JP5934195B2 - 情報を取得するための容量性情報担体を備えるシステム - Google Patents

Description

本発明は、容量性情報担体であって、少なくとも１つの導電層が非導電性基板上に配置される、容量性情報担体と、表面センサーとを備え、これらの２つの要素が接触する、システムを記述する。また、本発明は、容量性情報担体と、容量性表面センサーと、２つの要素の間の接触と、情報担体上に存在するタッチ構造体を、表面センサーに接続されたデータ処理システムにとって評価可能とするとともに、情報担体に関連したイベントをトリガーすることができる相互作用とからなる、情報を取得するためのプロセスを含む。

容量性表面センサーは、特に、画定された表面の部分エリア内の電気静電容量及び／又は静電容量差を検知する物理インターフェースであり、タッチスクリーンとしても知られている。表面センサーを含むデバイスには、例えば、スマートフォン、移動電話、ディスプレイ、タブレットＰＣ、タブレットノートブック、タッチパッドデバイス、グラフィックスタブレット、テレビ、ＰＤＡ、ＭＰ３プレイヤー、トラックパッド及び／又は容量性入力デバイスが含まれる。そのような表面センサーは、例えば、タッチスクリーン、タッチパッド又はグラフィックスタブレットとして、入力デバイスの構成部分となることもできる。タッチスクリーンは、センサースクリーンとしても知られている。そのような入力デバイスは、中でも、スマートフォン、ＰＤＡ、タッチディスプレイ及びノートブックにおいて用いられる。

容量性情報の検知及び読み取りのための既知の読み取りデバイス又は読み取り装置は、この目的のみを有する個別のデバイスである。従来技術に開示されている読み取りデバイス又は読み取り装置の不都合な点は、常に独立した容量性読み取りデバイスが、個別の用途に利用可能でなければならず、これらの容量性読み取りデバイスが多くの場合にインターフェースを介してデータ処理媒体に接続されるということである。その結果、読み取りデバイスの流通及び受け取りは、比較的不十分であり、読み取りデバイスの購入に起因して余分なコストを伴う。加えて、ハードコピー情報をデジタル情報とリンクすることは、実施するのが非常に難しい。１つの可能性のあるものはバーコードであり、バーコードは、適したスキャナー又はカメラを用いて読み取られ、デジタル情報を呼び出すことが可能である。既知のバーコードの不都合な点は、バーコードがシステム特有の欠点を伴い、例えば、情報が任意の回数コピーされる可能性があり、製品又は広告媒体上のスペースを視覚的に占有し、十分に良い品質で個別化するのが困難であり、コードと検知ユニットとの間に直接的な視覚的リンクが必要であり、これによって、汚れ、傷、光の状態等の結果、情報の正確な検知及び読み取りが妨害されるか又は完全に妨げられる可能性があるということである。読み取りデバイス内において、現在知られている容量性データ担体は、（少なくとも）１つの読み取り電極と１つの受信電極との間にブリッジを常に形成する。容量性構造体の有無に応じて、論理「１」又は「０」が識別される。

従来技術は、適した読み取りプロセス又は読み取りデバイスを用いて読み取ることができる情報担体を、印刷技法又は他の被覆プロセスを用いて製造する幾つかの方法を示している。このようにして製造された、おそらく最も広く流通している情報担体は、１次元バーコード又は例えば２次元の変形体の形態のバーコードである。これらは、適した光学スキャナーを用いて検知され、場合によっては、対応するデータ処理システムを介して更に処理される。

そのような特徴部の製造のための印刷技法及び被覆技法も、更に開発が続けられている。例えば、特許文献１は、シート処理機における、担体フィルム又は転写フィルムから印刷シートへの像形成層の転写のためのプロセスを記載している。第１のアプリケーターにおいて接着剤が印刷シートに付着され、転写フィルムとともに更なる被覆ユニットに給送され、転写フィルムからの材料が接着によって印刷シートに付着される。このプロセスでは、転写ニップが被覆ユニットにおいて作製され、プレスロールの表面に沿った転写フィルムが、印刷シート上の転写材で被覆された側とともに置かれ、転写ニップを通じて、被覆された側とともに加圧されて給送され、それによって、像形成層は、接着剤を用いて設けられたエリアにおいて担体フィルムから印刷シートに接着転写される。このようにして、バーコード及び文字数字情報を難なく付着させることができる。

従来技術の表面印刷された材料は、特許文献２、特許文献３、特許文献４及び特許文献５にも開示されている。これらの材料は、データの信頼性のある検証又は有効性確認を可能にする。これは、例えば、医薬品及びそれらのパッケージに有意義であり得るが、宝くじにも有意義であり得る。印刷された情報は、例えば、認証又は有効性チェックに用いられる。容量性読み取り可能情報担体は、中でも、特許文献３の用途（永久情報記憶装置）及び特許文献４の用途（パーキングシステム）から知られている。最後に挙げた例では、パーキングメーターのための容量性構造体の処理及び可変性が開示されている。機械ユニットによって、読み取りデバイス内の容量性構造体が段階的に変化し、したがって、その「内部値」が変化する。この構造体の個別化は想定されていない。完結したシステムは、他のシステムとも、他のデータ処理とも、他のデータ記憶装置とも相互作用しない自己充足型のシステムである。特許文献３には、例えば、スクリーン印刷、フレキソ印刷及びグラビア印刷等の印刷技法によって製造が可能であることが記載されている。この記載は、印刷プロセスに適した液体状態でプロセス可能な材料に関するものである。これは、液体状態でプロセス可能なインクに内在する全ての問題に関連している。適したインクは、非常に高価であり、溶剤を含有し、寿命が限られており、プロセスに関係した問題を引き起こす。適用される回路パス（circuit path）は、分離技法を用いて個別化される。読み取りプロセスは、位置に大きく依存し、読み取りデバイス内の情報担体の固定された読み取り位置に関連している。

