(57)【要約】【課題】  視覚復号型秘密分散法を用いながらも、２つのシェア画像から元となる画像を復元する際に復元画像の画線部と背景部が容易に判別できる暗号記録媒体を提供することを課題とする。【解決手段】  視覚復号型秘密分散法により生成される２つの暗号画像のうち、基材２１上に回折格子２２による暗号画像を配置し、透明基材２５上に隠蔽層２６による暗号画像を配置する。暗号パターンをそれぞれ異なる色で着色する。媒体Ａ５の上に、媒体Ｂ６と所定の位置で重ね合わせると、復元される画像の背景部は回折格子２２が隠蔽層２６により隠され隠蔽層２６の不規則なパターンが観察されるのに対し、画線部は回折格子２２によるパターンが表れるため、回折格子特有の視覚効果により、背景部と画線部が明瞭に判別でき、画線部の形状が判読できる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基材に第１の暗号画像が形成された記録媒体と、可視透明性を有する第２の基材に第２の暗号画像が形成された記録媒体を組とし、
第１および第２の暗号画像は、元となる画像から視覚復号型秘密分散法により生成され、第１の暗号画像が前記第１の基材の所定位置に、第２の暗号画像が前記第２の基材の所定位置にそれぞれ形成され、かつ、前記第１の暗号画像の上に前記第２の暗号画像を重ね合わせて前記第２の基材の表面側から見たときに前記元となる画像を視認可能に復号する暗号記録媒体であって、
前記第１の暗号画像と前記第２の暗号画像は、該暗号画像を構成する各画素がマトリクス
状に分割されたセルの集合からなり、前記セルは、情報セルまたは余白セルのいずれかからなり、前記第１の暗号画像中の情報セルは、前記第１の基材上に回折格子により形成され、前記第２の暗号画像中の情報セルは、前記第２の基材上に隠蔽層により形成されていることを特徴とする不可視情報の重畳された暗号記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通常の状態では記録された画像が目視認識できないよう不規則なパターンに暗号化された状態で記録され、復元時には、復号用のパターンを重ね合わせることによって可視化される暗号記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
回折格子からなるホログラムを用いて商品や物品の真正性を確認する手法は、従来より広く用いられている。典型的な用法は、ホログラムをシール状に加工し、真偽判定媒体として物品に貼り付ける、などである。ホログラムが偽造防止分野で重用される理由としては、その独特の視覚効果による「見てわかる」便利さと、製作に微細加工技術を要することによる偽造の困難さが挙げられる。しかし、近年、回折格子の製作技術が知られるにつれホログラムの偽造品も出回るに至り、ホログラムにもさらに高度な偽造防止効果が望まれている。
【０００３】
一方、「見てわかる」簡便さを持ちながら情報秘匿に優れた手法として、視覚復号型暗号技術がある。これは元となる画像情報を、不規則なパターンで構成される複数の暗号画像（シェア画像と呼ぶ）に分散させることによって目視認識できない状態の画像に加工し、これらのシェア画像を重ね合わせることによって元の画像情報を視認可能な状態に復元（すなわち復号）させる技術である。このように、複数のシェア画像からもとの情報を復元するため、シェア画像を記録した媒体も複数用いることになるが、復元に特段の器具も必要とせず、結果が見るだけでわかる簡便さが特徴である。
【０００４】
例えば、特許文献１は、視覚復号型暗号技術の代表例であって、視覚復号型秘密分散法を用いて、隠蔽層等の手段によらずに情報を隠蔽する記録媒体の構成および製作に関する技術を開示している。
なお、視覚復号型秘密分散法やシェア画像の生成手段等については種々の方式のものが提案されているが、特に先駆的論文である非特許文献１に原理や生成法が詳しく述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１１８１２２号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】M.Naor and A.Shamir,"Visual Cryptography", Proc. of Eurocrypt'94 May 1994
【０００７】
このように、視覚復号型暗号技術は、目視による手操作により復元が可能となる簡便さが利点であるが、反面、複数のシェア画像を重ねて元の画像を復元することから、複数の媒体を精密に重ね合わせる操作が必要となる。
