KR101367615B1 - 프린트된 문서들에 정보를 삽입하기 위한 기판 형광 패턴마스크 - Google Patents

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KR101367615B1
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Abstract

본 명세서에 제공된 기술들은 정상 광 하에서는 비교적 판독할 수 없지만, UV 광 하에서는 판독할 수 있는 특성을 가진 이미지에 삽입된 워터마크에 관한 것이다. 이 형광 마크는 광학 증백제(optical brightening agent)를 포함하는 기판, 및 상기 기판상 이미지로서 프린트된 제 1 색소 혼합물을 포함한다. 색소 혼합 패턴 층은 기한 형광성을 강하게 억제하는 특성뿐만 아니라 제 1 색소 혼합 패턴에 공간적으로 아주 근접하여 프린트된 제 2 색소 혼합 패턴 또는 기판에 대한 정상 조명하에서 낮은 콘트라스트 특성을 가진다. 제 2 색소 혼합 패턴은 자외선 광원에 적당히 노출된 결과적인 이미지 렌더링된 기판이 형광 마스크로서 명백히 판독 가능한 이미지를 생성하도록 제 1로부터 상이한 레벨의 기판 형광 억제를 제공하는 특성을 가진다.
기판, 형광성, 증백제, 광

Description

프린트된 문서들에 정보를 삽입하기 위한 기판 형광 패턴 마스크{Substrate fluorescence pattern mask for embedding information in printed documents}
도 1은 기판 및 그 위에 색채 패치로부터 결과적인 관찰 가능한 광을 개략적으로 설명한 도면.
도 2는 솔리드 노란 색소에 대한 파장, 형광 기판, 및 확산 반사기의 함수로서 표준화된 방사 및 반사도의 그래프를 도시한 도면.
도 3은 예시적인 수문자 캐릭터의 렌더링 시 이용되는 바와 같이 여기에 제공된 본질적인 기술들의 설명을 제공하는 도면.
도 4는 색소 혼합물 흩어짐(distraction) 패턴을 포함한 색소 혼합물 패턴들을 이용하여 예시적인 수문자 캐릭터의 렌더링에 적용되는 바와 같이 본 명세서에 제공된 원리적인 가르침들에 대한 설명을 제공하는 도면.
도 5는 대안적인 대표적인 흩어짐 패턴들에 대한 설명을 제공하는 도면.
도 6은 형광 마크의 가시성에 대한 패턴 공간 속성들을 흐트러뜨림의 영향에 대한 설명을 제공하는 도면.
용어 "데이터"는 정보를 가리키거나 포함하는 물리적 신호들을 말한다. 물리적 광의 패턴 또는 상기 물리적 광을 나타내는 데이터의 수집물로서 "이미지"는 캐릭터들, 단어들 및 텍스트뿐 아니라 그래픽 같은 다른 특징들을 포함할 수 있다. "디지털 이미지"는 디지털 데이터의 수집물에 의해 표현된 이미지를 확장함으로써 이루어진다. 이미지는 "세그먼트들"로 분할될 수 있고, 그 각각은 이미지 자체이다. 이미지의 세그먼트는 전체 이미지까지를 포함하는 임의의 크기일 수 있다. 여기에 사용된 용어 "이미지 물체" 또는 "물체"는 용어 "세그먼트"와 일반적으로 동일한 기술로 고려되는 것으로 믿어지고 여기서 상호 교환 가능하게 사용될 것이다. 하나의 용어 또는 다른 용어가 다른 것보다 좁거나 넓은 것으로 생각되는 경우, 여기에 제공되고 하기에 청구된 바와 같은 기술은 만약 용어가 청구항 자체로 특별하게 제한되지 않으면 보다 넓게 결정되는 정의 용어이다.
다양한 실시예들에서 본 발명은 일반적으로 다양한 프린터 및 정전 사진식 프린트 환경들에 공통으로 사용되는 바와 같은 기판들 및 특히 대부분의 종이 기판들에서 발견되는 형광물의 유용한 조작에 관한 것이다. 보다 특히, 여기에 제공된 기술들은 형광 워터마크들의 적어도 하나의 구현에 관한 것이다.
문서 보안을 제공하고 또한 디지털로 생성된 문서들에 적용 가능한 방식으로 문서의 위조, 불법 변경, 및/또는 복사에 대한 검출을 제공하기 위한 방식을 가지는 것이 바람직하다. 상기 해결책은 또한 디지털 처리 및 프린트 환경에서 최소의 저장 요구 사항들뿐만 아니라 시스템 오버헤드 요구사항들에 대한 최소의 영향을 갖는 것이 바람직하다. 부가적으로, 이러한 해결책은 프린트 장치에 대한 물리적 변형 없이 그리고 값비싼 특정 재료들 및 매체에 대한 필요성 없이 얻어지는 것이 매우 바람직하다.
