KR20180123488A - 장치 및 카드형 장치 - Google Patents

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켄지 요시다
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가부시키가이샤 아이피 솔루션즈
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Abstract

본 발명은 물리량을 검지하는 센서를 구비한 패널(스마트폰의 디스플레이 등)에 작용하는 박판상 장치에 관한 것이다.
박판상으로 내부에 공동부가 형성된 비도전성 기재와, 비도전성 기재의 패널에 작용하는 제1면 상에 형성된 복수의 제1의 도전성 패턴 부재와, 제1면으로부터 소정 거리 이상을 두고 형성되는 제2의 도전성 패턴 부재와, 제1면의 상기 제1의 도전성 패턴 부재가 형성된 부분에 개구하는 구멍을 통해 제1의 도전성 패턴 부재와 제2의 도전성 패턴 부재를 접속하는 제1의 도전로를 구비한 박판상 장치로 하였다.

Description

장치 및 카드형 장치
본 발명은 장치 및 카드형 장치에 관한 것이다.
종래부터 도체 및 부도체의 배치패턴에 따른 인증 코드가 기록된 선불 카드를, 터치 패널을 탑재한 전자 기기(예를 들어 스마트 폰)에 갖다 댐으로써, 도체 및 부도체의 배치패턴이 터치 패널에 의해 검출되고, 그 검출 결과에 기초하여 인증 코드가 전자 기기로 인식되는 기술이 존재한다(특허 문헌 1참조).
특허 문헌 1: 특개 2015-035051호 공보
그런데 코드를 순차 변화시켜서 스마트 폰 등의 전자 기기로 인식시키고 싶다는 요망이 있지만, 특허 문헌 1을 포함한 종래 기술로는 당해 요망에 부응하지 못하는 상황이었다.
본 발명은 이런 상황을 감안하여 이루어진 것이며, 코드를 순차 변화시켜도 스마트 폰 등의 전자 기기로 인식이 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 태양의 장치는,
외부에서 도래하는 외부 에너지의 단위 시간당의 도래량을 검출하는 도래량 검출부;
상기 단위 시간당의 도래량의 변화를 토대로 소정 형식의 입력 정보를 취득하는 정보 취득 회로;
대향면에서 검지 가능한 물리량 변화가 생기는 1 이상의 소자가 배열된 작용면;
상기 1 이상의 소자의 각각에 상기 물리량 변화를 일으키는 1 이상의 물리량 제어부; 및
상기 1 이상의 물리량 제어부에, 상기 1 이상의 소자에서 상기 물리량 변화에 따라 소정 형식의 출력 정보를 출력하는 정보 출력부; 를 갖춘다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다른 일 태양의 장치는,
예를 들면 상술한 본 발명의 일 태양의 장치를 다른 장치와 식별하는 식별 정보를 기억하는 식별 정보 기억부; 및
상기 식별 정보와 상기 취득한 입력 정보를 바탕으로 부호화 정보를 발생하는 부호화 정보 발생 회로를 갖추고,
상기 정보 출력부는 상기 부호화 정보를 포함하는 출력 정보를 출력한다.
본 발명에 따르면 코드를 순차 변화시켜도 스마트 폰 등의 전자 기기로 인식이 가능하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관련된 정보 처리 시스템의 외관적 구성의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 정보 처리 시스템의 처리 중, 소정 정보를 읽고, 당해 소정 정보에 관한 코드를 발생하기까지 일련의 처리의 개략을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 정보 처리 시스템의 처리 중, 출력된 코드를 인식하기까지 일련의 처리의 개략을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 정보 처리 시스템 중, 코드 발생 장치 구성의 일 예를 나타낸 모식도이다.
도 5는 도 1의 정보 처리 시스템 중, 코드 인식 장치의 하드웨어 구성 예를 나타낸 블록도이다.
도 6은 터치 패널이 다점을 검출 가능한 경우에 있어서의 도트의 배치 패턴의 구체 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 심볼의 형태로 패턴 코드(정보)를 출력하는 경우의 구체 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 디스플레이에 표시된 도트 코드(정보)를 코드 발생 장치가 취득하는 양태를 나타낸 모식도이다.
도 9는 코드 인식 장치의 터치 패널에 표시된 도트 코드(정보)를 코드 발생 장치(1)가 취득하는 양태를 나타내는 모식도이다.
도 10은 정전 용량 제어 시스템의 구성 예를 나타내는 모식도이다.
도 11은 도 10의 정전 용량 제어 시스템에 채용 가능한 각종 반도체 스위치의 구성 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 도 11의 반도체 스위치를 OFF로 한 경우의 정전 용량의 극소화의 개요에 관한 설명도이다.
도 13은 전원을 두지 않고 트랜지스터에서 스위치를 구성하는 회로의 예이다.
도 14는 정보 판독 장치를 구비한 코드 발생 장치(1)의 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 15는 정보 판독 장치를 구비하지 않은 코드 발생 장치(1)의 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 16은 정보 판독 장치를 구비하지 않은 코드 발생 장치(1)의 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 17은 도트 13-1 내지 13-5를 비회전 대상으로 배치한 것에 더하여, 사용자가 판독 위치를 인식하기 쉽게 하기 위하여 정보 판독 장치를 단부에 배치한 심볼 패턴의 구체 예, 및 터치 패널(31)이 다점을 검출 가능한 경우에 있어서, 도트 코드의 판독이 없는 심볼 패턴의 구체적인 예를 나타내는 도면이다.
도 18은 입력 매체 심볼 패턴의 위치 인식에 관하여 나타낸 도면이다.
도 19는 본원 발명을 이용한 개인 인증 서비스의 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 20은 본원 발명을 이용한 티켓 구입ㆍ쿠폰 획득 서비스의 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 21은 본원 발명을 이용한 티켓 구입ㆍ쿠폰 획득 서비스(도트 표시)를 나타낸 도면이다.
도 22는 본원 발명을 이용한 티켓ㆍ쿠폰 인쇄 출력 서비스를 나타낸 도면이다.
도 23은 본원 발명을 이용한 쿠폰ㆍ포인트 집객 서비스를 나타낸 도면이다.
도 24는 본원 발명을 이용한 전자 포인트 카드 서비스를 나타낸 도면이다.
도 25는 본원 발명을 이용한 인쇄 미디어에 의한 정보 서비스를 나타낸 도면이다.
도 26은 본원 발명을 이용한 인쇄 미디어에 의한 통신 판매 서비스를 나타낸 도면이다.
도 27은 본원 발명을 이용한 엔터테인먼트 서비스를 나타낸 도면이다.
도 28은 본원 발명을 이용한 정보 전송 서비스를 나타낸 도면이다.
도 29는 본원 발명을 이용한 도트 코드 형성 매체 정보 링크를 나타낸 도면이다.
도 30은 정보 도트의 실시 형태를 설명하기 위한 것이며, 동 도(A)는 제1의 예, 동 도(B)는 제2의 예, 동 도(C)는 제3의 예, 동 도(D)는 제4의 예, 동 도(E)는 제5의 예를 각각 나타내는 것이다.
도 31은 도트 코드 할당 포맷의 실시 형태를 설명하기 위한 것이며, 동 도(A)는 제1의 예, 동 도(B)는 제2의 예, 동 도(C)는 제3의 예를 각각 나타내는 것이다.
도 32는 도트 패턴의 제1의 예(「GRID0」)의 실시 형태를 설명하기 위한 것이다.
도 33은 도트 패턴의 제2의 예(「GRID5」)의 기준 도트 또는 가상 도트의 배치에 대해 설명하기 위한 것이다.
도 34는 도트 패턴의 판독을 설명하기 위한 것이며, 동 도(A)는 제1의 판독 예, 동 도(B)는 제2의 판독 예를 각각 나타내는 것이다.
도 35는 도 34에 이어, 도트 패턴 판독을 설명하기 위한 것이며, 이 도면은 제3의 판독 예를 나타내는 것이다.
도 36은 카드형 장치의 사용 예를 나타내는 도면이다.
도 37은 장치 이측(裏側) 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 38은 장치 표측(表側) 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 39는 표측에 도전성 필름을 구비한 장치 표측의 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 40은 장치 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 41은 표측에 도전성 필름을 구비한 장치 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 42는 장치의 정보기기와 접촉면의 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 43은 패턴 코드의 출력 예를 나타내는 도면이다.
도 44는 패턴 코드의 출력 예를 나타내는 도면이다.
도 45는 장치가 정보기기에 대하여 정보를 출력하는 처리 예의 플로우차트이다.
도 46은 정보기기가 장치에 대하여 정보를 출력하는 처리 예의 플로우차트이다.
도 47은 광전 변환에 의해 전력 공급을 받는 장치의 내부 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 48은 전자파에 의해 전력 공급을 받는 장치의 내부 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 49는 압전 변환에 의해 전력 공급을 받는 장치의 내부 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 50은 열전 변환에 의해 전력 공급을 받는 장치의 내부 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 51은 시각(時刻)에 의해 암호화된 식별 정보를 송신하는 처리 예의 플로우차트이다.
도 52는 정보기기의 입력 정보에 의해 암호화된 식별 정보를 송신하는 처리 예의 플로우차트이다.
도 53은 복수 색의 빛의 도래량의 변화를 토대로 입력 정보를 판독하는 장치의 내부 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 54는 검출 정보에 기초한 정보기기와의 통신을 개시하는 처리 예의 플로우차트이다.
도 55는 정보기기로부터의 입력 정보에 따라 처리를 실행하는 예의 플로우차트이다.
도 56(A)는 카드형 장치 이면의 구성의 일 예를 나타내는 모식도, (B)는 카드형 장치 표면의 구성의 일 예를 나타내는 모식도, (C)는 카드형 장치의 하드웨어 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 57은 터치 입력 패널을 구비한 카드형 장치 이면의 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 58은 터치 입력 패널을 구비한 카드형 장치 표면의 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 59는 터치 입력 패널을 구비한 카드형 장치의 하드웨어 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 60(A)는 전력 절약 표시 장치를 구비한 카드형 장치 이면의 구성의 일 예를 나타내는 모식도, (B)는 전력 절약 표시 장치를 구비한 카드형 장치의 표면의 구성의 일 예를 나타내는 모식도, (C)는 전력 절약 표시 장치를 구비한 카드형 장치의 하드웨어 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 61은 RGB의 3가지 파장마다 광전 변환을 실시하는 광전 변환 소자의 배열과, 광전 변환 소자 배열이 검지하는 광량 변화의 시간 변화에 의한 입력 정보를 예시하는 도면이다.
도 62는 3채널로 입력되는 입력 정보의 코드를 예시하는 도면이다.
도 63은 광 코드의 발광 영역을 예시하는 도면이다.
도 64는 소자 내에 RGB 포토다이오드가 장착된 예를 나타내는 도면이다.
도 65는 RGB 포토다이오드에서 검출된 광 코드를 예시하는 도면이다.
도 66은 광 코드의 발광 영역의 변형 예를 예시하는 도면이다.
도 67은 정보기기가 장치의 RGB 포토다이오드의 위치를 특정하고 광 코드를 발광하는 처리 예의 플로우차트이다.
도 68은 장치가 RGB 포토다이오드마다 정보기기로부터의 광 코드를 수광하는 처리 예의 플로우차트이다.
도 69는 패턴 코드의 출력 예를 나타내는 도면이다.
도 70은 카드형 장치의 수광면의 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 71은 RGB 포토다이오드에 입력되는 광 코드를 예시하는 도면이다.
도 72는 장치 이면의 구성 요소의 다른 배치 예로, 이 배치 예에 의해 출력되는 패턴 코드의 예이다.
도 73은 소자와 정보 입력 장치(광 센서)에 포함되는 포토다이오드의 다른 구성을 예시하는 도면이다.
도 74는 장치 이면의 구성 요소의 다른 배치 예로, 이 배치 예에 의해 출력되는 패턴 코드의 예이다.
도 75는 스탬프형 코드 발생 장치의 바닥 또는 카드형의 장치 이측의 면(터치 패널에 접촉하는 측)에 설치되는 전방 버튼과 후방 버튼을 예시하는 도면이다.
도 76은 특수 패턴을 예시하는 도면이다.
도 77은 변형 예의 장치와, 장치의 물리량 변화를 검지하는 터치 패널을 예시하는 도면이다.
도 78은 터치 패널의 검출용 교류 신호원에 대해, 역상의 교류 신호를 발생하는 교류 신호원 B 구성을 예시하는 도면이다.
도 79는 광 센서의 수광면에서 본 평면도이다.
도 80은 6개의 포토다이오드를 가진 광 센서의 수광면에서 본 평면도이다.
도 81은 광 센서의 단면도이다.
도 82는 광 센서의 단면도이다.
도 83은 광 센서의 단면도이다.
도 84는 디지털 스탬프와 정보기기와의 접촉면 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 85는 디지털 스탬프에 의한 패턴 코드의 출력 예를 나타내는 도면이다.
도 86은 디지털 스탬프에 의한 패턴 코드의 출력 예를 나타내는 도면이다.
도 87은 현행의 신용 카드를 예시하는 도면이다.
도 88은 카드형 장치의 사용 예를 나타내는 도면이다.
도 89는 카드형 장치의 사용 예를 나타내는 도면이다.
도 90은 개인 인증을 실행하는 태블릿에 대한 G-Card의 사용 예를 나타내는 도면이다.
도 91은 개인 인증을 실행하는 스마트 폰에 대한 G-Card의 사용 예를 나타내는 도면이다.
도 92는 제품 보증에 사용되는 G-Card의 사용 예를 나타내는 도면이다.
도 93은 G-Card에 의한 진안 판정의 예를 나타내는 도면이다.
도 94는 G-Card 및 보안 코드 입력에 의한 진안 판정의 예를 나타내는 도면이다.
도 95는 G-Card 모듈의 사용 예를 나타내는 도면이다.
도 96은 G-Card에 의한 결제의 예를 나타내는 도면이다.
도 97은 G-Card에 의한 티켓ㆍ쿠폰 사용시의 예를 나타내는 도면이다.
도 98은 G-Card의 사용 이력을 표시하는 예를 나타내는 도면이다.
도 99는 G-Card에 의한 포인트 등의 제공 서비스의 예를 나타내는 도면이다.
도 100은 G-Card에 의한 포인트 서비스의 스테이터스를 표시하는 예를 나타내는 도면이다.
도 101은 G-Card에 의한 쿠폰 등의 서비스 내용을 표시하는 예를 나타내는 도면이다.
도 102는 G-Card를 특정의 점포의 전용 포인트 카드로 이용하는 사례를 나타내는 도면이다.
도 103은 G-Card를 복수 점포에서 공통의 포인트 카드로 이용하는 사례를 나타내는 도면이다.
도 104는 G-Card에 기록된 스탬프나 포인트의 가산·삭제를 하는 예를 나타내는 도면이다.
도 105는 G-Card가 놓여지는 방향에 의해 다른 처리를 실행하는 예를 나타내는 도면이다.
도 106은 카드형의 장치에 의한 게임의 예를 설명하는 도면이다.
도 107은 카드형의 장치에 의한 게임의 예를 설명하는 도면이다.
도 108은 카드형의 장치에 의한 게임의 예를 설명하는 도면이다.
도 109는 다른 형상의 장치에 의한 게임 예를 설명하는 도면이다.
도 110은 게임용 카드 이면의 구성을 예시하는 도면이다.
도 11은 게임용 카드 표면의 구성을 예시하는 도면이다.
도 112는 태블릿 단말로 카드의 사용 예를 나타내는 도면이다.
도 113은 게임용 카드의 단면도이다.
도 114는 게임용 카드의 단면도이다.
도 115는 게임용 카드의 하면도이다.
도 116은 게임용 카드의 변형 예와 그 단면도이다.
도 117은 게임용 카드의 예이다.
도 118은 게임용 카드의 예이다.
도 119는 게임용 카드의 단면도이다.
도 120은 게임용 카드의 단면도이다.
도 121은 변형 예에 관한 게임용의 다른 카드의 단면도이다.
도 122는 변형 예에 관한 게임용의 다른 카드의 단면도이다.
도 123은 게임 용 카드의 예이다.
도 124는 게임용 카드로 묘화 애플리케이션의 처리를 실행한 예이다.
도 125는 게임 프로그램의 처리 예이다.
도 126은 정보 전달 처리를 예시하는 도면이다.
도 127은 정보 전달 처리를 예시하는 도면이다.
도 128은 정보 전달 처리를 예시하는 도면이다.
도 129는 실시 형태 18에 관한 광 센서의 평면도이다.
도 130은 실시 형태 18에 관한 광 센서의 평면도이다.
도 131은 실시 형태 18에 관한 광 센서의 단면도이다.
도 132는 실시 형태 18에 관한 광 센서에 의해 색 코드를 취득하는 처리 예이다.
도 133은 실시 형태 19에 관한 패턴 코드의 배치 예를 나타내는 도면이다.
도 134는 실시 형태 19에 관한 패턴 코드의 배치 예를 나타내는 도면이다.
도 135는 실시 형태 20에 관한 장치의 이면에서 본 평면도이다.
도 136은 실시 형태 20에 관한 장치의 이면에서 본 평면도이다.
도 137은 전기 기구 영역의 구성을 예시하는 도면이다.
도 138은 실시 형태 21에 관한 장치의 회로 구성의 상세를 예시하는 도면이다.
도 139는 실시 형태 21의 포토다이오드와 소자의 배치 예이다.
도 140은 장치와 정보기기 간의 통신 절차를 예시하는 도면이다.
도 141은 동기용 광 코드와 패턴 코드의 관계를 예시하는 타이밍 차트이다.
도 142는 실시 형태 21에 있어서 에러 체크 방법의 일 예다.
도 143은 패턴 코드가 다시 출력되는 다른 예이다.
도 144는 동기용 광 코드와 패턴 코드의 관계를 예시하는 타이밍 차트이다.
도 145는 장치 이면의 다른 구성을 예시하는 도면이다.
도 146은 패턴 코드를 예시하는 도면이다.
도 147은 터치 무브를 오검출하는 예이다.
도 148은 터치 무브의 오검출을 저감하기 위한 처리를 예시하는 도면이다.
