JP2000057251A - ２次元コード並びにその形成方法及び２次元コード読取装置並びに２次元コード読取方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属面に形成された２次元コードを、安定し
て確実に読み取ることができる２次元コード読取装置を
提供する。 【解決手段】 鏡面状に加工された金属面１に２次元コ
ード４が刻印され、その２次元コード４の画像がその視
野内に入るように、２次元コード読取器３及びレンズ３
ａが２次元コード４の真上に垂直に配置されている。ま
た、２次元コード４に対する照明手段として、光源ラン
プ２ａと、光源ランプ２ａから出射された光を平行光線
Ｌにするためのレンズ２ｂと、光源ランプ２ａを点灯す
るための電源５とが設けられ、光源ランプ２ａとレンズ
２ｂは、鏡面状に加工された金属面１における平行光線
Ｌの反射光が、直接２次元コード読取器３に入射しない
ように、２次元コード４が刻印されている位置の斜め上
方に設置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２次元コードを読
み取る技術にかかわるもので、より具体的には、金属面
に形成した２次元コードを、安定して確実に読み取るこ
とができるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】小型の製品などに付与する識別用コード
として、２次元コードが知られている。この２次元コー
ドは、縦横の２次元空間に並べたコードパターンによっ
て種々の情報を表し、ＣＣＤなどを用いた読取器によっ
てこのコードパターンを読み取ることで、種々の情報を
識別するためのものである。また、この２次元コード
は、太い線と細い線とを並べただけの旧来のバーコード
に比較して、表示面積がコンパクトで、表せる情報量も
多いため非常に有効であり、いろいろな分野で使用され
ている。

【０００３】このような２次元コードはコードパターン
が複雑であり、その読み取りにあたっては、色の明暗な
どの光学特性を利用して構成されたコードパターンを確
実に読み取ることが必要であり、そのためには適切な照
明が必要である。このため、従来では、種々の照明装置
のなかから、実際に使用する２次元コードの色や反射
率、表示部分の材質や印刷原理などに応じた照明装置を
選び、２次元コードの照明に使っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鏡面で
ない金属面に刻印した２次元コードを読み取る場合、コ
ードパターンが刻印された部分だけでなく、金属面その
ままで刻印されていない部分も照明の光をある程度乱反
射する。このため、刻印された部分と刻印されていない
部分との明度差が十分にとれず、２次元コードを安定し
て確実に読み取ることが難しいという問題があった。

【０００５】本発明は、上述したような従来技術の問題
点を解決するために提案されたものであり、その第１の
目的は、精度の高い読み取りが可能な、金属面に形成さ
れる２次元コード及びその形成方法を提供することにあ
る。また、第２の目的は、金属面に形成された２次元コ
ードを、安定して確実に読み取ることができる２次元コ
ード読取装置及び２次元コード読取方法を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の２次元コードは、鏡面とした金属面に刻
印され、刻印部分が光の乱反射を起こすように形成され
ていることを特徴とするものである。また、請求項６の
２次元コード形成方法は、金属面を鏡面加工し、鏡面加
工された金属面に２次元コードを刻印することを特徴と
するものである。請求項１及び請求項６の発明によれ
ば、２次元コードが刻印されていない部分は鏡面とされ
ているため、光を乱反射せずに低い明度となり、一方、
２次元コードが刻印された部分は、光を乱反射するため
高い明度になるので、刻印された部分とされていない部
分との明度差が大きくなり、金属面に形成した２次元コ
ードでも安定して確実に読み取ることができる。

【０００７】請求項２の発明は、金属基体の表面に形成
された２次元コードを読み取る２次元コード読取装置に
おいて、２次元コードへの照明を平行光線としたことを
特徴とするものである。また、請求項３の２次元コード
読取装置は、鏡面状の金属面に刻印された２次元コード
に平行光線を当てて反射光を得るための照明手段と、前
記反射光に基づいて前記２次元コードを読み取るための
読取手段とを備えたことを特徴とするものである。さら
に、請求項７の２次元コード読取方法は、請求項３の発
明を方法の観点から捉えたものであって、鏡面状の金属
面に刻印された２次元コードに平行光線を当てて反射光
を得るためのステップと、前記反射光に基づいて前記２
次元コードを読み取るためのステップとを含むことを特
徴とするものである。請求項２、請求項３及び請求項７
の発明では、２次元コードの照明に平行光線を用いてい
るので、コードパターンが刻印されていない鏡面部分で
の乱反射が少なく、刻印された部分とされていない部分
との明度差を大きくすることができるので、２次元コー
ドを安定して確実に読み取ることができる。

