EP4480714A1 - Procédé de fabrication d'un dispositif de sécurité comportant au moins une première image visible selon un premier angle et une deuxième image visible selon un deuxième angle, dispositif de sécurité obtenu par le procédé et document d'identité comportant le dispositif de sécurité - Google Patents
Procédé de fabrication d'un dispositif de sécurité comportant au moins une première image visible selon un premier angle et une deuxième image visible selon un deuxième angle, dispositif de sécurité obtenu par le procédé et document d'identité comportant le dispositif de sécurité Download PDFInfo
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Definitions
- the invention relates to identity documents and their security features.
- an identity document comprising a security element positioned in a transparent window and comprising a metal patch forming a pattern by perforating said patch.
- the present invention proposes to improve the security of such documents by adding an ink layer observable under radiation outside the visible spectrum.
- the ink layer associated with the metal patch adds an additional level of security to the identity document.
- the identity document presents two patterns with distinct outlines when viewed respectively under visible radiation and under a second radiation, the two patterns being made in a single metal patch. Part of the elements dedicated to the definition of the first pattern are used, in association with the UV ink, to define the second pattern.
- the identity document 10 may be an identity card, a driving license, a bank card, a credit card, an official document in the form of a booklet, such as a passport. These identity documents are used to verify the identity of their holder.
- the identity document 10 comprises at least one assembly 12 of plastic layers, such as polycarbonate traditionally used for this type of document.
- the identity document 10 is in the form of a card, it is made up of an assembly 12 of at least two plastic layers of ID-1 bank card format such as specified in ISO 7810.
- ID-1 bank card format such as specified in ISO 7810.
- the identity document is in the form of a passport, it consists of a paper booklet to which is assembled a data page in ID-3 format, as specified in ISO 7810, the data page being made up of an assembly of several plastic layers.
- the assembly 12 of the plastic layers includes printing over the entire surface of the plastic layers, making the assembly non-transparent under ambient light.
- the invention relates to the integration of a security element 14.
- a security element 14 for this purpose, so that the security element 14 can be seen in transmission or reflection, it is integrated into a transparent window 16 of the identity document 10.
- a transparent window 16 for example, the patent FR3045432 describes the realization of such windows 16.
- the window consists of two layers of transparent plastic 16a, 16b.
- the Figures 3 to 6 of the present application represent a sectional view of a portion of the document comprising only two plastic layers. But a more complex assembly requiring a higher number of plastic layers is conceivable in the present invention to produce the assembly 12 of the document and the window.
- the security element 14 can be visible in transmission, that is to say when incident radiation passes through the transparent plastic layers 16a, 16b, or in reflection, that is to say when incident radiation passes through the transparent plastic layers 16a, 16b and is then reflected by an opaque background 17 in front of which the identity document 10 is positioned.
- the present invention relates particularly to the security element 14 integrated in the identity document 10.
- This security element 14 is formed of a metal patch 18 consisting of a thin metal layer diffracting the incident light deposited on a support and forming a hologram or element producing a variable colored effect depending on the lighting and observation directions.
- the patent WO 01/07268 describes such a holographic effect patch.
- the metal patch 18 is produced by techniques known to those skilled in the art working in the field of holography.
- the metal patch 18 is sandwiched between two transparent plastic layers forming the window 16 of the document as described further below.
- the metal patch 18 is made up of a thin metal sheet 10 to 20 nanometers thick or a metal oxide coating with a thickness of between 5 and 35 nm, less than 35 nm.
- the metal patch 18 comprises an arrangement of diffractive nanostructures for diffracting light at least in the visible range.
- the metal patch 18 may comprise at least one of the following materials: aluminum, silver, copper, zinc sulfide, titanium oxide.
- the metal patch 18 further comprises perforations 20 passing through the thickness of the patch and of different dimensions to reveal a first personalized pattern 24.
- the pattern to be produced is broken down into a set of perforation zones 26, perforated or not, each forming a pixel.
- Each perforation zone 26, of which only one zone is schematically illustrated on the figure 1c for reasons of simplification of illustration, or pixel, can be perforated one or more times, or even be made without perforations, the number and size perforations 20 defining the gray level of the pixel of the pattern.
- the gray level of the pixel is understood to mean a value on a gray scale defining all the gray tones used in an image.
- the number of gray gradient levels makes it possible to define the size of the scale, for example, a scale of 256 gray levels is known, ranging from the darkest gray level, seen as black by an observer, and the lightest gray level seen as white by an observer.
- This scale of 256 values is given only as an example and the terms "darkest” or "lightest” will be used to express the extreme values of the scale.
- the gray level of the pixel also depends on the observation mode of the metal patch 18.
- the lightest pixel is associated with the perforation 20 of maximum dimension and the maximum number of perforations 20 per perforation zone, and the darkest pixel is associated with a non-perforated perforation zone.
- the darkest pixel is associated with the perforation of maximum dimension and the maximum number of perforations 20 per perforation zone, and the lightest pixel is associated with a non-perforated perforation zone.
- four examples of perforations 20 of different dimensions and each made in a perforation zone 26 are illustrated in the figure 6 .
- the formation of the first pattern 24 will be carried out using a process forming a single perforation 20 per perforation zone 26.
- figure 1c schematically illustrates areas 26 perforated with perforations 20 of respective diameters d1, d2 and d3, such that d1 ⁇ d2 ⁇ d3.
- the part of the patch perforated with perforations 20 of diameter d3 appears lighter than those perforated with perforations 20 of diameter d1 or d2.
- the part of the patch perforated with perforations of diameter d3 appears darker than those perforated with perforations 20 of diameter d1 or d2.
- These perforations 20 are produced by focusing laser radiation emitted for example by a YAG type laser device emitting laser radiation of wavelength 1063 nm, focal length 98.3, on the metal layer, through the thickness of the transparent plastic layer, to perform local ablation of the metal patch 18 by sublimation of the material.
- the transparent plastic layer is made of a material that is not sensitive to the laser, so as not to be marked by the passage of the radiation through its thickness.
- the laser radiation is suitable for producing perforations 20 of different dimensions, namely of different diameters for perforations 20 of substantially circular shape.
- the first pattern 24 obtained has pixels with light gray levels in the areas 26 comprising perforations 20 of rather large dimensions and darker pixels with darker gray levels in the areas 26 not perforated or comprising perforations of rather small dimensions.
