(57)【要約】　　　（修正有）【課題】複写や解読を困難にする。【解決手段】線幅の異なる複数種類の線要素の組み合わせにより構成されて成るバーコード１において、バーコード１を高さの異なる複数種類の高さの組み合わせにより構成し、線幅の組み合わせと共に線高さの組み合わせにより１つのバーコード１を特定する。したがって、バーコードを高さの異なる複数種類の高さの組み合わせにより構成されているので、平面的に複写を行っても元のバーコードを再現することはできない。また解読も困難である。このためバーコードの偽造を防止することができる。【選択図】　　　　図１
2004021643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線幅の異なる複数種類の線要素の組み合わせにより構成されて成るバーコードにおいて、上記バーコードを高さの異なる複数種類の高さの組み合わせにより構成し、上記線幅の組み合わせと共に上記線高さの組み合わせにより１つのバーコードを特定することを特徴とするバーコード。
【請求項２】
前記バーコードは、複数の異なる組み合わせにより構成し、それぞれの高さの線幅の組み合わせにより１つのバーコードを特定してなることを特徴とする請求項１記載のバーコード。
【請求項３】
線幅の異なる複数種類の線要素の組み合わせにより構成されて成るバーコードにおいて、上記バーコードを２つの高さの異なる複数種類の高さの組み合わせにより構成し、上記線高さの高い側の線幅により、１つのバーコードを特定したことを特徴とするバーコード。
【請求項４】
線要素の組み合わせから成るバーコードを備えた媒体と相対的に移動して上記線要素の異なる高さを検出する線高さ検出部と、上記線高さ検出部からの出力データから線高さと該線高さに対応する線幅とを検出し、バーコードを特定するデータ処理部とを備えて成ることを特徴とするバーコード読み取り装置。
【請求項５】
上記線高さ検出部を備えたセンサと、該センサまたは上記媒体を一定速度で移動させる移動部とを備えることを特徴とする請求項４記載のバーコード読み取り装置。
【請求項６】
前記センサは静電容量検出センサまたはサーマルセンサであることを特徴とする請求項４または５記載のバーコード読み取り装置。
【請求項７】
前記線高さを画像データとして出力するサーマルセンサと、前記媒体または上記センサの温度を検知する温度検知部と、上記媒体または上記センサを加熱する加熱部とを備えてなることを特徴とする請求項４または５記載のバーコード読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、線幅の異なる複数種類の線要素の組み合わせにより構成されて成るバーコードおよびその読み取り装置に関する。さらに詳述すると、本発明は、複写の困難なバーコードおよびその読み取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製品などに関する各種管理情報を対象物に付帯させる手段として一般にバーコードが使用される。バーコードは線幅の異なる数種類の線要素を複数組み合わせて構成される。一般的には、このバーコードを印刷したラベルを製品などに貼付する。あるいは、凹凸パターンを型を用いてバーコードを形成する方法も知られている（特開平９−６９１３１号公報参照）。また、バーコードの読み取りは、通常は光反射方式など光学的な方法を用いて行われる。さらに、このバーコードは、有価証券や商品券などに付されることが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したバーコードでは数種類の線要素をそのまま印刷しているので、コード内容の複写や解読が容易である。このため、バーコードをコピーや印刷などの複製技術を使って複製し、有価証券などに付することにより比較的容易に偽造できてしまう。
【０００４】
また、バーコード読み取り装置は光学的な方式で読み取りを行うため、光学系を形成する必要がある。このため、装置が大型化および高コスト化してしまうおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、複写や解読が困難なバーコードおよびその読み取り装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために請求項１記載の発明は、線幅の異なる複数種類の線要素の組み合わせにより構成されて成るバーコードにおいて、バーコードを高さの異なる複数種類の高さの組み合わせにより構成し、線幅の組み合わせと共に線高さの組み合わせにより１つのバーコードを特定するようにしている。
【０００７】
したがって、バーコードを高さの異なる複数種類の高さの組み合わせにより構成しているので、平面的に複写を行っても元のバーコードを再現することはできない。また解読も困難である。このため、バーコードの偽造を防止できると共に、このバーコードを有価証券などに付することによって有価証券などの偽造を防止することができる。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のバーコードにおいて、バーコードは、複数の異なる組み合わせにより構成し、それぞれの高さの線幅の組み合わせにより１つのバーコードを特定してなるようにしている。したがって、バーコードの偽造や解読が困難になる。
