JP4392521B2 - ドットパターン - Google Patents

Description

本発明は、印刷物に形成したドットパターン情報を光学的に読み取り該ドットパターンに対応した種々の情報を再生する技術に関する。

従来より、光センサを用いて絵本やゲームカードに印刷されたバーコードを読み取り、特定の音声を発音させる音声発生玩具が提案されている。これらの音声発生玩具では、読み込んだバーコードに対応した音声情報をメモリから読み出すことで多種の音声情報を再生できるようにしていた。

しかし、このようなバーコードを用いた技術は、紙面上にバーコード印刷用の専用領域を確保しなければならず、かつバーコードは情報処理システムが読み取るためのものであり、絵本や書籍の読者にとっては目視でそのコード内容を把握しかねるものであったため、限られた紙面上にバーコードが印刷されていることは読者にとっては煩わしく絵本等書籍の製品価値を下げかねないものとなっていた。

さらに、上記のようにバーコード技術は、紙面上に印刷された文字、図形、記号に重ねて印刷することができないために、これらの文字、図形、記号等に対して音声再生を行いたい場合に文字等の近傍にバーコードを印刷するしかなく、読者にとって直感的に文字等に別の音声情報等が付加されていることを伝えにくい特性を有していた。

この点について、特開平１０−２６１０５９号公報に開示されている「ドットコード」技術では、ドットパターンで印刷されたコード情報を読み取って情報を再生させる方法が提案されている。

係る先行技術では、ブロック領域内のドットパターンの配置の仕方によってデータを定義するとともに、データドットパターンではあり得ないドットパターンでマーカを定義することにより、これを同期信号として機能させている。したがって、この技術では、ドットを所定の法則で紙面の二次元方向に印刷したドットパターンをペン型のスキャナで読み取り、このスキャナの走査速度と走査方向を情報処理装置で解析して予め対応付けられた音声等の情報を再生させる方法となっている。

しかし、係るドットコード技術では、動的にスキャナを走査させることを前提としているために、紙面に印刷された文字に沿って音声情報を再生することは可能であるものの、紙面上にキャラクタ等が自由に印刷配置された絵本等で静的に読取装置を当接させるだけで情報を再生させたいような用途には不向きであった。すなわち、このドットコード技術では意味のあるコード情報を取得するためにはＸＹ座標上で一定の距離以上のスキャニングを実行する必要があるため、紙面上に印刷された極小領域にドットコードを対応付けて印刷することはできなかった。
特開平１０−２６１０５９号公報

本発明は、極小領域であってもコード情報やＸＹ座標情報が定義可能なドットパターンを提案し、係るドットパターンに基づいた情報再生方法および情報再生装置を提案するものである。

本発明の請求項１は、媒体面上に形成され、且つデータ内容が定義できる情報ドットが配置されたドットパターンであって、前記ドットパターンは、縦横方向に等間隔に設けられた格子線の交点である格子点を中心に、前記情報ドットを前記格子点の中心から等距離で４５°ずつずらした方向のうちいずれかの方向に、どの程度ずらすかによってデータ内容を定義し、前記情報ドットが配置されて情報を表現する部分を囲むように、前記縦方向の所定の格子点間隔ごとに水平方向に引いた第一方向ライン上と、該第一方向ラインと交差するように前記横方向の所定の格子点間隔ごとに垂直方向に引いた第二方向ライン上とにおいて、該縦横方向の複数の格子点上に格子ドットが配置されたことを特徴とするドットパターンである。

本発明の請求項２は、前記ドットパターンは、水平方向および／または垂直方向に、複数繰り返されていることを特徴とする請求項１に記載のドットパターンである。

本発明の請求項３は、前記格子ドットの１つは、前記格子点からのずれ方によって一般コードまたはＸＹ座標を示すフラグを意味していることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のドットパターンである。

本発明によれば、極小領域であってもコード情報やＸＹ座標情報が定義可能なドットパターンを提供することができる。

図１は本発明のドットパターンを用いた情報再生方法の構成を示すブロック図であり、（ａ）はドットコードの生成について、（ｂ）はドットパターンの認識についての説明図である。図２はドットパターンの一例を示す正面図である。図３は絵本と情報再生方法の状態を説明する機能ブロック図である。

本発明のドットパターンを用いた情報再生方法は、ドットパターン６０１の生成と、そのドットパターン６０１の認識と、このドットパターン６０１から対応した音声情報の再生とからなる方法である。すなわち、ドットパターン６０１を読取り手段であるカメラ６０２によりその画像データを取り込み、かつ画像上の歪率を補正し、それを数値化してデジタル化し、そのデジタル化した数値を第一方向６０３と第二方向６０４に分解し、その位置を読み取り、このドットパターン６０１から対応した音声情報をパーソナルコンピュータ（以下、「パソコン」と略称する）パソコン６０８、ＰＤＡまたは携帯電話等で再生させる方法である。

なお、カメラ６０２は図３ではペン型のスキャナで構成されており、内部にはＣＣＤやＣ−ＭＯＳ等の撮像素子が内蔵されているが、後述するように一般のデジタルカメラや携帯電話等の携帯端末に搭載されたカメラであってもよい。

本発明のドットパターン６０１の生成は、ドットコード生成アルゴリズムにより、音声情報を認識させるために微細なドット６０５を第一方向ライン６０３に所定の規則に則って配列し、かつこの第一方向ライン６０３に交差するように配置した第二方向ライン６０４に所定の規則に則ってドット６０５を配列する。さらに、パソコン６０８内のメモリまたはカメラ６０２内に設けられたメモリにマッピングテーブルも生成する。この第一方向ライン６０３と第二方向ライン６０４とは９０度の角度で交差させたものに限定されず、たとえば、６０度の角度で交差させたものでもよい。

ドットパターン６０１の認識には、カメラ６０２のレンズによる歪率の補正、またはカメラ６０２の傾きによる歪の補正と、第一方向６０３の数値情報の再生と、第二方向６０４の数値情報の再生とからなる。ドットパターン６０１については、Ｃ−ＭＯＳカメラまたはＣＣＤカメラ等の撮像素子を内蔵したカメラ６０２を用いてその画像データを取り込む。さらに、カメラ付き携帯電話または携帯電話に接続したカメラを前記ペン型スキャナに換えて用いることができる。これらの携帯電話の場合には、携帯電話のメモリにダウンロードされたＪＡＶＡ（登録商標）プログラム等の制御により、そのまま音声を再生させることも可能である。このカメラ６０２で取り込んだ画像データは、画像処理アルゴリズムで処理してドット６０５を抽出し、歪率補正のアルゴリズムにより、カメラ６０２のレンズによる歪率の補正をする。または、ドットパターン６０１に対するカメラ６０２の傾きによる歪を補正する。

カメラ６０２で取り込んだ画像データは、パソコン６０８の中央処理装置（ＣＰＵ）により所定の画像処理アルゴリズムで処理されてドット６０５が抽出されて、歪率補正のアルゴリズムにより、カメラ６０２に原因する歪を補正するので、歪率の高いレンズを付けた普及型のカメラ６０２でドットパターン６０１の画像データを取り込むときにも正確に認識することができる。また、ドットパターン６０１の面に対してカメラ６０２を傾けて読み取っても、そのドットパターン６０１を正確に認識することができる。

第一方向６０３の数値情報の再生では、第一方向６０３の２ラインを抽出して、この第一方向６０３の２ライン間のドット情報を二値化する。次に、パターン認識アルゴリズムにより、そのパターンを認識し、マッピングテーブルを用いて、第一方向６０３の数値情報を再生する。この際、ラインの読み取りが汚れなどでできない場合がある。その場合、隣のラインを抽出し同様の処理を行う。その情報を数値補正情報として記録し、数値情報を再生する際、これにより補正を行う。

第二方向６０４の数値情報の再生では、第二方向ライン６０４を抽出して、この第二方向ライン６０４間のドット情報を二値化する。次に、パターン認識アルゴリズムにより、そのパターンを認識し、マッピングテーブルを用いて、第二方向６０４の数値情報を再生する。この際、ラインの読み取りが汚れなどのノイズにより正確に走査できない場合がある。その場合、隣のラインを抽出し同様の処理を行う。その情報を数値補正情報として記録し、数値情報を再生する際、これにより補正を行う。

上述したようなドットパターン６０１は、絵本、テキスト等の印刷物６０６に印刷することによりドットパターン部６０７に構成する。このドットパターン部６０７を、このカメラ６０２が画像認識し、該画像データから抽出された数値化データに基づいてそれに対応する音声情報をメモリから読み出してパソコン６０８、ＰＤＡまたは携帯電話等のスピーカ９等の出力手段からそれに対応する音声、音楽を再生する。

図４は他のドットパターンを用いた情報再生方法の構成を示すブロック図であり、（ａ）はドットコードの生成について、（ｂ）はドットパターンの認識についての説明図である。図５から図８は他のドットパターンの一例を示す正面図である。

上述したようにカメラ６０２で取り込んだ画像データは、画像処理アルゴリズムで処理してドット６０５を抽出し、歪率補正のアルゴリズムにより、カメラ６０２が原因する歪とカメラ６０２の傾きによる歪を補正するので、ドットパターン６０１の画像データを取り込むときに正確に認識することができる。

このドットパターンの認識では、先ず連続する等間隔のドット６０５により構成されたラインを抽出し、その抽出したラインが正しいラインかどうかを判定する。このラインが正しいラインでないときは別のラインを抽出する。

次に、抽出したラインの１つを水平ラインとする。この水平ラインを基準としてそこから垂直に延びるラインを抽出する。垂直ラインは、水平ラインを構成するドットからスタートし、次の点もしくは３つ目の点がライン上にないことから上下方向を認識する。

最後に、情報領域を抽出してその情報を数値化し、この数値情報を再生する。

図９は絵本の絵柄と物語の文章を印刷した一例を示す正面図である。

このようなページでは、ページの左上のアイコン６０６ａをカメラ６０２で読み取り、スイッチを入れる。次に、絵柄６０６ｂに相当する物語の文章が印刷されたその文章部分６０６ｃをカメラ６０２で読み取る。アイコン６０６ａと文章部分６０６ｃそれぞれにはドットパターン部６０７が印刷されているので、これらのドットパターン部６０７は絵本の何ページのどの領域にある情報かを認識し、それに対応するように記憶した物語の音声をパソコン６０８に再生させる。たとえば、ドットパターン部６０７のドット６０５はカーボンで印字し、それ以外はノンカーボンのカラーインクで印字または印刷することにより、赤外線照射で読み取ることができる。

図１０は絵本の絵柄と物語の文章を印刷した他の一例を示す正面図である。図１１は絵本の絵柄と物語の文章を印刷したさらに他の一例を示す正面図である。

本発明のドットパターンを用いた情報再生方法は、物語からなる絵本に限らず、図１０に示すように、算数をわかりやすく教える教材に応用することができる。また、図１１に示すように、音楽をわかりやすく教える教材に応用することができる。

パソコン６０８、ＰＤＡまたは携帯電話のメモリには、「音の出る絵本」として絵本の絵に加えて音楽や主人公等の会話まで発生させる絵本として利用できるコンテンツを記憶させる。但し、組立てブロック等の玩具と合わせて音声が発生する教材として利用できるコンテンツ、「音の出る辞書」として、外国語の単語や文章をなぞると翻訳してくれ辞書ソフトとして利用できるコンテンツを記憶させることも勿論可能である。

本発明のドットパターンを用いた情報再生方法は、さらに次のような利用方法がある。

「音が出るポップ絵本」
カメラ６０２をドットパターン部６０７に当接または走査させるだけという特性を活かし、ページを開くと立体物が現れる「ポップ絵本」と組み合わせることができる。ページを開くと立体物の中にドットパターン部６０７を貼り付け、または印刷し、このドットパターン部６０７を探し出してカメラ６０２の先端部を当接させると、様々な音声が発生する「音が出るポップ絵本」として利用することができる。たとえば、ページを開くとポップアップで、「恐怖の館」が立ち上がり、「窓」にあるドットパターン部６０７をカメラ６０２でなぞると「キャー！」といった女性の悲鳴の音声が再生され、「廊下」にあるドットパターン部６０７をカメラ６０２でなぞると「コツ、コツ、コツ・・ ・」といった不気味な足音の音声が再生される。

「創作絵本（創作本）」
印刷部６０６である絵本の好きな箇所にドットパターン部６０７を貼ることができ、使用者自身がコンテンツを創作できるドットパターン部６０７を貼れば、どこでもスイッチを設定できる「創作絵本（創作本）」として利用することができる。たとえば、絵本、セリフ集、サウンドリスト、音源データ等をセットにしたものを、使用者が好きなようにセリフや音楽のドットパターン部６０７を絵本６０６に貼ってオリジナルストーリーを作ることができる。

さらに、何も描かれていない絵本に、ドットパターン部６０７の形成された音源リストのシールや、アイコンシール等を準備し、使用者が絵本に自分で絵を描き、これらのシールを貼り付けてオリジナルストーリーを創造し、音が出る絵本をユーザ自身に作成させることもできる。

「音が出る教材」
本発明は子供から大人、老人までのすべての世代に向けた「音が出る教材」として利用することができる。たとえば、印刷物６０６のドットパターン部６０７にカメラ６０２の先端を当接させたり、走査させると音声が再生され、英会話等の語学教育や知育・音楽等の幼児教育、ドリル等の補助教材として使用できる。

このように、本発明は印刷物６０６等に印刷した入力インターフェースとして使用できるので、コンテンツ毎にそれに合わせたインターフェースを製造することができる。また、インターネット等の汎用ネットワークを介して、ドットパターンデータをパソコン６０８にダウンロードさせるようにし、ユーザが当該ドットパターンデータを自由に組み合わせて汎用のプリンタ装置で紙面上にドットパターンを印刷することにより、前述の「絵の出る絵本」等をユーザ自身が作成することができる。

さらに、印刷物６０６等その他媒体のドットパターン部６０７にＵＲＬ情報を定義し、カメラ６０２でドットパターン部６０７を撮影した画像データから前記ＵＲＬを抽出することにより、パソコン６０８にインストールされたブラウザプログラムが前記ＵＲＬにアクセスして所定の動作を行わせるようにしてもよい。

