EP0552229A1 - Produit a empreintes notamment un document et en particulier un document d'identification ainsi qu'un procede et un moyen pour la realisation d'un tel produit ainsi qu'un moyen de lecture - Google Patents

Produit a empreintes notamment un document et en particulier un document d'identification ainsi qu'un procede et un moyen pour la realisation d'un tel produit ainsi qu'un moyen de lecture

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EP0552229A1
EP0552229A1 EP91917980A EP91917980A EP0552229A1 EP 0552229 A1 EP0552229 A1 EP 0552229A1 EP 91917980 A EP91917980 A EP 91917980A EP 91917980 A EP91917980 A EP 91917980A EP 0552229 A1 EP0552229 A1 EP 0552229A1
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EP
European Patent Office
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imprints
product
coded
reading
document
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP91917980A
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German (de)
English (en)
Inventor
Hubert Calvados
Paul Romand
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • B42D25/40—Manufacture
    • B42D25/405—Marking
    • B42D25/43—Marking by removal of material
    • B42D25/445—Marking by removal of material using chemical means, e.g. etching
    • 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
    • B42D25/23—Identity cards
    • 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
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/324—Reliefs

Definitions

  • the present invention relates to a product with fingerprints in particular a document and in particular an identification document as well as a method and a means for producing such a product as well as a reading means.
  • a product with fingerprints in particular a document and in particular an identification document as well as a method and a means for producing such a product as well as a reading means There are many known products or documents of identification, identity, containing coded information to be as difficult to copy or falsify as possible.
  • a single photo-receptor is also envisaged which collects all the light reflected by the bands.
  • This document certainly concerns the encryption of hollow marks by modifying the shape of their respective backgrounds. However, the marks are arranged in a rectangular matrix and overall the marks have no meaning (collective meaning). Examination of the brand matrix does not reveal any intelligible information. For example, the letter C, which appears in large in this document in FIG. 12, does not result from the juxtaposition of a large number of small marks but from a representation of a band R which can be curved to increase the number of coding parameters likely to be associated with a mark.
  • this document does not describe any information medium containing both information readable with the naked eye, formed by the combination of fingerprints and integrating coded information, in ⁇ tellible only at a second reading level. requiring special equipment.
  • the present invention aims to remedy these drawbacks and proposes to create products (documents) allowing identification at a double level of intelligibility with an additional degree of security, these documents comprising inscriptions formed from sets of fingerprints, which can be produced with simple means, without prejudice to the security of information or coding , and allow production at reduced cost for mass production.
  • the invention relates to a product of the type defined above, characterized according to the characteristics of the first claim.
  • the invention also relates to a process for manufacturing such products, this process being characterized according to claim n ⁇ 3.
  • the very large number of imprints thus produced makes it possible to code some of the imprints with facets by giving at least one of the facets a particular orientation for reading.
  • these coding fingerprints can be very small, they are embedded in the large number of fingerprints of the product or document and cannot be localized by eye, especially since the detection coding facets require sending and receiving parallel light beams. To search for such coding fingerprints with the naked eye, it would be necessary - _a ne; nis ⁇ 1 / -. W * " ⁇ - II.
  • the security linked to such a footprint is therefore very high insofar as the product thus engraved constitutes a product of current use (credit card, for example).
  • the invention can be applied to a wide variety of products such as watches, jewelry, vehicle identification plates, documents such as credit cards, identity cards.
  • the visual data clearly such as the image (photo) or the signature of the holder of the object.
  • the etching imprints can be imprints of either fixed or variable depth. It is particularly interesting that the facets of the coding imprints have a particular orientation and in particular that they are all of the same orientation, different from the orientation of the imprints not used for coding. It is also possible to complicate falsification by choosing different orientations for groups of coding fingerprints.
  • the invention also relates to a means for producing such an engraved and coded product or document, this means consisting of a punch having at least one facet.
  • This punch can be used to make imprints according to a determined distribution with lino u wa ri aVil T, ⁇ _ punch can have a fixed orientation, so that the impressions made all have the same orientation tion; it can also have an adjustable orientation, which makes it possible to produce imprints or groups of imprints each having the same orientation but this orientation being different from one group to another.
  • the coding fingerprints are distributed according to a determined distribution.
  • the invention relates to a means of reading a product engraved with coding imprints, this means being constituted by an emitter-receiver-receiver unit emitting a beam of parallel light rays to receive, if the beam is perpendicular. at the facet of the imprint, a ray reflected on the receiver.
  • This reading means also advantageously comprises locating means for orienting the product in the reading position. These orientation means are constituted by at least one reference line, as well as a direction of emission / reception of the beams relative to this reference line.
  • the signals for reading the engraving including the code, are made by a processing and operating circuit which compares the signals with reference signals introduced into the installation.
  • the reference signals correspond, for example, to the code, to the analysis of the image (photo) or signature
  • the present invention applies particularly advantageously to the production of documents. ents such as credit cards.
  • the product engraved by imprints according to the invention allows, as already indicated, a reading or re-reading of the engraving.
