DE60131740T2

DE60131740T2 - Fälschungsabwehr-authentifizierungsverfahren für optische speicherkarten und hybride chipkarten

Info

Publication number: DE60131740T2
Application number: DE60131740T
Authority: DE
Inventors: Jerome Los Altos Hills DREXLER
Original assignee: LaserCard Corp
Current assignee: LaserCard Corp
Priority date: 2000-04-13
Filing date: 2001-02-08
Publication date: 2008-10-30
Anticipated expiration: 2021-02-09
Also published as: EP1277164A1; CA2402782A1; CA2402782C; WO2001080165A1; US6290130B1; EP1277164A4; DE60131740D1; AU2001236896A1; EP1277164B1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Sicherheitsverfahren und eine Sicherheitsvorrichtung für optische Speicherkarten.
STAND DER TECHNIK
Optische Speicherkarten sind bekannt. Solche Karten können von elektronischen oder Flash-Speicherkarten unterschieden werden, die auf nicht-flüchtigen integrierten Schaltungschips zum Speichern von Daten beruhen. Optische Speicherkarten enthalten ein Laseraufzeichnungsmaterial zum Aufnehmen von Daten ähnlich aufzeichnungsfähigen Kompaktdisks, die CD-Rs genannt werden, und können auch einen integrierten Schaltungschip enthalten oder nicht. Wenn eine optische Speicherkarte auch einen integrierten Schaltungschip enthält, ist sie als Hybrid-Chipkarte bekannt. Das Vorsehen von Sicherheit für optische Datenkarten ist eine wichtige Erwägung.
Das US-Patent Nr. 5 932 865 , Drexler, lehrt ein Verfahren zum Verhindern der Fälschung von elektronischen Zahlkarten durch Ankleben eines optischen Speicherstreifens an die Karte, Aufzeichnen von optischen Validierungsdaten an einer speziellen Stelle auf dem optischen Speicherstreifen durch Ausbilden einer Vielzahl von Punkten in einem Umgebungsfeld einer reflektierenden Schicht, Lesen der optischen Daten auf dem Streifen durch Erfassen eines Kontrasts des optischen Reflexionsvermögens zwischen dem Umgebungsfeld und den aufgezeichneten Punkten und Vergleichen der Daten mit einer Referenz.
Das US-Patent Nr. 4 863 819 , Drexler, lehrt eine optische Datenkarte mit einer Filmsubstratschicht, einer stark reflektierenden Schicht und einer optischen Speicherschicht mit einem Muster von klaren und teilweise klaren Datenmarkierungen, die Reflexionsvermögen in der darunter liegenden reflektierenden Schicht aufzeigen. Die reflektierende Schicht ist bei einer Lesestrahlwellenlänge im roten oder nahen Infrarotbereich stark reflektierend und bei aktinischen Wellenlängen entweder im blauen/grünen Bereich oder im Ultraviolettbereich weniger reflektierend.
Das US-Patent Nr. 4 312 938 , Drexler, lehrt ein Verfahren zur Herstellung eines Breitband-Laseraufzeichnungs- und -Speicherdatenmediums durch eine schrittweise Prozedur, die die normale photographische Entwicklung einer belichteten lichtempfindlichen Silberhalogenidemulsion, gefolgt von Zerstäubung und Silberdiffusionstransport, beinhaltet.
Das US-Patent Nr. 4 745 268 , Drexler, lehrt die Verwendung von zwei optischen Systemen zum Lesen einer visuell lesbaren Information und von mit einem Laser aufgezeichneten maschinenlesbaren Information auf einer Informationskarte.
Das US-Patent Nr. 4 754 128 , Takeda et al., lehrt eine optische Karte mit einem Kartensubstrat und einer Licht reflektierenden Schicht auf dem Kartensubstrat. Die Licht reflektierende Schicht umfasst eine optische Schicht mit höherer Reflexion und eine optische Schicht mit niedrigerer Reflexion. Die optische Schicht mit höherer Reflexion weist ein ausgebildetes optisches Informationsmuster auf.
