JP2000276564A - ２次元コード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】鏡面反射の影響を受けない斜め読みを行った場
合でも、適切な読み取りができ、且つ、なるべく小さな
サイズのセルを用いてコード全体のサイズダウンを図り
たいという基本的要求も実現できる２次元コードを提供
する。 【解決手段】２次元コード５２を構成するセルは、横方
向、縦方向のセル寸法をそれぞれｗ、ｈすると、ｈ＞ｗ
（≒１．２）という長方形形状にされている。横方向は
従来通りの正面寸法で、縦方向のみ正面寸法の約１．２
倍とされている。このように縦長のセル形状なので、２
次元コードを斜め読みしてセルが歪んだ状態で結像して
も、少なくとも縦方向のセルの長さは、正面寸法に近い
値を確保し易くなる。つまり、斜め読みを行った際に最
も歪み率が大きなセルにおいても、縦方向に（１／１．
２）倍までの縮小度合いであれば、正面寸法の場合と同
じ寸法を確保することができ、セルの中心位置を決定す
ることが容易になる。

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次元コードに関
し、特に、光学情報読取装置がコード記録面における鏡
面反射の影響を受けないような姿勢での読取を行った場
合でも、適切な読み取りができるような工夫を施した２
次元コードに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図９（ａ）にその一例を示す
がごとく、セルの分布パターンで情報を表現する２次元
コードが知られている。２次元コードは記録密度が大き
く、例えば図９（ａ）に例示した２次元コード（ＱＲコ
ードと呼ばれている）においては、同一面積で比較する
とバーコードの２０〜１００倍程度の情報を記録できる
ため、多量の情報を小さなスペースで表現することがで
きる。

【０００３】但し、構造は複雑なものとなっており、よ
り精密な読取処理が必要とされる。つまり、２次元コー
ドはセルの明（白）又は暗（黒）で情報を表すため、読
取装置側では２次元コードを正しく解読するためには、
２次元的に配列された各セルの明暗（白黒）の判別を正
確に行う必要がある。例えば２次元コードの一例として
図１２（ａ）に示すようなＱＲコードがあるが、このよ
うなＱＲコードの読み取り処理においては、最初にパタ
ーンの特徴から３つの位置決め用シンボル（切り出しシ
ンボルとも呼ばれる）Ａ，Ｃ，Ｄを検出し、次いで、こ
の位置決め用シンボルＡ，Ｃ，Ｄの間に存在する明、暗
のセルを交互に配列したタイミングセルＥ，Ｆを検出す
ることで、画像処理によって、位置決め用シンボルＡ，
Ｃ，ＤおよびタイミングセルＥ，Ｆの各セルの中心位置
を検出している。これらのセルの中心位置が決定される
と、これらのセルの中心位置の座標を利用して、他のセ
ルの中心位置が計算にて求められる。

【０００４】このように、セルの明暗判別に際しては、
各セルの中心位置の決定が重要であり、正確な中心位置
決定がなされないと読取性能の低下につながってしま
う。この「各セルの正確な中心位置決定」の観点から
は、図７に示すように、光軸４１０と受光素子４０６と
が垂直に交わる構成では、記録票４０３と光軸４１０は
垂直に交わる（θｉ＝０°）のが望ましい。セルの形状
が歪まずに受光素子４０６へ結像するため、中心位置決
定が容易になるからである。しかし、光源４０１と光軸
４１０との角度にもよるが、記録票４０３が例えば光沢
があるような場合には、鏡面反射の影響が大きくなり、
正常に読み取れない事態も生じる。例えば、図７におい
ては光源４０１からの照明光の内、破線方向の成分が鏡
面反射を生じさせる可能性がある。

【０００５】この鏡面反射を防止するために、いわゆる
斜め読みを積極的に行う構成も考えられている。すなわ
ち、図８に示すように、コードが印刷されている記録票
３０３における照明の鏡面反射の防止の観点から、光学
情報読取装置のケース３０８の本体部分に対して、光軸
３１０(結像レンズの主軸)及び照明用光源３０１の方向
を所定の角度θｉ（≠０°）だけ傾けるのである。この
ようにすれば、例えば記録票３０３に記録されたコード
からの反射光を結像レンズ３０５にて受光素子３０６に
結像させる場合、鏡面反射の影響を受けずにコードの明
暗パターンが適切に得られ、その明暗パターンに基づい
て処理回路３０７がコードを正常に解読できることとな
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに斜め読みを実行した場合には、上述した図９（ａ）
に例示する全体形状が矩形の２次元コードは、斜め読み
によって図９（ｂ）に示すように台形状に歪んでしま
う。その際、台形の上底側に近いセルほど歪み率が高
く、縦方向にも横方向にも縮んでしまうこととなる。そ
のため、セル単位での明暗判定が難しくなる状況が生ま
れる。つまり、上述したセルの明暗判定の前提である
「セルの中心位置の決定」の精度が落ちてしまうのであ
る。

