PL219620B1 - Zespół zabezpieczający do uwierzytelniania przedmiotów i sposób uwierzytelniania przedmiotów - Google Patents

Abstract

Przedmiotowy wynalazek opiera się na wzorach wykazujących efekt mory, tworzących się w wyniku nakładania się na siebie warstwy bazowej wykonanej z wzorów paska bazowego i odsłaniającego kratkowania liniowego (warstwy odsłaniającej). Wytworzone wzory wykazujące efekt mory obejmują powiększanie i przekształcanie konkretnych wzorów i umieszczonych w obrębie pasków bazowych. Paski bazowe i odsłaniające kratkowania liniowe mogą być prostoliniowe lub krzywoliniowe. Podczas przesuwania wzdłużnego (translacji) lub obrotu odsłaniającego kratkowania liniowego na górnej powierzchni warstwy bazowej, wytworzone wzory wykazujące efekt mory zmieniają się w sposób płynny, tj. mogą być w sposób płynny przemieszczane, ścinane i mogą również stanowić przedmiot dalszych przekształceń. Wzory pasków bazowych mogą obejmować dowolne kombinacje kształtów, natężeń i barw, takie, jak litery, cyfry, tekst, symbole, ornamenty, logo, godła państwowe, itp. Zapewniają one w ten sposób szerokie możliwości tworzenia dokumentów zabezpieczonych i przedmiotów wartościowych posiadających zalety wynikające ze zwiększonych możliwości przedstawiania oryginalnych układów obrazowania i druku, w porównaniu z możliwościami układów reprodukcji dostępnymi dla potencjalnych fałszerzy. Ponieważ odsłaniające kratkowanie liniowe odbija względnie duży udział procentowy światła padającego, wzory wykazujące efekt mory są wyraźnie widoczne w trybie odblaskowym i w warunkach normalnego oświetlenia. Wzory te być stosowane do uwierzytelnienia dowolnego rodzaju dokumentów (banknotów, dokumentów tożsamości, czeków, dyplomów, dokumentów podróżnych, biletów) i przedmiotów wartościowych (dysków optycznych, płyt CD, płyt DVD, płyt CD-ROM, opakowań leków, butelek, artykułów z przyczepionymi metkami).

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy zespołu zabezpieczającego do uwierzytelniania przedmiotów, jak również sposobu uwierzytelniania wykorzystującego wspomniany zespół, przy pomocy wzorów wykazujących efekt mory.

Fałszowanie dokumentów, takich jak banknoty, w wyniku dostępności wysokiej jakości i tanich kolorowych fotokopiarek i systemów publikacyjnych staje się obecnie problemem poważniejszym niż dotychczas. Odnosi się to również do innych wartościowych produktów, takich jak płyty CD i DVD, programy komputerowe, produkty farmaceutyczne i inne, które są sprzedawane w łatwych do fałszowania opakowaniach.

Prezentowany wynalazek dotyczy zabezpieczania dokumentów (takich jak banknoty, czeki, dokumenty powiernicze, ubezpieczeniowe, dowody tożsamości, paszporty, dokumenty podróżne, bilety itp.) oraz wartościowych artykułów (takich jak dyski optyczne, CD, DVD, programy komputerowe, produkty farmaceutyczne itp.), które wymagają zaawansowanych środków uwierzytelniających w celu zabezpieczenia ich przed próbami fałszowania. Wynalazek dotyczy również sposobów, urządzeń i systemów obliczeniowych do uwierzytelniania tych dokumentów i wartościowych artykułów.

Wynalazek dostarcza elementy zabezpieczające i środki uwierzytelniające, zapewniające poprawienie zabezpieczenia banknotów, czeków, kart kredytowych, dowodów tożsamości, dokumentów podróży, opakowań przemysłowych lub innych wartościowych artykułów przez uczynienie ich o wiele trudniejszymi do fałszowania.

Ze stanu techniki znany jest szereg wyrafinowanych środków smużących do zabezpieczania przed fałszowaniem i do uwierzytelniania dokumentów lub wartościowych artykułów. Niektóre z tych środków są widoczne gołym okiem i przeznaczone są dla ogółu społeczeństwa, natomiast inne środki są ukryte i możliwe do wykrycia tylko przez kompetentne osoby lub przez urządzenia automatyczne. Niektóre z już wykorzystywanych środków uwierzytelniających obejmują stosowanie specjalnego papieru, specjalnej farby drukarskiej, znaków wodnych, mikroliter, zabezpieczających nitek, hologramów i innych. Mimo to nadal istnieje pilna potrzeba wprowadzania kolejnych elementów zabezpieczających, które nie spowodują podniesienia kosztów wytwarzania dokumentów lub towarów w znaczący sposób.

Efekty mory były już wykorzystywane do uwierzytelniania dokumentów w rozwiązaniach znanych ze stanu techniki. Na przykład patent Zjednoczonego Królestwa Nr 1,138,011 (Canadian Bank Note Company) ujawnia sposób, który wiąże się z drukowaniem na oryginalnych dokumentach specjalnych elementów, które w przypadku fałszowania przy pomocy półtonowych reprodukcji, uwidaczniają wzór wykazujący efekt mory o wysokim kontraście. Podobne sposoby są również stosowane do zabezpieczania dokumentów przed cyfrowym fotokopiowaniem lub cyfrowym skanowaniem (na przykład Amerykański dokument patentowy nr 5,018,767, wynalazca Wicker). W tych wszystkich przypadkach występowanie wzoru mory wskazuje, że rzeczony dokument jest sfałszowany. Odwrotnie, inne znane ze stanu techniki sposoby czerpią korzyści z celowego generowania określonego wzoru wykazującego efekt mory, którego precyzyjny kształt wykorzystywany jest jako środek uwierzytelniający dokument. Jeden ze znanych sposobów, w którym wykorzystywany jest efekt mory do tworzenia widocznego obrazu zakodowanego na dokumencie (jak to, na przykład, zostało opisane w rozdziale pt. „Tło” w U.S. Nr 5,396,559 (McGrew) bazuje na fizycznej obecności tego obrazu na dokumencie jako obrazu utajonego wykorzystując technikę znaną jako „modulacja fazowa”. W tej technice jednorodna siatka liniowa lub jednorodny losowy punktowy raster jest drukowany na wcześniej określonych granicach utajonego obrazu na dokumencie ta sama siatka liniowa (lub odpowiednio ten sam punktowy raster) drukowana jest w innej fazie lub innej orientacji. Dzięki temu utajony obraz wydrukowany na dokumencie dla osoby postronnej jest bardzo trudny do odróżnienia od tła, ale gdy na dokument zostanie nałożony diapozytyw ujawniający, zawierający identyczną, ale nie modulowaną liniową siatkę (lub punktowy raster), generując w ten sposób efekt mory, utajony obraz naniesiony uprzednio na dokumencie staje się dobrze widoczny, ponieważ wewnątrz uprzednio wyznaczonych granic efekt mory występuje w innej fazie niż w tle. Jednak ten znany wcześniej sposób jest łatwy do naśladowania, ponieważ postać utajonego obrazu jest fizycznie obecna na dokumencie i jedynie wypełniona przez inną struktur. Drugie ograniczenie tej techniki polega na tym, że nie ma efektu powiększenia, wzór obrazu utajonego po nałożeniu na siebie warstwy bazowej i diapozytywu ujawniającego ma takie same wymiary jak obraz utajony.

Amerykański dokument patentowy nr 5,712,731 (Drinkwater i inni) ujawnia sposób bazujący na efekcie mory, który wymaga okresowego dwuwymiarowego układu mikrosoczewek. Jednak zastosoPL 219 620 B1 wanie tego rozwiązania ogranicza się do przypadków, kiedy nakładaną strukturą ujawniającą jest układ mikrosoczewek a okresowa struktura na dokumencie jest jednorodnym dwuwymiarowym rastrem zawierającym punkty o identycznym kształcie, powtarzane w poziomie i w pionie. W ten sposób, odwrotnie niż to ma miejsce w przypadku prezentowanego wynalazku, ten wynalazek wyklucza możliwość wykorzystania liniowej siatki jako warstwy ujawniającej i to zarówno odwzorowanej na przezroczystym podłożu (np. folii) jak i siatki cylindrycznych mikrosoczewek. Poza tym, ten wynalazek nie umożliwia tworzenia, jak to ma miejsce w przypadku prezentowanego wynalazku, dokumentów z warstwą zawierającą wzory różniące się kształtem, intensywnością i kolorem.

Inny sposób bazujący na efekcie mory, polegający na nakładaniu punktowego rastru, który daje intensywny zarys mory wykazującej autentyczność dokumentu Amidror i Hersch ujawnili w patencie U.S. Nr 6,249,588 oraz w stanowiącym kontynuację patencie U.S. Nr 5,995,638. Ten wynalazek bazuje na specjalnie zaprojektowanych okresowych strukturach, takich jak punktowe rastry (łącznie z punktowymi rastrami o zmiennej intensywności jak rastry wykorzystywane w praktyce do wykonywania odbitek w odcieniach szarości lub kolorowych obrazów półtonowych), rastry otworkowe lub układy mikrosoczewek, które po nałożeniu na siebie generują okresowe intensywne zarysy mory w wybranych kolorach i kształtach (znaków typograficznych, cyfr, regionalnych emblematów itp.), których wielkość, umiejscowienie i orientacja zmienia się stopniowo, gdy nałożone na siebie warstwy są w stosunku do siebie obracane lub przesuwane.

W trzecim wynalazku, w zgłoszeniu patentu U.S. Ser. Nr 09/902,445 Admiror i Hersch ujawniają nowe sposoby, które są udoskonaleniem uprzednio ujawnionych sposobów, opisanych powyżej. Te nowe, udoskonalone sposoby wykorzystują teorię przedstawioną w referacie „Fourier based analysis and synthesis of mores in the superposition of geometrically transformed periodic structures” (Analiza Fouriera i synteza mory przy nakładaniu geometrycznie przekształconych okresowych struktur) opracowanym przez I. Amidrora i R. D. Herscha, opublikowanym w Journal of the Optical Society of America, tom 15, 1998, str. 1100-1113 (dalej nazywanym [Amidror98]) i w książce „The Theory of the Moire Phenomenon” (Teoria zjawiska mory), autorzy I. Amidror, Kluwer, 2000 (dalej nazywanej [Amidror00]). Zgodnie z tą teorią, wymieniony wynalazek ujawnia w jaki sposób możliwe jest syntezowanie aperiodycznych, geometrycznie przekształconych punktowych rastrów, które, chociaż same są aperiodyczne, nadal generują okresową intensywność zarysu mory z niezniekształconymi elementami, tak jak w przypadku rastrów okresowych ujawnionych przez Herscha i Amidrora w ich wcześniejszym patencie U.S. Nr 5,995,638. Ponadto zgłoszenie patentu U.S Ser. Nr 09/902,445 ujawnia w jaki sposób przypadki, które nie dają okresowej mory, nadal mogą być korzystnie stosowane do zapobiegania fałszowaniu i do uwierzytelniania dokumentów i wartościowych artykułów.

W zgłoszeniu patentu U.S Nr 10/183,550 „Authentication with build-in encryption by using moire intensity profiles between random layers” (Uwierzytelnianie przy pomocy wbudowanego kodu przy wykorzystaniu intensywności zarysu mory pomiędzy dwoma stochastycznymi warstwami), wynalazca Amidror ujawnia, jak generowane jest natężenie zarysu mory przez nałożenie na siebie dwóch specjalnie zaprojektowanych losowych lub pseudolosowych punktowych rastrów. Zaleta tego wynalazku wiąże się z jego wewnętrznym systemem kodowania, który tworzy generator liczb losowych wykorzystywany do syntezowania specjalnie zaprojektowanych stochastycznych punktowych rastrów.

Jednak powyższe ujawnienia przedstawione przez wynalazców Herscha i Amidrora (Amerykański dokument patentowy nr 6,249,588, Amerykański dokument patentowy nr 5,995,638, zgłoszenie patentu U.S Ser. Nr 09/902,445) oraz Amidrora (zgłoszenie patentu U.S. Ser. Nr 10/183,550) umożliwiające wykorzystanie intensywności zarysu mory do uwierzytelniania dokumentów, mają dwie niedogodności. Pierwsza niedogodność wynika z faktu, że warstwę ujawniającą tworzy punktowy raster, tzn. zestaw (dwuwymiarowy układ) maleńkich punktów rozmieszczonych na dwuwymiarowej powierzchni. Gdy punktowy raster zostaje włączony w nieprzezroczystą warstwę z małymi przezroczystymi punktami lub otworami (np. folia z małymi przezroczystymi punktami), tylko ograniczona ilość światła może przejść przez punktowy raster i w efekcie intensywność zarysy mory jest słabo widoczna. W przypadku tych wynalazków, aby uzyskać dobrze widoczną intensywność zarysu mory, wymagana jest praca w trybie światła przechodzącego, tzn. warstwy bazowa i ujawniająca muszą być umieszczone na podświetlonej płycie, a warstwa bazowa powinna być drukowana na częściowo przezroczystym podłożu. W trybie pracy w świetle odbitym, gdy warstwa ujawniająca włączona jest w nieprzezroczystą warstwę z maleńkimi przezroczystymi punktami lub otworkami, intensywność zarysu mory jest trudna do dostrzeżenia. W trybie pracy w świetle odbitym konieczne jest stosowanie układu mikrosoczewek jako głównego rastru. W takim przypadku, dzięki zdolności skupiania światła

PL 219 620 B1 przez mikrosoczewki, intensywność zarysu mory staje się dobrze widoczna. Druga niedogodność wynika z faktu, że warstwę bazową stanowi podobny układ dwuwymiarowych punktów (punktowy raster), gdzie każdy punkt ma bardzo ograniczoną ilość miejsca, w którym musi być zmieszczony jeden lub kilka maleńkich kształtów, takich jak znaki typograficzne, cyfry lub logo. Ilość miejsca ograniczana jest przez dwuwymiarową częstotliwość punktowego rastru, tj. przez dwa wektory jego punktów. Im wyższa dwuwymiarowa częstotliwość, tym mniej miejsca na umieszczenie maleńkich kształtów, które po nałożeniu dwuwymiarowego punktowego rastru jako warstwy ujawniającej tworzą dwuwymiarową powiększoną morę tych maleńkich kształtów. Niemniej jednak do dobrego zabezpieczenia przed próbami fałszowania konieczne są odpowiednio wysokie częstotliwości.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że pasek siatki zawierający oryginalny kształt po nałożeniu ujawniającej siatki liniowej daje pasek mory w kształcie, który jest liniowym lub możliwym nieliniowym przekształceniem oryginalnego kształtu włączonego w pasek siatki. Ponieważ pasek mory ma znacznie lepszą skuteczność świetlną od intensywności zarysu mory uzyskiwanej przy pomocy punktowego rastru, prezentowany wynalazek może być z korzyścią stosowany we wszystkich przypadkach, kiedy wcześniejsze ujawnienia nie pozwalają uzyskać wystarczająco mocnych wzorów mory. W szczególności, bazowy pasek siatki zawierający wzór o oryginalnym kształcie może być drukowany na odblaskowym podłożu a rastrem liniowym może być po prostu folia z cienkimi przezroczystymi liniami. Dzięki wysokiej efektywności świetlnej ujawniającego rastru liniowego, intensywny pasek wzoru mory przedstawiający przekształcony wzór oryginalnego paska jest wyraźnie widoczny. Kolejna zaleta prezentowanego wynalazku wynika z faktu, że tworzona mora może zawierać dużą ilość wzorów, na przykład zdania tekstowe (kilka stów) lub akapit tekstu.

Przedmiotem wynalazku jest zespół zabezpieczający do uwierzytelniania przedmiotów wybranych z grupy dokumentów i artykułów zawierający warstwę bazową zawierającą paski bazowe oraz warstwę ujawniającą zawierającą ujawniającą siatkę liniową, charakteryzujący się tym, że wymienione paski bazowe zawierają ciągnące się wzdłuż, nie powtarzające się ciągi wzorów paska bazowego o określonych kształtach, przy czym nałożenie na siebie pasków bazowych i warstwy ujawniającej wytwarza wzory mory, które są przekształconymi wzorami paska bazowego, gdzie przekształcenie obejmuje co najmniej powiększenie wymienionych określonych kształtów.

Korzystnie, powiększenie występuje wzdłuż jednego kierunku, przy czym powiększenie określone jest przez współczynnik skalowania d, który zależy od okresu paska bazowego T1, od okresu T2 siatki liniowej i od względnego kąta Θ pomiędzy kierunkiem paska bazowego i warstwy ujawniającej.

Korzystnie, gdy współczynnik skalowania d wynosi d = (xi - λ)/χί, gdzie λ = T1/tgo i gdzie xi = (ΤΙ/Ι^Θ) - (T2/sin<)), współczynnik skalowania po algebraicznym uproszczeniu przyjmuje postać d = T2/(T2 - Τΐοοβθ).

Korzystnie, co najmniej jeden zestaw pasków bazowych jest krzywoliniowy.

Korzystnie, ujawniająca siatka liniowa jest krzywoliniowa.

Korzystnie, warstwa bazowa i warstwa ujawniająca są nieliniowo przekształcone geometrycznie według zestawu parametrów przekształcenia, przy czym zestaw parametrów umożliwia zindywidualizowanie wymienionego urządzenia zabezpieczającego.

Korzystnie, warstwa bazowa zawiera wiele zestawów pasków bazowych charakteryzujących się różnymi parametrami wybranymi z grupy parametrów orientacji, parametrów okresu i parametrów geometrycznego przekształcenia.

Korzystnie, ujawniająca siatka liniowa zawiera linie wybrane z grupy linii ciągłych, linii kropkowanych, linii przerywanych i linii częściowo perforowanych.

Korzystnie, warstwa bazowa zawiera wiele przeplecionych wzorów, przy czym przesuwanie warstwy ujawniającej po powierzchni warstwy bazowej wytwarza wzory mory zawierające przekształcone i zmieszane wersje wielu przeplecionych wzorów.

Korzystnie, wzory odniesienia mory są zapamiętanymi wzorami odniesienia mory widzianymi wcześniej przy nałożeniu warstwy bazowej i warstwy ujawniającej przedmiotów, o których wiadomo, że są autentyczne, a porównanie wzorów mory z wzorami odniesienia mory dokonywane jest wizualnie.

Korzystnie, warstwa bazowa jest odwzorowana na nieprzezroczystym podłożu a warstwa ujawniająca na podłożu przezroczystym.

Korzystnie, warstwa bazowa i warstwa ujawniająca umieszczone są na dwóch różnych częściach tego samego przedmiotu, umożliwiając w ten sposób wizualizację wzoru mory przez nałożenie na siebie warstwy bazowej i warstwy ujawniającej wymienionego przedmiotu.

PL 219 620 B1

Korzystnie, warstwa bazowa jest wytwarzana przy pomocy procesu przenoszenia obrazu na podłoże, przy czym wymieniony proces wybierany jest z zestawu procesów obejmującego litografię, fotolitografię, fotografię, elektrofotografię, grawerowanie, wytrawianie, perforowanie, wytłaczanie, drukowanie strumieniowe oraz sublimację barwnika.

Korzystnie, warstwa bazowa stanowi element wybrany z grupy obejmującej urządzenia przezroczyste, urządzenia nieprzezroczyste, urządzenia optycznie zmienne i urządzenia dyfrakcyjne.

Korzystnie, warstwa ujawniająca stanowi element wybrany z grupy obejmującej nieprzezroczyste tworzywo sztuczne z przezroczystymi liniami, cylindryczne mikrosoczewki i urządzenia dyfrakcyjne imitujące działanie cylindrycznych mikrosoczewek.

Korzystnie, warstwa bazowa jest umieszczona na przedmiocie wybranym z grupy obejmującej banknoty, czeki, papiery powiernicze, karty identyfikacyjne, paszporty, dokumenty podróży, bilety, dyski optyczne, produkty, etykiety naklejane na produkty wartościowe, opakowania wartościowych produktów.

Korzystnie, co najmniej jedna warstwa wybrana z zestawu obejmującego warstwę bazową i warstwę ujawniającą jest umieszczona na produkcie i co najmniej jedna pozostała warstwa wybrana z tego samego zestawu umieszczana jest na opakowaniu produktu.