  • This reading can have characteristics of high selectivity, in particular when the fingerprints are coded according to a replay key.
  • This reading can be done as indicated diagrammatically, by a transceiver.
  • This receiver-receiver can in particular be a photoemitter combined with a photoreceptor based on phototransistors and photodiodes.
  • the lighting of the engraving can be done globally or occasionally. This makes it possible to combine the exploitation of this reading of the coded part with a computer exploitation to make verifications on the authenticity of the coding.
  • the product engraved and coded according to the invention allows double identification: a first identification by a human operator: the latter compares the visual data of the document with the visual reference data; for example in the case of an identification card, the portrait of the bearer engraved in clear on the document.
  • This document also allows a second identification by assisted reading or indirect reading, by a transceiver integrated in a PLC and which compares the coded engraving to a resident code or a remote code.
  • this reading system can be integrated into an image acquisition system and an operating system for identification.
  • the combination of the shape of the facets of the punch, the mode of lighting the imprints and the mode of exploitation of the reflected light makes it possible to establish unique conditions for reading the imprints.
  • FIG. 1 is a schematic view of a coded engraving document
  • FIG. 2 is a very enlarged perspective view on a scale, of a punch for making such a document, particularly coded engraving,
  • FIG. 3 is a bottom view of the punch of FIG. 2,
  • FIG. 4 shows a top view of the shape of different etching imprints depending on the penetration depth of the punch in the document
  • FIG. 5 is a vertical section view on an enlarged scale, of a punch or engraving trace
  • FIG. 6 schematically shows another type of etching and the means for reading such etching
  • FIG. 7 is a diagram of the orientation of the means for reading an engraving of a document.
  • FIG. 1 shows a product or document 1 comprising for example along its edges an engraved part 2 and in its central part another engraved part 3. These parts can be engraved with a co-da rrp TT + •: an + - ⁇ ak - vites or imprints made by etching, these cannot be represented in this figure.
  • the document that can be produced according to the invention is a support or a plate such as a badge or plate similar to a bank card, that is to say a plate having a certain thickness so as to allow it to be made imprints, that is to say cavities of determined depth, to give the part of the document provided with this engraving a particular appearance, to carry out an inscription of the visual data which is distinguished from the other parts of the document and allowing integrate coding elements.
  • a card can be made of a plastic material, preferably but not exclusively rigid, but also a metal plate.
  • This document can serve as an identification element in the same way as a bank card, replace a bank card, constitute an access document, etc.
  • the product or document thus contains information at a double level of realization (engraving or matrixing) for a double level of reading.
  • the first level of reading is that of reading with the naked eye.
  • the visual data such as the image formed by imprints of appropriate dimensions and shapes correspond for example to an identification element such as an identity photo, a signature or the combination of the two.
  • the second reading level corresponds to the coded information hidden in the footprints forming the visual data (image).
  • the information is distributed according to a determined distribution which can be random or organized, for example according to a. . . .
  • the reading device determines whether or not the distribution is random or contains information in memory. It reads and checks it to send rejection or acceptance information.
  • an engraving is carried out using a punch, an example of which is shown in Figures 2 and 3.
  • This punch has a top formed by three facets 4, 5, 6 of which only one appears at the Figure 2 but the three of which appear in Figure 3.
  • These planar facets meet at a vertex 0 which is not necessarily placed in the axis of the punch.
  • FIG. 2 also shows that the angle of the facets (in particular facet 4 since this facet appears cut along its line of greatest slope) is not equal.
  • the penetration depth of the punch making the imprint of the engraving is determined according to the trace to be left.
  • the material in which engraved documents are made can be very different; its surface condition can be either smooth, shiny and reflective, or matt.
  • the imprints left by the punch will always have polished facets since the facets of the punch are perfectly smooth, which gives good optical characteristics for reflecting light for reading.
  • Figure 4 shows in plan view the traces corresponding to the penetration depths II or II-II and III-III of Figure 2.
  • the impression in plan view has a triangular trace formed of pyramidal facets corresponding to those of the punch.
  • the punch penetrates only as far as the horizontal plane II, it leaves a triangular trace ABC.
  • the penetration is made to the horizontal plane II-II, it leaves a trace A ,, B 1 , Ci which is always a trace with triangular facets.
  • Figure 5 shows in sectional view the shape of an imprint 7 made in a support or card 8 of a certain thickness, the scales being here again greatly enlarged compared to normal dimensions.
  • FIG. 6 shows a means of reading an imprint 9 produced with a punch, for example the punch of FIGS. 2 and 3.
  • This imprint 9 which is cut substantially by a plane perpendicular to the plane of the facet 4 of FIG. 1 and which passes through the axis 0X2, shows the facet 104.
  • This reflective facet receives a light beam 105 from a parallel beam emitter 106 st returns a reflected beam 7 to a light receiver 108.
  • the upper surface 109 of document 110 seen in section on a very enlarged scale, returns the reflected beam 111 corresponding to the incident beam 112 of the light source 113 according to the rules of reflection; this beam 111 does not join the receiver 114.
