JPH06167925A - 学習もしくは娯楽装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 正解と不正解の判断を直観的に理解できる学
習もしくは娯楽装置を提供する。 【構成】 正解領域を赤外線反射率の小さい状態に印刷
し、正解領域以外の領域を正解領域より赤外線反射率の
大きい状態に印刷した印刷物と、赤外線検出器とを備
え、正解領域に赤外線検出器を当てがった時に正解を知
らせる信号で表示し、正解以外に赤外線検出器を当てが
った時には不正解を知らせる信号で表示することを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はその分野に制約されるも
のではないが学習もしくは娯楽装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】１組の設問及び解凍が有孔カード上にプ
リントされているクイズゲーム装置が知られている、カ
ードは導電パターンを有するシート（例えばプリント回
路板）上に載せられ、使用者はある種の装置を有し例え
ばランプを照光させることによりどの解答がどの設問と
結びつくかを決定することができる。このような装置は
子供にとって魅力的ではあるが、特に設問と正解との間
の（一つの導電パターンにより決定される）固定された
幾何学的関係に関して動作上の柔軟性が低い。

【０００３】

【課題を解決するための手段】ある種のプリント技術と
正誤解答検出器を使用することにより、遙かに柔軟性の
高い装置を作り出せることが判った。

【０００４】本発明では、目で見て識別可能な第１の知
的情報と赤外線反射率の違いにより識別可能な第２の知
的情報の印刷された基板からなる装置が提供され、前記
第２の知的情報は、空間的に分離された領域を有し、前
記領域は正解か不正解かの知的識別基準を有し且つ視覚
的に同じ（例えば、同一形状、同一色彩で印刷されてい
る）であるかもしくは前記知的識別基準と整合しない基
準（正解がいつも同じ色で印刷されていない）により可
視的に区別され、さらに該装置は、赤外線反射率の違い
に基いて前記空間的に分離された領域を互いに区別して
その感知可能、望ましくは可視表示を出すようにされた
センサヘッドを含む手持検出器を有している。

【０００５】典型的な実施例において基板は本やパンフ
レットの一部を形成することがあり得る一枚の紙であ
り、第１、第２の知的情報は絵もしくは記載された語で
ある。しかしながらカードやプラスチック等の他の基板
を使用することもできる。通常基板は平坦であるが必ず
しもそうである必要はなく、例えばサーモプラスチック
シート上に地図や風景をプリントし次に熱形成して浅浮
彫構造とすることもできる。

【０００６】印刷は例えば一般知識をテストする一連の
設問とすることができ、このような各設問にいくつかの
不正解と少くとも一つの正解からなるさまざまな印刷さ
れた解答が並置されている。解答の印刷が変化して検出
器は正解と不正解とを識別することができる。各解答は
可視感知不能形状に有効にコード化されていて正解か不
正解かを表示し、従って検出器が解答を出す時はその解
答が正しいか否かに関する感知可能表示が与えられる。
感知可能表示は例えばランプ、明確な音色すなわちブザ
ーもしくは識別可能な２つのノイズの一方、例えば不正
解に対しては鈍い音正解に対しては澄んだ音とすること
ができる。

【０００７】本発明の重要な利点は基板上の印刷が一般
的に非常に安価であり、一緒に使用する検出器に適した
データを印刷する手数が最も安価なことである。例えば
走査ヘッドが紙上を移動する時の容量もしくは磁気リラ
クタンスの変化を使用することにより、磁気もしくは金
属インク等の特殊インクを適切な検出器に使用すること
ができる。

【０００８】しかしながら容易に検出を行いながら可視
区別を補う特に簡便で安価な方法は４色石版印刷工程に
より紙基板上に印刷を行い沈積された黒色インクの量を
検出器の動作変数として使用することである。黒色の一
部が黄＋シアン＋マゼンタの同時印刷から生じる印刷と
黒色の一部が黒色インクによる印刷から生じる印刷とを
肉眼で識別することはできない。従来の黄色シアン及び
マゼンタインクは赤外透過性でありリトブラックインク
内のカーボンブラックは赤外吸収性が高いため、赤外反
射／吸収検出器により赤外反射紙上の印刷を容易に識別
することができる。