도 149는 패턴 코드 출력 처리(장치측 동기 통신)을 예시하는 도면이다.
도 150은 정보기기가 동기용 광 코드를 출력하는 대신에 장치가 동기용 패턴 코드를 출력하는 처리를 예시하는 도면이다.
도 151은 동기 패턴 코드와 동기시키고 정보 패턴을 정보기기에 입력하는 장치의 처리를 예시한다.
도 152는 정보 패턴 동기 출력 처리의 상세를 예시하는 도면이다.
도 153은 정보 패턴 동기 출력 처리의 상세의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 154는 장치가 동기용 패턴 코드에 이어서 정보 패턴을 출력하는 처리를 예시하는 도면이다.
도 155는 에러 체크가 패턴 코드열 출력 후에 실행되는 처리 예이다.
도 156은 에러 체크가 1회의 패턴 코드 출력시보다 늦추어 실행되는 처리의 플로우차트이다.
도 157은 정보기기측의 동기 통신 처리를 예시하는 플로우차트이다.
도 158은 기준 패턴 검지의 유무에 불구하고, 패턴 코드를 입력하는 정보기기(200)의 처리를 예시하는 도면이다.
도 159는 정보 패턴 동기 입력 처리의 상세를 예시하는 처리의 플로우차트이다.
도 160은 정보기기가 장치 동기용 패턴 코드를 입력할 경우의 정보기기의 처리 예이다.
도 161은 장치로부터의 패턴 코드의 출력에 응하여 정보기기가 터치 패널 상의 위치 좌표를 송신하는 처리 예이다.
도 162는 위치 좌표 수신 처리의 플로우차트이다.
도 163은 장치가 출력하는 물리량의 출력 값을 정보기기와의 사이에서 조정하는 처리를 예시하는 도면이다.
도 164는 시험 패턴 검지에 기초하여 적정 케이스 결정 처리를 예시하는 플로우차트이다.
도 165는 실시 형태 22에 관한 장치의 터치 패널에 접촉하는 이면의 구성을 예시하는 도면이다.
도 166은 실시 형태 22에 관한 장치의 터치 패널에 접촉하는 이면의 구성의 변형 예다.
도 167은 실시 형태 23에 관한 정보기기의 터치 패널에 접촉시키는 장치의 이면의 외관을 예시한다.
도 168은 장치의 A 단면의 단면도이다.
도 169는 장치의 B 단면의 단면도이다.
도 170은 장치의 C 단면의 단면도이다.
도 171은 장치의 A 단면의 변형 예다.
도 172는 장치의 B 단면의 변형 예다.
도 173은 허니컴 구조로 불리는 단면이 육각형의 경우를 예시하는 도면이다.
도 174는 실시 형태 23에 관한 장치의 변형 예다.
도 175는 실시 형태 23에 관한 장치의 변형 예다.
도 176은 실험 치구의 구성과 실험 순서를 예시하는 도면이다.
도 177은 소자의 직경이 7mm인 경우의 실험 결과이다.
도 178은 소자의 직경이 7.5mm인 경우의 실험 결과이다.
도 179는 소자의 직경이 7.5mm인 경우의 실험 결과이다.
도 180은 SW의 ON 저항의 한계치에 관한 실험 치구의 구성과 실험 순서를 예시하는 도면이다.
도 181은 SW의 ON 저항의 한계치에 관한 실험 결과이다.
도 182는 장치가 터치 패널에 접촉하는 이면의 소자 구성과, 소자로부터 출력되는 패턴 코드를 예시하는 도면이다.
도 183(A)는 패턴의 조합이 정의하는 정보의 구성을 예시하는 도면, (B)는 패리티 패턴의 설정을 예시하는 도면이다.
도 184는 소자로 출력되는 패턴에 에러가 생긴 경우의 신호 수수 절차를 예시하는 도면이다.
도 185는 송신된 패턴 코드를 예시하는 도면이다.
도 186은 정보기기가 장치로부터 출력되는 패턴 코드를 취득하는 처리 예이다.
도 187은 검지 이벤트의 취득 처리의 상세를 예시하는 도면이다.
도 188은 패리티 체크를 행하지 않은 패널 입력 처리를 예시하는 플로우차트이다.
도 189는 장치의 물리량의 변화에 의한 패턴 출력 처리를 예시하는 플로우차트이다.
도 190은 패널 입력 처리의 변형을 예시하는 도면이다.
도 191은 정보기기와 장치 간의 통신 처리의 변형 예를 나타내는 플로우차트이다.
도 192는 장치와 정보기기의 신호 수수의 관계를 예시하는 도면이다.
도 193은 장치의 변형을 예시하는 도면이다.
도 194(A)는 소자(111)의 평면도와, 소자(111)의 평면도 중의 각부와 접촉 도체, 및 반도체 스위치와의 연결을 예시한 도면이고, (B)는 소자의 단면도이다.
도 195는 캘리브레이션을 실행하는 정보기기의 처리를 예시하는 플로우차트이다.
도 196은 변형 예에 관한 정보기기의 처리를 나타내는 도면이다.
도 197은 소자의 구성을 예시하는 도면이다.
도 198은 소자의 구성을 예시하는 도면이다.
도 199는 소자의 구성을 예시하는 도면이다.
도 200은 장치의 단면도이다.
도 201은 장치의 평면도이다.
도 202는 장치의 상측으로부터의 평면도이다.
도 203은 장치의 단면도이다.
도 204는 장치의 상측으로부터의 평면도이다.
도 205는 장치의 단면도이다.
도 206은 장치의 구성을 예시하는 도면이다.
도 207은 장치의 변형 예다.
도 208은 장치의 구성을 예시하는 도면이다.
도 209는 장치의 상측에서 본 평면도이다.
도 210은 장치를 터치 패널에 작용하는 작용면측에서 본 평면도 단면도이다.
도 211은 장치의 단면도이다.
도 212는 카드 인증 처리의 플로우차트이다.
도 213은 카드 인증 처리의 플로우차트이다.
도 214는 실험 시 장치의 상태를 예시하는 도면이다.
도 215는 ON 시간을 변경한 측정 결과이다.
도 216은 도선의 길이를 10cm로 한 측정 결과이다.
도 217은 2개의 소자(111)을 이용하여 측정한 결과이다.
도 218은 도선의 길이를 바꾸고 측정한 결과이다.
도 219는 도선의 길이를 바꾸고 측정한 결과이다.
도 220은 실시 형태의 장치 구성을 예시하는 도면이다.
도 221은 전원 스위치의 상세를 예시하는 도면이다.
도 222는 장치의 기동 시퀀스를 예시하는 도면이다.
도 223은 장치의 처리를 예시하는 플로우차트이다.
도 224(A)는 실시 형태의 장치의 상층 표면의 구성을 예시하는 도면이고, (B)는 장치의 일부 단면도를 조합한 도면이다.
도 225(A)는 하층의 유전체층에 소자 형성 전의 접합면의 구성을 예시하는 도면이고, (B)는 장치의 단면도이다.
도 226(A)는 하층의 유전체층에 소자 형성 후의 접합면의 구성을 예시하는 도면이고, (B)는 장치의 단면도이다.
도 227(A)는 실시 형태의 장치 이면의 구성을 예시하는 도면이고, (B)는 상층과 하층의 유전체를 접합한 후의 장치 단면의 개요를 예시하는 도면이다.
도 228(A)는 실시 형태의 장치의 유전체층 상층의 접합면의 평면도를 예시하는 도면이고, (B)는 장치의 단면도를 가상적으로 조합한 도면이다.
도 229(A)는 하층의 유전체 이면에 소자를 형성한 상태를 예시하는 도면이고, (B)는 하층의 유전체 이면에 소자를 형성한 상태를 예시하는 도면이다.
도 230(A)는 실시 형태의 장치 이면의 구성을 예시하는 도면이고, (B)는 상층과 하층의 유전체를 접합한 후의 장치 단면의 개요를 예시하는 도면이다.
도 231(A)는 실시 형태의 장치의 상층 표면 구성을 예시하는 도면이고, (B)는 장치의 일부 단면도를 조합한 도면이다.
도 232(A)는 장치의 유전체 층의 하층의 접합면을 예시하는 평면도이고, (B)는 장치의 일부 단면도를 조합한 도면이다.
도 233(A)는 상층과 하층을 접합 후의 장치 이면의 구성을 예시하는 도면이고, (B)는 상층과 하층의 유전체를 접합한 후의 장치 단면의 개요를 예시하는 도면이다.
도 234(A)는 실시 형태의 장치의 상층 표면의 구성을 예시하는 도면이고, (B)는 장치의 일부 단면도를 조합한 도면이다.
도 235(A)는 장치의 하층 접합면의 구성을 예시하는 도면이고, (B)는 장치의 일부 단면도를 조합한 도면이다.
도 236(A)는 상층과 하층을 접합한 장치의 이면의 구성을 예시하는 평면도이고, (B)는 상층과 하층을 접합한 장치의 단면 구성의 개요를 나타내는 도면이다.
도 237은 실시 형태의 장치 이면의 구성을 예시하는 도면이다.
도 238은 실시 형태의 장치 이면의 구성을 예시하는 도면이다.
도 239는 다양한 멤버스 카드의 실시 예이다.
도 240은 관광 카드의 실시 예이다.
도 241은 학습 카드의 실시 예이다.
도 242는 게임용 카드의 실시 예이다.
도 243은 실시 형태에 관한 장치를 예시하는 도면이다.
도 244는 도체의 크기를 변화시킨 실시 예이다.
도 245는 실시 형태 36에 관한 장치의 구성을 예시하는 도면이다.
도 246은 커플링용 도체와 SW가 없는 장치의 구성을 모식적으로 예시하는 도면이다.
도 247은 SW를 모식적으로 예시하는 도면이다.
도 248은 SW의 구체적인 구성을 예시하는 도면이다.
도 249는 도 248의 변형 예다.
도 250은 장치에 있어서 커플링 도체, SW, 소자 및 CPU의 접속을 예시하는 도면이다.
도 251은 도 250의 변형 예다.
도 252는 도 250의 변형 예다.
도 253은 도 250의 변형 예다.
도 254는 터치 패널이 물리량을 검지할 때의 임계값과, 임계값에 따라 판정되는 판정 결과를 예시하는 도면이다.
도 255는 소자(111)의 배열 예(타입 1)이다.
도 256은 소자(111)의 배열 예(타입 2)이다.
도 257은 소자를 배치하는 ID 영역과 터치 영역을 설명하는 도면이다.
도 258은 ID 영역 코드의 인식 알고리즘을 설명하는 도면이다.
도 259는 터치 패널 상의 좌표계의 설명도이다.
도 260은 터치 패널에 대한 ID 영역의 회전각을 구하는 도면이다.
도 261은 좌표 변환된 좌표 값을 예시하는 도면이다.
도 262는 ID 영역 좌표치 - ID 번호 테이블을 예시하는 도면이다.
도 263은 알고리즘의 상세를 예시하는 도면이다.
도 264는 터치 영역의 좌표 형을 예시하는 도면이다.
도 265는 카드 모양의 장치(110)를 터치 패널에 회전하여 재치(載置)한 예이다.
도 266은 회전각을 예시하는 도면이다.
도 267은 좌표 변환을 예시하는 도면이다.
도 268은 기준화된 좌표치와의 대조를 예시하는 도면이다.
도 269는 알고리즘의 상세를 예시하는 도면이다.
도 270은 장치의 구조 예이다.
도 271은 장치의 구조 예이다.
도 272는 장치의 구조 예이다.
도 273은 장치의 구조 예이다.
도 274는 장치의 구조 예이다.
도 275는 장치의 구조 예이다.
도 276은 장치의 구조 예이다.
도 277은 장치의 구조 예이다.
도 278은 장치의 구조 예이다.
도 279는 장치의 구조 예이다.
도 280은 장치의 구조 예이다.
도 281은 장치의 구조 예이다.
도 282는 장치의 구조 예이다.
도 283은 장치의 구조 예이다.
도 284는 장치의 구조 예이다.
도 285는 장치의 구조 예이다.
도 286은 장치의 구조 예이다.
도 287은 장치의 구조 예이다.
도 288은 장치의 구조 예이다.
도 289는 장치의 구조 예이다.
도 290은 장치의 구조 예이다.
도 291A는 장치의 구조 예이다.
도 291B는 장치의 구조 예이다.
도 291C는 장치의 구조 예이다.
도 291D는 장치의 구조 예이다.
도 291E는 장치의 구조 예이다.
도 291F는 장치의 구조 예이다.
도 292는 장치의 구조 예이다.
도 293은 장치의 구조 예이다.
도 294는 장치의 구조 예이다.
도 295는 장치의 구조 예이다.
도 296은 장치의 구조 예이다.
도 297은 정보기기의 터치 패널 상의 터치 센서를 제어 회로가 주사하는 동작을 예시하는 모식도이다.
도 298은 정보기기와 장치 간의 광 코드와 정보 패턴(정전 용량 코드)를 이용한 통신 수순을 예시하는 타이밍 차트이다.
도 299는 광 동기 통신을 실행하는 장치(110)의 처리를 예시하는 플로우차트이다.
도 300은 광 동기 통신을 실행하는 정보기기(200)의 처리를 예시하는 플로우차트이다.
도 301은 동기 신호 부착 정보 패턴을 정보기기(200)에 입력하는 장치(110)의 처리를 예시하는 플로우차트이다.
도 302는 동기 신호 부착 정보 패턴을 장치(110)로부터 취득하는 정보기기(200)의 처리를 예시하는 플로우차트이다.
도 303은 직렬의 트랜지스터를 ON으로 한 회로의 예이다.
도 304는 베이스를 접지한 회로이다.
도 305는 결과를 검증하기 위한 회로이다.
도 306은 바이폴라 트랜지스터의 회로에서, 종속 접속된 트랜지스터(X1, X2)의 베이스·콜렉터 사이에 콘덴서(Ccb)를 접속한 것이다.
도 307은 FET의 회로에서, 종속된 FETX3, X4의 게이트ㆍ드레인 사이에 콘덴서(Cdg)를 접속한 것이다.
도 308은 트랜지스터가 ON인 때의 도 306의 등가 회로이다.
도 309는 도 306의 사용자를 대신해서 기준 콘덴서(Cref)와 저항(Rref)을 병렬로 접속한 회로이다.
도 310은 도 309의 트랜지스터가 ON인 때의 등가 회로이다.
도 311은 도 309의 회로에서, 기준 콘덴서(Cref)를 제외한 회로이다.
도 312는 도 309의 회로에서, 트랜지스터(X1, X2)의 베이스·콜렉터 간의 콘덴서(Ccb)를 제외한 회로이다.
도 313은 트랜지스터를 1단으로 한 회로이다.
도 314는 트랜지스터(X2)가 ON인 때의 등가 회로이다.
도 315는 트랜지스터(X2)가 OFF인 때의 등가 회로이다.
도 316은 코드 발생 장치의 사시도이다.
도 317은 코드 발생 장치의 정면도이다.
도 318은 코드 발생 장치의 저면도이다.
도 319는 코드 발생 장치의 저면도이다.
도 320은 코드 발생 장치(1A)의 하우징을 제외한 내부 구조를 예시하는 도면이다.
도 321은 터치 영역에 스루홀(도통공), 도전 탭도 설치하지 않고, 터치의 직하에 유전 기둥(誘電柱)을 설치한 장치의 예이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명한다.
<실시 형태 0>
[정보 처리 시스템의 개요]
도 1은 본 발명의 일 실시 형태와 관련된 정보 처리 시스템의 외관적 구성의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 1에 나타내는 정보 처리 시스템은 코드를 발생하는 코드 발생 장치(1), 당해 코드에 관한 소정 정보가 부여된 카드 등의 매체(2), 당해 코드를 인식하는 코드 인식 장치(3), 및 당해 코드에 관한 소정의 처리를 실행하는 서버(4)를 갖추고 있다.
코드 인식 장치(3)와 서버(4)는 인터넷 등의 소정의 네트워크(N)를 통하여 접속되어 있다.
도 2는 도 1의 정보 처리 시스템의 처리 중, 소정 정보를 읽고, 당해 지정 정보에 관한 코드를 발생하기까지 일련의 처리의 개략을 나타낸 도면이다.
도 2(A)와 같이, 카드 등의 매체(2)에는 코드에 관한 소정 정보(C)가 부여 되어 있다.
여기에서 소정 정보(C)는 코드 발생 장치(1)가 읽기(독취) 가능한 정보이고, 당해 코드 발생 장치(1)에서 코드의 발생이 가능한 정보이면 족하며, 그 형태 등은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, QR코드(등록 상표)나 바코드, 컬러 코드 등을 소정 정보(C)로 채용할 수 있다.
단, 본 실시 형태에서는 소정 정보(C)로 도트 코드가 채용되고, 당해 도트 코드를 나타내는 도트 패턴이 매체(2)에 형성되어 있다.
여기에서, 「도트 패턴」은 복수의 도트의 배치 알고리즘에 의해 정보 코드를 부호화한 것을 말한다.
또한 상기의 도트 패턴을 읽어 구한 수치 정보(코드)가 도트 코드이며, 총칭해서 도트 코드로 표기하는 것을 포함한다. 이후도 마찬가지다.
도트 패턴에 의한 정보 코드 부호화 알고리즘에 대해서는, 그리드 마크사의 Grid Onput(등록 상표), 아노토사의 Anoto Pattern 등의 주지의 알고리즘을 이용할 수 있다.
또한, 도트 패턴 중 그리드 마크사의 Grid Onput(등록 상표)에 대해서는 후에 상술한다.
도트 패턴 부호화 알고리즘 자체는, 가시광에 의해 읽는 경우와 적외선에 의해 읽는 경우에서 공통되기 때문에 특별히 한정되지 않는다.
도트 패턴은 이 외에도 눈에 보이지 않거나, 눈에 보이더라도 단순한 문양으로 인식되는 정도의 것이면 족하며, 어떤 도트 패턴이라도 채용 가능하다.
