ES2651842T3 - Personalización de medios físicos revelando y ocultando selectivamente pixeles de color pre-impresos - Google Patents

Abstract

Un método para producir una imagen en un área de imagen en un medio físico, que comprende: imprimir un patrón de píxeles de impresión en una superficie de sustrato, en el que el patrón de píxeles de impresión comprende una pluralidad de píxeles de impresión, cada píxel de impresión compuesto por una pluralidad de sub-píixeles de diferentes colores; cubrir el patrón de píxeles de impresión con al menos una capa sensible a fotones, en la que cada capa sensible a fotones se encuentra en uno de una pluralidad de estados en los que cada capa sensible a fotones es alterable en localizaciones seleccionadas de uno de dos estados a otro estado de dos estados; alterar el estado de al menos una de las al menos una capa sensible a los fotones en un patrón seleccionado a través de los medios físicos, revelando así selectivamente un subconjunto seleccionado de sub-píxeles y porciones de capas sensibles a los fotones que corresponden a otros sub-píxeles, produciendo así una imagen compuesta por los sub-píxeles revelados y las porciones de capas sensibles a fotones correspondientes a otros sub-píxeles caracterizado porque una primera capa sensible a fotones es visualmente opaca y se transforma en visualmente transparente tras la exposición a fotones de una primera longitud e intensidad de onda seleccionadas; y porque una segunda capa sensible a fotones es visualmente transparente y se transforma visualmente opaca tras la exposición a fotones de una segunda longitud de onda e intensidad seleccionadas; en el que una primera porción seleccionada de la primera capa sensible a los fotones está expuesta para revelar sub-píxeles sobre la superficie o cualquier capa sensible a los fotones entre el patrón de los píxeles de impresión situado en la superficie y la primera capa sensible a los fotones; y en el que una segunda porción seleccionada de la segunda capa sensible a los fotones está expuesta para ocultar sub- píxeles sobre la superficie y cualquier capa sensible a los fotones entre la superficie de la segunda capa sensible a los fotones

Description

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DESCRIPCI6N

Personalizacion de medios fisicos revelando y ocultando selectivamente pixeles de color pre-impresos.

La presente invention se refiere en general a la personalizacion de documentos seguros y, mas particularmente, a la personalizacion mediante la produccion de una imagen en un documento al revelar selectivamente pixeles coloreados, negros y blancos exponiendo una o mas capas de materiales fotonicos a fotones.

Muchas formas de medios fisicos requieren tanto la produccion en serie como la personalizacion del usuario final. Por ejemplo, las tarjetas de identidad pueden necesitar ser producidas para grupos de poblacion muy grandes. sin embargo, cada tarjeta individual tiene que identificar de manera unica a la persona que posea la tarjeta. La fase de produccion de alto volumen puede realizarse en equipos relativamente caros porque el coste del equipo puede ser amortizado en ciclos de produccion muy grandes. Por otra parfe, la personalizacion del usuario final se puede llevar a cabo preferiblemente en ubicaciones del cliente en volumenes relativamente bajos, por lo tanto, requiriendo costes de equipo mucho mas bajos.

Para muchas tarjetas de identidad, la seguridad de toda la information en la tarjeta, ya sea grabada digitalmente o las caracteristicas fisicas de la tarjeta, es de suma importancia. La seguridad a veces esta ligada a algunas caracteristicas que revelan si los medios han sido manipulados fisicamente. Un mecanismo para frustrar los intentos de manipular las tarjetas de identidad es la laminacion. Mediante la fijacion de los medios fisicos en una capa de lamination que no se pueda delaminar sin destruir la integridad fisica del soporte va demasiado lejos para proteger la integridad de la seguridad de los medios.

Un mecanismo muy importante para colocar una particularidad en un objeto de identidad es la colocation de la fotografia de una persona en el objeto de identidad. Las licencias de conducir, los pasaportes, las tarjetas de identidad, las insignias de los empleados, etc., Ilevan generalmente la imagen del individuo con el que el objeto esta conectado.

El grabado laser proporciona una tecnica del arte anterior para personalizar una tarjeta de identidad con una fotografia despues de la emision. La Figura 1 es una vista en perspectiva desmontada de las diversas capas que componen dicha tarjeta de identidad 50 del arte anterior. La tarjeta de identidad 50 puede incluir una capa de policarbonato transparente 57 grabable por laser. Al exponer selectivamente un area de imagen en la tarjeta con un laser, las ubicaciones especificas de la capa de policarbonato 57 pueden hacerse negras, produciendo de este modo una imagen a escala de grises.

Tradicionalmente, los productos de identificacion de policarbonato (PC) han sido personalizados mediante la tecnologia de grabado por laser. Esto se basa en un rayo laser que calienta particulas de carbono dentro de capas de policarbonato especificas en la medida en que el policarbonato alrededor de la particula se torna negro. Si bien las particulas pueden ser elegidas para ser algo mas que carbono, es la propiedad intrinseca del policarbonato lo que crea el contraste deseado y el numero de niveles de grises a producir, por ejemplo, una fotografia. El tono gris es controlado por la potencia del laser y la velocidad de escaneo a lo largo del documento. Esta tecnologia es estandar en el mercado de las identificaciones. Sin embargo, una limitacion de esta tecnica es que las imagenes en color no se pueden producir de esa manera.

En ciertos mercados y aplicaciones es deseable tener tarjetas de identidad con imagenes en color.

Tradicionalmente, las fotografias en color se han colocado en tarjetas de identidad utilizando la tecnologia de Transferencia Termica de Difusidn por Tinte (D2T2), que esta disponible para productos de PVC y PET. Recientemente el desarrollo de la tecnologia D2T2 ha hecho posible personalizar en color tambien las tarjetas de policarbonato. Esta tecnologia requiere una superficie de impresion lisa y la imagen impresa debe protegerse con una pelicula de recubrimiento, que tambien puede ser de tipo holografico. Gemalto S/A de Meudon, Francia, ha desarrollado una solution de escritorio D2T2 que ha estado disponible en el mercado desde el otono de 2007.

Un inconveniente de la personalizacion de superficies impresas en color es que no es tan segura como las fotos y datos grabados con laser que estan situados dentro de la estructura de la capa de policarbonato como se ilustra en la Figura 1.

En otra alternativa del arte anterior, se puede producir una imagen en color utilizando impresion digital antes de que se compile el producto Esto permite imagenes de alta calidad colocadas en tarjetas de identidad. Sin embargo, esta tecnologia tiene muchos inconvenientes: la personalizacion y la fabricacion del cuerpo de la tarjeta deben realizarse en las mismas instalaciones, que ademas tienen que estar en el pais de emision de los documentos porque a las autoridades gubernamentales no les gusta enviar datos de registro civil a traves de las fronteras; las fotografias impresas en color no permiten que las capas de PC se fusionen unas con otras, y si alguna de las tarjetas de una hoja se macula en otras etapas de produccion, la tarjeta personalizada debe reproducirse desde el comienzo del proceso resultando un proceso de fabricacion altamente complicado.

La Patente US N° 7.368.217 de Lutz et al., Multilayer Image, Particularmente una Imagen Multicolor, 6 Mayo 2008 describe una tecnica en la que los pigmentos de color se imprimen en laminas intercaladas y cada color puede ser blanqueado hasta un tono deseado utilizando un laser sensible al color.

5 De lo anterior, resulta evidente que existe la necesidad de un metodo mejorado para proporcionar un mecanismo para colocar imagenes en tarjetas de identidad y similares usando un mecanismo que produzca imagenes en color seguras e inviolables durante una fase de personalizacion utilizando un equipo que no resulte caro para el cliente

La US5543381 revela realizaciones de medios y grabados termo-reversibles y metodos para realizar el mismo. El 10 medio comprende una matriz de granado termo-sensible que cambia su transmitancia luminosa por aplicacidn de calor

La DE4339216 revela exhibidores reusables de gran area. Se cubre un material de papel con un film negro. Se superpone un capa termo-sensible y esta puede ser transparente u opaca dependiendo de la temperatura cuando es 15 opaca parece blanca.

La US2009/0128615 describe un sistema de marcado de sustrato utilizando un laser para irradiar un punto dado de un sustrato que incluye un aditivo para cambiar el color en el punto de incidencia del laser.

20 BREVE DESCRIPClON DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 es una vista en perspectiva desmontada de una tarjeta de identidad de la tecnica anterior que permite cierto nivel de personalizacion de la apariencia fisica de la tarjeta despues de la emision,

25 La Figura 2 es una vista desde arriba de una tarjeta de identidad de acuerdo con una realizacion de la tecnologla descrita en la presente memoria.

Las Figuras 3(a) a 3(c) son vistas en seccion transversal de tres realizaciones alternativas de la tarjeta de identidad ilustrada en la Figura 2

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La Figura 4 ilustra la reaccibn qulmica en la que se baso una realizacion con el fin de alterar posiciones especificas de una capa de la tarjeta representada en las Figuras 2 y 3 de transparente a opaco.

La Figura 5 es una ilustracion de una realizacion de una reticula de pixeles de impresion

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La Figura 6 es una ilustracion de una realizacion alternativa de una reticula de pixeles de impresion.

