情報記憶媒体およびそれを用いた認証システム
【課題】大容量かつ強固な認証を容易に得られることができる情報記憶媒体を提供する。
【解決手段】ＩＤカード３は、所定の光の拡散係数及び吸収係数を有する強拡散媒体３３及び強拡散媒体３３の内部に配置される光吸収体３５であって強拡散媒体３３とは異なる吸収係数を有する光吸収体３５により構成される情報記憶媒体３１であって、強拡散媒体３３に対する光吸収体３５の分布を示す吸収体分布に従って、強拡散媒体３３に対して光吸収体３５が分布している情報記録媒体３１を有している。
【解決手段】ＩＤカード３は、所定の光の拡散係数及び吸収係数を有する強拡散媒体３３及び強拡散媒体３３の内部に配置される光吸収体３５であって強拡散媒体３３とは異なる吸収係数を有する光吸収体３５により構成される情報記憶媒体３１であって、強拡散媒体３３に対する光吸収体３５の分布を示す吸収体分布に従って、強拡散媒体３３に対して光吸収体３５が分布している情報記録媒体３１を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報記憶媒体に関するものであり、特に、光を用いて情報記憶媒体の内部構造を算出するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の情報取得装置である認証システムについて図１２を用いて説明する。従来の認証システムでは、システムを利用する際、まず、生体情報を読み取って（Ｓ１）生体認証を行い（Ｓ２）、生体認証に成功した場合は、ログインし、スクリーンロックを行う（Ｓ３、Ｓ４）。さらにカードＩＤの認証を行い（Ｓ５）、カードＩＤ認証に成功した場合は、スクリーンロックを解除する（Ｓ６）。同時に無操作時間のカウントを開始するとともに（Ｓ７）、定期的にカードチェックを行う（Ｓ９）。カードチェックの結果、カードが外された場合には、スクリーンロックを行い（Ｓ３）、カード認証が必要な状態に戻る。また、無操作時間が設定時間に達した場合には、カードを無効化する（Ｓ１０）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−４０９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の生体認証（バイオメトリクス認証）には、以下のような改善すべき点がある。生体認証に用いる生体情報は強固な認証を実現するが、生体情報はユーザへの個別帰属であり、ユーザ間では交換不可能である。よって、全てのものについて生体認証を利用することは適当でない。
【０００５】
また、現在ではキャッシュカードやＩＤカードに用いられているＲＦＩＤにおいては、記憶容量が数キロ〜数十キロバイト程度の記憶容量しかない。
このような状況に鑑み、本発明は、大容量かつ強固な認証を容易に得られることができる情報記憶媒体の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明に係る情報記憶媒体は、所定の光の拡散係数及び吸収係数を有する第１の吸収領域及び前記第１の吸収領域とは異なる吸収係数を有する第２の吸収領域により構成される情報記憶媒体であって、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を示す吸収領域分布に従って、前記第１の吸収領域に対して前記第２の吸収領域が分布している。
これにより、情報記憶媒体に光を入射し、情報記憶媒体から出力された光強度分布を取得することによって、吸収領域分布を算出することが可能となる。
【０００７】
（２）本発明に係る情報記憶媒体は、前記第１の吸収領域は、強拡散性を有する。
これにより、外部から第２の吸収領域の吸収領域分布を視認することはできない。
【０００８】
（３）本発明に係る情報記憶媒体は、前記第１の吸収領域は、領域内に一又の複数の空孔を生成することによって強拡散性を有する。
これにより、第１の吸収領域の強拡散性を制御することができる。
【０００９】
（４）本発明に係る情報記憶媒体は、前記第１の吸収領域は、互いに光の吸収係数が異なる複数の領域により構成されている。
これにより、第１の吸収領域の構造を複雑にすることができるため、第１の吸収領域の出力光分布を容易に得ることはできない。
【００１０】
（５）本発明に係る情報記憶媒体は、前記第２の吸収領域は、光の吸収係数が異なる複数の領域により構成されている。
これにより、第２の吸収領域の光の吸収係数を情報記憶媒体に記憶する情報として用いることができる。つまり、第２の吸収領域の光の吸収係数という物理的特性を情報として用いることができる。
【００１１】
（６）本発明に係る情報記憶媒体は、前記第２の吸収領域は、前記第１の吸収領域の内部に３次元で特定される位置に一又は複数配置される。
これにより、第２の吸収領域の３次元分布を情報記憶媒体に記憶する情報として用いることができる。つまり、第２の吸収領域の３次元分布という物理的特性を情報として用いることができる。
【００１２】
（７）本発明に係る認証用カードは、上記に記載のいずれかの情報記憶媒体を有する。このように、情報記憶媒体を認証用カードに用いることによって、非接触型、かつ、大容量の情報を記憶することができる認証用カードを生成することができる。
【００１３】
（８）本発明に係る認証システムは、所定の光の拡散係数及び吸収係数を有する第１の吸収領域及び前記第１の吸収領域とは異なる吸収係数を有する第２の吸収領域により構成される情報記憶媒体であって、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を示す吸収領域分布に従って、前記第１の吸収領域に対して前記第２の吸収領域が分布している情報記憶媒体、前記情報記憶媒体に対して光を入力する光入力手段、前記情報記憶媒体に対して入力した光に基づき前記情報記憶媒体から出力された光の分布を出力光分布として取得する出力光分布取得手段、前記情報記憶媒体に対応する参照情報記憶媒体であって、前記第２の吸収領域を分布させる前の前記第１の吸収領域で構成された参照情報記憶媒体に光を入力し、前記参照情報記憶媒体から出力された光の分布である参照光分布を取得する参照光分布取得手段、前記出力光分布及び前記参照光分布を用いて、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を算出吸収領域分布として算出する吸収領域分布算出手段、前記吸収領域分布が記憶されている記憶手段に前記算出吸収領域分布が記憶されているか否かの判断に基づき、前記情報記憶媒体に対する認証を行う認証手段、を有する。
これにより、参照光分布を得られない限り、算出吸収分布を算出することができず、認証が得られない。よって、より安全性が高い認証システムを構築することができる。
【００１４】
（９）本発明に係る認証装置は、所定の光の拡散係数及び吸収係数を有する第１の吸収領域及び前記第１の吸収領域とは異なる吸収係数を有する第２の吸収領域により構成される情報記憶媒体であって、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を示す吸収領域分布に従って、前記第１の吸収領域に対して前記第２の吸収領域が分布している情報記憶媒体に対して入力した光に基づき前記光吸収手段から出力された光の分布を示す出力光分布を取得する出力光分布取得手段、前記情報記憶媒体に対応する参照情報記憶媒体であって、前記第２の吸収領域を分布させる前の前記第１の吸収領域で構成された参照情報記憶媒体に光を入力し、前記参照情報記憶媒体から出力された光の分布である参照光分布を取得する参照光分布取得手段、前記出力光分布及び前記参照光分布を用いて、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を算出吸収領域分布として算出する吸収領域分布算出手段、前記吸収領域分布が記憶されている記憶手段に前記算出吸収領域分布が記憶されているか否かの判断に基づき、前記情報記憶媒体に対する認証を行う認証手段、を有する。
これにより、参照光分布を得られない限り、算出吸収分布を算出することができず、認証が得られない。よって、より安全性が高い認証システムを構築することができる。
【００１５】