【０００７】この不都合を防止するためには、１セルの
大きさを歪みに耐え得るだけの大きなサイズにすればよ
い。しかし、２次元コードは、元々、多量の情報を小さ
なスペースで表現することを目的として開発されたもの
であるため、なるべく小さなサイズのセルを用いて２次
元コード全体のサイズダウンを図りたいという基本思想
を阻害する原因となってしまう。

【０００８】そこで、本発明は、光学情報読取装置が鏡
面反射の影響を受けないような姿勢での読取（斜め読
み）を行った場合でも、適切な読み取りができるように
しながら、なるべく小さなサイズのセルを用いてコード
全体のサイズダウンを図りたいという基本的要求も実現
できる２次元コードを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた請求項１記載の２次元コードは、縦方向及び
横方向に沿って２次元的にセルが配置されて構成され、
当該セルの分布パターンにより情報を表現するものであ
って、セルの形状を規定する要素である縦横２方向のセ
ル寸法の内、いずれか一方が、正面寸法よりも大きく設
定されている。この正面寸法とは、本２次元コードをコ
ード正面から捉えた状態で光学的に読み取る場合に必要
な寸法を意味する。例えば正面寸法ではセルの縦横比が
１：１の場合に、縦方向を大きくして、縦横比を１．
２：１にするといった具合である。

【００１０】どの程度大きくするかに関しては、請求項
２に示すように、コード正面を基準として所定角度ずれ
た斜め位置から捉えたために歪んで結像した状態であっ
ても、セルを光学的に読み取り可能な寸法に設定するこ
とが好ましい。つまり、例えばこのような縦長のセル形
状とすることにより、その縦方向から２次元コードを斜
め読みしてセルが歪んだ状態で結像しても、少なくとも
縦方向のセルの長さは、正面寸法に近い値を確保し易く
なるからである。もちろん、斜め読みする場合の角度に
は制限がある。例えば３０ｄｅｇ程度までの傾きを許容
するのであれば、３０度傾いた場合の縦方向の縮小率
（＝ｔａｎ３０°）が生じても、結像部分で正面寸法が
確保できるようにすればよい。具体的には、縮小率の逆
数（１／ｔａｎ３０°≒１．１５）倍以上の長さに設定
すればよい。

【００１１】一方、縦方向を正面寸法よりも長くした場
合の横方向については、あえて正面寸法よりも長くはし
ない。斜め読みによって歪んだ状態で結像したセルの形
状の内、縦横のいずれか一方において正面寸法程度の長
さが確保できれば、縦横が両方とも歪んでしまった場合
に比べて、セルの中心位置を決定することが容易になる
からである。そして、このような２次元コードにするこ
とで、鏡面反射の影響を受けないような斜め読みを光学
情報読取装置が行った場合でも、適切な読み取りができ
るようにしながら、なるべく小さなサイズのセルを用い
てコード全体のサイズダウンを図りたいという基本的要
求も実現できることとなる。

【００１２】このような２次元コードとしては、例えば
請求項３に示すように、コード全体を四辺形に構成し、
且つ、正面寸法よりも大きくされている方向のセル寸法
を四辺形の対向辺間で漸増するようにしてもよい。これ
は、斜め読みによって歪んで結像する場合であっても、
全てのセルが同じ比率で歪むわけではないことに着目し
たものである。

【００１３】つまり、斜め読みする場合の手前側（光軸
が傾いている側）に位置するセルは正面寸法に対してあ
まり歪まないが、反対の奥側に位置するセルは正面寸法
に対して相対的に大きく歪むこととなる。したがって、
請求項４に示すように、正面寸法よりも大きくされてい
る方向のセル寸法の内で最大値となるものを、斜め位置
から捉えた場合に最も歪むセルに対して設定する。つま
り、相対的な歪みが小→大となる方向（手前側→奥側）
へ向かってセル寸法が漸増するように設定するのであ
る。

【００１４】このようにすれば、斜め読みしてセルが歪
んだ状態で結像しても、各セルの長さが正面寸法に近い
値で確保し易くなる上、２次元コード全体のサイズダウ
ンにも寄与する。つまり、最も歪みの大きな奥側のセル
に合わせて手前側のセルの寸法も大きくしてしまうと、
その手前側のセルにおいては、セルの中心位置決定に必
要なサイズ以上の寸法となってしまう。正面寸法よりも
長くする場合であっても、各セルの位置に応じて必要最
低限の寸法に設定することで、コード全体のサイズダウ
ンを実現できる。

【００１５】以上はセルの寸法について言及したが、セ
ルの形状としては、請求項５に示すように長方形とする
ことができる。この場合、その短辺方向のセル寸法は全
てのセルで同じ幅とすると共に、長辺方向については、
正面寸法よりもセル寸法を大きくする。そしてさらに、
コード全体としても長方形に構成する。

