JP2007534067A - 隠蔽式認証方法及び装置 - Google Patents

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Abstract

物品の真正性を確認する方法であって、その物品上におけるタガント粒子ランダム分布のパターンを捉えるステップと、捉えたランダム分布パターンと事前取得済ランダム分布パターンが少なくとも部分的にマッチしているときマッチ信号を発生させるステップと、を有する。

Description

本発明は、大まかには認証システムに関し、より詳細には物品の真正性の確認に関する。
紙幣、印紙、小切手等の有価証券や、旅券、査証等の政府発行文書や、商業的価値の高い物品等に対しては、その偽像・模造を防止するためにマーキングを施すことが必要になる。また、例えば薬品流通の分野では、商品の偽像・模造は即ち安全性問題であるので、商品にマーキングを施すことが、消費者による偽造品・模造品の使用を防ぐための主たる手段となりうる。
認証システムの多くは、機械により物品の特徴を読み取ってその物品を確認する、という仕組みを採用している。そうしたシステムの一種に、通常条件下では不可視だが特殊な検知器なら検知可能な微小付加物、即ちタガント(taggant)を用いるものがある。タガントを使用するメリットの一つは、タガントの読取／検知を機械で高速に行えることである。また、使用するタガントの量が少量なら、特殊な検知器無しでは非常に認識、識別困難である。
米国特許第５６１９０２５号明細書 米国特許第５０２３９２３号明細書 米国特許第４７８５２９０号明細書 米国特許第６３４０８１７号明細書 "Maximizing the Benefits of Brand Security - New Developments for Smart Protection", Dana Kaplan, Spring 2003 (2003) PMPS Magazine, Spring 2003 Issue, [online] Internet URL: http://www.inksure.com/pdf/pmps.pdf
しかしながら、タガントを用い物品にコードを付与するシステムには、コードの組合せの個数が限られるという問題がある。また、ランダムに分布させた筋等のパターンを用いて偽像・模造を困難化するシステムにあっては、単純な光学スキャンでそれらを読み取れるようにする必要上、そうしたランダム分布パターンを写真複製した画像も真正物として読み取られてしまうことが多い。
従って、複数の物品に対しユニークにマーキングを施せるようにし、以て偽像・模造の発生を抑えることが、引き続き求められている。
ここに、本発明の一実施形態に係る物品真正性確認方法は、物品上におけるタガント粒子のランダム分布パターン(representation of the distribution pattern of randomly distributed taggant particles)を捉えるステップと、捉えたランダム分布パターンと事前取得済(pre-defined)ランダム分布パターンとが少なくとも部分的にマッチしているときマッチ信号を発生させるステップと、を有する。
その物品上に付された媒体によりタガント粒子が搬送されている場合、物品上におけるタガント粒子のランダム分布パターンはその媒体上から捉えることができる。
また、物品自体によってタガント粒子が搬送されている場合、物品上におけるタガント粒子のランダム分布パターンは、その物品自体から捉えることができる。
更に、タガント粒子とその搬送用の媒体がある種の輻射電磁波に対して異なる反応を示すように構成されている場合は、その物品をその輻射電磁波にさらすことによって、その輻射電磁波に対する反応の違いからタガント粒子とその搬送用の媒体とを弁別できる。
物品をさらす輻射電磁波として赤外線を用いる場合、その赤外線によってタガント粒子とその搬送用の媒体との間に生じる温度差を表す熱的な物品画像を、その物品上におけるタガント粒子のランダム分布パターンとして捉えることができる。
物品をさらす輻射電磁波として光を用いる場合、タガント粒子とその搬送用の媒体との間の光学特性差を表す物品画像を、その物品上におけるタガント粒子のランダム分布パターンとして捉えることができる。
物品上におけるタガント粒子のランダム分布パターンを捉える際には、例えば、その物品の全体又は一部の画像を作成し、更にその画像におけるタガント粒子の所在場所を示すタガント所在場所データを作成する。
タガント所在場所データを作成する際には、例えば、作成した画像中から基準部を検知し、検知した基準部をタガント粒子についての位置基準とするとよい。
マッチ信号は、例えば、捉えたランダム分布パターンにおけるタガント粒子所在場所と事前取得済ランダム分布パターンにおけるタガント粒子所在場所とが所定の下限個数以上マッチしているとき、発生させる。
事前取得済ランダム分布パターンは、例えばコンピュータデータベースから取得できる。
また、事前取得済ランダム分布パターンに含まれる物品対応コードを読み取り、読み取った物品対応コードを表す信号を発生させるようにしてもよい。
その物品対応コードの読取は、例えば、その物品上のバーコードのスキャンとして実施することができる。
本発明の他の実施形態に係る物品真正性確認装置は、物品上におけるタガント粒子のランダム分布パターンを捉える手段と、捉えたランダム分布パターンと事前取得済ランダム分布パターンとが少なくとも部分的にマッチしているときにマッチ信号を発生させる手段と、を備える。
ランダム分布パターンを捉える手段は、例えば、その物品上に付されたタガント粒子搬送用の媒体から当該ランダム分布パターンを捉える手段を含む。
ランダム分布パターンを捉える手段は、或いは、タガント粒子搬送用の媒体を兼ねたその物品自体から当該ランダム分布パターンを捉える手段を含む。
ランダム分布パターンを捉える手段は、例えば、輻射電磁波に対する反応の違いによりタガント粒子とその搬送用の媒体とを弁別できるよう、その物品を輻射電磁波にさらす手段を含む。
