JP2022177162A - システム - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明は、非導電性基材の第一の面上に配置される、複数の第一電極および複数の第二電極と、線状の導電性部材と、操作領域に形成された、複数の指示電極と、を備える薄板状の装置に関する。【解決手段】 複数の第一電極は、線状の導電性部材で1纏まりに、または複数に分離して接続され、操作領域には指示電極が形成され、指示電極に接続された第二電極は、パネルに当該位置が検知されない範囲の物理量を有し、複数の指示電極または複数の指示電極上に積層された非導電性基材のいずれかに指による接触する操作を受けると、接触する操作を受けた箇所の指示電極に接続された第二電極と複数の第一電極を含むそれぞれの物理量によって、少なくとも第二電極と複数の第一電極が形成された領域がパネルに接面または近接された状態でパネルがそれぞれの位置を検知可能な導電パターンが形成される。【選択図】 図1
Description
本発明は、タッチパネルを搭載した電子機器で用いられる薄板状の装置に関する。
近年、静電容量タッチパネルで検知できる導電パターンが形成されたカードを指で保持し、静電容量タッチパネルを搭載した電子機器(例えばスマートフォンやタブレット等)にかざすことによって、ブラウザーやアプリを使用して所定のコンテンツ(Web、動画、SNS等)の閲覧や、ポイント・クーポンが利用できるサービスが急速に普及してきている(特許文献1、2参照)。
しかしながら、従来のカードでは、用途はプロモーションやイベント等多岐にわたっているが、1枚のカードで閲覧できるコンテンツは一つに限定されている。従って、特定のサイトの閲覧や特定のアプリを実行することしかできないのが現状である。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、カードの機能を大幅に向上させることを技術的課題とする。
(1)前記の課題を解決するために、本発明にかかる薄板状の装置は、1以上の非導電性基材で積層される薄板状の装置であって、物理量を検出するセンサを備えるパネルに作用する配線層を含み、前記パネルは前記センサで検出された所定範囲の物理量から当該位置を検知し、前記配線層は、前記非導電性基材のいずれかの面である第一の面上に配置される、複数の第一電極および複数の第二電極と、前記第一の面上に形成される線状の導電性部材と、前記第一の面上の、指で接触される1以上の操作領域に形成された、複数の指示電極と、を備え、前記複数の第一電極は、前記線状の導電性部材で1纏まりに、または複数に分離して接続され、前記操作領域には、前記複数の第二電極の内の、それぞれ異なる少なくとも1つの第二電極と前記線状の導電性部材で接続される指示電極が形成され、該指示電極に接続された第二電極は、前記パネルに当該位置が検知されない範囲の物理量を有し、前記複数の指示電極または該複数の指示電極上に積層された非導電性基材のいずれかに指による接触する操作を受けると、前記接触する操作を受けた箇所の指示電極に接続された第二電極と前記複数の第一電極を含むそれぞれの物理量によって、少なくとも前記第二電極と前記複数の第一電極が形成された領域が前記パネルに接面または近接された状態で前記パネルがそれぞれの当該位置を検知可能な導電パターンが形成される、ことを特徴とする。
(2)さらに、前記指による接触する操作は、当該位置を指で保持して前記装置を前記パネルに接面または近接させることを含んでもよい。
(3)さらに、前記装置は、薄板状の両面のいずれの面においても前記パネルに接面または近接された状態で、前記パネルがそれぞれの当該位置を検知可能な互いに異なる導電パターンが形成されてもよい。
(4)さらに、前記配線層は、前記装置内に1層だけ設けられ、薄板状の両面のいずれの面においても前記パネルに接面または近接された状態で、前記パネルがそれぞれの当該位置を検知可能な導電パターンが形成されてもよい。
(5)さらに、前記1以上の非導電性基材の少なくとも1つは、前記1以上の操作領域以外の少なくとも一部分において、前記装置がパネルに接面または近接された状態で指による接触する操作を受けたときに、前記接触する操作を受けた位置を前記パネルから検知可能な物理量の変化の発生を抑止する物理特性を有する特性基材であり、前記配線層が前記特性基材を挟んで、前記装置の第1の表面側と前記装置の第1の表面側の反対側である第2の表面側に設けられてもよい。
(6)さらに、前記1以上の非導電性基材の少なくとも1つは、前記1以上の操作領域以外の少なくとも一部分において、前記装置がパネルに接面または近接された状態で指による接触する操作を受けたときに、前記接触する操作を受けた位置を前記パネルから検知可能な物理量の変化の発生を抑止する物理特性を有する特性基材であり、前記配線層が前記特性基材の一方の側に設けられてもよい。
(7)本発明に係る薄板状の装置は、1以上の非導電性基材で積層される薄板状の装置であって、物理量を検出するセンサを備えるパネルに作用する配線層を含み、前記パネルは前記センサで検出された所定範囲の物理量から当該位置を検知し、前記配線層は、前記非導電性基材のいずれかの面である第一の面上に配置される、複数の第一電極と、前記第一の面上に形成される線状の導電性部材と、指で接触される1以上の操作領域と、を備え、前記複数の第一電極は、前記線状の導電性部材で1纏まりに、または複数に分離して接続され、前記パネルに接面または近接された状態で前記1以上の操作領域の少なくとも1以上の個所に指による接触する操作を受けると、前記接触する操作を受けた箇所と前記複数の第一電極を含むそれぞれの物理量によって、前記パネルがそれぞれの当該位置を検知可能な導電パターンが形成される、ことを特徴とする。
(8)さらに、前記操作領域には、1以上の非導電性基材の厚みを低減する窪みが設けられ、前記窪みに前記指による接触する操作を受けると、前記接触する操作を受けた箇所および前記第一指示電極に接続された第一電極を含むそれぞれの物理量によって、前記パネルがそれぞれの当該位置を検知可能な導電パターンが形成されてもよい。
(9)さらに、前記操作領域には、前記第一の面から前記薄板状の装置の一方の表面の開口部まで達する、前記第一の面に前記指による接触する操作を可能とする孔が設けられ、前記孔の前記第一の面側の底部または前記孔の前記第一の面側の開口部には、前記第一電極に前記線状の導電性部材で接続される複数の指示電極をさらに備え、前記接触する操作を受けると、前記接触する操作を受けた箇所および前記複数の指示電極に接続された第一電極を含むそれぞれの物理量によって、前記パネルがそれぞれの当該位置を検知可能な導電パターンが形成されてもよい。
(10)さらに、前記複数の指示電極は、それぞれが所定の距離が確保される第一指示電極と第二指示電極を有し、前記第一指示電極は第一電極に、前記第二指示電極は第二電極に、前記線状の導電性部材によって接続され、前記孔の前記第一の面側の底部または前記孔の前記第一の面側の開口部には、前記第二指示電極と該第二指示電極に接続される前記線状の導電性部材と、前記開口部と異なる領域に、前記該線状の導電性部材で接続された第二電極と、をさらに備え、前記接触する操作を受けると、前記接触する操作を受けた箇所および前記第二指示電極に接続された第二電極、前記第一指示電極に接続された第一電極を含むそれぞれの物理量によって、前記パネルがそれぞれの当該位置を検知可能な導電パターンが形成されてもよい。
(11)本発明に係る薄板状の装置は、1以上の非導電性基材で積層される薄板状の装置であって、物理量を検出するセンサを備えるパネルに作用する配線構造を含み、前記パネルは前記センサで検出された所定範囲の物理量から当該位置を検知し、前記配線構造は、前記非導電性基材のいずれかの面である第一の面上に配置される、複数の第一電極と、前記第一の面上とは異なる第二の面上に形成される線状の導電性部材と、前記第一の面から前記第二の面の間の非導電性基材の貫通部を通り、前記複数の第一電極と前記線状の導電性部材とを導通させる導電性材料と、を備え、前記複数の第一電極は、前記線状の導電性部材と前記導電性材料とによって1纏まりに、または複数に分離して接続され、前記パネルに接面または近接された状態で前記複数の第一電極を含む物理量によって、前記パネルがそれぞれの当該位置を検知可能な導電パターンが形成される、ことを特徴とする。
(12)さらに、前記第二の面上または該第二の面上に積層された非導電性基材に、指で接触される1以上の操作領域をさらに備え、前記パネルに接面または近接された状態で前記1以上の操作領域の少なくとも1以上の個所に1以上の指による接触する操作を受けると、前記接触する操作を受けた箇所と前記複数の第一電極を含むそれぞれの物理量によって、前記パネルがそれぞれの当該位置を検知可能な導電パターンが形成されてもよい。
(13)さらに、前記第二の面上に、指で接触される1以上の操作領域と、前記1以上の操作領域に形成された複数の指示電極と、前記第一の面上には、前記指示電極のそれぞれと前記導電性材料で導通させる第二電極と、をさらに備え、前記複数の指示電極または該複数の指示電極上に積層された非導電性基材のいずれかに指による接触する操作を受けると、前記接触する操作を受けた箇所の指示電極に接続された第二電極と前記複数の第一電極を含むそれぞれの物理量によって、少なくとも該第二電極と前記複数の第一電極が形成された領域が前記パネルに接面または近接された状態で前記パネルがそれぞれの当該位置を検知可能な導電パターンが形成されてもよい。
(14)さらに、前記配線構造の第一およびの第二の面上の配線は電解メッキにより、貫通部は非電解メッキにより形成してもよい。
(15)本発明にかかる薄板状の装置は、1以上の非導電性基材で積層される薄板状の装置であって、物理量を検出するセンサを備えるパネルに作用する配線層を含み、前記パネルは前記センサで検出された所定範囲の物理量から当該位置を検知し、前記配線層は、前記非導電性基材のいずれかの面である第一の面上に配置される、複数の第一電極と、前記第一の面上または他の第一の面上に形成される線状の導電性部材と、を備え、前記複数の第一電極は、1纏まりに、または複数に分離して、前記1纏まりに、または複数に分離された第一電極のそれぞれを、前記線状の導電性部材により他のいずれかの第一電極に単一の線分で接続し、少なくとも前記複数の第一電極が形成された領域が前記パネルに接面または近接された状態で前記複数の第一電極を含むそれぞれの物理量によって、前記パネルがそれぞれの当該位置を検知可能な導電パターンが形成される、ことを特徴とする。
(16)本発明にかかる薄板状の装置は、1以上の非導電性基材で積層される薄板状の装置であって、物理量を検出するセンサを備えるパネルに作用する配線層を含み、前記パネルは前記センサで検出された所定範囲の物理量から当該位置を検知し、前記配線層は、前記非導電性基材のいずれかの面である第一の面上に配置される、複数の第一電極と、前記第一の面上または他の第一の面上に形成される線状の導電性部材と、を備え、前記複数の第一電極は、前記線状の導電性部材で1纏まりに、または複数に分離して接続され、少なくとも前記複数の第一電極の一部は、線状の模様を形成するように配線された導電線で形成され、少なくとも前記複数の第一電極が形成された領域が前記パネルに接面または近接された状態で前記複数の第一電極を含むそれぞれの物理量によって、前記パネルがそれぞれの当該位置を検知可能な導電パターンが形成される、ことを特徴とする。
(17)本発明にかかる薄板状の装置は、1以上の非導電性基材で積層される薄板状の装置であって、物理量を検出するセンサを備えるパネルに作用する配線層を含み、前記パネルは前記センサで検出された所定範囲の物理量から当該位置を検知し、前記配線層は、前記非導電性基材のいずれかの面である第一の面上に配置される、複数の第一電極と、前記第一の面上または他の第一の面上に形成される線状の導電性部材と、を備え、前記複数の第一電極は、前記線状の導電性部材で1纏まりに、または複数に分離して接続され、前記第一の面上または他の第一の面上に形成された前記線状の導電性部材は、体積抵抗率1×10-5Ω・cm以下のインクの固着物であり、少なくとも前記複数の第一電極が形成された領域が前記パネルに接面または近接された状態で前記複数の第一電極を含むそれぞれの物理量によって、前記パネルがそれぞれの当該位置を検知可能な導電パターンが形成される、ことを特徴とする。
(18)本発明にかかる薄板状の装置は、1以上の非導電性基材で積層される薄板状の装置であって、物理量を検出するセンサを備えるパネルに作用する配線層を含み、前記パネルは前記センサで検出された所定範囲の物理量から当該位置を検知し、前記配線層は、前記非導電性基材のいずれかの面である第一の面上に配置される、複数の第一電極と、前記第一の面上または他の第一の面上に形成される線状の導電性部材と、を備え、前記複数の第一電極は、前記線状の導電性部材で1纏まりに、または複数に分離もしくは個々に独立して接続され、前記複数の第一電極は、所定の長さを有する前記線状の導電性部材で接続され、それぞれが前記パネルに当該位置が検知される範囲の物理量を有し、少なくとも前記複数の第一電極が形成された領域が前記パネルに接面または近接された状態で前記複数の第一電極を含むそれぞれの物理量によって、前記パネルがそれぞれの当該位置を検知可能な導電パターンが形成される、ことを特徴とする。
(19)さらに、前記個々に独立して接続された場合、前記所定の長さは30cm以上としてもよい。
(20)さらに、前記個々に独立して接続された場合、前記所定の長さは70cm以上としてもよい。
(21)本発明にかかる薄板状の装置は、1以上の非導電性基材で積層される薄板状の装置であって、物理量を検出するセンサを備えるパネルに作用する配線層を含み、前記パネルは前記センサで検出された所定範囲の物理量から当該位置を検知し、前記配線層は、前記非導電性基材のいずれかの面である第一の面上に配置される、複数の第一電極と、前記第一の面上または他の第一の面上に形成され、前記パネルに当該位置が検知されない範囲の物理量を有する線状の導電性部材と、を備え、前記複数の第一電極は、前記線状の導電性部材で1纏まりに、または複数に分離して接続され、少なくとも前記複数の第一電極が形成された領域が前記パネルに接面または近接された状態で前記複数の第一電極を含むそれぞれの物理量によって、前記パネルがそれぞれの当該位置を検知可能な導電パターンが形成される、ことを特徴とする。
(22)さらに、前記複数の第一電極のそれぞれを、他のいずれかの第一電極に線分で接続する、線状の導電性部材と、を備えてもよい。
(23)さらに、前記線分は直線であってもよい。
(24)さらに、前記線状の導電性部材は、前記線分の総延長が最短になる経路で形成されていてもよい。
(25)さらに、前記第一の面上に、前記複数の第一電極と線状の導電性部材で接続される1以上の指示電極と、を備え、前記1以上の指示電極または該1以上の指示電極に積層された非導電性基材のいずれかに指による接触する操作を受けると、前記接触する操作を受けた箇所の指示電極に接続された第一電極によって、前記装置が前記パネルに接面または近接された状態で前記パネルがそれぞれの当該位置を検知可能な導電パターンが形成されていてもよい。
(26)さらに、前記1以上の指示電極は、1の指示電極または前記線状の導電性部材によって相互に接続された複数の指示電極であり、前記1以上の指示電極と最も近接している前記複数の第一電極が接続されていてもよい。
(27)さらに、前記1以上の指示電極と前記複数の第一電極とは、前記線状の導電性部材によって複数の経路で接続されていてもよい。
(28)さらに、前記複数の第一電極は、前記線状の導電性部材によって一筆書きの経路で接続され、前記1以上の指示電極は、前記一筆書きの経路で接続された両端部の第一電極と前記線状の導電性部材によって接続されていてもよい。
(29)さらに、前記複数の第一電極は、前記線状の導電性部材によってループ状の経路で接続され、前記1以上の指示電極は、前記第一電極の少なくとも1つが前記線状の導電性部材で接続されていてもよい。
(30)さらに、前記複数の第一電極のうち、最も遠い二つの第一電極を結ぶ線を対角線とする矩形の内部に前記複数の第一電極のすべてが配置されていてもよい。
(31)さらに、少なくとも前記複数の第一電極の一部は、線状の模様を形成するように配線された導電線で形成され、少なくとも前記複数の第一電極が形成された領域が前記パネルに接面または近接された状態で前記パネルがそれぞれの当該位置を検知可能な導電パターンが形成されていてもよい。
(32)さらに、前記線状の導電性部材は、前記パネルに当該位置が検知されない範囲の物理量を有してもよい。
(33)さらに、前記第一の面上または他の第一の面上に形成された前記線状の導電性部材は、体積抵抗率1×10-5Ω・cm以下のインクの固着物であり、
少なくとも前記複数の第一電極が形成された領域が前記パネルに接面または近接された状態で前記パネルがそれぞれの当該位置を検知可能な導電パターンが形成されていてもよい。
少なくとも前記複数の第一電極が形成された領域が前記パネルに接面または近接された状態で前記パネルがそれぞれの当該位置を検知可能な導電パターンが形成されていてもよい。
(34)さらに、前記インクは銀塩インクまたは、銀ナノインク、銀ペーストインク、カーボンインクのいずれかであってもよい。
(35)さらに、前記配線層は、銀塩インク使用の場合はグラビア印刷またはインクジェット印刷、銀ナノインク使用の場合はフレキソ印刷またはインクジェット印刷、銀ペーストインク使用の場合はスクリーン印刷またはインクジェット印刷により形成されていてもよい。
(36)さらに、前記線状の導電性部材の基材からの段差は、20μm以下であってもよい。
(37)さらに、前記線状の導電性部材の線幅は、銀塩インクまたは銀ナノインク、銀ペーストインク使用の場合は0.3mm以下であってもよい。
(38)さらに、前記線状の導電性部材の線幅は、銀塩インクまたは銀ナノインク、銀ペーストインク使用の場合は0.15mm以下であってもよい。
(39)さらに、前記複数の第一電極は、所定の長さを有する前記線状の導電性部材で接続され、それぞれが前記パネルに当該位置が検知される範囲の物理量を有し、少なくとも前記複数の第一電極が形成された領域が前記パネルに接面または近接された状態で前記パネルがそれぞれの当該位置を検知可能な導電パターンが形成されていてもよい。
(40)さらに、前記装置が前記パネルに接面または近接された状態で、前記装置の前記接面または近接されたパネル側の面に対する反対面に指が接触したときに生じる物理量から前記パネルが当該位置を検知できなくてもよい。
(41)さらに、前記第一の面には、前記配線層による段差を低減する非導電材料による嵩上げ層が形成されていてもよい。
(42)さらに、前記複数の指示電極は、それぞれが所定の距離が確保される第一指示電極と第二指示電極を有し、前記第一指示電極は第一電極に、前記第二指示電極は第二電極に、前記線状の導電性部材によって接続され、指によって、前記所定の距離が確保される第一指示電極と第二指示電極のそれぞれに直接または該指示電極上に積層された非導電性基材が指による接触する操作を受けると、該第一指示電極に接続された第一電極および該第二指示電極に接続された第二電極を含むそれぞれの物理量によって、少なくとも前記第一電極と前記第二電極が形成された領域が前記パネルに接面または近接された状態で前記パネルがそれぞれの当該位置を検知可能な導電パターンが形成されていてもよい。
(43)さらに、前記第二指示電極に近接する他の第二指示電極の端部間には所定の距離が確保され、前記第二指示電極に直接または該複数の指示電極上に積層された非導電性基材が指による接触する操作を受けると、当該1つの第二指示電極に接続された第二電極および前記第一指示電極に接続された第一電極を含むそれぞれの物理量によって、少なくとも前記第二電極と前記第一電極が形成された領域が前記パネルに接面または近接された状態で前記パネルがそれぞれの当該位置を検知可能な導電パターンが形成されていてもよい。
(44)さらに、前記第一指示電極は前記第二指示電極の周囲の所定範囲を取り囲むように形成されていてもよい。
(45)さらに、前記所定範囲を取り囲むように形成された前記第一指示電極と前記第二指示電極の隙間は、1.2mm以上であってもよい。
(46)さらに、前記所定範囲を取り囲むように形成された前記第一指示電極と前記第二指示電極の隙間は、1.5mm以上であってもよい。
(47)さらに、前記第一指示電極および/または前記第二指示電極は、前記線状の導電性部材の一部として形成されていてもよい。
(48)さらに、前記指示電極および該指示電極に接続される線状の導電性部材の一部は、前記第一の面よりも前記装置の接面または近接されたパネル側の面に対する反対面に近い層である第二の面上に形成され、前記反対面の非導電性基材が指による接触する操作を受けると、前記反対面と前記第二の面との間に介在する非導電基材を介して、前記接触する操作を受けた箇所の下層に位置する指示電極に接続された第二電極と前記複数の第一電極とによって、前記パネルがそれぞれの当該位置を検知可能な導電パターンが形成されていてもよい。
(49)さらに、前記指示電極および該指示電極に接続される線状の導電性部材の一部は、前記第一の面よりも前記装置の接面または近接されたパネル側の面に対する反対面に近い層である第二の面上に形成され、前記第一の面上の第二電極と第二の面上の指示電極とは前記装置の側部で折り曲げられた経路を形成する線状の導電性部材で接続されていてもよい。
(50)さらに、前記指示電極の少なくとも一部を、導電性酸化チタンを顔料とする白色インクで被覆し、被覆された面にグラフィックが印刷されていてもよい。
(51)さらに、前記装置の少なくとも1部には、前記1以上の透明の非導電性基材で積層される透明領域を含んでもよい。
(52)さらに、前記透明領域には、指で接触される1以上の操作領域を備え、前記パネルに接面または近接された状態で前記1以上の操作領域の少なくとも1以上の個所に指による接触する操作を受けると、前記接触する操作を受けた箇所と前記複数の第一電極を含むそれぞれの物理量によって、前記パネルがそれぞれの当該位置を検知可能な導電パターンが形成されてもよい。
さらに、前記線状の導電性部材で接続された第1電極および/または第2電極から、所定の方向に少なくとも1本の線状の導電性部材が延長して形成されてもよい。
さらに、前記物理量は、少なくとも静電容量であってもよい。
さらに、前記パネルに当該位置が検知されない範囲の第二電極の物理量は、5pF以下であってもよい。
本発明によれば、カードの機能を大幅に向上させることができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
<実施形態1>
以下、実施形態1に係るカード型装置110を説明する。
<実施形態1>
以下、実施形態1に係るカード型装置110を説明する。
図1は、カード型装置110の使用例を示す。カード型装置110は、プラスチック製または紙製の板状部材に、導電性を有する電極が埋め込まれた構成を有する。
図1のように、カード型装置110は、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、タブレット端末パーソナルコンピュータ、車載器等の情報機器200が有するタッチパネルに接触して用いられる。
図2は、情報機器200のハードウェア構成例を示すブロック図である。
情報機器200は、CPU1051と、ROM(Read Only Memory)1052と、RAM(Random Access Memory)1053と、バス1054と、入出力インターフェース1055と、タッチ操作入力部1056と、表示部1057と、入力部1058と、記憶部1059と、通信部1060と、ドライブ1061と、を備えている。
CPU1051は、ROM1052に記録されているプログラム、又は、記憶部1059からRAM1053にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。
RAM1053には、CPU1051が各種の処理を実行する上において必要なデータ等も適宜記憶される。
CPU1051、ROM1052及びRAM1053は、バス1054を介して相互に接続されている。このバス1054にはまた、入出力インターフェース1055も接続されている。入出力インターフェース1055には、タッチ操作入力部1056、表示部1057、入力部1058、記憶部1059、通信部1060及びドライブ1061が接続されている。
タッチ操作入力部1056は、例えば表示部1057の表示面に積層される静電容量式の位置入力センサにより構成され、タッチ操作がなされた位置の座標を検出する。
ここで、タッチ操作とは、タッチ操作入力部1056に対する物体の接触又は近接の操作をいう。タッチ操作入力部1056に対して接触又は近接する物体は、一般的にはユーザの指やタッチペン等である。なお、以下、タッチ操作がなされた位置を「タッチ位置」と呼び、タッチ位置の座標を「タッチ座標」と呼ぶ。
表示部1057は、液晶等のディスプレイにより構成され、各種画像を表示する。
このように、本実施形態では、タッチ操作入力部1056と表示部1057とにより、上述したタッチパネル1031が構成されている。
入力部1058は、各種ハードウェア釦等で構成され、プレイヤーの指示操作に応じて各種情報を入力する。
記憶部1059は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等で構成され、各種データを記憶する。
通信部1060は、インターネットを含むネットワークNを介して他の装置との間で行う通信を制御する。
ドライブ1061は、必要に応じて設けられる。ドライブ1061には、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半電極メモリ等よりなる、リムーバブルメディア1071が適宜装着される。ドライブ1061によってリムーバブルメディア71から読み出されたプログラムは、必要に応じて記憶部59にインストールされる。また、リムーバブルメディア1071は、記憶部1059に記憶されている各種データも、記憶部1059と同様に記憶することができる。
<実施形態2>
[タッチパネルの電極の閾値に関して]
(1)スマートフォン等の10秒経過時閾値変化
iPhone(登録商標)の多くの機種では、検出した容量により、タッチ状況のイベントを発行する条件として、第1と、第2の閾値(その他、電極毎にエラー処理の設定がある場合も想定される)がある。装置110の電極111等の電極がタッチパネルにタッチした瞬間では、第1の低い閾値が使用され、タッチパネルは比較的低い容量でも電極を検知(ON)するON閾値が設定されている。タッチパネルが電極を検知した後は、ヒステリシスにより、僅かな検知容量の変化で非検知(OFF)にならないように、ON検知時より低い容量でOFFとなるようにOFF閾値が設定されている。しかし、タッチパネルが検知した電極の内、少なくとも1つの電極がタッチパネル上を移動しない状態(静止状態)で10秒間連続して経過すると、全ての電極に対して第2の閾値が設定される。その瞬間に、当該電極による検知容量が、第2の閾値のOFF容量を下回っていれば、タッチパネルは直ちに電極を非検知とする。ただし、なお、全ての電極が移動している間は、指が移動している状態と想定され、第1の閾値が適用され続ける。つまり、少なくとも1個でも静止している状態で指程の容量がない場合では、指ではない電極が触れていると判断して、電極OFFのイベントがデバイスドライバからOSおよびアプリケーションに発行される。なお、第2の閾値のOFF容量を上回っている電極が含まれていて、当該電極が静止していても、同時に非検知となる。その後、当該電極が僅かでも移動を検知した場合は、再度検知されるが、不安定な挙動(エラー設定されたと推定される)となる。さらに、静止状態の電極が非検知となった場合で、第2の閾値のOFF容量を上回っている電極が移動している場合は、当該電極は非検知とはならないが、タッチパネルは不安定な挙動(エラー設定されと推定される)となる。なお、全ての電極が第2の閾値のOFF容量を上回っている場合は、静止状態および/または移動状態に関わらず非検知とはならない。上記の様々なケースで、非検知や不安定な稼働となった電極が存在していても、その後、タッチパネルが新たな電極を検知した場合は、当該電極のみ正常に検知され、再度、10秒間で、当該電極の容量、静止・移動によって上記の処理がなされる。すなわち、電極毎に第1,第2の閾値、エラー設定が実施されていると思われる。
[タッチパネルの電極の閾値に関して]
(1)スマートフォン等の10秒経過時閾値変化
iPhone(登録商標)の多くの機種では、検出した容量により、タッチ状況のイベントを発行する条件として、第1と、第2の閾値(その他、電極毎にエラー処理の設定がある場合も想定される)がある。装置110の電極111等の電極がタッチパネルにタッチした瞬間では、第1の低い閾値が使用され、タッチパネルは比較的低い容量でも電極を検知(ON)するON閾値が設定されている。タッチパネルが電極を検知した後は、ヒステリシスにより、僅かな検知容量の変化で非検知(OFF)にならないように、ON検知時より低い容量でOFFとなるようにOFF閾値が設定されている。しかし、タッチパネルが検知した電極の内、少なくとも1つの電極がタッチパネル上を移動しない状態(静止状態)で10秒間連続して経過すると、全ての電極に対して第2の閾値が設定される。その瞬間に、当該電極による検知容量が、第2の閾値のOFF容量を下回っていれば、タッチパネルは直ちに電極を非検知とする。ただし、なお、全ての電極が移動している間は、指が移動している状態と想定され、第1の閾値が適用され続ける。つまり、少なくとも1個でも静止している状態で指程の容量がない場合では、指ではない電極が触れていると判断して、電極OFFのイベントがデバイスドライバからOSおよびアプリケーションに発行される。なお、第2の閾値のOFF容量を上回っている電極が含まれていて、当該電極が静止していても、同時に非検知となる。その後、当該電極が僅かでも移動を検知した場合は、再度検知されるが、不安定な挙動(エラー設定されたと推定される)となる。さらに、静止状態の電極が非検知となった場合で、第2の閾値のOFF容量を上回っている電極が移動している場合は、当該電極は非検知とはならないが、タッチパネルは不安定な挙動(エラー設定されと推定される)となる。なお、全ての電極が第2の閾値のOFF容量を上回っている場合は、静止状態および/または移動状態に関わらず非検知とはならない。上記の様々なケースで、非検知や不安定な稼働となった電極が存在していても、その後、タッチパネルが新たな電極を検知した場合は、当該電極のみ正常に検知され、再度、10秒間で、当該電極の容量、静止・移動によって上記の処理がなされる。すなわち、電極毎に第1,第2の閾値、エラー設定が実施されていると思われる。
一方、第1と、第2の閾値に関わらず、電極の存在は一定の容量がある限り、非検知となっても常に検出されており、電極が移動した場合は、タッチパネルはその動きに追従して電極を検出している。但し、設定された閾値の条件により電極のON/OFFを示すイベント(エラー設定も含む)が発行され、開発された様々なアプリケーションは電極の検知(エラー設定も含む)状況を認識する。一方、容量の比較的小さな電極を検知している状態で、電極が水平または垂直に並んだ状態では、タッチパネルの特性から、検出される容量がさらに低下し、1個または並んだ電極の全部がOFFとなる場合が発生する。ここで、他の電極が非検知となってない限り、水平または垂直状態で非検知となっている電極は、水平または垂直に並ばないように移動された場合にはタッチパネルに検知される。これを回避するには、十分な容量を検知させるように、電極の容量を増やすことが望ましい。なお、人の指であっても、子供の指や接触面が小さい時などは、容量が足りないため、第2の閾値が適用されると、検知しなくなる。その後、接触面積を広げ容量を増やし、且つ電極を移動させると再度、検知されるが、タッチパネルの挙動が不安定(エラー設定されたと推定される)になる。なお、検知する容量は、電極の面積が大きく、画面との密着度が高く、線状の導電性部材も含めた電極の容量が大きければ、より検知し易くなるのは言うまでもない。また、現状のスマートフォンの多くは、5個の電極まで検知するが、5個を超えるとエラーイベントが発行され、全ての電極はエラー設定される。また、細長い指のような導電体はエラーイベントが発生しないが、拳のような塊状の導電体ではエラーイベントが発行される。つまり、エラーとして処理されるのは、人の指ではないとスマホが判断した場合と考えてよい。なお、容量の閾値を超えなくても、広範囲に容量を検知すると、エラーイベントを発行しない状態であっても、これまで検知していた電極を検知しなくなる場合がある。
(2)タブレットの10秒経過時閾値変化
iPad(登録商標)でも、iPhone(登録商標)同様に、タッチ状況のイベントを発行する条件として、第1と、第2の閾値(エラー処理を含む第3の閾値がある場合も想定される)があり、第1と、第2の閾値の基本的な処理はスマートフォンと同一と考えられる。しかし、筐体が大きなiPad(登録商標)では、スマートフォンに比べて電極の容量を大きく検知し反応が良い。本実施形態のID領域の電極では、原則、第2の閾値でもタッチパネルの検出結果がOFFとならない。従って、カードゲームのように、タッチパネルの表面でカードを移動させながら、継続してプレイできる。タブレット専用のカードでは、本実施形態のタッチ領域で、図14から図19の機構のように、廉価に製造するためにタッチ領域にスルーホール(導通孔)、電極も設けず、タッチの直下に誘電柱を設けるだけでも、タッチを検知できる。なお、ID領域の電極の検知容量(接続された配線も含む)が少なく、木の机の上(スチールの付けに比べて検知容量が少ない)で使用した場合は、10秒間で非検知となる場合もある。なお、タッチパネルが検知する容量は、電極の面積が大きく、線状の導電性部材も含めた電極の容量が大きく、タッチパネルとの密着度が高ければ、より検知し易くなるのは言うまでもない。つまり、どのような状況でも正常に電極を検知できるのは、第二の閾値で全ての電極が検知できるだけの十分な容量を保有していれば、10秒以上の静止状態および/または移動状態に限らず、正常に検知し続ける。また、現状のスマートフォンの多くは、11個の電極まで検知するが、11個を超えるとエラーイベントが発行され、全ての電極はエラー設定される。
iPad(登録商標)でも、iPhone(登録商標)同様に、タッチ状況のイベントを発行する条件として、第1と、第2の閾値(エラー処理を含む第3の閾値がある場合も想定される)があり、第1と、第2の閾値の基本的な処理はスマートフォンと同一と考えられる。しかし、筐体が大きなiPad(登録商標)では、スマートフォンに比べて電極の容量を大きく検知し反応が良い。本実施形態のID領域の電極では、原則、第2の閾値でもタッチパネルの検出結果がOFFとならない。従って、カードゲームのように、タッチパネルの表面でカードを移動させながら、継続してプレイできる。タブレット専用のカードでは、本実施形態のタッチ領域で、図14から図19の機構のように、廉価に製造するためにタッチ領域にスルーホール(導通孔)、電極も設けず、タッチの直下に誘電柱を設けるだけでも、タッチを検知できる。なお、ID領域の電極の検知容量(接続された配線も含む)が少なく、木の机の上(スチールの付けに比べて検知容量が少ない)で使用した場合は、10秒間で非検知となる場合もある。なお、タッチパネルが検知する容量は、電極の面積が大きく、線状の導電性部材も含めた電極の容量が大きく、タッチパネルとの密着度が高ければ、より検知し易くなるのは言うまでもない。つまり、どのような状況でも正常に電極を検知できるのは、第二の閾値で全ての電極が検知できるだけの十分な容量を保有していれば、10秒以上の静止状態および/または移動状態に限らず、正常に検知し続ける。また、現状のスマートフォンの多くは、11個の電極まで検知するが、11個を超えるとエラーイベントが発行され、全ての電極はエラー設定される。
[タッチパネルの使用環境]
スマホ、タブレット、業務用タッチパネルの検知容量は、機種や使用環境によって異なるため、どの機種およびどのような使用環境でも機能する機構とすることが望ましいが、スルーホール、接点、電極の数量が多くなると、コスト高になる。そこで、各タッチパネルの特性に応じた専用のカード仕様も考えられる。
スマホ、タブレット、業務用タッチパネルの検知容量は、機種や使用環境によって異なるため、どの機種およびどのような使用環境でも機能する機構とすることが望ましいが、スルーホール、接点、電極の数量が多くなると、コスト高になる。そこで、各タッチパネルの特性に応じた専用のカード仕様も考えられる。
(スマホ使用時のタッチ領域に関して)
使用環境は、手でスマホ持つ場合も、机に置いて使用する場合も想定される。机は木の机とスチールの机があり、電極の容量の検知しづらい木の机で正常に機能することを条件とする。
1)手でスマホを持って使用する。
2)木の机の上に置いて使用する。-> 1)、2)のいずれも、図4のように、指接点とスルーホール(導通孔)、電極を設けた場合は良好に検知し、特に1)の反応が良い。
使用環境は、手でスマホ持つ場合も、机に置いて使用する場合も想定される。机は木の机とスチールの机があり、電極の容量の検知しづらい木の机で正常に機能することを条件とする。
1)手でスマホを持って使用する。
2)木の机の上に置いて使用する。-> 1)、2)のいずれも、図4のように、指接点とスルーホール(導通孔)、電極を設けた場合は良好に検知し、特に1)の反応が良い。
しかし、図15のように、誘電柱だけの場合は、1)では、多少反応するが、タッチの容量を検知しづらいことから、指接点、スルーホール(導通孔)、電極を設けるのが望ましい。なお、カードの厚さを0.8mm程度以下になるよう十分に薄くし、誘電性の高い材料を使用すれば、誘電柱だけでもタッチの容量を検知し易くなる。一方、図22から図24のように誘電柱を導電柱とする機構(タッチ領域を除く上板と底板の底面は非導電体とする)も望ましい。その場合は、柱内部のスルーホールは必要なく、導電柱を底板にはめ込んでもよいし、多重成型により底板に設けてもよい。また、この導電柱を金属棒、金属線としてもよい。なお、2)より、1)の方が、タッチする人体とスマホの筐体経由でタッチパネルとの回路ができるため、容量を多く検知し、反応が良い。
(スマートフォン使用時のID領域に関して)
基本的に、指でタッチしなくても容量を保有してID領域の4個の電極を検知するために延長25cmよりも長い線状の導電性部材を設け容量を保有し、配線上に設けられたスルーホール(導通孔)で電極に接続することで、タッチパネルに電極を検出させることができる。1)手でスマホを持って使用する。
2)机の上に置いて使用する。 -> 1)、2)のいずれも、良好であるが、特に1)は、指が配線に触れなくても電極の検知反応はよいが、2)の場合でも、指が線状の導電性部材に触れなくても、装置110をタッチパネルに載置するだけで、タッチパネルがID領域の全ての電極の容量を確実に検知できるように線状の導電性部材の長さ、接点およびタップの大きさを増加させるのが望ましい。多くの機種のiPhone(登録商標)では、電極が静止状態で10秒経過すると、全ての電極を検知しなくなる。一方、スマートフォンと同様に電極を検知している状態で、電極が水平または垂直に並んだ状態では、タッチパネルの特性から、検出される容量が低下し、いずれか1個または並んだ電極の全部がOFFとなる場合が発生する。これを回避するには、十分な容量を検知させるように、本実施形態の図4のように、タッチ領域にも、スルーホール(導通孔)と電極を設けると、非検知の頻度が大幅に低下する。
基本的に、指でタッチしなくても容量を保有してID領域の4個の電極を検知するために延長25cmよりも長い線状の導電性部材を設け容量を保有し、配線上に設けられたスルーホール(導通孔)で電極に接続することで、タッチパネルに電極を検出させることができる。1)手でスマホを持って使用する。
2)机の上に置いて使用する。 -> 1)、2)のいずれも、良好であるが、特に1)は、指が配線に触れなくても電極の検知反応はよいが、2)の場合でも、指が線状の導電性部材に触れなくても、装置110をタッチパネルに載置するだけで、タッチパネルがID領域の全ての電極の容量を確実に検知できるように線状の導電性部材の長さ、接点およびタップの大きさを増加させるのが望ましい。多くの機種のiPhone(登録商標)では、電極が静止状態で10秒経過すると、全ての電極を検知しなくなる。一方、スマートフォンと同様に電極を検知している状態で、電極が水平または垂直に並んだ状態では、タッチパネルの特性から、検出される容量が低下し、いずれか1個または並んだ電極の全部がOFFとなる場合が発生する。これを回避するには、十分な容量を検知させるように、本実施形態の図4のように、タッチ領域にも、スルーホール(導通孔)と電極を設けると、非検知の頻度が大幅に低下する。
配線をタッチしていれば、1)の場合の多くの動作試験で、10秒を超えてもタッチパネルがID領域の電極を検知できる」ことから、タッチ領域にタッチする毎に、10秒を超えても、再度電極を検知できるように、タッチ領域に配線してID領域の電極に導通させる(交流信号が導通可能な)機構とするのが望ましい。なお、スマートフォンの画面は小さいため、カードを載置して、タッチ領域を1個タッチした後は、カードを画面上から外してアプリの実行やコンテンツを閲覧するため、カードを載置してから10秒以内にタッチ領域をタッチする使用条件であってもよいと考えられる。カード状の装置110が載置され、タッチパネルが一度でもID領域の4個の電極を確実に検知すれば、配線を介してのID領域の電極への指からの導通も必要なくなり、タッチ領域とID領域を分離できる。さらに、カード状の装置110を載置する領域が、概ねカード状の装置110と同サイズで、カード状の装置の載置方向も限定すれば、タッチパネルがID領域の4個の電極を検知すれば、10秒間を超えて、その後のタッチ領域へのタッチを誤認なくスマートフォンは検知できる。
(タブレット使用時のタッチ領域に関して)
使用環境としては、ユーザが装置110とタブレットの両方を手に持って使用することは原則ないと考え、机の上に置いて使用することを前提とし、タッチパネルが電極の容量を検知しづらい木の机で正常に機能することを条件とする。
使用環境としては、ユーザが装置110とタブレットの両方を手に持って使用することは原則ないと考え、机の上に置いて使用することを前提とし、タッチパネルが電極の容量を検知しづらい木の机で正常に機能することを条件とする。
タブレットでは、スマートフォンに比べ、タッチパネルによる電極の検知反応が良く、継続して検知できる。タッチ領域には、スルーホール(導通孔)、電極も設けなくてもよい。ただし、誘電柱を形成する材料の誘電性が低く、誘電柱の直径が8mm未満、カードの厚さが0.8mm以上等の条件によって、タッチパネルが電極の容量を検知しづらくなる。なお、スルーホール(導通孔)、電極を設けない方が製造コストを廉価に抑えることができる。
(タブレット使用時のID領域に関して)
基本的に、指で装置110にタッチしなくても容量を保有してID領域の4個の電極を検知するために延長25cmよりも長い線状の導電性部材を設け容量を保有し、配線上に設けられたスルーホール(導通孔)で電極に接続させる。筐体が大きく、対地や操作する人体との間の浮遊容量が大きいため容量を多く検知し、10秒を超えて第2の閾値が適用されても、ID領域の電極の検知を継続でき、極めて良好である。一方、スマートフォンと同様に電極を検知している状態で、電極が水平または垂直に並んだ状態では、タッチパネルの特性から、検出される容量が低下し、いずれか1個または並んだ電極の全部がOFFとなる場合が発生する。これを回避するには、十分な容量を検知させるように、本実施例の図4のように、タッチ領域にも、スルーホール(導通孔)と電極を設けると、非検知の頻度が大幅に低下する。タッチ領域に配線してID領域の電極に導通させ、指でタッチした際に、ID領域のタップの容量を十分に確保するか、カード状の装置110を載置するだけでID領域の全ての電極の容量を確実に検知できるように配線の長さ、接点およびタップの大きさを増加させるのが望ましい。カード状の装置110を載置する領域が、概ねカードと同サイズで、カードの載置方向も限定すれば、タッチパネルがID領域の4個の電極を検知すれば、10秒間を超えて、その後のタッチ領域へのタッチを誤認なくタブレットは電極タップのタッチを検知できる。その結果、カード状の装置110をタッチパネルに載置して一度でもID領域の4個の電極を確実に検知すれば、配線を介してのID領域の電極への指との(交流信号の)導通も必要なくなり、タッチ領域とID領域を分離できる。
基本的に、指で装置110にタッチしなくても容量を保有してID領域の4個の電極を検知するために延長25cmよりも長い線状の導電性部材を設け容量を保有し、配線上に設けられたスルーホール(導通孔)で電極に接続させる。筐体が大きく、対地や操作する人体との間の浮遊容量が大きいため容量を多く検知し、10秒を超えて第2の閾値が適用されても、ID領域の電極の検知を継続でき、極めて良好である。一方、スマートフォンと同様に電極を検知している状態で、電極が水平または垂直に並んだ状態では、タッチパネルの特性から、検出される容量が低下し、いずれか1個または並んだ電極の全部がOFFとなる場合が発生する。これを回避するには、十分な容量を検知させるように、本実施例の図4のように、タッチ領域にも、スルーホール(導通孔)と電極を設けると、非検知の頻度が大幅に低下する。タッチ領域に配線してID領域の電極に導通させ、指でタッチした際に、ID領域のタップの容量を十分に確保するか、カード状の装置110を載置するだけでID領域の全ての電極の容量を確実に検知できるように配線の長さ、接点およびタップの大きさを増加させるのが望ましい。カード状の装置110を載置する領域が、概ねカードと同サイズで、カードの載置方向も限定すれば、タッチパネルがID領域の4個の電極を検知すれば、10秒間を超えて、その後のタッチ領域へのタッチを誤認なくタブレットは電極タップのタッチを検知できる。その結果、カード状の装置110をタッチパネルに載置して一度でもID領域の4個の電極を確実に検知すれば、配線を介してのID領域の電極への指との(交流信号の)導通も必要なくなり、タッチ領域とID領域を分離できる。
<実施形態3>
[C-CARDの機構(載置使用、構造:薄型上板+凹凸底板)]
図3から図9により、実施形態6に係る装置110ABを説明する。本実施形態の装置110ABは、実施形態1、実施形態2等と同様、薄板状の装置である。このような、カード型の装置の総称を以下「C-Card」とも記載する。上記実施形態1等と同様、薄板を平面視した面のうち、タッチパネルに近接または接触する面を作用面と呼ぶ。また、作用面の反対面を上面と呼ぶ。装置110ABの作用面および上面はともに、実施形態1、実施形態2等と同様のID領域とタッチ領域を有する。また、以下では、ID領域の電極111とタッチ領域のタッチポイントとを電極とよび、ID領域の電極111とタッチ領域のタッチポイントの形状および配置によって形成される平面形状を導電パターンと呼ぶ。
[C-CARDの機構(載置使用、構造:薄型上板+凹凸底板)]
図3から図9により、実施形態6に係る装置110ABを説明する。本実施形態の装置110ABは、実施形態1、実施形態2等と同様、薄板状の装置である。このような、カード型の装置の総称を以下「C-Card」とも記載する。上記実施形態1等と同様、薄板を平面視した面のうち、タッチパネルに近接または接触する面を作用面と呼ぶ。また、作用面の反対面を上面と呼ぶ。装置110ABの作用面および上面はともに、実施形態1、実施形態2等と同様のID領域とタッチ領域を有する。また、以下では、ID領域の電極111とタッチ領域のタッチポイントとを電極とよび、ID領域の電極111とタッチ領域のタッチポイントの形状および配置によって形成される平面形状を導電パターンと呼ぶ。
本実施形態では、上板と底板の2枚で形成され、ID領域に多くのパターン配置をするために、ID領域の電極111とタッチ領域のタッチポイントとを含む電極パターン毎に金型を製作しなくてもよいように、設計および工法、材料を用いる。図3(a)のように、上板は、非導電性の高いシートもしくは成型板とし、貼り合わせた際に撓まないようにする。そのためには、硬質であるか、または伸縮しない材料を使用する。タッチパネルが容量、電界等の物理量を検知し易くするためにはタッチパネルとカードの接触面は平面を保持できるような材料で、図3(c),(d)の底板を成型するのが望ましい。特に、タッチパネル上でカードを回転および/または移動させない静止状態で使用する場合は、タッチパネルに張り付くような密着性の高い非導電材料を使用するのが望ましい。
様々なIDを示す電極パターンに対応するため、図3(a),(b),(c)のように、底板に電極が配置される候補の個所の中心の上方の上板および底板には、電極と配線を繋ぐスルーホールTH1用の穴を設けることが望ましい。これらの穴は成型時に穴を空けてもよいし、成形後に、必要個所に穴を空けてもよい。なお、スルーホール用の穴は、直径0.3~1.0mm程度を必要とする。一方、機構によっては、図14,図19等のように、上板に穴を空けなくてもよい場合がある。上板および底板の材料の誘電率が十分に高く、IDを示す電極パターン(電極111の配列)に、タッチパネルが検知できる程度の十分な静電容量を形成できる場合があるからである。なお、本実施形態では、底板のタッチ領域の12か所にはスルーホールTH2用の穴が設けられる。製造工程は、40cm×50cm程度以上の版で成型し、導電インクによる印刷やメッキ等で配線を実施し、貼り合わせ後に、スルーホールを導電インクで充填するのが望ましい。貼り合わせる前に上板と底板を導通させるスルーホールを設ける場合は、両者のスルーホールが繋がるように接点が設けられる。カード表面と裏面の印刷は、上板は厚さが0.2~0.3mmであり、各種印刷機で扱えることから直接印刷できる。底板は厚いため、別途白色シートに印刷して底板の裏面に貼り付けるのが望ましい。なお、電極111や配線、接点を目隠しする必要がある場合は、白色シート(グラフィックによっては他の色でもよい)で目隠しし、その上にグラフィックを印刷して印刷シートを制作するのが望ましい。印刷シートは、インク層と接着層を含めて、0.1~0.15mm程度以内とし、電極111の検知に影響ないようにしなければならない。さらに、指による導通を実施する場合は、印刷シートの厚さは指からの導通を可能とするために、接着層を含め0.005~0.015mm程度以内が望ましい。なお、直接上板に印刷するのが最も導通性が高い。製造工程は、コストを十分に考慮し、上板と底板に、配線、接点、スルーホール、電極等を形成し、印刷または印刷シートの貼り合わせを適正な順番で実施し、上板と底板を貼り付けた後に、カードサイズに裁断するのが望ましい。なお、電極111を電極、あるいは単にタップともいう。
図3(b),(c)の底板の厚さは例えば、0.6mm~0.8mmであり、ID領域に、横方向7列、縦方向8列の56個の電極配置のためのスルーホール用の柱2mm×2mmの柱が、6mm間隔で設けられている(ID領域柱)。これらの柱の寸法と個数は設計条件であり、柱およびスルーホールを介して配線と接続される電極(電極111)の個数は任意である。6mm間隔は、配置される電極以外の位置を指タッチした場合は、検知される可能性が大きいが、電極配置の候補を多くするために6mm間隔としている。このようにIDパターン以外の容量検知は、タッチパネル側のアプリで誤認としてエラー処理する。本来であれば、8mm程度の間隔でスルーホール用の柱を設けるのが望ましい。もっとも、量産工程において、電極配置の候補にスルーホール付き柱を成型しなくても、都度、任意の位置に成型できる製造工程があれば、所定の間隔で柱を配置する必要はない。その場合は、カードが撓んだり、指の押し圧によりへこんだりしないための支柱を設ければよい。柱の周囲の領域には、例えば、深さ0.4~0.5の溝(上板と底板の間の空洞)が設けられている。この溝は、最も誘電率(1)の低い空気層を設けることになり、指のタッチや上板の配線・接点によるカップリングを装置110ABからの物理量変化としてタッチパネルが誤認しないようにし、ID領域の電極のみを正しく検知するためのものである。柱は、円形や多角形でも構わないが、できるだけ断面寸法が小さい方が望ましい。なぜなら、指で上板をタッチした際に、柱のサイズが大きいと指の容量を、柱を通じて、タッチパネルが検知してしまうおそれがあるからである。本来、ID領域は、カードを特定する導電パターン(電極111の配列)が配置されているため、当該配置以外の位置を指でタッチして検知されると電極パターンで定義されるIDの誤認を生じるからである。もちろん、タッチパネル側のパターン認識で、あり得ない位置の電極の検知はエラーとしているが、カードを指で触る度に、エラーが頻繁に生じて正常に稼働できなくなってしまう。そこで、スルーホール用の柱はできるだけ小さく、断面形状が矩形の場合には、2×2mm程度以内、断面形状が円形の場合には、直径3mm程度以内とするのが望ましい。但し、当該柱が小さくても、柱の間隔が狭いと、指タッチした際に複数個の柱を介して1個の電極として、タッチパネルが容量を検知する場合があり、少なくとも柱端部の間隔が4~6mm以上距離を置くことが望ましい。この距離の大小は、上板の厚さや、底板の空隙(溝の深さ)や底板の誘電率の特性にも大きく影響される。上記の空隙を設けると、 底板の厚さは0.2~0.3mmであり、この厚さはカード底面の平面性を保つための非導電性の硬質な熱硬化性樹脂で成型できる。さらに、底面に電極を配置する場合は、電極の目隠しのため白色(グラフィックによっては他の色でもよい)等のシートを貼り付ける際に、十分に平面を保つための圧着をすることが望ましい。
タッチ領域には、底面に配置される、横方向4列、縦方向3列の12個の電極を配置するめのスルーホールTH2用およびカードが撓まないようにするための柱(タッチ領域柱)が、横方向14mm,縦方向12mm間隔で設けられている。この柱はタッチポイントの柱とも呼ばれる。
柱の形状は、図3(b)では断面が円形であり、直径3mm~8mm程度が望ましい。スルーホールを設ける場合は、ID領域と同じく柱断面の直径は3mm程度で構わないが、スルーホールを設けない場合は指の容量を検知できるように柱断面の直径は8mm程度が望ましい。図3(c)では柱の形状は矩形であり、断面寸法は2×2mm~7×7mm程度が望ましい。スルーホールを設ける場合は、ID領域と同じく柱断面の寸法は2×2mm程度で構わないが、スルーホールを設けない場合は指の容量を検知できるように柱断面の寸法は7×7mm程度が望ましい。図3(b),(c)のタッチ領域には、図に例示した4行3列=12個のタッチポイントの柱以外に、カードが撓まないように適宜、どのような形状の柱を設けてもよい。但し、12か所のタッチポイント以外に指を触れた場合に、タッチパネルが検知しないような柱の大きさと配置間隔を十分考慮しなくてはならない。なお、上記タッチポイント以外の領域は、ID領域と同様に深さ0.4~0.5mmの溝が設けられており、その機能はID領域と同一である。ここで、スルーホールを設けない柱の活用には、下部の電極を使用しない方法も含んでおり、これにより足りない容量は、上板に配置した指接点や配線によるカップリングを有効に利用する。
カード表面の配線や指接点等を目隠しするには、前述したように、グラフィックを印刷できる白色(グラフィックによっては他の色でもよい)等のシートを貼り付ける。白色シートは指からの導通を可能とするために 接着層を含め0.005~0.015mm程度以内が望ましい。支障があるのは、利用者の指が隣接するタッチポイントの指接点を同時に触れて、タッチパネルが2個のタッチ領域の電極を検知することであるが、図3に示すようにタッチ領域では、十分な間隔(例えば、縦12mm,横14mm間隔)で電極が配置されており、同時にタッチできないように設計されている。導通用の導電体配置により、スルーホールを介してタッチ領域の電極に通電され、タッチした位置を確実に検知できる。なお、導通によるID領域の電極とタッチした直下のタッチ領域の電極だけを、タッチパネルが検知できるように、リング状の導電体と指接点間は、1mm程度以上離反させて両者間で導通しないようにすることが望ましい。ここでは、リング状の導電体と円形の指接点を示したが、ID領域への導通のための導電体と電極用の指接点間で導通されなければ、楕円形、多角形等、どのような形状や組み合わせでも構わない。
図4(a)の上板の上面には、ID領域の電極に導通するためのリング状の導電体114C(例えば、直径6mm)が設けられている。その中央には、タッチ領域の電極に導通するための指示電極(指接点、矩形 1.0×1.0~2.0×2.0程度または直径1.5~3mm程度)が設けられている。直径6mm程度のタッチ領域をタッチすると、図4(b)と同図(c)の指接点およびスルーホールを介して、図4(d)の直下に配置されている電極111に導通するのと同時に、ID領域に配置された4個の電極111導通され、タッチパネルによって全部で5個の電極111が検知される。線状の導電性部材の延長は、タッチ領域の固定された線状の導電性部材だけで25cm以上あり、タッチパネルが検知する閾値以上の容量を有し、iPhone(登録商標)およびiPad(登録商標)でも装置110ABをタッチパネルに載置しただけでID領域の電極4個を検知できることが確認されている。図では、この20cm以上の線状の導電性部材はすだれ状となっているが、格子状、螺旋状等、どのような形状であっても構わない。なお、本実施形態の情報機器200等、例えば、スマートフォンでは、装置110ABによるタッチパネルへの載置等の操作から10秒経過すると、タッチパネルが検知する物理量(例えば、静電容量)の閾値が変動し、非検知となるが、タブレットでは時間無制限で電極の検知を継続できることが確認されている。そこで、以下では、スマートフォンのタッチパネルに装置110ABを載置する等の操作を行った直後に、タッチパネルが物理量検知の有無を判定するときの閾値を第1の閾値とよぶ。また、この操作から約10秒経過経過に、設定される閾値を第2の閾値と呼ぶ。第2の閾値は第1の閾値より高いことが確認されている。
図4(b)の上板内部には、0.3~1.0mmのスルーホールが形成され、指接点あるいはリング状電極114Cへの指のタッチにより、利用者の指が電極111に導通される。図4(c)のように、底板上面には、高さ0.4~0.5mmの柱の内部にスルーホールが設けられ、図4(d)のように、底板下面に配置されたID領域の4個の電極に導通される。タッチ領域には、縦12mm,横14mm間隔で電極を配置しており、当該電極はいずれも直径8mm程度である。直径8mmの電極は概ね指のタッチの面積(接した最大長)に相当している。
さらに、指接点は、縦横の比が若干横長になっており、これは人の指が接触する場合、その接面領域が若干横長となるからである。これにより、隣り合う指接点を同時に触れないようにする。この12個のタッチ領域には各々異なったアイコンが印刷されており、その内1個のタッチ領域をタッチすると、 ID領域の4個の電極に加え1個の電極が検知され、装置110ABに印刷された画像に関連するアイコンで特定されたアプリケーションの実行または、アイコンで特定されたコンテンツを閲覧できる。上板と底板の接着前に両者のスルーホールを設けた場合は、適正に導通を確保するために、上板のスルーホールと底板のスルーホールの接触点に矩形 1.0×1.0~2.0×2.0程度または直径1.5~3mm程度の接合接点を設けるのが望ましい。
一方、上板と底板を接着した後に、スルーホール用の穴を空け、導電インクを充填すれば、確実に導電性の高いスルーホールを設けることができる。上板上面において、図4(a)の配線と指接点を目隠しするためには、指からの導通を可能とするために接着層を含め0.005~0.015mm程度以内の白色シート(他の色でもよい)を貼り付けることが望ましい。リング状の導電体114Cの円周形状の線幅が狭い場合、指からリング状の導電体114Cに導電されない可能性がある。そこで、指からの導通を高めるため、図4(a)の下部に示すようにリング状の導電体114Cの円周形状の線幅を広くし、形状をドーナッツ状にして、面積を大きくする。
一方、12個のタッチ領域の中央部分(各タッチポイント)に、アイコンを印刷した導電材料で成型した直径6~10mm,矩形5×5mm~8×8mm程度のボタンを配置してもよい。隣り合うボタンは1mm以上の間隔を空けて互いに導通しないようにしておけばよい。ただし、導電ボタンの面積が広すぎると、カップリングを起こし検知する容量の範囲が過大になり、エラーとなったり、タッチした位置と検知した位置が一致しない場合が発生するため、ボタンのサイズは十分に注意する必要がある。ボタンに使用する導電材料の導電性で制御してもよい。
なお、ボタンと指接点に若干の隙間を設けて、指で押圧した領域だけが、カード配線部分と接触し導通させる。12個の導電ボタンは、非導電性の材料で形成したシート上に配置するのが望ましい。ただし、シートの導電ボタンの下部は、導通できるように穴を空けてなければならない。なお、導電性のボタンと非導電性のシートは、多重成型により一体成型してもよい。さらに、導電性の強弱の制御(導電材料の選択)で前述のカップリングの影響による誤認を誘発しなければ、比較的弱めの適正な導電性を有する材料で、ボタンとシートを一体成型してもよい。
一方、ゲームやセキュリティのための各タッチ領域のタッチの誘導のために、所定のタッチ領域にタッチパネルから誘導光を発光してもよい。これをユーザが視認し易いように、タッチ領域下部の誘導柱を半透明にしたり、誘導柱内に中空部を設けてもよい。また、図4(d)に配置される電極111で誘導光が遮光される場合は、電極をドーナツ状にしてもよい。
通常、カードは高品位のグラフィックが印刷される場合が一般的である。本実施形態のようにタッチ領域は、機能優先であり、さほどグラフィックに拘らなくてもよい場合が多い。以下、図6~図9は、タッチ領域以外の領域に高品位のグラフィックを直接印刷したり、高品位の印刷済みシートをカードに貼り付けた際に、導線やスルーホール等が透けて見えたり、凹凸が生じないように、上板上面には何も設けず、下面に配線や接点を設けた実施例である。ただし、いずれも上板の上面と下面の両方に配線および/または導電体を配置するため、コスト高になる。