Korzystnie, warstwa bazowa zawiera wzory, których kolor zmienia się stopniowo stosownie do ich położenia, wytwarzając w nałożonej warstwie wzory mory, których kolor zmienia się stosownie do ich położenia.

Korzystnie, warstwa bazowa zawiera wzory, których kształt zmienia się stopniowo stosownie do ich położenia, wytwarzając w nałożonej warstwie wzory mory, których kształt zmienia się stosownie do ich położenia.

Korzystnie, warstwa bazowa zawiera wzory, których kształt zmienia się stosownie do miejscowej intensywności, tworząc obraz o zróżnicowanej intensywności.

Korzystnie, warstwa bazowa zawiera wzory, których kształt zmienia się stosownie do miejscowej barwy tworząc obraz o zróżnicowanej barwie.

Korzystnie, warstwa bazowa zawiera obraz przetworzony w procesie ditheringu matrycą ditheringu zawierającą wzory paska bazowego, przy czym bez warstwy ujawniającej ukazuje się obraz, natomiast z warstwą ujawniającą ukazują się wzory mory, które umożliwiają uwierzytelnienie dokumentu.

Korzystnie, obrazem jest fotografia posiadacza dokumentu a ujawniane wzory mory są związane z informacją wydrukowaną na dokumencie.

Korzystnie, wzory warstwy bazowej wydrukowane są przy użyciu co najmniej jednej niestandardowej farby drukarskiej, co sprawia, że wykonanie ich wiernej kopii przy użyciu kolorów cyjan, magenta, żółty i czarny, dostępnych w popularnych fotokopiarkach i systemach osobistych jest trudne, przy czym wymieniona niestandardowa farba drukarska wybierana jest z zestawu obejmującego farby drukarskie z poza gamy kolorów standardowych, farby drukarskie nieprzezroczyste, farby drukarskie fluorescencyjne, farby drukarskie opalizujące, farby drukarskie metaliczne i farby drukarskie widoczne w świetle UV.

Przedmiotem wynalazku jest także sposób uwierzytelniania przedmiotów wybranych z grupy dokumentów i artykułów charakteryzujący się tym, że dostarcza się zespół zabezpieczający według wynalazku, nakłada się na siebie warstwę bazową i warstwę ujawniającą z wytworzeniem w ten sposób wzorów mory, porównuje się wymienione wzory mory z wzorami odniesienia mory i zależnie od wyniku porównania akceptuje lub odrzuca przedmiot.

Korzystnie, sposób obejmuje dodatkowy etap równoległego przesunięcia warstwy ujawniającej na powierzchni warstwy bazowej wywołuje animację wzoru mory, której orientacja i szybkość zależy od parametrów orientacji i okresu warstwy bazowej i siatki liniowej.

Korzystnie, stosuje się paski bazowe, które są częścią obrazu półtonowego i bez warstwy ujawniającej widoczny jest półtonowy obraz, natomiast po nałożeniu warstwy ujawniającej na warstwę bazową widoczne stają się wzory mory.

Korzystnie, stosuje się wzory mory stanowiące kod składający się ze znaków alfanumerycznych i porównanie wzorów mory z wzorami odniesienia mory polega na porównaniu wymienionego kodu z kodem odniesienia umieszczonym na wymienionym przedmiocie.

Korzystnie, stosuje się wzory mory stanowiące zaszyfrowany kod składający się ze znaków alfanumerycznych i porównanie wzorów mory z wzorami odniesienia mory wymaga dodatkowego etapu odszyfrowania wymienionego kodu.

PL 219 620 B1

Należy podkreślić, że prezentowany wynalazek różni się całkowicie od przedstawionych powyżej technik modulacji fazowej (amerykański dokument patentowy nr 5,396,559, McGrow), ponieważ w prezentowanym wynalazku nie ma utajonego obrazu na dokumencie a wynikowy pasek mory jest przekształceniem kształtu oryginalnego wzoru włączonego w bazowy pasek siatki. Przekształcenie zawsze obejmuje przekształcenie skali (powiększenie), możliwe jest również przekształcenie zwierciadlane i/lub przekształcenie obcinające lub zginające.

Należy również odnotować, że własności mory powstające w wyniku nałożenia dwóch siatek liniowych są dobrze znane (patrz, na przykład, The Moire Fringe Technique (Technika zarysu mory), autor K. Potarski, Elsevier 1993, str. 14-16). Mora liniowa tworzona przez nałożenie dwóch liniowych siatek (tzn. zestawów linii) jest wykorzystywana do uwierzytelniania banknotów, jak to został o ujawnione w patencie U.S Nr 6, 273,473 „Self-verifying security documents” (Samoweryfikacja papierów wartościowych), wynalazca Taylor i inni.

W prezentowanym wynalazku zamiast siatki liniowej, jako warstwa bazowa został wykorzystany bazowy pasek siatki zawierający oryginalne wzory o różnych kształtach, wymiarach, intensywności i możliwych kolorach. Zamiast zwykłego zarysu mory (linii mory), gdy nakładane są na siebie warstwa bazowa i ujawniająca siatka liniowa, otrzymuje się pasek wzorów mory, które są powiększonymi i przekształconymi przykładami wzorów oryginalnego paska.

Należy odnotować, że podstawa na której oparty jest prezentowany wynalazek, różni się od znanych sposobów uzależnionych od intensywności zarysu mory jeszcze tym, że umożliwia obliczanie, a zatem przewidywanie generowanego obrazu wzoru mory, z obrazu bazowego paska i parametrów warstwy ujawniającej, bez potrzeby analizowania mory w przestrzeni Fouriera. Zalety prezentowanego wynalazku

Prezentowany wynalazek ma ważną zaletę w porównaniu z wcześniejszymi wynalazkami dokonanymi przez I. Amidrora i R. D. Herscha (Amerykański dokument patentowy nr 6,249,588 i jego kontynuacja w patencie U.S. Nr 5,995,638, zgłoszenie patentu U.S. Ser. Nr 09/902,445) i przez I. Amidrora (zgłoszenie patentu U.S Ser. Nr 10/183,550) polegającą na tym, że ujawniająca siatka liniowa umożliwia przechodzenie przez nią znacznie większej ilości światła niż przez ujawniający dwuwymiarowy raster punktowy (raster wzorcowy). To pozwala na uwierzytelnianie dokumentów w trybie światła odbitego bez potrzeby stosowania układu mikrosoczewek ani specjalnego źródła światła poniżej dokumentu. Kolejna zaleta wynika z faktu, że w prezentowanym wynalazku długość paska bazowego nie jest ograniczana i że dzięki temu tworzona mora może zawierać dużą liczbę wzorów, na przykład znaków typograficznych składających się na tekstowe zdania (kilka słów) lub akapity tekstu.

Prezentowany wynalazek zapewnia duży stopień swobody we wsączaniu wzorów do pasków bazowych. Wzory mogą się mocno różnić wzdłuż paska bazowego i mogą również lekko się różnić w poprzek różnych pasków bazowych.

Ponieważ wzory mory mogą być ujawniane w trybie światła odbitego, wzory włączone do paska bazowego mogą zawierać nieprzezroczyste farby drukarskie, takie jak farby drukarskie metaliczne. Farby drukarskie metaliczne mają dodatkową zaletę dając szczególnie silne wzory mory przy zwierciadlanym kącie odbicia światła. Ponadto paski bazowe mogą być drukowane na nieprzezroczystych materiałach, takich jak folie metalowe lub metalowe pudełka. Krzywoliniowe siatki paska i krzywoliniowe wzory paska mory mogą być generowane przez zastosowanie geometrycznej transformacji do warstwy bazowej i warstwy ujawniającej. Takie krzywoliniowe siatki paska mogą przyjmować różne orientacje i częstotliwości, które mogą generować niepożądane wtórne mory, gdy są skanowane przy pomocy urządzeń skanujących (kolorowe fotokopiarki, biurkowe skanery). Jeśli krzywoliniowa siatka paska zawiera szeroki zakres stopniowo zmieniających się częstotliwości, to częstotliwości skanowania lub reprodukcji fałszerza nawożą się na niektóre częstotliwości siatki paska lub ich harmoniczne i wygenerują na sfałszowanym dokumencie dobrze widoczny nieporządny efekt mory (podobny do efektów opisanych w patencie U.K. Nr 1,138,011 wymienionym powyżej w części „stan techniki”). Ponadto krzywoliniowe mory mają skłonność do silnego powiększania określonych części krzywoliniowej warstwy bazowej i mniejszego powiększani innych części. Silne powiększenie może być wykorzystane do wizualizacji złożonych wzorów mikrostruktury (np. łącznie z kolorową mikrostrukturą) zawartych w paskach bazowych.

Gdy do tworzenia wzorów w paskach warstwy bazowej używane są niestandardowe farby drukarskie, to standardowy system reprodukcji przy pomocy kolorów niebiesko-zielonego, pomarańczowego, żółtego i czarnego będzie wymagał półtonów pierwotnych kolorów według jego własnego algoPL 219 620 B1 rytmu półtonów i w ten sposób zniszczy pierwotny kolor wzorów. W wyniku zniszczenia wzorów w paskach warstwy bazowej, warstwa ujawniająca nie będzie w stanie dać oryginalnych wzorów mory.

Paski bazowe mogą być gęsto pokryte nieprzezroczystymi kolorowymi wzorami drukowanymi jeden obok drugiego z wysoką dokładnością zapisu, na przykład metodą opisaną zgłoszeniu patentu U.S. 09/477,544 (Ostromoukhov, Hersch). Ponieważ wzory mory generowane pomiędzy nałożonymi warstwą bazową i warstwą ujawniającą są bardzo wrażliwe na każdą mikroskopijną zamianę wzoru znajdującego się na pasku bazowym warstwy bazowej, każdy dokument zabezpieczony według prezentowanego wynalazku jest bardzo trudny do sfałszowania. Ujawniane wzory mory służą jako środek do łatwego odróżniania prawdziwych dokumentów od sfałszowanych.

Kolejną ważną zaletą prezentowanego wynalazku jest to, że może być wykorzystywany do uwierzytelniania dokumentów drukowanych na każdym rodzaju podłoża, łącznie z papierem, materiałami z tworzyw sztucznych itd., które mogą być nieprzezroczyste lub przezroczyste. Co więcej, sposób według wynalazku może być włączony do obrazów w odcieniach szarości lub kolorowych (prostych stałych obrazów, tonów i gradacji kolorów lub złożonych fotografii). Ponieważ może być stosowana przy wykorzystaniu standardowych, oryginalnych procesów drukowania dokumentów, prezentowany sposób zapewnia wysokie bezpieczeństwo bez dodatkowych kosztów.

Ponadto warstwa bazowa drukowana na dokumencie według prezentowanego wynalazku nie musi mieś stałego poziomu intensywności. Przeciwnie, może zawierać w paskach bazowych wzory o możliwie różnej wielkości i różnych kształtach posiadających otaczający wzór lub tło o zmiennej intensywności. Wzory mogą być włączone (lub ukryte) w każdy półtonowy obraz o zmiennej intensywności na dokumencie (takim jak fotografia, portret, pejzaż lub dowolny dekoracyjny motyw, który może różnić się od motywu generowanego przez wzory mory przy nałożeniu warstw). Gdy zmieniają się wzory wzdłuż paska bazowego, odpowiadające im wzory mory będą się również zmieniały wzdłuż pasków mory. Podobnie, kolor w paskach bazowych może być stopniowo zmieniany zależnie od ich położenia. Odpowiadający im kolor wzorów mory również będzie się wówczas zmieniał w paskach mory. Każda z tych odmian ma zaletę, ponieważ sprawia, że wykonanie falsyfikatu jest jeszcze trudniejsze, a ten sposób poprawia się zabezpieczenie zapewniane przez prezentowany wynalazek.

Dodatkowo, możliwe jest tworzenie warstwy bazowej z różnymi paskami bazowymi w różnych miejscach dokumentu zgodnie z określonym maskowaniem lub z różnymi paskami bazowymi nałożonymi jeden na drugi. Umożliwia to tworzenie wzorów mory, które mogą mieć różne orientacje, kształt, intensywność i kolor, i które mogą być ujawniane przy pomocy warstwy ujawniającej zawierającej albo pojedynczą ujawniającą siatkę liniową, albo wiele ujawniających siatek liniowych. Nałożenie różnych wzorów paska bazowego pozwala na ukrycie niektórych wzorów paska bazowego, zapewniając w ten sposób wzmocnienie ukrytych środków zabezpieczenia, wykrywanych tylko przez kompetentne osoby lub specjalne urządzenia uwierzytelniające.

Kolejna zaleta wynalazku polega na jego zdolności tworzenia dynamicznych wzorów mory, które zmieniają się, gdy warstwa bazowa i warstwa ujawniająca są przesuwane lub obracane w stosunku do siebie. Przez płynne zmiany wzorów umieszczonych na paskach bazowych można stworzyć płynne zmiany wzorów mory. Jako alternatywę przez włączenie do pasków bazowych różnych wariantów wzorów paska bazowego w różnych fazach można stworzyć wielo-wzór mory, której kształty, intensywność lub kolory mogą zmieniać się płynnie lub gwałtownie, gdy przesuwa się warstwę ujawniającą po powierzchni warstwy bazowej. Takie zmiany w tworzeniu kształtów, intensywności i/lub kolorów wzoru mory mogą stać się odniesieniem i zapewnić łatwo dostępne środki uwierzytelniania dokumentu lub wartościowego artykułu.

Kolejne zalety wynikają z faktu, że wzory mory ujawniane z obrazu o zmiennej intensywności (lub kolorze) mogą przedstawiać kod, który może być wykorzystany do sprawdzenia autentyczności dokumentu. To jest szczególnie użyteczne przy zabezpieczaniu, na przykład, dowodu tożsamości, a także fotografii jego posiadacza. Bez warstwy ujawniającej widoczna jest tylko fotografia. Z warstwą ujawniającą staje się widoczne wzory mory zawierające kod uwierzytelniający.

Włączenie wzorów paska bazowego do obrazu o zmiennej intensywności (lub kolorze) może zapewnić drugi poziom maleńkich wzorów mikrostruktury, które, gdy są ujawniane przy pomocy ujawniającej siatki liniowej, tworzą wzory mory zawierające informacje odnoszące się do ważności dokumentu, na którym znajduje się ten obraz, np. informacje o miejscu rozpoczęcia i celu oraz dacie ważności na dokumencie podróży lub nazwa imprezy data ważności na bilecie wstępu.

Geometryczne przekształcanie umożliwia tworzenie dużej liczby wzorów pasków bazowych według różnych kryteriów (np. geometryczny rozkład siatek pasków bazowych może się zmieniać w każdym

PL 219 620 B1 miesiącu), które są ujawniane przez odpowiadające im przekształcone ujawniające siatki liniowe. Duża ilość możliwych wzorów sprawia, że bardzo trudno jest potencjalnym fałszerzom nieustannie dostosowywać podrobione wzory do nowych przekształceń geometrycznych.

Prezentowany wynalazek polega na generowaniu wzoru mory po nałożeniu na siebie warstwy bazowej zawierającej wzór bazowego paska i ujawniającej siatki liniowej (warstwy ujawniającej). Tworzone wzory mory są przekształceniem pojedynczych wzorów włączonych w bazowy pasek, przy czym przekształcenie obejmuje powiększenie. Gdy ujawniająca siatka liniowa jest przesuwana równolegle lub obracana na górnej powierzchni warstwy bazowej, to tworzone wzory mory są zmieniają się w płynny sposób, tzn. są w płynny sposób przesuwane, obcinane oraz mogą być przedmiotem dalszego przekształcania. Wzór bazowego paska może zawierać dowolną kombinację kształtów, intensywności i kolorów, takich jak litery, cyfry, tekst, symbole ornamenty, logo, lokalne emblematy itp. Otwiera to olbrzymie możliwości tworzenia zabezpieczeń dla dokumentów i wartościowych artykułów i daje przewagę w postaci większych możliwości przedstawiania oryginalnych obrazów i sposobów druku w porównaniu z możliwościami reprodukcyjnymi systemów dostępnych dla potencjalnych fałszerzy.

Prezentowany wynalazek wskazuje różne sposoby tworzenia wzorów bazowego paska i opisuje wzory mory, jakich należy oczekiwać dla danego okresu paska bazowego, danego okresu ujawniającej siatki liniowej i danego kąta pomiędzy warstwą paska bazowego i ujawniającą siatką liniową. Pokazuje również, że przekształcenie geometryczne może być stosowane do warstwy paska bazowego i warstwy ujawniającej w celu tworzenia krzywoliniowych lub prostoliniowych wzorów mory. Dzięki dodatkowym parametrom koniecznym do opisania geometrycznego przekształcenia, wykazują większą odporność na próby fałszowania a jednocześnie umożliwiają wykonanie niepowtarzalnej pary warstw bazowej i ujawniającej.

Wzory zawarte w kolejnych paskach bazowych mogą być albo identyczne, albo mogą się lekko zmieniać pomiędzy jednym paskiem a następnym. Jeśli się lekko zmieniają, to wzory mory również będą się zmieniałby od jednego przykładu do drugiego.

Możliwym dodatkowym wariantem wynalazku jest syntezowanie symulowanego obrazu (w odcieniach szarości lub kolorowego), symulowanego przy pomocy matrycy mikrowzorów zawierającej wzory paska bazowego (mikrostrukturę). Proces symulacji może tworzyć na pasku bazowym wzory o stopniowo zmieniających się wymiarach i kształtach stosownie do miejscowej intensywności (lub koloru) symulowanego obrazu.

Alternatywnie, proces symulacji może modyfikować intensywność wzorów lub ich tło, stosownie do miejscowej intensywności symulowanego obrazu. Bez warstwy ujawniającej obraz symulowany przy pomocy matrycy mikrowzorów wygląda jak obraz oryginalny. Po nałożeniu na powierzchnię obrazu warstwy ujawniającej ujawniają się wzory mory, co umożliwia zweryfikowanie autentyczności dokumentu.

Aby jeszcze bardziej poprawić zabezpieczenie dokumentów, symulacja wielobarwna umożliwia syntezowanie warstwy bazowego paska bez zachodzenia na siebie kształtów i kolorów tworzonych, na przykład, przy użyciu niestandardowych farb drukarskich, takich jak farby drukarskie opalizujące lub metaliczne, które są nieosiągalne w standardowych kolorowych kopiarkach i drukarkach.

Jedną z kolejnych odmian prezentowanego wynalazku jest włóczenie kilku zestawów pasków bazowych do tej samej warstwy bazowej, na przykład, o różnej orientacji i różnych okresach, które dają, gdy są ujawniane przy pomocy jednej lub kilku siatek liniowych, różne wzory mory.

Kolejną odmianą prezentowanego wynalazku jest syntezowanie mory zawierającej wiele wzorów. Polega to na wprowadzeniu kilku wzorów paska bazowego o różnych fazach do warstwy paska bazowego. W ten sposób tworzony jest pasek bazowy z wieloma przeplatającymi się wzorami. Tworzone wzory mory zawierają przekształcone i wymieszane przykłady wielu splecionych wzorów. Jeśli wzory przedstawiają pośrednie etapy mieszania (lub stanowią wizerunki pośrednie) pomiędzy dwoma podstawowymi kształtami, to wówczas mora oparta na wielu wzorach będzie dawana obraz mory ewoluujący pomiędzy tymi dwoma podstawowymi kształtami. Mora zawierająca wiele wzorów może być również generowana przez obrazy symulowane przez matrycę mikrowzorów zawierającą pasek bazowy z wieloma wzorami.

Zgodnie z wynalazkiem możliwe jest stosowanie sposobów uwierzytelniania dokumentów, które mogą być drukowane na różnych podłożach, na materiałach nieprzezroczystych i przezroczystych. Należy odnotować, że w niniejszym opracowaniu pojęcie „dokumenty” odnosi się do wszelkich drukowanych artykułów, łącznie (ale nie ograniczając się do nich) z banknotami, paszportami, dowodami identyfikacyjnymi, kartami kredytowymi, etykietami, dyskami optycznymi, CD, DVD, opakowaniami

PL 219 620 B1 środków farmaceutycznych, wszelkimi innymi produktami handlowymi itp. W niniejszym opisie jest opisane kilka szczególnie interesujących rozwiązań w oparciu o przykłady, co jednak nie stanowi ograniczenia wynalazku do tych szczególnych przykładów.