  • the document 120 comprising engravings represented by small dots, is aligned by its edge 121 along a line of reference 122.
  • the light beam transmitter-receiver device 123 is included in a plane 124 making an angle ⁇ with respect to the reference line 122 and an angle ⁇ with respect to the plane 125 of document 120.
  • the choice of the angles ⁇ and ⁇ is made according to the coding of the facets or of a facet of the coding fingerprints. It is only by respecting the angles ⁇ and ⁇ provided that the parallel light beam transceiver can detect coding imprints and check an n -.nur ⁇ j ua / y ⁇ i- - V _--- V-- * . •
  • the detector can also give ner an electrical signal proportional to the surface of the facet read, surface which depends on the orientation of the corresponding facet of the punch and the depth of the imprint.
  • the reader can perform a global reading, a line by line reading or a point by point reading.
  • the light source illuminates the entire engraved surface to be read.
  • a receiver constituted by a matrix sensor such as a video camera or a CCD reader with an optic placed in the reading axis makes it possible to restore the surface of the facet of each of the imprints and to determine their depth.
  • the engraving of the image can correspond to a set of 100 times 100 fingerprints and the resolution of the camera can be 500 times 500.
  • the reading means is constituted by a linear camera which has a higher definition than that of the matrix camera (2000 points).
  • This reading means is more precise, but synchronization or positioning must be carried out between the line-by-line reading camera and the document to be read.
  • the displacement of the reader and of the document is a relative displacement, that is to say that either the reading device scans the docu ⁇ ment which remains fixed, or that the document moves and the reading device is fixed.
  • the lighting means must preferably be a point source and the detector a point detector.
  • the displacement of the source and the detector will be done line by line and column by column with preferably a coding like that used for the reading line by line but, in this case, doubled for the two axes of coordinates.
  • the diameter of the light source and the opening of the detector must be slightly greater than the maximum size of the imprint to allow a proportional reading.
  • the image is globally lit; it is fixed and the point sensor is driven by a scanning movement following the increment of the columns and the lines of the imprints;
  • the image is animated by a scanning movement, that is to say in two directions of its plane, and the light source and the sensor remain fixed.
  • the relative movement between the document or the image to be read and the reading means can be a mechanical movement or an optical movement; in this case, mirrors with mechanical rotational movements or carried by piezoelectric ceramics can be used.
  • a more discriminating method consists in exploiting the histogram of the image. This, calculated at the time of engraving, is stored in a computer file or engraved according to a code associated with the image to be re-read according to the methods described above. During the re-reading, the histogram of the image can be calculated then compared with that of a file, or better, with that carried by the image to be identified and recorded according to the same engraving process. This device is clearly more discriminating. Intermediate versions can also be used. They consist in exploring limited areas of the predetermined image (1 or n rows or columns, 1 or n rows ..). Their reading can be global or analytical and can be compared to registered or memorized codes.
  • the present invention is particularly applicable to the production of security documents or papers, such as credit cards, access cards, etc.

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Abstract

a) L'invention concerne un produit à empreintes codées comportant des données visuelles telles qu'une image ou des signes, formés d'empreintes dans lesquelles est caché un moyen de codage, b) ce produit (1) est caractérisé en ce que: les empreintes sont des gravures, au moins certaines empreintes (2, 3, 110) comportent chacune au moins une facette d'orientation particulière (109) constituant un moyen de codage caché dans l'ensemble des empreintes de gravure.

Description

" Produit à empreintes notamment un document et en particulier un document d'identification ainsi qu'un procédé et un moyen pour la réalisation d'un tel produit ainsi qu'un moyen de lecture " La présente invention concerne un produit à empreintes notamment un document et en particulier un document d'identification ainsi qu'un procédé et un moyen pour la réalisation d'un tel produit ainsi qu'un moyen de lecture. On connaît de nombreux produits ou documents d'identification, d'identité, contenant des informa¬ tions codées pour être aussi difficiles à copier ou falsifier que possible.
Ainsi, selon le document DOS-2 659 639 GRE- TAG, il est connu d'inscrire une information dans des marques en creux faites dans un support tel qu'une carte bancaire, du côté opposé à celui de la piste ma¬ gnétique. La carte comporte deux couches superposées. La couche supérieure est transparente et les marques sont réalisées dans la couche inférieure qui réfléchit la lumière. Ces marques sont réparties suivant une ma¬ trice et chaque marque se compose de bandes juxtapo¬ sées présentant des inclinaisons différentes. La lec¬ ture de la combinaison inscrite dans une marque se fait par un balayage optique. Une source lumineuse en- voie un rayon perpendiculairement à la surface de la carte et un ou plusieurs photo-récepteurs disposés de part et d'autre de la source à des emplacements déter¬ minés captent sélectivement les rayons réfléchis par chaque bande qui défile et présente une inclinaison particulière parmi les quatre inclinaisons possibles.
