(57)【要約】【課題】簡単な構成で正確に原本の照合を行うことができるようにすること。【解決手段】本発明は、原本となる証明書１の用紙に付されたマークを基準として用紙の繊維情報を読み取る読み取りヘッド１９と、読み取った繊維情報を所定のパターンデータに変換するデータ変換手段と、パターンデータを原本となる証明書１に印刷するプリントヘッド２０とを備える原本登録装置である。また、証明書１の用紙に付されたマークを基準として用紙の繊維情報を読み取るとともに、パターンデータを読み取る読み取りヘッド１９と、読み取った繊維情報を所定のパターンデータに変換するデータ変換手段と、データ変換手段で変換されたパターンデータと、読み取りヘッド１９で読み取ったパターンデータとを比較して照合する照合手段とを備える原本確認装置でもある。【選択図】　　　　図５
2004112644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原本となる用紙に付されたマークを基準として前記用紙の繊維情報を読み取る読み取り手段と、
前記読み取り手段で読み取った繊維情報を所定のパターンデータに変換するデータ変換手段と、
前記データ変換手段で変換されたパターンデータを前記原本となる用紙に印刷する印刷手段と
を備えることを特徴とする原本登録装置。
【請求項２】
前記読み取り手段は、前記マークに沿った読取走査を行うとともに、前記マークを用いた焦点合わせを行う
ことを特徴とする請求項１記載の原本登録装置。
【請求項３】
前記読み取り手段は、前記用紙の繊維情報を光の反射から読み取る
ことを特徴とする請求項１記載の原本登録装置。
【請求項４】
前記読み取り手段は、前記用紙の繊維情報を光の透過から読み取る
ことを特徴とする請求項１記載の原本登録装置。
【請求項５】
前記読み取り手段は、前記用紙の繊維情報を光の反射と透過の両方から読み取る
ことを特徴とする請求項１記載の原本登録装置。
【請求項６】
前記データ変換手段は、前記読み取り手段で読み取った信号を所定間隔でサンプリングして得た値を前記パターンデータとする
ことを特徴とする請求項１記載の原本登録装置。
【請求項７】
原本となる用紙に付されたマークを基準として前記用紙の繊維情報を読み取る読み取り手段と、
前記読み取り手段で読み取った繊維情報を所定のパターンデータに変換するデータ変換手段と、
前記データ変換手段で変換されたパターンデータを記憶する記憶手段と
を備えることを特徴とする原本登録装置。
【請求項８】
用紙に付されたマークを基準として前記用紙の繊維情報を読み取るとともに、前記用紙に付されたパターンデータを読み取る読み取り手段と、
前記読み取り手段で読み取った繊維情報を所定のパターンデータに変換するデータ変換手段と、
前記データ変換手段で変換されたパターンデータと、前記読み取り手段で読み取ったパターンデータとを比較して照合する照合手段と
を備えることを特徴とする原本確認装置。
【請求項９】
前記照合手段は、前記データ変換手段で変換されたパターンデータに含まれるパターンベクトルと、前記読み取り手段で読み取ったパターンデータに含まれるパターンベクトルとのユークリッド距離を計算し、その計算結果が所定の閾値より小さい場合に照合したと判断する
ことを特徴とする請求項８記載の原本確認装置。
【請求項１０】
前記照合手段は、前記データ変換手段で変換されたパターンデータに含まれるパターンベクトルと、前記読み取り手段で読み取ったパターンデータに含まれるパターンベクトルとのマハラノビス距離を計算し、その計算結果が所定の閾値より小さい場合に照合したと判断する
ことを特徴とする請求項８記載の原本確認装置。
【請求項１１】
用紙に付された所定形状のインク部と、
前記インク部に隣接して設けられた用紙地肌部とを備えており、
前記インク部は所定波長の光を遮断し、前記用紙地肌部は前記インク部によって幅が規定されている
ことを特徴とする原本照合用マーク。
【請求項１２】
前記インク部は可視光を透過し、不可視光を反射する
ことを特徴とする請求項１１記載の原本照合用マーク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、用紙に印刷された書類の原本性を照明するための原本登録装置および原本確認装置ならびに原本照合用マークに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、保険証書や各種のチケット、有価証券、住民票などの証明書類あるいは高価な絵画や書などは、発行者や作者が原本であることを示すために透かし、磁気印刷、マイクロ文字、特殊インクによる印鑑やサインなど、確実に確認ができて、偽造できない特殊な処置を施している。