W pierwszym przykładzie rozwiązania według wynalazku, kształt wzoru mory może być uwidaczniany przez nawożenie na siebie warstwy bazowej i warstwy ujawniającej, które są umieszczone w dwóch różnych miejscach na tym samym dokumencie, przy czym warstwa bazowa jest przezroczysta lub nieprzezroczysta, a warstwę ujawniającą tworzy częściowo przezroczysta siatka liniowa. W drugim przykładzie rozwiązania według wynalazku tylko warstwa bazowa (przezroczysta lub nieprzezroczysta) znajduje się na dokumencie, natomiast warstwa ujawniająca nakładana jest na nią przez osobę obsługującą albo przez urządzenie, które wizualnie, optycznie lub elektronicznie potwierdza autentyczność dokumentu. W trzecim przykładzie rozwiązania według wynalazku warstwę ujawniającą tworzy warstwa cylindrycznych mikrosoczewek. Mikrosoczewki zapewniają wyższą efektywność świetlną i umożliwiają ujawnianie wzorów mory, których wzory pasków bazowych przedstawiane są w większej rozdzielczości w warstwie paska bazowego. W czwartym przykładzie rozwiązania według wynalazku warstwa bazowa może być reprodukowana na optycznie zróżnicowanym urządzeniu i ujawniana przy pomocy siatki liniowej, cylindrycznych mikrosoczewek albo przy pomocy urządzenia dyfrakcyjnego imitującego działanie cylindrycznych mikrosoczewek.

Fakt, że generowane wory mory są bardzo wrażliwe na wszelkie mikroskopowe zmiany w warstwach bazowej i ujawniającej sprawia, że każdy dokument zabezpieczony w sposób według wynalazku jest bardzo trudny do sfałszowania, a ponadto służy jako środek umożliwiający odróżnienie oryginalnego dokumentu od sfałszowanego.

Ponieważ warstwa bazowa, która znajduje się na dokumencie według prezentowanego wynalazku może być drukowana jak każdy półtonowy obraz przy pomocy standardowego lub nieznacznie poprawionego procesu drukowania, wzrost kosztów produkcji dokumentu będzie niewielki lub nie będzie go wcale.

W prezentowanym ujawnieniu opisane są różne warianty wynalazku, niektóre z nich mogą być ujawnione do użytku publicznego (nazywane dalej „jawnymi” cechami), natomiast inne warianty mogą być ukryte (dotyczące na przykład pasków bazowych w warstwie bazowej zawierającej zestaw wielu pasków bazowych) i ujawniane tylko przez kompetentne osoby lub urządzenia automatyczne (nazywane dalej „ukrytymi” cechami).

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania przedstawiony jest na rysunku na którym Fig. 1A i 1B odpowiednio przedstawiają siatkę z przezroczystymi liniami i raster z okrągłymi punktami; Fig. 2 przedstawia tworzenie zarysu mory, gdy nałożone są na siebie dwie siatki liniowe (stan techniki); Fig. 3 przedstawia zarys mory i wzory mory generowane przez nawożenie ujawniającej siatki liniowej na warstwę bazową zawierającą siatkę liniową po lewej stronie i na paski bazowe ze wzorem „EPFL” po prawej stronie; Fig. 4 przedstawia warstwę bazową z Fig. 3; Fig. 5 przedstawia warstwę ujawniającą z Fig. 3; Fig. 6A, 6B i 6C ilustruje w jaki sposób nałożenie na siebie ujawniającej siatki liniowej o skośnej orientacji i poziomej warstwy bazowej z powtórzonymi wzorami pasków bazowych tworzy wzory mory; Fig. 7 przedstawia szczegółowy widok nałożonych na siebie warstwy bazowej z powtórzonymi paskami bazowymi i ujawniającej siatki liniowej, której linie ujawniają różne przykłady wzorów paska bazowego; Fig. 8 przedstawia, że tworzone wzory mory są przekształceniem oryginalnych wzorów paska bazowego; Fig. 9 przedstawia geometrie nakładania na siebie warstwy paska bazowego i warstwy ujawniającej siatki liniowej; Fig. 10 przedstawia powiększony widok geometrii nakładania na siebie warstwy paska bazowego i warstwy ujawniającej siatki liniowej; Fig. 11 trochę inny widok geometrii nakładania na siebie warstwy paska bazowego i warstwy ujawniającej siatki liniowej umożliwiający przedstawienie, że tworzony obraz wzoru paska mory jest liniowym przekształceniem obrazu wzoru paska bazowego; Fig. 12A, 12B i 12C ilustrują związek pomiędzy wzorem mory (Fig. 12A), wzorem pojedynczego paska bazowego (Fig. 12B) i kilku pasków bazowych w warstwie bazowej (12C), Fig. 13 przedstawia związek pomiędzy wzorem paska bazowego i wzorem mory odpowiednio do stosunku okresu paska bazowego i okresu ujawniającej siatki liniowej; Fig. 14 ilustruje symulację (półtony) obrazu z matrycą mikrowzorów zawierającą wzory paska bazowego; Fig. 15 ilustruje zastosowanie geometrycznego przekształcenia warstwy paska bazowego i warstwy ujawniającej oraz krzywoliniowe wzory mory powstające w wyniku nałożenia na siebie dwóch warstw; Fig. 16 przedstawia warstwę bazową z Fig. 15; Fig. 17 przedstawia warstwę ujawniającą z Fig. 15; Fig. 18A i 18B przedstawiają możliwe przekształcenie pierwotnej warstwy bazowej (Fig. 18A) w krzywoliniową docelową warstwę bazową (Fig. 18B); Fig. 19A i 19B ilustruje podobieństwo pomiędzy nakładaniem na siebie warstwy

PL 219 620 B1 ujawniającej i krzywoliniowej siatki znanej ze stanu techniki (Fig. 19A) oraz nakładaniem na siebie takiej samej warstwy ujawniającej i krzywoliniowej siatki bazującej na takim samym układzie geometrycznym, ale zawierającej wzory „EPFL” (Fig. 19B); Fig. 20A i 20B ilustruje nakładanie na siebie takich samych warstw jak na Fig. 19A i 19B, ale przy innej wzajemnej orientacji warstwy bazowej i warstwy ujawniającej; Fig. 21 przedstawia możliwość stosowania różnych wzorów mory ujawnianych przy różnych orientacjach ujawniającej siatki liniowej w wyniku zastosowania maski określającej umiejscowienie pierwszego zestawu pasków bazowych o jednej orientacji i maskującej tło określające umiejscowienie drugiego zestawu pasków o innej orientacji; Fig. 22 ilustruje możliwość nałożenia na warstwę bazową kilku zestawów pasków bazowych, które mogą być ujawniane przy różnych położeniach ujawniającej siatki liniowej; Fig. 23 przedstawia cztery wzory paska bazowego, odpowiadające im paski bazowe i warstwę ujawniającą; Fig. 24 ilustruje jak zaprojektować warstwę bazową z wieloma wzorami przez przeniesienie małych fragmentów każdego wzoru paska bazowego do warstwy paska bazowego zawierającej wiele wzorów; Fig. 25 przedstawia warstwę bazową utworzoną według Fig. 24 z nałożoną warstwą ujawniającą według Fig. 23 w różnych fazach, które tworzą wory mory płynnie przechodzące pomiędzy kolejnymi obrazami wzoru paska bazowego; Fig. 26 przedstawia warstwy bazową i ujawniającą do dokonania porównania pomiędzy nowo wynalezioną techniką mory z wieloma wzorami i znanego ze stanu techniki sposobu wykorzystującego utajony obraz; Fig. 27 przedstawia przykład wykonania warstwy bazowej przez symulowanie obrazu przy pomocy matrycy mikrowzorów zawierającej paski bazowe z wieloma wzorami i warstwę ujawniającą, która po nałożeniu na symulowany obraz tworzy wzory mory ewoluujące zgodnie z wzorami przedstawionymi po lewej stronie rysunku; Fig. 28 przedstawia warstwę ujawniającą (góra) i warstwę bazową zawierającą wzory pasków bazowych ewoluujące płonnie od jednego paska bazowego do następnego, które wytwarzają płynnie ewoluujące wzory mory, gdy warstwa ujawniająca jest poziomo przesuwana; Fig. 29A i 29B przedstawiają schematycznie możliwość zastosowania prezentowanego wynalazku do zabezpieczania dysków optycznych, takich jak CD, CD-ROM i DVD; Fig. 30 przedstawia schematycznie możliwość zastosowania prezentowanego wynalazku do zabezpieczania produktów, które są pakowane w pudełka zawierające wysuwaną część; Fig. 31 przedstawia schematycznie możliwość zastosowania prezentowanego wynalazku do zabezpieczania produktów farmaceutycznych; Fig. 32 przedstawia schematycznie możliwość zastosowania prezentowanego wynalazku do zabezpieczania produktów, które są dostarczane w opakowaniach posiadających wysuwaną przednią ściankę wykonaną z tworzywa sztucznego; B Fig. 33 przedstawia schematycznie możliwość zastosowania prezentowanego wynalazku do zabezpieczania produktów, które są pakowane w pudełka z obrotową pokrywą; Fig. 34 przedstawia schematycznie możliwość zastosowania prezentowanego wynalazku do zabezpieczania produktów dostarczanych w butelkach (takich jak whisky, perfumy itp.); Fig. 35 przedstawia blokowy schemat urządzenia do automatycznego uwierzytelniania dokumentów z 9 wykorzystaniem wzorów mory; Fig. 36 przedstawia schemat operacji wykonywanych przez moduły programu systemu obliczeniowego, który może być stosowany do uwierzytelniania dokumentów.

W U.S. Nr 6,249,588, w patencie stanowiącym jego kontynuację U.S Nr 5,995,638 i w zgłoszeniu patentu U.S. Nr 09/902,445 Amidror i Hersch oraz w zgłoszeniu patentu U.S Nr 10/183,550 Amidror, ujawniają sposób uwierzytelniania dokumentów przez wykorzystanie intensywności zarysu mory. Te sposoby bazują na specjalnie zaprojektowanych dwuwymiarowych strukturach (rastry punktowe, rastry z otworami, układy mikrosoczewek), które po nałożeniu na siebie generują morę o dwuwymiarowej intensywności zarysu o dowolnych kształtach i kolorach (takich jak litery, cyfry, regionalne emblematy itp.), których wymiary, umiejscowienie i orientacja zmieniają się stopniowo, gdy nałożone na siebie są przesuwane lub obracane w stosunku do siebie. W trybie pracy w świetle odbitym z warstwą ujawniającą (w wymienionych powyżej przykładach nazywaną głównym rastrem), która stanowi nieprzezroczysta warstwa z maleńkimi przezroczystymi punktami lub otworami (np. folia z maleńkimi przezroczystymi otworami), ilość odbitego światła jest zbyt mała i dlatego kształty mory są prawie niewidoczne. Ponadto w tym wynalazku warstwę bazową tworzy zestaw (dwuwymiarowy układ) podobnych punktów (punktów rastru), przy czym każdy punkt zajmuje bardzo ograniczoną przestrzeń, w której może być umieszczana bardzo mała ilość maleńkich kształtów, takich jak litery, cyfry lub znaki. Ta przestrzeń limitowana jest przez dwuwymiarową przestrzeń punktowego rastru, tj. przez dwa wektory okresu. Im większa częstotliwość punktowego rastru, tym mniej miejsca na umieszczenie maleńkich kształtów, które po nałożeniu dwuwymiarowego rastru z okrągłymi punktami jako warstwy ujawniającej, tworzą dwuwymiarową morę powiększonych tych kształtów.

PL 219 620 B1

Aby wzory mory stały się widoczne w normalnych warunkach świetlnych, w trybie światła odbitego lub w trybie światła przechodzącego bez tablicy świetlnej, prezentowany wynalazek ujawnia kategorię metod tworzenia mory, w których warstwę bazową tworzą paski zawierające oryginalne wzory a warstwę ujawniającą tworzy siatka przezroczystych linii. Taka siatka przedstawiona jest na Fig. 1A, gdzie przezroczyste linie 11 mają szerokość τ a nieprzezroczysta część 10 ma szerokość T - τ. Wzory mory przedstawiające powiększone i przekształcone oryginalne wzory są bardzo dobrze widoczne, ponieważ przez przezroczyste linie siatki może przechodzić znacznie więcej światła niż przez dwuwymiarowe, okrągłe punkty rastru. Dla ujawniającej siatki liniowej o okresie T i szerokości szczelin τ (Fig. 1A), względna ilość światła przechodzącego przez przezroczyste fragmenty siatki wynosi τ/T. Dla ujawniającej warstwy w postaci punktowego rastru, tzn. powtarzanych w pionie i w poziomie takich samych okrągłych punktów z takim samym okresem powtarzania T i średnicy punktów równej τ (Fig. 1B), względna ilość światła przechodzącego przez przezroczyste fragmenty punktowego rastru wynosi ₂ (π/4) * (τ/Τ) . Po porównaniu obu sposobów okaże się, że przez szczeliny siatki liniowej przenika (4/π) * (Τ/τ) razy więcej światła niż przez dwuwymiarowe okrągłe otwory rastru. Dla otworów, dla których τ/Τ wynosi 1/4, przez szczeliny siatki liniowej przechodzi 5,09 razy więcej światła niż przez dwuwymiarowe okrągłe punkty rastru. Dla otworów, dla których τ/Τ wynosi 1/6, odpowiedni stosunek wynosi 7,6 a dla otworów, dla których τ/Τ wynosi 1/10 odpowiedni stosunek wynosi 12,7. Należy zwrócić uwagę, że im mniejszy jest otwór, tym ostrzejszy jest obraz mory.

Ze stanu techniki dobrze znany jest fakt, że nałożenie na siebie dwóch liniowych siatek generuje zarysy mory, tj. linie mory, jak to przedstawiono na Fig. 2 (patrz, na przykład, K. Patorski, The Moire Fringe Technique, Elsevier, 1993, str. 14-16). W prezentowanym wynalazku pomysł linii siatki został rozszerzony na paski siatki. Pasek o szerokości T1 odpowiada jednej linii siatki liniowej (o okresie T1) i może zawierać jako wzory oryginalne wzory każdego rodzaju, które mogą rozciągać się wzdłuż paska jako wzory czarno-białe (np. znaki typograficzne), wzory o zróżnicowanej intensywności lub wzory kolorowe. Na przykład, Fig. 3 przedstawia siatkę liniową 31 i odpowiadające jej paski siatki 32, przy czym każdy pasek zawiera skompresowane w pionie odzwierciedlenie liter EPFL. Po ujawnieniu, przy pomocy ujawniającej siatki liniowej 33, można dostrzec po lewej stronie dobrze znany zarys mory 35 a po prawej stronie pasek wzorów mory 34 (EPFL), które są powiększonymi i przekształconymi literami umieszczonymi na paskach bazowych. Pasek wzorów mory 34 ma taką samą orientację i okres powtarzalności jak zarys mory 35. Fig. 4 przedstawia warstwę bazową, natomiast Fig. 5 przedstawia warstwę ujawniającą. Warstwa ujawniająca (siatka liniowa) może być skopiowana przy pomocy fotokopiarki na przezroczystym podłożu i nałożona na warstwę bazową. Oglądający może sprawdzić, że gdy ujawniająca siatka liniowa jest przesuwana w poziomie, pasek wzorów mory również ulega przesunięciu w poziomie. Gdy ujawniająca siatka liniowa jest obracana, pasek wzorów mory poddawany jest obcinaniu, a jego ogólna orientacja jest odpowiednio zmieniana.

Fig. 3 pokazuje również, że warstwa paska bazowego (lub dokładniej, zestawu pasków bazowych) ma tylko jedną składową przestrzennej częstotliwości, wyznaczoną przez okres T1. Dlatego, chociaż przestrzeń pomiędzy wszystkimi paskami jest ograniczona przez okres T1, to nie ma ograniczenia przestrzeni wzdłuż paska. Dzięki temu wzdłuż każdego paska może być umieszczana duża ilość wzorów, na przykład zdanie tekstowe. To jest istotna zaleta w porównaniu ze znanymi ze stanu techniki sposobami uwierzytelniania bazującymi na zarysie mory, uzależnionymi od dwuwymiarowych struktur (Amerykański dokument patentowy nr 6,249,588, stanowiący jego kontynuację Amerykański dokument patentowy nr 5,995,638, Amerykańskie zgłoszenie patentowe nr 09/902,445 Amidror i Hersch i zgłoszenie patentu Nr 10/183,550 Amidror).

W części „Geometria prostoliniowego paska mory” przedstawimy, że warstwa ujawniająca wykonana z siatki prostoliniowej (zestawu przezroczystych linii) generuje jako wzory paska mory liniowo przekształcone oryginalne wzory umieszczone na poszczególnych paskach bazowych. Przekształcenie może obejmować powiększenie, lustrzane odbicie i obcięcie oryginalnych wzorów.

Fig. 6A, 6B i 6C przedstawiają kolejny przykład z warstwą ujawniającą o orientacji skośnej. Fig. 6A przedstawia siatkę ujawniającą. Warstwa ujawniająca może być skopiowana przy pomocy fotokopiarki na przezroczystym podłożu i wykorzystana do nałożenia na paski bazowe siatki przedstawione na Fig. 6B. Fig. 6C przedstawia wzory mory (1, 2, 3) generowane, gdy pasek bazowej siatki i ujawniająca siatka liniowa zostaną na siebie nałożone. Pojedynczy poziomy pasek bazowy przedstawiony jest w górnej części Fig. 6B.

Obracając warstwę ujawniającą można zaobserwować jak wzory mory zmieniają swój kształt. Obracanie warstwy ujawniającej powoduje zmianę kąta, a przez to przekształcenie pomiędzy kształ12

PL 219 620 B1 tem oryginalnym i kształtem mory, dając przekształcenie obejmujące zmianę orientacji paska mory i obcięcie wzoru mory.

W pierwszej kolejności opisana zostanie geometria mory uzyskiwanej przez nałożenie na warstwę bazową, którą tworzą prostoliniowe paski bazowe, warstwy ujawniającej, którą stanowi siatka prostoliniowa. Następnie zostanie wyjaśnione jak uzyskać morę krzywoliniową przez zastosowanie przekształcenia geometrycznego do warstwy bazowej i warstwy ujawniającej.

Należy zwrócić uwagę, że wszystkie rysunki przedstawiające wzory pasków bazowych i siatki liniowej warstwy ujawniającej są mocno powiększone, aby możliwe było skopiowanie rysunków przy pomocy fotokopiarki i sprawdzenie występowania wzorów mory. Jednak w prawdziwych zabezpieczeniach dokumentów okresy (T1) pasków bazowych i okresy (T2) ujawniającej siatki liniowej są znacznie mniejsze, co sprawia, że sporządzanie fotokopii wzorów paska bazowego przy pomocy dostępnych fotokopiarek lub systemów biurkowych staje się bardzo trudne lub wręcz niemożliwe.

Określenie „dokument zabezpieczony” odnosi się do banknotów, czeków, dokumentów gwarancyjnych, papierów wartościowych, dowodów identyfikacyjnych, paszportów, dokumentów podróży, biletów itp. Odnosi się również do wartościowych artykułów (takich jak dyski optyczne, CD, DVD, programy komputerowe, produkty farmaceutyczne itp.), które wymagają zabezpieczenia przy pomocy elementów zabezpieczających. Elementy zabezpieczające są środkiem, który umożliwia uwierzytelnianie wartościowych przedmiotów. Zazwyczaj element zabezpieczający jest wsączany do dokumentu, umieszczany na opakowaniu wartościowego artykułu lub na samym wartościowym artykule.

Określenie „obraz” odnosi się do obrazów do różnych celów, takich jak ilustracje, grafiki i ozdoby reprodukowane na różnych nośnikach, takich jak papier, wyświetlacze lub media optyczne, jak hologramy, ruchome obrazy itp. Obrazy mogą być jednokanałowe (np. szare lub jednobarwne) lub wielokanałowe (np. obrazy w systemie RGB). Każdy kanał zawiera określoną ilość poziomów intensywności (np. 256 poziomów). Wielotonowe obrazy, takie jak obrazy w odcieniach szarości często nazywane są bitmapami. Dwupoziomowe obrazy (np. „0 dla koloru czarnego, „1” dla koloru białego) nazywane są bitmapami.