워터마킹은 디지털 문서들의 보안을 보장하기 위한 일반적인 방식이다. 많은 워터마킹 접근 방법들은 비용, 허약성, 강건성 등에서의 상이한 트레이드 오프들을 가지고 존재한다. 하나의 접근 방법은 정상 조명하에서 보이지 않지만 UV 조명 하에서 보이는 워터마크를 인코딩하기 위해 자외선(UV) 잉크 렌더링을 사용하는 것이다. 유통 지폐들에 종종 사용되는 종래 방법은 특정 자외선(UV) 형광 잉크들을 가진 워터마크를 렌더링하고 표준 UV 램프를 사용하여 제공된 문서에서 워터마크의 존재 또는 부재를 추후 식별하는 것이다. 이 접근 방법의 한가지 실시예는 여기에서 기술을 위하여 그 전체가 참조로서 통합된 Winnik 등에 의한 미국특허 제5,286,286호에서 발견될 수 있다. 그러나, 이들 잉크들은 사용하기에 비싸고, 따라서 일반적으로 오프셋 프린팅 시나리오에서만 경제적으로 실행 가능하고, 따라서 상기 시나리오에서만 긴 프린트 운용시 유용하다. 부가적으로, 이들 재료들은 비용, 이용 가능성 또는 물리적/화학적 특성들로 인해 솔리드 잉크 프린터들 같은 표준 전자 사진식 또는 다른 비 충돌 프린트 시스템들에 통합하기가 종종 어렵다. 차례로 이것은 하나의 예를 제외하고 상환할 수 있는 쿠폰들 같은 가변하는 데이터 프린트 장치들에 차례로 사용할 수 없다.
복사 제어가 디지털 워터마킹에 의해 제공되는 문서를 제공하기 위해 취해지 는 또 다른 방법은 예로서 Knox에 의한 미국특허 제5,734,752호를 포함하고, 여기서 관찰될 때 실질적으로 보이지 않는 워터마크들을 디지털적으로 재생 가능한 문서에 생성하기 위한 방법이 도시되고, 상기 방법은 (1) 문서상에 그레이 이미지를 재생하기에 적당한 제 1 확률 스크린 패턴을 생성하는 단계; (2) 상기 제 1 패턴에 관련된 적어도 하나의 확률 스크린 디스크립션을 유도하는 단계; (3) 제 1 확률 스크린을 포함하는 문서를 생성하는 단계; (4) 결합시 하나 또는 그 이상의 확률 스크린들을 포함하는 제 2 문서를 생성하고, 그로 인해 두 문서들의 보기를 함께 허용하도록 중첩 관계로 제 1 및 제 2 문서를 배치할 때, 각각의 문서상에서의 제 1 확률 패턴 사이의 상관이 제 1 스크린이 사용되는 문서들 내의 도처에 발생하고, 유도된 확률 스크린들이 발생하는 지역 및 상기 유도된 확률 스크린들을 사용하여 그 내부에 배치된 이미지가 보여지게 되는 경우 상관이 발생하지 않는 것을 포함한다.
상기 특허들 및 인용들의 각각에 대하여, 그 안에 개시들은 전체가 참조로서 본 명세서에 포함된다.
본 발명의 목적은 자외선 광원에 적절히 노출된 그 결과적인 프린트된 기판이 형광 마크로서 명백한 식별 가능한 패턴을 생기게 하기 위해 정상 광에서는 비교적 식별할 수 없고, UV 광에서는 식별할 수 있는 특성을 가진 이미지에 삽입된 워터마크를 제공하는 것이다.
본 명세서의 실시예들에는 광학 증백제들을 포함하는 기판 및, 상기 기판상에 이미지를 생성하기 위하여 기판상에 증착되는 색소 층을 포함하는 형광 마크 표시기가 개시된다. 제 1 공간 색채 패턴은 또한 제 1 반복하는 공간 패턴에 배열된 제 1 색소 혼합물 및 제 2 색소 혼합물로 구성되고, 그 결과적인 제 1 공간 색채 패턴은 기판 형광의 높은 억제 특성을 가진다. 제 2 공간 색채 패턴은 프린팅된 제 1 공간 색채 패턴에 실질적으로 공간적으로 아주 근접하여 기판상에 이미지로서 프린팅된다. 제 2 공간 색채 패턴은 또한 제 2 반복하는 공간 패턴에서 제 3 색소 혼합물 및 제 4 색소 혼합물로 구성되며, 그 결과적인 제 2 공간 색채 패턴은 기판 형광의 낮은 억제 특성 및 제 1 공간 색채 패턴에 대한 낮은 콘트라스트(contrast) 특성을 가진다.그 배열은 자외선 광원에 적절히 노출된 결과적인 인쇄된 기판 이미지가 형광 마크로서 분명한 식별가능한 패턴을 생기도록 한다.
여기의 실시예들에는 광학 증백제들을 포함하는 기판, 기판상에 이미지로서 인쇄된 제 1 공간 색채 패턴 및 제 2 공간 색채 패턴을 포함하는 형광 마크 표시기가 개시된다. 제 1 공간 색채 패턴은 또한 제 1 반복하는 공간 패턴에 배열된 제 1 색소 혼합물 및 제 2 색소 혼합물을 포함하며, 결과적인 제 1 공간 패턴은 기판 형광의 높은 억제 특성을 가진다. 제 2 공간 색채 패턴은 인쇄된 제 1 공간 색채 패턴에 실질적으로 공간적으로 아주 근접하여 기판상에 이미지로서 인쇄된다. 제 2 공간 색채 패턴은 또한 동일한 반복하는 공간 패턴에서의 제 1 색소 혼합물 및 제 3 색소 혼합물을 포함하며, 그 결과적인 제 2 공간 색채 패턴은 기판 형광의 낮은 억제 특성 및 제 1 공간 색채 패턴에 대한 낮은 콘트라스트 특성을 가진다. 배열은 자외선 광원에 적절히 노출된 결과적인 인쇄된 기판 이미지가 형광 마크로서 분명한 식별가능한 패턴을 생기도록 한다.