Das US-Patent Nr. 5 300 764 , Hoshino et al., lehrt ein optisches Identifikationsetikett, das aus einem Bereich eines Hologramms oder Beugungsgitters besteht, das für sichtbares Licht durchlässig ist, aber einfallendes Licht mit einer speziellen Reflexionsrichtungsabhängigkeit reflektiert. Durch Identifizieren der Reflexionsrichtungsabhängigkeit ist es möglich, die Authentizität des Etiketts und des Objekts, an dem das Identifikationsetikett befestigt ist, zu identifizieren.
Die größten Anwender von optischen Speicherkarten sind Regierungsstellen. Solche Karten werden vom Einwanderungs- und Einbürgerungsdienst (INS) für ihre Daueraufenthaltskarte, die auch als "Green Card" bekannt ist, und vom US- Staatsministerium für ihre LaserVisa-Karte, die von mexikanischen Bürgern verwendet wird, die häufige Besuche in der USA machen, verwendet. Alle von diesen Karten verwenden die Medien Drexon^TM für die Laseraufzeichnung von Daten, eine eingetragene Handelsmarke von Drexler Technology Corporation für ein Material auf Silberpartikelbasis. Es besteht Besorgnis bezüglich Versuchen, diese optischen Speicherkarten unter Verwendung von anderen reflektierenden Laseraufzeichnungsmedien als Drexon^TM-Medien zu fälschen. Laseraufzeichnungsfähige Imitationsmaterialien würden typischerweise entweder im Vakuum abgeschiedene Metallschichten oder gegen einen Laserstrahl empfindliche Farbstoffe verwenden.
US 5 760 384 , gegen das die Ansprüche abgegrenzt sind, offenbart ein Verfahren zur Authentifizierung eines optischen Speichermediums, bei dem ein Breitbandstrahlemitter Licht mit verschiedenen Wellenlängen auf die Oberfläche des optischen Speichermediums emittiert. Unter Verwendung von zwei Photodetektoren wird das Reflexionsvermögen eines Aufzeichnungsmaterials bei verschiedenen Wellenlängen ermittelt. Der Breitband-Wellenlängenstrahlemitter emittiert in einem Bereich von 400–1000 nm. Auf der Oberfläche des Mediums ist das Reflexionsvermögen einer ersten Wellenlänge viel höher als einer zweiten Wellenlänge. Eine Unterscheidung des optischen Speichermediums, das ein authentisches oder ein gefälschtes Medium ist, wird durch Vergleichen des Reflexionsvermögens bei den zwei verschiedenen Wellenlängen durchgeführt. Das vorbestimmte (authentische) Aufzeichnungsmaterial ist ein Infrarotabsorber.
Das Authentifizierungssystem von US 5 568 251 verwendet eine mehrlagige Dünnschichtbeschichtung auf einem Substrat zur optischen Überprüfung. Aufgrund des Etalon-Effekts der mehrlagigen Beschichtung wird das auf die mehrlagige Beschichtung emittierte Licht in Abhängigkeit von der Wellenlänge unterschiedlich reflektiert und absorbiert. Anschließend wird Licht mit verschiedenen Wellenlängen auf die Beschichtung emittiert und das reflektierte Licht wird erfasst. Die Anwesenheit oder Abwesenheit der Intensität des reflektierten Lichts bei vorbestimmten Wellenlängen innerhalb vorbestimmter Grenzen wird verwendet, um die Authentizität festzustellen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, um die Fälschung von optischen Speicherkarten zu verhindern.
Die Erfindung ist in Anspruch 1 definiert. Spezielle Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die obige Aufgabe wurde unter Verwendung der eindeutigen optischen Reflexionseigenschaften, die Drexon^TM-Material bei verschiedenen Wellenlängen aufweist, gelöst. Drexon^TM, ein Laseraufzeichnungsmaterial, besteht aus mikrosphärischen Silberpartikeln in einer Gelatinematrix und weist ein bekanntes optisches Reflexionsvermögen bei verschiedenen Wellenlängen auf. Eine optische Speicherkarte, die einen optischen Speicherstreifen enthält, oder eine Hybrid-Chipkarte, die einen optischen Speicherstreifen und einen integrierten Schaltungschip enthält, werden durch Testen der optischen Eigenschaften des optischen Speicherstreifens auf der Karte als authentisch oder nicht-authentisch ausgewiesen. Wenn der optische Speicherstreifen der getesteten Karte dieselben optischen Reflexionseigenschaften wie das Laseraufzeichnungsmaterial Drexon^TM auf Silberpartikelbasis bei verschiedenen Wellenlängen aufweist, ist die Karte authentisch. Ansonsten wird sie abgelehnt.
