JPH1035158A

JPH1035158A - データキャリアのパターン認識システム

Info

Publication number: JPH1035158A
Application number: JP8286637A
Authority: JP
Inventors: Tokuaki Sekiguchi; 徳朗関口; Hideaki Tanaka; 英明田中; Yoshihiro Yoshida; 良広吉田; Masahiro Tsunosaki; 雅博角崎; Bunkichi Sugimoto; 文吉杉本; Sadaaki Sakurai; 定明桜井; Masanori Suzuki; 正則鈴木; Tadahiro Okura; 忠博大倉
Original assignee: JIAMU HANBAI KK; SUGIMOTO CHIYAKUSHIYOKUSHIYO K; SUGIMOTO CHIYAKUSHIYOKUSHIYO KK; TOYAMA PREF GOV; Toyama Prefecture; Sony Corp; Otax Co Ltd
Current assignee: JIAMU HANBAI KK; SUGIMOTO CHIYAKUSHIYOKUSHIYO K; SUGIMOTO CHIYAKUSHIYOKUSHIYO KK; TOYAMA PREF GOV; Toyama Prefecture; Sony Corp; Otax Co Ltd
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1996-10-29
Publication date: 1998-02-10

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気カード、ＩＣカード、メモリカード、光カ
ード、パスポート、および有価証券などの偽造、複製を
防止する。【解決手段】使用者固有の認識情報としての認識情報部
１が付与された被認識情報体２と、被認識情報体２を読
み取り該被認識情報体２が真正であるか否かを光学的処
理により確認する確認手段１００とを有し、被認識情報
体２の認識情報部１は研磨処理された金属または合金か
ら成る基体の表面にエッチングされた処理層が形成され
て成る。認識情報部１は、多くの単結晶の結晶粒が大理
石の斑紋のような模様になっている金属多結晶模様を認
識情報としているので、まったく同一に、結晶の大き
さ、形状、配置を再現することは不可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はデータキャリアの
パターン認識システムに係り、特に磁気カード、ＩＣカ
ード、メモリカード、光カード、パスポートおよび有価
証券などの偽造、複製を防止するために用いられるデー
タキャリアのパターン認識システムに関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
より、被認識情報体であるカードキーなどには、模様、
形状などの認識情報部が付与されている。この被認識情
報体の認識情報部は、光を検知手段とする認識システム
によって、その被認識情報体が真正であるか否かを確認
している。しかし、被認識情報体の認識情報部は人為的
に付与されるものなので、複製が可能である。また、被
認識情報体の認識情報部自体が美観を兼ね備える目的で
作製されるものは皆無である。

【０００３】また、自然発生的な模様を認識情報とする
認識システムとしては、認識情報として指紋や網膜血管
の模様等の身体的特徴を用いたものがある。しかし、認
識システムによる本人であるか否かを確認するための操
作は、本人がその場で行なうことが前提となり、他の人
物に操作を委託できない不便さを持っているので、その
用途は限定されてくる。また、身体的特徴を認識情報と
して検証する認識システムによる照合操作や確認部での
登録は、使用者に心理的抵抗感を生じさせる虞があっ
た。

【０００４】本発明は、このような従来の難点を解決す
るためになされたもので、金属の凝固過程又は再結晶の
過程で生成される結晶模様を被認識情報体の認識情報部
とすることにより、偽造、複製を不可能にするデータキ
ャリアのパターン認識システムを提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明のデータキャリアのパターン認識システムは、
使用者固有の認識情報としての認識情報部が付与された
被認識情報体と、被認識情報体を読み取り該被認識情報
体が真正であるか否かを光学的処理により確認する確認
手段とを有し、被認識情報体の認識情報部は研磨処理さ
れた金属または合金から成る基体の表面にエッチングさ
れた処理層が形成されて成るものである。

【０００６】また、本発明のデータキャリアのパターン
認識システムにおいて、確認手段は基体の表面に処理層
が形成されている認識情報部に光を照射する発光部と、
認識情報部で反射される光を撮像し該認識情報部に表出
される金属多結晶模様の画像データを出力する画像入力
処理部と、画像データを予め登録された金属多結晶模様
の登録画像データと比較して同一ならば画像一致の判定
信号を出力する画像判定部とを備えたものである。

【０００７】また、本発明のデータキャリアのパターン
認識システムにおいて、確認手段は基体の表面に処理層
が形成されている認識情報部に光を照射する発光部と、
認識情報部で反射される光を受光し該認識情報部に表出
される金属多結晶模様による光の反射の強度に応じた強
度データを出力する受光部と、強度データを予め登録さ
れた金属多結晶模様の登録強度データと比較して同一な
らば強度一致の判定信号を出力する強度判定部とを備え
たものである。

【０００８】また、本発明のデータキャリアのパターン
認識システムにおいて、被認識情報体はデータキャリア
である。また、本発明のデータキャリアのパターン認識
システムにおいて、被認識情報体の認識情報部に使用さ
れる基体は金、白金、銀、パラジウム、ロジウム、ルテ
ニウム、オスミウム、イリジウム、アルミニウムのよう
な貴金属、銅、またはカラット金、ホワイト・ゴール
ド、コインシルバー、コンタクトシルバー、アルミニウ
ム合金、真鍮（Cu-Zn合金）、青銅（Cu-Sn合金）、洋白
（Ni-Cu-Zn合金）のようなそれらの合金である。