（１０）本発明に係る吸収領域分布算出装置は、所定の光の拡散係数及び吸収係数を有する第１の吸収領域及び前記第１の吸収領域とは異なる吸収係数を有する第２の吸収領域により構成される情報記憶媒体であって、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を示す吸収領域分布に従って、前記第１の吸収領域に対して前記第２の吸収領域が分布している情報記憶媒体に対して入力した光に基づき前記光吸収手段から出力された光の分布を示す出力光分布を取得する出力光分布取得手段、前記情報記憶媒体に対応する参照情報記憶媒体であって、前記第２の吸収領域を分布させる前の前記第１の吸収領域で構成された参照情報記憶媒体に光を入力し、前記参照情報記憶媒体から出力された光の分布である参照光分布を取得する参照光分布取得手段、前記出力光分布及び前記参照光分布を用いて、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を算出吸収領域分布として算出する吸収領域分布算出手段、
これにより、参照光分布を得られない限り、算出吸収分布を算出することができない。よって、情報記憶媒体における第２の吸収領域の分布を容易に知り得ることはない。
【００１６】
（１１）本発明に係る認証方法は、コンピュータを用いて、所定の光の拡散係数及び吸収係数を有する第１の吸収領域及び前記第１の吸収領域とは異なる吸収係数を有する第２の吸収領域により構成される情報記憶媒体であって、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を示す吸収領域分布に従って、前記第１の吸収領域に対して前記第２の吸収領域が分布している情報記憶媒体に対する認証を行う認証方法であって、前記コンピュータは、前記情報記憶媒体に対して入力した光に基づき前記光吸収手段から出力された光の分布を示す出力光分布を取得し、前記コンピュータは、前記情報記憶媒体に対応する参照情報記憶媒体であって、前記第２の吸収領域を分布させる前の前記第１の吸収領域で構成された参照情報記憶媒体に光を入力し、前記参照情報記憶媒体から出力された光の分布である参照光分布を取得し、前記コンピュータは、前記出力光分布及び前記参照光分布を用いて、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を算出吸収領域分布として算出し、前記コンピュータは、前記吸収領域分布が記憶されている記憶手段に前記算出吸収領域分布が記憶されているか否かの判断に基づき、前記情報記憶媒体に対する認証を行う。
これにより、参照光分布を得られない限り、算出吸収分布を算出することができず、認証が得られない。よって、より安全性が高い認証システムを構築することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、大容量かつ強固な認証を容易に得られることができる情報記憶媒体の提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明していく。
【実施例１】
【００１９】
本発明における認証システム１の概要を図１に基づき説明する。認証システム１を利用するユーザは、所定のキャッシュカード等のＩＤカード３を所有している。ＩＤカード３は、所定の光の拡散係数及び吸収係数を有する強拡散媒体３３及び強拡散媒体３３の内部に配置される光吸収体３５であって強拡散媒体３３とは異なる吸収係数を有する光吸収体３５により構成される情報記憶媒体３１であって、強拡散媒体３３に対する光吸収体３５の分布を示す吸収体分布に従って、強拡散媒体３３に対して光吸収体３５が分布している情報記録媒体３１を有している。
【００２０】
ユーザは、情報読み取り装置５の所定の位置にＩＤカード３の情報記憶媒体３１をかざす。情報読み取り装置５は、情報記憶媒体３１に対して光を入力し、入力した光に基づき情報記憶媒体３１から出力された出力光強度分布を取得する。
【００２１】
また、情報読み取り装置５は、前記情報記憶媒体に対応する参照情報記憶媒体であって、光吸収体３５を分布させる前の強拡散媒体３３で構成された参照情報記憶媒体に光を入力し、参照情報記憶媒体から出力された光の分布である参照光強度分布を特定するための参照光強度分布特定情報であるパスワードを取得し、参照光強度分布サーバ７から所定の参照光強度分布を取得する。
【００２２】
さらに、情報読み取り装置５は、出力光強度分布及び参照光強度分布を用いて、強拡散媒体３３に対する光吸収体３５の吸収体分布を算出吸収体分布として算出する。そして、情報読み取り装置５は、算出吸収体分布を認証サーバ９へ送信する。
【００２３】
また、認証サーバ９は、吸収体分布を記憶されている記憶手段に算出吸収領域分布が記憶されているか否かを判断し、記憶されていれば情報記憶媒体３１に対する認証を実行する。
【００２４】
（認証システムの構成について）
認証システム１の構成を図２に基づき説明する。認証システム１は、ＩＤカード３、情報読み取り装置５、参照光強度分布サーバ７、及び認証サーバ９を有している。情報読み取り装置５は、光を用いてＩＤカード３から所定の情報を読み取る。
【００２５】
先ず、ＩＤカード３の構成を図３に基づき説明する。ＩＤカード３は、所定の情報が記録される情報記録媒体３１及び情報記録媒体３１を保持する保持部３７を有している。
情報記録媒体３１は、強拡散媒体３３及び光吸収体３５により構成されている。強拡散媒体３３は、内部に光吸収体３５を有している。光吸収体３５は、強拡散媒体３３の内部に任意の分布（光吸収体分布）に従って配置される。この光吸収体分布を情報とすることによって、情報記録媒体３１に所定の情報を記録することができる。
【００２６】
ここで、光吸収体３５は、強拡散媒体３３の内部に三次元的に分布させることが可能である。例えば、強拡散媒体３３の大きさを縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×高さ１ｍｍとし、一つの強拡散媒体３３の配置領域の大きさを縦２０μｍ×横２０μｍ×高さ２０μｍとすると、１０００×１０００×５０＝５０Ｍ（メガ）個の光吸収体３５を、強拡散媒体３３の内部に配置することができる。さらに、例えば、大きさの異なる４種類の光吸収体３５を配置することとすれば、５０Ｍ×４＝２００Ｍ個の光吸収体３５を配置することができる。その他、吸収係数の異なる複数種類の光吸収体３５を用いることによって、さらに、光吸収体３５の配置数を多くすることができる。
【００２７】
また、強拡散媒体３３は、媒体の外部からは内部に存在する光吸収体３５の分布を目視できない程度の光の強散乱性を有している。強拡散媒体３３における強散乱性は、後述するように強拡散媒体３３の内部に複数の空孔を形成することによって達成されている。
情報記録媒体３１は、以下のようにして生成する。まず、色素分子を含有する直径１０μｍのラテックス微小球（高分子微小球）をモノマーＰＭＭＡ（Poly-Methyl Methacrirate）に含有させた後、そのモノマーＰＭＭＡをポリマー化する。さらに、ポリマーＰＭＭＡに対してフェムト秒光パルスを集光させて、集光させた領域にアブレーションを発生させてポリマーＰＭＭＡにサイズの異なる空孔を数多く生成する。空孔とポリマーの吸収スペクトルの違いを利用すると、位置を制御された光吸収体３５を所望の位置に作成することが可能である。また光造形法等の３次元構造作成技術を利用してマスクパターンにより小さな窪みを形成することでその位置に色素分子が結合した微小球を設置することが可能である。サイズの異なる空孔を密に、かつ、ランダムに生成することによって、強拡散媒体３３の強拡散性を高めることができる。なお、フェムト秒光パルスを集光させる際に、ピーク電場強度または照射ピークエネルギーを変化させることによって、空孔のサイズを変えることが可能である。従って、どのようなサイズの空孔をどのように配置するのかを予め設計しておくことによって、強拡散媒体３３の散乱係数を制御することができる。
【００２８】
（情報読み取り装置の構成について）
情報読み取り装置５の構成を図４に基づき説明する。情報読み取り装置５は、ファイバ・アレイ光源・検出器５１、ＣＰＵ５３、メモリ５５、通信回路５７、及びタッチパネル５９を有している。
ファイバ・アレイ光源・検出器５１は、複数の光ファイバを束ねた光ファイバ・バンドルによって構成されている。各光ファイバは、光源としての機能と検出器としての機能を併せ持つ分岐型構造を有している。つまり、ファイバ・アレイ光源・検出器５１は、情報記録媒体３１に対して光を照射すると共に、情報記録媒体３１から出力された光の強度を出力光強度分布として検出する。
【００２９】
ＣＰＵ５３は、メモリ５５に記録されているオペレーティング・システム（ＯＳ）、情報読み取り装置プログラム等その他のアプリケーションに基づいた処理を行う。メモリ５５は、ＣＰＵ５３に対して作業領域を提供する。また、メモリ５５は、オペレーティング・システム（ＯＳ）、情報読み取り装置プログラム等その他のアプリケーションを記録保持する。
