(57)【要約】本発明は、本人以外の不正な使用や記録内容の不正な書き換え等があった場合に直ちにその旨を検出でき、しかも、従来からの磁気カードとの互換性をある程度維持できる磁気カードの認証手段を提供する。そのために、記録領域に磁気的に記録される基本情報の読み出し及び／又は書き込みを可能とする範囲で、記録領域の磁気的性質を変化させる物理パターンを前記記録領域に形成する物理パターン形成する。認証の際には、前記磁気記録領域から、前記物理パターンに基づく磁気特性を読み出し、これに基づいて認証情報を生成、そして前記認証情報に基づいて前記磁気記録媒体の認証を実行する。前記物理パターンが形成された磁気記録媒体の前記基本情報が正規に書き換えられたときは、前記認証情報の生成をさらに実行して新たに認証情報を生成し、当該認証情報に基づいて前記認証工程を実行する。
2003102925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録領域に基本情報が磁気的に記録される磁気記録媒体を認証する磁気記録媒体の認証方法であって、
前記基本情報の読み出し及び／又は書き込みを可能とする範囲で前記記録領域の磁気的性質を変化させる物理パターンを前記記録領域に形成する物理パターン形成工程と、
前記記録領域から、前記物理パターンに基づく磁気特性を読み出し、これに基づいて認証情報を生成する認証情報生成工程と、
前記認証情報に基づいて前記磁気記録媒体の認証を実行する認証工程と、
を含んで構成される磁気記録媒体の認証方法。
【請求項２】
前記物理パターンが形成された磁気記録媒体の前記基本情報が正規に書き換えられたときは、前記認証情報生成工程をさらに実行して新たに認証情報を生成し、当該認証情報に基づいて前記認証工程を実行する、請求項１に記載の磁気記録媒体の認証方法。
【請求項３】
前記認証情報生成工程によって生成された認証情報の内容を、前記基本情報とは別に前記磁気記録媒体に記録する、請求項１又は２に記載の磁気記録媒体の認証方法。
【請求項４】
前記物理パターンの形成は、前記記録領域にレーザ光を照射して行うものである、請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の磁気記録媒体の認証方法。
【請求項５】
基本情報の磁気的な読み出し及び／又は書き込みが可能な範囲で磁気的性質を変化させる物理パターンを、前記基本情報が記録される記録領域に形成する、磁気記録媒体の物理パターン形成装置。
【請求項６】
前記物理パターンの形成は、前記記録領域にレーザ光を照射して行うものである、請求項５に記載の磁気記録媒体の物理パターン形成装置。
【請求項７】
前記記録領域に形成されている物理パターンに基づく磁気特性を読み取って、当該磁気記録媒体の認証を実行するための認証情報を生成する、磁気記録媒体の認証情報読み出し装置。
【請求項８】
前記認証情報を、前記基本情報とは別に当該磁気記録媒体に書き込む機能を有する、請求項７に記載の磁気記録媒体の認証情報読み出し装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の認証情報読み出し装置によって得られた認証情報を、予め記録されている情報と照合して当該磁気記録媒体の認証を行う、磁気記録媒体の認証装置。
【請求項１０】
基本情報の磁気的な読み出し及び／又は書き込みが可能な範囲で磁気的性質を変化させる物理パターンを、前記基本情報が記録される記録領域に形成する物理パターン形成手段と、
前記物理パターンに基づく磁気特性を読み取って認証情報を生成する認証情報生成手段と、
前記認証情報を予め記録されている情報と照合して当該磁気記録媒体の認証を行う認証手段と、
を含んで構成される、磁気記録媒体認証システム。
【請求項１１】
前記物理パターン形成手段は、前記記録領域にレーザ光を照射して物理パターンを形成するものである、請求項１０に記載の磁気記録媒体認証システム。
【請求項１２】
前記基本情報とは別に、前記認証情報を前記磁気記録媒体に読み書きすることが可能な認証情報読み書き手段を更に有し、前記認証手段は、認証情報生成手段によって生成された認証情報と、前記認証情報読み書き手段によって磁気記録媒体に書き込まれた認証情報とを照合して、当該磁気記録媒体の認証を実行する、請求項１０又は１１に記載の磁気記録媒体認証システム。
【請求項１３】
前記認証手段は、前記物理パターン形成手段及び／又は認証情報生成手段とは別体に設けられ、通信回線を介して相互に通信可能とされている、請求項１０乃至１２に記載の磁気記録媒体認証システム。
【請求項１４】
基本情報が記録領域に記録される磁気記録媒体であって、
