FR3142012A3

FR3142012A3 - Image optiquement variable en couleurs

Info

Publication number: FR3142012A3
Application number: FR2211847A
Authority: FR
Inventors: Franck Guigan
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-11-15
Filing date: 2022-11-15
Publication date: 2024-05-17

Abstract

L’invention est un dispositif optique dont les couleurs changent en fonction du point de vue sous lequel on l’observe et/ou selon les conditions d’éclairement auquel il est soumis, dit dispositif optique à changement de couleurs, qui est muni d’un réseau lenticulaire comprenant des lentilles élémentaires divergentes. Les lentilles élémentaires concentrent plus de lumière ambiante sur le dispositif optique à changement de couleurs, et diffusent dans un domaine plus vaste la lumière reflétée par ce dispositif. Cela facilite l’authentification du dispositif optique par un Smartphone. Figure de l’abrégé : Fig. 8

Description

Image optiquement variable en couleurs

L’invention est un dispositif dont l’aspect, qui est celui d’une image en couleurs, change en fonction du point de vue sous lequel on l’observe et/ou selon les couleurs de l’éclairement auquel il est soumis.

Dans une version perfectionnée, ce dispositif est fabriqué en personnalisant un support d’impression particulier par des procédés industriels peu couteux comme l’imprimerie.

On connait les dispositifs présentant des effets optiquement variables tels que des effets chromatiques, holographiques et cinématiques dynamiques, des images bidimensionnelles ou tridimensionnelles ou des effets de changement de couleurs, comme par exemple les dispositifs d’image diffractive optiquement variable (souvent dénommés « DOVID » pour « Diffractive Optically Variable Image Device ») qui procurent une fonction de sécurité basée sur des effets visuels créés par diffraction.

Problème technique

Certains dispositifs dont l’aspect change en fonction du point de vue sous lequel on les observe et/ou des conditions d’éclairement auquel ils sont soumis, dits dispositifs optiques à changement de couleurs, sont difficiles à authentifier par Smartphone parce qu’ils changent d’aspect trop rapidement lorsque l’on change de point de vue ou de conditions d’éclairement. Certains présentent aussi une image très sombre, ce qui nuit à leur attrait et à leur visibilité.

L’invention sera bien comprise, et d’autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, laquelle est illustrée par les figures 1 à 8.

représente une vue en perspective d’un réseau lenticulaire 10 à lentilles cylindriques divergentes, composé de lentilles élémentaires 1, 2 3 et suivantes.

représente une coupe de trois lentilles élémentaires du réseau lenticulaire de la permettant de voir le faisceau de lumière entrante 41, que le dioptre divergent fait diverger pour qu’il envoie de la lumière sur le dispositif optique à changement de couleurs 100, ce dernier ne renvoyant la lumière que selon un angle solide plus étroit 52, lequel diverge en sortie sous forme du faisceau lumineux plus large 51, ce qui a pour conséquence que le dispositif optique à changement de couleurs est visible depuis un domaine beaucoup plus large.

représente une vue en perspective d’une variante de l’invention, dans laquelle le réseau lenticulaire 10 a des lentilles divergentes qui sont sphériques.

représente une vue en perspective d’une lentille élémentaire selon une autre variante, dans laquelle la longueur focale des lentilles est différente dans un plan horizontal et dans un plan vertical.

représente une vue en perspective d’un réseau lenticulaire composé de lentilles telles que celle décrite à la .

représente une vue en perspective d’une lentille élémentaire qui est divergente dans un plan parallèle à ladite direction de changement de couleurs et convergente dans un plan perpendiculaire à ce plan.

représente une vue en perspective des constituants d’un dispositif perfectionné selon l’invention : un premier élément dit support colorant 30 dont l’aspect change selon le point de vue et/ou les conditions d’éclairement auquel il est soumis, un second élément dit couche de personnalisation 20 masquant partiellement ou totalement des sous-ensembles du support colorant, et un réseau lenticulaire 10.

