QR コード スキャナーが、厳しい照明下やさまざまな角度からでも複雑なパターンを瞬時に認識できるのはなぜか、疑問に思ったことはありませんか?
この簡単なスキャンの背後には、完璧な調和で動作する精密光学部品の洗練されたシステムがあります。
レジカウンターや倉庫から医療や輸送システムまで、QR コード スキャナーはあらゆる場所で使用されています。その速度、精度、適応性は、光学設計の品質に大きく依存します。
QRコードスキャナのコア光学部品
1. レンズ系：凸レンズと複合レンズ
スキャナーの心臓部はレンズシステムです。球面収差や色収差などの光学収差を最小限に抑えるため、非球面レンズや複合レンズが用いられることが多いです。これらのレンズは、小売店のレジの近距離から倉庫の棚の長いスキャンまで、さまざまな距離で鮮明な画像フォーカスと鮮明度を保証します。
アプリケーション例：物流業界では、様々な高さの棚に設置されたQRコードをスキャナで読み取る必要があります。オートフォーカスレンズシステムは、シームレスな調整を可能にし、スキャン範囲全体にわたって鮮明な画像品質を維持します。
2. フィルター：赤外線カットオフフィルターとバンドパスフィルター
QRコードスキャナーには、信号の鮮明度を高めるために特殊な光学フィルターが組み込まれています。赤外線カットフィルターは、赤外線（太陽光など）を遮断することで、センサーの露出オーバーや色の変化を防ぎます。一方、バンドパスフィルターは、特定の波長（多くの場合、赤色LED光（約650nm）に一致）の光を選択的に透過することで、最適なコントラストとノイズ低減を実現します。
アプリケーション例: 屋外の小売キオスクや宅配便の集荷では、フィルターにより周囲光の干渉が最小限に抑えられ、明るい状況でも QR コードの鮮明な白黒コントラストが維持されます。
3. ミラーとビームスプリッター：コンパクトな光路設計
ミラーは光路を折り曲げる役割を果たし、焦点距離を犠牲にすることなくコンパクトなスキャナー設計を可能にします。ビームスプリッターは照明光路と撮像光路を分離することで干渉を低減し、システム全体の効率を向上させます。
アプリケーション例: ATM または組み込み POS システムでは、ミラーを使用することで、長い光学範囲を維持しながら、限られた内部スペース内でスキャナーを機能させることができます。
スキャナの光学設計の将来動向
1. 超被写界深度レンズ
液体レンズや適応絞りなどの高度な技術により、数ミリメートルから 1 メートル以上までの連続的なフォーカスが可能になり、動的な環境でもワンタッチスキャンが可能になります。
2. マルチスペクトルイメージング
UV または IR イメージングを統合することにより、スキャナーは目に見えない QR コードを検出したり、半透明の梱包材を通して読み取ったりできるため、セキュリティや医薬品のアプリケーションに最適です。
3. AIを活用した光学チューニング
リアルタイム アルゴリズムにより、露出、ゲイン、ホワイト バランスを動的に調整できるようになり、複雑な照明や動きの速い環境での画像取得が最適化されます。
インテリジェントスキャンの基礎
精密光学部品QRコードスキャナーの「目」とも言うべき存在です。その設計と統合は、デバイスの速度、精度、そして環境への適応能力に直接影響を及ぼします。光学工学とAI、IoT技術の融合が進むにつれ、QRコードスキャナーはあらゆる業界でよりスマートで適応性の高いツールへと進化しています。
Jiujon Optics は、この進化の最前線に立ち、次世代のインテリジェント ビジョン システムを可能にする高性能光学ソリューションを提供しています。
投稿日時: 2025年6月5日