- the hair 24a has a light gray level
- the eyes 24b and lips have a dark gray level
- the cheeks 24c and forehead have a gray level even darker than that of the eyes 24b and lips.
- the window 16 of the identity document 10 In reflection, that is to say when the window 16 of the identity document 10 is positioned on an opaque background 17 not allowing the incident light of the visible radiation 19 to pass through and partially reflecting it, the incident light of the visible radiation 19 passes through the document, but the opaque background 17 is visible through perforations 20.
- the hair 24a has a dark gray level
- the eyes 24b and lips have a lighter gray level than the hair 24a
- the cheeks 24c and forehead have an even lighter gray level than the eyes 24b and lips.
- the pattern seen in reflection is therefore similar to that seen in transmission, but with black and white color effects, or inverted gray levels.
- a pixel classified as "light” in transmission will be seen as “dark” in reflection, the intensity of the "light” color being defined by the intensity of the incident light ray, and the intensity of the "dark” level depending on the color of the opaque background 17 on which the window 16 is positioned. This involves determining a color intensity scale ranging from a lightest level to a darkest gray level, under given lighting and opaque background 17.
- the present invention proposes to produce a second security pattern 28 in the same metal patch 18 without interfering with the observation of the first pattern 24 under visible radiation 19. It is thus possible to integrate a second pattern 28 in the metal patch 18 while keeping intact the effect of the first pattern 24 under observation under ambient light.
- the present invention proposes adding a layer of ink 22 reacting to a second radiation 30 of shorter wavelength than that of the visible radiation 19, such as Ultra-Violet radiation 30, as illustrated in the Figure 2a
- the layer is for example an ink that is transparent under visible radiation 19 and sensitive to ultraviolet radiation 30 by changing color under the action of UV radiation 30.
- the ink layer 22 is positioned partially opposite the metal patch 18 as visible on the Figures 2a , 2b And 3 to 6 , under the metal patch 18 relative to the observer's position.
- the ink when the document is observed, in transmission in a direction perpendicular to the plane of the document under the effect of the second radiation 30, the ink changes color and the perforated zones 26 transmit the color emitted by the ink under the second radiation.
- This effect is schematically illustrated by the Figure 3a , in which all the perforations 20 allow the ultraviolet radiation 30 to pass in transmission, and the first pattern 24 colored by the ink excited under the ultraviolet radiation 30 is then observed under ultraviolet radiation 30.
- Figure 2a in which the hair 24a', the eyes 24b', the lips, the cheeks 24c' and the forehead exhibit a color specific to the ink when it is excited under the second radiation 30.
- the ink 22, excited by the second radiation 30 transmits the latter in another color and only a portion of the perforations 20 transmit the colored light emitted by the ink under the effect of the second incident radiation 30.
- the light re-emitted by the ink layer 22 is of the same wavelength as that of the second radiation 30 which excites it.
- This effect is schematically illustrated by the figure 3b , in which only the perforations 20 whose dimensions are equal to or greater than the minimum dimension 32 allow the radiation to pass through.
- the second pattern 28 observable under ultraviolet radiation 30 has a different outline from that of the first pattern 24.
- the minimum dimension 32 is determined by the second incident radiation 30, the observation mode, i.e. in reflection, and the observation direction.
- the minimum dimension 32 has approximately the shape of a disk with a diameter of 19nm.
- figure 6 schematically illustrates a perforation 20 of minimum dimension 32 defined in the perforation zone 26.
- the second pattern 28, observable under ultraviolet radiation 30, in reflection, is schematically illustrated by the figure 2b .
- the reflected ultraviolet radiation 30 is transmitted only by the perforations 20 having a dimension greater than or equal to the minimum dimension 32.
- These perforations 20 are shown in the figure 2b at the level of the hair 28a, the eyes 28b and the lips 28b.
- the perforations 20 of the cheeks and the forehead have a dimension smaller than that of the minimum dimension 32 and therefore do not allow the second reflected radiation 30 to pass.
- a document is thus obtained from which it is possible to observe a first pattern 24 under visible radiation 19, the visible radiation 19 passing through all the perforations 20 and to observe a second pattern 28 from the perforations 20 of the first pattern 24 whose dimensions are greater than or equal to the minimum dimension 32.
- the following manufacturing method will be implemented by the laser device emitting laser radiation and comprising a processing system.
- the method comprises a prior step of providing, on the laser device, an identity document comprising at least one window 16 comprising at least two transparent plastic layers 16a, 16b, a metal patch 18 and an ink layer 22 being sandwiched between the plastic layers 16a, 16b.
- the ink layer 22 is printed partially or totally opposite the metal patch 18, that is to say below the metal patch 18 when the document is observed in a direction perpendicular to its plane, and the ink layer 22 reacts, that is to say is excited, under the incidence of a second radiation 30 of wavelength shorter than that of the visible radiation 19.
- the laser device is adapted to perforate the metal patch 18.
- the processing system of the laser device is adapted to process data that will be used to control the positioning of the laser beam perforating the metal patch 18.
- the manufacturing method comprises a step of reception by the laser processing system of data relating to the first pattern 24. Then the processing system performs a step of decomposition of the first pattern 24 into gray level pixels, each gray level of the pixel corresponding to a dimension of at least one perforation in a perforation zone.
- the manufacturing method includes a step of determining the minimum dimension 32 of perforation allowing the second radiation 30 to pass.
- the value of the minimum dimension 32 can vary according to the observation conditions and the second radiation 30 chosen. It will be determined beforehand and transmitted to the processing system, or directly determined by the processing system, according to the observation conditions of the second pattern. 28.
- the second pattern 28 is considered to be observed in a direction perpendicular to the plane of the document, in reflection, under incidence of the second radiation 30.
- the second radiation 30 is ultraviolet radiation
- the minimum perforation dimension 32 allowing the ultraviolet radiation 30 to pass through has the shape of a disk with a diameter of 19 nm.
- the manufacturing method then comprises a step of assigning the minimum perforation dimension 32 to a pixel gray level of the first pattern 24.
- the assigned gray level is chosen from the 10% of the darkest gray levels.
- the minimum perforation dimension 32 is assigned to the darkest gray level in the gray color chart of the pixels.