L’invention est un dispositif optique dont les couleurs changent en fonction du point de vue sous lequel on l’observe et/ou selon les conditions d’éclairement auquel il est soumis, dit dispositif optique à changement de couleurs 100, caractérisé en ce qu’il est muni d’un réseau lenticulaire 10 comprenant des lentilles élémentaires divergentes 1, 2, 3 et suivantes.

Description détaillée de l’invention

Un dispositif selon l’invention peut servir de moyen d’authentification d’un document ou d’un produit, et c’est un avantage très important qu’il puisse être authentifié avec un Smartphone.

Avec de nombreux dispositifs présentant des effets optiquement variables, la couleur des différentes parties du dispositif varie lorsqu’on change de point de vue ou de position de la source lumineuse selon une direction dite direction de changement de couleurs, mais lorsqu’on change de point de vue ou de position de la source lumineuse selon une direction perpendiculaire à cette direction de changement de couleurs, l’aspect du dispositif s’assombrit jusqu’à devenir pratiquement noir. Cela a deux effets pernicieux. Le premier est que le dispositif ne peut recevoir de la lumière que d’une partie de son environnement, qui est proche du plan qui et à la fois perpendiculaire au dispositif et perpendiculaire à la direction de changement de couleurs. Cela a pour effet que le dispositif a une apparence assez sombre. Le second est qu’il faut que le point de vue soit proche de ce plan pour pouvoir observer le dispositif, car aucune lumière n’est réfléchie lorsque la source de lumière et le point de vue s’écartent de ce plan.

Pour remédier à ces deux inconvénients, il est avantageux de munir le dispositif d’un réseau lenticulaire à lentilles divergentes. On peut utiliser pour cela des lentilles cylindriques comme celles du réseau lenticulaire représenté à la , les axes de révolution des cylindres étant parallèles à l’axe de la direction de changement de couleurs.

Comme on peut le constater sur la , une partie 41 des rayons lumineux émis par la source de lumière est alors déviée pour constituer un faisceau lumineux plus étroit 42, qui se concentre vers le plan perpendiculaire au dispositif comprenant l’axe de la direction de changement de couleurs, et plus de lumière éclaire le dispositif optique à changement de couleurs. Le faisceau 52 de la lumière réfléchie par le dispositif optique à changement de couleurs est elle aussi renvoyée dans un faisceau 51 plus large, ce qui a pour conséquence de rendre le dispositif visible depuis un plus grand domaine angulaire.

L’authentification d’un dispositif optique à changement de couleurs peut aussi être difficile à faire parce que le changement de couleurs se produit pour une modification très faible de point de vue ou de position de la source lumineuse. Pour remédier à cette difficulté, il est avantageux de munir le dispositif d’un réseau lenticulaire composé de lentilles divergentes dont les axes des cylindres sont perpendiculaires à l’axe de la direction de changement de couleurs.

Il est possible de réaliser des réseaux de lentilles qui sont divergentes à la fois dans une direction parallèle à l’axe de la direction de changement de couleurs et dans une direction perpendiculaire à cette direction. On obtient alors simultanément les deux avantages décrits plus haut. Les lentilles élémentaires peuvent être sphériques comme illustré à la , juxtaposées en damier ou en nid d’abeilles ou de n’importe quelle autre façon. Il peut aussi s’agir de lentilles dont la longueur focale est différente dans la direction de changement de couleurs et dans la direction perpendiculaire à cette direction, comme illustré aux figures 4 et 5.

On peut alterner des lentilles cylindriques convergentes et divergentes, ce qui produit une surface ondulée, mais en fait de nombreux types de réseaux lenticulaires permettent d’obtenir les avantages qui viennent d’être décrits. Un dépoli peut aussi convenir car il peut être assimilé à un réseau lenticulaire à très petites lentilles élémentaires.