Obrazy mogą być drukowane w kolorach standardowych (cyjan, magenta, żółty i czarny, zwykle z zastosowaniem farb drukarskich, lub tonerów) albo w kolorach niestandardowych (np. kolorach, które różnią się od kolorów standardowych), na przykład kolorów fluorescencyjnych, kolorów ultrafioletowych lub innych specjalnych kolorów jak metaliczne lub opalizujące (farby drukarskie).

Pojęcie obrazu wzoru mory lub prościej obrazu mory odnosi się do wzorów mory tworzonych w wyniku nałożenia na warstwę bazową utworzoną przez paski bazowe (nazywaną również warstwą pasków bazowych) siatki liniowej jako warstwy ujawniającej. Pojęcia pasek mory lub wzory paska mory informują, że rozpatrywane wzory mory zostałby wytworzone przez nawożenie na warstwę bazową utworzoną przez paski bazowe warstwy ujawniającej, którą tworzy siatka linii.

Warstwa bazowa może zawierać kilka różnych zestawów pasków bazowych. Poszczególne zestawy pasków bazowych charakteryzuje posiadanie innego układu geometrycznego, np. mogą się różnić orientacją, okresem albo geometrycznym przekształceniem układu zestawu pasków krzywoliniowych. Określenia „zestaw pasków bazowych” i „siatka pasków bazowych” są równoznaczne.

W prezentowanym wynalazku pojęcie siatki liniowej używane jest w sposób ogólny. Siatka liniowa może mieć formę zestawu przezroczystych linii (np. Fig. 1A, 11) na przezroczystym lub częściowo nieprzezroczystym podłożu (np. Fig. 1A, 10), cylindrycznych mikrosoczewek albo urządzenia dyfrakcyjnego działającego jak cylindryczne mikrosoczewki. Czasem zamiast pojęcia „siatka liniowa” używane jest określenie „siatka linii”. W prezentowanym wynalazku te dwa terminy należy uważać za równoznaczne.

W literaturze siatkę liniową stanowi zestaw równoległych linii, w którym przezroczysta (lub biała) część (Fig. 2) stanowi połowę całkowitej szerokości , tzn. τ/Τ=1/2, na przykład, 1/3, 1/5, 1/8 lub 1/10. W przypadku, gdy siatkę liniową tworzy urządzenie optyczne, takie jak cylindryczne mikrosoczewki lub urządzenie dyfrakcyjne imitujące działanie mikrosoczewek, mogą być przyjmowane nawet jeszcze mniejsze względne szerokości próbkujące.

W prezentowanym wynalazku przyjęto, że paski bazowe i siatki liniowe mogą być prostoliniowe, tzn. utworzone odpowiednio przez prostoliniowe paski i proste linie albo krzywoliniowe, tzn. utworzone odpowiednio przez zakrzywione paski i zakrzywione linie. Ponadto siatki linii nie muszą być utworzone przez linie ciągłe. Ujawniająca siatka liniowa może być utworzona z linii przerywanych i nadal będzie w stanie tworzyć wzory paska mory.

PL 219 620 B1

Określenie „drukowanie” nie ogranicza się do tradycyjnego procesu drukowania polegającego na nakładaniu farby na podłoże. Poniżej ma ono szerokie znaczenie i obejmuje wszystkie procesy umożliwiające tworzenie wzoru lub nanoszenie utajonego obrazu na podłoże, na przykład, grawerowanie, fotolitografię, naświetlanie materiałów światłoczułych, wytrawianie, perforowanie, wytłaczanie, zapis termoplastyczny, nanoszenie folii, natryskiwanie farby drukarskiej, sublimację barwnika itp.

Geometria siatki prostoliniowych pasków mory.

Przykład przedstawiony na Fig. 7 szczegółowo prezentuje, że nałożenie na warstwę paska bazowego 71 z okresem paska bazowego T1 ujawniającej warstwy siatki liniowej 72 a okresem linii T2 tworzy pasek wzorów mory 73, który jest przekształceniem wzorów (trójkątów) umieszczonych na pasku bazowym, przy czym przekształcenie obejmuje powiększenie. Ponieważ ujawniająca siatka liniowa ma większy okres T2 niż okres T1 paska bazowego, pobiera różne próbki trójkątów paska bazowego przy kolejnych, różnych względnych położeniach w obrębie pasków bazowych 74.

Fig. 8 pokazuje, że wzory mory są przekształceniem oryginalnych wzorów paska bazowego 81, które w prezentowanym przykładzie są umieszczone w obrębie każdego z powtarzanych pasków 82, 83 ... warstwy pasków bazowych. Wzory położone w obrębie poszczególnych pasków nie muszą się powtarzać. Przykładowy pojedynczy pasek bazowy 81 zawiera niepowtarzalne wzory. W ogólnym przypadku wzory włączone w kolejne paski bazowe mogą być takie same w celu wytworzenia wzorów mory, które są przekształceniem (obejmującą powiększenie) wzorów paska bazowego.

Przy pomocy czysto geometrycznych rozważań można przeprowadzić przekształcenia pomiędzy poszczególnymi paskami Bg, B1 B2 ... zawierającymi oryginalne wzory (przestrzeń oryginalnego paska bazowego) i przestrzenią x-y, gdzie pojawia się mora (przestrzeń mory). W tym celu należy przeanalizować geometrię przedstawioną na Fig. 9.

Każdy pojedynczy pasek B1 sieci pasków Bg, B1, B2 ... ma taki sam okres T1. Nie naruszając ogólnych zasad przyjęto ze względu na przejrzystość przykładu, że paski bazowe są poziome, tzn. ich granice są równoległo do osi x.

W celu wyjaśnienia geometrii przyjęto, że kolejne poziome paski Bg, B1, B2... są prostym równoległym przesunięciem repliki paska Bg. W prezentowanym przykładzie (Fig. 9) przesunięcie jest prostopadłe do orientacji paska i odpowiadającym mu wektorem translacji jest (0, T1).

Warstwę ujawniającą stanowi siatka pojedynczych linii (nazywanych impulsami, gdy ich szerokość staje się nieskończenie mała, patrz R. N. Bracewel, Two Dimensional Imaging (Obrazowanie dwuwymiarowe), Prentice Hall, 1995, str. 12g-122, 125-127). Pojedyncze linie Lg, L1, L2... są definiowane przez równanie liniowe y = (tg θ)χ + k*(T2/cos Θ) [1] gdzie k jest liczbą całkowitą stanowiącą indeks linii Lk. Te linie mają nachylenie tg Θ, gdzie Θjest kątem pomiędzy tymi liniami i liniami siatki bazowej. Nie naruszając ogólnych zasad przyjęto, że punkt wyjściowy układu x-y znajduje się w punkcie przecięcia dolnej granicy paska Bg i linii impulsu Lg (Fig. 9).

Fig. 10 ilustruje, że kolejne linie Lg, L1, L2 ... ujawniającej siatki liniowej pobierają próbki w granicach równoległoboku P_o' z różnych pasków Bg, B1, B2 ... Ponieważ w pionie paski są replikami paska Bg, ujawniająca siatka liniowa pobiera próbki różnych (powtarzanych) widoków tych samych wzorów paska bazowego.

Weźmy pod uwagę równoległobok P_o wyznaczony przez punkty przecięcia linii Lg i L1 (Fig. 10) z paskiem sieci bazowej Bg.

Odcinek I01 linii L1 przecinającej pasek B1 próbkuje taki sam obszar jak jego przesunięta wersja JO1’ w pasku Bg. Odcinek I02 linii L2 przecinającej pasek B2 próbkuje taki sam obszar jak jego przesunięta wersja Jgą w pasku Bg, itd.

W ten sposób kolejne odcinki Igi linii Lj przecinającej pasek B próbkują takie same obszary jak ich równolegle przesunięte wersje Io,'. To stanowi liniowe odwzorowanie pomiędzy równoległobokiem Pg' i równoległobokiem Pg znajdującym się w obrębie paska Bg.

Podobnie jak to przedstawia Fig. 11, liniowe odwzorowanie ma miejsce pomiędzy równoległobokiem P/ równoległobokiem P/, równoległobokiem Pg i równoległobokiem Pg, równoległobokiem p i równoległobokiem P1 itd. Równoległoboki skradające się na pasek Bg są odwzorowane do równoległoboków składających się na pasek Bg'. W podobny sposób równoległoboki Q1 składające się na pasek B1 są odwzorowane do równoległoboków Q' skradających się na pasek B1 i tak dalej dla wszystkich pasków.

PL 219 620 B1

To stanowi liniowe odwzorowanie (tutaj odwzorowanie afiniczne) z płaszczyzny x-y zawierającej linie siatki bazowej na płaszczyznę xm-ym zawierającą morę. Parametry a, b, c, d przekształcenia £Μ κι

[2] uzyskano w wyniku narzucenia odwzorowania stał/ego punktu (λ, T1) (λ, T1) i punktu (x, 0) (Xi, T1) (patrz Fig. 10).

Te parametry są następujące:

a = 1, b = 0, c = Tl/χ,, d = (χ- λ)/χ

[3] gdzie λ =T1/tg Θ.

xi jest współrzędną x punktu przecięcia L1 i górnej granicy paska B0, tzn. xi wyznacza układ równań y = (tg Θ)χ + (T2/cos Θ) y = T1 [4]

Rozwiązanie układu równań dla x daje x = (T1/tg Θ) - (T2/sin Θ), gdzie Θ <>0 [5]

Należy pamiętać, że paski B^ B2 są przesuniętymi równolegle replikami paska B₀. Zatem paski mory B', B₂' ... (Fig. 11) również są replikami paska bazowego Bq. Zgodnie z Fig. 9 równoległobok P_fl jest odwzorowany w równoległoboku P_a' w pasku mory B_q' i jednocześnie w równoległoboku P_Q w pasku mory B./. Zatem pasek mory jest przesunięty o (0, h) w stosunku do paska mory Β/, gdzie zgodnie z Fig. 10:

T2 T2 Tl

Dzięki właściwościom liniowego odwzorowania maleńkie, wizualnie istotne wzory umieszczone na powtarzanych, pojedynczych paskach, na które nakładana jest warstwa ujawniająca, dają jako wzory pasków mory swoje oryginalne wzory obcięte, powiększone lub w formie zwierciadlanego odbicia.

Teoretycznie, gdy warstwa ujawniająca wykonana jest z linii, które są impulsami, obraz paska mory jest próbkowaną i przetworzoną wersją wzorów umieszczonych na pojedynczych paskach. Jednak w praktycznych zastosowaniach siatka linii jest funkcją prostokątną ze szczeliną τ/Τ ([AmidrorOO] str. 21). Taka siatka linii wykorzystywana jako warstwa ujawniająca generuje wzory mory, które są przekształceniem słabo przepustowych wersji wzorów umieszczonych na pojedynczych paskach bazowych.

Możliwe jest również lekkie przesunięcie zawartości paska B w stosunku do poprzedzającego go paska Bm o wartość S₁. Daje to efekt w postaci poziomego przesunięcia o S₁ położenia J^', o 2*S₁ położenia itd. Daje to inne liniowe odwzorowanie, którego parametry można obliczyć postępując w podobny sposób jak to został o opisane powyżej.

Gdy warstwa ujawniająca jest obracana, ulega zmianie kąt Θ i odpowiednio zmienia się przekształcenie liniowe. Gdy warstwa ujawniająca przesuwana jest równolegle, zmianie ulega początkowy układ współrzędnych. Niezależnie od przesunięcia wzory mory pozostają takie same.

W szczególnym przypadku, gdy paski sieci (warstwy bazowej) i warstwa ujawniająca mają taką samą orientację, tzn. Θ = 0 (i nie zakłada się przesunięcia pomiędzy kolejnymi poziomymi paskami, tzn. S1 = 0) wzory mory są po prostu wersją wzorów umieszczonych na replikowanych paskach bazowych w skali zmienionej w pionie, gdzie współczynnik zmiany skali w pionie wynosi T2/(T2 dominanta T1). Przy pomocy prostych algebraicznych i trygonometrycznych obliczeń można ustalić, że dla Θ = 0 i T1 < T2 < 2 * T1 parametry równania [3] są następujące:

c = 0, d = T2/(T2 - T1)

Fig. 13 ilustruje przykład skalowania pionowego. Na Fig. 13, 130 przedstawia serię pasków bazowych o okresie T1 i zawierających zmniejszoną w pionie literę „P”. W przedstawionym przykładzie okres T2 warstwy ujawniającej jest zróżnicowany. Pod uwagę mogą być brane trzy przypadki. Gdy stosunek T2/T1 jest mniejszy od 1, wzory mory są lustrzanym odbiciem wzorów paska bazowego

PL 219 620 B1 w zmienionej skali. Dla 131 na Fig. 13 stosunek T2a/T1 wynosi 0,95. Zatem współczynnik zmiany skali wynosi d = 1/(1-T1/T2) wynosi 1/(1- 1/0,95) = -19. Wzory mory (132) są lustrzanym odbiciem wzorów paska bazowego (d<0). Gdy T1 = T2 (133) warstwa ujawniająca ujawnia dokładnie te same części każdego paska bazowego i współczynnik zmiany skali ma wartość nieskończoną. Gdy stosunek T2/T1 jest większy niż 1, wzory mory stanowią wzory paska bazowego w zmienionej skali. Dla 134 na Fig. 13 stosunek T2c/T1 wynosi 1,05. Zatem współ czynnik zmiany skali wynosi 20. Wzory mory są wzorami paska bazowego w skali zmienionej przy pomocy współczynnika 20.

Dla stosunku T2/T1 mniejszego od 1, tzn. Dla T2<T1 (Fig. 13, 136) wzory paska bazowego są próbkowane przez więcej linii ujawniających warstwy ujawniającej i odpowiadające im ujawniane wzory są bardziej dokładne. W tym przypadku możliwe jest tworzenie lustrzanych wzorów paska bazowego. Lustrzane wzory paska bazowego są trudniejsze do zauważenia i w związku z tym znacznie łatwiejsze do ukrycia (patrz część „Łączenie wielorakich orientacji pasków mory”).

Generowanie wzorów pasków.

Fig. 9 zawiera warstwę bazową z siatką pasków B0, B1, B2 ... i warstwę ujawniającą z siecią ujawniających linii L0, L1, L2. Równoległobok P0 powtórzony w paskach bazowych B1... B6 daje równoległobok mory P0'. Powtórzenie równoległoboku P0 w paskach B1 ... B6 daje równoległobok mory P0”. Podobnie powtórzenia równoległoboku P1 w paskach B1 ... B6 daje równoległobok P1', a w paskach B-1 ... B-6 daje równoległobok P0''. Kolejne równoległoboki paska bazowego B0 dają kolejne równoległoboki mory.

Ponieważ dalsze przekształcanie wzorów paska na wzory mory jest znane, odwrotność macierzy równania [2] określa odwrócenie przekształcania od wzorów mory do wzorów paska. Dla odwróconego przekształcania otrzymuje się w pj gdzie: p = 1, q = 0, r = Τ1/(λ - x) s = Xj/(Xj - λ).

Odwrotne przekształcenie może być przydatne przy projektowaniu wzorów do umieszczenia na paskach bazowych, które po nałożeniu warstwy ujawniającej pod określonym kątem pomiędzy warstwą bazową i warstwą ujawniającą będą tworzyłby żądany wzór mory.

W celu określenia warstw bazowej i ujawniającej konieczne jest określenie wzorów mory, które mają być uwidocznione na paskach mory, z uwzględnieniem, że równoległobok P_Lpaska bazowego jest odwzorowany w równoległobokach P_i' i P_i paska mory. Na rozkład wzorów paska mory i ich zgodność z wzorami paska bazowego ma wpływ dobranie okresu T1 paska bazowego, okresu T2 ujawniającej siatki liniowej i kąta Θ. Dobre wyniki można uzyskać przy okresach T1 i T2, które różnią się w niewielkim procencie (np. 5% do 10%). Kąt Θ powinien być niewielki, zwykle poniżej 30 stopni.

Wzory paska bazowego na poziomie Bi mogą być łatwo generowane przez standardowe oprogramowanie, takie jak Adobe Illustrator lub Adobe Photoshop. Wzory paska bazowego mogą zawierać skanowane lub edytowane bitmapy zawierające powtarzane lub niepowtarzane wzory.

Zróżnicowana intensywność wzorów paska bazowego może być tworzona przez wprowadzenie do każdego paska bazowego symulowanego obrazu czarno-białego lub kolorowego. Uzyskiwany wzór mory również będzie obrazem o zróżnicowanej intensywności, czarno-białym lub kolorowym.

Fig. 12A, 12B i 12C ilustrują rozkład wzorów paska bazowego, gdy już zostanie określony żądany niebanalny wzór mory i wybrana zostanie korzystna orientacja ujawniającej siatki liniowej. Zgodnie z Fig. 9 równoległobok Pi' mory (121 na Fig. 12A) jest odwzorowaniem równoległoboku Pi paska bazowego. Podstawowe przekształcenie przedstawione przy pomocy równania [2] określa odwzorowywanie równoległoboku paska bazowego (Fig. 12B) w równoległobokach mory w obszarze obrazu mory (Fig. 12A). Fig. 12C przedstawia część warstwy bazowej wykonanej z powtórzeń paska bazowego przedstawionego na Fig. 12B.

W celu zbudowania paska bazowego, który będzie zdolny dawać żądany obraz wzoru paska mory (Fig. 12A) obraz paska bazowego (bajtmapa lub bitmapa) jest przeglądany piksel po pikselu i linia po linii. Każdy piksel równoległoboku P, (np. 122) aktualnego paska bazowego i równoległoboku Pi' (np. 121) paska mory może być zidentyfikowany. Zgodnie z postępem przekształcania odpowiedni piksel umieszczany jest w odpowiednim równoległoboku P,' mory i ustalana jest jego intensywność, możliwie poprzez interpolacje pomiędzy sąsiadującymi pikselami. Ten algorytm generuje jeden pasek bazowy (Fig. 12B). Przez powtarzanie paska bazowego w pionie można generować sieć pasków bazowych (Fig. 12C).

PL 219 620 B1

Można wyciągnąć z tego faktu taką korzyść, że algorytm przez włóczenie jednostki poziomego przesunięcia piksela w pasku bazowym umożliwia obliczenie przy pomocy równania [2] wektora przesunięcia w obrazie paska mory. Poziome skanowanie paska bazowego odpowiada skośnemu skanowaniu w obrazie paska mory (Fig. 12A) zgodnie z obliczonym wektorem przesunięcia. Po osiągnięciu w pionie jednej z granic obrazu paska mory danej przez jego wysokość h, następną pozycją jest bieżąca pozycja moduł u wysokości h równoległoboków paska mory (obliczanie wysokości h patrz równanie [6]).

Fig. 12A przedstawia tylko jeden przykład tworzonych wzorów mory. Przy wielu pionowo powtórzonych paskach bazowych można uzyskać pionowo kilka przykładów wzorów mory przedstawionej na Fig. 12A. Aby uzyskać poziome powtórzenie wzoru, wzór paska bazowego przedstawionego na Fig. 12B musi być powtórzony w poziomie wzdłuż pasków bazowych. Jednakże można również wybrać różne wzory po prawej i po lewej stronie wzoru mory przedstawionego na Fig. 12A. To oznacza, że odpowiednie, różne paski bazowe muszą być wprowadzone po prawej i po lewej stronie wzoru przedstawionego na Fig. 12B.

W celu zaoferowania mocnych zabezpieczeń przed próbami fałszowania a jednocześnie dostarczenia ładnego zabezpieczenia dokumentów, można nanieść na dokument techniką półtonów ogólny obraz (w odcieniach szarości lub kolorowy) ze specjalnym wzorem mikrostruktury wpasowanym w każdy pasek warstwy bazowej. Do tego celu można wykorzystać sposób opisany w zgłoszeniu patentu U.S 09/902,227 Images and security documents protected by microstructures (Zabezpieczanie obrazów i papierów wartościowych przy pomocy mikrostruktur), wynalazcy R. D. Hersch, E. Forler, B. Wittwer, P. Emmel. Ten wynalazek uczy jak syntezować mikrostrukturę wzorów, z których syntezowane są ogólne obrazy. Metoda umożliwia generowanie złożonej symulowanej matrycy zawierającej wzory mikrostruktury przez odwzorowanie bitmapy żądanych wzorów mikrostruktury. Następnie symulująca matryca jest wykorzystywana do tworzenia symulowanych ogólnych obrazów i wykonania warstwy bazowej. Aby uzyskać symulowane cieniowanie obrazu przy pomocy mikrostruktury, symulująca matryca wykorzystuje efekt zmiany grubości poszczególnych wzorów mikrostruktury stosownie do lokalnej intensywności ogólnego obrazu.