物品を輻射電磁波にさらす手段が、例えばその物品を赤外線にさらしてタガント粒子とその搬送用の媒体との間に温度差をもたらす手段を含む場合、ランダム分布パターンを捉える手段としては、例えばこの温度差を表す熱的な物品画像を作成する手段を設ける。
物品を輻射電磁波にさらす手段が、例えばその物品を光にさらす手段を含む場合、ランダム分布パターンを捉える手段としては、例えばタガント粒子とその搬送用の媒体との間の光学特性差を表す画像を作成する手段を設ける。
ランダム分布パターンを捉える手段は、例えば、その物品の全体又は一部の画像を作成する手段と、その画像におけるタガント粒子の所在場所を示すタガント所在場所データを作成する手段と、を含む。
そのタガント所在場所データを作成する手段は、例えば、作成した画像中の基準部を検知する手段と、タガント所在場所データをその検知部を基準として作成する手段と、を含む。
また、マッチ信号を発生させる手段は、例えば、捉えたランダム分布パターンにおけるタガント粒子所在場所と事前取得済ランダム分布パターンにおけるタガント粒子所在場所とが所定の下限個数以上マッチしているときにマッチ信号を発生させる手段を含む。
本装置は、例えば更に、事前取得済ランダム分布パターンをコンピュータデータベースから取得する手段を備える。
本装置は、例えば更に、事前取得済ランダム分布パターンに含まれる物品対応コードを読み取る手段と、読み取った物品対応コードを表す信号を発生させる手段と、を備える。
この物品対応コードを読み取る手段は、例えば、その物品上のバーコードをスキャンする手段を含む。
本発明の他の実施形態に係る物品真正性確認装置は、物品上におけるタガント粒子のランダム分布パターンを捉えることが可能な検知器と、捉えられたランダム分布パターンと事前取得済ランダム分布パターンとが少なくとも部分的にマッチしているときマッチ信号を発生させるよう構成された確認ユニットと、を備える。
本装置においては、例えば、物品に付された媒体により搬送されるタガント粒子のランダム分布パターンを捉える。
本装置においては、例えば、物品そのものを媒体として搬送されるタガント粒子のランダム分布パターンを捉える。
検知器は、例えば、輻射電磁波に対する反応の違いによりタガント粒子とその搬送用の媒体とを弁別できるようにするため、物品に輻射電磁波を照射できるよう構成された輻射源を含む。
この輻射源は、例えば物品に赤外線を照射してタガント粒子とその搬送用の媒体との間に温度差をもたらすことができるよう構成された赤外光源を含む構成とし、これに応じ、検知器を、この温度差を表す熱的な画像を取得可能なカメラを含む構成とする。
また、輻射源は、或いは物品に光を照射できるよう構成された光源を含む構成とし、これに応じ、検知器は、例えばタガント粒子とその搬送用の媒体との間の光学特性差を表す物品画像を取得可能なカメラを含む構成とする。
検知器は、例えば、物品の全体又は一部の画像を取得可能なカメラを含む構成とし、本装置は、例えば更に、その画像におけるタガント粒子の所在場所を示すタガント所在場所データを作成可能な処理ユニットを備える構成とする。
処理ユニットは、例えば、取得した画像中の基準部を検知し、タガント所在場所データをその基準部を基準として作成する構成とする。
確認ユニットは、例えば、捉えたランダム分布パターンにおけるタガント粒子所在場所と事前取得済ランダム分布パターンにおけるタガント粒子所在場所とが所定の下限個数以上マッチしているときに、マッチ信号を発生させる構成とする。
確認ユニットは、例えば、コンピュータデータベースから事前取得済ランダム分布パターンを取得できる構成とする。
検知器は、例えば、事前取得済ランダム分布パターンに含まれる物品対応バーコードを読み取るためのバーコードスキャナを含む構成とする。
本発明の他の実施形態に係る物品タグ付け方法は、物品の全体又は一部にタガント粒子をランダム分布させるステップを有する。
物品の全体又は一部にタガント粒子をランダム分布させる処理は、例えば、物品の全体又は一部たる媒体中にタガント粒子を分散させることにより行う。
物品の全体又は一部にタガント粒子をランダム分布させる処理は、或いは、タガント粒子を分散させた媒体を物品の全体又は一部に付すことにより行う。
タガント粒子は、例えば、輻射電磁波に対する反応の違いによりタガント粒子とその搬送用の媒体とを弁別できるよう、その輻射電磁波に対する反応がタガント粒子のそれとは異なる媒体中に分散させる。
媒体中にタガント粒子を分散させる処理は、例えば印刷用インク中にタガント粒子を分散させることにより行い、物品の全体又は一部にタガント粒子搬送用の媒体を付す処理は、例えば、その印刷用インクを用い物品の全体又は一部に印刷することにより行う。
タガント粒子は、例えば、物品のうち基準部によって指定された部分にランダム分布させる。
本方法は、例えば更に、物品上におけるタガント粒子ランダム分布パターンを捉えるステップを有する。
本方法は、例えば更に、捉えたタガント粒子ランダム分布パターンをコンピュータデータベースに記憶させるステップを有する。
物品上におけるタガント粒子ランダム分布パターンを捉える際には、例えば、タガント粒子ランダム分布パターンを表すコードを発生させてその物品に関連付ける。
捉えたタガント粒子ランダム分布パターンを表すコードは、例えば、物品上への印刷によってその物品に関連付ける。
捉えたタガント粒子ランダム分布パターンを表すコードを発生させる際には、例えば、そのタガント粒子ランダム分布パターンを表す暗号化データを発生させる。
本発明の他の実施形態に係る認証方法は、通常条件下では人間の肉眼で捉えられないタガントをその全体又は一部にランダム分布させることにより物品にタグを付すステップと、その物品の近傍に検知器を配置してタガントを光学的に検知しその分布に関するデータを作成するステップと、以前に検知対象とした物品から取得済の前回データと今回のデータとがマッチすることを確認するステップと、を有する。
