JP3829743B2 - Optical information recording medium and optical information reader - Google Patents
Optical information recording medium and optical information readerInfo
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的に読み取り可能な形態で情報が記録されている光学的情報記録媒体、及びそのような媒体に記録されている情報を光学的に読み取るための光学的情報読取装置に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、特許第3223730号公報には、バーコード等のマークを赤外線吸収インキ(不可視インキ)により印刷した上に同じマークをプロセスインキ(可視インキ)で重ねて印刷し、そのマークに対して赤外光と可視光とを照射した場合に、赤外光が吸収されて可視光が反射されることで真正品と判断する真偽鑑定方法が開示されている。
【0003】
また、特開2000−295418号公報には、赤外光を発する蛍光体を用いてバーコードを印刷することにより、媒体に記録される情報量を増大させる技術が開示されている。
これらの従来技術は、情報の秘匿性を高めたり、記録される情報量を向上させることを目的とするものである。
【0004】
しかしながら、これらの従来技術には以下のような問題がある。第1に、可視光では視認することができない蛍光インクなどで印刷を行うため、赤外線或いは紫外線を発する光源や赤外線センサなどの特殊な部品が必要になり、読取装置が高価になってしまう。また、第2に、特許第3223730号公報のようにコードを不可視印刷するだけでは、媒体上においてコードが印刷されている位置が分からず、ユーザが手動で読み取りを行う場合には適さない。
【0005】
更に、第3に、特開2000−295418号公報のように、不可視印刷と可視印刷とを重ねて行う場合には、夫々を読み取るために必要な光学系を両方とも備えた読取装置が必要となるため、装置が大型化すると共に高価にならざるを得ないという問題がある。
【0006】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、安価な構成の読取装置によって情報の読み取りが可能であると共に、情報の秘匿性を高めることができ、偽造防止効果も得る事が可能な光学的情報記録媒体、及びそのような媒体に記録されている情報を光学的に読み取るための光学的情報読取装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の光学的情報記録媒体によれば、可視光に対する実質的な透明性を有すると共に可視光を正反射する透明反射層を備えてなる透明表示単位を含んで構成される透明コード領域と、前記透明表示単位とは異なる光学的特性を有し、視覚により認識可能な可視表示単位を含んで構成される可視コード領域とを有してなる。尚、「正反射」とは、反射角が入射角に等しくなる状態で行われる反射を言うものとする。
【0008】
即ち、透明反射層は可視光に対して透明であり且つ可視光を正反射するので、透明表示単位によって不可視の情報を記録させておけば、読取り装置が透明反射層によって正反射された光を受光することで前記情報を読み取ることができる。また、透明反射層の下方には、可視光によって読取り可能な情報を配置することも可能であるから、透明コード領域と可視コード領域との一部または全てが重複するようにして配置することもできる。
従って、不可視の情報を記録させることで、情報の秘匿性を確保することができ、また、可視光によって読取り可能な情報を重複して記録させることで情報量を増加させることも可能である。加えて、可視コード領域の位置を基準として透明コード領域の位置を容易に推定することができるので、ユーザは読み取りを容易に行うことができる。
【0009】
請求項2記載の光学的情報記録媒体によれば、透明反射層の外形を、透明コード領域に含まれる透明表示単位の外形よりも小さくなるように構成し、透明表示単位中において透明反射層が占める割合に応じて透明表示単位における可視光の反射率が調整される。
【0010】
即ち、透明表示単位における正反射の反射率が高くなり過ぎると、正反射よりも反射光量が低いレベルにある可視コード領域について明暗を判別する場合に支障が生じるおそれがある。従って、上記のように構成すれば、透明表示単位と可視コード領域における可視表示領域とのコントラストが適切となるように調整することができる。
【0011】
請求項3記載の光学的情報記録媒体によれば、読取装置の受光センサ上に結像する透明反射層の寸法及び間隔が、情報の読み取りを行う読取装置の分解能よりも小さくなるようにするので、読取装置が反射光を受光する場合には、透明表示単位による反射光を面的に捉えるようになる。従って、前記反射光を安定して受光することができる。
【0012】
請求項4記載の光学的情報記録媒体によれば、透明コード領域において、透明反射層の面積の相対的な差により明表示単位と暗表示単位とを構成する。即ち、透明反射層の面積比によって透明表示単位の反射率に差を付与することができるため、それに応じて読み取られる情報に差異を付与することが可能となる。従って、記録させる情報量を更に増加させることもできる。
【0013】
請求項5記載の光学的情報記録媒体によれば、可視コード領域に、可視光に対する乱反射率の相対的差によって明表示単位と暗表示単位とを構成する。従って、請求項4と同様に、乱反射率の差に応じて読み取られる情報に差異を付与することが可能となるので、記録させる情報量を更に増加させることができる。
【0014】
請求項6記載の光学的情報記録媒体によれば、透明コード領域と、可視コード領域とを隣接した状態で配置するので、各領域に記録されている情報を読取装置によって一括で読み取りを行うことが容易となる。
【0015】
また、請求項7記載の光学的情報記録媒体によれば、透明コード領域と、可視コード領域とを、何れか一方の幾何学的中心が他方の領域の内部に位置するように配置するので、双方の領域の読み取りを一層容易に行うことができる。
【0016】
請求項8記載の光学的情報記録媒体によれば、透明コード領域と、可視コード領域との何れか一方を、他方の領域の外周側を取り囲むように配置する。斯様に構成すれば、2つの領域の配置を効率的に行うことができ、また、読取装置が行う読み取りも容易となる。
【0017】
更に、請求項9記載の光学的情報記録媒体によれば、透明コード領域と、可視コード領域とを同心に配置するので、双方の領域の配置を一層効率的に行うことができ、媒体のスペースを有効に活用することができる。
【0018】
加えて、請求項10記載の光学的情報記録媒体によれば、透明コード領域を、前記可視コード領域の外側に配置するので、目で見えるコード領域が小さくなるように(コンパクトに)配置することができる。従って、光学的情報記録媒体をなるべく目立たないようにすることができる。
【0019】
請求項11記載の光学的情報記録媒体によれば、透明コード領域と、可視コード領域との少なくとも一方に、少なくとも一方の領域に記録されている情報が読み取られた場合に、前記情報の正誤を検査する(エラーチェック)ためのチェックコードを配置する。例えば、夫々の領域に夫々のチェックコードを配置すれば、読取装置は、夫々の領域に記録された情報を個別に読み取ってエラーチェックを行うことができる。また、一方の領域に双方のチェックコードを配置すれば、読取装置が前記チェックコードを含む領域だけを読み取った場合は、エラーチェックの結果は誤りとなる。従って、双方の領域を同時に読み取る機能を有していない読取装置に対しては、情報のセキュリティを向上させることができる。
【0020】
請求項12記載の光学的情報読取装置によれば、照明用光源は、自身が発した光が光学的情報記録媒体の情報記録面により正反射された反射光と、乱反射された反射光とが受光センサによって受光されるように配置されている。そして、デコーダは、受光センサにより出力された画像信号を参照し、第1の閾値に基づいて可視コード領域に配置された可視表示単位の明暗を判別すると共に、第2の閾値に基づいて透明コード領域に配置された透明表示単位の明暗を判別して、夫々の領域に記録されている情報をデコードする。
【0021】
即ち、光学的情報読取装置を斯様に構成することで、光学的情報記録媒体の可視コード領域に記録されている情報と透明コード領域に記録されている情報とを、何れも可視光を反射させることで共通の光学系により読み取ることが可能となる。従って、より多くの情報が記録されている光学的情報記録媒体、または、よりセキュリティレベルが高い光学的情報記録媒体の読み取りを、従来よりも安価な構成によって行うことができる。
【0022】
請求項13記載の光学的情報読取装置によれば、照明用光源の光軸を、光学的情報記録媒体の情報記録面に立つ法線に対して、受光センサの光軸と対称となる位置に配置するので、情報記録面で正反射した光は受光センサによって確実に受光されるようになる。従って、受光センサの全領域を正反射領域として設定することができるので、コード作成の自由度がより大きくなる。
【0023】
請求項14記載の光学的情報読取装置によれば、照明用光源は、自身が発した光が光学的情報記録媒体の情報記録面により乱反射及び正反射された反射光が前記受光センサによって受光されるように配置され、デコーダは、第1の閾値に基づいて可視コード領域に配置された可視表示単位の明暗を判別し、第2の閾値に基づいて透明コード領域に配置された透明表示単位の明暗を判別する。そして、夫々の領域に記録されている情報をデコードする。
【0024】
即ち、光学的情報読取装置を斯様に構成することで、光学的情報記録媒体の可視コード領域に記録されている情報と透明コード領域に記録されている情報とを、何れも可視光を反射させることで夫々読み取ることが可能となる。従って、請求項12と同様に、より多くの情報が記録されている光学的情報記録媒体、または、よりセキュリティレベルが高い光学的情報記録媒体の読み取りを、従来よりも安価な構成によって行うことができる。
【0025】
請求項15記載の光学的情報読取装置によれば、第1の照明用光源は、自身が発した光が光学的情報記録媒体の情報記録面により乱反射した反射光のみが受光センサによって受光されるように配置され、第2の照明用光源は、自身が発した光が前記情報記録面により乱反射及び正反射した反射光の何れもが受光センサによって受光されるように配置される。
