シンセシオロジー

研究論文

QR コードの開発と普及− 読み取りを追究したコード開発とオープン戦略による市場形成 −原 昌宏
高度化する情報化時代を迎えるにあたり、これまで情報入力手段として普及していたバーコードでは限界にきていた。そこで、バーコードに変わる次世代のコードとしてQRコードを開発した。コードの開発では、画像認識技術を活用して読み取り性能を追究した。また、社会変化に伴う新しい市場ニーズに対応する為にQRコードを進化させてきた。普及については、QRコードをオープンにし、多くの企業に協力してもらい市場形成した。その結果、最初は業務効率と利便性を向上する用途で利用されていたが、今では人と情報を繋ぐコミュ
ニケーションツールとしても使われ、世界中の人が利用するまでに普及した。
キーワード：2 次元コード、バーコード、画像認識技術、誤り訂正符号、オープン・クローズ戦略

Development and popularization of QR code
—Code development pursuing reading performance and market forming by open strategy—
Masahiro HARA
Due to advances in information technology, we predict the widespread decline of barcodes as an information tool. Instead, we developed
QR codes, to replace barcodes, using image recognition techniques. We have made innovations to QR codes to meet market needs. To
popularize QR codes, we made QR codes available to the public and have formed a market in cooperation with many companies. As aresult, QR codes have been used to improve work efficiency and convenience. QR codes are currently available as a communication tool
for people all over the world.
Keywords：Two-dimensional code, barcode, image recognition techniques, error correction code, open and closed strategy

1

はじめに

あり、最近ではスマートフォンと連携した色々なサービスに用語 1

は、高度化する情報化時代に必要な情報

使われ、一般社会、市民に活用され世界中で普及している。

の多様化、大容量化と製造現場の部品レベルまで個品管QR コードが誕生してから 24 年目を迎えた今でも、日々理の要望を実現する高密度印字のニーズに対応する為に、

新しい活用が生み出されており、QR コードはまだまだ普及

1994 年に開発したコードである。QR コードは、マトリック

し続けている。

QR コードス型の 2 次元コードであり、囲碁で使用する碁盤の様に格子状に白・黒のセルを配置して情報を表現する。一方、こ

2

開発の背景

れまで普及しているバーコードはバーの幅が太いか細いか

デンソーは、約 40 年前にトヨタの「カンバン」にバーコー

で情報を表現する。バーコードは 1 次元的にしか情報が表ドを入れ、物と情報の一元管理する生産システムを提案し現できないのに対し、QR コードは 2 次元的に情報を表現た。
「カンバン」はトヨタ生産方式の基本思想であるジャスできるので大容量の情報を高密度で記録できることから、

トインタイムを実現する道具で、「カンバン」は部品と一緒にコンピュータやネットワークの進歩と共に次世代の情報化時ついて回る作業指示書の役割であった。生産量が多くなる代を担うコードとして普及してきた。また、QR コードを普及と売上に関する伝票処理が多くなり、その当時はコンピューさせる為に、いち早くパブリックドメイン（特許権利を行使

タのデータ入力は手入力で行っていた為にミスが多くなっ

せずに自由に使用できるコード）を宣言した。その効果もた。そこで、「カンバン」にバーコードを入れ、それを読みデンソーウェーブ AUTO-ID 事業部 〒 470-2297 知多郡阿久比町大字草木字芳池 1 番
DENSO WAVE INCORPORATED AUTO-ID Bissiness Unit 1 Yoshiike, Kusaki, Agui-cho, Chita-gun 470-2297, Japan

Original manuscript received October 9, 2018, Revisions received December 9, 2018, Accepted December 10, 2018

Synthesiology

Vol.12 No.1 pp.19–27（Feb. 2019）−19 −E-mail:研究論文：QR コードの開発と普及（原）取るリーダを開発してコンピュータへの自動入力を実現しする社会ニーズに応じて QR コードを進化させていくことにた。ここで、デンソーは情報の重要性を知り、今後はコンした。また社会ニーズは、システムやアプリケーションを構

ピュータの普及により情報化時代を迎えると確信し、コン築する人等からの一般的なニーズしか表面化しないことがピュータの情報入力装置を色々と開発した。その中 QRコー

多い。しかし、幅広く普及させるには、実際にそれを使うドの開発を開始したのは 1992 年である。その当時、印刷人が使いたくなる装置、サービスが提供できるかがポイン

媒体による情報システムへの正確、迅速、安価な入力手段

トである。そこで、QR コードを使用する現場の視点に立っとして、バーコードが広く利用されていた 。しかし、バブ

たコードを開発することにした。特に、開発する QR コード

ル崩壊で製品を作れば売れる時代は終わり、大量生産かは読み取れなければ、使用者には全く生産性がなく、無ら多品種少量生産へと変わっていった。

駄な行為となってしまう。その為に、QR コードの読み取り[1]

そこで生産現場ではきめ細かな生産管理をするようにな性能が重要なポイントになると考えた。さらに、新しいコー

り、扱う情報量は格段と多くなり、ある製造現場では管理ドを使ってもらうには、インフラが整備され、安心して使用に 10 個ぐらいのバーコードを読ませていた。これでは、用できる環境を提供することも必須である。安心して提供

