JPH02193283A - 確認標章、該標章を有する文書、該標章を読み取り確認する方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は基層表面の限定された領域に付着した不規則に
分散された顆粒のパターンからなる確認標章（ａｕｔｈ
ｅｎｔｊｃｊｔｙ　ｍａｒｋ）に関する。

本発明はまたそのような確認標章を含む文書とそのよう
な確認標章を走査して確認する方法と装置に関する。

上述のタイプの確認標章はドイツ特許明細書ＤＥ２．８
２９，７７８号によって知られている。

〔従来技術とその問題点〕

クレジットカード、運転免許証、パスポート、等の文書
を認可されない人が複製することを極端に困難にするた
めには、一般にもとの文書が、複製することの困難な確
認標章を含むことが提案されている。

上記のドイツ特許明細書ＤＥ　２，８２９，７７８号に
記載されている確認標章は文書に付着した蛍光顆粒によ
って形成されている。これらの顆粒は文書の線上に延び
る表面積中に不規則に配置されている。

この蛍光顆粒の線が適当な放射線源によって照明され、
その線が適当な走査装置によって同時に走査されるなら
ば、受け取られた蛍光放射は、走査装置に電気信号を発
生させ、その信号は該線状に限定された面積内の不規則
な顆粒のパターンに従って振幅を変える。変化する信号
は独特のものと考えられ、文書の真正性を確かめるのに
使用される。

従来技術の確認標章の第一の不利は、走査装置によって
受光された光の強度の変異が比較的小さいことである。

なぜならば、走査装置で走査される蛍光ラインのすべて
の部分が蛍光物質からなるからである。やや粗い顆粒が
やや大きな互いの間隔で使用された場合にのみ強度の変
異が起る。しかしながら比較的粗い顆粒の使用は、たし
かに、比較的ひろがった中間の空隙部位によって隔離さ
れるならば、文書の容易な擬造を招く。なぜならば、粗
い単一の顆粒は普通に入手できる手段で取り扱うことが
容易であるからである。

従来技術の確認標章の第二の不利は、蛍光顆粒によって
覆われた領域から受け取られた光のレベルと蛍光顆粒に
よって覆われない領域から受け取られた光の強度レベル
が、ともに比較的低く、環境の光のレベルと大きさが変
らないことから起る。

言いかえると、走査装置の機能は環境からの放射のノイ
ズによって比較的容易に撹乱される。このノイズの問題
は、極めて特定の照射線周波数、好ましくは、環境の照
射の周波数帯の外側にある周波数にのみ反応する特定の
蛍光顆粒を、該極めて特定の照射周波数のみを感知する
走査装置と組み合せて使用することによって低減させる
ことができよう。しかしながら、そのような組み合せは
比較的高価につき、また例えばクレジットカード、パス
ポート、運転免許証、身分証明書、入場パス、等の文書
における確認標章の広範囲な応用には確かに適しない。

従来技術によれば、磁性粒子または磁性繊維を基層中に
不規則なパターンに埋め込むことによって確認標章を形
成することができる。この点については、例えば、ドイ
ツ特許明細書ＤＥ　２，６３５，７９５号に注目すべき
であるが、そのような粒子または繊維の検出に固有の問
題は、これらの繊維の検出には、磁気検出ヘッドが使用
されなければならず、このヘッドは正確に予め定めた走
路にそってノｊイドされなければならないことである。

磁気ヘッドと予め定めた走路が少しでも狂うと、確認標
章の無効の決定を引き起す。この問題を解決するために
、従来技術で種々の提案がなされた。

本願出願人は、確認標章の製作には、蛍光粒子、磁気粒
子（繊維）は非常に満足なものではないという結論に達
した。出願人は、それゆえに、製作が容易で複製が極め
て困難な、そしてその有効性が簡単な器具を使用して間
違なく確認できる確認標章を目的として研究を開始した
。

〔発明の構成〕

この研究の結果、本発明は今や、基層上の限定された領
域に付着した不規則に分布した顆粒のパターンからなり
、該顆粒が直径が５００ミクロン以下の逆反射性微小球
からなり、その数が該限定された領域の有効面積の２０
％ないし８０％が該微小球で覆われるように選択された
ことを特徴とする複製防止標章を提供する。