【0026】
そして、受光センサは、乱反射光及び正反射光を受光した反射光量に応じた画像信号をデコーダに出力し、デコーダは、その画像信号を参照することで、第1の閾値に基づいて可視コード領域に配置された可視表示単位の明暗を判別すると共に、第2の閾値に基づいて透明コード領域に配置された透明表示単位の明暗を判別して、夫々の領域に記録されている情報をデコードする。
即ち、照明用光源を第1、第2の2つに分けることで、光学的情報記録媒体の情報記録面において生じる乱反射光と正反射光とが受光センサに夫々最適に受光されるように調整することができる。
【0027】
請求項16記載の光学的情報読取装置によれば、第1の照明用光源は、自身が発した光が光学的情報記録媒体の情報記録面により乱反射した反射光が受光センサによって受光されるように配置され、第2の照明用光源は、自身が発した光が前記情報記録面により正反射した反射光が受光センサによって受光されるように配置される。
【0028】
そして、受光センサは、受光した乱反射光量と、正反射光量との夫々に応じて第1、第2の画像信号をデコーダに出力し、デコーダは、第1の画像信号を参照し第1の閾値に基づいて可視コード領域に配置された可視表示単位の明暗を判別し、また、第2の画像信号を参照し第2の閾値に基づいて透明コード領域に配置された透明表示単位の明暗を判別して、夫々の領域に記録されている情報をデコードする。
【0029】
即ち、光学的情報読取装置を斯様に構成することで、光学的情報記録媒体の可視コード領域に記録されている情報と透明コード領域に記録されている情報とを、何れも可視光を反射させることで第1、第2の画像信号に基づいて夫々読み取ることが可能となる。そして、夫々の領域に関する情報を独立して取り扱うことが容易となる。
【0030】
請求項17記載の光学的情報読取装置によれば、デコーダは、可視コード領域及び透明コード領域の位置に基づいて両者が重複している部分を重複コード領域として検出し、重複コード領域に基づいて、可視コード領域または透明コード領域の何れかに記録されている情報を変調してデコードする。
【0031】
即ち、透明反射層を有してなる透明コード領域は、可視コード領域に重複するようにして配置することができ、可視コード領域,透明コード領域夫々の配置関係が判れば、これら2つの領域が重複して設定されている部分(重複コード領域)を検出することができる。そして、重複コード領域が検出できれば、デコーダは、その重複していることをもって可視コード領域,透明コード領域に記録されている情報を変調する(即ち、本来は独立の領域として記録されている情報の意味を変える)ように取り扱うことが可能である。従って、光学的情報記録媒体に重複コード領域が設定されている場合に、当該領域に記録されている情報に基づいてデコードを行うことができる。
【0032】
請求項18記載の光学的情報読取装置によれば、デコーダは、第2の画像信号について第1の閾値に基づいて明暗を判別した場合に、可視コード領域に配置された可視表示単位の明暗が反転した部分に基づいて重複コード領域を検出する。そして、検出した重複コード領域に基づいて、可視コード領域または透明コード領域の何れかに記録されている情報を変調してデコードする。
【0033】
即ち、正反射光を受光することで得られた第2の画像信号について第1の閾値により明暗を判別すると、可視表示単位と透明表示単位とが重なっている部分は、第2の閾値で判別した場合に対して明暗が反転することになる。従って、斯様な方式によっても重複コード領域を検出することができ、請求項17と同様に、光学的情報記録媒体に重複コード領域が設定されている場合に、当該領域に記録されている情報に基づいてデコードを行うことができる。
【0034】
請求項19記載の光学的情報読取装置によれば、第1の照明用光源を、自身が発した光が光学的情報記録媒体の情報記録面により正反射された反射光が第1の受光センサによって受光されないように配置する。斯様に構成すれば、可視コード領域に記録されている情報と透明コード領域に記録されている情報とを1つの受光センサによって夫々正確に読み取ることが可能となる。
【0035】
請求項20記載の光学的情報読取装置によれば、デコーダは、読取った情報に、当該情報の正誤を検査するためのチェックコードが含まれている場合、そのチェックコードに基づいて読取った情報の正誤を判定するので、情報を誤った状態で読み取ることを防止できる。
【0036】
【発明の実施の形態】
(第1実施例)
以下、本発明を、2次元コードの一種であるマイクロQRコード(登録商標。以下、単にQRコードと称する)を可視コード領域とした場合の第1実施例について図1乃至図8を参照して説明する。本実施例では、QRコードを用紙などに通常通り印刷する。そして、そのQRコードと共に、透明インクを印刷した部分の有無によって異なる情報を記録する。
【0037】
まず、原理について図2を参照して説明する。図2は、用紙1に、QRコードに使用される黒セル(暗セル)2を印刷した部分と印刷しない部分、更に、黒セル2に重ねて透明インクを印刷した部分を断面で示したものである。透明インクを印刷した部分には、可視光に対して実質的な透明性を有する透明反射層3が形成されており、その下層にある黒セル2は視覚によって認識可能な状態にある。
【0038】
図2(a)は、これらの各部に垂直に入射する光(可視光)を照射した場合に、各部の表面において生じる反射の状態を示している。この時、黒セル2が印刷されていない部分(W)では(即ち、用紙1の地色である白色部分)光が大きく乱反射するが、黒セル2が印刷されている部分(B)では光が吸収されるため反射は小さい。即ち、これらの反射状態の違いによって、QRコードの読取装置では、黒セル2の有無を認識してQRコードを読み取るようになっている。
【0039】
そして、黒セル2の上に透明反射層3が形成されている部分(T)では、可視光は透明反射層3をほとんど透過するので、実質的に下層の黒セル2の表面で反射が行われる。即ち、光の反射は小さい。従って、このように垂直に入射する光を照射した場合は、透明反射層3の有無にかかわらず、QRコードを通常通りに読み取ることができる。
【0040】
また、図2(b)は、各部に入射角45度の光を照射した場合に、各部の表面において生じる反射の状態を示している。この時、(a)と同様に、黒セル2が印刷されていない部分(W)では大きく乱反射し(反射光量が多い)、黒セル2が印刷されている部分(B)では小さく乱反射する(反射光量が少ない)。
【0041】
そして、黒セル2の上に透明反射層3が形成されている部分(T)では、透明反射層3の表面において入射角45度の光の多くは正反射し、入射光のごく一部が透明反射層3を透過して黒セル2の表面で小さく乱反射する。
【0042】
即ち、入射角45度の光に対するこれら3つの部分(W),(B),(T)の反射光量を比較すると、(T)>(W)>(B)という関係になる(図3参照)。従って、入射角45度の光を照射してその反射光を受光すれば、透明反射層3が形成されている部分を検出することが可能となる(勿論、入射角は45度に限定されるものではなく、正反射によって十分な受光量を得ることがきる任意の角度とすることができる)。具体的には、図3に示す閾値Hによって正反射の有無を判定し、透明反射層3が配置されている位置を検出することができ、また、閾値Lによって乱反射レベルの大小を判別し、黒セル2が配置されている位置を検出することができる。
【0043】
尚、透明反射層3を形成するための透明インクは、一般的に使用される高分子材料を水又は有機溶剤に溶解させたもの(顔料や染料を添加しない)を使用すれば良い。高分子材料としては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、酢酸セルロース、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、メタクリル樹脂の単独又は共重合物、アクリル系、スチレン系、シリコン系、ポリイソブチル系などの単独又は共重合物などがある。
【0044】
例えば、用紙1のように比較的大きな凹凸がある表面に対しては透明インクを厚めに印刷した方が良く、また、例えばプラスチックシートやフィルムなどのように、表面が比較的平坦なものに対しては透明インクを薄く印刷しても良い。
【0045】
図1は、QRコード4に、透明反射層3を有してなる透明コード領域7を加えた情報コード5の一構成例を示すものである。情報コード5は、その中央部分にQRコード4が印刷配置されて可視コード領域が形成されており、その周辺部分透明反射層3による透明セル(透明表示単位)6を黒セル2と同じサイズで印刷配置することで透明コード領域7が形成されている。尚、図1においては、透明セル6をハッチングにより図示している。
【0046】
また、情報コード5においては、QRコード4の幾何学的中心と透明コード領域7の幾何学的中心とが一致するように、即ち、両者は同心となる位置関係で配置されている。
【0047】
QRコード4は、黒セル2と、その黒セル2が存在しない部分として白色の正方形となっている明セル(可視表示単位)8とを2次元的に組み合わせることで数字,英字,漢字,かな,記号等の情報を符号化し、矩形状に形成されているものである。QRコード4は、詳細は後述するが、CCDカメラなどを備えているコード読取り装置によって黒セル2と明セル8とで構成される符号化パターンが光学的に読み取られ、デコードされるようになっている。
また、QRコード4の特定パターン4Sは、QRコード4を読取る場合の基準位置を示すと共に、QRコード4の単位データ(データセル)の大きさを示すものである。
【0048】
透明コード領域7においては、透明セル6の有無によって、QRコード4と同じ形式又は独自の形式で情報がコード化されている。即ち、透明コード領域7も2次元コードをなすものである。
【0049】
そして、情報コード5のQRコード4を読み出すには、乱反射光量の大小を第1の閾値を用いて黒セル2の有無を判別すれば良く、透明コード領域7を読み出すには、正反射光量の大小を第2の閾値を用いて透明セル6の有無を判別すれば良い。尚、用紙1に情報コード5を印刷したものが、光学的情報記録媒体100を構成している。
【0050】
次に、情報コード5の生成手順について図4を参照して説明する。先ず、可視コード領域に記録させる、即ち、QRコード4として記録させるデータを用意し(ステップA1)、可視コード領域のコードサイズを(QRコードの)規格に基づいて決定する(ステップA2)。続いて、透明コード領域7に記録させるデータを用意し(ステップA3)、透明コード領域7のコードサイズを規格に基づいて決定する(ステップA4)。それから、ステップA1,A3のデータに基づいて可視コード領域,透明コード領域7夫々の印刷パターンを作成し(ステップA5)、その印刷パターンを印刷装置に出力して印刷させる(ステップA6)。
