JP4659191B2 - 光学的コード記録媒体とその読取方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的コード記録媒体及びその読取方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の光学的コード記録媒体は、偽造や改ざん防止が不可欠な各種ＩＤカードやクレジットカード等として用いられているものであり、そのカードの真偽判定手段として、ホログラムを転写する手法が広く実施されている。しかし、目視確認のみのホログラムでは、真偽判定を行う側に限度があり、偽造防止に対しては限界にきている。
【０００３】
このため、機械認識可能な光学的コードを付与したマシンリーダブルホログラムが実施されている。このマシンリーダブルホログラムは、例えば、
（１）特定の回折方向を示す回折格子パターンを複数個形成し、その回折方向を光学的センサで順に認識することによって、コード化する方式や、
（２）２次元画像を再生するホログラムを複数個形成した媒体に光ビームを照射し、そこからの反射光又は透過光により映し出される２次元画像をコード化して処理する方式、
などがあった。
【０００４】
しかし、マシンリーダブルホログラムは、ホログラム原版の作製工程で光学的コードを記録するために、固定コードとなり、セキュリティ面で十分でなかったので、ユニークコードを付与する提案がなされている。
ユニークコードは、例えば、
（１）前者のような場合には、複数種の回折格子パターン箔を情報記録媒体に順次転写することによって、ユニークデータを生成し、
（２）後者のような場合には、２次元画像を再生するブロックパターンがｍ×ｎ組配列された中から、定められた数のブロックパターンをレーザービーム等で消去することによって生成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記いずれの場合でも、カード等の記録媒体に転写箔として形成するときに、読取精度を維持するために、高い転写精度が要求されたり、コード自体の領域を転写公差以上に大きくする等の措置が必要であったので、量産性の面で負荷が大きかった。
【０００６】
本発明の目的は、加工精度をあげなくても、読み取りが可能であって、組み合わせパターンが豊富でよりセキュリティ性を高めることができる光学的コード記録媒体とその読取方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、媒体基材と、前記媒体基材に設けられ、光回折構造を持つ機械読取可能な複数個のコード部を有する光学的コード記録部と、を備えた光学的コード記録媒体であって、前記媒体基材は、透明又は半透明の光透過基材により形成され、前記媒体基材上の一部に形成された透明又は半透明の光透過部を備え、前記光学的コード記録部は、前記光透過部上に形成され、前記複数個のコード部が、予め離間して形成され、前記複数個のコード部の中から、所定個数を破壊して、ユニークコードを付与したデータ領域を備えたこと、を特徴とする光学的コード記録媒体である。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の光学的コード記録媒体において、前記コード部は、読取方向に直交する方向に長い形態であること、を特徴とする光学的コード記録媒体である。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の光学的コード記録媒体において、前記コード部は、読取方向に直交する方向に、前記光学的コード記録部の前記媒体基材への加工精度以上の大きさを有すること、を特徴とする光学的コード記録媒体である。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の光学的コード記録媒体において、前記光学的コード記録部は、透過光によって読取可能であること、を特徴とする光学的コード記録媒体である。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の光学的コード記録媒体において、前記光学的コード記録部は、前記複数個のコード部の先端部と後端部を特定形状に破壊したスタートマーク及びエンドマークを備えること、を特徴とする光学的コード記録媒体である。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項５に記載の光学的コード記録媒体に記録された光学的コード記録部を読み取る光学的コード記録媒体の読取方法において、読取時に、前記スタートマーク及び前記エンドマークを、透過光として検知し、その範囲内の部分を、透過光の組合せによるデータ領域として使用すること、を特徴とする光学的コード記録媒体の読取方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面などを参照しながら、本発明の実施の形態をあげて、さらに詳しく説明する。
