CN1366649A - 真假卡判断装置及真假卡判断系统 - Google Patents

Abstract

本发明的真假卡判断装置具有向卡1表面设置的并且根据光栅图形3形成图像4’的全息图投射测量激光Q1的投光系统22、在受光单元38上形成根据从全息图反射的反射衍射光束得到的光栅图形图像的傅里叶变换透镜27、以及根据受光单元28的光电输出判断卡1的真假用的判断手段30’,利用根据反射衍射光得到的光栅图形图像,判断卡1的真假。

Description

真假卡判断装置及真假卡判断系统

技术领域

本发明涉及对具有根据光栅图形形成图像的全息图的卡进行真假判断的真假卡判断装置。

背景技术

向来知道，有如图31所示在信用卡等卡1表面上粘贴全息标记2。在该全息标记上，如图32的放大图所示，形成模仿由光栅图形3组成的图案、商标、文字等的全息图像4’。该全息标记2用来判别卡1的真假。以往通过肉眼来察看该全息标记2上形成的图像，以判断卡1的真假。

但是，通过用肉眼来察看全息标记2上形成的图像以判断卡1的真假，或由于入射光线的方向不同图像发生变化，或由于卡上有伤痕等，导致判断困难，客观上难以判断卡的真假。

因此也考虑使用光学装置判断图像4’的整体形状或一部分的形状或全息标记2在卡1的粘贴位置，根据该判断结果来判定卡1的真假。

但是，由于模仿图像4’的形状和粘贴位置比较容易，因此采用已有的光学装置客观上也难以判定卡1的真假。

另外，由于卡1随着其使用时间的延长而变坏，卡1本身或弯曲，或图像4’有面磨损，或产生伤痕，从而采用已有的光学装置越来越难以判断随着其使用时间的延长而变坏的卡1的真假。

再者，为了实现可靠的防伪性能，也有在该卡1上改变构成光栅图形的衍射光栅的排列形成方向，将多个图像形成全息图2的情况。

图33表示根据例如三种光栅图形4、5、6，形成三种图像的矩形全息标记2，图34(a)表示根据衍射光栅沿与矩形全息标记2的一边2a垂直的方向排列形成的光栅图形4形成的图像8，图34(b)表示根据衍射光栅沿相对于光栅图形4的衍射光栅排列方向右斜45度方向排列形成的光栅图形5形成的图像9，图34(c)表示根据衍射光栅沿相对于光栅图形4的衍射光栅排列方向左斜45度方向排列形成的光栅图形6形成的图像10，将这三个图像8、9、10重合，形成图33所示的全息标记2，因对全息标记2入射的光线的情况不同，察看图像8、9、10能够看到的情况也有变化。在该图34中，箭头表示衍射光栅排列形成的方向，各衍射光栅的延伸方向与该排列方向垂直。

另外，图35所示为根据例如由间距不同的衍射光栅构成的光栅图形4”、5”、6”形成三种图像的矩形全息标记2，图36(a)所示为根据衍射光栅沿与矩形全息标记2的一边2a垂直的方向排列，而且间距为P1的衍射光栅构成的光栅图形4”形成的图像8”，图36(b)表示根据衍射光栅的排列形成方向与光栅图形4”的衍射光栅排列形成方向相同，而且间距为P2的衍射光栅构成的光栅图形5”形成的图像9”，图36(c)所示为根据衍射光栅的排列形成方向与光栅图形4”及5”的衍射光栅排列形成方向相同，而且是间距为P3的衍射光栅构成的光栅图形6”形成的图像10”，将这三个图像8”、9”、10”重合，形成图35所示的全息标记2，因对全息标记2入射的光线情况有不同，看到的图像8”、9”、10”的情况也有变化。在该图35及36中，箭头表示衍射光栅的排列形成方向，各衍射光栅的延伸方向与其排列方向垂直。

另外，卡1在多数情况下，不仅图像4’，而且还有光栅图形也因其制造厂家而异。另外，即使是在同一制造厂家中，不仅图像4’，光栅图形也进行更新。

本发明是鉴于对形成全息图像的光栅图形的衍射光栅的槽深及间距进行严格管理而作出的，目的在于提供通过光学方法能够客观而且迅速地判断卡的真假的真假卡判断装置。

发明内容

权利要求1所述的真假卡判断装置，其特征在于，具有向卡的表面设置的并且根据光栅图形形成图像的全息图投射测量激光的投光系统、根据从上述全息图反射的反射衍射光在受光单元上形成光栅图形图像的傅里叶变换透镜、以及根据上述受光单元的光电输出判断上述卡的真假用的判断手段。

权利要求2所述的真假卡判断装置，其特征在于，上述判断手段具有显示该判断结果的显示单元。

权利要求3所述的真假卡判断装置，其特征在于，上述判断手段根据对光栅图形的图像进行分析用的分析单元的分析结果，判断上述卡的真假。

权利要求4所述的真假卡判断装置，其特征在于，上述分析单元对光栅图形的图像的形成位置、峰值强度及扩展宽度进行分析，然后将该分析结果输出给上述判断手段。

权利要求5所述的真假卡判断装置，其特征在于，上述判断手段在将光栅图形图像的形成位置、峰值强度及扩展宽度全部判断为真时，则判断卡为真卡，同时在上述显示单元显示关于该卡为真卡的说明。

权利要求6所述的真假卡判断装置，其特征在于，上述判断手段在将光栅图形图像的形成位置、峰值强度及扩展宽度中一项以上判断为假时，则判断卡为假卡，同时在上述显示单元显示关于该卡为假卡的说明。

权利要求7所述的真假卡判断装置，其特征在于，上述判断手段在将光栅图形图像的形成位置、峰值强度及扩展宽度全部判断为真时，则判断卡为真卡，当仅其中某一项在规定的分析范围内判断为疑似卡时，则暂时判断为真卡，在其中某一项以上判断为假时，则判断卡为疑似卡，并将该判断结果在上述显示单元显示。

权利要求8所述的真假卡判断装置，其特征在于，上述判断手段在光栅图形的间距或方向存在多种情况时，用对该种类的一种或全部的分析结果进行判断。

权利要求9所述的真假卡判断装置，其特征在于，具备：向卡的表面设置的并且根据光栅图形形成图像的全息图投射测量激光的投光系统、接受根据从上述全息图反射的反射衍射光得到的光栅图形图像及利用从上述全息图正反射的正反射光束得到的正反射图像的受光系统、以及根据上述光栅图形图像及上述正反射图像判断上述卡的真假的判断手段。

权利要求10所述的真假卡判断装置，其特征在于，上述受光系统具有一个受光单元，该受光单元共用于接收上述光栅图形图像及上述正反射图像。

权利要求11所述的真假卡判断装置，其特征在于，上述受光系统具有一个傅里叶变换透镜，该傅里叶变换透镜共用于使上述受光单元接受上述光栅图形图像及上述正反射图像。

权利要求12所述的真假卡判断装置，其特征在于，上述判断手段具有显示该判断结果的显示单元。

权利要求13所述的真假卡判断装置，其特征在于，上述判断手段根据从输出与光栅图形图像的形成位置、峰值强度及扩展宽度有关的分析结果和与正反射图像的受光位置及扩展宽度有关的分析结果的分析单元得到的光电输出，判断上述卡的真假。

权利要求14所述的真假卡判断装置，其特征在于，上述判断手段在用所述分析单元分析的关于光栅图形图像的形成位置、峰值强度及扩展宽度的分析结果全部处于允许范围内时，判断卡为真卡，同时在上述显示单元显示关于该卡为真卡的说明。

权利要求15所述的真假卡判断装置，其特征在于，判断手段在用上述分析单元分析的关于光栅图形图像的形成位置、峰值强度及扩展宽度的分析结果中有一项以上超出允许范围时，则判断为假卡，同时在上述显示单元显示关于该卡为假卡的说明。

权利要求16所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述判断手段在用上述分析单元分析的与光栅图形图像的形成位置、峰值强度及扩展宽度有关的分析结果全部判断真时，判断卡为真卡，在其中只有某一项处于超出允许范围的规定范围内时，则暂时判断为真卡，当其中有一项以上甚至超出规定范围时，则判断卡为疑似卡，同时在上述显示单元显示这些判断结果。

