JP2016146191A - 符号化パターンを備える製品 - Google Patents

符号化パターンを備える製品 Download PDF

Info

Publication number
JP2016146191A
JP2016146191A JP2016045059A JP2016045059A JP2016146191A JP 2016146191 A JP2016146191 A JP 2016146191A JP 2016045059 A JP2016045059 A JP 2016045059A JP 2016045059 A JP2016045059 A JP 2016045059A JP 2016146191 A JP2016146191 A JP 2016146191A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
display
dots
product
dot
scattering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016045059A
Other languages
English (en)
Inventor
シェーグレン,アンダース
Sjoegren Anders
クリントバーグ,クラース アフ
Af Klinteberg Claes
クリントバーグ,クラース アフ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anoto AB
Original Assignee
Anoto AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anoto AB filed Critical Anoto AB
Publication of JP2016146191A publication Critical patent/JP2016146191A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/0304Detection arrangements using opto-electronic means
    • G06F3/0317Detection arrangements using opto-electronic means in co-operation with a patterned surface, e.g. absolute position or relative movement detection for an optical mouse or pen positioned with respect to a coded surface
    • G06F3/0321Detection arrangements using opto-electronic means in co-operation with a patterned surface, e.g. absolute position or relative movement detection for an optical mouse or pen positioned with respect to a coded surface by optically sensing the absolute position with respect to a regularly patterned surface forming a passive digitiser, e.g. pen optically detecting position indicative tags printed on a paper sheet
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03545Pens or stylus
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/06009Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code with optically detectable marking
    • G06K19/06046Constructional details

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Credit Cards Or The Like (AREA)

Abstract

【課題】さまざまなディスプレイへの適用に適した符号化パターンのある製品を提供する。
【解決手段】製品30が、可視放射に対して透明なシート32と、符号化パターン40であって、符号化パターンが、情報を符号化するためにシート32に配置された散乱ドット42を備え、散乱ドットが、前記散乱ドットへの入射放射を拡散的に散乱させるように構成される。符号化パターンが、散乱ドットに対応してシートに配置された反射ドット44をさらに備え、反射ドットが、反射ドットへの入射放射を鏡面反射するように構成される。
【選択図】図2

