专利名称：卡片真伪识别装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对具有形成基于光栅图案的图像的全息图卡片进行真伪识别的卡片真伪识别装置。
背景技术：
以往知道，如图1所示，在如信用记录卡等的卡片1中设置全息图密封2的卡片，在该全息图密封2中形成基于光栅图案3的图像4。
以往，是由目视识别卡片1的真伪。可是，由于图像4随光线入射方向变化，或卡片1受到损伤，使得肉眼目视在全息图密封2里形成的图像，以客观的判断、识别卡片1的真伪是困难的。
近来，为了客观识别卡片1的真伪，正在开发将测定光束投射到全息图密封，由受光元件对基于由全息图密封反射的测定光束的反射衍射光受光，再根据反射衍射光的光量分布的峰值强度、重心位置、扩散幅度、峰值的个数进行卡片真伪识别的卡片真伪识别装置。(如，参照专利申请特原2000-118067号)可是，为了防止伪造，往往在卡片1中改变构成光栅图案3的衍射光栅的排列形成方向、形成多个图像。
图2显示例如是根据由间距不同的衍射光栅构成的光栅图案5～7形的成3种图像的矩形状的全息图密封(hologram seal)2，图3(a)是基于与矩形形状的全息图密封2的一边2a正交方向排列形成衍射光栅、且由间矩P1的衍射光栅图案5构成的图像8。图3(b)显示基于衍射光栅的排列形成方向与光栅图案5的衍射光栅的排列形成方向是同一方向，且由间矩宽窄于P1的间矩P2的衍射光栅构成的光栅图案6的图像9。图3(c)显示基于衍射光栅的排列形成方向与光栅图案5、6的排列形成方向是同一方向，并且间距宽比间距P1窄的、但比间距P2宽的间距P3的衍射光栅构成的光栅图案7的图像10。叠合这3个图像8～10，形成图2所示的全息图密封2。图像8～10的目视情况是随入射到该全息图密封2的入射光线的情况变化。在图2、图3中，箭头表示衍射光栅的排列形成方向，各衍射光栅的延伸方向与其排列方向正交。
如将平行光束投影在这种全息图像密封2上，则由全息图密封2产生如图4所示那样的基于该平行光束的反射衍射光R1～R3。另外，L是系列传感器(例如，参照特原2000-154708)。
这里，反射衍射光R1，例如是由光栅图案5产生的，反射衍射光R2，例如是由光栅图案6产生的，反射衍射光R3，例如是由光栅图案7产生的。
图5显示，根据3种光栅图案11～13形成3种图像的矩形形状的全息图密封2，图6(a)显示基于衍射光栅在与矩形形状的全息图密封2的一边2a正交方向排列形成的光栅图案11的图像14，图6(b)显示基于衍射光栅在相对光栅图案12的衍射光栅的排列方向右斜45度方向排列形成的光栅图案12的图像15，图6(c)显示基于衍射光栅在相对光栅图案11的衍射光栅的排列方向左斜45度方向排列形成的光栅图案13的图像16。叠合这3个图像14～16，形成图5所示的全息图密封2。
图像14～16的目视情形随入射到全息图密封2的入射光线的情况变化。在图6中，箭头表示衍射光栅的排列形成方向，各衍射光栅的延伸方向与其排列方向正交。
如平行光束投影到这种全息图密封2，全息图密封2产生如图7所示的基于该平行光束的反射衍射光R1′～R3′。
这里，反射衍射光R1′例如是由光栅图案14产生的。反射衍射光R2′是由光栅图案15产生，反射衍射光R3′是由光栅图案16产生。
再有，如图8所示，为周期排列3个光栅图案17～19的全息图，所述光栅图案为具有以所定间距、并且衍射光栅的延伸方向为大致每45度不同的衍射光栅的光栅图案。光栅图案17的衍射光栅的延伸方向，相对光栅18、19的衍射光栅的延伸方向，作例如大致45度的倾斜，光栅图案18的衍射光栅和光栅图案19的衍射光栅的延伸方向相互倾斜大致90度。符号20是未形成衍射光栅的衍射光栅的图案。这些矩形形状光栅图案的边宽，例如成为20微米程度的微细结构。