【０００９】また、本発明のデータキャリアのパターン
認識システムにおいて、被認識情報体の認識情報部に使
用される基体はステンレス、形状記憶合金、ジュラルミ
ンのような２種類以上の金属元素から成る合金である。
また、本発明のデータキャリアのパターン認識システム
において、被認識情報体の認識情報部に使用される基体
はチタン−アルミニウム金属間化合物系（Ti₃Al、TiA
l）、ニッケル−アルミニウム金属間化合物系（Ni₃Al、
NiAl）、ニッケル−鉄−アルミニウム金属間化合物系
（Ni₂AlTi）のような２種類以上の金属元素から成る金
属間化合物である。

【００１０】また、本発明のデータキャリアのパターン
認識システムにおいて、被認識情報体の認識情報部に使
用される基体は鋳鉄（Fe-C合金）、浸炭・窒化金属、無
電解メッキ析出膜のような金属元素と非金属元素との合
金である。また、本発明のデータキャリアのパターン認
識システムにおいて、被認識情報体の認識情報部に使用
される基体はフェライト（Fe₂O₃）、窒化珪素（Si
₃N₄）、アルミナ（Al₂O₃）のような金属元素と非金属元
素との化合物である。

【００１１】また、本発明のデータキャリアのパターン
認識システムにおいて、被認識情報体の認識情報部に使
用される基体はシルミン（Al-Si合金）のような金属元
素と半導体元素との合金である。また、本発明のデータ
キャリアのパターン認識システムにおいて、被認識情報
体の認識情報部に使用される基体はフェロシリコン（Fe
Si）のような金属元素と半導体元素との化合物である。

【００１２】また、本発明のデータキャリアのパターン
認識システムにおいて、被認識情報体の認識情報部に使
用される基体は繊維強化金属系複合材料（FRM:Fiber Re
inforced Metals）、セラミックス分散強化金属のよう
な金属元素と無機化合物との複合体である。また、本発
明のデータキャリアのパターン認識システムにおいて、
被認識情報体には認識情報部の予め定められた検出位置
を画像入力処理部または受光部で検出させるためのマー
キングポイントが設けられている。このようなマーキン
グポイントは、具体的には穴、凹部、または凸部であ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明のデータキャリアの
パターン認識システムについて説明する。本発明のパタ
ーン認識システムは図１に示すように、使用者固有の認
識情報が付与された被認識情報体２と、この被認識情報
体２を読み取り該被認識情報体２が真正であるか否かを
光学的処理により確認する確認手段１００、２００とを
有している。その詳細は後述する。

【００１４】ここで、被認識情報体２としては、銀行カ
ード、テレフォンカード、クレジットカード、セキュリ
ティ用ロックカード（カードキー）、マイクロ・コンピ
ュータ用プログラムカード、プリペイドカード、ＩＣカ
ード、定期券、認識票、証明書、パスポートなどのデー
タキャリアが該当する。被認識情報体２には図２に示す
ように、研磨処理された金属または合金から成る基体５
１の表面にエッチングされた処理層５２が形成されて成
る認識情報部１が付与されている。基体５１は多くの単
結晶の結晶粒より構成されている金属または合金からな
り、鉄、アルミニウム、銅、ニッケル、金、銀、白金な
どの純金属や、それらの合金（例えばアルミニウム合金
など）が使用される。なお、美観や色調あるいは商品と
しての付加価値からは、純銅や貴金属、または、それら
の合金がより好ましい。

【００１５】銅を含有する合金としては、例えば真鍮
（Cu-Zn合金）、青銅（Cu-Sn合金）、洋白（Ni-Cu-Zn合
金）等を挙げることができる。また、貴金属としては、
金、白金、銀、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、オ
スミウム、イリジウム、アルミニウムの純金属を挙げる
ことができる。また、貴金属を含有する合金としては、
例えば、１８金、１４金と呼ばれるカラット金、ホワイ
ト・ゴールド、コインシルバー、コンタクトシルバー等
を挙げることができる。

【００１６】この他、２種類以上の金属元素から成る合
金としては、ステンレス、形状記憶合金、ジュラルミン
等、２種類以上の金属元素から成る金属間化合物として
は、チタン−アルミニウム金属間化合物系（Ti₃Al、TiA
l）、ニッケル−アルミニウム金属間化合物系（Ni₃Al、
NiAl）、ニッケル−鉄−アルミニウム金属間化合物系
（Ni₂AlTi）等、金属元素と非金属元素（炭素、窒素、
酸素、リン等）との合金としては、鋳鉄（Fe-C合金）、
浸炭・窒化金属、無電解メッキ析出膜（例えばNi-P合
金）等、金属元素と非金属元素との化合物としては、フ
ェライト（Fe₂O₃）、窒化珪素（Si₃N₄）、アルミナ（Al
₂O₃）等、金属元素と半導体元素（ケイ素、ゲルマニウ
ム等）との合金としては、シルミン（Al-Si合金）、金
属元素と半導体元素との化合物としては、フェロシリコ
ン（FeSi）等、金属元素と無機化合物との複合体として
は、繊維強化金属系複合材料（FRM:Fiber Reinforced M
etals）、セラミックス分散強化金属およびガラス等を
それぞれ挙げることができる。

【００１７】このような金属または合金から成る基体５
１は、多くの単結晶の結晶粒が表出される金属結晶体か
ら切り出される。この結晶粒が表出される金属結晶体の
製造方法として、溶融金属を凝固させて結晶粒を表出さ
せる方法がある。この方法は図３に示すように、溶融し
た原料２１を冷却型２２に流し込み凝固結晶を得る方
法、即ち、鋳造（図３（ａ））、基板２３上で原料２４
をヒータ２５によって溶融させ凝固結晶を得る方法（図
３（ｂ））、溶融した原料２６から基板２７を引き上げ
ることで基板２６の表面に凝固結晶を得る方法（図３
（ｃ））等がある。