또한, 본 명세서의 실시예들에서 광학 증백제들을 포함한 종이 기판, 및 디지털 색채 프린팅 시스템을 포함한 형광 마크를 형성하기 위한 시스템이 개시된다. 디지털 색채 프린팅 시스템은 또한 기판상에 이미지로서 프린팅된 적어도 하나의 제 1 공간 색채 패턴 및 적어도 하나의 제 2 공간 색채 패턴을 포함한다. 제 1 공간 색채 패턴은 또한 제 1 반복하는 공간 패턴에서의 제 1 색소 혼합물 및 제 2 색소 혼합물로 구성되며, 그 결과적인 제 1 공간 색채 패턴은 기판 형광의 높은 억제 특성을 가진다. 적어도 하나의 제 2 공간 색채 패턴은 프린팅된 제 1 공간 색채 패턴에 실질적으로 공간적으로 아주 근접하여 기판상에 이미지로서 프린팅되고, 제 2 공간 색채 패턴은 또한 제 2 반복하는 공간 패턴에서의 제 3 색소 혼합물 및 제 4 색소 혼합물로 구성되며, 결과적인 제 2 공간 색채 패턴은 기판 형광의 낮은 억제 특성과 제 1 공간 색채 패턴에 대한 낮은 콘트라스트 특성을 가진다. 그 결과는 종이 기판상에 디지털 색채 프린팅 시스템을 사용하여 이미지가 프린트되는 것이고, 그 이미지는 서로 공간적으로 아주 근접하여 배열된 상기 적어도 제 1 공간 색채 패턴과 상기 제 2 공간 색채 패턴을 포함하며, 적어도 두 개의 공간 색채 패턴들의 공간 이미지 배열은 자외선 광 하에서 프린팅된 색채 이미지가 보일 때 형광 마크를 나타낼 것이다.
또한 본 명세서에서의 실시예들에서 광학 증백제들을 포함한 기판, 기판 상에 이미지로서 프린팅된 제 1 공간 색채 패턴 및 제 2 공간 색채 패턴을 포함한 형광 마크 표시기가 개시된다. 제 1 공간 색채 패턴은 또한 제 1 반복하는 공간 패턴에 배열된 제 1 색소 혼합물 및 적어도 제 2 색소 혼합물로 구성되며, 결과적인 제 1 공간 색채 패턴은 기판 형광에 대한 억제 레벨을 갖는다. 제 2 공간 색채 패턴은 프린팅된 제 1 공간 색채 패턴에 실질적으로 공간적으로 아주 근접하여 기판상에 이미지로서 프린팅된다. 제 2 공간 색채 패턴은 또한 제 2 반복하는 공간 패턴에서 제 3 색소 혼합물 및 적어도 제 4 색소 혼합물로 구성되며, 결과적인 제 2 공간 색채 패턴은 기판 형광 억제의 제 2 레벨 및 정상 조명 하에서 제 1 공간 색채 패턴에 대한 낮은 콘트라스트 특성을 갖는다. 배열은 기판 형광의 억제의 식별가능한 제 1 및 제 2 레벨을 나타냄으로써, 자외선 광원에 적절히 노출된 결과적인 프린팅된 기판 이미지가 형광 마크로서 분명한 식별가능한 패턴을 생기도록 한다.
물리적 광을 표현하는 데이터로 구성된 디지털 이미지에서, 데이터의 각각의 엘리먼트는 기술 분야에서 공동으로 사용되고 화상 엘리먼트라 하는 "화소"라 불릴 수 있다. 각각의 화소는 위치 및 값을 가진다. 각각의 화소 값은 이미지의 "이진 형태"의 비트, 이미지의 "그레이 스케일 형태"에서 그레이 스케일 값, 또는 이미지의 "컬러 좌표 형태"에서 한 세트의 컬러 공간 좌표들이고, 이진 형태, 그레이 스케일 형태 및 컬러 좌표는 이미지를 정의하는 이차원 어레이를 각각 형성한다. 그것이 이미지 부분에 관련된 데이터의 아이템상에서 동작할 때 동작은 "이미지 처리"를 수행한다. "콘트라스트"는 아이템들, 데이터 포인트들 등 사이의 시각적 차이를 나타내기 위하여 사용된다. 그것은 컬러 차이 또는 휘도 차이 또는 둘 모두로서 측정될 수 있다. 디지털 컬러 프린팅 시스템은 이미지 데이터를 수용하고 기 판상에 이미지 데이터를 렌더링하기에 적당한 장치 배열이다.
다음을 명확하게 하기 위하여, 다음 용어 정의들이 본 명세서에 제공된다:
색소: 액체 잉크, 고체 잉크, 염료, 또는 정전 사진식 토너 같은 형식으로 구현될 수 있는, 기본 감산적 C,M,Y,K 삼원색(청록색, 자홍색, 노란색 및 검정색)중 하나.
색소 혼합물: C,M,Y,K 색소들의 특정 결합
형광 마크: 정상 광 하에서 비교적 판독할 수 없지만 UV 광 하에서 판독할 수 있는 특성을 가진 이미지에 삽입된 워터마크.