前記記録領域に、前記基本情報の読み出し及び／又は書き込みを可能とする範囲で磁気的性質を変化させる物理パターンが書き込まれ、前記磁気記録領域から前記認証パターンに基づく磁気特性を読み取って認証情報を生成し、当該認証情報に基づいて磁気記録媒体の認証を実行できるようにした磁気記録媒体。
【請求項１５】
生成された前記認証情報の内容が、前記基本情報とは別に記録されるようにした、請求項１４に記載の磁気記録媒体。
【請求項１６】
前記物理パターンの書き込みが前記記録領域にレーザ光を照射して行われたものである、請求項１４又は１５に記載の磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、磁気情報の書き換えを行わない読み出し専用の磁気カードの他、磁気情報の書き換えを行う磁気カードにも適用可能な、磁気記録媒体認証方法、磁気記録媒体認証システム及び認証可能な磁気記録媒体に関する。
（背景技術）
クレジットカード、プリペイドカード、キャッシュカード、ポイントカードなど、個人情報や金額の度数情報等が記録された各種カードが、広く普及している。偽造や変造等によって、これらのカードが不正使用されることが社会的に大きな問題となっており、それに対する対策が求められている。磁性体に情報を記録する磁気カードにおいては、読み出し／書き込み装置（リーダ／ライタ）の機構制度が低い環境下で情報の読み出し／書き込みを行う必要があるので、書き込むことのできる情報量が少なく、応用範囲が限られる上、読み出し／書き込み装置によって容易に情報を書き換えることができるため、不正な書き換えが行われる危険性が高い。
特開平１０−１５４２１８号公報には、磁気バーコードの記録密度を上げ、個々の磁気記録媒体固有の識別情報を記録する技術が提案されている。特開平７−４７７９２号には、カード表面に光学的検知装置によって不規則パターンを形成する技術が提案されている。また、上記特開平１０−１５４２１８号には、レーザ等の熱源を使用して磁性層を欠如させることで、意図したデータを書き込む方法が提案されている。
しかしながら、上に述べた技術は、これまでに普及している磁気カードと、製造方法及び運用面において互換性がなく、したがって、これまでに普及しているインフラのもとで使用することはできない。
そこで本発明は、本人以外の不正な使用や記録内容の不正な書き換え等があった場合に直ちにその旨を検出でき、しかも、従来からの磁気カードとの互換性をある程度維持できる磁気カードの認証方法、認証システム、そして、このような方法で認証できる磁気カードを提供することを目的としてなされた。
（発明の開示）
上記の目的に基づいて、本発明では、記録領域に磁気的に記録される基本情報の読み出し及び／又は書き込みを可能とする範囲で、記録領域の磁気的性質を変化させる物理パターンを前記記録領域に形成する物理パターン形成する。認証の際には、前記磁気記録領域から、前記物理パターンに基づく磁気特性を読み出し、これに基づいて認証情報を生成、そして前記認証情報に基づいて前記磁気記録媒体の認証を実行する。
前記物理パターンが形成された磁気記録媒体の前記基本情報が正規に書き換えられたときは、前記認証情報の生成をさらに実行して新たに認証情報を生成し、当該認証情報に基づいて前記認証工程を実行する。
前記認証情報生成工程によって生成された認証情報の内容を記録する場合は、前記基本情報とは別に前記磁気記録媒体に記録してもよいし、磁気記録媒体のリーダ／ライタと通信回線を介して通信可能な遠隔地に記録し、認証を行うたびに当該遠隔地にアクセスするようにしてもよい。
物理パターンの形成には、前記記録領域にレーザ光を照射することが好ましいが、それ以外にもハロゲンランプなどを用いることもできる。
（発明を実施するための最良の形態）
以下に、図面を参照しつつ、本発明に係る磁気記録媒体の認証方法、磁気記録媒体の認証システム、および認証可能な磁気記録媒体について説明する。なお、以下では、磁気記録媒体としていわゆる磁気カードを例に挙げ、後述の物理パターン形成装置及び認証情報読み出し装置も、磁気カード用に特化したものについて説明するが、本発明を適用できる磁気記録媒体はいわゆる磁気カードには限られず、情報を磁気的に記録する記録媒体であっていわゆる認証が必要となるもの全般を含むことを意図している。
図１は、一般的な磁気カード１０を示した概略平面図である。磁気カード１０には、磁性体が直接塗布された、或いは磁性体層が塗布されたフィルム等が貼付された磁気記録領域１２が設けられており、図１の例ではこの磁気記録領域１２に三つの磁気トラック１２ａ、１２ｂ、１２ｃが形成されている。磁気トラック１２ａ、１２ｂ、１２ｃには、この磁気カード本来の機能を果たすための基本情報（優先権主張の基礎となる、２００２年５月３１日提出の日本国特許出願２００２−１９６５２２（以下「基礎出願」という）において「第一の磁気情報」と称したものに相当する）が記録される。
