ES2542002T3 - Device and method to authenticate an optically variable entity - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para la autentificación de una entidad ópticamente variable (0) que exhibe un desplazamiento del color al cambiar el ángulo de visión, comprendiendo el dispositivo una placa (P) de un material refractor de la luz, dicho dispositivo se caracteriza por que teniendo dicha placa dos superficies y una agrupación de micro-primas en 2 dimensiones sobre por lo menos una de dichas superficies, y estando dispuesta en dicho dispositivo de manera tal que proporcione, una junto a otra, una vista directa y una vista a través de dicha placa sobre por lo menos ciertas partes de dicha entidad ópticamente variable, siendo dicha vista a través de dicha placa una vista desviada angularmente, que resulta de la refracción de la luz junto a dichos micro-prismas.Device for the authentication of an optically variable entity (0) that exhibits a color shift when changing the viewing angle, the device comprising a plate (P) of a light refractor material, said device is characterized by having said plate two surfaces and a cluster of micro-bonuses in 2 dimensions on at least one of said surfaces, and being arranged in said device in such a way as to provide, next to each other, a direct view and a view through said plate on at least certain parts of said optically variable entity, said view through said plate being an angularly offset view, which results from the refraction of the light next to said micro-prisms.
Description
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DESCRIPCIÓN DESCRIPTION
Dispositivo y método para autentificar a una entidad ópticamente variable Device and method to authenticate an optically variable entity
Campo del invento Field of the invention
El presente invento se relaciona con el campo de la autentificación de un documento de seguridad. En particular, se dirige a un dispositivo sencillo y a un método para la autentificación de una entidad ópticamente variable, que exhibe un desplazamiento del color si cambia el ángulo de visión. The present invention relates to the field of authentication of a security document. In particular, it is directed to a simple device and to a method for the authentication of an optically variable entity, which exhibits a color shift if the viewing angle changes.
Estado de la técnica State of the art
Un sencillo dispositivo de visión y un método para averiguar simultáneamente los diferentes colores de una entidad ópticamente variable bajo dos diferentes ángulos de visión han sido descritos en el documento de patente de los EE.UU. US 5.596.402 A (de Markantes y colaboradores). El dispositivo usa esencialmente un espejo para permitir simultáneamente una visión directa de la entidad ópticamente variable bajo un primer ángulo de visión y una visión indirecta de la misma entidad a través del espejo bajo un segundo ángulo de visión. La autentificación de la entidad ópticamente variable se realiza comparando los dos colores percibidos con dos colores de referencia. A simple vision device and a method to simultaneously find out the different colors of an optically variable entity under two different viewing angles have been described in US Pat. US 5,596,402 A (from Markantes et al.). The device essentially uses a mirror to simultaneously allow a direct view of the optically variable entity under a first viewing angle and an indirect view of the same entity through the mirror under a second viewing angle. Authentication of the optically variable entity is done by comparing the two perceived colors with two reference colors.
Este dispositivo de la técnica anterior tiene el inconveniente de requerir una comparación de los colores de la entidad ópticamente variable bajo dos diferentes perspectivas, es decir que las dos imágenes que se han de comparar no tienen el mismo tamaño a lo largo de una dirección. This prior art device has the disadvantage of requiring a comparison of the colors of the optically variable entity from two different perspectives, that is to say that the two images to be compared do not have the same size along one direction.
Un inconveniente adicional de este dispositivo es su necesidad de un volumen bastante grande para acomodar las trayectorias ópticas relacionadas con las visiones directa e indirecta que se han descrito más arriba. An additional drawback of this device is its need for a volume large enough to accommodate the optical paths related to the direct and indirect views described above.
Otro inconveniente de este dispositivo de la técnica anterior consiste en que él está restringido al uso humano y no se presta a una fácil autentificación a máquina. Another drawback of this prior art device is that it is restricted to human use and does not lend itself to easy machine authentication.
El documento DE 19729918A1 describe un billete de banco que comprende unas características de seguridad y un elemento de verificación para verificar las características de seguridad. El elemento de verificación está integrado en el billete de banco. Document DE 19729918A1 describes a banknote comprising security features and a verification element to verify security features. The verification element is integrated in the banknote.
Sumario del invento Summary of the invention
Los problemas antes mencionados, asociados con la técnica anterior, son solventados por el presente invento, que proporciona un dispositivo, un correspondiente método, y el uso de dicho dispositivo, en cada caso para autentificar a una entidad ópticamente variable, de acuerdo con las correspondientes reivindicaciones independientes adjuntas. The aforementioned problems, associated with the prior art, are solved by the present invention, which provides a device, a corresponding method, and the use of said device, in each case to authenticate an optically variable entity, in accordance with the corresponding independent claims attached.
Particularmente, el dispositivo para la autentificación de una entidad ópticamente variable, que exhibe un desplazamiento del color al cambiar el ángulo de visión, comprende una placa de un material refractor de la luz, teniendo dicha placa dos superficies y una agrupación de micro-prismas en 2 dimensiones sobre por lo menos una de dichas superficies, y estando dispuesta en dicho dispositivo de manera tal que proporcione, una junto a otra, una vista directa y una vista a través de dicha placa sobre por lo menos ciertas partes de dicha entidad ópticamente variable, siendo dicha vista a través de dicha placa una vista desviada angularmente, que resulta de una refracción de la luz en dichos micro-prismas. Particularly, the device for the authentication of an optically variable entity, which exhibits a color shift when changing the viewing angle, comprises a plate of a light-refracting material, said plate having two surfaces and a group of micro-prisms in 2 dimensions on at least one of said surfaces, and being arranged in said device in such a way as to provide, next to each other, a direct view and a view through said plate on at least certain parts of said optically variable entity , said view through said plate being an angularly offset view, which results from a refraction of the light in said micro-prisms.
