JP7172439B2 - 印刷物、復号方法、復号装置、及び復号システム - Google Patents

Description

本発明は、印刷物、復号方法、復号装置、及び復号システムに関する。

印刷物には、それに記録された情報が、必要な場合にのみ識別可能であることが望まれることがある。

例えば、特許文献１には、カードに記録された情報が容易に識別されないように、スクラッチによって擦り落とすことが可能な隠蔽層を設けることが記載されている。特許文献２には、カードゲーム装置で使用するカードに、ゲームのキャラクタに固有の特性を表すデータを含むコードパターンを、赤外線で識別可能に印刷することが記載されている。特許文献３には、原画像の明度を部分的に高めるか又は低め、これにより、原画像に二次元コードを埋め込むことが記載されている。特許文献４には、有色インキで印刷した万線と部分的に重なり合うように、先の万線と平行であり且つ先の万線とはピッチが異なる万線状の凹凸構造を設け、それらの重なり合った部分を潜像とすることが記載されている。

特開２００２－３６７４０号公報 国際公開第２０１０／０９５３７９号 特開２０１１－１４２６０７号公報 特開２００６－１１１０１９号公報

本発明は、読取方法を知らない者による情報の読み取りが困難な印刷技術を提供することを目的とする。

本発明の第１側面によると、基材と、前記基材上に設けられた１以上の印刷層とを備え、前記１以上の印刷層は、同じ材料からなり且つ互いに隣接した複数のパターンを含み、前記複数のパターンの各々は、二方向に配列し、互いに等しい形状を有している複数のサブパターンからなり、前記複数のパターンは、それらが含んでいる前記複数のサブパターンの形状が異なっており、単位領域に占める前記複数のサブパターンの面積比が互いに等しく、前記複数のパターンの１以上からなる第１配列は、一次元又は二次元コードを構成し、前記複数のパターンの残りからなる第２配列は、前記一次元又は二次元コードの背景を構成した印刷物が提供される。

なお、「単位領域に占める複数のサブパターンの面積比が互いに等しい」ことは、ヒトが肉眼で観察した場合に複数のパターンを互いから区別不可能な程度に、先の面積比の差が十分に小さいことを意味する。即ち、２以上のパターン間で上記面積比が異なっている場合、面積比の最大値Ｒ_ｍａｘと面積比の最小値Ｒ_ｍｉｎとの差Ｒ_ｍａｘ－Ｒ_ｍｉｎと、面積比の最大値Ｒ_ｍａｘとの比（Ｒ_ｍａｘ－Ｒ_ｍｉｎ）／Ｒ_ｍａｘが十分に小さい場合、例えば、０．１％以下である場合、肉眼による観察では、それらパターンを互いから区別することはできない。

また、「サブパターンの形状が異なって」いることは、サブパターンの輪郭の形、サブパターンの大きさ、及びサブパターンを構成する線の太さの１以上が異なっていることを意味している。

本発明の第２側面によると、第１側面に係る印刷物のうち前記複数のパターンに対応した領域を撮像することによって得られた画像から、前記複数のサブパターンの形状に基づいて、前記一次元又は二次元コードを復号することを含んだ復号方法が提供される。

本発明の第３側面によると、第１側面に係る印刷物を撮影することによって得られた前記複数のパターンの画像から、画像濃度が異なる複数のパターンを生成することと、画像濃度が異なる前記複数のパターンから、前記一次元又は二次元コードを復号することとを含んだ復号方法が提供される。

本発明の第４側面によると、第１側面に係る印刷物のうち前記複数のパターンに対応した領域を撮像することによって得られた第１画像データから、前記複数のサブパターンの形状に基づいて、前記一次元又は二次元コードを復号する処理部を備えた復号装置が提供される。

本発明の第５側面によると、第１側面に係る印刷物を撮影することによって得られた前記複数のパターンの情報を含む第１画像データから、画像濃度が異なる複数のパターンの情報を含む第２画像データを生成し、前記第２画像データから前記一次元又は二次元コードを復号する処理部を備えた復号装置が提供される。

本発明の第６側面によると、第４又は第５側面に係る復号装置と、前記印刷物を撮影して前記第１画像データを取得する読取部と、復号した前記一次元又は二次元コード、この一次元又は二次元コードを復号することにより得られる原情報、及び、この原情報を用いて生成した情報の１以上を出力する出力部とを備えた復号システムが提供される。

本発明によると、読取方法を知らない者による情報の読み取りが困難な印刷技術が提供される。

本発明の第１実施形態に係る印刷物を概略的に示す平面図。 図１の印刷物の一部を拡大して示す平面図。 図２に示す構造のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図。 図１及び図２に示す印刷物の第１パターンを拡大して示す平面図。 図４に示す第１パターンを構成している第１サブパターンを拡大して示す平面図。 図１及び図２に示す印刷物の第２パターンを拡大して示す平面図。 図６に示す第２パターンを構成している第２サブパターンを拡大して示す平面図。 図１及び図２に示す印刷物の第３パターンを拡大して示す平面図。 図８に示す第３パターンを構成している第３サブパターンを拡大して示す平面図。 本発明の一実施形態に係る復号システムを概略的に示すブロック図。 変形例に係る復号方法を示すフローチャート。 解像度を調節する方法の一例を概略的に示す図。 解像度を低めた第１サブパターンの画像の一例を概略的に示す図。 解像度を低めた第２サブパターンの画像の一例を概略的に示す図。 解像度を低めた第３サブパターンの画像の一例を概略的に示す図。 復号した二次元コードの一例を示す図。 第１比較例に係る印刷物を概略的に示す平面図。 図１７に示す印刷物のＸＶＩＩＩ－ＸＶＩＩＩ線に沿った断面図。 第２比較例に係る印刷物を概略的に示す平面図。 図１９に示す印刷物のＸＸ－ＸＸ線に沿った断面図。 第３比較例に係る印刷物を概略的に示す平面図。 図２１に示す印刷物のＸＸＩＩ－ＸＸＩＩ線に沿った断面図。 本発明の第２実施形態に係る印刷物の一部を拡大して示す平面図。 本発明の第３実施形態に係る印刷物の一部を拡大して示す平面図。 第１パターンの一変形例を概略的に示す平面図。 第２パターンの一変形例を概略的に示す平面図。 第３パターンの一変形例を概略的に示す平面図。