図１２はドットパターン部６０７を形成したタッチパネルを説明する斜視図である。図１３はドットパターン部６０７を形成したタッチパネルを説明する分解側面図である。

従来のタッチパネルは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やＣＲＴ（ブラウン管）などのモニタ画面上に配置し、透視した画面の指示に従って指やペンなどで上から押圧することにより位置入力が行えるようにしたものである。この従来のタッチパネルは、たとえば透明フィルム上にＩＴＯ等からなる透明電極を有する一対の上部電極シートと下部電極シートとが電極間に絶縁物よりなるスペーサーを介して対向配置し、その下部電極シートの下面に樹脂よりなる透明保持板が透明接着層を介して全面的に接着されたもので、高価であるという欠点があり、また長期間使用しているとその表面が反り返り使用しづらくなることがあった。

そこで、本発明では高価にならないように、透明フィルム６１１にドットパターン部６０７を印刷したタッチパネル６１２と普及型のカメラ６０２（ペン型スキャナ）のみを使用した。

このタッチパネル６１２をパソコン６０８等の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やＣＲＴ（ブラウン管）などのモニタ６１３の画面上に配置し、透視した画面の指示に従ってカメラ６０２でなぞることにより位置入力が行える。このように、モニタ画面に貼り付けたタッチパネル６１２に、カメラ６０２を向けてそのドットパターン部６０７の画像データを取り込み、上述したのと同様にそのドットパターン部６０７がパソコン６０８のモニタ画面に対応した情報を認識して、それに対応するように記憶した種々の音声等を再生させる。

ドットパターン部６０７のドット６０５はカーボンを主成分とした場合、光を吸収しやすい特性を有しているため、モニタ画面からの光線を遮断しないとカメラ６０２でドットパターン部６０７の画像データを正確に取り込むことができない。そこで、モニタ画面とタッチパネル６１２との間に赤外線遮断フィルム６１４を配置し、モニタ画面から発生する赤外線を遮断するようにしている。これにより、カメラ内から照射された赤外線のみを照射光としてドット６０５からの反射光を認識しやすいようにしてドットパターン部６０７の認識を容易にして、当該パソコン６０８のタッチパネルとして利用することができる。

このタッチパネル６１２は、カメラ６０２をポインタデバイスとして利用することが可能である。さらに、連続してポイントを認識することにより、トレースデバイスとして利用することが可能である。たとえば、このタッチパネル６１２を上向きに配置し、従来のトレース用のライティングテーブルとして使用することができる。

なお、前記タッチパネルはパソコン６０８のモニター画面に装着した場合で説明したが、ＰＤＡの表示画面、写真シール販売機の画面、銀行のＡＴＭ端末の画面等に利用できる。

図１４はドットパターン部６０７を形成したマウスパッドとマウス型のカメラとからなる他の実施形態を示す断面図である。図１５はマウス型カメラを示す平面図である。

この実施形態では、カメラ６０２をマウス型のケース６１５に内蔵し、マウスパッド６１６と組み合わせる。このマウス型のケース６１５内に半透過式鏡体６１７を取り付け、このマウス型のケース６１５の下面６１５ａからマウスパッド６１６の表面を認識することができると共に、ケース６１５の上面６１５ｂの開けた窓６１８から、マウスパッド６１６に印刷されている座標情報を持たせたドットパターン部６０７をなぞるようになっている。この窓６１８の側にボタン６１５ｃを設けたものである。

このマウス型ケース６１５内のカメラ６０２はマウスパッド６１６を認識することにより、通常のマウスに代わる入力デバイスとして使用できる。特に通常のマウスが、相対座標でしか入力できなかったのに対し、絶対座標での入力も可能となる。

図１６はマウス型のカメラの他の実施形態を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。図１７はさらにマウス型のカメラの他の実施形態を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

この実施形態では、図１６に示すようにカメラ６０２をマウス型のケース６１５の突端６１５ｄに内蔵した。このようにマウス型のケース６１５に突端６１５ｄを形成することにより、マウスパッド６１６の所定位置に容易に位置決めし、ボタンスイッチ６１５ｅを押すことができ、このマウス型のケース６１５の下面６１５ａからマウスパッド６１６の表面を認識することができる。

なお、ケース６１５の下面６１５ａにボタンスイッチ６１５ｆを設けることも可能である。このようにボタン６１５ｆを、マウスパッド６１６の所定位置においてマウス型のケース６１５をマウスパッド面に押し付けるだけで、このボタンスイッチ６１５ｆが入るようになっている。

図１８はドットパターン部６０７を形成した印刷面をタブレットとして利用する他の実施形態を示す断面図である。

この実施形態では、カメラ６０２が内蔵されているペン状部材６１９と、テーブル６２０（またはトレース台）と組み合わせ、ドットパターン部６０７を形成した印刷面をタブレットとして利用する。テーブル６２０の上に、ドットパターン部６０７が印刷された紙６２１（印刷面）をセットし、このペン状部材６１９で絵や文字をなぞり、スイッチ６２２ａを入れることによりデータをパソコン６０８やＰＤＡに取り込むことができる。さらに、ペン状部材６１９の先端に、圧力スイッチ６２２ｂの先端部を突出させている。

このペン状部材６１９は、ディスプレイを見ることなく、通常の絵や文字を描くのと同様に手元の紙の上に絵や文字を描けば、そこに描いたものを、カメラ６０２がその音声等の情報を認識してパソコン６０８やＰＤＡ等に入力される。そこで、イラストや図面作画用にも、またトレース用にも使える。今までは、マウスでなぞりながらディスプレイを見る必要があったが、その必要がなくなり、入力負荷が減る。また、従来タブレットと呼ばれる座標入力機器でしか実現できなかった操作が安価で実現できる。

図１９はペン状部材の先端にカメラを取り付けた他の実施形態を示す断面図である。図２０はさらにペン状部材の先端にカメラを取り付けた他の実施形態を示す断面図である。

ペン状部材６１９の先端に取り付けるカメラ６０２は、図示するように、ペン状部材６１９の先端で首振り自在に取り付けることができる。このようにカメラ６０２を首振り自在に構成することにより、ドットパターン部６０７の印刷面に対してカメラ６０２を常に垂直に当てることができ、カメラ６０２（ペン状部材６１９）の傾きが原因する歪を考慮する必要がない。

図２０は圧力スイッチをペン状部材の先に取り付けた他の実施形態を示す断面図である。スイッチ６２２は、必ずしもペン状部材６１９に設ける必要はなく、図示するように、首振り自在になるカメラ６０２の側に取り付けることもできる。このように、カメラ６０２のスイッチ６２２を、ドットパターン部６０７の印刷面に押し付けるだけで、このボタンスイッチ６２２を入れることができる。

このように、本発明はパソコン６０８における通常のキーボードとマウスに代わってこのパソコン６０８を操作することができ、押すだけで誰でもパソコン６０８を簡単に操作することができる。そこで、本発明は人との親和性の高いインターフェースにすることができる。また、入力パッドよりも、簡単な構造で安価に製造することができる。

なお、本発明は上述した発明の実施形態に限定されず、印刷物６０６や透明フィルム６１１（タッチパネル６１２）のドットパターン部６０７を認識することにより、所定の情報や音声を再生させて様々な使用を可能にする構造であれば、上述した形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。

図２１は本発明のカメラ入力による情報入出力方法の構成を示すブロック図であり、（ａ）はドットコードの生成について、（ｂ）はドットパターンの認識についての説明図である。図２２はドットパターンの一例を示す正面図である。

本発明のカメラ入力によるドットパターンを用いた情報入出力方法は、ドットパターン１の生成と、そのドットパターン１の認識と、このドットパターン１から対応した情報およびプログラムを出力する手段とからなる方法である。すなわち、ドットパターン１をカメラユニット２によりその画像データを取り込み、先ずキードット３を抽出し、次に情報ドット４を抽出することによりデジタル化して情報領域を抽出して情報の数値化を図り、その数値情報より、このドットパターン１から対応した情報およびプログラムを出力させる方法である。

本発明のドットパターン１の生成は、ドットコード生成アルゴリズムにより、情報を認識させるために微細なドット（キードット（KD）３ａ、格子ドット（LD）３ｂ、情報ドット４）を所定の規則に則って配列する。ドットパターン１の認識には、カメラユニット２のレンズによる歪率の補正、またはカメラユニット２の傾きによる歪の補正と、キードット３ａ（KD）と情報ドット４の数値情報の再生とからなる。ドットパターン１については、Ｃ−ＭＯＳカメラまたはＣＣＤカメラ等の撮像素子を備えたカメラユニット２を用いてその画像データを取り込む。

上述したようなドットパターン１は、種々の印刷物５に印刷することによりドットパターン部６を構成する。特に、本発明では、図２３に示すように、このドットパターン部６の他に、人が通常にそのまま情報内容を目視にて認識することができる文字または図等で表示された情報伝達部７を印刷物５の同一面に印刷してある。ここで、情報伝達部７はノンカーボンインクを用いて印刷することが望ましい。また、ドットパターン部６を構成するドットはカーボンインクで印刷することが望ましい。

本発明の情報入出力方法では、先ず、カメラユニット２を用いて、ドットパターン部６の画像データを取り込む際に、このドットパターン部６に赤外線を照射することにより、ノンカーボンのカラーインクで印刷した情報伝達部７から、ドットをカーボンで印刷したドットパターン部６のみを正確に読み取ることができる。すなわち、このような文字または図等で表示された情報伝達部７とドットパターン部６が同一面に重ねて印刷された印刷物５におけるドットパターン部６の画像データのみを取り込むことにより、ドットパターン部６の情報のみを抽出することができる。

図２３はＸＹ座標情報からなるドットパターンを示す説明図である。図２４はＸＹ座標情報からなるドットパターンを認識し、その処理方法についての説明図である。

本発明のドットパターン部６はＸＹ座標情報で作成し、そのＸＹ座標情報と情報伝達部７の内容とを関連付けることができる。このドットパターン部６については、上述したようにカメラユニット２を用いてその画像データを取り込み、その画像情報をデジタル化して数値化し、そのＸ方向、Ｙ方向の座標情報化したものを、円形部分Ａ、四角部分Ｂ、三角部分Ｃで表現した各情報伝達部７の内容のいずれかの位置に対応させる。このときに図２４の参照テーブル１を用いてＸＹ座標と各情報伝達部７の内容とを対応させる。すなわち、どのＸＹ領域が、情報伝達部７のいずれの内容であるかを対照させ、次に図２４の参照テーブル２を参照することによりドットパターン部６に対応した情報、プログラムを出力する。

このＸＹ座標情報からなるドットパターン部６によれば、予めドットパターン１を印刷した印刷物５を用意しておき、この印刷物５上に情報伝達部７を重ね印刷するだけで、特定の内容（コンテンツ）に対してＸＹ座標の領域と音声等の情報およびプログラムとを関連付けることが可能になる。すなわち、情報伝達部７の内容に合わせたドットパターン部６を作成する必要がないので、その汎用性が非常に高くなる。

図２５はコード番号情報からなるドットパターンを示す説明図である。図２６はコード番号情報からなるドットパターンの認識および処理手順を示した説明図である。

本発明のドットパターン部６は、前述したＸＹ座標情報に代えてコード番号情報で作成し、そのコード番号情報と情報伝達部７の内容とを関連付けることができる。たとえば、円形部分Ａの情報伝達部７、四角部分Ｂの情報伝達部７または三角部分Ｃの情報伝達部７の内容に対応して、それぞれ１つのコード番号情報を含んだドットパターン部６を印刷する。このドットパターン部６についても、上述したようにカメラユニット２を用いてその画像データを取り込み、その画像情報をデジタル化して数値化（コード番号情報化）し、図２６の参照テーブルを参照することによりそのドットパターン部６に対応した情報、プログラムを出力する。

このコード番号情報からなるドットパターン部６によれば、コード番号と情報伝達部７の内容が直接対応しているために、図２６に示すように、参照テーブルを１つ作成すればよい。さらに、参照テーブルを１つ作成すればよいので情報処理時間を短縮することができる。

なお、ＸＹ座標情報とコード番号情報からなるドットパターン部６を印刷物５の同一平面上に印刷することは勿論可能である。

図２７は印刷物に赤外線を照射することにより、ノンカーボンのカラーインクで印刷した文字または図等の情報伝達部から、カーボンインクで印刷したドットパターン部の画像データのみをカメラで取り込む状態を説明する説明図である。

図示するように、印刷物５は白色用紙に対して、赤外線域波長において透明で、かつ可視光域波長において発色するインク、例えばノンカーボンインク（染料インク）などで印刷した情報伝達部７を形成したものである。次に、この印刷物５に対してさらに赤外線域波長において発色するインクで印字、例えばトナー等のカーボンインク、赤外線インク、透明インク等で印字したドットパターン部６を形成する。この情報伝達部７とドットパターン部６とを同一面に重ねて印刷した状態に対してカメラユニット２のカメラで撮像する。このとき、赤外線フィルター２ａは、可視光線波長をカットし、赤外線域波長のみを通過させる。カメラにはドットパターン1のみの情報を入手することができる。逆に、ドットパターン部６を先に印刷し、次に情報伝達部７を印刷することも可能である。

このカメラユニット２が、これらのドットパターン部６に所定の規則により印刷されたドットを認識し、それをデジタル化して数値化し、その数値情報の読み取りにより、そのドットパターン部６は印刷物５のどの領域にある情報またはプログラムかを認識して、それに対応するように記憶した種々の情報およびプログラムを記憶部（メモリ）より出力および実行する。たとえば、ドットパターン部６に対応した情報およびプログラムは、テキストおよび画像あるいは音声により出力させることができる。

なお、カメラユニット２で印刷物５中のドットパターン部６の画像データのみを取り込む際に、ドットパターン部６に紫外線を照射する方法によることも可能である。

上述した本発明の方法では、印刷物５という媒体を介在して種々の音声情報を出力、実行させることができる。たとえば、絵本、飛び出す絵本、写真自体、教材、テキスト、問題集、雑誌、新聞紙、カード、会員証、フォトスタンド、粘着剤付写真、博物館内の展示物の説明、カードゲーム、ボードゲーム、パンフレット、通信販売のカタログ等のあらゆる印刷物５に応用することができる。このように、印刷物５中の文字または図等からなる情報伝達部７からの視覚情報と同時に、ドットパターン部６からの音声情報を共に認識することができる。

図２８はカメラ入力による情報入出力方法を用いた携帯情報入出力装置の第一の実施形態を説明する機能ブロック図である。

携帯情報入出力装置は、カメラユニット２からなるセンサ部８と、処理部９と記憶部（メモリ）１０とからなる本体処理部１１とを備えたものである。このセンサ部８は、印刷物５中のドットパターン部６の画像データのみを取り込むカメラユニット２と、この画像データをデジタル化して数値化する画像処理部１２とを備えたものである。このカメラユニット２の近くに印刷物５に赤外線を照射する赤外線発光部１３を備えている。