【0051】
図5は、情報コード5を読み取るコード読取り装置(光学的情報読取装置)11の電気的構成を示す機能ブロック図である。投受光部12のLED(照明用光源)13〜18は、情報コード5の記録面に照明光を照射するために用いられる。また、図6には、投受光部12を中心とする光学系の構成を示す。LED13〜18によって投光された光は、情報コード5の記録面により反射されると、受光レンズ19を介して例えばCCD(Charge Coupled Device) エリアセンサよりなる受光センサ20によって受光されるようになっている。受光センサ20は、撮像した2次元画像を水平方向の走査線信号として、増幅回路21を介して比較回路22及びA/D変換回路23に出力するようになっている。
【0052】
比較回路22は、入力される走査線信号をしきい値と比較して2値化したデータを、メモリ24及び特定比検出回路25に出力するようになっている。特定比検出回路25は、2値化された走査線信号のデータよりコードの符号化パターンに含まれている所定の周波数成分を検出し、その検出結果をメモリ24に出力するようになっている。また、A/D変換回路23は、増幅回路21を介して与えられるアナログの走査線信号をデジタルデータに変換してメモリ24に出力するようになっている。
【0053】
CPU(デコーダ)26は、LED13〜18の駆動や増幅回路21の増幅率,また、比較回路22に与えるしきい値レベルを制御したり、A/D変換回路23や特定比検出回路25の制御を行うようになっている。また、CPU26は、同期信号発生回路27に対してクロック信号を出力する。同期信号発生回路27は、CPU26より与えられるクロック信号に基づいて同期信号を生成すると、その同期信号を受光センサ20、特定比検出回路25及びアドレス発生回路28に出力するようになっている。アドレス発生回路28は、同期信号をカウントすることでメモリ24の書き込みアドレスを生成し、メモリ24に出力するようになっている。
【0054】
更に、CPU26には、ユーザが操作入力を行うためのスイッチ29の操作信号が与えられ、また、CPU26は、液晶表示器30に表示信号を出力するようになっていると共に、通信インターフェイス31を介して図示しないホストとの間で通信を行うことができるようになっており、メモリ24に記憶されたデータを送信するなどの処理を行う。電池32は、コード読取り装置11の各部に電源を供給するものである。
【0055】
図6において、受光レンズ19の両側には、LED13,14が配置されており、LED13の左側にはLED15,16が、LED14の右側にはLED17,18が夫々配置されている。LED15,16及びLED17,18は、それらの下方に配置されている拡散板33,34を介して投光するようになっており、拡散光源として構成されている。尚、照明用LEDは、実際には受光レンズ19を中心とする周囲により多くの数が配置されており、LED13〜18はそれらの一部を示すものである。
【0056】
光源が斯様な配置形態をとることによって、情報コード5の読み取りが行われる平面においては、光学系の中心部分に対応する領域は、主としてLED13,14が発した照明光によって乱反射が起こる領域(即ち、正反射が起こらない領域)(X)となり、その領域(X)の周辺となる領域(Y)は、LED15,16並びにLED17,18が発した照明光が主に正反射して受光レンズ19に入射する領域となっている。
【0057】
また、LED13,14は、自身が発した光が情報記録面により正反射された反射光は、図6中に破線で示すように、受光センサ20によって受光されないような位置関係で配置されている。尚、LED15〜18による照明光で十分な明るさの画像が得られる場合には、LED13,14は省略しても良い。
【0058】
次に、コード読取り装置11が情報コード5の読み取りを行う手順について図7を参照して説明する。図7は、コード読取り装置11の主にCPU26によって行われる制御内容を示すフローチャートである。
【0059】
先ず、CPU26は、LED13〜18を駆動して投光を行わせる。すると、情報コード5の情報記録面において反射した光が受光センサ20によって受光されるので、そのグレイ値(濃淡画像)の画像データをメモリ24に記憶させる(ステップB1)。
【0060】
続いて、CPU26は、メモリ24に記憶させた画像データについて可視コード領域の閾値L(第1の閾値)により明暗を判別し、2値画像データに変換してメモリ24の所定領域に記憶させる(ステップB2)。そして、その2値画像データに、QRコード4に含まれる、読取り基準位置を示す特定パターン4Sが存在するか否かを判定する(ステップB3)。特定パターン4Sが存在しない場合は(ステップB4、「NO」)ステップB1に戻って情報コード5の読み取りを再試行する。
【0061】
特定パターン4Sが存在する場合(ステップB4、「YES」)、CPU26は、その特定パターン4Sの位置に基づいてQRコード4のデータセル(黒セル2,明セル8)の位置を決定し(ステップB5)、データセルの明暗の状態から2値データの配列を決定する(ステップB6)。そして、QRコード4に記録されているデータ(情報)をデコードする(ステップB7)。
【0062】
次に、CPU26は、ステップB1においてメモリ24に記憶させたグレイ値の画像データを、今度は透明コード領域7の閾値H(第2の閾値)によって明暗を判別し、2値画像データに変換してメモリ24の所定領域に記憶させる(ステップB8)。そして、ステップB3において判定した特定パターン4Sの位置に基づいて、透明コード領域7の位置を決定し(ステップB9)、透明セル6の有無による明暗の状態から2値データの配列を決定する(ステップB10)。そして、透明コード領域7に記録されているデータ(情報)をデコードする(ステップB11)。
【0063】
ところで、図1に示す情報コード5において、透明コード領域7は可視コード領域たるQRコード4の外周を囲むように隣接して配置されているが、斯様な配置形態の情報コード5をコード読取り装置11で読取ろうとすると、両者の領域の境界を、読み取り側の領域(X),(Y)の境界に一致させる必要がある。従って、両者の位置合わせを正確に行う必要がある。即ち、透明コード領域7にQRコード4を読取るための乱反射用照明光が照射されると、その照明により強い正反射が生じて正確な受光を妨げるからである。
【0064】
そこで、図8に示すように、可視コード領域35と透明コード領域36との間に若干のマージン(余裕)を持たせて配置すれば、読み取り時の位置合わせをある程度アバウトに行っても読取ることが可能となる。
【0065】
以上のように本実施例によれば、光学的情報記録媒体100を、透明反射層3を備えてなる透明セル6を含んで構成される透明コード領域7と、透明セル6とは異なる光学的特性を有し、視覚により認識可能な黒セル2及び明セル8を含んで構成されるQRコード4(可視コード領域)とを備えて構成した。従って、透明コード領域7に不可視の情報を記録させることで、情報の秘匿性を確保することができる。また、透明コード領域7には可視光によって読取り可能な情報を重複して記録させることもできるので、情報量を増加させることも可能となる。
【0066】
そして、透明コード領域7を、QRコード4の外周側を取り囲むように配置し、且つ、両者が同心となるようにして隣接した状態で配置したので、2つの領域の配置を効率的に行うことができ記録媒体100のスペースを有効に活用することができる。また、コード読取装置11がそれぞれの領域記憶されている情報の読み取りを容易に行うことができる。更に、QRコード4を内部側に配置することで可視コード領域が小さくなるので、記録媒体100をなるべく目立たないようにすることもできる。
【0067】
また、本実施例によれば、コード読取装置11において、LED13,14を、記録媒体100の情報記録面により乱反射された反射光が受光センサ20によって受光されるように配置し、LED15〜18を、情報記録面により正反射された反射光が受光センサ20によって受光されるように配置した。そして、受光センサ20は、LED13〜18より夫々受光した反射光量に応じた画像信号をCPU26に出力し、CPU26は、その画像信号に基づいてQRコード4及び透明コード領域7夫々に記録されている情報をデコードするように構成した。
【0068】
従って、透明コード領域7を有する光学的情報記録媒体100の読み取りを、可視光のみを用いて行うことができるので、コード読取装置11を従来よりも安価に構成することができる。
【0069】
また、LED13,14を、自身が発した光が光学的情報記録媒体100の情報記録面により正反射された反射光は受光センサ20によって受光されないような位置関係で配置したので、QRコード4に記録されている情報と透明コード領域7に記録されている情報とを1つの受光センサ20によって夫々正確に読み取ることが可能となる。
【0070】
(第2実施例)
図9乃至図12は本発明の第2実施例を示すものであり、第1実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第2実施例における情報コード41は、基本的には第1実施例と同様に、QRコード4の周辺部分透明反射層3による透明セル6を印刷配置することで透明コード領域42を形成したものだが、図9(a)に示すように、透明コード領域42の一部がQRコード4と重複するように配置されている。
【0071】
即ち、図9(b)に示すように、透明セル6を図示するハッチングの方向が図1(b)に示したものと逆になっているものは、黒セル2の上に透明セル6を重ねて印刷配置したものを表している。また、一部は、QRコード4の領域内における明セル8に対しても透明セル6が配置されている箇所がある。そして、用紙1に情報コード41を印刷したものが光学的情報記録媒体101を構成している。
【0072】
次に、情報コード41を読み取る方式について図10を参照して説明する。情報コード41は、透明コード領域42の一部がQRコード4と重複しているが、その重複している部分については、勿論、黒セル2及び明セル8は視認可能である。従って、情報コード41に対してほぼ垂直となる入射光を照射して、乱反射光を受光することで第1実施例と同様のQRコード4の情報を読み取ることができる(図10(a)参照)。