生産効率が非常に悪くなり、作業者の疲労にも繋がることできる環境とは、1 社独占で事業不振による事業撤回や他から多くの苦情が出ていた。またバブル崩壊後は、製品の社の特許侵害で利用差止・ライセンス料請求等がなく、長差別化として高品質を追求する企業が増え、部品レベルま期的に安定して QR コードが利用できることである。
QR コードを開発し、社会に広く実用化を図るシナリオとで管理したいことから、IC 等の極小部品にも印字できる
コードのニーズが高まっていた 。一方、情報化時代を迎して、図 1 に示すように市場ニーズ、技術・製品開発、普えるにあたり、当時の通商産業省が推進する企業間の電及活動、市場活性化の 4 フェーズで構築した。

子データ取引（EDI）構想があった。そこで使う業界標準

3.2 開発目標とシナリオ[2]

伝票に漢字の扱える大容量データに対応したコードの要求

ニーズ調査では、社会ニーズの調査よりもバーコードをが出始めていた。さらに、森林破壊等の環境問題の観点読ませている現場の人からの要望等の意見が鍵になると考から紙の使用量が削減できる高密度印字が可能なコード

え、優先的に収集した。その結果、バーコードの読み取りのニーズも高まっていた。今後の高度化する情報化時代で性能と読み取り装置の操作性についての改善要望がほとんは、さらに多くの情報が扱われ、これまで情報入力手段とどであった。特に要望が多かった内容は、以下の通りであして普及していたバーコードでは限界の時期であると感じる。

た。そこで、高度化する情報化時代に対応できる次世代の①多くの情報（複数のバーコード）を早く読み取れるようにして欲しい。

コードとして QR コードを開発した。

②汚れ、破損したバーコードを読めるようにして欲しい。
3

開発と普及のシナリオ

3.1③誤読（誤った情報として読む）しないようにして欲しい。

開発コンセプトと開発目標④バーコードは読み取り方向に制限があり、読み取り装置に当てやすくして欲しい。

どのようなに優れたコードを開発しても、社会に広く実用化されなければ企業としては成功と言えない。そこで、QR

読み取り性能と操作性の向上については、画像処理技

コードを世界中に普及させる目標を持ち、以下の開発コン

術を使って読み取り装置で実現する方が一般的であるが、セプトで QR コードを開発した。

コードに工夫を加えて、読み取りしやすいコードを開発する①高度化する情報化時代にも対応できるコードを提供し、こととした。その理由は、画像処理技術を使えば処理時間が掛かるが、コードに特徴を出すことで他のコードと差別

時代の変化に応じて進化させる。
②使用する者の視点に立った読み取りしやすい（読み取り化が図れるからである。さらに処理能力が低い低価格な読み取り装置でも性能が出せる方が市場に受け入れやすく、性能に優れた）コードを開発する。
③ユーザが自由に安心して使える環境を構築し、実用化を

QR コードを幅広く実用化させる上で重要と考えた。そこ図る。

で、社会ニーズと現場の声から表 1 の開発目標を設定した。

開発の背景でも述べたように、社会ニーズは、大容量具体的な目標値は、バーコードを基準にして決定した。

のデータを高密度印字できるコードであるが、今後のコン開発フェーズでは、大容量のデータをあらゆる環境化でピュータやネットワークの進歩が著しいことを考慮すると、も高速かつ正確に読めるコード開発に重点を置いた。2 次

10 年後の社会ニーズの予測は非常に困難である。そこで、

元コードは大きく二つのタイプに分類される。一つは、複数予測できる範囲のニーズでコードを開発し、その後、変化のバーコードを縦に積み重ねた形態のスタック型バーコード− 20 −

Synthesiology

Vol.12 No.1（2019）

研究論文：QR コードの開発と普及（原）表1を駆使して、読み取りしやすいマトリックスコードの開発に

QRコードの開発目標
項目

目標値

取り組んだ。

バーコード

高速読み取りに関しては、マトリックスコードの読み取り

情報量

英数字 :4,000 文字以上
漢字 :1,600 文字以上

約 30 文字

情報種類

英数字、漢字
バイナリデータ

漢字未対応

読み取り
方向

制限なし

制限あり

読み取り
速度

30 ms（100 桁）

約 30 ms（20 桁）

復元能力

面積の 30 % 復元可能

無し

誤読率

10-9 以下

約 10-6

時間の大半を撮像画像からコードを抽出する処理に費やしていた。そこで、コード抽出に適した特徴のあるシンボル
をコードに配置して高速読み取りを可能にし、バーコードの5 倍の情報量でバーコードと同等の約 30 ms の読み取り時間を実現した。
コード汚れの読み取りに対しては、誤りを復元できる誤り訂正符号として訂正効率が高く、汚れなどのバースト誤りに適したリード・ソロモン符号を採用し、コードの 30% が汚れ、破損しても読み取りができるようにした。
また、リード・ソロモン符号は、符号の設計自由度が高く、付加した冗長であり、もう一つは、格子状に白黒を配置する形態のマトリッ