【０００３】
これらの処置を施すには、高度な技術が必要であり、一般利用者が発行者となるような書類には不向きである。さらに、複写技術の向上により原本と見分けのつかない有価証券や証明書類を複製することも可能となってきた。
【０００４】
一方、高度に情報化された社会においては、数々の有価証券や証明書類に含まれた内容が電子化され、それらをプリントアウトして利用する場面が想定される。そのため一般利用者がネットワークを通じて有価証券や証明書類の情報を手に入れ、それを自宅のプリンタで印刷して、その印刷物を有価証券や証明書類に用いる場面が増えてくる。
【０００５】
また、有価証券や証明書類などの発行元においても、従来の原本性が確認できるような処置、例えば透かしやフォログラフィシート、磁気インク、マイクロ文字などにくらべて、よりコストがかからない方法を求めている。
【０００６】
ここで、印刷物の偽造防止の観点から、特許文献１、特許文献２、特許文献３が挙げられる。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭５２−３３４４４号公報
【特許文献２】
特公平６−１６３１２号公報
【特許文献３】
特開平１０−７１７９１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、いずれの従来技術においても、簡単な構成および方法によって用紙の原本性を照合するものではなく、また一般利用者が印刷によって得た文書を容易かつ確実に保証することは困難である。しかも、用紙の繊維情報を読み取ることで照合を行うものでは、細かい繊維情報を読み取って事前に記憶した情報との照合を行う必要があり、検出位置を正確に特定しないと誤認識を起こしてしまうという問題がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような課題を解決するために成されたものである。すなわち、本発明は、原本となる用紙に付されたマークを基準として用紙の繊維情報を読み取る読み取り手段と、読み取り手段で読み取った繊維情報を所定のパターンデータに変換するデータ変換手段と、データ変換手段で変換されたパターンデータを前記原本となる用紙に印刷する印刷手段とを備える原本登録装置である。
【００１０】
また、本発明は、用紙に付されたマークを基準として用紙の繊維情報を読み取るとともに、用紙に付されたパターンデータを読み取る読み取り手段と、読み取り手段で読み取った繊維情報を所定のパターンデータに変換するデータ変換手段と、データ変換手段で変換されたパターンデータと、読み取り手段で読み取ったパターンデータとを比較して照合する照合手段とを備える原本確認装置でもある。
【００１１】
また、本発明は、用紙に付された所定形状のインク部と、インク部に隣接して設けられた用紙地肌部とを備えており、インク部は所定波長の光を遮断し、用紙地肌部は前記インク部によって幅が規定されている原本照合用マークでもある。
【００１２】
このような本発明では、用紙に付された原本照合用のマークの位置を基準として用紙の繊維情報を読み取ることから、原本の照合を行う場合にはこのマークの位置を基準にして用紙の繊維情報を読み取ることで、予め読み取ったものと同じ位置で繊維情報を読み取ることができ、わずかな領域で正確な照合を行うことができるようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。すなわち、本発明では、原本性を保証したい書類が有った場合、その発行者は書類を原本登録装置にかけて、登録データ記録装置に記録する。登録データが作成された書類が原本であるかどうか確認するときには、書類を原本確認装置にかけると、その書類が原本であるか、あるいは複写されたものであるかを確認することができる。
【００１４】
本発明の構成としては、主として原本登録装置、原本確認装置であり、照合用マークの付された用紙および必要に応じて記録装置を用いる。ここで、原本登録装置、原本確認装置にあっては走査手段、検出手段は共通の手段であるため、同一の機器装置としてまとめることができる。また、記録装置についても、登録データを書類の上にバーコードなどにより印刷すれば、記録装置として働き原本登録装置、原本確認装置および記録装置を同一の機器装置としてまとめることもできる。
【００１５】
また、これら装置はプリンタ、複写機あるいはスキャナなどの装置に付加装置として組み込むこともできる。
【００１６】
