(57)【要約】【課題】赤外線発光物質からなる２次元バーコードが所定の領域に形成された物品から、２次元バーコードを確実に読み取ることができる２次元バーコード読取装置を提供する。【解決手段】２次元バーコード読取装置は、赤外線発光物質からなる２次元バーコードが所定の領域に形成された物品から、２次元バーコードを読み取るもので、物品の２次元バーコードが形成された領域に、物品に損傷を与えない範囲内のパワーで赤外線レーザを面照射するレーザ照射部と、赤外線レーザの面照射によって、物品の２次元バーコードが形成された領域の赤外線発光物質から発せられるカラーの励光を２次元バーコードデータとして光学的に面読取する励光読取部と、２次元バーコードデータを所定のレベルに調整するレベル調整部と、所定のレベルに調整された２次元バーコードデータを白黒２値化する制御部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線発光物質からなる２次元バーコードが所定の領域に形成された物品から、該２次元バーコードを読み取る２次元バーコード読取装置であって、
前記物品の２次元バーコードが形成された領域に、前記物品に損傷を与えない範囲内のパワーで赤外線レーザを面照射するレーザ照射部と、前記赤外線レーザの面照射によって、前記物品の２次元バーコードが形成された領域の赤外線発光物質から発せられるカラーの励光を２次元バーコードデータとして光学的に面読取する励光読取部と、前記２次元バーコードデータを所定のレベルに調整するレベル調整部と、前記所定のレベルに調整された２次元バーコードデータを白黒２値化する制御部とを備えることを特徴とする２次元バーコード読取装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記白黒２値化された２次元バーコードデータの鮮明度が、２次元バーコードとして認識可能な所定の範囲内となる方向に、前記励光読取部におけるカラーの励光の読取精度を制御し、かつ、前記レベル調整部における２次元バーコードデータのレベルの調整を制御する請求項１に記載の２次元バーコード読取装置。
【請求項３】
前記制御部は、請求項２に記載の制御を行っても、前記白黒２値化された２次元バーコードデータの鮮明度が、前記所定の範囲を超える場合には、前記レーザ照射部から面照射される赤外線レーザのパワーを所定のパワーだけ低下させるように制御し、前記鮮明度が所定の範囲を下回る場合には、前記赤外線レーザのパワーを、物品に損傷を与えない範囲内で所定のパワーだけ上昇させるように制御する２次元バーコード読取装置。
【請求項４】
前記制御部は、請求項２に記載の制御を行い、請求項３に記載の制御を行うことを所定回数繰り返すことによって、前記白黒２値化された２次元バーコードデータの鮮明度を最適化する２次元バーコード読取装置。
【請求項５】
前記レーザ照射部は、それぞれ、前記赤外線レーザを発するレーザダイオードを含む、少なくとも２基の照射ユニットを有する請求項１〜４のいずれかに記載の２次元バーコード読取装置。
【請求項６】
前記励光読取部は、前記カラーの励光を２次元バーコードデータとして面読取するＣＣＤカメラである請求項１〜５のいずれかに記載の２次元バーコード読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線発光物質からなる２次元バーコードが形成された物品から、その２次元バーコードを読み取る２次元バーコード読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、硬貨およびパチスロ（回胴式遊技機）、スロットマシン、テレビゲーム機その他の遊技設備用の遊技メダル等のコインは、自動販売機、遊技設備、両替機等に投入された際、コインの大きさ、形状、表面形状、材質、固有振動数等を検出され、これにより、投入されたコインが真正なコインであるか、変造または偽造された不正なコインであるかの判定が行われている。
【０００３】
しかしながら、このような方法では、投入されたコインの大きさ、形状、表面形状、材質、固有振動数等が同じであれば、不正なコインでも真正なコインであると認識されてしまい、問題となっている。更に、コイン以外の物品においても、例えば、いわゆるブランド品の時計、アクセサリー、ライター、バッグ、財布、衣服、靴、服飾品等においては、偽造品の流通が大きな問題となっている。
【０００４】