データの一部を誤り検出として利用し、誤ったデータとして

クスコードである。スタック型バーコードは、読み取り原理

読む確率を 10 -9 以下にした [4]。

が従来のバーコードと同様であり、比較的読み取り時間が操作性に関しては、読み取り装置とコードのなす角度で早く、読み取り装置をバーコードと兼用しやすい利点がある

発生する光学歪や曲面に印刷された歪んだコードでも安定が、バーコードと同様に高密度印字ができず大容量データして読めるように、歪を補正するシンボルをコードに配置しを扱うのに適さず、さらに読み取り可能な方向も制限された。

る。マトリックスコードは、格子の中心が白か黒かを判断し

3.3

普及のシナリオて読み取る方式により、印刷精度が要らず高密度印字がでどんなに良いコードを開発しても、インフラが整備され、き大容量データを扱うのに適している利点があるが、構造

誰もが自由に安心して使えなければ普及はしない。特にイ[3]がバーコードより複雑な為に読み取りに時間が掛かる 。

ンフラ整備は当社だけでは困難であり、また普及に時間が

この二つの方式から、今後さらに高度化する情報化時代を掛かると他の 2 次元コードや新しい技術が浸透する可能性

考えて、大容量データ、高密度印字において発展性のあるがある。そこで、普及フェーズでは多くの企業に QR 市場

マトリックスコードを採用した。当社では、約 40 年にわたへの参入を促し、インフラ整備に協力してもらい、早期にりバーコード、OCR 等の光学的情報読み取り装置の製品

QR 市場を形成させることが鍵になると考えた。その為に開発を行ってきた実績があり、そこで培った画像認識技術

は、業界標準、国際規格の取得が必須となるが、非常に【市場】 マーケティング 【デンソーウェーブ】 【ユーザ】 ニーズ吸上げ
ニーズ発掘

用途開発

新製品
開発

＜新たなニーズ＞
社会変化

【企業】

QR コードの進化＜用途ニーズ＞

QR コード開発

画像処理
技術

特許権利の
オープン

QR 実績作り

・認識技術
・符号理論

オープン・クローズ戦略

読取り装置
印刷装置

機器を安く提供できるように極力コード側で対応
読取りしやすいコード開発: 市場ニーズ: 技術・製品開発

QRコードの開発と普及のシナリオ

Vol.12 No.1（2019）

インフラ充実ISO/JIS 規格
業界標準
取得

ブランド化

＜現場ニーズ＞
・高速読取り・汚れに強い・誤読しない・読取り制限がない（方向、位置 etc）

Synthesiology

市場参入

QR コードファン作り

・大容量データ
・高密度印字・仮名／漢字表現
・印字精度が不要
・運用コストが安い

図1

自由に安心して使える環境− 21 −: 普及活動: QR 市場の活性化

研究論文：QR コードの開発と普及（原）

労力が掛かり、特に国際規格である ISO 規格を取得する

4

QRコードの概要には時間が掛かる。そこで、少しでも早く取得する為に、

QR コードの名前は、最大の特長である高速読み取りをグローバルで連携している自動車、電機・電子、流通業界表現する「Quick Response」に由来している。QR コードの活用実績を優先的に作り、業界標準を取得し、業界からは、色々なアプリケーションで使いやすさを主眼においてISO の規格化を要請してもらい、QR コード誕生から 6 年開発した。2 次元コードの特長である大容量、高密度記録

で ISO 規格を取得した。

の他に、高速読み取りができ、汚れ・破損・歪のあるコー

誰もが自由に安心して使える環境作りでは、上記以外にドでも正確に読めるなど読み取り性能を最大限に追求した

QR コードの特許を以下のように活用した。QR コードの利

コードである。

用者には特許権利をオープンにし、QR コードの模倣品や

4.1

QRコードの構造

不正用途に関しては特許権利を行使して、市場から排除す

QR コードは、図 2 に示すようにファインダパターン、アラる方針を採った。また、特許権利を取得したことで、他のイメントパターン、タイミングパターンの読み取りを支援する

特許侵害で訴えられない証明となり、ユーザが自由に安心

機能パターンとデータ領域（灰色部分）で構成される。

して使える環境を提供した。

4.1.1

ファインダパターン

市場活性化フェーズでは、ユーザの価値を創造する用途

QR コードの位置を検出する為のシンボルである。この開発が鍵になると考えた。幅広い用途開発ができればできファインダパターンは、検出しやすいように印刷物であまりるほど、QR 市場は拡大するので、当社の経験がない分野

存在しない左右対称の固有パターン（黒白比率が 1:1:3:1:1）の用途開発はユーザの力を活用することにした。その為にで構成されており、360°全方向でこの固有パターンが出現

は、ユーザにとって QR コードが魅力のあるコードでなけれするように工夫されたシンボルである。このファインダパター

ばならない。そこで、
QRコードは高性能、
高品質、
安心といっ

ンを 3 つのコーナに配置することにより、コード周囲に文たイメージを構築し、ブランド化した。また、技術の進歩

字や図形等の模様が印刷されていても、コードの位置、大による社会変化に伴い新しい用途開発が行われ、そこで対きさ、傾きを即座に検出できる [6][7]。

応できない新たなニーズに対して QR コードを進化させてき

4.1.2

アライメントパターンた。これにより、QR コードの陳腐化を防ぎ、常に時代のコードの歪みを補正する為のパターンである。特に非線先端を行くコードとして市場に提供してきたことでブランド