权利要求17所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述判断手段在得到正反射图像的受光位置偏离正规位置的分析结果时，对该分析结果进行考虑以判断光栅图形图像的分析结果。

权利要求18所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述判断手段在得到正反射图像的扩宽度比正规宽度要宽的分析结果时，对该分析结果进行考虑以判断光栅图形图像的分析结果。

权利要求19所述的真假卡判断装置，其特征在于，上述判断手段在光栅图形的间距或方向存在几种情况时，根据其一种或几种的分析结果进行判断。

权利要求20所述的真假卡判断装置，其特征在于，具备对卡上设置的并且根据光栅图形形成图像的全息图投射测量光的投光系统、以及检测从上述全息图反射的反射衍射光的受光系统，

为了判断上述卡是真卡还是假卡，设置改变上述测量光对上述全息图的入射方向的入射方向改变手段。

权利要求21所述的真假卡判断装置，其特征在于，上述入射方向改变手段根据卡的各类改变对全息图的入射方向。

权利要求22所述的真假卡判断装置，其特征在于，设置对改变所述测量光对上述全息图的入射方向得到的各反射衍射光进行分析，判断上述卡的真假的判断手段。

权利要求23所述的真假卡判断装置，其特征在于，上述受光系统包括接受上述反射衍射光的线阵传感器及介于该线阵传感器与上述卡之间的傅里叶变换透镜。

权利要求24所述的真假卡判断装置，其特征在于，上述投光系统具有多个激光光源，上述入射方向改变手段是使上述各激光光源接通或断开的光源接通/断开开关。

权利要求25所述的真假卡判断装置，其特征在于，上述投光系统具有激光光源、以及使该激光光源相对于上述卡旋转的旋转手段，上述入射方向改变手段由上述旋转手段构成。

权利要求26所述的真假卡判断装置，其特征在于，上述入射方向改变手段由承载所述卡并使其旋转的旋转手段构成。

权利要求27所述的真假卡判断装置，其特征在于，上述判断手段随着上述测量光的入射方向的改变而改变上述卡的真假判断的允许值。

权利要求28所述的真假卡判断装置，其特征在于，设置对设在卡上并且根据多个光栅图形形成多个图像的全息图投射测量光的投光系统、具有分别检测由上述光栅图形反射衍射的多个反射衍射光的线阵传感器的受光系统、以及对上述线阵传感器的决定于上述各反射衍射光的光电输出进行分析后判断上述卡是真卡还是假卡的判断手段。

权利要求29所述的真假卡判断装置，其特征在于，上述多束反射衍射光的排列形成方向是与上述线阵传感器延伸方向相同的方向。

权利要求30所述的真假卡判断装置，其特征在于，上述多束反射衍射光的排列形成方向是与上述线阵传感器延伸方向垂直的方向。

权利要求31所述的真假卡判断装置，其特征在于，上述投光系统由一个激光光源构成。

权利要求32所述的真假卡判断装置，其特征在于，上述受光系统具有介于上述线阵传感器与上述卡之间的傅里叶变换透镜。

权利要求33所述的真假卡判断装置，其特征在于，设置对卡上设置的并且根据衍射光栅的排列形成方向不一样的光栅图形形成的多个图像的全息图投射测量光的投光系统、具有分别检测由上述各衍射光栅反射衍射的反射衍射光的多个线阵传感器的受光系统、以及对上述各线阵传感器以上述各反射衍射光为依据的光电输出进行分析，判断上述卡是真卡还是假卡的判断手段。

权利要求34所述的真假卡判断装置，其特征在于，上述受光系统具有介于上述线阵传感器与上述卡之间的傅里叶变换透镜。

权利要求35所述的卡的真假判断系统，其特征在于，包括具有用受光单元接受测量激光的光栅图形图像的光学系统的装置主体、以及存储根据光栅图形图像判断上述卡的真假用的允许基准值的服务器，上述测量激光是用于对卡的表面设置的并且根据光栅图形形成图像的全息图投射的测量激光。为了将与上述光栅图形图像有关的光电输出与上述服务器存储的允许基准值进行比较以判断卡的真假，通过通信电路将上述装置主体与上述服务器加以连接。

权利要求36所述的真假卡判断系统，其特征在于，上述光学系统具有使上述受光单元接受光栅图形图像的傅里叶变换透镜。

权利要求37所述的真假卡判断系统，其特征在于，上述装置主体具有显示判断结果的显示单元。

权利要求38所述的真假卡判断系统，其特征在于，上述服务器具有接收从上述受光单元发送的光栅图形图像的光电输出并进行分析的分析单元、以及根据该分析单元的分析结果与上述服务器存储的允许基准值进行真假判断的判断手段，同时将该判断结果发送给上述装置主体。

权利要求39所述的真假卡判断系统，其特征在于，上述装置主体具有接收从受光单元发送来的光栅图形图像的光电输出并进行分析、同是将该分析结果发送给所述服务器的分析单元，上述服务器具有根据上述分析单元发送的分析结果与上述服务器存储的允许基准值来判断卡的真假，同时将该判断结果发送给上述装置主体的判断手段。

权利要求40所述的真假卡判断系统，其特征在于，上述装置主体具有接收从所述受光单元发送的光栅图形图像的光电输出并进行分析的分析单元、以及根据从上述服务器接收的允许基准值与上述分析单元的分析结果判断卡的真假的判断手段。

权利要求41所述的真假卡判断系统，其特征在于，上述分析单元将与光栅图形图像的形成位置、峰值强度及扩展宽度有关的分析结果输出给上述判断手段。

权利要求42所述的真假卡判断系统，其特征在于，上述判断手段在上述分析单元分析的与光栅图形图像的形成位置、峰值强度及扩展宽度有关的分析结果全部处于允许范围内时，则判断卡为真卡。

权利要求43所述的真假卡判断系统，其特征在于，上述判断手段在上述分析单元分析的与光栅图形图像的形成位置、峰值强度及扩展宽度有关的分析结果全部判断为真卡时，则判断为真卡，但其中只有某一项在超出允许范围之外的规定范围内时，则暂时判断为真卡，当其中有一项以上连允许范围也超出时，则判断卡为疑似卡。

权利要求44所述的真假卡判断系统，其特征在于，上述判断手段在光栅图形的间距或方向有多种的情况下，根据其一种或多种的分析结果进行判断。

作用

投光系统向全息图投射测量激光。于是来自全息图的反射衍射光形成的光栅图形图像通过傅里叶变换透镜由受光单元接受。来自该光单元的光电输出被输入判断手段，由该判断手段判断卡的真假。

