JP2010108395A - 通信装置、情報処理装置及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コイルが設けられた装置において、そのコイルと電磁結合をする外部装置のコイルが、その筐体のいずれ面にあるのかを特定する。
【解決手段】筐体を備えた装置に、互いに対向する第１の面及び第２の面の間に設けられ、当該第１の面及び当該第２の面に平行でない方向を巻き回し軸にして巻き回されたコイルと、前記コイルが外部のコイルと電磁結合して発生した信号の波形が、決められた第１の波形である場合には、前記第１の面の側にある外部のコイルとの間で電磁結合することにより発生した波形であると判定し、前記第１の波形が時間軸に対して反転した第２の波形である場合には、前記第２の面の側にある外部のコイルとの間で電磁結合することにより発生した波形であると判定する判定手段とを設ける。
【選択図】図5

Description

本発明は、通信装置、情報処理装置及び表示装置に関する。

電磁結合を利用してデータ通信や電力供給を行う技術が知られている。このような電磁結合を利用した技術として、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグを内蔵したプリペイドカード等のデータ通信装置や電子ペーパなどの表示装置が挙げられる。近年では、電子ペーパの利便性を紙に近づけるための様々な技術が開発されている（特許文献１及び特許文献２参照）。
特開２００５−１８１４３６号公報 特開２００６−２７７２６１号公報

ところで、電子ペーパと呼ばれる表示装置においては、紙のようにその両面に表示領域を設けることが考えられている。また、プリペイドカード等のデータ通信装置においてもその両面に異なるＲＦＩＤタグを設けることが考えられる。ところが、これらの表示装置等の形状が平板状である場合にその両面にコイルを配置すると、一方の面にあるコイルに対する電磁結合の影響が、他方の面にあるコイルにも及ぶことになり、利用者が意図しているようなデータ通信や給電ができない場合がある。また、両面にコイルを配置すると表示装置等の厚みや重量が増加し、利便性を低下させることにもなる。
一方、表示装置等の厚み方向に一つのコイルのみを配置した場合にあっては、そのコイルに対してデータ通信や電力供給を行うコイルを備えた外部装置が、表示装置等の表側にあるのか、裏側にあるのか特定できない。外部装置が表示装置等の表側にあるのか裏側にあるのかを特定することができないと、その外部装置によって指示された処理の内容を正確に判別することができなくなる。そこで、本発明は、コイルが設けられた装置において、そのコイルと電磁結合をする外部のコイルが、その装置から見て筐体のいずれの面の側にあるのかを特定することを目的としている。

上述した課題を解決するため、本発明に係る通信装置は、互いに対向する第１の面及び第２の面の間に設けられ、当該第１の面及び当該第２の面に平行でない方向を巻き回し軸にして巻き回されたコイルと、前記コイルが外部のコイルと電磁結合して発生した信号の波形が、決められた第１の波形である場合には、前記第１の面の側にある外部のコイルとの間で電磁結合することにより発生した波形であると判定し、前記第１の波形が時間軸に対して反転した第２の波形である場合には、前記第２の面の側にある外部のコイルとの間で電磁結合することにより発生した波形であると判定する判定手段とを具備することを特徴とする。
これにより、通信装置に設けられたコイルと電磁結合をする外部のコイルが、その通信装置から見て筐体のいずれの面の側にあるのかを特定することができる。

好ましくは、前記第１の面または前記第２の面の全部または一部に亘って設けられ、前記コイルと外部のコイルとの間の電磁結合を妨げる電磁結合妨害層を具備するとよい。
これにより、通信装置に設けられたコイルの全部または一部を、表側または裏側のいずれか一方にある外部のコイルからの指示のみを受け付けるコイルとすることができる。

また、好ましくは、前記コイルと外部のコイルとの間の電磁結合を前記電磁結合妨害層が妨げる状態と妨げない状態とを切り替える切替手段を具備するとよい。
これにより、通信装置において、ある領域に対し、一方の面にあるコイルに対する電磁結合の影響が他方の面にあるコイルに極力及ばない状態と、その影響が及ぶ状態とを、利用者に切り替えさせることができる。

また、本発明に係る情報処理装置は、互いに対向する第１の面及び第２の面の間に設けられ、当該第１の面及び当該第２の面に平行でない方向を巻き回し軸にして巻き回されたコイルと、前記コイルが外部のコイルと電磁結合して発生した信号の波形が、決められた第１の波形である場合には、前記第１の面側にある外部のコイルとの間で電磁結合することにより発生した波形であると判定し、前記第１の波形が時間軸に対して反転した第２の波形である場合には、前記第２の面側にある外部のコイルとの間で電磁結合することにより発生した波形であると判定する判定手段と互いに関連する複数の処理を含む第１の処理群と、前記第１の処理群とは異なる複数の処理を含む第２の処理群とのうち、前記コイルが外部のコイルと電磁結合して発生した信号の波形が、前記第１の面側にある外部のコイルとの間で電磁結合することにより発生した波形であると前記判定手段により判定された場合には、前記第１の処理群に含まれる処理を行い、前記第２の面側にある外部のコイルとの間で電磁結合することにより発生した波形であると前記判定手段により判定された場合には、前記第２の処理群に含まれる処理を行う処理手段とを具備することを特徴とする。
これにより、情報処理装置に設けられたコイルと電磁結合をする外部のコイルが、その情報処理装置から見て筐体のいずれの面の側にあるのかを特定することができる。