또한, 도트 패턴은 좌표 값을 정의함으로써 그 읽는 위치에 의해 다른 정보 코드를 부호화할 수 있다. 나아가, 도트 패턴에는, 정보 코드를 부호화 및 복호화하기 위한 기준이 되는 방향을 가지며, 그 방향을 읽음으로써, 도트 패턴에 대한 코드 발생 장치(1)의 회전각을 취득할 수 있다. 한편 코드 발생 장치(1)를 도트 패턴 형성 매체에 대해서, 기울이면 촬상 화상의 밝기의 변화에 의하여 어느 방향으로, 어느 정도, 발생 장치(1)를 기울였는지도 취득할 수 있다.
도 2(B)에 도시되었듯이, 코드 발생 장치(1)는 정보 판독부(11)를 가지고 있다.
정보 판독부(11)는 매체(2)에 형성된 도트 패턴(소정 정보(C))을 촬상하고, 그 결과 얻어지는 도트 패턴의 화상 데이터에 기초하여, 도트 코드를 인식한다.
또한 정보 판독부(11)는 매체(2)에 부여된 소정 정보(C)를 읽는 기능을 가지고 있는 것이며, 상술한 것과 같이 소정 정보(C)의 형태에 따라, 각양각색의 형태를 취할 수 있다.
도 2(C)에 도시되었듯이, 코드 발생 장치(1)는 정보 판독부(11)에 더하여 코드 발생부(12)와, 코드 출력부(13)를 더 갖추고 있다.
코드 발생부(12)는 소정 정보(C)에 관한 코드이고, 1 이상의 심볼의 공간 방향과 시간 방향 중 적어도 한쪽의 배치 패턴으로 나타내는 코드를, 패턴 코드로서 발생한다. 여기에서 심볼은 문자, 도형, 모양, 또는 이들의 조합이며, 본 실시 형태에서는 도트가 채용되고 있다.
즉, 코드 발생부(12)는 정보 판독부(11)에 의해 새로운 소정 정보(C)가 판독될 때마다 패턴 코드를 각각 발생한다.
코드 출력부(13)는 패턴 코드가 발생할 때마다, 1 이상의 도트의 각각에 대해서 정전 용량식 위치 입력 센서(터치 패널)의 반응 여부를, 당해 패턴 코드를 나타내는 배치 패턴에 따라서 변화시킴으로써, 당해 패턴 코드를 출력한다.
또한 패턴 코드나 그 출력의 구체 예에 대해서는 도 6, 도 7 및 도 10 내지 도 13을 참조하여 후술한다.
도 3은 도 1의 정보 처리 시스템의 처리 중, 출력된 코드를 인식하기까지 일련의 처리의 개략을 나타낸 도면이다.
도 3(A)에 도시되었듯이, 코드 인식 장치(3)는 터치 패널(31)을 가진 스마트 폰 등으로 구성된다. 터치 패널(31)은 표시부(후술의 도 5의 표시부(57))와 당해 표시부의 표시면에 적층되는 정전 용량식의 위치 입력 센서(후술의 도 5의 터치 조작 입력부(56))로 구성된다. 터치 패널(31)에는 코드 발생 장치(1)에 의해 출력된 패턴 코드를 나타내는 도트군을 검출하는 영역(SP)(이하, 「코드 검출 영역(SP)」이라고 부른다)이 표시된다.
도 3(B)에 도시되었듯이, 코드 인식 장치(3)는 기능 블록으로서 검출부(32), 및 인식부(33)를 갖추고 있다.
또한, 기능 블록은 하드웨어 단체로 구성해도 좋으나, 본 실시 형태에서는 소프트웨어와 하드웨어(후술 하는 도 5의 CPU(51))에 의해 구성되는 것으로 한다. 즉, 검출부(32)와 인식부(33)는 소프트웨어와 하드웨어가 협동함으로써 다음과 같은 기능을 발휘한다.
검출부(32)는 터치 패널(31)의 코드 검출 영역(SP)에 대해서, 코드 발생 장치(1)의 코드 출력부(13)에 의해 위치 입력 센서의 반응 여부가 변화한 1 이상의 도트가 접촉 또는 근접한 경우, 위치 입력 센서의 검출 결과를 바탕으로 당해 1 이상의 도트의 배치 패턴을 검출한다.
인식부(33)는 검출된 1 이상의 도트의 배치 패턴에 기초하여 코드 발생 장치(1)의 코드 발생부(12)에 의하여 발생된 패턴 코드를 인식한다.
이 패턴 코드는 필요에 따라서 서버(4)에 송신된다.
서버(4)는 당해 패턴 코드를 바탕으로 각종 처리를 실행하고, 그 실행 결과를 코드 인식 장치(3)에 송신한다. 코드 인식 장치(3)는 당해 실행 결과를 나타내는 화상을 터치 패널(31)에 표시한다.
도 4는 코드 발생 장치(1)의 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
구체적으로는, 도 4(A)는 코드 발생 장치(1)의 외관 구성의 일 예를 나타내는 측면도이다. 도 4(B)는 코드 발생 장치(1)의 외관 구성의 일 예를 나타내는 하면도이다. 도 4(C)는 코드 발생 장치(1)의 표면의 내부 구성의 일 예를 나타낸 도면이다. 도 4(D)는 코드 발생 장치(1)의 이면의 내부 구성의 일 예를 나타낸 도면이다.
또한 후술하는 도 8이나 도 9의 예와 구별할 수 있도록, 도 4의 예의 코드 발생 장치(1)를 특별히 「스탬프 타입 코드 발생 장치(1)」라고 부른다.
또한 이하 도 4 중 하방, 즉 매체(2)나 코드 인식 장치(3)에 대해서 마주 놓이는 방향을 「아래」로 설명한다.
도 4에 도시되었듯이, 스탬프 타입 코드 발생 장치(1)는 상술한 정보 판독부(11), 코드 발생부(12), 및 코드 출력부(13)에 더하여 조작 버튼(14), 전원 버튼(15), 스탬프부(16), CPU(Central Processing Unit, 17), 내부 메모리(18), PCBA(19), USB단자(20), 스피커(21), 버튼 스위치(22), 자중 스위치(23), 무선 디바이스(24), 및 전원부(25)를 더 갖춘다.
도 4(A)에 있어서 조작 버튼(14)은, 코드 발생 장치(1) 상단에 마련되어 있으며, 소정 정보(C)의 판독 지시, 패턴 코드의 출력 ON/OFF의 지시 등, 코드 발생 장치(1)의 각종 제어에 대한 지시를 조작하기 위한 버튼이다. 구체적으로는, 조작 버튼(14)이 눌리면, 도 4(C)에 나타내듯이, 코드 발생 장치(1)의 내부에 배치되는 버튼 스위치(22)가 ON또는 OFF상태 중 한쪽에서 다른 쪽의 상태로 절환된다. 또한 조작 버튼(14)의 내부에 LED를 두고, 당해 LED 발광의 색이나 발광 패턴으로 각종 상태를 표현할 수도 있다. 또한 조작 버튼(14)은 코드 발생 장치(1)에 있어 필수적인 구성이 아니다. 또한 조작 버튼(14)는 측면에 둘 수도 있다.
전원 버튼(15)은 코드 발생 장치(1)의 측면에 마련되어 있으며 코드 발생 장치(1)에 대한 전원의 ON/OFF를 절환하기 위한 버튼이다.
스탬프부(16)는 도 4(A)에 도시되었듯이 코드 발생 장치(1)의 하단에 마련되어 있다. 스탬프부(16)는 도 4(B)에 도시되었듯이 복수의 도트가 소정의 패턴으로 배치되어 구성되는 코드 출력부(13)가 마련되고, 그 중앙부에는 구멍이 뚫려 있다. 이 구멍 부분이 정보 판독 장치(11)에 의해 소정 정보(C)가 판독되는 정보 판독 영역(IA)으로 되어 있다.
복수의 도트 주변에는 코드 인식 장치(3)의 터치 패널(31) 등의 디스플레이를 상처 입히지 않도록 고무나 실리콘 등의 보호 부재를 둘 수도 있다. 또한, 스탬프부(16)를 디스플레이 위에 이동시킨다면, 스탬프부(16)의 바닥면(보호 부재가 있다면 당해 보호 부재도 포함)은 마찰 계수가 낮은 실리콘 등의 재료를 채용하면 적합하다. 그러나, 스탬프부(16)를 디스플레이 상에서 이동시키지 않는다면 마찰 계수가 높은 고무 등의 재료를 채용하면 적합하다.
소정 정보(C)의 판독 시에는, 도 2(B)에 도시되었듯이, 스탬프부(16)는 매체(2)의 도트 패턴(소정 정보(C)) 위에 배치된다. 이로써 도 4(C)에 도시되었듯이, 소정 정보(C)는 판독 영역(IA)을 통해서 정보 판독부(11)에 의해 판독된다.
또한, 패턴 코드를 출력할 때에는, 도 3(B)에 도시되었듯이 스탬프부(16)는 코드 인식 장치(3)의 터치 패널(31)의 코드 검출 영역(SP)에 접촉 또는 근접한다. 더 정확히는, 스탬프부(16)에 마련된 코드 출력부(13)의 복수의 도트가 코드 인식 장치(3)의 터치 패널(31)의 코드 검출 영역(SP)에 접촉 또는 근접한다. 여기에서 복수의 도트는 도전체 등으로 구성되고, 패턴 코드에 따라서 터치 패널(31)의 반응 여부(통전 여부)가 제어되고 있다. 즉, 터치 패널(31)은 복수의 도트 중 반응이 있는 도트(그 위치 좌표)만을 검출한다. 이렇게 검출된 도트의 배치 패턴 등에 기초하여 패턴 코드가 인식된다.
또한 복수의 도트에 의한 패턴 코드의 인식의 구체적인 예에 대해서는, 도 6 및 도 7을 참조하여 후술한다.
도 4(C)에 있어서 CPU(17)는 코드 발생 장치(1)의 전체 제어 처리, 예를 들면 소정 정보(C)의 판독, 패턴 코드의 출력, 프로그램 갱신, 입출력 장치 제어 등에 관한 각종 처리를 실행한다. CPU(17)는 소정의 소프트웨어와 협동함으로써 도 2(C)의 코드 발생부(12) 등의 각종 기능 블록을 기능시킨다.
내장 메모리(18)는 CPU(17)에 의하서 실행되는 프로그램이나, CPU(17)에 사용되는 각종 데이터 등이 기억된다.
PCBA(19)는 코드 발생 장치(1)가 도 2에 나타내는 각종 처리를 실행하기 위해서 필요한 각종 회로가 실장된 기반이다.
USB단자(20)는 코드 발생 장치(1)의 프로그램 갱신, 데이터 입출력, 충전 등이 이루어질 때에 도시되지 않은 다른 장치와 USB접속한다. 또한 USB단자(20)는 코드 발생 장치(1)에 있어 필수적인 구성은 아니다.
스피커(21)는 소정 정보(C)(도트 패턴)가 읽혀질 때, 각종 조작 지시가 이루어질 때, 음성을 포함한 콘텐츠가 재생될 때 등에 있어서 각종 음성을 출력한다.
버튼 스위치(22)는 상술한 것과 같이, 조작 버튼(14)의 눌림 조작에 따라 ON과 OFF 상태 중 한쪽에서 다른 쪽으로 절환하는 스위치이다.
자중 스위치(23)는 패턴 코드 출력부(16)를 자중으로 기동시키는 스위치이다. 여기에서 기동시킨다는 것은 패턴 코드 출력부(16)를 구성하는 복수의 도트마다, 패턴 코드에 따라서 터치 패널(31)로의 반응 여부(도통/비 도통)의 상태를 확립시키는 것이다. 또한 도 2(B)에 나타내듯이, 스탬프부(16)는 매체(2)의 도트 패턴(소정 정보(C)) 위에 배치될 때, 자중 스위치(23)가 자중으로 기동되고, 소정 정보(C)는 판독 영역(IA)을 통해서 정보 판독부(11)에 의해 읽혀진다. 자중 스위치(23)가 자중으로 기동하는 기구는 전력을 필요로 하는 패턴 코드의 출력이나 도트 패턴의 판독을, 터치 패널(31) 및/또는 매체(2)에 코드 발생 장치(1)를 재치한 경우에만 기동시킴으로써 큰 전력 절약을 도모할 수 있다. 또한, 자중 스위치(23)는 코드 발생 장치(1)에 있어 필수적인 구성은 아니다.
도 4(D)에 있어서, 무선 디바이스(24)는 서버(4)와 무선 통신하여, 판독된 소정 정보(C)에 대해서, 서버(4) 등에 대조하는 처리와 같은 출력 등의 제어 처리에 이용되는 각종 정보를 수수하는 장치이다.
전원부(25)는 건전지 등 코드 발생 장치(1)에 대해서 전력을 공급하는 부이다. 따라서 전원부(25)는 건전지일 필요는 특별히 없고, 충전지일 수도 있다. 이 경우 충전 방법은 특별히 한정되지 않고, USB단자(20)에서의 USB접속에 의한 충전 방법을 채용할 수도 있고, 그 이외의 방법을 채용할 수도 있다.
도 5는 코드 인식 장치(3)의 하드웨어 구성 예를 제시하는 블록도이다.
코드 인식 장치(3)는 CPU(51), ROM(Read Only Memory, 52), RAM(Random Access Memory, 53), 버스(54), 입출력 인터페이스(55), 터치 조작 입력부(56), 표시부(57), 입력부(58), 기억부(59), 통신부(60), 및 드라이브(61)를 갖추고 있다.
CPU(51)는 ROM(52)에 기록되어 있는 프로그램 또는 기억부(59)에서 RAM(53)으로 로드된 프로그램에 따라서 각종 처리를 실행한다.
RAM(53)에는 CPU(51)가 각종 처리를 실행하는데 필요한 데이터 등도 적절히 기억된다.
CPU(51), ROM(52) 및 RAM(53)은 버스(54)를 통해서 서로 연결되어 있다. 이 버스(54)에는 또한 입출력 인터페이스(55)도 접속되어 있다. 입출력 인터페이스(55)에는 터치 조작 입력부(56), 표시부(57), 입력부(58), 기억부(59), 통신부(60) 및 드라이브(61)가 접속되어 있다.
터치 조작 입력부(56)는 예를 들면 표시부(57)의 표시면에 적층되는 정전 용량식의 위치 입력 센서로 구성되고, 터치 조작이 이루어진 위치의 좌표를 검출한다.
여기에서 터치 조작이란 터치 조작 입력부(56)에 대한 물체의 접촉 또는 근접의 조작을 말한다. 터치 조작 입력부(56)에 대해서 접촉 또는 근접하는 물체는 일반적으로는 사용자의 손가락이나 터치 펜 등이며, 본 실시 형태에서는 코드 발생 장치(1)의 코드 출력부(13)를 구성하는 복수의 도트이다. 또한 이하, 터치 조작이 이루어진 위치를 「터치 위치」라 부르고, 터치 위치 좌표를 「터치 좌표」라 부른다.
표시부(57)는 액정 등의 디스플레이에 의해 구성되고, 도 2나 도 3에 나타내는 화상 등, 각종 화상을 표시한다.
이처럼 본 실시 형태에서는 터치 조작 입력부(56)와 표시부(57)에 의해, 상술한 터치 패널(31)이 구성되어 있다.
입력부(58)는 각종 하드웨어 버튼 등으로 구성되고, 플레이어의 지시 조작에 따라서 각종 정보를 입력한다.
기억부(59)는 DRAM(Dynamic Random Access Memory) 등으로 구성되고, 각종 데이터를 기억한다.
통신부(60)는 인터넷을 포함한 네트워크(N)를 통해서 다른 장치(도 1의 예에서는 서버(4)) 간 통신을 제어한다.
드라이브(61)는 필요에 따라서 설치된다. 드라이브(61)에는 자기 디스크, 광 디스크, 광자기 디스크 또는 반도체 메모리 등으로 이루어지는, 리무버블 미디어(71)가 적절히 장착된다. 드라이브(61)에 의해서 리무버블 미디어(71)에서 읽혀진 프로그램은 필요에 따라 기억부(59)에 설치된다. 또한, 리무버블 미디어(71)는 기억부(59)에 기억되어 있는 각종 데이터도 기억부(59)와 마찬가지로 기억할 수 있다.
다음으로 도 6을 참조하여 스탬프 타입 코드 발생 장치(1)의 패턴 코드의 출력 형태(도트의 배치 패턴)의 구체 예에 대해서 설명한다.
도 6은 터치 패널(31)이 다점을 검출 가능한 경우에 있어서의, 도트의 배치 패턴(이하, 「멀티 도트 패턴」이라 부른다)의 구체 예를 나타낸다.
도 6의 예에서는, 이 도(A)에 나타낸 바와 같이, 5개의 도트 13-1 내지 13-5가 원주 형상의 등간격으로 배치된 패턴이, 기본 패턴으로서 채용되고 있다.
또한, 기본 패턴은 도 6(A)의 원형상으로 도트 13-1 내지 13-5를 배치하는 패턴으로 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 도 6(B)와 같이 심볼 13-1 내지 13-5가 비회전 대상으로 배치되도록 해도 좋다. 또한, 직사각형 모양 등의 임의의 형상에 도트 13-1 내지 13-5를 배치하는 패턴을 채용할 수 있다. 또한, 도트의 개수도 도 6(A)의 예에 특별히 한정되지 않고 임의로 하여도 좋다.
도 6(B)는 심볼 13-1 내지 13-5를 비회전 대상으로 배치한 심벌 패턴을 나타낸 도면이다. 심볼 13-1 내지 13-5를 비회전 대상으로 배치함으로써 도 6(A)와 같이 심볼 13-1 내지 13-5를 ON 한 후에 심볼 13-1만을 ON 하지 않고도 심볼 패턴의 바른 방향을 인식할 수 있다. 여기서 비회전 대상이란 360도를 제외한 회전각으로 심볼 13-1 내지 13-5를 회전시킨 경우, 기하학적으로 동일한 패턴으로 되지 않기 때문에, 심볼 13-1 내지 13-5의 방향을 인식할 수 있다.
또한, 도 6(C)에 도시되었듯이, 도 6(A)의 기본 패턴에 포함되는 도트(13-1 내지 13-5) 각각에 대해서, 상대적인 시각(t1 및 t25) 중 소정 시각(소정 시간 타이밍)에 있어서, 「출력(ON)」또는 「OFF」가 정의되어 있다.