【0073】
そして、情報コード41に対して斜めに入射する光を照射すれば、透明セル6では強く正反射が生じるので、その場合、黒セル2と透明セル6とが重なっている部分は透明セル6として認識される(図10(b)参照)。従って、この時に受光されるグレイ値の画像データを閾値Hによって2値化すれば、透明セル6の位置が判別できるので、その透明セル6を「白」として表すと図10(c)のようになる。即ち、この場合は透明コード領域42に記録された情報を読み取ることができる。
【0074】
また、正反射の受光データを、閾値Lによって2値化すると図10(d)のようになる。この時、黒セル2と透明セル6とが重なっている部分(重複コード)は、透明セル6として認識されるので、図10(a)のようにして読み取ったデータの一部を変調した形式として読み込むことが可能となる。
従って、この場合、図10(a),図10(c),図10(d)に示す3つの態様で、データの読み取りを行うことができる。
【0075】
図11は、情報コード41の生成手順を示すものである。ステップC1〜C5については、第1実施例におけるステップA1〜A5と全く同様である。そして、続くステップC6では、先ず、可視コード領域(QRコード4)の印刷パターンを印刷装置に出力して印刷させ、続くステップC7では、透明コード領域42の印刷パターンを印刷装置に出力して印刷させる。
【0076】
情報コード41の読み取りは、第1実施例におけるコード読取り装置11を用いて図7に示した手順で読み込むことも可能であるが、同じ装置11を用いて図12に示す手順で読み込むこともできる。
【0077】
即ち、最初に、乱反射用の照明光源(LED13,14)だけを点灯させて(ステップB0)ステップB1〜B7を実行することで、QRコード4部分の情報だけを読み込みデコードする。この場合、ステップB1においてメモリ24に記憶させるデータが第1の画像信号に対応する。
【0078】
次に、正反射用の照明光源(LED15〜18)だけを点灯させて(ステップB12)透明コード領域42部分の情報を読み込み(ステップB13)、ステップB8〜B11を実行してデコードする。この場合、ステップB13においてメモリ24に記憶させるデータが第2の画像信号に対応する。
【0079】
ここまでは、第1実施例と同様に、QRコード4に記憶されている情報と透明コード領域42に記憶されている情報とを夫々読み出す処理に対応する。即ち、図10(a)、(c)に示す情報の読み出しであり、以下は、図10(d)に示す情報の読み出しにかかる処理を行う。
【0080】
CPU26は、ステップB13においてメモリ24に記憶させた第2の画像信号についてステップB2と同様の処理を行い、可視コード領域の閾値L(第1の閾値)により明暗を判別し、2値画像データに変換してメモリ24の所定領域に記憶させる。そして、その2値化データからステップB6と同様に明暗を判定してコードの配列を決定する。ここでは、図10(d)に示したようにコードが判定される。
【0081】
それから、上記ステップB6の結果に基づいて重複コード領域を検出する(ステップB14)。ここで、「重複コード領域」とは、黒セル2と透明セル6とが重なっている重複コードが配置されている領域である。次に、検出した重複コード領域に基づいてデコードを行う(ステップB15)。
【0082】
ステップB15におけるデコードは、例えば、図10(d)に示したように、ステップB7でデコードしたQRコード4のデータの一部について、重複コードとなっている黒セル2を明セル8と見てデコードすれば、元々QRコード4として記録されている情報を変調してデコードすることになる。
【0083】
或いは、透明コード領域42の位置は明らかであるから、重複コードとなっている透明セル6を非透明セル(即ち、暗セル)と見てデコードすれば、元々透明コード領域42として記録されている情報を変調してデコードすることになる。これらの何れを行っても良い。
【0084】
以上のように第2実施例によれば、光学的情報記録媒体101を、透明コード領域42の一部がQRコード4と重複するように配置したので、その重複している部分にも別途情報を記録させることができる。従って、情報の記録密度を一層向上させることができる。
【0085】
また、第2実施例によれば、コード読取装置11のCPU26は、第2の画像信号について閾値Lに基づいて明暗を判別した場合に、QRコード4に配置された黒セル2の明暗が反転した部分に基づいて重複コード領域を検出し、検出した重複コード領域に基づいて、QRコード4または透明コード領域42の何れかに記録されている情報を変調してデコードするようにした。従って、光学的情報記録媒体101が重複コード領域を含んで構成されている場合に、その重複コード領域に記録されている情報に基づいてデコードを行うことができる。
【0086】
(第3実施例)
図13及び図14は、本発明の第3実施例を示すものである。第3実施例は、コード読取り装置11における投受光部12を投受光部43に置き換えることで、コード読取り装置44を構成したものである。尚、図13には、投受光部43部分だけを示す。
【0087】
コード読取り装置11における投受光部12を構成するLED13〜18並びに受光センサ20は、情報コード5Aの垂直上方において平行に並ぶようにして配列されている。これに対して、コード読取り装置44投受光部43は、投光部43Tと受光部43Rとが分離している。
【0088】
そして、投光部43Tを構成するLED45及び拡散板46は、情報コード5Aの図13中左斜め上方において傾斜した状態で配列されており、受光部43Rを構成する受光センサ47は、右斜め上方において傾斜した状態で配置されている。また、投光部43Tの光軸と受光部43Rの光軸とは、情報コード5Aの情報記録面上に立つ法線について対称となる位置関係で配置されている。
【0089】
従って、LED45による投光は拡散板46により拡散され面光源となり、情報コード5Aに対しては斜め方向から入射するため、受光センサ47には強い正反射光が受光されるようになる。以上が、コード読取装置44を構成している。
【0090】
この場合、投受光軸が傾いていることによって、情報コード5Aの受光センサ47における受光像は歪んで結像する。従って、それに対応するために、情報コード5Aを予め補正した形状で印刷する(図14(a)参照)。斯様に構成すれば、受光センサ47における受光像は正面から見たものと同様になる(図14(b)参照)。
【0091】
以上のように第3実施例によれば、コード読取装置48を構成するLED45(及び拡散板46)を、自身が発した光が光学的情報記録媒体100Aの情報記録面により正反射された反射光と、乱反射された反射光とが受光センサ47によって受光されるように配置したので、QRコード4に記録されている情報と透明コード領域7に記録されている情報とを、何れも可視光を反射させることで共通の光学系により読み取ることが可能となる。
【0092】
従って、光学的情報記録媒体100Aの読み取りを行う場合に、第1実施例におけるコード読取装置11に比較して、読み取り時の位置合わせをシビアに行わなくても各領域に記録されている情報を全て可視光によって読取ることができるので、ユーザは読み取りを容易に行うことができる。加えて、情報コードを作成する場合の自由度が大きくなる。
【0093】
また、照明用光源の光軸を、光学的情報記録媒体100Aの情報記録面に立つ法線に対して、受光センサ47の光軸と対称となる位置に配置したので、情報記録面で正反射した光は受光センサ47によって確実に受光されるようになる。
【0094】
(第4実施例)
図15及び図16は、本発明の第4実施例を示すものである。第4実施例は、情報コードを印刷する用紙48に模様などが印刷されており地色(この場合、白、黒を除く色)がある場合に透明セルの反射率を調整するものである。即ち、図15(a)においては、透明セル(透明表示単位)49が印刷配置されている部分を斜線で図示している。
【0095】
そして、図15(b)においては、用紙48の地色を、RGB3原色のドットに対応させて、3つの異なる方向にハッチングした円を配列して表現している。この図15(b)において実線で囲んだ枠が透明セル49である。
【0096】
これに対して、図16に示す透明セル(透明表示単位)50は、当該セル50内に小さな円形の透明反射層51をマトリクス状に16個配置して((b)参照)外形枠寸法は透明セル49と同様になるようにしているので、透明セル50の反射率は透明セル49に比較して小さくなる。このようにして、透明セル50の平均的な反射率を所望の値に設定することができる。尚、図16(a)は、実際の透明反射層51の配置を反映したものではなく、概念的に図示したものである。
【0097】
即ち、透明セルの反射率が高すぎると、写真におけるハレーションと同様な現象が生じて、正反射よりも反射光量が小さい乱反射を利用するQRコード4の読み取りに支障をきたす場合も考えられるからである。
【0098】
尚、この場合、透明反射層51のドット径は、0.01〜0.05mm程度まで小さくすることができるので、ドット径とドット間の間隔をコード読取装置11(または44)の分解能よりも十分小さくすると良い。斯様に構成すると、コード読取装置11側は、透明反射層51を個別に認識することはないので、透明セル50の反射光を面光源的に捉えることになる。
【0099】
以上のように第4実施例によれば、透明反射層51の外径及び間隔を、透明セル50の外径よりも小さくし、透明セル50内において透明反射層51が占める割合に応じて透明セル50の平均的な反射率を調整するので、透明セル50とQRコード4とのコントラストが適切となるように調整することができ、QRコード4の読み取りを良好に行うことができるようになる。
【0100】
そして、透明反射層51の寸法及び間隔を、コード読取装置11の分解能よりも小さするので、コード読取装置11は、透明セル50の反射面を面的に捉えるようになり、透明セル50の反射光を安定して受光することができる。
尚、用紙の地色は白であっても、透明セル50の反射率を同様に調整することができる。
【0101】
(第5実施例)
図17は、本発明の第5実施例を示すものである。第5実施例は、情報コードに付随するエラーチェックコードの配置形態に特徴を有するものである。図17は、チェックコードの配置形態を概念的に示したものであり、QRコード4のような可視コード領域52と透明コード領域53とに、夫々のエラーチェックコード52E,53Eを配置したものである。尚、QRコード4に用いられているチェックコードは、誤り訂正が可能なリードソロモン符号である。また、図17は、実際の配置形態を表すものではなく、配置形態を概念的に示したものである。