上述の態様において、前記処理手段は、前記第１の処理群に含まれる処理と、前記第２の処理群に含まれる処理とを行う１つのＣＰＵであることが望ましい。
これにより、情報処理装置の部品点数が低減する。

また、本発明に係る表示装置は、前記上述の情報処理装置と、前記第１の面に設けられた第１の表示手段と、前記第２の面に設けられた第２の表示手段と、外部のコイルと電磁結合したコイルの位置若しくは順序、または信号の内容が所定の条件を満たす場合には、前記第１の表示手段に表示された表示内容を前記第２の表示手段に表示させ、前記第２の表示手段に表示された表示内容を前記第１の表示手段に表示させる表示制御手段とを具備することを特徴とする。
これにより、表示装置の表面および裏面のそれぞれに表示された画像を、利用者に入れ替えさせることができる。

また、本発明に係る表示装置は、前記上述の情報処理装置と、前記第１の面に設けられた第１の表示手段と、前記第２の面に設けられた第２の表示手段とを具備し、前記第１の処理群には、前記第１の表示手段に画像を表示する処理が含まれ、前記第２の処理群には、前記第２の表示手段に画像を表示する処理が含まれることを特徴とする。
これにより、表示装置に設けられたコイルと電磁結合をする外部のコイルが、その表示装置から見て筐体のいずれの面の側にあるのかを特定することができる。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態である情報表示システムの外観を示す図である。同図に示すように、本実施形態の情報表示システム１００は、指示装置１０と、表示装置２０とを備える。指示装置１０は、表示装置２０に対して、表示に係る各種指示と動作のための電力とを供給するペン型の処理装置であり、表示装置２０にとっての外部装置として機能する。表示装置２０は、表面と裏面の両方に画像を表示することが可能ないわゆる電子ペーパであり、指示装置１０から供給された電力に基づき、指示装置１０から供給された指示に応じた表示を行う。表示装置２０の筐体は平板状の筐体を有しており、ここでその一方の面を表面と呼び、表面と互いに対向する反対側の面を裏面と呼ぶ。指示装置１０と表示装置２０とは、電磁結合方式により所定の周波数帯を用いて電力の供給を行う。なお、「対向」とは、向き合うことであり、平行であることまで要しない。

図２は、情報表示システム１００の全体構成を示すブロック図である。指示装置１０において、電源部１１は、指示装置１０及び表示装置２０を動作させるための電力を供給する。電源部１１は、電力の供給源として、乾電池や蓄電池等のバッテリを備える。制御部１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリを備え、指示装置１０の動作を制御する。制御部１２は、所定の交流信号を供給することにより、一次コイル部１３の動作を制御する。一次コイル部１３は、表示装置２０に電力を供給するためのインタフェースであり、交流信号に応じた磁束を発生させる。
図３は、一次コイル部１３の構成を示す図である。一次コイル部１３は、磁心１３１と、磁心１３１に巻回されたコイル１３２とを備える。磁心１３１は、二次コイル部２１との電磁的な結合を効率的に行うために、その先端が錐状であると望ましい。

表示装置２０において、二次コイル部２１は、指示装置１０から電力の供給を受けるためのインタフェースである。二次コイル部２１は、複数のスパイラルコイルを備える。それぞれのスパイラルコイルは、表示装置２０の筐体の表面及び裏面に平行でない方向を巻き回し軸にして螺旋状に導線を巻回してなるコイルである。また、それぞれのスパイラルコイルは、直径が１０ｍｍ程度であり、磁束の変化に応じた電流により信号を発生させる。指示装置１０により生じる磁界が交番磁界であるため、この信号は交流信号となる。これらのスパイラルコイルは表示装置２０の筐体の表面と裏面の間にそれぞれ配置されている。
整流平滑部２２は、二次コイル部２１において発生した交流信号を直流信号に変換する。整流平滑部２２は、ブリッジ全波整流回路などの、複数の整流平滑回路を備える。整流平滑部２２は、整流回路により交流信号を直流信号に変換し、コンデンサ等の平滑回路により直流信号を平滑化する。平滑回路を通過する前の直流信号は、いわゆる脈流である。平滑回路を通過すると、直流信号のリプルは低減される。
逆流抑制部２３は、例えばダイオードにより構成され、整流平滑部２２により供給される直流信号が逆流するのを抑制し、当該直流信号が電力抽出部２４に流れるように作用する。電力抽出部２４は、例えば安定化回路を備え、逆流抑制部２３を介して供給された直流信号から動作電力を抽出し、表示制御部２７に供給する。また、電力抽出部２４は、コンデンサなどで構成される蓄電部Ｂａに電力を供給する。この蓄電部Ｂａは、電力が供給されている間は、その電力を蓄積し、電力の供給が無くなったときには、蓄積した電力を表示装置２０の各部に供給する。判別部２５は、整流平滑部２２から供給される複数の直流信号を判別し、そのレベルが最大となるものを特定する。判別部２５は、例えば、スパイラルコイルと同数の端子を有する比較回路を備え、いずれの端子からの直流信号が最大であるかを示す信号を出力する。この信号のことを、以下では「判別信号」という。判別信号は、複数のスパイラルコイルのそれぞれを一意的に特定可能な情報である。記憶部２６は、例えば、フラッシュメモリ等の書き換え可能な記憶媒体を備え、表示データを記憶する。表示データは、表示装置２０において表示される文字や画像を表す情報であり、表示装置２０の表示面に表示されるページ単位の情報である。判定部２９は、表示制御部２７の制御の下、二次コイル部２１のうち、判別部２５によって特定されたスパイラルコイルから供給される交流信号の波形を受け取る。また、判定部２９は、記憶部２６に予め記憶されている２つの波形（以下、参照波形という）を読み出し、受け取った波形とその２つの参照波形とを比較する。そして、判定部２９は、その比較結果に応じて、二次コイル部２１との間で電磁結合をしている外部装置に備えられたコイル（以下、「外部のコイル」と記す）が、表示装置２０の筐体の表面側にあるのか、裏面側にあるのかを判定する。そして、判定部２９は、判定の結果を示す信号を出力する。この信号のことを、以下では「判定信号」という。判定信号は、表示装置２０の筐体の表面側または裏面側のいずれか一方を一意的に特定可能な情報である。