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同様又は類似した機能を有する要素については、同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

先ず、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る印刷物を概略的に示す平面図である。図２は、図１の印刷物の一部を拡大して示す平面図である。図３は、図２に示す構造のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。

図中、Ｘ方向は、印刷物１の印刷面に平行な方向であり、Ｙ方向は、印刷物１の印刷面に平行であり且つＸ方向に対して垂直な方向であり、Ｚ方向は、Ｘ方向及びＹ方向に対して垂直な方向である。また、この印刷物１の説明において参照する平面図では、後述する保護層１３は省略している。

図１乃至図３に示す印刷物１は、カードである。印刷物は、カード以外の形状を有していてもよい。印刷物１は、例えば、識別カード、遊戯用カード、又は有価証券として利用することができる。印刷物１は、他の物品に支持させるラベルであってもよい。例えば、印刷物１は、粘着ラベルであってもよい。即ち、印刷物１は、ラベル付き物品において使用してもよい。

この印刷物１は、図３に示すように、基材１１と、印刷層１２と、保護層１３とを含んでいる。

基材１１は、例えば、紙、プラスチック、又は金属からなる。基材１１は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。ここでは、基材１１は薄層状の形状を有しているが、基材１１は、他の形状を有していてもよい。また、基材１１は、ＩＣ（集積回路）チップ、アンテナ、磁気テープなどの他の要素を更に含んでいてもよい。

印刷層１２は、図１に示すように、第１部分Ｐ１と、第２部分Ｐ２と、第３部分Ｐ３とを含んでいる。

第１部分Ｐ１は、図２に示すように、第１パターンＰＴ１と、第２パターンＰＴ２と、第３パターンＰＴ３とを含んでいる。ここでは、第１部分Ｐ１は３種のパターンを含んでいるが、第１部分Ｐ１は、２種以上のパターンを含んでいればよい。第１部分Ｐ１は、全体に亘ってほぼ同じ厚さを有している。

第１パターンＰＴ１と第２パターンＰＴ２と第３パターンＰＴ３とは、同じ材料からなる。即ち、それらは、同一のインキで形成されている。このインキは、プロセスインキのように、通常の印刷に使用するインキであってもよく、赤外吸収インキ及び赤外発光インキなどの特殊インキであってもよい。赤外吸収インキとしては、例えば、フタロシアニン化合物及びシアニン化合物等の近赤外線吸収剤を含んだインキを使用することができる。赤外発光インキとしては、例えば、赤外線で励起され、励起光よりも長波長の赤外線を発光する赤外発光蛍光体を含んだインキを使用することができる。特殊インキは、有色インキであってもよく、不可視インキ、即ち、無色透明のインキであってもよい。

第１部分Ｐ１は、肉眼で観察した場合には、一様な領域、即ち、全体に亘って同じ色を有している領域として見える。第１部分Ｐ１には、二次元コードが潜像として記録されている。第１部分Ｐ１に記録されている潜像は、一次元コードであってもよい。なお、第１部分Ｐ１については、後で詳述する。

第２部分Ｐ２は、図１に示すように、文字列「１２３４５６７８９０」に対応したパターンを含んでいる。このパターンは、第１部分Ｐ１に記録された情報を復号するための鍵情報、例えば、第１パターンＰＴ１と第２パターンＰＴ２と第３パターンＰＴ３とを、第１配列を構成するものと、第２配列を構成するものとに区別するための鍵情報に対応したパターンである。鍵情報に対応したパターンは、他の文字列であってもよく、一次元又は二次元コードであってもよく、それ以外の形状を有していてもよい。

第２部分Ｐ２が含んでいるパターンは、単一のインキで形成されていてもよく、複数種のインキで形成されていてもよい。また、第２部分Ｐ２が含んでいるパターンは、第１部分Ｐ１のパターンを形成しているインキと同じインキで形成されていてもよく、第１部分Ｐ１のパターンを形成しているインキとは異なるインキで形成されていてもよい。

第２部分Ｐ２は、第１部分Ｐ１と同じ下地上に設けられていてもよく、異なる下地上に設けられていてもよい。第２部分Ｐ２は省略することができる。

第３部分Ｐ３は、文字列「ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭＮ」に対応したパターンを含んでいる。このパターンは、他の文字列であってもよく、顔写真、図又は絵であってもよく、それらの組み合わせであってもよい。

第３部分Ｐ３が含んでいるパターンは、第１部分Ｐ１に記録された情報及び第２部分Ｐ２に記録された情報の少なくとも一方と関連した情報を含んでいてもよい。或いは、このパターンが含んでいる情報は、第１部分Ｐ１に記録された情報及び第２部分Ｐ２に記録された情報の何れとも無関係であってもよい。或いは、このパターンは、単なる模様のように、情報を含むものでなくてもよい。

第３部分Ｐ３が含んでいるパターンは、単一のインキで形成されていてもよく、複数種のインキで形成されていてもよい。また、第３部分Ｐ３が含んでいるパターンは、第１部分Ｐ１又は第２部分Ｐ２のパターンを形成しているインキと同じインキで形成されていてもよく、第１部分Ｐ１又は第２部分Ｐ２のパターンを形成しているインキとは異なるインキで形成されていてもよい。

第３部分Ｐ３は、第１部分Ｐ１又は第２部分Ｐ２と同じ下地上に設けられていてもよく、異なる下地上に設けられていてもよい。第３部分Ｐ３は省略することができる。

保護層１３は、図３に示すように、印刷層１２を覆っている。保護層１３は、印刷層１２を損傷から保護する。保護層１３は、基材１１の印刷層１２が設けられた主面の全体を覆うように設けられていてもよく、その一部のみを覆うように設けられていてもよい。

保護層１３は、例えば、透明な層である。保護層１３の全体又は一部は、透明でなくてもよい。例えば、第１部分Ｐ１が含んでいるパターンが赤外吸収インキから形成されている場合、保護層１３のうち第１部分Ｐ１を覆っている部分は、赤外吸収インキが吸収を示す赤外域の光を透過させるものであれば、可視光線を遮断するものであってもよい。また、第１部分Ｐ１が含んでいるパターンが赤外発光インキから形成されている場合、保護層１３のうち第１部分Ｐ１を覆っている部分は、赤外発光インキを励起させる光、例えば紫外線又は赤外線を透過させるとともに、赤外域の光、特には赤外発光インキの発光を透過させるものであれば、可視光線を遮断するものであってもよい。

