用于多页安全文档的多页个性化的制作方法

1.本发明一般涉及多页安全文档，并且更具体地涉及用于保护多页安全文档免于伪造的机制。


背景技术：

2.多页安全文档，例如护照，通常由封面、数据页面和许多内部页面组成，这些页面可以用于向多页安全文档的持有者提供一些附加权利。例如，护照包含许多在其上可以添加签证的页面。
3.用于产生多页安全文档的伪造品的一种机制是将一页面从一个文档交换到另一个文档。由于内部页面提供它们本身的非常小的安全性（通常限于安全扭索图案或某种其他形式的安全纸），所以对于仔细检查这种文档的人来说，很难确定该文档是否包含最初在该文档首次产生或个性化时装订在一起的页面。
4.从上文显而易见的是，需要一种保护多页安全文档免于通过交换页面来伪造的改进方法。


技术实现要素：

5.一种用于通过以下各项来使多页安全文档个性化的方法：在页面序列中的每个页面的边缘的个性化区域上放置激光可变油墨层，相对于页面序列中的每个页面上方的页面显现所述页面序列中的每个页面的个性化区域的一部分，使得所述页面序列中的每个两个连续页面的个性化部分彼此相邻定位，从而产生二维多页个性化区段，以及通过将显现部分暴露于激光来改变所述页面序列中的每个页面的所述显现部分中的着墨个性化区域，从而在二维多页个性化区段上创建图案，使得当同时观看页面序列的显现部分时，图案是可见的。
6.在一个方面，通过斜切多页安全文档的边缘的一部分来显现页面序列中的每个页面的部分，使得对于多页个性化区段的任何两个相邻片层，两个相邻片层的下片层的一部分暴露在两个相邻片层的上片层的边缘之外。在另一方面，通过使安全文档弯曲来显现页面序列中的每个页面的部分，使得对于个性化区域的任何两个相邻片层，所述两个相邻片层的下片层的一部分暴露在两个相邻片层的上片层的边缘之外。
7.激光可变油墨层可以是每个页面的暴露部分上的扭索图案的线条，并且其中改变每个页面的显现部分中的着墨个性化区域的步骤包括将扭索图案的线条的部分暴露于激光，并且从而改变扭索图案的线条。
8.暴露于激光改变激光可变油墨层的原始颜色。在一个实施例中，暴露于激光漂白激光可变油墨层。
9.在一个方面，至少一个上片层可以包含显现下片层的内部部分的内部切口窗口，使得上片层的激光个性化导致下片层上的个性化，该个性化对应于上片层的个性化，其中在透视窗口中在下片层上产生的个性化图案像拼图块一样适合在上片层上产生的个性化
图案。
10.在另一方面，至少一个上片层包含不规则边缘，该不规则边缘显现下片层的不规则成形的个性化区域，使得上片层的激光个性化导致下片层上的个性化，该个性化对应于上片层的个性化，其中在不规则成形的个性化区域中在下片层上产生的个性化图案像拼图块一样适合在上片层上产生的个性化图案。
11.为了实现那些和其他优点，并且根据所体现和广泛描述的本发明的目的，本发明提出了一种用于使多页安全文档个性化的方法，该方法包括：在页面序列上：将激光可变油墨层放置在页面序列中的每个页面的边缘的个性化区域上；相对于页面序列中的每个页面上方的页面，显现所述页面序列中的每个页面的个性化区域的一部分，使得所述页面序列中的每两个连续页面的个性化部分彼此相邻定位，从而产生二维多页个性化区段；通过将显现部分暴露于激光来改变所述页面序列中的每个页面的所述显现部分中的着墨个性化区域，从而在二维多页个性化区段上创建图案，使得当同时观看页面序列的显现部分时，图案是可见的。
12.根据本发明的一个方面，该方法包括如下步骤：通过斜切多页安全文档的边缘的一部分来显现所述页面序列中的每个页面的所述部分，使得对于所述多页个性化区段的任何两个相邻片层，所述两个相邻片层的下片层的一部分暴露在所述两个相邻片层的上片层的边缘之外。
13.根据本发明的一个方面，该方法包括如下步骤：通过使安全文档弯曲来显现所述页面序列中的每个页面的所述部分，使得对于所述个性化区域的任何两个相邻片层，所述两个相邻片层的下片层的一部分暴露在所述两个相邻片层的上片层的边缘之外。
14.根据本发明的一个方面，激光可变油墨层是每个页面的暴露部分上的扭索图案的线条，并且其中改变每个页面的显现部分中的着墨个性化区域的步骤包括将扭索图案的线条的部分暴露于激光，并且从而改变扭索图案的线条。
15.根据本发明的一个方面，暴露于激光改变激光可变油墨层的原始颜色。
16.根据本发明的一个方面，暴露于激光漂白激光可变油墨层。
17.根据本发明的一个方面，至少一个上片层包含显现下片层的内部部分的内部切口窗口，使得上片层的激光个性化导致下片层上的个性化，该个性化对应于上片层的个性化，其中在透视窗口中在下片层上产生的个性化图案像拼图块一样适合在上片层上产生的个性化图案。