本発明における原本性を保証する原理は、原本登録装置および原本確認装置ともにある検出手段により、書類上に印刷された原本照合用マーク（以下、単に「マーク」と言う。）を基準としてその内部あるいはその周囲の紙の状態（用紙固有の繊維情報）を読み取り手段によって検出し、この検出した情報をデータ変換手段によってパターンデータへ変換し、このパターンデータを用いて登録時と認証時とで一致するか否かによって原本性の保証を行う。
【００１７】
ここで、多くの紙はパルプと呼ばれる直径数十μｍで長さは数百μｍから数ｍｍの繊維のけん濁液を漉いて製作する。このとき、繊維は複雑にからみ合い、唯一無二のパターンを作り出す。また、漉きの行程は機械で行うものの漉きむらが発生し、これも唯一無二となる。
【００１８】
さらに、マークを印刷する際に用いる印刷方法で、液体インクによる方法を用いると、液体のにじみが発生し、このパターンも紙ごとに異なって唯一無二のものとなる。これらのパターンは拡大しないと確認することはできず、さらに複製をつくることは困難である。
【００１９】
したがって、書類の原本性を保証するため、書類を発行するときに記録したパターンと、原本であるか否かを確認するときに検出したパターンとが一致すれば原本であることを認証し保証することができる。
【００２０】
本発明ではこのような原理によって書類の原本性を保証するため、書類の同一場所における紙のパターンを精度良く検出する点に特徴がある。これを実現するため、書類の用紙に付した照合用のマークを用い、わずかな領域でも正確な位置で繊維情報を読み取って、精度の高い原本保証を行うことができるようになる。
【００２１】
図１は、本実施形態に係る原本登録装置、原本確認装置および記録装置を一体化した装置を示す模式図である。原本性を保証しようとする書類は予め作成され、手書きあるいはプリンタなどにより内容が記載されている。
【００２２】
本実施形態では、原本性を保証しようとする書類は証明書１とする。これが例えばＡ４（ＪＩＳ規格）サイズの書類だとすると、図２に示すように証明書１の下部、５０ｍｍほどを空白としておき、その部分を図１の装置２の挿入口３に差し込む。
【００２３】
装置２が登録動作をすると、空白部分に図２のようなマーク４およびマーク５を印刷する。これと同時に後に説明する走査手段および検出手段により用紙の繊維情報から成るパターンデータが検出され、それが記録装置として働く装置２の印刷機能により印刷される。パターンデータは記録データをバーコード６に変換し、証明書１の下部に印刷される。
【００２４】
次に、この様にして登録された書類が原本であるか、あるいは登録後に複写あるいは複製されたものかどうかを確認する場合、マーク４、マーク５およびバーコード６が印刷されている部分を登録時と同じように装置２の挿入口３に挿入する。
【００２５】
このとき装置２の検出手段により、マーク４およびマーク５を基準とした用紙の繊維情報が読み取られ、この読み取った繊維情報からパターンデータを算出する。そして、その算出したパターンデータがバーコード６に記録されているパターンデータと同一のものであるかを照合手段によって照合する。
【００２６】
本実施形態では、マーク４およびマーク５として、二カ所に印刷したが、これは原本性の認証精度を上げるため、または一カ所のマークが汚れたとき、それをもう片方のマークが補って認証できるようにするためである。
【００２７】
照合結果が一致すれば、書類は原本であり、一致しなければ複写あるいは複製されたものであると判断する。
【００２８】
通常、複写機あるいはパーソナルコンピュータ（ＰＣ）に接続されたスキャナとプリンタによるディジタル複写方法によって書類の複写を行った場合、見た目には原本と同一のものであるが、用紙の微細な繊維パターンや漉きむらあるいはインクの微細なにじみなどまでは複写できないため、原本を偽ることはできない。本実施形態では、このような手法によって原本性を精度良く判断できるようになる。
【００２９】
次に、本実施形態で用いたマークを拡大した図を図３に示す。外形は幅４．７ｍｍ、長さ８．０ｍｍの矩形で、長さ方向に幅１００μｍの未印刷部分のトラックＴが４本あり、それぞれのトラックＴには３カ所、長さ３００μｍほどの印刷部分Ｂがある。
【００３０】
このマークの例では各トラックＴの未印刷部分（用紙地肌部分）へ後述の走査手段から光スポットを照射し、検出手段により用紙の状態（繊維情報）を検出し、それをパターンデータに変換する。
【００３１】
図４は、本実施形態の原本登録装置、原本確認装置および記録装置に使われる装置の内部を示す図である。装置２のフレーム７には２本のレール８およびレール９が固定されている。これらレール８、９にはこのレール８、９に沿って移動するキャリッジ１０が置かれ、キャリッジ１０はモータ１１と回転軸に取り付けられたプーリ１２に巻きついているワイヤー１３にピン１４で固定されている。