【００１８】また、粉体あるいは粒子状の金属体を圧粉
・焼結させて結晶粒を表出させる方法がある。この方法
は図４に示すように、金属素粉末２８を用いる方法（図
４（ａ））、金属に機械的合金化を施したものを用いる
方法、例えば、粉砕媒体と呼ばれる硬質の球２９と異種
粉末混合物３０を密閉容器に装填し、転動あるいは機械
的な攪拌によりミリングを行なったときに起こる構成成
分の超微細混合、その限界としての合金化させるメカニ
カルアロイング法（図４（ｂ））等がある。

【００１９】また、メッキ液３１などに基板３２を浸漬
して、メッキなどの金属（結晶体）３３を析出させる方
法（図５）、真空蒸着（PVD:Physical Vapor Depositio
n）などによって蒸着材料３４を気体から析出させる方
法（図６）、渡金などの水銀アマルガムより水銀を除去
し結晶を得る方法がある。さらに、これら結晶粒を調整
することにより新たな結晶粒を表出させる方法がある。
この方法は、上述のような方法で得られた金属結晶体３
５に圧延ローラ３６、３７等によって塑性変形を施し金
属結晶体３５を変化させて新たな金属結晶体３８を得る
方法（図７）、この方法により得られた金属結晶体（フ
ープ）３８にさらにヒータ３９などによる熱処理を施し
て新たな金属結晶体４０を得る方法（図８）、これら方
法を組み合わせた方法がある。

【００２０】このような方法による金属結晶体の作製時
に、結晶の平均的特徴例えば粒径や結晶配向等は、鋳造
操作や熱処理等の従来の冶金的手法で人為的に操作でき
るが、まったく同一に、結晶の大きさ、形状、配置を再
現することは不可能である。これは、金属の凝固状態が
機械的、化学的、物理的性質によって異なるからであ
る。したがって、多くの単結晶の結晶粒より構成されて
いる被認識情報体の作製は容易ではあるが、偽造、複製
は不可能である。

【００２１】そして、金属結晶体を所定の大きさに切断
するために、図９（ａ）に示すような切断カッタ４１で
金属結晶体４２を切断したり、図９（ｂ）に示すような
打抜きポンチ４３で金属結晶体４４を打抜き、この切断
や打抜きにより得られた基体５１を研磨処理する。図２
に示す処理層５２は、上述した基体５１を研磨処理後、
エッチングすることにより得られるもので、多くの単結
晶の結晶粒が大理石の斑紋のような模様、即ち、金属多
結晶模様になって表出される。この金属多結晶模様は光
の入射方向により様々にそのコントラストを変化させる
特徴を有している。

【００２２】このような金属多結晶模様を得るために行
なうエッチングとしては、電気化学的処理、物理的処理
の何れか一方、または両方を用いることができる。電気
化学的処理は還元（陰極反応）−酸化（陽極反応）過程
を通るもので、外部から電流を加えることなく腐食材を
基体５１の研磨面に作用させて金属多結晶模様を表出さ
せる化学腐食、直流電流により研磨面を陽極とし、それ
に選択的に溶解を起こさせることにより金属多結晶模様
を表出させる陽極腐食、一定の電位で陽極処理を行ない
金属多結晶模様を表出させる定電位腐食などが挙げられ
る。このような電気化学的処理で用いられる腐食材とし
て、酸、アルカリ、中性溶液、混合溶液、溶融塩、気体
などが使用される。

【００２３】物理的処理は基体５１の表面から原子を取
り出したり、ひずみを少なくすることで、基体５１を真
空または不活性気流中で加熱することにより金属多結晶
模様を表出させる加熱腐食、真空中で１〜１０ｋＶの電
圧でイオンを基体５１の研磨面に衝突させ、それにより
基体５１をスパッタさせて金属多結晶模様を表出させる
イオン腐食、干渉色を与える光の屈折率の高いジンクセ
レン（ZnSe）、あるいは酸化チタン（TiO₂）などによっ
て形成される層が基体５１の研磨面に真空蒸着される干
渉層の蒸着などが挙げられる。

【００２４】このようにエッチングされた認識情報部１
は図１０に示すように、被認識情報体２の所定位置の表
面に金属多結晶模様が表れるように埋め込まれる。な
お、エッチングによって得られた金属多結晶模様は、金
属光沢を伴う処理が可能なことから、非常に美観が優れ
たものとなるので、認識情報として使用する以外にも装
飾的付加価値を有するものである。

【００２５】また、認識情報部１の金属多結晶模様が鋳
造組織のままであり、溶体化処理等の熱処理が施されな
かった場合には、単一の結晶粒であってもその中に凝固
時の組成むらによりデンドライト組織が表れることがあ
る。このデンドライト組織はエッチングによって光反射
の濃淡として認識情報部１の表面に表れるので、認識情
報部１の金属多結晶模様に多様性を付与する意味で、有
用に用いることができる。

【００２６】また、鋳造過程において結晶粒を１〜１０
ｍｍ程度の肉眼で確認できる大きさまで成長させること
により、その金属多結晶模様の検出に用いる光学的機構
を簡単にすることができるのでパターン認識システムの
コストダウンを図ることができ、また、肉眼で結晶粒を
確認できるので被認識情報体自体の装飾性を増す効果が
期待できる。