【００３０】
通信回路５７は、参照強度分布サーバ７、認証サーバ９等との情報の送受信を行う。タッチパネル５９は、ユーザから参照情報記憶媒体から出力された光の分布である参照光強度分布を特定するための参照光強度分布特定情報であるパスワードを取得するためのインターフェイスを提供する。
【００３１】
（参照光強度分布サーバの構成について）
参照光強度分布サーバ７の構成を図５に基づき説明する。参照光強度分布サーバ７は、ＣＰＵ７１、メモリ７２、ハードディスク７３、キーボード７４、マウス７５、ディスプレイ７６、光学式ドライブ７７及び通信回路７８を備えている。
ＣＰＵ７１は、ハードディスク７３に記録されているオペレーティング・システム（ＯＳ）、参照光強度分布サーバプログラム等その他のアプリケーションに基づいた処理を行う。メモリ７２は、ＣＰＵ７１に対して作業領域を提供する。ハードディスク７３は、オペレーティング・システム（ＯＳ）、参照光強度分布サーバプログラム等その他のアプリケーションを記録保持する。なお、ハードディスク７３に記録される参照光強度分布データベース（以下、参照光強度分布ＤＢ）については後述する。
【００３２】
キーボード７４、マウス７５は、外部からの命令を受け付ける。ディスプレイ７６は、ユーザーインターフェイス等の画像を表示する。光学式ドライブ７７は、光学式メディア７０から参照光強度分布サーバプログラム等のデータを読み取る。通信回路７８は、情報読み取り装置５等との情報の送受信を行う。
【００３３】
（認証サーバの構成について）
認証サーバ９の構成を図６に基づき説明する。認証サーバ９は、ＣＰＵ９１、メモリ９２、ハードディスク９３、キーボード９４、マウス９５、ディスプレイ９６、光学式ドライブ９７及び通信回路９８を備えている。
ＣＰＵ９１は、ハードディスク９３に記録されているオペレーティング・システム（ＯＳ）、認証サーバプログラム等その他のアプリケーションに基づいた処理を行う。メモリ９２は、ＣＰＵ９１に対して作業領域を提供する。ハードディスク９３は、オペレーティング・システム（ＯＳ）、認証サーバプログラム等その他のアプリケーションを記録保持する。なお、ハードディスク９３に記録される認証データベース（以下、認証ＤＢ）については後述する。
【００３４】
キーボード９４、マウス９５は、外部からの命令を受け付ける。ディスプレイ９６は、ユーザーインターフェイス等の画像を表示する。光学式ドライブ９７は、光学式メディア９０から認証サーバプログラム等のデータを読み取る。通信回路９８は、情報読み取り装置５等との情報の送受信を行う。
【００３５】
（データの説明）
参照光強度分布サーバ７が有する参照光強度分布ＤＢを図７に基づき、認証サーバ９が有する認証ＤＢのデータ構造を図８に基づき、それぞれ説明する。
【００３６】
先ず、参照光強度分布ＤＢを図７に基づき説明する。参照光強度分布ＤＢは、ＩＤカード３が有する情報記憶媒体３１に対応する参照光強度分布を特定し、対応する参照光強度分布を取得するためのデータベースである。
参照光強度分布ＤＢは、パスワード記述領域Ｃ７１及び参照光強度分布記述領域Ｃ７３を有している。パスワード記述領域C７１には、ＩＤカード３のユーザのみが知る参照光強度分布を特定するためのパスワードが記述される。参照光強度分布記述領域Ｃ７３には、参照光強度分布が記述される。
図７においては、例えば、パスワード「５４３２１」に対して、所定の参照光強度分布が登録されている。
【００３７】
次に、認証サーバ９が有する認証ＤＢのデータ構造を図８に基づき説明する。認証ＤＢは、情報読み取り装置５によって算出された光吸収体３５の分布が正しいか否かを判断するためのデータベースである。
認証ＤＢには、ＩＤカード３が有する情報記憶媒体３１に配置された光吸収体３５の分布が登録されている。情報読み取り装置５によって算出された光吸収体３５の分布が認証ＤＢに登録されていれば、ユーザが使用したＩＤカード３は正規のものであると判断し、ひいては、当該ＩＤカード３を使用しているユーザに対する認証を与えることとなる。
【００３８】
（情報読み取り装置の動作について）
情報読み取り装置５のＣＰＵ５３の動作を図９に示すフローチャートを用いて説明する。ＣＰＵ５３は、ファイバ・アレイ光源・検出器５１からＩＤカード３の情報記憶媒体３１に関する光強度分布を取得する（Ｓ７０１）。また、ＣＰＵ５３は、参照光強度分布を特定するための参照光強度分布特定情報であるパスワードの入力を促すインターフェイスをタッチパネル５９に表示する（Ｓ７０３）。ＣＰＵ５３は、パスワードを取得したと判断すると（Ｓ７０５）、取得したパスワードを参照光強度分布サーバ７へ送信する（Ｓ７０７）。
【００３９】
参照光強度分布サーバ７のＣＰＵ７１は、パスワードを取得したと判断すると、パスワードに対応する参照光強度分布が参照光強度分布ＤＢに存在するか否かを判断する。ＣＰＵ７１は、パスワードに対応する参照光強度分布が参照光強度分布ＤＢに存在すると判断すると、対応する参照光強度分布を情報読み取り装置５へ送信する。
情報読み取り装置５のＣＰＵ５３は、参照光強度分布を取得したと判断すると（Ｓ７０９）、光吸収体位置特定処理（Ｓ７１１）、認証処理（Ｓ７１３）を実行する。
【００４０】
以下において、光吸収体位置特定処理（Ｓ７１１）、認証処理（Ｓ７１３）を説明する。
まず、図９における光吸収体位置特定処理について、図１０に示すフローチャートを用いて説明する。ＣＰＵ５３は、ステップＳ７０１で取得した光強度分布及びステップＳ７０３で取得した参照光強度分布に基づき、光強度分布の差を（１）式により算出する（Ｓ８０１）。ここで、参照吸収媒体の出力光強度分布は、あらかじめ設計した吸収分布と散乱分布を用い、事前に数値計算により得ることができる。または、作成直後の出力光強度分布を実験的に得て、これを参照吸収媒体の後に、出力光強度分布とする。その後に、光パルス照射等により３次元吸収分布を更新することで、新しい情報記録媒体とする。
【００４１】
【数１】
【００４２】
そして、ＣＰＵ５３は、情報記憶媒体３１における所定の領域における重み関数を（２）式により算出する（Ｓ８０３）。
【００４３】
【数２】
【００４４】
ここで、重み関数とは、情報記憶媒体３１内部の位置ｒｊにおける光の吸収係数の変化が、光強度分布に与える影響の大きさを表したものである（図１０Ａ参照）。重み関数については、例えば、Yao et al. J.Opt.Soc.Am.A.vol.14, No.1, p.325(1997)に記載されている。なお、（２）式におけるσνについては、予め情報読み取り装置５のメモリ５５に記録保持している。なお、フルーエンス率（ｕ）は、通常の検出器で得られるパワー密度と同じである。
【００４５】
さらに、ＣＰＵ５３は、（３）式に示す再構成方程式に基づき、Ｏ（ｒ）を算出する（Ｓ８０５）。ここで、Ｏ（ｒ）は、光吸収体３５を有する情報記憶媒体３１と参照媒体との位置ｒでの波数の差を表す。
【００４６】
【数３】
【００４７】
また、Ｏ（ｒ）は（４）式のように表すことができる。
【００４８】
【数４】
【００４９】
ここで、波数は（５）式のように表すことができる。（５）式中、νは媒体中の光速を示している。
【００５０】
【数５】
【００５１】
上記の数式５におけるμａ（ｒ）は吸収係数を、μs（ｒ）は散乱係数を、それぞれ表す。従って、ＣＰＵ５３は、（４）式及び（５）式に基づき、ステップＳ７１１で算出したＯ（ｒ）から吸収係数の差分Δμａ（ｒ）を算出する（Ｓ８０７）。
ＣＰＵ５３は、算出した光吸収体３５を有する情報記憶媒体３１内部の各位置における吸収係数の差分値に基づき、情報記憶媒体３１の内部において、吸収係数の差分値が他の位置に比べて大きくなっている位置に光吸収体３５が分布していると判断する（Ｓ８０９）。
ＣＰＵ５３は、以上のステップにより情報記憶媒体３１内部における光吸収体３５の分布を判断する。
【００５２】
次に、図９における認証処理について図１１に示すフローチャートを用いて説明する。ＣＰＵ５３は、光吸収体３５の分布を認証サーバ９へ送信する（Ｓ１１０１）。
認証サーバ９のＣＰＵ９１は、光吸収体３５の分布を取得したと判断すると、取得した光吸収体３５の分布が認証ＤＢに登録されているか否かを判断する。ＣＰＵ９１は、取得した光吸収体３５の分布が認証ＤＢに登録されていると判断すると、認証された旨を情報読み取り装置５へ送信する。一方、ＣＰＵ９１は、取得した光吸収体３５の分布が認証ＤＢに登録されていないと判断すると、認証されなかった旨を情報読み取り装置５へ送信する。
【００５３】