本体処理部１１は、画像処理部１２で画像処理した数値より、ドットパターン部６に対応する、予め記憶させた記憶部（メモリ）１０の情報およびプログラムを出力および実行させる処理部９を備えたものである。この本体処理部１１には、スピーカ１４、イヤホンまたは液晶モニタ２５等の出力部１５を備えている。この出力部１５からは、この音声による出力以外に、音声出力（ライン）、ＴＶモニタまたはパソコンに画像出力することも可能である。

記憶部１０には、予め情報およびプログラムを記憶させるほかに、後から情報およびプログラムを記憶させることができる。たとえば、この記憶部１０に入力部１７となるマイク１７ａを用いて音声により情報およびプログラムを記憶させることも可能である。この入力部１７には、マイク１７ａの他に、音声入力端子、映像入力端子、パソコン等を接続して情報およびプログラムを記憶させることができる。

このように、たとえばマイク１７ａを用いて音声を後から入力することができるので、携帯情報入出力装置は、絵本等の印刷物５に関連した自分や知人の声をマイク１７を用いて記憶させておき、その後、この携帯情報入出力装置でその印刷物５を読み取ることで、別の人がその印刷物の内容に対応した音声情報を聞き取ることができる。たとえば、「親子の伝言装置」として、あるいは写真に声を入れた「ボイスメッセージの入った粘着剤付写真」といった用い方が可能である。

この本体処理部１１には、通信カード１６を装着して外部の情報およびプログラムを出力または実行させることができる。たとえば、カメラユニット２で入力したドットパターン１を数値化し、そのデータを通信カード１６を介してサーバ等のコンピュータ２３に送信することができる。また、カメラユニット２で入力したドットパターン１を数値化し、そのデータを通信カード１６を介してサーバ等のコンピュータ２３に送信し、そのデータに対応する情報およびプログラムを受信する、ことも可能である。カメラユニット２で入力したドットパターン１を数値化したデータを入力し、それに対応した音声を入力する。通信カード１６を装着して前記記憶部１０に情報およびプログラムを記憶させる。

このように通信カード１６を用いることで、情報およびプログラムを容易に送信し、受信することができる。たとえば、携帯情報入出力装置を用いてアンケートに声で答え、この音声情報をサーバ等のコンピュータ２３に送信することができる。問題集またはテストに声で回答し、その音声情報をサーバ等のコンピュータ２３に送信して、発音テストや添削することができる。

さらに、印刷物５等その他の媒体のドットパターン部６にＵＲＬ情報を埋め込み、スキャンしたら自動的にそのサイトに接続する。あるいはその接続後、特定の動作を行うように構成することも可能である。

また、音の出る出版物を自作することができる。絵葉書、手紙に音声情報を後から入れることができる。たとえば、これらの印刷物５にＢＧＭ（バック グラウンド ミュージック）、ＳＥ（サウンド・エフェクト）等を後で付加することができる。

この本体処理部１１にはＧＰＳ２４をさらに設けることにより、現在の位置情報を容易に表示することができる。

図２９はカメラ入力による情報入出力方法を用いた携帯情報入出力装置の実施形態を説明する機能ブロック図である。

この実施形態の携帯情報入出力装置では、センサ部８にはカメラユニット２のみを備え、センサ部８をコンパクトに構成することができる。

なお、本発明は図示例の実施形態に限定されず、印刷物５中のドットパターン部６のみを認識することにより、所定の情報や音声を再生させて様々な使用を可能にする構造であれば、上述した利用方法に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。

図３０はコンパクトなケース本体に収納した携帯情報入出力装置を示す斜視図である。図３１はコンパクトなケース本体に収納した携帯情報入出力装置を示すものであり、（ａ）は全体の斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図と（ｄ）は正面図である。

本発明の携帯情報入出力装置は、手のひらの中に容易に収まる程度の大きさの本体ケース１８内に上述した本体処理部１１を収納し、この本体ケース１８にカメラユニット２を下向きに設け、側面に出力部１５となるスピーカ１４を、あるいはイヤホン端子１９を設けている。この本体ケース１８の上部にボタンスイッチ２０を設け、また正面にはＵＳＢ端子２１や記憶部１０となるメモリカードスロット２２を備えている。

本発明の携帯情報入出力装置は、さらに液晶モニタ２５、イヤホンジャック１９、ＴＶモニタ用出力端子２６等を設けることができる。また、本体ケース１８にはマイク１７ａ、撮影ボタン２７、収録ボタン２８、プログラム選択ボタン２９、出力ランプ３０、ＧＰＳ２４、音声入力端子３１、ＵＳＢ端子２１や記憶部１０となるメモリカードスロット２２を備えている。

この本体ケース１８は、手のひらの中に収まりやすい形状にするために図３１に示すように、全体に丸みを帯びた形状にすることができる。このように形成することにより印刷物５のドットパターン部６の画像データを容易に取り込むことが可能になる。

なお、本体ケース１８の形状は、図示例の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。

図３２と図３３はカメラと出力部分とを別体に構成した実施形態を説明する機能ブロック図である。

この実施形態では、カメラユニット２を、前述した画像処理部１２、記憶部１０、処理部９および出力部１５と分離し、インターフェース部を介して送信するように構成することができる。このインターフェース部は有線のほかに無線で送信する。無線で送信するときは、図示するように、インターフェース部となる無線送信部３２と無線受信部３３を介して送信することができる。

図３３では、センサ部８にはカメラ２のみを備えたものである。このように構成することにより、センサ部８をコンパクトに構成することができる。

図３４はカメラユニット部分と出力側本体を分離した装置を示す斜視図である。

図示例ではカメラユニット部分と出力側本体を分離し、ケーブル３４で接続した有線型を示している。このように分離することにより、印刷物５に対してカメラユニット２を当てやすくなり、本発明の携帯情報入出力装置について卓上で使用しやすくなる。このカメラユニット２は、カメラの周囲にリング型スイッチ３５を構成したものである。このように構成することにより、印刷物５に対してカメラユニット２を押し当てるだけでスイッチを入れることができ、片手で容易に操作することができる。

図３５はカメラユニット部分の他形態を示す斜視図であり、（ａ）はペン型のカメラユニット、（ｂ）はペン型のカメラユニット、（ｃ）はマウス型のカメラユニット、（ｄ）は聴診器型のカメラユニットの例を示すものである。

（ａ）のペン型のカメラユニット２は、ペン３６の軸先にバヨネット３７でフレキシブルに可動するようにカメラユニット２を接続したものである。これにはペン軸にボタンスイッチ３８を設けている。（ｂ）のペン型のカメラユニット２は、ペン３６の軸先にバヨネット３７でフレキシブルに可動するようにカメラユニット２を接続し、かつカメラの周囲にリング型スイッチ３９を構成したものである。このように構成することにより、印刷物５に対してカメラユニット２を押し当てるだけでスイッチを入れることができる。（ｃ）のマウス型のカメラユニット２は、パソコン用のマウスの形態を模したマウス型本体４０にカメラユニット２を設けたものである。これにはマウス型本体４０の上面にボタンスイッチ３８を設けている。このマウス型のカメラユニット２は手のひらに入る大きさであるために、パソコンのマウスのように印刷物５上で操作することができる。（ｄ）の聴診器型のカメラユニット２は、聴診器のように指で挟める本体４１にカメラユニット２を設けたものである。これにもボタンスイッチ３８を設け、指先で摘んで操作することができるようになっている。

図３６は携帯電話機用のカメラを用いた情報入力装置の実施形態を説明する機能ブロック図である。

情報入力装置１１８は、カメラユニット１０２からなるセンサ部１０８と、処理部１０９からなる本体処理部１１１とを備えたものである。このセンサ部１０８は、印刷物５中のドットパターン部６（図２７参照）の画像データのみを取り込むカメラユニット１０２と、この画像データをデジタル化して数値化する画像処理部１１２とを備えたものである。このカメラユニット１０２の近傍に印刷物５に赤外線を照射する赤外線発光部１１３を備えている。

本体処理部１１１は、画像処理部１１２で画像処理した数値に基づいてドットパターン部６に対応する、予め携帯電話機１１０内に記憶させた記憶部（メモリ）の情報およびプログラムを出力および実行させる処理部１０９を備えたものである。この本体処理部１１１にはＧＰＳ（図示していない）をさらに設けることにより、現在の位置情報を容易に表示することができる。

携帯電話機１１０の記憶部（メモリ）には、予め情報およびプログラムを記憶させるほかに、後から情報およびプログラムを記憶させることができる。たとえば、この携帯電話機１１０の記憶部にはマイクまたはカメラ（図示していない）等を用いて音声、画像または文字情報により情報およびプログラムを記憶させることも可能である。

図３７はカメラを用いた情報入力装置の実施形態を説明する機能ブロック図である。

実施形態の携帯情報出力装置では、センサ部１０８にはカメラユニット１０２のみを備え、センサ部１０８をコンパクトに構成することができる。

図３８は携帯電話機用のカメラを用いた情報入力装置を示す説明図である。

上述した情報入力装置１１８は、携帯電話機１１０に装着して使用することができる。このように、携帯電話機１１０に情報入力装置１１８を装着することにより、カメラユニット１０２で取り込んだ、ドットパターン部６に対応した情報やプログラムをその携帯電話機１１０から出力および実行させることができる。

図３９は携帯電話機用のカメラを用いた情報入力装置を示す説明図である。

上述した情報入力装置１１８は、携帯電話機１１０にインターフェース部１１９を介して装着することができる。このように、情報入力装置１１８を携帯電話機１１０にインターフェース部１１９を介して装着することにより、情報入力装置１１８のみを自由に動作させることができる。

この情報入力装置１１８は、携帯電話機１１０に装着して次のような利用方法がある。たとえば、印刷物５中の文字または図等からなる情報伝達部７からの視覚情報と同時に、ドットパターン部６に連動した音声情報を共に認識することができる。このときは、携帯電話機１１０に音声情報の他に、画像、テキスト等を同時に表示することができる。この印刷物５としては、教材、テキスト、問題集、雑誌、新聞紙、写真自体、カード、会員証、フォトスタンド、粘着剤付写真、博物館内の展示物の説明、カードゲーム、ボードゲーム、パンフレット、通信販売のカタログ等がある。

なお、情報入力装置１１８と携帯電話機１１０への装着手段は、図示例の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。

図４０は情報入力装置を内蔵した携帯電話機を示す説明図である。

本発明の情報入力装置１１８は、携帯電話機１１０に内蔵することも可能である。このように、携帯電話機１１０と情報入力装置１１８とを一体化することで、よりコンパクトな情報入・出力装置を実現することができる。

携帯電話機１１０には、その通信機能を利用して記憶部に、外部からの情報およびプログラムを記憶させ、この記憶させた情報およびプログラムを送信することができる。このように構成すれば、情報およびプログラムを容易に送信することが可能になる。

たとえば、カメラユニット１０２で入力したドットパターン１を数値化し、そのデータを携帯電話機１１０の通信機能を介してサーバ等のコンピュータ１２３に送信することができる。また、カメラユニット１０２で入力したドットパターン１を数値化し、そのデータを同じく携帯電話機１１０の通信機能を介してサーバ等のコンピュータ１２３に送信し、そのデータに対応する情報およびプログラムを受信することも可能である。カメラユニット１０２で入力したドットパターン１を数値化したデータを入力し、それに対応した音声、テキスト、画像を入力する。従来から供給されている携帯電話機用の膨大なコンテンツについてドットパターン１を用いて迅速かつ容易に出力と実行することができる。

さらに、このように携帯電話機１１０の通信機能を用いることで、情報およびプログラムを容易に送信し、受信することができるので、アンケートに声で答え、この音声情報をサーバ等のコンピュータ１２３に送信することができる。問題集またはテストに声で回答し、その音声情報をサーバ等のコンピュータ１２３に送信して、発音テストや添削するといった利用方法もある。

また、携帯電話機１１０にはＧＰＳを設けることにより、現在の位置情報を容易に表示することができる。

図４１は本発明のドットパターンを用いた実施形態の携帯用電子玩具の機能ブロック図である。図４２は実施形態の携帯用電子玩具を示す正面図である。図４３は実施形態の携帯用電子玩具を示す右側面図である。図４４は実施形態の携帯用電子玩具を示す左側面図である。図４５は実施形態の携帯用電子玩具を示す底面図である。

実施形態の携帯用電子玩具８０１は、ドットパターンの情報を再生させることにより、媒体８０２となる書籍、ゲームカード、小物類または玩具等に関する種々の音声または音楽を発生させる玩具である。この携帯用電子玩具８０１は、書籍等の記載事項と関連する音声を認識させるドットパターン部８０３と、種々の音声を記憶した音声記憶部８０４と、その音声をスピーカ８０５に再生させる処理部（ＣＰＵ）８０６と、音声再生ＬＳＩ８０７とを備え、これらをケース本体８０８内に収納したものである。このケース本体８０８にケーブル８０９で、ドットパターン部８０３の画像データを取り込むためのペン型のカメラ８１０を接続したものである。

携帯用電子玩具８０１のケース本体８０８内に収納した音声記憶部８０４は、書籍等の記載事項と関連する音声を認識させるドットパターン部８０３の情報に基づいて再生させる音声を記憶させたものである。この音声記憶部８０４は、そのまま内部メモリとして使用するだけでなく、外部メモリを使用して最新のコンテンツを取り込むことができる。たとえば、外部からプログラムをダウンロードしてその音声内容を更新することができ、一台の携帯用電子玩具８０１を繰り返し使用することができる。

カメラ８１０は、書籍、ゲームカード、小物類または玩具類に貼り付けるドットパターン部８０３または書籍等に認識信号となる数字、文字等を直接印刷したドットパターン部８０３の画像データを取り込むものである。カメラ８１０で取り込んだドットパターン部８０３の画像データは、画像処理アルゴリズムで処理してドットを抽出し、歪率補正のアルゴリズムにより、カメラ８１０が原因する歪を補正するので、歪率の高いレンズを付けた普及型のカメラ８１０でドットパターン部８０３の画像データを取り込むときにも正確に認識することができる。また、ドットパターン部８０３の面に対してカメラ８１０を傾けて読み取っても、そのドットパターン部８０３を正確に認識することができる。

