JPH0896102A

JPH0896102A - プリペイドカード

Info

Publication number: JPH0896102A
Application number: JP6254140A
Authority: JP
Inventors: Makoto Morioka; 誠森岡
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-09-26
Filing date: 1994-09-26
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、偽造変造が容易でないプリペイド
カードを目的とする。【構成】主記録媒体、または、副記録媒体の何れか一
方もしくは両方が赤外線励起・赤外線発光蛍光体で作ら
れているか、もしくは主記録媒体が磁気記録媒体であ
り、副記録媒体が赤外線励起・赤外線発光蛍光体である
ことを特徴とするプリペイドカードである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、不特定多数の人が利用
するプリペイドカードに係り、特に該カードの偽変造に
よる再使用が困難なカードに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来使用されている公知のプリペイドカ
ード、例えばテレホンカードの本発明に関係した部分の
みを図７に示す。図７(a) は、テレホンカードの斜視図
であり、同図(b) は、そのＺ−Ｚ線に沿った断面図であ
る。その構造は、基体７０上に記録媒体として磁性体７
１が塗布された基体上の両面には、図７では図示されて
いないがテレホンカードを使用する上での注意事項等や
各地のお祭り等の行事、その他の目的に応じた写真等が
印刷されている。尚、７２は大略の使用度数を利用者に
知らせるために基体を打ち抜いた孔（以下開孔部とい
う）である。

【０００３】テレホンカード等のプリペイドカードの主
記録媒体には、使用度数を一定の精度（例えば１０円に
相当する）で記録する磁性体が用いられている。磁性体
を記録媒体に用いている機器は、よく知られるように音
声用のテープレコーダーや映像記録用のビデオテープレ
コーダー等多岐にわたっており、最も汎用性の高い記録
媒体と言える。磁性体の記録媒体としての特徴は、記録
後の情報が不揮発性であることと任意に書き換えできる
点にある。したがって、この書換の容易性が災いしてテ
レホンカード等のプリペイドカードにおいて、使用済み
カードを偽変造されて再使用され、通信事業者等に損失
が発生している。

【０００４】現在公用されているテレホンカード等のプ
リペイドカードでは度数等の情報を磁気記録媒体磁気体
を用いた副記録媒体に記録し、使用度数に応じて消去し
ている。他方、使用者への大略の使用度数と使用済みの
カードであることを知らせる目的で、例えば、１０００
円のテレホンカードでは、１０５度数と１００度数の
間、１００度数と５０度数の間、５０度数と３０度数の
間、３０度数と１０度数の間、１０度数と５度数の間、
および０度数の各々に対応した点にを穿孔し、開孔部７
２となし、それを主記録媒体上の情報（記録）と共に利
用している。

【０００５】磁気記録媒体による記録内容やコード内
容、及びその読み取り等の理解は、多少の専門的知識が
有れば特にその道の専門家でなくても容易に行える。こ
の結果、磁気記録媒体の書換容易性と相まって偽変造を
容易にしている。また、大略の度数表示の為の開口も光
学的、或いは機械的手段等によって使用の有無は検出で
きても該開孔部７２が意図的に塞がれた場合、偽造され
たものが使用されているのか、正規に購入されたものが
使用されているのか判別がつかず不正使用を許すという
問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のプリペイドカー
ド、例えばテレホンカードは、記録媒体、使用度数表示
に一般性、即ち汎用性の高い磁気記録媒体で構成されて
いたため、変造が容易に行えると言う問題を基本的に有
していた。本発明の目的は、このような変造容易性を排
除した構造を有するカードを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

（１）請求項１の発明は、主記録媒体、または副記録媒
体の何れか一方もしくは両方が赤外線励起・赤外線発光
蛍光体で作られていることを特徴とするプリペイドカー
ドである。

