光カードを用いた情報管理方法
【課題】光カードを用いた安全性の高いプリペイドカード認証システムを提案すること。
【解決手段】一枚毎に異なる光導波路パターン１０７が作り込まれた光カード１０１を製造し、各光カード１０１の発行時に、各光カード１０１の光導波路パターン１０７とカード所有者情報とを対応付けした形態のデータベース１０６を作成し、発行された光カード１０１の使用時には、当該光カード１０１の光導波路パターン１０７を読み取り、読み取った光導波路パターン１０７に対応付けされている情報をデータベース１０６から読み出し、所定の照合作業を行う。光カード１０１の製造工程では、光が透過可能な第１プラスチック素材からなるシートの表面に、レーザー加工によって所定深さの溝を所定間隔で形成し、光屈折率が異なる第２プラスチック素材からなる層を、各溝に充填すると共に前記表面に積層して、各溝の間に光導波路を形成する。
【解決手段】一枚毎に異なる光導波路パターン１０７が作り込まれた光カード１０１を製造し、各光カード１０１の発行時に、各光カード１０１の光導波路パターン１０７とカード所有者情報とを対応付けした形態のデータベース１０６を作成し、発行された光カード１０１の使用時には、当該光カード１０１の光導波路パターン１０７を読み取り、読み取った光導波路パターン１０７に対応付けされている情報をデータベース１０６から読み出し、所定の照合作業を行う。光カード１０１の製造工程では、光が透過可能な第１プラスチック素材からなるシートの表面に、レーザー加工によって所定深さの溝を所定間隔で形成し、光屈折率が異なる第２プラスチック素材からなる層を、各溝に充填すると共に前記表面に積層して、各溝の間に光導波路を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光カードを用いてプリペイドカードシステム、キャッシュカードシステムを構築するために用いるのに適した光カードを用いた情報管理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリペイドカード、キャッシュカードなどのようなカード情報を用いた情報管理方法においては、磁気ストライプが印刷されている磁気カード、ICチップが内蔵されているICカード、あるいは、これらを組み合わせた複合カードが使用されている。これらの情報管理用のカードは、磁気あるいは電気的に情報を記憶し、あるいは、情報の書き換えが行われる。したがって、記憶情報をなんらかの方法で読み取ることができれば、簡単に、カードを複製することが可能である。
【０００３】
例えば、銀行カードの場合には、認証用の暗証番号、パスワードなどを知ることができれば、違法に複製したカードを用いて管理情報を簡単に読み取ることができ、また、それを改ざんすることもできる。すなわち、預金の引き出しが勝手に行われてしまうおそれがある。また、プリペイドカードの場合には、既に使い終わったカードの記憶情報を書き換えて不正使用が行われるおそれがある。
【０００４】
カードを違法に複製できないようにするためには、電気、磁気などによって情報を記憶する代わりに、換言すると、ソフト的に情報をカードに記憶する代わりに、機械的（ハード的）に情報をカードに記憶させることが有効である。このためには、光導波路をカードに内蔵させ、そこに情報を記憶させることが有効である。このような光導波路内蔵カードとしては、次の特許文献に開示されたものが知られている。
【特許文献１】特開昭４７−６７０２号公報
【特許文献２】特開昭５５−１３５９７９号公報
【特許文献３】実開昭６０−１６４０６５号公報
【特許文献４】特開平３−１７６８１２号公報
【特許文献５】特開平８−６３５６３号公報
【特許文献６】特許第２６８２５４２号公報
【特許文献７】特許第２７３７８４１号公報
【特許文献８】特開平８−１５５７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これらの特許文献に開示されている光導波路内蔵カード、すなわち、光カードは、いずれも光ファイバケーブルを平面方向に多数本配列して接着接合した構造のものである。また、光ファイバケーブルからなる光カードを製造した後に、すなわち、同一構造の光カードを製造した後に、各光カードの光ファイバケーブルを選択的にパンチングなどの方法により光不透過状態にして、光学的に各光カードに情報を担持させるようにしている。
【０００６】
しかしながら、従来構造の光カードは精度良く平面状に光ファイバケーブルを配列できず、また、きわめて高価になってしまう、などの数々の製造上の問題点がある。このために、実用化されていないのが現状である。
【０００７】
本件出願人は、この点に鑑みて、PCT/JP03/15496(平成16年７月28日出願)などにおいて、実用化可能な構造の光カードを提案している。
【０００８】
本発明の課題は、本件出願人が提案している光カードをプリペイドカード、キャッシュカードなどとして用いて、セキュリティが非常に高い光カードを用いた情報管理方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の光カードを用いた情報管理方法は、
一枚毎に異なる光導波路パターンが作り込まれた光カードを製造し、
各光カードをカード使用希望者に発行する際に、各光カードの光導波路パターンとカード使用者情報などの第１情報とを対応付けした形態のデータベースを作成し、
発行された光カードの使用時には、当該光カードの光導波路パターンを読み取り、読み取った光導波路パターンに対応付けされている第１情報を、前記データベースから読み出し、所定の照合作業を行うようになっており、
前記光カードの製造工程では、光が透過可能な第１プラスチック素材からなるシートの表面に、レーザー加工によって所定深さの溝を所定間隔で形成し、光屈折率が異なる第２プラスチック素材からなる層を、各溝に充填すると共に前記表面に積層して、各溝の間に光導波路を形成し、
前記光導波路パターンを、各光導波路の光透過特性の組み合わせのパターンとしたことを特徴としている。
【００１０】
本発明では、一枚ずつ異なる構造の光カードが製造され、これを用いて情報が管理される。したがって、同一構造のカードを製造し、電気的、磁気的、あるいは熱的に情報を書き込む場合に比べて、カード自体の製造が困難であり、また、そのための設備投資も膨大となるので、本発明の光カードが違法に複製される可能性は殆どありえない。
【００１１】
ここで、本発明は、前記光導波路パターンとして、各光導波路を選択的に光不透過状態に設定することにより規定される光透過不透過のパターンを採用し、前記光カードの製造工程においては、前記溝の形成時に、前記シートにおける光不透過状態に設定される光導波路に対応する溝間の部分に、両側の溝に亘る所定深さの遮光溝をレーザー加工によって１本あるいは複数本形成することを特徴としている。
【００１２】
レーザー加工を採用することにより、光導波路パターンが異なる光カードを、実質的に工程数を増加させることなく、したがって、製造コストの増加を招くことなく、製造することができる。
【００１３】
また、本発明では、前記光カードに、電気的、磁気的あるいは熱的に書き換え可能な記憶領域を作成し、
前記光カードの発行時には、当該記憶領域に第２情報を書き込むと共に、当該第２情報を前記第１情報と共に前記データベースに登録し、
発行された光カードの使用時には、前記光導波路パターンと共に前記記憶領域に書き込まれている記憶情報を読み取り、
読み取られた光導波路パターンに対応付けされている第１情報および第２情報を前記データベースから読み出して、前記記憶情報と前記第２情報の照合作業を行い、
前記記憶情報と前記第２情報が一致していない場合には、光カードの使用を許可しないことを特徴としている。
【００１４】
例えば、光カードをプリペイドカードとして用いると、その記憶情報が電気的あるいは磁気的に改ざんされたとしても、光導波路パターンに基づきデータベースに登録されている第２情報と照合されるので、そのような改ざんによる不正使用を阻止できる。また、記憶領域に書き込まれている情報を書き換えることにより、光カードを繰り返し使用することができる。したがって、実際上のカード一枚当たりの単価を従来の使い捨てのプリペイドカードなどと同程度まで低減可能である。
【００１５】
次に、光カードに形成する前記記憶領域は、磁気記憶領域、ICメモリ、および、情報を熱転写可能なリライト記録領域のうち少なくとも一方とすることができる。
【００１６】
また、一般的には、前記第１情報は、光カードの使用者を特定するための顧客情報である。
【００１７】