この問題に対し、本出願人は、特許文献１において、電磁波の照射により発光する物質を含有する多孔質金属部を有する金属部含有物品とその製造方法を提案している。同文献には、多孔質金属部の表面に、２次元バーコードを構成し、発光物質の発光を２次元バーコードとして検出し、あらかじめ登録された真正品のデータと照合することにより、物品の真偽を判定することが開示されている。
【０００５】
しかし、同文献には、発光物質の発光を２次元バーコードとして検出する具体的な読取装置の構成は開示されていない。現実問題として、発光物質の発光を２次元バーコードとして読み取ることは容易なことではない。同文献においても、発光物質の発光（点）の有無を目視ないしは電気信号として確認することはできるが、２次元バーコード（面）を読み取ることができる読取装置は現在のところ存在していない。
【０００６】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００６／０３８７４３号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、赤外線発光物質からなる２次元バーコードが所定の領域に形成された物品から、２次元バーコードを確実に読み取ることができる２次元バーコード読取装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、赤外線発光物質からなる２次元バーコードが所定の領域に形成された物品から、該２次元バーコードを読み取る２次元バーコード読取装置であって、
前記物品の２次元バーコードが形成された領域に、前記物品に損傷を与えない範囲内のパワーで赤外線レーザを面照射するレーザ照射部と、前記赤外線レーザの面照射によって、前記物品の２次元バーコードが形成された領域の赤外線発光物質から発せられるカラーの励光を２次元バーコードデータとして光学的に面読取する励光読取部と、前記２次元バーコードデータを所定のレベルに調整するレベル調整部と、前記所定のレベルに調整された２次元バーコードデータを白黒２値化する制御部とを備えることを特徴とする２次元バーコード読取装置を提供するものである。
【０００９】
ここで、前記制御部は、第１の制御として、前記白黒２値化された２次元バーコードデータの鮮明度が、２次元バーコードとして認識可能な所定の範囲内となる方向に、前記励光読取部におけるカラーの励光の読取精度を制御し、かつ、前記レベル調整部における２次元バーコードデータのレベルの調整を制御することが好ましい。
【００１０】
また、前記制御部は、上記に記載の第１の制御を行っても、前記白黒２値化された２次元バーコードデータの鮮明度が、前記所定の範囲を超える場合には、第２の制御として、前記レーザ照射部から面照射される赤外線レーザのパワーを所定のパワーだけ低下させるように制御し、前記鮮明度が所定の範囲を下回る場合には、前記赤外線レーザのパワーを、物品に損傷を与えない範囲内で所定のパワーだけ上昇させるように制御することが好ましい。
【００１１】
また、前記制御部は、上記に記載の第１の制御を行い、上記に記載の第２の制御を行うことを所定回数繰り返すことによって、前記白黒２値化された２次元バーコードデータの鮮明度を最適化することが好ましい。
【００１２】
また、前記レーザ照射部は、それぞれ、前記赤外線レーザを発するレーザダイオードを含む、少なくとも２基の照射ユニットを有することが好ましい。
【００１３】
さらに、前記励光読取部は、前記カラーの励光を２次元バーコードデータとして面読取するＣＣＤカメラであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の２次元バーコード読取装置では、レーザ照射部から、物品の２次元バーコードが形成された領域に赤外線レーザが面照射され、物品の２次元バーコードが形成された領域から発せられたカラーの励光が、励光読取部によって２次元バーコードデータとして面読取される。そして、２次元バーコードデータは、レベル調整部によって所定のレベルに調整され、制御部によって白黒２値化される。
【００１５】
これにより、本発明の２次元バーコード読取装置では、以上のようにして、赤外線発光物質からなる２次元バーコードが形成された物品から、その２次元バーコードを確実に読み取ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の２次元バーコード読取装置を詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の２次元バーコード読取装置の構成を表す一実施形態の概略図である。同図に示す２次元バーコード読取装置１０は、レーザ照射部１２と、励光読取部１４と、レベル調整部１６と、制御部１８とを備えている。読取装置１０は、赤外線発光物質（赤外線の照射によって励光を発する蛍光物質）からなる２次元バーコードが所定の領域に形成された物品２０から、その２次元バーコードを読み取る。
