FR2972136A1 - Procede de realisation d'image couleur laser observable en trois dimensions et document sur lequel une image laser couleur observable en trois dimensions est realisee - Google Patents

Procede de realisation d'image couleur laser observable en trois dimensions et document sur lequel une image laser couleur observable en trois dimensions est realisee Download PDF

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Abstract

Image laser couleur observable en trois dimensions. Elle comprend une feuille de protection lasérisable (22), un réseau de lentilles (10), des sous pixels (R,G,B) sous forme colonnaire (C1,C2,C3), un faisceau laser fait apparaître les niveaux de gris de deux images laser couleur observables en trois dimension par effet stéréoscopique, et un support (42). L'ensemble est laminé. Les axes (31) des colonnes de sous pixels (C1,C2,C3) et (32) des lentilles (L1,L2,L3) sont perpendiculaires. La faisceau laser balaye les sous pixels selon l'axe (32). Application aux documents officiels

Description

PROCEDE DE REALISATION D'IMAGE LASER COULEUR OBSERVABLE EN TROIS DIMENSIONS ET DOCUMENT SUR LEQUEL UNE IMAGE LASER COULEUR OBSERVABLE EN TROIS DIMENSIONS EST REALISEE.
DESCRIPTIF Domaine d'application de l'invention: La présente invention concerne la réalisation d'une image laser couleur observable en trois dimensions. Elle trouve des applications notamment dans les images d'identité dédiées aux documents officiels : cartes d'identité, cartes de crédit, cartes vital, passeports, permis de conduire, badges d'entrée sécurisés, etc.
Etat de l'art antérieur: Les cartes d'identification modernes, sont composées d'un support plastique, comprenant divers motifs de décoration, d'identification, ou d'anti-contrefaçon, recouverts par une feuille protectrice transparente. La feuille protectrice transparente est soudée à chaud et sous forte pression sur le support plastique du document. Cette opération se nomme « laminage » selon le langage professionnel. En plus des motifs imprimés sur le support, les documents identitaires doivent porter la photo d'identité du propriétaire. Cette photo d'identité est produite par un faisceau laser qui au travers de la feuille protectrice transparente, que l'on nommera par la suite « lasérisable », génère des niveaux de gris, par carbonisation dans cette feuille de protection. Une image noir et blanc sécurisée, est ainsi obtenue. Elle ne peut être remplacée par une image imprimée par jet d'encre par exemple, sans détruire le document identitaire. Afin d'élever encore le niveau sécuritaire, il a été proposé de réaliser ces images laser noir et blanc, produisant une apparence en trois dimensions. Le brevet US4765656 décrit un support d'information recouvert de lentilles cylindriques au travers desquels un faisceau laser par carbonisation grave deux images noir et blanc, distinctes selon l'angle d'inclinaison du faisceau laser. Le trajet inverse de la lumière, permet à l'observateur de voir l'une ou l'autre image selon l'inclinaison du support. Le brevet WO2006110038A2 décrit à partir du dispositif précédent, une vision en relief d'un objet pris en photo selon deux angles différents, les deux images laser reproduisant ces deux prises de vues, permet à l'observateur de voir l'image de l'objet en noir et blanc, l'objet au travers des lentilles cylindriques, avec une apparence en trois dimensions.
Les demandes de brevet FR 10 01415 portant le titre « Dispositif de personnalisation d'images latentes encastrées » déposée le 7 avril 2010, et la demande de brevet FR 11/00578 déposée le 28 février 2011, portant le titre «Procédé de formation d'une image laser couleur à haut rendement réflectif et document sur lequel une image laser couleur est ainsi réalisée » décrivent un ensemble comprenant une matrice de pixels constitués de sous pixels aux couleurs primaires RGB, encastrée sous une feuille de protection transparente lasérisable. A l'aide d'un faisceau laser, des niveaux de gris sont créés dans la feuille de protection lasérisable, recouvrant les sous pixels RGB d'une surface non réfléchissante noire, au travers de la feuille transparente de protection. Ce traitement permet la personnalisation d'une image laser couleur de haute qualité. Bien qu'intéressante à certains égards, ces structures d'images laser couleurs, ne permettent pas la vision en relief.
