CARACTERÍSTICA DE SEGURIDAD TRANSPARENTE, ANTIFALSIFICACIÓN, QUE USA PATRONES DE LÍNEAS
CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se relaciona, de manera general, con patrones antif lsificación sobre un documento y, de manera más particular, con patrones de líneas sobre las superficies frontal y posterior de un documento, los cuales permiten al poseedor de un documento verificar la autenticidad del documento y que tienen protección de seguridad mejorada contra la copia o reproducción del documento . ANTECEDENTES DE LA INVENCION Un gran número de documentos impresos requieren medios altamente confiables para asegurar su autenticidad. Esos documentos incluyen divisas, instrumentos negociables, certificados de acciones, cheques, boletos y similares. Los medios empleados para indicar la autenticidad del documento deberán ser permanentes, durables y difíciles de reproducir para permitir al público a la larga depender de la autenticidad de los documentos. Esta última cualidad es particularmente importante para impedir, o al menos disuadir los intentos de falsificar los documentos para asegurar un máximo grado de confianza en el documento original . En el caso de notas bancarias, pasaportes, cheques y otros Ref: 149520 documentos intrínsecamente valiosos, la confianza en la autenticidad del documento es especialmente importante, puesto que cualquier miembro del público puede volverse poseedor o usuario del documento en cualquier momento. Los criterios para una característica de seguridad de un documento efectiva son relativamente fáciles de formular. Esas características deben ser difíciles de reproducir para evitar falsificaciones potenciales. Las características deberán permitir su fácil detección por medios disponibles a poseedores o usuarios comunes del documento final. Para notas bancarias y otros documentos de cuya autenticidad depende a la larga .el público, las características deberán ser discernibles y verificables bajo condiciones de luz ordinarias . La creciente popularidad de las fotocopiadoras de color y otros sistemas formadores de imágenes, y la mejora de la calidad técnica de las fotocopiadoras de. color, ha conducido a un incremento en la falsificación de tal documentación. Anteriormente se ha propuesto una amplia variedad de características de seguridad para documentos. Los ejemplos de esas características de seguridad incluyen: dispositivos ópticamente variables, como hologramas y rejillas de difracción, marcas o bandas de seguridad; microimpresiones; marcas de agua; patrones de líneas finas o "filigrana"; o tintas que cambian de color, tintas fluorescentes y tintas fosforescentes . Esas medidas naturalmente se agregan a la complejidad y costos de producción de los documentos . Una- desventaja es que varias de esas características de seguridad de documentos pueden requerir un filtro óptico u otro equipo externo, para proporcionar las condiciones de luz requeridas para la verificación del dispositivo de seguridad. Por ejemplo, las tintas fluorescentes pueden requerir una fuente de luz ultravioleta para su verificación, y las microimpresiones , los patrones de líneas finas y filigrana pueden requerir lentes amplificadoras para la verificación o pueden solo ser legibles por una máquina. Para evitar la reproducción o alteración no autorizada de documentos, f ecuentemente se proporcionan signos especiales o un patrón de fondo para los materiales de la hoja del documento. Los signos o patrón de fondo son impuestos sobre el material de la hoja usualmente por algún tipo de proceso de impresión como la impresión por offset, litografía, impresión tipográfica u otros sistemas mecánicos similares, por una variedad de métodos xerográficos , por impresión xerográfica, y una variedad de otros métodos. La mayoría de esos patrones colocados sobre los materiales de la hoja dependen de la complejidad y resolución para evitar su fácil duplicación o reproducción. En consecuencia, ellos agregan un incremento a los costos del material de la hoja sin ser completamente efectivos en muchos casos para proporcionar la protección deseada contra la duplicación o alteración no autorizada. Un objeto de la presente invención es proporcionar un patrón antifalsificación, de bajo costo, sobre un documento que es fácil de manufacturar y aún difícil de falsificar. Otro objeto de la presente invención es proporcionar un patrón ahtifalsificación sobre un documento, el cual un usuario o poseedor del documento sin equipo externo adicional puede verificar la autenticidad del documento. SUMARIO DE LA INVENCION De acuerdo a la presente invención, los patrones de lineas están alineados sobre las superficies frontal y posterior de un documento para proporcionar un dispositivo de seguridad antifalsificación. El documento es suficientemente transparente para permitir ver a través del patrón de la imagen parcial sobre la parte posterior del documento a ser superpuesto sobre el patrón de la imagen parcial sobre la parte frontal del documento para formar una imagen completa si los patrones están alineados apropiadamente. Los patrones no formarán un patrón completo si están desalineados . Otros objetos y logros junto con una compresión más completa de la invención se volverán evidentes y serán apreciados haciendo referencia a la siguiente descripción y reivindicaciones tomadas en conjunto con los dibujos acompañantes . BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Una apreciación más completa de la invención y muchas de las ventajas proporcionadas por la misma serán fácilmente obtenidas y comprendidas haciendo referencia a la siguiente descripción detallada y los dibujos acompañantes en los cuales números de referencia similares denotan elementos similares entre los diferentes dibujos. Los dibujos, descritos de manera breve a continuación, no están a escala.