要するに、情報担体について従来技術で提案された解決策は幾つかの不都合な点を示している。例えば、これらの解決策は、大量に適用できるほど十分に安価ではないか、それらの複雑な構造（ＲＦＩＤシステム）のために不完全にしかリサイクルすることができないか、場合によっては（バーコードを）コピーするのが容易であるか、最終製品への取り付けに起因して高い経費を生み出すか、又は更なる印刷処理（チップカード）に十分に若しくは全く適用することができない。

欧州特許第１８０３５６２号 米国特許第５，８１８，０１９号 米国特許第３，７１９，８０４号 米国特許第４，５８７，４１０号 米国特許出願公開第２００６／０１１８６１２号

この従来技術から出発して、本発明の目的は、従来技術の欠点又は不都合な点のいずれも有しないシステムを提供することである。

イベントは、本発明の意味では、特に、動作をトリガーするものであり、したがって、好ましくはアプリケーション内での状態の変化である。そのようなイベントは、例えば、ユーザー入力又はシステムイベントとすることができる。これらのイベントは、好ましくは、デバイス自体が表面センサーを担持する当該デバイス上でトリガーされる。これらのデバイスは、例えば、スマートフォン、移動電話、ディスプレイ、タブレットＰＣ、タブレットノートブック、タッチパッドデバイス、グラフィックスタブレット、テレビ、ＭＰ３プレイヤー、トラックパッド及び容量性入力デバイスであるが、これらに限定されるものではない。

この目的は、独立請求項に明記された特徴によって達成され、本発明の好ましい実施の形態は、従属請求項に記載されている。

従来技術の不都合な点は、本発明のシステムによって、情報担体及び情報システムの使用によって、並びに情報を取得する本発明のプロセスによって克服することができることは全く驚くべきことであった。

したがって、情報の転送のためのシステムであって、
ａ．容量性情報担体であって、非導電性基板上に配置された少なくとも１つの導電層を有する、容量性情報担体と、
ｂ．容量性表面センサーと、
を少なくとも備え、情報担体は表面センサーと接触し、この接触は好ましくは静的接触及び／又は動的接触である、情報の転送のためのシステムが提供される。情報担体と表面センサーとの間には容量性相互作用が存在することが更に好ましい。情報担体は、本発明の意味では、特に、情報の記憶、複製、堆積及び／又は割り当てのための媒体である。

本発明の好ましい実施の形態によれば、少なくとも１つの導電層が、タッチ構造体として非導電性基板上に配置され、少なくとも１つのタッチポイント、結合面及び／又は導電トレースを含む。

結合面は、本発明の意味では、特に、基板上の導電性エリアである。結合面は、本発明の情報担体の好ましい変形形態を表し、例えば、タッチ構造体の構成部分ではない外部からの静電容量を結合することを可能にし、したがって、情報担体のタッチ構造体の有効な電気静電容量を増大させることを可能にする。その結果、情報担体を十分かつ確実に読み取ることができる。これは、人のタッチ又は近接、及び物体との結合によって達成することができる。

導電トレースは、好ましくは導電層からなり、好ましくは２つ以上の部分エリアの間の電気的接続を表す。

好ましい実施の形態では、基板は、有利には、プラスチック、紙、厚紙、木質系材料、複合材料、ガラス、セラミック、テキスタイル、皮革又はそれらの組み合わせから作製される。基板は、特に、好ましくは可撓性であるとともに低重量である非導電性物質である。光透過性基板及び光不透過性基板を用いることができる。好ましいプラスチックは、特に、ＰＶＣ、ＰＥＴＧ、ＰＶ、ＰＥＴＸ、ＰＥ及び合成紙である。

導電層は、金属層、金属粒子を含む層、導電性粒子を含む層、導電性ポリマー層又は少なくともこれらの層の組み合わせの層であることが好ましい。これに関連した導電性粒子は、特にカーボンブラック粒子及びグラファイト粒子である。本発明の意味におけるポリマーは、特に、化学的に一様に構造化されているが、それにもかかわらず、通常は重合度、モル質量及び鎖長に関して異なる高分子（ポリマー分子）の集合体からなる物質である。ポリマーは好ましくは導電性である。そのような重合による一様な物質では、全ての高分子は、好ましくは同じ構造を有し、それらの高分子の鎖長（重合度）が単に異なるだけである。そのようなポリマーは重合体同族列と呼ぶことができる。ポリマーは、無機ポリマー、有機金属ポリマー、全体的又は部分的な芳香族ポリマー、ホモポリマー、コポリマー、バイオポリマー、化学修飾ポリマー及び／又は合成ポリマーを含む群から選択することができる。パラフェニレン、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン（ＰＡＮＩ）及びＰＥ−ＤＯＴから選択されたポリマーが特に好ましい。したがって、情報担体は、量産プロセスによって安価に製造可能である。

本発明によれば、タッチ構造体は、特に、或るパターンで付着された導電性材料の層である。導電率及び構造というこれらの２つの特性の本発明の組み合わせの結果、驚くべきことに、タッチ構造体と表面センサーの容量性有効エリアとの特定の相互作用を達成することが可能になった。

タッチポイント、導電トレース及び結合面は、好ましくは、同じ又は類似の導電性材料からなることができるので、情報担体は、好ましくは技術プロセスを適用することによって製造することができる。その結果、情報担体は、量産品として容易かつ経済的に実現することができる。

容量性表面センサーは、本発明の意味では、特にタッチスクリーンと呼ぶことができる。

従来技術では、そのようなタッチスクリーンは、特に、能動回路であるタッチコントローラーを備え、タッチコントローラーは電極構造体に接続される。これらの電極は、通常、送信電極と受信電極とに分けられる。タッチコントローラーは、好ましくは、信号が、１つ又は複数の送信電極と１つ又は複数の受信電極との間でその都度送信されるように電極を制御する。タッチスクリーンの休止状態では、信号は一定のままである。従来技術に記載されているタッチスクリーンの目的は、特に、タッチスクリーンの表面上における指及びその位置を検出することである。ここで、指の作用は、電極間の信号を変化させる。信号は通常、減少する。この理由は、作用している指が送信電極からの信号の一部を吸収し、受信電極に到達する信号が小さくなるからである。

