JP2000293644A

JP2000293644A - ドットコードおよび２次元コード

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Publication number: JP2000293644A
Application number: JP11094617A
Authority: JP
Inventors: Hideki Nakajo; 秀樹中條; Taketeru Nishio; 剛輝西尾; Mitsuru Matsumura; 満松村; Takashi Kakiuchi; 崇垣内
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 1999-04-01
Publication date: 2000-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】少ない印字面積で正確に読み取ることが可能
な２次元コードを実現する。【解決手段】ドットを印字する印刷部の最高分解能の
ピッチをＰ０とするとき、ドットの印字ピッチＰを、ピ
ッチＰ０の約２倍の値とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ドットコードおよ
び２次元コードに関し、特に、印字面積が狭く、確実に
読み取ることができるようにしたドットコードおよび２
次元コードに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は、従来の２次元コードの例を表し
ている。同図に示すように、この２次元コードは、所定
の大きさのブロックの集まりにより構成されている。各
位置におけるブロックの有無により、所定のコードが表
される。従って、このような２次元コードを印刷物など
に印刷しておくことにより、その印刷物に対して、各種
の情報を割り当てることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た各ブロックは、複数の画素により構成されているた
め、２次元コードの印字面積が広くなる課題があった。

【０００４】そこで、例えば、１ブロックを印刷装置
（プリンタ）により印刷を行う場合の１ドットで構成す
ることも可能である。このようにすれば、例えば図２に
示すように、プリンタの最高分解能のピッチＰ０を単位
として、画素の有無によりデータを表すことができる。

【０００５】しかしながら、プリンタにより所定の位置
に画素を印字しようとした場合、例えば図３に示すよう
に、位置Ａに１つの画素（ドット）を印字しようとした
としても、破線で示すように、実際の印字位置はばらつ
くことになる。

【０００６】また、図４に示すように、プリンタの各ド
ットの径は、そのプリンタの最高分解能のピッチＰ０と
等しいか、それより若干大きい値に設定されている。従
って、上下左右の隣接する位置にドットが印字され、中
央にはドットが印字されていないような場合において
も、隣接する各領域のドットがはみ出して印刷されるた
め、その２次元コードが読み取られた場合、その中央の
領域にもドットが存在するものと、誤って読み取られる
おそれがあった。このことは、図３を参照して説明した
ドットの位置のずれを考慮するとき、さらに顕著とな
る。

【０００７】図５は、このような場合の例を表してい
る。すなわち、図５の例においては、図中四角形で示す
印字基準位置に、図中黒い円で示す画素を印字したので
あるが、その位置がずれたため、３つの画素があたかも
１つの画素であるかのような状態となっている。

【０００８】そこで、通常、２次元コードには、誤り訂
正のための符号を付加するようになされている。しかし
ながら、誤り訂正符号を付加すると、図６（Ｂ）に示し
たように、誤り訂正符号を付加しない図６（Ａ）に示す
場合に較べて、印字面積が大きくなってしまう課題があ
った。

【０００９】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、少ない印字面積で、正しく読み取ることが
できるコードを実現するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のドット
コードは、ドットが、その径の約２倍のピッチを単位と
して配置されていることを特徴とする。

【００１１】請求項２に記載のドットコードは、ドット
が、基準となる直線上においては、最小のピッチで配置
され、基準となる直線上以外の領域においては、最小の
ピッチより長いピッチで配置されていることを特徴とす
る。

【００１２】請求項３に記載のドットコードは、ドット
が、基準となる直線上の各位置に配置されるとともに、
基準となる直線上以外の領域においては、データに対応
する位置に配置され、基準となる直線と、それ以外の領
域の間には、ドットが配置されない領域が形成されてい
ることを特徴とする。

【００１３】請求項４に記載のドットコードは、ドット
が、その配置される位置に対応する色で着色されている
ことを特徴とする。

【００１４】請求項５に記載のドットコードは、ドット
コードが、ヘッダ部とデータ部とを有し、ドットのピッ
チは、データ部よりヘッダ部の方が、より大きい値に設
定されていることを特徴とする。