【０００９】肉眼にとっては同じである他の媒体に対し
ても識別することができる。これを説明するためにＡＥ
Ｇ−ＴＥＬＥＦＵＮＫＥＮ発行の半導体情報７．８１、
フリードヘルムエクホルツ“ＡＥＧ−ＴＥＬＥＦＵＮＫ
ＥＮ ＣＮＹ ７０及びＫ１７０Ｐ反射光学結合器の応
用”の特に第２．２．２項“異なる媒体からの反射”を
参照されたい。

【００１０】こうして本発明のこの局面において、検出
器は例えば細長管状函体と、前記函体の一端にある赤外
伝送先端と、前記函体先端から赤外放射を出すように前
記函体内に配置された赤外発光器と、ペンから出されペ
ン先端を配置する反射面によりペン先端に反射される赤
外放射強度に応答するように前記函体内に配置された赤
外検出器と、赤外放射の検出強度が所定閾値以下である
時に第１の表示を、また前記強度が前記閾値を越える時
に第２の表示をペン使用者に出す回路装置と、適切な給
電源例えばバッテリとを有する赤外“ペン”とすること
ができる。ペン自体がこれらの全ユニットを含むように
するか、あるいは２つの部分すなわち“ペン”部分と例
えば可撓らせん状導線等の電線により前記ペンに接続さ
れた独立“制御函”とで構成することができる。

【００１１】このようなペンは先端を基板の関連部と接
触させることによりプリント基板と一緒に使用すること
ができる。例えばペン先端を移動可能とし通常回路がオ
フとされる位置に偏倚させ且つペンを基板に対して押圧
して適正なスイッチを作動させるように構成することに
より、ペン先端を基板と接触させる動作により回路装置
がオンとなるようにすることが望ましい。ペン先端全体
をペン本体に対して移動させることができ、例えば先端
はスイッチに機械的に接続された起動ピンを具備するこ
とができる。

【００１２】ペンは基板のテスト領域と接触させること
により単なる検出器として使用することができ、例えば
可聴出力を聴くことにより結果を決定することができ
る。替りにペン先端を基板と接触させ次にそれをその表
面上を摺擦させ、次にペンが表面上を摺擦する時に前記
表面の特性が充分変化する場合にはペンから出される表
示を変えることにより基板上の複数領域を連続的に検出
することができる。

【００１３】こうして簡単な印刷クイズゲームの場合、
ペンを紙上に印刷された複数の正解及び不正解の中の一
つと接触させるか、もしくは各解答の上下もしくは隣り
に印刷された色パッチと接触させることができる。全て
の色パッチを視覚上変化させるかもしくは視覚上同じで
あるがその中のいくつかのみが赤外放射に対して異った
反射を行うようにし、例えば色等の変動が例えば解答の
知的“正確性”と相関しないように印刷するのは非常に
容易である。

【００１４】こうして正解に対応するもののみが赤外放
射に対する反射が低く、従ってペンにより検出された放
射強度が所定閾値を越えず、典型的に特定音色もしくは
騒音、もしくは照光の第２の表示を出すようにパッチを
印刷することができる。他の方法を使用することもでき
る。

【００１５】しかしながらこのような赤外ペンは他の種
類のゲームのプリント基板上を摺擦して使用することが
できる、例えば印刷径路をなぞる追跡ゲームに使用する
こともできる。赤外ペンが径路上に正確に維持されてい
ない場合には、ペンが赤外放射の反射値の変化を検出す
るとすぐに、例えばペンが径路上にない印刷領域に触れ
た時に誤差表示を出すことができる。回路は誤差表示を
維持するラッチング装置を含むことができ、従って例え
ばペンを基板から持上げて（例えば迷路の初めに）使用
者が元の位置に戻し新たな試行を行うことができる。こ
のような径路追跡装置は初めて学習する子供や事故や傷
害や病気の後のリハビリテーションの一部として手と目
の共同作用を教えるのに有用である。

【００１６】替りにこの種の径路ゲームは綴りを教える
のに使用することができる；方形格子を例えばその一面
に印刷された象の絵と文字アレイで埋めることができ
る。格子の一面の“開始”位置からペンにより検出可能
であるが文盲の目には識別不能な径路が文字Ｅ−Ｌ−Ｅ
−Ｐ−Ｈ−Ａ−Ｎ−Ｔを通過する。“次の文字”の選定
が正しくないと誤差表示が出される。

