JP3010293B1 - 二次元コ―ドの形成方法 - Google Patents
二次元コ―ドの形成方法Info
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Abstract
なくすると共に、ビームスポット位置を座標管理して、
精度良く表示面に二次元コードを形成できる。 【解決手段】ビットマップファイルを読み込んで明模様
又は暗模様の1セルを0又は1の二次元配列として保存
する工程と、レーザー加工する1セルの大きさと、加工
する素材によりレーザービームで形成される円形ドット
の加工直径から1セル内に入る円形ドットの数を計算す
る工程と、保存された前記二次元配列と1セルの大きさ
から加工領域を求める工程と、この中心点を基準として
複数のセル枠を格子状に設定する工程と、セル枠内に円
形ドットを等間隔に配置する工程と、この配置された各
円形ドットに対応するビームスポット座標をメモリーに
保存する工程と、このメモリーに保存された加工データ
をレーザー焼付け機に出力して表示面にマーキング加工
する工程とからなることを特徴とするものである。
Description
り二次元コードの形成方法に関するものである。
などに用いるため商品の包装に、縞状ストライプを印刷
したバーコードが使用されている。しかしながらこの縞
状ストライプによるバーコードは、使用する面積に比べ
て記録できるデータ量が少なく、製品の品番の管理程度
にしか利用できなかった。
るマトリックスで形成された二次元コードが使用される
ようになってきた。これは1mm平方当り英数12文字
も記録でき単位面積当たりのデータ量がバーコードに比
べて極めて多く、多量の情報を記録できると共に、36
0度どの方向からも読取装置で読取ることができる利点
がある。更にコードの一部が破損したり汚れたりしてい
てもデータを回復できる機能がある上、データを暗号化
することにより情報を秘密裏に管理することができるこ
とからその用途が広がってきている。
フトを用いてパソコン画面上で、明暗模様のマトリック
スによる画像データを作成している。従来はこの画像デ
ータにより作成された二次元コードに基づいて、印刷
や、プリンター、レーザー焼付などの方法により表示面
に二次元コードを形成している。
形や長方形の内部を縦横のマトリックスに分けて複数個
のセル2…を形成し、1つのセル2を黒く塗りつぶし、
この黒く塗りつぶしたセル2aと、白いセル2bとの配
列によりデータを記録するものである。例えば1辺が
1.2mmの二次元コード1を5行5列の方眼に分離し
て正方形状の25個のセル2…を形成すると、各セル2
は1辺が240μmの正方形に形成される。
などの表示面にレーザーを照射してその熱により焼き付
ける場合、先ず図24(A)に示すようにレーザービー
ムを左右に走査させて上から順次下側に向かって線状に
焼付けていき、最終的に図24(B)に示すように全体
を正方形に焼付けて黒いセル2aを形成している。
がないため1つのセルエリア外まで照射され、例えば図
25に示すように左右にずれて飛び出し部分3や、空白
部分4が生じることがある。このような不揃のセル2a
を含んだ二次元コード1が図26に示すように表示面に
形成されると、読取装置で誤ったデータとして読取られ
てしまう問題がある。特にセルの1辺が1mm平方程度
の微細な二次元コード1の場合には読取り誤差が多くな
り、多量の情報を記録できる二次元コードの利点が阻害
されてしまう問題があった。
ために必要なベクトルデータがセルエリア内にだけ存在
するという定義がなされていないからである。つまり5
行5列のマトリックス内に形成された25個のセルを1
個ずつの単位セルとして認識するのではなく、画像デー
タに基づいてビットマップデータによる線画連続データ
を順次組み合わせていくことにより二次元コードを作成
するため、マーキングの始点や終点認識という座標管理
方式が採られておらず不揃のセルが形成されてしまう問
題があった。
元コードの形成方法では、コードを作成する領域の大き
さが決められており、小さな面積の加工物には表示でき
ない問題があった。特にレーザー焼付けにより二次元コ
ードを形成する場合、レーザービームの直径と加工する
素材によって加工される円形ドットの直径が異なるた
め、精度良く二次元コードを形成できない問題もあっ
た。またビットマップデータによる二次元コードの形成
方法では、メモリーの容量が多くなり多数のデータを保