Jednakże symulowane matryce zawierające wzory mikrostruktury mogą być syntezowane przy pomocy innych środków. Oleg Veryovka i John Buchanan w swoim artykule pt. „Texture based Dither Matrices” (Matryce symulacyjne wykorzystujące teksturę) opublikowanym w Computer Graphics Forum, to, 19, nr 1, str. 51-61, przedstawiają sposób jak budować matrycę symulującą dowolną strukturę w odcieniach szarości albo obraz w odcieniach szarości. Zastosowali równoważenie histogramu, aby uzyskać jednakowe rozdzielenie progów symulowanych poziomów. Można uzyskać obraz w odcieniach szarości z wzorów bitmapy przez proste nawożenie słabo przepuszczalnego filtru na wzory bitmapy. Uzyskuje się niższą jakość niż metodą proponowaną w zgłoszeniu patentowym U.S. Nr 09/902,227, ale może być przydatna dla mniej złożonych wzorów.

Kolejna metoda tworzenia symulowanej matrycy zawierającej żądane wzory mikrostruktury polega na tworzeniu matrycy, w której zmienia się intensywność odpowiedniego wzoru (pierwszego planu) lub tła wzoru stosownie do miejscowej intensywności reprodukowanego obrazu. Aby stworzyć taką symulującą maskę należy rozpatrzyć wzory paska bazowego jako maskę i zmodyfikować wartości standardowej symulowanej matrycy, na przykład symulowaną matrycę wytwarzającą małe skupione punkty (patrz H. R. King, Digital Color Halftoning (Cyfrowe półtony koloru), SPIE Press, 1999, str. 214-225). Można zastosować zmianę skali i przemieszczenie początkowo symulowanych wartości wzoru paska bazowego maski, żeby odpowiadały pierwszej części podziału (np. połowie) całego zakresu symulowanych wartości oraz symulowanych wartości poza maską, żeby odpowiadały drugiej części podziału (np. połowie) całego zakresu symulowanych wartości. Zmodyfikowana w ten sposób matryca zawierająca wzory paska bazowego przedstawiona jest na Fig. 14, 144. Odpowiadający jej symulowany pasek bazowy części całego obrazu przedstawiony jest na Fig. 14, 146. W tonach ciemnych wzór jest czarny, a tło ciemne. W tonach pośrednich wzór jest zbliżony do czerni, a tło jest zbliżone do bieli. Podział całego zakresu symulowanych wartości może być proporcjonalny do względnej powierzchni wzorów (pierwszy plan) i odpowiadającego im wzoru tła.

Fig. 14 przedstawia rezultat, ogólny obraz 141 i bitmapę 142 włączoną we wzory mikrostruktury.

144 przedstawia powiększoną, zmodyfikowaną symulującą matrycę odpowiadającą pojedynczemu paskowi bazowemu i zawierającą wzory paska bazowego (mikrostrukturę). 145 przedstawia wynikową symulowaną warstwę bazową. Warstwa bazowa jest symulowanym ogólnym obrazem, a jej paski bazowe zawierają wzory mikrostruktury. Proces symulacji tworzy wzory mikrostruktury w każdym paPL 219 620 B1 sku bazowym. W przedstawionym przypadku paski bazowe różnią się jeden od drugiego intensywnością worów lub intensywnością tła. Można również tworzyć symulowane matryce łączące modyfikację grubości (według zgłoszenia patentu U.S. 09/902,227, patrz powyżej) i modyfikację wzorów tła stosownie do intensywności tła.

Można również generować kolorowe wzory w paskach bazowych w ogólnym obrazie przy pomocy metody różnicowania kolorów ujawnionej w europejskim zgłoszeniu patentu 99 114 760.6 (wynalazcy N. Rudaz, R. D. Hersch, „Protecting identity documents with a just noticable microdtructure” (Zabezpieczanie dokumentów identyfikacyjnych przy pomocy trudno dostrzegalnych mikrostruktur) Konferencja nt. Technik Optycznych Zabezpieczeń i Zniechęcania do Fałszowania, IV. 2002, SPIE, tom 4677, str. 101-109.

Krzywoliniowe paski mory

Poza okresowymi paskami wzorów mory możliwe jest tworzenie interesujących krzywoliniowych pasków wzorów mory. Z analizy Fouriera geometrycznie przekształconych okresowych struktur [Amiror98] wiadomo, że mora przy nakładaniu na siebie dwóch geometrycznie przekształconych warstw jest geometrycznym przekształceniem mory tworzonej przez pierwotne okresowe warstwy.

Aby określić krzywoliniowe paski wzorów mory należy rozważyć, zgodnie z [Amidror98], geometryczne przekształcenie g1(x,y) pomiędzy krzywoliniową siatką r1(x,y) i odpowiadającą jej pierwotną, okresową liniową siatką p1(x'), tzn. r1(x,y) = p(g(x,y)). Jeśli przyjęte zostaną te same współczynniki cm jak dla rozkładu w szereg Fouriera dla p(x'), to:

7i(x,y) = m=—oo exp [i2nmg₁ (x, y)]

[8]

Należy również rozpatrzyć geometryczne przekształcenie g2(x,y) pomiędzy ujawniającą krzywoliniową siatką r1(x,y) i odpowiadającą jej pierwotną, okresową ujawniającą liniową siatką p2(x') r₂(x,y) oo c™ exp[i2mng₂(x,y)] [9] m=—oo

Współczynniki cm i cn odpowiednio są współczynnikami rozkładu w szereg Fouriera pierwotnej okresowej prostoliniowej siatki liniowej p1(x') i ujawniającej okresowej prostoliniowej siatki liniowej p2(x').

Superpozycja pomiędzy krzywoliniową siatką r1(x,y) i możliwą krzywoliniową warstwą ujawniającą dana jest przez:

(%,y) = Y

7i(x,y) -r_; exp[i27r(m5i(x,y) + ng₂(x,y))] [10] m=—oo m=—oo

Pojawiające się wzory mory m(x,y) dane są przez częściową sumę z równania [8], tzn. przez kombinację całkowitej wielokrotności właściwych (m,n) składowych. Taką kombinację tworzy z*(k1/k2) składowych (dla liczby całkowitej z).

oo ™_klki(x,y)= + k₂g₂(x,y)] [11] z=—oo

Każda kombinacja (k1,k2) określa inną morę. Większość widocznych efektów mory to wzory których parametry mają niskie wartości, np. (1, -1)

Równanie 11 określa geometrię mory krzywoliniowej (k1,k2). W celu wygenerowania krzywoliniowego paska mory zawierającego wzory o różnych kształtach należy zastąpić krzywoliniową liniową siatkę przez odpowiadającą jej warstwę paska bazowego. Dokonuje się tego przez zastąpienie pierwotnej, powtarzalnej, okresowej siatki liniowej przez odpowiadającą jej okresową warstwę bazową i przez generowanie do pasków wzorów, które mają być ujawniane jako wzory mory. Przekształcenie g1(x, y) pozwala na generowanie (np. przez wtórne próbkowanie) krzywoliniowej warstwy paska bazowego. Podobnie przekształcenie g2(x,y) pozwala na generowanie krzywoliniowej ujawniającej siatki liniowej. Jeśli jako warstwa ujawniająca ma być utrzymana prostoliniowa siatka liniowa, to z przekształcania g2(x,y) można zrezygnować.

Fig. 15 przedstawia przykład krzywoliniowej warstwy paska bazowego zawierającej słowo „EPFL” ujawniane przez krzywoliniową siatkę liniową. Krzywoliniowa warstwa paska bazowego, jak

PL 219 620 B1 i ujawniająca krzywoliniowa siatka liniowa (obszar x,y) są uzyskiwane z odpowiadających im prostoliniowych siatek liniowych (obszar x',y') przez przekształcenie x' = gx(x,y), y' = gy(x,y) typu x' = e^x cos y [12] y' = e^x sin y [13]

Aby wygenerować krzywoliniową warstwę paska bazowego r1(x,y) obszar krzywoliniowej warstwy paska bazowego jest przemierzany piksel po pikselu i linia po linii. Dla każdego piksela określane jest odpowiadające mu położenie (x',y) = g1(x,y) w pierwotnym obszarze i jego intensywność (możliwie uzyskiwana przez interpolację sąsiadujących pikseli) jest przypisywana do piksela r1(x,y) obecnej krzywoliniowej warstwy paska bazowego. Fig. 16 przedstawia odpowiadającą warstwę paska bazowego a Fig. 17 ujawniającą siatkę liniową, które mogą być przy pomocy fotokopiowania przeniesione na przezroczyste podłoże. Po nałożeniu warstwy ujawniającej na krzywoliniową warstwę paska bazowego, zgodnie z Fig. 15, przy obracaniu siatki liniowej na powierzchni krzywoliniowej warstwy paska bazowego można obserwować obracanie i zginanie paska mory oraz deformowanie wzoru mory.

Etapy prowadzące do utworzenia warstwy bazowej i warstwy ujawniającej dających atrakcyjny krzywoliniowy pasek mory są następujące:

Sprawdzić przykłady krzywoliniowej liniowej mory pomiędzy dwoma krzywoliniowymi liniowymi siatkami albo pomiędzy jedną krzywoliniową liniową siatką i jedną prostoliniową liniową siatką, tak jak to zostało opisane przez G. Oster w „The Science of moire Patterns” Edmund Scientific, 1969 lub w [Amidror00, str. 353-360].

Wybrać spośród przykładów krzywoliniową siatkę liniową lub fragment siatki jako warstwę paska bazowego a następnie krzywoliniową lub prostoliniową liniową siatkę jako warstwę ujawniającą. Określić funkcję matematyczną pozwalającą utworzyć krzywoliniową warstwę bazową.

Rozważyć pojedyncze krzywoliniowe paski warstwy bazowej i obmyślić przekształcenie pomiędzy tymi krzywoliniowymi paskami i paskami bazowymi sieci prostych pasków.

Utworzyć wzory w sieci prostych pasków o różnych kształtach, intensywności i/lub kolorach, stosownie do możliwości urządzeń drukujących lub przenoszących obraz. Wzory mogą tworzyć obrazy dwupoziomowe, obrazy w odcieniach szarości, obrazy kolorowe lub symulowane matryce.

Wykorzystać przekształcenie pomiędzy krzywoliniowymi bazowymi paskami i bazowymi paskami siatki prostych bazowych pasków do odwzorowania wymienionego wzoru w krzywoliniowych bazowych paskach. W przypadku symulowanej matrycy wykorzystać transformację w celu uzyskania przez pozycje w obrębie obszaru krzywoliniowej sieci bazowych pasków poziomu symulowanego progu, przypisanego do odpowiadających im pozycji w obrębie symulowanej matrycy.

Przy pomocy ujawniającej siatki liniowej (krzywoliniowej lub prostoliniowej) zweryfikować kształt uzyskanego obrazu mory. Wzory mory są powiększonymi i przekształconymi przykładami wzorów paska bazowego. Jednakże niektóre przekształcenia wzorów paska bazowego we wzorze mory mogą dawać wizualnie przyjemny efekt, zaś inne przekształcenia mogą dawać wizualnie nieprzyjemny efekt. Przez zmianę parametrów sterujących warstwą bazową, parametrów sterujących warstw ujawniającą i względnego położenia i orientacji warstw bazowej i ujawniającej można zmieniać przekształcenia i w ten sposób wynikowy obraz wzoru mory. Celem jest stworzenie obrazu wzoru mory sprawiającego dobre wrażenie wzrokowe i o wysokiej jakości estetycznej, możliwie z warstwą paska bazowego zawierającego różne częstotliwości i orientacje.

Przekształcenie pomiędzy krzywoliniowymi paskami i paskami sieci prostoliniowych pasków jest określona przez równanie g1(x,y) opisane powyżej, które definiuje sieć krzywoliniowych pasków lub gdy warstwa bazowa krzywoliniowych pasków generowana jest przez odrębną konstrukcję, na przykład, przez tworzenie koncentrycznych okręgów, może opisać krok po kroku odwzorowanie przekształcenia pomiędzy krzywoliniowymi bazowymi paskami i siecią prostych pasków. Fig. 18A przedstawia przykład przekształcenia pomiędzy zestawem prostoliniowych bazowych pasków określonych przez v0, v1, v2 ... i odpowiadającymi im okrągłymi bazowymi paskami (tutaj pierścieniami) określonymi przez vo, Vi, V2. Prostokątne elementy (Fig. 18A, 181) określone przez ich granice v_i', v_i+1', Uj', uj₊₁' są odwzorowaniem stanowiących część okręgu bazowych pasków (Fig. 18B, 182) określonych przez ich granice vi, vi+1, uj, uj+1.

Fig. 19 i 20 przedstawiają kolejne przykłady wzorów krzywoliniowej mory uzyskanych przy pomocy krzywoliniowej warstwy paska bazowego i warstwy ujawniającej wykonanej z siatki krzywoliniowej. Obie figury mają takie same warstwy paska bazowego i ujawniającą, ale złożenie warstwy paska bazowego i ujawniającej w każdej z figur jest inne. Krzywa warstwy paska bazowego i krzywa ujawniaPL 219 620 B1 jącej siatki liniowej w obu figurach uzyskana jest przez geometryczną transformację x' = gx(x,y), y' = gy(x,y) z krzywoliniowej do prostoliniowej przestrzeni typu:

p = V%2 + y2	[14]
x' = yjp+ X	[15]
y' = Vp- x	[16]

Można zaobserwować, że krzywoliniowe paski wzorów mory (Fig. 19B, 194) utworzone przez złożenie krzywoliniowej warstwy paska bazowego (Fig. 19B, 191) zawierającego wzór „EPFL” i ujawniającej siatki krzywoliniowej (Fig. 19B, 193) ma taki sam układ jak paski mory znane ze stanu techniki (zakrzywiona linia mory Fig. 19, 195) generowane przez złożenie krzywoliniowej bazowej siatki liniowej (Fig. 19B, 192) i krzywoliniowej siatki ujawniającej (Fig. 19B, 193). Podobne obserwacje można poczynić w stosunku do Fig. 20B, gdzie 201 przedstawia wzory paska bazowego, 203 warstwę ujawniającą i 204 ujawnione wzory paska mory. Fig. 20A, 202 przedstawia odpowiadającą krzywą bazowej siatki liniowej a Fig. 20A, 205 ujawnioną, znaną ze stanu techniki morę.

Bardzo duża ilość możliwych transformacji geometrycznych dla generowania krzywoliniowych warstw paska bazowego i ujawniających sieci krzywoliniowych umożliwia syntezowanie warstw bazowej i ujawniającej, które, tylko jako konkretna para, są w stanie wytwarzać żądane wzory mory, gdy są złożone z zachowaniem określonych warunków geometrycznych (wzajemne położenie, wzajemna orientacja). To umożliwia dodatkowe wzmocnienie zabezpieczenia szeroko rozpowszechnionych dokumentów, jak dyplomy, bilety wstępu, dokumenty podróżne przez częstą modyfikację parametrów, które określają geometryczny układ warstwy bazowej i odpowiadającej jej warstwy bazowej.

Przekształcenie geometryczne pozwala tworzyć wizualnie atrakcyjne krzywoliniowe wzory paska mory, oferując wiele rodzajów środków zabezpieczających. Ponadto mogą być wykorzystane specjalne przypadki, gdy warstwa paska bazowego i warstwa ujawniająca są krzywoliniowe, ale otrzymane wzory mory są okresowe. Zgodnie z [Amidor98, str. 1107] warunkiem uzyskania okresowej mory z krzywoliniowej warstwy bazowej uzyskanej przez zastosowanie transformacji g1(x,y) do okresowej warstwy bazowej i transformacji g2(x,y) do ujawniającej prostoliniowej siatki liniowej jest to, żeby współrzędne przekształcenia k1g1(x,y) + k2g2(x,y) były afiniczne, tzn.

k1g1(x,y) + k2g2(x,y) = ax + by = c [17]

Jak powiedziano powyżej, całkowite mnożniki współczynników k1 i k2 określają indeks składników Fouriera odpowiednio pierwotnej, okresowej bazowej i ujawniającej warstwy, dając okresową morę. Ponieważ najsilniejszy efekt mory generalnie generowany jest dla wielokrotności pierwszego składnika (k1 = 1) pierwotnej warstwy i pierwszego ujemnego składnika (k2 = -1) warstwy ujawniającej, dla tej (1, -1) mory równanie [17] zostaje uproszczone do postaci:

g1(x,y) - g2(x,y) = ax +by + c [18]

Geometryczny rozkład wzorów mory w złożeniach dwóch danych krzywoliniowych siatek może być również obliczany według metody wskaźnikowej opisanej w „The moire Fringe Technique” K. Patorski, Elsevier 1993, str. 14-21 i podsumowania w [Amidror00] str. 353-260. Metoda wskaźnikowa daje równania linii środkowej lub granic pasków mory, w których znajdują się krzywoliniowe wzory mory.

Wielokolorowe wzory pasków bazowych

Prezentowany wynalazek nie ogranicza się do przypadków monochromatycznych. Umożliwia szerokie wykorzystanie różnych kolorów do tworzenia wzorów umieszczonych w paskach warstwy bazowej.

Można generować kolorowe paski w taki sam sposób jak w standardowych wielobarwnych technikach druku, w których kilka (zwykle trzy lub cztery) warstwy półtonów różnych kolorów (zwykle magenta, cyjan, żółty i czarny) są kolejno nakładane w celu uzyskania barwnego obrazu przy pomocy półtonów. Przy okazji przykład, jeśli jedna z tych półtonowych warstw zostanie wykorzystana jako warstwa bazowa według wynalazku, wzory paska mory, które będzie generowała z czarno-białą ujawniającą siatką liniową, będą bardzo zbliżone w kolorze do tej warstwy bazowej. Jeśli zostanie nałożone kilka warstw w różnych kolorach na wzór paska bazowego według wynalazku, każda z nich będzie generowała z ujawniającą achromatyczną siatką liniową wzór paska mory zbliżony w kolorze do rzeczonego wzoru paska bazowego.

PL 219 620 B1

Innym możliwym sposobem stosowania kolorowych pasków w prezentowanym wynalazku jest wykorzystanie warstwy bazowej, w której poszczególne paski składają się z wzorów zawierających subelementy w różnych kolorach. Kolorowe obrazy z subelementami w różnych kolorach drukowane obok siebie mogą być generowane według metody wielokolorowej symulacji opisanej w zgłoszeniu patentu U.S. 09/477,544 złożonym 4 stycznia 2000 r. (Ostromoukhov, Hersch) i w publikacji „Multicolor and artistic dithering” opracowanej prze V. Ostromoukhov o R. D. Hersch, Roczna Konferencja SIGGRAPH, 1999, str. 425-432). Ważna zaleta tej metody jako środka utrudniającego farszowanie wynika z tego, że drukowanie perfekcyjnie ułożonych elementów wzorów jest wyjątkowo trudne ze względu na wymaganą wysoką precyzje nakładania kolorów przy wieloprzebiegowym druku. Tylko urządzenia najwyższej jakości wykorzystywane do drukowania zabezpieczeń, które używane są do drukowania papierów wartościowych, takich jak banknoty są w stanie zapewnić wymaganą dokładność ustawienia (tutaj „zapisu”) różnych kolorów. Zapis błędów, które są nieuniknione przy fałszowaniu dokumentów na urządzeniach o niższych parametrach, będzie powodował małe przesunięcia pomiędzy subelementami o różnych kolorach w elementach warstwy bazowej, a tak zapisane błędy będą znacznie powiększane przez pasek mory i będą znacząco psuły kształt i kolor wzorów mory uzyskiwanej przy pomocy ujawniającej warstwy siatki liniowej.