도 6의 예에서는 터치 패널(31)이 복수 점을 검출 가능하기 때문에, 시각(t1 및 t25)의 어느 타이밍에서도 「출력(ON)」은 도트(13-1 내지 13-5) 중 임의 개수의 임의 조합이 허용된다.
여기에서 도 6(D)에 있어서는 시각(t1 및 t25)의 각각의 타이밍에 있어서 도 6(A)의 기본 패턴 중, 「출력(ON)」의 도트만 검게 칠해진 단위 패턴이 그려져 있다.
이러한 단위 패턴을 복수 종류 준비하고(도 6(D)의 예에서는 25종류 준비하고), 시간 방향의 각 위치(시각(t1 및 t25)의 각 타이밍)에 각종 단위 패턴을 1개씩 배치해 나감으로써 발생 대상 패턴 코드가 정의된다.
또한 본 실시 형태에서는, 도트(13-1 내지 13-5)의 각각의 ON/OFF의 절환은 도 4(C)의 CPU(17)의 제어에 의해 실현된다. 도 6(D)의 각 단위 패턴을 순차 절환하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 본 실시 형태에서는 도 4(A)의 조작 버튼(14)의 누름 조작을 반복하는 방법을 채용할 수도 있고, 재치면에 스탬프부(16)의 자중으로 작동하는 자중 버튼(23)의 출력을 이용하는 방법을 채용할 수도 있다.
코드 발생 장치(1)의 스탬프부(16)가 터치 패널(31)에 재치된 시각(상대적인 시간)을 시각(t1)이라 한다. 시각(t1)의 단위 패턴은 도 6(C)및 도 6(D)에 나타내듯이, 도트(13-1 내지 13-5) 모두 OFF인 패턴이다.
여기에서 시각(t1)에서 시간(t2)의 간격은 임의로 정할 수 있다. 즉, 코드 발생 장치(1)가 소정 정보(C)를 읽고 패턴 코드를 발생시킨 후에 터치 패널(31)에 재치한 경우, 소정의 1 이상의 도트(도 6의 예에서는 도트(13-1 내지 13-5))를 즉각 「출력(ON)」할 수도 있고, 소정의 시간을 두고 「출력(ON)」할 수도 있다.
5개의 도트(13-1 내지 13-5)가 존재하는 도 6의 예에서는 시각(t2)에 도트(13-1 내지 13-5) 모두가 「출력(ON)」된다. 다시 말하면 기준 도트(13-1 내지 13-5) 모두가 「출력(ON)」되는 단위 패턴이 시각(t2)에 배치된다.
코드 인식 장치(3)의 인식부(33)는 이들의 도트 위치를 인식하고, 기준 패턴을 기억한다. 또한 모든 도트(13-1 내지 13-5)가 「출력(ON)」됨으로써 터치 패널(31)이 각 도트(13-1 내지 13-5)를 정상적으로 검출한 것을 인식할 수 있다. 이로써 코드 인식 장치(3)가 정상 가동할 수 있는지 여부를 확인할 수 있다.
다음 시각(t3)에서 도트(13-1 내지 13-5) 모두 OFF가 된다.
시각(t4)에서 도트(13-1, 13-3, 13-5)가 「출력(ON)」된다.
코드 인식 장치(3)의 인식부(33)는 이 3개의 도트(13-1, 13-3, 13-5)로, 단위 패턴의 방향을 인식한다. 여기에서는 인식부(33)는 도트(13-1)가 최고점이며, 도트(13-1 내지 13-5)의 중심으로부터 도트(13-1)를 정방향으로 인식한다.
다음 시각(t5)에서 최고점의 도트(13-1) 이외의 도트(13-2 내지 13-5)가 OFF된다.
그 후, 최고점의 도트(13-1)만 기준으로 하여 「출력(ON)」이 계속되고, 도트(13-2 내지 13-5)의 ON/OFF로 정보(패턴 코드의 일부 정보)가 출력된다.
스탬프부(16)가 재치된 터치 패널(31)에서는, 스탬프부(16)가 재치 표면에서 미끄러져서 직선 이동하는 경우가 있다. 이 경우에도 인식부(33)는 꼭지점의 도트(13-1)의 이동에 따라 각 단위 패턴의 다른 어떤 도트가 「출력(ON)」 되고 있는지를 인식할 수 있다.
통상, 의식적으로 회전 동작을 가하지 않는 한, 재치한 순간에 스탬프부(16)가 회전하는 것은 지극히 적으리라 생각되므로, 직선 이동의 잘못된 인식이 발생하지 않도록 인식 정밀도를 확보하면 충분하다. 이 단위 패턴의 방향은 터치 패널(31)면에 대해서 당연히, 스탬프부(16)가 어떤 회전각으로 재치될지도 인식할 수 있다.
도트 13-2 내지 13-4의 ON/OFF에 의해, 1개의 도트로 1bit, 공간적으로 소정의 거리를 두고 배치된 4개의 도트로 정보를 정의함으로써, 1개의 단위 패턴으로 4bit를 정의할 수 있다. 따라서, 단위 패턴을 시계 방향으로 8개 배치하는 것으로(단위 패턴을 8회 ON/OFF) 하면, 32bit(약 40억 코드)의 정보를 출력할 수 있다.
도 6(E)은 심볼 패턴의 다른 구체 예를 나타내고 있다.
코드 발생 장치(1)의 스탬프부(16)이 터치 패널(31)에 재치된 시각(상대적인 시각)을 시각(t1)으로 한다. 시각(t1)의 단위 패턴은 그림 6(E)에 나타난 바와 같이, 심볼 13-1 내지 13-5 모두 OFF가 되는 패턴이다.
시각(t2)에 심볼 13-1 내지 13-5의 모두가 「출력(ON)」한다. 다시 말하면 기준 심볼 13-1 내지 13-5의 모두가 「출력(ON)」하는 단위 패턴이 시각(t2)에 배치된다.
코드 인식 장치(3)의 인식부(33)는, 이들의 심볼 위치를 인식하고, 기준 패턴을 기억한다. 또한, 모든 심볼 13-1 내지 13-5가 「출력(ON)」됨에 따라, 터치 패널(31)이 각 심벌 13-1 내지 13-5를 정상적으로 검출한 것을 인식할 수 있다. 이로써 코드 인식 장치(3)이 정상 가동할 수 있는지 여부를 확인할 수 있다.
그 후, 심볼 13-1은 ON/OFF를 번갈아 반복한다(점멸시킨다). 이를 통해 심볼 13-1을 동기 신호로서 사용할 수 있다.
여기에서 본 실시 형태에서는 코드 발생 장치(1)로부터 출력된 코드를 취득한 사실을 코드 인식 장치(3)로부터 코드 발생 장치(1)에 대해서 송신할 수 없다. 따라서 코드 발생 장치(1)는 패턴 코드의 출력(복수의 단위 패턴의 시간 방향의 배치)을 반복 실행함으로써 패턴 코드를 확실하게 송신할 수 있다.
또한 본 실시 형태는 예시에 불과하기 때문에 도시하지 않은 무선, 소리, 빛 등의 다양한 방법으로 코드 인식 장치(3)로부터 코드 발생 장치(1)에 대해서, 패턴 코드(정보)의 취득 완료를 통지할 수도 있다. 이로써 코드 발생 장치(1)측에서의 반복 출력이 불필요해진다.
이러한 패턴 코드(정보)의 취득 완료 통지의 일반적인 방법으로는 터치 패널(31)이나 별도로 준비된 디스플레이에, 패턴 코드(정보)의 취득 완료를 나타내는 화상을 표시시키는 방법이 있다. 게다가 한편으로 코드 인식 장치(3)가 패턴 코드(정보)의 취득 완료를 나타내는 도트 패턴 등의 이차원 코드나 컬러 코드를 표시하여, 스탬프부(16)의 판독 영역(IA)을 통해서 정보 판독부(11)에 의해 읽어도 좋다.
또한 단위 패턴의 ON/OFF 시간 간격의 길이를 조합하면(단위 패턴의 시간 방향의 배치의 거리 조합하면), 한층 더 방대한 양의 패턴 코드(정보)를 출력할 수 있다.
코드 인식 장치(3)에 의해 패턴 코드가 읽혀진 후, 스탬프부(16)를 터치 패널(31)상에서 이동시켜 조작을 실시하고 싶은 경우가 있다. 이 경우 패턴 코드의 출력 완료 후, 도트(13-1, 13-3, 13-4)를 「출력(ON)」으로 함으로써 코드 인식 장치(3)의 인식부(33)는, 스탬프부(16)의 위치(중심 위치나 스탬프부(16)의 외형 등)와 스탬프부(16)의 회전각을 인식할 수 있다. 이로써, 터치 패널(31)에 표시된 화상에 근거한 조작이 가능해진다.
여기서 반복 단위 패턴에 의한 정보가 출력되고 있는 경우, 사용자가 임의로 종료하고 싶을 때는, 코드 발생 장치(1)에 구비된 조작 버튼(14)을 누른다. 이로써, 도트(13-1, 13-3, 13-4)만 「출력(ON)」이 된다. 사용자가 스탬프부(16)를 소정의 위치로 이동시키고, 조작 버튼(14)을 누름으로써, 당해 위치에 배치된 지시를 선택할 수 있다. 이에 의해, 게임부터 교육, 쇼핑, 통상적인 스마트 폰이나 PC의 조작을 쉽게 할 수 있다.
또한 도 6의 예에서는 도트를 이용하여 설명했지만 당연히 도트 이외의 임의의 심볼을 채용해도 마찬가지이다.
또한 동시에 인식할 수 있는 심볼 수, 인식할 수 있는 심볼의 크기, 심볼과 심볼의 공간적 배치 간격, 심볼의 출력 시간, 심볼의 출력 종료와 다음의 심볼 출력 개시 시간까지의 틈새 시간(터치 패널(31)의 성능에 따라서는 틈새 시간을 두지 않아도 좋고, 다음 심볼의 출력이 중복될 수도 있다.)은 코드 인식 장치(3)의 성능이나 처리 프로그램의 속도 등을 감안하여 임의로 설정할 수 있다.
예를 들면 7개 이상의 심볼을 이용하여 3개 이상의 심볼을 기준 심볼로 계속해서 항상 「출력(ON)」으로 함으로써, 스탬프부(16)가 터치 패널(31) 상에서 미끄러지거나 회전하는 경우라도, 코드 인식 장치(3)의 인식부(33)는 「출력(ON)」하고 있는 다른 정보 심볼을 정확히 인식할 수 있다. 그 결과 코드 발생 장치(1)는 도 7의 예와 동일한 32bit(약 40억 코드)를 출력할 수 있다.
또한 도 6의 예의 멀티 도트 패턴을 채용함으로써, 처음에 입력한 소정 정보(C)와는 별개의 정보에 관한 패턴 코드를 소정의 방법으로 새롭게 출력하는 경우나, 코드 발생 장치(1)로부터 출력되는 패턴 코드가 무선 등에 의해서 수시로 바뀌는 경우도 쉽게 대응 가능하다. 즉, 코드 발생 장치(1)는 가변적으로 정보를 출력할 수도 있다.
또한 도 6에서는, 심볼(13)의 수는 5개이지만, 심볼(13)의 수는 5개에 한하지 않는다. 현재, 스마트 폰에서는 동시 멀티 터치가 5개까지, 태블렛에서는 동시 멀티 터치가 10개까지 가능하다. 필요에 따라 심볼(13)의 수는 증가시켜도 좋다. 코드 발생장치(1)를 스마트 폰에 사용하는 경우라도, 심볼(13)의 수는 10개 있어도 좋다. 그 이유는, 동시에 5개 이상의 도체를 ON 하면, 스마트 폰에서도 검지할 수 있기 때문이다.
이상, 도 4의 스탬프 타입의 코드 발생 장치(1)에 관하여 설명하였으나, 특히 이것에 한정되지 않는다.
예를 들어, 펜 타입의 코드 발생 장치(1)라도 좋다.
또한 본 발명은 상술의 실시 형태에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서의 변형, 개량 등은 본 발명에 포함되는 것이다.
예를 들어 코드를 발생하기 위한 심볼의 크기나 형상 등의 형태는 상술한 실시 형태에서는 고정되었지만, 가변으로 할 수도 있다.
즉, 심볼의 형태를 가변으로 하여, 당해 형태의 조합으로 패턴 코드를 정의할 수도 있다.
도 7은 심볼의 형태로 패턴 코드(정보)를 출력하는 경우의 구체적인 예를 나타낸 도면이다.
도 7(A)와 같이 도전 셀을 인접하여 복수 배치한 상태에서 각 도전 셀의 출력의 ON/OFF 패턴을 가변함으로써, ON의 도전 셀로부터 형성되는 심볼의 크기나 형상 등의 형태를 독특하게 제어할 수 있다. 그리고 이 제어에 의해 패턴 코드를 출력할 수 있다.
예를 들어 도 7(A)와 같이, 5×5=25의 도전 셀을 배치한 것을 예로 생각할 수 있다.
예를 들어 도 7(B)와 같이, 4개 코너 중, 소정의 3개의 도전 셀을 상시 ON으로 하고, 1개를 상시 OFF(여기에는 도전 셀을 배치하지 않아도 된다)로 하여, 다른 도전 셀 25-4=21개 각각의 ON/OFF를 제어함으로써, 1번의 심볼 출력에 의해, 21bit(209715개)의 코드를 출력할 수 있다. 이 경우 패치 모양이 된다.
여기에서, 정보량을 다소 줄여, ON으로 하는 도전 셀 집합 중에 OFF로 하는 도전 셀을 포함시키지 않도록 해도 좋다.
도 7(A), (B)의 예에서는, 정방형의 도전 셀을 정방형이 되도록 배치한 것이 채용되었지만 특별히 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 7(C)처럼, 도전 셀의 형상은 임의이며, 어떤 형상이 되도록 배치해도 된다. 또한, 도 7(D)처럼, 심볼의 형태를 가변하는 제어로서 원형 분할 도전체 제어를 채용해도 된다.
또한 도 7의 예에서는 기준이 되는 도전 셀을 3개 상시 ON하는 심볼을 채용했지만, 형태가 특이해지도록 도전체를 ON으로 한 심볼을 채용하여, 이 심볼에 기초하여 패턴 코드를 출력해도 좋다.
나아가, 이러한 형태를 변화시키는 심볼을 복수 배치하여, 정보량을 증대시켜도 좋다. 더구나 시간 방향으로 복수 회 출력함으로써 정보량을 더 증대시켜도 좋다.
그런데, 코드에 관한 소정 정보(C)는 상술한 실시 형태에서는 카드 등의 매체(2)에 부여되어 있었지만, 특별히 이에 한정되지 않고, 임의의 장소에 부여할 수 있다.
예를 들면, 코드 인식 장치(3)로 기능하는 경우도 포함한 스마트 폰, 퍼스널 컴퓨터, 텔레비전 수상기 등의 디스플레이에 코드에 관련된 소정 정보(C)가 표시되어도 좋다.
도 8은 디스플레이에 표시된 도트 코드(소정 정보(C))를 코드 발생 장치(1)가 취득하는 모습을 나타내는 모식도이다.
도 8(A)와 같이, 디스플레이(100)의 소정의 표시 영역에는, 도트 코드(소정 정보(C))를 나타내는 도트 패턴이 표시된다.
도 8(B)와 같이, 디스플레이(100)의 표시면(도트 코드(소정 정보(C))를 나타내는 도트 패턴이 표시되고 있는 표시 영역)에 코드 발생 장치(1)가 재치되면, 당해 코드 발생 장치(1)의 정보 판독부(11)는 도트 코드(소정 정보(C))를 판독한다.
여기에서 도트 코드(소정 정보(C))가 표시되는 디스플레이는 특별히 국한되지 않고, 코드 인식 장치(3)로 기능하는 스마트 폰 터치 패널(31)의 것이어도 좋다.
도 9는 코드 인식 장치(3)의 터치 패널(31)에 표시된 도트 코드(소정 정보(C))를 코드 발생 장치(1)가 취득하는 모습을 나타내는 모식도이다.
도 9(A)와 같이, 코드 인식 장치(3)의 터치 패널(31)의 소정의 표시 영역에는, 도트 코드(소정 정보(C))를 나타내는 도트 패턴이 표시된다.
도 9(B)와 같이, 코드 인식 장치(3)의 터치 패널(31)의 표시면(도트 코드(소정 정보(C))을 나타내는 도트 패턴이 표시되고 있는 표시 영역)에 코드 발생 장치(1)가 재치되면, 당해 코드 발생 장치(1)의 정보 판독부(11)는 도트 코드(소정 정보(C))를 판독한다.
도 9의 예의 경우, 다음과 같은 일련의 처리를 함으로써 데이터 출력과 수신을 확인할 수 있다.
우선, 도트 코드(소정 정보(C))를 나타내는 도트 패턴이 형성된 매체(2)로부터 코드 발생 장치(1)의 정보 판독부(11)는 도트 코드(소정 정보(C))를 판독한다.
코드 발생 장치(1)의 코드 출력부(13)는 도트 코드(소정 정보(C))를 소정의 패턴 코드로 하여, 코드 인식 장치(3)로 기능하는 스마트 폰의 터치 패널(31)에 출력한다.
당해 스마트 폰 터치 패널(31)은 인식한 도트 코드(소정 정보(C))를 나타내는 도트 패턴을 표시한다.
코드 발생 장치(1)의 정보 판독부(11)는 스마트 폰 터치 패널(31)으로부터 발하는 빛을 촬영함으로써, 도트 코드(소정 정보(C))를 판독한다. 이로써 코드 발생 장치(1)의 코드 출력부(13)가 출력한 패턴 코드로부터, 인식한 도트 코드(소정 정보(C))를 나타내는 도트 패턴을 표시하여, 코드 발생 장치(1)의 정보 판독부(11)가 읽고, 동일한 소정 정보(C)라면 오인을 완전히 배제할 수 있고, 매우 보안성이 높은 인증 시스템을 실현할 수 있다.