Correspondientemente, para autentificar a una entidad ópticamente variable, sus colores deben de ser averiguados para por lo menos dos diferentes ángulos de visión, preferiblemente un primer ángulo de visión aproximadamente ortogonal con respecto a la superficie de la entidad, y un segundo ángulo de visión que es un ángulo oblicuo con respecto a dicha superficie. Para ver a la entidad ópticamente variable simultáneamente bajo ambos de dichos ángulos de visión, una parte de la luz procedente de la entidad ópticamente variable debe de ser desviada desde dicho ángulo oblicuo hacia dicho ángulo ortogonal. De acuerdo con la técnica anterior, dicha desviación puede ser llevada a cabo por un espejo o por un prisma, que requiere unas trayectorias ópticas de correspondientes longitudes. En el presente invento, una agrupación plana de micro-prismas en 2 dimensiones en una placa de un material refractor de la luz se usa para producir dicha desviación desde un ángulo oblicuo hacia un ángulo ortogonal. Correspondingly, in order to authenticate an optically variable entity, its colors must be determined for at least two different viewing angles, preferably a first orthogonal angle of view relative to the surface of the entity, and a second viewing angle that it is an oblique angle with respect to said surface. To see the optically variable entity simultaneously under both of said viewing angles, a part of the light from the optically variable entity must be diverted from said oblique angle to said orthogonal angle. According to the prior art, said deviation can be carried out by a mirror or by a prism, which requires optical paths of corresponding lengths. In the present invention, a flat grouping of 2-dimensional micro-prisms on a plate of a light refractor material is used to produce said deflection from an oblique angle to an orthogonal angle.
Por motivos prácticos, la placa es preferiblemente una placa plana que tiene dos superficies macroscópicamente paralelas. Los micro-prismas situados sobre la superficie de dicha placa, sirven para obtener una desviación de la luz ortogonalmente incidente fuera de la dirección ortogonal. Los micro-prismas refractan una luz de incidencia ortogonal en sus caras en determinadas direcciones discretas distintas de la ortogonal. Esta forma de realización es útil para obtener una específica “vista angular”, o una cierta clase de “vista angular” promediada sobre la entidad ópticamente variable en el contexto del presente invento. For practical reasons, the plate is preferably a flat plate that has two macroscopically parallel surfaces. The micro-prisms located on the surface of said plate, serve to obtain a deviation of the orthogonally incident light outside the orthogonal direction. The micro-prisms refract an orthogonal incidence light on their faces in certain discrete directions other than the orthogonal. This embodiment is useful for obtaining a specific "angular view", or a certain kind of "angular view" averaged over the optically variable entity in the context of the present invention.
Otras formas de realización y ventajas del invento se proporcionan por las reivindicaciones dependientes. Other embodiments and advantages of the invention are provided by the dependent claims.
Breve Descripción de los Dibujos Brief Description of the Drawings
La Fig. 1 ilustra con ejemplos la ley de refracción de Snellius; Fig. 1 illustrates with examples the Snellius law of refraction;
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- La Fig. 2 Fig. 2
- representa esquemáticamente el principio de trabajo del presente invento; schematically represents the working principle of the present invention;
- La Fig. 3 Fig. 3
- eliminada; removed;
- La Fig. 4 Fig. 4
- muestra esquemáticamente un dispositivo autentificador de acuerdo con el presente invento para autentificar a una entidad ópticamente variable mediante una máquina; schematically shows an authenticating device according to the present invention to authenticate an optically variable entity by means of a machine;
Las Figs. 5a-5b ilustran unas placas repujadas en 1 dimensión, en donde la Fig. 5a muestra una “estructura de Figs. 5a-5b illustrate embossed plates in 1 dimension, where Fig. 5a shows a "structure of
tejado” simétrica y la Fig. 5b muestra una “estructura de tejado” asimétrica. Estas placas no symmetric roof ”and Fig. 5b shows an asymmetric“ roof structure ”. These plates do not
pertenecen a las formas de realización del invento; they belong to the embodiments of the invention;
Las Figs. 6a-6b ilustran unas placas repujadas en 2 dimensiones, en donde la Fig. 6a muestra una agrupación de prismas cuadrados y la Fig. 6b muestra una agrupación de prismas triangulares; Figs. 6a-6b illustrate embossed plates in 2 dimensions, wherein Fig. 6a shows a grouping of square prisms and Fig. 6b shows a grouping of triangular prisms;
Las Figs. 7a-7b ilustran unas placas en agrupación lenticular de acuerdo con unas formas de realización del presente invento, en donde la Fig. 7a muestra una agrupación lenticular en 1 dimensión y la Fig. 7b muestra una agrupación lenticular en 2 dimensiones. Estas placas no pertenecen a las formas de realización del invento; Figs. 7a-7b illustrate plates in lenticular grouping according to embodiments of the present invention, wherein Fig. 7a shows a lenticular grouping in 1 dimension and Fig. 7b shows a lenticular grouping in 2 dimensions. These plates do not belong to the embodiments of the invention;
La Fig. 8 representa esquemáticamente el uso de dos placas en agrupación apilada para aumentar la desviación angular; Fig. 8 schematically depicts the use of two plates in stacked grouping to increase angular deviation;
La Fig. 9 muestra esquemáticamente un dispositivo autentificador alternativo de acuerdo con el presente invento para la autentificación visual de una entidad ópticamente variable. Fig. 9 schematically shows an alternative authentication device according to the present invention for the visual authentication of an optically variable entity.
Descripción detallada del invento Detailed Description of the Invention
El presente invento está basado en el principio de la refracción óptica. Con referencia a la Fig. 1, un haz de luz que cruza la superficie de borde entre un primer medio, que tiene un primer índice de refracción n1, y un segundo medio, que tiene un segundo índice de refracción n2, cambia su dirección de propagación de acuerdo con la ley de refracción de Snellius: n1*seno(1) = n2*seno(2); siendo medidos los ángulos 1, 2 del haz de luz en el primer medio y en el segundo medio, respectivamente, frente a la dirección ortogonal hacia dicha superficie de borde. The present invention is based on the principle of optical refraction. With reference to Fig. 1, a beam of light that crosses the edge surface between a first medium, which has a first refractive index n1, and a second medium, which has a second refractive index n2, changes its direction of propagation according to Snellius's law of refraction: n1 * sine (1) = n2 * sine (2); the angles 1, 2 of the light beam being measured in the first medium and in the second medium, respectively, facing the orthogonal direction towards said edge surface.