Zabezpieczenia dokumentów przy pomocy wzorów zawierających mikrostruktury nie ogranicza się do dokumentów drukowanych przy pomocy, farb drukarskich czarno białych lub w kolorach standardowych (magenta, cyjan, żółty i czarny). Według będącego w trakcie załatwiania zgłoszenia patentu U.S Nr 09/477,544 (Sposób i urządzenia do generowania cyfrowych półtonowych obrazów przy pomocy wielobarwnej symulacji, wynalazcy V. Ostromoukhov, R. D. Hersch, zgłoszony 4 stycznia 2000) możliwe jest, przy wielokolorowej symulacji, stosowanie specjalnych farb drukarskich, takich jak farby drukarskie w kolorach niestandardowych, farby drukarskie metaliczne, farby drukarskie fluoroscencyjne lub opalizujące (w równych kolorach) do generowania wzorów na paskach w warstwie bazowej. W przypadku farb drukarskich metalicznych, na przykład, gdy patrzy się na nie pod pewnym kątem, wzór mory wygląda tak, jakby druk wykonany był normalnymi farbami drukarskimi, a pod innym kątem widzenia (zwierciadlany kąt obserwacji), dzięki zwierciadlanemu odbiciu, wydaje się znacznie silniejsza. Takie zmiany w pojawianiu się wzorów mory całkowicie znikają, gdy oryginalny dokument jest skanowany i reprodukowany lub fotokopiowany.

Kolejna zaleta przypadku wielokolorowego ujawnia się, gdy do tworzenia wzoru w paskach warstwy bazowej używane są farby drukarskie niestandardowe. Farby drukarskie niestandardowe często są farbami, których kolor znajduje się poza skalą farb o barwie: cyjanu, madżenty i żółtego. Dzięki wysokiej częstotliwości kolorowych wzorów umieszczonych na paskach warstwy bazowej i drukowi z użyciem niestandardowych farb drukarskich, standardowy system reprodukcji wykorzystujący kolory cyjan, magenta i żółty będzie wymagał półtonów pierwotnych kolorów, przez co zniszczy oryginalne kolory wzorów. W wyniku zniszczenia wzorów na paskach warstwy bazowej, warstwa ujawniająca nie będzie w stanie dać oryginalnych wzorów paska mory. To stanowi dodatkowe zabezpieczenie przed fałszowaniem.

Jeden z możliwych sposobów drukowania kolorowych obrazów z wykorzystaniem farby drukarskiej w standardowych lub niestandardowych kolorach (rozdzielnie kolory standardowe i niestandardowe) jest opisany w zgłoszeniu patentu U.S. 09/477,544 złożonym 01/04/2000 (Ostromoukhov, Hersch) i w opracowaniu „Multi-color and artistic dithering”, V. Ostromoukhov i R. D. Hersch, Roczna Konferencja SIGGRAPH, 1999, str. 425-432). Ta metoda, nazywana „wielokolorową symulacją” wykorzystuje symulowane matryce podobne do standardowej symulacji, jak to zostało opisane powyżej i przewiduje dla każdego piksela warstwy bazowej (półtonowego obrazu) środki do wybrania jego koloru, tzn. farba drukarska, kombinacja farby drukarskiej lub kolor tła są przypisane do tego piksela. W przypadku krzywoliniowej warstwy bazowej wzory w odpowiadającej jej prostoliniowej warstwie pasków bazowych mogą być dane przez symulującą matrycę zawierającą mikrostrukturaIne wzory. Geometryczna transformacja (x' = gx(x,y), y' = gy(x,y)) wykorzystywana jest w celu uzyskania dla pozycji (x,y) w obrębie przestrzeni krzywoliniowej siatki pasków bazowych progowych poziomów symulacji skojarzonych z odpowiadającą jej pozycją (x',y') w obrębie symulowanej matrycy. Jak wyjaśniono w wymienionych powyżej źródłach, metoda wielokolorowej symulacji zapewnia dzięki swojej konstrukcji, że składowe kolory drukowane są jeden obok drugiego. Ta metoda jest idealna dla urządzenia najwyższej jakości, które korzysta z bardzo dokładnego zapisu, które może drukować przy pomocy niestandardowych farb drukarskich, co sprawia, że drukowane dokumenty są bardzo trudne do fałszowania i łatwe do identyfikacji, jak to wyjaśniono powyżej.

PL 219 620 B1

Wielokrotne wzory paska mory wykorzystujące maskę.

Jedna z bardziej interesujących odmian polega na zastosowaniu maski, która określa wydzielony obszar warstwy bazowej, zgodny z jedną orientacją paska bazowego (Fig. 21, 210) i obszar otaczający, zgodny z inną orientacją paska bazowego (Fig. 21, 211). Zgodnie z tą orientacją ujawniająca siatka liniowa może ujawniać albo wzory paska mory wewnątrz maski (212, w powiększeniu 214). albo na zewnątrz maski (213, w powiększeniu 215). Stosując wiele masek można tworzyć wiele zestawów wzorów paska bazowego o różnych orientacjach i okresach. Można tworzyć warstwy ujawniające z kilkoma ujawniającymi siatkami liniowymi albo jedna obok drugiej, albo jedna na drugiej, co umożliwia ujawnianie wielu pasków wzorów mory przy użyciu jednej warstwy ujawniającej.

Takie zróżnicowanie pasków bazowych daje wysokie zabezpieczenie przed fałszowaniem, ponieważ urządzenia fotokopiujące, szczególnie kolorowe fotokopiarki, mają tendencję do reprodukowania odmiennych małych wzorów lub struktur (na przykład wzorów drukowanych w niestandardowych kolorach) zgodnie z ich orientacją. W ten sposób ujawniane wzory mory mogą być ujawniane przy pewnych orientacjach i znikną przy innych orientacjach.

Łączenie wielorakiej orientacji wzorów paska mory

Ponieważ paski wzorów mory są formowane przez pobieranie próbek z wielu różnych bazowych wzorów paska, te bazowe wzory pasków mogą być naruszone, częściowo rozerwane lub nakryte przez inne wzory. Możliwe jest, na przykład, osadzanie bazowych pasków wzorów z innymi nakładanymi wzorami posiadającymi różne kolory lub intensywność, które nadal są zdolne do generowania żądanych wzorów paska mory. Jedną z metod poprawiających zabezpieczenie dokumentów jest nakładanie wielu wzorów paska o takiej samej lub różnej orientacji i/lub okresie. Fig. 22 przedstawia przykład warstwy bazowej zawierającej trzy nałożone na siebie siatki paska bazowego, przy czym każda ma inną orientację i inny wzór paska bazowego. Wzory paska mory są ujawniane przez liniową siatkę przy różnych orientacjach (221,222, 223). Widoczne jest, że im więcej siatek pasków bazowych włączonych jest w warstwę bazową, tym trudniej jest odkryć kształt wzorów paska bazowego włączonych w siatki paska bazowego.

Ta metoda oferuje dużą swobodę projektowania, ponieważ poszczególne warstwy paska bazowego mogą różnić się kolorem, intensywnością, kształtem, okresem lub orientacją. Warstwy ujawniające również mogą różnić się orientacją i okresem. Ponadto, jedna lub kilka warstw paska bazowego i możliwie ich warstwy ujawniające mogą być krzywoliniowe. Możliwe jest tworzenie różnych warstw uwierzytelniających, na przykład, wykonując niektóre wzory mory jako powszechnie dostępne i utrzymując inne wzory mory (ukryte wzory) jako tajne.

Multi-wzory mory wykorzystujące fazę.

Dodatkowo, bardzo atrakcyjna możliwość tworzenia łączonych, wielokrotnych wzorów paska mory polega na składaniu pasków bazowych z wielu przeplecionych obrazów wzorów w różnych fazach warstwy paska bazowego. Różne wzory mogą, na przykład, przedstawiać płynnie zmiany kształtu przy przechodzeniu od pierwszej do drugiej formy bazowej. Na przykład, Fig. 23 przedstawia 4 bazowe wzory 231,233, 235 i 237, gdzie 231 przedstawia pierwszą podstawową formę, 237 przedstawia drugą podstawową formę, natomiast 233 i 235 są pośrednimi mieszanymi formami. Te 4 bazowe formy są w poziomie skompresowane, w poziomie zamienione w lustrzane odbicie, złożone i powielone w odpowiadających im warstwach bazowych 232, 234, 236 i 238. Odpowiadający im pasek wzorów mory może być ujawniony przez nałożenie siatki liniowej 230 na te warstwy bazowe.

Wymaga wyjaśnienia sposób włączenia multi-wzoru do warstwy bazowej (dalej nazywanej warstwą bazową multi-wzoru). Fig. 24 przedstawia widok powiększonej w poziomie warstwy ujawniającej 2400 i warstwy bazowej multi-wzoru 2405. Gdy warstwa ujawniająca 2400 jest przesuwana w poziomie, generowana mora multi-wzoru jest powiększoną i przekształconą wersją kolejnych bazowych wzorów 2406, 2407, 2408, 2409 wplecionych w warstwę bazową 2405.

Aby skonstruować warstwę bazową trzeba utworzyć liczbę k wzorów paska bazowego 2406, 2407, 2408 i 2409 o szerokości T1. Okres T2 warstwy ujawniającej może być, na przykład, podzielone stosownie do wybranej liczby wzorów k. Dalej warstwa bazowa tworzona jest przez kopiowanie pierwszej części 1/k szerokości warstwy ujawniającej z pierwszego wzoru paska bazowego do warstwy bazowej (2401), następnie drugiej części 1/k szerokości warstwy ujawniającej z drugiego wzory paska bazowego do warstwy bazowej (2402) itd. dopóki k-ta część 1/k szerokości warstwy ujawniającej nie zostanie skopiowana z k-tego wzoru paska bazowego do warstwy bazowej. To daje części 1, 2, 3, 4 pierwszego segmentu 2410 o szerokości T2 warstwy bazowej. Następny segment warstwy bazowej 2411 konstruowany jest przez przeniesienie kopii kolejnych części wzorów paska bazowego do war22

PL 219 620 B1 stwy bazowej. Wycinki pobierane ze wzorów paska bazowego zachodzą na siebie, tzn. wzory zachowują się, jakby były powtarzane w poziomie w płaszczyźnie wzoru. Wszystkie dalsze segmenty warstwy bazowej 2412, 2413 itd. Konstruowane są tak długo, dopóki nie wypełnią całej żądanej szerokości warstwy bazowej. Warstwa bazowa wykonana jest z segmentów przedstawionych przez 2405, możliwie powtarzanych w pionie poprzez warstwę bazową. Tworzy to pasek bazowy z wieloma przeplecionymi wzorami.

Fig. 25 przedstawia przykład wyników: po nałożeniu na tę samą warstwę bazową multi-wzorów ujawniającej siatki liniowej 250 wytwarzane są, zależnie od względnego położenia (fazy) ujawniającej siatki liniowej, wzorów mory 251,252, 253, i 254 przedstawiające pośrednie wzory albo na pasku albo pomiędzy wzorami paska bazowego 2406, 2407, 2408 i 2409 z Fig. 24. Zatem tworzone wzory mory zawierają przykłady przetworzonych i wymieszanych wielu splecionych wzorów włączonych w warstwę bazową.

Fig. 26 pokazuje, że wynaleziony sposób bazującej na fazie multi-wzoru mory opisany powyżej jest zupełnie inny niż sposoby znane ze stanu techniki, tworzące oddzielne obrazy (utajone obrazy), które są ujawniane przez nałożenie siatki liniowej (np. sposób opisany w patencie U.S. 5,396,559, McGrew). W przedmiotowym wynalazku przesuwanie warstwy ujawniającej (Fig. 26, 260) umieszczonej na warstwie bazowej multi-wzoru 261 daje wzory mory, które są powiększonym i przekształconym przykładem wzorów zawartych w warstwie bazowej. Natomiast w sposobach znanych ze stanu techniki ujawniane wzory mają taką samą wielkość jak wzory tworzące warstwę bazową. Znana ze stanu techniki warstwa bazowa 262 formowana jest przez nakładanie utajonego obrazu wzorów 263, 264, 265 i 266. Można łatwo sprawdzić przez nałożenie ujawniającej siatki liniowej 260 na znaną ze tanu techniki warstwę bazową 262, że utajony obraz znajdujący się w 262 nie jest powiększony w ujawnionym wzorze. Ponadto, gdy przemieszcza się poziomo ujawniającą warstwę nad warstwą bazową, nasz wynalazek daję płynny ruch i płynną zmianę wzorów mory. To nie jest przypadek z przedstawionych znanych sposobów. Na koniec, gdy lekko obraca się warstwę ujawniającą, wzory mory generowane przy pomocy naszego sposobu zostają obcięte, ale nadal są widoczne, podczas gdy znane ze stanu techniki ujawnione wzory szybko ulegają zniszczeniu.

Multi-wzór mory może być również generowany przez nałożenie ujawniającej siatki liniowej na powierzchnię ogólnego obrazu symulowanego przy pomocy symulowanej matrycy zawierającej mikrostrukturę multi-wzoru, tzn. mikrostrukturę kilku bazowych wzorów paska w różnych fazach. Taka symulująca matryca multi-wzoru może być generowana z bazowej warstwy multi-wzoru według metody opisanej w zgłoszeniu patentu U.S. 09/902,227, Images and security documents protected by microstructures (Zabezpieczanie obrazów i papierów wartościowych przy pomocy mikrostruktur), wynalazcy R. D. Hersch, E. Forler, B. Wittwer, P. Emmel lub w taki sam sposób jak w przypadku osadzania bazowych wzorów paska w symulowanym obrazie (patrz dział „Generowanie wzorów paska”).

Fig. 27 przedstawia przykład takiego symulowanego ogólnego obrazu. Bez nałożenia warstwy ujawniającej widoczny jest tylko ogólny obraz. Po nałożeniu i przesuwaniu w poziomie ujawniającej siatki liniowej 271 po powierzchni symulowanego obrazu 272 widoczny staje się multi-wzór mory, który zmienia się kolejno od wzoru 273 do 274, od 2Z4 do 275, od 275 do 276, od 276 do 277, od 277 do 278, od 278 do 279 i od 279 z powrotem do 273 lub odwrotnie.

Ewoluujące wzorów mory

Paski bazowe nie muszą być dokładnie powtarzane. Możliwe jest tworzenie ewoluujących wzorów mory przez włączenie ewoluujących wzorów do kolejnych pasków bazowych. Jako przykład, Fig. 28 przedstawia ujawniającą warstwę siatki liniowej (281), warstwę bazową z ewoluującymi wzorami pasków bazowych i odpowiadającymi im wzorami mory (283, 284), gdy warstwa ujawniającej siatki liniowej ustawiana jest w poziomie w różnych położeniach w stosunku do warstwy bazowej. Można zauważyć, że wzory mory ewoluują od szwajcarskiego krzyża (285) do „O” jak znak typograficzny (286). Gdy warstwa ujawniająca przesuwana jest po powierzchni warstwy bazowej poziomo w prawo, wzór mory przesuwa się płynnie od lewej do prawej strony i jednocześnie w płynny sposób zmienia swój kształt. Widać wyraźnie na Fig. 28, 282 z lewej strony skompresowany krzyż w paskach bazowych i skompresowany kształt „O” z prawej strony. W położeniach pośrednich wzór paska bazowego jest połączeniem kształtów dwóch skrajnych wzorów.

Pośrednie paski bazowe zawierają wzór, który jest połączeniem (lub obrazem pośrednim) wzorów skrajnych kształtów. Względna waga lewego i prawego skrajnego kształtu wzoru paska bazowego może być odwrotnie proporcjonalne do odpowiednich odległości dI, dr, ich paska bazowego, tzn. w procesie łączenia (lub wytwarzania wizerunków pośrednich) kształt wzoru lewego paska bazowego

PL 219 620 B1 ma wagę dr/(dr+dI) a wzór prawego paska bazowego ma wagę dI/(dr+dI). Łączenie kształtów może być realizowane przy pomocy znanych technik, takich jak jednej z opisanych w artykule Thomasa Sederberga „A Physically Based Approch to 2D Shape Blending” (Fizyczna metoda łączenia dwuwymiarowych kształtów), Proc. Siggraph, Computer Graphics, Tom 26, Nr 2, lipiec 1992, 25-34.

Zabezpieczające właściwości prostoliniowych i krzywoliniowych wzorów mory.

Mocne zabezpieczenie przed fałszowaniem dokumentów wynika z faktu, że każdy maleńki wzór, czarno-biały lub kolorowy może być wprowadzony do poszczególnych pasków siatki bazowej. Takie wzory nie mogą być reprodukowane przy pomocy standardowych środków, takich jak fotokopiarki i drukarki. Dzięki ujawniającej siatce liniowej, wzory generowane przez oryginalne dokumenty stają się łatwo widoczne gołym okiem lub przy pomocy odpowiedniej aparatury. Nielegalne środki reprodukcji pracują z niższą rozdzielczością niż urządzenia drukujące oryginalne wzory i nie będą w stanie wykonać reprodukcji oryginalnych wzorów. Ponieważ takie sfałszowane dokumenty nie zawierają oryginalnych wzorów, warstwa ujawniająca nie jest w stanie ujawnić oryginalnych kształtów mory i sprawdzenie przy pomocy środków optycznych lub przy pomocy odpowiedniej aparatury ujawnia, że dokument jest sfałszowany.

Zabezpieczanie papierów wartościowych przez włączanie uwierzytelniającej informacji do pasków bazowych.

Kolejna zabezpieczająca właściwość prezentowanego wynalazku wynika z faktu, że ujawnione wzory mory mogą zawierać kod (numer, kilka numerów lub ciąg znaków), które umożliwiają uwierzytelnienie autentyczności dokumentu. Na przykład, numer paszportu lub zakodowany numer odpowiadający numerowi paszportu może być wprowadzony do zdjęcia posiadacza paszportu. Możliwe jest również wprowadzanie do pasków bazowych ciągu znaków odpowiadających nazwisku posiadacza paszportu (bezpośrednio nazwisko lub zakodowany odpowiednik nazwiska). Przez ujawnienie tego numeru, odpowiednio ciągu znaków, przy pomocy siatki liniowej, możliwe jest sprawdzenie (bezpośrednio wzrokowo lub przy pomocy urządzenia działającego jako system uwierzytelniający) czy numer, odpowiednio ciąg znaków, pojawiający się jako wory mory odpowiada numerowi paszportu lub odpowiednio nazwisku posiadacza paszportu. Dzięki możliwości posiadania w warstwie bazowej zwielokrotnionych pasków bazowych o różnych orientacjach i okresach, możliwe jest również zaprojektowanie kilku poziomów uwierzytelnienia. Niektóre uwierzytelnienia mogą być dostępne w sposób bezpośredni przez popatrzenie na wzory mory, inne uwierzytelnienia mogą wymagać rozkodowania pojawiających się wzorów mory w celu zweryfikowania autentyczności dokumentu. To jest szczególnie przydatne do zabezpieczania, na przykład, dowodów tożsamości oraz zdjęć ich posiadaczy. Bez warstwy ujawniającej widoczne jest zdjęcie. Z warstwą ujawniającą pojawiają się wzory mory zawierające kod uwierzytelniający.

Przykłady wdrożenia warstw bazowej i ujawniającej.

Warstwa bazowa z paskami zawierającymi wzory pojawiające się jako wzory mory i warstwa ujawniająca mogą być wdrażane przy pomocy różnych technologii. Ważnymi technologiami do wykonywania warstwy bazowej są druk offsetowy, drukarki atramentowe, druk metoda sublimacji barwnika i wytłaczanie folii.

