JP2814553B2

JP2814553B2 - カード

Info

Publication number: JP2814553B2
Application number: JP1119296A
Authority: JP
Inventors: 博敞高田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-05-12
Filing date: 1989-05-12
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2013-10-22
Also published as: JPH02297497A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は情報記録部を備えカードに関する。

〔発明の概要〕

本発明はカードに関し、所定パターンの光再帰反射体
から成る第１の情報記録部と、近接読み取り用の第２の
情報記録部とがカード基板に設けられて成ることによ
り、記録情報の遠隔読み取り及び近接読み取りの両方を
可能にしたものである。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕

従来の情報記録部を有するカードとしては、カード基
板の一面に磁気ストライプが設けられ、その磁気ストラ
イプに磁気的に情報が記録されたもの、カード基板に半
導体ICから成るマイクロコンピュータが封入され、その
マイクロコンピュータのメモリに情報が記録（記憶）さ
れたもの等が有る。

かかる情報記録部を有するカードは、預金の引出し、
預入及び残高確認用のカード、クレジットカード、社員
証、学生証、前払いカード等として広く用いられてい
る。

ところで、かかる従来のカードは、いずれも、情報読
み取り装置に挿入して、その記録されている情報を読み
取るようにしており、その情報の遠隔的読み取りは不可
能である。

そこで、本発明者は、先に、特願昭63−39985号とし
て、遠隔的読み取りを可能にしたバーコード（本願出願
前未公知）を提案した。これは、バーコードの黒ストラ
イプ又はその間隔部を光再帰反射面で構成したものであ
って、数メートル乃至数十メートル離れた所から、この
バーコードに光線を照射すると、その光再帰反射体か
ら、その入射光線と略同方向に反射光線が得られるもの
である。

ところで、最近では、かかる情報の記録されたカード
を、数枚所持している者も珍しくなくなっている。

しかし、カードの枚数が多く成ると、管理も面倒であ
るので、一枚のカードに成るべく多種類の情報を記録す
ることが望まれる。

そこで、例えば、社員証について考えてみると、カー
ドの一面に氏名、社員番号、所属部署、顔写真等が印刷
されているのは普通であるが、更に、その他面に、氏
名、社員番号、所属部署等の情報が磁気的に記録された
磁気ストライプを形成して、その磁気ストライプに記録
されている情報を読み取り機で読み取ることにより、タ
イムカード、社員食堂での後払いカードとして利用する
ことが行われている。

一方、多くの会社では、会社の建物、施設への出入り
に際し、社員証の呈示を求めている。この呈示された社
員証の確認は、通常、警備員が視覚的に行っているのが
普通である。

この場合、社員証に記録されている氏名、社員番号、
所属部署等の情報を、機械によって読み取ることができ
れば、人間による社員証の確認は不要と成るし、その確
認も確実と成る。しかし、社員証に記録されている情報
を、読み取り機で読み取る場合、その社員証を読み取り
機に掛けなければならないので、その出入り口が無人の
場合は、社員証を携行しない者の出入りの阻止は不能と
成る。

この場合に、その社員証に記録されている情報を遠隔
的に読み取ることができれば、会社の建物、施設等に対
する社員の出入りを、機械で確実に確認することができ
る。

かかる点に鑑み、本発明は、記録情報の遠隔読み取り
及び近接読み取りの両方を可能にしたカードを提案しよ
うとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるカードは、カード基板の一方の面側に、
カード基板に貼着される面側に反射層が設けられ、カー
ド基板にバーコードを形成するように貼着された複数の
球状の光再帰反射体からなる第１の情報記録部と、磁気
ストライプからなる第２の情報記録部とが設けられてな
るものである。