附图概述

图1(A)为本发明实施例1的卡的真假判断装置的简要侧视图。

图1(B)为本发明实施例1的卡的真假判断装置简要平面图。

图2(A)为光栅图形、傅里叶变换透镜与线阵传感器的相互关系说明图。

图2(B)为真卡情况下的光量分布图。

图2(C)为说明真卡情况下的光栅图形的衍射光栅槽深与偏差的说明图。

图3(A)为槽浅的衍射光栅构成的光栅图形、傅里叶变换透镜与线阵传感器的相对关系说明图。

图3(B)为利用槽浅的衍射光栅构成的光栅图形产生的在假卡情况下的光量分布曲线图。

图3(C)为槽浅的衍射光栅构成的光栅图形的说明图。

图4(A)偏差大的衍射光栅构成的光栅图形、傅里叶变换透镜与线阵传感器的相对关系说明图。

图4(B)为利用偏差大的衍射光栅构成的光栅图形产生的在假卡情况下的光量分布曲线图。

图4(C)为说明偏差大的衍射光栅构成的光栅图形的说明图。

图5(A)为间距宽度较大的衍射光栅构成的光栅图形、傅里叶变换透镜与线阵传感器的相对关系说明图。

图5(B)为利用间距宽度较大的衍射光栅构成的光栅图形产生的在假卡情况下的光量分布曲线图。

图5(C)为间距宽度较大的衍射光栅构成的光栅图形的说明图。

图6为本发明实施例1的真假卡判断装置的电路方框图。

图7(A)为本发明实施例2的真假卡判断装置简要侧视图。

图7(B)为本发明实施例2的真假卡判断装置简要平面图。

图8(A)为实施例2的光栅图形、傅里叶变换透镜与线阵传感器的相互关系说明图。

图8(B)为实施例2的真卡情况下的光量分布曲线图。

图9为实施例2的真假卡判断装置电路方框图。

图10为比较真卡情况下与卡由于其使用时间长而变坏、产生擦痕的情况下的光量分布用的说明图。

图11为比较真卡情况下与卡由于其使用时间长而产生严重翘曲情况下的光量分布用的说明图。

图12为分别将线阵传感器用于光栅图形图像和正反射图像时的真假卡判断装置简要侧视图。

图13为实施例3的真假卡判断系统使用的电路方框图。

图14为实施例3的第1变形例的电路方框图。

图15为实施例3的第2变形例的电路方框图。

图16为实施例4的真假卡判断装置的简要构成的立体图。

图17(a)为实施例4的真假卡判断装置的光学系统的简要构成的说明图，也是其正面图。

图17(b)为实施例4的真假卡判断装置的光学系统简要构成说明图，也是其平面图。

图18为实施例4的真假卡判断装置电路方框图。

图19为说明由入射至图33所示的全息标记的平行测量光Q1形成的反射衍射光用的说明图，表示平行测量光Q1从构成光栅图形4的各衍射光栅的延伸方向的垂直方向入射时的反射衍射光。

图20为说明由入射至图33所示的全息标记的平行测量光Q2形成的反射衍射光用的说明图，表示平行测量光Q2从构成光栅图形5的各衍射光栅的延伸方向的垂直方向入射时的反射衍射光。

图21为说明由入射至图33所示的全息标记的平行测量光Q3形成的反射衍射光用的说明图，表示平行测量光Q3从构成光栅图形6的各衍射光栅的延伸方向的垂直方向入射时的反射衍射光。

图22为根据平行测量光Q1从构成光栅图形4的各衍射光栅的延伸方向的垂直方向入射时的反射衍射光得到的光量分布的说明图。

图23为表示图33所示的光栅图形的衍射光栅的槽深的说明图。

图24为根据平行测量光Q1从构成光栅图形4的各衍射光栅的延伸方向的垂直方向入射时的反射衍射光得到的光量分布说明图，表示根据具有比图22所示的光栅图形4的衍射光栅更大的间距的衍射光栅的反射衍射光得到的光量分布。

图25(a)为实施例5的真假卡判断装置的光学系统简要构成说明图，也是其正面图。

图25(b)为实施例5的真假卡判断装置的光学系统简要构成说明图，也是其平面图。

图26为实施例5的真假卡判断装置的电路方框图。

图27(a)为实施例6的真假卡判断装置的光学系统的简要构成说明图，也是其正面图。

图27(b)为实施例6的真假卡判断装置的光学系统的简要构成说明图，也是其平面图。

图28为说明由入射至图33所示全息标记的平行测量光形成的反射衍射光用的放大说明图，表示平行测量光从构成光栅图形的各衍射光栅的延伸方向的正交方向入射时的反射衍射光。

图29是实施例6的真假卡判断装置的电路方框图。

图30是实施例6的变形例的真假卡判断装置的电路方框图。

图31为正面粘贴有全息标记的卡的正面图。

图32为全息标记的放大图。

图33为表示全息标记上形成的光栅图形之一例的说明图。

图34(a)为说明图33所示的光栅图形的详细情况用的说明图，表示衍射光栅排列方向沿着全息标记的一个边的正交方向而形成的光栅图形。

图34(b)表示衍射光栅排列方向沿着相对于(a)所示的光栅图形排列方向右斜45度方向形成的光栅图形。

图34(c)表示衍射光栅排列方向沿着相对于(a)所示的光栅图形排列方向左斜45度方向形成的光栅图形。

图35表示根据间距不同的衍射光栅构成的光栅图形形成三种图像的矩形全息标记。

图36(a)为图35所示的全息标记的说明图，表示根据沿着矩形全息标记2的一个边2a的正交方向排列形成衍射光栅而且是由规定间距的衍射光栅构成的光栅图形得到的图像。

图36(b)所示为根据在与(a)所示的衍射光栅排列形成方向相同的方向，而且间距与规定间距不同的衍射光栅构成的光栅图形得到的图像。

图36(c)所示为根据在与(a)、(b)所示的衍射光栅排列形成方向相同的方向，而且间距与(a)和(b)所示的间距不同的衍射光栅构成光栅图形得到的图像。

具体实施形态

实施例1

在图1(A)及(B)中，22为向卡1的表面设置的全息标记2投射测量激光Q1的投光系统，23为接受从全息标记2反射的反射衍射光32的受光系统，30’为根据受光系统23接受的反射衍射光32分析判断卡1真假的分析判断单元(判断手段)。另外，在全息标记2上根据光栅图形3形成全息图像4’。

投光系统22具有投射测量激光Q1的半导体激光器24a、将该半导体激光器24a射出的测量激光Q1形成平行光束的准直透镜24b。

受光系统23具有位于全息标记2正上方的傅里叶变换透镜27及作为受光单元的线阵传感器28。卡1的全息标记2位于傅里叶变换透镜27的前侧焦点位置f。线阵传感器28位于傅里叶变换透镜27的后侧焦点位置f’，同时如图1(B)所示，与测量激光Q1(用光轴表示)平行配置。另外，前侧焦点位置f与后侧焦点位置f’是等距离的。

分析判断单元30’具有对线阵传感器28上形成的反射衍射光32的光栅图形图像(参照图2(A))进行分析的分析单元390、根据分析单元30的光电输出判断真假的判断单元31、以及显示该判断结果的显示单元50。

一旦半导体激光器11发光，以测量激光Q1相对于全息标记2的入射角度θ为一定，从平面来看与线阵传感器22平行地入射到全息图像4’上。

图像4’是在该例子中各光栅图形3沿线阵传感器22延伸方向的正交方向以规定(例如一定的间距宽度1.0微米)形成的。对于衍射现象，入射到光栅图形3的测量激光Q1的平行光束中，垂直于光栅图形3的延伸方向入射的入射光向量分量起作用。

借助于此，一旦测量激光Q1入射到全息图像4’，如图2(A)所示，就由傅里叶变换透镜27在线阵传感器28的位置上形成光栅图形图像(一次衍射光)Q2’。

假定光栅图形3理想地以一定的间距宽度形成，在这种情况下，线阵传感器28配置得使测量激光Q1的峰值位于中心处。

另一方面，光栅图形3在实际上如图2(C)所示，存在极小的偏差。该偏差即使以高精度制成全息图像4’，也还是在极小范围存在。

但是，在全息图像4’是粗糙的图像时，就在很大的范围发生。下面为了说明方便起见，在假设光栅图形3的理想间距宽度为1.0微米时，假设真卡1的全息图像4’的光栅图形3的间距误差小于±0.1微米，光栅图形的深度记为H。

在卡1设置的全息图像4为真图像时，在线阵传感器28上，光栅图形3的光栅图形图像基本上形成于中心处。

图2(B)表示光量分布R，它是用这时根据光栅图形3的深度H决定的峰值强度Z、根据光栅图形3的间距宽度决定的峰值位置M、以及在根据光栅图形3的间距偏差决定的规定阈值w的扩展宽度W表示的。判断单元31中存储了这些峰值强度Z、峰值位置M及扩展扩展宽度W作为判断真卡的允许基准值。

这里，如图3(C)所示，在光栅图形3的深度是比真卡1的光栅图形3的深度H要浅的深度H2时，在光栅图形图像Q3，其光量分布R1的峰值强度Z2比光量分布R的峰值强度Z要低。

另外，如图4(C)所示，光栅图形3的间距偏差比真卡1的光栅图形3的偏差(例如为±0.1微米以下)要大(例如为±0.2微米以上)时，光栅图形图像中其光量分布R2的阈值w上的扩展宽度W2比光量分布R的扩展宽度W要宽。

还有，如图5(C)所示，在光栅图形3的间距宽度比真卡1的光栅图形3的间距宽度(例如为1.0微米)要宽(例如为2.0微米)时，在光栅图形图像中，其光量分布R2的峰值位置M2从光量分布R的峰值位置M向右偏移。

