(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の第１光透過性層と第２層とから情報を読取る装置であって：
第１の時点で対象物に光（35,36）を第１の入射角で指向させる第１光源手段（26）；
第２の時点で対象物に光（33）を該第１入射角とは異なる第２の入射角で指向させる第２光源手段（24）；
該第１時点における該第１層からの該第１光（35,36）の反射光（37）と、該第２時点における該第２層からの該第２光（33）の反射光（34）を受光し、そして少なくとも１つの画像信号を発信するための受光装置（40）；及び
該画像信号を処理して、該層に関する情報を提供するための処理装置を、組合せ形態で、含んで構成された、斯かる情報読取り装置。
【請求項２】
対象物の第１光透過性層と第２層から情報を読取る装置であって：
第１所定波長或いは極性の光（35,36）を対象物に第１入射角で指向させる第１光源手段（26）；
第２所定波長或いは極性の光（33）を対象物に該第１入射角とは異なる第２入射角で指向させる第２光源手段（24）；
該第１光（35,36）の該第１層からの反射光（37）と該第２光（33）の該第２層からの反射光（34）とを受光し、そして少なくとも１つの画像信号を受信する受光装置；及び
該画像信号を処理して、該層に関する情報を提供する処理装置（41）を組合せ形態で含んで構成された、斯かる情報読取り装置。
【請求項３】
第１層がガラスに類似した光学物性を有している複数のミクロ球を含んで成る、請求項１或いは２に記載の装置。
【請求項４】
第１層がポリエステルに類似な光学物性を有している、請求項１或いは２に記載の装置。
【請求項５】
第１光（35,36）を該対象物に指向させる二方ミラー（23）であって、第１層によって反射された第１光が受光装置（40）による検出のために二方ミラーを通過するように設けられている斯かる二方ミラーを更に含んで成る、請求項１〜４のいづれか１項に記載の装置。
【請求項６】
処理装置がパーソナル  コンピュータ（41）等のデータ処理ユニットである、先行請求項のいづれか１項に記載の装置。
【請求項７】
第１、第２光源手段（26,24）が交互に或いは同時に作動するように切換え可能である、先行請求項のいづれか１項に記載の装置。
【請求項８】
第１、第２光源手段（26,24）の各々が個別に強度制御される、先行請求項のいづれか１項に記載の装置。
【請求項９】
第１、第２光源手段（26,24）が異なる帯域幅及び／或いは異なる波長の光を発光する、先行請求項のいづれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
該光が紫外光と赤外光から成る群から選択される、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
受光手段（40）が、例えば電荷結合素子等のビデオ画像受信器を含んで成る、先行請求項のいづれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
第１層が該ミクロ球を施こされているプラスチック材料のシートである、請求項３或いは請求項４〜11のいづれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
該第２層は源画像（12）が含まれた、第１層の下に配置されている文書（10）である、先行請求項のいづれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
該文書（10）は基体（11）として、該源画像（12）が基体上に形成されていて、基体と源画像が異なる光反射物性を有している、斯かる基体を含んで成る、請求項12に記載の装置。
【請求項１５】
該文書（10）がパスポート、身分証明カード、土地権利書及び株券から成る群から選択される、請求項13或いは14に記載の装置。
【請求項１６】
受光手段（40）の位置に対する該第１光の反射角が１゜未満である、先行請求項のいづれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
受光手段（40）の位置に対する該第２光の反射角が１゜より大きい、先行請求項のいづれか１項に記載の装置。
【請求項１８】
