(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
識別されるように構成されたタグまたは物体を識別する読み取り装置であって、
前記識別されるように構成されたタグまたは物体内に配置された第１の識別特徴セットを読み取る、磁気光学読み取り素子である第１の読み取り素子と、
前記識別されるように構成されたタグまたは物体内に配置された第２の識別特徴セットを読み取る第２の読み取り素子と
を備え、
前記読み取り素子は、前記第１の識別特徴セットの読み取りから生成される第１の信号および前記第２の識別特徴セットの読み取りから生成される第２の信号が、独立して使用されて、前記タグまたは物体を識別する第１の署名および第２の署名が導出されるように構成され、
前記磁気光学読み取り素子は、少なくとも１つの光学処理ユニットおよび少なくとも１つの磁気光学基板を備え、
前記磁気光学基板は、前記識別されるように構成されたタグまたは物体上の識別特徴および／または位置合わせマークを光学的に直接読み取るための少なくとも１つの開口部を備える、読み取り装置。
【請求項２】
前記磁気光学読み取りに使用される光は、前記磁気光学読み取り素子内部で内部反射する、請求項１に記載の読み取り装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの光学処理ユニットは複数の構成要素を備え、前記構成要素は、少なくとも１つの光学検出器、少なくとも１枚のレンズ、少なくとも１つの偏光子、少なくとも１つの光源を含む請求項１に記載の読み取り装置。
【請求項４】
前記磁気光学基板は層構成を備え、前記層構成は、光学的に透明な基板、第１の被膜層、および第２の被膜層を含む、請求項１に記載の読み取り装置。
【請求項５】
前記第１の被膜層は１つまたは複数の磁気光学膜である、請求項４に記載の読み取り装置。
【請求項６】
前記第２の被膜層は反射膜である、請求項４または５に記載の読み取り装置。
【請求項７】
前記磁気光学基板は保護層をさらに備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の読み取り装置。
【請求項８】
前記光学処理ユニットおよび前記磁気光学基板内の前記構成要素のうちの少なくともいくつかは、互いに対して固定された空間関係を有する、請求項３に記載の読み取り装置。
【請求項９】
前記第２の読み取り素子は、バーコードスキャナ、無線周波識別タグリーダ、文字認識リーダ、光学イメージ捕捉システム、ガウスメータ、磁力計、蛍光メータ、残留メータ、およびトランスポンダからなる群から選択される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の読み取り装置。
【請求項１０】
前記第１の読み取り素子は、前記磁気光学基板を前記第１の識別特徴セットのエリア上に位置決めする係合要素を備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載の読み取り装置。
【請求項１１】
前記係合要素は前記磁気光学基板を実質的に囲む、請求項１０に記載の読み取り装置。
【請求項１２】
前記係合要素は本質的に、前記タグまたは物体の係合トラックを相補する形状であり、それにより、相互ロック手段を形成する、請求項１０または１１に記載の読み取り装置。
【請求項１３】
前記係合要素は、キャビティまたは溝として形成されるかまたは、前記係合要素は、突起として形成される、請求項１１または１２に記載の読み取り装置。
【請求項１４】
前記係合要素は、円形または多角形の断面を有する、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の読み取り装置。
【請求項１５】
少なくとも前記第１の読み取り素子は、前記識別されるタグまたは物体に接触した場合、前記識別されるタグまたは物体に整合するように構成される、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の読み取り装置。
【請求項１６】
前記第１の読み取り素子は、前記第１の読み取り素子が前記識別されるタグまたは物体に接触した場合、少なくとも前記第１の読み取り素子が前記識別されるタグまたは物体に整合するのに役立つ整合要素を備える、請求項１５に記載の読み取り装置。
【請求項１７】
前記整合要素は、バネ、スポンジ、吸引システム、油圧システム、または空気システムからなる群から選択される少なくとも１つの部材を含む、請求項１６に記載の読み取り装置。
【請求項１８】
前記整合要素は、読み取り中、少なくとも前記第１の読み取り素子を読み取られるエリアに押し付けるように構成される、請求項１６または１７に記載の読み取り装置。
【請求項１９】
識別されるように構成されたタグまたは物体を識別する読み取り装置であって、
前記識別されるように構成されたタグまたは物体内に配置された磁気特徴および光学特徴の両方を読み取る読み取り素子を備え、
前記読み取り素子は、少なくとも１つの光学処理ユニットおよび少なくとも１つの磁気光学基板を備え、
前記読み取り素子は、前記識別されるように構成されたタグまたは物体上の光学特徴および／または位置合わせマークを光学的に直接読み取るための少なくとも１つの開口部を備える、読み取り装置。
【請求項２０】
識別されるように構成されたタグまたは物体を識別する方法であって、読み取り素子を使用して磁気特徴および光学特徴の両方を読み取ることを含み、前記読み取り素子は、少なくとも１つの光学処理ユニットおよび少なくとも１つの磁気光学基板を備え、前記読み取り素子は、前記識別されるように構成されたタグまたは物体上の前記光学特徴を光学的に直接読み取るための少なくとも１つの開口部を備える、方法。
【請求項２１】
前記磁気特徴は、前記識別されるタグまたは物体内に配置された第１の識別特徴セットを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記識別されるタグまたは物体内に配置された前記第１の識別特徴セットから信号を生成することを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１の識別特徴セットは、前記タグまたは物体の識別層内に含まれる無秩序に配置された磁性粒子または磁化可能粒子を含む、請求項２１または２２に記載の方法。
【請求項２４】
識別されるように構成されたタグまたは物体を識別する方法であって、
前記識別されるように構成されたタグまたは物体内に配置された第１の識別情報セットの読み取り素子による磁気光学読み取りから、第１の信号を生成すること、
前記識別されるように構成されたタグまたは物体内に配置された第２の識別情報セットの前記読み取り素子による読み取りから、第２の信号を生成すること
を含み、
前記第１の識別特徴セットから生成される前記第１の信号および前記第２の識別特徴セットから生成される前記第２の信号は、独立して使用されて、前記タグまたは物体を識別する第１の署名および第２の署名が導出され、
前記読み取り素子は、少なくとも１つの光学処理ユニットおよび少なくとも１つの磁気光学基板を備え、
前記磁気光学基板は、前記識別されるように構成されたタグまたは物体上の識別特徴および／または位置合わせマークを光学的に直接読み取るための少なくとも１つの開口部を備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２００８年２月１９日に出願された米国仮特許出願第６１／０２９，５９７号明細書の優先権の利益を主張するものであり、この仮特許出願の全体を参照により本明細書に援用する。
【０００２】
本発明の実施形態は、読み取り装置の分野に関する。例として、本発明の実施形態は、識別されるように構成されたタグまたは物体を識別する読み取り装置、それに関連する方法、およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
最近、識別目的での磁場の使用が非常に広範囲に広がり、活発になった。これは、磁気パターンまたは磁性粒子を識別手段として利用する無数の保護物品に見られる。いくつかの例としては、通常、磁気インクまたは磁気ストリップを使用して、暗号化されたセキュリティ情報を記憶する、小切手、クレジットカード、またはチケット等のセキュリティ文書が挙げられる。他の例としては、磁性粒子を使用して、磁気指紋として機能するランダム配列を作成する偽造防止タグが挙げられる。さらに、磁気バーコードおよび磁気パターンも、磁気セキュリティ機能として人気を得つつある。
【０００４】
磁場を識別に使用することは、素早く確実に読み取ることができる手頃な形態の不可視の識別であるため、人気である。それに加えて、磁場を使用する識別タグは一般に、磁場が磁性材料に固有の特徴であるため、機能するためにいかなる電力の追加も必要としない。
【０００５】
しかし、セキュリティ機能分野での磁場を検出する手段は、非常に制限されてきている。大半の磁気保護物体、特にセキュリティカードおよび文書は一般に、物体の磁気面をスロットに通して、磁気信号を得ることを含む検出手段を採用している。それにも関わらず、セキュリティ度を増大させるには、磁場信号の分解能を微細レベルにする必要があることが多い。これは、改良されたユーザ使用性を有する新しい高分解能検出手段の開発を促す。
【０００６】
高分解能検出方法の一例は、磁気光学検出である。磁気光学ディスク（例えば、Ｓｏｎｙの「ＭｉｎｉＤｉｓｃ」）および同様のデータ記憶装置の場合、磁気光学検出は、偏光をデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）内部の反射面からはね返すことにより達成される。反射光の偏光は、反射面またはその周囲の磁場の存在により変化する（一般に、この偏光の回転は磁気光学カー効果による）。偏光の変化を測定することにより、検出器は、反射面での磁場の強度の測定値を得ることが可能である。このシステムは、ＤＶＤのフォームファクタ（例えば、ＤＶＤは非常に平滑であり、且つ平坦である）およびＤＶＤが一般に厳しい環境に曝されないことにより、ＤＶＤの場合には上手く機能する。しかし、セキュリティラベルおよびマークは、耐用年数中にひどい引っ掻きおよび他の厳しい状況に曝され得る。したがって、セキュリティラベルおよびマークの場合、鏡面仕上げの反射面を含む基板（例えば、ラベル）を読み取る必要がある読み取り方法を使用することが常に実用的である訳ではない。
【０００７】
都合のよいことに、代替の磁気光学検出方法が存在する。その方法では、反射面は読み取り装置自体の一部であり、光は読み取り装置自体に内部的に反射される。読み取り装置の反射面は、基板からの磁場が装置内の材料または光に影響を及ぼすことができるように、読み取られる基板に直に接触する。これは、読み取られる基板が、平坦な鏡面を有する必要があるという制約から解放されることを意味する。他の検出方法は、例えば、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）、磁束収束器の使用を含む。
【０００８】
内部反射磁気光学リーダは、記憶装置の分野で使用するために多くのグループにより開発されたが、識別目的での使用は非常に限られている。磁気光学リーダのいくつかの例について以下に詳述する。
【０００９】
米国特許第３，５１２，８６６号明細書には、磁気光学ハンドビューアが開示されている。このハンドビューアは特に、磁気光学原理を使用して、磁気テープ等の磁気媒体内の磁気状態の視覚表現を提供するように動作するように構築された装置に関連する。このハンドビューアは、カーおよびファラデーの磁気光学効果を使用して視覚表現を提供する。カー磁気光学効果は、磁性面から反射された光線の偏光の主方向の回転を生み出す。ファラデー磁気光学効果は、磁気媒体を通る光線の偏光の主方向の回転を生み出す。この磁気光学ハンドビューアは、カーおよびファラデーの磁気光学効果の組み合わせを使用して、光線の最大の振幅回転を提供する。
【００１０】
米国特許第５，７４２，０３６号明細書には、磁気光学撮像技法を使用して機械可読マトリックスシンボルをマーキングし、捕捉し、復号化する方法が開示されている。この特許は、磁化可能材料の追加により基板材料上の機械可読マトリックスシンボルマーキングを強化すること、そして後に、マトリックスシンボルマーキングに関連する磁性を利用して、磁気光学読み取り装置を使用してマーキングを読み取ることを含む。しかし、この特許に記載される方法は主に、Ｖｅｒｉｃｏｄｅ（登録商標）または粘性磁気化合物を堆積させることにより作られる他の機械可読マトリックスシンボルの検出を扱う。さらに、この特許には、磁気偽造防止シンボルの検出が記載されるが、非シンボル用途で磁気光学を使用すること、例えば、散乱磁性粒子に固有のランダム性の撮像に磁気光学を使用することが考慮されていない。換言すれば、この特許の磁気光学リーダは、磁性粒子で書かれたシンボルを認識するが、個々の粒子を読み取らず、固定領域内のランダム位置を、その領域が微細分解能で繰り返し不可能なパターンを有するように考えない。
【００１１】
米国特許第５，９２０，５３８号明細書には、記憶されているデータを読み取る磁気光学読み取り方法、磁気光学読み取りヘッド、およびその製造方法が開示されている。この特許には、波長を有する照明光源と併せて使用される、磁気的に記憶されたデータを読み取る磁気光学読み取りヘッドが記載されている。この磁気光学読み取りヘッドは、磁気記憶媒体に面するように構成された表面を有する光学的に透明な基板と、ファラデー係数θＦを有し、上記基板の上記表面上に配置され、上記磁気記憶媒体に面するように構成されたファラデー効果回転子表面を有する、光学的に透明なファラデー効果回転子と、カー係数θＫを有し、上記ファラデー回転子表面上に配置される光学反射性カー効果回転子とを備え、θＫおよびθｆは、上記照明光の上記波長で同じ演算符号を有する。
【００１２】
偽造防止技術の分野では、保護強化のために技術の組み合わせ、例えば、磁気データおよび光学データの両方の読み取りを使用することがかなり有利なことも分かっている。光学変換器と磁気変換器とを組み合わせたいくつかの例が、そのようなものである。
【００１３】
米国特許第３，６１２，８３５号明細書には、テストまたは読み取られる物品、例えば、紙幣または可視マークおよび磁気マークの両方を有する他の文書、読み取られるデータ記録テープ等の情報担持媒体、またはこれらと同様のものの光学的属性および磁気的属性の両方を感知する光学および磁気の結合変換器が開示されている。変換器は、ヘッドの磁芯の極を隔てる透明ギャップを有する磁気感知ヘッドと、ギャップと位置合わせされてヘッドに配置される光電素子とを備える。ヘッド外部で、物品の一側面がギャップの極に接触するか、またはその近傍にくると、物品は光源により照明され、それにより、物品の磁気的属性および光学的属性の両方を、物品と変換器とが相対移動する間に同時に検出することができる。
【００１４】
米国特許第３，８７６，９８１号明細書には、磁気インクでプリントされた文字を認識する文字認識システムおよび方法であって、磁気変換器および光学変換器の両方を使用して文字を感知することにより、認識が強化される、文字認識システムおよび方法が開示されている。磁気変換器出力信号から導出された少なくとも１つの信号が、認識段階時に、または認識段階前に、光学変換器出力信号から導出された少なくとも１つの信号と結合される。
【００１５】
米国特許第６，７４５，９４２号明細書には、磁気光学センサを通して光を反射器に向ける偏光光源を含む筐体を有する磁気シンボルリーダであって、反射器は、光を再び磁気光学センサを通し、次に少なくとも１つの解析器を通して少なくとも１つのカメラに反射する、磁気シンボルリーダが開示されている。ビューファインダにより、ユーザは、イメージが検出された場合、カメラからのイメージをプロセッサにより処理して、シンボルに関連する情報を外部ソースに出力するように、プロセッサが可能な場合には第２のカメラに結合されている間、ビューファインダカメラに見えているように磁気光学センサ上のイメージを監視することができる。解析器および偏光光源は、センサにより検出されたイメージのコントラストを提供する。磁気光学センサ近傍に配置されたバイアスコイルまたは消去コイルが、センサ上のイメージの解像度を上げるか、または消去することができる。
【００１６】
磁気可読識別の初期の使用の１つを、米国特許第３，７５５，７３０号明細書に見出すことができる。米国特許第３，７５５，７３０号明細書には、塗料等の不透明保護層で隠された複数の磁化可能な識別表示を有する乗り物、家電、または器具が開示されている。この表示は、磁気リーダの使用により読み取ることができる。
【００１７】
別の例が、ＰＣＴ国際公開第２００４／０１３７３５号パンフレットに開示されている。この公開出願には、品物に塗布される材料のマークを提供するシステムおよび関連する方法が開示されている。一実施形態では、磁性材料が所定のパターンで塗布される。構造化パターンにわたり１つの向きで磁性材料を蓄積することにより、自動的に感知可能な値を提供することができる。磁気的に読み取り可能な材料は、所定の繰り返し可能なパターンとして提供することができ、磁性材料は、少なくとも１０，０００〜１００ドット／インチの範囲の分解能で表面に塗布される。
【００１８】
文書および製品上の繰り返し可能な磁気パターンについてのさらなる従来技術について以下に説明する。
【００１９】
米国特許第３，８７８，３６７号明細書には、磁気異方性を有する均一に分布した磁化可能材料を含む磁気記録層を有するセキュリティ文書であって、複数の選択された位置における材料が、参照位置に対して異なるように物理的に位置合わせされて、文書の認証に有用なコードパターン等の磁気的に検出可能な永久固定された情報パターンを提供する、セキュリティ文書が開示されている。
【００２０】
米国特許第４，０８１，１３２号明細書には、担持体および一方が他方に重なった２層の磁化可能材料を有するセキュリティ文書であって、担持体および層がすべて一緒に接合された、セキュリティ文書が開示されている。一方の層は、情報記録用であり、他方の層は、検証目的で検査できる磁気構造を有する。この特許には、構造化層を作る好ましい方法が、磁化可能材料を堆積させて、構造の形態の情報層上の記録からの磁場の影響内に層を形成することであることが開示されている。記録は、構造化層が形成された場合に消去される。セキュリティ文書はクレジットカード、紙幣、または他の有価値紙であり得る。
【００２１】
米国特許第３，８０３，６３４号明細書には、１つまたは複数の孔が磁気パターンプリント用マスタ磁気媒体のベース板に形成され、例示的に永久磁石で形成される１つまたは複数の磁化素子が、端面がベース板の表面から小さな距離だけ突出した状態で孔内に配置される、磁気プリント装置および方法が開示されている。コピー用スレーブ磁気媒体の磁性膜の表面は、磁化素子の端面に接触し、外部磁場が接触部分に印加される。所望の磁気パターンが、磁化素子の配列またはコピー用スレーブ磁気媒体に対する上記磁化素子の相対移動により、形成され、その結果、上記磁気パターンは、スレーブ磁気媒体の磁性膜上にコピーされる。
【００２２】
米国特許第４，１８３，９８９号明細書には、少なくとも２つの機械検証可能なセキュリティ機能を有するセキュリティ装置、例えば、ストリップ、糸、またはプランシェット（ｐｌａｎｃｈｅｔｔｅ）を含むセキュリティ紙であって、セキュリティ機能のうちの１つが磁性材料であり、装置上に所定のパターンで磁気的に符号化またはプリントすることができ、セキュリティ機能のうちの第２の特徴は、Ｘ線吸収剤または金属等の発光材料である、セキュリティ紙が開示されている。
【００２３】
米国特許第３，７０１，１６５号明細書には、磁気検出装置で検出可能な物質を保持するマークまたは縫い目を有する衣服が開示されている。衣服部分上で磁化された物質が、衣服製作プロセス中に検出された場合、縫い目の検出に応答して、続く衣服製作ステップが実施される。
【００２４】
米国特許第４，１８０，２０７号明細書には、セキュア文書が開示されており、支持体に固定して取り付けられることにより生成され、本体は、セキュリティ機能を有すると共に、目に情報を伝達する形状を有する。例えば、本体は、文字、数、およびそれらと同様のものの開口部を有する磁化可能材料の層である。文書は、磁気検査装置および光学検査装置の両方により検査して、変更が行われていないことを照合確認することができる。セキュア文書を作成する方法および検査装置も記載されている。セキュリティ機能は、材料内に固定された磁気異方性パターンであり得る。
【００２５】
米国特許第３，７５５，７３０号明細書には、塗料等の不透明保護層で隠された複数の磁化可能な識別表示を有する乗り物、家電、または器具が開示されている。この表示は、磁気リーダの使用により読み取ることができる。
【００２６】
好ましい偽造防止磁気指紋を作成する際、磁性粒子を特定の様式で位置合わせして、区別可能な信号を与える必要がある。一手法が、米国特許出願公開第２００６００８１１５１号明細書に開示されている。この特許出願には、凹板印刷で使用されるようなペースト様のインクを使用してプリントする方法および装置であって、インクが、薄膜光学可変フレークまたは回折フレーク等の特殊なフレークを含む、方法および装置が開示されている。この特許出願には、インク内のフレークの位置合わせ中にインクの粘度を一時的に低減させる熱源等のエネルギー源を有する装置も開示されている。
【００２７】
同様の方法を米国特許第７，０４７，８８３号明細書にも見出すことができる。米国特許第７，０４７，８８３号明細書には、インク溶剤または塗料溶剤等の担体内で磁性フレークを位置合わせして、高速線形プリント動作で光学可変イメージを作成する装置および関連する方法が開示されている。イメージは、紙幣等の高価値文書上にセキュリティ機能を提供することができる。インク内の磁性フレークは、線形プリント動作中に磁石を使用して位置合わせされる。磁気顔料フレークを選択された向きにすることにより、装飾用途またはセキュリティ用途で有用な様々な錯覚に基づく光学効果を達成することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