さらに、プリペイドカードとして用いる場合、前記第２情報は、プリペイド金額などを表す度数であり、前記光カードの使用時には、使用金額などに応じて度数の減算処理を行い、残りの度数となるように前記記憶領域の前記第２情報の書き換え処理、および前記データベースの書き換え処理を行うようにすればよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の光カードを用いた情報管理方法では、使用する光カードとして、あらかじめ各カードに固有の光導波路パターンが作り込まれたものを用いるようにしている。また、レーザー加工によってプラスチック製のシートに溝を切ることにより、光導波路パターンを作り込むようにしている。
【００１９】
本発明によれば、同一構造の光カードは一枚しか発行されないので、同一構造のカードを多数枚複製して、電気的あるいは磁気的に情報を書き込むことによりカードを偽造することが実際上不可能である。よって、カード複製による不正行為に対する安全性の高い情報管理方法を実現できる。
【００２０】
また、各光カードの光導波路パターンに基づき顧客情報などのデータベースを構築しておくことにより、プリペイド金額情報などを違法に書き換えることによるカードの不正使用を確実に防止できる。
【００２１】
さらに、本発明では、光カードには顧客情報などは記憶されないので、カードから個人情報が盗まれるおそれがないので、安全である。
【００２２】
これに加えて、プリペイドカードなどとして用いる場合には、繰り返し使用することにより、カード一枚当たりの単価を従来の磁気式のプリペイドカードなどと同程度まで低減できるという利点もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、図面を参照して本発明を適用したプリペイドカード認証システムを説明する。
【００２４】
図１は本例のプリペイドカード認証システムを示す全体構成図である。プリペイドカード認証システム１００は、光カード１０１と、光カード１０１に対して情報の読み出しおよび書き込み動作を行うカード・リーダ・ライタ１０２と、カード情報を管理する管理装置１０３とを有している。管理装置１０３はプリペイドカードである光カード１０１の発行および管理を行うカード管理会社１０４に設置されている。
【００２５】
管理装置１０３は通信回線１０５を介して、カード使用場所に設置されている複数台のカード・リーダ・ライタ１０２に接続されている。また、管理装置１０３は、コンピュータを中心に構成されており、周辺機器として入力装置、表示装置、プリンタ、外部記憶装置などが接続されている。さらに、管理装置１０３は管理データベース１０６を備えている。
【００２６】
光カード１０１には、カード固有の情報(カードID)が、光導波路パターン１０７の形態で予め作り込まれている。すなわち、Ｎ本の光導波路(Ｎは正の整数)が形成されており、各光導波路の光透過特性が予め定められた規則に基づき設定することにより、カードIDが書き込まれている。本例では、光透過特性として、光透過および不透過の２値が採用されている。したがって、書き込み可能な情報の種類は２のＮ乗個である。このような光導波路パターンがどのような規則に基づき情報を表すのかは管理装置１０３に保持されている。すなわち、変換規則１０８が管理装置１０３に保持されている。また、光カード１０１の裏面には、磁気ストライプ１０９が印刷されており、ここには、プリペイド金額あるいは度数１０９ａが書き換え可能な状態で書き込まれる。
【００２７】
管理装置１０３の管理データベース１０６には、光カード１０１のカードID１１０と、当該光カード１０１の所有者に関する情報(第１情報)１１１およびプリペイド金額の残金あるいは残り度数(第２情報)１１２とが、対応付けした形態で登録されている。
【００２８】
この構成のプリペイドカード認証システム１００に用いる光カード１０１は、光カード製造元１１３において一枚毎に異なる光導波路パターン１０７が作り込まれた状態で製造される。管理会社１０４は、各光カード１０１をカード使用希望者に発行する際に、各光カード１０１の光導波路パターン１０７に対応するカードID情報１１０と、カード所有者情報である第１情報１１１とを対応付けした形態のデータベース１０６を作成する。また、磁気ストライプ１０９にプリペイド金額あるいは度数１０９ａを書き込む。書き込まれたプリペイド金額あるいは度数も、第２情報１１２として、データベース１０６に登録される。
【００２９】
光カード１０１の所有者１１４が当該光カード１０１を使用する際には、カード・リーダ・ライタ１０２に光カード１０１を挿入する。カード・リーダ・ライタ１０２は、挿入された光カード１０１の光導波路パターン１０７を読み取る。また、磁気ストライプ１０９の記憶情報１０９ａを読み取る。すなわち、カード・リーダ・ライタ１０２は、読み取りヘッドとして、発光素子列および受光素子列からなる光導波路パターンの読み取りヘッド１１５と、磁気ストライプの記憶情報を読み取るための磁気ヘッド１１６とを備えている。これらのヘッド構成は公知のものを用いることができるので、それらの詳細な説明は省略する。
【００３０】
カード・リーダ・ライタ１０２で読み取られた情報はカード管理装置１０３に送信され、当該カード管理装置１０３のデコーダ１１７において光導波路パターン１０７が変換規則１０８にしたがってデコードされて、光カード１０１のカードID１１０に変換される。カード管理装置１０３の処理部１１８では、カードID１１０を用いて、管理データベース１０６を検索して、カードID１１０に対応する第１情報(顧客情報)１１１および第２情報(プリペイド金額あるいは度数)１１２を読み出す。一致する情報が存在しない場合には不正カードであると判断してその使用を許可しない。一致する情報が存在する場合には、登録されている第２情報１１２を、光カード１０１から読み出された記憶情報１０９ａと照合する。一致する場合にはカード使用を許可し、一致しない場合には磁気ストライプ１０９の記憶情報１０９ａが不正に改ざんされたものと判断して使用を許可しない。
【００３１】
使用が許可された光カード１０１を用いて、例えば電話が使用され、あるいは、チケットが購入された後は、使用金額あるいは使用度数を、光カード１０１に記憶されていた金額あるいは度数１０９ａから減算し、減算後の残り金額あるいは残り度数を、データベース１０６に登録すると共に、光カード１０１の磁気ストライプ１０９の記憶情報１０９ａを更新して、当該残り金額あるいは度数となるようにする。
【００３２】
このような処理が終了した後は、光カード１０１がカード・リーダ・ライタ１０２から排出されて、カード所有者１１４に返却される。残り金額あるいは度数が零になった後は、例えば、カード・リーダ・ライタ１０２に付設されている入金装置１１９において入金処理を行うことにより、同一の光カード１０１を繰り返し使用することができる。
【００３３】
（光カードの構造および製造方法）
次に、本例で使用する光カード１０１の構造および製造方法の一例を説明する。本例の光カード１０１は、光が透過可能な第１プラスチック素材からなるシートの表面に、レーザー加工によって所定深さの溝を所定間隔で形成し、光屈折率が異なる第２プラスチック素材からなる層を、各溝に充填すると共に前記表面に積層して、各溝の間に光導波路を形成し、光導波路パターンとして、各光導波路を選択的に光不透過状態に設定することにより規定される光透過不透過のパターンを採用し、光カードの製造工程においては、溝の形成時に、シートにおける光不透過状態に設定される光導波路に対応する溝間の部分に、両側の溝に亘る所定深さの遮光溝をレーザー加工によって１本あるいは複数本形成してある。
【００３４】
図２(ａ)および(ｂ)は、本例の光カードを示す斜視図および内部構造を示す説明図であり、図３は光カードの本体シートを示す平面図である。
【００３５】
光カード１０１は長方形の薄い二層構造の光シート体からなり、光シート体は、一定厚さの本体シート２と、本体シート２の表面２ａに、一定厚さの接着剤層３(表面保護層)を介して積層接着された一定厚さの表面保護シート４とを備えている。本体シート２は、一定厚さのコア層２Ａと、コア層２Ａの表面側に一体形成されている(コア層の屈折率よりも低い屈折率を備えた)低屈折率の表面層２Ｂと、コア層２Ａの裏面側に一体形成されている低屈折率の裏面層２Ｃとからなるプラスチック製のシートである。
【００３６】
本体シート２の表面２ａには、一定の間隔でシート短辺方向に延びる多数本の第１のＶ溝５が形成されている。各第１のＶ溝５の両端５ａ、５ｂはそれぞれ本体シート２の長辺側のシート端面２ｃ、２ｄに露出している。各第１のＶ溝５の深さ寸法は、本体シート２の厚さの約70〜80％の範囲内の値とされている。したがって、本体シート２の表面層２Ｂは各第１のＶ溝５によって完全に分断されているが、裏面層２Ｃの一部は、第１のＶ溝５によって分断されずに連続状態のまま残っている。