逆反射性微小粒子の使用は、走査装置によって受け取ら
れる光の強度レベルが蛍光顆粒に関する従来技術の提案
より有意に大きいという利点を有する。白熱灯のような
容易に入手される照射光源による照明のもとで、微小球
より受け取られる光の強度レベルは、同じ光学軸に沿っ
て測定されるとき、基層によって反射される光の強度レ
ベルより約５０ないし１００倍大きい。基層の色（黒、
白、またはその中間のどんな色でも）はそわになんらの
影響をおよぼさない。実際、基層の色に無関係に。

照明下に、逆反射性微小粒子は暗黒色の背景に対して明
瞭な白色の点として見える。

従来技術に比しての、強度レベルの差という重要な改良
は、勿論、一般に逆反射性材料は入射光線の入射と同じ
方向へ、無視し得る損失をもって反射するという性質を
有するという事実に基づいている。基層に入射する光は
散乱させられ、部分的に吸収される。それ故、照射エネ
ルギーの小部一 分のみが、照射線源の方向に反射される。

逆反射性材料は、交通安全改良装置や、広告の目的等に
大規模に使用されている。一般に、これらの材料は、１
個の一体の基層に形成され、その−面が、装置全体とし
て逆反射性を有するように形成される。代表的な逆反射
材料は逆反射微小球（ｒｅｔｒｏｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ
　ｍ１ｃｒｏ　５ｐｈｅｒｅ）であり、これは−面に反
射体を有する光学的に正確な透明球体である。光がその
ような微小球体に入射すると、球体身体が（その球の表
面を焦点とする）レンズとして作用し、このレンズに入
射する光線は、損失なく、入射光線と正確に同じ方向に
反射される。

本発明の範囲内において、微小球の大きさは５００　ミ
クロン以下に選定される。そのことが、微小粒が基層に
付着させられる不規則のパターンが、少くとも普通に入
手できる手段による複製を不可能にすることを保証する
。多数のこの大きさの微小球を手で、この微小球が、例
えばｌＸ１ｍｍの非常に限定された領域に、予め定めた
位置を、取るように操作することは不可能と考えられて
いる。

極度に高価で、その操作には熟練を要するマイクロマニ
ピュレーターの使用は、模造者にとって、実用的な手段
であるとは考えられない。言いかえると、直径５００ミ
クロン未満の微小球の使用は、高度に悪用不能の確認標
章の製造を可能にする。

本発明は、さらに微小球の数を、限定領域の２０％ない
し８０％が該微小球によって覆われる程度に選定する。

０％（微小球が全くない）はユニークな複製防止標章を
もたらさないことは明白であり、１００％もまた同じで
ある。２０％ないし８０％が覆われることが、可なり多
数の不規則のパターンを与え、多数の異なった一つしか
ない確認標章が必要とされる用途において、確認標章を
提供するに充分である。

好ましくは、微小球の数は限定領域の有効面積の４０％
ないし６０％、特に約５０％が該微小粒で覆われるよう
に選択される。

この特定の約５０％という選択は極めて多数の一つしか
ない検出される不規則なパターンを与える。

確認標章を創造するための逆反射性微小球のそのような
使用は既に刊行物に記載されている。この点に関して、
米国特許第３，８０１，１８３号。

同第３，１５４，８７２号を参照されたい。そこに記載
される確認標章は、規則的パターンで１００％までの大
きな被覆領域で広げられた逆反射性微小球の第−層と、
区別確認できる標章からなる第二層がらなっている。予
め定められた照明条件のもとで、標章は可視となる。し
かしながら、微小球の層自身はいかなる区別確認できる
標章からもなっていない。微小球は規則的なパターンに
位置させられ、このようなパターンはどんな情報をも含
まない。

〔発明の具体的開示〕

図面を参照して、本発明を具体的に説明する。

第１図は、本発明に従う確認標章の走査装置によって取
られた走査図（写真）である。確認標章１は基層の限定
された領域を覆う。この領域は長さΩと幅すを有する。

多数の逆反射性微小球が該限定領域に付着している。こ
れらの微小球のあるもの、それは第１図において点で示
されているが、は数字２によって別に示されている。こ
のましくは、微小球の数および直径は、長さＱ、幅すで
限定される全領域の面積の２０％ないし８０％を覆うよ
うに選択される。より好ましくは有効面積の４０％ない
し６０％であり、特に約５０％である。