しかし、識別されるように構成されたタグまたは物体を識別する、十分な検証セキュリティを提供する、すなわち、識別の信頼性が十分に高い読み取り装置、システム、および方法がやはり必要とされている。
【００２９】
本発明の目的は、そのような読み取り装置、システム、および方法を提供することである。この目的および他は、各独立クレームにより定義される読み取り装置、方法、およびシステムにより解決される。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
本発明の第１の実施形態では、識別されるように構成されたタグまたは物体を識別する読み取り装置が提供される。この読み取り装置は、識別されるように構成されたタグまたは物体に配置された第１の識別特徴セットを読み取る、磁気光学読み取り素子である、第１の読み取り素子と、識別されるように構成されたタグまたは物体に配置された第２の識別特徴セットを読み取る第２の読み取り素子とを含む。本明細書において、前置詞「内」または「上」が、タグまたは物体に対する識別特徴の位置を説明するために使用され、その他の前置詞の使用も考慮される（例えば、「タグ内」も「タグ上」であると考慮され、その逆も同様に考慮されるべきである）ことに留意する。読み取り装置は、第１の識別特徴セットから生成される第１の信号および第２の識別特徴セットから生成される第２の信号が独立して使用されて、タグまたは物体を識別する第１の署名および第２の署名を導出するように構成される。
【００３１】
一実施形態では、磁気光学読み取りに使用される光は、磁気光学読み取り素子内部で内部反射される。
【００３２】
さらなる実施形態では、磁気光学読み取り素子は、少なくとも１つの光学処理ユニットおよび少なくとも１つの磁気光学基板を備える。少なくとも１つの光学処理ユニットは複数の構成要素を備え、複数の構成要素は、少なくとも１つの光学検出器、少なくとも１枚のレンズ、少なくとも１つの偏光子、少なくとも１つの光源を含む。磁気光学基板は、光学的に透明な（ベース）基板と、磁気光学膜等の第１の被膜層と、第２の被膜層、例えば反射層とを備える。光学的に透明な（ベース）基板、第１の被膜層、および第２の被膜層は、以下にも述べるように、層構成の形態であり得る）。磁気光学基板および層構成は、保護層をさらに含み得る。磁気光学基板は、識別されるように構成されたタグまたは物体上の第３の識別特徴セットを光学的に直接読み取るための少なくとも１つの開口部を備える。
【００３３】
さらなる実施形態では、光学処理ユニットおよび磁気光学基板内の構成要素は、互いに対して固定された空間関係を有し得る。
【００３４】
さらなる実施形態では、第２の読み取り素子は、バーコードスキャナ、無線周波識別タグリーダ、文字認識リーダ、光学イメージ捕捉システム、ガウスメータ、磁力計、蛍光メータ、残留メータ、およびトランスポンダからなる群から選択される。
【００３５】
さらなる実施形態では、第１の読み取り素子は、磁気光学基板を第１の識別特徴セットの領域上に位置決めする係合要素を備える。係合要素は磁気光学基板を実質的に囲む。係合要素は本質的に、タグまたは物体の係合トラックを相補する形状であり、それにより、相互ロック手段を形成する。係合要素は、キャビティまたは溝として形成することができ、溝は、少なくとも約５０マイクロメートル、少なくとも約１５０マイクロメートル、少なくとも約２００マイクロメートル、または少なくとも２５０マイクロメートルの高さを有する。係合要素は、突起としても形成してもよい。突起は、少なくとも約５０マイクロメートル、少なくとも約１５０マイクロメートル、少なくとも約２００マイクロメートル、または少なくとも２５０マイクロメートルの高さを有する。係合要素は、円形または多角形の断面を有する。
【００３６】
さらなる実施形態では、少なくとも第１の読み取り素子は、識別されるタグまたは物体に接触した場合、識別されるタグまたは物体に整合するように構成される。第１の読み取り素子は、第１の読み取り素子が識別されるタグまたは物体に接触した場合、少なくとも第１の読み取り素子が識別されるタグまたは物体に整合するのに役立つ整合要素を備え得る。整合要素は、バネ、スポンジ、吸引システム、油圧システム、または空気システム等の少なくとも１つの部材を備え得る。整合要素は、読み取り中、少なくとも第１の読み取り素子を読み取られるエリアに押し付けるように構成される。整合要素は、読み取り装置が落とされた場合、または硬い表面に接触した場合に、第１の読み取り素子の表面を破損から保護するようにも構成し得る。整合要素は、第１の読み取り素子が押された場合、第１の読み取り素子が係合要素の高さよりも下に沈めさせるようにも設計し得る。少なくとも第１の読み取り素子は、係合要素から離間され、それにより、第１の読み取り素子は、識別されるタグまたは物体に接触した場合、識別されるタグまたは物体に整合することができる。
【００３７】
本発明の第２の実施形態では、識別されるように構成されたタグまたは物体を識別する読み取り装置が提供される。この読み取り装置は、識別されるように構成されたタグまたは物体内に配置された第１の識別特徴セットを読み取る第１の読み取り素子を含み、第１の読み取り素子は、磁気光学読み取り素子であり、識別されるように構成されたタグまたは物体に接触した場合、識別されるように構成されたタグまたは物体に整合するように構成される。本明細書において、用語「磁気光学読み取り素子」が使用される場合、すべての形態の磁気光学読み取り素子、特に、特徴の磁場を特定するために解析される光が、読み取り装置内で内部反射されるように構成される磁気光学読み取り素子が意図されることに留意し、米国特許第５，９２０，５３８号明細書に開示されている構成が、そのような構成の一例を提供する。
【００３８】
一実施形態では、読み取り装置は、識別されるように構成されたタグまたは物体内に配置された第２の識別特徴セットを読み取る第２の読み取り素子をさらに備える。読み取り装置は、第１の識別特徴セットの読み取りから生成される第１の信号および第２の識別特徴セットの読み取りから生成される第２の信号が、独立して使用されて、タグまたは物体を識別するための第１の署名および第２の署名を導出するように構成される。磁気光学読み取りに使用される光は、磁気光学読み取り素子内部で内部反射する。
【００３９】
さらなる実施形態では、磁気光学読み取り素子は、少なくとも１つの光学処理ユニットおよび少なくとも１つの磁気光学基板を備える。少なくとも１つの光学処理ユニットは、複数の構成要素を含み得、それら構成要素は、少なくとも１つの光学検出器、少なくとも１枚のレンズ、少なくとも１つの偏光子、少なくとも１つの光源を含む。任意的に、光学処理ユニットは、少なくとも１つのビームスプリッタを備えてもよい。磁気光学基板は、光学的に透明な（ベース）基板、第１の被膜層（例えば、磁気光学膜）、および第２の被膜層（例えば、反射層）を備える。光学的に透明な（ベース）基板、第１の被膜層、および第２の被膜層は、層構成として形成し得る。磁気光学基板は、保護層をさらに備え得る。磁気光学基板は、識別されるように構成されたタグまたは物体上の識別特徴および／または位置合わせマークを光学的に直接読み取るための少なくとも１つの開口部を備える。この文脈の中では、本明細書において説明される各磁気光学基板が、任意的に、層構成として形成し得る光学的に透明な基板、第１の被膜層、および第２の被膜層を含み得ることに留意する。
【００４０】
さらなる実施形態では、光学処理ユニットおよび磁気光学基板内の構成要素は、互いに対して固定された空間関係を有する。本願において説明される磁気光学基板の光学的に透明な基板、第１および第２の被膜層が、層構成として形成される場合、この層構成および光学処理ユニット内の構成要素は、互いに対して固定された空間関係を有することができる。
【００４１】
さらなる実施形態では、第２の読み取り素子が、バーコードスキャナ、無線周波識別タグリーダ、文字認識リーダ、光学イメージ捕捉システム、ガウスメータ、磁力計、蛍光メータ、残留メータ、およびトランスポンダからなる群から選択される。
【００４２】
さらなる実施形態では、第１の読み取り素子は、磁気光学基板を第１の識別特徴セットのエリア上に位置決めする係合要素を備える。係合要素は、磁気光学基板を実質的に囲む。係合要素は本質的に、タグまたは物体の係合トラックを相補する形状であり、それにより、相互ロック手段を形成する。係合要素は、キャビティまたは溝として形成することができ、溝は、少なくとも約５０マイクロメートル、少なくとも約１５０マイクロメートル、少なくとも約２００マイクロメートル、または少なくとも２５０マイクロメートルの高さを有する。係合要素は、突起としても形成してもよい。突起は、少なくとも約５０マイクロメートル、少なくとも約１５０マイクロメートル、少なくとも約２００マイクロメートル、または少なくとも２５０マイクロメートルの高さを有する。係合要素は、円形または多角形の断面を有する。
【００４３】
さらなる実施形態では、第１の読み取り素子は、第１の読み取り素子が識別されるタグまたは物体に接触した場合、少なくとも第１の読み取り素子が識別されるタグまたは物体に整合するのに役立つ整合要素を備える。整合要素は、少なくとも１つのバネ、スポンジ、吸引システム、油圧システム、または空気システムを含み得る。整合要素は、読み取り中、少なくとも第１の読み取り素子を読み取られるエリアに押し付ける。整合要素は、読み取り装置が落とされた場合、または硬い表面に接触した場合に、第１の読み取り素子の表面を破損から保護するようにも構成される。整合要素は、第１の読み取り素子が押された場合、第１の読み取り素子が係合要素の高さよりも下に沈めさせるようにも設計される。第１の読み取り素子は、非使用時には係合要素の高さよりも下に収容されるが、読み取られるタグまたは物体に係合した場合、係合要素は第１の読み取り素子を読み取られるエリア表面上に押す。少なくとも第１の読み取り素子は、係合要素から離間され、それにより、第１の読み取り素子は、識別されるタグまたは物体に接触した場合、識別されるタグまたは物体に整合することができる。
【００４４】
本発明の第３の実施形態では、識別されるように構成されたタグまたは物体を識別する読み取り装置が提供される。この読み取り装置は、識別されるように構成されたタグまたは物体内に配置された第１の識別特徴セットを読み取る第１の読み取り素子を含み、第１の読み取り素子は、磁気光学読み取り素子であり、磁気光学読み取り素子は、少なくとも１つの光学処理ユニットおよび少なくとも１つの磁気光学基板を備える。第１の読み取り素子は、第１の読み取り素子を第１の識別特徴セット上に位置決めするための係合要素を含み、係合要素は実質的に、読み取り素子を囲み、本質的に、識別されるように構成されたタグまたは物体の係合トラックを相補する形状であり、それにより、相互ロック手段を形成する。係合要素は、溝または突起として形成される。
【００４５】
本発明の第４の実施形態では、識別されるように構成されたタグまたは物体を識別する読み取り装置が提供される。したがって、読み取り装置は、識別されるように構成されたタグまたは物体内に配置された磁気特徴および光学特徴の両方を読み取る読み取り素子を含む。読み取り素子は、少なくとも１つの光学処理ユニットおよび少なくとも１つの磁気光学基板も含む。読み取り素子は、識別されるように構成されたタグまたは物体上の光学特徴および／または位置合わせマークを光学的に直接読み取るための少なくとも１つの開口部も含む。
【００４６】
この読み取り装置の一実施形態では、少なくとも１つの光学処理ユニットは複数の構成要素を含み、これら構成要素は、少なくとも１つの光学検出器、少なくとも１枚のレンズ、少なくとも１つの偏光子、少なくとも１つの光源を含む。
【００４７】
そのような読み取り装置の磁気光学基板は、光学的に透明な基板、第１の被膜層、および第２の被膜層を含み得る。第１の被膜層は、１つまたは複数の磁気光学膜であり得、第２の被膜層は反射層であり得る。磁気光学基板は、保護層をさらに含み得る（上記開示に沿って、光学的に透明な基板、第１の被膜層、および第２の被膜層は、層構成として提供することができる。
【００４８】
読み取り装置の一実施形態では、光学処理ユニットおよび磁気光学基板内の構成要素は、互いに対して固定された空間関係を有し得る。層構成の光学的に透明な磁気光学基板、第１の被膜層、および第２の被膜層の場合、この層構成は、光学処理ユニットのその他の構成要素のうちの１つまたは複数に対して固定された空間関係を有し得る。
【００４９】
さらなる実施形態では、読み取り素子の少なくとも１つの開口部により、光学検出器は、同じイメージ内で磁気情報および光学情報の両方を得ることができる。読み取り素子の光学検出器は、ＣＭＯＳチップまたはＣＣＤチップが挙げられるが、これらに限定されない任意の適した撮像ユニットであり得る。
【００５０】
読み取り装置の一実施形態では、識別されるように構成されたタグまたは物体上の光学特徴および／または位置合わせマークを光学的に直接読み取れるようにする少なくとも１つの開口部が、磁気光学基板に形成される。この少なくとも１つの開口部は、磁気光学基板の１つまたは複数の被膜層をパターニングすることにより形成し得る。
【００５１】
別の実施形態では、識別されるように構成されたタグまたは物体上の光学特徴および／または位置合わせマークを光学的に直接読み取れるようにする少なくとも１つの開口部は、磁気光学基板に隣接する読み取り素子の光学的に透明な部分により形成される。
【００５２】
本発明の第５の実施形態では、識別されるように構成されたタグまたは物体を識別する方法が提供される。この方法は、読み取り素子を使用して磁気特徴および光学特徴の両方を読み取ることを含む。読み取り素子は、少なくとも１つの光学処理ユニットおよび少なくとも１つの磁気光学基板を含み、読み取り素子は、識別されるように構成されたタグまたは物体上の上記光学特徴を光学的に直接読み取るための少なくとも１つの開口部をさらに含む。
【００５３】
この方法の一実施形態では、磁気特徴は、識別されるように構成されたタグまたは物体内に配置された第１の識別特徴セットを含む。
【００５４】
さらなる実施形態では、方法は、識別されるタグまたは物体内に配置された第１の識別特徴セットから信号を生成することを含む。そのような方法に使用される第１の識別特徴セットは、タグまたは物体の識別層内に含まれる無秩序に配置された磁性粒子または磁化可能粒子を含み得る。無秩序に配置された磁性粒子または磁化可能粒子は、複数のランダムに分布した磁性粒子または磁化可能粒子を含み得る。磁性粒子は、本明細書に開示し、本発明の他の実施形態を参照して説明するように、高保磁性材料または任意のフェリ磁性材料、反強磁性材料、強磁性材料、または連続材料内の磁気特性変化ドメイン（磁気特性を変化させるボイドを含む）、およびこれらの組み合わせを含み得る。
【００５５】
この第５の実施形態の方法の一実施形態では、読み取られる光学特徴は、位置合わせマークおよび／または第２の識別特徴セットである。
【００５６】
さらなる実施形態では、位置合わせマークを使用して、識別されるタグまたは物体内に配置された第１の識別特徴セットの参照署名を得るために使用される参照読み取りに対して、第１の識別特徴セットの読み取りの向きおよび位置を決定し得る。
【００５７】
別の実施形態では、磁気特徴および光学特徴の両方からの情報が、光学検出器により捕捉される同じイメージから得られる。この方法に使用される光学検出器は、ＣＭＯＳチップまたはＣＣＤチップ等の撮像ユニットであり得る。
【００５８】
本発明の第６の実施形態では、識別されるように構成されたタグまたは物体を識別する方法が開示される。この方法は、識別されるように構成されたタグまたは物品内に配置された第１の識別特徴セットの磁気光学読み取りのみから第１の信号を生成することを含み、第１の識別特徴セットは、タグまたは物体の識別層内に含まれる無秩序に配置された磁性粒子または磁化可能粒子を含む。そのように第１の識別特徴セットの読み取りから生成される第１の信号を使用して、タグまたは物体を識別する第１の署名が導出される。
【００５９】
この方法の一実施形態では、無秩序に配置された磁性粒子または磁化可能粒子は、複数のランダムに分布した磁性粒子または磁化可能粒子を含む。磁性材料は、フェリ磁性材料、反強磁性材料、強磁性材料、または連続材料内の磁気特性変化ドメイン（磁気特性を変化させるボイドを含む）、およびこれらの組み合わせを含み得る。強磁性材料は、ＭｎＢｉ、ＣｒＴｅ、ＥｕＯ、ＣｒＯ２、ＭｎＡｓ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｎｄ；Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙの対応する合金および酸化物、ならびにこれらの組み合わせからなる群から選択し得る。例示的な高保磁度材料は、Ｎｄ、Ｆｅ、およびＢを含むネオジム磁石である。
【００６０】
さらなる実施形態では、この方法は、第２の識別特徴セットの読み取りから第２の信号を生成することをさらに含む。第１の識別特徴セットの読み取りから生成される第１の信号および第２の識別特徴セットの読み取りから生成される第２の信号は、独立して使用されて、タグまたは物体を識別する第１の署名および第２の署名が導出される。第２の識別特徴セットは、チップ、磁気ストリップ、シリアルナンバー、または光学マークを含む。チップは、無線周波識別タグまたは接触ベースのメモリチップである。光学マークは、線形バーコード、２Ｄバーコード、マトリックスバーコード、またはホログラムである。光学マークは、裸眼で見えなくてもよいが、電磁スペクトルの紫外線または赤外線領域で検出可能である。
【００６１】
さらなる実施形態では、第１の識別特徴セットおよび第２の識別特徴セットは、識別されるように構成されたタグまたは物体の係合トラック内に配置される。第１の識別特徴セットおよび第２の識別特徴セットは、同じ平面上にあってもよい。あるいは、第１の識別特徴セットおよび第２の識別特徴セットは、異なる平面にあってもよい。
【００６２】
本発明の第７の実施形態では、識別されるように構成されたタグまたは物体を識別する方法が提供される。この方法は、識別されるように構成されたタグまたは物体内に配置された第１の識別特徴セットの磁気光学読み取りから、第１の信号を生成すること、識別されるように構成されたタグまたは物体内に配置された第２の識別特徴セットの読み取りから、第２の信号を生成することを含み、前記第１の識別特徴セットの読み取りから生成される第１の信号および第２の識別特徴セットからの読み取りから生成される第２の信号は、独立して使用されて、タグまたは物体を識別する第１の署名および第２の署名が導出される。
【００６３】
この方法の一実施形態では、第１の識別特徴セットは、無秩序に配置された磁性粒子または磁化可能粒子を含む。無秩序に配置された磁性粒子または磁化可能粒子は、複数のランダムに分布した磁性粒子または磁化可能粒子を含み得る。磁性材料は、フェリ磁性材料、反強磁性材料、強磁性材料、または連続材料内の磁気特性変化ドメイン（磁気特性を変化させるボイドを含む）、およびこれらの組み合わせを含み得る。強磁性材料は、ＭｎＢｉ、ＣｒＴｅ、ＥｕＯ、ＣｒＯ２、ＭｎＡｓ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｇｄ、Ｄｙ；Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙの対応する合金および酸化物、ならびにこれらの組み合わせからなる群から選択し得る。例示的な高保磁度材料は、Ｎｄ、Ｆｅ、およびＢを含むネオジム磁石である。
【００６４】
さらなる実施形態では、第２の識別特徴セットは、チップ、磁気ストリップ、シリアルナンバー、または光学マークを含む。チップは、無線周波識別タグまたは接触ベースのメモリチップである。光学マークは、線形バーコード、２Ｄバーコード、マトリックスバーコード、またはホログラムである。光学マークは、裸眼で見えなくてもよいが、電磁スペクトルの紫外線または赤外線領域で検出可能である。
【００６５】
さらなる実施形態では、第１の識別特徴セットおよび第２の識別特徴セットは、識別されるように構成されたタグまたは物体の係合トラック内に配置される。第１の識別特徴セットおよび第２の識別特徴セットは、同じ平面上にあってもよい。あるいは、第１の識別特徴セットおよび第２の識別特徴セットは、異なる平面にあってもよい。
【００６６】
本発明の第８の実施形態では、タグを施す方法が提供される。この方法は、位置合わせマークをタグ上に配置すること、タグを読み取り装置に一時的に物理的に係合させること、無秩序に配置された磁性粒子または磁化可能粒子を含むタグ内の第１の識別特徴セットを読み取ること、タグを基板に貼り付けること、タグを読み取り装置から解放することを含む。
【００６７】
この方法の一実施形態では、この方法は、読み取り装置の走査エリアを決定することをさらに含む。この方法は、識別されるように構成されたタグまたは物体内に配置された第２の識別特徴セットを読み取ることもさらに含み得る。
【００６８】
さらなる実施形態では、基板は、識別されるように構成されたタグまたは物体の一部をなす。
【００６９】
本発明の第９の実施形態では、タグを製造する方法が提供される。この方法は、接着層を有する材料膜を提供すること、好ましくは、タグを読み取るべき方向を示す少なくとも１つの位置合わせマークを材料膜上に形成すること、材料膜上に、無秩序に配置された磁性粒子または磁化可能粒子を含む第１の識別特徴セットを形成すること、無秩序に配置された磁性粒子または磁化可能粒子の磁場強度を測定すること、測定された磁場強度が許容可能値内にあるか否かを評価すること、無秩序に配置された磁性粒子または磁化可能粒子上にカバー層を堆積させること、カバー層上に第２の識別特徴セットを形成すること、および所望の形状に形成することを含む。カバー層は、第２の識別特徴セットの上に重ねられた膜の形態であってもよく、またはインク、ラッカー、蒸着金属、またはセラミックコーティング等の液体被膜もしくは蒸気被膜であってもよい。