【００１６】２次元コードは一般的にセル形状及び全体
形状も正方形とすることが多いので、そのような場合に
あっては、セルの１方向だけ長くして長方形とし、コー
ド全体としても長方形とするのである。また、請求項６
に示すように、セルの形状を台形とし、その台形の高さ
方向について正面寸法よりもセル寸法を大きくすると共
に、コード全体としても台形に構成してもよい。上述し
た請求項５の場合には、セル及びコード全体の形状が長
方形であるため、斜め読みによって結像した状態では、
それら（セル及びコード全体）はいずれも台形形状とな
る。したがって、本請求項６では、斜め読みによって結
像した状態でそれら（セル及びコード全体）がいずれも
矩形に近くなるようにするため、実際の２次元コードの
セル及びコード全体を台形形状としておくのである。こ
のように結像した状態でセル及びコード全体が矩形に近
い状態となれば、光学情報読取装置においてセルの中心
位置を決定する際の処理は容易になる。

【００１７】また、この場合、請求項７に示すようにし
てもよい。すなわち、台形形状のセルの高さが、台形形
状のコードの上底と下底との間で漸増するようにされて
いる場合には、長さａの下底での縦方向セル寸法ｈａ
と、長さｂの上底での縦方向セル寸法ｈｂとの関係を、
ｈｂ／ｈａ≒ｂ／ａとするのである。図９に示す２次元
コードの場合には、下底の長さａよりも上底の長さｂの
方が大きくされており、斜め読みする際には、下底側に
光軸を傾ける。

【００１８】なお、２次元コードの種類にも様々ある
が、上述したＱＲコードをはじめとして、セルが、縦横
２方向に沿ってそれぞれ同数配置されているものが多
い。したがって、請求項８に示すように、セルが縦横２
方向に沿ってそれぞれ同数配置されている場合には、上
述したセル及びコード全体を長方形あるいは台形とする
手法が採用し易く、また本発明の効果も生じ易い。

【００１９】以上は、２次元コードそのものの説明であ
り、読取時に鏡面反射を防止する目的で斜め読みをして
も読取性能の低下を防止できることを主な効果としてい
るが、次に示す副次的な効果もある。つまり、本２次元
コードは、コード全体の形状が従来に比べていわゆる
「縦長」となっている。もちろん、縦方向を必ず長くし
なくてはならないというものではないが、この場合に
は、斜め読みの際に光軸を傾ける方向に対応する方向を
縦方向と考える。２次元コードを記す対象としては特に
限定はされないが、このような縦長であるため、例えば
書籍の背表紙などに印刷する場合などに有効である。背
表紙は幅が限定されているが、縦方向に長くする分には
問題ない。そして、２次元コードが背表紙に印刷された
書籍が陳列棚などに配置されている場合には、このよう
に斜め読みができることは有効である。なぜなら、縦方
向に複数段の棚があった場合、特に高い位置や低い位置
に陳列されている書籍から２次元コードを読み取ろうと
した場合、必然的に斜め読みをせざるを得ないことが多
い。したがって、鏡面反射を防止する観点に加え、読取
作業が容易になる斜め読みをできることは、好ましいの
である。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明が適用された実施例
について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の
形態は、下記の実施例に何ら限定されることなく、本発
明の技術的範囲に属する限り、種々の形態を採り得るこ
とは言うまでもない。

【００２１】［第１実施例］図１は、第１実施例として
の２次元コード５２の概略構成を示している。本実施例
の２次元コード５２は、いわゆるＱＲコードと呼ばれる
もので、白色の台紙５３の上に印刷されており、３個の
位置決め用シンボル５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ、データ領
域５６、タイミングセル２０ａ，２０ｂなどから構成さ
れている。

【００２２】データ領域５６中の各セルは、光学的に異
なった２種類のセルから選ばれており、図および説明上
では白（明）・黒（暗）で区別して表す。なお、図１
（Ａ）では便宜上、データ領域５６のデータセルの白黒
のパターンは省略しているが、実際には、図１（Ｃ）に
一例として示すごとくである。

【００２３】ところで、図１（Ｂ）に示すように各セル
は長方形とされている。すなわち、横方向（幅方向）の
セル寸法をｗ、縦方向（高さ方向）のセル寸法をｈとす
ると、ｈ＞ｗである。なお、図１の例示したものはｈ／
ｗ≒１．２である。従来は、ｈ＝ｗとしていたが、この
場合のセル寸法（ｈ＝ｗ）は、２次元コード５２をコー
ド正面から捉えた状態で光学情報読取装置１が読み取る
場合に必要な寸法を意味している。そして、図１に示す
場合には、横方向（ｗ）は従来の正面寸法通りであり、
縦方向（ｈ）のみが正面寸法の約１．２倍とされてい
る。

【００２４】そして、図１（Ｃ）に示すように、この２
次元コード５２全体は２５セル×２５セルで構成されて
いるため、２次元コード５２の全体形状も長方形であ
る。したがって、図１（Ａ）に示すように、横方向（幅
方向）の長さをＷ、縦方向（高さ方向）の長さをＨとす
ると、Ｈ＞Ｗであり、Ｈ／Ｗ≒１．２である。

