signal from the channel difference is then very attenuated, and if the profile is not sinusoidal, the measurement of the harmonic distortion allows detection.

Description

  • L'invention concerne les documents fiduciaires ou de sécurité, du type comportant un graphisme imprimé et des signes de sécurité, lesdits documents pouvant en particulier être des billets de banque.
  • Il existe déjà depuis très longtemps des documents de ce type, dont les signes de sécurité sont réalisés en utilisant un fil magnétique totalement ou alternativement noyé dans le papier du document, ce fil pouvant en outre être codé : ces documents sont intéressants, car ils conviennent bien pour une utilisation mécanisée, les machines de traitement correspondantes étant équipées pour détecter la présence du fil magnétique dans le document qui défile, et éventuellement reconnaître le codage de ce fil, afin d'authentifier ledit document.
  • Une telle technique présente en réalité des limites dans l'efficacité de l'authentification des documents, ce qui oblige à prévoir des codages compliqués.
  • Il existe également des documents dont les signes de sécurité reposent sur le principe d'une variation de densité des fibres (masse volumique ou surfacique), avec un codage particulier.
  • On a ainsi proposé un timbrage à sec périodique selon une bande parallèle à un bord du document, ledit timbrage prévu à la fabrication du papier permettant ainsi de faire varier la masse volumique le long de ladite bande, avec un écrasement de cette bande lors de l'impression du document.
  • En variante, on a utilisé une succession d'étapes d'emboutissage et de contre-emboutissage pour la toile formaire, ce qui permet d'obtenir une succession de zones obscures et de zones claires pour le document, selon un filigrane particulier du type réseau filigrané, ledit réseau étant périodique ou non.
  • Ces techniques présentent cependant des limitations, car elles sont la plupart du temps contraignantes au regard de l'orientation (grand bord ou petit bord parallèle à la direction de défilement), du façage (recto-verso) du document, et du sens de son défilement (droite-gauche) dans une machine de traitement.
  • On a enfin proposé de coder des documents avec des successions de barres dont certaines absorbent et d'autres réfléchissent un rayonnement infrarouge, ceci pour l'authentification desdits documents.
  • D'une façon générale, ces différents signes de sécurité ont été utilisés seuls ou juxtaposés, avec dans ce dernier cas la nécessité d'utiliser des types différents de capteurs pour la détection successive desdits signes.
  • Il apparaît aujourd'hui nécessaire d'améliorer ces techniques d'authentification pour lutter contre les techniques de plus en plus sophistiquées utilisées pour tenter de falsifier les documents.
  • Dans le cas particulier des billets de banque, le problème supplémentaire de la discrimination mécanisée de la valeur faciale doit être également résolu.
  • L'homme de l'art se heurte cependant à de grandes difficultés en cherchant à combiner différents signes de sécurité, d'une part car les techniques d'analyse deviennent rapidement inextricables, et nécessitent l'utilisation de différents capteurs souvent encombrants et/ou difficilement compatibles entre eux, et d'autre part dans la mesure où on aboutit à des solutions qui sont le plus souvent contraignantes au regard du façage et de l'orientation du document.
  • De plus, les machines utilisées pour le triage, le comptage et/ou la distribution sont développées pour être de plus en plus performantes en temps de travail par document.
  • Ceci explique sans doute pourquoi les spécialistes se sont en général restreints à l'utilisation de signes de sécurité d'un seul type, en fonction de la finalité recherchée (notamment authentification ou discrimination de la valeur faciale pour les billets de banque).
  • L'invention a pour objet de réaliser un document fiduciaire ou de sécurité dont les signes de sécurité procurent à la fois une meilleure asistance à l'authentification et une discrimination aisée.
  • L'invention a également pour objet de concevoir un document dont les signes de sécurité sont agencés de façon à s'affranchir du façage et de l'orientation dudit document, et de sa disposition spatiale par rapport à la direction de défilement.
  • L'invention a aussi pour objet de concevoir un document dont les signes de sécurité soient aussi discrets que possible par un examen à l'oeil nu, afin de ne pas attirer l'attention.
  • L'invention a enfin pour objet de réaliser un document capable d'être analysé par des moyens d'analyse effectuant des traitements de calcul à la fois peu compliqués et très fiables.
  • Il s'agit plus particulièrement d'un document fiduciaire ou de sécurité présentant un graphisme imprimé et des signes de sécurité, caractérisé par le fait qu'il comporte deux signes de sécurité superposés réalisés chacun sous la forme d'un réseau, dont un premier signe de sécurité qui se présente sous la forme d'un réseau filigrané périodique, et un second signe de sécurité qui résulte d'un découpage du graphisme imprimé en bandes parallèles disposées et codées selon un codage binaire, symétriquement par rapport à un axe de symétrie du document, l'onde dudit réseau filigrané s'étendant dans une direction commune essentiellement non perpendiculaire à la direction desdites bandes de découpage du graphisme imprimé, la superposition de ces deux signes de sécurité ayant ainsi pour effet d'affecter la lecture individuelle desdits signes.
  • De préférence, le réseau filigrané formant le premier signe de sécurité comporte des ondes à profil de masse surfacique sinusoïdal. Ceci évite en effet la présence de contrastes brutaux au niveau des bords de l'onde (une onde de forme carrée ou rectangulaire serait en effet plus brutale et moins discrète). En particulier, les variations d'amplitude des ondes du réseau filigrané se font autour du plan moyen dudit document, ce qui permet de s'affranchir du façage du document.
  • Avantageusement aussi, l'onde du réseau filigrané s'étend sensiblement dans une direction commune faisant un angle de 45° par rapport à la direction des bandes de découpage du graphisme imprimé. On parvient ainsi à une possibilité de lecture du document non seulement indépendante du façage et de l'orientation dudit document, mais aussi quelle que soit la position spatiale par rapport au sens de défilement.
  • Selon une autre caractéristique avantageuse, le réseau filigrané définit une surface dont le contour fermé est intérieur aux bords dudit document, ladite surface étant entièrement traversée par des bandes de découpage du graphisme imprimé.
