DE69233521T2 - Optischer Kopf für ein Echtheits-Identifizierungssystem - Google Patents
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Description
- TECHNISCHES GEBIET
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Bestimmen oder Identifizieren der Authentizität von solchen Gegenständen wie Informationsspeicherkarten mittels eines Lesegeräts/Schreibgeräts, um eine nicht autorisierte Herstellung und Änderung von solchen Gegenständen oder Karten zu verhindern, und insbesondere einen optischen Kopf, welcher zur Verwendung in einem solchen System geeignet ist. Die Informationsspeicherkarten umfassen, nicht ausschließlich, Magnetkarten, IC-Karten, optische Karten und so weiter, welche in der Lage sind, Informationen mit Lesegeräten/Schreibgeräten auszutauschen.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Was das Verhindern der Fälschung von zum Beispiel einer magnetischen Karte betrifft, ist man herkömmlich derart vorgegangen, dass man eine laminierte Struktur für ihre magnetische Schicht verwendet hat, und dass man Löcher in die magnetische Karte gestanzt hat, wenn die magnetische Karte nicht weiter verwendet werden sollte. Solche Strukturen können jedoch relativ leicht von den Fälschern mit betrügerischer Absicht dupliziert werden, und können nicht ausreichend sein, um Versuche abzuschrecken, die Karte illegal zu duplizieren und zu verändern. Die interne Struktur von der Karte kann durch bekannte Mittel komplexer gemacht werden, aber dies wird zu einer Verkomplizierung und zu einem Kostenanstieg der Lesegeräte/Schreibgeräte zum Lesen und Schreiben von Informationen auf die und aus der Karte führen. Ein Hologramm oder ein anderer optisch aufbereiteter Bereich, welcher eine vorbestimmte Richtlinie umfasst, kann zum Zwecke der Identifikation verwendet werden, aber das System zum optischen Identifizieren von diesem/dieser neigt dazu, dass es komplex, teuer und groß in seinem Aufbau ist.
- DE-A-24 44 968 offenbart ein Zeichenerkennungssystem, welches einen optischen Kopf verwendet, der eine Vielzahl von lichtaufnehmenden Sektoren aufweist, die konzentrisch angeordnet sind. Das lichtemittierende Element ist nicht in den Zeichnungen gezeigt. Es beleuchtet einfach und allgemein das Dokument, das eingelesen werden soll. Ferner schlägt das genannte Dokument die Verwendung eines einzelnen Wafers vor, welcher ein Feld von Photodioden umfasst. Es schlägt jedoch keine Öffnung in dem Wafer zum Definieren einer Öffnung für das lichtemittierende Element vor. Ferner schlägt das genannte Dokument nicht die Verwendung eines Hologramms vor.
- Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen optischen Kopf zur Verfügung zu stellen, zum optischen Bestimmen der Authentizität eines Gegenstandes durch Beaufschlagen eines Lichtstrahls auf einen Identifikationsbereich, welcher auf dem Gegenstand vorgesehen ist und eine ausgewählte reflektive Richtcharakteristik (Directivity) aufweist, und durch Empfangen des Lichtes, welches durch den Identifikationsbereich reflektiert wird, wobei der optische Kopf eine kompakte Struktur aufweist.
- Eine weitere Aufgabe ist es, solch einen optischen Kopf zur Verfügung zu stellen, welcher ökonomisch herzustellen ist.
- Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung können durch die Lehre von Anspruch 1 gelöst werden.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
- die
1 eine perspektivische Ansicht einer Karte und eines wesentlichen Teils eines Kartenlesegeräts/-schreibgeräts ist, bei welchem die vorliegende Erfindung angewendet wird; - die
2 eine geschnittene Ansicht des optischen Kopfes gemäß der vorliegenden Erfindung ist, gezeigt entlang der Linie II–II aus der1 ; und - die
3 eine Ansicht von unten des optischen Kopfes ist, gesehen in der Richtung, welche durch III in der2 angedeutet ist. - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER VORZUZIEHENDEN AUSFÜHRUNGEN
- Die
1 zeigt ein Kartenlesegerät/-schreibgerät, bei welchem eine vorzuziehende Ausführung der vorliegenden Erfindung angewendet wird. Die Karte1 wird in die Richtung, welche durch die Pfeile angedeutet ist oder im wesentlichen quer, wie man in der1 erkennen kann, durch Zufuhrwalzen oder ähnliches, die nicht in der Zeichnung gezeigt sind, zugeführt, und ein Magnetkopf3 schreibt in einen und liest aus einem magnetischen Streifen2 , welcher auf einer Hauptoberfläche1a der Karte1 vorgesehen ist, wenn sie solch eine Position erreicht hat. - Ein Holographiebereich