【００２５】また、３つの位置決め用シンボル５４Ａ，
５４Ｂ，５４Ｃは、２次元コード５２の４つの頂点の
内、３つに配置されている。この位置決め用シンボル５
４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃのセルの明暗配置は、図２（Ａ）
に示すごとく、１セル幅の黒部からなる枠状正方形５５
ａ内の中心部分に、１セル幅の白部からなる縮小した枠
状正方形５５ｂが形成され、その内側の中心部分に黒部
からなる３セル×３セルの大きさの正方形５５ｃが形成
されているパターンである。

【００２６】また、タイミングセル２０ａ，２０ｂは、
位置決め用シンボル５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ間に配置さ
れており、白と黒とが交互に組み合わせられた各データ
セル位置の指標となる基準パターンとして用いられる。
ここで、上述した２次元コード５２を読み取るための光
学情報読取装置１について説明する。図３に示すよう
に、光学情報読取装置１は、制御回路１０と、照明発光
ダイオード（照明ＬＥＤ）１１と、ＣＣＤエリアセンサ
１２と、増幅回路１３と、２値化回路１４と、特定比検
出回路１５と、同期パルス出力回路１６と、アドレス発
生回路１７と、Ａ／Ｄ変換回路１８と、画像メモリ２０
と、ブザー３０と、スイッチ群３１と、液晶表示器３２
と、通信Ｉ／Ｆ回路３３と中心にして構成されている。

【００２７】制御回路１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡ
Ｍ、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータシステムとして構成
され、ＲＯＭに記憶されているプログラムに従って後述
する読取処理等を実行し、光学情報読取装置１の各構成
を制御している。照明ＬＥＤ１１は、読取対象の２次元
コード５２に対して照明用の赤色光を照射するものであ
る。

【００２８】ＣＣＤエリアセンサ１２は、２次元的に配
列された複数の受光素子であるＣＣＤを有しており、外
界を撮像してその２次元画像を水平方向の走査線信号と
して出力する。この走査線信号は増幅回路１３によって
増幅されて２値化回路１４及びＡ／Ｄ変換回路１８に出
力される。

【００２９】増幅回路１３は、制御回路１０から入力し
たゲインコントロール電圧に対応する増幅率で、ＣＣＤ
エリアセンサ１２から出力された走査線信号を増幅す
る。２値化回路１４は、増幅回路１３にて増幅された走
査線信号を、閾値に基づいて２値化し、特定比検出回路
１５及び画像メモリ２０に出力する。特定比検出回路１
５は、２値化回路１４にて２値化された走査線信号の内
から読取対象の光学情報が持つ特定のパターンに対応す
る比を検出し、その検出結果は画像メモリ２０に出力す
る。

【００３０】一方、増幅回路１３にて増幅された走査線
信号はＡ／Ｄ変換回路１８にも出力される。Ａ／Ｄ変換
回路１８はアナログの走査線信号をディジタル信号に変
換して、画像メモリ２０に出力する。ＣＣＤエリアセン
サ１２では繰り返し画像を検出するので、その検出が繰
り返される度に、画像メモリ２０内の画像データは更新
される。

【００３１】同期パルス出力回路１６は、ＣＣＤエリア
センサ１２から出力される２次元画像データのパルスよ
り十分に細かい同期パルスを出力する。アドレス発生回
路１７はこの同期パルスをカウントして、画像メモリ２
０に対するそれぞれのアドレスを発生させる。

【００３２】一方、特定比検出回路１５は、２値化回路
１４からの信号における「１」から「０」への変化ある
いは「０」から「１」への変化を検出し、ある変化点か
ら次の変化点までの間に、同期パルス出力回路１６から
出力された同期パルスをカウントすることにより、２次
元画像の中の明（１）の連続する長さ及び暗（０）の連
続する長さを求める。この長さの比から、読取対象の光
学情報が持つ特定のパターンに対応する比を検出する。

【００３３】ブザー３０は、例えば使用者に注意を促す
状況が生じた場合などに警告音を発声させるためのもの
である。スイッチ群３１は、利用者が読取処理の開始を
指示するための読取スイッチや、テンキーあるいは各種
ファンクションキーを備えており、情報入力のために用
いられる。

【００３４】液晶表示器３２は、読み込んだ２次元コー
ド５２などを表示するためなどに用いられる。通信Ｉ／
Ｆ回路３３は、ホストコンピュータなどとの間で通信を
行うものであり、例えば図示しない通信用発光素子を介
してデータを外部装置に送信したり、図示しない通信用
受光素子を介して外部装置からの信号（例えばシステム
を動かすためのプログラムや送信を指示する命令等）を
受信する。もちろん、ホストコンピュータと有線で接続
する構成を採用してもよい。