「作用〕かかる本発明のカードによれば、第１の情報記録部の
情報を遠隔的に読み取り、第２の情報記録部の情報を近
接的に読み取ることができる。

〔実施例〕

以下に、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説
明する。第１図は、本発明の一実施例のカード（１）を
示し、そのカード基板Ｂの一面に、所定パターンの光再
帰反射体（ここでは明部）から成るバーコード（第１の
情報記録部）BCと、磁気ストライプ（第２の情報記録
部）MSとが、所定間隔を置いて、その長手方向に平行と
成るように設けられている。

このカード（１）が、例えば社員証であるときは、氏
名、社員番号、所属部署等の情報が、２進カード化され
て、バーコードBC及び磁気ストライプMSに重複されて記
録される。

又、この所定パターンの光再帰反射体から成るバーコ
ードBCは、予め磁気ストライプMSの設けられた既成のカ
ードに、付加することもできる。

第２図は、本発明の他の実施例のカード（１）を示
し、そのカード基板Ｂの一面に、磁気ストライプMSを形
成し、その上に重なる如く、所定パターンの光再帰反射
体（ここでは明部）から成るバーコードBCを形成した場
合である。

尚、これとは逆に、カード基板Ｂの一面に、所定パタ
ーンの光再帰反射体（ここでは明部）から成るバーコー
ドBCを形成し、その上に重なる如く、磁気ストライプMS
を形成しても良い。

又、バーコードBC及び磁気ストライプMSは、夫々カー
ド基板Ｂの一面及び他面に各別に形成するようにしても
良い。

更に、カードの用途としては、例えば、預金の引出
し、預入及び残高確認用のカード、クレジットカード、
社員証、学生証、前払いカード等の種々の用途が可能で
ある。

次に、第３図〜第10図を参照して、所定パターンの光
再帰反射体から成る情報記録部としてのバーコードの具
体的構成及びその読み取りシステムについて説明する。

第３図はその読み取りシステムを示し、第４図はバー
コードの第１の例を示す。第３図のカードＣには、第４
図に示すような光再帰反射体から成るバーコード（ビー
ズ型バーコード）（21a）が付されている。尚、このカ
ードＣでは、磁気ストライプは図示を省略している。

第４図において、（28）はカード基板で、この基板
（28）上の入射光を反射すべき明部（28a）に光再帰反
射体（29）を貼着して、入射光を反射しない暗部（28
b）は基部（28）の地肌のままとされている。この入射
光を反射しない暗部（28b）は光吸収性の黒色印刷等を
施してもよい。光再帰反射体（29）は微少なガラスビー
ズ（これ自体も１個の光再帰反射体である）（29a）を
多数隙間がない様に光を反射する台紙（29b）上に被着
して形成し、走査光ビーム（12）が入射すると略その入
射方向に反射光（16）を戻す作用を有する。従って、仮
りに走査光ビームが矢印（12′）の方向から入射する
と、反射光（12′）の方向に集中する。

例えばガラスビーズ（29a）として１インチ200メッシ
ュのふるいで選別したものを使用した場合、即ち、ガラ
スビーズ径ｄが約0.1mmの場合の実験結果によると、走
査光ビーム（12）の光再帰反射体（29）上でのビームス
ポット（12a）の直径φが約2mmで、そのビームスポット
（12a）からの距離Ｌが約500mmの時には、反射光（16）
はほぼ走査光ビーム（12）の入射方向を中心として直径
φが約12mmの円の中に分布していた。従って、この反射
光（16）はそのまま略受光素子（27）に入射する成分で
ある有効反射光（17）となっている。第４図における反
射光（16）の立体角ωを計算すると、 ωπ×10^-4（sr）となっている。これに対して、従来の印刷によるバーコ
ードにおける反射光の立体角ω_０を仮りに半球の1/4程
度、即ち、ωπ/2（sr）とすれば第４図の有効反射光
（17）のパワーＰと従来の印刷によるバーコードの有効
反射光のパワーP₀とは夫々反射光（16）の立体角に反比
例するので、 P/P₀ω₀/ω５×10³ となる。従って、有効反射光（17）のパワーは従来に比
べて約1,000倍以上と成ることが分かる。本発明者によ
る実測結果でもほぼこれを裏付けるデータが得られてい
る。