La Fig. 2 ilustra cómo la ley de refracción de Snellius es aprovechada, en una forma de realización dada como ejemplo del presente invento, para obtener, desde una posición de visión ortogonal, una vista angular sobre una entidad ópticamente variable O dispuesta sobre un substrato S). La placa de prismas P refracta unos rayos de luz 1, incidentes en P en un ángulo ortogonal de 90° con respecto a la superficie de la entidad ópticamente variable O, de manera tal que caigan sobre dicha entidad ópticamente variable O bajo un ángulo de incidencia menor que 90°. Similarmente, los rayos de luz 2 reflejados desde dicha entidad ópticamente variable O en un ángulo con respecto a la superficie de la entidad ópticamente variable O, que es menor que 90°, son reorientados por dicha placa de prismas P en una dirección ortogonal con respecto a la superficie de la entidad ópticamente variable. Fig. 2 illustrates how Snellius's law of refraction is used, in an embodiment given as an example of the present invention, to obtain, from an orthogonal view position, an angular view on an optically variable entity O arranged on a substrate S). The prism plate P refracts light rays 1, incidents in P at an orthogonal angle of 90 ° with respect to the surface of the optically variable entity O, such that they fall on said optically variable entity O under an angle of incidence less than 90 °. Similarly, the light rays 2 reflected from said optically variable entity O at an angle with respect to the surface of the optically variable entity O, which is less than 90 °, are reoriented by said prism plate P in an orthogonal direction with with respect to the surface of the optically variable entity.
Una primera forma de realización principal de un dispositivo autentificador de acuerdo con el presente invento para la autentificación visual, por lo demás a simple vista, de una entidad ópticamente variable O que tiene dos porciones O1 y O2 y que está dispuesta sobre un substrato S. El dispositivo autentificador comprende una placa P que tiene una agrupación de micro-prismas sobre su superficie, y que está dispuesta cercanamente sobre la entidad ópticamente variable O, de tal manera que se permite su movimiento relativo con respecto a dicha entidad ópticamente variable O. El observador, es decir la persona autentificadora, que mira a la entidad ópticamente variable en una vista aproximadamente ortogonal, puede ahora juzgar, y si lo necesita, comparar con unos colores de referencia, un primer color de la entidad ópticamente variable O tal como se ve bajo una vista ortogonal, es decir en su porción O1 y en un ángulo de 90° con respecto a la superficie del substrato, en la ausencia de dicha placa P, y un segundo color de la entidad ópticamente variable O tal como se ve a través de dicha placa P en su porción O2 y bajo dicho ángulo de visión que es menor que 90°. A first main embodiment of an authenticating device according to the present invention for visual authentication, otherwise at a glance, of an optically variable entity O having two portions O1 and O2 and which is arranged on a substrate S. The authenticating device comprises a plate P which has a group of micro-prisms on its surface, and which is arranged closely on the optically variable entity O, such that its relative movement with respect to said optically variable entity O is allowed. The observer, that is to say the authenticating person, who looks at the optically variable entity in an approximately orthogonal view, can now judge, and if necessary, compare with a reference color, a first color of the optically variable entity O as seen under an orthogonal view, that is in its portion O1 and at an angle of 90 ° with respect to the surface of the substrate, in the absence of said plate P, and a second color of the optically variable entity O as seen through said plate P in its portion O2 and under said viewing angle which is less than 90 °.
En una preferida forma de realización, la placa que tiene la agrupación de salientes o rebajos refractores de la luz sobre su superficie se puede encarnar como una placa repujada positivamente (para los salientes) o respectivamente repujada negativamente (para los rebajos) de un material plástico de policarbonato (PC). Un policarbonato tiene un índice de refracción n situado en el intervalo de 1,58 a 1,60. Se pueden usar también otros polímeros termoplásticos que tienen un índice de refracción situados en el intervalo de 1,50 a 1,80, en particular una poli(éter-éter-cetona) (PEEK), una polisulfona (PSU), un poliéster poli(naftalato de etileno) (PEN), un poli(tereftalato de etileno) (PET), un poliestireno (PS), un poli(cloruro de vinilo) (PVC), una poliamida (PA), un polietileno (PE), un poliuretano (PUR), un polipropileno (PP), así como los diversos polímeros acrílicos, siempre y cuando que ellos sean transparentes en la región espectral visible desde 400 nm a 700 nm. El polímero termoplástico puede ser también un material compuesto que comprende uno de dichos polímeros orgánicos o una mezcla de ellos, junto con un material inorgánico en forma de nanopartículas, que aumenta el índice de refracción, tal como un TiO2 nanocristalino, que tiene un índice de refracción de 2,0 o mayor y un tamaño de partículas situado por debajo de 50 nanómetros, con el fin de impedir efectos de dispersión de la luz en las partículas individuales. In a preferred embodiment, the plate having the grouping of projections or refractive recesses of the light on its surface can be embodied as a positively embossed plate (for the projections) or respectively negatively embossed (for the recesses) of a plastic material Polycarbonate (PC). A polycarbonate has a refractive index n in the range of 1.58 to 1.60. Other thermoplastic polymers having a refractive index in the range of 1.50 to 1.80 can also be used, in particular a poly (ether-ether-ketone) (PEEK), a polysulfone (PSU), a poly polyester (ethylene naphthalate) (PEN), a poly (ethylene terephthalate) (PET), a polystyrene (PS), a poly (vinyl chloride) (PVC), a polyamide (PA), a polyethylene (PE), a polyurethane (PUR), a polypropylene (PP), as well as the various acrylic polymers, as long as they are transparent in the visible spectral region from 400 nm to 700 nm. The thermoplastic polymer may also be a composite material comprising one of said organic polymers or a mixture thereof, together with an inorganic material in the form of nanoparticles, which increases the refractive index, such as a nanocrystalline TiO2, which has an index of refraction of 2.0 or greater and a particle size below 50 nanometers, in order to prevent effects of light scattering on individual particles.
