EP2303589B1 - Securisation d'une image imprimee au moyen d'un faisceau laser - Google Patents

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EP2303589B1
EP2303589B1 EP09800040.9A EP09800040A EP2303589B1 EP 2303589 B1 EP2303589 B1 EP 2303589B1 EP 09800040 A EP09800040 A EP 09800040A EP 2303589 B1 EP2303589 B1 EP 2303589B1
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EP
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lens
laser beam
pixels
image
shape
Prior art date
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EP09800040.9A
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Jean-Luc Lesur
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Thales DIS France SA
Original Assignee
Gemalto SA
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/465—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using masks, e.g. light-switching masks
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to securing a printed image by means of a laser beam.
  • the invention lies in the field of identification documents chip or without chip, such as driving licenses, identity cards, membership cards, access badges, passports, bank cards, electronic purses, multi-application cards and other valuable papers. Because of the value and importance associated with each of these documents, they are often subject to unauthorized copies, alterations, modifications, and counterfeits.
  • the invention aims more particularly at securing personalization information registered on any type of medium, so as to avoid any subsequent fraudulent modification of this information.
  • a customizable support for example an identity card, comprising a body 2 provided, on a top face 3, personalization information 4, 6, 7 official relating to the card holder.
  • This personalization information is reported via a graphical personalization means, for example YAG laser type.
  • the card 1 comprises a card body 2, made of an opaque plastic material, for example of the polycarbonate, PET and / or ABS or PVC type.
  • a transparent protective layer 5, also called “overlay" in the jargon of the cards, is advantageously fixed on at least one face of the card body.
  • the card body 2 is designed to be provided on its upper face 3 with personalization information 4.
  • the personalization information 4 shown on the card body 2 comprises, with reference to the figure 2 , the photographic representation 6 of the holder of the card and alphanumeric characters 7 relating to the identity of the holder.
  • the personalization data 7 and the photograph 6 are, for example, written on the surface 3 of the card body by means of a laser beam, by burning the surface of the card body.
  • the local discoloration of the resulting surface depends on the available energy, the inscription time as well as the material of the card body used.
  • the customization may be made directly in the transparent protective layer 5.
  • the material used for the transparent protective layer 5 is a material doped with carbon particles which blacken under the action of a laser beam.
  • micro perforations there are other techniques of creating security elements by making micro perforations in the body of the support, said micro-perforations reproducing the personalization information, such as the photograph of the holder of the medium for example, so as to authenticate the photo of the owner.
  • a laser technology is used to create the micro-perforations through the thickness of the support body, the perforations being arranged to form an image that becomes clearly visible to the naked eye when the document is illuminated, thus allowing easy verification.
  • This technology requires an additional step of reproducing identically, and therefore very accurately, personalization information by laser perforation. Such a solution is therefore long and complex to implement, and therefore relatively expensive.
  • patent application EP1 747 897 describes a method for securing an image by converting the data of the image to be secured into character data. The characters are then printed, respecting the dark and light areas and maintaining the shape of the image, by means of a laser, on the surface of the medium to be printed. This solution requires means of image processing and complicated calculations and consumers of time, and therefore expensive.
  • the technical problem of the present invention consists in proposing a simple and inexpensive alternative to existing solutions, to effectively secure a printed image by means of a laser beam, which would make it possible to overcome the use of complex calculations, expensive, and time consuming.
  • the security method comprises a step consisting in arranging a lens on the path of the laser beam, upstream or downstream of a focusing device, in such a way that altering the shape of the laser beam and imparting the resulting printed pixels with a specific shape.
  • the printed pixels are no longer of conventional round or oval shape, but they have a specific shape, related to the structure of the lens used to deform the laser beam. It is therefore impossible to reproduce the shape of the pixels without having the corresponding specific lens. Therefore, any addition or modification of an image printed and secured in this way is very easy and quick to detect, by means of a simple magnifying glass for example. Indeed, in this case all the added pixels have a shape different from the original pixels.
