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JPS6230673B2 - - Google Patents
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JPS6230673B2 - - Google Patents

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JPS6230673B2
JPS6230673B2 JP57183050A JP18305082A JPS6230673B2 JP S6230673 B2 JPS6230673 B2 JP S6230673B2 JP 57183050 A JP57183050 A JP 57183050A JP 18305082 A JP18305082 A JP 18305082A JP S6230673 B2 JPS6230673 B2 JP S6230673B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は偽造防止マークを備えた書類およびそ
の真偽検査方法に関する。
今日用いられている紙幣、クレジツトカード、
身分証明書、乗車券、小切手等の書類の殆んど
は、現代の再生方法でそれほど費用をかけずに偽
造することができる。このような書類に機器によ
り読み取り可能な偽造防止マークを形成し、それ
により偽造を成功させるためには費用が高くつく
ようにさせて偽造防止を高めることを狙つた提案
が数多く知られている。入射光を特徴的に回折さ
せる光学的に微視的な構造の形で偽造防止マーク
を書類に埋設すれば高度の偽造防止となる。この
ような微視的な構造、例えばホログラフイーによ
る構造や位相回折格子、あるいはキノフオームな
どは高度の技術を使用しないと製作できない。
基板が熱可塑性の材料からなる書類の場合には
微視的な構造は直接基板に形成（刻印）される
（スイス連邦特許第574144号）。また書類が紙の場
合には、微視構造を内部に形成する前に薄い熱可
塑性の層で被覆される（ドイツ特許第2555214
号）。またラミネート箔形状（スイス連邦特許第
588358号）の保護層またはラツカー層（スイス連
邦特許出願第6382／80−９号）により微視構造は
機械的な損傷から保護される。また微視構造を人
間に見えないように隠すために保護層を可視光線
が透過できないものにすることができる。
しかし多くの場合この種の黒い保護層は望まし
くなく、特に美観上の理由とそれが隠された偽造
防止素子がそこにあることをはつきりと示してし
まうとの理由から望ましくないものである。さら
に保護層が熱可塑性のマーク形成層（刻印層）と
異なつた屈折率を有する書類も知られている（ド
イツ特許第2555214号）。
この種の書類を機器により真偽検査する場合、
所定の波長ないし所定の狭い波長領域を有する一
定方向に向けた光線により微視構造が照射され
る。微視構造により回折された光線の１個または
複数の光束成分は光検知装置により受光され、こ
れらの光束成分の光量ないし光量比が所定の限界
値内にあるか否かが電子検出処理装置により検査
される（スイス連邦特許第589897号）。また、
種々の異なつた微視構造をある順序で書類中に内
設し、真偽検査を行なう場合には、書類内に設け
られた微視構造の順序が読み取り装置内に記憶さ
れた基準の順序に一致するか否かを検査すること
も知られている（ドイツ特許第2731726号）。
従つて本発明の目的は、このような書類、特に
光学的に理想的でない基板を用いた書類におい
て、偽造防止マークが目視されないだけでなく、
目立たないように書類の中に隠せるような偽造防
止マークを備えた書類を提供することにある。更
にこのような偽造防止マークであるにもかかわら
ずそれを確実に真偽検査することができる真偽検
査方法を提供することをも目的としている。
以下、図面に示された実施例にもとずいて本発
明の詳細を説明する。
第１図と第２図において符号１は書類、例えば
紙幣、クレジツトカード、身分証明書、乗車券、
小切手等の書類を示し、基板２と熱可塑性で透明
なマーク形成層３および透明な保護層４（第２
図）から成つている。マーク形成層３は基板表面
５の少なくとも一部分の面を覆つており、例えば
細長い帯状あるいは平坦な環状、平坦な円状等の
形状を有する。マーク形成層３には光学的な微視
的な構造６が刻印して形成されており、その構造
は入射光回折して特徴的な回折光を発生させる構
造のものであつて、それによつて書類１の偽造防
止マークが形成される。これらは、例えば所定の
順序で配置されたホログラムや回折格子あるいは
キノフオームから形成される。微視構造がマーク