上記の基本情報は、読み出し専用であってもよいし、書き換え可能であってもよい。磁気カードの用途が銀行のキャッシュカードやクレジット会社のクレジットカードのようなものであれば、読み出し専用とされ、基本情報として所有者の名前、口座番号、クレジットカード番号、発行年月日などが予め記録される。一方、磁気カードの用途がプリペイドカードのようなものであれば、基本情報として費用金額や使用度数などが記録され、これらの基本情報はカードの頒布後に書き換えることができる。
図２は、本発明に基づいて、個々の磁気カードの認証情報の生成に用いる物理パターン（基礎出願において「第二の磁気情報」と称したものに相当する）を磁気カード１０の磁気記録領域１２に形成するための、本実施形態に係る物理パターン形成手段を示している。
本実施形態では、物理パターン形成手段としてレーザ１４を用い、レーザ１４において発生されたレーザビームを磁気記録領域１２に照射することによって、磁気記録領域１２に物理パターンを形成する。レーザ１４は回転レーザヘッドであり、長手方向に移動するカードの磁気記録領域１２にレンズ１６を通してレーザビームを照射する。この照射領域が、移動するカードの長手方向と垂直になるよう、回転レーザヘッドの回転軸は、カードの長手方向からやや傾けて配置されている。
符号１８は、磁気記録領域に基本情報の書き込む及び読み出しを行う磁気ヘッドを示している。本実施形態では、この磁気ヘッド１８を用いて、磁気記録領域１２に形成された物理パターンに基づく磁気特性の読み取りも行う。このように、一つの磁気ヘッド１８によって基本情報の書き込み及び読み出しだけでなく、物理パターンに基づく磁気特性の読み取りも行うことができる点は、本実施形態の一つの特長である。
磁性材料をある一定の温度以上に昇温又は加熱すると、その磁気特性が変化し又は劣化することが知られている。したがって、磁気カード１０の磁気記録領域１２にレーザを照射すると、その部分の温度が瞬間的に上昇し、レーザを照射した部分の磁気特性を、その照射時間、照射範囲、照射光量等に応じて変化させることができる。また、レーザは、機械的制御によってレーザビームの進行方向を容易に制御することができるので、磁気記録領域１２に連続的或いは断続的な任意のパターンでレーザを照射することができる。ここでは、このようなパターンを「物理パターン」と呼ぶ。レーザを用いることによって迅速かつ容易に物理パターンを形成して、磁気記録領域１２の磁気特性を変化させることができる。
ただし、このような物理パターンの形成は、物理パターンによる磁気特性の変化が基本情報の内容及びその読み出し／書き込みに影響を与えない範囲に収まるように行うという点に注意する。なお、物理パターンを形成する手段として、レーザの代わりに、ハロゲンランプのように熱源となりうる照射エネルギーの高い光線を用いることもできる。
物理パターンは、後述のように、個々の磁気カードを識別するいわば指紋のような役割を果たし、これを利用して個々の磁気カードを認証する磁気カードの認証システムを構築することができる。これにより、悪意の使用者が他人の磁気カードの基本情報を不正に入手し、これを別の磁気カードに記録し、本人になりすまして利用するといった不正使用を防止することができる。以下、この点について説明する。
図３（Ａ）は磁気記録領域１２に磁気的に記録された基本情報の一例を、また図３（Ｂ）は、同図（Ａ）のように基本情報が記録された磁気記録領域１２の上にレーザを照射して物理パターンを形成した状態の一例を模式的に示している。図３（Ｂ）において、基本情報の各領域（Ｓ極、Ｎ極で示す各領域）内に縦線で示した部分が、レーザを照射して形成された物理パターンであり、レーザ照射領域全体で一つの物理パターンを構成する。前述のように、この物理パターンは、基本情報そのもの及び基本情報の読み出しには影響を与えない。また、プリペイドカードのように基本情報が書き換えられる場合でも、図３（Ｂ）のように形成された物理パターンの存在は、それまであった基本情報の消去、並びに新たに記録される基本情報には影響を与えない。
図４は、図３（Ｂ）に示し磁気記録領域１２の一つのトラックをより詳細に示した図である。磁気ヘッド１８によって磁気記録領域１２に基本情報を書き込む際のトラック幅２２と、書き込まれた基本情報を磁気ヘッド１８で読み出すためのトラック幅２４は、一例として前者が６ｍｍ、後者が３ｍｍというように、書き込みトラック幅２２を読み出しトラック幅２４よりも広くしてある。これは、基本情報を読み出す時に、磁気ヘッドの磁気カードに対する相対位置が、機械的誤差等のために図４の上下方向に多少変動しても、記録されている基本情報を確実に読み出せるようにするためである。