タガントをその全体又は一部にランダム分布させる処理は、例えば、印刷用インク及びタガントを含む液体を用い物品上に印刷することにより行う。
本方法は、例えば更に、位置合わせ用特徴物を検知するステップを有する。
タガントの分布に関するデータは、例えば、物品に対する検知器の位置関係に多少相違があっても同様にデータ間マッチ確認を行えるよう、位置合わせ用特徴物を基準として作成する。
前回データと今回のデータとがマッチすることの確認は、例えば、少なくともその一部同士がマッチすることを以て行う。
前回データと今回のデータとがマッチすることの確認は、例えば、前回データの少なくとも一部をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）内に格納しておき、その前回データと今回のデータとがマッチすることを以て行う。
本発明の他の実施形態に係り、タガントが混ぜ込まれた素材を含む物品を認証するのに使用される認証システムは、タガントと接触することなくタガントの所在場所を検知可能な検知器と、複数種類の物品におけるタガント所在場所を記憶可能なデータベースと、検知されたタガント所在場所がデータベースにより記憶されているタガント所在場所のうち何れかとマッチするかどうかをチェックする確認ユニットと、を備える。
本発明の他の実施形態に係る認証方法は、その全体又は一部にタガントをランダム分布させることにより物品にタグを付すステップと、その物品の近傍に検知器を配置することによりタガントを検知しその分布を表す第１データを作成するステップと、作成した第１データを表すコードをその物品にマーキングするステップと、時間が経過した後その物品の近傍に検知器を配置することによりタガント分布を表す第２データを作成するステップと、作成した第２データをその物品上のコードと比較することによりその物品を確認するステップと、を有する。
本発明の他の実施形態に係る物品上不可視タガント検知器は、物品上におけるタガント分布を示す画像を作成可能な電子カメラと、この電子カメラによるタガント検知を行えるようにする手段と、物品上の位置合わせマークを検知しタガント分布をその位置合わせマークに対し位置合わせする画像処理手段と、を備える。
本発明の他の実施形態においては、物品の一部として用いられる素材中にある程度の量のタガントを混ぜ込むか或いはその物品にある程度の量のタガントを付することによってランダムパターンを生成する。タガントは、例えば、紙、印刷用インク、ワニス、塗料、接着剤、プラスチック等の中に分散させる。高温に耐えうるタガントを用いる場合は、金属熔融物中にも分散させることができる。タガントは、その物理的特性又は化学的特性を利用し、例えば光、磁気、化学反応等により検知することができる。タガントは人間の目に見えるものではなく、拡大しても見えるものではないが、紫外線照射、加熱、化学的活性化等により適当な状況を発生させることにより、可視状態とすることができる。そうした状況の許でタガントを看視することにより、物品からユニークなタガントの画像を捉え、データベースに記憶させることができる。物品を認証するときは、タガントの画像を捉えそれをデータベース中のタガントの画像と比較する。真正品と認められるのは、データベース中の画像に対して少なくとも部分的にマッチした画像を呈している物品だけである。
以下、別紙図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。本件技術分野における習熟者（いわゆる当業者）であれば、以下の説明を参照することにより、上述以外のものも含め本発明の実施形態及び特徴的構成を明白に理解できるであろう。
図２及び図３に、本発明の第１実施形態に係り物品１の真正性確認に用いられる装置を示す。この装置は図２中の検知器４と図３中の確認ユニット１０２から構成されている。図２に示す検知器４は、物品１上におけるタガント粒子のランダムな分布パターン３を捉えるため、カメラ６、レンズ７及びフィルタ１３を備えている。カメラ６は物品１上に合焦され、タガント粒子ランダム分布パターン３を捉えてその画像を出力する。検知器４は覆い５を備えているので、カメラ６に外光が差し込むことはない。そして、カメラ６は、その出力部１０１から画像信号例えばＮＴＳＣ形式のビデオ信号を出力する。
検知器４は、更に、物品１に電磁波を照射する電磁波輻射源８を備えている。この輻射源８は例えばパルスモードで駆動されるＬＥＤ（発光ダイオード）等の光源により実現し、そのフィルタ１４は例えば使用するタガントの光学特性に相応した帯域幅及び中心波長を有する干渉フィルタとする。使用するタガントが紫外線輻射に反応する蛍光タガントである場合、電磁波輻射源８を例えば大出力の紫外線ＬＥＤにより構成するか或いは複数個の紫外線ＬＥＤにより構成し、そのフィルタ１４を例えば０.４μｍより長波長の光をブロックするよう構成すると同時に、カメラ６のフィルタ１３をその蛍光タガントにマッチする中心波長及び帯域幅を有する干渉フィルタとする。なお、紫外線ＬＥＤとしては例えば日亜化学工業株式会社製の商品番号ＮＣＣＵ００１Ｅを使用できる。更に、輻射源８による照明では明瞭に看取できない基準部（図１中の２）を照明するための別の輻射源８’を検知器４に設けてもよい。
検知器４は、更に、カメラ６の出力部１０１に接続された比較器９と、この比較器９に接続された処理ユニット１１とを備えている。また、比較器９にしきい値を自動設定するため、処理ユニット１１は、更に帰還ライン１０を介して比較器９と帰還接続されている。そして、処理ユニット１１は、その出力部１０５から後段にデータストリーム１２を供給する。処理ユニット１１にてこのデータストリーム１２を暗号化すれば、セキュリティは更に高まる。