다른 실시 예로서는, 도트 코드(소정 정보(C))를 나타내는 도트 패턴이 형성된 매체(2)로부터, 도트 코드(소정 정보(C))를 읽을 필요가 없고, 코드 인식 장치(3)로 기능하는 스마트 폰의 터치 패널(31)에 그래픽이나 텍스트와 함께 표시한 소정의 도트 패턴을 사용자가 선택하여, 코드 발생 장치(1)를 그 개소에 재치하여 정보 판독부(11)가 읽고, 코드 인식 장치(3)에서 정보를 읽을 수 있다. 이 일련의 조작으로 도트 코드(소정 정보(C))를 나타내는 도트 패턴이 형성된 매체(2)를 사용하지 않고, 스마트 폰의 터치 패널(31) 상에 표시된 도트 패턴과 함께 표시된 아이콘이나 그래픽 및 텍스트를 선택하여, 쇼핑, 게임, 학습 등 다양한 콘텐츠를 상호적으로 조작할 수 있다. 이들은 손가락의 터치와 비교하여 코드 발생 장치(1)로부터 출력되는 패턴 코드를 인식하고, 누가 조작하는지를 특정할 수 있다. 이것에 의해 쇼핑에서는 구매하는 사용자를 특정하고 무엇을 샀는지를 인식할 수 있고, 게임에서는 여러 사람이 참가하고 있는 경우, 누가 조작했는지를 특정하고, 대전 게임 등을 쉽게 실현할 수 있다. 나아가 조작 버튼을 조작하거나 코드 발생 장치(1)를 이동·회전시킴으로써, 그러한 정보도 코드 인식 장치(3)가 인식하고, 상호적으로 즐길 수 있는 무한의 콘텐츠를 실현할 수 있다.
이러한 일련의 처리를 함으로써 데이터의 출력과 수신을 확인할 수 있다.
또한 스마트 폰의 터치 패널(31) 상의 코드 발생 장치(1)의 재치 위치를 당해 코드 발생 장치(1)가 취득할 수 있고, 나아가 그것에 대응하는 패턴 코드도 출력할 수 있다.
이 경우, 매체(2)에 있어서 인쇄물에 적외선 흡수 잉크로 도트를 중첩 인쇄하여, 정보 판독부(11)가 적외선 영역에서 도트만을 추출할 경우, 적외선 LED로 매체(2)를 조사할 필요가 있다. 코드 발생 장치(1)가 펜 타입이라면 주변으로부터 태양광이 들어갈 수 있어 적외선 투과 필터가 필요하다. 한편 코드 발생 장치(1)가 펜 스탬프 타입이라면 주변으로부터 태양광이 들어갈 우려가 없으므로, 적외선에 반응하는 잉크로 인쇄된 도트만 촬영할 수 있기 때문에, 적외선 투과 필터가 필요 없다. 또한 조사하는 적외선은 자외선도 되고, 자외선에 반응하는 잉크로 도트를 인쇄하면 된다.
또한, 스마트 폰의 터치 패널(31) 등의 디스플레이에 표시된 도트 패턴을 정보 판독부(11)가 읽는 경우, 가시 광선 영역에서 읽게 된다.
적외선 LED에서 조사된 적외선은 디스플레이에서는 반사되어 돌아올 수는 없기 때문에, 정보 판독부(11)는 반사되는 적외선을 촬영하지 않는다.
한편, 스탬프 타입의 코드 발생 장치(1)라면, 상술한 것처럼 적외선 투과 필터를 두지 않고 있어, 정보 판독부(11)는 디스플레이로부터의 가시광을 촬영할 수 있다. 즉, 정보 판독부(11)는 디스플레이에 표시된 도트 패턴으로부터, 도트 코드(소정 정보(C))를 읽을 수 있다.
이처럼 정보 판독부(11)는 디스플레이 적외선 흡수 잉크로 인쇄된 도트 패턴도 디스플레이에 표시된(가시 광선으로 발광하는) 도트 패턴도 촬영하여, 도트 코드(소정 정보(C))를 읽을 수 있고, 어떤 매체에 형성된 도트 패턴일지라도, 정확하게 도트 코드를 읽을 수 있다. 게다가, 코드 발생 장치(1)가 2개 또는 3개 이상의 도전체에서 연속 출력하면, 어떻게 코드 발생 장치(1)를 디스플레이 상에서 이동·회전하더라도 그것들의 위치 및 조작 상황을 인식할 수 있고, 회전을 인식하기 힘든 사용자의 손가락 조작을 훨씬 뛰어넘는 정보를 코드 인식 장치(3)가 인식할 수 있다. 원래 손가락의 조작으로는 누구의 손가락인지, 어느 손가락인지를 인식할 수는 없다.
단, 2개의 도전체의 출력의 경우는 코드 인식 장치(3)에 있어서, 방향과 배치를 인식하기 위해 2개의 도전체로부터의 출력이 시작점인지 끝점인지를 추적하여, 이동·회전 중에 상시 계속해서 인식할 필요가 있다. 3개 이상인 경우는 독특한 배치(360도 회전하지 않으면 같은 배치가 되지 않는 배치)이면, 코드 인식 장치(3)에 있어서, 코드 발생 장치(1)가 어떻게 위치하고 있는지를 유일하게 인식할 수 있다.
다시 말하면 정보 판독부(11)는 상술의 실시 형태에 국한되지 않고, 소정 정보(C)가 읽혀지는 것이라면 임의의 것을 채용할 수 있다.
예를 들면, 도트 코드 등의 2차원 코드(소정 정보(C))를 읽는 광학 판독 센서, 전자파 판독 장치 등을 정보 판독부(11)로 채용할 수 있다.
스탬프 타입 코드 발생 장치(1)의 정보 판독 장치(11)로서 광학 판독 센서를 채용한 경우, 상술과 같이 IRLED로 조사함으로써 인쇄 매체에서는 적외선 영역에서, 디스플레이에서는 가시 광선 영역에서, 도트 코드 등의 2차원 코드(소정 정보(C))를 읽을 수 있다.
예를 들면, 스탬프 타입 코드 발생 장치(1)의 스탬프부(16)의 크기나 형상 등의 형태는 상술한 실시 형태에 특별히 한정되지 않는다.
예를 들면, 스탬프부(16)는 케이스를 덮도록 크게 하여, 도트(도전체)의 배치 자유도를 높여도 된다. 그러면 재치 시의 코드 발생 장치(1)의 안정을 꾀할 수 있다.
다시 예를 들어 코드 발생 장치(1)는 스마트 폰 등의 코드 인식 장치(3)에 대해서 패턴 코드를 송신할 뿐 아니라 당해 코드 인식 장치(3)로부터의 정보를 수신할 수 있게 해도 좋다. 이 경우의 통신 방식은 특별히 국한되지 않고 무선 통신, 음성 검지, 빛 검지 등을 채용할 수 있다.
또한 예를 들어 코드 인식 장치(3)에 의한 코드 출력부(11)의 심볼 「출력(ON)」의 검출 방식은 상술의 실시 형태의 방식, 즉 정전 용량식 터치 패널(31)을 이용한 방식에 국한되지 않고 광 센서, 압력 센서 등 임의의 센서를 이용하는 방식일 수도 있다.
이상을 정리하면, 본 발명이 적용되는 코드 발생 장치 및 코드 인식 장치는 다음과 같은 구성을 가지면 충분하며, 상술의 실시 형태를 포함하여 각양각색의 실시 형태를 가질 수 있다.
즉, 본 발명이 적용되는 코드 발생 장치는,
소정 정보를 판독하는 정보 판독부,
상기 소정 정보에 관한 코드이며, 1 이상의 심볼의 공간 방향과 시간 방향의 적어도 일방의 배치 패턴으로 나타내는 코드를 패턴 코드로 발생하는 코드 발생부, 및
상기 패턴 코드가 발생할 때마다, 상기 1 이상의 심볼 각각에 대해서, 센서의 반응 여부에 근거한 출력 여부를 상기 패턴 코드를 나타내는 상기 배치 패턴에 따라서 변화시킴으로써, 당해 패턴 코드를 출력하는 패턴 코드 출력부, 를 구비한다.
상기 센서는 터치 패널에 포함되는 정전 용량식의 위치 입력 센서이며
상기 패턴 코드 출력부는,
상기 패턴 코드가 발생할 때마다 상기 1 이상의 심볼 각각에 대해서, 상기 정전 용량식의 위치 입력 센서의 반응 여부에 근거한 출력 유무를 상기 패턴 코드를 나타내는 상기 배치 패턴에 따라서 변화시킴으로써 당해 패턴 코드를 출력하게 할 수 있다.
상기 패턴 코드는,
복수의 심볼 각각의 공간 방향으로 미리 규정된 위치에 배치된 패턴을 기본 패턴으로 하고,
상기 기본 패턴에 포함되는 상기 복수의 심볼 각각에 대해서, 상기 센서의 반응 여부가 정의된 패턴을 단위 패턴으로 하고,
상기 단위 패턴에 기초하여 정의되도록 할 수 있다.
상기 패턴 코드는,
복수 종류의 상기 단위 패턴의 시간 방향의 배치 조합에 기초하여 정의되도록 할 수 있다.
상기 패턴 코드는, 상기 심볼의 시간 방향의 배치 조합에 기초하여 정의되도록 할 수 있다.
상기 심볼의 시간 방향의 배치 조합은, 상기 심볼의 출력 시간을 가변으로 한 경우에 있어서의 당해 출력 시간에 의한 조합이 되도록 할 수 있다.
상기 심볼의 시간 방향의 배치 조합은, 상기 심볼의 출력 사이의 틈새 시간을 가변으로 한 경우에 있어서의, 당해 틈새 시간에 의한 조합이 되도록 할 수 있다.
상기 심볼의 시간 방향의 배치 조합은, 상기 심볼의 출력 시간 및 틈새 시간을 가변으로 한 경우에 있어서의, 당해 출력 시간 및 당해 틈새 시간에 의한 조합이 되도록 할 수 있다.
상기 심볼의 시간 방향의 배치 조합은, 상기 심볼의 출력 강도를 가변으로 한 경우에 있어서의, 당해 출력 강도에 의한 조합이 되도록 할 수 있다.
상기 패턴 코드는 상기 심볼의 형태를 가변으로 한 경우에 있어서의, 당해 형태에 기초하여 정의되도록 할 수 있다.
상기 센서의 검출면에 상기 코드 발생 장치가 재치된 상태에서 상기 검출면과는 반대측에 배치되는 사용자에 의해 조작되는 조작부를 더 갖추도록 할 수 있다.
상기 조작부에 의한 조작은 적어도 상기 정보 판독부 또는 상기 패턴 코드 발생부를 기동시키는 조작을 포함하도록 할 수 있다.
상기 센서의 검출면에 상기 코드 발생 장치가 재치된 것을 조건으로, 적어도 상기 정보 판독부 또는 상기 패턴 코드 발생부를 기동시키는 기동부를 더 포함하도록 할 수 있다.
상기 기동부는 상기 센서의 검출면에 상기 코드 발생 장치의 재치가 이루어진 경우에 ON 상태가 되며, 당해 재치가 해제된 경우 OFF 상태가 되는 스위치를 포함하도록 할 수 있다.
상기 코드 발생 장치를 조작하는 사용자의 생체 정보를 검출하고, 그 검출 결과를 이용하여 당해 사용자를 인증하는 생체 인증부를 더 갖추도록 할 수 있다.
발생된 상기 패턴 코드에 관련된 정보를 사용자에게 제시하는 제시부를 더 갖추도록 할 수 있다.
상기 코드 발생 장치는 상기 패턴 코드의 삭제가 지시된 경우, 상기 복수의 심볼 전체를 상기 센서가 반응하지 않도록 변화시키는 코드 삭제부를 더 갖추도록 할 수 있다.
상기 정보 판독부에 의해 읽혀지는 상기 소정 정보는 2차원 코드일 수 있다.
상기 2차원 코드는 도트 코드일 수 있다.
상기 정보 판독부에 의해 읽혀지는 상기 소정 정보는 소정의 표시 디바이스에 표시된 정보일 수 있다.
상기 정보 판독부에 의해 읽혀지는 상기 소정 정보는 소정의 파장의 빛에 반응하는 정보이며,
상기 소정 정보에 대해서, 상기 소정의 파장의 빛을 조사하는 조사부와,
상기 표시 디바이스의 표시면에 상기 코드 발생 장치가 재치된 상태에서, 외광을 차단하는 차단부를 더 갖추도록 할 수 있다.
본 발명이 적용되는 코드 인식 장치는,
상기 기재의 코드 발생 장치로부터 발생된 상기 패턴 코드를 인식하는 코드 인식 장치이며,
상기 소정 정보를 표시하는 상기 표시 디바이스,
상기 소정의 센서,
상기 코드 발생 장치의 상기 패턴 코드 출력부에 의해 상기 센서의 반응 여부가 변화한 상기 1 이상의 심볼에 대한, 상기 센서의 검출 결과를 바탕으로 당해 1 이상의 심볼의 상기 배치 패턴을 검출하는 검출부, 및
검출된 상기 1 이상의 심볼의 상기 배치 패턴에 기초하여, 상기 코드 발생 장치의 상기 코드 발생부에 의해 발생된 상기 패턴 코드를 인식하는 인식부를 갖출 수 있다.
상기 표시 디바이스, 및 상기 센서로서의 당해 표시 디바이스의 표시면에 적층되는 정전 용량식의 위치 입력 센서를 포함한 터치 패널을 갖추도록 할 수 있다.
상기 인식부는 상기 패턴 코드에 더하여 또 상기 터치 패널에 대해서 접촉 또는 근접시킨 상기 코드 발생 장치의 방향, 이동의 궤적, 혹은 상기 터치 패널에 대해서 상기 코드 발생 장치를 접촉 또는 근접시킨 횟수, 또는 이들 중 2 이상의 조합을 더 인식하도록 할 수 있다.
상술한 일련의 처리는 하드웨어에 의해 실행시킬 수 있고, 소프트웨어에 의해 실행시킬 수도 있다.
일련의 처리를 소프트웨어에 의해 실행시키는 경우에는 그 소프트웨어를 구성하는 프로그램이 컴퓨터 등에 네트워크나 기록 매체로부터 설치된다.
컴퓨터는 전용 하드웨어에 내장된 컴퓨터일 수 있다. 또한 컴퓨터는 각종 프로그램을 설치함으로써 각종 기능을 실행하는 것이 가능한 컴퓨터, 예를 들면 범용 퍼스널 컴퓨터일 수 있다.
이러한 프로그램을 포함한 기록 매체는 사용자에게 프로그램을 제공하기 위해서 장치 본체와 별도로 배포되는 리무버블 미디어로 구성될 뿐 아니라, 장치 본체에 미리 내장된 상태로 사용자에게 제공되는 기록 매체 등으로 구성된다. 리무버블 미디어는, 예를 들면, 자기 디스크(플로피 디스크 포함), Blu-ray Disc(블루 레이 디스크, 등록 상표), 광 디스크, 또는 광자기 디스크 등으로 구성된다. 광 디스크는 예를 들어 CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory), DVD(Digital Versatile Disk) 등으로 구성된다. 광 자기 디스크는 MD(Mini-Disk) 등으로 구성된다. 또한 장치 본체에 미리 내장된 상태로 사용자에게 제공되는 기록 매체는 예를 들어 프로그램이 기록되어 있는 ROM이나 하드 디스크 등으로 구성된다.
또한 본 명세서에서 기록 매체에 기록되는 프로그램을 기술하는 단계는 그 순서에 따라서 시계열적으로 실시되는 처리는 물론 반드시 시계열적으로 처리되지 않더라도, 병렬적 또는 개별적으로 실행되는 처리도 포함하는 것이다.
또한 본 명세서에서 시스템 용어는 복수의 장치나 복수의 수단 등으로 구성되는 전체적인 장치를 의미하는 것으로 한다.
이상 설명한 본 발명이 적용되는 코드 발생 장치는 코드 인식 장치 측의 센서에 따른 구성을 가지면 족하고, 특별히 한정되지 않는다.
예를 들어 코드 발생 장치가 스탬프 타입이며, 코드 인식 장치 측의 센서가 터치 패널에 포함되는, 정전 용량식의 위치 입력 센서인 경우, 패턴 코드 출력부는 도 10 내지 도 13에 도시된 것처럼 실현할 수 있다.
또한, 패턴 코드 출력부와 터치 패널을 합하여 이하, 「정전 용량 제어 시스템」이라고 부른다.
또한, 패턴 코드 출력부가 소정 심볼에 대해서 센서의 반응 여부에 근거한 출력 유무를 상기 패턴 코드를 나타내는 상기 배치 패턴에 따라서 변화시키고 터치 패널(위치 입력 센서)이 출력된 심볼을 검출하는 것을 실현하는 제어를 이하 「스탬프 도전체의 터치 패널 정전 용량 검출 제어」라 부른다.
바꾸어 말하면, 도 10 내지 도 13은 스탬프 도전체의 터치 패널 정전 용량 검출 제어의 원리를 설명하는 도면이다.
도 10은 정전 용량 제어 시스템의 구성 예를 나타내는 모식도이다.
코드 인식 장치는 정전 용량 검출형 터치 패널을 가진 스마트 폰이나 태블릿 PC로 구성된 것으로 한다.
이 경우 정전 용량 검출형 터치 패널은 소정 양의 정전 용량을 가진 도전체의 접근에 의한 정전 용량을 터치 조작으로 검출한다. 터치 패널은 수 피코패러드(pF) 이하의 근소한 정전 용량을 검출하여 터치 위치를 취득한다.
여기에서, 도 10의 정전 용량 제어 시스템에서는 터치 패널이 검출할 수 없을 정도의 작은 정전 용량의 도전체를 터치 패널에 접근시키고 소정의 방법으로 큰 정전 용량을 가진 도전체를 전기적으로 접속시키면 작은 정전 용량의 도전체가 큰 정전 용량을 가진 도전체가 되고, 터치 패널을 검출할 수 있다. 이 원리를 이용하여 1 이상의 정전 용량이 작은 도전체를 심볼 중 적어도 일부로서 하부에 배치한 코드 발생 장치의 패턴 코드 출력부에 있어서, 도전체의 큰 정전 용량의 배치 또는 시간 방향의 정전 용량 변화 중 적어도 어느 하나가 제어됨으로써 코드 인식 장치 측의 터치 패널이 당해 정전 용량을 검출하고 당해 코드 인식 장치의 인식부는 패턴 코드를 인식한다.