【００３２】
また、ワイヤー１３はバネ１５により張力が与えられ、ガタツキが防止されている。これら機構によりモータ１１を回転させることによって、レール８、９に沿ってキャリッジ１０をレール８、９に沿って移動させる。
【００３３】
証明書１は、キャリッジ１０とフレーム７との隙間に挿入され、突き当てピン１６、突き当てピン１７および突き当てピン１８に接触するように押し当てられ、用紙の位置が常に同じ位置にくるようになる。
【００３４】
また、図示していないが、用紙とフレーム７とを密着させて紙の浮きを防ぐ機構があることが望ましい。例えば、証明書１の突き当てを検知して、アームなどにより証明書１を機械的にフレーム７へ密着させる機構、フレーム７に小穴をあけ、そこから空気を吸い出し、真空圧によって証明書１をフレーム７へ密着させる機構、フレーム７に電極を設けて、静電気力により証明書１をフレーム７へ密着させる機構、などがあげられる。
【００３５】
図５はキャリッジの一部における拡大図である。キャリッジ１０の内部には読み取りヘッド１９、およびプリントヘッド２０が設けられている。読み取りヘッド１９はキャリッジ１０に取り付けられたレール２１およびレール２２に保持されつつ移動し、その移動力はキャリッジフレームに固定された永久磁石２３と、読み取りヘッド１９に固定されたコイル２４からなるボイスコイルモータ機構により与える。
【００３６】
図６は読み取りヘッドを説明する模式図、図７はトラックを説明する模式図である。読み取りヘッド１９は、証明書１に付されたマークのトラック（用紙地肌部）に図７に示すような２個の光スポットＰおよび光スポットＱを照射する。これらの光スポットＰ、Ｑは、読み取りヘッド１９が、キャリッジ１０ごと移動することによって図７のＲの方向に移動する。
【００３７】
この時、光スポットＰがトラック中心線上を移動していき、証明書１の用紙の繊維の状態あるいは漉きの状態によって光スポットＰの反射や屈折する方向、強さの変化を光スポットＰの照射側に置かれた受光素子３７によって検出する。
【００３８】
または、光スポットＰの透過側に置かれた受光素子３８によって証明書１を透過した光の変化を検出する。あるいはこれらの両方の受光素子３７、３８により検出し、受光素子３７あるいは受光素子３８より得られた信号、あるいはそれをデータ変換手段（図示せず）によって加工したものがパターンデータとなる。
【００３９】
受光素子３７および受光素子３８の受光面には、光スポットＰの波長のみを通過する波長選択フィルタ６１および波長選択フィルタ６２をそれぞれ設けておくと、光スポットＱからの光線を遮断でき、より精度の高い受光ができて照合精度を上げることができるようになる。
【００４０】
このパターンデータを照合時に登録時の物と一致しているかどうかをみることで、一致していれば証明書１が原本であり、一致しなければ複写されたものであるとすることができる。
【００４１】
図７に示すようにマーク部分のトラックＴを拡大すると、印刷部分（図中斜線部参照）と未印刷部分との境界線は、紙の繊維による凹凸や印刷ムラなどにより、ランダムに起伏がありハッキリとしない。
【００４２】
図７における光スポットＱは、光スポットＰを照射するトラックＴの中心位置の検出と、結像のための焦点調整をするためのものである。光スポットＱの直径は約１００μｍである。
【００４３】
また、光スポットＱの直径はマークのトラックＴをトラッキング目的から、マークの設定トラック幅１００μｍと同値かそれに近い値にすることが望ましい。光スポットＰはトラック中心部分の証明書の紙繊維の状態を検出するためのものである。
【００４４】
光スポットＰの直径は約１０μｍである。また光スポットＰの直径は証明書１の紙繊維の検出をより正確に行うため、紙繊維の太さやマークの印刷の状況により、２μｍから５０μｍの範囲で設定することができる。
【００４５】
光スポットＰおよび光スポットＱは、図６で示した遮光箱２５に開けられたピンホールにより形成され、レンズ２６により証明書１のマーク４あるいはマーク５のトラック上に図７で示すように結像される。
【００４６】
図６におけるピンホール部分Ｃを拡大した図が図８である。遮光箱２５に開けられた穴部分にピンホール板２８およびピンホール板２９が貼付けてあるプレート２７を取り付ける。
【００４７】
ピンホール板２８は光スポットＰを形成するための物である。ピンホール板２８に開けられたピンホールの直径は、１対１の倍率で投影される本実施形態の場合には約１０μｍである。また、ピンホール板２９は光スポットＱを形成するための物であり、ピンホールの直径は約１００μｍである。
【００４８】