該処理装置（41）が該画像信号を少なくとも１つの予め定められた画像と比較することにより該情報を提供する、先行請求項のいづれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
該画像信号が該第１、第２光の組合せを表している、先行請求項のいづれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
該第１、第２光が該層或いは該源画像の所定の１方から該光の対応する方の光を発生させる、請求項１〜18のいづれか１項に記載の装置。
【請求項２１】
更に、該対象物において少なくとも該第１光に実質的に直角な第３入射角度になるように光（第３）（51）を指向させるための第３光源手段（50）を含んで成り、当該第３光が該対象物の表面を横切る平面に焦点を結ぶようになっている、先行請求項のいづれか１項に記載の装置。
【請求項２２】
該画像信号は該第１光源手段（16）の照光に由来する第１画像信号と、該第２光源手段（14）に由来する第２画像信号を含んで成り、該処理が第１画像信号を第２画像信号と比較してカラー相違応答を決定することを含み、該応答が該対象物に形成されているホログラフィック  エンボスメント或いはパターン化した回折格子を表示する、先行請求項のいづれか１項に記載の装置。
【請求項２３】
情報読取りシステムであって、請求項１〜21のいづれか１項に記載の装置と、第１光透過性層と第２層を含む対象物とを含んで成る、斯かる情報読取りシステム。
【請求項２４】
源画像と、これに乗っている光透過性層とを有する対象物を検査する方法として：
第１の時点で、光を該層に第１入射角で指向させて、該層からの光反射を生起させる工程；
第２の時点で、光を該源画像（12）に第２入射角で指向させて、該源画像（12）からの光反射を生起させる工程；
該第１時点における該層からの該反射光を検出し、そして第１監視個所で第１検出画像を提供する工程；
該第２時点における該源画像（12）からの該反射光を検出し、そして第２監視個所で第２検出画像を提供する工程；そして
該第１及び／或いは第２の画像を処理して該源画像（12）及び／或いは該層に関する情報を解像する工程を含んで成る、斯かる検査方法。
【請求項２５】
源画像（12）とこれに乗っている光透過性層とを有する対象物を検査する方法として：
第１の所定波長或いは極性の光を該層に第１入射角で指向させ、該層からの光反射を生起させる工程；
第２の所定波長或いは極性の光を該源画像に第２入射角で指向させ、該源画像（12）からの光反射を生起させる工程；
該層からの該第１所定波長或いは極性の該反射光と該源画像（12）からの該第２所定波長或いは極性の該反射光とを検出して、第１、第２検出画像を提供する工程；及び
該第１及び／或いは第２画像を処理して、該源画像（12）及び／或いは該層に関する情報を解像する工程を含んで成る、斯かる検査方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明はセキュリティ  ラミネートによって覆われている文書（ドキュメント）から視覚データを捜し出し、次いで書類の保全具合を調べることによって書類或いはそれに含まれる視覚データのいづれかに不正変更或いは改変が起きていないことを確かめるためのシステムに関する。
背  景
この種の文書或いはこの文書の関係する物品の法的な所有権をそれ自体によって定めている非常に重要な性質の情報を含有している広範囲の多種多様な形式の証拠書類がある。この種の文書の事例は、ここに挙げるものに限定するのではないが、パスポート、身分証明カード（I.D）、土地権利書、株券等がある。この種の品目の所有権はこの品目上にタイプ、プリント、写真或いは手書きによって、例えば所有者名、住所、署名等々を記述することによって一般に宣告されている。
普通に利用出来る技術によって、この種のタイプ、プリント、写真或いは手書きの詳細を文書がこの所有権或いは文書の関係する物品がこの文書或いは物品を法的権利のない者に移転したことを示すことが出来るように改変することが出来る。
ここでの主たる関心は、文書自体が偽造、複写或いは擬装されてはいない法的証書であり、従ってこの文書が適切なセキュリティ  チェックを通ることになっているとはいえ、文書に含まれる詳細は改変され、それ故にこの法的証書の不実の譲渡をもたらすおそれにある。
