JPH09319849A - Card and its reader - Google Patents

Card and its reader

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JPH09319849A
JPH09319849A JP8139801A JP13980196A JPH09319849A JP H09319849 A JPH09319849 A JP H09319849A JP 8139801 A JP8139801 A JP 8139801A JP 13980196 A JP13980196 A JP 13980196A JP H09319849 A JPH09319849 A JP H09319849A
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light
binary optics
card
diffracted light
intensity
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Masaki Taguchi
正樹 田口
Hideyuki Tanaka
秀幸 田中
Yasukazu Sano
安一 佐野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a card, which is difficult to forge and has a high security, and its reader. SOLUTION: At least one binary optics (three optics 10a, 10b, and 10c in the example shown in the figure) are arranged on a substrate (card 1), thereby giving a difficulty in forging to improve the security. This card 1 is irradiated with light, and diffracted light from binary optics is received by a photodetector, arranged in a prescribed position, and the information volume can be increased by measurement of the diffraction efficiency or the like.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、偽造防止を効果
的に図り、セキュリティ性(安全性)を高めることが可
能なカードとその読取装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a card capable of effectively preventing forgery and enhancing security (safety), and a reader for the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、カードは磁気カードが主流であ
り、暗証番号等のカード固有の情報は、カード表面に設
けられた磁気ストライプに記録されている。このように
記録されている情報は、外部磁場の影響等によりしばし
ば変化,消滅したり、情報の混乱を生じたり、さらには
一般に入手可能な磁気リード・ライト装置により容易に
書き換えられて悪用されたりするため、情報のセキュリ
ティ性に欠けるという難点がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, most cards are magnetic cards, and card-specific information such as a personal identification number is recorded on a magnetic stripe provided on the surface of the card. The information recorded in this way is often changed or erased due to the influence of an external magnetic field, information is confused, and it is easily rewritten and abused by commonly available magnetic read / write devices. Therefore, there is a drawback that the security of information is lacking.

【0003】このため、種々の偽造防止方法が提案さ
れ、その1つとして固有情報を持つホログラムを利用す
る方法がある。図4にホログラムを利用したカードとそ
の読取装置の例を示す。この方法は、カード1の表面に
ホログラム40a〜40cを形成しておき、これに光源
20から光を照射し、その反射または透過光(ここでは
反射光23a,23b)が発生するスポットに受光器3
0a,30を設けてホログラムの記録情報を再生するも
のである。なお、21は入射光を示す。
Therefore, various anti-counterfeiting methods have been proposed, and one of them is to use a hologram having unique information. FIG. 4 shows an example of a card using a hologram and its reader. In this method, holograms 40a to 40c are formed on the surface of the card 1, and light is emitted from the light source 20 to the spots where reflected or transmitted light (here, reflected light 23a, 23b) is generated. Three
0a and 30 are provided to reproduce hologram recording information. In addition, 21 shows incident light.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】かかるホログラムを設
けたカードでは、ホログラムに入射した入射光により発
生した反射光線または透過光線のスポットが、所定の位
置に発生することをもってセキュリティ性を確保してい
る。このようなホログラムの製作は比較的容易であるだ
けでなく、簡単な光源によりホログラムを再生し、ホロ
グラム情報を読み取ったり、ホログラムの構造解析が容
易であるため、セキュリティ性を保ちにくいという問題
が指摘されている。
In a card provided with such a hologram, security is ensured by the fact that spots of reflected light rays or transmitted light rays generated by incident light incident on the hologram are generated at predetermined positions. . Not only is it relatively easy to manufacture such a hologram, but it is also difficult to maintain security because it is easy to reproduce the hologram by a simple light source, read the hologram information, and analyze the structure of the hologram. Has been done.