Należy odnotować, że warstwy (warstwa bazowa, warstwa ujawniająca lub obie) mogą być również otrzymywane przez perforowanie zamiast przez nakładanie farby drukarskiej. W typowym przypadku promień silnego lasera o mikroskopijnym wymiarze kropki (powiedzmy 50 mikronów lub mniej) skanuje dokument piksel po pikselu przy jednoczesnej modulacji włączony i wyłączony w celu wykonywania perforacji podłoża w miejscu położenia pikseli o uprzednio określonej lokalizacji. Ujawniająca siatka liniowa może być utworzona, na przykład, przez wykonanie linii jako linii częściowo perforowanych składających się z segmentów perforowanych o długości I i segmentów nieperforowanych o długości m, przy czym pary perforowanych i nieperforowanych fragmentów (l,m) powtarzają się wzdłuż całej długości linii. Na przykład można przyjąć I = 8/1g mm oraz m = 2/1g mm. Kolejne linie mogą mieć segmenty perforowane w tej samej lub innej fazie. Różne parametry dla wartości I i m dla kolejnych linii mogą być dobierane celem zapewnienia wysokiej oporności na próby rozerwania. Różne systemy laserowej mikroperforacji dla papierów wartościowych opisane są, na przykład, w „Application of laser technology to introduce security features on security documents in order to reduce counterfeiting” (Zastosowanie technologii laserowej do wprowadzania znaków zabezpieczających na papiery wartościowe w celu ograniczenia możliwości ich fałszowania), autor W. Hospel, SPIE, tom 3314, 1998, str. 254-259.

PL 219 620 B1

W metodzie jeszcze innego rodzaju warstwy (warstwa bazowa, warstwa ujawniająca lub obie) mogą być otrzymywane przez całkowite lub częściowe usunięcie materiału przy pomocy lasera lub wytrawiania chemicznego.

Aby urozmaicać kolory wzorów mory możliwe jest stosowanie sieci liniowych zawierających zestaw kolorowych linii zamiast linii przezroczystych (patrz artykuł I. Amidror, R. D. Hersch „Quantitative analysis of multichromatic moire effects in the superposition of coloured periodic layers” (Analiza ilościowa wielobarwnych efektów mory przy nakładaniu kolorowych okresowych warstw), Journal of Modern Optics, tom 44, Nr 5, 1997, 883-899).

Chociaż warstwa ujawniająca (siatka liniowa) będzie zwykle wykonywana przy użyciu podłoża wykonanego z folii lub tworzywa sztucznego, zawierającego zestaw przezroczystych linii na nieprzezroczystym tle, może być również wykonana jako siatka liniowa zawierająca cylindryczne mikrosoczewki. Cylindryczne mikrosoczewki mają wyższą efektywność świetlną w porównaniu z odpowiadającą im częściowo przezroczystą siatką liniową. Gdy okres paska warstwy bazowej jest mały (np. mniejszy niż 1/3 mm), cylindryczne mikrosoczewki, jako warstwa ujawniająca, zapewniają również wyższą precyzję. Do tworzenia krzywoliniowych wzorów mory również można, jako warstwę ujawniającą, wykorzystać cylindryczne mikrosoczewki. Można również zamiast cylindrycznych mikrosoczewek użyć urządzenia dyfrakcyjnego imitującego działanie cylindrycznych mikrosoczewek w taki sam sposób, jak możliwe jest imitowanie układu mikrosoczewek w urządzeniu dyfrakcyjnym tworzącym soczewkę Fresnela (patrz B. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, John Wiley, 1991, str. 116).

W przypadku, gdy warstwa bazowa jest włączona w optycznie zróżnicowany wzór powierzchni, taki jak urządzenie dyfrakcyjne, obraz tworzący warstwę bazową musi być bardziej przetworzony, aby dać dla każdego piksela wzoru obrazu lub przynajmniej dla każdego aktywnego piksela (np. czarnego piksela) wypukłą strukturę tworzącą, na przykład, profile funkcji okresowej (liniowe siatki) posiadające orientację, okres, rzeźbę i stosunek powierzchni stosownie do żądanego kąta padania i ugięcia światła, stosownie do natężenia ugiętego światła i możliwie stosownie do żądanych zmian koloru ugiętego światła w stosunku do koloru ugięcia w sąsiednich rejonach (patrz patenty U.S. 5,032,003, wynalazca Antes i 4,984,824, Antes i Saxer). Ta wypukła struktura jest reprodukowana na wzorcowej strukturze, która jest używana do stworzenia wypukłej matrycy. Następnie wypukła matryca jest używana do wytłoczenia wypukłej struktury zawierającej warstwę bazową w podłożu urządzenia optycznego (dalsze informacje można znaleźć w patencie U.S 4,761,253, wynalazca Antes oraz w napisanym przez J. F. Mosera artykule Document Protection by Optically Variable Graphics (Kinemagram) (Zabezpieczanie dokumentów przy pomocy optycznie zmiennej grafiki), w Optical Document Security, Ed. R. L. Van Renesse, Artech House, Londyn, 1998, str. 247-266).

Należy zauważyć, że w zasadzie warstwy bazowa i ujawniająca nie muszą być całkowite, mogą być zamaskowane przez dodatkowe warstwy lub przez przypadkowe kształty. Mimo tego wzory mory nadal będą się pojawiały.

Uwierzytelnianie dokumentów z wzorami pasków mory.

Prezentowany wynalazek dotyczy sposobów uwierzytelniania dokumentów i wartościowych artykułów, które wykorzystują wzory pasków mory. Chociaż prezentowany wynalazek może mieć kilka zastosowań i odmian, kilka szczególnie interesujących zastosowań przedstawione zostanie jako przykłady, bez ograniczania zakresu wynalazku do tych szczególnych zastosowań.

W pierwszym zastosowaniu prezentowanego wynalazku wzory paska mory mogą być uwidaczniane przez nałożenie warstwy bazowej i warstwy ujawniającej, które obie znajdują się w dwóch różnych miejscach na tym dokumencie lub artykule (banknocie, czeku, itp.). Ponadto dokument może zawierać, w celu porównania, w trzecim miejscu dokumentu obraz przedstawiający oczekiwane wzory paska mory, gdy warstwa bazowa i warstwa ujawniająca zostaną na siebie nałożone zgodnie z wyróżnioną orientacją i możliwie zgodne z wyróżnionym wzajemnym położeniem.

W drugim zastosowaniu prezentowanego wynalazku na dokumencie występuje tylko warstwa bazowa, natomiast warstwa ujawniająca jest na nią nakładana przez operatora lub urządzenie i autentyczność dokumentu oceniana jest wizualnie lub optycznie. Do celów porównawczych oczekiwane wzory paska mory mogą być przedstawione jako obraz na dokumencie lub na oddzielnym urządzeniu, na przykład na urządzeniu ujawniającym. Warstwa ujawniająca może być liniową siatką naniesiona na folię lub na przezroczysty arkusik tworzywa sztucznego. Może być również wykonana w formie cylindrycznych mikrosoczewek.

Sposób uwierzytelniania dokumentów obejmuje następujące etapy:

PL 219 620 B1

a) nałożyć na dokument z warstwą bazową zawierającą pasek bazowy z wzorami warstwę ujawniającą zawierającą siatkę linii, wytwarzając w ten sposób morę i

b) porównać wymienione wzory mory z wzorami odniesienia mory i zależnie od wyniku porównania zaakceptować lub dorzucić dokument, gdy kolejne linie ujawniającej siatki linii próbkują w warstwie bazowej inne przykłady wzorów paska bazowego i gdy wytwarzane wzory mory są transformacją wzorów paska bazowego zawierają powiększenie i możliwie inną transformację, jak lustrzane odbicie o obcięcie było wzmiankowane, że w prezentowanym wynalazku zarówno warstwa paska bazowego, jak i warstwa ujawniająca lub obie, mogą być geometrycznie przekształcone i w związku z tym nieokresowe.

Porównanie w wymienionym powyżej punkcie b) może być dokonane przez biosystem człowieka (oczy i mózg człowieka) lub środki w postaci urządzeń opisanych dalej w niniejszym ujawnieniu.

Wzory odniesienia mory mogą być otrzymane albo przez uzyskanie obrazu (przy pomocy kamery) z nałożenia próbkowanej warstwy paska bazowego i liniowej siatki warstwy ujawniającej, albo mogą być uzyskane na podstawie obliczeń wykorzystujących podane powyżej matematyczne wzory.

Gdy uwierzytelnienie dokonywane jest przez człowieka, wzory odniesienia mory mogą być również pamięciowymi wzorami mory, bazującymi na wcześniej widzianych wzorach odniesienia mory.

W przypadku, gdy warstwa paska bazowego jest formowana jako część półtonowego obrazu drukowanego na dokumencie, wzory warstwy paska bazowego nie będą mógł być rozróżniane przez nieuzbrojone oko od innych obszarów dokumentu. Jednak, gdy dokument jest uwierzytelniony według prezentowanego wynalazku, wzory mory staną się natychmiast widoczne.

Każda próba fałszowania dokumentu wykonanego zgodnie z prezentowanym wynalazkiem przez fotokopiowanie przy pomocy środków takich jak biurkowe systemy publikacyjne, procesy fotograficzne lub inne metody fałszowania, cyfrowe lub analogowe, będą nieuchronnie wpływały (nawet jeśli nieznacznie) na wielkość lub kształt wzoru paska warstwy bazowej włączonej do dokumentu (na przykład w wyniku wzmocnienia kropek, rozprzestrzeniania się farby drukarskiej, co jest dobrze znane ze stanu techniki). Ponieważ jednak wzory mory pomiędzy nałożonymi na siebie liniowymi warstwami są bardzo wrażliwe na każde mikroskopijne zmiany w warstwie bazowej lub ujawniającej, każdy dokument zabezpieczony według prezentowanego wynalazku staje się bardzo trudny do sfałszowania, a wzory mory służą jako środek odróżniania prawdziwych dokumentów od sfałszowanych.

Jeśli warstwa paska bazowego jest wydrukowana na dokumencie przy pomocy standardowego procesu drukowania, wysokie zabezpieczenie oferowane jest bez podnoszenia kosztów produkcji dokumentu. Jednak warstwa paska bazowego może być odwzorowana na dokumencie przy pomocy innych środków, na przykład przez generowanie warstwy bazowej na optycznie zróżnicowanym elemencie (np. zmieniający się obraz mory) i przez osadzenie tego optycznie zróżnicowanego elementu na dokumencie lub artykule, który ma być zabezpieczony.

Szereg wdrożeń prezentowanego wynalazku może być wykorzystane jako elementy zabezpieczające do ochrony i uwierzytelniania produktów multimedialnych, łącznie z muzyką, wideo, programami komputerowymi, które są dostarczane na dyskach optycznych. Na przykład, warstwa bazowa może być drukowana na dyskach optycznych, takich jak CD lub DVD, przy czym warstwa bazowa jest włączona w plastikowe pudełko lub kopertę.

Uwierzytelnianie wartościowych artykułów przy pomocy wzorów paska mory

Szereg wdrożeń prezentowanego wynalazku może być wykorzystane jako elementy zabezpieczające do ochrony i uwierzytelniania opakowań fabrycznych, takich jak pudełka z lekami, kosmetyki itp. Na przykład, pokrywka pudełka może zawierać warstwę bazową, natomiast warstwa ujawniająca może być umieszczona na pudełku. Opakowania, które częściowo są przezroczyste alba mają przezroczyste okienko są bardzo często wykorzystywane przy sprzedaży wielu różnorodnych produktów, takich, na przykład, jak kable audio i wideo, kasety, perfumy itp., przy których przezroczysta część lub okienko umożliwia kupującemu zobaczenie produktu wewnątrz opakowania. Jednak przezroczysta część opakowania może być również korzystnie wykorzystana do uwierzytelniania i zapobiegania fałszowania produktów przez wykorzystanie części przezroczystego okienka jako warstwy ujawniającej (natomiast warstwa bazowa może być umieszczana na samym produkcie). Należy zauważyć, że warstwa bazowa i warstwa ujawniająca mogą być również wydrukowane na oddzielnych zabezpieczających etykietach lub naklejkach, które są naklejone lub w inny sposób przymocowane do produktu lub jego opakowania. Kilka możliwych rozwiązań opakowań chronionych według prezentowanego wynalazku, które są podobne do przykładów opisanych w zgłoszeniu patentu U.S. Nr 09/902,445 (Amidror i Hersch) przedstawione jest poniżej na Fig. 17 - 22. Ponieważ jednak w prezentowanym wynalazku

PL 219 620 B1 wzory mory są wyraźnie widoczne w trybie światła odbitego, włączenie wzorów paska bzowego do warstwy bazowej i wykorzystanie liniowej siatki jako warstwy ujawniającej sprawia, że zabezpieczenie wartościowych artykułów jest o wiele bardziej efektywne niż przy sposobie opisanym w zgłoszeniu patentu U.S. Nr 09/902,445 (Amidror i Hersch).

Fig. 29A przedstawia schematycznie dysk optyczny 291, zaopatrzony co najmniej w jedną warstwę bazową 292, i jego kopertę (lub pudełko) 293, zaopatrzoną co najmniej w jedną warstwę ujawniającą (ujawniającą siatkę liniową) 294. Gdy dysk optyczny znajduje się wewnątrz koperty (Fig. 29B) pomiędzy warstwą bazową i warstwą ujawniającą generowane są wzory mory 295. Gdy dysk jest powoli wkładany lub wysuwany z koperty 293, ta moda dynamicznie się zmienia. Te wzory mory służą jako niezawodny środek uwierzytelniający i gwarantujący, że zarówno dysk, jak i opakowanie są rzeczywiście autentyczne. W typowym przypadku wzory mory mogą zawierać logo firmy lub inny żądany tekst lub symbole, zarówno czarno-białe, jak i kolorowe.

Fig. 30 przedstawia schematycznie możliwe zastosowanie prezentowanego wynalazku do zabezpieczania produktów, które są pakowane w pudełka zawierające przesuwaną część 301 i zewnętrzną osłonę 302, gdzie co najmniej jeden element ruchomej części, np. produkt, zawiera co najmniej jedną warstwę bazową 303, natomiast zewnętrzna osłona 302 zawiera co najmniej jedną warstwę ujawniającą (ujawniającą siatkę liniową) 304. Przy wsuwaniu produktu do zewnętrznej osłony mogą być generowane dynamiczne wzory mory, takie jak ewoluujące wzory mory lub multi-wzór mory.

Fig. 31 przedstawia możliwe zabezpieczenie produktów farmaceutycznych, takich jak lekarstwa. Warstwa bazowa 311 może pokrywać całą powierzchnię możliwie nieprzezroczystego nośnika m edycznego produktu. Warstwa ujawniająca 312 może być wykonana w formie ruchomego paska wykonanego z tworzywa sztucznego, zawierającego siatkę liniową. Przez wsuwanie i wysuwanie lub prostopadle przesuwanie, ujawniane wzory mory staną się dynamiczne.

Fig. 32 przedstawia schematycznie inne możliwe zastosowanie prezentowanego wynalazku do zabezpieczania produktów, które są sprzedawane w opakowaniach zawierających przesuwaną, przezroczystą przednią część 321 i tylnią płytkę 322, która może zawierać wydrukowany opis produktu. Takie opakowania często są używane przy sprzedaży kabli audio i wideo lub innych produktów, które są umieszczane w korpusie (lub pojemniczku) 323 wykonanej z tworzywa sztucznego przedniej części 321. Często opakowania tego rodzaju mają maty otwór 324 w górnej części tylnej płytki i odpowiadający mu otwór 325 w plastikowej części przedniej 321, służące do zawieszania opakowań w punkcie sprzedaży. Tylna płytka 322 może zawierać co najmniej jedną warstwę bazową 326, natomiast plastikowa część przednia może zawierać co najmniej jedną warstwę ujawniającą 327, więc gdy opakowanie jest zamknięte, wzory mory generowane są pomiędzy co najmniej jedną warstwą ujawniającą i co najmniej jedną warstwą bazową. Tutaj również, gdy plastikowa część przednia 321 jest przesuwana wzdłuż tylnej płytki 322 wzory mory zmieniają się dynamicznie.

Fig. 33 przedstawia schematycznie jeszcze jedno możliwe zastosowanie prezentowanego w ynalazku do zabezpieczania produktów, które są pakowane w pudełka 330 z obrotową pokrywką 331. Obrotowa pokrywka 331 zawiera co najmniej jedną warstwę bazową 332, a samo pudełko zawiera co najmniej jedną warstwę ujawniającą 333. Gdy pudełko jest zamknięte, warstwa bazowa znajduje się tuż za warstwą ujawniającą 333, więc generowane są wzory mory. Gdy natomiast obrotowa pokrywka jest otwierana lub zamykana, wzory mory zmieniają się dynamicznie.

Fig. 34 przedstawia schematycznie jeszcze jedną możliwość zastosowania prezentowanego wynalazku do zabezpieczania produktów, które są sprzedawane w butelkach (takich jak wino, whisky, perfumy itp.). Na przykład, etykieta produktu 341, która jest naklejana na butelkę 342 może zawierać warstwę bazową 343, natomiast druga etykieta 344, która może być przymocowana do butelki przy pomocy dekoracyjnej nitki 345, zawiera warstwę ujawniającą 346. Uwierzytelnienie produktu może być dokonane przez nałożenie warstwy ujawniającej 346 na etykiecie 344 na warstwę bazową 343 na etykiecie 341, w taki sposób, że staje się dobrze widoczne generowane wzory mory, na przykład, z nazwą produktu.

W przypadku, kiedy warstwa ujawniająca i warstwa bazowa mogą przesuwać się jedna na drugiej głównie wzdłuż jednego kierunku, jak w przypadku rozwiązań przedstawionych na Fig. 29A, 29B, 30, 31, 32, możliwe jest zaprojektowanie multi-wzoru mory lub ewoluujących wzorów mory, gdzie równoległo przesuwanie warstwy ujawniającej kolejno czyni widocznymi różne wory mory i w ten sposób twory animację.

PL 219 620 B1

W przypadku, kiedy warstwa ujawniająca i warstwa bazowa mogą obracać się w stosunku do siebie jak na Fig. 33, można korzystnie zaprojektować warstwę bazową i warstwę ujawniającą tak, aby uzyskać szczególnie atrakcyjny obraz do tego celu.

Czasem możliwe jest zamienienie miejscami warstwy ujawniającej i warstwy bazowej lub rolami.

Uwierzytelnianie dynamicznie drukowanych zindywidualizowanych dokumentów

Dzięki możliwościom automatycznego generowania obrazów zawierających mikrostruktury, omówionym, na przykład, w zgłoszeniu patentu U.S. 09/902,227, Images and security documents protected by microstructures (Zabezpieczanie obrazów i papierów wartościowych przy pomocy mikrostruktur), wynalazcy R. D. Hersch, E. Forler, B. Wittwer, P. Emmel złożonym 3 grudnia 2001 lub w następnym głoszeniu PCT/IB02/02686, R. D. Hersch, B. Wittwer, E. Forler, P. Emmel, D. Biemann, D. Gorostidi złożonym 5 Iipca 2002, możliwe jest generowanie i drukowanie na bieżąco zindywidualizowanych dokumentów, takich jak dokumenty podróży i bilety wstępu. Te dokumenty zawierają obrazy złożone z mikrostruktury zawierającej tekst dający informację o posiadaczu dokumentu, a także o przeznaczeniu dokumentu, np. dokumenty podróży określają miejsce rozpoczęcia i zakończenia podróży i datę ważności lub bilety wstępu na imprezy sportowe określają imprezę, numer miejsca, datę ważności i godzinę. Aby sprawić, żeby fałszowanie było bardzo trudne, zgodnie z wynalazkiem proponowana jest metoda generowania dwóch warstw mikrostruktur, jednej o niskiej częstotliwości, tzn. Łatwo widocznej przy prostym wizualnym sprawdzeniu i jednej o wysokiej częstotliwości, która wymaga uważnego wizualnego sprawdzenia lub sprawdzenia przy pomocy szkła powiększającego.

W prezentowanym wynalazku proponowane jest syntezowanie tej drugiej warstwy mikrostruktury jako warstwy paska bazowego i ujawnianie jej przy pomocy uwalniającej siatki liniowej. To umożliwia bezpośrednie sprawdzanie pierwszej warstwy wzoru mikrostruktury i sprawdzanie drugiej warstwy wzoru mikrostruktury przy pomocy ujawniającej siatki liniowej, wykonanej w postaci folii, kawałka plastiku, cylindrycznych mikrosoczewek albo urządzenia dyfrakcyjnego imitującego cylindryczne mikrosoczewki.

Prosta metoda generowania obrazów zawierających pierwszy poziom bezpośrednio widocznych wzorów mikrostruktury, jak również maleńkich wzorów mikrostruktury drugiego poziomu ujawnianych przy pomocy siatki liniowej, polega na stworzeniu symulowanej matrycy jako symulowanego układu wysokiej częstotliwości do równoważenia docelowego obrazu przy pomocy następnego procesu opisanego w szczegółach w zgłoszeniu patentu U.S. 09/902,227. Obrazy i chronione dokumenty zabezpieczone przy pomocy mikrostruktur, R. D. Hersch, E. Forler, B. Wittwer, P. Emmel.