保護層１３の厚さは、５００μｍ以下であることが好ましく、１０乃至１００μｍの範囲内にあることがより好ましい。薄い保護層１３は、印刷層１２を損傷から十分に保護できない可能性がある。厚い保護層１３は、印刷物１の製造コストの上昇を招き得る。

次に、第１部分Ｐ１について、詳しく説明する。
図４は、図１及び図２に示す印刷物の第１パターンを拡大して示す平面図である。図５は、図４に示す第１パターンを構成している第１サブパターンを拡大して示す平面図である。図６は、図１及び図２に示す印刷物の第２パターンを拡大して示す平面図である。図７は、図６に示す第２パターンを構成している第２サブパターンを拡大して示す平面図である。図８は、図１及び図２に示す印刷物の第３パターンを拡大して示す平面図である。図９は、図８に示す第３パターンを構成している第３サブパターンを拡大して示す平面図である。

図２に示すように、第１パターンＰＴ１と第２パターンＰＴ２と第３パターンＰＴ３とは、互いに隣接している。第１パターンＰＴ１からなる第１配列は、二次元コードを構成している。第２パターンＰＴ２と第３パターンＰＴ３とからなる第２配列は、二次元コードの背景を構成している。

第１パターンＰＴ１は、図４に示すように、複数の第１サブパターンＳＰＴ１からなる。第１サブパターンＳＰＴ１は、二方向に配列している。ここでは、第１サブパターンＳＰＴ１は、Ｘ方向とＹ方向とに同じ周期で配列している。第１サブパターンＳＰＴ１は、図５に示すように、円環形状を有している。

第２パターンＰＴ２は、図６に示すように、複数の第２サブパターンＳＰＴ２からなる。第２サブパターンＳＰＴ２は、二方向に配列している。ここでは、第２サブパターンＳＰＴ２は、Ｘ方向とＹ方向とに同じ周期で配列している。

図７と図５との対比から明らかなように、第２サブパターンＳＰＴ２は、第１サブパターンＳＰＴ１とは、形状が異なっている。具体的には、第２サブパターンＳＰＴ２は、図７に示すように、一方の円環の外径が他方の円環の内径よりも小さい２つの円環を同心に配置した構造を有している。図５及び図７の対比から明らかなように、第２サブパターンＳＰＴ２が含んでいる２つの円環のうち径がより小さな円環を構成している曲線は、第１サブパターンＳＰＴ１が含んでいる円環を構成している曲線と、太さがほぼ等しい。また、第２サブパターンＳＰＴ２が含んでいる２つの円環のうち径がより大きな円環を構成している曲線は、第１サブパターンＳＰＴ１が含んでいる円環を構成している曲線よりも細く、第２サブパターンＳＰＴ２が含んでいる２つの円環のうち径がより小さな円環を構成している曲線よりも細い。第２サブパターンＳＰＴ２が含んでいる２つの円環は、互いから離間している。

第３パターンＰＴ３は、図８に示すように、複数の第３サブパターンＳＰＴ３からなる。第３サブパターンＳＰＴ３は、二方向に配列している。ここでは、第３サブパターンＳＰＴ３は、Ｘ方向とＹ方向とに同じ周期で配列している。

図９と図５及び図７との対比から明らかなように、第３サブパターンＳＰＴ３は、第１サブパターンＳＰＴ１及び第２サブパターンＳＰＴ２とは、形状が異なっている。具体的には、第３サブパターンＳＰＴ３は、図９に示すように、１つの円環の外径が他の１つの円環の内径よりも小さく、更に他の１つの円環の内径が、上記他の１つの円環の外径よりも大きい３つの円環を同心に配置した構造を有している。図５及び図９の対比から明らかなように、第３サブパターンＳＰＴ３が含んでいる各円環を構成している曲線は、第１サブパターンＳＰＴ１が含んでいる円環を構成している曲線よりも細い。第３サブパターンＳＰＴ３が含んでいる３つの円環は、互いから離間している。

第１パターンＰＴ１と第２パターンＰＴ２と第３パターンＰＴ３とは、単位領域に占めるサブパターンの面積比が互いに等しい。つまり、第１パターンＰＴ１と第２パターンＰＴ２と第３パターンＰＴ３とは、単位領域に占めるサブパターンの面積比が互いに等しくなるように、サブパターンの形状とサブパターンの配置とが調節されている。ここでは、一例として、第１サブパターンＳＰＴ１と第２サブパターンＳＰＴ２と第３サブパターンＳＰＴ３とは面積が互いに等しく、それらの配列の周期も互いに等しいとする。

また、第１サブパターンＳＰＴ１と第２サブパターンＳＰＴ２と第３サブパターンＳＰＴ３とは、肉眼で観察した場合に互いから区別することが不可能又は困難な程度に小さい。サブパターンの各々は、最大寸法が０．５乃至３０ｍｍの範囲内にあることが好ましく、１乃至１０ｍｍの範囲内にあることがより好ましい。ここで、「最大寸法」は、Ｚ方向からサブパターンを観察した場合の寸法の最大値を意味している。

サブパターンを構成している線の太さは、５０乃至１，０００μｍの範囲内にあることが好ましく、１００乃至５００μｍの範囲内にあることがより好ましい。細い線は、印刷が難しい。他方、小さなサブパターンで線を太くすると、線と線との間の隙間がつぶれることがある。

１つのサブパターンが互いから離間した複数の部分で構成されている場合、それら部分間の距離は、３０μｍ以上であることが好ましく、５０μｍ以上であることがより好ましい。この距離が短いと、上記部分が繋がってしまうことがある。また、この距離が短いと、画像解析において、これら部分を互いから区別できなくなる可能性がある。なお、この距離は、例えば、１０００μｍ以下である。

