(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心部が縦方向と横方向に夫々等間隔で配列されるように配置された第１のモジュールを備え、
前記第１のモジュールの配色パターンによって、シンボル位置を検出するためのファインダーパターンと、前記第１のモジュールの中心位置を特定するためのタイミングパターンと、第１のデータを記録可能な第１の記録領域とが形成されており、
前記ファインダーパターンでは、矩形状の前記第１のモジュールが、縦方向と横方向に隙間なく配置されており、
少なくとも一部の領域で、前記第１のモジュールが、前記ファインダーパターンを構成する前記第１のモジュールよりも小さくなっており、
少なくとも前記一部の領域には、前記第１のモジュールと重ならず、かつ、隣り合う第１のモジュールの中間点を包含する部位に、第２のモジュールが設けられており、
前記第２のモジュールの配色パターンによって第２のデータを記録可能な第２の記録領域が形成されていることを特徴とする二次元シンボル。
【請求項２】
前記第１のモジュールは、中心部が縦方向と横方向に一定間隔で配列されており、
少なくとも前記一部の領域で、前記第２のモジュールは、斜め方向に隣り合う前記第１のモジュールの中間点を１つ包含する部位に夫々設けられており、
少なくとも前記一部の領域で、前記第１のモジュール及び前記第２のモジュールは、直径が、前記一定間隔の１／２より大きく、前記一定間隔の１／√２以下である円を包含し得る形状をなしていることを特徴とする請求項１に記載の二次元シンボル。
【請求項３】
少なくとも前記一部の領域で、前記第１のモジュール及び前記第２のモジュールは、前記一定間隔の１／√２の直径の円を包含する形状をなしていることを特徴とする請求項２に記載の二次元シンボル。
【請求項４】
少なくとも前記一部の領域で、前記第２のモジュールは、縦方向、横方向、及び斜め方向に隣り合う前記第１のモジュールの中間点のいずれか１つを包含する部位に夫々設けられていることを特徴とする請求項１に記載の二次元シンボル。
【請求項５】
少なくとも前記一部の領域では、前記第１のモジュール及び前記第２のモジュールが、等しい面積の正方形状をなし、隙間無く隣接していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の二次元シンボル。
【請求項６】
前記第１の記録領域には、前記第１のデータと、前記第１のデータの誤り訂正符号とが記録され、
前記第２の記録領域には、前記第２のデータと、前記第２のデータの誤り訂正符号とが記録されており、
前記第１の記録領域及び前記第２の記録領域に含まれる誤り訂正符号は、リード・ソロモン符号であり、
前記第１のモジュールの配色パターンによって、前記第１のデータの誤り訂正符号の誤り訂正能力を示す形式情報記録部が形成されており、
前記第２のデータの誤り訂正符号は、前記第１のデータの誤り訂正符号と同じ誤り訂正能力を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の二次元シンボル。
【請求項７】
前記第２のデータは、暗号化されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の二次元シンボル。
【請求項８】
前記第２のデータは、少なくとも前記第１のデータから作成した電子署名を含み、
前記電子署名を復号可能な公開鍵を含む公開鍵証明書を特定可能な公開鍵ＩＤが記録されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の二次元シンボル。
【請求項９】
前記第１のモジュールは、明色で配色されたモジュールと暗色で配色されたモジュールのパターンによって、前記ファインダーパターンと、前記タイミングパターンと、前記第１の記録領域とを形成しており、
前記第２のモジュールは、明色で配色されたモジュールと暗色で配色されたモジュールのパターンによって、前記第２の記録領域を形成しており、
前記第１のモジュールと前記第２のモジュールの少なくとも一部は、３種類以上の光反射特性を選択的に具備するように配色された多値化モジュールであり、
前記多値化モジュールの配色パターンによって、第３のデータを記録可能な第３の記録領域が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の二次元シンボル。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の二次元シンボルの読取方法であって、
前記二次元シンボルの画像を撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップで撮像した画像に基づいて、前記第１の記録領域における前記第１のモジュールの配色パターンを決定して、前記第１のデータを復号する第１復号ステップと、
前記撮像ステップで撮像した画像に基づいて、前記第２の記録領域における前記第２のモジュールの配色パターンを決定して、前記第２のデータを復号する第２復号ステップと、
前記第１のデータと前記第２のデータを関連させた処理を実行するデータ処理ステップと
を含むことを特徴とする二次元シンボルの読取方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の二次元シンボルの読取方法であって、
前記二次元シンボルの画像を撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップで撮像した画像に基づいて、前記第１の記録領域における前記第１のモジュールの配色パターンを決定して、前記第１のデータを復号する第１復号ステップと、
前記撮像ステップで撮像した画像に基づいて、前記第２の記録領域における前記第２のモジュールの配色パターンを決定して、前記第２のデータを復号する第２復号ステップと
を含み、
前記第１復号ステップでは、前記撮像ステップで撮像した画像に含まれる前記ファインダーパターン及び前記タイミングパターンに基づいて、前記画像における、前記第１のモジュールの中心位置を特定し、
前記第２復号ステップでは、前記第１復号ステップで特定した前記第１のモジュールの中心位置に基づいて、前記画像における、隣り合う前記第１のモジュールの中間点を特定し、当該中間点近傍の色に基づいて、前記第２のモジュールの色を識別することを特徴とする二次元シンボルの読取方法。
【請求項１２】
請求項８に記載の二次元シンボルの読取方法であって、
前記二次元シンボルの画像を撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップで撮像した画像に基づいて、前記二次元シンボルに記録された前記第１のデータと、前記電子署名と、前記公開鍵ＩＤとを復号する復号ステップと、
前記復号ステップで読み取った前記公開鍵ＩＤに基づいて前記公開鍵証明書を特定する証明書特定ステップと、
前記復号ステップで読み取った前記電子署名を、前記公開鍵証明書に基づいて検証する検証ステップと、
前記検証ステップで前記電子署名が正常であると判定した場合に、前記復号ステップで読み取った前記第１のデータを出力するデータ出力ステップと
を含むことを特徴とする二次元シンボルの読取方法。
【請求項１３】
所定データと、該所定データの誤り訂正符号とが、前記第１の記録領域、前記第２の記録領域、及び前記第３の記録領域に重複して記録された請求項９に記載の二次元シンボルの読取方法であって、
前記第１のモジュールの明暗パターンを識別して、前記第１の記録領域に記録された前記所定データ及び前記誤り訂正符号を読み取る第１読取ステップと、
前記第１読取ステップで読み取った誤り訂正符号に基づいて、読み取った所定データの誤りの有無を検証し、誤りが検出された場合には訂正する第１誤り訂正ステップと、
前記第２のモジュールの明暗パターンを識別して、前記第２の記録領域に記録された前記所定データ及び前記誤り訂正符号を読み取る第２読取ステップと、
前記第２読取ステップで読み取った誤り訂正符号に基づいて、読み取った所定データの誤りの有無を検証し、誤りが検出された場合には訂正する第２誤り訂正ステップと、
前記多値化モジュールの明暗パターン以外の光反射特性を識別して、前記第３の記録領域に記録された前記所定データ及び前記誤り訂正符号を読み取る第３読取ステップと、
前記第３読取ステップで読み取った誤り訂正符号に基づいて、読み取った所定データの誤りの有無を検証し、誤りが検出された場合には訂正する第３誤り訂正ステップと、