Il est également envisagé un photo-récepteur unique captant globalement toute la lumière réfléchie par les bandes. Ce document concerne certes le cryptage des marques en creux par modification de la forme de leur fond respectif. Cependant, les marques sont disposées suivant une matrice rectangulaire et globalement les marques n'ont aucune signification (signification col- lective). L'examen de la matrice des marques ne laisse apparaître aucune information intelligible. Par exem¬ ple, la lettre C, qui dans ce document apparaît en grand à la figure 12, ne résulte pas de la juxtaposi¬ tion d'un nombre important de petites marques mais d'une représentation d'une bande R qui peut être cour¬ bée pour augmenter le nombre de paramètres de codage susceptibles d'être associés à une marque.
Un autre inconvénient de ce moyen connu est que les marques des cartes sont relativement grandes, et par suite peu nombreuses. Chacune d'elles contient beaucoup d'informations.
En conclusion, ce document ne décrit aucun support d'information contenant à la fois des informa¬ tions lisibles à l'oeil nu, formées par la combinaison d'empreintes et intégrant des informations codées, in¬ telligibles seulement à un second niveau de lecture nécessitant un appareillage particulier. Cette notion de code i tég é ép rti 'une manière déterminés pour être caché dans un grande nombre d'informations lisi- blés à l'oeil nu, n'est nullement envisagée dans ce document antérieur.
On connaît également une technique de report de données par pointillisme selon les documents FR 2 633 418 et FR 2 575 114. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de créer des pro¬ duits (documents) permettant une identification à un double niveau d'intelligibilité avec un degré supplé¬ mentaire de sécurité, ces documents comportant des inscriptions formées d'ensembles d'empreintes, qui puissent être réalisées avec des moyens simples, sans préjudice pour la sécurité des informations ou des co¬ dages, et permettent une réalisation à coût réduit pour des fabrications en série. A cet effet, l'invention concerne un produit du type défini ci-dessus caractérisé selon les carac¬ téristiques de la première revendication.
L'invention concerne également un procédé de fabrication de tels produits, ce procédé étant carac- térisé selon la revendication nβ 3.
Le très grand nombre d'empreintes ainsi ré¬ alisées, dont la position est repérée de façon préci¬ se, permet de coder certaines des empreintes avec des facettes en donnant à l'une au moins des facettes une orientation particulière pour la lecture. Comme le nombre de ces empreintes de codage peut être très fai¬ ble, elles sont noyées dans le grand nombre d'emprein¬ tes du produit ou document et ne peuvent être locali¬ sées à l'oeil, d'autant plus que la détection des fa- cettes de codage nécessite l'envoi et la réception de faisceaux lumineux parallèles. Pour la recherche de telles empreintes de codage à l'oeil nu, il faudrait - _a n e; n i s π 1 /-. W *«Λ - I I . +• *-M _ Λ ΛΠJI — ment à grande distance, ce qui ne permet plus de voir les empreintes microscopiques distinctement, soit de l'éclairer avec un faisceau situé près de l'oeil. Cela constitue une difficulté non négligeable. De plus, le simple examen du produit à l'oeil ne permet pas de lo¬ caliser de manière précise les facettes de codage et de fabriquer ainsi de faux documents.
La sécurité liée à une telle empreinte est donc très grande dans la mesure où le produit ainsi gravé constitue un produit d'usage courant (carte de crédit, par exemple). Toutefois, l'invention peut s'appliquer à une grande diversité de produits tels que des montres, des bijoux, des plaques d'identification de véhicules, des documents tels que des cartes de crédit, cartes d'identité. Dans certains cas, outre le codage caché, on peut également graver en clair les données visuel¬ les telles que l'image (photo) ou la signature du ti¬ tulaire de l'objet.
Les empreintes de gravure peuvent être des empreintes de profondeur soit fixe, soit variable. II est particulièrement intéressant que les facettes des empreintes de codage aient une orienta¬ tion particulière et notamment qu'elles soient toutes de même orientation, différente de l'orientation des empreintes non utilisées pour le codage. Il est égale- ment possible de compliquer la falsification en choi¬ sissant des orientations différentes pour des groupes d'empreintes de codage.
L'invention concerne également un moyen pour la réalisation d'un tel produit ou document gravé et codé, ce moyen étant constitué par un poinçon ayant au moins une facette. Ce poinçon peut servir à réaliser des empreintes suivant une répartition déterminée avec lino u wa ri aVil T,<_ poinçon peut avoir une orientation fixe, de sorte que les empreintes réalisées ont toutes la même orienta- tion ; il peut également avoir une orientation régla¬ ble, ce qui permet de réaliser des empreintes ou des groupes d'empreintes ayant chaque fois la même orien¬ tation mais cette orientation étant différente d'un groupe à 1'autre.
Selon l'invention, les empreintes de codage sont réparties suivant une distribution déterminée.
Bien que dans la majorité des cas il soit intéressant de réaliser la gravure à l'aide d'un poin- çon, tout autre outil permettant de réaliser une trace de gravure est envisageable. Dans le cas de certains produits fabriqués en série, il est possible de réali¬ ser la "gravure" par matriçage.