ピンホール板２８のピンホールの中心からピンホール板２９のピンホールの中心までの長さＬは３００μｍである。
【００４９】
図９はプレート２７にピンホール板２８およびピンホール板２９を取り付けた様子を図８において下方から見た図である。本実施形態においては、ピンホール板２８のピンホール、ピンホール板２９のピンホール、およびそれらの位置精度を保つため、これら二つのピンホール板２８、２９は、専用のプレート２７に貼付けられている。
【００５０】
図８において、ピンホール板２８のピンホールにあてる光の光源は、遮光箱２５に取り付け固定された基板３０を介して取り付けられるレーザダイオード３１である。レーザダイオード３１の発光部分３２からのレーザ光線がピンホール板２８のピンホールに当たるように、基板３０の固定位置を調整する。
【００５１】
図６に示すように、遮光箱２５の内部には発光ダイオード３３を置き、ピンホール板２９のピンホールに光を照射する。これらの機構によりピンホール板２８のピンホールを通過するレーザダイオード３１から出た光線はレンズ２６により証明書１の紙面にあるマークのトラック部分に光スポットＰを形成する。
【００５２】
一方、ピンホール板２９のピンホールを通過する発光ダイオード３３から出た光線はレンズ２６により証明書１の紙面にあるマークのトラック部分に光スポットＱを形成する。
【００５３】
受光素子３７および受光素子３８には波長選択フィルタ６１および波長選択フィルタ６２がそれぞれ設けられていた場合、光スポットＱの光源である発光ダイオード３３と光スポットＰの光源であるレーザダイオード３１の発光波長を異なる必要がある。
【００５４】
本実施形態においては、光スポットＱの光源である発光ダイオード３３の発光波長は５５０ｎｍの緑色、光スポットＰの光源であるレーザダイオード３１の発光波長は８５０ｎｍの近赤外線を発光する物を用いた。
【００５５】
したがって、波長選択フィルタ６１および波長選択フィルタ６２は光スポットＱからの反射光や透過光を遮断するため７００ｎｍ以下の波長を遮断する物を用いている。
【００５６】
図７で示すように証明書１の紙面にあるマークにトラックＴ部分に光スポットＰおよび光スポットＱを形成し、それを図４に示したキャリッジ１０への移動機構により図７の矢印で示すＲの方向に移動する。すなわち、光スポットＱが先行する方向である。
【００５７】
光スポットＱは光スポットＰがトラックＴの中心部分に当たるように、図７の矢印で示す方向Ｓあるいは方向Ｔに、図５で示したコイル２４に流す電流の向きと大きさを変化させて調整するサーボ機構のための検出用スポットである。
【００５８】
図６で示す読み取りヘッドにはこのサーボ機構を働かせるため、光スポットＱからの反射光によりトラック中心位置からのずれを検出する機能および正確に光スポットＱおよび光スポットＰが形成されるように焦点を合わせるフォーカスサーボ機能を具備している。
【００５９】
光スポットＱからの反射光はレンズ２６を通過してビームスプリッタ３４により一部横方向に導かれる。導かれた光線で光スポットＱが焦点を結び位置にナイフエッジ３５を配置して、ナイフエッジ３５により結像した光スポットＱの下半分を遮光する。ナイフエッジ３５の後方には４分割フォトダイオード３６を配置する。
【００６０】
図１０は４分割フォトダイオード３６の上に結んだ光スポットＱの像Ｑ’の形状および、信号の接続を示す図である。左上にある受光素子４１からの受光信号をＡ１、右上にある受光素子４２からの受光信号をＡ２、左下にある受光素子４３からの受光信号をＢ１、右下にある受光素子４４からの受光信号をＢ２とする。
【００６１】
それぞれの信号は図１０に示すように、加算器４５、加算器４６，加算器４７および加算器４８に接続され、これら加算器の出力は減算器４９および減算器５０に接続され、それらの出力からそれぞれフォーカスエラー信号Ｅｆおよびトラックエラー信号Ｅｔを得る。
【００６２】
これらを式にすると
Ｅｆ＝（Ａ１＋Ａ２）−（Ｂ１＋Ｂ２）
Ｅｔ＝（Ａ２＋Ｂ２）−（Ａ１＋Ｂ１）
となる。
【００６３】
証明書１の紙面に光スポットＱおよび光スポットＰが結像され、トラックの中心に光スポットＱおよび光スポットＰの中心が位置するとき、ＥｆおよびＥｔがそれぞれ０になるように調整する。
【００６４】
証明書１の紙面が、レンズ２６より遠のき、結像位置がナイフエッジ３５よりビームスプリッタ３４の方向に移動すると、４分割フォトダイオード３６の上の光スポットＱの像Ｑ’の、半円部分が大きくなりＡ１およびＡ２の受光信号が大きくなり、フォーカスエラー信号Ｅｆは正のレベルとなる。
【００６５】
