(57)【要約】【課題】筆記具として単に筆圧検出機能のみを有し、ボールペンなどのように普通の紙に文字を書くことが出来ないペンを用いた場合でも、手書き文字のイメージをリアルタイムで紙の上に発色させ、認識可能とする【解決手段】手書きで署名を行う際の筆圧を検出する手段、検出された筆圧の時間に対する変化のパターンあるいはこのパターンから得られた特徴を抽出する手段、これらの筆圧の時間に対する変化のパターンあるいはこのパターンから得られた特徴をあらかじめ登録されている本人のデータと比較、照合する手段、および、少なくとも筆圧が印加されることにより発色する文字が筆圧印加面から容易に認識可能なノーカーボン紙を用いて、普通の紙にボールペン等で署名した場合と同様文字を認識可能とする。【選択図】　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
手書きで署名を行う際の筆圧を検出する手段、検出された筆圧の時間に対する変化のパターンあるいはこのパターンから得られた特徴を抽出する手段、これらの筆圧の時間に対する変化のパターンあるいはこのパターンから得られた特徴をあらかじめ登録されている本人のデータと比較、照合する手段、および、少なくとも筆圧が印加されることにより発色する文字が筆圧印加面から容易に認識可能なノーカーボン紙を用いたことを特徴とする手書き署名認証システム
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クレジットカードを用いて買物を行う場合などに行われる手書き署名による本人あるいは店員や事務員などの確認のために用いられる手書き署名認証システムに関する。
【０００２】
【発明の目的】
本発明は、上記手書き署名認証システムにおいて、特に筆記具として単に筆圧検出機能のみを有し、ボールペンなどのように普通の紙に文字を書くことが出来ないペンを用いた場合でも、手書き文字のイメージをリアルタイムで紙の上に発色させ、認識可能とすることを目的としている。
【０００３】
【従来の技術】
出願人は、振動子によって筆芯を加振した状態で筆記具を運筆したときに筆芯の振動の変化が筆記者毎に異なることに着目し、この性質を利用した筆記判別システムについて研究開発を行い、これまでに、特願２０００−４２９３６号、特願２０００−５９５２６号、特願２００１−１４５９５７、および特願２００１−２８０５０７号などの特許出願を行った。
ここで、図面を参照して、従来の筆記判別システム用の筆記具の構成および動作についてその概略を説明する。
【０００４】
図５は、従来の筆記判別システム用筆記具の概略構造図である。図５に示すように、筆記具はボールペンとして構成され、棒状の筆芯５１（すなわちインク軸）は、環状の支持固定具５２を介して円筒状の外筒５３に固定されている。この筆芯５１には、その外周面上の筆芯５１の中心軸を挟んで対向する位置に、それぞれ平板状の圧電振動子５４（５４ａ，５４ｂ）が、例えば接着剤によって貼付固定されている。圧電振動子５４ａ，５４ｂは、それぞれ、表裏両面の大部分の領域に電極が形成されており、圧電振動子の筆芯と接合されていない面の電極５５および５６の少なくともいずれか一方の電極の一部を分割して自励発振用出力電極５７（電極５６を分割した場合）としている。
このようにして圧電振動子５４の電極の内、筆芯５１と接合されている面の電極を接続して共通アース端子、表面の電極５５と５６を接続して入力端子（駆動端子）、分割された電極５７を出力端子として３端子型圧電振動子を構成し、図６に示すように自励発振回路に組み込み、筆芯５１を加振する。
【０００５】
図６は、従来の筆記判別システム用筆記具において筆芯の加振および振動検出を行う自励発振回路の構成図である。自励発振回路は、駆動用増幅回路６１、３端子型圧電振動子６２、検出用増幅回路６３、および筆芯を含む圧電振動子の共振周波数とほぼ等しい周波数を中心周波数とするバンドパスフィルタ６４で構成される。