【００２７】確認手段は例えば図１に示すように、被施
錠物であるドア６の施錠装置５を操作するもので、被認
識情報体であるカードキー２′に埋め込まれた認識情報
部１に光を照射する発光部４ａ、４ｂと、認識情報部１
で反射される光を撮像し該認識情報部１に表出される金
属多結晶模様の画像データｄ₁を出力する画像入力処理
部Ｍと、画像データｄ₁を予め登録された金属多結晶模
様の登録画像データｄ₄′、ｄ₄″と比較して同一ならば
画像一致の判定信号ｄ₂を出力する画像判定部１０と、
施錠装置５、発光部４ａ、４ｂ、画像入力処理部Ｍおよ
び画像判定部１０などを制御する制御部９とを備えてい
る。また、確認手段１００には、カードキー２′が所定
位置に挿入されたことにより確認信号ｄ₃を制御部９に
出力するトリガスイッチ３が設けられている。

【００２８】発光部４ａ、４ｂはカードキー２′に埋め
込まれた認識情報部１の金属多結晶模様のコントラスト
を増大させるために、レーザ光線、ＬＥＤ、一般的ラン
プ（ハロゲンランプ、白熱灯など）、冷陰極管、熱陰極
管などが使用される。画像入力処理部Ｍは、発光部４
ａ、４ｂから照射された光が認識情報部１によって反射
され、この反射した光を撮像するためにテレビカメラ、
ＣＣＤラインセンサ（ＣＣＤリニアセンサ）などが使用
される。画像入力処理部Ｍは撮像した反射光の画像デー
タｄ₁を、制御部９を介して画像判定部１０に出力す
る。なお、画像入力処理部Ｍはカードキー２′が所定位
置に挿入された状態で、認識情報部１を撮像することが
できるように位置が設定されている。

【００２９】画像判定部１０は入力画像メモリＸａ、Ｘ
ｂと、登録画像メモリＹａ、Ｙｂとを内蔵している。入
力画像メモリＸａには発光部４ａによる反射光を画像入
力処理部Ｍで撮像することにより出力される画像データ
ｄ₁′が転送され、入力画像メモリＸｂには発光部４ｂ
による反射光を画像入力処理部Ｍで撮像することにより
出力される画像データｄ₁″が転送される。また、登録
画像メモリＹａには発光部４ａによる反射光を画像入力
処理部Ｍで撮像することにより出力される正しい画像デ
ータｄ₄′が登録され、登録画像メモリＹｂには、発光
部４ｂによる反射光を画像入力処理部Ｍで撮像すること
により出力される正しい画像データｄ₄″が登録されて
いる。

【００３０】この入力画像メモリＸａに転送された画像
データｄ₁′と登録画像メモリＹａに登録された登録画
像データｄ₄′とを比較し、また、入力画像メモリＸｂ
に転送された画像データｄ₁″と登録画像メモリＹｂに
登録された登録画像データｄ₄″とを比較して、何れの
比較においてもある一定の一致を確認した場合には、画
像判定部１０は制御部９に対して画像一致の判定信号ｄ
₂を出力する。また、何れか１つでも比較において一致
を確認できなかった場合には、画像判定部１０は制御部
９に対して画像不一致の判定信号ｄ₅を出力する。

【００３１】制御部９は、画像判定部１０からの画像一
致の判定信号ｄ₂が出力された場合には施錠装置５を解
錠し、また、画像判定部１０から画像不一致の判定信号
ｄ₅が出力された場合には、再度、画像送信を行ない画
像判定部１０の判定結果が出力されるまで待機する。こ
の際、再確認動作が一定回数を超えた場合には、解錠操
作を停止する。

【００３２】なお、パターン認識システムのこれら一連
の動作を行なう制御部９と画像判定部１０とは、１つの
ＣＰＵによって制御してもよい。このような確認手段１
００を有するパターン認識システムによるカードキー
２′が真正であるか否かの確認動作について、以下説明
する。解錠操作に際して、カードキー２′が所定位置に
挿入されたことを、トリガスイッチ３が検知し、その検
知信号ｄ₃を制御部９へ出力する。制御部９では、この
検知信号ｄ₃を入力した段階で発光部４ａを点灯する。
その１００ｍｓ後、発光部４ａが安定したとみなし、制
御部９は画像入力処理部Ｍより出力される画像データｄ
₁′を画像判定部１０の入力画像メモリＸａに転送す
る。

【００３３】画像データｄ₁′の転送が終了すると、発
光部４ａを消灯し、発光部４ｂを点灯する。その１００
ｍｓ後、発光部４ｂが安定したとみなし、制御部９は画
像入力処理部Ｍの画像データｄ₁″を画像判定部１０の
入力画像メモリＸｂに転送する。画像データｄ₁″の転
送が終了すると発光部４ｂを消灯する。制御部９は、画
像データｄ₁″の転送が完了した段階で画像判定部１０
に判定待ち信号ｄ₆を出力して判定結果の出力を待つ。

【００３４】画像判定部１０では、制御部９からの判定
待ち信号ｄ₆を入力した後、入力画像メモリＸａに転送
された画像データｄ₁′と登録画像メモリＹａに予め登
録された登録画像データｄ₄′とを比較し、また、入力
画像メモリＸｂに転送された画像データｄ₁″と登録画
像メモリＹｂに予め登録された登録画像データｄ₄″と
を比較して、いずれの比較においてもある一定の一致を
確認した場合には、制御部９に対し画像一致の判定信号
ｄ₂を出力する。また、画像判定部１０において、何れ
か一つでも画像一致を確認できなかった場合には、制御
部９に対して画像不一致の判定信号ｄ₅を出力する。