情報読み取り装置５のＣＰＵ５３は、認証された旨を認証サーバ９から取得したと判断すると（Ｓ１１０３）、予め定められた以降の処理を実行する（Ｓ１１０５）。一方、ＣＰＵ５３は、認証されなかった旨を認証サーバ９から取得したと判断すると（Ｓ１１０３）、処理を終了する。
［他の実施例］
【００５４】
１ 強拡散媒体３３
前述の実施例１においては、均一の強拡散媒体３３を用いることとしたが、不均一の強拡散媒体を用いるようにしてもよい。不均一な強拡散媒体としては、例えば、光の散乱率や吸収係数が異なる複数の強拡散媒体を上下に配置し、一体として機能するものが挙げられる。
また、前述の実施例１においては、強拡散媒体３３を生成するにあたって、フェムト秒レーザを用いた空孔形成を例示したが、強拡散性を生成することができるものであれば、例示のものに限定されない。
【００５５】
２ 光吸収体３５
前述の実施例１においては、光吸収体３５として色素を含有するラテックス微小球を例示したが、光吸収性を有し、強拡散媒体３３の内部に配置できるものであれば、例示のものに限定されない。
【００５６】
３ 算出吸収分布の算出
前述の実施例１においては、算出吸収分布を算出するに当たって、重み関数、再構成方程式等を用いたが、強拡散媒体３３の内部における光吸収体３５の分布を算出することができるものであれば、例示のものに限定されない。
【００５７】
４ 参照光強度分布の取得
前述の実施例１においては、ユーザからパスワードを得ることによって、参照光強度分布を取得することとしたが、情報記憶媒体３１に対応する参照光強度分布を取得することができる方法であれば、例示のものに限定されない。例えば、ＩＤカード３にＲＦＩＤを埋め込み、当該ＲＦＩＤにパスワードに対応する情報を記録しておくようにしてもよい。
【００５８】
５ データベース
前述の実施例１においては、各データベースを対応するサーバに保持することとしたが、いずれか一方のサーバに両方のデータベースを保持するようにしてもよい。また、情報読み取り装置５が、各データベースを保持するようにしてもよい。
【００５９】
６ フローチャートにおける処理の順番
前述の実施例１においては、図に示した各フローチャートに基づいて、各処理を実現するようにした。しかし、各処理を実現できるものであれば、各フローチャート内における処理の順番は例示のものに限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明に係る情報記憶媒体は、個人認証システムに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係る認証システム１の概要を説明する図である。
【図２】認証システム１の構成を示す図である。
【図３】図２に係るＩＤカード３の構成を示す図である。
【図４】図２に係る情報読み取り装置５の構成を示す図である。
【図５】図２に係る参照光強度分布サーバ７の構成を示す図である。
【図６】図２に係る認証サーバ９の構成を示す図である。
【図７】参照光強度分布ＤＢを示した図である。
【図８】認証ＤＢを示した図である。
【図９】情報読み取り装置５のＣＰＵ５３の動作を示すフローチャートである。
【図１０】光吸収体位置特定処理を示すフローチャートである。
【図１０Ａ】重み関数の概念を示す図である。
【図１１】認証処理を示すフローチャートである。
【図１２】従来の認証システムを説明するための図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 認証システム
３ ＩＤカード
５ 情報読み取り装置
７ 参照光強度分布サーバ
９ 認証サーバ
３１ 情報記憶媒体
３３ 強拡散媒体
３５ 光吸収体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報記憶媒体に関するものであり、特に、光を用いて情報記憶媒体の内部構造を算出するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の情報取得装置である認証システムについて図１２を用いて説明する。従来の認証システムでは、システムを利用する際、まず、生体情報を読み取って（Ｓ１）生体認証を行い（Ｓ２）、生体認証に成功した場合は、ログインし、スクリーンロックを行う（Ｓ３、Ｓ４）。さらにカードＩＤの認証を行い（Ｓ５）、カードＩＤ認証に成功した場合は、スクリーンロックを解除する（Ｓ６）。同時に無操作時間のカウントを開始するとともに（Ｓ７）、定期的にカードチェックを行う（Ｓ９）。カードチェックの結果、カードが外された場合には、スクリーンロックを行い（Ｓ３）、カード認証が必要な状態に戻る。また、無操作時間が設定時間に達した場合には、カードを無効化する（Ｓ１０）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−４０９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の生体認証（バイオメトリクス認証）には、以下のような改善すべき点がある。生体認証に用いる生体情報は強固な認証を実現するが、生体情報はユーザへの個別帰属であり、ユーザ間では交換不可能である。よって、全てのものについて生体認証を利用することは適当でない。
【０００５】
また、現在ではキャッシュカードやＩＤカードに用いられているＲＦＩＤにおいては、記憶容量が数キロ〜数十キロバイト程度の記憶容量しかない。
このような状況に鑑み、本発明は、大容量かつ強固な認証を容易に得られることができる情報記憶媒体の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明に係る情報記憶媒体は、所定の光の拡散係数及び吸収係数を有する第１の吸収領域及び前記第１の吸収領域とは異なる吸収係数を有する第２の吸収領域により構成される情報記憶媒体であって、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を示す吸収領域分布に従って、前記第１の吸収領域に対して前記第２の吸収領域が分布している。
これにより、情報記憶媒体に光を入射し、情報記憶媒体から出力された光強度分布を取得することによって、吸収領域分布を算出することが可能となる。
【０００７】
（２）本発明に係る情報記憶媒体は、前記第１の吸収領域は、強拡散性を有する。
これにより、外部から第２の吸収領域の吸収領域分布を視認することはできない。
【０００８】
（３）本発明に係る情報記憶媒体は、前記第１の吸収領域は、領域内に一又の複数の空孔を生成することによって強拡散性を有する。
これにより、第１の吸収領域の強拡散性を制御することができる。
【０００９】
（４）本発明に係る情報記憶媒体は、前記第１の吸収領域は、互いに光の吸収係数が異なる複数の領域により構成されている。
これにより、第１の吸収領域の構造を複雑にすることができるため、第１の吸収領域の出力光分布を容易に得ることはできない。
【００１０】
（５）本発明に係る情報記憶媒体は、前記第２の吸収領域は、光の吸収係数が異なる複数の領域により構成されている。
これにより、第２の吸収領域の光の吸収係数を情報記憶媒体に記憶する情報として用いることができる。つまり、第２の吸収領域の光の吸収係数という物理的特性を情報として用いることができる。
【００１１】
（６）本発明に係る情報記憶媒体は、前記第２の吸収領域は、前記第１の吸収領域の内部に３次元で特定される位置に一又は複数配置される。
これにより、第２の吸収領域の３次元分布を情報記憶媒体に記憶する情報として用いることができる。つまり、第２の吸収領域の３次元分布という物理的特性を情報として用いることができる。
【００１２】
（７）本発明に係る認証用カードは、上記に記載のいずれかの情報記憶媒体を有する。このように、情報記憶媒体を認証用カードに用いることによって、非接触型、かつ、大容量の情報を記憶することができる認証用カードを生成することができる。
【００１３】
（８）本発明に係る認証システムは、所定の光の拡散係数及び吸収係数を有する第１の吸収領域及び前記第１の吸収領域とは異なる吸収係数を有する第２の吸収領域により構成される情報記憶媒体であって、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を示す吸収領域分布に従って、前記第１の吸収領域に対して前記第２の吸収領域が分布している情報記憶媒体、前記情報記憶媒体に対して光を入力する光入力手段、前記情報記憶媒体に対して入力した光に基づき前記情報記憶媒体から出力された光の分布を出力光分布として取得する出力光分布取得手段、前記情報記憶媒体に対応する参照情報記憶媒体であって、前記第２の吸収領域を分布させる前の前記第１の吸収領域で構成された参照情報記憶媒体に光を入力し、前記参照情報記憶媒体から出力された光の分布である参照光分布を取得する参照光分布取得手段、前記出力光分布及び前記参照光分布を用いて、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を算出吸収領域分布として算出する吸収領域分布算出手段、前記吸収領域分布が記憶されている記憶手段に前記算出吸収領域分布が記憶されているか否かの判断に基づき、前記情報記憶媒体に対する認証を行う認証手段、を有する。