  • the invention also relates to the use of a lens for securing a printed image by means of a laser beam, said lens being placed upstream or downstream of a beam focusing device, so as to deform the beam and imparting the resulting printed pixels with a particular shape.
  • the figure 3 illustrates a customizable support 1 ', provided on one side with information printed in a secure manner.
  • the medium is represented in card format, but it is not limited to this format and can be in any other form.
  • the invention applies to any printable medium by means of a laser beam, it can therefore be a card-size medium, as well as a passport-type booklet medium or any other single-sheet type medium. paper, cardboard, plastic etc.
  • the support 1 'of the figure 3 includes the photographic representation 6 'of the card holder, and alphanumeric characters 7' relating to the identity of the holder. All these data relating to the identity of the holder of the support are printed, in a conventional manner, by means of a laser beam.
  • the photographic representation 6 'shown is simply a detail (in this case the eye) enlarged photo holder. A detail of this even larger eye is represented on the figure 4 .
  • This detail makes it possible to visualize the particular shape of the printed pixels. Conventionally, when an image is printed by means of a laser beam, the pixels of the image are round or oval in shape.
  • the shape-specific pixels 61-64 as illustrated on the figure 4 are achieved by using a specific diffractive lens in the path of the laser beam, the structure of which makes it possible to modify the shape of the laser beam and to give a specific shape to the resulting printed pixels. Modifying the shape of the printed pixels makes it possible to secure the image, since any attempt to fraudulently modify the image is immediately visible. Indeed, without the use of the specific lens, it is impossible to create pixels of the same shape.
  • pixels 61-64 are in the form of a square, each corner is truncated, and comprising a notch on one side.
  • this form is only an illustrative example.
  • Pixels can take any shape more or less complex and difficult to reproduce easily. Thus, they may be in the form of a logo, a drawing of any shape, or a sequence of alphanumeric characters, or a map of a country, with an anomaly to further increase the with denser areas or points representing cities or rivers for example etc ...
  • the shape of the pixels depends in fact on the structure of the lens used to deform the laser beam.
  • the figure 5 illustrates, very schematically, the device used to print a secure image according to the invention.
  • a laser cavity 51 is used to create a laser beam 52, of cylindrical shape 60.
  • a diffractive lens 55 of specific structure. This lens makes it possible to modify the shape of the laser beam 52 which, after focusing 57, makes it possible to print pixels of specific shape 61 on a printable medium 10.
  • the lens 55 may be arranged upstream or downstream of the focusing device 56. In a preferred embodiment, it is placed upstream of the focusing device because the lens has a natural tendency to cause diffraction of the laser beam, that it is necessary to concentrate then to be able to obtain a pixel.
  • the laser system used has a short focal length and emits in a range of short wavelengths.
  • This may for example be an excimer laser, emitting in the ultraviolet, typically between 200 and 400 nm, for example around 355 nm.
  • This type of laser makes it possible to print an image of better quality, with less interference, than a type YAG laser, monomode for example.
  • the use of a Yag laser does not preclude also being able to obtain good results with a longer wavelength.
  • the lens in rotation, in the context of a positioning of the latter upstream of the focusing device, during of laser printing.
  • This rotation drive can be achieved by means of a slave motor for example, and controlled by the same control unit for controlling the printing.
  • Rotating the lens makes it possible to print pixels of the same shape but oriented differently relative to each other. The result of such an impression is clearly visible on the figure 4 . Indeed, in this figure, the pixels are rotated at different angles. In the example of the figure 4 , there are thus four different positions 61-64 pixels. Of course this is just a simple example where the pixels are rotated at an angle of 90 ° to each other. This example is in no way limiting and the pixels can be rotated relative to each other by an angle between 0 and 360 °. These angles depend essentially on the speed of rotation of the lens.
  • the rotational speed of the lens is thus predefined so that the pixels are printed with a predefined angle.