18.根据本发明的一个方面，至少一个上片层包含显现下片层的不规则成形的个性化区域的不规则边缘，使得上片层的激光个性化导致下片层上的个性化，该个性化对应于上片层的个性化，其中在不规则成形的个性化区域中在下片层上产生的个性化图案像拼图块一样适合在上片层上产生的个性化图案。
附图说明
19.图1是多页安全文档的透视图图示。
20.图2是图1的多页安全文档的横截面图示。
21.图3是图1的多页安全文档的第二片层的平面图。
22.图4是图1至图3的内部片层的实施例的横截面图示。
23.图5是图1至图4的多页安全文档的一个内部片层的平面图。
24.图6是图1至图4的多页安全文档的一个内部片层的替换平面图。
25.图7至图10是根据不同实施例的图1至图6的多页安全文档的几个页面的横截面图。
26.图11是多页安全文档的数据片层的一部分的平面图，显现了由多页安全文档的内部页面序列上的多个显现的个性化区域组成的特殊多页个性化区段。
27.图12和图13是用于标记多页安全文档的特殊个性化区段的机制的示意性图示。
28.图14是在特殊多页个性化区段中用彩虹文本标记的多页安全文档的图示。
29.图15是图示交换用多页彩虹文本标记的页面可以显现通过页面交换创建的伪造品的示意图。
30.图16是多页安全文档的平面图，其中切口块的形状是不规则的。
31.图17至图23图示一个实施例，其中特殊个性化区段包含向下层页面提供窗口的内部切口。
具体实施方式
32.在下面的详细描述中，参考了附图，这些附图通过图示的方式示出了其中可以实践本发明的具体实施例。这些实施例被足够详细地描述，以使本领域技术人员能够实践本发明。应当理解，本发明的各种实施例虽然不同，但不一定相互排斥。例如，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本文中结合一个实施例描述的特定特征、结构或特性可以在其他实施例中实现。此外，应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以修改每个公开的实施例中的各个元件的位置或布置。因此，下面的详细描述不以限制性含义来理解，并且本发明的范围仅由适当解释的所附权利要求连同权利要求授权的等同物的全部范围来限定。在附图中，贯穿几个视图，相同的数字指代相同或相似的功能性。
33.本文中描述的技术提供了一种用于使多页安全文档（例如护照）个性化的机制，其中个性化彩虹文本沿着多页安全文档的边缘印刷。彩虹文本是通过使用多色激光将彩虹文本“写入”到构成页面序列的几个页面的油墨上来改变多页安全文档的页面序列上的油墨而创建的。通过暴露于激光而被改变的油墨或者是已经存在于多页文档的页面中的胶印油墨，例如以构成页面中存在的扭索安全图像的线条的形式，或者是如下油墨：诸如胶印或其他出于激光改变的目的而放置在每个页面的一部分上的激光可变油墨，如以下在本文中描述的。
34.图1是多页安全文档101的透视图图示，该文档具有三个连续的片层，其在本文中分别称为前部封面105——第二片层107，通常为数据页面、以及第二片层107后面的多个内部片层109和背部封面111。每个片层都有一个前部页面和一个背部页面。使用装订部103将片层105-107沿一侧装订在一起。
35.图2是沿着图1的线a-a并且示出在第二片层107和背部封面111之间的多个片层109的多页安全文档101的横截面图示。
36.图3是多页安全文档101的第二片层107——在这个示例中是护照的数据片层——
的平面图。第二片层107包含许多安全特征301以及个性化数据，诸如传记信息303、照片305和扭索图案306，其通常是多色胶印。
37.多页安全文档101还包括特殊个性化区段307，其由沿着片层109的序列的边缘的区域组成。该边缘区域可以是边缘的一部分——如图3中图示的——或者它可以是整个边缘。特殊个性化区段307由图1和图2的片层109的序列的边缘区域组成，使得对于任何两个顺序的片层，下片层的一部分暴露在上片层的相应边缘之外。
38.在一个实施例中，通过切去每个片层的一块使得对于每两个顺序的片层，上片层被切割得比下片层多一点，从而显现上片层下面的下片层的一部分来创建特殊个性化区段307。虽然图3中图示的示例特殊个性化区段307是矩形，其中多页安全文档的各个片层109中的切口具有非常相似、尽管尺寸不同的切口，但是在替换实施例中，切口的形状可以因片层而异，如图16中图示并且在下文结合其讨论的。