L’homme de l’art sait concevoir des images codées permettant de changer de visuel avec un réseau lenticulaire à lentilles convergentes. Cela sert à réaliser des images en trois dimensions ou des images animées, selon que la convergence des lentilles se fait dans un plan horizontal ou vertical. Dans un mode de mise en œuvre perfectionné, il est possible de réaliser des dispositifs selon l’invention qui permettent d’obtenir ces effets, avec des lentilles élémentaires qui sont divergentes dans un plan parallèle à ladite direction de changement de couleurs et convergentes dans un plan perpendiculaire à ce plan. Une lentille de ce type est représentée à la . Elle a pour caractéristique que le plan focal reste constant sur toute la hauteur de la lentille, la courbure convexe de la lentille variant selon la distance entre le plan focal et le dioptre convergent. A condition que le dioptre divergent ne soit pas trop puissant, la lentille converge donc sur une surface de l’image codée qui reste perpendiculaire avec la direction de changement de couleurs pour toutes les courbures convexes de la lentille élémentaire.

Pour pouvoir utiliser le flash du Smartphone afin de réaliser l’authentification d’un dispositif selon l’invention, il est avantageux que le reflet du flash ne perturbe pas l’acquisition du dispositif. Il faut alors faire l’acquisition depuis un point de vue qui ne soit pas proche de l’axe perpendiculaire au dispositif qui passe par son centre. Dans le cas dans lequel le dispositif présente des couleurs optimales (par exemple une photographie dont les couleurs correspondent à la réalité) depuis un point de vue et des conditions d’éclairage particuliers, il est avantageux que les positions des points de vue et du flash du Smartphone, qui sont souvent très proches, ne soient pas proches de l’axe perpendiculaire au dispositif qui passe par son centre, afin d’empêcher que le flash se reflète dans l’objectif du Smartphone par la réflexion de la lumière sur la surface du dispositif selon l’invention. A cet égard, il est avantageux d’utiliser des lentilles divergentes qui sont sphériques ou dont la longueur focale est différente dans la direction de changement de couleurs et dans la direction perpendiculaire à cette direction, car la réflexion d’un flash sur un réseau lenticulaire à lentilles cylindriques produit une ligne lumineuse perpendiculaire à l’axe de révolution des lentilles cylindriques.

Une combinaison particulièrement avantageuse consiste à utiliser de telles lentilles qui sont divergentes dans un plan vertical et convergentes dans un plan horizontal, ce qui a pour effet que, pour un point de vue donné, le spectateur ne voit à travers une lentille qu’une bande verticale du dispositif optique à changement de couleurs. Il voit ainsi à travers l’ensemble des lentilles des portions d’une série de bandes verticales formant une image. Plusieurs séries de bandes verticales peuvent former des images différentes. Chaque œil du spectateur voit une image différente, et le dispositif selon l’invention produit alors une image tridimensionnelle.

Le même dispositif peut être tourné de 90° pour que les lentilles cylindriques soient divergentes dans un plan horizontal et convergentes dans un plan vertical. Pour un point de vue donné, le spectateur ne voit à travers une lentille qu’une bande horizontale du dispositif optique à changement de couleurs, et le dispositif selon l’invention produit alors une animation lorsque le spectateur se déplace verticalement.

Un perfectionnement de la présente invention permet de réaliser des photographies en couleurs, dont les couleurs varient en fonction du point de vue sous lequel on les observe et/ou selon les conditions d’éclairement auxquelles elles sont soumises, en personnalisant par des procédés peu coûteux un dispositif à changement de couleurs qui est le même pour des photographies différentes. Le dispositif comporte un premier élément dit support colorant, et un second élément dit couche de personnalisation qui masque partiellement ou totalement des parties du support colorant.

Avantageusement, le support colorant est divisé en sous-ensembles élémentaires, qui sont des séries de lignes ou des cases de formes quelconques, comme des rectangles ou des disques, et qui représentent des couleurs différentes pour un même point de vue et de mêmes conditions d’éclairement. La couche de personnalisation est avantageusement constituée de sous-ensembles élémentaires qui sont semblables à ceux du support colorant. Ces sous-ensembles élémentaires peuvent être petits et constituer les pixels d’une image perçue par l’observateur.