  • the code thus introduced into the image can then be decrypted by means of a reading device comprising suitable image processing means.
  • the quality of the image obtained will be somewhat reduced, because of the diffraction of the beam on a part of the lens and the need to focus the beam.
  • customization element on the support The size, shape and orientation of each pixel being defined by the part of the lens used in the area of the customization defined, it is then difficult to rotate the latter to generate a variable code.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Credit Cards Or The Like (AREA)

Description

  • La présente invention concerne la sécurisation d'une image imprimée au moyen d'un faisceau laser.
  • L'invention se situe dans le domaine des documents d'identification à puce ou sans puce, tel que des permis de conduire, des cartes d'identité, des cartes de membre, des badges d'accès, des passeports, des cartes bancaires, des porte-monnaie électroniques, des cartes multi-applications et autres papiers de valeurs. Du fait de la valeur et de l'importance associée à chacun de ces documents, ils font souvent l'objet de copies non autorisées, d'altérations, de modifications, et contrefaçons.
  • L'invention vise plus particulièrement à sécuriser des informations de personnalisation inscrites sur tout type de support, de manière à éviter toute modification frauduleuse ultérieure de ces informations.
  • On a représenté, sur les figures 1 et 2, un support 1 personnalisable, par exemple une carte d'identité, comprenant un corps 2 muni, sur une face supérieure 3, d'informations de personnalisation 4, 6, 7 officielle se rapportant au titulaire de la carte. Ces informations de personnalisation sont reportées par l'intermédiaire d'un moyen de personnalisation graphique, par exemple de type laser YAG. La carte 1 comprend un corps de carte 2, réalisé dans une matière plastique opaque, par exemple de type polycarbonate, PET et/ou ABS ou PVC. Une couche protectrice transparente 5, encore dénommée « overlay » dans le jargon des cartes, est avantageusement fixée sur au moins une face du corps de carte. Le corps de carte 2 est prévu pour être muni, sur sa face supérieure 3, d'informations de personnalisation 4. Généralement et à titre d'exemple, les informations de personnalisation 4 reportées sur le corps de carte 2 comportent, en référence à la figure 2, la représentation photographique 6 du titulaire de la carte et des caractères alphanumériques 7 relatifs à l'identité du titulaire. Dans l'exemple de la figure 2, pour mieux visualiser l'invention, on a représenté simplement un détail (en l'occurrence l'oeil) agrandi de la photo du titulaire. Les données de personnalisation 7 et la photographie 6 sont par exemple inscrites sur la surface 3 du corps de carte au moyen d'un faisceau laser, par brûlage de la surface du corps de carte. La décoloration locale de la surface qui en découle dépend de l'énergie disponible, du temps d'inscription ainsi que de la matière du corps de carte utilisé. Dans d'autres modes de réalisation, la personnalisation peut être faite directement dans la couche protectrice transparente 5. Dans ce cas, le matériau utilisé pour la couche protectrice transparente 5 est un matériau dopé en particules de carbone qui noircissent sous l'action d'un faisceau laser. Quoiqu'il en soit, une telle personnalisation faite à la surface du corps de carte ou dans la couche de protection transparente, est appelée personnalisation officielle dans la suite du présent document, par opposition à une personnalisation non officielle, ou frauduleuse, faite en vue de falsifier un document ou de créer un faux document.
  • Ces supports personnalisés sont de plus en plus utilisés, en tant que carte d'identité ou en tant que passeport par exemple. Du fait de leur utilisation intensive et du caractère sensible attaché aux contrôles d'identité, ils doivent être conçus de manière à être protégés contre toute tentative de violation ou de falsification avec un degré de sécurité aussi élevé que possible.