  • De préférence alors, le réseau filigrané est organisé selon un carré, les dimensions de ce carré étant de préférence choisies relativement grandes pour préserver une bonne planéité du document (le problème est particulièrement aigu si on utilise des liasses ou piles comportant un grand nombre de documents), et pour accroître encore la discrétion de ce signe de sécurité. Avantageusement aussi, les bords du carré sont biseautés : on évite ainsi tout phénomène d'insert au niveau des bords, résultant d'un contraste élevé, de sorte que la discrétion de ce signe de sécurité en est encore améliorée.
  • Selon un mode de réalisation particulier, les bandes de découpage du graphisme imprimé présentent une même largeur prédéterminée qui est fonction de l'angle β entre la direction commune de propagation de l'onde du réseau filigrané et la direction des bandes de découpage, lorsque ledit angle est supérieur à un angle de référence correspondant à une largeur de bande atteignant la moitié de la largeur dudit document ; en particulier, la largeur e des bandes de découpage est donnée par la formule :
    Figure imgb0001
    où T est la longueur d'onde du réseau filigrané. L'identité des largeurs des bandes de découpage et la symétrie de leur disposition permet de faciliter l'analyse du document, tout en autorisant plusieurs codages possibles : ceci est particulièrement intéressant dans le cas où le document est un billet de banque, le codage permettant alors une discrimination de la valeur faciale.
  • En variante, les bandes de découpage du graphisme imprimé présentent une même largeur ne dépendant que du codage recherché et non de l'angle entre la direction commune de propagation de l'onde du réseau filigrané et la direction des bandes de découpage, lorsque ledit angle β est inférieur à un angle de référence correspondant à une largeur de bande atteignant la moitié de la largeur dudit document. Ceci sera par exemple le cas avec une direction de propagation parallèle à la direction des bandes de découpage, mais la technique d'analyse devra alors être adaptée en conséquence.
  • De préférence encore, le graphisme dudit document est imprime avec un couple d'encres de même teinte, dont l'une réagit et l'autre pas à une excitation prédéterminée, de façon à définir le découpage dudit graphisme en bandes parallèles. L'excitation pourra être de types divers (encres réagissant ou non à l'infrarouge, aux micro-ondes, aux ultra-violets, aux pigments magnétiques, ou encore à une source radio-active).
  • En particulier alors, le graphisme est également imprimé avec d'autres encres qui ne réagissent pas à ladite excitation prédéterminée, par exemple qui n'absorbent pas l'infrarouge, de même pour un éventuel graphisme également prévu au verso dudit document.
  • Dans le cas d'un document comportant un graphisme imprimé sur ses deux faces, il est intéressant que les bandes de découpage du graphisme puissent être codées au recto, ou au verso, ou au recto et au verso dudit document.
  • En particulier, le graphisme dudit document est imprimé avec un couple d'encres dont l'une réfléchit l'infrarouge et l'autre pas.
  • Enfin, dans le cas où le document est un billet de banque, il est alors intéressant qu'il s'agisse d'un billet dont le premier et le second signes de sécurité servent à l'authentification du billet, et dont le second signe de sécurité sert à la discrimination mécanisée de la valeur faciale dudit billet.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre et des dessins annexés, concernant un mode de réalisation particulier, en référence aux figures où :
    • la figure 1 illustre un document rectangulaire conforme à l'invention, dont les premier et second signes de sécurité ont été représentés en pointillés, ces signes étant superposés ;
    • la figure 2 est une vue en plan illustrant le premier signe de sécurité du document précité, qui est réalisé sous la forme d'un réseau périodique filigrané organisé ici selon un carré, tel qu'il peut se voir par transparence, avec une alternance de zones claires et opaques correspondant aux variations de la masse surfacique dans cette zone filigranée ;
    • la figure 3 illustre en plan la face en relief d'une matrice permettant d'emboutir la toile formaire lors de la fabrication du document, pour obtenir un réseau périodique filigrané analogue à celui de la figure 2, les ondulations, ici sinusoïdales, de cette face en relief permettant de réaliser les variations désirées de la masse surfacique dans cette zone filigranée, les bords de cette matrice étant en outre ici biseautés pour adoucir les contrastes au niveau des bords de ladite zone ;
    • les figures 4 à 8 sont des coupes, respectivement selon IV-IV, V-V, VI-VI, VII-VII et VIII-VIII de la figure 3, permettant de mieux comprendre l'organisation de la face en relief de la matrice, et en particulier de ses bords biseautés, par rapport au plan moyen de ladite face ;
    • les figures 4a à 8a sont des courbes illustrant les variations de la masse surfacique de la zone filigranée obtenue avec la matrice précitée, ces courbes correspondant respectivement aux coupes des figures 4 à 8 (les courbes de variations de la masse surfacique dans le papier sont en effet des transformées directes des courbes correspondantes des variations du relief de la face de la matrice d'emboutissage) ;
    • les figures 9 et 10 illustrent le document de la figure 1, avec deux codages différents des bandes parallèles du second réseau, tel que ce document apparaît par exemple lorsqu'il est examiné sous infrarouge (pour un graphisme imprimé avec un couple d'encres dont l'une réfléchit l'infrarouge et l'autre pas), avec ici huit bandes parallèles respectivement codées 1 011 1101 et 0 110 0110 ;
    • la figure 11 est une vue en transparence du réseau périodique filigrané obtenu avec la matrice précédemment illustrée, avec un contour carré à bords biseautés, et avec un déphasage particulier par rapport aux axes du carré (qui sont de préférence confondus avec les deux axes de symétrie du document rectangulaire) ;
    • la figure 12 est une vue à plus grande échelle, montrant une zone du document où les deux signes de sécurité sont superposés (il y a ici six bandes parallèles du second réseau, qui traversent la zone filigranée avec le premier réseau périodique), cette vue permettant de comprendre comment les deux réseaux superposés sont agencés pour une imbrication compatible avec une analyse par un organe unique au niveau duquel défile le document ;
    • la figure 13 complète la vue précédente en montrant une barrette de capteurs, avec un capteur pour chaque bande parallèle du second réseau, ladite barrette étant disposée perpendiculairement à la direction de défilement du document ;
    • la figure 14 illustre une variante selon laquelle la direction (DC) de propagation de l'onde du réseau filigrané n'est pas comme précédemment inclinée à 45° par rapport à la direction de défilement (DD), mais est parallèle à ladite direction de défilement, la barrette de capteurs étant dans ce cas agencée différemment, avec deux rangées décalées de capteurs comme cela est visible sur la figure ;
    • les figures 15a à 15d sont des vues partielles illustrant différentes variantes d'agencement des capteurs de la barrette de la figure 13, avec respectivement des ouvertures en fentes inclinées, des ouvertures cruciformes, des capteurs multiples à deux capteurs adjacents, et des capteurs multiples à quatre capteurs disposés en carré ;
    • la figure 16 est un schéma d'un dispositif d'analyse associé à la barrette de capteurs de la figure 13, montrant les moyens pouvant être utilisés pour le traitement des signaux provenant des différents capteurs, afin d'une part de vérifier le codage du second réseau et de valider le document analysé lorsque le second réseau est conforme, et d'autre part d'analyser le premier réseau et de valider le document analysé lorsque le premier réseau est conforme.