Insbesondere wird das getestete reflektierende Substrat mit einem Lichtstrahl im Allgemeinen im roten Wellenlängenbereich beleuchtet. Das optische Reflexionsvermögen des Substrats wird gemessen und aufgezeichnet. Das Substrat wird dann mit Licht einer anderen Wellenlänge beleuchtet. Wenn die optischen Reflexionseigenschaften bei beiden Wellenlängen, die vom getesteten Substrat aufgezeigt werden, den optischen Reflexionseigenschaften des Laseraufzeichnungsmaterials Drexon^TM auf Silberpartikelbasis bei denselben Wellenlängen entsprechen, ist das Substrat authentisch und die Karte wird angenommen. Wenn ein Fälscher ein anderes Material als das Laseraufzeichnungsmaterial Drexon^TM auf Silberpartikelbasis im optischen Aufzeichnungsstreifen verwendet, werden auf diese Weise die eindeutigen Reflexionseigenschaften von Drexon^TM nicht aufgezeigt und die Karte wird abgelehnt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Draufsicht auf eine optische Speicherkarte gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Kurve, die das optische Reflexionsvermögen (den Reflexionsgrad) des Materials Drexon^TM als Funktion der Wellenlänge des Laserstrahls zeigt.
3 ist ein Ablaufplan, der Schritte beim Verfahren der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist ein Seitenaufrissdetail der Karte von 1.
5 ist eine Draufsicht auf eine optische Vorrichtung zum Schreiben auf das optische Aufzeichnungsmaterial der Karte von 1 an Ort und Stelle.
BESTE ART ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Mit Bezug auf 1 ist eine optische Speicherkarte 11 mit einer Größe, die den meisten Kreditkarten gemeinsam ist, dargestellt. Das Substratmaterial 13 der Karte ist ein Dielektrikum, gewöhnlich ein Kunststoff. Polycarbonat ist bevorzugt. Alternativ trägt die Karte einen Chip in sich, wie in den US-Patenten mit den Nm. 5 365 655 und 5 134 773 gezeigt. Die Endbearbeitungsoberfläche der Basis für die Karte sollte ein niedriges spiegelndes Reflexionsvermögen von vorzugsweise weniger als 10% aufweisen.
Das Substrat 13 trägt einen Streifen oder Flecken 17. Der Streifen ist typischerweise 35 mm oder 16 mm breit und erstreckt sich auf der Länge der Karte. Alternativ kann der Streifen oder der Flecken andere Größen und eine andere Orientierung aufweisen. Der Streifen ist relativ dünn, typischerweise 60–200 Mikrometer, obwohl dies nicht entscheidend ist. Streifen oder Flecken eines Laseraufzeichnungsmaterials können auf beide Seiten der Karte 11 aufgebracht werden. Der Streifen oder der Flecken kann auf die Karte durch ein beliebiges zweckmäßiges Verfahren aufgebracht werden, das Ebenheit erzielt.
Der Streifen oder der Flecken 17 wird an die Karte mit einem Klebstoff angeklebt und wird mit einer lichtdurchlässigen Laminierfolie 76, die in 4 zu sehen ist und die dazu dient, den Streifen 17 flach zu halten sowie den Streifen vor Staub und Kratzern zu schützen, bedeckt. Die Folie 76 ist ein dünnes, lichtdurchlässiges Kunststofffolien-Laminiermaterial oder eine Beschichtung wie z. B. ein lichtdurchlässiger Lack. Das Material besteht vorzugsweise aus Polycarbonatkunststoff.