図１は、本発明による光学的コード記録媒体の実施形態を示す図であって、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は模式的な拡大断面図である。
この実施形態の光学的コード記録媒体は、ＩＤカード１０を例にしたものである。ＩＤカード１０は、図１（ａ）に示すように、カード基材１１と、カード基材１１の表面に、転写又はラベル貼付等の加工方法により形成され、光回折構造を持ち、光学的に機械読取可能なコード部２０Ｃ（図３参照）を備えた光学的コード記録部となるホログラム（又は回折格子）２０等とを備えている。
カード基材１１は、ホログラム２０の後述するレーザー加工領域２０Ａが設けられた背面基材部分には、透明（又は半透明）の光透過部１０Ａが設けられている［図１（ｂ）］。
【００１４】
カード基材１１は、図１（ｂ）に示すように、センターコア１２と、センターコア１２の上側に形成された白隠蔽印刷層１３と、白隠蔽印刷層１３の上側に形成された絵柄印刷層１４と、カードの表裏面に形成されたオーバーシート１５等とを備えている。
【００１５】
本実施形態では、カード基材１１は、通常のプラスチックカード等とほぼ同一の基材、層構成でよく、センターコア１２は、塩化ビニル，ＰＥＴ，ポリカーボネイト等を使用することができる。ただし、通常のプラスチックカードの場合には、センターコアは、白色のシートを用いるが、本実施形態では、光透過部１０Ａを設けるために、無色又は有色で透明又は半透明のものにする必要がある。
【００１６】
また、ＩＤカード１０として使用するために、通常のカードの表・裏面に、印刷又はＩＤデータのプリントが施されるので、レーザー加工領域２０Ａの背面基材、すなわち、光透過部１０Ａを除いた範囲に、白隠蔽印刷層１３が設けられている。
【００１７】
図２は、本実施形態によるＩＤカード１０に用いるホログラム２０の例を示す図である。
ホログラム２０の層構成は、ＩＤカード１０への加工方法により異なるが、図２（ａ）に示す転写箔の場合と、図２（ｂ）に示すラベルの場合がある。
転写箔のホログラム２０Ｔは、ホログラム層２１と蒸着層２２とが、カード基材１１に、ヒートシール層２３で貼付され、ホログラム層２１の表面側には、表面を保護するＯＰ層２４と，転写時に転写基材（不図示）から剥離するための剥離層２５が形成されている。
【００１８】
ラベルのホログラム２０Ｌは、ＰＥＴ基材２７に支持されたホログラム層２１と蒸着層２２とが、カード基材１１に、粘着層２３で貼付されている。
【００１９】
図３は、本実施形態によるＩＤカード１０にレーザー加工を行ないユニークコード化する前後のホログラムを示す正面図である。
ホログラム２０は、その一部の領域（レーザー加工領域２０Ａ）に、光学的に読み取りが可能なレーザー再生型ホログラムからなるコード部２０Ｃを有し、データ領域内ＤＥに、複数個のコード部２０Ｃが配列されている。このレーザー再生型ホログラムは、２次元画像を再生するようなもの（例えば、特公平０７−９２６３７号，特開平１０−１７１３３４号等参照）を用いればよい。
【００２０】
コード部２０Ｃは、ホログラム２０のカード基材１１への加工精度（通常は、±０．５ｍｍ程度）の点から、そのコード部２０Ｃを読み取るときのカード搬送方向（又は走査方向，読取方向）に直交する方向に、その加工精度以上の大きさを有することが望ましい。このコード部２０Ｃは、カード搬送方向に直交する方向に縦長となる形態であることが望ましい。
また、コード部２０Ｃは、ユニークコードを付与するための配列ピッチをレーザ描画精度や加工精度、読取精度の点から、０．１〜１．０ｍｍ程度とすることが望ましい。
【００２１】
コード部２０Ｃの配置は、データの読取方向と一致させるように設定し、配置するコード部２０Ｃの数と、その中で破壊するコード部２０Ｃの数とは、必要とするユニークコードの数によって確定することになる。
コード部２０Ｃのピッチは、データ領域ＤＥの長さを（コード数＋コード間の数）で割った長さとなる。なお、コード間を設けずに配列させてもよい。
【００２２】
レーザー加工領域２０Ａは、図３（ａ）に示すように、データ領域ＤＥ内に、Ａ〜Ｊまでの１０個のコード部２０Ｃを連続的に配置すると共に、データ領域ＤＥ内の先端部と後端部に、スタートマークＳＭとエンドマークＥＭとが配置されている。
【００２３】
これに対して、図３（ｂ）に示すように、データ領域ＤＥ内の、例えば、Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇ，Ｉの５個のコード部２０Ｃを、レーザー照射により破壊することにより、₁₀Ｃ₅ ＝２５２通りのユニークコードを発生させることができる。