Enfin, l'invention concerne un moyen de lecture d'un produit gravé avec des empreintes de codage, ce moyen étant constitué par un ensemble émet¬ teur-récepteur émettant un faisceau de rayons lumineux parallèles pour recevoir, si le faisceau est perpendi¬ culaire à la facette de l'empreinte, un rayon réfléchi sur le récepteur. Ce moyen de lecture comporte égale¬ ment de façon avantageuse des moyens de repérage pour orienter le produit en position de lecture. Ces moyens d'orientation sont constitués par au moins une ligne de référence, ainsi qu'une direction d'émission/récep- tion des faisceaux par rapport à cette ligne de réfé¬ rence.
Les signaux de lecture de la gravure y compris du code, sont faits par un circuit de traite¬ ment et d'exploitation qui compare les signaux à des signaux de références introduits dans l'installation. Les signaux de références correspondent, par exemple, au code, à l'analyse de l'image (photo) ou signature
. .11 î ul≈ i r0 ^U t .τ-r- - iι . +• . -i i π p-f- r.1 . rlr>- 'l_mPT . •- ^
La présente invention s ' applique de manière particulièrement avantageuse à la réalisation de docu- ents tels que des cartes de crédit.
Le produit gravé par empreintes selon l'in¬ vention permet, comme déjà indiqué, une lecture ou relecture de la gravure. Cette lecture peut avoir des caractéristiques de haute sélectivité, notamment lors¬ que les empreintes sont codées suivant une clé de relecture.
Cette lecture peut se faire comme indiqué schématiquement, par un émetteur-récepteur. Cet é et- teur-récepteur peut être notamment un photoémetteur combiné à un photorécepteur à base de phototransistors et photodiodes. L'éclairage de la gravure peut se fai¬ re de manière globale ou ponctuelle. Cela permet de combiner l'exploitation de cette lecture de la partie codée à une exploitation informatique pour faire des vérifications sur l'authenticité du codage.
Ainsi, en résumé, le produit gravé et codé selon 1'invention permet une double identification : une première identification par un opérateur humain : celui-ci compare les données visuelles du document aux données visuelles de référence ; il s'agit par exemple dans le cas d'une carte d'identification, du portrait du porteur gravé en clair sur le document. Ce document permet également une seconde identification par une lecture assistée ou lecture indirecte, par un émet¬ teur-récepteur intégré à un automate et qui compare la gravure codée à un code résident ou un code déporté. De manière générale, ce système de lecture peut s'in¬ tégrer à un système d'acquisition d'image et un systè- me d'exploitation pour identification.
Enfin, bien que la description ci-dessus concerne une émission/réception de faisceaux de lectu¬ re parallèles il est également ossible de comrιlig e la falsification ou la détection du code en choisis- sant pour le rayon incident et pour le rayon réfléchi, les directions non parallèles mais des angles détermi¬ nés par rapport au repère de lecture.
En conclusion, la conjugaison de la forme des facettes du poinçon, du mode d'éclairage des empreintes et du mode d'exploitation de la lumière réfléchie, permet d'établir des conditions uniques de lecture des empreintes.
La présente invention sera décrite de maniè¬ re plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation constitué par un document à gravure représenté schéma- tiquement sur les dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique d'un document à gravure codé,
- la figure 2 est une vue à échelle très agrandie en perspective, d'un poinçon pour la réalisa¬ tion d'un tel document à gravure notamment codée,
- la figure 3 est une vue de dessous du poinçon de la figure 2,
- la figure 4 montre en vue de dessus la forme de différentes empreintes de gravure suivant la profondeur de pénétration du poinçon dans le document,
- la figure 5 est une vue en coupe verticale à échelle agrandie, d'une trace de poinçon ou gravure,
- la figure 6 montre schématiquement un autre type de gravure et le moyen de lecture d'une telle gravure,
- la figure 7 est un schéma de l'orientation des moyens de lecture d'une gravure d'un document.
La figure 1 montre un produit ou document 1 comportant par exemple le long de ses bords une partie gravée 2 et dans sa partie centrale une autre partie gravée 3. Ces parties peuvent être gravées avec un co- da rrp TT +• :a n +- ~a-k — vités ou empreintes réalisées par gravure, celles-ci ne peuvent être représentées sur cette figure. Le document réalisable selon l'invention est un support ou une plaquette telle qu'un badge ou pla¬ quette assimilable à une carte bancaire, c'est-à-dire une plaquette ayant une certaine épaisseur de manière à permettre d'y réaliser des empreintes, c'est-à-dire des cavités de profondeur déterminée, pour donner à la partie du document munie de cette gravure un aspect particulier, réaliser une inscription des données vi¬ suelles qui se distingue des autres parties du docu- ment et permettant d'intégrer des éléments de codage. Une telle carte peut être en une matière plastique, de préférence mais non exclusivement rigide, mais égale¬ ment une plaquette métallique. Ce document peut servir d'élément d'identification au même titre qu'une carte bancaire, se substituer à une carte bancaire, consti¬ tuer un document d'accès, etc.