【０００８】（２）請求項２の発明は、主記録媒体が磁
気記録媒体であり、副記録媒体が赤外線励起・赤外線発
光蛍光体であることを特徴とするプリペイドカードであ
る。

【０００９】（３）請求項３の発明は、前記副記録媒体
が赤外線励起・赤外線発光蛍光体であり、該赤外線励起
・赤外線発光蛍光体の形状がプリペイドカードの大略使
用度数を表示する開孔部形状にほぼ一致して、もしくは
より小さい形状として配設されていることを特徴とする
請求項２記載のプリペイドカードである。

【００１０】（４）請求項４の発明は、副記録媒体が赤
外線励起・赤外線発光蛍光体であり、該赤外線励起・赤
外線発光蛍光体がプリペイドカードカードの大略使用状
態を表示する開孔部の位置にほぼ一致して配設され、該
配設した赤外線励起・赤外線発光蛍光体の形状が前記開
孔部の形状にほぼ一致するか、それより小さくし、且つ
該赤外線励起・赤外線発光蛍光体がプリペイドカードの
基体内表面近傍に埋め込まれているか、もしくはカード
基体を貫通して穿孔される部分（開孔部）全体に埋め込
まれて配設されていることを特徴とする請求項３記載の
プリペイドカードである。

【００１１】

【作用】従来のプリペイドカード、例えばテレホンカー
ドは、使用度数を一定の精度で記録する主記録媒体と、
副記録媒体が開孔部となる部分に使用され、その部分が
開孔されることにより大略の使用度数表示する構成とな
っている。しかし、該カードの変造を防止するためには
主記録媒体か、副記録媒体である、使用度数表示の為の
部分のいずれかの記録媒体に汎用性のない、即ち通常の
ルートで入手が困難な記録媒体を用い、且つ記録媒体そ
のものの視認性が低く、またその読み取りの目視性が弱
く、一般性のないものであることが必要である。

【００１２】更に、該使用済み記録媒体が、通信事業者
の管理する電話機の中に打ち抜かれた副記録媒体が回収
されるカード構造のものが望ましい。このために前記主
記録媒体と異なる記録媒体（以下、副記録媒体と表記す
る）を使用度数を示す開孔部に付与し、使用度数が進行
した際、その度数表示を表示する開孔部を穿孔したと
き、該副記録媒体が打ち抜かれた部分を電話機中に回収
されるようにすることが望ましい。

【００１３】具体的には磁性体である主記録媒体と異な
る副記録媒体として赤外線励起・赤外線発光蛍光体を使
用する。該蛍光体には、ネオジューム・イットリューム
・アルミニュウム・ガーネット(Nd:YAG), リチューム・
ネオジューム・テトラフォスフェイト(LiNdP₄O₁₂), リ
チューム・ネオジューム・ペンタフォスフェイト(LiNdP
₅O₁₅) 等を用いることができる。

【００１４】また、これらの材料にドーパント（付活
剤）としてイッテリビューム(Yb)等を付与することもで
きる。これらの蛍光体の主吸収ピーク波長は、0.8 μm
近傍にあり、その発光波長のピークは、0.9 μm 〜1.1
μm 程度の間に存在する。また、これらの蛍光体は透明
か、非常に薄い母体色をもっており、注意して観察しな
ければ目視できない。

【００１５】本発明のプリペイドカードでは、大略の使
用度数を表示するために穿孔され、開孔部が設けられる
位置に、該開孔部とほぼ同一形状か、それより小さなド
ットとして赤外線励起・赤外線発光蛍光体を印刷、また
は、ゼログラフィ等の手段で付与するか、あらかじめプ
リペイドカード基体の当該位置にもうけた凹部に、ある
いは貫通した孔に埋め込む。そして、励起光源と読み取
り光学系からなる読み取り装置で読み取る。

【００１６】使用度数の表示を行う部分に主記録媒体と
異なる原理の副記録媒体として蛍光体ドットを付与し、
且つ該副記録媒体を使用度数表示の為に穿孔して打ち抜
かれる基体と共に、例えば電話機の中に回収される構造
のカードとする。即ち、副記録媒体である蛍光体ドット
の形状を使用度数表示する開孔部の形状とほぼ同一、ま
たは、より小さい形状として印刷・ゼログラフィー・接
着等の方法により基体と一体化した構造のカードにす
る。このようにすると、該副記録媒体は外部に拡散され
ず、プリペイドカードによる通信サービス等を提供する
業者の管理下に置くことが出来る。