【０００９】
さらに、請求項３記載の発明は、線幅の異なる複数種類の線要素の組み合わせにより構成されて成るバーコードにおいて、バーコードを２つの高さの異なる複数種類の高さの組み合わせにより構成し、線高さの高い側の線幅により、１つのバーコードを特定するようにしている。
【００１０】
したがって、このバーコードを複写しても線高さの低い側の線幅も同時に複写されてしまうので、線高さの高い側の線幅により特定される真の情報を複写することができない。よって、バーコードの偽造を防止することができる。
【００１１】
また、請求項４記載のバーコード読み取り装置は、線要素の組み合わせから成るバーコードを備えた媒体と相対的に移動して線要素の異なる高さを検出する線高さ検出部と、線高さ検出部からの出力データから線高さと該線高さに対応する線幅とを検出し、バーコードを特定するデータ処理部とを備えて成るようにしている。
【００１２】
したがって、線要素の異なる高さを検出して該線高さに対応する線幅を検出するので、高さの異なる複数種類の高さの組み合わせから成るバーコードを読み取ることができる。
【００１３】
そして、請求項５記載の発明は、請求項４記載のバーコード読み取り装置において、線高さ検出部を備えたセンサと、該センサまたは媒体を一定速度で移動させる移動部とを備えるようにしている。したがって、センサを移動させながらバーコードを読み取ることができる。
【００１４】
また、請求項６記載の発明は、請求項４または５記載のバーコード読み取り装置において、センサは静電容量検出センサまたはサーマルセンサであるようにしている。さらに、請求項７記載の発明は、請求項４または５記載のバーコード読み取り装置において、線高さを画像データとして出力するサーマルセンサと、媒体またはセンサの温度を検知する温度検知部と、媒体またはセンサを加熱する加熱部とを備えてなるようにしている。したがって、光学的なセンサを使用しないので、光学系を不要にして装置の小型化を図ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。図１に本発明のバーコードの実施形態の一例を示す。このバーコード１は、線幅の異なる複数種類の線要素の組み合わせにより構成されて成るものである。そして、図１（Ｃ）に示すように、バーコード１を高さの異なる複数種類の高さの組み合わせにより構成し、線幅の組み合わせと共に線高さの組み合わせにより１つのバーコード１を特定するようにしている。このため、バーコード１を高さの異なる複数種類の高さの組み合わせにより構成しているので、図１（Ｃ）に示すバーコード１を平面的に複写しても図１（Ｂ）に示すようになり、高さの異なる複数種類の高さの組み合わせを複写することはできない。よって、元のバーコード１を再現することはできないと共に解読も困難になる。このため、バーコード１の偽造を防止できると共に、このバーコード１を有価証券などに付することによって有価証券などの偽造を防止することができる。また、バーコード１は、複数の異なる組み合わせにより構成し、それぞれの高さの線幅の組み合わせにより１つのバーコード１を特定してなるようにしている。
【００１６】
本実施形態では、線幅の異なる複数種類の線要素（以下、バーとも言う）の組み合わせにより構成されて成るバーコード１において、図１（Ｃ）に示すようにバーコード１を２つの高さの異なる複数種類の高さの組み合わせにより構成し、線高さの高い側２の線幅により、１つのバーコード１を特定するようにしている。このため、このバーコード１を複写しても線高さの低い側３の線幅も同時に複写されてしまうので、線高さの高い側２の線幅により特定される真の情報を複写することができない。よって、バーコード１の偽造を防止することができる。
【００１７】
このバーコード１は、外観上は図１（Ａ）に示すように規格で定められた標準コード（ここでは８桁ＪＡＮコード：”１２３４５６７０”）が適用される。図１（Ｃ）はＬ線での断面図であり、各バーは予め定められた立体高さｈ（例えば２０μｍ）および１／２ｈに凹版印刷により印刷される。このバーコード１を挟む位置にはバーコード１の印刷と同時にバーの立体高さｈ以上の高さを有する基準面４を透明インクなどにより印刷することが望ましい。
【００１８】
そして、図１（Ｃ）に示すバーコード１を平面的に複写すると図１（Ｂ）に示すようになるが、線高さの高い側２の線幅により１つのバーコード１を特定するようにしているので、図１（Ｃ）に示す情報と図１（Ｂ）に示す情報とは異なったものになる。例えば、図１（Ｃ）では線高さの高い側２の線幅により”１２０４７６７３”という情報を示しているが、これを平面複写しても線高さの低い側３の線幅が現れて図１（Ｂ）に示すように”１２３４５６７０”になってしまう。すなわち、平面的な複写ができないことになる。このため、バーコード１の偽造を防止できると共に、このバーコード１を有価証券などに付することによって有価証券などの偽造を防止することができる。