【００３５】このような構成を備えた本実施例の光学情
報読取装置１は、まず制御回路１０の指示により、ＣＣ
Ｄエリアセンサ１２にて２次元コード５２の２次元画像
を検出する。ＣＣＤエリアセンサ１２は、２次元画像を
検出すると、多段階のレベルからなる信号にて２次元画
像データを出力する。ＣＣＤエリアセンサ１２から出力
される信号は増幅回路１３によって増幅されて２値化回
路１４に出力される。２値化回路１４は制御回路１０か
ら指示された閾値にて２値化して、１（ハイ）／０（ロ
ー）の２つのレベルからなる信号に変換する。そして、
２値化回路１４からの２値データは、画像メモリ２０の
２値データ記憶領域に記憶される。走査線信号はＣＣＤ
エリアセンサ１２の画素列単位で走査され、同期パルス
は１画素に対応する間隔で出力されるので、結果とし
て、２次元画像は１画素単位で明暗度合いが検出される
こととなる。

【００３６】一方、特定比検出回路１５は、２値化回路
１４からの信号における「１」から「０」への変化ある
いは「０」から「１」への変化タイミングを捉えて、２
次元画像の中の明（１）の連続する長さおよび暗（０）
の連続する長さを求める。この長さの比から、２次元コ
ード５２の位置決め用シンボル５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ
に該当するパターンを検出することができる。

【００３７】図２（Ａ）に示したごとく、位置決め用シ
ンボル５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃのほぼ中心を代表的な角
度で横切るＣＣＤ４の走査線（α），（β），（γ）で
の明暗パターンは、図２（Ｂ）に示すごとく、すべて同
じ明暗成分比を持つ構造になっている。すなわち、位置
決め用シンボル５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの中心を横切る
それぞれの走査線（α），（β），（γ）の明暗成分比
は暗：明：暗：明：暗＝１：１：３：１：１となってい
る。勿論、走査線（α），（β），（γ）の中間の角度
の走査線においても比率は１：１：３：１：１である。
また、図２（Ａ）の図形を斜めから読み取ったとして
も、前記走査線（α），（β），（γ）の明暗成分比は
やはり、暗：明：暗：明：暗＝１：１：３：１：１を維
持する。なお、図２（Ｂ）は、２値化回路１４からの２
値化された信号に該当する。

【００３８】このことにより、特定比検出回路１５は、
この「１：１：３：１：１」なる明暗成分比を検出す
る。そして、検出した場合は、そのタイミングにアドレ
ス発生回路１７にて発生されている画像メモリ２０のア
ドレスをアドレス記憶領域に記憶する。

【００３９】したがって、ＣＣＤエリアセンサ１２が１
フレーム分の２次元画像データを検出すると、画像メモ
リ２０の２値データ記憶領域には、２値化された２次元
画像データが記憶され、アドレス記憶領域には、検出さ
れた分の位置決め用シンボル５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの
アドレスが記憶されている。

【００４０】なお、最初の２次元画像の１フレーム分の
画像が得られると、制御回路１０は、画像メモリ２０内
のデータに基づいて後述する２次元コード読取処理を行
い、この処理が終了すれば、制御回路１０は、続けて、
ＣＣＤエリアセンサ１２に次の１フレームの２次元画像
の検出を指示する。したがって、ＣＣＤエリアセンサ１
２からは、再度、２次元画像が増幅回路１３に出力さ
れ、上述したごとくの処理が繰り返される。

【００４１】１フレーム分の２次元コード５２の画像と
その位置決め用シンボル５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃのアド
レスが、画像メモリ２０にそれぞれ記憶された後に、制
御回路１０は、２次元コード５２の読取処理を実行す
る。この読取処理について説明する。

【００４２】まず、位置決め用シンボル５４Ａ，５４
Ｂ，５４Ｃの検出処理が行われる。この処理では、画像
メモリ２０に対してアクセスし、その記憶内容から位置
決め用シンボル５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃが適切な位置
に、３つ存在しているか否かの判断と位置決め用シンボ
ル５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの画像上での正確な形状と中
心位置とを決定する。そして、位置決め用シンボル５４
Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの形状に応じて、各位置決め用シン
ボル５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃを構成する各セルの形状と
中心位置を計算する。

【００４３】すなわち、まず、位置決め用シンボル５４
Ａ，５４Ｂ，５４Ｃについては、図２に示すごとく、黒
の枠状正方形５５ａの幅が１セル分、白の枠状正方形５
５ｂの幅が１セル分、および黒の正方形５５ｃの幅が３
セル分の形状であることから、画像メモリ８内の各位置
決め用シンボル５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ全体の高さと幅
とから、その高さと幅とをそれぞれ７で割ることによ
り、各位置決め用シンボル５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの位
置におけるセルの高さと幅の値、すなわちセルの形状を
各３つ得る。

【００４４】次に、このようにして求められた各位置決
め用シンボル５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃにおけるセルの高
さと幅に基づいて、各位置決め用シンボル５４Ａ，５４
Ｂ，５４Ｃにおける各セル位置を決定する。続いて、デ
ータ領域５６内の全てのデータセルの中心位置を特定
し、そのデータセルの中心位置付近の画素から記録され
ている値を読み取り、各セルの種類を決定しコード内容
を得る。次に、このコード内容が正常なものか否かが判
定する。例えば、白と黒とのセル数が予め決められてい
る特定の数になっているか否か、あるいは表されている
データを所定の計算方法で計算した結果が２次元コード
５２内の所定範囲に表示されているチェック用データと
一致しているか否か等により、正常にコードが読み取ら
れているか否かが判定される。