- the processing system it is also possible to carry out, by the processing system, the replacement of a perforation dimension of a gray level among the 90% least dark by a minimum dimension 32, so as to form the second pattern 28 without however modifying the first pattern 24 observable under visible radiation 19. It is preferable in this case that the replaced perforations 20 are isolated, that is to say not neighboring, from the other perforations 20 of dimensions equal to or greater than the minimum dimensions so as not to modify the perception of the first observed pattern 24.
- the perforations 20 of dimensions equal to or greater than the minimum dimensions are thus dedicated to the formation of the second pattern 28 observable under specific conditions.
- the processing system receives data relating to the second pattern 28 intended to be formed by perforation of the metal patch 18 and intended to be observable under the second radiation 30.
- the processing system defines the position of the perforations 20 dedicated to the second pattern 28, these perforations 20 each having dimensions greater than or equal to the minimum dimensions.
- the processing system assigns the minimum perforation dimension 32 32 to a gray level of the pixel so as to visualize the second pattern 28 under the second radiation 30, in reflection and the first pattern 24 under visible radiation 19.
- the manufacturing method makes it possible to obtain an identity document 10 with two security patterns.
- the identity document 10 comprises a plastic body provided with a transparent window 16 formed from transparent plastic layers 16a, 16b between which the metal patch 18 and the ink sensitive to the second radiation 30 are positioned.
- the ink and the patch are arranged substantially opposite each other so as to obtain a superposition of the ink and the patch when observed perpendicular to the plane of the identity document 10.
- the metal patch 18 of the document is a thin metal sheet reflecting the incident light and the ink is excited under the second radiation. 30 incident, for example ultraviolet radiation.
- the patch and the ink have negligible thicknesses compared to the thicknesses of the plastic layers 16a, 16b constituting the window 16.
- the metal patch 18 and the ink layer 22 are positioned at the interface of two transparent layers, without deforming and creating excess thickness in the plastic layer.
- FIG. 4 illustrates an embodiment in which the metal patch 18 is positioned at the interface of the two transparent plastic layers 16a, 16b of the window 16, and the ink layer 22 is positioned below the interface layer of the patch 18.
- the ink 22 and the patch 18 are not in direct contact, but produce the technical effects described further in the description.
- FIG. 5 illustrates a more complex embodiment involving two metal patches 18a, 18b. It is thus possible to engrave the two patches 18a, 18b in order to secure the front face and the rear face of the window 16 by hiding information.
- the document described in the present invention is used in the context of a method for authenticating an identity document 10.
- This method is implemented by a step of positioning the window 16 of the document on an opaque background 17 blocking visible light, then reading/acquiring data from the identity document 10 under visible radiation 19. Then the document is illuminated under a second radiation 30, namely ultraviolet radiation on the face of the identity document so that the UV ink is positioned under the metal patch 18. It is then possible to acquire the second pattern 28 visible under UV radiation and to verify this second pattern 28 with a reference element, for example the first pattern 24. If the two patterns match, the verification is approved and the authentication of the document is validated.
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Abstract
L'invention concerne un procédé de fabrication d'un document d'identité (10) à partir d'un dispositif laser émettant un rayonnement laser et comportant un système de traitement, comportant les étapes
-d'apport du document d'identité comportant au moins une fenêtre (16), un patch métallique (18) et une couche d'encre (22) réagissant à un deuxième rayonnement (30),
- de réception, par le système de traitement du laser, de données relatives à un premier motif (24), destiné à être observable sur le patch métallique (18) sous rayonnement visible (19),
- de décomposition du premier motif (24) en pixels de niveau de gris, chaque niveau de gris du pixel correspondant à une dimension d'au moins une perforation (20) du patch,
- de détermination d'une dimension minimale (32) de perforation (20) transmettant le deuxième rayonnement (30),
- d'attribution de la dimension minimale (32) de perforation à un niveau de gris du pixel parmi les dix pour cent de niveau de gris les plus foncés,
- et d'application du rayonnement laser sur le patch de sorte à réaliser des perforations (20) formant le premier motif (24) observable sous rayonnement visible (19) et formant un deuxième motif (28) observable sous l'effet du deuxième rayonnement (30.
-d'apport du document d'identité comportant au moins une fenêtre (16), un patch métallique (18) et une couche d'encre (22) réagissant à un deuxième rayonnement (30),
- de réception, par le système de traitement du laser, de données relatives à un premier motif (24), destiné à être observable sur le patch métallique (18) sous rayonnement visible (19),
- de décomposition du premier motif (24) en pixels de niveau de gris, chaque niveau de gris du pixel correspondant à une dimension d'au moins une perforation (20) du patch,
- de détermination d'une dimension minimale (32) de perforation (20) transmettant le deuxième rayonnement (30),
- d'attribution de la dimension minimale (32) de perforation à un niveau de gris du pixel parmi les dix pour cent de niveau de gris les plus foncés,
- et d'application du rayonnement laser sur le patch de sorte à réaliser des perforations (20) formant le premier motif (24) observable sous rayonnement visible (19) et formant un deuxième motif (28) observable sous l'effet du deuxième rayonnement (30.
Description
- L'invention porte sur les documents d'identité et leurs éléments de sécurité.
- Plus particulièrement, elle porte sur un document d'identité comportant un élément de sécurité positionné dans une fenêtre transparente et comportant un patch métallique formant un motif par perforation dudit patch.
- Il est connu de l'art antérieur des documents d'identité comportant de tels patch. Cela est décrit dans la demande de brevet
EP0956975 qui divulgue un élément de protection dans une carte d'identité contenant une couche métallique non transparente réfléchissant une lumière dirigée de façon incidente, et comprenant des caractères ou motifs obtenus par avec un rayonnement laser par enlèvement local de la couche métallique. - La présente invention propose d'améliorer la sécurité de tels documents en ajoutant une couche d'encre observable sous un rayonnement en dehors du spectre du visible. La couche d'encre associée au patch métallique ajoute un niveau de sécurité supplémentaire au document d'identité.