보안 마크들을 위하여 사용되는 바와 같이, 특히 위조를 방지하기 위한 기술로서 자외선 광원들과 협력하여 형광 재료 잉크들의 사용에 관련한 프린팅 산업에서 이해가 잘 이루어진다. 예를 들어 Berler에 의한 U.S. 특허 3,611,430; Wachtel에 의한 U.S. 특허 4,186,020; 및 Liu 등에 의한 U.S. 특허 5,256,192를 참조하자, 상기 특허 각각은 전체적으로 교습을 위하여 참조로써 통합된다. 그러나, 동일한 장점을 제공하지만 특히 디지털 프린팅 환경에서보다 덜 복잡하고 경제적이고, 단지 일반적인 소모품만을 사용하는 상기 기술에 대한 오랜동안 지속된 접근 필요성이 남아있다. 하기에서, 종이 기판들에서 발견된 형광 특성들이 자외선 광 아래에서 보여지는 독특한 이미지를 렌더링하기 위하여 그 위에 제공된 토너들에 의해 적당히 마스크될 수 있고, 그렇지 않으면 정상 조명하에서 관측자의 관심을 끌지 못하는 방법과 관련한 기술이 제공된다.
도 1은 관측자(10)의 눈이 동일한 기판(20)상에 증착된 바와 같이 맨 종이 기판(20)의 반사 특성 대 적당히 선택된 색소 또는 색소 혼합물(30)의 패치(25)의 반사 특성들에 응답하는 방법을 도시한다. 점선 화살표(40)로서 묘사된 "I"는 광원(50)로부터 지향된 입사광을 나타낸다. 점선 화살표들(60)로서 묘사된 "R"은 표준 반사를 나타내는 반면, 실선(70)으로서 묘사된 "F"는 광원(50)로부터 입사광의 UV 성분에 의해 발생되는 기판(20)으로부터 방사된 형광을 나타낸다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기판(20)의 개방 영역에 부딪힐 때 입사광(40)은 표준 광 반사 및 방사된 형광 모두의 양을 제공한다. 그러나, 입사광(40)이 적당하게 선택되어 증착된 색소 혼합물(30)의 패치(25)에 부딪힐 때, 색소 또는 색소 혼합물에 따라 표준 반사(50) 보다 상당히 작은 방사된 형광(70)이 발생할 수 있다. 상당히 작은 방사 형광을 제공하는 적당히 선택된 색소(30)의 한가지 예는 정전 사진식, 잉크젯 및 왁스 기반 프린팅 장치에 사용되는 노란색 토너이다. 그러나 대안에 있어서, 다른 색소들 또는 색소 혼합물들은 예를 들어 청록색 또는 자홍색 색소와 같이 강하게 기판(20)의 방사 형광을 억제하지 않는 렌더링을 위하여 선택될 수 있다.
도 2는 광 파장 대 표준 방사/반사 그래프를 제공한다. 본 명세서에서 스펙트럼 데이터는 순수 UV 광이 조사되는 광 부스(booth) 내에 통상적인 기판을 배치하고, 포토리서치 PR705 분광 방사계를 사용하여 반사된 방사를 측정함으로써 획득된다. 참조로서, 도면은 또한 비형광 바륨 황산염 확산 반사기로부터의 스펙트럼 방사를 포함한다. 형광 스펙트럼은 보다 짧은(또는 "청색") 파장들에서 그 에너지의 대부분을 가진다는 것이 명확히 도시된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 형광 기 판(실선으로 표시됨)의 방사를 시험함으로써, 통상적인 흰색 기판(20)의 표준 방사선이 대략 436 나노미터에서 피크인 것이 나타날 수 있다. OBA(광학 증백제)는 일반적으로 종이를 보다 희게 만들기 위하여 흰색의 종이 제조에 일반적으로 사용되고 종이의 "순백" 또는 "밝기"에 대응하는 양에서 발견된다. 예를 들어: Dierkes 등에 의한 미국특허 3,900,608; Strickler에 의한 미국특허 5,371,126; 또는 Burkhardt에 의한 미국특허 6,773,549를 참조하고, 상기 특허의 각각은 교습을 위하여 그 전체가 참조로서 통합된다. 실제로 종이는 종종 휘도의 수치 표시를 가지고 팔린다. 가상으로 모든 제로그라픽(xerographic) 기판들은 어느 정도의 OBA들을 포함한다. 다른 채색된 종이 기판들이 다른 양들로 유사한 특성들을 나타내는 것으로 발견되었음을 주의해야 한다. 특히 노란색 종이는 경험적으로 많은 흰색 종이 기판들과 유사한 것으로 발견되었다.