Description

本発明は、表面、特にディスプレイとのユーザ対話に関する。特に、本発明は、表面上に置かれるべき製品であって、ディスプレイ上で符号化された情報を記録できるようにする符号化パターンが設けられた製品に関する。本発明は、符号化パターンが設けられたディスプレイにも関する。
デジタル装置は生活のあらゆる場面で用いられる。情報をユーザに提示する何らかのディスプレイをデジタル装置が有することが、ますます一般的になりつつある。これらのデジタル装置は、テレビ画面、コンピュータモニタ、タブレットPC、携帯電話、またはセルフサービスキオスクのような端末の場合がある。また、デジタル装置は、ユーザが装置と対話するために情報を入力できるようにもする。この関連では、例えばキーボード、マウス、ジョイスティック、そしてデジタルペンのような、さまざまな入力装置がある。
ディスプレイを有するデジタル装置と対話する際、ディスプレイ自体の上で情報を入力できると非常に便利な場合が多い。これにより、ユーザは常にディスプレイに集中でき、ディスプレイと入力装置との間で視線を移動させずに済む。
この点において、タッチスクリーンが開発されてきた。センサ技術がより安価かつより正確になるにつれて、タッチスクリーンの人気はますます上昇してきている。しかし、接触検知技術のコストは、ディスプレイの大きさに大きく依存している。これはつまり、大型ディスプレイを用いようとすると、接触検知技術が非常に高価になるということである。このようなわけで、ディスプレイ上の位置を検知するための、より安価な技術が必要である。
用紙上の手書きを電子的に取り込む技術の分野では、位置を符号化するために受動的な位置符号化パターンを用いることが知られている。その際、センサはデジタルペン内に配置される。これはつまり、表面には先進技術が施されないということである。よって、表面に位置符号化パターンを設けるコストはかなり低く、表面の大きさには事実上依存しない。代わりに、センサはデジタルペンに配置されるので、センサの大きさは常に同じで、表面全体に配置する必要がない。
特許文献1では、位置符号化パターンをコンピュータ画面に組み込むか、またはコンピュータ画面上に配置することが提案されている。あるいは、位置符号化パターンは、コンピュータ画面などのディスプレイ画面に電子的に表示され得る。しかし、最初の解決法には、ディスプレイを位置符号化パターンとともに製造することが必要である。これはつまり、既に位置符号化パターンなしで作られた古いディスプレイにはこの技術を用いることができないということである。2番目の解決法は実現が困難であろう。なぜならば、適切な検出のためには位置符号化パターンを非常に正確に生成する必要があるからである。
代わりに、ディスプレイに着脱可能に取り付けられ得る透明なフィルムまたは板に位置符号化パターンを設けることも可能である。こうすれば、透明フィルムを別売りにして任意の古いディスプレイまたは新しいディスプレイに取り付けることが可能である。また、位置検知技術がその時点で必要な場所で得られるように、透明フィルムを異なるディスプレイ間で移動させてもよい。
位置符号化パターンを光学的に検知可能なように構成してもよい。これにより、パター
ンを透明フィルム上に印刷することができ、撮像光学系および画像センサを用いてパターンを検出することができる。
位置符号化パターンを保持する透明フィルムの開発においては、2つの異なる点を考慮する必要がある。第1に、画像中で位置符号化パターンが検出され得るように、位置符号化パターンのドットの光学特性は、周囲の、フィルムおよびフィルムを付けるディスプレイの材料の光学特性と異なる必要がある。第2に、透明フィルムおよび位置符号化パターンの光学特性は、下にあるディスプレイの外観への影響が最小限となるようになっている必要がある。
特許文献2によれば、位置座標符号化媒体が、ベース部材に配列されたドットパターンを備える。ドットパターンがデジタルペンから放射された光を拡散的に散乱させるのに対して、ベース部材はデジタルペンから放射された光を透過、吸収、または反射する。ドットパターンは、白色インクまたは白色顔料をベース部材に印刷することによって形成できる。デジタルペンから放射された光を反射するベース部材を有する位置座標符号化媒体が用いられる場合、デジタルペンから放射された光はベース部材によってデジタルペンの画像センサの受光範囲外の方向に反射される。これに対して、デジタルペンから放射された光はドットパターンのドットによって拡散的に散乱させられ、その光の一部が画像センサによって受光される。従って、画像センサの出力信号は、暗いベース部材中に存在する明るいドットとして認識される。
ところが、ドットはデジタルペンから放射された光を拡散的に散乱させるので、画像センサへと後方散乱するのは、デジタルペンから放出された放射のほんの一部のみである。従って、取り込まれた画像がノイズレベルに敏感な場合があり、画像中の符号化パターンを検出するのが困難な場合がある。
また、ドットパターンの白色インクはディスプレイの外観にも影響を及ぼす。表示画像のコントラストが低くなり、ディスプレイが白みがかった印象になるのである。低いコントラストの原因は、周囲光を拡散的に反射する白色インクであろう。表示画像の低いコントラストのために、ディスプレイのユーザ体験が損なわれる。
ディスプレイとともに用いられる位置符号化パターンを保持する透明フィルムは他に、特許文献3、特許文献4、および特許文献5から知られている。しかし、これらのフィルムは、特殊インクで構成されたパターンを設けられるか、あるいはフィルム自体が、所望の光学特性を与えるいくつかの層で構成される。従って、フィルムは複雑になり、生産コストが高くなる場合がある。
国際公開第01/48591号 特開2007−133824号公報 特開2001−243006号公報 特開2002−149331号公報 特開2009−043218号公報
本発明の目的は、さまざまなディスプレイへの適用に適した、符号化パターンのある製品を提供することである。本発明のさらなる目的は、符号化パターンが表示画像に対してわずかな影響しか与えないようにすることである。
本発明の第1の態様によれば、第1の態様は製品に関し、本製品は、可視放射に対して透明なシートと、符号化パターンであって、符号化パターンが、情報を符号化するためにシートに配置された散乱ドットを備え、散乱ドットが、散乱ドットへの入射放射を拡散的に散乱させるように構成され、符号化パターンが、散乱ドットに対応してシートに配置された反射ドットをさらに備え、反射ドットが、反射ドットへの入射放射を鏡面反射するように構成された符号化パターンとを備える。
本製品は、本製品に向けて放射を出す放射源と、製品上の照射された符号化パターンの画像を取り込む画像センサとを備える読取装置での使用に好適である。本発明によれば、符号化パターンは散乱ドットおよび反射ドットを両方とも備える。散乱ドットに対応した反射ドットの配置とはつまり、散乱ドットを透過した放射が、対応する反射ドットにより散乱ドットに向かって後方に反射される、ということである。そしてこの反射された放射の一部が今度は画像センサに到達することになる。反射ドットを備える符号化パターンのおかげで、画像センサに到達する放射の量が向上するのである。従って、本製品により、散乱ドットのみを備えて反射ドットを備えない符号化パターンに比べて、符号化パターンをより容易に検出できるようになる。
本製品は、ディスプレイに覆いかぶせて配置されたりディスプレイと一体化されたりするのに適する。これはつまり、本製品は、ディスプレイ表面の情報を符号化する符号化パターンを提供して、ディスプレイとのユーザ対話を容易にすることが可能である、ということである。
散乱ドットおよび反射ドットはそれぞれ、あらゆる種類の放射を拡散的に散乱させたり反射したりする必要はない。しかし、散乱ドットの拡散的な散乱および反射ドットの反射は、本製品とともに用いられる読取装置の放射源によってドット上に放出されている放射に対して生じるべきである。
ある実施の形態において、散乱ドットは、散乱ドットへ入射した光放射を拡散的に散乱させるように構成され、反射ドットは、反射ドットへ入射した光放射を鏡面反射するように構成される。光放射は、紫外放射、可視放射、および赤外放射を含む、100nmないし1mmの波長範囲の任意の電磁放射を意味すると解釈されるべきである。
放射源は、紫外放射、可視放射、または赤外放射のような光放射を出すように構成されてよい。特に、放射源は、近赤外放射を出すように構成されてよい。
ある実施の形態では、散乱ドットが、赤外放射を拡散的に散乱させつつ可視放射を吸収するように着色される。これはつまり、散乱ドットは、ディスプレイのユーザにとっては暗い斑点に見える一方、赤外放射を検出する画像センサにとっては明るいドットに見えるということである。これによりディスプレイの外観が向上するであろう。なぜなら、暗い散乱ドットはディスプレイの白みがかった印象を与えないからである。従って、暗いドットはユーザにはほとんど見えないであろう。特に、ディスプレイの輝度を上げれば、表示画像上のパターンの暗い斑点の影響を打ち消すことができる。
別の実施の形態では、反射ドットが、可視放射および赤外放射を反射するように構成されてよい。これはつまり、ディスプレイからの放射が観察者に到達するのを反射ドットが局所的に妨げ、それ故に、周囲光がない場合には、散乱ドットと反射ドットとの対がユーザには表示画像中の暗い斑点として体験されるということである。これによってもまた、表示画像の外観が向上するであろう。
反射ドットは平滑面を備えてよい。ある実施の形態において、反射ドットは金属材料を
含んでよく、それにより平滑面の境界面を提供してよい。このようにして、反射ドットは入射放射に対して高反射性であってよい。金属材料を用いると、可視放射および赤外放射を反射する反射ドットを本製品に容易に付けることが可能であり、反射ドットが材料層1層だけで済む。
可視放射および赤外放射を反射する反射ドットは、好ましくは、可視放射を吸収するように着色された散乱ドットと組み合わされてよい。これにより、同じく後方散乱した周囲光によって白みがかった印象を強めることによって反射ドットがディスプレイの外観を悪化させること、がさらに防止される。