【００７０】
この方法の一実施形態では、無秩序に配置された磁性粒子または磁化可能粒子は、複数のランダムに分布した磁性粒子または磁化可能粒子を含む。磁性材料は、フェリ磁性材料、反強磁性材料、強磁性材料、または連続材料内の磁気特性変化ドメイン（磁気特性を変化させるボイドを含む）、およびこれらの組み合わせを含み得る。強磁性材料は、ＭｎＢｉ、ＣｒＴｅ、ＥｕＯ、ＣｒＯ２、ＭｎＡｓ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｇｄ、Ｄｙ；Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙの対応する合金および酸化物、ならびにこれらの組み合わせであり得る。例示的な高保磁度材料は、Ｎｄ、Ｆｅ、およびＢを含むネオジム磁石である。
【００７１】
さらなる実施形態では、第２の識別特徴セットは、チップ、磁気ストリップ、シリアルナンバー、または光学マークを含む。チップは無線周波識別タグまたは接触ベースのメモリチップである。光学マークは、線形バーコード、２Ｄバーコード、マトリックスバーコード、またはホログラムである。光学マークは、裸眼で見えなくてもよいが、電磁スペクトルの紫外線または赤外線領域で検出可能である。
【００７２】
さらなる実施形態では、第１の識別特徴セットは、第２の識別特徴セットに隣接して位置決めされる。あるいは、第２の識別特徴セットは、第１の識別特徴セットに重なる。
【００７３】
さらなる実施形態では、位置合わせマークは、光学マークまたは磁気マークを含む。位置合わせマークは、矢印または英数字文字を含む。
【００７４】
本発明の第１０の実施形態では、識別されるように構成されたタグまたは物体を識別する識別システムが開示される。このシステムは、タグを取り付け得る物体を識別するタグと、識別されるように構成されたタグまたは物体内に配置された第１の識別特徴セットを読み取る読み取り装置とを含む。
【００７５】
このシステムの一実施形態では、第１の読み取り素子から得られた第１の信号は、実質的な磁場がない状態での同じ第１の読み取り素子から得られる信号に対して正規化される。正規化は、実質的な磁場がない状態で第１の読み取り素子から得られる信号を、読み取るべきエリアに係合した場合に第１の読み取り素子から得られる信号から減算することにより、達成される。この正規化は、読み取り素子の破損またはばらつきにより、その他のデータよりも信頼性が低い可能性がある読み取り中の信号内のデータの部分を識別することをさらに含み、上記信頼性の低いデータは、その他のデータとは別様に処理される。
【００７６】
さらなる実施形態では、第１の読み取り素子から得られた第１の信号は、事前定義される閾値未満の信号内のすべてのデータを事前定義された値に設定することにより、または事前定義された閾値未満の信号内のデータを無視し、事前定義された閾値を超えるデータのみ（データの物理的位置を含む）を記憶することにより処理される。
【００７７】
さらなる実施形態では、識別システムは、識別タグの参照読み取りから得られる参照署名が記憶されるデータ記憶媒体をさらに備える。事前に記憶された参照署名のデータ記憶媒体は、読み取り装置から離れたデータ記憶媒体である。事前に記憶される参照署名のデータ記憶媒体は、物体に取り付けられるタグ内に配置し得る。あるいは、事前に記憶される参照署名のデータ記憶媒体は、物体内に配置し得る。データ記憶媒体は、磁気ストリップ、メモリチップ、媒体ディスク、ハードディスク、スマートカード、ＲＡＭモジュール、磁気テープ、または２Ｄバーコードもしくはビットマップ等の従来の光学手段である。
【００７８】
さらなる実施形態では、識別システムは、読み取り装置から離れたデータ処理装置をさらに備え、データ処理装置は、読み取られた署名と事前に記憶された参照署名とを照合するためのデータ処理を実行するように構成される。
【００７９】
本発明の第１１の実施形態では、タグの構造が考慮される。そのような例示的な構造は、好ましくは、第１の識別特徴セットを含む磁気特徴を覆う保護層を備え、第２の識別特徴セットは、第１の識別特徴セットの近傍に（多くの場合、保護層上に直接）位置決めされる。さらに、そのような構造は、タグ自体がある程度、読み取り素子の表面に適合するように、ある程度の整合性を有して形成し得る。これにより、読み取り素子の表面が硬く、平坦であるが、タグが、粗い（例えば、波形の）表面に取り付けられる場合であっても、または仮に整合性がなければかなりのエリアにわたってタグから読み取り素子が離間される恐れのある場合でも、読み取り装置とタグとの良好な接触が促される。
【００８０】
図面中、同様の参照文字は異なる図を通して一般に同じ部分を指す。図面は必ずしも一定の縮尺ではなく、それに代えて、一般に、本発明の原理を示すことに重点が置かれている。以下の説明中、本発明の様々な実施形態について添付図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施形態による読み取り装置を利用する偽造防止システムを示す。
【図２】本発明の実施形態による読み取り装置を使用する認証プロセスを示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態による読み取り装置を示す。
【図４】従来技術に基づく、適した読み取り素子の断面図を示す。
【図５】本発明の実施形態による読み取り素子の断面図を示す。
【図６】本発明の別の実施形態による読み取り素子の断面図を示す。
【図７】本発明のさらなる実施形態による読み取り素子の断面図を示す。
【図８】（ａ）は本発明の実施形態によるタグ内に使用される磁性粒子の上面図を示し、（ｂ）は本発明の実施形態によるタグ内に使用される磁性粒子の斜視図を示す。
【図９】（ａ）は本発明の実施形態によるタグに使用される、異なる密度の磁性粒子を示し、（ｂ）は本発明の実施形態によるタグに使用される、異なる密度の磁性粒子を示す。
【図１０】（ａ）は本発明の実施形態による識別特徴を有するタグの例を示し、（ｂ）は本発明の実施形態による識別特徴を有するタグの例を示し、（ｃ）は本発明の実施形態による識別特徴を有するタグの例を示し、（ｄ）は本発明の実施形態による識別特徴を有するタグの例を示す。
【図１１】（ａ）は本発明の実施形態による識別特徴を有するタグのさらなる例を示し、（ｂ）は本発明の実施形態による識別特徴を有するタグのさらなる例を示し、（ｃ）は本発明の実施形態による識別特徴を有するタグのさらなる例を示し、（ｄ）は本発明の実施形態による識別特徴を有するタグのさらなる例を示す。
【図１２】（ａ）は本発明の実施形態による識別特徴を有するタグを製造する方法を示し、（ｂ）は本発明の実施形態による識別特徴を有するタグを製造する方法を示し、（ｃ）は本発明の実施形態による識別特徴を有するタグを製造する方法を示し、（ｄ）は本発明の実施形態による識別特徴を有するタグを製造する方法を示し、（ｅ）は本発明の実施形態による識別特徴を有するタグを製造する方法を示し、（ｆ）は本発明の実施形態による識別特徴を有するタグを製造する方法を示す。
【図１３】（ａ）は本発明の別の実施形態による識別特徴を有するタグを製造する方法を示し、（ｂ）は本発明の別の実施形態による識別特徴を有するタグを製造する方法を示し、（ｃ）は本発明の別の実施形態による識別特徴を有するタグを製造する方法を示し、（ｄ）は本発明の別の実施形態による識別特徴を有するタグを製造する方法を示す。
【図１４】（ａ）は本発明のさらなる実施形態による識別特徴を有するタグを製造する方法を示し、（ｂ）は本発明のさらなる実施形態による識別特徴を有するタグを製造する方法を示し、（ｃ）は本発明のさらなる実施形態による識別特徴を有するタグを製造する方法を示し、（ｄ）は本発明のさらなる実施形態による識別特徴を有するタグを製造する方法を示し、（ｅ）は本発明のさらなる実施形態による識別特徴を有するタグを製造する方法を示し、（ｆ）は本発明のさらなる実施形態による識別特徴を有するタグを製造する方法を示す。
【図１５】（ａ）は光学バーコードおよび磁気指紋領域の読み取りを同時に行わせるように構成されたタグを示し、（ｂ）は本発明の別の実施形態により光学バーコードおよび磁気指紋領域のそれぞれを読み取るために、光学読み取り素子および磁気光学読み取り素子が走査する必要があり得る各エリアを示す。
【図１６】（ａ）は本発明の実施形態による読み取り装置を使用するタグの所望の走査エリアを示し、（ｂ）は読み取り装置が位置合わせずれしている場合のタグの走査エリアを示し、（ｃ）はタグの識別情報を認証するために、初期読み取りおよび後続読み取りからの信号をどのように比較できるかを図で示す。
【図１７】（ａ）はカバー層で覆われた基板上の、基板の平面に平行する磁場を有する単一の磁性粒子の断面図を示し、（ｂ）は本発明の実施形態による基板の平面に垂直な磁場を有する磁性粒子を示す。
【図１８】（ａ）は本発明の実施形態による異なる向きに位置決めされた磁性粒子を示し、（ｂ）は本発明の実施形態による異なる向きに位置決めされた磁性粒子を示す。
【図１９】本発明の実施形態によるタグのフレーク様の粒子を面外に位置合わせする方法を示す。
【図２０】（ａ）は本発明の実施形態による、押出しを介してタグを製造する方法および識別されるように構成された物体に、結果として製造されたタグを取り付ける方法を示し、（ｂ）は本発明の実施形態による、結果として製造されたタグを示す。
【図２１】（ａ）はタグが、識別される物体に取り付けられる、本発明の実施形態による異なる実施形態を示し、（ｂ）はタグが、識別される物体に取り付けられる、本発明の実施形態による異なる実施形態を示し、（ｃ）はタグが、識別される物体に取り付けられる、本発明の実施形態による異なる実施形態を示し、（ｄ）はタグが、識別される物体に取り付けられる、本発明の実施形態による異なる実施形態を示し、（ｅ）はタグが、識別される物体に取り付けられる、本発明の実施形態による異なる実施形態を示す。
【図２２】本発明の実施形態による磁気光学読み取り素子を使用して水平面上のタグを読み取る方法を示す。
【図２３】本発明の実施形態による磁気光学読み取り素子およびタグを示す。
【図２４】本発明の別の実施形態による磁気光学読み取り素子を使用して水平面上のタグを読み取る方法を示す。
【図２５】（ａ）は本発明の別の実施形態による磁気光学読み取り素子を使用して凸凹面上のタグを読み取る方法を示し、（ｂ）は本発明の別の実施形態による磁気光学読み取り素子を使用して凸凹面上のタグを読み取る方法を示し、（ｃ）は本発明の別の実施形態による磁気光学読み取り素子を使用して凸凹面上のタグを読み取る方法を示し、（ｄ）は本発明の別の実施形態による磁気光学読み取り素子を使用して凸凹面上のタグを読み取る方法を示す。
【図２６】本発明の実施形態による磁気光学読み取り素子を使用して整合ラベル内に含まれる指紋を読み取る方法を示す。
【図２７】ラベルが固定される有価値物品が粗い表面を有する場合に、本発明の実施形態により整合ラベルがどのように役立ち得るかを示す。
【図２８】本発明の実施形態によるさらなる整合ラベル形成を示す。
【図２９】（ａ）は本発明の実施形態による指紋領域を含むタグの断面図を示し、（ｂ）は本発明の実施形態によるタグおよび指紋領域の平面図を示す。
【図３０】（ａ）は本発明の実施形態による厚いラベルに磁気光学読み取り素子を係合させる前の状況を示し、（ｂ）は本発明の実施形態による、タグを読み取る際に、厚いラベルに押し付けられた磁気光学読み取り素子を示す。
【図３１】本発明の実施形態による磁気光学読み取り素子を使用して、位置合わせされた特徴を有するラベルを読み取る方法を示す。
【図３２】本発明の実施形態による指紋を含むタグを読み取る方法を示す。
【図３３】本発明の実施形態による識別される物体の溝内のタグを示す。
【図３４】本発明の実施形態によるラベル上にタグを適用する方法を示す。
【図３５】（ａ）は本発明の別の実施形態による、識別されるように構成された有価値物品に、磁気指紋領域を有するタグを施す方法を示し、（ｂ）は本発明の別の実施形態によるタグが施される前の有価値物品を示し、（ｃ）は本発明の別の実施形態によるタグが施された後の有価値物品を示す。
【図３６】（ａ）は本発明の一実施形態によるタグの断面図を示し、（ｂ）は図３６（ａ）に示すタグの等角投影図を示す。
【図３７】（ａ）は本発明のさらなる実施形態による、タグが有価値物品に取り付けられるプロセスを示し、（ｂ）は本発明のさらなる実施形態による有価値物品に取り付け中のタグを示す。
【図３８】（ａ）は本発明の実施形態による、蓋で封止され、耐タンパー性ラベルが掛けられたボトルを示し、（ｂ）はタグおよび人間可読番号を含むラベルの平面図を示し、（ｃ）は本発明の実施形態によるラベルの断面図を示す。
【図３９】（ａ）は本発明の実施形態による、スキャナとタグの指紋領域との位置合わせずれに対処する一方法を示し、（ｂ）は本発明の実施形態による、スキャナとタグの指紋領域との位置合わせずれに対処する一方法を示す。
【図４０】（ａ）はラベルの表面が平坦ではない場合の、本発明の実施形態によるラベルの指紋領域を読み取るプロセスを示し、（ｂ）はラベルが、本発明の実施形態による磁気光学読み取り素子の平坦面との良好な接触を保証するのに十分に整合ではない場合の、本発明の実施形態によるラベルの指紋領域を読み取るプロセスを示す。
【図４１】（ａ）は本発明の実施形態による読み取り装置により読み取られるように構成されたタグを示し、（ｂ）は本発明の実施形態による走査装置を示し、（ｃ）は本発明の実施形態による走査装置を示す。
【図４２】（ａ）は磁気情報および光学情報がタグ内の同じ場所に位置決めされたタグの断面図を示し、（ｂ）は磁気情報および光学情報がタグ内の同じ場所に位置決めされたタグの断面図を示し、（ｃ）は磁気情報および光学情報がタグ内の同じ場所に位置決めされたタグの断面図を示し、（ｄ）は磁気情報および光学情報がタグ内の同じ場所に位置決めされたタグの断面図を示し、（ｅ）は磁気情報および光学情報がタグ内の同じ場所に位置決めされたタグの断面図を示す。
【図４３】本発明の別の実施形態による読み取り素子の断面図を示す。
【図４４】（ａ）は意図的に重ねられた光学特徴および磁気特徴を有するタグの上面図を示し、（ｂ）は本発明の実施形態による読み取り素子を使用して撮影されたタグのイメージングエリアの構成を示し、（ｃ）は本発明の実施形態による読み取り素子を使用して撮影されたタグのイメージからの光学タグ情報を示し、（ｄ）は本発明の実施形態による読み取り素子を使用して撮影されたタグのイメージからの磁気タグ情報を示す。
【図４５】（ａ）は本発明の実施形態により製造されているタグの光学上面図を示し、（ｂ）は本発明の実施形態により製造されているタグの磁気上面図を示し、（ｃ）は本発明の実施形態によるタグについての光学情報および磁気情報を読み取るために使用し得る読み取り素子の構成を示し、（ｄ）は本発明の実施形態による図４５（ｃ）の読み取り素子を使用して撮影されたタグのイメージを示す。
【図４６】（ａ）は本発明の実施形態による格子パターンを示し、（ｂ）は本発明の実施形態によるデータマトリックスコードを示し、（ｃ）は本発明の実施形態による、図４６（ａ）からの格子パターンと図４６（ｂ）からのデータマトリックスコードとを重ねたものを示す。
【図４７】（ａ）は本発明の実施形態により製造されているタグの光学上面図を示し、（ｂ）は本発明の実施形態による製造されているタグの磁気上面図を示し、（ｃ）は本発明の実施形態によるタグについての光学情報および磁気情報を読み取るために使用し得る読み取り素子の構成を示し、（ｄ）は本発明の実施形態による、図４７（ｃ）の読み取り素子を使用して撮影されたイメージを示す。
【図４８】本発明の実施形態によるタグの光学的かつ磁気的読み取りを示す。
【図４９】（ａ）は本発明の実施形態による読み取り素子の断面図を示し、（ｂ）は本発明の実施形態による読み取り素子内で移動する光の方向を示し、（ｃ）は本発明の実施形態による磁気光学基板の異なるエリアから反射される光を示す。
【発明を実施するための形態】
【００８２】
本発明の実施形態について特に、特定の実施形態を参照して図示し説明するが、特許請求の範囲により規定される本発明の主旨および範囲から逸脱せずに、形態および細部の様々な変更を行い得ることが当業者には理解されるべきである。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲の均等物の意味および範囲内にあるすべての変更は、包含されることが意図される。
【００８３】
本発明の実施形態では、個々の磁性粒子を読み取ることが可能であり、固定エリア内の磁性粒子のランダムな位置を、そのエリアが微細分解能で反復不可能パターンを有するものとみなす、読み取り装置が提供される。
【００８４】
図１は、本発明の実施形態による読み取り装置１０４を利用する偽造防止システム１００を示す。ここに示されるシステム１００は、モバイル装置１０６（携帯電話等）またはコンピュータ１１０を介してデータサーバ１０８と通信する基本的な読み取り装置１０４を示すが、読み取り装置１０４自体がより精巧であり、例えば、データケーブル、ローカルエリアネットワーク、ブルートゥース、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｔｉｂｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）技術を使用するなど、またはさらには内蔵ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）チップもしくは３Ｇ／ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）チップを使用して、それ自体がデータサーバ１０８と通信する携帯電話装置として機能することを含むような方法を介して、データベースまたはデータサーバ１０８と通信してもよいとも考えられることに留意する。読み取り装置１０４は、ユーザと直接通信するための方法、例えば、ユーザが読み取り装置１０４自体で情報を読み、情報を入力できるようにし得る画面およびキーボードを含んでもよい。偽造防止システム１００は、少なくとも１つのタグ１０２、読み取り装置１０４、モバイル装置１０６もしくはコンピュータ１１０（読み取り装置１０４とデータサーバ１０８との間に直接通信手段がない場合）、およびリモートデータサーバ１０８を含み得る。各タグ１０２は、少なくとも１つの識別特徴セットを含む。識別特徴セットのいくつかの例としては、磁性粒子または磁化可能粒子の無秩序配列、磁気ストリップ、シリアル番号、バーコードまたはホログラム等の光学マークが挙げられる。図１に示される識別特徴は、磁気指紋領域１１２を形成する磁性粒子または磁化可能粒子の無秩序配列を含む。各タグ１０２は、識別される、または識別されるように構成される価値のある物体または物品２６２に取り付けられる。読み取り装置１０４は、タグ１０２上の少なくとも１つの識別特徴セットを読み取るために使用される。読み取り装置１０４は、識別特徴セットの読み取りから生成される信号をモバイル装置１０６またはコンピュータ１１０に送信する機能を有する。読み取り装置１０４からの暗号化された信号は、無線接続または有線接続を通してモバイル装置１０６またはコンピュータ１１０に送信することができる。無線接続のいくつかの例としては、ブルートゥースおよびＷｉ−Ｆｉが挙げられ、有線接続のいくつかの例としては、勧告規格２３２（ＲＳ２３２）およびユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）が挙げられる。コンピュータ１１０は、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、ラップトップ、またはパームトップであることができる。モバイル装置１０６は、例えば、携帯（セルラ）電話または個人情報端末（ＰＤＡ）であることができる。モバイル装置１０６またはコンピュータ１１０は、インターネットを介してリモートデータサーバ１０８に接続することができる。モバイル装置１０６は、例えば、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）または３Ｇ／ＵＴＭＳ技術を使用して、ローカルネットワークを介して接続する。
【００８５】