このカメラ８１０は、ドットパターン部８０３の情報を認識して、それに対応する音声、音楽を音声再生ＬＳＩ８０７でスピーカ８０５から再生させる。

本発明の携帯用電子玩具８０１のケース本体８０８は、たとえば縦１３ｃｍ×横１８ｃｍの「システム手帳」のサイズで容易に携帯できるような大きさからなる。そこで、この携帯用電子玩具８０１を手に持ったり、バッグに入れて携帯することができる。

また、ケース本体８０８に設けた液晶表示部８１２により、音声以外の情報も同時に表示する。この液晶表示部８１２は画像再生ＬＳＩ８１３で表示させる。このように音声以外の情報も同時に入手することができるので、本発明の携帯用電子玩具８０１の応用範囲が広い。この携帯用電子玩具８０１は、ケース本体８０８の側面のスイッチ１４をオンにすると、パイロットランプ１５が点灯する。

音声記憶部８０４は、その記憶媒体８１６として、フラッシュメモリ、コンパクトフラッシュ（登録商標）、スマートメディア、記憶用ＩＣカード、メモリースティック等を用いることができる。これにより音声内容を容易に変更し得る。

音声記憶部８０４は、たとえば、外国語の発音等を音声で教示する教材として利用できるコンテンツデータ（音声データ、画像データ、動画データまたは文字・記号等のキャラクタコードデータ）を記憶する。その他に、音声記憶部８０４は、音楽を作れる絵本や、フィギュア人形を使った楽団として利用できるコンテンツ、組立てブロック等の玩具と合わせて音声が発生する教材として利用できるコンテンツ、「音の出る絵本」として、絵本の絵に加えて音楽や主人公等の会話まで発生させる絵本として利用できるコンテンツ、「音の出る辞書」として、外国語の単語や文章をなぞると翻訳してくれ辞書ソフトとして利用できるコンテンツを記憶させる。

さらに、本発明は、対戦型カードと組み合わせて、その対戦ゲームやＲＰＧソフトができる。「販促ツール」として、商品の特徴や会社概要を音声で解説するパンフレットとして利用することができる。あるいは、「各種情報（ガイド等）」として、博物館等の施設や観光地の名所等を音声で解説する電子機器として利用することができる。

このカメラ８１０はその使用後には、本発明の携帯用電子玩具８０１を携帯できるようにケース本体８０８の側面に格納できるようになっている。

カメラ８１０の近くにライト（図示していない）を設けることにより、ドットパターン部８０３を照明して暗い場所でもこのドットパターン部８０３を正確に認識することができる。

本発明の携帯用電子玩具８０１は、書籍、ゲームカード、小物類または玩具等の媒体８０２とドットパターン部８０３との組み合わせにより、次のような様々な使用方法がある。

「音が出る教材」
ケース本体８０８の底面にセットできるミニサイズの書籍を教材として用いることができる。本発明は携帯性に優れているという特長を活かし、場所を選ばず、いつでもどこでも勉強することができ、子供から大人、老人までのすべての世代に向けた「音が出る教材」として利用することができる。たとえば、書籍の文字をなぞると音声が再生され、英会話等の語学教育や知育・音楽等の幼児教育、ドリル等の補助教材として使用できる。

「対戦カードゲーム」
本発明の携帯用電子玩具８０１は、「対戦カードゲーム」として利用することができる。対戦カードゲームに対応した「専用シール＆データ集」を制作し、それぞれのカードに対応したドットパターン部８０３を貼付すると、携帯用電子玩具８０１のスピーカ８０５からそのカードのキャラクタが生き生きと話し出すようにすることができる。また、キャラクタの声で解説を流したり、裏技を教えるなど、カード機能を拡張するアイテムとしても活用できる。

または、人気の映画カードに対応した「専用シール＆データ集」を制作すれば、カードに対応したドットパターン部８０３を貼ると、映画のセリフや音楽が流れるようにすることができる。あるいは、確実なファン層を持つ、アイドルカードに対応した「専用シール＆データ集」を制作し、それぞれのカードに対応したドットパターン部８０３シールを貼ると、アイドル本人のプレゼントボイスが流れるようにすることができる。このとき、１枚に付き曲が１フレーズだけ流れ、全部集めると１曲になるといったタイアップ展開に利用することも可能である。

本発明の携帯用電子玩具８０１は、身の回りにある様々なモノにドットパターン部８０３を貼り付け、音を出して楽しむことができる、イタズラ感覚の「専用シール＆データ集」を制作し、身の回りのモノにドットパターン部８０３を貼り付けて、カメラ８１０でなぞると話し出させることができる。たとえば、男の子なら皆大好きなミニカーキットと組み合わせ、音の出る道路を作るための「専用シール＆データ集」を制作する。踏み切りや建物が同梱されたミニカー用の道路キットにドットパターン部８０３を付け、踏み切りにきたら「カンカンカン」、道路からはみ出したら「キキー！危ないよ！」などと音声が流れるようにして、臨場感を出すことができる。

本発明の携帯用電子玩具８０１は、ドットパターン部８０３が沢山プリントされたＴシャツを制作し、身に付けて楽しむという、新しい遊び方に使用することができる。

本発明の携帯用電子玩具８０１は、「占い装置」として利用することができる。自分で楽しむことは勿論、新歓コンパや忘年会といったパーティの余興で使用することができる。たとえば、「専用文字盤」に書かれた文字（ドットパターン部８０３）を順番にカメラ８１０でなぞると、ランダムで面白いコメントが流れるようにする。文字盤を使って名前を入力することで、姓名判断に使用することができる。「今日の運勢」などのコメントが流れるようにし、たとえば「恋愛運、仕事運、健康運、ともに最悪。ただし、動物運だけはサイコウです。外出すれば、散歩している犬とすてきな恋が芽生えるかも！」といった脱力系のコメントを表示するようにすることができる。

「宝探しゲーム」
本発明の携帯用電子玩具８０１は、「宝探しゲーム」として利用することができる。

参加者の数だけ本発明の携帯用電子玩具８０１を用意し、事前にドットパターン部８０３を色々な場所に隠し貼っておく。その後、一斉にスタート地点（玄関など）を出発し、隠されたドットパターン部８０３を見つけ出し、「廊下を探せ」などといった次の場所へ行く指示を探しながら進んでいき、一番早くゴールのドットパターン部８０３を見つけた人が勝ちといったゲームに使用することができる。

「外国語翻訳装置」
本発明の携帯用電子玩具８０１により、「外国語翻訳装置」として利用することができる。

英字新聞や外国の雑誌などを読んでいて分からない単語に出会ったとき、カメラ８１０で単語（ドットパターン部８０３）をなぞると、それに対応した日本語に翻訳して読み上げるように使用することができる。

複数の携帯用電子玩具８０１が、ネットワークに対応できるようにケース本体８０８にＵＳＢコネクタ（図示していない）を設けることができる。このＵＳＢコネクタにつないだケーブルを相互に接続したり、パソコン等につないでネットワーク化することも可能である。

図４６は主にミニフィギュアに相応する音声を発生させる携帯用電子玩具の実施形態を示す斜視図である。図４７は複数の音声発生玩具をコントローラユニットに接続した状態を示す斜視図である。

実施形態の携帯用電子玩具８２１は、主にミニフィギュアに相応する音声を発生させるように構成した玩具である。この携帯用電子玩具８２１は、ミニフィギュア８２２のキャラクタ相応する音声情報を発生させるためのコード情報を記録したドットパターン部８０３と、ケース本体８２３内に収納した、音声を記憶した音声記憶部８０４と、カメラ８１０と、音声をスピーカ８０５に再生させる処理部（ＣＰＵ）８０６と、音声再生用ＬＳＩ８０７を備えたものである。

ドットパターン部８０３は、ミニフィギュア８２２の台８２４またはボトルキャップの内面天井に貼り付けられるように円形状のシート材からなり、その一面に粘着剤を貼付し、シート材の他面にドットパターン部８０３を表示したものである。なお、このシート材に代えて、ミニフィギュア８２２自体にドットパターン部８０３を印刷することも可能である。

携帯用電子玩具８２１のケース本体８２３内に収納した音声記憶部８０４は、そのまま内部メモリとして使用するだけでなく、外部メモリを使用して最新のコンテンツデータを取り込むことができる。たとえば、外部からプログラムやデータを入力またはネットワークを介してダウンロードしてその音声内容を更新することができ、一台の携帯用電子玩具８２１を繰り返し使用することができる。

ケース本体８２３の中央部分のカメラ８１０の近くに照明手段としてのライトを設けることにより、ドットパターン部８０３を照明して暗い場所でもこのドットパターン部８０３を正確にその画像を取り込むことができるようにすることが好ましい。

図４８は実施形態の携帯用電子玩具の機能ブロック図である。

複数の携帯用電子玩具８２１が、ネットワークに対応できるようにケース本体８２３にＵＳＢコネクタ（図示していない）を設けることができる。このＵＳＢコネクタにつないだケーブルをパソコン等につないでネットワーク化することも可能である。

図４９は本発明の光学文字認識（ＯＣＲ）を用いた実施形態の携帯用電子玩具の機能ブロック図である。

この実施形態では、前述の実施形態のカメラ８１０とドットパターン部（認識シール）８０３に代えて、光学文字認識センサペン８３１と音声認識信号部３２を採用した。すなわち、携帯用電子玩具８０１は、光学文字認識を用いることにより、媒体８０２となる書籍、ゲームカード、小物類または玩具等に関する種々の音声または音楽を発生させる玩具である。この携帯用電子玩具８０１は、書籍等の記載事項と関連する音声を認識させる音声認識信号部８３２と、種々の音声を記憶した音声記憶部８０４と、その音声をスピーカ８０５に再生させる処理部（ＣＰＵ）８０６と、音声再生ＬＳＩ８０７とを備え、これらをケース本体８０８内に収納したものである。このケース本体８０８にケーブル８０９で光学文字認識センサペン８３１を接続したものである。

光学文字認識センサペン８３１は、書籍、ゲームカード、小物類または玩具類に貼り付けるアイコンシール（音声認識信号部８３２）または書類等に認識信号となる数字、文字等を直接印刷した音声認識信号部８３２をなぞるものである。すなわち、この光学文字認識センサペン８３１が、音声認識信号部８３２に記載されている数字、簡易的なマーク等を認識して、それに対応する音声、音楽を音声再生ＬＳＩ８０７でスピーカ８０５から再生させる。

図５０は磁性体を用いた実施形態を示す携帯用電子玩具の機能ブロック図である。

この実施形態では、前述の実施形態のカメラ８１０とドットパターン部（認識シール）８０３に代えて、磁気読取センサペン８４１と磁気記録部８４２を採用した。すなわち、この携帯用電子玩具８０１は、媒体８０２等に相応する音声を認識させるために磁気記録部８４２を用い、この磁気記録部８４２に対応する音声を記憶した音声記憶部８０４と、この磁気記録部８４２を読み取る磁気読取センサペン８４１とを備えたものである。この磁気読取センサペン８４１で磁気記録部８４２を読み取り、音声記憶部８０４からそれに対応した音声を音声再生ＬＳＩ８０７でスピーカ８０５に再生させる。

この実施形態では、媒体８０２の種類に対応した音声、音楽を再生するだけでなく、さらに、媒体８０２に貼り付けた磁気記録部８４２の記録内容を容易に変換することができる。そこで、使用者が自分の好みの音声に容易に変更することができる。

図５１はカメラ等の撮影ペンを用いた実施形態を示す携帯用電子玩具の機能ブロック図である。

この実施形態では、前述の実施形態のドットパターン部（認識シール）８０３に代えたものである。すなわち、媒体８０２に印刷された個々の形状または色彩に対応する音声を記憶した音声記憶部８０４と、媒体８０２に印刷された形状等を撮影するＣＣＤカメラ等の撮影ペン８５１と、この撮影ペン８５１で撮影した形状、色彩または形状と色彩に関する映像に基づき音声記憶部８０４からそれに対応した音声をスピーカ８０５に再生させる処理部８０６とを備えたものである。

この実施形態では、ドットパターン部８０３、音声認識信号部（認識シール）８３２または磁気記録部（磁気シート）８４２を用いることなく、媒体８０２に印刷された形状と色彩に対応した音声、音楽を再生することができる。なお、ＣＣＤカメラ等の撮影ペン８５１の近くにライト（図示していない）を設けることにより、媒体８０２を照明して暗い場所でもその形状等を正確に撮影することができる。

さらに、このＣＣＤカメラ等の撮影ペン８５１によって、媒体８０２に貼付し得る音声認識シール８５２を用いて、その媒体８０２に対応する種々の音声または音楽を発生させることもできる。たとえば、媒体８０２に貼付し得ると共に、該媒体８０２等に相応する音声を認識させる音声認識シール８５２と、この音声認識シール８５２に対応する音声を記憶した音声記憶部８０４と、音声認識シール８５２を撮影する撮影ペン８５１と、撮影ペン８５１で撮影した音声認識シール８５２の認識信号となる数字、文字等に関する映像に基づき音声記憶部８０４からそれに対応した音声をスピーカ８０５に再生させる処理部８０６とを備えた構成にする。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、書籍等の媒体８０２自体を認識することにより、所定の音声を音声再生ＬＳＩ８０７でスピーカ８０５に再生させて様々な使用を可能にする構造であれば、図示したケース本体８０８、の形状に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。

図５２と図５３はカメラ入力による情報出力機能を有するフィギュアユニットについて、カメラと出力部とを一体に構成した実施形態を説明する機能ブロック図である。

実施形態は、カメラ２０２と画像処理部２１２とからなるセンサ部２０８と、処理部２０９と記憶部（メモリ）２１０とからなる本体処理部２１１とを備えたものである。このセンサ部２０８は、印刷物５中のドットパターン部８０３の画像データのみを取り込むカメラ２０２と、この画像データをデジタル化して数値化する画像処理部２１２とを備えたものである。このカメラ２０２の近くに印刷物５に赤外線を照射する赤外線発光部２１３を備えている。
本体処理部２１１は、画像処理部２１２で画像処理した数値より、ドットパターン部８０３に対応する、予め記憶させた記憶部（メモリ）２１０の情報およびプログラムを出力および実行させる処理部２０９を備えたものである。この本体処理部２１１には、スピーカ１４等の出力部１５を備えている。

記憶部１０には、予め情報およびプログラムを記憶させるほかに、後から情報およびプログラムを記憶させることができる。たとえば、この記憶部１０にマイク１７を用いて音声により情報およびプログラムを記憶させることも可能である。