【００１７】特定実施例においてこのような検出器ペン
は３つの範囲の赤外反射率を識別して、“径路”及び
“径路外れ”領域を表示し、さらに前記迷路もしくは綴
り径路を終了した時に“勝利”もしくは“成功”信号を
出すことができる。

【００１８】“ペン”は前記通常のペンの形状に構成す
るか、もしくは下側に発光器／検出器装置を搭載した例
えばモデルカーもしくは動物等の他の形状に変装させる
ことができる。

【００１９】

【実施例】次に本発明を添付図を参照しながら実施例に
ついて説明する。図面に関し、図１に頁上に設問２が印
刷されたクイズブック１を示す。本例においていくつか
の可能な解答４が与えられ、その側にパッチ３が印刷さ
れている。パッチは通常の印刷技術により設問と同時に
紙の上に印刷される。しかしながら印刷パッチは視覚上
は同じには見えるが赤外放射には異なる応答をするよう
にするか、もしくは例えば異なる色として一色が“正
解”と相関しないようにすることができる。

【００２０】クイズブック１は赤外放射に対する異なる
応答を識別できる検出器ペン５と一緒に使用する。符号
６に示す使用者の手がペン先端を自分が正解と考えるも
のに隣接したパッチ上に降すと、ペンは使用者が正しい
選択を行ったかどうかの望ましくは可聴表示を与える。

【００２１】ペン先端はスプリング付勢とする、すなわ
ちスプリング付勢接点を有してペン先端を紙に対して押
圧した場合のみ内部回路が起動するようにすることが望
ましい。

【００２２】これを図３及び図５に関して詳説する。も
ちろん３つ以上の選択が可能であり、ある設問に対して
１つ以上の正解を印刷することもできる。ブックには前
記したように隠れた迷路や綴り迷路型の径路追跡パズル
を印刷するか、もしくは正弦状軌跡の周りを正確にペン
を走らせることを練習の目的とする巧妙な径路追跡ゲー
ムを印刷することもできる。軌跡は周囲領域に対して異
なる赤外応答を行い、従って後記する種類の検出器ペン
を使用することにより使用者は軌跡上にあるか否かを決
定することができる。これにより娯楽及び学習上の手と
目の共同作用を行うことができる。

【００２３】隠れた迷路は多色領域のモザイクで構成す
ることができ異なる赤外反射率によって画定される径路
がその中を通っている。この径路は肉眼では見えずペン
でしか見ることができない。どこに径路があるかという
表示は肉眼では見えないため、ペンを使用して径路を追
跡する試みにより記憶力が鍛練される。

【００２４】このような隠れた迷路ゲームに対しては使
用者がペンを誤って動かした場合にペンを紙から離して
から例えば１秒の短い時間が経過するまでペン内の回路
が出された信号をラッチすることが望ましい。書込みに
要する手の動きはアルファベットの印刷文字によって教
えられ、それは次に連続的な成功の音色をたどることが
でき正確な追跡でない場合には変化する。

【００２５】プリント基板を作成する最も簡便な方法は
通常の印刷による方法である。特に子供の本の場合には
カラー印刷が望ましく、本発明においては４色石版印刷
工程を選んだ。この印刷工程により特に暗色を２つの方
法の中の一方により印刷することができる；すなわちシ
アン、黄及びマゼンタインクの組合せを使用し実質的に
黒インクを使用せずに印刷するか、もしくは色インクを
少くし黒を多くすることにより印刷することである。

【００２６】慎重な制御により肉眼には同じ色に見える
が赤外波長に対しては非常に異って見える印刷を行うこ
とができる、すなわち赤外吸収の識別基準はもう一つの
（非赤外波長において）識別不能なマークの存在により
隠すことができる。その理由は人間の目は典型的におよ
そ３８０〜７５０ナノメートルの範囲の可視光応答を有
し、尖頭応答は５００〜６００ナノメートルであるため
である。半導体赤外発光器及び検出器は一般的に８００
〜１，０００ナノメートルの範囲の尖頭スペクトル感度
を有し、この波長において黒色石版インクは吸収され
る。

【００２７】ヨーロッパ基準４６６６に適合する典型的
な４色インクはプロセス赤（マゼンタ）、プロセス青
（シアン）、黄及び黒である。黒は典型的にプルシアン
ブルーを加えたカーボンブラックである。赤外放射の反
射を０％から２０％ブラックの間で変化させると、検出
器電流は充分変化するが同様に見える明るい色は保持さ
れることが判った。例えばアミ点の階調濃度を％表示し
た次の色は肉眼には同じに見えるが赤外光検出器には違
って見える。

