JP2014166695A

JP2014166695A - 真贋認証対象物、真贋判定装置、真贋判定方法及び真贋認証対象物の製造方法

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Publication number: JP2014166695A
Application number: JP2013038712A
Authority: JP
Inventors: Morihisa Hogen; 盛久法元; Yasuyuki Oyagi; 康之大八木; Genichi Otsu; 元一大津; Tadashi Kawazoe; 忠川添; Naoya Tate; 直也竪; Makoto Naruse; 誠成瀬; Tsutomu Matsumoto; 勉松本
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; University of Tokyo NUC; Yokohama National University NUC
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; University of Tokyo NUC; Yokohama National University NUC
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2013-02-28
Publication date: 2014-09-11
Anticipated expiration: 2033-02-28
Also published as: JP6081227B2

Abstract

【課題】ホログラムやＩＣチップ等、他の情報記録部内であってもこれらの機能に影響を及ぼすことなく、偽造不可能な認証構造体を設けることができるとともに、製造工程の簡易化と、製造コストの低下を実現することのできる真贋認証対象物を提供する。
【解決手段】真贋認証用の認証構造体と、認証構造体とは異なる所定の情報が記録された情報記録部と、を備え、認証構造体は、基体６上に形成されたナノオーダーである柱状の、複数のピラーにより形成されるレジストパターン８をレジスト倒壊させて形成される、パターン間隔が１０ナノメートルを下回るレジスト構造体５であり、認証構造体は、情報記録部の製造工程に含まれる工程を経て、情報記録部に組み込まれている。
【選択図】図３

Description

本発明は、クレジットカード等の真贋認証対象物と、その真贋判定を行う真贋判定装置、真贋判定方法及び真贋認証対象物の製造方法に関するものである。

従来、クレジットカード、キャッシュカード、身分証、健康保険証、運転免許証、パスポート、プリペイドカード、証券類等の偽造が問題となっていた。これらの偽造品が出回ることで、商取引、福利厚生、公共交通、医療の分野等、社会全体に大きな影響を及ぼし、様々な活動の安全性が脅かされていた。

そこで、クレジットカード等の偽造を防止するため、様々な工夫が行われている。その一例として、クレジットカードに真贋認証に必要な情報が記憶されている磁気ストライプやＩＣチップ等の記憶媒体が組み込まれるとともに、店舗に設けられたＰＯＳシステム等に記憶媒体中の情報を読み取り真贋判定を行う真贋判定装置を設けたものが挙げられる。

このＰＯＳシステムにおいてクレジットカードを使用する際には、真贋判定装置により真贋判定が行われ、クレジットカードが偽造品であると判定された場合には、ＰＯＳシステムによる当該クレジットカードを用いた精算は行われないようになっている。

しかし、近年の偽造技術は巧妙化の一途を辿り、従来の偽造防止方法では対応できなくなっている。例えば、上述した磁気ストライプやＩＣチップ等を用いた偽造防止方法を用いた場合でも、真贋認証に必要な情報がスキーマと呼ばれる装置を用いて読み取られ、読み取られた情報を基に偽造カードが作成され、使用されるという問題が生じている。

そこで、偽造防止のため、偽造をすることが極めて困難である真贋認証用のチップをクレジットカード等のカードに組み込んだものが提案されている（特許文献１参照）。この真贋認証用のチップは、樹脂中に放射性物質粒が混入されて構成されている。

この混入された放射性物質粒の配置パターンは、その真贋認証チップ、すなわちカード毎に固有のものであり、この配置パターンを偽造することは非常に困難なものとなっている。そして、使用時にはこの真贋認証チップのイメージが読み取られ、予め記憶装置に記憶されている当該真贋認証チップのイメージと比較され、両イメージが一致した場合は、このカードは真正なものと判断される。

国際公開番号ＷＯ２００７／０７２７９３

ところで、上述した偽造防止方法では、真贋認証用のチップが大型化する傾向があり、軽量小型化、特にナノオーダーの微細な構造にすることが非常に困難であった。また、上記カードが本来有する各種機能を確保しつつ、大きな真贋認証用のチップを組み込むためのスペースを確保する必要があり、カードのデザインレイアウト上の制約を招いていた。

また、上述した従来の真贋認証チップの製造には、従来のカードの製造には用いられることのない、全く異なる種類の工程を経る必要があるため、カードの製造工程が複雑化すると共に、製造コストの増大を招いていた。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、真贋認証用の認証構造体が設けられた真贋認証対象物であって、認証構造体をナノオーダーの微細なサイズとすることでレイアウト上の制約を受けず、真贋認証対象物の他の情報記録部内に、真贋認証対象物の従来の製造工程において用いられていたプロセスと同様のプロセスを経て認証構造体を形成することのできる真贋認証対象物を提供することを目的とする。