La Figura 1 es una vista frontal de la característica antifalsificación sobre un documento de la presente invención. La Figura 2 es una vista desde arriba de la característica antifalsificación sobre un documento de la Figura 1. La Figura 3 es una ilustración del primer patrón de la característica antifalsificación sobre un documento de la Figura 1. La Figura 4 es una ilustración del segundo patrón de la característica antifalsificación sobre un documento de la Figura 1. La Figura 5 es una vista esquemática de transmisión de luz a través de la característica antifalsificación transparente sobre un documento de la Figura 1.
La Figura 6 es una ilustración de la primera imagen parcial y el fondo del patrón de líneas del primer patrón de la característica antifalsificación sobre un documento de la Figura 1. > La Figura 7 es una ilustración de la segunda imagen parcial y el fondo del patrón de líneas del segundo patrón de la característica antifalsificación sobre un documento de la Figura 1. La Figura 8 es una ilustración de la superposición del primer patrón y el segundo patrón estocástico cuando se alinean para formar una imagen de autentificación completa. La Figura 9 es una ilustración de la superposición del primer patrón y el segundo patrón cuando están desalineados para causar la desaparición de la imagen de autentificación . DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION En la siguiente descripción detallada, se proporcionan intervalos numéricos para varios aspectos de las modalidades descritas . Esos intervalos expuestos deben ser tratados como ejemplos únicamente, y no se pretende que limiten el alcance de las reivindicaciones de la misma. Además, un número de materiales son identificados como adecuados para las diferentes facetas de las modalidades. Esos materiales expuestos deben ser tratados como ejemplares y no se pretende que limiten el alcance de las reivindicaciones de la misma. Además, las Figuras no se dibujaron a escala para facilitar la compresión de la presente invención. En la presente invención, los datos de la imagen gris pueden ser caracterizados como señales de imagen, cada pixel de la cual es definido a un solo nivel o densidad óptica en un conjunto de niveles de densidad óptica "c" , el número de miembros en el conjunto de niveles es mayor del deseado. Cada pixel será procesado en la forma descrita aquí más adelante, para redefinir cada pixel en términos de un nuevo conjunto, más pequeño, de niveles "d" . En este proceso, "c" y "d" son valores enteros que representan la profundidad del pixel, o un número de niveles de señal a los cuales el pixel puede aparecer. Un caso común de este método incluye la conversión de .datos de un conjunto relativamente grande de niveles de gris a uno de dos niveles legales o binarios permitidos para imprimir en una impresora binaria. Como se utiliza aquí, el término "patrón de puntos" se refiere a un producto sobre una imagen resultante de un proceso de filtración. Una "célula de filtración", como se utiliza aquí, se refiere al conjunto de pixeles que juntos formarán el patrón de puntos, mientras que el término "matriz de filtración" se usará para describir el conjunto de valores los cuales juntos constituyen el conjunto del umbral a ser aplicado. Un "pixel" se refiere a una señal de imagen asociada con una posición particular en una imagen, que tiene una densidad entre el blanco y el negro. En consecuencia, los pixeles son definidos por intensidad y posición. Un patrón de puntos está constituido de una pluralidad de pixeles . Esos términos son usados como simplificación y deberán ser comprendidos como las operaciones de dimensionamiento apropiadas que tienen que ser efectuadas para imágenes donde la resolución de entrada en términos de los pixeles de exploración es diferente de la resolución de salida en términos de los pixeles de impresión. La presente invención permite que sea usado un patrón de gris sobre un documento, donde el patrón de gris puede ser generado usando un proceso de medio tono para producir un gris deseable. Cada ubicación en una imagen puede ser llamada un "pixel" . En un arreglo que define una imagen en la cual cada componente de los datos o la señal de la imagen proporciona un valor, cada valor indicando el color de una ubicación puede ser llamado un "valor de pixel" . Cada valor