【００２８】 暗赤色（ダークレッド） 黒 ２０％ 黒 ０％ 青 ０％ 青 ２０％ マゼンタ １００％ マゼンタ １００％ 黄 ４０％ 黄 ４０％

【００２９】 樅緑（ファーグリーン） 黒 ２０％ 黒 ０％ 青 １００％ 青 １００％ 黄 ４０％ 黄 ４０％ マゼンタ ０％ マゼンタ ２０％

【００３０】色が不要の場合には異なる赤外反射率を有
する２つの黒色インクを使用した印刷を使用することが
できる。

【００３１】図２に示す装置は図１に示すものと同様で
あるが、独立した検出器ヘッド１０が幹線もしくはバッ
テリにより給電される回路を含む函１２へ電線１１によ
り接続されている。検出器ヘッドは印刷パッチ１４及び
テキスト１５を載置したワークカード１３と一緒に使用
される。

【００３２】図３及び図４に検出器ペンの断面及びその
回路を示す。ペンはバッテリ２２及び電子素子２４を有
するプリント回路板２３を収容するケーシング２１から
なり、且つ赤外発光器及び光検出器２６の組立体を含む
スプリング付勢先端２５を有している。赤外素子が第２
のプリント回路板２７上に載置されており、それには２
対の接点２８の一方が取りつけられ他方はプリント回路
板２３上に取りつけられており図４のスイッチＳ１及び
Ｓ２を構成している。図３に示すようにヘッド２５はス
プリング２９により下向きに付勢されている。バッテリ
２２は区画内に保持されフォームパッド３０によりがた
つかないように固定されており、ペンの頂部には圧電可
聴トランスジューサ３１が収納されている。

【００３３】次にペンを紙に隣接配置して押圧するとス
プリング２９が圧縮して接点２８が閉じ、回路が起動し
てトランスジューサ３１から感知可能音が生じる。赤外
光検出器の受信する信号が所定値を越えると、ある種の
音色が生じ所定値以下であると異なる音色が生じる。

【００３４】これを行う回路を図４に示し次のように作
動する：Ｄ１が赤外放射を出しその一部が先端２５と接
触する面から反射される。反射された赤外放射がＴＲ１
のコレクタ電圧を設定し、それによってＩＣ１／Ａの出
力はＶＲ１の設定に従ってハイもしくはローとなる。Ｔ
Ｒ１は前記ＡＥＧ−ＴＥＬＥＦＵＮＫＥＮに記載されて
いるような典型的光電子パッケージ内においてＤ１と組
合されている。ＩＣ１はＬＭ３２４Ｎである。ＩＣ１／
Ｃ及び／Ｄは可変周波数発振器を形成し、その出力周波
数はＴＲ４（９０１４型）のエミッタ電圧に依存する。

【００３５】ＩＣ１／Ａピン１がローであるとＴＲ３
（９０１４型）がオフとなり、発振器ＩＣ１／Ｂは発振
器ＩＣ１／Ｃ及び／Ｄを２つの周波数間で切り替える。
ＩＣ１／Ａピン１がハイであるとＴＲ３はオンとなる；
発振器ＩＣ１／ＢはＮＡＮＤ回路（ＩＣ２はＣＭＯＳ４
０１１Ｂ）の作動により抑止され発振器ＩＣ１／Ｃ及び
／ＤはＲ１３の値により制御される。信号は図示の回路
を介してセラミックトランスジューサＬＳ１から出され
る。ＴＲ５及びＴＲ６は共に９０１４型である。

【００３６】ペンを表面から持ち上げるとＳ２が切れて
Ｃ２がＩＣ１ピン２の検出器コレクタ上の電圧を保持す
る。次にＳ１が開いてＲ３／Ｃ１は１〜２秒間ユニット
への供給を維持する。ＴＲ１が切断されているためユニ
ットは先端２５が表面との接触を断った直後に存在する
のと同じ状態を保持する。