  • La figure 1 illustre un document 1, ici de forme rectangulaire, dont le grand bord est noté 2 et le petit bord est noté 3.
  • Ce document présente sur une face (recto ou verso) un graphisme imprimé G, illustrant ici un deltaplane. Un graphisme peut naturellement être aussi prévu sur l'autre face du document 1.
  • Conformément à l'invention, le document 1 comporte deux signes de sécurité superposés 100, 200, représentés ici en pointillés.
  • Le premier signe de sécurité 100 se présente sous la forme d'un réseau filigrané périodique, délimité par un contour fermé C qui est intérieur aux bords 2, 3 du document 1. Ce premier signe de sécurité est donc visible par transparence, et présente alors une succession de bandes 101, 102 qui sont alternativement plus obscures et plus claires. L'aspect de ces bandes 101, 102 résulte des variations de la masse surfacique dans cette zone filigranée.
  • Le second signe de sécurité 200 est également réalisé sous la forme d'un réseau, mais ce second signe résulte d'un découpage du graphisme imprimé G en bandes parallèles 201, 202 qui sont codées.
  • Les bandes 201, 202 sont tout d'abord disposées symétriquement par rapport à un axe de symétrie du document 1, en l'espèce l'axe X'X, qui est parallèle au grand bord 2 dudit document. Il y a donc un nombre pair de bandes, disposées de part et d'autre de l'axe X'X. L'autre axe du document est noté Y'Y sur la figure 1.
  • La direction des bandes 201, 202 est notée DD, et l'on verra que cette direction coïncide avec la direction de défilement du document lorsqu'il s'agit d'analyser ledit document.
  • Il n'est pas indispensable que les bandes 201, 202 concernent la totalité du document 1 : on distingue ainsi sur la figure 1 deux zones non concernées par le codage ZL. Dans le cas particulier d'un billet de banque, ces deux zones ZL pourront servir pour le numérotage.
  • Ces bandes 201, 202 sont en outre codées selon un codage binaire (0 ou 1), et symétriquement par rapport à l'axe de symétrie X'X du document 1. Le codage des bandes 201, 202 est ainsi organisé selon l'axe Y'Y.
  • Il est alors intéressant que le graphisme G du document soit imprimé avec un couple d'encres de même teinte, dont l'une réagit et l'autre pas à une excitation prédéterminée, de façon à définir le découpage dudit graphisme en bandes parallèles.
  • Bien qu'il soit possible d'utiliser différents types d'excitation (pigments magnétiques, micro-ondes, rayonnement UV, source radio-active), il est intéressant de choisir un rayonnement infrarouge. La longueur d'onde de l'infrarouge sera alors choisie de façon à obtenir le meilleur rendement du couple constitué par les deux signes de sécurité 100, 200, pour que les courbes de réponse concernées lors de l'analyse du document coïncident au moins en partie.
  • On choisira de préférence une longueur d'onde légèrement inférieure au micromètre, et en particulier comprise entre 0,8 et un micromètre (il s'agit donc de la zone basse de l'infrarouge, qui est très éloignée de l'infrarouge thermique parfois utilisé pour l'analyse de documents, où les longueurs d'onde sont au moins égales à trois micromètres).
  • Lorsque le graphisme du document est imprimé avec un couple d'encres dont l'une réfléchit l'infrarouge et l'autre pas, l'examen dudit document sous infrarouge correspond à une image du type de celles illustrées aux figures 9 et 10.
  • Sur la figure 9, on trouve ainsi successivement une bande 202 codée 1 (absorbe l'infrarouge, donc laisse voir la partie concernée du graphisme ainsi que la zone concernée du premier réseau filigrané 100), une bande 201 codée 0 (réfléchit l'infrarouge, donc masque le graphisme en ne laissant ainsi apparaître que la zone concernée du premier réseau filigrané 100), puis deux bandes 202 codées 1. La symétrie du codage par rapport à l'axe X'X implique alors la présence successivement de deux bandes 202, d'une bande 201, et enfin d'une bande 202.
  • Le codage binaire illustré en figure 9 est donc 10111101.
  • La figure 10 illustre un autre codage avec le même nombre de bandes parallèles : le codage est alors 01100110 (la symétrie du codage par rapport à l'axe X'X est naturellement toujours respectée).
  • Sur les figures 9 et 10, on a prévu huit bandes parallèles, de sorte que l'on dispose en fait de 2⁴, soit 16 codages différents.
  • Plus généralement, avec 2n bandes codées 0 ou 1, on disposera de 2n codages différents.
  • Le codage par découpage du graphisme imprimé peut concerner le recto, le verso, ou les deux. Dans ce dernier cas, la lecture du document sera facilitée si l'on utilise le même codage au recto et au verso, les bandes correspondantes étant ainsi directement superposées ; cette possibilité peut s'avérer intéressante dans la mesure où elle permet de mieux résister au vieillissement.