実際の応用において、微小球は比較的小さく、最大直径
が５００ミクロンで、好ましくは、それよりもっと小さ
く、また寸法Ｑとｂも比較的小さく、例えばΩ、ｂがそ
れぞれ１ｍｍである。

第２図は、その上に確認標章が創出されたところの基層
の断面を示す。基層は３で示され、例えばクレジットカ
ード、パスポート、運転免許証、等の一部をなしている
。この基層の上にシート４が、例えば適当な接着剤によ
って接着されている。

シート４は例えば、透明なプラスチックであって、その
なかに微小球が不規則なパターンに埋めこまれている。

シートの一片が基層３に接着された後、−片のシート材
料が類似材料であって所望の確認標章の寸法に等しい窓
の開いたものを基層３とシート４の組み合せの上に貼着
する。

第３図は、基層３の上の確認標章の走査と確認のための
必要な手段を極めて図式的に示す。この図の右手の方に
、微小球２を埋め込んだシート４を貼着し、枠層５を貼
着することによって創り出された確認標章を有するクレ
ジットカード３が示されている。枠５によって限定され
る微小球の特定パターンを走査する装置は原則として、
操作中に光学系７を通じて光線８を確認標章１に送る光
源６を有する。この実施態様における光学系７は光線８
を適当に反射する多数の鏡からなる。確認標章１に入射
する光は微小球（第３図では特に示されていない）によ
って反射され、反射光９となる。光線９の方向は光線８
の入射方向と同じである。光線９は受光光学系１０によ
って感光検出器の列１１に向けられる。感光検出器の列
１１は電気信号を信号変換器、即ち、プレプロセッサ−
１２に送り、そこで信号は適当なフォーマットに変換さ
れ、さらにプロセッサー１３で処理される。

感光検出素子の列１１は、例えば、市販で入手できるＣ
ＯＤアレーである。そのようなアレーによって、確認標
章の［写真を取りＪ、この「写真」を相当する電気信号
の列に翻訳し、その信号は信号変換器１３に供給される
。信号変換器１２は１個以上のアナログ−デジタル変換
器からなり、それによって電気信号はデジタル化され、
適当にフォーマット化されて、プロセッサー１３がそれ
を受け取り、これらの信号をさらに処理する。

プロセッサー１３が、確認標章中の微小球の実際のパタ
ーンを検出することができる前に、確認標章中の正確な
外廓を検出し決定する必要がある。

実際にはＣＣＤ　１１は実際の確認標章１よりいくらか
大きい表面の「写真」を取る。第４図は、第３図に示さ
れるタイプの系によって取られた「写真」の−例を示す
。第４図の写真は実際の確認標章ならびにそれを取りま
く枠の層５の１部を含む。

取りまく枠層５は逆反射性ではなく、シート４も基層３
も逆反射性ではないので、逆反射性微小球で覆われない
領域は完全の暗黒の背景領域として見えるが、微小粒そ
れ自身はこの背景に対して明瞭な白点として現われる。

このことはさらに、この装置が環境からの照射に対して
完全に不感であることを意味する。

ＣＣＤ　１１によって発生させられる信号はプレプロセ
ッサ−１２内の１個以上のＡ／Ｄ変換器に供給される。

プレプロセッサ−１２はまたＣＣＤ装置の機能を制御す
るに必要な回路をそなえている。ＣＣＤは通常のテレビ
の標準によって走査され、さらに第４図の例では走査線
は水平に走る。そのことは、各走査線は、振幅が比較的
低い開始セクションによって先立され、画面データ部が
続き、そのなかで高い信号パルスが逆反射性微小球が存
在する明るい領域を代表して起り、次に終止部が続き、
そこで再び信号レベルは比較的低くなる。第５図は走査
線信号Ｕ　（ｓ）の一つの図式的例示である。すべての
走査線信号は、プレプロセッサ−１２の内にあるアナロ
グ−デジタル変換器によってデジタル化され、一連のデ
ジタル値が一つのフォルマットに造り出され、それがプ
ロセッサー１３によって解釈される。すべてのこれらの
デジタル値は、さらに処理されるためにプロセッサー１
３に送られる。