【０００８】請求項４の発明は、請求項３に記載の２次
元コード読取装置において、２次元コードが刻印されて
いない金属面からの反射光が、前記読取手段に直接入射
しないように、前記照明手段と読取手段とを配置したこ
とを特徴とするものである。請求項４の発明では、２次
元コードに照射される平行光線のうち、コードパターン
が刻印されていない鏡面部分については、平行光線の反
射光が読取手段に直接入射しないので、読み取り画像は
暗くなる。一方、コードパターンが刻印されている部分
については、乱反射した反射光が読取手段に入射するの
で、読み取り画像は明るくなる。このため、刻印した部
分と刻印していない部分との明度差が特に大きくなるた
め、２次元コードをより安定した状態で、確実に読み取
ることができる。

【０００９】請求項５の２次元コード読取装置は、互い
に平行なロール目が形成された金属面に刻印された２次
元コードに、平行光線を当てて反射光を得るための照明
手段と、この反射光に基づいて前記２次元コードを読み
取るための読取手段とを備え、前記平行光線の入射方向
が、前記ロール目に対して平行になるように設定されて
いることを特徴とするものである。また、請求項８の２
次元コード読取方法は、請求項５の発明を方法の観点か
ら捉えたものであって、互いに平行なロール目が形成さ
れた金属面に刻印された２次元コードに、平行光線を当
てて反射光を得るためのステップと、前記反射光に基づ
いて前記２次元コードを読み取るためのステップとを含
み、前記平行光線の入射方向が、前記ロール目に対して
平行になるように設定されていることを特徴とするもの
である。請求項５及び請求項８の発明では、圧延加工な
どによってロール目が形成されている場合であっても、
そのロール目と平行に平行光線を照射することによっ
て、平行光線がロール目において乱反射しないようにす
ることができる。その結果、コードパターンを刻印した
部分と刻印していない部分との明度差が十分に確保でき
る。このため、圧延時のロール目に影響されることな
く、刻印した２次元コードを安定して確実に読み取るこ
とができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】続いて、本発明の２次元コード及
び２次元コード読取装置の実施の形態（以下、実施形態
という）について、図面を参照して具体的に説明する。

【００１１】［Ａ．第１実施形態］ ［１．構成］ ［１−１．２次元コード］本発明に係る２次元コード
は、以下に述べるようにして形成されている。すなわ
ち、２次元コードを形成する金属表面に鏡面加工を施
し、鏡面状に加工された金属面上にレーザ等によって２
次元コードを刻印する。その結果、図１に示すように、
金属面１上では、２次元コードのコードパターンが刻印
された刻印部分１ａと、それ以外の鏡面部分１ｂとが混
在する状態になっている。

【００１２】続いて、本発明に係る２次元コードが付さ
れた蛍光ガラス線量計について説明する。なお、図２
（ａ）は、蛍光ガラス線量計３０の分解斜視図であり、
図２（ｂ）は、図２（ａ）と同じ蛍光ガラス線量計の各
部分を組み合わせた状態を示す断面図である。

【００１３】すなわち、蛍光ガラス線量計３０は、蛍光
ガラス素子３１を保持する金属製のフレーム３２を、多
線質の放射線分離用フィルタ３７を備えた内側ケース３
３ａに収めたうえで、保護のために樹脂製の外側ケース
３３ｂに収納したものである。また、金属製のフレーム
３２の少なくとも一表面には鏡面加工が施され、その鏡
面状に加工された金属面１上には、２次元コード４がレ
ーザ等によって刻印されている。その結果、金属面１上
では、図１に示すように、２次元コード４のコードパタ
ーンが刻印された刻印部分１ａと、それ以外の鏡面部分
１ｂとが混在する状態になっている。なお、この２次元
コード４は、個々の蛍光ガラス素子３１を識別するため
のガラス素子識別コードを表している。