逆に、証明書１の紙面が、レンズ２６の方向に近づき、結像位置がナイフエッジ３５より４分割フォトダイオード３６の方向に移動すると、４分割フォトダイオード３６の上の光スポットＱの像Ｑ’の、半円部分が小さくなり、Ａ１およびＡ２の受光信号が小さくなり、フォーカスエラー信号Ｅｆは負のレベルとなる。
【００６６】
レンズ２６はフォーカスサーボのため、上下方向にボイスコイル５１に電流を流すと可動する機構が取り付けられている。ボイスコイル５１の周りには磁界発生用に固定リング５２に固定されたリング状の永久磁石５３があり、レンズ２６およびボイスコイル５１はダンパー機能のある弾性支持材５３により支持されている。
【００６７】
フォーカスエラー信号Ｅｆが常に零になることを目標として、レンズ２６を動かすボイスコイル５１に流れる電流を制御するフィードバック制御でフォーカスサーボが実現できる。
【００６８】
フィードバック制御はＰＩＤ制御やディジタル処理による方法など、知られている方法を用いることができるが、図７において、光スポットＱおよび光スポットＰを方向Ｒに移動させる時の早さ、あるいは証明書１の紙面の凸凹の具合等により、その方式の選択や制御パラメータの調整を行う。
【００６９】
光スポットＰおよび光スポットＱが証明書１上のマークにあるトラックに沿って図７に示したＲの方向に移動させるとき、光スポットＰがトラックの中心線上を移動するようにするため、トラッキングサーボをかける。
【００７０】
図４におけて、キャリッジ１０をモータ１１の回転により移動することでキャリッジ１０にある、読み取りヘッド１９をＲの方向に移動する。読み取りヘッドは図５において、ボイスコイル２４の電流を制御することでキャリッジ１０の移動とは直行する方向に移動できる。
【００７１】
図７において、光スポットＱがＳの方向に移動すると、トラックの印刷部分に光スポットＱの上部がかかり、その部分の反射が弱まり、図１０における、４分割フォトダイオード３６の上の像Ｑ’の右側部分がかける形になる。そのため、Ａ２およびＢ２の出力が低下して、Ｅｔは負のレベルとなる。
【００７２】
逆に、光スポットＱがＴの方向に移動すると、トラックの印刷部分に光スポットＱの下部がかかり、その部分の反射が弱まり図１０における、４分割フォトダイオード３６の上の像Ｑ’の左側部分がかける形になる。そのため、Ａ１およびＢ１の出力が低下して、Ｅｔは正のレベルとなる。
【００７３】
トラッキングエラー信号Ｅｔが常に零になることを目標として、読み取りヘッド１９を動かすボイスコイル５１に流れる電流を制御するフィードバック制御でトラッキングサーボが実現できる。
【００７４】
このトラッキングサーボでは、図７で示すように、マークの印刷部分とその中のトラックＴの未印刷部分の境界線はランダムに起伏がありさらに、コントラストもはっきりしない。そのため、上記の原理によるトラッキングサーボにおいて、マークとトラックＴの両端境界線を早い応答性でトラッキングすると、光スポットＰはトラックＴの中心部分を両端の境界線の起伏に沿って曲線にスキャンしてしまう。そこで、境界線のこまかな起伏には応答しないようにトラッキングサーボのパラメータを規定する。
【００７５】
実際には、境界線の起伏のピッチが数１０μｍであることから、１００μｍから１０００μｍの移動で追従するようにパラメータを設定する。本実施形態では５００μｍで追従するようにフィードバック制御でのパラメータを設定している。
【００７６】
本実施形態において、原本登録装置と原本確認装置の走査手段は共通であり、図４に示す装置内部のキャリッジ１０の移動機構、図５に説明するキャリッジ１０内部の読み取りヘッドの移動機構、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボが走査手段にあたる。
【００７７】
図６に示す読み取りヘッドの機構において、証明書１のマークのトラック部分を前記のフォーカスサーボおよびトラッキングサーボを作用させながら、光スポットＰの証明書紙面から反射する光線を受光素子３７または光スポットＰの証明書１の紙面を透過する光線を受光素子３８で検出し、これをパターンデータに加工する。
【００７８】
受光素子３７および受光素子３８は図４で示すフレーム７の証明書１のマーク４およびマーク５が位置する近傍のキャリッジ１０が通過する付近に固定されて設置しておけばよく、必ずしも読み取りヘッド１９に取り付ける必要がない。特に受光素子３８の場合は証明書１を透過する光を観測するため、フレーム１に固定する方が設計上簡単である。
【００７９】
いずれの受光素子や配置の方法においても、読み取りヘッド１９が上記のフォーカスサーボおよびトラッキングサーボが働いた状態で図３に示すマークのトラック部分を走査すると、受光素子３７あるいは受光素子３８からは図１１に示す受光量の信号が得られる。
