JP2017087694A - 画像生成方法および偽造防止方法 - Google Patents
画像生成方法および偽造防止方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017087694A JP2017087694A JP2015224763A JP2015224763A JP2017087694A JP 2017087694 A JP2017087694 A JP 2017087694A JP 2015224763 A JP2015224763 A JP 2015224763A JP 2015224763 A JP2015224763 A JP 2015224763A JP 2017087694 A JP2017087694 A JP 2017087694A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- reflection
- light
- angle
- image generation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
【課題】本発明の目的は、コリメータ光学系を用いて結像させる、鏡面反射光を用いた新しい画像生成方法を提供することである。この画像生成方法を紙や金属やプラスチックの表面に形成することで可能となる偽造防止方法を提供することである。
【解決手段】平行光を反射面に入射する工程と、その反射面の鏡面反射光をコリメータ光学系で受光して結像させ画像を生成する工程と、を含む画像生成方法であって、その反射面が複数の部分反射面で構成され、各々のその部分反射面が所与の反射角度を持ち、各々のその部分反射面のその反射角度がその画像の各画素となるように予め設定される工程を含むことを特徴とする画像生成方法。
【選択図】 図4
【解決手段】平行光を反射面に入射する工程と、その反射面の鏡面反射光をコリメータ光学系で受光して結像させ画像を生成する工程と、を含む画像生成方法であって、その反射面が複数の部分反射面で構成され、各々のその部分反射面が所与の反射角度を持ち、各々のその部分反射面のその反射角度がその画像の各画素となるように予め設定される工程を含むことを特徴とする画像生成方法。
【選択図】 図4
Description
本発明は、鏡面反射光を用いた画像生成方法に関するものである。また、この画像生成方法を紙や金属やプラスチックに適用することで可能となる偽造防止方法に関するものである。
ここでいう画像とは、写真や印刷物のように、2次元に濃淡が形成されたものである。画像は、印刷物のように反射光の濃淡を見るものもあるし、テレビやパソコンのディスプレイのように画素の輝きの濃淡で見るものもある。さらに、望遠鏡や顕微鏡のようにレンズ系を通して見るものもある。また、カメラで捕らえた光をディスプレイに表示する手段を経る画像もある。このように、画像は光の濃淡、強弱、が2次元に配置されたものであり、直接または間接的に手段を経て観察されるものである。
直接見ることができる画像は、例えば、何らかの基材に形成される。基材とは、紙、PET、RC紙(写真用支持体)、木、プラスチック、コンクリート、布、皮、金属等の、面を形成できる材料を総称する。一般的には、この基材に色材(インキ等)を所望の画像となるように、部分的に、または全面に、塗布して画像を生成する。
画像は、一般的にカメラやスキャナで読み込むことができる。コピー機は読み込み後に、直接その画像をプリントする手段である。
偽造防止を目的とした画像は、例えば、その画像がある条件では見ることができるが、通常は見ることができないことが要求される。例えば、偽造防止画像に求められるのは、スキャナやコピー機での読み込み、複製ができないことである。また、偽造防止画像の生成が難しいことや、偽造防止画像の生成にコストがかかることも偽造を抑止するため、偽造防止画像となる。一方、その偽造防止画像の確認が人間にとって容易であることが望まれる場合が多い。
偽造防止画像は本来は不要であるため、目的の画像の一部に配置する場合、目立たないことが望ましい場合がある。
偽造防止画像は例えば、紙幣やクレジットカード等に広く用いられている。
直接観察することができない画像生成技術が偽造防止に用いられることがある。例えば、画像にフィルター(所与の色やパターン)を重ねて見ると所与の画像が浮かび上がるものがある。コピー機の解像限界を利用して、コピーすると画像が現れる方法が知られている。
スキャナやコピー機で読み込みや複製ができない偽造防止画像がある。ホログラム画像は、スキャナやコピー機では読み込み、複製ができない。表面に凹凸を付けたり、厚みを変えて画像を生成する方法がある。透かしのように、透過で画像を生成する方法がある。
見る方向や角度によって変わる画像生成技術がある。表面に凹凸を形成することでその隠蔽や影による濃淡を用いた画像生成技術がある。
表面で反射する光を用いて画像を生成することが可能である。本発明の画像生成方法は、鏡面反射光を用いたものである。
物体に入射した光は、表面で反射される鏡面反射光と、内部で散乱され一部吸収され反射される拡散反射光に大きく分類される。印刷物等の画像は物理的には拡散反射光として観察される画像である。