另外，在上述各图中，是以各光量分布的峰值位置为基准的，但也可以以各光量分布的重心位置XG作为基准。

因而，分析单元30对线阵传感器28上的这些光学特性进行分析，然后输出给判断单元31，在判断单元31，利用统计方法，将该输出结果与预先存储的峰值强度Z、峰值位置M及扩展宽度W(标准偏差)的真卡判断允许基准值进行比较，在至少其中某一项与真卡判断允许其准值不相同时，或者大于规定范围的允许值时，判断为假卡(变造卡)，再将该判断结果输出给显示单元50。

例如，设总像素数为n个的线阵传感器28的像素号从图2(A)的左边起依次为1、2、...、i、...n，各像素的光电输出为Xi，在检测出线阵传感器28上的最大强度(峰值强度Z)及表示该最大强度的像素号i后，根据各像素的光电输出Xi，利用下述式(1)计算相当于平均值的像素号(峰值位置M)。又用式(2)求出光量分布的扩展宽度W。 $M=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}(i\×\mathrm{Xi})/\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\left(\mathrm{Xi}\right)---\left(1\right)$ $W=\sqrt{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Xi}\×{(M-1)}^2/\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Xi}}---\left(2\right)$

这时，光电输出Xi中表示规定值以下的像素号的值不在利用上述数学式进行的计算中使用。

另外，也可以采用式(3)及式(4)来代替式(1)及式(2)。 $X_G=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}(i\×\mathrm{Xi})/\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\left(\mathrm{Xi}\right)---\left(3\right)$ $\mathrm{\δ}=\sqrt{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Xi}\×{(X_G-i)}^2/\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Xi}}---\left(4\right)$

这里，分析单元30具备根据式(1)及式(2)进行计算，将该计算机结果暂时存储的功能和将峰值强度暂时存储的功能。

另外，判断单元31如图6所示，具有允许值控制单元36、比较器43～45、允许值器46～48及综合判断单元49。

允许值设定器46设定光量分布的峰值强度Z的允许范围，允许值设定器47设定光量分布的重心位置M的允许范围，允许值设定器48设定光量分布的扩展宽度W的允许范围。

即使是真卡1，形成全息图像4的光栅图形3其光量分布的峰值强度Z、峰值位置M及扩展宽度W也可能不相同，因此最好利用允许值控制单元36’对在各允许值设定器46～48设定的允许范围进行控制。

由分析单元30分析的关于峰值强度Z的分析输出被输往比较器43，由分析单元30分析的关于峰值位置M的分析输出被输往比较器44，由分析单元30分析的关于扩展宽度W的分析输出被输往比较器45。

比较器43对于有关峰值强度Z的分析输出是否在利用允许值设定器46设定的真假卡判断用的峰值强度允许范围内进行比较，比较器44对于有关峰值位置M的分析输出是否在利用允许值设定器47设定的峰值位置允许范围内进行比较，比较器45对于有关扩展宽度W的分析输出是否在利用允许值设定器48设定的真假卡判断用的扩展宽度允许范围内进行比较。

这些比较结果被输入至综合判断单元49，综合判断单元49根据这些比较结果判断是真卡还是假卡，该判断结果显示于显示单元50上。

这样，采用本实施例，根据光量分布的峰值强度Z、峰值位置M及扩展宽度W是否在允许范围内来判断是真卡还是假卡(变造卡)，这样不是利用全息图像4’的整个图像或大范围内的部分图像进行真假判断，而是能够利用很难伪造(变造)的衍射光栅图形3来进行严格的真假判断。

另外，卡1由于例如频繁使用而造成随着时间而变坏，使光栅图形3的表面擦伤或带有细微伤痕，因此如果将真卡1情况下的光量分布的峰值强度Z、峰值位置M及扩展宽度W的允许范围设为更严格的范围，则有可能尽管是真卡也被判断为假卡，所以也可以将各允许范围(特别是取决于光栅图形3的深度的峰值强度Z)适当作一些放宽。

这时，考虑到上述随着使用的时间而变坏等情况，在光量分布的峰值强度Z、峰值位置M及扩展宽度W的任一项虽然不包含在严格接近允许范围内，但处于有一些偏离该严格的允许范围的位置情况下，则判断为与伪造(变造)范围不一样的疑似范围的暂定的真卡，同时在显示单元50显示这一情况，然后可以采用相应的措施，例如促使利用卡1的店员等通过目视确认变坏或伤痕，或者如果损伤严重，则促使使用者更换使用的卡等。

在实施例1的真假卡判断装置中对于是真卡还是假卡的真假判断，不是利用全息图像的整个图像或大范围内的部分图像进行真假判断，而是能够利用难于伪造的衍射光栅进行严格的真假判断。

实施例2

本实施例2的构成如图7所示，是采取用线阵传感器28接受反射衍射光32，同时用线阵传感器28接受正反射光32S的结构的。

亦即如图8(A)所示，傅里叶变换透镜27将在全息标记2的表面衍射反射的反射衍射光32的光栅图形图像与在全息标记2的表面正反射的正反射光32S的正反射图像成像在线阵传感器28上。

又，分析判断单元30’如图9所示，具备对在线阵传感器28上形成的反射衍射光32的光栅图形图像Q2’及正反射光32S的正反射图像进行分析的分析单元30、以及根据分析单元30的光电输出进行真假判断的判断单元31。

该判断单元31除了具有实施例1所示的允许值设定器46～48、比较器43～45外，还具有允许值器46’及47’和比较器43’及44’。

和实施例1相同，比较器43～45输入分析输出，比较器43～45的作用及允许值设定器46～48的作用与实施例1相同。

允许值设定器46’设定在图8(B)的光量分布S所示的扩展宽度Ws的真卡允许范围，允许值设定器47’设定光量分布S的峰值位置Ms的真卡允许范围。另外，也可以用光量分布S的重心位置代替峰值位置Ms。

由于即使是真卡1，光量分布S的扩展宽度Ws及峰值位置Ms也可能不相同，因此最好利用允许值控制单元36’对在各允许值设定器46’及47’设定的真卡允许范围也进行控制。

由分析单元30分析的有关扩展宽度Ws的分析输出被输入比较器43’，由分析单元30分析的有关峰值位置Ms的分析输出被输入比较器44’。

比较器43’对于有关扩展宽度Ws的分析输出是否在利用允许值设定器46’设定的真假卡判断基准用的扩展宽度基准允许范围内进行比较，比较器44’对于有关峰值位置Ms的分析输出是否在利用允许值设定器47’设定的真假卡判断准用的峰值基准允许范围内进行比较。

这些比较结果被输入至综合判断单元49，综合判断49根据这些比较结果，判断是真卡还是假卡，该判断结果在显示单元50上显示。

卡1由于例如频繁使用而造成随着使用时间而变坏，使光栅图形3的表面擦伤或带有细微伤痕。另外，常常在平时携带时有使其产生弯曲的情况(习惯动作)。

这样的擦伤(包括伤痕)及弯曲，例如擦伤时，就如同槽深H变浅，反射光量人比真卡时要少，在弯曲时，就如同间距宽度不相同时那样，在线阵传感器28上的图像形成位置相对于真卡产生偏离。

因此，使正反射光32S形成的正反射图像在线阵传感器28上成像，以该正反射图像作为基准，对光栅图形图像进行判断。

即在线阵传感器28上形成的正反射图像如图8(B)的光量分布S所示，在阈值W上的扩展宽度Ws比根据光栅图形图像的在阈值W上的扩展宽度W要窄，而且在峰值位置Ms的峰值强度Zs高，呈现更尖锐的光量分布。

借助于此，将真卡1情况下的正反射图像作为测量基准图像，监视其扩展宽度Ws与峰值位置Ms，若有表示不在关于该扩展宽度Ws及峰值位置Ms的扩展宽度基准允许范围或峰值位置允许范围内的分析输出从比较器43’及44’输出，在这种情况下如果在综合判断单元49考虑比较器43～比较器45的分析输出，就能够不管擦伤或弯曲，进行真假判断。

如图10所示，例如在卡1的全息标记2产生擦伤的情况下，线阵传感器28上形成的各图像的光量分布R4及S1与真卡时的光量分布R及S相比，峰值强度Z3和Ps2降低，而扩展宽度W3和Ws2也变宽。