形成層３に形成された後、マーク形成層３上に保
護層４（例えばラツカー、ワニスの層から成る）
が被覆される。保護層４の一方の面はマーク形成
層３の微視構造６に密着している。一方他方の外
側に向かつた保護層表面７は滑らかであるかまた
は多少起伏している。マーク形成層３の厚みは通
常約10ミクロンであり、保護層４の厚みは約３ミ
クロンである。
マーク形成層３も保護層４も透明であるので微
視構造６は２つの層の境界層を介して形成され
る。微視構造が光学的に有効であるようにするた
めに、保護層４の屈折率n1とマーク形成層n2の屈
折率は異なつた大きさになつている。マーク形成
層３側の基板表面５は、少なくとも微視構造６の
領域において高い反射率の拡散反射特性を有す
る。すなわち、上記の両層３，４は、凹凸が多く
明かるい基板表面５上に配置されている。
第１図に示すように、保護層４によつて被覆さ
れていない微視構造６に光線８が、例えば垂直に
照射されると少なくとも一つの所定の方向に回折
光９ないし１０が生じる。白色光が照射された場
合には、例えばはつきりとした分光作用により回
折現象が目視される。分光作用は基板表面５での
拡散散乱を介して若干乱されるが、それにもかか
わらず充分に目視される。
微視構造６を介して形成される偽造防止マーク
を人間の目から隠すためには、微視構造６による
回折現象が肉眼では目視できないように、屈折率
の差n2−n1を小さくし、基板表面５の拡散反射率
を大きくする。それにより回折現象により発生す
る光量は目視可能な限界値より少なくなるように
抑圧され基板表面５で反射される散乱光１１（第
２図）だけしか目で識別されなくなる。散乱光１
１は、回折光９，１０（第１図）により与える有
効な光学信号が人間の目にはみえなくなつてしま
うような強い撹乱的な性質をもつ。それに加えて
例えば基板２が紙からなる場合等には反射された
散乱光には部分的に変動があり、その変動により
微視構造６の回折光がさらにカモフラージユされ
る。マーク形成層３と保護層４とは非常に薄くま
た透明であるので、観察者に目立たず、両者の間
に目視できない偽造防止マークが隠されているこ
との疑いを起こさせない。
基板表面５の拡散反射率が少なくとも80％であ
り、屈折率の差n2−n1が高くとも0.2である時に
は回折光は目視可能な限界値より少なくなる。屈
折率の差を更に小さく例えば0.1の値にすること
により、回折光は目視可能な限界値より更に少な
くなり偽造防止マークの機器による真偽検査は特
別な以下に述べる方法による以外確実にはできな
くなる。
好ましくは基板２は、微視構造６の領域におい
て白色で殆ど印刷されておらず、かつ基板表面５
の状態が必要な反射率を有する紙からなつてい
る。さらに基板としてつや消しした金属表面を有
するプラスチツクを用いてもよい。
さらに偽造防止マークを隠す方法は保護層表面
７がわずかに凹凸を有し光線を拡散するものであ
つて一部拡散体として作用させることにより得ら
れる。この凹凸を有した保護層表面７は光線８が
入射する場合だけでなく回折した光線が射出する
場合も同様に作用を及ぼす。一方、このような保
護層表面７はそこに発生する光沢による反射の立
体角をも拡大する。
その他に偽造防止マークを隠幣する方法は、基
板表面５の微視構造６の領域のつや消の度合を場
所ごとに変化させることである。
微視構造は、光線８を所定方向に向けて検査す
る場合に光学軸を中心にグループ分けされる回折
光９，１０を所定方向に同時に複数発生するよう
に形成するのが好ましい。それにより偽造防止マ
ークをより効果的に隠すことができる。その理由
は観察者の目にはせいぜい一つの弱い信号部分し
か入らないからである。一方、複数の方向の回折
光に相当する数配置された光センサにより全部の
信号部分を授受し、電気的な加算器により加算し
全体信号を得ることができる。
微視構造が多数の位相回折構造、例えば位相格
子あるいはホログラムからなる場合にも偽造防止
マークを隠すことができる。その場合それぞれの
位相回折部分は、それぞれが肉眼で解読されない
ように少なくとも一方向の寸法について小さくな
るように選択される。このことは、位相回折部分
の少なくとも一方向の寸法が大きくとも0.1mmで
ある場合に可能である。一方、位相回折構造の寸
法は回折光の分布が大きくなりすぎない程度に十
分に大きくしてよい。例えば位相格子は少なくと
も５条の格子から構成してもよい。
回折現像が目視可能限界値より大幅に低い場合
には、情報を伝える回折信号は情報のない強い拡
散反射信号があるので、それぞれの回折光が機器
によつても検知できない程に弱くすることができ
る。従つて微視構造６は、少なくとも方向付けら
れた光線により検査する場合、書類１を所定速度
で移動または回転させた時回折光が所定方向に所