  • Dans la pratique, on choisira un nombre de bandes au moins égal au nombre de documents à discriminer (ce sera par exemple le cas pour des billets de banque, lorsque l'on utilise le second signe pour la discrimination mécanisée de la valeur faciale du billet analysé), le nombre des bandes restant par ailleurs limité par les possibilités technologiques des moyens d'analyse travaillant sur des bandes très fines.
  • Il sera par ailleurs possible d'imprimer le graphisme (au recto et/ou au verso) avec d'autres encres qui ne réagissent pas à l'excitation correspondant au codage en bandes parallèles (par exemple à un rayonnement infrarouge).
  • Cette possibilité pourra être utilisée pour les billets de banque, l'impression offset, en particulier l'impression en taille-douce permettant aisément une juxtaposition de couleurs, grâce aux rouleaux découpés (il n'y a pas de problèmes de "registre" avec les couleurs, car on utilise alors la même plaque d'impression).
  • La figure 2 permet de mieux distinguer la zone filigranée correspondant au premier signe de sécurité 100, telle qu'elle se présente vue par transparence.
  • Le réseau filigrané 100 est donc périodique (alternance régulière de zones opaques et claires), et la période est notée T. De plus, ainsi que cela sera expliqué en détail plus loin, ce réseau filigrané comporte des ondes qui sont de préférence à profil de masse surfacique sinusoïdal.
  • La figure 2 montre également que l'onde du reseau filigrané 100 s'étend dans une direction commune DC qui est essentiellement non perpendiculaire à la direction DD des bandes de découpage du second réseau 200.
  • En l'espèce, les directions précitées DC et DD font entre elles un angle β qui est ici de 45°, ce qui permet une lecture du document dans deux directions perpendiculaires (parallèlement au grand bord, ce qui est en général le cas pour les machines de traitement, notamment pour les billets de banque, ou encore parallèlement au petit bord).
  • On pourra en variante choisir d'autres valeurs pour l'angle β entre les deux directions précitées, mais au détriment de l'avantage correspondant. La figure 14 illustre un cas particulier où les directions DC et DD sont essentiellement parallèles, ce cas induisant un aménagement particulier des capteurs de détection, ainsi que cela sera décrit plus loin en référence à cette figure.
  • Il convient également de noter sur la figure 2 la présence d'un déphasage particulier pour les ondes du premier réseau 100 par rapport au centre du carré qui est ici à l'intersection des axes X'X et Y'Y du document. Le choix d'un tel déphasage, par exemple amenant comme c'est le cas ici le bord d'une bande au niveau du centre 0 du carré, sera fonction du mode d'analyse utilisé et des moyens de traitement correspondants. On verra en effet que ceci permet à un capteur situé à une distance quelconque des axes X'X ou Y'Y de recevoir toujours le même signal (à π ou 2 π près).
  • La disposition illustrée en figure 1 reste en tout état de cause la plus intéressante, car l'agencement des deux réseaux superposés, à savoir le réseau périodique filigrané 100 et le réseau codé 200 en bandes parallèles de découpage du graphisme imprimé, permet une lecture du document globalement indifférente (indépendante du façage, de l'orientation et du sens de passage du document).
  • La figure 3 illustre la face en relief d'une matrice 110 permettant d'emboutir la toile formaire lors de la fabrication du document, pour obtenir un réseau périodique filigrané analogue à celui de la figure 2. Cette face en relief présente des ondulations, ici sinusoïdales, qui se propagent dans une direction commune DC inclinée à 45°.
  • La face en relief de la matrice 110 présente ainsi une succession de creux 111 et de bosses 112 (mieux visibles sur la coupe transversale de la figure 4), qui permettent de réaliser les zones alternativement claires 102 et opaques 101 pour le réseau filigrané 100 du document.
  • La courbe IV associée de la figure 4a, montrant les variations de la masse surfacique dans la zone filigranée du document (selon la direction DC), est alors en correspondance directe avec la courbe des variations du relief de la matrice 110 illustrée à la figure 4.
  • Il est intéressant de noter sur la figure 4a que les variations d'amplitude des ondes sinusoïdales du réseau filigrané se font autour du plan moyen noté PM du document (ce qui permet d'avoir une indépendance de lecture au regard du façage du document).
  • La période T sera de préférence choisie grande par rapport aux dimensions du document, par exemple de l'ordre de 10 mm pour un billet de banque, afin que le signe de sécurité 100 soit aussi discret que possible. Il en va de même pour le côté du carré, qui sera par exemple de l'ordre de 60 mm.
  • Les coupes des figures 5 à 8 permettent par ailleurs de mieux distinguer le biseautage particulier des bords 113 de la matrice 110. Ce biseautage est en effet organisé soit vers le bas (rebords chanfreinés 113'), soit vers le haut (rebords chanfreinés 113'') par rapport au plan moyen de la face en relief de la matrice 110.
  • Ceci se traduit par des bords "biseautés" pour la zone filigranée, ainsi que cela ressort des courbes V à VIII donnant les variations correspondantes de la masse surfacique, et ce de part et d'autre du plan moyen PM du document. On réalise ainsi un carré filigrané dont les bords sont "en dentelle", ce qui évite des transitions de contraste brutales autour de la zone filigranée, et accentue encore la discrétion du signe de sécurité.
  • La figure 11 illustre (en transparence) le réseau périodique filigrané 100 obtenu avec une toile formaire préalablement emboutie avec la matrice 110 précitée : on notera en particulier les bords biseautés 103 du carré. Les zones opaques 101 et claires 102 correspondent quant à elles à ce qui a été précédemment décrit en référence à la figure 2.
  • La figure 12 montre à plus grande échelle la zone du document 1 où les deux signes de sécurité 100 et 200 sont superposés.
  • Les zones en bandes 101 et 102 du réseau périodique filigrané 100, alternativement opaques et claires, présentent une même largeur qui est égale à la demi-période T/2 de l'onde sinusoïdale dudit reseau.