- A cet effet l'invention porte sur un procédé de fabrication d'un document d'identité à partir d'un dispositif laser émettant un rayonnement laser et comportant un système de traitement, comportant les étapes suivantes :
- Apport sur le dispositif laser du document d'identité comportant au moins une fenêtre comportant deux couches plastiques transparentes, un patch métallique et une couche d'encre réagissant à un deuxième rayonnement de longueur d'onde plus petite que celle du rayonnement visible et positionné partiellement en regard du patch métallique,
- le patch métallique et la couche d'encre étant disposés sensiblement en regard l'un de l'autre de sorte à obtenir une superposition de la couche d'encre et du patch métallique en observation perpendiculaire au plan du document,
- le patch métallique étant adapté à être perforé sous l'action du rayonnement laser,
- Réception, par le système de traitement du laser, de données relatives à un premier motif, destiné à être observable sur le patch métallique sous rayonnement visible,
- Décomposition, par le système de traitement du laser, du premier motif en pixels de niveau de gris, chaque niveau de gris du pixel correspondant à une dimension d'au moins une perforation du patch métallique dans une zone de perforation,
- Détermination d'une dimension minimale de perforation transmettant le deuxième rayonnement réfléchi à travers la couche d'encre dans des conditions déterminées,
- Attribution, par le système de traitement du laser, de la dimension minimale de perforation à un niveau de gris du pixel parmi les dix pour cent de niveau de gris les plus foncés,
- Application du rayonnement laser sur le patch de sorte à réaliser des perforations formant le premier motif observable sous rayonnement visible et formant un deuxième motif observable sous l'effet du deuxième rayonnement, dans les conditions déterminées.
- Grâce à ces dispositions, le document d'identité présente deux motifs présentant des contours distincts lorsqu'ils sont vus respectivement sous rayonnement visible et sous un second rayonnement, les deux motifs étant réalisés dans un unique patch métallique. Une partie des éléments dédiés à la définition du premier motif sont utilisés, en association avec l'encre UV, pour définir le deuxième motif.
- Il est ainsi possible de réaliser, en une seule étape de fabrication, les éléments définissant le premier motif et ceux dédiées uniquement au deuxième motif.
- Cela permet d'obtenir par un procédé de fabrication rapide, un document d'identité sécurisé par deux motifs personnalisés et difficiles à reproduire.
- D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé conforme à ce premier mode de réalisation, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes :
- la dimension minimale est attribuée au niveau de gris le plus foncé d'un pixel,
- le procédé comporte en outre une étape par le système de traitement de remplacement d'une dimension de perforation d'un niveau de gris parmi les 90% les moins foncés par une dimension minimale,
- le procédé comporte en outre une étape de réception par le système de traitement du laser de données relatives au deuxième motif destiné à être formée par perforation du patch métallique et destinée à être observable sous le deuxième rayonnement, et préalablement à l'étape d'attribution, le procédé comporte une étape de détermination de la position des perforations de dimensions égales ou supérieures à la dimension minimale attribuées au deuxième motif, et l'étape d'attribution de la dimension minimale de perforation à un niveau de gris du pixel étant réalisée de sorte à visualiser le deuxième motif sous le deuxième rayonnement et le premier motif sous rayonnement visible,
- dans lequel la couche d'encre réagit sous rayonnement ultra-violet,
- la perforation présente sensiblement la forme d'un disque et la dimension minimale est un diamètre du disque et présente une longueur de 19nm.
- Selon d'autres caractéristiques du document,
- le patch métallique est un feuillet mince métallique ou une couche d'oxyde métallique d'épaisseur inférieure à 35nm,
- la couche d'encre réagit aux rayonnements ultra-violets,
- le patch métallique et la couche d'encre sont positionnés à l'interface de deux couches en plastiques transparentes,
- le document comporte un deuxième patch métallique positionné sur une des couches plastiques transparente, du côté opposé à l'interface.
- L'invention porte aussi sur un procédé d'authentification d'un document d'identité obtenu par le procédé de fabrication décrit précédemment, comportant les étapes suivantes :
- Positionnement de la fenêtre du document sur un fond opaque bloquant la lumière en visible,
- acquisition d'une donnée du document d'identité sous un rayonnement visible,
- projection d'un rayonnement Ultra-violet sur la face du document d'identité de sorte que l'encre UV soit positionnée sous le patch métallique,
- Acquisition du deuxième motif observable sous rayonnement UV,
- Vérification du deuxième motif avec un élément de référence,
- Authentification du document si la vérification est approuvée.
- D'autres modes de réalisation et avantages de l'invention sont décrits ci-après en référence aux figures, dans lesquelles :
- La
figure 1a représente une vue face avant d'un document d'identité selon l'invention, représenté sous la forme d'une carte, sous lumière ambiante, en transmission, c'est-à-dire positionnée à distance d'un fond opaque de sorte que la lumière traverse la carte et ne soit pas réfléchie, - La
figure 1b représente la même vue que lafigure 1a , en mode réflexion, c'est-à-dire positionnée à proximité ou sur un fond opaque, - la
figure 1c est une vue de détail de la carte desfigures 1a et 1b , - la
figure 2a est une vue face avant d'une carte selon l'invention sous un second rayonnement, en transmission, - La
figure 2b représente la même vue que lafigure 2a , en mode réflexion, c'est-à-dire positionnée à proximité ou sur un fond opaque, - Les
figures 3a et3b représentent le cheminement d'un ou plusieurs rayons lumineux du second rayonnement au travers de la carte selon l'invention, - Les
figures 4 et 5 représentent deux structures de cartes différentes pouvant s'appliquer à la présente invention, - la
figure 6 représente une vue de détail des zones de perforations. - Dans la représentation des dessins, l'échelle et les proportions ne sont pas respectées afin d'accroître la clarté. En outre, dans les figures énumérées, des caractéristiques similaires peuvent avoir la même référence.
- Le document d'identité 10 selon l'invention peut être une carte d'identité, un permis de conduire, une carte bancaire, une carte de crédit, un document officiel ayant la forme d'un livret, tel qu'un passeport. Ces documents d'identité sont utilisés pour vérifier l'identité de leur détenteur.
- Le document d'identité 10 selon l'invention comporte au moins un assemblage 12 de couches plastiques, tel que du polycarbonate traditionnellement utilisé pour ce type de document. Lorsque le document d'identité 10 se présente sous la forme d'une carte, il est constitué d'un assemblage 12 d'au moins deux couches plastiques de format carte bancaire ID-1 tel que spécifié dans la norme ISO 7810. Lorsque le document d'identité se présente sous la forme d'un passeport, il est constitué d'une livret papier auquel est assemblée une page de données au format ID-3, tel que spécifié dans la norme ISO 7810, la page de donnée étant constituée d'un assemblage de plusieurs couches en plastique. Généralement l'assemblage 12 des couches plastiques comporte une impression sur toute la surface des couches plastiques, rendant l'assemblage non transparent sous lumière ambiante.