【０００８】
図６は、視覚復号型秘密分散法を用いて暗号化および復元する過程を表わす図であるが、図６に示すように、暗号化の過程では、元画像１０は不規則なパターンからなるシェア画像に分解される。このように生成したシェア画像Ａ１１およびシェア画像Ｂ１２は、それぞれ単独では不規則パターンが視認されるのみで、有意な情報は判読できない。
このように、通常の視覚復号型秘密分散法においては、シェア画像を構成する各画素は白と黒のセルの集合によって構成される。ここでシェア画像を印刷等で作成することを想定すると、白のセルとは何も塗布しない領域のことを指し、フィルム等の透明物体においては透明のままの領域となる。また、黒のセルとはインキ等の色材が塗布される領域を指し、図６では黒色で表わされているが、黒のセルに塗布される色材は黒色に限らず有彩色であってもよい。
【０００９】
シェア画像から元画像を復元するにはシェア画像Ａ１１およびシェア画像Ｂ１２を所定の位置で重ね合わせればよい。これにより復元画像１３のようなパターンが現われ、図６に示すように、不規則パターンを背景部として、元画像の「Ｔ」の形状（背景部に対して「画線部」と呼ぶ）が判読できる。これは、背景部は黒白が混淆した不規則なパターンとなるのに対し、画線部は黒で塗りつぶされた状態となるため、濃淡の差により画線部が現れるからである。
このように、元画像の形状を表わす画線部を形成するのは黒のセルのみであり、白のセルは背景部にのみ分布することから、本発明においては、黒のセルに対応するセルを情報セル１５、白のセルに対応するセルを余白セル１６と呼ぶこととする。
【００１０】
ところで、図６のような白と黒のセルからなるシェア画像では、復元の際の重なりの僅かのズレがあっても白の部分が現われ、背景との濃淡差が小さくなるため、復元すべき画像と背景の判別が難しくなるという問題がある。図７（Ａ）（Ｂ）は、位置ズレの有無による復元画像の態様を示したものであり、位置ズレのない復元画像７３では「８」の形状が判読できるのに対し、重ね合わせに位置ズレが生じたズレのある復元画像７４では著しく視認性が劣化し画線部と背景部の判別が困難となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで本発明は、視覚復号型秘密分散法を用いながらも、２つのシェア画像を重ね合わせ元となる画像を復元する際に、復元画像が容易に判読できる暗号記録媒体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決する本発明の暗号記録媒体は、
第１の基材に第１の暗号画像が形成された記録媒体と、可視透明性を有する第２の基材に第２の暗号画像が形成された記録媒体を組とし、第１および第２の暗号画像は、元となる画像から視覚復号型秘密分散法により生成され、第１の暗号画像が前記第１の基材の所定位置に、第２の暗号画像が前記第２の基材の所定位置にそれぞれ形成され、かつ、前記第１の暗号画像の上に前記第２の暗号画像を重ね合わせて前記第２の基材の表面側から見たときに前記元となる画像を視認可能に復号する暗号記録媒体であって、
前記第１の暗号画像と前記第２の暗号画像は、該暗号画像を構成する各画素がマトリクス
状に分割されたセルの集合からなり、前記セルは、情報セルまたは余白セルの何れかからなり、前記第１の暗号画像中の情報セルは、前記第１の基材上に回折格子により形成され、前記第２の暗号画像中の情報セルは、前記第２の基材上に隠蔽層により形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の暗号記録媒体によれば、２つの媒体を重ね合わせた際に、背景部は回折格子のパターンが隠蔽される一方、画線部は回折格子のパターンで形成されるため、回折格子の視覚効果により画線部が明確に視認できる。よって、重ね合わせの際の位置精度についても厳密な位置合わせを必要とせずに復元画像が視認可能となる。特に、手操作による位置合わせに要する試行錯誤の手間が著しく削減される効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の暗号記録媒体を示す図
【図２】本発明の暗号記録媒体の構成を示す図
【図３】従来の視覚復号型秘密分散法による暗号パターンを示す図
【図４】本発明の暗号記録媒体の暗号パターンを示す図
【図５】本発明の暗号記録媒体による復元の様子を示す図
【図６】視覚復号型秘密分散法の概念図
【図７】従来の視覚復号型秘密分散法による復元画像を示す図
