專利名稱：信息載體介質(zhì)和用于讀取該信息載體介質(zhì)的讀取器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及例如，諸如身份證、卡密鑰、銀行儲蓄卡、信用卡或者任何其他的需要保密的文件資料的信息載體介質(zhì)的真實性的證實，以確定是否該信息載體介質(zhì)的用戶是被指定人或者是否該信息載體介質(zhì)是真實的。尤其是，本發(fā)明涉及在該信息載體介質(zhì)中的安全標(biāo)記，和一種用于讀取該安全標(biāo)記的讀取器裝置，以核實該信息載體介質(zhì)的真實性。
背景技術(shù)：
伴隨著該類型證券卡的增加，證券卡的使用現(xiàn)在廣泛地推廣。目前在用的該證券卡包括，例如身份證、卡密鑰、自動提款卡、銀行儲蓄卡、會員證、信用卡、預(yù)付工資卡、電話卡等等。這些證券卡通常以IC芯片、一段錄音磁帶等等的形式利用數(shù)據(jù)存儲媒體。與現(xiàn)金或者任何其他的貴重的個人的所有物相比，對于個人攜帶和使用來說該證券卡是相對地保險和方便的，但是，近來的社會問題是該證券卡的偽造和/或非法使用的增加。
為了防止該證券卡被偽造，已經(jīng)采用了各種各樣的方法。大多數(shù)方法包括用肉眼進(jìn)行該證券卡的目視核實和用電子或者磁進(jìn)行電子地或者磁性地記錄在該證券卡上的安全數(shù)據(jù)的核實。至于該目視核實，該證券卡具有在視覺上地可讀、附著的或者打印在它的一個表面的數(shù)據(jù)。該視覺上可讀數(shù)據(jù)包括特別的全息圖像、獨特的彩色帶條信號圖、微機(jī)打印的標(biāo)記、基于隱藏的字符和乳白色的位變異構(gòu)。
另一方面，至于電子或者磁性的核實，安全數(shù)據(jù)存儲媒體永久地附著于該證券卡、嵌入其上或者打印其上，該安全數(shù)據(jù)存儲在該存儲介質(zhì)中，只有特定的證券卡才可以利用相應(yīng)的電子或者磁性的讀取器裝置讀取和驗證該安全數(shù)據(jù)。該安全數(shù)據(jù)存儲媒體的例子包括一種穿孔的圖案、一段錄音磁帶或者涂層、一種磁性條形碼、一種方位磁記錄和一組磁性的條紋。
當(dāng)各種各樣的防止證券卡被偽造的方法實現(xiàn)的時候，偽造能手變得靈巧。為此一個理由似乎是他們擅長解析讀卡機(jī)去偷證券卡的構(gòu)造細(xì)節(jié)，以便根據(jù)該解析的構(gòu)造細(xì)節(jié)偽造該證券卡。
隨著廣泛地推廣卡的時代的到來，當(dāng)保證高安全性時，需要證券卡和相關(guān)讀卡機(jī)幾乎不能被偽造或者仿造而且其花費較小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明已經(jīng)設(shè)計為提供一種便宜的安全標(biāo)記，也就是說在保證高安全性的同時難以被偽造或者被涂改。
本發(fā)明的另一個重要的目的，是提供一種改善的可操作的支持具有上面所述優(yōu)點的那種安全標(biāo)記的讀取裝置。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的這些目的，本發(fā)明提供有一種信息載體介質(zhì)，該介質(zhì)包括至少第一和第二片部件，每個具有彼此相對的第一和第二表面，且隨著第一片部件的第一表面被粘結(jié)于第二片部件的第一表面而分層。安全標(biāo)記被在相應(yīng)的第一部件的第一表面和第二片部件的第一表面的至少一個上形成。該安全標(biāo)記由至少一種當(dāng)照射時能夠響應(yīng)相關(guān)的光的印色材料組成。
最好，該印色材料屬于一種能夠吸收該相關(guān)的光的材料，當(dāng)由該相關(guān)的光照射時，發(fā)射光，或者當(dāng)由該相關(guān)的光照射時，散射光。
并且最好是，形成在這種相應(yīng)的第一片部件的第一表面和第二片部件的第一表面的一個上的該安全標(biāo)記肉眼是看不見的，以便保證高標(biāo)準(zhǔn)的安全性，有效防止對該信息載體介質(zhì)任何可能的偽造。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明還提供有一種用于讀取如上所述類別的信息載體介質(zhì)的電光學(xué)的讀取器，它包含一個對該信息載體介質(zhì)射出相關(guān)的光的光源，與對準(zhǔn)該安全標(biāo)記照射該信息載體介質(zhì)一部分；一種光檢測器裝置，用于檢測從該信息載體介質(zhì)部分中獲得的光線，和一種與該光檢測器相連接的確定裝置，用于將來自該光檢測器的輸出與存儲其上的基準(zhǔn)信號相比較以核實該信息載體介質(zhì)的真實性。
最好，該安全標(biāo)記分別由二種能夠響應(yīng)不同的光的波長的印色材料組成，該光檢測器裝置可以包含用于檢測不同的光的波長的第一和第二光檢測器。
附圖的簡要說明從下面參考伴隨的附圖作出的優(yōu)選實施例的說明，本發(fā)明將變得容易地理解，其中類似的部分由類似的參考數(shù)字指定，且其中