【００１４】［１−２．２次元コード読取装置の構成］
図３は、本発明に係る２次元コード読取装置の構成を示
す概念図である。すなわち、１は、鏡面状に加工された
金属面を表し、４は鏡面状の金属面１に刻印された２次
元コードである。また、３はＣＣＤカメラなどを用いた
２次元コード読取器であり、この２次元コード読取器３
は、その先端部に設けられたレンズ３ａによって、２次
元コード４の画像がその視野内に入るように設定されて
いる。

【００１５】また、２次元コード４に対する照明手段と
して、光源ランプ２ａと、光源ランプ２ａから出射され
た光を平行光線Ｌにするためのレンズ２ｂと、光源ラン
プ２ａを点灯するための電源５とが設けられている。な
お、レンズ２ｂは、光源ランプ２ａから出射された光
が、２次元コード４とその周囲４ａとを照射するように
構成されている。

【００１６】また、２次元コード読取器３は、金属面１
のうち２次元コード４が刻印されている部分の真上に垂
直に設けられ、一方、光源ランプ２ａとレンズ２ｂは、
鏡面状に加工された金属面１における平行光線Ｌの反射
光が、直接２次元コード読取器３に入射しないように、
２次元コード４が刻印されている位置から見て、斜め上
方に設けられている。

【００１７】なお、従来、コードの読み取りには、ＬＥ
Ｄ面発光体や蛍光灯が光源として用いられているが、こ
れらは平行光線ではない。平行光線を得る手段としては
公知の手段を用いることができるが、上に述べたよう
に、点光源からの光をレンズなどの光学系で平行光線と
することが容易である。また、上記光源ランプ２ａ、レ
ンズ２ｂ及び電源５が請求項にいう照明手段を構成し、
２次元コード読取器３が読取手段にあたる。

【００１８】［２．作用］続いて、以上のような構成を
有する第１実施形態の作用について説明する。すなわ
ち、２次元コードの読み取り位置に設置された蛍光ガラ
ス線量計は、外側ケース３３ｂ及び内側ケース３３ａか
ら引き出された状態で、２次元コードの読み取りの対象
となる。具体的には、図２に示す外側ケース３３ｂ及び
内側ケース３３ａから引き出されたフレーム３２に付さ
れた２次元コード４が、図３の２次元コード読取器３の
視野内に捉えられるように設置される。

【００１９】続いて、光源ランプ２ａから出射された光
がレンズ２ｂによって平行光線Ｌに変換され、２次元コ
ード４とその周囲４ａに斜め上方から照射される。そし
て、２次元コード４からの反射光が２次元コード読取器
３のレンズ３ａに入射することにより、２次元コード４
が読み取られる。

【００２０】なお、この場合、２次元コード４のうち、
図１に示した鏡面部分１ｂにおいては、斜め上方より入
射した平行光線Ｌは正反射し、この正反射による反射光
Ｒｂは２次元コード読取器３には全く入射しない（図４
（ａ））。一方、刻印部分１ａにおいては、刻印により
表面が凸凹に荒れているので、入射した平行光線Ｌは乱
反射し（図４（ｂ））、この乱反射による反射光Ｒａの
一部が２次元コード読取器３に入射する。

【００２１】図５は、本実施形態の作用・効果をより明
確に示す図であって、平行光線Ｌが２次元コードが形成
された金属面１で反射される状態を示している。すなわ
ち、光源ランプ２ａから出射された光はレンズ２ｂによ
って平行光線Ｌに変換され、金属面１に形成された２次
元コード４とその周囲４ａに、斜め上方から照射され
る。

【００２２】このとき、刻印部分１ａは鏡面状態ではな
く、レーザによる刻印で表面が凸凹に荒れているため、
この刻印部分１ａに当たった平行光線Ｌは乱反射する。
この乱反射による反射光Ｒａの一部は２次元コード読取
器３に入射する。一方、鏡面部分１ｂは平坦な鏡面状態
のままなので、この鏡面部分１ｂに当たった光は正反射
し、この正反射による反射光Ｒｂは２次元コード読取器
３には全く入射しない。

