JP2014130342A - ホログラムチップにより真贋判別可能なカード - Google Patents

Abstract

【課題】基本的な変更を加えることなく、安全性を高めることのできるカードの構造，カード処理方法，及びカード処理装置を提供する。
【解決手段】カード１１に複写不能なホログラムチップによる真贋認証チップ１２を取り付け、取扱装置にカード１１を取り込み時あるいはカード取り込み後に真贋認証チップ１２の情報を読み取って真贋認証を行う。読み取りは面状に行うことも可能であるが、線状に行うことが処理負担の軽減になる。読み取り線の形状はカード取り込み時のカード１１の移動と関連づけて読み取り箇所を変更することにより、任意の直線あるいは曲線が採用できる。端末装置に取り込まれたカード１１が偽造等不適切なものであったときには、カード１１を排出するかあるいは中に取り込んで警報を発する。
【選択図】図５

Description

この出願に係る発明は、カード、紙幣、証券類等偽造されやすく、真贋認証を必要とする対象物の構造及びその対象物の真贋を認証する方法に係るものである。

カード社会と呼ばれる今日、数多くのカードが出回っており、銀行のキャッシュカード、クレジット会社のクレジットカード等所有者の財産に関わるカード、有価証券であるプリペイドカード及び運転免許証，健康保険証，パスポート等身分証明に関わるカードが使用されている。

財産に関わるカード及び有価証券であるカードの多くは、表面あるいは裏面に設けられた磁気ストライプに必要な情報を書込、ＡＴＭ(Automatic Teller's Machine)等の自動機械あるいは手動読み取り装置を用いて、磁気ストライプから磁気情報を読み取り、各種の処理を実行している。

図１に示すのは、現行のキャッシュカード処理フローの例である。
（１）カード所有者がＡＴＭ等の端末装置のカード挿入口にキャッシュカードを挿入すると、カード挿入口のセンサがそのことを感知し、カードを装置内に取り込む。

（２）カードを取り込む際に、端末装置はカードの磁気記録部からカード情報を読み込む。キャッシュカードの場合には、銀行コード，支店コード，口座種別，口座番号等のカード情報を読み込む。なお、クレジットカードの場合には、カード識別番号，有効期限，口座種別，口座番号がカード情報として、磁気記録部に記録されている。また、キャッシュカードあるいはクレジットカードに暗証番号が記録されている場合があるが、その場合には暗証番号も読み込まれる。

（３）端末装置は、挿入されたカードがその端末装置で取り扱うことが可能なカードであるか否かを判断する。

（４）読み込んだカード情報から、取扱いが可能であることを示す情報が確認されなかった場合、あるいは正規のカードであっても破損あるいは汚損等によりカードの情報が読みとれなかった場合には、端末装置はそのカードが取り扱うことが出来ない不適正なカードであるとして排出する。

（５）カードが正規のものであり、磁気記録部の情報が正しく読みとれた場合には、ホストコンピュータとの通信が開始される。

（６）ホストコンピュータから暗証番号の入力要求がなされる。

（７）ホストコンピュータからの要求に対応して、カード利用者が暗証番号を入力する。

（８）ホストコンピュータからの要求に対応して、カード利用者が暗証番号を入力すると、ホストコンピュータは入力された暗証番号をホストコンピュータに格納されている読み込まれたカード情報に対応する暗証番号と比較する。

（９）合致しなかった場合には、カードの磁気記録部にそのことを記録して、再度暗証番号の入力を求め、再度入力された暗証番号が正当なものであったときはその後の手続きを行い、合致しなかった場合には同様にして再々度暗証番号の入力を求め、暗証番号の誤入力の累計が３回になると、カードを無効にし端末装置内に取り込む等の無効処分を行う。

（１０）合致した場合には、ホストコンピュータはカード利用者が正しいカード所有者であると判断して、引出金額の入力を要求する。

（１１）利用者が引出要求金額を入力する。

（１２）引出要求金額が適正であれば、その金額を出金し、キャッシュカードが端末装置から排出され、通帳への記帳あるいは取扱明細書の発行が行われて、取引は終了する。なお、暗証番号がキャッシュカードに記録されていた場合にはその暗証番号が正しいものとして取引が行われるが、その後磁気記録部からその暗証番号は消去される。

図２（ａ）に示すのは、図１に示した現行のキャッシュカード処理フローで使用されるキャッシュカードの例である。この図において、１はプラスティック等からなるキャッシュカード本体であり、その表側には情報が記録された磁気ストライプ２及びキャッシュカードの挿入方向を示す矢印３が形成されている。なお、図示は省略したが、所要事項がエンボス文字として掲載されている。

磁気ストライプに書き込まれた情報はスキマーと呼ばれる装置を用いて容易に読み取ることが可能なため、偽造カードが作成され、しばしば偽造カードが使用される被害が生じている。

その対策として、半導体メモリを内蔵したＩＣカードが使用されて来ており、磁気カードに代わるものとして、銀行等は普及を計っている。

しかしながら、このＩＣカードといえども、メモリに保存された情報を読み取ることは可能であり、手間暇をかけた偽造が行われた場合には、絶対に安全ということはできない。その上、ＩＣカードは磁気カードに比べて非常に高価であり、早急な普及は期待できない。

銀行のキャッシュカードの場合は、１つの国の中だけで使用可能であれば済むが、クレジットカードの場合は外国でも使用可能である必要があり、世界中で使用されている全ての磁気カードであるクレジットカードを規格を統一したＩＣカードに置き換えることは、事実上不可能である。

さらに、キャッシュカードとクレジットカードには所有者名等の情報がエンボス加工されて設けられており、これらの情報は磁気情報にも用いられているため、エンボス情報は偽造カード作成の手掛かりとなっている。

これらの磁気カードあるいはＩＣカードが紛失あるいは盗難に遭った場合には、所有者がその事実に気がつきやすいが、盗難の後に手元に戻った場合、特に盗難に気がつかずに戻った場合には、偽造カードの使用による被害が発生しやすい。

カードの偽造を防止することによる不正使用防止ではなく、カード使用者の適否を判定するための手段として、これまで４桁の数字で構成された暗証番号が用いられてきた。この暗証番号にはしばしば類推可能な番号が使用され、これまでに多くの被害が生じてきた。最近は類推だけでなく盗撮等の手段による暗証番号の盗視までも行われており、暗証番号による不正使用防止は、きわめて困難となってきている。

偽造カードによる被害防止のために、パターン認識技術を利用した生体認証（バイオメトリクス）技術が、一部で採用されている。生体認証技術の代表的なものとして、虹彩認証、指紋認証、掌紋認証、指静脈認証、手掌静脈認証、手甲静脈認証があり、この内虹彩認証以外の認証には接触型と非接触型があるが、何れも予めパターンを登録する必要があり、パターンの登録に手間がかかり、認証にも時間がかかるため、運用コストが大きくなる。

接触型の場合には検出装置に直接触れる必要があるため、衛生上あるいは生理的嫌悪感の問題がある。また、認証部分に負傷した場合、あるいは最悪の場合は認証部分が失われて他場合には、生体認証は不可能である。また、認証過程において部分的な認証しか行っていないため、万全のものとはいえない。

また、カード所有者本人しか使用することが出来ない生体認証システムは、カードを使用する時間あるいはカード処理装置が身近にないため代理人にカードの取扱を依頼しようとしても、不可能であり、この点でも使用者にとっては不便である。

偽造防止の一つの手段として、クレジットカード，プリペイドカード，紙幣，証券類等にプラスチックに凹凸を形成したエンボスホログラムが取り付けられている。このエンボスホログラムは複製することが非常に困難であるため、エンボスホログラムが付されたカード類を偽造することは事実上不可能であるが、現在の使用形態では人間がそれも一瞥で読み取っているため、類似したエンボスホログラムを使用してカード等を偽造して使用することは可能である。

図２（ｂ）に示すのは、官能によるカード真贋認証が行われるホログラム付きクレジットカードの例である。この図において、１はプラスチック等からなるクレジットカード本体であり、その表側には情報が記録された磁気ストライプ２及びキャッシュカードの挿入方向を示す矢印３が形成されている。なお、図示は省略したが、所要事項がエンボス文字として記載されている。