図6は、ID領域の配線を、上板下面に配線した実施例である。そのため、上板上面のID領域は、指タッチより導通する機構を設けない。一方、タッチ領域の底板下面の電極111は、指タッチにより上板上面と導通させるだけでよいため、上板上面はできる限り目立たない指接点を設けるのが望ましい。一方、ID領域には、指から導通がないため、ID領域の配線(カップリング用導電体も含む)や電極で容量を保有している。しかし、カードが変形したり、タッチパネル表面が小さな粉塵等付着していたり、保護シートが旨く貼り付けられていないと、電極を認識できない場合があり、注意を要する。
図7および図8は、図4のID領域の上板上面の配線を、上板下面に配線した実施例である。これも、タッチ領域以外の領域に高品位のグラフィックを形成させるための機構である。図6と異なるのは、上板上面のリング状の導電体114Cがスルーホール内の導電性部材を介して上板下面の配線WR、および底板下面ID領域の電極と接続される点である。そのため、導電体114Cへの指タッチにより、ユーザがID領域の電極に導電されることから、カードとタッチパネルの密着状況や、タッチパネルの検知容量が多少低くても、確実に容量を検知できる機構となっている。ここで、上面にグラフィックを印刷したり、印刷済みシートを貼っても、あまりタッチ領域が目立たないように、上板表面の各タッチ領域の中央に指接点114Aと、その周辺を囲むようにリング状の導電体114Cを設け、リング状導電体114C上にスルーホールを通る導電路を設けて下面の配線WRに接続する。指接点114Aからは直下の電極に導通するようにスルーホールを設け、スルーホール内に導電路を形成する。このため、カード表面は各タッチ領域の12所個に対して、指接点114Aとリング状の導電体114Cが目立たないようなデザインで印刷されればよい。場合によっては、タッチ領域のデザインの一環として、指接点114Aとリング状導電体114Cをむき出しにしたり、同系色のグラフィックで印刷してもよい。
図9は、ゲームやセキュリティのための各タッチ領域のタッチの誘導のために、所定のタッチ領域にタッチパネルから誘導光を発光して、これをユーザが視認できる機構である。図9(a)は、指接点をドーナツ状の導電体とし、この導電体にスルーホールを設けているが、図6(a)のようなリング状の導線でもよい。さらに、図9(c)のタッチ領域の底板下面の誘導柱(タッチ領域柱)を半透明にしたり、誘導柱内に中空部を設けて光を透過させ視認できるようにするのが望ましい。なお、電極が誘導光で遮光される場合は、図9(d)のように電極をドーナツ状にしてもよい。本実施例は、指タッチにより、ID領域の電極の導通できない配線となっているが、両者を導通できる配線にしてもよい。例えば、図3~図8にも、ドーナツ状にした電極やID領域の電極に導通するための導電体等、誘導光が視認できるよう設計が可能である。本実施例の利用分野としては、カード表面にアイコン印刷が無くても、誘導光により、タッチする位置を指示できる。誘導光は、異なる色の発光で選択的に指タッチを誘導してもよい。さらに、点滅の間隔(発光・消灯時間)を変えて、選択的に指タッチを誘導してもよい。設定した光および設定以外の光も同時に発光してもよい。なお、同時に複数タッチしてもよい。エンタメ系としては、次にタッチする位置を指示したり、発光色や光点滅で、アイテムの選択やキャラクターの移動、攻撃の方向、言語等を定めてもよい。セキュリティ系では、ユーザが発光色や点滅を設定し、ワンタイムパスワードとして、様々な光を、一部または全部のタッチ領域で、時間変化させて発光させて、予め設定した光を選択して当該タッチ領域をタッチすればワンタイムパスワードを入力できる。さらに、複数の光の色や点滅をタッチする順番も含めて設定すれば、さらに高セキュリティを実現できる。また、設定した光の位置をタッチしないで、当該位置の左右上下・斜め方向をタッチすることにすれば、容易にスキミングされない。また、カードの成型材料を透明にすれば、タッチ領域以外に画像を表示することもできる。これにより、指タッチして画像の切り替えや、当該画像(製品やサービス)の注文・決済等に利用することもできる。もちろん、タッチ領域に光を遮断する導電体が配置されない機構のカードでは、タッチ領域にも画像を表示させて、自由に切り替えることもできる。
以上、図3の構造を適用した具体的な実施例として、図4~図9を記載したが、こられの様々な導電配線、導電体、スルーホール、接点、電極をどのように組み合わせて、図3の機構に形成してもよい。
<実施形態4>
[C-CARDの機構(載置使用、構造:凹凸底板+薄型下板)]
図10から図12により、実施形態4に係る装置110ACを説明する。本実施形態の装置110ACは、実施形態1から実施形態6等と同様、薄板状の装置である。装置110ACの作用面および上面はともに、実施形態1から実施形態6等と同様のID領域とタッチ領域を有する。本実施形態では、装置110ACは、上板と底板の構造が上記実施形態6と逆になる。本実施形態の他の構成および作用は、実施形態6と同様である。
[C-CARDの機構(載置使用、構造:凹凸底板+薄型下板)]
図10から図12により、実施形態4に係る装置110ACを説明する。本実施形態の装置110ACは、実施形態1から実施形態6等と同様、薄板状の装置である。装置110ACの作用面および上面はともに、実施形態1から実施形態6等と同様のID領域とタッチ領域を有する。本実施形態では、装置110ACは、上板と底板の構造が上記実施形態6と逆になる。本実施形態の他の構成および作用は、実施形態6と同様である。
装置110ACは、上板と底板の2枚で形成され、ID領域に多くのパターン配置をするために、電極パターン毎に金型を製作しなくてもよいように、設計および工法、材料を用いる。図10では、図3(a)、(b)の薄型の上板を図10(c)、(d)の底板として、図3(c)、(d)の凹凸のある底板を図10(a)、(b)の上板として使用した実施例である。
この実施例は2種の特徴があり、その1つは、底板の上面にID領域およびタッチ領域の電極111を形成し、タッチパネル面と接面する底板の下面には電極を形成しなくてもよい機構を実現できる。底板の下面に電極を形成すると、下面上に若干の段差が発生する。その結果、例えば、装置110ACが情報機器200のタッチパネルに載置された場合に、作用面である底板の下面とタッチパネルとの間に空気層ができ、タッチパネルによる容量等の物理量の検知精度が低下する。しかし、薄型の底板を硬質な材料で成型でき平面性を保持することができれば、カードとタッチパネル面が密着し空気層の発生が抑制され、タッチパネルは底板の上面側の電極の容量を検知しやすくなる。指の代わりとなる電極から、タッチパネル面までの距離は、底板の厚さの0.2~0.3mm程度であり、スマートフォン等のタッチパネルに被覆する一般的な保護シートの厚さが0.5mm前後であり、電極の検知に、大きな影響はない。
2つ目の特徴は、 底板の色を白色(デザインによっては他の色でもよい)で成型すれば、底板の厚さが0.2~0.3mmのため、様々な印刷機で印刷が可能となり、カード裏面のグラフィックの印刷が容易になる。同様に、底板の上面の電極も、導電インクにより印刷できる。
図10(c)のように、底板は、非導電性の高いシートもしくは成型板とし、貼り合わせた際に撓まないようにする。そのためには、硬質または/および伸縮しない材料を使用する。タッチパネルが容量を検知し易くするためにはタッチパネルとカードの接触面は平面を保持できるような材料で、底板を成型するのが望ましい。特に、非導電性の硬質な熱硬化性樹脂を使用するのが望ましい。タッチパネル上でカードを回転および/または移動させない静止状態で使用する場合は、タッチパネルに張り付くような密着性の高い非導電材料を使用するのが望ましい。
様々なID電極パターンに対応するため、図10(a),(b)のように、底板上面に電極が配置される候補の位置には、電極と配線を繋ぐスルーホール用の穴を設ける必要がある。これらの穴は成型時に穴を空けてもよいし、成形後に、必要個所に穴を空けてもよい。なお、スルーホール用の穴は、直径0.3~1.0mm程度を必要とする。図11では、上板のタッチ領域の12か所にはスルーホール用の穴が設けられる。製造工程は、40cm×50cm程度以上の版で上板を成型し、導電インクによる印刷やメッキ等で配線を実施し、貼り合わせ後に、スルーホールを導電インクで充填するのが望ましい。貼り合わせる前に上板と底板を導通させるスルーホールを設ける場合は、上板のスルーホールが底板の電極に繋がるように接点を設ける。
上板は厚いため、カード表面の印刷は、別途白色シートに印刷して上板の表面に貼り付けるのが望ましい。なお、電極や配線、接点を目隠しする必要がある場合は、白色シート(グラフィックによっては他の色でもよい)で目隠しし、その上にグラフィックを印刷して印刷シートを制作するのが望ましい。白色シートは、0.1~0.15mm程度以内とし、電極の検知に影響しないようにする。さらに、指により導通をさせる場合は、印刷シートの厚さは0.005~0.015mm程度以内とするのが望ましい。製造工程は、コストを十分に考慮し、上板と底板に、配線、接点、スルーホール、電極等を形成し、印刷または印刷シートの貼り合わせを適正な順番で実施し、上板と底板を貼り付けた後に、カードサイズに裁断するのが望ましい。
図11(a),(b)の上板は、図3(b)、(c)と同様に、上板の下面には柱以外の領域に深さ0.4~0.5の溝が設けられていることから、基本的には、ID領域の電極への導通用の配線およびタッチ領域の指接点用の導電体は上板の上面に形成する。上板の上面と下面の導電配線は、図4(a),(b)と同一であり、タッチ領域(電極上方)に指タッチすることにより、直下の電極と、ID領域の電極に導通させて、5個の電極をタッチパネルが検知できる。図11(c),(d)の底板のID領域に4個、タッチ領域に12個の電極が上面に形成されている。
なお、上面に導線の配線および導電体を配置するため、その目隠しのため白色(グラフィックによっては他の色でもよい)等のシートを貼り付け、目隠しシートにグラフィックを印刷することが好ましい。省力化を勘案し、製造工程は印刷後または印刷シート貼り付け後に、上板と底板を貼り付けるのが望ましい。本件は、下記に示す図12でも同様である。
なお、上面に導線の配線および導電体を配置するため、その目隠しのため白色(グラフィックによっては他の色でもよい)等のシートを貼り付け、目隠しシートにグラフィックを印刷することが好ましい。省力化を勘案し、製造工程は印刷後または印刷シート貼り付け後に、上板と底板を貼り付けるのが望ましい。本件は、下記に示す図12でも同様である。
図12(a),(b)の上板のタッチ領域の上面には、ドーナツ状の指接点用導電体を設け、目隠しシートが貼られても指タッチから導通できるように所定の面積を有している。さらに、図12(c)の底板上面のタッチ領域には、タッチパネルからの誘導光を透過させ視認し易いように上板の導電体と同一サイズのドーナツ状の電極を設けている。
以上、図10を適用した具体的な実施例として、図11~図12を記載したが、図4~図9、図10~図19の様々な導電配線、導電体、スルーホール、電極をどのように組み合わせて、図12の機構に形成してもよい。
以上、図10を適用した具体的な実施例として、図11~図12を記載したが、図4~図9、図10~図19の様々な導電配線、導電体、スルーホール、電極をどのように組み合わせて、図12の機構に形成してもよい。
[変形例]
本実施形態の上板および前記実施形態6の底板に設ける誘電体柱をテーパー状にしてもよい。図13に、テーパー状の誘電体中を有する薄板状の基材を例示する。図13の基材は、実施形態6の底板または実施形態7の上板に用いる。例えば、装置110AB、110AC等がタッチパネルに載置されたときに、誘電体柱のタッチパネルに近い側が太く、タッチパネル面から遠い面が細い形状の場合、タッチパネルに近い誘電体柱端部の断面積が小さいものと比較して、タッチパネルが装置110AB、110Cの作用面上で検知する物理量を大きくするとともに、装置110AB、110AC等の上板上面(作用面の反対面)でのタッチポイントの間隔を広くとることが可能となる。タッチポイントの間隔を広くとることで、タッチポイント間での指のタッチに干渉を回避できる
一方、逆に、誘電体中を介して作用面上に形成される物理量が十分に大きい場合には、誘電体柱のタッチパネルに近い側が細く、タッチパネル面から遠い面が太い形状としてもよい。
本実施形態の上板および前記実施形態6の底板に設ける誘電体柱をテーパー状にしてもよい。図13に、テーパー状の誘電体中を有する薄板状の基材を例示する。図13の基材は、実施形態6の底板または実施形態7の上板に用いる。例えば、装置110AB、110AC等がタッチパネルに載置されたときに、誘電体柱のタッチパネルに近い側が太く、タッチパネル面から遠い面が細い形状の場合、タッチパネルに近い誘電体柱端部の断面積が小さいものと比較して、タッチパネルが装置110AB、110Cの作用面上で検知する物理量を大きくするとともに、装置110AB、110AC等の上板上面(作用面の反対面)でのタッチポイントの間隔を広くとることが可能となる。タッチポイントの間隔を広くとることで、タッチポイント間での指のタッチに干渉を回避できる
一方、逆に、誘電体中を介して作用面上に形成される物理量が十分に大きい場合には、誘電体柱のタッチパネルに近い側が細く、タッチパネル面から遠い面が太い形状としてもよい。
なお、図3、図10において、ID領域にはスルーホールが形成されたID領域柱が多数設けられている。しかし、本来、例えば、図4(d)のように、ID領域の底板下面に4つの電極111を配置し、4つの電極111を上板に設けた配線と接続するのであれば、スルーホールを設けたID領域柱は4つあればよい。しかし、図3(b)、(c)のように、スルーホールが形成された柱を多数ID領域に設けることで、電極111を形成前の装置110AB、110AC等(あるいは、その上板、底板)を量産することができる。すなわち、例えば、図3(b)、(c)のような底板(あるいは図10(b)のような上板)を同一の金型等で多数生産し、相手方の上板(あるいは底板)と接合するときに電極111を形成、印刷あるいははめ込むことで、異なるIDの装置110AB、110AC等を量産できる。
電極111は、第1面上に形成された複数の第一電極、第二電極の一例である。配線は、線状の導電性部材の一例である。スルーホールは、孔の一例である。
<実施形態5>
[C-CARDの機構(載置使用、構造:薄型上板+多重成型凹凸底板)]
図14から図19により、装置110の製造方法を例示する。
図14から図19では、装置110は、上板と底板の2枚で形成され、底板は導電材料と非導電材料による多重成型で成型される。導電材料で固定導電柱12個、情報A導電柱2個、情報B導電柱2個を形成する。固定導電柱12個は、タッチ領域で指タッチした際に、固定導電柱よりずれた位置をタッチしても誤認しないように、当該固定導電柱の下部のみが容量を検知される機構となっている。情報A導電柱2個は固定位置に配置されるが、情報B導電柱2個は任意の位置に配置することにより、ID領域の導電パターンを形成する。しかし、パターン数を増加させるために、情報A導電柱2個も任意の位置に配置してもよい。
[C-CARDの機構(載置使用、構造:薄型上板+多重成型凹凸底板)]
図14から図19により、装置110の製造方法を例示する。
図14から図19では、装置110は、上板と底板の2枚で形成され、底板は導電材料と非導電材料による多重成型で成型される。導電材料で固定導電柱12個、情報A導電柱2個、情報B導電柱2個を形成する。固定導電柱12個は、タッチ領域で指タッチした際に、固定導電柱よりずれた位置をタッチしても誤認しないように、当該固定導電柱の下部のみが容量を検知される機構となっている。情報A導電柱2個は固定位置に配置されるが、情報B導電柱2個は任意の位置に配置することにより、ID領域の導電パターンを形成する。しかし、パターン数を増加させるために、情報A導電柱2個も任意の位置に配置してもよい。
金型の構成により、必要な位置に導電柱と非導電性の支持柱を配置できるようにする。支持柱は、薄型上板を指で押圧した場合に、撓まない程度に所定の間隔で配置する。支持柱の大きさは、矩形では、2×2mm程度以内、円形では、直径3mm程度以内とするのが望ましく、少なくとも柱端部の間隔が4~6mm以上距離を置くことが望ましい。上記を含む底板の機構の諸条件は、図3の説明に記載している。
図23の断面図(AY断面)において黒色で記載した導電柱は、厚さ0.3mmの底板下面の上部に厚さ0.4mm,直径8mmで形成されていることから、底板下面の表面に直接印刷したり、0.1~0.15mm程度以内の印刷シートを貼り付けることができる。なお、導電柱は直径8mmを有していることから、厚さ0.3mmの底板下面および0.1~0.15mm程度の印刷シートからなる誘電層を介しても、十分に容量を検知できる。図14の上板には、上面に指接点、下面に導電柱との接点を設ける。導線の配線は上面および/または下面に形成する。上板にはスルーホールが設けられるが、底面には導電柱の配置によりスルーホールを設けなくても構わない。また、多重成型の他、通常の成型を非導電体で実施し、底板上面から導電柱を配置し下面を接着してもよい。この底板の上板としては、図4(a),(b)、図25~32を適用できる。図6(a),(b)は、下面の導電体を形成しなくても適用できる。その他は、図11(a),(b)が適用できる。
図23の断面図(AY断面)において黒色で記載した導電柱は、厚さ0.3mmの底板下面の上部に厚さ0.4mm,直径8mmで形成されていることから、底板下面の表面に直接印刷したり、0.1~0.15mm程度以内の印刷シートを貼り付けることができる。なお、導電柱は直径8mmを有していることから、厚さ0.3mmの底板下面および0.1~0.15mm程度の印刷シートからなる誘電層を介しても、十分に容量を検知できる。図14の上板には、上面に指接点、下面に導電柱との接点を設ける。導線の配線は上面および/または下面に形成する。上板にはスルーホールが設けられるが、底面には導電柱の配置によりスルーホールを設けなくても構わない。また、多重成型の他、通常の成型を非導電体で実施し、底板上面から導電柱を配置し下面を接着してもよい。この底板の上板としては、図4(a),(b)、図25~32を適用できる。図6(a),(b)は、下面の導電体を形成しなくても適用できる。その他は、図11(a),(b)が適用できる。
図16では、直径8mmの導電柱を円筒形で成型(中空部は空隙もしくは透明の非導電体)し、各タッチ領域のタッチの誘導のために、所定のタッチ領域にタッチパネルから誘導光を発光して、カード表面から視認できる。また、多重成型の他、通常の成型を非導電体で実施し、底板上面から導電柱を配置し下面を接着してもよい。この底板の上板としては、図6、図12(a),(b)、図29~77が適用できる。図17では、直径8mmの導電柱の中央垂直方向に切り欠きを設け、図16同様に各タッチ領域のタッチの誘導のために、所定のタッチ領域にタッチパネルから誘導光を発光して、カード表面から視認できる。
また、多重成型の他、通常の成型を非導電体で実施し、底板上面から導電柱を配置し下面を接着してもよい。この底板の上板としては、図6、図12(a),(b)、図29が適用できる。図20および図21は、図17の切り欠き導電柱の特徴を生かした上板の配線図である。上板上面には指接点用リング状導線または指接点だけを形成することから、直接印刷または0.005~0.015mm程度以内の極薄の印刷シートを貼り付けることができる。0.005~ 0.015mm程度以内の目隠しシートを貼り付ける場合でも、指からの導通を確実に実施するため、図20(a)の指接点用リング状導線を、図12(c)のようにドーナツ状の導電体を形成すればよい。
また、図20および図21のID領域の配線は、図8(b)または図12(b)の配線を用いてもよい。なお、上板下面の導線の配線は、全て上板上面に形成してもよい。その際は、スルーホールをID領域の導電柱に導電するように配置しなければならない。図16は、鍋蓋状の導電柱を多重成型により配置している。導電柱は下部直径8mm厚さ0.3mm上部直径3mm厚さ0.4mmであり、導電体の下部は、底板下面と面一になっており、容量を確実に検知できる。また、多重成型の他、通常の成型を非導電体で実施し、底板上面から非導電体をはめ込んで導電柱の下部周辺で接着してもよい。
しかし、導電柱の下部が視認できるため、目隠しシートが被覆される。この底板の上板としては、図4(a),(b)、図7、図8、図25~32を適用できる。なお、図8の上板下面の波状の配線はなくても適用できる。
また、多重成型の他、通常の成型を非導電体で実施し、底板上面から導電柱を配置し下面を接着してもよい。この底板の上板としては、図6、図12(a),(b)、図29が適用できる。図20および図21は、図17の切り欠き導電柱の特徴を生かした上板の配線図である。上板上面には指接点用リング状導線または指接点だけを形成することから、直接印刷または0.005~0.015mm程度以内の極薄の印刷シートを貼り付けることができる。0.005~ 0.015mm程度以内の目隠しシートを貼り付ける場合でも、指からの導通を確実に実施するため、図20(a)の指接点用リング状導線を、図12(c)のようにドーナツ状の導電体を形成すればよい。
また、図20および図21のID領域の配線は、図8(b)または図12(b)の配線を用いてもよい。なお、上板下面の導線の配線は、全て上板上面に形成してもよい。その際は、スルーホールをID領域の導電柱に導電するように配置しなければならない。図16は、鍋蓋状の導電柱を多重成型により配置している。導電柱は下部直径8mm厚さ0.3mm上部直径3mm厚さ0.4mmであり、導電体の下部は、底板下面と面一になっており、容量を確実に検知できる。また、多重成型の他、通常の成型を非導電体で実施し、底板上面から非導電体をはめ込んで導電柱の下部周辺で接着してもよい。
しかし、導電柱の下部が視認できるため、目隠しシートが被覆される。この底板の上板としては、図4(a),(b)、図7、図8、図25~32を適用できる。なお、図8の上板下面の波状の配線はなくても適用できる。
なお、図15から図23で使用する導電柱は、いずれも導電性の成形品の他、導電性が高い材料であれば何でもよく、金属であってもよい。
<実施形態6>
[C-CARDの機構(載置使用、構造:多重成型凹凸上板+薄型底板)]
図22では、上板と底板の2枚で形成され、上板は導電材料と非導電材料による多重成型で成型される。本実施形態は、図14から図19の底板を上板に用い表裏を反対にした機構であり、導電柱および指示柱の成型に関しては同様である。図22(b)の断面図において黒色で記載した導電柱は、厚さ0.3mmの底板上面の下部に厚さ0.4mm,直径8mmで形成されていることから、原則、導電の配線は上板上面に形成し、ID領域の導電柱にスルーホールを設けて導通させなければならない。その場合、目隠しシートが必要である。この目隠しシートは、グラフィックが印刷されるが、指からのID領域の電極に導通をさせる場合は、接着層を含め0.005~0.015mm程度以内が望ましい。
底板は、図22(c)の白色(他の色でもよい)0.2mm厚の平板またはシートである。また、底板の下面は、直接、印刷することが可能である。さらに底板下面に0.1mm程度の印刷シートを設けた場合でも、これらの誘電層を介しても、十分に容量を検知できる。なお、底板は誘電性の高い非導電性シート(紙やPET等も含む)もしくは成型板で形成されるが、タッチパネルと接面するため平面を保持する必要があり、貼り合わせた際に撓まないようにする。そのためには、硬質であるか、または伸縮しない材料を使用する。また、多重成型の他、通常の成型を非導電体で実施し、上板上面から導電柱を配置し接着してもよい。この上板の上面の配線としては、図4、図11、図25~31のそれぞれの上面の配線、指接点、スルーホールを適用できる。
[C-CARDの機構(載置使用、構造:多重成型凹凸上板+薄型底板)]
図22では、上板と底板の2枚で形成され、上板は導電材料と非導電材料による多重成型で成型される。本実施形態は、図14から図19の底板を上板に用い表裏を反対にした機構であり、導電柱および指示柱の成型に関しては同様である。図22(b)の断面図において黒色で記載した導電柱は、厚さ0.3mmの底板上面の下部に厚さ0.4mm,直径8mmで形成されていることから、原則、導電の配線は上板上面に形成し、ID領域の導電柱にスルーホールを設けて導通させなければならない。その場合、目隠しシートが必要である。この目隠しシートは、グラフィックが印刷されるが、指からのID領域の電極に導通をさせる場合は、接着層を含め0.005~0.015mm程度以内が望ましい。
底板は、図22(c)の白色(他の色でもよい)0.2mm厚の平板またはシートである。また、底板の下面は、直接、印刷することが可能である。さらに底板下面に0.1mm程度の印刷シートを設けた場合でも、これらの誘電層を介しても、十分に容量を検知できる。なお、底板は誘電性の高い非導電性シート(紙やPET等も含む)もしくは成型板で形成されるが、タッチパネルと接面するため平面を保持する必要があり、貼り合わせた際に撓まないようにする。そのためには、硬質であるか、または伸縮しない材料を使用する。また、多重成型の他、通常の成型を非導電体で実施し、上板上面から導電柱を配置し接着してもよい。この上板の上面の配線としては、図4、図11、図25~31のそれぞれの上面の配線、指接点、スルーホールを適用できる。
図23(a)(b)では、図18の導電体と同じ形状であり、導電体の上端面が上板上面と面一になっており、指接点の役割を担っている。この上板は、多重成型の他、通常の成型を非導電体で実施し、底板上面に導電柱をはめ込んで接着する適切な機構である。しかし、導電柱の上部が視認できるため、目隠しシートが必要である。この目隠しシートは、グラフィックが印刷されるが、指からのID領域の電極に導通をさせる場合は、接着層を含め0.005~0.015mm程度以内が望ましい。なお、直接上板に印刷するのが最も導通性が高い。上板底板の上面の配線としては、図4、図11、図25~図28、図32のそれぞれの上面の配線、指接点、スルーホールを適用できる。なお、図22、図23で導電柱は、導電性の成形品の他、導電性が高い材料であれば何でもよく、金属であってもよい。
以上、金属やメッキ、導電インクによる印刷で形成した電極や、電極とスルーホールを兼用する導電材料で成型した導電柱に関する様々な実施例を示したが、線状の導電性部材による配線や指タッチして導通させる指接点、2枚の導電部を導通させる接点、板を貫通させて厚さ方向に導通させるスルーホール等との、組み合わせは、本来の機能を保持する限り、どのような組み合わせで用いてもよい。
また、凹凸板の平面側に直接、配線やグラフィックを形成できなければ、もう一層のシートも設けて、当該シートに配線やグラフィックを形成してもよい。さらに、図示していないが、凹凸板が下向きの場合に、上面となる平面への配線を極力減らして、凹凸側の凹部分に配線してもよい。なお、実施例では、ID領域とタッチ領域の両方を設けているが、いずれか一方でも構わない。ID領域だけの場合は、カードを載置するだけでタッチパネルが検知する電極を設けるのが望ましい。その方法の1として、25cmを超える十分な容量を要する配線を形成する。少ない面積で配線をするには、波状や螺旋状に配線すれば、25cmの距離を容易に稼ぐことができる。底板上面は、図14と同様な特徴を有し、適用できる上板も同様である。しかし、導電柱の下部が視認できるため、目隠しシートが必要である。
図24は、図14~図26の上板のタッチ領域の底板の柱の断面を小さくして、タッチ領域に配線される導線のカップリングを抑制した機構を示したものである。
また、凹凸板の平面側に直接、配線やグラフィックを形成できなければ、もう一層のシートも設けて、当該シートに配線やグラフィックを形成してもよい。さらに、図示していないが、凹凸板が下向きの場合に、上面となる平面への配線を極力減らして、凹凸側の凹部分に配線してもよい。なお、実施例では、ID領域とタッチ領域の両方を設けているが、いずれか一方でも構わない。ID領域だけの場合は、カードを載置するだけでタッチパネルが検知する電極を設けるのが望ましい。その方法の1として、25cmを超える十分な容量を要する配線を形成する。少ない面積で配線をするには、波状や螺旋状に配線すれば、25cmの距離を容易に稼ぐことができる。底板上面は、図14と同様な特徴を有し、適用できる上板も同様である。しかし、導電柱の下部が視認できるため、目隠しシートが必要である。
図24は、図14~図26の上板のタッチ領域の底板の柱の断面を小さくして、タッチ領域に配線される導線のカップリングを抑制した機構を示したものである。
<実施形態7>
[C-CARDの機構(載置使用、構造:空隙層無し単層、2面に導線と電極を形成)]
空隙層を設ける最大のポイントは、電極が配置されていない箇所のカード表面を指タッチしても、タッチパネルが検知しないことである。さらに、空隙層は、電極周辺に配置される導線のカップリング効果により、電極に対して過剰に反応(検知面積が過大になる)し、正確な電極の位置を検知できない場合があり、導線によるカップリング効果を最小限にするためである。
しかし、指等の電極がID領域にタッチした場合、ID領域の電極の配置とは異なる配置および/または電極の個数を超える個数をタッチパネルがタッチを検知した際にエラー処理として対応すれば、カード内部に空隙層を設ける必要が無く、カード表面に導線、指接点を印刷(メッキ等、他の方法でもよい)し、カード裏面に電極を印刷(メッキ、導電体はめ込みまたは成型等、他の方法でもよい)してもよい。但し、少なくともID領域の電極と導線とのスルーホールは設ける必要がある。カードに配置する電極の数を限定しておけば、タッチパネルが検知する電極が限定した数を超える検知をした場合は、エラー処理すればよい。また、電極の位置のずれは、予め、ずれ幅を想定し電極の配置を認識し、導電パターンを解析すればよい。当然、電極の位置検知情報の精度が低下することから、異なる導電パターンの個数は減少するが、製造コストを廉価にできる利点がある。
そこで、前述の空隙層を設けたC-CARDの機構において、非導電性の低い材料で空域層を充填させた機構で製造することにより、大幅にコストを下げることが可能である。その場合、空隙層を設けないことから、機構によって異なるが0.2~0.4mm程度薄くすることができる。さらに、最も廉価な紙を使用することも可能である。なお、カード厚は0.6~0.8mm程度以内に納まると想定され、タッチ領域の電極を設けなくてもよい。空隙層がないと、予め定められたタッチ領域の所定の位置以外の領域をタッチした場合、そのタッチ位置も検知してしまうが、ID領域の電極の検知位置を含み当該導電パターンが適正な配置パターンと異なる場合はエラー処理して対応する。この場合、タッチ領域のタッチ位置を明示するアイコンとタッチ位置登録を行わなければならない。その際、カードの機構が空隙層を有していないことから、カード毎にタッチ位置を自由に定めることができる。さらに、ID領域とタッチ領域の少なくとも一部が混在してもよい。
つまり、ID領域の電極とタッチ領域のタッチ位置が混在してもよい。カード表面と裏面は、1)直接、印刷する方法、2)グラフィックを印刷したシートを貼り付ける方法のいずれかで、導線、指接点、電極を目隠し、必要に応じてグラフィックを印刷すればよい。さらに、導線の線幅が0.1~0.3mm程度以内であれば、同一面に電極と導線が配置されても、導線の検知容量が少なく電極を適正に検知できることから、カードの表面に導線、電極を印刷してもよく、スルーホールが必要ない。つまり、紙やPET等の材料でカードを少なくとも1層で製造できる。この場合、カード表面は1)または2)のいずれかの方法で、目隠ししてグラフィックを重畳印刷する必要があるが、裏面は目隠しの必要がなくなり、必要に応じてグラフィックを直接印刷すればよい。
[C-CARDの機構(載置使用、構造:空隙層無し単層、2面に導線と電極を形成)]
空隙層を設ける最大のポイントは、電極が配置されていない箇所のカード表面を指タッチしても、タッチパネルが検知しないことである。さらに、空隙層は、電極周辺に配置される導線のカップリング効果により、電極に対して過剰に反応(検知面積が過大になる)し、正確な電極の位置を検知できない場合があり、導線によるカップリング効果を最小限にするためである。
しかし、指等の電極がID領域にタッチした場合、ID領域の電極の配置とは異なる配置および/または電極の個数を超える個数をタッチパネルがタッチを検知した際にエラー処理として対応すれば、カード内部に空隙層を設ける必要が無く、カード表面に導線、指接点を印刷(メッキ等、他の方法でもよい)し、カード裏面に電極を印刷(メッキ、導電体はめ込みまたは成型等、他の方法でもよい)してもよい。但し、少なくともID領域の電極と導線とのスルーホールは設ける必要がある。カードに配置する電極の数を限定しておけば、タッチパネルが検知する電極が限定した数を超える検知をした場合は、エラー処理すればよい。また、電極の位置のずれは、予め、ずれ幅を想定し電極の配置を認識し、導電パターンを解析すればよい。当然、電極の位置検知情報の精度が低下することから、異なる導電パターンの個数は減少するが、製造コストを廉価にできる利点がある。
そこで、前述の空隙層を設けたC-CARDの機構において、非導電性の低い材料で空域層を充填させた機構で製造することにより、大幅にコストを下げることが可能である。その場合、空隙層を設けないことから、機構によって異なるが0.2~0.4mm程度薄くすることができる。さらに、最も廉価な紙を使用することも可能である。なお、カード厚は0.6~0.8mm程度以内に納まると想定され、タッチ領域の電極を設けなくてもよい。空隙層がないと、予め定められたタッチ領域の所定の位置以外の領域をタッチした場合、そのタッチ位置も検知してしまうが、ID領域の電極の検知位置を含み当該導電パターンが適正な配置パターンと異なる場合はエラー処理して対応する。この場合、タッチ領域のタッチ位置を明示するアイコンとタッチ位置登録を行わなければならない。その際、カードの機構が空隙層を有していないことから、カード毎にタッチ位置を自由に定めることができる。さらに、ID領域とタッチ領域の少なくとも一部が混在してもよい。
つまり、ID領域の電極とタッチ領域のタッチ位置が混在してもよい。カード表面と裏面は、1)直接、印刷する方法、2)グラフィックを印刷したシートを貼り付ける方法のいずれかで、導線、指接点、電極を目隠し、必要に応じてグラフィックを印刷すればよい。さらに、導線の線幅が0.1~0.3mm程度以内であれば、同一面に電極と導線が配置されても、導線の検知容量が少なく電極を適正に検知できることから、カードの表面に導線、電極を印刷してもよく、スルーホールが必要ない。つまり、紙やPET等の材料でカードを少なくとも1層で製造できる。この場合、カード表面は1)または2)のいずれかの方法で、目隠ししてグラフィックを重畳印刷する必要があるが、裏面は目隠しの必要がなくなり、必要に応じてグラフィックを直接印刷すればよい。
なお、ID領域とタッチ領域は、いずれか一方だけでも構わない。
ID領域だけの場合は、カードを載置するだけでタッチパネルが検知する電極を設けるのが望ましい。その方法の1つとして、25cmを超える十分な容量を要する配線を形成する。少ない面積で配線をするには、波状や螺旋状に配線すれば、25cmの距離を容易に稼ぐことができる。
さらに、導線のカップリング効果を減少させるために、電極タップの上方に配線するのが望ましい。紙は平面性を保つのが難しいため、図39(a)のように、カードの所定の領域を指で持って、スマホに翳すように使う場合が多いが、図25(b)に形成するタッチ領域(複数のタッチ領域を設けなくてもよい)には、タッチ領域の大きさや形状によって、すだれ状、格子状、波状、螺旋状または円形、多角形等の形状を並べて配線し、図29~66のようにID領域の電極に導通する配線に接合すればよい。
なお、空隙のあるカードの配線は、様々な形態を示したが、空隙のないカードや紙で制作したカードも、条件に合う配線は自由に組み合わせて使用できることは言うまでもない。
さらに、導線のカップリング効果を減少させるために、電極タップの上方に配線するのが望ましい。紙は平面性を保つのが難しいため、図39(a)のように、カードの所定の領域を指で持って、スマホに翳すように使う場合が多いが、図25(b)に形成するタッチ領域(複数のタッチ領域を設けなくてもよい)には、タッチ領域の大きさや形状によって、すだれ状、格子状、波状、螺旋状または円形、多角形等の形状を並べて配線し、図29~66のようにID領域の電極に導通する配線に接合すればよい。
なお、空隙のあるカードの配線は、様々な形態を示したが、空隙のないカードや紙で制作したカードも、条件に合う配線は自由に組み合わせて使用できることは言うまでもない。
図25(a)は、電極上部に導線を波状に配線し、スルーホールを設け、ID領域の電極に導通させる配線を直径6mm程度の半円にしたものである。配線をリング状にすると、ループ電流が流れることにより、影響を及ぼさないようにしている。なお、ID領域を矩形で囲むように配線しているのは、電極までの導線を短くし、他の導線と干渉し、カップリングを生じさせないためである。
また、矩形で配線された導線以外は、ID領域上部の網状の配線同志を接続しないようにしている。これは、ループ電流が流れないようにし、電極上部の導線の配線を少なくしてカップリングを生じさせないためである。しかし、その分、導線が短くなり保有容量が低下する。導線タッチ領域の指接点は、直径3mm程度の円形の導電体を半円内に配置し、スルーホールを設けている。図25(b)は、波状に配線された直下にID領域の電極を、タッチ領域の円形の導電体の直下に電極を設けている。
また、矩形で配線された導線以外は、ID領域上部の網状の配線同志を接続しないようにしている。これは、ループ電流が流れないようにし、電極上部の導線の配線を少なくしてカップリングを生じさせないためである。しかし、その分、導線が短くなり保有容量が低下する。導線タッチ領域の指接点は、直径3mm程度の円形の導電体を半円内に配置し、スルーホールを設けている。図25(b)は、波状に配線された直下にID領域の電極を、タッチ領域の円形の導電体の直下に電極を設けている。
図26(a)は、図25(a)のID領域の矩形の配線の一部を削除して、矩形の配線にループ電流が流れないように配線している。しかし、その分、導線が短くなり保有容量が低下する。図26(b)の電極の配置は、波状に配線された直下にID領域の電極を、タッチ領域の円形の導電体の直下に電極を設けている。
図27(a)は、ID領域を矩形で導線で配線し、矩形配線からID領域の電極中心のスルーホール上部まで最短距離で配線して、矩形配線内で導線によるカップリングを最小限にしている。しかし、その分、導線が短くなり保有容量が低下する。 ID領域の電極に導通させる配線は直径8mm程度の半円とその端部が矩形配線まで直線的に配線している。電流が直線的に流れることにより、影響を及ぼさないようにしている。導線タッチ領域の指接点は、直径3mm程度の円形の導電体を半円内に配置し、スルーホールを設けている。図27(b)の電極の配置は、ID領域およびタッチ領域とも、スルーホールの直下に電極を配置している。
図28(a)は、図27(a)のID領域の矩形配線の一部を削除して、矩形の配線にループ電流が流れないように配線している。しかし、その分、導線が短くなり保有容量が低下する。図28(b)の電極の配置は、ID領域およびタッチ領域とも、スルーホールの直下に電極を配置している。
図29(a)のID領域の配線は、図27(a)と同一であり、ID領域の電極に導通させる配線は、タッチ領域の上部に直線で配線されており、スルーホールは設けていない。図29(b)は、ID領域のみスルーホールの直下に電極を設けている。タップ位置からカード下面まで、0.6mm程度以下であれば、直線で配線された導通用配線の何処でもタップすることにより、容量を検知できる。何処をタップするかは、カード上面に印刷されるグラフィックやアイコンで明示すればよい。
図30(a)のID領域の配線は、図27(a)と同一であり、 ID領域の電極に導通させる配線は、タッチ領域の上部に左右に平行線を折り返すように一筆書きで配線され、スルーホールは設けていない。図29(b)と同様な理由でID領域のみスルーホールの直下に電極を設けている。タッチ領域に配線された平行線により、タッチ領域の何処でもタップできる。なお、平行線の導線上のタップは、電極への導通のみの役割としてもよい。
図31は、図30(a)のタッチ領域に配線された平行線の間隔を1/2にし、さらに、タップの検知を確実にし、配線の保有容量を大きくしたものである。
<実施形態8>
[C-CARDの機構(載置使用、構造:空隙層無し単層、1面に導線と電極を形成)]
指等の電極がID領域にタッチした場合、ID領域の電極の配置とは異なる配置および/または電極の個数を超える個数をタッチパネルがタッチを検知した際にエラー処理で対応し、導線の線幅が0.1~0.2mm程度以内であれば、同一面に電極と導線が配置されても、導線による影響の検知容量が少なく電極を適正に検知できることから、カードの表面に導線、電極を印刷してもよく、スルーホールが必要ない。当然、図25~図31のように、カード内部に空隙層を設ける必要もない。
つまり、紙やPET等の材料でカードを少なくとも1層で製造できる。タッチ位置の電極を設けなければ、ID領域の電極を読み取って、カード毎にタッチ位置を自由に定めることができる。また、カードを載置した位置やカードの向きによっても、タッチパネル側のアプリでID領域の電極の配置を検知して、タッチ位置の機能を可変にすることもできる。さらに、ID領域とタッチ領域の少なくとも一部が混在してもよい。つまり、ID領域の電極とタッチ領域のタッチ位置が混在してもよい。
カード表面と裏面は、1)直接、印刷する方法、2)グラフィックを印刷したシートを貼り付ける方法のいずれかで、導線、指接点、電極を目隠し、必要に応じてグラフィックを印刷すればよい。さらに、カードの厚さが0.6mm程度以内で納まることから、タッチ領域の電極も必要ない。なお、エラー処理の際に、タッチ領域のタッチ位置を明示するアイコンとタッチ位置登録を行わなければならない。
「カードの少なくとも一部を透明または半透明にして、タッチパネルからの光や画像を視認」、「1面に導線の配線と電極を形成」や「ID領域とタッチ領域を重ねて形成」、「カードを載置した位置やカードの向きによって、タッチ位置の機能を可変にすること」等、空隙のあるカードや、表面に導線、裏面に電極を形成したカードの実施例での導線の配線と電極も、機能を損ねない限り、1面に導線と電極を形成できることは言うまでもない。つまり、本明細で説明した技術は、どのように組み合わせて使用してもよい。
[C-CARDの機構(載置使用、構造:空隙層無し単層、1面に導線と電極を形成)]
指等の電極がID領域にタッチした場合、ID領域の電極の配置とは異なる配置および/または電極の個数を超える個数をタッチパネルがタッチを検知した際にエラー処理で対応し、導線の線幅が0.1~0.2mm程度以内であれば、同一面に電極と導線が配置されても、導線による影響の検知容量が少なく電極を適正に検知できることから、カードの表面に導線、電極を印刷してもよく、スルーホールが必要ない。当然、図25~図31のように、カード内部に空隙層を設ける必要もない。
つまり、紙やPET等の材料でカードを少なくとも1層で製造できる。タッチ位置の電極を設けなければ、ID領域の電極を読み取って、カード毎にタッチ位置を自由に定めることができる。また、カードを載置した位置やカードの向きによっても、タッチパネル側のアプリでID領域の電極の配置を検知して、タッチ位置の機能を可変にすることもできる。さらに、ID領域とタッチ領域の少なくとも一部が混在してもよい。つまり、ID領域の電極とタッチ領域のタッチ位置が混在してもよい。
カード表面と裏面は、1)直接、印刷する方法、2)グラフィックを印刷したシートを貼り付ける方法のいずれかで、導線、指接点、電極を目隠し、必要に応じてグラフィックを印刷すればよい。さらに、カードの厚さが0.6mm程度以内で納まることから、タッチ領域の電極も必要ない。なお、エラー処理の際に、タッチ領域のタッチ位置を明示するアイコンとタッチ位置登録を行わなければならない。
「カードの少なくとも一部を透明または半透明にして、タッチパネルからの光や画像を視認」、「1面に導線の配線と電極を形成」や「ID領域とタッチ領域を重ねて形成」、「カードを載置した位置やカードの向きによって、タッチ位置の機能を可変にすること」等、空隙のあるカードや、表面に導線、裏面に電極を形成したカードの実施例での導線の配線と電極も、機能を損ねない限り、1面に導線と電極を形成できることは言うまでもない。つまり、本明細で説明した技術は、どのように組み合わせて使用してもよい。
図32(a)は、図28(a)と図28(b)を同一面に導線の配線と電極が形成されている。図32(b)は、電極・配線は形成されず、直接グラフィックを印刷できることから、下層を設ける必要がないため、紙厚は薄くできる。従って、タップは確実に容量を検知できるため、本来、タッチ領域に電極を配置する必要がないが、不安定なタップでも適正に容量を検知できるように電極を形成している。なお、紙厚を薄くする場合は、導線の太さは、0.1mm以内が望ましい。なお、導線による容量の検知に影響が無い程度の紙厚にする必要がある。
図33(a)は、図32(a)のタッチ領域の電極を少なくし、ID領域を広げ、ID領域内にタッチ領域を形成している。表面に形成されるID領域内のグラフィックで自由に明示されたタッチ領域にタップできるようにしている。なお、宝探しの意味合いもあり、敢えて、タッチ領域を明示しなくてもよい。図34(a)~図37(a),図40(a)も同様である。図33(b)は図32(b)と同一である。
図34(a)は、図33(a)のタッチ領域におけるID領域への導通用配線をさらに短くし、ID領域を広げID領域内に一部のタッチ領域を設けている。さらに、タッチ領域の配線をリング状にし、タッチ領域の電極を無くしている。図34(b)は図32(b)と同一である。
図35(a)は、図34(a)の独立したタッチ領域を無くし、カード周辺に矩形の導線を形成し、ID領域内に全てのタッチ領域を設けている。これにより、表面に形成される全てのグラフィック内で全く自由に明示されたタッチ領域にタップできるようにしている。図35(b)は図32(b)と同一である。
図36(a)は、図35(a)のリング状のタッチ領域の配線を小さな接点にしている。これにより、当該接点位置を正確にタップしないと、敢えて、電極に導通しないようにしている。図36(b)は、図32(b)と同一である。
図37(a)は、図35(a)のリング状のタッチ領域の配線を無くし、タッチ領域の配線を格子状の導線にしている。格子状の導線上の何処でもタップすることにより、容量を検知できる。何処をタップするかは、カード上面に印刷されるグラフィックやアイコンで明示すればよい。なお、格子状の導線上のタップは、電極への導通のみの役割としてもよい。図37(b)は、図32(b)と同一である。
図38(a)は、図32(a)の矩形のID領域を広げ、タッチ領域を横長の格子状の導線の配線を形成している。タッチ領域に配線された格子導線により、タッチ領域の何処でもタップできる。なお、格子導線上のタップは、電極への導通のみの役割としてもよい。
図38(b)は、図32(b)と同一である。
図39(a)は、紙は平面性を保つのが難しいため、多くカードの所定の領域を指で持って、少しカードを撓め密着性を高くしてスマホに翳している図である。図39(b)は、スマホにカードを翳した際に、滑らないように親指でカードを押さえた図である。
図40(a)は、独立したタッチ領域を無くし、カード周辺に矩形の導線を形成し、ID領域内に全てのタッチ領域を設けている図36(a)において、図39(b)のように、スマホにカードを翳してタッチ領域をタップする際に、滑らないように親指でカードを押さえることを想定し、矩形導線をカード保持用導線としてカード外周に設けている。この親指で押さえている個所の容量を検知し、タッチ領域のタップの容量を検知すると、スマホのマルチタッチ数の制限の5個から、ID領域の電極は3個となる。図40(b)は、図41(b)と同一である。
図41(a)は、図39(b)のように、スマホにカードを翳してタッチ領域をタップする際に、滑らないように親指でカードを押さえることを想定し、波状の保持用導線を左右に設けている。図40(a)と同様に、ID領域の電極は3個となる。図41(b)は、図32(b)と同一である。
<実施形態9>
[C-Cardの利用例について]
図3~図41において、カード型の薄板状の装置C-Cardについて説明した。このような、C-Cardの利用例について、以下に説明する。
[C-Cardの利用例について]
図3~図41において、カード型の薄板状の装置C-Cardについて説明した。このような、C-Cardの利用例について、以下に説明する。
なお、カード型の装置のデザイン、およびその利用方法については、以下の具体例に限定されないことはもちろんである。
まずユーザは、スマートフォンやタブレット等(以下「スマートフォン」と記載する)で、サービスを希望するウェブサイトを開く。そして、そのウェブサイト上でC-Cardを翳す。するとスマートフォンは、C-Card毎に設けられたカードIDを認識することにより、C-Cardを特定する。
C-Cardには、例えば12個のアイコンが設けられている。ユーザがアイコンをタッチすることにより、種々の操作、コンテンツの出力を行うことが可能である。
また、スマートフォンのディスプレイを用いて、アイコン領域またはアイコンの周辺を光らせてもよい。光らせることにより、ユーザの操作を誘導したり喚起したりすることが可能となる。
C-Cardを光らせる場合は、C-Cardの全部または一部を、透明または半透明とすることが望ましい。
C-Cardの具体的な用途としては、以下のものがある。
(1)ミュージックカード
CDと一緒にミュージックカードを販売する。カード面にピンコードが印刷され、そのピンコードをスマートフォンに入力すると、ライブを鑑賞することができる。
CDと一緒にミュージックカードを販売する。カード面にピンコードが印刷され、そのピンコードをスマートフォンに入力すると、ライブを鑑賞することができる。
(2)広告カード
興味を喚起するような写真を掲載して、スマートフォンに翳す動機を与え、スマートフォンに貰う。スマートフォンには、広告付きコンテンツが表示される。アイコンにも写真が提示されている。手渡し、ポスティング、折り込み、DM、店舗で提供される。
興味を喚起するような写真を掲載して、スマートフォンに翳す動機を与え、スマートフォンに貰う。スマートフォンには、広告付きコンテンツが表示される。アイコンにも写真が提示されている。手渡し、ポスティング、折り込み、DM、店舗で提供される。
(3)プリペイドカード
カードの表面にユニークなピンコードが記載されており、ピンコードを見ながら、数字アイコンをタッチすると、ショッピングや残高確認ができる。配送先は、一度だけ入力し、その後は、スマホIDと紐づけされるため、入力の必要はない。ピンコードは毎回必要である。どのスマートフォンからでも使用できるようにしてもよい。カードは、コンビニ等で販売される。
カードの表面にユニークなピンコードが記載されており、ピンコードを見ながら、数字アイコンをタッチすると、ショッピングや残高確認ができる。配送先は、一度だけ入力し、その後は、スマホIDと紐づけされるため、入力の必要はない。ピンコードは毎回必要である。どのスマートフォンからでも使用できるようにしてもよい。カードは、コンビニ等で販売される。
(4)注文カード
ショッピングサイトにカードを翳して、設定アイコンをタッチして、配送先やクレジットカード情報を入力する。商品設定・購入をタッチして、購入する商品を選択して商品(1)~(10)に登録する。その後は、購入したい商品をタッチして、スマートフォンの画面で数量を決定して購入する。商品(1)~(10)のイメージが予めアイコンで印刷されていてもよい。メーカーの製品ネット販売強化に使用する。
ショッピングサイトにカードを翳して、設定アイコンをタッチして、配送先やクレジットカード情報を入力する。商品設定・購入をタッチして、購入する商品を選択して商品(1)~(10)に登録する。その後は、購入したい商品をタッチして、スマートフォンの画面で数量を決定して購入する。商品(1)~(10)のイメージが予めアイコンで印刷されていてもよい。メーカーの製品ネット販売強化に使用する。
(5)スポーツカード
野球、サッカー、相撲等、様々なスポーツ選手の写真をカード表面に印刷して、アイコンをタッチして、コンテンツを閲覧したり、チケットを購入したりする。スポーツカードは、販売してもよいし、協賛企業が無償で提供してもよい。
野球、サッカー、相撲等、様々なスポーツ選手の写真をカード表面に印刷して、アイコンをタッチして、コンテンツを閲覧したり、チケットを購入したりする。スポーツカードは、販売してもよいし、協賛企業が無償で提供してもよい。
その他、ギフトカード、アイドルコンテンツ、インバウンド、音声コンテンツカード、セキュリティ・ワンタイムパスワード等、あらゆる用途に用いることができる。
<実施形態10>
(背景技術)
クレジットカードや個人認証用のカードの使用において、たとえばクレジットカードでは、個人がオンラインショッピングにおいて、クレジットカードを使用する際に、番号、名前、有効期限、セキュリティコードの、カードに表記された情報を入力すれば、商品を購入することができる。
(背景技術)
クレジットカードや個人認証用のカードの使用において、たとえばクレジットカードでは、個人がオンラインショッピングにおいて、クレジットカードを使用する際に、番号、名前、有効期限、セキュリティコードの、カードに表記された情報を入力すれば、商品を購入することができる。
しかし、カードに表示された情報が漏洩された場合には、他人が番号等の情報を使用して不正な使用がされてしまう。
そこで、そのような問題を今後解消するために、無線でカードからの情報を取得したり、または無線によるデータの送受信によって認証を行うスマートカードが提案されている。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、現行のスマートフォンやタブレット等の情報処理装置は、スマートカードに搭載された無線システムの全てに対応しているわけではない。また、このようなスマートカードは、無線装置を搭載しているため、非常に高価になっている。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、現行のスマートフォンやタブレット等の情報処理装置は、スマートカードに搭載された無線システムの全てに対応しているわけではない。また、このようなスマートカードは、無線装置を搭載しているため、非常に高価になっている。
本発明の課題は、簡易かつ廉価で安全性の高い認証手段を提供することである。
なお、本発明においては、このような認証用カードだけではなく、銀行の金融決済、入退出、情報へのアクセスやコンテンツの閲覧、機器の操作権などもその対象となる。つまり、認証用カードというのは、さまざまな個人の認証や決済、情報へのアクセスの鍵となるものである。
上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。
1つの側面は、以下の情報処理装置または薄板状の装置によって例示される。
(1)薄板状の非導電性基材の表面または前記表面の裏面に複数の導電性パターンが形成されたID領域を有する媒体が接触されたときに前記導電性パターンの配置を検知するパネルと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記パネルで検知された前記導電性パターンの配置が前記制御部からアクセス可能な記憶装置に登録されたパターン配置と合致したときに前記パネルを通じたさらなる情報の入力を実行する情報処理装置。
(2)前記パネルの少なくとも一部と重畳されるディスプレイをさらに備え、前記制御部は、前記ディスプレイへの情報の出力をさらに実行する、(1)記載の情報処理装置。
(3)前記制御部は、前記導電性パターンの配置が検知できないときには前記パネルを通じた情報の入力および前記ディスプレイへの情報の出力の少なくとも一方を所定の規則で限定する(2)に記載の情報処理装置。
(4)前記制御部は、前記入力された情報を所定の認証情報によって認証できた場合に、認証後の処理を実行する(1)~(3)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(5)前記制御部は、前記パターン配置から決定される前記パネル上の位置にタッチ操作による入力領域を設定し、前記入力領域から情報を取得する、(1)~(4)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(6)前記パターン配置から決定される前記入力領域に対応する前記媒体上のタッチ位置には、タッチ操作をガイドするグラフィックスが形成されている、(5)記載の情報処理装置。
(7)前記パターン配置から決定される前記入力領域に対応する前記媒体上のタッチ領域は、透明または半透明の材料で1以上のウインドウが形成され、前記入力領域に対応するディスプレイ上の表示領域には、タッチ操作をガイドするグラフィックスが表示される、(5)または(6)記載の情報処理装置。
(8)前記制御部は、前記ウインドウに数字、文字、記号、マーク、アイコンの少なくともいずれかを含むグラフィックスを1以上表示するとともに、前記グラフィックスへのタッチ操作を受け付け、前記タッチ操作を受け付けたグラフィックスの種類および/または色があらかじめ設定された操作対象情報と合致したときに、さらなる処理を実行する、(7)記載の情報処理装置。
(9)前記制御部は、2以上の前記タッチ操作を受け付けたときに、受け付けたグラフィックスの種類および/または色の順序があらかじめ設定された順序と一致したときに、さらなる処理を実行する、
(8)記載の情報処理装置。
(8)記載の情報処理装置。
(10)前記制御部は、前記ウインドウにグラフィックスを表示するとともに、前記ウインドウへの前記タッチ操作の位置および該領域をなぞる操作による軌跡を取得する、(7)記載の情報処理装置。
(11)前記パターン配置から決定される前記入力領域に対応する前記媒体上のタッチ領域には、1以上の数字、文字、記号、マーク、アイコンの少なくともいずれかを含むグラフィックスが透明または半透明の材料で形成されたウインドウ上に印刷され、前記制御部は、前記1以上のグラフィックスに対応する前記ディスプレイ上の位置の表示を変化させるとともに、前記パネルを通じて前記グラフィックスへのタッチ操作を受け付け、前記タッチ操作を受け付けたグラフィックスの種類および/または色があらかじめ設定された操作対象情報と合致したときに、さらなる処理を実行する、(5)または(6)記載の情報処理装置。
(12)前記制御部は、2以上の前記タッチ操作を受け付けたときに、受け付けたグラフィックスの順序があらかじめ設定された順序と一致したときに、さらなる処理を実行する、(11)記載の情報処理装置。
(13)前記入力領域と前記ID領域とは、少なくとも一部が重複している、
(5)~(12)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(5)~(12)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(14)前記制御部は、前記媒体が載置されていない領域に第二の入力領域を設定し、前記第二の入力領域から情報を取得する、
(1)~(13)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(1)~(13)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(15)前記情報処理装置は、メモリをさらに備え、前記認証情報は、前記メモリに記憶されている、(1)~(14)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(16)前記情報処理装置は、ネットワークにアクセスする通信部をさらに備え、
前記制御部は、前記通信部を介してアクセスされる前記ネットワーク上のサーバーから前記認証情報を取得する、(1)~(15)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
前記制御部は、前記通信部を介してアクセスされる前記ネットワーク上のサーバーから前記認証情報を取得する、(1)~(15)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(17)前記認証後の処理には、前記情報処理装置を一意に識別する識別情報を用いたさらなる認証処理が含まれる、(4)~(16)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(18)前記制御部は、前記媒体が載置されたとき、前記パネルで検知された前記導電性パターンの配置が前記制御部からアクセス可能な記憶装置に登録されたパターン配置と合致したとき、または、前記情報の入力のためのガイド(音声も含む)を出力したときから所定時間以内にだけ入力を許可する、(1)~(17)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(19)物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する薄板状の装置であって、前記パネルに前記物理量による位置を検知させる導電性パターンが配置されたID領域と、前記パネルに載置された前記装置の上面からのタッチ操作による物理量変化を前記パネルに検出させるタッチ領域と、を有する非導電性基材を備える、薄板状の装置。
(20)前記導電性パターンは、パネルが検知する所定の面積を有する導電体部分を有する、(19)記載の薄板状の装置。
(21)前記タッチ領域には、前記ID領域の導電性パターンに導通する導線が設けられている、(19)または(20)記載の薄板状の装置。
(22)前記ID領域は、所定の面積を有する導電体およびそれを接続する極細の導線による配線が形成される、(19)~(21)のいずれか一項に記載の薄板状の装置。
(23)前記装置の外縁の少なくとも一部には、前記ID領域の導電性パターンに導通する導線が設けられている、(19)~(22)のいずれか一項に記載の薄板上の装置。
(発明を実施するための形態)
実施形態10にかかる発明は、上記で説明した、C-Card(以下、単に「カード」と呼ぶ)を用いて実現できる。