Le produit ou document contient ainsi des informations à un double niveau de réalisation (gra¬ vure ou matriçage) pour un double niveau de lecture. Le premier niveau de lecture est celui de la lecture à l'oeil nu. Pour cela les données visuelles telles que l'image formée d'empreintes de dimensions et de formes appropriées correspondent par exemple à un élément d'identification tel qu'une photo d'identi- té, une signature ou la combinaison des deux. Ces don¬ nées visuelles (image) sont lisibles à l'oeil nu sans nécessiter d'appareils particulier.
Le second niveau de lecture correspond à l'information codée cachée dans les empreintes formant les données visuelles (image). Les informations sont réparties suivant une distribution déterminée qui peut être aléatoire ou organisée, par exemple selon un re- . . . .
L'appareil de lecture détermine le caractère aléatoire ou non de la distribution ou contient cette information en mémoire. Il en effectue la lecture et le contrôle pour émettre une information de rejet ou d'acceptation.
Les explications données ci-après, tant pour le poinçon que pour les empreintes de gravure et les moyens de lecture des empreintes notamment des empreintes codées, expliciteront les moyens de l'in¬ vention.
Selon les figures 2 et 3, on réalise une gravure à l'aide d'un poinçon dont un exemple est représenté aux figures 2 et 3. Ce poinçon présente un sommet constitué par trois facettes 4, 5, 6 dont une seule apparaît à la figure 2 mais dont les trois apparaissent à la figure 3. Ces facettes planes se rejoignent en un sommet 0 qui n'est pas nécessairement placé dans l'axe du poinçon. La figure 2 montre égale¬ ment que l'angle des facettes (en particulier la facette 4 puisque cette facette apparaît coupée suivant sa ligne de plus grande pente) n'est pas égal. La profondeur de pénétration du poinçon réalisant l'empreinte de la gravure est déterminée en fonction de la trace à laisser.
La matière dans laquelle sont réalisés des documents gravés peut être très différente ; son état de surface peut être soit lisse, brillant et réflé¬ chissant, soit mat. Les empreintes laissées par le poinçon auront toujours des facettes polies puisque les facettes du poinçon sont parfaitement lisses, ce qui donne de bonnes caractéristiques optiques pour réfléchir la lumière pour la lecture.
La figure 4 montre en vue en plan les traces correspondant aux profondeurs de pénétration I-I ou II-II et III-III de la figure 2. Dans chaque cas, l'empreinte en vue en plan possède une trace triangu- laire formée de facettes pyramidales correspondant à celles du poinçon. Lorsque le poinçon ne pénètre que jusque suivant le plan horizontal I-I, il laisse une trace triangulaire ABC. Lorsque la pénétration se fait jusqu'au plan horizontal II-II, il laisse une trace A,, B1, Ci qui est toujours une trace à facettes triangulaires. Par contre, lorsqu'on enfonce le poin¬ çon jusqu'au plan horizontal III-III, il laisse une trace A2, B2, C2 dont deux côtés A2 - B2 et B2 - C2 sont rectilignes alors que le troisième côté C2 - A2 est curviligne et correspond au contour extérieur du poinçon au-delà de la facette 4. Il est à remarquer que le plan II-II passant pratiquement à la jonction des bords curvilignes 41 de la facette 4 et 61 de la facette 6, les points A^ et A2 de même que C* et C2 sont pratiquement confondus.
Enfin, pour la compréhension du dessin, il convient de remarquer que les points A, h<, A2 se trouvent sur 1'axe 0X1, que les points B, B- , B2 se trouvent sur l'axe 0X2 et les points C, C,, C2 se trouvent sur l'axe 0X3. Ces axes apparaissent à la figure 3.
La figure 5 montre en vue en coupe la forme d'une empreinte 7 réalisée dans un support ou carte 8 d'une certaine épaisseur, les échelles étant là encore très agrandies par rapport aux dimensions normales.
La figure 6 montre un moyen de lecture d'une empreinte 9 réalisée avec un poinçon par exemple le poinçon des figures 2 et 3. Cette empreinte 9, qui est coupée sensiblement par un plan perpendiculaire au plan de la facette 4 de la figure 1 et qui passe par l'axe 0X2, montre la facette 104. Cette facette réflé¬ chissante reçoit un faisceau lumineux 105 d'un émet¬ teur de faisceau parallèle 106 st renvoie un faisceau réfléchi 7 vers un récepteur de lumière 108. Par contre, la surface supérieure 109 du document 110, vu en coupe à échelle très agrandie, renvoie le faisceau réfléchi 111 correspondant au faisceau incident 112 de la source lumineuse 113 selon les règles de la réflexion ; ce faisceau 111 ne rejoint pas le récep- teur 114.