圖1A是一個可用于本發(fā)明實際的信用卡的部件分解圖的簡圖；圖1B是一個圖1A所示的信用卡前面正視圖的簡圖；圖2是一個類似于圖1 B的視圖，示出信用卡的修改型；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的第一個優(yōu)選實施例的讀卡機(jī)的方框圖；圖4是一個波形圖，示出分別來自在圖3中示出的讀卡機(jī)中采用的光檢測器和信號處理器兩者輸出的信號波形；圖5示出根據(jù)本發(fā)明的第二個優(yōu)選實施例的讀卡機(jī)的方框圖；圖6示出根據(jù)本發(fā)明的第三個優(yōu)選實施例的讀卡機(jī)的方框圖；圖7是一個信用卡的前面正視圖簡圖，該信用卡可以隨根據(jù)本發(fā)明的第四個優(yōu)選實施例的讀卡機(jī)采用；圖8是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的第四個優(yōu)選實施例的讀卡機(jī)的操作的圖表；和圖9示出根據(jù)本發(fā)明的第四個優(yōu)選實施例的讀卡機(jī)的方框圖。
用于實現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式當(dāng)本發(fā)明描述為適于信用卡時，本發(fā)明可以是有效地適于除信用卡以外的任何種類的信息載體介質(zhì)，無論它使用的形狀和/或目的，提供該信息載體介質(zhì)支持至少一個獨特的安全標(biāo)記，該安全標(biāo)記憑肉眼是看不見的。
首先參考圖1A和1B，該信用卡通常通過示出的10標(biāo)識，其包含多個分層，例如，二塊通常相等尺寸的長方形蓋和載體板12和14。示出的該分層具有粘結(jié)在相反方向的前和后部覆膜16a和16b，以任何適宜的方法固定于相應(yīng)的長方形板12和14的外表面。該舉例說明的信用卡10還包含一個唯一的安全標(biāo)記18，形成或者另外打印在該長方形蓋和載體板上一個表面上，例如載體板14上，它是粘結(jié)于蓋板12。在舉例說明的實施例中，該唯一的安全標(biāo)記18是以條形碼的形式構(gòu)成間隔條形圖，在圖1A中黑色不等寬度。
這些長方形板12和14的每個由任何已知的合成樹脂例如，諸如硬的聚氯乙烯樹脂、PET樹脂、PET-G樹脂、ABS樹脂、聚碳酸酯樹酯或者任何其他的通常用于制造信用卡等等的樹脂組成。然而，在本發(fā)明的實際的中，為了保證高安全性基本上足以做到是不可能的，或者如果并不困難的話，偽造該信用卡10是非常困難的，在鄰近于蓋板12的載體板14表面上該唯一的安全標(biāo)記18最好為憑肉眼看不見的，以便除那些與該信用卡10的發(fā)行有關(guān)的人以外無人可以察覺在該信用卡10中該唯一的安全標(biāo)記18的存在。為此目的，該長方形板12和14最好是由一種不透明的合成樹脂制成，該合成樹脂包含例如聚氯乙烯共聚物(polyvinyl chloride copolymer)作為主要成份。該前和后部覆蓋薄膜16a和16b還可以由相同的材料或者不同于該長方形板12和14的合成樹脂組成。
可是，如果該前和后部覆蓋薄膜16a和16b兩個都由一種諸如不透明聚氯乙烯塑料薄板的不透明合成樹脂制成，該長方形板12和14可以由一種例如包含聚氯乙烯共聚物的透明合成樹脂制成。換句話說，使用不透明材料用于蓋板12和后部覆蓋薄膜16b以及透明材料用于前覆蓋薄膜16a和載體板14或者使用不透明材料用于前覆蓋薄膜16a和蓋板12以及透明材料用于蓋板12和后部覆蓋薄膜16b的組合是可能的。
利用任何已知的印刷技術(shù)例如，諸如膠印技術(shù)、照相凹版印刷技術(shù)或者絲網(wǎng)印刷技術(shù)，在載體板14的表面上任何預(yù)定位置，在該載體板14上的該安全標(biāo)記18最好是打印在鄰近于蓋板12的載體板14的表面上。在打印形成該安全標(biāo)記18的時候，印刷油墨應(yīng)該包含至少下面的具有吸收光、發(fā)射光或者散射光性質(zhì)類別的任何一種材料，當(dāng)由一波長在150到5000毫微米范圍內(nèi)的相關(guān)的光束照射時，分別發(fā)射光或者散射光。各種各樣的印刷印色對于本發(fā)明的目的是可用的，傾向于絲網(wǎng)印刷印色或者照相凹版印刷印色，任何一個包含于下面的類別的任何一個材料，鑒于極好的結(jié)合能力可用于信息記錄介質(zhì)之間，特別是載體板14和打印的安全標(biāo)記18。
A類一種能夠吸收預(yù)定波長范圍的材料，但是對于除預(yù)定的波長范圍以外的任何其他的波長范圍是透明的；B類當(dāng)由一預(yù)定波長的光照射時，一種能夠發(fā)射波長范圍不同于該照射光的預(yù)定波長熒光的材料；C類當(dāng)由一預(yù)定波長的光照射時，一種能夠以大體上平行且大體上相反于照射光的入射方向的方向散射光的高亮度散射材料；和D類混合有激光振動超微粒子或者高亮度散射微粒和染色的組合，并且當(dāng)由預(yù)定波長的光照射時，能夠發(fā)射波長不同于以方向大體上平行并且大體上相反于照射光的入射方向的預(yù)定波長的光，或者依靠增加輻射強(qiáng)度發(fā)射自然光或者根據(jù)激光作用發(fā)射光束的材料。
如此打印在載體板14上的安全標(biāo)記18完全地由后續(xù)相鄰的蓋板12覆蓋，使得無人可以訪問于此也不會用肉眼注意到。此外，如果試圖將該長方形板12和14彼此剝離，該安全標(biāo)記18將被全面或者部分地破壞，達(dá)到這樣的程度以至于由該安全標(biāo)記18代表的信息將不再是機(jī)器可讀的。