また、本発明は、上記真贋認証対象物の真贋判定を行う真贋判定装置、真贋判定方法及び真贋認証対象物の製造方法を提供することも目的とする。

本発明者は、上述した課題を解決するために、偽造が不可能であるとともに、認証構造体をナノオーダーの微細なサイズとすることでレイアウト上の制約を受けず、真贋認証対象物の他の情報記録部内に、真贋認証対象物の従来の製造工程において用いられていたプロセスと同様のプロセスを経て認証構造体を形成することのできる真贋認証対象物を発明した。

また、本発明者は、上記真贋認証対象物の真贋判定を行う真贋判定装置、真贋判定方法及び真贋認証対象物の製造方法を発明した。

請求項１に係る真贋認証対象物は、真贋認証用の認証構造体と、前記認証構造体とは異なる所定の情報が記録された情報記録部と、を備え、前記認証構造体は、基体上に形成されたナノオーダーである柱状の、複数のピラーにより形成されるレジストパターンをレジスト倒壊させて形成される、最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回るレジスト構造体であり、前記認証構造体は、前記情報記録部の製造工程に含まれる工程を経て、前記情報記録部に組み込まれていることを特徴とする。

請求項２に係る真贋認証対象物は、真贋認証用の認証構造体と、前記認証構造体とは異なる所定の情報が記録された情報記録部と、を備え、前記認証構造体は、基体に形成されたナノオーダーである柱状の、複数のピラーにより形成されるレジストパターンをレジスト倒壊させて形成される最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回るレジスト構造体をマスクとして、前記基体をエッチングして形成される、最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回る凹凸構造であり、前記認証構造体は、前記情報記録部の製造工程に含まれる工程を経て、前記情報記録部に組み込まれていることを特徴とする。

請求項３に係る真贋認証対象物は、真贋認証用の認証構造体と、前記認証構造体とは異なる所定の情報が記録された情報記録部と、を備え、前記認証構造体は、基体に形成されたナノオーダーである柱状の、複数のピラーにより形成されるレジストパターンをレジスト倒壊させて形成される最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回るレジスト構造体をマスクとして、前記基体をエッチングして形成される凹凸構造を形成した後、前記基体をモールドとして使用して他の基体上に形成される、最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回る成型凹凸構造であり、前記認証構造体は、前記情報記録部の製造工程に含まれる工程を経て、前記情報記録部に組み込まれていることを特徴とする。

請求項４に係る真贋認証対象物は、前記情報記録部はホログラムであることを特徴とする。

請求項５に係る真贋認証対象物は、前記情報記録物はＩＣチップであることを特徴とする。

請求項６に係る真贋認証装置は、最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回る構造部分を有する認証構造体が設けられた真贋認証対象物の真贋を判定する真贋判定装置であって、前記認証構造体から認証情報として最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回る前記構造部分を含む画像情報を取得する取得部と、前記認証情報の真贋判定に用いる比較情報として最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回る前記構造部分を含む記憶画像情報を記憶する記憶部と、前記記憶部から前記比較情報を読み出す読出部と、前記認証情報と前記比較情報とをブロックマッチングにより比較する比較部と、前記認証情報と前記比較情報との比較結果に基づき真贋判定を行う判定部と、を備えることを特徴とする。

請求項７に係る真贋判定装置は、前記比較部は、ＮＣＣを用いてブロックマッチングを行うことを特徴とする。

請求項８に係る真贋判定装置は、前記比較部は、ＳＡＤを用いてブロックマッチングを行うことを特徴とする。

請求項９に係る真贋判定装置は、前記比較部は、ＳＳＤを用いてブロックマッチングを行うことを特徴とする。

請求項１０に係る真贋判定装置は、前記取得部は、走査型電子顕微鏡であり、前記認証情報として前記認証構造体の電子顕微鏡画像を取得し、前記記憶部は、前記比較情報として電子顕微鏡画像を記憶する、ことを特徴とする。

請求項１１に係る真贋判定装置は、前記取得部は、走査プローブ顕微鏡であり、前記認証情報として前記認証構造体の表面画像を取得し、前記記憶部は、前記比較情報として表面画像を記憶する、ことを特徴とする。

請求項１２に係る真贋判定装置は、前記取得部は、近接場光学顕微鏡であり、前記認証情報として前記認証構造体の近接場顕微鏡画像を取得し、前記記憶部は、前記比較情報として近接場顕微鏡画像を記憶する、ことを特徴とする。

請求項１３に係る真贋判定装置は、前記取得部は、光学顕微鏡であり、前記認証情報として前記認証構造体の光学顕微鏡画像を取得し、前記記憶部は、前記比較情報として光学顕微鏡画像を記憶する、ことを特徴とする。

請求項１４に係る真贋判定方法は、最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回る構造部分を有する認証構造体が設けられた真贋認証対象物の真贋を判定する真贋判定方法であって、前記認証構造体から認証情報として、最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回る前記構造部分の拡大画像を含む画像情報を取得する取得工程と、真贋判定に用いる比較情報として最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回る前記構造部分の拡大画像を含む記憶画像情報を記憶装置から読み出す読出工程と、前記認証情報と前記比較情報とを、輝度値に基づくブロックマッチングにより比較する比較工程と、前記比較工程における比較結果に基づき真贋判定を行う判定工程と、を備えることを特徴とする。

