JPH10504112A - 物体を標識付けするためのコード化物品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 肉眼では見えずかつ機械可読コードで標識付けされた微粒子。様々なコードから選択された固有コードを表す所定の形状をそれぞれ有する１組または複数組の微粒子と混合したとき、微粒子の存在が肉眼で検出することができない粉末、流体または気体を含むタグ付け複合物。

Description

【発明の詳細な説明】 物体を標識付けするためのコード化物品 本発明は、車両、クレジット・カード、宝石などの物体に標識付けするための コード化物品に関し、特に、物体を識別しあるいはその物体の素性を識別できる ようにする保安マークによる物体の目に見えない標識付けに有用である。 商品を盗難や偽造から守るために多くの方法が利用されている。たとえば、自 動車のシャシやエンジンはシリアル番号を有し、クレジット・カードは、ホログ ラフィ像を有する。結局、これらの仕掛けはすべて除去や複製によって無効にす ることができる。理想的には、除去したり複製したりできないか、あるいは除去 したり複製したりするのに要する努力が、その物品自体の価値を上回る保安手段 によって物品が標識付けされる。 物体の標識付けまたは識別の方法として粒子を使用できるようになんらかの形 の情報を備える粒子を製造するいくつかの方法が考案されてきた。これらは、本 発明の従来技術を構成する。たとえば、ディロン(Dillion)(米国特許Ａ４２４３ ７３４号)は、物品の所有者を識別する印を備えたマイクロドットについて述べ ている。このマクロドットは、印刷された印を備えた、一枚の大きな箔から機械 的に切断された小さな箔片である。切削工程の性質のために、マイクロドットは 、いくつかの多角形のうちの１つに制限され、通常は一片が０．００３インチ（ ７６マイクロメートル）〜０．１２５インチ（３１００マイクロメートル）の四 角形が選択される。ラペレ(Laperre)（米国特許Ａ４３２９３９３号）は、視覚 的に区別可能 な着色層によって情報を伝える粒子について述べている。粒子は、もろい薄板の 無作為の粉砕によって作成され、したがって、着色層の最も幅の広い部分の寸法 が通常１５〜１０００マイクロメートルの、不規則で制御されない形状を有する 。スチーブンス(Steavens)（米国特許Ａ４３９０４５２号）は、着色層、蛍光性 または燐光性材料層、微量元素の存在などの識別機能のうちの１つまたはいくつ かによって情報を伝える類似の粒子について述べている。この場合も、粒子は、 もろい薄膜を、最も幅の広い部分の寸法が通常１５〜１０００ミクロンメートル の不規則な破片に粉砕することによって作成される。これらのすべての方法にお いて、個々の粒子の形状は制御されないか、あるいはいくつかの単純な多角形の うちの１つに制限される。これらの微粒子で伝えられる情報は、英数字またはカ ラー・コードである。 本発明は、肉眼で見ることができずかつ機械可読コードで標識付けされた微粒 子を提供する。 また、本発明は、微粒子が様々なコードから選択された固有コードを表す所定 の形状をそれぞれ有する１組または複数組の微粒子が混合されたときに、微粒子 の存在が肉眼には検知されないような、粉末、流体または気体を含むタグ付け複 合物を提供する。 また、本発明は、上記種類の１組の微粒子を物体に付ける段階を含む、機械可 読コードで目に見えないうように物体に標識付けする方法を提供する。 そのような微粒子を物品に付けることによって、美学的または実用的な目的を 損わずに、物品を大量に標識付けしあるいは一様に覆うことができる。 微粒子は、厚さが０．１μｍ〜５μｍ、幅と長さが共に０．５μ ｍ〜５０μｍの範囲の薄片の形であることが好ましく、また、微粒子は、シリコ ンまたは二酸化シリコンであることが好ましい。そのような粒子は、ミクロ機械 加工によって作成することができる。 シリコン・ミクロ機械加工は、電子工業によって開発された方法である。シリ コン・ミクロ機械加工で使用される方法および技法は、主に、半導体メーカにお いて利用されている高精度製造技術に基づいており、ミクロ機械加工の目的は、 電子回路とは対照的な、シリコン・ウェハ基板上の微小な物理的または機械的構 造物を作成することである。 ケイ(Kaye)，Ｐ．Ｈ．、ミッシェリ(Micheli)，Ｆ.