La Figura 7 es un ejemplo de imagen fotografica presentada con fines ilustrativos

4 0 La Figura 8 es una ampliacion de una porcion de la imagen fotografica de la Figura 7 y una ampliacion aun mayor de

un pixel de impresion utilizado para representar un pixel de la imagen de la Figura 7.

Las Figuras 9(a) y (b) son ilustraciones que muestran como las diversas capas expuestas en la Figura 3 pueden manipulate para producir colores particulars para un pixel de impresion.

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La Figura 10 es un diagrama de flujo que ilustra el proceso para producir mascaras que se pueden usar para controlar el equipo de personalizacion para producir una imagen en una tarjeta de identidad ilustrada en las Figuras 2 y 3 que tiene una reticula de pixeles impresion y capas fotonicas sensibles.

5 0 La Figura 11 es un diagrama de flujo que ilustra un proceso de uso de las mascaras producidas a partir del proceso

de la Figura 10 para crear una imagen real en una tarjeta de identidad.

La Figura 12 es una primera realizacion del equipo de personalizacion que puede usarse para producir una imagen en una tarjeta de identidad

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La Figura 13 es una segunda realizacion del equipo de personalizacion que puede usarse para producir una imagen en una tarjeta de identidad.

La Figura 14 es un diagrama de flujo del ciclo de vida de la tarjeta de identidad modificado para personalizar las 60 tarjetas de identidad de las Figuras 2 y 3 en la manera de los procesos de las Figuras 9 a 11 utilizando el equipo de las Figuras 12 o 13 o similares

En las figuras adjuntas, los componentes y/o caracteristicas similares pueden tener la misma etiqueta de referenda. Ademas, se pueden distinguir varios componentes del mismo tipo siguiendo la etiqueta de referencia mediante un 65 guion y una segunda etiqueta que distingue entre los componentes similares o anadiendo la etiqueta de referencia con una letra o un primo (') o doble primo ("). Si solo se utiliza la primera etiqueta de referencia en la descripcion, la

descripcion es aplicable a cualquiera de los componentes similares que tienen la misma primera etiqueta de referenda, independienfemente de la segunda etiqueta de referenda, letra anadida o primo.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION

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En la siguiente descripcion detallada, se hace referenda a los dibujos adjuntos que muestran, a modo de ilustracion, realizaciones especificas en las que se puede poner en practica la invencion. Estas realizaciones se describen con suficiente detalle para permitir que los expertos en la tecnica realicen la invencion. Debe entenderse que las diversas realizaciones de la invencion, aunque diferentes, no son necesaria y mutuamente excluyentes. Por ejemplo. una 10 caracteristica, estructura o caracteristica particular descrita aqui en relacion con una realizacion puede implementarse dentro de otras realizaciones sin apartarse del espiritu y alcance de la invencion. Ademas, debe entenderse que la ubicacion o disposicion de elementos individuales dentro de cada realizacion descrita puede ser modificada sin apartarse del espiritu y alcance de la invencion. Por lo tanto, la siguiente descripcion detallada no debe tomarse en un sentido limitativo, y el alcance de la presente invencion esta definido unicamente por las 15 reivindicaciones adjuntas, interpretadas apropiadamente, junto con la gama completa de equivalentes a las que tienen derecho las reivindicaciones. En los dibujos, los mismos numeros se refieren a la misma o similar funcionalidad a traves de las diversas vistas.

Una realizacion de la invencion, proporciona un mecanismo mediante el cual pueden personalizarse medios fisicos 20 tales como tarjetas de identificacion. tarjetas bancarias, tarjetas inteligentes, pasaportes, papeles de valor, etc., en un entorno posterior a la fabricacion. Esta tecnologla puede usarse para colocar imagenes sobre tales articulos dentro de una capa de laminacion despues de que se haya aplicado la capa de laminacion. En una realizacion alternativa, se anade una capa de laminacion protectora a la tarjeta de identidad despues de la personalizacion. De este modo, los articulos, por ejemplo, las tarjetas inteligentes, se pueden fabricar de una manera producida en masa 25 en un ajuste de fabrica y personalizados en equipos relativamente baratos y sencillos en una ubicacion del cliente. La tecnologia proporciona un mecanismo para personalizar asi articulos, tales como tarjetas inteligentes, tarjetas bancarias, tarjetas de identidad, con una imagen que es resistente a la manipulacion. En este sentido, con el proposito de proporcionar una descripcion clara, el termino tarjeta de identidad se utiliza para referirse a toda clase de medios fisicos a los que se pueden aplicarse las tecnicas descritas en la presente invencion, incluso si algunos 30 medios fisicos no son "tarjetas" en sentido estricto. Sin limitar la aplicacion del termino tarjeta de identificacion se pretende incluir todas estas alternativas incluyendo, pero no limitado a. tarjetas inteligentes (tanto tarjetas inteligentes de contacto y sin contacto), licencias de conducir, pasaportes, tarjetas de identidad emitidas por el gobierno, tarjetas bancarias, tarjetas de identificacion de empleados, documentos de seguridad, papeles de valor personal tales como registros, pruebas de propiedad, etc.

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En un ciclo de vida tipico de una tarjeta inteligente, una tarjeta se fabrica inicialmente en un ajuste de fabrica. La etapa de fabricacion incluye la colocacion de un modulo de circuito integrado y conectores sobre un sustrato de plastico, tipicamente en forma de una tarjeta de credito. El modulo de circuito integrado puede incluir programas de sistemas y ciertas aplicaciones estandar. La tarjeta tambien puede imprimirse con algunos graficos, por ejemplo, el 4 0 logotipo del cliente

A continuacion, la tarjeta se entrega al cliente.

El cliente, por ejemplo, una agenda gubernamental, una corporacion o una institucion financiera, que desea emitir 4 5 tarjetas de identificacion seguras a sus clientes, los usuarios finales de las tarjetas, a continuacion personaliza las tarjetas. La personalizacion, "perso" en la jerga de la industria, incluye que el cliente coloque sus programas de aplicacion en la tarjeta, e informacion especifica del usuario final en la tarjeta La perso tambien puede incluir la personalizacion del aspecto fisico de la tarjeta para cada usuario final, por ejemplo, imprimiendo un nombre o una fotografia en la tarjeta 50

Una vez que la tarjeta ha sido personalizada, la tarjeta se emite al usuario final, por ejemplo, un empleado o un cliente del cliente, paso 40.

Otras tarjetas de identidad tienen ciclos de vida similares

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La Figura 1 es una vista en perspectiva desmontada de una tarjeta de identidad 50 de la tecnica anterior que permite cierto nivel de personalizacion de la apariencia fisica de la tarjeta despues de la emision, por ejemplo, por el cliente. Dicha tarjeta 50 puede tener por ejemplo, las siguientes capas:

60 ■ una capa de policarbonato transparente (PC) 59

• una capa de PC transparente grabable con laser 57

■ un nucleo de PC bianco opaco 55

■ una capa de PC transparente grabable con laser 53

■ una capa de PC transparente 51

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Como medidas anti-falsificacion, la capa superior de PC 59 puede incluir algun relieve 67 y una imagen de laser

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variable/imagen laser multiple (CLI/ML1) 69 Para mejorar aun mas la seguridad, la tarjeta 50 puede incluir caracteristicas tales como un DOVID 65, es decir, un Dispositivo de Imagen Variable Optica Difractiva tal como un holograma, un kinegrama u otra imagen segura y una Sealy's Window 63 (una caracteristica de seguridad proporcionada por Gemalto SA, Meudon, Francia, en la que se incorpora en la tarjeta una ventana transparente que se vuelve opaca en caso de manipulacion). La tarjeta 50 puede contener tambien un chip sin contacto y un sistema de antena 61,

Durante la personalizacion, las capas transparentes 57 y 53 grabables cor laser pueden estar provistas de una imagen en escala de grises y un texto identificador.

La figura 2 es una vista desde arriba de una tarjeta de identidad 100 de acuerdo con una realizacion de la tecnologia descrita en la presente memoria. Brevemente, la tarjeta de Identidad 100 se proporciona con una zona de imagen 205 que esta construida a partir de varias capas de material situadas entre un sustrato (por ejemplo, un nucleo de PC) y una capa de laminacion. La capa inferior de estas capas de area de imagen es una reticula de pixeles de impresion (veanse las figuras 3 a 8) que consiste en una pluralidad de areas dispuestas especificamente que tienen colores distintos. La reticula de pixeles de impresion esta cubierta por una capa transparente y una capa opaca de materiales sensibles a los fotones. La capa transparente puede ser alterada selectivamente a algun nivel de negro opaco y la capa opaca puede ser alterada selectivamente a transparente. De este modo, mediante la manipulacion selectiva de las capas sensibles a fotones, se puede hacer que cualquier ubicacion dada del area de imagen 205 muestre un color especlfico de la reticula de pixeles de impresion, de color negro (o un matiz oscurecido del subsub-pixel de reticula subyacente), o bianco. Mediante la manipulacion selectiva de las capas sensibles a los fotones de las posiciones direccionables (como se discute mas adelante, las posiciones direccionables se denominan aqui sub-sub-pixeles) del area de imagen, puede producirse una imagen La estructura de la reticula de pixeles de impresion y las capas sensibles a los fotones, y el proceso de manipulacion de estas capas para producir una imagen se discuten con mayor detalle a continuacion.