【００１８】
レーザ照射部１２は、物品２０の２次元バーコードが形成された領域に、物品２０に損傷を与えない範囲内のパワー（レーザ出力）で赤外線レーザを面照射する。本実施形態のレーザ照射部１２は、それぞれ、赤外線レーザを発するレーザダイオード（ＬＤ）を含む、２基の照射ユニット１２ａ、１２ｂを有する。赤外線レーザの発光波長は９７６ｎｍ±４ｎｍ、パワーは４００ｍＷ／１基、照射範囲はφ２０／２基（照射距離は２００ｍｍ）である。
【００１９】
なお、照射ユニットは少なくとも１基あれば良く、その上限は特に限定されないが、２基以上の照射ユニットを有することが望ましい。レーザ照射部１２が２基以上の照射ユニットを有する場合、それぞれの照射ユニットから照射され、合成される赤外線レーザが、物品２０の２次元バーコードの領域全域にわたって均一に照射されるように、２基以上の照射ユニットを均等に配置することが望ましい。
【００２０】
励光読取部１４は、赤外線レーザの面照射によって、物品２０の２次元バーコードが形成された領域の赤外線発光物質から発せられるカラー（例えば、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）などの各種の色を含む）の励光を２次元バーコードデータとして光学的に面読取する。本実施形態の励光読取部１４は、カラーの励光を２次元バーコードデータとして面読取するＣＣＤ（固体撮像素子）カメラ（画像認識用デジタルカメラ）である。
【００２１】
ＣＣＤカメラは、一眼レフレックスのデジタルカメラ、映像素子（撮像素子）は３６ｍｍ×４８ｍｍのフルフレームトランスファＣＣＤ（ピクセル数は約５０００×４０００ピクセル、有効画素数は約２０００万画素）、ＣＣＤカメラのフィルタはＩＲ透過型である。また、撮影レンズは、マニュアルフォーカスの１２０ｍｍのＦ４マクロレンズ、撮影倍率は１倍〜１／２．５倍である。
【００２２】
レベル調整部１６は、２次元バーコードデータを所定のレベルに調整するアンプ（増幅器）である。レベル調整部１６は、レーザ照射部１２から面照射される赤外線レーザのパワー、励光読取部１４におけるカラーの励光の読取精度に基づいて、２次元バーコードデータのレベルが低い時には増幅し、そのレベルが高い時には減衰させることによって、そのレベルを適宜調整する。
【００２３】
制御部１８は、所定のレベルに調整された２次元バーコードデータを白黒２値化する。本実施形態の制御部１８は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）上で動作するプログラムによって実現されている。制御部１８は、例えば、携帯電話等で読み取るために、表示装置上に、白黒２値化された２次元バーコードを表示したり、２次元バーコードをデコードするプログラムによって、その情報を解析したり、各種の処理を行うことができる。
【００２４】
また、制御部１８は、白黒２値化された２次元バーコードデータの鮮明度（像構造）が、２次元バーコードとして認識可能な所定の範囲内となる方向に、励光読取部１４におけるカラーの励光の読取精度（シャッタスピード、絞り、露出、距離等）を制御し、かつ、レベル調整部１６における２次元バーコードデータのレベルの調整を制御する（増幅ないしは減衰させる）。
【００２５】
上記制御を行っても、鮮明度が所定の範囲を超える場合には、レーザ照射部１２から面照射される赤外線レーザのパワーを所定のパワーだけ低下させるように制御し、一方で、鮮明度が所定の範囲を下回る場合には、赤外線レーザのパワーを、物品２０に損傷を与えない範囲内で所定のパワーだけ上昇させるように制御する。そして、前述の制御を所定回数繰り返すことによって鮮明度を最適化する。
【００２６】
次に、読取対象である、赤外線発光物質からなる２次元バーコードが所定の領域に形成された物品２０について説明する。
【００２７】
物品２０は、例えば、金属（遊技メダル、硬貨など）、紙（書類、紙幣など）、プラスチックなどを含む各種材質のもので、赤外線発光物質（一般に、希土類酸化物である）からなる２次元バーコードを形成できるものである。また、２次元バーコードは、例えば、ＱＲコードなどを含む各種のものである。本実施形態の物品２０は、その片面に、赤外線発光物質からなるＱＲコードが形成された遊技メダルである。
【００２８】
次に、読取装置１０において、赤外線発光物質からなる２次元バーコードが所定の領域に形成された物品２０から、２次元バーコードを読み取る場合の動作を説明する。