【００３７】図５及び図６にもう一つの好ましい検出器
ペン構成を示す。図５においてペンは外部ケーシング５
１からなり、内部にバッテリ５２、圧電トランスジュー
サ５３及びプリント回路板５４が収納されている。ケー
シングの一端に起動ピン５５が滑動可能に載置されてお
り、それはケーシング５１の先端から突き出ている。ケ
ーシングの先端はペンを図５もしくは図１に示す角度に
保持できるような形状とされている。

【００３８】このように保持した場合起動ピン５５は幾
分内向きに移動してケーシングの終端と同一面となり、
次に紙基板等に対して停止しこの内向きの移動によりプ
リント回路板５４上の符号５７に枢持されたプラスチッ
クブロック５６が回転してプリント回路板５４上のスプ
リングダイアフラムスイッチ５８が起動する。これによ
ってプリント回路板上の回路が励起され特にＡＥＧ−Ｔ
ｅｌｅｆｕｎｋｅｎ社から夫々ＣＱＹ３６Ｎ及びＢＰＷ
１６Ｎの名称で市販されているガリウムヒ化物赤外発光
ダイオード５９及びシリコンホトトランジスタ６０から
なるプリント回路板５４の低端上に載置された組合せエ
ミッタ検出器パッケージを励起する。

【００３９】ペンを押圧する基板６３上のパッチ材料６
２の赤外反射率に従って、プリント回路板５４上の回路
により圧電トランスジューサ５３から適正な音が出され
る。

【００４０】次に図５に示すペンの好ましい回路を示す
図７、図８及び図９の回路図について説明する。回路は
便宜上低、中及び高で示す赤外吸収範囲を識別して３つ
の対応する可聴表示を出すように設計されている。

【００４１】前記特定実施例においてパッチ６２が４色
石版印刷により従来のインクを使用して印刷されている
と、低反射率は一般的に印刷パッチ内の１５％以下の割
合の黒色インクに対応し、中間反射率は１５〜７０％間
の割合に対応し高吸収率は７０％以上の割合の黒色イン
クに対応する。これらは実施例において負の表示すなわ
ちおよそ７０Ｈｚの周波数の低騒音、およそ５Ｈｚで変
調された６００Ｈｚからなる正の表示及び歓声のような
音からなる勝利もしくは成功表示と相関している。

【００４２】ペンは基板から持ち上げた後およそ１秒間
音を出し続けるように設計されており、また負もしくは
成功可聴信号が出された場合にこのようなラッチングは
ペンを基板から離した場合のみ解除される。

【００４３】図７及び図８に基本素子回路のブロック図
を示す。図７から判るように大部分の素子はセミカスタ
ム（半注丈）集積回路ＣＳ２５００Ｇ型上に作られる。
これは図７の４個の外部コンデンサ及び４個の外部抵抗
器及び図示する赤外発光ダイオード及びシリコンホトト
ランジスタの組合せパッケージと共にプリント回路板５
４上に搭載される。個別の素子は全て固定値であるが、
ホトトランジスタの特性変動を補償するのに使用する１
０Ｋポテンショメータは別である。

【００４４】特に図８、図９について回路は図９に便宜
上パワーアップ、オプト、ラッチ補償器、可聴発生器及
びトーン発生部として示す５部分により基本的に構成さ
れている。図８は基本回路組立ブロック及びその接続を
示し、図９は全回路を示す。

【００４５】さまざまな部分は次のように作動する； ａ）パワーアップ部 パワーアップ回路はトランジスタ１，２，４，５，１０
１，４０１及び１１２からなっている。トランジスタ
１，２及び４はウィルソン電流ミラーを形成しそれは１
のコレクタを飽和しないように充分正とする必要があ
り、オフとなって０．３３μＦコンデンサが放電すると
トランジスタは利得率を失いエミッタ抵抗器（１２０
Ｋ）の両端間の電圧は１００ｍＶ以下に降下し２−３μ
Ａのバッテリオフ電流が流れる。スイッチが閉じると電
流ミラートランジスタは本質的に１μＡを２及び４を通
って１２０Ｋに通し、その電圧はおよそ２００ｍＶに飛
躍しておよそ４０から５への電流増幅が行われ１Ｋ８エ
ミッタ抵抗器の両端間の電圧降下はおよそ７０ｍＶとな
る。５のベース電流は４の１μＡ電流に較べて低く、
０．３３μＦコンデンサを放電するのに１秒以上を要す
るパワーダウンの繰返可能放電率が得られる。