Das Laseraufzeichnungsmaterial 74 mit hoher Auflösung, das den Streifen 17 bildet, ist ein reflektierendes Aufzeichnungsmaterial, das zur Verwendung als Material zum direkten Lesen nach dem Schreiben (DRAW) entwickelt wurde. Materialien, die bevorzugt sind, sind jene mit einem Reflexionsvermögen von 25 bis 55% und einer Aufzeichnungsfähigkeit mit niedriger Leistung. Typische Aufzeichnungsmedien sind in den US-Patenten mit den Nrn. 4 314 260 ; 4 298 684 ; 4 278 758 ; 4 278 756 und 4 269 917 beschrieben, die alle auf den Anmelder der vorliegenden Erfindung übertragen sind.
Das Laseraufzeichnungsmaterial, das ausgewählt wird, sollte mit dem Laser, der zum Schreiben auf dieses verwendet wird, kompatibel sein. Einige Materialien sind bei bestimmten Wellenlängen empfindlicher als andere. Eine gute Empfindlichkeit gegen nahes Infrarotlicht ist bevorzugt, da nahes Infrarot durch Kratzer und Schmutz auf der lichtdurchlässigen Laminierfolie am wenigsten beeinflusst wird. Das ausgewählte Aufzeichnungsmaterial sollte einen günstigen Rauschabstand aufweisen und Datenbits mit hohem Kontrast mit dem Lese/Schreib-System, mit dem es verwendet wird, bilden.
Das Material sollte keine Daten verlieren, wenn es Temperaturen von etwa 180°F (82°C) für lange Zeiträume ausgesetzt wird. Das Material sollte auch zur Aufzeichnung mit Geschwindigkeiten von zumindest einigen tausend Bits/Sekunde in der Lage sein. Dies schließt im Allgemeinen die Verwendung von Materialien, die lange Heizzeiten erfordern oder die auf langsamen chemischen Reaktionen in Gegenwart von Wärme beruhen, die die Aufzeichnung von nur einigen Bits/Sekunde ermöglichen können, aus. Eine große Anzahl von stark reflektierenden Laseraufzeichnungsmaterialien wurde für Anwendungen von optischen Datenplatten verwendet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Laseraufzeichnungsmaterial auf Silberpartikelbasis mit variablem Reflexionsvermögen über ein optisches Spektrum verwendet. Drexon^TM, das bevorzugte Aufzeichnungsmaterial, besteht aus einer dünnen organischen Schicht oder einer kolloidalen Matrix, die eine dünne Schicht aus Silberpartikeln enthält. Drexon^TM wird durch einen chemischen Silberdiffusionstransport von photographischen Emulsionen hergestellt, was eine reflektierende Aufzeichnungsoberfläche erzeugt. Ein Verfahren zur Herstellung von Drexon^TM und das Drexon^TM-Material sind im US-Patent Nrn. 4 312 938 und 4 284 716 beschrieben.
Eine eindeutige Eigenschaft des Laseraufzeichnungsmaterials auf Silberpartikelbasis besteht darin, dass es verschiedene Reflexionsvermögenswerte bei verschiedenen Wellenlängen zeigt. Bei nahen Infrarotwellenlängen weist Drexon^TM beispielsweise ein niedrigeres Reflexionsvermögen als bei der roten Wellenlänge auf. Im Gegensatz dazu hätte eine gesputterte elektrisch leitende Metallbeschichtung ein relativ konstantes Reflexionsvermögen über denselben Bereich von Wellenlängen.
2 stellt dar, wie das Reflexionsvermögen des Laseraufzeichnungsmaterials Drexon^TM auf Silberpartikelbasis mit der Wellenlänge variiert. Sichtbares Licht weist eine Wellenlänge von ungefähr 380 nm bis 700 nm auf. Im Allgemeinen weist rotes Licht einen Wellenlängenbereich von ungefähr 630 nm bis 670 nm auf. Infrarotlicht weist einen Wellenlängenbereich von 780 nm oder länger auf. Wie in der Reflexionsvermögenskurve von 2 zu sehen, bleibt innerhalb des Wellenlängenbereichs des roten Lichts der Wert des Reflexionsvermögens ziemlich konstant. Wellenlängen bei 570 nm oder kürzer oder 700 nm oder länger zeigen einen merklichen Abfall im Reflexionsvermögen. Bei Werten, die ungefähr 140 nm kürzer als der Wellenlängenbereich von rotem Licht und ungefähr 140 nm länger als der Wellenlängenbereich von rotem Licht sind, nimmt der Reflexionsvermögenswert typischerweise um mehr als 5% ab.