形歪みを補正するのに発揮する。アライメントパターンの中力が向上し、QR コードは爆発的に普及した。

心座標を求めて、コードの歪みを補正する。この為、アライ

3.4

メントパターンは中心に黒の孤立セルを配置し、中心座標

事業化のシナリオ

当社の QR 事業については、自社の強み／弱みを考慮しを正確かつ検出しやすい構造にして、高精度な補正ができたオープン・クローズ戦略で取り組む方針を採った。QR コー

る。これにより歪んだコードでも正確に読み取ることがでドの市場形成を他社に協力してもらう為に、規格化・標準

きる [6][7]。

化をした上で QR コードをオープンにした。一方、事業収4.1.3

タイミングパターン

益は慣れ親しんだ読み取り装置・サービスを QR 市場に提各データセルの中心座標を正確に求めるのを支援するパ

供することにし、
QR コード読み取り装置をクローズにした。

ターンである。ファインダパターン間の縦横の 2 カ所に白、読み取り装置の核となる画像認識技術は特許出願せず秘

タイミング
パターン

匿化し、それ以外の読み取り装置に関しては特許を取得してライセンス提供する方針を採った。そして、読み取り性能

ファインダ
パターン

と自動車分野の物作り品質を武器に読み取り装置、
ソリュー
ションビジネスを事業収益の柱とした。

アライメントパターン

バーコード事業で培った画像認識技術、ノウハウと QR
コードを開発したメーカとしてのブランド力で競合他社と差別化を図り、事業成長を実現してきた。また、QR コー
ドを進化させる技術とノウハウを活用してユーザの用途開発をサポートすることにより、いち早く市場ニーズを把握でき、競合他社より優位に立てることもできた [5]。
マージン

図2

− 22 −

セル（最小単位の正方形）

QR コードの構造

Synthesiology

Vol.12 No.1（2019）

研究論文：QR コードの開発と普及（原）表2

きさ・傾き等を検出し、各セルの中心座標を求めてデコー

QR コードの概略仕様
項目ドをする。一般的なマトリックスコードでは取り込み画像を

仕様

コードの
大きさ

情報の種類
及び
情報量
データ
復元機能

連結機能

ソフトウェアで探索し、黒い部分を検出するとその外周検最少 21×21 セル～
最大 177×177 セル（4 セル間隔）出を行いコードかを判断し、コードでないと次の黒い部分の検出を行う為、読み取りに要する時間の大半をその処理☆セルサイズが 0.25 mm の場合で費やしている。特に、背景に文字等の模様等のノイズが・数字 40 桁： 5.25 mm 角
・数字 7089 桁：44.25 mm 角
数字

最大 7089 文字

英数字

最大 4296 文字

バイナリ

最大 2953 文字

漢字＊

最大 1817 文字ある場合は、処理する情報量がバーコードの約 800 倍になり、非常に処理時間が掛かり、バーコードに比べ読み取り
フィーリングが劣る。QR コードは、3 コーナにコード位置を検出するファインダパターンを配置し 360°全方向で高速
読み取りを可能にしている。図 3 に一般的なマトリックスコー

コード面積の約 7 %、15 %、25 %、30 % が破損しても復元可能（4 段階で選択）

ドと QR コードの処理プロセスの比較を示す。

16 個まで連結可能（最大で約 46 K バイト
格納可能）の方向からでもファインダパターンの中心を通る走査線の黒QR コードのファインダパターンは、図 4 のように 360°ど
白比が 1:1:3:1:1 となる。この固有の比率は、文字や図形を☆6 連結の例

構成する白黒比率を調査した上で、極端に出現率が低いことを見つけ出した。この比率は 2 次元イメージセンサからラスタースキャンで画像を出力する時に検出できるので、文字や図形等がある画像の中から、メモリを探索しなくても＊QR コードは JIS 第 1、第 2 水準を 13 ビットに圧縮

QR コードの位置が特定できる。また、3 つのファインダパ
黒のパターンが交互に配置されている。コードが局所的にターンの位置関係から、コードの大きさ、傾きが分かり、コー

歪んだり、印刷精度によるセルピッチずれが生じた場合でド外形が瞬時に検出できる [8]。従って、ファインダパターン

も、データセルの中心座標を補正し正確に読み取ることがを検出することにより、取り込み画像の中からコードシンボ

できる
4.1.4

[6][7]。

一般的な処理データ領域

れている。データは、決められた規則に基づいて‘0’と‘1’の 2 値符号化され、‘0’は白セル、‘1’は黒セルに変換し、画像取込み

QR コードのデータは、灰色部分のデータ領域に配置さ

QR コード各セルに配置する。データ領域には、誤り訂正機能を実現
4.2 QRコードの仕様
QR コードは、格納する情報量に応じてコードのサイズがコード探索するリード・ソロモン符号も配置されている [6][7]。