図５３は実施形態の変形例で、センサ部２０８にはカメラ２０２のみを備えたものである。このように構成することにより、センサ部２０８をコンパクトに構成することができる。

図５４と図５５はカメラ入力による情報出力機能を有するフィギュアユニットについて、カメラユニットと出力ユニットとを別体に構成した実施形態を説明する機能ブロック図である。

この実施形態は、カメラユニットＡと、出力ユニットＢとからなるものである。カメラユニットＡは、カメラ２０２と、画像処理部２１２とからなるセンサ部２０８とインターフェース部となる無線送信部２２１とからなる。このセンサ部２０８は、印刷物５中のドットパターン部８０３の画像データのみを取り込むカメラ２０２と、この画像データをデジタル化して数値化する画像処理部２１２とを備えたものである。このカメラ２０２の近くに印刷物５に赤外線を照射する赤外線発光部２１３を備えている。

出力ユニットＢは、無線受信部２２２と、処理部２０９と記憶部（メモリ）２１０とからなる本体処理部２１１と、スピーカ２１４等の出力部２１５を備えたものである。本体処理部２１１は、画像処理部２１２で画像処理した数値より、ドットパターン部８０３に対応する、予め記憶させた記憶部（メモリ）２１０の情報およびプログラムを出力および実行させる処理部２０９を備えたものである。このインターフェース部となる無線送信部２２１と無線受信部２２２とは、赤外線を使って通信する。この出力ユニットＢはパソコンをそのまま用いることができる。

図５５は実施形態の変形例で、センサ部２０８にはカメラ２０２のみを備えたものである。このように構成することにより、センサ部２０８をコンパクトに構成することができる。

図５６はカメラユニットを備えるフィギュアを示す斜視図であり、（ａ）は人形、（ｂ）はサッカーボール、（ｃ）は自動車、（ｄ）は動物の例を示すものである。

図示例は、フィギュア２１８にカメラ２０２を備えたカメラユニットＡを備えたフィギュアユニットである。カメラ２０２のレンズを下向きに配置し、このフィギュア２１８を印刷物５の上に置いたときに、そのドットパターン部８０３の画像データを取り込む際に、このドットパターン部８０３に赤外線を照射することにより、ノンカーボンのカラーインクで印刷した情報伝達部７から、ドットをカーボンで印刷したドットパターン部８０３のみを読み取るようになっている。なお、フィギュア２１８の形状は、図示例の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。

上述した本発明のフィギュアユニットでは、印刷物５という媒体を介在して種々の音声情報を出力、実行させることができる。たとえば、次のような使用方法がある。

「すごろく」や「ボードゲーム」の駒としての利用
本発明のフィギュア２１８は、「すごろく」や「ボードゲーム」の駒として利用することができる。このフィギュア２１８を、「すごろく」や「ボードゲーム」の上に置いたときに、フィギュア２１８のカメラ２０２で印刷物５上のドットパターン８０３の特定の音声を発生し、指示内容を音声で知らせることができる。そこで、これらの「すごろく」や「ボードゲーム」の遊び方に幅を持たせることができる。

「軍人将棋」の駒としての利用
本発明のフィギュア２１８は、「軍人将棋」の駒として利用することができる。このフィギュア２１８を、「軍人将棋」の将棋盤（印刷物５）上に置いたときに、フィギュア２１８のカメラ２０２でボードゲームのベース（印刷物５）上のドットパターン部８０３の特定の音声を発生し、指示内容を音声で知らせることができるので、今までとは違った新たな側面を持つゲームに飛躍させることができる。たとえば、本体の処理プログラムによって、駒（フィギュア２１８）の対決に偶然性や時間軸を設けることができる。このような付加価値は、実際の戦場をリアルに再現する重要な要素になり、ノーマルな軍人将棋にはなかった新たな戦略性を生み出し、楽しく遊ぶことができる。

図５７は本発明のフィギュアユニットを新シミュレーション・ボードゲームの中央バトルステージに置いた状態を示す斜視図である。

「新シミュレーション・ボードゲーム」の駒としての利用
本発明のフィギュアユニットは、「ボードゲーム」の駒として利用することができる。ベース（印刷物５）とフィギュア２１８をセットした状態で、ベース（印刷物５）の上にフィギュア２１８を配置して遊ぶことができる。対戦の際には、中央のバトルステージ（印刷物５）に向かい合わせにフィギュア２１８を置き、ステージにはドットパターン部８０３と情報伝達部７が印刷されており、このドットパターン部６をフィギュア２１８のカメラ２０２で読み取り、内部の処理プログラムによって、複雑な対戦を展開することができる。

このように、本発明のフィギュアユニットは印刷物５等に印刷した入力インターフェースとして使用できるので、コンテンツ毎にそれに合わせたインターフェースを製造することができる。また、インターネットを経由して、紙のインターフェースをＰＤＦ等でダウンロードしてプリンタ装置で出力し、それに応じたプログラムをダウンロードしてパソコン等にセットすれば、インターフェースをネットワーク経由で供給することも可能である。

図５８はフィギュアの一形態であるヌイグルミ内にカメラユニットと出力ユニットを内蔵した本発明の他の実施形態を示す説明断面図である。

本発明のカメラユニットＡと出力ユニットＢについては、上述したフィギュア２１８の一形態である、綿またはスポンジのような弾力性素材を所定の形態を有する外皮に詰め込んだ、いわゆるヌイグルミ２３１内に内蔵することが可能である。たとえば、カメラユニットＡのレンズ部分をそのままヌイグルミ２３１の眼球２３２部分に配置すると共に、出力ユニットＢをヌイグルミ２３１の胴体２３３内に出し入れ自在に内蔵する。このように構成すれば、お気に入りのヌイグルミ２３１をそのまま所定の情報や音声を再生させる装置として使用することができる。

図５９と６０はフィギュアの一形態であるヌイグルミ内にカメラユニットと出力ユニットを内蔵した他の実施形態を示す説明断面図である。

ヌイグルミ２３１内に内蔵するカメラユニットＡは、必ずしもそのヌイグルミ２３１の眼球２３２部分に配置する必要はない。たとえば、ヌイグルミ２３１の眼球２３２部分以外に、図示するように、ヌイグルミ２３１の手２３４に配置することができる。この他に本発明のカメラユニットＡは、ヌイグルミ２３１の尻、腹、足、その他の所望の位置に配置することができることは勿論である。このカメラユニットＡの配置位置はヌイグルミ２３１の種類や大きさまたは遊び方の目的に応じて決定される。

なお、本発明は上述した発明の実施形態に限定されず、印刷物５中のドットパターン部６のみを認識することにより、所定の情報や音声を再生させて様々な使用を可能にする構造であれば、上述した利用方法に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。

次に、本発明におけるドットパターンの仕様について図１０３〜図１０６を用いて説明する。

ドットパターン部６０１は、図１０５に示すように、格子状に配置されたドットで構成されている。なお縦横方向の格子線はドットの配置位置を説明するためのものであり実際の印刷物上には存在しない。

ここで、４×４個の格子領域を１つのデータブロックまたは格子ブロックと呼び、この格子ブロックの四隅（格子線の交点（格子点）上）には格子ドットＬＤが配置されている。格子ドットＬＤ同士の間隔は０．３５ｍｍ〜１．０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ程度であることが最適である。また、ドットの直径は前記格子ドット間隔の８〜１０％程度であることが望ましい。

どの格子ブロックからどの格子ブロックまでが１つのデータであるかを示すためにキードットＫＤを配置している。

キードットＫＤとは、格子ドットＬＤの位置をずらしたものである。すなわち、格子ドットＬＤは本来格子点上に配置されているが、この位置をずらしてキードットＫＤを配置している。なお、キードットＫＤの格子点からのずれは約２０％前後程度が好ましい。

前記キードットＫＤに囲まれた領域、またはキードットＫＤを中心にした領域が１つのデータを構成している。

このデータの並びは、図１０４に示すように、左上から下方向に向かって順番に配置されている。

データは、図１０３に示すように、ドット６０５を格子ブロック内の中心点からどの程度ずらすかによってデータ内容が定義できるようになっている。同図では、中心から等距離で４５度ずつそれぞれずらした点を８個定義することによって単一の格子ブロックで８通り、すなわち３ビットのデータを表現できるようになっている。なお、さらに中心点から距離を変更した点をさらに８個定義すれば１６通り、すなわち４ビットのデータを表現できる。

本発明のドットパターンは、１個のデータブロックを構成する格子を自由に定義することができる点に特徴がある。つまり、前述のようにキードットＫＤがデータ領域の範囲を定義しているため、このキードットＫＤの配置を変更すれば任意の可変長の格子ブロック群をデータ格納領域として扱うことができるわけである。

また、本発明のドットパターンでは、キードットのずらし方を変更することにより、同一のドットパターン部であっても別の意味を持たせることができる。つまり、キードットＫＤは格子点からずらすことでキードットＫＤとして機能するものであるが、このずらし方を格子点から等距離で４５度ずつずらすことにより８パターンのキードットを定義できる。

ここで、ドットパターン部をＣ−ＭＯＳ等の撮像手段で撮像した場合、当該撮像データは当該撮像手段のフレームバッファに記録されるが、このときもし撮像手段の位置が紙面の鉛直軸（撮影軸）を中心に回動された位置、すなわち撮影軸を中心にして回動した位置（ずれた位置）にある場合には、撮像された格子ドットとキードットＫＤとの位置関係から撮像手段の撮像軸を中心にしたずれ（カメラの角度）がわかることになる。この原理を応用すれば、カメラで同じ領域を撮影しても角度という別次元のパラメータを持たせることができる。そのため、同じ位置の同じ領域を読み取っても角度毎に別の情報を出力させることができる。

いわば、同一領域に角度パラメータによって階層的な情報を配置できることになる。

この原理を応用したものが図７４、図７６、図７８に示すような例である。図７４では、ミニフィギュア１１０１の底面に設けられたスキャナ部１１０５でこのミニフィギュア１１０１を台座上で４５度ずつ回転させることでドットパターン部の読取り情報とともに異なる角度情報を得ることできるため、８通りの音声内容を出力させることができる。

本発明において、ダミードットＤＤを定義することができる。このダミードットＤＤは、４個の格子ドットＬＤの正中心に配置したドットである（図１０６（ａ）参照）。このようなダミードットは、マスク領域毎に境界を定義した絵本等に適している。図１０６（ｃ）に示すようにｍａｓｋ１とｍａｓｋ２の領域の境界にダミードットＤＤを配置している。このようなマスク境界にダミードットＤＤ領域を配置することにより、それぞれのマスク領域に定義されたコード情報を同時に読み取ってしまうことを防止している。図１０６（ｄ）はダミードットＤＤの配置状態を示した図である。

また、絵本等の背景部分については、格子ドットの中心にドットを配置しない空ドットを配置することが好ましい。空ドットは、情報が記録された通常のデータドットに比べてドット数が少ないため、ドットパターンの目立たない印刷が可能となる。また、空ドットの連続であるために、模様が生じにくく、単一色の背景に適している。

また、本発明では、本来撮影中心を含む１ブロック分のデータを解析する必要があるが、撮影中心の近傍の格子データ（情報データ）をブロックをまたがって読取りデータとしてもよい。このような場合、本来の１ブロックから欠けている情報データに該当するデータを隣り合う他のブロックから読み込んで１ブロック分のデータに補完して入力を完了することができる。

ＸＹ座標を定義するドットパターンについては、撮影中心とは異なるブロックからそれに相当するＸＹ座標を構成する情報ドットを読み、補正をかけて撮影中心のＸＹ座標値とすることができる。

本発明は、以上に説明したような、格子ドットを用いたドットパターンであるため、撮影条件にあまり左右されないという特性を有している。すなわち、撮影条件（カメラのレンズのひずみ、カメラの写す角度、紙の変形）によってドットパターン全体がひずみを起こした場合、４個の格子ドットで形成される形状と、情報ドットの位置のずれが同様に起きるため、格子ドットからの相対的な位置関係にかわりはなく、これら格子ドットを基準に補正計算を行えば、各情報ドット、キードットについての真の位置がわかる。

つまり、本発明の格子ドットを用いたドットパターンは歪みに強いといえる。

図６１から図６７は、本発明のカメラによるドットパターン入力方法の好ましい実施形態を用いてカメラによりサブブロックで構成された１ブロック相当のドットパターンを読み込む方法を示す説明図である。

図６１に示すように、カメラは、被写体に光を照射するためにＬＥＤと、ＬＥＤから出射される光をフィルターするためのＬＥＤアクリルフィルターと、被写体からの反射光をフィルターするための可視光フィルター（赤外線透過フィルター）とを備える。カメラを収納する筒は、長手方向が１０ｍｍ前後で構成されており、ドットパターンの撮像範囲は直径１０ｍｍとすると、４ｍｍ×４ｍｍのドットパターン１ブロック分（Ｉ１〜Ｉ１６）を読み込むためには、最大２r＝２×４√２=１１．２８ｍｍの撮像範囲が必要となる（図６２参照）。これを解消するために、１ブロックとして構成されるキードットの周辺に配置される情報ドット１６個を順次読み込むのではなく、他の情報ドットと独立的な情報を有する４個の情報ドット毎(１／４ブロック（サブブロック）毎)に読み込む。これにより、撮像範囲からはずれた１／４ブロックの情報ドットを撮像範囲内にある、他のブロックの対応する情報ドット（１／４ブロック）を入力することにより、１ブロック分の情報を撮像範囲の直径１０ｍｍ内で入力可能とする。

上記方法により入力されたいずれかの１／４ブロックの中でエラーが生じた場合は、他のブロックの対応する情報ドット（１／４ブロック）を入力し、エラー修正を行う。

図６４はカメラの撮像中心がＢ１ブロックのＩ₈を示しており、撮像中心から最も近いＢ１ブロックの[I₁〜I₁₆]を入力する。

図６５はカメラの撮像中心がＢ１ブロックのI₅を示しており、カメラ中心から最も近いＢ１ブロックの[I₁,I₂,I₃,I₄]および[I₅,I₆,I₇,I₈]とＢ２ブロックの[I₉,I₁₀,I₁₁,I₁₂]および[I₁₃,I₁₄,I₁₅,I₁₆]を入力する。

図６６はカメラの撮像中心がＢ１ブロックのI₆を示しており、中心から最も近いＢ１ブロックの[I₅,I₆,I₇,I₈]とＢ２ブロックの[I₉,I₁₀,I₁₁,I₁₂]、Ｂ３ブロックの[I₁₃,I₁₄,I₁₅,I₁₆]とＢ４ブロックの[I₁,I₂,I₃,I₄]を入力する。