サブパターンは、０．８５乃至５０ｌｐｉ（lines per inch）の密度で配置することが好ましく、２．５乃至２５ｌｐｉの密度で配置することがより好ましい。なお、単位「ｌｐｉ」は、２．５４ｃｍの長さに配置するサブパターンの個数である。この密度が低い場合、画像解析において、パターンの形状を正確に再現することが難しくなる可能性がある。密度が高い場合、サブパターン間の距離が短くなり、画像解析において、それらを互いから区別することが難しくなる可能性がある。

次に、復号システムについて説明する。
図１０は、本発明の一実施形態に係る復号システムを概略的に示すブロック図である。

図１０に示す復号システム２は、復号装置２１と読取部２２と出力部２３とを含んでいる。
復号装置２１は、処理部２１１と記憶部２１２とを含んでいる。

処理部２１１は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含んでいる。処理部２１１には、読取部２２と出力部２３とが接続されている。

処理部２１１は、例えば、第１画像データから、サブパターンの形状に基づいて、二次元コードを復号する。ここで、第１画像データは、印刷物１を撮影することによって得られ、第１パターンＰＴ１、第２パターンＰＴ２及び第３パターンＰＴ３の情報を含む画像データである。

或いは、処理部２１１は、第１画像データから第２画像データを生成し、第２画像データから二次元コードを復号する。ここで、第２画像データは、画像濃度が異なる複数のパターンの情報を含む画像データである。

処理部２１１は、更に、この二次元コードから原情報を復号する。処理部２１１は、この原情報から別の情報を生成してもよい。処理部２１１は、復号した二次元コード、この二次元コードを復号することにより得られた原情報、及び、この原情報を用いて生成した情報の１以上を、出力部２３へ出力する。なお、処理部２１１が実行する処理の詳細は、後で説明する。

記憶部２１２は、処理部２１１に接続されている。記憶部２１２は、処理部２１１が読み込むプログラムや、処理部２１１から供給されたデータなどを記憶する不揮発性メモリを含んでいる。

読取部２２は、照明装置と撮像装置とを含んでいる。
照明装置は、印刷物１の第１部分Ｐ１に対応した領域を照明する。照明装置は、第１部分Ｐ１のパターンを形成しているインキがプロセスインキである場合は、可視光線を射出するものである。照明装置は、第１部分Ｐ１のパターンを形成しているインキが赤外発光インキである場合、紫外線又は赤外線を射出するものである。照明装置は、第１部分Ｐ１のパターンを形成しているインキが赤外吸収インキである場合、赤外線を射出するものである。屋外光や屋内光を照明光として利用可能な場合、照明装置は省略することができる。

撮像装置は、印刷物１の第１部分Ｐ１に対応した領域を撮像する。撮像装置は、第１部分Ｐ１のパターンを形成しているインキがプロセスインキである場合は、可視域の光によって表示される像を撮像するディジタルカメラである。撮像装置は、第１部分Ｐ１のパターンを形成しているインキが赤外発光インキ又は赤外吸収インキである場合は、赤外域の光によって表示される像を撮像するディジタルカメラである。

読取部２２は、印刷物１を、照明装置及び撮像装置に対して相対的に移動させる移動機構、例えば、ＸＹテーブルを更に含んでいてもよい。撮像装置は、印刷物１の第１部分Ｐ１に対応した領域全体の画像を、１回の撮像で取得するものであってもよいが、複数回の撮像で取得するものであってもよい。移動機構は、後者の場合に利用することができる。

読取部２２は、撮像装置が印刷物１の第１部分Ｐ１に対応した領域を撮像することによって取得した第１画像データを、処理部２１１へ出力する。読取部２２は、印刷物１の第２部分Ｐ２に対応した領域を撮像し、これによって取得した画像データを、処理部２１１へ更に出力するものであってもよい。

出力部２３は、処理部２１１が出力した情報を、ヒトが知覚可能な形態、例えば、画像、音、振動、光、又はそれらの組み合わせへと変換して出力する。出力部２３は、例えば、ディスプレイ、ブザー、バイブレータ、ランプ、又はそれらの組み合わせである。

次に、この復号システム２を用いた復号方法について説明する。
この復号方法では、先ず、印刷物１の第１部分Ｐ１に対応した領域を照明装置が照明した状態で、撮像装置が印刷物１の第１部分Ｐ１に対応した領域を撮像する。このようにして、読取部２２は、第１画像データを取得する。読取部２２は、この第１画像データを、処理部２１１へ出力する。更に、読取部２２は、印刷物１の第２部分Ｐ２に対応した領域を撮像し、これによって取得した画像データを、処理部２１１へ出力する。

処理部２１１は、第２部分Ｐ２に対応した領域を撮像することによって取得した画像データと記憶部２１２が記憶している情報とから、鍵情報を復号する。鍵情報は、例えば、第１サブパターンＳＰＴ１からなるパターンの配列が二次元コードを構成する第１配列であること、及び、第２サブパターンＳＰＴ２からなるパターンと第３サブパターンＳＰＴ３からなるパターンとの配列が二次元コードの背景を構成する第２配列であることの少なくとも一方を表す情報を含んでいる。

また、処理部２１１は、第１サブパターンＳＰＴ１と第２サブパターンＳＰＴ２と第３サブパターンＳＰＴ３との形状の相違に基づいて、第１画像データから、二次元コードを復号する。具体的には、処理部２１１は、記憶部２１２が記憶している、第１サブパターンＳＰＴ１、第２サブパターンＳＰＴ２及び第３サブパターンＳＰＴ３の形状に関するデータを利用したパターンマッチングを行い、第１画像データから、第１サブパターンＳＰＴ１、第２サブパターンＳＰＴ２及び第３サブパターンＳＰＴ３の位置情報を取得する。次いで、処理部２１１は、それらの位置情報から、第１パターンＰＴ１、第２パターンＰＴ２及び第３パターンＰＴ３の形状及び位置を求め、鍵情報を利用して、二次元コードを構成する第１配列と、二次元コードの背景を構成する第２配列とに関する情報を得る。このようにして、処理部２１１は、第１画像データから、二次元コードを復号する。

その後、処理部２１１は、二次元コードから原情報を復号する。処理部２１１は、場合によっては、この原情報から別の情報を生成する。処理部２１１は、復号した二次元コード、この二次元コードを復号することにより得られた原情報、及び、この原情報を用いて生成した情報の１以上を、出力部２３へ出力する。