【００４６】５を流れる電流により１０１がオンとなり
６０Ｋベース抵抗器に当初およそ１０μＡが必要とされ
る。これによって大型トランジスタ４０１がオンとな
り、５Ｋ４ベーストランジスタをオンとするのに当初お
よそ８０μＡが必要とされる。トランジスタ１１２はバ
ッテリの反転を保護する。パワーオンレベルはトランジ
スタ６プラス５Ｋ４／９００分圧器により本質的に一定
に保たれ、６．５Ｖから１１Ｖのバッテリ電圧の変動に
対して５Ｖに依存しておよそ２０ｍＶ変動するＶ _beが得
られる。

【００４７】ｂ）光学部 光エミッタ電流は電流ミラー増幅器と共に外部６８０抵
抗器により設定され、さらにエミッタ抵抗器（トランジ
スタ７−１０）を使用して安定化される。ＰＮＰ_s １１
３及び１１４はバッテリの反転を保護する。

【００４８】光検出器トランジスタは１０Ｋトリムポッ
トに電流を供給し、こうして生じる電圧は反射率の測定
値となる。８００、１Ｋ８及び４Ｋ５の内部反射率はパ
ワーアップからＮＯ比較器におよそ２Ｖ、勝利比較器に
対しては０．６Ｖの電圧降下を与える。

【００４９】ｃ）比較器及びラッチ部 ＮＯ及び勝利比較器には遅延動作源から電流が供給され
て比較器がオンとなる前に光学値が安定化し、遅延動作
源は便宜上可聴部から給電される。ＮＯ比較器はトラン
ジスタ１２，１３，１４及び１０２により形成され、勝
利比較器は１５，１６，１７及び１０３により形成され
ＹＥＳはＮＯもしくは勝利信号の不在を示す。比較器は
１００μＡ以上の動作電流を有する標準型であり、ＰＮ
Ｐ２−コレクタミラー上の７Ｋ２負荷の両端間に充分な
信号を与えてトランジスタベースをオンとする。

【００５０】ダウン及びリフトオフ後のラッチング条件
により、ラッチはダウンの場合のみアクセスされ、従っ
てリフトオフ検出回路は１１０、１１１及び３により形
成されパワーダウン中に１μＡ電流により作動する。こ
れによりペンを降した時にラッチは１８及び５３を介し
てアクセスされる。

【００５１】ラッチはパワーアップ時にもう一つの３Ｋ
６ベース大地間抵抗器を使用してバイアスされる。ＮＯ
ラッチは抵抗器５４及び５５により形成され、勝利ラッ
チはトランジスタ１９及び２０により形成される。可聴
部においてＮＯはＹＥＳ及び勝利を除外するため、後の
ＹＥＳもしくは勝利の読取りを防止するのに比較器に帰
還を行う必要はない。しかしながら勝利はトランジスタ
５２を使用して後のＮＯを停止し関連鎖をスイッチダウ
ンしなければならない。

【００５２】ｄ）可聴発生部 可聴発生部は電流供給に応答して入力電流に比例する周
波数を有する圧電素子に方形波を発生する。同じアップ
ダウン周期を有する三角波が可聴コンデンサの両端間に
生じる。これはトランジスタ４０内の電流１を設定しト
ランジスタ４１，４２，１０９，１０８及び１１５によ
り反射させトランジスタ４３及び４４により切替えるこ
とにより達成される。トランジスタ１０９の二重コレク
タ及びトランジスタ１０８の単一コレクタはソース電流
の半分１／２Ｉをコンデンサ（ウィルソンミラーの電流
供給を良くするための１１５）に反射する。Ｉシンク電
流はトランジスタ４４を介して次のシュミットからスイ
ッチされ、オンの場合には、１／２Ｉのネットシンクを
与えオフの場合には１／２Ｉソースを与え従ってコンデ
ンサ充電のアップダウン率は等しくなる。

【００５３】トランスミッタ４５はコンデンサをバッフ
ァしてトランジスタ４７，４８及び３個の抵抗器から形
成された従来のシュミットに供給する。シュミット出力
からの分圧器が次にトランスミッタ４４及び可聴出力ト
ランジスタ４９に供給する。トランジスタ４５上の１Ｋ
８エミッタ負荷により同じマークスペースに対する最適
結果が得られる。