【００１７】さらに本発明で使用する副記録媒体、具体
的には赤外線励起・赤外線発光蛍光体は、一般性がない
為その供給を限定して管理すれば更に不正使用防止のた
めの対策の効果は高められる。励起光源の波長も、蛍光
体からの発光も赤外線であることから汚れに強いため、
該蛍光体ドット上に印刷を施すと、透明、或いは薄い母
体色と相まってその秘匿性は更に高められる。

【００１８】本蛍光体を記録媒体として使用するときの
厚さは、該蛍光体ドット中の該蛍光体の含有量にもよる
が約５μm 〜２５μm 程度とするのが望ましい。しか
し、その厚みをより厚くすることは何ら差し支えない。
また、塗膜中の該赤外線発光蛍光体の含有量は、通常５
０wt％〜８０wt％が望ましいがバインダーの種類と塗布
厚によって異なり、前記の数値に限定されるものではな
い。

【００１９】前記蛍光体をテレホンカード等に適用する
場合、カード最表面に印刷等の技法で付与しても良いが
最も好ましい付与の方法は、度数表示開孔部に凹部、ま
たは、貫通孔を形成し、その凹部または貫通孔にバイン
ダーで固定し、その上から赤外線（光）に透明なフィル
ムでラミネートか、又は赤外線に透明な塗料を用いて印
刷模様を付加することが望ましい。

【００２０】

【実施例】

実施例１以下本発明を図面を参照して詳細に説明する。図１は、
本発明のカードと読み取り系を立体図で示したものであ
る。図１に示した読み取り装置は、励起光源と蛍光体ド
ットからの信号光を受光する受光系がそれぞれ独立した
配置とした構成となっている。

【００２１】図中１は、例えばテレホンカード本体であ
り、カード上に印刷等の手段で付与した赤外線発光蛍光
体ドット５を有する。赤外線発光ダイオード（LED)、ま
たは赤外線発光レーザーダイオード（LD) 等は蛍光体を
励起するための光源４を構成する。受光素子２は、赤外
線発光蛍光体ドット５からの発光を受光し、電気信号に
変換するフォトダイオードである。この受光素子２は励
起光の蛍光体ドット５及び励起用赤外線で照射されたカ
ード本体１の表面から反射してくる光をカットして蛍光
体からの発光、即ち信号光だけを選別し、受光素子２へ
導くための光学フィルター３を備えている。

【００２２】また、図中蛍光体ドット５の回りに点線で
示した円は、カードの使用度数表示の為の開孔部６の位
置を示したものである。励起光源であるLED からの発光
中心波長は、例えば、約０．８μm の赤外線であり、レ
ンズで集光されて蛍光体ドット５に照射される。蛍光体
ドット５は、該励起光により蛍光体の組成と添加される
ドーパント（付活剤）によって決まる励起光の波長と異
なる赤外線を発光する。

【００２３】本カードに用いられる蛍光体は、例えば、
リチウーム・ネオジューム・テトラフォスフェイト(Lｉ
NdP₄0₁₂)にイッテリビウーム(Yｂ) を付活剤（ドーパン
ト）として添加したものを用いた。また本実施例の蛍光
体ドットの形成は、電子写真、いわゆるゼログラフィー
法によった。

【００２４】図２は、図１のＸ−Ｘ線に沿った断面を示
した図である。図中５は、磁性膜１１がカードの基体１
０上に塗布されたテレホンカード上に付加された蛍光体
ドットである。該ドットには、ステム１２上に組み立て
られ、ガラス窓を有するキャップ（キャン）１４で封止
されたドーム型発光ダイオード１３からのピーク波長約
が０．８μm の赤外線λ₁がレンズ１６で集光されて照
射される。