  • Pour répondre à cette exigence, il est connu d'ajouter, sur les informations de personnalisation, des lignes courbes, encore appelées « guilloches ». Cependant, même si les guilloches forment des schémas plus ou moins complexes, elles restent prédictibles et toujours transposables d'un support à un autre. Il est donc possible, avec un motif de guilloches classiques d'analyser le réseau de guilloches d'un support, et ainsi de préparer une falsification des informations de personnalisations qui évite d'imprimer sur les guilloches en question.
  • Il existe d'autres techniques consistant à créer des éléments sécuritaires en faisant des micros perforations dans le corps du support, lesdites micro-perforations reproduisant les informations de personnalisation, telles que la photographie du titulaire du support par exemple, de manière à authentifier la photo du titulaire. Pour cela, une technologie laser est utilisée pour créer les micro-perforations à travers l'épaisseur du corps du support, les perforations étant arrangées pour former une image qui devient clairement visible à l'oeil nu lorsque le document est éclairé, permettant ainsi une vérification facile. Cette technologie nécessite cependant une étape supplémentaire de reproduction à l'identique, et donc très précise, des informations de personnalisation par perforation laser. Une telle solution est donc longue et complexe à mettre en oeuvre, et par conséquent relativement coûteuse.
  • Enfin, la demande de brevet EP1 747 897 décrit une méthode pour sécuriser une image en convertissant les données de l'image à sécuriser en données de type caractères. Les caractères sont ensuite imprimés, en respectant les zones sombres et claires et en conservant la forme de l'image, au moyen d'un laser, sur la surface du support à imprimer. Cette solution requiert des moyens de traitement d'image et de calculs compliqués et consommateurs de temps, et donc onéreux.
  • D'autres techniques de marquage par laser sont dévoilées dans les documents EP-A-1 876 028 , US-A-5,767,483 et US-A-2003/063,390 .
  • Aussi, le problème technique objet de la présente invention consiste à proposer une alternative simple et peu coûteuse aux solutions existantes, pour sécuriser efficacement une image imprimée au moyen d'un faisceau laser, qui permettrait de s'affranchir de l'utilisation de moyens de calculs complexes, onéreux, et consommateurs de temps.
  • La solution au problème technique posé est obtenue, selon la présente invention par le fait que le procédé de sécurisation comprend une étape consistant à disposer une lentille sur le chemin du faisceau laser, en amont ou en aval d'un dispositif de focalisation, de manière à modifier la forme du faisceau laser et à conférer aux pixels imprimés résultants une forme spécifique.
  • Ainsi, les pixels imprimés ne sont plus de forme classique ronde ou ovale, mais ils ont une forme spécifique, liée à la structure de la lentille utilisée pour déformer le faisceau laser. Il est donc impossible de reproduire la forme des pixels sans avoir la lentille spécifique correspondante. Par conséquent, tout ajout ou modification d'une image imprimée et sécurisée de cette manière est très facile et rapide à détecter, au moyen d'une simple loupe par exemple. En effet, dans ce cas tous les pixels rajoutés ont une forme différente des pixels originaux.
  • L'invention porte également sur l'utilisation d'une lentille pour sécuriser une image imprimée au moyen d'un faisceau laser, ladite lentille étant placée en amont ou en aval d'un dispositif de focalisation du faisceau, de manière à déformer le faisceau et à conférer aux pixels imprimés résultants une forme particulière.
  • Grâce à l'utilisation d'une telle lentille, l'impression de l'image est très rapide puisqu'elle ne nécessite l'utilisation d'aucun moyen de calcul.
  • D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple illustratif et non limitatif, en référence aux figures annexées qui représentent :
    • la figure 1, déjà décrite, un schéma en coupe d'un support personnalisable, de type carte, comprenant des informations de personnalisation,
    • la figure 2, déjà décrite, un schéma d'une vue de dessus du support personnalisable de la figure 1,
    • la figure 3, un schéma d'une vue de dessus d'un support personnalisable comprenant des informations de personnalisation sécurisées selon la présente invention,
    • la figure 4, une vue agrandie d'un détail de l'image imprimée et sécurisée du support de la figure 3,
    • la figure 5, un schéma du dispositif utilisé pour l'impression d'une telle image sécurisée.