さらに別の実施の形態では、反射ドットが、赤外放射のみを反射するように構成されてよい。これはつまり、反射ドットは、表示画像の外観に影響を及ぼさないまま、読取装置の画像センサに到達するパターンのドットからの放射の量を向上させるということである。また、後方散乱する周囲光の量は、可視放射および赤外放射を両方とも反射する反射ドットと比較して減少する。
反射ドットは、多層の誘電体材料を含んでよい。多層の誘電体材料は、反射ドットが赤外放射のような特定の波長のみを反射するように構成されることとなるように、設計されてよい。
ある実施の形態では、散乱ドットが白色インクまたは白色顔料を含む。従って散乱ドットは透明シート上に印刷され得る。白色インクまたは白色顔料は、容易に入手できるであろうし、一般に可視波長および赤外波長の両方の放射を拡散的に散乱させる。白色インクまたは白色顔料を着色インクまたは着色顔料と容易に組み合わせて散乱ドットを提供することも可能であり、これは赤外放射を拡散的に散乱させる一方で可視放射を吸収する。
ある実施の形態では、散乱ドットと反射ドットとが透明シートの同じ側に配置される。反射ドットは、透明シートと散乱ドットとの間に配置されてよい。そのような構成では、散乱ドットおよび反射ドットが配置された同じ側がディスプレイから最も遠く離れるように、透明シートをディスプレイ上に重ねるべきである。あるいは、散乱ドットが透明シートと反射ドットとの間に配置されてもよい。そのような実施の形態では、散乱ドットおよび反射ドットが配置された同じ側がディスプレイに最も近くなるように、透明シートをディスプレイ上に重ねるべきである。
ある実施の形態では、各反射ドットが、対応する散乱ドットよりも小さい。これにより、ユーザから見て、反射ドットが散乱ドットに完全に覆われるようになる。これはつまり、見えてしまうとディスプレイの外観に悪影響を及ぼす恐れのある反射面が、ユーザには見えないということである。さらに、反射ドットを対応する散乱ドットよりも小さくすることにより、たとえユーザがディスプレイおよび重ねられた本製品を斜めの角度から見ても、反射ドットがユーザから見えることはない。
散乱ドットは称呼位置からの散乱ドットのずれによって情報を符号化してよい。これはつまり、情報は、散乱ドットの形状によってではなく、散乱ドットの位置のみによって符号化され得るということである。従って、単純な形状の散乱ドットを用いることが可能であり、これにより散乱ドットを透明シートへ付けるのが相当に単純化される。
本発明の第2の態様によれば、第2の態様は、ディスプレイに関し、ディスプレイは、符号化パターンであって、符号化パターンが、情報を符号化するためにディスプレイの上または内側の表面に配置された散乱ドットを備え、散乱ドットが、散乱ドットへの入射放射を拡散的に散乱させるように構成され、符号化パターンが、散乱ドットに対応して表面
に配置された反射ドットをさらに備え、反射ドットが、反射ドットへの入射放射を鏡面反射するように構成された符号化パターンを備える。
上記の本発明の第1の態様による符号化パターンの利点は、ディスプレイに組み込まれた符号化パターンを設けられたディスプレイにも当てはまる。ここで、符号化パターンは、位置符号化機能をディスプレイに与える目的だけのためにディスプレイの上または内側に配置されたシート、に形成されてよい。ただし、代替方法として、別の目的でディスプレイ内に形成されたディスプレイ内の表面に符号化パターンが形成されてもよい。たとえば、ディスプレイの、偏光板上または画素間の金属ゲート上に符号化パターンが配置されてもよい。
次に、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照してさらに詳しく説明する。
ディスプレイに製品が重ねられた状態のディスプレイの模式図である。 製品の模式拡大図である。 製品のさまざまな実施の形態の断面の模式図である。 製品のさまざまな実施の形態の断面の模式図である。 製品のさまざまな実施の形態の断面の模式図である。 製品のさまざまな実施の形態の断面の模式図である。 製品のさまざまな実施の形態の断面の模式図である。 符号化パターンの模式図である。 符号化パターンの模式図である。 符号化パターンの模式図である。 符号化パターンの模式図である。 符号化パターンの模式図である。 符号化パターンの模式図である。
図1を参照して、電子装置10とのユーザ対話を提供するシステムについて簡単に説明する。電子装置10は処理部12を備え、処理部12は、ユーザに出力を提供し処理部12の処理した情報の結果を表示するディスプレイ20に接続される。ディスプレイ20には製品30が固定的または着脱可能に取り付けられる。製品30には符号化パターン40が設けられる。符号化パターン40は製品30上の情報を符号化する。ユーザは、符号化パターン40を読み取ることのできる読取装置50を用いて処理部12と対話してよい。読取装置50は、符号化パターン40を照射する放射源52と、撮像光学系(図示せず)と、照射された符号化パターン40の画像を取り込む画像センサ54とを備えてよい。取り込まれた画像は、符号化パターン40の撮像部分によって符号化された情報を復号するために解析されてよい。そしてユーザは、ディスプレイのさまざまな部分に読取装置50を向けることにより、符号化パターン40のさまざまな部分を読取装置50に読み取らせてよい。このようにして、読取装置50は、符号化パターン40によって符号化された情報を記録し、記録された情報を処理部12へ入力として送ることができる。処理部12は、記録された情報を処理し、ディスプレイ20の画像を更新することによって結果をユーザに表示してよい。
符号化パターン40を設けられた製品30は、符号化パターン40を介した電子装置10とのユーザ対話を可能にするために任意の種類のディスプレイに付けられてよい。よって、電子装置10は、例えば、デスクトップコンピュータ、ラップトップ、タブレットPC、もしくはハンドヘルドPCのようなパーソナルコンピュータ(PC)や、携帯電話、テレビゲーム機、またはセルフサービスキオスクもしくは業務用ゲーム機のような端末であってよい。処理部12は、典型的には電子装置10の内部に配置される。処理部12は
、ディスプレイ20に画像を出力するためにディスプレイ20によって正しく解釈され得る信号を作成するディスプレイ制御部を備えてよい。
ディスプレイ20は別個のユニットであってよく、それが電子装置10および処理部12に接続されてよい。ディスプレイ20は、ケーブルまたは例えば電波信号を用いた無線接続を介して電子装置10に接続されてよい。そのようなディスプレイ20が、ディスプレイ20に現在接続されている電子装置10にユーザインターフェースを提供するために、異なる種類の電子装置10に接続可能であってもよい。そのようなディスプレイ20の例は、有機発光ダイオードディスプレイ、ブラウン管画面、液晶ディスプレイ、またはプラズマディスプレイパネルのような、画像を表示するための任意の種類の技術を用いたテレビ画面またはコンピュータモニタである。あるいは、ディスプレイ20を電子装置10と一体化して単一の物理ユニットにしてもよい。そのようなディスプレイ20の例は、ラップトップ画面、またはタブレットPC、ハンドヘルドPC、電子書籍リーダー、携帯電話、テレビゲーム機、もしくはセルフサービスキオスクもしくは業務用ゲーム機のような端末のディスプレイである。
読取装置50は、符号化パターン40を読み取ることのできる任意の種類の装置であってよい。例えば、読取装置50はデジタルペンの形で実装されてよい。デジタルペンは製品30上に跡を残さないことが好ましい。なぜなら、そのような跡は、製品30が配置されたディスプレイ20との将来のユーザ対話を妨げる恐れがあるからである。このようなわけで、デジタルペンには、製品30上に跡を残さずに製品30をポイントするスタイラス先端が設けられてよい。デジタルペンの例は、国際公開第2009/096886号に示されている。
次に図2を参照して、符号化パターン40を設けられた製品30についてさらに説明する。製品30は、ディスプレイ20と一体化されてよく、ディスプレイ20の製造中にディスプレイ20に取り付けられてよい。ディスプレイ20は、典型的には、例えば放出された放射の偏光を回転させたり、放出された放射を偏光させたり、放出された放射を拡散させたりするために、画素の上にいくつかの層を備える。製品30は、ディスプレイの画素の上かつディスプレイ20の他の任意の層の間に、ディスプレイの任意の場所に取り付けられたシートとして、配置されてよい。
別の実施の形態において、符号化パターン40はディスプレイ20の任意の表面に形成されてよい。例えば、符号化パターン40は、ディスプレイ20の画素間に配置された金属ゲート上に配置されてよい。あるいは、符号化パターン40は、ディスプレイに取り付けられた任意の層の表面に形成されてもよい。
代替例によれば、製品30は、別個に配達されてよく、ディスプレイ20に取り付けられてよい。製品30は、製品30が異なるディスプレイ20の間を移動させられ得るように、ディスプレイ20に着脱可能に取り付けられてよい。
製品30は、可視光に対して透明なシートまたはフィルム32で形成されてよい。これはつまり、フィルム32は、製品30がディスプレイ20に付けられた時に、表示画像の視認性に影響を及ぼさないということである。シートまたはフィルム32の厚さは、製品30をどんな種類のディスプレイ20で用いるかによって異なってよい。製品30は、適切な光学特性および物理特性を有する好適なプラスチック材料から形成されてよい。製品30は、例えば、ポリカーボネートまたはポリメチルメタクリレート(アクリルガラス)で形成されるシートまたはフィルム32を備えてよい。あるいは、製品30は、ソーダ石灰ガラスのようなガラスで形成されてもよい。