【0102】
斯様に構成すれば、可視コード領域52と透明コード領域53とを夫々独立に読み出すことができるので、本発明における透明コード領域53の読み取りには対応していない従来の読取装置であっても、可視コード領域52だけを読み出すことができる。
【0103】
(第6実施例)
図18は、本発明の第6実施例を示すものである。第6実施例は、第5実施例とは若干異なり、可視コード領域52、透明コード領域53双方のチェックコードコード52E,53Eを、一括して可視コード領域52側に配置したものである。
【0104】
斯様に構成すれば、透明コード領域53の読み取りには対応していない従来の読取装置によって可視コード領域52だけを読み取ると、チェックコード53Eによって読取りエラーが発生することになるので、読み取りを行うことはできない。従って、情報のセキュリティを向上させることができる。
尚、当然に、チェックコードを透明コード領域のみに配置することもできる。
【0105】
(第7実施例)
図19は、本発明の第7実施例を示すものである。第7実施例は、可視コード領域として、QRコード4以外のコードを利用した例を示す。即ち、可視コード領域として、図19(a)はデータマトリクス54、図19(b)はバーコード(JAN)55、図19(c)はPDF417・56を用いた例を夫々示す。そして、これらの各可視コード領域の外側には、夫々透明コード領域57,58,59が付加されて情報コード60、61、62が構成されている。
尚、これらについても、第2実施例のように可視コード領域と透明コード領域との一部が重複するように配置しても良いことは言うまでもない。
【0106】
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
可視コード領域に記録される情報の形式はマイクロQRコード4に限ることなく、その他、QRコード、Maxicode、スタックドバーコード型2次元コードなど、光学的に読み取り可能なものであれば何でも良い。
特定パターンを、透明コード領域に配置しても良い。
可視コード領域と、透明コード領域との配置形態は、その他、例えば、第1実施例のように、QRコード4と、透明コード領域7とが同心となるように(両者の幾何学的中心が一致するように)配置しなくても良い。
【0107】
また、両者が上下若しくは左右に並ぶような配置であっても良い。その際、第1実施例で示したように、双方の領域が隣接するように配置しても、所定の間隔を有するように配置しても良い。
重複コード領域を検出する方式について、デコーダを、可視コード領域及び透明コード領域の位置に基づいて両者が重複している部分を重複コード領域として検出するようにデコーダを構成しても良い。即ち、可視コード領域,透明コード領域夫々の配置関係が判れば、これら2つの領域が重複して設定されている部分を重複コード領域として検出することができる。
第4実施例において、透明コード領域に、透明反射層51の面積の相対的な差を有する透明セル(明表示単位,暗表示単位)を設けても良い。即ち、透明反射層51の面積比によって透明セルの反射率に差を付与することができるため、それに応じて読み取られる情報に差異を付与することが可能となる。従って、記録させる情報量を更に増加させることもできる。
【0108】
コード読取装置11,44を、第5または第6実施例におけるエラーチェックコード52E,53Eを読み込んでデコードし、情報読み取りの誤り検出または誤り訂正を行うように構成しても良い。
エラーチェックコードは、可視コード領域、透明コード領域の何れか一方に関するものだけを配置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例であり、QRコードに透明コード領域を加えた情報コードの一構成例を示す図
【図2】(a)は記録媒体の情報記録面に対して垂直に入射する可視光を照射した場合の反射状態、(b)は前記情報記録面に対して45度位の傾きをもって入射する可視光を照射した場合の反射状態を示す図
【図3】記録媒体の各部に反射した光の受光レベルを示す図
【図4】情報コードの生成手順を説明する図
【図5】情報コードを読み取るコード読取り装置の電気的構成を示す機能ブロック図
【図6】投受光部を中心とする光学系の構成を示す図
【図7】コード読取り装置の主にCPUによって行われる制御内容を示すフローチャート
【図8】実際に可視コードを印刷する領域と透明コード領域との間に若干のマージン(余裕)を持たせて配置した状態を示す図
【図9】本発明の第2実施例を示す図1相当図
【図10】情報コードの読み取り状態を示すもので、(a)は情報コードに対してほぼ垂直となる入射光を照射した場合の反射状態、(b)は斜めに入射する光を照射した場合の反射状態、(c)は(b)について受光した画像信号を閾値Hによって2値化した状態、(d)は(b)について受光した画像信号を閾値Lによって2値化した状態を示す図
【図11】図4相当図
【図12】図7相当図
【図13】本発明の第3実施例を示す図6相当図
【図14】(b)は形状が補正された情報コードを示し、(a)はコード読取装置の受光センサ上に結像する前記情報コードのイメージを示す図
【図15】本発明の第4実施例であり、地色がある用紙に第1実施例と同様の透明セルを印刷した状態を示すもので、(b)は(a)の一部を拡大して示す図
【図16】印刷などにより地色がある用紙に小さな透明反射層をマトリクス状に印刷して透明セルを構成した場合を示す図15相当図
【図17】本発明の第5実施例であり、情報コードに付随するエラーチェックコードの配置形態を示す図
【図18】本発明の第6実施例を示す図17相当図
【図19】本発明の第7実施例を示すもので、可視コード領域として(a)はデータマトリクス、(b)はバーコード、(c)はPDF417を用いた例を夫々示す図
【符号の説明】
2は黒セル(可視表示単位)、3は透明反射層、4はQRコード(可視コード領域)、4Sは特定パターン、5は情報コード、6は透明セル(透明表示単位)、7は透明コード領域、8は明セル(可視表示単位)、13〜18はLED(照明用光源)、20は受光センサ、26はCPU(デコーダ)、41は情報コード、42は透明コード領域、44はコード読取り装置、45はLED(照明用光源)、47は受光センサ、49,50は透明セル(透明表示単位)、51は透明反射層、52は可視コード領域、53は透明コード領域、52E,53Eはエラーチェックコード、54はデータマトリクス(可視コード領域)、55はバーコード(可視コード領域)、56はPDF417(可視コード領域)、57〜59は透明コード領域、60〜62は情報コード、100,100A,101は光学的情報記録媒体を示す。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical information recording medium on which information is recorded in an optically readable form, and an optical information reading apparatus for optically reading information recorded on such a medium.
[0002]
[Problems to be solved by the invention]
For example, in Japanese Patent No. 3223730, a mark such as a barcode is printed with an infrared absorbing ink (invisible ink), and the same mark is printed with a process ink (visible ink), and the mark is infraredly printed. A method of authenticating authenticity is disclosed in which, when irradiated with light and visible light, the infrared light is absorbed and the visible light is reflected, whereby the authenticity is determined.
[0003]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-295418 discloses a technique for increasing the amount of information recorded on a medium by printing a barcode using a phosphor that emits infrared light.
These conventional techniques are intended to increase the confidentiality of information or to improve the amount of information recorded.
[0004]
However, these conventional techniques have the following problems. First, since printing is performed using fluorescent ink that cannot be viewed with visible light, special components such as a light source or infrared sensor that emits infrared rays or ultraviolet rays are required, and the reading apparatus becomes expensive. Second, just invisible printing of the code as in Japanese Patent No. 3223730 does not know the position where the code is printed on the medium, and is not suitable for the case where the user manually reads the code.