さらに本実施形態では、物理パターンを読み出しトラック２４の中に完全に含まれる領域に形成する。例えば図４に示すように、物理パターン形成領域２６の寸法を２ｍｍとし、読み出しトラック幅２４の中に完全に含まれるようにする。これにより、物理パターンが形成された領域は、前述のような機械的誤差や読み出し装置ごとの個体差があった場合でも、磁気ヘッドによって確実にカバーされる。
物理パターンを形成する領域が、このように読み出しトラック幅２４の中に完全に含まれるようにすることによって、前述のように、基本情報を読み出す磁気ヘッドを用いて物理パターンに基づく磁気特性を読み出すこともできる上、後に説明する方法で磁気カードから認証情報を抽出する場合に、読み出し装置によって認証情報が変わったり、あるいは同じ読み出し装置でも読み出すたびに認証情報が異なるといった問題を回避でき、認証情報の安定な抽出が可能となる。さらに、基本情報だけに着目すれば、既存の基本情報だけを読み出す装置との間で互換性を維持できるという利点もある。
次に、物理パターンが形成された個々の磁気カードを識別する方法について説明する。磁気記録領域１２にレーザを照射して物理パターンを形成すると、その前後において物理パターン形成領域の磁気特性は変化する。この磁気特性の変化は、前述のように、基本情報の内容及びその読み出し／書き込みに影響を与えない微小レベルでの変化である。そのため、物理パターンを形成した後に得られる磁気特性は、形成された物理パターンそのものだけでなく、その周囲の物理的状況、例えば磁気記録領域を構成する個々の磁性粒子の大きさ（数μｍ〜数百μｍ）や形状、各磁性粒子の配置、さらには基本情報に基づく磁性からの影響を受ける。すなわち、結果的として得られる磁気特性は、これらが相互に作用し合った複雑なものとなる。
図５（Ａ）（Ｂ）は、磁気ヘッド１８（図２参照）によって物理パターンが形成された磁気記録領域１２から磁気特性を読み取って得られる信号を処理する回路例のブロック図を示している。（Ａ）の回路は、磁気ヘッド１８からの信号を増幅器３０によって増幅し、ハイパスフィルタ３１を通し、さらに増幅器３２で増幅し、これをコンパレータ３３において所定の閾値と比較して二値化し、パルス信号として出力する。図５（Ｂ）の回路は、増幅回路４０で磁気ヘッド１８からの信号を増幅したあと、Ａ／Ｄコンバータ４１によってデジタル化し、その後デジタル的にフィルタリング及びデジタル符号化して、図５（Ａ）の回路と同様の信号を出力する。
図６は、図５（Ａ）の回路の各部における信号を模式的に示している。図６（Ａ）は増幅回路３０において増幅された後の信号波形であり、この信号波形には、磁気記録領域を構成する個々の磁性粒子の形状や大きさ、各磁性粒子の分布、基本情報に基づく磁性などが反映される。このため、すべての磁気カードに対して全く同じ物理パターンを形成したとしてもこの信号波形はカードごとに異なり、その磁気カードに固有のものとなる。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の信号をハイパスフィルタ３１に通過して直流成分を差し引いた後の信号、図６（Ｃ）はコンパレータ３３を通過してデジタル化した後の信号を示している。
図６（Ａ）に示した信号から認証情報を抽出する方法は、各種考えることができるが、ここではその一つについて説明する。まず、コンパレータ３３によって二値化された図６（Ｃ）のパルス信号に対し、最初のパルスの立ち上がりからそれ以降の各パルスの立ち上がりまでの時間ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４，…を計測する。そして、計測された各時間の比率ｒ１＝ｔ１／ｔ２，ｒ２＝ｔ２／ｔ３，ｒ３＝ｔ３／ｔ４，…を算出し、得られた値ｒ１，ｒ２，ｒ３，…を一定の規則に従って並べる。
前述のように、図５のパルス波形は、磁気記録領域を構成する個々の磁性粒子の形状や大きさ、各磁性粒子の分布、基本情報に基づく磁性などが反映された信号波形に基づいており、この磁気カード固有のものである。したがって、このようにして並べられた上記一連の数値も、この磁気カードに固有のものである。そこで、本実施形態では、この一連の数値を磁気カードの認証情報として利用する。すなわち、ここで得られた値ｒ１，ｒ２，ｒ３，…を、別に記録してある認証情報と照合し、一定の範囲の誤差を許容して一致するかどうかを判定する。
なお、上記の説明で、時間ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４，…が得られた後にさらにこれらの比率ｒ１，ｒ２，ｒ３，…を算出した理由は、図６（Ａ）の信号を読み出すときのスキャン速度が必ずしも毎回同じとは限らないことを考慮したためである。スキャン速度が異なると、同じ磁気カードであってもｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４，…は毎回異なるが、これらの比率ｒ１，ｒ２，ｒ３，…は一定となる。このため、ｒ１，ｒ２，ｒ３，…を認証情報として利用すれば、スキャン速度が変化する場合でも、認証情報として毎回ほぼ同一の結果を得ることができる。