ディスプレイ20は、ディスプレイ表面とのタッチ対話が可能なように整えてあってもよいし、そうでなくてもよい。ディスプレイ20がタッチ対話用に整えてある場合、おそらくディスプレイ20には保護シートが設けられ、保護シートは、ディスプレイをタッチする際に加わる圧力がディスプレイ20を損傷しないように、加わる圧力を分散するであろう。しかし、ディスプレイ20がタッチ対話用に整えられていない場合、製品30がタッチされることによる損傷からディスプレイ20を保護するように、製品30を設計する必要があるかもしれない。そのような場合、製品30は、加わる圧力をより広い面に分散させるであろう比較的厚いシートによって形成されてよい。よって、ディスプレイ20を保護するために、製品30は、典型的には数mmの厚さを有するシートによって形成されてよい。
製品30は、ディスプレイ20に対して一定の関係に保持されてよい。これはつまり、符号化パターン40とディスプレイ位置との関係が経時的に変化しないということである。ディスプレイ20に対して一定の関係に製品30を保持する能力は、いくつかの要因に依存する。例えば、製品30を厚くて剛性のあるものとすることにより、製品30は、いったんディスプレイ20に装着されるとその位置にとどまるであろう。例えば、製品30を大型テレビ画面で用いる場合、大型の製品30が必要になるであろう。よって、製品30に剛性をもたせるために、1mm程度の厚みを有するシートから製品30が形成されてよい。厚いシートの製品30は大型の製品30に形状保持性および剛性を与え、製品30がディスプレイ20に対して一定の関係にしっかりと保持されるようになる。
一方、小型の製品30は、1mmよりずっと薄い、典型的には0.05mmないし0.5mmの厚さを有する薄膜によって形成されてよい。そのような薄膜は、製品30を、例えば携帯電話のディスプレイ、またはラップトップ画面に対して一定の関係に配置するのに好適であろう。また、薄膜の製品30は、製品30の運搬を容易にするために巻けるのに十分なほど弾力性に富んでいてもよい。これはつまり、製品30がユーザによって運ばれて、ユーザがディスプレイ20と対話できるように望んだ時に、任意のディスプレイ20に取り付けられ得るということである。ただ、フィルム材料の特性次第で、より厚いフィルムの製品30も運搬のために巻いてよい。
製品30がディスプレイ20に付けられたら、製品30上の位置をディスプレイ表面上の位置と互いに関連づけるために、製品30をディスプレイ表面に対して較正する必要のある場合がある。較正により、ユーザが表示されたアイコンまたは画像をポイントして製品30上の対応する位置にある符号化パターン40が読取装置50によって検出された時に、期待された機能が確実に提供されるようになるであろう。較正は、典型的には、ディスプレイ20がいくつかの較正マークを表示し、ユーザが読取装置50を用いてこれらの較正マークをポイントして、各較正マーク上に重ねられた製品30の符号化パターン40を読取装置50が検出することにより、行われてよい。
製品30は、ある特定の大きさのディスプレイ20に取り付けられるように意図されていてよい。その際、製品30は、製品30を用いるディスプレイ20とほぼ同じ大きさであってよい。これはつまり、製品30が、ディスプレイ20にぴったりと合うように、ディスプレイ20に対して端から端までの関係に配置されてよいということである。しかしながら、代わりに、製品30をさまざまな大きさのディスプレイ20用にしてもよい。その場合、製品30は、ディスプレイ20の各縁のうちの少なくとも1つから製品30が外側に突き出るように、ディスプレイ20に取り付けられてよい。また、製品30が、ディスプレイ20の一部分だけを覆うことにより、ディスプレイ20のその特定の部分との対話を提供するということも考えられるであろう。また、製品30は、たいていのディスプレイ20の形状に合うようにするため、長方形であってよい。
製品30の1つ以上の部分に、製品30がディスプレイ20に取り付けられるようにする粘着性物質を設けてよい。あるいは、製品30は、ディスプレイ20に付けられた時にディスプレイ表面にくっつくように、粘着性表面を有してもよい。さらなる代替例として、製品30およびディスプレイ20に、ベルクロ(登録商標)ファスナーのような、マジックテープ(登録商標)式ファスナーを1片以上設けてもよい。さらにもう一つの代替例として、製品30に、ディスプレイ20の縁を受けるクリップを設けてもよい。もちろん、その代わりに、または付加的に、ディスプレイ20の方に、粘着性物質、クリップ、または製品30を受ける保持具のような、製品30をディスプレイ20に取り付けるための手段を設けてもよい。
図2に示されるように、製品30は、可視放射に対して透明なシート32を備えてよい。シート32は、上側32aと下側32bとを有する。本出願の関連において、シート32の上側32aは、シート32をディスプレイ20に付けた時に読取装置50に最も近くディスプレイ20から最も遠く離れたシート32の側、を意味すると解釈される。シートには符号化パターン40が付けられる。符号化パターン40は散乱ドット42を備えてよく、散乱ドット42は、散乱ドット42への入射放射を拡散的に散乱させるように構成される。符号化パターン40は反射ドット44をさらに備えてよく、反射ドット44は、反射ドット44への入射放射を鏡面反射するように構成される。反射ドット44は、読取装置50から見て散乱ドット42の下に配置されているので、図2では点線で示されている。
反射ドット44は、各反射ドット44が、対応する散乱ドット42に対してシート32上の同じ位置に配置されるように、散乱ドット42に対応して配置されてよい。
反射ドット44は、散乱ドット42に重ねて配置されてよい。従って、反射ドット44の中心は、対応する散乱ドット42の中心と一致してよい。
散乱ドット42は、読取装置50の放射源52から放出された放射を拡散的に散乱させるように構成されてよい。放射源52は、近赤外放射を出すように構成されてよい。これはつまり、散乱ドット42は放射源52の波長を含む波長範囲の近赤外放射を拡散的に散乱させれば十分であろう、ということである。しかしながら、散乱ドット42は、赤外放射範囲および可視範囲の他の波長の放射を拡散的に散乱させるように構成されてもよい。例えば、読取装置50の放射源52が赤色光を放出する場合、散乱ドット42は、赤色光を拡散的に散乱させるように構成されてよい。可視波長に敏感な画像センサ54を用いて散乱ドット42を検出することは、たとえディスプレイ20がこれらの波長の放射を出していても、可能であろう。これが可能なのは、ディスプレイ20からの放射が散乱ドット42から拡散的に散乱した放射よりもずっと弱くなるような適切な波長で、読取装置50が符号化パターン40を照射するためである。読取装置50の放射源52が、パルス放射を出すように構成されると、ディスプレイ20からの放射は、拡散的に散乱した放射よりも著しく弱くなるであろう。
散乱ドット42は白色インクまたは白色顔料によって形成されてよく、白色インクまたは白色顔料は透明シート40上に印刷されてよい。散乱ドットは、二酸化チタン(Ti02)、硫酸バリウム(BaS04)、硫化亜鉛(ZnS)、粉末ガラス、またはこれらの任意の組み合わせのような、散光体として一般に用いられる物質によって形成されてよい。散乱ドットは、散乱ドットへの入射放射をあらゆる方向へ拡散的に散乱させるように構成されてよい。よって、読取装置50の放射源52から散乱ドット42へ入射した放射は、部分的に読取装置50に向かって後方散乱することになる。この後方散乱の一部が読取装置50の画像センサ54に到達することにより、符号化パターン40が暗い背景中の明るい斑点として検出される。
あるいは、散乱ドット42は、粗面を有する材料をシート32上に付けることによって形成されてもよい。粗面は粒子で構成されてよい。粗面とは、つまり、散乱ドットへの入射放射があらゆる方向にそらされる、ということである。
さらなる代替例によれば、散乱ドット42は、散乱ドット42の位置においてシート32の表面を粗くすることにより、形成されてもよい。そのような粗面は、例えばシート32の表面をブラスト加工することによって、シート32に形成されてよい。
散乱ドット42は、その散乱特性に加えて、典型的には、元々、数%の吸収率を有して入射放射の一部を吸収するように構成されてよい。散乱ドット42の材料の吸収係数および散乱係数を考慮して、可能な限り多くの後方散乱放射が得られるように散乱ドット42の厚さを最適化してよい。
符号化パターン40は反射ドット44も備えてよく、反射ドット44は、反射ドット44への入射放射を本質的にすべて反射するように構成される。反射ドット44は、平滑面を有する材料によって形成されてよい。反射ドット44は金属材料を含んでよく、金属材料が平滑面を与えてよい。このようにして、反射ドット44は、入射放射に対して高反射性であってよく、可視放射および赤外放射を両方とも反射してよい。
あるいは、反射ドット44は、多層の誘電体材料によって構成されてもよい。誘電体材料の層は、反射ドット44が特定の所望の波長範囲を反射し得るように、構成されてよい。反射ドット44は、赤外放射を反射する一方で可視放射に対しては透明となるように構成されてよい。
反射ドット44の反射率は、可能な限り高くすべきである。反射率は100%に非常に近いことが好ましい。
反射ドット44は、散乱ドット42に対応して配置される。これはつまり、符号化パターン40が、各散乱ドット42について、対応する反射ドット44を備える、ということである。対応する反射ドット44は、読取装置50から見て散乱ドット42の下に配置される。散乱ドット42への入射放射は、部分的に前方散乱する。前方散乱した放射は、反射ドット44に到達して後方に反射され、よって読取装置50に向けて後方散乱するであろう。従って、反射ドット44は、読取装置50の画像センサ54に到達する放射の量を増加させることになる。よって、画像センサ54によって取り込まれた画像中で符号化パターン40を適切に検出するのがより容易になるであろう。
散乱ドット42は、対応する反射ドット44よりも大きくてよい。これはつまり、ユーザから見て散乱ドット42が反射ドット44を隠して、反射ドット44からの周囲放射の反射をユーザが体験しないようにする、ということである。
製品30をディスプレイ20上に重ねて配置すると、製品30の符号化パターン40がディスプレイ20の外観に何かしら影響する場合がある。白色の散乱ドット42は表示画像のコントラストを低下させ、白みがかった、または濁ったような印象をディスプレイ20に与えることがある。コントラストの低下は、おおかた白色インクが周囲光を拡散的に反射することによるものであり、この反射された周囲光がユーザの体験する外観を乱すのである。