【００２５】前記波長の赤外線（光）λ₁で励起された
蛍光体ドット５からはピーク波長約０．９８μm の赤外
線（光）λ₂発光される。この蛍光体ドット５からの発
光赤外線（光）λ₂は、表面で反射した励起光λ₁と共
に受光側の集光レンズ１７を介してガラス窓２１を有す
るキャップ（キャン）で封止され、ステム２２上に組み
立てられたシリコン製受光ダイオード２３に入射し、電
気信号に変換される。

【００２６】蛍光体ドット５からの赤外線λ₂の発光強
度は、励起光λ₁の励起強度の大略１／１０００程度で
あり、励起光λ₁を光学フィルター１８でカットしなけ
れば、励起光λ₁に埋もれて、該蛍光体ドット５からの
信号光を検出することはできない。励起光λ₁をカット
するフィルターとしては、半導体であるInP と、InPの
吸収端より長波長側に延びた励起光の裾をカットするた
めの誘電体多層膜からなる、いわゆるローパスフィルタ
ーを組み合わせて使用した。

【００２７】その理由は、先にも簡単に述べたが励起光
源に発光ダイオードを使用した場合、その発光スペクト
ルの長波長側の裾がInP 半導体フィルターの吸収端より
長波長側に延びており、この励起光の漏れ込みがノイズ
となるため、前記誘電体多層膜フィルターが必要となる
からである。なお本実施例では、該フィルター１８は、
集光レンズ１７の後に配設されているが集光レンズ１７
の前に設置して良いことは勿論である。

【００２８】これらの励起・受光の光学系は、発光ダイ
オード、受光ダイオード、その他の光学素子と共に鏡筒
１５、１９を用いて一体にして組み立てられている。
尚、図２において２４は、励起光源である発光ダイオー
ド(LED) を駆動するための回路であり、２５は、受光ダ
イオードの光電流を増幅・電流ー電圧変換する増幅器
（アンプ）とアナログの受光信号をパルス化する波形整
形回路が組み込まれた受光回路である。

【００２９】以上の励起光λ₁と蛍光体からの発光、即
ち信号光λ₂、フィルターの働き、及びアナログの受光
信号のパルス化について図３を用いて説明する。図３
(a) でＡは、励起光（赤外線）のスペクトル分布であ
り、そのピークは波長はλ₁、本実施例では約０．８μ
m である。Ｂは、蛍光体ドットからの発光（蛍光：信号
光）スペクトル分布であり、そのピーク波長λ₂は、本
実施例では約０．９８μm にある。Ｃは、InP フィルタ
ーの透過曲線であり、Ｄは、誘電体多層膜で作られたロ
ーパスフィルターの透過曲線である。

【００３０】同図(b) は、フィルター透過後の信号光と
フィルターを通過した励起光の漏れ光のスペクトルを示
したものである。同図でＢは、蛍光体から信号光のスペ
クトルであり、Ｅは励起光の漏れ光のスペクトルであ
る。

【００３１】同図(c) は、カードを走らせ（移動）た時
の受光回路２５の中の光電流の電流ー電圧変換アンプの
出力波形である。Ｆは、信号光出力波形である。Ｈは、
同図(b) に示した励起光の漏れ光Ｅによるものであり、
信号光Ｆは、漏れ光に重畳して出力される。Ｇは漏れ光
に重畳した出力からパルス波形を作り出すためのスライ
スレベル位置を示したものである。同スライスレベルの
高さは、ピーク出力電圧の大きさ、或いは、出力温度変
動とを考慮して固定的に設定されるか、または漏れ光レ
ベルＨの電圧レベルを検出し、その電圧を基準とし、そ
の他の電気的なノイズ等の影響を考慮した電圧分をプラ
スした位置に設定する、いわゆる自動設定する方法によ
っても良い。同図(d) は、同図(c) の信号光Ｆをスライ
ルレベルＧでパルス化したパルス波形を示している。