さらに、上で述べた認証情報の抽出方法は、何らかの理由により図６（Ｃ）の信号波形のパルスの一部が欠落するような場合にも対応できる。例えば、前述の認証情報を一定桁数の数値列とし、そのうちの例えば８０％以上について一致していれば真性な磁気カードと認識するという規則を定めたとすれば、真性な磁気カードから得られた図６（Ｃ）の信号のうち２０％以下のパルスが読みとれずに欠落したとしても、これを真性なカードとして認証することができる。一方、ランダムなカードを挿入して、そこから抽出した認証情報のうち８０％以上が偶然一致する確率は無視できる程度に低く、したがって不正なカードを誤って真性なカードと認識してしまう可能性は事実上ない。
クレジットカードや銀行のキャッシュカードなどの読み出し専用カードにこのシステムを適用すると、上記のようにして得られる認証情報によって、発行されたすべてのカードを個々に特定することが可能となる。これを利用すると、例えば次のような利用態様が考えられる。磁気カードには、基本情報として、所有者を特定する情報（氏名、口座番号、クレジットカード番号等）が磁気記録領域に記録される他、カードの表面にも人間が読みとれるようにその内容を表示する。磁気カードの供給業者は、すべての磁気カードの基本情報及び認証情報をサーバーコンピュータに記録しておく。カード使用者が磁気カードを使用するときは、磁気カードの読み出し装置は、基本情報の他に認証情報を読み出す。読み出し装置は、通信回線を介して当該サーバーコンピュータにアクセスし、読み取った基本情報及び認証情報をコンピュータに記録されている基本情報及び認証情報と照合する。その際、両者が一致していれば、そのカードの使用は本人による適正な使用と判断する。
一方、基本情報は本人の使用であることを示しているが、認証情報が一致しない場合は、そのカードの使用は不正な使用であると判断する。これは、例えばある磁気カードから基本情報を読み出し、その基本情報を別の磁気カードに書き写して偽造したような場合と考えられる。このような磁気カードは、基本情報については元のものと同じであるが、物理パターンが形成されていないか、あるいは形成されていても元の物理パターンとは異なるので、読み取った認証情報は元のものとは異なる。したがって、このような場合は直ちにその使用を拒絶する。これにより、悪意の使用者が他人の磁気カードの基本情報を不正に入手し、これを基に偽造した磁気カードを、本人になりすまして利用するといった不正使用を確実に防止することができる。
別の利用態様としては、認証情報を磁気カードの基本情報とは別の位置に記録しておくことも考えられる。悪意の使用者が、ある磁気カードに記録された基本情報と認証情報を不正に入手し、これに基づいて磁気カードを偽造したとしても、偽造された磁気カードから得られる図６（Ａ）の信号波形は、元の磁気カードと異なる。したがって、図６（Ａ）の信号波形から抽出された認証情報と、磁気カードに記録された元のカードの認証情報とを照合し、一致しなければ、直ちに不正使用と判断することができる。このように、読み出し装置自身が、その読み取った認証情報と、磁気カードに記録されている認証情報との一致・不一致を確認するようにすれば、磁気カードの読み出し装置が一々サーバーコンピュータにアクセスするという手順を省くことができ、通信コスト及び通信に係る手間を削減することができる。
一方、プリペイドカードのように基本情報が書き換えられる磁気カードの場合は、物理パターンが元のままでも、図６（Ａ）に示した信号波形は、基本情報が書き換えられるたびに変化する。したがって、図６（Ａ）に示した信号波形に基づく図６（Ｃ）のパルス波形、およびこのパルス波形に基づく認証情報も、基本情報が書き換えられるたびに変化する。しかしながら、磁気カードの基本情報が書き換えられるたびに、図６（Ｃ）のパルス波形と、これを基にした認証情報を生成し、これを毎回新たな認証情報として、基本情報とは別のところに記録するようにすれば、読み出し専用の磁気カードの場合と同様に取り扱うことができる。