鏡面反射とは、物体表面の法線から各々反対側に同じ角度で入射と反射を行う光の反射であり、正反射とも呼ばれる。また、光沢とは、主として鏡面反射光の強さによって人間が感じる視知覚の属性である。
鏡面反射光で観察する画像には、例えば、透明な光沢ニスで画像を印刷する技術がある。通常の印刷画像の上にこの透明な光沢ニスを印刷した場合、通常の観察では、この光沢ニス画像は透明なため目立たない。しかし、鏡面反射光で観察すると光沢ニスで印刷された画像が鏡面反射し良く観察できる。この場合、鏡面反射光で見える画像は、当然のことながら、光沢ニスで印刷された画像そのものである。
鏡面反射する面を複数の部分反射面にし、これに異なる反射角度を持たせ、これらの反射面に光を反射させ、この鏡面反射光を見る結像面に反射させると、この鏡面反射光の組み合わせで画像を生成することができる。例えば、「魔鏡」はそのひとつである。
このように、各々の部分反射面の角度を変えて結像面上に画像を生成する方法では、結像面上に所望の画像を生成させるためには、各々の部分反射面が所与の位置に所与の反射角度を持って配置される必要がある。
本発明者は特許文献1において、鏡面反射光をコリメータ光学系で結像することにより、その鏡面反射光の各々の反射角度が、結像面の各位置に対応することを示した。さらに、反射角度と結像位置の位置関係は数式で算出できることを非特許文献1で示した。
これらの技術によれば、反射面の位置に係わらず、反射角度のみが、結像面の各位置に対応することが示されている。
この技術は、物体の表面の反射角度情報を測定するものであるが、この技術に基づけば、結像面の目的の位置に画素を生成する反射角度を持つ反射面を計算により予め求めることができると考えられる。
背景技術としての画像生成方法や偽造防止方法としては上記のような技術がある。しかし、コリメータ光学系を用いて結像させる鏡面反射光を用いた画像生成方法は知られていない。さらに、このコリメータ光学系を用いて結像させる鏡面反射光を用いた画像生成方法を用いた偽造防止方法は知られていない。
シンイチ イノウエ(S.Inoue)、他1名、"ポイントスプレッドファンクション オブ スペキュラーリフレクション アンド ゴニオリフレクタンス ディストリビューション(Point Spread Function of Specular Reflection and Gonio−reflectance Distribution)"、Journal of Imaging Science and Technology、 59(1)、010501−1(2015)
本発明の目的は、コリメータ光学系を用いて結像させる、鏡面反射光を用いた新しい画像生成方法を提供することである。この画像生成方法を紙や金属やプラスチックの表面に形成することで可能となる偽造防止方法を提供することである。
本発明者は上記に鑑み鋭意研究した結果、本発明の画像生成方法を発明するに至った。
すなわち、(1)平行光を反射面に入射する工程と、その反射面の鏡面反射光をコリメータ光学系で受光して結像させ画像を生成する工程と、を含む画像生成方法であって、その反射面が複数の部分反射面で構成され、各々のその部分反射面が所与の反射角度を持ち、各々のその部分反射面のその反射角度がその画像の各画素となるように予め設定される工程を含むことを特徴とする画像生成方法である。
(2)平行光を反射面に入射する手段と、その反射面の鏡面反射光をコリメータ光学系で受光して結像させ画像を生成する手段と、を含む画像生成装置であって、その反射面が複数の部分反射面で構成され、各々のその部分反射面が所与の反射角度を持ち、各々のその部分反射面のその反射角度がその画像の各画素となるように予め設定される手段を含むことを特徴とする画像生成装置である。
(1)に記載の画像生成方法を含むことを特徴とする偽造防止方法である。
(2)に記載の画像生成装置を含むことを特徴とする偽造防止装置である。
本発明により、コリメータ光学系でこの反射面の鏡面反射光を見ると、所与の画像が観察できる。一方で、この反射面は、各々が所与の法線角度を持つ複数の部分反射面で構成されているため、このままでは人間が見ても画像として認識できない。これは、通常の観察では微小な凹凸面の寄せ集めの模様として認識される。
本発明の反射面は、スキャナやコピー機で読み取ることも複製することもできない。
本発明の画像生成方法には、平行光とコリメータ光学系が必要であるが、平行光は例えば太陽光でも可能であるし、画像確認レベルの精度であればコリメータ光学系は単レンズで簡易に製作することも可能である。画像は結像面を目視で見ることも可能であるし、カメラ等で取り込み表示することも可能である。このように、生成された画像は簡易に観察することができる。
本発明の反射面は、微小な凹凸面である。法線角度で数度の傾きのため、1つの部分反射面の大きさが1辺1mm程度であれば、凹凸の高低差は0.1mm以下であり、シートやカードに付与することが可能である。
本発明の反射面、部分反射面は、反射すれば良いため、これを透明な樹脂で形成できる。この場合、画像の一部にこの透明な反射面を重ねることで、地の画像もみせながら反射面を形成することができる。本発明の画像生成方法は、本来の画像に加えて有用な情報を付与することを可能とする。