Exposé de l'invention : La présente invention, a pour but de remédier aux inconvénients, de l'état de la technique, en proposant une image laser couleur offrant une vision en trois dimensions. Pour ce faire, l'invention propose une matrice de pixels comprenant des sous pixels aux couleurs primaires rouge, verte, bleue que l'on nommera par la suite RGB (red, Green Bleue en langage anglo-saxon) un réseau de lentilles optiques, déviant le faisceau laser lors du gravage par carbonisation de la feuille de protection lasérisable pour former les niveaux de gris des sous pixels (R,G,B) produisant selon l'angle d'incidence du faisceau laser, deux images laser couleur distinctes, et par réflexion de la lumière ambiante, faire apparaître ces deux images laser couleur distinctes observables séparément ou simultanément produisant dans ce cas par effet stéréoscopique, l'apparence de relief, d'une image laser couleur. De façon plus précise, l'invention a pour objet un procédé de formation de deux images laser couleur distinctes à partir d'un assemblage comprenant un support, une feuille de protection lasérisable, un réseau de lentilles optiques cylindriques, des pixels constitués de sous pixels (R,G,B), imprimés aux couleurs primaires RGB, en forme de colonnes parallèles (Cl,C2,C3). Un faisceau laser, au travers, du réseau de lentilles optiques fait apparaître par carbonisation dans la feuille de protection lasérisable en regard de chaque sous pixel (R,G,B) les niveaux de gris de deux images laser couleur distinctes, issues de deux prises de vues d'un même sujet selon des angles différents. Ces deux images laser couleur par réflexion inverse de la lumière ambiante au travers du réseau de lentilles, apparaissent à l'observateur comme une image laser couleur en trois dimensions du sujet. Le réseau de lentilles est composé de lentilles cylindriques, parallèles, et les sous pixels (R,G,B) de colonnes parallèles aux couleurs RGB, ayant leur grand axe situé perpendiculairement par rapport à celui du grand axe des lentilles cylindriques du réseau de lentilles. La matrice RGB est imprimée sur la feuille de protection lasérisable, par offset, jet d'encre, transfert thermique, ou toute autre technique. Elle peut selon une variante de l'invention être imprimée sur le support. Dans une seconde étape de fabrication, appelée « laminage » la feuille de protection lasérisable, est soudée à chaud sous pression sur le support du document emprisonnant la matrice de sous pixels (R,G,B) entre la feuille de protection lasérisable, et le support du document. La lamination forme sur la surface supérieure de la feuille de protection lasérisable, le réseau de lentilles. Ce dernier, recouvre partiellement ou totalement la matrice de sous pixels (R,G,B). A partir de deux images stéréoscopiques d'un même sujet, prises selon deux angles différents, La formation des images, objet de l'invention, reconstituant en apparence l'image en relief du sujet, s'effectue à l'aide d'un faisceau laser qui carbonise dans son épaisseur la feuille de protection lasérisable, selon des intensités ou des surfaces variables, en regard de chaque sous pixel, (R,G,B) le faisceau laser balayant les colonnes (Cl,C2,C3) de sous pixels parallèlement au grand axe de ces colonnes, et ayant un certain angle d'incidence par rapport au plan du réseau de lentilles, est dévié par ce dernier, fait apparaître par carbonisation dans la feuille de protection lasérisable, les niveaux de gris de deux images distinctes correspondant aux deux images stéréoscopiques du sujet. La lumière ambiante, suit le trajet inverse du faisceau laser, et se réfléchit au travers du réseau de lentilles, selon des angles différents, les deux images laser couleur qui par effet stéréoscopique apparaissent alors à l'observateur selon une direction perpendiculaire au plan du document, comme une image unique en trois dimensions. L'invention concerne également un document comportant une image laser couleur observable en trois dimensions, par la mise en oeuvre du procédé ci-dessus. Ce document comporte une feuille de protection lasérisable sur laquelle un réseau de lentilles a été imprimé à chaud. Cette feuille est au moins partiellement carbonisée par un faisceau laser. Des pixels imprimés comportent des sous pixels (R,G,B) sous forme de colonnes. Ils se situent sous le réseau de lentilles et ont la même surface. La feuille de protection lasérisable, sur laquelle se situe le réseau de lentilles, les colonnes de sous pixels (R,G,B) et le support de document, sont aptes à être laminés ensemble.
6 L'axe du réseau de lentilles est perpendiculaire à celui de l'axe des colonnes de sous pixels (R,G,B). La formation de l'image laser couleur observable en trois dimensions, s'effectue sur le document, par un faisceau laser qui balaye au travers du réseau de lentilles, selon l'axe des colonnes de sous pixels (R,G,B) sous un premier angle d'incidence par rapport au plan du réseau de lentilles, formant les niveaux de gris dans la feuille de protection lasérisable, d'une première image laser couleur prise sous un premier angle du sujet, et sous un second angle d'incidence par rapport au plan du réseau de lentilles, formant les niveaux de gris d'une seconde image laser couleur, prise sous un second angle du sujet. Les deux images laser couleurs par réflexion inverse de la lumière ambiante au travers du réseau de lentilles, apparaissent à l'observateur comme une image laser couleur en trois dimensions du sujet.