表示制御部２７は、表示部２８を駆動するためのＣＰＵと駆動回路を備え、表示部２８の表示を制御する。表示制御部２７は、記憶部２６から表示データを取得し、表示データに応じた駆動電圧を表示部２８に供給する。また、表示制御部２７は、判別部２５から判別信号を取得し、判別信号に基づいて表示すべき表示データの切り替えなどの制御を行う。また、表示制御部２７は、判定部２９から判定信号を取得し、判定信号に基づいて表示データを表示すべき表示部２８の表示面を特定するなどの制御を行う。
表示部２８は、所定の表示面に文字や画像を表示する。表示部２８の表示面は表示装置２０の表面及び裏面のそれぞれに１つずつ、すなわち２つある。各表示面は、それぞれが供給された駆動電圧に応じた階調を呈する複数の画素により構成される。表示部２８の各画素は、例えばコレステリック液晶などの記憶性液晶による液晶層を有する。記憶性液晶とは、電圧を印加し続けなくても表示状態（すなわち階調）を維持することが可能な液晶のことである。

図４は、表示装置２０の回路構成を部分的に示す図である。二次コイル部２１は、スパイラルコイル２１１、２１２及び２１３を備える。また、二次コイル部２１は、電圧計２１１Ｖ、２１２Ｖ及び２１３Ｖを備える。整流平滑部２２は、整流平滑回路２２１、２２２及び２２３を備え、逆流抑制部２３は、ダイオード２３１、２３２及び２３３を備える。電力抽出部２４は、安定化回路２４１を備え、判別部２５は、比較回路２５１を備え、判定部２９は、判定回路２９１を備える。

整流平滑回路２２１は、スパイラルコイル２１１に接続される回路であり、ダイオードＤ₁₁、Ｄ₁₂、Ｄ₁₃及びＤ₁₄と、コンデンサＣ₁とを備える。ダイオードＤ₁₁、Ｄ₁₂、Ｄ₁₃及びＤ₁₄は、ブリッジ回路を構成する。スパイラルコイル２１１の一端は、ダイオードＤ₁₁のアノード側とダイオードＤ₁₃のカソード側に接続されており、スパイラルコイル２１１の他端は、ダイオードＤ₁₂のアノード側とダイオードＤ₁₄のカソード側に接続されている。また、コンデンサＣ₁は、その一端がダイオードＤ₁₃及びＤ₁₄のアノード側に接続されるとともに接地電位（Ｇｎｄ）に接続されており、他端がダイオードＤ₁₁及びＤ₁₂のカソード側に接続されている。
整流平滑回路２２２は、ダイオードＤ₂₁、Ｄ₂₂、Ｄ₂₃及びＤ₂₄と、コンデンサＣ₂とを備え、整流平滑回路２２１と同様の構成を有している。整流平滑回路２２３は、ダイオードＤ₃₁、Ｄ₃₂、Ｄ₃₃及びＤ₃₄と、コンデンサＣ₃とを備え、整流平滑回路２２１と同様の構成を有している。整流平滑回路２２２は、スパイラルコイル２１２に接続されており、整流平滑回路２２３は、スパイラルコイル２１３に接続されている。すなわち、整流平滑回路２２２はスパイラルコイル２１２に対応し、整流平滑回路２２３はスパイラルコイル２１３に対応する回路である。
整流平滑回路２２１、２２２及び２２３からの出力は、それぞれ、２つの経路に分岐する。一方の経路は、ダイオード２３１、２３２及び２３３に至る経路であり、他方の経路は、比較回路２５１に至る経路である。すなわち、比較回路２５１に供給されるのは、ダイオード２３１、２３２及び２３３に入力される前の直流信号である。また、ダイオード２３１、２３２及び２３３に供給された直流信号は、安定化回路２４１に供給される。
電圧計２１１Ｖは、一端がスパイラルコイル２１１に接続され、他端が接地電位（Ｇｎｄ）に接続されている電圧計であり、スパイラルコイル２１１の接地電位に対する電位を測定する。そして、測定した電位値を判定回路２９１へ出力する。同様に、電圧計２１２Ｖはスパイラルコイル２１２の電位を、電圧計２１３Ｖはスパイラルコイル２１３の電位を、それぞれ測定し、測定したその電位値を判定回路２９１へそれぞれ出力する。
判定回路２９１は、電圧計２１１Ｖ，２１２Ｖ及び２１３Ｖから出力された電位値を時系列に受け取り、受け取った電位値を記憶部２６に記憶させる。