(発明を実施するための形態)
実施形態10にかかる発明は、上記で説明した、C-Card(以下、単に「カード」と呼ぶ)を用いて実現できる。
[個人認証システム]
図42から図46は、C-Cardを個人認証に利用する例を説明する。現行のクレジットカード等、様々なカードでの代金の支払いには、ICチップまたは磁気ストライブを読み取るための高価なカードリーダーが用いられる。さらに、非接触で情報の入出力が可能なカードのIDは、送信中にスキミングされる可能性が有り、特に磁気カードなどは、IDを容易にコピーされ偽造されるおそれがある。
図42から図46は、C-Cardを個人認証に利用する例を説明する。現行のクレジットカード等、様々なカードでの代金の支払いには、ICチップまたは磁気ストライブを読み取るための高価なカードリーダーが用いられる。さらに、非接触で情報の入出力が可能なカードのIDは、送信中にスキミングされる可能性が有り、特に磁気カードなどは、IDを容易にコピーされ偽造されるおそれがある。
図42は、C-Cardをクレジットカードとして用いている。
まず、ユーザは、C-Cardをスマートフォン等の情報機器のタッチパネルに載置する。すると、情報機器はID領域に設けられた電極の配置パターンから、クレジットカードIDを認識する。次にユーザは、タッチ領域に印刷されたテンキーから、パスワードを入力する。情報機器は、情報機器の内部または外部に設けられたメモリ、または、ネットワークを介してアクセスされるサーバーに登録されたクレジットカードIDとパスワードを参照し、入力されたクレジットカードIDとパスワードとを比較して、その関連付けが正しいかどうかを判断する。そして、関連付けが正しいと判断した場合には、クレジットカードの決済処理を実行する。
図43は、C-Cardを用いる場合について説明する図である。
C-Cardでは、そのタッチ領域の一部を透明または半透明の材料で形成することができる。ユーザは、C-Cardを情報機器に載置して、透明または半透明の領域に、指やスタイラスペンでサインをする。情報機器は、ID領域に設けられた電極の配置パターンからクレジットカードIDを認識するとともに、サインの特徴点を取得して、メモリにあらかじめ記憶された特徴点と比較する。そして、クレジットカードIDおよびサインの関連付けが正しいと判断できた場合にのみ、クレジットカードの決済処理を実行する。
現在、インターネットで代金の決済を行う場合、クレジットカードやプリペイドカードに記載されている名前やカード番号、有効期限、セキュリティコードの入力により、決済が可能となる。そのため、店舗等でクレジットカードを渡して決済する際に、カードに記載された情報をコピーされ、その情報を基にネットでの代金支払いに悪用される場合が増えている。C-Cardは、ネット決済する際に、C-Cardの利用者本人のスマートフォン等の情報機器200にかざすことで決済ができることから、C-Cardが盗まれない限り、他人のなりすましによってクレジットカード等の番号が入力され決済されることはない。
さらに、スマートフォン等の情報機器200のIDとC-Cardを連動させることで、C-Cardは、本人のスマートフォンがなければ盗まれても使用されないようにすることができる。スマートフォンとC-Cardの両方を盗まれた場合でも、C-Cardを使用する際に指紋認証をしたり、図42に示すようにパスワードの入力により認証したりすることで安全な本人確認は可能となる。
[セキュリティシステム]
発展途上国等で製造された偽造品や横流し品が横行している。特に、ブランド品等の高級品や、食品、薬品等の人の命に関わる侵害品を排除することは、世界的な課題となっている。図44から図45は、C-Cardを製品保証等のセキュリティシステムに利用する例を説明する。
[セキュリティシステム]
発展途上国等で製造された偽造品や横流し品が横行している。特に、ブランド品等の高級品や、食品、薬品等の人の命に関わる侵害品を排除することは、世界的な課題となっている。図44から図45は、C-Cardを製品保証等のセキュリティシステムに利用する例を説明する。
図44は、真贋判定をC-Cardを用いて実行する場合について説明する図である。この場合は、C-Cardにテンキーを印刷する。C-Cardは、製品保証のための保証カードとして、当該パッケージに同梱されている等の方法で、商品購入時にユーザが取得できる。ユーザは、情報機器で製品保証を行うためのC-Cardセキュリティアプリケーションを起動させるか、当該製品のWebサイトのセキュリティページを開く。そして、C-Cardをスマートフォン等に翳して、テンキーからセキュリティコードを入力する。すると、スマートフォン等は、C-Cardの電極の配置から出力される導電コードと、ユーザから入力されたセキュリティコードとを比較して、その関連づけが正しいかどうかにより、真贋判定を行う。真贋判定の結果は、情報機器のディスプレイに表示することができる。
また、真贋判定の結果以外にも、製品の製造日、有効期間、製品内容等の様々な情報を取得し、ディスプレイに表示することができる。この場合は、図45に示すカードを用いてもよい。図45では、タッチ領域に、「製造日」「有効期限」「製品内容」等のアイコンが印刷されている。また、カードには、セキュリティコードが記載されている。ユーザは、C-Cardを翳す前に、カードに記載されたセキュリティコードを情報機器に入力する。次にユーザは、C-Cardを情報機器に翳す。すると、ID領域に設けられた電極の配置パターンから取得したカードIDと、セキュリティコードとが紐付けされる。次にユーザは、取得したい情報が印刷されたアイコンをタッチし、C-Cardを情報機器から離す。すると、情報機器には、ユーザがタッチしたアイコンに関連した情報が表示される。
図46は、物品等の受け取りにおいて、C-Cardを用いる場合について説明する図である。
この場合においては、製品の梱包や、本人に届いた受取書等にC-Cardが貼り付けられている。C-Cardに配置された電極による導電パターンにはカードIDが定義されており、カードIDは、本人しか知らない情報が紐付けされている。配達員がC-Cardを情報機器に翳すと、導電パターンに紐付けられた情報が情報機器のタッチパネルに出力される。情報機器が本人に関する情報をディスプレイに表示することで、配達員は、本人認証を行うことが可能となる。
[チケット購入・クーポン獲得と認証]
図47~図48は、チケット・クーポンの認証をC-Cardを用いて実現する場合について説明する図である。
図47~図48は、チケット・クーポンの認証をC-Cardを用いて実現する場合について説明する図である。
本実施例では、チケット・クーポンがC-Cardの形で提供される。このチケットの入場時やクーポンの使用時に、情報機器は、チケット・クーポン認証用のタブレット、専用読み取り機の端末機等として動作する。ここでは、情報機器は、チケット・クーポンを確認するアプリケーションを起動しているものとする。ユーザがC-Cardを翳すと、情報機器は、導電パターンからカードIDを認識する。C-Cardを情報機器から離すと、ディスプレイにチケット・クーポンコードの入力画面が表示される。ユーザがチケット・クーポンコードを入力すると、情報機器は、情報機器の内部または外部に設けられたメモリ、または、ネットワークを介してアクセスされるサーバーやクラウド(以下「クラウド等」と記載する)に登録されたクレジットカードIDとパスワードを参照し、入力されたカードIDとチケット・クーポンコードとを比較して、その関連付けが正しいかどうかを判断する。そして、関連付けが正しいと判断した場合には、会場への入場やクーポンの引換え・使用を承認する。
なお、テンキーの位置は、導電パターンの配置により、一意に認識できることから、C-Cardにテンキーを印刷し、C-Cardをタッチパネルに載置してテンキーをタップすることにより、チケット・クーポンコードを入力してもよい。
一度、使用されたチケットやクーポンは、再度使用されないように、情報機器がクラウドにアクセスして、クラウド上でC-CardのカードIDとチケット・クーポンコードとの関連付けを消去してもよい。また、図48に示すように、C-Cardをユーザのスマートフォン等の情報機器に翳すと、情報機器がクラウド等にアクセスして、C-CardのカードIDに対応したチケットやクーポンの使用履歴を取得し、使用履歴が情報機器のディスプレイに表示されるようにしてもよい。
図49、図50は、コンテンツ・クーポン・ポイント集客サービスをC-Cardを用いて実現する場合について説明する図である。
図49は、C-Cardによるポイントサービスのステータスを表示する例を示す図である。ユーザが、C-Cardをスマートフォン等の情報機器にかざすと、情報機器は、C-Cardの導電パターンの配置から、カードIDを認識する。そして、クラウドにアクセスして、カードIDに対応した、ポイントの有効期限、ポイント獲得数を取得し、ディスプレイに表示する。これによりユーザは、ポイントの有効期限、ポイント獲得数を確認することができる。また、図50は、C-Cardによるクーポン等のサービス内容を表示する例を示す図である。ユーザは、C-Cardをスマートフォン等の情報機器にかざすことで、例えば、コンサートチケットの購入等より取得したクーポンのサービス内容を確認することができる。
ユーザは、C-Cardに記録されたクーポン・ポイントを、様々な店舗で使用できる。また、ユーザは、ユーザのスマートフォン等の情報機器でC-Cardアプリケーションを起動してC-Cardをかざすことで、ネット上のサービスでもクーポン・ポイントを使用できる。また、ユーザは、図49および図50に示すように、C-Card内に記録された現在のクーポンやポイントのサービス内容や有効期限等のステータスを閲覧することができる。さらに、ユーザは、スマートフォン等の情報機器200でG-Stamp(スタンプタイプのコード発生装置)を使用するためのアプリケーションにクーポン・ポイントを移動させて使用してもよい。ユーザは、取得したコンテンツを楽しむ場合、C-Cardアプリケーションをスマートフォンやタブレット等の情報機器で起動する。そして、ユーザがC-Cardをスマートフォンやタブレット等の情報機器にかざせばゲームや写真、動画などの様々なコンテンツをC-Cardから情報機器に転送できる。さらに、ユーザは、C-Cardをスマートフォンやタブレットに載置して移動・回転させることによって、ゲーム等のコンテンツを操作してもよい。C-Cardの移動・回転を認識する方法については、本願の出願人による出願に係る国際公開公報WO2017/142093で説明されている通りであるため、ここでは説明を省略する。ユーザがC-Cardアプリケーションを起動してC-Cardを使用した場合、サービス提供者は、ユーザのスマートフォン等の情報機器で受信できる様々な通信手段を使用してさらにサービスを提供できるようにしてもよい。また、C-Cardは、サービスカウンターへの集客用に限らず、サービスカウンターに出向かなくても使用できるようにしてもよい。
[コンテンツ・クーポン・ポイント集客サービス]
C-Cardは、コンテンツの視聴サービス、クーポン・ポイントの蓄積による集客サービスに利用することができる。ユーザは、サービス提供者から所定の方法で、コンテンツ、クーポン、ポイント提供用のC-Cardを取得する。なお、ユーザは、所定の方法として、C-Cardが同梱されたダイレクトメール(DM)、カタログ、雑誌、新聞、製品を受け取ったり、店舗や施設、街中で配られたりすることでC-Cardを取得することができる。
[コンテンツ・クーポン・ポイント集客サービス]
C-Cardは、コンテンツの視聴サービス、クーポン・ポイントの蓄積による集客サービスに利用することができる。ユーザは、サービス提供者から所定の方法で、コンテンツ、クーポン、ポイント提供用のC-Cardを取得する。なお、ユーザは、所定の方法として、C-Cardが同梱されたダイレクトメール(DM)、カタログ、雑誌、新聞、製品を受け取ったり、店舗や施設、街中で配られたりすることでC-Cardを取得することができる。
[スタンプ・ポイントカード発行システム]
図51から図54は、C-Cardをスタンプおよびポイントカードとして利用する例である。ここでは、スタンプ押印およびポイントの加算・消込みをする例を説明する。
図51から図54は、C-Cardをスタンプおよびポイントカードとして利用する例である。ここでは、スタンプ押印およびポイントの加算・消込みをする例を説明する。
店舗にて料金を支った場合、従来、スタンプは紙のスタンプカードに押印され、ポイントはプラスチックのポイントカードに記録されて貯められる。しかし、ユーザは、カードが増えて管理が大変となる。また、プラスチックのカードでは、どれくらいポイントが貯っているか、いつまで有効かがわからず、ユーザは、面倒なネット登録をして検索をしなければ、これらの情報を取得することができない。
図51は、C-Cardを特定の店舗の専用ポイントカードとして利用する例を示す図である。また、図52は、C-Cardを複数店舗で共通のポイントカードとして利用する例を示す図である。
図51の例では、C-Cardは、透明または半透明の領域を備える。透明または半透明の領域は、情報機器のディスプレイに表示された現状のスタンプまたはポイントの状況を表示し、可視化することができる。
図53は、C-Cardに記録されたスタンプやポイントの加算・消込みをする例を示す図である。ユーザはC-Cardを店舗で提示する。ユーザは業務用として店舗に備えられたスマートフォンやタブレット等の情報機器にC-Cardをかざす。すなわち、このサービスでは、店舗の業者は、専用機を使用しなくてもよい。この操作で、当該スマートフォンやタブレットは、クラウド等にアクセスする。クラウド等は、ポイントの加算・消し込みを実行する。このような手順よって、ユーザは、カードのIDや現在のスタンプやポイントの状況を、スマートフォンやタブレット等の情報機器のディスプレイで認識でき、ポイントの消し込みも可能となる。
ユーザは、スマートフォン等の情報機器によりC-Cardアプリケーションをダウンロードしたり、C-Cardのウェブサイトまたは所定のウェブサイトにアクセスしたりして、C-Cardの認識ページを表示させることができる。ユーザがC-Cardを認識ページ表示中の情報機器200にかざすと、情報機器200は、C-Cardの導電パターンの配置から、カードIDを認識する。情報機器は、クラウド等にアクセスして、カードIDに対応する店舗ID、当該店舗で獲得したポイント数、有効期限の日付等の情報を取得し、その情報を情報機器に表示する。これによりユーザは、店舗ごとのポイントを何時でもスマートフォン等の情報機器200で確認することができる。また、図54に示すように、C-Cardを所定の向き、例えば図53に示す向きとは異なる向きに載置すると、スマートフォン等の情報機器200は、C-Cardに記録された情報を表示するだけにしてもよい。
[玩具・ゲーム]
図55および図56に、カード型の装置によるゲームの例を説明する。ユーザはC-Cardによるゲームカードやトレーディングカードでは、C-Cardをタブレット等のタッチパネルを有する情報機器200に載置する。C-Cardは、タッチパネルにより特定されるので、ユーザは、C-Cardを移動・回転させながらゲームを楽しめる。さらに、獲得した得点やパワー、アイテム等はクラウド上で記録できるので、ユーザはC-Cardで対戦ゲームやゲームセンターと同様な楽しみ方でゲームを実施できる。
図55および図56に、カード型の装置によるゲームの例を説明する。ユーザはC-Cardによるゲームカードやトレーディングカードでは、C-Cardをタブレット等のタッチパネルを有する情報機器200に載置する。C-Cardは、タッチパネルにより特定されるので、ユーザは、C-Cardを移動・回転させながらゲームを楽しめる。さらに、獲得した得点やパワー、アイテム等はクラウド上で記録できるので、ユーザはC-Cardで対戦ゲームやゲームセンターと同様な楽しみ方でゲームを実施できる。
また、ゲームセンターやショッピングモール等にC-Cardと送受信可能なゲーム機が設けられた場合には、C-Cardは、ゲームセンターやショッピングモール等でユーザに販売されるツールとなる。ユーザは、C-Cardで楽しむゲーム機が設置されたゲームセンターやショッピングモールでC-Cardを購入してゲームを行う。そして、ユーザが自宅に帰って、当該C-Cardで、自宅で所有するタブレット等でもゲームの続きを楽しむことができる。ユーザはC-CardのIDやゲーム情報を第三者のタブレット等にかざしてその一部または全部を提供することもできる。
ユーザは、C-Cardを情報機器に載置する。情報機器は、導電パターンの配置からカードの向きを特定できるため、ユーザは、C-Cardを移動・回転させながらゲームを楽しめる。
C-Card表面にはタッチ領域が設けられている。ユーザはC-Cardのタッチ領域をタッチしてゲームの操作ができる。情報機器やゲーム機は、C-Cardの載置位置を正確に認識できる。したがって、図56に例示のように、情報機器やゲーム機は、C-Cardに設けられたタッチ領域の配置も認識できる。タッチ領域は、アクリル等の透明非導電体(絶縁物)としてもよい。この場合、ユーザがC-Cardのタッチ領域を操作したときに、情報機器やゲーム機のタッチパネルは、C-Card越しに指のタッチを直接認識できる。つまり、ユーザはC-Cardを操作するとともに、指とタッチパネルとの間にC-Cardが介在する場合でも、C-Card越しに情報機器やゲーム機を操作できる。もちろん、タッチ領域は、導電パターンの配置により、一意に認識できることから、タッチ領域に操作を意味するアイコンをC-Cardの透明領域越しにゲーム機のタッチパネルのディスプレイから表示してもよい。
[認証]
図57は、認証カードをC-Cardを用いて実現する場合について説明する図である。
[認証]
図57は、認証カードをC-Cardを用いて実現する場合について説明する図である。
同図では、C-CardはID領域とタッチ領域(入力領域)とを備えている。ID領域の下層には、カードIDを定義する導電パターン(電極)が設けられている。タッチ領域には、「登録」「認証」や数字等のアイコンが印刷されており、アイコンの下層には電極が設けられている。
情報機器200は、導電パターンの配置(電極)の配置から、C-Cardの位置と向きを特定し、タッチ領域に付されたアイコン「登録」「認証」「ENTER」「0」から「9」等の位置に対応するタッチパネル上の座標(領域)を特定する。ユーザが、例えば「登録」アイコンをタッチすると、誘電体への作用が発生する。そして、情報機器は、「登録」アイコンへのユーザのタッチ操作を検知し、登録処理を実行する。登録処理では、「0」から「9」および「ENTER」へのタッチ操作を検知して、登録用のパスワードを受け付ける。情報機器は、受け付けた登録用のパスワードを情報機器内部のメモリに登録する。
同様に、ユーザが、「認証」ラベルをタッチすると、情報機器は、認証処理を起動し、「0」から「9」および「ENTER」へのタッチ操作を検知して、認証用のパスワードを受け付ける。情報機器は、受け付けた認証用のパスワードと、メモリに登録済みのパスワードを比較し、比較結果をタッチパネルのディスプレイに出力する。
図58は、C-Cardをムービーカードとして用いた図である。
カードの上半分には、映画の一場面の絵や写真等が表示されている。情報機器にC-Cardを翳すと、導電体の配置パターンによって、どの映画であるかが識別される。ユーザにより「再生」がタッチされると、ディスプレイ(情報機器のディスプレイでもよいし、情報機器と有線または無線で接続されたディスプレイでもよい)上に映画が再生される。「停止」がタッチされると、再生を停止する。「消音」がタッチされると、音声が消去される。また、ユーザは、音量を変更したい場合には「UP」または「DOWN」をタッチし、巻き戻ししたい場合には「巻戻し」、早送りしたい場合には「早送り」をタッチする。
図59は、C-CardをWebカードとして用いた図である。
C-Cardに車の絵が表示されている。ユーザが絵のいずれかをタッチすると、表示されている絵に関連したWebページにアクセスする。ユーザは、表示されている次のページに進みたい場合は「進む」、前のページに戻りたい場合には「戻る」をタッチする。ページの写真等の大きさを変更したい場合には「拡大/縮小」をタッチする。画面をスクロールしたい場合には、「上へ」「下へ」「左へ」「右へ」のいずれかをタッチする。Webの閲覧を終了する場合には、「終了」をタッチする。
図60は、C-Cardを診察券として用いた図である。
病院や医院に、タブレットや専用端末等の情報機器が設置されている。ユーザが、情報機器上にC-Cardを載置すると、まず、導電体の配置パターンによって、ユーザの個人情報が認識される。ユーザが「受付」をタッチすると、受付処理がなされる。診察後、精算を行う場合には、「精算」をタッチし、処方箋を受け取る場合には、「処方箋」をタッチする。
図61は、C-Cardをお買物カードとして用いた図である。
コンビニエンスストア等の店舗に、タブレットや専用端末等の情報機器が1台または複数台設置され、情報機器の近傍に、同図に示すカードが設置されている。ユーザがお買物カードに表示されている商品の写真をクリックすると、ディスプレイに、商品の説明が表示される。表示された商品を購入する場合には、C-Card下部の「かごに入れる」をタッチする。1回タッチすると1個、2回タッチすると2個注文できる。注文した商品およびその個数は、ディスプレイに表示される。「上へ」がタッチされると、ハイライトが上に移動し、「下へ」がタッチされると、ハイライトが下に移動する。オペレータが「1個取消」をタッチすると、ハイライト表示された商品の数量が1個減少する。
商品およびその個数が決定したら、「購入」をタッチする。すると、引換券が出力される。ユーザは、後日、この引換券を店舗のレジに持参し、同時に代金を支払う。すると、既にパッキングされた商品が提供される。
商品およびその個数が決定したら、「購入」をタッチする。すると、引換券が出力される。ユーザは、後日、この引換券を店舗のレジに持参し、同時に代金を支払う。すると、既にパッキングされた商品が提供される。
なお、本実施例においては、プリペイドカード等、現金以外の方法で支払うようにしてもよい。
また、本実施例においては、店舗や通信販売業者等がユーザにお買い物カードを配布し、ユーザは、自宅でお買い物カードを用いてネットショッピングを行うようにしてもよい。
図62は、C-Cardを銀行のATMカードとして用いた図である。
この場合は、銀行のATMに、C-Cardを載置するためのタッチパネル領域が設けられている。ユーザがタッチパネル領域上にC-Cardを載置すると、導電パターンによって、口座番号等の情報が認識される。ユーザは、数字をタッチすることにより、あらかじめ決められたパスワードを入力する。なお、指の動きにより第三者にパスワードを察知されることを防止するため、C-Cardの数字の配置はランダムとなっている。パスワードが正しく入力されたことが認識されたら、ユーザは、振込、現金引き出し等の処理を行なうことが可能となる。
図63は、C-Cardを動物図鑑カードとして用いた図である。
ユーザが、スマホやタブレット等の情報機器にC-Cardを載置すると、導電パターンによって、どの動物に関するカードなのであるから認識される。ユーザがカードに表示された動物の絵または写真をタッチすると、ディスプレイに動物の解説が表示される。また、「鳴く」のシンボルをタッチすると、スピーカから動物の鳴き声が出力される。
図64は、C-Cardをアンケート用紙として用いた図である。
本実施例は、ユーザに最適な商品を判定するためのアンケートである。C-Cardの上部には、アンケートの対象となる商品(ここでは乳液)が表示されている。ユーザは、質問事項に対し、「YES」或いは「NO」をタッチすることにより回答する。ユーザの回答は、ディスプレイ上に表示される。回答が終了したら、「判定」をタッチする。回答を変更する場合には、「キャンセル」をタッチし、再度回答をする。その結果、ユーザに最適な化粧品と使用法が紹介される。
図65は、C-Cardをシステム制御カードとして用いた図である。
本カードは、工場等において、機械等を制御するために用いるものである。たとえば、工作ロボットを制御する場合には、ユーザは、「工作ロボット(A)」をタッチして、「部品交換」等の指示をタッチする。これまで、工作機械やロボット等の複雑な制御が必要とされていたが、これにより、用途毎にC-Cardを用意して簡単に制御が行える。
図66は、C-Cardを用いたコンテンツ認証サービスについて説明する図である。
同図(A)は、ミュージックカードとして使用するC-Cardである。このカードは、会員限定コンテンツの閲覧等を行うために配布される。
ウェブへのアクセスを行うか、またはアプリを開くと、同図(B)に示すように、「カードをかざしてください」という文字が表示される。ユーザは、C-Cardをスマートフォン等の情報機器にかざす。それからC-Cardを離すと、同図(C)に示すように、ピンコードを入力するための画面が表示される。ユーザがピンコードを入力すると、同図(D)に示すように、コンテンツの表示や音声出力が行われる。
なお、ピンコードの入力は、高セキュリティのコンテンツの場合のみ行うようにしてもよい。
図66は、C-Cardを用いた製品広告・観光案内について説明する図である。
同図(A)は、観光・施設案内などに使用するためのC-Cardである。
ウェブへのアクセスを行うか、またはアプリを開くと、同図(B)に示すように、「カードをかざしてください」という文字が表示される。ユーザは、C-Cardをスマートフォン等の情報機器にかざす。それからC-Cardを離すと、同図(C)に示すように、施設(○○温泉)の写真と共に「○○温泉」「周辺」「おすすめグルメ」「中国」等と記載されたアイコンが表示される。ユーザは、知りたい情報のアイコンをタッチする。このとき、言語選択も可能である。すると、同図(D)に示すように、ユーザが希望する言語(同図では韓国語)で、希望するコンテンツが表示される。
図66の実施例によれば、カードをスマートフォン等に翳すだけで、簡単にコンテンツが閲覧できる。また、限定コンテンツなど、高セキュリティなコンテンツの配信が可能になる。
図67は、C-Cardを用いたオンラインショッピング(Amazon Dash Button等)について説明する図である。
同図(A)は、オンラインショッピングに使用するためのC-Cardである。カードには、定常的に必要な商品の絵柄が印刷されている。
ウェブへのアクセスを行うか、またはアプリを開くと、同図(B)に示すように、「カードをかざしてください」という文字が表示される。ユーザは、C-Cardをスマートフォン等の情報機器にかざす。それからC-Cardを離すと、同図(C)に示すように、「0」から「9」の数字と「注文」「キャンセル」と記載されたアイコンが表示される。ユーザは、必要数量を設定して、希望の商品を注文する。
本実施例によれば、日用品などの定常的に購入する商品も、C-Cardを使えば、スマートフォン等に翳すだけで簡単に注文を完了することができる。商品の注文のために、検索などをする手間がなくなるため、非常に利便性が高い。
図69は、C-Cardを用いたアーケードゲーム・オンラインゲームについて説明する図である。
同図(A)は、ゲーム操作ができるC-Cardである。カードには、ゲームに関連した絵柄が印刷されている。
同図(B)に示すように、ユーザは、ゲームセンターのゲーム機で、C-Cardを使用してプレイを行う。その後、同図(C)に示すように、自宅や外出先で、タブレット等を使用して同じC-Cardでプレイを行うことができる。
本実施例では、ゲームセンターではC-Cardをゲーム機に翳してプレイをすることができ、また、自宅等ではC-Cardをタブレットやスマートフォンに翳して、ゲームセンターと同様にプレイをすることができる。
(共通カードの登録)
図70は、C-Cardを共通カードとして用いる場合について説明する図である。
図70は、C-Cardを共通カードとして用いる場合について説明する図である。
複数のクレジットカードやメンバーズカード、ポイントカード、診察券、社員証や学生証などの身分証明書、運転免許や資格免許等の様々な免許証、様々な病院の診察券、保険証等の様々なサービスや、個人およびその他の情報の閲覧が1枚のカードで可能なカードを共通カードと呼ぶ。共通カードは、下記の手順に従って、秘匿カードID(導電パターンによる静電容量コード)とカードID(ピンコード等も含む)、スマホID(スマホ以外、タブレット等タッチパネルが登載されたどのような情報通信端末でもよい)が登録される。 なお、下記の手順にこだわらず、どのような方法で登録されてもよい。
専用アプリをダウンロードしないで、WEB上のみで共通カードを登録・使用する場合は、スマホIDが取得できないことから、共通カード(C-Card)は当該スマホIDと紐づけできないため、他のスマホでも使用できてしまう。さらに、共通カードの情報の更新やプッシュメールの送信はできない。
(1)郵送や手渡し、ポスティング等でユーザがC-Card(無償有償問わず)を取得する。当該C-Cardが特定の個人向けの場合、カード表面に氏名が印刷されていてもよい。同図(A)のように、氏名の下に記載されている番号はユニークなIDであり、完全に当該カードを特定するカードID(ピンコードでもよい)である。なお、別刷りされたピンコードを入力してもよい。
(2)同図(C)のように、カード裏面にC-Cardの使用登録・使用に関するサービスを提供するURLを示すQRコードのような2次元コードやURLが印刷されていてもよい。2次元コードが印刷されていれば、スマホで撮影して、C-Cardサービスサイトを開くか、URLをスマホに入力してもよい。C-Cardサービスサイトを開く方法は、メールやSNSにより、URLが送信される等、どのような方法でもよい。なお、最初からC-Cardサービスアプリを可能な方法でダウンロードしてC-Cardの登録を実施してもよい。C-Cardサービスアプリを使用した場合は、スマホIDも含めて登録され、当該スマホでしか操作できないように設定が可能である。その結果、スマホとC-Cardの両方を取得されない限り悪用されることはない。当該URLから、C-Cardサービスアプリをどのようなタイミングでダウンロードして使用してもよい。
(3)C-Cardサービスサイト(またはC-Cardサービスアプリ)を開くと、同図(D)のように、スマホの画面にC-Cardを翳す領域が表示される。当該領域にカードを翳すと、同図(B)に示すカード内層に形成された電極の配置パターンにより定義された静電容量コードを、タッチパネルが検知・認識して、ピンコード入力モードとなる。C-Card上に形成されたテンキーからピンコードを入力し、GOをタップするとピンコードの入力が完了する。もし、キャンセルする場合は、CLをタップすればよい。ここで、スマホの画面が小さくテキストによりガイドができない場合は、音声ガイドを使用すればよい。この静電容量コードは、C-Cardのテンキーが配置されたタッチ領域以外の限定されたID領域に形成されるため、当該領域の面積が少ないことから、数千コードしか設定できない。そこで、この静電容量コードは配布される地域や店舗・施設、または配布される個人の属性やC-Cardの種類等で静電容量コードを割り当てるのが望ましい。数千コードしか設定できない静電容量コードの最大の役割は、C-Cardを翳さないと、その後にカードを利用するために必要な登録ができないことである。さらに電極の配置パターンにより、一意にテンキーの配置が定義されていることから、タッチパネルがタップした位置情報を検知した際に、同時にID領域の電極の配置パターンの位置情報を認識していないと、どのテンキーをタップしたかを認識できない。このことは、カードを翳して載置したカードの位置や回転角によって、タップの検知位置が毎回変化することも含めて、ピンコードを正確に実施するシステムが必要であることを意味している。そのため、容易に偽造されることは無く、極めて高いセキュリティ性を有する。なお、ピンコードのみのセキュリティ性でよければ、カードを外して、スマホ画面にテンキーを表示させて、ピンコードを入力してもよい。さらに、図示しないが、スマホにC-Cardを翳すと、C-Cardの導電パターンによる静電容量コードとスマホIDをクラウドが取得して、ユニークなピンコードをスマホのディスプレイに表示され、C-Cardのテンキーかスマホ画面に表示されたテンキーで入力してもよい。なお、C-Cardサービスサイト(WEB)では、スマホIDは取得できない。
セキュリティ性が低下するが、カードを翳さないとピンコード入力モードにならないため、カードを保有したユーザしかサービスを利用できないようにすることが可能である。なぜなら、登録時は、本人が自分のスマホで登録するため、厳格なセキュリティは必要ないと言えるからである。
(4)同図(C)のカード裏面が、プラスチック等の滑りやすい材料で形成されていると、ピンコードをタップする際に、スマホ上でカードが滑るために、カードの縁を指で押さえなければならない。その場合、テンキーが配置されたタッチ領域以外を指で触れても検知しないように、カード内部に深さ0.4~0.5mm以上の空隙層を設けなければならない。もし、空隙を設けなければ、タッチ領域以外の検知をエラーとして処理すればよい。しかし、同図(B)のように、電極は4個であるから、カードを滑らないように指で押さえていると、カードを押さえている指の検知と合わせて検知数が5個になる。さらに、テンキーをタップすると、スマホのマルチタッチ数の5個を超えてしまい、スマホが認識できなくなるため、導電パターンを形成する電極数を3個にする必要がある。そうすると、電極の配置パターンにより定義される静電容量コード数は、数百コードとなり激減する。そこで、同図(C)のカード裏面は、滑らないような吸着性のある材料を使用するのが望ましい。同図(E)では、カード表面に記載されたカード番号を入力している様子が示されているが、このようにカード番号とピンコードが一致していてもよい。スマホとC-Cardの両方を取得して悪用される場合に、使用時にピンコードを入力することは可能であるが、さらに暗証コードを登録していれば、セキュリティ性は万全である。
(5)ピンコードの入力が完了すると、同図(F)のように、暗証コード入力ガイドが表示され、カードのテンキーを使用して、暗証コードを入力すればよい。カードからの導電パターンによる静電容量コードによる鍵、カード上からのピンコード入力による鍵、スマホアプリによるスマホIDとの紐づけ等、幾重にもセキュリティを高めているため、暗証コードは必要ないと言えるが、利用の際に8~12桁以上もあるピンコードを利用することはあり得ない。ここで、暗証コードとして、なじみのある暗証コード(他で使用してる暗証コードや誕生日、電話番号でもよい)とそれらを紐づけすることによって、簡便に極めて高いセキュリティ性を確保することができる。すなわち、この暗証コードは、入力を容易にするための簡略コードとして位置付ければよい。後述するが、カードを使用する際に、このスキミングされやすい暗証コードであっても、カード上のテンキーから入力すれば、セキュリティ性を低下させることにならない。なお、暗証コードの設定は、カードを外してスマホ画面で入力してもよい。なぜなら、登録時は、本人が自分のスマホで登録するため、厳格なセキュリティは必要ないと言えるからである。
(6)同図(G)は、どのような情報を紐づけしたり、サービスの提供を享受したりするかを決定するメニューを示したものである。これらの設定は、本人のみが閲覧できるURLであったり、クレジットカードの支払いから、株式や様々な金融商品の売買等の決済システムと連動していてもよい。
(共通カードの認証・使用例)
図71は、共通カード(C-Card)を使用する手順について説明する図である。共通カードを使用する際には、下記の手順で実施する。
図71は、共通カード(C-Card)を使用する手順について説明する図である。共通カードを使用する際には、下記の手順で実施する。
(1)共通カード専用サイトのC-Cardサービスサイトを開くか、C-Cardサービスアプリを起動させると、同図(A)に示すように、スマホの画面にC-Cardを翳す領域が表示される。当該領域にカードを翳すと、図70(B)に示すカード内部に形成された電極の配置パターンにより、定義された静電容量コードをタッチパネルが検知・認識して、暗証コード入力モードになる。ここで、カードのテンキーを使用して、暗証コードを入力すればよい。
(2)カードからの導電パターンによる静電容量コードによる鍵、カード上からのピンコード入力による鍵、スマホアプリによるスマホIDとの紐づけ等、幾重にもセキュリティを高めているため、C-Cardサービスアプリを起動して、スマホIDと紐づけされている場合には、暗証コード入力モードを省いて、同図(B)(C)のように、メニュー選択画面を表示してもよい。スマホとC-Cardの両方を取得して悪用される場合にも、セキュリティ性をさらに高めるには、暗証コードを入力すればよい。
(3)共通カード専用サイトのC-Cardサービスサイトを利用の場合は、スマホIDの取得ができないため、暗証コードを入力するのが望ましい。例え、暗証コードが4桁のなじみのある暗証コード(他で使用してる暗証コードや誕生日、電話番号でもよい)であっても、C-Card上のテンキーから入力されることにより、簡便に極めて高いセキュリティ性を確保することができる。つまり、電極の配置パターンにより、一意にテンキーの配置が定義されている。そのため、カードの載置位置や回転角が変化した場合には、タッチパネルがタップした位置情報を検知した際に、同時にID領域の電極の配置パターンの位置情報を認識し、当該配置パターンから決定されるテンキーの位置情報と照合できるシステムでないと、どのテンキーをタップしたかを認識できないからである。
(4)同図(D)(E)は、同図(B)(C)のメニューを選択した結果表示された画面である。ここで、同図(D)のVIZAを選択した場合は、少なくともカードの表裏面に記載されている情報が、登録時に紐づけされており、その情報を使用して、決済条件(一括、分割等)を決定し決済する。
(5)同図(E)の〇〇内科の診察券を選択した場合は、診療予定、通院履歴、処方履歴、処置記録、検査履歴等が閲覧できる。医療機関によっても異なるが、診療予約や、確定申告の資料を提供できるようにしてもよい。
(6)その他、メンバーズカード、ポイントカード、社員証や学生証などの身分証明書、運転免許や資格免許等の様々な免許証、保険証等の様々なサービスや個人およびその他の情報の閲覧に関して、実現する手法は様々あるが、どのような方法で製品化してもよい。
本発明のポイントは、ID領域に簡易な静電容量コードが定義された導電パターンを形成した安価なC-Cardに、複数のタッチ領域を設けて、どのような位置に、どのような回転角でC-Cardが配置されても、どのテンキーをタップしたかを認識できることである。本人がスマホとカードを保有し、カードを翳して使用しないと、必要な決済と、必要な情報へのアクセスが実現できないことから、極めてセキュリティの高いシステムと言える。さらに、C-Card上に配置されたテンキーをタップして簡単な暗証コードを入力することにより、桁数が多くセキュリティの高いピンコードが有する高度なセキュリティを簡便に活用できることである。専用のリーダーも必要なく、無線傍受されてスキミングされ易い無線を使用しないことも大きな特徴である。なお、プラスチックの他、紙のカードでも実現できることから、極めて廉価でセキュリティの高いシステムである。
(特定カードの登録)
図72は、C-Cardを共通カードとして用いる場合における、特定カードの登録について説明する図である。
(特定カードの登録)
図72は、C-Cardを共通カードとして用いる場合における、特定カードの登録について説明する図である。
特定カードには、共通カードの実施例で示したように、クレジットカードやメンバーズカード、ポイントカード、診察券、社員証や学生証などの身分証明書、運転免許や資格免許等の様々な免許証、様々な病院の診察券、保険証等があるが、それぞれに独立して対応するC-Cardとなる。同図(A)のC-Cardは、e-ラーニング教室のメンバーズカードである。図70および図71で示す登録の方法も使用方法も基本的に同様であるが、複数のカードを扱うことを前提とした図70(G)と図71(C)の手順は必要ない。さらに、特定カードでは利用分野が特定されており、利用分野や施設・店舗・機器・ネットサービス毎に対応すればよいことから、共通カードのようにプラットホームとして、1つのC-CardサービスサイトやC-Cardサービスアプリで様々なユーザや利用形態を管理する必要はない。そのため、利用目的毎のC-Cardの登録および使用を管理する専用のC-CardサービスサイトやC-Cardサービスアプリを用意すればよい。これにより、セキュリティレベルの度合いによって、テンキーが印刷されたC-Cardを翳して、テンキーをタップしてピンコードや暗唱コードを入力する方法を取らなくてもよいケースもあり、図72に示すように、テンキーを設けないC-Cardを説明する。
(1)同図(A)は、C-Cardの表面であるが、本人確認のための顔写真が印刷されているが、顔による本人確認が必要ない場合は、なくてもよい。カード番号を記載しているが、登録の後に、スマホに翳すとカード番号が表示されるようにしてもよい。なお、スマホIDとカード情報が紐づけされていない場合は、暗証番号等の入力が必要となる。同図(B)は、テンキーがないため、電極導通指タッチ領域には導線が配線され、当該領域の何処を持っても電極に導通する。さらに、テンキーがないため、電極5個配置できることから、10万個以上の静電容量コードを定義できる。同図(C)のように、カード裏面にC-Cardの使用登録・使用に関するサービスを提供するURLを示すQRコードのような2次元コードやURLが印刷されてもよい。2次元コードが印刷されていれば、スマホで撮影してC-Cardサービスサイトを開くか、URLをスマホに入力してもよい。C-Cardサービスサイトを開く方法は、メールやSNSにより、URLが送信される等、どのような方法でもよい。なお、最初からC-Cardサービスアプリを可能な方法でダウンロードしてC-Cardの登録を実施してもよい。C-Cardサービスアプリを使用した場合は、スマホIDも含めて登録され、当該スマホでしか操作できないように設定が可能である。その結果、スマホとC-Cardの両方を取得しないと悪用されることはない。当該URLから、C-Cardサービスアプリをどのようなタイミングでダウンロードして使用してもよい。
(2)同図(D)(F)は、C-CardサービスサイトやC-Cardサービスアプリを開き、C-Cardを横にしてタッチ領域を指でつまんで翳すとスマホ画面にテンキーが表示され、タップしてピンコードを入力する。ピンコードは、カード番号と一致してもよいし、別刷りされたピンコードを入力してもよい。さらに、C-Cardの導電パターンによる静電容量コードとスマホIDをクラウドが取得して、ユニークなピンコードをスマホのディスプレイに表示され入力してもよい。なお、C-Cardサービスサイト(WEB)では、スマホIDは取得できないため、導電パターンによる数千個の静電容量コードでピンコードを発行する必要があり、セキュリティに難がある。そこで、暗唱コードとピンコードの入力の順番を変えて同図(F)の暗唱コードを先に入力して、ピンコードが発行されてもよい。他の方法としては、暗唱コード入力アイコンとピンコード入力アイコンのみをカード表面に形成して、当該アイコンをタップしてから、C-Cardを外して、スマホの画面上で入力してもよい。
(3)同図(G)では、カード番号6789 2831 6345,カード名義Ken Lucas,有効期限20/01,暗証番号1808の確認が表示され、問題なければ次へアイコンをタップして、その後は、受講科目を選択したり、氏名や住所、生年月日、年齢、クレジットカード情報等を入力・登録して決済も可能としてもよい。写真が印刷されているようなカードでは、大概、事前に必要事項が登録されている場合が多いが、カード番号のみが印刷されたC-Cardでは、ユーザーが必要な様々な情報を登録するようにしてもよい。
(特定カードの認証・使用例)
図73は、特定カードの認証・使用例について説明する図である。
(特定カードの認証・使用例)
図73は、特定カードの認証・使用例について説明する図である。
同図(A)は、e-ラーニング教室のメンバーズカードの使用例であるが、C-Cardを横にしてタッチ領域を指でつまんでスマホに翳すと、同図(B)のように、暗唱コード入力画面が表示されるので、C-Cardを外して、スマホの画面で暗唱コードを入力すると、同図(C)のように受講している科目のカリキュラムや講義、Q&A,成績等の項目が表示される。日本語の成績を選択すると、同図(D)のように、日本語試験の成績が表示される。ここでは、e-ラーニングでのC-Cardの使用例を示したが、写真を無くして、ポイントやクーポン等の特典を付与した様々な会員カードを広告媒体として無償で配布してもいいし、または商品券や楽曲・映像・ゲームソフトを取得できるコンテンツカードとして販売することも可能である。例えば、オンラインショッピングの会員カードであれば、日常的に購入する水やお酒、米、食材、トイレットペーパー、ティッシュ等を登録しておき、使用時にC-Cardを翳すと、ユーザが登録したメニューが表示されるようにし、それをタップするだけで商品を注文できるようにしてもよい。このような、決済を伴うような場合やセキュリティ性の高い個人情報にアクセス可能とする場合は、スマホIDを取得できるC-Cardサービスアプリで登録するのが望ましい。なお、セキュリティ性が低くても問題なければ、C-Cardを翳しただけで、楽曲や映像、ゲーム、広告を表示する場合も含めて、コンテンツ閲覧をできるようにしてもよい。
(コンテンツカードの認証・鑑賞)
図74は、C-Cardをコンテンツカードとして使用する場合について説明する図である。
(コンテンツカードの認証・鑑賞)
図74は、C-Cardをコンテンツカードとして使用する場合について説明する図である。
様々なコンテンツがダウンロードして鑑賞したり、プレイしたりできるが、インターネットはプル型(検索)であり、既に動機があって検索して購入したり閲覧したりする。一方、店舗に陳列されていたり、DMやカタログ、チラシ等ポストに入っていると、これまで興味が無かったり、忘れていたりしていても、情報や現物に接するプッシュ型による心理効果で動機を与え、購買意欲が高まる。CDや書籍の購入者が減ってはいるものの、一定の販売数量は見込める。インターネットには安価に情報を伝える手段があるため、極めて競争が厳しくなっており、勝ち負けがはっきりしている。DMやポスティング、新聞・雑誌への広告は、費用が掛かるが、一定の費用対効果があるため、これからもプッシュ型広告として無くならないと考えられる。さらに、DMやチラシ、カタログ等は、捨てられない限り存在力があり、目に留まることにより、情報を発信し続けている。インターネットでは、広告を見て閉じれば、その後は誰も見ない。特に、インターネットによる広告は、安価であるから大量の情報が氾濫しており、スパムメールとして受信を拒否することも少なくない。一方、魅力的な音楽や映像、ゲーム等のデジタルコンテンツは、多くの人がスマホやタブレットで鑑賞・プレイしている。店舗では、デジタルコンテンツであっても店舗で形のあるものにして購入されることを望んでいる。そこで、現物としてのC-Cardがプッシュ型で購買意欲を高め、C-Cardによりクラウドからコンテンツをプル型で鑑賞・プレイする仕組みを下記に示す。C-Cardは、店舗で購入したり、無料で配布されたりするが、C-Cardをトリガーにして、音楽、映像、ゲーム、電子書籍、学習教材、チケットや物品の購入、飲食の宅配、様々な予約、タクシーの手配等、スマホやタブレットで可能なことは全て対象となる。
(1)同図(A)(B)のC-Cardは、CDの代わりとなるカードである。書店やコンビニで気軽に購入できる。また、無料で配布して、曲の一部だけを視聴させるプロモーション用の広告媒体としても使用できる。同図(A)のCardの表面には、アーティストの写真やイラストが印刷され、楽曲にアクセスするためのピンコードが記載されている。ピンコードはシールにして、グラフィックに視覚的に影響を与えるので、剥がせるようにしてもよい。ピンコードはユニークなIDであり、完全に当該カードを特定するカードIDある。なお、ピンコード別刷りして、同梱してもよい。なお、カード内層に形成されている電極パターンの配置は、図70(B)と同様である。
(2)同図(B)のように、カード裏面にC-Cardの使用登録・使用に関するサービスを提供するURLを示すQRコードのような2次元コードやURLが印刷されてもよい。 2次元コードが印刷されていれば、スマホで撮影してC-Cardサービスサイトを開くか、URLをスマホに入力してもよい。C-Cardサービスサイトを開く方法は、メールやSNSにより、URLが送信される等、どのような方法でもよい。なお、最初からC-Cardサービスアプリを可能な方法でダウンロードしてC-Cardの登録を実施してもよい。C-Cardサービスアプリを使用した場合は、スマホIDも含めて登録され、当該スマホでしか操作できないように設定が可能である。その結果、スマホとC-Cardの両方を取得しないと悪用されることはない。当該URLから、C-Cardサービスアプリをどのようなタイミングでダウンロードして使用してもよい。
(3)特定されたC-Cardサービスサイト(またはC-Cardサービスアプリ)を開くと、同図(C)のように、スマホの画面にC-Cardを翳す領域が表示される。当該領域にカードを翳すと、カード内部に形成された電極の配置パターンにより、定義された静電容量コードをタッチパネルが検知・認識して、ピンコード入力モードとなり、C-Card上に形成されたテンキーからピンコードを入力し、GOをタップするとピンコードの入力が完了する。もし、キャンセルする場合は、CLをタップすればよい。ここで、スマホの画面が小さくテキストによりガイドができない場合は、音声ガイドを使用すればよい。この静電容量コードは、C-Cardのテンキーが配置されたタッチ領域以外の限定されたID領域に形成されるため、当該領域の面積が少ないことから、数千コードしか設定できないが、特定のC-Cardサービスサイト(またはC-Cardサービスアプリ)における楽曲数としては十分と言える。数数千コードしか設定できない静電容量コードの最大の役割は、C-Cardを翳さないと、その後にカードを利用するために必要な認証ができないことである。さらに電極の配置パターンにより、一意にテンキーの配置が定義されていることから、タッチパネルがタップした位置情報を検知した際に、同時にID領域の電極の配置パターンの位置情報を認識していないと、どのテンキーをタップしたかを認識できない。このことは、カードを翳して、載置したカードの位置や回転角によって、タップの検知位置が毎回、変化することも含めて、ピンコードを正確に実施するシステムが必要であり、容易に偽造されることは無く、極めて高いセキュリティ性を有する。なお、ピンコードのみのセキュリティ性でよければ、カードを外して、スマホ画面にテンキーを表示させて、ピンコードを入力してもよい。さらに、図示しないが、スマホに C-Cardを翳すと、C-Cardの導電パターンによる静電容量コードとスマホIDをクラウドが取得して、ユニークなピンコードをスマホのディスプレイに表示され、C-Cardのテンキーかスマホ画面に表示されたテンキーで入力してもよい。なお、C-Cardサービスサイト(WEB)では、スマホIDは取得できない。
(4)ピンコードの入力が完了すれば、後は、いつでもC-Cardサービスサイト(またはC-Cardサービスアプリ)を開いて、同図(E)のように、楽曲や映像を鑑賞できる。ここでは、ピンコードの入力が必要ないため、C-Cardを指で持ちやすいように横方向に翳してもよい。C-Card読取りソフトは、導電パターンによる静電容量コードの位置と回転角も認識するので、横向きにしないとコンテンツを鑑賞できないようにしてもよい。もちろん、縦向きに限定してもよい。楽曲や映像が多数ある場合は、カードを外して選択してもよい。C-Cardが偽造された場合を勘案すると、C-Cardのピンコードによる認証前か、承認後にC-Cardサービスアプリをダウンロードして、スマホIDと共にピンコードと静電容量コードが紐づけされて登録されれば、極めて高いセキュリティ性を実現できる。正規に購入したC-Cardを第三者に提供した場合は、ピンコードを入力したら、楽曲や映像の一部のみ鑑賞でき、プロモーション用の媒体として、(5)に示す仕組みを用いてもよい。
(5)コンテンツカードとしてのC-Cardでは、プロモーション用として無料配布した場合、ユーザは、気軽に特定されたC-Cardサービスサイト(またはC-Cardサービスアプリ)を開いて、ピンコードを入力して、同図(E)のように、C-Cardを翳すだけで楽曲や映像の一部が楽しめる。そこで、楽曲や映像の全てを購入したくなったら、図示しないが、C-Cardを外したら購入手続き画面が表示され、手続きを実施すればよい。当然、セキュリティの面から購入する場合は、C-Cardサービスアプリをダウンロードして購入して貰う。スマホIDとピンコード及び数千個の静電容量コードと紐づけされることによって、ユーザは、楽曲を購入後、C-Cardを翳すだけで数千個の楽曲や映像を鑑賞できる。なお、さらに、多くの楽曲や映像から購入する場合は、アーティスト毎に楽曲や映像を設定すれば、C-Cardを翳した後、外して購入した楽曲や映像を鑑賞してもよい。また、C-Card表面にテンキーを配置せずに、C-Cardを翳した後にスマホ画面でピンコードの入力をすれば、送電タップの個数と導電パターンの配置領域も増え十万コードを超える静電容量コードを使用することも可能になり、10万個以上のデジタルコンテンツや商品をスマホに翳すだけで、鑑賞・閲覧やプレイ・購入することができる。もちろん、C-Cardを翳すことなく購入した楽曲や映像をスマホで設定して検索により鑑賞してもよい。
以上の(1)~(5)は、全てのデジタルコンテンツビジネスや、チケットや物品の購入、飲食の宅配、様々な予約、タクシーの手配にも利用できる。また、C-Cardを使用した様々な利用形態やC-Cardの機構・性能を組み合わせて使用できることは言うまでもない。
(ショッピングカードの登録・注文)
図75は、C-Cardをショッピングカードとして使用する場合について説明する図である。
以上の(1)~(5)は、全てのデジタルコンテンツビジネスや、チケットや物品の購入、飲食の宅配、様々な予約、タクシーの手配にも利用できる。また、C-Cardを使用した様々な利用形態やC-Cardの機構・性能を組み合わせて使用できることは言うまでもない。
(ショッピングカードの登録・注文)
図75は、C-Cardをショッピングカードとして使用する場合について説明する図である。
現在、ボタンを押すだけで、予め登録されている商品が注文できるアマゾンダッシュによる日常品の購入が急速に拡大している。取り扱い商品の50%以上がアマゾンダッシュで注文されているとのことであるが、スマホで商品を注文する僅かな時間でさえ、惜しんでいるだけとは考えにくい。つまり、アマゾンダッシュは、磁石が内蔵され、冷蔵庫に貼り付けておくことができる。このことは、存在力であり、常に目にすることで情報発信している。その結果、他の店や他の方法で購入することなくアマゾンダッシュを使用してしまうことが、利用が急増した理由と考えれる。しかし、アマゾンダッシュは、スマホ等との無線通信により注文することから、無線環境が安定していなければならない。同様なことが、無線を使用することなくC-Cardで実現できる。
(1)同図(A)(B)は、ネットスーパー等の店舗やメーカーから配布される商品注文用のC-Cardである。カード表面には、ピンコードと注文商品をメモ書きできるスペースが設けられている。メモ書きの領域は、サインペンや鉛筆で書いても容易に消せる材料で形成されるのが望ましい。 他の実施例と同様に同図(B)のように、カード裏面にC-Cardの使用登録・使用に関するサービスを提供するURLを示すQRコードのような2次元コードやURLが印刷され、C-Cardサービスサイトを開くことができる。
(2)同図(C)(D)はC-Cardサービスサイト(あるいは、C-Cardサービスアプリ)を開き、C-Cardを横にしてタッチ領域を指でつまんで翳すとスマホ画面にテンキーが表示され、タップしてピンコードを入力する。ピンコードは、カード番号と一致してもよいし、別刷りされたピンコードを入力してもよい。さらに、C-Cardの導電パターンによる静電容量コードとスマホIDをクラウドが取得して、ユニークなピンコードをスマホのディスプレイに表示され入力してもよい。本実施例は、決済が伴うことから、C-Cardサービスアプリをダウンロードする必要がある。ピンコードを入力して、登録ボタンをタップしたら、自動的にC-Cardサービスアプリをダウンロードしてもよい。もちろん、C-Cardサービスアプリをダウンロードしてから、ピンコードを入力してもよい。
(3)同図(E)では、ピンコードを入力した後、クレジットカード等の決済情報や商品の届先を入力する。同図(F)で、取り扱い商品から選択して注文する商品と数量の登録を行う。これらの商品は、発注時に容易に変更できる。商品の発注は、同図(G)のように、C-Cardを横にしてタッチ領域を指でつまんで翳し外すと、発注商品が表示され注文できる。この際に、商品の変更・削除、数量の変更が容易にできる。
なお、図示しないが、図74(A)のテンキーの代わりに、商品の写真が複数印刷されたC-Cardを、スマホに翳して、商品アイコンをタップするだけで商品を注文できるようにしてもよい。もちろん、注文できる商品は1個だけとし、翳すだけで注文できるようにしてもよい。商品の数量などは、図75(F)のように登録すればよい。注文確認の際にも、数量を変更できるようにすればよい。このような仕組みは、お酒や食品、サプリメント、化粧品等、日常的に使用する様々な商品の販売に利用できる。スマホでの登録を促進させるために、C-Cardをポイントカードや割引券、クーポン券付としても使用できるようにしてもよい。これらは、全てクラウドで処理できる。
なお、図示しないが、図74(A)のテンキーの代わりに、商品の写真が複数印刷されたC-Cardを、スマホに翳して、商品アイコンをタップするだけで商品を注文できるようにしてもよい。もちろん、注文できる商品は1個だけとし、翳すだけで注文できるようにしてもよい。商品の数量などは、図75(F)のように登録すればよい。注文確認の際にも、数量を変更できるようにすればよい。このような仕組みは、お酒や食品、サプリメント、化粧品等、日常的に使用する様々な商品の販売に利用できる。スマホでの登録を促進させるために、C-Cardをポイントカードや割引券、クーポン券付としても使用できるようにしてもよい。これらは、全てクラウドで処理できる。
<実施形態11>
[C-CARDの機構(保持使用、構造:空隙層無し単層、1面に導線と電極を形成)]
本実施例は、図39(a)に示すように、薄板状の装置110Bであるカードをスマートフォンやタブレット等のタッチパネルに、カードの所定の領域を指で持って接面もしくは近接させて使用するカードの実施形態である。
[C-CARDの機構(保持使用、構造:空隙層無し単層、1面に導線と電極を形成)]
本実施例は、図39(a)に示すように、薄板状の装置110Bであるカードをスマートフォンやタブレット等のタッチパネルに、カードの所定の領域を指で持って接面もしくは近接させて使用するカードの実施形態である。
図76は、カード110Bに用いる非導電性基材10の配線層20が配置される第一の面の平面図である。非導電性基材は、薄いPC(ポリカーボネート)、PET(ポリエチレンテレフタラート)等のプラスチック樹脂フィルム、もしくは紙で、トレーディングカード(59mm×86mm程度)や、QUOカード等のサイバネ規格カード(57.5mm×85mm)クレジットカード(54mm×86mm)とほぼ同じ外形寸法の矩形に形成されている。
配線層20は、銀塩インク、銀ペーストインク、カーボンインク等の導電性インクを用いて印刷することで形成する。長辺方向の上部に接面領域40、下部に保持領域50が設けられ、接面領域40には、4個の第1の電極であるID用電極111Dが直径7mm程度の円形状で配置され、線状の導電性部材である配線21で隣接するID用電極111Dを単一の直線、かつ最短距離になるように一筆書状に一纏まりに接続される。さらに、最下端のID電極111Dから、保持領域50に設けられた第1指示電極51に接続される。また、接面領域40には、3個の第2の電極である情報用電極111Eが同じく直径7mm程度の円形状で、それぞれ独立に、配線21により単一の直線で最短距離になるように保持領域50にある第二指示電極52に接続される。 一般的に、マルチタッチで2点を独立にタッチパネルに検知させるためには、タッチパネルに形成される4mm~6mm程度の間隔で配置されている格子状のTX、RX間の2.5~3倍の間隔が望ましいとされている。このため、タッチパネルおよびカードの性能にもよるが、正確に電極中心の座標を検知するためには、配置される電極の中心間隔は、18mm以上が望ましい。さらに、隣り合う電極端部間の距離は、10mm以上が好ましい。種々あるスマートフォンのタッチパネルで正確に検知させるためには、電極の中心間隔は、20mm以上がより好ましく、隣り合う電極端部間の距離は、12mm以上がより好ましい。
電極の直径は大きくしてもよいが、隣り合う電極の端部間距離を確保するため、一定の領域で配置できる電極の配置パターンが減少し、静電容量コード数が少なくなることから、電極の直径は6~10mmが好ましい。さらに、タッチパネルに電極を検知させる場合と検知させない場合のタッチパネル-電極間の静電容量より電極の直径は7~9mmがより好ましい。
電極の直径は大きくしてもよいが、隣り合う電極の端部間距離を確保するため、一定の領域で配置できる電極の配置パターンが減少し、静電容量コード数が少なくなることから、電極の直径は6~10mmが好ましい。さらに、タッチパネルに電極を検知させる場合と検知させない場合のタッチパネル-電極間の静電容量より電極の直径は7~9mmがより好ましい。
また、電極は、図においては円形で示されているが、円形に限定されるものではなく、楕円、矩形であっても良く、検知に必要な静電容量を確保できる面積を有し、かつ独立に検知するのに必要な電極端部間の距離をとることが容易な何れの形状でも良いことは、言うまでもない。