図３に示す確認ユニット１０２は、処理ユニット１１からデータストリーム１２を受け取るレジスタ１８と、事前取得済分布パターンを物品複数種類分記憶可能なデータベース２３と、データベース２３から事前取得済分布パターンのうち一つを受け取り一時的に記憶するレジスタ１７とを、備えている。データベース２３はそのデータ入力部１５を介し供給される事前取得済ランダム分布パターンを受け取り記憶する。データベース２３にて記憶すべき事前取得済ランダム分布パターンの個数が多数に上る場合、データベース２３の少なくとも一部をＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）とし、データベース２３からの情報サーチを迅速化するとよい。
確認ユニット１０２は、更に、レジスタ１８にセットされたデータとデータベース２３からレジスタ１７に転送されセットされたデータとを比較するため、複数個の比較器１９を備えている。確認ユニット１０２は更に入力部ＣＯＭ１〜ＣＯＭ６並びに出力部２１及び２２を有する論理回路２０を備えており、各比較器１９はそれぞれ入力部ＣＯＭ１〜ＣＯＭ６のうち何れかを介しこの論理回路２０に接続されている。レジスタ１７上のデータとレジスタ１８上のデータがマッチしているときは論理回路２０の出力部２１からマッチ信号即ち「パス」が出力され、マッチしていないときは出力部２２から「フェイル」が出力される。
また、図には確認ユニット１０２を１個しか示していないが、この装置には確認ユニット１０２を複数個設けることができる。その場合、データベース２３に設けられている複数個のパラレルポート２４に、それら複数個の確認ユニット１０２を接続する。こうした構成は、データストリーム１２の各部分を並列チェックするのに都合がよい。なお、複数個設けるのは比較的安価な部材である１７〜２０だけでよい。
次に、図１ａ〜図１ｆ、図２及び図３を参照しつつ、検知器４及び確認ユニット１０２の動作について説明する。まず、図１ａに示すように、通常の照明条件下では物品１上のタガントは不可視である。また、図中の物品１には基準部２が設けられている。基準部２としては、例えば、位置合わせマーク、ライン、企業ロゴ、枠、物品自体の縁若しくは縁の組合せ等を、用いることができる。
本実施形態にて使用されているタガント検知法は光学検知法である。光学検知法の利点としては、簡素で安価なＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラをカメラ６として用いることができる、という点がある。また、光学検知法を実施する際には、細粒粉体状のタガントを例えば数ｐｐｍ程度の低濃度で分散、分布させるとよい。それは、こうした低濃度の粉体を検知器４無しで検知すること、とりわけタガント粉体の色をその背景色となる物品色にマッチさせてある場合にこれを検知することが非常に難しく、法科学的手法を用いたとしても困難であることによる。また、タガントとしては、例えば紫外線照射によって可視性が高まる蛍光粉体を使用するとよい。蛍光粉体は蛍光インクや蛍光マーカにて広く用いられているので、迅速に且つ低コストで入手でき、その特性、性質も安定である。その種の粉体の粒径は５〜５０μｍ程度となろう。
図１ｂに示すように、タガントによる物品１へのタグ付けは、例えばタガント粒子３を混ぜ込んだ媒体をその物品に被着させてタガントを物品に永久固定する、というやり方で行ってもよいし、その物品自体又はその物品を形成する素材と同じ素材を媒体として用いてもよい。何れにせよ、タグ付け後に輻射源８からの輻射を当てると、タガントはカメラ６にて捉えられるようになる。このとき外光等の輻射電磁波は覆い５によってブロックされるのでカメラ６に届かない。更に、上述したように、輻射源８による照明では可視化できない基準部２を別の輻射源８'によって別途照明するようにしてもよい。また、図１ｂではタガント粒子３を物品１上のそこかしこに分布させているが、図１ｃに示すように部位選択的に被着させてもよい。この部位選択的被着は例えばタガント粒子３をインク乃至ワニスに混ぜ特定部位向けに使用することで行える。
図１ｄに示すように、検知器４は、タガント粒子分布パターン３を捉えることができるよう、物品のうち基準部２によって指し示されている部位上に配置する。その際、検知器４の位置を厳密に基準部位置に合わせる必要はなく、大雑把に注目領域をカバーできていればよい。
図１ｅに示すように、カメラ６は注目領域におけるタガント粒子分布パターン３を捉えその画像１’を出力する。出力される画像１’には基準部２の画像が含まれている。また、図１ｄに示す如く検知器４が傾いているためこの画像１’も傾いているが、処理ユニット１１にその一部機能として組み込まれているソフトウェアによって、基準部２を認識して画像１’を回転させ、所定の軸（例えば縦軸及び横軸）を基準として整列させることができる。また、処理ユニット１１は、帰還ライン１０を介し比較器９に最低強度しきい値を設定し、そのしきい値との比較結果から基準部２内のタガント粒子（図１ｅに示す例では６個ある）を検知する。その際、処理ユニット１１は、例えば、検知したい個数即ち分布パターン特定に必要な個数のタガント粒子が検知できるよう、最低強度しきい値を可変設定する。タガント粒子の粒径にはばらつきがあるので、最低強度しきい値を適宜変化させ適当な値に設定することによって、分布パターン特定に必要な個数ちょうどのタガント粒子を検知することができる。但し、最低強度しきい値を固定しておき、そのしきい値で検知できる個数のタガント粒子を検知する構成（タガント粒子検知個数が変動しうる構成）としてもよい。
処理ユニット１１は、図１ｅ中の６個のタガント粒子についてその座標値を求める。各タガント粒子の座標値は、ｘ座標とｙ座標の組合せにより、例えばｘ１ｙ１；ｘ２ｙ２；…ｘ６ｙ６という形式で表現される。求められた座標値はデータストリーム１２の一部として確認ユニット１０２に送られる。なお、検知器４にて検知するタガント粒子の個数は、物品１の確認が可能な個数となるよう、データベース２３に格納されている分布パターンの個数に応じ増減設定することができる。