此外，為了進(jìn)一步提高安全水平，該印刷油墨的顏色最好是一種大體上與至少該載體板14相同的顏色，以便沒人會以他的或者她的肉眼察覺在打印的安全標(biāo)記18和載體板14的底色之間的邊界。透明或者白色印色是較好的，由于大多數(shù)現(xiàn)用的信用卡是由白色的聚氯乙烯樹脂組成的。
在描述信用卡10中，該安全標(biāo)記18已經(jīng)描述并且以條形碼形式作為采用的示出，如圖1A和1B所示。但是，該安全標(biāo)記可能是以一個或多個按字母順序的字母或者字符的形式、指紋或者該用戶或者所有者的DNA信息，或者任何其他的標(biāo)記或者它們的組合，這些可以識別該用戶或者所有者的信息載體介質(zhì)和/或該信息載體介質(zhì)的起源，并且可以依靠該信息載體介質(zhì)的種類和/或其使用的目的來選擇。舉例來說，由該安全標(biāo)記18代表的信息可以包括該所有者的標(biāo)識、該卡發(fā)行公司的標(biāo)識、銀行標(biāo)識和有效日期。
從該安全標(biāo)記18分離出來，該信用卡10可以在信用卡10的一個相對的表面上以對于那些本領(lǐng)域技術(shù)人員來說眾所周知的方式具有磁記錄條紋和/或凸刻。印刷全息圖和/或彩條圖形也可能提供在信用卡10的一個或者兩個表面上。此外，該信用卡10可以具有嵌入其上對于那些本領(lǐng)域技術(shù)人員來說眾所周知的集成電路片。總之，具有隱藏或者嵌入其上的安全標(biāo)記18的信用卡10可以具有一個類似于任何現(xiàn)有信用卡的表面的外觀。
在下文中，將描述光學(xué)讀卡器的各種各樣的實施例。為了讀取嵌入在信用卡10中的安全標(biāo)記18，期待一種電光學(xué)的讀卡機(jī)，其中該信用卡10由一激光束照射，以便該激光束已經(jīng)通過該信用卡10或者作為激光束發(fā)射結(jié)果發(fā)射的熒光可以被檢測。以這類電光學(xué)的讀卡機(jī)采用的該工作系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)被控制以嚴(yán)格保密，一旦該電光學(xué)的讀卡機(jī)被分解或者至少打開外殼從外面查看，該工作系統(tǒng)容易被展示?？紤]到在電光學(xué)的讀卡機(jī)中利用激光振蕩器可以容易地顯示，在本發(fā)明的實際應(yīng)用中采用的該激光束是傾向于近紅外激光器射線，雖然未專門地限制于此。
但是，假定該近紅外激光器射線被采用，在上文中列出的A類下面的材料應(yīng)該是一種能夠在近紅外區(qū)顯示吸收特性；在上文中列出的材料B應(yīng)該是一種能夠在近紅外區(qū)發(fā)射熒光；在上文中列出的C類和D類任何材料應(yīng)該同樣地屬于一種能夠在近紅外區(qū)發(fā)射光。將會發(fā)現(xiàn)一個有用的效用，如果前覆蓋薄膜16a和16b以及長方形板12和14由合成樹脂組成，對于可見光線能夠不透光，但是對于近紅外光是透明的。
上述考慮適用于電光學(xué)的讀卡機(jī)的工作系統(tǒng)，可以容易地被顯示如在上文中所描述的。但是，該電光學(xué)的讀卡機(jī)被用一裝置插入組合去防止任何可能的拆除和/或反向工程，本發(fā)明實際上使用的光的波長可以不必限于近紅外區(qū)，可能是在看得見的或者接近紫外區(qū)的。
現(xiàn)在參考圖3，示出了根據(jù)本發(fā)明的電光學(xué)的讀卡機(jī)30的第一個優(yōu)選實施例。示出的電光學(xué)的讀卡機(jī)30包含一個激光振蕩器31，用于發(fā)射例如近紅外區(qū)激光，通過光學(xué)系統(tǒng)32諸如，例如聚光透鏡，它被隨后形成為該激光的精細(xì)光束。來自該光學(xué)系統(tǒng)32的激光光束被用于照射信用卡10。該激光束通過信用卡11，因此，在通過一個濾光器33可操作的允許僅僅通過預(yù)定波長的光之后，攜帶由該安全標(biāo)記18代表的信息被光檢測器34接收。
光檢測器34可能是一光電二極管、一個雪崩光電二極管或者任何其他的高靈敏度光檢測器。來自光檢測器34的輸出信號，即由該安全標(biāo)記18代表的信息的描述被提供給信號處理器35。這個信號處理器35包括一個用于放大來自光檢測器34的信號的放大器35a和一個用于轉(zhuǎn)換該放大的信號成為數(shù)字信息-合理的信號的模擬變數(shù)字的(A/D)轉(zhuǎn)換器35b。來自該信號處理器35的輸出信號然后被提供給確定電路36，該確定電路36包括一個半導(dǎo)體存儲器(未示出)，其中對應(yīng)于由安全標(biāo)記18代表的信息的基準(zhǔn)信號被存儲。因此，該確定電路36比較來自信號處理器35的輸出信號和存儲在嵌入的半導(dǎo)體存儲器中的基準(zhǔn)信號去確定是否該兩者彼此相匹配。這個確定電路36是和顯示單元37電連接的，并且，因此由該確定電路36執(zhí)行的比較結(jié)果可以通過該顯示單元37顯示，去提供一個可見的指示。