4つのID用電極30および、3つ情報用電極111Eは、ID用電極111Dの4つと1つの情報用電極111Eの組み合わせで、例えば、実施の形態29,30に示されるようにカード110Bをユニークに特定できるように接面領域40に配置され、5個の電極で導電パターン70を形成する。このため、カード110Bでは、情報用電極111Eに対応する3種類の導電パターン70を作り出すことが出来る。
第一、第二指示電極51、52は、情報用電極111Eに対応する形で3組設けられていて、かつ、3個の第一指示電極51は、全て配線21で接続されている。
第一指示電極51は、それぞれ第二指示電極52の周囲を同心円状に囲むように形成され、第一指示電極51と第二指示電極52の間隔53は、指で保持した時に必ず同時に指と重なるように狭い間隔となっている。また、互いに近接する第二指示電極52間の間隔は、指で保持した時に同時に指と重ならないように所定の間隔を開けている。
第一、第二指示電極51、52は、情報用電極111Eに対応する形で3組設けられていて、かつ、3個の第一指示電極51は、全て配線21で接続されている。
第一指示電極51は、それぞれ第二指示電極52の周囲を同心円状に囲むように形成され、第一指示電極51と第二指示電極52の間隔53は、指で保持した時に必ず同時に指と重なるように狭い間隔となっている。また、互いに近接する第二指示電極52間の間隔は、指で保持した時に同時に指と重ならないように所定の間隔を開けている。
なお、ID用電極111Dは4個に限ることなく、検知される情報用電極111Eと合わせて、タッチパネルが検知できる範囲であれば何個でもよい。また、同様に情報用電極111Eも3個に限らず何個でもよい。第1指示電極51に接続される情報用電極111Eは、第1指示電極が保持されない状態で、タッチパネルに検知されなければ何個でもよい。さらに、複数の指示電極を同時に指で接触する操作を可能としてもよい。図示しないが、第1指示電極51をカードの両端に3個ずつ設けて6個としてもよい。
非導電性基材10の配線層20が配置される第一の面の反対面12は、カードのグラフィックが印刷可能に処理された下部グラフィック印刷面12、もしくは、接着性のある表面となっている。
図77は、カード110Bの長辺方向を平行に切った層毎に分解された断面図と接着後の断面図である。
非導電性基材10の下面12は、カードのグラフィックが印刷可能に処理された下部グラフィック印刷面12であり、カード110Bの裏面グラフィックが印刷される。
非導電性基材10は、図上の上向きに第一面11および配線層20が配置され、その上側に上部非導電性基材30が接着剤ないしは接着テープ32で貼り付けられる。上部非導電性基材30、および接着テープ32は、非導電性基材10と平面外形は略同一形状である。上部非導電性基材30は、薄いPC、PET等のプラスチック樹脂フィルム、もしくは紙で形成され、配線層20の保護層となるとともに、表面にカードのグラフィックを印刷する。また、上部非導電性基材30は、接着後のカードの反りを抑制するために、非導電性基材10と同一材質、同一の厚さであることが好ましい。上部非導電性基材30の上面は、カードのグラフィックが印刷可能に処理された上部グラフィック印刷面33であり、下部グラフィック印刷面12ともに、印刷後に印刷層を保護するためのPPラミネート加工等の印刷保護処理が施される。また、上部非導電性基材30の上面33の反対面は、接着性のある表面となっている。
また、上部グラフィック印刷面33のグラフィックには、各指示電極51,52の3組が配置された位置に対応する部分がそれぞれ個別に指で保持されるように各指示電極の位置をガイドする図柄が印刷される。
図77は、カード110Bの長辺方向を平行に切った層毎に分解された断面図と接着後の断面図である。
非導電性基材10の下面12は、カードのグラフィックが印刷可能に処理された下部グラフィック印刷面12であり、カード110Bの裏面グラフィックが印刷される。
非導電性基材10は、図上の上向きに第一面11および配線層20が配置され、その上側に上部非導電性基材30が接着剤ないしは接着テープ32で貼り付けられる。上部非導電性基材30、および接着テープ32は、非導電性基材10と平面外形は略同一形状である。上部非導電性基材30は、薄いPC、PET等のプラスチック樹脂フィルム、もしくは紙で形成され、配線層20の保護層となるとともに、表面にカードのグラフィックを印刷する。また、上部非導電性基材30は、接着後のカードの反りを抑制するために、非導電性基材10と同一材質、同一の厚さであることが好ましい。上部非導電性基材30の上面は、カードのグラフィックが印刷可能に処理された上部グラフィック印刷面33であり、下部グラフィック印刷面12ともに、印刷後に印刷層を保護するためのPPラミネート加工等の印刷保護処理が施される。また、上部非導電性基材30の上面33の反対面は、接着性のある表面となっている。
また、上部グラフィック印刷面33のグラフィックには、各指示電極51,52の3組が配置された位置に対応する部分がそれぞれ個別に指で保持されるように各指示電極の位置をガイドする図柄が印刷される。
非導電性基材10と上部非導電性基材30を接着することで、カード110Bは、形成される。図112に示されるカードの層構成が、配線層20からタッチパネル表面までの距離が最も短くなり、電極111E、111Dの電極―タッチパネル容量を最も大きくすることが可能で、電極検知性能の観点から本仕様の層構成が最も好ましい。
図78は、カード110Bの層構成の変形例であるカード110B1の断面構造を説明する図であり、図77同様にカード110B1の長辺方向を平行に切った層毎に分解された断面図と接着後の断面図である。
非導電性基材10は、図上の上向きに第一面11および配線層20が配置され、その上下両側に上部非導電性基材30および下部非導電性基材31が接着剤ないしは接着テープ32で貼り付けられる。上部非導電性基材30、下部非導電性基材31および接着テープ32は、非導電性基材10と平面外形は略同一形状である。上部非導電性基材30、下部非導電性基材31は、薄いPC、PET等のプラスチック樹脂フィルム、もしくは紙で形成され、接着後のカードの反りを抑制するために、同一材質、同一の厚さであることが好ましい。上部、下部非導電性基材30、31の上面33、下面34は、カードのグラフィックが印刷可能に処理された上部グラフィック印刷面33、下部グラフィック印刷面34であり、印刷後に印刷層を保護するためのPPラミネート加工等の印刷保護処理が施される。また、上部、下部非導電性基材30、31の上面33、下面34の反対面は、接着性のある表面となっている。
非導電性基材10と上部、下部非導電性基材30、31を接着することで、カード110Bは、形成される。
また、導電性基材10と上部、下部導電性基材30,31はすべて同じ材質であることがより好ましい。
非導電性基材10は、図上の上向きに第一面11および配線層20が配置され、その上下両側に上部非導電性基材30および下部非導電性基材31が接着剤ないしは接着テープ32で貼り付けられる。上部非導電性基材30、下部非導電性基材31および接着テープ32は、非導電性基材10と平面外形は略同一形状である。上部非導電性基材30、下部非導電性基材31は、薄いPC、PET等のプラスチック樹脂フィルム、もしくは紙で形成され、接着後のカードの反りを抑制するために、同一材質、同一の厚さであることが好ましい。上部、下部非導電性基材30、31の上面33、下面34は、カードのグラフィックが印刷可能に処理された上部グラフィック印刷面33、下部グラフィック印刷面34であり、印刷後に印刷層を保護するためのPPラミネート加工等の印刷保護処理が施される。また、上部、下部非導電性基材30、31の上面33、下面34の反対面は、接着性のある表面となっている。
非導電性基材10と上部、下部非導電性基材30、31を接着することで、カード110Bは、形成される。
また、導電性基材10と上部、下部導電性基材30,31はすべて同じ材質であることがより好ましい。
図79は、カード110B1の検知動作、導電パターン形成方法を説明する図である。図79(A)は、カード110B1を指55で両面を挟む形で保持し、スマートフォン等の情報機器200のタッチパネル201にカード110B1の下部グラフィック印刷面12を接面した状態を示す。実際にはカード110B1の上面33からは、配線層20は視認できないが、図には説明上配線層が上面33から透視される状態で示されている。図79(B)は、図79(A)の状態を図78で示すカード110B1の長辺方向を平行に切った断面図に発生する静電容量から構成される回路を模式的に重ねた図である。
図79(A)、(B)に示すように、カード110B1の上面33を上にして左側の指示電極51、52に指を重ねるようにすると、重なった領域で、指と指示電極51間、指と指示電極52間に上面33側と下面12側にそれぞれ、Cf1、Cf2、Cf1‘、Cf2’の静電容量が発生する。また、カード110Bをタッチパネル201に接面する、または近接することにより、タッチパネル201と情報用電極111E1、111E2、111E3、間にそれぞれCe‘、ID用電極111Dの4個にCd’、ID用電極111Dを接続する配線21にCp‘の静電容量が発生する。(情報用電極111Eと指示電極52間の配線21にも静電容量が発生するが、配線が短く小さいので割愛する。)
静電容量Cf1+Cf1‘により、第一指示電極51と指はカップリング結合して交流導通状態となり、指を介して人体と装置200間の静電容量Chと、配線21を介して4個のID電極111Dとが交流導通状態となる。これにより、ID電極111Dの直下にあるタッチパネル201の状態を検知するための図示しない検知容量Cm、および検知電流IRXを検知可能な容量値および電流値に変化させることが出来る。
静電容量Cf1+Cf1‘により、第一指示電極51と指はカップリング結合して交流導通状態となり、指を介して人体と装置200間の静電容量Chと、配線21を介して4個のID電極111Dとが交流導通状態となる。これにより、ID電極111Dの直下にあるタッチパネル201の状態を検知するための図示しない検知容量Cm、および検知電流IRXを検知可能な容量値および電流値に変化させることが出来る。
これと同様に、静電容量Cf2+Cf2‘により、カード110B1の上面を上にして左側の第二指示電極52と指はカップリング結合して交流導通状態となり、指を介して人体と装置200間の静電容量Chと、配線21を介して対応する情報用電極111E1とが交流導通状態となる。これにより、情報用電極111E1の直下にあるタッチパネル201の状態を検知するための図示しない検知容量Cm、および検知電流IRXを検知可能な容量値および電流値に変化させることが出来る。
また、情報用電極111E2、111E3に対応する第二指示電極52は、指55による保持がされていない状態であるため、静電容量Cf2+Cf2‘に相当する静電容量が発生しないため、タッチパネル201と情報用電極111E2,111E3間に発生する静電容量は、それぞれCe’のみである。このため、情報用電極111E2、111E3の直下にあるタッチパネル201の状態を検知するための図示しない検知容量Cm、および検知電流IRXを検知可能な容量値および電流値に変化させることはできない。
これにより、4個のID用電極111Dと情報用電極111E1の合計5個の電極の位置情報が検知され導電パターン70が形成される。
また、情報用電極111E2、111E3に対応する第二指示電極52は、指55による保持がされていない状態であるため、静電容量Cf2+Cf2‘に相当する静電容量が発生しないため、タッチパネル201と情報用電極111E2,111E3間に発生する静電容量は、それぞれCe’のみである。このため、情報用電極111E2、111E3の直下にあるタッチパネル201の状態を検知するための図示しない検知容量Cm、および検知電流IRXを検知可能な容量値および電流値に変化させることはできない。
これにより、4個のID用電極111Dと情報用電極111E1の合計5個の電極の位置情報が検知され導電パターン70が形成される。
また、指55で保持する位置を、カード110Bの中央にある第一、第二指示電極51、52に指55が重なる位置に変更すると、ID用電極111Dには、上面33を上にして左側を保持したときと同様の静電容量が発生し、さらに、カード中央の第二指示電極52に静電容量Cf2+Cf2‘が発生し、情報用電極111E1に代わり、対応する情報用電極111E2が、指を介して人体と装置200間の静電容量Chと交流導通状態となるため、4個のID用電極111Dと情報用電極111E2の合計5個の電極の位置情報が検知され別の導電パターン70が形成される。
同様にして、指55で保持する位置を、カード110B1の上部33を上に右側にある第一、第二指示電極51、52に指55が重なる位置に変更すると、4個のID用電極111Dと情報用電極111E3の合計5個の電極の位置情報が検知され、さらに別の導電パターン70が形成される。
同様にして、指55で保持する位置を、カード110B1の上部33を上に右側にある第一、第二指示電極51、52に指55が重なる位置に変更すると、4個のID用電極111Dと情報用電極111E3の合計5個の電極の位置情報が検知され、さらに別の導電パターン70が形成される。
よって、指55で保持する位置を各指示電極に対応する左右、中央の3か所の位置に変えることにより3種類の導電パターン70を形成することが出来る。
また、カード110B1は、カードの表裏をひっくり返してタッチパネル201に当接または、近接させることで、さらに3種類の導電パターン70を形成することが出来る。
また、カード110B1は、カードの表裏をひっくり返してタッチパネル201に当接または、近接させることで、さらに3種類の導電パターン70を形成することが出来る。
図79(C)は、図79(A)の同様な状態で、カード110B1の裏表をひっくり返し、タッチパネル201にカード110Bの上部グラフィック印刷面33を接面した状態である。実際にはカード110B1の下面12からは、配線層20は視認できないが、図には説明上配線層が下面12から透視される状態で示されている。図79(D)は、図79(B)と同様に図88で示すカード110B1の長辺方向を平行に切った断面図に発生する静電容量から構成される回路を模式的に重ねた図である。
図79(C)に示すように、カード110B1の表裏をひっくり返しタッチパネル201に接面しているため4個のID用電極111D、3個の情報用電極111E、情報用電極111Eに対応する第一、第二指示電極51、52ともに、カード長辺方向を中心に左右対称の位置でタッチパネル201に配置されることになる。
さらに図79(D)に示すように、タッチパネル201に上部グラフィック印刷面33を接面しても第一、第二指示電極51、52には、下部グラフィック印刷面12を接面した時とそれぞれ同じ静電容量Cf1+Cf1‘、Cf2+Cf2‘が発生する。
また、4個のID用電極111D、3個の情報用電極111Eおよび配線21は、カード110Bの表裏をひっくり返すことにより、非導電性基材10の厚さ分タッチパネル201までの距離が離れるため、それぞれの静電容量は、Cf、Ce、Cpとなる。しかし、非導電性基材10の厚さを充分に薄くすることで、それぞれの静電容量値は殆ど変化しない、もしくは微減する程度に抑えることが出来る。
これにより、図79(C)の状態でも、図79(A)のカード110B1を下部グラフィック印刷面12をタッチパネル201に接面した時と同様な接続状態となり、それぞれ3組の指示電極に対応する導電パターン70を形成することが出来るが、配線層20の位置関係は、図79(A)に対して左右対称であるため、カード110B1を下部グラフィック印刷面12をタッチパネル201に接面した時と上部グラフィック印刷面33をタッチパネル201に接面した時とは別の導電パターン70となるため、カード110B1全体では、合計6種類の導電パターン70を形成できることになる。
また、4個のID用電極111D、3個の情報用電極111Eおよび配線21は、カード110Bの表裏をひっくり返すことにより、非導電性基材10の厚さ分タッチパネル201までの距離が離れるため、それぞれの静電容量は、Cf、Ce、Cpとなる。しかし、非導電性基材10の厚さを充分に薄くすることで、それぞれの静電容量値は殆ど変化しない、もしくは微減する程度に抑えることが出来る。
これにより、図79(C)の状態でも、図79(A)のカード110B1を下部グラフィック印刷面12をタッチパネル201に接面した時と同様な接続状態となり、それぞれ3組の指示電極に対応する導電パターン70を形成することが出来るが、配線層20の位置関係は、図79(A)に対して左右対称であるため、カード110B1を下部グラフィック印刷面12をタッチパネル201に接面した時と上部グラフィック印刷面33をタッチパネル201に接面した時とは別の導電パターン70となるため、カード110B1全体では、合計6種類の導電パターン70を形成できることになる。
また、図77に示す構造のカード110Bにおいては、非導電性基材10と上部非導電性基材30の厚さを同じにすることで、カード110Bを裏表どちらの面をタッチパネル201に接面した場合でも、配線層20からタッチパネル201までの距離は変わらないため、発生する静電容量は全く同じであり、カード110Bの裏表で合計6種類の導電パターン70を形成できることは言うまでもない。
図80は、カード110Bの層構成の変形例であるカード110B2を説明する断面図であり、図86同様にカード110B2の長辺方向を平行に切った層毎に分解された断面図と接着後の断面図である。
図77のカード110Bに対して、カード110B2は、カード下面12の保持領域50の部分に導通抑止用下部非導電性基材13を接着剤ないしは接着テープ32で貼り付けられている点が異なる。
導通抑止用下部非導電性基材13を設けることにより、保持領域50を指で挟んで保持した時に、下側の指と第一、第二指示電極51、52間の距離dが増加し、下側の指と第一、第二指示電極51、52間の静電容量(図79(B)で示すCf1‘およびCf2’に対応する静電容量)を小さくすることが出来る。
これにより、保持領域50を指で挟んで保持する時に、指示電極位置のガイド用の図柄を見ずに持つ指により、隣接する第二指示電極52の位置に不用意に指が重なっても情報電極111Eを同時に2個検知させるリスクを低減させることができる。
ただし、本変形例の場合、カード下面12側の指と第一、第二指示電極51、52間の容量が交流導通に寄与しなくなるため、第一、第二指示電極51、52の面積をカード110Bのそれよりも大きくする必要がある。なお、タッチパネル側で、エラー処理としてアラームを発生させるようなアプリでの対策を施してもよい。
図77のカード110Bに対して、カード110B2は、カード下面12の保持領域50の部分に導通抑止用下部非導電性基材13を接着剤ないしは接着テープ32で貼り付けられている点が異なる。
導通抑止用下部非導電性基材13を設けることにより、保持領域50を指で挟んで保持した時に、下側の指と第一、第二指示電極51、52間の距離dが増加し、下側の指と第一、第二指示電極51、52間の静電容量(図79(B)で示すCf1‘およびCf2’に対応する静電容量)を小さくすることが出来る。
これにより、保持領域50を指で挟んで保持する時に、指示電極位置のガイド用の図柄を見ずに持つ指により、隣接する第二指示電極52の位置に不用意に指が重なっても情報電極111Eを同時に2個検知させるリスクを低減させることができる。
ただし、本変形例の場合、カード下面12側の指と第一、第二指示電極51、52間の容量が交流導通に寄与しなくなるため、第一、第二指示電極51、52の面積をカード110Bのそれよりも大きくする必要がある。なお、タッチパネル側で、エラー処理としてアラームを発生させるようなアプリでの対策を施してもよい。
図81から図83は、カード110Bの構造の変形例であるカード110B3を説明する図であり、図81は、図76同様のカード110B3に用いる非導電性基材10の配線層20が配置される第一の面の平面図であり、図82は、カード110B3に用いる上部非導電性基材である成型板60の構造図で(A)は、上面図、(B)は側面図である。図83は、図77同様にカード110B3の長辺方向を平行に切った層毎に分解された断面図と接着後の断面図である。
図81に示すように、図76のカード110Bの配線層20に対して、カード110B3は、保持領域50の第一、第二指示電極51、52のレイアウト、配置が異なる。
第一、第二指示電極51、52は、略半円形状で、指で保持した時に必ず同時に指と重なるように狭い間隔53を開けて図の上下方向に対向している。また、隣接する第二指示電極52間の間隔54は、半円形状の端部間となる。
第一、第二指示電極51、52は、略半円形状で、指で保持した時に必ず同時に指と重なるように狭い間隔53を開けて図の上下方向に対向している。また、隣接する第二指示電極52間の間隔54は、半円形状の端部間となる。
図82に示す非導電性基材である成型板60は、薄いPC(ポリカーボネート)、PET(ポリエチレンテレフタラート)等のプラスチック樹脂を成型加工して作成され、カード110B3とほぼ同じ平面外形寸法の矩形に形成されている。成型板60は、カード110Bに用いられる上部非導電性基材30よりも比較的に厚く、カード110B3全体の厚さがキャッシュカードの厚さ程度になる範囲で厚く成型される。さらに、保持領域50の第一、第二指示電極51、52に対応する位置に第一、第二指示電極51、52が全て露出する大きさの開口部61が設けられている。開口部61の側面は、上面に向かって開口部が広くなるテーパー形状となっている。このテーパーは、湾曲のある指による接触する操作を行う際に、違和感なく開口部に指を納め、確実に第一、第二指示電極51、52に指の腹を接触させるためである。もちろん、十分な開口部を確保できれば、円筒状にしてもよい。
図83に示すように、非導電性基材10の下面12は、カードのグラフィックが印刷可能に処理された下部グラフィック印刷面12であり、カード110B3の裏面グラフィックが印刷される。
非導電性基材10は、図上の上向きに第一面11および配線層20が配置され、その上側に内層用上部非導電性基材34が接着剤ないしは接着テープ32で貼り付けられる。内層用上部非導電性基材34は、非導電性基材10と平面外形は略同一形状であり、薄いPC、PET等のプラスチック樹脂フィルムで形成される。内層用上部非導電性基材34の下面は、接着性のある表面となっている。
また、内層用上部非導電性基材34の上面は、開口部61に対応する位置36にカードの保持部を示す図柄が印刷される。その上部に成型板60が開口部61と位置36を合わせるように配置され、位置36に対応する部分を型抜きされた接着テープ35で貼付けられる。
成型板60の上部には、裏面が接着テープとなっている上部グラフィック印刷用フィルム62が設けられ、表面63にカードのグラフィックが印刷される。上部グラフィック印刷用フィルム62は、成型板60の開口部61に対応した部分を型抜きされており、開口部61の位置に合わせ、成型板60と貼付けられる。
上部グラフィック印刷用フィルム62の表面63と下部グラフィック印刷面12は、印刷後に印刷層を保護するためのニス加工等の印刷保護処理が施される。
これら、非導電性基材10、内層用上部非導電性基材34、成型板60、上部グラフィック印刷用フィルム62を接着することで、カード110B3は、形成される。
図83に示すように、非導電性基材10の下面12は、カードのグラフィックが印刷可能に処理された下部グラフィック印刷面12であり、カード110B3の裏面グラフィックが印刷される。
非導電性基材10は、図上の上向きに第一面11および配線層20が配置され、その上側に内層用上部非導電性基材34が接着剤ないしは接着テープ32で貼り付けられる。内層用上部非導電性基材34は、非導電性基材10と平面外形は略同一形状であり、薄いPC、PET等のプラスチック樹脂フィルムで形成される。内層用上部非導電性基材34の下面は、接着性のある表面となっている。
また、内層用上部非導電性基材34の上面は、開口部61に対応する位置36にカードの保持部を示す図柄が印刷される。その上部に成型板60が開口部61と位置36を合わせるように配置され、位置36に対応する部分を型抜きされた接着テープ35で貼付けられる。
成型板60の上部には、裏面が接着テープとなっている上部グラフィック印刷用フィルム62が設けられ、表面63にカードのグラフィックが印刷される。上部グラフィック印刷用フィルム62は、成型板60の開口部61に対応した部分を型抜きされており、開口部61の位置に合わせ、成型板60と貼付けられる。
上部グラフィック印刷用フィルム62の表面63と下部グラフィック印刷面12は、印刷後に印刷層を保護するためのニス加工等の印刷保護処理が施される。
これら、非導電性基材10、内層用上部非導電性基材34、成型板60、上部グラフィック印刷用フィルム62を接着することで、カード110B3は、形成される。
カード110B3では、図81から図83に示すように、厚みを持った成型板60の開口部61に第一、第二指示電極が設けられており、カード110B3を指で保持する時に開口部61が保持位置のガイドとなるため、誤って隣接する第二指示電極52と指が重なることを少なくすることが出来る。このため、隣接する第二指示電極52の間隔54を比較的狭くすることが出来る。また、成型板60を比誘電率の低いプラスチック樹脂で厚く作成することにより、タッチパネル201にカード110B3の接面領域40を接面させているときに誤って指を触れてもタッチパネル201が、その指を検知しないようにすることが出来る。これにより、情報機器200の誤動作を防ぐことが出来る。すなわち、成型板60は、タッチパネル201の検知可能な物理量の変化の発生を抑止する物理特性を有する特性基材の一例ということが出来る。
図84は、カード110B3の層構成と構造の変形例であるカード110B4を説明する断面図であり、図86同様にカード110B4の長辺方向を平行に切った層毎に分解された断面図と接着後の断面図である。
図83のカード110B3に対して、カード110B4は、内層用上部非導電性基材34と上部グラフィック印刷用フィルム62を削除し、成型板60の開口部61を窪み64に変更している点がことなる。
図83のカード110B3に対して、カード110B4は、内層用上部非導電性基材34と上部グラフィック印刷用フィルム62を削除し、成型板60の開口部61を窪み64に変更している点がことなる。
カード110B4に用いられる成型板60の窪み64は、開口部61と開口寸法が同じで、側面形状も同じではあるが、上下に貫通はしておらず、底の部分に内層用上部非導電性基材34の厚さと略同一の厚さの層が残っている。成型板60の上面は、窪み64の表面も含めカードのグラフィックが印刷可能に処理されている。成型板60の下面は、接着性のある表面となっている。
この窪み64の底には、カードの保持部を示す図柄が印刷される。印刷は、窪み64のカード保持部の図柄も含めたカード上面のグラフィックが立体形状にも印刷可能な印刷機で印刷される。
非導電性基材10の配線層20の設けられている第一面11と成型板60の下面を、窪み64と第一、第二指示電極51、52を合わせるように配置し、接着テープ32で接着することで、カード110B4は、形成される。
この窪み64の底には、カードの保持部を示す図柄が印刷される。印刷は、窪み64のカード保持部の図柄も含めたカード上面のグラフィックが立体形状にも印刷可能な印刷機で印刷される。
非導電性基材10の配線層20の設けられている第一面11と成型板60の下面を、窪み64と第一、第二指示電極51、52を合わせるように配置し、接着テープ32で接着することで、カード110B4は、形成される。
窪み64を設けた成型板60と立体への印刷を行うことで、カード110B4は、カード110B3に対して部材と作成工程を低減することが出来る。
さらに、図85は、カード110B4の構造の変形例であるカード110B5を説明する図であり、図77同様にカード110B5の長辺方向を平行に切った層毎に分解された断面図と接着後の断面図である。
カード110B4とカード110B5は、配線層20の印刷する第一の面11を非導電性基材10から成型板60の裏面に変更した点が異なる。
図85に示すように、窪み64を設けた成型板60の裏面である第一面11に配線層20を導電性インクで印刷すし、さらにカード裏面用グラフィックを重ねて印刷する。その下側に透明なプラスチック樹脂で形成された成型板60と平面寸法が略同一形状である下部非導電性基材14を接着剤ないしは接着テープ32で貼り付ける。下部非導電性基材14の上面は、接着性のある表面、下面はカード110B5の裏面となるため、カード裏面の仕様に合わせて処理される。
これにより、カード110B5は、カード110B4に対して、さらに部材と作成工程を低減することが出来る。
図85に示すように、窪み64を設けた成型板60の裏面である第一面11に配線層20を導電性インクで印刷すし、さらにカード裏面用グラフィックを重ねて印刷する。その下側に透明なプラスチック樹脂で形成された成型板60と平面寸法が略同一形状である下部非導電性基材14を接着剤ないしは接着テープ32で貼り付ける。下部非導電性基材14の上面は、接着性のある表面、下面はカード110B5の裏面となるため、カード裏面の仕様に合わせて処理される。
これにより、カード110B5は、カード110B4に対して、さらに部材と作成工程を低減することが出来る。
図86から図88は、カード110Bの構造の変形例であるカード110B6を説明する図であり、図86は、図76同様のカード110B6に用いる非導電性基材10の配線層20が配置される第一の面の平面図であり、図87は、図77同様にカード110B6の長辺方向を平行に切った層毎に分解された断面図と接着後の断面図である。図88は、カード110B6の検知動作、導電パターン形成方法を説明する図である。
図83のカード110B3に対して、カード110B6は、内層用上部非導電性基材34と上部グラフィック印刷用フィルム62を削除し、配線層20の第一、第二指示電極の形状と表面処理および、導通方法を変更している点が異なる。
図83のカード110B3に対して、カード110B6は、内層用上部非導電性基材34と上部グラフィック印刷用フィルム62を削除し、配線層20の第一、第二指示電極の形状と表面処理および、導通方法を変更している点が異なる。
図86に示すように、図83のカード110B3の配線層20に対して、カード110B6は、保持領域50の第一、第二指示電極51、52のレイアウト、配置が異なる。
第一、第二指示電極51、52は、線状の導電性部材であり、第二指示電極52は、線幅0.2mm程度の細い配線21の端部である。第一指示電極51は、同様に線幅0.2mm程度の細い配線21で、第二指示電極52を囲むようにU字型に配置されている。指で保持した時に必ず同時に指と重なるように狭い間隔53を開けて対向している。また、隣接する第二指示電極52間の間隔54は、第二指示電極52の配線間隔となる。
第一、第二指示電極51、52は、線状の導電性部材であり、第二指示電極52は、線幅0.2mm程度の細い配線21の端部である。第一指示電極51は、同様に線幅0.2mm程度の細い配線21で、第二指示電極52を囲むようにU字型に配置されている。指で保持した時に必ず同時に指と重なるように狭い間隔53を開けて対向している。また、隣接する第二指示電極52間の間隔54は、第二指示電極52の配線間隔となる。
図87に示す非導電性基材10の第一面11に配線層20が印刷形成されている。保持領域50にある第一、第二指示電極51、52は、成型板60の開口部61に対応する位置に配置されている。さらに、非導電性基材10の第一面11には、成型板60の開口部61の開口に対応する範囲に開口領域印刷部15が設けられ、配線層20の上から、導電性フィラーを含有した厚み方向に導電性を持つ異方導電性の白色インクを用いて各指示電極の配線21を被覆し、さらに指で保持する位置をガイドする図柄が印刷される。異方導電性インクには、導電性酸化チタンを顔料とする白色インク等がある。
また、配線層20の膜厚が厚く段差が発生する場合は、ニス、レジスト等の非導電性部材からなる嵩上げ層を形成して段差を低減し、開口領域印刷部15の印刷品質を上げることが出来る。
また、配線層20の膜厚が厚く段差が発生する場合は、ニス、レジスト等の非導電性部材からなる嵩上げ層を形成して段差を低減し、開口領域印刷部15の印刷品質を上げることが出来る。
図88は、カード110B6の検知動作、導電パターン形成方法を説明する図である。図88は、カード110B6を指55で両面を挟む形で保持し、スマートフォン等の情報機器200のタッチパネル201にカード110B6の下部グラフィック印刷面12を接面した状態のカード110B6の長辺方向を平行に切った断面図に発生する静電容量および抵抗から構成される回路を模式的に重ねた図である。
図88に示すように、成型板60の開口部61と下面12を指55で挟むように持つと、開口領域印刷部15の異方導電性インクを介して、指示電極51、52と上側の指55が繋がり、それぞれ抵抗Rf1、Rf2を持って人体と装置200間の静電容量Chと直流導通状態となる。また、カード110B6をタッチパネル201に接面する、または近接することにより、タッチパネル201と3個の情報用電極111E1、111E2、111E3、間にそれぞれCe‘、ID用電極111Dの4個にCd’、ID用電極111Dを接続する配線21にCp‘の静電容量が発生する。(情報用電極111Eと指示電極52間の配線21、下面12側の指55と、指示電極51、52の配線21にも静電容量が発生するが、小さいので割愛する。)
図88に示すように、成型板60の開口部61と下面12を指55で挟むように持つと、開口領域印刷部15の異方導電性インクを介して、指示電極51、52と上側の指55が繋がり、それぞれ抵抗Rf1、Rf2を持って人体と装置200間の静電容量Chと直流導通状態となる。また、カード110B6をタッチパネル201に接面する、または近接することにより、タッチパネル201と3個の情報用電極111E1、111E2、111E3、間にそれぞれCe‘、ID用電極111Dの4個にCd’、ID用電極111Dを接続する配線21にCp‘の静電容量が発生する。(情報用電極111Eと指示電極52間の配線21、下面12側の指55と、指示電極51、52の配線21にも静電容量が発生するが、小さいので割愛する。)
抵抗Rf1により、第一指示電極51と指が直流導通状態となり、指を介して人体と装置200間の静電容量Chと、配線21を介して4個のID電極111Dとが接続される。これにより、ID電極111Dの直下にあるタッチパネル201の状態を検知するための図示しない検知容量Cm、および検知電流IRXを検知可能な容量値および電流値に変化させることが出来る。
これと同様に、抵抗Rf2により、カード110B6の指55と直流導通状態の第二指示電極52と接続する情報用電極111Eのみが、指を介して人体と装置200間の静電容量Chと接続する。これにより、情報用電極111Eの直下にあるタッチパネル201の状態を検知するための図示しない検知容量Cm、および検知電流IRXを検知可能な容量値および電流値に変化させることが出来る。
また、指55と接続されていない他の2個の情報用電極111Eに対応する第二指示電極52は、指55による保持がされていない状態であるため、指を介して人体と装置200間の静電容量Chと接続されていないため、タッチパネル201と他の2個の情報用電極111E間に発生する静電容量は、それぞれCe’のみである。このため、他の2個の情報用電極111Eの直下にあるタッチパネル201の状態を検知するための図示しない検知容量Cm、および検知電流IRXを検知可能な容量値および電流値に変化させることはできない。
これにより、4個のID用電極111Dと保持された位置に対応する1個の情報用電極111Eの合計5個の電極の位置情報が検知され導電パターン70が形成される。さらに、指55で保持する位置を、他の2か所の第一、第二指示電極51、52の位置に変更すると、4個のID用電極111Dは。それぞれの場合で同様に位置情報が検知され、情報用電極111Eは、保持した位置のそれぞれの第二指示電極52に対応するもののみ検知されるので、2種類の異なった導電パターンが形成される。このため、カード110B6全体では、3種類の導電パターン70が形成される。
これと同様に、抵抗Rf2により、カード110B6の指55と直流導通状態の第二指示電極52と接続する情報用電極111Eのみが、指を介して人体と装置200間の静電容量Chと接続する。これにより、情報用電極111Eの直下にあるタッチパネル201の状態を検知するための図示しない検知容量Cm、および検知電流IRXを検知可能な容量値および電流値に変化させることが出来る。
また、指55と接続されていない他の2個の情報用電極111Eに対応する第二指示電極52は、指55による保持がされていない状態であるため、指を介して人体と装置200間の静電容量Chと接続されていないため、タッチパネル201と他の2個の情報用電極111E間に発生する静電容量は、それぞれCe’のみである。このため、他の2個の情報用電極111Eの直下にあるタッチパネル201の状態を検知するための図示しない検知容量Cm、および検知電流IRXを検知可能な容量値および電流値に変化させることはできない。
これにより、4個のID用電極111Dと保持された位置に対応する1個の情報用電極111Eの合計5個の電極の位置情報が検知され導電パターン70が形成される。さらに、指55で保持する位置を、他の2か所の第一、第二指示電極51、52の位置に変更すると、4個のID用電極111Dは。それぞれの場合で同様に位置情報が検知され、情報用電極111Eは、保持した位置のそれぞれの第二指示電極52に対応するもののみ検知されるので、2種類の異なった導電パターンが形成される。このため、カード110B6全体では、3種類の導電パターン70が形成される。
これにより、カード110B6は、電極111と、人体と装置200間の静電容量Chとを直流接続することにより、より導電パターン70の形成を確実に行うことが出来る。
図89は、カード110Bに用いられる成型板60の構造を変更した成型板65の変形例を説明する図で、(A)は、上平面図、(B)が側面図、(C)は下平面図である。
成型板60と成型板65との違いは、下面側から上面側に向けて溝66が彫られ、カード110Bに用いた場合、配線層20とカード110Bの表面(タッチパネル201に接面しない面)の間に空隙層を形成することである。溝66は成型板65の接面領域40の平面全体に配置され、全体としてハニカム構造を形成し、空隙の面積を確保しつつ強度を落とさない構造とする。溝66の深さは、成型板65の厚さに依存して調整し、強度が落ちない範囲とする必要がある。
成型板65に溝66を設けたことにより、配線層20からカード表面までの誘電率を下げることが出来るため、カード110B表面の指の誤接触に対して、よりその指を検知しないようにすることが出来る。これにより、さらに情報機器200の誤動作を防ぐことが出来る。
成型板60と成型板65との違いは、下面側から上面側に向けて溝66が彫られ、カード110Bに用いた場合、配線層20とカード110Bの表面(タッチパネル201に接面しない面)の間に空隙層を形成することである。溝66は成型板65の接面領域40の平面全体に配置され、全体としてハニカム構造を形成し、空隙の面積を確保しつつ強度を落とさない構造とする。溝66の深さは、成型板65の厚さに依存して調整し、強度が落ちない範囲とする必要がある。
成型板65に溝66を設けたことにより、配線層20からカード表面までの誘電率を下げることが出来るため、カード110B表面の指の誤接触に対して、よりその指を検知しないようにすることが出来る。これにより、さらに情報機器200の誤動作を防ぐことが出来る。
<実施形態12>
[C-CARDの機構(載置使用、構造:空隙層無し単層、1面に導線と電極を形成)]
本実施例は、薄板状の装置110Cであるカードをスマートフォンやタブレット等のタッチパネルに対し、接面もしくは近接するように載置して使用するカードの実施形態である。
[C-CARDの機構(載置使用、構造:空隙層無し単層、1面に導線と電極を形成)]
本実施例は、薄板状の装置110Cであるカードをスマートフォンやタブレット等のタッチパネルに対し、接面もしくは近接するように載置して使用するカードの実施形態である。
図90から図95は、カード110Cの構造を説明する図面で、図90は、非導電性基材10の配線層20が配置される第一の面11の平面図である。図91は、非導電性基材の成型板60の図で、(A)が上面図、(B)が側面図である。図92は、カード110Cの長辺方向を平行に切った層毎に分解された断面図と接着後の断面図で、(A)は、成型板60を用いたもの、(B)は、成型板60を用いないものである。図93は、カード110Cの検知動作、導電パターン形成方法を説明する図である。
図90に示すように、非導電性基材10は、薄いPC(ポリカーボネート)、PET(ポリエチレンテレフタラート)等のプラスチック樹脂フィルム、もしくは紙で、トレーディングカードや、QUOカード等サイバネ規格カード、クレジットカードとほぼ同じ外形寸法の矩形に形成されている。
配線層20は、非導電性基材10の第一面11に、銀塩インク、銀ペーストインク、カーボンインク等の導電性インクを用いて印刷することで形成する。
カード110Cの全体すなわち非導電性基材10の全体が接面領域40であり、非導電性基材10の長辺方向を上下方向とし、下部に操作領域41が設けられ、操作領域41内に、4×3の均等配置で、個別に12個の接触部42が設けられている。接触部42は、情報機器200の操作を目的に人の指55でタッチパネル201に触れた時とほぼ同じ大きさの直径7mm程度の円形状に構成されている。
配線層20は、非導電性基材10の第一面11に、銀塩インク、銀ペーストインク、カーボンインク等の導電性インクを用いて印刷することで形成する。
カード110Cの全体すなわち非導電性基材10の全体が接面領域40であり、非導電性基材10の長辺方向を上下方向とし、下部に操作領域41が設けられ、操作領域41内に、4×3の均等配置で、個別に12個の接触部42が設けられている。接触部42は、情報機器200の操作を目的に人の指55でタッチパネル201に触れた時とほぼ同じ大きさの直径7mm程度の円形状に構成されている。
接面領域40の操作領域41以外の領域には、4個の第1の電極であるID用電極111Dが直径7mm程度の円形状で配置される。4個のID用電極111Dの内2個は、実施の形態29に示される導電パターンコードの極配置仕様により左上側と右下側の両端に配置される。このため、さらに、4個のID用電極111Dは、右下の電極から順に、線状の導電性部材である配線21で、隣接するID用電極111Dを単一の直線、かつ最短距離になるように一筆書状に一纏まりに接続され、配線21の両端は、操作領域41の上側両端部の接触部42から、各接触部42の中央を通過し、折り返して下内側の接触部42に向けて引き回されている。この各接触部42の中央を通過する部分が第一指示電極51となる。このため、最も遠い二つのID用電極111Dを結ぶ線を対角線とする矩形の内部に複数のID用電極111Dのすべてが配置される構造となる。さらに、4個のID用電極111Dと各接触部42の第1指示電極51が一続きに配線21により接続されている構造である。各接触部42は、人が指で触れた時に隣接する接触部42と2つを同時に接触しないような間隔43で配置されている。
図91に示す非導電性基材である成型板60は、薄いPC(ポリカーボネート)、PET(ポリエチレンテレフタラート)等のプラスチック樹脂を成型加工して作成され、カード110Cとほぼ同じ平面外形寸法の矩形に形成されている。成型板60は、カード110Cに用いられる非導電性基材10よりも比較的に厚く、カード110C全体の厚さがキャッシュカードの厚さ程度になる範囲で厚く成型される。さらに、操作領域41の接触部42に対応する位置に接触部41とほぼ同じ大きさの開口部61が設けられている。開口部61の側面は、上面に向かって開口部が広くなるテーパー形状となっている。
図92(A)に示すように、非導電性基材10の下面12は、カードのグラフィックが印刷可能に処理された下部グラフィック印刷面12であり、カード110Cの裏面グラフィックが印刷される。
非導電性基材10は、図上の上向きに第一面11が設けられ、配線層20が印刷形成されて配置さている。操作領域41にある接触部42は、成型板60の開口部61に対応する位置に配置されている。さらに、非導電性基材10の第一面11には、成型板60の開口部61の開口に対応する範囲に開口領域印刷部15が設けられ、配線層20の上から、導電性フィラーを含有した厚み方向に導電性を持つ異方導電性の白色インクを用いて各接触部42の第一指示電極51である配線21を被覆し、さらに指で接触する位置をガイドする図柄が印刷される。異方導電性インクには、導電性酸化チタンを顔料とする白色インク等がある。
また、配線層20の膜厚が厚く段差が発生する場合は、ニス、レジスト等の非導電性部材からなる嵩上げ層を形成して段差を低減し、開口領域印刷部15の印刷品質を上げることが出来る。
非導電性基材10の第1面11の上部に成型板60が開口部61と接触部42の位置を合わせるように配置され、開口部61に対応する部分を型抜きされた接着テープ35で貼付けられる。
成型板60の上部には、裏面が接着テープとなっている上部グラフィック印刷用フィルム62が設けられ、表面63にカードのグラフィックが印刷される。上部グラフィック印刷用フィルム62は、成型板60の開口部61に対応した部分を型抜きされており、開口部61の位置に合わせ、成型板60と貼付けられる。
上部グラフィック印刷用フィルム62の表面63と下部グラフィック印刷面12は、印刷後に印刷層を保護するためのニス加工等の印刷保護処理が施される。
また、成型板60を比誘電率の低いプラスチック樹脂で厚く作成することにより、タッチパネル201にカード110B3の接面領域40を接面させているときに誤って指を触れてもタッチパネル201が、その指を検知しないようにすることが出来る。これにより、情報機器200の誤動作を防ぐことが出来る。
非導電性基材10は、図上の上向きに第一面11が設けられ、配線層20が印刷形成されて配置さている。操作領域41にある接触部42は、成型板60の開口部61に対応する位置に配置されている。さらに、非導電性基材10の第一面11には、成型板60の開口部61の開口に対応する範囲に開口領域印刷部15が設けられ、配線層20の上から、導電性フィラーを含有した厚み方向に導電性を持つ異方導電性の白色インクを用いて各接触部42の第一指示電極51である配線21を被覆し、さらに指で接触する位置をガイドする図柄が印刷される。異方導電性インクには、導電性酸化チタンを顔料とする白色インク等がある。
また、配線層20の膜厚が厚く段差が発生する場合は、ニス、レジスト等の非導電性部材からなる嵩上げ層を形成して段差を低減し、開口領域印刷部15の印刷品質を上げることが出来る。
非導電性基材10の第1面11の上部に成型板60が開口部61と接触部42の位置を合わせるように配置され、開口部61に対応する部分を型抜きされた接着テープ35で貼付けられる。
成型板60の上部には、裏面が接着テープとなっている上部グラフィック印刷用フィルム62が設けられ、表面63にカードのグラフィックが印刷される。上部グラフィック印刷用フィルム62は、成型板60の開口部61に対応した部分を型抜きされており、開口部61の位置に合わせ、成型板60と貼付けられる。
上部グラフィック印刷用フィルム62の表面63と下部グラフィック印刷面12は、印刷後に印刷層を保護するためのニス加工等の印刷保護処理が施される。
また、成型板60を比誘電率の低いプラスチック樹脂で厚く作成することにより、タッチパネル201にカード110B3の接面領域40を接面させているときに誤って指を触れてもタッチパネル201が、その指を検知しないようにすることが出来る。これにより、情報機器200の誤動作を防ぐことが出来る。
また、タッチパネル201に誤って指を触れた場合に、タッチパネル201が、その指を検知することは、システム側のソフトウェアで対応する場合、成型板60を無くし、図92(B)の構造とすることも出来る。
図92(B)に示すように、非導電性基材10の下面12は、カードのグラフィックが印刷可能に処理された下部グラフィック印刷面12であり、カード110Cの裏面グラフィックが印刷される。
非導電性基材10は、図上の上向きに第一面11が設けられ、配線層20が印刷形成されて配置さている。操作領域41にある接触部42は、開口領域印刷部15が設けられ、配線層20の上から、導電性フィラーを含有した厚み方向に導電性を持つ異方導電性の白色インクを用いて各接触部42の第一指示電極51である配線21を被覆し、さらに指で接触する位置をガイドする図柄が印刷される。異方導電性インクには、導電性酸化チタンを顔料とする白色インク等がある。当該白色インクを使用する理由は、接触部42に印刷媒体を貼り付けた場合、カードをスマホやタブレットに載置しての指による接触する操作を行うと、タッチパネルがカード自身を指ではない異物として認識し、エラー処理される場合があるためである。従って、スマホやタブレット以外のタッチパネルでは、このような症状が発生することは少ない。特に、業務用タッチパネルであれば、接触部42に印刷媒体を貼り付けても問題ない。
また、配線層20の膜厚が厚く段差が発生する場合は、接触部42の開口領域印刷部15の領域をマスクして、他の領域にニス、レジスト等の非導電性部材からなる嵩上げ層を形成して段差を低減する。さらにその上から表面63に、カード110Cの上面グラフィック印刷を行い、表面63と下部グラフィック印刷面12は、印刷後に印刷層を保護するためのニス加工等の印刷保護処理が施される。
図92(B)に示すように、非導電性基材10の下面12は、カードのグラフィックが印刷可能に処理された下部グラフィック印刷面12であり、カード110Cの裏面グラフィックが印刷される。
非導電性基材10は、図上の上向きに第一面11が設けられ、配線層20が印刷形成されて配置さている。操作領域41にある接触部42は、開口領域印刷部15が設けられ、配線層20の上から、導電性フィラーを含有した厚み方向に導電性を持つ異方導電性の白色インクを用いて各接触部42の第一指示電極51である配線21を被覆し、さらに指で接触する位置をガイドする図柄が印刷される。異方導電性インクには、導電性酸化チタンを顔料とする白色インク等がある。当該白色インクを使用する理由は、接触部42に印刷媒体を貼り付けた場合、カードをスマホやタブレットに載置しての指による接触する操作を行うと、タッチパネルがカード自身を指ではない異物として認識し、エラー処理される場合があるためである。従って、スマホやタブレット以外のタッチパネルでは、このような症状が発生することは少ない。特に、業務用タッチパネルであれば、接触部42に印刷媒体を貼り付けても問題ない。
また、配線層20の膜厚が厚く段差が発生する場合は、接触部42の開口領域印刷部15の領域をマスクして、他の領域にニス、レジスト等の非導電性部材からなる嵩上げ層を形成して段差を低減する。さらにその上から表面63に、カード110Cの上面グラフィック印刷を行い、表面63と下部グラフィック印刷面12は、印刷後に印刷層を保護するためのニス加工等の印刷保護処理が施される。
これら、非導電性基材10、成型板60、上部グラフィック印刷用フィルム62を接着することで、カード110Cは、形成される。
図93(A)は、カード110Cを情報機器200に載置して指55で接触部42の第一指示電極51を触れた状態の模式図であり、実際にはカード110Cの上面からは、配線層20は視認できないが、図には説明上配線層が上面から透視される状態で示されている。(B)は、(A)の状態のカード110Cの長辺方向を平行に切った断面図に発生する静電容量および抵抗から構成される回路を模式的に重ねた図である。
図93に示すように、成型板60の開口部61の底にある接触部42に触れると、開口領域印刷部15の異方導電性インクを介して、接触部42の第一指示電極51を通り4個のID用電極111Dと接続する配線21と指55が繋がり、抵抗Rfを介して人体と装置200間の静電容量Chと直流導通状態となる。また、カード110Cをタッチパネル201に接面する、または近接することにより、タッチパネル201と4個のID用電極111D間にそれぞれCd’、ID用電極111Dを接続する配線21にCp‘の静電容量が発生し、指55および第一指示電極51、配線21を介して人体と装置200間の静電容量Chと、4個のID電極111Dとが接続される。また、接触部42に触れている指55表面が電極となりタッチパネル201間に静電容量Cfが発生し、人体と装置200間の静電容量Chと接続される。
これにより、4個のID電極111Dと指55で触れた接触部42の直下にあるタッチパネル201の状態を検知するための図示しない検知容量Cm、および検知電流IRXを検知可能な容量値および電流値に変化させることが出来る。
配線21が長い場合、配線21に発生するCp′は、比較的大きくなるが、配線21の線幅を0.2mm程度に細くして、配線経路を図93(A)の様に密集させないレイアウトとすることで、タッチパネル201の特定な領域に集中するのではなく、分散しているため、タッチパネル201の状態を検知するための図示しない検知容量Cm、および検知電流IRXを検知可能な容量値および電流値に変化させることは無い。
また、指55と接続されていない接触部42は、指55表面の電極が無いので、静電容量は発生せず、直下にあるタッチパネル201の状態を検知するための図示しない検知容量Cm、および検知電流IRXを検知可能な容量値および電流値に変化させることはできない。
図93に示すように、成型板60の開口部61の底にある接触部42に触れると、開口領域印刷部15の異方導電性インクを介して、接触部42の第一指示電極51を通り4個のID用電極111Dと接続する配線21と指55が繋がり、抵抗Rfを介して人体と装置200間の静電容量Chと直流導通状態となる。また、カード110Cをタッチパネル201に接面する、または近接することにより、タッチパネル201と4個のID用電極111D間にそれぞれCd’、ID用電極111Dを接続する配線21にCp‘の静電容量が発生し、指55および第一指示電極51、配線21を介して人体と装置200間の静電容量Chと、4個のID電極111Dとが接続される。また、接触部42に触れている指55表面が電極となりタッチパネル201間に静電容量Cfが発生し、人体と装置200間の静電容量Chと接続される。
これにより、4個のID電極111Dと指55で触れた接触部42の直下にあるタッチパネル201の状態を検知するための図示しない検知容量Cm、および検知電流IRXを検知可能な容量値および電流値に変化させることが出来る。
配線21が長い場合、配線21に発生するCp′は、比較的大きくなるが、配線21の線幅を0.2mm程度に細くして、配線経路を図93(A)の様に密集させないレイアウトとすることで、タッチパネル201の特定な領域に集中するのではなく、分散しているため、タッチパネル201の状態を検知するための図示しない検知容量Cm、および検知電流IRXを検知可能な容量値および電流値に変化させることは無い。
また、指55と接続されていない接触部42は、指55表面の電極が無いので、静電容量は発生せず、直下にあるタッチパネル201の状態を検知するための図示しない検知容量Cm、および検知電流IRXを検知可能な容量値および電流値に変化させることはできない。
これにより、4個のID用電極111Dと指55で触れた1か所の接触部42の合計5個の電極の位置情報が検知され導電パターン70が形成される。また、カード110Cは、電極と、人体と装置200間の静電容量Chとを直流接続することにより、より導電パターン70の形成を確実に行うことが出来る。
図94から図95は、カード110Cの構造の変形例であるカード110C1を説明する図であり、図94は、図76同様のカード110C1に用いる非導電性基材10の配線層20が配置される第一の面の平面図であり、図95は、非導電性基材の成型板60の図で、(A)が上面図、(B)が側面図である。
図90のカード110Cに対して、カード110C1は、非導電性基材10の配線層20に第二指示電極52および第二の電極としての情報用電極111Eを追加している点が異なる。
図90のカード110Cに対して、カード110C1は、非導電性基材10の配線層20に第二指示電極52および第二の電極としての情報用電極111Eを追加している点が異なる。
図94に示すように、非導電性基材10は、図上の上向きに第一面11が設けられ、配線層20が印刷形成されて配置さている。非導電性基材10の全面が接面領域40で、操作領域41は、カード110C1の中央部に位置し、3個ある接触部42は、それぞれ図95に示す成型板60の開口部61に対応する位置に配置されている。さらに、非導電性基材10の第一面11には、成型板60の開口部61の開口に対応する範囲に開口領域印刷部15が設けられ、配線層20の上から、導電性フィラーを含有した厚み方向に導電性を持つ異方導電性の白色インクを用いて各接触部42の第一指示電極51である配線21を被覆し、さらに指で接触する位置をガイドする図柄が印刷される。
接面領域40には、長辺方向を上下にして、2個の第1の電極であるID用電極111Dが上端に直径7mm程度の円形状で配置され、下端には上端のそれよりも直径の大きな円形状で配置されている。その両ID用電極111Dを線状の導電性部材である配線21で単一の直線、かつ最短距離になるように、さらに、3個の接触部42の中央を通過するように接続される。この配線21の各接触部42を通過する部分が第一指示電極51となる。さらに、3個の接触部42には、第2の電極である情報用電極111Eが同じく直径7mm程度の円形状で、それぞれの接触部42で独立に、配線21により単一の直線で最短距離になるように接触部42の内側まで引き延ばされている。接触部42の内側にある配線21の部分が第二指示電極52となる。第二指示電極52と情報用電極111Eは、一対一の対応であるが、接触部42と第二指示電極52とは、1対多であっても良いが、1個の接触部42には、2つのID用電極111Dと、情報用電極111Eで最大4個までが繋がるように第一、第二指示電極51、52が設けられている。
また、第二指示電極52である配線21の端部は、第一指示電極51である配線21と接触部42を指で触れた時に必ず両方の電極に触れることが出来る間隔54となるように配置されている。また、第二指示電極52間は、接触部42を指で触れた時に隣接する第二指示電極に触れない間隔53となるように配置されている。
また、第二指示電極52である配線21の端部は、第一指示電極51である配線21と接触部42を指で触れた時に必ず両方の電極に触れることが出来る間隔54となるように配置されている。また、第二指示電極52間は、接触部42を指で触れた時に隣接する第二指示電極に触れない間隔53となるように配置されている。
接触部42に指55で触れると、接触部42内の第一、第二指示電極51、52が図93(B)で説明したものと同じ原理で、2つのID用電極111Dおよび、指で接触した接触部42、情報用電極111Eの直下には、図93(B)で説明したものと同じ原理で、ID用電極111Dの4つと1つの情報用電極111Eの電極の位置情報が検知され、導電パターン70が形成される。
これにより、カード110C1は、3種類の導電パターンを人体と装置200間の静電容量Chとを直流接続することにより、より確実に行うことが出来る。また、導電パターン70の電極の配置パターンのバリエーションを増やすことが出来る。
<実施形態13>
[C-CARDの機構(配線層の電極レイアウト仕様)]
図96は、カード110の配線層20に形成される電極構造の変形例を説明する図であり、(A)が、カード110Bに用いる非導電性基材10の配線層20が配置される第一の面の平面図であり、(B)、(C),(D)が電極111のレイアウト形状の例である。
[C-CARDの機構(配線層の電極レイアウト仕様)]
図96は、カード110の配線層20に形成される電極構造の変形例を説明する図であり、(A)が、カード110Bに用いる非導電性基材10の配線層20が配置される第一の面の平面図であり、(B)、(C),(D)が電極111のレイアウト形状の例である。
図96は、図76の非導電性基材10の配線層20に対して、電極111D、111E、指示電極51、52のレイアウト形状のみが異なる。
図96(A)に示すように、電極のレイアウト形状を面で構成せずに、線状のレイアウトパターン形状としたもので、電極111D、111E、指示電極51、52を複数の同心円の線分で構成したものである。同心円は、放射状に8本の直線の線分で等間隔に接続し、その電極の領域を面ととらえた時に局所的な抵抗増加が発生しないようにしている。また、線分の幅と間隔は、配線層20の膜厚に依存して調整すると良い。配線層の膜厚が厚い場合は、線分の容量の面積成分に対して、側面成分が比較的に大きくなる。このため、電極の領域を面ととらえた時の配線密度を下げても容量の低下率は、膜厚が薄い場合に対して抑えられるためである。
他のレイアウト形状としては、(B)は、正八角形の線分、(C)は、らせん状の線分、(D)は、波状の線分、(E)は、格子状の線分の例である。
図96(A)に示すように、電極のレイアウト形状を面で構成せずに、線状のレイアウトパターン形状としたもので、電極111D、111E、指示電極51、52を複数の同心円の線分で構成したものである。同心円は、放射状に8本の直線の線分で等間隔に接続し、その電極の領域を面ととらえた時に局所的な抵抗増加が発生しないようにしている。また、線分の幅と間隔は、配線層20の膜厚に依存して調整すると良い。配線層の膜厚が厚い場合は、線分の容量の面積成分に対して、側面成分が比較的に大きくなる。このため、電極の領域を面ととらえた時の配線密度を下げても容量の低下率は、膜厚が薄い場合に対して抑えられるためである。
他のレイアウト形状としては、(B)は、正八角形の線分、(C)は、らせん状の線分、(D)は、波状の線分、(E)は、格子状の線分の例である。
これらのレイアウト形状を用いることにより、比較的に高価な導電性インクの使用量を
抑え、製造コストを低減できる。
抑え、製造コストを低減できる。
<実施形態14>
[C-CARDの機構(配線層の導電性インクおよび、上下非導電性基材仕様)]