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El polímero termoplástico puede ser conformado, es decir repujado, por encima de su temperatura de transición vítrea. La temperatura de transición vítrea (Tg) es conocida para una persona experta como la temperatura por encima de la cual el polímero termoplástico cambia desde un estado casi sólido (rígido) a otro casi líquido (moldeable). La requerida textura superficial de salientes o rebajos, tal como una agrupación de micro-prismas, puede por lo tanto ser conformada, es decir repujada, dentro de la placa termoplástica, por ejemplo con la ayuda de un rodillo caliente que es portador de una textura maestra sobre su superficie. Unas útiles temperaturas de transición vítrea para repujar están situadas generalmente por encima de 60°C, preferiblemente por encima de 80°C. Un policarbonato (PC, “Lexan”, “Macrolon”) tiene una temperatura de transición vítrea Tg de 150°C, mientras que un PET tiene una Tg de aproximadamente 70°C y un PVC tiene una Tg de aproximadamente 80°C. The thermoplastic polymer can be shaped, that is, embossed, above its glass transition temperature. The glass transition temperature (Tg) is known to a skilled person as the temperature above which the thermoplastic polymer changes from an almost solid (rigid) state to an almost liquid (moldable) state. The required surface texture of protrusions or recesses, such as a cluster of micro-prisms, can therefore be shaped, that is, embossed, within the thermoplastic plate, for example with the help of a hot roller that carries a texture. teacher on its surface. Useful glass transition temperatures for embossing are generally located above 60 ° C, preferably above 80 ° C. A polycarbonate (PC, "Lexan", "Macrolon") has a glass transition temperature Tg of 150 ° C, while a PET has a Tg of approximately 70 ° C and a PVC has a Tg of approximately 80 ° C.
Una variante alternativa de esta forma de realización se ilustra en la Fig. 9. El dispositivo autentificador para la autentificación visual de una entidad ópticamente variable O sobre un substrato S de acuerdo con esta forma de realización comprende una placa P que tiene una agrupación de micro-prismas sobre su superficie, estando dispuesta la placa en un ángulo de inclinación con respecto a la entidad ópticamente variable O. El observador, es decir la persona autentificadora, que mira a la entidad ópticamente variable en una vista aproximadamente ortogonal, puede ahora juzgar, y si lo necesita, comparar con unos colores de referencia, un primer color de la entidad ópticamente variable tal como se ve bajo un punto de vista 2 en una vista ortogonal (es decir en la porción O1 de la entidad ópticamente variable O y en un ángulo de 90° con respecto a la superficie del substrato S) en la ausencia de dicha placa P, y un segundo color de la entidad ópticamente variable tal como se ve bajo un punto de vista 1 a través de dicha placa P en la porción O2 de la entidad ópticamente variable O y bajo dicho ángulo de visión que es menor que 90°. Unos valores sumamente útiles para el ángulo de inclinación entre la placa P y la superficie del substrato S están en el intervalo de entre 0° y 60°. La forma de realización “abierta” con un placa inclinada P permite una iluminación de la entidad ópticamente variable O, no solamente a través de la placa, sino además, en condiciones especulares, desde el lado sin la luz iluminadora, que primeramente tiene que pasar a través de la placa antes de llegar a la entidad ópticamente variable e iluminarla. Esto proporciona la ventaja de tener una intensidad máxima de la luz iluminadora directamente sobre la entidad ópticamente variable, lo cual acrecienta la percepción, por parte de un usuario del dispositivo autentificador, de los efectos ópticos en los que se basa la autentificación de la entidad ópticamente variable y asegura por lo tanto una autentificación incluso más confiable y más rápida, sin la necesidad de que el usuario aplique primeramente unas condiciones de iluminación más óptimas. Así, por ejemplo, la autentificación puede realizarse también en unos sitios que tienen una mala iluminación. An alternative variant of this embodiment is illustrated in Fig. 9. The authenticating device for the visual authentication of an optically variable entity O on a substrate S according to this embodiment comprises a plate P having a micro group -prisms on its surface, the plate being arranged at an angle of inclination with respect to the optically variable entity O. The observer, that is to say the authenticator, who looks at the optically variable entity in an approximately orthogonal view, can now judge , and if necessary, compare with a reference color, a first color of the optically variable entity as seen under a point of view 2 in an orthogonal view (ie in the O1 portion of the optically variable entity O and in an angle of 90 ° with respect to the surface of the substrate S) in the absence of said plate P, and a second color of the optically variable entity such as seen from a viewpoint 1 through said plate P in the portion O2 of the optically variable entity O and under said viewing angle which is less than 90 °. Extremely useful values for the angle of inclination between the plate P and the surface of the substrate S are in the range between 0 ° and 60 °. The "open" embodiment with an inclined plate P allows an illumination of the optically variable entity O, not only through the plate, but also, in speculative conditions, from the side without the illuminating light, which first has to pass through the plate before reaching the optically variable entity and lighting it. This provides the advantage of having a maximum intensity of the illuminating light directly on the optically variable entity, which increases the perception, by a user of the authenticating device, of the optical effects on which the entity's authentication is optically based. variable and therefore ensures even more reliable and faster authentication, without the need for the user to apply more optimal lighting conditions first. Thus, for example, authentication can also be performed in places that have poor lighting.
Con referencia a la Fig. 4, se describe una segunda forma de realización principal de un dispositivo autentificador de acuerdo con el presente invento. Este dispositivo autentificador se puede usar para la máquina autentificadora, p.ej. en un dispositivo aceptador automático de dinero, de una entidad ópticamente variable O sobre un substrato S. El dispositivo autentificador de acuerdo con esta forma de realización comprende una primera fuente de luz L dispuesta de manera tal que ilumine a dicha entidad ópticamente variable O con una incidencia aproximadamente ortogonal a través de una placa P que tiene una agrupación de micro-prismas sobre su superficie, estando dispuesta dicha placa P cercanamente por encima de la entidad ópticamente variable O; un primer detector de luz D dispuesto de manera tal que reciba luz desde dicha entidad ópticamente variable O con una incidencia aproximadamente ortogonal a través de dicha placa P; una segunda fuente de luz L’ dispuesta de manera tal que ilumine directamente a dicha entidad ópticamente variable O con una incidencia aproximadamente ortogonal; un segundo detector de luz D’ dispuesto de manera tal que reciba directamente luz desde dicha entidad ópticamente variable O con una incidencia aproximadamente ortogonal. Las fuentes de luz L, L’ y los detectores de luz D, D’ están conectados a un procesador P habilitado con una memoria y uno o más programas para llevar a cabo la operación de autentificación. With reference to Fig. 4, a second main embodiment of an authenticating device according to the present invention is described. This authenticating device can be used for the authenticating machine, eg in an automatic money acceptor device, of an optically variable entity O on a substrate S. The authenticating device according to this embodiment comprises a first light source L arranged in such a way that it illuminates said optically variable entity O with an approximately orthogonal incidence through a plate P having a cluster of micro-prisms on its surface, said plate P being arranged closely above the optically variable entity O ; a first light detector D arranged such that it receives light from said optically variable entity O with an approximately orthogonal incidence through said plate P; a second light source L ’arranged in such a way that it directly illuminates said optically variable entity O with an approximately orthogonal incidence; a second light detector D ’arranged so that it receives light directly from said optically variable entity O with an approximately orthogonal incidence. Light sources L, L ’and light detectors D, D’ are connected to a P processor enabled with a memory and one or more programs to carry out the authentication operation.