【００１５】請求項６に記載の２次元コードは、ヘッダ
部の誤り訂正符号が、データ部の誤り訂正符号より、訂
正能力が高い符号とされていることを特徴とする。

【００１６】請求項１に記載のドットコードにおいて
は、ドットが、その径の約２倍のピッチを単位として配
置されている。

【００１７】請求項２に記載のドットコードにおいて
は、ドットが、基準となる直線上においては、最小のピ
ッチで配置され、基準となる直線以外の領域において
は、最小のピッチより長いピッチで配置されている。

【００１８】請求項３に記載のドットコードにおいて
は、基準となる直線と、それ以外の領域の間には、ドッ
トが配置されていない領域が形成される。

【００１９】請求項４に記載のドットコードにおいて
は、ドットが、その配置される位置に対応する色で着色
されている。

【００２０】請求項５に記載のドットコードにおいて
は、ドットのピッチが、データ部よりヘッダ部の方が、
より大きい値に設定されている。

【００２１】請求項６に記載の２次元コードにおいて
は、ヘッダ部の誤り訂正符号が、データ部の誤り訂正符
号より、訂正能力が高い符号とされている。

【００２２】

【発明の実施の形態】図７は、本発明を適用したプリン
ト装置の構成例を表している。この構成例においては、
データ処理部１に、カード３に印字すべき２次元コード
に対応するデータ（例えば、オーディオデータ）が入力
される。データ処理部１は、入力されたデータを２次元
コードのパターンに変換し、印刷部２に出力する。印刷
部２は、データ処理部１より入力された印刷パターン
を、紙、プラスチックなどにより構成されるカード３に
印刷する（プリントする）。

【００２３】図８は、このようにして２次元コードが印
刷されたカード３の例を表している。この例において
は、４つの２次元コード２１−１乃至２１−４（以下、
これらの２次元コード２１−１乃至２１−４を個々に区
別する必要がない場合、単に、２次元コード２１と記述
する。他の部分においても同様である）がプリントされ
ている。２次元コード２１−１は、ヘッダ部２２−１と
データ部２３−１とに区分されている。ヘッダ部２２−
１には、データ部２３−１に記録されているデータの種
類、バージョン、その他の情報が記録されている。デー
タ部２３−１には、この例においては、オーディオデー
タが記録されている。このことは、２次元コード２１−
２乃至２１−４においても同様である。

【００２４】図９は、２次元コード２１が印字されたカ
ード３を読み取る読み取り装置の構成例を表している。
カード３は、２次元コード２１が印字された面を上にし
て、ベルト１５上に載置される。モータ１６がベルト１
５を駆動するので、カード３は、図中左方向から右方向
に搬送（移動）される。

【００２５】光源１２は、画像データ読み取り部制御回
路１３が出力する光源制御信号に対応して光を発生し、
カード３に照射する。例えば、CCD撮像素子などよりな
る読み取り素子１１は、画像データ読み取り部制御回路
１３により制御され、カード３の２次元コード２１が印
字されている面を撮像し、その撮像した結果得られた画
像信号をデータ処理部１４に出力する。

【００２６】データ処理部１４にはまた、画像データ読
み取り部制御回路１３より、画像の読み取り動作に同期
した同期信号が入力される。データ処理部１４は、画像
データ読み取り部制御回路１３より入力された同期信号
に同期して、読み取り素子１１より入力された画像信号
を２値化し、認識処理を行って、認識結果に基づくバイ
ナリーコードを生成する。データ処理部１４は、さらに
このバイナリーコードをアナログオーディオ信号に変換
し、増幅器１９を介して、スピーカ２０に出力する。

【００２７】CPU１７は、データ処理部１４とモータ１
６を制御する。メモリ１８には、CPU１７が各種の処理
を実行する上において必要なデータやプログラムなどが
適宜記憶される。

【００２８】次に、その動作について説明する。CPU１
７は、ユーザより読み取りの開始が指令されたとき、モ
ータ１６を制御し、ベルト１５を駆動させる。これによ
り、ベルト１５上に載置されたカード３が図中左から右
方向に搬送される。