定の時間的な順序で発生するように形成するのが
好ましい。このような書類１を自動的に作動する
読み取り装置で真偽検査する場合には、少くとも
１個の光センサにより回折光が検知され、電子的
な処理回路により光センサ信号の時間的な順序が
基準となる順序と比較され、回折光により与えら
れ且つ基準となる順序に対応した有効な回折光成
分が合計される。一方、拡散反射により得られ基
準となる順序に対応しないノイズ成分は抑圧され
る。以下このような真偽検査について詳しく説明
する。
第３図には書類１ａが図示されており、その微
視構造６は、規側的な間隔で一列に配置された多
数の同一のホログラム１２からなつている。第４
図に示された書類１ｂの微視構造６は、交互に相
接して一列に配置された２種類の異なつたホログ
ラム１３，１４から形成されている。第５図によ
る書類１ｃの場合は微視構造６は同一の種類のホ
ログラム１５から形成されているが、ホログラム
１５はそれぞれ異なる長さで異なつた間隔で一例
に配置されている。これらの書類１ａ，１ｂ，１
ｃの微視構造６を一方向に向けられた読み取り用
の光線で検査する場合、書類はホログラム列の方
向に並進的に所定の速度で移動され、それにより
少なくとも一つの所定の方向に所定の時間的な順
序で回折光が現われる。この順序は書類１ａと１
ｂの場合には周期的であり、書類１ｃの場合は非
周期的である。
第６図には書類１ｄが示されており、書類１ｄ
の微視構造６は円板形状であり、一種類のホログ
ラム１６から形成されている。ホログラム１６は
垂直に入射された光線を回折により例えば錐面形
状に複数の部分光線１７〜２０に分割する。書類
１ｄが光線８の軸と一致するホログラム１６の軸
を中心に回転移動する場合、光センサ２１により
部分光線１７〜２０が順次検知され、少なくとも
一つの所定方向に一定の時間的な順序で回折光が
現われる。
順序が周期的であるが、光センサ２１の電気信
号の「選択的に検知される」有効成分の位相位置
が未知である場合には、電気信号の時間的な順序
が基準となる順序と比較されるが、この場合第７
図に符号２２で示す狭帯域の周波数フイルタによ
り比較するのが好ましい。第７図による真偽検査
装置の場合光源２３により小さな断面と所定の波
長を有する光線８が書類１の微視構造６上の一部
に投射される。少なくとも一つの光センサ２４が
回折方向に対応した立体角内に配置されている。
搬送機構２６の搬送ローラ２５により微視構造が
連続して検査されるように、書類１が光線８に対
して横ぎる方向に移動される。好ましくは搬送機
構２６は、周波数フイルタ２２の透過平均周波数
が自動的にその時の移動速度に比例して調整され
るように、周波数フイルタ２２を制御する。それ
により搬送速度の変化の影響が除去される。光セ
ンサ２４は、増幅器２７と周波数フイルタ２２並
びにコンパレータ２８からなる検出回路に接続さ
れている。
有効成分が非常に弱くノイズ成分が大きな光セ
ンサ２４からの電気信号が増幅器２７で増幅さ
れ、周波数フイルタ２２に印加される。有効成分
の周波数が周波数フイルタ２２の透過周波数に相
当し、有効成分が累積する時には、周波数フイル
タ２２の出力端に電圧が出力される。それに対し
てノイズ成分は、主に他の周波数部分からなるの
で、周波数フイルタ２２には所定の電圧は出力さ
れない。周波数フイルタ２２の出力電圧が所定の
しきい値を越えると、コンパレータ２８は「真
正」の信号を発生する。
検知すべき有効成分の時間的な順序が周期的で
あり、その位相位置が判つている場合には、好ま
しくは第８図に符号２９で示され位相を感知する
いわゆるロツク・イン増幅器（例えばプリンスト
ン・アプライド・リサーチ社の刊行物T351−
15M−８／75−CPにより知られている）によ
り、基準の順序との比較が行なわれる。第８図の
真偽検査装置において第７図と同一の部分には同
一の符号が付してある。ロツク・イン増幅器２９
の信号入力は光センサ２４に、またその制御入力
は位置信号発生器３０に接続されている。ロツ
ク・イン増幅器２９の出力はコンパレータ２８に
接続されている。位置信号発生器３０は、基準の
順序に対応し光線８の下の書類１の瞬間的な位置
に正確に同期する制御信号を出力する。図におい
てこの同期は搬送機構２６と位置信号発生器３０
との間の接続線を介して行なわれる。この同期は
例えば書類１の前縁を検知することによりあるい
は書類１上に配置された同期マークを検知するこ
とにより行なわれる。
光センサ２４により発せられた電気信号はロツ
ク・イン増幅器２９によりまず交流増幅され、次
にその極性が基準の順序に同期して切り換えら
れ、それぞれプラスあるいはマイナスの有効信号
のピーク値、例えばプラスの信号がロツクイン増