Présentation des figures : L'invention, apparaîtra mieux après la description qui suit, donnée à titre explicatif et nullement limitatif. Cette description se réfère aux dessins annexés, sur lesquels :
--La figure 1 montre en coupe selon la technique antérieure l'assemblage pour la réalisation d'une image laser noir et blanc produisant une vision en trois dimensions.
--La figure 2 montre en coupe selon la technique antérieure l'assemblage pour la réalisation d'une image laser couleur. - -La figure 3 montre une vue frontale des colonnes de sous pixels (R,G,B) et du réseau de lentilles optiques (L1,L2,L3) - -La figure 4 montre en coupe, le trajet du faisceau laser gravant par carbonisation les niveaux de gris des images laser couleurs.
10 --La figure 5 montre en coupe la réflexion de la lumière ambiante, permettant la vision en trois dimensions des images couleur laser.
- -la figure 6 montre en coupe la matrice de sous 15 pixels (R,G,B), la couche de protection lasérisable comprenant le réseau de lentilles l'ensemble étant laminé sur le support.
La figure 1 montre la coupe (13) d'un réseau de 20 lentilles (10) selon l'art antérieur. Les faisceaux laser (11) et (12) ayant un certain angle d'incidence par rapport au plan du réseau de lentilles, sont déviés par les lentilles et forment des niveaux de gris (14) et (15) constituant deux 25 images distinctes noir et blanc gravées par carbonisation laser.
La figure 2 montre la section (20) d'un ensemble comprenant le support (21), une matrice (25) de sous 30 pixels (R,G,B) un faisceau laser (23) qui par carbonisation dans la feuille de protection lasérisables (22) forme des surfaces non réfléchissantes (24) constituant les niveaux de gris5 d'une image laser couleur, selon la technique antérieure.
La figure 3 montre une vue frontale (30) d'une matrice de sous pixels (R,G,B), (25) aux trois couleurs fondamentales RGB. Les sous pixels de cette matrice, ont la forme de colonnes parallèles (Cl, C2, C3) alignées suivant leur grand axe (31). Un réseau (10) de lentilles cylindriques, (L1, L2, L3) sont alignées selon leur grand axe (32), recouvre la matrice de sous pixels (R,G,B), (25). Les axes (31) des colonnes de sous pixels et les axes (32) des lentilles cylindriques sont perpendiculaires.
La figure 4 montre la section (40) selon l'axe (31) de l'ensemble représenté à la figure 3. La matrice de sous pixels (R,G,B), (25) est représentée ici en coupe. Les lentilles cylindriques (L1,L2,L3) représentées en coupe perpendiculairement à leur grand axe (32) de la figure 3, sont réalisées sur la feuille de protection lasérisable (22). Des matériaux lasérisables sont, à titre d'exemples non limitatifs, des polycarbonates, certains polychlorures de vinyle traités, des acrylonitrille-butadiène-styrènes traités, ou des poly-téréphtalates d'éthylène traités. Le matériau lasérisables est partiellement carbonisé par le laser pour former des niveaux de gris d'une image personnalisée. La feuille de protection lasérisable est transparente, et a une épaisseur comprise entre 20pm et 500pm. Le balayage laser s'effectue selon l'axe (31) sous un premier angle d'incidence (43) par rapport au plan du réseau des lentilles, formant les niveaux de gris (46) d'une première image laser couleur prise sous un premier angle du sujet, et sous un second angle d'incidence (44) par rapport au plan du réseau de lentilles, formant les niveaux de gris (45) d'une seconde image laser couleur, prise sous un second angle du sujet.
La figure 5 montre en coupe (50) le parcours inverse de la lumière ambiante qui au travers du réseau de lentilles (Ll,L2,L3) imprimé sur la couche de protection lasérisable (22) se réfléchit sur la matrice de sous pixels (R,G,B), (25), faisant apparaître les niveaux de gris (45) de la première image couleur, et (46) de la seconde image couleur, à la vue (53) de l'observateur, situé à la perpendiculaire du plan des lentilles (Ll,L2,L3) , selon les rayons réfléchis (52) et (51) produisant une vision laser couleur stéréoscopique du sujet en trois dimensions.