プロセッサー１３は、第一に、一つのソフトウェアプロ
グラムが確認標章の実際の境界を決定するために開始さ
れる。このソフトウェアプログラムは各走査線について
まず白点域の始まりと白点域の終りを決定する。その後
で、ソフトウェアは互いに平行に走る二つの仮想線を計
算し、一つは第４図の左側の切線として働き、一つは第
４図の右側の切線として働く。その後、同じ操作が二つ
の水平線について行われ、一つは確認標章の上側に相当
し、一つは下側に相当する。このそれぞれの線は一点鎖
線で示、されている。これらの線は確認標章の実際の境
界を決定する。

その後、ソフトウェアは第６図に示すような実際の確認
標章の上に重なる格子の仮想線を発生させる。この格子
は多数の検出領域を決定する。各領域はわずかに２〜３
個の微小球によって覆われる面積である。より具体的に
言えば、各検出領域は１個の微小球によって覆われる面
積の２〜３倍の面積である。

各検出領域から来る光の総量は閾値と比較される。各検
出領域ごとに貯えられたデジタル値の集計の平均値が計
算され、予め定めた閾値と比較される。ソフトウェアは
計算された平均値がこの閾値より上か下かを決定し、バ
イナリ−１かバイナリ−０によって検出領域を特徴づけ
る。この操作の結果は第６図に示すような１２Ｘ１２＝
１４４の升目の格子について、バイナリ−ピットが確認
標章の値に対応して発生させられる。

確認標章を有効と判断するには、プロセッサー１３は勿
論確認標章の真の値に関する情報が必要である。検出さ
れた値はこの真の値と比較される。

この真の値は、カードが始めて走査される使用開始の時
に発生させられ、貯えられ、検出された値は将来の参照
のために貯えられる。

１４４のバイナリ−ピットによって決定することのでき
る可能な異なったコード（パターン）の数は２の１４４
乗、即ち、２２，３００，７４５，０００，０００，０
００，０００゜ｏｏｏ、ｏｏｏ、ｏｏｏ、ｏｏｏ、ｏｏ
ｏ、ｏｏｏ、ｏｏｏ、ｏｏｏである。

プロセッサー１３によってなされる、走査されたデータ
と貯えられた基準データの比較の結果が、コードピッ１
−の５０％が誤りであった（例えば、損傷、汚れ、その
他の原因による）ことを示したとしても、なおも確認標
章を１　：　４，７４２，４００，０００゜ｏｏｏ、ｏ
ｏｏ、ｏｏｏ、ｏｏｏの確度で確認できる。

１４４のバイナリ−ピットの全数の７０％がなんらかの
理由によって読めなくなっても、なおも１：６８．７１
９，４７７．０００の確度で確認することができる。

誤ったデータの除外について、二つの異なった閾値、上
の閾値と下の閾値、を使って、上述の閾値比較を行なう
ことが好ましい。一つの検出領域の貯えられたデジタル
値の合計の平均値が上の閾値より上にあるならば、該領
域に一つのバイナリ−１（またはＯ）が当てられ、該平
均値が下の閾値よりも低いならば、バイナリ−Ｏ（また
は１）が当てられる。該平均値が両閾値の中間にあるな
らば、該平均値は誤っているとみなされ、それ以上の確
認操作は行われない。

第７図は、本発明の確認標章を走査するに適する走査装
置の別の実施態様を示す。この装置は白熱灯６の形の光
源と、レンズ１４から半透明の鏡１５によって代表され
る光学系からなっている。光線は鏡１５からクレジット
カード３の方向に走り、該カードは確認標章１を有する
。確認標章１によって反射された光は鏡１５の方向へ戻
り、該鏡１５を通過する。レンズ１６によって代表され
る別の光学系を通って、反射光線はＣＣＩ）アレイ１１
に入射する。

アレイ１１を走査し、さらに走査中に発生する信号を処
理するための装置は第３図に示すものと同じでよい。

上の記述において、逆反射微小球は確認標章内で不規則
に位置していることが前提とされる。逆反射性微小球は
印刷インキ、ワニス、スクリーンペーストその他の適当
な媒質と混合し、プラスチックシートのような基層上に
印刷ないし貼付することができることがここで指摘され
る。不規則に分散した逆反射微小球の層を有するプラス
チックシートは市販されていて、本発明の確認標章の製
造に使用することができる。

