QRコードQRコードのしくみ
QRコード（Quick Responseコード）は、高速読み取りを重視したマトリクス型2次元コードとして、1994年 株式会社デンソーウェーブにより開発されました。1997年AIMIのITS規格に登録され、2000年にISO/IEC規格になっています。
またマイクロQRコードも、2004年にJIS-X-0510として規格化されています。
- QRコードとは
- QRコードの仕様
- ファインダパターン（切り出しシンボル）
- アライメントパターン
- クワイエットゾーン
- タイミングパターン
- フォーマット情報
- 誤り訂正符号（リードソロモン符号）
- データと誤り訂正符号の配置
QRコードとは
QRコードはマトリクス型2次元コードのひとつで、「QR」とはQuick Responseに由来します。
QRコードは作成や使用に手続きや費用が発生しないこと、またバーコードに比べて記録データの大容量化や高密度化、読み取りエラーの低減が可能で、省スペースで印字できることなどの点で優れています。そのため、入出庫・在庫管理・ピッキング・配送管理など、製造や物流の現場で幅広く使われています。
QRコードの仕様
QRコードを構成する最小の単位（白黒の正方形）をセルといいます。セルの組み合わせでQRコードは表され、位置検出パターン（ファインダパターン）と、タイミングパターン、誤り訂正レベルやマスク番号などの情報を持ったフォーマット情報、データ及び誤り訂正符合（リードソロモン符号）から構成されています。
| 最小シンボルサイズ | 21セル× 21セル | |
|---|---|---|
| 最大シンボルサイズ | 177セル× 177セル | |
| 最大データ量 | 数字 | 7,089字 |
| 英数字 | 4,296字 | |
| 漢字 | 1,817字 | |
ファインダパターン（切り出しシンボル）
QRコードの3コーナーに配置される3個（マイクロQRは1個）の位置検出用パターンのこと。
まずこのパターンを検索することでQRコードの位置を認識することができ、高速な読み取りを可能にしています。A、B、Cのどの位置からも必ず、白セルと黒セルの比率が1 : 1 : 3 : 1 : 1になっており、回転していても位置の検出や位置関係から回転角度を認識しています。
方向性はなく360°どの方向からでも読みとれるため、作業の効率化を実現します。
アライメントパターン
歪みによって生じる各セル（ドット）の位置ずれを補正します。
モデル2より採用されています。
クワイエットゾーン
2次元コードシンボルのまわりにある空白の部分。QRコードモデル1、モデル2で4セル分、マイクロQRコードで2セル分の空白が必要です。
タイミングパターン
白セルと黒セルが交互に配置され、シンボル内のモジュール座標を決定するのに使用しています。
フォーマット情報
QRコードシンボルに、使用されている誤り訂正率とマスクパターンに関する情報を持っています。デコードを行なう際には、まず始めにここを読み出しています。
誤り訂正符号（リードソロモン符号）
QRコードの一部分が損傷した場合でもデータを損失することなく、復元することができるようにリードソロモン法を用いて生成された符号のこと。復元率は、シンボルの損傷の度合いに応じた4段階のレベルを持っています。
シミ
汚れ
破損
| 誤り訂正レベル | シンボルに対する面積 |
|---|---|
| L | 7% |
| M | 15% |
| Q | 25% |
| H | 30% |
データと誤り訂正符号の配置
データと誤り訂正符号は以下のように配置されます。（モデル2、バージョン2、誤り訂正レベルMの場合の例）これに、ファインダパタ－ンと同じ形状のマークが現れないように、マスクをかけることでQRコードが形成されます。
このページのまとめQ&A
Q. QRコードとは何ですか？
A. 高速読み取りを目的に開発されたマトリクス型2次元コードで、大容量記録と高密度印字が可能です。
Q. QRコードの基本構造は何で成り立っていますか？
A. セルと呼ばれる正方形の集合で構成され、位置検出、タイミング、誤り訂正などの各パターンを含みます。
Q. ファインダパターンの役割は何ですか？
A. 3つの角に配置され、QRコードの位置や向きを素早く認識し、高速読み取りを実現するための目印です。
Q. アライメントパターンの役割は何ですか？
A. 歪みや傾きによって生じるセル位置のズレを補正し、正確な読み取りを可能にします。
Q. 誤り訂正符号とは何ですか？
A. リードソロモン法で生成され、損傷した部分を復元する仕組みで、最大30%欠損でも読み取り可能です。
キーエンスのバーコードリーダ
-
SR-X シリーズ
AI搭載コードリーダ
AI搭載コードリーダ SR-Xシリーズは、従来体積比-72％の小型設計で、あらゆるコードを確実に読み取る高い読み取り性能を実現します。AIと最新デコーダにより、工程を経るごとに起こるコードの状態変化に追従し、前工程から後工程まで安定した読み取りが可能です。さらに、前後工程のコードリーダを繋げることで読み取り能力がUP、同一ネットワーク内のコードリーダの稼働状況・設定情報を一覧で見える化。万が一の読み取りエラーの際にも、最短で原因解析・対策が可能になります。オートフォーカス・フルオートチューニングを踏襲し、従来と同様、ボタン一つで簡単設定を実現します。IP67準拠の高い堅牢性と、世界各国の通信規格/安全規格に対応した汎用性を備えています。