また、この実施形態では、スタートマークＳＭとエンドマークＥＭもレーザーにより破壊してある。
【００２４】
なお、ユニークコードの数を更に必要とする場合には、配置するコード部２０Ｃの数を多くしたり、レーザー破壊するコード部２０Ｃの数も組み合せることによって対応することが可能となる。
【００２５】
レーザーによるコード部２０Ｃの破壊方法は、コード部２０Ｃにレーザー光を照射して、図１（ｂ）に示したホログラム樹脂層２１の背面にある反射層であるアルミ蒸着層２２に孔を空けることによって、アルミ蒸着層２２に情報を記録／表示することができる（特公平６−８５１０２号，特公平６−９０５９０号等参照）。
【００２６】
このとき、予めＩＤカード１０に転写されたホログラム２０に、レーザー光を照射して、アルミ蒸着層２２を破壊するようにしてもよいし、ＩＤカード１０に加工する前の転写箔やラベルの状態で、レーザー光を照射するにより、アルミ蒸着層２２を破壊することもできる（特開平１０−２１０５９３号、特開平１０−２１０６００号等参照）。
ホログラム２０のデータ部２０Ｃの破壊方法は、上記いずれの方法によっても実施することができるが、製造工程面からは、後者のように、転写箔又はラベルの状態でレーザー光を照射することにより、ユニークデータを付与していく方が望ましい。
【００２７】
なお、システム構築の上では、データ領域ＤＥの特定位置のコード部２０Ｃを識別用のコードとして破壊しないように運用し、品種区分等に用いることも可能となる。また、レーザー加工領域２０Ａ以外の領域に、目視で判別可能なナンバーや記号をレーザー光により、同時に設けることもできる。
【００２８】
図４は、本実施形態によるＩＤカードの読取装置を示す図である。
ＩＤカードの読取装置３０は、ＩＤカード１０の上側（ホログラム２０の加工面側）に配置され、レーザー光を発振するレーザー発光素子３１と、レーザー発光素子３１から照射したレーザー光の回折位置に配置され、ホログラム２０に記録されたコード部２０Ｃを読み取る受光センサーであるＣＣＤ３２と、ＩＤカード１０の下部に配置され、透過光を検知する受光素子であるフォトダイオード３３等とを備えており、ＩＤカード１０を、コード部２０Ｃの配置方向に搬送させることにより、下記手順でホログラム２０上に記録されているコード部２０Ｃを認識することができる。
【００２９】
（＃１） フォトダイオード３３がスタートマークＳＭを検知し、データ領域ＤＥの開始位置を判別する
（＃２） ＣＣＤ３２がデータ領域ＤＥ内のコード部２０Ｃを読み取る。
（＃３） フォトダイオード３３がエンドマークＥＭを検知し、データ領域ＤＥの終了位置を判別する。
【００３０】
なお、コード部２０Ｃの読取方法は、原則として、スタートマークＳＭとエンドマークＥＭを透過によって検知し、コード部２０Ｃを反射（回折）によって認識するようにしているが、簡易的に判別する手段として、コード部２０Ｃも透過で認識するようにしてもよく、より複雑化する必要がある場合は、コード部２０Ｃを透過と反射（回折）の組合せとして認識させることも可能である。
【００３１】
以上のように、本実施形態は、ホログラム（又は回折格子）２０を、コード部２０Ｃの読取方向に、複数個配置したホログラム転写箔２０Ｔ（又はホログラムラベルＬ）を、レーザー光等により、配列されたコード部２０Ｃのアルミ蒸着層２２の幾つかを破壊し、読取時に、光ビームが透過する状態にすることによって、個々のホログラム２０にユニーク性を付与する。
その後に、そのホログラム２０をＩＤカード１０の所定位置に貼付することによって、光学的なユニークコードを有するＩＤカード１０を作製することができる。
【００３２】
また、ホログラム加工領域２０Ａの一部をレーザー光で破壊する工程で、バーコードのスタートマークＳＭ，エンドマークＥＭのように、配列されたコード部２０Ｃの先端部と後端部を特定形状に破壊することにより、読取時に、スタートマークＳＭとエンドマークＥＭを透過光として検知し、その範囲内の部分を回折光と透過光の組合せによるデータ領域ＤＥとして使用することができるので、転写位置精度の点で走査方向のズレを緩和できると共に、走査方向と垂直方向のズレについても、コード部２０Ｃの高さの範囲での許容を持たせることが可能となる。
【００３３】
このため、コード部２０Ｃを有するホログラム２０を設けたＩＤカード１０に対して、個々にユニークデータを付与できると共に、読取装置３０側の読取機構に対して、高度，複雑な位置サポート機能を付加することなく、通常の転写精度でカード体加工も可能となった。つまり、ＩＤカード１０への加工精度が低くて済み、かつ、読取装置３０側にも必要以上に複雑な制御系が必要なく、コスト高にならないように、ユニークデータを付与したり、読み取りすることが可能となった。
従って、従来のように、ＩＤカード等にホログラムを転写箔として加工する場合に、読取装置の読取位置合わせの点から転写位置精度が要求されるとともに、読取装置側でも基準位置合わせのために光学的なサーボ機構を必要とするといった点が解消された。