de pixel es un bit en una "forma binaria" de una imagen, un valor de la escala de gris en una "forma de escala de gris" de una imagen, o un conjunto de coordenadas de espacio de color en una "forma de coordenadas de color" de una imagen, la forma binaria, la forma en la escala de gris, y la forma de coordenadas de color son cada una arreglos bidimensionales que definen la imagen. Ahora se hace referencia a las Figuras 1 y 2, donde se ilustran los patrones de líneas transparentes 10, 12 sobre el documento 14 para una característica de seguridad antifalsificación 16 de acuerdo con esta invención. Un primer patrón 10 se encuentra sobre la superficie frontal 18 del documento 14. Como se muestra en la Figura 3, el primer patrón 10 tiene una pluralidad de pixeles 20 que caracterizan los datos de la imagen gris. Un segundo patrón 12 se encuentra sobre la superficie posterior del documento 14. Como se muestra en la Figura 4, el segundo patrón 10 tiene una pluralidad de pixeles 24 que caracterizan los datos de la imagen gris. El primer patrón 10 y sus datos de imagen es diferente del segundo patrón 12 y sus datos de imagen. El primer patrón 10 y el segundo patrón 12 están alineados sobre superficies opuestas del documento. El primer y segundo patrones pueden ser formados por semitonos . El primer y segundo patrones 10, 12 cubren únicamente una porción 16 de la superficie frontal y posterior 18, 20 del documento 14. El documento 14 contendrá una impresión convencional (no mostrada) adyacente a la porción de la característica de seguridad 16. Los patrones 10, 12 pueden ser proporcionados de cualquier manera convencional usando tintas convencionales como tinta negra, tintas coloreadas, tintas blancas, tintas metálicas o tintas ópticamente variables.
Un aspecto importante de los patrones transparentes 10, 12 sobre el documento 14 es su capacidad para permitir la verificación de la autenticidad por un poseedor y bajo condiciones de luz normales . El documento 14 será suficientemente transparente, o, de manera alternativa, la porción de la característica de seguridad 16, con los patrones 10, 12 será suficientemente transparente, para permitir ver a través bajo condiciones de luz normales 26 por un poseedor del documento. El documento 14 será típicamente un papel como un papel de estraza y similares pero también podría comprender un material de plástico como una película de plástico u otro material como un material de tarjeta de crédito, telas no tejidas y similares. De manera alternativa, la porción de la característica de seguridad 16 será definida por un inserto de plástico dentro de un documento de papel circundante 14. Un haz de luz 26, como la luz visible en el intervalo de longitudes de onda de entre aproximadamente 380 y 720 nanómetros, de una fuente de luz 28, ya sea natural o artificial, incide sobre el documento 14. El haz de luz 26 es transmitido a través del documento, absorbido por el documento, o refle ado del documento. De acuerdo a lo representado por la línea 30 en la Figura 5, la luz transmitida 26 entra al documento a través de la superficie posterior 22, pasa a través del documento 14, y emerge de la superficie frontal 18 para ser observada por el observador 32. Cuando se superpone el segundo patrón 12 durante la observación a su través, el primer patrón 10, como se observa en la Figura 6, tiene una primera imagen parcial 34 y un patrón de fondo de una pluralidad de líneas paralelas verticales 36 formadas a partir de los datos de la imagen gris. Cuando se superpone el primer patrón 10 durante su observación a su través, el segundo patrón 12, como se observa en la Figura 7 tiene una segunda imagen parcial 38 y un patrón de fondo de una pluralidad de líneas paralelas verticales 40 formadas a partir de los datos de la imagen gris . Regresando a la Figura 5, un observador 32 que vea el documento 14 desde el lado frontal 18 con la luz 26 detrás del lado posterior 22 del documento "verá a través" del documento 14 y verá el segundo patrón 12 sobre la superficie posterior 22 alineado con y superpuesto sobre el primer patrón 10 sobre la superficie frontal 18. Como se muestra en la Figura 8, las líneas paralelas verticales 36 del patrón 10 sobre la superficie frontal 18 están superpuestas sobre las líneas paralelas verticales 40 del patrón 12 sobre la superficie posterior 