【００３５】制御部９は画像判定部１０から画像一致の
判定信号ｄ₂が入力されると施錠装置５を解錠し、画像
不一致の判定信号ｄ₅が入力されると、再度、画像送信
を行ない画像判定部１０の判定結果が出力されるまで待
機する。この際、再確認動作が一定回数を超えた場合に
は、解錠操作を停止する。なお、光の入射方向によって
個々の結晶粒のコントラストが変化する認識情報部１の
特徴を活かし、反射光の検出時に発光部４ａ、４ｂの位
置を変え、各々の発光部４ａ、４ｂの位置で金属多結晶
模様のコントラストの変化を検出することにより、認識
情報部１の独自性を増すことができる。また、発光部４
ａ、４ｂの位置を固定した状態で、反射光の検出位置を
変更することによっても同様の効果を得ることができ
る。

【００３６】以上の実施の一形態においては、金属多結
晶模様が表出された認識情報部で反射される光をテレビ
カメラなどの画像入力処理部で撮像していたが、これに
限らず、受光素子で反射光の強度を検出してもよい。こ
のような確認手段は図１１に示すように、上述した確認
手段１００と同様に被施錠物であるドア６の施錠装置５
を操作するもので、被認識情報体であるカードキー２′
に埋め込まれた認識情報部１に光を照射する発光部４
ａ、４ｂと、認識情報部１で反射される光を受光し該認
識情報部１に表出される金属多結晶模様による光の反射
の強度に応じた強度データｄ₁₁を出力する受光部Ｎと、
強度データｄ₁₁を予め登録された金属多結晶模様の登録
強度データｄ₁₄′、ｄ₁₄″と比較して同一ならば強度一
致の判定信号ｄ₁₂を出力する強度判定部１２と、施錠装
置５、発光部４ａ、４ｂ、受光部Ｎおよび強度判定部１
２などを制御する制御部１１とを備えている。また、確
認手段２００には上述の確認手段１００と同じトリガス
イッチ３が設けられている。なお、発光部４ａ、４ｂは
上述の確認手段１００と同じものを使用しているので説
明を省略する。

【００３７】受光部Ｎは、発光部４ａ、４ｂから照射さ
れた光が認識情報部１によって反射された光を受けるた
めにフォトダイオード、フォトトランジスタ、光電子増
倍管などの受光素子が複数使用される。受光部Ｎは受け
た反射光の強度データｄ₁₁を、制御部１１を介して強度
判定部１２に出力する。なお、受光部Ｎは、カードキー
２′が所定位置に挿入された状態で、認識情報部１によ
る反射光をとらえることができる位置に設けられてい
る。

【００３８】強度判定部１２は入力強度メモリＥａ、Ｅ
ｂと、登録強度メモリＦａ、Ｆｂとを内蔵している。入
力強度メモリＥａには発光部４ａによる反射光を受光部
Ｎで受光することにより出力される強度データｄ₁₁′が
転送され、入力強度メモリＥｂには発光部４ｂによる反
射光を受光部Ｎで受光することにより出力される強度デ
ータｄ₁₁″が転送される。また、登録強度メモリＦａに
は、発光部４ａによる反射光を受光部Ｎで受光すること
により出力される正しい強度データｄ₁₄′が登録され、
登録画像メモリＦｂには、発光部４ｂによる反射光を受
光部Ｎで受光することにより出力される正しい強度デー
タｄ₁₄″が登録されている。

【００３９】この入力強度メモリＥａに転送された強度
データｄ₁₁′と登録強度メモリＦａに登録された登録強
度データｄ₁₄′とを比較し、また、入力強度メモリＥｂ
に転送された強度データｄ₁₁″と登録強度メモリＦｂに
登録された登録強度データｄ ₁₄″とを比較して、何れの
比較においてもある一定の一致を確認した場合には、強
度判定部１２は制御部１１に対して強度一致の判定信号
ｄ₁₂を出力する。また、何れか１つでも比較において一
致を確認できなかった場合には、強度判定部１２は制御
部１１に対して強度不一致の判定信号ｄ₁₅を出力する。

【００４０】制御部１１は、強度判定部１２から強度一
致の判定信号ｄ₁₂が出力された場合には施錠装置５を解
錠し、また、強度判定部１２から強度不一致の判定信号
ｄ₁₅が出力された場合には、再度、強度送信を行ない強
度判定部１２の判定結果が出力されるまで待機する。こ
の際、再確認動作が一定回数を超えた場合には、解錠操
作を停止する。

【００４１】このような確認手段２００を有するパター
ン認識システムによるカードキー２′が真正であるか否
かの確認動作について、以下説明する。解錠操作に際し
て、カードキー２′が所定位置に挿入されたことを、ト
リガスイッチ３が検知し、その検知信号ｄ₁₃を制御部１
１へ出力する。制御部１１では、この検知信号ｄ₁₃を入
力した段階で発光部４ａを点灯する。その１００ｍｓ
後、発光部４ａが安定したとみなし、制御部１１は受光
部Ｎより出力される強度データｄ₁₁′を強度判定部１２
の入力強度メモリＥａに転送する。

【００４２】強度データｄ₁₁′の転送が終了すると、発
光部４ａを消灯し、発光部４ｂを点灯する。その１００
ｍｓ後、発光部４ｂが安定したとみなし、制御部１１は
受光部Ｎの強度データｄ₁₁″を強度判定部１２の入力強
度メモリＥｂに転送する。強度データｄ₁₁″の転送が終
了すると発光部４ｂを消灯する。制御部１１は、強度デ
ータｄ₁₁″の転送が完了した段階で強度判定部１２に判
定待ち信号ｄ₁₆を出力して判定結果の出力を待つ。