En una variante de esta forma de realización, una única fuente de luz L puede servir como la fuente de iluminación tanto para la iluminación a través de dicha placa P como para la iluminación directa de la entidad ópticamente variable O. In a variant of this embodiment, a single light source L can serve as the lighting source both for the illumination through said plate P and for the direct illumination of the optically variable entity O.
Similarmente, en una variante adicional de esta forma de realización, un único detector de luz D puede servir para recibir luz reflejada desde dicha entidad ópticamente variable O a través de dicha placa P, y para recibir luz directamente reflejada desde dicha entidad ópticamente variable O. Similarly, in a further variant of this embodiment, a single light detector D can serve to receive reflected light from said optically variable entity O through said plate P, and to receive directly reflected light from said optically variable entity O.
De acuerdo con una variante adicional de esta forma de realización, es posible encarnar una averiguación secuencial de la luz reflejada a través de dicha placa P y de la luz directamente reflejada, usando una única fuente de luz L y un único detector de luz D, p.ej., moviendo dicha placa P en avance y retroceso. According to an additional variant of this embodiment, it is possible to embody a sequential inquiry of the reflected light through said plate P and the directly reflected light, using a single light source L and a single light detector D, eg, moving said plate P in forward and reverse.
Preferiblemente, por lo menos una de la una o más fuentes de luz L, L’ es un emisor de banda ancha, tal como una fuente de luz incandescente o un LED (diodo electroluminiscente) blanco. Preferably, at least one of the one or more light sources L, L 'is a broadband emitter, such as an incandescent light source or a white LED (electroluminescent diode).
Además, preferiblemente por lo menos uno de los uno o más detectores de luz D, D’ es un sensor del color rojoverde-azul (RGB acrónimo de Red-Green-Blue), tal como los que se usan para averiguar el color en el espacio de color CIE 1976 (CIELAB) de percepción humana. In addition, preferably at least one of the one or more light detectors D, D 'is a red-green-blue color sensor (RGB acronym for Red-Green-Blue), such as those used to find out the color in the CIE 1976 (CIELAB) color space of human perception.
Alternativamente, por lo menos uno de los uno o más detectores de luz D, D’ puede ser un sensor espectral más extendido, encarnado p.ej. por un micro-espectrómetro que suministra una pluralidad de valores de longitudes de onda/intensidades en el dominio de longitudes de onda de percepción humana (de 400 nm a 700 nm). En una Alternatively, at least one of the one or more light detectors D, D 'may be a more extended spectral sensor, embodied eg by a micro-spectrometer that supplies a plurality of wavelength values / intensities in the wavelength domain of human perception (from 400 nm to 700 nm). In a
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variante de esta forma de realización, dicho(s) uno o más sensor(es) de luz suministra(n) una pluralidad de valores de longitudes de onda/intensidades en el dominio de longitudes de onda ópticas extendidas de 200 nm a 2.500 nm. variant of this embodiment, said one or more light sensor (s) supplies a plurality of wavelength values / intensities in the domain of extended optical wavelengths from 200 nm to 2,500 nm.
En todavía otra variante de esta forma de realización, por lo menos uno de dichos uno o más detectores de luz D, D’ es un detector de intensidad de luz de banda ancha, y por lo menos una de dichas una o más fuentes de luz L, L’ es una fuente de luz espectralmente variable. En una primera subvariante de esta variante, por lo menos una de las una o más fuentes de luz comprende un LED rojo, un LED verde, y un LED azul, que son conectados y desconectados en secuencia, y el uno o más detectores de luz correspondientes a esta por lo menos una fuente de luz son fotocélulas de silicio de banda ancha. De esta manera, se puede averiguar un color comparable con el espacio de color CIE 1976 (CIELAB) de percepción humana midiendo las intensidades de una luz reflejada bajo unas iluminaciones de colores rojo, verde y azul. En una segunda subvariante de esta variante, por lo menos una de las una o más fuentes de luz comprende unos LED’s que emiten en otra longitud de onda distinta de las correspondientes a RGB, que incluyen las que están fuera del espectro visible, en la región espectral de UV y/o en la región espectral de IR en el dominio de longitudes de onda ópticas de 200 nm a 2.500 nm, y el (los) correspondiente(s) uno o más detectores de luz se selecciona(n) de manera tal que sea(n) sensible(s) a la luz emitida por dichos LED’s, con el fin de medir las intensidades relativas de luz reflejada para cada uno de ellos. In yet another variant of this embodiment, at least one of said one or more light detectors D, D 'is a broadband light intensity detector, and at least one of said one or more light sources L, L 'is a spectrally variable light source. In a first subvariant of this variant, at least one of the one or more light sources comprises a red LED, a green LED, and a blue LED, which are connected and disconnected in sequence, and the one or more light detectors corresponding to this at least one light source are broadband silicon photocells. In this way, a color comparable to the CIE 1976 (CIELAB) color space of human perception can be found by measuring the intensities of a light reflected under red, green and blue colored illuminations. In a second subvariant of this variant, at least one of the one or more light sources comprises LEDs that emit at a different wavelength than those corresponding to RGB, which include those outside the visible spectrum, in the region UV spectral and / or in the IR spectral region in the domain of optical wavelengths of 200 nm to 2,500 nm, and the corresponding one or more light detectors is selected in such a way that is (n) sensitive (s) to the light emitted by said LED's, in order to measure the relative intensities of reflected light for each of them.