大きくなり、21 × 21 セルから最大 177 × 177 セルまで 4 セできる機能があり、最大約 46 K バイトのデータが格納できる。表 2 に QR コードの概略仕様を示す。
5

コード抽出

ル間隔で用意されている。また、16 個の QR コードを連結

QRコードの特長

X

Y
L

θ

Y
L

θ

：背景ノイズ

ここでは、QR コードの特に優れた高速読み取りと汚れ、

X

：コード

●コード背景に文字がある場合

破損に対しても正確に読める特長について紹介する。
5.1

全方向・高速読み取り

通常、2 次元コードの読み取りは 2 次元イメージセンサを用いて行う。2 次元イメージセンサによって取り込まれた画像データをいったんメモリ上に展開した上で、ソフトウェア
で詳細に解析し、コードだけを抽出し、コードの位置・大Synthesiology

Vol.12 No.1（2019）− 23 −

図3

コードの位置、外形検出プロセス

研究論文：QR コードの開発と普及（原）ル境界線と周辺を探索する必要がなくなり、一般的なマト

6

リックスコードの処理に比べて読み取り速度を約 50 倍速くできる[7][9]

QRコードの進化
QR コードの誕生からこれまで、社会ニーズの変化を一早。当時の機器組込に使われる汎用的な CPU（32く捉え、ユーザ価値を創出することを重点に考えて、「小型

bit RISC CPU：18 MIPS 相当）でも、バーコードの 5 倍化」「大容量化」「デザイン性」「セキュリティ性」という 4の情報量をバーコードと同等の約 30 ms で読み取れる。まつのカテゴリで新しい QR コードを開発し、進化させてきたファインダパターンの検出はハードウェア化が容易に実現た。図 6 に QR コードの進化の歴史を示す。

でき、ハードウェア化で画像の取り込みと同時に QR コード

QR コードの登場により、これまでバーコードで管理での外形が検出できるようになり、高速移動している QR コー

きなかった電子部品、医薬品、貴金属等の小物商品や極ドをリアルタイム画像で読み取りが可能となる。

小部品の管理に利用の要求が年々高まっていた。そこで、

5.2

QR コードの読み取り性能を継承し、品番とシリアル番号

汚れ・破損に強い

QR コードは、誤り訂正符号であるリード・ソロモン符号等が扱える英数字 20 文字程度のデータを 1 mm 角で印字を採用し、コード面積の 7 %・15 %・25 %・30 % が破損できるマイクロ QR コードを 1998 年に開発した。さらに、しても復元できる 4 つのレベルを設定した。オフィス等の医療分野や製造現場では曲率の高い試験管や円柱状の小

綺麗な環境化では 7 %、工場等の極悪な環境化では 30 %型部品も管理との要望からデータ効率を向上させた長方形と使用する環境やアプリケーションによって選べるようにしの形状をサポートした iQR コードを 2008 年に開発した。

ている [6]。また、誤訂正率が総てのコードバリエーション

大容量化では、2000 年に入ると日本企業が中国等アジア-9

で 10 以下になるように設計した。その他にも、読み取りに進出し、日本以外の漢字やハングル文字等アルファベッ

性能をよくする為に、白黒のセルが偏らずバランス良く配置

ト圏でないマルチバイト文字を効率良く扱う要望が高まってされるように工夫している。この処理はマスク処理と呼び、いた。そこで中国、台湾の漢字と韓国のハングル文字等ア

図 5 の様に格納データを符号化してデータ領域に配置する

ジアの言語に対応した QR コードを 2001 年に開発した。

時、データ領域のセルとあらかじめ用意されているマスクパ

それに伴い、アジア各国の国家規格も取得した。

ターン（テンプレート）のセルとの間で EX-OR 演算（両方セキュリティ性では、2004 年頃から QR コード読み取りのセルが黒、又は白の場合は白、それ以外は黒）を行い、機能を搭載した携帯電話の普及で、誰でもが QR コードをその結果、一番バランス良く白黒のセルが配置されたパター読み取れるようになり、企業が使っていた管理用の QR コー

ンを QR コードとして採用している [10]。この白黒のセルをバドがお客様に簡単に読み取られてしまうなどの課題も出てランス良く配置することで、特に輝度むらのある粗悪な QRきた。この課題を解決する為に、2007 年に SQRC を開発

コードの読み取りに効果を発揮する。一般的な 2 値化処理
は、画像の輝度値のヒストグラムを取り、谷部の輝度 T1●マスク処理を閾値として T1 以上の輝度を白セル、T1 未満の輝度を黒セルとする。この場合、QR コードの左部分は白セルが多くなり、右部分は黒セルが多くなり、2 値化の閾値 T1 が悪いことが判る。そこで、閾値 T1 より輝度が低い所と高い所にそれぞれ谷 T2、T3 があり、白セル多い領域は閾値
T3、黒セルが多い領域は閾値 T2 とすると正確にセルの白黒判別ができ、粗悪な QR コードでも読み取ることができ
る。

白セル多い

●2 値化処理

2 値化

(c)
(b)

(a)

1 1

(a)

(b)

1 1

(c)