  • L'inclinaison de ces bandes 101 et 102 est repérée par l'angle β entre les directions DC et DD (l'angle β vaut ici 45°).
  • La figure 12 permet également de distinguer les bandes parallèles codées 201, 202 du second signe de sécurité 200 correspondant au découpage du graphisme imprimé.
  • Les bandes codées présentent une même largeur e qui est déteminée, dans la plupart des cas, en fonction du réseau filigrané, c'est-à-dire plus précisément de la période T et de l'angle β.
  • La figure 12 montre un triangle rectangle ABC correspondant à une disposition particulièrement avantageuse pour la lecture du document, triangle dont l'hypoténuse AB correspond à la largeur e de chacune des bandes 201 ou 202, et dont un côté correspond à la demi-période T/2 : on a donc alors la relation
    Figure imgb0002
  • Dans le cas particulier illustré ici, on a β = 45°, donc e = T √2
    Figure imgb0003
     ,
    ce qui correspond par exemple à une largeur de bandes de 10 mm (avec six bandes), pour une période de 14,14 mm.
  • La relation précitée ne peut toutefois être utilisée que dans certaines limites, c'est-à-dire tant que l'angle β est supérieur à un angle de référence βo correspondant à une largeur de bande eo atteignant la moitié de la largeur (l) du document : ce cas limite correspondrait en effet à la présence de deux bandes, symétriques par rapport à l'axe X'X.
  • Par exemple, avec un billet de banque dont la largeur serait de l'ordre de 80 mm, on aura un angle de référence βo de l'ordre de 10°.
  • Lorsque l'angle β devient inférieur à cet angle de référence βo, la largeur e des bandes 201, 202 de découpage du graphisme imprimé est essentiellement choisie en fonction du codage recherché.
  • Le cas particulier d'un angle nul est illustré en figure 14 : les bandes 101, 102 du premier réseau 100 sont alors orthogonales aux bandes 201, 202 du second réseau 200, et on peut choisir alors une largeur e avantageusement égale à la demi-période T/2 (la représentation correspondrait alors à un quadrillage parfait du carré en six bandes orthogonales).
  • Dans la pratique, on choisira d'abord le nombre de bandes de découpage en fonction du nombre de documents à coder et des techniques de fabrication permettant de réaliser ces bandes codées, et aussi des contraintes de symétrie. Ce choix sera également guidé par la précision de la machine de lecture utilisée pour l'analyse du document. On déterminera ensuite les angles β possibles, étant entendu qu'un angle de 45° offre le maximum d'avantages, ainsi que cela a été expliqué plus haut.
  • Le document comportant ainsi deux signes de sécurité superposés 100, 200 du type précité est très intéressant dans la mesure où la superposition de ces deux signes a pour effet d'affecter la lecture individuelle desdits signes.
  • On parvient ainsi à argumenter considérablement l'efficacité d'authentification.
  • Lorsque le document est un billet de banque, le premier signe de sécurité 100 et le second signe de sécurité 200 servent à l'authentification du billet, et le second signe de sécurité 200 sert à la discrimination mécanisée de la valeur faciale dudit billet.
  • Ceci ressortira plus clairement du procédé d'analyse et du dispositif associé, qui vont maintenant être décrits en référence aux figures 13 à 16.
  • La figure 13 illustre en effet la zone du document 1 où les deux signes de sécurité 100 et 200 sont superposés (comme pour la figure 12), avec en plus une barrette de lecture 301 équipée de moyens de détection.
  • Les moyens de détection se présentent ici sous la forme de capteurs 300, avec au moins un capteur par bande codée 201 ou 202 du second réseau 200 (ici un par bande). Ces moyens sont organisés selon une direction générale D qui est perpendiculaire à la direction DD qui est celle du défilement du document dans la machine de lecture (la direction DD est aussi celle des bandes codées 201, 202), et avec une interdistance d égale à la largeur e desdites bandes codées 201 ou 202.
  • Il est par ailleurs avantageux que les moyens de détection 300 soient situés sur l'axe médian (a) des bandes associées 201 ou 202 du second réseau 200 : on évite ainsi tout risque d'altération de l'analyse en cas de décalage du document par rapport aux capteurs de la barrette de lecture (il y aurait une perte de signal par augmentation du bruit).
  • Il peut s'agir d'une barrette unique de lecture, dont les capteurs comportent des moyens émetteurs et récepteurs, et sous laquelle défile le document à analyser. Il peut s'agir en variante de deux barrettes de lecture superposées, dont l'une comporte des moyens émetteurs et l'autre des moyens récepteurs, et entre lesquelles défile le document à analyser. La figure 13 montre alors schématiquement soit cette barrette unique, soit l'une des deux barrettes superposées (l'autre étant en dessous de celle-ci).
  • La figure 13 permet également de comprendre que, lorsqu'un capteur 300 associé à une bande codée 201 ou 202 lit un minimum de masse surfacique (capteur au centre d'une bande inclinée 102, sur l'axe de [adite bande), le capteur 300 associé à la bande symétrique 201 ou 202 (bande conjuguée) lit un maximum de masse surfacique (capteur au centre d'une bande inclinée 101, sur l'axe de ladite bande) : ceci résulte du fait que l'agencement du réseau filigrané à profil d'onde sinusoïdal est tel qu'il y ait opposition de phase des ondes de part et d'autre de l'axe X'X du document, à une même distance dudit axe.
  • Plus généralement, on retrouve à tout moment une interrelation entre la réponse d'une bande codée 201 ou 202 et la réponse de la bande codée symétrique (bande conjuguée), lorsque le document défile sous la barrette de lecture 301.
  • Ceci amène ainsi à formuler la caractéristique du procédé d'analyse du document, selon laquelle :
    • . on dispose des moyens de détection 300 à raison d'au moins un par bande 201, 202 du second réseau 200, ces moyens étant organisés selon une direction générale D perpendiculaire à la direction de défilement DD, avec une interdistance d égale à la largeur e des bandes parallèles 201, 202 dudit second réseau ;
    • . on vérifie le codage du second réseau 200 en additionnant la réponse de chaque bande codée 0 ou 1 et de sa symétrique qui lui est conjuguée, afin d'éliminer l'influence du premier réseau 100, et en comparant les résultats obtenus aux valeurs théoriques de codage ;
    • . on analyse le premier réseau 100 par soustraction des réponses de chaque bande exempte de codage codée 0 et de sa symétrique.