この種の詳細の成功する不正変更や改変を阻止するために、この種の詳細の上にセキュリティ  ラミネート（保全用層体）を施こすのが既知のやり方である。この種のラミネートは、このラミネートそれ自体が本物であるか否か、このラミネートが持ち上げられて置き替えられたものであるか否か、このラミネートの表面が貫通されたものであるか否か、及びラミネート書面が上乗せ印刷（オーバプリント）した或いは上から貼り付けた（オーバラベル）ものであるか否かを明確に暴露する保全破壊表示具（セキュリティ  ブレーク  インディケータ）を不変に含有している。
紫外や赤外の励起光にのみに応答する印刷面域かパターンを加えることも実際には適用されている。
この種のラミネートや、紫外線或いは赤外線のマーキングで以って保護されている文書を調べるために、特殊な検査器が採用され、これによって検査官或いは保全確保官（セキュリティ役人）がこの検査器に乗せて、異なる光源を当てることによって視査し、それによって保護詳細と保護性セキュリティ  ラミネートの保全性を明らかにすることが出来る。この検査は検査人やセキュリティ役人により、問題の文書に物理的にサインをし、そしてその内容と保全性に関して貴重な判断を下すことによって実行される。このプロセスの自動化の必要性が高まっている。
発明の要旨
それ故に、本発明の目的は上記の言及問題を実質に改良する機構を提供することにある。
望ましくは、コンピュータ制御装置から制御され得る装置として、ラミネートを通して観察して、保護されている詳細の画像をデコーディング等のその後の処理のためにコンピュータ制御装置に伝送し、次いでラミネートそれ自体の構造を観察し、その詳細をこの構造に不規則性が見られるか否かを調べること等のその後の処理のためにコンピュータ制御装置に伝送する、斯かる装置が設けられる。
更に、「透視」と「眺視」の両モードで画像をスキャン（走査）し、対応する画像を関連する処理ユニットに伝送するハードウェア装置も設けられる。
本発明に従って構成された装置はセキュリティ  ラミネートを通じて観察することによりラミネートの下側に含まれる情報の詳細を暴露し、次いでラミネート構造の視査を、元の製作明細に最早や合致していないセキュリティ  ラミネートの面域を示し、従って可能性のある偽造、不正変更、或いは改変を示し、そして好ましくは紫外や赤外の励起光を介して見ることが出来るようなその他の指標の存在を暴露するようなやり方で実行出来る。
本発明の１面によれば、第１の光透過層と対象物の第２層からの情報を読取る機構として：
対象物に第１入射角で（第１の）光を指向させる第１光源手段；
対象物に該第１入射角とは異なる第２の入射角で（第２）の光を指向させる第２光源手段；
該第１層からの該第１光の反射と該第２層からの該第２光の反射を受光して、少なくとも１つの画像信号を発信するための受光手段；及び
該両層に関する情報を提供するために該画像信号を処理するための処理装置を含んで成る。
好ましくは、第１層は複数のガラス球或いはガラスに類似の光学特性を有する材料の複数の球を含んで成り、ここではこれらの球をミクロ球と称する。或いは、第１層はポリエステルに類似の光学特性を有するクリアな材料を含む。
好ましくは、第１光手段は二方ミラーから反射した第１光として、第１層によって反射され、次いで二方ミラーを通って受光装置に戻る斯かる第１光によって該対象物に指向される１以上の光源を含んで成る。第１光は好ましくは処理装置によって制御された多数の異なる強度で照光される。
好ましくは、処理装置はパソコン等のデータ処理ユニットである。
好ましくは、第１、第２光手段は交互に或いは一斉に（同調して）作動するように切換え可能である。第１、第２光手段は異なる光帯域幅のものであり得る。光源手段は可視スペクトルの範囲、或いは紫外帯域及び／或いは赤外帯域のものであり得る。発光は偏光したものでも、非偏光のものでもあり得る。
受光手段は、例えば電荷結合素子等のビデオ画像受信器であり得る。
好ましくは、第１層はガラス等の該球が付設されているプラスチックのシートである。或いは、第１層はクリアーな或いは模様のないポリエステル或いは同様に機能する材料のシートでもあり得る。
好ましくは、第２層は、例えばパスポートのページ等の第１層の下に配置された文書（ドキュメント）である。