このキャッシュカード１は矢印３が記された部分を先にして端末装置に挿入されるが、その先端部付近に例えばエンボスホログラムで構成された真贋認証チップ４が取り付けられている。

クレジットカードの場合には、キャッシュカードと異なり、磁気ストライプはカードの裏面に設けられているが、カードの端末装置への挿入方向は同じなので、結果としてクレジットカードの磁気情報の読み取り方向はキャッシュカードとは逆となる。

真贋認証チップ４はカードを端末装置に挿入する操作者によって、例示したパターン「Ａ」が、目視すなわち官能によって確認され、カード端末装置によって読み取られることはない。

官能による真贋認証は、認証をする個人の能力にばらつきがあること、及び同一人であっても認証環境及び心理状態、体調などによるばらつきがあることにより、１次的スクリーニングには大きな効果を発揮するが、信頼性は低い。

エンボスホログラムパターンの機械による読み取り方法には、大きく分けて、カメラ等により面状にイメージを読み取る方法と、受発光素子の組合せにより線状にデータを読み取る方法がある。面状のイメージを読み取る方法は、真贋判定には有効であるが処理する情報量が多く、そのための装置も複雑である。

特開平６−１２４８６６号公報，特開平６−３１８２８２号公報，特開平７−２２００７７号公報，特開平９−３１９８４９号公報，特開平１１−１８００７９号公報，特開平１０−１４３６２１号公報，特開２０００−４７５５７号公報，特開平２０００−４８１４６号公報，特開２００２−７４２８３号公報にデータを線状に読み取る構成が示されている。

これらの公知文献に記載された方法は、いずれもエンボスホログラムあるいは回折格子（グレーティング）が形成された長方形形状のカードの長手方向に沿って１本の直線でエンボスホログラムを読み取っている。そのため、装置が比較的簡素であり、処理も簡易という特長はあるが、その分偽造への耐性は低い。

この他に回折格子を用いた識別技術が特開平１１−２７２８３６号公報に、エンボスホログラムとパターンの干渉現象を用いた識別技術が特開２００２−２７９４８０号公報に、エンボスホログラムと潜像を用いた識別技術が特開２００２−３４１７３３号公報に示されている。

特開平６−１２４８６６号公報，特開平６−３１８２８２号公報，特開平７−２２００７７号公報，特開平９−３１９８４９号公報，特開平１１−１８００７９号公報，特開平１０−１４３６２１号公報，特開２０００−４７５５７号公報，特開平２０００−４８１４６号公報，特開２００２−７４２８３号公報にデータを線状に読み取る構成が示されている。

これらの公知文献に記載された方法は、いずれもエンボスホログラムあるいは回折格子（グレーティング）が形成された長方形形状のカードの長手方向に沿って１本の直線でエンボスホログラムを読み取っている。そのため、装置が比較的簡素であり、処理も簡易という特長はあるが、その分偽造への耐性は低い。

この他に回折格子を用いた識別技術が特開平１１−２７２８３６号公報に、エンボスホログラムと光学干渉を用いた識別技術が特開２００２−２７９４８０号公報に、エンボスホログラムと潜像を用いた識別技術が特開２００２−３４１７３３号公報に示されている。

補助器具による真贋認証は、微細画線、特殊画線、マイクロ文字、特殊形状スクリーン等、ルーペ等の拡大器具を用いることによって、あるいは光学的干渉を発生する特殊フィルタを用いることによって、真贋認証を行う。

具体的には、発光基材、発光ラミネートフィルム、発光インキ、サーモクロミックインキ、フォトクロミックインキ等、特殊な光学特性を示す材料を基材・ラミネートフィルム・インキ等に混入し、特殊フィルタ、紫外線ランプ等の補助器具を用いるものがあるが、これらも最終的な認証は人間の官能に頼るため、信頼性は低い。

機械処理による真贋認証には、材料の持つ特性を機械的に検出して真贋認証を行うものであり、検出の対象としては磁気、光学特性等の検出がある。

具体的には、発光材料，磁性材料を基材・ラミネートフィルム・インキ等に混入し、検出機器を用いるもの、コード化した特定の情報をＯＣＲ文字，磁気バーコードにより磁気的あるいは光学的に付与し、磁気・光学検出機器を用いるなものがある。

機械処理による真贋認証技術として、生体固有の情報に代えて媒体中にランダム配置された再現性のない人工物を利用する人工物メトリクスシステム(artifact-metric system)が、「金融業務と人工物メトリクス」日本銀行金融研究所(http://www.imes.boj.or.jp/japanese/jdps/2004/04-J-12.pdf)及び「第６回情報セキュリティ・シンポジウム「金融分野にける人工物メトリクス」の模様」(http://www.imes.boj.or.jp/japanese/kinyu/2004/kk23-2-6.pdf)に示されている。

人工物メトリクスでは、粒状物の光反射パターン、光ファイバの透過光パターン、ポリマファイバの視差画像パターン、ファイバの画像パターン、磁性ファイバの磁気パターン、ランダム記録された磁気パターン、磁気ストライプのランダム磁気パターン、メモリセルのランダム電荷量パターン、導電性ファイバの共振パターン，振動シールの共鳴パターン等偶然によって形成されるパターンを利用する。

カードの不正使用や偽造の対象となる事項には、カードが利用者に発給される時に付与される「カード記載情報」と、カードの製造工程で付与される「カード本体情報」がある。（「連携ＩＣカード券面の偽造防止技術ハンドブック」財務省印刷局(http://www.npb.go.jp/ja/info/ichb.pdf)参照）

カード記載情報は、カード本体に対してカード発給時に印字・付与される情報であり、所持人情報、有効期限等の発給に関する情報が該当する。

不正使用の代表的形態である改竄は、カード記載情報の全部、又は一部の記載情報を書き換える行為であり、正規の情報を消去し、不正な情報を加筆することで行われる。

カード本体情報は、発給されたカードからカード記載情報を除いたカード自体が有する情報であり、カードの物理的形状、主にプレ印刷工程で付与される背景模様、下地の印刷層及び保護ラミネート層等、カード基体に付随する情報である。

偽造は、カード本体について行われる不正行為であり、カード本体に付随する情報である図柄や模様等を複写又は模倣して、外観上近似したカードを作製することで行われ、具体的には真正なカード券面に付与されている図柄や模様等をスキャナ等で読み取り、加工、修正等を加え、プリンタ等を使用して行われる。

カード本体に対する偽造対策技術は、印刷技術に限っても、印刷方式、インク、印刷模様の組み合わせにより、多数存在するが、決定的なものは現存しない。

偽造を認証する真贋認証方法は、大きく分けて、官能によるもの、補助器具によるもの、機械処理によるものがある。

官能による真贋認証は、視覚、触覚等の人間の官能で真贋を認証するものであり、視覚によるものには本体の色彩、透かし、見る角度を変化させることによって付与した模様や色彩等が変化するホログラム等があり、触覚によるものには、付与された凹凸形状の検知、カード本体の質感の検知等がある。具体的には、ロゴマーク、特殊フォント、複写防止画線、特色インキ、ホログラム、光学的変化材料、潜像模様等、複製・複写が困難であり、視覚的に容易に真贋認証が可能なもの、エンボス加工、凹凸付与、穿孔等、指感的、視覚的に真贋認証を行うものがある。

図３に、特開平１０−４４６５０号公報に開示された金属粒による人工物メトリクスチップが取り付けられたカードの従来例を示すが、この図において（ａ）は全体図、（ｂ）は断面図、（ｃ）はカードの拡大図である。

このカード１は、真贋認証チップ用の開口８が形成された光不透過性であるカード基体７の上に金属粒５が混入された光透過性樹脂である薄板状の人工物メトリクスチップ４が積層され、その上にカード基体７に形成された開口と同じ位置に開口が形成され、磁気ストライプ２と矢印３が形成された不透明なカード表面板６が積層されている。