應(yīng)當(dāng)注意在上文討論的該確定電路36可能包含一個比較器。但是，因為實施本發(fā)明的該信用卡10是一種卡，該卡可以隨安全標(biāo)記18以極大的數(shù)量分配給不同的用戶，安全標(biāo)記18具有相應(yīng)于不同的數(shù)據(jù)保持在卡上，確定電路36可能是一個由例如該卡發(fā)行公司監(jiān)控的遠(yuǎn)程計算機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用戶數(shù)據(jù)庫。所以，信號處理器35和顯示單元37可以通過例如電話網(wǎng)與卡發(fā)行公司的遠(yuǎn)程計算機(jī)系統(tǒng)相連接，使得來自信號處理器35的輸出可以被提供給遠(yuǎn)程計算機(jī)系統(tǒng)和由該遠(yuǎn)程計算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的核實結(jié)果可以反饋給顯示單元37。
如上所述的電光學(xué)的讀卡機(jī)30的結(jié)構(gòu)因此配置為，信用卡10可以或者人工地或者自動地以垂直于激光束通過光學(xué)系統(tǒng)32的移動路徑的方向移動，使得安全標(biāo)記18可以被激光束完全掃描。用這樣的方式沿著引導(dǎo)凹槽大體上在該光學(xué)系統(tǒng)32和該濾光器33之間劃界，引導(dǎo)信用卡10的系統(tǒng)對那些本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是眾所周知的，因此為了簡潔起見它的細(xì)節(jié)不再重復(fù)。
電光學(xué)的讀卡機(jī)30的一些構(gòu)成部件，也就是說，激光振蕩器31、光學(xué)系統(tǒng)32、濾光器33、光檢測器34和信號處理器35加上或者沒有確定電路36最好是嵌入一模塊中，例如一可塑的塑性材料中，除了光學(xué)系統(tǒng)32和濾光器33相應(yīng)的表面彼此面對面，并且安置在導(dǎo)槽確定的該信用卡10的移動路徑相應(yīng)的兩側(cè)，并通過該導(dǎo)槽暴露于外部。
參考圖4，波形(a)代表來自光檢測器34的那些輸出信號，它是由該安全標(biāo)記18代表的信息描寫的。如在上文中所述，來自光檢測器34的輸出信號是在已經(jīng)由放大器35a放大之后由A/D轉(zhuǎn)換器35b轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號，該波形由波形(b)示出。在圖4中分別由(a)和(b)示出的波形適用于安全標(biāo)記18，安全標(biāo)記18是利用印刷油墨打印的，印刷油墨包含在上文中列出的材料A。當(dāng)安全標(biāo)記18被因此照射時，包含A類材料的印刷油墨對于吸收和截取該激光束是有效的，所以安全標(biāo)記18是以條形碼的形式，由一排黑色條信號組成，黑色條信號的掃描導(dǎo)致低電平信號分量，如在圖4中清楚地所示的。
另一方面，該安全標(biāo)記18是利用包含在上文中列出的B類和D類的任何一個材料的印刷油墨打印的，當(dāng)由該激光束照射時，隨發(fā)射的激光束不同的波長，安全標(biāo)記18將分別發(fā)射熒光或者放大的自然光，因此，來自該光檢測器34和A/D轉(zhuǎn)換器35b的相應(yīng)的輸出信號的波形將反轉(zhuǎn)于由圖4中(a)和(b)示出的那些。
同樣，利用包含在上文中列出的C類印刷油墨打印的安全標(biāo)記18，已經(jīng)通過信用卡10的激光束是一個波長等于發(fā)射的激光束的散射光，因此，光檢測器34接收該散射光。因此，來自光檢測器34和A/D轉(zhuǎn)換器35b的相應(yīng)的輸出信號的波形將相反于由圖4中(a)和(b)示出的。
如在上文中所述，來自信號處理器35的輸出信號被提供給確定電路36用于和存儲的基準(zhǔn)信號相比較，如果來自信號處理器35的輸出信號確定為與存儲基準(zhǔn)信號相配，由電光學(xué)的讀卡機(jī)30如此掃描的信用卡10被證實為真實有效的。另一方面，如果來自信號處理器35的輸出信號確定為與存儲基準(zhǔn)信號不相配，如此掃描的信用卡被證實為偽造的。在這兩種情況下，確定的結(jié)果由顯示單元37顯示。
如在上文中所述，電光學(xué)的讀卡機(jī)30被密封和嵌入在可塑的塑性材料中，因此電光學(xué)的讀卡機(jī)30或者拆卸或者反向工程就會非常困難。此外，根據(jù)本發(fā)明具有安全標(biāo)記18的信用卡10可以利用任何現(xiàn)有設(shè)備容易地制造，因此制造很便宜。這同樣地適用于那些使用市場上可買到的電子元件零件組合的電光學(xué)的讀卡機(jī)30。
用于形成安全標(biāo)記18的印刷油墨包含在上文中列出的A類材料，諸如在本發(fā)明的上述實施例中，A類材料吸收預(yù)定波長的光，因此，通過該信用卡10的發(fā)射激光束是必要的。但是，B類到D類的任何一個的材料用于該印刷油墨，檢測從該印色材料放出的光是必需的，因此，該光檢測器必須安置在激光振蕩器31的同一個側(cè)面，對于執(zhí)行電光學(xué)的讀卡機(jī)總體上屬于一個反射系統(tǒng)?，F(xiàn)在將特別的參考圖5描述，舉例說明本發(fā)明的第二個優(yōu)選實施例。
圖5中所示的電光學(xué)的讀卡機(jī)30a不同于在圖3中所示的，其中電光學(xué)的讀卡機(jī)30a利用安置在光學(xué)系統(tǒng)32和濾光器33之間的光束分離器51，同時光檢測器34放置在激光振蕩器31相同的側(cè)面，去接收從安全標(biāo)記18放出的經(jīng)由光束分離器51的光。更具體地說，在電光學(xué)的讀卡機(jī)30a中，從激光振蕩器31發(fā)射的激光束通過光學(xué)系統(tǒng)32，然后通過光束分離器51去照射該信用卡10，另一方面，作為由激光束照射結(jié)果的來自安全標(biāo)記18發(fā)射的光射向光束分離器51，并且然后由光束分離器51偏轉(zhuǎn)經(jīng)過濾光器33去光檢測器34。
