JPH07230524A

JPH07230524A - 情報メディア読取装置

Info

Publication number: JPH07230524A
Application number: JP6021109A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Ueno; 和夫上野; Tsutomu Hamada; 力浜田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-02-18
Filing date: 1994-02-18
Publication date: 1995-08-29

Abstract

(57)【要約】【目的】任意の情報パターンを記録したホログラムパ
ターンをエンボスホログラム化したエンボスホログラム
を表面に有する情報メディアの読取装置において、エン
ボスホログラムの表面に汚れ或いは傷が存在しても情報
パターンを正確に判別する。【構成】再生用照明光発生手段３４からエンボスホロ
グララム６の情報パターンを再生するためのコヒーレン
トな再生光３６ａ、３６ｂをエンボスホログラム６の複
数位置に照射し、複数の再生光３６ａ、３６ｂの照射に
より生じたエンボスホログラム６からの回折光３７が結
像して形成されたホログラム再生像をホログラム像検出
器３８にて検出し、情報パターンを再生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種カードや証書類な
ど、偽造、改造、複写、データ改ざんなどを防止する必
要がある情報メディアの真偽を判定するために、情報メ
ディアにホログラムを利用して書き込んである情報パタ
ーンを読み取る情報メディア読取装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】クレジットカード、バンクカード、プリ
ペイドカード、ＩＣカード、メモリカード、身分証明
書、小切手、通帳、株券、約束手形、車券、馬券、乗車
券、回数券、定期券などの情報メディアは、偽造、改
造、複写、データ改ざんなどが行われる危険があり、近
年、その防止対策として、例えば特開平３−１１２９７
１号公報に開示されているように、ホログラム技術を利
用したものが種々知られている。

【０００３】このホログラム技術を利用した情報メディ
アとその読取装置の基本構成について説明する。

【０００４】まず、情報メディアの真偽判定に使用され
るキーコードの構成とそのキーコードを使用した情報メ
ディアの作成方法とその情報メディアの読取方法を図４
〜図１０を参照しながら説明する。

【０００５】先ず、図４（ａ）に示すように、キーコー
ドにする情報１を、例えば数字の組合せとして「１３２
６２」を設定し、図４（ｂ）に示すように、この情報を
「１、３、２、６、２」の情報要素２に分割する。次
に、図４（ｂ）の情報要素２の各々を、図５の情報要素
と情報要素基本コードの対照表に基づいて、図４（ｃ）
に示す情報要素基本コード３（バーコード）に変換し、
これら情報要素基本コード３を組み合わせて図４（ｄ）
に示すように情報パターン４を構成する。このバーコー
ド等のキーコードから成る情報パターン４を、図６に示
す後述のフレネルホログラム作成装置によって、図４
（ｅ）に示すようなホログラムパターン５を形成する。
そして、後述の図７の手順でホログラムパターン５をエ
ンボスホログラム６に変更し、図４（ｆ）に示すよう
に、情報メディア１１の塩化ビニールカード１０にホロ
グラムキーコードとして転写する。図４（ｆ）におい
て、塩化ビニールカード１０には、磁気ストライプ７、
イメージホログラム８、エンボス記号９が設けられてい
る。

【０００６】次に、上記フレネルホログラム作成装置に
ついて、図６を参照して説明する。

【０００７】図６において、先ず情報パターン４を、写
真フィルムのような透明なコード原版１２に転写する。
また、所定位置にホログラム記録材料１３を設置し、こ
のホログラム記録材料１３から所定の垂直距離ａを隔て
た位置にコード原版１２をホログラム記録材料１３と平
行に設置する。