静電容量方式のタッチパネル201がカードの電極の位置情報を検知する方法は、カードをタッチパネルに接面した時に発生する電極とタッチパネル201間の静電容量が用いられるため、カード内に電極位置以外で発生するタッチパネル201間の静電容量は誤検知、検知座標精度の低下につながる。その最も大きな原因は、電極、指示電極を接続する配線に発生する静電容量である。
このため、配線に付く静電容量を低減でき、なおかつ製造コストが低い導電性インクを用いることが重要であり、導電性インク仕様別にタッチパネル201の電極111の検知動作に対する配線影響の測定調査を実施した。
[C-CARDの機構(配線層の導電性インクおよび、上下非導電性基材仕様)]
静電容量方式のタッチパネル201がカードの電極の位置情報を検知する方法は、カードをタッチパネルに接面した時に発生する電極とタッチパネル201間の静電容量が用いられるため、カード内に電極位置以外で発生するタッチパネル201間の静電容量は誤検知、検知座標精度の低下につながる。その最も大きな原因は、電極、指示電極を接続する配線に発生する静電容量である。
このため、配線に付く静電容量を低減でき、なおかつ製造コストが低い導電性インクを用いることが重要であり、導電性インク仕様別にタッチパネル201の電極111の検知動作に対する配線影響の測定調査を実施した。
・評価、測定方法
(1)配線抵抗:LCRメータ DE-5000によるDC抵抗測定
(2)配線容量:非導電性基材10のサンプルの配線面を上にした状態でEETI社タッチパネル上に接面させて電極と配線-タッチパネル装置GND間の静電容量をLCRメータ DE-5000,f=100kHzで測定
(3)iPhone6タッチパネルでの電極検知性能評価:タッチパネルに当てた電極に対してシステムが検知した中心座標と容量検知した領域のradius値(検知領域半径)を出力するアプリを開発し、アプリを用いてタッチパネルのシステムが検知した時のradius値(検知領域半径)を測定。電極検知の方法は、スマートフォン(iPhone6)とカードを手で持った状態で、図97の様に、電極1個と配線が20mm程度パネル面に接面するように、10回当接と離反を繰り返した時の検知動作回数とradius値(検知領域半径)を測定。
(1)配線抵抗:LCRメータ DE-5000によるDC抵抗測定
(2)配線容量:非導電性基材10のサンプルの配線面を上にした状態でEETI社タッチパネル上に接面させて電極と配線-タッチパネル装置GND間の静電容量をLCRメータ DE-5000,f=100kHzで測定
(3)iPhone6タッチパネルでの電極検知性能評価:タッチパネルに当てた電極に対してシステムが検知した中心座標と容量検知した領域のradius値(検知領域半径)を出力するアプリを開発し、アプリを用いてタッチパネルのシステムが検知した時のradius値(検知領域半径)を測定。電極検知の方法は、スマートフォン(iPhone6)とカードを手で持った状態で、図97の様に、電極1個と配線が20mm程度パネル面に接面するように、10回当接と離反を繰り返した時の検知動作回数とradius値(検知領域半径)を測定。
・評価結果を表1に示す。
・評価結果まとめ:銀塩インク仕様は、配線抵抗は、線幅0.1mmで5Ω/mm程度と目標の10Ω/mmに対し問題ない。配線容量は、0.012pF/mmで他の導電性インクサンプルの半分以下で良好な特性radius値(検知領域半径)もave、max共に他の導電性インクサンプルより低く、配線影響が非常に少ない良好な結果である。特に、aveとmaxに大きな差が無いため、検知が安定していることが解る。
また、印刷、インク仕様に関しても、銀塩インクは、グラビアオフセット印刷で安く大量に印刷が可能。最小線幅が0.004mmと細線化が可能。膜厚が0.1μmと薄く印刷面の平坦化処理が不要。乾燥時間が5分と短く、TATが短く大量に印刷が可能。と他の導電性インクに対して多くのメリットがある。
さらに、銀塩インクは、インクジェットプリンタに対応したものもあり、カード110のIDコードに対応した多数の導電パターン70を印刷用の版を起こさずにプリンタで作成出来るため、版作成費用が不要であり、多数のIDコードを少い枚数で使う用途に対応する場合に有効である。
これより、銀塩インクにて配線幅0.1mm以下でカード110の配線層20を印刷形成するのが最も好ましい。
また、印刷、インク仕様に関しても、銀塩インクは、グラビアオフセット印刷で安く大量に印刷が可能。最小線幅が0.004mmと細線化が可能。膜厚が0.1μmと薄く印刷面の平坦化処理が不要。乾燥時間が5分と短く、TATが短く大量に印刷が可能。と他の導電性インクに対して多くのメリットがある。
さらに、銀塩インクは、インクジェットプリンタに対応したものもあり、カード110のIDコードに対応した多数の導電パターン70を印刷用の版を起こさずにプリンタで作成出来るため、版作成費用が不要であり、多数のIDコードを少い枚数で使う用途に対応する場合に有効である。
これより、銀塩インクにて配線幅0.1mm以下でカード110の配線層20を印刷形成するのが最も好ましい。
また、配線幅を見ると、銀ペーストインクの線幅0.3mmで、radius値の平均が銀塩インク線幅0.1mmの1.8倍まで増加しており、検知動作に対する配線影響が懸念される結果となっている。
これより、配線層20の配線21の線幅は、0.3mm未満とすることが好ましい。
さらにまた、体積抵抗率が、7×10-6Ω・cmと低い銀塩インクを用いることで配線層20の膜厚を0.1μmまで薄膜化しても、配線抵抗値は、目標の10Ω/mmを充分満足している。
これより、導電性インクの体積抵抗率は、1×10-5Ω・cm以下が好ましい。
以上の結果より、導電性インクは、銀塩インクを用いるのがより好ましい。
また、表1の評価結果には無いが、銀ペーストインクを用いても、スクリーン印刷のメッシュピッチを細かくする、焼結乾燥温度を120℃以上にする等の印刷条件を適正化することで、層厚を薄くしても擦れによる断線も少なく、かつ抵抗値の増加を抑え、配線幅を0.15mm程度まで細線化出来ることが知られており、これらの条件適正化を行うことで銀ペーストインクを用いて印刷することも好ましい。
また、銀塩インク同様に銀ペーストインクは、インクジェットプリンタに対応したものもあり、版作成費用が不要であり、多数のIDコードを少い枚数で使う用途に対応する場合に有効である。
また、銀塩インク同様に銀ペーストインクは、インクジェットプリンタに対応したものもあり、版作成費用が不要であり、多数のIDコードを少い枚数で使う用途に対応する場合に有効である。
ただし、銀塩インク、銀ペーストインク共に、焼結乾燥温度を120℃以上に上げることが必要となり、銀塩インク、銀ペーストインクを用いて配線層20を印刷する場合、非導電性基材10の材質は、その温度特性により使用に適した材質と適さない材質に分類される。例えば、プラスチック樹脂では、PVC(ポリ塩化ビニル)、PP(ポリプロピレン)は、熱変形温度が60℃程度と低く不適当であり、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PC(ポリカーボネート)の熱変形温度は、240℃程度であり、適した材質である。
一方、焼結乾燥に高温を必要としない導電性インクである銀ナノ(粒子)インクを用いてフレキソ印刷することも可能である。フレキソ印刷することで、コストの高い銀を含んだインクの使用量を抑えることが可能であり、量産時の低コスト化を図ることが可能である。
また、銀塩インク同様に銀ナノ(粒子)インクは、インクジェットプリンタに対応したものもあり、版作成費用が不要であり、多数のIDコードを少い枚数で使う用途に対応する場合に有効である。
ただし、銀ナノ(粒子)インクは、基材表面に銀ナノ粒子と化学反応を起こさせ導電性を確保する専用の表面処理が必要であり、配線層20を銀ナノ(粒子)インクを用いて印刷する場合、非導電性基材10としても、専用の表面処理を施した基材が必要となる。
また、銀塩インク同様に銀ナノ(粒子)インクは、インクジェットプリンタに対応したものもあり、版作成費用が不要であり、多数のIDコードを少い枚数で使う用途に対応する場合に有効である。
ただし、銀ナノ(粒子)インクは、基材表面に銀ナノ粒子と化学反応を起こさせ導電性を確保する専用の表面処理が必要であり、配線層20を銀ナノ(粒子)インクを用いて印刷する場合、非導電性基材10としても、専用の表面処理を施した基材が必要となる。
言うまでもないが、配線層20を印刷する条件、非導電性基材10の材質を適正に組み合わせることで、いずれの導電性インクも使用可能である。
<実施形態15>
[C-CARDの機構(ID電極の人体接触無状態でのタッチパネル検知仕様)]
タッチパネル201にカード110を載置して使用する仕様の場合、タッチパネル201にカード110を載置しただけで、人の指55で第1指示電極を触らない状態で、ID電極111Dの4電極をタッチパネル201に検出させることが出来ると、カードの使用用途が格段に拡がる。
このため、人の指55で第一指示電極を触らない状態でID電極111Dをタッチパネル201に検知させるカードの設計条件を明確にする。
[C-CARDの機構(ID電極の人体接触無状態でのタッチパネル検知仕様)]
タッチパネル201にカード110を載置して使用する仕様の場合、タッチパネル201にカード110を載置しただけで、人の指55で第1指示電極を触らない状態で、ID電極111Dの4電極をタッチパネル201に検出させることが出来ると、カードの使用用途が格段に拡がる。
このため、人の指55で第一指示電極を触らない状態でID電極111Dをタッチパネル201に検知させるカードの設計条件を明確にする。
図98に示すPCB基板(FR-4、空隙層有、比誘電率≒3)で作成したカードの銅金メッキ配線(線幅=0.1mm、厚さ=100μm)を少しずつカットしてスマートフォン、タブレットのタッチパネル検知動作の配線長依存性評価の実験を実施した。
試験動作環境条件:
(1)スマホを手に持った場合、
(2)スマホを木の机に置いた場合、
(3)タブレットを木の机に置いた場合、
(4)タブレットをスチールの机に置いた場合
試験方法:ID領域に4個の電極を配置したカードをタッチパネル画面に載置を10回試行して、各電極の反応検知認識率を計測。配線パターンの長さを変えて、画面上への反応を観測。
試験動作判定基準:正常上表示;5点 からの減点法で評価
反応が半分以下;-3点、
反応が遅い;-1点、
反応に1秒程度かかる;-2点、
反応に1~3秒程度かかる;-3点、
結果、表.2のように、4個の電極が、タッチパネルの水平および/または垂直に並ばない限り、(1)では8.4cm以上、(2)では12.5cm以上、(3)では14.4cm以上、(4)では10.4cm以上で全ての導体を検知する認識率は100%となった。
試験動作環境条件:
(1)スマホを手に持った場合、
(2)スマホを木の机に置いた場合、
(3)タブレットを木の机に置いた場合、
(4)タブレットをスチールの机に置いた場合
試験方法:ID領域に4個の電極を配置したカードをタッチパネル画面に載置を10回試行して、各電極の反応検知認識率を計測。配線パターンの長さを変えて、画面上への反応を観測。
試験動作判定基準:正常上表示;5点 からの減点法で評価
反応が半分以下;-3点、
反応が遅い;-1点、
反応に1秒程度かかる;-2点、
反応に1~3秒程度かかる;-3点、
結果、表.2のように、4個の電極が、タッチパネルの水平および/または垂直に並ばない限り、(1)では8.4cm以上、(2)では12.5cm以上、(3)では14.4cm以上、(4)では10.4cm以上で全ての導体を検知する認識率は100%となった。
今回の試験サンプル基板の配線、電極のiPadのタッチパネル間の静電容量は、LCRメータDE-5000で電極とUSBコネクタのシールドGND間の測定で、配線:0.033pF/mm、電極:2.46pF/個であるである。このため、今回の全ての試験動作環境で、人の指55で第1指示電極を触らない状態で、ID電極111Dの4電極をタッチパネル201に検出させることが出来るための配線長と静電容量の目安は、15cm、14.8pFとなる。
<実施形態16>
[C-CARDの機構(ID電極の人体接触無状態でのタッチパネル非検知仕様)]
実施形態11に示される複数の導電パターン70を第二指示電極52の指55との接触の有無で選択的に発生させるカード110Bでは、タッチパネル201上に接面している情報電極111Eが、指55の接触が無い状態では、タッチパネル201に検知されないことが重要である。このため、電極がタッチパネルに検知されないために許容される静電容量を評価した。
[C-CARDの機構(ID電極の人体接触無状態でのタッチパネル非検知仕様)]
実施形態11に示される複数の導電パターン70を第二指示電極52の指55との接触の有無で選択的に発生させるカード110Bでは、タッチパネル201上に接面している情報電極111Eが、指55の接触が無い状態では、タッチパネル201に検知されないことが重要である。このため、電極がタッチパネルに検知されないために許容される静電容量を評価した。
図99は、評価基板の概略図である。図99(A)は、電極が人体側に多く寄生静電容量が付く場合を想定した評価基板の上面図で、(B)は、電極がタッチパネルに多く寄生静電容量が付く場合を想定した評価基板の上面図で、(C)は、両方の基板の底面図である。
基板は、厚さ1.5mmのPCB基板で、底面に直径8mmの電極を縦12mm、横14mmの間隔で3×4で配列してある。電極は、スルーホールで上面の直径3mmのランドパターンに接続し、上面には、電極に寄生静電容量を持たせる基板配線を(A)では、電極とオーバーラップを持つように、(B)では、電極とオーバーラップしないように幅0.1mm配線で引き回してある。
基板は、厚さ1.5mmのPCB基板で、底面に直径8mmの電極を縦12mm、横14mmの間隔で3×4で配列してある。電極は、スルーホールで上面の直径3mmのランドパターンに接続し、上面には、電極に寄生静電容量を持たせる基板配線を(A)では、電極とオーバーラップを持つように、(B)では、電極とオーバーラップしないように幅0.1mm配線で引き回してある。
評価方法は、外周の5個の電極のランドパターンを追加配線で接続し、配線端を人が触れて検知(ON)電極とし、中央の1個の電極のランドパターンと基板上配線を接続し寄生容量の付いた非検知(OFF)電極とする。底面側をタッチパネルに接するように接面して、タッチパネルが外周5個の電極を正常に検知し、中央1個の電極が常に検知されない状態になるための中央1個の電極の静電容量を、基板配線長を変更して評価した。
タッチパネルの電極の検知、非検知判定は、評価基板を縦置き横置きにそれぞれ10回接面し、タッチパネルの出力が電極の座標を正しく返すかどうかで判定した。表1での表記は、5:全回正常検知、3:10回以上で正常検知、2:10回未満で正常検知、1:10回未満の検知でかつ5個の検知電極の一部が欠けているもの、0:10回とも非検知、E:10回以上でタッチパネル出力がエラーを返したもの、とした。
コード認識装置3と使用環境は、iPhone6を手に持った場合と、電極を最も検知しづらいコルクボード上に置いた場合、iPad-Proをスチール机上に置いた場合とコルクボード上に置いた場合、の4条件とした。
タッチパネルの電極の検知、非検知判定は、評価基板を縦置き横置きにそれぞれ10回接面し、タッチパネルの出力が電極の座標を正しく返すかどうかで判定した。表1での表記は、5:全回正常検知、3:10回以上で正常検知、2:10回未満で正常検知、1:10回未満の検知でかつ5個の検知電極の一部が欠けているもの、0:10回とも非検知、E:10回以上でタッチパネル出力がエラーを返したもの、とした。
コード認識装置3と使用環境は、iPhone6を手に持った場合と、電極を最も検知しづらいコルクボード上に置いた場合、iPad-Proをスチール机上に置いた場合とコルクボード上に置いた場合、の4条件とした。
評価の結果、表.2で示すように、A、Bどちらの評価基板においてもiPhone6でいずれの条件でも電極-タッチパネル間の静電容量を5pF以下とすれば、電極は、タッチパネルに検知されないことが判った。また、5個の検知電極の配置のように密に検知される電極がある場合でもタッチパネルに正しく座標を検知されることが判った。この評価結果に基づいた仕様とすることで、複数の導電パターン70を第二指示電極52の指55との接触の有無で選択的に発生させるカードを作成することが出来る。
<実施形態17>
[C-CARDの機構(第一指示電極-ID電極間、指示電極間配線仕様)]
図100に、配線層20の第一指示電極51-ID電極111D間の配線21接続仕様例を示す図である。非導電性基材10の右下側のID電極111Dから単一の直線で最短距離で接続していく方法の他のバリエーションについて説明する。
図100(A)は、ID電極111D間の配線21で両端の第一指示電極51間にループを作り、配線1か所の断線を許容できるまた、電流経路が2系統あり配線抵抗が低減できる仕様である。(B)は、第一指示電極51の両端からID電極111Dに接続するもの、(C)は、各ID電極111Dに独立に接続するもの、(D)は、ID電極111D間の配線21が分岐するもの、である。
[C-CARDの機構(第一指示電極-ID電極間、指示電極間配線仕様)]
図100に、配線層20の第一指示電極51-ID電極111D間の配線21接続仕様例を示す図である。非導電性基材10の右下側のID電極111Dから単一の直線で最短距離で接続していく方法の他のバリエーションについて説明する。
図100(A)は、ID電極111D間の配線21で両端の第一指示電極51間にループを作り、配線1か所の断線を許容できるまた、電流経路が2系統あり配線抵抗が低減できる仕様である。(B)は、第一指示電極51の両端からID電極111Dに接続するもの、(C)は、各ID電極111Dに独立に接続するもの、(D)は、ID電極111D間の配線21が分岐するもの、である。
<実施形態18>
[C-CARDの機構(載置使用、構造:空隙層無し単層、2面に導線と電極を形成)]
本実施例は、表裏2層の配線層を持つ薄板状の装置110Dであるカードをスマートフォンやタブレット等のタッチパネルに、カードの所定の領域を指で持って接面もしくは近接させて使用するカードの実施形態である。
図101(A)は、カード110Dに用いる上部非導電性基材22の配線層20が配置される第一の面23の平面図である。(B)は、成型板60の上面図と側面図である。(C)は、下部非導電性基材10の配線層20が配置される第一の面11の平面図である。上部非導電性基材22は、第一の面23をカード110Dの内側になるように配置し、下部非導電性基材10の第一の面11をカード110Dの内側になるように配置するため、上部非導電性基材22の配線層20と下部非導電性基材10の配線層20は、上部非導電性基材22の配線層を左右反転にした状態で、接続される構成である。
図102は、カード110Dの長辺方向を平行に切った層毎に分解された断面図と接着後の断面図である。
[C-CARDの機構(載置使用、構造:空隙層無し単層、2面に導線と電極を形成)]
本実施例は、表裏2層の配線層を持つ薄板状の装置110Dであるカードをスマートフォンやタブレット等のタッチパネルに、カードの所定の領域を指で持って接面もしくは近接させて使用するカードの実施形態である。
図101(A)は、カード110Dに用いる上部非導電性基材22の配線層20が配置される第一の面23の平面図である。(B)は、成型板60の上面図と側面図である。(C)は、下部非導電性基材10の配線層20が配置される第一の面11の平面図である。上部非導電性基材22は、第一の面23をカード110Dの内側になるように配置し、下部非導電性基材10の第一の面11をカード110Dの内側になるように配置するため、上部非導電性基材22の配線層20と下部非導電性基材10の配線層20は、上部非導電性基材22の配線層を左右反転にした状態で、接続される構成である。
図102は、カード110Dの長辺方向を平行に切った層毎に分解された断面図と接着後の断面図である。
図101に示すように、上部非導電性基材22は、薄いPC、PET等のプラスチック樹脂フィルム、もしくは紙で、トレーディングカードや、QUOカード等のサイバネ規格カード、クレジットカードとほぼ同じ外形寸法の矩形に形成されている。
上部非導電性基材22の第一の面23には、配線層20が、銀塩インク、銀ペーストインク、カーボンインク等の導電性インクを用いて印刷することで形成される。
上部長辺方向を上下として、カード全体に接面領域40、下部に保持領域50が設けられ、接面領域40には、4個の上部ランド25が設けられている。上部ランド25の1つは、右下側の基準電極であるID用電極111Dの直上の位置の左右反転した位置に設けられ、そこから保持部50に配置されている第一指示電極51に接続されている。残りの上部ランド25は、3個共に情報電極111Eの直上の位置の左右反転した位置に設けられ、そこから保持部50に配置されている第二指示電極52に接続されている。第一、第二指示電極51、52のパターン形状や構成は、実施の形態13のカード110の仕様と変わらない。
上部非導電性基材22の第一の面23には、配線層20が、銀塩インク、銀ペーストインク、カーボンインク等の導電性インクを用いて印刷することで形成される。
上部長辺方向を上下として、カード全体に接面領域40、下部に保持領域50が設けられ、接面領域40には、4個の上部ランド25が設けられている。上部ランド25の1つは、右下側の基準電極であるID用電極111Dの直上の位置の左右反転した位置に設けられ、そこから保持部50に配置されている第一指示電極51に接続されている。残りの上部ランド25は、3個共に情報電極111Eの直上の位置の左右反転した位置に設けられ、そこから保持部50に配置されている第二指示電極52に接続されている。第一、第二指示電極51、52のパターン形状や構成は、実施の形態13のカード110の仕様と変わらない。
図101(B)に示す非導電性基材である成型板60もPC、PET等のプラスチック樹脂を成型加工して作成され、カード110Dとほぼ同じ平面外形寸法の矩形に形成されている。成型板60は、カード110Bに用いられる上部非導電性基材30よりも比較的に厚く、カード110C全体の厚さがキャッシュカードの厚さ程度になる範囲で厚く成型される。さらに、保持領域50の4個の上部ランド25に対応する位置の左右反転した位置に、上部ランドよりも小さい径の貫通孔67が設けられている。
また、貫通孔67の側面は、上面に向かって開口部が若干広くなるテーパー形状となっている。
また、貫通孔67の側面は、上面に向かって開口部が若干広くなるテーパー形状となっている。
図101(C)に示す下部非導電性基材10は、上部非導電性基材22と同じ組成のフィルム、もしくは紙で、カード110Dとほぼ同じ平面外形寸法の矩形に形成されている。
下部非導電性基材10の第一の面11には、配線層20が、上部非導電性基材22の配線層20と同じ導電性インクを用いて印刷形成される。接面領域40には、3個の情報用電極111Eが成型板60の上面左側3個の貫通孔67に対応する位置に直径7mm程度の円形状で配置されている。さらに、4個のID用電極111Dが、導電パターンの配置情報に従い、同様に直径7mm程度の円形状で配置される。また、右下側の基準電極であるID用電極111Dは、成型板60の貫通孔に対応する位置になっている。また、4このID用電極111Dは、右下側の基準電極であるID用電極111Dから、線状の導電性部材である配線21で隣接するID用電極111Dを単一の直線、かつ最短距離になるように一筆書状に一纏まりに接続される。
4つのID用電極111Dおよび、3つ情報用電極111Eは、ID用電極111Dの4つと1つの情報用電極111Eの組み合わせで、例えば、実施の形態29、30に示されるようにカード110Bをユニークに特定できるように接面領域40に配置され、5個の電極で導電パターン70を形成する。このため、カード110Dでは、情報用電極111Eに対応する3種類の導電パターン70を作り出すことが出来る。
下部非導電性基材10の第一の面11には、配線層20が、上部非導電性基材22の配線層20と同じ導電性インクを用いて印刷形成される。接面領域40には、3個の情報用電極111Eが成型板60の上面左側3個の貫通孔67に対応する位置に直径7mm程度の円形状で配置されている。さらに、4個のID用電極111Dが、導電パターンの配置情報に従い、同様に直径7mm程度の円形状で配置される。また、右下側の基準電極であるID用電極111Dは、成型板60の貫通孔に対応する位置になっている。また、4このID用電極111Dは、右下側の基準電極であるID用電極111Dから、線状の導電性部材である配線21で隣接するID用電極111Dを単一の直線、かつ最短距離になるように一筆書状に一纏まりに接続される。
4つのID用電極111Dおよび、3つ情報用電極111Eは、ID用電極111Dの4つと1つの情報用電極111Eの組み合わせで、例えば、実施の形態29、30に示されるようにカード110Bをユニークに特定できるように接面領域40に配置され、5個の電極で導電パターン70を形成する。このため、カード110Dでは、情報用電極111Eに対応する3種類の導電パターン70を作り出すことが出来る。
上部非導電性基材22の配線層20が配置される第一の面23の反対面は、カードのグラフィックが印刷可能に処理された上部グラフィック印刷面となっており、下部非導電性基材10の配線層20が配置される第一の面11の反対面12は、カードのグラフィックが印刷可能に処理された下部グラフィック印刷面12となっている。
図102は、カード110Dの長辺方向を平行に切った層毎に分解された断面図と接着後の断面図である。
下部非導電性基材10の下面12は、カードのグラフィックが印刷可能に処理された下部グラフィック印刷面12であり、カード110Dの裏面グラフィックが印刷される。
下部非導電性基材10は、図上の上向きに第一面11および配線層20が配置され、その上側に成型板60が、貫通孔67部分を型抜きされた接着テープ35で貼り付けられる。貫通孔67の孔内部は、銀ペースト等導電性フィラーを含有した導電性接着剤68で充填する。成型板60の上側に上部非導電性基材22が配線層20のある第一の面23を下側にして、成型板60の貫通孔67の上側部分を型抜きされた接着テープ35で貼り付けられる。この時、上部ランド25、導電性接着剤68、電極111D,111Eと接続され、第一、第二指示電極51,52からID用、情報用電極111D,111Eまでが導通する。
上部非導電性基材30の上面は、カードのグラフィックが印刷可能に処理された上部グラフィック印刷面63であり、カード表面のグラフィックが印刷される。また、上部、下部グラフィック印刷面63、12ともに、印刷後に印刷層を保護するためのPPラミネート加工等の印刷保護処理が施される。
また、上部グラフィック印刷面33のグラフィックには、各指示電極51,52の3組が配置された位置に対応する部分がそれぞれ個別に指で保持されるように各指示電極の位置をガイドする図柄が印刷される。
下部非導電性基材10、成型板60と上部非導電性基材22を接着することで、カード110Dは、形成される。
カード110Dは、成型板60を設けることで、交流接続するための第一、第二指示電極51,52をタッチパネル201に載置して指で触れても、指示電極の位置をタッチパネル201に検出されることは無い。
また、成型板60を比誘電率の低いプラスチック樹脂で厚く作成することにより、タッチパネル201にカード110Dの接面領域40を接面させているときに誤って指を触れてもタッチパネル201が、その指を検知しないようにすることが出来る。これにより、情報機器200の誤動作を防ぐことが出来る。
図102は、カード110Dの長辺方向を平行に切った層毎に分解された断面図と接着後の断面図である。
下部非導電性基材10の下面12は、カードのグラフィックが印刷可能に処理された下部グラフィック印刷面12であり、カード110Dの裏面グラフィックが印刷される。
下部非導電性基材10は、図上の上向きに第一面11および配線層20が配置され、その上側に成型板60が、貫通孔67部分を型抜きされた接着テープ35で貼り付けられる。貫通孔67の孔内部は、銀ペースト等導電性フィラーを含有した導電性接着剤68で充填する。成型板60の上側に上部非導電性基材22が配線層20のある第一の面23を下側にして、成型板60の貫通孔67の上側部分を型抜きされた接着テープ35で貼り付けられる。この時、上部ランド25、導電性接着剤68、電極111D,111Eと接続され、第一、第二指示電極51,52からID用、情報用電極111D,111Eまでが導通する。
上部非導電性基材30の上面は、カードのグラフィックが印刷可能に処理された上部グラフィック印刷面63であり、カード表面のグラフィックが印刷される。また、上部、下部グラフィック印刷面63、12ともに、印刷後に印刷層を保護するためのPPラミネート加工等の印刷保護処理が施される。
また、上部グラフィック印刷面33のグラフィックには、各指示電極51,52の3組が配置された位置に対応する部分がそれぞれ個別に指で保持されるように各指示電極の位置をガイドする図柄が印刷される。
下部非導電性基材10、成型板60と上部非導電性基材22を接着することで、カード110Dは、形成される。
カード110Dは、成型板60を設けることで、交流接続するための第一、第二指示電極51,52をタッチパネル201に載置して指で触れても、指示電極の位置をタッチパネル201に検出されることは無い。
また、成型板60を比誘電率の低いプラスチック樹脂で厚く作成することにより、タッチパネル201にカード110Dの接面領域40を接面させているときに誤って指を触れてもタッチパネル201が、その指を検知しないようにすることが出来る。これにより、情報機器200の誤動作を防ぐことが出来る。
<実施形態18の変形例1>
図103、図104は、カード110Dの構造の変形例であるカード110D1を説明する図であり、図103(A)は、カード110D1に用いる非導電性基材10の配線層20が配置される第一の面11の平面図である。(B)は、非導電性基材10を折り返した場合の配線層20に対する上からの透過図である。図104は、カード110D1の長辺方向を平行に切った層毎に分解された断面図と接着後の断面図である。
図101のカード110Dに対して、カード110D1は、貫通孔67を有する成型板60の両面に別々に配線層20を設けていたのに対し、単なる樹脂板69の両面に1枚の非導電性基材10の配線層20を貼り付けることにより貫通孔を設けなくても2層の配線層にした点が異なる。
図103、図104は、カード110Dの構造の変形例であるカード110D1を説明する図であり、図103(A)は、カード110D1に用いる非導電性基材10の配線層20が配置される第一の面11の平面図である。(B)は、非導電性基材10を折り返した場合の配線層20に対する上からの透過図である。図104は、カード110D1の長辺方向を平行に切った層毎に分解された断面図と接着後の断面図である。
図101のカード110Dに対して、カード110D1は、貫通孔67を有する成型板60の両面に別々に配線層20を設けていたのに対し、単なる樹脂板69の両面に1枚の非導電性基材10の配線層20を貼り付けることにより貫通孔を設けなくても2層の配線層にした点が異なる。
図103(A)に示すように、非導電性基材10は、薄いPC、PET等のプラスチック樹脂フィルム、もしくは紙で、トレーディングカードやクレジットカードの外形寸法に対し、短辺方向はほぼ同じで、長辺方向はカード長辺サイズの2倍に厚さを加えた寸法とほぼ同じ寸法の略矩形に形成されている。
非導電性基材10の第一の面11には、配線層20が、銀塩インク、銀ペーストインク、カーボンインク等の導電性インクを用いて印刷形成される。
非導電性基材10の配線層20は、長辺方向を上下方向として、非導電性基材10の第一の面11を接面領域40として、カード完成時に下面側に配置される4個のID用電極111Dが、図上右下側の基準電極であるID用電極111Dから、左上側のID用電極111Dに向けて、線状の導電性部材である配線21で隣接するID用電極111Dを単一の直線、かつ最短距離になるように一筆書状に一纏まりに接続される。
また、3個の情報用電極111Eと右下側のID用電極111Dから、それぞれ第一の面11を二分した他方の側へ向かって直線、最短距離で配線が引き出されている。さらに、他方の側には、中央に近い側を操作領域41として第一、第二指示電極51、52が、実施の形態13のカード110Bの第一、第二指示電極51、52と同じ構造のものが配置され、一方の面のから延伸されてきた3個の情報用電極111EとID用電極111Dからの配線がそれぞれ対応した第一、第二指示電極51、52と接続されている。また、第一、第二指示電極51、52のパターン形状や構成は、実施の形態13のカード110の仕様と変わらない。
第一の面11を二分した他方の側の操作領域41以外は、上部グラフィック印刷部56となっている。
非導電性基材10の第一の面11を中央で2分した線16を境に第一の面11を内側に折り返し重ね合わせ、上部から配線層20を透過してみると、図103(B)の配線層20のパターンになる。図中灰色の部分がカード下面側、黒が上面側である。このように非導電性基材に貫通部等の加工を施さなくても、配線層を2層に分けた構成を取ることが出来る。
非導電性基材10の第一の面11には、配線層20が、銀塩インク、銀ペーストインク、カーボンインク等の導電性インクを用いて印刷形成される。
非導電性基材10の配線層20は、長辺方向を上下方向として、非導電性基材10の第一の面11を接面領域40として、カード完成時に下面側に配置される4個のID用電極111Dが、図上右下側の基準電極であるID用電極111Dから、左上側のID用電極111Dに向けて、線状の導電性部材である配線21で隣接するID用電極111Dを単一の直線、かつ最短距離になるように一筆書状に一纏まりに接続される。
また、3個の情報用電極111Eと右下側のID用電極111Dから、それぞれ第一の面11を二分した他方の側へ向かって直線、最短距離で配線が引き出されている。さらに、他方の側には、中央に近い側を操作領域41として第一、第二指示電極51、52が、実施の形態13のカード110Bの第一、第二指示電極51、52と同じ構造のものが配置され、一方の面のから延伸されてきた3個の情報用電極111EとID用電極111Dからの配線がそれぞれ対応した第一、第二指示電極51、52と接続されている。また、第一、第二指示電極51、52のパターン形状や構成は、実施の形態13のカード110の仕様と変わらない。
第一の面11を二分した他方の側の操作領域41以外は、上部グラフィック印刷部56となっている。
非導電性基材10の第一の面11を中央で2分した線16を境に第一の面11を内側に折り返し重ね合わせ、上部から配線層20を透過してみると、図103(B)の配線層20のパターンになる。図中灰色の部分がカード下面側、黒が上面側である。このように非導電性基材に貫通部等の加工を施さなくても、配線層を2層に分けた構成を取ることが出来る。
図104の断面図より、カード110D1の非導電性基材10の下面12は、カードのグラフィックが印刷可能に処理され、第一の面11を二分した一方の側が下部グラフィック印刷領域であり、第一の面11を二分した一方の側が上部グラフィック印刷領域であり、一回の印刷でカードの表裏の印刷を行うことが出来る。上部グラフィック印刷領域には、各指示電極51,52の3組が配置された位置に対応する部分がそれぞれ個別に指で触れられるように各指示電極の位置をガイドする図柄が印刷される。
また、非導電性基材10の第一の面11に配線層20も同様に一回の印刷でカードの上側と下側の配線層を印刷できる。
非導電性基材10の第一の面11側に接着剤もしくは接着テープ32を貼り、カードの平面外形寸法とほぼ同一形状で、クレジットカードとほぼ同じ厚さのPC、PET等のプラスチック樹脂板69の両面に、非導電性基材10の第一の面11を中央で2分した線16を境にして貼り付ける。
非導電性基材10の下面12は、カード表裏両面のグラフィックが印刷されており、印刷後に印刷層を保護するためのPPラミネート加工等の印刷保護処理が施される。
非導電性基材10、樹脂板6を接着することで、カード110D1は、形成される。
カード110D1は、樹脂板69を設けることで、交流接続するための第一、第二指示電極51,52をタッチパネル201に載置して指で触れても、指示電極の位置をタッチパネル201に検出されることは無い。
また、成型板60を比誘電率の低いプラスチック樹脂で厚く作成することにより、タッチパネル201にカード110Dの接面領域40を接面させているときに誤って指を触れてもタッチパネル201が、その指を検知しないようにすることが出来る。これにより、情報機器200の誤動作を防ぐことが出来る。
樹脂板69には、貫通孔等の加工は不要で、両面に1枚の非導電性基材10を貼り合わせるだけなので、大幅に製造コストを削減できる。
また、非導電性基材10の第一の面11に配線層20も同様に一回の印刷でカードの上側と下側の配線層を印刷できる。
非導電性基材10の第一の面11側に接着剤もしくは接着テープ32を貼り、カードの平面外形寸法とほぼ同一形状で、クレジットカードとほぼ同じ厚さのPC、PET等のプラスチック樹脂板69の両面に、非導電性基材10の第一の面11を中央で2分した線16を境にして貼り付ける。
非導電性基材10の下面12は、カード表裏両面のグラフィックが印刷されており、印刷後に印刷層を保護するためのPPラミネート加工等の印刷保護処理が施される。
非導電性基材10、樹脂板6を接着することで、カード110D1は、形成される。
カード110D1は、樹脂板69を設けることで、交流接続するための第一、第二指示電極51,52をタッチパネル201に載置して指で触れても、指示電極の位置をタッチパネル201に検出されることは無い。
また、成型板60を比誘電率の低いプラスチック樹脂で厚く作成することにより、タッチパネル201にカード110Dの接面領域40を接面させているときに誤って指を触れてもタッチパネル201が、その指を検知しないようにすることが出来る。これにより、情報機器200の誤動作を防ぐことが出来る。
樹脂板69には、貫通孔等の加工は不要で、両面に1枚の非導電性基材10を貼り合わせるだけなので、大幅に製造コストを削減できる。
<実施形態18の変形例2>
図105から図107は、カード110D1の構造の変形例であるカードケース110D2を説明する図であり、図105は、非導電性基材10の長辺方向を平行に切った層毎に分解された断面図と接着後の断面図である。図106は、カードケース110D2に用いる非導電性基材10の配線層20が配置される第一の面11を内側に折り畳んだ状態で配線層20を上から透過的に見た図である。図107(A)は、カードケース110D2の長辺方向を平行に切った断面図、(B)は、カードケース110D2の短辺方向を平行に切った断面図である。
図103のカード110D1に対して、カードケース110D2は、配線層20を有する非導電性基材10を折り返してたたむときに空間を設けてカードケースとした点がことなる。
図105から図107は、カード110D1の構造の変形例であるカードケース110D2を説明する図であり、図105は、非導電性基材10の長辺方向を平行に切った層毎に分解された断面図と接着後の断面図である。図106は、カードケース110D2に用いる非導電性基材10の配線層20が配置される第一の面11を内側に折り畳んだ状態で配線層20を上から透過的に見た図である。図107(A)は、カードケース110D2の長辺方向を平行に切った断面図、(B)は、カードケース110D2の短辺方向を平行に切った断面図である。
図103のカード110D1に対して、カードケース110D2は、配線層20を有する非導電性基材10を折り返してたたむときに空間を設けてカードケースとした点がことなる。
図105、図106に示すように、非導電性基材10は、薄いPC、PET等の透明なプラスチック樹脂フィルムで、トレーディングカードや、QUOカード等のサイバネ規格カード、クレジットカードの外形寸法に対し、短辺方向はやや大きく、長辺方向はカード長辺サイズの2倍に厚さを加えた寸法に対してやや大きい寸法の略矩形に形成されている。
非導電性基材10の第一の面11には、配線層20が、銀塩インク、銀ペーストインク、カーボンインク等の導電性インクを用いて印刷形成される。
非導電性基材10の配線層20は、長辺方向を上下方向として、非導電性基材10の第一の面11を接面領域40として、カード完成時に下面側に配置される4個のID用電極111Dが、図上右下側の基準電極であるID用電極111Dから、左上側のID用電極111Dに向けて、線状の導電性部材である配線21で隣接するID用電極111Dを単一の直線、かつ最短距離になるように一筆書状に一纏まりに接続される。
また、3個の情報用電極111Eと右下側のID用電極111Dから、それぞれ第一の面11を二分した他方の側へ向かって直線、最短距離で配線が引き出されている。さらに、他方の側には、中央に近い側を操作領域41として第一、第二指示電極51、52が、実施の形態13のカード110Bの第一、第二指示電極51、52と同じ構造のものが配置され、一方の面のから延伸されてきた3個の情報用電極111EとID用電極111Dからの配線がそれぞれ対応した第一、第二指示電極51、52と接続されている。また、第一、第二指示電極51、52のパターン形状や構成は、実施の形態13のカード110の仕様と変わらない。
第一の面11を二分した他方の側の操作領域41以外は、外周の上部グラフィック印刷部56と、その内側の透明領域81となっている。
非導電性基材10の第一の面11を中央で2分した線16を境にケース厚みDの1/2よりもやや大きいところを中心に90℃折り曲げる。これを一方の側と他方の側の両方に行う。上下両方の第一の面11を内側に折り返し重ね合わせ、上部から配線層20を透過してみると、図106の配線層20のパターンになる。図中灰色の部分がカード下面側、黒が上面側である。このように非導電性基材に貫通部等の加工を施さなくても、配線層を2層に分けた構成を取ることが出来る。
非導電性基材10の第一の面11には、配線層20が、銀塩インク、銀ペーストインク、カーボンインク等の導電性インクを用いて印刷形成される。
非導電性基材10の配線層20は、長辺方向を上下方向として、非導電性基材10の第一の面11を接面領域40として、カード完成時に下面側に配置される4個のID用電極111Dが、図上右下側の基準電極であるID用電極111Dから、左上側のID用電極111Dに向けて、線状の導電性部材である配線21で隣接するID用電極111Dを単一の直線、かつ最短距離になるように一筆書状に一纏まりに接続される。
また、3個の情報用電極111Eと右下側のID用電極111Dから、それぞれ第一の面11を二分した他方の側へ向かって直線、最短距離で配線が引き出されている。さらに、他方の側には、中央に近い側を操作領域41として第一、第二指示電極51、52が、実施の形態13のカード110Bの第一、第二指示電極51、52と同じ構造のものが配置され、一方の面のから延伸されてきた3個の情報用電極111EとID用電極111Dからの配線がそれぞれ対応した第一、第二指示電極51、52と接続されている。また、第一、第二指示電極51、52のパターン形状や構成は、実施の形態13のカード110の仕様と変わらない。
第一の面11を二分した他方の側の操作領域41以外は、外周の上部グラフィック印刷部56と、その内側の透明領域81となっている。
非導電性基材10の第一の面11を中央で2分した線16を境にケース厚みDの1/2よりもやや大きいところを中心に90℃折り曲げる。これを一方の側と他方の側の両方に行う。上下両方の第一の面11を内側に折り返し重ね合わせ、上部から配線層20を透過してみると、図106の配線層20のパターンになる。図中灰色の部分がカード下面側、黒が上面側である。このように非導電性基材に貫通部等の加工を施さなくても、配線層を2層に分けた構成を取ることが出来る。
図105の断面図より、カード110D2の非導電性基材10の下面12は、カードのグラフィックが印刷可能に処理され、第一の面11を二分した一方の側が接面領域40であり、下部グラフィック印刷領域である。第一の面11を二分した一方の側が操作領域41、透明領域81で、外周に上部グラフィック印刷部56がある。一回の印刷でカードの表裏の印刷を行うことが出来る。上部グラフィック印刷部56には、各指示電極51,52の3組が配置された位置に対応する部分がそれぞれ個別に指で触れられるように各指示電極の位置をガイドする図柄が印刷される。
また、非導電性基材10の第一の面11に配線層20も同様に一回の印刷でカードの上側と下側の配線層を印刷できる。
非導電性基材10の第一の面11側に接着剤もしくは接着テープ32を貼り、非導電性基材10の第一の面11を中央で2分した線16を境にケース厚みDの1/2よりもやや大きいところを中心に90℃折り曲げる。これを一方の側と他方の側の両方に行う。
そして、非導電性基材10の側面をカードの厚さdより少しだけ厚いスペーサ80と接着材もしくは、接着テープで接着する。
非導電性基材10の下面12は、カード表裏両面のグラフィックが印刷されており、印刷後に印刷層を保護するためのPPラミネート加工等の印刷保護処理が施される。
非導電性基材10、樹脂板6を接着することで、カードケース110D2は、形成される。
カードケース110D2は、既に販売済みの静電容量コードを持たない通常のゲームカードのケースとして使うことにより、通常のゲームカードが静電容量コードを発行するカードになるので、新たな市場を開拓できる。
また、非導電性基材10の第一の面11に配線層20も同様に一回の印刷でカードの上側と下側の配線層を印刷できる。
非導電性基材10の第一の面11側に接着剤もしくは接着テープ32を貼り、非導電性基材10の第一の面11を中央で2分した線16を境にケース厚みDの1/2よりもやや大きいところを中心に90℃折り曲げる。これを一方の側と他方の側の両方に行う。
そして、非導電性基材10の側面をカードの厚さdより少しだけ厚いスペーサ80と接着材もしくは、接着テープで接着する。
非導電性基材10の下面12は、カード表裏両面のグラフィックが印刷されており、印刷後に印刷層を保護するためのPPラミネート加工等の印刷保護処理が施される。
非導電性基材10、樹脂板6を接着することで、カードケース110D2は、形成される。
カードケース110D2は、既に販売済みの静電容量コードを持たない通常のゲームカードのケースとして使うことにより、通常のゲームカードが静電容量コードを発行するカードになるので、新たな市場を開拓できる。
<実施形態19>
[C-CARDの機構(載置使用、構造:小面積、単層、1面、導線が立体)]
本実施例は、小型のフィギュア等の底面に張り付け、フィギュアをタッチパネルに置くことにより、導電パターン70を発行できる小型の導電パターンの実施形態である。
[C-CARDの機構(載置使用、構造:小面積、単層、1面、導線が立体)]
本実施例は、小型のフィギュア等の底面に張り付け、フィギュアをタッチパネルに置くことにより、導電パターン70を発行できる小型の導電パターンの実施形態である。
図108は、フィギュア筐体90をタッチパネル201上に載置することで導電パターン70を発行するためのカード110Eの使用イメージ図である。直径7mm程度のID用電極111D3個で導電パターン70を作成し、非導電性基材10の印刷したものを小型のフィギュア等の筐体90の底面91に張り付け、底面91から筐体90の側面に沿って配線21を立ち上げ指示電極51とした。指55で指示電極51と共に筐体90を保持してタッチパネル201が適正に検知するパターンを調査した。
図109(A)から(D)までの配線21の引き回しと指示電極の取出し仕様を作成し評価した。いずれのパターンも有意差無くタッチパネル201に検知されることを確認した。
図109(A)から(D)までの配線21の引き回しと指示電極の取出し仕様を作成し評価した。いずれのパターンも有意差無くタッチパネル201に検知されることを確認した。
<変形例1>
本明細書の全ての実施の形態のカード110では、4個のID電極111Dと1個の情報電極111Eをタッチパネル201に検知させ、1種類の導電パターン70としているが、ID電極111Dは、4個に限定されるわけでは無く、3個のID電極111Dとすることにより、3個のID電極111Dと2か所の第二指示電極を同時に指で触り、2個の第二指示電極52を検知させ、5個の電極で導電パターン70を作る場合と、3個のID電極111Dと1か所の第二指示電極52を指で触り、1個の第二指示電極52を検知させ、4個の電極で導電パターン70を作る場合の両方を1つのカード110で実施することも可能である。
これにより、1つのカードで形成できる導電パターン70の数を大幅に増やすことが出来る。
また、同時に検知される位置情報の5か所までに制限を掛けていない、もしくは、10か所までで制限しているスマートフォン以外の産業用タッチパネルや、タブレットでは、ID電極111Dを4個のままで、第二指示電極を同時に指で触る箇所を増やすことも可能であり、第二指示電極52の指による同時接触数は、タッチパネル仕様を踏まえて、カードの構成は変更なしに、適宜調整可能である。
本明細書の全ての実施の形態のカード110では、4個のID電極111Dと1個の情報電極111Eをタッチパネル201に検知させ、1種類の導電パターン70としているが、ID電極111Dは、4個に限定されるわけでは無く、3個のID電極111Dとすることにより、3個のID電極111Dと2か所の第二指示電極を同時に指で触り、2個の第二指示電極52を検知させ、5個の電極で導電パターン70を作る場合と、3個のID電極111Dと1か所の第二指示電極52を指で触り、1個の第二指示電極52を検知させ、4個の電極で導電パターン70を作る場合の両方を1つのカード110で実施することも可能である。
これにより、1つのカードで形成できる導電パターン70の数を大幅に増やすことが出来る。
また、同時に検知される位置情報の5か所までに制限を掛けていない、もしくは、10か所までで制限しているスマートフォン以外の産業用タッチパネルや、タブレットでは、ID電極111Dを4個のままで、第二指示電極を同時に指で触る箇所を増やすことも可能であり、第二指示電極52の指による同時接触数は、タッチパネル仕様を踏まえて、カードの構成は変更なしに、適宜調整可能である。
<変形例2>
カード110に積層されるすべての非導電性基材をPC、PET等の透明プラスチック樹脂フィルムで作成し、カード110の表裏に施すグラフィック印刷の表裏で対応した一部の領域を印刷しない透明領域としてカード110に窓を設けることも出来る。
これにより、カードを接面したタッチパネルディスプレイの画面でも、透明領域に表示される画像データをカード110上から確認することが出来る。
また、透明領域には、指示電極や電極が配置されても構わない。これにより、当該の指示領域に触ることで形成される導電パターンが実施しようとしている処理に関係した画像情報を指示電極近傍に示すことができるため、カード使用者がより間違えにくい構成を取ることが出来る。
<実施形態20>
カード110に積層されるすべての非導電性基材をPC、PET等の透明プラスチック樹脂フィルムで作成し、カード110の表裏に施すグラフィック印刷の表裏で対応した一部の領域を印刷しない透明領域としてカード110に窓を設けることも出来る。
これにより、カードを接面したタッチパネルディスプレイの画面でも、透明領域に表示される画像データをカード110上から確認することが出来る。
また、透明領域には、指示電極や電極が配置されても構わない。これにより、当該の指示領域に触ることで形成される導電パターンが実施しようとしている処理に関係した画像情報を指示電極近傍に示すことができるため、カード使用者がより間違えにくい構成を取ることが出来る。
<実施形態20>
上記で説明した薄板状の装置(C-Card)は、種々の用途に使用することができる。
以下、用途の実施例を具体的に説明する。なお、本発明において、C-Cardの構造や用途が下記の具体例に限定されるものではないことはもちろんである。また、以下の実施例をどのように組み合わせて使用してもよい。
また、以下の実施例ではスマホを使用しているが、本発明ではこれに限らず、タブレット等、タッチパネルを搭載した他の電子機器を用いてもよいことはもちろんである。
<C-Cardの概要>
図110は、C-Cardに内層された構造を示す図である。図111は、C-Cardの使用状態について説明する図である。
図110は、C-Cardに内層された構造を示す図である。図111は、C-Cardの使用状態について説明する図である。
同図に示すように、C-Cardはカード内部に7個の電極が形成され、内5個の電極をスマホが検知し、その導電パターンにより静電容量コードを認識する。スマホは当該静電容量コードに対応するコンテンツ閲覧や操作指示などの情報処理を実施する。
7個の電極のうちの4個の電極は互いに導線で接続されたID電極であり、その導電パターンはカードの固有のID導電パターンを形成するカードIDとして設定されている。残りの3個の電極は情報電極であり、指で保持・接触する操作領域に内層された指示電極に導線で接続され、いずれかを指で保持・接触すると、ID導電パターンと当該電極で固有の導電パターンが形成される。つまり、指でいずれかを保持・接触することにより異なった導電パターンが形成され、スマホは固有の静電容量コードを認識できる。なお、指示電極上層には、グラフィックが印刷された非導電層を有するが、指示電極は所定の面積を有しており、指からの交流電流を導通できる構造となっている。
図111は、タッチ位置の選択について示す図である。C-Cardの表面には、3つの指示電極の上層の操作領域のそれぞれの位置に対応して、タッチ位置を示すアイコンが印刷されている。同図(a)に示すように、ユーザは、タッチ位置の一つを指で保持しながら、同図(b)に示すように、カードをスマホに翳す。ここで「翳す」とは、接触させることと近接させることの両方を含む概念である。
すると、選択された操作領域下部の指示電極から導通された情報電極1個とID電極4個と共にスマホが検知し、合計5個の電極が3種の導電パターンを形成する。これにより、3種の静電容量コードを認識できる。
さらに裏表に操作領域を示すグラフィックを形成してもよい。同じ保持位置を持ってC-Cardをスマホに翳すことによって、裏表異なる導電パターンとなり、6種の静電容量コードを認識することができる。但し、裏返しした場合に、左右対称の導電パターンが発生すると、異なる静電容量コードとして認識できないため、電極は、ユニークな配置とする必要がある。
また、C-Cardでは、導電インクとして銀塩インクを用い、グラビアオフセット印刷でローコスト、大量生産を実現している。下記に銀塩インクを用いたグラビアオフセット印刷の特徴を記す。
・乾燥後には有機物が揮発し、殆どが銀となり極めて抵抗値が小さいため、静電容量を殆ど検知しない程度の極小の線幅、肉厚にできる。
・グラビアオフセットで印刷可能なため、線幅を4μm、肉厚を100nm程度で印刷可能となり、使用インク量を大幅に低減できる。
・カーボンインクを用いたオフセット印刷や、銀ペーストを用いたスクリーン印刷では、印刷時のインクの肉厚が概ね5μm以上であり、印刷表面が凸凹を生じる。その結果、上層の印刷層または、貼り付けた印刷シート層は20μを超える段差を生じるため、同一平面を形成するように電極および配線が形成されていない領域を、ニスやインクで印刷して平滑化する必要がある。20μ以下では段差処理は必要ない。この程度の肉厚であれば、グラビア印刷を使用できる。さらに、電極および配線が白色相当でない場合、白色インクによる印刷または厚めの白色シートで隠蔽して、グラフィックを形成する必要があり、製造工程が複雑になりコスト高となる。さらに、銀ペーストを用いたスクリーン印刷は乾燥時間(15分程度)が長く、所定の保管領域の確保・移動など印刷工程でロスが生じる。しかし、銀塩インクを用いたグラビアオフセット印刷では、印刷肉厚が100nm程度であり、超極薄のため上層の印刷層または、貼り付けた印刷シート層には段差を生じないことから、印刷面上面に白色PC(ポリカーボネート)シートを貼り付け、印刷すればよい。または、印刷済みの印刷シートを貼り付ければよい。カーボンインクでは、隠蔽処理をしないと透けて見えてしまうが、銀塩インクは、比較的白色に近いため隠蔽は必要ない。さらに、銀塩インクで電極、配線を印刷するシートを白色PCにすれば、その白色PCの裏側に、カードの裏面を印刷すればよい。これにより、2層でカードを形成することができる。なお、乾燥時間は5分程度であり製造工程をさらに省力化できる。
・乾燥後には有機物が揮発し、殆どが銀となり極めて抵抗値が小さいため、静電容量を殆ど検知しない程度の極小の線幅、肉厚にできる。
・グラビアオフセットで印刷可能なため、線幅を4μm、肉厚を100nm程度で印刷可能となり、使用インク量を大幅に低減できる。
・カーボンインクを用いたオフセット印刷や、銀ペーストを用いたスクリーン印刷では、印刷時のインクの肉厚が概ね5μm以上であり、印刷表面が凸凹を生じる。その結果、上層の印刷層または、貼り付けた印刷シート層は20μを超える段差を生じるため、同一平面を形成するように電極および配線が形成されていない領域を、ニスやインクで印刷して平滑化する必要がある。20μ以下では段差処理は必要ない。この程度の肉厚であれば、グラビア印刷を使用できる。さらに、電極および配線が白色相当でない場合、白色インクによる印刷または厚めの白色シートで隠蔽して、グラフィックを形成する必要があり、製造工程が複雑になりコスト高となる。さらに、銀ペーストを用いたスクリーン印刷は乾燥時間(15分程度)が長く、所定の保管領域の確保・移動など印刷工程でロスが生じる。しかし、銀塩インクを用いたグラビアオフセット印刷では、印刷肉厚が100nm程度であり、超極薄のため上層の印刷層または、貼り付けた印刷シート層には段差を生じないことから、印刷面上面に白色PC(ポリカーボネート)シートを貼り付け、印刷すればよい。または、印刷済みの印刷シートを貼り付ければよい。カーボンインクでは、隠蔽処理をしないと透けて見えてしまうが、銀塩インクは、比較的白色に近いため隠蔽は必要ない。さらに、銀塩インクで電極、配線を印刷するシートを白色PCにすれば、その白色PCの裏側に、カードの裏面を印刷すればよい。これにより、2層でカードを形成することができる。なお、乾燥時間は5分程度であり製造工程をさらに省力化できる。
<C-Cardによる新サービス・新商品>
スマホがなくてはならない現代社会において、子供から高齢者まで誰もが楽しめ、安心安全かつ利便性の高いサービス提供の実現を目指す。
スマホがなくてはならない現代社会において、子供から高齢者まで誰もが楽しめ、安心安全かつ利便性の高いサービス提供の実現を目指す。
ユーザは、C-Card裏面に印刷されたQRコードを読取り、Webを開いてから、スマホにC-Cardを翳すだけでサービスを享受できる。さらに、特典を提供することによりアプリのダウンロードを促して、アプリのダウンロードにより、スマホIDを取得してサービス提供者からのプッシュメールを送信することが可能となり、継続したサービスを提供できる。本サービスは、商業活動だけではなく、様々な行政サービスにも展開できる。なお、QRコードを読取った後、その画面から、直ちにアプリをダウンロードもできることから、アプリをダウンロードしてから、C-Cardを翳してもよい。但し、アプリは容量も大きいため、ユーザがアプリダウンロードを躊躇するため、その動機を提供することが重要である。
また、C-Cardをスマホに翳して、C-Cardに印刷されたピンコードを入力することにより、C-CardのIDとピンコード、スマホIDが連動してクラウドに認証・登録され、その後は、C-Cardを翳すだけで認証される。ピンコード入力だけでは、ピンコードがスキミングされる可能性が大きいが、C-Cardが無いとピンコードが入力できず、さらに、C-CardのIDとの連動により、高度なセキュリティを実現できる。なお、ピンコードをスクラッチにして、C-Cardの流通過程でのスキミングを防止することもできる。
<プロモーション>
C-Cardは極めて廉価で、無償配布できるインターネットと連動した次世代広告媒体であり、プッシュメールを容易に送信できる。
C-Cardは極めて廉価で、無償配布できるインターネットと連動した次世代広告媒体であり、プッシュメールを容易に送信できる。
そのため、以下に説明する通り、種々のプロモーションに利用することができる。
(1)カード配布によるプロモーション
C-Cardに印刷された魅力あるグラフィック(例えば、人気キャラクターやゲーム、アイドル、クーポン提供等)によりコンテンツ閲覧の動機を高めるプッシュ型媒体として、DM、ポスティング、折り込み、陳列、製品同梱、街頭配布等の様々な方法で対象者(ユーザ)に提供する。
(1)カード配布によるプロモーション
C-Cardに印刷された魅力あるグラフィック(例えば、人気キャラクターやゲーム、アイドル、クーポン提供等)によりコンテンツ閲覧の動機を高めるプッシュ型媒体として、DM、ポスティング、折り込み、陳列、製品同梱、街頭配布等の様々な方法で対象者(ユーザ)に提供する。
ユーザは、C-Cardをスマホに翳すだけでコンテンツを閲覧することができ、提供者は、同時に商品・サービスを訴求することができる。またユーザは、複数のアイコンを指による操作で選択して、コンテンツ閲覧の他、付加的なサービス(さらに魅力あるコンテンツ閲覧やクーポンゲット)を得るための登録(アプリダウンロード)やイベントや店舗・施設の紹介・MAP等、自由に設定できる。ユーザのアプリダウンロードにより、提供者はプッシュメールを送信でき、その後も継続してユーザに情報を提供できる。店舗来店やイベント参加への誘導も図れる。
図112~113は、C-Cardを映画のプロモーションに用いる場合について示した図である。
図112は、映画のプロモーション用のカードを示した図であり、(a)がカード表面、(b)がカード裏面である。
ユーザは、街頭や映画館等で、カードを受け取る。同図(a)に示すように、カード表面の上部には、映画名、公開日、イラストが記載されている。カード表面の下部には、3か所の操作領域があり、それぞれ「TOUCH 特別予告編MOVIE」「TOUCH キャラクター」「TOUCH 劇場一覧」と記載されている。同図(b)に示すように、カード裏面の下部にはQRコード(登録商標)とURLが印刷されている。
図113は、カードの使用状態について説明する図である。