La tarjeta de identidad 100 puede haber sido impresa con un logotipo de empresa u otro grafico. A traves de un proceso y fabricacion unices descritos con mayor detalle mas adelante, la tarjeta de identidad 100 contiene una imagen en color 203, por ejemplo, una fotografia del usuario final pretendido, impresa en una zona de imagen 205. La tarjeta de identidad 100 puede ademas haber sido personalizada con un nombre impreso 207. El nombre impreso 207 puede aplicarse a la tarjeta utilizando las mismas tecnicas que se describen en la presente memoria para aplicar una imagen 203 a la tarjeta de identidad 100

La figura 3(a) es una seccion transversal de la tarjeta de identidad 100 de la fgura 2 tomada a lo largo de la linea a- a. La tarjeta 100 de identidad consiste en un sustrato 107. El sustrato 107 puede estar construido a partir de un material plastico, por ejemplo. seleccionado de entre policarbonato de cloruro de polivinilo (PVC), acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), PVC en combinacion con ABS, tereftalato de polietileno (PET), PETG y policarbonato (PC). Como con la tarjeta de identidad 50 de la tecnica anterior de la figura 1, la tarjeta de identidad 100 puede incluir capas adicionales, por ejemplo, capas de PC grabables por laser 53 y 59 de PC y capas de PC transparentes 51 y 59.

Una reticula de pixeles de impresion 111 esta situada sobre una superficie del sustrato 107 (el sustrato 107 se entiende aqui para referirse a cualquiera de las capas internas de la tarjeta 100, por ejemplo, similar a la capa de PC opaca 55, ya sea la capa de PC transparente 53 o 57, o capas internas construidas a partir de materiales alternatives) en una zona del sustrato correspondiente al area de imagen 205. La reticula de pixeles de impresion 111, que se describe con mas detalle a continuacion en relacidn con, por ejemplo, las figuras 4 hasta 8, puede imprimirse sobre el sustrato usando impresion offset convencional o utilizando cualquier otra tecnica para depositar con precision un dibujo coloreado sobre el sustrato.

La reticula de pixeles de impresion 111 esta cubierta por una capa transparente 105 sensible a los fotones. La capa transparente sensible a los fotones 105 se fabrica a partir de un material que se convierte de transparente a algun nivel de opacidad al ser expuesto a fotones de longitud de onda e intensidad particulares. Los materiales adecuados incluyen policarbonato dopado con carbono Tradicionalmente, los productos ID de policarbonato (PC) han sido personalizados mediante la tecnologia de grabado por laser Esta personalizacion se basa en un rayo laser que calienta particulas de carbono dentro de capas de policarbonato especificas hasta el punto en que el policarbonato alrededor de la particula se vuelve negro Si bien las particulas pueden ser materiales distintos del carbono, es la propiedad intrinseca del policarbonato lo que crea el contraste deseado y el numero de niveles de grises para permitir la creacion de una imagen fotografica. El tono gris es controlado por la potencia del laser y la velocidad de exploration a traves del area de imagen 205. Por lo tanto, una capa transparente de PC dopada con carbono puede ser alterada selectivamente en una capa opaca a lo largo de la escala de oscuridad mediante la exposicion de la ubicacion seleccionada con un laser Nd-YAG o laser de fibra Un laser Nd-YAG emite luz a una longitud de onda de 1064 nanometros en el espectro de luz infrarroja Otras longitudes de onda del laser Nd-YAG disponibles incluyen 940, 1120, 1320 y 1440 nanometros. Estas longitudes de onda son todas adecuadas para convertir una capa de PC transparente opaca negra o parcialmente opaca con una intensidad en el rango de 10 a 50 vatios. En una aplicacion tipica, el laser Nd-YAG es escaneado (de la manera discutida con mayor detalle a continuacion) sobre el area de la imagen durante una duracion de aproximadamente 4 segundos exponiendo localizaciones especificas segun se

requiera. Los laseres de fibra que son adecuados para convertir la capa de PC transparenle opaca o parcialmente opaca funcionan en longitudes de onda en el rango de 600 a 2100 nanometros Aunque algunos laseres y longitudes de onda especificos se discuten aqui anteriormente, se puede emplear cualquier fuente de fotones alternativa, por ejemplo, un laser UV, que convierta una ubicacion sobre una capa de PC transparente opaca en lugar de la misma.

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La capa transparente sensible a los fotones 105 esta cubierta con una capa opaca 103 que puede ser transformada en una capa transparente por exposicion a fotones en una longitud de onda e intensidad particulares. Materiales adecuados para la capa sensible al foton transparente a opaca incluyen una tinta blanqueante blanca que puede colocarse encima de la capa transparente a opaca 105 por transferencia termica o sublimacion de troquel, por 10 ejemplo. Los ejemplos. incluyen SICURA CARO 110 N WA (71-010159-3-1180) (COOIGO ANCIEN 033250) de Siegwerk Druckfarben AG, Sieburg, Alemania, Tintas de Transferencia Termica de Difusidn (D2T2) disponibles de Datacard Group of Minnetonka, Minnesota, EE UU. o Dai Nippon Printing Co., Tokio, Japon. Dichos materiales pueden ser alterados selectivamente exponiendo localizaciones particulares mediante un laser UV a una longitud de onda de, por ejemplo, 355 nanometros o 532 nanometros con una intensidad en el intervalo de 10 a 50 vatios 15 durante unos pocos milisegundos por localizacion direccionable (sub-sub-pixel). Para alterar los sub-sub-pixeles en la capa opaca a transparente 103, el laser es explorado continuamente sobre el area de imagen exponiendo estos sub-sub-pixeles que han de ser alterados de bianco opaco a transparente en la capa opaca a transparente 103 por decoloracion o evaporacion de tinta. En una realizacion alternativa, la misma longitud de onda de laser UV que elimina la tinta de la capa opaca a transparente 103 tambien puede usarse para alterar la capa transparente a opaca 20 dopada con carbono 105 debajo de los sub-sub-pixeles eliminados de la capa opaca a transparente 103 cuando hay energia residual disponible del laser UV.

En una realizacion alternativa, la capa opaca a transparente 103 es una capa sensible a los fotones que es susceptible a un proceso fotografico seco que no requiere tratamiento quimico de imagen. Un ejemplo son los 25 espiropiranos fotocromos con oxido de titanio (similar al material utilizado para producer con PVC). Este proceso se basa en el comportamiento fotoquimico de complejos coloreados entre los espiropiranos e iones metalicos. La Figura 4 ilustra la reaccidn quimica. Cuando el espiropirano SP2 401, que es una estructura cerrada, se expone a iuz UV, se transforma en una estructura abierta 403 que esta coloreada. Una alternativa adecuada al SP2 401 es espiropirano indolinico (3',3'- dimetil-1-isopropil-8-metoxi-6-nitrospiro[2H-1-benzopirano-2,2-indolina]).

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En una realizacion alternativa, ilustrada en la Figura 3(b), la capa opaca a transparente 103 se aumenta con una capa semiconductora organica dopada 106. La capa semiconductora organica dopada 106 es util como amplificador para mejorar la velocidad mediante la cual la capa opaca a transparente 103 se transforma de opaco a transparente. Ejemplo de materiales para la capa semiconductora organica dopada 106 incluyen polivinil-carabazol y politiofenos. 35 Se puede depositar una capa de polivinil-carabazol 106 por evaporacion de 2,5 gramos de polivinil-carabazol en 50 centimetros cubicos de diclorometano. La capa semiconductora 106 se dopa preferiblemente para que coincida con los niveles de energia requeridos para un efecto fotocromico en la capa opaca a transparente 103.

El efecto fotocromico de la capa 103 opaco a transparente basada en espiropirano puede conseguirse por 4 0 exposicion a Iuz visible o ultravioleta. La intensidad preferida esta en el intervalo de 50 a 200 vatios a una distancia de 30 a 300 milimetros durante una duracion de 10 a 300 segundos

El principio de preparacion de emulsiones para un proceso de impresion de color en seco ha sido patentado por el Prof. Robillard (Solicitud de Patente US 2004259975). Los resultados de la investigacion de viabilidad se describen

4 5 en J. Robillard et al., Optical Materials, 2003, vol. 24 pags 491-495. El proceso involucra emulsiones fotograficas

que requieren exclusivamente Iuz de gama UV o visible para producir y fijar imagenes Las emulsiones incluyen colorantes fotocromicos coloreados y un sistema para la amplificacion y exhibicion de fotosensibilidad comparable a los de los materiales convencionales conocidos que contienen plata En general, este proceso es aplicable para cualquier tipo de soporte (papel, tejidos, peliculas polimericas).