來自安全標(biāo)記18發(fā)射的光由光檢測器34檢測，以類似于在上述實施例中的方式處理。
電光學(xué)的讀卡機(jī)30a在結(jié)構(gòu)上簡化，由于它的所有構(gòu)成部件可以放置在該信用卡10的一邊。
同時在圖5所示的本發(fā)明的第二個實施例中，采用了光束分離器51，但是即使沒有該光束分離器51，電光學(xué)的讀卡機(jī)也將能達(dá)到本發(fā)明的目的，如參考圖6現(xiàn)在將描述的，圖6示出根據(jù)本發(fā)明的第三個實施例的電光學(xué)的讀卡機(jī)30b。
圖6所示的電光學(xué)的讀卡機(jī)30b基本上類似于圖5所示的電光學(xué)的讀卡機(jī)30a，除了省去了圖5中采用的光束分離器，而激光振蕩器31和光學(xué)系統(tǒng)32，以及光檢測器34和濾光器33是如此排列的，激光振蕩器31可以具有一個存在一個角度盡可能接近于直角的光軸，類似地，光檢測器34可以具有一個存在一個角度盡可能接近于直角的光軸，但是在某種意義上是與激光振蕩器31的光軸相反的。因此，容易看出從激光振蕩器31發(fā)射的激光束以盡可能接近于信用卡10直角的角度入射，照射在信用卡10上；并且因而來自安全標(biāo)記18發(fā)射的光在信用卡10中以盡可能接近于該信用卡10直角的角度向外出射。
根據(jù)圖6所示的實施例，電光學(xué)的讀卡機(jī)30b是有益的，即由于沒有采用光束分離器，它在結(jié)構(gòu)上的制造可以進(jìn)一步簡化，并且比那些圖5所示的花費更少。
在上文描述的本發(fā)明的第一至第三實施例的任何一個中，激光振蕩器31和光檢測器34彼此不必分開大的距離，并且在激光振蕩器31和信用卡10之間的間隔保持在導(dǎo)槽中，以及在信用卡10之間的間隔保持在導(dǎo)槽中，并且光檢測器34可以很小，提供信用卡10的運動沿著該導(dǎo)槽不會被妨礙。在此情況下，光學(xué)系統(tǒng)32可以省去，并且濾光器33可以適合于光檢測器34的光接收窗口。
然而，實際上，沿著導(dǎo)槽該信用卡10被移動，使得信用卡10可以被激光束掃描，導(dǎo)槽可以由一對透明導(dǎo)向板或者軌道限定，導(dǎo)向板或者軌道對應(yīng)于信用卡10的厚度和激光振蕩器31的輸出端彼此間隔一個距離，激光振蕩器31保持和該透明導(dǎo)向板或者軌道的一個接觸。尤其是，在根據(jù)第一個實施例的電光學(xué)的讀卡機(jī)30的情況下，光檢測器34的光接收窗口必須保持和透明導(dǎo)向板或者軌道的另一個接觸，并且對準(zhǔn)激光振蕩器的輸出端，但是在分別根據(jù)第二和第三實施例的電光學(xué)的讀卡機(jī)30a和30b的任何一個的情況下，激光振蕩器31的輸出端和光檢測器34的光接收窗口必須保持和透明導(dǎo)向板或者軌道的一個接觸。這樣一來，該電光學(xué)的讀卡機(jī)可以方便地被以緊湊的尺寸組合。
在描述本發(fā)明的第一至第三實施例的任何一個中，已經(jīng)以一維空間讀入的方式描述安全標(biāo)記18。然而，該安全標(biāo)記18可以以二維空間方式讀入。例如，在圖1中形成安全標(biāo)記18的條形碼希望被讀取，不僅在平行于該黑色條信號系列的方向，而且在遵照每個條的縱向方向上，在圖1所示的電光學(xué)的讀卡機(jī)30中從激光振蕩器31發(fā)射的激光束必須利用光學(xué)系統(tǒng)32放大，以提供平行光束用于該信用卡10的照明，另一方面，一種利用電荷耦合器件(CCD)的高靈敏度二維圖象解析系統(tǒng)必須用于解析吸收圖形或者安全標(biāo)記18的光發(fā)射圖形。
同樣，在本發(fā)明的第一至第三實施例的任何一個中，信用卡10沿著導(dǎo)槽移動，使得該信用卡10可以由該激光束掃描。然而，在本發(fā)明的廣義方面，當(dāng)該信用卡10被固定在適當(dāng)?shù)奈恢玫臅r候，安排為允許該激光束掃過。換句話說，在激光束和該信用卡10之間的相對運動是足夠的。然而，實際上，激光束用來掃過該信用卡10，而光檢測器可以包含一個具有多個光電單元的CCD線路傳感器，光電單元以遵照激光束掃過的方向陣列排列?？蛇x擇地，如果采用柱面透鏡在一維一個方向放大輸入激光束，協(xié)同電荷耦合器件線路傳感器用于光檢測器34，無需使激光束掃過就可以容易地讀出在該信用卡10中的安全標(biāo)記18。
在本發(fā)明的實際中，除了在上文中被稱為安全標(biāo)記18以外，信用卡10或者任何其他的信息載體介質(zhì)可以包含一個或多個附加的安全標(biāo)記諸如，例如標(biāo)記和/或符號。在此情況下，從激光振蕩器發(fā)射的和通過光學(xué)系統(tǒng)在外面顯現(xiàn)的激光光束應(yīng)該具有直徑足夠包圍安全標(biāo)記18和附加的安全標(biāo)記，協(xié)同利用CCD區(qū)域傳感器用于光檢測器。這種安排使無需信用卡10相對于入射激光束移動讀取在該信用卡10中所有的安全標(biāo)記成為可能。