これにより、参照光分布を得られない限り、算出吸収分布を算出することができず、認証が得られない。よって、より安全性が高い認証システムを構築することができる。
【００１４】
（９）本発明に係る認証装置は、所定の光の拡散係数及び吸収係数を有する第１の吸収領域及び前記第１の吸収領域とは異なる吸収係数を有する第２の吸収領域により構成される情報記憶媒体であって、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を示す吸収領域分布に従って、前記第１の吸収領域に対して前記第２の吸収領域が分布している情報記憶媒体に対して入力した光に基づき前記光吸収手段から出力された光の分布を示す出力光分布を取得する出力光分布取得手段、前記情報記憶媒体に対応する参照情報記憶媒体であって、前記第２の吸収領域を分布させる前の前記第１の吸収領域で構成された参照情報記憶媒体に光を入力し、前記参照情報記憶媒体から出力された光の分布である参照光分布を取得する参照光分布取得手段、前記出力光分布及び前記参照光分布を用いて、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を算出吸収領域分布として算出する吸収領域分布算出手段、前記吸収領域分布が記憶されている記憶手段に前記算出吸収領域分布が記憶されているか否かの判断に基づき、前記情報記憶媒体に対する認証を行う認証手段、を有する。
これにより、参照光分布を得られない限り、算出吸収分布を算出することができず、認証が得られない。よって、より安全性が高い認証システムを構築することができる。
【００１５】
（１０）本発明に係る吸収領域分布算出装置は、所定の光の拡散係数及び吸収係数を有する第１の吸収領域及び前記第１の吸収領域とは異なる吸収係数を有する第２の吸収領域により構成される情報記憶媒体であって、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を示す吸収領域分布に従って、前記第１の吸収領域に対して前記第２の吸収領域が分布している情報記憶媒体に対して入力した光に基づき前記光吸収手段から出力された光の分布を示す出力光分布を取得する出力光分布取得手段、前記情報記憶媒体に対応する参照情報記憶媒体であって、前記第２の吸収領域を分布させる前の前記第１の吸収領域で構成された参照情報記憶媒体に光を入力し、前記参照情報記憶媒体から出力された光の分布である参照光分布を取得する参照光分布取得手段、前記出力光分布及び前記参照光分布を用いて、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を算出吸収領域分布として算出する吸収領域分布算出手段、
これにより、参照光分布を得られない限り、算出吸収分布を算出することができない。よって、情報記憶媒体における第２の吸収領域の分布を容易に知り得ることはない。
【００１６】
（１１）本発明に係る認証方法は、コンピュータを用いて、所定の光の拡散係数及び吸収係数を有する第１の吸収領域及び前記第１の吸収領域とは異なる吸収係数を有する第２の吸収領域により構成される情報記憶媒体であって、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を示す吸収領域分布に従って、前記第１の吸収領域に対して前記第２の吸収領域が分布している情報記憶媒体に対する認証を行う認証方法であって、前記コンピュータは、前記情報記憶媒体に対して入力した光に基づき前記光吸収手段から出力された光の分布を示す出力光分布を取得し、前記コンピュータは、前記情報記憶媒体に対応する参照情報記憶媒体であって、前記第２の吸収領域を分布させる前の前記第１の吸収領域で構成された参照情報記憶媒体に光を入力し、前記参照情報記憶媒体から出力された光の分布である参照光分布を取得し、前記コンピュータは、前記出力光分布及び前記参照光分布を用いて、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を算出吸収領域分布として算出し、前記コンピュータは、前記吸収領域分布が記憶されている記憶手段に前記算出吸収領域分布が記憶されているか否かの判断に基づき、前記情報記憶媒体に対する認証を行う。
これにより、参照光分布を得られない限り、算出吸収分布を算出することができず、認証が得られない。よって、より安全性が高い認証システムを構築することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、大容量かつ強固な認証を容易に得られることができる情報記憶媒体の提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明していく。
【実施例１】
【００１９】
本発明における認証システム１の概要を図１に基づき説明する。認証システム１を利用するユーザは、所定のキャッシュカード等のＩＤカード３を所有している。ＩＤカード３は、所定の光の拡散係数及び吸収係数を有する強拡散媒体３３及び強拡散媒体３３の内部に配置される光吸収体３５であって強拡散媒体３３とは異なる吸収係数を有する光吸収体３５により構成される情報記憶媒体３１であって、強拡散媒体３３に対する光吸収体３５の分布を示す吸収体分布に従って、強拡散媒体３３に対して光吸収体３５が分布している情報記録媒体３１を有している。
【００２０】
ユーザは、情報読み取り装置５の所定の位置にＩＤカード３の情報記憶媒体３１をかざす。情報読み取り装置５は、情報記憶媒体３１に対して光を入力し、入力した光に基づき情報記憶媒体３１から出力された出力光強度分布を取得する。
【００２１】
また、情報読み取り装置５は、前記情報記憶媒体に対応する参照情報記憶媒体であって、光吸収体３５を分布させる前の強拡散媒体３３で構成された参照情報記憶媒体に光を入力し、参照情報記憶媒体から出力された光の分布である参照光強度分布を特定するための参照光強度分布特定情報であるパスワードを取得し、参照光強度分布サーバ７から所定の参照光強度分布を取得する。
【００２２】
さらに、情報読み取り装置５は、出力光強度分布及び参照光強度分布を用いて、強拡散媒体３３に対する光吸収体３５の吸収体分布を算出吸収体分布として算出する。そして、情報読み取り装置５は、算出吸収体分布を認証サーバ９へ送信する。
【００２３】
また、認証サーバ９は、吸収体分布を記憶されている記憶手段に算出吸収領域分布が記憶されているか否かを判断し、記憶されていれば情報記憶媒体３１に対する認証を実行する。
【００２４】
（認証システムの構成について）
認証システム１の構成を図２に基づき説明する。認証システム１は、ＩＤカード３、情報読み取り装置５、参照光強度分布サーバ７、及び認証サーバ９を有している。情報読み取り装置５は、光を用いてＩＤカード３から所定の情報を読み取る。
【００２５】
先ず、ＩＤカード３の構成を図３に基づき説明する。ＩＤカード３は、所定の情報が記録される情報記録媒体３１及び情報記録媒体３１を保持する保持部３７を有している。
情報記録媒体３１は、強拡散媒体３３及び光吸収体３５により構成されている。強拡散媒体３３は、内部に光吸収体３５を有している。光吸収体３５は、強拡散媒体３３の内部に任意の分布（光吸収体分布）に従って配置される。この光吸収体分布を情報とすることによって、情報記録媒体３１に所定の情報を記録することができる。
【００２６】
ここで、光吸収体３５は、強拡散媒体３３の内部に三次元的に分布させることが可能である。例えば、強拡散媒体３３の大きさを縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×高さ１ｍｍとし、一つの強拡散媒体３３の配置領域の大きさを縦２０μｍ×横２０μｍ×高さ２０μｍとすると、１０００×１０００×５０＝５０Ｍ（メガ）個の光吸収体３５を、強拡散媒体３３の内部に配置することができる。さらに、例えば、大きさの異なる４種類の光吸収体３５を配置することとすれば、５０Ｍ×４＝２００Ｍ個の光吸収体３５を配置することができる。その他、吸収係数の異なる複数種類の光吸収体３５を用いることによって、さらに、光吸収体３５の配置数を多くすることができる。