前記第１読取ステップと、前記第２読取ステップと、前記第３読取ステップで読み取った３組の前記所定データと前記誤り訂正符号について、３組の各ビットデータを多数決することにより誤りを訂正する第４誤り訂正ステップと、
前記第４誤り訂正ステップで訂正した誤り訂正符号に基づいて、前記第４誤り訂正ステップで訂正した所定データの誤りの有無を検証し、誤りが検出された場合には訂正する第５誤り訂正ステップとを含み、
前記第１誤り訂正ステップ、前記第２誤り訂正ステップ、及び前記第３誤り訂正ステップで、前記所定データの誤り訂正に失敗した場合に、前記第４誤り訂正ステップと、前記第５誤り訂正ステップを実行することを特徴とする二次元シンボルの読取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縦横に配列されたモジュールを具備してなる二次元シンボルに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＱＲコード（登録商標）などの一般的な二次元シンボルは、縦横に配列されたモジュールの配色パターンによってデータを記録している。ＱＲコードのような規格化された二次元シンボルであれば、当該規格に対応した読取用プログラムをインストールした携帯端末などを用いて、二次元シンボルに記録されたデータを復号できる。
【０００３】
発明者は、規格化された二次元シンボルの機能を拡張するために、当該二次元シンボルのモジュールを細分化して、各モジュールの中心部は規格化された二次元シンボルの規格に則った色で配色し、各モジュールの外周部は、中央部とは独立した色で配色する二次元シンボルを提案している（特許文献１参照）。かかる二次元シンボルでは、モジュールの中心部の配色パターンによって、既存規格の二次元シンボルの読取方法で読み取り可能なデータを記録しつつ、モジュールの外周部の配色パターンによって、特有の読取方法で読取可能な付加データを記録できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０８５７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の二次元シンボルでは、モジュールの中心部の配色パターンと、モジュールの外周部の配色パターンによって夫々データが記録されているため、モジュールの中心部と外周部の双方の色を、読取装置が十分に識別し得るよう表示することが求められている。しかしながら、特許文献１に記載の二次元シンボルでは、正方形状のモジュールを中心部と外周部に分割しているため、中心部と外周部の大きさや形状を近似させ難くなっている。二次元シンボル内に、色の識別が比較的容易なモジュールと、比較的困難なモジュールがある場合、比較的困難なモジュールの色を識別し得るようにシンボルのサイズを大きめにしなければならないため、モジュールの中心部と外周部で色の識別容易性に差が生じることは好ましくない。
【０００６】
本発明はかかる現状に鑑みて為されたものであり、通常のデータを記録する領域に加えて、付加的なデータを記録する領域が設けられた二次元シンボルにあって、各データを記録する領域について、色の識別を容易とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、縦横に配列された第１のモジュールを備え、前記第１のモジュールの配色パターンによって、シンボル位置を検出するためのファインダーパターンと、前記第１のモジュールの中心位置を特定するためのタイミングパターンと、第１のデータを記録可能な第１の記録領域とが形成されており、少なくとも一部の領域には、前記第１のモジュールと重ならず、かつ、隣り合う第１のモジュールの中間点を包含する部位に、第２のモジュールが設けられており、前記第２のモジュールの配色パターンによって第２のデータを記録可能な第２の記録領域が形成されていることを特徴とする二次元シンボルである。
【０００８】
かかる構成にあっては、第２のモジュールの配色パターンによって付加的なデータを記録可能となる。かかる第２のモジュールは、隣り合う第１のモジュールの中間点を含むように、隣り合う第１のモジュールと第１のモジュールの間に設けられるため、上記特許文献１に係るモジュールの外周部に比べて、大きさや形状の自由度が大きい。このため、本発明の二次元シンボルによれば、第１のデータを記録する第１のモジュールと、第２のデータを記録する第２のモジュールの大きさや形状を近似させ易く、第１のモジュールと第２のモジュールの双方の色を識別容易とすることが可能となる。
【０００９】
本発明にあって、少なくとも前記一部の領域で、前記第２のモジュールは、斜め方向に隣り合う前記第１のモジュールの中間点を１つ包含する部位に夫々設けられていることが提案される。かかる構成にあっては、前記一部の領域で、第１のモジュールと第２のモジュールの数が同じ程度となるため、第１の記録領域の容量と、第２の記録領域の容量とを同じ程度にできる。
【００１０】
また、上記構成とした場合には、少なくとも前記一部の領域で、前記第１のモジュール及び前記第２のモジュールは、前記第１のモジュールの配列間隔の１／√２の直径の円を包含する形状をなしていることが提案される。
【００１１】
一般的に、モジュールが包含する円の直径が大きいほど、撮像時に手ぶれ等による影響を除去できるため、当該モジュールの色の識別が容易となる。かかる構成にあっては、前記一部の領域において、第１のモジュール及び第２のモジュールが、同じ程度の色の識別容易性を有しつつ、包含可能な最大サイズの円を夫々包含することとなるため、第１のモジュールと第２のモジュールの色の識別容易性を高めることが可能となる。
【００１２】
また、本発明にあって、少なくとも前記一部の領域で、前記第２のモジュールは、縦方向、横方向、及び斜め方向に隣り合う前記第１のモジュールの中間点のいずれか１つを包含する部位に夫々設けられていることも提案される。かかる構成にあっては、当該一部の領域で、第２のモジュールの数が、第１のモジュールの数倍となるため、第１の記録領域に比べて、第２の記録領域の容量を多く確保できる。
【００１３】
また、上記構成とした場合には、少なくとも前記一部の領域で、前記第１のモジュール及び前記第２のモジュールは、前記第１のモジュールの配列間隔の１／２の直径の円を包含する形状をなしていることが提案される。
【００１４】
一般的に、モジュールが包含する円の直径が大きいほど、撮像時に手ぶれ等による影響を除去できるため、当該モジュールの色の識別が容易となる。かかる構成にあっては、前記一部の領域において、第１のモジュール及び第２のモジュールが、同じ程度の色の識別容易性を有しつつ、包含可能な最大サイズの円を夫々包含することとなるため、第１のモジュールと第２のモジュールの色の識別容易性を高めることが可能となる。
【００１５】
また、本発明にあって、少なくとも前記一部の領域では、前記第１のモジュール及び前記第２のモジュールが、等しい面積の正方形状をなし、隙間無く隣接していることが提案される。
【００１６】
かかる構成によれば、前記一部の領域において、第１のモジュールと第２のモジュールが隙間なく配置され、かつ、第１のモジュールと第２のモジュールの大きさ及びサイズが等しくなるため、第１のモジュールと第２のモジュールの色の識別容易性を等しくすると同時に、第１のモジュールと第２のモジュールの色の識別容易性を可及的に高めることが可能となる。
【００１７】
また、本発明にあって、前記第１の記録領域には、前記第１のデータと、前記第１のデータの誤り訂正符号とが記録され、前記第２の記録領域には、前記第２のデータと、前記第２のデータの誤り訂正符号とが記録されており、
前記第１の記録領域及び前記第２の記録領域に含まれる誤り訂正符号は、リード・ソロモン符号であり、前記第１のモジュールの配色パターンによって、前記第１のデータの誤り訂正符号の誤り訂正能力を示す形式情報記録部が形成されており、前記第２のデータの誤り訂正符号は、前記第１のデータの誤り訂正符号と同じ誤り訂正能力を有することが提案される。
【００１８】
かかる構成にあっては、第２のデータの誤り訂正能力を別途記録する必要がないため、第２のモジュールによって、より多くの第２のデータを記録可能となる。
【００１９】
また、本発明にあって、前記第２のデータは、暗号化されていることが提案される。かかる構成にあっては、第２のデータの秘匿性を高めることが可能となる。
【００２０】
また、本発明にあって、前記第２のデータは、少なくとも前記第１のデータから作成した電子署名を含み、前記電子署名を復号可能な公開鍵を含む公開鍵証明書を特定可能な公開鍵ＩＤが記録されていることが提案される。
【００２１】