タッチ構造体の有利な特性はその導電率である。タッチ構造体を有する好ましい情報担体が、指の代わりに表面センサーと接触される場合、導電性エリアは、好ましくは、指と同じ効果を引き起こす。しかしながら、一方で、指の作用に匹敵する効果は、タッチコントローラーに最適に検出可能であるように、或る一定のエリアで、特にタッチポイントにおいて最大化されるべきであるので、導電性構造体はエリアに構造化される。したがって、有利には、表面センサーに接続されたデータ処理システムがタッチ構造体を評価することが可能になる。

別の好ましい実施の形態では、指先の配置及び／又は特性を複製する少なくとも１つの導電性タッチ構造体が非導電性基板上に配置される。タッチ構造体は、少なくとも１つのタッチポイント、導電トレース及び／又は結合面を含む。タッチ構造体における少なくとも１つ又は複数のタッチポイントの組み合わせが、指先の配置及び／又は特性を複製することが好ましい。表面センサー上の入力は、本発明の意味では、指を用いるのと同様に、タッチ構造体を用いて、好ましくは少なくとも１つの結合面を用いて、より好ましくは少なくとも１つのトレースを用いて、特に好ましくは少なくとも１つのタッチポイントを用いて実行することができる。そのようなことから、本発明の好ましい実施の形態は、したがって、タッチ構造体が指先の特性を複製するように記述することができ、タッチ構造体の特性は、好ましくは、当該タッチ構造体が指と同様に表面センサー上で入力を実行することができるという趣旨で記述することができる。指先の配置及び／又は特性を複製するタッチ構造体のこの付加的な特性は、そのような構造体が、表面センサーに接続されたデータ処理システムにとって評価するのが容易であり、そのような構造体をソフトウェア技術によってより容易に処理することができるので、特に有利である。

情報担体上に導電性エリアを構造化する結果、タッチポイントは、適した方法で指先の特性を複製する。１つ又は複数の指（シングルタッチ又はマルチタッチ）を用いてタッチスクリーン又は表面センサー上で入力を実行できることが当業者には知られている。表面センサーの技術及び入力の原理、より正確に言えば入力を行う指の特性も当業者に知られている。例えば、指の電気的特性（例えば導電率）に加えて、密度、入力圧力及び表面センサーからの距離も入力に影響を与える可能性がある。導電性エリアを構造化する結果、好ましいシステムは、指と同じ、表面センサーに対する効果、すなわち情報担体の導電性エリアによって画定された表面センサー上の位置における入力を達成する。したがって、当業者は、多くの実験的努力をすることなく、指又は指先の特性を複製するとともに情報担体の導電性表面を用いて入力を表面センサー上で実行できるように、情報担体のタッチ構造体を設計することができる。

格子状の電極配置を有するいわゆるタッチスクリーンと相互作用する好ましい情報担体の、限定ではなく１つの例では、タッチポイントの適した構造は、例えば、１ｍｍ〜２０ｍｍ、好ましくは４ｍｍ〜１５ｍｍ、より好ましくは６ｍｍ〜１０ｍｍの直径を有する円形である。タッチスクリーンは、指先の位置を求めるのに適しているので、情報担体のタッチポイントも、同じようにタッチスクリーンによって決定可能である。タッチスクリーン又は表面センサーは、有利には、入力が情報担体のタッチ構造体によって実行されたのか又は指によって実行されたのかを区別することができない。

幾つかのタッチ構造体を好ましい情報担体に取り付けることが好ましい場合がある。タッチ構造体の部分エリア、好ましくはタッチポイントの形状、向き、数、位置合わせ、距離及び／又は位置は、有利には、情報を記憶するのに用いることができる。

本発明の好ましい実施の形態では、基板上において、少なくとも１つの導電トレースを介した少なくとも１つのタッチポイントに好ましくは接続された少なくとも１つの結合面を有するタッチ構造体が配置されること、及び／又はタッチポイントの一部が結合面であることを提供することができる。

別の好ましい実施の形態では、導電性材料は基板上の印刷層である。したがって、この層は、付加的なプロセスを用いて容易かつ安価に実現可能である。しかしながら、導電層が転写プロセスによって基板に転写されることも好ましい。本発明によれば、基板への層の付着は、基本的に知られている転写プロセスを用いて行うことができる。この転写プロセスは、好ましくは転写フィルムプロセス、特に好ましくはコールドフィルム転写プロセスである。当業者はそのようなプロセスに精通している。導電層の構造化された付着のための他の任意のプロセスも用いることができることは言うまでもない。

更に好ましい実施の形態によれば、導電層は、層のエリアが除去されるサブトラクティブプロセス（subtractive process）の適用によって実現される。通常のエッチングプロセス又はレーザーアブレーションプロセスが用いられる。レーザーアブレーションプロセスの場合、アブレーションされた材料は、レーザービームの作用によって気化する。他のプロセスも当然のことながら用いることができる。

更に好ましい実施の形態によれば、情報担体の基板を部分的又は全体的に被覆する少なくとも１つの被覆層が、有利には情報担体上に置かれる。この被覆層は、有利には、保護として用いこともできるし、情報担体のタッチ構造体を隠すのに用いることもできる。好ましい変形形態では、この被覆層は、カバープレートとして設計することもできる。このカバープレートは、剛性材料又は可撓性材料で作製することができる。