【００４３】強度判定部１２では、制御部１１からの判
定待ち信号ｄ₁₆を入力した後、入力強度メモリＥａに転
送された強度データｄ₁₁′と登録強度メモリＦａに予め
登録された登録画像データｄ₁₄′とを比較し、また、入
力強度メモリＥｂに転送された強度データｄ₁₁″と登録
画像メモリＦｂに予め登録された登録画像データｄ₁₄″
とを比較して、いずれの比較においてもある一定の一致
を確認した場合には、制御部１１に対して強度一致の判
定信号ｄ₁₂を出力する。また、強度判定部１２におい
て、何れか一つでも強度一致を確認できなかった場合に
は、制御部１１に対して強度不一致の判定信号ｄ₁₅を出
力する。

【００４４】制御部１１は、強度判定部１２から強度一
致の判定信号ｄ₁₂が入力されると施錠装置５を解錠し、
強度不一致の判定信号ｄ₁₅が入力されると、再度、強度
送信を行ない強度判定部１２の判定結果が出力されるま
で待機する。この際、再確認動作が一定回数を超えた場
合には、解錠操作を停止する。なお、被認識情報体２の
認識情報部１の予め定められた検出位置を、確認手段１
００の画像入力処理部Ｍまたは確認手段２００の受光部
Ｎで検出させるために、被認識情報体２にマーキングポ
イント１３を設けてもよい（図１、図１１）。このマー
キングポイント１３としては、穴、凹部または凸部を挙
げることができる。この穴、凹部、凸部はプレス等の機
械加工で設けたり、また、凹部、凸部をエッチング処理
で設けてもよい。

【００４５】このように設けられたマーキングポイント
１３が画像入力処理部Ｍまたは受光部Ｎで検出される
と、各確認手段の制御部９、１１は予め登録された隠れ
コードにより、マーキングポイント１３の位置を基準に
して画像入力処理部Ｍまたは受光部Ｎで認識情報部１の
所定検出位置を検出させる。これにより、認識情報部１
の金属多結晶模様を正確に検出することができる。

【００４６】

【実施例】以下、実施例として、本発明のデータキャリ
アのパターン認識システムに使用される被認識情報体の
製造方法について、工程図を用いて具体的に説明する。実施例１金属としては鋳造により平均結晶粒径を５ｍｍ程度に調
整した銅合金（黄銅）の金属結晶体であるインゴットを
用いた。

【００４７】図１２に示すように、この黄銅のインゴッ
トから縦２０ｍｍ、横２０ｍｍ、厚さ２ｍｍの基体であ
る黄銅片を切り出し（ステップ１０１）、片面を６００
０〜７０００メッシュ程度の鏡面状まで研磨処理を行な
った後（ステップ１０２）、アセトン中に浸漬して５分
間超音波洗浄を行ない、脱脂処理を行なった（ステップ
１０３）。

【００４８】脱脂処理後、この黄銅片に対して化学腐食
法によるエッチングを行なった（ステップ１０４）。こ
のエッチングには、腐食溶液として濃度２５％の過硫酸
アンモニウム溶液を用い、この過硫酸アンモニウム溶液
に脱脂処理した黄銅片を１０分間浸漬して、金属多結晶
模様を表出させた。これにより、エッチングを施した表
面が金属地金の色調から成り、且つ光学的反射に特徴を
持つ凹凸を有する処理層が形成される。

【００４９】次に、水洗・湯洗を行なって腐食溶液を除
去し、濃度２〜１０％の無水クロム酸水溶液に数秒浸漬
してクロメート処理を行なった（ステップ１０５）。こ
れにより、黄銅片にはクロム皮膜が形成されるので、該
黄銅片の光沢の改善、耐候性の向上、および鋳物ピンホ
ールの顕在化の防止を図ることができる。なお、これら
の処理を施したままでは黄銅片に摩耗キズがつきやす
く、また、酸化により光学的特徴が失われて金属多結晶
模様に変化が生じるので、透明なアクリル樹脂塗料をス
プレーで吹き付けて合成樹脂の保護皮膜を形成した（ス
テップ１０６）。これにより、表面の平滑化、耐摩耗性
の向上、および酸化防止を図ることができる。この保護
皮膜は、粗面に付着するので実用上充分な被着強度を有
し、耐久性にも優れ、また光沢も増す。この際、保護皮
膜に着色を施し、且つ金属地金の色調に他の色調を加味
することで金属表面の質感に変化を持たせることがで
き、多様な色調を有する被認識情報体を得ることができ
る。

【００５０】このように表面処理された黄銅片を、縦５
４ｍｍ、横８５ｍｍ、厚さ３ｍｍのポリカーボネート製
基板の所定位置の表面に、金属多結晶面が表れるように
埋め込んで、被認識情報体であるカードキーを作製した
（ステップ１０７）。実施例２金属としては鋳造により平均結晶粒径を５ｍｍ程度に調
整した純銀の金属結晶体であるインゴットを用いた。

【００５１】図１３に示すように、この純銀のインゴッ
トから縦５４ｍｍ、横８５ｍｍ、厚さ３ｍｍの純銀片を
切り出し（ステップ２０１）、片面を１８０〜２００メ
ッシュで研磨し、次いで６０００〜７０００メッシュ程
度まで研磨処理を行なった後（ステップ２０２）、アセ
トン中に浸漬して５分間超音波洗浄を行ない、脱脂処理
を行なった（ステップ２０３）。