存する上で問題があり、しかも各社で異なるビットマッ
プデータを用いて二次元コードを作成する場合、各社専
用のレーザー加工機を使用しなければならなかった。
去し、1セル1ビットに置きかえることにより加工デー
タのメモリー容量を少なくすることができると共に、レ
ーザーのビームスポット位置を座標管理することにより
加工素材に合わせて、精度良く表示面に二次元コードを
形成して読取り精度を向上させ、特に微小なセルで構成
された場合に効果的な二次元コードの形成方法を提供す
るものである。
二次元コードの形成方法は、明暗模様の単位セルがマト
リックス状に配置された二次元コードを、レーザー焼付
けにより表示面に形成する二次元コードの形成方法にお
いて、ビットマップファイルを読み込んで明模様又は暗
模様の1セルを0又は1の二次元配列として保存する工
程と、レーザー加工する1セルの大きさと、加工する素
材によりレーザービームで形成される円形ドットの加工
直径から1セル内に入る円形ドットの数を計算する工程
と、保存された前記0又は1の二次元配列と1セルの大
きさから加工領域を求める工程と、この加工領域の中心
点を基準として1セルの幅でXY方向に複数のセル枠を
格子状に設定する工程と、円形ドットを各セル枠のコー
ナー内側に内接するように配置すると共に、コーナーの
円形ドットとこの間に縦横に配置される円形ドットを等
間隔に配置する工程と、加工領域内に配置された各円形
ドットの中心に対応するビームスポット座標をメモリー
に保存する工程と、このメモリーに保存された加工デー
タをレーザー焼付け機に出力して表示面にマーキング加
工する工程とからなることを特徴とするものである。
法は、ビットマップファイルを読み込んで明模様又は暗
模様の1セルを0又は1の二次元配列として保存する工
程において、ビットマップファイルの明模様又は暗模様
が、正方形状のセル要素が複数個連続した長方形状のセ
ルで構成されている場合、各セルの1個のセル要素だけ
を読み込んで1セルを0又は1の二次元配列として保存
することを特徴とするものである。
法は、加工領域内に配置された各円形ドットの中心に対
応するビームスポット座標をメモリーに保存する工程に
おいて、暗模様のセルのビームスポット座標のみをメモ
リーに保存することを特徴とするものである。
ないし図19を参照して詳細に説明する。図1に示すよ
うに二次元コード1は、黒いセル2aと白いセル2bが
マトリック状に配置されたビットマップファイルとして
出力される。このビットマップファイル出力された二次
元コード1を図2(A)に示すように黒いセル2aを
0、白いセル2bを1に対応させる。この内容を図2
(B)に示すように0と1の二次元マトリックス配列と
したコードデータとして保存する。この場合ガイドセル
やデータフレームも黒の集合体として認識する。
ーの反応値が異なり、同じ直径で同じ出力のレーザービ
ームを照射しても、形成される円形ドットの直径が異な
る。例えばレーザービームの直径が30μとすると、焼
付け形成される円形ドットの直径が50μになる。この
ためマーキング加工する素材の種類に応じて円形ドット
の加工直径を予め計算しておく。また1セルの大きさは
ユーザーが決定する。つまりセルの集合体である加工領
域、すなわち二次元コードの大きさは、マーキング加工
する素材の表示面の大きさに応じてユーザーが決定す
る。
配列されたコードデータの0と1をそれぞれ1つのセル
として認識し、ユーザーが決定した1セルの大きさから
全体の加工領域を決定する。この加工領域にセル2を配
置する場合には、加工領域にの中心線と配置する複数の
セル2…の中心線が一致するように配置する。つまり図
3に示すように縦横6個ずつの偶数個のセル2を配置す
る場合には、この3個ずつの境界線を中心線とし、これ
を図4に示す加工領域8の中心線と一致させる。
個のセル2…を配置する場合には、この3個目と4個目
の境界線を中心線とし、これを図4に示す加工領域8の
中心線と一致される。次に図6に示す加工領域8の縦横
の中心線の交点を中心点Cとし、ここを基準として、ユ
ーザーが大きさを決定したセル2を縦横に配置するよう
に1セルの幅でXY方向に複数のセル枠6を格子状に設
定する。
素材の種類に応じて形成される円形ドット5の加工直径
とから、1セル内に配置される円形ドットの数が決ま
る。1セルの幅(セル幅)がレーザー加工される円形ド
ット5の加工直径の整数倍であるとき、例えば図7に示