La figure 6 montre en section (60) un ensemble comprenant le support (21) sur lequel est laminé la feuille de protection lasérisable (22), la matrice de sous pixels (R,G,B), (25) et en regard de cette matrice de sous pixels, le réseau de lentilles (Ll,L2,L3), (10). Ce réseau de lentilles est réalisé par pression à chaud sur la feuille (22) lors de la lamination de la feuille de protection lasérisable (22) sur le support (21), emprisonnant les colonnes de sous pixels R,G,B (25) entre la feuille de protection lasérisable,(22) et le support (21).

Claims (6)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de formation de deux images laser couleur distinctes à partir d'un assemblage comprenant un support (21) une feuille de protection lasérisable(22) un réseau de lentilles optiques cylindriques (10) des pixels constitués de sous pixels (R,G,B) (25) imprimés aux couleurs primaires RGB, en forme de colonnes parallèles (Cl,C2,C3), caractérisé en ce qu'un faisceau laser, au travers, du réseau de lentilles optiques fait apparaître par carbonisation dans la feuille de protection lasérisable (22) en regard de chaque sous pixel (R,G,B) les niveaux de gris de deux images laser couleur distinctes, issues de deux prises de vues d'un même sujet selon des angles différents,et en ce que ces deux images laser couleur par réflexion inverse de la lumière ambiante au travers du réseau de lentilles, apparaissent à l'observateur comme une image laser couleur en trois dimensions du sujet.
  2. 2. Procédé de formation de deux images laser couleur distinctes à partir d'un assemblage comprenant un support (21) une feuille de protection lasérisable(22) un réseau de lentilles optiques cylindriques (10) des pixels constitués de sous pixels (R,G,B), (25) imprimés aux couleurs primaires RGB, en forme de colonnes parallèles (C1,C2,C3), selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe (31) des colonnes (C1,C2,C3) constituant les sous pixels (R,G,B) est perpendiculaire à l'axe (32) du réseau de lentilles optiques (10) cylindriques (L1,L2,L3), et en ce que ce dernier, recouvre partiellement ou totalement la matrice de sous pixels (R,G,B). 11
  3. 3. Procédé de formation de deux images laser couleur distinctes à partir d'un assemblage comprenant un support (21) une feuille de protection lasérisable(22) un réseau de lentilles optiques cylindriques (10) des pixels constitués de sous pixels (R,G,B), (25) imprimés aux couleurs primaires RGB, en forme de colonnes parallèles (Cl,C2,C3), caractérisé en ce qu'un faisceau laser balaye la matrice (25) de colonnes (Cl,C2,C3) selon l'axe (31) sous un premier angle d'incidence (43) par rapport au plan du réseau des lentilles, formant les niveaux de gris (46) d'une première image laser couleur prise sous un premier angle du sujet, et sous un second angle d'incidence (44) par rapport au plan du réseau de lentilles, formant les niveaux de gris (45) d'une seconde image laser couleur, prise sous un second angle du sujet.
  4. 4. Document comportant deux images laser couleur réalisées par la mise en oeuvre du procédé, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le document comporte une feuille de protection lasérisable (22) sur laquelle un réseau de lentilles (10) a été imprimé à chaud, cette feuille (22) étant au moins partiellement carbonisée par un faisceau laser, des pixels imprimes entre le réseau de lentilles (10) couvrant le même surface que le réseau de lentilles, et un support de document (42) et comportant des sous pixels (R,G,B) organisés sous forme de colonnes (C1,C2,C3) et en ce que la feuille de protection lasérisable (22), les colonnes de sous pixels (R,G,B) et le support du document (21), sont aptes à être laminés ensemble. 12
  5. 5. Document selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'axe (31) des colonnes (C1,C2,C3) constituant les sous pixels (R,G,B) est perpendiculaire à l'axe (32) du réseau de lentilles optiques (10) cylindriques (L1,L2,L3)et en ce que ce dernier, recouvre partiellement ou totalement la matrice de sous pixels (R,G,B).
  6. 6. Document selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'un faisceau laser balaye la matrice (25) de colonnes (C1,C2,C3) selon l'axe (31) sous un premier angle d'incidence (43) par rapport au plan du réseau des lentilles, formant les niveaux de gris (46) d'une première image laser couleur prise sous un premier angle du sujet, et sous un second angle d'incidence (44) par rapport au plan du réseau de lentilles, formant les niveaux de gris (45) d'une seconde image laser couleur, prise sous un second angle du sujet, ces deux images laser couleur par réflexion inverse de la lumière ambiante au travers du réseau de lentilles, apparaissent à l'observateur comme une image laser couleur en trois dimensions du sujet. 30
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