  • Selon ce procédé, en additionnant la réponse de chaque bande codée et celle de sa bande conjuguée, on parvient à la fois à éliminer le signal issu du premier réseau filigrané, et on améliore la réponse au codage des bandes, par exemple la réponse à l'infrarouge : de préférence, on utilise pour cela un décodage par intégration synchrone pour chaque couple de bandes codées (un couple étant constitué par une bande codée et sa symétrique ou conjuguée), puis une comparaison mutuelle des résultats obtenus aux valeurs théoriques de codage.
  • En soustrayant les réponses des couples de bandes exemptes de codage (codées 0), en particulier les niveaux d'absorption du rayonnement infrarouge, on peut analyser le premier réseau filigrané d'autant plus facilement que le rapport signal bruit de ce reseau est nettement amélioré (on dispose en effet d'un signal dont l'amplitude est double grâce à l'opposition de phase du réseau filigrané entre les bandes codées conjuguées d'un même canal).
  • Dans le cas de la figure 14, pour lequel les directions DC et DD sont sensiblement parallèles (les deux réseaux superposés formant alors un quadrillage de la zone filigranée), il est nécessaire de modifier la barrette de lecture 301.
  • Au lieu d'une rangée unique de capteurs 300 agencée perpendiculairement à la direction de défilement DD, la barrette de lecture 301 comporte alors deux rangées parallèles de capteurs 300', 300'', agencées perpendiculairement à la direction de défilement DD, avec une rangée par moitié de barrette : ces deux rangées de capteurs (comportant ici chacune trois capteurs 300' ou 300'') sont alors décalées entre elles d'une distance prédéterminée d₁ qui est de préférence sensiblement égale à la demi-longueur d'onde T/2 du premier réseau, de façon à retrouver l'opposition de phase précédente entre capteurs homologues.
  • Les capteurs 300' ou 300'' d'une même rangée sont par ailleurs situés sur l'axe médian (a) des bandes codées associées 201, 202 du second réseau, et sont équidistants entre eux d'une distance d sensiblement égale à la largeur e desdites bandes codées.
  • Ceci amène ainsi à formuler la caractéristique d'une telle variante du procédé d'analyse, selon laquelle :
    • . on dispose des moyens de détection 300', 300'' à raison d'au moins un par bande 201, 202 du second réseau 200, ces moyens étant organisés selon une direction générale D perpendiculaire à la direction de défilement DD et situés sur l'axe médian a des bandes associées 201, 202, avec, d'un côté dudit axe X'X du document 1 des premiers moyens de détection 300' alignés entre eux, et, de l'autre côté dudit axe X'X, des seconds moyens de détection 300'' également alignés entre eux mais décalés des premiers moyens de détection 300' d'une distance d₁ sensiblement égale à la demi-longueur d'onde T/2 du premier reseau 100 ;
    • . on vérifie le codage du second réseau 200 en additionnant la réponse de chaque bande codée 0 ou 1 et de sa symétrique qui lui est conjuguée, afin d'éliminer l'influence du premier réseau 100, et en comparant les résultats obtenus aux valeurs théoriques de codage ;
    • . on analyse le premier réseau 100 par soustraction des réponses de chaque bande exempte de codage codée 0 et de sa symétrique.
  • Ainsi, on retrouve là encore le même processus d'analyse avec addition des réponses des bandes codées conjuguées, et soustraction des niveaux d'absorbtion des couples de bandes pour le ou les canaux inutilisé(s) pour le codage (bandes codées 0).
  • Un tel processus d'analyse est donc très intéressant, car il permet une double analyse des deux signes de sécurité superposés avec une seule barrette de capteurs, et ce nonobstant le fait que la superposition de ces deux signes ait pour effet d'affecter la lecture individuelle de chacun d'eux.
  • Ce processus d'analyse sera détaillé plus loin, en référence à la figure 16 qui illustre schématiquement un dispositif complet d'analyse des signaux provenant des différents capteurs, afin d'une part de vérifier le codage du second réseau et de valider le document analysé lorsque le réseau lu est conforme, et d'autre part d'analyser le premier réseau et de valider le document analysé lorsque le réseau lu est aussi conforme.
  • Il existe naturellement de multiples façons de réaliser la barrette de lecture, ainsi que cela ressortira des variantes décrites ci-après à titre d'exemple.
  • La barrette de lecture 301 peut présenter des ouvertures sensiblement circulaires équidistantes 302 associées à chaque capteur 300, comme cela est illustré à la figure 13.
  • En variante, il peut être prévu des ouvertures en forme de fentes 303 (figure 15a) : chaque fente est alors inclinée de façon à être sensiblement perpendiculaire à la direction de propagation de l'onde du premier réseau (chaque fente est ainsi inclinée selon le même angle β par rapport à la direction de défilement DD).
  • Selon une autre variante, il est prévu des ouvertures cruciformes 304 (figure 15b), dont les deux branches sont respectivement parallèle et perpendiculaire à la direction de propagation de l'onde du premier réseau. Ceci permet d'augmenter encore la surface d'intégration pour le premier réseau et d'avoir une valeur moyenne plus élevée pour le signal mesuré, car on utilise en l'espèce un processus d'échantillonnage intégré.
  • Selon encore une autre variante illustrée aux figures 15c et 15d, l'un au moins des capteurs est multiple (ici les six capteurs sont multiples). En figure 15c, chaque capteur multiple 300 est constitué par deux capteurs identiques adjacents 300₁ disposés de part et d'autre de l'axe médian (a) de chaque bande codée 201 ou 202. La réponse du capteur 300 est alors la somme des réponses des deux capteurs 300₁. En figure 15d, chaque capteur multiple 300 est constitué par quatre capteurs identiques 300₂ disposés en carre, le carré étant centré sur l'axe médian (a) de chaque bande codée 201 ou 202, et les bords du carré étant parallèles et perpendiculaires à la direction de défilement DD.