【００２９】
まず、レーザ照射部１２の２基の照射ユニット１２ａ、１２ｂから、遊技メダルを損傷しない範囲内のパワーで赤外線レーザが照射される。２基の照射ユニット１２ａ、１２ｂから照射された赤外線レーザは合成され、遊技メダルの２次元バーコードが形成された領域に赤外線レーザが均一に面照射される。これにより、遊技メダルの２次元バーコードが形成された領域の赤外線発光物質が励起され、所定レベルのカラーの励光を発する。
【００３０】
赤外線レーザのパワーは、遊技メダルに損傷を与えないレベルである。従って、遊技メダルの２次元バーコードが形成された領域から発せられたカラーの励光は、赤外線発光物質の量や周囲の光量にも依るが、通常は肉眼で視認できないレベルとなる。
【００３１】
遊技メダルの２次元バーコードが形成された領域から発せられたカラーの励光は、励光読取部１４によって２次元バーコードデータとして面読取される。つまり、カラーの励光は、ＣＣＤカメラによって撮影（面読取）され、カラーの励光に対応する２次元バーコードデータが生成される。生成された２次元バーコードデータは、レベル調整部１６によって所定のレベルに調整される。
【００３２】
前述の通り、遊技メダルの２次元バーコードが形成された領域から発せられたカラーの励光は、通常、肉眼では視認できないレベルである。従って、これをレベル調整部１６によって制御部１８で認識できるレベルに調整する。
【００３３】
そして、所定のレベルに調整された２次元バーコードデータは制御部１８へ入力され、制御部１８によって白黒２値化され、出力される。制御部１８は、前述の通り、例えば、表示装置上に、白黒２値化された２次元バーコードデータに相当する２次元バーコードを表示したり、２次元バーコードデータをデコードするプログラムによって、その情報を解析したり、各種の処理を行うこともできる。
【００３４】
なお、レーザ照射部１２から照射される赤外線レーザは、そのパワーを上げすぎると、物品２０を破損させる恐れがある。そのため、読取装置１０では、制御部１８によって、物品２０の材質等に応じて、その物品２０に損傷を与えない範囲内で赤外線レーザのパワーを適宜調整する必要がある。その一方で、物品２０に形成された２次元バーコードが不鮮明な場合には、赤外線レーザのパワーを上げるなどの制御が必要となる。
【００３５】
そのため、制御部１８は、カラーの励光の読取精度を制御し、かつ、２次元バーコードデータのレベルの調整を制御する。その結果、白黒２値化された２次元バーコードデータの鮮明度が所定の範囲を超える場合には赤外線レーザのパワーを低下させ、鮮明度が所定の範囲を下回る場合には赤外線レーザのパワーを上昇させる。そして、前述の動作を所定回数繰り返すことによって鮮明度を最適化する。
【００３６】
読取装置１０では、以上のようにして、赤外線発光物質からなる２次元バーコードが形成された物品２０から、その２次元バーコードを確実に読み取ることができる。
【００３７】
また、赤外線発光物質からなる２次元バーコードが形成された領域は、赤外線レーザが照射されない限り発光することはないため、その領域を肉眼で視認することは非常に困難である。従って、赤外線発光物質からなる２次元バーコードが形成された物品２０は、そのどの箇所に２次元バーコードが形成されているのかが製造者以外には視認が非常に困難であるため、セキュリティレベルを向上させることができる。
【００３８】
なお、本発明においては、レーザ照射部１２および励光読取部１４として、同様の機能を実現する各種構成のものを採用することができる。また、レベル調整部１６および制御部１８も、その機能を実現する各種構成のものが採用可能である。さらに、読取対象である物品２０も何ら限定されず、赤外線の照射によって励光を発する２次元バーコードが形成されたあらゆるものが対象となる。
【００３９】
本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明の２次元バーコード読取装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の２次元バーコード読取装置の構成を表す一実施形態の概略図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  ２次元バーコード読取装置
１２  レーザ照射部
１２ａ、１２ｂ  照射ユニット
１４  励光読取部
１６  レベル調整部
１８  制御部
２０  物品
【図１】
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