JP2012121039A - レーザー加工装置及びｉｄカード - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＤカードのような多面からなる加工対象物に対し、２面または３面に連続して繋がるパターンを、正確に加工することを可能にするレーザー加工装置及びＩＤカードを提供する。
【解決手段】レーザービーム発生手段と、前記レーザービームを走査するレーザービーム走査手段と、前記走査されたレーザービームを平行にするレンズと、第一の平面鏡と、第二の平面鏡と、上記レンズを通過したレーザービームの照射方向と垂直にＩＤカードを位置決めする手段と、ＩＤカードに形成するパターンをレーザー加工に合うように画像処理する画像処理装置と、を備えたことを特徴とするレーザー加工装置。
【選択図】図３

Description

本発明は偽造防止を目的としたパターンをＩＤカード上に加工するレーザー加工装置及びＩＤカードに関するものである。

従来からＩＤカードに施された個人情報を偽造、改ざん防止のために様々な手段が提案されている。例えば、レーザーを用いてカード表面や内層を熱モードで炭化させて黒く発色させて、顔写真など個人情報を形成する手段は広く採用されている。

また、カードの真贋判定は、判定に器具などを使うものより、肉眼で見て容易に判るものが特に待望されている。

特開２００５−１５３４４５号公報 特開２００８−０６２４１７号公報

上記レーザーを用いてカード表面や内層を熱モードで炭化させる手段は、カード基材自体の加工となるので変造が基本的には困難であるが、他方、印画は黒単色であるため熱転写方式やインクジェット方式などの家庭用プリンタで類似品を作るなどして、高レベルに類似した偽造品が作られてしまうといった弱点がある。

このため、多面からなる加工対象物の２面に連続的に繋がる１つのパターンをレーザー加工によって施して偽造防止するといった方法が考えられる。この場合には、１面毎に加工面の向きをレーザービームが射出される方向に変えて加工することになるため、この場合には、加工対象物の各面の加工毎に位置決めと角度決めが必要である。この位置決めと角度決めを手動で行うことは困難であり、また自動で行う場合には、加工対象物の上下移動や回転といった動作機構が必要になり、その機構の構造は複雑で高価なものになる。

図１は例えばレーザー加工する対象としてカード基材を示す図で、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は展開図を示し、図１（ａ）と図１（ｂ）に示す矢印２はカード基材１の同じ方向を示す。例えば図１（ａ）に示すような加工対象の第一の面Ａと第二のＢの２面に連続に繋がるような画像を施す場合、加工対象物の位置決め精度不良があった場合には、図１（ｂ）に示すようにパターンのズレが生じるため、２面にまたがるパターンは正確には繋がらなく、偽造防止対策とはならなくなってしまう。第二の加工面Ｂと第三の加工面Ｃの２面に連続に繋がるような画像を施す場合も同様に、位置決め精度不良によってパターンは正確には繋がらなくなってしまう。

図２（ａ）はカード表面にパターン加工する場合に限らず、一般的に用いられているレーザー加工装置の概略構成図である。レーザー発振器３からレーザービーム３ａが射出され、ガルバノミラーやポリゴン鏡に代表される走査鏡４によってレーザービーム３ａは走査される。レンズ５を通過したレーザービームは、反射鏡６によって第一加工面Ａが加工される。更に、反射鏡６で反射されないレーザービームはレンズ５を通過した後、直接、第二加工面Ｂに当てられ、第二加工面Ｂが加工される。図２（ｂ）は走査鏡４とレーザービームの、例えば反射鏡６上の走査方向を示す図で、走査鏡４が矢印１０１の方向に回転することによってＸ方向に走査され、矢印１０２の方向に回転することによってＹ方向に走査される。この場合、一般的にはレンズ５にはｆθレンズが用いられ、レーザー焦点位置は走査鏡の角速度に比例した動きになる。その結果、第一加工面Ａと第二加工面Ｂのパターンは繋がらないパターンとなってしまう。

そこで本発明は、ＩＤカードのような多面からなる加工対象物に対し、２面または３面に連続して繋がるパターンを、正確に加工（形成）することを可能にするレーザー加工装置及びＩＤカードを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、ＩＤカードにパターンを形成するレーザー加工装置であって、
レーザービーム発生手段と、
前記レーザービームを走査するレーザービーム走査手段と、
前記走査されたレーザービームを平行にするレンズと、
前記ＩＤカードの第一の面に対して４５度の角度で配置され、前記レンズを通過したレーザービームを９０度に反射する第一の平面鏡と、
前記ＩＤカードの第一の面に対向する第三の面に対して４５度の角度で配置され、前記レンズを通過したレーザービームを９０度に反射する第二の平面鏡と、
前記ＩＤカードの第一の面及び第三の面に垂直な第二の面を、上記レンズを通過したレーザービームの照射方向と垂直にＩＤカードを位置決めする手段と、
ＩＤカードに形成するパターンをレーザー加工に合うように画像処理する画像処理装置と、を備えたことを特徴とするレーザー加工装置である。