確認ユニット１０２は、データストリーム１２を受け取ってレジスタ１８にデータをセットする。他方で、データベース２３からは様々な物品についての事前取得済ランダム分布パターンを示すデータが次々と読み出され、レジスタ１７内に順次、一時格納される。レジスタ１８内のデータは、こうしてレジスタ１７に一時格納されるデータと、一群の比較器１９により比較される。検知するタガント粒子の個数が６個の場合、図３に例示するようにこれに相応する個数即ち６個の比較器１９を用いる。これら比較器１９からの出力は論理回路２０の入力部ＣＯＭ１〜ＣＯＭ６に接続されており、また論理回路２０には所要マッチ個数がプログラムされている。論理回路２０は、比較器１９におけるマッチ個数がこの所要マッチ個数に達すると、「パス」即ちマッチ信号を発生させる。
こうしてマッチが成立した場合は論理回路２０の出力部２１からマッチ信号が出力され、逆に成立しなかった場合はデータベース２３から次のデータが取り出されてレジスタ１７にセットされる。以上のプロセスは、マッチが成立するか、或いはデータベース２３内の全てのデータをレジスタ１８上のデータと比較し終えるまで、繰り返される。
分布パターンを６個のタガント粒子によって特定するのであれば所要マッチ個数は例えば４個か５個に設定する。これは、所要マッチ個数を全個数即ち６個とすると具合が悪いからである。即ち、タガント粒子のうち何れか１個でも遮蔽、失敗等により検知されないと問題が生じるからである。
更に、検知器４と確認ユニット１０２を結ぶデータリンクとしては、電話回線、無線回線、インターネットその他の手段を用いることができる。その際要求されるデータレートはさほど高くない。即ち、タガント粒子１個分で２バイトの座標データをタガント粒子６個分送信したとしても１２バイトを使用するだけであるので、例えば１秒当たり１００個の座標値データについてマッチ確認したい場合でも、１００×１２バイト＝１２００バイト／秒のデータレートがあれば足りる。なお、検知器４に対し確認ユニット１０２が遠隔配置されている場合等に、「パス」信号を確認ユニット１０２から検知器４へと逆送するようにしてもよい。
また、カメラ６の解像度は例えば６００画素×４００画素であり、例えば２５６×２５６の粗グリッドに分割されている。こうした解像度のカメラ６を使用する場合、基準部２の面積が約１００画素×１００画素であるなら、６個のタガント粒子を検知したとき得られる可能性のある画像は約（１００×１００）6=１０24通りある。従って、タガント粒子６個中５個の部分マッチでよしとした場合、ユニークな画像の個数は数十億通り程になる。タガント粒子１個で２バイト、物品１個につきタガント粒子６個であり、従って物品１個につきデータベース２３上の格納スペースが１２バイトとなるので、十億通りのユニークな画像をデータベース２３に格納するのに必要なデータベース２３の記憶容量は、１２ギガバイト程度である。このように、データベース２３に対する記憶容量上の要求も、検知器４からデータベース２３に至るデータ伝送容量上の要求と並んで、至極穏当なものである。
各物品毎の事前取得済ランダム分布パターンは、例えば、検知器４と同様の又は類似した構成を有する検知器を用いて捉え、データ入力部１５を介してデータベース２３に格納しておく。このとき、捉えた画像それ自体ランダムなデータであるから、データをデータベース２３内に順序立てて格納する必要はない。即ち、得られる順に格納してゆけばよい。但し、データベース２３の規模が大きくなる場合は、データの読出を迅速化するため、相応のアルゴリズムに従い画像を分類するほうがよかろう。
検知器４の構成部品の多くは、例えば米国マサチューセッツ州ナティック所在のＣｏｇｎｅｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの製品であるＩｎ−Ｓｉｇｈｔシリーズ等、マシンビジョンシステム製造業者から標準パッケージとして入手可能である。また、大抵の物品は漂白剤を含有しており従って青色系の蛍光性を有しているため、用いた場合に良好な効果が得られるのは黄色系又は赤色系の蛍光粉体である。なお、ここで述べている色は発する光の色のことであり、非励起状態における粉体の色ではない。後者は通常は白色である。
本発明の他の実施形態としては、光学的及び化学的に不活性なタガントを用いることでより高水準のセキュリティを提供する実施形態がある。そうした実施形態にて用いうるタガントとしては、例えば、背景となる物品のそれとは異なる熱的特性を有する粉体がある。その種のタガント粒子は、強いパルス光（概ねどのスペクトラム領域の光でもよい）にさらし、赤外線領域に属する波長＝５〜１０μｍのスペクトラムに感応するカメラによって捉えると、背景よりも明るい又は暗い像となる。明るくなるか暗くなるかは背景となる物品の熱的特性及びその上のタガント粒子の熱的特性次第である。パルス光の照射継続期間は約０．１〜５０ｍｓｅｃで足りる。これは、ほんの数ｍｓｅｃしか継続しないパルス光の継続期間内でもタガント粒子のランダム分布パターンを捉えうるからである。また、熱画像を捉えることができるカメラとしては、マイクロボロメータタイプのカメラ等がある。例えば、ＡＧＥＭＡ社製マイクロボロメータカメラモデル５７０にクローズアップレンズを併用することにより、好適な結果が得られる。
熱的な画像を取得できるタガントの例としては、アルミニウム若しくはステンレス鋼の粉体、ガラス若しくはポリスチレンのマイクロスフィア、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）の粉体等がある。そうした感熱性タガントを使用する場合、輻射源８としては例えばカメラ用のフラッシュユニットを用い、そのフィルタ１３としては例えば３μｍ未満の波長の光をブロックする長波長通過フィルタを用いる。更に、フラッシュユニットからの光によりカメラ６がブラインド状態になることを防ぐため、カメラ６のフィルタ１４として、例えば２μｍ超の波長の光をブロックする短波長通過フィルタを用いる。背景に比して暖まりにくい素材から形成されたタガントは粒子毎に暗点スポットとして捉えられ、背景より暖まりやすい素材から形成されたタガントは輝点スポットとして捉えられる。タガントの粒径は例えば２０〜５０μｍの範囲内である。なお、本願出願人が特許を受ける権利を保持する米国特許に係る特許文献４（発明者：Ｇｅｂｂａｒｔ）には、銅配線における小規模欠陥検知に使用される類似したシステムが、開示されている。