En d'autres termes, lorsque l'ensemble émet¬ teur-récepteur 106-108 est perpendiculaire à la surfa¬ ce de la facette 104 à détecter, la surface renvoie le rayon émis 105 dans sa direction. Par contre, si l'an- gle est différent de 0°, le rayon est renvoyé dans une direction différente et il ne peut être lu par un lecteur destiné à recevoir des rayons parallèles aux rayons incidents. En choisissant l'orientation de certaines facettes 104 sans que toutes les facettes ne soient orientées, il est ainsi possible d'introduire des codes dans la gravure, codes qui sont impercepti¬ bles à 1'oeil puisqu'ils sont noyés dans un grand nombre d'empreintes mais qui apparaissent lorsque le document gravé est lu dans les conditions déterminées. Ces conditions apparaissent schématiquement à la figu¬ re 7. Selon cette figure, le document 120 comportant des gravures représentées par des petits points, est aligné par son bord 121 selon une droite de repère 122. Le dispositif émetteur-récepteur de faisceaux lumineux 123 est compris dans un plan 124 faisant un angle α par rapport à la ligne de repère 122 et un angle β par rapport au plan 125 du document 120. Le choix des angles α et β est fait suivant le codage des facettes ou d'une facette des empreintes de codage. Ce n'est qu'en respectant les angles α et β prévus que l'émetteur-récepteur de rayons lumineux parallèles peut détecter des empreintes de codage et vérifier un n -.nurύj ua/y Λi- - V_--V--*. •
Outre la détection de la présence de facet- tes réfléchissantes, le détecteur peut également don- ner un signal électrique proportionnel à la surface de la facette lue, surface qui dépend de l'orientation de la facette correspondante du poinçon et de la profon¬ deur de l'empreinte. Le lecteur peut effectuer une lecture globale, une lecture ligne par ligne ou une lecture point par point.
Pour la lecture globale, la source lumineuse éclaire la totalité de la surface gravée à lire. Un récepteur constitué par un capteur matriciel tel qu'une caméra vidéo ou un lecteur CCD avec une optique placée dans l'axe de lecture permet de restituer la surface de la facette de chacune des empreintes et d'en déterminer la profondeur. A titre d'information, la gravure de 1'image peut correspondre à un ensemble de 100 fois 100 empreintes et la résolution de la caméra peut être de 500 fois 500.
Pour la lecture ligne par ligne, on utilise un moyen d'éclairage identique. Dans ce cas, le moyen de lecture est constitué par une caméra linéaire qui a une définition supérieure à celle de la caméra matri¬ cielle (2000 points). Ce moyen de lecture est plus précis mais il faut réaliser une synchronisation ou un positionnement entre la caméra de lecture ligne par ligne et le document à lire. Pour cela, il est inté- ressant de réaliser sur un côté du document, une ligne d'empreintes dont la répartition correspond à celle des lignes de lecture. On obtiendra ainsi un signal de synchronisation pour le capteur, ce qui permet de choisir n'importe quelle vitesse de lecture ou de balayage du document gravé. Le déplacement du lecteur et du document est un déplacement relatif, c'est-à- dire que soit le dispositif de lecture balaye le docu¬ ment qui reste fixe, soit que le document se déplace et le dispositif de lecture est fixe. Les deux solu- tions peuvent être utilisées pour des lecteurs de cartes. Il est également possible de déplacer la sour¬ ce lumineuse suivant une nappe de balayage de l'image et de déplacer simultanément la caméra tout en conser¬ vant le document en position fixe. Enfin, il est possible de faire une lecture point par point. Dans ce cas, le moyen d'éclairage doit être de préférence une source ponctuelle et le détecteur un détecteur ponctuel. Le déplacement de la source et du détecteur se fera ligne par ligne et colonne par colonne avec de préférence un codage comme celui utilisé pour la lecture ligne par ligne mais, dans ce cas, doublé pour les deux axes de coordonnées. Le diamètre de la source lumineuse et l'ou¬ verture du détecteur doivent être légèrement supé- rieurs à la dimension maximale de l'empreinte pour permettre une lecture proportionnelle.
Dans le cas de la lecture point par point, trois solutions sont envisageables :
- un capteur fixe observant toute la surface ; l'image reste fixe et le faisceau lumineux balaye 1'image empreinte par empreinte ;
- l'image est éclairée globalement ; elle est fixe et le capteur ponctuel est animé d'un mouve¬ ment de balayage suivant l'incrément des colonnes et des lignes des empreintes ;
- l'image est animée d'un mouvement de balayage c'est-à-dire dans deux directions de son plan et la source lumineuse et le capteur restent fixes.