図示しないが、ユーザは、スマホでカード裏面のQRコード(登録商標)を読み取るか、URLを入力することにより、映画のプロモーション用のWebサイトが開く。ユーザは、同図(a)に示すように、「TOUCH 特別予告編MOVIE」の操作領域を保持しながら、スマホにカードを翳す。すると、同図(b)に示すように、特別予告編MOVIEの映像が視聴可能となる。
ユーザが「TOUCH キャラクター」の操作領域を保持しながらスマホにカードを翳した場合には、映画に登場するキャラクターを紹介するページが開き、「TOUCH 劇場一覧」の操作領域を保持しながらスマホにカードを翳した場合には、映画が公開される劇場の一覧が表示される。なお、カード裏面のQRコード(登録商標)を読み取るか、URLを入力することにより、アプリのダウンロード画面を表示して、ユーザがダウンロードすれば、アプリがウーザのスマホIDを取得して、広告主から様々な情報を送信することができる。
(2)店舗によるプロモーション
店舗にて、製品やサービスを購入した顧客に対してC-Cardを配布すれば、リピーターとなって貰うための強力なツールとなる。
(2)店舗によるプロモーション
店舗にて、製品やサービスを購入した顧客に対してC-Cardを配布すれば、リピーターとなって貰うための強力なツールとなる。
店舗側(提供者)は、購入者(ユーザ)にポイントやクーポンが付与されたC-Cardを提供する。例えば来店者(ユーザ)が、C-Cardの「ポイントGET」と印刷された部分を指で持って店舗Webに翳すと、アプリがダウンロードされる。次にC-Cardに記載されたピンコードを入力すると、ポイントやクーポンを獲得できる。アプリがダウンロードされることにより、アプリがユーザのスマホIDを取得し、いつでも店舗からユーザにプッシュメールを送信することが可能となり、「週末は5倍ポイント付与」等の情報を提供できる。ユーザが「ポイント」を指で持つと、使用できるポイントやクーポンが表示される。「新着」を指で持つと、新たなサービス情報が閲覧できる。
図114~115は、C-Cardを喫茶店によるプロモーションに用いる場合について示した図である。
図114は、喫茶店によるプロモーション用のカードを示した図であり、(a)がカード表面、(b)がカード裏面である。
喫茶店の店員は、来店したユーザに対し、カードを配布する。同図(a)に示すように、カード表面の上部には、喫茶店の名前、イラスト、PINコードが記載されている。カード表面の下部には、3か所の操作領域があり、それぞれ「TOUCH ポイント残高」「TOUCH ポイントGET」「TOUCH 新着NEWS」と記載されている。同図(b)に示すように、カード裏面の下部にはQRコード(登録商標)とURLが印刷されている。
図115は、カードの使用状態について説明する図である。
図示しないが、ユーザは、スマホでカード裏面のQRコード(登録商標)を読み取るか、URLを入力する。すると、同図(a)に示すように、喫茶店のアプリをインストールするための画面が表示される。ユーザは、同図(b)に示すように、アプリをインストールした後に、「TOUCH ポイントGET」の操作領域を保持しながら、スマホにカードを翳す。すると、同図(c)に示すように、PINコードを入力するための画面が表示される。ユーザがカード表面に記載されたPINコードを入力すると、ユーザは、クーポンを取得することができる。
ユーザが「TOUCH ポイント残高」の操作領域を保持しながらスマホにカードを翳した場合には、ポイントの残高が表示され、「TOUCH 新着NEWS」の操作領域を保持しながらスマホにカードを翳した場合には、新メニューやキャンペーン情報、クーポン提供などの新着情報が表示される。なお、新着情報のアラームとしてプッシュメールを送信してもよい。新たなポイントやクーポンを取得したい場合は、アプリを実行し、「TOUCH ポイントGET」の操作領域を保持してスマホに翳すと、スマホにプレゼントされるポイントアイコンやクーポンが表示され、欲しいサービスをタップすればよい。これにより、ユーザが配信された情報に反応することから、カードの保有を継続していることが把握でき、これらの情報は、新たなマーケッティングに活用できる。また、新たなポイントやクーポンをGETしたい場合、店舗側にタッチパネルを置き、そのタッチパネルに翳すとポイントやクーポンを取得できるようにしてもよい。そうすれば、来店への誘導にも繋がる。店舗でポイントやクーポンを使用する場合は、店員にカードを渡し、店員が店側のスマホに翳してPINコードを入力して使用したポイントやクーポンの消し込みをすればよい。
<コンテンツ販売>
C-Cardは、ピンコード入力により、コンテンツへのアクセス許可やコンテンツをダウンロードするための鍵として機能することもできる。
C-Cardは、ピンコード入力により、コンテンツへのアクセス許可やコンテンツをダウンロードするための鍵として機能することもできる。
以下、具体的に説明する。
(1)楽曲・映像コンテンツ
ユーザが、購入したC-Cardの「ピンコード入力」を指で持ってスマホに翳すと、スマホピンコード入力画面が表示される。次に、C-Cardに記載されているピンコードを入力すると、購入した楽曲や映像を楽しむことができる。各種コンテンツを明示するアイコン部分を指で持つことにより、当該コンテンツが再生される。また、「SNS」を指で持つと、コメントを入力する画面が表示される。なお、一度、ピンコードを入力すれば、その後は、所定のアイコンを指で持ってスマホに翳せば、当該コンテンツが再生される。
(1)楽曲・映像コンテンツ
ユーザが、購入したC-Cardの「ピンコード入力」を指で持ってスマホに翳すと、スマホピンコード入力画面が表示される。次に、C-Cardに記載されているピンコードを入力すると、購入した楽曲や映像を楽しむことができる。各種コンテンツを明示するアイコン部分を指で持つことにより、当該コンテンツが再生される。また、「SNS」を指で持つと、コメントを入力する画面が表示される。なお、一度、ピンコードを入力すれば、その後は、所定のアイコンを指で持ってスマホに翳せば、当該コンテンツが再生される。
ユーザは、CDやDVDを購入しても、厄介な会員登録をしない限り新作情報を取得できないが、C-Cardでは、様々な新作情報やイベント紹介等の情報を自動的に取得できる。
図116~図117は、楽曲・映像コンテンツの視聴の具体的について示した図である。
図116は、楽曲・映像コンテンツ用のC-Card(カード)を示した図であり、(a)がカード表面、(b)がカード裏面である。
ユーザは、CDショップ、コンビニエンスストア等でカードを購入する。同図(a)に示すように、カード表面の上部には、歌手の名前、イラスト、曲名、PINコードが記載されている。カード表面の下部には、3か所の操作操作領域があり、それぞれ「TOUCH MUSIC再生」「TOUCH MV再生」「TOUCH SNS」と記載されている。同図(b)に示すように、カード裏面の下部にはQRコード(登録商標)とURLが印刷されている。
図117は、カードの使用状態について説明する図である。
図示しないが、ユーザは、スマホでカード裏面のQRコード(登録商標)を読み取るか、URLを入力する。すると、同図(a)に示すように、楽曲・映像コンテンツの視聴用のアプリをインストールするための画面が表示される。ユーザは、同図(b)に示すように、アプリをインストールした後に、「TOUCH MV再生」の操作領域を保持しながら、スマホにカードを翳す。すると、同図(c)に示すように、PINコードを入力するための画面が表示される。ユーザがカード表面に記載されたPINコードを入力すると、同図(d)に示すように、該当する楽曲のミュージックビデオが再生される。
その後は、コンテンツを閲覧したい場合は、アプリを実行してカードを翳すだけでよい。ユーザが「TOUCH MUSIC再生」の操作領域を保持しながらスマホにカードを翳した場合には、楽曲が再生され、「TOUCH SNS」の操作領域を保持しながらスマホにカードを翳した場合には、コメントを入力する画面が表示され、ユーザは、楽曲の感想等を書き込むことができる。
(2)トレーディングカード・ゲームカード
C-Cardによるトレーディングカードやゲームカードは、膨大な需要が想定される。
(2)トレーディングカード・ゲームカード
C-Cardによるトレーディングカードやゲームカードは、膨大な需要が想定される。
スポーツ選手カードでは、ユーザは、選手の紹介から、その日の成績、今後の予定等、リアルタイムに様々な情報を取得できる。
トレーディングカードは、コレクト性が高く、継続して使用されるため、安定した事業として展開できる。
ゲームカードでは、キャラクターやアイテムが印刷されているため、ユーザは、「攻撃」や「防御」等のアイコンを指で持ってC-Cardをスマホに翳すことにより多様なプレイができる。また、スマホに翳したC-Cardの位置や回転角を認識できるため、C-Cardを回転・移動させてゲームを操作することもできる。さらに、アーケードゲームとの連動も可能となる。
図118~図119は、C-Cardによるゲームカードの具体的について示した図である。
図118は、ゲームカードを示した図であり、(a)がカード表面、(b)がカード裏面である。
ユーザは、ゲームセンターやコンビニ、ネット等でカードを購入する。同図(a)に示すように、カード表面の上部には、ゲームの名前、イラスト、カードの種類が記載されている。カード表面の下部には、3か所の操作領域があり、それぞれ「武器1 攻撃」「武器2 攻撃」「防御」と記載されている。同図(b)に示すように、カード裏面の上部にはQRコード(登録商標)とURLが印刷されている。
図119は、カードの使用状態について説明する図である。
図示しないが、ユーザは、スマホでカード裏面のQRコード(登録商標)を読み取るか、URLを入力する。すると、ゲーム用のアプリをインストールするための画面が表示される。ユーザは、アプリをインストールしてゲームを開始した後に、同図(a)に示すように、「武器2 攻撃」の操作領域を保持しながら、スマホにカードを翳す。すると、「武器2」に対応する攻撃が行われる。
同図(b)は、ゲームカードをアーケードゲームで使用している状態を説明する図である。このように、同じカードをスマホとアーケードゲームの両方に用いることが可能である。そして、スマホでのゲームで得たパラメータ等を、アーケードゲームでも使用することができる。当然、アーケードゲームで得た得点やパラメータ等を、スマホでも使用することができる。
<同一のカードIDを使用する場合>
図120~図123は、同一のカードIDで異なるコンテンツを提供する場合について説明する図である。
図120~図123は、同一のカードIDで異なるコンテンツを提供する場合について説明する図である。
ID電極によって設けられるカードIDの数には限りがある。そのため、発行されるC-Card(カード)の数が増えていけば、カードIDの数よりも、発行されるカードの種類の方が多くなる。
そこで、同じカードIDでも、異なるコンテンツを提供する方法について説明する。
図120は、同一のカードIDを有する2枚のカードを示す図である。同図(a)のカードは、カードIDとして99が割り当てられており、PINコードとして1111-2222-3333が割り当てられている。一方、同図(b)のカードは、カードIDとして99が割り当てられており、PINコードとして9999-8888-7777が割り当てられている。
このように、2枚のカードは、カードIDは同一であるが、PINコードが異なっている。
図示しないが、カード裏面には、QRコード(登録商標)とURLが印刷されている。ユーザは、スマホでカード裏面のQRコード(登録商標)を読み取るか、URLを入力する。すると、所定のアプリ(同図(a)(b)であれば楽曲視聴用)をインストールするための画面が表示される。アプリをインストールした後に、アプリを実行すると、ABC MUSICの初期画面(カードを翳すための画面)が表示される。ユーザは、「CARD登録」アイコンを保持してスマホを翳すと、PINコード入力画面が表示される。PINコードを入力してからスマホに表示された「GO」のアイコンをタッチする。これによりカードの登録が完了し、スマホIDと、カードIDと、PINコードとが関連づけられた認証情報がスマホ内部の記憶装置および/またはクラウド(サーバ)に関連付けられる。PINコードの入力ミスや入力を中止したい場合は、「CL」アイコンをタッチすればよい。最初の登録の際は、クラウドで少なくともカードIDとPINコードの認証が必要であるため、クラウドにアクセスするのが望ましい。カード登録後、コンテンツがダウンロードされた状態でカードを使用する場合は、クラウドにアクセスしなくてもよい。コンテンツをダウンロードしない場合は、毎回、クラウドにアクセスする必要がある。スマホIDと連動することにより、本人のスマホでしか利用できないようにするのが望ましい。図121は、最初にカードを登録し、楽曲を聞く処理について説明する図である。
同図(a)に示すように、ユーザはアプリを実行して、図120(a)のカードの「CARD登録」アイコンを保持してアプリの初期画面に翳す。すると、同図(b)に示すように、PINコード入力画面が表示される。ユーザが、カードに記載されたPINコード「111122223333」を入力すると、同図(c)に示すように、図120(a)のカードを示すアイコンが表示される。画面には、カードアイコンとともに「コンテンツを以下から選択してください」との文字が表示されている。ユーザは、カードアイコンをタッチする。すると、同図(d)に示すように、スマホから、カードに関連付けられた音楽が再生される。
このように、同一のカードIDを使用することが前提のアプリでは、PINコードを入力する度にカードアイコンが設定される。ユーザは、設定されたアイコンを選択する。これにより、登録後のカード使用時に、ユーザが、登録されているカードのカードIDと同一のカードIDを有する他のカード(登録されていないカード)をスマホに翳した場合であっても、登録されていないカードに対応するアイコンは表示されないため、登録されていない他のカードのコンテンツを閲覧することはできない。
図122は、既にスマホに図120(a)のカードが登録された後に、図120(b)のカードを登録し、楽曲を聞く処理について説明する図である。
同図(a)に示すように、ユーザはアプリを実行して、図120(b)のカードの「CARD登録」アイコンを保持してアプリの初期画面に翳す。すると、同図(b)に示すように、PINコード入力画面が表示される。ユーザが、カードに記載されたPINコード「999988887777」を入力すると、同図(c)に示すように、認識したカードIDを有するカードを示すカードアイコンがスマホの画面に表示される。本実施例においては、図120(a)のカードと図120(b)のカードを示すカードアイコンが表示されている。画面には、カードアイコンとともに「コンテンツを以下から選択してください」との文字が表示されている。ユーザは、カードアイコンを選択し、タッチする。すると、同図(d)に示すように、スマホから、選択した音楽が再生される。この際、図120(a)のカードアイコンを選択すれば、図120(a)の楽曲が再生される。
図123は、図121と図122のPINコード入力により、図120(a)と図120(b)の同一のカードIDを有する2枚のカードが登録された後に、再度、カードを使用する場合について説明する図である。アプリを実行して、図120(a)または図120(b)のいずれかのカードの「再生」アイコンを保持してアプリの初期画面に翳すと、既に登録された2個のカードアイコンが表示される。そこで、いずれかを選択してタッチすれば、選択した楽曲が再生される。
<観光・イベント>
2017年現在の日本では、2020年に向けて、4000万人の海外観光客を獲得するために、言語の壁を取り除き、日本の魅力ある観光資源やおもてなしサービスを提供することが大きな課題である。C-Cardはこの課題を解決する。そして、無償で配布できる、極めて廉価な観光カードである。
(1)観光情報カード
観光地のホテル・旅館や、観光施設、駅では、通常、観光案内パンフレットが陳列されている。同様に、C-Cardを陳列する。C-Cardには、美しい観光地や施設が印刷されている。ユーザが、「日本語」、「英語」、「中国語」等の言語アイコンや、「解説」、「イベント」、「MAP」、「お天気」等のアイコンを指で持って、設置されたタブレットや自分のスマホに翳すと、対応する情報を閲覧できる。「クーポン」アイコンでは、アプリをダウンロードして割引等の特典を獲得でき、観光地側から新たな情報を送信でき、リピーターの獲得に貢献できる。「ホテル案内カード」では、近隣ホテルの紹介、空き室情報、予約に至るまで様々なサービス情報を提供できる。「お天気カード」では、地域の観光各地の現在の天気や予報を取得することもできる。
2017年現在の日本では、2020年に向けて、4000万人の海外観光客を獲得するために、言語の壁を取り除き、日本の魅力ある観光資源やおもてなしサービスを提供することが大きな課題である。C-Cardはこの課題を解決する。そして、無償で配布できる、極めて廉価な観光カードである。
(1)観光情報カード
観光地のホテル・旅館や、観光施設、駅では、通常、観光案内パンフレットが陳列されている。同様に、C-Cardを陳列する。C-Cardには、美しい観光地や施設が印刷されている。ユーザが、「日本語」、「英語」、「中国語」等の言語アイコンや、「解説」、「イベント」、「MAP」、「お天気」等のアイコンを指で持って、設置されたタブレットや自分のスマホに翳すと、対応する情報を閲覧できる。「クーポン」アイコンでは、アプリをダウンロードして割引等の特典を獲得でき、観光地側から新たな情報を送信でき、リピーターの獲得に貢献できる。「ホテル案内カード」では、近隣ホテルの紹介、空き室情報、予約に至るまで様々なサービス情報を提供できる。「お天気カード」では、地域の観光各地の現在の天気や予報を取得することもできる。
図124~図125は、C-Cardによる観光情報カードの具体例について示した図である。
図124は、観光情報カードを示した図であり、(a)がカード表面、(b)がカード裏面である。
ユーザは、ホテル・旅館、観光施設、駅等に陳列されている観光情報カードを取得する。同図(a)に示すように、カード表面の上部には、観光地を示す「Mt.FUJI」の文字、富士山の絵が印刷されている。カード表面の下部には、3か所の操作領域があり、それぞれ「ABOUT FUJI」「ROOT」「WEATHER」の文字と、各文字の内容に対応するイラストが印刷されている。同図(b)に示すように、カード裏面の上部にはQRコード(登録商標)とURLが印刷されている。カード裏面の下部には、3か所の操作領域があり、それぞれ「日本語」「ENGLISH」「中国語」と記載されている。
図125は、カードの使用状態について説明する図である。
図示しないが、ユーザは、スマホでカード裏面のQRコード(登録商標)を読み取るか、URLを入力する。すると、同図(a)に示すように、富士山のガイド用のアプリをインストールするための画面が表示される。ユーザは、アプリをインストールした後に、同図(b)に示すように、「WEATHER」の操作領域を保持しながら、スマホにカードを翳す。すると、富士山の天気を表す画面が表示される。なお、アプリをインストールしないで、WEBの画面で観光カードを翳すようにしてもよい。その場合は、スマホIDを取得できないので、ユーザに向けて情報発信することはできない。
なお、同図(b)の操作を行う前に、カード裏面を表側にして、「日本語」「ENGLISH」「中国語」のいずれかの操作領域を保持しながらスマホにカードを翳すことにより、使用言語を設定することができる。これにより、カード表面のどの操作領域を選択しても、所望の言語で情報が表示される。
(2)インバウンドカード
増大するインバウンド需要において、空港や外国人ツアーでC-Cardを配布し、おもてなしサービスを具現化する。
(2)インバウンドカード
増大するインバウンド需要において、空港や外国人ツアーでC-Cardを配布し、おもてなしサービスを具現化する。
ユーザが「言語」アイコンを使用してスマホ画面で使用言語を設定すると、様々な観光情報を提供するC-Card利用時に、設定言語でガイドしてくれる。
外国人観光リピーターを獲得するためには、帰国後も使用したいと思うC-Cardを提供することが効果的である。また、割引クーポンや、帰国後もE-コマースで使用できるポイントを付与するC-Cardも有効である。これらの特典を利用するには、アプリのダウンロードを条件とする。それにより、その後、C-Card発行者からのプッシュメールやSNSにより、継続したコミュニケーションが可能となる。また、クレジットカードを使用できない観光客に対しては、C-Cardをプリペイドカードとして利用することもできる。その場合は、PINコード入力などのセキュリティを掛ける必要がある。
<教育カード>
古くから、カードを使用した暗記学習やフラッシュカード等、知育用のカードが普及しており、根強い人気を誇っている。しかしながら、発音や書き順、分かりづらい内容の説明には不向きである。発音を学ぶには音声で回答され、漢字を学ぶには書き順が動画で表示されるのが良い。分かりづらい内容の説明は動画で分かりやすく説明すればよい。C-Cardは、そのような、効果的で分かりやすい教育カードとしても活用することが可能である。
古くから、カードを使用した暗記学習やフラッシュカード等、知育用のカードが普及しており、根強い人気を誇っている。しかしながら、発音や書き順、分かりづらい内容の説明には不向きである。発音を学ぶには音声で回答され、漢字を学ぶには書き順が動画で表示されるのが良い。分かりづらい内容の説明は動画で分かりやすく説明すればよい。C-Cardは、そのような、効果的で分かりやすい教育カードとしても活用することが可能である。
一般的な暗記学習である英語や漢字、歴史の他、数学や理科等も含めて、テーマや問題が、C-Card表面に描かれている。「問題」アイコンを保持してスマホに翳すと、次々と問題が発声される。問題に対して、C-Card は回転角を認識できることから、C-Cardを回転させて回答してもよい。例えば、C-Cardの表面に5個の回答が並べられており、それを指す矢印等のマークが形成されることにより、ユーザは、マークの方向に合わせてカードを翳せば指した回答を選択することができる。さらに、C-Cardを翳す位置に対応する質問や回答を選択できるようにしてもよい。「解説」アイコンでは、そのテーマや問題をテキスト、音声、動画で分かりやすく解説してくれる。「分析」アイコンでは、複数回の採点の結果を分析し、適切な学習指導をしてくれる。
(1)暗記学習カード
図126~図127は、C-Cardによる暗記学習カードの具体例について示した図である。
図126~図127は、C-Cardによる暗記学習カードの具体例について示した図である。
図126は、暗記学習カードを示した図であり、(a)がカード表面、(b)がカード裏面である。
ユーザは、書店、玩具売場等で暗記学習カードを購入する。同図(a)に示すように、カード表面の上部には、文字やイラストが印刷されている。カード表面の下部には、3か所の操作領域があり、それぞれ「色は?」「名前は?」「数えてみよう」と記載されている。同図(b)に示すように、カード裏面の中央部にはQRコード(登録商標)とURLが印刷されている。
図127は、カードの使用状態について説明する図である。
図示しないが、ユーザは、スマホでカード裏面のQRコード(登録商標)を読み取るか、URLを入力する。すると、学習用のアプリをインストールするための画面が表示される。ユーザは、アプリをインストールした後に、同図(a)に示すように、「数えてみよう」の操作領域を保持しながら、スマホにカードを翳す。すると、同図(b)に示すように、「数を数えてみよう!」の文字と、5個のリンゴが表示される。リンゴの絵の下には、「ONE」「TWO」「THREE」「FOUR」「FIVE」と、数を意味する英単語が表示されている。これにより、ユーザは、数を表す英単語を覚えることができる。また同時に、数を表す英単語の音声が出力されるようにしてもよい。
ユーザが「色は?」の操作領域を保持しながらスマホにカードを翳した場合には、赤いリンゴと、リンゴの色を意味する英単語「RED」が表示される。「名前は?」の操作領域を保持しながらスマホにカードを翳した場合には、リンゴの絵と、リンゴを意味する英単語「APPLE」が表示される。もちろん、この場合も、英単語の音声が出力されるようにしてもよい。
(2)問題カード
図128~図129は、C-Cardによる問題カードの具体例について示した図である。
図128~図129は、C-Cardによる問題カードの具体例について示した図である。
図128は、問題カードを示した図であり、(a)がカード表面、(b)がカード裏面である。
ユーザは、書店、玩具売場等で暗記学習カードを購入する。同図(a)に示すように、カード表面の上部には、文字やイラストが印刷されている。カード表面の下部には、3か所の操作領域があり、それぞれ「問題」「YES」「NO」と記載されている。同図(b)に示すように、カード裏面の中央部にはQRコード(登録商標)とURLが印刷されている。カード裏面の下部には、3か所の操作領域があり、それぞれ「採点」「解説」「分析」と記載されている。
図129は、カードの使用状態について説明する図である。
図示しないが、ユーザは、スマホでカード裏面のQRコード(登録商標)を読み取るか、URLを入力する。すると、学習用のアプリをインストールするための画面が表示される。ユーザは、アプリをインストールした後に、「問題」の操作領域を保持しながら、スマホにカードを翳す。すると、同図(a)に示すように、「This is a banana.」「There are six.」「This fruit was green.」等の英文が画面に表示または音声で出力される。これに対してユーザは、英文が正しいと思う場合は「YES」の操作領域を保持しながら、英文が誤りだと思う場合には「NO」の操作領域を保持しながらスマホにカードを翳す。英文とそれに対する回答が終了したら、同図(b)に示すように、カード裏面を表側にして、「採点」の操作領域を保持しながら、スマホにカードを翳す。すると、同図(c)に示すように、何問正解したかを示す画面が表示される。
ユーザが「解説」の操作領域を保持しながらスマホにカードを翳した場合には、問題の正誤の理由等についての詳細な説明が画面に表示される。「分析」の操作領域を保持しながらスマホにカードを翳した場合には、スマホは、複数回の採点の結果を分析し、ユーザに合った学習法等を画面に表示する。
なお、このような採点、解説、分析は、静止画を表示するだけでなく、動画や音声によって行われてもよい。
<ポイントカード>
図示しないが、C-Cardは、ポイントカードとして使用することも可能である。
図示しないが、C-Cardは、ポイントカードとして使用することも可能である。
ユーザは、店舗で買い物をした時や、キャンペーンの時等に、店員からポイント付きのカードを受け取る。カード表面の下部には3か所の操作領域があり、それぞれ「ポイント登録・取得」「ポイント使用」「ポイント残高」と記載されている。カード裏面にはQRコード(登録商標)とURLが印刷されている。
ユーザは、スマホでカード裏面のQRコード(登録商標)を読み取るか、URLを入力する。すると、店舗のアプリまたはポイントカード専用アプリをインストールするための画面が表示される。ユーザは、アプリをインストールした後に、「ポイント登録・取得」の操作領域を保持しながら、スマホにカードを翳す。すると、PINコードを入力するための画面が表示される。ユーザがカード表面に記載されたPINコードを入力すると、ポイントカードの登録が完了する。登録が完了するとポイント数やスマホID、カードID、PINコードがクラウドに登録される。
店舗での買い物の際にポイントを取得する場合には、ユーザは、会計の際に店員にカードを渡す。すると店員は、「ポイント登録・取得」の操作領域を保持しながら店舗側のスマホにカードを翳して、カード表面に記載されたPINコードを入力する。すると、店舗側のスマホの画面には、ユーザの現在のポイント数等の情報とともに、ユーザが購入した金額を入力する画面と、「ポイント付与」と記載されたアイコンが表示される。店員が購入金額を入力した後に「ポイント付与」のアイコンをタッチすると、ユーザのポイントカードには、購入金額に対応したポイントが付与される。
店舗での買い物の際にポイントを使用する場合には、ユーザは、ポイントを取得する場合と同様に、会計の際に店員にカードを渡す。すると店員は、「ポイント使用」の操作領域を保持しながら店舗側のスマホにカードを翳して、カード表面に記載されたPINコードを入力すると、クラウドに登録されたポイントカード情報により認証される。すると、店舗側のスマホの画面には、ユーザの現在のポイント数等の情報とともに、ポイント数を入力する画面と、「ポイント使用」と記載されたアイコンが表示される。店員は、ユーザが使用したいポイント数を入力し、「ポイント使用」のアイコンをタッチする。すると、ポイントの消し込みが行われ、ポイント使用後のポイント数に更新される。 また、「ポイント残高」の操作領域を保持しながらスマホにカードを翳すと、その時点でのポイント残高を確認することができる。
現在、従来のレジに代えて、スマホやタブレットをレジとして用いる店舗が増えてきている。本発明のように、C-Cardをポイントカードとして用いれば、スマホやタブレットをレジとして用いる店舗では、ポイントカード専用の機械(磁気読み取りの機械等)を設ける必要がないため、非常に利便性、経済性に優れている。なお、使用者が多いポイントカードでは、カードIDが足りないため、発行するカード毎にカードIDを割り当てることはできない。そこで、店舗毎にカードIDを割り当てて、複数のカードを所持しても、前述した<同一のカードIDを使用する場合>のようなPINコード毎の処理を実施すればよく、異なるポイントカードであっても、同一のアプリで、様々な店舗や発行機関毎のポイントカードが使用でできる。
さらに、本ポイントカードは、店舗だけでなく、自宅でオンラインショッピングをする際にも、同様な操作で使用することができる。
<プリペイドカード>
図示しないが、C-Cardは、プリペイドカードとして使用することも可能である。
図示しないが、C-Cardは、プリペイドカードとして使用することも可能である。
ユーザは、コンビニエンスストア等でカードを購入する。カードには、3,000円、5,000円、1万円等、購入する金額があらかじめ設定されている。カード表面の下部には3か所の操作領域があり、それぞれ「プリペイド登録」「プリペイド使用」「プリペイド残高」と記載されている。カード裏面にはQRコード(登録商標)とURLが印刷されている。
ユーザは、スマホでカード裏面のQRコード(登録商標)を読み取るか、URLを入力する。すると、プリペイドカード用のアプリをインストールするための画面が表示される。ユーザは、アプリをインストールした後に、「プリペイド登録」の操作領域を保持しながら、スマホにカードを翳す。すると、PINコードを入力するための画面が表示される。ユーザがカード表面に記載されたPINコードを入力すると、プリペイドカードの登録が完了する。登録が完了すると購入金額やスマホID、カードID、PINコードがクラウドに登録される。
店舗での買い物の際にプリペイドカードを使用する場合には、ユーザは、会計の際に店員にカードを渡す。すると店員は、「プリペイド使用」の操作領域を保持しながら店舗側のスマホにカードを翳して、カード表面に記載されたPINコードを入力すると、クラウドに登録されたプリペイドカード情報により認証される。すると、店舗側のスマホの画面には、ユーザの現在の残高等の情報とともに、金額を入力する画面と、「プリペイド使用」と記載されたアイコンが表示される。店員は、ユーザが使用したい金額を入力し、「プリペイド使用」のアイコンをタッチする。すると、入力した金額が、プリペイド残高から差し引かれ、決済が完了する。
なお、「プリペイド残高」の操作領域を保持しながらスマホにカードを翳すと、その時点でのポイント残高を確認することができる。
なお、プリペイド残高が少なくなった場合には、入金ができるようにしてもよい。この場合、コンビニエンスストア等の店頭で入金する他、プリペイドカード用のアプリから、クレジットカード等を用いて入金することができるようにしてもよい。なお、使用者が多いプリペイドカードでは、カードIDが足りないため、発行するカード毎にカードIDを割り当てることはできない。プリペイドカードは、金融決済でありセキュリティを確保する必要があるため、販売店舗毎や販売期間毎にカードIDを割り当てて、前述した<同一のカードIDを使用する場合>のようなPINコード毎の処理を実施すればよい。これにより、異なるプリペイドカードを複数所持する場合でも、同一のアプリで、様々な発行機関毎のプリペイドカードが使用でできる。
さらに、プリペイドカードは、店舗だけでなく、自宅でオンラインショッピングをする際にも、同様な操作で使用することができる。この場合、オンラインショッピングの決済の際に「プリペイドカード払い」を選択すると、プリペイドカード用のアプリまたはブラウザーが開き、カードを翳すための画面が表示される。ユーザが「プリペイド使用」の操作領域を保持しながらスマホにカードを翳すと、PINコードを入力するための画面が表示される。ユーザがカード表面に記載されたPINコードを入力すると、プリペイドカードによる決済が完了する。
<まとめ>
従来のタッチカードは、スマホ等のタッチパネルが検知するための電極と電極に接続される導電線が内層されている。人の指から電極に導通させるための導線は、通常、コストと印刷工程を考え、抵抗値の大きいカーボンインクで配線(印刷)される。その結果、人の指で接触する領域に内層された指示電極から電極に導通させて、適正な静電容量を発生させるために、指示電極から電極に接続される導線の配線幅が太くなる。その結果、配線幅が太いため配線自身からの静電容量をタッチパネルが検知し、本来電極が無い位置を認識したり、配線の影響で電極の位置がずれたりし、誤認識する場合が多々ある。現状では、誤認なく読み取れる静電容量コードは100個にも満たない製品が多い。さらには、電極から検知する静電容量が大幅に増大することから、検知する静電容量の範囲(面積)が大きくなり、多数のスマホでは、検知する領域が大きいため指ではないと認識してエラー処理され、電極を適正に認識できない場合が多々ある。
従来のタッチカードは、スマホ等のタッチパネルが検知するための電極と電極に接続される導電線が内層されている。人の指から電極に導通させるための導線は、通常、コストと印刷工程を考え、抵抗値の大きいカーボンインクで配線(印刷)される。その結果、人の指で接触する領域に内層された指示電極から電極に導通させて、適正な静電容量を発生させるために、指示電極から電極に接続される導線の配線幅が太くなる。その結果、配線幅が太いため配線自身からの静電容量をタッチパネルが検知し、本来電極が無い位置を認識したり、配線の影響で電極の位置がずれたりし、誤認識する場合が多々ある。現状では、誤認なく読み取れる静電容量コードは100個にも満たない製品が多い。さらには、電極から検知する静電容量が大幅に増大することから、検知する静電容量の範囲(面積)が大きくなり、多数のスマホでは、検知する領域が大きいため指ではないと認識してエラー処理され、電極を適正に認識できない場合が多々ある。
また昨今、体積抵抗率1.0×10-2Ωcm程度のカーボンインクに替えて、抵抗値が小さく配線幅を細くできる、銀ペーストインクを使用したカードが普及しつつある。しかしながら、体積抵抗率1.0×10-4Ωcm程度の銀ペーストインクは材料の特性上、スクリーン印刷を行い一定の乾燥時間を要するため大量印刷に難がある。本来、銀ペーストインクは抵抗値が低いことから、配線幅や印刷厚を極小にできるにも関わらず、スクリーン印刷を用いるため、印刷される配線は線幅が0.3mm以上、印刷厚が5μm程度となることから、一定のインク量を使用する必要があり、高価な銀ペーストインクでは、カーボンインクに比べコストが大幅に上昇する。しかも、被印刷媒体の厚さが薄く、誘電率が高い場合、線幅が0.3mm以上では、配線の交点が有する容量を検知したり、接続される電極の静電容量を増大させ、タッチパネルが検知する電極の位置がずれる可能性もある。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、カードの機能を大幅に向上させることを技術的課題とする。特に、(1)一枚のカードで、指で接触する位置により複数のコンテンツの閲覧を実現すること、(2)電極位置の正確な検知により多くの導電パターンを形成可能とし、大量の静電容量コードを使用すること、が可能となる。さらに、ユーザのニーズに対して、上記のいずれかまたは組み合わせによって最適な製品を実現することを目的とする。なお、電極を配置した製品は、カードに限らず、電極と配線を形成したチップやスタンプでもよい。さらに、電極と配線を形成したシールを底面が平面を有する対象物に貼り付けてもよい。
本発明によれば、C-Cardの所定領域に指で接触する操作を複数設け指示電極を内層し、当該位置に指による接触する操作を行うと、接触した位置の直下の静電容量を検知したり、さらに当該指示電極のみに接続された電極も含めて静電容量を検知することにより、指で接触する位置により異なる導電パターンを形成できる。その結果、1枚のカードで複数の静電容量コードをタッチパネルに認識させることができ、多様な用途に利用できる。指で接触する位置には、アイコンや文字・数字等を複数形成し、可視的に選択可能とすることにより、C-Cardからどのような複数のサービス(コンテンツの閲覧、アプリ・ゲームの操作、スタンプ・ポイントの取得、決済等)を享受できるかが、カード表面の印刷により一目瞭然となり、ユーザービリティを向上させることができる。一方、カードIDとして導電パターンを形成する際の合理的な電極の配置と配線により、認識率の向上、コード数の増加およびコストダウンを図れる。さらに、銀塩インクを使用しての印刷手法により、誤認率の低下、使用インクの低減、製造工程の単純化によるコストパフォーマンスを大幅に向上させることができる。
<実施の形態21>
[C-CARDの機構(人体非接触検知の電極仕様)]
図130は、実施形態21のコード発生装置110の動作状態を示す概略図である。図130(A)は、コード発生装置110Bをタッチパネル201に載置し、人の指55で指示電極51を触れた状態、図130(B)は、コード発生装置110Fをタッチパネル201に載置したのみの状態で、それぞれの電極111をタッチパネル201が検知する動作を模式的に示した図である。
[C-CARDの機構(人体非接触検知の電極仕様)]
図130は、実施形態21のコード発生装置110の動作状態を示す概略図である。図130(A)は、コード発生装置110Bをタッチパネル201に載置し、人の指55で指示電極51を触れた状態、図130(B)は、コード発生装置110Fをタッチパネル201に載置したのみの状態で、それぞれの電極111をタッチパネル201が検知する動作を模式的に示した図である。
コード発生装置110Bは、コード発生装置であるカードを指55で保持して指示電極55に触れ、コード認識装置200であるスマートフォン等のタッチパネル201に接面することにより、カードに形成した導電パターン70をタッチパネル201が検知する使い方である。(以降、人体接触検知とする)
これに対し、コード発生装置110Fは、コード発生装置であるカードをコード認識装置200であるスマートフォン等のタッチパネル201に載置したのみで使用する。このとき、コード発生装置110Fでは、指示電極51に指や手が触れることは無く、人体への導通無しに、カードに形成した導電パターンをタッチパネル201に検知させる必要がある。(以降、人体非接触検知とする)
図130(A)に示すように、一般に静電容量方式のタッチパネル201は、タッチパネル表面への指でのタッチの有無と、そのタッチ位置を検知するために、タッチパネル201の内部に4mm~6mm程度の間隔で多数のTXnとRXnが垂直に交差するようにメッシュ状に配置され、TXnとRXnの交点にタッチを検知するための静電容量Cmが設けられている構造をしている。
タッチパネル201の表面に指や電極111によるTapがあると、Tap-TXn間、Tap-RXn間に静電容量CfT,CfRが形成され、TXn-RXn間の合成容量Cm´は、Cmに対して小さくなる。多数あるTXnに対して順次数100KHz程度の電圧振幅(交流信号)を与えて、多数あるRXnに対して、設定された期間に各RXn側に流れる電流Inを測定して、Tapされている該当のTXnとRXnの交点での電流値Inの変化でCm′の容量変化を測り、Tapのタッチパネル201上の位置(座標)を特定している。
これに対し、コード発生装置110Fは、コード発生装置であるカードをコード認識装置200であるスマートフォン等のタッチパネル201に載置したのみで使用する。このとき、コード発生装置110Fでは、指示電極51に指や手が触れることは無く、人体への導通無しに、カードに形成した導電パターンをタッチパネル201に検知させる必要がある。(以降、人体非接触検知とする)
図130(A)に示すように、一般に静電容量方式のタッチパネル201は、タッチパネル表面への指でのタッチの有無と、そのタッチ位置を検知するために、タッチパネル201の内部に4mm~6mm程度の間隔で多数のTXnとRXnが垂直に交差するようにメッシュ状に配置され、TXnとRXnの交点にタッチを検知するための静電容量Cmが設けられている構造をしている。
タッチパネル201の表面に指や電極111によるTapがあると、Tap-TXn間、Tap-RXn間に静電容量CfT,CfRが形成され、TXn-RXn間の合成容量Cm´は、Cmに対して小さくなる。多数あるTXnに対して順次数100KHz程度の電圧振幅(交流信号)を与えて、多数あるRXnに対して、設定された期間に各RXn側に流れる電流Inを測定して、Tapされている該当のTXnとRXnの交点での電流値Inの変化でCm′の容量変化を測り、Tapのタッチパネル201上の位置(座標)を特定している。
図130(A)の人体接触検知では、タッチパネル201上にコード発生装置110Bが載置され、コード発生装置110Bに設けられた直径8mm程度の電極111がタッチパネル201のいずれかの位置にTapされると、電極111により静電容量Cm´は変化する。しかし、図130(A)のTap1のように、コード発生装置110Bの指示電極51と接続されていない電極111は、人体と切り離されているため、1つの電極111のみではCm´の変化は、発生するが、電流I1の変化量が小さいので、タッチパネル201の座標検知の判定閾値には達しない。
コード発生装置111の指示電極51を介して人体まで接続されているTap2の電極111では、指示電極51が人体とカップリング容量Cp2を持ちTX2の電圧振幅(交流信号)がカップリング容量Cp2を介して人体側にも微小電流を流す。このため、RX2の電流I2の変化量が大きくなり、タッチパネル201の座標検知の判定閾値を超え、Tap2の電極111の位置が検知される。
コード発生装置111の指示電極51を介して人体まで接続されているTap2の電極111では、指示電極51が人体とカップリング容量Cp2を持ちTX2の電圧振幅(交流信号)がカップリング容量Cp2を介して人体側にも微小電流を流す。このため、RX2の電流I2の変化量が大きくなり、タッチパネル201の座標検知の判定閾値を超え、Tap2の電極111の位置が検知される。
これに対し、図130(B)で示す人体非接触検知では、コード発生装置110Fに設けられた電極111は、コード発生装置110F内で、導電体である導線21で必ず複数の電極111が相互に接続されている。図130(B)の場合は、Tap1からTap4の電極111が接続されて、導電パターンが形成されている。また、図130(B)には、電極111を相互に接続する導電体である導線21の共通ノードと接地間に、付加容量Cp2′が示されているが、導線21が持つ寄生容量、電極111のタッチパネル201とは反対側の面が持つ寄生容量等である。コード発生装置110Fであるカードの接面領域がタッチパネル201からはみ出さずに載置されている場合、導線21が持つ寄生容量のほとんどは、図示されてはいないが、導線21の直下にあるタッチパネル201の各TXn、RXnに分散して付いている状態である。
タッチパネル201が、電極111のあるTap2の位置のTX2に電圧振幅(交流信号)を与えた場合を考えると、人体非接触検知では、共通ノードを介して他のTap1、Tap3、Tap4のそれぞれの電極111がTX1、TX3、TX4、RX1、RX3、RX4とカップリング容量を持ち、TX2の電圧振幅(交流信号)がそれぞれのカップリング容量を介して、RX1、RX3,RX4にも微小電流I1、I3,I4を流す。さらに付加容量Cp2´もカップリング容量となり、微小電流を流す。
このため、RX2の電流I2の変化量が大きくなり、タッチパネル201の座標検知の判定閾値を超えTAp2の電極111の位置が検知される。
RX1、RX3,RX4に流れる微小電流I1、I3,I4は、分散された電流であり充分に小さいため、当該RXnの座標検知の判定閾値を超えることは無い。
タッチパネル201が、電極111のあるTap2の位置のTX2に電圧振幅(交流信号)を与えた場合を考えると、人体非接触検知では、共通ノードを介して他のTap1、Tap3、Tap4のそれぞれの電極111がTX1、TX3、TX4、RX1、RX3、RX4とカップリング容量を持ち、TX2の電圧振幅(交流信号)がそれぞれのカップリング容量を介して、RX1、RX3,RX4にも微小電流I1、I3,I4を流す。さらに付加容量Cp2´もカップリング容量となり、微小電流を流す。
このため、RX2の電流I2の変化量が大きくなり、タッチパネル201の座標検知の判定閾値を超えTAp2の電極111の位置が検知される。
RX1、RX3,RX4に流れる微小電流I1、I3,I4は、分散された電流であり充分に小さいため、当該RXnの座標検知の判定閾値を超えることは無い。
また、タッチパネル201で順次TXn、RXnを切替えて、別の電極111のある位置になった場合も同様に対象TXn、RXn以外のところに位置する電極111が持つカップリング容量に微小電流を流すことが出来るので、共通ノードに接続された全ての電極111の位置をタッチパネル201に検知させることが可能である。
さらに、実施の形態17で示したように、電極111を相互に接続する導電体である導線21の共通ノードに、電極111を接続するだけでなく、さらに配線を延長してコード発生装置110F内に設けることにより、付加容量Cp2′を増加して検知性能を向上させることが可能である。
ここで、図130(B)では、電極111が全て別のTXn、RXnの上に配置された場合となっているが、実際のタッチパネル201とコード発生装置110Fの導電パターンは2次元(平面状)であり、複数の電極111が共通のTXnや共通のRXnの上に配置される場合がある。この時、全ての電極111を接続した共通ノードの総容量は、全ての電極111がそれぞれ別のTXn、RXnの上に配置された場合に対し、実効的な総容量が減ってしまう場合がある。
図131に、2つの電極111のRXnに対する配置関係による発生容量の概念図を示す。例えば、図131(A)に示すように、2つの電極111がそれぞれ別のRXn線上に配置された場合、RXnの電流を測る場合は、Rxn+1側に配置された電極111が持つ容量CfRは、対象のRXnから電流を分散してRXn+1に流すリアクタンスとして働くが、図116(B)に示すように、2つの電極111が同じRXn上に配置された場合、電極間の配線抵抗を無視すれば、2つの電極111の電極-RXn間容量CfRは、直列接続された合成容量CfR/2の両側の端子が同じRXnに接続された構成となり、対象のRXnから電流を分散して流すリアクタンスとしては機能しないため、全ての電極を接続した共通ノードの実効的な総容量が減ってしまうことになる。
このように、人体非接触検知では、タッチパネル201上での導電パターンの電極配置位置と電極検知性能に依存性が発生する。通常、タッチパネル201上のTXn、RXnは、四角いタッチパネル面に垂直方向、水平方向に並んでいるため、導電パターンの電極201が、タッチパネル面に垂直もしくは水平方向に複数並んだ場合、電極が検知し辛くなる。この現象は、電極が検知出来なくなる方向であるため、スマートフォンの検知性能の低い使用環境で発生し易くなる。
このため、人体非接触検知のコード発生装置110Fでは、導電パターン70は、複数の電極111を接続した導電パターンにする必要があり、コード認識装置200のマルチタッチ数の制限数以内でより多い電極111を接続した方が、より安定に検知が可能となる。
図132に人体非接触検知のコード発生装置110Fの導電パターンの必要電極数を検討した結果を示す。図132(A)が評価方法概略図で、図132(B)が評価結果のグラフである。
図132(A)に示すように、コード認識装置200(iPhone6)の0.55mm厚の表面保護ガラスを付けたタッチパネル201上に、導電パターン70を銀ナノインクで印刷形成し、50mm×50mmの面積で0.185mm厚のPP樹脂シートで作成した下部非導電性基材30に、直径8mmの円形電極111を5個接続した導電パターン70を銀ナノインクで印刷形成し、平坦に載置するための加重も兼ねた上部非導電性基材30に対応する2mm厚のアクリル板に貼付けたコード発生装置110Faサンプルを載置して、導電パターン容量と電極検知状態を評価した。
導電パターン70の1個から5個の直径8mmの円形電極111は、0.3mm幅の配線21で接続、さらに12.5cmの容量付加配線を外周に配線したサンプルと、付加配線の無いサンプルを作成し、電極(導電パターン)-タッチパネルパネル間容量、検知状態の電極数依存性を測定した。
容量は、USBコネクタのシールドGNDとタッチパネル201外側に引き出した導電パターン端子間をLCRメータ DE-5000(f=100KHz)で測定した。
電極検知状態の評価は、コード認識装置200としてスマートフォン(iPhone6)を用い、タッチパネル201の検知性能が低くなる使用環境として、タッチパネル201に0.55mm厚の保護ガラスを貼った状態で、筐体を木の机置いた状態で行った。タッチパネルの検知座標を表示するアプリケーションプログラムを用い、タッチパネル201に導電パターン70を形成したサンプルを図の様な方向で載置して±15度程度回転させる試行を10回行って検知した電極数を確認した。
容量は、USBコネクタのシールドGNDとタッチパネル201外側に引き出した導電パターン端子間をLCRメータ DE-5000(f=100KHz)で測定した。
電極検知状態の評価は、コード認識装置200としてスマートフォン(iPhone6)を用い、タッチパネル201の検知性能が低くなる使用環境として、タッチパネル201に0.55mm厚の保護ガラスを貼った状態で、筐体を木の机置いた状態で行った。タッチパネルの検知座標を表示するアプリケーションプログラムを用い、タッチパネル201に導電パターン70を形成したサンプルを図の様な方向で載置して±15度程度回転させる試行を10回行って検知した電極数を確認した。
図132(B)に電極-タッチパネル間容量と検知状況の電極依存性を示す。容量付加配線有りの場合と無しの場合で、電極0個から5個までを評価した。グラフの右斜め斜線のハッチング領域が10回試行中サンプルの電極が1度は全て検知されるが、回転により検知数が減ってしまったもので、配線有りの場合で、電極3個以上、配線無しの場合で、電極4個以上が必要となった。また、左斜め斜線のハッチング領域は、10回試行中サンプルの電極が1度は全て検知された回が50%以上で、配線無しの電極3個が該当した。電極2個以下の場合は、配線有り無ともに、10回試行中サンプルの電極が1度は全て検知された回が50%以下となった。回転も含めて全ての電極を10回とも検知出来た仕様は無かった。
また、0.3mm幅の12.5cmの配線は、5.4pFの容量を付加出来て、配線無しよりも検知性能を若干改善出来ることが判った。単位配線長当たりの容量値に換算すると0.043pF/mmとなる。電極1個当たりの容量は、平均2.6pFで、電極によってバラツキがある(グラフの傾きが一様でない)のは、電極間配線容量も含んでいるためである。
この結果より、人体非接触検知のコード発生装置110Fでは、3個以上の電極を接続することが好ましく、4個以上を接続することがより好ましい。この評価サンプルの仕様の場合、人体非接触検知のコード発生装置110Fでは、コード発生装置110Fをタッチパネル201に接面させる時の向き(タッチパネルの短辺ないし長辺に対する角度)に規定を設け、さらに導電パターン70でも電極111が当該規定で接面させた時にタッチパネル面に垂直もしくは水平方向に複数並ばないものに限定する必要がある。
また、下部非導電性基材10の厚さをさらに薄くし、電極111の容量を増加させる、付加配線等により電極を接続したノードの容量を増加さる等の容量向上策を行い、検知性能を向上させることにより、どのような電極配置でも導電パターンを検知させるようにした場合は、この規定は不要となる。
また、導電パターン70に付加容量Cp2′を延長配線で形成する場合、配線をWiFiの周波数12.5GHz、5GHzの1/2波長、1/4波長の長さに相当する略6.25cm、略12.5cmの櫛状や、ループ状に設け、WiFiの電波に共振させることにより、タッチパネル201の電極検知を補助することも出来る。
<実施の形態22>
[C-CARDの機構(人体接触検知の導電パターン第1、第2指示電極仕様)]
図133(A)に示すように、コード発生装置110Bの導電パターン70は、4個の第1の電極であるID用電極111Dが、略直径8mm程度の円形状で配置され、配線で隣接するID用電極111Dを単一の直線、かつ最短距離になるように一筆書状に一纏まりに接続される。さらに、左端のID電極111Dから、保持領域50に設けられた第1指示電極51に接続される。また、接面領域40には、3個の第2の電極である情報用電極111Eが略直径9mm程度の円形状で、それぞれ独立に、配線により単一の直線で最短距離になるように保持領域50にある3か所の第二指示電極52それぞれに1個ずつ対応して接続されている。
[C-CARDの機構(人体接触検知の導電パターン第1、第2指示電極仕様)]
図133(A)に示すように、コード発生装置110Bの導電パターン70は、4個の第1の電極であるID用電極111Dが、略直径8mm程度の円形状で配置され、配線で隣接するID用電極111Dを単一の直線、かつ最短距離になるように一筆書状に一纏まりに接続される。さらに、左端のID電極111Dから、保持領域50に設けられた第1指示電極51に接続される。また、接面領域40には、3個の第2の電極である情報用電極111Eが略直径9mm程度の円形状で、それぞれ独立に、配線により単一の直線で最短距離になるように保持領域50にある3か所の第二指示電極52それぞれに1個ずつ対応して接続されている。
第一、第二指示電極51、52は、情報用電極111Eに対応する形で3組設けられていて、かつ、3個の第一指示電極51は、全て配線で接続されている。
第一指示電極51は、それぞれ第二指示電極52の周囲を囲むように形成され、第一指示電極51と第二指示電極52の間隔53は、指で保持した時に必ず同時に指と重なるように狭い間隔で配置しなければならない。さらにまた、指で保持しない第二指示電極52は、タッチパネル201に検知されてはならないため、互いに近接する第二指示電極52間の間隔は、指で保持した時に同時に指と重ならないように所定の間隔を開けている。
第一指示電極51は、それぞれ第二指示電極52の周囲を囲むように形成され、第一指示電極51と第二指示電極52の間隔53は、指で保持した時に必ず同時に指と重なるように狭い間隔で配置しなければならない。さらにまた、指で保持しない第二指示電極52は、タッチパネル201に検知されてはならないため、互いに近接する第二指示電極52間の間隔は、指で保持した時に同時に指と重ならないように所定の間隔を開けている。
4つのID用電極111Dおよび、3つ情報用電極111Eは、接面領域40に配置され、ID用電極111Dの4つと1つの情報用電極111Eの5個の電極の組み合わせで、導電パターン70が形成され、ユニークなパターンコードになる。このため、コード発生装置110Bでは、情報用電極111Eに対応する3種類のIDコード情報を作り出すことが出来る。
第一、第二指示電極51、52の間隔53は、比較的狭いために第一―第二指示電極間にカップリング容量が生じている。このため、1組の第一、第二指示電極51、52を指で保持した時に、座標検知のためタッチパネル201のTXnに起こる電圧振幅(交流信号)が、指で保持された第一指示電極51から、このカップリング容量を介して指で保持しない第二指示電極52に回り込み、検知しないはずの情報電極111Eを検知してしまい、検知される電極数が5個よりも多くなる現象が発生する。
この時、コード認識装置200であるスマートフォンの仕様によっては、「検知座標数が5カ所以下であること」のマルチタッチ制約に掛かり、エラー処理により検知座標がキャンセルされ、コード発生が出来ない問題が発生する。このエラーキャンセル発生の現象は、電極の誤検知であるため、スマートフォンの検知性能の高い使用環境で発生し易くなる。
この時、コード認識装置200であるスマートフォンの仕様によっては、「検知座標数が5カ所以下であること」のマルチタッチ制約に掛かり、エラー処理により検知座標がキャンセルされ、コード発生が出来ない問題が発生する。このエラーキャンセル発生の現象は、電極の誤検知であるため、スマートフォンの検知性能の高い使用環境で発生し易くなる。
このため、第一、第二指示電極51、52の間隔53に対する検知性能を評価した。図133(A)から(E)は、評価に用いたコード発生装置110Bの導電パターン70の概略図である。表.3および図134(A),(B)は、検知性能の指標である検知率とエラー率に対する第一、第二指示電極51、52の間隔53の依存性をまとめたものである。
また、本現象は、保持しない指示電極51、52間で発生する問題であるため、第一-第二指示電極間容量の測定は、第一、第二指示電極51、52の部分を比誘電率が非常に低い発泡スチロール板の上に載置し、接続するID電極111Dと情報電極111E側にプローブを当て、LCRメータ DE-5000(f=100KHz)で測定した。
表.3および、図134(A),(B)に、検知率、エラー率の第一、第二指示電極間隔の依存性を示す。図134(A)に示されるように、X軸に第一-第二指示電極間隔、Y軸に発生比率を取りグラフ化すると、第一、第二指示電極間隔53が広くなるに従い、検知率が向上し、エラー率が減少する結果が得られた。また、図134(B)に示すように、X軸を第一-第二指示電極間容量とすると容量が増加するに従い、エラー率が増加しており、本エラーキャンセル現象が第一-第二指示電極間容量に起因することが明確化出来た。
図134(A)のグラフで、エラー発生率の傾きは、第一-第二指示電極間隔1.2mm程度で緩くなり、1.5mm程度で飽和傾向をしめしている。これらの結果より、第一-第二指示電極間隔は、1.2mm以上が好ましく、1.5mm以上がより好ましい。
<実施の形態23>
[C-CARDの機構(人体接触検知の第2指示電極仕様)]
コード発生装置110Bは、人体接触検知ではあるが、導電パターン70は、上部、下部非導電性基材30、10に挟まれた構造であり、指と指示電極が持つカップリング容量を介し交流信号を導通させる仕様である。このため、必要な容量を確保するには、上部、下部非導電性基材30、10の厚さに応じ、指示電極の面積大きくする必要がある。
さらに、実施の形態22に示したように、1組の第一、第二指示電極51、52は、指で同時に触れる必要があり、かつ、第一、第二指示電極間のカップリング容量は、極力小さくする必要もあるため、第一、第二指示電極間隔53は、1.5mm以上開ける必要がある。このように、第二指示電極52のパターンには制約が多く、面積を充分に確保出来ないことが想定され、第二指示電極52のパターンに最小限必要な面積を検討した。
[C-CARDの機構(人体接触検知の第2指示電極仕様)]
コード発生装置110Bは、人体接触検知ではあるが、導電パターン70は、上部、下部非導電性基材30、10に挟まれた構造であり、指と指示電極が持つカップリング容量を介し交流信号を導通させる仕様である。このため、必要な容量を確保するには、上部、下部非導電性基材30、10の厚さに応じ、指示電極の面積大きくする必要がある。
さらに、実施の形態22に示したように、1組の第一、第二指示電極51、52は、指で同時に触れる必要があり、かつ、第一、第二指示電極間のカップリング容量は、極力小さくする必要もあるため、第一、第二指示電極間隔53は、1.5mm以上開ける必要がある。このように、第二指示電極52のパターンには制約が多く、面積を充分に確保出来ないことが想定され、第二指示電極52のパターンに最小限必要な面積を検討した。
図135および、表.4に人体接触検知のコード発生装置110Bの必要な指示電極52の面積を評価した結果を示す。図135(A),(B),(C)が評価した導電パターンの指示電極仕様で、表.4が評価結果をまとめた表である。
カップリング容量は、上部、下部非導電性基材30、10の比誘電率3とし、リアクタンス計算は交流周波数を100KHzと仮定し、サンプルカードの両面から指で触れた場合で計算した。また、換算第二指示電極面積は、評価サンプルカードの上部、下部非導電性基材30、10を両方共に0.188mm厚のPET樹脂シートを使用した場合に必要な面積に変換して表に記載している。
表.4に情報電極111Eの検知の第二指示電極面積依存性を示す。(C)の指示電極面積が17.4mm2、リアクタンスが198.5KΩの条件で検知率が低下していることが判る。このため、カップリング容量で交流信号を人体接触検知させるコード発生装置110Bでは、リアクタンスが交流周波数100KHzで100KΩ以下になる容量を持たせる指示電極52の面積が必要であり、0.188μm厚のPET樹脂シートでは、略54mm2以上が必要であることが判る。
<実施の形態24>
[C-CARDの機構(電極径および配置間隔仕様とIDコード認識率)]
コード発生装置110Bは、導電パターン70として印刷した4個のID電極111Dと3個の情報電極111Eのカード上の配置位置情報をIDコードに対応させるため、電極配置に自由度が高い方が数多くのIDコードを作成出来る。このため、電極径および電極配置間隔に対する評価を行った。
[C-CARDの機構(電極径および配置間隔仕様とIDコード認識率)]