すように1個のセルに円形ドット5が縦横に2個ずつ丁
度入る場合には、縦横2個ずつ合計の4個の円形ドット
5で1セルが形成されることになる。
交点のを中心点Cを基準としてセル2内に円形ドット5
を配置していく。この方法としては図6に示すように、
加工領域8の最上段左にあるコーナーの座標をAとす
る。この座標Aから図8に示すように加工領域8内に円
形ドット5の加工半径分ずつ内側にXY方向にずらした
位置を最初のビームスポット座標Sとする。次に最初の
ビームスポットを通るX軸に平行な線を座標化基準線X
とし、これと平行に円形ドット5の加工直径の幅で多数
の座標化基準線Xを形成していく。同様に最初のビーム
スポットを通るY軸に平行な線を座標化基準線Yとし、
これと平行に円形ドット5の加工直径の幅で多数の座標
化基準線Yを形成していく。
化基準線Yとの交点がビームスポットとなるので、図8
に示すように最初のビームスポットSから隣の交点を次
のビームスポットの座標として順次横方向に取得し、加
工領域内全部のビームスポット座標を取得していく。こ
の場合には黒いセル2aや白いセル2bに関係なく加工
領域内全体のビームスポット座標を取得する。
図2(B)に示す0と1の二次元マトリックス配列のコ
ードデータとから、黒いセル2a(0)のみのビームス
ポット座標をメモリーに保存する。このビームスポット
座標が保存されている円形ドット5の二次元配列は、ガ
ルバノがスキャニングする順番で保存される。このメモ
リーに保存すされた加工データをレーザー焼付けにより
マーキングする表示面にそのまま焼付けると図9に示す
ように変形した形になるので、球面補正処理を行なって
図10に示すように四角形状の仕上げり形状となるよう
に補正する。
タを、I/Oボードの仕様とFIFO使用に基づいてレ
ーザー焼付け機に出力し、表示面にレーザービームを照
射して黒いセル2aで図10に示す二次元コード1を形
成する。
加工直径Dの整数倍になっている場合について説明した
が、ユーザーが決定したセル2の大きさ、すなわちセル
幅が焼付け加工する素材の種類によって決まる円形ドッ
ト5の加工直径の整数倍にならない場合がある。例えば
図11(A)に示すように1セル幅内に3個の円形ドッ
ト5しか配置できず、余りが生じる場合には、先ず図1
1(B)に示すセル枠6の各コーナーの内側に円形ドッ
ト5を内接するように配置する。
個の円形ドット5を追加して縦横に配置される2個の円
形ドット5、5をコーナーの円形ドット5と等間隔(D
−α)に配置に配置する。次に図11(C)に示す最初
のビームスポットSを通るX軸に平行な線を座標化基準
線Xとし、セル2内で隣接する円形ドット5の間隔幅
(D−α)で平行に多数の座標化基準線Xを形成してい
く。また横方向に隣接するセル2、2に接する円形ドッ
ト5、5の間は図12に示すように、円形ドット5の加
工直径Dの間隔で座標化基準線Xを形成する。同様に最
初のビームスポットを通るY軸に平行な線を座標化基準
線Yとし、セル2内で縦方向に隣接する円形ドット5の
間隔幅(D−α)で平行に多数の座標化基準線Yを形成
していく。また縦方向に隣接するセル2、2に接する円
形ドット5、5の間は円形ドット5の加工直径Dの間隔
で座標化基準線Yを形成する。
(PDF417)を形成する場合の本発明の他の実施の
形態を示すものである。スタック式二次元コード1は明
模様又は暗模様の1セルは長方形状をなすもので、セル
2のX方向の幅は長方形状をなす正方形状をなす基準セ
ル2の整数倍に形成されている。またセル2のY方向の
長さは図14に示すように正方形状のセル要素7が複数
個連続した構成となっている。
元コード1は、ビットマップファイルとして各セル2が
長方形状をなす黒又は白として出力されるので、各セル
2が正方形状をなすセル要素7の2倍に形成されている
とすると、図13(B)に示すようにその内容を0と1
に置き換え、これを読み込んでセル要素7の単位で図1
5に示すように0と1の二次元マトリックス配列のコー
ドデータとして保存する。この場合、セル2の縦方向の
セル要素7はX方向に同じ配列になっているので、下部
側のセル要素7を省いて上部側のセル要素7だけを読み
込んで図16に示すように0と1の二次元マトリックス
配列のコードデータとして保存すると1セル1ドットに
置き換えられ、コードデータのメモリー容量を半分にす
ることができる。同様にセル2が4個のセル要素7で形
成されている場合は1/4にすることができる。