  • La figure 3 illustre un support personnalisable 1', muni sur une face d'informations imprimées de manière sécurisée. Sur cette figure, le support est représenté au format carte, mais il ne se limite pas à ce format et peut se présenter sous toute autre forme. En fait l'invention s'applique à tout support imprimable au moyen d'un faisceau laser, ce peut donc être un support au format carte, de même qu'un support au format livret de type passeport ou tout autre support de type simple feuille de papier, carton, plastique etc....
  • Le support 1' de la figure 3 comprend la représentation photographique 6' du titulaire de la carte, et des caractères alphanumériques 7' relatifs à l'identité du titulaire. Toutes ces données relatives à l'identité du titulaire du support sont imprimées, de manière classique, au moyen d'un faisceau laser. Dans l'exemple de la figure 3, pour mieux visualiser l'invention, la représentation photographique 6' représentée correspond simplement à un détail (en l'occurrence l'oeil) agrandi de la photo du titulaire. Un détail de cet oeil encore plus agrandi est représenté sur la figure 4. Ce détail permet de visualiser la forme particulière des pixels imprimés. De manière classique, lorsque l'on imprime une image au moyen d'un faisceau laser, les pixels de l'image sont de forme ronde ou ovale. Les pixels de forme spécifique 61-64 tels qu'illustrés sur la figure 4 sont réalisés grâce à l'utilisation, sur le chemin du faisceau laser, d'une lentille diffractive spécifique, dont la structure permet de modifier la forme du faisceau laser et de conférer une forme spécifique aux pixels imprimés résultants. Le fait de modifier la forme des pixels imprimés permet de sécuriser l'image, car toute tentative de modification frauduleuse de l'image se voit immédiatement. En effet, sans l'utilisation de la lentille spécifique, il est impossible de créer des pixels de même forme.
  • Dans l'exemple de la figure 4, les pixels 61-64 se présentent sous la forme d'un carré, dont chaque coin est tronqué, et comprenant une encoche sur un des côtés. Bien sûr, cette forme n'est qu'un exemple illustratif. Les pixels peuvent prendre n'importe qu'elle forme plus ou moins complexe et difficile à reproduire facilement. Ainsi, ils peuvent se présenter sous la forme d'un logo, d'un dessin de forme quelconque, ou d'une suite de caractères alphanumériques, ou encore d'une carte géographique d'un pays, comportant une anomalie pour accroître encore la sécurité, avec des zones ou des points plus denses représentant des villes ou des fleuves par exemple etc... La forme des pixels dépend en fait de la structure de la lentille utilisée pour déformer le faisceau laser.
  • La figure 5 illustre, de manière très schématique, le dispositif utilisé pour imprimer une image sécurisée selon l'invention. Une cavité laser 51 est utilisée pour créer un faisceau laser 52, de forme cylindrique 60. Sur le chemin du faisceau laser 52, en amont du dispositif 56 de focalisation, ou en aval, on dispose une lentille diffractive 55 de structure spécifique. Cette lentille permet de modifier la forme du faisceau laser 52 qui, après focalisation 57, permet d'imprimer des pixels de forme spécifique 61 sur un support imprimable 10.
  • La lentille 55 peut être disposée en amont, ou en aval, du dispositif de focalisation 56. Dans un mode préféré de réalisation, elle est placée an amont du dispositif de focalisation car la lentille a une tendance naturelle à provoquer une diffraction du faisceau laser, qu'il faut ensuite concentrer pour pouvoir obtenir un pixel.