【０００８】一方、レーザ照射手段１４からのコヒーレ
ントな光であるレーザビーム１４ａ（Ｈｅ−Ｎｅレーザ
ビーム、波長λ＝６３２．８ｎｍ）をハーフミラー１５
で物体光１６と参照光１７とに分け、物体光１６は反射
ミラー１８ａで反射し、レンズ１９ａで直径を拡大した
平行レーザービームとし、位相板２０を通してホログラ
ムに適するように均一に拡散させてコード原版１２を通
してホログラム記録材料１３に照射する。参照光１７は
反射ミラー１８ｂで反射し、ある角度の偏向角θだけ物
体光１６に対して偏向し、レンズ１９ｂで直径を拡大し
た平行レーザビームとしてホログラム記録材料１３に照
射する。物体光１６と参照光１７とをホログラム記録材
料１３上に重ねて照射することによって、このホログラ
ム記録材料１３に光の干渉によりコード原版１２の情報
パターン４に対応した干渉縞、即ちホログラムパターン
５（図４（ｅ）参照）が記録される。

【０００９】図６において、ホログラム記録材料１３上
の物体光１６、参照光１７の交点を原点とし、記録材料
１３の法線をＺ軸、このＺ軸と参照光１７を含む面をＸ
Ｚ平面、Ｚ軸を含みＸＺ平面と直交する平面をＹＺ平面
となるように図６のＸ、Ｙ、Ｚ軸を設定する。このと
き、コード原版１２の中心座標を（ｘｐ、ｙｐ、ｚｐ）
とすると、ｘｐ＝ｙｐ＝０、ｚｐ＝ａである。

【００１０】次に、図７を参照して、以上のようにして
得られたホログラム記録材料１３上のホログラムパター
ン５をエンボスホログラム６に複写し、情報メディア１
１に転写する手順を説明する。

【００１１】図７（ａ）において、ホログラム記録材料
１３上にホログラムパターン５が記録されているホログ
ラムパターン記録板２１のホログラムパターン形成側に
フォトレジスト２２を密着させ、ホログラムパターン形
成側の反対側からアルゴンレーザビーム発生器２３から
のレーザービーム２３ａ（波長４８８ｎｍ）をレンズ１
９ｃを通してビーム直径を拡大した平行光として照射し
て規定の処理をすると、図７（ｂ）に示すような表面レ
リーフ型ホログラム２４ができる。

【００１２】次に、図７（ｃ）に示すように、表面レリ
ーフ型ホログラム２４にＡｕ、Ａｇ等の金属蒸着層２５
を蒸着して導電性を付加した後、図７（ｄ）に示すよう
に、その蒸着金属層２５上にニッケルメッキ２６を施
し、図７（ｅ）に示すように、ニッケルメッキ２６を剥
離して金型２７とする。

【００１３】次に、金型２７を使用して熱可塑性樹脂等
を熱プレスすると、図７（ｆ）に示すように、表面レリ
ーフ型ホログラム２４の複製であるホログラム成形層２
８が得られる。このホログラム成形層２８のホログラム
面にアルミニウム等の金属を蒸着層２９として蒸着し、
この蒸着層２９の上に接着材層３０を、反対側には剥離
層３１、基材３２を形成する。こうしてエンボスホログ
ラムシール３３が得られる。

【００１４】その後、図７（ｈ）に示すように、エンボ
スホログラムシール３３の接着材層３０を塩化ビニール
カード１０上に転写して、基材３２を剥離すると、情報
パターン４に対応したホログラムパターン５が記録され
たエンボスホログラム６を有する情報メディア１１が得
られる。

【００１５】この場合、エンボスホログラム６は接着材
層３０と剥離層３１を含めても数μｍの厚さなので、塩
化ビニールカード１０の表面は殆ど同一面に形成でき
る。

【００１６】次に、情報パターン４に対応したホログラ
ムパターン５が記録されたエンボスホログラム６から情
報パターン４を再生する情報読取装置について、図８を
参照して説明する。