、トレーシー(Tracy)，Ｍ ．、ハースト(Hirst)，Ｆ、およびガンドラッチ(Gundlach)，Ａ．Ｍ．による、J aurnal of Aerosol Science、Vol.23、付録１、pp.201〜204、1992の「The Prod uction of Precision Silicon Micromachined Non-spherical Particles for Ae rosol Studies」において、シリコンまたは二酸化シリコン（ガラス）、あるい はアルミニウム、銀、金などの金属の極めて均一な微小粒子か、シリコンのミク ロ機械加工の方法を利用して作成できることが示されている。これらの粒子は、 幅約０．５μｍ〜５０μｍ、厚さ約０．１μｍ〜５μｍの寸法のものでもよい。 （比較として、印刷した周期マークは、通常、幅５００μｍ）粒子の形状は、コ ンピュータ支援による設計（ＣＡＤ）のプログラムを利用して設計され、実質的 には、前述の制限の範囲内にある所望の任意の形でよい。所望の粒子形状を、光 学マスクを使って投影するかいわゆる電子ビーム書込みを利用して直接描く基板 として、通常は、直径７．５ｃｍ（３インチ）または２０ｃｍ（８インチ）の単 一シリコン・ウェハを使用する。次に、ウェハ上に、粒子が、シリコン・ミクロ 機械加工の付着またはエッチング・プロセスを利用して形成される。通常、７． ５ｃｍ（３インチ）のウェハ上には、２００万個の粒子を形成することができ、 それぞれの粒子は、サイズと形状が正確に規定される。通常、ウェハ上のすべて の粒子は、同一サイズおよび同一形状のものであるように設計され、それにより 、粒子をウェハ基板から外したとき（さらに別のエッチング・プロセスを利用し て）、単一の粒子タイプを含む懸濁液ができる。 粒子を均一かつ所定の形状に作成することができるので、これらの粒子を識別 標識として使用することができる。したがって、それらの形状だけで、一意の識 別を行うこともできる。しかしながら、好ましい例では、それぞれの粒子は、規 定された各粒子の形状とは別に、ピット、穴、切欠き、その他の標識によって標 識付けされ、固有の標識によって特徴づけられる。標識は、粒子の設計者だけが 利用可能な２進コードやその他の暗号コーディングを構成することができる。こ の場合、各粒子は、通常、数百２進「ビット」のコードの情報を備えることがで きる。 ピットや穴などの形でエッチングされた固有の２進数を光学的にはっきりと描 いて、微粒子上にパターンを形成するためには、それぞれの構成標識が、当該の 顕微鏡結像システムのアッベの条件を満たす２進ビット数を表す必要がある。白 色光照明で、開口数０．５の顕微鏡対物レンズの場合、ビット間隔は、一般に約 １．２マイクロメートルよりも大きくなければならない。そのような対物レンズ は、反射板の形で、約１６ｍｍの作動距離と、約５マイクロメートルの利用可能 被写界深度を示すことができる。そのような顕微鏡は、クレジット・カードやＩ Ｄカードなどの物体の分析に適している。大きな物体の顕微鏡分析は、分析用に サンプルを取るか（たとえば、 自動車から塗料サンプルをとる）、またはその用途に固有の顕微鏡マウンティン グの設計を必要とする（たとえば、磁石マウンテイングや、平面上に保持したと きに焦点を結ぶような基台距離に正確に規定された対物レンズ）。 顕微鏡分析の代替は、レーザ・ビームと適切な光学装置を利用して、電子回路 と合同して幅が狭く平行なビームを作成してビームを制御し、ビームと物体の間 の相互作用を監視下で解釈する走査システム（極めて高い解像度の「バー・コー ド読取り装置」と類似の）の使用によって提供される。そのようなシステムは、 携帯精査機器を利用可能にするのに十分な結像作動距離範囲を提供することがで きる。 さらに、粒子は、意図した表示方向から９０度、１８０度または２７０度回転 した場合に、不明瞭なパターン解釈が行われないようにパターン形成すべきであ り、また、微粒子の不適切な面への結像による不明瞭な解釈もなくなるようにし なければならない。これを達成するために、さらに固有の角パターンを使用する ことができる。 この設計制限を満たす粒子は、顕微鏡によって結像されたとき、ビデオ・カメ ラの結像素子上にイメージを形成する。このイメージは、画像処理ソフトウェア を利用するコンピュータによって、電子の形でデジタル化して処理することがで きる。