本発明の更に他の実施形態としては、スタンドアローンモードで動作させることができ従ってタガントの事前取得済ランダム分布パターンを記憶させておくデータベースが不要なシステムがある。本実施形態では、予めタガント粒子のランダム分布パターンを捉え、そのランダム分布パターンから、ＸｎＹｎ形式のタガント座標値群又はその暗号化版と同程度に簡潔な、事前取得済コードを定めておく。この事前取得済コードは図２に示す検知器４と同一の又は類似した構成を有する検知器を用いて発生させ、その物品上に印刷する等してその物品に関連付けておく。その物品を認証する際には、毎回、事前取得済コード導出時に用いたルールと同じルールを用いその物品上のタガント粒子ランダム分布パターンからコードを発生させ、発生させたコードを、その物品上に印刷されている事前取得済コードと比較すればよい。物品上のタガント粒子ランダム分布パターンから発生させたコードと、読み取った事前取得済コードとがマッチしたならば、その物品が真正品であることを確認できたということである。また、真正品の上に印刷されている事前取得済コードが偽像品・模造品の上にコピーされたとしても、真正品におけるユニークなタガント粒子ランダム分布までは偽像品・模造品にコピーできないため、偽像品・模造品上のタガント粒子ランダム分布パターンから発生させたコードと、その偽像品・模造品上にコピーされた事前取得済コードとが、マッチすることはない。機械可読なコード例えばバーコードを使用すれば、この認証プロセスは自動化することができる。
また、スタンドアローンモードをデータベースと併用することもできる。例えば、何らかの理由で暫時データベースが機能しなくなった場合に、スタンドアローンモードを使用するとよい。データベースの有用性の一つは、データベース中で各物品に（或いはデータベース中の各項目に）他種情報を付加できる点にある。
明白な通り、本実施形態にて実現される高水準のセキュリティは、ランダムな分布パターンを複製するのが困難であるという事実のみに依拠しているのであって、どのようなタガントを使用するかに影響されることはない。従って、他種タグ付けシステムと違い、タガントの使用という事実が偽像者・模造者に知られ或いは偽像者・模造者がタガントを使用しうる状態に至ったとしても、ランダム分布パターンの複製は困難であるので、高水準のセキュリティが損なわれることはない。また、タガントを不可視にしてあるのは、一つには、認証システムが使用されていることで誰かを警戒させることのないようにするためである。そのようなことが問題にならない場合は、塗料等をスプレーしてランダムなパターンを付着させる等、可視性のあるタガントを用いることによって、システムを単純化することができる。
以上、本発明についてその特定の実施形態を示すことにより説明を行った。実施形態を示したのは本発明を解りやすく説明するためであり、本発明の要旨を限定する意味合いはない。本発明の要旨は、別紙特許請求の範囲に従い認定されるべきものである。
本発明の一実施形態における一連の動作のうち一つを模式的に示した図である。 本発明の一実施形態における一連の動作のうち一つを模式的に示した図である。 本発明の一実施形態における一連の動作のうち一つを模式的に示した図である。 本発明の一実施形態における一連の動作のうち一つを模式的に示した図である。 本発明の一実施形態における一連の動作のうち一つを模式的に示した図である。 本発明の一実施形態における一連の動作のうち一つを模式的に示した図である。 本発明の一実施形態に係る検知器の断面図である。 本発明の一実施形態に係る確認ユニットの模式図である。

Claims (55)

  1. 物品上におけるタガント粒子のランダム分布パターンを捉えるステップと、
    捉えたランダム分布パターンと事前取得済ランダム分布パターンとが少なくとも部分的にマッチしているときマッチ信号を発生させるステップと、
    を有する物品真正性確認方法。
  2. 請求項１記載の物品真正性確認方法であって、物品上におけるタガント粒子のランダム分布パターンを、その物品上に付されたタガント粒子搬送用の媒体上から捉える物品真正性確認方法。
  3. 請求項１記載の物品真正性確認方法であって、物品上におけるタガント粒子のランダム分布パターンを、タガント粒子搬送用の媒体を兼ねたその物品自体から捉える物品真正性確認方法。
  4. 請求項２又は３記載の物品真正性確認方法であって、輻射電磁波に対する反応の違いによってタガント粒子とその搬送用の媒体とを弁別できるよう、物品を輻射電磁波にさらす物品真正性確認方法。
  5. 請求項４記載の物品真正性確認方法であって、輻射電磁波として赤外線を用い、その赤外線によってタガント粒子とその搬送用の媒体との間に生じる温度差を表す熱的な物品画像を、その物品上におけるタガント粒子のランダム分布パターンとして捉える物品真正性確認方法。
  6. 請求項４記載の物品真正性確認方法であって、輻射電磁波として光を用い、タガント粒子とその搬送用の媒体との間の光学特性差を表す物品画像を、その物品上におけるタガント粒子のランダム分布パターンとして捉える物品真正性確認方法。
  7. 請求項１記載の物品真正性確認方法であって、物品上におけるタガント粒子のランダム分布パターンを捉える際、その物品の全体又は一部の画像を作成し更にその画像におけるタガント粒子の所在場所を示すタガント所在場所データを作成する物品真正性確認方法。
  8. 請求項７記載の物品真正性確認方法であって、作成した画像中から基準部を検知し、検知した基準部をタガント粒子についての位置基準として、タガント所在場所データを作成する物品真正性確認方法。