即，在这种全息图密封2中，除了构成各光栅图案的的衍射光栅的短周期结构之外，光栅图案自身也以2个长周期结构配置，符号P1′、P2′、P3′表示各光栅17～19的各自的第1长周期结构的间距，符号P1″、P2″、P3″表示各光栅图案17～19的第2长周期结构的间距。
若将从图9所示的测定光投影系统9发射、形成的平行光束的测定光束P投影到这种全息图密封2上，则由形成各光栅图案17～19的3种类型的各衍射光栅产生3个反射衍射光R1″、R2″、R3″。另外，符号R4″表示光栅图案20的正反射光。
这里，反射衍射光R1″例如是由光栅图案17产生，反射衍射光R2″例如是由光栅图案18产生的，反射衍光R3″例如是由光栅图案19产生的。
该各反射衍射光R1″、R2″、R3″是用作为受光元件的系列传感器L通过傅里叶变换透镜10检测出的，根据该系列传感器L的各元件La的受光输出，用图示的近似运算装置求得各反射衍射光R1″、R2″、R3″有无光量分布、光量分布的峰值强度、扩散的宽度，则能够识别卡片的真伪。
在图9中，符号9a′是半导体激光器，符号9b′是将半导体激光器9a′发射的发散光束变换成平行光束的视准透视镜。
有这种光栅图案17～19的全息图密封2的场合，因为各光栅图案17～19有长周期结构和短周期结构，各光栅图案17～19自身承担作为衍射光栅的作用，在反射衍射光的当中产生细的反射衍射光，如图10所示，各反射衍射光R1″～R3″各自是由许多小的散点光点状衍射光r形成。
由于这样的卡片的种类，其全息图密封2有多种类型，按照该全息图密封2的种类将测定光投影到全息图密封2被反射的衍射光是在不同的方向上以不同的形态形成的。
从而，人们期望用仅仅1台装置即可以识别多种卡片真伪的卡片真伪识别装置，即要求对全息图密封差异不受影响、能够进行恰当识别的卡片真伪识别装置。
另外，在有长周期结构和短周期结构的卡片1中，由于许多光点状衍射光r稍微位置位移，系列传感器L的各元件La的受光信号变化大，不能够平均地测出作为反射衍射光整体的光量分布的峰值、其宽度，从而不能够客观地识别卡片的真伪。
本发明鉴于所述缘由而进行研的，本发明的第1目的在于提供一种用1台装置即能够对多种全息图对应的卡片真伪识别装置。
本发明的第2目的在于提供一种卡片真伪识别装置，所述卡片真伪识别装置即使对具有有短周期结构和长周期结构的光栅图案按一定周期排列的全息图密封的卡片，也能够客观地识别其真伪。
发明内容
权利要求1所述的本发明的卡片真伪识别装置为一种卡片真伪识别装置，所述装置系根据全息图密封，识别对应卡片种类，设置所定全息图密封的卡片真伪的卡片真伪识别装置。所述装置包括将测定光投影到所述全息图密封用的测定光投影系统；用于对所述测定光束在所述全息图密封反射的反射衍射光进行受光用的区域传感器；根据从区域传感器输出的信号，分别进行与所述全息图密封种类相对应的运算，进行所述卡片真伪识别的多种识别运算手段；选择该多种的识别运算手段任何一种的选择手段。
权利要求2所述的卡片真伪识别装置是，在权利要求1所述的装置中，其特征在于，在所述全息图密封中，所述衍射光栅的排列方向不同的多种光栅图案按一定周期排列，以使所述反射衍射光由基于衍射光栅的许多小的散点光点状衍射光构成，并且，正反射图案按一定周期形成，所述识别运算手段的至少一种装置识别具有由形成有所述短周期结构和长周期结构的光栅图案和正反射图案形成的全息图密封的卡片的真伪。
权利要求3所述的卡片真伪识别装置，在权利要求2所述的装置中，其特征在于，所述识别运算手段参照基于所述正反射图案的正反射光，识别所述卡片的真伪。
权利要求4所述的卡片真伪识别装置，其特征在于，所述卡片真伪识别装置包括将测定光束从所定方向聚光投影到卡片上的全息图密封上的测定光投影系统，所述卡片上的全息图密封系使衍射光栅的排列方向相互不同的多种的光栅图案周期、交错排列；对测定光束在所述全息图密封上反射衍射的反射衍射光进行受光的受光元件；根据该受光元件的受光信号识别所述卡片真伪的识别手段。
