JP4403544B2 - Information recording medium having micro perforation pattern and method for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は、微小穿孔パターンを有する情報記録媒体とその作製方法に関し、特に、フーリエ変換して2値化した画像を微小穿孔パターンとして形成した情報記録媒体とその作製方法に関するものである。 The present invention relates to an information recording medium having a micro perforation pattern and a manufacturing method thereof, and more particularly to an information recording medium in which an image binarized by Fourier transform is formed as a micro perforation pattern and a manufacturing method thereof.
紙券等にセキュリティ性を向上させるためには、特許文献1に開示されているように、紙券に抄き込まれたスレッドに認識可能な穿孔が施された事例がある。その場合の認識可能な穿孔は、文字、数字、画像、マーク等であり、目視で認識することが可能である。そのような穿孔を設ける穿孔方法としては、特許文献1の段落〔0041〕に記載されているように、穿孔対象にレーザ光をレンズで集光して発熱させて穿孔を形成する方法がある。
In order to improve the security of a paper ticket or the like, as disclosed in
一方、画像をフーリエ変換し、フィルムに2値化したパターンを形成し、その再生像を認識する技術が、特許文献2に紹介されている。フーリエ変換像の2値化は、特許文献2の段落〔0007〕に記載されているように、フーリエ変換像の1画素毎にその位相を調べ、位相がマイナス90°からプラス90°の場合、ある値Tp(例えば透明)を割り当て、それ以外の場合、別のある値Tm(例えば黒)を割り当てることにより行う。Tpを割り当てる範囲をマイナス90°からプラス90°以外にとることもできる。また、Tpを割り当てる範囲を位相ではなく、振幅から定めることもできる。そして、特許文献2では、〔図2〕に、複数のフーリエ変換像を同一フィルムに配置した例が示されており、フィルムを特定の条件で観察すると再生像が連続的に変化して見える。単に1種類の画像でも問題ない。
本発明は従来技術のこのような状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、IDカード、クレジットカード等のカード類、証明書、定期券、商品券等の金券類や、印刷物等の紙やプラスティックからなる情報媒体に、印刷情報等の可視パターン情報に加えて、フーリエ変換像の2値化パターンを形成することにより、そのセキュリティ性向上、データ付与、識別性付与を行うようにすることである。 The present invention has been made in view of such a situation in the prior art, and its purpose is to provide cards such as ID cards and credit cards, certificates, commuter passes, cash vouchers such as gift certificates, and printed matter. In addition to visible pattern information such as print information, a binarized pattern of Fourier transform images is formed on an information medium made of paper or plastic, thereby improving its security, adding data, and adding identification. That is.
上記目的を達成する本発明の微小穿孔パターンを有する情報記録媒体は、原画像のフーリエ変換像の位相像又は振幅像を画素に分割して位相値又は振幅値に応じて2値化し、2値化された一方の値に対応する画素の媒体位置に媒体を貫通する穿孔が設けられ、他方の値に対応する画素の媒体位置には穿孔が設けられていないで記録されていることを特徴とするものである。 An information recording medium having a micro-perforation pattern according to the present invention that achieves the above object is obtained by dividing a phase image or an amplitude image of a Fourier transform image of an original image into pixels and binarizing it according to the phase value or amplitude value. The perforation that penetrates the medium is provided at the medium position of the pixel corresponding to one of the converted values, and the perforation is not provided at the medium position of the pixel corresponding to the other value. To do.
この場合、フーリエ変換像が穿孔により記録された領域が可視パターン情報が記録された領域に全部あるいは一部で重なるように配置されていてもよい。 In this case, the area in which the Fourier transform image is recorded by perforation may be arranged so as to entirely or partially overlap the area in which the visible pattern information is recorded.
また、画素各々が縦及び横の寸法が5〜50μmの範囲にあり、穿孔が直径2.5〜25μmの範囲にあることが望ましい。 Further, it is desirable that each pixel has a vertical and horizontal dimension in the range of 5 to 50 μm and the perforation has a diameter in the range of 2.5 to 25 μm.
また、媒体は紙又プラスティックシートである場合が典型的である。 The medium is typically paper or a plastic sheet.
本発明の微小穿孔パターンを有する情報記録媒体の作製方法は、原画像のフーリエ変換像の位相像又は振幅像を画素に分割して位相値又は振幅値に応じて2値化し、2値化された一方の値に対応する画素の媒体位置に媒体を貫通する穿孔をレーザ光の照射によって開けることを特徴とする方法である。 In the method for producing an information recording medium having a micro-perforated pattern according to the present invention, a phase image or an amplitude image of a Fourier transform image of an original image is divided into pixels and binarized according to the phase value or amplitude value, and binarized. In this method, a hole penetrating the medium is opened by laser light irradiation at the medium position of the pixel corresponding to the other value.
この場合、媒体は紙又プラスティックシートであり、穿孔は直径2.5〜25μmの範囲にある穿孔であるのが典型的である。 In this case, the medium is a paper or plastic sheet, and the perforations are typically perforations in the range of 2.5-25 μm in diameter.
本発明の微小穿孔パターンを有する情報記録媒体の認識方法は、原画像のフーリエ変換像の位相像又は振幅像を画素に分割して位相値又は振幅値に応じて2値化し、2値化された一方の値に対応する画素の媒体位置に媒体を貫通する穿孔が設けられ、他方の値に対応する画素の媒体位置には穿孔が設けられていないで記録されている微小穿孔パターンを有する情報記録媒体の背後に点光源を配置し、情報記録媒体の表面側から観察することを特徴とする方法である。 In the method for recognizing an information recording medium having a micro-perforation pattern according to the present invention, a phase image or an amplitude image of a Fourier transform image of an original image is divided into pixels and binarized according to the phase value or amplitude value, and binarized. Information having a micro-perforation pattern that is recorded without a perforation provided at the medium position of the pixel corresponding to the other value, and without a perforation provided at the medium position of the pixel corresponding to the other value. In this method, a point light source is arranged behind the recording medium and observed from the surface side of the information recording medium.
本発明の微小穿孔パターンを有する情報記録媒体とその作製方法及び認識方法によると、紙媒体等に任意の隠し画像を微小穿孔パターンとして記録できるので、セキュリティ性向上、データ付与、券種等の識別(ユニーク化)が可能になる。また、情報記録媒体の認識方法が簡素化されているので、コストを非常に小さくすることが可能である。 According to the information recording medium having a micro-perforated pattern of the present invention, a manufacturing method thereof, and a recognition method, an arbitrary hidden image can be recorded as a micro-perforated pattern on a paper medium or the like. (Unique) becomes possible. In addition, since the method for recognizing the information recording medium is simplified, the cost can be extremely reduced.
以下に、本発明の微小穿孔パターンを有する情報記録媒体とその作製方法及び認識方法の詳細を説明する。 Details of the information recording medium having the micro-perforated pattern of the present invention, a method for producing the same, and a method for recognizing the same will be described below.
本発明は、特許文献1等で知られているレーザ光による穿孔技術と、特許文献2で提案されている画像のフリーエ像の2値化技術を組み合わせることにより、紙やプラスティックからなる情報媒体のセキュリティ性を向上させるものである。
The present invention combines a perforation technique using laser light known in
図1に、本発明に基づいて作製された情報記録媒体の例を示す。図1(a)は、情報記録媒体10が商品券や入場券の形態の場合の平面図であり、その情報記録媒体10の適宜の領域に本発明によるレーザ穿孔領域1が設けられており、図1(b)は、情報記録媒体10が葉書の形態の場合の斜視図であり、その情報記録媒体10の適宜の領域に本発明によるレーザ穿孔領域1が設けられている。ここで、レーザ穿孔領域1は、情報記録媒体10の空白部だけでなく、可視パターン情報が記録された領域に全部あるいは一部が重なるように設けてもよい。
FIG. 1 shows an example of an information recording medium manufactured according to the present invention. FIG. 1A is a plan view in the case where the
ここで、レーザ穿孔領域1には、特許文献2の段落〔0007〕に記載されているように、記録したい目視認識可能な画像、例えば任意の絵柄(ロゴ、社名)や、機械認識可能なバーコード(1次、2次元)等の画像データを作製し、その画像データをフーリエ変換して後記の例のようなフーリエ変換像を得て、そのフーリエ変換像全体を例えば縦及び横の寸法が5〜50μmの画素に分割し、1画素毎にその位相を調べ、位相がマイナス90°からプラス90°の場合、ある値Tp(例えば透明)を割り当て、それ以外の位相の画素にある値Tm(例えば黒)を割り当てる。Tpを割り当てる範囲をマイナス90°からプラス90°以外にとることもできる。また、Tpを割り当てる範囲を、位相ではなく、振幅から定めることもできる。
Here, as described in paragraph [0007] of
そして、本発明に基づき、後で説明するように、Tpが割り当てられた画素にはその画素の寸法より小さい直径、例えば2.5〜25μmの穿孔2を、特許文献1の段落〔0041〕に記載されているように、レーザ光を集光させて情報記録媒体10の紙やプラスティックシートに穿孔し、Tmが割り当てられた画素には何らの穿孔を設けないようにするものである。
In addition, as will be described later based on the present invention, a
図2は、このようなレーザ穿孔2を設けて2値化したフーリエ変換像を記録したレーザ穿孔領域1を有する情報記録媒体10からフーリエ変換像として記録した画像を再生して観察する様子を示す図であり、図2(a)に示すように、情報記録媒体10の背後に点光源11を配置し、眼Eで情報記録媒体10の表面のレーザ穿孔領域1を観察すると、図2(b)に示すように、フーリエ変換像に対応して、点光源11の周囲に点対称にフーリエ変換して記録された画像3、この場合は2つの「DNP」が再生されて見ることができる。この場合、レーザ穿孔領域1の穿孔画像のドットに相当する各微小穿孔2によって回折された光によって、あたかも点光源11の周辺に認識画像3が存在するかのように画像3が再生される。
FIG. 2 shows a state in which an image recorded as a Fourier transform image is reproduced and observed from an
もちろん、特許文献2に記載されているように、複数の画像をそれぞれフ−リエ変換した後に2値化してその複数のフ−リエ変換像を配列して、情報記録媒体10を見る方向、情報記録媒体10の位置、又は、点光源11の位置に応じて複数の画像を再生するようにすることもできる。
Of course, as described in
図3(a)は記録する目視認識可能な画像の例として画像「D」を示す。この画像のフーリエ変換像の振幅像を図3(b)に示す。上記のように、このフーリエ変換像全体を例えば縦及び横の寸法が5〜50μmの画素に分割し、1画素毎にその振幅を調べ、振幅が1に規格化した値で例えば1〜0.5の場合に例えば透明を割り当て、振幅が規格化した値で例えば0.5〜0の場合に例えば不透明を割り当て、透明が割り当てられた画素にはその画素の寸法より小さい直径の穿孔2をレーザ光を集光させて媒体に穿孔し、不透明が割り当てられた画素には何らの穿孔を設けないようにすることにより、図2(b)に示すように、点光源11の周囲に点対称にフーリエ変換して記録された画像3を2つ見ることができるようになる。
FIG. 3A shows an image “D” as an example of a visually recognizable image to be recorded. An amplitude image of a Fourier transform image of this image is shown in FIG. As described above, the entire Fourier transform image is divided into pixels having vertical and horizontal dimensions of, for example, 5 to 50 μm, the amplitude is examined for each pixel, and the amplitude is normalized to 1, for example, 1 to 0. In the case of 5, for example, transparent is assigned, and when the amplitude is a standardized value, for example, 0.5 to 0, for example, opaque is assigned, and for the transparent assigned pixel, a
図4に、情報記録媒体10のレーザ穿孔領域1に画像のフーリエ変換像の2値化パターンに対応するレーザ穿孔2のパターンを描画するための構成の1例を模式的に示す。例えばYAGレーザのような赤外線レーザ12からのレーザ光がAOM等の光変調器13に入射される。光変調器13にはドライバーを介してコンピュータ20が接続されており、コンピュータ20は記録する画像のフーリエ変換像の上記のような2値化データを記憶しており、画素位置に応じて穿孔を開けるべき画素に対応して光変調器13をONに制御する。光変調器13を通ったレーザ光はポリゴンミラー等の光偏向器14に入射し、対応する画素位置にレーザ光を向ける。光偏向器14で偏向されたレーザ光は集光レンズ15で集束レーザ光16に変換され、情報記録媒体10の所定画素位置に集束レーザ光16が集束してレーザ穿孔2を開ける。その様子を図5に示す。
FIG. 4 schematically shows an example of a configuration for drawing a pattern of the
図4の配置で、情報記録媒体10のX−X方向(図に垂直な方向)の画素位置の選択は光偏向器14による偏向で行い、情報記録媒体10の図面に平行なY−Y方向の画素位置の選択は情報記録媒体10を移動させることによって行うことができる。
In the arrangement of FIG. 4, the pixel position in the XX direction (direction perpendicular to the drawing) of the
以上のように、本発明の微小穿孔パターンを有する情報記録媒体とその作製方法及び認識方法によると:
(1)媒体の表面に、ロゴ等の絵柄をフーリエ変換し、2値化した画像をレーザ描画により形成する。この場合、レーザ光で形成した孔は確実に貫通している。
(2)この穿孔パターンで形成された2値化画像を通し、点光源を観察すると、画像が再生される。その画像を観察することで、その媒体の真偽判定が行える。
(3)レーザ描画による穿孔(ドット)の1つは肉眼で十分に認識できない程小さいので、点光源と反対側から媒体を見ると、光が透過しているように認識できる(媒体の反対側から輝度の高い点光源で照明すると、ドット間が予め決定された間隔で形成されているため)。
(4)2値化され描画された画像データは、任意のパターン(例:ロゴ、社名、バーコード等)がフーリエ変換されているので、肉眼では無意味なパターンであり、微小なため、何が存在するのかが一般人には不明である。
(5)レーザ描画装置で作製するので、走査型のレーザ描画装置であれば、任意パターンが隠し込んで記録できる。一括に描画する方式であれば、固定パターンを記録するが、量産が容易になる。
(6)フーリエ変換による2値化像の形成は、レーザ光で穿孔可能であれば、紙やプラスチックシート等あらゆる媒体に記録できる。
(7)認証方法(認識方法)を担当者に教育しておけば、身近な環境の照明光を使用しても認識可能であるため、認証装置の使用が必要ない。
(8)レーザ描画装置を使用しているので、量産性に優れている。従来、フーリエ変換パターンはレジストを用いたフォトリソグラフィーの方法での形成や、印刷製版用のポジフィルムに形成されるのが一般的であり、工程も複雑であるが、本発明の場合、直接製品媒体に描画形成できる。
As described above, according to the information recording medium having the micro-perforated pattern of the present invention, and the production method and recognition method thereof:
(1) A binarized image is formed by laser drawing on the surface of the medium by Fourier transforming a pattern such as a logo. In this case, the hole formed by the laser beam surely penetrates.
(2) When the point light source is observed through the binarized image formed by this perforation pattern, the image is reproduced. By observing the image, the authenticity of the medium can be determined.
(3) One of the perforations (dots) by laser drawing is so small that it cannot be recognized by the naked eye. Therefore, when the medium is viewed from the side opposite to the point light source, the light can be recognized as being transmitted (the opposite side of the medium). When the point light source with high brightness is illuminated, the dots are formed at predetermined intervals).
(4) Since the binarized and drawn image data has an arbitrary pattern (eg, logo, company name, barcode, etc.) Fourier-transformed, it is a meaningless pattern with the naked eye, and is a minute pattern. It is unknown to the general public whether or not there exists.
(5) Since it is manufactured by a laser drawing apparatus, an arbitrary pattern can be concealed and recorded if it is a scanning laser drawing apparatus. If the drawing method is a batch drawing, a fixed pattern is recorded, but mass production becomes easy.
(6) A binarized image formed by Fourier transform can be recorded on any medium such as paper or plastic sheet as long as it can be perforated with laser light.
(7) If the person in charge is educated about the authentication method (recognition method), it can be recognized even when using illumination light in a familiar environment, and thus the use of an authentication device is not necessary.
(8) Since a laser drawing apparatus is used, it is excellent in mass productivity. Conventionally, a Fourier transform pattern is generally formed by a photolithography method using a resist or a positive film for printing plate making, and the process is complicated. Can be drawn on a medium.
E…観察者の眼
1…レーザ穿孔領域
2…レーザ穿孔
3…再生画像
10…情報記録媒体
11…点光源
12…赤外線レーザ
13…光変調器
14…光偏向器
15…集光レンズ
16…集束レーザ光
20…コンピュータ
E ... observer's
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