散乱ドット42は、可視放射を吸収するインクまたは顔料によって着色されてよい。散乱ドット42は、すべての可視波長の放射を吸収するために、シアン、マゼンタ、および
イエローの各色で着色されてよい。これはつまり、散乱ドット42は、ユーザには暗く見える一方で、読取装置50の放射源52によって放出され得る赤外放射を拡散的に散乱させるようにしてよい、ということである。着色された散乱ドット42は、周囲の可視放射を散乱させないので、表示画像のコントラストに与える影響が白色の散乱ドットよりも少なくなるであろう。ただし、着色された散乱ドット42は、表示画像において小さな暗いドットに見える場合がある。この小さな暗いドットによる表示画像の外観への影響は、ディスプレイ20の輝度を上げることによって弱められ得る。よって、ディスプレイ20の外観に対する着色された散乱ドット42の影響は、完全にまたはほぼ完全に無くすことが可能である。
周囲の状態によっては、反射ドット44が、可視放射および赤外放射を両方とも反射するように構成されると有利な場合がある。例えば、周囲光がまったくあるいはほとんど無い暗い環境でディスプレイを眺める場合、反射ドット44はユーザには暗く見えるであろう。よって、たとえ散乱ドット42が着色されていなくても、散乱ドット42および反射ドット44の影響の合計は、ユーザには表示画像中に暗い斑点が見える、というものである。この場合もまた、ディスプレイ20の明るさを増すことによって、表示画像に対する影響が弱められ得る。このように、散乱ドット42に対応して配置された反射ドット44を備える符号化パターン40は、表示画像に対する散乱ドット42の影響を良い方向に変えることが可能である。
ある代替例によれば、反射ドット44は、赤外放射のみを反射するように構成される。そのような場合、反射ドット44は、ユーザには透明に見えるであろう。これはつまり、反射ドット44は、ディスプレイ20によって放出された放射を透過し、従って表示画像の輝度を下げない、ということである。
符号化パターン40は、隣接する散乱ドット42間の距離に起因する空間周波数を呈する。ディスプレイ20の画素は、隣接する画素間の距離に起因する空間周波数を呈する。符号化パターン40および表示画素の空間周波数が組み合わさってモアレパターンを形成し、モアレパターンが表示画像の外観を乱す場合がある。符号化パターン40および表示画素の組み合わさった空間周波数が、人間の目に見える空間周波数の範囲の外にある場合には、モアレパターンは見えないであろう。よって、符号化パターン40は、モアレパターンがユーザに見えないように表示画素との関連で構成されるべきである。これは、符号化パターン40の空間周波数を変えて観察者の目の解像度の範囲内に含まれないモアレパターンを得ることにより、実現されてよい。あるいは、またはさらに、符号化パターン40の空間周波数が表示画素の空間周波数と平行な方向に延びないように符号化パターン40を回転させることにより、これが実現されてもよい。
図3Aに示されるように、散乱ドット42および反射ドット44は、両方とも透明シート32の上側32aに配置されてよい。この実施の形態において、読取装置50の放射源52から放出された放射は、透明シート32に到達する前に散乱ドット42に到達することになる。これはつまり、可能な限り多くの放射が、符号化パターン40の検出に用いられる画像センサ54に向かって後方に拡散的に散乱させられるということである。なぜなら、放射は透明シート32を通り抜ける必要がなく、透明シート32中での吸収や、あるいは放射が透明シート32に入りおよび/または透明シート32から出る際の境界面における放射の反射が回避されるからである。
散乱ドット42は、反射ドット44の直上に配置されてよい。反射ドット44は透明シート32に配置され、散乱ドット42は、ユーザから見て散乱ドット42が反射ドット44を覆うように、反射ドット44の上に配置される。反射ドット44は、散乱ドット42と同じ大きさか、あるいはわずかに小さくてよく、反射ドット44がユーザに見えないよ
うにされる。
ある代替例によれば、接着性向上材料の薄層が、反射ドット44と散乱ドット42との間で反射ドット44に付けられてよい。接着性向上材料の層によって、散乱ドット42が反射ドット44に付くのを容易にしてよい。接着性向上材料の層を反射ドット44と散乱ドット42との間に用いることは、反射ドット44が金属材料で作られている場合に特に好適であろう。この接着性向上材料の層は、製品30を斜めの角度から眺めた場合に散乱ドット42の下に反射ドット44が見えるようになるのを回避するために、非常に薄くする必要がある。従って、接着性向上材料の層は、典型的には厚さ1〜5μmであってよい。また、接着性向上材料の層は、製品30の任意の2つの材料または層の間の境界面に用いられてもよい。
図3Bに示されるように、散乱ドット42および反射ドット44は、両方とも透明シート32の下側32bに配置されてよい。この実施の形態では、散乱ドット42および反射ドット44が、図3Aの実施の形態と比較してディスプレイ20の画素により近く配置されてよい。散乱ドット42は透明シート32の下側32bに付けられ、反射ドット44は、ユーザから見て散乱ドット42が反射ドット44を覆うように、散乱ドット42に付けられる。
符号化パターン40を可能な限り表示画素に近く配置することにより、ユーザから見た符号化パターン40と表示画素との関係は、ユーザが移動したり異なる角度からディスプレイ20を見たりすることによる影響を受けなくなる。これはつまり、符号化パターン40の空間周波数と表示画像の空間周波数との関係がユーザの視角の影響を受けないか最小限の影響で済む、ということである。従って、モアレパターンをユーザに見えなくするには、空間周波数間のこの一定の関係を考慮すれば十分である。よって、符号化パターン40をディスプレイ20上に重ねた時に生じる目に見えるモアレパターンを回避するのが、より容易であろう。
図3Cに示されるように、符号化パターン40は、可視放射を吸収する吸収ドット46をさらに備えてよい。吸収ドット46は、反射ドット44の下に配置されてよい。この吸収ドット46は、ディスプレイ20からの可視放射で反射ドット44によって反射されてディスプレイ20に戻るものの量を減らすであろう。これにより、表示画像の外観が改善されるであろう。
製品30には、読取装置50による符号化パターン40の検出、および/またはディスプレイに付けられた状態での符号化パターン40の外観にさらに作用するさらなる層が設けられてもよい。赤外放射を出す読取装置50とともに製品30が用いられる特別な例では、製品30は、図3Dに示されるように、赤外放射を吸収または反射するために吸収層または反射層も備えてよい。吸収層36はシート32の下に配置されてよい。吸収層36は、読取装置50の光源52によって放出された赤外放射を吸収してよい。従って、シート32を透過した赤外放射は、吸収層36によって吸収されるであろう。これにより、ディスプレイ20に到達しディスプレイ20によって後方散乱して読取装置50の画像センサ54に向かう赤外放射の量が低減される。ディスプレイ20によって後方散乱した放射は、画像センサ54に到達する前に再び吸収層36を通過して戻る必要があり、そのため最終的に画像センサ54に到達する放射の量はさらに低減されることになる。よって、画像センサ54によって取り込まれた画像は、ディスプレイ20からの後方散乱放射によって乱されることがない。
吸収層36は、図3A〜3Cに示された製品30の実施の形態のどれに付けられてもよい。吸収層36は、反射ドット44よりも下に、すなわちディスプレイ20に近く配置さ
れる限りにおいて、製品30のどこに配置されてもよい。ある実施の形態では、シート32が吸収層36の形で設けられてもよい。
図3Eに示されるように、製品30は、最上部の保護層38も備えてよい。保護層38は、読取装置50が接触する、製品30の層である。保護層38は、硬くて耐久性のある表面を提供してよく、これにより、読取装置50で製品30に接触したり筆記したりする際に、符号化パターン40だけでなくディスプレイ20および製品30の他の層を両方とも、損耗から保護してよい。保護層38は、非常に薄く数μmの厚さになるように構成されてよい。薄い保護層38を設けることにより、読取装置50の画像センサ54は、読取装置50が製品30と接触して配置された時に、符号化パターン40に近くなるであろう。これはつまり、画像センサ54と符号化パターン40との間の距離が画像センサ54と製品30とのなす角度の影響をほんのわずかしか受けないということである。よって、符号化パターン40が画像センサ54の焦点から外れるリスクは、保護層38が薄くなるとともに減少する。また、放射は薄い保護層38中の短い距離を移動する必要があるので、保護層における放射の吸収または散乱の作用は、保護層38が薄くなるとともに減少する。
製品30のすべての層には、各層からの赤外放射の鏡面反射を防ぐために反射防止コーティングが施されてよい。
あるいは、放射源52からの放射の鏡面反射が画像センサ54に到達しないように読取装置50が取り付けられてもよい。これは、画像センサ54との関係の異なる2つの放射源52を読取装置50が備えることにより、実現されてよい。そして、読取装置50は、読取装置50と製品30とのなす角度に応じて、どちらの放射源52を使うかを切り替えてよい。
次に、図4A〜Fを参照して、符号化パターン40についてさらに説明する。符号化パターン40は情報の図形的な符号化を提供してよい。その際、符号化パターン40は、格子に従って配置されたマークを備えてよく、マークの配置および/または形態によって情報を符号化する。以下に説明される各マークは、散乱ドット42および対応する反射ドット44の形で製品30に実装されてよい。