Das Verfahren zum Authentifizieren einer Karte, d. h. Feststellen, ob die Karte das Laseraufzeichnungsmaterial Drexon^TM auf Silberpartikelbasis in ihrem optischen Speicherstreifen enthält, ist in 3 zusammengefasst. Mit Bezug auf den Ablaufplan wird in Schritt 21 eine auf Gültigkeit zu testende Karte vorgesehen. Die Karte weist einen optischen Speicherstreifen auf, der an ihr festgeklebt ist. Dann wird in Schritt 23 ein roter Lichtstrahl auf den Streifen fokussiert. Die Quelle des roten Lichtstrahls ist ein Helium-Neon-Gaslaser, eine Laserdiode oder eine Leuchtdiode (LED). In Schritt 25 wird der reflektierte Lichtstrahl in einem Photodetektor gesammelt und das optische Reflexionsvermögen wird gemessen. In Schritt 27 wird mindestens ein Lichtstrahl außerhalb des roten Lichtwellenlängenbereichs auf den Streifen unter Verwendung einer LED oder eines Halbleiterlasers fokussiert. Der Lichtstrahl kann eine beliebige Wellenlänge aufweisen, die, wenn sie auf einen Drexon^TM-Streifen aus Laseraufzeichnungsmaterial auf Silberpartikelbasis fokussiert wird, zu einem Reflexionsvermögenswert führt, der aufgezeigt wird, wenn ein roter Lichtstrahl auf den Drexon^TM-Streifen aus Laseraufzeichnungsmaterial auf Silberpartikelbasis fokussiert wird. 2 gibt die Wellenlängen von Licht an, die, wenn sie auf den Drexon^TM-Streifen fokussiert werden, eine Abnahme des Reflexionsvermögens des Streifens im Vergleich zum roten Wellenlängenbereich verursachen. Vorzugsweise wird ein Lichtstrahl mit einer Wellenlänge, die entweder mindestens 140 nm länger als oder kürzer als die Wellenlänge des roten Lichtstrahls ist, auf den getesteten Streifen fokussiert. In Schritt 29 wird der reflektierte Lichtstrahl in einem Photodetektor gesammelt und das optische Reflexionsvermögen wird gemessen. In Schritt 31 wird das Reflexionsvermögen in der roten Wellenlänge des getesteten Streifens mit dem Reflexionsvermögen in der Wellenlänge, die 140 nm länger oder kürzer als die rote Wellenlänge des getesteten Streifens ist, verglichen. Eine Entscheidung 80 wird dann hinsichtlich dessen getroffen, ob die Karte gültig ist, d. h. sie einen Streifen aufweist, der ein Laseraufzeichnungsmaterial Drexon^TM auf Silberpartikelbasis enthält. Wenn das optische Reflexionsvermögen des getesteten Substrats in der roten Wellenlänge mindestens 5% größer ist als das optische Reflexionsvermögen des getesteten Substrats in der Wellenlänge, die mindestens 140 nm länger oder kürzer ist als der rote Wellenlängenbereich, wird die Karte angenommen, wie in Schritt 82 angegeben. Dies geschieht, wenn der getestete Streifen das Laseraufzeichnungsmaterial Drexon^TM auf Silberpartikelbasis enthält, wie durch die Kurve in 2 angegeben, wenn der zweite Lichtstrahl eine Wellenlänge aufweist, die mindestens 140 nm länger oder kürzer als die rote Wellenlänge ist. Wenn das Reflexionsvermögen bei der roten Wellenlänge nicht mindestens 5% größer ist, wird die Karte abgelehnt, wie in Schritt 84 angegeben. Im Validierungsprozess können mehr als zwei Lichtstrahlen mit variierenden Wellenlängen auf ein Substrat fokussiert werden. Das Reflexionsvermögen des Substrats bei verschiedenen Wellenlängen kann nacheinander gemessen werden.