好ましくは、１の光源のビデオ画像受信器の位置に対する反射角は１゜未満である。或いは、１の光源のビデオ画像受信器の位置に対する反射角は１゜より大きい。
観測が光線を下げるように指向されると、詳細が最早や見えなくなるが、ラミネート表面の物理的構造の画像によって置換されるようになる第２の使用モードがある。或いは、この第２操作モードでは詳細は最早や見えないが、ポリエステルのラミネートの表面によって「反映」されている光源の歪められた画像によって置換される。
本発明の別の局面によれば、文書やパスポートが位置付けられるフレームが設けられる。
本発明の別の局面によれば、光源が文書の表面に当光し、１゜より大きな角度で監視位置に反射するようになっている斯かる特定の光源を含む多数の光源が設けられる。
本発明の別の局面によれば、これらの光源をここに挙げる例に限定されるものではないが、例えばパソコン等の付設制御装置から操作するための手段が設けられる。
ビデオ画像器或いはこれに類似の感知（センソリ）アレイを監視位置に配置して、文書の表面に向けることが出来る。この器具によって検出される画像はここに挙げる例に限定されるものではないが、例えばパソコン等の付設制御装置に当該画像を送ることが出来る手段を具備している。
【図面の簡単な説明】
本発明の好適例は例示によって、下記の添付図面を参照しながらこれから説明される。
図１は再帰反射性セキュリティ  ラミネートが文書の上方に固定されている斯かる代表的文書の断面説明図である。
図２は図１のセキュリティ  ラミネートの光学特性を図示している。
図３は好適例の光学機構を模式的に図示している。
図４は図３の機構の光路を図示している。
これらの図は理想化されたものであって、縮尺されたものではなく、単に図解するに過ぎないし、限定するものでもない。
図面の詳細な説明
図１は文書基体11として、集合的に源画像として知られるタイプ、プリント、バーコード、ホト（写真）或いは手書きが加えられている斯かる文書基体を有する「固定」文書10の断面を図示している。源画像12は明瞭にする目的で誇張したサイズで示されていて、これはセキュリティ  ラミネート（保全用積層体）13の複合層によって覆われている。このラミネート13は、代表的にはガラスで作られた、ミクロ球16の単層から成る再帰反射性層15;部分的光透過性、反射性の下敷層43;代表的にはバインダ層9;及び接着剤層14を含んで成る。適宜のラミネート13の１例はオーストラリア特許第462,214（Sevelin）に開示されており、この特許は米国特許第3,801,183号に対応している。ミネソタ  マイニング  アンド  マニュファクチャリング  カンパニー（Minnesota Mining and Mannfacturing Company）のコンファーム（CONFIRM）ブランド名のセキュリティ  ラミネートは好適例に使用するのに適した市場入手可能なラミネートの事例である。
図２はミクロ球16の単層15の光学特性を図示している。光源17はラミネート13に向って進む、即ちこれに入射する光線21を発光する。この図解では、光線21はミクロ球16の１個に入光して、分割され、その１部分18が光源17の方へ戻るように再帰反射され、もう１つの部分19が図示のように基体11或いは源画像12に到達するように透過される。光線21の分割はミクロ球16とその下敷の反射性層43の光学物性の結果である。この反射性層はときとして「部分光透過性」と称される鏡面反射物を含む。
透過光部分19はミクロ球16、反射性層43及び接着剤層14を通って、不透明な基体11、即ち文書10の源画像に当る。そこから、光線は反射し、発散して多数の光線20を生み出す。
光線21の光線18に沿って光源18から戻る部分は、光源17の位置を監視位置と考えられるならば、１゜未満の角度で、それ故に実質的に平行にミクロ球16から戻るものといえることが図２から注目され得る。
図２が単一のミクロ球16の光学挙動を図示しているが、ラミネート15の中の全てのミクロ球が対応する応答を与えるこも注目される。
しかし、位置22が光源17に対し、監視位置と考えられる場合には、光線20はこれらの光線20が事実として再帰反射性層15を透過して、基体11と源画像12から反射しているとはいえ、文書10の表面から１゜より大きな角度で反射しているといえる。