さらに、本実施形態の磁気カードには、従来からの磁気カード用リーダ／ライタとの互換性を担保できるという特徴がある。前述のように物理パターンは、基本情報及びその読み出し／書き込みに影響を与えない範囲で磁気記録領域１２に記録される。したがって、基本情報については、従来からの読み出し装置を用いて本実施形態の磁気カードからその内容を読み出すことができる。また、物理パターンが形成された本実施形態の磁気カードに対して、従来からの書き込み装置を用いて基本情報を書き込むこともできる。認証情報については、従来からの磁気カード用リーダ／ライタでは対応できないが、その場合でもこれまでと同じ範囲での使用は可能であり、したがって本実施形態の認証情報の読み出し／書き込みが可能な装置と置き換わってゆくまでのつなぎとして、従来の装置を使い続けることができる。逆に、従来からの磁気カードを、本実施形態の認証情報に対応する磁気カード用リーダ／ライタを用いて、従来通りの用途での読み出し／書き込みを行うこともできる。
これまでは、レーザを磁気カードの磁気記録領域１２に直接照射して物理パターンを形成する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明の物理パターンは、このようなものには限定されない。たとえば、磁気カードに磁性体粉末を塗布するときに、磁性体粉末の中にごく僅かな強磁性体の粉末を混入するという方法が可能である。強磁性体は、最初は磁化されていないが、最初に基本情報が書き込まれるときに磁化され、その後この磁化された状態を保持する。この強磁性体に起因する磁性は、この強磁性体粉末の大きさ、数、分布、そして基本情報に基づく磁性との相互作用などの影響を受けるので、その磁気カードに固有のものとなる。このようなカードから図６（Ａ）のような信号波形を読み出せば、そのカードに固有の認証情報を抽出することが可能である。
また、上記では、磁気記録媒体として、磁気カードを例に挙げて説明したが、これ以外にも、例えば身分証やパスポート等のように本人帰属性の高いものに必要な情報を記録して貼付する磁気ストライプなども、本発明を適用することができる。
さらに、上記では、物理パターンが形成された磁気カードから認証情報を抽出する方法として、図５、図６に示した方法を述べたが、これ以外にも、例えば、図６（Ａ）に示した信号波形を周波数解析し、その周波数特性から各カードに特有の情報を抽出し、これを認証情報として用いることも可能である。
最後に、物理パターンを形成する方法として考えうる他の例を列挙する。なお、以下の例の多くは、磁気カードに形成される物理パターンそのものをカードごとに異なったものとする。磁気カードごとに物理パターンが異なれば、それに基づいて生成される認証情報もカードごとに異なったものとなり、カードの認証が可能となる。
▲１▼図７に示すように、磁気カードの磁気記録領域１２に、光を散乱又は反射するような添加物５０を混入させ、物理パターン形成手段として、レーザ又はその他の発熱量の多い光（例えばハロゲンランプ）を照射する。磁気記録領域に不均一に分布する添加物５０は、照射された光をランダムに散乱又は反射するので、磁気記録領域１２に形成される物理パターンは添加物の不均一さに基づいたランダムなものとなる。したがって、物理パターンの形成のされ方は磁気カードごとに異なったものとなり、得られる磁気特性も磁気カードごとに変化する。
▲２▼図７に示すように、磁気カードの磁気記録領域１２の上に、光吸収物質５１を添加物として混在させた表面コート材５２を塗布し、物理パターン形成手段として、レーザ又はその他の発熱量の多い光（例えばハロゲンランプ）を照射する。磁気記録領域に不均一に分布する光吸収物質５１は、レーザ光その他の光をランダムに吸収するので、磁気記録領域に形成される物理パターンも光吸収物質の分布に従ってランダムなものとなる。したがって、物理パターンの形成のされ方が磁気カードごとに異なったものとなり、得られる磁気特性は磁気カードごとに変化する。
▲３▼磁気カードの磁気記録領域１２の上に、集光性のある素材を添加物として混在させた表面コート材を塗布し、物理パターン形成手段として、レーザ又はその他の発熱量の多い光（例えばハロゲンランプ）を照射する。このようにすると、ある一つの添加物について見ると、その添加物に特定の方向から入来する光のみが集光されて磁気記録領域に照射されて照射光強度が強まる。したがって光が照射される領域全体として見ると、ランダムに照射光強度が変化し、これによって磁気記録領域に形成される物理パターンも添加物の分布に従ってランダムなものとなり、磁気カードごとに異なる物理パターンが形成され、得られる磁気特性も磁気カードごとに変化する。
▲４▼磁気記録領域に磁性体を塗布する際に、熱伝導性の高い素材を添加物として添加する。このようにすると、レーザその他の光を照射したときに、かかる添加物のある部分は熱が周囲に急速に拡散するので、照射部分はその他の部分に比べて温度の上がり方が鈍く、したがって磁性が変化する割合は小さい。これにより、物理パターンも添加物の分布に従ってランダムなものとなり、形成される物理パターン及びこれに基づく磁気特性も磁気カードごとに異なる。