金属粒５は何らの規則性を有することなく３次元的に光透過性樹脂中に混入されているため、開口を経由して観測される金属粒５の配置パターンは人工物メトリクスチップ４各々に固有のものである。このことを利用して、人工物メトリクスチップ４を透過する光を開口を経由して撮影することにより金属粒５の配置パターンを観察し、個々の人工物メトリクスチップ４、すなわちカードを認証する。

図４に、特開２００３−２９６３６号公報に開示された繊維による人工物メトリクスチップが取り付けられたカードの他の従来例を示す。この図において（ａ）は全体図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は人工物メトリクスチップの拡大図である。

このカードは、光不透過性であるカード基体１の開口に、透明樹脂中に網目部材９と短小繊維１０が３次元的に混入されて構成された人工物メトリクスチップ８が嵌入され、カード基体１の表面には磁気ストライプ２と矢印３が形成されている。人工物メトリクスチップ８には、網目部材９のパターンと短小繊維１０とにより干渉パターンが発生する。

この干渉パターンは、人工物メトリクスチップ８、すなわちカード各々に固有のものであり、このことを利用して、カード真贋認証チップの人工物メトリクスチップ８の識別パターンを透過光あるいは反射光により撮影し、カードを認証する。

バイオメトイリクスあるいは人工物メトリクスのようなパターンの機械読み取りは、撮像装置で読み取ってパターン認識技術によって認証するのが一般的である。そのため、複写技術による偽造の可能性がある。

特開平６−１２４８６６号公報，特開平６−３１８２８２号公報，特開平７−２２００７７号公報，特開平９−３１９８４９号公報，特開平１１−１８００７９号公報，特開平１０−１４３６２１号公報，特開２０００−４７５５７号公報，特開平２０００−４８１４６号公報，特開２００２−７４２８３号公報にデータを線状に読み取る構成が示されている。

これらの公知文献に記載された方法は、いずれもエンボスホログラムあるいは回折格子（グレーティング）が形成された長方形形状のカードの長手方向に沿って１本の直線でエンボスホログラムを読み取っている。そのため、装置が比較的簡素であり、処理も簡易という特長はあるが、その分偽造への耐性は低い。

この他に回折格子を用いた識別技術が特開平１１−２７２８３６号公報に、エンボスホログラムとモアレを用いた識別技術が特開２００２−２７９４８０号公報に、エンボスホログラムと潜像を用いた識別技術が特開２００２−３４１７３３号公報に示されている。
このように、カード自体の真贋を判定する技術は確立されておらず、偽造することが出来ないカードは実現されていない。
また、偽造カードの使用を不可能にする技術も実現されていない。
特開平１０−４４６５０号公報 特開２００３−２９６３６号公報 特開平６−１２４８６６号公報 特開平６−３１８２８２号公報 特開平７−２２００７７号公報 特開平９−３１９８４９号公報 特開平１１−１８００７９号公報 特開平１１−２７２８３６号公報 特開平１０−１４３６２１号公報 特開２０００−４７５５７号公報 特開２０００−４８１４６号公報 特開２０００−６６５６７号公報 特開２０００−２９８８８０号公報 特開２００２−７４２８３号公報 特開２００２−２７９４８０号公報 特開２００２−３４１７３３号公報 特開２００５−２０５８９７号公報 「金融業務と人工物メトリクス」日本銀行金融研究所(http://www.imes.boj.or.jp/japanese/jdps/2004/04-J-12.pdf) 「第６回情報セキュリティ・シンポジウム「金融分野にける人工物メトリクス」の模様」(http://www.imes.boj.or.jp/japanese/kinyu/2004/kk23-2-6.pdf) 「連携ＩＣカード券面の偽造防止技術ハンドブック」財務省印刷局(http://www.npb.go.jp/ja/info/ichb.pdf) 日経エレクトロニクス、第８８３号

本出願においては、従来汎用されているキャッシュカードあるいはクレジットカードに基本的な変更を加えることなく、安全性を高めることのできるカードの構造，カード処理方法，及びカード処理装置の発明を提供する。

そのために、カードにエンボスホログラムあるいは回折格子で形成された真贋認証チップを分離不能に固着する。

カードを処理する装置内にカード真贋認証装置を付加し、真贋認証チップの情報の検出には、カードを固定して行う他に、カード取り込み動作による真贋認証チップの移動を利用して走査を行う。

光の干渉を利用するエンボスホログラムあるいは回折格子は立体構造を有しているため、原型から直接にレプリカを製造する以外にコピーすることは不可能である。そのため、従来のように、磁気記録データあるいはＩＣチップ内のデータをコピーしたとしても、偽造カードの使用は不可能である。

また、不正使用がなされようとした場合に使用を拒否して、被害を未然に防止することができ、あるいは不正カード使用をある程度容認し、最終的には不正カードを確保することにより、不正使用者を特定することが容易になる。不正カード使用の未然防止あるいは不正カード使用者の特定が容易であることにより、不正使用が抑止される。

従来のキャッシュカード処理フロー図。 従来のキャッシュカード及びクレジットカードの説明図。 金属粒子による人工物メトリクスを使用する従来のカードの例。 繊維片による人工物メトリクスを使用する従来のカードの例。 エンボスホログラムを使用する本願発明のカードの説明。 エンボスホログラムを使用する真贋認証情報の書込例。 真贋認証チップ取り付け位置の説明。 コンピュータによって作成した本発明に係る真贋認証情報の例。 本発明に係る真贋識別チップに使用する乱数の例。 本発明に係る真贋識別チップに使用する乱数の配列例。 本発明に係る真贋識別チップに使用する乱数を２進数とした例。 本発明に係る真贋識別チップに使用する乱数を２進数として配列した例。 本発明に係る真贋識別チップに使用する乱数の追加例。 本発明に係る真贋識別チップに使用する追加乱数を２進数とした例。 本発明に係る真贋識別チップに使用する追加乱数を４進数とした例。 本発明に係る真贋識別チップに使用する乱数を４進数として配列した例。 １つの乱数列から複数の真贋認証チップを得る方法の説明。 撮像装置を使用する真贋認証チップ読取装置の説明。 マトリクス配列された読取素子を使用した真贋認証チップ読取装置の説明。 アレイ配列された単色読取装置を使用した真贋認証チップ読取装置の説明。 アレイ配列された単色検出装置の構成。 アレイ配列された多色読み取り素子を使用した真贋認証チップ読取装置の説明。 アレイ配列された多色検出装置の構成。 放物面鏡とポリゴンミラーを組み合わせて構成した真贋認証チップ読取装置の説明。 単一の読取素子による本発明に係る真贋認証チップ読取装置の説明。 ２個の読取素子による本発明に係る真贋認証チップ読取装置の説明。 読取経路の説明。 他の読取経路の説明。 ２進乱数による真贋認証チップの読取経路の例。 ２進乱数による真贋認証チップの特徴点抽出の例。 ４進乱数による真贋認証チップの特徴点抽出の例。 ２進乱数による真贋認証チップをアナログ処理により処理を行う例。 位置合わせ用マーク、読み取り開始・終了線、同期信号用マークの例。 カード真贋辺別処理フローの例。 カード真贋辺別処理フローの他の例。 カード真贋辺別処理フローのさらに他の例。

１，１１ カード
２ 磁気ストライプ
３ 矢印
４，８，１１，１２，１５，１８，２１，４６，７８，１２４，１２６，１２８ 真贋認証チップ
５ 金属粒子
６，１４ 表面板
７，１３ 基板
９ 格子
１０ 繊維片
１６ １９，２２，２３，２５、１０１，１０４，１０６，１０７，１０８ ピット
１７，２０，２４，１０３ ピットが形成されていない部分
４８ 位置合わせ用マーク
４９ 移動方向読取開始線
５０ 移動方向読取終了線
５１，５２ 端部指示線
１１１ 読取素子マトリクス
１１２，１２３，１３１，１３３ 読取素子
１１３，１１４ 読取素子アレイ筐体
１１５R 赤色読取素子アレイ
１１５G 緑色読取素子アレイ
１１５B 青色読取素子アレイ
１１９ 撮像装置
１２０ 半筒状放物面反射鏡
１２１ 光通過孔
１２２ ポリゴンミラー
１２５，１２７ 半筒状半放物面反射鏡
１３０，１３２ 筐体
１３２，１２０ 直線経路
１３３ 複線経路

