ベルバレー・ディッキンソン
1942年、戦時検閲により検出されたある手紙がFBIの目を引いた。オレゴン州ポートランドの女性からアルゼンチンのブエノスアイレスに送られたとされる手紙の話題は、「素晴らしい人形の病院」(wonderful doll hospital)に関するもので、差出人の女性は修理の為に「3つの古い英国人形」(three Old English dolls)を送ったという。手紙ではまた、「漁網」(fish nets)と「風船」(balloons)に関しても触れていた。FBIの暗号解読者らの検討の結果、「人形」は軍艦を、「病院」は西海岸の造船所を意味し、「漁網」や「風船」も沿岸防衛など西海岸に関する何らかの重要情報であると考えられた。
この手紙を手がかりに、FBIではスパイ計画に関する調査を開始した。同じ頃、ブエノスアイレス・オイギンス通り2563番地(2563 O'Higgins Street)のイネス・ロペス・デ・モリナリ(Señora Inés López de Molinali)なる人物に宛てた4通の手紙が投函されていた。これらは宛先不明として送り返されたが、実際にはFBIによって一時回収され、内容が確認されていた。4通の手紙には別々の名前が使用されていた。その内容のいずれも差出人らの実際の趣味や生活に沿ったもので、署名もよく似ていたにもかかわらず、4人ともがアルゼンチンへ手紙を送ったこと自体を否定した。
例えば手紙のうちの1通はオハイオ州スプリングフィールドのメアリー・ウォレスが差出人となっていたが、消印はニューヨークのもので、ウォレス自身は一度もニューヨークを訪れた事はなかった。
差出人の1人として名前を使われていたコロラドスプリングスの女性は、疑わしい人物としてニューヨークの人形店店主ディッキンソンの名をFBIに告げた。彼女はディッキンソン人形店で人形を購入したものの代金支払いを遅らせており、ディッキンソンがその恨みから彼女の名を使ったのだと考えていた。また、名前を使われていた女性らは全員が人形収集の趣味を持ち、ディッキンソン人形店で人形を購入した経験があった為、彼女らもディッキンソンが疑わしいと述べた。さらに彼女らがディッキンソン本人から受け取った手紙に用いられたタイプライターの字体は、スプリングフィールドの手紙で用いられていたものと一致したのである。
捜査の過程で、ディッキンソンのサンフランシスコにおける日本人社会との関わりが明らかになり、またニューヨーク移住後も日本倶楽部や日本人会の活動を通じて日本側総領事の友人となり、さらに日本海軍の駐米武官である横山一郎大佐とも親しくなっていた事が明かされた。1942年6月からはより詳しい捜査が行われ、ディッキンソン夫妻が各地で不審な手紙が投函された時期、それぞれの都市近くに滞在していた事が明らかになった。