ーの反応値が異なり、同じ直径で同じ出力のレーザービ
ームを照射しても、形成される円形ドットの直径が異な
るので前述と同様にマーキング加工する素材の種類に応
じて円形ドットの加工直径を予め測定しておく。また1
セルの大きさは加工する素材の表示面の大きさにユーザ
ーが決定する。
ス配列されたコードデータの0と1をそれぞれ1つのセ
ルとして認識し、ユーザーが決定した1セルの大きさか
ら図17に示すように全体の加工領域8を決定する。こ
の加工領域8にセル2を配置する場合には、加工領域に
の中心線と配置する複数のセル2の中心線が一致するよ
うに配置する。
の奇数個のセル2を配置する場合には、この縦の2個目
と3個目の境界線を中心線とし、横は5個目と6個目の
境を図2に示す加工領域8の中心線とする。次に図17
に示すように加工領域8の縦横の中心線の交点を中心点
Cとし、ここを基準としてユーザーが大きさを決定した
セル2を縦横に配置するように1セルの幅でXY方向の
に複数のセル枠6を格子状に設定する。
る円形ドット5の加工直径の整数倍であるとき、例えば
図18に示すように1個のセルに円形ドット5が横に2
個、縦に6個が丁度入る場合には、合計の8個の円形ド
ット5で1セルが形成されることになる。
心点Cを基準としてセル2内に円形ドット5を配置して
いく。この方法としては図19に示すように加工領域8
の最上段左にあるコーナーの座標Aから加工領域内に円
形ドットの加工半径分ずつ内側にXY方向にずらした位
置を最初のビームスポット座標Sとする。次に最初のビ
ームスポットSを通るX軸に平行な線を座標化基準線X
とし、円形ドット5の加工直径の幅で平行に多数の座標
化基準線Xを形成していく。同様に最初のビームスポッ
トを通るY軸に平行な線を座標化基準線Yとし、円形ド
ット5の加工直径の幅で平行に多数の座標化基準線Yを
形成していく。
化基準線Yとの交点がビームスポットとなるので最初の
ビームスポットSから隣の交点を次のビームスポットの
座標として、順次横方向に取得し、加工領域内全部のビ
ームスポット座標を取得していく。この場合には黒いセ
ル2aや白いセル2bに関係なく加工領域内全体のビー
ムスポット座標を取得する。
のX方向の幅が一定していない。例えば図20(B)に
示すように横に6個、縦に4個が丁度入るセル2は、図
20(A)に示す横に2個、縦に4個入るセル2を基準
セルとしてこれの複数倍、この場合には3倍を並べて構
成する。
ルの横幅が2個の円形ドット5の横幅より小さいく、1
セルの縦幅が9個の円形ドット5の縦幅より小さい場合
には、セル枠6の各コーナーの内側に円形ドット5を内
接するように配置し、このコーナーの円形ドット5の間
に縦に配置される7個の円形ドット5、5を、コーナー
の円形ドット5と等間隔に配置する。このように円形ド
ット5を配置したセル2を基準セルとして、この3倍の
セルは図21(B)に示すように組合せて形成する。ま
た1セル幅内に複数の円形ドット5が丁度配置できず、
余りが生じる場合には、前述の図11に示すよう間隔を
調整して配置する。
点を中心点Cとし、図18に示すようにここを基準とし
て円形ドット5を配置していく。この場合図19に示す
ように、加工領域8の最上段左にあるコーナーの座標A
から加工領域内に円形ドットの加工半径分ずつ内側にX
Y方向にずらした位置を最初のビームスポット座標とす
る。次に最初のビームスポットを通るX軸に平行な線を
座標化基準線Xとし、円形ドット5の加工直径の幅で平
行に多数の座標化基準線Xを形成していく。同様に最初
のビームスポットを通るY軸に平行な線を座標化基準線
Yとし、円形ドット5の加工直径の幅で平行に多数の座
標化基準線Yを形成していく。
図15に示す二次元マトリックス配列のコードデータと
から、黒いセル2aのみのビームスポット座標をメモリ
ーに保存する。このビームスポット座標が保存されてい
る円形ドット5の二次元配列は、ガルバノがスキャニン
グする順番で保存される。このメモリーに保存された加
工データをレーザー焼付けによりマーキングする表示面
にそのまま焼付けると変形した形になるので球面補正処
理を行なって四角形状の仕上り形状となるように補正す
る。
を、I/Oボードの仕様とFIFO使用に基づいてレー
ザー焼付け機に出力し、表示面にレーザービームを照射
して黒いセル2aで図22に示すよう二次元コード1を
形成する。なおセル2の縦方向はセル要素7はX方向に
同じ配列になっているので、下部側をセル要素7を省い