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Finalmente, la tarjeta de identidad 100 esta cubierta con una capa de lamination superior 109a y una capa de laminacion inferior 109b. Las capas de laminacion 109 proporcionan seguridad pcrque protegen la imagen 203 producida en el area de imagen 205 de la manipulacion fisica. La capa de laminacion superior 109a debe ser transparente a las longitudes de onda de fotones utilizadas para alterar la capa transparente a opaca 105 y la capa

5 5 opaca a transparente 103. Ademas, la temperatura de laminacion debe ser lo suficientemente baja como para no

alterar la capa transparente a opaca 105 o la capa opaca a transparente 103, por ejemplo, en el intervalo de 125 a 180 grados Celsius. Los materiales adecuados incluyen PVC, PVC-ABS, PET, PETG y PC

La figura 3(c) es una vista en section transversal de aun otra realizacion alternativa para una tarjeta de identidad 100" que puede personalizarse con una imagen en color producida en la tarjeta durante la fase de personalizacion. Una reticula de pixeles de impresion sensible al foton 111" esta situada por encima de una capa de PC dopada con carbono 105 que a su vez esta situada por encima de una capa de PC opaca blanca 107". La reticula de pixeles de impresion 111" en este caso consiste en multiples sub-sub-pixeles que pueden eliminarse selectivamente mediante la exposicion a fotones de longitud de onda e intensidad apropiadas. El area de imagen 205 puede personalizarse 65 con una imagen en color 203 eliminando selectivamente sub-sub-pixeles coloreados de la reticula de pixeles sensible a fotones 111" y sometiendo selectivamente la capa de PC dopada con carbono 105 a energia fotdnica que

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Aunque es deseable preparar toda la tarjeta durante la fase de fabricacion del ciclo de vida de la tarjeta, en algunas realizaciones que aplican la tecnologia descrita en la presente descripcion esta no resulta practica debido a que la capa de laminacion superior 109a podria impedir la evaporacion de colorantes de la capa opaca a transparente 103 b 111". Por lo tanto. si la alteracion de una de las capas sensibles a fotones requiere evaporacion o alguna otra forma de eliminacion de material en el proceso de transformacion de un estado a otro, por ejemplo, de opaco a transparente, la capa de laminacion superior 109a puede anadirse durante la fase de personalizacion, por ejemplo, despues de que el area de imagen 205 se haya personalizado como se describe en el presente documento. Dicha laminacion puede realizarse usando medios de laminacion DNP CL-500D de Dai Nippon Printing Co., Tokio, Japon u otra tecnologia de laminacion apropiada.

Se vuelve ahora a la estructura de la reticula de pixeles de impresibn 111, para la que se ilustra una pequena porcion en la figura 5. La reticula de pixeles de impresibn 111 esta compuesta por una matriz de pixeles de impresibn 501. Un pixel de impresibn 501 corresponde a un pixel en un mapa de bits de una imagen, por ejemplo, un pixel en un archivo en formato bmp. En la pequena porcion de una reticula de pixeles de impresibn 111 ilustrada en la figura 5, contiene una reticula de pixeles de impresibn 501 de 4 x 7. En una reticula de pixeles de impresibn de la vida real 111a, seria necesaria una reticula que tenga muchos mas pixeles de impresibn en cada dimension para producir una imagen significativa Cada pixel de impresibn 501 contiene 3 sub-pixeles rectangulares 503a, 503b y 503c. cada uno correspondiente a un unico color, por ejemplo, verde, azul y rojo como se ilustra en el ejemplo. Con el fin de poder producir diversas combinaciones de colores, cada sub-pixel 503 esta subdividido en una pluralidad de sub-sub-pixeles 505 En el ejemplo de la figura 5, cada sub-pixel 503 esta compuesto por una reticula de sub-sub- pixeles 505 de 2 x 6

El termino pixel de impresibn se utiliza aqui para el equivalente de un pixel en una imagen digital que se imprime en la reticula de pixeles de impresibn y que tiene una pluralidad de sub-pixeles que forman cada uno una porcion del pixel de impresibn y las areas correspondientes en las capas sensibles a fotones que cubren el area de imagen 205. Un sub-pixel es un area de un solo color del pixel de impresibn. Un sub-sub-pixel es una unica ubicacion direccionable en un sub-pixel. Asi, un sub-pixel esta compuesto de uno o mas sub-sub-pixeles. Un sub-sub-pixel puede tomar su color expuesto de la reticula pixeles de impresibn o de cualquiera de las capas sensibles a fotones.

La figura 6 es una ilustracion de una reticula de pixeles de impresibn altemativa 111’ compuesta de pixeles de impresibn 501' que estan compuestos de sub-pixeles hexagonales 503' Como se ilustra en la figura 6(b), cada subpixel hexagonal 503' esta compuesto de seis sub-sub-pixeles triangulares 505' que cuando estan conectados forman el sub-pixel hexagonal 503' Como debe apreciarse, mientras que las Figuras 5 y 6 ilustran dos estructuras de pixeles de impresibn diferentes, hay muchas mas estructuras posibles. Todas estas alternativas deben considerarse equivalentes a las estructuras de pixeles de impresibn ilustradas aqui como ejemplos

La figura 7 es una fotografia en color 701 de un modelo y se presenta aqui como ejemplo ilustrativo. Considerese el cuarto inferior izquierdo 703 del ojo derecho del modelo (derecha e izquierda desde la perspectiva del espectador). Esta porcion 703 del ojo del modelo se muestra con mayor aumento en la Figura 8. La imagen 701 se crea activando selectivamente colores especificos de la capa transparente a opaca 105, la capa opaca a transparente 103 y la reticula de pixeles de impresibn 111 para cada sub-sub-pixel 505 que constituyen los pixeles de impresibn 501 que forman la imagen. Considerese el pixel de impresibn inferior izquierdo 501" de la porcion de ojo 703. El pixel de impresibn inferior izquierdo 501" se encuentra en el parpado inferior del modelo y tiene una coloracion rojo rosacea. Para conseguir esa coloracion, se revela una gran parte del sub-pixel rojo 503c" mediante 8 de 12 sub-sub-pixeles rojos 505 de la reticula subyacente de pixeles de impresibn. Los sub-sub-pixeles azules son totalmente oscurecidos por la capa blanca opaca y la mayoria de los sub-sub-pixeles secundarios verdes son oscurecidos por la capa negra, dando asi un brillo neutro y una coloracion principalmente roja al pixel de impresibn 501".

La figura 9(a) ilustra la manipulacion de la capa opaca a transparente 103 y de la capa transparente a opaca 105 para producir los colores deseados para un pixel de impresibn 501 mostrando la seccion transversal de cada uno de un pixel de impresibn negro 501a, un pixel de impresibn bianco 501b, un pixel de impresibn rojo 501c, y un pixel de impresibn azul 501d. Para cada pixel de impresibn 501a a 501d ilustrado en la fgura 9, cada columna representa un sub-pixel 503. Los sub-sub-pixeles 505 no se ilustran en la figura 9. Para producir un pixel de impresibn negro solido 501a, la capa opaca a transparente 103 se hace transparente (T) exponiendo el pixel de impresibn 501a a la luz de cambio de estado necesaria para alterar la capa opaca a transparente 103 del pixel de impresibn de bianco opaco (W) a transparente (T). Para producir un pixel de impresibn bianco solido 501b, el pixel de impresibn 501b no se ilumina en absoluto porque el estado por defecto para la capa opaca a transparente 103 es bianco. Para un pixel de impresibn bianco solido 501b, la capa transparente a opaca 105 puede tener cualquier valor ya que esta ocluida por la capa blanca opaca 103. Sin embargo, normalmente se dejaria transparente (T). Para producir un pixel de impresibn rojo 501c, tanto la capa opaca a transparente 103 como la capa transparente a opaca 105 estan configuradas en su estado transparente (T) para el area sobre el sub-pixel rojo (R). Ese efecto se produce exponiendo la capa opaca a transparente 103 a los fotones que alteran el estado para la capa opaca a transparente 103 mientras que deja la capa transparente a opaca 105 en su estado original. La capa opaca a transparente 103 para el sub-pixel verde o azul puede ser alterada a transparente (T) y la posicion correspondiente en la capa

transparente a opaca 105 puede ser allerada a negro (K) para revelar un sub-pixel negro Se puede usar la combinacion de sub-pixeles o sub-sub-pixeles blancos y negros para los sub-pixeles o sub-sub-pixeles no coloreados, para ajustar el brillo del pixel 501. El pixel azul 501 d se produce de forma similar al pixel rojo 501c.

5 La Figura 9(b) ilustra la manipulacion de la capa de pixeles de impresion sensible a fotones 111" y la capa transparente dopada con carbono de la tarjeta de identidad alternativa 100" ilustrada en la Figura 3(c). Para crear un pixel negro 501a" se eliminan (-) la tinta desprendible de todos los sub-pixeles 503 de la posicion de la capa 111 de pixeles de impresion sensible a fotones Al igual que con la capa blanca opaca a transparente 103, cierlas tintas pueden ser blanqueadas con la exposicion al rayo laser UV y, por tanto, ser eliminadas. La misma tinta puede ser 10 transparente al laser YAG que puede usarse para transformar la capa transparente-opaca 105 a toda negra (K), haciendo asi que el pixel 501a" sea negro. Para dejar bianco el pixel 501b", se elimina (-) la pigmentacion para la capa de pixeles de impresion 111". Sin embargo, la capa transparente a opaca 105 no es expuesta a un laser y, por lo tanto, permanece transparente (T), dejando asi el pixel 501b” bianco. Para el rojo, se elimina (-) la pigmentacion de los sub-pixeles verde y azul a traves de la exposicion a un laser UV, mientras que la capa transparente-opaca 15 105 correspondiente al sub-pixel rojo (R), respectivamente, puede transformarse a un tono de gris para proporcionar

un fondo mas oscuro Debe observarse que la figura 9(b) solo muestra algunas posibles combinaciones Alterando los sub-pixeles adyacentes entre bianco y negro, asi como el valor de la escala de grises de la capa subyacente, se pueden conseguir muchos efectos diferentes.