【００２９】CPU１７はまた、画像データ読み取り部制
御回路１３を制御し、光源１２に光を発生させ、カード
３に照射させる。このとき、読み取り素子１１は、画像
データ読み取り部制御回路１３により制御され、カード
３に印字されている２次元コード２１を読み取る。デー
タ処理部１４は、読み取り素子１１より入力された画像
信号を２値化し、バイナリーデータに変換した後、これ
をアナログオーディオ信号に変換する。このアナログオ
ーディオ信号は、増幅器１９を介して、スピーカ２０に
出力される。

【００３０】次に、図１０を参照して、カード３に印字
される２次元コードについて説明する。カード３に印字
を行う印刷部２は、最高分解能のピッチの値がＰ０とさ
れている。従って、その画素（ドット）は、その直径が
値Ｐ０と等しいか、それより若干大きい値とされてい
る。微視的に見れば、ドットは完全な円ではないが、ほ
ぼ円となる。ドットの径とは、その円の径を意味する。
なお、本明細書においては、便宜上、ドットの直径は、
最高分解能のピッチの値Ｐ０と等しいものとする。

【００３１】印刷部２は、カード３に２次元コードを印
字するとき、図１０に示すように、ドットの径の約２倍
の長さを印字ピッチＰとする。その結果、ドットの印字
位置がずれたとしても、隣接するドットが重なることは
殆どなくなる。その結果、データを正確に読み取ること
が可能となる。

【００３２】次に、図１１乃至図１３を参照して、読み
取りの原理について説明する。図１１は、読み取り素子
１１の走査方向を表している。図９においては、カード
３が読み取り素子１１に対して右方向に移動され、２次
元コードが読み取られている。図１１においては、この
ことが、読み取り素子１１を図中右方向に（副走査方向
に）移動させることで読み取るように表されている。従
って、図１１においては、読み取り素子１１に沿う図中
下方向が主走査方向となる。

【００３３】読み取り素子１１により主走査方向と副走
査方向に走査することで、データ処理部１４は、図１２
に示すような読み取り結果を得ることができる。図１２
において、黒く示すセルは、ドットが検知されたことを
表し、白いセルは、ドットが検知されていないことを表
している。なお、ここにおけるセルの縦方向の幅は、読
み取り素子１１を構成するCCD撮像素子の画素で規定さ
れ、横方向の幅は、副走査方向における単位時間あたり
の速度で規定される。

【００３４】データ処理部１４は、カード３上の１つの
ドットが３×３個のセルに対応するものとして、３×３
個のセルのうち、２個以上のセルが黒色のセルであった
とき、そこにドットが位置するものとする。このような
判定処理を行うことで、図１３に示すような判定結果が
得られる。図１３における１つの四角形は、図１０にお
ける３×３個のセルで形成される領域に対応している。
図１３において黒く示す領域は、ドットが位置すると判
定された領域である。すなわち、この図１３に示す黒い
領域が、図１１における黒いドットに対応している。

【００３５】図１２に示すように、３×３個のセルに対
応する領域に１個のドットが対応するものとすると、３
×３個のセルを規定する水平方向のグリッド３１と垂直
方向のグリッド３２をどこに設定するかによって、各領
域にドットが存在するか否かの判定結果が異なってく
る。そこで、図１４に示すように、２次元コードの副走
査方向の行のうち、少なくとも一方の端部の行を基準行
４１とし、また、主走査方向の列のうち、少なくとも一
方の端部の列（読み取りを開始する方の列）を基準列４
２とし、基準行４１と基準列４２には、印刷部２の最高
分解能のピッチＰ０と同一の印字ピッチで、全ての位置
にドット印字するようにする。

【００３６】このようにすると、図１４に示すように、
印字された２次元コードを読み取ると、図１５に示すよ
うな読み取り結果が得られる。基準行４１には、ピッチ
Ｐ０で必ずドットが印刷されているはずであるので、読
み取った結果得られた各セルの行（水平方向のセルの並
び）のうち、黒色とされたセルの数を計数し、ヒストグ
ラムを生成すると、基準行４１に属する３つの行のセル
のヒストグラムの値は、基準行４１以外の領域の行の値
より極めて多くなる。従って、所定の閾値より多い数の
黒いセルが検出された３つのセルの行を基準行４１とし
て検出することができる。