現(xiàn)在將描述本發(fā)明的第四個優(yōu)選實施例。為了有效地和充分地防止該信用卡的任何可能的偽造，因此進(jìn)一步提高安全水平，在第四個實施例中采用多個光波長。為此目的，A類下的第一和第二個不同的材料用于該安全標(biāo)記18，每種能夠吸收相應(yīng)的預(yù)定波長λ1或者λ2的光，但是透過除預(yù)定波長以外的波長光。該第一材料可以吸收預(yù)定的波長λ1，與第二材料可以吸收該預(yù)定的波長λ2，是彼此不同的。
圖7舉例說明載體板14，具有以由白色和黑色條信號74和73組成的條形碼形式打印在其上的安全標(biāo)記71。應(yīng)當(dāng)注意，形成該條形碼的條信號73和74可以分別不必總是實際上顏色為黑和白，但是圖7示出的白色和黑色僅僅為了直觀表示。圖7所示的包括載體板14的信用卡特別適于用于與本發(fā)明的第四個實施例有關(guān)，因此，現(xiàn)在將詳細(xì)描述形成安全標(biāo)記18的條形碼的本質(zhì)。
黑色條信號73是根據(jù)包含第一材料的印刷油墨調(diào)配的，因此可以吸收預(yù)定波長11的光，同時白色條信號74是根據(jù)包含第二材料的印刷油墨調(diào)配的，因此可以吸收預(yù)定波長λ2的光。
按照本發(fā)明的第四個實施例的在圖7中所示的以具有安全標(biāo)記71的信用卡10可操作的電光學(xué)的讀卡機(jī)在圖9中示出?，F(xiàn)在在圖9中由30c標(biāo)識的電光學(xué)的讀卡機(jī)包含第一和第二激光振蕩器31a和31b，用于發(fā)射與波長λ1和λ2相應(yīng)的激光束，并且第一和第二光學(xué)系統(tǒng)32a和32b的每個包括例如一個用于聚合相關(guān)的激光束λ1和λ2的聚光透鏡，去照射在信用卡10中的安全標(biāo)記71。在已經(jīng)通過第一和第二濾光器33a和33b之后，激光通過信用卡11，分別由第一和第二光檢測器34a和34b接收。由濾光器33a和33b濾波的相應(yīng)的激光束由第一和第二光檢測器34a和34b檢測。
第一光檢測器34a用來檢測波長λ1的吸收，而第二光檢測器34b用來檢測波長λ2的吸收。來自第一光檢測器34a的輸出被直接提供給信號處理器35，而來自第二光檢測器34b的輸出被通過輸出控制器91提供給信號處理器35。該輸出控制器91可以包括例如一個編程延遲電路，并且在來自第一光檢測器34a的輸出信號已經(jīng)提供給信號處理器35之后，一個預(yù)定的延遲時間后，可操作的提供來自第二光檢測器34b的輸出信號給信號處理器35。信號處理器35依次與確定電路36a相連接，確定電路36a依次與顯示單元37相連接，或者確定電路36a可以通過如上所述的電話網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程計算機(jī)系統(tǒng)相連接。但是，應(yīng)當(dāng)注意在圖9所示的實施例中，確定電路36a包括一個半導(dǎo)體存儲器(未示出)，其中由一組黑色條信號73表示信息描寫的λ1吸收信號，以及由一組白色條信號74表示信息描寫的λ2吸收信號被分別作為第一和第二基準(zhǔn)信號存儲。
正如以前所述的本發(fā)明實施例的任何一個的情況，信用卡10被沿著導(dǎo)槽移動，以允許安全標(biāo)71被來自激光振蕩器31a和31b相應(yīng)的激光束掃描。因此，第一和第二光檢測器34a和34b檢測相應(yīng)的波長λ1和λ2的吸收。來自第一和第二光檢測器34a和34b的描述λ1和λ2吸收的輸出信號，被分別在信號處理器35中以類似于先前所述的方式放大和轉(zhuǎn)換成為相關(guān)的數(shù)字信號，但是以彼此延遲的方式。
圖8示意地舉例說明來自信號處理器35的數(shù)字輸出信號的波形。由于來自第二光檢測器34b的輸出與由白色組條信號74表示的信息檢測有關(guān)，相對于來自第一光檢測器34a的輸出與由黑色組條信號73表示的信息檢測有關(guān)，來自第二光檢測器34b的輸出由輸出控制器91延遲，來自該信號處理器35的數(shù)字輸出信號包括一系列代表λ1吸收信號的第一數(shù)字信號分量和代表λ2吸收信號的第二數(shù)字信號分量，第二數(shù)字信號分量與第一數(shù)字信號分量分開相應(yīng)的預(yù)定延遲時間。
因此，確定電路36a以存儲在其上的相應(yīng)的第一和第二基準(zhǔn)信號比較從信號處理器35順序輸出的第一和第二數(shù)字信號分量，以借此驗證該信用卡10的真實性。換句話說，只有當(dāng)?shù)谝粩?shù)字信號分量與第一基準(zhǔn)信號相配時，同時，第二數(shù)字信號分量與第二基準(zhǔn)信號相配，該確定電路36a驗證該信用卡為真實有效的，否則驗證為偽造的。由確定電路36a確定的結(jié)果由顯示單元37顯示。
特別參考圖9描述本發(fā)明的第四個實施例，相對于來自第一光檢測器34a來說，輸出控制器91已經(jīng)作為可操作的延遲來自第二光檢測器34b的輸出信號而描述。但是本發(fā)明可以不必限制于此，并且輸出控制器91可以在第一光檢測器34a和信號處理器35之間連接，以相對于來自第二光檢測器34b來說延遲來自于第一光檢測器34a的輸出信號。