  • Il va de soi que les variantes des figures 15a à 15d peuvent être adaptées au cas de la barrette à deux rangées décalées illustré à la figure 14, avec alors deux rangées décalées de fentes inclinées ou cruciformes, ou deux rangées décalées de capteurs multiples.
  • D'une façon générale, les capteurs 300 ou 300', 300'' de la barrette de lecture 301 seront de préférence organisés pour présenter un même gain et un même calage d'origine, de façon à assurer l'équilibrage des différentes voies.
  • Les capteurs uniques ou multiples pourront être des photo-diodes, ou des photo-transistors, ou encore des cellules photo-résistantes, chacun de ces capteurs étant de préférence associé à des filtres optiques pour se caler parfaitement à la longueur d'onde désirée.
  • On va maintenant décrire un dispositif complet d'analyse des signaux provenant des différents capteurs de la barrette de lecture, en se référant à la figure 16.
  • On retrouve la barrette de lecture 301, avec ici six capteurs 300 pour un document à six bandes codées parallèles à la direction de défilement, dont trois capteurs produisant un signal respectif noté SA, SB, SC, et trois autres capteurs produisant un signal respectif SA', SB', SC' correspondant aux bandes codées conjuguées.
  • Le dispositif d'analyse comporte des moyens 400 de traitement des signaux provenant des capteurs 300.
  • Ces moyens de traitement comportent deux unités, dont chacune est associée à un réseau 100 ou 200 du document.
  • La première unité permet la vérification du codage du second réseau du document défilant au niveau de la barrette de capteurs, et la validation du document analysé lorsque ce reseau est conforme.
  • Cette première unité comporte tout d'abord des moyens sommateurs 401 associés à chaque couple de bandes codées. Les signaux obtenus correspondent ainsi à des signaux SA + SA', SB + SB' et SC + SC' (ces additions incluent à chaque fois la somme d'un signal et de ce même signal déphasé de π), avec de préférence une amplification préalable au moyen d'amplificateurs 413 intercalaires. Ces signaux sont envoyés vers des moyens intégrateurs associés 402 permettant une intégration sur toute la longueur du document analysé.
  • On obtient ainsi des signaux IA, IB, IC associés à chaque couple de bandes codées. Ces signaux sont envoyés vers des moyens comparateurs 403 pour comparer les résultats obtenus aux valeurs théoriques de codage du second réseau du document à analyser.
  • De préférence, on prévoit des moyens de commutation 408, 409 en amont et en aval des moyens intégrateurs, ces moyens de commutation (schématisés ici par des interrupteurs) étant respectivement commandés par le passage du bord avant et du bord arrière du document devant un organe fixe, tel qu'une photo-diode (l'un au moins des capteurs de la barrette de lecture peut en variante assurer lui-même une fonction supplémentaire de détection du passage du billet, ce qui évite d'avoir à prévoir une photo-diode séparée) : la commande des moyens 408, 409 est ici schématisée par une unité centrale de pilotage 415.
  • Grâce à cet organe fixe de détection (photo-diode intégrée ou séparée), on est alors assure d'effectuer une intégration sur toute la longueur du document. Ceci est particulièrement intéressant dans le cas de billets de banque de même largeur et de longueurs différentes.
  • Les moyens comparateurs 403 permettent d'abord de vérifier que chaque valeur IA, IB, IC est bien dans une fourchette prédéterminée dont les limites sont définies en fonction des encres, de l'opacité du papier, et d'autres paramètres relatifs au document concerné.
  • Les moyens comparateurs 403 sont équipés d'une alarme de contraste 410 intervenant lorsqu'une différence entre des résultats est en dehors d'une fourchette prédéterminée. Dans ce cas, toutes les différences Ii-Ij sont comparées aux limites de la fourchette, et l'alarme 410 intervient s'il n'y a pas d'encre réagissant à l'excitation connue (rayonnement infrarouge par exemple), ou si l'encre ne réagit pas convenablement à cette excitation.
  • En variante, l'alarme de contraste 410 intervient lorsqu'un rapport entre des résultats est en dehors d'une fourchette prédéterminée. Les moyens comparateurs 403 comportent alors des amplificateurs logarithmiques de rapports et un comparateur à fenêtre (positive ou négative). Dans ce cas, toutes les valeurs
    Figure imgb0004

    sont comparées aux limites de la fourchette. Cette variante est intéressante à la fois pour la symétrie des résultats si les réponses s'inversent, pour la sensibilité élevée pour une échelle donnée dans les faibles écarts de contraste, et pour le fait que l'on a une réponse maxi pour du noir et mini pour du blanc.
  • De préférence, la première unité comporte enfin des moyens de décodage 411 en aval des moyens comparateurs 403, afin d'identifier le document, et en particulier lorsque le document est un billet de banque, afin de discriminer la valeur faciale du billet. Ces moyens de décodage 411 ont en mémoire les inégalités Ii < Ij pour chaque document, ce qui permet d'identifier aisément le document analysé.
  • La seconde unité comporte tout d'abord des moyens différentiateurs 404 associés à chaque couple de bandes codées. Les signaux obtenus correspondent ainsi à des signaux |SA-SA'|, |SB-SB'| et |SC-SC'|, avec là encore de préférence une amplification préalable par des amplificateurs 413 intercalaires. Chaque différence correspond, du fait de l'opposition de phase pour le reseau filigrané, à deux fois le signal de départ débarrassé des perturbations dues aux saletés du document et à l'épair du papier.
  • On prévoit également des moyens sélecteurs 405, en aval de chacun des moyens différentiateurs 404, pour ne conserver que les réponses relatives aux bandes exemptes de codage (codées 0). Ces moyens sont schématisés ici par des interrupteurs pilotés par l'unité centrale 415, l'interrupteur associé aux bandes SC et SC' (codées 0) étant ici fermé.