Aus 2 ist klar, dass andere Wellenlängen als diejenigen, die mindestens 140 nm länger oder kürzer sind als der rote Wellenlängenbereich, verwendet werden können. Diese anderen Wellenlängen können jedoch zu einer Änderung des Reflexionsvermögens der Oberfläche des Laseraufzeichnungsmaterials Drexon^TM auf Silberpartikelbasis führen, die nicht so beachtlich ist. Die Wellenlänge, die mindestens 140 nm länger oder kürzer ist als die rote Wellenlänge, ist bevorzugt, da sie einen merklicheren Abfall im Reflexionsvermögen im Vergleich zum Reflexionsvermögen im roten Wellenlängenbereich, als eine Wellenlänge, die nicht mindestens 140 nm länger oder kürzer ist, zeigt. Eine Wellenlänge, die nicht mindestens 140 nm länger oder kürzer ist als die Wellenlänge von rotem Licht, kann jedoch verwendet werden, aber eine genauere Messung des Reflexionsvermögens ist erforderlich, was eine teurere Anlage erfordern kann. Die Karte, die angenommen wird, zeigt dieselben eindeutigen Reflexionsvermögensbeschaffenheiten auf wie das Laseraufzeichnungsmaterial Drexon^TM auf Silberpartikelbasis bei verschiedenen Wellenlängen.
Alternativ kann der Streifen im Voraus aufgezeichnete Daten enthalten. Daten werden durch Ausbilden von mikroskopischen Datenpunkten im Feld der reflektierenden Schicht selbst aufgezeichnet, wodurch das Reflexionsvermögen im Datenpunkt verändert wird. Daten werden durch Erfassen des optischen Reflexionskontrasts zwischen dem reflektierenden Umgebungsfeld von nicht aufgezeichneten Bereichen und den aufgezeichneten Punkten gelesen. Ein Punktreflexionsvermögen von weniger als der Hälfte des Reflexionsvermögens des Umgebungsfeldes erzeugt ein Kontrastverhältnis von mindestens zwei zu eins, das mehr als ein ausreichender Kontrast zum Lesen ist. Ein Reflexionsvermögen des Streifenfeldes von etwa 40% bis 50% ist bevorzugt, wobei das Reflexionsvermögen eines Punkts im Reflexionsfeld geringer als 10% ist, was folglich ein Kontrastverhältnis von vier oder fünf zu eins erzeugt.
Der Datenstreifen 17 soll einen Datensatz bereitstellen und weist digitale Informationsangaben auf. Digitale maschinenlesbare Daten werden in individuellen Spuren geschrieben, die sich in einer Längsrichtung erstrecken, wie durch die Punktmuster 19 angegeben, und werden gewöhnlich vielmehr in Reflexion als in Durchlass gelesen. Die Informationsdichte ist groß, da jeder der Punkte in dem Punktmuster einen Durchmesser von ungefähr 0,6 bis 3 Mikrometer mit einem typischen Abstand von etwa 0,6 bis 3 Mikrometern zwischen den Punkten aufweist. Die Punkte werden durch einen Laser auf die gewöhnliche Weise aufgezeichnet, wie beispielsweise im US-Patent Nr. 4 278 756 , Bouldin et al., gezeigt.
Mit Bezug auf 4 trägt ein Kartensubstrat 70 ein wahlweises sekundäres Substrat 72, das ein dünnes flexibles Material ist, das nur einige mils dick ist und ein Laseraufzeichnungsmaterial 74 trägt. Das sekundäre Substrat 72 wird an das primäre Substrat 70 mittels eines Klebstoffs oder einer klebrigen Substanz geklebt. Das Laseraufzeichnungsmaterial kann ein beliebiges der vorher erörterten Materialien sein. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird jedoch ein Laseraufzeichnungsmaterial auf Silberpartikelbasis mit einem variablen Reflexionsvermögen als Funktion der Wellenlänge, wie z. B. Drexon^TM, verwendet. Über dem Laseraufzeichnungsmaterial wird eine lichtdurchlässige Schutzbeschichtung oder Abdeckung 76 aufgebracht.