Dicha entidad ópticamente variable O sobre su substrato S puede ser dispuesta moviblemente con respecto al dispositivo autentificador que comprende una placa P, las una o más fuentes de luz L, L’, los uno o más detectores de luz D, D’ y el procesador P, de manera tal que se habilite al dispositivo autentificador para explorar dicha entidad ópticamente variable O sobre su substrato S. Dicha exploración se puede realizar o bien manualmente, empujando a la entidad ópticamente variable a través del dispositivo autentificador, o con la ayuda de un transportador eléctrico; esta última opción es la que se prefiere en el caso de un dispositivo aceptador automático de dinero. Said optically variable entity O on its substrate S may be movably disposed with respect to the authenticating device comprising a plate P, the one or more light sources L, L ', the one or more light detectors D, D' and the processor P, so that the authenticating device is enabled to explore said optically variable entity O on its substrate S. Said scanning can be performed either manually, by pushing the optically variable entity through the authenticating device, or with the help of an electric conveyor; The latter option is preferred in the case of an automatic money acceptor device.
Dicha placa de material refractor de la luz es portadora de unos repujados positivos o negativos refractores de la luz sobre por lo menos una de sus superficies. Dichos repujados pueden tomar la forma de una “estructura de tejado” simétrica en 1 dimensión (unidimensional), tal como se muestra en la Fig. 5a; o de una “estructura de tejado” asimétrica en 1 dimensión, tal como se muestra en la Fig. 5b. Said plate of light refractor material carries positive embossing or negative light refractors on at least one of its surfaces. Said embossments may take the form of a symmetric "one-dimensional" roof structure "(one-dimensional), as shown in Fig. 5a; or of an asymmetric "roof structure" in 1 dimension, as shown in Fig. 5b.
Alternativamente, la placa tiene una textura en 2 dimensiones (bidimensional), tal como la agrupación de prismas cuadrados que se muestra en la Fig. 6a, o la agrupación de prismas triangulares que se muestra en la Fig. 6b. Mientras que una estructura refractora de la luz en 1 dimensión de la placa desvía luz en una dirección desde o en incidencia ortogonal con la placa, una textura en 2 dimensiones desvía luz en más de una dirección desde o en incidencia ortogonal con la placa. Ambas características pueden ser aprovechadas ventajosamente en formas particulares de realización. Particularmente, la textura unidimensional es preferida para su uso en la Figura 9, mientras que la textura bidimensional proporciona una iluminación especular mejorada en las formas de realización de las Figuras 2 y 8. Alternatively, the plate has a 2-dimensional (two-dimensional) texture, such as the grouping of square prisms shown in Fig. 6a, or the grouping of triangular prisms shown in Fig. 6b. While a 1-dimensional light refractive structure of the plate deflects light in a direction from or in orthogonal incidence with the plate, a 2-dimensional texture deflects light in more than one direction from or in orthogonal incidence with the plate. Both features can be advantageously used in particular embodiments. Particularly, the one-dimensional texture is preferred for use in Figure 9, while the two-dimensional texture provides improved specular illumination in the embodiments of Figures 2 and 8.
La presente divulgación, sin embargo, no está limitada a unos repujados con figuras geométricas que tienen superficies planas. Otras apropiadas estructuras con superficies no planas, tal como por ejemplo una agrupación lenticular en 1 dimensión, p.ej. tal como se muestra en la Fig. 7a, o una agrupación lenticular en 2 dimensiones, p.ej. tal como se muestra en la Fig. 7b, son apropiadas también para encarnar la placa de material refractor de la luz. The present disclosure, however, is not limited to embossments with geometric figures that have flat surfaces. Other appropriate structures with non-planar surfaces, such as for example a 1-dimensional lenticular grouping, eg as shown in Fig. 7a, or a 2-dimensional lenticular grouping, eg as shown in Fig. 7b, are also suitable for embodying the plate of light refractor material.
Además, el invento no está limitado al uso de única placa de material refractor de la luz. Con referencia a la Fig. 8, dos o más de dichas placas P1, P2 pueden ser combinadas, es decir apiladas una sobre la parte superior de otra, con el fin de obtener una desviación más fuerte de los haces de luz ortogonalmente incidentes, y por lo tanto para sondear el color de la entidad ópticamente variable O sobre su substrato S en un menor ángulo de visión. In addition, the invention is not limited to the use of a single plate of light refractor material. With reference to Fig. 8, two or more of said plates P1, P2 can be combined, ie stacked one on top of the other, in order to obtain a stronger deviation of the orthogonally incident light beams, and therefore to probe the color of the optically variable entity O on its substrate S at a smaller viewing angle.
En otro aspecto más del presente invento se describe un método para la autentificación de una entidad ópticamente variable, que exhibe un desplazamiento del color al cambiar el ángulo de visión, comprendiendo el método la etapa de disponer una placa de material refractor de la luz sobre la entidad ópticamente variable, teniendo dicha placa dos superficies y una agrupación de salientes o rebajos refractores de la luz sobre por lo menos una de dichas superficies, de manera tal que proporcione, una junto a otra, una vista directa y una vista a través de dicha placa sobre por lo menos ciertas partes de dicha entidad ópticamente variable, siendo dicha vista a través de dicha placa una vista desviada angularmente, que resulta de la refracción de la luz en dichos salientes o rebajos. In yet another aspect of the present invention a method for the authentication of an optically variable entity is described, which exhibits a color shift when the viewing angle changes, the method comprising the step of arranging a plate of light-refracting material on the optically variable entity, said plate having two surfaces and a grouping of projections or refractive recesses of the light on at least one of said surfaces, such that it provides, next to each other, a direct view and a view through said plate on at least certain parts of said optically variable entity, said view through said plate being an angularly offset view, which results from the refraction of the light in said projections or recesses.
La entidad ópticamente variable es autentificada preferiblemente por comparación de sus colores, en una vista directa y en una vista desviada angularmente a través de dicha placa, con unos correspondientes colores de referencia. The optically variable entity is preferably authenticated by comparison of its colors, in a direct view and in an angularly offset view through said plate, with corresponding reference colors.
En otra forma de realización del método, los colores de la entidad ópticamente variable en una vista directa y en una vista desviada angularmente son averiguados por medio de un dispositivo automático, que comprende unas fuentes de luz L, L’, unos detectores de luz D, D’), y un procesador P habilitado con una memoria y uno o más programas para llevar a cabo la operación de autentificación. De nuevo, tal como se ha descrito más arriba en relación con la segunda forma de realización principal del dispositivo autentificador de acuerdo con el presente invento, también se pueden usar una única fuente de luz y/o un único detector de luz. In another embodiment of the method, the colors of the optically variable entity in a direct view and in an angularly offset view are ascertained by means of an automatic device, comprising light sources L, L ', light detectors D , D '), and a P processor enabled with a memory and one or more programs to carry out the authentication operation. Again, as described above in relation to the second main embodiment of the authenticating device according to the present invention, a single light source and / or a single light detector can also be used.