図4Aに例示した実施の形態では、符号化パターン40は仮想格子線45を備え、仮想格子線45は、実際には製品30上に示されないので仮想と呼ばれる。従って、図4Aにおいて格子線45は点線で示されている。仮想格子線45は互いに垂直で直交格子を形成してよい。仮想格子線45は格子交差点46で交差し、格子交差点46は称呼点を形成する。符号化パターン40の情報はマーク47によって符号化されてよく、マーク47はマーク47の称呼点46に関してずらされている。称呼点46からのマーク47のずれの方向が、マーク47によって符号化される値を決定する。例えば、マーク47は、図4B〜Eに例示したように、4つの異なる方向のうちの1方向にずらされ得るようにされてよい。そして、各マーク47が2ビットの情報を符号化することになる。マーク47は、図4B〜Eに例示したように、仮想格子線45のうちの1つに沿ってずらされてよい。この種の符号化パターン40については、米国特許第6,663,008号明細書および米国特許第6,667,695号明細書にさらに記載されており、当該出願は引用することによりここに組み込まれているものとする。
マークはまた、格子交差点46に設けられてもよいし、格子交差点46のうちの一部の格子交差点に設けられてもよい。これは、おそらく仮想格子線45を検出するのに役立ち、従って符号化パターン40の復号を容易にするであろう。さらに、各格子交差点46が、情報を符号化するマーク47と関連づけられる必要はない。ある実施の形態では、格子
線45を示すマークが設けられている格子交差点46は、情報を符号化するマーク47を伴わず、その一方で、格子線を示すマークが設けられていない格子交差点46は、情報を符号化するマーク47を伴う。
いくつかの称呼点46または各称呼点46が、情報を符号化する複数のマーク47を伴ってよい。これを用いて、1つの称呼点46に関してさらなる情報を符号化してよい。図4Fに例示した実施の形態では、称呼点46が1対のマーク47を伴い、1対のマーク47は、その重心が称呼点46になるように、称呼点46の両側に配置される。これにより、仮想格子線45の検出が容易になる。
マーク47は、正方形や三角形などの任意の単純な形状によって形成されてよい。ある実施の形態において、マーク47は円形のドットによって形成されるが、円形のドットは印刷が容易であろう。あるいは、マーク47がさまざまな形状を有して、マーク47の形状が符号化パターン40の情報の符号化に寄与し得るようにしてもよい。
仮想格子線45は、直交格子を形成するように配置される必要はない。ある代替例では、仮想格子線45が互いに60°の角度に配置された菱形格子が形成されてよい。さらなる代替例では、仮想格子線45は三角形または六角形の格子を形成してよい。
符号化パターン40は、位置を符号化するように構成された位置符号化パターンであってよい。ある実施の形態において、複数のマーク47のセル1つを、1つの位置の符号化に用いてよく、場合によっては識別子の符号化にも用いてよい。これは製品30を他の製品から識別するために用いられ得る。そのようなセルが、表面全体にわたって位置を符号化すべく製品30の表面全体にわたって並んで配置されてよい。別の実施の形態では、例えば米国特許第6,663,008号明細書に記載されたように、位置符号化パターンが窓属性を有する。窓属性とは、所定の大きさの各部分が位置符号内で一意であり、それによって位置符号化パターン内の明白な位置を符号化するというものである。各位置はドットのような複数の単純な記号によって符号化されてよく、第1の位置を符号化するのに用いられる複数の記号の少なくともいくつかが、第2の隣接位置の符号化にも寄与する。
位置符号化パターンは、1つの位置を符号化するのに、例えば6×6のマーク47を用いてよい。これにより非常に広い領域の位置を符号化でき、位置符号化パターンの異なる部分を異なる製品30に配置し得るようになる。よって、各製品30は異なる範囲の位置を符号化するように構成され得るので、符号化された識別子を製品30の識別に用いる代わりに、記録された位置で製品30を識別してよい。これはつまり、製品30上の位置符号化パターン40が広い領域内の絶対位置を符号化し得るということである。よって、当該領域の座標の原点を製品30自体の上に符号化する必要がない。絶対位置は、位置符号化パターンによって符号化された広い領域の部分集合内の局所位置に変換されてよい。部分集合は、製品表面に対応する領域内の位置を符号化してよい。これにより、絶対位置を製品表面上の局所位置として解釈するのが容易になり得る。
しかしながら、そのような大きな位置符号化パターンを用いる必要がない場合もあるであろう。別の実施の形態では、1つの位置を符号化するのに、より少ないマーク47が用いられる。これにより、位置の復号が高速化され得る。
さらなる実施の形態において、マーク47は製品表面全体にわたって規則的に配置される。マーク47は、情報を符号化するためにさまざまな形状および/または大きさを有してよい。各マーク47は、多くの情報を符号化できるようにするために複雑な構造を有してよい。よって、製品30上の位置は、単一のマーク47によって符号化されてもよい。
符号化パターン40は、製品表面にわたって周期的な構造を形成してよい。符号化パターン40が、格子に従って配置されたマーク47を備え、格子が表面上のマーク47の周期性を定めるようにしてよい。符号化パターン40の格子寸法は、符号化パターン40内の2本の隣接する格子線45の間の距離として定義されてよい。符号化パターン40の格子寸法は、製品30上のマーク47の空間周波数も定める。たとえ個々のマーク47が格子交差点46から異なる方向にずれている場合であっても、マーク47の空間周波数は格子寸法によって与えられる。格子が格子x軸および格子y軸も定め、これらが符号化パターン40の仮想格子線45と一致するようにしてもよい。
上で簡単に述べたように、ディスプレイ20上の画素が空間周波数を与えてもよい。さらに、ディスプレイ20の上には、製品30上のマーク47の空間周波数を定める格子寸法を有する格子に従って配置されたマーク47が重ねられる。これはつまり、重なった状態で配置された2つの周期構造が存在する、ということである。よって、これらの空間周波数またはこれらの空間周波数のさまざまな整数倍の絡み合いにより、結果的に別の周波数がいくつか形成される場合がある。結果として生じる周波数が人間の知覚できる周波数範囲内にある場合、すなわち結果として生じる周波数が非常に小さい場合、ユーザにディスプレイ20上のモアレパターンが見える恐れがある。モアレパターンは、非常に目立ち、表示画像の視認性にひどく影響する場合がある。
従って、モアレパターンがディスプレイ20上に形成されないようにすることが望ましい。モアレパターンが形成されないようにする方法の1つは、符号化パターン40の格子寸法をディスプレイ20の画素ピッチに適合させることである。しかしながら、その代わりに、格子x軸がアレイx軸に対してある角度だけオフセットされるように、符号化パターン40をディスプレイ20に関して回転させてもよい。符号化パターン40の回転により、モアレパターンの生じる見込みが少なくなるような、符号化パターン40の格子と画素のアレイとの関係が得られるであろう。
符号化パターン40の回転のおかげで、ディスプレイ20の画素ピッチが符号化パターン40の格子寸法と相性がよいか否かを考慮する必要なく、同一の製品30をさまざまなディスプレイ20で用いることが可能である。これにより、さまざまなディスプレイ20で用いられ得る携帯型の製品30の製造が容易になる。
また、符号化パターン40の同じ格子寸法を常に用いてもよい。これはつまり、符号化パターン40を読み取る読取装置50を、特定の格子寸法を有する符号化パターン40の読み取りに合わせて調整し最適化してよいということである。さらに、符号化パターン40がどのような種類のディスプレイ20に付けられるかにかかわらず、同一の読取装置50を符号化パターン40の読み取りに用いてよい。
さらに、たとえ符号化パターン40が、ディスプレイ20の製造時にディスプレイ20に固定的に装着される製品30上に配置される場合であっても、ディスプレイ20に関して回転した符号化パターン40を用いると有利であろう。そのような状況においては、符号化パターン40を重ねられることになるディスプレイ20の画素ピッチが既知であり、従って符号化パターン40の格子寸法をこの画素ピッチに適合させることが可能である。例えば、格子寸法を、画素ピッチの整数倍と等しくなるように設定してよい。しかし、モアレ効果が生じないようにするには、格子寸法を極めて厳密に所望の値に合わせる必要がある。従って、符号化パターン40の格子寸法をディスプレイ20の画素ピッチに適合させるには、製造時の精度の要求が厳しくなる恐れがある。よって、符号化パターン40をディスプレイ20に関して回転させることにより、生産効率が改善されるであろう。
上述したように、読取装置50の画像センサ54は、符号化パターン40を検出できる
ように適合させられてよい。しかしそれでも、画像センサ54に合わせるために、符号化パターン40の特徴部分の大きさを一定の範囲内で構成することが適切な場合がある。
ある実施の形態において、符号化パターン40の格子寸法は約300μmである。もちろん、他の格子寸法も同様に用いてよい。例えば、格子寸法は10μmないし2mmの範囲にあってよい。
散乱ドット42の直径は、符号化パターン40の格子寸法に適合させられてよい。例えば、散乱ドット42の直径は、格子寸法の10〜50%の間にあってよい。これはつまり、散乱ドット42の直径は数μmないし1mmの範囲にあってよい、ということである。
以上、いくつかの実施の形態を参照して本発明をあらかた説明した。しかしながら、当業者が容易に認めるように、上に開示したものとは別の実施の形態が、添付の特許請求の範囲によってのみ定められ制限される本発明の範囲と精神の内において、等しく可能である。
例えば、上記において本製品はディスプレイに付けられるものとして説明されているが、本製品は他の表面にも同様に付けられてよい。本製品は、透明ガラスホワイトボードまたは窓に付けられてよい。これらの例では、本製品は、赤外放射に敏感な画像センサにとって暗く見えるであろう表面に付けられる。図3Dに示されたような吸収層36の使用が必要となる場合もある。従って、これらの表面上で本製品を用いることが好適である。というのも、本製品は、赤外放射に敏感な画像センサにとって明るく見えるドットを備える符号化パターンを提供し得るからである。