1 1

図4

黒セル多い

ファインダパターンの特長

3

11
3

3

11

T1

閾値

1 1

T3

T2

閾値変更
2 値化

粗悪コード
（輝度むら）
図5− 24 −

T2

T3

マスク処理の効果

Synthesiology

Vol.12 No.1（2019）

研究論文：QR コードの開発と普及（原）した。SQRC の最大の特長は、公開情報領域と非公開情

7

QRコードの広がり

報領域の 2 層構造になっており、公開情報領域は携帯電

図 7 に QR コードの広がり状況を示す。1990 年代は、主話等の総ての読み取り装置で読み取れるが、非公開領域に製造、物流分野で使われていたこともあり、QR コードはは情報が暗号化されており、SQRC 専用の認識ソフトウェ

一般の人には見る機会はあまりなかった。

アが搭載され、暗号キーが一致した読み取り装置しか読み2000 年に ISO 規格に制定されると馬券、車検証や飛取れない。この SQRC の暗号機能により、データ改竄が行機のチケットに使われ、2002 年に携帯電話で QR コー

できないことから、新たな用途としてチケットに使用のニードが読めるようになると WEB サイトのアクセスに使われ、ズが高まってきた。だだ、コピー機で簡単に複製できるの新聞、雑誌、ポスターに QR コードが付くようになり、誰もで高額チケット等には使用できない。そこで、SQRC を印

が QR コードを目にするようになった [12]。その頃から公共・刷した後に、特殊な光を通すインクで隠蔽し、複製とデー

行政・流通での活用が増え、QR 市場は急激に拡大した。

タ改竄できない複製防止 QR コードを 2011 年に開発した。

さらに、2005 年以降はソーシャルネットワークの普及にブラックライト（紫外線）を照射すると蛍光色で光る技術

より、人の情報を繋ぐコミュニケーションツールとしての活は知られているが、複製防止 QR コードは特殊波長の光を用が多くなり、ゲームや営業拡販ツール等の一般消費者向

照射しても人間に見えなく、どこに SQRC があるか分からけの分野で市場が形成され、さらに、2010 年頃から海外ないのでセキュリティ性が向上する。

でもスマートフォンの普及で世界中の人々が QR コードを活デザイン性では、2005 年以降から急激にソーシャルネッ

用するようになり、QR 市場は爆発的に拡大した。

トワークが普及し、企業や個人のアドレスを QR コード化する人が急増するようになった。その中で、自分だけのオリジ

8

おわりに

ナルな QR コードが欲しいとの要望が高まり、さらに企業

QR コードが普及すると、独占すれば良かったのにと言う側では、自社のサイトにアクセスさせる為に読ませたくなる人がいる。実際、独占していたらどうなっていたか分からユニークな QR コードの要望も高まっていた。そこで、デザ

ないが、ここまでは普及しなかったであろう。多くの企業

イン性を最大限に追求したフレーム QR を 2014 年に開発しが QR 市場に参入し、それぞれの企業が競争することでよた。フレーム QR は、コードの中央部に画像やロゴが入る

り良い技術・製品やサービスが開発されたことが QR コー

専用キャンバスを設け、QR コードの読み取り性能を継承しドを爆発的に普及させた原動力になったと思う。当社も競たコードである [11]。デザイン性向上だけでなく、画像やイラ合他社と競争する中で、技術開発を切磋琢磨し QR コード

ストから、このコードはどのような情報のサイトに繋がってを進化させることができた。また、この開発した技術が他いるか分かるので利便性も向上する。このように、社会ニーの分野にも活かされ、この点においても QR コードをオーズに応える QR コードの進化と共に QR 市場は拡大した。

プンにしたことは成功であった。

94 年

00 年

10 年

小型化

QR コード（‘94） MicroQR（
‘98）

大容量化

・高速読み取り・大容量・省スペース・日本語表現iQR Code（
‘08）

・極小化
（小さな電子部品の管理）・長方形・更なる高密度化（極小部品・円柱部品への印字）

中国、韓国語対応（01）フレーム QR（
‘14）

デザイン

マルチバイトキャラクタ対応

SQRC（
‘07）

・デザイン性の向上

セキュリティ

複製防止 QR コード（‘11）

・公開部と非公開部の 2 層構造 （チケットへの活用） ・QR コードの （チケット・ブランド品
・QR コードの偽造・改ざんを防止
複製を防止 ・製品の真贋判定）