請求項２に記載の発明は、前記レンズはテレセントリックｆθレンズであることを特徴とする請求項１に記載のレーザー加工装置である。

請求項３に記載の発明は、前記レーザービーム走査手段はレーザービームを等角速度で走査することを特徴とする請求項１に記載のレーザー加工装置である。

請求項４に記載の発明は、前記レンズはレーザービームを等速平行にすることを特徴とする請求項１に記載のレーザー加工装置である。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４に記載のレーザー加工装置を用いて偽造防止パターンが形成されたことを特徴とするＩＤカードである。

本発明のレーザー加工装置によれば、２面または３面に連続して繋がる偽造が困難なパターンを、ＩＤカード上に正確に形成することが出来る。

レーザー加工する対象例としてカード基材を示す図。 一般的なレーザー加工装置を説明するための図。（ａ）は一般的に用いられているレーザー加工装置の概略構成図。（ｂ）は走査鏡と反射鏡上で見た場合のレーザービーム走査方向を示す図。 本発明に係るレーザー加工装置の概略構成図。 本発明に係るＩＤカードに加工するパターンを、レーザー加工に合うように画像処理する場合の説明図。（ａ）は第一の面Ａと第二の面Ｂの２面に連続して加工するＳＡＭＰＬＥという文字を示す図。（ｂ）は加工されるパターンの展開図。（ｃ）は２面の加工データを示す。（ｄ）は第一の面Ａ用データと第二の面Ｂ用の画像データを合成した画像データを示す。 スペースデータを設ける理由を説明するための図。 本発明に係るレーザー加工装置を用いてパターンを加工した一例を示す図。（ａ）は本発明に係るレーザー加工装置を用いて、ＩＤカード上にパターンを加工した場合を示す図。（ｂ）は加工されたパターンを示す図。

図面を用いて本発明を実施するための形態を説明する。

図３は本発明に係るレーザー加工装置の概略構成図である。レーザービーム１１ａを発生するレーザービーム発生手段であるレーザー発信器１１と、レーザービーム１１ａを走査するレーザービーム走査手段である走査鏡１２と、走査されたレーザービームを平行にするレンズ１３と、ＩＤカード１４の第一の面Ａに対して４５度の角度で配置され、レンズ１３を通過したレーザービームを９０度に反射する第一の平面鏡１５と、ＩＤカード１４の第一の面Ａに対向する第三の面Ｃに対して４５度の角度で配置され、前記レンズ１３を通過したレーザービームを９０度に反射する第二の平面鏡１６と、ＩＤカード１４の第一の面Ａ及び第三の面Ｃに垂直な第二の面Ｂを上記レンズを通過したレーザービームと垂直にＩＤカード１４を位置決めする手段である図示しないＩＤカード位置決め装置と、ＩＤカード１４に形成するパターンデータをレーザー加工に合うように画像処理する画像処理装置１７と、を備えている。尚、走査鏡１２の等角速度制御と、画像処理装置１７からレーザー発信器１１へ入力される画像信号の入力制御は、図示しない制御装置によって制御される。

上記レーザービーム１１ａを走査する走査鏡１２は、レーザービーム１１ａを等角速度で走査することが望ましく、更に、上記走査されたレーザービームを平行にするレンズ１３は、レーザービームを等速平行にすることが望ましく、それによって濃淡のないパターンを加工することが出来る。

レーザー発信器１１は、例えば２Ｗ程度のＹＡＧレーザーを用いることが出来る。走査鏡１２は、例えばガルバノミラーやポリゴン鏡を用いることが出来る。レーザービーム１１ａは走査鏡１２を矢印１０１の方向に回転することによって反射鏡１５の面上でＸ方向に走査され、矢印１０２の方向に回転することによってＹ方向に走査される。レンズ１３はテレセントリックｆθレンズ１３ａを用いる。テレセントリックｆθレンズ１３ａによって走査鏡１２で走査されたレーザービームは平行光となるため、テレセントリックｆθレンズ１３ａを通過後に第一の面Ａと第三の面Ｃと第二の面Ｂのそれぞれの面上に連続したパターンを加工することができる。