出力部２３は、処理部２１１が出力した情報を、ヒトが知覚可能な形態、例えば、画像、音、振動、光、又はそれらの組み合わせへと変換して出力する。

次に、この復号システム２を用いた復号方法の変形例について説明する。
図１１は、変形例に係る復号方法を示すフローチャートである。図１２は、解像度を調節する方法の一例を概略的に示す図である。図１３は、解像度を低めた第１サブパターンの画像の一例を概略的に示す図である。図１４は、解像度を低めた第２サブパターンの画像の一例を概略的に示す図である。図１５は、解像度を低めた第３サブパターンの画像の一例を概略的に示す図である。

この復号方法では、先ず、印刷物１の第１部分Ｐ１に対応した領域を照明装置が照明した状態で、撮像装置が印刷物１の第１部分Ｐ１に対応した領域を撮像する。このようにして、読取部２２は、第１画像データを取得する（ステップＳ１）。読取部２２は、この第１画像データを、処理部２１１へ出力する。更に、読取部２２は、印刷物１の第２部分Ｐ２に対応した領域を撮像し、これによって取得した画像データを、処理部２１１へ出力する。

処理部２１１は、第２部分Ｐ２に対応した領域を撮像することによって取得した画像データと記憶部２１２が記憶している情報とから、鍵情報を復号する。鍵情報は、例えば、第２画像データの解像度、解像度を調整する際に使用する明度の閾値、並びに、画像濃度と第１及び第２配列との関係に関する情報を含んでいる。或いは、記憶部２１２が、第２画像データの解像度、解像度を調整する際に使用する明度の閾値、並びに、画像濃度と第１及び第２配列との関係の各々について、複数の選択肢を記憶している場合、鍵情報は、何れを選択するべきかを示す情報を含んでいる。

次に、処理部２１１は、第１画像データの解像度を調節する（ステップＳ２）。例えば、第１画像データが高解像度の画像データである場合、記憶部２１２が記憶している情報又は鍵情報に基づいて、第１画像データから、解像度がより低い第２画像データを生成する。

第１画像データが高解像度の画像データである場合、第１パターンＰＴ１に対応した領域と、第２パターンＰＴ２に対応した領域と、第３パターンＰＴ３に対応した領域とは、画像濃度が等しい。それ故、それら領域を、画像濃度に基づいて区別することはできない。

解像度を低めると、第１サブパターンＳＰＴ１と第２サブパターンＳＰＴ２と第３サブパターンＳＰＴ３との形状の相違に起因して、第１パターンＰＴ１に対応した領域と、第２パターンＰＴ２に対応した領域と、第３パターンＰＴ３に対応した領域とに、画像濃度の相違を生じる。

図１２には、第１サブパターンＳＰＴ１の高解像度画像Ｉ１を描いている。この高解像度画像Ｉ１を、１つの画素がグリッドＧＲの１マスに対応するように低解像度化すると、図１３に示す低解像度画像Ｉ１’が得られる。

なお、ここでは、グリッドＧＲの或るマスに位置した全画素に占める明画素の割合が５０％を超える場合には、このマスに対応した低解像度画像Ｉ１’の画素を明画素としている。また、グリッドＧＲの或るマスに位置した全画素に占める明画素の割合が５０％以下の場合には、このマスに対応した低解像度画像Ｉ１’の画素を暗画素としている。

同様の処理を第２サブパターンＳＰＴ２の高解像度画像に対して行うと、図１４に示す低解像度画像Ｉ２’が得られる。更に、同様の処理を第３サブパターンＳＰＴ３の高解像度画像に対して行うと、図１５に示す低解像度画像Ｉ３’が得られる。

上述した例では、第１サブパターンＳＰＴ１と第２サブパターンＳＰＴ２と第３サブパターンＳＰＴ３とは面積が互いに等しく、それらの配列の周期も互いに等しい。これに対し、低解像度画像Ｉ１’と低解像度画像Ｉ２’と低解像度画像Ｉ３’とは、面積が異なっている。従って、第１画像データを低解像度化することにより、第１パターンＰＴ１に対応した領域と、第２パターンＰＴ２に対応した領域と、第３パターンＰＴ３に対応した領域とに、画像濃度の相違を生じる。このようにして、処理部２１１は、解像度を調節した画像データから、画像濃度が異なる複数のパターンを生成する（ステップＳ３）。なお、第１画像データの解像度が低い場合には、この解像度の調節は省略できる。

次に、処理部２１１は、鍵情報を利用して、画像濃度が異なる複数のパターンから、二次元コードを復号する（ステップＳ４）。二次元コードの復号には、例えば、パターンマッチングを利用する。

その後、処理部２１１は、二次元コードから原情報を復号する（ステップＳ５）。処理部２１１は、場合によっては、この原情報から別の情報を生成する。処理部２１１は、復号した二次元コード、この二次元コードを復号することにより得られた原情報、及び、この原情報を用いて生成した情報の１以上を、出力部２３へ出力する（ステップＳ６）。

出力部２３は、処理部２１１が出力した情報を、ヒトが知覚可能な形態、例えば、画像、音、振動、光、又はそれらの組み合わせへと変換して出力する。

図１６は、復号した二次元コードの一例を示す図である。
上述した復号方法によると、例えば、図１６に示す二次元コードＣＤを得ることができる。

上述した印刷物１の第１部分Ｐ１に記録された情報は、読取方法を知らない者による読み取りが困難である。これについて、以下に説明する。

図１７は、第１比較例に係る印刷物を概略的に示す平面図である。図１８は、図１７に示す印刷物のＸＶＩＩＩ－ＸＶＩＩＩ線に沿った断面図である。

図１７及び図１８に示す印刷物１Ａは、基材１１と、その上に設けられた印刷層１２Ａとを含んでいる。印刷層１２Ａは、二次元コードを構成している。

印刷層１２Ａがプロセスインキで形成されている場合、印刷物１Ａに二次元コードが記録されていることは、肉眼による観察で容易に知覚される。また、印刷層１２Ａが不可視インキで形成されている場合であっても、印刷物１Ａに二次元コードが記録されていることは、表面の凹凸から容易に知覚され得る。