幅器２９の出力に現われる。一方、重畳されたノ
イズ信号は、切り換えの同期と一定の関係がな
く、従つて十分な長さの時間間隔内に同頻度でプ
ラスとマイナスの出力電圧が発せられ、それによ
り時間的に平均すると消えてしまう。従つてその
出力電圧はホログラフイーが有する順序と基準の
順序との相関関係の尺度となる。
さらに検知すべき有効成分の時間的な順序が非
周期的である場合には、電子的な相関器３１によ
つて比較を行なうのが好ましい。第９図による真
偽検査装置の場合、相関器の第１の入力は増幅器
２７の出力に、第２の入力はメモリ３２に接続さ
れている。基準となる順序はメモリ３２に記憶さ
れており、メモリ３２は、位置信号発生器３０に
よつてクロツクされ相関器３１に比較信号を出力
する。比較信号は基準の順序に対応し、また光線
８下にある書類１のその時の位置に正確に同期し
ている。相関器３１の出力はコンパレータ２８の
入力に接続されている。
ロツク・イン増幅器２９（第８図）と同様に相
関器３１においては、光センサ２４によつて発生
する電気信号の基準の順序と一致する有効成分は
増幅されるが、ノイズ成分は抑圧される。
微視構造６が複数の立体角に回折光を発生する
ような種類の構造である場合には、それぞれの方
向に光センサが１個ずつ配置され、それぞれの電
気信号は、第７図から第９図で説明した方法によ
つて、それぞれの検出回路で分析される。これら
の検出回路の出力信号は論理回路で処理され、そ
の結果複数個の検知回路が「真正」の信号を発す
る時に書類が真正とされる。
複数個の光センサの信号を互いに処理した上で
一つの検出回路に出力することもできる。このよ
うにした実施例を第１０図と第１１図に示す。第
１０図による構成の場合、光センサ２４が回折光
に対応するような立体角に配置されている。さら
に他の光センサ３３が回折光の期待されない方向
に配置され書類１で散乱された光を受ける。差動
増幅器３４によつて光センサ２４と３３の電気信
号の差が形成される。差動増幅器３４の出力は第
７図〜第９図の検出回路に接続される。検査され
るべき書類が真正の微視構造ではなく光を吸収し
肉眼で見える周期的な色模様を有し、その色模様
が真正の微視構造と同一の順序で反射光の変化を
発生させるものであつたとしても書類は拒否され
る。というのは光センサ２４，３３の電気信号は
差が形成されることにより時間的は平均値ではか
なり相殺されるからである。
第１１図による構成の場合、２種類の異なつた
ホログラム１３，１４を備えた第４図の書類１ｂ
の真偽検査に対して、４個の光センサ３５〜３８
が設けられ、これらのセンサは演算増幅器３９に
接続されている。また演算増幅器３９の出力は第
７図〜第９図の検出回路に接続される。「光セン
サ３５はホログラム１３の通常の回折次数の方向
に、光センサ３６はホログラム１３の共役の回折
次数の方向に、また光センサ３７はホログラム１
４の通常の回折次数の方向に、また光センサ３８
はホログラム１４の共役の回折次数の方向にそれ
ぞれ配置されている。光センサ３５〜３８の電気
信号には符号S1〜S4が付されている。演算増幅器
３９はこれらの電気信号から Ｓ＝（S1＋S2）−（S3＋S4） またはＳ＝Ｓ１＋Ｓ２／Ｓ３＋Ｓ４ の式に示す信号Ｓを形成する。信号Ｓの順序は交
互のホログラム１３，１４の順序に対応してい
る。差ないし商を形成することにより、回折によ
らない色模様の順序によつて生ずる真正でない信
号はかなり抑圧される。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の実施例を説明するもので、第１図
は保護層なしの書類の概略断面図、第２図は第１
図の書類の保護層を設けた概略断面図、第３図〜
第５図はそれぞれ異なつたホログラムの配列の書
類を示す説明図、第６図はさらに他のホログラム
の配置の書類とそれを検査する光センサの説明
図、第７図〜第９図はそれぞれ異なる真偽検査装
置の概略構成の説明図、第１０図および第１１図
はさらに他の真偽検査装置の要部構成の説明図で
ある。 １，１ａ〜１ｄ……書類、２……基板、３……
マーク形成層、４……保護層、５……基板表面、
６……微視構造、７……保護層表面、１２〜１６
……ホログラム、２１，２４，３５〜３８……光
センサ、２２……周波数フイルタ、２３……光
源、２５……搬送ローラ、２６……搬送機構、２
７……増幅器、２８……コンパレータ、２９……
ロツク・イン増幅器、３０……位置信号発生器、
３１……相関器、３２……メモリ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 基板２と、機器により読み取りでき光学的に
    微視構造６の形体をなす少なくとも１つの偽造防
    止マークを備えた熱可塑性のマーク形成層３と、