权利要求5所述的卡片真伪识别装置系这样一种识别卡片真伪的卡片真伪识别装置，所述卡片使所述衍射光栅的排列方向相互不同的多种光栅图案按一定周期排列形成全息图密封，使基于测定光束的投影的反射衍射光由基于衍射光栅的许多小的散点光点状衍射光形成，其特征在于，所述卡片真伪识别装置包括具将测定光束从所定方向聚光投影到所述全息图密封上的测定光投影系统；对测定光束在所述全息图密封上反射衍射的反射衍射光进行受光的受光元件；根据该受光元件的受光信号对所述卡片的真伪进行识别的识别手段。
权利要求6所述的卡片的真伪识别装置，在权利要求4或权利要求5所述的装置中，其特征在于，存在于测定光束的照射范围内的所述光栅图案的总占有面积是由最长周期的光栅图案所限定的面积以上，且是其2～3倍以下的面积。
权利要求7所述的卡片真伪识别装置，在权利要求5所述的装置中，其特征在于，在所述全息图密封上按一定周期形成正反射图案。
附图的简单说明图所示为粘贴有以往的全息图密封的卡片的一例。
图2所示为图1所示卡片的全息图密封的一例。
图3是图2所示的全息图密封的光栅图案的一例图。
图4是由图3所示光栅图案产生的反射衍射光图。
图5所示为全息图密封的另一例。
图所示为图5所示全息图密封的光栅图案。
图7所示为由图6所示光栅图案产生的反射衍射光图。
图8所示为全息图密封的第3例。
图9所示为由全息图密封第3例的光栅图案产生的反射衍射光图。
图10所示为由图8所示全息图密封的光栅图案产生的光点状衍射光图。
图11所示为本发明的第1实施例的卡片真伪识别装置的外观图。
图12所示为图11的卡片真伪识别装置的主要部分的电路方框图。
图13所示为图11的卡片真伪识别装置的主要部分的光学系统图。
图14所示为图12的电路方框图的第1识别运算手段的工作说明图。
图15所示为图12的电路方框图的第2识别运算手段的工作说明图。
图16所示为图12的电路方框图的第3识别运算手段的工作说明图。
图17为本发明的第2实施例的卡片真伪识别装置机箱的斜视图。
图18所示为设置在图17所示机箱内的测定光系统和衍射反射光检测系统的光学系统的俯视图。
图19为设置在图17所示机箱内的测定光投影系统和衍射反射光检测系统的光学系统的前视图。
图20是用图19所示的测定光投影系统投影的测定光束在全息图密封上的照射范围的说明图。
图21是系列传感器上的反射衍射光的光量分布的说明图。
具体实施例方式
(实施例1)以下，参照
本发明的实施例。
图11是本发明的卡片真伪识别装置的第1实施例的机箱斜视图。
在图11中，21是卡片真伪识别装置的机箱。在机箱21设置卡片1的出入口22、识别结果显示面板23和切换开关24，在机箱21的内部设置将测定光对全息图密封投影的测定光投影系统；检测从全息图密封2反射的反射衍射光的检测系统；进行卡片真伪识别的工作控制的后述的电路部。
测定光投影系统如图12、图13所示，由半导体激光器25a和视准透镜25b大略构成，半导体激光器25a发出的发散光利用视准透镜25b变换成平行光束，将该平行光束组成的测定光束P在维持入射角θ的状态下对全息图密封2投影。
在图13中，27是构成检测系统一部分的傅里叶变换透镜，全息图密封2配置在傅里叶透镜27的前焦点位置f，构成同一检测系统的区域传感器28配置在傅里叶透镜的后焦点位置f′。
电路部是由利用切换开关24进行切换动作的开关电路29、第1～第3的识别运算手段30～32和显示器33构成。切换开关29是对3个运算装置30～32选择动作的部件。例如，希望识别某种卡片的真伪的场合，操作应使这种类型对应的识别装置30～32动作的切换开关24，使开关电路29动作。在图12中，选择识别运算手段31。