- L'invention porte sur l'intégration d'un élément de sécurité 14. A cet effet, pour que l'élément de sécurité 14 puisse être vu en transmission ou en réflexion, il est intégré dans une fenêtre 16 transparente du document d'identité 10. Il est connu de l'art antérieur de réaliser une fenêtre 16 transparente dans un assemblage de couches imprimées partiellement ou totalement opaques. Par exemple le brevet
décrit la réalisation de telles fenêtres 16.FR3045432 - Sur les
figures 3 à 6 , la fenêtre est constituée de deux couches en plastiques 16a, 16b transparentes. Pour des raisons de simplification, lesfigures 3 à 6 de la présente demande représentent une vue en coupe d'une partie du document ne comportant que deux couches en plastique. Mais un assemblage plus complexe nécessitant un nombre plus élevé de couches en plastique est envisageable dans la présente invention pour réaliser l'assemblage 12 du document et la fenêtre. - L'élément de sécurité 14 peut être visible en transmission, c'est-à-dire lorsqu'un rayonnement incident traverse les couche plastique 16a, 16b transparentes, ou en réflexion, c'est-à-dire lorsqu'un rayonnement incident traverse les couche plastique 16a, 16b transparentes puis est réfléchi par un fond opaque 17 devant lequel est positionné le document d'identité 10.
- La présente invention porte particulièrement sur l'élément de sécurité 14 intégré dans le document d'identité 10. Cet élément de sécurité 14 est formé d'un patch métallique 18 constitué d'une fine couche métallique diffractant la lumière incidente déposée sur un support et formant un hologramme ou élément produisant un effet coloré variable en fonction des directions d'éclairage et d'observation. Par exemple le brevet
décrit un tel patch à effet holographique. Le patch métallique 18 est réalisé par des techniques connues de l'homme du métier travaillant dans le domaine de l'holographie. Le patch métallique 18 est pris en sandwich entre deux couches de plastique transparentes formant la fenêtre 16 du document comme décrit plus en avant.WO 01/07268 - Le patch métallique 18 est constitué d'un feuillet mince métallique de 10 à 20 nanomètres d'épaisseur ou encore d'un revêtement d'oxyde métallique d'épaisseur comprise entre 5 et 35nm, inférieure à 35nm. Le patch métallique 18 comprend un arrangement de nanostructures diffractives permettant de diffracter la lumière au moins dans le domaine du visible. Le patch métallique 18 peut comprendre au moins l'un parmi les matériaux suivants : aluminium, argent, cuivre, sulfure de zinc, oxyde de Titane.
- Le patch métallique 18 comprend en outre des perforations 20 traversant dans l'épaisseur du patch et de dimensions différentes pour révéler un premier motif 24 personnalisé. En effet le motif à réaliser est décomposé en un ensemble de zones 26 de perforation, perforées ou non, formant chacune un pixel. Chaque zone 26 de perforation, dont une seule zone est illustrée schématiquement sur la
figure 1c pour des raisons de simplification d'illustration, ou pixel, peut être perforée une ou plusieurs fois, ou encore être réalisée sans perforations, le nombre et la taille des perforations 20 définissant le niveau de gris du pixel du motif. On entend par niveau de gris du pixel, une valeur sur une échelle de gris définissant l'ensemble des tons gris utilisées dans une image. Le nombre de niveaux de dégradés de gris permet de définir la taille de l'échelle, par exemple il est connu une échelle de 256 niveaux de gris allant du niveau de gris le plus foncé, vu comme noir par un observateur, et le niveau de gris le plus clair vu comme blanc par un observateur. Cette échelle de 256 valeurs n'est donnée qu'à titre d'exemple et les termes « le plus foncé » ou « le plus clair » seront utilisées pour exprimer les valeurs extrêmes de l'échelle. - Le niveau de gris du pixel dépend aussi du mode d'observation du patch métallique 18. En transmission, le pixel le plus clair est associé à la perforation 20 de dimension maximum et au nombre maximum de perforations 20 par zone de perforation, et le pixel le plus foncé est associé à une zone de perforation non perforée. A l'inverse, en réflexion, le pixel le plus foncé est associé à la perforation de dimension maximum et au nombre maximum de perforations 20 par zone de perforation, et le pixel le plus clair est associé à une zone de perforation non perforée. A titre indicatif, quatre exemples de perforations 20 de dimensions différentes et réalisées chacune dans une zone de perforation 26 sont illustrées sur la
figure 6 . - Afin de simplifier la description de la demande, la formation du premier motif 24 sera réalisée à partir d'un procédé formant une seule perforation 20 par zone 26 de perforation. La
figure 1c illustre schématiquement des zones 26 perforées avec des perforations 20 de diamètre respectif d1, d2 et d3, tels que d1<d2<d3. Ainsi, en transmission, la partie du patch perforée avec des perforations 20 de diamètre d3 apparaît plus clair que celles perforées avec des perforations 20 de diamètre d1 ou d2. Inversement, en réflexion, la partie du patch perforée avec des perforations de diamètre d3 apparaît plus foncée que celles perforées avec des perforations 20 de diamètre d1 ou d2. - Ces perforations 20 sont réalisées par focalisation d'un rayonnement laser émis par exemple par un dispositif laser de type YAG émettant un rayonnement laser de longueur d'onde 1063nm, de focale 98,3, sur la couche métallique, au travers de l'épaisseur de la couche plastique transparente, pour venir réaliser une ablation locale du patch métallique 18 par sublimation de la matière. La couche plastique transparente est réalisée en matériau non sensible au laser, de manière à ne pas être marquée par le passage du rayonnement dans son épaisseur. Le rayonnement laser est adapté à réaliser des perforations 20 de dimensions différentes, à savoir de diamètres différents pour des perforations 20 de forme sensiblement circulaire.