情報担体若しくは一群の情報担体並びに／又は本発明のシステムは、経済生活の数多くの分野で用いることができることは全く驚くべきことであった。これらの分野には、例えば、トランプ、トレーディングカード（collectible cards：コレクタブルカード）、スタンプ、消印、郵便料金、商品ロジスティクス（goods logistics）、商品追跡、入場システム、入場券、閉鎖エリアへのアクセス、仮想コンテンツ、マーケティングアプリケーション、カスタマーロイヤルティ、宝くじ及び懸賞、メンバーシップパス、交通パス、支払いアプリケーション、鑑定書、証明書、偽造防止、コピー防止、署名、受領証、銀行報告、患者情報リーフレット、コンピューターゲーム内のオブジェクト、音楽／ビデオ／電子ブックのダウンロード、ボーナススタンプ／プログラム、デバイス制御又はギフトカードが含まれるが、これらに限定されるものではない。

情報担体は、或る物体に接続されるか又は基板としての機能を果たすその物体そのものであることが好ましい場合がある。本発明の意味における物体は、特に、物、物品又は実在物である。物体は、好ましくは、パッケージ、陶器、印刷製品、被服、家具、文書、玩具、消費材（consumer articles）、食品、半製品、機械部品、建設材料、ワンウェイ容器及びマルチウェイ容器、並びに／又は電気機器を含む群から選択される。原理的には、表面のない物体であっても、情報担体の直接的な担体となることもできるし（物体は基板の機能を果たす）、間接的であっても、情報担体を物体に取り付けるか又は付着させることができるようにすることもできる。取り付け又は付着は、例えば、自己接着性的に行うこともできるし、他の既知の接合技術又は補助物、例えばテキスタイル上のラベルによって行うこともできる。

少なくとも１つの情報担体が、少なくとも１つの表面センサーと少なくともエリア状に接触することが有利である。このために、基板上には、エリア状に付着された少なくとも１つの導電層があり、導電層の少なくとも１つのエリアは部分エリアである。この部分エリア（複数の場合もある）は、本発明の意味ではタッチ構造体とも呼ばれる。タッチ構造体、好ましくは結合面、より好ましくは導電トレース、特に好ましくはタッチポイント又はタッチポイントの部分エリアの形状、向き、数、位置合わせ、距離及び／又は位置は、好ましくは情報を形成し、それによって、情報担体が、表面センサー上に少なくともエリア状に位置決めされるか、又は情報担体の少なくとも１つのエリアの、表面センサーと向かい合った相対運動によって位置決めされると、少なくとも１つのイベントがトリガーされる。情報担体を表面センサー上にエリア状に位置決めするとは、本発明の意味では、特に、情報担体の少なくとも１つのエリアが表面センサーの少なくとも１つのエリアと接触することを意味する。

情報担体は、好ましくは、少なくとも１つのイベントが表面センサーによってトリガーされるように表面センサーと接触される。

接触するとは、本発明の意味では、特に情報担体と表面センサーとの間に好ましくは隙間がないことを意味する。これは、情報担体が好ましくは表面センサーにタッチすることを意味する。一方、情報担体と表面センサーとの間に直接的な接触がなく、イベントをトリガーするには近接で十分であることが好ましい場合もある。近接の場合、情報担体と表面センサーとの間の距離は０ｃｍ〜２ｃｍよりも大きいことが好ましい。

別の好ましい実施の形態では、システムは、少なくとも１つの容量性情報担体と、少なくとも１つの容量性表面センサーとを備え、接触又は近接が情報担体と表面センサーとの間に確立され、その結果、容量性相互作用が達成される。容量性相互作用の結果、情報担体のタッチ構造体は、表面センサーに接続されたデータ処理システムにとって評価可能になり、したがって、情報担体に関連したイベントをトリガーすることができる。

この容量性相互作用の結果、好ましくは、表面センサーを担持するデバイス上でイベントをトリガーすることができる。一方で、このイベントは動作をトリガーする。この動作は、アプリケーションの起動及び／若しくは終了、数値及び／若しくはテキストの変更、グラフィックスの操作、データプールの変更又は情報サービスへのアクセスの取得等であるが、これらに限定されるものではない。したがって、本発明は、表面センサーとの容量性相互作用のためのタッチ構造体を備える情報担体の使用にも関する。

表面センサーは、少なくとも１つの容量性ディスプレイを備え、表面センサーを含むデバイスは、これらに限定されるものではないが、スマートフォン、移動電話、ディスプレイ、タブレットＰＣ、タブレットノートブック、タッチパッドデバイス、グラフィックスタブレット、テレビ、ＰＤＡ、ＭＰ３プレイヤー、トラックパッド及び／又は容量性入力デバイスを含む群から選択されることが好ましい。容量性表面センサーは、例えば、タッチスクリーン、タッチパッド又はグラフィックスタブレットとして入力デバイスの構成部分とすることもできる。タッチスクリーンは、センサースクリーンとしても知られている。そのような入力デバイスは、中でも、スマートフォン、ＰＤＡ、タッチディスプレイ及びノートブックにおいて用いられる。表面センサーは、必ずしもディスプレイの前面に位置する必要はない。例えば、表面センサーは、キーボードとして設計して用いることもできる。クリック機能とともに、ドラッグアンドドロップ操作を行うこともできる。また、特に、例えば指示された要素を回転又は拡大縮小するために、いわゆる「マルチタッチ」の形態の幾つかの同時接触を用いることができる。表面センサーは、この場合に、好ましくは投影容量性タッチ（ＰＣＴ）技術として設計される。ＰＣＴ技術の変形形態は、例えば、相互静電容量スクリーン及び自己静電容量スクリーンとして設計することができる相互静電容量及び自己静電容量を含む。

本発明の情報担体は、有利には、表面センサーを有するデバイスへの接続を実現することができるということで区別される。表面センサーは、好ましくは容量性読み取りデバイスと類似して動作するが、ハードウェアの観点からは、現在、従来技術（特許文献３の永久情報ストア）から限定的に知られているような、永久に画定された導電トレースにも読み取り電極にも依拠していない。本発明の情報担体の結果、容量性表面センサーを含むデバイスの機能的範囲を拡張したものが開発される。その結果、例えば、情報がより容易にアクセス可能になり、及び／又はデバイスの使用が（なによりもまず身体的に制限を負った人、身体障害者又は高齢者にとって）簡単になり、及び／又は新規な用途が可能になるが、これらに限定されるものではない。

