バーコードリーダーについて

初心者のよくある質問。全般的な質問。

質問

バーコードリーダーの種類と特徴を教えてください。

回答

下記にまとめましたので、ご覧ください。

バーコードリーダーの概要

バーコードリーダーとは
バーコードリーダーとは、バーコードを光学的に検知しバー（黒）とスペース（白）を解析して、上位端末（コンピュータなど）が識別可能な電気信号あるいはキャラクタ（文字）に変換する装置です。バーコードリーダーは光学部品、使い方、形状などから複数種類の名称があります。なお、海外ではBarcodeScanner（バーコードスキャナー）という名称が一般的で、国内ではバーコードリーダーと呼ばることが多いようです。

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バーコードリーダーの主な種類

詳細はそれぞれの項目をご覧ください。以下は当社製品での説明です。

バーコードリーダー分類表

バーコードリーダーの主な種類
分類 読取距離 読取幅 使い方 特徴
ペンリーダー 接触 可変 バーコードをなぞる 小型。
使用者によって読み取り率に差が出る。
CCDタッチリーダー 接触 固定* 読取窓をかぶせる 誰でも同じ読み取り率で使いやすい。
読取窓の幅以下のバーコードを読む。
*バーコードが窓幅より短いなら読みます
ロングレンジCCD 長距離 可変 赤色光をかざす 長距離読み取り。耐衝撃に優れている。
CCDタッチと異なり、本体の窓幅と関係なく
幅が長いバーコードを読み取る。
レーザースキャナ 長距離 可変 赤色光をかざす 長距離読み取り。可動部品を使用している。
本体の窓幅と関係なく幅が長いバーコードを読み取る。
2次元バーコードリーダー 中距離 可変 照準光をかざす 2次元バーコードと1次元バーコードを読む。
バーコードをどの方向でも読む。

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バーコードペンリーダー

名称

バーコードペンリーダーバーコードペンリーダーは、本体の形状がペン型であることからこのように呼ばれています。

特徴

利点は小型で場所をとらないことと、低消費電流であることです。一方、使用者によって読み取り角度や速度が変わるため、読み取り率に差が生じます。また、円筒や、やわらかい素材に対しては走査が困難です。

原理

本体の先端に光源の赤色LED（発光ダイオード）があり、バーコードを照射します。リーダーを手に持ち、先端でバーコードの端から端までをなぞるように走査することで読み取ります。反射光が内部に到達し、レンズによって集光され、光センサー（フォトダイオードなど）に到達します。光センサーは光を電気信号に変換します。電気信号が集積回路によって処理され、デジタルデータのキャラクタに変換されます。キャラクタはインターフェース（入出力）回路を通じ、ケーブルなどを経由して上位端末（パソコン）に出力されます。

まとめ

光源
赤色光LED（発光ダイオード）
受光センサー
フォトダイオード
スキャニング（バーコードの走査）
手動走査（マニュアルスキャン方式）
読み取り方
バーコードをペンの先端でなぞる
読み取り距離
接触。離し読みはできない。
読み取り幅
可変。幅に制限はないが手動でなぞるように読むため、実用的な長さは7～8cmまで。
長所
小型で場所をとらない。
注意点
使用者によって、読み取り率がかわる。使用に慣れが必要。

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CCDタッチバーコードリーダー

名称

CCDタッチバーコードリーダーCCDタッチバーコードリーダーは、部品である受光センサーの「CCD」とバーコードに「タッチ（接触）」する使い方からこのように呼ばれています。海外ではCCDリニアバーコードスキャナやコンタクトCCDバーコードスキャナとも呼ばれます。

使用方法と特徴

バーコードタッチリーダーの使い方バーコードにタッチ（接触）して読み取ります。

特徴は誰でも簡単に操作できて、誰でも同じ読み取り結果を得られることです。理由はリーダーをバーコードにあてる操作から先の処理はリーダーが自動で行うためです。一方、長距離の読み取りや、大きなバーコードを読み取りできないので、目的のバーコードに適切かを確認する必要があります。

原理

CCDタッチバーコードリーダーは読み取り窓の内側に光源の赤色LED（発光ダイオード）があり、バーコードを照射します。読み取り窓をバーコードにあてることで、反射光が内部に到達し、ミラー（反射鏡）によって屈折後、レンズによって集光され、CCDセンサーに到達します。CCDセンサーは光を電気信号に変換します。電気信号が集積回路によって処理され、デジタルデータのキャラクタに変換されます。キャラクタはインターフェース（入出力）回路を通じ、ケーブルなどを経由して上位端末（パソコン）に出力されます。

まとめ

光源
赤色光LED（発光ダイオード）
受光センサー
CCDリニアイメージセンサー(CCD Linear Image Sensor)
スキャニング（バーコードの走査）
自動走査
読み取り方
読み取り窓でバーコードを覆う。タッチ（接触）する。
読み取り距離
接触。離し読みはできない。製品によっては20～50mm距離をもつが、基本的には接触した状態を最適な焦点距離としている。
読み取り幅
固定。読み取り可能なバーコードの最長幅は読み取り窓の幅に制限される。
例えば読み取り窓幅が70mmのリーダーは横の長さ30mmのバーコードを読むが、90mmのバーコードは読まない。
長所
手動走査を行うペンリーダーと異なり、誰が操作しても同じ読み取り率になる。
注意点
読み取り窓よりバーコードの横幅が長いと読み取らない。

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ロングレンジCCDバーコードリーダー

名称

ロングレンジCCDバーコードリーダーロングレンジCCDバーコードリーダーは、部品である受光センサーの「CCD」と、広範囲（ロングレンジ、LongRange）な読み取りを実現する使い方からこのように呼ばれています。ロングレンジCCDスキャナなどとも呼ばれます。