因而，根据基准时的光量分布S的扩展宽度Ws与实际得到的光量分布S1的扩展宽度Ws2的变化比例，对实际得到的光量分布R4的扩展宽度W3进行修正，若修正后的扩展宽度W3在扩展宽度W的允许范围内，则判断为真卡。另外，峰值强度Z3的变化也相同，也可以根据峰值强度Zs与峰值强度Zs2的变化比例对峰值强度Z3进行修正，也可以根据变化比例对光量分布R4的面积进行修正。

另外，如图11所示，在卡1发生弯曲时，在线阵传感器28上形成的各图像的光量分布R5及S2因反射方向改变而相对于真卡时的光量分布R及S产生偏移d1及d2。

这种情况下，偏移d1及d2的偏移量与由于卡1弯曲而引起的情况大致相同。

因而，根据基准时的光量分布R及S的峰值位置M与Ms之间的距离D1与实际得到的光量分布S2的峰值位置M3及Ms2，对峰值位置M3的偏移d1仅修正偏移d2的大小时，若峰值位置M3处于峰值位置M的允许范围内，则判断为真卡。

这样，采用实施例2，通过光量分布R的峰值强度Z、峰值位置M及扩展宽度W是否在允许范围内来进行卡1是真卡还是假卡的真假判断，同时以光量分布S作为基准，在其基准扩展宽度Ws及基准峰值位置Ms不在基准允许范围内时，判断为卡1因长期使用而变坏，通过对判断结果进行修正，能够提高真假判断的可靠性。

又可以如图12所示，将线阵传感器28用于光栅图形图像判断，在后侧焦点位置f’的相等位置设置与线阵传感器28以外的另一线阵传感器28’，将该线阵传感器28’用于正反射图像的判断。

这种情况下，分析单元30具有对线阵传感器28’的光电输出进行分析的功能，用判断单元31同样进行判断。

实施例3

有时，卡1因例如制卡公司不同，或因更新，全息图像4或光栅图形3有不同，即使由于这样的制卡公司或更新等原因导致卡的种类不同，为了进行真假判断，可采用如图15所示的构成，这是将具有线阵传感器22的光学系统及显示单元50的装置主体作为终端，而将分析单元30、判断单元31设置在制卡公司或总店等所安装的服务器一侧。

分析单元30及装置主体的构成及作用与实施例1相同。

借助于此，线阵传感器28的输出通过收发单元(或接口)60，发送给服务器一侧的收发单元(或接口)61，用分析单元30进行上述分析，同时用存储的来自允许值控制部36’的允许值对与卡的种类相应的最新的基准允许值进行比较、综合判定，再将该判断结果从服务器一侧的收发单元61经由终端一侧的收发单元60在显示单元50显示。

变形例1

另外，也可以如图14所示，作为终端的装置主体一侧包括具有线阵传感器28的光学系统、分析单元30及显示单元50，将判断单元31设置在制卡公司或总店的服务器一侧。

这样，线阵传感器28的输出在分析单元30进行分析后，通过收发单元60将该分析结果发送给服务器一侧的收发单元61，用存储的来自允许值控制部36’的允许值对与卡的种类相应的最新的基准允许值进行比较、综合判定，再将该判断结果从服务器一侧的收发单元61经由终端一侧的收发单元60在显示单元50显示。

变形例2

另外，也可以如图15所示构成，将除允许值控制单元36’以外的部分全部设置于主体一侧，在制卡公司或总店等设置的服务器一侧仅设置允许值控制单元36’。

这样，线阵传感器28的输出在分析单元30进行分析后，经由收发单元60及61，在综合判断部49用存储的来自允许值控制部36’的允许值对与卡的种类相应的最新的基准允许值进行综合判断，再在显示单元50显示。

这时，服务器的设置如上所述，只要至少能够管理基准允许值，也可以是上述服务器以外的代理服务器等，因此利用在服务器一侧进行从分析至判断或者进行判断，这样由于不是在终端一侧进行判断，即不是在零售店等场所进行判断，所以能够根据判断结果统一管理对与使用者的服务和与使用者的交换等联系和手续。

而且，由于是利用通信电线，因此例如服务器与其他服务器之间的连接也比较容易，所以还能够将假卡的判断结果发送给设置在例如警察局或卡的保险公司等场所的服务器，用以防止犯罪。

实施例4

图16为实施例4的真假卡判断装置的简要构成立体图。

在该图16中，20为真假卡判断装置的箱体，箱体20设置卡1的出入口21。在箱体20的内部如图17(a)(b)所示，设置对在卡1设置的根据光栅图形形成图像的全息图2投射测量光的投光系统22、检测从全息图2反射的反射衍射光的受光系统23、以及后述的电路单元。

投光系统22在这里由三个激光光源部24～26构成。各激光光源部24～26由半导体激光器24a～26a及准直透镜24b～26b构成。准直透镜24b～26b的作用是将半导体激光器24a～26a射出的激光变换为平行测量光。受光系统23的构成与实施例1相同。

卡1被引入箱体20内，放置于傅里叶变换透镜27的前侧焦点位置f上。

电路单元如图18所示，由控制单元29、分析单元30及判断单元31构成。控制单元29具有进行控制使激光光源部24～26的接通及断开和控制下述允许值设定器的真假判断允许值设定的功能。

作为入射方向改变手段(入射方向选择手段)的选择开关S1、S2及S3与该控制单元29连接。若选择的是选择开关S1，则半导体激光器24a发光；若选择的是选择开关S2，则半导体激光器25a发光；若选择的是选择开关S3，则半导体激光器26a发光。

若半导体激光器24a发光，则如图17(a)所示，平行测量光Q1相对于该全息标记2的该入射角度θ为一定，又如图17(b)所示，相对于线阵传感器28的延伸方向以角度φ＝0的入射向投射于全息标记2。

若半导体激光器25a发光，则平行测量光Q2相对于该全息标记2的入射角度θ为一定，又如图17(b)所示，从相对于线阵28的延伸方向以角度φ＝φ1的入射方向投射到全息标记2。

若半导体激光器26a发光，则平行测量光Q3相对于该全息标记2的入射角度θ为一定，又如图17(b)所示，从相对于线阵传感器28的延伸方向以角度φ＝-φ1的入射方向入射至全息标记2。利用该选择开关S1、S2及S3，能够改变测量光相对于全息标记2的入射方向。

设在全息标记2上这里根据三个光栅图形4、5、6形成图像8、9、10。设平行测量光Q1从相对于光栅图形4的各衍射光栅延伸方向的垂直方向入射，平行测量光Q2从相对于光栅图形5的各衍射光栅延伸方向的垂直方向入射，平行测量光Q3从相对于光栅图形6的衍射光栅延伸方向的垂直方向入射。

关于衍射现象虽然已经在实施例1中说明，但这里再次加以整理说明。

衍射现象由于入射至衍射光栅的平行测量光中相对于衍射光栅延伸方向垂直入射的入射光向量分量有贡献，因此一旦例如使平行测量光Q1从入射方向φ＝0度的方向入射至全息标记2，则如图19所示，取决于光栅图形4的反射衍射光(一次衍射光)32形成在线阵传感器28位置上。

与其不同，取决于光栅图形5的反射衍射光33由于平行测量光Q1的入射光向量分量Q1’对衍射有贡献，而且该平行测量光Q1存在反射向量分量，因此形成于从线阵传感器28向一侧偏离的位置上。

又，取决于光栅图形6的反射衍射光34由于平行测量光Q1的入射光向量分量Q1”对衍射有贡献，而且该平行测量光Q1存在反射向量分量，并且该反射向量分量与取决于光栅图形5的反射向量分量反向，因此形成在以线阵传感器28为分界线的，向与反射衍射光33相反一侧偏离的位置上。

另外，如图20所示，若使例如平行测量光Q2从入射方向φ＝φ1的方向入射至全息标记2，则取决于光栅图形5的反射衍射光33形成在线阵传感器28上。另外，若使例如平行测量光Q3从入射方向φ＝-φ1方向入射至全息标记2，则如图21所示，取决于光栅图形6的反射衍射光34形成于线阵传感器28上。