【００８０】
図１１のＤ１、Ｄ２およびＤ３の落ち込みは図３に示すマークのトラックＴにある、印刷部分Ｂで反射率あるいは透過率が低下した部分に対応した受光量の落ち込みである。
【００８１】
この落ち込み部分の間、図１１ではＤ１およびＤ２の間あるいはＤ２およびＤ３の間に、等間隔で幾つかのサンプリング点を設ける。本実施形態では８カ所のサンプリング点を設けている。
【００８２】
図１１でＤ１およびＤ２の間に８カ所のサンプリング点を設けた様子を示す。それぞれのサンプリング点での受光量からＤ１での受光量ｄ１を減じた値を各要素としてパターンベクトルＸとする。
【００８３】
受光量そのものを要素としてパターンベクトルＸとしてもよいが、外来光線や受光素子アンプなどによるオフセット誤差をキャンセルするためにはＤ１での受光量ｄ１を基準とすることが望ましい。
【００８４】
Ｘの要素はＤ１の側から順番に要素ｘ（０），ｘ（１），…，ｘ（７）とする。１つの落ち込み点の間隔からから８次元のパターンベクトルを得ることになる。
【００８５】
図３に示す実施例のマークでは、１トラックに３カ所の印刷部分があり、これらが落ち込み点になり、２個のパターンベクトルが得られ、１個のマークには４本のトラックがあり、１個マークで８個のパターンベクトルが得られ、さらに図２で示すように２個のマーク４、５を記した証明書では１６個のパターンベクトルが得られる。
【００８６】
また、これらのパターンベクトルを１個のマーク分でまとめて１２８次元の１個のパターンベクトルとして扱うこともできる。パターンベクトルの数は、受光素子３７および受光素子３８からの受光量信号を別々に扱うとさらに倍の数のパターンベクトルが得られる。また、マークの数を増やせば増やすことができる。
【００８７】
受光素子やマークを増やして、パターンベクトルの数を増やすことができるが、増やすことで照合精度は上がるものの、記録装置の記憶容量が必要となり、さらに原本確認装置における照合手段が複雑になるため、コストとの関わりでパターンベクトルの大きさや数を設定することが望ましい。
【００８８】
これら一連の受光素子からパターンベクトルを得て、ディジタルデータにしてパターンデータする一連のプロセスが登録装置および原本確認装置において共通に用いられる検出手段となる。
【００８９】
登録装置においては検出手段で得られたパターンデータを記録装置によって記録する。本実施形態においては、キャリッジ１０に取り付けられたプリントヘッド２０により、マークが記された証明書１と同一の紙にバーコード６として記録する。
【００９０】
紙面にディジタル情報を記録する方法はバーコードが一般的であるが、２次元バーコードやその他、紙面にディジタル情報を記録する方法であればどのような物であってもかまわない。また、証明書に磁気ストライプ部分を設けて磁気記録をおこなってもよい。
【００９１】
記録装置が、これらの方法により記録媒体にパターンデータを記録する時、パターンデータを暗号化することで、証明書の偽造をさらに困難にすることができる。暗号化方式としては、一般に知られた共通鍵暗号方式あるいは公開鍵暗号方式などを用いることができる。
【００９２】
プリントヘッド２０はまた印刷手段としてマークを印刷するために働くものでもあり、本実施形態ではインクジェット方式のプリントヘッドを用いているが、小型なものであれば、熱転写方式、昇華型熱転写方式など他の方法でもよい。
【００９３】
このように、記録装置の記録媒体が、証明書そのものである場合、証明書により本発明の目的である、証明書類の原本性を保証するシステムを構成することができる利点がある。
【００９４】
また、図１２に示す様に、記憶装置７０はネットワーク７１を通じて遠隔地にあって、記録装置７２および原本確認装置７３はそれぞれネットワーク７０に接続されており、登録時にパターンデータは、証明書のＩＤ番号とともに遠隔地の記録装置７２に送られる。認証時には遠隔地の記録装置７２に対して認証したい証明書のＩＤ番号により問い合わせをおこない、証明書のパターンデータを得る。
【００９５】
このようにネットワークと共に用いることで、証明書の記載事項による電子的データベースと関連した作業が迅速に行える。例えば証明書が保険証書で有った場合、保険証書持参人が明らかに保険証が発行された原本を所有する正当な被保険者等であることが確認でき、保険の支払いや内容変更の業務がスムーズに行われ、保険証書偽造による被害などが防止できる。
【００９６】
原本確認装置にあって、記録装置にあるパターンデータと検出手段から得られたパターンデータを照合をする照合手段は、機能ブロック図として示すと図１３のようになる。
【００９７】