ラミネートは、図１や図２に図示されていないが、文書保全のために使用されるものとして知られる、ポリエステル層と接着剤層14に対応する接着剤層とを含んで成るポリエステルのラミネートを含んで成ることも可能である。この場合のポリエステル層は普通の散乱光に対し透明性があるが、フイルムに実質的に直角な入射光に対し鏡面反射性もある。
図３は、２個の光源と１つの監視位置とを含むシステムの好適例の機構を図示している。別の採り得る形態として、単一の光源と２種の監視位置とを含むものが使用可能である。しかし、両システムの「光学」特性は同じである。
監視フレーム22として、監視されるべき文書を正確に配置するフレームが配設される。
第１光源26はレンズ27によって、光線を分割するミラー（二方ミラー）23に焦点を合される。ミラー23の旋回により１゜未満の角度で文書10の表面から戻されるように監視位置25では見える光源を生み出す。
第２光源24として、監視位置25に対し１゜より大きな角度をなすように配置される光源を設ける。光源24は電源28と、付設のパーソナル  コンピュータ（パソコン）41或いはそれに等価のコンピュータ化されたコントローラによって制御されるトリガー源29とによって制御される。他の実施例では、第１光源24として多数の光源を使用することが出来る。
例えば、電荷結合素子（CCD）等のビデオ画像受信器40が監視位置25に配置される。
光源26は電源30とトリガー源31によって制御され、トリガー源はパソコン41コントローラによって制御される。他の例でも、多数の光源26を使用することが出来る。
各電源28,30は、「ジャスト  オン」等の最小値から「フル  オン」等の最大値まで多数の強度レベルを通じて夫々の光源24,26の強度を調節するように構成される。
ライン32はビデオ画像受信器40によって復元される画像のための信号経路である。この復元画像は画像処理のためにパソコン41に戻される。
図４は図３の好適例の範囲の光路を図示している。対象物の文書10は内容と保全の完全性の両方を検査される。
光源24はビデオ画像受信器40の監視位置に対し、発光路33を復帰光線33に対して測定したときの１゜より大きな角度に、配位している。光源24が照光されると、光線33が文書10のミクロ球構造を透過して、その下にある基体11と源画像12から反射する。
それ故に、ビデオ画像受信器40はラミネート13を透視することが出来る。
光源26が照光（点燈）したときに、光線35が光線36として、文書10の方へ光分割ミラー23の物性によって指向させられる。
光線36は次いで光線37として、文書10のミクロ球構造の表面によって、１゜未満の角度に反射させられる。この場合、光源26はミクロ球構造を透過するようには見えず、代りにラミネートのミクロ球構造の「眺視」といえる。
文書10の特徴はビデオ画像受信器40によって検出され、光源24或いは26の照光に依存しているパソコン41による分析のために送られる。文書10に容れた源画像12をコンピュータ41に送る必要のあるモードにおいては、コンピュータ制御光源24が照光させられる。
ラミネート13のミクロ球の厳密な構造詳細をコンピュータ41に送る必要があるモードにおいては、コンピュータ制御光源24は消燈（消光）され、光源26が点燈される。
別に採り得るものとして、光源24,26を交互に切換えるためには、光線33,35は限定された或いは所定の波長或いは極性の光のみを含むように濾過される。このような場合に、両光源24,26は同時に可能であり、適宜のコンピュータ  ソフトウェアがそれによって作成された双画像を処理し、そして解像するのに使用される。
コンピュータ41によって処理されて作成された画像はそれに関連したビデオディスプレイユニット42上に検査のためにディスプレイされ得る。
外部処理によって、再帰反射性ラミネートが存在しているのか、或いは無模様（プレーン）のポリエステル  ラミネートが存在しているのか、或いはいづれも存在していないのかを確かめることが出来る。
文書から可視データを復元して、そのデータをコンピュータ適合コードにデコードする先行の工程において、どのタイプのラミネートが当該文書を保護するために乗せられているのかを明らかにすることは、次の説明の前提条件である。これは「保護される一連の文書に付与されるこのスタイルのラミネート」を当てるような外部装置において「リファレンス（参照物）」或いは「ルック−アップ」のテーブルを通じて達成される。例えばオーストラリアのパスポートは再帰反射性ラミネートを含有し、英国のパスポートはポリエステルのラミネートを含有している。これらの前提条件と外部制御に関してはパソコン41にそのプログラムを入れることが出来る。