図２は、本発明の実施形態による読み取り装置１０４を使用する認証プロセスを示すフローチャート２００を示す。まず、２０２において、読み取り装置１０４が使用されて、第１の識別特徴セットおよび第２の識別特徴セットが走査される。第１の識別特徴セットおよび第２の識別特徴セットの走査は、単一ステップで実行してもよく、または２ステップで実行してもよい。第１の識別特徴セットは、磁気指紋領域１１２等の磁気情報を含み、第２の識別特徴セットは、線形バーコード、２Ｄバーコード、またはデータマトリックス等のマトリックスバーコード（本明細書では、このようなすべての種類のバーコードは一般にバーコードと呼ばれる）等の光学情報を含み得る。第１の識別特徴セットおよび第２の識別特徴セットの走査では、第２の識別特徴セットに対する第１の識別特徴セットの相対位置が考慮される。次に、２０４において、読み取り装置１０４は、読み取られた信号をチェックして、何らかのエラーを読み取りにおいて検出できるか否かを調べる。読み取り装置１０４がエラーを検出する場合、２１０において、ユーザに、第１の識別特徴セットおよび第２の識別特徴セットの走査の再実行を促すか、または（エラーが致命的ではない場合）、エラーフラグを立て、データ送信に進むように促す。ユーザがデータ送信に進むことを選択した場合、例えば、ユーザに、モバイル装置またはコンピュータキーボードを使用してデータのうちのいくつかを手動で入力するようにも促し得る（例えば、バーコードが読み取りミスされた場合、ユーザは、再走査ではなくバーコード番号を入力することを選び得る）。その後、２０６において、少なくとも第１の識別特徴セット（すなわち、磁気指紋領域１１２）の読み取りから生成された信号またはデータが、暗号化される。任意的に、第２の識別特徴セットの読み取りから生成された信号またはデータも暗号化される。２０８において、少なくとも部分的に暗号化されたデータが、有線接続または無線接続を介してモバイル装置１０６またはコンピュータ１１０に送信される。２１２において、モバイル装置１０６は、例えば、ＧＰＲＳを使用してインターネットを介してリモートデータサーバ１０８に接続するか、またはコンピュータ１１０が、インターネット接続を通してリモートサーバ１０８に接続される。２１４において、リモートサーバ１０８は、データベースに記憶されている信号（磁気指紋領域および／または光学情報の以前の走査からの）を磁気指紋領域からの走査信号と比較する。２１６において、サーバは、記憶されている信号と走査された信号とが一致できる否かを判断する（ここでは、照合閾値が使用されて、データが適切な確実度で一致するか否かが判断される）。各信号が一致しない場合、２１８において、認証失敗通知がモバイル装置１０６またはコンピュータ１１０に送信される。情報が一致した場合、２２０において、モバイル装置１０６またはコンピュータ１１０は、照合成功通知を受信する。この通知には、ユーザに役立ち得るタグまたは物体についての追加情報が付随してもよい。図１と同様に、読み取り装置１０４がより精巧であり、周辺モバイル装置またはコンピュータなしで、それ自体がリモートデータサーバ１０８と通信可能であってもよいことが意図されることに留意する。このより精巧な読み取り装置１０４は、ユーザと直接通信するためのキーボードおよび表示画面を含み得る。用語「信号」または「複数の信号」が、識別特徴から読み取られるデータを指し、したがって、信号が、例えば、指紋領域の磁気特徴を表すイメージであってもよいことにさらに留意する。
【００８６】
図３は、本発明の実施形態による読み取り装置１０４を示す。読み取り装置１０４は、第１の読み取り素子１１４、第２の読み取り素子１１６、スイッチ１１８、２つの発光ダイオード（ＬＥＤ）インジケータ１２０、２つのマイクロコントローラチップ１２２、ポータブル電源１２４、ならびに通信電子回路およびソフトウェア（例えば、ブルートゥースモジュール、Ｗｉ−Ｆｉモジュール、ＵＳＢモジュール、またはＲＳ２３２モジュール）を含む。第１の読み取り素子１１４は、タグ１０２上の第１の識別特徴セットの読み取りに使用される。第１の読み取り素子１１４は、磁気光学読み取り素子であり得る。第２の読み取り素子１１６は、タグ１０２上の第２の識別特徴セットの読み取りに使用される。第２の読み取り素子１１６は、バーコードスキャナ、無線周波識別（ＲＦＩＤ）タグリーダ、文字認識リーダ、光学イメージ捕捉システム、ガウスメータ、磁力計、蛍光メータ、残留メータ、またはトランスポンダであり得る。スイッチ１１８は、読み取り装置１０４のアクティブ化または非アクティブ化に使用され、読み取り装置１０４上の任意の適した位置に位置決めされ得る。ＬＥＤインジケータ１２０は、読み取り装置１０４の状態、例えば、オンであるか否か、データ読み取り中であるか否か、またはデータ送信中であるか否かの表示を提供する。各マイクロコントローラチップ１２２は、例えば、処理ユニット、入出力インタフェース、シリアル通信インタフェース、記憶装置を含む単一の集積回路である。必要なマイクロコントローラチップ１２２またはＬＥＤインジケータ１２０の数は、読み取り装置１４０の要件に依存する。ポータブル電源１２４は通常、例えば、通常の電池または充電式電池である（しかし、ＵＳＢ等の通信手段が使用される場合、読み取り装置１０４にＵＳＢケーブルを介して給電することができる）。
【００８７】
図４は、従来技術に基づく、適した読み取り素子１３４の断面図を示す。この読み取り素子１３４または図４〜図７に示される任意の読み取り素子が、図３に示される第１の読み取り素子１１４としての使用に適し得ることに留意する。図４の読み取り素子１３４は、光学処理ユニット１３６および磁気光学基板１３８を含む。光学処理ユニット１３６は、複数の構成要素を含み、その構成要素は、光源１４０、２つの偏光子１４２、１４８（光源が偏光を発しない場合、図示のように２つの偏光子の両方が必要であり、または例えば、偏光ビームスプリッタを組み合わせて１つの偏光子を使用することも可能である）、ビームスプリッタ１４４、レンズ系１４６（図４には１枚のみのレンズが示されるが、一般に、良質なイメージを達成するために、一連のレンズ要素が必要であり得ることが当業者には理解される）、および光学検出器１５０等の少なくとも１つの撮像ユニット（例えば、撮像可能な電荷結合素子（ＣＣＤ）または相補形金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）チップ）を含む。図４〜図７に関連して示され説明される構成が単なる例示であり、厳密な構成は様々であり得、例えば、偏光子１４８およびレンズ系１４６の位置を交換してもよく、または偏光子１４８をレンズ系１４６の中に配置してもよいことに留意する。さらに、レンズ系１４６内のレンズのうちの何枚かをビームスプリッタ１４４の前に位置決めしてもよく、またはビームスプリッタ１４４がレンズ系１４６内の一連のレンズ内にあってもよい。
【００８８】
磁気光学基板１３８は、光学的に透明な（ベース）基板１５４と、第１の被膜層１５６、第２の被膜層１５８、および保護層１６０等の複数の磁気光学被膜とを備える。様々な適した配置が可能である。例えば、米国特許第５，９２０，５３８号明細書に開示されているように、光学的に透明な基板１５４は、単結晶ガーネット（スカンジウム等の他の成分をさらに含み得るガドリウムガリウムガーネット等）であることができ、第１の被膜層または磁気光学膜１５６は、ファラデー回転子（例えば、フェライトガーネットを含む）であることができ、第２の被膜層または反射層１５８は、カー回転子（例えば、複数層の白金、コバルト、または白金−ニッケルおよび小さな保持力を有するコバルト、あるいは単層のＧｄＦｅまたはＧｄＦｅＣｏ）であることができ、第２の被膜層１５８は、保護層１６０でさらにコーティングし得る。磁気光学層の他の構成を使用してもよく、例えば、第１の被膜層１５６が、例えば、磁気光学膜または（Ｙ，Ｂｉ）３（Ｆｅ，Ｇａ，Ａｌ）５Ｏ１の膜を備えてもよく、その一方で、反射層１５８は任意の反射被膜（クロム等）であってよい。ミラー層の強度に応じて、保護層１６０が存在してもよい。適した磁気光学膜の説明のための例が、Ｔ．Ａｉｃｈｅｌｅ  ｅｔ  ａｌ  Ｃｒｙｓｔ．  Ｒｅｓ．  Ｔｃｈｎｏｌ．  ３８，  Ｎｏ．  ７−８，  ５７５−５８７（２００３）に提供されている。
【００８９】
光源１４０は、偏光光源であってもよく、または非偏光光源であってもよい。光源のいくつかの例としては、レーザ、白熱電球、アーク灯、ハロゲン化金属ランプ、および発光ダイオード（ＬＥＤ）が挙げられる。さらに、光源１４０は単色性であり得るが、白色光源等の他の選択肢も適し得る。光源１４０からの光は、第１の偏光子１４２を透過し、次に、ビームスプリッタ１４４に入射する。光の大部分は、ビームスプリッタ１４４により磁気光学基板１３８に向けて反射される。この光は、被膜１５６、１５８、および１６０のうちの１つまたは複数により反射され、ビームスプリッタ１４４に戻る。この光の大部分は、ビームスプリッタ１４４を透過し、レンズ系１４６および第２の偏光子１４８を通り、そして光学検出器１５０に到達し、光学検出器１５０は、被膜層１５６、１５８、１６０に存在する磁場を表すイメージを捕捉する。図４〜図７では、光路は一般に１本の矢印で表されるが、これは、光がその単一経路に沿ってのみ移動することの暗示を意図するものではなく、一般に、光が磁気光学基板１３８の所望の面積を撮像するのに十分に広い面積に広がり得ることに留意する。第２の偏光子１４８が入力光の偏光に対して回転することにさらに留意する（図４では、「入力光の偏光」は、光が第１の偏光子１４２を透過した直後の偏光を意味する）。第２の偏光子１４８は、磁場に依存する最大イメージコントラストが測定されることを保証するように、入力光の偏光に対して（またはこの逆に）調整し得る。偏光光源が使用される場合、１つのみの偏光子が必要なことに留意する。
【００９０】
保護層１６０は、第１の被膜層すなわち磁気光学膜１５６および第２の被膜層すなわち反射層１５８を何らかの破損から保護するように機能する。保護層１６０は、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）または四面体非晶質炭素（ｔａ−Ｃ）であり得るが、そのように限定されない。保護層１６０の厚さは、選択される材料およびその内部応力に応じて数ｎｍ〜数μｍの範囲であるが、そのように限定されない。
【００９１】
光学処理ユニット１３６および磁気光学基板１３８（または磁気光学基板１３８内の層構成）内の構成要素は、互いに対して固定された空間関係を有し得る。本発明の文脈の中で使用される「固定された空間関係」は、少なくとも、光学検出器、レンズ系、１つまたは複数の偏光子、および磁気光学基板等の主要光学構成要素（図４では、光学検出器１５０、レンズ系１４６、偏光子１４２、１４８、および磁気光学基板１３８により示される）がすべて、それらが一体化したユニットまたはモジュール、すなわち、読み取り素子１３４を形成しているとみなし得るように互いに対して固定されることが好ましいことを意味する。読み取り素子１３４が、タグ１０２の磁気光学読み取りを利用し、光が読み取り素子１３４内で内部反射することに留意する。これは、磁場の解析に使用されている光が、タグ１０２の表面から反射されないことを意味する。
【００９２】
図５は、本発明の実施形態による読み取り素子１６２の断面図を示す。この読み取り素子１６２は、磁気情報および光学情報の両方を読み取るように構成される。読み取り素子１６２は、ＣＣＤチップまたはＣＭＯＳチップ等の撮像ユニット／光学検出器１５０を含む。読み取り素子１６２は、磁気光学基板１３８の両側に、識別されるように構成されたタグ１０２または物体２６２上の識別特徴を光学的に直接読み取るための開口部１６４も含む。好ましくは、保護層１６０は読み取り素子１６２の基部にわたって延びるが、磁気光学膜１５６および反射層１５８は、読み取り素子１６２の中央部のみを覆う。開口部１６４は、磁気指紋領域１１２に隣接して位置決めされた任意の光学イメージを捕捉するために、光線が逃げられるようにする。上述したように、光路を示す矢印はあくまでも例示のためであり、一般に、光は実際には読み取られるエリア全体（磁気的に読み取られるエリアおよび光学的に読み取られるエリアの両方）を照らす。一実施形態では、保護層１６０は透明である。
【００９３】
図６は、本発明の別の実施形態による読み取り素子１６６の断面図を示す。この読み取り素子１６６は、磁気情報および光学情報の両方を読み取るように構成される。読み取り素子１６６は、２つの別個のカラム１６８、１６９を有する。第１のカラム１６８は、磁気光学撮像に使用され、第２のカラム１６９は光学撮像に使用される。この非対称構成では、第１のカラム１６８は、図４に示される構成と同様の構成を有する。第２のカラム１６９は、磁気光学基板１３８に代えて透明な窓または他のそのような光学的に透明な開口部１７０を含む。したがって、窓１７０は、磁気光学基板１３８に隣接する読み取り素子の部分に形成される。この図６では、光源１４０は、示されるように、読み取り素子１６６の背後にある。大きな中空の円で囲まれた小さな中実の円は、光源１４０からの光がまず、観察者に向かってページの平面から出て光っていることを示す。第１のカラム１６８および第２のカラム１６９のそれぞれは、各自のビームスプリッタ１４４を有し、この図では、各ビームスプリッタ１４４は中空のボックスとして示される。磁気光学撮像カラム１６８は、偏光子１４２および１４８を有して示されるが、偏光子は一般に、光学撮像カラム１６９では必要なくてもよいため、光学撮像カラム１６９には示されていない。撮像ユニット／光学検出器１５０は、図６では単一の（共有される）検出器として示される。しかし、読み取り素子内に別個のさらに２つの光学検出器を有することも可能である。カラム１６８、１６９は、単一の光源１４０を共有してもよく、または各カラムに別個の光源を有することが望ましい場合もある。同様に、カラム１６８、１６９は、図示のように別個のレンズ系１４６を有してもよく、あるいは、共通のレンズ系を共有してもよい。
【００９４】
図７は、本発明のさらなる実施形態による読み取り素子１７２の断面図を示す。この読み取り素子１７２は、磁気情報および光学情報の両方を読み取るように構成される。読み取り素子１７２は、光源１４０および第１の偏光子１４２を有する。読み取り素子１７２は、図５に示される構成と同様の構成を有するが、磁気光学撮像カラム１６８の逆側に追加の光源１４０および追加の光学検出器１５０を含む。光源１４０および光学検出器１５０は、各自の内蔵レンズ系（示されるように）を含んでもよく、または外部レンズ系を必要としてもよい。読み取り素子１７２は、追加される２つの光源１４０および光学検出器１５０のみに限定されず、要件に応じて１つのみ、または複数の光源１４０および光学検出器１５０を含んでもよい。磁気光学基板１３８は、光源１４０および光学検出器１５０の数に対応する２つの開口部１６４を有し、各開口部１６４は、識別されるように構成されたタグ１０２または物体２６２上の識別特徴を光学的に直接読み取るために、光を磁気光学基板１３８に透過させる。図６の読み取り素子１６６のように、少なくとも図７の磁気光学撮像カラム１６８の光源１４０は、読み取り素子１７２の背後に示される。大きな中空の円で囲まれた小さな中実の円は、光源１４０からの光がまず、観察者に向かってページの平面から出て光っていることを示す。
【００９５】
図８（ａ）および図８（ｂ）のそれぞれは、本発明の実施形態によるタグ１０２内に使用される磁性粒子１７６（好ましくは、高保磁性）の上面図および斜視図を示す。明確な磁気光学信号を得るために、磁気指紋領域１１２を形成する高保磁性磁性材料の粒子１７６を使用すべきである。図８（ｂ）は、この実施形態では、磁性粒子１７６がベース層１９２とカバー層１９４との間に挟まれる層を形成することを示す。ベース層１９２およびカバー層１９４は一般に、材料の膜から形成され、ベース層１９２は、磁性粒子１７６に支持を提供し、カバー層１９４は、環境および摩耗からの保護を提供する。使用可能なカバー層１９４の最大厚は、磁性粒子１７６により生成される磁場の強度（磁場の強度自体は、例えば、磁性粒子１７６の残留磁化、磁性粒子１７６のサイズ、磁性粒子１７６の向き、および磁化の方向の関数である）、磁場の読み取りに使用される読み取り素子の感度、および全体システムに期待される分解能に依存する。
【００９６】
磁性粒子１７６は、高保磁性材料を含み得る。例示的な高保磁性材料は、Ｎｄ、Ｆｅ、およびＢを含むネオジム磁石である。磁性粒子１７６は、フェリ磁性材料、反強磁性材料、強磁性材料、または連続材料内の磁気特性変化ドメイン（磁気特性を変化させるボイドを含む）、およびこれらの組み合わせを含み得る。強磁性材料は、ＭｎＢｉ、ＣｒＴｅ、ＥｕＯ、ＣｒＯ２、ＭｎＡｓ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｇｄ、Ｄｙ；Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙの対応する合金および酸化物、ならびにこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００９７】
適するために、読み取り素子で読み取られるタグ１０２のエリアは、適した密度の粒子を含み得る。図９（ａ）および図９（ｂ）は、本発明の実施形態により読み取られる２つのタグのエリア内に含まれる、異なる密度の磁性粒子を示す。図９（ａ）は、非常に低密度の磁性粒子１７６を示し、その一方で、図９（ｂ）は非常に高密度の磁性粒子１７６を示す。図９（ａ）の場合であり得るように、読み取られる平均的なタグ１０２のエリアに含まれる磁性粒子１７６が少なすぎる場合、一意に識別可能な指紋を有する多数のタグ１０２を達成することは困難であり得る。図９（ｂ）の場合であり得るように、読み取られる平均的なタグ１０２のエリアに含まれる磁性粒子１７６が多すぎる場合でも同様に、一意に識別可能な指紋を有する多数のタグ１０２を達成することは困難であり得る。したがって、一般に、使用されるタグ１０２が、適した密度の磁性粒子１７６を有することを保証することが望ましく、例えば、使用されるすべてのタグ１０２が少なくとも特定のサイズの２０個〜５０個の磁性粒子１７６を有さなければならないという閾値を設定することが可能である。多すぎるまたは少なすぎる磁性粒子１７６を有するタグ１０２は、生産ラインではねることができる。
【００９８】
大半の撮像チップ（例えば、ＣＭＯＳチップ）は実際にはイメージのデジタル表現である（すなわち、ピクセル化される）ため、場合によっては、後述するように、許容基準を直接、イメージのピクセルに基づかせることがより簡単である。例えば、磁気光学読み取り素子が、強度の高い磁場ほど、明るいイメージになるように構成され、撮像センサが０〜２５５の目盛りで輝度を記録する（２５５が最も明るい）と想定する。その場合、適した磁気指紋があることを保証する別の方法は、特定の閾値を超える（例えば、０〜２５５の目盛りで閾値１２８を超える）輝度値を記録しているピクセルの数を数えることである。十分な数のピクセルが閾値を超える場合、タグ１０２が十分な数の磁性粒子１７６を有する（または少なくとも、存在する磁性粒子１７６が特に大きい）と想定することができる。他方、タグ１０２が多すぎる磁性粒子１７６を含まないことをチェックするには、ピクセル最大数を超えるピクセルが閾値を超えないことをチェックすることで十分であり得る。
【００９９】
図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、本発明の実施形態による識別特徴を有するタグ１０２の例を示す。様々な識別特徴をタグ１０２上に組み込み得る。偽造防止の分野で使用するには、タグ１０２は本質的に、少なくとも１つの磁気指紋領域１１２からなる。一意の磁気指紋領域１１２は、可視であってもよく、またはカバー層の下に隠してもよい。図１０（ａ）は、指紋領域１１２のみを組み込み、他の識別特徴を組み込まないタグ１０２を示す。しかし、タグ１０２は、第１の基準マーク１７８および第２の基準マーク１８０を組み込む。第１の基準マーク１７８および第２の基準マーク１８０は、例えば、磁気的に可読（例えば、磁気インク）または光学的に可読であり得る。図１０（ａ）に示される構成では、第２の基準マーク１８０は、指紋領域１１２の輪郭線を区切るように機能し、第１の基準マーク１７８は、タグ１０２の向き（すなわち、どの辺が上か）を識別するように機能する。
【０１００】
図１０（ｂ）は、磁気指紋領域１１２（第１の識別特徴セット）に加えて、シリアル番号または英数字文字１８２（第２の識別特徴セット）および第３の基準マーク１９０を有するタグ１０２を示す。英数字文字１８２は、光学的または磁気的に可読であり得る。第３の基準マーク１９０は、タグ１０２を読み取る際に読み取り装置１０４を向ける方向をユーザに示す光学マークである。シリアル番号１８２は、磁気インクを使用してプリントされ、指紋領域１１２が撮像されるのと同時に磁気光学読み取り素子を使用して撮像される。次に、パターン認識ソフトウェアを使用して、タグ１０２上に書かれたシリアル番号１８２を認識する。
【０１０１】
図１０（ｃ）および図１０（ｄ）は、磁気指紋領域１１２（第１の識別特徴セット）に加えて、第１の光学可読バーコード１８４および第２の光学可読バーコード１８６（第２の識別特徴セット）がプリントされた各タグ１０２を示す。図３に示される読み取り装置１０４は、第２の読み取り素子１１６がバーコードリーダである場合、そのようなタグ１０２を読み取るように構成される。そのような読み取り素子１０４は、両方の識別セット（例えば、第１のバーコード１８４またはバーコード１８６および磁気指紋領域１１２）を同時に読み取るように構成されてもよく、両方を順次読み取ってもよい。本発明の一実施形態では、バーコードリーダを第２の読み取り素子１１６として含む読み取り装置１０４は、読み取り装置１０４がアクティブ化されている場合、読み取り装置１０４は第１のバーコード１８４または第２のバーコード１８６の読み取りに使用可能な状態であり、第１のバーコード１８４または第２のバーコード１８６が読み取り装置１０４によって正確に読み取られると、第１のバーコード１８４または第２のバーコード１８６が読み取られ、読み取り装置１０４が磁気指紋領域１１２の読み取りに使用可能な状態であることを示すプロンプト（可聴ビープ音等）をユーザに提供するように構成される。読み取り装置１０４は、磁気指紋領域１１２を読み取るように再位置決めされ、ユーザがボタン１１８を押下して、読み取り装置１０４が磁気指紋領域１１２を読み取ることを示した場合、第１の読み取り素子１１４は、磁気指紋領域１１２のイメージの撮影に進む。
【０１０２】
図１１（ａ）〜図１１（ｄ）は、本発明の実施形態による識別特徴を有するタグ１０２のさらなる例を示す。追加の識別特徴が追加のセキュリティまたは情報を提供するため、複数の識別特徴を採用し得る。これら追加の識別特徴のうちのいくつかとしては、磁気バーコード、磁気ボーダー、磁気英数字文字、磁気基準マーク、光学バーコード（データマトリックス等の様々な業界規格を含む線形および二次元）、光学基準マーク、光学英数字文字、可視マークが挙げられるが、これらに限定されず、例えば、タグ１０２は、無線周波識別（ＲＦＩＤ）チップ、セキュリティインク、またはホログラムを含み得る。第１のバーコード１８４または第２のバーコード１８６は、裸眼では検出できないが、適宜構成された読み取り装置１０４を使用することにより、またはタグ１０２を電磁スペクトルのうちの１つまたは複数の特定の波長で照明することにより、検出し読み取ることができる、紫外線または赤外線（光学）インク等の隠しインクを使用してプリントし得る。磁気識別特徴および光学識別特徴は、複数の層を使用することにより、走査エリアに対して同じ位置に位置決めすることができる。