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Finalmente, en otro aspecto del presente invento se describe el uso de una placa de material refractor de la luz para autentificar a una entidad ópticamente variable, teniendo dicha placa dos superficies y una agrupación de salientes o rebajos refractores de la luz sobre por lo menos una de dichas superficies, de manera tal que se proporcionen, una junto a otra, una vista directa y una vista a través de dicha placa sobre por lo menos ciertas partes de dicha entidad ópticamente variable, siendo dicha vista a través de dicha placa una vista desviada angularmente, que resulta de la refracción de la luz en dichos salientes o rebajos. Finally, in another aspect of the present invention the use of a plate of light refractor material to authenticate an optically variable entity is described, said plate having two surfaces and a grouping of projections or recesses of light refractories on at least one of said surfaces, in such a way as to provide, next to each other, a direct view and a view through said plate on at least certain parts of said optically variable entity, said view through said plate being an offset view angularly, that results from the refraction of the light in said projections or recesses.
Ejemplos Examples
En lo que sigue, el presente invento es demostrado además usando dos ejemplos seleccionados para el dispositivo autentificador. Estos ejemplos sirven, sin embargo, para la sola finalidad de ilustrar aún más el invento y no se entiende que el alcance del invento se limite de ninguna manera a estos ejemplos. In the following, the present invention is further demonstrated using two examples selected for the authenticating device. These examples serve, however, for the sole purpose of further illustrating the invention and it is not understood that the scope of the invention is limited in any way to these examples.
Ejemplo 1: Un dispositivo de acuerdo con una primera forma de realización principal del presente invento, para la autentificación visual de una particularidad impresa ópticamente variable sobre un documento de seguridad, se construyó de la siguiente manera: Dos láminas de “Luminit Direction Tuning Film 20°”, una película de material plástico que tiene la estructura mostrada en la Fig. 5b, que es obtenible de la entidad Luminit LLC, Torrance, CA, se ensamblaron conjuntamente de acuerdo con la Fig. 8, de manera tal que se obtuviese una placa refractora de la luz que proporcione una desviación total de 40° desde la incidencia ortogonal. La placa así obtenida fue montada sobre una estructura de soporte de manera tal que se la mantuviese rígida y recta, y para permitir su deslizamiento sobre un billete de banco que es portador de dicha particularidad ópticamente variable. Haciendo deslizar la placa sobre el billete de banco, se pueden comparar visualmente los colores de la particularidad ópticamente variable con incidencia vertical y con una incidencia de 40°. Example 1: A device according to a first main embodiment of the present invention, for the visual authentication of an optically variable printed feature on a security document, was constructed as follows: Two sheets of "Luminit Direction Tuning Film 20 ° ", a film of plastic material having the structure shown in Fig. 5b, which is obtainable from the entity Luminit LLC, Torrance, CA, was assembled together in accordance with Fig. 8, such that a light refractor plate that provides a total deviation of 40 ° from the orthogonal incidence. The plate thus obtained was mounted on a support structure in such a way as to keep it rigid and straight, and to allow its sliding on a banknote that is the carrier of said optically variable particularity. By sliding the plate on the banknote, you can visually compare the colors of the optically variable feature with vertical incidence and with an incidence of 40 °.
En una forma de realización alternativa del Ejemplo 1, que se muestra esquemáticamente en la Fig. 9, dos láminas de “Luminit Direction Tuning Film 20°” se ensamblaron conjuntamente de acuerdo con la Fig. 8, de manera tal que se obtuviese una placa refractora de la luz que proporcione una desviación total de 40° desde la incidencia ortogonal. La placa se montó en un ángulo de inclinación de 45°, de manera tal que se permitiese una iluminación libre de la entidad ópticamente variable con luz del ambiente desde un lado, es decir por una luz que no tiene que pasar primeramente a través de dicha placa antes de llegar a la entidad ópticamente variable e iluminarla de esta manera. In an alternative embodiment of Example 1, shown schematically in Fig. 9, two sheets of "Luminit Direction Tuning Film 20 °" were assembled together in accordance with Fig. 8, such that a plate was obtained light refractor that provides a total deviation of 40 ° from the orthogonal incidence. The plate was mounted at an angle of inclination of 45 °, in such a way as to allow free illumination of the optically variable entity with ambient light from one side, that is to say by a light that does not have to pass first through said plate before reaching the optically variable entity and illuminating it in this way.
Dicha particularidad impresa ópticamente variable se puede obtener p.ej. imprimiendo una tinta de acuerdo con el documento de solicitud de patente internacional EP-A-0227423, el documento US 5.279.657, y el documento de solicitud de patente internacional WO 95/29140 o WO 2007/131833; comprendiendo la tinta unos pigmentos de interferencia óptica en película delgada conformados como escamas de acuerdo con los documentos US 4.705.300; US 4.705.356; US 4.721.217 y la divulgación relacionada con ellas. Said optically variable printed feature can be obtained, for example, by printing an ink in accordance with international patent application document EP-A-0227423, US 5,279,657, and international patent application document WO 95/29140 or WO 2007/131833; the ink comprising optical interference pigments in thin film formed as flakes according to US 4,705,300; US 4,705,356; US 4,721,217 and the disclosure related thereto.
Ejemplo 2: Un dispositivo de acuerdo con la Fig. 4, para la autentificación a máquina de una particularidad impresa ópticamente variable sobre un documento de seguridad, se obtuvo a partir del dispositivo del Ejemplo 1 por adición de un LED blanco (de Roithner Laser Technik, Viena B5-430-JD como una fuente de luz (L), de un sensor del color RGB (de Hamamatsu S9702) como un detector de luz (D), y de un microprocesador (de Analog Devices ADuC812) habilitado con una memoria y un programa para llevar a cabo la operación de autentificación una unidad procesadora (P). Example 2: A device according to Fig. 4, for the machine authentication of an optically variable printed feature on a security document, was obtained from the device of Example 1 by the addition of a white LED (from Roithner Laser Technik , Vienna B5-430-JD as a light source (L), an RGB color sensor (from Hamamatsu S9702) as a light detector (D), and a microprocessor (from Analog Devices ADuC812) enabled with a memory and a program to carry out the authentication operation a processing unit (P).