형광 기판과 구별하여, 솔리드 노란색 색소(도 2에서 점선으로 표시된 것과 같이)는 대략 492 나노미터 미만의 범위에 대해 종이 기판에 광 형광의 매우 낮은 방사/반사를 제공한다. 사실상 노란색 색소는 형광 기판 마스크 상에 증착되고, 상기 기판의 형광은 그렇게 증착된다. 참조로서 확산 반사기에 대한 응답(점선으로서 도 2에 표시됨)을 주의하라. 상기에서 주의된 바와 같이, 다른 색소들에 대한 응답은 노란색 색소와 상이하다. UV 마스킹에 대한 C,M,Y 및 K 색소들의 대략적인 상대적 품질의 리스팅 및 인지된 상대적 휘도 특성들은 다음 테이블에서 제공된다:
토너 색소 UV 흡수/형광 억제 청색 흡수 인지된 강도의 흡수 또는 인지된 휘도 영향
검정 높음 높음 높음
청록색 낮음-중간 낮음 높음
자홍색 낮음-중간 중간 중간
노란색 높음 높음 낮음
적절히 사용될 때 상기 주의되고 기술된 가르침들은 본 명세서에 제시된 바와 같이 단지 공통 소모품들을 사용하는 UV 기반 워터마킹 기술을 제공한다. 기술은 다음 관찰들을 바탕으로 한다: 1) 디지털 프린팅에 사용된 일반적인 기판들은 형광을 유발하는 광학 증백제들을 포함하고; 2) 표준 색소들은 UV 유도된 방출의 효과적인 차단기로서 작동하고, 노란색 색소는 일반적으로 가장 강한 억제자이고; 3) UV 유도된 방출의 강한 억제자인 것 외에 노란색 색소는 표준 조명하에서 매우 낮은 휘도 콘트라스트를 나타낸다. 이것은 노란색이 가시 스펙트럼의 청색 레짐(regime)을 흡수하고, 청색은 인지된 휘도에 크게 기여하지 않기 때문이다.
여기에서 제시된 기술은 유사한 R(정상 반사)을 생성하고 따라서 정상 광 하에서 서로를 구별하기 어려운 색소 패턴들을 발견하면서, 또한 매우 다른 F(방사된 형광)를 제공하고 따라서 UV 광 하에서 서로 높은 콘트라스트를 디스플레이함으로써 작동한다. 예시적인 일실시예에서, 이것은 노란색 색소가 통상적인 흰색 형광 기판상에 프린트된 문서에 정보를 삽입하기 위한 이상적인 후보이게 한다. 정상 조명하에서 볼 때, 노란색 워터마크는 불가능하지 않더라도 보기 어렵다. UV 광 하에서 볼 때, 워터마크는 노란색 콘트라스트가 형광 기판에 대해 높은 콘트라스트를 나타낸다는 사실로 인해 보여진다. 이런 효과는 노란색 색소가 노란색 종이 기판에 프린트될 때보다 크다. 상기 기술이 단지 일반적인 기판들 및 색소들만을 사 용하기 때문에, 그것은 단기/주문 제작된 디지털 프린팅 환경들에서 보안 마킹들을 보장하는 비용 효율적인 방식이다. 따라서, 다양한 UV 광원들, 많은 저렴하고 휴대용이며, 따라서 쉽고 편리하게 필드 내 형광 마크의 검출을 수행할 수 있다.
제안된 기술은 형광 방출이 특정 잉크들의 이용을 통하여 부가되는 대신, 기판으로부터 형광 방출이 노란색 또는 몇몇 다른 색소 또는 색소 혼합물을 사용하여 감해지거나 또는 억제되는 종래 오프셋 방법과 구별되는 것이 주의된다. 그러한 점에서, 본 명세서에 기술된 기술은 논리적인 '종래 방법의 반대'이고; 문서의 일부들에 형광 재료들을 부가하기보다, 기판 형광 효과의 선택적인 억제 또는 마스킹이 대신 사용된다.
노란색 색소에 의해 유도된 콘트라스트를 양자화하기 위하여, 몇몇 휘도 측정들은 솔리드 노란색 대 XEROX® DocuColor12TM 프린터에 사용된 순수(plain) 기판에서 이루어진다. 두 개의 기판들이 선택된다: 기판 1은 다량의 광학 증백제를 포함하고, 기판 2는 매우 적은 광학 증백제를 포함한다. 휘도 측정들은 3개의 조명들 하에서 이루어진다: ⅰ) D50 ⅱ) UV ⅲ) 청색 필터를 가진 D50. 후자는 노란색 색소에서 정보를 추출하기 위하여 청색 채널을 사용하는 알려진 실행을 나타내기 위한 것이다. 휘도 비율(Ywhite/Yyellow)은 노란색 색소에 의해 나타내어진 단순한 콘트라스트 측정치 또는 동적 범위로서 사용된다. 데이터는 다음 테이블로 요약된다;
상이한 조명들 하에서 흰색 종이 상에서 노란색으로부터 얻어진 휘도 동적 범위
Ypaper/Yyellow
기판 1(높은 형광성) 기판 2(낮은 형광성)
D50(일광) 1.23 1.15
UV
청색 필터를 가진 D50		 12.7
6.89		 1.61
5.09
몇몇 관찰들은 이 데이터로부터 형성될 수 있다: 1) 형광 기판상 노란색으로부터 얻어진 콘트라스트는 일광에서 UV 조명으로 스위칭할 때 크기 순서로 증가한다. 이것은 노란색이 형광 기판상에서 효과적인 워터마크로서 작동할 수 있고, UV 광이 "워터마크 키"로서 사용될 수 있도록 제안한다; 2) UV 조명 하에서, 기판 형광은 최종 콘트라스트에 중요한 역할을 한다. 이것은 테이블의 제 2 행에서 분명해진다. 따라서, 기판은 제안된 워터마킹 처리의 공헌자인데, 즉, 만약 사용자가 불법으로 잘못된 형태의 기판상 문서를 재생하면, 워터마크의 가시성이 영향을 받을 것이고; 및 3) UV하에서 형광 기판에 의해 달성되는 콘트라스트는 표준 청색 필터로 이루어지는 것의 약 두 배이다. 이것은 형광 바탕 접근법이 가시 스펙트럼으로부터의 데이터만을 사용하는 표준 방법들보다 훨씬 더 효과적일 수 있다는 것을 가리킨다.