情報担体上において、部分エリアとして設計することができるタッチ構造体の形態の情報は、好ましくは記憶することができる。情報担体が表面センサーに接触又は近接すると、情報は、表面センサーを介して読み取り可能になり、静電容量が特に部分的に変化する。

情報を形成するタッチ構造体、すなわち或るエリアの部分エリアは導電性材料からなる。本発明の開示によれば、当業者は、タッチ構造体が、コーナーポイント、及び／又は曲線によって画定された表面一帯、例えば長方形、円形又は類似の形状からなることを認識する。部分エリアの相互の空間的関係（向き、数、位置合わせ、距離及び／又は位置）及び／又は部分エリアの形状が好ましくは情報を表す。情報担体が表面センサー上に位置決めされると、タッチ構造体、好ましくは導電トレース、より好ましくは結合面、特に好ましくはタッチポイントは、例えば指の入力として解釈され、それによって、タッチ構造体の部分エリアから、特にタッチポイントから、コード化された情報が、これに限定されるものではないが例えば２進コード化された数の形で決定可能である。加えて、情報担体は、特に、情報担体と表面センサーとの間における表面センサーによって決まる相互作用、情報担体のタッチ構造体によって与えられる幾何学形状が、それ自体、コーディングシステムにおけるコードを表すという点で決定可能である。位置決めは、表面センサーと向かい合った情報担体の相対運動を用いて行うこともできる。情報担体に対して運動している表面センサーは、情報担体から全体的又は部分的に情報を徐々に受信することが好ましい。表面センサーに対する情報担体の位置に応じて、異なるイベントを生成することもできる。例えば、表面センサーと向かい合った情報担体の運動の方向又は滞在時間が、これを決定する。

情報担体は、有利には、単純な署名付き情報担体又はコード化された情報担体として設計することができる。その結果、情報担体は、有利には、或る一定の量のデータ又はハードウェアの認可された使用のためのコードとして適しており、例えばインターネット等の既知のデータネットワークを介して通信を行うことができる。通信は、表面センサーを有するデバイスを介して行うこともできる。

以下に要約するように、動作は、好ましくはイベントによってトリガーされるものである。

表面センサーを含むデバイスとの関連において、情報担体は、特に以下のものである：
−デバイス自体においてプログラムシーケンス内の動作をトリガーする単純な情報担体、
−デバイス、及び／又はデータネットワークを介して接続することができる外部のデータ処理システムのプログラムシーケンス内の動作をトリガーする署名付き情報担体、
−デバイス及び／又は外部のデータ処理システムのプログラムシーケンスによって復号化され、デバイス又は外部のデータ処理システムのプログラムシーケンス内の動作をトリガーする符号化された情報担体。

別の好ましい実施の形態によれば、それぞれが少なくとも１つの関連付けられた結合面を有する少なくとも２つのタッチ構造体が基板上に置かれる。この配置によれば、例えば、ユーザーが、関連した各結合面にタッチすると、少なくとも２つのイベントをトリガーすることができる。このようにして、ユーザーは情報担体によって例えばイエス／ノーの決定をトリガーすることができる。

幾つかの情報担体は、有利には、特に、隣同士に及び／又は順に上に重ねて及び／又は時間的に次々と組み合わせて読み取ることができる。その結果、驚くべきことに、情報担体が例えば厚紙及び／又は紙に印刷されていても、複雑な情報を記憶することが可能である。情報担体は、驚くべきことに、印刷媒体をデジタル媒体と組み合わせる。このようにすることは、これまで可能ではなかった。

情報担体がデータ処理システム内のデータセットに割り当てられ、データセットは一定のままであるか又は変化することが更に好ましい。これは、例えば、情報担体を用いることによって及び／又は経時的に行うことができるが、これらに限定されるものではない。

情報担体は、有利には、表面センサーと接続した情報担体をタッチ構造体を介してデータ処理システムの動作に割り当てることができるように又は表面センサーと接続した情報担体が上記動作をトリガーするように用いることができる。この動作は、特に、ネットワーク化されていないデータ処理システム、特に好ましくはネットワーク化されているデータ処理システムに適用される。

本発明は、情報の取得のためのプロセスであって、
ａ．非導電性基板上に存在する少なくとも１つの導電性タッチ構造体を備える少なくとも１つの容量性情報担体を準備することと、
ｂ．少なくとも１つの容量性表面センサーを準備することと、
ｃ．ａ．による該情報担体をｂ．による該表面センサーと接触させることであって、該接触は静的及び／又は動的とすることができる、接触させることと、
ｄ．該表面センサーと該情報担体との間の容量性相互作用をトリガーすることであって、該容量性相互作用の結果、該情報担体の該タッチ構造体は、該表面センサーに接続されたデータ処理システムにとって評価可能になり、該情報担体に関連したイベントをトリガーすることができる、トリガーすることと、
を含む、情報を取得するプロセスにも関する。

この場合、少なくとも１つの容量性表面センサー及び少なくとも１つの容量性情報担体が準備され、情報担体は少なくとも１つの導電性タッチ構造体を備える非導電性基板を有する。少なくとも１つの情報担体は、少なくとも１つの表面センサーと接触され、この接触は静的及び／又は動的とすることができる。静的接触は、特に、情報担体の評価の時に、相対運動が表面センサーと向かい合って行われないか又はこの相対運動が必須でないことを意味する。これとは対照的に、動的接触は、特に、評価中の相対運動を情報担体と向かい合って行うことができることを意味する。

本発明によれば、接触は近接も含むことができる。接触の結果、容量性相互作用がトリガーされ、情報が、容量性相互作用に起因して情報担体から表面センサーへ転写される。

限定することを意図することなく、本発明を一例に関して以下で説明することにする。以下では、情報担体上のタッチ構造体によって（このケースでは、タッチ構造体のタッチポイントによって）情報をどのようにコード化することができるのかが一例として示される。これは、本発明の量的な次元を一例として示すことを意図したものである。