39.图4是图1至图3的内部片层109的实施例的横截面图示（尽管在图3中被数据片层107遮挡）。在图4的实施例中，内部片层109a具有个性化区域401，在该个性化区域上已经施加了油墨。油墨可以是胶印油墨或当暴露于特定激光时经历颜色变化的材料，例如喷墨油墨、丙烯酸涂料、有机染料、光致变色染料或沉积在支撑页面之上的层中（或混合在这种页面内）并且当暴露于特定激光时经历颜色变化的任何其他材料。有许多材料对不同的激光波长和类型（例如纳秒激光、皮秒激光、飞秒激光）起反应。例如：
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包含金属颗粒的油墨可以通过红外激光（1064nm）去除。这种颗粒去除可以提供颜色变化
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在大多数印刷工艺中，对应于原色的油墨对uv激光是反应性的，因为uv激光漂白这些颜色，如以下在表1中说明的：
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一些品红色油墨用低功率uv激光漂白
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一些青色油墨在比用于漂白品红色的激光更高功率的uv激光下漂白
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一些黄色油墨使用高功率uv激光漂白
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结合以上内容，uv激光可以生成不同的颜色变化，从灰色（灰色是黄色、青色和品红色颜料的结果）到绿色、到黄色并且到白色，这取决于所使用的功率。
40.图5是根据一个实施例的一个内部片层109b——对应于图1至图4的片层109之一——的平面图。片层109b具有切口501，切口501将显现片层序列中低于它的片层的一部分。此外，片层109b包括个性化区域503，该个性化区域进而通过在构成多页安全文档101的片层序列中位于它上方的片层的相应切口而被显现。如上文所讨论的，个性化区域503可以用激光可变油墨涂油墨。替换地，构成（一个或多个）下片层的扭索506的线条通过切口501暴露，其中扭索506用激光可变油墨印刷。
41.在图6中图示的替换实施例中，其图示安全文档的一个片层109c。片层109c具有在片层109c的整个边缘之上延伸的个性化区域603。
42.图7和图8是沿着图3的线a-a的横截面图。在图7中，由如图5中图示的切口部分形成具有交错边缘的片层序列701a，该交错边缘在边缘具有着墨区域。在图8中，该示例也使用如图5中图示的切口部分形成。然而，在图8中，显现的部分显现了构成图5的扭索506的胶印线条。
43.图9和图10是替换的多页安全文档的横截面图，其中个性化区域503b和503c分别
通过分别弯曲片层序列701c和701d而显现。在前一种情况下，显现的区域被涂油墨，并且在后一种情况下，显现的区域是构成扭索图案的线条的显现。
44.图11是数据片层1101（对应于图1至图3的数据片层107）的一部分的平面图，该部分显现了由分别位于内部片层109上的多个显现的个性化区域1103a至1103g（对应于图5的个性化部分503）组成的特殊个性化区段1107（对应于图3的特殊个性化区段307）。通过在数据片层1101中提供切口（如图11中图示的）或者通过在数据片层1101中提供透明窗口，可以在数据片层1101之下显现特殊个性化区段。如在上文所讨论的，特殊个性化区域1103可以在构成安全文档的页面的边缘的任何部分之上延伸，例如在整个边缘之上延伸，在这种情况下，邻近切口区段的部分1111a和1111b将不存在。
45.图12是用于在多页安全文档1201上标记特殊个性化部分1203的机制的示意性图示，其中每个单独片层1209的个性化区域具有着墨标记部分1211。
46.能够发射受控激光束1215的多色激光器1213用于标记片层序列1219中几个片层中的每一个的个性化区段1211。
47.多色激光器1213例如是振镜激光器，其具有精确地控制产生的激光束的方向的振镜定位系统。在第一实施例中，激光器1213是多色激光器，诸如来自立陶宛维尔纽斯的uab ekspla的ekspla nt242，或者产生不同波长激光束的不同激光器，例如来自德国凯泽斯劳滕的xiton photonics gmbh或德国ditzingen的trumpf gmbh的激光器ir-1064、红色激光器-671nm、绿色激光器532nm、蓝色激光器471nm。在一个实施例中，多色激光器1213可以产生至少如表1中指示的颜色与相关联的脉冲持续时间的激光束：颜色波长瓦特数频率脉冲持续时间ir1064nm10w100khz20ns红色671nm1.2w90khz25ns绿色532nm7w95khz20ns蓝色447nm2.5w50khz20ns表1：示例激光。