Les couleurs peuvent, pour un point de vue et des conditions d’éclairement donnés, être les couleurs primaires rouge vert et bleu, ce qui permet de réaliser des images en couleurs.

La représente les constituants d’un dispositif qui comporte un support colorant 30 divisé en triplets de telles couleurs, une couche de personnalisation 20, et un réseau lenticulaire à lentilles cylindriques 10.

L’invention est aussi un procédé de fabrication d’un dispositif optique selon l’invention comprenant une étape de personnalisation consistant à masquer partiellement ou totalement des parties des sous-ensembles élémentaires juxtaposés d’un support colorant, pour obtenir une image en couleurs. Ce masquage peut être réalisé par tous moyens permettant de ne pas transmettre la lumière émise par le support colorant, par exemple par brûlure au laser ou modification de l’état de surface ou de la structure de parties de tels sous-ensembles élémentaires juxtaposés, ou encore par des procédés d’imprimerie.

Applications

La principale application de la présente invention est la protection de tous types de documents et de produits contre la fraude.

Claims

Dispositif optique dont les couleurs changent en fonction du point de vue sous lequel on l’observe et/ou selon les conditions d’éclairement auquel il est soumis, dit dispositif optique à changement de couleurs (100), caractérisé en ce qu’il est muni d’un réseau lenticulaire (10) comprenant des lentilles élémentaires divergentes (1, 2, 3 et suivantes).
Dispositif optique selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’une lentille élémentaire est cylindrique.
Dispositif optique selon la revendication 2 caractérisé en ce que ledit dispositif optique change de couleur pour une modification du point de vue sous lequel on l’observe et/ou de la position du moyen d’éclairement selon une direction dite direction de changement de couleurs, et que l’axe de révolution du cylindre formant le dioptre de ladite lentille élémentaire est parallèle à l’axe de ladite direction de changement de couleurs.
Dispositif optique selon la revendication 2 caractérisé en ce que ledit dispositif optique change de couleur pour une modification du point de vue sous lequel on l’observe et/ou de la position du moyen d’éclairement selon une direction dite direction de changement de couleurs, et que l’axe de révolution du cylindre formant le dioptre de ladite lentille élémentaire est perpendiculaire à l’axe de ladite direction de changement de couleurs.
Dispositif optique selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’une lentille élémentaire est sphérique, ou est sensiblement sphérique mais a une longueur focale différente dans ladite direction de changement de couleurs et dans la direction perpendiculaire à cette direction.
Dispositif optique selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’une lentille élémentaire est divergente dans un plan parallèle à ladite direction de changement de couleurs et convergente dans un plan perpendiculaire à ce plan.
Dispositif optique selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il comporte un premier élément dit support colorant (30), et un second élément dit couche de personnalisation (20) qui masque partiellement ou totalement des parties du support colorant.
Dispositif optique selon la revendication 7 caractérisé en ce que ledit support colorant est divisé en sous-ensembles élémentaires, qui sont des séries de lignes ou des cases de formes quelconques, comme des rectangles ou des disques, et qui représentent des couleurs différentes pour un même point de vue et de mêmes conditions d’éclairement, et que ladite couche de personnalisation est constituée de sous-ensembles élémentaires qui sont semblables à ceux dudit support colorant.
Dispositif optique selon la revendication 8 caractérisé en ce que lesdites couleurs différentes sont les couleurs primaires rouge vert et bleu pour un point de vue et des conditions d’éclairement donnés.
Procédé de fabrication d’un dispositif optique selon l’une quelconque des revendications 7 à 9 caractérisé en ce qu’il comprend une étape de personnalisation consistant à masquer partiellement ou totalement des parties desdits sous-ensembles élémentaires dudit support colorant.