図６７はカメラの撮像中心がＢ１ブロックのI₇を示しており中心から最も近いＢ１ブロックの[I₅,I₆,I₇,I₈]および[I₉,I₁₀,I₁₁,I₁₂]とＢ４ブロックの[I₁,I₂,I₃,I₄]および[I₁₃,I₁₄,I₁₅,I₁₆]を入力する。

図６４〜図６７において、入力したドットパターンにエラーが生じた場合、代替で入力可能な１／４ブロックのドットパターンがいずれも最大8ヶ所ある。

上述したような本発明のドットパターン１を、絵本、テキスト等の印刷物に印刷することにより、このカメラで画像データとして取り込み、それをデジタル化して求めた数値よりパソコン、情報出力装置、ＰＤＡまたは携帯電話等からそれに対応する情報、プログラムを出力させる。

次に、ドットを読み取るための原理およびその装置構成について図１０７〜１１３を用いて説明する。

光の反射は、物体表面において、物体表面の特性によって一定の比率で鏡面反射と拡散反射が生じる。鏡面反射は図１１０の右図に示すように、物体表面が平滑な場合に入射角と反射角が同一となるように入射した光が反射する。特に、表面が滑らかである場合、鏡面反射係数が大きくなり、光の反射が強く、ハイライトを生じる。

拡散反射では、図１１０の左図に示すように、表面に細かな凹凸がある場合、入射した光が全方向に拡散して反射する。この拡散反射において、物体表面の特性によって定まる一定の波長の光が吸収される。従って、上質紙やマット紙のように、紙面表面が凹凸である場合、印刷したドット６０５に含まれるカーボンインクがＬＥＤ２０２２による入射光を吸収し、反射光を生ぜずドット６０５が黒点としてＣ−ＭＯＳカメラ２０２に写像される（図１１１左図参照）。ところが、コート紙やアート紙のように表面の平滑な紙やフィルム、プラスチック等にドットを印刷した場合、もしくは印刷したドットの表面をコーティング、あるいは透明フィルムでカバーした場合は鏡面反射を生じ、カーボンインクがＬＥＤ２０２２の光を吸収しないでハイライトとなり、Ｃ−ＭＯＳカメラ２０２にドット６０５が写像できない状態となる（図１１１右図参照）。そこで、これを回避するために、図１０７に示すように、ＬＥＤ２０２２からの直接光が鏡面反射して、Ｃ−ＭＯＳカメラ２０２に入射しないような位置、すなわちＣ−ＭＯＳカメラ２０２の側方にＬＥＤ２０２２を配置すると供に、拡散反射する表材を内壁２０２１に用いて、ＬＥＤ２０２２からの光を内壁２０２１に反射させ、間接光として柔らかな光を平滑な紙面に均一して照射することにより、ハイライトを生じさせないようにする。

また、図１０８に示すように、ＬＥＤ２０２２からの光をアクリル等のフィルタ２０２３を介して、光を拡散させて紙面に均一に照射することにより、ハイライトを生じさせないようにしてもよい。さらに、図１０９に示すように、ＬＥＤ２０２２に対して、その周面を覆うアクリルフィルタ２０２３を装着してもよい。

図１１２および図１１３は、このようなＣ−ＭＯＳカメラとＬＥＤ１１２２との理想的な配置を具体的に実現したペン型スキャナの先端部分の内部構造を示す説明図である。

図１１２は、筒状ケース１１２４の先端に先端先細状のノーズ部１１２５を嵌合したものであり、該ノーズ部は軸方向に可動となっており、該可動はノーズ部１１２５の内面に設けられた突起壁に設けられたスプリングまたはラバー等の弾性部材１１２１により付勢されている。また突起壁にはＣ−ＭＯＳカメラが装着されており、Ｃ−ＭＯＳカメラの中央に設けられたレンズ１１２６は前記ノーズ部先端の開口部に臨むように配置され、開口部からの反射光を撮像できるようになっている。また、レンズ１１２６の側方には図１０９で説明したようなフィルタ２０２３を装着したＬＥＤ１１２２（２０２２）が設けられている。このＬＥＤ１１２２は筒状ケース１１２４内において前記レンズ１１２６のレンズ面よりも後退した位置に設けられており、ＬＥＤ１１２２からの照射光が直接レンズ面に入射されない配置構成となっている。

前記突起壁には押圧力により電気回路を電気的に導通させるスイッチ１１２３が設けられており、前記弾性部材１１２１の付勢力に抗してノーズ部１１２５が筒状ケース１１２４方向に移動すると、ノーズ部１１２５の基端部がスイッチ１１２３を押圧して動作させるようになっている。

前記スイッチ１１２３が作動されることによってＬＥＤ１１２２が照射状態となり、Ｃ−ＭＯＳカメラは読取り処理を開始する。

ペン型スキャナの先端部を図１１２に示したような構成とすることによって、筒状ケース１１２４に対してノーズ部１１２５をはめ込むだけで組み立て作業が完了するため、組み立て効率を向上させることができる。

また、図１１３はペン型スキャナの先端部の別の構成例を示している。同図の構成では、ノーズ部１１２５はラバー（弾性部材）１１３２を介して接着剤等で接続されている。また、スイッチ１１２３は、前記ラバー１１３２の内側の所定部分に配置されており、ラバーの弾性力に抗して付勢移動されたノーズ部１１２５の基端部がスイッチ１１２３を押圧するようになっている。

また、Ｃ−ＭＯＳカメラはレンズ１１２６の側方にアクリルフィルタ１１３３を介してＬＥＤ１１３１が配置されており、スイッチ１１２３が作動されるとＬＥＤ１１３１の照射光はアクリルフィルタ１１３３を介して前記ノーズ部１１２５の開口部から外部に照射される。

図６８〜図１１１は、実施形態のさらに変形例を示した図である。

図６８は、カメラをペン型スキャナ１００１としてペン状のケース（装置本体）１０１５に収容したものである。

ケース１０１５内には、バッテリ１０１６、スピーカ１００７、回路基板１０１７が内設されている。回路基板１０１７上には中央処理装置（ＣＰＵ）とメモリが面付実装されている。また図示は省略したマイク等を内蔵してもよい。また、ケース１０１５の後端（図で右上端部）にはメモリカートリッジ１０１４が着脱可能に装着されている。このメモリカートリッジ１０１４にはプログラムまたは既存の音声データ等が登録されるようになっている。メモリカートリッジ１０１４は交換可能に構成されており、ＲＯＭカートリッジ、マイクユニットカートリッジ等に交換可能である。

ケース１０１５の表面には、ボタン１１３０ａ〜１１３０ｃが設けられており、読取り開始、録音開始、音声再生等が制御できるようになっている。

当該ボタンの中で録音ボタンを押すことによって図示しないマイクで音声を録音することができる。録音した音声データはメモリカートリッジ１０１４に記録される。このとき、録音ボタンを押圧した状態のままドットパターン部をスキャンすると当該ドットパターン部に録音した音声が割り当てられる。消去ボタンを押しながらドットパターン部をスキャンすると音声のドットパターン部への割り当てが解除される。なお、このとき音声データはメモリカートリッジ１０１４に保存されたままであってもよい。

同図において、ケース１０１５の先端（図で左下端部）には、ケース１０１５を約４５度程度傾けて媒体面に当接したときに、媒体面の鉛直軸に沿ってＣ−ＭＯＳカメラユニット、スプリング１１２１および先細り状のノーズ１１２５が設けられている。ノーズ１１２５は、ケース１０１５が媒体面方向に押圧されると、スプリング１１２１の付勢力に抗して後退（情報に移動）し、スイッチ１１２３を押圧作動させるようになっている。

ノーズ１１２５内空間にはＣ−ＭＯＳカメラユニットのレンズ１１２６が該空間に臨むように取り付けられており、ノーズ先端の窓部を撮像可能となっている。

ノーズ１１２５内空間にはクランク状に４５度ずつの２箇所の折曲部を有する照射管１１２７が設けられている。

該照射管１１２７は、透明樹脂の筒体で構成されており、その基端面はＬＥＤ１１２２に対面しており、ＬＥＤ１１２２の照射光が照射管内に入射されるようになっている。照射管内壁面で照射光の拡散成分（光軸に対して４５度よりも大きな角度の光成分）は照射管内壁面を通過して外部に放射される。そして照射光の直進成分（光軸に対して４５度よりも小さな角度の光成分）は照射管内壁面で反射されて管内を進行する。照射光は照射管内で光軸とほぼ平行な成分だけが先端面からノーズ１１２５の開口部に対して照射されるようになっている。

このように、照射光は、透明樹脂で構成されたクランク状の照射管を通過することによって光軸に平行な集束光となるため、ノーズ部１１２５の開口部の全域にわたって均一な光量を供給することができる。このように本実施形態によれば、拡散光のような場合に生じる周辺部の暗がりがないため、ドットパターン部６０７の読取り精度を高めることができる。

図６９は、このようなペン型スキャナ１００１を装置本体１００２に接続したものである。同図において、装置本体１００２にはメモリカードスロット１００３を備えており、音声データやプログラムが登録されたメモリカード１００４を挿入可能となっている。また、装置本体１００２にはマイクロホン１００５が接続されて外部から音声データを装置本体内のメモリに登録することができるようになっている。音声データは装置本体１００２のスピーカ１００７又は装置本体１００２に接続されたスピーカ１００６から出力させることができるようになっている。

なお、図６９ではペン型スキャナ１００１と装置本体とはケーブルで接続されているが、図７０に示すようにスキャナ内に無線インターフェースを内蔵して装置本体１００２とは無線で通信を行うようにしてもよい。

図７１はペン型スキャナの変形例を示している。同図に示すように、ペン型スキャナ１００１ａは、バッテリー１０１０、スピーカ１００７を備えており、ＳＤカードやメモリースティックまたはスマートメディア等のメモリーカード１００４を装着できるようになっている。

図７２は、本発明をボードゲームに適用した場合を示しており、ミニフィギュア１１０１を駒としてボード１１０２に記載されたマス目１１０３をサイコロやスピーカ１１０４で決定された数字分だけミニフィギュア１１０１をマス目に沿って移動させるものである。この、ミニフィギュア１１０１の底面にはＣＣＤやＣ−ＭＯＳ等の読取り素子が設けられており、ボード１１０２のマス目にはドットパターン部が形成されている。したがって、ミニフィギュア１１０１をマス目上に置くことによってマス目毎に異なった音声情報をケーブルで接続されたスピーカ１１０４から出力させることができる。これによってたとえば次のマス目への移動指示やゲーム進行にとって必要な情報を音声情報として出力させることができる。

図７３は、ミニフィギュア１１０１と装置本体１１０２とを分離し、ミニフィギュア１１０１の底面に設けられたスキャナ部１１０５で図示しないドットパターン部を読み込んで無線通信で装置本体１１０２に当該ドットパターンに対応した読取り信号を送信するものである。装置本体１１０２ではスピーカ１００７を備えており、前記読取り信号に対応した音声情報をメモリカード１００４から読み出して音声情報として出力するようになっている。

なお、この構成の場合、ミニフィギュア１１０１と装置本体１１０２との通信トラフィックを低減するために、ミニフィギュア１１０１本体内にデコーダを設けて、読み取ったドットパターンの画像データをデコードして数桁のコード情報に変換し該コード情報のみを読み取り信号として装置本体１１０２に送信することが望ましい。

図７４は、ミニフィギュア１１０１の底面に設けられたスキャナ部１１０５で台座１１１０表面に形成されたドットパターン部を読み取る場合の変形例である。本実施形態では、スキャナ部１１０５のドットパターンに対する位置によって読取り内容を変えることができる。たとえば、ミニフィギュア１１０１の立設軸を中心にドットパターンに対して所定の角度ずつ傾けると、読取り信号も変化させることができるため、ミニフィギュアの向く方向によって出力させる音声内容も変化させることができる。ドットパターン部に対してミニフィギュアの角度を変化させることで音声内容を変化させる方法については前述したので省略する。

図７５は、ミニフィギュア１１０１の他の構成例であり、この実施形態ではミニフィギュア１１０１内にはスキャナ部１１０５の他、バッテリー１０１０、スピーカ１００７が内蔵されており、さらにメモリカード１００４が装着可能となっており、メモリカード１００４を交換することにより、プログラムまたは音声データを変更させて全く異なるゲームやミニフィギュア１１０１を全く異なるキャラクタに変更することもできる。

なお、これらの図で説明したミニフィギュア１１０１は、図面上簡易な人形形状のもので説明したが、アニメーションのキャラクタやペット等の小動物、架空の動物、人物等を模したものであってもよいことは勿論である。

図７６は、カード１１２１にドットパターン部１１２２が設けられており、このドットパターン部１１２２を読み取るスキャナが内蔵された台座１１２３上にカード１１２１を所定角度で配置することにより音声や表示データで得点が出力される形式の玩具である。

図７８は、雑誌等に印刷されたクロスワードパズル１１３２をペン型スキャナ１００１を用いて遊ぶ場合の例を示したものである。紙面のクロスワードパズル１１３２の空白枠内１１３３には本発明のドットパターン部１１２２が形成されており、ペン型スキャナ１００１の先端を所定の空白枠１１３３内に当接させることによって当該空白枠１１３３に設定された縦列または横列のワードのヒントがペン型スキャナ１００１の液晶表示部１１３１に表示されるようになっている。

この場合、ペン型スキャナ１００１の先端部をヒントを希望する空白枠内１１３３に当接させることで、該空白枠内に形成されたドットパターンを読み込んで当該ワードのヒントを液晶表示部１１３１に表示させることができる。このとき、同じ空白枠内に当接させる場合であっても、ペン型スキャナ１００１を当接させる角度によって縦方向のヒント、横方向のヒント、斜め方向のヒントをそれぞれ表示させることができる。このとき、前述のように、格子ドットに対するキードットの格子点からのずれを中央処理装置（ＣＰＵ）で計算する際に、カメラの傾き（紙面の鉛直軸を中心にした撮像素子の回転方向へのずれ）を計算できるため、カメラの傾きに応じたクロスワードパズルの縦、横、斜め方向を認識することができる。したがってそれに対応したヒントを記憶手段から読み出して表示したりスピーカ１００７から発声させることができる。