ここで第４図のガラスビーズ（29a）を用いて光再帰
反射体（29）に光再帰性があることの論理的根拠を第６
図を参照して説明する。第６図において、（30a）は１
個の再帰反射体としてのガラス球の断面を示し、（30
b）はアルミ蒸着部を示す。この時、入射光線（31）が
ガラス球（30a）に入射すると、ガラス球による屈折と
アルミ蒸着（30b）に入射すると、ガラス球による屈折
とアルミ蒸着部（30b）での反射によって反射光線（3
2）は略入射光線（31）の方向に戻る。入射光線（31）
と反射光線（32）とは一般に完全に平行とは成らない
が、入射光線の波長が一定があればガラス球の屈折率を
適当に選択することで略平行にすることができる。又、
入射光線が矢印（31′）の方向からガラス球（30a）に
入射した時にも同時に反射光線はこの矢印（31′）の方
向に略平行である矢印（32′）の方向に戻る。かくし
て、左半面のどのような方向からガラス球（30a）に光
線が入射しても、略その入射方向に光が反射されるので
光再帰性が具わっていることが分かる。これはガラス球
（30a）の直径を小さくしても同じであり、更にアルミ
蒸着部（30b）の代わりにガラス球（30a）と屈折率の異
なる接着剤等を付着させてもある程度の反射が得られる
ことにより、ビーズ型バーコードに一種のマイクロプリ
ズム効果により光再帰性が具わっていることが理解でき
る。尚、使用するガラスビーズ（29a）の粒径ｄと屈折
率ｎとは使用する走査光の波長域やバーコードの最小線
幅等に応じて調節しながら決定される。更に、ガラスビ
ーズ（29a）は第４図において、基板（28）上に直接印
刷の手法で被着させてもよい。

次に、本例のバーコードを用いた場合の作用を説明す
る。第３図において、（22）はそのバーコードを読み取
るためのバーコードリーダを示し、そのバーコードリー
ダ（22）においてレーザ管（５）から出力されたレーザ
ビーム（６）は微少なハーフミラー（23）で一部が反射
されてホログラムディスク（24）に入射される。ホログ
ラムディスク（24）は空間周波数が連続的に変化してい
る回折格子を等ピッチで円周上に配設して構成されてお
り、モータ（25）でホログラムディスク（24）を回転す
ることにより、レーザビーム（６）は走査光ビーム（1
2）に変換される。この走査光ビーム（12）は反射鏡（2
6a），（26b）により方向が変換されて、カードＣに付
されたバーコード（21a）を走査する。又、バーコード
（21a）からの反射光（16）は反射鏡（26b），（26a）
を介してホログラムディスク（24）で集束されてフォト
ダイオードなどの受光素子（27）に入射する。

ここでバーコード（21a）の明部は光回帰性を有する
ため、明部での反射光（16）はそのまま略有効反射光
（17）となっている。具体的には反射光（16）の立体角
は従来の略1000分の１以下であり、有効反射光（17）の
パワー即ち受光素子（27）の出力信号は従来の略1000倍
以上となる。従って、受光素子としては光電子増倍管の
様な高価な装置を使用する必要がなく、増幅回路も大幅
に簡略化される。

更にバーコードの明部から反射光は光再帰性を有する
ので、第３図のカードＣのバーコード（21a）が、仮り
にバーコード（22）に対して正対していなくとも、有効
反射光（17）のパワーはカードＣの場合と同程度である
ためコードの判別は確実に行なうことができる。又、信
号のS/Nが改善されているため、カードＣが高速に移動
していても、更に、カードＣとバーコードリーダ（22）
とが遠く離れていても確実にコードの判読が可能とな
る。