【００３４】
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
本発明の光学的コード記録媒体は、偽造・改ざん防止性を必要する各種ＩＤカードや金融決済カード等において、その利用時に機械認識を行なうような全ての場合に利用できる。特に、個々のＩＤカードがユニークコードを有するために、コード部が付与されたホログラム以外の部分を改ざんした場合にも、機械認識により判別されるコードと一致しないので、真偽判定が簡便に行なえる。
従って、各種ＩＤカードを例に説明したが、クレジットカード、銀行カード等の真偽判定に使用することができる。
【００３５】
また、上述したようなカード形状にとらわれず、キーやスティック等の各種形状のものでもよい、さらに、パーソナル家電や携帯端末等で、本人認証を必要とする各種場面で、アクセスカード、アクセスキーとして、個人認証用媒体とその認識方法として幅広く、使用することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、記録媒体への加工精度が低くて済み、かつ、読取装置側にも必要以上に複雑な制御系を必要としないので、コスト高になることなく、ユニークデータを付与して、読み取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光学的コード記録媒体の実施形態を示す図であって、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は模式的な拡大断面図である。
【図２】本実施形態によるＩＤカードに用いるホログラムの例を示す図である。
【図３】本実施形態によるＩＤカードにレーザー加工を行ないユニークコード化する前後のホログラムを示す正面図である。
【図４】本実施形態によるＩＤカードの読取装置を示す図である。
【符号の説明】
１０ ＩＤカード
１０Ａ 光透過部
１１ カード基材
１２ センターコア
１３ 白隠蔽印刷層
１４ 絵柄印刷層
１５ オーバーシート
２０ ホログラム（又は回折格子）
２０Ａ レーザー加工領域
２０Ｃ コード部
２０Ｔ ホログラム転写箔
２０Ｌ ホログラムラベル
２１ ホログラム層
２２ アルミ蒸着層（反射層）
２３ ヒートシール層
２４ ＯＰ層
２５ 剥離層
２６ 粘着層
２７ ＰＥＴ基材
３０ ＩＤカードの読取装置
３１ レーザー発光素子
３２ ＣＣＤ
３３ フォトダイオード

Claims (6)

1. 媒体基材と、前記媒体基材に設けられ、光回折構造を持つ機械読取可能な複数個のコード部を有する光学的コード記録部と、を備えた光学的コード記録媒体であって、
   前記媒体基材は、透明又は半透明の光透過基材により形成され、
   前記媒体基材上の一部に形成された透明又は半透明の光透過部を備え、
   前記光学的コード記録部は、
   前記光透過部上に形成され、
   前記複数個のコード部が、予め離間して形成され、
   前記複数個のコード部の中から、所定個数を破壊して、ユニークコードを付与したデータ領域を備えたこと、
   を特徴とする光学的コード記録媒体。
2. 請求項１に記載の光学的コード記録媒体において、
   前記コード部は、読取方向に直交する方向に長い形態であること、
   を特徴とする光学的コード記録媒体。
3. 請求項１又は請求項２に記載の光学的コード記録媒体において、
   前記コード部は、読取方向に直交する方向に、前記光学的コード記録部の前記媒体基材への加工精度以上の大きさを有すること、
   を特徴とする光学的コード記録媒体。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の光学的コード記録媒体において、
   前記光学的コード記録部は、透過光によって読取可能であること、
   を特徴とする光学的コード記録媒体。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の光学的コード記録媒体において、
   前記光学的コード記録部は、前記複数個のコード部の先端部と後端部を特定形状に破壊したスタートマーク及びエンドマークを備えること、
   を特徴とする光学的コード記録媒体。
6. 請求項５に記載の光学的コード記録媒体に記録された光学的コード記録部を読み取る光学的コード記録媒体の読取方法において、
   読取時に、前記スタートマーク及び前記エンドマークを、透過光として検知し、その範囲内の部分を、透過光の組合せによるデータ領域として使用すること、
   を特徴とする光学的コード記録媒体の読取方法。

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