【０１０３】
図１１（ａ）は、磁気指紋領域１１２を有するタグ１０２を示す。第２の二次元バーコード１８６が、磁気指紋領域１１２の上に位置決めされ、複数の磁気英数字文字１８２が第２の二次元バーコード１８６の四隅に位置決めされる。磁気指紋領域１１２が図１１（ａ）〜図１１（ｄ）に示されるが、実際には、指紋領域１１２が、優先的に、第２のバーコード１８６がプリントされた不透明なカバー層の背後に配置され得るため、ユーザには実際には指紋領域１１２が見えないことに留意する。
【０１０４】
図１１（ｂ）は、磁気指紋領域１１２を有するタグ１０２を示す。磁気指紋領域１１２は、第２の基準マーク１８０により囲まれ、二次元バーコード１８６が、磁気指紋領域１１２に隣接して位置決めされる。第２の基準マーク１８０は、ユーザが磁気光学読み取り素子を正確に位置決めするのに役立ち、さらに、磁気光学データならびに光学データを同時に読み取り可能な磁気光学読み取り素子（図５〜図７に示されるような読み取り素子がこれに適する）が使用される場合、これを指紋データ１１２の解析のための参照マークとして使用することができる。第２の基準マーク１８０は、磁気光学読み取り素子が位置合わせずれしながらも、指紋識別ソフトウェアが読み取りの要求を満たせるようにするために使用することができ、または磁気光学読み取り素子に、何等かの形態の内部作動システムが備えられている場合、そのようなマークを使用して、読み取りが行われる前に、磁気光学読み取り素子を正確に位置決めできるようにし得る。
【０１０５】
図１１（ｃ）は、磁気指紋領域１１２を有するタグ１０２を示す。第２の二次元バーコード１８６は、磁気指紋領域１１２に隣接して位置決めされる。磁気指紋領域１１２および第２の二次元バーコード１８６は両方とも、第２の基準マーク１８０で囲まれる。第１の基準マーク１７８は、第２の基準マーク１８０の左上隅に位置決めされる。磁気英数字文字１８２は、第２の基準マーク１８０に隣接して位置決めされる。
【０１０６】
図１１（ｄ）は、磁気指紋領域１１２を有するタグ１０２を示す。第２の二次元バーコード１８６は、磁気指紋領域１１２の上に位置決めされる。第２の二次元バーコード１８６は、第２の基準マーク１８０で囲まれ、第１の基準マーク１７８は、磁気ボーダー１８０の右上隅に位置決めされる。第３の基準マークが、左上隅に第２の基準マーク１８０に隣接して位置決めされる。磁気英数字文字１８２は、第２の基準マーク１８０に隣接して位置決めされる。
【０１０７】
図１２〜図１４に示されるような識別特徴を有するタグ１０２を製造するいくつかの方法がある。これら方法は通常、磁気指紋領域１１２が、その他の点では従来のラベルであり得るものに形成される場合に適用可能である。図１２（ａ）〜図１２（ｆ）は、本発明の実施形態による識別特徴を有するタグ１０２を製造する方法を示す。図１２（ａ）では、プロセス光学マーク１９０が、定義された間隔で第１のプリント可能な接着層１９２（ベース層）上にプリントされる。このプロセス光学マーク１９０には、単に製造プロセス（例えば、プリントステップおよび打抜きステップ）の位置合わせマークとして使用され、最終的なタグ１０２の部分を形成しないことに留意する。次に、図１２（ｂ）において、磁気指紋材料を光学マーク１９０に隣接して堆積させて、磁気指紋領域１１２を形成する。磁気指紋領域１１２は、同様の定義された間隔で離間される。図１２（ｃ）では、第２のプリント可能な接着層１９４（カバー層）を第１のプリント可能な接着層１９２上にさらに堆積させ、磁気指紋領域１１２を覆うが、光学マーク１９０は覆わない。第２のプリント可能な接着層１９４は、磁気指紋領域１１２のカバーおよび保護層として機能する。図１２（ｄ）では、他の識別特徴、例えば、二次元バーコード１８６および対応する光学英数字文字１８２またはシリアル番号を第２のプリント可能層１９４上に、光学マーク１９０に隣接してプリントすることができる。これに関して、各磁気指紋領域１１２は、各二次元バーコード１８６の真下に配置される。続けて、図１２（ｅ）において、打抜き１９６が実行され、所望の形状のタグ１０２が得られる。これは、整形されたナイフの刃（ダイ）を各プリント可能層１９２、１９４に押し付けることにより、各プリント可能層１９２、１９４から形状を切断することを含む。光学マーク１９０を使用して、打抜きが正確に位置合わせされていることを保証することができる。打抜き後、図１２（ｆ）において、光学マーク１９０を含む余分な層１９２、１９４が除去され、最終的なタグ１０２が得られる。読み取り素子が粒子の磁場を適宜決定できるように、十分に薄い第２のプリント可能層１９４を選択することが重要なことに留意する。通常、適切な強度があり、約１０〜５０ミクロン厚の高分子プリント可能層（例えば、ポリエチレンテレフタレート「ＰＥＴ」）。例えば、ポリスチレン（ＰＳ）およびポリビニルアルコール（ＰＶＡ）も適した高分子層である。保護層が必要であるが、保護層を非常に薄くすることが必須の場合、基板への膜の積層ではなく、薄膜堆積方法を使用することが望ましい。例えば、インクを指紋領域の上にプリントしてもよく、または例えば、浸漬被膜、スピンコート、またはスクリーンプリントにより、高分子被膜を塗布してもよい。あるいは、例えば、金属層を蒸着させることができる。タグ１０２が激しい摩耗を受けることになる場合、指紋領域１１２を、例えば、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜等の硬い膜で被膜することが望ましいであろう。
【０１０８】
図１３（ａ）〜図１３（ｄ）は、本発明の別の実施形態による識別特徴を有するタグ１０２を製造する方法を示す。タグ１０２を製造する方法は、図１２（ａ）〜図１２（ｆ）に開示される方法に対応するが、ベース層の別個のエリア上にバーコードおよび磁気材料をプリントすること、および指紋領域１１２のみを第２のプリント可能な接着層１９４で覆うことを含む。図１３（ａ）において、光学マーク１９０、二次元バーコード１８６、および光学英数字文字１８２がまずプリントされ、その後、磁気指紋領域１１２が位置合わせされ、第１のプリント可能な接着層１９２上に光学マーク１９０に隣接して塗布される。次に、図１３（ｂ）において、磁気指紋領域１１２は第２の接着層１９４で覆われて、磁気指紋領域１１２の磁気特性を保護する。第２の接着層１９４は、二次元バーコード１８６としてプリント可能な層である必要はなく、光学英数字文字１８２またはシリアル番号は、図１３（ａ）において、第１のプリント可能な接着層１９２上にプリントされる。図１３（ｃ）において、打抜き１９６が実行されて、タグ１０２の所望の形状が達成される。打抜き領域は、光学マーク１９０、二次元バーコード１８６、光学英数字文字１８２もしくはシリアル番号、および磁気指紋領域１１２を含み得る。図１３（ｄ）において、余分な接着層１９２、１９４を除去することにより、最終的なタグ１０２を現すことができる。
【０１０９】
図１４（ａ）〜図１４（ｆ）は、本発明のさらなる実施形態による識別特徴を有するタグ１０２を製造する方法を示す。まず、図１４（ａ）において、磁気インクを使用して磁気マークを第１のプリント可能な接着層１９２にプリントすることができる。磁気マークは、磁気指紋領域１１２の向きの表示を与えることができるシンボル１７８または磁気英数字文字１８２の形態であることができる。磁気マークは、指紋情報の走査または照合中に基準マークまたは位置合わせガイドとして機能することができる。次に、図１４（ｂ）において、第１のプリント可能な接着層１９２に沿って磁気材料を２つの磁気マーク１７８と１８２の間に堆積させ、堆積した磁気材料は磁気指紋領域１１２を形成する。次に、図１４（ｃ）において、第２のプリント可能な接着層１９４を第１のプリント可能な接着層１９２の上に堆積させる。上述したように、第２のプリント可能な接着層１９４は、磁気指紋領域１１２のカバーおよび保護層として機能する。半透明の図は、図１４（ｃ）の右側に示されるようなものである。図１４（ｄ）において、二次元バーコード１８６、光学英数字文字１８２もしくはシリアル番号、およびプロセス光学マーク１９０が、第２のプリント可能な接着層１９４にプリントされる。光学マーク１９０は、打抜き位置合わせのために使用される。図１４（ｅ）において、打抜き１９６が続けて実行され、所望の形状のタグ１０２が得られる。ここで、打抜き１９６は、結果として製造されるタグ１０２が、各タグ１０２の底部に１０３を有して示されるように実行される。タグ１０２が十分に厚く作られる場合（例えば、少なくとも５０ミクロンであるが、より好ましくは少なくとも１００〜２００ミクロン厚）、タグ１０２の全体、特にタブ１０３は、読み取り装置がタグに対して、特に磁気指紋領域１１２に対して正確に機械的に位置合わせされることを保証する物理的な位置合わせ機構として使用することができる。この種の物理的な位置合わせ機構については、本発明の説明において後により詳細に説明する。タブ１０３が物理的な位置合わせ方法として使用されない場合でもなお、読み取り中に読み取り装置をタグに対してどのように位置合わせすべきか（例えば、どの方向が上か）を示す、ユーザに対する視覚的な手掛かりとして有用なことに留意する。図１４（ｆ）において、余分な接着層１９２、１９４が除去されて、最終的なタグ１０２が現れ、最終的なタグ１０２は、タグ付けされる物体に貼り付けられるまで、非接着性ライナに取り付けられた状態のままである。
【０１１０】
タグの読み取りは通常、２ステップ：光学走査および磁気光学走査を含む。通常、光学走査が最初に実行され、磁気光学走査が続けて実行される。しかし、光学マークおよび磁気指紋領域を互いに対して、かつ読み取り装置の構成に対して正確に位置決めすることにより、磁気指紋領域および光学マークの両方を同時に読み取ることが可能である（そうすることが有利でさえもある）。図１５（ａ）は、光学バーコード１８６および磁気指紋領域１１２を同時に読み取らせるように構成されたタグ１０２を示す。図１５（ｂ）は、バーコード１８６を読み取るために光学読み取り素子が走査する必要がある大まかなエリア２２４および磁気指紋領域１１２を読み取るために磁気光学読み取り素子が走査する必要がある大まかなエリア２２６を示す。図３に示される読み取り装置１０４は、読み取り素子１１６および読み取り素子１１４がタグ１０２のバーコード１８６および磁気指紋領域１１２の空間的配置に対応するように配置された場合（かつ、当然ながら、読み取り素子１１６がバーコードリーダである場合）、タグ１０２のバーコード１８６および磁気指紋領域１１２を同時に読み取ることが可能である。読み取り素子１１６をタグ１０２に物理的に接触させる必要がなく、読み取り素子１１４がエリア２２６を読み取っている間に少なくともエリア２２４を読み取るように位置合わせされることを保証する必要があるだけであることに留意する。しかし、図５〜図７に示されるような特定の読み取り素子は、光学マークおよび磁気情報の両方を同時に読み取るように構成することができ、これら要素は、タグ１０２の読み取りに使用することができる。図１５に示されるタグ１０２が、必ずしも光学バーコード１８６および磁気指紋領域１１２の両方を同時に読み取る必要はなく、特定の用途では、連続した読み出しが適切な場合もあることに留意する。
【０１１１】
図２に関連して説明したように、本発明の実施形態によるシステムは、タグ（または物体）の磁気指紋領域の走査から得られた信号を、同じ磁気指紋領域から以前に得られた信号と比較する。タグまたは物体の指紋を認証するには、これら２つの信号が、所定の閾値以内で一致しなければならない。図１６（ａ）は、本発明の実施形態による読み取り装置を使用するタグの所望の走査エリアを示す。図１６（ｂ）は、読み取り装置が位置合わせずれしている場合のタグの走査エリアを示す。図１６（ｃ）は、初期読み取りからの信号と続く読み取りとをどのように比較して、タグの識別情報を認証できるかを図で示す。ここで、タグ１０２は、磁気領域１１２および磁気基準マーク１７８を含む。タグ１０２の磁気特徴の初回の読み取りは、図１６（ａ）に示すように、２２５に示される読み取りエリアをカバーする。磁気特徴のこの読み取りは、タグのすべての磁気特徴（例えば、指紋領域全体ならびにすべての磁気基準マーク）を捕捉するために、読み取りエリアがよく位置合わせられるように、タグ製造ラインで、または他の制御された条件下で行われる。この初回読み取りからの信号（またはデータ）は、リモートサーバに記憶され、続けて読み取られた信号を、初回の読み取り信号と比較して、タグ１０２を認証できるようにする（図２に関連して説明したように）。しかし、タグ１０２の後続読み取りは、読み取り装置をタグ１０２に対して正確に位置決めしないユーザにより、制御された環境外で行われることが多いため、タグ１０２の後続読み取りがかなり位置ずれする可能性がある。この状況を図１６（ｂ）に示し、図１６（ｂ）では、読み取り装置が、磁気読み取りエリア２３２が、指紋領域１１２の部分のみおよび磁気基準マーク１７８のいくつかのみをカバーするように位置ずれする。図１６（ｃ）は、初回読み取りからの信号と後続読み取りからの信号とをどのように比較して、タグの識別情報を認証できるかを図で示す。ここで、初回読み取りからの信号１６１０は、後続読み取りからの信号１６２０と比較される。読み取りエリア１６１０および１６２０の重複を１６３０として示す。１６１０および１６２０からの信号を比較する場合、比較を、重複エリア１６３０内に含まれる特徴の比較に制限することが実際的である。この図では、信号は、タグ１０２の磁気特徴のイメージであると想定することができる。磁気基準マーク１７８の形状および空間的配置は、互いに対してイメージを配置可能な方法が１つのみであるように配置された（図１６（ｃ）に示されるように）。これにより、磁気指紋領域内の識別特徴が適宜一致するか否かを判断するために、信号を互いにより容易に比較することができる。一致が、ある所定の閾値を超える場合、タグは認証される。閾値は、信号間の重複エリア１６３０の最小量も決め、例えば、重複エリア１６３０内の磁気指紋領域１１２が、読み取りを適宜比較できるようにするために十分な識別特徴を含まないほど、位置合わせずれが深刻な場合、タグ１０２はその読み取りにより認証されない。図１６（ａ）〜図１６（ｃ）は磁気基準マーク１７８を示すが、読み取り素子が磁気光学および光学の両方が可能な場合（図５〜図７に示される読み取り素子等）、光学基準マークまたは光学基準マークと磁気基準マークとの組み合わせを、図１６（ａ）〜図１６（ｃ）に関連して説明される目的で使用することができる。位置合わせずれに対処する方法を示すさらなる実施形態について、図３９に関連して説明する。考えられる別の方法は、光学データおよび磁気光学データのうちの一方または両方の初回走査を、後続読み取りよりも広い走査エリアで行うことである。
【０１１２】
磁気指紋領域１１２の形成に使用される磁性粒子１７６は通常、高保磁性を有する。そのような高保磁性材料１７６の一形態は、フレーク様の幾何学的形状である。
【０１１３】
図１７（ａ）は、本発明の実施形態によるカバー層１９４で覆われた基板２３６上の１個の磁性粒子１７６の断面図を示す。図１７（ａ）は、タグ基板２３６の平面に対して平行な磁場を有する磁性粒子１７６を示し、図１７（ｂ）は、本発明の実施形態によるタグ基板２３６の平面に対して垂直な磁場を有する磁性粒子１７６を示す。読み取り素子を使用して容易に読み取られる強い磁気信号が望ましいため、図１７（ｂ）に示されるような垂直磁化が通常、このために有利である。したがって、磁場をタグ基板２３６の平面に平行させるよりも垂直にさせることが好ましい。したがって、磁性粒子１７６が、タグ基板２３６の平面に垂直な強い磁場に役立つように選択されることも重要である。特定の磁性粒子１７６は異方性であり、ある方向よりも別の方向でより強い磁化が可能である。図１７（ａ）および図１７（ｂ）に示されるようなフレーク様粒子の場合、磁性粒子１７６の結晶方位により、磁性粒子１７６の平面に垂直よりも、磁性粒子１７６の平面に平行な磁化のほうを強く磁化できることが一般的である。そのような場合、図１７（ｂ）の場合に要求されるように、強い面外磁化を達成することは困難であり得る。したがって、タグ１０２の幾何学的形状が、磁性粒子１７６がタグ１０２の平面内にある可能性が高いようなものである場合、磁気等方性（すなわち、いかなる方向にも等しく磁化できる）であるか、または等方性に近い磁性粒子１７６を選択するか、または異方性の場合には、主磁化方向が面外であることが重要である。
【０１１４】
面内磁化に対して強い優位性を示す磁性粒子１７６が使用される場合、磁性粒子１７６の少なくともいくつかが、タグ１０２の平面に対して垂直に配列することを保証しようと努めることが望ましい。図１８（ａ）および図１８（ｂ）は、本発明の実施形態による異なる配向に位置決めされた磁性粒子１７６を示す。図１８（ａ）は、タグ基板２３６の平面に平行に位置決めされた磁性粒子１７６を示し、図１８（ｂ）は、タグ基板２３６の平面に垂直に位置決めされた磁性粒子１７６を示す。明らかに、図１８（ｂ）に示される構成は、磁性粒子の層が、図１８（ａ）に示される構成に必要な厚さよりも厚くなければならないことを意味する。面外に配列した磁性粒子１７６を達成する一方法は、磁性粒子を何等かの形態のキャビティまたは溝内に配置し、次に、溝を薄い保護層で覆うことである。
【０１１５】
図１９は、本発明の実施形態によるタグ１０２の面外にフレーク様粒子１７６を配列させる方法を示す。ここで、基板２３６は、基板２３６を貫通するキャビティ２３８を有する。カバー層１９４が、キャビティ２３８の１つの開口部上に積層される。磁性粒子１７６は、非磁性母材材料２４０内に混合される。母材材料２４０は、加熱、紫外線への露出、または他の何等かのトリガにより固化（すなわち、凝固）することができる粘性流体であり、例えば、エポキシ樹脂が母材材料２４０としてうまく機能し得る。磁性粒子１７６および母材材料２４０は、キャビティ２３８内に堆積する（この堆積は、例えば、スクリーンプリント、スキージ、またはディスペンシングにより行い得る）。混合物がキャビティ２３８内に入ると、タグ１０２は強い磁場に曝される。説明のために、磁場は棒磁石１９１０およびそれに関連する磁場線１９２０により示される（磁石１９１０のＮ極が、タグ１０２に最も近くにあるように示されるが、Ｓ極がより近い構成を使用することも可能である）。磁場は、磁性粒子１７６をカバー層１９４に向けて引き寄せ、母材材料２４０の粘度および磁場が併せて、磁性粒子１７６を垂直に、すなわち、最も長い軸がタグ１０２の平面に垂直を指す状態に配向させるのに役立つ。その後、母材材料２４０は凝固または固化し（エポキシ樹脂の場合、この固化または凝固は、樹脂を硬化させ、エポキシを架橋して固体を形成させることにより達成することができる）。磁場は、磁性粒子１７６の適宜磁化を保証するのに十分であり得るが、母材材料２４０の凝固後、より強い磁場を印加し、それにより、磁性粒子１７６を十分な程度まで磁化し得ることも考えられる。図１９では、タグ１０２が反転されているが（その他の図と比較して）、それにも関わらず、前と同様に、読み取り素子をカバー層１９４に接触させることにより読み取りが行われることが意図されることに留意する。これは、カバー層１９４に最も近い磁性粒子１７６（破線枠内にあるもの）が、タグ１０２の磁気指紋１１２に対して最も強い影響を有することを意味する。これら磁性粒子１７６は大方、タグ１０２の面外に配向し、最も強い磁気軸が最も長い軸に一致する場合、読み取られる強い磁気信号を提供するはずである。
【０１１６】
上記説明では、タグ１０２の寿命にわたって十分な内部磁場を保持するため、高保磁性粒子が例として考えられた。しかし、非常に軟磁性の材料（低保磁性粒子）をタグ１０２内に使用可能なことも意図される。そのような場合、読み取りの都度、読み取り前に磁場がタグ１０２に印加される。これは、永久磁石またはソレノイドを使用して達成することができ、構成されたリーダ装置の部分を形成し得る。この手法には、サービス中にタグ１０２をキュリー温度よりも上で使用可能であり、読み取り前に、タグ１０２をリセットする価値がある場合、タグ１０２をリセットする手段も提供するという利点がある。
【０１１７】
図２０（ａ）は、本発明の実施形態による、押出しを介してタグ１０２を製造し、製造されたタグ１０２を識別されるように構成された物体に取り付ける方法を示す。押出しプロセス中、例えば、プラスチック材料のペレット２５０が、ホッパ２４６内で磁性粒子１７６と混合される。押出し機２４４内部の圧力により、プラスチックは磁性粒子１７６の周囲に流し、最後に、磁性粒子１７６を含有したプラスチックを含む材料２５２の固体片が押し出される。結果として製造される材料２５２は、タグ１０２の部分として使用することができ、または図２０（ｂ）に示されるように、それ自体を有価値物品２５４内に埋め込むことができる（ラベルに埋め込み、次に、そのラベルを有価値物品に固定してもよい）。図２０（ａ）に関連して説明されるプロセスは、多くの方法で変更が可能であり、例えば、ペレット２５０を使用する必要がなく、ペレット２５０に代えて、磁性粒子１７６を液体またはスラリー中に混合し、押出しプロセスを、例えば、ディスペンシングで置き換えることができ、母材材料は高分子である必要はなく、金属またはセラミック／「グリーン」コンポジットであることができる。
【０１１８】