【００３７】
第１のＶ溝５の深さ寸法は、本体シート２の曲げ強度などを所定以上に保持でき、また、連続した部分を介しての光の漏れ量が実用上、支障を来たすことのない範囲とする必要がある。典型的には、本体シート厚さの70〜80％の範囲内とすればよいが、本体シートの素材の特性(光学特性や機械的特性など)に応じて、65％程度あるいは90％程度でも良い場合もある。
【００３８】
各第１のＶ溝５の間に形成された本体シート２の区画部分６(１)、６(２)、６(３)・・・・６(ｎ)(ｎ：正の整数)のうち、例えば、区画部分６(１)、６(３)・・・には、隣接する第１のＶ溝５の間に架け渡されるように、これらの第１のＶ溝５に直交する方向に第２のＶ溝(遮光溝)７が形成されている。
【００３９】
各区画部分６(ｎ)は、その表面側が、本体シート２の表面層２Ｂと、この表面に積層されていると共に溝５に充填されている接着剤層３によって覆われている。また、それらの裏面側は、分断されずに連続した状態で残っている本体シート２の裏面層２Ｃの部分によって覆われている。換言すると、表面層２Ｂおよび接着剤層３は区画部分６(ｎ)の表面側を覆う表面側クラッド層として機能し、連続状態で残っている裏面層２Ｃの部分は裏面側クラッド層として機能する。
【００４０】
よって、遮光用の第２のＶ溝７が形成されていない区画部分６(２)、６(４)・・・は光導波路として機能し、一方のシート端面２ｃから入射した光を他方のシート端面２ｄに導く。これに対して、遮光用の第２のＶ溝７が形成されている区画部分６(１)、６(３)・・・は非光導波路として機能し、一方のシート端面２ｃから入射した光は、遮光用の第２のＶ溝７によって通過が遮られ、他方のシート端面２ｄまで導かれることがない。
【００４１】
したがって、光導波路および非光導波路を所定の配列パターンに従って形成しておき、検出光をシート端面２ｃから各区画部分６(１)〜６(ｎ)に入射し、他方のシート端面２ｄの側に設置した光検出器によって各区画部分６(１)〜６(ｎ)からの射出光の有無を検出すれば、光カード１０１に形成されている光導波路パターン１０７を読み取ることができる。
【００４２】
本例では、本体シート２はＰＥＴシートであり、その表面部分および裏面部分には熱処理が施されて、中心部分とは光学特性が異なっている。例えば、東洋紡株式会社製造のものを用いることができる。接着剤層３としては、クラッド層として機能するようにＰＥＴシートの中心部分とは屈折率が異なり、また、使用光を吸収可能な特性を備えた紫外線硬化型レジンを用いている。さらに、第１のＶ溝５は１mmピッチで形成されており、両側の傾斜面のなす角度が約60度であり、その深さは先に述べたように本体シート２の厚さの70〜80％とされている。第１のＶ溝５が浅すぎると、その下側の連続している部分を介して、隣接する区画部分６(ｎ)の間で光の漏洩が発生するので好ましくない。第１のＶ溝５が深すぎると、本体シート２の曲げ強度が低下してしまうので好ましくない。
【００４３】
第１のＶ溝５に直交している第２のＶ溝７も同一寸法であり、非光導波路として機能する各区画部分６(１)、６(３)・・・において、シート端面２ｃの側に２mmピッチで５本形成され、他方のシート端面２ｄの側に同じく２mmピッチで５本形成されている。このように各区画部分６(１)、６(３)・・・における両端側に複数本の第２のＶ溝７を形成しておくと、入射光を完全に遮断可能な非光導波路を形成できる。すなわち、シート端面２ｃから入射した光は最初の５本の第２のＶ溝７で拡散して殆ど減衰し、次の５本の第２のＶ溝７によって完全に遮断される。
【００４４】
このように、本例の光カード１０１では、高価な光ファイバを用いることなく、光導波路および非光導波路を形成できるので、廉価に製造できる。また、光ファイバを平面方向に等ピッチで接着固定した構成のメモリカードに比べて、簡単かつ精度良く光導波路および非光導波路を形成できる。
【００４５】
特に、本例では、表裏両面に低屈折率の層が一体形成された本体シート２を用いると共に、第１のＶ溝５の深さを本体シート２の厚さの70〜80％程度としてある。したがって、本体シート２の裏面層２Ｃをクラッド層としてそのまま利用できるので、本体シート２の裏面側にクラッド層を別途形成する必要がない。よって、製造工程を簡略化でき、製造コストを低減できるという利点が得られる。
【００４６】
ここで、光カード１０１の製造に当たっては、本体シート素材２０（第１プラスチック素材からなるシート）を用意する。次に、本体シート素材２０の表面２０ａに第１のＶ溝５および遮光用の第２のＶ溝７をレーザー加工により彫りこむことにより、光導波路および非光導波路として機能する区画部分６(１)〜６(ｎ)を備えた本体シート２を製造する。
【００４７】
この後は、本体シート２の表面２ａに紫外線硬化型レジン３ａ（第２プラスチック素材）を塗布する。紫外線硬化型レジン３ａは本体シート２の表面２ａに形成されているＶ溝５、７に充填された状態で、当該本体シート２の表面２ａに一定の厚さとなるように塗布される。次に、その上に半透明な表面保護シート４を積層する。しかる後に、表面保護シート４の表面側から紫外線を照射する。紫外線が表面保護シート４を透過して紫外線硬化型レジン３ａに照射するので、当該紫外線硬化型レジン３ａが硬化して、接着剤層３が形成され、この接着剤層３ａを介して、本体シート２の表面側に表面保護シート４が積層接着された状態になる。このようにして、光カード１０１が完成する。
【００４８】
このように、本例の光カード１０１では、表面および裏面に高屈折率の表面層および裏面層が一体形成された構成の本体シート２を用いると共に、接着剤層３を紫外線硬化型レジンを用いて形成している。したがって、製造工程においては、本体シート２の表面２ａの側から、Ｖ溝５、７の形成と、紫外線硬化型レジンの塗布および紫外線照射による硬化作業を行うことができる。よって、少ない工程で光カード１０１を製造することができ、また、製造コストも低減できる。さらには、レーザー加工により溝を形成しているので、任意の部位に非光導波路を形成することが簡単かつ、工程を増やすことなくできる。
【００４９】
また、本例では本体シート２として、表面および裏面に高屈折率の部分を備えたものを用いている。この代わりに、裏面側にのみ高屈折率の部分が形成されたＰＥＴシートなどのプラスチックシートを用いることも可能である。
【００５０】
（光カードの別の実施形態）
次に、上記構成の光カード１０１は、第１の溝５が本体シート２の厚さよりも浅く、その本体シート２の裏面側の部分が連続したまま残っている。この部分を通って不要な光が隣接する区画部分６(ｎ)に漏れることを確実に防止するためには、図５に示すように、光カード１０１の裏面側に不要光遮断の溝を形成することが望ましい。
【００５１】
すなわち、図５に示す光カード１０１Ａにおいては、その本体シート２の裏面２ｂにおいて、表面側の第１の溝５の隣接位置において溝５に平行に延びる第３のＶ溝８が形成されている。第３のＶ溝８の底が第１のＶ溝５の底よりも表面側に位置するように、当該第３のＶ溝８の深さが設定されている。すなわち、本体シート２の側方から見た場合に、双方の溝の底部分が重なる状態に形成されている。また、第３のＶ溝８には接着剤８ａが充填されている。接着剤８ａは、使用光を吸収可能であり、しかも、本体シートのコア層２Ａとは異なる屈折率を備えた光学特性のものである。接着剤８ａの代わりに、光カード１０１Ａの仕上げ工程において本体シート２の裏面２ｂに所定の印刷を行うために用いるインクを用いて、第３の溝８を充填してもよい。この場合においても、使用するインクとしては、使用光を吸収可能であると共に、コア層２Ａとは異なる屈折率を備えた光学特性のものを用いればよい。
【００５２】
ここで、図５(ｂ)において実線のＶ溝８および想像線のＶ溝８Ａで示すように、第１のＶ溝５の両側に第３のＶ溝を形成してもよい。なお、第２のＶ溝７と第３のＶ溝８は交差して、交差部分においては本体シート２に貫通部分が形成される。この貫通部分は接着剤層３が充填されて封止されることになる。これ以外の構成は図２、３に示す光カード１０１と同一であるので、それらの説明は省略する。
【００５３】