【００２３】その結果、２次元コード読取器３で捉えら
れる画像では、刻印部分１ａが明るく、刻印されていな
い鏡面部分１ｂが暗い像となり、コントラスト（明暗
差）の高い鮮明な画像が得られるため、金属面に形成さ
れた２次元コードを高精度に読み取ることができる。

【００２４】［３．効果］以上説明したように、第１実
施形態においては、２次元コード４が刻印されていない
鏡面部分１ｂは、表面が平坦であるため光を乱反射せ
ず、反射光が２次元コード読取器に入射しないため低い
明度となり、一方、２次元コード４が刻印された刻印部
分１ａは光を乱反射し、その反射光が２次元コード読取
器に入射するため高い明度になる。このため、刻印され
た部分とされていない部分との明度差が大きくなり、金
属面に形成された２次元コード４でも、２次元コード読
取器３によって安定して確実に読み取ることができる。

【００２５】［Ｂ．第２実施形態］第２実施形態は、鏡
面状に加工した金属面に圧延時のロール目がついている
場合に関するものである。

【００２６】すなわち、図６に示したように、鏡面状に
加工した金属面１０に圧延時のロール目１１がついてい
る場合、金属面１０上に刻印された２次元コード４に照
射する平行光線の方向によっては、ロール目１１自体の
の凹凸による散乱光が生じ、この散乱光が２次元コード
読取器３に入射してしまう。

【００２７】このため、たとえ金属面を鏡面加工したと
しても、２次元コード読取器３には、コードパターン部
分からの散乱光だけでなく、圧延時のロール目１１部分
からの散乱光も同時に入射することになり、コードパタ
ーンを刻印した部分と刻印していない部分との明度差が
十分にとれない。その結果、２次元コード４を高精度で
読み取ることが困難となる。

【００２８】このような問題点を解決すべく、本実施形
態においては、図７（ａ）（ｂ）に示したように、平行
光線Ｌをロール目１１と平行になる方向から照射し、且
つ、第１実施形態と同様に、鏡面状の金属面からの反射
光が、直接２次元コード読取器３に入射しないような角
度から平行光線Ｌを照射することができるように、光源
ランプ２ａとレンズ２ｂを配置する。

【００２９】このように、本実施形態においては、ロー
ル目１１と平行に平行光線Ｌを当てているので、ロール
目に対してその斜影が平行になる。このため、２次元コ
ード読取器３の方向にはほとんど散乱光が発生しない。
一方、刻印部分１ａにおいては、ロール目１１と平行に
照射した平行光線Ｌによって乱反射が生じ、この乱反射
による反射光の一部が２次元コード読取器３に入射す
る。また、鏡面部分１ｂにおいては、入射した平行光線
Ｌは正反射し、この正反射による反射光は２次元コード
読取器３には全く入射しない。

【００３０】その結果、刻印部分１ａが明るく、ロール
目１１及び刻印していない鏡面部分１ｂが暗い、高コン
トラストの画像が得られるので、圧延時のロール目の影
響を受けることなく、２次元コードを安定して確実に読
み取ることができる。

【００３１】［Ｃ．他の実施の形態］なお、本発明は、
上に述べた実施形態に限定されるものではなく、以下に
例示するような他の実施形態も含むものである。例え
ば、上に述べた実施形態では、コードパターンをどのよ
うに金属面に刻印するかの代表例として、ステンレスの
ような金属板面にＹＡＧレーザなどでマーキングした例
を挙げたが、金属面に刻印するには、打抜き、打刻、ブ
ラスト、切削など、表面に部分ごとの光拡散性の違いが
出るような手法であれば、自由に選んで使うことができ
る。但し、数ミリメートル角程度の範囲に精度良く２次
元コードを表示するには、レーザマーキングが適してい
る。

【００３２】また、上に述べた実施形態では、１つの２
次元コードを読み取る例を示したが、複数の２次元コー
ドを２次元コード読取器の同一視野内に収容して、同時
に読み取るようにしてもよい。