▲５▼磁気記録領域に塗布する磁性体に、特性の異なるものを混ぜておく。このようにすると、異なる磁性体の混ざり具合によって、同じようにレーザその他の光ビームを走査しても、形成される物理パターン及びこれに基づく磁気特性は、磁気カードごとに異なったものとなる。
▲６▼磁気記録領域に塗布する磁性体中に、保持力のないものを添加物して、磁性体と混在させる。このようにすると、保持力のない添加物の混ざり具合によって、同じようにレーザその他のの光ビームを走査しても、形成される物理パターン及びこれに基づく磁気特性は、磁気カードごとに異なったものとなる。
▲７▼図７に示すように、磁性体を塗布する磁気カードの基材５４を形成するときに、吸熱材５５を添加物として混在させる。このようにすると、レーザその他の光ビームを、例えば磁気カードの裏面から照射したときに、かかる吸熱材の近くでは熱が吸収されやすいので他の部分に比べて温度の上がり方が鈍くなり、したがって磁性が変化する割合は小さくなる。これにより、物理パターンも吸熱材の分布に従ってランダムなものとなり、形成される物理パターン及びこれに基づく磁気特性も磁気カードごとに異なったものとなる。
▲８▼磁気カードに熱線を照射して物理パターン形成するとともに、磁気カードの基材を形成するときに、熱線反射材を添加物として混在させる。このようにすると、磁性体上の特定位置の温度上昇がサポートされることになり、温度の上昇の仕方が不均一となって、形成される物理パターン及びこれに基づく磁気特性も磁気カードごとに異なったものとなる。
▲９▼磁気カードに熱線を照射して物理パターン形成するとともに、熱源と磁気カードの間に、熱線を拡散する物質を置く。この場合、熱線は熱線拡散物質によって不均一に拡散されるので、形成される物理パターン及びこれに基づく磁気特性も磁気カードごとに異なったものとなる。
2003102925.tif 000003
ードの間に、熱線を拡散する物質を置く。この場合、磁性体の熱による劣化特性が線形ではないため、形成される物理パターン及びこれに基づく磁気特性も磁気カードごとに異なったものとなる。
2003102925.tif 000004
ーザビームの直径を、磁性材料の表面で乱反射される程度の細さとする。この場合、磁性材料表面におけるレーザビームの反射のされ方が不均一となるので、形成される物理パターン及びこれに基づく磁気特性も磁気カードごとに異なったものとなる。
2003102925.tif 000005
以上説明したように、本発明によれば、物理パターンに基づいて生成される認証情報は、それぞれの磁気カード固有のものとなるので、これに基づいて確実に個々のカードを識別することができる。また、たとえ磁気カード本来の機能を果たす基本情報の内容が不正コピーや、偽造されたようなときでも、元の磁気カードの認証情報が偽造された磁気カードにそのまま反映されることはないので、直ちに不正使用であることを検出することが可能となる。
（産業上の利用の可能性）
本発明に係る磁気記録媒体の認証方法、磁気記録媒体の認証システム及び認証可能な磁気記録媒体は、クレジットカード等の読み取り専用の磁気カードカード及びプリペイドカード等の書き換え可能な磁気カードなど、情報を磁気的に記録する記録媒体であっていわゆる認証が必要となるもの全般の製造、流通、販売その他において利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
図１は、一般的な磁気カードを示した概略平面図、
図２は、個々の磁気カードの認証情報の生成に用いる物理パターンを磁気カードの磁気記録領域に形成するための物理パターン形成手段を示した図、
図３（Ａ）は、磁気記録領域に磁気的に記録された基本情報の一例を示した図、
図３（Ｂ）は、同図（Ａ）のように基本情報が記録された磁気記録領域の上にレーザを照射して物理パターンを形成した状態の一例を模式的に示した図、
図４は、図３（Ｂ）に示し磁気記録領域の一つのトラックをより詳細に示した図、
図５は、磁気ヘッドによって物理パターンが形成された磁気記録領域から磁気特性を読み取って得られる信号を処理する回路例のブロック図、
図６は、図５（Ａ）の回路の各部における信号を模式的に示した波形図、
図７は、物理パターンを形成する種々の例を示した磁気カードの断面図である。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成16年5月6日(2004.5.6)
【手続補正００１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】記録領域に基本情報が磁気的に記録される磁気記録媒体を認証する磁気記録媒体の認証方法であって、
前記基本情報の読み出し及び／又は書き込みを可能とする範囲で、かつ、前記基本情報の信号周波数よりも高い周波数の認証情報であって個々の磁気記録媒体に固有の認証情報の信号が得られるように前記記録領域の磁気的性質を変化させる物理パターンを前記記録領域に形成する物理パターン形成工程と、