図１９は、第２比較例に係る印刷物を概略的に示す平面図である。図２０は、図１９に示す印刷物のＸＸ－ＸＸ線に沿った断面図である。

図１９及び図２０に示す印刷物１Ｂは、基材１１と印刷層１２Ｂと保護層１３とを含んでいる。印刷層１２Ｂは、基材１１上に設けられており、二次元コードを構成している。保護層１３は、印刷層１２Ｂ上に設けられている。保護層１３は、基材１１の印刷層１２Ｂが設けられた面全体を覆っている。

印刷層１２Ｂがプロセスインキで形成されている場合、保護層１３は透明である必要がある。それ故、この場合、印刷物１Ｂに二次元コードが記録されていることは、肉眼による観察で容易に知覚される。また、保護層１３の表面は、印刷層１２Ｂのパターンに対応した凹凸を有し得る。それ故、印刷層１２Ｂを不可視インキで形成するか、又は、印刷層１２Ｂを赤外発光インキ若しくは赤外吸収インキで形成し且つ保護層１３として可視光線を遮断するものを使用したとしても、印刷物１Ｂに二次元コードが記録されていることは、表面の凹凸から知覚され得る。表面に凹凸を有していない保護層１３を得るには、スクリーン印刷やオフセット印刷などを複数回行うことにより、例えば、膜厚が２０μｍ以上の厚い保護層１３を形成しなければならない。

図２１は、第３比較例に係る印刷物を概略的に示す平面図である。図２２は、図２１に示す印刷物のＸＸＩＩ－ＸＸＩＩ線に沿った断面図である。

図２１及び図２２に示す印刷物１Ｃは、基材１１と、その上に設けられた印刷層１２Ｃとを含んでいる。印刷層１２Ｃは、第１印刷層１２Ｃ１と第２印刷層１２Ｃ２とを含んでいる。第１印刷層１２Ｃ１は、二次元コードを構成している。第２印刷層１２Ｃ２は、第１印刷層１２Ｃ１を形成しているインキとは異なるインキからなる。第２印刷層１２Ｃ２は、上記二次元コードの背景を構成している。

第１印刷層１２Ｃ１及び第２印刷層１２Ｃ２がプロセスインキで形成されている場合、高いコントラスト比と、肉眼で観察することによる知覚され易さとは、二律背反の関係にある。

第１印刷層１２Ｃ１及び第２印刷層１２Ｃ２の一方を特殊インキで形成し、それらの他方を先の特殊インキと同じ色のプロセスインキで形成した場合、印刷物１Ｃに二次元コードが記録されていることは、肉眼による観察では知覚され難いと考えられる。また、この場合、第１印刷層１２Ｃ１の厚さと第２印刷層１２Ｃ２の厚さとを一致させれば、印刷層１２Ｃの表面に、第１印刷層１２Ｃ１のパターンに対応した凹凸が生じるのを防止できると考えられる。

しかしながら、この場合であっても、印刷層１２Ｃからの反射光を観察すると、第１印刷層１２Ｃ１及び第２印刷層１２Ｃ２の光沢の相違から、印刷物１Ｃに二次元コードが記録されていることは、肉眼による観察で容易に知覚され得る。また、第１印刷層１２Ｃ１の厚さと第２印刷層１２Ｃ２の厚さとを完全に一致させないと、それらの厚さの相違から、印刷物１Ｃに二次元コードが記録されていることは、肉眼による観察で容易に知覚され得る。更に、第１印刷層１２Ｃ１と第２印刷層１２Ｃ２とを、それらが部分的に重なり合わず且つそれらの間に隙間を生じないように形成することは困難である。第１印刷層１２Ｃ１と第２印刷層１２Ｃ２とが部分的に重なり合うか又はそれらの間に隙間を生じると、印刷層１２Ｃには、二次元コードパターンの輪郭に沿った畝状の突起又は溝を生じることになる。それ故、印刷物１Ｃに二次元コードが記録されていることは、肉眼による観察で容易に知覚され得る。

これに対し、図１乃至図９を参照しながら説明した印刷物１では、二次元コードに対応した１以上のパターンと、その背景に対応した１以上のパターンとを設け、それらパターン間で、単位領域に占めるサブパターンの面積比を互いに等しくしている。そして、それらパターンには、同じ材料を使用している。従って、肉眼で観察した場合には、上記パターンが設けられた領域は、全体に亘って同じ色を有している領域として見える。

また、二次元コードの復号には、上述した手順が必要である。それ故、この手順を知らない者による情報の復号は困難である。
従って、上述した印刷物１の第１部分Ｐ１に記録された情報は、読取方法を知らない者による読み取りが困難である。

また、この印刷物１では、二次元コードを構成する第１配列は第１パターンＰＴ１からなり、二次元コードの背景を構成する第２配列は、第２パターンＰＴ２と第３パターンＰＴ３とからなる。即ち、二次元コードの背景を構成する第２配列は、複数のパターンからなる。それ故、ディジタルカメラで取得した画像や複写機で複写することによって得られた複写物において、パターン間で明度に相違を生じたとしても、二次元コードの背景に対応した複数のパターンが、二次元コードの知覚を妨げる。

従って、このような点でも、上述した印刷物１の第１部分Ｐ１に記録された情報は、読取方法を知らない者による読み取りが困難である。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図２３は、本発明の第２実施形態に係る印刷物の一部を拡大して示す平面図である。

図２３に示す印刷物１は、以下の点を除き、図１乃至図９を参照しながら説明した印刷物１と同様である。即ち、図２３に示す印刷物１では、二次元コードを構成する第１配列は、第１パターンＰＴ１と第２パターンＰＴ２とからなり、二次元コードの背景を構成する第２配列は第３パターンＰＴ３からなる。

この印刷物１は、図１乃至図９を参照しながら説明した印刷物１と同様の効果を奏する。

また、この印刷物１では、二次元コードを構成する第１配列は、第１パターンＰＴ１と第２パターンＰＴ２とからなり、二次元コードの背景を構成する第２配列は第３パターンＰＴ３からなる。即ち、二次元コードを構成する第１配列は、複数のパターンからなる。それ故、ディジタルカメラで取得した画像や複写機で複写することによって得られた複写物において、パターン間で明度に相違を生じたとしても、二次元コードは知覚され難い。