Alternatywna metoda generowania obrazów zawierających pierwszy poziom, bezpośrednio widocznych wzorów mikrostruktury, jak i maleńkich wzorów mikrostruktury drugiego poziomu ujawnianych przy pomocy ujawniającej siatki liniowej polega na zastosowaniu następujących etapów:

• wybrać ogólny obraz, na przykład, pejzaż lub zdjęcie posiadacza dokumentu, • utworzyć mikrostruktury pierwszego poziomu, możliwie jako bitmapę lub jako wielotonowy obraz zgodnie z informacjami związanymi z dokumentem, • stworzyć, możliwie zgodnie ze zgłoszeniem patentu U.S. 09/902,227 (R. D. Hersch i inni) lub zgodnie z artykułem napisanym przez Olega Veryovka i Johna Buchanana „Texture-based Dither Matrices (Symulująca matryca wykorzystująca teksturę), Computer Graphics Forum, tom 19 Nr 1 str. 51-64, symulowany ogólny obraz zawierający mikrostruktury pierwszego poziomu, • stworzyć wzory mikrostruktury drugiego poziomu (nazywane również wzorami nanostruktury) jako bitmapę lub wielotonowy obraz, • stworzyć, w podobny sposób jak w c), symulowany ogólny obraz zawierający wzory mikrostruktury drugiego poziomu (wzory nanostruktury), • wygenerować finalny symulowany ogólny obraz przez operację łączenia dwóch symulowanych obrazów tzn. przez stworzenie połączenia każdego piksela, np. średnią ważoną lub operację logiczna pomiędzy symulowanym ogólnym obrazem zawierającym wzory mikrostruktury pierwszego poziomu i symulowanym ogólnym obrazem zawierającym wzory mikrostruktury drugiego poziomu. Rodzaj działania i względna waga mogą być dobrane tak, aby uczynić bardziej widoczną mikrostrukturę pierwszego poziomu albo mikrostrukturę drugiego poziomu. Wyliczanie średniej ważonej może być stosowane albo do wartości intensywności piksela dającej finalny obraz w odcieniach szarości, albo może być stosowany przestrzennie, na przykład przez dobranie wielkości końcowego połączenia dwupoziomowego obrazu jako 4 x 4 razy większej niż wielkość symulowanego obrazu. Aby zastosować przestrzenną średnią ważoną można powtarzać matryce 4 x 4 piksele (lub 8 x 8) i zależnie od względnej wagi każdego z dwóch symulowanych obrazów, które są łączone, przypisać daną ilość

PL 219 620 B1 pikseli w matrycy 4 x 4 do jednego z dwóch symulowanych obrazów, a pozostałe piksele przypisać do drugiego symulowanego obrazu. Aby uzyskać dobry rezultat polecenie przypisania pikseli w matrycy 4 x 4 może uwzględniać rozkład poziomów symulowanego progu Bayera (H. R. Kang, Digital Color Halftoning, (Półtony cyfrowego koloru) SPIE Press, 1999, str. 279-282, T4).

W celu zapewnienia ciągłości ogólnego obrazu możliwe jest również wybranie do symulacji tylko części (np. 1/4) pasków bazowych pokrywających ogólny obraz z symulowanej matrycy zawierającej wzory mikrostruktury drugiego poziomu natomiast pozostał ą część (np. 3/4) wykorzystać według standardowej metody symulacji, na przykład przy pomocy symulowanej matrycy zawierającej skupienia małych punktów. Jest to w jakiś sposób podobne do symulowania multi-wzoru, gdzie jeden zestaw wzorów paska bazowego tworzy wzory drugiego poziomu mikrostruktury, natomiast inny zestaw wzorów paska bazowego tworzy standardowe skupienia punktów.

Końcowy wynik łączy dwu-poziomowy symulowany ogólny obraz zawierający zarówno łatwo czytelną mikrostrukturę i wzory mikrostruktury ujawniane przy pomocy ujawniającej siatki liniowej. Bardziej złożone warianty takiego dokumentu mogą zawierać kilka mikrostruktur pierwszego poziomu o różnych orientacjach i okresach i kilku wzorów mikrostruktury drugiego poziomu również o różnych orientacjach i okresach.

Urządzenia do uwierzytelniania dokumentów wykorzystujące obraz wzoru mory

Urządzenia do wizualnego uwierzytelniania dokumentów zawierających warstwę bazową mogą być wyposażone w warstwę ujawniającą w formie siatki liniowej przygotowanej według prezentowanego wynalazku, która jest umieszczana na górnej powierzchni warstwy bazowej dokumentu. Dokument może być oświetlany od góry (tryb światła odbitego) lub od dołu (tryb światła przechodzącego).

Jeśli uwierzytelnienie dokonywane jest przez wizualizację, tzn. przez operatora, wykorzystywany jest ludzki biosystem (oczy i mózg człowieka) jako środki do uzyskania wzorów mory wytwarzanych przez nałożenie warstwy bazowej i warstwy ujawniającej i jako środki do porównania uzyskanych wzorów ze wzorami odniesienia (lub zapamiętanymi) mory. Źródłem światła w tym przypadku może być światło naturalne (takie jak dzienne światło) lub sztuczne.

Urządzenie do automatycznego uwierzytelniania dokumentów, którego blokowy schemat przedstawia Fig. 35, zawiera warstwę ujawniającą 351 tworzoną przez siatkę linii, środki do uzyskiwania obrazu 352, takie jak kamera, źródło światła (nie przedstawione na rysunku) i układ porównujący 353 do porównania uzyskanych wzorów mory z wzorami odniesienia mory. W przypadku, gdy dopasowanie nie powiedzie się, dokument nie zostanie uwierzytelniony i element urządzenia podający dokument 354 odrzuci go. Układ porównujący 353 może być wykonany w oparciu o mikrokomputer zawierający procesor, pamięć i porty wejścia-wyjścia. Do tego celu może być wykorzystany zintegrowany jednoprocesorowy mikrokomputer. Do automatycznego uwierzytelniania środek uzyskiwania obrazu 352 musi być połączony z mikrokomputerem zawierającym procesor porównujący 353, który z kolei musi być połączony z elementem urządzenia podającym dokument 354 celem zaakceptowania lub odrzucenia dokumentu, który ma być uwierzytelniony, zgodnie z wynikiem porównania dokonanego przez mikroprocesor.

Wzór odniesienia mory może być otrzymywany albo przez uzyskanie obrazu (na przykład przy pomocy kamery) nałożenia próbkowanej warstwy bazowej i warstwy ujawniającej, albo może być obliczony jako etap poprzedzający proces przez nałożenie na siebie bitmapy warstwy bazowej i warstwy ujawniającej w żądanym położeniu (położeniach) i pod żądanym kątem (kątami). Wiele położeniom i wielu kątom mogą odpowiadać różne wzory mory i zapewniać bardziej dokładne uwierzytelnienie.

Procesor porównujący przeprowadza porównanie przez zestawienie uzyskanego wzoru mory ze wzorem odniesienia mory a przykłady sposobów przeprowadzenia porównania są szczegółowo przedstawione przez Amidora i Herscha w patencie U.S. Nr 5,995,638. To porównanie daje co najmniej jedną wartość zbliżenia określającą stopień podobieństwa pomiędzy uzyskanymi wzorami mory i wzorami odniesienia mory. Ta wartość zbliżenia jest następnie wykorzystywana jako kryterium dla elementu podającego dokument do zaakceptowania lub odrzucenia dokumentu.

System liczący do uwierzytelniania dokumentów wykorzystujący obraz wzoru mory

Przedstawione urządzenia mogą być zastąpione przez system liczący w celu umożliwienia elektronicznego nakładania ujawniającej siatki liniowej (warstwa ujawniająca, patrz Fig. 36, 361) na obraz warstwy bazowej (Fig. 36, 360). Nakładanie jest prostą operacją mnożenia przez liczby całkowite pomiędzy bitmapą ujawniającej siatki liniowej i właściwie umieszczonym obrazem warstwy bazowej uzyskanym przy pomocy kamery. W miejscu, gdzie ujawniająca siatka liniowa jest przezroczysta („1”) odpowiadające mu piksele warstwy bazowej zostaną uwidocznione, natomiast w miejscach, gdzie

PL 219 620 B1 ujawniająca siatka liniowa jest nieprzezroczysta („g”) zamiast odpowiadających im pikseli warstwy bazowej będą generowane czarne piksele. Wynikowy wielotonowy obraz przedstawiający cyfrowy obraz nałożenia warstwy bazowej i warstwy ujawniającej (Fig. 36, 363) jest następnie filtrowany przez filtr dolnoprzepustowy (Fig. 36, 364) w celu wyeliminowania wysokich częstotliwości, tzn. częstotliwości, które nie będą odbierane przez ludzkie oko lub kamerę z normalnej odległości (taki filtr opisany jest w opracowaniu V. Ostromoukhov i R. D. Herscg, Multi-color and artistic dithering (Symulacja wielokolorowa i artystyczna), SIGGRAPH Annual Conference, 1999, str. 425-432). Wynikowy wielotonowy obraz jest obrazem wzoru mory (Fig. 36, 366) i może być porównany (Fig. 36, 367) z obrazem odniesienia wzoru mory (Fig. 36, 365) w celu zdecydowania czy dokument może być zaakceptowany, czy odrzucony.

System liczący do uwierzytelniania dokumentów przy pomocy wzorów mory powinien zawierać środki do uzyskiwania obrazu (podobne do 352 z Fig. 35), np. kamerę do uzyskiwania dokumentu z warstwą bazową zawierającą paski bazowe, które zawierają wzory. Ponadto zawiera moduł programu mnożącego w pamięci uzyskany obraz warstwy bazowej i obrazu odpowiadającej jej warstwy ujawniającej zawierającej siatkę liniową, i tworzący cyfrowy obraz nałożenia na siebie warstwy bazowej i warstwy ujawniającej. Ponadto zawiera moduł programu wykonującego operację dolnoprzepustowej filtracji cyfrowego obrazu w celu uzyskania wzorów mory. Zawiera również moduł programu porównującego przetwarzane wzory mory z wzorami odniesienia mory i stosownie do wyników porównania akceptującego lub odrzucającego dokument.

Taki system liczący umożliwia automatyczne uwierzytelnianie dokumentów posiadających geometryczny układ warstwy bazowej, który może się zmieniać między pierwszym dokumentem i następnym zapewniając w ten sposób znacznie lepsze zabezpieczenie przed próbami fałszowania. Geometrycznemu układowi warstwy bazowej każdego dokumentu odpowiada określony układ geometryczny warstwy ujawniającej, która, gdy jest nakładana (tzn. mnożona) elektronicznie tworzy oczekiwane wzory (odniesienia) mory. Dokument może zawierać informacje, takie jak kod kreskowy lub odczytywany przez komputer numer identyfikacyjny warstwy ujawniającej, która powinna być zastosowana. System liczący może odczytywać takie informacje i stosować odpowiednią warstwę ujawniającą w celu obliczenia obrazu wzoru mory i porównania go z odpowiednim obrazem wzoru odniesienia mory w celu zdecydowania czy dokument jest do zaakceptowania, czy do odrzucenia.

Claims (29)

1. Zespół zabezpieczający do uwierzytelniania przedmiotów wybranych z grupy dokumentów i artykułów zawierający warstwę bazową zawierającą paski bazowe oraz warstwę ujawniającą zawierającą ujawniającą siatkę liniową, znamienny tym, że wymienione paski bazowe zawierają ciągnące się wzdłuż, nie powtarzające się ciągi wzorów paska bazowego o określonych kształtach, przy czym nałożenie na siebie pasków bazowych i warstwy ujawniającej wytwarza wzory mory, które są przekształconymi wzorami paska bazowego, gdzie przekształcenie obejmuje co najmniej powiększenie wymienionych określonych kształtów.

2. Zespół zabezpieczający według zastrz. 1, znamienny tym, że powiększenie występuje wzdłuż jednego kierunku, przy czym powiększenie określone jest przez współczynnik skalowania d, który zależy od okresu paska bazowego T1, od okresu T2 siatki liniowej i od względnego kąta Θ pomiędzy kierunkiem paska bazowego i warstwy ujawniającej.

3. Zespół zabezpieczający według zastrz. 2, znamienny tym, że gdy współczynnik skalowania d wynosi d = (xi - λ)/χί, gdzie λ = T1/tg0 i gdzie xi = (T1/tg0) - (T2/sino), współczynnik skalowania po algebraicznym uproszczeniu przyjmuje postać d = T2/(T2 - T1cos0).

4. Zespół zabezpieczający według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej jeden zestaw pasków bazowych jest krzywoliniowy.

5. Zespół zabezpieczający według zastrz. 1, znamienny tym, że ujawniająca siatka liniowa jest krzywoliniowa.

6. Zespół zabezpieczający według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa bazowa i warstwa ujawniająca są nieliniowo przekształcone geometrycznie według zestawu parametrów przekształcenia, przy czym zestaw parametrów umożliwia zindywidualizowanie wymienionego urządzenia zabezpieczającego.

PL 219 620 B1

7. Zespół zabezpieczający według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa bazowa zawiera wiele zestawów pasków bazowych charakteryzujących się różnymi parametrami wybranymi z grupy parametrów orientacji, parametrów okresu i parametrów geometrycznego przekształcenia.

8. Zespół zabezpieczający według zastrz. 1, znamienny tym, że ujawniająca siatka liniowa zawiera linie wybrane z grupy linii ciągłych, linii kropkowanych, linii przerywanych i linii częściowo perforowanych.

9. Zespół zabezpieczający według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa bazowa zawiera wiele przeplecionych wzorów, przy czym przesuwanie warstwy ujawniającej po powierzchni warstwy bazowej wytwarza wzory mory zawierające przekształcone i zmieszane wersje wielu przeplecionych wzorów.

10. Zespół zabezpieczający według zastrz. 1, znamienny tym, że wzory odniesienia mory są zapamiętanymi wzorami odniesienia mory widzianymi wcześniej przy nałożeniu warstwy bazowej i warstwy ujawniającej przedmiotów, o których wiadomo, że są autentyczne, a porównanie wzorów mory z wzorami odniesienia mory dokonywane jest wizualnie.

11. Zespół zabezpieczający według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa bazowa jest odwzorowana na nieprzezroczystym podłożu, a warstwa ujawniająca na podłożu przezroczystym.

12. Zespół zabezpieczający według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa bazowa i warstwa ujawniająca umieszczone są na dwóch różnych częściach tego samego przedmiotu, umożliwiając w ten sposób wizualizację wzoru mory przez nałożenie na siebie warstwy bazowej i warstwy ujawniającej wymienionego przedmiotu.

13. Zespół zabezpieczający według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa bazowa jest wytwarzana przy pomocy procesu przenoszenia obrazu na podłoże, przy czym wymieniony proces wybierany jest z zestawu procesów obejmującego litografię, fotolitografię, fotografię, elektrofotografię, grawerowanie, wytrawianie, perforowanie, wytłaczanie, drukowanie strumieniowe oraz sublimację barwnika.

14. Zespół zabezpieczający według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa bazowa stanowi element wybrany z grupy obejmującej urządzenia przezroczyste, urządzenia nieprzezroczyste, urządzenia optycznie zmienne i urządzenia dyfrakcyjne.

15. Zespół zabezpieczający według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa ujawniająca stanowi element wybrany z grupy obejmującej nieprzezroczyste tworzywo sztuczne z przezroczystymi liniami, cylindryczne mikrosoczewki i urządzenia dyfrakcyjne imitujące działanie cylindrycznych mikrosoczewek.

16. Zespół zabezpieczający według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa bazowa jest umieszczona na przedmiocie wybranym z grupy obejmującej banknoty, czeki, papiery powiernicze, karty identyfikacyjne, paszporty, dokumenty podróży, bilety, dyski optyczne, produkty, etykiety naklejane na produkty wartościowe, opakowania wartościowych produktów.

17. Zespół zabezpieczający według zastrz. 16, znamienny tym, że co najmniej jedna warstwa wybrana z zestawu obejmującego warstwę bazową i warstwę ujawniającą jest umieszczona na produkcie i co najmniej jedna pozostała warstwa wybrana z tego samego zestawu umieszczana jest na opakowaniu produktu.

18. Zespół zabezpieczający według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa bazowa zawiera wzory, których kolor zmienia się stopniowo stosownie do ich położenia, wytwarzając w nawożonej warstwie wzory mory, których kolor zmienia się stosownie do ich położenia.

19. Zespół zabezpieczający według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa bazowa zawiera wzory, których kształt zmienia się stopniowo stosownie do ich powożenia, wytwarzając w nałożonej warstwie wzory mory, których kształt zmienia się stosownie do ich położenia.

20. Zespół zabezpieczający według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa bazowa zawiera wzory, których kształt zmienia się stosownie do miejscowej intensywności, tworząc obraz o zróżnicowanej intensywności.

21. Urządzenie zabezpieczające według zastrz. 1, znamienne tym, że warstwa bazowa zawiera wzory, których kształt zmienia się stosownie do miejscowej barwy tworząc obraz o zróżnicowanej barwie.

22. Zespół zabezpieczający według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa bazowa zawiera obraz przetworzony w procesie ditheringu matrycą ditheringu zawierającą wzory paska bazowego, przy czym bez warstwy ujawniającej ukazuje się obraz, natomiast z warstwą ujawniającą ukazują się wzory mory, które umożliwiają uwierzytelnienie dokumentu.

23. Zespół zabezpieczający według zastrz. 22, znamienny tym, że obrazem jest fotografia posiadacza dokumentu a ujawniane wzory mory są związane z informacją wydrukowaną na dokumencie.

PL 219 620 B1

24. Zespół zabezpieczający według zastrz. znamienny tym, że wzory warstwy bazowej wydrukowane są przy użyciu co najmniej jednej niestandardowej farby drukarskiej, co sprawia, że wykonanie ich wiernej kopii przy użyciu kolorów cyjan, magenta, żółty i czarny, dostępnych w popularnych fotokopiarkach i systemach osobistych jest trudne, przy czym wymieniona niestandardowa farba drukarska wybierana jest z zestawu obejmującego farby drukarskie z poza gamy kolorów standardowych, farby drukarskie nieprzezroczyste, farby drukarskie fluorescencyjne, farby drukarskie opalizujące, farby drukarskie metaliczne i farby drukarskie widoczne w świetle UV.

25. Sposób uwierzytelniania przedmiotów wybranych z grupy dokumentów i artykułów, znamienny tym, że dostarcza się urządzenie zabezpieczające określone w jednym z zastrzeżeń 1-24, nakłada się na siebie warstwę bazową i warstwę ujawniającą z wytworzeniem w ten sposób wzorów mory, porównuje się wymienione wzory mory z wzorami odniesienia mory i zależnie od wyniku porównania akceptuje lub odrzuca przedmiot.

26. Sposób według zastrz. 25, znamienny tym, że zawiera dodatkowy etap w którym warstwę ujawniającą przesuwa się równolegle na powierzchni warstwy bazowej z uzyskaniem animacji wzoru mory, której orientacja i szybkość zależy od parametrów orientacji i okresu warstwy bazowej i siatki liniowej.

27. Sposób według zastrz. 25, znamienny tym, że stosuje się paski bazowe, które są częścią obrazu półtonowego i bez warstwy ujawniającej widoczny jest pół tonowy obraz, natomiast po nałożeniu warstwy ujawniającej na warstwę bazową widoczne stają się wzory mory.

28. Sposób według zastrz. 25, znamienny tym, że stosuje się wzory mory stanowiące kod skradający się ze znaków alfanumerycznych i porównanie wzorów mory z wzorami odniesienia mory polega na porównaniu wymienionego kodu z kodem odniesienia umieszczonym na wymienionym przedmiocie.

29. Sposób według zastrz. 25, znamienny tym, że stosuje się wzory mory stanowiące zaszyfrowany kod skradający się ze znaków alfanumerycznych i porównanie wzorów mory z wzorami odniesienia mory wymaga dodatkowego etapu odszyfrowania wymienionego kodu.