【0005】そこで、ホログラム再生像を構成する像の
形状,数および像の配列等を考慮して偽造防止を図るも
の(特公平7−92637号公報)や、記録方法に特別
の工夫を施したたもの(特開平6−242714号公
報)などが提案されている。しかし、これらのものも依
然としてセキュリティ性の確保が難しいという問題があ
る。したがって、この発明の課題は偽造を困難としセキ
ュリティ性を向上させることにある。
Therefore, special measures have been made to the forgery prevention (Japanese Patent Publication No. 7-92637) and the recording method in consideration of the shape and number of images constituting the hologram reproduced image and the arrangement of the images. (Japanese Patent Laid-Open No. 6-242714) and the like have been proposed. However, there is a problem that it is still difficult to secure the security of these items. Therefore, an object of the present invention is to make counterfeiting difficult and improve security.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
べく、請求項1の発明では、1つ以上の回折光を発生可
能なバイナリーオプティクスを、所定基板上に少なくと
も1つ配設するようにしている。請求項1の発明では、
前記バイナリーオプティクスは、入射光強度に対する0
次回折光の強度がほぼ零であることができる(請求項2
の発明)。請求項1または2の発明では、前記バイナリ
ーオプティクスは、入射光強度に対する全回折光強度の
比が、単純回折格子またはホログラムに比べてほぼ1で
あることができる(請求項3の発明)。請求項1ないし
3の発明では、前記バイナリーオプティクスは、入射光
強度に対する1次回折光以上の高次の回折光強度比が、
複数のバイナリーオプティクスの間で少なくとも1つ異
なっていることができる(請求項4の発明)。請求項1
ないし4の発明では、前記バイナリーオプティクスから
の回折光は、その回折角が複数のバイナリーオプティク
スの間で少なくとも1つ異なっていることができる(請
求項5の発明)。請求項1ないし5の発明では、前記バ
イナリーオプティクスからの回折光は、各バイナリーオ
プティクス間で同一の向きに射出されることができる
(請求項6の発明)。
In order to solve such a problem, in the invention of claim 1, at least one binary optics capable of generating one or more diffracted lights is arranged on a predetermined substrate. I have to. In the invention of claim 1,
The binary optics has 0 for the incident light intensity.
The intensity of the second-order diffracted light may be almost zero (claim 2
Invention). In the invention of claim 1 or 2, the ratio of the total diffracted light intensity to the incident light intensity of the binary optics can be about 1 as compared with a simple diffraction grating or a hologram (invention of claim 3). In the invention of claims 1 to 3, the binary optics has a high-order diffracted light intensity ratio of 1st-order diffracted light or more to incident light intensity,
There can be at least one difference between the plurality of binary optics (invention of claim 4). Claim 1
In the inventions of to 4 above, the diffraction angle of the diffracted light from the binary optics may differ between the plurality of binary optics by at least one (the invention of claim 5). In the inventions of claims 1 to 5, the diffracted light from the binary optics can be emitted in the same direction between the binary optics (invention of claim 6).

【0007】請求項7の発明では、バイナリーオプティ
クスが形成され、搬送機構によって搬送されるカードを
照射する光源と、この光源からの射出光量を検出する光
源受光器と、前記バイナリーオプティクスからの回折光
を受光しその回折光量を検出する回折光受光器とを備
え、前記回折光受光器からの出力が一定幅であること、
および前記光源受光器からの出力と回折光受光器からの
出力との比で示される回折効率が所定値以上であること
を認識してカードを読み取るようにしている。
In a seventh aspect of the present invention, a binary optics is formed, a light source for irradiating a card conveyed by a conveying mechanism, a light source receiver for detecting the amount of light emitted from the light source, and a diffracted light from the binary optics. And a diffracted light receiver for detecting the amount of diffracted light, and the output from the diffracted light receiver has a constant width,
Also, the card is read by recognizing that the diffraction efficiency indicated by the ratio of the output from the light source light receiver and the output from the diffracted light light receiver is equal to or higher than a predetermined value.