- En transmission, c'est-à-dire lorsque la lumière incidente d'un rayonnement visible 19 traverse le document d'identité 10, le premier motif 24 obtenu présente des pixels avec des niveaux de gris clairs dans les zones 26 comportant des perforations 20 de dimensions plutôt grandes et des pixels plus sombres avec des niveaux de gris plus sombres dans les zones 26 non perforées ou comportant des perforations de dimensions plutôt petites. Cela est illustré schématiquement par la
figure 1a dans laquelle les cheveux 24a présentent un niveau de gris clair, les yeux 24b et les lèvres présentent un niveau de gris foncé, et les joues 24c et le front présentent un niveau de gris encore plus foncé que celui des yeux 24b et des lèvres. - En réflexion, c'est-à-dire lorsque la fenêtre 16 du document d'identité 10 est positionnée sur un fond opaque 17 ne laissant pas passer la lumière incidente du rayonnement visible 19 et la réfléchissant partiellement, la lumière incidente du rayonnement visible 19 traverse le document, mais le fond opaque 17 est visible au travers de perforations 20. Cela est illustré par la
figure 1b dans laquelle les cheveux 24a présentent un niveau de gris foncé, les yeux 24b et les lèvres présentent un niveau de gris moins foncé que les cheveux 24a, et les joues 24c et le front présentent un niveau de gris encore plus clair que celui des yeux 24b et des lèvres. - Le motif vu en réflexion est donc similaire à celui vu en transmission, mais avec des effets de couleur noir et blanc, ou niveaux de gris inversés. Ainsi un pixel classé « clair » en transmission sera vu « foncé » en réflexion, l'intensité de couleur « clair » étant définie par l'intensité du rayon lumineux incident, et l'intensité du niveau « foncée » dépendant de la couleur du fond opaque 17 sur lequel est positionnée la fenêtre 16. Il s'agit ici de déterminer une échelle d'intensité de couleur allant d'un niveau le plus clair vers un niveau gris le plus foncé, sous un éclairage et un fond opaque 17 donnés.
- La présente invention propose de réaliser un deuxième motif 28 sécuritaire dans le même patch métallique 18 sans interférer l'observation du premier motif 24 sous rayonnement visible 19. Il est ainsi possible d'intégrer un deuxième motif 28 dans le patch métallique 18 tout en gardant intact l'effet du premier motif 24 en observation sous lumière ambiante.
- A cet effet, la présente invention propose d'ajouter une couche d'encre 22 réagissant à un deuxième rayonnement 30 de longueur d'onde plus petite que celle du rayonnement visible 19, tel qu'un rayonnement Ultra-Violet 30, comme illustré sur la
figure 2a . La couche est par exemple une encre transparente sous rayonnement visible 19 et sensible au rayonnement Ultra-violet 30 en changeant de couleur sous l'action d'un rayonnement UV 30. La couche d'encre 22 est positionnée partiellement en regard du patch métallique 18 comme visible sur lesfigures 2a ,2b et3 à 6 , sous le patch métallique 18 par rapport au positionnement de l'observateur. - Ainsi lorsque le document est observé, en transmission selon une direction perpendiculaire au plan du document sous l'effet du deuxième rayonnement 30, l'encre change de couleur et les zones 26 perforées transmettent la couleur émise par l'encre sous le deuxième rayonnement. Cet effet est schématiquement illustré par la
figure 3a , dans lequel toutes les perforations 20 laissent passer le rayonnement ultra-violet 30 en transmission, et il est alors observé, sous rayonnement ultra-violet 30, le premier motif 24 coloré par l'encre excitée sous le rayonnement ultraviolet 30. Cela est illustré enfigure 2a dans laquelle les cheveux 24a', les yeux 24b', les lèvres, les joues 24c'et le front présentent une couleur propre à l'encre lorsqu'elle est excitée sous le deuxième rayonnement 30. - Lorsque le document est observé dans des conditions déterminées, c'est à dire observé en réflexion, selon une direction déterminée, par exemple perpendiculaire, par rapport au plan du document, sous l'effet du deuxième rayonnement 30, l'encre 22, excitée par le deuxième rayonnement 30, transmet ce dernier sous une autre couleur et seulement une partie des perforations 20 transmettent la lumière colorée émise par l'encre sous l'effet du deuxième rayonnement 30 incident. On considérera dans la présente invention que la lumière réémise par la couche d'encre 22 est de même longueur d'onde que celle du deuxième rayonnement 30 qui l'excite. Cet effet est schématiquement illustré par la
figure 3b , dans lequel seules les perforations 20 dont les dimensions sont égales ou supérieures à la dimension minimale 32 laissent passer le rayonnement ultra-violet 30 réfléchi puis transmis par l'encre. Le deuxième motif 28 observable sous rayonnement ultra-violet 30 présente un contour différent de celui du premier motif 24. La dimension minimale 32 est déterminée par le deuxième rayonnement incident 30, le mode d'observation, c'est-à-dire en réflexion, et la direction d'observation. - Pour un rayonnement Ultra-violet 30, la dimension minimale 32 présente sensiblement la forme d'un disque de diamètre 19nm. La
figure 6 illustre schématiquement une perforation 20 de dimension minimale 32 définie dans la zone de perforation 26. - Le deuxième motif 28, observable sous rayonnement ultra-violet 30, en réflexion, est schématiquement illustré par la
figure 2b . Le rayonnement ultra-violet 30 réfléchi n'est transmis que par les perforations 20 présentant une dimension supérieure ou égale à la dimension minimale 32. Ces perforations 20 sont représentées sur lafigure 2b au niveau des cheveux 28a, des yeux 28b et des lèvres 28b. En revanche, les perforations 20 des joues et du front présentent une dimension inférieure à celle de la dimension minimale 32 et ne laissent donc pas passer le deuxième rayonnement réfléchi 30. - On obtient ainsi un document à partir duquel il est possible d'observer un premier motif 24 sous rayonnement visible 19, le rayonnement visible 19 passant au travers de toutes les perforations 20 et d'observer un deuxième motif 28 à partir des perforations 20 du premier motif 24 dont les dimensions sont supérieures ou égales à la dimension minimale 32.
- Pour obtenir un document selon l'invention, le procédé de fabrication suivant sera mis en oeuvre par le dispositif laser émettant un rayonnement laser et comportant un système de traitement. Le procédé comporte une étape préalable d'apport, sur le dispositif laser, d'un document d'identité comportant au moins une fenêtre 16 comportant au moins deux couches plastiques 16a, 16b transparentes, un patch métallique 18 une couche d'encre 22 étant pris en sandwich entre les couche plastique 16a, 16b.