なお、ペン型スキャナ１００１を縦方向、横方向または斜め方向に２枠程度移動させることによってＸＹ座標方向への移動を検出し（検出方法については前述している）当該方向のワードのヒントを液晶表示部１１３１に表示させたり、スピーカ１００７から音声情報として発声させてもよい。

図８０は、自走型の猫のヌイグルミ１１４１の腹部底面にスキャナ部１１０５を設けておき、ボードや家庭内の床面にシール等で形成されたドットパターン部１１２２上を該ヌイグルミ１１４１が自走することによってドットパターン部１１２２を読取り、該読取り信号を装置本体１１０２に送信するものである。

図８１は、自走式またはラジオコントロール式の自動車玩具１１５１の底面にスキャナ部１１０５が設けられており、ボードや床面にシール等で形成されたドットパターン部１１２２を読み取って装置本体１１０２に読取り信号を送信することによって装置本体１１０２のスピーカ１００７からドットパターン部１１２２に対応する音声情報を出力するものである。

たとえば、市街の道路を印刷したシートを用意し、当該シート上を自動車玩具を走らせて遊ぶ場合、交差点や踏切の手前には該シート上にドットパターン部１１２２を形成したシールを貼っておき、前記自動車玩具１１５１が交差点や踏切に接近した際に一時停止を促す音声情報を装置本体１１０２のスピーカ１００７から出力させてもよい。

図８２は、対戦型カードゲームに本発明を適用した場合の説明図である。

同図に示すように、装置本体１１０２には一対のカード挿入口が設けられており、各カード挿入口に対戦する２人のそれぞれの持ちカード１１２１，１１２１を挿入することにより、カード１１２１，１１２１に設定されたパラメータの優劣を判定するものである。カード１１２１，１１２１の表面には図７７で説明したようにドットパターン部１１２２が設けられており、このドットパターン部１１２２を装置本体１１０２のスキャナ部１１０５で読み取ることにより、ドットパターン部１１２２に対応付けられたパラメータをメモリカード１００４から読み出すことで勝敗の判定ができるようになっている。なお、この装置本体１１０２に液晶表示画面を設けて勝敗結果を表示できるようにしてもよい。なお、図８３は、１枚のカードのみを挿入可能とした装置本体１１０２の例である。

図８４は、装置本体１１０２が単なるカードリーダであり、当該装置本体１１０２をパーソナルコンピュータと接続する場合の実施形態である。また、図８５は、ドットパターン部の形成されたはがき大のシート１１６１を連続的に読み込むための装置本体１１０２の例であり、たとえばドットパターン部の形成されたユーザからの返信はがきを次々と読み込む場合に適した装置構成である。

図８６は、ＰＯＳレジ等で利用可能な装置本体１１０２の例であり、表面にガラス面１１７１を備えており、ガラス面１１７１下に配置されたスキャナ部１１０５でガラス面１１７１上を通過する商品等に貼付されたドットパターン部１１２２を走査することによりバーコードと同様な商品管理、販売管理等をすることができる。この場合、本発明では、包装箱または包装紙の印刷表面に印刷面と重畳してドットパターン部を形成できるため、バーコードシステムのように商品の表面を体裁の悪いバーコードシールが占有することがない。

図８７は、装置本体を台座１１０２で構成し、ミニフィギュア１１０１と組み合わせた例である。この実施形態では、台座１１０２の上面にガラス板１１７１が配置され、その下方にスキャナ部１１０５が設けられている。そして底面にドットパターン部１１２２が形成されたミニフィギュア１１０１が台座１１０２上に載置されると、このドットパターン部１１２２がスキャナ部１１０５で読み取られてドットパターン部１１２２から読み出したコード番号に対応する音声データが挿入されたメモリカード１００４から読み出されてスピーカ１００７から出力されるようになっている。

図８８は、装置本体１１０２がテレビモニタ１１７１に接続された例である。装置本体１１０２から映像信号と音声信号とがピンプラグを介してテレビモニタ１１７１に出力されるようになっている。音声データと映像データとは装置本体１１０２のメモリーカード１００４または内蔵メモリに蓄積されており、ペン型スキャナ１００１で読み取ったドットパターン部１１２２に対応した動画データが音声データと映像データとに分離されてテレビモニタ１１７１に入力されて、テレビモニタ１１７１の画面とスピーカから出力されるようになっている。

図８９は、フォトスタンド形式の装置本体１１０２を示している。写真１１８１の裏面にはドットパターン部１１２２が形成されており、スタンド部分の背面にはスキャナ部（図示せず）が設けられており、このドットパターン部１１２２を読み取ったコード番号に対応した音声情報が装置本体１１０２に内蔵されたメモリまたはメモリカードから読み出されてスピーカ１００７から出力されるようになっている。この実施形態によれば、写真１１８１毎に予めドットパターン部１１２２に対応した音声を内蔵メモリまたはメモリカード１００４に登録しておくことにより、写真撮影時の解説または「誕生日おめでとう」等の音声メッセージをスピーカ１００７から再生させることができる。

なお、スピーカ１００７の他にマイク１００５を設けて、音声データを内蔵メモリまたはメモリカード１００４に登録しておき、予め写真１１８１の裏面に貼付しているドットパターン部１１２２と対応付けておいてもよい。

また、同図のフォトスタンド型の装置本体１１０２には、液晶表示部１１３１を有しており、撮影日時やメッセージ文章等のデータをドットパターン部１１２２に対応付けておき、写真１１８１に対応付けたこれらのデータを液晶表示部１１３１に表示させてもよい。

図９０は、ペン型スキャナ１００１をＵＳＢケーブルを介してパソコン１２０１に接続したものである。ペン型スキャナ１００１とパソコン１２０１との接続はＵＳＢインターフェースを用いる場合の他、ＲＳ−２３２Ｃによるシリアルインターフェース、ＬＡＮインターフェース、ＩＥＥＥ１３９４インターフェース等を用いてもよい。

また、パソコンに無線インターフェースカード１２０９を装着してペン型スキャナ１００１と無線通信で接続してもよい。無線インターフェースについては、ブルートゥース（登録商標）、無線ＬＡＮ等を用いることができる。また、無線インターフェースの他に赤外線通信等の光インターフェースを用いてペン型スキャナ１００１とパソコン１２０１とを接続するようにしてもよい。

図９１は、ＰＤＡ１２０２にケーブルでペン型スキャナ１００１を接続した図である。ＰＤＡ１２０２とペン型スキャナ１００１との接続も有線接続の他、無線接続、光通信接続で実現してもよい。

図９２は、スキャナをマウス１３０１に内蔵した場合のパソコン１２０１との接続を示したものである。マウス１３０１はＵＳＢインターフェースを介してパソコン１２０１にケーブル接続する場合が一般的であるが、無線接続または光通信接続を用いてもよい。

図９３および図９４は、マウス１３０１にデジタイザ機能を持たせたものである。このマウスの中にはスキャナ部１１０５が設けられており、マウス１３０１の先端にガラス部材１３０２で透過窓を設けて、上方からスキャナ部１１０５によるドットパターン部１１２２の読み取りターゲットを目視で確認できるようになっている。

図９５は、ＰＤＡ１２０２の本体にスキャナ部１１０５を設けた構成であり、図９６はパソコン本体１２０１にスキャナ部１１０５を設けた構成を示している。図９５のようにＰＤＡ１２０２の本体にスキャナ部１１０５を設けた場合、ＰＤＡ１２０２の本体のスキャナ部１１０５を紙面等のドットパターン部１１２２に翳して該ドットパターン部１１２２を読み取ることができる。一方、図９６のようにパソコン本体１２０１にスキャナ部１１０５を設けた場合、名刺やカード１１２１（図７７参照）に設けられたドットパターン部１１２２を前記スキャナ部１１０５に翳すことによってドットパターン部１１０５を読み取るように使用できる。なお、図９７や図９９に示すように、携帯電話１４０１の本体にスキャナ部１１０５を設けたり、ゲーム機本体にスキャナ部を設けてもよい（図示は省略）。

図９８は、ペン型スキャナ１００１を携帯電話１４０１のコネクタに接続したものである。このような構成の場合、ペン型スキャナ１００１で読み取ったドットパターン部に対応する読取り信号を、携帯電話１４０１に予めダウンロードしたプログラムで処理し、携帯電話の表示部に表示したり、音声出力させてもよい。また、当該プログラムでサーバにアクセスし、読取り信号を送信してサーバで処理した結果データを携帯電話１４０１で受信するようにしてもよい。

図１００は、ペン型スキャナ１００１に液晶表示部１１３１とスピーカ１００７とを設けた構成を説明している。この実施形態のペン型スキャナ１００１は、その先端にボールペン等の筆記具１６０１が装着されており、その周囲にスキャナ部１１０５が設けられている。

このようなペン型スキャナ１００１の使用例としては、レストラン等のメニューにドットパターン部１１２２を形成しておき、当該メニューとペン型スキャナ１００１とを来店者に手渡す。

来店者は、メニューを選択して、当該筆記具１６０１で選択したメニューの四角形状のボックスをチェックする。このときスキャナ部１１０５で選択されたメニューに対応したドットパターン部１１２２が読み込まれる。これによりペン型スキャナ１００１の内部の中央処理装置の処理によりメモリから当該メニューに対応する文字情報を読み出して液晶表示部１１３１に表示する。同図では液晶表示部１１３１に来店者が選択したメニュー名「和風ハンバーグプレートセット」、とカロリー「８６４ｋｃａｌ」と金額「１，２５０円」とが表示されている。

このように、来店者自身がメニューを選択し、かつその選択を確認することができるため、店員はペン型スキャナ１００１を回収するだけでオーダー処理を完了することができる。

図１０１は、ペン型スキャナ１００１にマイク１００５とスピーカ１００７とを設けた構成を示している。この実施形態では、写真１１８１の表面に形成されたドットパターン部１１２２をスキャナ部１１０５で読み込んで、読取り完了後にマイク１００５を用いて当該ドットパターン部１１２２に対応した音声を入力する。入力された音声データはペン型スキャナ１００１内の図示しないメモリに登録される。このときの音声は、当該写真１１８１を撮影したとの説明文や挨拶文等が考えられる。なお、写真表面の全体にわたってドットパターン部１１２２を形成しておけば、集合写真等の場合、写真に写っている個人毎に説明文を登録しておくことも可能である。

次に、当該写真１１８１の表面で説明を聞きたい部分にペン型スキャナ１００１の先端（スキャナ部１１０５）を当接させることによってスピーカ１００７から前述の音声データを再生させることができる。

このように写真１１８１の他、個々のシールにドットパターン部１１２２を形成しておき、シール表面にペン型スキャナ１００１を当接して音声データを入力させることができる。

図１０２は、システム手帳１７０１とノートとペン型スキャナ１００１を組み合わせて用いる場合の例を示している。

同図において、システム手帳１７０１のスケジュール欄１７０２にはあらかじめドットパターン部１１２２が形成されている。そして、スケジュール欄１７０２に予定を登録する際に、出先等で文字を記録する余裕がない場合、ペン型スキャナ１００１の先端（スキャナ部１１０５）を当該予定を入力した日付のスケジュール欄１７０２に当接させて、図示しないマイクから当該日付の予定を音声で入力しておく。

そして、システム手帳１７０１上で予定を確認したいときには、確認した日付のスケジュール欄１７０２にペン型スキャナ１００１（スキャナ部１１０５）を当接させてドットパターン部１１２２を読み取ることにより、当該日付に対応付けて音声で入力した予定がスピーカ１００７から再生される。

なお、前記ペン型スキャナ１００１はパソコン１２０１とＵＳＢインターフェース等で接続可能としておくことにより、パソコン１２０１内のスケジュール管理システム（たとえば、マイクロソフト社のアウトルックや、ロータス社のノーツ等）とデータリンク（シンクロナイズ）させておけば、ペン型スキャナ１００１で日付の欄（スケジュール欄１７０２）のドットパターン部１１２２を読み込んだときに当該日付に対応する予定を文字データで同図に示すように液晶表示部１１３１に表示させることもできる。

なお、ペン型スキャナ１００１をパソコン１２０１に接続しておき、前記システム手帳１７０１、ＩＤカード、免許証等の表面に形成されたドットパターン部を読み取ることによりパソコン１２０１の入力制御を行えるようにしてもよい。このようなパソコン１２０１の制御はいわゆる「ペーパーアイコン」ということができ、パソコン１２０１の画面上のアイコンを外部のドットパターン部１１２２が形成された媒体（システム手帳１７０１に添付したシールやＩＤカード）に置き換えることができる。

すなわち、ペン型スキャナ１００１でこれらの媒体上のドットパターン部１１２２を読み取り、当該ドットパターン部１１２２から読み取られたコード情報がパソコン１２０１内に格納されたコード情報と一致する場合にのみ当該パソコン１２０１へのアクセスを許可するものである。

前記ドットパターン部１１２２は、ペーパーアイコンとしてシールに印刷しシステム手帳１７０１、ＩＤカード、免許証の表面に貼付してもよいし、パソコン１２０１に接続されたプリンタ装置でユーザ自身が印刷し、当該印刷シートを所持しておいてもよい。

なお、前記ドットパターン部が形成されたペーパーアイコンはパソコン１２０１へのアクセスを制御するために用いたが、特定のアプリケーションの起動、特定のインターネットサイトへのアクセスの際のＩＤやパスワードの入力に用いてもよい。

このようなペーパーアイコンは、パソコンのＯＳ上にインストールされたペーパーアイコン用アプリケーションプログラムで管理することができる。

具体的には当該アプリケーションプログラムによって実行される、「パソコン上へのアイコンの登録」、「ペーパーアイコンの登録」、「アイコン消去」の各ステップに分けることができる。

（通常アイコンの登録）
パソコン上のペーパーアイコン用アプリケーションプログラムは、アイコンエディタを有しており、画面上でペーパーアイコンの作成、設定が可能となっている。

前記アイコンエディタにおいて、パソコン上の所定の機能を実行するためのアイコンをエディタ上に登録する際には、まず、アイコンの割り当て(ＡLLOＣＡTE)をＯＮ状態とする。次に、パソコン画面上の所望のアイコンをマウスで指定することにより、当該アイコンがエディタ上に登録される。

このようにしてエディタ上に登録されたアイコンは、初期状態において、ディスプレイ上の表示がＯＮ、実行可能状態（active）がＯＮとなっている。

この状態でエディタ上で、ディスプレイ表示をＯＦＦにすると、ディスプレイ上のアイコンが画面上から消滅する。また、実行可能状態(active)をＯＦＦにすると、パソコンでのアイコンの指定実行およびキーボード入力による実行が不能な状態となる。