【００４５】正常なコードであれば、そのコード内容を
ホストコンピュータ等の他の装置へ出力したり、そのコ
ード内容を特定のメモリに記憶したり、そのコード内容
に対応した処理を実行したり、あるいはそのコード内容
に対応した指示を出力したりする処理を行う。

【００４６】以上、２次元コード５２の構成と、それを
読み取るための光学情報読取装置１の構成及び読取時の
動作について説明したが、この光学情報読取装置１を用
いて本実施例の２次元コード５２を読み取る際には、鏡
面反射を防止する観点からすると「斜め読み」を行うこ
とが好ましい。この斜め読みについては、従来技術の説
明の際に図８を用いて詳しく説明したので、ここでは繰
り返さない。

【００４７】但し、斜め読みを実行した場合には、次の
ような問題があった。すなわち、図９（ａ）に例示する
全体形状が矩形の２次元コードの場合には、斜め読みに
よって図９（ｂ）に示すように台形状に歪んでしまう。
その際、台形の上底側に近いセルほど歪み率が高く、縦
方向にも横方向にも縮んでしまうこととなる。そのた
め、セル単位での明暗判定が難しくなる状況が生まれて
いた。

【００４８】この不都合を防止するためには、１セルの
大きさを歪みに耐え得るだけの大きなサイズにすればよ
い。しかし、２次元コードは、元々、多量の情報を小さ
なスペースで表現することを目的として開発されたもの
であるため、なるべく小さなサイズのセルを用いて２次
元コード全体のサイズダウンを図りたいという基本思想
を阻害する原因となってしまう。

【００４９】そこで、本実施例の２次元コード５２で
は、図１（Ｂ）に示すように各セルを長方形とした。す
なわち、横方向セル寸法ｗ、縦方向セル寸法ｈとする
と、ｈ＞ｗ（具体的にはｈ／ｗ≒１．２）である。これ
は、横方向は従来の正面寸法通りであり、縦方向のみ正
面寸法の約１．２倍としたものである。このように縦長
のセル形状とすることによって、その縦方向から２次元
コードを斜め読みしてセルが歪んだ状態で結像しても、
少なくとも縦方向のセルの長さは、正面寸法に近い値を
確保し易くなる。つまり、斜め読みを行った際に最も歪
み率が大きなセルにおいても縦方向に（１／１．２）倍
までの縮小度合いであれば、正面寸法における縦方向と
同じだけの寸法を確保することができる。したがって、
斜め読みによってセルの面積が過大に小さくなってしま
うことを防止できる。

【００５０】一方、セルの横方向寸法ｗについては、正
面寸法と同じにしてある。斜め読みによって歪んだ状態
で結像したセルの形状の内、縦横のいずれか一方におい
て正面寸法程度の長さが確保できれば、縦横が両方とも
歪んでしまった場合に比べて、セルの中心位置を決定す
ることが容易になるからである。

【００５１】そして、このような２次元コード５２にす
ることで、鏡面反射の影響を受けないような斜め読みを
光学情報読取装置１が行った場合でも、適切な読み取り
ができるようにしながら、なるべく小さなサイズのセル
を用いてコード全体のサイズダウンを図りたいという基
本的要求も実現できることとなる。

【００５２】このように、本実施例の２次元コード５２
によれば、読取時に鏡面反射を防止する目的で光学情報
読取装置１が斜め読みをしても、読取性能の低下を防止
できるという利点があるが、次に示す副次的な効果もあ
る。つまり、本２次元コード５２は縦長であるため、例
えば書籍の背表紙などに印刷する場合などに有効であ
る。書籍の背表紙は幅が限定されているが、縦方向に長
くする分には問題ない。そして、２次元コード５２が背
表紙に印刷された書籍が陳列棚などに配置されている場
合には、このように斜め読みができることは有効であ
る。なぜなら、縦方向に複数段の棚があった場合、特に
高い位置や低い位置に陳列されている書籍から２次元コ
ードを読み取ろうとした場合、必然的に斜め読みをせざ
るを得ないことが多い。したがって、鏡面反射を防止す
る観点に加え、読取作業が容易になる斜め読みをできる
ことは好ましい。

【００５３】［第２実施例］図４は、第２実施例として
の２次元コード１５２の概略構成を示している。この第
２実施例の２次元コード１５２は、セル寸法以外につい
ては図１に示した第１実施例の２次元コード５２と同様
である。