【００１７】図８において、先ず情報メディア挿入口４
１から情報メディア１１を挿入し、送りローラ４３、４
４で情報メディア１１を送る。この情報メディア１１の
エンボスホログラム６が所定の位置を通過するときに、
半導体レーザのようなコヒーレントな光を発生する再生
用照明光発生手段３４からの再生光３６が、レンズ３５
によってビームの直径を拡大されてエンボスホログラム
６の垂直線に対して角度θ’だけ偏向して、この情報メ
ディア１１のエンボスホログラム６に照射される。ここ
で、上記角度θ’は再生光３６の波長をλ’としたと
き、ｔａｎθ’＝（±λ／λ’）×ｔａｎθ を満足する角度である。

【００１８】図８において、情報メディア１１上の再生
光３６の中心軸の照射位置を原点とし、情報メディア１
１の法線をＺ’軸、このＺ’軸と再生光３６を含む平面
をＸ’Ｚ’平面、Ｚ’軸を含みＸ’Ｚ’平面と直交する
平面をＹ’Ｚ’平面となるようにＸ’、Ｙ’、Ｚ’軸を
設定する。この場合、再生像である情報パターン４の結
像位置座標を（ｘｐ’、ｙｐ’、ｚｐ’）とすると、ｘ
ｐ’＝ｙｐ’＝０、ｚｐ’＝（±λ’／λ）×ａの関
係がある。即ち、エンボスホログラム６から垂直方向に
生じる回折光３７によって、エンボスホログラム６が記
録している情報パターン４の再生像が、エンボスホログ
ラム６の垂直線上ｚｐ’の距離に再生される。

【００１９】従って、この位置にホログラム像検出器３
８（例えば、フォトダイオード等のように光信号を電気
信号に変換する光電素子を多数組み合わせて構成される
光検出器）を配設すれば、情報パターン４（図４及び図
１０参照）が検出され、増幅・波形整形部３９、復号部
４０を経て情報パターン４が情報要素基本コード３に分
割され、情報要素基本コード３が情報要素２に戻り、情
報要素２から情報１が得られる。

【００２０】以上の情報メディア読取装置による読取動
作を図９、図１０を参照して説明する。図９は、図８に
示すように情報メディア１１のエンボスホログラム６に
再生光３６を照射することによりエンボスホログラム６
からの回折光３７にてホログラム像検出器３８の位置に
再生像が形成される状態を拡大して示したものである。
図９において、波長λ’の再生光３６をエンボスホログ
ラム６に照射した状態で、情報メディア１１をＨ１、・
・・、Ｈｎ、Ｈｎ＋１のように移動４５させることによ
りエンボスホログラム６をＨ１、・・・、Ｈｎ、Ｈｎ＋
１のように移動させると、エンボスホログラム６から反
射する回折光３７にてホログラム像検出器３８上にＲ
１、・・・、Ｒｎ、Ｒｎ＋１のように移動４６するバー
コードから成る情報パターン４が結像して検出され、増
幅・波形整形部３９、復号部４０を経て情報パターン４
が情報基本要素コード３に分割され、情報要素基本コー
ド３が情報要素２に戻され、情報要素２から情報１が得
られる。

【００２１】図１０に出力波形を示す。横軸に情報パタ
ーン４の再生像の検出位置、縦軸にホログラム像検出器
３８の出力を示す。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例で
は情報メディア１１の表面上にあるエンボスホログラム
６の表面に汚れや傷等が発生し、表面状態が光学的にば
らついている場合、図８の回折光３７に汚れや傷等によ
る減衰が発生するので、情報パターン４の再生像の出力
が次に述べるように著しく変化する。

【００２３】図１１は情報メディア１１上のエンボスホ
ログラム６の表面に汚れや傷５０が存在する場合の図９
と同様の図であり、図１２はその場合の情報パターン４
の再生像の出力波形を示す。図１２において、横軸に情
報パターン４の再生像の検出位置、縦軸にホログラム像
検出器３８の出力を示す。図１２に示すように、情報メ
ディア１１上のエンボスホログラム６の表面に汚れや傷
５０が存在する場合、この汚れや傷５０が存在する箇所
で出力レベルが低下し、しきい値レベルＬで情報パター
ン４を構成するバーコード等の像の有無を判定すること
ができず、情報パターンを判別することが不可能になる
という問題があった。