【００３３】また、本発明の２次元コード読取装置は、
単独で構成することができるだけでなく、蛍光ガラス線
量計の被曝放射線量を測定する蛍光ガラス線量計測定装
置に組み込んで構成することもできることは言うまでも
ない。

【００３４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、精
度の高い読み取りが可能な、金属面に形成される２次元
コード及びその形成方法を提供することができる。ま
た、金属面に形成された２次元コードを、安定して確実
に読み取ることができる２次元コード読取装置及び２次
元コード読取方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による２次元コードの一例を示す平面図

【図２】蛍光ガラス線量計の一例を示す図であって、
（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は断面図

【図３】本発明による２次元コード読取装置の一実施形
態の構成を示す概念図

【図４】金属面に照射される平行光線の反射状態を示す
図であって、（ａ）は鏡面部分１ｂにおける正反射、
（ｂ）は刻印部分１ａにおける乱反射の様子を示す概念
図

【図５】第１実施形態の作用を示す図であって、平行光
線が２次元コードが形成された金属面で反射される状態
を示す図

【図６】圧延加工によってロール目が形成された金属面
上に、２次元コードが刻印された状態を示す平面図

【図７】（ａ）は、図６に示した２次元コードに平行光
線が照射される状態を示す平面図、（ｂ）は側面図

【符号の説明】

１…金属面 １ａ…刻印部分 １ｂ…鏡面部分 ２ａ…光源ランプ ３…２次元コード読取器 ２ｂ，３ａ…レンズ ４…２次元コード ４ａ…平行光線Ｌが照射される領域 ５…電源 １０…金属面 １１…ロール目 ３０…蛍光ガラス線量計 ３１…蛍光ガラス素子 ３２…フレーム ３３ａ…内側ケース ３３ｂ…外側ケース ３７…フィルタ Ｌ…平行光線 Ｒａ…刻印部分における反射光 Ｒｂ…鏡面部分における反射光

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鏡面とした金属面に刻印され、刻印部分
   が光の乱反射を起こすように形成されていることを特徴
   とする２次元コード。
2. 【請求項２】 金属基体の表面に形成された２次元コー
   ドを読み取る２次元コード読取装置において、 前記２次元コードへの照明を平行光線としたことを特徴
   とする２次元コード読取装置。
3. 【請求項３】 鏡面状の金属面に刻印された２次元コー
   ドに平行光線を当てて反射光を得るための照明手段と、 前記反射光に基づいて前記２次元コードを読み取るため
   の読取手段と、 を備えたことを特徴とする２次元コード読取装置。
4. 【請求項４】 前記２次元コードが刻印されていない金
   属面からの反射光が、前記読取手段に直接入射しないよ
   うに、前記照明手段と読取手段とを配置したことを特徴
   とする請求項３に記載の２次元コード読取装置。
5. 【請求項５】 互いに平行なロール目が形成された金属
   面に刻印された２次元コードに、平行光線を当てて反射
   光を得るための照明手段と、 この反射光に基づいて前記２次元コードを読み取るため
   の読取手段とを備え、 前記平行光線の入射方向が、前記ロール目に対して平行
   になるように設定されていることを特徴とする２次元コ
   ード読取装置。
6. 【請求項６】 金属面を鏡面加工し、鏡面加工された金
   属面に２次元コードを刻印することを特徴とする２次元
   コード形成方法。
7. 【請求項７】 鏡面状の金属面に刻印された２次元コー
   ドに平行光線を当てて反射光を得るためのステップと、 前記反射光に基づいて前記２次元コードを読み取るため
   のステップと、 を含むことを特徴とする２次元コード読取方法。
8. 【請求項８】 互いに平行なロール目が形成された金属
   面に刻印された２次元コードに、平行光線を当てて反射
   光を得るためのステップと、 前記反射光に基づいて前記２次元コードを読み取るため
   のステップとを含み、 前記平行光線の入射方向が、前記ロール目に対して平行
   になるように設定されていることを特徴とする２次元コ
   ード読取方法。