以下、図を参照しながら発明を実施するための最良の形態を説明する。
図５に、エンボスホログラムチップが取り付けられたカードの基本的構成を示す。この図において（ａ）は全体図、（ｂ）は断面図、（ｃ）〜（ｅ）はエンボスホログラムチップの拡大図である。

このカード１１は、光不透過性であるカード基体１３の上に開口が形成された表面板１４が取り付けられ、その開口にエンボスホログラムチップ１２が嵌入されている。また、表面板１４上には磁気ストライプ２と矢印３が形成されている。

エンボスホログラムチップは、使用するレーザ光の１／４波長の深さのピットとピットが形成されていない部分で構成されており、ピットが存在する部分では出射レーザ光が入射レーザ光に打ち消されることにより出射レーザ光が検出されず、ピットのない部分では出射レーザ光が入射レーザ光に打ち消されることなく、出射レーザ光が検出される。

使用されるレーザ光はＣＤの場合はλ＝７８０nmの赤外レーザであり、λ／４＝１９５nmである。ＤＶＤの場合にはλ＝６５０nmの赤色レーザが使用されλ／４＝１５１.２５nmである。次世代ＤＶＤの場合にはλ＝４０５nmの青紫レーザ、λ＝３５１nmの紫外レーザ、λ＝２６６nmの遠紫外レーザの使用が検討されており、λ／４すなわちピットの深さは各々１０１.２５nm、８７.７５nm、６６.５nmである。

（ｃ）に示したのは、最も基本的な構造であり、エンボスホログラムチップ１５に適宜な間隔で使用レーザ光の１／４波長の深さのピット１６とピットが形成されていない部分１７とが配置されている。この図に示した例の場合、双方向矢印で示した実線は入射光と出射光がともにあることを表しており、片方向矢印で示した破線は入射光はあるが出射光がないことを表している。

（ｄ）に示したのは、レーザ光の方向を傾斜させた例であり、傾斜角の情報がなければ書き込まれたデータの読み取りはできない。この例ではエンボスホログラムチップ１８に適宜な間隔で使用レーザ光の１／４波長の深さの傾斜したピット１９とピットが形成されていない傾斜した部分２０とが配置されている。

この図に示した例の場合も、双方向矢印で示した実線は入射光と出射光がともにあることを表しており、片方向矢印で示した破線は入射光はあるが出射光がないことを表している。この構造のエンボスホログラムチップを複製することは、不可能に近い。なお、（ｃ）に示された構造と（ｄ）に示された構造とを共存させることも可能である。

（ｅ）に示したのは、複数の波長のレーザ光を利用する例であり、使用されるレーザ光全ての波長の情報がなければ書き込まれたデータの読み取りは困難である。この例ではエンボスホログラムチップ２１に赤色（Ｒ）レーザ光の１／４波長の深さのピット２２と、緑色（Ｇ）レーザ光の１／４波長の深さのピット２３と、青色（Ｂ）レーザ光の１／４波長の深さのピット２５とピットが形成されていない部分２４とが適宜な間隔で配置されている。

この図に示した例の場合にも、双方向矢印で示した実線は入射光と出射光がともに存在することを表しており、片方向矢印で示した破線は入射光はあるが出射光が存在しないことを表している。この構造のエンボスホログラムチップを複製することは、さらに不可能に近い。なお、（ｄ）に示された構造と（ｅ）に示された構造とを共存させることも可能である。

［真贋認証チップ実施例１］
図６により、ピットに書き込まれた真贋認証情報を説明する。情報を表示するピットは、読み込みを確実にするために規則的に配置する。この図において一点鎖線で表示されているのはピットの配置規則である。この図において、（ａ）及び（ｂ）は単一波長レーザを利用する例であり、同じ情報が記録されている。（ｃ）多波長（この場合は３波長）レーザを利用する。

図６（ａ），（ｂ），（ｃ）において、情報を記録するピットは規則的な間隔で配置されている。（ａ）は図５（ｃ）に対応したものであり、エンボスホログラムチップ基体１５の１０１０１０１１０の情報を記録する位置にピット１０１が形成され、その上に保護層１００が設けられている。

［真贋認証チップ実施例２］
（ｂ）は図５（ｄ）に対応したものであり、エンボスホログラムチップ基体１８の１０１０１０１１０の情報を記録するため、情報１の位置に傾斜面を有するピット１０４が形成され、情報０の位置に傾斜面１０３が形成され、その上に保護層１０２が設けられている。これらの傾斜面１０３及びピット１０４とは異なる方向から情報検出するように、これらの傾斜角度とは異なる傾斜角の傾斜面及びピットを形成することもできる。

［真贋認証チップ実施例３］
（ｃ）は図５（ｅ）に対応するものであり、エンボスホログラムチップ基体２１に７８０nm赤外線レーザによる「００１０１０１０」の情報のためのピット１０８、６５０nm赤色光レーザによる「０１０００１００」の情報のためにピット１０７、４０５nm青色光レーザによる「１００１０００１」の情報のためにピット１０５が形成され、その上に保護層１０５が形成されている。

［真贋認証チップ実施例４］
機械により読み取られる真贋認証チップに文字あるいは図柄等人間が認証できるパターンが記載されている必要はない。図８に、コンピュータによって作成され機械読み取りに適した２値データで構成された真贋認証チップのピットの実施例を示す。

この真贋認証エンボスホログラムチップは、エンボスホログラムで構成された１０２４個の２値データが３２×３２のマトリクスに配置されており、この図において、２値データ「０」が書き込まれた箇所は空白が表示され、２値データ「１」が書き込まれた箇所は「＊」が表示されている。

この２値データを得る方法について説明する。図９に示すのは、放射性物質の核崩壊によって放射される放射線を検出することによって得られる、１６進数２５６桁の真性乱数の実例であり、暗号鍵等に使用される乱数は、通常はこのような１６進数として供給される。

図１０に、図９に示した１６進乱数を８列３２行のマトリクスに配列したものを示す。この１６進数は、４桁の２進数に置き換えて表現することができる。
すなわち、１６進数の「０」は２進数の「００００」で、同様に「１」は「０００１」で、「２」は「００１０」で、「３」は「００１１」で、「４」は「０１００」で、「５」は「０１０１」で、「６」は「０１１０」で、「７」は「０１１１」で、「８」は「１０００」で、「９」は「１００１」で、「Ａ」は「１０１０」で、「Ｂ」は「１０１１」で、「Ｃ」は「１１００」で、「Ｄ」は「１１０１」で、「Ｅ」は「１１１０」で、「Ｆ」は「１１１１」で、各々表現される。

このことに基づき、図９に示した２５６桁の１６進乱数を２進乱数に置き換えたものは、図１１に示すようになる。１桁の１６進数は４桁の２進数に置き換えられるから、２５６桁の１６進数は２５６桁×４桁＝１０２４桁の２進数となる。これらの２進数は乱数発生装置では直接に得られるものであるから、その場合にはこの置き換え操作は不要である。

これを図１０に示した８列３２行のマトリクスに配列し、さらに２進数の桁単位に３２列３２行のマトリクスに配列したものを図１２に示す。

最後に、図１２のマトリクス中の２進数の０に相当する箇所を情報を書き込むことなくそのままとし、１に相当する「＊」が表示されている箇所に情報を書き込むことにより、図８に示した真贋認証チップを得ることができる。
このように形成された真贋認証チップは３２列×３２行×１ビット＝１０２４ビットの真贋認証情報、すなわち１０２４ビットの真贋認証鍵を有している。

図６（ｃ）に示したエンボスホログラムチップは、複数波長の光を使用することができる。そこで、次に２値データである機械読み取りに適した、コンピュータによって作成される、一般的にいう赤（Ｒ），緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の光を利用するカード真贋認証チップのピット構成例を示す。

これらの、「Ｒ」，「Ｇ」，「Ｂ」はデータが書き込まれていない状態である「０」も含めて合計４つの状態を表現することができる。いいかえれば、これらは４進数として扱うことが可能であり、４進数は４つの２ビット数すなわち「００」，「０１」，「１０」，「１１」で表現することができる。