図２１（ａ）〜図２１（ｅ）は、本発明の実施形態による、タグ１０２が識別される物体２６２に取り付けられる、異なる実施形態を示す。図２１（ａ）では、磁気指紋領域１１２を含むタグ１０２は、プリントラベル２５６内に含められる。プリントラベル２５６は、価値のある物品２６２に取り付けられる。プリントラベル２５６は、有価値物品２６２に取り付けやすいように自己接着性を有し得る。プリントラベル２５６のいくつかの例としては、ロールラベル、打抜きラベル、および自己接着性ラベルが挙げられる。図２１（ａ）に示される場合では、ラベル２５６は本質的に、スキャナの位置決めの物理的なガイドに役立たない薄い平坦なラベルである。そのようなラベル２５６は通常、２５０μｍ厚未満であり得る。ラベル２５６は、磁気指紋材料１１２の下の基板の部分を形成してもよく、またはカバー層の部分であってもよく、または磁気指紋領域１１２をラベル２５６内に埋め込んでもよい。
【０１１９】
図２１（ｂ）では、磁気指紋領域１１２を含むタグ１０２は、厚いラベル２５８内に含められる。次に、厚いラベル２５８は、有価値物品２６２に取り付けられる。厚いラベル２５８のいくつかの例としては、多層材料、金属またはセラミック基板、プラスチック、押出し材料、またはキャスト材料が挙げられる。厚いラベル２５８は、少なくとも５０μｍの厚さを有する他の任意の形態の材料も含む。厚いラベル２５８は、図２３に示されるようなスキャナとある程度の相互ロックが可能な物理的な位置合わせ機構として使用し得る。代替または追加として、タグ１０２は、少なくとも部分的に、良好な接触が読み取り素子とタグとの間で達成されることを保証するために、磁気光学読み取り素子の形状に整合可能な整合性材料から製造し得、良好な接触は、磁気指紋領域１１２が正確に読み取られることの保証に役立ち得る。図２６〜図２８は、整合性タグ１０２がどのようにして、タグ１０２と読み取り素子との良好な接触の保証に役立ち得るかの例を示す。
【０１２０】
図２１（ｃ）では、磁気指紋領域１１２を含むタグ１０２を、整合層を有するラベル２６０内に含めることができる。整合層を有するラベル２６０は、有価値物品２６２の湾曲面に取り付けることができる。整合層を有するラベル２６０のいくつかの例としては、Ｒｏｇｅｒｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより販売される商品「Ｐｏｒｏｎ」等の発泡体、シリコーン、ポリウレタン、ポリエチレンが挙げられる。有価値物品２６２自体が整合性を有する場合、物品２６２の整合性を使用して、整合性タグの効果を達成可能なことに留意する。
【０１２１】
図２１（ｄ）では、磁気指紋領域１１２を含むタグ１０２が有価値物品２６２内に埋め込まれる。あるいは、指紋材料１１２を有価値物品２６２内に直接埋め込むことができる。
【０１２２】
図２１（ｅ）では、磁気指紋領域１１２を含むタグ１０２は、有価値物品２６２上の窪みまたは溝２６４内に位置決めされる。
【０１２３】
図２２は、本発明の実施形態による磁気光学読み取り素子１１４を使用して有価値物品の水平面２６８上に埋め込まれたタグ１０２上の指紋領域１１２を読み取る方法を示す。読み取り素子１１４は、磁気光学読み取り素子であり、磁気光学基板１３８および光学処理ユニット１３６からなり、これらが組み合わせられて読み取り素子１１４を形成する。読み取り素子１１４は、読み取り素子１１４を破損から保護する外装２２１０で囲まれる。外装２２１０は、非磁性金属（アルミニウム等）、非磁性セラミック、またはプラスチック等の非磁性材料から製造することができる。特定の状況では、外装２２１０（または読み取り素子の周囲もしくは読み取り素子の他の構成要素）を弱磁性にすることが望ましく、その理由は、弱磁性にすることにより、読み取り素子１１４により検出される磁場を強化することができるためである。例えば、タグ１０２が、指紋領域１１２の磁気特徴が、読み取り中に読み取り素子１１４に面するＮ極を有するように磁化される場合、読み取り素子１１４が磁石のＳ極に見えるように、読み取り素子１１４または読み取り素子１１４近傍のある構成要素を弱く磁化させることが有利であり得る。これにより、読み取り素子１１４のＳ極が特徴のＮ極を引き付け、それにより、磁束線がタグ１０２の平面を超えて延びるように磁束線を曲げるため、検出中の磁場を強化することができる。あるいは、例えば、読み取り素子１１４の左側を弱いＮ極にし、右側を弱いＳ極にすることが有利であり得る。これは、磁束線を（主に）磁石の平面において曲げることができ、読み取りがリーダに依存し得る（すなわち、使用される読み取り素子の特定の磁化に依存する）ことを意味し得る。これを使用して、異なるスキャナが特定のタグを読み取ることができないことを保証し得る（指紋が一致しないため）。図２２の左側は、磁気指紋１１２に接触する前の読み取り素子１１４を示し、図２２の右側は、磁気指紋１１２に接触した状態の読み取り素子１１４を示す。水平面２６８上の指紋領域１１２を読み取る方法は、まず、磁気光学読み取り素子１１４を磁気指紋領域１１２に接触させ、次に、読み取り装置１０４上のボタンをアクティブ化することにより、達成される。ボタンがアクティブ化されると、イメージ信号を得ることができ、読み取り手順が完了する。
【０１２４】
図２３は、本発明の実施形態による磁気光学読み取り素子１１４およびタグ１０２を示す。図２３の左側では、構成要素は、どのように一緒に収まることができるかを容易に見るために拡大されている。一実施形態では、外装２２１０は、磁気光学基板１３８をタグ１０２上の磁気指紋のエリア上に位置決めするための係合要素のように機能し得る。磁気光学読み取り素子１１４への潜在的な破損を最小限に抑えるためにも、磁気光学読み取り素子１１４は、外装２２１０の表面よりも後退して配置されるように設計することができる。タグ１０２またはタグ１０２の部分が、少なくとも５０μｍの厚さである場合、外装２２１０および読み取り素子１１４により形成される溝を、ユーザが読み取り素子１１４をタグ１０２に位置合わせできるようにする物理的な位置合わせ方法として使用することができる。読み取り素子１１４は、例えば、外装２２１０の表面よりも少なくとも約５０μｍ、少なくとも約１５０μｍ、少なくとも約２００μｍ、または少なくとも２５０μｍ後退して配置される。通常、このために使用されるタグ１０２は、少なくとも５０μｍの厚さを有するように設計し得、読み取り素子１１４が外装２２１０の表面から後退する距離よりも厚くない場合には少なくとも同じ厚さであり得る。特定の状況では、効果的な物理的な位置合わせが、外装２２１０の片側のみを読み取り素子１１４の高さよりも上に出すことにより達成することができ、この場合、読み取り素子１１４の高さよりも上に突出した、外装２２１０により形成されるリップを使用して、読み取り素子１１４の縁部をタグ１０２またはタグ１０２、ラベル、または有価値物品の表面に形成された他の物理的な段差に案内し得ることに留意する。
【０１２５】
図２４は、本発明の別の実施形態による磁気光学読み取り素子１１４を使用して水平面２６８上のタグ１０２を読み取る方法を示す。磁気光学読み取り素子１１４は、整合要素２６６（単純なバネセットとして示される）を介して保護外装２２１０内で摺動可能である。図２４の左側は、タグ１０２に接触する前の読み取り素子１１４を示し、図２４の右側は、タグ１０２に接触した状態の読み取り素子１１４を示す。読み取り素子１０４がタグ１０２に接触すると、読み取り素子１１４は押されてタグ１０２の表面に接触する。整合要素２６６により、読み取り素子１１４が、読み取り素子１１４またはタグ１０２の重要な指紋領域１１２を破損するほどの圧力ではないいくらかの圧力をタグ１０２に対して及ぼすことが保証される。これは、整合要素２６６の設計が、読み取り素子１１４がタグ１０２に対して及ぼす最大圧力を定義するためであり、読み取り装置１０４が非常に強く押された場合であっても、読み取り素子１１４は外装２２１０内に後退し、最終的に、外装２２１０の壁が過度の圧力を吸収する。整合要素２６６は、バネシステム、スポンジシステム、吸引システム、油圧システム、および空気システムを含み得る。整合要素２６６は、ユーザが読み取り中に不均等な力を加えた場合であっても、磁気光学読み取りヘッド１１４およびタグ１０２を読み取りプロセス中に常に接触できるようにする。
【０１２６】
図２５（ａ）〜図２５（ｄ）は、本発明の別の実施形態による磁気光学読み取り素子１１４を使用して凸凹した表面２６８上のタグ１０２を読み取る方法を示す。図２５（ａ）は、周囲の保護外装２２１０に対して小さなギャップ２６７を有する磁気光学読み取り素子１１４を示す。さらに、磁気光学読み取り素子ヘッド１１４は、整合要素２６６、例えば、バネ機構を介して外装２２１０に接続する。ギャップ２６７およびバネ機構２６６は両方とも、凸凹表面２６８上の磁気指紋領域１１２またはタグ１０２を読み取る際にある程度の補償を提供する。図２５（ａ）は、タグ１０２との係合前の読み取り素子１１４を示す。図２５（ｂ）では、図２５（ａ）に示すような磁気光学読み取り素子１１４は、凸凹表面２６８上のタグ１０２に接触させられ、磁気光学読み取り素子１１４は、外装２２１０内で移動して、凸凹表面２６８上のタグ１０２に整合することが可能である。図２５（ｃ）および図２５（ｄ）では、ギャップ２６７を整合層２６９で置き換えて、磁気光学読み取りヘッド１１４の移動を補償することができる（図２５（ｃ）は接触前の状況を示し、図２５（ｄ）はタグ１０２との接触中の状況を示す）。指紋領域１１２内の磁気特徴の磁場の強度が、距離に伴って急速に減衰することに留意する。２つの磁気特徴が、タグ（これはタグ表面から測定される）内に同じ深さで配置され、これら２つの特徴が厳密に同じ磁気強度および配向の磁場を有すると想定する。そのような一方の特徴が、タグ１０２上の位置２５１０に配置され、他方が２５２０に配置される場合、図２５（ｄ）に示すようなタグの読み取りは、読み取り素子１１４が、位置２５１０にある磁気特徴よりも位置２５２０にある磁気特徴からより強い寄与を測定することになる。これは、表面２６８のトポロジーにより、位置２５２０にある磁気特徴が、位置２５１０にある磁気特徴よりも読み取り素子１１４に物理的に近いためである。したがって、読み取りは実際には、タグ１０２または表面２６８のトポロジーが巻き込まれたタグ１０２の磁気特徴の測定になる。タグ１０２をある表面から取り外して別の表面に配置した場合、指紋読み取りが、配置されているトポロジーの変更と共に変更されるため、場合によっては、これは、強力な耐タンパー機構またはタンパー防止機構として使用することができる。他の状況では、特に、タグが最初に、有価値物品の表面に適用される前に製造ラインで読み取られる場合、タグ１０２の初回読み取りが、トポロジーによりタグ１０２の後続読み取りと良好に一致しない恐れがあるため、これは問題を生じさせる。そのような状況では、図２１（ｃ）に記載のような整合性タグを使用することが有利であり得る。別の方法は、適用される表面の輪郭に合う裏面を有するように成形し得るが、タグの正面は平坦なままであるべきタグ１０２を使用することであり得る。そのようなタグ１０２の例は、硬い平坦な正面層および熱可塑性材料で作られる下層（指紋領域の下）を有する多層タグであり得る。タグ１０２が有価値物品に適用される場合、タグ１０２は、熱可塑性層が溶融するか、または少なくとも軟化して、有価値物品の表面に整合し得るように加熱される。
【０１２７】
図２６は、本発明の実施形態による磁気光学読み取り素子１１４を使用して整合性ラベル２６０内に含まれた指紋１１２を読み取る方法を示す。ここでは、整合性ラベル２６０は、円形断面を有する有価値物品２６２に取り付けられて示される。有価値物品２６２の形状により、整合性ラベル２６０の表面も、読み取り素子１１４に係合する前、湾曲している（この図の左側に示されるように）。その整合性により、ラベル２６０の表面は、読み取り素子１１４により係合された場合に変形して平坦面になることが可能である（この図の右側に示されるように）。これにより、ラベルの指紋領域１１２と読み取り素子１１４とを良好に接触させることができる。しかし、ラベル２６０が、指紋領域１１２が読み取り中にラベル２６０の平面において大きく歪むほどは厚くない、またはそこまでの整合性を有さないことが重要であり、大きな歪みは、指紋領域１１２内の磁気特徴を互いに対して変位させる恐れがあり、これは、記憶されている指紋信号と読み取られた指紋信号との一致を低減させる恐れがある。
【０１２８】
図２７は、ラベル２６０が固定された有価値物品２６２が粗い表面を有する場合に、整合ラベル２６０がどのように役立つかを示す。図２７の左側は、読み取り素子１１４との係合前の状況を示す。ラベル２６０は、有価値物品２６２の表面に整合して、ラベル表面を波形にさせる。一般に、指紋１１２は最初に、ラベル２６０が平坦に保たれる製造ラインで読み取られる。ラベル２６０が波形表面を有する場合に後続読み取りが行われる場合、ラベル２６０が整合しなければ、指紋領域１１２の特定の磁気特徴は、読み取り素子１１４の表面から離れ得る。しかし、整合ラベル２６０を使用しての読み取り中（いくらかの圧力が読み取り素子１１４に加えられた状態での読み取り素子１１４との係合中）、右側に示されるように、指紋領域１１２の表面は読み取り素子１１４に整合可能であり、それにより、指紋領域１１２の正確な読み取りが容易になる。
【０１２９】
図２８は、本発明の実施形態による別の整合ラベル形成を示す。ここでは、ラベル２６０は、指紋領域１１２の表面が、指紋領域１１２を囲むラベル２６０の残りの表面に対してわずかに隆起するように構築される。この図の右側に示すように、読み取り素子１１４との係合前に有価値物品２６２に取り付けられると、指紋領域１１２の表面は、距離Ｘ１だけ、ラベル２６０の縁部の表面よりも上に隆起する。図２８の左側に示すように、係合中、この距離はＸ２に圧縮される。すなわち、指紋領域１１２の表面は、周囲表面の平面のより近くにあるように圧縮される。読み取り素子１１４の形状またはサイズ、および読み取り中に読み取り素子１１４に加えられる圧力に応じて、Ｘ２は、ゼロ（すなわち、周囲表面の平面にある）または負（すなわち、指紋領域の表面は、押されて周囲表面から後退して配置される）でさえあり得る。読み取り素子１１４に及ぼされるすべての圧力が、指紋領域１１２の表面の平坦化に向けて集中され、ラベル２６０の他の部分がわずかに隆起する場合（例えば、打抜き中に形成されるバリもしくはリップに起因するか、または破損に起因する）またはその他の部分が汚れを表面に有する場合、それらは指紋領域１１２の読み取りに顕著な影響を及ぼさないため、このラベル２６０の設計は指紋領域１１２と読み取り素子１１４との良好な接触に役立つ。
【０１３０】
図２９（ａ）は、本発明の実施形態による指紋領域１１２を含むタグ１０２の断面図を示す。タグ１０２は、識別される有価値物体２６２（例えば、指輪）内に埋め込まれ、磁気光学読み取り素子１１４は、本発明の実施形態によるものである。タグ１０２を含む指輪２６２の表面は、タグ１０２の表面と読み取り素子１１４との良好な接触を保証するために、平坦化されている。磁気光学読み取り素子１１４は、磁気指紋１１２を読み取るためにタグ１０２に接触させられる。図２９（ｂ）は、本発明の実施形態によるタグ１０２および指紋領域１１２の平面図である。ここで、タグ１０２は、指輪表面上で利用可能なスペースに収まるように矩形である。指紋領域１１２は、指紋材料を含む細長い溝である。美観のために（例えば、指輪の周囲と同じように見えるように）、薄い金属層をタグ１０２上にメッキすることが実現可能であり、そうすることが望ましい場合がある。例えば、指輪が金の場合、指輪２６２のメッキは金であることができる。このメッキ（または他のコーティング）は、タグ１０２および指紋領域１１２を環境（例えば、引っ掻きおよび腐食）からの保護として機能することもできる。本発明の重要な特徴：１つの標準の読み取り素子を有する単一のスキャナが、様々な形状およびサイズであり、様々な有価値物品に含まれるか、またはその表面に取り付けられる指紋領域を読み取り可能であることが、この実施形態において強調される。許容可能な閾値を超える指紋の一致を保証するために、標準の読み取り装置１０４（および関連する磁気光学読み取り素子）が指紋領域１１２の十分に広い部分を読み取り可能な場合、すべての指紋領域１１２が同じ形状およびサイズである必要はない。これは、標準の読み取り装置１０４またはスキャナを広範囲の製品との併用に使用可能なため、商業的に非常に重要である。
【０１３１】
図３０（ａ）および図３０（ｂ）は、本発明の実施形態による、タグ１０２を読み取る場合の磁気光学読み取り素子１１４の断面図を示す。磁気光学読み取り素子１１４は、保護外装２２１０で囲まれる。磁気光学読み取りヘッド１１４は、バネ機構２６６により外装２２１０に接続される。外装２２１０の内壁は本質的に、識別特徴セットを有するタグ１０２が位置決めされる厚いラベル２５８の周縁と相補的な形状である。
【０１３２】
図３０（ａ）は、磁気光学読み取り素子１１４と厚いラベル２５８との係合前の状況を示す。バネ２６６は非圧縮状態である。図３０（ｂ）は、タグ１０２を読み取る際の厚いラベル２５８に押し当てられている磁気光学読み取り素子１１４を示す。保護外装２２１０は実質的に、厚いラベル２５８を囲む。磁気光学読み取りヘッド１１４が厚いラベル２５８に押し当てられると、バネ２６６は圧縮され、磁気光学読み取り素子１１４は外装２２１０の内部に押される。外装２２１０の内壁は、ラベル２５８の囲み、読み取り装置１０４とラベル２５８（ひいてはタグ１０２および指紋領域１１２）との正確な位置合わせを保証する物理的な係合機構をユーザに提供する。ラベル２５８および外装２２１０は、任意の適した形状、例えば、正方形、矩形、三角形、または多角形であることができるが、好ましくは、その形状は完全に対称ではなく、すなわち、形状は、ラベル２５８に対する読み取り装置１０４またはスキャナの向きを一意に定義する。そのようなラベル２５８および外装２２１０の構成を図３１に示し、後述する。
【０１３３】
図３１は、本発明の実施形態による磁気光学読み取り素子１１４を使用して位置合わせ機構２２２を有するラベル２８４を読み取る方法を示す。ラベル２８４は、薄いカバー層で覆われた埋め込み指紋領域１１２を含む（指紋領域１１２は、カバー層で隠されているため示されていない）。データマトリックスバーコード１８６および人間可読シリアル番号１８２が、カバー層の表面上にプリントされる。ラベル２８４上の指紋の読み取りに望ましい位置合わせを達成するために、磁気光学読み取り素子１１４を囲むか、またはそれに隣接する筐体２８２の切り欠き２８０とラベル２８４のスタッブ２２２との組み合わせを使用して、相互ロック手段を提供することができる。磁気光学読み取り素子１１４がラベル２８４上に配置されると、磁気光学読み取り素子１１４の筐体２８２の切り欠き２８０は、ラベルに対するスキャナの正確な位置合わせおよび向きを保証するための機械的案内を提供する。相互ロックは、ユーザによる好ましい位置合わせでのラベル２８４に対する磁気光学読み取り素子１１４の調整を促す。筐体２８２が、前の図を参照して説明したように、保護外装であり得ることに留意する。
【０１３４】
図３２は、本発明の実施形態による指紋１１２を含むタグ１０２を読み取る方法を示す。タグ１０２は、有価値物品２６２の表面内に埋め込まれる。有価値物品２６２は、タグ１０２に隣接する１つまたは複数の突起３２１０を有する。これら突起３２１０は、磁気光学読み取り素子１１４の筐体２８２を案内またはそれと相互ロックするように設計される。図３２（ａ）は、読み取り素子１１４とタグ１０２との係合前の状況を示す。図３２（ｂ）は、係合中の状況を示す。ここで、磁気光学読み取り素子１１４は、磁気読み取り素子１１４がタグ１０２の表面に接触する（または少なくとも近傍にくる）ように下に移動している。突起３２１０は、タグ１０２に対して読み取り素子１１４の位置を案内するように機能する。突起３２１０がタグ１０２または筐体２８２を完全に囲んでよく、突起３２１０が、位置合わせの案内に役立つように、タグ１０２自体またはラベル上に形成されてもよいことに留意する。
【０１３５】
図３３は、本発明の実施形態による識別される物体２６２の窪み２６４内の磁気指紋１１２を含むタグ１０２を示す。タグ１０２の窪み２６４の壁を使用して、図３２に関連して説明したように、読み取り装置１０４またはスキャナとタグ１０２との位置合わせを助けることができる。そのような窪み２６４は、識別される物体２６２が、タグ１０２を取り付ける、適した平坦面を有さない場合にも有利である。そのような物体としては円筒形物体が挙げられるが、それに限定されない。そのような窪み２６４には、機械的摩耗および物体との不注意による接触からのタグ１０２の保護に役立つという利点もある。窪み２６４が図３３に示すように端部が開口になっている必要はなく、任意の窪み、例えば、四壁を有する正方形断面の窪みも適し得ることに留意する。
【０１３６】