請求項１５に係る真贋判定方法は、前記比較工程では、ＮＣＣを用いてブロックマッチングを行うことを特徴とする。

請求項１６に係る真贋判定方法は、前記比較工程では、ＳＡＤを用いてブロックマッチングを行うことを特徴とする。

請求項１７に係る真贋判定方法は、前記比較工程では、ＳＳＤを用いてブロックマッチングを行うことを特徴とする。

請求項１８に係る真贋判定方法は、前記取得工程では、前記認証情報として前記認証構造体の電子顕微鏡画像を取得し、前記読出工程では、前記比較情報として前記記憶装置から電子顕微鏡画像を読み出す、ことを特徴とする。

請求項１９に係る真贋判定方法は、前記取得工程では、前記認証情報として前記認証構造体の表面画像を取得し、前記読出工程では、前記比較情報として前記記憶装置から表面画像を読み出す、ことを特徴とする。

請求項２０に係る真贋判定方法は、前記取得工程では、前記認証情報として前記認証構造体の近接場顕微鏡画像を取得し、前記読出工程では、前記比較情報として前記記憶装置から近接場顕微鏡画像を読み出す、ことを特徴とする。

請求項２１に係る真贋判定方法は、前記取得工程では、前記認証情報として前記認証構造体の光学顕微鏡画像を取得し、前記読出工程では、前記比較情報として前記記憶装置から光学顕微鏡画像を読み出す、ことを特徴とする。

請求項２２に係る真贋認証対象物の製造方法は、基体上に所定の情報が記録された情報記録部を形成する情報記録部形成工程と、前記基体上に、前記情報記録部形成工程に含まれる工程を経て、ナノオーダーである柱状の、複数のピラーにより形成されるレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、前記レジストパターンをレジスト倒壊させて最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回るレジスト構造体を形成するレジスト倒壊工程と、を備えることを特徴とする。

請求項２３に係る真贋認証対象物の製造方法は、前記レジスト倒壊工程において形成された前記レジスト構造体をマスクとして、前記基体をエッチングして、最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回る凹凸構造を形成する凹凸構造形成工程を更に備えることを特徴とする。

請求項２４に係る真贋認証対象物の製造方法は、前記凹凸構造形成工程において形成された前記凹凸構造を備える前記基体をモールドとして、他の基体上に最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回る成型凹凸構造を形成する成形凹凸構造形成工程を更に備えることを特徴とする。

上述した構成からなる本願発明に係る真贋認証対象物及び真贋認証対象物の製造方法
によれば、認証構造体を最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回るナノオーダーの微細なサイズとすることで、レイアウト上の制約を受けることがなくなり、真贋認証対象物のホログラムやＩＣチップ等、他の情報記録部内であってもこれらの機能に影響を及ぼすことなく、偽造不可能な認証構造体を設けることができる。

また、認証構造体をフォトリソグラフィ等、真贋認証対象物の従来の製造工程において用いられていた製造工程に含まれる製造工程を経て形成することができるため、認証構造体、ひいては真贋認証対象物全体の製造工程の簡易化と、製造コストの低下を実現することができる。

また、上述した構成からなる本願発明に係る真贋判定装置およびそれにより行われる真贋判定方法によると、真贋認証対象物に設けられている真贋認証用の認証構造体がレジスト描画装置の解像限界および各種リソグラフィの解像限界以下の１０ナノメートルを下回る最小パターン間隔を有する場合でも、認証構造体を読み取り、極めて高精度の真贋判定を行うことができる。

本発明の第１実施形態に係る真贋認証対象物の例としてのクレジットカードを示す、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は背面図である。図１のクレジットカードのホログラム部分の拡大平面図である。図２のホログラム中の所定の領域に設けられた認証構造体としてのレジスト構造体を示す、（Ａ）は拡大平面図、（Ｂ）は（Ａ）を更に拡大した拡大平面図である。図３のレジスト構造体の製造方法の例を示す工程図であり、（Ａ）では基体上にレジストが塗布されレジスト層が形成され、（Ｂ）ではレジスト層の所望部位に化学線を照射してレジストパターンの潜像が形成され、（Ｃ）ではレジスト層に現像処理が施されレジストパターンが形成され、（Ｄ）ではレジスト倒壊によりレジスト構造体が形成されている。本発明の第２実施形態に係る真贋認証対象物における、認証構造体としての凹凸構造を形成する方法を示す工程図であり、（Ａ）ではレジスト構造体が形成され、（Ｂ）ではレジスト構造体をマスクとして基体がエッチングされて凹凸構造が形成されている。本発明の第３実施形態に係る真贋認証対象物における、認証構造体としての成型凹凸構造を形成する方法を示す工程図であり、（Ａ）では凹凸構造が形成され、（Ｂ）では凹凸構造をモールドとして樹脂層に凹凸構造を形成し、（Ｃ）では樹脂層を硬化させ成型凹凸構造を作成し、（Ｄ）では成型凹凸構造をマスクとして基体がエッチングされている。真贋判定装置のハードウェア構成を示すブロック図である。真贋判定装置の機能的構成を示す機能ブロック図である。真贋判定装置により行われる真贋判定方法を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る真贋認証対象物の例として、クレジットカードを例に詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る真贋認証対象物の例としてのクレジットカード１を示す、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は背面図である。