【００３７】同様に、主走査方向についても、各セルの
列（垂直方向のセルの並び）について、黒いセルの数を
計数してヒストグラムを生成すると、基準列４２に属す
る３つのセルの列のヒストグラムの値は、他のセルの列
のヒストグラムの値より大きくなる。そこで、所定の閾
値以上の数の黒いセルを有する３つの列を、基準列４２
に属するセルの列として検出することができる。

【００３８】このようにして、基準行４１と基準列４２
が検出されたとき、以後、３つのセルの行または列毎に
グリッド３１またはグリッド３２を配置することで、読
み取った画素に対応するグリッド３１，３２を配置する
ことができる。

【００３９】図１６は、このようにして、グリッド３
１，３２を配置し、それを基準として、ドットの有無を
判定し、黒い領域と白い領域とで表した状態を示してい
る。基準行４１と基準列４２に対応する領域は、全て黒
い領域とされている。

【００４０】図１７は、グリッド３１，３２を、さらに
より正確に配置することができるようにした２次元コー
ド（ドットコード）の構成例を表している。すなわち、
この構成例においては、基準行４１の内側に基準行４３
が配置され、基準列４２の内側に基準列４４が配置され
る。そして、基準行４３と基準列４４には、ドットが配
置されないようになされる。すなわち、この基準行４３
と基準列４４は、ブランクの行または列とされる。

【００４１】図１８は、図１７に示すドットコードが読
み取られた結果を表している。同図に示すように、基準
行４１の内側の基準行４３と、基準列４２の内側の基準
列４４の、３×３個のセルで構成される各領域には、い
ずれも２個以上の黒いセルは存在しない。

【００４２】そこで、例えば、図１８に示す各セルの列
のうちの黒いセルの数を計数し、ヒストグラムに表す
と、図１９に示すようになる。同図に示すように、基準
列４２に隣接するセルの列の黒いセルの数は、基準列４
２に属するセルの列の黒いセルの数に較べて、極端に少
なくなる。そこで、隣接する列との黒いセルの数の差を
所定の閾値と比較することで、基準列４２を確実に検出
することができる。同様に、基準行４１も、図１４に示
した例に較べて、より確実に検出することが可能とな
る。

【００４３】図２０は、このようにして、基準行４１，
４３と基準列４２，４４を検出して、グリッド３１，３
２を配置し、それを元にして、ドットの有無を認識した
結果を表している。

【００４４】図２１は、２次元コードのさらに他の例を
表してる。この例においては、異なる色のドットが交互
に配置されるように、位置毎に、印字するドットの色が
予め決められている。そして、この例においても、基準
行４１と基準列４２が設けられ、基準行４１には、第１
の色のドットＤ１１、第２の色のドットＤ１２、第１の
色のドットＤ１３、第２の色のドットＤ１４、第１の色
のドットＤ１５が交互に配置されている。同様に、基準
列４２にも、第１の色のドットＤ１１、第２の色のドッ
トＤ２１、第１の色のドットＤ３１、第２の色のドット
Ｄ４１、第１の色のドットＤ５１が交互に配置されてい
る。基準行４１と基準列４２以外の領域には、データに
対応して、第１の色または第２の色のドットが必要に応
じて配置される。いずれの色のドットとされるかは、そ
の位置によって予め決定されている。

【００４５】このように、位置に応じて色を予め決定し
ておくと、ドットの印字位置がずれた場合においても、
その色から、いずれの位置のドットであるのかを判定す
ることができる。

【００４６】例えば、図２１に示すように、第２の色の
ドットＤ１４の属する列を下方向にドットの有無を検知
している場合、第２の色のドットＤ５４と第１の色のド
ットＤ５３の両方が検知されることになるが、この列
の、第１の色のドットＤ５１と同一の行に属するドット
は、第２の色のドットＤ１４と同一の色のはずであるか
ら、第２の色のドットＤ５４が本来のドットであり、第
１の色のドットＤ５３は、隣接する領域のドットである
ことが判る。