延遲時間設(shè)定在輸出控制器91中，雖然已經(jīng)描述為值足夠允許相應(yīng)的來自第一和第二光檢測器34a和34b的輸出信號由信號處理器35以彼此充分地分離的方式接收，但是延遲時間可能值也可以為足夠允許相應(yīng)的來自第一和第二光檢測器34a和34b的輸出信號由信號處理器35以彼此部分地重疊的方式接收。
此外，讀取或者黑色條信號73或者白色條信號74可以滿足該目的，那么相應(yīng)的電路系統(tǒng)包括激光振蕩器31a和31b的一個以及相關(guān)的光檢測器34a或者34b可能保持不起作用。舉例來說，如果輸出控制器91具有一個觸發(fā)開關(guān)可操作的去僅僅使輸出控制器91本身或者該電路系統(tǒng)包括第二振蕩器31b、第二光檢測器34b以及輸出控制器91不工作，則只讀取安全標(biāo)記71的黑色條信號73是可能的。
總之，根據(jù)本發(fā)明的第四個實施例的電光學(xué)的讀卡機(jī)30c是特別有利的，由于安全標(biāo)記71由包含第一和第二個不同的材料的不同的安全特性組成，信用卡10是非常難以偽造的。
在本發(fā)明的第四個實際的實施例中，雖然參考A類利用二個不同的材料以形成安全標(biāo)記71，但是當(dāng)B到D類的任何二個材料被采用以最終形成安全標(biāo)記71時，類似的說明可以同樣地描述。舉例來說，采用B類下的第一和第二材料，以下可能性的一個是可用的1)當(dāng)由同樣波長的激光束照射時，在B類下的第一和第二材料應(yīng)該具有能夠發(fā)射相應(yīng)的波長λ1和λ2的熒光的性質(zhì)；或者2)當(dāng)由不同的波長的激光束照射時，在B類下的第一和第二材料應(yīng)該具有能夠發(fā)射相應(yīng)的波長λ1和λ2的熒光的性質(zhì)。
但是，安全標(biāo)記71是利用包含上面論述項目(1)的性質(zhì)相應(yīng)的材料的印刷調(diào)配的，可以不利用能夠發(fā)射相應(yīng)的同樣波長激光束的二個激光振蕩器31a和31b，而是利用單個激光振蕩器與一個光束分離器組合而能夠分裂該入射激光束成為二分量，其中一個分量與第一光檢測器34a有關(guān)并且另一個分量和第二光檢測器34b有關(guān)。
利用在C類下的第一和第二種材料來最終形成安全標(biāo)記71，每種都能夠散射入射的光，，作為激光束照射結(jié)果而由這些材料散射光應(yīng)該具有相應(yīng)的波長λ1和λ2。
利用在D類下的第一和第二個材料最終形成該安全標(biāo)記71，對此應(yīng)用的描述類似于關(guān)于利用在B類下的第一和第二個材料所論述的說明。
特別地，安全標(biāo)記71利用包含在(B)至(D)類下的任何一個的材料的印刷墨水而調(diào)配，雖然在圖9中所示的第一和第二光檢測器34a和34b與相關(guān)的激光振蕩器31a和31b相對而安置在導(dǎo)槽中信用卡10的一邊，，但是第一和第二光檢測器34a和34b也可以大體上類似于在圖5和6中所示的方式，安置在相關(guān)的激光振蕩器31a和31b的相同側(cè)面。
此外，雖然安全標(biāo)記71已經(jīng)描述為由利用包含在A類至D類的任何一個下面相應(yīng)的材料的印刷墨水而形成，應(yīng)當(dāng)注意到該印刷墨水可能包含在A類的一個下面的第一材料和在A類到D類的另一個下面的第二材料，它是與第一材料在類型方面不同的。換句話說，在不同的類型下面的兩個或多個材料的組合對最終形成安全標(biāo)記71來說是可能的。
在上述的本發(fā)明實施例的任何一個中，采用的光電檢測系統(tǒng)是以直接檢測方法為基準(zhǔn)的，其中采用一個光檢測器(或者-多個光檢測器)。但是，為了提高檢測靈敏度，光電外差檢波法是特別地有利的。當(dāng)采用光電外差檢波法(photo-heterodyne)，來自激光振蕩器的輸出光必須被分成信號光和本地振動光(基準(zhǔn)光)，它們在通過該信用卡之后，在由光檢測器檢測之前彼此重疊，以便可以提取一個中頻信號。
同樣，對于檢測吸收圖形或者由條形碼、字符、符號陣列和/或圖表顯示的光發(fā)射圖形，也可以采用利用二維的光檢測器光電外差法。
可以用于本發(fā)明的實際中的激光振蕩器可以是任何已知的結(jié)構(gòu)。例如，該激光振蕩器可以包含一個半導(dǎo)體激光器，諸如AlGaAs、AlGaInP、GaInP、InGaAsP、InGa、PbCdS、PbSnSe、PnSnTe、PbSSe、ZnCdSe或者ZnSSe；一個紫外激光器，諸如一個稀有氣體鹵化物準(zhǔn)分子激光器(rare gas halide excimer laser)包括ArF、KrF或者XeCl，一個稀有氣體準(zhǔn)分子激光器包括Xe2，一個氮N2激光器，或者鐵激光器；固態(tài)激光器，諸如CeLiSAF、CrBeAl204、CrLiSAF、ErYAG、ErYLF、Erglass激光器，HoYAG、NdYAG、NdYLF、NdYVO4、Ndglass激光器，Ruby、TiA1203、TmYAQ、YbYAG或者HoYLF；一個波長可調(diào)的激光器，諸如紫翠玉或者OPO；以及任何其他的激光器，諸如CO、He-Cd、He-Ne、HF或者離子激光器包括Yb-doped纖維和分解的有機(jī)屑(algon)。一種超發(fā)冷光的發(fā)光二極管或者一種發(fā)光二極管也可能用于和該直接檢測方法的組合。