【0008】すなわち、基板上に少なくとも1つのバイ
ナリーオプティクスを配設し(請求項1)、入射光強度
に対する0次回折光強度をほぼ零とし(請求項2)、回
折光が同じ方向に射出されるようにし(請求項6)、光
源からの入射光がカードの搬送に伴ってバイナリーオプ
ティクスに順次入射されるようにすれば、回折光の射出
方向を検知する受光器には、一定時間幅の回折光がパル
ス状に入射する。その受光器から得られるパルス出力幅
が所定範囲内にあることをもって、カードを真と認識す
る。
That is, at least one binary optics is arranged on the substrate (claim 1), the zero-order diffracted light intensity with respect to the incident light intensity is made substantially zero (claim 2), and the diffracted light is emitted in the same direction. By so doing (claim 6), the incident light from the light source is sequentially incident on the binary optics as the card is conveyed. Light enters in a pulse shape. The card is recognized as true when the pulse output width obtained from the light receiver is within a predetermined range.

【0009】また、バイナリーオプティクスの入射光強
度に対する全回折光強度の比をほぼ1とし(請求項
3)、読取装置にて光源の射出光量と回折光の射出光量
とから回折光の回折効率を測定し、回折効率が所定値以
上であることを認識するようにしておけば(請求項
7)、従来の単純な回折格子やホログラム素子では回折
効率をほぼ1にすることが困難であること、また、バイ
ナリーオプティクスは公知ではあるがその作成には高度
な技術を要し、簡単には偽造が困難であることなどから
高度なセキュリティ性を確保することができる。
Further, the ratio of the total diffracted light intensity to the incident light intensity of the binary optics is set to about 1 (claim 3), and the diffraction efficiency of the diffracted light is determined by the reading device from the light emission amount of the light source and the diffracted light emission amount. If the measurement is made so as to recognize that the diffraction efficiency is equal to or higher than a predetermined value (claim 7), it is difficult to set the diffraction efficiency to almost 1 with a conventional simple diffraction grating or hologram element. Further, although binary optics is well known, a high level of technology is required for its creation, and since it is difficult to forge easily, a high level of security can be secured.

【0010】加えて、1次回折光以上の高度の回折光強
度比を、複数のバイナリーオプティクス間で少なくとも
1つ異なるようにし(請求項4)、回折光の回折角が複
数のバイナリーオプティクスのうちの少なくとも1つで
異なるようにすることで(請求項5)、カード種類毎に
回折受光器から得られるパルスを変えることができ、カ
ードの種類判別も可能となる。
In addition, at least one diffracted light intensity ratio higher than the first-order diffracted light is made different among a plurality of binary optics (claim 4), and the diffraction angle of the diffracted light is one of a plurality of binary optics. By making at least one of them different (claim 5), the pulse obtained from the diffractive optical receiver can be changed for each card type, and the card type can be discriminated.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1はこの発明の実施の形態を示
す構成図、図2はカードの構成例を示す上面図である。
図1において、1はカード、10a〜10cはバイナリ
ーオプティクス、20は光源、21は入射光、22a,
22bは回折角、23a〜23fは回折光、24はモニ
タ用受光器、25はビームスプリッタ、30a,30b
は回折光測定用受光器である。なお、バイナリーオプテ
ィクスは回折型光学素子として良く知られている(例え
ば、「光技術コンタクト」VOL.31,No.6(1
993),pp316〜322“バイナリーオプティク
ス”の項参照)。
1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a top view showing a configuration example of a card.
In FIG. 1, 1 is a card, 10a to 10c are binary optics, 20 is a light source, 21 is incident light, 22a,
22b is a diffraction angle, 23a to 23f are diffracted lights, 24 is a monitor light receiver, 25 is a beam splitter, and 30a and 30b.
Is a light receiver for diffracted light measurement. Binary optics is well known as a diffractive optical element (for example, “Optical Technology Contact” VOL. 31, No. 6 (1
993), pp316-322 "Binary Optics").