導電層のエリアであるタッチ構造体は、好ましくは部分エリアからなる。情報担体の情報は、情報担体が表面センサーと接触されると、イベントがトリガーされるように、特に、部分エリアの形状、向き、数、位置合わせ、距離及び／又は位置からなる。この場合、表面センサーを有するデバイスのプログラムシーケンスを制御することが可能である。部分エリア、すなわちタッチ構造体は、好ましくはコーナーポイント、及び／又は曲線によって画定された表面一帯、例えば長方形、円形又は類似の形状からなる。

部分エリアは、例えば、８ｍｍの円形とすることができる。これは、実質的には、部分エリアが、１６３ｐｐｉ（ピクセルパーインチ）の解像度において５０ｍｍの幅及び７５ｍｍの高さの表面センサー上で約５０×５０ピクセルのサイズを有することを意味する。８ｍｍのサイズの５４個の部分エリアを６×９の配置で表面センサー上に分散させることができる。これによって、以下のものが得られる。

部分エリアの位置は、それらの直径の２分の１まで決定可能である。したがって、可能な位置の数は、軸当たり２倍である。ただし、１つの位置が、エッジにおいてその都度失われる。これは、（６＊２−１）×（９＊２−１）、すなわち１１×１７個の位置が区別可能であることを意味する。

極端な場合、１つの占有された位置が、９つの可能な近傍の位置を塞ぐ。５つの位置が占有されている場合、１７×１１＝１８７個の可能な位置のうちの５×９＝４５個の位置が失われる。これは、１４２個の空いている位置が残っていることを意味する。部分エリアとしての空いている位置は、二項係数に従う。

したがって、式

は、部分エリアの可能な配置を与える。この場合、部分エリアの４４８０７２３３８個の異なる配置が可能である。この数字は、２９桁を有する２進数として表すことができる。これによって、少なくとも２^２８個の可能な配置が得られ、２８ビットのデータを表すことができる。５個から１８個までの部分エリアの数の場合、以下の表が得られる：

＊表中の意味
142 over5 １４２オーバー５（１４２個から５個を選ぶ組合せ：_１４２Ｃ_５）
133 over6 １３３オーバー６（１３３個から６個を選ぶ組合せ：_１３３Ｃ_６）
124 over7 １２４オーバー７（１２４個から７個を選ぶ組合せ：_１２４Ｃ_７）
115 over8 １１５オーバー８（１１５個から８個を選ぶ組合せ：_１１５Ｃ_８）
106 over9 １０６オーバー９（１０６個から９個を選ぶ組合せ：_１０６Ｃ_９）
97 over10 ９７オーバー１０（９７個から１０個を選ぶ組合せ：_９７Ｃ_１０）
88 over11 ８８オーバー１１（８８個から１１個を選ぶ組合せ：_８８Ｃ_１１）
79 over12 ７９オーバー１２（７９個から１２個を選ぶ組合せ：_７９Ｃ_１２）
70 over13 ７０オーバー１３（７０個から１３個を選ぶ組合せ：_７０Ｃ_１３）
61 over14 ６１オーバー１４（６１個から１４個を選ぶ組合せ：_６１Ｃ_１４）
52 over15 ５２オーバー１５（５２個から１５個を選ぶ組合せ：_５２Ｃ_１５）
43 over16 ４３オーバー１６（４３個から１６個を選ぶ組合せ：_４３Ｃ_１６）
34 over17 ３４オーバー１７（３４個から１７個を選ぶ組合せ：_３４Ｃ_１７）
25 over18 ２５オーバー１８（２５個から１８個を選ぶ組合せ：_２５Ｃ_１８）

これによれば、１２個の部分エリアの場合、最大４５ビットのデータをこの例に従って表すことができる。このことから、以下のとおりとなる：
−最大５個の部分エリアの場合、最大２８ビットまでを情報担体に収容することができ、
−１２個の部分エリアの場合、最大４５ビットまでを情報担体に収容することができる。

データ量は、部分エリアをより小さくすることによってかなり増大させることができる。４ｍｍのサイズを有する部分エリアの場合、以下のことが当てはまる：
−５個の区別可能な位置の場合、４０ビットまでのデータが理論的に可能であり、
−１２個の区別可能な位置の場合、８４ビットまでのデータが理論的に可能であり、
−２０個の区別可能な位置の場合、１２４ビットまでのデータが理論的に可能である。

限定することを意図することなく、次に、図を参照して本発明を説明する。

情報担体の好ましい実施形態の上面図である。 情報担体の好ましい実施形態の上面図である。 情報担体の好ましい実施形態の上面図である。 情報担体の好ましい実施形態の上面図である。 図５ａ及び図５ｂは、情報担体の断面図である。 導電トレースを有する情報担体を示す図である。 導電トレースを有する情報担体を示す図である。 導電トレース及び結合面（複数の場合もある）を有する情報担体を示す図である。 導電トレース及び結合面（複数の場合もある）を有する情報担体を示す図である。 導電トレース及び結合面（複数の場合もある）を有する情報担体を示す図である。 導電トレース及び結合面（複数の場合もある）を有する情報担体を示す図である。 図１２ａ及び図１２ｂは、被覆層を有する情報担体の断面図である。 物体上の情報担体を示す図である。 物体上の情報担体を示す図である。 １つ又は複数の情報担体と表面センサーとの相互作用を示す図である。 １つ又は複数の情報担体と表面センサーとの相互作用を示す図である。 １つ又は複数の情報担体と表面センサーとの相互作用を示す図である。 １つ又は複数の情報担体と表面センサーとの相互作用を示す図である。 １つ又は複数の情報担体と表面センサーとの相互作用を示す図である。 １つ又は複数の情報担体と表面センサーとの相互作用を示す図である。 情報担体の適用例を示す図である。 情報担体の適用例を示す図である。 情報担体の適用例を示す図である。 情報担体の適用例を示す図である。 情報担体の適用例を示す図である。