次にバーコードの第２の例を第５図を参照して説明し
よう。

第５図は第４図のバーコードの明暗を逆にしたネガタ
イプのビーズ型バーコード（21a′）を示し、このビー
ズ型バーコード（21a′）は、基台（28）上に貼着した
ガラスビーズ（29a）と台紙（29b）とから成る光再帰反
射体（29）の内で、第４図の明部（28a）に相当する部
分を切り欠いて構成したものである。ネガタイプの場合
には光を反射する領域が広いためコードの所在を捜すの
に便利であるという効果がある。

次にバーコードの第３の例を第７図を参照して説明し
よう。

第７図において、（33）はフライアイレンズ型バーコ
ードを示し、このバーコード中の走査光ビーム（12）を
略その入射方向に反射光（16）として戻す作用を有する
光再帰反射体（34）は微少レンズの集合体であるいわゆ
るフライアイレンズ（34a）と反射鏡（34b）とから構成
されている。又、バーコードの暗部に相当する部分では
フライアイレンズ（34a）の代わりに光を吸収又は散乱
する媒体が設けられている。この例では更に前面に赤外
線透過フィルタ（35）が配設されている。これによって
バーコードを肉眼では判別できない隠しコードにするこ
とができる。

この第３の例のバーコードの原理を第８図を用いて説
明するに、第８図においては凸レンズであり、（34d）
は凸レンズ（34c）の焦点面上に配設された反射鏡であ
る。この配置はいわゆるキャッツ・アイを構成するの
で、入射光線（31）を入射方向と平行に反射光線（32）
として戻す光再帰性を有する。従って、キャッツ・アイ
を微少化して多数配列した等価な第７図のフライアイレ
ンズ型バーコード（33）にも光再帰性が具わっているの
である。

次に、第９図を参照してバーコードの第４の例である
機械的シャッタによってコードを変更できるコード可変
バーコード（36）について説明しよう。

第９図において、コード可変バーコード（36）は後部
前面にガラスビーズ（29a）と台紙（29b）とから成る光
再帰反射体（29）が配設され、前面にバーコードの明部
に相当する部分を切り欠いたコード板（37a）が着脱自
在に配設してある。この例によれば、コード板（37a）
を異なるコードが形成してあるコード板（37b）と交換
することにより、バーコードを付したカードや作業の状
況に応じて異なるコードを表示することができる。

次に、バーコードの第５の例を第10図を参照して説明
しよう。

第10図において（38）は電気的に切替可能な光シャッ
タによる変調可能バーコードを全体として示し、この変
調可能バーコード（38）はその背面にガラスビーズ（29
a）を台紙（29b）上に多数被着して成る光再帰反射体
（29）を有すると共に、その反射体（29）の前面にコー
ドを変更できる電気的な光シャッタ（43）を有する。電
気的な光シャッタ（43）は偏光板（39）、TN効果型液晶
セル（40）、偏光板（39）と偏光方向の直交する偏光板
（39）及び液晶セル（40）の中の所定のコードに対応す
る電極を駆動する液晶変調器（42）を含む。液晶セル
（40）中の交流電圧の印加される部分（40a）は偏光板
（39），（41）の作用で光が遮断され、交流電圧の印加
されない部分（40b）は光がそのまま通過できるので、
走査光ビーム（12）は光再帰反射体（29）に達し、そこ
で略入射方向と同じ方向に反射する反射光（16）が生成
され、この反射光（16）はそのまま有効反射光（17）と
なる。この例においては、有効反射光（17）が大きく改
善されていると共に、コードを物品の状況に応じて高速
に変調することができる。尚、液晶セル（40）として
は、この他に例えば電界制御複屈折（ECB）型液晶セル
を使用することもでき、この場合、偏光板（39）は省略
できる。又、電気的な光シャッタ（43）は液晶方式以外
にも様々なタイプが考えられる。