Eine Laserschreibvorrichtung ist in 5 dargestellt, die die Seitenansicht der Längsabmessung des Mediums von 1 darstellt, das aus einem Datenstreifen mit einer digitalen Information in Kombination mit einer mikroskopischen Datenpunktinformation auf einer Karte besteht. Der Datenstreifenteil 41 des Mediums wird gewöhnlich in einem beweglichen Halter 42 aufgenommen, der den Streifen in die Bahn eines Laserstrahls bringt. Eine Laserlichtquelle 43, vorzugsweise ein gepulster Halbleiterlaser mit einer nahen Infrarot- oder roten Wellenlänge, emittiert einen Strahl 45, der durch eine Kollimations- und Fokussieroptik 47 hindurchtritt. Der Strahl wird durch einen Strahlteiler 49 abgetastet, der einen Teil des Strahls durch eine Fokussierlinse 51 auf einen Photodetektor 53 durchlässt. Der Detektor 53 bestätigt das Laserschreiben. Der Strahl wird dann auf einen ersten servogesteuerten Spiegel 55 gerichtet, der zur Drehung entlang der Achse 57 in der durch Pfeile B angegebenen Richtung angebracht ist. Der Zweck des Spiegels 55 besteht darin, Seitenkanten des Datenstreifens in einer groben Betriebsart zu finden und dann in einer feinen Betriebsart Datenpfade oder -stellen zu identifizieren, die in vorbestimmten Abständen von den Kanten existieren.
Vom Spiegel 55 wird der Strahl in Richtung eines Spiegels 61 gerichtet. Der Spiegel ist zur Drehung am Drehpunkt 63 angebracht. Der Zweck des Spiegels 55 dient zur Feinsteuerung der Bewegung des Strahls entlang der Länge des Datenstreifens. Eine grobe Steuerung des Längsteils des Datenstreifens relativ zum Strahl wird durch eine Bewegung des beweglichen Halters 42 erreicht. Die Position des Halters kann durch einen Linearmotor festgelegt werden und durch ein Positionsservosystem in geschlossener Schleife der in Magnetplattenlaufwerken verwendeten Art verwendet werden. Eine Bezugspositionsinformation in Form von reflektierenden Datenspuren wird auf der Karte im Voraus aufgezeichnet oder vorformatiert, so dass Positionsfehlersignale erzeugt und als Rückkopplung in der Motorsteuerung verwendet werden können. Nach dem Lesen eines Datenpfades wird der Spiegel 55 geringfügig gedreht. Der Motor bewegt den Halter 42 der Länge nach, so dass der Pfad wieder gelesen werden kann, und so weiter.
Zum Schreiben von mikroskopischen Datenpunkten wird der Spiegel 55 verwendet, um Stellen in vorbestimmten Abständen von den Kanten zu identifizieren. Der Spiegel 57 bewegt den Abtaststrahl der Länge nach von Stelle zu Stelle. Nach dem Lesen einer Reihe von Stellen wird der Spiegel 55 geringfügig gedreht. Innerhalb einer Stelle wirken die Spiegel 55 und 57 zusammen, um den Strahl entweder in einem Zickzack-Muster oder einem rasterartigen Muster zu bewegen. Laserdatenpunkte werden an festgelegten Stellen innerhalb einer Datenspur geschrieben. Wenn eine Stelle geschrieben ist, bewegen die Spiegel 55 und 57 den Strahl zur nächsten Stelle.
Wenn Licht von Datenpunkten im Laseraufzeichnungsmaterial gestreut und reflektiert wird, ändert sich der Prozentsatz von reflektiertem Licht vom einfallenden Strahl relativ zum Umgebungsmaterial, in dem keine Punkte existieren. Der einfallende Laserstrahl sollte ausreichend Laserenergie zur Oberfläche liefern, damit das Aufzeichnungsmaterial mikroskopische Datenpunkte in der Datenschreibbetriebsart erzeugt, sollte jedoch keine signifikante Unterbrechung der Oberfläche, so dass eine Schwierigkeit in der Daten- und Lesebetriebsart mit niedriger Strahlleistung verursacht wird, verursachen. Die Wellenlänge des Lasers sollte mit dem Aufzeichnungsmaterial kompatibel sein, um diesen Zweck zu erreichen. In der Lesebetriebsart ist die Leistung ungefähr 5% bis 10% der Aufzeichnungs- oder Schreibleistung.