22. La segunda imagen parcial 38 sobre la superficie 22 está alineada con la primera imagen parcial complementaria 34 sobre la superficie frontal 18 para formar una imagen completa 42. La imagen completa resultante 42 sirve como una marca de autentificación para el documento. De manera preferible, las imágenes parciales 34, 38 del primer y segundo patrones 10, 12 definen cada una, una imagen característica. El primer ' y segundo patrón definen patrones reconocibles (como patrones de seguridad) o imágenes como formas, geométricas, ilustraciones gráficas, caracteres alfanuméricos y otros patrones curvilíneos. Esto permite que el documento sea fácilmente autentificado por el ojo del poseedor o por una máquina en el caso de una imagen legible por una máquina. Como se ilustra en la Figura 9, si el primer patrón 10 sobre la superficie frontal 18 del documento 14 está mal alineado o no está en registro perfecto con el segundo patrón 12 sobre la superficie posterior 22, entonces un observador no podrá ver la imagen de autentificación 42. La desaparición de la imagen de autentificación 42 es causada por la desviación de fase entre los patrones de líneas de fondo y/o la rotación angular de los patrones de líneas de fondo uno en relación al otro . La desaparición de la imagen de autentificación 42 sirve como un signo de falsificación del documento. La segunda imagen parcial 38 sobre una superficie 22 está mal alineada con la primera imagen parcial 34 sobre la superficie frontal 18 cuando se ve a través del documento 14 con la luz detrás del documento. La impresión de patrones de medio tono 10, 12 sobre el documento 14 normalmente se lleva a cabo con procesos litografieos especializados los cuales permiten la impresión simultánea de las superficies frontal y posterior 18, 22 durante una impresión. De esta manera, las tolerancias aplicadas a los patrones 10, 12 son típicamente una fracción de un milímetro de cualquier variación causada por la falsificación por la impresión sobre ambos lados 18, 22 durante diferentes impresiones puede ser fácilmente notada. Imprimiendo sobre ambos lados 18, 22 en una sola impresión, el mal registro debido a las variaciones en las dimensiones y espesor del documento 14 causado por el cambio del contenido de humedad o calentamiento y similares es evitado.. En todos los casos, el primer y segundo patrones 10, 12 pueden ser proporcionados por impresión por offset, grabado o impresión por estarcido o serigrafía o por cualquier otra técnica adecuada como un proceso de transferencia. La desventaja principal de una característica de seguridad transparente es la dificultad de falsificar esas características. Parcialmente, esto se debe a la necesidad de lograr un registro exacto entre los patrones sobre cada lado del documento y parcialmente debido al hecho de que el falsificador pueda aún no saber que exista la característica. Un alto nivel de transparencia para el documento 14 es ventajosa puesto que permite el uso de los patrones 10, 12, los cuales normalmente no pueden ser distinguidos debido a problemas de difusión de la luz cuando la luz pasa a través del sustrato. Especialmente son permitidos colores para los patrones 10, 12 debido a que es más difícil que un falsificador los reproduzca fácilmente con una copiadora, impresora o dispositivo de exploración a color. Las imágenes parciales frontal y posterior del primer y segundo patrones son impresas en registro y alineación perfectas. El diseño de las imágenes y los patrones parciales se efectúa de modo que cualquier ligera desalineación sería obvia a través de la desaparición de la imagen de autentificación cuando sea vista en transmisión y en consecuencia sería una indicación de que el documento fue falsificado . Si puede lograrse un registro casi perfecto en la impresión original, la presente invención puede ser aplicada para detectar copias falsificadas que sean producidas con equipo con menos exactitud de registro por la desaparición de la imagen de autentificación. La presente invención proporciona una resolución de detección mejor. Los patrones son altamente sensibles a un mal registro y mala alineación. Los medios tonos usados en la presente invención se refieren a técnicas que crean la ilusión visual de la escala de gris usando un patrón -de puntos que tiene únicamente dos niveles de