【００１９】
上述したバーコード１を読み取るためのバーコード読み取り装置５について以下に説明する。
【００２０】
図２および図３に示すように、バーコード読み取り装置５は、線要素の組み合わせから成るバーコード１を備えた媒体と相対的に移動して線要素の異なる高さを検出する線高さ検出部６と、線高さ検出部６からの出力データから線高さと該線高さに対応する線幅とを検出し、バーコード１を特定するデータ処理部７とを備えて成るようにしている。このため、線要素の異なる高さを検出して該線高さに対応する線幅を検出するので、高さの異なる複数種類の高さの組み合わせから成るバーコード１を読み取ることができる。
【００２１】
さらに、このバーコード読み取り装置５は、線高さ検出部６を備えたセンサ８と、該センサ８または媒体を一定速度で移動させる移動部９とを備えている。よって、センサ８を移動させながらバーコード１を読み取ることができる。
【００２２】
センサ８としては静電容量検出センサ、特に微小変位センサを使用している。このため、光学的なセンサを使用しないので、光学系を不要にして装置５の小型化を図ることができる。このセンサ８は立体形状のセンサ保持体１０により保持されている。センサ保持体１０の底面の幅はバーコード１の長さよりも十分に大きいものとしている。
【００２３】
また、これらセンサ８および移動部９はＣＰＵ１１により制御される。このＣＰＵ１１は、走査制御部１２と、データ記憶部１３と、データ処理部７とを備えている。走査制御部１２は移動部９を制御してセンサ８を移動させる。データ記憶部１３は読み取ったデータを記憶する。データ処理部７は記憶されたデータを処理してバーコード１のデコードを行う。
【００２４】
上述したバーコード読み取り装置５によりバーコード１を読み取る動作を以下に説明する。
【００２５】
移動部９は走査制御部１２によりセンサ８が全てのバーの上を通過するようにセンサ保持体１０をバーコード１の幅方向に一定速度で印刷面に対して平行移動させる。このとき、センサ８はバーコード１の凹凸状態を検出し、バーコード１との間隔距離に応じた電気信号を出力する。この信号は逐次デジタル化されてデータ記憶部１３に格納される。
【００２６】
具体的には、センサ８から出力されたデータは例えば図４に示すようになる。この曲線の波高値はバーコード１の立体高さ情報を含んでおり、データ処理部７ではこのデータを解析することによりバーの立体高さの検査およびバーコード１のデコードを行う。デコードの方法は、規定の立体高さｈまたは１／２ｈにより決定される基準線Ａより高いピークを含む曲線部分と、曲線波形の中間部分に配置される直線Ｂとの交点座標から構成されるインターバルパターンと、予め用意しておくコードパターンとを比較照合し、最も高い類似性を示すコードを読み取り結果として出力する。この出力に基づいて図１（Ｃ）に示すようなバーコード１の線高さの高い側の線幅を読み取って情報を得る。
【００２７】
ここで、バーコード読み取り装置５により、複写された平面のバーコード１を読み取ろうとすると、正常なバーコード１としては読み取りできない。このため、バーコード１が偽物であることを容易に判定することができる。したがって、このバーコード１を有価証券や紙幣や硬貨などに付することによって、これらの真偽判定を行うことができるようになる。
【００２８】
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、本実施形態ではセンサ８は静電容量検出センサ８としているが、これには限られずサーマルセンサ８としても良い。この場合、図５および図６に示すようにバーコード読み取り装置５に、媒体またはセンサ８の温度を検知する温度検知部１４と、媒体またはセンサ８を加熱する加熱部１５とを備えるようにする。この場合も光学的なセンサ８を使用しないので、光学系を不要にして装置５の小型化を図ることができる。
【００２９】
サーマルセンサ８は線高さを画像データとして出力するものであり、例えば特開平１０−９１７６９号公報に記載されたものを使用する。すなわち、バーコード１の高低差による空気の温度の違いを検出して画像を作成するものである。このサーマルセンサ８によれば、バーコード１の上を通過してスキャンすることによりバーコード１の高低に応じたイメージデータを出力することができる。また、サーマルセンサ８では、測定対象のある雰囲気を所定の温度に維持してセンサ８特性を確保する必要があるため、加熱部１５および温度検知部１４を備えている。
【００３０】
これらセンサ８と加熱部１５および温度検知部１４とはＣＰＵ１１により制御される。このＣＰＵ１１は、画像再構築部１６と、画像記憶部１７と、データ処理部７と、加熱部１５を制御して温度を調節する温度調節部１８とを備えている。画像記憶部１７には線高さ検知部６がスキャンして画像転送部１９を経たスライスイメージが順次格納される。
【００３１】