クレジットカード１は、樹脂等適宜の素材よりなる平板状の基体の表面及び裏面に、それぞれ所定の機能を有する複数の構造を設けて形成されている。図１（Ａ）に示すように、クレジットカード１の表面には、セキュリティ情報等の各種情報を記憶するＩＣチップ２と、真贋認証を目視で行うためのホログラム３が形成されている。また、図１（Ｂ）に示すように、クレジットカード１の裏面には、各種情報が記録された磁気ストライプ４が設けられている。

図２は、図１のクレジットカードのホログラム部分の拡大平面図である。図３は、図２のホログラム中の領域１０に設けられた認証構造体としてのレジスト構造体を示す、（Ａ）は拡大平面図、（Ｂ）は（Ａ）を更に拡大した拡大平面図である。

本実施形態に係る真贋認証対象物では、ホログラム３中の領域１０内に、ナノオーダーでの真贋認証を行うための真贋認証構造体としてのレジスト構造体５が設けられている。すなわち、目視による真贋認証情報を提供するホログラム３と、ナノオーダーであって所定の読取装置による読取が可能である真贋認証情報を提供するレジスト構造体５とにより、階層型の情報記録媒体が構成されている。

ホログラム３は、クレジットカード１の基体の表面に、フォトリソグラフィ等を用いていわゆる干渉縞を形成することで作成される。

レジスト構造体５は、ホログラム３の形成時に使用されるフォトレジスト等のレジストを用いて形成された、ナノオーダーである柱状の、複数のピラーにより形成されるレジストパターンをレジスト倒壊させることで形成されている。

このレジスト構造体５におけるパターン間隔は、小さい部分では１０ナノメートル以下、好ましくは５ナノメートル以下となっていて、ホログラム３の製造工程において用いられるレジスト描画装置の解像限界および各種リソグラフィの解像限界を下回るパターン間隔となっている。すなわち、レジスト構造体５は、レジスト描画装置では形成することのできない、極めて微細なパターン間隔を有している。

なお、レジスト構造体５の構造は極めて微細であるため、ホログラム３がホログラムとしての機能を発揮するための光学的な特性に影響を及ぼさないようになっている。

図４は、レジスト構造体５の製造方法の例を示す工程図である。まず、図４（Ａ）に示すように、クレジットカード１の基体６の表面６ａ上にレジストが塗布され、レジスト層１１が形成される。

次に、図４（Ｂ）に示すように、レジスト層１１の所望の部位に化学線が照射され、レジストパターンの潜像１１’が形成される。使用する化学線は、レジスト層１１の感応性に応じて、例えば、電子線、Ｘ線、紫外線等を使用することができる。

次に、図４（Ｃ）に示すように、レジスト層１１に現像処理が施されてレジストパターン８が形成される。このレジストパターン８は、円柱、角柱状のピラー形状の複数のパターンからなるものが好ましいが、これに限らず、ラインとスペースのパターンからなるものや、これらの組合せよりなるものであっても良い。

次に、図４（Ｄ）に示すように、レジストパターン８の少なくとも一部に外力を加えてレジスト倒壊を生じさせることにより、パターン間隔が１０ナノメートル以下となるレジスト倒壊部分７を有するレジスト構造体５が形成される。

レジストパターン５に作用させる外力は、例えば、現像処理後に行われるリンス処理の乾燥工程における処理液の表面張力、荷電粒子線照射による帯電で発生する静電気力、流体噴射による流体圧力、超音波振動の振動圧等を挙げることができ、これらの少なくとも１種を用いることができる。これらの方法によれば、レジストパターン８に傾斜、倒れ、滑り等のレジスト倒壊現象を容易に発生させることができ、人為的に再現することが困難であるパターンのランダムさと微細さを有するレジスト構造体５を形成することができる。

なお、本実施形態においては、レジスト構造体５はホログラム３内に設けられているが、本発明においてはこれに限らず、ＩＣチップ２や磁気ストライプ４内に設けてもよい。特に、ＩＣチップ２については、ホログラム３と同様にフォトリソグラフィ等を用いて形成することが可能であるため、このＩＣチップ２の製造工程に含まれる工程を経てレジスト構造体５を作成することができる。

上述した本実施形態に係る真贋認証対象物によると、認証構造体を最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回るナノオーダーの微細なサイズとすることで、レイアウト上の制約を受けることがなくなり、真贋認証対象物のホログラムやＩＣチップ等、他の情報記録部内であってもこれらの機能に影響を及ぼすことなく、偽造不可能な認証構造体を設けることができる。

また、フォトリソグラフィ等、真贋認証対象物の従来の製造工程において用いられていた製造工程に含まれる製造工程を経て形成することができるため、認証構造体、ひいては真贋認証対象物全体の製造工程の簡易化と、製造コストの低下を実現することができる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る真贋認証対象物について、上述した第１実施形態と同様にクレジットカードを例に説明する。なお、本実施形態に係るクレジットカードは、認証構造体の構造のみが第１実施形態におけるものと相違している。