【００５２】脱脂処理後、純銀片の一部に装飾を施すた
めに、研磨面の一部にマスキング処理を行なった（ステ
ップ２０４）。この際、マスキングされる部分を、認識
情報部の読み取りに支障のない部分に施した。このマス
キング処理に用いられるマスキング材としては、例えば
市販の耐酸塗料あるいはマスキングテープを使用して、
「ＫＥＹ」の文字を型取って被着した。

【００５３】その後、この純銀片に対して化学腐食法に
よるエッチングを行なった（ステップ２０５）。このエ
ッチングには、腐食溶液としてメチルアルコール９０ｍ
ｌ、硝酸１０ｍｌの混合溶液を用い、この混合溶液にマ
スキング処理を施した純銀片を３分間浸漬して、金属多
結晶模様を表出させた。これにより、図１４に示すよう
に、エッチングを施した表面が金属地金の色調からな
り、且つ光学的反射に特徴を持つ凹凸を有する処理層６
２が純銀片６１の表面に形成される。そして、水洗・湯
洗を行なって腐食溶液を除去した。このようなエッチン
グを終えた純銀片６１からマスキング材を除去すると、
「ＫＥＹ」の文字部分は銀光沢の鏡面部８と、この鏡面
部８以外は全て銀光沢で大理石の斑紋のような模様部７
とから成る被認識情報体であるカードキー６０を得るこ
とができた（ステップ２０６）。なお、このカードキー
６０全体が認識情報として機能する。

【００５４】また、実施例１と同様に、透明なアクリル
樹脂塗料をスプレーで吹き付けて合成樹脂の保護皮膜を
形成した（ステップ２０７）。このように表面処理され
た純銀片は、この状態で被認識情報体であるカードキー
として使用される。なお、本実施例は被認識情報体の一
実施例であり、これ以外の製造方法によって作製された
被認識情報体においても、上述した確認手段１００、２
００で照合することができるのは言うまでもない。

【００５５】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明のデータ
キャリアのパターン認識システムによれば、金属の凝固
過程又は再結晶の過程で生成される結晶粒の集合体であ
る金属多結晶模様が認識情報になるので、人間の指紋や
網膜血管などと同様に同一の模様を得ることができない
独自の認識情報とすることができる。また、反射光の入
射方向や反射光の検出方向を変化させることにより金属
多結晶模様のコントラストを変化させることができるの
で、認識情報の独自性を高めることができる。これらの
ことから、偽造、複製が不可能となり、また、認識情報
部の金属多結晶模様の持つ美観を活かし装飾性に富む認
識情報を得ることができ、さらに、確認手段のみで被認
識情報体の照合を行なうことができるので、パターン認
識システムの使用者は煩わしい登録や照合操作を行なわ
ずに済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のデータキャリアのパターン認識システ
ムの実施の一形態を示す構成図。

【図２】本発明のパターン認識システムに使用される被
認識情報体の認識情報部を示す斜視図。

【図３】本発明のパターン認識システムに使用される被
認識情報体の認識情報部の製造方法の図で、（ａ）は溶
融した原料を凝固させて凝固結晶を得る状態を示す説明
図、（ｂ）は基板上で原料を溶融させて凝固結晶を得る
状態を示す説明図、（ｃ）は溶融した原料から基板を引
き上げることで基板の表面に凝固結晶を得る状態を示す
説明図。

【図４】本発明のパターン認識システムに使用される被
認識情報体の認識情報部の製造方法の図で、（ａ）は金
属粉末を用いて凝固結晶を得る状態を示す説明図、
（ｂ）はメカニカルアロイング法で凝固結晶を得る状態
を示す説明図。