【００２７】
また、強拡散媒体３３は、媒体の外部からは内部に存在する光吸収体３５の分布を目視できない程度の光の強散乱性を有している。強拡散媒体３３における強散乱性は、後述するように強拡散媒体３３の内部に複数の空孔を形成することによって達成されている。
情報記録媒体３１は、以下のようにして生成する。まず、色素分子を含有する直径１０μｍのラテックス微小球（高分子微小球）をモノマーＰＭＭＡ（Poly-Methyl Methacrirate）に含有させた後、そのモノマーＰＭＭＡをポリマー化する。さらに、ポリマーＰＭＭＡに対してフェムト秒光パルスを集光させて、集光させた領域にアブレーションを発生させてポリマーＰＭＭＡにサイズの異なる空孔を数多く生成する。空孔とポリマーの吸収スペクトルの違いを利用すると、位置を制御された光吸収体３５を所望の位置に作成することが可能である。また光造形法等の３次元構造作成技術を利用してマスクパターンにより小さな窪みを形成することでその位置に色素分子が結合した微小球を設置することが可能である。サイズの異なる空孔を密に、かつ、ランダムに生成することによって、強拡散媒体３３の強拡散性を高めることができる。なお、フェムト秒光パルスを集光させる際に、ピーク電場強度または照射ピークエネルギーを変化させることによって、空孔のサイズを変えることが可能である。従って、どのようなサイズの空孔をどのように配置するのかを予め設計しておくことによって、強拡散媒体３３の散乱係数を制御することができる。
【００２８】
（情報読み取り装置の構成について）
情報読み取り装置５の構成を図４に基づき説明する。情報読み取り装置５は、ファイバ・アレイ光源・検出器５１、ＣＰＵ５３、メモリ５５、通信回路５７、及びタッチパネル５９を有している。
ファイバ・アレイ光源・検出器５１は、複数の光ファイバを束ねた光ファイバ・バンドルによって構成されている。各光ファイバは、光源としての機能と検出器としての機能を併せ持つ分岐型構造を有している。つまり、ファイバ・アレイ光源・検出器５１は、情報記録媒体３１に対して光を照射すると共に、情報記録媒体３１から出力された光の強度を出力光強度分布として検出する。
【００２９】
ＣＰＵ５３は、メモリ５５に記録されているオペレーティング・システム（ＯＳ）、情報読み取り装置プログラム等その他のアプリケーションに基づいた処理を行う。メモリ５５は、ＣＰＵ５３に対して作業領域を提供する。また、メモリ５５は、オペレーティング・システム（ＯＳ）、情報読み取り装置プログラム等その他のアプリケーションを記録保持する。
【００３０】
通信回路５７は、参照強度分布サーバ７、認証サーバ９等との情報の送受信を行う。タッチパネル５９は、ユーザから参照情報記憶媒体から出力された光の分布である参照光強度分布を特定するための参照光強度分布特定情報であるパスワードを取得するためのインターフェイスを提供する。
【００３１】
（参照光強度分布サーバの構成について）
参照光強度分布サーバ７の構成を図５に基づき説明する。参照光強度分布サーバ７は、ＣＰＵ７１、メモリ７２、ハードディスク７３、キーボード７４、マウス７５、ディスプレイ７６、光学式ドライブ７７及び通信回路７８を備えている。
ＣＰＵ７１は、ハードディスク７３に記録されているオペレーティング・システム（ＯＳ）、参照光強度分布サーバプログラム等その他のアプリケーションに基づいた処理を行う。メモリ７２は、ＣＰＵ７１に対して作業領域を提供する。ハードディスク７３は、オペレーティング・システム（ＯＳ）、参照光強度分布サーバプログラム等その他のアプリケーションを記録保持する。なお、ハードディスク７３に記録される参照光強度分布データベース（以下、参照光強度分布ＤＢ）については後述する。
【００３２】
キーボード７４、マウス７５は、外部からの命令を受け付ける。ディスプレイ７６は、ユーザーインターフェイス等の画像を表示する。光学式ドライブ７７は、光学式メディア７０から参照光強度分布サーバプログラム等のデータを読み取る。通信回路７８は、情報読み取り装置５等との情報の送受信を行う。
【００３３】
（認証サーバの構成について）
認証サーバ９の構成を図６に基づき説明する。認証サーバ９は、ＣＰＵ９１、メモリ９２、ハードディスク９３、キーボード９４、マウス９５、ディスプレイ９６、光学式ドライブ９７及び通信回路９８を備えている。
ＣＰＵ９１は、ハードディスク９３に記録されているオペレーティング・システム（ＯＳ）、認証サーバプログラム等その他のアプリケーションに基づいた処理を行う。メモリ９２は、ＣＰＵ９１に対して作業領域を提供する。ハードディスク９３は、オペレーティング・システム（ＯＳ）、認証サーバプログラム等その他のアプリケーションを記録保持する。なお、ハードディスク９３に記録される認証データベース（以下、認証ＤＢ）については後述する。
【００３４】
キーボード９４、マウス９５は、外部からの命令を受け付ける。ディスプレイ９６は、ユーザーインターフェイス等の画像を表示する。光学式ドライブ９７は、光学式メディア９０から認証サーバプログラム等のデータを読み取る。通信回路９８は、情報読み取り装置５等との情報の送受信を行う。
【００３５】
（データの説明）
参照光強度分布サーバ７が有する参照光強度分布ＤＢを図７に基づき、認証サーバ９が有する認証ＤＢのデータ構造を図８に基づき、それぞれ説明する。
【００３６】
先ず、参照光強度分布ＤＢを図７に基づき説明する。参照光強度分布ＤＢは、ＩＤカード３が有する情報記憶媒体３１に対応する参照光強度分布を特定し、対応する参照光強度分布を取得するためのデータベースである。
参照光強度分布ＤＢは、パスワード記述領域Ｃ７１及び参照光強度分布記述領域Ｃ７３を有している。パスワード記述領域C７１には、ＩＤカード３のユーザのみが知る参照光強度分布を特定するためのパスワードが記述される。参照光強度分布記述領域Ｃ７３には、参照光強度分布が記述される。
図７においては、例えば、パスワード「５４３２１」に対して、所定の参照光強度分布が登録されている。
【００３７】
次に、認証サーバ９が有する認証ＤＢのデータ構造を図８に基づき説明する。認証ＤＢは、情報読み取り装置５によって算出された光吸収体３５の分布が正しいか否かを判断するためのデータベースである。
認証ＤＢには、ＩＤカード３が有する情報記憶媒体３１に配置された光吸収体３５の分布が登録されている。情報読み取り装置５によって算出された光吸収体３５の分布が認証ＤＢに登録されていれば、ユーザが使用したＩＤカード３は正規のものであると判断し、ひいては、当該ＩＤカード３を使用しているユーザに対する認証を与えることとなる。
【００３８】
（情報読み取り装置の動作について）
情報読み取り装置５のＣＰＵ５３の動作を図９に示すフローチャートを用いて説明する。ＣＰＵ５３は、ファイバ・アレイ光源・検出器５１からＩＤカード３の情報記憶媒体３１に関する光強度分布を取得する（Ｓ７０１）。また、ＣＰＵ５３は、参照光強度分布を特定するための参照光強度分布特定情報であるパスワードの入力を促すインターフェイスをタッチパネル５９に表示する（Ｓ７０３）。ＣＰＵ５３は、パスワードを取得したと判断すると（Ｓ７０５）、取得したパスワードを参照光強度分布サーバ７へ送信する（Ｓ７０７）。
【００３９】
参照光強度分布サーバ７のＣＰＵ７１は、パスワードを取得したと判断すると、パスワードに対応する参照光強度分布が参照光強度分布ＤＢに存在するか否かを判断する。ＣＰＵ７１は、パスワードに対応する参照光強度分布が参照光強度分布ＤＢに存在すると判断すると、対応する参照光強度分布を情報読み取り装置５へ送信する。
情報読み取り装置５のＣＰＵ５３は、参照光強度分布を取得したと判断すると（Ｓ７０９）、光吸収体位置特定処理（Ｓ７１１）、認証処理（Ｓ７１３）を実行する。
【００４０】
以下において、光吸収体位置特定処理（Ｓ７１１）、認証処理（Ｓ７１３）を説明する。
まず、図９における光吸収体位置特定処理について、図１０に示すフローチャートを用いて説明する。ＣＰＵ５３は、ステップＳ７０１で取得した光強度分布及びステップＳ７０３で取得した参照光強度分布に基づき、光強度分布の差を（１）式により算出する（Ｓ８０１）。ここで、参照吸収媒体の出力光強度分布は、あらかじめ設計した吸収分布と散乱分布を用い、事前に数値計算により得ることができる。または、作成直後の出力光強度分布を実験的に得て、これを参照吸収媒体の後に、出力光強度分布とする。その後に、光パルス照射等により３次元吸収分布を更新することで、新しい情報記録媒体とする。
【００４１】
【数１】
【００４２】