図５は、判定回路２９１が先述した判定処理を行うときの各種の信号波形を説明するための図である。
図５（ａ）のグラフｗａは、指示装置１０の一次コイル部１３が判定用として発する信号の波形（以下、判定用波形という）を示している。一次コイル部１３は、給電用の交流信号を予め定められた期間に亘って発した後、制御部１２の制御の下、このような所定の判定用波形の交流信号を発する。表示装置２０の電力抽出部２４は、上記の期間に二次コイル部２１が受け取った給電用の交流信号により、直流電流を発生させ、この電力を蓄電部Ｂａに供給する。そして、一次コイル部１３が判定用波形の交流信号を発したときには、そのときまでに蓄電部Ｂａに蓄えられている電力により表示装置２０の各部が駆動する。
上記の判定用波形は、ハイレベルの電位Ｌｈとローレベルの電位Ｌｌの二値からなるパルス波であり、ハイレベルまたはローレベルの電位が維持される期間や、その順序などによって特徴付けられている。ここでは、判定用波形は調歩信号Ｓｔに続く信号のパターン（期間や順序など）によって特徴付けられている。

図５（ｂ）のグラフｗｂ１は、表示装置２０の筐体の表面側にある指示装置１０の一次コイル部１３と電磁結合をした表示装置２０の二次コイル部２１が、上記の判定用波形に応じて発生させた応答信号の波形（以下、応答波形ともいう）を示している。ここで一次コイル部１３と電磁結合をしたコイルが、二次コイル部２１のスパイラルコイル２１１であるとすると、スパイラルコイル２１１に接続された電圧計２１１Ｖはスパイラルコイル２１１の電位を測定し、その測定結果が、図５（ｂ）に示した応答波形のようになる。このような波形の応答信号は、判定部２９の判定回路２９１に出力される。

図５（ｃ）のグラフｗｃ１は、指示装置１０の一次コイル部１３が表示装置２０の筐体の裏面側にあるときの応答波形を示している。この場合、指示装置１０の一次コイル部１３から見たときの表示装置２０のスパイラルコイル２１１の巻き回し方向は、図５（ｂ）の場合と逆方向になるから、電磁結合によって生じる磁界の向きは、図５（ｂ）の場合とは反対向きとなる。よって、このときの応答波形は、図５（ｂ）に示した応答波形を時間軸に対して反転させた波形となる。

判定部２９の判定回路２９１は、予め定めた高電位Ｖｈと低電位Ｖｌを閾値として、上述した応答波形を二値化する。具体的には、判定回路２９１は、応答信号が上昇して高電位Ｖｈ以上になった時点から、下降して低電位Ｖｌ以下になった時点までをハイレベル期間とし、それ以外をローレベル期間とする。そして、判定回路２９１は、それぞれの期間に亘りその期間に応じたアナログ信号を生成することで、この波形をハイレベルまたはローレベルの二値のパルス波で表現する。図５（ｂ）のグラフｗｂ２は、応答波形であるグラフｗｂ１を二値化したアナログ信号を示している。また、図５（ｃ）のグラフｗｃ２は、応答波形であるグラフｗｃ１を二値化したアナログ信号を示している。
判定回路２９１は、この生成したアナログ信号に対して調歩同期方式により同期をとりつつ、このアナログ信号を「１」または「０」のデジタル信号へとＡ／Ｄ変換（符号化）することにより、符号（以下、同期符号という）を得る。この場合、アナログ信号がハイレベルのときは「１」、ローレベルのときは「０」に符号化される。
図５（ｂ）のグラフｗｂ３は、グラフｗｂ２に示すアナログ信号を符号化した同期符号を示している。同図に示す２つの「（１）」は、同期符号のうち調歩信号Ｓｔに対応するデジタル信号である。そして、このデジタル信号に続き「１−１−０−０−１−…」というデジタル信号からなる符号が得られる。一方、図５（ｃ）のグラフｗｃ３は、グラフｗｃ２に示すアナログ信号を符号化した同期符号を示している。同図に示すように、この場合には、調歩信号Ｓｔに対応する２つの「（１）」に続き、「０−０−０−０−…」というデジタル信号からなる同期符合が得られる。このような構成により、表示装置２０の二次コイル部２１と電磁結合をした指示装置１０の一次コイル部１３が表示装置２０の筐体の表面側にあるか裏面側にあるかによって、異なる同期符合が得られる。

記憶部２６は、指示装置１０が表面側にあるときの応答波形（以下、表面側参照波形という）と裏面側にあるときの応答波形（以下、裏面側参照波形という）のそれぞれに対して、上述と同様の二値化および符号化をすることにより得られる符号を参照用符号として記憶している。ここで、裏面側参照波形は、表面側参照波形が時間軸に対して反転した波形となっている。判定部２９は、記憶部２６からこの表面側参照波形に基づく参照用符号（以下、表面側参照符号という）を読み出し、図５（ｂ）のグラフｗｂ３に示した同期符号と比較する。そして、判定部２９は、両者が一致した場合には、両者の基となった波形同士が一致したと判断し、指示装置１０は表示装置２０の筐体の表面側にあると判定してその判定結果を表示制御部２７に出力する。すなわち、二次コイル部２１のスパイラルコイルが外部のコイルと電磁結合して発生した信号の波形が、予め決められた第１の波形（この場合は表面側参照波形）である場合には、判定部２９は、この波形を、表面側にある外部のコイルとの間で電磁結合することにより発生した波形であると判定する。