【００４７】図２１の例においては、異なる色のドット
をちどり状に印字するようにしたが、例えば図２２に示
すように、各列毎に印字するドットの色を決定したり、
図２３に示すように、各行毎に印字するドットの色を決
めておくようにすることもできる。

【００４８】このようにすることで、誤検出を抑制する
ことができる。

【００４９】図２４は、２次元コードのさらに他の例を
表している。この例においては、ヘッダ部２２とデータ
部２３におけるドットのピッチが異なる値とされてい
る。すなわち、ヘッダ部２２におけるドットのピッチの
方が、データ部２３のドットのピッチより、実質的に大
きくなるように設定されている。図２４の例において
は、データ部２３の３×３個のドットが配置される領域
に対応するヘッダ部２２の領域に、実質的に１個のドッ
トが配置されている（ヘッダ部２２においては、３×３
個のドットが１個のドットとされている）。従って、ヘ
ッダ部２２における印字ピッチは、データ部２３におけ
る印字ピッチの６倍とされている。その結果、ヘッダ部
２２における読み取りは、データ部２３における読み取
りに較べて、確実に行うことが可能となり、コードが誤
って検出されることが抑制される。

【００５０】データ部２３に記録されるデータは、例え
ばオーディオデータであり、仮に誤っていたとしても、
その影響は少ない。そこで、データ部２３においては、
より高密度にドットが配置される。

【００５１】このように、通常、ヘッダ部２２には、重
要な情報が配置されるので、できるだけ誤りが発生しな
いことが望まれる。しかしながら、誤りが発生してしま
った場合には、これを訂正する必要がある。そこで、図
２５に示すように、ヘッダ部２２とデータ部２３に誤り
訂正符号を付加して、２次元コードを印字することが考
えられる。ヘッダ部２２における誤りを確実に訂正でき
るように、誤り訂正能力の高い同一の誤り訂正符号をヘ
ッダ部２２とデータ部２３に付加すると、図２５（Ｂ）
に示すように、合計の符号量が、図２５（Ａ）に示す誤
り訂正符号を付加しない場合に較べて極めて大きくな
る。

【００５２】そこで、図２５（Ｃ）に示すように、ヘッ
ダ部２２には、十分な訂正能力を有する誤り訂正符号を
付加するが、データ部２３においては、ヘッダ部２２に
較べて訂正能力が低い誤り訂正符号を付加するようにす
ることができる。これにより、ヘッダ部２２の符号量
は、図２５（Ｂ）に示す場合と同一であるが、データ部
２３の符号量は、図２５（Ｂ）に示す場合に較べて少な
くすることができる。データ部２３に配置されるデータ
が、オーディオデータであるような場合、誤りが発生し
たとしても、それほど大きな影響はない。このような場
合には、このようにデータ部２３における誤り訂正符号
の能力を、ヘッダ部２２における誤り訂正符号に較べて
低いものとすることができる。この図２５に示す原理
は、ドットコードに限らず、バーコード、その他のコー
ドにおいても適用することが可能である。

【００５３】

【発明の効果】以上の如く、請求項１に記載のドットコ
ードによれば、ドットを、その径の２倍のピッチを単位
として配置するようにしたので、印字面積をそれほど大
きくすることなく、正確に読み取ることが可能なドット
コードを実現することができる。

【００５４】請求項２に記載のドットコードによれば、
基準となる直線上においては、最小のピッチでドットを
配置し、それ以外の領域においては、最小のピッチより
長いピッチで配置するようにしたので、基準となる直線
以外の領域に配置されているドットを正確に読み取るこ
とが可能となる。

【００５５】請求項３に記載のドットコードによれば、
基準となる直線と、それ以外の領域の間に、ドットが配
置されない領域を形成するようにしたので、基準となる
直線の領域を確実に検出し、それ以外の領域に配置され
ているドットを正確に読み取ることが可能となる。

【００５６】請求項４に記載のドットコードによれば、
配置される位置に対応する色でドットを着色するように
したので、ドットが誤って読み取られることを抑制する
ことができる。