そして、ＣＰＵ５３は、情報記憶媒体３１における所定の領域における重み関数を（２）式により算出する（Ｓ８０３）。
【００４３】
【数２】
【００４４】
ここで、重み関数とは、情報記憶媒体３１内部の位置ｒｊにおける光の吸収係数の変化が、光強度分布に与える影響の大きさを表したものである（図１０Ａ参照）。重み関数については、例えば、Yao et al. J.Opt.Soc.Am.A.vol.14, No.1, p.325(1997)に記載されている。なお、（２）式におけるσνについては、予め情報読み取り装置５のメモリ５５に記録保持している。なお、フルーエンス率（ｕ）は、通常の検出器で得られるパワー密度と同じである。
【００４５】
さらに、ＣＰＵ５３は、（３）式に示す再構成方程式に基づき、Ｏ（ｒ）を算出する（Ｓ８０５）。ここで、Ｏ（ｒ）は、光吸収体３５を有する情報記憶媒体３１と参照媒体との位置ｒでの波数の差を表す。
【００４６】
【数３】
【００４７】
また、Ｏ（ｒ）は（４）式のように表すことができる。
【００４８】
【数４】
【００４９】
ここで、波数は（５）式のように表すことができる。（５）式中、νは媒体中の光速を示している。
【００５０】
【数５】
【００５１】
上記の数式５におけるμａ（ｒ）は吸収係数を、μs（ｒ）は散乱係数を、それぞれ表す。従って、ＣＰＵ５３は、（４）式及び（５）式に基づき、ステップＳ７１１で算出したＯ（ｒ）から吸収係数の差分Δμａ（ｒ）を算出する（Ｓ８０７）。
ＣＰＵ５３は、算出した光吸収体３５を有する情報記憶媒体３１内部の各位置における吸収係数の差分値に基づき、情報記憶媒体３１の内部において、吸収係数の差分値が他の位置に比べて大きくなっている位置に光吸収体３５が分布していると判断する（Ｓ８０９）。
ＣＰＵ５３は、以上のステップにより情報記憶媒体３１内部における光吸収体３５の分布を判断する。
【００５２】
次に、図９における認証処理について図１１に示すフローチャートを用いて説明する。ＣＰＵ５３は、光吸収体３５の分布を認証サーバ９へ送信する（Ｓ１１０１）。
認証サーバ９のＣＰＵ９１は、光吸収体３５の分布を取得したと判断すると、取得した光吸収体３５の分布が認証ＤＢに登録されているか否かを判断する。ＣＰＵ９１は、取得した光吸収体３５の分布が認証ＤＢに登録されていると判断すると、認証された旨を情報読み取り装置５へ送信する。一方、ＣＰＵ９１は、取得した光吸収体３５の分布が認証ＤＢに登録されていないと判断すると、認証されなかった旨を情報読み取り装置５へ送信する。
【００５３】
情報読み取り装置５のＣＰＵ５３は、認証された旨を認証サーバ９から取得したと判断すると（Ｓ１１０３）、予め定められた以降の処理を実行する（Ｓ１１０５）。一方、ＣＰＵ５３は、認証されなかった旨を認証サーバ９から取得したと判断すると（Ｓ１１０３）、処理を終了する。
［他の実施例］
【００５４】
１ 強拡散媒体３３
前述の実施例１においては、均一の強拡散媒体３３を用いることとしたが、不均一の強拡散媒体を用いるようにしてもよい。不均一な強拡散媒体としては、例えば、光の散乱率や吸収係数が異なる複数の強拡散媒体を上下に配置し、一体として機能するものが挙げられる。
また、前述の実施例１においては、強拡散媒体３３を生成するにあたって、フェムト秒レーザを用いた空孔形成を例示したが、強拡散性を生成することができるものであれば、例示のものに限定されない。
【００５５】
２ 光吸収体３５
前述の実施例１においては、光吸収体３５として色素を含有するラテックス微小球を例示したが、光吸収性を有し、強拡散媒体３３の内部に配置できるものであれば、例示のものに限定されない。
【００５６】
３ 算出吸収分布の算出
前述の実施例１においては、算出吸収分布を算出するに当たって、重み関数、再構成方程式等を用いたが、強拡散媒体３３の内部における光吸収体３５の分布を算出することができるものであれば、例示のものに限定されない。
【００５７】
４ 参照光強度分布の取得
前述の実施例１においては、ユーザからパスワードを得ることによって、参照光強度分布を取得することとしたが、情報記憶媒体３１に対応する参照光強度分布を取得することができる方法であれば、例示のものに限定されない。例えば、ＩＤカード３にＲＦＩＤを埋め込み、当該ＲＦＩＤにパスワードに対応する情報を記録しておくようにしてもよい。
【００５８】
５ データベース
前述の実施例１においては、各データベースを対応するサーバに保持することとしたが、いずれか一方のサーバに両方のデータベースを保持するようにしてもよい。また、情報読み取り装置５が、各データベースを保持するようにしてもよい。
【００５９】
６ フローチャートにおける処理の順番
前述の実施例１においては、図に示した各フローチャートに基づいて、各処理を実現するようにした。しかし、各処理を実現できるものであれば、各フローチャート内における処理の順番は例示のものに限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明に係る情報記憶媒体は、個人認証システムに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係る認証システム１の概要を説明する図である。
【図２】認証システム１の構成を示す図である。
【図３】図２に係るＩＤカード３の構成を示す図である。
【図４】図２に係る情報読み取り装置５の構成を示す図である。
【図５】図２に係る参照光強度分布サーバ７の構成を示す図である。
【図６】図２に係る認証サーバ９の構成を示す図である。
【図７】参照光強度分布ＤＢを示した図である。
【図８】認証ＤＢを示した図である。
【図９】情報読み取り装置５のＣＰＵ５３の動作を示すフローチャートである。
【図１０】光吸収体位置特定処理を示すフローチャートである。
【図１０Ａ】重み関数の概念を示す図である。
【図１１】認証処理を示すフローチャートである。
【図１２】従来の認証システムを説明するための図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 認証システム
３ ＩＤカード
５ 情報読み取り装置
７ 参照光強度分布サーバ
９ 認証サーバ
３１ 情報記憶媒体
３３ 強拡散媒体
３５ 光吸収体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元散乱物体中の吸収領域分布を用いたことを特徴とする情報記録媒体。
【請求項２】
所定の光の拡散係数及び吸収係数を有する第１の吸収領域及び前記第１の吸収領域とは異なる吸収係数を有する第２の吸収領域により構成される情報記憶媒体であって、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を示す吸収領域分布に従って、前記第１の吸収領域に対して前記第２の吸収領域が分布している情報記憶媒体。
【請求項３】
前記第１の吸収領域は、
領域内に一又の複数の空孔を生成することによる拡散性を有すること、
を特徴とする請求項２に記載の情報記憶媒体。
【請求項４】
前記第１の吸収領域は、
光の吸収係数が異なる複数の領域により構成されていること、
を特徴とする請求項２〜３に記載の情報記憶媒体。
【請求項５】
前記第２の吸収領域は、
互いに光の吸収係数が異なる複数の領域により構成されていること、
を特徴とする請求項２〜４に記載のいずれかの情報記憶媒体。
【請求項６】
前記第２の吸収領域は、
前記第１の吸収領域の内部に３次元で特定される位置に一又は複数配置されること、
を特徴とする請求項２〜５に記載のいずれかの情報記憶媒体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の情報記憶媒体を有する認証用カード。
【請求項８】
請求項２〜６のいずれかに記載の情報記憶媒体、
前記情報記憶媒体に対して光を入力する光入力手段、
前記情報記憶媒体に対して入力した光に基づき前記情報記憶媒体から出力された光の分布を出力光分布として取得する出力光分布取得手段、
前記情報記憶媒体に対応する参照情報記憶媒体であって、前記第２の吸収領域を分布させる前の前記第１の吸収領域で構成された参照情報記憶媒体に光を入力し、前記参照情報記憶媒体から出力された光の分布である参照光分布を取得する参照光分布取得手段、
前記出力光分布及び前記参照光分布を用いて、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を算出吸収領域分布として算出する吸収領域分布算出手段、
前記吸収領域分布が記憶されている記憶手段に前記算出吸収領域分布が記憶されているか否かの判断に基づき、前記情報記憶媒体に対する認証を行う認証手段、