一方、同期符号と表面側参照符号とが一致しなかった場合には、判定部２９は、記憶部２６から裏面側参照波形に基づく参照用符号（以下、裏面側参照符号という）を読み出し、上記の同期符号と比較する。そして、判定部２９は、両者が一致した場合には、両者の基となった波形同士が一致したと判断し、指示装置１０は表示装置２０の筐体の裏面側にあると判定してその判定結果を表示制御部２７に出力する。また、判定部２９は、両者が一致しなかったと判断した場合には、エラーを示す警告を表示装置２０の表示面に表示する。

図６は、表示装置２０の表面側を示す図である。同図に示すように、表示装置２０は、その表面に設けられた表面側表示面２８１と、３箇所の操作ポイントＰ１−１、Ｐ１−２、Ｐ１−３（以下、特に区別の必要がない場合は、これらを総称して「操作ポイントＰ１」と記す）とを備える。表示装置２０の裏面側も図５と同様であり、表示装置２０は、その裏面側に裏面側表示面２８２と、３箇所の操作ポイントＰ２−１、Ｐ２−２、Ｐ２−３（以下、特に区別の必要がない場合は、これらを総称して「操作ポイントＰ２」と記す）とを備える。操作ポイントＰ１及びＰ２は、それぞれが所定の操作に割り当てられる。操作ポイントＰ１及びＰ２に割り当てられる操作は、例えば、表示する表示データの変更（ページ遷移）や、各種の設定や指示などである。操作ポイントＰ１−１、Ｐ１−２、Ｐ１−３及びＰ２−１、Ｐ２−２、Ｐ２−３のそれぞれは、３つのスパイラルコイル２１１、２１２及び２１３のそれぞれに対応付けられている。例えば、操作ポイントＰ１−１はスパイラルコイル２１１に対応し、操作ポイントＰ２−３はスパイラルコイル２１３に対応する、といった具合である。操作ポイントＰ１−１、Ｐ１−２、Ｐ１−３及びＰ２−１、Ｐ２−２、Ｐ２−３に相当する位置には、そこが操作ポイントであることを示す文字や画像が印刷されている。

図７は、表示装置２０の断面図であり、図６のＡ−Ａ線を切断面としたときの断面図である。なお、同図は、表面側を上面とした断面図である。同図に示すように、操作ポイントＰ１−１の下部には、対応するスパイラルコイル２１１が表面に沿って設けられている。また、スパイラルコイル２１１の下部には、表面に対向する裏面の位置に操作ポイントＰ２が示されている。

情報表示システム１００は、表示装置２０に文字や画像を表示する。情報表示システム１００において、ユーザは、指示装置１０をその手に把持し、ペン等の筆記具を用いるようにして操作を行う。その操作とは、指示装置１０が表示装置２０の表面側にあるときには、指示装置１０の先端を操作ポイントＰ１の中心に当てるものである。なお、この場合において、指示装置１０の先端部は操作ポイントＰ１に接触していることが望ましいが、数ｍｍ程度であれば離間していてもよい。

表示装置２０の表面側にある指示装置１０の先端部とスパイラルコイル２１１とが近接し、所定の距離以下となると、近接したスパイラルコイル２１１と一次コイル部１３とが電磁的に結合する。これにより、表示装置２０は電力の供給を受け、表示部２８に表示を行う。この場合には、判別信号が表すスパイラルコイルはスパイラルコイル２１１である。また、判定信号が示す判定結果は表面側である。

そして、このとき、表示制御部２７は、判別信号および判定信号とに基づいて表示を制御する。例えば、上述のように判別信号が表すスパイラルコイルがスパイラルコイル２１１である場合（すなわち、指示装置１０が近接したスパイラルコイルがスパイラルコイル２１１である場合）には、表示制御部２７は、表示対象となるページの変更（ページ遷移）を行う。具体的には、例えば表示装置２０が複数ページからなる文書のあるページを表示していたとすると、このとき指示される処理は、表示対象となるページを１ページ前のページに遷移する処理である。そして、上述のように判定信号が表す判定結果が「表面側」である場合（すなわち、指示装置１０が、表示装置２０の筐体の表面側からスパイラルコイル２１１に近接している場合）には、表示制御部２７は、表示対象となるページを表示部２８の表面側表示面２８１に表示させ、判定信号が表す判定結果が「裏面側」である場合には、表示制御部２７は、表示対象となるページを表示部２８の裏面側表示面２８２に表示させる、といった具合である。