以下、本発明の画像生成方法を、図面を使って説明する。本発明の画像生成装置は、例えば、図1のように構成される。図1は、観察する反射面2の面全体の法線に対して、各々反対側に等しい角度で鏡面反射の関係となるように、入射装置1と受光装置3を設置するものである。反射面2の法線方向を0度とすると、例えば、入射装置1は75度、受光装置3も反対側に同じ角度に設定される。この角度は鏡面反射の関係となるように任意に設定できる。
ハーフミラーを用いて、入射装置1を0度、受光装置3も0度として構成することができる。
入射装置1は、例えば図2に示すように光源11、点像チャート12、そして点像を光源として平行光を生成するコリメータレンズ13、およびその他複数のレンズで構成することができる。
図2に示した入射装置1は、セットした点像チャート12をコリメータレンズ13で平行光とし、この平行光を反射面2に入射させる。
反射面2は、図1に示すようにサンプルベッド21上にセットされる。
受光装置3は、反射面2に入射した平行光の鏡面反射光を受光し、図3に示すようにコリメータレンズ31で結像させる。結像した点像の光量分布をカメラレンズ群32で受光センサ33に結像させ光量分布を観察する。この装置では、受光センサ33の受光面が結像面である。受光センサ33はCCDセンサや撮像管のようなアレイ型のセンサを用いてこの光量分布を2次元(面、画像)のデータとして取り込む。受光センサ33は装置としてCCDカメラを用いることができる。
本発明の部分反射面22の反射角度は結像面の所望の位置に対応して一意に求めることができる。本発明の観察方法は、鏡面反射光を直接に受光しているのではなく、コリメータレンズ31を用いて受光している。鏡面性の高い鏡や黒色ガラス板を反射面2とすると、観察される結像画像はほぼ点像となり、その位置は結像面の中心となる。この時、試料面を(法線を)0.5度傾けると、元の法線から見て1度変角(偏角)した反射光となり、観察面の中心からその角度分だけ観察される位置がずれた結像画像(点)を得る。このように反射面の反射角度が結像面上の所与の位置に現れる。事前に各々の部分反射面22に所与の反射角度を与えておくことで、結像面に画像を生成することができる。
本発明の反射面2は、例えば、図4のように構成される。図4は、反射面2が16個の部分反射面22で構成されている模式図である。各々の部分反射面22が所与の異なる法線を有している。これにより各々の部分反射面22の鏡面反射光は受光装置3の結像面の角度に対応した位置に結像し画像を生成する。
本発明の反射面2は、例えば、図6のように基材23の一部に構成される。反射面2は部分反射面22で構成される。基材23は例えばプラスチック製のクレジットカードである。
本発明の反射面2は、所与の反射角度を持つ部分反射面22で構成される。この反射面2は例えば、凹凸を有する型でプラスチックを成型することで得られる。また、プラスチックに熱を加えて、所与の反射角度を持つ部分反射面22で構成される反射面2となる凹凸を有する型でプラスチック表面を後からエンボス加工することで得られる。さらに、UV樹脂等を所与の反射角度を持つ部分反射面22で構成される反射面となる凹凸を有する型を用いて成型し、直接これをクレジットカードに接着したり、まずはシートとして成型してからこの反射面2をクレジットカード等に接着することで得られる。
本発明の反射面2の部分反射面22は、鏡面の他に、微細な凹凸を平行に並べた面で構成することができる。微細な凹凸を平行に並べた面は、この平行な凹凸の向きを入射光に対して変える、回転させる、ことで反射光の角度を変えることができる。このように、本発明の反射面2、部分反射面22は所与の反射角度を設定できれば用いることができる。
本発明の画像生成方法を用いた偽造防止方法は、本発明の画像生成方法の反射面2を偽造防止したいものに付与することで可能である。その反射面2の鏡面反射光を本発明の装置で観察することで所与の画像が生成されるかどうかで真偽を判断できる。
本発明の画像生成方法を用いた偽造防止方法においては、この微小な反射角度を有する部分反射面22で構成される反射面2が凹凸、立体、となる。このため、偽造し難い。さらに所与の画像が生成される反射面2の偽造は簡易ではなく、偽造防止方法となる。
ここまで反射面2としてプラスチックカードを例に発明の実施の形態を示したが、この他に、本発明の方法は多くの基材23に適用することが可能である。
紙においては、エンボスロールによる反射面2の成型が可能である。塗工紙においては反射面の型をキャスト塗工により形成することができる。写真印画紙やインクジェット用紙に用いられるRC(レジンコーテッド)ペーパーにおいては、キャストロールでこの所望の反射面を形成することが可能である。
また、後加工で反射面2を形成することも可能である。UV硬化樹脂等の塗工を行い所望の反射面2を型付けて形成することが可能である。
また、反射面2の反射率を上げるために、反射面2の形成後に印刷や塗装を行ったり、箔押しの加工を施すことも可能である。
以下、実施例によって本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
(実施例)
入射装置1、サンプルベッド21、受光装置3は、中央精機(株)の光学部品を組み合わせ、一部新たに設計して製作した。サンプルベッド21は上下方向に移動可能である。この機構により、セットしたカード、反射面2、の厚さに合わせてサンプルベッド21を上下させる。試料をセットし、点像の平行光を入射し、受光した鏡面反射光をコリメータレンズで結像させ、この光量分布をCCDカメラで観察し、結像画像を得た。