かかる構成にあっては、公開鍵証明書そのものは二次元シンボルに記録されていないが、当該二次元シンボルの読み手は、当該二次元シンボルに記録された公開鍵ＩＤに基づいて、当該二次元シンボルの電子署名の署名者の公開鍵証明書を特定できるため、当該二次元シンボルの読み手は、当該二次元シンボルの作成者の認証や、第１のデータの改ざんの有無を確認可能となる。
【００２２】
また、本発明にあって、前記第１のモジュールは、明色で配色されたモジュールと暗色で配色されたモジュールのパターンによって、前記ファインダーパターンと、前記タイミングパターンと、前記第１の記録領域とを形成しており、前記第２のモジュールは、明色で配色されたモジュールと暗色で配色されたモジュールのパターンによって、前記第２の記録領域を形成しており、前記第１のモジュールと前記第２のモジュールの少なくとも一部は、３種類以上の光反射特性を選択的に具備するように配色された多値化モジュールであり、前記多値化モジュールの配色パターンによって、第３のデータを記録可能な第３の記録領域が形成されていることが提案される。ここで、本発明に係る光反射特性には、不可視光の反射特性が含まれる。
【００２３】
かかる構成にあっては、第１のモジュール及び／又は第２のモジュールを多値化モジュールとすることにより、一層多量のデータを二次元シンボルに記録可能となる。
【００２４】
本発明の二次元シンボルの読取方法として、前記二次元シンボルの画像を撮像する撮像ステップと、前記撮像ステップで撮像した画像に基づいて、前記第１の記録領域における前記第１のモジュールの配色パターンを決定して、前記第１のデータを復号する第１復号ステップと、前記撮像ステップで撮像した画像に基づいて、前記第２の記録領域における前記第２のモジュールの配色パターンを決定して、前記第２のデータを復号する第２復号ステップと、前記第１のデータと前記第２のデータを関連させた処理を実行するデータ処理ステップとを含む読取方法が提案される。
【００２５】
かかる読取方法によれば、第１のデータと第２のデータを関連させた処理を実行することにより、多様な読取方法を実現できる。
【００２６】
本発明の二次元シンボルの読取方法として、前記二次元シンボルの画像を撮像する撮像ステップと、前記撮像ステップで撮像した画像に基づいて、前記第１の記録領域における前記第１のモジュールの配色パターンを決定して、前記第１のデータを復号する第１復号ステップと、前記撮像ステップで撮像した画像に基づいて、前記第２の記録領域における前記第２のモジュールの配色パターンを決定して、前記第２のデータを復号する第２復号ステップとを含み、前記第１復号ステップでは、前記撮像ステップで撮像した画像に含まれる前記ファインダーパターン及び前記タイミングパターンに基づいて、前記画像における、前記第１のモジュールの中心位置を特定し、前記第２復号ステップでは、前記第１復号ステップで特定した前記第１のモジュールの中心位置に基づいて、前記画像における、隣り合う前記第１のモジュールの中間点を特定し、当該中間点近傍の色に基づいて、前記第２のモジュールの色を識別する読取方法が提案される。
【００２７】
かかる読取方法によれば、第２のモジュールの色を識別する部位を、ファインダーパターンなどから特定した第１のモジュールの中心位置に基づいて容易に特定できるため、第２のモジュールの色の識別に係る処理が容易となる。
【００２８】
本発明の二次元シンボルの読取方法として、前記二次元シンボルの画像を撮像する撮像ステップと、前記撮像ステップで撮像した画像に基づいて、前記二次元シンボルに記録された前記第１のデータと、前記電子署名と、前記公開鍵ＩＤとを復号する復号ステップと、前記復号ステップで読み取った前記公開鍵ＩＤに基づいて前記公開鍵証明書を特定する証明書特定ステップと、前記復号ステップで読み取った前記電子署名を、前記公開鍵証明書に基づいて検証する検証ステップと、前記検証ステップで前記電子署名が正常であると判定した場合に、前記復号ステップで読み取った前記第１のデータを出力するデータ出力ステップとを含む読取方法も提案される。
【００２９】
かかる読取方法によれば、二次元シンボルに記録された第１のデータが改ざんされていないことや、二次元シンボルの作成者等を、第２のデータに基づいて確認できる。
【００３０】
所定データと、該所定データの誤り訂正符号とが、前記第１の記録領域、前記第２の記録領域、及び前記第３の記録領域に重複して記録された請求項１０に記載の二次元シンボルの読取方法であって、前記第１のモジュールの明暗パターンを識別して、前記第１の記録領域に記録された前記所定データ及び前記誤り訂正符号を読み取る第１読取ステップと、前記第１読取ステップで読み取った誤り訂正符号に基づいて、読み取った所定データの誤りの有無を検証し、誤りが検出された場合には訂正する第１誤り訂正ステップと、前記第２のモジュールの明暗パターンを識別して、前記第２の記録領域に記録された前記所定データ及び前記誤り訂正符号を読み取る第２読取ステップと、前記第２読取ステップで読み取った誤り訂正符号に基づいて、読み取った所定データの誤りの有無を検証し、誤りが検出された場合には訂正する第２誤り訂正ステップと、前記多値化モジュールの明暗パターン以外の光反射特性を識別して、前記第３の記録領域に記録された前記所定データ及び前記誤り訂正符号を読み取る第３読取ステップと、前記第３読取ステップで読み取った誤り訂正符号に基づいて、読み取った所定データの誤りの有無を検証し、誤りが検出された場合には訂正する第３誤り訂正ステップと、前記第１読取ステップと、前記第２読取ステップと、前記第３読取ステップで読み取った３組の前記所定データと前記誤り訂正符号について、３組の各ビットデータを多数決することにより誤りを訂正する第４誤り訂正ステップと、前記第４誤り訂正ステップで訂正した誤り訂正符号に基づいて、前記第４誤り訂正ステップで訂正した所定データの誤りの有無を検証し、誤りが検出された場合には訂正する第５誤り訂正ステップとを含み、前記第１誤り訂正ステップ、前記第２誤り訂正ステップ、及び前記第３誤り訂正ステップで、前記所定データの誤り訂正に失敗した場合に、前記第４誤り訂正ステップと、前記第５誤り訂正ステップを実行する読取方法も提案される。
【００３１】
かかる読取方法によれば、二次元シンボルのデータの誤り訂正を、何重にも行うことが可能であるため、データを確実に読み取ることが可能となる。また、一般的に、二次元シンボルに記録されるリード・ソロモン符号などの誤り訂正コード語は、バースト誤りの訂正に優れるが、ランダム誤りの訂正能力はそれほど高くない。一方、３組のビットデータを多数決することにより誤りを訂正する第４誤り訂正ステップは、ランダム誤りの訂正に優れる。このため、かかる読取方法によれば、バースト誤りとランダム誤りの双方を確実に訂正できる。
【発明の効果】
【００３２】
以上に述べたように、本発明によれば、通常のデータを記録する領域に加えて、付加的なデータを記録する領域が設けられた二次元シンボルにあって、各データを記録する領域の色の識別が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施例１の二次元シンボル１である。
【図２】（ａ）は、図１の二次元シンボル１と互換性を有するＱＲコード１ａである。（ｂ）は、ＱＲコード１ａ及び二次元シンボル１の各領域を機能別に模様分けして示す説明図である。
【図３】（ａ）は、二次元シンボル１の機能パターン７における、通常基本モジュール２ａの配置態様を示す説明図である。（ｂ）は、二次元シンボル１の符号化領域８における、縮小基本モジュール２ｂの配置態様を示す説明図である。（ｃ）は、二次元シンボル１の符号化領域８における、縮小基本モジュール２ｂ及び追加モジュール３の配置態様を示す説明図である。
【図４】（ａ）は、実施例１の二次元シンボル１に記録されるデータを示す説明図である。（ｂ）は、実施例５の二次元シンボル１ｅに記録されるデータを示す説明図である。（ｃ）は、実施例６の二次元シンボルに記録されるデータを示す説明図である。（ｄ）は、実施例７の二次元シンボルに記録されるデータを示す説明図である。
【図５】実施例２の二次元シンボル１ｂである。
【図６】（ａ）は、実施例１の二次元シンボル１の符号化領域８における、縮小基本モジュール２ｂの配置態様を示す説明図である。（ｂ）は、実施例３の二次元シンボル１ｃの符号化領域８における、縮小基本モジュール２ｂ及び追加モジュール３の配置態様を示す説明図である。