このように、本実施形態によれば、指示装置１０と電磁的に結合したコイルを判別することにより、指示装置１０が近接した位置を特定し、指示装置１０が近接した側が、表示装置２０の筐体に対していずれの側であるかを判定することが可能である。これにより、表示装置２０は、ユーザが指示した操作ポイント及びその操作ポイントのある面を特定し、その操作ポイントおよびその面に応じた処理を実行することが可能となる。ゆえに、情報表示システム１００によれば、表示装置２０に給電を行うに際して、供給する信号に情報を重畳させなくても、ある程度の情報、例えば、表裏いずれの側に表示をさせるかを指定する情報等を供給することが可能となる。

［変形例］
本発明は、上述した実施形態のみならず、その他の形態でも実施が可能である。例えば、上述した実施形態においては、本発明に係る情報処理装置の一例として、表示の用に供される表示装置２０を例示したが、その他の用に供されるものであってもよい。要するに、本発明に係る情報処理装置は、指示装置１０から供給される電力を用いて何らかの処理を実行するものであれば、いかなる装置であってもよい。また、上述した実施形態においては、１つの表示装置２０に対して１つの指示装置１０が指示を行う構成であったが、複数の表示装置２０に対して１つの指示装置１０を用いるような構成でもよい。また、実施形態よりも多数または少数のスパイラルコイルを設けてもよい。

また、表示装置２０の二次コイル部２１の表面側または裏面側に電磁結合妨害層Ｓを設けてもよい。ここで、電磁結合妨害層Ｓとは、電磁波を吸収するシート状の物体であり、例えば、高透磁性体や軟磁性体を材料に含むものである。表示装置２０のスパイラルコイルと外部のコイルの間にこの電磁結合妨害層Ｓが設けられると電磁結合妨害層Ｓが電磁波を吸収するので、これらコイル間の電磁結合は妨げられる。また、この電磁結合妨害層Ｓは、それがある領域と、ない領域とが混在するように設けてもよい。すなわち、表示装置２０には、表面または裏面の全部または一部に亘って設けられ、表示装置２０のスパイラルコイルと外部のコイルとの間の電磁結合を妨げる電磁結合妨害層Ｓを設けてもよい。この場合、電磁結合妨害層Ｓがある領域の表面側に設けられたスパイラルコイル２１１は、電磁結合妨害層Ｓにより、裏面側にある外部装置に設けられたコイルとの電磁結合が妨げられるという作用があるため、表面側の操作を専用に行うスパイラルコイルとなる。また、スパイラルコイル２１２が、電磁結合妨害層Ｓがない領域に設けられている場合には、スパイラルコイル２１２は、スパイラルコイル２１１と異なり、表裏両面からの操作を受け付けるスパイラルコイルとなる。例えば、複数の表示装置２０を重ねておき、それら全ての表示装置に表示されている画像を一度に消去したり、特定の画像に書き換えたりする操作をする際には、このような表裏両面からの操作を受け付けるスパイラルコイルを用いればよい。なお、この場合、表示装置２０の「電磁結合妨害層Ｓがある領域」と「電磁結合妨害層Ｓがない領域」を外観上区別可能としてもよい。例えば、これらに相当する位置に、そこが「電磁結合妨害層Ｓがある領域」または「電磁結合妨害層Ｓがない領域」であることを示す文字や画像を印刷してもよい。さらに、これらの領域のいずれの側にスパイラルコイルが配置されているかを外観上把握可能としてもよい。

また、「電磁結合妨害層Ｓがある領域」は固定的に定められていなくてもよく、表示装置２０のいずれかの領域が「電磁結合妨害層Ｓがある領域」と「電磁結合妨害層Ｓがない領域」を動的に切り替え可能な構成となっていてもよい。例えば、表示装置２０には電磁結合妨害層Ｓである小片を挿入するソケットが設けられており、このソケットから電磁結合妨害層Ｓである小片を抜き差しすることで、そのソケットに対応する領域を「電磁結合妨害層Ｓがある領域」と「電磁結合妨害層Ｓがない領域」のいずれかに切り替え可能としてもよい。この電磁結合妨害層Ｓの小片とソケットは、表示装置２０のスパイラルコイルと外部のコイルとの間に電磁結合を電磁結合妨害層Ｓが妨げる状態と妨げない状態とを切り替える切替手段の一例である。

また、ある領域において、表面と裏面との間に空間を設け、この空間に複数に分割された電磁結合妨害層Ｓを配列してもよい。そして例えば、この複数に分割された電磁結合妨害層Ｓのそれぞれをモータに連動させ、互いに平行を保ちながら、表示装置２０の表面または裏面に対する角度を調節可能としてもよい。この場合、上記の角度が９０°になったときに、上記の領域が「電磁結合妨害層Ｓがない領域」となり、上記の角度が０°になったときに「電磁結合妨害層Ｓがある領域」となるようにすればよい。

また、表示制御部２７は、１つのＣＰＵを備えていたが、表面側と裏面側にそれぞれ別のＣＰＵを備えさせ、それぞれのＣＰＵが表面側と裏面側のそれぞれの装置を駆動するようにしてもよい。１つのＣＰＵを用いることにより、表示装置２０の部品点数は低減する。また、表面側と裏面側にそれぞれＣＰＵを用いることにより、表示装置２０は、表裏それぞれの処理を個別に行う。