도 11은 도 10의 정전 용량 제어 시스템에 채용 가능한 각종 반도체 스위치의 구성 예이다.
또한 반도체 스위치 외, 다양한 스위치를 이용할 수도 있다.
이어서, 도 12를 참조하여, 도 11의 반도체 스위치를 OFF로 한 경우의 정전 용량의 극소화의 개요에 대해서 설명한다.
도 12는 도 11의 반도체 스위치의 Off 시의 전류 저감 시스템을 설명하기 위한 모식도이다.
반도체 스위치는 OFF로 한 경우에도 약간의 전류가 흐르기 때문에 그 결과 도전체는 터치 패널이 검출되는 정도의 정전 용량을 계속 보유하고 있는 경우가 있다.
터치 패널에 코드 발생 장치를 재치한 채, 정전 용량을 시간 방향으로 변화시키고 패턴 코드를 출력하는 경우나, 코드 발생 장치를 재치한 채 소정의 방법(조작 버튼 조작이나 디스플레이에 표시된 2차원 코드의 취득, 프로그램의 자동 제어)으로 새로운 패턴 코드를 출력할 경우, 그전까지 도전을 검출하고 있던 도전체를 계속해서 검지해서는 안 된다. 그러기 위해서는 정전 용량을 검지하지 않을 정도로 전류량을 극소로 줄이기 위하여 각 스위치로 충분히 높은 임피던스를 확보할 필요가 있다. 하나의 방안으로는 도 12와 같이, 반도체(트랜지스터, FET)를 2단으로 직렬 배치하고, 전류량을 저감시켜 정전 용량을 터치 패널의 검출량 이하로 하고, 터치 패널이 도전체를 검출하지 않도록 할 수 있다. 2단 직렬로는 충분하지 않을 경우, 단수를 더 늘려도 좋다. 더욱이, 고주파용으로 만든 트랜지스터, FET, MOS FET 등은 전류를 크게 저하시킬 수 있고, 정전 용량을 극소로 할 수 있다.
이상에 기술한 패턴 코드 출력부(16)를 구성하는 복수의 도트마다, 패턴 코드에 응하는, 터치 패널(31)에 대한 반응 여부는 도통/비도통이라고 설명했지만, 도전체 등의 도통/비도통 또는 정전 용량 변화에 따른 것을 포함하고 있다. 또한, 패턴 코드 출력부(16)를 구성하는 복수의 도트는, 면적이 없는 도트가 아닌 터치 패널(31)로의 반응 여부가 가능한 소정의 면적을 가지는 심볼이다. 이 심볼은 임의의 형상의 심볼이다. 동일 형상, 동일 면적일 필요도 없다. 또한, 상기 도트는 상기 정보 판독부가 읽는 도트 패턴이나 도트 코드의 도트와는 전혀 다른 것은 말할 필요도 없다. 또한 도트 패턴은 매체(모든 조형물 포함)에 형성(인쇄나 각인, 디스플레이 표시 등의 광학적으로 형성되는 것도 포함)된 복수의 도트로 구성되는 2차원 코드이다. 이 2차원 코드는 도트 패턴을 읽고(촬영이나 촬상을 포함) 구한 수치 정보(코드)인 도트 코드이다. 소정 정보(C)는 바코드나 QR코드(등록 상표), 도트 코드, 컬러 코드 등의 이차원 코드나 무선 정보 기록 매체에 기록된 수치 정보(코드)를 포함한다. 상기는 이후의 실시예에서도 같은 의미를 나타낸다.
도 11(A)의 바이폴라 트랜지스터의 콜렉터 회로, 도 11(B), (C)의 MOS 트랜지스터(FET)의 드레인 회로에는 전원을 접속했다. 그러나 이들을 스위치로 이용하는 경우에는 전원을 두지 않아도 된다. 도 13(A)에 전원을 생략하여 바이폴라 트랜지스터를 스위치로서 사용하는 회로의 구성을 예시한다. 또한 13(B)에 전원을 생략하고 MOS 트랜지스터(FET)를 스위치로서 사용하는 회로의 구성을 예시한다. 또한 이미 도 12에서 서술한 대로 도 13(A), (B)처럼, 트랜지스터를 2단 종속 접속함으로써 콜렉터/베이스 사이의 접합 용량, 이미터·베이스 간의 접합 용량, 드레인 용량, 소스 용량 등의 용량을 저감할 수 있다. 또한, 트랜지스터를 종속 접속하는 단수는 2단으로 한정되는 것은 아니다.
다음에, 도 14 이후의 도면을 참조하여 코드 발생 장치(1)의 상술의 구성과는 별개의 예에 대해서 설명한다.
도 14는 정보 판독 장치를 갖춘 코드 발생 장치(1)의 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
구체적으로는 도 14(A)는 코드 발생 장치(1)의 외관 구성의 일 예를 나타내는 측면도이다. 도 14(B)는 코드 발생 장치(1)의 외관 구성의 일 예를 나타내는 하면도이다. 도 14(C)는 코드 발생 장치(1) 외관 구성의 다른 일 예를 나타낸 하면도이다. 도 14(D)는 코드 발생 장치(1)의 표면의 내부 구성의 일 예를 나타낸 도면이다. 도 14(E)은 코드 발생 장치(1)의 스탬프부(16)를 확대한 외관 구성의 일 예를 나타내는 측면도이다. 도 14(F)는 코드 발생 장치(1)의 스탬프부(16)를 확대한 표면의 내부 구성의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 14(G)는 코드 발생 장치(1)의 스탬프부(16)을 확대한 표면의 내부 구성의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 14에 나타내듯이 스탬프 타입 코드 발생 장치(1)는 상술한 정보 판독부(11), 코드 발생부(12), 및 코드 출력부(13)에 더하여, 조작 버튼(14), 전원 버튼(15), 스탬프부(16), CPU(17), 내부 메모리(18), PCBA(19), USB단자(20), 스피커(21), 버튼 스위치(22), 자중 스위치(23), 무선 디바이스(24), 및 전원부(25)를 더 갖춘다.
도 14(A)에 있어서 조작 버튼(14)은 코드 발생 장치(1) 상단에 설치되어 있으며, 소정 정보(C)의 판독 지시, 패턴 코드의 출력 ON/OFF의 지시 등, 코드 발생 장치(1)의 각종 제어에 대한 지시를 조작하기 위한 버튼이다. 구체적으로는, 조작 버튼(14)이 눌리면, 도 14(D)에 나타내듯이 코드 발생 장치(1)의 내부에 배치되는 버튼 스위치(22)가 ON 또는 OFF 상태 중 한쪽에서 다른 쪽의 상태로 절환된다. 또한 조작 버튼(14) 내부에 LED를 설치하고, 당해 LED의 발광색이나 발광 패턴으로 각종 상태를 표현할 수도 있다. 또한 조작 버튼(14)은 코드 발생 장치(1)에 있어 필수적인 구성은 아니다. 또한 조작 버튼(14)은 측면에 둘 수도 있다.
전원 버튼(15)은 코드 발생 장치(1)의 측면에 설치되어 있으며 코드 발생 장치(1)에 대한 전원의 ON/OFF를 절환하기 위한 버튼이다.
스탬프부(16)는 도 14(A) 및 (F)에 도시되었듯이, 코드 발생 장치(1)의 하단에 설치되어 있다. 스탬프부(16)는 도 14(B)에 도시되었듯이 복수의 도트가 소정의 패턴으로 배치되어 구성되는 코드 출력부(13)가 설치되고, 그 중앙부에는 구멍이 뚫려 있다. 이 구멍 부분이 정보 판독 장치(11)에 의해 소정 정보(C)가 판독되는 정보 판독 영역(IA)으로 되어 있다. 정보 판독 장치(11)는 소정 정보(C)가 형성된 매체면에 접면하여 소정 정보(C)를 읽을 수도 있고, 당해 매체면에서 일정 거리 떨어져 읽을 수도 있다.
복수의 심볼 주변 또는 심볼 재치측의 표면에는 코드 인식 장치(3)의 터치 패널(31) 등의 디스플레이를 손상시키지 않도록 비도체인 고무나 실리콘, PET 등의 보호 부재를 둘 수도 있다. 또한, 스탬프부(16)를 디스플레이 위로 이동시킨다면, 스탬프부(16)의 바닥면(보호 부재가 있다면 당해 보호 부재도 포함)은 마찰 계수가 낮은 재료를 채용하면 적합하다. 그러나, 스탬프부(16)를 디스플레이 상에서 이동시키지 않는다면, 마찰 계수가 높은 재료를 채용하면 적합하다. 코드 인식 장치(3)가 재치했을 때에 미끄러지지 않도록 하여, 순식간에 확실히 심볼을 인식하도록 하기 위해서이다.
소정 정보(C)의 판독 시에는 도 2(B)에 나타내듯이 스탬프부(16)는 매체(2)의 심볼 패턴(소정 정보(C))의 위 또는 상방에 배치된다. 이로써 도 14(D)에 나타내는 것과 같이, 소정 정보(C)는 판독 영역(IA)을 통해서 정보 판독부(11)에 의해 판독된다.
또한, 패턴 코드를 출력할 때에는, 도 3(B)에 나타내듯이 스탬프부(16)는 코드 인식 장치(3)의 터치 패널(31)의 코드 검출 영역(SP)에 접촉 또는 근접한다. 더 정확하게는, 스탬프부(16)에 설치된 코드 출력부(13)의 복수의 심볼이 코드 인식 장치(3)의 터치 패널(31)의 코드 검출 영역(SP)에 접촉 또는 근접한다. 여기에서 복수의 심볼은 도전체 등으로 구성되고, 패턴 코드에 응하여, 터치 패널(31)의 반응 여부가 제어되고 있다. 즉, 터치 패널(31)은 복수의 심볼 중, 반응 이 있는 심볼(그 위치좌표)만을 검출한다. 이렇게 검출된 심볼 배치 패턴 등에 기초하여 패턴 코드가 인식된다.
또한 복수의 심볼에 의한 패턴 코드의 인식의 구체 예에 대해서는 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하고 있기 때문에 생략한다.
도 14(D)에 있어서 CPU(17)는 코드 발생 장치(1)의 전체 제어 처리, 예를 들면 소정 정보(C)의 판독, 패턴 코드의 출력, 프로그램 갱신, 입출력 디바이스 제어 등에 관한 각종 처리를 실행한다. CPU(17)는 소정의 소프트웨어와 협동함으로써 도 2(C)의 코드 발생부(12) 등의 각종 기능 블록을 기능시킨다.
내장 메모리(18)는 CPU(17)에 의해서 실행되는 프로그램이나 CPU(17)에 사용되는 각종 데이터 등이 기억된다.
PCBA(19)는 코드 발생 장치(1)가 도 2에 나타내는 각종 처리를 실행하기 위해서 필요한 각종 회로가 실장된 기반이다.
USB단자(20)는 코드 발생 장치(1)의 프로그램 갱신, 데이터 입출력, 충전 등이 실행 될 때에, 도시하지 않은 다른 장치와 USB 접속한다. 또한 USB단자(20)는 코드 발생 장치(1)에 있어 필수적인 구성은 아니다.
스피커(21)는 소정 정보(C)가 읽혀질 때 각종 조작 지시가 시행될 때, 음성을 포함한 콘텐츠가 재생될 때 등에 있어서 각종 음성을 출력한다.
버튼 스위치(22)는 상술한 것과 같이, 조작 버튼(14)의 눌림 조작에 응하여 ON과 OFF 상태 중 한쪽에서 다른 쪽으로 절환되는 스위치이다. 버튼 스위치(22)는 시소 버튼으로 어느 하나를 독립해서 다른 조작을 지시하기 위해서 독립적으로 기능할 수도 있다.
자중 스위치(23)는 패턴 코드 출력부(13)를 자중으로 기동시키는 스위치이다. 여기에서 기동시킨다는 것은 패턴 코드 출력부(13)를 구성하는 복수의 도트마다, 패턴 코드에 응하여 터치 패널(31)에 대한 반응 여부의 상태를 확립시키는 것이다. 또한 도 2(B)에 나타내듯이 스탬프부(16)는 매체(2)의 도트 패턴(소정 정보(C))의 위 또는 상방에 배치될 때, 자중 스위치(23)가 자중으로 기동되고, 소정 정보(C)는 판독 영역(IA)을 통해서 정보 판독부(11)에 의해 읽혀진다. 자중 스위치(23)가 자중으로 기동하는 기구는 전력을 필요로 하는 패턴 코드의 출력이나 도트 패턴 등의 판독을, 터치 패널(31) 및/또는 매체(2)에 코드 발생 장치(1)를 재치한 경우에만 기동시킴으로써 큰 전력 절약을 도모할 수 있다. 나아가 자중으로는 켜지지 않고, 코드 발생 장치(1)를 누르도록 하여 켜지게 할 수도 있다. 또한, 자중 스위치(23)는 코드 발생 장치(1)에 있어 필수적인 구성은 아니다.
도 14(E)에 있어서, 무선 디바이스(24)는 서버(4)와 무선 통신하고, 판독된 소정 정보(C)에 대해서, 서버(4) 등에 대조하는 처리와 같은 출력 등의 제어 처리에 이용되는 각종 정보를 수수하는 디바이스이다. 무선 디바이스(24)는 패턴 코드를 무선으로 취득할 수도 있다. 또한, 무선 디바이스(24)는 코드 발생 장치(1)에 있어 필수적인 구성은 아니다.
전원부(25)는 건전지 등 코드 발생 장치(1)에 대해서 전력을 공급하는 부이다. 따라서, 전원부(25)는 건전지일 필요는 특별히 없고, 충전지일 수도 있다. 이 경우 충전 방법은 특별히 국한되지 않고 USB단자(20)에서의 USB접속에 의한 충전 방법을 채용할 수도 있고, 그 이외의 방법을 채용할 수도 있다. 또한, 외부의 전력 공급 장치로부터 전력을 공급할 수도 있다. 전력 공급은 상기를 조합할 수도 있다.
도 14(G)와 같이, 코드 발생 장치(1)의 스탬프부(16)의 상방의 내부에 고무나 링 형상의 스프링을 설치한다. 코드 발생 장치(1)를 다소 경사지게 재치하여도, 도전체 배치면과 매체 입력 장치면이 딱 맞게 접촉할 수 있도록 하기 위해서이다. 또한, 코드 발생 장치(1)가 이반할 때도 모든 도전체가 동시에 이반함으로써 패턴 코드의 오인을 억제할 수 있기 때문이다.
또한, 코드 발생 장치(1)의 스탬프부(16)의 상방의 내부에 고무나 링 형상의 스프링을 설치하는 것은, 코드 발생 장치(1)에 있어서 필수적인 구성은 아니다.
또한, 코드 발생 장치(1)는 코드 발생 장치(1) 자체를 케이스로 덮도록 크게 하여 도전체 배치의 자유도를 높여도 된다. 또한, 코드 발생 장치(1) 자체의 크기를 크게 함으로써, 재치 시에 코드 발생 장치(1)의 안정도 도모할 수 있다.
스탬프부(16)는 도 14(B)에 나타내는 여러 형태로 하여도 좋다. 즉, 복수의 심볼이 소정의 패턴으로 배치되어 구성되는 코드 출력부(13)가 설치되어, 그 중앙부보다 상방에는 구멍이 뚫려 있다. 이 구멍 부분이 정보 판독기(11)에 의한 소정 정보(C)가 판독되어지는 정보 독해 영역(IA)로 되어 있다. 소정 정보(C)가 형성된 매체에 접촉하여 판독해도 좋고, 해당 매체에서 일정 거리를 두고 판독해도 좋다. 스탬프부(16)의 외주 상에는 정보 판독 지시 노치부(26)가 구비되어 있다. 정보 판독 지시 노치부(26)는 코드 발생 장치(1)를 코드 인식 장치(3)의 디스플레이에 재치하고, 작은 아이콘이나 문자, 그래픽 등의 대상 화상을 선택할 경우에, 대상 화상의 지시 포인트를 정확히 지시하여 소정 정보(C)를 판독한다. 정보 판독 지시 노치부(27)는 광학적인 지시(예를 들어, 레이저 포인터 등)으로 대신해도 좋고, 그것들과 조합해도 좋다.
도 15는 정보 판독 장치를 갖추지 않은 코드 발생 장치(1)의 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
구체적으로는 도 15(A)는 코드 발생 장치(1)의 외관 구성의 일 예를 나타내는 측면도이다. 도 15(B)는 코드 발생 장치(1)의 외관 구성의 일 예를 나타내는 하면도이다. 도 15(C)는 코드 발생 장치(1) 표면의 내부 구성의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 15(D)는 코드 발생 장치(1)의 이면의 내부 구성의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 15(E)는 코드 발생 장치(1)의 스탬프부(16)를 확대한 외관 구성의 일 예를 나타내는 측면도이다. 도 15(F)는 코드 발생 장치(1)의 스탬프부(16)를 확대한 표면의 내부 구성의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 15에 나타내듯이 스탬프 타입 코드 발생 장치(1)는 상술한 코드 발생부(12), 및 코드 출력부(13)에 더하여, 조작 버튼(14), 전원 버튼(15), 스탬프부(16), CPU(17), 내부 메모리(18), PCBA(19), USB단자(20), 스피커(21), 버튼 스위치(22), 자중 스위치(23), 무선 디바이스(24), 전원부(25), 패턴 코드 입력 장치(301), 스피커 덕트(302), 패턴 코드 표시 장치(303), 패턴 코드 인식 장치(304), 및 전원 스위치(305)를 더 갖춘다.