外部制御によって再帰反射性ラミネートが存在すべきことが決められるならば、光源24,26は最小限度の強度で照光される。再帰反射性ラミネートが存在するならば、視覚応答（ビジュアル  レスポンス）がビデオ画像受信器40の視界面域全体において検出される。
ラミネートが存在しないならば、源画像を照光するには不充分な光強度であり、ビデオ画像受信器はビジュアル  レスポンスを見分けることが出来ない。
ポリエステル  フイルム或いはこれに類似のラミネートが存在しているならば、ミラー画像は光源の画像に概略等しいビデオ画像面域の中心に歪んだフレアリング（flairing）の形態になる。
外部制御によって再帰反射性ラミネートが存在すると決められたとき、光源24,26は励起されて、中間の輝度まで照光し、この輝度においてはミクロ球構造が一段と高い輝度の信号を反射し、この信号によりミクロ球構造にある隠された源画像からのバックグラウンドのビード信号を消すことが可能になる。次に、コンピュータ41の中での制御は検査対象品目に対する参考物（レファレンス）の１部として記憶されているパターンに対しこの隠れた源画像をパターンマッチさせようと試みる。
ミクロ球構造の損傷を検査するために、光源24,26を完全輝度まで点燈させ、この輝度において損なわれていない元のミクロ球構造に対し暗い面域として損傷が見分けられることになる。コンピュータ41はこの暗い面域を暴露させるために、ビデオ画像を横切るように限界値の輝度が適用されるように構成される。
外部制御によってポリエステルのラミネートが存在すると決められたならば、歪んだ画像は最小輝度で照光される。光源の歪み画像は画像面域の略中央の歪んだ明るいフレア（flair）としてビデオ画像受信器によって見分けられる。このパターンは記憶される。次に、光源26の強度を急進的に高める。フレアリングの画像が元画像に正しく比例した面域で成長しているのが見分けられるならば、光源は「それ自体をミラーの中に眺視する」ことになり、ポリエステル  ラミネートの存在の確認が与えられる。
表面切れ（カット）を検査するためには、更に別の光源50を用いて、これを光源26の軸線から89゜をなす文書10の表面に狙い定めさせる。これは、文書10の方位に依存する水平面或いは垂直面のいづれかに文書10の表面を横切るように焦点を結ぶ光線51を発することによって達成される。焦点を結ぶ光51は文書10から反射され、ミラー23を介して画像受信器40によって検出される。カットは光源24の下では検出されなかったラミネートの表面におけるフレアとして現われる。
外部制御によりラミネートが存在しない、或いは存在すべきものではないことが表示されるならば、光源26を完全輝度で照光し、集められた画像を光源24によって見分けられる画像と比較させる。両者が同じであれば、ラミネートは存在しない。
外部制御の下で「参照」或いは「捜出」のテーブルによって決められる通りに紫外或いは赤外の応答の存在を点検するために、対応する光源は照光され、ビデオ画像受信器40はコンピュータ41によって解像可能な特定のX/Y座標で特定のカラー応答を検出する。
ときに「カイネグラム」（kinegrams）と称される、パターン化した回折格子とポログラフィック  エンボシング（homographic embossings）の存在も上述の光源の作動により暴露され得る。これらのケースにおいて、格子は異なる角度に配位する２種の光源によって明らかにされるカラー応答上の相違となる格子位置と形状を明らかにする。コンピュータ分析はこれらの応答を比較して、ホログラフ或いはエンボシングの存在或いは不存在を決めることが出来る。
上述の事項は本発明の僅かな数の実施例を説明したに過ぎないが、当業者にとって自明の変更は本発明の範囲から逸脱することなく為され得る。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図３】
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