具体的には、本実施形態では、認証構造体は、第１実施形態と同様にクレジットカード１の基体６上にレジスト構造体５を形成した後、更にこのレジスト構造体５をマスクとして基体６をエッチングすることにより、認証構造体としての凹凸構造９が形成される。以下、この凹凸構造９の製造方法について更に詳細に説明する。

図５は、本発明の第２実施形態に係る真贋認証対象物における、認証構造体としての凹凸構造を形成する方法を示す工程図である。

まず、図５（Ａ）に示すように、上述した第１実施形態と同様にして基体６の表面６ａ上にレジスト構造体５が形成される。

次に、図５（Ｂ）に示すように、レジスト構造体５をマスクとして、基体６がエッチングされ、凹凸構造９が形成される。基体６のエッチングとしては、例えば、反応性イオンエッチング、反応性ガスエッチング等のドライエッチング、イオンミリングのような物理エッチング等を行うことができる。また、基体６のエッチングレートとレジスト構造体５のエッチングレートを適宜設定することにより、種々の形状、寸法の凹凸構造９を形成することができ、パターン間隔を、レジスト描画装置の解像限界および各種リソグラフィの解像限界を下回る、１０ナノメートル以下とすることが可能である。

なお、本実施形態に係る認証構造体を形成可能な箇所は、第１実施形態に係るものと同様である。

上述した本実施形態に係る真贋認証対象物によっても、認証構造体を最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回るナノオーダーの微細なサイズとすることで、レイアウト上の制約を受けることがなくなり、真贋認証対象物のホログラムやＩＣチップ等、他の情報記録部内であってもこれらの機能に影響を及ぼすことなく、偽造不可能な認証構造体を設けることができる。

また、第１実施形態に係る真贋認証対象物の認証構造体であるレジスト構造体は基体の表面に設けられている別個の構造体であるが、本実施形態に係る認証構造体は基体自体に形成された凹凸構造である。そのため、認証構造体自体の強度を確保することができ、真贋認証対象物の使用に伴う認証構造体の破損や脱落等を効果的に防止することができる。

＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態に係る真贋認証対象物について、上述した第１、第２実施形態と同様にクレジットカードを例に説明する。なお、本実施形態に係るクレジットカードは、認証構造体の構造のみが第１、第２実施形態におけるものと相違している。

具体的には、本実施形態では、認証構造体は、第２実施形態と同様にクレジットカード１の基体６上に凹凸構造９を形成した後、この凹凸構造９をモールドとして他の基体９上に形成した樹脂層に凹凸構造を形成、硬化させることで認証構造体としての成型凹凸構造３６を作成している。以下、この成型凹凸構造３６の製造方法について更に詳細に説明する。

図６は、本発明の第３実施形態に係る真贋認証対象物における、認証構造体としての成型凹凸構造を形成する方法を示す工程図である。

まず、図６（Ａ）に示すように、上述した第２実施形態と同様にして基体６の表面６ａ上に凹凸構造９を形成し、モールド６１とする。

次に、図６（Ｂ）に示すように、所望の基体３２の表面３２ａ上にペースト状の樹脂３４が塗布されるとともに、先に形成したモールド６１を樹脂層３４に近接させ、凹凸構造９内に樹脂３４を充填させる。

使用する樹脂３４は、光硬化性、熱硬化性、あるいは、熱可塑性の樹脂材料を用いて形成することができ、例えば、基体３２上に樹脂材料の液滴を供給し、基体３２とモールド６１とを近接させて樹脂３４の液滴を押し広げることにより凹凸構造９内に樹脂を充填することができる。モールド６１上に樹脂材料の液滴を供給してもよいことは勿論である。

次に、図６（Ｃ）に示すように、この状態で樹脂３４を硬化させて樹脂層３５とし、その後、モールド６１と樹脂層３５とを離型することにより、基体３２の表面３２ａに、認証構造体として、凹凸構造９の反転形状である成型凹凸構造３６を形成することができる。

こうして作成された成型凹凸構造３６のパターン間隔は、レジスト描画装置の解像限界および各種リソグラフィの解像限界以下の１０ナノメートル以下のパターン間隔を有する上記第２実施形態の凹凸構造９をモールドとして作成しているため、同様にレジスト描画装置の解像限界および各種リソグラフィの解像限界を下回る、１０ナノメートル以下となっている。

したがって、例えば、本実施形態のようにして製造した成型凹凸構造３６を光学的に識別して得た平面視形状を偽造することは極めて困難である。

なお、本実施形態に係る認証構造体を形成可能な箇所は、第１、第２実施形態に係るものと同様である。

上述した本実施形態に係る真贋認証対象物によっても、認証構造体をナノオーダーの微細なサイズとすることで、レイアウト上の制約を受けることがなくなり、真贋認証対象物のホログラムやＩＣチップ等、他の情報記録部内であってもこれらの機能に影響を及ぼすことなく、偽造不可能な認証構造体を設けることができる。