48.标记的结果得到的颜色取决于油墨的颜色、油墨材料、着墨标记部分和激光脉冲的颜色。下表2提供了由激光波长产生的颜色以及对特殊个性化区域中的油墨或其他材料的影响的示例。
颜色波长效果ir1064nm使材料碳化或改变热变色油墨的颜色红色671nm主要漂白青色颜料，这在ymc（黄色-品红色-青色）油墨上产生红色标记绿色532nm主要漂白品红色颜料，这在ymc油墨上产生绿色蓝色447nm主要漂白黄色颜料，这在ymc油墨上产生蓝色uv355nm漂白所有颜料，这使产生更浅的颜色
49.表2：示例激光效果。
50.不同波长的激光具有不同的特定效果，例如，特定波长的激光可以仅漂白一种颜料类型，其可以是包括在个性化区域503的油墨组成中的特定比例的两种或更多种不同颜料的成分。
51.替换地，激光用于漂白油墨。给定青色、品红色和黄色颜料的原始油墨标记（注意
实际颜色是由这些颜料的组合产生的），红色激光漂白青色颜料，绿色激光漂白黄色颜料，并且蓝色激光漂白黄色颜料。替换地，油墨可以含有添加剂，其当暴露于激光时碳化。
52.替换地，激光用于通过热效应改变油墨（或纸）的颜色，例如ir激光照射在热油墨（或纸）上，热油墨（或纸）可以显现不同的颜色，例如热变色油墨，诸如来自法国佩萨克的olikrom sas的那些。
53.替换地，在图13中图示，通过将激光束1215照射到标记部分1311上来执行标记，标记部分1311是构成扭索506的线条。
54.图14是以上文描述的方式在特殊多页个性化区域1405（对应于图3的特殊个性化区域307）中用彩虹文本1403标记的多页安全文档1401的图示。
55.上文的技术提供了以防对多页安全文档的攻击的安全特征。例如，在护照文档中，片层109经常用于印刷签证。通过从一个护照移除一片层并将其插入到另一个护照中，伪造者可以用未经授权的方式将签证转移到无权享有该签证所传递的权利的人的护照。然而，除非多页特殊个性化区域中的彩虹标记相同，否则多页特殊个性化区域中的彩虹个性化不会呈现为一致的标记。
56.在一个实施例中，多页特殊个性化区域中的彩虹个性化是与特定多页安全文档相关的特定数据。例如，在多页安全文档是护照的情况下，彩虹文本可以是护照号码和护照持有者的姓。
57.例如，考虑图15中的标记，其图示了输入到第一护照簿151的特殊个性化区段1501a和第二护照簿153的特殊个性化区段1501b中的彩虹文本，每个标记有相应护照持有者的姓名。在第三护照簿155中，来自第二护照簿153的属于名为taylor-smith的个人的片层1503b已经被插入到属于名为greystone的个人的第一护照簿151中，从而替换其中的对应片层1503a，并且呈现在第一护照簿151的特殊个性化区段1501a中。结果得到的护照簿155中的特殊个性化区域1501c中的彩虹文本显然不是内部一致的，因为片层1503b的彩虹文本与它上面和下面的片层的彩虹文本不匹配。因此，用结果得到的护照簿155的特殊个性化区段1501c检查结果得到的护照簿的人将能够看到不一致，并将护照簿标记为潜在的伪造品。
58.虽然上文描述的特殊个性化区域被图示为规则的矩形区段，但是在替换实施例中，切口（无论是对于边缘的一部分还是在整个边缘之上）可以具有不规则的形状，并且因片层而异。这种实施例的示例多页安全文档1601在图16中图示。如同上文描述的示例，多页安全文档1601包含特殊个性化区段1607，在图16的实施例中，该特殊个性化区段1607由片层1603a至1603e上的不规则成形的特殊个性化区域构成。形状可以是随机的或遵循某种可变模式，例如，具有变化频率或多个频率和振幅的正弦曲线。在一个优选实施例中，下层片层的整个特殊个性化区域在来自紧挨着的较高上片层的切口中是可见的。印刷在特殊个性化区段1607之上的彩虹文本（例如，以图15的样式）使得从一个文档（源）到另一个文档（目标）的片层替换可容易辨别，因为源文档的彩虹文本以及个性化区域的形状不匹配。此外，紧接着在来自源文档的换入页面下方的目标文档的页面上的显现彩虹文本中也存在不匹配。
59.在另一个实施例中，特殊个性化区域包括切口，该切口为其他片层的特殊个性化区域提供窗口。图17是根据该实施例的多页安全文档的区段1701的图示。特殊个性化区域