  9. 請求項１記載の物品真正性確認方法であって、捉えたランダム分布パターンにおけるタガント粒子所在場所と事前取得済ランダム分布パターンにおけるタガント粒子所在場所とが所定の下限個数以上マッチしているとき、マッチ信号を発生させる物品真正性確認方法。
  10. 請求項１記載の物品真正性確認方法であって、更に、事前取得済ランダム分布パターンをコンピュータデータベースから取得するステップを有する物品真正性確認方法。
  11. 請求項１記載の物品真正性確認方法であって、更に、事前取得済ランダム分布パターンに含まれる物品対応コードを読み取るステップと、読み取った物品対応コードを表す信号を発生させるステップと、を有する物品真正性確認方法。
  12. 請求項１１記載の物品真正性確認方法であって、その物品上のバーコードをスキャンすることにより物品対応コード読取を行う物品真正性確認方法。
  13. 物品上におけるタガント粒子のランダム分布パターンを捉える手段と、
    捉えたランダム分布パターンと事前取得済ランダム分布パターンとが少なくとも部分的にマッチしているときにマッチ信号を発生させる手段と、
    を備える物品真正性確認装置。
  14. 請求項１３記載の物品真正性確認装置であって、ランダム分布パターンを捉える手段が、その物品上に付されたタガント粒子搬送用の媒体から当該ランダム分布パターンを捉える手段を含む物品真正性確認装置。
  15. 請求項１３記載の物品真正性確認装置であって、ランダム分布パターンを捉える手段が、タガント粒子搬送用の媒体を兼ねたその物品自体から当該ランダム分布パターンを捉える手段を含む物品真正性確認装置。
  16. 請求項１４又は１５記載の物品真正性確認装置であって、ランダム分布パターンを捉える手段が、輻射電磁波に対する反応の違いによりタガント粒子とその搬送用の媒体とを弁別できるよう、その物品を輻射電磁波にさらす手段を含む物品真正性確認装置。
  17. 請求項１６記載の物品真正性確認装置であって、物品を輻射電磁波にさらす手段が、その物品を赤外線にさらしてタガント粒子とその搬送用の媒体との間に温度差をもたらす手段を含み、ランダム分布パターンを捉える手段が、この温度差を表す熱的な物品画像を作成する手段を含む物品真正性確認装置。
  18. 請求項１６記載の物品真正性確認装置であって、物品を輻射電磁波にさらす手段が、その物品を光にさらす手段を含み、ランダム分布パターンを捉える手段が、タガント粒子とその搬送用の媒体との間の光学特性差を表す画像を作成する手段を含む物品真正性確認装置。
  19. 請求項１３記載の物品真正性確認装置であって、ランダム分布パターンを捉える手段が、その物品の全体又は一部の画像を作成する手段と、その画像におけるタガント粒子の所在場所を示すタガント所在場所データを作成する手段と、を含む物品真正性確認装置。
  20. 請求項１９記載の物品真正性確認装置であって、タガント所在場所データを作成する手段が、作成した画像中の基準部を検知する手段と、タガント所在場所データをその検知部を基準として作成する手段と、を含む物品真正性確認装置。
  21. 請求項１３記載の物品真正性確認装置であって、マッチ信号を発生させる手段が、捉えたランダム分布パターンにおけるタガント粒子所在場所と事前取得済ランダム分布パターンにおけるタガント粒子所在場所とが所定の下限個数以上マッチしているときにマッチ信号を発生させる手段を含む物品真正性確認装置。
  22. 請求項１３記載の物品真正性確認装置であって、更に、事前取得済ランダム分布パターンをコンピュータデータベースから取得する手段を備える物品真正性確認装置。
  23. 請求項１３記載の物品真正性確認装置であって、更に、事前取得済ランダム分布パターンに含まれる物品対応コードを読み取る手段と、読み取った物品対応コードを表す信号を発生させる手段と、を備える物品真正性確認装置。
  24. 請求項２３記載の物品真正性確認装置であって、物品対応コードを読み取る手段が、その物品上のバーコードをスキャンする手段を含む物品真正性確認装置。
  25. 物品上におけるタガント粒子のランダム分布パターンを捉えることが可能な検知器と、
    捉えられたランダム分布パターンと事前取得済ランダム分布パターンとが少なくとも部分的にマッチしているときマッチ信号を発生させるよう構成された確認ユニットと、
    を備える物品真正性確認装置。
  26. 請求項２５記載の物品真正性確認装置であって、物品に付された媒体により搬送されるタガント粒子のランダム分布パターンを捉える物品真正性確認装置。
  27. 請求項２５記載の物品真正性確認装置であって、物品そのものを媒体として搬送されるタガント粒子のランダム分布パターンを捉える物品真正性確認装置。
  28. 請求項２６又は２７記載の物品真正性確認装置であって、輻射電磁波に対する反応の違いによりタガント粒子とその搬送用の媒体とを弁別できるよう、検知器が、物品に輻射電磁波を照射できるよう構成された輻射源を含む物品真正性確認装置。
  29. 請求項２８記載の物品真正性確認装置であって、輻射源が、物品に赤外線を照射してタガント粒子とその搬送用の媒体との間に温度差をもたらすことができるよう構成された赤外光源を含み、検知器が、この温度差を表す熱的な画像を取得可能なカメラを含む物品真正性確認装置。
  30. 請求項２８記載の物品真正性確認装置であって、輻射源が、物品に光を照射できるよう構成された光源を含み、検知器が、タガント粒子とその搬送用の媒体との間の光学特性差を表す物品画像を取得可能なカメラを含む物品真正性確認装置。
  31. 請求項２５記載の物品真正性確認装置であって、検知器が、物品の全体又は一部の画像を取得可能なカメラを含み、本物品真正性確認装置が、更に、その画像におけるタガント粒子の所在場所を示すタガント所在場所データを作成可能な処理ユニットを備える物品真正性確認装置。
  32. 請求項３１記載の物品真正性確認装置であって、処理ユニットが、取得した画像中の基準部を検知し、タガント所在場所データをその基準部を基準として作成できるよう構成された物品真正性確認装置。