次に、光カード１０１において、その裏面側から不要光が光導波路に侵入することを確実に防止するためには、図６に示すように、光カード１０１の裏面に、第１の溝５に交差する状態に１本、好ましくは複数本の溝を形成することが望ましい。すなわち、図６の光カード１０１Ｂでは、その本体シート２の裏面２ｂにおいて、その長辺側の端面２ａ、２ｂの側に、それぞれ３本ずつの第３のＶ溝９を形成してある。この場合においても、第３のＶ溝９の底が第１のＶ溝５の底よりも表面側に位置するように、当該第３のＶ溝９の深さを設定する。また、第３の溝９には接着剤９ａが充填される。接着剤９ａの光学特性は上記の接着剤８ａと同様であり、接着剤９ａの代わりに裏面仕上げ用のインクを用いても良い。第１のＶ溝５と第３のＶ溝９の交差部分では、本体シート２に貫通部分が形成されるが、この貫通部分には接着剤層３あるいは裏面側から充填した接着剤９ａが充填されて封鎖される。これらのＶ溝９を形成しておくことにより、裏面２ｂからの不要光の侵入を確実に阻止することが可能である。なお、これ以外の光カード１０１Ｂの構成は図２、３の光カード１０１と同一であるので、それらの説明は省略する。
【００５４】
一方、光カード１０１における本体シート２では、区画部分を非光導波路６(１)、６(３)・・・とするために形成した第２のＶ溝７の下側部分も繋がっている。この部分を光が通ってしまうことを確実に防止するためには、図７に示すように、本体シート２の裏面２ｂの側に、第２の溝７の隣接位置に第３の溝１０を形成しておくことが望ましい。この場合においても、第３のＶ溝１０の底が第１のＶ溝５の底よりも表面側に位置するように、当該第３のＶ溝１０の深さを設定する。また、図７(ｃ)に示すように、各第３のＶ溝１０は、隣接するＶ溝５の間に形成する。溝１０には接着剤１０ａが充填される。接着剤１０の光学特性は上記の接着剤８ａ、９ａと同様であり、接着剤１０ａの代わりに、裏面仕上げ用のインクを充填してもよい。これらのＶ溝１０を形成しておくことにより、第２のＶ溝７の下側を光が通過してしまうことを確実に阻止することが可能である。第３のＶ溝１０を、各第２のＶ溝７の両側に形成してもよい、なお、これ以外の光カード１０１Ｃの構成は図２、３の光カード１０１と同一であるので、それらの説明は省略する。
【００５５】
ここで、上記の図５、図６および図７の構成の２つ、あるいは全てを組み合わせた構成を採用して、不要光の侵入を防止するようにしてもよいことは勿論である。
【００５６】
図８は、図６に示す構成の光カード１０１Ｂの本体シート２を３層に積層した構成を示してある。この多層本体シート５０は、図６の本体シート２を接着層５１を挟み積層接着したものである。この多層本体シート５０の上面５２には表面保護層５３を介して、表面保護シート４が積層接着されて、多層光カードが得られる。
【００５７】
光カードを多層構成とすることにより、多段の光導波路および非光導波路を備えた、記憶容量が大きくセキュリティの高い光カードを実現できる。
【００５８】
図９には上記の光カード１０１、１０１Ａ、１０１Ｂあるいは１０１Ｃを用いた複合メモリカードの構成例を示してある。図に示す複合メモリカード４０は、光カード１(１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ)の本体シートと表面保護シートの間にＣＰＵ付きICチップ４１が埋設された構造のものである。この複合メモリカード４０は、記憶情報の多い電子マネーカード、保険証、運転免許証などとして用いることができる。
【００５９】
また、磁気記録領域、ICチップのほかに、リライト記録領域をカード表面に形成しておくこともできる。リライト記録領域は、有機低分子物質および赤外線吸収材などが分散された層からなる。有機低分子物質には加熱されると結晶状態が変化するものが選ばれているので、加熱により可視情報を当該リライト記録領域に記録できる。換言すると、熱転写することができる。リライト記録領域を備えた光カードを用いる場合には、カード・リーダ・ライタとして、熱転写用の書き込みヘッドと、情報読取用の画像読取ヘッドとを備えたものを用いればよい。
【００６０】
なお、上記の例は本発明に用いることのできる光カードの一例を示すものであり、本発明の光シート体および製造方法、並びに、光カードの構成は、上記の例の形状、構造、素材に限定されるものではない。例えば、光シート体としては長方形輪郭ではなく、円形あるいは多角形輪郭であってもよい。また、Ｖ溝の代わりに、Ｕ溝などの異なる断面形状の溝を用いることもできる。さらに、接着剤層として、紫外線硬化型接着剤以外の接着剤を用いることも可能である。さらにまた、本体シートの素材としてＰＥＴ以外の樹脂を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明を適用した光カード認証システムを示す全体構成図である。
【図２】(ａ)および(ｂ)は、本発明を適用した光カードを示す斜視図および内部構造を示す説明図である。
【図３】図２の本体シートの平面図である。
【図４】Ｖ溝を形成するために用いるロータリダイを示す説明図である。
【図５】第３のＶ溝を備えた光カードの例を示す内部構造を示す説明図および部分断面図である。
【図６】第３のＶ溝を備えた光カードの例を示す内部構造を示す説明図および裏面図である。
【図７】第３のＶ溝を備えた光カードの例を示す内部構造を示す説明図、そのｂ−ｂ線で切断した部分を示す部分断面図、およびｃ−ｃ線で切断した部分を示す部分断面図である。
【図８】本発明を適用した多層光カードを示す説明図である。
【図９】本発明による複合メモリカードの例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０１、１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ 光カード
２ 本体シート
２ａ 本体シートの表面
２ｂ 本体シートの裏面
２ｃ、２ｄ 本体シートの端面
２Ａ コア層
２Ｂ 表面層
２Ｃ 裏面層
３ 接着剤層
４ 表面保護シート
５ 第１のＶ溝
７ 第２のＶ溝
８、９、１０ 第３のＶ溝
８ａ、９ａ、１０ａ 接着剤
５ａ、５ｂ Ｖ溝の端
６(ｎ) 区画部分
１００ 光カード認証システム
１０２ カード・リーダ・ライタ
１０３ カード管理装置
１０６ 管理データベース
１０７ 光導波路パターン
１０８ 変換規則
１０９ 磁気ストライプ
１０９ａ 記憶情報
１１１ 第１情報
１１２ 第２情報
１１５、１１６ ヘッド
１１７ デコーダ
１１８ 処理部
１１９ 入金装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光カードを用いてプリペイドカードシステム、キャッシュカードシステムを構築するために用いるのに適した光カードを用いた情報管理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリペイドカード、キャッシュカードなどのようなカード情報を用いた情報管理方法においては、磁気ストライプが印刷されている磁気カード、ICチップが内蔵されているICカード、あるいは、これらを組み合わせた複合カードが使用されている。これらの情報管理用のカードは、磁気あるいは電気的に情報を記憶し、あるいは、情報の書き換えが行われる。したがって、記憶情報をなんらかの方法で読み取ることができれば、簡単に、カードを複製することが可能である。
【０００３】
例えば、銀行カードの場合には、認証用の暗証番号、パスワードなどを知ることができれば、違法に複製したカードを用いて管理情報を簡単に読み取ることができ、また、それを改ざんすることもできる。すなわち、預金の引き出しが勝手に行われてしまうおそれがある。また、プリペイドカードの場合には、既に使い終わったカードの記憶情報を書き換えて不正使用が行われるおそれがある。
【０００４】
カードを違法に複製できないようにするためには、電気、磁気などによって情報を記憶する代わりに、換言すると、ソフト的に情報をカードに記憶する代わりに、機械的（ハード的）に情報をカードに記憶させることが有効である。このためには、光導波路をカードに内蔵させ、そこに情報を記憶させることが有効である。このような光導波路内蔵カードとしては、次の特許文献に開示されたものが知られている。
【特許文献１】特開昭４７−６７０２号公報
【特許文献２】特開昭５５−１３５９７９号公報
【特許文献３】実開昭６０−１６４０６５号公報
【特許文献４】特開平３−１７６８１２号公報
【特許文献５】特開平８−６３５６３号公報
【特許文献６】特許第２６８２５４２号公報
【特許文献７】特許第２７３７８４１号公報
【特許文献８】特開平８−１５５７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これらの特許文献に開示されている光導波路内蔵カード、すなわち、光カードは、いずれも光ファイバケーブルを平面方向に多数本配列して接着接合した構造のものである。また、光ファイバケーブルからなる光カードを製造した後に、すなわち、同一構造の光カードを製造した後に、各光カードの光ファイバケーブルを選択的にパンチングなどの方法により光不透過状態にして、光学的に各光カードに情報を担持させるようにしている。
【０００６】