図１３に図９に示した２５６桁の１６進乱数に先立つさらに２５６桁の１６進乱数を併せて表示したものを示す。ここで、「１６進乱数列ａ」とあるのは図９に示したのと同じ乱数列であり、「１６進乱数列ｂ」とあるのは「１６進乱数列ａ」に先立つ乱数列である。

この１６進乱数列を２進乱数列に変換し、０，Ｒ，Ｇ，Ｂと表現される４進数に変換するために２ビット毎に区分した乱数列を図１４に示す。

さらに、２進数「００」を４進数「０」に、２進数「０１」を４進数「Ｒ」に、２進数「１０」を４進数「Ｇ」に、２進数「１１」を４進数「Ｂ」に変換したものを、図１５に示す。

このようにして得られた４進数を図８あるいは図１２に示した２進数と同様に３２列×３２行のマトリクスに配列したものを、図１６に示す。このように形成された真贋認証チップは３２列×３２行×２ビット＝２０４８ビットの真贋認証情報、いいかえれば２０４８ビットの真贋認証鍵を有している。

［真贋認証チップ実施例５］
図１７により、１つの乱数列から複数の真贋認証チップを得る方法を説明する。この図において、（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は各々図８に示した３２×３２のマトリクスパターンに基づいて１６×１６のマトリクスパターンを得たものであり、各々（ａ）は座標（０，０）を原点とし、（ａ）は座標（０，０）を原点とし、（ｂ）は座標（１，０）を原点とし、（ｃ）は座標（０，１）を原点とし、（ｄ）は座標（１，１）を起点としている。このように、図６に示した乱数列から得られた１つのマトリクスパターンから複数のマトリクスパターンを得ることができる。

１つの乱数列から複数のマトリクスパターンを得るにはこの他に、図６に示した乱数列の使用開始位置を変化させる、あるいは図７に示したマトリクスパターンの作成開始位置を変化させる等種々の方法が利用可能である。

このようにすることにより、カード発行者が１つの乱数列をマスター乱数列として秘密に保管し、そのマスター乱数列に基づいて複数のマトリクスパターンを得ることが可能になる。また、複数のマトリクスパターンは原点情報によって自動的に管理することができる。

図８，図１２及び図１７に示した実施例は１ビットで表現される２進数により真贋認証情報を記録し、図１６に示した実施例は２ビットで表現される４進数により真贋認証情報を記録している。これらの延長として、３ビットで表現される８進数，４ビットで表現される１６進数も使用可能である。

［真贋認証チップ取付位置］
図７に、これらの構造を有する真贋認証チップの取り付け位置を示す。真贋認証チップ４６の取り付け位置は図５に示したカード本体のほぼ中央以外の位置の他に、図７（ａ）に示す中段先頭位置、（ｂ）に示す中段中央位置の他に、（ｃ）に示す中段後部位置、（ｄ）に示す下段先頭位置、（ｅ）に示す下段中央位置、（ｆ）に示す下段後部位置が可能である。上段位置も可能であるが、磁気ストライプからの情報読み取りに影響する可能性がある場合には、上段位置に配置することは避けることが望ましい。

［読取装置実施例１］
ホログラムチップである真贋認証チップの読み取りについて説明する。読み取り方法には、ホログラムチップをそのまま面として読み取る方法、面を線の集まりとして読み取る方法及び、面を点の集まりとして読み取る方法がある。

図１８に示したのは、ホログラムチップをそのまま面として読み取る方法の最も基本的な構成である撮像装置を用いる例である。カード基板１３、カード上面板１４、ホログラムチップ１５から成るカード本体１１からホログラムチップ１５を撮像装置１１０で読み取ってパターン認識技術によって認証する。

カード１１が読み取り装置に取り込まれ停止すると、撮像装置１１０が図示しないレーザビーム光源から照射されたホログラムチップ１５を撮影し、撮影された映像によりホログラムチップ１５が認証され、その結果カード１１の真贋が認証される。

［読取装置実施例２］
図１９にマトリクス配置された検出素子により構成され、面状に読み取りを行う読取装置の構成例を説明する。この図において、（ａ）は読取装置の概要構成、（ｂ）はカードと読取装置との対応関係をそれぞれ示す図である。この図において、１１はカード本体、１３は基板、１４は上面板、１５はホログラムチップである真贋認証チップである。１１１は真贋認証チップ１５を覆い隠す大きさに小型の読取素子１１２が面状に配置された読取素子マトリクスであり、読取素子各々は半導体レーザ等からなる光源と、フォトダイオード等からなる受光素子から構成されている。

カード１１が読取装置に取り込まれ停止すると、真贋認証チップ１５が面状の読取素子マトリクス１１１の下に位置し、読取素子マトリクス１１１が真贋認証チップ１５の真贋認証情報を読み取る。

［読取装置実施例３］
真贋認証チップの面を線の集まりとして読み取る装置について説明する。
図２０に示すのは、読取素子がアレイ状に配置された例である。この図において、（ａ）は読取装置の検出部の概要構成、（ｂ）はカードとアレイ状の読取素子との対応関係をそれぞれ示す図である。この図におけるカード１１は図１９に示されたカードと同じであるので、カードについての説明は省略する。

この図において１１３は真贋認証チップ１５の移動方向巾より少し長い長さを有する筐体であり、その中に複数の読取素子１１２が線状に配置されて読取素子アレイが構成されており、読取素子各々は半導体レーザ等からなる光源と、フォトダイオード等からなる受光素子から構成されている。

この読取装置において、カード１１がカード読取装置に取り込まれる時に読取素子アレイの下を通過する。この時にアレイ状に配置された読取素子１１２が真贋認証チップ１５中の真贋認証情報を読み取る。

図２１に、図２０に示した読取装置の読取素子の配列例を示す。（ａ）に示すように、基台上に「Ｄ００」から「Ｄ３１」の３２個の読取素子が１列に設けられている。また、配列として（ｂ）に示されたように、読取素子「Ｄ００」から「Ｄ３１」を千鳥配置とすることも可能である。

［読取装置実施例４］
図２２に、図１６に示した４進数である異なる複数種類の色を利用する場合のカード識別装置の構成例を示す。この例は図２０に示された読取素子アレイを元にしたものであり、筐体１１４に赤色読取素子アレイ１１５R，緑色読取素子アレイ１１５G，青色読取素子アレイ１１５Bが格納されている。

これらの赤色読取素子アレイ１１５R，緑色読取素子アレイ１１５G，青色読取素子アレイ１１５Bは例示であり、他のどのような色の組合せも可能である事は言うまでもない。

図２３に、図２２に示したレーザ光Ｒ、レーザ光Ｇ、レーザ光Ｂを使用する場合の読取素子アレイの構成例を示す。この読取素子アレイは各々３２個のレーザ光Ｒ読取素子アレイ「Ｒ００」〜「Ｒ３１」、レーザ光Ｇ読取素子アレイ「Ｇ００」〜「Ｇ３１」、レーザ光Ｂ読取素子アレイ「Ｂ００」〜「Ｂ３１」が、３列に配列されている。

［読取装置実施例５］
次世代ＤＶＤの開発において、ＣＤ用レーザ、ＤＶＤ用レーザ、次世代ＤＶＤ用レーザからのレーザ光を光学系を用いて一体化する光ヘッド、あるいは１つの素子で３つのレーザ光を発射することが出来る３波長レーザを用い、３波長に対応する光検出器を用いて検出することが検討されている。（日経エレクトロニクス、第８８３号１１９ページ、２００４．９．２７発行参照）この光検出器を１列に並べて使用すれば、図２０と同様な構成により、レーザ光Ｒ、レーザ光Ｇ、レーザ光Ｂの読取素子アレイを構成することができる。

［読取装置実施例６］
図２４に、新規な構成の読取装置を示す。回転する多角形柱状の鏡（ポリゴンミラー）によってレーザビームを反射させて使用する光走査手段がレーザビームプリンタ等で用いられている。この走査手段はポリゴンミラーの回転運動のみによって光走査が可能であるが、得られる反射光ビームは放射状に反射されるため、光ビームは対象部に垂直に入射しない。したがって、ポリゴンミラーによる光走査は、ピットの深さと入射光の波長とにより情報を読み取るホログラムチップの検出手段に用いるには最適な手段であるとはいえない。