前記記録領域から、前記物理パターンに基づく磁気特性を読み出し、これに基づいて認証情報を生成する認証情報生成工程と、
前記認証情報に基づいて前記磁気記録媒体の認証を実行する認証工程と、
を含んで構成される磁気記録媒体の認証方法。
【請求項２】前記物理パターンが形成された磁気記録媒体の前記基本情報が正規に書き換えられたときは、前記認証情報生成工程をさらに実行して新たに認証情報を生成し、当該認証情報に基づいて前記認証工程を実行する、請求項１に記載の磁気記録媒体の認証方法。
【請求項３】前記認証情報生成工程によって生成された認証情報の内容を、前記基本情報とは別に前記磁気記録媒体に記録する、請求項１又は２に記載の磁気記録媒体の認証方法。
【請求項４】前記物理パターンの形成は、前記記録領域にレーザ光を照射して行うものである、請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の磁気記録媒体の認証方法。
【請求項５】基本情報の磁気的な読み出し及び／又は書き込みが可能な範囲で、かつ、前記基本情報の信号周波数よりも高い周波数の認証情報であって個々の磁気記録媒体に固有の認証情報の信号が得られるように磁気的性質を変化させる物理パターンを、前記基本情報が記録される記録領域に形成する、磁気記録媒体の物理パターン形成装置。
【請求項６】前記物理パターンの形成は、前記記録領域にレーザ光を照射して行うものである、請求項５に記載の磁気記録媒体の物理パターン形成装置。
【請求項７】請求項５又は６に記載の物理パターン形成装置によって物理パターンが形成された磁気記録媒体の前記記録領域に形成されている物理パターンに基づく磁気特性を読み取って、当該磁気記録媒体の認証を実行するための認証情報を生成する、磁気記録媒体の認証情報読み出し装置。
【請求項８】前記認証情報を、前記基本情報とは別に当該磁気記録媒体に書き込む機能を有する、請求項７に記載の磁気記録媒体の認証情報読み出し装置。
【請求項９】請求項７又は８に記載の認証情報読み出し装置によって得られた認証情報を、予め記録されている情報と照合して当該磁気記録媒体の認証を行う、磁気記録媒体の認証装置。
【請求項１０】基本情報の磁気的な読み出し及び／又は書き込みが可能な範囲で、かつ、前記基本情報の信号周波数よりも高い周波数の認証情報であって個々の磁気記録媒体に固有の認証情報の信号が得られるように磁気的性質を変化させる物理パターンを、前記基本情報が記録される記録領域に形成する物理パターン形成手段と、
前記物理パターンに基づく磁気特性を読み取って認証情報を生成する認証情報生成手段と、
前記認証情報を予め記録されている情報と照合して当該磁気記録媒体の認証を行う認証手段と、
を含んで構成される、磁気記録媒体認証システム。
【請求項１１】前記物理パターン形成手段は、前記記録領域にレーザ光を照射して物理パターンを形成するものである、請求項１０に記載の磁気記録媒体認証システム。
【請求項１２】前記基本情報とは別に、前記認証情報を前記磁気記録媒体に読み書きすることが可能な認証情報読み書き手段を更に有し、前記認証手段は、認証情報生成手段によって生成された認証情報と、前記認証情報読み書き手段によって磁気記録媒体に書き込まれた認証情報とを照合して、当該磁気記録媒体の認証を実行する、請求項１０又は１１に記載の磁気記録媒体認証システム。
【請求項１３】前記認証手段は、前記物理パターン形成手段及び／又は認証情報生成手段とは別体に設けられ、通信回線を介して相互に通信可能とされている、請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の磁気記録媒体認証システム。
【請求項１４】基本情報が記録領域に記録される磁気記録媒体であって、
前記記録領域に、前記基本情報の読み出し及び／又は書き込みを可能とする範囲で、かつ、前記基本情報の信号周波数よりも高い周波数の認証情報であって個々の磁気記録媒体に固有の認証情報の信号が得られるように磁気的性質を変化させる物理パターンが書き込まれ、前記磁気記録領域から前記認証パターンに基づく磁気特性を読み取って認証情報を生成し、当該認証情報に基づいて磁気記録媒体の認証を実行できるようにした磁気記録媒体。
【請求項１５】生成された前記認証情報の内容が、前記基本情報とは別に記録されるようにした、請求項１４に記載の磁気記録媒体。
【請求項１６】前記物理パターンの書き込みが前記記録領域にレーザ光を照射して行われたものである、請求項１４又は１５に記載の磁気記録媒体。




【国際調査報告】
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