도 15(A)에 있어서 조작 버튼(14)은 코드 발생 장치(1) 상단에 설치되어 있으며, 소정 정보(C)의 판독 지시, 패턴 코드의 출력 ON/OFF의 지시 등, 코드 발생 장치(1)의 각종 제어에 대한 지시를 조작하기 위한 버튼이다. 구체적으로는, 조작 버튼(14)이 눌리면 도 15(C)에 나타내듯이 코드 발생 장치(1)의 내부에 배치되는 버튼 스위치(22)가 ON 또는 OFF 상태 중 한쪽에서 다른 쪽의 상태로 절환한다. 또한 조작 버튼(14) 내부에 LED를 설치하고, 당해 LED의 발광색이나 발광 패턴으로 각종 상태를 표현할 수도 있다. 또한 조작 버튼(14)은 제3자가 패턴 코드를 설정할 수 없도록 가림 캡을 둘 수도 있다. 조작 버튼(14)은 코드 발생 장치(1)에 있어 필수적인 구성이 아니다. 또한 조작 버튼(14)은 측면에 둘 수도 있다.
전원 버튼(15)은 코드 발생 장치(1)의 측면에 설치되어 있으며, 코드 발생 장치(1)에 대한 전원의 ON/OFF를 절환하기 위한 버튼이다.
패턴 코드 입력 장치(301)는 코드 발생 장치(1)의 표면 상방에 설치되어 있으며, 패턴 코드를 설정하기 위한 장치이다. 구체적으로는 패턴 코드 입력 장치(301)의 숫자가 그려진 링을 돌려, 숫자를 소정 위치에 맞추어 패턴 코드를 설정한다. 패턴 코드 입력 장치(301)의 설정을 시작할 경우, 패턴 코드 입력 장치(301)는 통상 사용하지 않을 것 같은 각종 조작 버튼의 조작의 조합으로 숫자 설정을 복수 회 실시하여 기억하고, 패턴 코드를 출력한다. 여기에서는 도시하지 않지만, 패턴 코드 입력 장치(301)는 숫자가 그려진 링을 회전 키처럼 복수 단 배치할 수도 있다. 또한, 패턴 코드 입력 장치(301)는 숫자 버튼을 복수 배치할 수도 있다. 게다가 패턴 코드 입력 장치(301)는 필요 횟수 조작 버튼을 눌러 설정할 수도 있다.
스피커 덕트(302)는 스피커(21)에서 출력된 각종 음성을 배출한다.
패턴 코드 표시 장치(303)는 패턴 코드 입력 장치(301)에 의해 설정된 패턴 코드를 확인하기 위한 표시 장치이다. 패턴 코드 표시 장치(303)는 예를 들면, 액정 모니터를 채용할 수 있다. 또한, 패턴 코드 표시 장치(303)에 터치 패널을 설치하고, 숫자를 표시시켜, 패턴 코드를 터치하여 설정하도록 할 수 있다.
스탬프부(16)는 도 15(A) 및 (E)에 나타내듯이 코드 발생 장치(1)의 하단에 설치되어 있다. 스탬프부(16)는 도 15(B)에 나타내듯이 복수의 심볼이 소정의 패턴으로 배치되어 구성되는 코드 출력부(13)가 설치되어 있다.
복수의 심볼 주변 또는 심볼 재치측의 표면에는 코드 인식 장치(3)의 터치 패널(31) 등의 디스플레이를 손상시키지 않도록 비도체인 고무나 실리콘, PET 등의 보호 부재를 설치할 수도 있다. 또한, 스탬프부(16)를 디스플레이 위로 이동시킨다면, 스탬프부(16)의 바닥면(보호 부재가 있다면 당해 보호 부재도 포함)은 마찰 계수가 낮은 재료를 채용하면 적합하다. 그러나, 스탬프부(16)를 디스플레이 상에서 이동시키지 않으면 마찰 계수가 높은 재료를 채용하면 적합하다. 코드 인식 장치(3)가 재치했을 때에 미끄러지지 않도록 하여, 순식간에 확실히 심볼을 인식하도록 하기 위해서이다.
패턴 코드를 출력할 때에는, 도 3(B)에 나타내듯이 스탬프부(16)는 코드 인식 장치(3)의 터치 패널(31)의 코드 검출 영역(SP)에 접촉 또는 근접한다. 보다 정확하게는, 스탬프부(16)에 설치된 코드 출력부(13)의 복수의 심볼이 코드 인식 장치(3)의 터치 패널(31)의 코드 검출 영역(SP)에 접촉 또는 근접한다. 여기에서 복수의 심볼은 도전체 등으로 구성되고, 패턴 코드에 응하여, 터치 패널(31)의 반응 여부가 제어되고 있다. 즉, 터치 패널(31)은 복수의 심볼 중 반응이 있는 심볼(그 위치좌표)만을 검출한다. 이렇게 검출된 심볼 배치 패턴 등에 기초하여 패턴 코드가 인식된다.
또한 복수의 심볼에 의한 패턴 코드의 인식의 구체적인 예는 도 6과 도 7을 참조하여 설명하고 있기 때문에 생략한다.
도 15(C)에 있어서 CPU(17)는 코드 발생 장치(1)의 전체 제어 처리, 예를 들면 패턴 코드의 출력, 프로그램 갱신, 입출력 장치 제어 등에 관한 각종 처리를 실행한다. CPU(17)는 소정의 소프트웨어와 협동함으로써 도 2(C)의 코드 발생부(12) 등의 각종 기능 블록을 기능시킨다.
내장 메모리(18)는 CPU(17)에 의해서 실행되는 프로그램이나 CPU(17)에 사용되는 각종 데이터 등이 기억된다.
PCBA(19)는 코드 발생 장치(1)가 도 2에 나타내는 각종 처리를 실행하기 위해서 필요한 각종 회로가 장착된 기반이다.
USB단자(20)는 코드 발생 장치(1)의 프로그램 갱신, 데이터 입출력, 충전 등이 이루어질 때에 도시하지 않은 다른 장치와 USB접속한다. 또한 USB단자(20)는 코드 발생 장치(1)에 있어 필수적인 구성이 아니다.
스피커(21)는 각종 조작 지시가 이루어질 때, 음성을 포함한 콘텐츠가 재생될 때 등에 있어서 각종 음성을 출력한다.
버튼 스위치(22)는 상술한 대로, 조작 버튼(14)의 누름 조작에 응하여, ON과 OFF 상태 중 한쪽에서 다른 쪽으로 절환하는 스위치이다. 버튼 스위치(22)는 시소 버튼으로서 어느 하나를 독립해서 다른 조작을 지시하기 위해서 독립적으로 사용할 수도 있다.
자중 스위치(23)는 패턴 코드 출력부(13)를 자중으로 기동시키는 스위치이다. 여기에서 기동시킨다는 것은, 패턴 코드 출력부(13)를 구성하는 복수의 심볼마다, 패턴 코드에 응하여, 터치 패널(31)로의 반응 여부의 상태를 확립시키는 것이다. 자중 스위치(23)가 자중으로 기동하는 기구는 전력을 필요로 하는 패턴 코드의 출력이나 도트 패턴의 판독을 터치 패널(31) 및/또는 매체(2)에 코드 발생 장치(1)를 재치한 경우에만 기동시킴으로써 큰 전력 절약을 도모할 수 있다. 나아가 자중으로는 켜지지 않고 코드 발생 장치(1)를 밀어 넣도록 하여 스위치가 켜지도록 할 수도 있다. 또한, 자중 스위치(23)는 코드 발생 장치(1)에 있어 필수적인 구성이 아니다.
패턴 코드 인식 장치(304)는 패턴 코드 입력 장치(301)에서 설정된 패턴 코드를 인식하는 장치이다. 구체적으로는 숫자가 그려진 링의 이측에 숫자를 인식할 수 있는 재료나 저항 등을 배치하여, 숫자를 인식한다. 또한, 패턴 코드 인식 장치(304)는 다른 어떤 방법으로든 숫자를 인식할 수 있으면 된다.
도 15(D)에 있어서, 무선 디바이스(24)는 서버(4)와 무선 통신하여, 판독된 소정 정보(C)에 대해서, 서버(4) 등에 대조하는 처리와 같은 출력 등의 제어 처리에 이용되는 각종 정보를 수수하는 디바이스이다. 무선 디바이스(24)는 패턴 코드를 무선으로 취득할 수도 있다. 또한, 무선 디바이스(24)는 코드 발생 장치(1)에 있어 필수적인 구성은 아니다.
전원부(25)는 건전지 등 코드 발생 장치(1)에 대해서 전력을 공급하는 부이다. 따라서, 전원부(25)는 건전지일 필요는 특별히 없고 충전지여도 좋다. 이 경우 충전 방법은 특별히 국한되지 않고 USB단자(20)에서의 USB접속에 의한 충전 방법을 채용할 수도 있고 그 이외의 방법을 채용할 수도 있다. 또한 외부의 전력 공급 장치로부터 전력을 공급할 수도 있다. 전력 공급은 상기를 조합할 수도 있다.
도 15(F)와 같이, 코드 발생 장치(1)의 스탬프부(16)의 상방의 내부에 고무나 링 형상의 스프링을 설치한다. 코드 발생 장치(1)를 다소 비스듬히 재치해도 도전체 배치면과, 매체 입력 장치면이 딱 접촉할 수 있도록 하기 위해서이다. 또한 코드 발생 장치(1)가 떨어질 때도 모든 도전체가 동시에 떨어짐으로써 패턴 코드의 오인을 억제할 수 있기 때문이다.
또한 코드 발생 장치(1)의 스탬프부(16)의 상방의 내부에 고무나 링 형상의 스프링을 설치하는 것은 코드 발생 장치(1)에 있어 필수적인 구성이 아니다.
또한 코드 발생 장치(1)는 코드 발생 장치(1) 자체의 케이스로 덮도록 크게 하여, 도전체의 배치 자유도를 높여도 된다. 또한 코드 발생 장치(1) 자체의 크기를 크게 함으로써 재치 시의 코드 발생 장치(1)의 안정도 도모할 수 있다.
도 16은 정보 판독 장치를 갖추지 않은 코드 발생 장치(1)의 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
구체적으로는 도 16(A)는 코드 발생 장치(1)의 외관 구성의 일 예를 나타내는 측면도이다. 도 16(B)는 코드 발생 장치(1)의 외관 구성의 일 예를 나타내는 하면도이다. 도 16(C)는 코드 발생 장치(1)의 상방에 조형물의 커버를 씌운 외관 구성의 일 예를 나타내는 측면도이다. 도 16(D)는 코드 발생 장치(1)의 패턴 코드 설정 링의 상면의 일 예를 나타낸 도면이다. 도 16(E)는 코드 발생 장치(1)의 패턴 코드 설정 링의 하면의 일 예를 나타낸 도면이다. 도 16(F)는 코드 발생 장치(1)의 패턴 코드 설정·출력 장치 상면의 일 예를 나타낸 도면이다. 도 16(G)는 도 16(D)와는 다른 코드 발생 장치(1)의 패턴 코드 설정 링의 상면의 일 예를 나타낸 도면이다. 도 16(H) 및 (I)는 도 16(E)와는 다른 코드 발생 장치(1)의 패턴 코드 설정 링의 하면의 일 예(바로 밑을 기준 도트로 하여 시계 방향으로 패턴 코드를 설정한 경우)를 나타낸 도면이다.
도 16에 나타내듯이 스탬프 타입 코드 발생 장치(1)는 코드 출력부(13), 전원 버튼(401), 패턴 코드 설정 링(402), 패턴 코드 설정·출력 장치(403), 및 접점 스위치(404)를 갖춘다. 또한, 패턴 코드 설정 링(402)은 패턴 코드 설정 링 상면(402a) 및 패턴 코드 설정 링 하면(402b)으로 구성된다.
도 16(A)에 있어서, 전원 버튼(401)은 코드 발생 장치(1)의 측면에 설치되어 있으며 코드 발생 장치(1)에 대한 전원의 ON/OFF를 절환하기 위한 버튼이다.
또한, 패턴 코드 설정 링 상면(402a)은 도 16(D)에 나타내듯이, 설정 번호가 마련되어 있다. 이 숫자가 그려진 링을 돌려, 숫자를 소정의 위치(예를 들면, 마크나 각인)에 맞추어 패턴 코드를 설정한다. 코드 발생 장치(1)는 설정을 시작할 경우, 통상 사용하지 않을 것 같은 각종 조작 버튼 조작의 조합으로 설정을 시작하고, 숫자 설정을 복수 회 실시하여 기억하고 패턴 코드를 출력한다. 또한 코드 발생 장치(1)는 패턴 코드 설정용 전용 버튼을 배치할 수도 있다.
나아가 패턴 코드 설정 링 하면(402b)은 도 16(E)에 나타내듯이, 도전체가 설치되어 있다.
패턴 코드 설정·출력 장치(403)는 도 16(B)에 나타내듯이 코드 발생 장치(1)의 하단에 설치되어 있다.
패턴 코드 설정·출력 장치(403)의 상면에는 도 16(F)와 같이 2개로 1조인 접점 스위치(404)가 8개 만들어져 있다.
패턴 코드 설정·출력 장치(403)의 하면에는, 도 16(B)에 나타내듯이 복수의 심볼이 소정의 패턴으로 배치되어 구성되는 코드 출력부(13)가 설치되어 있다.
또한, 패턴 코드 설정·출력 장치(403)의 하면에는 적어도 1개(연속하여 인접하는 복수 개 일지라도 7개 이내이면 가능)에 도전체가 설치되고, 링을 회전함으로써, 소정의 접점 스위치 8개 중 하나에 접촉하고, 당해 접점 스위치를 ON으로 하여, 패턴 코드를 구성하는 하나의 수치를 정의할 수 있다. 예를 들어 4회 회전 조작을 실시하면, 12bit(4096코드)의 패턴 코드가 설정될 수 있다. 스위치의 개수는 임의이다. 처음에 링을 달면 곧바로 회전 조작을 실시하고, 숫자를 소정의 위치에 맞췄을 때에 소정의 시간(예를 들어 1.0초 내외)이 경과하고 나서, 다음의 회전 조작을 실시하면, 다른 버튼 조작을 하여 설정(시작·종료)을 하지 않고도, 쉽게 번호를 설정할 수 있다. 같은 번호가 계속될 경우, 일단 회전시키고 다시 동일 숫자를 소정의 위치에 맞추어 소정 기간을 경과시키면 된다. 필요한 개수의 번호를 설정하여 자동적으로 종료된다.
도 16(C)에 있어서, 피규어나 조형물의 하부에 패턴 코드 설정 링을 고정하여, 스탬프의 소정의 위치에 씌우도록 설치(탈착 가능)하여, 패턴 코드를 출력할 수 있다. 이로써 다양한 피규어나 조형물을 입력 매체면에 재치함으로써 대응하는 콘텐츠를 조작·열람할 수 있다. 더욱이, 피규어나 조형물을 회전시키고 새로운 패턴 코드를 출력할 수도 있다. 또, 패턴 코드 설정 링을 교체할 수 있다. 또한, 접점 스위치(404)는 광학 스위치 등 어떤 스위치를 사용해도 상관 없다.
도 16(G)와 같이, 패턴 코드의 설정 후 제삼자가 패턴 코드를 설정하지 않도록 가림 링을 위에서부터 장착할 수도 있고, 패턴 코드 설정 링(402)을 제거하고, 다시 가림 링을 장착할 수도 있다. 또, 패턴 코드 설정 링(402)을 장착한 것 만으로, 패턴 코드를 설정할 경우, 본 실시예에서는 8개의 접점 스위치로 8bit(256코드)의 패턴 코드가 설정될 수 있다. 즉, 패턴 코드 설정 링 하면(402b)에는 다양한 위치에 도전체(통전체)가 설치되고, 그 도전체에 의해 8개의 접점 스위치로 ON/OFF에 따른 패턴 코드가 설정될 수 있다. 단, 삼각 마크나 각인을 패턴 코드 설정 링 상면(402a)에 설치하고, 그것들을 맞출 필요가 있다. 이 경우는 패턴 코드 설정 링 상면(402a)에 설정 번호를 설치할 필요는 없다.
이상 4종류의 스탬프 타입을 설명했지만, 이들에 포함되는 기구, 기능을 적절히 조합하여 제품화해도 좋은 것은 말할 필요도 없다.
도 17(A) 및 (C)는 도 6(B)의 비 회전 대칭 배치에 더하여, 사용자가 판독 위치를 쉽게 인식할 수 있게 정보 판독 장치를 단부에 배치하여, 코드 발생 장치(1)의 바닥면에 노치부를 설치함으로써, 정보 판독 영역(IA)을 지시하기 쉽게 한 심볼 패턴의 구체 예를 나타내는 도면이다.
도 17은 심볼(13-1 내지 13-5)을 비회전 대상으로 배치한 것에 더하여, 사용자가 판독 위치를 쉽게 인식하게 하기 위해 정보 판독 장치를 단부에 배치하여, 코드 발생 장치(1)의 바닥면에 노치부를 설치함으로써, 정보 판독 영역을 지시하기 쉽게 한 심볼 패턴의 구체 예를 나타내고 있다.
도 17(A)는 기본 패턴을 나타내고 있다. 또 도 17(C)에 나타내듯이 도 17(A)의 기본 패턴에 포함되는 심볼(13-1 내지 13-5)의 각각에 대해서, 상대적인 시각(t1 및 t18) 중 소정 시각(소정 시간 타이밍)에 있어서, 「출력(ON)」또는 「OFF」가 정의되고 있다.
도 17의 예에서는 터치 패널(31)이 복수 점을 검출 가능하기 때문에, 시각(t1 및 t18)의 어느 타이밍에서도 「출력(ON)」은 심볼(13-1 내지 13-5) 중, 임의의 개수의 임의의 조합이 허용된다.
여기에서, 도 17(C)에 있어서는 시각(t1 및 t18)의 각각의 타이밍에 있어서, 도 17(A)의 기본 패턴 중, 「출력(ON)」의 심볼만 검게 칠해진 단위 패턴이 묘화되어 있다. 도 17(C)의 단위 패턴은, 터치 패널(31)이 심볼 검출이 가능하기 때문에, 복수의 심볼이 「출력(ON)」이 되는 것을 알 수 있다. 또한, 심볼(13-1)과 다른 심볼의 적어도 1개가 ON이 되고, 터치 패널(31)이, 심볼 동지가 근방에 있어 검출 불가능할 경우에는 심볼(13-1)과 다른 심볼을 동시에 ON으로 해서는 안 된다.