平行なビームを得る手段として、反射望遠鏡及びパラボラアンテナで放物面が利用されている。図２４（ａ）に放物面と平行光線との関係を示す。この図においてＸとあるのはＸ軸、ＹとあるのはＸ軸と直交するＹ軸であり、Ｏは原点である。ＰはＹ＝−Ｘ２と表現される放物線である。この放物線にはＸ＝０，Ｙ＝−１／４の位置に焦点Ｆがあり、Ｙ軸に平行な直線は放物線Ｐで折り返されると、全て焦点Ｆに集中する。逆に焦点Ｆを基点とする直線は放物線１００で折り返されると、Ｙ軸に平行になる。

図２４（ｂ）に、この原理を応用してエンボスホログラムを読み取る装置の基本的な構成を示す。この図において、１２０は放物面を有する反射鏡であり、紙面と垂直方向に長さを有する半筒状に形成されている。また、図２４（ａ）の原点に相当する位置に光を通過させる光通過孔１２１が形成されている。さらに、半筒状放物面反射鏡１２０の焦点に半筒状放物面反射鏡１２０の延長方向軸と平行する回転軸を有し、多角形反射面を有する多角形鏡（ポリゴンミラー）１２２が配置されている。なお、１２４はホログラムチップである。

受発光素子１２３から図２４（ａ）のＹ軸方向に発射されたレーザビーム光は光通過孔１２１を通過してポリゴンミラー１２２に入射する。ポリゴンミラーに入射したレーザビーム光は反射されて半筒状放物面反射鏡１２０で反射されて、ホログラムチップ１２４に入射する。

ポリゴンミラー１２２は半筒状放物面反射鏡１２０の焦点に配置されているから、ポリゴンミラー１２２で反射されて半筒状放物面反射鏡１２０に入射したレーザビーム光は再び反射され、受発光素子１２３から発射されたレーザビーム光の進行方向に平行する方向に反射され、ホログラムチップ１２４に入射する。ホログラムチップ１２４のピットに入射したレーザビーム光がうち消されずに反射されたときには、入射レーザビーム光と同じ経路を逆に辿って反射レーザビーム光が受発光素子１２３に入射する。この説明から理解できるように、受発光素子１２３から発射されたレーザビーム光はすべてホログラムチップ１２４に対して垂直に入射する。

［読取装置実施例７］
図２４（ｂ）に示したホログラム読取装置では受発光素子１２３から見てポリゴンミラー１２２の裏側に当たる部分のホログラムチップ１２４の情報は読み取ることができない。この部分に必要な情報を書き込まない、あるいは不要な情報を書き込むこともできるが、図２４（ｃ）に示す構成によれば、ポリゴンミラー１２２の裏側に当たる部分が無くなり、ホログラムチップ１２４に書き込まれた全ての情報を読み取ることができる。

図２４（ｃ）に示すのは、そのための構成の基本的なものであり、半筒状放物面反射鏡の半分を使用する。この図において、１２５は放物面を有する反射鏡であるが、図２４（ａ）のＸが負である部分のみにより、紙面と垂直方向に長さを有する半筒状に形成されている。また、図２４（ｂ）に形成されている光通過孔１２１は、不要であるため形成されていない。さらに、半筒状半放物面反射鏡１２５の焦点に半筒状半放物面反射鏡１２５の延長方向軸と平行する回転軸を有し、多角形反射面を有する多角形鏡（ポリゴンミラー）１２２が配置されている。なお、１２６はエンボスホログラムチップである。

受発光素子１２３からポリゴンミラー１２２に向けて発射されたレーザビーム光はポリゴンミラー１２２で反射されて半筒状半放物面反射鏡１２５に入射し反射されて、ホログラムチップ１２６に垂直に入射する。このホログラム読取装置では受発光素子１２３から見てポリゴンミラー１２２の裏側に当たる部分のホログラムチップ１２４は端部のみであるから、読み取ることができない部分による影響は小さい。

［読取装置実施例８］
さらに、図２４（ｄ）に示すように半筒状部分放物面反射鏡１２７の中心部をより小さくしてポリゴンミラー１２２が半筒状部分放物面反射鏡１２７に対向しないオフセット構成を採ることにより、読みとれない部分は完全になくなり、エンボスホログラムチップ１２８の全ての部分に書き込まれた情報を読み取ることが可能となる。

［読取装置実施例９］
これら図２４（ｂ），（ｃ）、（ｄ）の読取装置は複数波長に対応させて複数設けることにより、複数波長を読み取ることが可能になる。

［読取装置実施例１０］
真贋認証チップの面を点の集まりとして読み取る読取装置を説明する。図２５に、単一の読取素子を用いた読取装置を示す。図２５において、（ａ）はカードと読取装置の関係の概要構成、（ｂ）はデータ検出方法の説明図である。この図において、１１はカード本体、１３はカード基板、１４はカード上面板、１５は真贋認証チップ、１３１は読取素子、１３０は読取素子１３１を収納する筐体であり、この読取素子１３１はカード１１の取り込み方向と直交する方向に移動する。

カード１１の取り込み方向と直交する方向への移動は１点を支点とする回転運動による擬似的直線運動、回転運動から直線運動への変換による直線運動、あるいはリニアモータ等による直線運動等適宜なものが利用可能である。（ｂ）に移動経路の代表例を示すが、この例では均一な速度で（ｂ）に矢印で示す方向に移動し、カード自身の移動方向と合成された直線経路１３２に沿って移動する。読取素子１３１は、必ずしも移動しなければならないというものではなく、カード１１の取り込み方向と直交する方向の任意の位置に移動させて固定して使用することも可能である。

［読取装置実施例１１］
図２５に示された読み取り装置は単一の読取素子を使用しているが、図２６に示したようにこの読取素子を複数にすることにより、複数の経路による読み取りが可能になり、読み取りの信頼性を高めることができるが、処理すべき情報は線状の情報であるから、処理の負担が大きくなることはない。

図２６において、（ａ）はカードと読み取り装置の関係の概要構成、（ｂ）は検出方法の説明図である。この図におけるカード１１は図２５に示されたカード１１と同じであるので、カードについての説明は省略する。

この実施例は図２５に示された実施例の読取素子１３１及び筐体１３０から構成される第１の読取装置に加えて、読取素子１３２及び筐体１３３から構成される第２の読取装置をさらに有している。

この図に示された読取素子１３２及び筐体１３３から構成された第２の読み取り装置は、読取素子１３１及び筐体１３０から構成される第１の読取装置の移動方向と反対の方向に移動するが、移動方向を同じにすることも可能である。

（ｂ）に経路の代表例を示すが、この例では第１の読取装置と第２の読取装置は均一な速度で（ｂ）に各々矢印で示す方向に移動し、カード自身の移動方向と合成された経路１３２，１２０に沿って移動する。

［読み取り経路］
経路誤差あるいは読取装置の不良等により読み取り誤差が生じる可能性がある。そのような場合には、図２７に１３４に示すように同時に複数の読み取り素子で読み取り、その平均値あるいは多数決により、最終的な読み取り情報を決定する。

［読取装置実施例１２］
図１２及び図１６に示した真贋認証チップに適用することについて説明する。
説明の便のため図１２に示した２進数を用いた例について図２９を用いて説明する。これは、図１６に示した４進数を用いた例にも同様にして適用可能である。

図２９において、座標（０，０）から（３１，３１）に向かう直線状検出経路上の真贋認証データは、１１０００１０１００１００１１０１０１０１０１１０１１１０１１１となっている。また、座標（０，３１）から（３１，０）に向かう直線状検出経路上の真贋認証データは、１１１００１０１００１０１０００００００１１０００００１００１１となっている。

この検出経路は図２９に示した経路に限定されず、例えば図２８に示されたような任意の経路を採ることが出来、さらに読取実行の都度変更することもできる。
また、読み取った後に機械内で座標変換することも可能である。