また、本実施形態に係る認証構造体は、基体上に形成された樹脂層よりなる成型凹凸構造である。そのため、認証構造体自体の強度を確保することができ、真贋認証対象物の使用に伴う認証構造体の破損や脱落等を効果的に防止することができる。

なお、上述したようにして成型凹凸構造３６を形成した後、図６（Ｄ）に示すように、この成型凹凸構造３６をマスクとして基体３２をエッチングして、基体３２上に凹凸構造３７を備えた認証構造体３１’として製造することも可能である。

上述したように、成型凹凸構造３６はモールド６１が有する凹凸構造９を反映した複雑な形状であり、また、レジスト描画装置の解像限界および各種リソグラフィの解像限界以下の１０ナノメートルを下回る最小パターン間隔を有するものであるため、基体３２をエッチングして形成した凹凸構造３７もまた、偽造することは極めて困難なものとなる。

そのため、図６（Ｄ）に示す認証構造体３１’を用いた場合でも、上述した第３実施形態に係る真贋認証対象物と同様の効果を奏することができる。

＜第４実施形態＞
次に、上述した第１乃至第３実施形態に係る真贋認証対象物を読み取る真贋判定装置について、第４実施形態として以下に説明する。

図７は、真贋判定装置７０のハードウェア構成を示すブロック図である。真贋判定装置７０は、真贋認証対象物に設けられた認証構造体の画像情報を取得する取得部としての読取装置７１と、真贋認証結果等の各種情報を表示する表示部としてのディスプレイ７３と、真贋認証に用いる各種情報を記憶する記憶装置７４と、これらの構成を含めた真贋判定装置７０全体を制御する制御部７２とを備えて構成されている。

読取装置７１は、走査型電子顕微鏡、走査プローブ顕微鏡、近接場光学顕微鏡、光学顕微鏡等、認証構造体の画像情報を取得できる読取装置であれば好適に用いることができる。

ディスプレイ７３は、読取装置７１により取得された認証構造体の画像情報が表示される他、真贋判定結果や、真贋判定装置７０全体に関する各種操作のための情報等が表示される。また、ディスプレイ７３としてタッチパネルを用いて、当該タッチパネルを通じて操作者が各種操作を行えるようにしてもよい。

記憶装置７４は、読取装置７１により取得された画像情報と比較される比較情報として、画像情報等の各種情報の記憶を行う。なお、以下の説明において、記憶装置７４に記憶されている画像情報を記憶画像情報という。

ここで、読取装置７１が走査型顕微鏡である場合には、記憶装置７４には比較情報として認証構造体の電子顕微鏡画像が記憶される。

また、読取装置７１が走査プローブ顕微鏡である場合には、記憶装置７４には比較情報として認証構造体の表面画像が記憶される。

また、読取装置７１が近接場光学顕微鏡である場合には、記憶装置７４には比較情報として認証構造体の近接場顕微鏡画像が記憶される。

また、読取装置７１が光学顕微鏡である場合には、記憶装置７４には比較情報として認証構造体の光学顕微鏡画像が記憶される。

これらの画像情報は、認証構造体の作成時に、予め所定の読取装置により当該認証構造体から取得されたもの、すなわち、本物の認証構造体から取得されたものであり、認証構造体の、最小パターン間隔が１０ナノメートル以下となる部分の拡大画像を含んでいる。

制御部７２は、制御部７２全体を制御するＣＰＵ７２１と、ＣＰＵ７２１上で動作する制御プログラム等を格納したＲＯＭ７２２と、各種データを一時的に格納するためのＲＡＭ７２３と、を備えている。

図８は、真贋判定装置の機能的構成を示す機能ブロック図である。制御部７２は、ＣＰＵ７２１がＲＯＭ７２２に格納されている制御プログラムをＲＡＭ７２３に展開して実行することにより、後述する図９に示す真贋判定の処理手順を実行するための、取得部７２１ａ、記憶部７２１ｂ、読出部７２１ｃ、比較部７２１ｄ、判定部７２１ｅ及び表示部７２１ｆとして機能する。

取得部７２１ａは、読取装置７１により取得した認証情報としての画像情報を受け付ける。

記憶部７２１ｂは、取得部７２１ａが受け付けた画像情報を受け取り、記憶装置７４に記憶させるか、または画像情報を即時用いたい場合には、これを直接ＲＡＭ７２３に展開する。

読出部７２１ｃは、記憶装置７４に記憶されている比較情報としての画像情報やその他の画像情報等の各種情報を、記憶装置７４から読み出し、ＲＡＭ７２３に展開する。

比較部７２１ｄは、読取装置７１に記憶されている比較情報としての画像情報や、取得部７２１ａが取得した認証情報としての画像情報であって、ＲＡＭ７２３に展開されているものについて、ブロックマッチングを行うことで、比較情報と認証情報との比較を行う。