図１〜図４は、情報担体１の好ましい実施形態の上面図を示している。情報担体１は、好ましくは、エリア状に付着された、導電性である少なくとも１つの層を有する基板２からなり、この層はタッチ構造体である。タッチ構造体は、少なくとも１つの導電トレース４、結合面５及び／又はタッチポイント３を備える。図１では、タッチポイント３は一例として描かれている。基板２は担体であり、好ましくは、プラスチック、紙、厚紙、木質系材料、複合材料、ガラス、セラミック、テキスタイル、皮革又はそれらの組み合わせからなる。導電性のタッチポイント３は、基板２にエリア状に付着されている。

タッチポイント３は、例えば、円形及び／又は長方形の形状で基板２に付着させることができる。タッチポイント３は、有利には、様々な幾何学的形状（図１、図２、図３）を用いて表すこともでき、これらを互いに組み合わせることもできる（図４）。

図５ａ及び図５ｂは、情報担体１を原理の断面図で示している。図５ｂのタッチポイント３は、例示の目的で隆起している。タッチ構造体の製造プロセスに応じて、導電トレース４、結合面５又はタッチポイント３を、周囲の基板２に対して隆起させることもできるし（例えばスクリーン印刷）、表面と同一平面にすることもできるし（例えばオフセット印刷）、さらには低くすることもできる（例えば熱エンボス加工）。

図６及び図７は、導電トレース４を有する情報担体１を示している。タッチポイント３の部分エリアは、有利には、導電トレース４よりも小さくすることもできるし、導電トレース４と等しくすることもできるし（図６）、導電トレース４よりも大きくすることもできる（図７）。更なる実施形態（図８、図９、図１０、図１１）では、結合面５としての、導電層（タッチ構造体）の少なくとも１つの更なる部分エリアが基板２上に位置している。タッチポイント３の個々の部分エリアは、好ましくは導電トレース４を介して互いに導電的に接続される。タッチポイント３及び導電トレース４は、有利には、導電層から形成される。しかしながら、導電層が異なる材料から作製されることが有利な場合もある。その場合、これは、特に、導電層が異なる導電率を有することになる場合に好ましい場合がある。

図１２ａ及び図１２ｂは、被覆層６を有する情報担体１を原理の断面図で示している。基板２及び導電性タッチ構造体の上には、少なくとも１つの被覆層６が位置し、コンパクトな情報担体１が存在するとともにタッチ構造体（例えばタッチポイント３）が損傷を受けないか又は外部から見えないようにされている。被覆層６は、カバープレートとして設計することもできる。

図１３及び図１４は、物体７上の情報担体１を示している。本発明の情報担体１は、有利には、物体７、例えばカップに取り付け可能とすることができる。その結果、物体の購入者は、有利には、単に情報担体１を介するだけでデジタル情報を素早く取得することができる。情報担体１は、好ましくは物体７に印刷され、その場合、情報担体１は、水平面又は非水平面に付着させることができる。

図１５〜図２０は、１つ又は複数の情報担体１及び表面センサー９を備える好ましいシステムを示している。情報が記憶されている情報担体１は、表面センサー付きデバイス８と接触させることができる。表面センサー付きデバイス８は、好ましくはデータ処理デバイスである。情報担体１は、例えば、表面センサー９とエリア状にしか接触することができない。情報担体１は、表面センサー９上に置かれず、表面センサー９上を移動されることが好ましい場合もある。異なるタイプの接触又は近接に起因して、好ましくは異なるイベントを表面センサー９上でトリガーすることができる。さらに、幾つかの情報担体１は、表面センサー９と相互作用することができる。図２０では、表面センサー９、すなわち表面センサー付きデバイス８が情報担体１上で移動され、情報担体１の完全な情報が読み取り可能となるように、情報担体１は、異なる位置において数回表面センサー９と接触又は近接しなければならない。その結果、情報担体１は表面センサー９よりも大きい場合があるので、より多くの情報量を情報担体１に記憶することができる。表面センサー付きデバイス８による情報の読み取りは、好ましくは、スワイプ動作を用いて実現することができる。

図２１〜図２５は、例として、情報担体の好ましい適用を示している。情報担体は、例えば、表面センサーと相互作用して、その結果としてイベントが好ましくはトリガーされる単純な情報担体（図２１）として用いることができる。次に、イベントは、これらに限定されるものではないが、アプリケーションの起動及び／若しくは終了、数値及び／若しくはテキストの変更、グラフィックスの操作、データプールの変更、又は情報サービスへのアクセスの取得等の動作をトリガーする。加えて、図２２によれば、例えばデバイスの容量性タッチスクリーンの形態の表面センサーによって、デバイス自体のデータ処理システムのプログラムシーケンスに影響を与えることが可能である。トリガーされた動作は、ワンウェイ（one-way：１度のみの使用）とすることもできるし、ツーウェイ（two-way：２度の使用）とすることもできる。すなわち、外部のデータ処理システムに作用する動作をトリガーすることができ、この動作は、次に、データ処理デバイスの動作に作用する（図２３を参照）。さらに、情報担体は、署名付き情報担体として設計することができ（図２４を参照）、データ処理デバイス、データネットワーク及びデータ処理システムの間の相互作用が好ましくは生じる。このようにして、署名付き情報担体を、例えばインターネットを介してチェック及び検証することができる。本発明のシステムを用いると、データ処理システムへのアクセス及び／又はデータ処理システムの使用が可能になる。このために、デバイスは、情報担体によってデータネットワークを介してデータ処理システムに接続される。データ処理システム内での署名のチェック後、デバイスを介してアクセスが与えられる。さらに、図２５によれば、情報担体を符号化することもでき、情報担体は、特に、デバイス、データネットワーク及びデータ処理システムと相互作用する。デバイスの表面センサーを介して、データ処理システムの使用が可能になる。このために、デバイスは、データネットワークを介してデータ処理システムに接続される。データ処理システム内の情報担体の肯定的なチェックの後、デバイスを介してアクセスが与えられる。