使用方法と特徴

ロングレンジCCDバーコードリーダーの使用方法赤い光をバーコードに投光して読み取ります。

利点は（１）バーコードを長距離で読み取ること、（２）CCDタッチバーコードリーダーでは読めない幅の長いバーコードを読み取ること、（３）可動部品が無く耐衝撃性に優れていることです。CCDタッチバーコードリーダーにくらべて遠方に読み取り焦点を置いた設計のため、10～20cm離して読み取りができます。逆に、読み取り窓に完全にバーコードを接触させると焦点があわず読み取りません。製品により異なりますが、バーコードから2～3cm離した位置から読み取りが可能です。

原理

ロングレンジCCDバーコードリーダーの読み取り原理はCCDタッチバーコードリーダーとほぼ同じです。上図のようにガン、ピストル（銃）のような形状の製品では、読み取り窓のすぐ隣に光学部品が搭載されており、読み取り窓から直進での光源の投光と反射光の受光をおこないます。

まとめ

光源
赤色光LED（発光ダイオード）
受光センサー
CCDリニアセンサー(CCD Linear )
スキャニング（バーコードの走査）
自動走査
読み取り方
バーコードとバーコードリーダーの距離をとり、読み取り窓から投光する赤色光をバーコードにあてる。
読み取り距離
製品によって異なるが非接触～200mm
読み取り幅
可変。製品によるが目安として150mmほどまで。
長所
バーコードから離れて読み取りできる。可動部品がなく耐衝撃性に優れている。
注意点
バーコードに対して接触読み取りができない。光学部の最適な焦点距離を遠方にとっているため、0cm～2cmなど比較的近距離では読み取りにくい。

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バーコードレーザースキャナ

名称

バーコードレーザースキャナバーコードレーザースキャナは、部品である光源の可視光半導体レーザーからこのように呼ばれています。レーザー式バーコードリーダー、レーザースキャナなどとも呼ばれます。（写真はLS2208）

使用方法と特徴

バーコードレーザースキャナの使い方赤いレーザー光をバーコードに投光して読み取ります。（写真はMS5145）

特徴は（１）バーコードを長距離で読み取ること、（２）幅の長いバーコードを読み取ること、（３）レーザー部品の小型化が進み、リーダー本体も小型化しやすいことです。レーザースキャナは遠方に読み取り焦点を置いた設計のため、10～20cm離して読み取りができます。逆に、読み取り窓に完全にバーコードを接触させると焦点があわず読み取りません。近年は製品の改良により、接触読み取りを実現した製品もあります。*当社取扱製品はJANなどの接触読み取りが可能です。

原理

バーコードレーザースキャナは読み取り窓の内側に光源のレーザーダイオードがあり、バーコードを照射します。レーザーは直進する光のため、電磁石などにより往復振動する鏡（ガルバノミラー）によって水平方向に往復して移動するように反射され、読み取り窓から投光します。投光したレーザーをバーコードにあてることで、反射光が内部に到達し、レンズによって集光され、光センサー（フォトダイオードなど）に到達します。センサーから先の処理はCCDタッチバーコードリーダーと同等の説明です。

まとめ

光源
半導体レーザー
受光センサー
フォトダイオード
スキャニング（バーコードの走査）
自動走査
読み取り方
バーコードとバーコードリーダーの距離をとり、読み取り窓から投光する赤色光をバーコードにあてる。
読み取り距離
製品によって異なるが非接触～200mm。従来はバーコードに対して接触読み取りができなかったが、近年は製品の改良によって接触した状態でも読み取りできる製品がある。
読み取り幅
可変。製品によるが目安として150mmほどまで。
長所
バーコードから離れて読み取りできる。
注意点
可動部品を内臓しているので取扱に注意する。軸のついたミラー（反射鏡）を振ってレーザーを左右に投光している。衝撃を受けるとミラーの軸がずれるなどして動作不良となる場合がある。

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2次元バーコードリーダー

名称

2次元バーコードリーダー2次元バーコードリーダーは、2次元バーコードを読み取る仕様からこのように呼ばれています。2次元バーコードスキャナ、2Dスキャナ、2Dイメージャーなどとも呼ばれます。

使用方法と特徴

2次元バーコードリーダーの使用方法読み取り照準光をバーコードに投光して読み取ります。

利点は（１）2次元バーコードと1次元バーコードの両方を読み取ること、（２）2次元バーコードと1次元バーコードを横方向や斜めなど、どの方向からも読み取ること、（３）可動部品がなく長寿命なこと、（４）画像認識の応用も可能なことです。IT4206（上記写真）は応用技術としてOCR-Bフォント（光学的文字認識）の読み取りを実現しています。

原理

基本的な原理はCCDタッチバーコードリーダーやロングレンジCCDバーコードリーダーと同等です。受光センサーは縦方向と横方向で検知できる画像センサー（CMOSなど）を使用しています。これにより対象のバーコードを水平方向の直線ではなく面として撮像することが可能になり、縦と横に情報をもつ2次元バーコード（例えばQRコード、Datamatrix）を認識することができます。

まとめ

光源
赤色光LED（発光ダイオード）
受光センサー
CMOSイメージセンサー
スキャニング（バーコードの走査）
自動走査
読み取り方
バーコードとバーコードリーダーの距離をとり、トリガースイッチを押す
読み取り距離
製品によって異なるが非接触～170mm。
読み取り幅
可変。製品によるが目安として100mmほどまで。
長所
バーコードから離れて読み取りできる。可動部品がなく長寿命
注意点
バーコードに対して接触読み取りができない。光学部の最適な焦点距離を遠方にとっているため、0cm～2cmなど比較的近距離では読み取りにくい。

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