【0012】図1では、光源20から射出される入射光
21の強度を測定するため、バイナリオプティクス10
a〜10cに入射する前に、ビームスプリッタ25を光
路中に挿入し、光線を2分割する。ビームスプリッタ2
5により分割されたモニタ光をモニタ用受光器24で常
時測定し、ビームスプリッタ25の分岐比(k)よりバ
イナリオプティクス10a〜10cの入射光強度(I0
=kIm,Im:モニタ光強度)を測定する。
In FIG. 1, the binary optics 10 is used to measure the intensity of the incident light 21 emitted from the light source 20.
Before entering a to 10c, the beam splitter 25 is inserted in the optical path to split the light beam into two. Beam splitter 2
The monitor light split by 5 is constantly measured by the monitor light receiver 24, and the incident light intensity (I0) of the binary optics 10a to 10c is calculated from the branching ratio (k) of the beam splitter 25.
= KIm, Im: monitor light intensity) is measured.

【0013】ビームスプリッタ25により分割されたも
う一方の光がバイナリオプティクス10a〜10cに入
射すると、その作用によって所定の回折角で回折光を発
生させ、受光器30a,30bは回折光の射出方向およ
び回折光強度を測定する。モニタ用受光器24および受
光器30a,30bによって測定された入射光強度およ
び回折光強度から回折効率を算出し、その結果と射出方
向とからカードの真偽判定を行なう。
When the other light split by the beam splitter 25 is incident on the binary optics 10a to 10c, its action causes diffracted light to be generated at a predetermined diffraction angle, and the light receivers 30a and 30b emit the diffracted light in the direction of emission. Measure the diffracted light intensity. The diffraction efficiency is calculated from the incident light intensity and the diffracted light intensity measured by the monitor light receiver 24 and the light receivers 30a and 30b, and the authenticity of the card is determined from the result and the emission direction.

【0014】図1または図2に示すように、カード1に
はここでは例えば3種類のバイナリオプティクス10a
〜10cが貼付され、図示されない搬送機構によって搬
送される。この搬送により、カード1のバイナリオプテ
ィクス10aが光源20の真下に来ると、バイナリオプ
ティクス10aからは入射光21に対する回折光23
a,23bが矢印で示す方向に発生する。同様に、バイ
ナリオプティクス10bに入射した入射光21により、
回折光23c,23dが矢印で示す方向に発生し、バイ
ナリオプティクス10cに入射した入射光21により、
回折光23e,23fが矢印で示す方向に発生する。回
折光23a,23b…23fはそれぞれ所定の回折角2
2a,22b…を有している。
As shown in FIG. 1 or 2, the card 1 has, for example, three types of binary optics 10a.
10c are attached and are conveyed by a conveying mechanism (not shown). By this transportation, when the binary optics 10a of the card 1 comes under the light source 20, the diffracted light 23 with respect to the incident light 21 is emitted from the binary optics 10a.
a and 23b are generated in the directions indicated by the arrows. Similarly, by the incident light 21 incident on the binary optics 10b,
Diffracted lights 23c and 23d are generated in the directions shown by the arrows, and are incident on the binary optics 10c by the incident light 21.
Diffracted lights 23e and 23f are generated in the directions indicated by the arrows. The diffracted lights 23a, 23b ... 23f have a predetermined diffraction angle 2 respectively.
2a, 22b ...

【0015】バイナリオプティクス10a〜10cの入
射光の強度に対する回折光の強度比(回折光強度比=回
折光強度/入射光強度=回折効率)は、光源20と受光
器30a,30bの各出力から計算できる。受光器30
a,30bは、バイナリオプティクス10a〜10cに
入射光21が入射したときに回折光23a〜23fが入
射するような位置に配設されている。
The intensity ratio of the diffracted light to the intensity of the incident light of the binary optics 10a to 10c (diffracted light intensity ratio = diffracted light intensity / incident light intensity = diffraction efficiency) is calculated from the outputs of the light source 20 and the light receivers 30a and 30b. Can be calculated. Light receiver 30
The a and 30b are arranged at positions such that the diffracted lights 23a to 23f are incident when the incident light 21 is incident on the binary optics 10a to 10c.