- Comme indiqué précédemment, la couche d'encre 22 est imprimée partiellement ou totalement en regard du patch métallique 18, c'est-à-dire en dessous du patch métallique 18 lorsque le document est observé selon une direction perpendiculaire à son plan, et la couche d'encre 22 réagit, c'est-à-dire est excitée, sous incidence d'un deuxième rayonnement 30 de longueur d'onde plus petite que celle du rayonnement visible 19.
- Pour mettre en oeuvre le procédé de fabrication, le dispositif laser est adapté à perforer le patch métallique 18. A cet effet, le système de traitement du dispositif laser est adapté à traiter des données qui seront utilisées pour commander le positionnement du rayon laser perforant le patch métallique 18. Pour cela, le procédé de fabrication comporte une étape de réception par le système de traitement du laser de données relatives au premier motif 24. Puis le système de traitement réalise une étape de décomposition du premier motif 24 en pixels de niveau de gris, chaque niveau de gris du pixel correspondant à une dimension d'au moins une perforation dans une zone de perforation.
- Ensuite le procédé de fabrication comporte une étape de détermination de la dimension minimale 32 de perforation laissant passer le deuxième rayonnement 30. La valeur de la dimension minimale 32 peut varier selon les conditions d'observations et le deuxième rayonnement 30 choisi. Elle sera préalablement déterminée et transmise au système de traitement, ou directement déterminée par le système de traitement, selon les conditions d'observation du deuxième motif 28. Dans la présente invention, le deuxième motif 28 est considéré observé selon une direction perpendiculaire au plan du document, en réflexion, sous incidence du deuxième rayonnement 30. Lorsque le deuxième rayonnement 30 est un rayonnement ultra-violet, il a été constaté que la dimension minimale 32 de perforation laissant passer le rayonnement ultraviolet 30 est présente la forme d'un disque d'un diamètre de 19nm.
- Le procédé de fabrication comporte ensuite une étape d'attribution de la dimension minimale 32 de perforation à un niveau de gris de pixel du premier motif 24. Ainsi tous les pixels présentant ce niveau de gris attribué seront formés à partir de la réalisation d'une perforation de dimension au moins égale à la dimension minimale 32. Pour réaliser le deuxième motif 28, le niveau de gris attribué est choisi parmi les 10% de niveau de gris les plus foncés. De préférence, la dimension minimale 32 de perforation est attribuée au niveau de gris le plus foncé dans le nuancier de gris des pixels.
- Il est alors possible de réaliser l'étape de perforation par ablation locale du patch métallique 18 de sorte à réaliser l'ensemble des perforations 20 formant à la fois le premier motif 24 observable sous rayonnement visible 19 et formant le deuxième motif 28 observable dans les conditions déterminées, à savoir sous rayonnement ultra-violet 30 et en réflexion.
- Selon une variante, il est aussi possible de réaliser, par le système de traitement, le remplacement d'une dimension de perforation d'un niveau de gris parmi les 90% les moins foncés par une dimension minimale 32, de sorte à former le deuxième motif 28 sans toutefois modifier le premier motif 24 observable sous rayonnement visible 19. Il est préférable dans ce cas que les perforations 20 remplacées soient isolées, c'est-à-dire non voisines, des autres perforations 20 de dimension égales ou supérieures aux dimensions minimales de sorte à ne pas modifier la perception du premier motif 24 observé.
- Les perforations 20 de dimension égale ou supérieure aux dimensions minimales sont ainsi dédiées à la formation du deuxième motif 28 observable dans des conditions déterminées.
- Selon, une variante de réalisation, le système de traitement reçoit des données relatives au deuxième motif 28 destiné à être formée par perforation du patch métallique 18 et destinée à être observable sous le deuxième rayonnement 30. Le système de traitement définit ensuite la position des perforations 20 dédiées au deuxième motif 28, ces perforations 20 présentant chacune des dimensions supérieures ou égales aux dimensions minimales. Puis le système de traitement attribue la dimension minimale 32 32 de perforation à un niveau de gris du pixel de sorte à visualiser le deuxième motif 28 sous le deuxième rayonnement 30, en réflexion et le premier motif 24 sous rayonnement visible 19.
- Le procédé de fabrication permet d'obtenir un document d'identité 10 avec deux motifs de sécurité. Le document d'identité 10 comporte un corps en plastique muni d'une fenêtre 16 transparente formée à partir de couche plastique 16a, 16b transparentes entre lesquelles sont positionnées le patch métallique 18 et l'encre sensible au deuxième rayonnement 30. L'encre et le patch sont disposés sensiblement en regard l'un de l'autre de sorte à obtenir une superposition de l'encre et du patch en observation perpendiculaire au plan du document d'identité 10.
- Comme indiqué précédemment, le patch métallique 18 du document est un feuillet mince métallique réfléchissant la lumière incidente et l'encre est excité sous le deuxième rayonnement 30 incident, par exemple un rayonnement ultra-violet. Le patch et l'encre présente des épaisseurs négligeables au regarde des épaisseurs des couche plastique 16a, 16b constituant la fenêtre 16. Le patch métallique 18 et la couche d'encre 22 sont positionnés à l'interface de deux couches transparentes, sans déformer et créer de surépaisseur dans la couche plastique.
- Plusieurs modes de réalisations sont illustrés sur les
figures 4 à 6 . Lafigure 4 illustre un mode de réalisation dans lequel le patch métallique 18 est positionné à l'interface des deux couches en plastique transparentes 16a, 16b de la fenêtre 16, et la couche d'encre 22 est positionnée en dessous de la couche d'interface du patch 18. L'encre 22 et le patch 18 ne sont pas en contact direct, mais produisent les effets techniques décrits plus en avant dans la description. - La
figure 5 illustre un mode de réalisation plus complexe faisant intervenir deux patchs métalliques 18a, 18b. Il est ainsi possible de graver les deux patchs 18a, 18b afin de sécuriser la face avant et la face arrière de la fenêtre 16 en venant cacher une information. - Le document décrit dans la présente invention est utilisé dans le cadre d'un procédé d'authentification d'un document d'identité 10. Ce procédé est mis en oeuvre par une étape de positionnement de la fenêtre 16 du document sur un fond opaque 17 bloquant la lumière en visible, puis de lecture/acquisition d'une donnée du document d'identité 10 sous un rayonnement visible 19. Ensuite le document est éclairé sous un le deuxième rayonnement 30, à savoir un rayonnement Ultra-violet sur la face du document d'identité de sorte que l'encre UV soit positionnée sous le patch métallique 18. IL est alors possible d'acquérir le deuxième motif 28 visible sous rayonnement UV et de vérifier ce deuxième motif 28 avec un élément de référence, par exemple le premier motif 24. Si les deux motifs correspondent, la vérification est approuvée et l'authentification du document est validée.
les perforations présentant au moins une dimension minimale de perforation, la dimension minimale de perforation étant attribuée à un niveau de gris du pixel parmi les dix pour cent de niveau de gris les plus foncés.