现在，仅着眼于光栅图形4，假设使平行测量光Q1入射至全息标记2，该光栅图形4的衍射光栅的间距P3都理想地形成一定间隔，则如图22实线所示，在线阵传感器28上检测出有尖锐的峰而且扩展宽度W狭窄的反射衍射光32的光量分布R1。

在衍射光栅的间距P3不是一定间隔，而是有差异时，如图22虚线所示，检测出具有比线阵传感器28上光量分布R1的扩展宽度W更大的扩展宽度W的反射衍射光32的光量分布R2。该反射衍射光32的峰值强度Z如图23所示，取决于全息标记2所形成的光栅的槽41的深度(相位深度)。

另外，在全息标记2形成与衍射光栅的间距P3不同的更大间距P1的衍射光栅时，反射衍射光32的光量分布R1的峰值强度Z的位置如图24所示，假设取决于衍射光栅的间距P3的反射衍射光32”的光量分布R1的峰值强度Z的位置处于原点(受光系统的光轴中心)O，则从该原点向右侧偏离例如Δ1。另外，在全息标记上形成与衍射光栅的间距P3不相同的更小间距P2的衍射光栅时，光量分布的峰值强度与上面所述相反，向左偏离。

由于真卡对全息标记2上形成的衍射光栅的间距及衍射光栅的槽的深度实行严格的管理，因此可以认为反射衍射光的光量分布的峰值强度Z、其光量分布的重心位置及其光量分布的扩展宽度W在规定范围内。

与此相反，对于假卡，衍射光栅的间距与真卡的衍射光栅间距有很大不同，或者间距虽基本上相同，但其间距的差异较大，或者其衍射光栅的槽41的深度相对于真卡的衍射光栅槽深有很大不同。由于这些都作为反射衍射光的光量分布的峰值强度、其光量分布的重心位置及其光量分布的扩展宽度等光学特性表现出来，因此通过对这些光学特性进行分析，就能够判断是真卡还是假卡。

另外，也可以利用各反射光束的重心位置的相互间隔代替各反射光束的重心位置进行判断，或者同时利用两者一起进行判断。

另外，因卡的种类不同，如在已有技术一节中已经说明的那样，在全息标记2上必须形成根据方向不同的三个光栅图形形成的三个图像，在只形成一个图像那样的假卡的情况下，得不到三个反射衍射光32、33及34，只得到一个反射衍射光，可以利用反射衍射光的峰值强度Z的数目，判断是否是假卡。

因而，如图18所示，将由线阵传感器28检测出的反射衍射光32、33及34的光电输出，输入至分析单元30，如果利用该分析单元30，用统计方法计算反射衍射光32、33及34的光量分布的峰值强度Z、其重心位置XG、其扩展宽度W(标准偏差σ)，就能够判断是真卡还是假卡。

该计算采用实施例1所述的式(3)及式(4)。

分析单元30具有根据上述式(3)及式(4)进行运算，将该运算结果暂时存储的功能，以及暂时存储峰值强度Z的功能。

该分析单元30的分析输出被输入至判断单元31。该判断单元31大体上由比较器43、44及45、允许值设定器46、47及48和综合判断单元49构成。

允许值设定器46设定光量分布的峰值强度Z的允许范围，允许值设定值47设定光量分布的重心位置的允许范围，允许值设定器48设定光量分布的扩展宽度的允许范围。

由于即使是真卡，形成图像8、9及10的每个光栅图形4、5及6其光量分布的峰值强度Z、重心位置XG及扩展宽度W也有可能不相同，因此最好通过操作选择开关S1、S2及S3分别改变各允许值设定器46、47、及48上设定的允许范围。

峰值强度输出从分析单元30输入至比较器43，重心位置分析输出从分析单元30输入至比较器44，扩展宽度分析输出从分析单元30输入至比较器45。

该比较器43对峰值强度分析输出是否在由允许值设定器46设定的真假卡判断用的峰值强度允许范围内进行比较，该比较器44对重心位置分析输出是否在由允许值设定器47设定的重心位置允许范围内进行比较，该比较器45对扩展宽度分析输出是否在由允许值设定器48设定的真假卡判断用的扩展宽度允许范围内进行比较。

这些比较结果输入至综合判断单元49，综合判断单元49根据这些比较结果，判断是真卡还是假卡，将该判断结果在显示单元50上显示。

根据本实施例4，按照下面说明的步骤，能够判断是真卡还是假卡。

下面对例如真卡1上设置形成三种根据光栅图形形成图像的全息标记2，而且将相对于全息标记2的测量光入射方向改变为三个方向，同时测量光得到的衍射光峰值必须检测到三个的情况进行说明。

依次操作选择开关S1、S2及S3，依序变更测量光对全息标记2的入射方向。然后，对相对于全息标记2的各测量方向的每一入射方向，判断光量分布的峰值强度Z、其重心位置XG及其扩展宽度W是否在允许范围内。在假卡中，有的仅根据一个光栅图形形成图像，这样的假卡，测量光射入全息标记2的入射方向改变三个方向投射，而得到的反射衍射光的峰值强度仅有一个，因此能够准确判断该卡为假卡。另外，即使假卡做得相当精巧，但是利用依次改变测量光对全息标记2的入射方向，对测量光射入全息标记2的每个测量光入射方向，判断反射衍射光的光量分布的峰值强度Z、其重心位置XG及其扩展宽度W是否在真假判断用的允许范围内，能够进行真假卡的判断，因此能够提高真假卡判断精度。

还有，有时在根据三种光栅图形形成的图像中，根据卡的种类不同，仅对特定的一种光栅图形进行判断，就能够判断是否是假卡。在这种情况下，根据卡号读取手段等卡种类判别手段的光电输出，或者通过手动方法确定卡的种类，自动选择并固定对应于该卡测量光对全息标记2的入射方向，判断相对于该选择固定的入射方向的，反射衍射光的光量分布的峰值强度Z，其重心位置XG及其扩展宽度W是否在允许范围内，能够判断是否是假卡。

在本实施例4中，设置三个半导体激光器，通过操作选择开关S1、S2及S3，依次使半导体激光器发光，改变测量光对全息标记2的入射方向，进行卡的真假判定，但也可以采用这样的结构，即仅设置一个半导体激光器，如图16虚线所示，在箱体20内设置载置卡1使其旋转的转台51，通过操作选择开关S1、S2及S3使卡1旋转，改变测量光对全息标记2的入射方向。

又可以采用这样的结构，即在镜筒内设置一个半导体激光器及一个准直透镜，将该镜筒安装在旋转臂(图示省略)上，一方面将对全息标记2的入射角度θ维持一定，一方面改变其入射方向φ。

采用实施例4的真假判断装置具有下述效果，即能够客观判断具有根据光栅图形形成图像的全息图的卡的真假。

特别是由于采用改变对全息图的入射方向，检测由不同入射方向得到的反射衍射光，然后判断卡1的真假的结构，因此具有提高真假卡判断精度的效果。

另外，还具有对应于卡1的种类选择固定入射方向，从最能够判断其真假的合适的方向射入全息标记，能够缩短判断时间的效果。

实施例5

在本实施例5中，投光系统22如图25所示，仅由激光光源部24构成。受光系统23的构成与实施例4的构成相同。

电路单元如图26所示，由控制单元29、分析单元30a～30c及判断单元31a～31c构成。控制单元29仅对激光光源部24的接通和断开进行控制。

该控制单元29上连接着接通/关断开关S1。操作接通/关断开关S1，可以使半导体激光器24a发光。

一旦半导体激光器24a发光，平行测量光Q1如图25(a)所示，使其相对于该全息标记2的入射角度θ为一定值，然后如图25(b)所示，从相对于线阵传感器28a的延伸方向的角度φ＝0的入射方向入射至全息标记2。

设在全息标记2形成如图36所示的根据三个光栅图形4”、5”及6”形成的图像8”、9”及10”。平行测量光Q1从相对于光栅图形4的各衍射光栅延伸方向的垂直方向入射。