第一の平面鏡１５は、第一の面Ａに対して４５度に配置され、テレセントリックｆθレンズ１３ａを出た光の方向を９０度変向するため、第一の面Ａ上にパターンを加工することができる。同様に、第二の平面鏡１６は、第三の面Ｃに対して４５度に配置され、テレセントリックｆθレンズ１３ａを出た光の方向を９０度変向するため、第三の面Ｃ上にパターンを加工することができる。更にテレセントリックｆθレンズ１３ａを通過したレーザービームの向きとＩＤカード１４が垂直になるようにＩＤカード位置決め装置によってＩＤカード１４が位置決めされて配置されるため、第二の面Ｂ上にパターンを形成することができる。この結果連続して繋がったパターンが得られる。尚、ＩＤカード位置決め装置は従来の位置決め機構を採用することによって達成できる。

図４はＩＤカード１４に加工するパターンをレーザー加工に合うように画像処理する場合の説明図である。例えば図４（ａ）に示すようなＳＡＭＰＬＥという文字を第一の面Ａと第二の面Ｂの２面に連続して加工する場合、加工されるパターンは図４（ｂ）のように展開される。この場合、２面にわたって加工される加工データは図４（ｃ）のようなデータとなる。図４（ｄ）に示すように、第二の面Ｂに関しては平面鏡で上下反転するので画像処理装置１７上ではデータを反転し、一方、第一の面Ａ用データは反転せずに、第一の面Ａ用データと第二の面Ｂ用の画像データを合成する。

この場合、図４（ｄ）に示すように第一の面Ａ用データと第二の面Ｂ用の間には、スペースデータがある。このスペースデータは、図５に示すように第一の平面鏡１５と、ＩＤカード１４の第一の面Ａとの間にギャップＧがあるために設けるスペースデータであって、言い換えれば、ギャップＧが存在しないように第一の平面鏡１５と、ＩＤカード１４を配置した場合には、スペースデータを必要としない。

図６（ａ）は上述したレーザー加工装置を用いて、ＩＤカード１４上にパターンを加工した場合を示す図である。用いたＩＤカードは、ポリカーボネート製のＩＤカードであり、ＹＡＧのレーザービームにより個人情報を記録した。図６（ｂ）は加工されたパターンを示し、細紋２１とＩＤ番号２２を、第１の面Ａ、第２の面Ｂ、及び第三の面Ｃの３面に渡って連続画像として描画したパターンである。

本発明のレーザー加工装置は、ＩＤカード上にパターンを加工することに限定されず、真偽判定に利用可能なタグや、表面加工の意匠性が重視されるアクセサリー加工等に広く適用することが出来る。

以上のように、本発明のレーザー加工装置によれば、ＩＤカードの２面または３面に連続して繋がる偽造が困難なパターンを、正確に形成することが出来るため、信頼性の高いＩＤカードを作製することが出来る。

１・・・カード基材
２・・・カード基材を見る方向を示す矢印
３・・・レーザー発振器
３ａ・・・レーザービーム
４・・・走査鏡
５・・・レンズ
６・・・反射鏡
１１・・・レーザー発信器
１１ａ・・・レーザービーム
１２・・・走査鏡
１３・・・レンズ
１３ａ・・・テレセントリックｆθレンズ
１４・・・ＩＤカード
１５・・・第一の平面鏡
１６・・・第二の平面鏡
１７・・・画像処理装置
２１・・・細紋
２２・・・ＩＤ番号
１０１、１０２・・・走査鏡の回転方向を示す矢印
Ａ・・・カード基材の第一の面
Ｂ・・・カード基材の第二の面
Ｃ・・・カード基材の第三の面
Ｇ・・・ギャップ

Claims (5)

1. ＩＤカードにパターンを形成するレーザー加工装置であって、
   レーザービーム発生手段と、
   前記レーザービームを走査するレーザービーム走査手段と、
   前記走査されたレーザービームを平行にするレンズと、
   前記ＩＤカードの第一の面に対して４５度の角度で配置され、前記レンズを通過したレーザービームを９０度に反射する第一の平面鏡と、
   前記ＩＤカードの第一の面に対向する第三の面に対して４５度の角度で配置され、前記レンズを通過したレーザービームを９０度に反射する第二の平面鏡と、
   前記ＩＤカードの第一の面及び第三の面に垂直な第二の面を、上記レンズを通過したレーザービームの照射方向と垂直にＩＤカードを位置決めする手段と、
   ＩＤカードに形成するパターンをレーザー加工に合うように画像処理する画像処理装置と、を備えたことを特徴とするレーザー加工装置。
2. 前記レンズはテレセントリックｆθレンズであることを特徴とする請求項１に記載のレーザー加工装置。
3. 前記レーザービーム走査手段はレーザービームを等角速度で走査することを特徴とする請求項１に記載のレーザー加工装置。
4. 前記レンズはレーザービームを等速平行にすることを特徴とする請求項１に記載のレーザー加工装置。
5. 請求項１から４に記載のレーザー加工装置を用いて偽造防止パターンが形成されたことを特徴とするＩＤカード。

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