図３４は、本発明の一実施形態によるタグ１０２をラベル２８４に適用する方法を示す。図３４では、アプリケータヘッド３４３０に、磁気光学読み取り素子１１４が備えられる。アプリケータヘッド３４３０は、バーコードスキャナ（図示せず）も含み、二次元バーコード１８６および磁気指紋領域１１２の両方を含むタグの識別情報３４３０が、ラベル２８４に適用される前に読み取られる。指紋領域１１２は、二次元バーコード１８６が上にプリントされたカバー層の下に配置され、目に見えないため、図示されていない。アプリケータヘッド３４３０は、タグ１０２をラベル２８４に適用する直前に、シリアル番号３４２０および型番３４４０をラベル２８４にプリントするプリンタ（図示せず）も含む。アプリケータヘッド３４３０は、ラベル２８４にプリントされた情報（すなわち、シリアル番号３４２０および型番３４４０）を、タグ１０２上の二次元バーコード１８６および指紋領域１１２の読み取りにリンクする。このリンクされた情報、すなわち、ラベルのシリアル番号３４２０および型番３４４０ならびにタグ１０２の対応するバーコードおよび指紋情報は、図１および図２に関連して説明したリモートサーバ１０８であり得る（またはリモートサーバにリンクし得る）データサーバに送信される。この情報のリンクにより、タグ１０２が図２に関連して説明したように走査され、一致に成功した場合、ラベルにプリントされた番号がデータサーバに記憶されている番号に一致することをユーザが視覚的に検証できるように、エンドユーザのモバイル装置またはコンピュータに送信された追加の情報に、ラベルのシリアル番号３４２０および型番３４４０を含められることが保証される。例えば、ブランド所有者はラベル２８４にプリントされた情報を使用してデータベースを維持し、その情報と、タグ１０２上の二次元バーコード番号１８６および指紋１１２との関連付けを行わない可能性が最も高いため、タグ１０２とラベル２８４とのこのリンクにより、システムがブランド所有者のデータベースとシームレスにインタフェースすることも可能になる。そのような組み立てラインでは、タグ１０２は、空気吸込みおよびピストン移動により施される。磁気光学読み取り素子１１４は、読み取り素子ピストン２８８の底部に取り付けられて、タグ１０２が施されている最中である場合は常に、タグの指紋領域を読み取れるようにする。ラベル２８４は、ピンチローラおよび平坦面を備えるシステム２４８、ディスペンスアーム２８６、ピストン２８８、空気吸引カラム２９０により移動し、磁気光学読み取り素子１１４は、ローカルまたはリモートに制御することができる。ラベル２８４、タグ１０２、およびアプリケータヘッド３４３０の構成は、広く変更し得る。この点に関して、適用およびデータリンクのプロセスは様々であってよく、データの種類も様々であってよい（シリアル番号または型番に限定されず、製造日時、期限切れ日、保証情報、較正情報、バッチ番号等を含み得る）。付与される例が、ブランド所有者が価値あるブランド品にタグ付けする例であるが、例は、データ所有者が組織または政府機関であり、タグ付けまたはラベル付けられる物品または物体が識別文書、ライセンス、金融商品等であり得るものであってもよいことに留意する。例えば、データをリンクする別の方法は、まず、タグ情報を読み取り、次に、タグ１０２をラベル２８４に取り付け、最後に、情報をラベル２８４にプリントし、ラベル２８４を有価値物品に適用することである。この場合、タグ１０２のバーコード番号１８６は、情報をラベル２８４にプリントする直前または直後に読み取ることができ、プリンタを制御するコンピュータがラベル２８４上のタグ１０２の読み取られたバーコード番号も有し得るため、これにより、タグ１０２およびラベル情報をリンクすることが可能になる。さらに別の例は、機械可読ラベル情報（例えば、シリアル番号および型番に対応するバーコード）をラベル２８４にプリントすると共に、機械可読情報をタグ１０２にプリントすることであり得る。タグ１０２がラベル２８４に適用されると、両方の情報セット（すなわち、ラベル２８４のものおよびラグ１０２のもの）を読み取りリンクさせることができる。ラベル２８４が続けて有価値物品に取り付けられた場合、ラベル２８４の情報またはタグ１０２の情報を再び読み出し、データベースは、タグ１０２またはラベル２８４が現在アクティブであり（すなわち、有価値物品上にあり）、適用日時（必要に応じて、他の情報も加えて）がデータベースに記憶されるように更新される。明らかに、タグ情報は、有価値物品自体に直接プリントされた情報にリンクすることもでき、この概念を図３５に関連して示し、後述する。または、有価値物品は、識別情報としてタグのみを使用し、有価値物品についてのすべての関連情報はデータベースに記憶し、ラベル上または有価値物品自体上に示さなくてもよい。
【０１３７】
図３５（ａ）は、本発明の別の実施形態による識別されるように構成された有価値物品３５１０上に、磁気指紋領域１１２を有するタグ１０２を施す方法を示し、図３５（ｂ）および図３５（ｃ）は、タグ１０２が施される前後の有価値物品３５１０を示す。有価値物品３５１０は、機械可読マーク３５２０ならびに物品のシリアル番号３４２０および型番３４４０を含む人間可読情報がマークされて示される。有価値物品３５１０上のマーク付けは、例えば、直接部品製造（ｄｉｒｅｃｔ  ｐａｒｔ  ｍａｋｉｎｇ）を通して行うことができる。直接部品製造は、特に、ドットピーニングマーキング、レーザマーキング、およびインクジェットマーキング等の方法を含む。あるいは、有価値物品３５１０には、例えば、無線周波識別（ＲＦＩＤ）タグを使用してマーク付けし得る。図３５に示す例では、機械可読マーク３５２０は、タグ１０２を有価値物品３５１０上に施された直前または直後に読み取られる。タグ１０２上の少なくとも１つの識別特徴も読み取られ、これにより、ラベルまたはタグ１０２を、有価値物品３５１０および有価値物品３５１０にプリントされた情報とデータベース内でリンクさせることができる。
【０１３８】
図３６（ａ）は、本発明によるタグ１０２の断面図を示す。図３６（ｂ）は、同じタグ１０２の等角投影図を示す。タグ１０２は、粘性高分子材料（例えば、ポリウレタンまたはエポキシ）内に混合された磁性粒子からなる指紋領域１１２を備え、混合物は、カバー層３６１０の裏面に施され、すなわちスクリーンプリントされ、磁性粒子が互いに対して所定の位置になるように硬化されている。カバー層３６１０は、１ミクロン〜２００ミクロン厚であるが、好ましくは、２５〜５０ミクロン厚であり、ポリエチレンテレフタレート「ＰＥＴ」膜等の非磁性粒子から作られる。カバー層３６１０は、機械可読マーク３６４０（例えば、バーコード）および人間可読マーク３６５０（例えば、バーコードに符号化された番号に対応する番号）の両方も表面に有する。そのようなマークは一般に、例えば、インクジェットのプリントまたは熱転写リボンプリントにより塗布されるが、適切であれば、レーザマーキング等の他の手段により塗布してもよい。タグ１０２は、少なくとも１０μｍ厚であるが、より好ましくは１００〜７５０μｍ厚の整合ベース層３６３０をさらに備える。特定の用途に適する整合ベース層材料の例としては、Ｒｏｇｅｒｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより販売される「Ｐｏｒｏｎ」およびＳａｉｎｔ  Ｇｏｂａｉｎ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製造の「Ｎｏｒｔｏｎ」範囲の発泡体が挙げられる。ベース層３６３０材料は、上面および下面の両方に薄い接着層（図示せず）を有する。指紋材料がカバー層３６１０の裏面に施された後、カバー層３６１０はベース層３６３０上に積層される。ベース層３６３０の上面の接着剤により、カバー層３６１０をベース層３６３０にしっかりと接着させることができる。積層後、積層膜は、個々のタグ１０２がライナ３６２０上に残るように打抜きされる。このライナ３６２０は、個々のタグを容易に取り扱うことが可能なような使い捨て担持体である（例えば、巻いてロールにし、例えば、タグアプリケータに供給される）。ライナ３６２０は、下面の接着剤が良好な状態のままであり、それにより、タグ１０２を接着しなければならない表面にタグ１０２が適用される際、形成される接着が強固なものであることを保証するようにも機能する。通常、ライナ３６２０は、タグ１０２をライナ３６２０から容易に外すことができるように、上面（すなわち、ベース層３６３０の接着剤に接触する場所）に非粘着性被膜を有する。
【０１３９】
図３７（ａ）は、本発明のさらなる実施形態による有価値物品３５１０に取り付けられたタグ１０２のプロセスを示し、図３７（ｂ）は、本発明のさらなる実施形態による有価値物品３５１０に取り付けられたタグ１０２を示す。図３７（ａ）は、本発明のさらなる実施形態による有価値物品３５１０に取り付けられているタグ１０２を示す。この実施形態では、タグ１０２および取り付け機構は、タグ１０２を使用して改竄を回避するように構成され、例えば、タグ１０２が有価値物品３５１０から取り外され、別の物品に配置された場合、タグ１０２はもはや機能しないため、「耐タンパー性」を有する。図３７（ａ）の左側において、アプリケーションヘッド３７３０がタグ１０２を取り上げる。ここで、このおよび他の実施形態において、アプリケーションヘッド３７３０を磁気光学読み取り素子内に含めなければならない必要はなく、かつアプリケーションヘッド３７３０またはディスペンサがいかなるタグまたは指紋読み取り機能を有する必要がないことを強調するために、アプリケーションヘッド３７３０がいかなる磁気光学読み取り素子もなしで示されることに留意する。図３７に示す例では、タグ１０２は、薄いカバー層１９４の下側にプリントされた指紋領域１１２を有する。指紋領域１１２とカバー層１９４との接着強度は、中程度の強度であるように、例えば、過度に強くならないように意図的に選ばれる。図３７（ａ）の左側にまた示されるように、接着剤３７１０（例えば、エポキシ）の液滴が、タグ適用の直前に有価値物品３５１０の表面に塗布される。ここで、分注ノズル３７２０が使用されて、接着剤３７１０の液滴が分注される。接着剤３７１０の液滴がまだ実質的に液体である間に、アプリケーションヘッド３７３０はタグ１０２を接着剤３７１０に押す。アプリケーションヘッド３７３０がまだタグ１０２と接触している間またはアプリケーションヘッド３７３０が退避してからすぐに、接着剤３７３０の液滴は硬化する（または熱可塑性プラスチックが使用される場合には冷却される）。タグ１０２に触れるアプリケーションヘッド３７３０の表面は実質的に平坦であるため、これは、アプリケーションヘッド３７３０が除去された後、タグ１０２が平坦なままであることを保証する。このプロセスは、接着剤３７１０が硬化した後であっても、タグ１０２が平坦なままであることを保証するように調整される。接着剤３７１０と指紋材料との接着が、指紋領域１１２とカバー層１９４との間の接着よりも強い場合、タグ１０２を取り外す試みが行われれば、指紋領域１１２が硬化した接着剤３７１０内にしっかりと埋め込まれた状態のままである間に、カバー層１９４が剥がれ、良好な耐タンパー機構またはタンパー防止機構を提供する。タグ１０２を有価値物品３５１０に取り付けるこの方法の別の利点は、有価値物品の表面が凸凹であっても（図３７（ａ）に示すように）、接着剤３７１０が、タグ１０２の表面が、磁気光学読み取り素子１１４がタグ表面と良好に接触し、指紋領域１１２を効率的に読み取ることの保証に役立ち得るように、表面を効率的に平坦化するように機能することである。この種のタグ取り付け方法が特に有用な例は、タグ１０２がボトルと蓋との間の接合部にわたって接着される場合である。この方法を使用して、タグ１０２をボトルと蓋との間の凸凹した境界にわたって接着させることができ、接着剤が正しく選ばれた場合、蓋が開かれれば、タグ１０２は剪断することになる（したがって、耐タンパー性またはタンパー防止性を提供する）。ボトルの耐タンパー性シールを提供するように構成されたタグ１０２の別の例を、後述する図３８に示す。
【０１４０】
図３８（ａ）は、本発明の実施形態による耐タンパー性ラベル３８３０が掛けられた蓋３８１０により封止されるボトル３８２０を示す。図３８（ｂ）は、タグ１０２を備え、人間可読番号３８４０を有するラベル３８３０の平面図を示す。ラベル３８３０は成形プラスチックから作られ、タグは、ラベル３８３０の表面内に一体的に埋め込まれる。図３８（ｃ）は、本発明の実施形態によるラベル３８３０の断面図を示す。ラベル３８３０は、薄いカバー層３８５０上にプリントされたタグ１０２（バーコード）を含み得る。指紋領域３８６０が、カバー層３８５０の下側に取り付けられる。ラベル３８３０は、タグ１０２の指紋領域３８６０の真下に配置される切り欠き３８７０をさらに備える。ラベル３８３０の下面３８８０の１つは、蓋３８１０にしっかりと接着され、第２の下面３８９０はボトル３８２０にしっかりと接着される。蓋３８１０が外される場合、ラベル３８３０は切り欠き３８７０で剪断され、それにより、指紋１１２を破壊する。これにより、ボトル３８２０の耐タンパー性またはタンパー防止性が提供される。
【０１４１】
図３９（ａ）および図３９（ｂ）は、本発明の実施形態による読み取り装置１０４とタグ１０２の指紋領域１１２との位置合わせずれに対処する一方法を示す。タグ１０２の磁気特徴の初回の読み取りは、図３９（ａ）に示すように、２２５で示される読み取りエリアをカバーする。指紋領域１１２は、読み取りエリア２２５よりも小さなエリアに制限される。図３９（ｂ）は、読み取り装置１０４が位置合わせずれする場合のタグ１０２の後続読み取りエリア３９１０および３９２０を示す。この例では、後続読み取りエリア３９１０および３９２０は両方とも、初回の読み取りエリア２２５と同じ寸法であるが、示すように、両方とも位置合わせずれしている。すなわち、３９１０および３９２０は両方とも、初回の読み取りエリア２２５が位置合わせされたように位置合わせされていない。しかし、指紋領域１１２は読み取りエリア２２５よりも小さいため、３９１０および３９２０のそれぞれの場合で、位置合わせずれがあっても、読み取り装置１０４は指紋領域１１２のすべての磁気特徴を捕捉することが可能である。これは、読み取られた指紋読み取りの照合に役立つ。この手法に適し得る寸法の例として、磁気指紋領域１１２が本質的におよそ３ｍｍの直径を有する円形領域であり、磁気読み取りエリアが約５ｍｍ×５ｍｍの正方形寸法である場合、磁気読み取りエリアが指紋領域１１２のいくつかの特徴を捕捉しなくなるまでに、任意の方向に１ｍｍの位置合わせずれが許容され得る。この種の手法では、何等かの形態の位置合わせマークまたは方法をタグ１０２に使用して、読み取りエリアが常に、少なくとも大まかに同じ方向に位置合わせされることを保証すること、換言すれば、後続読み取りエリアが初回読み取りの向きから９０度、またはさらには１８０度回転しないようにすることも有利である。そのような位置合わせは、照合アルゴリズムをより単純にし、より高い照合確実度を提供する。
【０１４２】
図４０（ａ）および図４０（ｂ）は、本発明の実施形態によるラベル２６０の指紋領域１１２を読み取るプロセスを示し、ラベル２６０の表面は平坦ではなく、ラベル２６０は、磁気光学読み取り素子１１４の平坦面との良好な接触を保証するのに十分に整合していない。この場合、ラベル２６０は湾曲した有価値物品２６２に取り付けられるため、ラベル２６０の表面は平坦ではない。図４０（ａ）は、ラベル２６０の表面が、図４０（ａ）に見ることができるように平坦ではない場合、ラベル２６０の指紋領域１１２を走査する際の問題を強調している。読み取り素子１１４がラベル２６０の表面に接触する際、読み取り素子１１４はラベル２６０の表面全体に接触せず、読み取り素子１１４とラベル２６０の表面との間にギャップが存在する。小粒子の磁場は距離に伴って急速に減衰するため、そのようなギャップは指紋読み取りの精度を低減させる恐れがある。図４０（ｂ）は、この問題に対処する一方法を示す。ここで、走査装置は、指紋領域１１２の読み取り中、読み取り素子１１４を「揺動」する機能を備える。図４０（ｂ）の左側には、左側に傾斜した位置にある読み取り素子１１４が示され、図４０（ｂ）の右側では、読み取り素子１１４は右側に揺動されて示される。ここで、指紋読み取りは、揺動プロセス中に磁気光学信号を連続して捕捉することによる影響を受ける。例えば、ＣＭＯＳ撮像チップ（図４〜図７に関連して説明したような）が、イメージの捕捉に使用される場合、ＣＭＯＳ撮像チップは、揺動中に連続して捕捉して、１つの最終的なイメージを形成する。この連続捕捉方法に類似するものを、撮影者がカメラのシャッタを長時間にわたり開いたままにすることを選び、それにより、最終イメージが本質的に、シャッタが開かれていた時間中にカメラの撮像平面に達したすべての光の集大成になる基本写真撮影術に見出すことができる。そのような揺動撮像方法では、読み取り素子１１４とラベル２６０の表面との間の横方向移動（すなわち、摺動）が揺動中に最小限に保たれることを保証することが重要であり、これが最小限に保たれない場合、イメージがぶれる恐れがある。この方法は、図４０（ｂ）において２次元で示されるが、三次元揺動（すなわち、ページの平面に出入りする揺動も行われる）として使用することも可能である。さらに、揺動中に連続映像を撮影して、読み取り素子１１４とラベル２６０の表面との間の摺動等の問題に対処するような他の方式も考えられる。
【０１４３】
図４１（ａ）は、本発明の実施形態による読み取り装置４１２０により読み取られるように構成されたタグ１０２を示す。図４１（ａ）は、タグ１０２および表面上のマークを示す。タグ１０２は、データマトリックスバーコードを含む南京錠の形状の印またはロゴ４１１０を有する。タグ１０２は、バーコード領域の下に配置された指紋領域（図示せず）を有する。図４１（ｂ）および図４１（ｃ）は、磁気光学要素４１３０、バーコードリーダ４１４０である第２の読み取り素子、ボタン４１５０、底部に開口部４１７０を有する透明外装４１６０を備える読み取り装置４１２０を示す。開口部４１７０は、印４１１０の形状および形状に密に対応するように設計され、指紋領域読み取り時に、ユーザが読み取り装置４１２０をタグ１０２に対して正確に位置合わせできるようにする。読み取り装置４１２０を使用するために、ユーザは、開口部４１７０が印４１１０を囲むように、読み取り装置４１２０を位置決めする。次に、ボタン４１５０が軽く押下され、これにより、バーコードリーダ４１４０がアクティブ化されて、タグ１０２上のバーコードが読み取られる。それが首尾良く完了すると、ボタン４１５０がさらに押下され、磁気光学要素４１３０が、図４１（ｃ）に示すように、外装４１６０内で下方に移動する。磁気光学読み取り素子４１３０がタグ１０２の表面に良好に接触すると、指紋領域が読み取られる。
【０１４４】
図５〜図７は、タグ１０２から磁気情報および光学情報を同時に読み取る各読み取り素子１６２、１６６、１７２を開示する。これら各読み取り素子１６２、１６６、１７２と併用するために、読み取られるタブ１０２上の磁気情報および光学情報は通常、互いに隣接して位置決めされる。読み取り素子を、同じ場所（すなわち、重ねられるか、または重ね合わされる）から磁気情報および光学情報を同時に読み取り可能にさせることが有利であり得る。そのような方法は、以下に示すようにして提供し得る。
【０１４５】
図４２（ａ）〜図４２（ｅ）は、磁気情報および光学情報が同じ場所に（すなわち、互いに重なり合って）位置決めされたタグ１０２の断面図を示す。図４２（ａ）では、タグ１０２は、上面にプリントされた光学バーコード（図示せず）（本明細書では、「バーコード」はデータマトリックスコードおよび他の機械可読光学情報を含むものと解釈される）を有するカバー層１９４と、カバー層１９４の下に位置決めされた層の形態であり得る磁気指紋領域１１２と、磁気指紋領域１１２の下に位置決めされる接着層４２１０とを含み得る。バーコードが、純粋に例示のために光学マークとして示されることに留意する。この図および他の図に関する以下の説明は、一般的なものとみなされるべきであり、バーコードに限定されるべきではない。
【０１４６】
図４２（ｂ）は、タグ１０２の光学上面図を示す。タグ１０２の表面上にプリントされたバーコード１８４の形態の光学情報は、タグ１０２の上面図から見ることができる。
【０１４７】
図４２（ｃ）は、タグ１０２の磁気上面図を示す。ユーザは、タグ１０２の磁気イメージを撮影可能な場合、効率的にカバー層１９４および光学情報１８４を「通して」見て、磁気指紋領域１１２内に含まれる磁気特徴４２２０を「見る」ことが可能であり得る。磁気特徴が、例えば、個々の磁性粒子であり得ることに留意する。ここでは、磁気特徴４２２０が特定の「色」のものとして示されることに留意する。磁性粒子４２２０の「色」は、どの光源１４０が使用されているか、磁気光学基板１３８の属性、図５〜図７においてすでに示したような各読み取り素子１６２、１６６、１７２の光学セットアップの産物である。さらに、磁気特徴４２２０の結果として検出される光の「色」または強度は、磁気特徴４２２０による層１５６、１５８、および１６０の領域での磁場にも依存する。例えば、Ｎ極磁場は、強い（明るい）エリアを生じさせ、Ｓ極磁場は暗い（または強度の低い）領域を生じさせ得る。磁場の強度（他の要因の中でも特に）が、光の強度を決める。したがって、光の強度は、磁場の強度が変化するについて、磁気特徴４２２０にわたって変化する。これは、図４２（ｃ）に示される場合、すなわち、すべての磁気特徴４２２０が同じ均一の色の光を有して示される場合、すなわち、強度が理想化された場合では、現実では、光の強度または色が各磁気特徴４２２０でばらつき得ることを意味する。
【０１４８】
図４２（ｄ）は、複合イメージ（すなわち、光学特徴および磁気特徴が互いに重ねられたもの）の上面図を示す。上から見た場合、バーコード１８４および磁気特徴／粒子４２２０が互いに重なることが明らかである。図５〜図７に示すような読み取り素子１６２、１６６、１７２では、読み取り素子１６２、１６６、１７２がタグ１０２の異なる（例えば、隣接した）エリアに位置決めされた磁気特徴および光学特徴を同時に読み取るように設計されているため、図４２（ｄ）に示されるもののようなタグ１０２の読み取りが困難であり得ることは明らかであり得る。
【０１４９】
例えば、タグ１０２を図６に示される読み取り素子１６６（走査エリアの半分が磁気情報の走査専用であり、残り半分が磁気情報の走査専用である）で走査し得ると想定する。これは、磁気指紋領域１１２の半分が走査させ、光学バーコード１８４の残り半分が走査される図４２（ｅ）に示される種類の走査になり得る。光学バーコード１８４が示されるようなデータマトリックスコードである場合、エリアの半分のみの走査では、番号（またはデータマトリックス情報）を解釈するために必ずしも十分であるわけではない場合がある。したがって、図５〜図７に示される各読み取り素子１６２、１６６、１７２を使用して光学情報を必要とされるほどは正確に解釈することが不可能な場合がある。しかし、それにも関わらず、この形式は、位置合わせ特徴として効率的に使用されるために、データマトリックスのすべてが必ずしもイメージングされる必要はないため、データマトリックスコードが、磁気特徴の位置を参照する位置合わせマークとしても使用可能な場合に非常に有用である。しかし、読み取られるべきデータマトリックスコードおよび磁気特徴が互いに隣接して配置されるように、タグが配置され、光学的に透明な開口部がデータマトリックスコードの十分な部分をカバーしながら、磁気光学基板が磁気特徴の少なくとも部分を覆うように、読み取り素子を位置合わせできる場合、図５〜図７に示され、図４３を参照して示される読み取り素子は、同時に光学データマトリックスを復号化し、磁気特徴を読み取ることが可能であり、その間に、光学（データマトリックスまたは他の）特徴を、磁気署名を位置決めし参照署名と照合するための位置合わせマークとして使用することも可能である。