【0016】バイナリオプティクス10a〜10cに入
射光21が入射したときに検出されるパルス列の例を図
3に示す。同図(イ)は受光器30aの出力信号強度
を、また(ロ)は受光器30bの出力信号強度を示して
いる。同図に示すパルス列から、カード固有の情報を認
識することができる。バイナリオプティクス10a〜1
0cは、回折角22a,22bがゼロの0次回折光の強
度はほぼゼロとされ、また、1次以上の高次の回折光の
全回折強度の比が単純な回折格子またはホログラムに比
し、ほぼ1となるような素子である。つまり、バイナリ
オプティクス以外のものでは高回折効率のものは製作が
困難なため、カードの偽造も困難でありセキュリティ性
を向上させることができる。バイナリオプティクス10
a〜10cの入射光の強度に対する回折光の強度比とし
て表わされる回折効率を異ならせることで、受光器が検
出するパルス列を変えることができるため、バイナリオ
プティクス10a〜10cの組み合わせをカードの種類
に応じて変えれば、カードの種類を判別することも可能
である。
An example of a pulse train detected when the incident light 21 is incident on the binary optics 10a to 10c is shown in FIG. In the figure, (a) shows the output signal intensity of the light receiver 30a, and (b) shows the output signal intensity of the light receiver 30b. Information unique to the card can be recognized from the pulse train shown in FIG. Binary Optics 10a-1
0c indicates that the intensity of the 0th-order diffracted light having the diffraction angles 22a and 22b of zero is almost zero, and the ratio of the total diffraction intensities of the 1st-order and higher-order diffracted lights is smaller than that of a simple diffraction grating or hologram It is an element that becomes almost 1. In other words, it is difficult to manufacture a device having a high diffraction efficiency other than the binary optics, so that it is difficult to forge a card and the security can be improved. Binary Optics 10
By varying the diffraction efficiency expressed as the intensity ratio of the diffracted light to the intensity of the incident light of a to 10c, the pulse train detected by the light receiver can be changed. Therefore, the combination of the binary optics 10a to 10c can be changed to the type of the card. It is also possible to determine the type of card if changed accordingly.

【0017】さらに、複数のバイナリオプティクスの回
折光を同じ向きに射出するようにすれば、バイナリオプ
ティクスの発生する回折光の次数分だけの回折光検出器
を用意するだけで、どのバイナリオプティクスの回折光
も検出できるという利点が得られる。また、バイナリオ
プティクスの回折光の回折角を変えた組み合わせを用意
することで、バイナリオプティクスの入射光の強度に対
する回折光の強度比として表わされる回折効率を少なく
とも1つ異ならせるだけで、カードの種類の判別も可能
となる利点も得られる。
Further, if the diffracted light of a plurality of binary optics is emitted in the same direction, it is only necessary to prepare a diffracted light detector for the orders of the diffracted light generated by the binary optics to determine the diffracted light of any binary optics. The advantage is that light can also be detected. In addition, by preparing a combination in which the diffraction angle of the diffracted light of the binary optics is changed, the difference in the diffraction efficiency expressed as the intensity ratio of the diffracted light to the intensity of the incident light of the binary optics can be made different by at least one, and the card type There is also an advantage that it is possible to discriminate.

【0018】[0018]

【発明の効果】この発明によれば、バイナリオプティク
スを利用するようにしたので、セキュリティ性の高いカ
ードとその読み取りを可能にすることができる。また、
カードの種類を識別できる、カードに持たせる情報量が
増大できるなどの利点がもたらされる。
According to the present invention, since binary optics is used, a card with high security and its reading can be made possible. Also,
The advantages are that the type of card can be identified and the amount of information that the card can carry can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明による実施の形態を示す構成図であ
る。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment according to the present invention.