Claims (12)

  1. 可視放射に対して透明なシートと、
    符号化パターンであって、前記符号化パターンが、情報を符号化するために前記シートに配置された散乱ドットを備え、前記散乱ドットが、前記散乱ドットへの入射放射を拡散的に散乱させるように構成され、前記符号化パターンが、前記散乱ドットに対応して前記シートに配置された反射ドットをさらに備え、前記反射ドットが、前記反射ドットへの入射放射を鏡面反射するように構成された符号化パターンと
    を備える製品。
  2. 前記散乱ドットが、赤外放射を拡散的に散乱させつつ可視放射を吸収するように着色された請求項1に記載の製品。
  3. 前記反射ドットが、可視放射および赤外放射を反射するように構成された請求項1または2に記載の製品。
  4. 前記反射ドットが金属材料を含む請求項3に記載の製品。
  5. 前記反射ドットが、赤外放射のみを反射するように構成された請求項1または2に記載の製品。
  6. 前記反射ドットが多層の誘電体材料を含む請求項5に記載の製品。
  7. 前記散乱ドットが白色インクまたは白色顔料を含む請求項1ないし6のいずれか1項に記載の製品。
  8. 各反射ドットが、対応する前記散乱ドットよりも小さい請求項1ないし7のいずれか1項に記載の製品。
  9. 前記散乱ドットが称呼位置からの前記散乱ドットのずれによって情報を符号化する請求項1ないし8のいずれか1項に記載の製品。
  10. 前記符号化パターンが、可視放射を吸収する吸収ドットをさらに備え、前記吸収ドットが、前記散乱ドットおよび前記反射ドットに対応して前記シートに配置された請求項1ないし9のいずれか1項に記載の製品。
  11. 赤外放射を吸収する吸収層をさらに備える請求項1ないし10のいずれか1項に記載の製品。
  12. ディスプレイであって、
    符号化パターンであって、前記符号化パターンが、情報を符号化するために前記ディスプレイの上または内側の表面に配置された散乱ドットを備え、前記散乱ドットが、前記散乱ドットへの入射放射を拡散的に散乱させるように構成され、前記符号化パターンが、前記散乱ドットに対応して前記表面に配置された反射ドットをさらに備え、前記反射ドットが、前記反射ドットへの入射放射を鏡面反射するように構成された符号化パターン
    を備えるディスプレイ。
JP2016045059A 2011-01-21 2016-03-09 符号化パターンを備える製品 Pending JP2016146191A (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161434966P 2011-01-21 2011-01-21
US61/434,966 2011-01-21
EP11151689.4A EP2479650B1 (en) 2011-01-21 2011-01-21 Product with coding pattern
EP11151689.4 2011-01-21