従って、このような点でも、上述した印刷物１の第１部分Ｐ１に記録された情報は、読取方法を知らない者による読み取りが困難である。

次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図２４は、本発明の第３実施形態に係る印刷物の一部を拡大して示す平面図である。

図２４に示す印刷物１は、以下の点を除き、図１乃至図９を参照しながら説明した印刷物１と同様である。即ち、図２４に示す印刷物１では、二次元コードを構成する第１配列は、第１パターンＰＴ１と第２パターンＰＴ２とからなり、二次元コードの背景を構成する第２配列は、第３パターンＰＴ３と第４パターンＰＴ４とからなる。

第４パターンＰＴ４は、複数の第４サブパターン（図示せず）からなる。第４サブパターンは、第１サブパターンＳＰＴ１、第２サブパターンＳＰＴ２及び第３サブパターンＳＰＴ３とは、形状が異なっている。第４サブパターンは、二方向に配列している。ここでは、第４サブパターンは、Ｘ方向とＹ方向とに同じ周期で配列している。

第４パターンＰＴ４は、第１パターンＰＴ１、第２パターンＰＴ２及び第３パターンＰＴ３と同じ材料からなる。第４パターンＰＴ４は、第１パターンＰＴ１、第２パターンＰＴ２及び第３パターンＰＴ３と、単位領域に占めるサブパターンの面積比が等しい。

この印刷物１は、図１乃至図９を参照しながら説明した印刷物１と同様の効果を奏する。

また、この印刷物１では、二次元コードを構成する第１配列は、第１パターンＰＴ１と第２パターンＰＴ２とからなり、二次元コードの背景を構成する第２配列は、第３パターンＰＴ３と第４パターンＰＴ４とからなる。即ち、二次元コードを構成する第１配列は複数のパターンからなり、二次元コードの背景を構成する第２配列も複数のパターンからなる。それ故、ディジタルカメラで取得した画像や複写機で複写することによって得られた複写物において、パターン間で明度に相違を生じたとしても、二次元コードは極めて知覚され難い。

従って、このような点でも、上述した印刷物１の第１部分Ｐ１に記録された情報は、読取方法を知らない者による読み取りが困難である。

サブパターンには、様々な構造を採用することが可能である。
図２５は、第１パターンの一変形例を概略的に示す平面図である。図２６は、第２パターンの一変形例を概略的に示す平面図である。図２７は、第３パターンの一変形例を概略的に示す平面図である。

図２５に示す第１パターンＰＴ１では、第１サブパターンＳＰＴ１は、Ｙ方向に延びた線分状である。これら第１サブパターンＳＰＴ１は、Ｘ方向とＹ方向とに配列しており、Ｙ方向に隣り合った第１サブパターンＳＰＴ１は互いに接している。その結果、第１サブパターンＳＰＴ１は、ストライプ状の配列を形成している。

図２６に示す第２パターンＰＴ２では、第２サブパターンＳＰＴ２は円形状である。これら第２サブパターンＳＰＴ２は、Ｘ方向とＹ方向とに同じ周期で配列している。第２サブパターンＳＰＴ２は、互いから離間しており、水玉模様状の配列を形成している。

図２７に示す第３パターンＰＴ３では、第３サブパターンＳＰＴ３は「Ｘ」字状である。即ち、第３サブパターンＳＰＴ３は、２つの線分を直交させた形状を有している。各第３サブパターンＳＰＴ３は、これを構成している一方の線分がＸ方向に平行になり、他方の線分がＹ方向に平行になるように配向している。

これら第３サブパターンＳＰＴ３は、Ｘ方向とＹ方向とに配列している。Ｘ方向に隣り合った第３サブパターンＳＰＴ３は互いに接しており、Ｙ方向に隣り合った第３サブパターンＳＰＴ３も互いに接している。その結果、第３サブパターンＳＰＴ３は、正方格子状の配列を形成している。

このように、サブパターンには、様々な構造を採用することが可能である。
各サブパターンは、図２６に示すように円形であるか、又は、図５、図７及び図９に示すように同心円状の輪郭を有していることが好ましい。

通常、サブパターンは、基材の表面に対して突き出ている。それ故、例えば、図２５に示す第１パターンＰＴ１は、それがプロセスインキから形成されている場合、Ｘ方向に平行な軸の周りで印刷物１を傾けたときと、Ｙ方向に平行な軸の周りで印刷物１を傾けたときとで、明度に相違を生じる。また、図２７に示す第３パターンＰＴ３は、それがプロセスインキから形成されている場合、Ｘ方向に平行な軸の周りで印刷物１を傾けたときと、Ｚ方向に垂直であり且つＸ方向に対して４５°の角度を成している軸の周りで印刷物１を傾けたときとで、明度に相違を生じる。その結果、肉眼で観察した場合に、第１パターンＰＴ１、第２パターンＰＴ２及び第３パターンＰＴ３の何れかのパターンを、残りのパターンから区別可能となる可能性がある。

各サブパターンが円形であるか又は同心円状の輪郭を有している場合、上述した明度の相違を生じることはない。従って、この構造を採用すると、読取方法を知らない者による情報の読み取りを更に困難にすることができる。
なお、上記の実施形態では、二次元コードを構成しているパターンは、略正方形状を有しているセルをＸ方向とＹ方向とに配列させた構造を有しているが、二次元コードは、他の方向に配列させた構造を有しているパターンで構成することも可能である。例えば、セルを同心円状に配列させた構造を有しているパターンで二次元コードを構成してもよい。この場合、それらセルの面積は、均一にしなくてもよい。
また、上記の実施形態では、サブパターンが配列する２つの方向は直線方向であるが、これら方向は直線方向に限られない。例えば、サブパターンが配列する２つの方向の一方を円弧などの曲線状の方向とし、他方を先の曲線と交差する直線方向としてもよい。

＜実施例＞
図１乃至図９を参照しながら説明した印刷物１を製造した。
具体的には、基材１１としては、コート紙を使用した。第１部分Ｐ１は、赤外発光インキを使用して形成した。この赤外発光インキとしては、赤外線を照射することにより励起され、この励起光よりも長波長の赤外線を発光する赤外発光蛍光体を含んだ紫外線硬化型のオフセット印刷用インキを使用した。また、保護層１３は、プロセスインキを使用して形成した。このプロセスインキとしては、Ｔ＆Ｋ ＴＯＫＡ社製の白色インキである改ＵＶ１６１ コンク白を使用した。なお、第２部分Ｐ２及び第３部分Ｐ３は省略した。