このソフトウェアは、従来の多数のアルゴリズムを使用して、結像した微 粒子の形態を一意に識別することができる。それらの作業は、通常、以下の段階 を含む。 （ｉ）背景上に物体のイメージの輪郭を描く。この操作は、Ｏｐｔｉｍａｓや Ｖｉｓｉｌｏｇなど、市販の汎用画像処理パッケージによって行うことができる 。 （ii）物体の形態を解釈して、標識のパターンを確認し、それにより固有の２ 進数字を確認する。この作業は、おそらく、（ｉ）によって作成されたデータを 解釈するようにカスタム化されたソフトウェアを使用することになる。 すべて同一のコード標識を有する粒子の懸濁液は、物体を一意に識別するため に利用され、それにより保安タグとして働くことができる。物体上の粒子の検査 は、たとえば、スーパーマーケットに見られるバー・コード読取り装置と類似の （解像度は高いが）光学読取り装置によって実施することができ、この場合、微 粒子上に含まれるコードが、物体の正当な所有権を識別する。たとえば、金のネ ックレスなどの宝石の物品は、一部分または全体を、粒子の懸濁液を含む透明な ラッカーで被覆することができる。ラッカーは乾いて目に見えなくなり、含まれ る粒子は人間の目には見えないが、適切な拡大装置を利用して調べ、隠された識 別コードを明らかにすることができる。ラッカーが溶剤で除去される（それによ り粒子も除去される）ことがないように、粒子は、極印を押すときに宝石に刻印 され、それにより、極印全体を除去せずに（一般に、物品の価値を著しく損なう ことになる）除去できず、本質的に物品自体の一部になる。 もう１つの例は、電子的金融取引用のクレジット・カードや類似の「プラスチ ック」手段、紙幣、保証証券などの固有の標識付けである。カードは、粒子を含 む「インク」によって標識付けされる。この場合も、粒子はそれぞれ、カードの 正当な所有者を知ることができる固有のコード化標識のコピーを備えることにな る。この場合も、バー・コード読取り装置のような結像システムを使って、粒子 上のデータを「読み取り」、所有権の証拠を確かめることができる。 インクと粒子を除去すると、カードは無効になる。 もう１つの例は、自動車に、塗料またはニスの最上層と一緒に粒子（すべて同 じコードを有する）を塗布することである。粒子は、肉眼では見えず、車両の外 観を損なうことはない。内側向きの板を含む車両全体をこのコード化塗料で覆う ことによって、泥棒は、真の識別が知られないようにするために、車両からすべ ての塗料を除去してすべての粒子を除去しなければならなくなる。そのような処 理とその次の再塗装は、本来の窃盗を無益にするほどの労働を伴うことになる。 一般に、車両を覆うためには、表面積１平方ｍｍあたり１個の粒子が必要である 。これは、車両１台あたり粒子２０００万個に達し、すなわち、これは、７．５ ｃｍ（３インチ）のウェハ一枚分の１０分の１に相当する。 さらに別の例は、いわゆる保安煙装置に粒子を組み込むことである。これらの 装置は、たとえば小規模店の現金取扱い機や現金輸送の装甲車輌に見られる。こ れらの装置は、妨害されたときに煙染料を自動的に出して、通貨と泥棒を覆う。 また、粒子が通貨と泥棒を覆い、その通貨と泥棒が固有のコードを有することに なるので、通貨または人の特定項目を特定の事件とつなげる手段を提供すること になる。 このように、理論的には、任意の物品を標識付けして、識別保安標識を提供す ることができる。この粒子は、（ｉ）ミクロ機械加工の方法によって全く同じに かつ大量に作成することができ、望む場合には、ほとんどの酸などの影響を受け ない二酸化シリコン、すなわちガラス（必要にならば着色した）で作成すること ができ、（ii）たとえばミクロ機械加工の方法による作製は、ありふれたもので なく、高度な技術者、機器および熟練を必要とし、したがって、 粒子の無許可の複製を行うことは極めて困難であり、（iii）本質的に肉眼では 見えないという多くの利点を有する。 粒子を識別するためにさらに多くの情報を必要とする場合は、光学的走査装置 による読取り時間が長くなることを犠牲にして、複数組の異なるようにコード化 された粒子の混合物を付けてもよい。 多くの例では、物体の外面を識別粒子で覆うのが適切であるが、飲み物、燃料 、香水などの液体やその他の流体は、微粒子を混合することによって標識付けす ることができることが考えられる。 固体の物体でも、内部に微粒子を注入するか、固体の物体の製造中たとえば成 形中に、流体材料と微粒子を混合することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーク クリストファー トレーシー 英国 ７ＱＸ，ＳＧ13，ハートフォードシ ェア，ハートフォード ヒース，マウント プレザント，５ ザ オールド スクー ル, (72)発明者 ジョン アッシュレイ ゴードン 英国 ６ＴＬ，ＳＧ３，ハートフォードシ ェア，ダッチワース グリーン，リンフィ ールド ハウス,