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013549804A Division JP5902198B2 (ja) 2011-01-21 2012-01-19 符号化パターンを備える製品

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016146191A true JP2016146191A (ja) 2016-08-12

Family

ID=44063503

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013549804A Active JP5902198B2 (ja) 2011-01-21 2012-01-19 符号化パターンを備える製品
JP2016045059A Pending JP2016146191A (ja) 2011-01-21 2016-03-09 符号化パターンを備える製品

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013549804A Active JP5902198B2 (ja) 2011-01-21 2012-01-19 符号化パターンを備える製品

Country Status (5)

Country Link
US (2) US20130300703A1 (ja)
EP (1) EP2479650B1 (ja)
JP (2) JP5902198B2 (ja)
KR (1) KR20140006894A (ja)
WO (1) WO2012098178A1 (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6146635B2 (ja) * 2012-08-29 2017-06-14 大日本印刷株式会社 前面板および前面板の製造方法
US8692212B1 (en) 2012-10-29 2014-04-08 3M Innovative Properties Company Optical digitizer system with position-unique photoluminescent indicia
US9958954B2 (en) 2012-12-13 2018-05-01 3M Innovative Properties Company System and methods for calibrating a digitizer system
US8937010B2 (en) 2013-02-27 2015-01-20 International Business Machines Corporation Information encoding using wirebonds
US20150107878A1 (en) 2013-10-21 2015-04-23 Carestream Health, Inc. Invisible patterns for transparent electrically conductive films
US9582864B2 (en) * 2014-01-10 2017-02-28 Perkinelmer Cellular Technologies Germany Gmbh Method and system for image correction using a quasiperiodic grid
US10459574B2 (en) 2014-07-31 2019-10-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Display including hot mirror
DE102014218406B4 (de) 2014-09-15 2024-06-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Infrarotmuster in Scheiben von Fahrzeugen
JP2016151769A (ja) * 2015-02-16 2016-08-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 表示パネル
TWI585647B (zh) * 2016-04-07 2017-06-01 奇象光學有限公司 光學膜片以及使用者輸入系統
TWI598795B (zh) * 2016-08-05 2017-09-11 奇象光學有限公司 光學膜片以及使用者輸入系統
TWI597637B (zh) * 2016-08-12 2017-09-01 奇象光學有限公司 光學膜片以及使用者輸入系統
TWI607365B (zh) 2016-10-07 2017-12-01 Handwriting interactive display device and handwriting interactive reading device
TWI614657B (zh) * 2016-12-16 2018-02-11 奇象光學有限公司 光學膜片以及使用者輸入系統
US10838551B2 (en) * 2017-02-08 2020-11-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Calibration of displays
EP3557481B1 (en) 2018-04-20 2023-02-22 Nxp B.V. Method for providing a code pattern

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003256122A (ja) * 2002-02-28 2003-09-10 Kokuyo Co Ltd 書込対象物、手書き入力設備、用紙、ホワイトボード、ディスプレイ、透明シート
JP2005215676A (ja) * 2004-01-28 2005-08-11 Au Optronics Corp 位置エンコード液晶ディスプレイパネル及び反射光散乱構造物の製造方法
JP2007133824A (ja) * 2005-11-14 2007-05-31 Hitachi Maxell Ltd 手書き入力システム並びにこれに適用される電子ペン装置及び位置座標符号化媒体
JP2007323165A (ja) * 2006-05-30 2007-12-13 Dainippon Printing Co Ltd 赤外線反射パターン印刷透明シート
JP2008269545A (ja) * 2006-06-29 2008-11-06 Dainippon Printing Co Ltd パターン印刷透明シート
US20090279170A1 (en) * 2007-07-31 2009-11-12 Yuichi Miyazaki Surface film for polarizing sheet and polarizing sheet using same
JP2010085532A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Dainippon Printing Co Ltd 赤外線反射パターン形成シート及びその製造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1504655A (fr) * 1966-10-18 1967-12-08 Tech Et D Entpr S Generales So Perfectionnements aux dispositifs d'identification à distance d'un objet earactérisé par une information codée
US4670295A (en) * 1983-09-28 1987-06-02 Rca Corporation Method for making a protective coating on a machine-readable marking
SE517445C2 (sv) 1999-10-01 2002-06-04 Anoto Ab Positionsbestämning på en yta försedd med ett positionskodningsmönster
AU2567801A (en) 1999-12-23 2001-07-09 Anoto Ab Distributed information management
JP2001243006A (ja) 2000-02-25 2001-09-07 Ricoh Elemex Corp 座標入力装置および座標入力方法
JP2002149331A (ja) 2000-11-15 2002-05-24 Canon Inc 座標板、座標入力装置、座標入出力装置
US6667695B2 (en) 2001-06-25 2003-12-23 Anoto Ab Position code
JP2008021168A (ja) * 2006-07-13 2008-01-31 Fuji Xerox Co Ltd 筆跡検出シートおよび手書きシステム
JP4129841B1 (ja) * 2007-08-09 2008-08-06 健治 吉田 情報入力補助シート、情報入力補助シートを用いた情報処理システムおよび情報入力補助シートを用いた印刷関連情報出力システム
CN101960412B (zh) 2008-01-28 2013-06-12 阿诺托股份公司 用于数字记录信息的数字笔和方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003256122A (ja) * 2002-02-28 2003-09-10 Kokuyo Co Ltd 書込対象物、手書き入力設備、用紙、ホワイトボード、ディスプレイ、透明シート
JP2005215676A (ja) * 2004-01-28 2005-08-11 Au Optronics Corp 位置エンコード液晶ディスプレイパネル及び反射光散乱構造物の製造方法
JP2007133824A (ja) * 2005-11-14 2007-05-31 Hitachi Maxell Ltd 手書き入力システム並びにこれに適用される電子ペン装置及び位置座標符号化媒体
JP2007323165A (ja) * 2006-05-30 2007-12-13 Dainippon Printing Co Ltd 赤外線反射パターン印刷透明シート
JP2008269545A (ja) * 2006-06-29 2008-11-06 Dainippon Printing Co Ltd パターン印刷透明シート
US20090279170A1 (en) * 2007-07-31 2009-11-12 Yuichi Miyazaki Surface film for polarizing sheet and polarizing sheet using same
JP2010085532A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Dainippon Printing Co Ltd 赤外線反射パターン形成シート及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2479650A1 (en) 2012-07-25
JP2014504761A (ja) 2014-02-24
KR20140006894A (ko) 2014-01-16
JP5902198B2 (ja) 2016-04-13
EP2479650B1 (en) 2015-09-16
US20170098146A1 (en) 2017-04-06
US20130300703A1 (en) 2013-11-14
WO2012098178A1 (en) 2012-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5902198B2 (ja) 符号化パターンを備える製品
US20130314313A1 (en) Display with coding pattern
KR200485305Y1 (ko) 도트패턴이 형성된 패턴필름 필기용 전자펜
JP5346081B2 (ja) ペントラッキングを組み込んだマルチタッチ式タッチスクリーン
JP5411265B2 (ja) ペントラッキングを組み込んだマルチタッチ式タッチスクリーン
JP6226389B2 (ja) 近赤外フィルタを有するセンサインピクセル・ディスプレイ
WO2014103274A1 (ja) 表示制御システムおよび読取装置
US10620716B2 (en) Visibly opaque and near infrared transparent display border with underlying encoded pattern
US20140093708A1 (en) Optical film, display panel, and display device
Izadi et al. Thinsight: a thin form-factor interactive surface technology
KR101538490B1 (ko) 광학필름 및 이를 이용한 디지털펜 시스템
WO2016132732A1 (ja) 表示パネル
KR102069745B1 (ko) 패턴필름 필기용 전자펜에 체결되는 다방향 인식이 가능하도록 하는 펜팁과, 다방향 인식이 가능한 패턴필름 필기용 전자펜
CN110276188B (zh) 控制方法、电子设备及非易失性计算机可读存储介质
KR101536759B1 (ko) 광 흡수부가 구비된 터치펜
JP2016119065A (ja) 表示パネル及び表示制御システム
KR101536758B1 (ko) 터치 스크린용 터치펜
JP2011090602A (ja) 光学式位置検出装置および位置検出機能付き表示装置
JP2011086030A (ja) 位置検出機能付き表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161101

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20170131

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20170330

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170426

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170815