この印刷物１に記録された二次元コードを、図１０を参照しながら説明した復号システム２を用いて復号した。ここでは、鍵情報について上述した情報は、記憶部２１２に記憶させておいた。その結果、二次元コードを復号することができた。

また、この印刷物１を肉眼で観察した。その結果、印刷物１を正面から肉眼で観察した場合及び斜め方向から肉眼で観察した場合の何れにおいても、二次元コードの存在を確認することはできなかった。

＜比較例＞
図１乃至図９を参照しながら説明した印刷物１を製造した。
具体的には、基材１１としては、実施例で使用したのと同様のコート紙を使用した。第１印刷層１２Ｃ１は、実施例で使用したのと同様の赤外発光インキを使用して形成した。第２印刷層１２Ｃ２は、赤外発光蛍光体を含んでおらず、赤外線インキとほぼ色とするために顔料を追加したこと以外は赤外線インキと同様の組成を有するインキを使用して形成した。

この印刷物１に励起光としての赤外線を照射し、これを赤外線カメラで撮影した。その結果、得られた画像に二次元コードを確認することができた。

また、この印刷物１を肉眼で観察した。その結果、印刷物１を正面から肉眼で観察した場合は、二次元コードの存在を確認することはできなかった。但し、この印刷物１を斜め方向から肉眼で観察した場合、第１印刷層１２Ｃ１と第２印刷層１２Ｃ２との光沢の違いから、二次元コードの存在を確認することができた。

１…印刷物１、１Ａ…印刷物、１Ｂ…印刷物、１Ｃ…印刷物、２…復号システム、１１…基材、１２…印刷層、１２Ａ…印刷層、１２Ｂ…印刷層、１２Ｃ…印刷層、１２Ｃ１…第１印刷層、１２Ｃ２…第２印刷層、１３…保護層、２１…復号装置、２２…読取部、２３…出力部、２１１…処理部、２１２…記憶部、ＣＤ…二次元コード、ＧＲ…グリッド、Ｉ１…高解像度画像、Ｉ１’…低解像度画像、Ｉ２’…低解像度画像、Ｉ３’…低解像度画像、Ｐ１…第１部分、Ｐ２…第２部分、Ｐ３…第３部分、ＰＴ１…第１パターン、ＰＴ２…第２パターン、ＰＴ３…第３パターン、ＳＰＴ１…第１サブパターン、ＳＰＴ２…第２サブパターン、ＳＰＴ３…第３サブパターン。

Claims (15)

1. 基材と、前記基材上に設けられた１以上の印刷層とを備え、
   前記１以上の印刷層は、同じ材料からなり且つ互いに隣接した複数のパターンを含み、
   前記複数のパターンの各々は、二方向に配列し、互いに等しい形状を有している複数のサブパターンからなり、
   前記複数のパターンは、それらが含んでいる前記複数のサブパターンの形状が異なっており、単位領域に占める前記複数のサブパターンの面積比が互いに等しく、
   前記複数のパターンの１以上からなる第１配列は、一次元又は二次元コードを構成し、前記複数のパターンの残りからなる第２配列は、前記一次元又は二次元コードの背景を構成した印刷物。
2. 前記複数のパターンの各々において、前記複数のサブパターンの各々は、円形であるか又は同心円状の輪郭を有している請求項１に記載の印刷物。
3. 前記第１配列は、前記複数のパターンの２以上からなる請求項１又は２に記載の印刷物。
4. 前記第２配列は、前記複数のパターンの２以上からなる請求項１乃至３の何れか１項に記載の印刷物。
5. 前記複数のパターンは不可視インキからなる請求項１乃至４の何れか１項に記載の印刷物。
6. 前記複数のパターンは赤外吸収インキ又は赤外発光インキからなる請求項１乃至５の何れか１項に記載の印刷物。
7. 前記複数のパターンを被覆した保護層を更に備えた請求項１乃至６の何れか１項に記載の印刷物。
8. 前記保護層は可視光線を遮断する請求項７に記載の印刷物。
9. 前記複数のパターンの各々において、前記複数のサブパターンの各々は、最大寸法が０．５乃至３０ｍｍの範囲内にある請求項１乃至８の何れか１項に記載の印刷物。
10. 前記１以上の印刷層は、前記複数のパターンを、前記第１配列を構成するものと、前記第２配列を構成するものとに区別するための鍵情報に対応したパターンを更に含んだ請求項１乃至９の何れか１項に記載の印刷物。
11. 請求項１乃至１０の何れか１項に記載の印刷物のうち前記複数のパターンに対応した領域を撮像することによって得られた画像から、前記複数のサブパターンの形状に基づいて、前記一次元又は二次元コードを復号することを含んだ復号方法。
12. 請求項１乃至１０の何れか１項に記載の印刷物を撮影することによって得られた前記複数のパターンの画像から、画像濃度が異なる複数のパターンを生成することと、
    画像濃度が異なる前記複数のパターンから、前記一次元又は二次元コードを復号することと
    を含んだ復号方法。
13. 請求項１乃至１０の何れか１項に記載の印刷物のうち前記複数のパターンに対応した領域を撮像することによって得られた第１画像データから、前記複数のサブパターンの形状に基づいて、前記一次元又は二次元コードを復号する処理部を備えた復号装置。
14. 請求項１乃至１０の何れか１項に記載の印刷物を撮影することによって得られた前記複数のパターンの情報を含む第１画像データから、画像濃度が異なる複数のパターンの情報を含む第２画像データを生成し、前記第２画像データから前記一次元又は二次元コードを復号する処理部を備えた復号装置。
15. 請求項１３又は１４に記載の復号装置と、
    前記印刷物を撮影して前記第１画像データを取得する読取部と、
    復号した前記一次元又は二次元コード、この一次元又は二次元コードを復号することにより得られる原情報、及び、この原情報を用いて生成した情報の１以上を出力する出力部と
    を備えた復号システム。

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