を有する認証システム。
【請求項９】
請求項２〜６のいずれかに記載の情報記憶媒体に対して入力した光に基づき前記光吸収手段から出力された光の分布を示す出力光分布を取得する出力光分布取得手段、
前記情報記憶媒体に対応する参照情報記憶媒体であって、前記第２の吸収領域を分布させる前の前記第１の吸収領域で構成された参照情報記憶媒体に光を入力し、前記参照情報記憶媒体から出力された光の分布である参照光分布を取得する参照光分布取得手段、
前記出力光分布及び前記参照光分布を用いて、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を算出吸収領域分布として算出する吸収領域分布算出手段、
前記吸収領域分布が記憶されている記憶手段に前記算出吸収領域分布が記憶されているか否かの判断に基づき、前記情報記憶媒体に対する認証を行う認証手段、
を有する認証装置。
【請求項１０】
請求項２〜６のいずれかに記載の情報記憶媒体に対して入力した光に基づき前記光吸収手段から出力された光の分布を示す出力光分布を取得する出力光分布取得手段、
前記情報記憶媒体に対応する参照情報記憶媒体であって、前記第２の吸収領域を分布させる前の前記第１の吸収領域で構成された参照情報記憶媒体に光を入力し、前記参照情報記憶媒体から出力された光の分布である参照光分布を取得する参照光分布取得手段、
前記出力光分布及び前記参照光分布を用いて、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を算出吸収領域分布として算出する吸収領域分布算出手段、
を有する吸収領域分布算出装置。
【請求項１１】
コンピュータを用いて、請求項２〜６のいずれかに記載の情報記憶媒体に対する認証を行う認証方法であって、
前記コンピュータは、前記情報記憶媒体に対して入力した光に基づき前記光吸収手段から出力された光の分布を示す出力光分布を取得し、
前記コンピュータは、前記情報記憶媒体に対応する参照情報記憶媒体であって、前記第２の吸収領域を分布させる前の前記第１の吸収領域で構成された参照情報記憶媒体に光を入力し、前記参照情報記憶媒体から出力された光の分布である参照光分布を取得し、
前記コンピュータは、前記出力光分布及び前記参照光分布を用いて、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を算出吸収領域分布として算出し、
前記コンピュータは、前記吸収領域分布が記憶されている記憶手段に前記算出吸収領域分布が記憶されているか否かの判断に基づき、前記情報記憶媒体に対する認証を行うこと、
を特徴とする認証方法。
【請求項１】
三次元散乱物体中の吸収領域分布を用いたことを特徴とする情報記録媒体。
【請求項２】
所定の光の拡散係数及び吸収係数を有する第１の吸収領域及び前記第１の吸収領域とは異なる吸収係数を有する第２の吸収領域により構成される情報記憶媒体であって、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を示す吸収領域分布に従って、前記第１の吸収領域に対して前記第２の吸収領域が分布している情報記憶媒体。
【請求項３】
前記第１の吸収領域は、
領域内に一又の複数の空孔を生成することによる拡散性を有すること、
を特徴とする請求項２に記載の情報記憶媒体。
【請求項４】
前記第１の吸収領域は、
光の吸収係数が異なる複数の領域により構成されていること、
を特徴とする請求項２〜３に記載の情報記憶媒体。
【請求項５】
前記第２の吸収領域は、
互いに光の吸収係数が異なる複数の領域により構成されていること、
を特徴とする請求項２〜４に記載のいずれかの情報記憶媒体。
【請求項６】
前記第２の吸収領域は、
前記第１の吸収領域の内部に３次元で特定される位置に一又は複数配置されること、
を特徴とする請求項２〜５に記載のいずれかの情報記憶媒体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の情報記憶媒体を有する認証用カード。
【請求項８】
請求項２〜６のいずれかに記載の情報記憶媒体、
前記情報記憶媒体に対して光を入力する光入力手段、
前記情報記憶媒体に対して入力した光に基づき前記情報記憶媒体から出力された光の分布を出力光分布として取得する出力光分布取得手段、
前記情報記憶媒体に対応する参照情報記憶媒体であって、前記第２の吸収領域を分布させる前の前記第１の吸収領域で構成された参照情報記憶媒体に光を入力し、前記参照情報記憶媒体から出力された光の分布である参照光分布を取得する参照光分布取得手段、
前記出力光分布及び前記参照光分布を用いて、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を算出吸収領域分布として算出する吸収領域分布算出手段、
前記吸収領域分布が記憶されている記憶手段に前記算出吸収領域分布が記憶されているか否かの判断に基づき、前記情報記憶媒体に対する認証を行う認証手段、
を有する認証システム。
【請求項９】
請求項２〜６のいずれかに記載の情報記憶媒体に対して入力した光に基づき前記光吸収手段から出力された光の分布を示す出力光分布を取得する出力光分布取得手段、
前記情報記憶媒体に対応する参照情報記憶媒体であって、前記第２の吸収領域を分布させる前の前記第１の吸収領域で構成された参照情報記憶媒体に光を入力し、前記参照情報記憶媒体から出力された光の分布である参照光分布を取得する参照光分布取得手段、
前記出力光分布及び前記参照光分布を用いて、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を算出吸収領域分布として算出する吸収領域分布算出手段、
前記吸収領域分布が記憶されている記憶手段に前記算出吸収領域分布が記憶されているか否かの判断に基づき、前記情報記憶媒体に対する認証を行う認証手段、
を有する認証装置。
【請求項１０】
請求項２〜６のいずれかに記載の情報記憶媒体に対して入力した光に基づき前記光吸収手段から出力された光の分布を示す出力光分布を取得する出力光分布取得手段、
前記情報記憶媒体に対応する参照情報記憶媒体であって、前記第２の吸収領域を分布させる前の前記第１の吸収領域で構成された参照情報記憶媒体に光を入力し、前記参照情報記憶媒体から出力された光の分布である参照光分布を取得する参照光分布取得手段、
前記出力光分布及び前記参照光分布を用いて、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を算出吸収領域分布として算出する吸収領域分布算出手段、
を有する吸収領域分布算出装置。
【請求項１１】
コンピュータを用いて、請求項２〜６のいずれかに記載の情報記憶媒体に対する認証を行う認証方法であって、
前記コンピュータは、前記情報記憶媒体に対して入力した光に基づき前記光吸収手段から出力された光の分布を示す出力光分布を取得し、
前記コンピュータは、前記情報記憶媒体に対応する参照情報記憶媒体であって、前記第２の吸収領域を分布させる前の前記第１の吸収領域で構成された参照情報記憶媒体に光を入力し、前記参照情報記憶媒体から出力された光の分布である参照光分布を取得し、
前記コンピュータは、前記出力光分布及び前記参照光分布を用いて、前記第１の吸収領域に対する前記第２の吸収領域の分布を算出吸収領域分布として算出し、
前記コンピュータは、前記吸収領域分布が記憶されている記憶手段に前記算出吸収領域分布が記憶されているか否かの判断に基づき、前記情報記憶媒体に対する認証を行うこと、
を特徴とする認証方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１０Ａ】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１０Ａ】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−２３７９２０（Ｐ２００９−２３７９２０Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８３５５９（Ｐ２００８−８３５５９）
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（５０４１５０４５０）国立大学法人神戸大学 (421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（５０４１５０４５０）国立大学法人神戸大学 (421)
【Ｆターム（参考）】
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