20 Si bien la Figura 9 ilustra la manipulacion de las capas sensibles a los fotones a nivel de sub-pixel, se debe observar que los pixeles de impresion 501 reales estan compuestos de muchos sub-sub-pixeles 505 y que pueden producirse muchas variaciones de color y brillo revelando, selectivamente, sub-sub-pixeles de color, negros y blancos en combinacion adecuada para producir la coloracion y el brillo deseados para un pixel de impresion 501 dado.

25 Se vuelve ahora al calculo de mascaras para la capa transparente a opaca 105 y la capa opaca a transparente 103. La determinacion de que sub-sub-pixeles 505 deben dejarse blancos opacos, cuales deben convertirse en negros opacos o cuales tienen que revelar el color subyacente de la reticula de pixeles de impresion 111, es controlada por una mascara para cada uno de las capas sensibles a los fotones. Estas mascaras pueden tener, por ejemplo, un valor de encendido/apagado para cada sub-sub-pixel en el area de imagen 205 o un valor que indica el nivel de opacidad que la capa particular sensible a fotones debe proporcionar para cada sub-sub-pixel. La figura 10 es un diagrama de flujo que ilustra las etapas de una realizacion para calcular estas mascaras. La descripcion no debe considerarse limitante ya que existen otros posibles algoritmos para producir las mascaras.

El proceso 110 acepta como entrada una imagen digital 121, por ejemplo, en el formato .bmp Un archive de imagen 35 en formato bmp 121 es un mapa de bits para cada pixel de una imagen a valores RGB (rojo-verde-azul) particulares. El proceso 110 convierte el archivo de imagen 121 en una mascara de exposicion blanca 125a y una mascara de exposicion negra 125b Estas mascaras de exposicion 125 se proporcionan como entrada a un controlador 355 (Figuras 12 y 13) para controlar la exposicion de sub-sub-pixeles de la capa transparente a opaca 105 y de la capa opaca a transparente 103. El objetivo de disenar las mascaras 125 es producir una imagen que se 4 0 parezea a la imagen del archivo de imagen digital 121.

Se supone aqui que hay una correspondencia de uno a uno entre cada pixel de la imagen de fuente 121 y cada pixel de impresion 501 de la reticula de pixeles de impresion 111. De lo contrario, se puede aplicar un algoritmo de conversion de pre-procesamiento Ademas, el proceso 110 se describe con respecto a pixeles de impresion 4 5 cuadrados 501 con tres sub-pixeles rectangulares 503 para verde, azul y rojo, respectivamente, como se ilustra en la Figura 5 En realizaciones alternativas, son posibles otras formas y colores de pixeles y sub-pixeles Por ejemplo, en una alternativa, el patron de pixeles de impresion incluye sub-pixeles negros o blancos (o ambos) que pueden tomar el lugar de una de las capas sensibles a los fotones 103 o 105. En otra alternativa mas, el patron de pixeles de impresion incluye colores tales como cian, magenta y amarillo para permitir una mayor variabilidad en los colores 50 mostrados. Para tales alternativas, el proceso 110 se modificara para tener en cuenta dichas diferentes estructuras en el patron de pixeles de impresion y las capas de recubrimiento sensibles a los fotones.

Desde una perspectiva, un objetivo del proceso 110 es determinar cuanto de cada sub-pixel de color 503 debe ser visible para cada pixel de impresion en la imagen resultante 203. Un segundo objetivo es la determinacion de la opacidad de la capa transparente a opaca 105 porque esta capa puede tomar diferentes grados de opacidad. Tercero, el proceso 110 determina la relacion entre sub-sub-pixeles completamente oscurecidos en bianco y negro y las ubicaciones para tales sub-sub-pixeles.

El brillo de cada pixel fuente se determina, etapa 127, mediante la siguiente formula:

60

brillo de flotador estatico publico (flotante rojo, flotante verde flotante azul)

{

retorno (0,30 * rojo + 0,55 * verde + 0,15 * azul);

65 }

donde rojo, verde y azul son componentes numericos de la imagen fuente y tienen valores en el range cero y maximo (255). El valor de brillo resultante esta asi en el mismo rango (0 - maximo (255)).

A continuacion, se calculan los valores RGB ajustados a nivel bianco, etapa 129. Este calculo comienza con el calculo del nivel bianco:

nivel bianco = min(rojo, verde. azul)

Los valores RGB ajustados se calculan mediante:

ROJO Ajustado = rojo - nivel bianco VERDE Ajustado = verde - nivel bianco AZUL Ajustado = azul - nivel bianco

donde rojo, verde y azul son los valores RGB en la imagen de origen.

A continuacion, se calcula un realce de tono y los valores RGB ajustados se ajustan adicionalmente para el realce de tono, etapa 131, de la siguiente manera:

Componente max = max(ROJO Ajustado. VERDE Ajustado, AZUL Ajustado)

si (Componente max <> 0) entonces

(235 -(255 — Componente max)/2

Factor Realce = mijif-----------------------------------------------,3 0)

Componente max

ROJO Ajustado = Factor realce * ROJO Ajustado VERDE Ajustado = Factor realce * VERDE Ajustado AZUL Ajustado = Factor realce * AZUL Ajustado

Este calculo produce para cada pixel de impresidn 501 el tamano de porcion de cada sub-pixel rojo, verde y azul que se revelara completamente El tamano de la porcion es el convertido para ajustarse al numero de sub-sub-pixeles disponibles para cada sub-pixel de color:

num Sub-Sub ROJO = Sub-Sub total * ROJO Ajustado + 255 num Sub-Sub VERDE = Sub-Sub total * VERDE Ajustado + 255 num Sub-Sub AZUL - Sub-Sub total * AZUL Ajustado * 255

donde Sub-Sub total es el numero de sub-sub-pixeles 505 por sub-pixel 503 y num Sub-Sub ROJO, num Sub-Sub VERDE y num Sub-Sub AZUL son valores de punto flotante correspondientes al numero de sub-sub-pixeles que serian necesarios para cubrir el sub-pixel 503 con la correspondiente porcion de rojo, verde y azul, respectivamente.

A continuacion, cada pixel de impresion se ajusta al brillo, paso 133, de la manera siguiente:

total Revelado = sumjnum Sub-Sub ROJO, num Sub-Sub VERDE, num Sub-Sub azul) num Sub-Sub Total Recubrimiento = (total Sub-Sub * 3) - total Revelado num Sub-Sub Total Recubrimiento Negro - vuelta (num Sub-Sub Total Recubrimiento * (255 - brillo) / 255)

donde el brillo es el brillo calculado en el paso 127.

La etapa 133, por tanto, calcula la porcion global de cada pixel de impresidn 501 que deberia ser totalmente negro opaco para ser utilizado en los calculos descritos aqui mas adelante.

El numero de sub-sub-pixeles revelados para cada color y tambien el numero de sub-sub-pixeles para el recubrimiento negro son victimas del error de cuantificacion durante los calculos. Para el caso aqui descrito de doce sub-sub-pixeles por sub-pixel, este error de cuantificacion no tiene un efecto facilmente perceptible sobre la imagen para un visualizador humano, y los errores de cuantifcacion pueden ser ignorados. Si un pixel de impresidn esta disenado con menos sub-sub-pixeles por sub-pixel, estos errores de cuantificacion se vuelven entonces mas perceptibles en la calidad de imagen producida El ojo humano es mucho mas sensible a los errores de brillo que los errores de color, por lo que la prioridad es reparar los errores de cuantificacion del brillo. La ajustabilidad de la capa fotosensible transparente a negra 105 permite una oportunidad de correccion.