Differenzen im Reflexionsvermögen zwischen einem Datenpunkt und dem Umgebungsmaterial werden durch gut bekannte Verfahren erfasst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird beim Authentifizieren der Karte, d. h. Feststellen, ob das Substrat das Laseraufzeichnungsmaterial Drexon^TM auf Silberpartikelbasis enthält, das Reflexionsvermögen des einen Datenpunkt oder den Testpunkt umgebenden Materials bei verschiedenen Wellenlängen gemessen, wie vorstehend beschrieben. Das Reflexionsvermögen des Testpunkts bei der roten Wellenlänge wird mit dem Reflexionsvermögen des Testpunkts bei einer oder mehreren Wellenlängen verglichen, die eine Verringerung des Reflexionsvermögens im Vergleich zum Reflexionsvermögen des Laseraufzeichnungsmaterials Drexon^TM auf Silberpartikelbasis aufweisen. Vorzugsweise beleuchtet ein Lichtstrahl mit einer Wellenlänge, die mindestens 140 nm länger oder kürzer als die Wellenlänge des roten Lichts ist, die getestete Oberfläche. Wenn das Reflexionsvermögen im roten Wellenlängenbereich des getesteten Substrats mindestens 5% größer als das Reflexionsvermögen im anderen Bereich ist, dann wird die Karte als authentisch übergeben.

Claims

Verfahren zur Authentifizierung einer optischen Speicherkarte (11), die ein Aufzeichnungsmaterial (74) mit einem variablen, von der Wellenlänge abhängigen Reflexionsvermögen aufweist, wobei das Verfahren umfasst: Beleuchten einer Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials (74) mit Licht mit einer ersten Wellenlänge im Bereich von 630 nm bis 670 nm und einer zweiten Wellenlänge; Reflektieren des Lichts von der getesteten Oberfläche, um das reflektierte Licht in einem Photodetektor (65) zu sammeln; Ermitteln der Werte des optischen Reflexionsvermögens des Lichts für die getestete Oberfläche bei den mindestens zwei Wellenlängen; Vergleichen der Werte des optischen Reflexionsvermögens der mindestens zwei Wellenlängen; und Akzeptieren der optischen Speicherkarte (11) als authentische Karte, die ein vorbestimmtes Aufzeichnungsmaterial (74) enthält, wenn der Wert des optischen Reflexionsvermögens der ersten Wellenlänge größer ist als der Wert des optischen Reflexionsvermögens der zweiten Wellenlänge; dadurch gekennzeichnet, dass das vorbestimmte Aufzeichnungsmaterial (74) ein Laseraufzeichnungsmaterial auf Silberpartikelbasis ist; der Beleuchtungsschritt das Beleuchten der Oberfläche des Laseraufzeichnungsmaterials (74) mit mindestens zwei einfallenden Lichtstrahlen (45) umfasst, wobei der erste einfallende Lichtstrahl die erste Wellenlänge aufweist und der zweite einfallende Lichtstrahl die zweite Wellenlänge aufweist; und die zweite Wellenlänge kürzer als 550 nm oder länger als 730 nm ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Basis der optischen Speicherkarte ein spiegelndes Reflexionsvermögen von weniger als 10% aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Testpunkte auf dem Laseraufzeichnungsmaterial (74), die verwendet werden, um die Reflexionsvermögenswerte zu messen, an verschiedenen Stellen liegen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die mindestens zwei einfallenden Lichtstrahlen durch eine Laserdiode oder eine Leuchtdiode erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste einfallende Lichtstrahl durch einen Helium-Neon-Gaslaser erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Messen der Reflexionsvermögenswerte der mindestens zwei Wellenlängen nacheinander stattfindet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei nur ein Photodetektor (65) verwendet wird, um die reflektierten Lichtstrahlen der ersten und der zweiten Wellenlänge zu erfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein integrierter Schaltungschip an der optischen Speicherkarte (11) angebracht ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die mindestens zwei einfallenden Lichtstrahlen um mindestens 140 Nanometer in der Wellenlänge voneinander getrennt sind.