【００２４】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、情報
メディア上のエンボスホログラムの表面に汚れや傷が存
在しても、エンボスホログラムの情報パターンを正確に
判別できる情報メディア読取装置を提供することを目的
としている。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明の情報メディア読
取装置は、任意の情報パターンを記録したホログラムパ
ターンをエンボスホログラム化したエンボスホログラム
を表面に有する情報メディアの読取装置であって、ホロ
グラムからその情報パターンを再生するためのコヒーレ
ントな再生光をホログラムの複数位置に照射する再生用
照明光発生手段と、再生光照射により生じたホログラム
からの回折光が結像して形成されたホログラム再生像か
ら情報パターンを検出するホログラム像検出器とを備え
たことを特徴とする。

【００２６】好適には、情報パターンはバーコードであ
る。

【００２７】

【作用】本発明によれば、ホログラムからその情報パタ
ーンを再生するコヒーレントな再生光をホログラムの複
数位置に照射することにより、情報メディア表面上のホ
ログラムの表面に汚れや傷等が存在しているため一つの
再生光による情報パターンの出力レベルが低下する場合
でも、他の再生光による情報パターンの出力レベルが正
常なレベルを保つため、情報パターン像の明暗を判定す
るためのしきい値レベルを確実な検出に必要な妥当な値
に設定でき、これにより情報パターン像の明暗を判定す
ることができる。

【００２８】また、情報パターンがバーコードである場
合には上記作用が顕著になる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の一実施例の情報メディア読取
装置について図１〜図３を参照しながら説明する。

【００３０】尚、本実施例で使用する情報メディアは、
従来例で説明したホログラム技術を利用した情報メディ
ア１１と同一であるので説明は省略する。また情報メデ
ィア読取装置の基本構成も図８を参照して説明したもの
と同様であるので、共通の構成要素についてはその説明
を援用し、異なる構成要素についてのみ説明する。

【００３１】図１において、図８の従来例では１つの再
生光３６を情報メディア１１表面のエンボスホログラム
６上に照射しているが、本実施例では２つの再生光３６
ａ、３６ｂをエンボスホログラム６上に照射している。

【００３２】図２は、情報メディア１１表面のエンボス
ホログラム６に汚れや傷５０が存在する状態で使用した
場合の動作を示す。図２では、２つの再生用照射光発生
手段３４から照射された波長λ’の再生光３６ａ、３６
ｂの内の１つの再生光が汚れや傷５０を照射していて
も、他の１つの再生光は汚れや傷５０の無い部分を照射
している。なお、ホログラムというのは、同一波長の再
生光を同一角度で照射すれば、再生光をエンボスホログ
ラム６のどの位置に照射してもエンボスホログラム６に
対して所定の位置関係でそれぞれが情報パターンの全体
像を結像するという特性を有しており、従って２つの再
生光３６ａ、３６ｂが別々の位置を照射しても全く同一
のホログラム像が同一位置に結像する。

【００３３】したがって、エンボスホログラム６に汚れ
や傷５０が無い部分を２つの再生光３６ａ、３６ｂが照
射している場合には、汚れ或いは傷による減衰がない状
態で結像したホログラム像をホログラム像検出器３８が
出力し、結像したホログラム像の全長にわたって正規の
同一レベルで実線に示すように出力される。従って、エ
ンボスホログラム６に汚れや傷５０が無い場合には、図
３に示すしきい値レベルＬによって情報パターン４を判
別することができる。

【００３４】一方、エンボスホログラム６に汚れや傷５
０がある部分を１つの再生光３６ａ又は３６ｂが照射し
ており、汚れや傷５０が無い部分を他の１つの再生光３
６ｂ又は３６ａが照射している場合には、１つの再生光
が汚れや傷５０がある部分を照射している分減衰した状
態でホログラム像を結像するが、他の１つの再生光が汚
れや傷５０が無い部分を照射しているので減衰のない状
態でホログラム像を結像するため、これらの合計とし
て、１つの再生光が汚れや傷５０がある部分を照射して
いる分だけやや減衰した破線で示す波形を出力する。従
って、この場合図１２に示した従来例の場合ほど大きな
減衰を生じず、しきい値レベルＬによって情報パターン
４を判別することができる。