このようなデータ検出経路の組合せはデータ検出経路が後戻りをしないという条件でも３２３２≒１０４８という、十分に大きな数となる。であるにもかかわらず、対比するために読み取り装置内に保存しておくパターンの情報はわずかに１０２４ビットである。

なお、図１６に示した４進数の例は、４進数の例と比較して、情報検出のために対比するパターンの情報量が２０４８ビットに増えるだけの相違なので、説明は省略する。

［読み取り経路］
図２８に、読取経路の幾つかの例を示す。(a)〜（ｄ）は単一の情報読取経路によるもの、（ｅ）〜（ｆ）は２つの読取経路を使用する例である。なお、読取経路を３個以上とすることも可能である。

これらの読み取り経路は図２１及び図２３に示した検出アレイの読取素子を選択・切換することによっても、実現可能である。例えば、図２１に示した検出アレイにおいて、検出素子をD00，D01，D02，D03 ・・・D28，D29，D30，D31の順で読み出すことによって図２５に示す経路１３２が得られる。読み取り経路はこれらの例に限定されず、任意の経路を採用することが可能である。さらには、不規則な順で電気的に読み出すことも可能である。

バイオメトリクスで用いられている特徴点抽出法を応用して図１２及び図１６に示した真贋認証チップの真贋を認証する方法を説明する。図３０により、図１２に示した０，１の２進数情報による真贋認証チップの真贋を認証する方法を説明する。この図において、４個以上連続している「０」は白黒反転文字で、同じく４個以上連続している「１」は囲み文字で示している。
例えば「００００」は、座標（１６，１）・・・から始まる１３個がある。
「０００００」は、座標（１５，５）・・・から始まる７個がある。
「００００００」は、座標（１３，３１）から始まる１個がある。
「０００００００」は、座標（２４，２）から始まる３個がある。
「００００００００００００」は、座標（６，１２）から始まる１個がある。
「００００００００００００００」は、座標（７，１５）から始まる１個がある。

「１１１１」は、座標（１４，４）・・・から始まる１２個がある。
「１１１１１」は、座標（０，７）・・・から始まる８個がある。
「１１１１１１」は、座標（１９，１）から始まる１個がある。
「１１１１１１１」は、座標（１２，１９）から始まる１個がある。
「１１１１１１１１」は、座標（１７，６）・・・から始まる２個がある。
「１１１１１１１１１１」は、座標（１４，３）から始まる１個がある。
これらの特徴点各々を検出し、それらの開始位置座標を検出することにより、真贋認証チップの真贋を認証することができる。

［読取装置実施例１３］
図３１により、図１６に示した４進数による真贋認証チップの真贋を認証する方法を説明する。図１６に示したように、このマトリクスには特徴点として、「０００」が５個、「００００」が３個、「０００００」が０個、「００００００」が２個、横に並んでいる。
また、「ＲＲＲ」が９個、「ＲＲＲＲ」が４個、「ＲＲＲＲＲ」が０個、横に並んでいる。
また、「ＧＧＧ」が５個、「ＧＧＧＧ」が４個、「ＧＧＧＧＧ」が１個、横に並んでいる。
また、「ＢＢＢ」が８個、「ＢＢＢＢ」が０個、「ＢＢＢＢＢ」が３個、横に並んでいる。

これらの特徴点各々を検出し、それらの開始位置座標を検出することにより、真贋認証チップの真贋を認証することができる。抽出する特徴点は、横１列に並んだ同じ認証情報以外に、縦１列に並んだ同じ認証情報、鍵型に並んだ同じ認証情報が利用可能であり、さらには「０ＲＧＢ」等の異なる認証情報による特定の配列を利用することも可能である。

また、２値情報による場合にも、中間段階の認証情報、例えば白黒２値情報の中間の２段階の灰色を用いることによって、４進数とすることもできる。このような構成は、偽造をますます困難にするだけでなく、２進情報で０である幾つかを中間調によりダミーとして使用すれば、偽造行為者の困惑は大きくなる。

この中間調の利用は、０，Ｒ，Ｇ，Ｂ等の４進情報を用いた場合でも同様であり、３ビットの８進数、４ビットの１６進数等の利用を可能とすることができる。

これまでに説明した真贋認証方法は、ディジタル的に記録された真贋認証情報をディジタル的に処理するものであるが、図３２にディジタル的に記録された真贋認証情報をアナログ的に処理する構成を示す。

この図において（ａ）に示された真贋認証チップのパターンを、例えば図２５あるいは図２６に示された真贋認証チップ読取装置を用いて１３２及び１２０に示す経路で走査することにより（ｂ）及び（ｃ）に示す電気信号が得られ、これらの電気信号パターンを、記憶されている正規の電気信号パターンと比較することにより、カード真贋識別体、さらにカード本体の真贋が認証される。

［読取装置実施例１４］
キャッシュカード及びクレジットカードの物理的規格は汎用性の観点から厳格に規定されているため、その上に設けられるものも当然にその物理的規格は厳格である。しかし、過酷な使用により変形が生じる可能性は否定できない。

そのような場合に備えて、真贋認証チップに図３３に示す位置合わせ用マーク４８を形成しておくことが望ましい。位置合わせ用マークは、最も単純には１個でよいが、より確実に位置合わせを行うためには複数個設ける。
なお、位置合わせ用マークは線状読み取りだけではなく、撮像装置を用いた面状読み取りにおいても有用である。

読み取りをより確実に行うために、位置合わせ用マークと兼用して、カード識別体の読み取り開始位置及び読み取り終了位置に何らかのマーク例えば、移動方向読み取り開始線４９及び移動方向読み取り終了線５０、さらには端部指示線５１，５２を設けておく。

カード識別体上の情報の読み取りは、カード識別体と読み取り装置の相対運動で行うため、確実な読み取りを行うためにはカード識別体と読み取り装置の運動を同期させる必要がある。そのためにカード識別体上に同期信号用のマーク５３を形成しておけば、マークに読み込みに読み取り装置の運動を同期させることができる。

また、読み取り開始・終了線及び／又は同期信号用のマークを信号処理の際の信号正規化に利用することも出来る。
これらの位置合わせ用マーク、読み取り開始・終了線及び／又は同期信号用のマークは、何れも蛍光物質粒で構成され、例えばインクジェットプリンタのような適宜な印刷手段で形成することができる。

［処理フロー実施例１］
図３４〜図３６に、カード真贋認証処理フローの実施例を示す。図３４に示すのは、基本的な構成の実施例１である。

（１）カード利用者がＡＴＭ等の端末装置のカード挿入口に矢印部を先頭にしてキャッシュカードを挿入すると、カード挿入口のセンサがそのことを感知し、カードを装置内に取り込む。

（２）カードを取り込む際に、端末装置はカードの磁気記録部からカード情報を読み込む。

（３）端末装置は、挿入されたカードがその端末装置で取り扱うことが可能なカードであるか否かを判断する。

（４）読み込んだカード情報から、取扱が可能であることを示す情報が確認されなかった場合、あるいは正規のカードであっても破損あるいは汚損等によりカードの情報が読みとれなかった場合には、端末装置はそのカードが取り扱うことが出来ない不適正なカードであるとして排出する。

（５）端末装置は、カード取り込み時のカードの移動を利用する機械的走査、あるいはカードが取り込まれた停止した状態で真贋認証チップに書き込まれた真贋認証情報を読み込む。

（６）端末装置は、読み込まれた真贋認証情報が正当であるか否かを判断する。

（７）端末装置が真贋認証情報が正しくないと判断したときには、挿入されたカードが正規のものではないと判断し、カードを端末装置から排出し、処理を終了する。
なお、真贋認証情報の正当性の判断及びその後のカードの処理は他の処理と並行して行うことも可能である

（８）端末装置が、真贋認証情報が正当であると判断したときには、出金額等のさらなる入力操作をユーザに要求する。

（９）ユーザが要求に従い、出金額等の入力操作を行う。

（１０）ホストコンピュータは、出金額等の入力操作の内容が適切であるか否かを判断する。

（１１）ホストコンピュータは、出金額等の入力操作の内容が残高不足等の理由により適切でないと判断したときには、カードを端末装置から排出し、処理を終了する。

（１２）ホストコンピュータは、出金額等の入力操作の内容が適切であると判断したときには、出金等により出力し、カードを端末装置から排出し、処理を終了する。

［処理フロー実施例２］
図３５に、カード真贋認証処理フローの実施例２を示す。このカード真贋認証処理フローは、図３４に示した例では、カード真贋認証情報が正しくないときには、カードを端末装置から排出するのに対し、カード認証情報が正しくないときには、カードを端末装置に取り込み、警報を発する。このようにすることにより、不正カードの摘発が容易になる。