[0005]
Thirdly, as in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-295418, when performing invisible printing and visible printing in an overlapping manner, a reading device having both optical systems necessary for reading each of them is required. Therefore, there is a problem that the apparatus becomes large and expensive.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to enable reading of information by a reading apparatus having an inexpensive configuration, to improve the confidentiality of information, and to obtain an effect of preventing forgery. It is an object of the present invention to provide an optical information recording medium capable of recording information and an optical information reader for optically reading information recorded on such a medium.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the optical information recording medium of
[0008]
That is, since the transparent reflection layer is transparent to visible light and regularly reflects visible light, if the invisible information is recorded by the transparent display unit, the reading device reflects the light regularly reflected by the transparent reflection layer. The information can be read by receiving light. In addition, it is possible to arrange information that can be read by visible light below the transparent reflective layer. Therefore, the transparent code area and the visible code area may be partially or entirely overlapped. it can.
Therefore, it is possible to ensure the confidentiality of information by recording invisible information, and it is also possible to increase the amount of information by overlappingly recording information that can be read by visible light. In addition, since the position of the transparent code area can be easily estimated based on the position of the visible code area, the user can easily read.
[0009]
According to the optical information recording medium of
[0010]
In other words, if the reflectance of regular reflection in the transparent display unit becomes too high, there is a risk that it may be difficult to discriminate between light and dark in the visible code area where the amount of reflected light is lower than that of regular reflection. Therefore, if comprised as mentioned above, it can adjust so that the contrast of a transparent display unit and the visible display area in a visible code area | region may become appropriate.
[0011]
According to the optical information recording medium of the third aspect, the size and interval of the transparent reflection layer imaged on the light receiving sensor of the reading device is made smaller than the resolution of the reading device that reads information. When the reading device receives the reflected light, the reflected light from the transparent display unit is captured in a plane. Therefore, the reflected light can be received stably.
[0012]
According to the optical information recording medium of the fourth aspect, in the transparent code area, the bright display unit and the dark display unit are configured by the relative difference in the area of the transparent reflective layer. That is, since a difference can be given to the reflectance of the transparent display unit depending on the area ratio of the transparent reflection layer, it is possible to give a difference to information read accordingly. Therefore, the amount of information to be recorded can be further increased.
[0013]
According to the optical information recording medium of the fifth aspect, the bright display unit and the dark display unit are configured in the visible code area by the relative difference of the irregular reflectance with respect to the visible light. Therefore, similarly to the fourth aspect, it is possible to give a difference to the information read according to the difference in the diffuse reflectance, so that the amount of information to be recorded can be further increased.
[0014]
According to the optical information recording medium of the sixth aspect, since the transparent code area and the visible code area are arranged adjacent to each other, the information recorded in each area can be collectively read by the reading device. Becomes easy.
[0015]
According to the optical information recording medium of
[0016]
According to the optical information recording medium of the eighth aspect, one of the transparent code area and the visible code area is arranged so as to surround the outer peripheral side of the other area. If comprised in this way, arrangement | positioning of two area | regions can be performed efficiently and the reading which a reader will perform becomes easy.
[0017]
Furthermore, according to the optical information recording medium of the ninth aspect, since the transparent code area and the visible code area are arranged concentrically, both areas can be arranged more efficiently, and the space of the medium Can be used effectively.
[0018]
In addition, according to the optical information recording medium of claim 10, since the transparent code area is arranged outside the visible code area, it is arranged so as to make the visible code area small (compact). Can do. Therefore, the optical information recording medium can be made as inconspicuous as possible.
[0019]
According to the optical information recording medium of
[0020]
According to the optical information reader of
[0021]
That is, by configuring the optical information reader in this way, the information recorded in the visible code area and the information recorded in the transparent code area of the optical information recording medium both reflect visible light. By doing so, it becomes possible to read by a common optical system. Therefore, reading of an optical information recording medium on which more information is recorded or an optical information recording medium having a higher security level can be performed with a configuration that is less expensive than the conventional one.
[0022]
According to the optical information reading device of the thirteenth aspect, the optical axis of the illumination light source is set at a position symmetrical to the optical axis of the light receiving sensor with respect to the normal line standing on the information recording surface of the optical information recording medium. Therefore, the light regularly reflected on the information recording surface is surely received by the light receiving sensor. Accordingly, since the entire area of the light receiving sensor can be set as the regular reflection area, the degree of freedom in creating the code is further increased.
[0023]
According to the optical information reading device of the fourteenth aspect, the illumination light source receives the reflected light obtained by irregularly reflecting and specularly reflecting the light emitted from the illumination light source by the information recording surface of the optical information recording medium. The decoder determines the brightness of the visible display unit arranged in the visible code area based on the first threshold value, and determines the brightness of the transparent display unit arranged in the transparent code area based on the second threshold value. Discriminate between light and dark. Then, the information recorded in each area is decoded.
[0024]
That is, by configuring the optical information reader in this way, the information recorded in the visible code area and the information recorded in the transparent code area of the optical information recording medium both reflect visible light. By doing so, it becomes possible to read each. Therefore, similarly to the twelfth aspect, reading of an optical information recording medium on which more information is recorded or an optical information recording medium having a higher security level can be performed with a structure that is less expensive than the conventional one. it can.
[0025]
According to the optical information reading device of the fifteenth aspect, the first illumination light source receives only the reflected light, which is the light emitted from itself, which is irregularly reflected by the information recording surface of the optical information recording medium, by the light receiving sensor. The second illuminating light source is arranged such that the light emitted from itself is diffusely reflected and regularly reflected by the information recording surface by the light receiving sensor.
[0026]
The light receiving sensor outputs to the decoder an image signal corresponding to the amount of reflected light that has received the irregularly reflected light and the regular reflected light, and the decoder refers to the image signal so that the visible code region is based on the first threshold value. Discriminating the light and darkness of the visible display units arranged in the image, and discriminating the light and darkness of the transparent display units arranged in the transparent code area based on the second threshold value, and decoding the information recorded in the respective areas. .
That is, by dividing the illumination light source into the first and second light sources, adjustment is made so that irregular reflection light and regular reflection light generated on the information recording surface of the optical information recording medium are optimally received by the light receiving sensor. can do.
[0027]
According to the optical information reading device of the sixteenth aspect, the first illumination light source is configured such that the light received by the light receiving sensor is reflected by the light emitted from the first illumination light source that is irregularly reflected by the information recording surface of the optical information recording medium. The second illumination light source is arranged such that the light received by the light receiving sensor is reflected by the light emitted from the second illumination light source that is regularly reflected by the information recording surface.
[0028]
The light receiving sensor outputs the first and second image signals to the decoder according to the received irregularly reflected light amount and the regular reflected light amount, respectively, and the decoder refers to the first image signal and outputs the first threshold value. The light and darkness of the visible display unit arranged in the visible code area is determined based on the image quality, and the light and darkness of the transparent display unit arranged in the transparent code area is determined based on the second threshold with reference to the second image signal. Then, the information recorded in each area is decoded.
[0029]
That is, by configuring the optical information reader in this way, the information recorded in the visible code area and the information recorded in the transparent code area of the optical information recording medium both reflect visible light. This makes it possible to read based on the first and second image signals. And it becomes easy to handle the information regarding each area | region independently.
[0030]
According to the optical information reading device of the seventeenth aspect, the decoder detects an overlapping portion as an overlapping code region based on the positions of the visible code region and the transparent code region, and based on the overlapping code region. The information recorded in either the visible code area or the transparent code area is modulated and decoded.
[0031]
That is, the transparent code area having the transparent reflective layer can be arranged so as to overlap the visible code area. If the arrangement relationship between the visible code area and the transparent code area is known, these two areas are It is possible to detect an overlappingly set portion (overlapping code area). If the overlapping code area can be detected, the decoder modulates the information recorded in the visible code area and the transparent code area based on the overlapping (that is, the information originally recorded as an independent area). Can change the meaning). Therefore, when an overlapping code area is set on the optical information recording medium, decoding can be performed based on the information recorded in the area.
[0032]
According to the optical information reader of
[0033]
That is, when the brightness of the second image signal obtained by receiving the specularly reflected light is discriminated by the first threshold, the portion where the visible display unit and the transparent display unit overlap is discriminated by the second threshold. In contrast, the lightness and darkness are reversed. Therefore, the overlapping code area can be detected also by such a method, and when the overlapping code area is set on the optical information recording medium, the information recorded in the area can be detected. Can be decoded based on
[0034]
The optical information reader according to
[0035]
According to the optical information reader of
[0036]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
1 to 8, a micro QR code (registered trademark, hereinafter simply referred to as a QR code) as a visible code area is used as a first embodiment of the present invention. explain. In this embodiment, the QR code is printed on a sheet as usual. Along with the QR code, different information is recorded depending on the presence or absence of a portion printed with transparent ink.