また、操作ポイントのいずれかに指示装置１０の先端を近接させると、表面側表示面２８１に表示されていた内容と裏面側表示面２８２に表示されていた内容とが入れ替わるようにしてもよい。すなわち、指示装置１０に備えられたコイルと電磁結合した二次コイル部２１のスパイラルコイルの位置が所定の条件を満たす場合に、表面側表示面２８１に表示された表示内容を裏面側表示面２８２に表示させるとともに、裏面側表示面２８２に表示された表示内容を表面側表示面２８１に表示させるようにしてもよい。

また、このような入れ替えは、指示装置１０のコイルと電磁結合したスパイラルコイルの位置が所定の条件を満たす場合以外にも行われるように構成されていてもよい。例えば、指示装置１０のコイルと電磁結合したスパイラルコイルの順序が所定の条件を満たす場合や、電磁結合によって送信されたデータ信号の内容そのものが所定の条件を満たす場合に、表示制御部２７が上述の表示を入れ替えるようにしてもよい。

また、判定信号が表す判定結果が「表面側」である場合に、表示制御部２７は、表示対象となるページを表示部２８の表面側表示面２８１に表示させ、判定信号が表す判定結果が「裏面側」である場合には、表示対象となるページを表示部２８の裏面側表示面２８２に表示させていたが、例えば、表示制御部２７は、判定信号が表す判定結果が「表面側」である場合に、表示対象となるページを表示部２８の裏面側表示面２８２に表示させるようにしてもよい。すなわち、表示させる表示面を上述と逆にしてもよい。これにより例えば、裏面側から指示装置１０を近接させ、表面側に表示されている内容を裏面側にも複製して表示させる、などの処理を行うことができる。なお、表面側表示面２８１に表示させる処理は、表示を行う表示面が共通するという点で、互いに関連する処理群（以下、第１の処理群という）に含まれる処理であり、裏面側表示面２８２に表示させる処理は、上記の第１の処理群において表示を行う表示面と異なる表示面を用いるという点で、第１の処理群とは異なる処理群（以下、第２の処理群という）に含まれる処理である。

また、これらの処理は表示処理に限らず、情報処理であればよい。要するに、判定部２９により出力される判定信号が表す判定結果がある面であるときに、第１の処理群に含まれる処理を行う場合には、判定部２９により出力される判定信号が表す判定結果が上記と反対側の面であるときに、第２の処理群に含まれる処理を行うようにすればよい。例えば、プリペイドカードの場合、或る商品・サービスの対価の支払いに関する処理が第１の処理群に、別の商品・サービスの対価の支払いに関する処理が第２の処理群に含まれるとしてもよい。

また、表示装置２０のスパイラルコイルは、表示面の下面にあってもよい。このようにすれば、スパイラルコイルに応じた位置に、そこが操作ポイントであることを示す画像を表示面に表示させることで、いわゆるタッチパネルのような操作手段を実現することができる。すなわち、このような表示装置によれば、表示面に表示された画像を操作ポイントとして指示装置で選択することにより、所定の操作を行うことが可能となる。

また、整流するための構成は、ブリッジ回路に限らない。例えば、半波整流回路を用いてもよいし、倍電圧整流回路を用いてもよい。
また、各整流平滑回路（整流回路）の前段に、共振コンデンサをスパイラルコイルと並列に接続した構成を採用してもよい。この共振コンデンサの共振周波数は、使用する周波数帯に応じて決定される。
図８は、共振コンデンサを接続した場合を例示する図である。同図に示すように、共振コンデンサ４２は、ブリッジ回路４３の前段において、スパイラルコイル４１に並列に接続される。
また、表示装置２０は、整流するための構成を備えなくてもよい。表示装置２０にスパイラルコイルを１つだけ用いる場合や、複数のスパイラルコイルが互いに干渉しない程度に離間して配置されている場合には、交流信号によってデータ通信を行うとともに、スパイラルコイルにより供給された交流信号から動作電力を抽出するようにしてもよい。

また、上述した実施形態は、表示装置２０に設けられた全てのスパイラルコイルからの信号が１の判別部２５に入力される構成としたが、スパイラルコイルを複数のグループ（群）に分類し、それぞれのグループ毎に判別部を設ける構成としてもよい。

また、上述した実施形態においては、表示面に記憶性液晶を採用したが、液晶以外の表示体を用いてもよい。記憶性を有するその他の表示体としては、例えば、マイクロカプセル型電気泳動方式の表示体、いわゆるＥＰＤ（ElectroPhoretic Display）などが挙げられる。

また、応答波形を参照波形と比較する判定部２９は、応答波形として、整流回路により交流信号から直流信号に変換され、かつ、平滑回路を通過する前の直流信号を用いてもよい。この直流信号は脈流であるから、判定用波形に応じた特徴が検出されるからである。