【図７】（ａ）は、実施例４の二次元シンボル１ｄの機能パターン７における、通常基本モジュール２ａの配置態様を示す説明図である。（ｂ）は、実施例４の二次元シンボル１ｄの符号化領域８における、縮小基本モジュール２ｂの配置態様を示す説明図である。（ｃ）は、実施例４の二次元シンボル１ｄの符号化領域８における、縮小基本モジュール２ｂ及び追加モジュール３の配置態様を示す説明図である。
【図８】（ａ）は、実施例５の二次元シンボル１ｅの機能パターン７における、通常基本モジュール２ａの配置態様を示す説明図である。（ｂ）は、実施例５の二次元シンボル１ｅの符号化領域８における、縮小基本モジュール２ｂの配置態様を示す説明図である。（ｃ）は、実施例５の二次元シンボル１ｅの符号化領域８における、縮小基本モジュール２ｂ及び追加モジュール３の配置態様を示す説明図である。
【図９】実施例５の二次元シンボルｅの、各色のモジュールの光反射特性を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の実施形態を、以下の実施例に従って説明する。なお、以下の実施例にあって、本発明に係る第１のモジュールは基本モジュール２ａ，２ｂに相当し、本発明に係る第２のモジュールは追加モジュール３に相当する。また、本発明に係る形式情報記録部は、形式情報コード領域１６に相当する。
【実施例１】
【００３５】
図１は、本実施例の二次元シンボル１である。かかる二次元シンボル１は、図２（ａ）に示す規格化されたＱＲコード１ａと互換性を有している。詳述すると、図２（ａ）に示すＱＲコード１ａには「Diamond Symbol」というテキストデータが記録されており、ＱＲコード用の読取装置や、ＱＲコード用の読取プログラムをインストールした携帯端末などでＱＲコード１ａを読み取れば、当該テキストデータが復号される。そして、本実施例の二次元シンボル１にも、ＱＲコード１ａと同じテキストデータが、ＱＲコード１ａと同じ形式で記録されており、ＱＲコード用のスキャナや、ＱＲコード用の読取プログラムをインストールした携帯端末などで二次元シンボル１を読み取れば、ＱＲコード１ａと同様に認識されて、当該テキストデータが復号される。
【００３６】
本実施例１の二次元シンボル１の構成の理解を容易とするために、まず、図２（ａ）に示すＱＲコード１ａの構成について説明する。かかるＱＲコード１ａは、正方形状のモジュール２を、縦横に２５個ずつマトリクス状に配置してなるものである。個々のモジュール２は、明色（白色）と暗色（黒色）のいずれかに配色される。図２（ｂ）に示すように、ＱＲコード１ａは、機能パターン７と符号化領域８の２つの領域に大別される。機能パターン７は、モジュール２の配色パターンが予め定められている領域であり、ＱＲコード１ａの光学的読取りを補助するファインダーパターン１１、分離パターン１２、タイミングパターン１３、アライメントパターン１４などによって構成される。ファインダーパターン１１は、シンボルの３隅に設けられる同心正方形状のパターンである。かかるパターンにより、ＱＲコード１ａを撮像した画像において、シンボルを容易に検出可能となる。分離パターン１２は、ファインダーパターン１１を囲繞する明色のモジュール２のパターンであり、かかるパターンにより、ファインダーパターン１１を周囲から分離して識別できる。タイミングパターン１３は、縦方向と横方向に一列ずつ設けられる明色と暗色のモジュール２が交互に表れるパターンである。かかるパターンにより、ＱＲコード１ａを撮像した画像において、各モジュール２の中心座標を特定できる。アライメントパターン１４は、シンボル右下部に設けられる同心正方形状のパターンである。かかるパターンにより、ＱＲコード１ａを撮像した画像におけるシンボルの歪みを補正可能となる。
【００３７】
符号化領域８は、各モジュール２の配色パターンによってデータを記録する領域であり、データコード領域１５と形式情報コード領域１６によって構成される。データコード領域１５には、８ビットを１語とするコード語が設けられる。コード語は、データを記録するためのデータコード語と、データコード語の誤りを訂正するための誤り訂正コード語と、データコード領域１５の残余領域を埋める埋め草コード語とからなる。形式情報コード領域１６には、ＱＲコード１ａの形式情報及び型番情報が記録される。形式情報には、ＱＲコード１ａの誤り訂正レベルが含まれる。なお、これらの構成は、ＱＲコードのＪＩＳ規格（ＪＩＳ  Ｘ  ０５１０：２０１８）に準拠したものであるため詳細な説明は省略する。
【００３８】
本実施例の二次元シンボル１は、図１に示すように、基本モジュール２ａ，２ｂと追加モジュール３の２種類のモジュールからなる。基本モジュール２ａ，２ｂは、ＱＲコード１ａとの互換性を確保するためのモジュールである。基本モジュール２ａ，２ｂは、ＱＲコード１ａとの互換性を確保するために、ＱＲコード１ａのモジュール２と同様に縦横に等間隔で２５個ずつマトリクス状に配置され、ＱＲコード１ａのモジュール２と同じパターンで明色（白色）又は暗色（黒色）に配色される。すなわち、図１の二次元シンボル１を、図２（ｂ）のＱＲコード１ａを同じサイズにして重ね合わせると、明色の基本モジュール２ａ，２ｂが、明色のモジュール２と中心を一致させるように重なり、また、暗色の基本モジュール２ａ，２ｂが、暗色のモジュール２と中心を一致させるように重なることとなる。
【００３９】
このように、基本モジュール２ａ，２ｂは、ＱＲコード１ａとの互換性を確保するために、ＱＲコードの規格に則って配置されるため、ＱＲコード１ａで機能パターンとなる領域では、基本モジュール２ａの配色パターンが固定されて、基本モジュール２ａによって、ファインダーパターン１１、分離パターン１２、タイミングパターン１３、及びアライメントパターン１４が夫々形成される（図２参照）。また、同様に、ＱＲコード１ａで符号化領域となる領域では、基本モジュール２ｂの配色パターンによって、データコード領域１５と形式情報コード領域１６とからなる符号化領域８が形成される。
【００４０】
本実施例１の二次元シンボル１では、一部の基本モジュール２ｂの間に隙間が設けられており、当該隙間に追加モジュール３が配設される。詳述すると、基本モジュール２ａ，２ｂは、通常基本モジュール２ａと、通常基本モジュール２ａよりも小さい縮小基本モジュール２ｂとからなる。通常基本モジュール２ａは、ＱＲコード１ａのモジュール２と同様に、１辺が基本モジュール２ａ，２ｂの配置間隔と等しい正方形状をなしており、図３（ａ）に示すように、機能パターン７において隙間無く配置される。一方、縮小基本モジュール２ｂは、通常基本モジュール２ａの１／２の面積の正方形状をなしており、図３（ｂ）に示すように、符号化領域８において、基本モジュール２ａ，２ｂの配列方向に対して４５°傾いた状態で配置される。また、通常基本モジュール２ａ及び縮小基本モジュール２ｂは、全ての基本モジュール２ａ，２ｂの中心部が一定の配置間隔で縦横に配列されるように縦横に配置される。このように、本実施例では、符号化領域８に縮小基本モジュール２ｂが配置されることにより、符号化領域８には、斜めに隣り合う縮小基本モジュール２ｂ，２ｂの間に、縮小基本モジュール２ｂと同じ大きさの正方形状の隙間が生じ、かかる隙間に、追加モジュール３が夫々設けられる。本実施例の二次元シンボル１は、かかる追加モジュール３を、縮小基本モジュール２ｂとは独立したパターンで、明色（白色）又は暗色（黒色）に配色することで、その明暗パターンによって、ＱＲコード１ａには記録されない付加データを記録可能となっている。
【００４１】
上述のように、本実施例の二次元シンボル１は、符号化領域８の縮小基本モジュール２ｂの明暗パターンによって、ＱＲコード１ａの読取方法で復号可能なデータ（以下、互換データという。）を記録可能な第１の記録領域と、追加モジュール３の明暗パターンによって、ＱＲコード１ａの読取方法では復号し得ない付加データを記録可能な第２の記録領域を具備する。図１に示すように、本実施例では、符号化領域８に、縮小基本モジュール２ｂと追加モジュール３が１対１の割合で設けられるため、第１の記録領域と第２の記録領域の記録容量は、概ね同じ程度となる。ただし、厳密には、二次元シンボル１の外周部や、符号化領域８と機能パターン７の境界部分には、追加モジュール３が配設されない分、縮小基本モジュール２ｂの方が追加モジュール３よりも多く、第１の記録領域の記録容量が、第２の記録領域の記録容量をわずかに上回っている。
【００４２】