コード発生装置110Bは、導電パターン70として印刷した4個のID電極111Dと3個の情報電極111Eのカード上の配置位置情報をIDコードに対応させるため、電極配置に自由度が高い方が数多くのIDコードを作成出来る。このため、電極径および電極配置間隔に対する評価を行った。
図136にコード発生装置110BのIDコード認識率の電極径Φおよび電極端部間隔を評価した結果を示す。(A)が、評価したコード発生装置110Bの電極仕様であり、(B)が、評価したID認識率の電極径依存性グラフである。
図136(A)に示すように、サイバネ規格サイズのカード状の0.185mm厚のPP樹脂シートに、IDコードに対応した電極配置で、ID電極111Dの電極径8mm、情報電極111Eの電極径9mmの導電パターン70を銀ナノインクで印刷形成し、導電パターン70の表面(印刷した面)に接着剤の付いた0.07mm厚のPET樹脂シートを貼ったカードサンプルを作成し、比誘電率の低い段ボール紙製のケースに入れたコード認識装置200である(1)AQUOS、(2)Galaxy S5、(3)iPhone6の3機種に(1)と(2)に0.33mm厚の表面保護シート、(3)に0.55mm厚の表面保護ガラスを付けたタッチパネル201で、コード発生装置110Bの3か所の指示電極51,52を1か所ずつ指で持ち、導電パターン70の裏面側をタッチパネル201上に、各20回、計60回接面離面を繰返し、コード認識装置200が、タッチパネル201から得られた検知電極座標と当該IDコードの電極座標が一致したと判定した回数を集計しID認識率とした。検知座標の一致判定は、5個の配置された電極の検知座標の全てが、接面領域40を8×7に分割した配置グリッドの1グリッド間隔の±50%の範囲に入るものを一致とした。
図136(A)に示すように、サイバネ規格サイズのカード状の0.185mm厚のPP樹脂シートに、IDコードに対応した電極配置で、ID電極111Dの電極径8mm、情報電極111Eの電極径9mmの導電パターン70を銀ナノインクで印刷形成し、導電パターン70の表面(印刷した面)に接着剤の付いた0.07mm厚のPET樹脂シートを貼ったカードサンプルを作成し、比誘電率の低い段ボール紙製のケースに入れたコード認識装置200である(1)AQUOS、(2)Galaxy S5、(3)iPhone6の3機種に(1)と(2)に0.33mm厚の表面保護シート、(3)に0.55mm厚の表面保護ガラスを付けたタッチパネル201で、コード発生装置110Bの3か所の指示電極51,52を1か所ずつ指で持ち、導電パターン70の裏面側をタッチパネル201上に、各20回、計60回接面離面を繰返し、コード認識装置200が、タッチパネル201から得られた検知電極座標と当該IDコードの電極座標が一致したと判定した回数を集計しID認識率とした。検知座標の一致判定は、5個の配置された電極の検知座標の全てが、接面領域40を8×7に分割した配置グリッドの1グリッド間隔の±50%の範囲に入るものを一致とした。
図136(A)のサンプルを基に、図に示す当該ID電極111Dの電極径Φを8mmから6.5mmに変化させた時のID認識率を調査した。当該ID電極111Dの電極中心間隔は、14.5mm固定であり、電極径Φの8mmから6.5mmの変化に対し、電極端間隔間は、逆に6.5mmから8.0mmまで広がっていくことになる。図136(B)のID認識率評価結果より、android系の2機種で電極径Φが7mmより小さい場合にID認識率が大幅に低下することが判る。これは、電極径Φを小さくすることにより、当該電極のタッチパネル-電極間の静電容量が小さくなりタッチパネル201が電極を検知出来なくなるためである。AQUOSの電極径Φ8mmでは、静電容量は評価サンプル中最も大きいにも拘わらずID認識率が電極径Φ7.8mmの時より低下してる。これは、電極端間隔が狭いことによる影響の可能性があるが、他の機種では同じ現象は見えていない。また、iPhone6のID認識率は60%程度で電極径依存性が見えていないが、これは、電極径以外の特性で認識率が頭打ちになっているためと推定できる。
これらの結果より電極径は、7mm以上が好ましく、さらに、電極径を大きくしたことにより、電極端間隔を充分に確保できない場合は、電極中心間隔を広げる必要があることが判る。
これらの結果より電極径は、7mm以上が好ましく、さらに、電極径を大きくしたことにより、電極端間隔を充分に確保できない場合は、電極中心間隔を広げる必要があることが判る。
図137にコード発生装置110Bの電極中心間隔Lを評価した結果を示す。(A)が、評価したコード発生装置110Bの電極仕様であり、(B)が、評価したID認識率の電極径依存性グラフである。
図137に示すように、評価サンプル仕様、および評価方法は、図136に示した電極径評価の仕様と電極径以外は、同様である。図137(A)の導電パターン70では、ID電極径を一律7.4mmとしている。
図137に示すように、評価サンプル仕様、および評価方法は、図136に示した電極径評価の仕様と電極径以外は、同様である。図137(A)の導電パターン70では、ID電極径を一律7.4mmとしている。
図137(A)のサンプルを基に、図に示すID電極の電極中心間隔を21.7mmから16.4mmに変化させた時のID認識率を調査した。また、電極端間隔としては、14.3mmから9mmまで変化させたことになる。
図137(B)のID認識率評価結果より、何れの機種でも電極中心間隔が18mmより小さい場合にID認識率が大幅に低下することが判る。
電極径が7.4mmである本評価の場合、タッチ位置を検知するためのタッチパネル201内部のTXとRXのメッシュ間隔は4mm~6mmであるため、1つの電極の底面直下にあるTX、RXのみが電極と静電容量を持つと仮定しても、最低2×2個分のTX,RXメッシュ交点の検知容量Cmが反応する。実際には電極の静電容量は底面外側にも広がるため、電極中心間隔Lがタッチパネル201のメッシュ3個分以上離れていないと、タッチパネル上の2個の電極間の隙間をタッチパネルが認識出来ずに1つの電極と判定されてしまう場合があるためと推定できる。
これらの結果より電極中心間隔は、18mm以上が好ましく、さらに、隣り合う電極端部間の距離は、10mm以上が好ましい。また、種々あるスマートフォンで安定的に高いID認識率を得るためには、電極の中心間隔は、20mm以上がより好ましく、隣り合う電極端部間の距離は、12mm以上がより好ましい。
図137(B)のID認識率評価結果より、何れの機種でも電極中心間隔が18mmより小さい場合にID認識率が大幅に低下することが判る。
電極径が7.4mmである本評価の場合、タッチ位置を検知するためのタッチパネル201内部のTXとRXのメッシュ間隔は4mm~6mmであるため、1つの電極の底面直下にあるTX、RXのみが電極と静電容量を持つと仮定しても、最低2×2個分のTX,RXメッシュ交点の検知容量Cmが反応する。実際には電極の静電容量は底面外側にも広がるため、電極中心間隔Lがタッチパネル201のメッシュ3個分以上離れていないと、タッチパネル上の2個の電極間の隙間をタッチパネルが認識出来ずに1つの電極と判定されてしまう場合があるためと推定できる。
これらの結果より電極中心間隔は、18mm以上が好ましく、さらに、隣り合う電極端部間の距離は、10mm以上が好ましい。また、種々あるスマートフォンで安定的に高いID認識率を得るためには、電極の中心間隔は、20mm以上がより好ましく、隣り合う電極端部間の距離は、12mm以上がより好ましい。
<実施の形態25>
[C-CARDの機構(基材膜厚仕様とIDコード認識率)]
コード発生装置110Bの導電パターン70は、上部、下部非導電性基材30、10に挟まれた構造であり、上部導電性基材30の基材膜厚および比誘電率が、電極の生成する静電容量値を決める重要な要素である。また、上部非導電性基材30の基材膜厚および比誘電率が指示電極と指とのリアクタンスを決める需要な要素である。このため、基材膜厚に対する評価を行った。
[C-CARDの機構(基材膜厚仕様とIDコード認識率)]
コード発生装置110Bの導電パターン70は、上部、下部非導電性基材30、10に挟まれた構造であり、上部導電性基材30の基材膜厚および比誘電率が、電極の生成する静電容量値を決める重要な要素である。また、上部非導電性基材30の基材膜厚および比誘電率が指示電極と指とのリアクタンスを決める需要な要素である。このため、基材膜厚に対する評価を行った。
図138にコード発生装置110Bの下部非導電性基材膜厚dを評価した結果を示す。(A)が、評価したコード発生装置110Bの断面構造図であり、(B)が、評価したID認識率の下部非導電性基材膜厚依存性グラフである。
図138(A)に示すように、トレーディングカードサイズのカード状のPC樹脂シートの裏面にIDコードに対応した電極配置で、ID電極111Dの電極径7mm、情報電極111Eの電極径8mmの導電パターン70を銀塩インクで印刷形成した上部非導電性基材30に、接着剤で膜厚dが0.188mm、0.25mmの2種類のPET樹脂シート(ルミラー)を貼り、さらに、0.25mm厚のPET樹脂シート(ルミラー)に接着剤付きの0.15mm厚のPET樹脂シート貼って0.4mm厚とした下部非導電性基材10が3種類の厚さのカードサンプルを作成した。
評価は、0.33mm厚の表面保護ガラスを付けたタッチパネル201のiPhone6を手で保持した状態で、コード発生装置110Bの3か所の指示電極51,52を1か所ずつ指で持ち、導電パターン70の表面側である下部導電性基材10側をタッチパネル201上に、各20回、計60回接面離面を繰返し、検知した電極数と座標を出力するアプリを用いて、IDコードを正しく検知した回数、5電極検知出来なかった回数、エラーキャンセルが発生した回数を集計し、ID認識率、5電極非検知率、エラー率とした。
IDコードの検知判定は、5個の配置された電極の検知座標の全てが、接面領域40を8×7に分割した配置グリッドの1グリッド間隔の±50%の範囲に入るものを正しく検知したと判定、5電極のうち1個でも検知されなかったものを5電極非検知とした。
図138(A)に示すように、トレーディングカードサイズのカード状のPC樹脂シートの裏面にIDコードに対応した電極配置で、ID電極111Dの電極径7mm、情報電極111Eの電極径8mmの導電パターン70を銀塩インクで印刷形成した上部非導電性基材30に、接着剤で膜厚dが0.188mm、0.25mmの2種類のPET樹脂シート(ルミラー)を貼り、さらに、0.25mm厚のPET樹脂シート(ルミラー)に接着剤付きの0.15mm厚のPET樹脂シート貼って0.4mm厚とした下部非導電性基材10が3種類の厚さのカードサンプルを作成した。
評価は、0.33mm厚の表面保護ガラスを付けたタッチパネル201のiPhone6を手で保持した状態で、コード発生装置110Bの3か所の指示電極51,52を1か所ずつ指で持ち、導電パターン70の表面側である下部導電性基材10側をタッチパネル201上に、各20回、計60回接面離面を繰返し、検知した電極数と座標を出力するアプリを用いて、IDコードを正しく検知した回数、5電極検知出来なかった回数、エラーキャンセルが発生した回数を集計し、ID認識率、5電極非検知率、エラー率とした。
IDコードの検知判定は、5個の配置された電極の検知座標の全てが、接面領域40を8×7に分割した配置グリッドの1グリッド間隔の±50%の範囲に入るものを正しく検知したと判定、5電極のうち1個でも検知されなかったものを5電極非検知とした。
図138(B)のID認識率評価結果より、下部非導電性基材10の膜厚が0.25mmまでは、80%程度の高いID認識率が得られるが、それ以上の厚さになると、ID認識率が低下し、5電極非認識率が増大する。これらは、下部非導電性基材10が厚膜化したことにより、電極-タッチパネル内TX,RX電極間容量が減少し、TX、RXメッシュ交点の検知容量Cm変化量が少なく、電極を検知出来なくなるためと推定される。
これらの結果より、下部非導電性基材10の膜厚dは、0.25mm以下が好ましく、0.188mm以下がより好ましい。
これらの結果より、下部非導電性基材10の膜厚dは、0.25mm以下が好ましく、0.188mm以下がより好ましい。
図139にコード発生装置110Bの上部、下部両方の非導電性基材膜厚d2、d1を評価した結果を示す。(A)が、評価したコード発生装置110Bの断面構造図であり、(B)が、評価したID認識率の上部、下部非導電性基材膜厚d2、d1依存性グラフである。
図139(A)に示すように評価サンプル仕様と評価方向は、図138に示した上部、下部非導電性基材30、10の仕様と電極径、およびスマホケースの有無、保護ガラスの膜厚以外は、同様である。図139(A)の導電パターン70では、ID電極径8mm、情報電極径9mmであり、スマホケースに比誘電率の低い段ボール紙製のケースを用い、保護ガラス膜厚を0.55mmとした。
上部、下部非導電性基材30、10の膜厚d2、d1の膜厚は、d1=0.25mm、d2=0.376mと、d1=d2=0.188mmの2種類の組み合わせを評価した。
図139(A)に示すように評価サンプル仕様と評価方向は、図138に示した上部、下部非導電性基材30、10の仕様と電極径、およびスマホケースの有無、保護ガラスの膜厚以外は、同様である。図139(A)の導電パターン70では、ID電極径8mm、情報電極径9mmであり、スマホケースに比誘電率の低い段ボール紙製のケースを用い、保護ガラス膜厚を0.55mmとした。
上部、下部非導電性基材30、10の膜厚d2、d1の膜厚は、d1=0.25mm、d2=0.376mと、d1=d2=0.188mmの2種類の組み合わせを評価した。
図139(B)のID認識率評価結果より、上部、下部非導電性基材30、10の膜厚が両方0.188mmのサンプルは、80%程度の高いID認識率が得られるが、上部、下部非導電性基材30、10の膜厚が両方厚いd1=0.25mm、d2=0.376m仕様のサンプルは、ID認識率が低下し、5電極非認識率が増大する。図138(B)の下部非導電性基材10の膜厚0.25mmの評価結果も合わせて考えると、これらは、上部、下部非導電性基材30、10が厚膜化したことにより、電極-タッチパネル内TX,RX電極間容量が減少した上に、さらに第1、第2指示電極51、52-指間の静電容量が低下し、指示電極と指とのリアクタンスが増加して、電極検知電流IRXが人体側に充分流れなくなり、電極を検知出来なくなるためと推定される。
これらの結果より、上部、下部非導電性基材30、10の膜厚は、それぞれ0.188mm以下が好ましい。
これらの結果より、上部、下部非導電性基材30、10の膜厚は、それぞれ0.188mm以下が好ましい。
<実施の形態26>
[C-CARDの機構(導電性パターンの電極配線仕様とIDコード認識率)]
コード発生装置110Bの導電パターン70は、ID電極111D、情報電極111E、第1、第2指示電極51,52を配線で接続する必要があるが、カーボンインクで印刷する場合、印刷の最小寸法幅および配線抵抗値から、配線幅が0.8mm程度までしか細線化できず、さらに膜厚も薄く出来ない。このため、配線―タッチパネル間の静電容量が他の導電性インクを用いた場合の配線よりも大きくなり、タッチパネルが配線の容量を検知してしまい、タッチパネルの電極検知座標に影響を与えて検知座標誤差を発生させ、IDコード認識率を低下させる場合がある。このため、導電性パターンの電極配線仕様に対する評価を行った。
[C-CARDの機構(導電性パターンの電極配線仕様とIDコード認識率)]
コード発生装置110Bの導電パターン70は、ID電極111D、情報電極111E、第1、第2指示電極51,52を配線で接続する必要があるが、カーボンインクで印刷する場合、印刷の最小寸法幅および配線抵抗値から、配線幅が0.8mm程度までしか細線化できず、さらに膜厚も薄く出来ない。このため、配線―タッチパネル間の静電容量が他の導電性インクを用いた場合の配線よりも大きくなり、タッチパネルが配線の容量を検知してしまい、タッチパネルの電極検知座標に影響を与えて検知座標誤差を発生させ、IDコード認識率を低下させる場合がある。このため、導電性パターンの電極配線仕様に対する評価を行った。
図140にコード発生装置110Bの導電パターン70の配線仕様別のID認識率、検知誤差評価結果を示す。上段が仕様、下段が評価結果である。
図140の導電パターン70をカーボンインクで印刷した0.3mm厚のPVC樹脂シートの導電パターン70の表面(印刷した面)に下部非導電性基材10として、接着剤の付いた0.07mm厚のPET樹脂シートを貼ったカードサンプルを作成した。また、リファレンスとして、0.188mm厚のPET樹脂シートの非導電性基材10に銀塩インクで導電パターンを印刷したサンプルを作成した。導電パターン70の仕様は、ID電極径、情報電極径共に8mmで配線幅は、0.8mmであり、(1)各電極個別に指示電極まで平行な直線で接族する仕様、(2)各ID電極を単一の直線、かつ最短距離になるように一筆書状に一纏まりに接続する仕様、(3)一筆書状に配線し、各電極間の配線で配線が伸びる方向に電極を超えて配線が突き出している仕様、突出し長は、タッチパネルのTX,RXの電極メッシュ1間隔分以内の4mmとする、(4)一筆書状に配線した指示電極から最遠端電極から再度指示電極に戻しループ状に配線した仕様、(5)指示電極の左右両端からそれぞれ2個ずつのID電極に2系統に分けて配線した仕様の5仕様に対し、ID認識率、不一致率、5電極非検知率、エラー率、検知誤差ΔLを評価した。
図140の導電パターン70をカーボンインクで印刷した0.3mm厚のPVC樹脂シートの導電パターン70の表面(印刷した面)に下部非導電性基材10として、接着剤の付いた0.07mm厚のPET樹脂シートを貼ったカードサンプルを作成した。また、リファレンスとして、0.188mm厚のPET樹脂シートの非導電性基材10に銀塩インクで導電パターンを印刷したサンプルを作成した。導電パターン70の仕様は、ID電極径、情報電極径共に8mmで配線幅は、0.8mmであり、(1)各電極個別に指示電極まで平行な直線で接族する仕様、(2)各ID電極を単一の直線、かつ最短距離になるように一筆書状に一纏まりに接続する仕様、(3)一筆書状に配線し、各電極間の配線で配線が伸びる方向に電極を超えて配線が突き出している仕様、突出し長は、タッチパネルのTX,RXの電極メッシュ1間隔分以内の4mmとする、(4)一筆書状に配線した指示電極から最遠端電極から再度指示電極に戻しループ状に配線した仕様、(5)指示電極の左右両端からそれぞれ2個ずつのID電極に2系統に分けて配線した仕様の5仕様に対し、ID認識率、不一致率、5電極非検知率、エラー率、検知誤差ΔLを評価した。
評価は、作成したカードサンプルの導電パターン70の表面側を、筐体を手で保持したコード認識装置200(iPhone6+)の表面に保護シート等は何も貼られていないタッチパネル201上で、コード発生装置110Bの3か所の指示電極51,52を1か所ずつを指で持ち、各20回、計60回接面離面を繰返し、コード認識装置200が、タッチパネル201から得られた検知電極座標と当該IDコードの電極座標が一致したと判定した回数を集計しID認識率とし、エラーキャンセルが発生した回数の比をエラー率、5電極のうち1個でも検知されなかった回数の比を非検知率とした。検知座標の一致判定は、5個の配置された電極の検知座標の全てが、接面領域40を8×7に分割した配置グリッドの1グリッド間隔の±50%の範囲に入るものを一致、入らないものを不一致とした。
また、検知誤差ΔLは、グリッド間隔を1とした時の電極座標のずれを比率で示したものである。
また、検知誤差ΔLは、グリッド間隔を1とした時の電極座標のずれを比率で示したものである。
図140の評価結果に示される、同一サンプル仕様のカーボンインク、配線幅0.8mmのもので比較すると、(1)電極個別配線に対し、(2)~(4)の一筆書状の方が、にID認識率が高く、検知誤差ΔLも小さい値となっており、配線影響を低減できていることが判る。また、一筆書状の中では、(3)突出し配線仕様がID認識率、検知誤差ΔLともに最も良く、検知誤差ΔLは、配線幅0.2mmの銀ペーストインクサンプルとほぼ同等であり、配線影響による検知誤差を突出し配線により電極中心位置に補正出来ている。また、(4)のループ配線仕様は、最遠端電極から戻る長い配線の影響により、コード認識の基準電極である最遠端電極が、指示電極側にずれてしまい、他の電極の座標がY座標方向に偏平になる方向にずれてしまう。(5)2系統配線は、ID認識率は良いが、検知誤差ΔLの値が大きい。これは、系統毎に配線影響を受けるため、右側系統は、右に、左側系統は、左にのみ系統ごとに別々に引かれ、誤差が大きくなるため、検知誤差の電極位置依存性が大きくなると思われる。
このため、導電パターンは、一筆書き仕様が好ましく、配線幅が広く、配線影響が大きい場合は、突出し配線を付加し検知誤差を補正することが好ましい。
このため、導電パターンは、一筆書き仕様が好ましく、配線幅が広く、配線影響が大きい場合は、突出し配線を付加し検知誤差を補正することが好ましい。
図140の(3)突出し配線仕様は、電極に伸びる配線をそのままの方向で延長する仕様であるが、隣接する電極が近い場合に、各電極から伸びる最大4本の配線を引き回すことが困難な場合が想定される。
このため、図141に、検知座標誤差を補正可能な他の突出し配線仕様を示す。
図141(A)、(B)、(C)は、コード発生装置110BのID電極111D、情報電極111Eの配線影響を考慮した図心位置(静電量量分布の重心位置)の例を示す図であり、図141(D)が図心位置を高書した検知座標補正突出し配線を追加した導電パターン70の図である。
このため、図141に、検知座標誤差を補正可能な他の突出し配線仕様を示す。
図141(A)、(B)、(C)は、コード発生装置110BのID電極111D、情報電極111Eの配線影響を考慮した図心位置(静電量量分布の重心位置)の例を示す図であり、図141(D)が図心位置を高書した検知座標補正突出し配線を追加した導電パターン70の図である。
図141(A)から(C)に示すように、電極に配線21が接続された導電パターンで配線幅が広く、電極の検知座標が配線影響でずれてしまう場合、電極間を結ぶ配線21の配線長Dに対し、その両端の電極に、それぞれD/2の長さの配線分の静電容量が、電極部分として検知座標に影響を与える。このため、座標検知においては、電極から伸びる配線のD/2の位置から電極外周に接する図中破線で示される線分で囲まれた領域が検知される新たな電極形状と見做すことができる。この時、電極の検知座標は、図中白点で示される新たな電極形状の図心位置Gとほぼ同一となる。例えば、指示電極51から最遠端側のID電極111Dや情報電極111Eは、1本の配線21が接続されるのみであるため、1本の配線21の方向に細いしずく形状の電極形状と見做され、検知座標と同等の図心Gは、接続される配線21上に配線長に応じたぶんだけ移動した位置となる。また、例えば2方向から接続される電極は、2本の配線のD/2の位置まで伸びたしずく形状が重ね合わされた2方向に凸部を持つ電極形状と見做され、その形状の図心位置が検知座標となる。
このため、図141(D)のように、電極に追加で配線1本を接続し、追加した配線端部から電極外周に接する線分に囲まれるしずく形状の領域を新たに電極形状に加え、その電極形状の図心位置Gが導電パターン70設計上の電極中心座標に重なるように、追加する配線の方向と長さを決定する。
これにより、各電極に新たに1本だけ突出し配線を追加するだけで、電極の検知座標を補正することが可能となる。
これにより、各電極に新たに1本だけ突出し配線を追加するだけで、電極の検知座標を補正することが可能となる。
<実施の形態27>
[C-CARDの機構(貼付け型C-Card仕様)]
図142は、実施形態27のコード発生装置110Fの外形を示す概略図である。図142(A)上面から見た透過図、図142(B)は、使用状態の上面図、図142(C)は、使用状態の側面から見た断面図を示す。
コード発生装置110Fは、人体接触検知、交流導通仕様のコード発生装置110Bをカード形態では無く、ポスターや壁面に貼付けて使用する形態に対応させたものである。
[C-CARDの機構(貼付け型C-Card仕様)]
図142は、実施形態27のコード発生装置110Fの外形を示す概略図である。図142(A)上面から見た透過図、図142(B)は、使用状態の上面図、図142(C)は、使用状態の側面から見た断面図を示す。
コード発生装置110Fは、人体接触検知、交流導通仕様のコード発生装置110Bをカード形態では無く、ポスターや壁面に貼付けて使用する形態に対応させたものである。
図142に示すように、コード発生装置110Fの非導電性基材10は、内側面に導電性インクで導電パターン70が印刷される。導電パターン70は、コード発生装置110Bと同一の仕様で、接面領域40の膨出部分に対応するための部分の平面形状が異なるものである。
コード発生装置110Fの形状を規定する非導電性基材10は、スマートフォンのタッチパネル201の短辺よりも短い短辺と、スマートフォンの短辺を手で持った状態で、さらに人の指が充分に触れることの出来る長さがスマートフォンの外側に確保できる長辺のサイズで形成され、長辺方向の右部に接面領域40、下部に保持領域50が設けられ、接面領域40には、4個の第1の電極であるID用電極111Dと3個の情報電極111Eが配置され、それぞれ、保持領域50に設けられた第1指示電極51、第2指示電極52に接続される。ID用電極111Dの4つと1つの情報用電極111Eの5個の電極の組み合わせで、導電パターン70が形成され、ユニークなパターンコードになり、コード発生装置110Fでは、コード発生装置110Bと同様に情報用電極111Eに対応する3種類のIDコード情報を作り出すことが出来る。
コード発生装置110Fの形状を規定する非導電性基材10は、スマートフォンのタッチパネル201の短辺よりも短い短辺と、スマートフォンの短辺を手で持った状態で、さらに人の指が充分に触れることの出来る長さがスマートフォンの外側に確保できる長辺のサイズで形成され、長辺方向の右部に接面領域40、下部に保持領域50が設けられ、接面領域40には、4個の第1の電極であるID用電極111Dと3個の情報電極111Eが配置され、それぞれ、保持領域50に設けられた第1指示電極51、第2指示電極52に接続される。ID用電極111Dの4つと1つの情報用電極111Eの5個の電極の組み合わせで、導電パターン70が形成され、ユニークなパターンコードになり、コード発生装置110Fでは、コード発生装置110Bと同様に情報用電極111Eに対応する3種類のIDコード情報を作り出すことが出来る。
図142(B)は、検知動作、導電パターン形成方法を説明する図である。図142(B)、(C)は、コード発生装置110Fの接面領域40に、スマートフォン等のコード認識装置200のタッチパネル201を接面した状態を示す。実際には非導電性基材10の上面からは、導電パターンは視認できないが、図には説明上導電パターン70が上からから透視される状態で示されている。図142(C)はは、断面図である。
図142(B)、(C)に示すように、コード発生装置110Fの左側の指示電極51、52に指55を重ねるようにすると、重なった領域で、非導電性基材10を介して、指表面と指示電極51間、指表面と指示電極52間に静電容量が発生し、指示電極51、52と指表面はカップリング結合し、図130(A)に示したように指示電極51-指表面間容量が直列接続される形で、交流導通状態となり、TX2の電圧振幅(交流信号)がカップリング容量Cp2を介して人体側にも微小電流を流すことが出来る。
このため、コード発生装置110Fは、コード発生装置110Bと同様に第一指示電極51に接続したID用電極111Dと、指の重なった第二指示電極52に接続している情報用電極111Eの1個がタッチパネル201に検知される。また、指の重なっていない第二指示電極に接続する残りの2個の情報用電極111Eは、静電容量が発生しないため、人体とカップリング容量を持たず、タッチパネル201のTXnの電圧振幅(交流信号)が起こっても電極は検知されない。
図142(B)、(C)に示すように、コード発生装置110Fの左側の指示電極51、52に指55を重ねるようにすると、重なった領域で、非導電性基材10を介して、指表面と指示電極51間、指表面と指示電極52間に静電容量が発生し、指示電極51、52と指表面はカップリング結合し、図130(A)に示したように指示電極51-指表面間容量が直列接続される形で、交流導通状態となり、TX2の電圧振幅(交流信号)がカップリング容量Cp2を介して人体側にも微小電流を流すことが出来る。
このため、コード発生装置110Fは、コード発生装置110Bと同様に第一指示電極51に接続したID用電極111Dと、指の重なった第二指示電極52に接続している情報用電極111Eの1個がタッチパネル201に検知される。また、指の重なっていない第二指示電極に接続する残りの2個の情報用電極111Eは、静電容量が発生しないため、人体とカップリング容量を持たず、タッチパネル201のTXnの電圧振幅(交流信号)が起こっても電極は検知されない。
非導電性基材10の接面領域40の裏面には、緩衝材410が両面テープもしくは接着剤で接着されている。緩衝材410は、10mm程度の厚さのスポンジ等の弾性を持つ非導電性の材料で構成され、コード認識装置200であるスマートフォンのタッチパネル201を接面させた時に、接面領域40全面が確実に接面出来るようにすると共に、タッチパネル201の表面を傷つけないようにする目的がある。また、接面領域40と保持領域50の境界部は、面取りされた曲面もしくは傾斜面として、非導電性基材10を貼りつけた時にシート面が鋭角に曲がり、電極間の配線が断線することを防いでいる。
コード発生装置110Fは、非導電性基材10と緩衝材410のみで構成されるため、非常に軽く、壁に貼る紙で出来たポスター等の貼付け基材310に裏面を両面テープもしくは接着剤で貼りつけて使用することが出来る。また、貼付け基材310は、導電性パターンに影響を与えないために絶縁性を有する必要がある。
<実施の形態28>
[C-CARDの機構(貼付け型C-Card仕様の変形例)]
図143に、実施の形態27の変形例のコード発生装置110Gを示す。図143に示すように、非導電性基材10に導電性インクで印刷される導電パターン70には、情報電極111Eおよび第2指示電極52は無く、ID電極111Dと第一指示電極51のみで構成される。非導電性基材10を用いて作成されるコード発生装置110Gは、指55で触れる保持領域50の第一指示電極51は1か所で、発生出来るIDコード情報は1種類のみであるが、操作を容易に行うことが出来る。
[C-CARDの機構(貼付け型C-Card仕様の変形例)]
図143に、実施の形態27の変形例のコード発生装置110Gを示す。図143に示すように、非導電性基材10に導電性インクで印刷される導電パターン70には、情報電極111Eおよび第2指示電極52は無く、ID電極111Dと第一指示電極51のみで構成される。非導電性基材10を用いて作成されるコード発生装置110Gは、指55で触れる保持領域50の第一指示電極51は1か所で、発生出来るIDコード情報は1種類のみであるが、操作を容易に行うことが出来る。
図144に、コード発生装置110Gの変形例のコード発生装置110Gaを示す。図144(A)上面から見た透過図、図144(B)は、使用状態の上面図、図144(C)は、使用状態の側面から見た断面図、図144(D)は、非導電性基材10aの外形図である。
図144(A)に示すように、コード発生装置110Gaの非導電性基材10aの内側面には、導電性インクで導電パターン70が印刷され、接面領域40に電極111Dが配置され、保持領域50に指示電極51が配置される。保持領域50および指示電極51は、ID電極111Dを纏めて一つに接続した共通ノードであるが、接面領域40の左右両側2か所に設けられている。また、保持領域は、上下両側2か所としても良く、4辺全てに設けても良い。
非導線性基材10aの接面領域40は、保持領域50の設けられている側の辺が長辺となる長方形で、長辺方向がコード認識装置であるスマートフォン200のタッチパネル画面の長辺サイズより短く、短辺方向が同じタッチパネル画面の短辺サイズよりも短い寸法となっている。また、長辺と短辺の比は、タッチパネル画面の長辺と短辺の比に近い値にしても良い。
さらに、図144(D)に示すように、非導電性基材10aは、接面領域40が10mm程度内側から外側に向けて押し出し形成して膨らんだ上面が平坦な平面形状の膨出部分になっており、膨出部分の内側に緩衝材410が両面テープもしくは接着剤で接着されている。緩衝材410は、接面領域40の膨出部分と同じ厚さのスポンジ等の弾性を持つ非導電性の材料で構成され、接面領域40の膨出部分と貼付け基材310に裏面の間に隙間なく埋め込まれる。これにより、接面領域40の平面部分にコード認識装置200であるスマートフォンのタッチパネル201を接面させた時に、接面領域40全面が確実に接面出来るようにすると共に、タッチパネル201の表面を傷つけないようにする。
非導線性基材10aの接面領域40は、保持領域50の設けられている側の辺が長辺となる長方形で、長辺方向がコード認識装置であるスマートフォン200のタッチパネル画面の長辺サイズより短く、短辺方向が同じタッチパネル画面の短辺サイズよりも短い寸法となっている。また、長辺と短辺の比は、タッチパネル画面の長辺と短辺の比に近い値にしても良い。
さらに、図144(D)に示すように、非導電性基材10aは、接面領域40が10mm程度内側から外側に向けて押し出し形成して膨らんだ上面が平坦な平面形状の膨出部分になっており、膨出部分の内側に緩衝材410が両面テープもしくは接着剤で接着されている。緩衝材410は、接面領域40の膨出部分と同じ厚さのスポンジ等の弾性を持つ非導電性の材料で構成され、接面領域40の膨出部分と貼付け基材310に裏面の間に隙間なく埋め込まれる。これにより、接面領域40の平面部分にコード認識装置200であるスマートフォンのタッチパネル201を接面させた時に、接面領域40全面が確実に接面出来るようにすると共に、タッチパネル201の表面を傷つけないようにする。
図144(B)、(C)は、コード発生装置110Gaの保持領域50に、スマートフォン等のコード認識装置200のタッチパネル201を接面した状態を上から見た図で、図144(C)は、接面した状態の断面図である。
接面領域40の膨出部分は、長方形であるため、スマートフォン200を接面させる時に、おのずとタッチパネル画面の長辺方向と膨出部分の長辺方向が一致する向きで接面されるように誘導できる。
膨出部分40の長辺側両端に保持領域50が設けられ、保持領域50の内面側ほぼ全面に指示電極51が配置されているため、図144(B)、(C)に示すように、スマートフォン200を持つ指55が自然に指示電極51上に接触するため、指示電極51との交流導通を容易にとることが出来るようになる。
接面領域40の膨出部分は、長方形であるため、スマートフォン200を接面させる時に、おのずとタッチパネル画面の長辺方向と膨出部分の長辺方向が一致する向きで接面されるように誘導できる。
膨出部分40の長辺側両端に保持領域50が設けられ、保持領域50の内面側ほぼ全面に指示電極51が配置されているため、図144(B)、(C)に示すように、スマートフォン200を持つ指55が自然に指示電極51上に接触するため、指示電極51との交流導通を容易にとることが出来るようになる。
<実施の形態29>
[C-CARDの機構(人体非接触検知方式の貼付け型C-Card仕様)]
実施の形態27、28に示す貼付け型C-Cardの仕様では、コード認識装置200のタッチパネル201に電極を検知させるためには、コード認識装置110F、110G、110Ga共に人体接触が必要な仕様である。しかし、カード構造のコード発生装置のように指で保持するものではなく、確実に指示電極51と指等の人体を接触させることは難しい。ただし、貼付け型C-Cardは、カード構造のものと異なり、ポスターや壁面のカードよりも大きい領域を使用出来るため、導電パターン70の面積制約が緩い。
このため、人体非接触検知方式の貼付け型C-Card仕様を検討した。
[C-CARDの機構(人体非接触検知方式の貼付け型C-Card仕様)]
実施の形態27、28に示す貼付け型C-Cardの仕様では、コード認識装置200のタッチパネル201に電極を検知させるためには、コード認識装置110F、110G、110Ga共に人体接触が必要な仕様である。しかし、カード構造のコード発生装置のように指で保持するものではなく、確実に指示電極51と指等の人体を接触させることは難しい。ただし、貼付け型C-Cardは、カード構造のものと異なり、ポスターや壁面のカードよりも大きい領域を使用出来るため、導電パターン70の面積制約が緩い。
このため、人体非接触検知方式の貼付け型C-Card仕様を検討した。
図145に1電極に対する人体非接触検知に必要な配線長および配線容量を検討した結果を示す。図145(A)が評価方法概略図で、図145(B)、(C)が評価結果のグラフである。
図145(A)に示すように、0.135mm厚のPET樹脂シートに、電極径8mmの電極111と配線幅0.2mmの配線21を銀ナノインクで印刷形成し、コード認識装置200である(1)ASUS ZenFone4(X00HD)、(2)iPhone6+、(3)iPhone6の3機種に(1)と(2)は、保護シート無し、(3)に0.55mm厚の表面保護ガラスを付けたタッチパネル201上の画面端部に、平坦に載置するための加重も兼ねた上部非導電性基材30に対応する10mm厚の発泡スチロールで固定し、配線容量と電極検知状態を評価した。
容量は、USBコネクタのシールドGNDとタッチパネル201外側に引き出した導電パターン端子間をLCRメータ DE-5000(f=100KHz)で測定した。
ポスターや壁面に貼りつけた状態の配線21および電極111のタッチパネルから見た静電容量測定であるため、コード認識装置200は、スチール机上から15cm程度空間を設けた1cm厚のコルクボード製の台の上に置き、タッチパネル201上からはみ出した配線は、コルクボード上に配された状態である。このため、配線21部分の容量は、配線の電極に向き合う対向電極が明確では無く、本来の意味の静電容量値とは異なり、測定環境での電波などの影響を多分に受けているものである。
ポスターや壁面に貼りつけた状態の配線21および電極111のタッチパネルから見た静電容量測定であるため、コード認識装置200は、スチール机上から15cm程度空間を設けた1cm厚のコルクボード製の台の上に置き、タッチパネル201上からはみ出した配線は、コルクボード上に配された状態である。このため、配線21部分の容量は、配線の電極に向き合う対向電極が明確では無く、本来の意味の静電容量値とは異なり、測定環境での電波などの影響を多分に受けているものである。
電極検知状態の評価は、コード認識装置200のタッチパネル201のタッチパネルの検知座標を表示するアプリケーションプログラムを用い、タッチパネル201に非導電性基材10の電極111を上部非導電性基材30で軽く押えた状態で、電極111が検知されるかを確認した。
図145(B)に電極111-タッチパネル間容量と検知状況の配線長依存性を示す。
マーカー有りの曲線が、左側のY軸に示される容量の配線依存性で、X=0の容量値が電極1個当たりの電極-タッチパネル間容量である。また、マーカー無しのX軸から立ち上がっている直線が右側のY軸で電極検知の配線長依存性である。マーカー有る曲線とマーカー無し直線の交点部分のX座標の値が電極検知に必要な配線長、Y座標の値が電極容量も含めた検知に必要な静電容量値である。
図145(C)は、図145(B)のグラフからX=0での電極-タッチパネル間容量を引いた配線21のみのタッチパネル間容量の配線長依存性である。図145(C)に示されるように、評価した3機種のスマートフォン200とも、電極容量を除き、約1.3pF程度の容量値を超えた時点で電極がタッチパネルに検知されるようになり、配線長では、iPhone6では、35mm以上が必要である。ただし、前述の通り、配線21の静電容量値は、多分に測定環境に左右されてしまう。本測定でも、静電容量は、配線長に対する依存性は線形になっておらずふらついている。このため、実際には、さらに長い配線が必要になると予想される。
マーカー有りの曲線が、左側のY軸に示される容量の配線依存性で、X=0の容量値が電極1個当たりの電極-タッチパネル間容量である。また、マーカー無しのX軸から立ち上がっている直線が右側のY軸で電極検知の配線長依存性である。マーカー有る曲線とマーカー無し直線の交点部分のX座標の値が電極検知に必要な配線長、Y座標の値が電極容量も含めた検知に必要な静電容量値である。
図145(C)は、図145(B)のグラフからX=0での電極-タッチパネル間容量を引いた配線21のみのタッチパネル間容量の配線長依存性である。図145(C)に示されるように、評価した3機種のスマートフォン200とも、電極容量を除き、約1.3pF程度の容量値を超えた時点で電極がタッチパネルに検知されるようになり、配線長では、iPhone6では、35mm以上が必要である。ただし、前述の通り、配線21の静電容量値は、多分に測定環境に左右されてしまう。本測定でも、静電容量は、配線長に対する依存性は線形になっておらずふらついている。このため、実際には、さらに長い配線が必要になると予想される。
実施の形態21にも示したように、人体接触無しにタッチパネル上に配置された二つの電極111、もしくは複数の電極111は、電極111の置かれた位置とタッチパネル内のTX,RX電極との位置関係で、タッチパネル201が電極111を検知出来たり出来なかったりする状態が発生する。2つの電極が、タッチパネル201内の同一のTXやRXに対し容量を持つ状態、すなわち、長方形であるタッチパネル画面の長辺、短辺に対し2つもしくは複数の電極がほぼ平行に並んだ状態では、平行に並んでいない時に検知出来ていた電極が検知出来なくなる場合がある。
このため、1電極毎に検知可能な配線21を持った2電極をタッチパネル上に接面させて、2つの電極がタッチパネルに対して何れの配置角度になっても検知し続けることが可能かどうかを評価した。
このため、1電極毎に検知可能な配線21を持った2電極をタッチパネル上に接面させて、2つの電極がタッチパネルに対して何れの配置角度になっても検知し続けることが可能かどうかを評価した。
図146に人体接触無しの2電極に対する電極検知状態のタッチパネル配置角度依存性評価結果を示す。図146(A)が評価方法概略図で、図146(B)、(C)が評価結果のグラフである。
図146(A)に示すように、非導電性基材10である0.135mm厚のPET樹脂シートに、電極径8mmの電極111と配線幅0.2mmの配線21をそれぞれ独立に2電極設けた導電パターン70を銀ナノインクで印刷形成し、2つの電極が配置された約40mm□の領域を接面領域40として、それより外側の配線21の部分を保持領域50として、接面領域40部分だけがタッチパネル201に接面し、配線21のある保持領域50は、接面領域40の境界部分で折り曲げて、タッチパネル201に接面しない様にした非導電性基材10のサンプルを作成した。導電パターン70の電極中心間隔は、29mm、配線21の長さは、各40mmとした。
このサンプルをコード認識装置200であるiPhone6のタッチパネル201に接面領域40のみが接面するように配置し、タッチパネルの検知座標を表示するアプリケーションプログラムを用い、2電極を検知させた状態で、接面領域40がタッチパネル201から離れないようにしながら、非導電性基材10サンプルを360°以上回転させ、その間の電極検知数と検知座標を確認した。
このサンプルをコード認識装置200であるiPhone6のタッチパネル201に接面領域40のみが接面するように配置し、タッチパネルの検知座標を表示するアプリケーションプログラムを用い、2電極を検知させた状態で、接面領域40がタッチパネル201から離れないようにしながら、非導電性基材10サンプルを360°以上回転させ、その間の電極検知数と検知座標を確認した。
図146(B)は、評価した2電極の検知座標をそのままプロットしたもので、図146(C)は、各電極の検知座標からA電極の検知座標を引いたA電極検知位置を原点にした座標系で2電極の検知座標をプロットしたものである。
図146(C)に示すように、A電極を原点に、B電極は同心円状に360°すべての角度で検知していることが判る。このため、独立して1電極毎に検知可能な配線21を持った2電極をタッチパネル上に接面させた場合、2つの電極は、タッチパネルに対して何れの配置角度になっても検知し続けることが可能であることを確認出来た。
図146(C)に示すように、A電極を原点に、B電極は同心円状に360°すべての角度で検知していることが判る。このため、独立して1電極毎に検知可能な配線21を持った2電極をタッチパネル上に接面させた場合、2つの電極は、タッチパネルに対して何れの配置角度になっても検知し続けることが可能であることを確認出来た。
これらの結果をもとに、人体非接触検知方式の貼付け型のコード発生装置110Hを作成し、コード発生装置110Hの保持領域50に必要な配線21の配線長を検討した。
図147にコード発生装置110Hのコード認識率の配線長依存性評価結果を示す。図147(A)が、評価したコード発生装置110Hの仕様、および評価方法であり、図147(B)が、評価したID認識率の配線長依存性グラフである。
図147(A)に示すように、非導電性基材10であるA4サイズの0.135mm厚のPET樹脂シートの中央部分に、接面領域40として、IDコードに対応した電極配置で、電極径8mmのID電極111Dを5個配置し、さらに、各電極それぞれ独立に配線幅0.2mmで、80mmを5mm間隔で折り返した総配線長95mmの配線21を接続し保持領域50として接面領域40の左右両側に配置した導電パターン70を銀ナノインクで印刷形成した。
非導電性基材10の導電パターン70を印刷した面を内側面にして、接面領域40に膨出部分を10mm厚の発泡スチロール板を接着することで設け、両側の保持領域50は、膨出部分に沿って折り曲げ、紙の下側非導電性基材30に貼りつけ、コード発生装置110Hとした。非導電性基材10の外側面は、接面領域40のガイドになるグラフィックを印刷する。また、保持領域50部分には、指55を接触させるためのガイドとなるグラフィックは不要であるため、コード認識装置200でコード認識した時に実施される処理内容に関連するグラフィックを印刷することが可能で、コード発生装置110Hの意匠性を向上させることが出来る。
また、接面領域40は、実施の形態28の図144(D)に示すような裏側から押し出し形成した膨出部分を用いることも可能なことは言うまでもない。
図147(A)に示すように、非導電性基材10であるA4サイズの0.135mm厚のPET樹脂シートの中央部分に、接面領域40として、IDコードに対応した電極配置で、電極径8mmのID電極111Dを5個配置し、さらに、各電極それぞれ独立に配線幅0.2mmで、80mmを5mm間隔で折り返した総配線長95mmの配線21を接続し保持領域50として接面領域40の左右両側に配置した導電パターン70を銀ナノインクで印刷形成した。
非導電性基材10の導電パターン70を印刷した面を内側面にして、接面領域40に膨出部分を10mm厚の発泡スチロール板を接着することで設け、両側の保持領域50は、膨出部分に沿って折り曲げ、紙の下側非導電性基材30に貼りつけ、コード発生装置110Hとした。非導電性基材10の外側面は、接面領域40のガイドになるグラフィックを印刷する。また、保持領域50部分には、指55を接触させるためのガイドとなるグラフィックは不要であるため、コード認識装置200でコード認識した時に実施される処理内容に関連するグラフィックを印刷することが可能で、コード発生装置110Hの意匠性を向上させることが出来る。
また、接面領域40は、実施の形態28の図144(D)に示すような裏側から押し出し形成した膨出部分を用いることも可能なことは言うまでもない。
このコード発生装置110Hの保持領域の配線21の配線長を変更しながらID認識率の評価を行った。配線長21の変更は、総配線長95mmの配線を順次切断して実施した。(このため、配線長が短い場合の評価時には、細かく切断されたフローティングの配線が、配線21に近接して残っている。)コード発生装置110Hは、実際にはポスターや壁面に貼りつけた状態で使用されるため、スチール机上から15cm程度空間を設けた1cm厚のコルクボード製の台の上に置き、評価を行った。
コード認識装置200であるスマートフォンの(1)ASUS ZenFone4(X00HD)、(2)iPhone6+、(3)iPhone6の3機種にタッチパネル201に(1)と(2)は、保護シート無し、(3)に0.55mm厚の表面保護ガラスを付け、スマートフォンの筐体を手で持った状態で、タッチパネル201をコード発生装置110Hの接面領域40に接面離面を10回繰り返し、コード認識装置200が、タッチパネル201から得られた検知電極座標と当該IDコードの電極座標が一致したと判定した回数を集計しID認識率とした。検知座標の一致判定は、5個の配置された電極の検知座標の全てが、接面領域40を8×7に分割した配置グリッドの1グリッド間隔の±50%の範囲に入るものを一致とした。
コード認識装置200であるスマートフォンの(1)ASUS ZenFone4(X00HD)、(2)iPhone6+、(3)iPhone6の3機種にタッチパネル201に(1)と(2)は、保護シート無し、(3)に0.55mm厚の表面保護ガラスを付け、スマートフォンの筐体を手で持った状態で、タッチパネル201をコード発生装置110Hの接面領域40に接面離面を10回繰り返し、コード認識装置200が、タッチパネル201から得られた検知電極座標と当該IDコードの電極座標が一致したと判定した回数を集計しID認識率とした。検知座標の一致判定は、5個の配置された電極の検知座標の全てが、接面領域40を8×7に分割した配置グリッドの1グリッド間隔の±50%の範囲に入るものを一致とした。
図147(B)に示すように、各電極当りの配線21の配線長を30mm以上とすることで、各電極当りの配線21の配線長を50mm以上とすることで、機種を限定したコード認識装置200で、タッチパネル201に保護シート、保護ガラスの無い使用環境でID認識率が70%以上となり実使用可能レベルのID認識率とすることが出来る。また、配線長を70mm以上確保すれば、評価を実施した3機種の何れのコード認識装置200でもID認識率が70%以上になり実用可能レベルのID認識率とすることが可能であり、より好ましい。
さらにまた、配線幅、配線レイアウト仕様を適正化することで、検知に必要な静電容量を確保し、配線長は低減できると思われる。
さらにまた、配線幅、配線レイアウト仕様を適正化することで、検知に必要な静電容量を確保し、配線長は低減できると思われる。
<実施の形態30>
[C-CARDの機構(IDコードパターンの電極配置仕様)]
コード発生装置110Bは、トレーディングカード(59mm×86mm程度)や、QUOカード等のサイバネ規格カード(57.5mm×85mm)、のサイズに4個のID電極111Dと3個の情報電極111Eを配置するコード認識装置200のタッチパネル201に接面させる接面領域40と、カードであるコード発生装置を保持し、かつ電極と人体を導通させるための3組の第1、第2指示電極51、52を配置する保持領域50が設けられている。接面領域40と保持領域50の面積比率は、3:1程度であり、接面領域40の面積は、コード認識装置200であるスマートフォンのタッチパネル画面サイズの小さい機種でも接面可能とするために充分に大きく出来ない。
この中で、導電パターン70は、電極配置によってユニークで方向を認識出来る幾何学パターンを形成しIDコードとしなければならない。
また、実施の形態24に示されるように、電極間隔を短くするとID認識率が低下してしまうため、ID電極111Dおよび情報電極111Eの間隔は狭く出来ない。
これらの制約より、5個の電極配置の組み合わせから成るユニークな導電パターン70で作られるIDコードの数はそう多くない。このため、電極配置仕様を検討した。
[C-CARDの機構(IDコードパターンの電極配置仕様)]
コード発生装置110Bは、トレーディングカード(59mm×86mm程度)や、QUOカード等のサイバネ規格カード(57.5mm×85mm)、のサイズに4個のID電極111Dと3個の情報電極111Eを配置するコード認識装置200のタッチパネル201に接面させる接面領域40と、カードであるコード発生装置を保持し、かつ電極と人体を導通させるための3組の第1、第2指示電極51、52を配置する保持領域50が設けられている。接面領域40と保持領域50の面積比率は、3:1程度であり、接面領域40の面積は、コード認識装置200であるスマートフォンのタッチパネル画面サイズの小さい機種でも接面可能とするために充分に大きく出来ない。
この中で、導電パターン70は、電極配置によってユニークで方向を認識出来る幾何学パターンを形成しIDコードとしなければならない。
また、実施の形態24に示されるように、電極間隔を短くするとID認識率が低下してしまうため、ID電極111Dおよび情報電極111Eの間隔は狭く出来ない。
これらの制約より、5個の電極配置の組み合わせから成るユニークな導電パターン70で作られるIDコードの数はそう多くない。このため、電極配置仕様を検討した。
図148は、コード発生装置110Bの電極配置仕様概略図である。(A)が電極径、検知判定時の許容誤差を考慮した標準的な配置仕様であり、(B)、(C)が配置仕様と検知判定の許容誤差の設定を分け改善した仕様である。
ID電極111D、情報電極111Eともに電極径は、8mmであり、配置グリッドはカードサイズに外周に導電パターン70の印刷、カード形状への型抜きのずれに対するマージンを確保すると、(A)の標準的な配置仕様の電極配置グリッド710は、間隔6.5mm、配置位置数56(X方向8×Y方向7)となる。この電極配グリッド710の電極配置セル730に対し、IDコードに対応する位置の電極配置セル730の中央の位置に、各電極111D、111Eの中心座標を合わせて配置することで、導電パターン70が形成される。
ID電極111D、情報電極111Eともに電極径は、8mmであり、配置グリッドはカードサイズに外周に導電パターン70の印刷、カード形状への型抜きのずれに対するマージンを確保すると、(A)の標準的な配置仕様の電極配置グリッド710は、間隔6.5mm、配置位置数56(X方向8×Y方向7)となる。この電極配グリッド710の電極配置セル730に対し、IDコードに対応する位置の電極配置セル730の中央の位置に、各電極111D、111Eの中心座標を合わせて配置することで、導電パターン70が形成される。
導電パターン70から、コード認識装置200でIDコードを認識する場合、タッチパネル201で検知された電極の座標を別に説明した符号化アルゴリズムを用いて、IDコードに変換する。このとき、導電パターン70の配線21の影響や、隣接する電極間の影響で、タッチパネル201の検知座標と導電パターンの配置位置にずれが生じる。このずれ量が、検知誤差であり、グリッド間隔の1/2を超えると、コード認識装置200の符号化アルゴリズムで、配置された電極配置セル730に対してずれた方向に1グリット隣の電極配置セル730に配置されたものとしてIDコードが変換されてしまう。
このため、標準的には、IDコード認識時の許容検知誤差の最大値は、グリッド間隔/2となる。コード発生装置110Bの導電パターン70上の実寸法に変換すると、許容誤差は、3.25mm以内となる。
コード発生装置110Bの検知誤差は、実施の形態26、図140に示される評価結果では、8×7のグリッド配置仕様の1グリッド間隔に対し、平均値が0.19から0.39に分布している。これを同様にコード発生装置110Bの導電パターン70上の実寸法に変換すると、検知誤差は、平均値で1.235mm~2.53mmに分布していることになる。
これらより、図148(A)の配置仕様のグリッド間隔は、コード発生装置110Bの性能に対してほぼ適正だと言える。
このため、標準的には、IDコード認識時の許容検知誤差の最大値は、グリッド間隔/2となる。コード発生装置110Bの導電パターン70上の実寸法に変換すると、許容誤差は、3.25mm以内となる。
コード発生装置110Bの検知誤差は、実施の形態26、図140に示される評価結果では、8×7のグリッド配置仕様の1グリッド間隔に対し、平均値が0.19から0.39に分布している。これを同様にコード発生装置110Bの導電パターン70上の実寸法に変換すると、検知誤差は、平均値で1.235mm~2.53mmに分布していることになる。
これらより、図148(A)の配置仕様のグリッド間隔は、コード発生装置110Bの性能に対してほぼ適正だと言える。
しかし、図148(A)の配置仕様で、実施の形態24で示した電極中心間隔の制限を考慮して導電パターン70を作成し、IDコード数を求めると、電極中心間隔20mm以上を確保するとIDコード数は25個のみとなり、18mm以上としても387個である。
使用出来るIDコード数を増やすため、電極配置仕様を改善する必要がある。図148(B)、(C)が見直した電極配置仕様の概略図である。図148(A)の標準的な配置仕様に対し、(B),(C)の配置グリッド711は、グリッド間隔を標準的な配置グリッド710に対して約半分の3.35mmとしている。この場合、コード発生装置110Bの導電パターン71上の実寸法に変換した許容検知誤差の最大値は、1.675mm以内となり、このままでは、図140に示される評価結果の検知誤差平均値の分布1.235mm~2.53mmに対して、小さく誤検知が多発する懸念がある。
このため、IDコード体系をグループ分けして、新たにグループ番号の情報を付加し、グループ単位でコード認識装置200の符号化アルゴリズムでの許容検知誤差の範囲を分けること、さらに導電パターン71の電極配置仕様に追加の制限事項を設けることで、の許容検知誤差の最大値を、(2*グリッド間隔)/2とすることが可能となる。コード発生装置110Bの導電パターン71上の実寸法に変換すると、許容誤差は、3.35mm以内となり、標準的な配置仕様のグリッド間隔6.5mmの場合よりも許容誤差を0.1mm広げることが出来る。
ただし、グループ単位で符号化アルゴリズムの検知誤差範囲を変えるため、提供するサービス、顧客単位で同じグループのIDコードのみを使用するようにIDコードを管理する必要がある。
ただし、グループ単位で符号化アルゴリズムの検知誤差範囲を変えるため、提供するサービス、顧客単位で同じグループのIDコードのみを使用するようにIDコードを管理する必要がある。
グループ分けは、基準ID電極ではない2つのID電極111D2と111D3の電極配置グリッド座標のX座標、Y座標の偶奇に対応して16グループに分類する。これにより、同じグループのIDコードの導電パターン71では、ID電極111D2、ID電極111D3それぞれで、Xグリッド座標、Yグリッド座標が隣接する位置にID電極が配置されていないことを担保出来る。
図148(B)、(C)にグループ分けを適用しグリッド間隔を狭めた配置仕様を示す。(B)がID電極111D2、111D3のX,Y全てが偶数のグループ、(C)が、ID電極111D2のX、Yが偶数、111D3のX、Yが奇数のグループである。
図148(B)、(C)にグループ分けを適用しグリッド間隔を狭めた配置仕様を示す。(B)がID電極111D2、111D3のX,Y全てが偶数のグループ、(C)が、ID電極111D2のX、Yが偶数、111D3のX、Yが奇数のグループである。
図148(B)で(14,12)、(0,2)に位置するID電極111D1、ID電極111D4は、IDコード符号化処理の基準電極であり、固定位置となっている。また、(5,0)、(9,0)、(13,0)に位置する情報電極111E1、111E2、111E3は、それぞれの第2指示電極52に対応した他に接続されない独立の電極で、個の電極により1つの導電パターン70で3種類のIDコードを生成するためのもので、これも固定位置となっている。
例えば、(B)のID電極111D2は、(6,8)、ID電極111D3は、(10,6)のグリッド座標に配置されている。コード認識装置200の符号化アルゴリズムでの許容検知誤差の範囲は、両方のID電極とも誤差範囲のメッシュ721が適用され、図中でそれぞれのID電極の電極中心がある位置の誤差範囲メッシュ721の枠内に座標が検出されれば、正しいと認識される。ID電極111D2の電極中心が位置する誤差範囲メッシュ721の枠上および交点には、グリッド座標(5,7)、(6,7)、(7,7)(5,8)、(7,8)、(5,9)、(6,9)、(7,9)の電極配置セルの中心位置があるが、いずれの電極配置セルのグリッド座標も(X,Y)=(偶、偶)では無いため、当該グループのIDコードには、これらのグリッド座標の電極配置セルには、ID電極は、111D2が配置されていないことが担保されているので、誤差範囲メッシュ721の枠の領域までを当該IDコードの電極配置と認識しても、同一グループ内の他IDコードの導電パターンと誤認識することは無い。
(C)の場合、ID電極111D2は、(6,8)、ID電極111D3は、(12,7)のグリッド座標に配置されている。コード認識装置200の符号化アルゴリズムでの許容検知誤差の範囲は、ID電極111D2が誤差範囲のメッシュ721を適用され、ID電極111D3が誤差範囲のメッシュ722を適用される。(B)のID電極111D2と同様に考えてID電極111D2、ID電極111D3は、それぞれ当該グループのIDコードには、ID電極111D2は、(偶、偶)、ID電極111D3は、(偶、奇)の位置に配置されたものしか存在しないため、それぞれの誤差範囲メッシュ721、722の枠の領域までを当該IDコードの当該ID電極の電極配置と認識しても、同一グループ内の他IDコードのID電導111D2と当該ID電極111D2は誤認識することは無く、同じく、同一グループ内の他IDコードのID電導111D3と当該ID電極111D3も誤認識することは無い。しかし、ID電極111D2が-Y座標方向に1グリッド幅分ずれ、ID電極111D3が+Y座標に1グリッド幅分ずれた場合、ID電極111D2を(6,7)、ID電極111D3を(12,8)に座標検出することが考えられる。この座標でID電極111D2とID電極111D3を取り違えると、誤検出した座標はID電極111D2が(偶、偶)、ID電極111D3が、(偶、奇)となるので、コード認識装置200の符号化アルゴリズムによっては、同一グループ内の他IDコードと誤認識してしまう場合が想定される。このため、IDコードのグループ分けを導入すると共に、導電パターン71の電極配置仕様にID電極111D2とID電極111D3のYのグリッド座標が1グリッドしか違わない電極座標配置は、使用禁止の制限事項を追加した。