【００５４】つまり、第１実施例の２次元コード５２に
おける各セルは、全て同一寸法（図１（Ｂ）に示すよう
に横方向セル寸法ｗ、縦方向セル寸法ｈである。）とさ
れていたが、本第２実施例の２次元コード１５２の場合
には、縦方向セル寸法が２次元コード１５２の縦方向に
沿って漸増（反対から見れば漸減）するように構成され
ている。なお、横寸法セル寸法は全セルで同じである。
すなわち、図４における２次元コード１５２の下端の縦
方向セル寸法をｈ１、上端の縦方向セル寸法をｈ２とす
ると、ｈ２＞ｈ１である。

【００５５】具体的な縦横比については斜め読みの度合
いなどを考慮して設定する必要があるが、斜め読みを行
った際に最も歪み率が大きくなるセルの縦方向セル寸法
を上述したｈ２とすればよい。したがって、例えばｈ２
／ｗ≒１．２とし、ｈ１／ｗ≒１とし、それらの間を漸
増（漸減）させればよい。当然であるが、この２次元コ
ード１５２を光学情報読取装置１にて斜め読みする際に
は、図４で言えば下端側に光軸を傾けて行う。

【００５６】このように縦方向セル寸法を漸増（漸減）
させたのは、斜め読みによって歪んで結像する場合であ
っても、全てのセルが同じ比率で歪むわけではないこと
に着目したものである。つまり、斜め読みする場合には
手前側（光学情報読取装置１の光軸が傾いている側であ
り、図４で言えば２次元コード１５２の下端側）に位置
するセルは正面寸法に対してあまり歪まないが、反対の
奥側（図４で言えば２次元コード１５２の上端側）に位
置するセルは正面寸法に対して相対的に大きく歪むこと
となる。したがって、その歪みの度合い対応させて縦方
向セル寸法を漸増（漸減）させるのである。

【００５７】この構成を採用すれば、斜め読みしてセル
が歪んだ状態で結像しても、各セルの長さが正面寸法に
近い値で確保し易くなる上、２次元コード１５２全体の
サイズダウンにも寄与する。つまり、最も歪みの大きな
奥側のセルに合わせて手前側のセルの寸法も大きくして
しまうと、その手前側のセルにおいては、セルの中心位
置決定に必要なサイズ以上の寸法となってしまう。正面
寸法よりも長くする場合であっても、各セルの位置に応
じて必要最低限の寸法に設定することで、コード全体の
サイズダウンを実現できる。

【００５８】［第３実施例］図５は、第３実施例として
の２次元コード２５２の概略構成を示している。この第
３実施例の２次元コード２５２は、各セルを台形形状と
すると共に、第２実施例の２次元コード１５２の場合と
同様に、縦方向セル寸法を、２次元コード２５２の縦方
向に沿って漸増（反対から見れば漸減）するように構成
した。すなわち、図５における台形形状の２次元コード
２５２の下底の縦方向セル寸法をｈａ、上底の縦方向セ
ル寸法をｈｂとすると、ｈｂ＞ｈａである。なお、この
場合は、コード全体としても台形形状とされており、下
底寸法をａ、上底寸法をｂとするとｂ＞ａである。そし
て、上述した縦方向セル寸法ｈａ，ｈｂとの関係につい
ても、ｈｂ／ｈａ≒ｂ／ａとされている。

【００５９】図５に示す２次元コード２５２を光学情報
読取装置１によって斜め読みする場合には、下底側に光
軸を傾ける。図９を参照して説明したように、方形の２
次元コードを光学情報読取装置１にて斜め読みすると、
結像した状態では、セル及びコード全体がいずれも台形
形状となる（図９（ｂ）参照）。したがって、本第２実
施例のように２次元コード２５２のセル及びコード全体
を台形形状としておけば、斜め読みによって結像した状
態でそれら（セル及びコード全体）がいずれも矩形に近
づくこととなる。結像した状態でセル及びコード全体が
矩形に近ければ、光学情報読取装置１においてセルの中
心位置を決定する際の処理は容易になる。

【００６０】なお、本実施例では、２次元コード２５２
の上底寸法ｂ及び下底寸法ａと、セルの縦方向セル寸法
ｈａ，ｈｂとの関係についてｈｂ／ｈａ≒ｂ／ａとし
た。実用的には、ｂ／ａ＝１．０５〜１．３程度であ
り、実際の光学系においては３０ｄｅｇ程度の傾きの斜
め読みに対応できる。但し、光学系の設計によって好適
な数値が相当範囲で変化するため、あくまでこの数値は
一例であることを付言しておく。

【００６１】［その他］ （１）上述した各実施例では、２次元コード５２，１５
２，２５２として位置決め用シンボルが２つのＱＲコー
ド（図１参照）を採用したが、それには限られず、例え
ば図６（Ａ）に示すように、位置決め用シンボルが１個
のＱＲコード（マイクロＱＲコードとも呼ばれる。）を
採用してもよい。このマイクロＱＲコードについては、
例えば特開平１０−２１４３１７号に詳しく開示されて
いる。また、ＱＲコード以外のいわゆるマトリックス型
の２次元コード、例えば図６（Ｂ）に示すデータコード
などでも同様に適用可能である。