  • De préférence, le système laser utilisé a une distance focale courte et émet dans une gamme de courtes longueurs d'onde. Ce peut par exemple être un laser excimer, émettant dans l'ultraviolet, typiquement entre 200 et 400nm, par exemple autour de 355nm. Ce type de laser permet d'imprimer une image de meilleure qualité, avec moins d'interférences, qu'un laser de type YAG, monomode par exemple. Cependant, l'utilisation d'un laser Yag n'empêche pas de pouvoir obtenir également de bons résultats avec une longueur d'onde plus élevée.
  • Selon une variante de réalisation, il est en outre possible d'augmenter le degré de sécurisation de l'image imprimée en entraînant la lentille en rotation, dans le cadre d'un positionnement de cette-dernière en amont du dispositif de focalisation, au cours de l'impression laser. Cet entraînement en rotation peut être réalisé au moyen d'un moteur asservi par exemple, et commandé par la même unité de pilotage servant à commander l'impression. Le fait de faire tourner la lentille permet d'imprimer des pixels de même forme mais orientés différemment les uns par rapport aux autres. Le résultat d'une telle impression est bien visible sur la figure 4. En effet, sur cette figure, les pixels sont tournés selon des angles différents. Dans l'exemple de la figure 4, il y a ainsi quatre positions différentes 61-64 des pixels. Bien sûr ce n'est qu'un exemple simple où les pixels sont tournés d'un angle de 90° les uns par rapport aux autres. Cet exemple n'est aucunement limitatif et les pixels peuvent être tournés les uns par rapport aux autres d'un angle compris entre 0 et 360°. Ces angles dépendent essentiellement de la vitesse de rotation de la lentille.
  • La vitesse de rotation de la lentille est donc prédéfinie de façon à ce que les pixels soient imprimés avec un angle prédéfini.
  • Grâce à cette variante, il est donc possible d'introduire un code à l'intérieur de l'image et par conséquent, de rendre encore beaucoup plus difficile toute falsification ou modification frauduleuse ultérieure.
  • Pour augmenter encore le degré de sécurité de l'image imprimée, il est possible d'entraîner la lentille en rotation, au cours de l'impression laser, avec une vitesse prédéterminée et variable au cours du temps.
  • Le code ainsi introduit dans l'image peut ensuite être décrypté au moyen d'un dispositif de lecture comprenant des moyens de traitement d'image adaptés.
  • Dans le cadre d'un positionnement de la lentille diffractive en aval du dispositif de focalisation, la qualité de l'image obtenue sera quelque peu réduite, du fait de la diffraction du faisceau sur une partie de la lentille et la nécessité de focaliser l'élément de personnalisation sur le support. La taille, la forme et l'orientation de chaque pixel étant définie par la partie de la lentille utilisée dans la zone de la personnalisation définie, il est alors difficile de mettre cette dernière en rotation pour générer un code variable.

Claims (4)

  1. Procédé de sécurisation d'une image imprimée au moyen d'un faisceau laser (52), comprenant une étape consistant à disposer une lentille (55) sur le chemin du faisceau laser, en amont ou en aval d'un dispositif de focalisation (56), de manière à modifier la forme du faisceau laser et conférer aux pixels imprimés (61-64) résultants une forme spécifique,
    caractérisé en ce qu'il comprend une étape supplémentaire, dans le cadre d'un positionnement de la lentille (55) en amont du dispositif de focalisation (56), consistant à entraîner la lentille en rotation à une vitesse prédéterminée au cours de l'impression, de manière à imprimer les pixels avec une forme spécifique et tournés les uns par rapport aux autres d'un angle prédéfini.
  2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la vitesse de rotation de la lentille varie au cours du temps.
  3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le laser utilisé émet dans la gamme de longueurs d'onde ultraviolettes.
  4. Utilisation d'une lentille diffractive (55) pour sécuriser une image imprimée au moyen d'un faisceau laser (52), ladite lentille étant placée en amont ou en aval d'un dispositif de focalisation (56) du faisceau et étant entrainée en rotation, de manière à déformer le faisceau et à conférer aux pixels imprimés (61-64) résultants une forme spécifique.
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