しかしながら、従来構造の光カードは精度良く平面状に光ファイバケーブルを配列できず、また、きわめて高価になってしまう、などの数々の製造上の問題点がある。このために、実用化されていないのが現状である。
【０００７】
本件出願人は、この点に鑑みて、PCT/JP03/15496(平成16年７月28日出願)などにおいて、実用化可能な構造の光カードを提案している。
【０００８】
本発明の課題は、本件出願人が提案している光カードをプリペイドカード、キャッシュカードなどとして用いて、セキュリティが非常に高い光カードを用いた情報管理方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の光カードを用いた情報管理方法は、
一枚毎に異なる光導波路パターンが作り込まれた光カードを製造し、
各光カードをカード使用希望者に発行する際に、各光カードの光導波路パターンとカード使用者情報などの第１情報とを対応付けした形態のデータベースを作成し、
発行された光カードの使用時には、当該光カードの光導波路パターンを読み取り、読み取った光導波路パターンに対応付けされている第１情報を、前記データベースから読み出し、所定の照合作業を行うようになっており、
前記光カードの製造工程では、光が透過可能な第１プラスチック素材からなるシートの表面に、レーザー加工によって所定深さの溝を所定間隔で形成し、光屈折率が異なる第２プラスチック素材からなる層を、各溝に充填すると共に前記表面に積層して、各溝の間に光導波路を形成し、
前記光導波路パターンを、各光導波路の光透過特性の組み合わせのパターンとしたことを特徴としている。
【００１０】
本発明では、一枚ずつ異なる構造の光カードが製造され、これを用いて情報が管理される。したがって、同一構造のカードを製造し、電気的、磁気的、あるいは熱的に情報を書き込む場合に比べて、カード自体の製造が困難であり、また、そのための設備投資も膨大となるので、本発明の光カードが違法に複製される可能性は殆どありえない。
【００１１】
ここで、本発明は、前記光導波路パターンとして、各光導波路を選択的に光不透過状態に設定することにより規定される光透過不透過のパターンを採用し、前記光カードの製造工程においては、前記溝の形成時に、前記シートにおける光不透過状態に設定される光導波路に対応する溝間の部分に、両側の溝に亘る所定深さの遮光溝をレーザー加工によって１本あるいは複数本形成することを特徴としている。
【００１２】
レーザー加工を採用することにより、光導波路パターンが異なる光カードを、実質的に工程数を増加させることなく、したがって、製造コストの増加を招くことなく、製造することができる。
【００１３】
また、本発明では、前記光カードに、電気的、磁気的あるいは熱的に書き換え可能な記憶領域を作成し、
前記光カードの発行時には、当該記憶領域に第２情報を書き込むと共に、当該第２情報を前記第１情報と共に前記データベースに登録し、
発行された光カードの使用時には、前記光導波路パターンと共に前記記憶領域に書き込まれている記憶情報を読み取り、
読み取られた光導波路パターンに対応付けされている第１情報および第２情報を前記データベースから読み出して、前記記憶情報と前記第２情報の照合作業を行い、
前記記憶情報と前記第２情報が一致していない場合には、光カードの使用を許可しないことを特徴としている。
【００１４】
例えば、光カードをプリペイドカードとして用いると、その記憶情報が電気的あるいは磁気的に改ざんされたとしても、光導波路パターンに基づきデータベースに登録されている第２情報と照合されるので、そのような改ざんによる不正使用を阻止できる。また、記憶領域に書き込まれている情報を書き換えることにより、光カードを繰り返し使用することができる。したがって、実際上のカード一枚当たりの単価を従来の使い捨てのプリペイドカードなどと同程度まで低減可能である。
【００１５】
次に、光カードに形成する前記記憶領域は、磁気記憶領域、ICメモリ、および、情報を熱転写可能なリライト記録領域のうち少なくとも一方とすることができる。
【００１６】
また、一般的には、前記第１情報は、光カードの使用者を特定するための顧客情報である。
【００１７】
さらに、プリペイドカードとして用いる場合、前記第２情報は、プリペイド金額などを表す度数であり、前記光カードの使用時には、使用金額などに応じて度数の減算処理を行い、残りの度数となるように前記記憶領域の前記第２情報の書き換え処理、および前記データベースの書き換え処理を行うようにすればよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の光カードを用いた情報管理方法では、使用する光カードとして、あらかじめ各カードに固有の光導波路パターンが作り込まれたものを用いるようにしている。また、レーザー加工によってプラスチック製のシートに溝を切ることにより、光導波路パターンを作り込むようにしている。
【００１９】
本発明によれば、同一構造の光カードは一枚しか発行されないので、同一構造のカードを多数枚複製して、電気的あるいは磁気的に情報を書き込むことによりカードを偽造することが実際上不可能である。よって、カード複製による不正行為に対する安全性の高い情報管理方法を実現できる。
【００２０】
また、各光カードの光導波路パターンに基づき顧客情報などのデータベースを構築しておくことにより、プリペイド金額情報などを違法に書き換えることによるカードの不正使用を確実に防止できる。
【００２１】
さらに、本発明では、光カードには顧客情報などは記憶されないので、カードから個人情報が盗まれるおそれがないので、安全である。
【００２２】
これに加えて、プリペイドカードなどとして用いる場合には、繰り返し使用することにより、カード一枚当たりの単価を従来の磁気式のプリペイドカードなどと同程度まで低減できるという利点もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、図面を参照して本発明を適用したプリペイドカード認証システムを説明する。
【００２４】
図１は本例のプリペイドカード認証システムを示す全体構成図である。プリペイドカード認証システム１００は、光カード１０１と、光カード１０１に対して情報の読み出しおよび書き込み動作を行うカード・リーダ・ライタ１０２と、カード情報を管理する管理装置１０３とを有している。管理装置１０３はプリペイドカードである光カード１０１の発行および管理を行うカード管理会社１０４に設置されている。
【００２５】
管理装置１０３は通信回線１０５を介して、カード使用場所に設置されている複数台のカード・リーダ・ライタ１０２に接続されている。また、管理装置１０３は、コンピュータを中心に構成されており、周辺機器として入力装置、表示装置、プリンタ、外部記憶装置などが接続されている。さらに、管理装置１０３は管理データベース１０６を備えている。
【００２６】
光カード１０１には、カード固有の情報(カードID)が、光導波路パターン１０７の形態で予め作り込まれている。すなわち、Ｎ本の光導波路(Ｎは正の整数)が形成されており、各光導波路の光透過特性が予め定められた規則に基づき設定することにより、カードIDが書き込まれている。本例では、光透過特性として、光透過および不透過の２値が採用されている。したがって、書き込み可能な情報の種類は２のＮ乗個である。このような光導波路パターンがどのような規則に基づき情報を表すのかは管理装置１０３に保持されている。すなわち、変換規則１０８が管理装置１０３に保持されている。また、光カード１０１の裏面には、磁気ストライプ１０９が印刷されており、ここには、プリペイド金額あるいは度数１０９ａが書き換え可能な状態で書き込まれる。
【００２７】
管理装置１０３の管理データベース１０６には、光カード１０１のカードID１１０と、当該光カード１０１の所有者に関する情報(第１情報)１１１およびプリペイド金額の残金あるいは残り度数(第２情報)１１２とが、対応付けした形態で登録されている。
【００２８】
この構成のプリペイドカード認証システム１００に用いる光カード１０１は、光カード製造元１１３において一枚毎に異なる光導波路パターン１０７が作り込まれた状態で製造される。管理会社１０４は、各光カード１０１をカード使用希望者に発行する際に、各光カード１０１の光導波路パターン１０７に対応するカードID情報１１０と、カード所有者情報である第１情報１１１とを対応付けした形態のデータベース１０６を作成する。また、磁気ストライプ１０９にプリペイド金額あるいは度数１０９ａを書き込む。書き込まれたプリペイド金額あるいは度数も、第２情報１１２として、データベース１０６に登録される。
【００２９】