Considerese un pixel de impresidn con 5 sub-sub-pixeles para cada uno de los tres colores (rojo, verde, azul) y un cuarto (y mucho mas pequeho) sub-pixel bianco compuesto por un solo sub-sub-pixel bianco (WSSP). Dicho pixel de impresidn es un pixel de impresidn cuadrado con 4x4 sub-sub-pixeles totales, Variando el recubrimiento negro sobre este unico sub-sub-pixel bianco, proporciona un mecanismo para compensar el error de cuantificacion del

brillo. Esta compensacion puede ser realizada, al principio del algoritmo. supomendo que el sub-sub-pixel unico bianco sea negro (incluso si se desea que el color global del pixel sea bianco puro). Entonces, cuando se produce un error de cuantificacion de brillo, el sub-sub-pixel bianco WSSP se puede oscurecer hasta el nivel de escala de grises deseado para superar el error de cuantificacion (si se desea mas brillo, se asigna un sub-sub-pixel adicional recubierto de negro en lugar de recubierto de bianco, entonces la diferencia viene oscureciendo ese unico sub-subpixel bianco WSSP) Lo siguiente es un codigo de ejemplo para una lista de pedidos para la configuracion de pixeles de impresion que tiene 5 sub-sub-pixeles de color y un sub-sub-pixel bianco por sub-pixel:

// Simply an enumeration of names for the sub-sub- pi xe 1 s

private enum segNdx : inL (

grnl, grn?.# blul# bln2, grn3, grn4, blu3, blu4, grub, redl, whll, blu5, red3, red4, red5, red2 );

// The colors for nhe sub-sub-pixels (underneath the photosensitive layers)

private static Color I] sub-pixelColors =

(

Colors.grnPx, Colors.grnPx, Colors.bluPx,

Colors. bluPx,

Colors.grnPx, Co 1ors.grnPx, Colors.bluPx,

Colors.blu Px,

Colors.grnPx, Colors.redPx, Colors.whtPx,

Colors.bluPx,

Colors.redPx, Colors.redPx, Colors.redPx,

Colors.redPx };

// This is Uie de fault ordering when t. lie re is no brightness preference direction.

static int [] brightOrderNdxs =* i

(ini) segNdx. wlill, (int] segNdx.redl,

(int)segNdx.blu3, (intisegNdx.grn4,

(int)segNdx.grn5, (int)segNdx.grn3,

(int)segNdx.red3, (intisegNdx-red4,

(i nt)segNdx.grnl, (int]segNdx.red5,

(int)segNdx.red2, (intIsegNdx.blu2,

(int)segNdx.blu4, (int)segNdx.blul,

(int)segNdx.grn2, (intisegNdx.blu5,

) ;

// These are lhe orderings for the various

brightness/darkness preference directions, static int [ ] darkTopppOrderNdxs = (

(int)segNdx. grn2, (int)segNdx.blul,

(int)segNdx.grnl, (int)segNdx.blu2,

(int)segNdx.grn3, (int)segNdx.blu4,

(ini) segNdx . cjrn4 , ( i n L) segNdx . bl u3,

(int)segNdx.blu5, (int)segNdx.grn5,

(int)segNdx.whtl, (int)segNdx.redl,

(ini)segNdx.red2, (int)segNdx.red3 f (znt)segNdx.red5, (int)segNdx.red4,

};

static int[] darkBottmOrderNdxs = (

(int)segNdx.red5, (int)segNdx.red4,

(int)segNdx.red2, (int)segNdx.red3,

( int)segNdx.blu5, (int)segNdx.grn5,

(int)segNdx.whtl, ( int)segNdx.redl,

(int)segNdx.grn3, (int)segNdx.blu4,

(int)segNdx.grn4, (int)segNdx.blu3,

(int)segNdx.grnl, (int)segNdx.blu2,

(int)segNdx.grn2, (int)segNdx.blul,

);

static int[] darkLefttOrderNdxs - {

(int)segNdx.qrn3, (int)seqNdx.qrn5,

(int]segNdx.grnl, (int)segNdx.red3,

(int)segNdx.grn2, (int)segNdx.red4, (int)segNdx.grn4, (int)segNdx.redl,

(int)segNdx.blul, (int)segNdx.red5, ( int)segNdx.blu3, (int)segNdx.wht1,

(int)segNdx.blu2, (int)segNdx.red2, ( int)segNdx.blu4, ( int]segNdx.blub,

);

static int[] darkTopLfOrderNdxs = (

(int)segNdx.grnl, (int)segNdx.grn2,

(int)segNdx.grn3, (int)segNdx.grn4,

(int)segNdx.blul, < int)segNdx.grnb,

(int)seqNdx.blu2, (int)seqNdx.red3,

(int)segNdx.blu3# (int)segNdx.redl,

(int)segNdx.blu4, (int)segNdx.red4,

(int)segNdx.wht1, (int)segNdx.blu5, (int)seqNdx.red5, (int)seqNdx.red2#

);

static int(] darkTopRtOrderNdxs = (

(int)segNdx.blu2, (int)segNdx.biu4, (int)segNdx.blul, (int)segNdx.blu3,

(int) segNdx. blu5, (int) segNdx. g m2, (int)segNdx.red2, (int)segNdx.grnl#

(int)segNdx.wht1, (int)segNdx.grn4,

(int) segNdx . redo, (1 nt.) segNdx . grn3,

(int) segNdx . redl , (int.) segNdx . red4 , (int)segNdx.grn5, (int)segNdx.red3,

};

static int M darkBoLLfOrderNdxs = {

(int)segNdx.red3, (int)seqNdx.qrn5,

(int)segNdx. red4, (int)segNdx.redl,

(int)segNdx.grn3f (int)segNdx.red5, (int)seqNdx.qrnl, (int)seqNdx.red2,

(int) seqNdx.qrn4, (int) seqNdx . whtl,

(int)segNdx.grn2, (int)segNdx.blu5,

(int)segNdx.blu3, (int)segNdx.blul, (int)segNdx.blu4, (int)segNdx.blu2,

};

static int[] darkBotRtOrderNdxs = {

(int)segNdx.red2, (int)segNdx.red5, (int)segNdx.bluo, (int)segNdx.whtl,

(int)segNdx.red4, (int)segNdx.blu4,

(int)segNdx.red3, (int)segNdx.blu2,

(int)segNdx.redl, (int)segNdx.blu3,

(int)segNdx.grn5, (int)segNdx.blul,

(int)segNdx.grn4, (int)segNdx.grn3, (int)segNdx.grn2, (int)segNdx.grnl,

En este punto, sabiendo cuantos de cada sub-sub-pixeles 505 son necesarios revelar para cada sub-pixel 503, y 5 cuantos sub-sub-pixeles para hacerlos negros, el numero de sub-pixeles blancos es el restante:

T

total Recubrimiento Blanco = (3 * Sub-Sub total) - total Recubrimiento Negro - total Revelado

A continuacion, los sub-sub-pixeles que han de ser opacos (bianco o negro) se mapean en la reticula de sub-sub- 10 pixeles 505 que componen el pixel de impresidn 501, paso 135 Se da preferencia a tener la opacidad situada en la periferia del pixel de irnpresion 501 Este resultado se consigue ordenando los sub-sub-pixeles en cuanto a su orden relativo de prioridad para que se hagan sub-sub-pixeles opacos. Los sub-sub-pixeles opacos se localizan de acuerdo con ese orden de prioridad hasta que se ha asignado ubicaciones particulares a cada sub-sub-pixel opaco Si la asignacion de opacidad a un sub-sub-pixel particular hace que el sub-pixel al que pertenece ese sub-sub-pixel 15 tenga unos pocos sub-pixeles revelados de la capa de reticula de pixeles de impresidn 111, la opacidad se asigna al siguiente sub-sub-pixel en el orden de preferencia de opacidad

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

En este punto se ha calculado el mapa de opacidad 123.

Seguidamente, se calcula el mapa de recubrimiento negro. Dicho calculo comienza con la determinacibn de la preferencia de posicionamiento de brillo. etapa 137. Para conseguir una representacion nitida de los limites de brillo, se analiza la imagen fuente 121 para idenlificar los limites de brillo nitidos y para configurar una preferencia de posicionamiento de brillo para cada pixel de impresidn 501; para los plxeles de impresion que no se encuentren en un limite de brillo, no se asigna ninguna preferencia de posicionamiento de brillo.

Para cada pixel en la imagen fuente 121 se identifica la direccion y la magnitud del mayor contraste de brillo comparando los pixeles adyacentes mientras se ignora el brillo del pixel para el que se esta determinando una preferencia de posicionamiento de brillo.

Por lo tanto, los contrastes de brillo se determinan para los pares arriba-abajo, izquierda-derecha, arriba izquierda- abajo derecha, arriba derecha-abajo izquierda. Como ejemplo, el contraste de brillo para el par arriba-abajo es: b

Contraste brillo (arriba, abajo) = abs(brillo(arriba) - brillo(abajo))

Si el mayor contraste de brillo para cualquiera de estos pares de pixeles adyacentes esta por debajo de un umbral predefinido, por ejemplo, 96/255, la preferencia de posicionamiento de brillo no se establece en ninguno. Si el mayor contraste de brillo es superior o igual al umbral, el lado oscuro del par con el mayor contraste de brillo se recuerda como la preferencia de posicionamiento de brillo para el pixel

A continuacion se calcula una preferencia de orden de oscuridad, Paso 139. Para determinar el orden de preferencia para la colocacion de sub-sub-pixeles negros, los sub-sub-pixeles 505 que componen el pixel de impresidn 501 se ordenan de acuerdo con su proximidad relativa a la preferencia de posicionamiento de brillo para ese pixel. Si la preferencia de posicionamiento de brillo no es ninguna, se da preferencia los sub-sub-pixeles 505 situados sobre sub-pixeles 503 brillantes, es decir, verde antes de rojo antes de azul y preferencia secundaria a sub-sub-pixeles situados en los bordes del pixel de impresidn 501 para reducir la sensibilidad para los desalineamientos de impresidn. Asi se produce la lista ordenada de oscuridad de sub-sub-pixeles

A continuacion, los sub-pixeles negros opacos se asignan a los sub-sub-pixeles que forman el pixel de impresidn, paso 141. Cada sub-sub-pixel opaco negro se asigna a un sub-sub-pixel en el orden proporcionado por la lista ordenada de oscuridad de sub-sub-pixeles. Si un pixel negro opaco que ha de ser asignado no ha sido marcado como opaco en el mapa de opacidad 123, ese sub-sub-pixel no es marcado como negro y se considera el sub-subpixel siguiente en la lista ordenada de oscuridad de sub-sub-pixeles. Si el sub-sub-pixel ha sido marcado como opaco en el mapa de opacidad 123, es marcado como negro.