【００３２】本実施例では、光源の光学系の配置と受光
の光学系の配置をカードの走行方法と平行に配置した
が、走行方向に対し直角に配置しても、その他の方向に
位置しても、得られる結果は同じである。要は、励起光
源の光（赤外線）を受けて蛍光体ドットから発生する信
号光が受光できる位置にあれば、カードの走行方向に制
限されない事は言うまでもない。

【００３３】また光源と受光の光学系を対称な位置とし
なくてもよい。例えば、受光の光学系をカード面に垂直
に配置し、励起光がカード面に対して斜め方向から照射
するよう光源を配置しても良いし、その逆の配置でもか
まわない。更に励起光源についても発光ダイオード(LE
D) に限定されるものでなく蛍光体の主吸収ピークに合
致した、例えば波長０．８μm 近傍の発光の半導体レー
ザーであってもかまわない。

【００３４】受光素子もシリコン受光ダイオードに限定
されるものでない。要は、蛍光体ドットの発光波長領域
に感度があればゲルマニューム(Ge)やインジューム・ガ
リューム・ヒ素(InGaAs)等の受光素子であってもかまわ
ない。

【００３５】尚、本実施例のフィルター等の光学素子に
ついて、特に前記の実施例で詳細には触れなかったが、
光学的常識として各光学素子の両面でのフレネル反射を
防止するための反射防止の処置がなされていてもよい。

【００３６】実施例２図４は、図１、及び図２と同じテレホンカードの構成
で、蛍光体ドット励起光学系と蛍光体ドットからの発光
の読み取り光学系が一体化された読み取り光学系の構成
について示したものである。図４中１は、テレホンカー
ド（プリペイドカード）であり、３２は本発明で適用す
る赤外励起・赤外発光蛍光体ドット、３３は、テレホン
カードの使用状態の大略を表示する開孔部を示す。

【００３７】該開孔部３３は、使用度数の進行して、該
開孔部に孔を開けなければならない時点で鑽孔される。
３０は、励起用の光源部であり、３４は、蛍光体からの
発光（信号光）を受光し、電気信号に変換するシリコン
(Si)、ゲルマニューム(Ge)、インジューム・ガリューム
・ヒ素(InGaAs)等の受光素子からなる受光部である。

【００３８】図５は、図４に示したＹ−Ｙ線に沿ったテ
レホンカード、及び読み取り光学系の断面図である。図
中４０は、ピーク波長が約０．８μm の発光ダイオー
ド、或いはレーザダイオード等からなる赤外励起光源５
１の駆動回路、５２は、該励起光源からの発光を示す。
光源５１からのピーク波長λ₁の光５２は、コリメート
レンズ５３でコリメートされ、蛍光体ドット５７からの
発光波長の光を反射する誘電体薄膜５５が組み込まれた
分光反射プリズム５４に入射し、コンデンサーレンズ５
６で集光され、赤外発光蛍光体ドット５７に照射され
る。

【００３９】この励起光５２の照射により、蛍光体ドッ
ト５７から発光したピーク波長λ₂の蛍光（信号光）６
０は、集光レンズ５６でコリメートされ、分光反射プリ
ズム５４の誘電体薄膜５５により励起光５２と直角に反
射され、集光レンズ６１により集光され、受光素子６４
で電気信号に変換される。回路６５は、図２中２５と同
様のアナログ増幅回路、及び信号光のパルス波形化の為
の波形整形回路からなる。

【００４０】この読み取り光学系の構成では、分光反射
プリズムが使用されているため図２に示した誘電体薄膜
を使用したローパスフィルターは、必要不可欠ではない
が、本実施例では信号の品質を向上するためにInP 半導
体フィルター６２と誘電体薄膜からなるフィルター６３
とからなる２層構造とした。