【図５】本発明のパターン認識システムに使用される被
認識情報体の認識情報部の製造方法の図で、メッキなど
の金属を析出して凝固結晶を得る状態を示す説明図。

【図６】本発明のパターン認識システムに使用される被
認識情報体の認識情報部の製造方法の図で、蒸着材料を
気体から析出して凝固結晶を得る状態を示す説明図。

【図７】図３〜図６に記載された認識情報部の結晶粒の
調整方法の図で、塑性変形を施して新たな凝固結晶を得
る状態を示す説明図。

【図８】図３〜図６に記載された認識情報部の結晶粒の
調整方法の図で、熱処理を施して新たな凝固結晶を得る
状態を示す説明図。

【図９】金属結晶体の切断方法の図で、（ａ）は切断カ
ッタによる切断状態を示す説明図、（ｂ）は打抜きポン
チによる打抜き状態を示す説明図。

【図１０】本発明のパターン認識システムに使用される
被認識情報体を示す斜視図。

【図１１】本発明のデータキャリアのパターン認識シス
テムの実施の他の形態を示す構成図。

【図１２】本発明のパターン認識システムに使用される
被認識情報体の認識情報部の製造工程を示す工程図。

【図１３】図１２の認識情報部の製造工程と異なる製造
工程を示す工程図。

【図１４】本発明のパターン認識システムに使用される
被認識情報体の他の実施の一形態を示す斜視図。

【符号の説明】

１、６０…認識情報部２、６０…被認識情報体２′、４０…カードキー（被認識情報体）４ａ、４ｂ…発光部１０…画像判定部１２…強度判定部５１、６１…基体５２、６２…処理層１００、２００…確認手段Ｍ…画像入力処理部Ｎ…受光部ｄ₁（ｄ₁′、ｄ₁″）…画像データｄ₂…画像一致の判定信号ｄ₄′、ｄ₄″…登録画像データｄ₁₁（ｄ₁₁′、ｄ₁₁″）…強度データｄ₁₂…強度一致の判定信号ｄ₁₄′、ｄ₁₄″…登録強度データ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000103493 オータックス株式会社神奈川県横浜市港北区新羽町1215番地 (72)発明者関口徳朗富山県高岡市二上町150番地富山県工業技術センター内 (72)発明者田中英明富山県高岡市二上町150番地富山県工業技術センター内 (72)発明者吉田良広富山県高岡市二上町150番地富山県工業技術センター内 (72)発明者角崎雅博富山県高岡市二上町150番地富山県工業技術センター内 (72)発明者杉本文吉富山県高岡市戸出栄町39−６有限会社杉本着色所内 (72)発明者桜井定明東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者鈴木正則東京都港区芝浦３丁目16番20号ジァム販売株式会社内 (72)発明者大倉忠博神奈川県横浜市港北区新羽町1215番地オータックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】使用者固有の認識情報としての認識情報部
が付与された被認識情報体と、前記被認識情報体を読み
取り該被認識情報体が真正であるか否かを光学的処理に
より確認する確認手段とを有し、前記被認識情報体の前
記認識情報部は研磨処理された金属または合金から成る
基体の表面にエッチングされた処理層が形成されて成る
ことを特徴とするデータキャリアのパターン認識システ
ム。
【請求項２】前記確認手段は前記基体の表面に前記処理
層が形成されている前記認識情報部に光を照射する発光
部と、前記認識情報部で反射される光を撮像し該認識情
報部に表出される金属多結晶模様の画像データを出力す
る画像入力処理部と、前記画像データを予め登録された
金属多結晶模様の登録画像データと比較して同一ならば
画像一致の判定信号を出力する画像判定部とを備えたこ
とを特徴とする請求項１記載のデータキャリアのパター
ン認識システム。
【請求項３】前記確認手段は前記基体の表面に前記処理
層が形成されている前記認識情報部に光を照射する発光
部と、前記認識情報部で反射される光を受光し該認識情
報部に表出される金属多結晶模様による前記光の反射の
強度に応じた強度データを出力する受光部と、前記強度
データを予め登録された金属多結晶模様の登録強度デー
タと比較して同一ならば強度一致の判定信号を出力する
強度判定部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の
データキャリアのパターン認識システム。
【請求項４】前記被認識情報体はデータキャリアである
ことを特徴とする請求項１記載のデータキャリアのパタ
ーン認識システム。
【請求項５】前記被認識情報体の前記認識情報部に使用
される前記基体は金、白金、銀、パラジウム、ロジウ
ム、ルテニウム、オスミウム、イリジウム、アルミニウ
ムのような貴金属、銅、またはカラット金、ホワイト・
ゴールド、コインシルバー、コンタクトシルバー、アル
ミニウム合金、真鍮（Cu-Zn合金）、青銅（Cu-Sn合
金）、洋白（Ni-Cu-Zn合金）のようなそれらの合金であ
ることを特徴とする請求項１記載のデータキャリアのパ
ターン認識システム。
【請求項６】前記被認識情報体の前記認識情報部に使用
される前記基体はステンレス、形状記憶合金、ジュラル
ミンのような２種類以上の金属元素から成る合金である
ことを特徴とする請求項１記載のデータキャリアのパタ
ーン認識システム。
【請求項７】前記被認識情報体の前記認識情報部に使用
される前記基体はチタン−アルミニウム金属間化合物系
（Ti₃Al、TiAl）、ニッケル−アルミニウム金属間化合
物系（Ni₃Al、NiAl）、ニッケル−鉄−アルミニウム金
属間化合物系（Ni₂AlTi）のような２種類以上の金属元
素から成る金属間化合物であることを特徴とする請求項
１記載のデータキャリアのパターン認識システム。
【請求項８】前記被認識情報体の前記認識情報部に使用
される前記基体は鋳鉄（Fe-C合金）、浸炭・窒化金属、
無電解メッキ析出膜のような金属元素と非金属元素との
合金であることを特徴とする請求項１記載のデータキャ
リアのパターン認識システム。
【請求項９】前記被認識情報体の前記認識情報部に使用
される前記基体はフェライト（Fe₂O ₃）、窒化珪素（Si₃
N₄）、アルミナ（Al₂O₃）のような金属元素と非金属元
素との化合物であることを特徴とする請求項１記載のデ
ータキャリアのパターン認識システム。
【請求項１０】前記被認識情報体の前記認識情報部に使
用される前記基体はシルミン（Al-Si合金）のような金
属元素と半導体元素との合金であることを特徴とする請
求項１記載のデータキャリアのパターン認識システム。
【請求項１１】前記被認識情報体の前記認識情報部に使
用される前記基体はフェロシリコン（FeSi）のような金
属元素と半導体元素との化合物であることを特徴とする
請求項１記載のデータキャリアのパターン認識システ
ム。
【請求項１２】前記被認識情報体の前記認識情報部に使
用される前記基体は繊維強化金属系複合材料（FRM:Fibe
r Reinforced Metals）、セラミックス分散強化金属の
ような金属元素と無機化合物との複合体であることを特
徴とする請求項１記載のデータキャリアのパターン認識
システム。
【請求項１３】前記被認識情報体には前記認識情報部の
予め定められた検出位置を前記画像入力処理部または前
記受光部で検出させるためのマーキングポイントが設け
られたことを特徴とする請求項１記載のデータキャリア
のパターン認識システム。
【請求項１４】前記マーキングポイントは穴、凹部また
は凸部であることを特徴とする請求項１３記載のデータ
キャリアのパターン認識システム。