  • Il est intéressant d'envoyer les signaux obtenus vers des moyens sommateurs supplémentaires 412 (les signaux étant en phase, on obtient en effet n fois le signal, avec ici n = 1, 2 ou 3).
  • On trouve ensuite des moyens de filtrage 406 permettant un filtrage des signaux à la fréquence fondamentale du premier reseau, ce qui permet d'isoler le signal utile. Ce signal est enfin envoyé vers des moyens 407 de reconnaissance et de validation, afin d'analyser le premier réseau du document, et de valider le document lorsque le réseau filigrané est conforme, ou à défaut de faire intervenir une alarme associée 414. Ces moyens 407 pourront comporter un comparateur à fenêtre sur l'amplitude et/ou une détection à seuil de la distorsion harmonique, ou encore une détection du nombre de périodes.
  • Il va de soi que l'on pourra regrouper dans une unité fonctionnelle unique les moyens amplificateurs 413, sommateurs 401 et intégrateurs 402 de la première unité, et les moyens amplificateurs 413 et différentiateurs 404 de la seconde unité.
  • Le procédé et le dispositif d'analyse qui viennent d'être décrits en détail augmentent considérablement l'assistance à l'authentification.
  • Si le document est falsifié, cela peut résulter d'un non-respect du codage en bandes parallèles (deuxième réseau), mais alors le circuit de décodage ne validera pas le document et de plus la lecture du réseau filigrané sur le canal considéré ne sera pas possible à cause de l'encre sensible à l'infrarouge. Cela peut aussi résulter d'une falsification du réseau périodique filigrané (premier reseau), mais alors, si l'amplitude est trop forte, la détection est aisée ; si la phase n'est pas respectée, le signal issu de la différence des voies est alors très atténué, et si le profil n'est pas sinusoïdal, la mesure de la distorsion harmonique permet la détection.
  • L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, mais englobe au contraire toutes les variantes reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles exposées plus haut.

Claims (15)

  1. Document fiduciaire ou de sécurité présentant un graphisme imprimé et des signes de sécurité, caractérisé par le fait qu'il comporte deux signes de sécurité superposés (100, 200) réalisés chacun sous la forme d'un réseau, dont un premier signe de sécurité (100) qui se présente sous la forme d'un réseau filigrané périodique, et un second signe de sécurité (200) qui résulte d'un découpage du graphisme imprimé (G) en bandes parallèles (201, 202) disposées et codées selon un codage binaire (0 ou 1), symétriquement par rapport à un axe de symétrie (X'X) du document (1), l'onde dudit réseau filigrané s'étendant dans une direction commune (DC) essentiellement non perpendiculaire à la direction (DD) desdites bandes de découpage du graphisme imprimé, la superposition de ces deux signes de sécurité (100, 200) ayant ainsi pour effet d'affecter la lecture individuelle desdits signes.
  2. Document selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le réseau filigrané formant le premier signe de sécurité (100) comporte des ondes à profil de masse surfacique sinusoïdal.
  3. Document selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les variations d'amplitude des ondes du réseau filigrané (100) se font autour du plan moyen dudit document (1).
  4. Document selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'onde du réseau filigrané (100) s'étend sensiblement dans une direction commune (DC) faisant un angle de 45° par rapport à la direction (DD) des bandes (201, 202) de découpage du graphisme imprimé.
  5. Document selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le réseau filigrané (100) définit une surface dont le contour fermé (C) est intérieur aux bords (2, 3) dudit document (1), ladite surface étant entièrement traversée par des bandes (201, 202) de découpage du graphisme imprimé.
  6. Document selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le réseau filigrané (100) est organisé selon un carré.
  7. Document selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les bords (103) du carré sont biseautés.
  8. Document selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les bandes (201, 202) de découpage du graphisme imprimé présentent une même largeur (e) prédéterminée qui est fonction de l'angle (β) entre la direction commune (DC) de propagation de l'onde du réseau filigrané (100) et la direction (DD) des bandes de découpage (201, 202), lorsque ledit angle (β) est supérieur à un angle de référence (βo) correspondant a une largeur de bande (eo) atteignant la moitié de la largeur (l) dudit document (1).
  9. Document selon la revendication 8, caractérisé par le fait que la largeur (e) des bandes de découpage (201, 202) est donnée par la formule
    Figure imgb0005
     où T est la longueur d'onde du réseau filigrané (100).
  10. Document selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les bandes (201, 202) de découpage du graphisme imprimé présentent une même largeur (e) ne dépendant que du codage recherché et non de l'angle (β) entre la direction commune (DC) de propagation de l'onde du réseau filigrané (100) et la direction (DD) des bandes de découpage (201, 202), lorsque ledit angle (β) est inférieur à un angle de référence (βo) correspondant à une largeur de bande (eo) atteignant la moitié de la largeur (l) dudit document (1).
  11. Document selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que le graphisme (G) dudit document (1) est imprimé avec un couple d'encres de même teinte, dont l'une réagit et l'autre pas à une excitation prédéterminée, de façon à définir le découpage dudit graphisme en bandes parallèles (201, 202).
  12. Document selon la revendication 11, caractérisé par le fait que le graphisme (G) est également imprimé avec d'autres encres qui ne réagissent pas à ladite excitation prédéterminée, par exemple qui n'absorbent pas l'infrarouge, de même pour un éventuel graphisme également prévu au verso dudit document.
  13. Document selon la revendication 1 et la revendication 11 ou 12, comportant un graphisme imprimé (G) sur ses deux faces, caractérisé par le fait que les bandes (201, 202) de découpage dudit graphisme sont codées au recto, ou au verso, ou au recto et au verso dudit document (1).
  14. Document selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé par le fait que le graphisme (G) dudit document (1) est imprimé avec un couple d'encres dont l'une réfléchit l'infrarouge et l'autre pas.
  15. Document selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait que ledit document est un billet de banque, dont le premier et le second signes de sécurité (100, 200) servent à l'authentification du billet, et dont le second signe de sécurité (200) sert à la discrimination mécanisée de la valeur faciale dudit billet.
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