  33. 請求項２５記載の物品真正性確認装置であって、確認ユニットが、捉えたランダム分布パターンにおけるタガント粒子所在場所と事前取得済ランダム分布パターンにおけるタガント粒子所在場所とが所定の下限個数以上マッチしているときにマッチ信号を発生させるよう、構成された物品真正性確認装置。
  34. 請求項２５記載の物品真正性確認装置であって、確認ユニットが、コンピュータデータベースから事前取得済ランダム分布パターンを取得できるよう構成された物品真正性確認装置。
  35. 請求項２５記載の物品真正性確認装置であって、検知器が、事前取得済ランダム分布パターンに含まれる物品対応バーコードを読み取るためのバーコードスキャナを含む物品真正性確認装置。
  36. 物品の全体又は一部にタガント粒子をランダム分布させるステップを有する物品タグ付け方法。
  37. 請求項３６記載の物品タグ付け方法であって、物品の全体又は一部たる媒体中にタガント粒子を分散させることにより、その物品の全体又は一部にタガント粒子をランダム分布させる物品タグ付け方法。
  38. 請求項３６記載の物品タグ付け方法であって、タガント粒子を分散させた媒体を物品の全体又は一部に付すことにより、その物品の全体又は一部にタガント粒子をランダム分布させる物品タグ付け方法。
  39. 請求項３７又は３８記載の物品タグ付け方法であって、輻射電磁波に対する反応の違いによりタガント粒子とその搬送用の媒体とを弁別できるよう、その輻射電磁波に対する反応がタガント粒子のそれとは異なる媒体中にタガント粒子を分散させる物品タグ付け方法。
  40. 請求項３８記載の物品タグ付け方法であって、印刷用インク中にタガント粒子を分散させその印刷用インクを用い物品の全体又は一部に印刷することにより、タガント粒子を分散させた媒体をその物品の全体又は一部に付す物品タグ付け方法。
  41. 請求項３６記載の物品タグ付け方法であって、物品のうち基準部によって指定された部分にタガント粒子をランダム分布させる物品タグ付け方法。
  42. 請求項３６記載の物品タグ付け方法であって、更に、物品上におけるタガント粒子ランダム分布パターンを捉えるステップを有する物品タグ付け方法。
  43. 請求項４２記載の物品タグ付け方法であって、更に、捉えたタガント粒子ランダム分布パターンをコンピュータデータベースに記憶させるステップを有する物品タグ付け方法。
  44. 請求項４２記載の物品タグ付け方法であって、物品上におけるタガント粒子ランダム分布パターンを捉えた後そのタガント粒子ランダム分布パターンを表すコードを発生させてその物品に関連付ける物品タグ付け方法。
  45. 請求項４４記載の物品タグ付け方法であって、捉えたタガント粒子ランダム分布パターンを表すコードを、物品上への印刷によってその物品に関連付ける物品タグ付け方法。
  46. 請求項４４記載の物品タグ付け方法であって、捉えたタガント粒子ランダム分布パターンを表すコードを発生させる際、そのタガント粒子ランダム分布パターンを表す暗号化データを発生させる物品タグ付け方法。
  47. 通常条件下では人間の肉眼で捉えられないタガントをその全体又は一部にランダム分布させることにより物品にタグを付すステップと、
    その物品の近傍に検知器を配置してタガントを光学的に検知しその分布に関するデータを作成するステップと、
    以前に検知対象とした物品から取得済の前回データと今回のデータとがマッチすることを確認するステップと、
    を有する認証方法。
  48. 請求項４７記載の認証方法であって、印刷用インク及びタガントを含む液体を用い物品上に印刷することでその物品にタグを付す方法。
  49. 請求項４７記載の認証方法であって、更に、位置合わせ用特徴物を検知するステップを有する方法。
  50. 請求項４９記載の認証方法であって、物品に対する検知器の位置関係に多少相違があっても同様にデータ間マッチ確認を行えるよう、タガントの分布に関するデータを位置合わせ用特徴物を基準として作成する方法。
  51. 請求項４７記載の認証方法であって、その少なくとも一部同士がマッチすることを以て前回データと今回のデータとがマッチすることを確認する方法。
  52. 請求項４７記載の認証方法であって、前回データの少なくとも一部をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）内に格納しておき、その前回データと今回のデータとがマッチすることを確認する方法。
  53. タガントと接触することなくタガントの所在場所を検知可能な検知器と、
    複数種類の物品におけるタガント所在場所を記憶可能なデータベースと、
    検知されたタガント所在場所がデータベースにより記憶されているタガント所在場所のうち何れかとマッチするかどうかをチェックする確認ユニットと、
    を備え、タガントが混ぜ込まれた素材を含む物品を認証するのに使用される認証システム。
  54. その全体又は一部にタガントをランダム分布させることにより物品にタグを付すステップと、
    その物品の近傍に検知器を配置することによりタガントを検知しその分布を表す第１データを作成するステップと、
    作成した第１データを表すコードをその物品にマーキングするステップと、
    時間が経過した後その物品の近傍に検知器を配置することによりタガント分布を表す第２データを作成するステップと、
    作成した第２データをその物品上のコードと比較することによりその物品を確認するステップと、
    を有する認証方法。
  55. 物品上におけるタガント分布を示す画像を作成可能な電子カメラと、
    電子カメラよるタガント検知を行えるようにする手段と、
    物品上の位置合わせマークを検知しタガント分布をその位置合わせマークに対し位置合わせする画像処理手段と、
    を備える物品上不可視タガント検知器。
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