１ 情報担体
２ 基板
３ タッチポイント
４ 導電トレース
５ 結合面
６ 被覆層
７ 物体
８ 表面センサー付きデバイス
９ 表面センサー

Claims (11)

1. ａ．非導電性基板（２）上に存在する少なくとも１つの導電層を有する、容量性情報担体（１）と、
   ｂ．タッチスクリーンを含む容量性表面センサー（９）とを少なくとも備える、情報の送信のためのシステムであって、
   該容量性情報担体（１）は該容量性表面センサー（９）と接触すること、
   該容量性情報担体（１）と該容量性表面センサー（９）との間に容量性相互作用が存在すること、
   該導電層は、タッチ構造体として設計され、少なくともタッチポイント（３）と結合面（カプリング面ともいう）（５）と導電トレース（４）又は少なくともタッチポイント（３）と導電トレース（４）を含むこと、
   指先の配置及び／又は特性を複製する導電層に設計された導電性の前記タッチ構造体が、非導電性基板（２）上に配置されること、
   該結合面（５）は前記タッチ構造体の構成部分ではない外部からの静電容量を結合（カプリングともいう）することを可能にすること、
   該導電トレース（４）はタッチポイント（３）と結合面（５）又は２つのタッチポイント（３）同士の間の電気的接続を達成すること、
   少なくとも１つのタッチポイントは１〜２０ｍｍの寸法をもつこと、及び
   該タッチ構造体の部分エリア若しくはタッチポイントの形状、向き、数、位置合わせ、距離及び/若しくは位置が情報のコード化を有利に可能であること、を特徴とする、情報の送信のためのシステム。
2. 該容量性情報担体（１）は、該基板（２）を全体的又は部分的に被覆する少なくとも１つの被覆層（６）を有することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
3. 該容量性情報担体（１）は、物体（７）に接続されるか、又は該物体（７）自体が該基板（２）としての機能を果たすことを特徴とする、請求項１又は２に記載のシステム。
4. 容量性相互作用の結果、該容量性情報担体（１）の該タッチ構造体は、該容量性表面センサー（９）に接続されたデータ処理システムにとって評価可能になり、該データ処理システムは、該容量性情報担体（１）に関連したイベントをトリガーすることができることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のシステム。
5. 容量性表面センサー（９）及び／又は該容量性表面センサーを含むデバイス（８）は、容量性タッチスクリーン及び／又は容量性タッチパッドを備え、スマートフォン、移動電話、ディスプレイ、タブレットＰＣ、タブレットノートブック、タッチパッドデバイス、グラフィックスタブレット、テレビ、ＰＤＡ、ＭＰ３プレイヤー、トラックパッド及び容量性入力デバイスを含む群から選択されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のシステム。
6. 少なくとも１つの容量性情報担体（１）が少なくとも１つの容量性表面センサー（９）と少なくともエリア状に接触することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のシステム。
7. 容量性情報担体（１）に対して運動する容量性表面センサー（９）は、該容量性情報担体（１）から全体的又は部分的に情報を徐々に受け取ることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のシステム。
8. 隣同士に及び／又は順に上に重ねて及び／又は時間的に次々と組み合わせられた幾つかの容量性情報担体（１）が、容量性表面センサー（９）と接触することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のシステム。
9. 容量性情報担体（１）は、データ処理システム内のデータセットに割り当てられ、該データセットは一定のままであり及び／又は変化することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一に記載のシステム。
10. 容量性表面センサー（９）に関連付けられている容量性情報担体（１）は、該タッチ構造体を介してデータ処理システムの動作に割り当てられるか又は前記データ処理システムの動作をトリガーすることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一に記載のシステム。
11. 情報を取得するためのシステムであって、
    少なくとも１つの容量性情報担体（１）を準備することにおいて、容量性情報担体（１）は、非導電性基板（２）上に存在し、そして少なくとも１つの導電層を有しており、該容量性情報担体（１）は容量性表面センサー（９）と接触し、該容量性情報担体（１）と該容量性表面センサー（９）との間に容量性相互作用が存在し、該導電層は、導電性のタッチ構造体として設計され、少なくともタッチポイント（３）と結合面（カプリング面ともいう）（５）と導電トレース（４）又は少なくともタッチポイント（３）と導電トレース（４）を含んでおり、タッチ構造体は非導電性基板（２）上に配置され指先の配置及び／又は特性を複製し、そして、該結合面（５）はタッチ構造体の構成部分ではない外部からの静電容量を結合（カプリングともいう）することを可能にし、該導電トレース（４）はタッチポイント（３）と結合面又は２つのタッチポイント（３）同士の間の電気的接続を達成し、少なくとも１つのタッチポイントは１〜２０ｍｍの寸法をもち、及び該タッチ構造体の部分エリア若しくはタッチポイントの形状、向き、数、位置合わせ、距離及び/若しくは位置が情報のコード化を有利に可能である、少なくとも１つの導電性タッチ構造体を備える少なくとも１つの容量性情報担体（１）を準備することと、
    ａ．少なくとも１つのタッチスクリーンを含む容量性表面センサー（９）を準備することと、
    ｂ．該容量性情報担体（１）をａ．による該容量性表面センサー（９）と接触させることであって、該接触は静的及び／又は動的とすることができ、
    ｃ．該容量性表面センサー（９）と該容量性情報担体（１）との間に容量性相互作用があり、該容量性相互作用の結果、該容量性情報担体（１）の該導電性タッチ構造体は、該容量性表面センサー（９）に接続されたデータ処理システムにとって評価可能になり、該容量性情報担体（１）に関連したイベントをトリガーすることができる、情報を取得するためのシステム。

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