Claims (12)
- Procédé de fabrication d'un document d'identité (10) à partir d'un dispositif laser émettant un rayonnement laser et comportant un système de traitement,comportant les étapes suivantesApport sur le dispositif laser du document d'identité comportant au moins une fenêtre (16) comportant deux couches plastiques (16a, 16b) transparentes, un patch métallique (18) et une couche d'encre (22) réagissant à un deuxième rayonnement (30) de longueur d'onde plus petite que celle du rayonnement visible (19) et positionné partiellement en regard du patch métallique (18),le patch métallique (18) et la couche d'encre (22) étant disposés sensiblement en regard l'un de l'autre de sorte à obtenir une superposition de la couche d'encre (22) et du patch métallique (18) en observation perpendiculaire au plan du
document,le patch métallique (18) étant adapté à être perforé sous l'action du rayonnement laserRéception, par le système de traitement du laser, de données relatives à un premier motif (24), destiné à être observable sur le patch métallique (18) sous rayonnement visible (19),Décomposition, par le système de traitement du laser, du premier motif (24) en pixels de niveau de gris, chaque niveau de gris du pixel correspondant à une dimension d'au moins une perforation (20) du patch métallique (18) dans une zone de perforation (26),Détermination d'une dimension minimale (32) de perforation (20) transmettant le deuxième rayonnement (30) réfléchi à travers la couche d'encre (22) dans des conditions déterminées,Attribution, par le système de traitement du laser, de la dimension minimale (32) de perforation à un niveau de gris du pixel parmi les dix pour cent de niveau de gris les plus foncés,Application du rayonnement laser sur le patch de sorte à réaliser des perforations (20) formant le premier motif (24) observable sous rayonnement visible (19) et formant un deuxième motif (28) observable sous l'effet du deuxième rayonnement (30), dans les conditions déterminées. - Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel la dimension minimale (32) est attribuée au niveau de gris le plus foncé d'un pixel.
- Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, comportant en outre une étape, par le système de traitement, de remplacement d'une dimension de perforation correspondant à un niveau de gris parmi les 90% les moins foncés, par une dimension minimale (32).
- Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, comportant en outre une étape de réception par le système de traitement du laser de données relatives au deuxième motif (28) destiné à être formée par perforation du patch métallique (18) et destinée à être observable sous le deuxième rayonnement (30), et préalablement à l'étape d'attribution, une étape de détermination de la position des perforations (20) de dimensions égales ou supérieures à la dimension minimale (32) attribuées au deuxième motif (28), et l'étape d'attribution de la dimension minimale (32) de perforation à un niveau de gris du pixel étant réalisée de sorte à visualiser le deuxième motif (28) sous le deuxième rayonnement (30) et le premier motif sous rayonnement visible (19).
- Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la couche d'encre (22) réagit sous rayonnement ultra-violet.
- Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la perforation (20) présente sensiblement la forme d'un disque et la dimension minimale (32) est un diamètre du disque et présente une longueur de 19nm
- Document d'identité (10) obtenu par le procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, le document (10) comportant un corps en plastique muni d'une fenêtre (16) transparente comportant des couches plastiques (16a, 16b) transparentes entre lesquelles sont positionnés un patch métallique (18) et une couche d'encre (22) sensible à un deuxième rayonnement (30) de longueur d'onde plus petite que celle du rayonnement visible (19), le patch métallique (18) et la couche d'encre (22) étant disposés sensiblement en regard l'un de l'autre de sorte à obtenir une superposition de la couche d'encre (22) et du patch métallique (18) en observation perpendiculaire au plan du document, et dans lequel le patch métallique (18) comporte des perforations (20) formant un premier motif (24) décomposable en pixels de niveaux de gris et observable sous rayonnement visible (19) et formant un deuxième motif (28) observable sous l'effet d'un deuxième rayonnement (30), dans des conditions déterminées,
les perforations (20) présentant au moins une dimension minimale (32) de perforation (20), la dimension minimale (32) de perforation étant attribuée à un niveau de gris du pixel parmi les dix pour cent de niveau de gris les plus foncés. - Document d'identité (10) selon la revendication précédente, dans lequel le patch métallique (18) est un feuillet mince métallique ou une couche d'oxyde métallique d'épaisseur inférieure à 35nm.
- Document d'identité (10) selon l'une des revendications 7 à 8, dans lequel la couche d'encre (22) réagit aux rayonnement ultra-violet (30).
- Document d'identité selon l'une des revendications 7 à 9, dans lequel le patch métallique (18) et la couche d'encre (22) sont positionnés à l'interface de deux couches en plastiques transparentes (16a, 16b).
- Document d'identité (10) selon la revendication précédente, dans lequel le document comporte un deuxième patch métallique (18b) positionné sur une des couches plastiques transparente (16a, 16b), du côté opposé à l'interface.
- Procédé d'authentification d'un document d'identité (10) obtenu par le procédé de fabrication selon la revendication 1, comportant les étapes suivantes- Positionnement de la fenêtre (16) du document sur un fond opaque(17) bloquant la lumière en visible- acquisition d'une donnée du document d'identité (10) sous un rayonnement visible (19),- projection d'un rayonnement Ultra-violet (30) sur la face du document d'identité(10) de sorte que l'encre UV soit positionnée sous le patch métallique (18),- Acquisition du deuxième motif (28) observable sous rayonnement UV (30),- Vérification du deuxième motif (28) avec un élément de référence- Authentification du document si la vérification est approuvée.
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2024
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Patent Citations (7)
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