〔発明の効果〕

上述せる本発明のカードによれば、磁気ストライプか
らなる第２の情報記録部の他に、カード基板に貼着され
る面側に反射層が設けられ、複数の球状の光再帰反射体
をバーコード状に配列した第１の情報記録部を設けてい
るので、遠隔的に第１の情報記録部に記録されている情
報を読み取ることができると共に、秘匿性の高い情報を
記録することができる。

又、本発明のカードによれば、第１の情報記録部を複
数の球状の光再帰反射体によって形成することによっ
て、ある特定の角度以外に第１の情報記録部に記録され
た情報が読み取れないという訳ではなく、ある程度の角
度範囲内で光が入射すれば、第１の情報記録部に記録さ
れた情報を読み取ることができるので、カードリーダ側
の設計の自由度を増すことができると共に、カードリー
ダに対する角度を厳密に規定する必要もなくなるので、
遠隔的に容易に第１の情報記録部に記録された情報を読
み取ることができる。

更に、本発明のカードによれば、その他に次のような
効果がある。

記録情報の遠隔読み取り及び近接読み取りの両方が
可能と成る。

一枚のカードに記録し得る情報の種類を多くするこ
とができる。

近接読み取り用の情報記録部を有する、広範囲に使
用し得る既成のカードに、所定パターンの光再帰反射体
から成る情報記録部を付加することによって、そのカー
ドを限られた狭い範囲において、他の目的に使用するこ
とができる。

所定パターンの光再帰反射体から成る情報記録部
は、光再帰反射体の反射率が頗る高く、しかも入射角の
如何に拘わらず、入射光と略同方向の反射光が得られる
ので、数メートル乃至数十メートル離れた所からの読み
取りが可能と成り、建物、施設等の出入り口でのカード
所有者の確認を、機械（情報読み取り機）を用いて、無
人で行うことができると共に、そのカードによって、例
えは車庫のシャッターの開閉のように、数メートル乃至
数十メートル離れた所に有る被制御対象を遠隔制御する
ことができる。

所定パターンの光再帰反射体から成る情報記録部及
び近接読み取り用の情報記録部から、夫々の情報を読み
取ることによって、カード所持者の二重チェックが可能
と成る。

所定パターンの光再帰反射体から成る情報記録部
を、カード基板の両面に各別に形成し、夫々に「賛成」
及び「反対」の情報を記録させておくことにより、投票
及び投票の集計の自動可可能と成る。

所定パターンの光再帰反射体から成る情報記録部及
び近接読み取り用の情報記録部によって、カードの安全
性が大幅に向上する。

所定パターンの光再帰反射体から成る情報記録部
と、磁気情報記録部、光磁気情報記録部、光学式情報記
録部等の近接読み取り用の情報記録部とを、カード基板
に設けることによって、内蔵電池を不要とすると共に、
カードの価格の低廉化が可能と成る。

【図面の簡単な説明】第１図及び第２図は本発明によるカードの各実施例を示
す平面図、第３図はカードの光再帰反射体から成る情報
記録部（バーコード）の読み取りシステムの構成図、第
４図はバーコードの第１の例を示す斜視図、第５図はバ
ーコードの第２の例を示す斜視図、第６図は第４図にお
けるビーズ型バーコードの原理説明に供する線図、第７
図はバーコードの第３の例を示す側面図、第８図は第７
図のフライアイレンズ型バーコードの原理説明に供する
線図、第９図はバーコードの第４の例を示す斜視図、第
10図はバーコードの第５の例を示す斜視図である。Ｃはカード、Ｂはカード基板、BCはバーコード、MSは磁
気ストライプである。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】カード基板の一方の面側に、上記カード基板に貼着される面側に反射層が設けられ、
上記カード基板にバーコードを形成するように貼着され
た複数の球状の光再帰反射体からなる第１の情報記録部
と、磁気ストライプからなる第２の情報記録部とが設けられ
てなることを特徴とするカード。