このように構成することにより、運筆時にペン先に加わる筆圧の変化に伴う自励発振回路の発振周波数の変化量から、加わった筆圧の大きさを検出することができる。
【０００６】
図７は、従来の筆記判別用筆記具の他の構造例であり、ペン筒７１に組み込まれた筆芯７２の先端に円柱状圧電振動子７３がその長さ方向のほぼ中心の位置で支持固定されている。図８は、円柱状圧電振動子の構造を示す斜視図であり、円柱状圧電セラミックス８１の先端部８２はほぼ半球状に研磨加工されている。円柱状圧電振動子８１は、円柱状圧電セラミックスの外周に長さ方向と平行な帯状電極８３をほぼ等間隔に６本形成した圧電振動子であり、一つ置きの帯状電極を接続して共通アース端子とし、残る３個の電極を電気的に接続して分極処理を行った後、これら３個の電極の内、２本を接続して入力端子（駆動端子）、残る１本の電極を出力端子として前記図５の場合と同様に３端子型圧電振動子を構成し、自励発振回路に組み込まれて筆圧検出用筆記具が構成される。この筆記具を用い、運筆時にペン先に加わる筆圧の変化に伴う自励発振回路の発振周波数の変化量から、加わった筆圧の大きさを検出することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
クレジットカードを用いて買物を行う場合には、レシートに本人がボールペンで署名を行い、店員は、その署名とカード裏面にあらかじめ記載されている本人の署名のイメージとを比較して本人であるかどうかを確認するのが一般的である。しかし、異なる言語の場合など、署名が同一かどうかを判別することは困難で、上記筆圧検出用の筆記具を用いた署名認証装置に対する期待は非常に大きい。
図５に示したボールペン型の筆記具の場合、普通の紙にボールペンとして文字を書くことができると言う利点があるが、インクの補充が必要であること、構造が複雑となるためコストが高くなると言う問題点を有していた。
一方、図７に示した、先端が半球状の圧電振動子で構成された筆記具の場合、構造が簡単で小形、低価格の筆記具を得ることが出来ること。インクの残量などの影響を受けないので、精度が高く、インクの補充も不要でメンテナンスフリーとなることなどの利点を有しているが、署名した時の文字が普通の紙に書けないと言う問題があった。
【０００８】
【問題を解決するための手段】
本発明によれば、手書きで署名を行う際の筆圧を検出する手段、検出された筆圧の時間に対する変化のパターンあるいはこのパターンから得られた特徴を抽出する手段、これらの筆圧の時間に対する変化のパターンあるいはこのパターンから得られた特徴をあらかじめ登録されている本人のデータと比較、照合する手段、および、少なくとも筆圧が印加されることにより発色する文字が筆圧印加面から容易に認識可能なノーカーボン紙を用いたことを特徴とする手書き署名認証システムを得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
まず、クレジットカードにおける署名決済に用いられている複数枚綴りのノーカーボン紙について説明する。図１は最も基本的な構成である３枚綴りのノーカーボン紙の構成を示す断面図であり、基本的に筆記面から、Ａ紙，Ｂ紙，Ｃ紙の異なる３枚の紙から構成されている。Ａ紙は上用紙と呼ばれ、表面が普通紙１１で裏面に発色剤が入ったマイクロカプセル層１２が形成されている。
Ｂ紙は中用紙呼ばれ、普通紙１４の表面にマイクロカプセルの中の発色剤と反応して色を表す顕色剤層１３が形成され、裏面にはＡ紙と同じように発色剤が入ったマイクロカプセル層１５が形成されている。
Ｃ紙は下用紙と呼ばれ、Ｂ紙の表面と同じように、普通紙１７の表面に発色剤が入ったマイクロカプセル層１６が形成されている。
図１は３枚綴りのノーカーボン紙の場合であるが、４枚以上の綴りの場合には、Ｂ紙を増やせば良い。