（ペーパーアイコンの登録）
前記エディタにおいて、ペーパーアイコンの割り当て(ＡLLOＣＡTE)をＯＮ状態とする。次に、ディスプレイ上のアイコンをＯＮ状態にして登録したいペーパーアイコンの媒体をペン型スキャナ等でスキャンする。

以上の作業により、選択されたアイコンにスキャンしたペーパーアイコンのドットパターンのコードが登録される（割り付けられる）。

ペーパーアイコンの初期状態では、実行可能状態(active)がＯＮ、パスワードが入力可能状態となっている。ここでパスワードを入力すると当該パスワードがエディタプログラムによって暗号化されて登録される。

この状態で、実行可能状態(active)をＯＦＦにすると、前記ペーパーアイコンをペン型スキャナでスキャンしてもアイコンに定義された機能の実行が不能な状態となる。

（アイコンの消去）
消去フラグ(DELETE)をＯＮ状態とすると、実行可能状態(active)も連動してＯＦＦ状態となる。そして、この状態で当該アイコンイメージフラグを指定すると、当該アイコンは削除され復旧できない状態となる。

（ペーパーアイコンの消去）
ペーパーアイコンの消去についても、消去フラグ(DELETE)をＯＮ状態とすると、実行可能状態(active)も連動してＯＦＦ状態となる。そして、この状態でペーパーアイコンに割り当てられたコード番号を指定するとパスワードの入力が求められる。そしてパスワードを入力するとエディタ上でのペーパーアイコンのリンクは解消され、復旧できなくなる。

ドットパターン部１１２２は、実施形態で説明した絵本等の媒体の他、通常の書籍、グリーティングカード、新聞、通信販売カタログ、パンフレット、ペーパークラフト、折り紙、レシピ等に形成してもよい。

たとえば、通信販売カタログにドットパターンを形成しておくことにより、当該ドットパターン部をスキャナ部で読み取って、商品の説明文を発声させたり、パソコン内のメモリに登録された購入申込みプログラムを起動させるようにしてもよい。

また、ペーパークラフトや折り紙にドットパターン部を形成しておくことで、該ドットパターン部をスキャナ部で読み取って、作品の組み立て方をスピーカから音声で解説させるようにしてもよい。

また、レシピにドットパターン部を形成しておくことにより、料理等のレシピを音声で出力させることができる。

また、本発明のドットパターン部を用いてぬり絵のための絵本を提供してもよい。具体的には図１０６（ｂ）、（ｃ）に示すような領域毎（マスク領域毎）に異なる色をクレヨン、フェルトペン、水彩絵の具等で着色させるようにしてもよい。この場合、ドットパターン部が形成された紙面上であってもノンカーボンの水彩絵の具、クレヨン、フェルトペン等であれば着色が施されていたとしても赤外線は前記着色層を透過させることができるため、ドットパターン部の読取りは可能である。

また、ドットパターン部は、バーコードリーダと重ねて印刷されたものであってもよい。その場合、紙面等の媒体上でバーコードをノンカーボンインクで印刷し、さらにその上にカーボンインクでドットパターン部を印刷する。通常のバーコードリーダーは、小さなドットが打ってあっても、バーコードを正確に読み取ることができる。次に本実施形態のペン型スキャナを用いて、ドットパターン部のみを読み取り情報コードを入力する。

また、バーコードを「（Ａ）可視光線＋可視光線の波長領域に近い赤外線もしくは紫外線」或いは、「（Ｂ）可視光線の波長領域に近い赤外線もしくは紫外線」を吸収するインクで印刷し、ドットを「（Ｃ）バーコードで使用した赤外線もしくは紫外線の波長領域とは異なる赤外線もしくは紫外線」を吸収するインクで印刷してもよい。

この場合、Ｃ−ＭＯＳＳカメラに可視光線遮断フィルターを取り付け、前記（Ａ）もしくは（Ｂ）と同一の波長の光を発する第1のＬＥＤを照射し、バーコードのみを読み取る。次に、（Ｃ）と同一の波長の光を発する第２のＬＥＤを照射し、ドットパターン部のみを読み取り、情報コードを入力する。このように、バーコード上にドットパターン部からの情報を配置することにより重畳的な情報の取得（バーコードとドットパターン部からのコード）が可能となる。

本発明のドットパターンを用いた情報再生方法の構成を示すブロック図であり、（ａ）はドットコードの生成について、（ｂ）はドットパターンの認識についての説明図である。 ドットパターンの一例を示す正面図である。 絵本と情報再生方法の状態を説明する機能ブロック図である。 他のドットパターンを用いた情報再生方法の構成を示すブロック図であり、（ａ）はドットコードの生成について、（ｂ）はドットパターンの認識についての説明図である。 他のドットパターンの一例を示す正面図である。 他のドットパターンの一例を示す正面図である。 他のドットパターンの一例を示す正面図である。 他のドットパターンの一例を示す正面図である。 絵本の絵柄と物語の文章を印刷した一例を示す正面図である。 絵本の絵柄と物語の文章を印刷した他の一例を示す正面図である。 絵本の絵柄と物語の文章を印刷したさらに他の一例を示す正面図である。 ドットパターン部を形成したタッチパネルを説明する斜視図である。 ドットパターン部を形成したタッチパネルを説明する分解側面図である。 ドットパターン部を形成したマウスパッドとマウス型のカメラとからなる他の実施形態を示す断面図である。 マウス型カメラを示す平面図である。 マウス型のカメラの他の実施形態を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 さらにマウス型のカメラの他の実施形態を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 ドットパターン部を形成した印刷面をタブレットとして利用する他の実施形態を示す断面図である。 ペン状部材の先端にカメラを取り付けた他の実施形態を示す断面図である。 さらにペン状部材の先端にカメラを取り付けた他の実施形態を示す断面図である。 本発明のカメラ入力による情報入出力方法の構成を示すブロック図であり、（ａ）はドットコードの生成について、（ｂ）はドットパターンの認識についての説明図である。 ドットパターンの一例を示す正面図である。 ＸＹ座標情報からなるドットパターンを示す説明図である。 ＸＹ座標情報からなるドットパターンを認識し、その処理方法についての説明図である。 コード番号情報からなるドットパターンを示す説明図である。 コード番号情報からなるドットパターンを認識し、その処理方法についての説明図である。 印刷物に赤外線を照射することにより、ノンカーボンのカラーインクで印刷した文字または図等の情報伝達部から、カーボンインクで印刷したドットパターン部の画像データのみをカメラで取り込む状態を説明する説明図である。 カメラ入力による情報入出力方法を用いた携帯情報入出力装置の実施形態を説明する機能ブロック図である。 カメラ入力による情報入出力方法を用いた携帯情報入出力装置の実施形態を説明する機能ブロック図である。 コンパクトなケース本体に収納した携帯情報入出力装置を示す斜視図である。 他の形状のコンパクトなケース本体に収納した携帯情報入出力装置を示すものであり、（ａ）は全体の斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図と（ｄ）は正面図である。 カメラユニットと出力部分とを別体に構成した実施形態を説明する機能ブロック図である。 カメラユニットと出力部分とを別体に構成した実施形態を説明する機能ブロック図である。 カメラユニット部分と出力側本体を分離した装置を示す斜視図である。 カメラユニット部分の他形態を示す斜視図であり、（ａ）はペン型のカメラユニット、（ｂ）はペン型のカメラユニット、（ｃ）はマウス型のカメラユニット、（ｄ）は聴診器型のカメラユニットの例を示すものである。 携帯電話機用のカメラを用いた情報入力装置の実施形態を説明する機能ブロック図である。 カメラを用いた情報入力装置の実施形態を説明する機能ブロック図である。 携帯電話機用のカメラを用いた情報入力装置を示す説明図である。 携帯電話機用のカメラを用いた情報入力装置を示す説明図である。 情報入力装置を内蔵した携帯電話機を示す説明図である。 ドットパターンを用いた実施形態の携帯用電子玩具の機能ブロック図である。 ドットパターン部を用いた携帯用電子玩具の実施形態を示す正面図である。 携帯用電子玩具を示す右側面図である。 携帯用電子玩具を示す左側面図である。 携帯用電子玩具を示す底面図である。 主にミニフィギュアに相応する音声を発生させる携帯用電子玩具の実施形態を示す斜視図である。 実施形態の携帯用電子玩具の機能ブロック図である。 複数の音声発生玩具をコントローラユニットに接続した状態を示す斜視図である。 光学文字認識（ＯＣＲ）を用いた携帯用電子玩具の実施形態を示す正面図である。 磁性体を用いた実施形態を示す携帯用電子玩具の機能ブロック図である。 カメラ等の撮影ペンを用いた実施形態を示す携帯用電子玩具の機能ブロック図である。 カメラ入力による情報出力機能を有するフィギュアユニットについて、カメラと出力部とを一体に構成した実施形態を説明する機能ブロック図である。 実施形態の変形例を説明する機能ブロック図である。 カメラ入力による情報出力機能を有するフィギュアユニットについて、カメラユニットと出力ユニットとを別体に構成した実施形態を説明する機能ブロック図である。 実施形態の変形例を説明する機能ブロック図である。 カメラユニットを備えるフィギュアを示す斜視図であり、（ａ）は人形、（ｂ）はサッカーボール、（ｃ）は自動車、（ｄ）は動物の例を示すものである。 フィギュアユニットを新シミュレーション・ボードゲームの中央バトルステージに置いた状態を示す斜視図である。 フィギュアの一形態であるヌイグルミ内にカメラユニットと出力ユニットを内蔵した本発明の他の実施形態を示す説明断面図である。 フィギュアの一形態であるヌイグルミ内にカメラユニットと出力ユニットを内蔵した他の実施形態を示す説明断面図である。 フィギュアの一形態であるヌイグルミ内にカメラユニットと出力ユニットを内蔵した本発明の他の実施形態を示す説明断面図である。 カメラの断面図である。 カメラの撮像範囲を示す説明図である。 ４ブロック分の情報ドットを示す斜視図である。 カメラによる撮像中心位置とサブブロックの入力手順を示す説明図である。 カメラによる撮像中心位置とサブブロックの入力手順を示す説明図である。 カメラによる撮像中心位置とサブブロックの入力手順を示す説明図である。 カメラによる撮像中心位置とサブブロックの入力手順を示す説明図である。 ペン型スキャナの構造を示す説明図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態の使用例を示す図である。 実施形態のドットパターンの仕様を説明した図（１）である。 実施形態のドットパターンの仕様を説明した図（２）である。 実施形態のドットパターンの仕様を説明した図（３）である。 実施形態のドットパターンの仕様を説明した図（４）である。 実施形態のドットパターン部の読取り手段の装置構成を説明するための図（１）である。 実施形態のドットパターン部の読取り手段の装置構成を説明するための図（２）である。 実施形態のドットパターン部の読取り手段の装置構成を説明するための図（３）である。 実施形態のドットパターン部の読取り手段の装置構成を説明するための図（４）である。 実施形態のドットパターン部の読取り手段の装置構成を説明するための図（５）である。 実施形態のドットパターン部の読取り手段の装置構成を説明するための図（６）である。 実施形態のドットパターン部の読取り手段の装置構成を説明するための図（７）である。

符号の説明

１、６０１ ドットパターン
２、１０２ カメラユニット
３ キードット
４ 情報ドット
５、６０６ 印刷物
６、６０１、６０７、８０３、１１２２ ドットパターン部
７ 情報伝達部
８、１０８、２０８ センサ部
９、１０９、２０９、８０６ 処理部
１０、２１０ 記憶部（メモリ）
１１、１１１、２１１ 本体処理部
１２、１１２、２１２ 画像処理部
１４ スピーカ
１５ 出力部
１６ 通信カード
１７ 入力部
１８ 本体ケース
１９ イヤホン端子
２０ ボタンスイッチ
２１ ＵＳＢ端子
２３ コンピュータ
２４ ＧＰＳ
３１ 音声入力端子
３２ 無線送信部
３３ 無線受信部
３４ ケーブル
３６ ペン
４０ マウス型本体
１１０ 携帯電話機
１１３、２１３ 赤外線発光部
１１８ 情報入力装置
１２３ コンピュータ
２０２、６０２、８１０ カメラ
２１８ フィギュア
２３１ ヌイグルミ
６０３ 第一方向
６０４ 第二方向
６０５ ドット
６０８、１２０１ パソコン
６１１ 透明フィルム
６１２ タッチパネル
６１５ ケース
６１６ マウスパッド
６１９ ペン状部材
６２０ テーブル
６２１ 紙
６２２ スイッチ
８０１、８２１ 携帯用電子玩具
８０２ 媒体
８０５ スピーカ
８０７ 音声再生ＬＳＩ
８０８ ケース本体
８０９ ケーブル
８１２、１１３１ 液晶表示部
８１３ 画像再生ＬＳＩ
８１６ 記憶媒体
８２２、１１０１ ミニフィギュア
８２４ 台
８２３ ケース本体
１００１ ペン型スキャナ
１００２、１１０２ 装置本体
１００４ メモリカード
１００７ スピーカ
１０１５ ケース
１１０５ スキャナ部
１１２１ カード
１１２４ 筒状ケース
１１２５ ノーズ部
１１８１ 写真
１２０２ ＰＤＡ
１３０１ マウス
１４０１ 携帯電話
１７０１ システム手帳
２０２２ ＬＥＤ
２０２３ フィルタ

Claims (3)

1. 媒体面上に形成され、且つデータ内容が定義できる情報ドットが配置されたドットパターンであって、
   前記ドットパターンは、縦横方向に等間隔に設けられた格子線の交点である格子点を中心に、前記情報ドットを前記格子点の中心から等距離で４５°ずつずらした方向のうちいずれかの方向に、どの程度ずらすかによってデータ内容を定義し、
   前記情報ドットが配置されて情報を表現する部分を囲むように、前記縦方向の所定の格子点間隔ごとに水平方向に引いた第一方向ライン上と、該第一方向ラインと交差するように前記横方向の所定の格子点間隔ごとに垂直方向に引いた第二方向ライン上とにおいて、該縦横方向の複数の格子点上に格子ドットが配置された
   ことを特徴とするドットパターン。
2. 前記ドットパターンは、水平方向および／または垂直方向に、複数繰り返されていることを特徴とする請求項１に記載のドットパターン。
3. 前記格子ドットの１つは、前記格子点からのずれ方によって一般コードまたはＸＹ座標を示すフラグを意味していることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のドットパターン。

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