【図８】本発明の暗号記録媒体の構成例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の偽造判定媒体の模式図である。
本発明の暗号記録媒体１は、媒体Ａ５および媒体Ｂ６を組としており、図１は、第１の暗号画像にあたる暗号画像ａ７が記録された媒体Ａ５と、第２の暗号画像にあたる暗号画像ｂ８が記録された媒体Ｂ６とが重ね合わされる様子を表わす。媒体Ｂ６の基材は可視透明性を有し、暗号画像ａ７と暗号画像ｂ８が所定の位置で重ね合わされると復元画像９が現われる。なお、暗号画像ａ７および暗号画像ｂ８は視覚復号型秘密分散法により生成されるシェア画像である。
【００１６】
図２は、本発明の偽造判定媒体の構成図であり、媒体Ａ５の上に媒体Ｂ６が所定の位置で重ね合わされた状態で、かつ、両媒体のセル同士が重なり合った態様を表わす。
媒体Ａ５は、第１の基材（基材２１）と回折格子２２により形成された情報セルを有し、一方、媒体Ｂ６は、第２の基材（透明基材２５）と隠蔽層２６により形成された情報セルを有する。なお、情報セル以外のセルは余白セルである。
このように重ね合わされた状態で図示の視線方向から暗号記録媒体１を観察すると、媒体Ａ５の情報セルのうち、媒体Ｂ６の情報セルが重なる部分が隠蔽層２６により隠されるため、同部分の回折格子は不可視となる。また、隠蔽層２６がないところ（余白セル）は透明基材２５を通して透視状態となり、媒体Ａ５の同所に回折格子２２があれば回折格子２２による反射光が視認される。
【００１７】
以下、図３〜６を用いて、本発明の特徴を詳細に説明する。
まず、従来の視覚復号型秘密分散法によるシェアパターンについて説明する。
従来の視覚復号型暗号技術によるシェアパターンは、図３に示すように、元の画像を構成する画素（元画像の画素３０）を整数比（図例では２×２）の小領域であるセルに分割し、分割されてできた各セル３５に白（余白セル）または黒（情報セル）を割り当てることにより生成される。このように白または黒が配置されたセルの集合をシェアパターンと呼ぶ。
【００１８】
このように生成されたシェアパターンがシェア画像Ａおよびシェア画像Ｂを構成する画素である。すなわち、シェアパターンａ（符号３２ａ）およびシェアパターンａ（符号３３ａ）のパターンがシェア画像Ａの画素となり、シェアパターンｂ（符号３２ｂ）およびシェアパターンｂ(符号３３ｂ）のパターンがシェア画像Ｂの画素となる。そしてシェア画像Ａとシェア画像Ｂとを重ね合わせ元の画像を復元する際は、シェアパターンａ（３２ａ）とシェアパターンｂ（３２ｂ）のような２つのパターンの重ね合わせが復元画素３２のように「白」と「黒」が交雑した「背景部」を表わす画素となり、シェアパターンａ（３３ａ）とシェアパターンｂ（３３ｂ）の２つのパターンの重ね合わせが復元画素３３のように「黒」のみの「画線部」を表わす画素となる。
【００１９】
続いて、本発明の暗号記録媒体の暗号パターンについて説明する。
本発明の暗号記録媒体の暗号パターンの生成にあたっては、図４に示すように、まず、図３と同様に２×２の小領域であるセル４５に分割する。ここで、本発明の暗号パターンでは、セル４５のうち情報セル４６に、前記黒に代わって回折格子または隠蔽層を配置する。すなわち、シェアパターンａの系列には回折格子を、また、シェアパターンｂの系列には隠蔽層を配置すると、回折格子の情報セルからなる４２ａ、４３ａ、のシェアパターンと、隠蔽層の情報セルからなる４２ｂ、４３ｂのシェアパターンが生成される。この結果、シェアパターンａ（符号４２ａ）およびシェアパターンａ（符号４３ａ）のパターンがシェア画像Ａを構成する画素となり、シェアパターンｂ（符号４２ｂ）およびシェアパターンｂ（符号４３ｂ）のパターンがシェア画像Ｂを構成する画素となる。
なお、図４においては、回折格子および隠蔽層に異なる網掛けを施し区別している。
【００２０】
シェア画像Ａとシェア画像Ｂとを重ね合わせると、シェアパターンａ（４２ａ）とシェアパターンｂ（４２ｂ）のような２つのパターンの重ね合わせが復元画素４２のような「背景部」を表わす画素となり、シェアパターンａ（４３ａ）とシェアパターンｂ（４３ｂ）の２つのパターンの重ね合わせが復元画素４３のような「画線部」を表わす画素となる。
【００２１】
この結果、回折格子と隠蔽層とが重なった部分では、回折格子が隠蔽層で隠されるため復元画素４２に示すように隠蔽層のみが現われる。この復元画素４２が背景部を形成する。また元の画像の形状を表わす画線部は、回折格子と隠蔽層とで埋められた領域として現われる。このように、回折格子が見えない背景部と、回折格子が散在して視認される画線部では視覚効果が異なるため、画線部の形状が明瞭に判読できる。