衍射现象是，如实施例4说明的那样入射至衍射光栅的平行测量光中，从衍射光栅延伸方向的垂直方向入射的入射光向量分量起作用，因此若使平行测量光Q1从入射方向φ＝0度的方向入射至全息标记2，则如图25(b)所示，根据光栅图形4”、5”及6”形成的多个反射衍射光(一次衍射光)32、32’及32”形成于线阵传感器28a上。

因而，在全息标记2必须根据衍射光栅的间距不同的三个光栅图形形成三个图像，而对于仅形成一个图像那样的假卡，则由于不能得到三个个反射衍射光32、32’及32”，亦即由于只得到一个反射衍射光，根据反射衍射光的峰值强度Z的个数，能够判断卡是否伪造的假卡。

因而如图26所示，将由线阵传感器28a检测出的取决于反射衍射光32、32’及32”的光电输出，输往分析单元30a～30c，利用该分析单元30a～30c，与实施例1一样采用统计方法计算反射衍射光32、32’、32”的光量分布的峰值强度Z、其各重心位置XG及其各扩展宽度W(标准偏差σ)，则能够判断是真卡还是假卡。

各分析单元30a～30c具有根据实施例1的式(3)和式(4)进行运算并将该运算结果暂时存储的功能、以及将峰值强度Z暂时存储的功能。

该分析单元30a～30c的分析输出被输入判断单元31a～31c。该判断单元31a～31c大体上由比较器43a～43c、44a～44c及45a～45c、允许值设定器46a～46c、47a～47c及48a～48c和综合判断单元49构成。

允许值设定器46a～46c设定光量分布的值强度Z的允许范围，允许值设定值47a～47c设定光量分布的重心位置的允许范围，允许值设定器48a～48c设定光量分布的扩展宽度的允许范围。

各峰值强度分析输出从分析单元30a～30c输往比较器43a～43c，各重心位置分析输出从分析单元30a～30c输往比较器44a～44c，各扩展宽度分析输出从分析单元30c输往比较器45a～45c。

该比较器43a～43c对于峰值强度分析输出是否在由允许值设定器46a～46c设定的真假卡判断用的峰值强度允许范围内进行比较，该比较器44a～44c对重心位置分析输出是否在由允许值设定器47a～47c设定的重心位置允许范围内进行比较，该比较器45a～45c对扩展宽度分析输出是否在由允许值设定器48a～48c设定的真假卡判断用的扩展宽度允许范围内进行比较。

这些比较结果被输往综合判断单元49，综合判断单元49根据这些比较结果判断是真卡还是假卡，该判断结果与实施例4一样在显示单元50上显示。

采用本实施例5，可以按照下面说明的方法判断是真卡还是假卡。

例如，在真卡1上设置根据衍射光栅排列形成方向为同方向而间距不同的三种光栅图形形成图像的全息标记2，而且在全息标记2上投射测量光而得到的衍射光峰值必须检测出三个，在对全息标记2投射测量光而得到的反射衍射光峰值强度仅能得到一个时，能够正确判断出该卡为假卡。

另外，即使假卡做得相当精巧，但通过判断对全息标记2投射测量光而得到的各反射衍射光32、32’及32”的光量分布的峰值强度、其重心位置及其扩展宽度是否在真假判断用的允许范围内，能够精确地判定卡的真假。

实施例6

如上所述，因卡的各类不同，也有的如图34所示，有的卡具有根据衍射光栅排列形成方向不同的三个光栅图形4、5及6形成三个图像8、9及10的全息标记2。

在这种情况下，因光栅图形4而形成的反射衍射光32如图27及图28所示，形成于线阵传感器28a。与上面所述不同的是，因光栅图形5而形成的反射衍射光33，由于平行测量光Q1的入射光向量分量Q1’对衍射有贡献，而且存在该平行测量光Q1的反射向量分量，因而从线阵传感器28a向一侧偏移。

另外，因光栅图形6而形成的反射衍射光34，由于平行测量光Q1的入射光向量分量Q1”对衍射有贡献，而且存在该平行测量光Q1的反射向量分量，并且该反射向量分量与因光栅图形5而形成的反射向量分量反向，因此如上所述，以线阵传感器28a为分界线，向与反射衍射光33相反一侧位置偏移。

因此，在该反射衍射光33及34形成的位置与线阵传感器28a平行地设置线阵传感器28b及28c。

然后，如图29所示，将各线阵传感器28a～线阵传感器28c与各分析单元30a～30c连接。而且形成可以通过连接开关S3及S4将各分析单元30b及30c与线阵传感器28a加以连接的状态。在控制单元29与接通/断开开关S1并联地设置连接切换开关S2’，形成一旦连接切换开关S2’接通，就形成使连接开关S3及S4接通的电路，使线阵传感器28a的光电输出同时输往分析单元30a～30c的结构。

采用这样的结构，在连接切换开关S2’断开时，能够对具有根据衍射光栅排列形成方向不同的三个光栅图形4、5及6形成三个图像8、9及10的全息标记2的卡进行真假判断。亦即能够对多个反射衍射光排列形成方向与线阵传感器延伸方向垂直的卡判断真假。

另外，在连接切换开关S2’接通时，还能够对形成各光栅图形的各衍射光栅排列形成方向(多个反射衍射光排列形成方向)与线阵传感器28a的延伸方向同方向而且衍射光栅的间距不同的卡进行真假判别。

变形例1

另外，在实施例6中，设置图29所示的开关S2’、S3及S4，对在卡1设置的并且根据衍射光栅排列形成方向不相同的光栅图形形成多个图像的全息图的卡1判断真假，但也可以如图30所示构成，即将各线阵传感器28a～28c的光电输出分别独立输往各分析单元30a～30c，仅用开关S1，对在卡1设置，并且是根据衍射光栅排列形成方向不相同的光栅图形形成多个图像的全息图的卡1判断真假。

采用实施例5及实施例6，能够客观而且迅速判断具有根据光栅图形形成多个图像的全息图的卡的真假。

发明效果

采用本发明，对于是真卡还是假卡的真假判断，不是利用全息图像的整个图像或在大范围内的部分图像进行真假判断，而是能够利用难以伪造的衍射光栅进行严格的真假判断。

而且，能够提高该判断结果的可靠性，还能够客观地对卡进行真假判断。

这种情况下，改变对全息图的入射方向，检测由各种入射方向得到的反射衍射光，判断卡的真假，若采用这样的结构，则具有提高真假卡判断精度的效果。

又可以选择固定入射方向，以便能够对应于卡的不同种类从最能够判断其真假的合适的方向投射在全息标记上，采用这样的结构，具有能够缩短判断时间的效果。

另外，还能够客观而且迅速地判断具有根据光栅图形形成多个图像的全息图的卡的真假。

采用本发明的真假卡判断系统，能够对应于卡的不同种类，迅速、简单而且高精度地进行是真卡还是假卡的真假判断。

Claims (44)

1、一种真假卡判断装置，其特征在于，具有向卡的表面设置的并且根据光栅图形形成图像的全息图投射测量激光的投光系统、根据从所述全息图反射的反射衍射光束在受光单元上形成光栅图形图像的傅里叶变换透镜、以及根据所述受光单元的光电输出判断所述卡的真假用的判断手段。

2、如权利要求1所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述判断手段具有显示该判断结果的显示单元。

3、如权利要求1或2所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述判断手段根据对光栅图形图像进行分析用的分析单元的分析结果判断所述卡的真假。

4、如权利要求3所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述分析单元对光栅图形图像的形成位置、峰值强度及扩展宽度进行分析，然后将该分析结果输出给所述判断手段。

5、如权利要求4所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述判断手段在对光栅图形图像的形成位置、峰值强度及扩展宽度全部判断为真时，判断卡为真卡，同时在所述显示单元显示关于该卡为真卡的说明。

6、如权利要求4所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述判断手段在将光栅图形图像的形成位置、峰值强度及扩展宽度中某一项以上判断为假时，判断卡为假卡，同时在所述显示单元显示关于该卡为假卡的说明。

7、如权利要求4所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述判断手段在将光栅图形图像的形成位置、峰值强度及扩展宽度全部判断为真时，判断卡为真卡，在仅其中某一项在规定的分析范围内判断为疑似时，则暂判断为真卡，在其中一项以上判断为假时，则判断为疑似卡，并将该判断结果在所述显示单元上显示。