도 3은 상기 열거된 원리 설명의 이용을 위한 묘사를 제공한다. 도 3에서, 색소 혼합물 1이 선택되고 패치 영역(33)에 제공되며, 상기 혼합물은 이 예에서 수문자 심볼 "O"로서 배열된다. 게다가, 색소 혼합물 2가 선택되고 패치 영역(33)에 실질적으로 공간적으로 밀접하게 배열된 패치 영역(32)에 제공되며, 따라서 패치 영역(33) 주변 배경에 영향을 미친다. 색소 혼합물 1 및 2 모두는 각각 적당히 선택된 색소 또는 색소 혼합물들(31 및 30)로 구성된다.
각각의 색소 혼합물(31 또는 30)은 단일 CMYK 색소 또는 CMYK 색소들의 임의의 혼합물일 수 있다. 그러나, 양쪽이 동일한 단일 색소 또는 색소 혼합물로 구성되지 않을 것이다. 실제로 예를 들어, 일 실시예에서, 색소 혼합물(31)은 색소 혼합물(30)을 위하여 선택된 것보다 높은 형광 흡수를 제공하기 위하여 선택될 것이다. 그러나, 바람직한 배열에서 색소 혼합물들(30 및 31)은 평균 형광 억제가 다르면서, 표준 광 하에서 평균 색채 또는 휘도에서 서로 인접하여 매칭하도록 가장 최적으로 선택될 것이다. 따라서, 정상 조명 하에서, 지역(32)은 상수 또는 준 상수 색채로서 관찰자에게 보여질 것이며, 반면 UV 조명하에서, 지역(32)은 명확한 시각적 콘트라스트를 나타내는, 색소 혼합물들(30 및 31)에 의해 나타내어진 두 개의 별개의 지역들로 분리될 것이다. 색소 혼합물들(30 및 31)을 교환하는 것은 간단히 콘트라스트의 역을 야기하는, 즉 어두운 배경에서의 밝은 텍스트는 밝은 배경에서의 어두운 텍스트로 변할 것이고, 이 역은 비록 도면들에 명확하게 설명되지 않을지라도 다른 실시예로서 고려된다는 것을 이 기술분야의 숙련자들에 의해 이해될 것임을 주의해야 한다.
예를 들어, 대략 50% 그레이스케일 그레이 색소 혼합물은 검정색 색소의 하프톤(halftone)으로 구현될 수 있다. 그 후 이것은 유사한 대략 50% 그레이스케일 그레이 색소 혼합물을 생기게 하기 위하여 충분한 청록색 및 자홍색과 혼합된 많은 양의 노란색으로 구성된 색소 혼합물에 매칭될 수 있다. 그러나, 주어진 높은 함량의 노란색 색소 양으로 이런 매칭된 혼합물은 UV의 보다 높은 흡수 또는 본래의 기판 형광의 억제를 제공할 것이다. 따라서 두 개의 색소 혼합물들은 표준 보기 조명하에서 거의 동일하게 나타나면서 UV 광 하에서 매우 다르게 나타나도록 구현될 수 있다.
또한, 당업자에게 이해될 바와 같이, 이것은 표준 보기 조명하에서 두 개의 상이한 색소 혼합물들로부터 동일한 색채 응답을 재생하기 위하여 조건 등색(metamerism)의 계획적인 이용과 같이 접근될 수 있다. 혼합물들은 이런 평균 형광 흡수시 충분히 가변하도록 최적화되고, 그렇지 않으면 정상 실내 조명하에서 밀접한 조건 등색 매칭한다. 상기 설명된 접근법은 효과적이지만, 때때로 UV 광원없이 그것들에게 식별가능하고, 관찰자들은 그러한 형광 마크를 의식적으로 알고, 경계하며, 또는 기대한다. 이것은 예를 들면 디자인의 본래 의도된 발광물로부터 발광물의 굴곡, 프린터 부정확/드리프트로 인한 부정확한 매치, 및/또는 고유의 교정 한계들로 인한 부정확한 매치로 인해, 기판 특성들에서의 변화에 의해 야기될 수 있다. 본 명세서의 이하에서 설명된 것은 또한 형광 마크가 흩어짐 패턴을 통합함에 의하여 필요한 UV 광원의 부재를 육안으로 식별하는 것을 점점 어렵고 심지어 어렵게 하는 기술이다.
도 4는 다른 실시예의 설명을 제공한다. 여기에서 배열은 형광 마크의 임의의 우연한 관찰이 층 관찰자에 의해 구별하는 것을 더 어렵게 하도록 의도된다. 이것은 상기 설명된 상이한 색소 혼합물 선택들과 함께 반복하는 공간 흩어짐 패턴의 도입의 결과로서 이루어질 수 있다. 각각의 결과적인 색채 공간 패턴은 평균적으로 정상 광 하에서 보여질 때 몇몇의 주어진 색채 인상(color appearance)을 가지며, UV 광 하에서 보여질 때 기판 형광 억제의 몇몇 주어진 레벨을 평균적으로 나타낼 것이다.