図４（ａ）は、二次元シンボル１に記録されるデータを示したものである。上述のように、本実施例では、第１の記録領域に、互換データ（「Diamond Symbol」）を記録するデータコード語と、互換データの誤りを訂正するための誤り訂正コード語が記録される。これらのデータコード語及び誤り訂正コード語は、ＱＲコードの規格に則って記録される。誤り訂正コード語はリード・ソロモン符号であり、その誤り訂正能力（誤り訂正レベル）は、形式情報コード領域１６に記録される。一方、本実施例では、第２の記録領域に、二次元シンボル２の作成者名（「teraura」のテキストデータ）が付加データとして記録される。なお、本実施例では、付加データは、秘匿性を高めるために、所定の共通鍵で暗号化された状態で記録される。
【００４３】
第２の記録領域には、付加データを記録するデータコード語とともに、付加データの誤りを訂正するための誤り訂正コード語が記録される。かかる誤り訂正コード語は、第１の記録領域に記録される誤り訂正コード語と同一方式の誤り訂正符号（リード・ソロモン符号）が用いられ、また、同じ誤り訂正能力（誤り訂正レベル）が用いられる。このように、第２の記録領域に記録する誤り訂正コード語の方式や訂正能力を第１の記録領域と共通化すれば、基本モジュール２ａ，２ｂａの配色パターンによって形式情報コード領域１６記録された誤り訂正レベルを利用できるため、第２の記録領域に別途誤り訂正レベルを記録不要となり、より多くのデータを第２の記録領域に記録可能となる。
【００４４】
本実施例の二次元シンボル１は、例えば、以下の（１）〜（５）のステップからなる作成方法によって作成できる。
（１）記録データの準備
第１の記録領域に記録する互換データ（「Diamond Symbol」のテキストデータ）と、第２の記録領域に記録する付加データ（「teraura」のテキストデータ）を用意する。
（２）基本モジュールの配色パターンの決定
二次元シンボル１における基本モジュール２ａ，２ｂの明暗パターンを示すビットデータを生成する。すなわち、互換データ（「Diamond Symbol」を記録する符号化領域８の縮小基本モジュール２ｂの明暗パターンを決定し、機能パターン７の通常基本モジュール２ａの明暗パターンと組み合わせる。上述のように、基本モジュール２ａ，２ｂの明暗パターンは、互換性のあるＱＲコード１ａのモジュールの明暗パターンと同じである。このため、かかるステップは、公知のＱＲコードの作成方法における、モジュールの明暗パターンの決定方法と同様に行うことができる。
（３）追加モジュールの配色パターンの決定
二次元シンボル１における追加モジュール３の明暗パターンを示すビットデータを生成する。すなわち、付加データ（「teraura」）を所定の共通鍵で暗号化し、当該暗号化データを記録するデータコード語と、その誤り訂正コード語を生成して、追加モジュール３の明暗パターンを示すビットデータを生成する。
（４）画像データの作成
二次元シンボル１の画像データを作成する。具体的には、まず、（２）のステップで生成したビットデータに基づいて、白色背景に黒色の基本モジュール２ａ，２ｂを夫々配置した画像データを作成する。ここで、機能パターン７には、通常基本モジュール２ａを配置し、符号化領域８には、縮小基本モジュール２ｂを配置する。続いて、（３）で作成したビットデータに基づいて、上記画像データに、黒色の追加モジュール３を配置して、二次元シンボル１の画像を得る。
（５）出力
作成した二次元シンボル１の画像データを出力する。具体的には、包装箱等の対象物に印刷したり、携帯端末等のディスプレイに表示したりする。
【００４５】
本実施例の二次元シンボル１は、ＱＲコード１ａと互換性を有するため、ＱＲコード用の読取装置や、ＱＲコード読取プログラムをインストールした携帯端末を使用して二次元シンボル１を読み取れば、二次元シンボル１がＱＲコードと認識されて、第１の記録領域に記録された互換データ（「Diamond Symbol」）が復号される。一方、専用の読取装置や、専用の読取プログラムをインストールした携帯端末を使用して、本実施例の二次元シンボル１を読み取れば、第１の記録領域に記録された互換データとともに、第２の記録領域に記録された付加データ（「teraura」）が復号される。
【００４６】
例えば、本実施例の二次元シンボル１は、専用の読取装置を用いて、以下の（１）〜（４）のステップを順次実行することによって、互換データ及び付加データを復号できる。なお、かかる読取方法は、専用の読取プログラムをインストールした携帯端末でも同様に実行可能である。また、本発明に係る第１復号ステップは、下記の（２）互換データ復号処理に相当し、本発明に係る第２復号ステップは、下記の（３）付加データ復号処理に相当する。
（１）撮像処理
カメラを用いて二次元シンボル１を含む画像を撮像する。カメラは読取装置に内蔵されたものでもよいし、読取装置に外部接続されたものであってもよい。
（２）互換データ復号処理
専用の読取装置が、以下の［２ａ］〜［２ｄ］の手順で互換データを復号する。なお、かかる手順は、公知のＱＲコードの読取方法と同様の手順である。
［２ａ］
撮像した二次元シンボル１において、ファインダーパターン１１に基づいて二次元シンボル１の位置を検出する。
［２ｂ］
アライメントパターン１４によって画像中の二次元シンボル１の歪みを補正し、タイミングパターン１３によって、画像中の縮小基本モジュール２ｂの中心座標を決定する。
［２ｃ］
画像中の各基本モジュール２ａ，２ｂの中心部の画素の色に基づいて、各縮小基本モジュール２ｂが明色と暗色のいずれであるかを判別し、明暗パターンを示すビットデータを生成する。
［２ｄ］
生成したビットデータにマスクパターン処理を行い、その後、誤り訂正コード語に基づいて、誤りの検出・訂正を試み、互換データを復号する。検出した誤りが訂正不能であった場合は（１）のステップからやり直す。
（３）付加データ復号処理
専用の読取装置が、以下の［３ａ］〜［３ｄ］の手順で付加データを復号する。
［３ａ］
上記［２ｂ］のステップで決定した縮小基本モジュール２ｂの中心座標に基づいて、追加モジュール３の中心座標を決定する。本実施例では、斜め方向に隣り合う縮小基本モジュール２ｂの中間点が、追加モジュール３の中心座標となっているため、斜め方向に隣り合う縮小基本モジュール２ｂの中心座標から、追加モジュール３の中心座標は容易に決定できる。なお、追加モジュール３の中心座標は、追加モジュール３の右上と左下、または左上と右下に位置する２つの縮小基本モジュール２ｂの中心座標から算出できるが、追加モジュール３の右上、左下、左上、及び右下に位置する４つの中心座標から算出するようにしてもよい。
［３ｂ］
画像中の追加モジュール３の中心部の画素の色に基づいて、追加モジュール３が明色と暗色のいずれであるかを判別し、明暗パターンを示すビットデータを生成する。
［３ｃ］
生成したビットデータに含まれる誤り訂正コード語に基づいて、誤りの検出・訂正を試みる。検出した誤りが訂正不能であった場合は、（１）のステップからやり直す。
［３ｄ］
データコード語に記録されたデータを、予め読取装置に記憶された共通鍵で復号して、付加データ（「teraura」）を復号する。
（４）出力処理
第１の記録領域及び第２の記録領域から復号したデータを出力する。具体的には、読取装置のディスプレイに表示したり、外部機器に出力したりする。
【００４７】
以上のように、本実施例の二次元シンボル１は、ＱＲコード１ａのモジュール２と同様に、一定の間隔でマトリクス状に配置された基本モジュール２ａ，２ｂと、基本モジュール２ｂの間に設けられた追加モジュール３とを具備してなり、基本モジュール２ｂの明暗パターンによりＱＲコードの読取方法で読取可能な互換データが記録され、追加モジュール３の明暗パターンによりＱＲコードの読取方法では読取不能な付加データが記録される。
【００４８】
本実施例では、追加モジュール３は、縮小基本モジュール２ｂの中心点を避けて、縮小基本モジュール２ｂと重ならないように配置されているため、ＱＲコードの読取方法で二次元シンボル１を読み取った場合には、追加モジュール３の影響を受けることなく、縮小基本モジュール２ｂの明暗パターンが識別されて、互換データが復号される。また、上記読取方法等によって、二次元シンボル１の追加モジュール３の明暗パターンを識別すれば、付加データを復号できる。ここで、本実施例では、追加モジュール３は、隣り合う縮小基本モジュール２ｂの中間点を包含するように、縮小基本モジュール２ｂの隙間に設けられるため、追加モジュール３は、正方形状のモジュールを細分化する場合に比べて、大きさや形状の自由度が大きくなる。このため、本実施例では、符号化領域８において、追加モジュール３を縮小基本モジュール２ｂと同じ大きさの正方形状にして、縮小基本モジュール２ｂと追加モジュール３を隙間無く隣接させることで、縮小基本モジュール２ｂと追加モジュール３の明暗の識別容易性を等しくすると同時に、縮小基本モジュール２ｂと追加モジュール３の明暗の識別容易性を可及的に高めることが可能となる。このように、本実施例１の二次元シンボル１では、互換データを記録する縮小基本モジュール２ｂと、付加データを記録する追加モジュール３との色の識別容易性を等しく保ちつつ、縮小基本モジュール２ｂと追加モジュール３の双方の色の識別容易性をともに高めることができるため、二次元シンボル１のシンボルサイズを小さくすることができる。