入射装置1、サンプルベッド21、受光装置3は、中央精機(株)の光学部品を組み合わせ、一部新たに設計して製作した。サンプルベッド21は上下方向に移動可能である。この機構により、セットしたカード、反射面2、の厚さに合わせてサンプルベッド21を上下させる。試料をセットし、点像の平行光を入射し、受光した鏡面反射光をコリメータレンズで結像させ、この光量分布をCCDカメラで観察し、結像画像を得た。
入射装置1の構成を図2を用いて説明する。光源11はLEDランプを用い、光ファイバーを経由して入射装置の所定の位置に設置した。点像チャート12が平行光となるようにコリメータレンズ13を設置し作製した。光源11の明るさは調整可能である。ここでは点像として直径100μmの穴を開けた薄金属板を点像として用いた。光源11と点像の間に集光レンズを設置した。
受光装置3の構成を図3を用いて説明する。受光センサ33であるカメラは、Apogee社製CCDカメラU260を用いた。受光した平行光をコリメータレンズ31で結像させ、この結像面をCCDカメラで観察できるように作製した。用いたCCDカメラは512画素×512画素の16bit階調であり、観察した画像(光量分布)はコンピュータに転送される。
入射装置1は75度、受光装置3も反対側に同じ角度に設定し、受光装置3のコリメータレンズの焦点距離を50.1mm、CCDカメラは512画素×512画素で1画素のサイズが0.029mmとした場合、部分反射面22の角度と結像面の位置関係を図5に示す。
図5において、部分反射面22の角度を法線の変角光度成分・偏角光度成分で表す。ここでは、入射光の向きに沿って回転する角度(チルト)を変角光度成分と呼び、入射光の向きに沿って左右に回転する角度を偏角光度成分と呼ぶ。
本発明の装置では、反射面が(法線が)1度傾くと、元の鏡面反射条件から見て2度変角(偏角)した反射光が測定される。この変角(偏角)反射光は、測定面の中心からその角度に相当した分だけずれた位置で測定される。
この部分反射面22の法線角度と結像面の位置関係は、事前に部分反射面22の角度を変えて求めておくことができる。また、計算により求めることができる。
反射面2は、図6のように、プラスチック製の板(85.60×53.98mmのクレジットカードサイズ)を基材23とし、この一部に、部分反射面22として直径3mmの鏡面を6個(2行×3列、反射面は約6×9mm)を配置して作製した。結像面にアルファベット大文字の「A」が画像として生成されるように、各々の部分反射面22に所与の角度を設定した。この作製した反射面2を本発明の装置で観察した結像画像を図7(参考写真1)に示す。アルファベット大文字の「A」が画像生成されている。
この場合、図6の反射面2を普通に見た場合には、反射面2は、図6のように、鏡面が2行×3列に6個並んで見える。これは設定した画像(アルファベット大文字の「A」)のようには見えない。
本実施例では部分反射面22が6個であるため、6画素の画像であるが、より精緻な画像を生成することが可能である。部分反射面22の数を増やすことにより、画素を増やすことが可能である。例えば、1辺が1mmの部分反射面22を8×8に配置すると、最大64画素の画像を生成できる。
ここで、同じ法線角度の部分反射面22の鏡面反射光は結像面上では同じ位置に光がくるため、画素数を増やすのではなく、観察される画像の濃淡を変えることも可能である。
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明はこの実施例には限定されず、種々変形可能である。
本発明により、鏡面反射光を用いた画像生成方法が提供される。紙や金属やプラスチック、特に、IDカードやクレジットカードなどにこの画像生成方法の画像生成面を付与することで、偽造防止機能を付与することを可能とする。
1 入射装置
2 反射面
3 受光装置
11 光源
12 点像チャート
13 コリメータレンズ
21 サンプルベッド
22 部分反射面
23 基材
31 コリメータレンズ
32 カメラレンズ群
33 受光センサ
2 反射面
3 受光装置
11 光源
12 点像チャート
13 コリメータレンズ
21 サンプルベッド
22 部分反射面
23 基材
31 コリメータレンズ
32 カメラレンズ群
33 受光センサ
Claims (4)
- 平行光を反射面に入射する工程と;該反射面の鏡面反射光をコリメータ光学系で受光して結像させ画像を生成する工程と;を含む画像生成方法であって、該反射面が複数の部分反射面で構成され、各々の該部分反射面が所与の反射角度を持ち、各々の該部分反射面の該反射角度が該画像の各画素となるように予め設定される工程を含むことを特徴とする画像生成方法。
- 平行光を反射面に入射する手段と;該反射面の鏡面反射光をコリメータ光学系で受光して結像させ画像を生成する手段と;を含む画像生成装置であって、該反射面が複数の部分反射面で構成され、各々の該部分反射面が所与の反射角度を持ち、各々の該部分反射面の該反射角度が該画像の各画素となるように予め設定される手段を含むことを特徴とする画像生成装置。
- 請求項1に記載の画像生成方法を含むことを特徴とする偽造防止方法。