도 4에서, 동일한 예가 상기와 같이 다시 사용되며, 형광 마크의 하나의 단순한 형태는 단순히 수문자 캐릭터들로 구성된 텍스트 스트링이다. 이러한 도면에서 선택된 수문자 레터(33)는 "O"이고, 두 개의 상태 이미지, 즉 텍스트 이미지 형태에 대한 하나의 상태와 배경에 대한 다른 상태로 표현될 수 있다. 이러한 두 상태 이미지를 구성하기 위해서, 두 개의 공간 색채 패턴들(41 및 42)이 제공되고, 각각은 두 개의 상태들 중 하나에 대응한다. 두 개의 공간 색소 패턴들은 정상 광 하에서 실질적으로 유사한 평균 색채 레벨들과 UV 광 하에서 실제적으로 상이한 기판 형광 억제를 가지도록 디자인된다. 두 개의 공간 색소 패턴들(41 및 42)은 하나 이상의 색채들의 반복하는 공간 패턴 모자이크 결합으로서 일 실시예에 각각 제공되며, 각각의 색채는 차례로 단일 색소 또는 CMYK 색소 혼합물 중 하나일 수 있다.
도 4에 제공된 이러한 대표적인 실시예에 있어서, 다음과 같이 나타내어진 네 개의 색소 혼합물들이 고려된다: CMYK1, CMYK2, CMYK3, 및 CMYK4. 보다 적은 색소 혼합물들은 이하에 논의될 바와 같이 사용될 수 있고, 이 기술 분야에 숙련자들에게 명백한 바와 같이 보다 많은 색소 혼합물들이 또한 사용될 수 있다. 이러한 실시에에서, CMYK1 및 CMYK2는 제 1 공간 색소 패턴(41)을 구성하기 위해 사용된다. 차례로, CMYK3 및 CMYK4는 제 2 공간 색소 패턴(42)을 구성하기 위해 사용된다. 이러한 실시예에서 사실상 사용된 흩어짐 패턴은 다이아몬드 바둑판(diamond checker-board)이지만, 이 기술분야의 숙련자들은 예를 들면, 이하에서 또한 논의될 바와 같은, 단순한 직교 바둑판, 또는 물방울 무늬들과 같이, 임의의 수의 다른 패턴들을 선택할 수 있다. 이러한 패턴은 눈에 대한 분산으로서 동작하고 텍스트/이미지 및 배경 사이에서 스와핑을 식별하는 것을 보다 어렵게 한다. 분산 패턴 입상 크기는 다소 가변적이고, 플렉서블하며 실험적이다. 가장 최적의 결과들은 원하는 폰트 또는 이미지 크기, 렌더링을 위해 이용되는 타겟 프린트 시스템뿐만 아니라 타겟 관찰자의 시각적 예민함에 종속한다. 대표적인 결과들은 사용된 공간 패턴이 두 개의 공간 색소 패턴들(41 및 42) 모두에 대해 동일하거나 또는 매우 유사할 때 실현될 것이다.
도 4에서 분산 패턴은 반복 패턴으로 이루어진다. 일 실시예에서, 이러한 반복 패턴은 분산 패턴의 공간 속성들 및 공간 주파수가 기본적인 형광 워터마크를 은닉하는 방식으로 형광 워터마크에 관련된다. 도 4에 대표적으로 도시된 바와 같이, 기본적인 형광 워터마크와 상관되는 반복 패턴들이 일 예이다.
도 5는 반복 패턴들, 및 레터들 또는 레터형 물체들로 이루어진 분산 패턴들(51 내지 56)의 부가적인 예들을 도시한다. 이 기술 분야의 숙련자들에게 명백한 바와 같이, 다른 패턴들은 도 5에 제공된 것으로부터 단순히 유도될 수 있다. 따라서 엄격하게 반복 패턴들이 아닌, 랜덤 잡음 패턴들의 사용이 도 5에서의 패턴(56)에 의해 설명된 바와 같이 또한 가능하지만, 이것은 그러한 분산 패턴이 주기적인 분산 패턴들, 텍스트형 분산 패턴들 또는 의사-랜덤 분산 패턴들보다 보다 높은 시각적인 잡음을 가지기 때문에 덜 바람직하다.
도 6은 61에서 공간 속성에 기초한 하나의 대표적인 분산 패턴의 예를 도시한다. 형광 마크 요소(63)는 배경 패턴과 유사한 공간 속성들을 가진다. 워터마 크(63)에 대한 공간 속성(62)의 강한 미스매치는 보다 낮은 분산을 야기할 것이며, 따라서 바람직하지 않다.
도 4에 제공된 예로 돌아가면, 제 2 공간 색소 패턴(42)은 패치 영역(33)을 채우기 위해 선택 및 이용되며, 여기에서 수문자 심볼 "O"를 나타내는 이미지로서 이 예에 배열된다. 또한, 제 1 공간 색소 패턴(41)은 패치 영역(33)에 실질적으로 공간적으로 아주 근접하여 배열된 패치 영역(32)에 선택 및 이용되고, 따라서 패치 영역(33) 주변에 배경 패턴을 이룬다. 공간 색소 패턴들(41 및 42) 모두는 패턴이 패치(32) 및 패치(33)를 가로질러 거의 계속적으로 나타나도록 전형적으로 배열된다. 그러나, 두 개의 공간 색소 패턴들이 정상 광 하에서 실질적으로 유사한 경균 색채를 가지며 UV 광 하에서 실질적으로 상이한 평균 기판 형광 억제 레벨들을 가지도록 디자인되는 반면, 그것들은 일 실시예에서 공동으로 하나의 CMYK 색소 혼합물을 가질 것이다. 예를 들면, 도 4에서 CMYK2는 CMYK4와 동일할 것이다. 이것은 CMYK 1 및 CMYK3이 정상 광 하에서 실질적으로 유사한 평균 색채 레벨들과 UV 광 하에서 실질적으로 상이한 기판 형광 억제를 가지도록 설계될 것임을 의미할 것이다.