【実施例２】
【００４９】
本実施例は、実施例１の二次元シンボル１の変形例である。本実施例は、以下に説明する構成以外は実施例１と共通であるため、本文中および図中で共通符号を付して説明を省略する。
上述のように、上記実施例１に係る符号化領域８では、追加モジュール３は、隣り合う縮小基本モジュール２ｂの間に設けられる。このため、機能パターン７と符号化領域８の境界部分や、二次元シンボル１の外周部分には、いずれのモジュール２ｂ，３も構成しない三角形状の余剰領域４が形成される（図１参照）。そして、上記実施例１では、かかる余剰領域４が全て白色で配色されている。これに対して、本実施例の二次元シンボル１ｂでは、図５に示すように、かかる余剰領域４が、近接する縮小基本モジュール２ｂの色に基づいて、明色又は暗色で配色される。このように、余剰領域４を近接する縮小基本モジュール２ｂの色で配色すれば、機能パターン７と符号化領域８の境界部分や、二次元シンボル１ｂの外周部分において、縮小基本モジュール２ｂの色の識別精度を向上させることができる。かかる二次元シンボル１ｂは、まず、公知のＱＲコードの生成方法に則って、互換データ（「Diamond Symbol」）を記録するＱＲコード１ａ（図２（ａ）参照）の画像データを作成し、その後で、ＱＲコード１ａの画像データに対して、白色と黒色の追加モジュール３を描画することで作成可能である。このように、機能パターン７と符号化領域８の境界部分や、二次元シンボル１の外周部分に生じる余剰領域４は任意の色で配色可能である。このため、かかる余剰領域４の配色パターンによって、さらなるデータを記録するようにしてもよい。
【実施例３】
【００５０】
本実施例は、実施例１の二次元シンボル１の変形例である。本実施例は、以下に説明する構成以外は実施例１と共通であるため、本文中および図中で共通符号を付して説明を省略する。
【００５１】
本実施例は、縮小基本モジュール２ｂ及び追加モジュール３の形状を、実施例１の正方形状（図６（ａ）参照）から、円形状（図６（ｂ）参照）に変更したものである。本実施例に係る縮小基本モジュール２ｂ及び追加モジュール３の直径は、基本モジュール２ａ，２ｂの配置間隔の１／√２となっており、符号化領域８において、斜め方向に隣り合う縮小基本モジュール２ｂと追加モジュール３が相互に接している。
【００５２】
本実施例においても、互換データを記録する縮小基本モジュール２ｂと、付加データを記録する追加モジュール３が同じ大きさの円形状をなしているため、縮小基本モジュール２ｂと追加モジュール３の色の識別容易性は等しくなる。このため、本実施例の二次元シンボル１ｄは、全体としてモジュールの色の識別容易性が高くなり、シンボルサイズを小さくすることができる。
【００５３】
なお、本実施例に係る縮小基本モジュール２ｂ及び追加モジュール３は、実施例１に比べて面積が小さいが、実施例１と同等の色の識別容易性を有している。モジュール２ｂ，３の色を識別する際には、撮像画像から抽出した各モジュール２ｂ，３の中心部分の画素の色によって決定するため、モジュール２ｂ，３の色の識別容易性は、モジュール２ｂ，３の面積よりも、モジュール２ｂ，３が内包し得る円の大きさに依存するためである。
【００５４】
このように、本発明にあっては、縮小基本モジュール２ｂと追加モジュール３の大きさや形状は、正方形状に限らず、様々に変更可能である。なお、本実施例では、縮小基本モジュール２ｂと追加モジュール３が同一面積で同一形状であるが、本発明の実施形態において、縮小基本モジュール２ｂと追加モジュール３の大きさ・形状は同一でなくてもよい。具体的には、縮小基本モジュール２ｂを実施例１の大きさの正方形状として、追加モジュール３を本実施例の大きさの円形状として構わない。
【００５５】
また、上記実施例では、実施例１と同様に、機能パターン７に通常基本モジュール２ａが配設されているが、機能パターン７の一部又は全部において、通常基本モジュール２ａを、縮小基本モジュール２ｂに変更して、機能パターン７において、隣り合う縮小基本モジュール２ｂの隙間に、追加モジュール３を配設するようにしてもよい。また、符号化領域８の一部において、縮小基本モジュール２ｂを通常基本モジュール２ａに変更して、符号化領域８の一部にのみ追加モジュール３を配設するようにしてもよい。
【実施例４】
【００５６】
本実施例は、実施例１の二次元シンボル１の変形例である。本実施例は、以下に説明する構成以外は実施例１と共通であるため、本文中および図中で共通符号を付して説明を省略する。
【００５７】
本実施例では、縦方向、横方向、及び斜め方向に隣り合う縮小基本モジュール２ｂの間に、追加モジュール３が配設される。詳述すると、本実施例の二次元シンボル１ｄでは、実施例１と同様に、機能パターン７には、正方形状の通常基本モジュール２ａが隙間無く配置される（図７（ａ）参照）。一方、図７（ｂ）に示すように、符号化領域８には、実施例１よりも小さい、通常基本モジュール２ａの１／４の面積の正方形状をなす縮小基本モジュール２ｂが配置される。かかる縮小基本モジュール２ｂは、基本モジュール２ａ，２ｂの配列方向に対して傾くことなく、通常基本モジュール２ａと同じ向きで配置され、また、全ての基本モジュール２ａ，２ｂの中心部が一定の配置間隔で縦横に配列されるように配置される。このように、本実施例では、縮小基本モジュール２ｂが、通常基本モジュール２ａの１／４の面積の正方形状となることにより、図７（ｂ）に示すように、符号化領域８において、縦方向、横方向、及び斜め方向に隣り合う縮小基本モジュール２ｂ，２ｂの間に、縮小基本モジュール２ｂと同じ大きさの正方形状を配置可能な隙間が生じる。そして、図７（ｃ）に示すように、本実施例では、かかる隙間に、明暗パターンによって付加データを記録可能な追加モジュール３が夫々設けられる。
【００５８】
本実施例の二次元シンボル１ｄでは、互換データを記録する縮小基本モジュール２ｂと、付加データを記録する追加モジュール３が、同じ大きさの正方形状をなしているため、縮小基本モジュール２ｂと追加モジュール３の色の識別容易性が等しくなる。このため、本実施例の二次元シンボル１ｄにあっても、全体としてモジュールの色の識別容易性が高くなり、シンボルサイズを小さくすることができる。また、本実施例の二次元シンボル１ｄでは、符号化領域８において、縮小基本モジュール２ｂの約３倍の数の追加モジュール３が設けられており、第２の記録領域の容量が第１の記録領域の約３倍となるため、互換データに比べて多くの付加データを記録できる。
【実施例５】
【００５９】
本実施例は、実施例１の二次元シンボル１の変形例である。本実施例は、以下に説明する構成以外は実施例１と共通であるため、本文中および図中で共通符号を付して説明を省略する。
【００６０】
本実施例は、上記実施例１の構成にあって、一部のモジュールを、異なる光反射特性を有する３種類の色で選択的に配色される多値化モジュールとすることにより、互換データ及び付加データとは異なる方法で復号可能な、秘匿データを記録可能としたものである。具体的には、本実施例の二次元シンボル１ｅでは、符号化領域８の縮小基本モジュール２ｂと追加モジュール３が多値化モジュールとなっている。すなわち、図８に示すように、縮小基本モジュール２ｂ及び追加モジュール３は、符号化領域８において、白色（ｗ）と、赤外光を反射する黒色（ｂ１）と、赤外光を吸収する黒色（ｂ２）の３種類で配色される。そして、本実施例の二次元シンボル１ｅでは、実施例１と同様に、縮小基本モジュール２ｂの明暗パターンによって、互換データを記録可能な第１の記録領域が設けられ、追加モジュール３の明暗パターンによって、付加データを記録可能な第２の記録領域が設けられる。そして、本実施例では、さらに、基本モジュール２ｂ及び追加モジュール３の、赤外光の反射率の高低パターンによって、実施例１の二次元シンボル１の読取方法では復号し得ない秘匿データを記録可能な第３の記録領域が設けられる。なお、機能パターン７を構成する通常基本モジュール２ａは、二次元シンボル１ｅを赤外光で撮像した画像において、機能パターン７の識別を容易とするために、白色（ｗ）と、赤外光を吸収する黒色（ｂ２）の２種類で配色される。
【００６１】