判定部７２１ｅは、比較部７２１ｄにより行われた比較情報と認証情報との比較結果を受け取り、この結果に基づき、真贋認証対象物の真贋判定を行う。

表示部７２１ｆは、判定部７２１ｅにより行われた真贋判定の判定結果をディスプレイ７３ｂに送信し表示させる。

次に、上述した真贋判定装置７０により行われる真贋判定方法について図９を用いて説明する。図９は、真贋判定装置により行われる真贋判定方法を示すフローチャートである。

まず、取得部７２１ａは、読取装置７１を用いて、認証構造体から認証情報として、上述したように最小パターン間隔が１０ナノメートル以下となる構造部分を拡大し撮像することで、当該部分の拡大画像を含む画像情報を取得する（ステップＳ１）。

次に、読出部７２１ｃは、記憶装置７４に記憶されている比較情報として、上述したようにパターン間隔が１０ナノメートル以下となる構造部分の拡大画像を含む記憶画像情報を読み出す（ステップＳ２）。

次に、比較部７２１ｄは、認証情報としての画像情報と、比較情報としての記憶画像情報とを、ブロックマッチングにより比較し、両者の類似度を求める（ステップＳ３）。ここで、ブロックマッチングは、正規化相互相関（ＮＣＣ）、輝度差の総和（ＳＡＤ）、輝度差の二乗和（ＳＳＤ）等、種々の手法を用いて行うことができる。

次に、判定部７２１ｅは、比較部７２１ｄによる比較結果を用いて、類似度が所定の閾値以上であるか否かの判定を行う（ステップＳ４）。

類似度が所定の閾値以上である場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、判定部７２１ｅは真贋認証対象物を真正品であると判定するとともに（ステップＳ５）、表示部７２１ｆは当該判定結果をディスプレイ７３に表示し、一連の真贋判定動作が終了する。

一方、類似度が所定の閾値を下回る場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、判定部７２１ｅは真贋認証対象物を偽造品と判定するとともに（ステップＳ７）、表示部７２１ｆは当該判定結果をディスプレイ７３に表示し、一連の真贋判定動作が終了する。

上述した本実施形態に係る真贋判定装置およびそれにより行われる真贋判定方法によると、真贋認証対象物に設けられている真贋認証用の認証構造体がレジスト描画装置の解像限界および各種リソグラフィの解像限界以下の１０ナノメートルを下回るパターン間隔を有する場合でも、認証構造体を読み取り、極めて高精度の真贋判定を行うことができる。

１クレジットカード
２ＩＣチップ
３ホログラム
４磁気ストライプ
５レジスト構造体
６基体
７レジスト倒壊部分
８レジストパターン
９凹凸構造
３６成型凹凸構造
７０真贋判定装置
７１読取装置
７２制御部
７３ディスプレイ
７４記憶装置
７２１ＣＰＵ
７２１ａ取得部
７２１ｂ記憶部
７２１ｃ読出部
７２１ｄ比較部
７２１ｅ判定部
７２１ｆ表示部
７２２ＲＯＭ
７２３ＲＡＭ