Al final de esto, el proceso 110 ha determinado la ubicacion de sub-sub-pixeles blancos para la capa opaca a transparente 103 y sub-sub-pixeles negros revelados de la capa transparente a opaca 105. A continuacion, estos mapas se traducen en patrones de exposicion para cada una de las capas sensibles a los fotones 103 y 105, etapa 143, dando como resultado una mascara de exposicion para el bianco 125a correspondiente a la capa opaca blanca a transparente, y una mascara de exposicion para el negro 125b correspondiente a la capa transparente a negra.

La figura 11 es un diagrama de flujo que ilustra un proceso 150 de utilizacion de mascaras producidas a partir del proceso 110 para crear una imagen real en una tarjeta de identidad 100. En primer lugar, la tarjeta de identidad 100 y el equipo de exposicion se alinean para asegurar una exposicion exacta de las capas sensibles a los fotones 103 y 105 para producir la imagen, paso 151 El desalineamiento podria resultar en la revelacion de los sub-sub-pixeles incorrectos de la matriz de pixeles de impresion 111. Por lo tanto, una alineacion precisa es muy importante.

A continuacion, la mascara de capa blanca 125a se usa para desactivar el enmascaramiento de sub-sub-pixeles en la capa opaca a transparente 103 que se van a convertir de bianco opaco a transparente, paso 153.

El area de la imagen es entonces expuesta a fotones en la longitud de onda e intensidad correctas para su conversion de opaco a transparente, paso 155.

A continuacion, la capa transparente a opaca 105 se convierte de transparente a negra desenmascarando primero los sub-sub-pixeles que se van a convertir a negro, paso 157.

Los sub-sub-pixeles no enmascarados se exponen a continuacion a los fotones requeridos para provocar la conversion de transparente a negro, paso 159.

Finalmente, la imagen se fija en una etapa de fijacion 161. El metodo mediante el cual se fija la imagen, es decir, el metodo mediante el cual se impide que la capa opaca a transparente 103 y la capa transparente a opaca 105 cambien a otros estados, varia segun el material. El caso mas directo es que la capa opaca a transparente 103 sea de tinta blanqueable. Se ha descubierto que ciertas tintas blanqueables se evaporan cuando se exponen al laser UV. De este modo, cuando la capa opaca a transparente 103 se transforma de opaco a transparente por eliminacion de

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

la pigmentation de esa capa, ya no es posible volver a seropaca Es una transformation unidirectional.

Si la capa cpaca a transparente 103 es una capa de espiropirano, la capa puede hacerse fijable incluyendo un material de fijacion en la capa, por ejemplo. Ludopal como un polimero fotorreticulable con peroxido de benzoilo como iniciador de radicales. Esta capa 103 puede fijarse mediante exposition a luz UV en un rango de 488 nm a 564 nm con una potencia de aproximadamente 3,5 milivatios/cm2 durante aproximadamente 5 segundos. El equipo apropiado incluye una lampara de rayos negros B-100 A, No 6283K-10, 150W de Thomas Scientific of Swedesboro, New Jersey, USA. Como alternativa, se puede fijar una capa opaca a transparente 103 de espiropirano utilizando rodillos calentados, por ejemplo 3M Dry Silver Developer Heated Rolls a 125 grados Celsius a media velocidad.

Volviendo ahora al equipo que puede usarse para producir una imagen 203 en un area de imagen 205 de una tarjeta de identidad 100 La figura 12 es un diagrama de bloques de una primera realization de una estacion de personalization 351 para producir una imagen 203 de la manera descrita anteriormente Una imagen digital BMP 121 se introduce en un ordenador mascara 353 El ordenador mascara 353 puede ser un ordenador de uso general programado para realizar los calculos del proceso 110 descrito anteriormente en conjuncion con la Figura 10. El ordenador mascara 353 incluye asi un medio de almacenamiento para almacenar instrucciones ejecutables por un procesador del ordenador mascara 353 Cuando el procesador carga estas instrucciones, que incluyen instrucciones para realizar las operaciones del proceso 110, en su memoria interna y ejecuta las instrucciones con respecto a la entrada imagen BMP 121, el ordenador mascara 353 produce las mascaras 125.

Las mascaras 125 se introducen en un controlador de proceso 355. El controlador de proceso 355 esta programado para llevar a cabo los pasos del proceso 150 de la figura 11. Por lo tanto, el controlador de proceso 355 puede usar las mascaras para controlar una matriz de microespejos 357 de tal manera que cuando un haz de fotones 359 emitido desde una fuente puntual de foton 361 se dirige sobre el microespejo 357, este ultimo redirige el haz de fotones unicamente sobre aquellos sub-sub-pixeles del area de imagen 205 que han de ser expuestos de acuerdo con las mascaras 125. El controlador 355 tambien puede programarse para controlar la fuente de foton 361 para provocar la exposition de duration apropiada de estos sub-sub-pixeles. Una realization alternativa utiliza una matriz para lentes micro-fresnel en lugar de los microespejos 357. En tal realization, cada lente fresnel proporciona un enfoque sobre un sub-sub-pixel especifico

La figura 13 es una realization alternativa de una estacion de personalization 35T para producir una imagen 203 en una zona de imagen 205 de una tarjeta de identidad 100. En el caso de la estacion de personalization 35T, se programa un controlador 355' para aceptar las mascaras 125 para controlar una matriz de luces 363 que esta compuesta por una pluralidad de fuentes de luz. La matriz de luces 363 produce fotones en la longitud de onda e intensidad apropiadas para convertir las capas sensibles a los fotones de las correspondientes ubicaciones en el area de imagen 205 En una realization, los haces de fotones producidos por la matriz de luces 363 se enfocan a traves de una o mas lentes 365 para provocar la trayectoria de los haces de fotones sobre las ubicaciones sub-sub- pixeles apropiadas en el area de imagen 205.

La figura 14 es un diagrama de flujo de un ciclo de vida de tarjeta inteligente 370 extendido para incluir la tecnologia descrita en el presente documento En la etapa de fabrication de tarjetas 10, la reticula de pixeles de impresion 111 se imprime sobre un sustrato 107 de cada tarjeta, paso 11. Esto puede realizarse, por ejemplo, a traves de la impresion offset estandar. A continuation se deposita la capa transparente a opaca 105 sobre la tarjeta, paso 13. A continuacion, la capa opaca a transparente 103 se coloca en la tarjeta, paso 15. Y finalmente la tarjeta es laminada, paso 17a. Debe observarse que en algunas realizaciones de la tarjeta de identidad 100, la etapa de lamination se realiza despues de que se haya producido la imagen 203 en la tarjeta 100.

La tarjeta fabricada resultante 100 tiene un area de imagen 205 que consta de la capa de pixeles de impresion 111, la capa transparente a opaca 105 y la capa opaca a transparente 103, opcionalmente todas bajo una capa laminada 109. Las tarjetas 100 pueden ahora ser entregadas a los clientes, paso 20.

Debe observarse que para la realization de la tarjeta de identidad 100" ilustrada en la Figura 3(c), el ordenamiento de las etapas anteriores puede ser algo reconfigurado.

En las ubicaciones de los clientes. las tarjetas 100 pueden personalizarse para los usuarios finales, paso 30. Esto incluye plasmar una imagen del usuario final en la tarjeta, paso 31 de la manera descrita en la presente memoria mediante la conversion de un archive de imagen en las mascaras 125 que pueden usarse para controlar equipos que exponen ubicaciones seleccionadas del area de imagen a fotones que selectivamente revelan u ocultan sub- sub-pixeles de varios colores especificados. Una vez creada la imagen, se fija, paso 33 Alternativamente, las tarjetas 100 pueden ser protegidas contra la alteration anadiendo un filtro que filtre los fotones que alteren las capas sensibles a los fotones. por ejemplo, aplicando un barniz filtrante a la tarjeta. En otra alternativa mas, se incluye una capa transparente adicional entre la capa de lamination superior 109a y las capas sensibles a los fotones 103 y 105. Esta capa adicional es tambien una capa sensible a los fotones. Esta capa adicional, al ser expuesta a la energia o calor del foton, transforma de ser transparente a las longitudes de onda que transforman la capa opaca a transparente 103 y la capa transparente a opaca 105 a ser opaca a esas longitudes de onda bloqueando asi cualquier intento de alterar la imagen 203.

5

10

15

20

25

30

Como se ha descrito anteriormente, en algunas realizaciones el cambio de opaco a transparente se basa en la evaporation de la tinta de la capa opaca a transparente 103. Por lo tanto, la fase perso 30 puede concluir con una capa de laminacion 17b despues de la personalizacion del area de imagen 205. La etapa 17b de laminacion post perso tambien proporciona una oporiunidad altemativa para establecer un filtro que bloquee fotones que podrian alterar de otra manera la imagen 203, en cuyo caso la etapa de fijacion 33 y la etapa de laminacion 17b pueden considerarse como un paso.