8、如权利要书4所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述判断手段在光栅图形的间距或方向有多种的情况下，用对其一种或全部的分析结果进行判断。

9、一种真假卡判断装置，其特征在于，具备：向卡的表面设置的并且根据光栅图形形成图像的全息图投射测量激光的投光系统、接受根据从所述全息图反射的反射衍射光得到的光栅图形图像和由从所述全息图正反射的正反射光束得到的正反射图像的受光系统、以及根据所述光栅图形图像和所述正反射图像判断所述卡的真假的判断手段。

10、如权利要求9所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述受光系统具有一个受光单元，该受光单元共用于接受所述光栅图形图像及所述正反射图像。

11、如权利要求10所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述受光系统具有一个傅里叶变换透镜，该傅里叶变换透镜共用于使所述受光单元接受所述光栅图形图像及所述正反射图像。

12、如权利要求9至11的任一项所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述判断手段具有显其判断结果的显示单元。

13、如权利要求9至12的任一项所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述判断手段根据从输出与光栅图形图像的形成位置、峰值强度及扩展宽度有关的分析结果和与正反射图像的受光位置及扩展宽度有关的分析结果的分析单元的光电输出，判断所述卡的真假。

14、如权利要求13所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述判断手段在所述分析单元分析的关于光栅图形图像的形成位置、峰值强度及扩展宽度的分析结果全部处于允许范围内时，则判断卡为真卡，同时在所述显示单元显示关于该卡为真卡的说明。

15、如权利要求13所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述判断手段在所述分析单元分析的关于光栅图形图像的形成位置、峰值强度及扩展宽度的分析结果中有一项以上超出允许范围时，判断卡为假卡，同时在所述显示单元显示关于该卡为假卡的说明。

16、如权利要求13所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述判断手段在所述分析单元分析的关于光栅图形图像的形成位置、峰值强度及扩展宽度的分析结果全部判断真时，判断卡为真卡，但其中只有某一项超出允许范围但是在规定范围内时，则暂判断卡为真卡，当其中有一项以上超出允许范围时，则判断卡为疑似卡，同时在所述显示单元显示这些判断结果。

17、如权利要求14至16的任一项所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述判断手段在得到正反射图像的受光位置偏离正规位置的分析结果时，考虑该分析结果来判断光栅图形图像的分析结果。

18、如权利要求14至16的任一项所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述判断手段在得到正反射图像的扩展宽度比正规宽度大的分析结果时，考虑该分析结果来判断光栅图形图像的分析结果。

19、如权利要求9至18的任一项所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述判断手段在光栅图形的间距或方向有多种的情况下，根据其一种或多种的分析结果进行判断。

20、一种真假卡判断装置，其特征在于，具备对卡上设置的并且根据光栅图形形成图像的全息图投射测量光的投光系统、以及检测从所述全息图反射的反射衍射光的受光系统，

为了判断所述卡是真卡还是假卡，设置改变所述测量光对所述全息图的入射方向的入射方向改变手段。

21、如权利要求20所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述入射方向改变手段根据卡的种类改变对全息图的入射方向。

22、如权利要求20或21所述的真假卡判断装置，其特征在于，设置将改变所述测量光对所述全息图的入射方向得到的各反射折射光进行分析后判断所述卡的真假的判断手段。

23、如权利要求20或21所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述受光系统包括接受所述反射衍射光的线阵传感器及介于该线阵传感器与所述卡之间的傅里叶变换透镜。

24、如权利要求20或21所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述投光系统具备多个激光光源，所述入射方向改变手段是使所述各激光光源接通或断开的接通/断开开关。

25、如权利要求20或21所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述投光系统具有激光光源和使该激光光源相对于所述卡旋转的旋转手段，所述入射方向改变手段由所述旋转手段构成。

26、如权利要求20或21所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述入射方向改变手段由承载所述卡并使其旋转的旋转手段构成。

27、如权利要求22所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述判断手段随着所述测量光入射方向的改变而改变所述卡的真假判断的允许值。

28、一种真假卡判断装置，其特征在于，设置对卡上设置的并且根据多个光栅图形形成多个图像的全息图投射测量光的投光系统、具有分别检测由所述光栅图形反射衍射的多束反射衍射光的线阵传感器的受光系统、以及对所述线阵传感器相应于所述各反射衍射光的光电输出进行分析后判断所述卡是真卡还是假卡的判断手段。

29、如权利要求28所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述多个反射衍射光的排列形成方向是与所述线阵传感器延伸方向相同的方向。

30、如权利要求28所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述若干个反射衍射光的排列形成方向是与所述线阵传感器延伸方向垂直的方向。

31、如权利要求28所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述投光系统由一个激光光源构成。

32、如权利要求28所述的真假卡判断装置，其特征在于，所述受光系统具有介于所述线阵传感器与所述卡之间的傅里叶变换透镜。

33、一种真假卡判断装置，其特征在于，设置对卡上设置的并且根据衍射光栅的排列形成方向不一样的光栅图形形成多个图像的全息图投射测量光的投光系统、具有分别检测由所述各衍射光栅反射衍射的反射衍射光的多个线阵传感器的受光系统、以及对所述各线阵传感器相应于所述各反射衍射光的光电输出进行分析后判断所述卡是真卡还是假卡的判断手段。

34、如权利要求33所述真假卡判断装置，其特征在于，所述受光系统具有介于所述线阵传感器与所述卡之间的傅里叶变换透镜。

35、一种真假卡判断系统，其特征在于，包括具有用受光单元接受测量激光的光栅图形图像的光学系统的装置主体、以及存储根据光栅图形图像判断所述卡的真假用的允许基准值的服务器，所述测量激光是用于对在卡的表面设置的并且根据光栅图形形成图像的全息图投射的测量激光，为了将与所述光栅图形图像相关的光电输出与所述服务器存储的允许基准值进行比较以判断卡的真假，通过通信电路将所述装置主体与所述服务器加以连接。

36、如权利要求35所述的真假卡判断系统，其特征在于，所述光学系统具有使所述受光单元接受光栅图形图像的傅里叶变换透镜。

37、如权利要求35或36所述的真假卡判断系统，其特征在于，所述装置主体具有显示判断结果的显示单元。

38、如权利要求35至37的任一项所述的真假卡判断系统，其特征在于，所述服务器具有接收从所述受光单元发送的光栅图形图像的光电输出并进行分析的分析单元、以及根据利用该分析单元的分析结果与所述服务器存储的容许基准值进行真假判断的判断手段，同时能够将该判断结果发送给所述装置主体。

39、如权利要求35至37的任一项所述的真假卡判断系统，其特征在于，所述装置主体具有接收所述受光单元发送的光栅图形图形的光电输出并进行分析，同时将该分析结果发送给服务器的分析单元，所述服务器具有根据所述分析单元发送的分析结果与所述服务器存储的允许基准值来判断卡的真假，同时将该判断结果发送给所述装置主体的判断手段。

40、如权利要求35至37的任一项所述的真假卡判断系统，其特征在于，所述装置主体具备接收从所述受光单元发送的光栅图形图像的光电输出并进行分析的分析单元、以及根据从所述服务单元接收的允许值基准和所述分析单元的分析结果判断卡的真假的判断手段。

41、如权利要求38至40的任一项所述的真假卡判断系统，其特征在于，所述分析单元将关于光栅图形图像的形成位置、峰值强度及扩展宽度的分析结果输出给所述判断手段。

42、如权利要求41所述的真假卡判断系统，其特征在于，所述判断手段在所述分析单元分析的关于光栅图形图像的形成位置、峰值强度及扩展宽度的分析结果全部处于允许范围内时，判断卡为真卡。

43、如权利要求39所述的真假卡判断系统，其特征在于，所述判断手段在所述分析单元分析的关于光栅图形图像的形成位置、峰值强度及扩展宽度的分析结果全部判断真时，判断卡为真卡，但其中只有某一项超过允许范围但是在规定范围内时，则暂判断为真卡，当其中有一项以上超允许范围时，则判断为疑似卡。

44、如权利要求38至43的任一项所述的真假卡判断系统，其特征在于，所述判断手段在光栅图形的间距或方向有多种的情况下，根据其一种或多种的分析结果进行判断。

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