【０１５０】
図４３は、本発明の別の実施形態による読み取り素子１６７の断面図を示す。読み取り素子１６７は、磁気情報および光学情報を同時に読み取るように構成される。２つのカラムを有する図６の読み取り素子１６６とは異なり、読み取り素子１６７は単一のみのカラムを有する。したがって、読み取り素子１６７は、単一の偏光子１４２、１４８、共通レンズ系１４６、ビームスプリッタ１４４、および単一の光源１４０のみを含む。さらに、磁気光学基板１３８は、磁気光学基板に隣接して光学的に透明な開口部１７０があるため、光学セットアップのビューエリア全体を覆わない。したがって、光学検出器１５０は、磁気光学情報および光学情報を同時に捕捉することが可能である。例えば、光学検出器１５０が相補形金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）または電荷結合素子（ＣＣＤ）撮像チップである場合、撮影し得るイメージは、図４２（ｅ）に示すように、イメージの上半分を純粋な光学情報として有し、下半分を磁気情報（磁気光学基板１３８により光学形式に変換される）として有し得る。
【０１５１】
タグ１０２の同じエリアから光学情報および磁気情報の両方を同時に走査可能なことが有利であり得ることに留意する。この理由は、それにより、やはり読み取り素子により同時に読み取られながら、より小型のタグ１０２の使用が可能になるためである。さらに、それにより、磁気特徴の指紋照合の参照として使用される光学特徴が磁気特徴に物理的により近く、ひいてはより正確であるため、照合のための磁気特徴と光学特徴とのより正確な相関付けが潜在的に可能になり得る。
【０１５２】
各読み取り素子１３４、１６２、１６６、１７２、１６７が同じ（例えば、互いに重ね合わせられた）場所から磁気情報および光学情報を同時に読み取り可能なように、図４〜図７および図４３に示すような読み取り素子を変更する方法を以下に示す。
【０１５３】
一実施形態では、第１の被膜層１５６および／または第２の被膜層１５８をパターニングし得る。第２の被膜層１５８（および必要であれば第１の被膜層１５６）は、磁気光学基板１３８の表面のいくつかの領域が反射性を有し、その一方で、隣接エリアが磁気光学基板内の光学的に透明な開口部を形成するようにパターニングされる。図４４（ａ）は、光学特徴１８４および磁気特徴４２２０が意図的に重ねられたタグ１０２の上面図を示す。タグ１０２は、表面上のミラー層にパターニングされた第１の被膜層１５６および／または第２の被膜層を有する磁気光学基板１３８を有する読み取り素子を使用して読み取られる。図４４（ｂ）は、読み取り素子を使用して撮影されたタグの撮像エリアの構成を示す。イメージの大部分は純粋な光学イメージエリア５２１０である。磁気光学基板１３８は小さな正方形領域に分割され、光学撮像専用の領域５２２０もあれば、磁気特徴の撮像専用の領域５２３０もある。磁気４２２０および光学１８４の撮像正方形は、磁気光学基板１３８のエリアにわたる配列に配置される。図４４（ｃ）は、図４４（ａ）に示される読み取り素子を使用して撮影されたタグのイメージからの光学タグ情報のみを示す。磁気光学基板１３８の輪郭線は、閲覧者がイメージの残りの部分に対する磁気光学基板１３８の位置を容易に見ることができるように、図４４（ｃ）の薄線として示される。ここで、光学情報は、領域５２１０全体から得られると共に、磁気光学基板１３８の光学部分５２２０からも得られる（図４４（ｃ）では、磁気光学基板の磁気部分５２３０は単に純白領域として示される）。光学検出器（ＣＭＯＳセンサであることができる）により捕捉された同じイメージも、磁気光学基板１３８の磁気撮像正方形５２３０に対応する磁気特徴４２２０を含む。イメージのこの部分を図４４（ｄ）に示す。イメージの光学部分は、単に純白として残され、磁気情報に関するイメージの部分のみが示される（ここでも、磁気光学基板１３８の輪郭線は、閲覧者がイメージの残りの部分に対する磁気光学基板１３８の位置を容易に見ることができるように、薄線として示される）。ＣＭＯＳ撮像チップにより撮影される実際のイメージは、図４４（ｃ）および図４４（ｄ）に示される２つのイメージの和であることに留意する。しかし、イメージの部分は、イメージの部分から得られるデータを別個に処理可能なことを強調するために、分割されている。ＣＭＯＳ撮像チップに対する磁気光学基板１３８の相対位置が固定されているため、この実施は容易である。したがって、イメージのどの部分がタグ１０２内の磁気特徴４２２０に関連し、どれがタグ１０２の光学情報１８４に関連するかの較正は単純である。磁気光学基板１３８の磁気領域５２３０および光学領域５２２０を正確に選ぶことにより、タグ１０２の部分が磁気撮像領域により見えない場合であっても、タグ１０２のデータマトリックスコードを復号化可能なことに留意する。図４４（ｂ）および図４４（ｃ）では、磁気光学基板１３８の光学部分および磁気部分が、データマトリックス要素のエリアの約１／４になるように選択された。これは、各データマトリックスの部分がサンプリングされ、その特定のデータマトリックスが黒であるか、それとも白であるかを区別するために十分であることを意味する（データマトリックスに大きな破損がない場合）。この構成は、タグ１０２の磁気特徴４２２０および光学特徴１８４の同時読み取りを達成する単純な方法を提供すると共に、データマトリックスコードの復号化およびタグ１０２上の光学マーク１８４に対する磁気特徴４２２０のうちの少なくともいくつかの位置の正確な対応付けに十分な情報を提供する。図４４に示す場合では、これら光学基準マーク１８４は実際には、データマトリックス自体の少なくともある部分である。その場合、光学データマトリックスは、第２の識別情報セットであること、かつ同時に、第１の識別特徴セット（すなわち、磁気特徴）から導出される信号の照合を助ける光学位置合わせマークとして機能する二重機能を提供する。明らかに、この方法により提供される磁気特徴４２２０のサンプリングエリアはより小さい。したがって、システムは、タグ１０２が十分な密度の磁気特徴４２２０を含むように設計される。したがって、ユーザは、正確で確実な照合の実施を可能にするのに十分な磁気特徴４２２０をサンプリングする非常に良好な可能性を有することになる。同様に、光学情報１８４は、部分的に、磁気撮像領域５２３０により遮蔽される。したがって、タグ１０２の光学特徴１８４は、容易に復号化可能なように選択され、イメージは、タグ１０２の光学マークに対する磁気特徴４２２０の正確な対応付けを、サンプリングして保証するのに十分な光学特徴１８４を有する。この方法では、磁気光学基板１３８の第１の被膜層１５６および磁気光学基板１３８の第２の被膜層１５８および／または保護層１６０を、最適な光学撮像を光学撮像領域で行うことができるようにパターニングし得ることに留意する。これら領域は、回折が読み取り問題を生じさせるほど小さくあるべきではない。これら領域のパターニングは、例えば、リフトオフパターニング、湿式化学エッチング、または乾式エッチング（例えば、反応性イオンエッチング）と併せて、フォトリソグラフィパターニング技法（例えば）等の様々な標準リソグラフィ技法により達成することができる。なお、タグ１０２から第１の被膜層１５６を通して光学特徴１８４が見られるすべての構成では、光学的に透明な開口部が磁気光学基板にあり、保護層が開口部を覆う場合、保護層１６０は少なくとも部分的に透明でなければならない。
【０１５４】
上述した読み取り素子を使用して、タグの光学情報に基づいてタグ１０２の磁気情報を正規化する多くの方法がある。これにより、タグ１０２にプリントされた光学情報を使用して、タグ１０２のある参照読み取りに対して磁気特徴を正確に位置決めできることが意味される。データマトリックスマークを光学参照として使用する一方法について以下に説明することができる。
【０１５５】
図４５（ａ）は、製造中のタグ１０２の光学上面図を示す。タグ１０２の表面にプリントされたデータマトリックス１８４があり、データマトリックス１８４の周囲には、外側に広がる４つの光学基準マーク４７１０がある。図４５（ｂ）は、製造中の同じタグ１０２の磁気上面図を示す。タグ１０２の表面の下には、磁気特徴４２２０を含む磁気指紋領域１１２がある。
【０１５６】
図４５（ｃ）は、タグ１０２上のデータマトリックス１８４および磁気特徴４２２０の読み取りに使用し得る読み取り素子１７３の構成を示す。製造ライン上には、少なくとも１つの読み取り素子１７３があり、この読み取り素子１７３を使用して、タグ１０２の参照読み取りを得ることができ、タグ１０２の参照署名をデータベースに記憶することができる。この読み取り素子１７３は、現場でタグの読み取りに使用される読み取り素子よりも広い磁気光学走査エリアを有し、さらに、異なるように構成し得る。走査エリアの大部分は、磁気データの走査専用であり（走査エリア４７３０）、その一方で、周縁エリア４７２０のみが、光学情報の走査専用である。この読み取り素子１７３が、製造中のタグ１０２の上に配置された場合、図４５（ｄ）に示すようなイメージが得られる。このイメージを使用して、タグ１０２の参照署名を導出することができ、参照署名はデータベースに記憶される。ここで、基準マーク４７１０の部分は、周縁光学表示エリアを通して可視であり、その一方で、イメージの大部分は、タグ１０２の磁気特徴４２２０を示す。基準マーク４７１０およびデータマトリックス１８４が同じプリントステップでプリントされ、そのため、互いに対して正確に位置合わせされる（すなわち、データマトリックス１８４を構成する光学特徴の位置を確実に推定できる）と想定すると、図４５（ｄ）に示されるイメージを使用して、各磁気特徴４２２０の位置を光学データマトリックス特徴１８４の位置に対して正確に対応付けることができる。基準マーク４７１０およびデータマトリックス特徴１８４の相対位置が、互いに対して正確または確実ではない場合、高分解能光学カメラを使用して、相対距離を測定し、これを使用して、各磁気特徴４２２０の位置および向きをデータマトリックス特徴１８４に対応付けることができる。図４５（ａ）〜図４５（ｄ）に関連して上述した参照イメージを得る方法が、これを達成する単なる一方法であることに留意する。他の方法は、別個のイメージを一緒にステッチングすることを含み、一般に、これら別個のイメージは、少なくともいくつかの領域で重なり得るが、厳密にそうである必要はない。
【０１５７】
図４６（ａ）〜図４６（ｃ）は、データマトリックスが、規則正しい格子の形式に基づくため、第２の識別特徴セットおよび磁気信号を参照磁気信号と突き合わせて照合できる参照光学マーク（または位置合わせマーク）の両方として機能するのに実際によく適することを示す。図４６（ａ）は、１４×１４要素格子パターン４９１０を示す。図４６（ｂ）は、標準の１４×１４要素ＥＣＣ２００データマトリックスコード４９２０を示す。この場合、コード４９２０は１６桁の番号「１２３４５６７８９０１２３４５６」を表す。図４６（ｃ）は、図４６（ａ）からの格子パターン４９１０と図４６（ｂ）に示されるデータマトリックスコード４９２０とを重ねたものを示す。図４６（ｃ）から、データマトリックスコード４９２０が単純に、特定の要素が黒で埋められ、他の要素が白のまま残される格子パターンであることが容易に分かる。これは、そのようなデータマトリックスコード４９２０を、磁気特徴を対応付ける格子パターンとして使用できることを意味する。この例は、理解が非常に簡単であるため選ばれたが、広範囲の光学マークが、磁気特徴を対応付けるための参照マークとして機能可能なことが当業者には明らかである。内挿（通常、光学マーク領域内の磁気特徴に対して）および外挿（通常、その領域外の特徴に対して）の両方を使用することができる。この２次元の内挿または外挿の対応付けは、例えば、国際公開第２００７／１３３１６３Ａ１号パンフレットにおいて一次元の内挿および外挿の対応付けに関して説明された方法を使用して、実行することができる。
【０１５８】
図４７（ａ）は、図４５（ａ）〜図４５（ｄ）において製造中が示されたもののようなタグ１０２の光学上面図を示す。ここでは、図４５（ａ）に示された基準マーク４７１０がもはや存在せず、タグ１０２の表面上に残っている唯一の光学マークがデータマトリックスコード４９２０であるように、タグ１０２が打抜きされている。以下の考察では、図４５（ａ）〜図４５（ｄ）に関連して説明したようなタグ１０２の参照読み取りが、最終的なタグ１０２（図４７（ｂ）に示される）内のすべての磁気特徴４２２０が参照読み取り中に走査されたように行われたと想定している。参照署名は、タグのこの参照読み取りから導出される。
【０１５９】
図４７（ｂ）は、同じタグ１０２の磁気上面図を示す。磁気指紋領域１１２は、実質的にタグ１０２のエリア全体を覆って示される。磁気指紋領域１１２内には多くの磁気粒子４２２０があり、そのような１つの磁性粒子４２２０がマークされる。図４７（ｂ）は、データマトリックスコード４９２０からの格子パターン４９１０が意図的にどのように磁性粒子４２２０上に重ねられ、それにより、磁性粒子４２２０の位置を光学データマトリックスコード４９２０に正確に対応付けられるようにするかも示す。
【０１６０】
図４７（ｃ）は、現場で使用される読み取り素子のＣＭＯＳ（または他の光学検出ユニット）により撮影されるイメージの構成レイアウト１７１を示す。ここでは、光学走査エリア４９３０は、磁気走査エリア４９４０よりもかなり大きい。光学走査エリア４９３０の外周および磁気走査エリア４９４０の外周がマークされる。光学走査エリア４９３０よりも小さな磁気走査エリア４９４０を有することは、例えば、図４３（ａ）および図４３（ｂ）に示される形式を有する読み取り素子を使用して達成することができる（ここに示される場合では、磁気光学基板が読み取り素子の中央に配置されることを除き）。
【０１６１】
図４７（ｄ）は、読み取り素子が図４７（ａ）および図４７（ｂ）に示されるタグ１０２の中央に位置決めされた場合のタグ１０２のイメージを示す。読み取り素子は、タグ１０２から磁性粒子４２２０およびデータマトリックスコード４９２０を同時に走査することが可能である。ここでも、光学走査エリア４９３０の外周および磁気走査エリア４９４０の外周がマークされる。図４７（ｂ）と同様に、データマトリックスコード４９２０からの格子パターン４９１０は、磁気走査エリア４９４０内の磁気特徴４２２０上に意図的に重ねられる。格子パターン４９１０を意図的に重ねることにより、タグ１０２のこの読み取りで撮像された磁気特徴４２２０の位置がどのように、タグ１０２の参照読み取りからの磁気特徴４２２０の位置に相関付けることができるか、すなわち、この読み取りから導出された署名をどのようにして、データベースに記憶されている参照署名（参照読み取りについては、図４５（ａ）〜図４５（ｄ）に関連して説明した）と比較できるかを図で実証することができる。
【０１６２】
タグ１０２のさらなる読み取りを図４８に示す。ここでは、読み取り素子は、図４５に関連してタグ１０２の参照読み取りに対して不良に位置合わせされている。読み取り素子は中央に配置されておらず、タグ１０２の参照読み取りに対して回転している。ここでも、光学走査エリア４９３０の外周および磁気走査エリア４９４０の外周がマークされる。図４７（ｄ）と同様に、データマトリックスコード４９２０からの格子パターン４９１０は、磁気走査エリア内の磁気特徴４２２０上に意図的に重ねられている。格子パターン４９１０を意図的に重ねることにより、タグ１０２のこの読み取りで撮像された磁気特徴４２２０の位置がどのようにして、タグ１０２の参照読み取りから導出される参照署名の向きおよび相対位置と相関付けることができるか、すなわち、この読み取りから導出される署名をどのようにして、データベースに記憶されている参照署名（参照読み取りについては図４５（ａ）〜図４５（ｄ）に関連して説明した）と比較できるかを図で実証することができる。これは、非常に不良に位置合わせされた読み取りの場合であっても、位置合わせマークを使用して、システムが、読み取り中の磁気特徴４２２０の位置を参照読み取りに正確に対応付け可能なことを示す。この読み取りで走査される磁気特徴４２２０が、図４７（ｄ）に示される読み取りで走査されるものと異なるが、両方の場合で、走査されている磁気特徴４２２０が、はるかに大きな磁気走査エリアが利用される参照読み取り（図４５（ａ）〜図４５（ｄ）に関連して説明した）内で走査されたことにさらに留意する。したがって、現場での読み取りは、
ａ）走査での磁気特徴４２２０の位置を正確に対応付け可能なように、位置合わせマークを正確に特定するのに十分な光学情報が走査される場合、かつ
ｂ）読み取りで走査された十分な量の磁気特徴４２２０が、十分に正確な照合を達成可能なように、タグ１０２の参照読み取りで走査される場合、
照合に十分であることができる。前の文章中で、「十分な量」および「十分に正確」は主観的言葉であり、閾値レベルを設定し得ることを示すだけのために使用されており、例えば、「十分な量」は、走査エリア内に存在する累積磁気強度または磁性粒子４２２０の数によって決めることができ、「十分に正確」は、照合結果での統計的信頼度の閾値であることができる。単一の参照署名に代えて、複数の参照署名を使用してもよいことが当業者には明らかである。
【０１６３】
現場での読み取りからの磁気特徴４２２０と参照読み取りとの対応付けに関して、光学特徴４９２０を、両方の読み取りでの磁気特徴４２２０の位置を対応付ける第１のステップとして使用可能であり、第２の対応付けステップが非常に正確な対応付けに必要であり得ることに留意すべきである。この２ステップ対応付けの例についてここで説明する。位置決めまたは正規化が光学情報４９２０を使用して行われた後、第２のステップを行うことができ、磁気特徴４２２０を使用して、識別タグ１０２の参照読み取りから得られ、記憶されている参照署名に対してより正確な位置決めが達成される。これは、光学位置決めステップから得られた一致の相関付けを行うことにより行うことができ、その後、磁気特徴４２２０の得られたイメージを特定の許容差内で左、右、上、および下に移動させ、各移動後、データをふたたび相関付けて、最良の一致を得ることができる。これにより、磁気特徴４２２０を参照署名に対して正確に位置決めすることができるが、光学マーク４９２０との相関を失い、不正確な誤検出の一致を生じさせ得るような程度までデータを移動させないために、各方向の移動量の制限を設定しなければならない。
【０１６４】
図４９（ａ）〜図４９（ｃ）は、読み取り素子１３４の断面図を示す。図４９（ａ）では、読み取り素子１３４は、複数の構成要素または光学要素、例えば、磁気光学基板１３８、光源１４０、第１の偏光子１４２および第２の偏光子１４８、ビームスプリッタ１４４、ならびに光学検出器１５０を含み得る。例えば、図４では、１つのみの要素として示されるレンズ系１４６は、ここでは、複数の凸レンズ要素または凹レンズ要素５１１１、５１１２、５１１３、５１１４、および５１１５として示されている。構成要素は、保護管５１２０内に収容される。２つのレンズ要素５１１３および５１１４は、ピンホール５１４０と共に、筐体５１３０内に配置され、筐体５１３０は、その他の構成要素（すべて、保護管５１２０に固定される）に対して移動可能である。この移動可能な筐体５１３０は、組立体または構成要素による任意の不完全性にイメージの合焦を不良にさせないように焦点を調整できるようにする。これは、最終的な組み立てステップ中、焦点を調整することができ、筐体５１３０（および関連する構成要素）を、イメージ焦点がはっきりするような最適な位置に設定できることを意味する。
【０１６５】
標準の光学装置と同様に、ピンホール５１４０により、被写界深度を制御することができる。すなわち、小さなピンホール５１４０は、大きなピンホール５１４０の深い被写界深度になる。しかし、小さなピンホールはより多くの光を遮断するため、イメージはそれほど明るくはない場合がある。被写界深度が深いことが、光学情報および磁気情報の両方が同時に撮像される設計（例えば、図４４（ａ）および図４４（ｂ）に示される構成）において重要であり得る。光吸収体５１５０が示される。これは、ビームスプリッタ１４４を通過し得る迷光を吸収することである。光吸収体５１５０は、任意の光学的な吸収材料、例えば、黒色フェルトから作ることができる。一般に、保護管５１２０および筐体５１３０の内壁は、迷光を吸収するために黒色に作ることができる。
【０１６６】
図４９（ｂ）は、光源１４０の中央からビームスプリッタ１４４の中央を移動する光路５１７０を示す。光の少なくとも部分は、磁気光学基板１３８に向けて反射され（光路５１７１）、その後、その光の少なくとも部分は、ビームスプリッタに向けて再び反射され、ビームスプリッタ１４４に到達した光の少なくとも部分は、ビームスプリッタ１４４を透過し、光学検出器１５０に移動する（光路５１７２）。光は、図４９（ｂ）に示される中央路のみを移動するわけではない。図４９（ｃ）は、磁気光学基板１３８の異なるエリアから反射された光がどのようにして、読み取り素子１３４を通って移動し、光学検出器１５０に集めることができるかを示す。鮮鋭なイメージを得る光学要素の設計は、文献において周知であり、本明細書において基本光学撮像概念についてさらに詳述する必要はない。これは単に読み取り素子構成の１つの実際的な設計であり、他の多くの構成（例えば、２つの偏光子を含まない構成およびビームスプリッタを含まない構成）も実現可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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