さらに、すべての微小球はすべての入射光を反射する反
射する銀の反射体と組み合せて発明の具体化に使用する
ことができる。しかしながら、種々の色に反応する走査
装置において、異なった色の反射体をＣＯＤアレーと組
み合せて使用することが可能である。異なった色の微小
球を使用することは使用できる種々のコードの数を大い
に増加させる。

さらに、確認標章の境界は種々の形を取ることができる
。第１．４．６図に示した例では、確認標章は１Ｘ１ｎ
＋Ｉ１１の正方形の境界を有する。しかしながら、境界
は好みの形でありうる。しかし、長方形が好ましい。形
の選択は主として入手できるシート材料の寸法と、枠層
５に設けられる窓を正確に打ち抜くことの可能性と、確
認標章に要求されるデータの量に依存する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による標章を走査する装置によって得ら
れた確認標章走査図の一例を示す。 第２図は確認標章が設けられた基層の図式的断面図であ
る。 第３図は本発明の確認標章を走査するための走査装置を
示す図式的な表示である。 第４図は第１図に示すと同じ確認標章を、走査装置中で
計算された仮想の境界と組み合せて示す図式的な表示で
ある。 第５図は確認標章の走査操作中に発生する走査信号の一
例の図式的表示である。 第６図は第４図と同じ図面であるが、別々の検出領域を
示す仮想格子が加えである。 第７図は本発明の真正確認標章を走査する走査装置の第
２の実施態様を示す。 代　理　人　弁理士　松　井　政　広　（外１名）−〇 手続補正書（１） 手続補正書 平成２年２月７日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、事件の表示 平成１年特許願第２６０３１６号 ２゜ 発明の名称 確認標章、該標章を有する文書、該標章を読み取り確認
する方法と装置 ３、補正をする者 事件との関係

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基層表面の限定された領域に付着した不規則に分散
   された顆粒のパターンからなる確認標章であって、該顆
   粒が直径５００ミクロン以下の逆反射性微小球であり、
   該微小球の数が前記限定された領域の有効面積の２０％
   ないし８０％を占めるように選択されたものであること
   を特徴とする標章。 ２、請求項１に記載の確認標章であって、該微小球の数
   が、前記限定された領域の有効面積の４０％ないし６０
   ％、特に約５０％を占めるように選択されたものである
   ことを特徴とするもの。 ３、請求項１または２に記載の確認標章であって、該微
   小球の直径が１００ミクロン未満であることを特徴とす
   るもの。 ４、上記のいずれかの請求項に記載の確認標章であって
   、前記の限定された領域が、該表面を取り囲む予め定め
   た大きさの枠によって限定されていることを特徴とする
   もの。 ５、上記のいずれかの請求項に記載の確認標章であって
   、該微小球が透明な印刷媒体中のある面積に施されてい
   ることを特徴とするもの。 ６、上記のいずれかの請求項に記載の確認標章であって
   、印刷媒体がインク、ワニス、スクリーンペーストから
   選ばれるものであることを特徴とするもの。 ７、上記のいずれかの請求項に記載の確認標章であって
   、基層が所定の文書に容易に貼着する材料で造られてい
   ることを特徴とするもの。 ８、上記のいずれかの請求項に記載の確認標章であって
   、使用される微小球の反射体が異なった色を有すること
   を特徴とするもの。 ９、上記のいずれかの請求項に記載の確認標章を含む文
   書であって、基層が該文書の予め定めた位置に貼着され
   ていることを特徴とするもの。 １０、上記のいずれかの請求項に記載の確認標章を含む
   文書であって、基層が該文書の一部を構成するもの。 １１、上記のいずれかの請求項に記載の確認標章を走査
   する走査装置であって、 光線を放射する光源、 感光性半導素子の列、 該光線を確認標章の方向に投射し、反射された光線を感
   光性半導体素子の列に向けるための光学系、 感光性半導体素子の列を走査し、受け取った信号を一連
   のデジタル値に変換する電子回路、と該デジタル値を処
   理するコンピューター系 からなるもの。