光カード１０１の所有者１１４が当該光カード１０１を使用する際には、カード・リーダ・ライタ１０２に光カード１０１を挿入する。カード・リーダ・ライタ１０２は、挿入された光カード１０１の光導波路パターン１０７を読み取る。また、磁気ストライプ１０９の記憶情報１０９ａを読み取る。すなわち、カード・リーダ・ライタ１０２は、読み取りヘッドとして、発光素子列および受光素子列からなる光導波路パターンの読み取りヘッド１１５と、磁気ストライプの記憶情報を読み取るための磁気ヘッド１１６とを備えている。これらのヘッド構成は公知のものを用いることができるので、それらの詳細な説明は省略する。
【００３０】
カード・リーダ・ライタ１０２で読み取られた情報はカード管理装置１０３に送信され、当該カード管理装置１０３のデコーダ１１７において光導波路パターン１０７が変換規則１０８にしたがってデコードされて、光カード１０１のカードID１１０に変換される。カード管理装置１０３の処理部１１８では、カードID１１０を用いて、管理データベース１０６を検索して、カードID１１０に対応する第１情報(顧客情報)１１１および第２情報(プリペイド金額あるいは度数)１１２を読み出す。一致する情報が存在しない場合には不正カードであると判断してその使用を許可しない。一致する情報が存在する場合には、登録されている第２情報１１２を、光カード１０１から読み出された記憶情報１０９ａと照合する。一致する場合にはカード使用を許可し、一致しない場合には磁気ストライプ１０９の記憶情報１０９ａが不正に改ざんされたものと判断して使用を許可しない。
【００３１】
使用が許可された光カード１０１を用いて、例えば電話が使用され、あるいは、チケットが購入された後は、使用金額あるいは使用度数を、光カード１０１に記憶されていた金額あるいは度数１０９ａから減算し、減算後の残り金額あるいは残り度数を、データベース１０６に登録すると共に、光カード１０１の磁気ストライプ１０９の記憶情報１０９ａを更新して、当該残り金額あるいは度数となるようにする。
【００３２】
このような処理が終了した後は、光カード１０１がカード・リーダ・ライタ１０２から排出されて、カード所有者１１４に返却される。残り金額あるいは度数が零になった後は、例えば、カード・リーダ・ライタ１０２に付設されている入金装置１１９において入金処理を行うことにより、同一の光カード１０１を繰り返し使用することができる。
【００３３】
（光カードの構造および製造方法）
次に、本例で使用する光カード１０１の構造および製造方法の一例を説明する。本例の光カード１０１は、光が透過可能な第１プラスチック素材からなるシートの表面に、レーザー加工によって所定深さの溝を所定間隔で形成し、光屈折率が異なる第２プラスチック素材からなる層を、各溝に充填すると共に前記表面に積層して、各溝の間に光導波路を形成し、光導波路パターンとして、各光導波路を選択的に光不透過状態に設定することにより規定される光透過不透過のパターンを採用し、光カードの製造工程においては、溝の形成時に、シートにおける光不透過状態に設定される光導波路に対応する溝間の部分に、両側の溝に亘る所定深さの遮光溝をレーザー加工によって１本あるいは複数本形成してある。
【００３４】
図２(ａ)および(ｂ)は、本例の光カードを示す斜視図および内部構造を示す説明図であり、図３は光カードの本体シートを示す平面図である。
【００３５】
光カード１０１は長方形の薄い二層構造の光シート体からなり、光シート体は、一定厚さの本体シート２と、本体シート２の表面２ａに、一定厚さの接着剤層３(表面保護層)を介して積層接着された一定厚さの表面保護シート４とを備えている。本体シート２は、一定厚さのコア層２Ａと、コア層２Ａの表面側に一体形成されている(コア層の屈折率よりも低い屈折率を備えた)低屈折率の表面層２Ｂと、コア層２Ａの裏面側に一体形成されている低屈折率の裏面層２Ｃとからなるプラスチック製のシートである。
【００３６】
本体シート２の表面２ａには、一定の間隔でシート短辺方向に延びる多数本の第１のＶ溝５が形成されている。各第１のＶ溝５の両端５ａ、５ｂはそれぞれ本体シート２の長辺側のシート端面２ｃ、２ｄに露出している。各第１のＶ溝５の深さ寸法は、本体シート２の厚さの約70〜80％の範囲内の値とされている。したがって、本体シート２の表面層２Ｂは各第１のＶ溝５によって完全に分断されているが、裏面層２Ｃの一部は、第１のＶ溝５によって分断されずに連続状態のまま残っている。
【００３７】
第１のＶ溝５の深さ寸法は、本体シート２の曲げ強度などを所定以上に保持でき、また、連続した部分を介しての光の漏れ量が実用上、支障を来たすことのない範囲とする必要がある。典型的には、本体シート厚さの70〜80％の範囲内とすればよいが、本体シートの素材の特性(光学特性や機械的特性など)に応じて、65％程度あるいは90％程度でも良い場合もある。
【００３８】
各第１のＶ溝５の間に形成された本体シート２の区画部分６(１)、６(２)、６(３)・・・・６(ｎ)(ｎ：正の整数)のうち、例えば、区画部分６(１)、６(３)・・・には、隣接する第１のＶ溝５の間に架け渡されるように、これらの第１のＶ溝５に直交する方向に第２のＶ溝(遮光溝)７が形成されている。
【００３９】
各区画部分６(ｎ)は、その表面側が、本体シート２の表面層２Ｂと、この表面に積層されていると共に溝５に充填されている接着剤層３によって覆われている。また、それらの裏面側は、分断されずに連続した状態で残っている本体シート２の裏面層２Ｃの部分によって覆われている。換言すると、表面層２Ｂおよび接着剤層３は区画部分６(ｎ)の表面側を覆う表面側クラッド層として機能し、連続状態で残っている裏面層２Ｃの部分は裏面側クラッド層として機能する。
【００４０】
よって、遮光用の第２のＶ溝７が形成されていない区画部分６(２)、６(４)・・・は光導波路として機能し、一方のシート端面２ｃから入射した光を他方のシート端面２ｄに導く。これに対して、遮光用の第２のＶ溝７が形成されている区画部分６(１)、６(３)・・・は非光導波路として機能し、一方のシート端面２ｃから入射した光は、遮光用の第２のＶ溝７によって通過が遮られ、他方のシート端面２ｄまで導かれることがない。
【００４１】
したがって、光導波路および非光導波路を所定の配列パターンに従って形成しておき、検出光をシート端面２ｃから各区画部分６(１)〜６(ｎ)に入射し、他方のシート端面２ｄの側に設置した光検出器によって各区画部分６(１)〜６(ｎ)からの射出光の有無を検出すれば、光カード１０１に形成されている光導波路パターン１０７を読み取ることができる。
【００４２】
本例では、本体シート２はＰＥＴシートであり、その表面部分および裏面部分には熱処理が施されて、中心部分とは光学特性が異なっている。例えば、東洋紡株式会社製造のものを用いることができる。接着剤層３としては、クラッド層として機能するようにＰＥＴシートの中心部分とは屈折率が異なり、また、使用光を吸収可能な特性を備えた紫外線硬化型レジンを用いている。さらに、第１のＶ溝５は１mmピッチで形成されており、両側の傾斜面のなす角度が約60度であり、その深さは先に述べたように本体シート２の厚さの70〜80％とされている。第１のＶ溝５が浅すぎると、その下側の連続している部分を介して、隣接する区画部分６(ｎ)の間で光の漏洩が発生するので好ましくない。第１のＶ溝５が深すぎると、本体シート２の曲げ強度が低下してしまうので好ましくない。
【００４３】
第１のＶ溝５に直交している第２のＶ溝７も同一寸法であり、非光導波路として機能する各区画部分６(１)、６(３)・・・において、シート端面２ｃの側に２mmピッチで５本形成され、他方のシート端面２ｄの側に同じく２mmピッチで５本形成されている。このように各区画部分６(１)、６(３)・・・における両端側に複数本の第２のＶ溝７を形成しておくと、入射光を完全に遮断可能な非光導波路を形成できる。すなわち、シート端面２ｃから入射した光は最初の５本の第２のＶ溝７で拡散して殆ど減衰し、次の５本の第２のＶ溝７によって完全に遮断される。
【００４４】
このように、本例の光カード１０１では、高価な光ファイバを用いることなく、光導波路および非光導波路を形成できるので、廉価に製造できる。また、光ファイバを平面方向に等ピッチで接着固定した構成のメモリカードに比べて、簡単かつ精度良く光導波路および非光導波路を形成できる。
【００４５】
特に、本例では、表裏両面に低屈折率の層が一体形成された本体シート２を用いると共に、第１のＶ溝５の深さを本体シート２の厚さの70〜80％程度としてある。したがって、本体シート２の裏面層２Ｃをクラッド層としてそのまま利用できるので、本体シート２の裏面側にクラッド層を別途形成する必要がない。よって、製造工程を簡略化でき、製造コストを低減できるという利点が得られる。
【００４６】