Finalmente, la tarjeta 100 puede ser emitida a un usuario final 40.

□e este modo, el ciclo de vida de la tarjeta inteligente se ha modificado con exito para proporcionar una personalizacion posterior a la emision colocando una imagen del usuario final sobre la tarjeta bajo un laminado, mejorando asi la personalizacion de la tarjeta, proporcionando un alto grado de resistencia a la manipulacion.

□e lo anterior, resulta evidente que se ha presentado una tecnologia que permite la personalizacion de articulos sensibles tales como tarjetas de identidad, tarjetas bancarias, tarjetas inteligentes, pasaportes, papeles de valor, etc., en un entorno de post-fabricacion. Esta tecnologia puede usarse para colocar imagenes sobre tales articulos dentro de una capa de laminacion que puede aplicarse antes o despues de que se haya aplicado la capa de laminacion. De este modo, los articulos, por ejemplo, tarjetas inteligentes, se pueden producir en masa en un ajuste de fabrica y personalizados en equipos relativamente baratos y sencillos en la ubicacion del cliente. La tecnologia proporciona un mecanismo para personalizar asi articulos, tales como tarjetas inteligentes, tarjetas bancarias, tarjetas de identidad, con una imagen que es inviolable

Si bien la description anterior se centra en la personalizacion de tarjetas inteligentes, que es un campo en el que resulta ideal la aplicacion de la tecnologia descrita anteriormente, la confianza en las tarjetas inteligentes en este documento solo debe considerarse como un ejemplo La tecnologia tambien es aplicable a otros dispositivos y documentos que se benefician de la personalizacion segura con una imagen. Algunos ejemplos incluyen tarjetas de identificacion, tarjetas bancarias, tarjetas inteligentes, pasaportes, papeles de valor.

Aunque se han descrito e ilustrado formas de realizacion especificas de la invencion, la invencion no se limita a las formas o disposiciones especificas de partes asi descritas e ilustradas. La invencion esta limitada unicamente por las reivindicaciones.

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   60

   1. Un metodo para producir una imagen en un area de imagen en un medio fisico, que comprende:

   imprimir un patron de pixeles de impresion en una superficie de sustrato, en el que el patron de pixeles de impresion comprende una pluralidad de pixeles de impresion, cada pixel de impresion compuesto por una pluralidad de sub-piixeles de diferentes colores;

   cubrir el patron de pixeles de impresion con al menos una capa sensible a fotones, en la que cada capa sensible a fotones se encuentra en uno de una pluralidad de estados en los que cada capa sensible a fotones es alterable en localizaciones seleccionadas de uno de dos estados a otro estado de dos estados; alterar el estado de al menos una de las al menos una capa sensible a los fotones en un patron seleccionado a traves de los medios fisicos, revelando as! selectivamente un subconjunto seleccionado de sub-pixeles y porciones de capas sensibles a los fotones que corresponden a otros sub-pixeles, produciendo asi una imagen compuesta por los sub-pixeles revelados y las porciones de capas sensibles a fotones correspondientes a otros sub-pixeles caracterizado porque una primera capa sensible a fotones es visualmente opaca y se transforma en visualmente transparente tras la exposicion a fotones de una primera longitud e intensidad de onda seleccionadas; y porque una segunda capa sensible a fotones es visualmente transparente y se transforma visualmente opaca tras la exposicion a fotones de una segunda longitud de onda e intensidad seleccionadas; en el que una primera porcion seleccionada de la primera capa sensible a los fotones esta expuesta para revelar sub-pixeles sobre la superficie o cualquier capa sensible a los fotones entre el patron de los pixeles de impresion situado en la superficie y la primera capa sensible a los fotones; y en el que una segunda porcion seleccionada de la segunda capa sensible a los fotones esta expuesta para ocultar sub-

   pixeles sobre la superficie y cualquier capa sensible a los fotones entre la superficie de la segunda capa

   sensible a los fotones.
2. 2. El metodo de la reivindicacion 2, en el que la primera capa sensible a los fotones se transforma de bianco opaco en visualmente transparente y la segunda capa sensible a los fotones se transforma de visualmente transparente a negro opaco, y en que la segunda capa sensible a los fotones esta situada entre la primera capa sensible a los fotones y el patron de pixeles de impresion situado en la superficie del sustrato
3. 3. El metodo de la reivindicacion 2, que comprende revelar un sub-pixel coloreado exponiendo un area de la

   primera capa sensible a fotones situada por encima del sub-pixel coloreado a revelar a los fotones de la primera

   longitud e intensidad de onda; y crear un sub-pixel negro en una ubicacion particular revelando un area de la segunda capa sensible a los fotones correspondiente a la ubicacion particular exponiendo un area de la primera capa sensible a los fotones correspondiente a la ubicacion particular de los fotones de la primera longitud e intensidad de onda y oscurecer el area de la segunda capa sensible a los fotones correspondiente a la ubicacion particular exponiendo el area de la segunda capa sensible a los fotones tambien correspondiente a la ubicacion particular de los fotones de la segunda longitud e intensidad de onda.
4. 4. El metodo de la reivindicacion 2, en el que la primera capa sensible a los fotones es una tinta blanqueable blanca.
5. 5. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende ademas: fijar las porciones expuestas seleccionadas de las capas sensibles a los fotones mediante una etapa de exposicion adicional.
6. 6. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende ademas: fjar las porciones expuestas seleccionadas de la capa sensible a los fotones exponiendo una porcion del area de la imagen del medio fisico a la luz UV.
7. 7. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende ademas: fijar el subconjunto seleccionado de sub-pixeles de la capa sensible a los fotones exponiendo el subconjunto seleccionado de sub-pixeles a calor.

   8 El metodo de la reivindicacion 1, en el que la alteracion de una capa sensible a los fotones se debe al calor producido por la exposicion a los fotones

   9 El metodo de la reivindicacion 1. en el que la etapa de alteracion comprende revelar sub-sub-pixeles de sub- pixeles individuales, proporcionando asi la variacion de intensidades de color para diferentes sub-pixeles en el patron de pixeles.
8. 10. El metodo de la reivindicacion 1, en el que cada sub-pixel incluye una pluralidad de sub-sub-pixeles, el paso de alterar el estado de al menos una de las al menos una capas sensibles a los fotones comprendiendo: revelar un subconjunto de los sub-pixeles de cualquier sub-pixel.
9. 11. El metodo de la reivindicacion 10, que comprende ademas: determinar que sub-sub-pixeles revelar a partir de un pixel correspondiente en una imagen digital
10. 12. El metodo de la reivindicacion 11, en el que la etapa de determinar que sub-sub-pixeles revelar se basa en el brillo del pixel correspondiente en la imagen digital y el realce del pixel en la imagen digital.

    13 El metodo de la reivindicacion 11, en el que la etapa de determinar que sub-sub-pixeles revelar se basa en 5 transiciones de contraste en la imagen digital.
11. 14. Un medio personalizable por exposicion selectiva a fotones, que comprende: una capa patron de pixeles de impresion que tiene un patron de pixeles de impresion que comprende una pluralidad de pixeles de impresion, cada pixel de impresion compuesto por una pluralidad de sub-plxeles de colores diferentes; al menos una capa sensible a

    10 fotones compuesta de un material sensible a los fotones que transita de un primer estado a un segundo estado tras la exposicion a fotones de una primera longitud e intensidad de onda. caracterizado porque al menos un material sensible a los fotones comprende: una capa transparente que recubre el patron de pixeles y compuesta de un material sensible a fotones que transita hasta cierto nivel de opacidad al ser expuesto a fotones de la primera longitud e intensidad de onda: y una capa opaca que recubre el patron de pixeles y compuesta de un material 15 sensible a los fotones que transita a ser transparente tras ser expuesta a fotones de una segunda longitud e intensidad de onda.
12. 15. El medio personalizable mediante exposicion selectiva a fotones de la reivindicacion 14, en el que la capa transparente es una capa de policarbonato dopado con carbono grabable por laser,

    20
13. 16. El medio personalizable mediante exposicion selectiva a fotones de la reivindicacidn 14, en la que la capa opaca es una tinta blanqueable
14. 17. El medio personalizable mediante exposicion selectiva a fotones de la reivindicacidn 14, en la que la capa 2 5 opaca se puede separar selectivamente por exposicion a fotones de una longitud e intensidad de onda particulars.
15. 18. El medio personalizable mediante exposicion selectiva a fotones de la reivindicacidn 14, en el que el patron de pixeles de impresion esta situado entre la superficie del sustrato y la una capa sensible a fotones.

    30 19. El medio personalizable mediante exposicion selectiva a fotones de la reivindicacidn 14, en el que la capa de

    patron de pixeles de impresion es sensible a fotones y en el que una capa sensible a fotones esta situada entre la capa de patron de pixeles de impresion y el sustrato.

    20 El medio personalizable mediante exposicion selectiva a fotones de la reivindicacion 14, que comprende 35 ademas al menos una capa de laminacion que recubre la al menos una capa sensible a fotones y la capa de patron de pixeles de impresion.