（１）カード利用者がＡＴＭ等の端末装置のカード挿入口に矢印部を先頭にしてキャッシュカードを挿入すると、カード挿入口のセンサがそのことを感知し、カードを装置内に取り込む。

（２）カードを取り込む際に、端末装置はカードの磁気記録部からカード情報を読み込む。

（３）端末装置は、挿入されたカードがその端末装置で取り扱うことが可能なカードであるか否かを判断する。

（４）読み込んだカード情報から、取扱が可能であることを示す情報が確認されなかった場合、あるいは正規のカードであっても破損あるいは汚損等によりカードの情報が読みとれなかった場合には、端末装置はそのカードが取り扱うことが出来ない不適正なカードであるとして排出する。

（５）端末装置は、カード取り込み時のカードの移動を利用する機械的走査、あるいはカードが取り込まれた停止した状態で真贋認証チップに書き込まれた真贋認証情報を読み込む。

（６）端末装置は、読み込まれた真贋認証情報が正しいか否かを判断する。

（７）端末装置が真贋認証情報が正当ではないと判断したときには、挿入されたカードが正規のものではないと判断し、カードを端末装置内に収納するとともに警報を発する。
この警報は端末機から離隔した場所でのみ発するようにし、端末機には故障表示をするようにすれば不正規カード使用者の身柄確保が容易になる。
なお、真贋認証情報の正当性の判断及びその後のカードの処理は他の処理と並行して行うことも可能である

（８）端末装置が、真贋認証情報が正規のものであると判断したときには、出金額等のさらなる入力操作をユーザに要求する。

（９）ユーザが要求に従い、出金額等の入力操作を行う。

（１０）ホストコンピュータは、出金額等の入力操作の内容が適切であるか否かを判断する。

（１１）ホストコンピュータは、出金額等の入力操作の内容が残高不足等の理由により適切でないと判断したときには、カードを端末装置から排出し、処理を終了する。

（１２）ホストコンピュータは、出金額等の入力操作の内容が適切であると判断したときには、出金等により出力し、カードを端末装置から排出し、処理を終了する。

［処理フロー実施例３］
図３６に、カード真贋認証処理フローの実施例３を示す。このカード真贋認証処理フロー例は、図３５のカード真贋認証処理フローの実施例２では、真贋認証情報が正しくないときには、直ちにカードを端末装置に取り込み、警報を発するのみ対し、カード利用者に操作を行わせる。このようにすることにより、不正カードの摘発が確実になる。

（１）カード利用者がＡＴＭ等の端末装置のカード挿入口に矢印部を先頭にしてキャッシュカードを挿入すると、カード挿入口のセンサがそのことを感知し、カードを装置内に取り込む。

（２）カードを取り込む際に、端末装置はカードの磁気記録部からカード情報を読み込む。

（３）端末装置は、挿入されたカードがその端末装置で取り扱うことが可能なカードであるか否かを判断する。

（４）読み込んだカード情報から、取扱が可能であることを示す情報が確認されなかった場合、あるいは正規のカードであっても破損あるいは汚損等によりカードの情報が読みとれなかった場合には、端末装置はそのカードが取り扱うことが出来ない不適正なカードであるとして排出する。

（５）端末装置は、カード取り込み時のカードの移動を利用する機械的走査、あるいはカードが取り込まれた停止した状態で真贋認証チップに書き込まれた真贋認証情報を読み込む。

（６）端末装置は、読み込まれた真贋認証情報が正しいか否かを判断する。

（７）端末装置が真贋認証情報が正しくないと判断したときにも、出金額等のさらなる入力操作をユーザに要求する。
なお、真贋認証情報の正当性の判断及びその後のカードの処理は他の処理と並行して行うことも可能である

（８）ユーザが要求に従い、出金額等の入力操作を行う。

（９）カードを端末装置内に収納するとともに警報を発する。

この警報は端末機から離隔した場所でのみ発するようにし、端末機には故障表示をするようにすれば不正規カード使用者の確保が容易になる。

（１０）端末装置が、真贋認証情報が正当なものであると判断したときには、出金額等のさらなる入力操作をユーザに要求する。

（１１）ユーザが要求に従い、出金額等の入力操作を行う。

（１２）ホストコンピュータは、出金額等の入力操作の内容が適切であるか否かを判断する。

（１４）ホストコンピュータは、出金額等の入力操作の内容が残高不足等の理由により適切でないと判断したときには、カードを端末装置から排出し、処理を終了する。

このような構成にすることにより、不正なカード使用者が端末装置を使用する時間が長くなり身柄確保のための時間が長くなるだけでなく、操作を行わせることにより、指紋等の証拠の採取が可能になる。その際、接触型のタッチスイッチを採用すると指紋の採取がより確実になる。

キャッシュカード及びクレジットカードの物理的規格は汎用性の観点から厳格に規定されているため、その上に設けられるものも当然にその物理的規格は厳格である。しかし、過酷な使用により変形が生じる可能性は否定できない。

以上説明した真贋認証チップ、真贋認証チップを有するカードは、銀行キャッシュカード、クレジットカード、プリペイドカード、ポイントカード、証券、ＩＤカード、入構証、証明書等に採用可能である。

なお、エンボスホログラムと同じ入射光と反射光の干渉によって光学的パターンを生じるすなわち、真珠光沢(nacreous)を発するあるいは玉虫色(iridescent)を有する、天然素材あるいは人工素材のチップをエンボスホログラムチップに代えて使用することもできる。

Claims (7)

1. 基板及び真贋認証チップにより構成され、前記基板の上に前記真贋認証チップが積層され、前記真贋認証チップには使用光の１／４波長の深さのピットと前記ピットが形成されていない部分からなるエンボスホログラムが形成され、前記ピットと前記ピットが形成されていない部分が乱数に基づいて配置され、
   前記真贋認証チップに読み取り位置合わせ用マークが設けられ、
   読み取り開始線、読み取り終了線及び読み取り端部指示線が設けられたことを特徴とするカード。
2. カードに付けられた真贋認証チップの使用光の１／４波長の深さのピットと前記ピットが形成されていない部分からなるエンボスホログラムを読み取るエンボスホログラムチップ読取装置であって、前記読取装置は前記真贋認証チップを覆い隠す大きさに使用光受発光素子が面状に配置された受発光素子マトリックスを有する。
3. カードに付けられた真贋認証チップの使用光の１／４波長の深さのピットと前記ピットが形成されていない部分からなるエンボスホログラムを読み取るエンボスホログラムチップ読取装置であって、前記読取装置は前記真贋認証チップの移動方向巾より少し長い長さに複数の使用光受発光素子が線状に配置された受発光素子アレイを有する。
4. カードに付けられた真贋認証チップの使用光の１／４波長の深さのピットと前記ピットが形成されていない部分からなるエンボスホログラムを読み取るエンボスホログラムチップ読取装置であって、前記エンボスホログラムチップ読取装置は放物面筒状の反射鏡，ポリゴンミラー，使用光受発光素子を備え、前記ポリゴンミラーの回転軸は前記反射鏡の焦点に配置され、前記反射鏡の背後に使用光受発光素子が配置されている。
5. 前記放物面が全体放物面であり、前記反射鏡の中央に光通過孔が形成されており、前記反射鏡の背後に前記使用光受発光素子が配置されたことを特徴とする、請求項４のエンボスホログラムチップ読取装置。
6. 前記放物面が半放物面であることを特徴とする、請求項４のエンボスホログラムチップ読取装置。
7. 前記放物面が半放物面よりも小さい放物面であり、前記ポリゴンミラーがオフセット配置されていることを特徴とする、請求項４のエンボスホログラムチップ読取装置。

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