Enfin, de manière complémentaire, le mouve- ment relatif entre le document ou l'image à lire et les moyens de lecture, peut être un mouvement mécani¬ que ou un mouvement optique ; dans ce cas, on peut utiliser des miroirs ani és de mouvements mécaniques de rotation ou encore portés par des céramiques piézo- électriques. Pour l'exploitation informatique des signaux de lecture, on peut envisager deux cas indé¬ pendants :
- Un éclairement global de l'image selon le respect des angles précédemment définis se traduit par une énergie globale retransmise proportionnelle à la surface de l'ensemble des empreintes. La mesure de cette énergie par une cellule recevant la totalité de la lumière retransmise caractérise donc bien cette surface et permet de l'identifier à un code mémorisé. - Un procédé plus discriminant consiste à exploiter l'histogramme de l'image. Celui-ci, calculé au moment de la gravure est mémorisé dans un fichier informatique ou gravé selon un code associé à l'image pour être relu selon les procédés décrits précédem- ment. Lors de la relecture, l'histogramme de l'image peut être calculé puis comparé à celui d'un fichier, ou mieux, à celui porté par l'image à identifier et inscrit selon le même procédé de gravure. Ce disposi¬ tif est nettement plus discriminant. Des versions intermédiaires peuvent aussi être exploitées. Elles consistent à explorer des zones limitées de l'image prédéterminées (1 ou n lignes ou colonnes, 1 ou n rangées ..). Leur lecture peut être globale ou analytique et peut être comparée à des codes inscrits ou mémorisés.
La présente invention s'applique notamment à la réalisation de documents ou papiers de sécurité, tels que des cartes de crédit, des cartes d'accès, etc.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S 1°) Produit à empreintes codées comportant des données visuelles telles qu'une image ou des si¬ gnes, formées d'empreintes dans lesquelles est caché un moyen de codage, produit (1) caractérisé en ce que :
- les empreintes sont des gravures,
- au moins certaines empreintes (2, 3, 110) comportent chacune au moins une facette d'orientation particu- lière (109) constituant un moyen de codage caché dans l'ensemble des empreintes de gravure.
2°) Produit à empreintes codées selon la revendication 1, caractérisé en ce que les facettes d'orientation particulière ont toutes la même orienta¬ tion.
3e) Procédé pour la réalisation d'un produit à empreintes codées composé d'un support ayant des données visuelles telles qu'une image ou des signes inscrites sous forme visible et intégrant un moyen de codage invisible selon les revendications 1 et 2, pro¬ cédé selon lequel on reporte sur le support un ensem¬ ble d'empreintes discrètes, propres par leur réparti¬ tion et/ou leur forme à restituer les données visuel¬ les pour permettre un contrôle visuel du support, et on donne à un certain nombre d'empreintes réparties suivant une distribution déterminée, un codage invisi¬ ble de données supplémentaires, procédé caractérisé en ce que :
- on réalise les empreintes au moyen d'un outil de gravure,
- on réalise le codage invisible de données supplémen¬ taires avec les empreintes par un outil de gravure ayant au moins une faceLLe d'orientation particuli ¬ re. 4e) Moyen pour la réalisation d'un produit à empreintes codées selon l'une quelconque des revendi¬ cations 1 et 2, caractérisé par un poinçon ayant au moins une facette (4, 5, 6).
5e) Moyen de réalisation d'un produit à em- preintes codées selon la revendication 3, caractérisé en ce que le poinçon est d'orientation réglable.
6e) Moyen de réalisation d'un produit à emprein¬ tes codées selon la revendication 3, caractérisé en ce que le poinçon est d'orientation fixe. 7e) Moyen de lecture d'un produit à empreintes codées selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par un émetteur-récepteur (106, 108) de rayons lumineux parallèles, orientés de manière déter¬ minée par rapport à un plan et une ligne de référence (122, 124).
8") Moyen de lecture selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit émetteur-récepteur compor¬ te une source lumineuse d'ouverture suffisante pour éclairer la totalité de la surface gravée, et un cap- teur matriciel capable de restituer la surface de cha¬ cune des empreintes et d'en déterminer la profondeur.
9e) Moyen de lecture selon la revendication 7, pour un produit à empreintes codées pourvu d'une ligne d'empreintes pour fournir un signal de synchronisa- tion, caractérisé en ce que l'émetteur-récepteur com¬ porte une source lumineuse d'ouverture suffisante pour éclairer au moins une partie de la surface gravée, et un capteur linéaire déplaçable relativement au produit pour le lire par un balayage ligne par ligne. 10e) Moyen de lecture selon la revendication 7, pour un produit à empreintes codées pourvu de deux lignes d'empreintes suivant deux axes de coordonnées pour fournir des signaux de synchronisation, caractérisé en ce que l'émetteur-récepteur comporte un élément d'é- mission et un élément de lecture, l'un au moins de ces éléments étant ponctuel et deplaçable relativement au produit suivant des directions parallèles aux deux axes de coordonnées.
11°) Moyen de lecture selon la revendication 7, ca¬ ractérisé en ce qu'il comporte des éléments pour cal¬ culer un histogramme des données visuelles lues par ledit émetteur-récepteur et le comparer à un histo¬ gramme de référence.
EP91917980A 1990-10-12 1991-10-14 Produit a empreintes notamment un document et en particulier un document d'identification ainsi qu'un procede et un moyen pour la realisation d'un tel produit ainsi qu'un moyen de lecture Withdrawn EP0552229A1 (fr)

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