【００２２】
図５は、本発明の暗号記録媒体における暗号化と復元の過程を示す図である。
まず、元画像１０は視覚復号型秘密分散法を用いてシェア画像Ａ１１およびシェア画像Ｂ１２に分解される。続いて、本発明の暗号記録媒体では、シェア画像Ａ１１の「黒」の領域に、所定の格子角度、格子ピッチ、格子密度の回折格子を配置する（格子画像５１）。また、シェア画像Ｂ１２の「黒」の領域には可視光を遮蔽する特性を持つ隠蔽層を配置する（隠蔽層画像５２）。
なお、図５においては、回折格子５５を黒ベタで表わし、隠蔽層５６を網掛けで表わすことにより両者を区別している。
【００２３】
回折格子５５で構成される格子画像５１および隠蔽層５６で構成される隠蔽層画像５２を、隠蔽層画像５２を上にして所定の位置で重ね合わせると復元画像５３が現れる。このとき、「背景部」では、回折格子５５が隠蔽層５６で隠蔽されるため、回折格子は見えず、隠蔽層５６の不規則なパターンが現わる。一方、「画線部」は、回折格子セル５８と隠蔽層セル５９が不規則に分布した状態で現われる。この結果、「画線部」では、反射光の角度依存性や干渉色の発現など回折格子独特の視覚効果により背景部と画線部との見え方に差異が生じ、画線部の形状（元画像の「Ｔ」の形状）が視認できる。
また、重ね合わされたシェア画像に図８（Ｃ）（Ｄ）に見られるような僅かなズレがあっても、背景部と画線部との間で色や光沢の違いがあるため、画線部の形状は明確に視認できる。
【００２４】
図８は、本発明の暗号記録媒体の構成例であり、比較のため図２と同等の構成例の図８（Ａ）を併せて示している。
図８（Ｂ）では、媒体Ａ５と媒体Ｂ６とが、隠蔽層２５と回折格子２２が密着するよう重ね合わされており、隠蔽層２６は透明基材２５を通して観察される。図８（Ｂ）の構成は、隠蔽層２５と回折格子２２が密着するため、観察する際に視差が生じない利点がある。
なお、図６（Ｂ）の構成では、隠蔽層２６が形成される面と回折格子２２が形成される面とが対向して重ね合わされるため、回折格子２２と隠蔽層２６を基材に対して同じ面から見た場合、互いに鏡像の関係になる。
【００２５】
本発明の暗号記録媒体の基材としては種々の素材のものが適用できるが、媒体Ａ５に適した基材としては紙、樹脂シートなどがあり、例えばカード用途であれば、ポリ塩化ビニール樹脂、非結晶性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ−Ｇ）樹脂、ポリカーボネ−ト樹脂、ポリ乳酸樹脂などがある。また、媒体Ａ５用の基材は、透明であっても、不透明であってもよい。
また、媒体Ｂ６用の基材としては透明性を有する高分子が適しており、ポリ塩化ビニール樹脂、非結晶性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ−Ｇ）樹脂、ポリカーボネ−ト樹脂、ポリ乳酸樹脂などがある。
【００２６】
隠蔽層２６は、簡便な方法としては印刷やインクジェット等により遮光性のあるインキを用いてシート状基材の上に形成することができる。用いるインキとしては、特殊なものは必要とせず、入手の容易な顔料型色材のインキが適用できる。また、隠蔽層２６の色は、黒色に限らず、白色であっても有彩色であってもよい。
回折格子２２は、視認性のよい反射型のものが望ましく、これは樹脂シートの表面に形成した回折格子にアルミ蒸着などの反射膜を付加することにより作成できる。また、回折格子は、格子角度、格子ピッチ、格子密度などをそれぞれ変化させることにより、反射光の角度、強度、色彩など視覚効果を変化させることができるので、視認性の向上や、さらには暗号記録媒体に装飾性を付加することも可能となる。
【符号の説明】
【００２７】
１  暗号記録媒体
５  媒体Ａ
６  媒体Ｂ
７  暗号画像ａ
８  暗号画像ｂ
９  復元画像
１０  元画像
１１  シェア画像Ａ
１２  シェア画像Ｂ
２１  基材
２２  回折格子
２５  透明基材
２６  隠蔽層
３０  元画像の画素
３１  分割パターン
４０  元画像の画素
４１  分割パターン
４２  復元画素
４３  復元画素
５１  格子画像
５２  隠蔽層画像
５３  復元画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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