これらの方法でIDコードのグループ分けを行うことで、使用出来るIDコード数を増加させることが可能である。グループ分けを実施した場合としない場合のIDコード数を電極中心間距離の制約ごとに求めた結果を表5に示す。グループ分けを実施することにより、IDコード数は、電極中心間距離の制約を20mmとっても438個まで増やすことが可能である。
これらの方法でIDコードのグループ分けを行うことで、使用出来るIDコード数を増加させることが可能である。グループ分けを実施した場合としない場合のIDコード数を電極中心間距離の制約ごとに求めた結果を表5に示す。グループ分けを実施することにより、IDコード数は、電極中心間距離の制約を20mmとっても438個まで増やすことが可能である。
<実施の形態31>
[C-CARDの機構(IDコードの符号化アルゴリズム仕様)]
コード発生装置110の導電パターンから、例えば以下の方法でコード認識装置200がパターンコードとしてコードを識別し情報を取得することが可能となる。
[C-CARDの機構(IDコードの符号化アルゴリズム仕様)]
コード発生装置110の導電パターンから、例えば以下の方法でコード認識装置200がパターンコードとしてコードを識別し情報を取得することが可能となる。
図149から図151を参照して、コード認識装置200による電極111の位置認識方法およびこの位置認識方法にしたがうプログラムの処理を例示する。本実施形態では、コード認識装置200は、タッチパネル201のコード検知領域で検知された5個の電極111の座標から導電パターン70を認識し、パターンコードを定義・取得する。
(アルゴリズムの詳細)
(ステップE1)図149にアルゴリズムの詳細を例示する。本実施例において、図150(A)のタッチパネル上の座標系での検知点の座標値は、P1(X1’,Y1’),P2(X2’,Y2’),P3(X3’,Y3’),P4(X4’,Y4’),P5(X5’,Y5’)とする。コード認識装置200は、検知したID電極の4点と情報電極1点の計5点の内の2点間の距離をすべて計算する。2点間の距離の長い方からL1~L10としてソートする。ソートの結果は、L1>L2>L3>L4>L5>L6>L7>L8>L9>L10となる。なお、図150(A)のXY座標系は、タッチ領域の左下を原点とした座標形である。また、図150(A)においては、コード発生装置110をタッチパネルにθ′回転して載置した際の各検知点の座標値は、タッチパネルのX’Y’座標系で表している。検知2点を結ぶ最長線分L1は、P1とP4からなり、コード発生装置200の正方向(Y軸方向)に対してL1の角度θ1を成している。θ1は、検知2点を結ぶ最長線分に対応する情報の1つとして予めコード認識装置200に設定され、例えば、ROMに記憶されている。
そしてまた、コード認識装置200は、IDコード番号に対応した、4個のID電極111D1、111D2、111D3,111D4と3個の情報電極111E1、111E2、111E3のグリッド座標を記憶している。例えば、IDコードの電極配置は、111D1と111D4を基準電極(0,2)、(14,12)とし、残りの111D2と111D3を電極中心間間隔の制約に従い順次111D2と111D3を配置しユニークなIDコードの座標とするが配置の条件として、X2+Y2*14<X3+Y3*14の関係(111D2の方が111D3よりも先に置かれる)を保持して配置する。これにより、IDコードのグリッド座標系での各電極の大小関係は、111D4,111D3、111D2,111D1、111E1、111E2、111E3の順になる。
(ステップE1)図149にアルゴリズムの詳細を例示する。本実施例において、図150(A)のタッチパネル上の座標系での検知点の座標値は、P1(X1’,Y1’),P2(X2’,Y2’),P3(X3’,Y3’),P4(X4’,Y4’),P5(X5’,Y5’)とする。コード認識装置200は、検知したID電極の4点と情報電極1点の計5点の内の2点間の距離をすべて計算する。2点間の距離の長い方からL1~L10としてソートする。ソートの結果は、L1>L2>L3>L4>L5>L6>L7>L8>L9>L10となる。なお、図150(A)のXY座標系は、タッチ領域の左下を原点とした座標形である。また、図150(A)においては、コード発生装置110をタッチパネルにθ′回転して載置した際の各検知点の座標値は、タッチパネルのX’Y’座標系で表している。検知2点を結ぶ最長線分L1は、P1とP4からなり、コード発生装置200の正方向(Y軸方向)に対してL1の角度θ1を成している。θ1は、検知2点を結ぶ最長線分に対応する情報の1つとして予めコード認識装置200に設定され、例えば、ROMに記憶されている。
そしてまた、コード認識装置200は、IDコード番号に対応した、4個のID電極111D1、111D2、111D3,111D4と3個の情報電極111E1、111E2、111E3のグリッド座標を記憶している。例えば、IDコードの電極配置は、111D1と111D4を基準電極(0,2)、(14,12)とし、残りの111D2と111D3を電極中心間間隔の制約に従い順次111D2と111D3を配置しユニークなIDコードの座標とするが配置の条件として、X2+Y2*14<X3+Y3*14の関係(111D2の方が111D3よりも先に置かれる)を保持して配置する。これにより、IDコードのグリッド座標系での各電極の大小関係は、111D4,111D3、111D2,111D1、111E1、111E2、111E3の順になる。
(ステップE2)検知点5点によるコードの認識では、先ず、コード認識装置200は、検知2点を結ぶ最長線分L1を構成する始点PSと終点PEを求める。本実施例では、P4とP1がPSかPEとなるが、どちらの点がPSとなるかは判別出来ないため、2点を順にPSに割り当ててコード座標との一致判定を行う。ここでは、P4がPSの場合で説明する。コード発生装置110を傾けて載置した場合のタッチパネルX’方向に対する、PSを始点とした2点PS,PEを結ぶ線分の角度は、
θ’=tan-1{(X1’-X4’)/(Y1’-Y4’)
となる。
最長線分L1のコード発生装置110のグリッド座標系での正規化された長さは、基準電極の配置座標(0,2)と(14、12)より求まり、
L1g=√((14-0)^2+(12-2)^2)=17.204
となる。また、同様に線分L1gがグリッド座標系のX軸となす角θは、
θ=tan-1{(12-2)/(14-0)=35.54°となる。
また、タッチパネルの座標系とグリッド座標系の座標倍率をunとすると、
un=|14/(L1*cosθ)|
で求まり、また、タッチパネルの座標系とグリッド座標系の変換回転角をΔθとすると、
Δθ=θ-θ’
で求まる。
θ’=tan-1{(X1’-X4’)/(Y1’-Y4’)
となる。
最長線分L1のコード発生装置110のグリッド座標系での正規化された長さは、基準電極の配置座標(0,2)と(14、12)より求まり、
L1g=√((14-0)^2+(12-2)^2)=17.204
となる。また、同様に線分L1gがグリッド座標系のX軸となす角θは、
θ=tan-1{(12-2)/(14-0)=35.54°となる。
また、タッチパネルの座標系とグリッド座標系の座標倍率をunとすると、
un=|14/(L1*cosθ)|
で求まり、また、タッチパネルの座標系とグリッド座標系の変換回転角をΔθとすると、
Δθ=θ-θ’
で求まる。
(ステップE3)コード認識装置200は、PSを原点とした他の4点の検知点の相対座標値ΔP1{ΔX1’=(X1’-X4’),ΔY1’=(Y1’-Y4’)},ΔP2{X2’=(X2’-X4’),ΔY2’=(Y2’-Y4’)},ΔP3{ΔX3’=(X3’-X4’),ΔY3’=(Y3’-Y4’)},ΔP5’{ΔX5’=(X5’-X4’),ΔY5’=(Y5’-Y4’)}を求める。
また、グリッド座標系で、PSを回転の基準点(0,0)とするため、一致判定を行うIDコードのグリッド座標系電極座標は、Y座標値を-2する。
また、グリッド座標系で、PSを回転の基準点(0,0)とするため、一致判定を行うIDコードのグリッド座標系電極座標は、Y座標値を-2する。
さらに、コード認識装置200は、図150(B)のように、タッチパネル上の座標値をθ’回転させて、グリッド座標系への座標変換を行う。この座標変換後の座標を基準化座標と呼び、座標変換後の座標値を基準化座標値と呼ぶ。例えば、点のP1、P2の座標変換は、図150(A)よりL7=P2-P4間距離として、
P1:θ1d=tan-1(ΔX1’/ΔY1’)
X1=cos(θ1d+Δθ)×L1×un=14
Y1=sin(θ1d+Δθ)×L1×un=10
P2:θ2d=tan-1(ΔX2’/ΔY2’)
X2=cos(θ2d+Δθ)×L7×un
Y2=sin(θ1d+Δθ)×L7×un
で求まり、同様にP3,P5も求まる。
P1:θ1d=tan-1(ΔX1’/ΔY1’)
X1=cos(θ1d+Δθ)×L1×un=14
Y1=sin(θ1d+Δθ)×L1×un=10
P2:θ2d=tan-1(ΔX2’/ΔY2’)
X2=cos(θ2d+Δθ)×L7×un
Y2=sin(θ1d+Δθ)×L7×un
で求まり、同様にP3,P5も求まる。
(ステップE4)そして、コード認識装置200は、タッチパネル上の座標から座標変換して得られたP1、P2、P3、P4、P5のグリッド座標系をX+Y*14の値で、大きい順にソートして、PS、PEに割り振ったP4,P1以外のP2、P3、P5の求まった座標を、グループ分けの情報と合わせて許容誤差範囲を考慮して整数化する。グループ番号よりID電極111D2、111D3のX、Y座標のそれぞれが偶数か奇数かが求まるので、変換座標値mに対して、整数化した座標Nは、奇数の場合、
N=integer(m/2)*2+1
偶数の場合、
N=Integer((m+1)/2)*2
とする。これにより奇数偶数に関わらず、検知誤差を含んだ変換座標値mが、N-1≦m<N+1の範囲で整数化出来る。
ソート後2番目に大きいP点の座標は、ID電極111D2に対応し、3番目に大きいP点の座標は、ID電極111D3、最も小さいP点の座標が情報電極111E1から111E3に対応する。情報電極は、固定座標で(奇、偶)の座標のため、最も小さいP点は、X座標を偶数、Y座標を奇数として整数化する。
次に、整数化した後、座標回転変換のためにおこなった、Y座標値-2を基に戻す。
そして、座標変換し整数化された各電極座標を、記憶されているIDコードのグリッド座標系での各電極の座標と照合し、一致するものをIDコードと決定する。
一致するものが無い場合、L1の2点のPSとPEを逆にして、同じフローを繰返す。
N=integer(m/2)*2+1
偶数の場合、
N=Integer((m+1)/2)*2
とする。これにより奇数偶数に関わらず、検知誤差を含んだ変換座標値mが、N-1≦m<N+1の範囲で整数化出来る。
ソート後2番目に大きいP点の座標は、ID電極111D2に対応し、3番目に大きいP点の座標は、ID電極111D3、最も小さいP点の座標が情報電極111E1から111E3に対応する。情報電極は、固定座標で(奇、偶)の座標のため、最も小さいP点は、X座標を偶数、Y座標を奇数として整数化する。
次に、整数化した後、座標回転変換のためにおこなった、Y座標値-2を基に戻す。
そして、座標変換し整数化された各電極座標を、記憶されているIDコードのグリッド座標系での各電極の座標と照合し、一致するものをIDコードと決定する。
一致するものが無い場合、L1の2点のPSとPEを逆にして、同じフローを繰返す。
(ステップE5)そして、コード認識装置200は、得られたIDコードに対応する処理を実行する。
以上のように、コード認識装置200は、コード発生装置110の電極をタッチパネル201が検知した座標からIDコードを特定し、IDコードに対応した処理を実行できる。
本実施の形態のIDコードの符号化アルゴリズム仕様を用いることにより、コード認識装置200は、図151のようにコード発生装置110がタッチパネル201にいかなる角度で接面されても、IDコードを特定できる。さらに、座標変換時に得られるタッチパネル201座標系とカードのグリッド座標系との回転角Δθにより、Δθの値によって、接面角度を特定し、IDコードと接面角度によって、処理内容を変えることも可能である。
なお、カードを翳す方向を認識する必要のない場合は、IDコードの導電パターン70の電極配置は、方向が認識できないユニークな幾何学的パターン(正多角形等)でもよく、その場合、使用出来るIDコードを増やすことが出来る。
なお、カードを翳す方向を認識する必要のない場合は、IDコードの導電パターン70の電極配置は、方向が認識できないユニークな幾何学的パターン(正多角形等)でもよく、その場合、使用出来るIDコードを増やすことが出来る。
<実施形態32>
図152~156は、上記説明したC-Card(以下「マルチタッチカード」「カード」とも呼ぶ)のカードコード(静電容量コード)の認証について説明する図である。
(カードコードの仕様)
まず、図152を用いて、カードコードの仕様について説明する。
図152~156は、上記説明したC-Card(以下「マルチタッチカード」「カード」とも呼ぶ)のカードコード(静電容量コード)の認証について説明する図である。
(カードコードの仕様)
まず、図152を用いて、カードコードの仕様について説明する。
ユーザが、図152に示す第1指示電極Aと第2指示電極Aの両方,第1指示電極Bと第2指示電極Bの両方,第1指示電極Cと第2指示電極Cの両方、のいずれかを同時に指で保持することにより、保持した人体から、交流電気(指示電極上に非導電層が形成されている場合)または直流電気(指示電極が露出している場合)が流れる。カードIDを形成する4個の第1電極とA,B,Cのいずれかの情報電極の合計5個の電極の容量をタッチパネルが検出することにより、スマホ側は、5個の電極の座標値を検知する。ここで、第1指示電極に導電線で接続される4個(4個未満でもよい。なお、スマホが検知できる所定個数から1を減じた個数以下であればいくつでもよい。)の第1電極から検知される座標値による、幾何学的パターンで数値化されたカードIDが定義される。この幾何学的パターンは、カードに導電体で形成され、回転方向が一意に定まるユニークな導電パターンである。さらに、情報電極A,情報電極B,情報電極Cのいずれかの情報電極の座標値が検知されることにより、1枚のカードで検知される電極の座標値が5個となり、カード1枚で3種の幾何学的パターンが検知され、数値化されたカードコードが認識される。なお、カードIDを形成する第1電極、情報電極(第2指示電極に接続される情報電極は複数でもよい)および各一組となる第1, 第2指示電極の数は任意である。当然、カードコードは3種とは限らず、カードを含む様々な媒体で複数種のカードコードが定義される導電パターンを形成してもよいことは言うまでもない。カードコードおよびカードIDを形成する導電パターンはユニークな幾何学的パターンであることから、タッチパネルに接面または近接面される導電パターンは、タッチパネルに対して、どのような角度や位置でも当該パターンを認識し、カードIDおよびカードコードとして数値化することが可能である。図152の実施例では、1例として、カードIDを150とした場合、第1指示電極を指で保持する位置によって検知する電極により、カードコードは、電極Aが1501,電極Bが1502,電極Cが1503としているが、これらのカードIDおよびコード値は任意に設定してよい。
(企業ID・カードコード認証システム)
図153は、企業ID・カードコード認証システムについて説明するフローチャートである。
図153は、企業ID・カードコード認証システムについて説明するフローチャートである。
ユーザがマルチタッチカードを使用する際に、課金の実施や利用ログの取得、カードコードの解析の秘匿を実施するには、カードコード認証システムを構築するのが望ましい。認証システムのフローを図153に示す。
(1)まず、契約企業の企業IDと、当該企業が使用する1以上のカードIDを認証サーバーに登録する。企業ID-カードIDテーブルを作成してもよい。
(2)次に、QRコードの読取やアプリ実行等、情報処理装置により所定の処理が行われると、タッチパネルにカードのタッチを誘導するタッチ画像を表示する。
(3)次に、ユーザは、タッチパネルに表示されたタッチ画像にカードを保持してタッチする。
(4)次に、カードが翳されたタッチパネル(タッチ位置計算手段を含む)は、検出された容量から所定数の電極の座標位置(座標値)を検知する。
(5)次に、タッチパネルに接続された情報処理装置(ソウフトウェアを含む)は、少なくとも当該座標値と企業IDを認証サーバーに送信する。
(6)次に、認証サーバーは、受信した電極の座標値からパターン解析によりカードコードを認識し、カードコードからカードIDを取得する。
(7)次に、認証サーバーは、取得したカードIDが企業IDと共に登録されたカードIDかを、照合する。
(8)認証サーバーは、取得したカードIDが予め登録されたカードIDとして照合された場合は、情報処理装置(ソウフトウェアを含む)にカードコードを送信し認証を完了する。照合されなかった場合は、認証サーバーは、エラーを示すコードを情報処理装置(ソウフトウェアを含む)に送信し、非認証となる。非認証となった場合は、登録されていないカードIDのカードを使用しているため、当該カードに対応する(2)から再実施する必要がある。
(9)情報処理装置(ソウフトウェアを含む)は、認証されたカードコードにより、WEBサイト等のコンテンツの閲覧や様々な情報処理を実行する。
(1)まず、契約企業の企業IDと、当該企業が使用する1以上のカードIDを認証サーバーに登録する。企業ID-カードIDテーブルを作成してもよい。
(2)次に、QRコードの読取やアプリ実行等、情報処理装置により所定の処理が行われると、タッチパネルにカードのタッチを誘導するタッチ画像を表示する。
(3)次に、ユーザは、タッチパネルに表示されたタッチ画像にカードを保持してタッチする。
(4)次に、カードが翳されたタッチパネル(タッチ位置計算手段を含む)は、検出された容量から所定数の電極の座標位置(座標値)を検知する。
(5)次に、タッチパネルに接続された情報処理装置(ソウフトウェアを含む)は、少なくとも当該座標値と企業IDを認証サーバーに送信する。
(6)次に、認証サーバーは、受信した電極の座標値からパターン解析によりカードコードを認識し、カードコードからカードIDを取得する。
(7)次に、認証サーバーは、取得したカードIDが企業IDと共に登録されたカードIDかを、照合する。
(8)認証サーバーは、取得したカードIDが予め登録されたカードIDとして照合された場合は、情報処理装置(ソウフトウェアを含む)にカードコードを送信し認証を完了する。照合されなかった場合は、認証サーバーは、エラーを示すコードを情報処理装置(ソウフトウェアを含む)に送信し、非認証となる。非認証となった場合は、登録されていないカードIDのカードを使用しているため、当該カードに対応する(2)から再実施する必要がある。
(9)情報処理装置(ソウフトウェアを含む)は、認証されたカードコードにより、WEBサイト等のコンテンツの閲覧や様々な情報処理を実行する。
なお、(1)では、カードIDの代わりに、カードIDに対応する所定数(実施例では3種であるが、情報電極と第2指示電極のセットを形成した所定数でよい)のカードコードを登録してもよい。その場合、(5)で企業IDと共に登録された所定数のカードコードを、照合する。カードコード認証システムでは、認証した企業IDやカードコードの履歴を時間と共に記録することができ、マルチタッチカードの効果測定やマーケッティングリサーチに活用できる。スマホ等の情報処理装置に内蔵されたGPSと連動させれば、利用地域と共に履歴を記録することができる。カード使用による様々な課金の実施には、PINコード入力やパスワードを併用して、カードコード認証に合わせて高いセキュリティを確保できる。
(ブラウザーによるコンテンツダウンロード)
ユーザは、カードの裏面(表面でもよい)や別紙に印刷されたQRコード(少なくとも企業IDを含むURLを登録)を、スマートフォンやタブレット、PC等の情報処理装置に備えられた(または接続された)QRコードリーダー(カメラを含む)で撮影する。そして、ユーザは、スマートフォン等の解析手段により解析されたURLを読み取り、URLにブラウザアクセスして、HTMLやジャバスクリプト(JS)、所定のデータ(企業ID等を含む)を含むコンテンツデータをダウンロードする。コンテンツの表示等が実行されると、スマートフォン等のディスプレイ(タッチパネル)にカードタッチ画面が表示される。ユーザがカード表面に印刷された複数の保持領域のいずれかを指で保持して、カードをタッチすると、タッチパネルが所定数の電極の座標値を検知し、JSがカードコード認証システムに、少なくとも当該座標値と企業IDを認証サーバーに送信し、座標値から解析されたカードコードの結果及び企業IDの認証結果を受信する。その後、カードコードに基づく処理が実行される。なお、汎用ブラウザーでHTMLやJSをダウンロード取得した場合、情報処理装置に一時記憶されたHTMLやJSを解析して、画像や動画データ、コンテンツが登録されているURL等を取得できるため、それらのコンテンツは第三者に拡散する恐れがある。カードを所有している当人だけに、コンテンツを提供するためには、QRコード読み取り機能付き専用ブラウザー(アプリ)を開発して、下記の手順で専用ブラウザーをダウンロードインストールして使用させ、接続先URLの隠ぺい及びコンテンツデータの保存が出来ない仕組みを作る必要がある。なお、アプリをダウンロードインストールさせることにより、スマホIDを取得することができ、プッシュ通信(スマホユーザへのメールや情報配信)が可能となる。
(1)汎用ブラウザーにより、カード用QRコードを読取り、専用ブラウザーをダウンロードインストールする。
(2)専用ブラウザーにより、カード用QRコードを読取り、URLを取得し、秘匿したHTMLやJS,所定のデータ(企業ID等を含む)をダウンロードしてコンテンツを取得またはストリーミングする。
ユーザは、カードの裏面(表面でもよい)や別紙に印刷されたQRコード(少なくとも企業IDを含むURLを登録)を、スマートフォンやタブレット、PC等の情報処理装置に備えられた(または接続された)QRコードリーダー(カメラを含む)で撮影する。そして、ユーザは、スマートフォン等の解析手段により解析されたURLを読み取り、URLにブラウザアクセスして、HTMLやジャバスクリプト(JS)、所定のデータ(企業ID等を含む)を含むコンテンツデータをダウンロードする。コンテンツの表示等が実行されると、スマートフォン等のディスプレイ(タッチパネル)にカードタッチ画面が表示される。ユーザがカード表面に印刷された複数の保持領域のいずれかを指で保持して、カードをタッチすると、タッチパネルが所定数の電極の座標値を検知し、JSがカードコード認証システムに、少なくとも当該座標値と企業IDを認証サーバーに送信し、座標値から解析されたカードコードの結果及び企業IDの認証結果を受信する。その後、カードコードに基づく処理が実行される。なお、汎用ブラウザーでHTMLやJSをダウンロード取得した場合、情報処理装置に一時記憶されたHTMLやJSを解析して、画像や動画データ、コンテンツが登録されているURL等を取得できるため、それらのコンテンツは第三者に拡散する恐れがある。カードを所有している当人だけに、コンテンツを提供するためには、QRコード読み取り機能付き専用ブラウザー(アプリ)を開発して、下記の手順で専用ブラウザーをダウンロードインストールして使用させ、接続先URLの隠ぺい及びコンテンツデータの保存が出来ない仕組みを作る必要がある。なお、アプリをダウンロードインストールさせることにより、スマホIDを取得することができ、プッシュ通信(スマホユーザへのメールや情報配信)が可能となる。
(1)汎用ブラウザーにより、カード用QRコードを読取り、専用ブラウザーをダウンロードインストールする。
(2)専用ブラウザーにより、カード用QRコードを読取り、URLを取得し、秘匿したHTMLやJS,所定のデータ(企業ID等を含む)をダウンロードしてコンテンツを取得またはストリーミングする。
(SDK(Software Development Kit:ソフトウェア開発キット)を使用したアプリ開発)
ゲーム等リアルタイム性を優先する場合や認証サーバーを経由したくない場合は、タッチパネルが検知した座標値からカードコードの解析やカードIDの取得および認証を実施するために、認証システムをSDKとして提供し、アプリやJSに組み込んでもよい。その場合、企業IDと共に契約したカードID(またはカードコード)が登録されたSDKを提供してもよい。これにより、当該企業と契約していないカードIDを有するカードが使用できなくなり、セキュリティ性を確保することができる。
ゲーム等リアルタイム性を優先する場合や認証サーバーを経由したくない場合は、タッチパネルが検知した座標値からカードコードの解析やカードIDの取得および認証を実施するために、認証システムをSDKとして提供し、アプリやJSに組み込んでもよい。その場合、企業IDと共に契約したカードID(またはカードコード)が登録されたSDKを提供してもよい。これにより、当該企業と契約していないカードIDを有するカードが使用できなくなり、セキュリティ性を確保することができる。
(サブコード(専用引数)の設定)
1個のカードIDであっても、QRコードに登録するURL内にサブコード(専用引数)を付加記述し、企業IDとサブコード毎の組み合わせによりURLを変えることで異なるコンテンツをダウンロードすることができる。これにより、同じカードID(所定数のカードコードを含む)を有する複数種類のマルチタッチカードを実現できる。これらの複数種類のカードの表面には、対応するグラフィックが印刷され、少なくとも企業IDとサブコードを含むURLが登録されたQRコードは、カードの裏面(表面でもよい)や別紙に印刷される。なお、企業IDとサブコードは、QRコードのデータ領域に記述されてもよい。
1個のカードIDであっても、QRコードに登録するURL内にサブコード(専用引数)を付加記述し、企業IDとサブコード毎の組み合わせによりURLを変えることで異なるコンテンツをダウンロードすることができる。これにより、同じカードID(所定数のカードコードを含む)を有する複数種類のマルチタッチカードを実現できる。これらの複数種類のカードの表面には、対応するグラフィックが印刷され、少なくとも企業IDとサブコードを含むURLが登録されたQRコードは、カードの裏面(表面でもよい)や別紙に印刷される。なお、企業IDとサブコードは、QRコードのデータ領域に記述されてもよい。
(コンテンツジェネレータによるサブコード設定によるコンテンツ制作)
また、本発明では、自動的にマルチタッチカード用コンテンツを作成するコンテンツジェネレータ(CMS:コンテンツマネージメントシステム)を用いて、タッチ画面の画像(動画でもよい)の設定やタッチ領域(A,B,C)を保持してカードをタッチ画面にタッチした際のコンテンツの閲覧や操作の設定をサブコード毎に行うことができる。
また、本発明では、自動的にマルチタッチカード用コンテンツを作成するコンテンツジェネレータ(CMS:コンテンツマネージメントシステム)を用いて、タッチ画面の画像(動画でもよい)の設定やタッチ領域(A,B,C)を保持してカードをタッチ画面にタッチした際のコンテンツの閲覧や操作の設定をサブコード毎に行うことができる。
ユーザは、図155のようなインターフェース画面にファイル名やURL, 実行ソフトウェア名を入力する。同図では、企業IDとして11が設定され、企業ID(11)に対して1個のカードID(150)が設定されている。サブコードは、1~4の4個が設定されている。なお、サブコードの数や、番号は自由に設定してよい。サブコード毎に異なる画像1~画像4のタッチ画面が設定されているが、同一のタッチ画面を設定してもよい。さらに、サブコード毎に、A1~A4,B1~B4,C1~C4がファイル名やURL,実行ソストウェア名として設定されているが、同一名が含まれていてもよい。サブコードを使用しない場合は、URLにサブコード(1)を記述してもしなくてもよい。なお、タッチ画面やA,B,Cコンテンツが全てURLで設定されれば、CMSで自動作成されるHTLMやJS,所定のデータ(企業IDやサブコード等を含む)を含むコンテンツの容量が小さくなり、管理し易くなる。ここで、A,B,Cコンテンツに未入力欄があってもよく、当該指示電極を保持しても反応しないことになり、当然、当該保持領域をグラフィックで明示する必要はない。なお、タッチ画像が入力済みでA,B,Cコンテンツが未入力の場合は当該カードのコンテンツは設定されない。さらに、自動生成される本コンテンツを登録するサーバー名(例:https://content.iml-lab.net/card/)を入力するようにして、図155のように、少なくとも企業IDとサブコードを含むURLが登録されたQRコードを自動生成してもよい。本図の(a), (b), (c), (d)では、URLの専用引数の下3ケタに001~004のサブコードが記述されている。なお、企業IDは秘匿すべきであり、暗号化してURLに記述するのが望ましい。専用引数の下4桁から下8桁が企業IDに該当する。もちろん、サブコードも暗号化して記述してもよい。このようなフォーマットは、どのような形式でも順番でもよい。
(グループ番号(専用引数)の設定)
1個の企業IDに対して複数個のカードIDを設定する場合、ユーザが1個のタッチカード画面に対して、カードIDが異なる複数のカードをタッチした場合に、それぞれのカードから異なるコンテンツをダウンロードすることができる。その場合、所定のタッチカード画面に対してどのカードIDを対象とするかをグルーピングし、その組み合わせにグループ番号を付与することにより、当該グループ番号に少なくとも1部が同一のカードIDを設定することができる。サブコード番号を用いた場合と同様に、同じカードIDでありながらグループ番号を異ならせることにより、QRコードに登録するURL内にグループ番号(専用引数)を付加記述し、企業IDとグループ番号およびサブコード毎の組み合わせによりURLを変えることで異なるコンテンツをダウンロードすることもできる。さらに、サブコードを併用することにより、所定のタッチ画面で複数のカードが使える環境を数多く提供できる。その場合、QRコードに登録するURL内に少なくともグループ番号とサブコードを記述する必要がある。なお、グループ番号も暗号化してよいし、このようなフォーマットは、どのような形式でも順番でもよい。このように、グループ番号とサブコードにより分類された複数種類のカードの表面には、対応するグラフィックが印刷され、少なくとも企業IDとグループ番号およびサブコードを含むURLが登録されたQRコードが、カードの裏面(表面でもよい)や別紙に印刷される。なお、認証のための企業IDとグループ番号およびサブコードは、QRコードのデータ領域に記述されてもよい。
1個の企業IDに対して複数個のカードIDを設定する場合、ユーザが1個のタッチカード画面に対して、カードIDが異なる複数のカードをタッチした場合に、それぞれのカードから異なるコンテンツをダウンロードすることができる。その場合、所定のタッチカード画面に対してどのカードIDを対象とするかをグルーピングし、その組み合わせにグループ番号を付与することにより、当該グループ番号に少なくとも1部が同一のカードIDを設定することができる。サブコード番号を用いた場合と同様に、同じカードIDでありながらグループ番号を異ならせることにより、QRコードに登録するURL内にグループ番号(専用引数)を付加記述し、企業IDとグループ番号およびサブコード毎の組み合わせによりURLを変えることで異なるコンテンツをダウンロードすることもできる。さらに、サブコードを併用することにより、所定のタッチ画面で複数のカードが使える環境を数多く提供できる。その場合、QRコードに登録するURL内に少なくともグループ番号とサブコードを記述する必要がある。なお、グループ番号も暗号化してよいし、このようなフォーマットは、どのような形式でも順番でもよい。このように、グループ番号とサブコードにより分類された複数種類のカードの表面には、対応するグラフィックが印刷され、少なくとも企業IDとグループ番号およびサブコードを含むURLが登録されたQRコードが、カードの裏面(表面でもよい)や別紙に印刷される。なお、認証のための企業IDとグループ番号およびサブコードは、QRコードのデータ領域に記述されてもよい。
(コンテンツジェネレータによるグループ番号とサブコード設定によるコンテンツ制作)
また、本発明では、コンテンツジェネレータ(CMS:コンテンツマネージメントシステム)を用いて、グループ番号とサブコード毎に、自動的にマルチタッチカード用コンテンツを作成してもよい。
また、本発明では、コンテンツジェネレータ(CMS:コンテンツマネージメントシステム)を用いて、グループ番号とサブコード毎に、自動的にマルチタッチカード用コンテンツを作成してもよい。
ユーザは、図156のようなインターフェース画面にファイル名やURL, 実行ソストウェア名を入力する。同図では、企業IDは12が設定され、企業ID(12)に対して複数のカードID(151,152,153)が設定されている。なお、1個のカードIDしか設定されていなくても、サブコード同様、グループ番号を設定できる。サブコードは、1~4までの最大4個が設定されている。なお、グループ番号およびサブコードの数や、番号は自由に設定してよい。各グループ番号およびサブコード毎に異なる画像11~画像31のタッチ画面が設定されているが、同一のタッチ画面を設定してもよい。さらに、A111~A321,B111~B321,C111~C321がファイル名やURL,実行ソフトウェア名として設定されているが、同一名が含まれていてもよい。グループ番号を使用しない場合は、URLにグループ番号(1)を記述してもしなくてもよい。なお、タッチ画面やA,B,Cコンテンツが全てURLで設定されれば、CMSで自動作成されるHTLMやJS,所定のデータ(企業IDやグループ番号、サブコード等を含む)を含むコンテンツの容量が小さくなり、管理し易くなる。ここで、A,B,Cコンテンツの欄には未入力欄があってもよく、未入力の場合は当該指示電極を保持しても反応しないことになる。当然、当該保持領域をグラフィックで明示する必要はない。なお、タッチ画像が入力済みでA,B,Cコンテンツが未入力の場合は当該カードのコンテンツは設定されない。
図156の実施例では、グループ番号(1)では、151,152,153のカードIDおよび、それぞれ1~4のサブコードが設定されている。この結果、各サブコード毎に設定されたタッチ画像に、対応する3種のカードID151,152,153を有するそれぞれのカードの所定の保持領域を保持してカードを変えて次々とタッチすると、それぞれ対応するコンテンツの閲覧や情報処理が実施される。グループ番号(2)では、152のみのカードIDおよび、それぞれ1~3のサブコードが設定されている。グループ番号(3)では、151,153のカードIDおよび、それぞれ1のみのサブコードが設定されている。
(PINコード入力によるセキュリティ)
マルチタッチカードのセキュリティを強化するためには、専用ブラウザー(アプリ)によるカードコード(カードID含む)認証の他、PINコード入力が望ましい。現在、POSAカード等、スマホやPCを用いてインターネットで使用するプリペイドカードではPINコードが採用されている。ユーザは、各サイトで使用できるプリペイドカードを購入し、隠蔽されたPINコードをスクラッチや隠蔽シールを剥がすことでPINコードを取得し、プリペイドカード使用の際に当該PINコードを入力して、支払代金を決済している。しかし、詐欺集団が、電話で、お年寄りにコンビニエンスストア等でE-コマース用プリペイドカードを購入させ、PINコードを聞き出しプリペイドカードを不正使用する「おれおれ詐欺」が社会問題となっている。この問題は、詐欺集団が当該プリペイドカードを取得しなくても、電話でお年寄りにプリペイドカードを購入させ、PINコードを聞き出せば容易に詐欺ができることである。マルチタッチカードをプリペイドカードとして使用すれば、ユーザがPINコードを入力するためには、専用ブラウザー(アプリ)をダウンロードインストールして、所定の保持領域を保持してカードを翳さないと、PINコードを入力できない仕組みが可能である。これにより、電話だけでは「おれおれ詐欺」が不可能であり、当該カードの受け渡しが必須となる。「おれおれ詐欺」では受け渡しの実施は極めて困難であり証拠が残り易くなることから、極めて高いセキュリティを提供できる。
マルチタッチカードのセキュリティを強化するためには、専用ブラウザー(アプリ)によるカードコード(カードID含む)認証の他、PINコード入力が望ましい。現在、POSAカード等、スマホやPCを用いてインターネットで使用するプリペイドカードではPINコードが採用されている。ユーザは、各サイトで使用できるプリペイドカードを購入し、隠蔽されたPINコードをスクラッチや隠蔽シールを剥がすことでPINコードを取得し、プリペイドカード使用の際に当該PINコードを入力して、支払代金を決済している。しかし、詐欺集団が、電話で、お年寄りにコンビニエンスストア等でE-コマース用プリペイドカードを購入させ、PINコードを聞き出しプリペイドカードを不正使用する「おれおれ詐欺」が社会問題となっている。この問題は、詐欺集団が当該プリペイドカードを取得しなくても、電話でお年寄りにプリペイドカードを購入させ、PINコードを聞き出せば容易に詐欺ができることである。マルチタッチカードをプリペイドカードとして使用すれば、ユーザがPINコードを入力するためには、専用ブラウザー(アプリ)をダウンロードインストールして、所定の保持領域を保持してカードを翳さないと、PINコードを入力できない仕組みが可能である。これにより、電話だけでは「おれおれ詐欺」が不可能であり、当該カードの受け渡しが必須となる。「おれおれ詐欺」では受け渡しの実施は極めて困難であり証拠が残り易くなることから、極めて高いセキュリティを提供できる。
一方、特定の人にのみ、映像・画像、ゲームのアイテム等のコンテンツ(有償も含む)やクーポン、ポイント等の特典を提供する場合にも、PINコード入力が望ましい。なぜなら、それらのコンテンツやクーポンがコピーされ、第三者に拡散すると、特定の人に対してのサービスの意味がなくなるからである。さらに、特定の人への割引や金券等、経済的なサービスが拡散すると企業側は大きな損害を被る。そこで、ユーザがマルチタッチカードを使用する際に、プリペイドカードと同様に専用ブラウザー(アプリ)をダウンロードインストールしてPINコードを入力してカード保有者であることを認証した場合にのみ、サービス提供者が様々なサービスを提供するようにすることができる。アプリをダウンロードインストールすれば、スマホ等の情報処理装置のIDを取得でき、提供者側からプッシュ通信も可能となり、新たなサービスをタイムリーにユーザに提供することができる。プッシュ通信やコンテンツの秘匿等が必要ない場合は、利便性を重視して汎用ブラウザーを使用してもよい。
以上、マルチタッチカードと称する、指で保持してタッチパネルにタッチするC-Cardの仕様(カードIDの回路パターンやデータフォーマット、構造、材料、形成方法等カードの制作および使用に関する技術的内容の全て)および認証システムに関して説明したが、他の保持型のC-Cardの仕様と組み合わせて制作・使用することはもちろんのこと、保持型のC-Cardの仕様の少なくとも一部を、図38~図75で示された、タッチパネルにカードを載せて使用する載置型のC-Cardに組み合わせて適用できるものである。また、同様に載置型のカードの仕様の少なくとも一部を保持型のカードに組み合わせて適用することもできる。
<実施形態33>
本実施例は、マルチタッチカードを用いた種々の用途に関するものである。
本実施例は、マルチタッチカードを用いた種々の用途に関するものである。
(ギフトカードカード)
マルチタッチカードは、様々なプリペイドカードで使用できる。例えば図157に示すプリペイドカード(ギフトカード)は、30,000円の赤ちゃんのお誕生日お祝い用ギフトカードの実施例である。ギフトカードで商品の購入ができるECサイトは、「GIFT SHOP BABY-Q」であり、ユーザがPINコード29111288を入力して登録を行うと、このギフトカードで購入できる商品が表示され、商品をタップして選択し購入・決済できる。PINコードは、スクラッチや隠蔽シールで見えなくしてもよいし、別紙に印刷されていてもよい。プッシュ通信を実施しない場合や毎回PINコードを入力してもよい場合では、汎用のブラウザーで対応してもよい。ユーザは、裏面(表面でもよい、別紙でもよい)に印刷されたQRコードを撮影し、HTMLやJS,所定のデータ等からなるコンテンツをダウンロードしたら、カードの保持領域「登録」、「購入」、「残高」のいずれかを保持して、スマホのディスプレイに表示されたタッチ画面にカードをタッチすればよい。なお、盗品や複製品が使用された場合に、どのスマホで使用されたかを追跡するには、ユーザに専用ブラウザー(アプリ)をダウンロードして貰うのが望ましい。アプリがスマホIDを取得することにより、使用スマホを特定することができる。さらにポイントやクーポン等のサービスをプッシュ通信により提供することができる。
マルチタッチカードは、様々なプリペイドカードで使用できる。例えば図157に示すプリペイドカード(ギフトカード)は、30,000円の赤ちゃんのお誕生日お祝い用ギフトカードの実施例である。ギフトカードで商品の購入ができるECサイトは、「GIFT SHOP BABY-Q」であり、ユーザがPINコード29111288を入力して登録を行うと、このギフトカードで購入できる商品が表示され、商品をタップして選択し購入・決済できる。PINコードは、スクラッチや隠蔽シールで見えなくしてもよいし、別紙に印刷されていてもよい。プッシュ通信を実施しない場合や毎回PINコードを入力してもよい場合では、汎用のブラウザーで対応してもよい。ユーザは、裏面(表面でもよい、別紙でもよい)に印刷されたQRコードを撮影し、HTMLやJS,所定のデータ等からなるコンテンツをダウンロードしたら、カードの保持領域「登録」、「購入」、「残高」のいずれかを保持して、スマホのディスプレイに表示されたタッチ画面にカードをタッチすればよい。なお、盗品や複製品が使用された場合に、どのスマホで使用されたかを追跡するには、ユーザに専用ブラウザー(アプリ)をダウンロードして貰うのが望ましい。アプリがスマホIDを取得することにより、使用スマホを特定することができる。さらにポイントやクーポン等のサービスをプッシュ通信により提供することができる。
なお、決済情報は、PINコード、カードID、スマホID(汎用ブラウザーを使用する場合はスマホIDとは連動しない)を連動させて、全てクラウドで管理される。なお、更にセキュリティを強化するには、パスワードを設定できるようにしてもよい。
ユーザが最初に「登録」アイコンを保持してカードをタッチすると、スマホのディスプレイのPINコード入力画面に「PINコードを入力してください」と表示される。PINコード入力画面では、テンキーによりPINコードを入力できる。ユーザがPINコード「29111288」を入力すると、スマホから‘ピーン’と音が鳴り、ディスプレイに「認証されました。商品を購入する場合は、購入アイコンを摘まんでカードをタッチして、購入品をチェックし決済してください。」とメッセージが表示されて登録完了する。ユーザが「29111288」以外の数字を入力したら、スマホから‘ブー’と音が鳴り、ディスプレイに「PINコードを認証できませんでした。」と表示される。ユーザが登録前に「購入」または「残高」アイコンを摘まんでカードをタッチした場合は、ディスプレイに「登録アイコンを摘まんでカードをタッチしてください」と表示される。
ユーザが「購入」アイコンを保持してカードをタッチすると、ディスプレイにはBABY-Qで購入できる商品のWEB画面が表示され、商品の説明を閲覧できる。商品一覧が表示され、購入品目が1つでもチェックされれば、購入金額と、当該商品を購入した後の残高と共に‘決済’アイコンと‘中止’アイコンが表示される。ユーザが‘決済’アイコンをタップすると、購入が確定され、決済を示す画面が表示される。その後の商品一覧の購入済み品目のチェックが外れてチェック枠のみとなる。‘中止’アイコンをタップすると、再度、購入商品一覧が表示される。残高がマイナスになれば、「残高が足りません。」等のメッセージが表示される。購入品目がチェックされていなければ、「購入したい商品のチェック枠をタップしてください。」のメッセージが表示される。
ユーザが「残高」アイコンを保持してカードをタッチすると、ディスプレイには、ユーザが既に何を購入したか分かるように、購入した商品名と金額、残高が表示される。
(商品プロモーションカード)
マルチタッチカードは、ネットで売り出したい商品のキャンペーン用として、図158に示すような商品プロモーションカードとして使用できる。カード提供者は、店頭や駅等で配布、商店街周辺の住宅へのポスティング、折込みチラシに貼りける等の方法でキャンペーンを実施する。当該商品の購入を喚起させるキャッシュバック特典を、商品購入者(ユーザ)が獲得するためには、裏面に印刷されたQRコードから専用ブラウザー(アプリ)をダウンロードして貰うのが望ましい。アプリのダウンロードにより、カード提供者側は、ユーザ所有のスマホIDを取得してプッシュ通信により、当該商品の関連商品やサービス、新たな製品情報、更なる特典をユーザにタイムリーに提供でき、囲い込みを具現化できる。なお、決済情報は、PINコード、カードID、スマホIDを連動させて、全てクラウドで管理される。
マルチタッチカードは、ネットで売り出したい商品のキャンペーン用として、図158に示すような商品プロモーションカードとして使用できる。カード提供者は、店頭や駅等で配布、商店街周辺の住宅へのポスティング、折込みチラシに貼りける等の方法でキャンペーンを実施する。当該商品の購入を喚起させるキャッシュバック特典を、商品購入者(ユーザ)が獲得するためには、裏面に印刷されたQRコードから専用ブラウザー(アプリ)をダウンロードして貰うのが望ましい。アプリのダウンロードにより、カード提供者側は、ユーザ所有のスマホIDを取得してプッシュ通信により、当該商品の関連商品やサービス、新たな製品情報、更なる特典をユーザにタイムリーに提供でき、囲い込みを具現化できる。なお、決済情報は、PINコード、カードID、スマホIDを連動させて、全てクラウドで管理される。
ユーザが最初に、汎用のQRコードリーダーで裏面に印刷されたQRコードを撮影し、HTMLやJS, 所定のデータ等からなるコンテンツをダウンロードする。そして「商品紹介」アイコンを保持してカードをタッチすると、スマホのディスプレイに魅力的な動画が表示されて商品が紹介される。
ユーザが、キャッシュバックの手続き前に、「購入」アイコンを保持してカードをタッチすると、ディスプレイに「キャッシュバックアイコンを摘まんでアプリをダウンロードし、PINコードを入力してください。」と表示される。キャッシュバックの手続き後に、「購入」アイコンを保持してカードをタッチすると、ディスプレイにチェック枠付きの商品リスト(カラー:黒、白、シルバー、ゴールド)が表示され、ユーザが購入商品をタップして選択するとチェックが表示される。商品リストの下部には、‘購入’‘キャンセル’アイコンが表示され、ユーザが‘購入’をタップすると「購入ありがとうございます」と表示され、クレジットカードやプリペイドカードの決済画面に移る。購入商品が選択チェックされていない場合は、「商品を選択してください」と表示される。ユーザが‘中止’をタップするとチェックが外れたチェック枠付きの商品リストが表示される。
ユーザが、「キャッシュバック」アイコンを保持してカードをタッチすると、ディスプレイに‘アプリダウンロード’アイコンと共に「アプリをダウンロードして、PINコードを入力してください」と表示される。ユーザが‘アプリダウンロード’アイコンをタップすると、アプリがダウンロードされる。ダウンロード後に表示される‘インストール’アイコンをタップしてアプリのインストールが完了すると、PINコード入力画面が表示され、テンキーによりPINコードを入力できる。ユーザがPINコード「20181108」を入力したら、スマホから‘ピ-ン’と音が鳴り、ディスプレイに「認証されました。商品を購入する場合は、購入アイコンを摘まんで購入品を選択し、決済してください。」とメッセージが表示されて登録完了する。ユーザが「20181108」以外の数字を入力したら、スマホから‘ブー’と音が鳴り、ディスプレイに「PINコードを認証できませんでした」と表示される。
(名刺カード)
マルチタッチカードは、図159に示すような名刺カードとして利用できる。利便性を優先して、汎用のブラウザーで対応してもよい。ユーザは、裏面に印刷されたQRコードを撮影し、HTMLやJS,所定のデータ等からなるコンテンツをダウンロードする。そして、カードの保持領域「ご挨拶」、「会社概要」、「製品紹介」のいずれかを保持して表示されたタッチ画面にカードをタッチすれば、対応する内容が動画や静止画(音声付きでもよい)で紹介される。裏面に印刷されたQRコードには、部門ごとに設定されたサブコードと企業IDをURLに記述することにより、提供した名刺の名部門毎に「部門の責任者の挨拶動画」、「部門の概要」、「部門の製品紹介」が閲覧できる。また、スタッフ毎にサブコードと企業IDをURLに記述することにより、提供した名刺の本人毎に「本人の挨拶動画」、「本人がアピールする部門の概要」、「本人がアピールする製品紹介」を提供することも可能となる。さらに、本人の名刺1枚1枚に異なるサブコードを設定して、相手に渡した名刺のサブコードを記録し、相手先が取得した名刺の「ご挨拶」や「製品紹介」に対応するコンテンツをタイムリーに更新して、相手先毎に異なるコンテンツを提供することが可能となる。サブコードがURLに記述されたQRコード近傍にサブコード(数値)を印刷して、相手に渡す際にメモしてもよい。そうすれば、当該サブコードに対応するコンテンツを容易に更新できる。保持領域には、「資料」アイコンを設けて、名刺を渡した相手先向けの資料を閲覧できるようにしてもよい。
マルチタッチカードは、図159に示すような名刺カードとして利用できる。利便性を優先して、汎用のブラウザーで対応してもよい。ユーザは、裏面に印刷されたQRコードを撮影し、HTMLやJS,所定のデータ等からなるコンテンツをダウンロードする。そして、カードの保持領域「ご挨拶」、「会社概要」、「製品紹介」のいずれかを保持して表示されたタッチ画面にカードをタッチすれば、対応する内容が動画や静止画(音声付きでもよい)で紹介される。裏面に印刷されたQRコードには、部門ごとに設定されたサブコードと企業IDをURLに記述することにより、提供した名刺の名部門毎に「部門の責任者の挨拶動画」、「部門の概要」、「部門の製品紹介」が閲覧できる。また、スタッフ毎にサブコードと企業IDをURLに記述することにより、提供した名刺の本人毎に「本人の挨拶動画」、「本人がアピールする部門の概要」、「本人がアピールする製品紹介」を提供することも可能となる。さらに、本人の名刺1枚1枚に異なるサブコードを設定して、相手に渡した名刺のサブコードを記録し、相手先が取得した名刺の「ご挨拶」や「製品紹介」に対応するコンテンツをタイムリーに更新して、相手先毎に異なるコンテンツを提供することが可能となる。サブコードがURLに記述されたQRコード近傍にサブコード(数値)を印刷して、相手に渡す際にメモしてもよい。そうすれば、当該サブコードに対応するコンテンツを容易に更新できる。保持領域には、「資料」アイコンを設けて、名刺を渡した相手先向けの資料を閲覧できるようにしてもよい。
ユーザが「ご挨拶」アイコンを保持してカードをタッチすると、スマホのディスプレイには代表取締役の動画が表示される。動画再生中に、再度、「ご挨拶」アイコンを保持してカードをタッチすると、最初から動画が再生される。他のコンテンツを閲覧した後、「ご挨拶」アイコンを保持してカードを翳す場合も同様に、最初から動画が再生される。
ユーザが「会社概要」アイコンを保持してカードをタッチすると、ディスプレイにパワーポイントで制作された会社概要が表示される。
ユーザが「製品説明」アイコンを保持してカードをタッチすると、ディスプレイに商品のデモ動画が表示される。動画再生中に、再度、「製品説明」アイコンを保持してカードをタッチすると、最初から動画が再生される。他のコンテンツを閲覧した後、「製品説明」アイコンを保持してカードをタッチする場合も同様に、最初から動画が再生される。
(グリーティングカード)
マルチタッチカードは、図160に示すように、お誕生日カードやクリスマスカード、年賀状、絵葉書等、様々な分野のグリーティングカードに使用できる。本カードはグリーティングカード制作・販売会社向けであり、店舗やネットで販売される。グリーティングカードを贈る側(送付者)が3種(もしくは所定数)の写真(音声付きでもよい)や動画をスマホで撮影し、クラウドにアップする。クラウドにアップ方法としては、例えば、送付者が、カード裏面のQRコードとは別刷りされたアプリダウンロード用QRコードを撮影する。すると、スマホのディスプレイには‘ダウンロード’アイコンと共に「ダウンロードアイコンをタップしてコンテンツ登録アプリをダウンロードしてください。」と表示される。ユーザが‘アプリダウンロード’アイコンをタップすると、アプリがダウンロードされる。ダウンロード後に表示される‘インストール’アイコンをタップしてアプリのインストールが完了すると、ディスプレイに「アプリの専用QRコードリーダーでカードの裏面に印刷されたQRコードを撮影してください。」と表示される。カード裏面のQRコードを撮影すると、「撮影した動画や写真を選択して、3種のカードアイコンをタップして登録してください。」と表示され、そのように操作すると、クラウドに当該写真や動画が登録される。本アプリでは、送付者側がカード毎の登録済みの写真や動画を表示して何時でも削除・更新ができる。
マルチタッチカードは、図160に示すように、お誕生日カードやクリスマスカード、年賀状、絵葉書等、様々な分野のグリーティングカードに使用できる。本カードはグリーティングカード制作・販売会社向けであり、店舗やネットで販売される。グリーティングカードを贈る側(送付者)が3種(もしくは所定数)の写真(音声付きでもよい)や動画をスマホで撮影し、クラウドにアップする。クラウドにアップ方法としては、例えば、送付者が、カード裏面のQRコードとは別刷りされたアプリダウンロード用QRコードを撮影する。すると、スマホのディスプレイには‘ダウンロード’アイコンと共に「ダウンロードアイコンをタップしてコンテンツ登録アプリをダウンロードしてください。」と表示される。ユーザが‘アプリダウンロード’アイコンをタップすると、アプリがダウンロードされる。ダウンロード後に表示される‘インストール’アイコンをタップしてアプリのインストールが完了すると、ディスプレイに「アプリの専用QRコードリーダーでカードの裏面に印刷されたQRコードを撮影してください。」と表示される。カード裏面のQRコードを撮影すると、「撮影した動画や写真を選択して、3種のカードアイコンをタップして登録してください。」と表示され、そのように操作すると、クラウドに当該写真や動画が登録される。本アプリでは、送付者側がカード毎の登録済みの写真や動画を表示して何時でも削除・更新ができる。
カードを受け取った側は、カード裏面に印刷された、当該カードを特定できるサブコードがURLに記述されたQRコードを汎用のQRコードリーダーで撮影する。そして、ディスプレイに表示されたタッチ画像に、カードアイコン(赤、紫、黄色のBOXアイコン)のいずれかを保持してカードをタッチすると、3種の写真や動画(音声のみでもよい)等、送付者によりクラウドに登録されたコンテンツを閲覧できる。
(言語ナビカード)
マルチタッチカードは、図161に示すような言語ナビカードとしても使用できる。ユーザが言語ナビカードをスマホにタッチして喋った後に再度タッチすると、喋った内容が相手言語で通訳・翻訳されるため、海外旅行者や来日客、様々な店舗スタッフが来日客向けに使用できるシステムを提供できる。言語設定は、本人と相手言語を設定することができ、スマホ設定言語が本人言語のデフォルトとなっている。本言語ナビカードは、利便性を優先して汎用のブラウザーで対応してもよい。ユーザが裏面に印刷されたQRコードを撮影し、HTMLやJS, 所定のデータ等からなるコンテンツをダウンロードして使用できる。なお、本言語ナビカードがどこで何枚配布され、どれくらい使用されたかの効果測定をする場合は、配布した地域や時期を紐付けしたサブコードをURLに記述したQRコードをカード裏面に印刷してもよい。来日客に旅行中および帰国後も日本の様々な情報やサービス(観光地の四季折々の写真・動画やイベント情報、商品購入や店舗特典サービス、通訳・翻訳で得られた情報を基にしたAIサービス等)を提供するには、それらの機能を搭載した専用アプリをダウンロードして貰うのが望ましい。
マルチタッチカードは、図161に示すような言語ナビカードとしても使用できる。ユーザが言語ナビカードをスマホにタッチして喋った後に再度タッチすると、喋った内容が相手言語で通訳・翻訳されるため、海外旅行者や来日客、様々な店舗スタッフが来日客向けに使用できるシステムを提供できる。言語設定は、本人と相手言語を設定することができ、スマホ設定言語が本人言語のデフォルトとなっている。本言語ナビカードは、利便性を優先して汎用のブラウザーで対応してもよい。ユーザが裏面に印刷されたQRコードを撮影し、HTMLやJS, 所定のデータ等からなるコンテンツをダウンロードして使用できる。なお、本言語ナビカードがどこで何枚配布され、どれくらい使用されたかの効果測定をする場合は、配布した地域や時期を紐付けしたサブコードをURLに記述したQRコードをカード裏面に印刷してもよい。来日客に旅行中および帰国後も日本の様々な情報やサービス(観光地の四季折々の写真・動画やイベント情報、商品購入や店舗特典サービス、通訳・翻訳で得られた情報を基にしたAIサービス等)を提供するには、それらの機能を搭載した専用アプリをダウンロードして貰うのが望ましい。
ユーザは、最初に、汎用のQRコードリーダーで裏面に印刷されたQRコードを撮影し、HTMLやJS, 所定のデータ等からなるコンテンツをダウンロードし、「language」アイコンを保持してカードをタッチすると、本人と相手の使用言語設定画面が表示される。本人の使用言語はスマホ設定言語で初期設定されているが、変更が可能である。相手の言語を設定すると、当該言語は記憶され変更するまでその使用言語が使用される。
ユーザが「I speak」アイコンを保持してカードをタッチして本人が喋り、喋り終わったら、再度、「I speak」アイコンを保持してカードをタッチすると、その内容が相手の使用言語に通訳・翻訳され、スマホのスピーカからは音声発声がされ、ディスプレイにはテキストが表示される。同様に、ユーザが「You speak」アイコンを保持してカードをタッチして相手が喋り、喋り終わったら、再度、「You speak」アイコンを保持してカードをタッチすると、その内容が本人の使用言語で通訳・翻訳され音声発声とテキスト表示される。使用言語の異なる二人が容易にコミニュケーションできるため、店舗や飲食店等の店員が利用することにより、外国人対応をスムーズにする、インバウンドに不可欠なアイテムとなり得る。
以上、マルチタッチカードと称する、指で保持してタッチパネルにタッチするC-Cardの用途(利用分野やサービスの内容・提供方法、それらに必要なシステム等全て)に関して説明したが、他の保持型のC-Cardの用途と組み合わせて制作・使用することはもちろんのこと、保持型のC-Cardの用途の少なくとも一部を、図38~図75で示された、タッチパネルにカードを載せて使用する載置型のC-Cardに組み合わせて適用できるものである。また、同様に載置型のカードの用途の少なくとも一部を保持型のカードに組み合わせて適用することもできる。なお、セキュリティを高めるために保持領域を保持してカードをタッチ画面にタッチした後にPINコードを入力する実施例を示したが、タッチ画面にPINコード入力画面を設け、PINコード入力後に保持領域を保持してカードをタッチ画面にタッチしてもよい。PINコード入力により、利用できるカードIDを特定でき、少ない数のカードIDであっても、同一のタッチ画面で膨大な数のカードをタッチして識別できるようになる。
以上、C-Cardを用いた様々な実施形態を説明したが、本発明では、この実施形態に限らず、C-Cardを他の様々な用途に使用することができる。
また、本明細書および図面中の実施形態は、種々組み合わせることが可能である。
110・・・装置、カード型装置、200・・・情報機器、111・・・電極
Claims (1)
- 1以上の非導電性基材で積層される薄板状の装置であって、物理量を検出するセンサを備えるパネルに作用する配線層を含み、前記パネルは前記センサで検出された所定範囲の物理量から当該位置を検知し、
前記配線層は、前記非導電性基材のいずれかの面である第一の面上に配置される、複数の第一電極および複数の第二電極と、
前記第一の面上に形成される線状の導電性部材と、
前記第一の面上の、指で接触される1以上の操作領域に形成された、複数の指示電極と、を備え、
前記複数の第一電極は、前記線状の導電性部材で1纏まりに、または複数に分離して接続され、
前記操作領域には、前記複数の第二電極の内の、それぞれ異なる少なくとも1つの第二電極と前記線状の導電性部材で接続される指示電極が形成され、該指示電極に接続された第二電極は、前記パネルに当該位置が検知されない範囲の物理量を有し、前記複数の指示電極または該複数の指示電極上に積層された非導電性基材のいずれかに指による接触する操作を受けると、前記接触する操作を受けた箇所の指示電極に接続された第二電極と前記複数の第一電極を含むそれぞれの物理量によって、少なくとも前記第二電極と前記複数の第一電極が形成された領域が前記パネルに接面または近接された状態で前記パネルがそれぞれの当該位置を検知可能な導電パターンが形成される、薄板状の装置。
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