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．デジタル方式でコード化された機械可読情報で標識付けされたことを特徴と する肉眼では見えない微粒子。 ２．厚さが０．１μｍ〜５μｍで、幅と長さが共に０．５μｍ〜５０μｍの範囲 の薄片の形であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の微粒子。 ３．微粒子が方位標識を含むことを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に 記載の微粒子。 ４．シリコン、二酸化シリコンまたは金属を含むことを特徴とする請求の範囲第 １項から第３項のいずれかに記載の微粒子。 ５．アルミニウム、銀、金を含むことを特徴とする請求の範囲第４項に記載の微 粒子。 ６．読取り可能コードが、光学装置によって読み取り可能であることを特徴とす る請求の範囲第１項に記載の微粒子。 ７．コードが、様々なビットを含むデータを表すことを特徴とする請求の範囲第 １項に記載の微粒子。 ８．それぞれがほぼ同一に符号化された請求の範囲第１項による１組の複数の微 粒子。 ９．すべてがほぼ同じサイズおよび形状のものであることを特徴とする請求の範 囲第８項に記載の１組の微粒子。 １０．請求の範囲第７項による１組または複数組の微粒子が混合されたときに、 微粒子の存在が肉眼で検知できないような、粉末、流体または気体を含むタグ付 け複合物。 １１．粉末、流体または気体が、様々なコードから選択された固有のコードを表 す所定形状をそれぞれ有する１組または複数組の微粒 子と混合され、微粒子の存在が肉眼では検出できないことを特徴とする粉末、流 体または気体を含むタグ付け複合物。 １２．塗料、インクまたは液体染料を含む請求の範囲第１０項に記載のタグ付け 複合物。 １３．煙染料を含む請求の範囲第１０項に記載のタグ付け複合物。 １４．請求の範囲第１０項に記載のタグ付け複合物を含み、読取り可能コードで 物体にタグ付けするために容器からタグ付け複合物を出す手段を備えた容器。 １５．請求の範囲第８項に記載の１組の微粒子を物体に付けることを特徴とする 、機械可読コードで目に見えないように物体に標識付けする方法。 １６．それぞれが肉眼で見えず機械可読コードで標識付けされたほぼ同一にコー ド化された多数の１組の微粒子を車両に付け、１組の粒子が、請求の範囲第１２ 項に記載のタグ付け複合物の一部であり、車両表面への塗りとして付けることを 特徴とする、物体に機械可読コードで目には見えないように標識付けする方法。 １７．それぞれが肉眼で見えずデジタル的にコード化された機械可読情報で標識 付けされたほぼ同一にコード化された１組の多数の微粒子を、宝石などの本質的 に高価な物品に付け、１組の粒子が、請求の範囲第１２項に記載の標識付け複合 物の一部であり、物品の表面への透明硬化型ラッカーとして付けることを特徴と する、宝石などの本質的に高価な物品に機械可読コードで目に見えないように標 識付けする方法。 １８．それぞれが肉眼で見えずデジタル的にコード化された機械可読情報で標識 付けされたほぼ同一にコード化された１組の多数の微粒子を、クレジット・カー ドや掛売りカードなどのプラスチック・ カードのような本質的に高価な物品に塗布し、１組の粒子が、請求の範囲第１２ 項に記載のタグ付け複合物の一部であり、インクまたはラッカーとして選択的に 塗布されることを特徴とする、クレジット・カードや売掛けカードなどのプラス チック・カードのような本質的に高価な物品に、機械可読コードで目に見えない ように標識付けする方法。 １９．請求の範囲第１４項に記載の容器が、煙染料を含むタグ付け複合物が充填 された自動作動式発煙筒の形で取り付けられた現金取扱い機またはその他の公衆 払出し装置用の保安装置。