gris. Un proceso de impresión normal es de naturaleza binaria dado que no puede ajustar la densidad de la tinta por cada punto sobre el papel . Más bien, solo puede imprimir una tinta sobre un punto o dejar este en blanco. Para tinta negra sobre papel blanco, el proceso hace el punto negro o blanco. Para imprimir imágenes con tonos grises como los patrones sobre el documento, pueden ser usados medios tonos . Los medios tonos son un método de codificación binaria. La idea básica es imprimir puntos negros o grupos de puntos negros de tal manera que la densidad de puntos locales sea aproximadamente igual al valor gris promedio en las regiones correspondientes de la imagen original . La impresión es controlada en una forma fina de modo que el ojo humano no pueda resolver completamente los puntos o grupos de puntos individuales impresos . La imagen impresa parece entonces tener tonos discontinuos debido a la integración espacial efectuada por el ojo. La alta resolución de una impresora que no puede ser percibida completamente por el ojo humano es usada para crear una ilusión de escala de gris. El filtro de medio tono es usado para crear los patrones de medio 10, 12 impresos sobre el documento 14. La frecuencia del filtro y el. patrón de impresión es alta (usualmente 300 dpi o más) en relación a la capacidad de resolución del ojo. Una imagen de medio tono puede ser obtenida poniendo un umbral, pixel por pixel, una imagen original del nivel de gris contra un ruido o perturbación aleatoria distribuida uniformemente. Puede ser usado un filtro estocastico para producir las imágenes parciales invisibles y los patrones de líneas de la presente invención. Una célula de medio tono estocástica es un arreglo de umbral grande que produce patrones que aparecen aleatoriamente en la imagen de medio tono. Para producir un patrón de imagen invisible, se produce al menos una célula estocástica adicional y se usa para incorporar información del patrón de la imagen en el documento. En la siguiente modalidad únicamente será descrita una célula de filtro estocástico adicional. No se pretende que se limite el número de células que puedan ser usadas, puesto que la extensión de más células de filtro estocástico es correcta. Para producir un patrón de imagen invisible, se produce un primer filtro estocástico para reproducir una imagen gris con calidad de imagen aceptable. Se produce un segundo filtro estocástico que está relacionado con el primero. Sobre la mayoría de las dos células de medio tono, los umbrales son idénticos, y por lo tanto los patrones que producen están correlacionados . Sobre una parte de la segunda célula de medio tono, los umbrales son aleatorizados , de modo que en esta región las dos células no están correlacionadas.
Las ubicaciones de los umbrales dentro del área son optimizados una segunda vez para producir patrones agradables. De esta manera, los segundos patrones producen células estocásticas de la misma calidad de imagen que la primera célula. Cuando una imagen es producida con medios tonos con esas dos células y las imágenes superpuestas, las regiones que no están correlacionadas aparecerán oscuras. Alternando las dos células de medio tono, puede ser incorporada información del patrón de la imagen en la imagen de medio tono. La presente invención permite que sea usado un patrón de gris sobre un documento, donde el patrón de gris pueda ser generado usando un proceso de medios tonos para producir el gris deseable. Puesto que ambos patrones se basan en la misma optimización aleatoria del filtro u optimizaciones aleatorias del filtro, los patrones parecen aproximadamente idénticos. Sin embargo, cuando se superpone un filtro sobre otro filtro, como por ejemplo, para ver a través de un documento en alineación y superposición, la correlación y ausencia de correlación entre las imágenes se vuelve evidente. Aunque la invención ha sido descrita en conjunto con modalidades específicas, es evidente para aquellos expertos en la técnica que las muchas alternativas, modificaciones y variaciones serán evidentes a la luz de la descripción anterior. En consecuencia, se pretende que la invención abarque todas las otras alternativas, modificaciones y variaciones que caigan dentro del espíritu y alcance de las reivindicaciones anexas . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere.