(57)【要約】【課題】  一般情報に加えて埋込情報（透かし情報）をも有する２次元コード、該２次元コードの形成装置及び形成方法、並びに前記２次元コードの読取装置及び読取方法を提供する。【解決手段】  明暗模様の単位セル（セル２，３）がマトリクス状に配列された２次元コード１であって、単位セルには、暗色セルとして、基準色セル３及び基準色と異なる色調の複数の変色セル３´が含まれ、２次元コード１は、明色及び暗色のセル２，３，３´の配列により一般情報を表わすと共に、複数の変色セル３´の配列により埋込情報を表わす。【選択図】図５
2005346600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
暗色及び明色の単位セルがマトリクス状に配列された２次元コードであって、
前記暗色の単位セルには、基準色セルと、該基準色セルとは異なる色調の複数の変色セルとが含まれ、
前記２次元コードは、前記暗色の単位セル及び前記明色の単位セルの配列により一般情報を表わすと共に、前記複数の変色セルの配列により埋込情報を表わすことを特徴とする２次元コード。
【請求項２】
前記基準色セルは、レーザビームの照射により形成される略同一形状のドットをｎ×ｍ（但しｎ、ｍは自然数）に縦横に配置して形成され、
前記変色セルは、前記基準色セルを形成するドットのサイズを拡大または縮小した状態に形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の２次元コード。
【請求項３】
前記基準色セルは、レーザビームの照射により形成される略同一形状のドットをｎ×ｍ（但しｎ、ｍは自然数）に縦横に配置して形成され、
前記変色セルは、前記基準色セルを形成するドットと略同一形状のドットから形成されると共に、単位面積あたりのドット数が前記基準色セルよりも増大または減少した状態に形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の２次元コード。
【請求項４】
暗色及び明色の単位セルがマトリクス状に配列され、前記暗色の単位セルには、基準色セルと、該基準色セルとは異なる色調の複数の変色セルとが含まれる２次元コードの形成装置であって、
前記２次元コードに格納される一般情報と埋込情報が入力される入力部と、
前記一般情報を前記２次元コードに変換するための変換データと、前記複数の変色セルに対してそれぞれ記号を対応付けた対照テーブルとを記憶する記憶部と、
前記変換データに基づいて前記一般情報を２次元コードに変換すると共に、前記対照テーブルに基づいて前記埋込情報を前記２次元コードに埋め込む制御部と、を備え、
該制御部は、前記対照テーブルに基づいて前記埋込情報に対応する変色セルの配列を特定し、該配列に基づき、前記一般情報が変換された２次元コードの単位セルを変色セルに置き換えて、前記埋込情報が格納された２次元コードを形成することを特徴とする２次元コードの形成装置。
【請求項５】
暗色及び明色の単位セルがマトリクス状に配列され、前記暗色の単位セルには、基準色セルと、該基準色セルとは異なる色調の複数の変色セルとが含まれる２次元コードを形成する形成方法であって、
前記２次元コードに格納される一般情報と埋込情報とを取得するデータ取得ステップと、
前記一般情報を前記２次元コードに変換する一般情報変換ステップと、
前記複数の変色セルに対してそれぞれ記号を対応付けた対照テーブルに基づいて、前記埋込情報に対応する変色セルの配列を特定し、該配列に基づき、前記一般情報が変換された２次元コードの単位セルを変色セルに置き換えて、前記埋込情報が格納された２次元コードを形成する埋込情報格納ステップと、を行うことを特徴とする２次元コードの形成方法。
【請求項６】
暗色及び明色の単位セルがマトリクス状に配列され、前記暗色の単位セルには、基準色セルと、該基準色セルとは異なる色調の複数の変色セルとが含まれる２次元コードを取り込む取込部と、
前記単位セルの配列から一般情報を復号化するための復号化データと、前記複数の変色セルに対してそれぞれ記号を対応付けた対照テーブルとを記憶する記憶部と、
前記取込部から取り込まれた２次元コードの単位セルの配列から、前記復号化データに基づいて前記一般情報を復号化すると共に、該２次元コードから抽出された変色セルの配列から、前記対照テーブルに基づいて埋込情報を復号化する制御部と、
を備えたことを特徴とする２次元コードの読取装置。
【請求項７】
暗色及び明色の単位セルがマトリクス状に配列され、前記暗色の単位セルには、基準色セルと、該基準色セルとは異なる色調の複数の変色セルとが含まれる２次元コードを読み取らせる方法であって、
前記２次元コードを取り込む２次元コード取得ステップと、
前記取り込まれた２次元コードの単位セルの配列から一般情報を復号化させる一般情報復号化ステップと、
前記取り込まれた２次元コードから変色セルの配列を抽出し、前記複数の変色セルに対してそれぞれ記号を対応付けた対照テーブルに基づいて、埋込情報を復号化させる埋込情報復号化ステップと、を行うことを特徴とする２次元コードの読取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２次元コード，２次元コードの形成装置及び形成方法並びに２次元コードの読取装置及び読取方法に係り、特に一般情報に加えて、透かし情報を埋め込み可能な２次元コード、該２次元コードの形成装置及び形成方法、並びに前記２次元コードの読取装置及び読取方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、白黒の明暗模様のマトリクスで表わされる２次元コードに情報を変換する技術が知られている。また、数十μｍオーダーの微細なセルからなる２次元コードを物品表面に形成する技術として、ドットマーキング方式の２次元コード形成方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１の２次元コード形成方法によれば、レーザビームを間欠的に制御して、被マーキング体表面に焼付けることにより直径が数十μｍのドットが形成される。そして、セルを形成するには、このドットの焼付け位置を精度良く制御してｎ×ｍ（ｎ，ｍは自然数）の矩形状に整列させる。このセルをマトリクス状に配列することにより、全体としても高い位置精度を有する２次元コードが形成される。ｎ，ｍを適宜に選択することにより、微細な大きさの２次元コードから大きなサイズの２次元コードまで精度良く形成することができる。
特許文献１の技術では、セルの大きさを制御して２次元コードに含まれる情報量を飛躍的に大きくすることが可能である。つまり、セルの大きさを小さくすればするほど、同じ大きさの２次元コードが有する情報量が大きくなる。
【０００３】
【特許文献１】特許第２９１３４７５号公報（第１−４頁、第１−７図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１では、情報量を大きくすることができるものの、その２次元コードが有する情報が正しいルートからのものであるか否かを区別することができなかった。
すなわち、文書画像や電子情報等には透かし情報を含めることにより、不正コピーや改ざん等を抑止することができるが、従来の２次元コードではこのような透かし情報を含めることができなかった。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題点を解決することにあり、一般情報に加えて埋込情報（透かし情報）をも有する２次元コード、該２次元コードの形成装置及び形成方法、並びに前記２次元コードの読取装置及び読取方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、暗色及び明色の単位セルがマトリクス状に配列された２次元コードであって、前記暗色の単位セルには、基準色セルと、該基準色セルとは異なる色調の複数の変色セルとが含まれ、前記２次元コードは、前記暗色の単位セル及び前記明色の単位セルの配列により一般情報を表わすと共に、前記複数の変色セルの配列により埋込情報を表わすこと、により解決される。
【０００７】
本発明の２次元コードは、請求項１に記載の２次元コードによれば、通常の２次元コードと同様に明色及び暗色の単位セルの配列によって一般情報を表わすと共に、単位セルに含まれる変色セルの配列によって一般情報に加えて埋込情報を表わすことができる。
このように、本発明の２次元コードは、一般情報に加えて埋込情報を含めることができるので、情報量を増加させることができると共に、埋込情報を透かし情報として用いることにより、不正コピーや改ざん等を抑止することができる。さらに、２次元コードが偽造された場合であっても、その偽造された２次元コードには、一般情報を含めることはできても、埋込情報を含めることは困難であるので、埋込情報の有無により偽造を容易に発見することができる。
【０００８】
そして、請求項２に記載のように、前記基準色セルは、レーザビームの照射により形成される略同一形状のドットをｎ×ｍ（但しｎ、ｍは自然数）に縦横に配置して形成され、前記変色セルは、前記基準色セルを形成するドットのサイズを拡大または縮小した状態に形成されてなるように構成することができる。
また、請求項３に記載のように、前記基準色セルは、レーザビームの照射により形成される略同一形状のドットをｎ×ｍ（但しｎ、ｍは自然数）に縦横に配置して形成され、前記変色セルは、前記基準色セルを形成するドットと略同一形状のドットから形成されると共に、単位面積あたりのドット数が前記基準色セルよりも増大または減少した状態に形成されてなるように構成することができる。
このように、レーザビームによるドットマーキング方式によって２次元コードを形成すると、セルを構成する各ドットを精度良く形成し配置することができる。従って、マーキングするドットのサイズ，ドット間の距離（ステップサイズ）又は密度を細かく制御することができるので、多段階な色調の変形セルを精度良く形成することが可能とされる。これにより、変色セルによって形成される埋込情報の読取り誤差を極めて低減することができる。
【０００９】
上記２次元コードは、請求項４に記載の２次元コードの形成装置を用いて形成することができる。この２次元コードの形成装置は、暗色及び明色の単位セルがマトリクス状に配列され、前記暗色の単位セルには、基準色セルと、該基準色セルとは異なる色調の複数の変色セルとが含まれる２次元コードの形成装置であって、前記２次元コードに格納される一般情報と埋込情報が入力される入力部と、前記一般情報を前記２次元コードに変換するための変換データと、前記複数の変色セルに対してそれぞれ記号を対応付けた対照テーブルとを記憶する記憶部と、前記変換データに基づいて前記一般情報を２次元コードに変換すると共に、前記対照テーブルに基づいて前記埋込情報を前記２次元コードに埋め込む制御部と、を備え、該制御部は、前記対照テーブルに基づいて前記埋込情報に対応する変色セルの配列を特定し、該配列に基づき、前記一般情報が変換された２次元コードの単位セルを変色セルに置き換えて、前記埋込情報が格納された２次元コードを形成することを特徴とする。
【００１０】
また、上記２次元コードは、請求項５に記載の２次元コードの形成方法により形成することができる。この２次元コードの形成方法は、２次元コードに格納される一般情報と埋込情報とを取得するデータ取得ステップと、前記一般情報を前記２次元コードに変換する一般情報変換ステップと、前記複数の変色セルに対してそれぞれ記号を対応付けた対照テーブルに基づいて、前記埋込情報に対応する変色セルの配列を特定し、該配列に基づき、前記一般情報が変換された２次元コードの単位セルを変色セルに置き換えて、前記埋込情報が格納された２次元コードを形成する埋込情報格納ステップと、を行うことを特徴とする。
【００１１】
また、上記２次元コードは、請求項６に記載の２次元コードの読取装置を用いて読み取ることができる。この２次元コードの読取装置は、暗色及び明色の単位セルがマトリクス状に配列され、前記暗色の単位セルには、基準色セルと、該基準色セルとは異なる色調の複数の変色セルとが含まれる２次元コードを取り込む取込部と、前記単位セルの配列から一般情報を復号化するための復号化データと、前記複数の変色セルに対してそれぞれ記号を対応付けた対照テーブルとを記憶する記憶部と、前記取込部から取り込まれた２次元コードの単位セルの配列から、前記復号化データに基づいて前記一般情報を復号化すると共に、該２次元コードから抽出された変色セルの配列から、前記対照テーブルに基づいて埋込情報を復号化する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、上記２次元コードは、請求項７に記載の２次元コードの読取方法により読み取らせることができる。この２次元コードの読取方法は、前記２次元コードを取り込む２次元コード取得ステップと、前記取り込まれた２次元コードの単位セルの配列から一般情報を復号化させる一般情報復号化ステップと、前記取り込まれた２次元コードから変色セルの配列を抽出し、前記複数の変色セルに対してそれぞれ記号を対応付けた対照テーブルに基づいて、埋込情報を復号化させる埋込情報復号化ステップと、を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の２次元コードによれば、通常の２次元コードと同様に明色及び暗色の単位セルの配列によって一般情報を表わすと共に、単位セルに含まれる変色セルの配列によって一般情報に加えて埋込情報を表わすことができる。これにより、２次元コードに含めることができる情報量を増加させることができると共に、埋込情報を透かし情報として用いることにより、不正コピーや改ざん等を抑止することができる。さらに、２次元コードが偽造された場合であっても、その偽造された２次元コードに一般情報を含めることはできても、埋込情報を含めることは困難であるので、埋込情報の有無によって偽造を容易に発見することができる。
このように、本発明では、一般情報に加えて埋込情報（透かし情報）をも有する２次元コードを提供することができる。さらに、このような埋込情報をも有する２次元コードの形成装置及び形成方法、当該２次元コードの読取装置及び読取方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材、配置、構成等は、本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
【００１５】
図１乃至図６及び図９乃至図１４は本発明の一実施形態を示す図で、図１はレーザマーキング装置の全体構成を示す説明図、図２はレーザマーカーの構成を示す説明図、図３は読取装置の構成を示す説明図、図４は２次元コードの説明図、図５は変色セルの説明図である。また、図６は他の実施形態に係る変色セルの説明図である。
図７乃至図９はレーザマーキング工程を示すものであり、図７はレーザマーキング工程の流れ図、図８は情報取得処理の流れ図、図９は２次元コード変換処理の流れ図である。
図１０乃至図１４は２次元コードの読取工程を示すものであり、図１０は２次元コードの読取工程の流れ図、図１１はトリミング処理の説明図、図１２は２次元コード化処理の流れ図、図１３は復号化・記憶処理の流れ図、図１４は埋込情報復号化処理の流れ図である。
【００１６】
本実施形態に係る２次元コードは、ドットマーキング方式により明色及び暗色の単位セルがマトリクス状に配列され形成されたものである。２次元コードの形式としてはデータマトリクス，ＱＲコード等を使用することができる。
ドットマーキング方式とは、被マーキング体に複数のドットを形成することにより２次元コードを作成する方式を指し、本明細書においては、レーザマーキング方式及び印刷方式の双方を含むものとする。
【００１７】
なお、レーザマーキングによるドットマーキング方式とは、被マーキング体の表面に平面視で略円形のマーキング痕であるドットを複数形成することによりマーキングを行う方式である。
また、本実施形態における２次元コードの読取装置Ｓ２においては、ベクトルマーキング方式で形成された２次元コードを読み取れることは勿論である。
【００１８】
図１は、本実施形態に係るレーザマーキング装置Ｓ１の全体構成を示す説明図である。
このレーザマーキング装置Ｓ１は、２次元コード、文字、図形、記号、画像などのマーキングパターンをワーク（被マーキング体）Ｗにマーキングするのに好適に使用されるものであり、主に制御装置Ａと、レーザマーカーＢとから構成されている。制御装置Ａは、２次元コードの形成装置に相当する。
【００１９】
制御装置Ａは、マーキングするデータの取り込み、取り込んだデータのマーキングパターンへの変換、マーキングパターンの出力等を制御するものである。制御装置Ａは、データを入力するための入力部１０と、ＣＲＴ，ＬＣＤ等の表示部１１と、プリンタ等の出力部１２と、通信回線Ｉとの入出力インターフェースである入出力部１３と、各種データ等を記憶する記憶部１６と、これらを制御する制御部としてのＣＰＵ１４等から構成されている。本実施形態における制御装置Ａは、パーソナルコンピュータで構成することができる。
【００２０】
制御装置Ａは、入力部１０や入出力部１３からマーキング用のデータを取り込むことができ、取り込まれたデータは記憶部１６内に格納される。マーキング用のデータは、テキストデータ，画像データ等の電子データである。入力部１０は、マウス，キーボード，スキャナ，タブレット，ＣＣＤカメラ，デジタルカメラ等から構成することが可能である。
【００２１】
記憶部１６は、全体の制御を行うための制御プログラム等を記憶する主記憶部と、一時的にデータを記憶する作業領域として使用されるＲＡＭ等から構成されている。主記憶部には、取り込まれたデータをマーキングパターンに変換するための変換データや後述する対照テーブル等を記憶した変換テーブル記憶部１７，取り込んだデータや変換されたマーキングパターンを格納するためのデータメモリ１８等が備えられている。
【００２２】
また、記憶部１６には、パラメータ情報が記憶されている。パラメータ情報は、レーザマーキングを行う際の条件を設定したものである。この条件としては、レーザ周波数、出力、印字回数、ビーム径、照射時間等がある。これらの条件は、レーザマーキングを行う際に設定され、ＣＰＵ１４により読み込まれる。
【００２３】
制御装置Ａは、生成したマーキングパターンをレーザマーカーＢへ出力して、被マーキング体Ｗにマーキングパターンをレーザマーキングさせるように機能する。このとき、制御装置Ａは、マーキングパターンを表わすデータと共に、マーキング条件を含む制御信号を送出する。
【００２４】
制御装置ＡとレーザマーカーＢは、ケーブルによって直接に接続する構成としてもよいし、無線ＬＡＮやインターネット等の情報通信網を介して接続するように構成してもよい。
このように構成されていると、別の場所や遠隔地より指示及びデータを送信してレーザマーカーＢを制御することが可能となる。例えば、制御室等に制御装置Ａを設置し、作業室にレーザマーカーＢを設置するような構成、本社に制御装置Ａを設置し、各地の工場にレーザマーカーＢを設置するような構成、が可能となる。
【００２５】
レーザマーカーＢは、従来公知のものであり、例えばＹＡＧレーザ、ＣＯ２レーザ、ＹＶＯ４レーザ、ＵＶレーザ、グリーンレーザ等がある。
本実施形態では、制御装置ＡとレーザマーカーＢとが１対１で設置されている構成を示しているが、制御装置Ａに対して複数のレーザマーカーＢを接続し、被マーキング材に応じて、適切なレーザ光を出射するレーザマーカーＢが選択される構成としても良い。
【００２６】
レーザマーカーＢの一例として、本実施形態において使用されるＹＡＧレーザ装置の構成を図１に示す。
レーザマーカーＢにおいて、ＹＡＧレーザ発振機５０から出力されたレーザ光は、レベリングミラー５６により光路を変更され、アパーチャ５５によりビーム径を絞られた後、ガリレオ式エキスパンダ５７によりビーム径を広げられる。
更に、アパーチャ５８によりビーム径を調整された後、アッテネータ４６により減衰されてから、ガルバノミラー４７により光路を変更及び調整され、ｆθレンズ５９で集光されて、被マーキング体Ｗに照射される。
【００２７】
ＹＡＧレーザ発振機５０には、ピーク出力（尖頭値）の極めて高いパルスレーザ光を得るための超音波Ｑスイッチ素子４３が設けられている。本例のレーザマーカーＢでは、所定回数のＱスイッチパルスで１個のドット４がマーキングされるように構成されている。
【００２８】
ＹＡＧレーザ発振機５０は、更に全面反射鏡５１、内部アパーチャ５２、ランプハウス５３、内部シャッタ４４、出力鏡５４を備えており、ＹＡＧレーザ発振機５０の出力側には外部シャッタ４５が設けられている。
コントローラ４２は、上記Ｑスイッチ素子４３、内部シャッタ４４、外部シャッタ４５、アッテネータ４６、ガルバノミラー４７を、制御装置Ａから送信されたデータ及び制御信号に基づいて制御する。
【００２９】
図３に本実施形態の読取装置Ｓ２の構成を示す。読取装置Ｓ２は、本体部Ｃとイメージ取込部Ｄとを備えて構成されている。
本体部Ｃは、操作信号や電子データ等を入力するための入力部３０と、２次元コードのイメージデータやこれを復号化したデータを表示する表示部３１と、イメージデータ及び復号化データを印字したり、或いは電子媒体への出力等を行う出力部３２と、記憶部３６と、これらを制御する制御部としてのＣＰＵ３４等から構成されている。
【００３０】
イメージ取込部ＤはＣＣＤカメラ等から構成され、本体部Ｃからの操作信号に基づいて２次元コードのイメージデータを取り込むものである。イメージ取込部Ｄは、２次元コードをデジタル画像として取り込んで、本体部Ｃへ出力する。また、入力部３０から電子データとして２次元コードデータを取り込んでもよい。これらの入力部３０とイメージ取込部Ｄによって取込部を構成する。
【００３１】
記憶部３６は、主記憶部と、作業領域等として用いられるＲＡＭを備えて構成されている。主記憶部には制御プログラムが記憶されている。
また、主記憶部には、変換テーブル記憶部３７と、データメモリ３８が設けられている。変換テーブル記憶部３７には、２次元コードを復号化するための復号化データや後述する対照テーブル等が記憶されている。また、データメモリ３８には、イメージ取込部Ｄから取り込んだイメージデータやイメージデータを復号化したデータが記憶されている
【００３２】
次に、本実施形態の埋込情報（透かし情報）を備えた２次元コード１について説明する。
本実施形態の２次元コード１は、車両，電気・機械製品，建築物，カード等の物品全般に付すことができるラベルに表示されるものである。ラベルは、金属製，合成樹脂製，ガラス製のプレート等に付されていても良い。
一例として、図４（Ａ）に、かばん等に付されるラベルを図示する。そして、本例の２次元コード１には、そのかばん等に関する製造年月日やロット番号等の一般的な情報（一般情報）に加えて、そのかばん等が真正品であるか否かを判断することができる埋込情報（透かし情報）が２次元コード化されて格納されている。
【００３３】
図４（Ｂ）は、２次元コード１の拡大図である。２次元コード１は、矩形状の単位セルである明色のセル２及び暗色のセル３が縦横にマトリクス状に配列されたものである。図４（Ｂ）では理解の容易のため１０セル×１０セルのマトリクス形状で表わしている。
なお、本実施形態の２次元コード１は、ドットマーキング方式にてレーザマーキングにより形成されたものである。そして、図中、明色のセル２は被マーキング体Ｗの表面が直接露出しているものであり、暗色のセル３はレーザマーキングにより変色して形成されたものである。つまり、セル３は、マーキング（印刷含む）されたセルである。
【００３４】
図４（Ｃ）は、暗色のセル３の拡大図である。セル３は、全体として矩形状に形成されている。セル３の中には、平面視略円形のドット４が、縦横にｎ×ｍ（ｎ，ｍは自然数）に配列されて形成されている。このドットは、レーザマーカーＢから照射されたレーザビームによって形成されたものである。
また、ドット４は直径が数十μｍ〜数百μｍ程度である。本例のセル３のドット４は、中心が一定のステップサイズＤで水平及び垂直方向に離間して配列されており、セル３は略正方形に形成されている。
【００３５】
制御装置Ａは、所定のステップサイズごとに規則正しくドット４が配列されるよう、レーザマーカーＢに対して、全てのドット４に関する位置情報，レーザ照射時間，ドット径等の制御情報を送出している。レーザマーカーＢのコントローラは、上記制御情報を受けてＱスイッチ素子４３、内部シャッタ４４、外部シャッタ４５、アッテネータ４６、ガルバノミラー４７を制御する。
【００３６】
本例の２次元コード１は、図４（Ｂ）に示すように、表面上は一般的な２次元コードとなっている。したがって、この２次元コード１を通常の２次元コードリーダで読み取ることが可能である。但し、通常の２次元コードリーダで読み取られる情報は、製造年月日やロット番号等の一般情報である。
【００３７】
次に、本例の２次元コード１に格納された埋込情報（透かし情報）について説明する。本例の２次元コード１は、暗色のセル３と明色のセル２との配列による明暗のコントラストのパターンとして形成されている。
【００３８】
本例の２次元コード１は、上記埋め込み情報を格納するために、２次元コードを構成する暗色セルの一部に、通常の暗色セル（以下、基準色セル３という）とは色調が異なる暗色セル（以下、変色セル３´という）´を含んで構成されている。
ドットマーキング方式による色調の異なるセルの形成は、マーキングするドットのサイズ，ドット間の距離（ステップサイズ）又は密度を調整することにより行われる。
【００３９】
例えば、本例では、図４（Ｃ）、図５（Ａ）に示すようなドットの配列により形成された暗色セルを基準色セル３として形成する。この基準色セル３のセル領域には、略同一形状のドット４が１０×１０の配列で欠落することなく配置されている。また、これらのドット４の直径はステップサイズＤと略同一とされており、隙間なく配置されている。
【００４０】
これに対し、図５（Ｂ）に示す変色セル３´では、ステップサイズ及びドットの配列個数は同一であるが、各々のドット４´の直径が図４（Ｃ）、図５（Ａ）のドット４の約９０％となるように縮小されている。
つまり、変色セル３´では、セル領域のうちマーキングによって塗りつぶされる領域の面積が基準色セルよりも少ないため、セル全体としてみた色調は基準色セルよりも明るい色調とされている。
【００４１】
このような異なる色調の変色セル３´は、後述するように読取装置Ｓ２によって、一定の色調の明色セル２との対比において、基準色セルよりもコントラストが少ないセルとして認識される。
そして、例えば、この図５（Ｂ）に示す変色セル３´に、そのコントラストの低減量に応じた数字または記号を対応付けることができる。
【００４２】
図５（Ｃ）、図５（Ｄ）には、図５（Ｂ）の変色セルよりも、明色セル２との対比において、更にコントラストが少ない変色セルが示されている。図５（Ｃ）では、各々のドット４´の直径が図５（Ａ）のドット４の約８０％となるように縮小されている。同様に、図５（Ｄ）では７０％とされている。これらの変色セルについても、それぞれ異なる数字または記号を対応付けることができる。
【００４３】
そしてまた、ドットを拡大した場合には、隣合うドット同士が重なり合い、図５（Ａ）において隙間とされている部分までもマーキングによって塗りつぶされるようになるため、コントラストが増大する。従って、このような変色セルにも、コントラストの増加量に応じて、異なる数字または記号を対応付けることができる。
【００４４】
つまり、ドットの縮小率または拡大率によって、それぞれ異なる複数の数字または記号を表わすことが可能であり、これにより、文字や種々のデータを表わすことが可能である。このような変色セル３´と数字または記号等とを対応付けた対照テーブルが、制御装置Ａの記憶部１６，読取装置Ｓ２の記憶部３６に記憶されている。
【００４５】
このようなドット４の縮小率または拡大率によって表現可能な記号等の数は、各ドット４の寸法精度に基づく変色セル３´と明色セル２とのコントラストの表現精度と、読取装置Ｓ２の２次元コード画像取り込み部における明暗コントラスト分解能とに応じた数となる。コントラストの表現精度は、各ドット４の寸法精度に基づくものであるが、本例では、２次元コード１をレーザビームによるドットマーキング方式にて形成しているため、各ドット４の寸法精度が高い。従って、多段階の色調を表現することが可能である。
【００４６】
２次元コード１は、上述のように明色のセル２と暗色のセル３（及び変色セル３´）とで構成されているが、暗色のセル３のうちの一部を上記のように異なる色調の変色セル３´に置き換えることにより、一般情報のほかに、別の情報を埋め込むことができる。
例えば、真正品であることを示す情報（例えば、製品番号）を埋込情報（透かし情報）として、この情報を上記色調が異なる変色セル３´の組合せ列（配列）によって表現する。そして、２次元コード１に上記変色セル３´の組合せ列を適宜に分離して配置してレーザマーキングする。
【００４７】
変色セル３´を含んだ２次元コード１を形成する場合、例えば、２次元コード１の最上段から下段へ向けて、基準色セル３がマーキングされるべき位置のいずれかに順番に変色セル３´を配置することができる。なお、変色セル３´が連続しないように、間に基準色セル３が含まれるように配置してもよく、配置は任意である。
【００４８】
また、変色セル３´を含んだ２次元コードを読み取る場合は、後述するように、まず、基準色セル３及び変色セル３´を含む全体の表示を読み取り、一般情報を取得する。次に、異なる色調の変色セル３´のみを選択して配列し直せば、この変色セル３´の組合せ列を得ることができ、この組合せ列により埋込情報を復号化することができる。
なお、埋込情報には、真正品であることを示す情報以外にも、他の情報を含めることも可能である。
この技術は、実質的に、２次元コード１に含めることができるデータ量を増加させることができるものである。
【００４９】
図６は、他の実施形態の変色セル３´の例を表わしている。同図（Ａ）は基準色セル、同図（Ｂ）〜（Ｄ）は、それぞれ単位面積あたりのドット４の密度を減少させたセルである。例えば、同図（Ｂ）に示した変色セルではドット数が９×９＝８１とされ、同図（Ｃ）では８×８＝６４とされ、同図（Ｄ）では７×７＝４９とされている。このように、ドット間の距離（ステップサイズ）を増減させることにより、ドット密度が増減されて、セルの色調の濃淡が調整される。これにより、異なる色調の変色セル３´が形成される。
なお、異なる色調のセルを形成する方法はこれに限定されるものではなく、セル領域のうちマーキングによって塗りつぶされる領域の面積を増減させてセル全体としてみた色調の濃淡を変化させる方法であれば、どのような方法であってもよい。
【００５０】
次に、図７乃至図９により、上記構成からなるレーザマーキング装置Ｓ１を用いて、ユーザにより設定入力された一般情報及び埋込情報を有する２次元コード１を被マーキング体Ｗにマーキングする方法について説明する。
【００５１】
図７にレーザマーキング方法の処理の流れを示す。
はじめに、情報取得工程において、被マーキング体Ｗにマーキングするデータを取得する（ステップＳ１０）。
すなわち、ユーザが制御装置Ａの入力部１０からデータを入力すると、このデータはデータメモリ１８に一旦記憶される。この情報取得工程では、図８に示すように、一般情報取得工程（ステップＳ１１）と埋込情報取得工程（ステップＳ１２）とが行われ、それぞれ製造年月日やロット番号等の一般情報と、真正品であることを表わす情報とが取得される。それぞれの情報は、データメモリ１８に分別して格納される。
【００５２】
２次元コード変換工程（ステップＳ２０）では、ステップＳ１１で取得された一般情報から２次元コードが形成される。また、ステップＳ１２で取得された埋込情報が２次元コードに埋め込まれる。ここで単位セルとは、２次元コード１を構成するセルのうち、図５で示したような異なる色調の変色セル３´ではない基準色の暗色セル３及び一定の色調の明色セル２を指す。
【００５３】
２次元コード変換工程では、図９に示すように、まず、データメモリ１８に格納された一般情報が通常の２次元コード化処理によって通常の２次元コード（異なる色調の変色セル３´を含まない単位セルからなる２次元コード）に変換される（ステップＳ２１）。２次元コードの形式は、明暗模様のマトリクスからなるものであればよい。この２次元コード化は、変換テーブル記憶部１７に記憶された変換データに基づいて、公知の手法で行われる。
【００５４】
このとき、データ量及びセルの大きさから２次元コード１の大きさが設定される。本例では、暗色セル３がドットマーキング方式によりｎ×ｍ（ｎ，ｍは自然数）に配列されたドット４で形成されるので、ｎ，ｍを適宜な値に設定してセルの大きさを選択することが容易である。したがって、２次元コードに含めるデータ量の大小にかかわらず、２次元コードの大きさを一定とすることもできる。また、セル内の隣合うドット４の中心間距離（ステップサイズ）を調整することにより、セルサイズを設定することもできる。
【００５５】
次いで、埋込情報のコード化が行われる（ステップＳ２２）。このコード化は、変換テーブル記憶部１７に記憶された対照テーブルに基づいて行われる。変換テーブル記憶部１７には、変色セル３´と記号との対応及び記号列と文字との対応を表わす対照テーブルが記憶されており、対照テーブルに基づいて埋込情報は上述の異なる色調の変色セル３´に対応付けられた記号の配列に変換され、さらにこの記号の配列が変色セル３´の組合せ列に変換される。
【００５６】
なお、変色セル３´によって直接文字を表わす場合には、変色セル３´と文字との対応を表わす対照テーブルが記憶される。この場合、記号とは文字を含む概念である。そして、この変色セル３´の組合せ列は、ステップＳ２１で生成された通常の２次元コードのセル３（単位セル）の配置位置にセル毎に分離して適宜に組み込まれる。
このようにして、２次元コード１の形状が決定されることにより、この２次元コード１を構成する全てのドット４の位置情報が算出される。これら２次元コード１を決定する設定データは、データメモリ１８に記憶される。
【００５７】
そして、ステップＳ３０で２次元コード１は被マーキング体Ｗにレーザマーキングされる。制御装置ＡからレーザマーカーＢへ、上記設定データと共に、制御信号が送出され、レーザマーカーＢは、これらのデータに基づいて被マーキング体Ｗ上にレーザマーキングを行う。
【００５８】
次に、図１０乃至図１５に基づいて、読取装置Ｓ２による２次元コード１の読取り工程を示す。
図１０に示すように、先ず、２次元コード読取り・記憶工程（ステップＳ１００）において、２次元コードを読取り、記憶する。本実施形態では、イメージ取込部Ｄにより２次元コード１を撮影することにより２次元コードを取込み、このデータをビットマップデータ等の所定のデータ形式の画像データに変換してデータメモリ３８に格納する。
【００５９】
２次元コード１は、イメージ取込部Ｄのレンズと２次元コード１とが平行になるような状態で撮影されるのが望ましい。
例えば、２次元コード１が一部画面から欠如した状態で撮影された場合、撮影角度により２次元コード１が歪んだ状態で撮影された場合、ピントが合っていない状態で撮影された場合等、正確に２次元コード１を解析できないおそれがある場合には、エラー表示及び再撮影指示を表示部３１に表示する。
【００６０】
次いで、トリミング処理工程（ステップ１１０）が行われ、取り込んだ画像データの画像領域を確定する。
まず、２次元コード１を含む画像は、図１１（Ａ）のように取り込まれる。取り込まれた２次元コード１を含む画像は、図１１（Ｂ）に示すように、画像領域確定線５が作成されると共に、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿うように時計方向又は反時計方向に回転調整される。
【００６１】
そして、最終的に図１１（Ｃ）に示すように、画像領域確定線５に沿ってトリミングが施され、２次元コード１のみの画像が切り出される。この画像領域確定線５は、最小Ｘ座標が共通のセルの共通接線、最大Ｘ座標が共通のセルの共通接線、最大Ｙ座標が共通のセルの共通接線、最小Ｙ座標が共通のセルの共通接線、で構成される矩形状の図形を描く。
【００６２】
次いで、２次元コード化処理（ステップＳ１２０）によって、取り込まれた２次元コード１の画像を２次元コード１として認識する。
この処理では、まず、図１２に示すようにセル分解処理（Ｓ１２１）が行われる。セル分解処理では、図１１（Ｃ）で切り出された２次元コードの画像領域の所定領域に形成されているタイミングパターンを検出する。タイミングパターンは、明色と暗色のセルが交互に配列されたものである。この検出パターンに基づき、各セルの位置及び大きさを判定することができる。このようなタイミングパターンに基づくセル分解処理は公知技術であり、詳細は省略する。
また、セル分解処理はこのような方法に限定されず、２次元コード１を構成するセルを分離し、セル毎の輪郭を認識可能な処理であればどのような方法でもよい。
【００６３】
そして、２次元コード生成処理（ステップＳ１２２）では、これら分離して認識された各々のセルの配列からなる２次元コード１を形成する。このとき、分離して認識された暗色のセルの各々について、そのセル領域のビットマップデータの色調の平均値が判定され、明色セル２または暗色セル３として認識される。このとき、後述するように、暗色セル３の一部には、基準色の暗色セル３とは異なる色調の変色セル３´が混在しているが、２次元コード生成処理においては基準色セル３と変色セル３´は同様に扱う。従って、この処理において、２種類の矩形セルで構成された完全な２次元コードを別途記憶するように構成してもよい。この場合は、暗色セルの一部に異なる色調の変色セル３´を有する２次元コード１と、基準色セル３のみを有する２次元コードの双方を記憶する。
【００６４】
次いで、復号化・記憶処理工程（ステップＳ１３０）で、２次元コード１が有する一般情報及び埋込情報が復号化される。これは、２次元コード１が有する一般情報，埋込情報を文字形式に変換する工程である。
この工程では、まず、図１３に示すように一般情報の復号化処理が行なわれる（ステップＳ１３１）。この復号化処理は、公知の復号化方法により行われる。すなわち、変換テーブル記憶部３７には、２次元コードを復号化するための情報等が記録された復号化データが記憶されており、この復号化データと２次元コード１を比較することにより２次元コード１に記録された情報を文字形式に変換することができる。この場合は、変色セル３´は基準色セル３と同等に扱われる。
【００６５】
このように２次元コード１に記録された一般情報を文字形式に変換した後、文字形式に変換された情報は、データメモリ３８に記憶される（ステップＳ１３２）。データメモリ３８に記憶された一般情報は、表示部３１を介して表示される。また、出力部３２から出力することも可能である。
【００６６】
次いで、埋込情報の復号化が行われる（ステップＳ１３３）。この処理では、図１４に示すように、２次元コード１のセルが配列順に異なる色調の変色セル３´であるか否かが判別される（ステップＳ２０１）。
すなわち、変換テーブル記憶部３７には、変色セル３´の色調，該色調と記号との対応及び記号列と文字との対応を表わす対照テーブルが記憶されており、ステップＳ２０１では、対象のセルの色調が対照テーブルに記憶された変色セル３´の色調のうち、いずれの色調に最も近いかが否かが判別される。
【００６７】
本例では、変色セル３´と記号とを対応づけるための色調データとして、明色セルの色調の平均値に対する明暗のコントラストを用いる。すなわち、色調の判別は、基準色の暗色セル３と明色セル２との明暗のコントラストの値と比較して、変色セル３´と明色セル２とのコントラストの値がどの程度低減または増加されているかの判定により行う。基準色は、例えば上述のタイミングセル領域における暗色セル３の色調とすることができる。
【００６８】
そして、対象の暗色セルの色調が基準色セルと異なると判別された場合には、その暗色セルとコントラストの低減量または増加量が、変色セルの色調と記号等との対応を表わす対照テーブルに記憶されたコントラスト増減値のうち、いずれの値に最も近いかが判定される。このようにして、コントラストの低減量に応じた数字または記号を対応付けることができる
なお、変色セル３´によって直接文字を表わす場合には、変色セル３´と文字との対応を表わす対照テーブルが記憶される。
【００６９】
そして、対象のセルの色調が、基準色セルの色調と略同一であると評価されたときは（ステップＳ２０１；ＮＯ）、ステップＳ２０１を繰り返して次の順番のセルの判別が行われる。
一方、対象のセルの色調が、基準色セルの色調と略同一の範囲にないと判別された場合には（ステップＳ２０１；ＹＥＳ）、対照テーブルに基づいて、対象のセルの色調に対応する記号が選択され、データメモリ３８に記憶される（ステップＳ２０２）。
【００７０】
次にステップＳ２０３では、その対象のセルが２次元コード１のうち最後の順番に相当するセルであるか否かが判別される。そのセルが最後のセルでない場合は（ステップＳ２０３；ＮＯ）、次のセルに進むべくステップＳ２０１に戻る。
一方、そのセルが最後のセルである場合は（ステップＳ２０３；ＹＥＳ）、２次元コード１に含まれる全てのセル３´に対応する記号が順に記憶されていることになるので、ステップＳ２０４に進む。
ステップＳ２０４では、この記憶された記号列について、変換テーブル記憶部３７に記憶された対照テーブルに基づいて、文字列に変換する処理が行われる。なお、変色セル３´が直接文字を表わしている場合は、ステップＳ２０４の処理を行う前に文字列が記憶されていることになる。
【００７１】
このようにして復号化された埋込情報は、データメモリ３８に記憶される（ステップＳ１３４）。データメモリ３８に記憶された埋込情報を表示部３１に表示させたり、出力部３２に出力したりすることができる。
このようにして、２次元コード１の有する一般情報及び埋込情報を復号化して、表示及び出力させることができる。
【００７２】
例えば、かばんが偽造された場合、一般情報を有する２次元コードを偽造してラベルに付すことはできても、その２次元コードに埋込情報を含めることは困難である。このため、読取装置Ｓ２で偽造された２次元コードを読み取ったときには、埋込情報が表示されず、即座にそのかばんが偽造品であることを判別することができる。
【００７３】
なお、上記実施形態では、複数種類の異なる色調の変色セル３´（もしくはその組合せ）によって文字を表わしていたが、これに限らず、異なる色調の変色セル３´の種類は１種類であって、基準色セル３との組合せのみによって文字情報を表わすようにしてもよい。例えば、変色セル３´と変色セル３´の間に位置する基準色セル３の数に特定の意味を持たせるようにすることができる。また、変色セル３´が連続して形成された場合の変色セル３´の連続数に特定の意味を持たせるようにすることができる。
【００７４】
また、上記実施形態では、２次元コード１をドットマーキング方式で形成しているが、これに限らず、ベクトルマーキング方式で形成してもよい。この場合には、例えば、セルの内部にベクトルマーキングにより細かい縞をマーキングする。そして、この縞の密度により、塗りつぶされる部分の面積を調整し、セルの色調を異ならせるように構成することができる。また、上記実施形態では、レーザマーキング方式で２次元コードを形成しているが、印刷方式にて形成してもよい。
【００７５】
また、上記実施形態では、セル領域のビットマップデータの色調の平均値を判定して得られた色調データのうち、明暗のコントラスト、すなわち明度情報だけを利用して埋込情報の復号化を行うものであったが、彩度情報や、色相情報を利用することもできる。例えば、レーザマーキングする物体が、有彩色の基材の上に異なる色層の薄膜層を形成したものであって、レーザ光を照射した部位の薄膜層が除去されてマーキングパターンが形成される場合には、ドットマーキングされたセルの色調は、ドットサイズやドット密度の調整により、薄膜層の色相・彩度と同一の色調から基材の色相・彩度と同一の色調へと連続的に変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーザマーキング装置の全体構成を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るレーザマーカーの構成を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る読取装置の構成を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る２次元コードの説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る２次元コードの変色セルの説明図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る変色セルの説明図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るレーザマーキング工程の流れ図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る情報取得処理の流れ図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る２次元コード変換処理の流れ図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る２次元コードの読取工程の流れ図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係るトリミング処理の説明図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る２次元コード化処理の流れ図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る復号化・記憶処理の流れ図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る埋込情報復号化処理の流れ図である。
【符号の説明】
【００７７】
１    ２次元コード
２    明色セル
３    暗色セル
３´  変色セル
４    ドット
５    画像領域確定線
１０  入力部
１１  表示部
１２  出力部
１３  入出力部
１４  ＣＰＵ
１６  記憶部
１７  変換テーブル記憶部
１８  データメモリ
３０  入力部
３１  表示部
３２  出力部
３４  ＣＰＵ
３６  記憶部
３７  変換テーブル記憶部
３８  データメモリ
４２  コントローラ
４３  Ｑスイッチ素子
４４  内部シャッタ
４５  外部シャッタ
４６  アッテネータ
４７  ガルバノミラー
５０  ＹＡＧレーザ発振機
５１  全面反射鏡
５２  内部アパーチャ
５３  ランプハウス
５４  出力鏡
５５  アパーチャ
５６  レベリングミラー
５７  ガリレオ式エキスパンダ
５８  アパーチャ
５９  ｆθレンズ
Ａ    制御装置
Ｂ    レーザマーカー
Ｃ    本体部
Ｄ    イメージ取込部
Ｉ    通信回線
Ｓ１  レーザマーキング装置
Ｓ２  読取装置
Ｗ  被マーキング体
【図１】
2005346600.tif 000003
【図２】
2005346600.tif 000004
【図３】
2005346600.tif 000005
【図４】
2005346600.tif 000006
【図５】
2005346600.tif 000007
【図６】
2005346600.tif 000008
【図７】
2005346600.tif 000009
【図８】
2005346600.tif 000010
【図９】
2005346600.tif 000011
【図１０】
2005346600.tif 000012
【図１１】
2005346600.tif 000013
【図１２】
2005346600.tif 000014
【図１３】
2005346600.tif 000015
【図１４】
2005346600.tif 000016