[0037]
First, the principle will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion of
[0038]
FIG. 2A shows the state of reflection that occurs on the surface of each part when light (visible light) incident perpendicularly on these parts is irradiated. At this time, in the portion (W) where the
[0039]
In the portion (T) where the transparent reflective layer 3 is formed on the
[0040]
FIG. 2B shows the state of reflection that occurs on the surface of each part when the part is irradiated with light having an incident angle of 45 degrees. At this time, similarly to (a), the portion (W) where the
[0041]
And in the part (T) in which the transparent reflective layer 3 is formed on the
[0042]
That is, when the reflected light amounts of these three portions (W), (B), and (T) with respect to light having an incident angle of 45 degrees are compared, the relationship is (T)>(W)> (B) (see FIG. 3). ). Therefore, if light having an incident angle of 45 degrees is irradiated and the reflected light is received, it is possible to detect the portion where the transparent reflective layer 3 is formed (of course, the incident angle is limited to 45 degrees). It can be set to an arbitrary angle at which a sufficient amount of received light can be obtained by regular reflection). Specifically, the presence or absence of regular reflection can be determined by the threshold value H shown in FIG. 3, the position where the transparent reflective layer 3 is disposed can be detected, and the level of the irregular reflection level can be determined by the threshold value L. The position where the
[0043]
The transparent ink for forming the transparent reflective layer 3 may be one obtained by dissolving a commonly used polymer material in water or an organic solvent (without adding a pigment or dye). Examples of the polymer material include polyvinyl alcohol, methyl cellulose, ethyl cellulose, cellulose acetate, polystyrene, polyvinyl chloride, a methacrylic resin alone or a copolymer, acrylic, styrene, silicon, polyisobutyl, and the like. There are polymers.
[0044]
For example, it is better to print a thick transparent ink on a surface with relatively large irregularities such as
[0045]
FIG. 1 shows a configuration example of an
[0046]
In the
[0047]
The
The
[0048]
In the
[0049]
Then, in order to read the
[0050]
Next, the procedure for generating the
[0051]
FIG. 5 is a functional block diagram showing an electrical configuration of a code reader (optical information reader) 11 for reading the
[0052]
The
[0053]
The CPU (decoder) 26 controls the driving of the
[0054]
Further, the
[0055]
In FIG. 6,
[0056]
When the light source takes such an arrangement, on the plane where the
[0057]
Further, the
[0058]
Next, the procedure in which the
[0059]
First, the
[0060]
Subsequently, the
[0061]
When the
[0062]
Next, the
[0063]
By the way, in the
[0064]
Therefore, as shown in FIG. 8, if a slight margin is provided between the
[0065]
As described above, according to the present embodiment, the optical
[0066]
Since the
[0067]
Further, according to the present embodiment, in the
[0068]
Therefore, since the optical
[0069]
Further, the
[0070]
(Second embodiment)
9 to 12 show a second embodiment of the present invention. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted, and only different parts will be described below. The
[0071]
That is, as shown in FIG. 9 (b), when the hatching direction illustrating the
[0072]
Next, a method for reading the
[0073]
Then, if light obliquely incident on the
[0074]
Further, when the light reception data of regular reflection is binarized by the threshold value L, the result is as shown in FIG. At this time, since the portion where the
Therefore, in this case, data can be read in the three modes shown in FIGS. 10 (a), 10 (c), and 10 (d).
[0075]
FIG. 11 shows a procedure for generating the
[0076]
The
[0077]
That is, first, only the illumination light source (
[0078]
Next, only the illumination light sources (
[0079]
Up to this point, as in the first embodiment, this corresponds to the process of reading the information stored in the
[0080]
The
[0081]
Then, an overlapping code area is detected based on the result of step B6 (step B14). Here, the “overlapping code area” is an area where an overlapping code in which the
[0082]
For example, as shown in FIG. 10 (d), the decoding in step B15 is such that the
[0083]
Alternatively, since the position of the
[0084]
As described above, according to the second embodiment, since the optical
[0085]
Further, according to the second embodiment, when the
[0086]
(Third embodiment)
13 and 14 show a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the
[0087]
The
[0088]
The
[0089]
Accordingly, the light projected by the
[0090]
In this case, the light receiving image of the
[0091]
As described above, according to the third embodiment, the LED 45 (and the diffusing plate 46) constituting the
[0092]
Therefore, when the optical
[0093]
Further, since the optical axis of the illumination light source is arranged at a position symmetrical to the optical axis of the
[0094]
(Fourth embodiment)
15 and 16 show a fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, the reflectance of the transparent cell is adjusted when a pattern or the like is printed on the
[0095]
In FIG. 15B, the ground color of the
[0096]
On the other hand, the transparent cell (transparent display unit) 50 shown in FIG. 16 has 16 small circular transparent
[0097]
That is, if the reflectance of the transparent cell is too high, a phenomenon similar to halation in a photograph may occur, and it may be considered that the reading of the
[0098]
In this case, since the dot diameter of the transparent
[0099]
As described above, according to the fourth embodiment, the outer diameter and interval of the transparent reflecting
[0100]
And since the dimension and space | interval of the
Even if the background color of the paper is white, the reflectance of the
[0101]
(5th Example)
FIG. 17 shows a fifth embodiment of the present invention. The fifth embodiment is characterized by the arrangement of error check codes accompanying information codes. FIG. 17 conceptually shows an arrangement of check codes, in which
[0102]
With such a configuration, since the
[0103]
(Sixth embodiment)
FIG. 18 shows a sixth embodiment of the present invention. The sixth embodiment is slightly different from the fifth embodiment, in which check
[0104]
With this configuration, if only the
Of course, the check code may be arranged only in the transparent code area.
[0105]
(Seventh embodiment)
FIG. 19 shows a seventh embodiment of the present invention. The seventh embodiment shows an example in which a code other than the
Needless to say, these may be arranged so that the visible code area and the transparent code area partially overlap as in the second embodiment.
[0106]
The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and the following modifications or expansions are possible.
The format of the information recorded in the visible code area is not limited to the
The specific pattern may be arranged in the transparent code area.
The arrangement form of the visible code area and the transparent code area is other than that, for example, as in the first embodiment, the
[0107]
Further, the arrangement may be such that both are arranged vertically or horizontally. At this time, as shown in the first embodiment, the two regions may be arranged adjacent to each other or may be arranged so as to have a predetermined interval.
As for the method of detecting the overlapping code area, the decoder may be configured so that the overlapping part is detected as the overlapping code area based on the positions of the visible code area and the transparent code area. That is, if the arrangement relationship between the visible code area and the transparent code area is known, a portion where these two areas are set in an overlapping manner can be detected as an overlapping code area.
In the fourth embodiment, a transparent cell (bright display unit, dark display unit) having a relative difference in the area of the transparent
[0108]
The
Only the error check code relating to either the visible code area or the transparent code area may be arranged.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an information code according to a first embodiment of the present invention, in which a transparent code area is added to a QR code.
FIG. 2A is a reflection state when visible light incident perpendicularly to an information recording surface of a recording medium is irradiated, and FIG. 2B is incident with an inclination of about 45 degrees with respect to the information recording surface. The figure which shows the reflection state when it irradiates visible light
FIG. 3 is a diagram showing light reception levels of light reflected on each part of the recording medium.
FIG. 4 is a diagram for explaining an information code generation procedure;
FIG. 5 is a functional block diagram showing an electrical configuration of a code reader for reading an information code.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an optical system centered on a light projecting / receiving unit.
FIG. 7 is a flowchart showing the contents of control performed mainly by the CPU of the code reader.
FIG. 8 is a view showing a state where a slight margin is provided between a region where a visible code is actually printed and a transparent code region;
FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 1 showing a second embodiment of the present invention.
FIGS. 10A and 10B show a reading state of an information code, where FIG. 10A shows a reflection state when incident light that is substantially perpendicular to the information code is irradiated, and FIG. (C) is a state in which the image signal received for (b) is binarized by a threshold value H, and (d) is a diagram showing a state in which the image signal received for (b) is binarized by a threshold value L.
11 is equivalent to FIG.
FIG. 12 is a view corresponding to FIG.
FIG. 13 is a view corresponding to FIG. 6 showing a third embodiment of the present invention.
14 (b) shows an information code whose shape has been corrected, and FIG. 14 (a) shows an image of the information code formed on the light receiving sensor of the code reader.
FIG. 15 is a fourth embodiment of the present invention, and shows a state in which transparent cells similar to those of the first embodiment are printed on a sheet having a ground color, and FIG. 15B is a partially enlarged view of FIG. Figure shown
FIG. 16 is a view corresponding to FIG. 15 showing a case where a transparent cell is configured by printing a small transparent reflective layer in a matrix on a paper having a background color by printing or the like.
FIG. 17 is a diagram showing an arrangement of error check codes accompanying information codes according to the fifth embodiment of the present invention.
18 is a diagram corresponding to FIG. 17 and showing a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 19 shows a seventh embodiment of the present invention, in which (a) is a data matrix, (b) is a bar code, and (c) is a PDF417 as a visible code area.