【００５７】請求項５に記載のドットコードによれば、
ヘッダ部のドットのピッチを、データ部のドットのピッ
チより大きい値に設定するようにしたので、ヘッダ部に
含まれる重要な情報が誤って検出されることを抑制する
ことができる。

【００５８】請求項６に記載の２次元コードによれば、
ヘッダ部の誤り訂正符号を、データ部の誤り訂正符号よ
り、高い訂正能力のものとするようにしたので、ヘッダ
部に含まれる重要な情報の誤りを確実に訂正しつつ、２
次元コード全体の量を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の２次元コードを説明する図である。

【図２】従来のドットコードを説明する図である。

【図３】ドットの印字位置のずれを説明する図である。

【図４】ドットの径とピッチを説明する図である。

【図５】印字位置がずれたドットの状態を説明する図で
ある。

【図６】誤り訂正符号を付加した２次元コードを説明す
る図である。

【図７】本発明を適用したプリント装置の構成例を示す
図である。

【図８】図７のカード３の印字例を説明する図である。

【図９】本発明を適用したカードの読み取り装置の構成
例を示すブロック図である。

【図１０】ドットの印字状態を示す図である。

【図１１】ドットの読み取りを説明する図である。

【図１２】図１１に示すドットを読み取った結果を示す
図である。

【図１３】図１２に示す読み取り結果を認識処理した結
果を示す図である。

【図１４】基準行と基準列を説明する図である。

【図１５】図１４のドットを読み取った結果を示す図で
ある。

【図１６】図１５の読み取り結果を認識処理した結果を
示す図である。

【図１７】基準行と基準列の他の例を示す図である。

【図１８】図１７のドットを読み取った結果を示す図で
ある。

【図１９】図１８における読み取り結果を処理して得ら
れるヒストグラムを示す図である。

【図２０】図１８に示す読み取り結果を認識処理した結
果を説明する図である。

【図２１】ドットコードの他の例を示す図である。

【図２２】ドットコードの他の例を示す図である。

【図２３】ドットコードの他の例を示す図である。

【図２４】ドットコードの他の例を示す図である。

【図２５】ヘッダ部とデータ部の誤り訂正符号を説明す
る図である。

【符号の説明】

１データ処理部２印刷部３カード１１読み取り素子１２光源１３画像データ読み取り部制御回路１４データ処理部１５ベルト１６モータ１７ CPU

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松村満京都府京都市右京区花園土堂町10番地オムロン株式会社内 (72)発明者垣内崇京都府京都市右京区花園土堂町10番地オムロン株式会社内Ｆターム(参考） 5B035 AA11 BB00 BB08 CA06 CA12 CA22 CA24 CA32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のドットにより構成されるドットコ
ードにおいて、前記ドットは、その径の約２倍のピッチを単位として配
置されていることを特徴とするドットコード。
【請求項２】複数のドットにより構成されるドットコ
ードにおいて、前記ドットは、基準となる直線上においては、最小のピ
ッチで配置され、前記基準となる直線上以外の領域にお
いては、最小のピッチより長いピッチで配置されている
ことを特徴とするドットコード。
【請求項３】複数のドットにより構成されるドットコ
ードにおいて、前記ドットは、基準となる直線上の各位置に配置される
とともに、前記基準となる直線上以外の領域において
は、データに対応する位置に配置され、前記基準となる直線と、それ以外の領域の間には、前記
ドットが配置されない領域が形成されていることを特徴
とするドットコード。
【請求項４】複数のドットにより構成されるドットコ
ードにおいて、前記ドットは、その配置される位置に対応する色で着色
されていることを特徴とするドットコード。
【請求項５】複数のドットにより構成されるドットコ
ードにおいて、前記ドットコードは、ヘッダ部とデータ部とを有し、前記ドットのピッチは、前記データ部より前記ヘッダ部
の方が、より大きい値に設定されていることを特徴とす
るドットコード。
【請求項６】ヘッダ部とデータ部とを有する２次元コ
ードにおいて、前記ヘッダ部の誤り訂正符号は、前記データ部の誤り訂
正符号より、訂正能力が高い符号とされていることを特
徴とする２次元コード。