第1识别运算手段30是与图2所示的全息图密封2所对应的装置。用统计手法运算对基于通过区域传感器28的编号im的横数线(横1线也可以)检测出的衍射反射光R1、R2、R3的光电输出所得到的衍射反射光R1、R2、R3的光量分布ωR的峰值强度Pe、其各重心位置G1～G3、其各扩散宽度W1～W3进行运算，识别是真卡片还是伪造的卡片，并将识别结果输出。
第2的识别运算手段31是与图5所示的全息图密封2的对应装置，用统计手法对基于用区域传感器28的编号jm的纵数线(纵1线也可以)检测出的衍射反射光R1′、R2′、R3′的光电输出所得到的衍射反射光R1′、R2′、R3′的光量分布ωR的峰值强度Pe′、其重心位置G1′～G3′、其各扩散宽度进行运算，识别是真卡片还是伪造卡片，并将其识别结果输出。
第3识别运算手段32是与图8所示全息图密封2对应的装置，用统计手法对基于通过区域传感器28的编号jm的纵数线(纵1线也可以)检测出的衍射反射光R1″、R2″、R3″的光电输出所得到的包络线ωR″(即衍射反射光R1″、R2″、R3″的光量分布ωR)的峰值强度Pe″、其各重心位置G、其各扩散宽度进行运算，识别是真卡片还是伪造卡片。另外，波形ωr是光点状衍射光r的波形，其包络线ωR″相当于长周期结构的反射衍射光R1″～R3″光电输出。
在第3识别运算手段32中，对通过基于区域传感器28的编号jm的纵1线检测出的正反射光的R4″的光电输出所得到的光量分布ωR4的峰值强度Pe″’、其重心位置G4″、其扩散宽度W4″进行运算，也能并用于卡片真伪的识别。该识别运算手段32是那些识别后将其结果输出的装置。
显示器33是将各识别运算手段30～32的识别结果显示在显示面板上的设备。
在以上构成中，设置分别基于各种全息图识别卡片真伪的识别运算手段30～32，按照卡片的种类切换使用这些识别运算手段30～32，因此用1台装置能够对各种卡片的真伪进行识别。
(第2实施例)图17本发明的卡片真伪识别装置的第2实施例的斜视图，20′是卡片真伪识别装置的机箱。在机箱20′设置卡片进出口21′，在其上部设置显示卡片1真伪的显示面板22′。卡片1的全息图密封2中形成图8所示的光栅图案17～19及光栅图案20。
该卡片1用图未示的卡片输送装置插入机箱20′内，真伪识别一结束，则卡片1自动地排出。
在机箱20′内设置如图18、图19所示的测定光投影系统23′和反射衍射光检测系统24′。
测定光投影系统23′是由半导体激光器23a′和聚光透镜23b′构成。聚光透镜23b′承担将半导体激光器23a′发射的激光变换成作为聚束光束的测定光束，向卡片1投光的任务。
反射衍射光检测系统24′是由傅里叶变换透镜24a′和作为受光元件的图案传感器24b′构成。卡片1插入机箱20内，调节到傅里叶变换透镜24a′的前侧焦点位置f。图案传感器24b′调节到傅里叶变换透镜的后侧焦点位置f′(f＝f′)。
通过图未示的开关操作，半导体激光器23a′灯亮，测定光束L′如图18、图19所示，对全息图密封2的入射角θ保持一定、投影到全息图密封2上，在全息图密封2的所定范围内如图20中扩大所示那样，形成投影光点S。该投影光点S的反射衍射光R1″、R2″、R3″，形成如图18所示那样。
其投影光点S′在全息图密封2上的照射面最好是，存在于其照射区域的光栅图案的总占有面积是由最长周期的光栅图案19所定面积以上，并且是其2～3倍以下的面积。
这样，投影光点S′的照射面设置在由最长周期的光栅19所限定面积2～3倍以下，则衍射光栅引起的各反射衍射光R1″～R3″的系列传感器24b′上的光点内能够回避光栅图案的周期引起的二次产生的细小衍射现象，如图21所示，能够使系列传感器24b′上的反射衍射光R″作为整体上接近基于紊乱分布G的反射衍射光。
又，投影到全息图密封2上的光束不是平行光束，作为有某所定扩散角的聚光光束投影。因此，由于与照射面积的关系，即使假定多少分离成多个光点光，与以平行光束投影的场合比较，各个光点光是作为扩散的像形成的。从而，这些扩散的光点像相互部分重叠，作为整体的反射衍射光能够成为接近紊乱分布的光束。