図１に示したノーカーボン紙を用いて文字を書いた場合、図２の（ａ），（ｂ）に順番に示すように、筆圧によりマイクロカプセルが壊れて中の発色剤が外に出て顕色剤と反応してＢ紙およびＣ紙の表面に文字が現れる。
図３は、一枚の紙３１の同一面に、発色剤を中に含むマイクロカプセル層３２と顕色剤層３３を形成した自己発色型のノーカーボン紙の構造を示す断面図である。図３のノーカーボン紙を用いた場合には、図４に示すように、筆圧によって破壊されてマイクロカプセルから外に出た発色剤は、同じ面の顕色剤と反応して発色する。このタイプのノーカーボン紙は、自己発色型ノーカーボン紙と呼ばれる。
自己発色型のノーカーボン紙は主に、普通紙で作られた特別の用紙に文字を書く場合に、その用紙を上に重ねるだけでノーカーボン紙上に複写が出来ると言う利点がある。
さらに、自己発色型ノーカーボン紙を用いれば、図７に示した円柱型の圧電振動子を用いた筆圧検出用筆記具を用いた場合でも、ボールペンなどを用いた場合とほぼ同様に文字のイメージが現れるため、自己発色型ノーカーボン紙を３枚重ねるか、あるいは、Ａ紙の表面に自己発色型層を形成した用紙を用いることにより、従来のＡ紙，Ｂ紙，Ｃ紙から構成されるノーカーボン紙の上にボールペンで署名する場合とほとんど同じように署名することができる。
【００１０】
自己発色型ノーカーボン紙は前述したように、一般に普通紙を上に重ねて使用されるため、カプセルと顕色剤からなる層の上側に特別な保護層を形成しない場合はカプセルから外にでは発色剤や顕色剤が、普通紙の裏側を汚す危険があり、筆圧検出用の筆記具で直接書いた場合には、そのペン先を汚す危険がある。これを防ぐために、自己発色型ノーカーボン紙の表面に文字のイメージを十分認識可能とする透明あるいは半透明の保護層を形成すれば、この問題を容易に解決することができる。
【００１１】
【発明の効果】
以上に示したように、本発明によれば、上記手書き署名認証システムにおいて、特に筆記具として普通の紙に文字を書くことが出来ないで、単に筆圧検出機能のみを有するペンを用いた場合でも、手書き文字のイメージをリアルタイムで紙の上に発色させることができるため、ボールペンで署名した場合と同様に、自分の書く文字を確認しながら署名することが可能である上に、インクの補充が不要でメンテナンスフリーの手書き署名認証システムを構築することができるため、認証精度の信頼性およびシステムの経済性の両面からその効果は非常に大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】３枚綴りのノーカーボン紙の構成を示す断面図
【図２】図１に示したノーカーボン紙を用いて文字を書いた場合の発色メカニズムの説明図
【図３】自己発色型のノーカーボン紙の構造を示す断面図
【図４】図３のノーカーボン紙を用いて文字を書いた場合の発色メカニズムの説明図
【図５】従来の筆記判別システム用筆記具の概略構造図
【図６】筆記判別システム用筆記具において筆芯の加振および振動検出を行う自励発振回路の構成図
【図７】従来の筆記判別用筆記具の他の構造図
【図８】円柱状圧電振動子の構造を示す斜視図
【符号の説明】
１１，１４，１７，３１：普通紙
１２，１５，３２：発色剤入りマイクロカプセル
１３，１６，３３：顕色剤層
５１：筆芯（すなわちインク軸）
５２：環状の支持固定具
５３：外筒
５４（５４ａ，５４ｂ）：平板状の圧電振動子
５５，５６：電極
５７：自励発振用出力電極
６１：駆動用増幅回路
６２：３端子型圧電振動子
６３：検出用増幅回路
６４：バンドパスフィルタ
７１：ペン筒
７２：筆芯
７３，８１：円柱状圧電振動子
８２：円柱状圧電セラミックス８１の半球状先端部
８３：帯状電極
【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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