【００５４】トランジスタ５０はパワーダウンする前の
可聴スイッチオフを行うためのものである。トランジス
タ５０及び５１、２個の６０Ｋ及びトランジスタ５６は
パワーダウンが４Ｖ_be以上の場合に可聴出力を出し、従
ってパワーダウンコンデンサがリフトオフ後に減衰する
と可聴出力はパワーダウンする前にオフとなり不快なス
イッチオフ音を防止する。これによりおよそ０．２５秒
の遅延が生じ可聴出力はリフトオフ後におよそ１秒間保
持され、その後にラッチは前の読取値に保持されて音の
消滅後あまり早くペンを降すと誤った読取りが行われ
る。これらの期間は比として生じ、リフトオフ後の可聴
遅延及び変調期間例えばＹＥＳの絶対値は外部素子によ
って変る。

【００５５】ｅ）トーン発生部 トーン発生は可聴発生器電流ミラートランジスタ４０に
供給する抵抗器の両端間の電圧値を設定して行われる。
ＹＥＳ及び勝利値がスイッチアウトされる時に７０Ｈｚ
連続的の背景がないことが得られ、トランジスタ７及び
４０の電流の相違によるＶ_be電圧差から３Ｋ６の両端間
に供給され、さらにおよそ３００ｍＶがトランジスタ７
のエミッタ抵抗器の両端間に供給される。この電流はパ
ワーオンにより連続的に流れる。

【００５６】ＹＥＳ及び勝利値はトランジスタ３４及び
３５に基いて５Ｋ４を介してトランジスタ４０に供給さ
れる。勝利はＹＥＳよりも高いため、ＹＥＳ期間中にオ
フとされ従って勝利ラッチから勝利が要求される。最初
にＹＥＳトーン発生を取り上げると、バッテリ電圧から
独立した変調電流がトランジスタ３６内に設定され、コ
ンデンサ容量が低く電流を使用するため外部４ｍ７抵抗
器を必要とする。トランジスタ３６にＩが流れると電流
フィールド２１，１０４（２コレクタ）、１０６（１コ
レクタ）を使用してＹＥＳコンデンサにに１／２Ｉソー
ス及びネットシンク電流が交互に供給され、３０を介し
て２８がスイッチされそれは可聴出力と同じであるが低
電流である。トランジスタ３２及び３３により形成され
たシュミットも可聴出力と同じ回路構成であるが抵抗
器、特にトランジスタ３４に基いてレベルを出しミラー
第３変調を行う１２Ｋ，２Ｋ７及び２Ｋ２の負荷回路網
が幾分異っている。

【００５７】勝利歓声部も同様な回路を使用しているが
勝利コンデンサの両端間のネット電流はトランジスタ２
２及び２３の発生する２１による１／２Ｉソース及び１
１／２Ｉシンクである。シュミットヒステリシス範囲
は比較器及びスイッチされた基準（トランジスタ２６−
２９，１０７及び５７）の異なる回路により増大する。
勝利コンデンサはトランジスタ２７によりバッファされ
てトランジスタ３５のベースに供給され、ＹＥＳに対し
てトランジスタ３７を介してローに保持される。勝利ラ
ッチがスイッチオーバすると、勝利歓声が生じる前にコ
ンデンサの充電に遅延が生じる。

【００５８】前記ペンは３つの異なる反射率範囲を識別
できるが、本発明はこのような簡単な識別や３つのみの
範囲に限定するものではない。精巧な特性であるにもか
かわらず４つもしくはそれ以上の異なる反射率範囲を識
別したり、特定入力シーケンスに応答して異なる応答を
出す回路を容易に設計することができる。例えば成功も
しくは勝利応答は低、中、高、中、高、中、低、高等の
反射率値のシーケンスの後にのみ発生するようにするこ
とができる。これは精巧な迷路もしくは記憶ゲームに使
用することができる。

【００５９】図面に関して記載した実施例において、検
出器ペンは１種のみの出力、すなわち可聴出力を有して
いる。しかしながら所望する場合にはペンは１種以上の
出力、例えば可聴出力及びフラッシュ光を有することが
できる。さらに前記両回路共赤外反射率を使用して基板
上の領域を識別しているが、他の差異例えば容量や磁気
リラクタンスの差を検出するように構成された類似の回
路を使用することもできる。さらに可動ヘッドもしくは
起動ピンによりオンオフの自動切替を行う替りに、検出
器ペンは手動オン／オフスイッチを有することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】検出器及びプリント基板からなる本発明による
装置の使用中の図。