对从系列传感器24b′的各受光元件24c′输出的受光信号输入识别装置25′，识别装置25′，例如通过与光量分布的峰值强度、其重心位置、其扩散宽度等的容许值比较，则识别卡片的真伪，并将识别结果显示在显示面板22′上。
产业上利用的可能性根据权利要求1～权利要求3所述的发明，用一台装置能够对应多种全息图。
根据权利要求4～权利要求7所述的发明，即使对于具备有短周期结构和长周期结构的光栅图案按一定周期排列的全息图密封的卡片，能够客观地识别其真伪。
权利要求
1.一种卡片真伪识别装置，所述装置系根据全息图密封，识别对应卡片种类，设置所定全息图密封的卡片真伪的卡片真伪识别装置，其特征在于，所述装置包括将测定光投影到所述全息图密封用的测定光投影系统；用于对所述测定光束在所述全息图密封反射的反射衍射光进行受光用的区域传感器；根据从区域传感器输出的信号，分别进行与所述全息图密封种类相对应的运算，进行所述卡片真伪识别的多种识别运算手段；选择该多种的识别运算手段任何一种的选择手段。
2.如权利要求1所述的卡片真伪识别装置，其特征在于，在所述全息图密封中，所述衍射光栅的排列方向不同的多种光栅图案按一定周期排列，以使所述反射衍射光由基于衍射光栅的许多小的散点光点状衍射光构成，并且，正反射图案按一定周期形成，所述识别运算手段的至少一种装置识别具有由形成有所述短周期结构和长周期结构的光栅图案和正反射图案形成的全息图密封的卡片的真伪。
3.如权利要23所述的卡片真伪识别装置，其特征在于，所述识别运算手段参照基于所述正反射图案的正反射光，识别所述卡片的真伪。
4.一种卡片真伪识别装置，其特征在于，所述卡片真伪识别装置包括将测定光束从所定方向聚光投影到卡片上的全息图密封上的测定光投影系统，所述卡片上的全息图密封系使衍射光栅的排列方向相互不同的多种的光栅图案周期、交错排列；对测定光束在所述全息图密封上反射衍射的反射衍射光进行受光的受光元件；根据该受光元件的受光信号识别所述卡片真伪的识别手段。
5.一种卡片真伪识别装置，所述卡片系使所述衍射光栅的排列方向相互不同的多种光栅图案按一定周期排列形成全息图密封，使基于测定光束的投影的反射衍射光由基于衍射光栅的许多小的散点光点状衍射光形成，其特征在于，所述卡片真伪识别装置包括将测定光束从所定方向聚光投影到所述全息图密封上的测定光投影系统；对测定光束在所述全息图密封上反射衍射的反射衍射光进行受光的受光元件；根据该受光元件的受光信号对所述卡片的真伪进行识别的识别手段。
6，如权利要求4或5所述的卡片的真伪识别装置，其特征在于，存在于测定光束的照射范围内的所述光栅图案的总占有面积是由最长周期的光栅图案所限定的面积以上，且是其2～3倍以下的面积。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，在所述全息图密封上按一定周期形成正反射图案。
全文摘要
一种对于对应卡片(1)的种类、设置所定全息图的卡片(1)的真伪，根据该全息图进行识别用的卡片真伪识别装置，所述装置包括将测定光投影到全息图上用的测定光投影系统(半导体激光器(25a)，视准透镜(25b))；对测定光(P)在全息图上反射的反射衍光受光用的区域传感器(28)；依据区域传感器(28)输出的信号，分别进行各种全息图对应的运算，以进行卡片(1)的真伪识别的多种识别运算手段(30～32)；对多种识别运算手段(30～32)中任何一装置进行选择的选择手段(切换开关(24)，切换电路(29))。
文档编号B42D15/10GK1460072SQ02800839
公开日2003年12月3日 申请日期2002年2月18日 优先权日2001年3月27日
发明者堀信男, 永野繁宪, 外山浩之 申请人:株式会社拓普康