4 ist auf einer geeigneten Position auf der Hauptoberfläche1a der Karte1 vorgesehen. Dieser Holographiebereich4 besteht aus einem reflektiven Hologramm (Holographie), welches solch eine reflektive Eigenschaft aufweist, das einfallendes Licht, welches eine bestimmte Wellenlänge aufweist und senkrecht auf das Hologramm projiziert wird, in einer bestimmten vorgeschriebenen Richtung oder bestimmten vorgeschriebenen Richtungen reflektiert wird. Der Identifikationsbereich kann aus einem Hologramm (einer Holographie), einem Beugungsgitter oder einer Vielfalt von parallelen Kerben bestehen. - Das Lesegerät/Schreibgerät ist mit einem optischen Kopf
5 gemäß der vorliegenden Erfindung versehen, zum Projizieren eines kohärenten Strahls von Laserlicht senkrecht auf die Hauptoberfläche1a der Karte1 , insbesondere auf den Hologrphiebereich4 , und zum Aufnehmen des Lichtes, welches von diesem reflektiert wird, wie hier nachfolgend beschrieben werden wird. Ein Identiflkationsschaltkreis19 ist mit dem optischen Kopf5 verbunden, um die Authentizität von jeder Karte zu bestimmen. - Beim Ausführen eines solchen Kartenidentifikationsverfahrens wird die Karte
1 , welche in das Kartenlesegerät/-schreibgerät eingesetzt wird, senkrecht zu dem anstrahlenden Lichtstrahl aus dem optischen Kopf5 gehalten, und das anstrahlende Licht oder das einfallende Licht aus dem optischen Kopf5 wird auf den Holographiebereich4 projiziert. Die Authentizität der Karte1 kann identifiziert werden, wenn das Licht, welches durch den Holographiebereich4 reflektiert wird, durch den optischen Kopf5 in einem bestimmten Muster gesammelt wird, und durch den Identifikationsschaltkreis19 festgestellt wird, dass seine Intensität ein bestimmtes Niveau aufweist. Somit wird, sogar wenn ein Fälscher sich eine solche Karte beschafft hat, es nicht nur schwierig für ihn sein, das Hologramm zu analysieren und zu duplizieren, sondern es sind erhebliche Kosten notwendig, um eine identisches Hologramm herzustellen. Somit übt dies eine stark abschreckende Wirkung auf potentielle Fälscher aus. - Die
2 und3 zeigen die vorzuziehende Ausführung des optischen Kopfes gemäß der vorliegenden Erfindung. Dieser optische Kopf5 umfasst ein ringförmiges Gehäuse6 , das aus einem synthetischen Harz hergestellt ist und mit einem Flansch6a an dem unteren Ende desselben versehen ist, ferner ein lichtemittierendes Element8 , welches aus einer Halbleiterlaservorrichtung an einem oberen Ende einer zentralen Bohrung7 , die in dem Gehäuse6 ausgebildet ist, besteht, und eine Linse8 , die feststehend in einen vergrößerten Bereich7a der zentralen Bohrung7 in einem unteren Bereich derselben eingesetzt ist. - Das untere Ende (das untere Ende, so gesehen wie es in der
2 dargestellt ist) der mittleren Bohrung7 ist durch eine Schaltkarte11 geschlossen, welche eine achteckige Form aufweist, wie in der3 dargestellt ist. Ein Halbleiterchip12 , bestehend aus einem Siliziumchip, ist auf die untere Oberfläche der Schaltkarte11 montiert. Die Schaltkarte11 ist mit einer zentralen Öffnung13 versehen, um zu ermöglichen, dass ein kohärenter Lichtstrahl, der von dem lichtemittierenden Element8 ausgestrahlt wird und durch die Linse10 gerichtet wird, durchtritt. Die zentrale Öffnung13 der Schaltkarte11 dient als eine Blende, welche den Durchlass der Linse10 begrenzt. - Der Halbleiterchip
12 ist in acht Sektoren12a bis12h , welche dieselbe Größe aufweisen, unterteilt und ist mit einer zentralen Öffnung14 versehen, die koaxial zu der Öffnung13 der Schaltkarte11 angeordnet ist und im Durchmesser größer als die Öffnung13 ist. Jeder der Sektoren12a bis12h ist als eine individuelle Photodiode ausgebildet. Die Identifikation des Identifikationsbereichs kann durch Detektieren des Musters des Lichtes, welches durch diese Sektoren empfangen wird, ausgeführt werden. Die Öffnung13 oder der zentrale Durchlass dient als eine Blende. - Eine flexible Schaltkarte
9 ist an eine axial obere Endoberfläche des Gehäuses6 entfernt von dem Flansch6a angeschlossen, und ein Teil der flexiblen Schaltkarte9 erstreckt sich entlang einer Seite des Gehäuses6 . Stifte15 , welche an die Sektoren12a bis12h des Halbleiterchips12 angeschlossen sind, zusammen mit Stiften, die sich ausgehend von dem lichtemittierenden Element8 aus erstrecken, sind an geeignete Teile der flexiblen Schaltkarte9 angelötet. Die flexible Schaltkarte9 trägt verschiedene Schaltungselemente16 , und Leitungsdrähte18 sind an geeignete Teile der Schaltung angeschlossen, welche auf der flexiblen Schaltkarte9 ausgebildet ist, über einen Stecker/ein Anschlussstück17 . - Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die lichtaufnehmende Oberfläche einfach in eine Vielzahl von Sektoren
12a bis12h unterteilt sein, welche um die zentrale Öffnung14 herum angeordnet sind, wie in der3 dargestellt ist, oder sie kann alternativ in zwei oder mehrere Reihen von Sektoren unterteilt sein, welche um die zentrale Öffnung14 herum angeordnet sind.