[Explanation of symbols]
2 is a black cell (visible display unit), 3 is a transparent reflective layer, 4 is a QR code (visible code region), 4S is a specific pattern, 5 is an information code, 6 is a transparent cell (transparent display unit), and 7 is a transparent code. Area, 8 is a bright cell (visible display unit), 13 to 18 are LEDs (light source for illumination), 20 is a light receiving sensor, 26 is a CPU (decoder), 41 is an information code, 42 is a transparent code area, 44 is a code reading Device, 45 LED (illumination light source), 47 light receiving sensor, 49 and 50 transparent cells (transparent display units), 51 a transparent reflective layer, 52 a visible code region, 53 a transparent code region, and 52E and 53E Error check code, 54 is a data matrix (visible code area), 55 is a barcode (visible code area), 56 is PDF417 (visible code area), 57 to 59 are transparent code areas, 60 62 information code, 100, 100A, 101 denotes an optical information recording medium.
Claims (20)
前記透明表示単位とは異なる光学的特性を有し、視覚により認識可能な可視表示単位を含んで構成され、光学的に読取り可能な情報が記録される可視コード領域と、
前記透明コード領域または可視コード領域の少なくとも一方に配置され、読取り用基準位置及び前記表示単位の大きさを示す特定パターンとを備えて構成されることを特徴とする光学的情報記録媒体。A transparent code area configured to include a transparent display unit having a transparent reflection layer that has substantial transparency to visible light and regularly reflects visible light, and in which optically readable information is recorded;
A visible code area having optical characteristics different from the transparent display unit, including a visible display unit that can be visually recognized, and in which optically readable information is recorded;
An optical information recording medium, which is arranged in at least one of the transparent code area and the visible code area and comprises a reading reference position and a specific pattern indicating the size of the display unit.
前記透明表示単位は、前記透明反射層が当該領域内に占める面積の割合によって、可視光の反射率が調整されることを特徴とする請求項1記載の光学的情報記録媒体。The outer shape of the transparent reflective layer is configured to be smaller than the outer shape of the transparent display unit included in the transparent code region,
The optical information recording medium according to claim 1, wherein the transparent display unit has a visible light reflectance adjusted by a ratio of an area occupied by the transparent reflective layer in the region.
前記透明反射層の面積が相対的に大きい明表示単位と、
前記透明反射層の面積が相対的に小さい暗表示単位とで構成されていることを特徴とする請求項2または3記載の光学的情報記録媒体。The transparent code area is
A bright display unit having a relatively large area of the transparent reflective layer;
4. The optical information recording medium according to claim 2, wherein the transparent reflective layer is composed of a dark display unit having a relatively small area.
乱反射率が相対的に大きい明表示単位と、
乱反射率が相対的に小さい暗表示単位とで構成されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の光学的情報記録媒体。The visible code region is
A bright display unit with a relatively large diffuse reflectance,
5. The optical information recording medium according to claim 1, wherein the optical information recording medium is composed of a dark display unit having a relatively low irregular reflectance.
前記照明用光源は、自身が発した光が前記光学的情報記録媒体の情報記録面により正反射された反射光と、前記情報記録面により乱反射された反射光とが前記受光センサによって受光されるように配置され、
前記受光センサは、受光した反射光量に応じた画像信号を前記デコーダに出力し、
前記デコーダは、前記画像信号を参照することで、乱反射光の明暗を判別する第1の閾値に基づいて前記可視コード領域に配置された可視表示単位の明暗を判別し、正反射光の明暗を判別する第2の閾値に基づいて前記透明コード領域に配置された透明表示単位の明暗を判別して、夫々の領域に記録されている情報をデコードすることを特徴とする光学的情報読取装置。An optical information reader that optically reads information recorded on an optical information recording medium according to any one of claims 1 to 11, comprising an illumination light source, a light receiving sensor, and a decoder.
The illumination light source receives light reflected by the information recording surface of the optical information recording medium and reflected light irregularly reflected by the information recording surface by the light receiving sensor. Arranged as
The light receiving sensor outputs an image signal corresponding to the amount of reflected light received to the decoder,
The decoder refers to the image signal to determine the brightness of the visible display unit arranged in the visible code area based on a first threshold value for determining the brightness of the diffusely reflected light, and to determine the brightness of the regular reflected light. An optical information reading apparatus characterized by discriminating the brightness of a transparent display unit arranged in the transparent code area based on a second threshold value to be discriminated, and decoding information recorded in each area.
前記照明用光源は、自身が発した光が前記光学的情報記録媒体の情報記録面により乱反射及び正反射された反射光が前記受光センサによって受光されるように配置され、
前記デコーダは、乱反射光の明暗を判別する第1の閾値に基づいて前記可視コード領域に配置された可視表示単位の明暗を判別し、正反射光の明暗を判別する第2の閾値に基づいて前記透明コード領域に配置された透明表示単位の明暗を判別して、夫々の領域に記録されている情報をデコードするように構成されていることを特徴とする光学的情報読取装置。An optical information reader that optically reads information recorded on an optical information recording medium according to any one of claims 1 to 11, comprising an illumination light source, a light receiving sensor, and a decoder.
The illumination light source is arranged so that the light emitted from itself is diffusely reflected and regularly reflected by the information recording surface of the optical information recording medium, and received by the light receiving sensor.
The decoder discriminates the brightness of a visible display unit arranged in the visible code area based on a first threshold for discriminating the brightness of diffusely reflected light, and based on a second threshold for discriminating the brightness of regular reflected light. An optical information reader configured to discriminate light and dark of a transparent display unit arranged in the transparent code area and to decode information recorded in each area.
自身が発した光が前記光学的情報記録媒体の情報記録面により乱反射及び正反射された反射光のうち、乱反射した反射光のみが前記受光センサによって受光されるように配置される第1の照明用光源と、
自身が発した光が前記光学的情報記録媒体の情報記録面により乱反射及び正反射した反射光の何れもが前記受光センサによって受光されるように配置される第2の照明用光源とで構成され、
前記受光センサは、前記乱反射光及び正反射光を受光して、受光した反射光量に応じた画像信号を前記デコーダに出力するように構成され、
前記デコーダは、前記画像信号を参照することで、乱反射光の明暗を判別する第1の閾値に基づいて前記可視コード領域に配置された可視表示単位の明暗を判別すると共に、
前記画像信号を参照することで、正反射光の明暗を判別する第2の閾値に基づいて前記透明コード領域に配置された透明表示単位の明暗を判別して、夫々の領域に記録されている情報をデコードするように構成されていることを特徴とする請求項14記載の光学的情報読取装置。The illumination light source is
1st illumination arrange | positioned so that only the irregularly reflected light may be received by the said light receiving sensor among the reflected light in which the light which self emitted was irregularly reflected and specularly reflected by the information recording surface of the said optical information recording medium A light source for
The second light source for illumination is arranged such that the light emitted from itself is diffusely reflected and regularly reflected by the information recording surface of the optical information recording medium. ,
The light receiving sensor is configured to receive the irregularly reflected light and specularly reflected light and output an image signal corresponding to the received reflected light amount to the decoder;
The decoder refers to the image signal to determine the brightness of the visible display unit arranged in the visible code area based on a first threshold value for determining the brightness of the diffusely reflected light.
By referring to the image signal, the brightness of the transparent display unit arranged in the transparent code area is discriminated based on the second threshold value for discriminating the brightness of the regular reflection light, and recorded in the respective areas. 15. The optical information reader according to claim 14, wherein the optical information reader is configured to decode information.
自身が発した光が前記光学的情報記録媒体の情報記録面により乱反射された反射光が前記受光センサによって受光されるように配置される第1の照明用光源と、
自身が発した光が前記光学的情報記録媒体の情報記録面により正反射された反射光が前記受光センサによって受光されるように配置される第2の照明用光源とで構成され、
前記受光センサは、前記乱反射光を受光して、受光した反射光量に応じた第1の画像信号を前記デコーダに出力すると共に、前記正反射光を受光して、受光した反射光量に応じた第2の画像信号を前記デコーダに出力するように構成され、
前記デコーダは、
前記第1の画像信号を参照することで、乱反射光の明暗を判別する第1の閾値に基づいて前記可視コード領域に配置された可視表示単位の明暗を判別し、
前記第2の画像信号を参照することで、正反射光の明暗を判別する第2の閾値に基づいて前記透明コード領域に配置された透明表示単位の明暗を判別して、夫々の領域に記録されている情報をデコードするように構成されていることを特徴とする請求項14記載の光学的情報読取装置。The illumination light source is
A first illuminating light source arranged so that the light emitted from itself is reflected by the information sensor surface of the optical information recording medium.
A second illumination light source arranged so that the light emitted from itself is regularly reflected by the information recording surface of the optical information recording medium is received by the light receiving sensor;
The light receiving sensor receives the irregularly reflected light, outputs a first image signal corresponding to the received reflected light amount to the decoder, receives the regular reflected light, and receives a first reflected light amount corresponding to the received reflected light amount. 2 image signals are output to the decoder;
The decoder
By referring to the first image signal, based on a first threshold value for determining the brightness of the diffusely reflected light, determine the brightness of the visible display unit arranged in the visible code area,
By referring to the second image signal, the brightness of the transparent display unit arranged in the transparent code area is discriminated based on the second threshold value for discriminating the brightness of the regular reflection light, and recorded in each area. 15. The optical information reading device according to claim 14, wherein the optical information reading device is configured to decode the recorded information.
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