- 請求項2に記載の画像生成装置を含むことを特徴とする偽造防止装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015224763A JP2017087694A (ja) | 2015-11-17 | 2015-11-17 | 画像生成方法および偽造防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015224763A JP2017087694A (ja) | 2015-11-17 | 2015-11-17 | 画像生成方法および偽造防止方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017087694A true JP2017087694A (ja) | 2017-05-25 |
Family
ID=58767103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015224763A Pending JP2017087694A (ja) | 2015-11-17 | 2015-11-17 | 画像生成方法および偽造防止方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017087694A (ja) |
-
2015
- 2015-11-17 JP JP2015224763A patent/JP2017087694A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL2004481C2 (nl) | Werkwijze voor het vervaardigen van een driedimensionale afbeelding op basis van berekende beeldrotaties. | |
AU2010330932C1 (en) | Method and apparatus for manufacturing a security document comprising a lenticular array and blurred pixel tracks | |
JP6277191B2 (ja) | フル・ボリューム3dおよび多方向運動を達成する円形および四角形ベースのマイクロ・レンズ・アレイのためのピクセル・マッピング、配置、および画像化 | |
JP6349401B2 (ja) | イメージの2軸活性化を実現するマイクロレンズアレイのためのピクセルマッピング及び印刷 | |
JP4481012B2 (ja) | イメージング装置 | |
US20140177008A1 (en) | Pixel mapping and printing for micro lens arrays to achieve dual-axis activation of images | |
JP2012083752A (ja) | レンチキュラー印刷用の印刷微小凸レンズ | |
US11360304B2 (en) | Image distortion detection method and system | |
NL2017793B1 (en) | Security document with positive and negative authentication tilt images | |
JPWO2016147813A1 (ja) | 識別装置、識別方法、識別プログラム、及び識別プログラムを含むコンピュータ可読媒体 | |
CN108430792B (zh) | 安全装置 | |
JP5204723B2 (ja) | 点像の鏡面反射光分布測定方法および測定装置 | |
JP2017087694A (ja) | 画像生成方法および偽造防止方法 | |
JP2018132395A (ja) | 画像形成方法 | |
CN103119610B (zh) | 用于识别和/或评价文件表面上的三维隆起结构的方法和装置 | |
FR3068294A1 (fr) | Dispositif micro-optique de projection multicanal d'images projetees | |
NL2013193B1 (en) | Method of providing an image through a multiple lens array. | |
AU2018100342A4 (en) | Inspection of micro optical effect images in thin substrates | |
AU5944100A (en) | Identification of lenticular material characteristics in lenticular image printers | |
JP5203246B2 (ja) | 画像形成装置、画像形成方法、及びプログラム | |
JP2019168767A (ja) | 隠蔽画像又は隠蔽情報を認証する認証システム、認証方法及び認証用プログラム | |
JP7024250B2 (ja) | 偽造防止媒体の貼付体および真贋判定方法 | |
JP2023552770A (ja) | セキュリティ特徴の設計及び生成方法 |