て上部側をセル要素7だけを読み込んで図16に示す二
次元マトリックス配列のデータを保存した場合には、こ
れから作成した加工データをレーザー焼付け機に出力す
る時に、各行(X方向)データをY方向にずらせて繰り
返して出力するようにすれば良い。
に係る二次元コードの形成方法によれば暗または明模様
の1セルを1ドットに変換し、この1ドットに変換した
されたセデータと、セルを構成する円形ドットの配置か
らビームスポット座標を取得し、この加工データメモリ
ーに保存し、これをレーザー焼付け機に出力して明暗模
様の二次元コードを表示面に形成するので、セルに飛び
出し部分や空白部分などの不揃がなく読取り精度が向上
し、特に1辺が1mm平方の微小な二次元コードを形成
する場合に効果的である
成方法によれば、ビットマップファイルの明模様又は暗
模様が、正方形状のセル要素が複数個連続した長方形状
のセルで構成されている場合、各セルの1個のセル要素
だけを読み込んで1セルを0又は1の二次元配列として
保存するのでメモリーの容量を大幅に低減することがで
きる。
成方法によれば、加工領域内に配置された各円形ドット
の中心に対応するビームスポット座標をメモリーに保存
する場合に、黒のセルのビームスポット座標のみをメモ
リーに保存するので更にメモリーの容量を低減すること
ができる。
す平面図である。
0、白いセル2bを1に対応させた説明で、(B)はこ
れから読取った0と1を二次元マトリックス配列とした
コードデータである。
配列を示す説明図である。
ある。
を配置した状態を示す説明図である。
図である。
説明図である。
の平面図である。
間隔を調整して配置する状態を示す説明図である。
た加工領域を示す説明図である。
図で、(B)はこの二次元コードの黒いセルを0、白い
セルを1に対応させた説明図である。
図である。
ドデータである。
たコードデータである。
示す説明図である。
トを配置した状態を示す説明図である。
示す説明図である。
で、(B)は基本セルを3個組合せたセルを示す説明図
である。
状の基本セルを示す説明図で、(B)はこの基本セルを
3個組合せたセルを示す説明図である。
次元コードを示す平面図である。
から順次下側に向かって線状に焼付けていき、最終的に
黒く塗りつぶしたセルを形成する方法を示す説明図であ
る。
より形成した黒いセルの平面図である。
じたセルで形成した二次元コードの平面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 明暗模様の単位セルがマトリックス状に
配置された二次元コードを、レーザー焼付けにより表示
面に形成する二次元コードの形成方法において、ビット
マップファイルを読み込んで明模様又は暗模様の1セル
を0又は1の二次元配列として保存する工程と、レーザ
ー加工する1セルの大きさと、加工する素材によりレー
ザービームで形成される円形ドットの加工直径から1セ
ル内に入る円形ドットの数を計算する工程と、保存され
た前記0又は1の二次元配列と1セルの大きさから加工
領域を求める工程と、この加工領域の中心点を基準とし
て1セルの幅でXY方向に複数のセル枠を格子状に設定
する工程と、円形ドットを各セル枠のコーナー内側に内
接するように配置すると共に、コーナーの円形ドットと
この間に縦横に配置される円形ドットを等間隔に配置す
る工程と、加工領域内に配置された各円形ドットの中心
に対応するビームスポット座標をメモリーに保存する工
程と、このメモリーに保存された加工データをレーザー
焼付け機に出力して表示面にマーキング加工する工程と
からなることを特徴とする二次元コードの形成方法。 - 【請求項2】 ビットマップファイルを読み込んで明模
様又は暗模様の1セルを0又は1の二次元配列として保
存する工程において、ビットマップファイルの明模様又
は暗模様が、正方形状のセル要素が複数個連続した長方
形状のセルで構成されている場合、各セルの1個のセル
要素だけを読み込んで1セルを0又は1の二次元配列と
して保存することを特徴とする請求項1記載の二次元コ
ードの形成方法。 - 【請求項3】 加工領域内に配置された各円形ドットの
中心に対応するビームスポット座標をメモリーに保存す
る工程において、暗模様のセルのビームスポット座標の
みをメモリーに保存することを特徴とする請求項1記載
の二次元コードの形成方法。
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