    透明な保護層とからなり、その場合マーク形成層
    ３と保護層４の屈折率が異なり、微視構造６が入
    射する光線８を特徴的に回折させる種類のもので
    ある偽造防止マークを備えた書類において、マー
    ク形成層３に対面する基板表面５は微視構造６の
    領域において拡散反射特性を有し、さらにマーク
    形成層は透明であり、かつ前記マーク形成層と保
    護層の屈折率の差を小さくするとともに基板表面
    ５の拡散反射率を大きくし微視構造による回折現
    像が肉眼で目視できないようにしたことを特徴と
    する偽造防止マークを備えた書類。 ２ 前記の基板表面５の拡散反射率は微視構造６
    の領域において少なくとも80％であり、前記の両
    屈折率の差は高くとも0.2であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項に記載の偽造防止マーク
    を備えた書類。 ３ 基板２が紙からなり、基板表面５が微視構造
    ６の領域において白色であることを特徴とする特
    許請求の範囲第１項または第２項に記載の偽造防
    止マークを備えた書類。 ４ 基板表面５は微視構造６の領域において場所
    によりつや消しの度合が異なるものであることを
    特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の偽造防
    止マークを備えた書類。 ５ 保護層４は、起伏を有し光線を拡散する保護
    層表面７を有することを特徴とする特許請求の範
    囲第１項から第４項までいずれか１項に記載の偽
    造防止マークを備えた書類。 ６ 微視構造６は複数の一種類の位相回折構造か
    らなり、全ての位相回析構造は、肉眼で読み取れ
    ないように少なくとも一方向の寸法が小さいこと
    を特徴とする特許請求の範囲第１項から第５項ま
    でのいずれか１項に記載の偽造防止マークを備え
    た書類。 ７ 一方向に向けられた光線により書類を検査す
    る場合であつてその書類１が所定の速度で並進的
    にあるいは回転的に移動される時少なくとも所定
    方向に所定の時間的な順序で回折光９，１０が現
    われるように書類１の微視構造６が構成されてい
    る偽造防止マークを備えた書類の真偽検査方法に
    おいて、回折光９，１０は少なくとも１つの光セ
    ンサ２１，２４，３３，３５〜３８により検知さ
    れ、電子的な検出処理回路２７，２２，２８；２
    ９，３０，２８；３１，３０，３２，２８により
    光センサ２１，２４，３３，３５〜３８の電気信
    号の時間的な順序が基準となる順序と比較され、
    回折光を介して得られかつ基準となる順序に対応
    した有効な信号成分は加算され、基準の順序に対
    応しないノイズ信号成分は抑圧されることを特徴
    とする偽造防止マークを備えた書類の真偽検査方
    法。 ８ 前記基準の順序は周期的であり、前記電気信
    号の時間的な順序は、狭帯域の周波数フイルタに
    より基準の順序と比較されることを特徴とする特
    許請求の範囲第７項に記載の書類の真偽検査方
    法。 ９ 記憶された前記基準の順序は周期的であり、
    前記電気信号の時間的な順序は、位相を感知する
    ロツク・イン増幅器２９により基準の順序と比較
    されることを特徴とする特許請求の範囲第７項に
    記載の書類の真偽検査方法。 １０ 前記基準の順序は非周期的であり、前記の
    電気信号の時間的な順序は、電子的な相関器によ
    り基準の順序と比較されることを特徴とする特許
    請求の範囲第７項に記載の書類の真偽検査方法。 １１ 少なくとも２個の光センサ２４；３３；３
    ５〜３８が設けられ、これらのセンサからの電気
    信号が減算あるいは除算されることを特徴とする
    特許請求の範囲第７項から第１０項までのいずれ
    か１項に記載の書類の真偽検査方法。 １２ 一方向に向けられた光線により検査する場
    合で同時に複数の所定方向に回折光９；１０が現
    れるような微視構造６を有する書類の真偽検査方
    法であつて、前記の複数の方向のそれぞれの方向
    に１つの光センサ２１；２４が配置され、これら
    の光センサ２１；２４の電気信号が加算されるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の書
    類の真偽検査方法。
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