画像再構築部１６は、画像記憶部１７に記憶されたスライスイメージを特開平１０−９１７６９号公報に記載された方法により合成して、全体のイメージ画像を図７に示すように再構築する。データ処理部７は再構築されたイメージデータの演算処理を行う。
【００３２】
データ処理部７での演算処理の例を以下に示す。例えば図７のＸ軸の各ポジションにおいてＹ軸方向に射影を求めると、図８に示す曲線が得られる。この曲線の０方向に突出したピーク部分はバー部分（図７中の黒色部分）に対応し、その立体高さに応じたピーク値を示しているため、このデータを解析することによりバーの立体高さの検査およびバーコード１のデコードを行うことができる。デコードの方法としては、例えば図８において規定の立体高さｈ、１／２ｈにより決定される基準線Ａより低いピークを含む曲線部分と、曲線波形の中間部分に配置される直線Ｂとの交点座標から構成されるインターバルパターンと、予め用意しておくコードパターンとを比較照合し、最も高い類似性を示すコードを読み取り結果として出力する。
【００３３】
また、上述した各実施形態では、図１（Ｃ）に示すようにバーコード１の高さは２段階であるが、これには限られず３段階以上の異なる高さから成るバーコードを使用しても良い。
【００３４】
さらに、上述した各実施形態では、バーコード１は印刷面から突出するようにしているが、これには限られず印刷面を凹ませてバーコードを形成しても良い。この場合もバーの部分とそれ以外の部分とで高低差を形成できると共に、バーの中でも高低を形成することができる。
【００３５】
一方、上述した各実施形態では、バーコード１として複数のバーを備えたものを使用しているが、これには限られず１本のバーのみを有すると共にそのバーの中で高さの異なる線要素を備えるようにして成るバーコードを使用しても良い。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載のバーコードによれば、バーコードを高さの異なる複数種類の高さの組み合わせにより構成しているので、平面的に複写を行っても元のバーコードを再現することはできない。また解読も困難である。このため、バーコードの偽造を防止できると共に、このバーコードを有価証券や商品券などに付することによってそれらの偽造を防止することができる。
【００３７】
しかも、見た目は普通の平坦なバーコードと変わらないので、偽造しようとする者が立体バーコードであるということに気づき難いため、偽造が不完全となり発見し易い。結果として偽造防止が容易になる。
【００３８】
また、請求項２記載のバーコードによれば、バーコードの偽造や解読が困難になる。
【００３９】
さらに、請求項３記載のバーコードによれば、バーコードを複写しても線高さの低い側の線幅も同時に複写されてしまうので、線高さの高い側の線幅により特定される真の情報を複写することができない。よって、バーコードの偽造を防止することができる。
【００４０】
一方、請求項４記載のバーコード読み取り装置によれば、線要素の異なる高さを検出して該線高さに対応する線幅を検出するので、高さの異なる複数種類の高さの組み合わせから成るバーコードを読み取ることができる。
【００４１】
また、バーコードの微小な立体高さを２次元の画像として検出するので、画像処理技術によってバーコードの特徴を精度良く抽出でき、その結果バーコード読み取り装置の信頼性の向上に寄与できる。さらに、装置機構が単純化できると共に煩雑な調整も不要であるので、装置の小型化およびコストダウンを図ることができる。
【００４２】
そして、請求項５記載のバーコード読み取り装置によれば、センサを移動させながらバーコードを読み取ることができる。
【００４３】
また、請求項６および７記載のバーコード読み取り装置によれば、光学的なセンサを使用しないので、光学系を不要にできる。このため、バーコード読み取り装置を小型化および単純化でき、コストダウンに寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバーコードを示す図であり、（Ａ）は全体の平面図、（Ｂ）は複写した偽物の断面、（Ｃ）は（Ａ）のＬ−Ｌ線で切断した断面を示す。
【図２】センサとバーコードとの関係を示す平面図である。
【図３】本発明のバーコード読み取り装置の概略を示すブロック図である。
【図４】バーコードを読み取ったときの電気信号を示すグラフである。
【図５】他の実施形態のセンサとバーコードとの関係を示す平面図である。
【図６】他の実施形態のバーコード読み取り装置の概略を示すブロック図である。
【図７】他の実施形態のバーコードを読み取ったときのスキャンイメージを示す図である。
【図８】他の実施形態のバーコードを読み取ったときの電気信号を示すグラフである。
【符号の説明】
１　バーコード
６　線高さ検出部
７　データ処理部
８　センサ
９　移動部
１４　温度検知部
１５　加熱部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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