Claims (8)
- Ein optischer Kopf (
5 ) zum optischen Bestimmen der Authentizität eines Gegenstandes (1 ), durch Beaufschlagen eines Lichtstrahls auf einen Identifikationsbereich (4 ), der auf dem gesagten Gegenstand (1 ) vorgesehen ist und welcher eine ausgewählte reflektive Richtcharakteristik aufweist, und das Empfangen von Licht, welches durch den gesagten Identifikationsbereich reflektiert wird, umfassend: – ein lichtemittierendes Element (8 ) zum zur Verfügung Stellen eines kohärenten Lichtstrahls; – ein im wesentlichen ebenes Montagemittel (11 ), – ein im wesentlichen ebenes Feld von Photodioden (12 ), welche auf dem gesagten Montagemittel (11 ) montiert sind, wobei die gesagten Photodioden kein Licht direkt aus dem gesagten lichtemittierenden Element aufnehmen, das gesagte Feld von Photodioden (12 ) um eine axiale Mittellinie des gesagten kohärenten Lichtstrahls herum angeordnet sind, jede der gesagten Photodioden (12a –12h ) angepasst ist, um individuell eine Stärke von Licht, welches von dem gesagten Identifikationsbereich (4 ) des gesagten Gegenstands (1 ) reflektiert wird und auf diese beaufschlagt wird, zu detektieren, dadurch gekennzeichnet, dass – der optische Kopf ferner ein ringförmiges Gehäuse (6 ) umfasst, welches eine zentrale Bohrung (7 ) in sich ausbildet; – das gesagte lichtemittierende Element koaxial an einem Ende der gesagten zentralen Bohrung (7 ) aufgenommen wird, wobei eine lichtemittierende Oberfläche desselben dem Innenraum der gesagten zentralen Bohrung gegenübersteht; – das gesagte Montagemittel (11 ) an einem anderen Ende der gesagten zentralen Bohrung (7 ) entfernt von dem gesagten einen Ende vorgesehen ist und eine Öffnung (13 ) umfasst, die in einem Lichtweg des gesagten kohärenten Lichtstrahls angeordnet ist, um zu ermöglichen, dass der gesagte kohärente Lichtstrahl durch diese hindurchtritt; – das gesagte im wesentlichen ebene Feld von Photodioden auf einer Oberfläche des gesagten Montagemittels montiert ist, welche von dem gesagten lichtemittierenden Element (8 ) abgewandt ist und um die gesagte Öffnung (13 ) herum angeordnet ist. - Ein optischer Kopf gemäß Anspruch 1, wobei das gesagte ebene Feld von Photodioden aus einem konzentrischen Feld von Photodioden besteht, von denen jede eine sektorförmige lichtaufnehmende Oberfläche aufweist.
- Ein optischer Kopf gemäß Anspruch 2, wobei die gesagten sektorförmigen lichtaufnehmenden Oberflächen in zwei Reihen um die gesagte Öffnung herum angeordnet sind.
- Ein optischer Kopf gemäß Anspruch 1, ferner umfassend eine Schaltkarte (
9 ), die an einem Ende des gesagten ringförmigen Gehäuses angeschlossen ist, wobei die gesagten lichtemittierenden Elemente auf der gesagten Schaltkarte über Leitungen der gesagten lichtemittierenden Elemente montiert sind, die gesagten lichtaufnehmenden Elemente mit Leitungen (15 ) versehen sind, welche durch das ringförmige Gehäuse hindurchgeführt sind und elektrisch und mechanisch mit der gesagten Schaltkarte verbunden sind. - Ein optischer Kopf gemäß Anspruch 4, wobei die gesagte Schaltkarte aus einer flexiblen Schaltkarte besteht und mit einer Verlängerung versehen ist, die sich entlang einer Seite des gesagten ringförmigen Gehäuses erstreckt und wenigstens ein Schaltelement (
16 ) für das gesagte lichtemittierende Element oder das gesagte lichtaufnehmende Element trägt. - Ein optischer Kopf gemäß Anspruch 1, wobei das gesagte Feld von Photodioden aus einem einzigen Wafer besteht, welcher eine zentrale Öffnung (
14 ) aufweist, die durch den gesagten Wafer durchgeführt ist, und die gesagten Sektoren um die gesagte zentrale Öffnung herum ausgebildet sind. - Ein optischer Kopf gemäß Anspruch 1, wobei das gesagte lichtemittierende Element aus einer Halbleiterlasereinrichtung besteht.
- Ein optischer Kopf gemäß Anspruch 1, wobei der gesagte Identifikationsbereich aus einem Hologramm, einem Beugungsgitter oder einer Vielfalt von parallelen Kerben besteht.
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