図6

QR コードの進化

Synthesiology

Vol.12 No.1（2019）− 25 −

研究論文：QR コードの開発と普及（原）用語の説明
用語1： QRコード：デンソーウェーブの商標登録。
参考文献[1] 流通システム開発センター: これでわかったバーコードの応
用 , 国際自動認識工業会.
[2] 星野裕, 澤田善次郎, 野村政弘, 増澤洋一, 藤本義治: QR
コード(2次元バーコードと品質管理への適応), 生産管理 , 9(1), 81–86 (2002).
[3] http://www.jaisa.jp/about/pdfs/20040219bcd.pdf, 閲覧日
2018-10-09.
[4] 長屋隆之, 山崎智彦, 原昌宏, 野尻忠雄: 高速読み取り対応
2次元コード「QRコード」の開発, 第52回メディア情報処理学会全国大会講演論文集 , 253–254 (1996).
[5] 加藤浩一郎: 二次元バーコードのビジネスモデルと事業戦略～デンソーウェーブのQRコード～, 特許庁, ht t p://watanabelab.main.jp/wp-content/uploads/1ca0679d710dc1b1
30a20ac08e580b69.pdf, 閲覧日2018-10-09.
[6] 日本自動認識システム協会 (編): これでわかった2次元シンボル, オーム社, (2004).
[7] 自動車技術会: 自動車技術, 62 (1), (2008).
[8] 岩井誠人, 佐波孝彦, 菊間信良, 原昌宏: 日本発・世界に広がる二次元コード: QRコード, 通信ソサイエティマガジン, 7(2), 126–132 (2013).
[9] 標準化研究学会(編): QRコードのおはなし , 日本規格協会,(2002).
[10] 2次元コードシンボル–QRコード–基本仕様 JIS X 0510, 日
本規格協会, (2004).
[11] QRコードとは？, デンソーウェーブ, http://www.qrcode.com/
about/, 閲覧日2018-10-09.
[12] スマートフォン経済の現在と将来, 平成29年度情報通信白書, http://www.soumu.go.jp/johotsusintokei/whitepaper/ja/
h29/pdf/n1100000.pdf, 閲覧日2018-10-09.

執筆者略歴
原 昌宏（はら まさひろ）
1980 年 3 月法政 大学工学部電子工学 科卒
業。1980 年 4 月日 本 電 装（ 現 デ ンソー） 入社。2012 年 1 月デンソーウェーブに転籍し現
在は主席技師、2018 年 1 月愛知県幸田町ものづくり研究センターの技術顧問兼任。これまで
バーコード、OCR,QR コードの認識アルゴリズ
ムと読取り装置の開発及び QR コードの開発に従事。これまでの主な受賞歴は、中日産業技術賞特別奨励賞（2000）、全国発明表彰発明賞（2002）、R&D 100
Awards（2002）、モバイルプロジェクトアワード最優秀賞（2004）、日本イノベータ大賞優秀賞（2007）、グッドデザイン賞 Best100（2012）、
欧州発明家賞（2014）。

査読者との議論
議論1 全体についてコメント（赤松 幹之：産業技術総合研究所）
2 次元バーコードである QR コードの開発経緯とその普及戦略について述べた論文であり、情報量や回転への対応また対汚れ性など光学的コードの技術的なポイントが丁寧に記載されているとともに、開発開始時での社会情勢に基づいた目標設定やブランド化等の普及戦
略、そして特許のオープン化という大胆な方針が広範な普及につながったことが書かれており、技術開発とその社会への普及のシナリオとして大いに参考になる。
コメント（松井 俊浩：情報セキュリティ大学院大学）
QR コードは、日本の企業が開発したパターンコードとして広く普及しており、コードを自由に使えることでも評価の高いシステムである。
その開発の経緯を Synthesiology に発表していただけたことは、独
自技術を普及させていく方法として読者の参考になる。

市場規模

コンシューマ市場
★O2O
★ゲーム

★販売促進
ツール
★クーポン

JIS・ISO 規格

●銀行

★決済
★生産者情報●農業★電子チケット●アミューズメント
●航空
●教育
●保険
●陸運局
●医療
●飲料

QR コード誕生（1994 年）

★在庫管理

★POS
●文具業界

★生産 / 工程管理
●自動車
業界

1995 年●日本中央●コンビニ
●百貨店
競馬
●専門店

●コンタク
トレンズ業界★入出荷管理

★EDI

図7

★認証

★ソーシャルネットワーク

携帯電話の QR 読取り
SNS

●電機
業界

2000 年★トレサビリティ ★段取りシステム
( セル生産）

●鉄道

流通・公共
サービス

★DPM

★生産情報
（IoT）

●食品業界

★ピッキング●運輸業界●アパレル業界

製造・物流
●建設業界

2005 年

2010 年

QR コードの広がり− 26 −

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研究論文：QR コードの開発と普及（原）議論2 オープンクローズ戦略における知財について
質問（松井 俊浩：情報セキュリティ大学院大学）
オープンクローズ戦略を採用されているということですが、QR コー
ドを登録商標にされたのでは利用が制限されることはないでしょうか。特許を獲得しながら、オープンにするというのが素晴らしい戦略
ですが、どういう特許を取るべきかを検討されたのでしょうか。模倣品や不正使用には特許を使って排除するとは、具体的にはどのようにされたのでしょうか。クローズ部分に関することになりますが、当時、専用の読み取り機を使わなくてもスマートフォン等で手軽に読み取りが可能になることを想定されていましたでしょうか。
回答（原 昌宏）
商標登録に関しましては、QR コードの普及の戦略の 1 として、QR
コードは優れたコードというブランド化を図りました。QR コードが普及した時に、他の 2 次元コードが QR コードと名乗ってくる可能性があります。その 2 次元コードの性能が悪ければ QR コードの評判が落ちる可能性もあるので、他の 2 次元コードが QR コードと名乗らせな
いためにも商標登録を取得しました。
特許に関しては、オープンにした QR コードでは他の特許を侵害していないことを証明するために、QR コードで新しく開発した項目について特許を取得しました。また、当社の事業の柱である読み取り装置に関しての特許を優先的に権利化しました。
模倣品や不正用途を発見した場合は、当社の特許権利を侵害していると警告し、警告しても止めなければ権利行使することにしていました。これまでに、模造品で 1 件だけ警告したことがあります。
開発当時はスマートフォンで QR コードを読ませることは想定していませんでした。当社では、BtoB の用途は色々と検討しましたが、デンソーの社風からして BtoC はビジネス領域でないと考えていました。