図４（ｂ）に示すように、本実施例の二次元シンボル１ｅには、第３の記録領域に、二次元シンボル１ｄの作成年月日が誤り訂正コード語とともに記録される。もちろん、第３の記録領域には、かかるデータに限らず、様々なデータを記録できる。第３の記録領域の記録容量は、符号化領域８に含まれる黒色のモジュール２ｂ，３の数によって変動するが、明色のモジュールと暗色（黒色）のモジュールの比率は概ね１対１に近いため、第３の記録領域には、第１の記録領域及び第２の記録領域と略同じ容量のデータを記録できる。
【００６２】
本実施例の二次元シンボル１ｅは、赤外光の反射率を測定可能な読取装置を使用して、赤外光を反射する黒色（ｂ１）のモジュール２ｂ，３と、赤外光を吸収する黒色（ｂ２）のモジュール２ｂ，３とを識別すれば、縮小基本モジュール２ｂと追加モジュール３の赤外光の反射率の高低パターンによって記録された秘匿データを復号できる。ＱＲコードの読取方法では、可視光の反射率に基づいて、各モジュールが明色と暗色のいずれであるかを識別する。このため、ＱＲコード用の読取装置や、ＱＲコード読取プログラムをインストールした携帯端末を使用して本実施例の二次元シンボル１ｅを読み取った場合、赤外光を反射する黒色（ｂ１）のモジュール２ｂ，３と、赤外光を吸収する黒色（ｂ２）のモジュール２ｂ，３は、いずれも暗色と識別されて、第１の記録領域に記録された互換データのみが復号される。また、上記実施例１の二次元シンボル１の読取方法でも、可視光の反射率に基づいて、各モジュールが明色と暗色のいずれであるかを識別するだけであるため、赤外光を反射する黒色（ｂ１）のモジュール２ｂ，３と、赤外光を吸収する黒色（ｂ２）のモジュール２ｂ，３は、いずれも暗色と識別される。このため、上記実施例１の二次元シンボル１の読取方法で、本実施例の二次元シンボル１ｅを読み取った場合、第１の記録領域に記録された互換データと、第２の記録領域に記録された付加データが復号され、第３の記録領域に記録された秘匿データは復号されない。このように、本実施例の二次元シンボル１ｅの第３の記録領域に記録された秘匿データは、赤外光の反射率を測定可能な読取装置を用いた場合のみ読取可能となる。
【００６３】
本実施例の二次元シンボル１ｅは、図９に示すように、包装箱等を構成する白色の紙基材２０の表面に、印刷により黒色インキ２１ａ，２１ｂの層を形成することにより作成される。具体的には、図９（ａ）に示すように、黒色インキ２１ａ，２１ｂの層を印刷せず、紙基材２０の表面が露出する部分が、可視光の反射率が高い白色のモジュールとなり、黒色インキ２１ａ，２１ｂの層が形成された部分が、可視光の反射率が低い黒色のモジュールとなる。黒色インキ２１ａ，２１ｂは、赤外光を透過する赤外光透過黒色インキ２１ａと、赤外光を吸収する赤外光吸収黒色インキ２１ｂの二種類が用いられる。図９（ｂ）に示すように、赤外光透過黒色インキ２１ａの層が形成された部分は、赤外光がインキ２１ａを透過して、赤外光の反射率の高い紙基材２０で反射するため、赤外光を反射する黒色のモジュールとなる。一方、赤外光吸収黒色インキ２１ｂの層が形成された部分は、赤外光がインキ２１ｂに吸収されるため、赤外光を吸収する黒色のモジュールとなる。なお、一般的に、白色の紙基材は赤外光の反射率が高く、また、黒色染料インキは一般的に赤外光を透過し、黒色顔料インキは一般的に赤外光を吸収するため、本実施例の光学コード１は、一般的な材料で作成可能である。
【００６４】
以上のように、本実施例の二次元シンボル１ｅでは、赤外光の反射率の高低パターンによって、秘匿データを記録する第３の記録領域が設けられるが、本発明に係る第３の記録領域は、赤外光の反射率の高低に限らず、可視光の反射特性の相違によってデータを記録するものであってもよい。例えば、符号化領域８において、白色（明色）と、紺色（暗色）と、黒色（暗色）の３種類でモジュール２ｂ，３を配色して、紺色のモジュール２ｂ，３と黒色のモジュール２ｂ，３のパターンによって、秘匿データを記録可能な第３の記録領域を設けることが提案される。また、明色のモジュール２ｂ，３を複数の色（白とライトグレー）で選択的に配色することにより多値化モジュールにしてもよい。
【実施例６】
【００６５】
本実施例は、実施例１の二次元シンボル１から、付加データの内容を変更したものである。二次元シンボル１の構造は実施例１と共通であるため、本文中で実施例１と同一符号を使用して、詳細な説明は省略する。
【００６６】
図４（ｃ）に示すように、本実施例では、第２の記録領域に付加データとして電子署名と公開鍵ＩＤが記録される。電子署名は、当該二次元シンボル１の作成者の公開鍵を用いて、第１の記録領域に記録される互換データ（「Diamond Symbol」のテキストデータ）から生成したものである。公開鍵ＩＤは、二次元シンボル１の作成者が、電子署名の生成に使用した秘密鍵に係る公開鍵証明書を特定するためのものである。
【００６７】
本実施例の二次元シンボルの構造は、実施例１と同じであるため、本実施例の二次元シンボルをＱＲコード用の読取装置で読み取れば、第１の記録領域に記録された互換データ（「Diamond Symbol」のテキストデータ）が復号される。一方、本実施例の二次元シンボルを、実施例１の二次元シンボル１の読取方法で読み取った場合は、互換データ及び付加データが復号される。このため、本実施例の二次元シンボルの読取方法としては、付加データに含まれる公開鍵ＩＤや電子署名を用いて、二次元シンボルの作成者や、互換データが改ざんされていないことを確認した上で、復号した互換データを出力する方法が提案される。具体的には、下記の（１）〜（６）の手順の読取方法が挙げられる。なお、下記の（１）〜（３）の各処理は、上述した実施例１の二次元シンボル１の読取方法の（１）〜（３）の各処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。なお、以下の読取方法にあって、本発明に係る撮像ステップは（１）撮像処理に相当し、本発明に係る復号ステップは（２）互換データ復号処理及び（３）付加データ復号処理に相当する。また、本発明に係る証明書特定ステップは（４）公開鍵証明書準備処理に相当する。また、本発明に係る検証ステップは（５）認証処理に相当する。また、本発明に係るデータ出力ステップは（６）出力処理に相当する。
【００６８】
（１）撮像処理
（２）互換データ復号処理
（３）付加データ復号処理
（４）公開鍵証明書準備処理
付加データに含まれる公開鍵ＩＤに紐付けられた公開鍵証明書を用意する。具体的には、二次元シンボルを読み取った携帯端末が、公開鍵ＩＤに基づいて、当該公開鍵ＩＤに紐付けられた公開鍵証明書を特定し、当該携帯端末に公開鍵ＩＤに対応する公開鍵証明書が記憶されている場合は当該公開鍵証明書を使用し、また、携帯端末に当該公開鍵証明が記憶されていない場合には、インターネットを介して所要のサーバから当該公開鍵証明書を入手する。
（５）認証処理
公開鍵証明書を用いて付加データに含まれる電子署名を検証することにより、二次元シンボル１を認証する。かかる認証は公開鍵基盤における常法による。すなわち、ハッシュ関数を用いて互換データから第１のダイジェストを作成するとともに、取得した公開鍵証明書（公開鍵）を用いて電子署名から第２のダイジェストを復号し、２つのダイジェストの値を比較することにより、当該二次元シンボル１の作成者が当該公開鍵証明書の所有者であって、当該二次元シンボル１に記録された互換データが改変されていないことを確認する。
（６）出力処理
認証処理の結果が正常である場合には、互換データを公開鍵情報（作成者名等）とともに出力する。認証処理の結果が正常でない場合には、エラーメッセージを出力する。
【００６９】
このように、かかる読取方法で本実施例の二次元シンボル１を読み取れば、二次元シンボルの読み手は、復号された互換データの確認時に、二次元シンボルの作成者や、当該互換データが改ざんされていないことを確認可能となる。
【００７０】
なお、本実施例の二次元シンボルでは、第２の記録領域に公開鍵ＩＤと電子署名が記録されているが、公開鍵ＩＤはデータ量が小さいため、第１の記録領域の、埋め草コード語が記録される領域（埋め草領域）に、公開鍵ＩＤを記録するデータコード語を記録するようにしてもよい。なお、埋め草領域は、ＱＲコードの読取方法ではデータが記録されない領域として無視されるため、埋め草領域に記録された公開鍵ＩＤは、ＱＲコードの読取方法では読み取られないし、ＱＲコードの読取方法を阻害することもない。
【実施例７】
【００７１】
本実施例は、実施例５の二次元シンボルに記録するデータを変更したものである。