1703a至1703d包括内部切口1705a至1705l，其可以具有各种形状，例如三角形、八边形、心形、圆形，从而提供特殊多页个性化区段1707。切口1705中的每一个都是为其下方的片层上的特殊个性化区域1703开放的窗口，例如，切口1705a至1705d是最上面的内部片层1709a的特殊个性化区域1703a中的切口，其为第二最上面的内部片层1709b的特殊个性化区域1703b提供窗口。
60.如上所述的边缘个性化跨切口1705执行。例如，考虑特殊个性化区域1703a，在图17的示例中，它已经使用激光被个性化，该激光将原始色素沉着变成本文中用西南到东北条纹表示的颜色。
61.图18图示了彼此隔离的片层1709a至1709d。
62.图19图示了个性化的特殊个性化区段1707。虽然在优选实施例中，以图15的方式的彩虹文本被激光印刷在特殊个性化区段1707之上，但是为了说明的目的，在图19中，四种不同的“颜色”被印刷为横跨特殊个性化区段1707的水平带。这些“颜色”由四种不同的影线图案表示，即最上面的水平带用点线图案画影线，下一个带用西北到东南的对角线画影线，第三个带是西南到东北的对角线影线，并且最后，第四个带是对角线交叉影线。
63.考虑第三个水平带，它标记有西南到东北的对角线影线。片层1709a至1709c中的每一个都具有切口，即切口1705c、1705k和1705g。因此，这些片层下面的片层在交叉影线所暴露的区域中都标记有相同的图案。图20图示了在图19的个性化之后单独的每个片层1709a至1709d的标记。
64.图21图示了第二文档的页面，该第二文档在特殊个性化区域2103a至2103d中具有切口窗口2105a至2105i，该特殊个性化区域2103a至2103d构成了第二文档的特殊多页个性化区段。切口窗口2105a至2105i在位置和样式上不同于图17至图20的文档1701的切口窗口。
65.图22提供了已经被个性化的第二文档2101的图示。个性化可以是以图15中展示的方式的彩虹文本。然而，为了说明的目的，如同图19和图20的示例，个性化被图示为四个水平“颜色”带，每个带具有其自己的影线标记。如同图19和图20的示例，页面的标记导致下层页面中的区域中的相应标记，其对应于正被标记的页面中的透视窗口。“相应标记”意指个性化中的图案，例如包括名称或文档编号的彩虹标记，包含位于下层页面上的部分，使得由激光向下页面上产生的个性化图案的部分像拼图块一样适合具有透视窗口的上页面上的图案。
66.因此，关于图17至图20的文档，文档2101已经用不同的颜色个性化，如用与文档1701上使用的影线标记不同的影线标记所指示的。
67.图22图示了页面2109a至2109d上彼此隔离的这些影线标记。
68.图23图示了用第一文档1701中的片层，特别是第三片层1709c替换第二文档2101中的片层，特别是第三片层2109c的效果。第一图像2301提供了图20的个性化片层1709c的虚线区域2001的放大。第二图像2303提供了第二文档2101的片层2109c的对应区域2201。最后，第三图像2305提供了文档中的结果得到的对应区域，其中片层2109c代替片层1709c被替换到文档1701中。
69.由于片层2109c用影线标记2307个性化，所述影线标记2307用于使第二文档2101的相关部分个性化，因此片层2109c的影线标记与对应于第一文档1701的个性化的影线标
记2309不匹配。类似地，切口2105k显现了下面的片层1709d的个性化，其与影线标记2307不匹配。相反，在切口2105k的位置处对第一文档1701的个性化通过窗口2105k显现，即，通过切口1705k和周围区域中原始个性化前的原始扭索图案显现个性化标记。此外，通过透视窗口2105h对页面2109c上的第二文档的个性化通过透视窗口1705g可见；即，通过切口2105h使对第二文档的个性化可见。由于那些个性化与周围的个性化不匹配，因此很容易揭示页面1709b和2109c不属于同一个文档。因此，检查第一多页安全文档1701的人很容易辨别页面的交换。
70.从上文显而易见的是，由如下机制提供了用于保护多页安全文档免于欺诈的高效且安全的机制：在所述机制中，在多页安全文章的个性化阶段期间，可以将唯一的彩虹文本添加到多页安全文章中。这种保护在防止伪造攻击中特别有用，在伪造攻击中，一个文档中的一片层被另一个文档中的一片层替代。
71.尽管已经描述和图示了本发明的具体实施例，但是本发明不限于如此描述和图示的部件的具体形式或布置。本发明仅受权利要求限制。