ここで、光カード１０１の製造に当たっては、本体シート素材２０（第１プラスチック素材からなるシート）を用意する。次に、本体シート素材２０の表面２０ａに第１のＶ溝５および遮光用の第２のＶ溝７をレーザー加工により彫りこむことにより、光導波路および非光導波路として機能する区画部分６(１)〜６(ｎ)を備えた本体シート２を製造する。
【００４７】
この後は、本体シート２の表面２ａに紫外線硬化型レジン３ａ（第２プラスチック素材）を塗布する。紫外線硬化型レジン３ａは本体シート２の表面２ａに形成されているＶ溝５、７に充填された状態で、当該本体シート２の表面２ａに一定の厚さとなるように塗布される。次に、その上に半透明な表面保護シート４を積層する。しかる後に、表面保護シート４の表面側から紫外線を照射する。紫外線が表面保護シート４を透過して紫外線硬化型レジン３ａに照射するので、当該紫外線硬化型レジン３ａが硬化して、接着剤層３が形成され、この接着剤層３ａを介して、本体シート２の表面側に表面保護シート４が積層接着された状態になる。このようにして、光カード１０１が完成する。
【００４８】
このように、本例の光カード１０１では、表面および裏面に高屈折率の表面層および裏面層が一体形成された構成の本体シート２を用いると共に、接着剤層３を紫外線硬化型レジンを用いて形成している。したがって、製造工程においては、本体シート２の表面２ａの側から、Ｖ溝５、７の形成と、紫外線硬化型レジンの塗布および紫外線照射による硬化作業を行うことができる。よって、少ない工程で光カード１０１を製造することができ、また、製造コストも低減できる。さらには、レーザー加工により溝を形成しているので、任意の部位に非光導波路を形成することが簡単かつ、工程を増やすことなくできる。
【００４９】
また、本例では本体シート２として、表面および裏面に高屈折率の部分を備えたものを用いている。この代わりに、裏面側にのみ高屈折率の部分が形成されたＰＥＴシートなどのプラスチックシートを用いることも可能である。
【００５０】
（光カードの別の実施形態）
次に、上記構成の光カード１０１は、第１の溝５が本体シート２の厚さよりも浅く、その本体シート２の裏面側の部分が連続したまま残っている。この部分を通って不要な光が隣接する区画部分６(ｎ)に漏れることを確実に防止するためには、図５に示すように、光カード１０１の裏面側に不要光遮断の溝を形成することが望ましい。
【００５１】
すなわち、図５に示す光カード１０１Ａにおいては、その本体シート２の裏面２ｂにおいて、表面側の第１の溝５の隣接位置において溝５に平行に延びる第３のＶ溝８が形成されている。第３のＶ溝８の底が第１のＶ溝５の底よりも表面側に位置するように、当該第３のＶ溝８の深さが設定されている。すなわち、本体シート２の側方から見た場合に、双方の溝の底部分が重なる状態に形成されている。また、第３のＶ溝８には接着剤８ａが充填されている。接着剤８ａは、使用光を吸収可能であり、しかも、本体シートのコア層２Ａとは異なる屈折率を備えた光学特性のものである。接着剤８ａの代わりに、光カード１０１Ａの仕上げ工程において本体シート２の裏面２ｂに所定の印刷を行うために用いるインクを用いて、第３の溝８を充填してもよい。この場合においても、使用するインクとしては、使用光を吸収可能であると共に、コア層２Ａとは異なる屈折率を備えた光学特性のものを用いればよい。
【００５２】
ここで、図５(ｂ)において実線のＶ溝８および想像線のＶ溝８Ａで示すように、第１のＶ溝５の両側に第３のＶ溝を形成してもよい。なお、第２のＶ溝７と第３のＶ溝８は交差して、交差部分においては本体シート２に貫通部分が形成される。この貫通部分は接着剤層３が充填されて封止されることになる。これ以外の構成は図２、３に示す光カード１０１と同一であるので、それらの説明は省略する。
【００５３】
次に、光カード１０１において、その裏面側から不要光が光導波路に侵入することを確実に防止するためには、図６に示すように、光カード１０１の裏面に、第１の溝５に交差する状態に１本、好ましくは複数本の溝を形成することが望ましい。すなわち、図６の光カード１０１Ｂでは、その本体シート２の裏面２ｂにおいて、その長辺側の端面２ａ、２ｂの側に、それぞれ３本ずつの第３のＶ溝９を形成してある。この場合においても、第３のＶ溝９の底が第１のＶ溝５の底よりも表面側に位置するように、当該第３のＶ溝９の深さを設定する。また、第３の溝９には接着剤９ａが充填される。接着剤９ａの光学特性は上記の接着剤８ａと同様であり、接着剤９ａの代わりに裏面仕上げ用のインクを用いても良い。第１のＶ溝５と第３のＶ溝９の交差部分では、本体シート２に貫通部分が形成されるが、この貫通部分には接着剤層３あるいは裏面側から充填した接着剤９ａが充填されて封鎖される。これらのＶ溝９を形成しておくことにより、裏面２ｂからの不要光の侵入を確実に阻止することが可能である。なお、これ以外の光カード１０１Ｂの構成は図２、３の光カード１０１と同一であるので、それらの説明は省略する。
【００５４】
一方、光カード１０１における本体シート２では、区画部分を非光導波路６(１)、６(３)・・・とするために形成した第２のＶ溝７の下側部分も繋がっている。この部分を光が通ってしまうことを確実に防止するためには、図７に示すように、本体シート２の裏面２ｂの側に、第２の溝７の隣接位置に第３の溝１０を形成しておくことが望ましい。この場合においても、第３のＶ溝１０の底が第１のＶ溝５の底よりも表面側に位置するように、当該第３のＶ溝１０の深さを設定する。また、図７(ｃ)に示すように、各第３のＶ溝１０は、隣接するＶ溝５の間に形成する。溝１０には接着剤１０ａが充填される。接着剤１０の光学特性は上記の接着剤８ａ、９ａと同様であり、接着剤１０ａの代わりに、裏面仕上げ用のインクを充填してもよい。これらのＶ溝１０を形成しておくことにより、第２のＶ溝７の下側を光が通過してしまうことを確実に阻止することが可能である。第３のＶ溝１０を、各第２のＶ溝７の両側に形成してもよい、なお、これ以外の光カード１０１Ｃの構成は図２、３の光カード１０１と同一であるので、それらの説明は省略する。
【００５５】
ここで、上記の図５、図６および図７の構成の２つ、あるいは全てを組み合わせた構成を採用して、不要光の侵入を防止するようにしてもよいことは勿論である。
【００５６】
図８は、図６に示す構成の光カード１０１Ｂの本体シート２を３層に積層した構成を示してある。この多層本体シート５０は、図６の本体シート２を接着層５１を挟み積層接着したものである。この多層本体シート５０の上面５２には表面保護層５３を介して、表面保護シート４が積層接着されて、多層光カードが得られる。
【００５７】
光カードを多層構成とすることにより、多段の光導波路および非光導波路を備えた、記憶容量が大きくセキュリティの高い光カードを実現できる。
【００５８】
図９には上記の光カード１０１、１０１Ａ、１０１Ｂあるいは１０１Ｃを用いた複合メモリカードの構成例を示してある。図に示す複合メモリカード４０は、光カード１(１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ)の本体シートと表面保護シートの間にＣＰＵ付きICチップ４１が埋設された構造のものである。この複合メモリカード４０は、記憶情報の多い電子マネーカード、保険証、運転免許証などとして用いることができる。
【００５９】
また、磁気記録領域、ICチップのほかに、リライト記録領域をカード表面に形成しておくこともできる。リライト記録領域は、有機低分子物質および赤外線吸収材などが分散された層からなる。有機低分子物質には加熱されると結晶状態が変化するものが選ばれているので、加熱により可視情報を当該リライト記録領域に記録できる。換言すると、熱転写することができる。リライト記録領域を備えた光カードを用いる場合には、カード・リーダ・ライタとして、熱転写用の書き込みヘッドと、情報読取用の画像読取ヘッドとを備えたものを用いればよい。
【００６０】
なお、上記の例は本発明に用いることのできる光カードの一例を示すものであり、本発明の光シート体および製造方法、並びに、光カードの構成は、上記の例の形状、構造、素材に限定されるものではない。例えば、光シート体としては長方形輪郭ではなく、円形あるいは多角形輪郭であってもよい。また、Ｖ溝の代わりに、Ｕ溝などの異なる断面形状の溝を用いることもできる。さらに、接着剤層として、紫外線硬化型接着剤以外の接着剤を用いることも可能である。さらにまた、本体シートの素材としてＰＥＴ以外の樹脂を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明を適用した光カード認証システムを示す全体構成図である。
【図２】(ａ)および(ｂ)は、本発明を適用した光カードを示す斜視図および内部構造を示す説明図である。