【００６２】（２）また、上述した第１及び第２実施例
ではセル形状を長方形、第３実施例では台形としたが、
それ以外のセル形状であっても実現は可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （Ａ）は第１実施例の２次元コードの概略構
成説明図、（Ｂ）はセル形状の説明図、（Ｃ）は第１実
施例の２次元コードの詳細構成説明図である。

【図２】 第１実施例における２次元コード中の位置決
め用シンボルを走査した場合の明暗検出の説明図であ
る。

【図３】 光学情報読取装置のブロック図である。

【図４】 第２実施例の２次元コードの概略構成説明図
である。

【図５】 第３実施例の２次元コードの概略構成説明図
である。

【図６】 ２次元コードの別態様の一例を示す説明図で
ある。

【図７】 従来の光学情報読取装置の概略構成図であ
る。

【図８】 従来の光学情報読取装置の概略構成図であ
る。

【図９】 （ａ）は２次元コードを例示する説明図であ
り、（ｂ）は２次元コードが斜めに読み取られて歪みを
生じた状態を例示する説明図である。

【符号の説明】

１…光学情報読取装置 ８…画像メモリ １０…制御回路 １１…照明ＬＥ
Ｄ １２…ＣＣＤエリアセンサ １３…増幅回路 １４…２値化回路 １５…特定比検
出回路 １６…同期パルス出力回路 １７…アドレス
発生回路 １８…Ａ／Ｄ変換回路 ２０…画像メモ
リ ３０…ブザー ３１…スイッチ
群 ３２…液晶表示器 ３３…通信Ｉ／
Ｆ回路 ５２，１５２，２５２…２次元コード ２０ａ，２０ｂ…タイミングセル ５３…台紙 ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ…位置決め
用シンボル ５５ａ…枠状正方形 ５５ｂ…枠状正方
形 ５５ｃ…正方形 ５６…データ領
域 ３０１，４０１…光源 ３０２…照明レン
ズ ３０３，４０３…記録票 ３０４…反射鏡 ３０５…結像レンズ ３０６，４０６…受光素子 ３０７…処理回路 ３０８…ケース ３１０，４１０…光軸 Ａ…位置決め用シンボル Ｅ…タイミン
グセル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤本 直 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 黒部 高広 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 山下 直樹 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 木内 潤一郎 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 5B035 BB08

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】縦方向及び横方向に沿って２次元的にセル
   が配置されて構成され、当該セルの分布パターンにより
   情報を表現する２次元コードであって、 前記セルの形状を規定する要素である前記縦横２方向の
   セル寸法の内、いずれか一方が、コード正面から捉えた
   状態で光学的に読み取る場合に必要な寸法（以下、正面
   寸法と称す。）よりも大きく設定されていること、 を特徴とする２次元コード。
2. 【請求項２】請求項１記載の２次元コードにおいて、 前記正面寸法よりも大きくされている方向のセル寸法
   は、コード正面を基準として所定角度ずれた斜め位置か
   ら捉えたために歪んで結像した状態であっても、当該セ
   ルを光学的に読み取り可能な寸法に設定されているこ
   と、 を特徴とする２次元コード。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の２次元コードにおい
   て、 コード全体としては四辺形に構成されており、 前記正面寸法よりも大きくされている方向のセル寸法
   は、前記四辺形の対向辺間で漸増するようにされている
   こと、 を特徴とする２次元コード。
4. 【請求項４】請求項３記載の２次元コードにおいて、 前記正面寸法よりも大きくされている方向のセル寸法の
   内で最大値となるものは、前記斜め位置から捉えた場合
   に最も歪むセルに対して設定されていること、を特徴と
   する２次元コード。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれか記載の２次元コー
   ドにおいて、 前記セルの形状は長方形で、その短辺方向のセル寸法は
   全てのセルで同じ幅であると共に、前記正面寸法よりも
   セル寸法が大きくされているのが長辺方向であり、 さらに、コード全体としても長方形に構成されているこ
   と、 を特徴とする２次元コード。
6. 【請求項６】請求項１〜４のいずれか記載の２次元コー
   ドにおいて、 前記セルの形状は台形で、前記正面寸法よりもセル寸法
   が大きくされているのが台形の高さ方向であり、 さらに、コード全体としても台形に構成されているこ
   と、 を特徴とする２次元コード。
7. 【請求項７】請求項６記載の２次元コードにおいて、 前記台形形状のセルの高さが、台形形状のコードの上底
   と下底との間で漸増又は漸減するようにされている場合
   には、長さｂの上底でのセルの高さｈ１と、長さａの下
   底でのセルの高さｈ２との関係は、ｈ２／ｈ１≒ａ／ｂ
   であること、 を特徴とする２次元コード。
8. 【請求項８】請求項１〜７のいずれか記載の２次元コー
   ドにおいて、 前記セルは、縦横２方向に沿ってそれぞれ同数配置され
   ていること、 を特徴とする２次元コード。