雖然參考伴隨的附圖，連同它的優(yōu)選實施例已經(jīng)描述了本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)注意對那些本領(lǐng)域技術(shù)人員來說各種各樣的變化和修改是很明顯的。例如，雖然該信息載體介質(zhì)或者該信用卡已經(jīng)描述為由該塑性材料組成，它可以由一疊紙壓成薄片組成。
同時，可用于本發(fā)明實際的信息載體介質(zhì)除該信用卡以外可以是，安全證件、證書、禮品卡或者任何其他的介質(zhì)，如果試圖偽造將被破壞。
因此，除非脫離本發(fā)明，這種變化和修改將被理解為包括在由本發(fā)明所附權(quán)利要求書所定義的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種信息載體介質(zhì)，其特征在于所述介質(zhì)包含至少第一和第二片部件，每個具有彼此相對的第一和第二表面，所述第一和第二片部件隨著第一片部件的第一表面被粘結(jié)于第二片部件的第一表面而分層；和一個安全標(biāo)記，所述安全標(biāo)記是在至少相應(yīng)的第一和第二片部件的第一表面的一個上形成的，所述安全標(biāo)記由至少一種印色材料組成，當(dāng)被照射時，該印色材料能夠響應(yīng)相關(guān)的光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息載體介質(zhì)，其特征在于該印色材料屬于一種能夠吸收該相關(guān)的光的材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息載體介質(zhì)，其特征在于該印色材料屬于一種當(dāng)由該相關(guān)的光照射時能夠發(fā)射光的印色材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息載體介質(zhì)，其特征在于當(dāng)由該相關(guān)的光照射時，該印色材料能夠散射光。
5.根據(jù)在前的權(quán)利要求的任何一個所述的信息載體介質(zhì)，其特征在于在相應(yīng)的第一片部件的第一表面和第二片部件的第一表面之一上形成的該安全標(biāo)記是肉眼看不見的。
6.一種用于讀取信息載體介質(zhì)的電光學(xué)的讀取器，包括至少第一和第二片部件，每個片部件具有彼此相對的第一和第二表面，所述第一和第二片部件是隨著第一片部件的第一表面粘結(jié)于第二片部件的第一表面而分層的，和安全標(biāo)記，該安全標(biāo)記在至少相應(yīng)的第一片部件的第一表面和第二片部件的第一表面的之一上形成，并且該安全標(biāo)記由至少一種當(dāng)被照射時能夠響應(yīng)相關(guān)的光的印色材料制成，所述讀取器包括一個朝著信息載體介質(zhì)射出相關(guān)光的光源，該光源對準(zhǔn)該安全標(biāo)記照射信息載體介質(zhì)的一部分；一個光檢測器裝置，用于檢測從該信息載體介質(zhì)部分中獲得的光線；和一個與該光檢測器相連接的確定裝置，用于將來自光檢測器的輸出與存儲其上的基準(zhǔn)信號相比較去驗證該信息載體介質(zhì)的真實性。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電光學(xué)的讀取器，其特征在于該安全標(biāo)記分別由二種能夠響應(yīng)不同的光的波長的印色材料組成，并且其中該光檢測器裝置包括用于檢測不同的光的波長的第一和第二光檢測器。
8.一種用于驗證信息載體介質(zhì)的真實性的方法，包括至少第一和第二片部件，每個具有彼此相對的第一和第二表面，所述第一和第二片部件是隨著第一片部件的第一表面粘結(jié)于第二片部件的第一表面而分層的，并且安全標(biāo)記在至少相應(yīng)的第一片部件的第一表面和第二片部件的第一表面之一上形成，并且當(dāng)因此照射時，安全標(biāo)記由至少一種當(dāng)被照射時能夠響應(yīng)相關(guān)的光的印色材料制成，所述方法包括步驟朝著信息載體介質(zhì)射出相關(guān)光，對準(zhǔn)該安全標(biāo)記照射信息載體介質(zhì)的一部分；通過光檢測器裝置，檢測從該信息載體介質(zhì)部分中獲得光線；將來自該光檢測器裝置的輸出與存儲其上的基準(zhǔn)信號相比較；和如果來自該光檢測器裝置的輸出與該基準(zhǔn)信號相匹配，確定該信息載體介質(zhì)是真實有效的。
全文摘要
一種信息載體介質(zhì)包括至少第一和第二片部件(12,14),每個具有彼此相對的第一和第二表面,且隨著第一片部件的第一表面被粘結(jié)于第二片部件的第一表面而分層。一個安全標(biāo)記(14,71)是在第一和第二片部件(12,14)的第一表面的至少一個上形成的。該安全標(biāo)記由至少一種當(dāng)照射時能夠響應(yīng)相關(guān)的光的印色材料組成。也公開了一種用于讀取該安全標(biāo)記(14,71)的電光學(xué)的讀取器。
文檔編號G06K19/06GK1335972SQ99816350
公開日2002年2月13日 申請日期1999年6月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月25日
發(fā)明者稻場文男, B·德瓦拉杰, 宇佐史 申請人:株式會社納迪克