Claims (15)
- 1. one.
- Dispositivo para la autentificación de una entidad ópticamente variable (0) que exhibe un desplazamiento del color al cambiar el ángulo de visión, comprendiendo el dispositivo una placa (P) de un material refractor de la luz, dicho dispositivo se caracteriza por que Device for the authentication of an optically variable entity (0) that exhibits a color shift when changing the viewing angle, the device comprising a plate (P) of a light refractor material, said device is characterized in that
- 2. 2.
- Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha placa está dispuesta en un ángulo de inclinación con respecto a la entidad ópticamente variable. Device according to claim 1, wherein said plate is arranged at an angle of inclination with respect to the optically variable entity.
- 3. 3.
- Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 3, en el que dicha placa de material refractor de la luz está dispuesta moviblemente con respecto a la entidad ópticamente variable. Device according to one of claims 1 to 3, wherein said light refractor material plate is movably disposed with respect to the optically variable entity.
- 4. Four.
- Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 4, en el que dicha placa que tiene la agrupación de micro-prismas sobre su superficie, es de un polímero termoplástico transparente. Device according to one of claims 1 to 4, wherein said plate having the micro-prism cluster on its surface, is of a transparent thermoplastic polymer.
- 5. 5.
- Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4, en el que dicho polímero tiene un índice de refracción comprendido en el intervalo de 1,50 a 1,80. Device according to claim 4, wherein said polymer has a refractive index in the range of 1.50 to 1.80.
- 6. 6.
- Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4, en el que dicho polímero termoplástico tiene una temperatura de transición vítrea Tg situada por encima de 60°C, de manera preferible por encima de 80°C. Device according to claim 4, wherein said thermoplastic polymer has a glass transition temperature Tg located above 60 ° C, preferably above 80 ° C.
- 7. 7.
- Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4, en el que dicho polímero termoplástico es un polímero seleccionado entre el grupo que consiste en un policarbonato (PC), una poli(éter-éter-cetona) (PEEK), una polisulfona (PSU), un poliéster poli(naftalato de etileno) (PEN), un poli(tereftalato de etileno) (PET), un poliestireno (PS), un poli(cloruro de vinilo) (PVC), una poliamida (PA), un polietileno (PE), un poliuretano (PUR), un polipropileno (PP), así como los polímeros acrílicos. Device according to claim 4, wherein said thermoplastic polymer is a polymer selected from the group consisting of a polycarbonate (PC), a poly (ether-ether-ketone) (PEEK), a polysulfone (PSU), a Polyester poly (ethylene naphthalate) (PEN), a poly (ethylene terephthalate) (PET), a polystyrene (PS), a poly (vinyl chloride) (PVC), a polyamide (PA), a polyethylene (PE) , a polyurethane (PUR), a polypropylene (PP), as well as acrylic polymers.
- 8. 8.
- Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 7, que comprende adicionalmente por lo menos una fuente de luz (L), por lo menos un detector de luz (D), y un procesador (P); estando la fuente de luz (L) y el detector (D) conectados con el procesador (P), que está habilitado con una memoria y uno o más programas para llevar a cabo la operación de autentificación. Device according to one of claims 1 to 7, further comprising at least one light source (L), at least one light detector (D), and a processor (P); the light source (L) and the detector (D) being connected to the processor (P), which is enabled with a memory and one or more programs to carry out the authentication operation.
- 9. 9.
- Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 8, que comprende adicionalmente un transportador eléctrico para explorar a la entidad ópticamente variable. Device according to claim 8, further comprising an electric conveyor for exploring the optically variable entity.
- 10. 10.
- Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dicho detector de luz (D) se selecciona entre el grupo que consiste en los sensores del color de rojo-verde-azul, los sensores espectrales extendidos en el dominio óptico de longitudes de onda de 200 nm a 2.500 nm, los micro-espectrómetros, y los detectores de intensidad de luz de banda ancha. Device according to claim 8, wherein said light detector (D) is selected from the group consisting of the red-green-blue color sensors, the spectral sensors extended in the optical domain of wavelengths of 200 nm to 2,500 nm, micro-spectrometers, and broadband light intensity detectors.
- 11. eleven.
- Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dicha fuente de luz (L) se selecciona entre el grupo que consiste en emisores de banda ancha y en los LED’s que emiten en las regiones espectrales de UV, visible e IR en el dominio óptico de longitudes de onda de 200 nm a 2.500 nm. Device according to claim 8, wherein said light source (L) is selected from the group consisting of broadband emitters and LEDs emitting in the spectral regions of UV, visible and IR in the optical domain of wavelengths from 200 nm to 2,500 nm.
- 12. 12.
- Método para la autentificación de una entidad ópticamente variable (0), que exhibe un desplazamiento del color al cambiar el ángulo de visión, comprendiendo el método la etapa de disponer una placa (P) de material refractor de la luz sobre la entidad ópticamente variable, dicho método se caracteriza por que Method for the authentication of an optically variable entity (0), which exhibits a color shift when changing the viewing angle, the method comprising the step of arranging a plate (P) of light-refracting material on the optically variable entity, said method is characterized by
- 13. 13.
- Método de acuerdo con la reivindicación 12, en el que dicha placa está dispuesta en un cierto ángulo de inclinación con respecto a dicha entidad ópticamente variable. Method according to claim 12, wherein said plate is arranged at a certain angle of inclination with respect to said optically variable entity.
- 14. 14.
- Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 12 hasta 13, en el que los colores de la entidad ópticamente variable en una vista directa y en una vista desviada angularmente son averiguados por medio de un dispositivo automático, que comprende fuentes de luz (L), detectores de luz (D), y un procesador (P) habilitado con una memoria y un programa para llevar a cabo la operación de autentificación. Method according to one of claims 12 to 13, wherein the colors of the optically variable entity in a direct view and in an angularly offset view are determined by means of an automatic device, which comprises light sources (L), light detectors (D), and a processor (P) enabled with a memory and a program to carry out the authentication operation.
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