따라서, 상기에 제공되고 논의된 바와 같이, 정상 광 하에서 육안에 의해 거의 판독할 수 없지만 UV 광 하에서 식별할 수 있는 특성을 가진 이미지에 워터마크가 삽입된다. 이러한 형광 마크는 광학 증백제들을 포함한 기판, 기판상에 이미지로서 프린트된 제 1 공간 색소 혼합물 패턴을 포함한다. 제 1 공간 색소 혼합물 패턴은 특징으로서, 기판 형광의 높은 억제 특성뿐만 아니라 정상 조명하에서 제 2 공간 색소 혼합물 패턴에 대한 낮은 색채 콘트라스트의 특성을 가진다. 제 2 공간 색소 혼합물 패턴은 특징으로서 기판 형광의 낮은 억제을 나타내고, 제 1 색소 혼합물 패턴에 공간적으로 아주 근접하여 프린트되어, 자외선 광원에 적절히 노출된 그 결과적인 프린트된 기판이 형광 마크로서 명백한 식별 가능한 패턴을 생기도록 한다.

Claims (5)

  1. 형광 마크 표시기에 있어서,
    광학 증백제(optical brightening agent)들을 포함하는 기판;
    상기 기판상에 이미지로서 프린팅된 제 1 공간 색채 패턴으로서, 상기 제 1 공간 색채 패턴은 또한 제 1 공간 패턴에 제 1 색소 혼합물과 제 2 색소 혼합물로 구성되는, 상기 제 1 공간 색채 패턴; 및
    상기 프린팅된 제 1 공간 색채 패턴에 실질적으로 공간적으로 아주 근접하여 상기 기판 상에 이미지로서 프린팅된 제 2 공간 색채 패턴으로서, 상기 제 2 공간 색채 패턴은 또한 제 2 공간 패턴에 제 3 색소 혼합물과 제 4 색소 혼합물로 구성되며, 그 결과적인 제 2 공간 색채 패턴은 결과적인 제 1 공간 색채 패턴의 기판 형광의 억제 특성보다 낮은 기판 형광의 억제 특성, 및 상기 제 1 공간 색채 패턴의 콘트라스트 특성보다 낮은 콘트라스트 특성을 가지므로, 자외선 광원에 적절히 노출된 그 결과적인 프린팅된 기판 이미지가 형광 마크로서 명백한 식별가능한 패턴을 생기도록 하는, 상기 제 2 공간 색채 패턴을 포함하는, 형광 마크 표시기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 색소 혼합물은 검정 색소를 포함하며, 상기 제 3 색소 혼합물은 유사한 색채 값이 상기 제 1 색소 혼합물 값과 매칭하기에 충분한 청록색 및 자홍색을 갖는 상당히 노란색으로 이루어지는, 형광 마크 표시기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 색소 혼합물 및 상기 제 3 색소 혼합물은 정상 조명 하에서 가까운 조건 등색(metameric) 색채 매칭이지만, 자외선 광 하에서는 이들의 응답이 상이한, 형광 마크 표시기.
  4. 삭제
  5. 형광 마크를 생성하는 시스템에 있어서,
    광학 증백제들을 포함한 종이 기판;
    디지털 색채 프린팅 시스템으로서,
    상기 기판상에 이미지로서 프린팅된 적어도 하나의 제 1 공간 색채 패턴으로서, 상기 제 1 공간 색채 패턴은 또한 제 1 반복하는 공간 패턴에서 제 1 색소 혼합물 및 제 2 색소 혼합물로 구성되는, 상기 적어도 하나의 제 1 공간 색채 패턴; 및
    상기 프린팅된 제 1 공간 색채 패턴에 실질적으로 공간적으로 아주 근접하여 상기 기판상에 이미지로서 프린팅된 적어도 하나의 제 2 공간 색채 패턴으로서, 상기 제 2 공간 색채 패턴은 또한 제 2 반복하는 공간 패턴에 제 3 색소 혼합물 및 제 4 색소 혼합물로 구성되며, 그 결과적인 제 2 공간 색채 패턴은 결과적인 제 1 공간 색채 패턴의 기판 형광의 억제 특성보다 낮은 억제 특성 및 상기 제 1 공간 색채 패턴의 콘트라스트 특성보다 낮은 콘트라스트 특성을 갖는, 상기 적어도 하나의 제 2 공간 색채 패턴을 포함하는, 상기 디지털 색채 프린팅 시스템; 및
    상기 종이 기판에 상기 디지털 색채 프린팅 시스템을 사용하여 프린팅된 이미지로서, 상기 이미지는 서로 공간적으로 아주 근접하여 배열된 적어도 상기 제 1 공간 색채 패턴과 상기 제 2 공간 색채 패턴을 포함하고, 상기 적어도 두 개의 공간 색채 패턴들의 공간 이미지 배열은 프린팅된 색채 이미지가 자외선 광 하에서 관찰될 때 형광 마크를 드러내 보이는, 상기 이미지를 포함하는, 형광 마크 생성 시스템.
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