Claims

真贋認証用の認証構造体と、
前記認証構造体とは異なる所定の情報が記録された情報記録部と、
を備え、
前記認証構造体は、基体上に形成されたナノオーダーである柱状の、複数のピラーにより形成されるレジストパターンをレジスト倒壊させて形成される、最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回るレジスト構造体であり、
前記認証構造体は、前記情報記録部の製造工程に含まれる工程を経て、前記情報記録部に組み込まれている、
ことを特徴とする真贋認証対象物。
真贋認証用の認証構造体と、
前記認証構造体とは異なる所定の情報が記録された情報記録部と、
を備え、
前記認証構造体は、基体に形成されたナノオーダーである柱状の、複数のピラーにより形成されるレジストパターンをレジスト倒壊させて形成される最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回るレジスト構造体をマスクとして、前記基体をエッチングして形成される、最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回る凹凸構造であり、
前記認証構造体は、前記情報記録部の製造工程に含まれる工程を経て、前記情報記録部に組み込まれている、
ことを特徴とする真贋認証対象物。
真贋認証用の認証構造体と、
前記認証構造体とは異なる所定の情報が記録された情報記録部と、
を備え、
前記認証構造体は、基体に形成されたナノオーダーである柱状の、複数のピラーにより形成されるレジストパターンをレジスト倒壊させて形成される最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回るレジスト構造体をマスクとして、前記基体をエッチングして形成される凹凸構造を形成した後、前記基体をモールドとして使用して他の基体上に形成される、最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回る成型凹凸構造であり、
前記認証構造体は、前記情報記録部の製造工程に含まれる工程を経て、前記情報記録部に組み込まれている、
ことを特徴とする真贋認証対象物。
前記情報記録部はホログラムであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の真贋認証対象物。
前記情報記録物はＩＣチップであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の真贋認証対象物。
最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回る構造部分を有する認証構造体が設けられた真贋認証対象物の真贋を判定する真贋判定装置であって、
前記認証構造体から認証情報として最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回る前記構造部分を含む画像情報を取得する取得部と、
前記認証情報の真贋判定に用いる比較情報として最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回る前記構造部分を含む記憶画像情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部から前記比較情報を読み出す読出部と、
前記認証情報と前記比較情報とをブロックマッチングにより比較する比較部と、
前記認証情報と前記比較情報との比較結果に基づき真贋判定を行う判定部と、
を備えることを特徴とする真贋判定装置。
前記比較部は、ＮＣＣを用いてブロックマッチングを行うことを特徴とする請求項６記載の真贋判定装置。
前記比較部は、ＳＡＤを用いてブロックマッチングを行うことを特徴とする請求項６記載の真贋判定装置。
前記比較部は、ＳＳＤを用いてブロックマッチングを行うことを特徴とする請求項６記載の真贋判定装置。
前記取得部は、走査型電子顕微鏡であり、前記認証情報として前記認証構造体の電子顕微鏡画像を取得し、
前記記憶部は、前記比較情報として電子顕微鏡画像を記憶する、
ことを特徴とする請求項６乃至９の何れか１項記載の真贋判定装置。
前記取得部は、走査プローブ顕微鏡であり、前記認証情報として前記認証構造体の表面画像を取得し、
前記記憶部は、前記比較情報として表面画像を記憶する、
ことを特徴とする請求項６乃至９の何れか１項記載の真贋判定装置。
前記取得部は、近接場光学顕微鏡であり、前記認証情報として前記認証構造体の近接場顕微鏡画像を取得し、
前記記憶部は、前記比較情報として近接場顕微鏡画像を記憶する、
ことを特徴とする請求項６乃至９の何れか１項記載の真贋判定装置。
前記取得部は、光学顕微鏡であり、前記認証情報として前記認証構造体の光学顕微鏡画像を取得し、
前記記憶部は、前記比較情報として光学顕微鏡画像を記憶する、
ことを特徴とする請求項６乃至９の何れか１項記載の真贋判定装置。
最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回る構造部分を有する認証構造体が設けられた真贋認証対象物の真贋を判定する真贋判定方法であって、
前記認証構造体から認証情報として、最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回る前記構造部分の拡大画像を含む画像情報を取得する取得工程と、
真贋判定に用いる比較情報として最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回る前記構造部分の拡大画像を含む記憶画像情報を記憶装置から読み出す読出工程と、
前記認証情報と前記比較情報とを、輝度値に基づくブロックマッチングにより比較する比較工程と、
前記比較工程における比較結果に基づき真贋判定を行う判定工程と、
を備えることを特徴とする真贋判定方法。
前記比較工程では、ＮＣＣを用いてブロックマッチングを行うことを特徴とする請求項１４記載の真贋判定方法。
前記比較工程では、ＳＡＤを用いてブロックマッチングを行うことを特徴とする請求項１４記載の真贋判定方法。
前記比較工程では、ＳＳＤを用いてブロックマッチングを行うことを特徴とする請求項１４記載の真贋判定方法。
前記取得工程では、前記認証情報として前記認証構造体の電子顕微鏡画像を取得し、
前記読出工程では、前記比較情報として前記記憶装置から電子顕微鏡画像を読み出す、
ことを特徴とする請求項１４乃至１７の何れか１項記載の真贋判定方法。
前記取得工程では、前記認証情報として前記認証構造体の表面画像を取得し、
前記読出工程では、前記比較情報として前記記憶装置から表面画像を読み出す、
ことを特徴とする請求項１４乃至１７の何れか１項記載の真贋判定方法。
前記取得工程では、前記認証情報として前記認証構造体の近接場顕微鏡画像を取得し、
前記読出工程では、前記比較情報として前記記憶装置から近接場顕微鏡画像を読み出す、
ことを特徴とする請求項１４乃至１７の何れか１項記載の真贋判定方法。
前記取得工程では、前記認証情報として前記認証構造体の光学顕微鏡画像を取得し、
前記読出工程では、前記比較情報として前記記憶装置から光学顕微鏡画像を読み出す、
ことを特徴とする請求項１４乃至１７の何れか１項記載の真贋判定方法。
真贋認証対象物の製造方法であって、
基体上に所定の情報が記録された情報記録部を形成する情報記録部形成工程と、
前記基体上に、前記情報記録部形成工程に含まれる工程を経て、ナノオーダーである柱状の、複数のピラーにより形成されるレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
前記レジストパターンをレジスト倒壊させて最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回るレジスト構造体を形成するレジスト倒壊工程と、
を備えることを特徴とする真贋認証対象物の製造方法。
前記レジスト倒壊工程において形成された前記レジスト構造体をマスクとして、前記基体をエッチングして、最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回る凹凸構造を形成する凹凸構造形成工程を更に備えることを特徴とする請求項２２記載の真贋認証対象物の製造方法。
前記凹凸構造形成工程において形成された前記凹凸構造を備える前記基体をモールドとして、他の基体上に最小パターン間隔が１０ナノメートルを下回る成型凹凸構造を形成する成形凹凸構造形成工程を更に備えることを特徴とする請求項２３記載の真贋認証対象物の製造方法。