具体的には、本実施例では、図４（ｄ）に示すように、第１の記録領域において互換データを記録するデータコード語及び誤り訂正コード語が、第２の記録領域と第３の記録領域に重複して記録される。このように、本実施例では、３つの記録領域に互換データを記録するビットデータを重複して記録することで、データの誤り訂正能力を向上させる。なお、各記録領域に記録されるデータコード語及び誤り訂正コード語は、汚損によって対応するコード語に誤りが同時発生するのを避けるため、他の記録領域の同じコード語と重複しない部位に記録される。
【００７２】
本実施例の二次元シンボルは、ＱＲコードの読取方法によって、第１の記録領域に記録された互換データを復号可能である。しかしながら、汚損等によって縮小基本モジュール２ｂの色の識別誤りが、誤り訂正レベルを上回った場合には、ＱＲコードの読取方法では誤りを訂正不能となる。このように、汚損等によって色の識別誤りが多数発生する場合でも、本実施例の二次元シンボルは、第２の記録領域及び第３の記録領域に記録された互換データに基づいて、互換データを復号できる場合がある。
【００７３】
例えば、本実施例の二次元シンボルは、以下の（１）〜（６）の手順の読取方法で読み取れば、汚損等によって色の識別誤りが多数発生する場合でも、比較的確実に互換データを復号できる。なお、以下の読取方法において、本発明に係る第１読取ステップは、（２）第１復号処理の［２ａ］〜［２ｃ］の処理に相当し、本発明に係る第１誤り訂正ステップは、（２）第１復号処理の［２ｄ］の処理に相当する。また、本発明に係る第２読取ステップは、（３）第２復号処理の［３ａ］〜［３ｂ］の処理に相当し、本発明に係る第２誤り訂正ステップは、（３）第２復号処理の［３ｃ］の処理に相当する。また、本発明に係る第３読取ステップは、（４）第３復号処理の［４ａ］〜［４ｅ］の処理に相当し、本発明に係る第３誤り訂正ステップは、（４）第３復号処理の［４ｆ］の処理に相当する。また、本発明に係る第４誤り訂正ステップは（５）多数決訂正処理に相当し、第５誤り訂正ステップは（６）第４復号処理に相当する。
【００７４】
（１）撮像処理
カメラを用いて本実施例の二次元シンボルを含む画像を撮像する。かかる撮像処理では、白色光の照明下で撮像した可視光画像と、赤外光の照明下で撮像した赤外光画像の２種類を撮像する。カメラは読取装置に内蔵されたものでもよいし、読取装置に外部接続されたものであってもよい。
（２）第１復号処理
読取装置が、以下の［２ａ］〜［２ｄ］の手順で第１の記録領域に記録された互換データを復号する。なお、かかる手順は、公知のＱＲコードの読取方法と同様の手順である。
［２ａ］
可視光画像に含まれるファインダーパターン１１に基づいて二次元シンボル１の位置を検出する。
［２ｂ］
アライメントパターン１４によって可視光画像中の二次元シンボル１の歪みを補正し、タイミングパターン１３によって、可視光画像中の縮小基本モジュール２ｂの中心座標を決定する。
［２ｃ］
可視光画像中の各基本モジュール２ａ，２ｂの中心部の画素の色に基づいて、各縮小基本モジュール２ｂが明色と暗色のいずれであるかを判別し、明暗パターンを示すビットデータを生成する。
［２ｄ］
生成したビットデータにマスクパターン処理を行い、その後、誤り訂正コード語に基づいて、誤りの検出・訂正を試み、互換データを復号し、復号したデータを出力する。検出した誤りが訂正不能であった場合は（３）の第２復号処理を実行する。
（３）第２復号処理
読取装置が、以下の［３ａ］〜［３ｃ］の手順で第２の記録領域に記録された互換データを復号する。
［３ａ］
上記（２ｂ］のステップで決定した縮小基本モジュール２ｂの中心座標に基づいて、追加モジュール３の中心座標を決定する。
［３ｂ］
可視光画像中の追加モジュール３の中心部の画素の色に基づいて、追加モジュール３が明色と暗色のいずれであるかを判別し、明暗パターンを示すビットデータを生成する。
［３ｃ］
生成したビットデータに含まれる誤り訂正コード語に基づいて、誤りの検出・訂正を試み、互換データを復号し、復号したデータを出力する。検出した誤りが訂正不能であった場合は（４）の第３復号処理を実行する。
（４）第３復号処理
読取装置が、以下の［４ａ］〜［４ｆ］の手順で付加データを復号する。
［４ａ］
赤外光画像に含まれるファインダーパターン１１に基づいて二次元シンボル１の位置を検出する。
［４ｂ］
アライメントパターン１４によって赤外光画像中の二次元シンボル１の歪みを補正し、タイミングパターン１３によって、赤外光画像中の縮小基本モジュール２ｂの中心座標を決定する。
［４ｃ］
上記［４ｂ］のステップで決定した縮小基本モジュール２ｂの中心座標に基づいて、追加モジュール３の中心座標を決定する。
［４ｄ］
赤外光画像中の縮小基本モジュール２ｂ及び追加モジュール３の中心部の画素の色に基づいて、縮小基本モジュール２ｂ及び追加モジュール３の赤外光反射率を識別し、赤外光の高低パターンを示すビットデータを生成する。
［４ｅ］
第２復号処理で得た縮小基本モジュール２ｂの明暗パターンと、第３復号処理で得た追加モジュール３の明暗パターンと、［４ｄ］の処理で得た赤外光の反射率の高低パターンに基づいて、赤外線反射黒色のモジュールと、赤外線吸収黒色モジュールのパターンを示すビットパターンを生成する。
［４ｆ］
生成したビットデータに含まれる誤り訂正コード語に基づいて、誤りの検出・訂正を試み、互換データを復号し、復号したデータを出力する。検出した誤りが訂正不能であった場合は（５）の多数決訂正処理を実行する。
（５）多数決訂正処理
第１復号処理、第２復号処理、及び第３復号処理で誤りが訂正できなかった３組のビットデータについて、同じ位置のビットを夫々比較して、相違しているビットについては、多数決により正しいビットを決定することにより、誤りを訂正した多数決ビットデータを生成し、（６）の第４復号処理を実行する。
（６）第４復号処理
生成した多数決ビットデータに含まれる誤り訂正コード語に基づいて、誤りの検出・訂正を試み、互換データを復号し、復号したデータを出力する。検出した誤りが訂正不能であった場合は（１）の撮像処理からやり直す。
【００７５】
このように、かかる読取方法によれば、第２の記録領域及び第３の記録領域に重複記録された互換データを夫々用いてデータの誤りを訂正し、さらに、各記録領域から読み取った３組のビットデータを多数決することによってもデータの誤りを訂正するため、互換データを確実に復号できる。特に、各記録領域に記録される誤り訂正コード語は、リード・ソロモン符号であるためバースト誤りの訂正に優れているが、ランダム誤りの訂正能力はそれほど高くない。これに対して、上記読取方法における多数決訂正処理は、ランダム誤りの訂正に優れる。このため、上記読取方法では、バースト誤りとランダム誤りの双方を確実に訂正できる。
【００７６】
なお、本実施例において、第２の記録領域及び／又は第３の記録領域が、第１の記録領域に記録される全てのコード語を記録し得ない容量である場合には、容量を超過した部分のコード語を切り捨てるように記録して、データの復号時に、第１の記録領域に記録されたコード語を、切り捨てたコード語の替わりに宛がうようにしてもよい。
【００７７】
以上に、本発明の実施例について説明したが、本発明は、上記実施例の構成に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記実施例の構成を種々変更することができる。例えば、上記実施例の二次元シンボルは、ＱＲコードと互換性を有するものであるが、本発明に係る二次元シンボルは、他の規格のマトリクス型二次元シンボル（例えば、データマトリクス）と互換性を有するものであってもよい。また、本発明の二次元シンボルに記録されるデータは、上記実施例の内容に限らず、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ  二次元シンボル
１ａ  ＱＲコード
２  モジュール
２ａ  通常基本モジュール（第１のモジュール）
２ｂ  縮小基本モジュール（第１のモジュール）
３  追加モジュール（第２のモジュール）
４  余剰領域
７  機能パターン
８  符号化領域
１１  ファインダーパターン
１２  分離パターン
１３  タイミングパターン
１４  アライメントパターン
１５  データコード領域
１６  形式情報コード領域
【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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【図９】
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