【００３５】なお、１つの再生光の照射面積を大きくす
ることにより、汚れや傷５０があってもそれ以外の部分
も照射できるようにすることが考えられるが、実際には
ホログラムの再生光３６には均一な光が要求されるた
め、低コストにて大面積の再生光３６を得ることは実際
上困難であり、実用的でない。

【００３６】以上のように本実施例の情報メディア読取
装置を使用すると、情報メディア１１表面のエンボスホ
ログラム６に汚れや傷５０がある場合でも、情報パター
ン４を正確に判別することができる。

【００３７】特に、情報パターン４がバーコードの場合
は、バーコードの存在の有無や太さを良好な状態で検出
できるようになり、その効果が顕著である。

【００３８】なお、上記実施例では２つの再生用照射光
発生手段３４から各々１つの再生光３６ａ、３６ｂを照
射するものとしたが、再生用照射光発生手段３４を１つ
とし、ビームスプリッター等で再生光を複数に分岐照射
するものとしてもよい。また、上記実施例では情報メデ
ィア１１を移動させ、ホログラム像検出器３８を固定配
置した例を示したが、情報メディア１１を所定位置に設
置し、ホログラム像検出器３８をエンボスホログラム６
と平行に移動させるようにしてもよい。

【００３９】

【発明の効果】本発明の情報メディア読取装置によれ
ば、以上の説明から明らかなように、ホログラムからそ
の情報パターンを再生するコヒーレントな再生光をホロ
グラムの複数位置に照射するようにしているので、情報
メディア表面上のホログラムの表面に汚れや傷等が存在
しているために一つの再生光による情報パターンの出力
レベルが低下しても、他の再生光による情報パターンの
出力レベルが正常なレベルを保つために、情報パターン
像の明暗を判定するためのしきい値レベルを、確実な検
出に必要な妥当な値に設定することができ、これにより
情報パターン像の明暗を判定することができるという効
果を発揮する。

【００４０】また、情報パターンがバーコードである場
合には上記効果が一層顕著に発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の情報メディア読取装置の一実施例の構
成図である。

【図２】同実施例の動作説明図である。

【図３】同実施例のホログラム像検出器の出力波形図で
ある。

【図４】情報メディアの作成手順の説明図である。

【図５】情報要素と情報要素基本コードの対照関係の説
明図である。

【図６】ホログラムパターン作成装置の構成図である。

【図７】エンボスホログラムの作成手順の説明図であ
る。

【図８】従来例の情報メディア読取装置の構成図であ
る。

【図９】従来例の動作説明図である。

【図１０】従来例のホログラム像検出器の出力波形図で
ある。

【図１１】エンボスホログラムの表面に汚れや傷がある
場合の動作説明図である。

【図１２】エンボスホログラムの表面に汚れや傷がある
場合のホログラム像検出器の出力波形図である。

【符号の説明】

１情報４情報パターン５ホログラムパターン６エンボスホログラム１１情報メディア３４再生用照明光発生手段３６ａ再生光３６ｂ再生光３７回折光３８ホログラム像検出器５０汚れや傷

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】任意の情報パターンを記録したホログラ
ムパターンをエンボスホログラム化したエンボスホログ
ラムを表面に有する情報メディアの読取装置であって、
ホログラムからその情報パターンを再生するためのコヒ
ーレントな再生光をホログラムの複数位置に照射する再
生用照明光発生手段と、再生光照射により生じたホログ
ラムからの回折光が結像して形成されたホログラム再生
像から情報パターンを検出するホログラム像検出器とを
備えたことを特徴とする情報メディア読取装置。
【請求項２】情報パターンがバーコードであることを
特徴とする請求項１記載の情報メディア読取装置。