比較計算は後述する計算方法によりスカラー量である相違度を計算する。この相違度の値から原本か否かを判定し、判定結果を求める。比較計算で用いる計算方法としては、記録装置にあるパターンデータであるところのパターンベクトルをＹとする。これと原本確認装置にある検出手段から得られたパターンベクトルＸとのユークリッド距離ｕを求め、これを相違度とする。
【００９８】
予め実験等により原本と複写物や偽造物とを区別するための相違度の閾値を求めておき、この閾値を採取した相違度が超えていれば、閾値以内の小さい値あるいは閾値と同値ならば原本とする判別を行う。
【００９９】
この方法は、比較計算が簡単である。またパターンデータを記憶しておくためのメモリーの容量も少なくて済むというメリットがある。
【０１００】
その他の比較計算の相違度としてマハラノビスの距離を求める。この場合、マハラノビスの距離の計算に必要なパターンデータとしてはパターンベクトルの平均ベクトルおよび分散・共分散行列を記録しておく。そのため、登録装置においては、複数回パターンベクトルを検出し、平均ベクトル、分散共分散行列を求めて、これらをパターンデータとして記録装置に送り、記録する。この相違度を用いた判別はユークリッド距離の場合と同じである。
【０１０１】
比較計算は、登録装置で採取されたベクトルデータあるいはそれらの統計的な情報が記録されている記録装置のパターンデータを用いて原本確認装置で採取されたベクトルデータが、登録時のものと同一の証明書から出たものかどうかを判断するためのものであり、上記の２種類の距離計算のほかにもファジー集合から相違度を求める方法やニューラルネットの学習により原本判断を行う方法なども用いることもできる。
【０１０２】
本実施形態で、原本性を保証する対象となるものは、一般に証明書となるもので、各種免許状、保険証書、チケット、有価証券あるいは製品保証書など広く応用できるものである。
【０１０３】
また、証明書の基材が必ずしも紙ではなく、たとえば絵画のキャンパスや服地、皮素材などにも応用でき、贋作の発見や偽ブラン品の排除にも役立つ。
【０１０４】
さらに、上記説明で用いたマークの形状は一例であり、他の形状であっても適用可能である。例えば、図１４（ａ）に示すような扇型のマーク４も考えられ、約９０度の扇型のマーク４を図１４（ｂ）に示すような証明書１の用紙の偶部付近に設けるようにすれば、走査光学系を回転式にして原本の登録、確認を行うことができるようになる。
【０１０５】
また、マークのインク部を形成するインクは可視光を透過し、不可視光を反射する材料から成るものであってもよい。つまり、インク部は可視光を透過するものであっても受光部での受光可能波長を反射できるインクであればよい。これにより、マークが付されていることを認識できないようにしたり、マークが目障りになることを防止できる。さらに、マークは上記説明したような独立したものであっても、背景や予め決まった印字部分を共用するようなものであっても可能である。
【０１０６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば原本の登録、確認を簡単な構成で、しかも的確に行うことができ、種々の証明書における原本照合を容易かつ正確に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る原本登録装置、原本確認装置および記録装置を一体化した装置を示す模式図である。
【図２】マークの付された証明書の例を示す図である。
【図３】マークの拡大図である。
【図４】装置内部を説明する模式図である。
【図５】キャリッジの一部における拡大図である。
【図６】読み取りヘッドを説明する模式図である。
【図７】トラックを説明する模式図である。
【図８】ピンホール部分の拡大図である。
【図９】ピンホール板の取り付け状態を説明する模式図である。
【図１０】４分割フォトダイオードの接続を示す図である。
【図１１】時間に対する受光量の例を示す図である。
【図１２】ネットワークを介した構成例を示す模式図である。
【図１３】照合手段を説明する機能ブロック図である。
【図１４】他のマークを説明する模式図である。
【符号の説明】
１…証明書、２…装置、３…挿入口、４…マーク、５…マーク、６…バーコード、１０…キャリッジ、１９…読み取りヘッド、２０…プリントヘッド、２８…ピンホール板、２９…ピンホール板、３１…レーザダイオード、３７…受光素子、３８…受光素子
【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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