【図３】図２の本体シートの平面図である。
【図４】Ｖ溝を形成するために用いるロータリダイを示す説明図である。
【図５】第３のＶ溝を備えた光カードの例を示す内部構造を示す説明図および部分断面図である。
【図６】第３のＶ溝を備えた光カードの例を示す内部構造を示す説明図および裏面図である。
【図７】第３のＶ溝を備えた光カードの例を示す内部構造を示す説明図、そのｂ−ｂ線で切断した部分を示す部分断面図、およびｃ−ｃ線で切断した部分を示す部分断面図である。
【図８】本発明を適用した多層光カードを示す説明図である。
【図９】本発明による複合メモリカードの例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０１、１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ 光カード
２ 本体シート
２ａ 本体シートの表面
２ｂ 本体シートの裏面
２ｃ、２ｄ 本体シートの端面
２Ａ コア層
２Ｂ 表面層
２Ｃ 裏面層
３ 接着剤層
４ 表面保護シート
５ 第１のＶ溝
７ 第２のＶ溝
８、９、１０ 第３のＶ溝
８ａ、９ａ、１０ａ 接着剤
５ａ、５ｂ Ｖ溝の端
６(ｎ) 区画部分
１００ 光カード認証システム
１０２ カード・リーダ・ライタ
１０３ カード管理装置
１０６ 管理データベース
１０７ 光導波路パターン
１０８ 変換規則
１０９ 磁気ストライプ
１０９ａ 記憶情報
１１１ 第１情報
１１２ 第２情報
１１５、１１６ ヘッド
１１７ デコーダ
１１８ 処理部
１１９ 入金装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一枚毎に異なる光導波路パターンが作り込まれた光カードを製造し、
各光カードをカード使用希望者に発行する際に、各光カードの光導波路パターンとカード使用者情報などの第１情報とを対応付けした形態のデータベースを作成し、
発行された光カードの使用時には、当該光カードの光導波路パターンを読み取り、読み取った光導波路パターンに対応付けされている第１情報を、前記データベースから読み出し、所定の照合作業を行うようになっており、
前記光カードの製造工程では、光が透過可能な第１プラスチック素材からなるシートの表面に、レーザー加工によって所定深さの溝を所定間隔で形成し、光屈折率が異なる第２プラスチック素材からなる層を、各溝に充填すると共に前記表面に積層して、各溝の間に光導波路を形成し、
前記光導波路パターンを、各光導波路の光透過特性の組み合わせのパターンとしたことを特徴とする光カードを用いた情報管理方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記光導波路パターンとして、各光導波路を選択的に光不透過状態に設定することにより規定される光透過不透過のパターンを採用し、
前記光カードの製造工程においては、前記溝の形成時に、前記シートにおける光不透過状態に設定される光導波路に対応する溝間の部分に、両側の溝に亘る所定深さの遮光溝をレーザー加工によって１本あるいは複数本形成することを特徴とする光カードを用いた情報管理方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記光カードに、電気的、磁気的あるいは熱的に書き換え可能な記憶領域を作成し、
前記光カードの発行時には、当該記憶領域に第２情報を書き込むと共に、当該第２情報を前記第１情報と共に前記データベースに登録し、
発行された光カードの使用時には、前記光導波路パターンと共に前記記憶領域に書き込まれている記憶情報を読み取り、
読み取られた光導波路パターンに対応付けされている第１情報および第２情報を前記データベースから読み出して、前記記憶情報と前記第２情報の照合作業を行い、
前記記憶情報と前記第２情報が一致していない場合には、光カードの使用を許可しないことを特徴とする光カードを用いた情報管理方法。
【請求項４】
請求項３において、
前記記憶領域は、磁気記憶領域、ICメモリ、および、情報を熱転写可能なリライト記録層のうち少なくとも一方であることを特徴とする光カードを用いた情報管理方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記第１情報は、光カードの使用者を特定するための顧客情報であることを特徴とする光カードを用いた情報管理方法。
【請求項６】
請求項３ないし５のうちのいずれかの項において、
前記第２情報は、プリペイド金額などを表す度数であり、
前記光カードの使用時には、使用金額などに応じて度数の減算処理を行い、残りの度数となるように前記記憶領域の前記第２情報の書き換え処理、および前記データベースの書き換え処理を行うことを特徴とする光カードを用いた情報管理方法。
【請求項１】
一枚毎に異なる光導波路パターンが作り込まれた光カードを製造し、
各光カードをカード使用希望者に発行する際に、各光カードの光導波路パターンとカード使用者情報などの第１情報とを対応付けした形態のデータベースを作成し、
発行された光カードの使用時には、当該光カードの光導波路パターンを読み取り、読み取った光導波路パターンに対応付けされている第１情報を、前記データベースから読み出し、所定の照合作業を行うようになっており、
前記光カードの製造工程では、光が透過可能な第１プラスチック素材からなるシートの表面に、レーザー加工によって所定深さの溝を所定間隔で形成し、光屈折率が異なる第２プラスチック素材からなる層を、各溝に充填すると共に前記表面に積層して、各溝の間に光導波路を形成し、
前記光導波路パターンを、各光導波路の光透過特性の組み合わせのパターンとしたことを特徴とする光カードを用いた情報管理方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記光導波路パターンとして、各光導波路を選択的に光不透過状態に設定することにより規定される光透過不透過のパターンを採用し、
前記光カードの製造工程においては、前記溝の形成時に、前記シートにおける光不透過状態に設定される光導波路に対応する溝間の部分に、両側の溝に亘る所定深さの遮光溝をレーザー加工によって１本あるいは複数本形成することを特徴とする光カードを用いた情報管理方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記光カードに、電気的、磁気的あるいは熱的に書き換え可能な記憶領域を作成し、
前記光カードの発行時には、当該記憶領域に第２情報を書き込むと共に、当該第２情報を前記第１情報と共に前記データベースに登録し、
発行された光カードの使用時には、前記光導波路パターンと共に前記記憶領域に書き込まれている記憶情報を読み取り、
読み取られた光導波路パターンに対応付けされている第１情報および第２情報を前記データベースから読み出して、前記記憶情報と前記第２情報の照合作業を行い、
前記記憶情報と前記第２情報が一致していない場合には、光カードの使用を許可しないことを特徴とする光カードを用いた情報管理方法。
【請求項４】
請求項３において、
前記記憶領域は、磁気記憶領域、ICメモリ、および、情報を熱転写可能なリライト記録層のうち少なくとも一方であることを特徴とする光カードを用いた情報管理方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記第１情報は、光カードの使用者を特定するための顧客情報であることを特徴とする光カードを用いた情報管理方法。
【請求項６】
請求項３ないし５のうちのいずれかの項において、
前記第２情報は、プリペイド金額などを表す度数であり、
前記光カードの使用時には、使用金額などに応じて度数の減算処理を行い、残りの度数となるように前記記憶領域の前記第２情報の書き換え処理、および前記データベースの書き換え処理を行うことを特徴とする光カードを用いた情報管理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−３０１９７１（Ｐ２００６−３０１９７１Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２２８４２（Ｐ２００５−１２２８４２）
【出願日】平成１７年４月２０日（２００５．４．２０）
【出願人】（５９１２３６１７２）株式会社ハタ研削 (20)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２０日（２００５．４．２０）
【出願人】（５９１２３６１７２）株式会社ハタ研削 (20)
【Ｆターム（参考）】
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