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QRコードの仕組み
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QRコードの技術的な情報をまとめてみました。

項目 参考図 説明
構造
構造 QRコードは、バージョンンで指定されたセル数を1辺とした正方形の構造をしています。     コードの中には、
    セル
    ファインダパターン(切り出しシンボル)
    余白(クワイエットゾーン)
    誤り訂正 誤り(リードソロモン符号)
    アライメントパターン
    タイミングパターン
    フォーマット情報
が配置されています。
バージョン

バージョンとは、QRコードの中に組み込める情報(セル)の数を示しています。
バージョン1からバージョン40まであり、バージョン数が「1個」上がると一辺のセル数が4セル増えます。
セル数は、バージョン1が21X21で、バージョン40は177X177となります。 作成アプリケーション及び読取アプリケーションでは、扱えるバージョンの制限をしているものがありますので、ご注意ください。
ガラケーの携帯電話で読み込み可能なのはバージョン1(余白を除き、21×21セル)から10(余白を除き、57×57セル)までとなっています。
スマホ系では、バージョン20以下なら読込可能です。バージョン40まで読み取れる優れものもあります。
セル
セル QRコードの中に表示されるひとつひとつのマス目をセルといいます。
情報は、このセルに埋め込まれています。
従って、このセルを認識できないと情報を読取ることが出来ません。
セルの認識は、印刷の解像度と読取レンズの解像度に依存しますが、カメラ性能が上がり、現在は印刷の解像度に依存しています。
印刷の推奨値は、1セルの1辺のドット数が4ドット以上、大きさが0.25mm以上です。
尚、docomoは、0.28mm以上としていますが、実力的には0.25mmでも読取可能です。
ファインダパターン
(切り出しシンボル)
ファインダパターン 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。
それぞれ、以下の役割があります。
「位置検出パターン」
    ⇒ データの切り出し・傾きなどを検出する
「タイミングパターン」
    ⇒ モジュール座標を決める
「アライメントパターン」
    ⇒ 歪みを補正するために使用される
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。
余白
クワイエットゾーン
余白 セルで構成された正方形のコードの周囲の空白部分を指します。
正しくQRコードを読み込むためには、QRコードモデル1、2では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。
誤り訂正
(リードソロモン符号)
誤り訂正 QRコードでは、データの一部が読み取れなかったり、誤って読んでしまった場合にも、その誤りを訂正するための冗長コードを付加しています。
訂正のレベルは次の4段階用意されており、使用環境によってレベルを選択できます。
        レベルL    全コードの7%を訂正
        レベルM    全コードの15%を訂正
        レベルQ    全コードの25%を訂正
        レベルH    全コードの30%を訂正
訂正レベルを上げれば誤り訂正能力は向上しますが、データ量が増えるため、コードのサイズは大きくなります。
一般的には 誤り訂正レベルMで運用されています。汚れやすい環境ではレベルQやHを選択します。
アライメントパターン
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)の位置ずれを補正する仕組みです。
モデル2より採用されています。
タイミングパターン
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
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。

QRコードは株式会社デンソーウェーブの特許及び登録商標です。

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