【図２】本発明による他の装置の使用中の図。

【図３】一実施例としての検出器“ペン”の断面図。

【図４】図３の検出器の回路図。

【図５】他の実施例の検出器の斜視図。

【図６】ａは図５の検出器先端の側面図。ｂは図５の検
出器先端の端面を示す図。ｃは図５の検出器先端の断面
図。

【図７】図５の検出器の回路図。

【図８】図７の検出器の主集積回路のブロック図。

【図９】図８の集積回路の回路図。

【符号の説明】

１ クイズブック ２ 設問 ３ パッチ ４ 解答 ５ 検出器 １０ 検出器ヘッド １３ ワークカード １４ パッチ １５ テキスト ２６ 赤外発光器と光検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｆ 3/033 ３２０ 7165−5Ｂ Ｇ０９Ｂ 5/02 7517−2Ｃ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可視識別可能な第１の知的情報と赤外線
   反射率の違いにより識別可能な第２の知的情報とが赤外
   線反射性の基板に印刷された印刷物に於いて、正解に対
   応する領域を所定の赤外線反射率を有する状態とし、正
   解に対応する領域以外の領域を正解の領域より赤外線反
   射率の大きい状態にしたことを特徴とした印刷物。
2. 【請求項２】 可視識別可能な第１の知的情報と赤外線
   反射率の違いにより識別可能な第２の知的情報とが赤外
   線反射性の基板に印刷された印刷物に於いて、成功に対
   応する領域を第１の赤外線反射率を有する状態とし、正
   解に対応する領域を第２の赤外線反射率を有する状態と
   し、前記成功と正解以外の領域を第３の赤外線反射率を
   有する状態とし、赤外線反射率の大きさは前記第１の赤
   外線反射率が最も小さい範囲に属し、前記第３の赤外線
   反射率が最も大きい範囲に属することを特徴とした印刷
   物。
3. 【請求項３】 可視識別可能な第１の知的情報と赤外線
   反射率の違いにより識別可能な第２の知的情報とが赤外
   線反射性の基板に印刷された印刷物と、赤外線を該印刷
   物に照射する発光素子、前記印刷物から反射する赤外線
   の光量を検出する受光素子、該受光素子の出力信号を識
   別する手段、該識別手段の出力信号に基づいて識別結果
   を表示する表示手段とを備える赤外線検出手段とからな
   る学習もしくは娯楽装置に於いて、正解に対応する領域
   を所定の赤外線反射率を有する状態とし、正解に対応す
   る領域以外の領域を正解の領域より赤外線反射率の大き
   い状態にし、前記赤外線検出手段は前記正解に対応する
   領域を正解として表示し、前記正解以外の領域を不正解
   として表示し、該赤外線検出手段を前記印刷物から離し
   た時、前記表示を所定の時間保持することを特徴とした
   学習もしくは娯楽装置。
4. 【請求項４】 可視識別可能な第１の知的情報と赤外線
   反射率の違いにより識別可能な第２の知的情報とが赤外
   線反射性の基板に印刷された印刷物と、赤外線を該印刷
   物に照射する発光素子、前記印刷物から反射する赤外線
   の光量を検出する受光素子、該受光素子の出力信号を識
   別する手段、該識別手段の出力信号に基づいて識別結果
   を表示する表示手段とを備える赤外線検出手段とからな
   る学習もしくは娯楽装置に於いて、成功に対応する領域
   を第１の赤外線反射率を有する状態とし、正解に対応す
   る領域を第２の赤外線反射率を有する状態とし、前記成
   功と正解以外の領域を第３の赤外線反射率を有する状態
   とし、赤外線反射率の大きさは前記第１の赤外線反射率
   が最も小さい範囲に属し、前記第３の赤外線反射率が最
   も大きい範囲に属する状態とし、前記赤外線検出手段は
   前記成功に対応する領域を成功として表示し、前記正解
   に対応する領域を正解として表示し、前記成功と正解以
   外の領域を不正解として表示することを特徴とした学習
   もしくは娯楽装置。
5. 【請求項５】 請求項４の学習もしくは娯楽装置に於い
   て、前記赤外線検出手段は、該赤外線検出手段を前記印
   刷物から離したとき、前記表示を所定の時間保持するこ
   とを特徴とする。