しました。その中で、興味を持っていただいた企業様に訪問して QR
コードの詳細説明を実施して、採用に結び付けてきました。
開発当時は成功するか分からないために、2 人という少人数で、開発費の掛からないコード開発からスタートさせてもらいました。そして、コードが完成して、ユーザにデモを実施して手ごたえがあれば読み取り装置を開発することで納得してもらいました。
ですから、
QRコー
ドが完成してから 2 年後に読み取り装置を製品化させ事業をスタートさせました。
標準化については、グローバルで連携している自動車業界、電子
電気業界、流通業界の実績を積極的作り、各業界から ISO 規格化の要請をしていただいたから早く規格化できました。
用途開発では、ユーザから現状の業務の課題や在りたい姿を聞き、それを QR コードで実現する方法を提案してきました
議論5 QRコードの特徴的技術について
質問（松井 俊浩）
4 章では、QR コード技術の使いやすさ、容量、読み取り性能、信頼性が解説されています。中でもファインダパターンが QR コードの特徴でしょう。ファインダパターンが、印刷物の中では特殊であり、回転しても検出しやすい、1 次元の直線的なスキャンで検出しやすいのだろうと推測しますが、回転不変性を追求するなら、なぜ同心円にしなかったのでしょうか。
回答（原 昌宏）
ファインダパターンを同心円にしなかったのは、解像度のないプリンターで印字するとどうしても円が大きくなります。正方形に比べて円の方が構成するドット数が多く必要になります。少しでも、小さな印
刷領域で印字できることを考慮して正方形にしました。

議論3 ブランド化について
質問（赤松 幹之：産業技術総合研究所）
ブランド化も戦略の一つだったとのことですが、「高性能・高品質・安心といったイメージの構築」といったブランド化のための方策はどのようなものだったのでしょうか。

議論6 競合技術との違いについて
質問（松井 俊浩）
海外での QR コードの普及はどうでしょうか。医薬品の分野では、
データマトリックス、データバーリミテッド等が標準化されています
が、QR コードとどのような違いがあるのでしょうか。

回答（原 昌宏）
QR コードをオープンにし、多くの企業に参入していただいたことにより、デンソーウェーブ以外にも読み取り装置や印刷装置が製品化されます。もし、デンソーウェーブ以外の製品性能が悪いと QR コードの優れた特長が発揮できません。そこで、運用に支障を与えない性
能や品質が最低限に確保できるよう、読み取り、印字のノウハウ開示をしました。また、QR コードの良さを理解してもらうために、QR コードの特長を解説した「QR コード読本」というムックを作成して、ユー
ザに配布し、啓蒙活動を行いました。

回答（原 昌宏）
海外でも QR コードは広く使用されています。データバーリミテッド
はバーコードの仲間で多くの情報が入りません。そのため、医薬品業
界以外ではほとんど使われていません。データマトリックスは 40 桁までのデータの用途ではアメリカの産業界で使用されていますが、多くの情報を入れると読み取り性能が悪くなります。そのために多くの情報を扱う用途では、QR コードが広く採用されています。

議論4 標準化を通じた技術の普及について
質問（松井 俊浩）
普及のシナリオが興味深く語られています。初期段階で、まだ誰にも使われていない状態では、どのようなプロモーションを行うことで活用実績を蓄積できたのでしょうか。また、将来の可能性が見えな
い段階において、開発を続けることをどのようにして納得してもらったのでしょうか。普及のための標準化ですが、標準化を 6 年で達成した背景にはどのようなことがあったのでしょうか。用途開発等にユー
ザの力を借りるとは、具体的にどのような方法で行ったのでしょうか。
回答（原 昌宏）
最初に、色々な業界団体の集会で QR コードのプレゼン機会をもらい、そこで高速読み取りと汚れ破損しても正確に読み取りデモを実施

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議論7 QRコードの進化について
質問（赤松 幹之）「社会ニーズに応じて QR コードを進化させる」とあります。進化の具体例として iQR や SQRC やイラスト等挙げられていますが、このような多くの情報に対応ができるようにするための工夫はどういう点にあったのでしょうか。
回答（原 昌宏）
多くの情報を早く正確に読むために、コード認識技術を考慮した読
みやすいコード構成（機能セルの配置）、データの配置に工夫しています。また、情報を効率よく圧縮して、少しでもコードの大きさが小さくなるよう工夫をしています。例えば、漢字第 1 水準、第 2 水準を13ビットで圧縮する他に、https://www. や業界で良く使われるキーワード
を 1 バイトの予約語として扱えるようにしています。

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