アナログ信号を符号化する際の同期方式は調歩同期方式に限らず、他の種々の同期方式であってもよい。また、判定部２９の判定回路２９１は、符号化を行わずに、アナログ信号によって判定を行ってもよい。また、判定部２９の判定回路２９１は、符号化に加えて二値化を行わずに判定を行ってもよい。この場合例えば、判定部２９は以下のように判定すればよい。
判定部２９の判定回路２９１は、電力供給が停止した時点を基点として応答波形の同期をとる。記憶部２６は、予め参照波形として、指示装置１０が表面側にあるときの応答波形である表面側参照波形と裏面側にあるときの応答波形である裏面側参照波形とを記憶している。判定部２９は、記憶部２６からこの表面側参照波形を読み出し、同期を取った応答波形と比較する。そして、判定部２９は、両者の差が或る閾値以内の場合には、両者が一致したと判断し、指示装置１０は表示装置２０の筐体の表面側にあると判定してその判定結果を表示制御部２７に出力する。一方、応答波形と表面側参照波形とが一致しなかった場合には、判定部２９は、記憶部２６から裏面側参照波形を読み出し、上記の応答波形と比較する。そして、判定部２９は、両者の差が或る閾値以内の場合には、両者が一致したと判断し、指示装置１０は表示装置２０の筐体の裏面側にあると判定してその判定結果を表示制御部２７に出力する。また、判定部２９は、両者が一致しなかったと判断した場合には、エラーを示す警告を表示装置２０の表示面に表示する、という具合である。

本発明の実施形態である情報表示システムの外観を示す図である。 情報表示システムの全体構成を示すブロック図である。 一次コイル部の構成を示す図である。 表示装置の回路構成を部分的に示す図である。 判定回路が受け取る電位値の波形を説明するための図である。 表示装置２０の表面側を示す図である。 表示装置の断面図であり、図６のＡ−Ａ線を切断面としたときの断面図である。 共振コンデンサを接続した場合を例示する図である。

符号の説明

１０…指示装置、１００…情報表示システム、１１…電源部、１２…制御部、１３…一次コイル部、１３１…磁心、１３２…コイル、２０…表示装置、２１…二次コイル部、２１１，２１２，２１３…スパイラルコイル、２１１Ｖ，２１２Ｖ，２１３Ｖ…電圧計、２２…整流平滑部、２３…逆流抑制部、２４…電力抽出部、２４１…安定化回路、２５…判別部、２５１…比較回路、２６…記憶部、２７…表示制御部、２８…表示部、２８１…表面側表示面、２８２…裏面側表示面、２９…判定部、２９１…判定回路、４１…スパイラルコイル、４２…共振コンデンサ、４３…ブリッジ回路。

Claims (7)

1. 互いに対向する第１の面及び第２の面の間に設けられ、当該第１の面及び当該第２の面に平行でない方向を巻き回し軸にして巻き回されたコイルと、
   前記コイルが外部のコイルと電磁結合して発生した信号の波形が、決められた第１の波形である場合には、前記第１の面の側にある外部のコイルとの間で電磁結合することにより発生した波形であると判定し、前記第１の波形が時間軸に対して反転した第２の波形である場合には、前記第２の面の側にある外部のコイルとの間で電磁結合することにより発生した波形であると判定する判定手段と
   を具備することを特徴とする通信装置。
2. 前記第１の面または前記第２の面の全部または一部に亘って設けられ、前記コイルと外部のコイルとの間の電磁結合を妨げる電磁結合妨害層
   を具備することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
3. 前記コイルと外部のコイルとの間の電磁結合を前記電磁結合妨害層が妨げる状態と妨げない状態とを切り替える切替手段
   を具備することを特徴とする請求項２記載の通信装置。
4. 互いに対向する第１の面及び第２の面の間に設けられ、当該第１の面及び当該第２の面に平行でない方向を巻き回し軸にして巻き回されたコイルと、
   前記コイルが外部のコイルと電磁結合して発生した信号の波形が、決められた第１の波形である場合には、前記第１の面側にある外部のコイルとの間で電磁結合することにより発生した波形であると判定し、前記第１の波形が時間軸に対して反転した第２の波形である場合には、前記第２の面側にある外部のコイルとの間で電磁結合することにより発生した波形であると判定する判定手段と
   互いに関連する複数の処理を含む第１の処理群と、前記第１の処理群とは異なる複数の処理を含む第２の処理群とのうち、前記コイルが外部のコイルと電磁結合して発生した信号の波形が、前記第１の面側にある外部のコイルとの間で電磁結合することにより発生した波形であると前記判定手段により判定された場合には、前記第１の処理群に含まれる処理を行い、前記第２の面側にある外部のコイルとの間で電磁結合することにより発生した波形であると前記判定手段により判定された場合には、前記第２の処理群に含まれる処理を行う処理手段と
   を具備することを特徴とする情報処理装置。
5. 前記処理手段は、前記第１の処理群に含まれる処理と、前記第２の処理群に含まれる処理とを行う１つのＣＰＵである
   ことを特徴とする請求項４記載の情報処理装置。
6. 前記請求項４または５に記載の情報処理装置と、
   前記第１の面に設けられた第１の表示手段と、
   前記第２の面に設けられた第２の表示手段と、
   外部のコイルと電磁結合したコイルの位置若しくは順序、または信号の内容が所定の条件を満たす場合には、前記第１の表示手段に表示された表示内容を前記第２の表示手段に表示させ、前記第２の表示手段に表示された表示内容を前記第１の表示手段に表示させる表示制御手段と
   を具備することを特徴とする表示装置。
7. 前記請求項４または５に記載の情報処理装置と、
   前記第１の面に設けられた第１の表示手段と、
   前記第２の面に設けられた第２の表示手段とを具備し、
   前記第１の処理群には、前記第１の表示手段に画像を表示する処理が含まれ、
   前記第２の処理群には、前記第２の表示手段に画像を表示する処理が含まれる
   ことを特徴とする表示装置。

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