【図2】バイナリオプティクスの配置構成図である。FIG. 2 is a layout configuration diagram of binary optics.

【図3】回折光の検出例の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an example of detecting diffracted light.

【図4】従来例を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…カード、10…バイナリオプティクス、20…光
源、21…入射光、22a,22b…回折角、23a〜
23f…回折光、24…モニタ用受光器、25…ビーム
スプリッタ、30a,30b…回折光測定用受光器、4
0a〜40c…ホログラム。
1 ... Card, 10 ... Binary optics, 20 ... Light source, 21 ... Incident light, 22a, 22b ... Diffraction angle, 23a ...
23f ... Diffracted light, 24 ... Monitor receiver, 25 ... Beam splitter, 30a, 30b ... Diffracted light measuring receiver, 4
0a to 40c ... Hologram.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1つ以上の回折光を発生可能なバイナリ
ーオプティクスを、所定基板上に少なくとも1つ配設し
てなることを特徴とするカード。
1. A card comprising at least one binary optics capable of generating one or more diffracted lights on a predetermined substrate.
【請求項2】 前記バイナリーオプティクスは、入射光
強度に対する0次回折光の強度がほぼ零であることを特
徴とする請求項1に記載のカード。
2. The card according to claim 1, wherein in the binary optics, the intensity of 0th-order diffracted light with respect to the intensity of incident light is substantially zero.
【請求項3】 前記バイナリーオプティクスは、入射光
強度に対する全回折光強度の比が、単純回折格子または
ホログラムに比べてほぼ1であることを特徴とする請求
項1または2のいずれかに記載のカード。
3. The binary optics according to claim 1, wherein the ratio of the total diffracted light intensity to the incident light intensity is approximately 1 as compared with a simple diffraction grating or a hologram. card.
【請求項4】 前記バイナリーオプティクスは、入射光
強度に対する1次回折光以上の高次の回折光強度比が、
複数のバイナリーオプティクスの間で少なくとも1つ異
なっていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれ
かに記載のカード。
4. The binary optics has a high-order diffracted light intensity ratio of 1st-order diffracted light or more to incident light intensity,
Card according to any of claims 1 to 3, characterized in that there is at least one difference between the plurality of binary optics.
【請求項5】 前記バイナリーオプティクスからの回折
光は、その回折角が複数のバイナリーオプティクスの間
で少なくとも1つ異なっていることを特徴とする請求項
1ないし4のいずれかに記載のカード。
5. The card according to claim 1, wherein the diffracted light from the binary optics has at least one different diffraction angle among a plurality of binary optics.
【請求項6】 前記バイナリーオプティクスからの回折
光は、各バイナリーオプティクス間で同一の向きに射出
されることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに
記載のカード。
6. The card according to claim 1, wherein the diffracted light from the binary optics is emitted in the same direction between the binary optics.
【請求項7】 バイナリーオプティクスが形成され、搬
送機構によって搬送されるカードを照射する光源と、こ
の光源からの射出光量を検出する光源受光器と、前記バ
イナリーオプティクスからの回折光を受光しその回折光
量を検出する回折光受光器とを備え、 前記回折光受光器からの出力が一定幅であること、およ
び前記光源受光器からの出力と回折光受光器からの出力
との比で示される回折効率が所定値以上であることを認
識してカードを読み取ることを特徴とするカード読取装
置。
7. A light source for irradiating a card on which binary optics are formed and conveyed by a conveying mechanism, a light source receiver for detecting an amount of light emitted from the light source, and a diffracted light from the binary optics for receiving and diffracting the diffracted light. A diffracted light receiver for detecting the amount of light, wherein the output from the diffracted light receiver has a constant width, and diffraction indicated by the ratio of the output from the light source receiver and the output from the diffracted light receiver. A card reading device, which reads a card by recognizing that the efficiency is equal to or higher than a predetermined value.
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