【００４１】尚、図中５９は、テレホンカード基体であ
り、５８は、磁気記録媒体を示し、６４は、テレホンカ
ードの使用度数を表示するための開孔部の位置を示して
いる。また本テレホンカードでは、赤外励起・赤外発光
蛍光体ドットは基体５９の中の凹部に配設されている。
この結果、テレホンカードでは、テレホンカードの表面
はフラットであり、不正使用防止のためのコードが装着
されていることの判別がより困難な構造となっている。

【００４２】図６は、大略の使用度数を表示する為の開
孔を施した後の図１のＸ−Ｘ線、及び図４のＹ−Ｙ線に
沿った断面図を示したものである。図中５９は、テレホ
ンカード基体であり、５８は磁気記録媒体である。また
６４は、大略の度数表示の為の開口を行った後の形状で
ある。本図の断面から容易に推測できるように不正使用
防止の為に付加した蛍光体ドットは、打ち抜かれたテレ
ホンカードの基体と共に電話機中に回収できる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、プリペイドカー
ド、例えばテレホンカードの大略の使用度数を示すため
の開孔部を施す位置に透明か、ほぼ透明に近く、且つそ
の励起光、及び発光が人間の目で目視できない蛍光体か
らなるドットを付加し、該蛍光体の有無を光学的に読み
とることにより、正規のテレホンカードか、偽変造され
たカードかの判別が容易に行えるようになる。そのた
め、プリペイドカードの偽変造を防止できる。

【００４４】しかも該蛍光体は、大略の使用度数を示す
孔を穿つ際に、打ち抜かれたカードの基体と共に電話機
内に回収される。このため、該蛍光体が第三者に利用さ
れることもなくなるため、電話カードの偽変造をさらに
困難なものとし、その効果は顕著である。尚、これまで
特に触れなかったが、該蛍光体で主記録媒体も構成した
プリペイドカードの作製も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリペイドカードと赤外線励起系と赤
外線受光系を相互に独立して配置した読み取り光学系と
を示す図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。

【図３】図中(a) 、(b) は励起光源、蛍光体の発光スペ
クトル及びフィルター透過後のスペクトルとの相互関係
を示す図である。図中(C) 、(d) は蛍光体からの受光電
気信号と波形整形後のパルス信号を示す図である。

【図４】本発明のプリペイドカードと励起系と受光系と
を一体とした読み取り光学系を示す図である。

【図５】図４のＹ−Ｙ線に沿った断面図である。

【図６】蛍光ドットが穿孔されたプリペイドカードを示
す図である。

【図７】従来のプリペイドカードの構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１プリペイドカード２受光素子３光学フィルター４光源５蛍光体６開孔部１１磁性膜１３発光ダイオード２３受光ダイオード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０６Ｋ 19/10 Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｒ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主記録媒体、または副記録媒体の何れか
一方もしくは両方が赤外線励起・赤外線発光蛍光体で作
られていることを特徴とするプリペイドカード。
【請求項２】主記録媒体が磁気記録媒体であり、副記
録媒体が赤外線励起・赤外線発光蛍光体であることを特
徴とするプリペイドカード。
【請求項３】前記副記録媒体が赤外線励起・赤外線発
光蛍光体であり、該赤外線励起・赤外線発光蛍光体の形
状がプリペイドカードの大略使用度数を表示する開孔部
形状にほぼ一致して、もしくはより小さい形状として配
設されていることを特徴とする請求項２記載のプリペイ
ドカード。
【請求項４】副記録媒体が赤外線励起・赤外線発光蛍
光体であり、該赤外線励起・赤外線発光蛍光体がプリペ
イドカードカードの大略使用状態を表示する開孔部の位
置にほぼ一致して配設され、該配設した赤外線励起・赤
外線発光蛍光体の形状が前記開孔部の形状にほぼ一致す
るか、もしくは、それより小さくし、且つ該赤外線励起
・赤外線発光蛍光体がプリペイドカードの基体内表面近
傍に埋め込まれているか、もしくはカード基体を貫通し
て穿孔される部分（開孔部）全体に埋め込まれて配設さ
れていることを特徴とする請求項３記載のプリペイドカ
ード。