이러한 단위 패턴을 복수 종류 준비하고(도 17(C)의 예에서는 22가지 준비하고), 시간 방향의 각 위치(시각(t1 및 t18)의 각 타이밍)에 각종 단위 패턴을 1개씩 배치됨으로써 발생 대상 패턴 코드가 정의된다.
또한, 본 실시 형태에서는 심볼(13-1 내지 13-5)의 각각의 ON/OFF의 절환은 도 4(C)의 CPU(17)의 제어에 의해 실현된다. 도 17(C)의 1개의 패턴 코드를 출력하는 방법은 특별히 국한되지 않고, 예를 들면 본 실시 형태에서는 도 4(A)의 조작 버튼(14)의 누름 조작을 반복하는 방법을 채용할 수도 있고, 재치면에 스탬프부(16)의 자중으로 작동하는 자중 버튼(23)을 두어 코드 인식 장치(3)에 재치되었을 때에 자동으로 출력을 이용하는 방법을 채용할 수도 있다. 같은 패턴 코드를 소정 횟수 반복 출력하는 설정도 가능하다.
도 17(A),(C)의 심볼 패턴에서는, 심볼(13-2 내지 13-5)을 ON으로 하면, 심볼 패턴의 양의 방향을 인식할 수 있다. 이에 한정되지 않고, 심볼(13-1 내지 13-5) 중, 비축회전 대상이 되도록 3개의 심볼을 ON으로 할 수도 있다. 또한 심볼(13-1)과 다른 심볼의 적어도 1개가 ON이 되고, 터치 패널(31)이, 심볼 동지가 근방에 있어 검출 불가능할 경우에는 심볼(13-2 내지 13-5) 중, 비축회전 대상이 되도록 3개의 심볼을 ON으로 해야 한다.
따라서, 취득한 심볼 패턴으로 방향을 인식할 수 있게 되고, 도전체의 위치 및 회전을 인식할 수 있다.
양의 방향을 확인하는 방법으로, 심볼(13-2 내지 13-5)을 ON으로 한 후, 심볼(13-1)만을 ON으로 한다. 이 심볼(13-1)의 역할은 스탬프부(16)의 심볼(13-2 내지 13-4)의 중앙 또는 근방을 나타내는 기준 심볼로, 직접적으로 스탬프부(16)의 심볼(13-2 내지 13-4)의 중앙 또는 근방의 위치를 쉽게 인식하고, 스탬프부(16)가 이동하더라도, 스탬프부(16)의 위치를 정확히 인식할 수 있다.
시각(t1) 내지 시각(t18)의 출력 시에는, 심볼(13-2 내지 13-5)의 ON/OFF의 조합시켜 정보를 출력하고, 그 동안은 심볼(13-1)은 OFF로 한다. 다음에 심볼(13-1)만을 ON으로 하여, 심볼(13-1)과 심볼(13-2 내지 13-5)의 ON/OFF를 반복함으로써, 심볼(13-1)은 시간 방향의 정보 출력의 타임 스탬프의 역할을 하고, 시간 방향으로 변화하는 정보의 취득을 확실히 실시할 수 있다. 또한, 스탬프의 바닥 면적을 작게 하기 위해, 심볼(13-1)과 다른 심볼까지의 거리를 짧게 할 수도 있다. 왜냐하면 본 실시예에서는 동시에 심볼(13-1)과 다른 심볼이 ON이 되지 않기 때문에, 터치 패널(31)이, 심볼 동지가 근방에 있어 검출 불가능한 되는 경우가 발생하지 않기 때문이다. 물론 심볼(13-2 내지 13-6)끼리는 터치 패널(31)이 검출 가능한 위치에 배치되는 것은 말할 필요도 없다.
실시예에서는 8회 정보 심볼을 출력함으로써, 32bit의 스탬프 코드가 출력될 수 있다. 또한 마지막 시각(t18)을 패리티 체크(4bit)로 하면, 인식 정밀도는 현격히 향상되지만, 정보량은 28bit(2.7억 코드)로 감소된다.
코드 인식 장치(3)에 의해 패턴 코드가 판독된 후, 스탬프부(16)를 터치 패널(31)상에서 이동시켜 조작을 실시하고 싶은 경우가 있다. 이 경우, 패턴 코드의 출력 완료 후, 심볼(13-2 내지 13-5, 또는 심볼(13-2 내지 13-5)의 어느 3개)을 「출력(ON)」함으로써, 스탬프부(16)를 어떻게 활동(滑動)·회전하더라도 코드 인식 장치(3)의 인식부(33)는, 스탬프부(16)의 위치(중심 위치나 스탬프부(16)의 외형 등)와 스탬프부(16)의 회전각을 인식할 수 있다. 이것에 의해, 터치 패널(31)에 표시된 화상에 근거한 조작이 가능하게 된다.
여기에서 심볼(13-1)은 심볼(13-2 내지 13-5)에 근접하고 있으며, 코드 발생 장치(1)의 심볼 배치 간격 제한에 의하여, 동시에 인식하지 못할 경우라도, 심볼(13-1)과 심볼(13-2 내지 13-5)은 동시에 ON으로 하지 않음으로써, 쌍방을 인식 가능하게 된다. 또 심볼(13-2 내지 13-5)의 적어도 1개를 ON 한 다음, 당해 심볼을 OFF로 해도, 코드 출력부(13)에 부유 용량이 남아 코드 인식 장치(3)가 ON인 채로 계속 인식한 경우, 심볼(13-1)이 ON이 되면 코드 인식 장치(3)는 인식하고 있는 심볼을 무효로 하면 심볼(13-1)이 OFF가 된 후, ON이 되는 심볼(13-2 내지 13-5)을 코드 인식 장치(3)는 확실히 인식할 수 있다. 심볼(13-1)은 부유 용량이 남지 않도록 정전 용량을 줄이도록 할 수도 있다. 정전 용량을 줄이려면 전기적으로 줄이거나 도전체의 면적을 작게 하거나 출력 시간을 짧게 하는 등 여러 가지 방법이 있다.
도 17(B) 및 (D)는, 터치 패널(31)이 다점을 검출 가능한 경우에 있어서의, 심볼 코드의 판독이 없는 심볼 패턴의 구체적인 예를 나타낸 도면이다.
도 17(B) 및 (D)는, 심볼(13-1)을 중심으로 배치하고 심볼(13-2 내지 13-6)을 등간격으로 배치한 심볼 패턴의 구체 예를 나타내고 있다.
도 17(B)는 기본 패턴을 나타내고 있다. 또 도 17(B)의 기본 패턴에 포함되는 심볼(13-1 내지 13-6)의 각각에 대해서, 상대적인 시각(t1 및 t18) 중 소정 시각(소정 시간 타이밍)에 있어서, 「출력(ON)」또는 「OFF」가 정의되어 있다.
도 17(B)의 예에서는 터치 패널(31)이 복수 점을 검출 가능하기 때문에 시각(t1 및 t18)의 어느 타이밍에서도 「출력(ON)」은 심볼(13-1 내지 13-6) 중, 임의의 개수의 임의의 조합이 허용된다.
여기에서 도 17(D)에 있어서는 시각(t1 및 t18)의 각각의 타이밍에 있어서, 도 17(B)의 기본 패턴 중 「출력(ON)」의 심볼만 검게 칠해진 단위 패턴이 묘화되어 있다. 도 17(D)의 단위 패턴은 터치 패널(31)이 심볼 검출이 가능하기 때문에, 복수의 심볼이 「출력(ON)」이 되는 것을 알 수 있다. 또한 심볼(13-1)과 다른 심볼의 적어도 1개가 ON이 되고, 터치 패널(31)이, 심볼끼리 근방에 있어 검출 불가능할 경우에는 심볼(13-1)과 다른 심볼을 동시에 ON로 해서는 안 된다.
이러한 단위 패턴을 복수 종류 준비하고(도 17(D)의 예에서는 23종류 준비하고), 시간 방향의 각 위치(시각(t1 및 t18)의 각 타이밍)에 각종 단위 패턴을 1개씩 배치해 나감으로써, 발생 대상 패턴 코드가 정의된다.
도 30의 기본적인 구성은 도 17(A), (C)의 심볼 패턴과 마찬가지이지만, 이하의 점이 다르다.
심볼(13-3 내지 13-6)을 ON으로 하면, 심볼 패턴의 양의 방향을 인식할 수 있고, 다른 심볼의 배치도 추정하여 인식할 수 있다. 이뿐만 아니라 심볼(13-1 내지 13-6) 중, 비축회전 대상이 되도록 3개의 심볼을 ON으로 할 수도 있다. 또한 심볼(13-1)과 다른 심볼의 적어도 1개가 ON이 되고, 터치 패널(31)이, 심볼끼리 근방에 있어 검출 불가능할 경우에는, 심볼(13-2 내지 13-6) 중 비축회전 대상이 되도록 3개의 심볼을 ON으로 해야 한다.
따라서, 취득한 심볼 패턴으로 방향을 인식할 수 있게 되고, 도전체의 위치 및 회전을 인식할 수 있다.
양의 방향을 확인하는 방법으로 심볼(13-3 내지 13-6)을 ON으로 한 뒤, 심볼(13-1)만을 ON으로 한다. 이 심볼(13-1)의 역할은 스탬프부(16)의 심볼(13-2 내지 13-4)의 중앙 또는 근방을 나타내는 기준 심볼로 하여, 직접적으로 스탬프부(16)의 심볼(13-2 내지 13-6) 중앙의 위치를 쉽게 인식하고, 스탬프부(16)가 이동하더라도, 스탬프부(16)의 위치를 정확히 인식할 수 있다.
시각(t1) 또는 시각(t18)의 출력 시에는 심볼(13-2 내지 13-6)의 ON/OFF의 조합으로 정보를 출력하고, 그 동안은 심볼(13-1)은 OFF로 한다. 다음에 심볼(13-1)만을 ON으로 하고, 심볼(13-1)과 심볼(13-2 내지 13-6)의 ON/OFF를 반복함으로써 심볼(13-1)은 시간 방향의 정보 출력의 타임 스탬프의 역할을 맡고, 시간 방향으로 변화하는 정보의 취득을 확실히 실시할 수 있다. 또 스탬프의 바닥 면적을 작게 하기 위해, 심볼(13-1)과 다른 심볼까지의 거리를 짧게 할 수도 있다. 왜냐하면 본 실시예에서는 동시에 심볼(13-1)과 다른 심볼이 ON이 되지 않기 때문에, 터치 패널(31)이 심볼끼리 근방에 있어 검출 불가능해는 경우가 발생하지 않기 때문이다. 물론 심볼(13-2 내지 13-6)끼리는 터치 패널(31)이 검출 가능한 위치에 배치되는 것은 말할 필요도 없다.
실시예에서는 8회 정보 심볼을 출력함으로써, 40bit의 스탬프 코드가 출력된다. 또한 마지막 시각(t18)을 패리티 체크(5bit)로 하면, 인식 정밀도는 현격히 향상되지만, 정보량은 35bit(343.6억 코드)로 감소한다.
코드 인식 장치(3)에 의해 패턴 코드가 판독된 후, 스탬프부(16)를 터치 패널(31)상에서 이동시켜 조작을 실시하고 싶은 경우가 있다. 이 경우, 패턴 코드의 출력 완료 후, 심볼(13-2, 13-4, 13-5, 또는 심볼(13-2 내지 13-6)의 어느 3개)을 「출력(ON)」으로 함으로써, 스탬프부(16)를 어떻게 활동·회전하더라도 코드 인식 장치(3)의 인식부(33)는, 스탬프부(16)의 위치(중심 위치나 스탬프부(16)의 외형 등)와 스탬프부(16)의 회전각을 인식할 수 있다. 이것에 의해, 터치 패널(31)에 표시된 화상에 근거한 조작이 가능하게 된다.
여기에서 심볼(13-1)은 심볼(13-2 내지 13-6)에 근접하고 있으며, 코드 발생 장치(1)의 심볼 배치 간격 제한에 의하여, 동시에 인식하지 못할 경우라도, 심볼(13-1)과 심볼(13-2 내지 13-6)은 동시에 ON으로 하지 않음으로써, 쌍방을 인식 가능게 된다. 또 심볼(13-2 내지 13-6)의 적어도 1개를 ON 한 다음, 당해 심볼을 OFF로 해도, 코드 출력부(13)에 부유 용량이 남아 코드 인식 장치(3)가 ON인 채로 계속 인식한 경우, 심볼(13-1)이 ON이 되면 코드 인식 장치(3)는 인식하고 있는 심볼을 무효로 하면 심볼(13-1)이 OFF가 된 후, ON이 되는 심볼(13-2 내지 13-6)을 코드 인식 장치(3)는 확실히 인식할 수 있다. 심볼(13-1)은 부유 용량이 남지 않도록 정전 용량을 줄이도록 할 수도 있다. 정전 용량을 줄이려면 전기적으로 줄이거나 도전체의 면적을 작게 하거나 출력 시간을 짧게 하는 등 여러 가지 방법이 있다.
이상 도 17은, 도 6과는 다른 심볼 패턴으로 설명했지만, 동일한 효과를 얻을 수 있으며, 도 6, 도 17은 각각의 특징을 선택적으로 채용된 조합으로 심볼 패턴을 출력할 수도 있다.
또한, 재치면은 어떤 외형이라도 좋다.
도 18은 입력 매체 심볼 패턴의 위치 인식에 대해서 나타낸 도면이다.
도 18(A)는 코드 인식 장치(3)을 나타내고 있다. 또 도 18(B)에는 코드 발생 장치(1) 및 코드 인식 장치(3)가 나타나 있다. 코드 발생 장치(1)를 코드 인식 장치(3)에 재치하여, 작은 아이콘이나 문자, 그래픽 등의 대상 화상을 선택할 경우 코드 발생 장치(1)는 일정한 바닥 면적을 필요로 하기 때문에 지시하기 어렵다.
이에 도 18(C)와 같이 코드 발생 장치(1)에 지시 마크나 돌기, 코드 발생 장치(1)의 바닥면에 설치한 노치, 광학적 지시(예를 들어 레이저 포인터 등)에 의해, 대상 화상의 지시 영역을 정확히 지시한다. 코드 인식 장치(3)의 위치 정보에 있어서의 코드 발생 장치(1)의 단부의 지시 포인트 P0(X0, Y0)의 산정 방법을 이하에 나타낸다.
도전하고 있는 도전체의 중심 좌표 값을 P1(X1, Y1), P3(X3, Y3), P4(X4, Y4)라 하면, 시계방향을 양으로 하는 스탬프의 회전각 θ는 θ=-ARK tan ((Y3-Y4)/(X3-X4))로 구할 수 있다. 도전체(13-1)의 중심 좌표 값 P1(X1, Y1)의 지시 포인트 P0(X0, Y0)까지의 거리를 L이라 하면,
X0=X1+Lsinθ
Y0=Y1+Lcosθ로 지시 포인트 P0(X0, Y0)를 구할 수 있다. 또한, 소정의 방법으로 지시 포인트가 결정되면 그 후에는 이동할 좌표 값을 연속적으로 추적함으로써 인식하는 도전체는 2개일 수도 있다. 이렇게 지시 포인트가 정해지게 된다 (도 18(D) 및 (E)참조).
이하, 도 19~도 24를 참조하여 코드 발생 장치(1)에 의한 인증 시스템의 각 예를 설명한다.
그 다음에 도 25~도 29를 참조하여 코드 발생 장치(1)에 의한 정보 플랫폼 시스템의 각 예를 설명한다.
이러한 시스템에서는, 코드 인식 장치(3)에서는 소정의 애플리케이션이 실행된다. 소정의 애플리케이션은 코드 발생 장치(1)로부터 발생되는 코드를 이용하는 각양각색인 서비스나 처리를 일원적으로 다룰 수 있는 것이다. 즉, 도 19~도 24의 실시 예는 단 1개의 소정의 애플리케이션(스탬프 코드 처리 애플리케이션)에 의해, 코드 발생 장치(1)에서 출력된 다양한 스탬프 코드(상술의 패턴 코드)를 코드 인식 장치(3)가 판독하고, 코드 인식 장치(3)에 설정된 애플리케이션을 가동시키거나, 서버나 클라우드에 설정된 스탬프 코드에 대응하는 애플리케이션을 실행할 수 있는 플랫폼을 실현할 수도 있다.
도 19는 본 발명을 이용한 개인 인증 서비스의 실시예를 나타낸 도면이다.
여기에서 이하 본 발명이라고 부르는 경우, 명세서 중에 기재된 상술한 각종 발명을 의미하는 것으로 한다.
구입 대금의 지불 및 인터넷 상에서의 계약, 본인 및 가족의 개인 정보를 취득할 때 등에는, 신분 증명서의 제시나 전용 인쇄물에 필요한 정보를 본인이 기재하고, 날인할 필요가 있었다.
하지만 도 19(A)에 있어서, 코드 발생 장치(1)를 본인의 디지털 인감으로 사용함으로써, 편리성과 보안을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 코드 발생 장치(1)의 사용자가 본인임을 증명하기 위해, 코드 발생 장치(1)에 지문 인증 센서를 설치할 수도 있다. 또 지문 인증 센서에 대신 정맥 인증 센서, 망막 인증 센서, 홍채 인증 센서 등을 설치할 수도 있다.
도 19(B)에 있어서, 다양한 장면에서 본인 확인이나 승인·계약을 실시할 때 소정의 애플리케이션이 기동된 코드 인식 장치(3)에 자신이 보유하는 코드 발생 장치(1)로 터치하고, 본인을 특정하는 스탬프 코드를 출력하여, 본인 확인을 실시한다. 그 때 본인의 패스워드의 입력이나 지문 인증에 의해 보안성을 높일 수 있다. 또한, 지문 인증은 코드 발생 장치(1)로 본인의 지문 정보를 소정의 방법으로 등록하고, 코드 발생 장치(1)의 지문 인증 센서에 등록된 손가락으로 댄 후, 혹은 대면서 코드 인식 장치(3)에 터치함으로써, 대응하는 스탬프 코드를 출력하여 실시한다. 본인이 아니면 본인이 아니라는 것을 나타내는 스탬프 코드를 출력할 수도 있고, 일절, 스탬프 코드를 출력하지 않도록 할 수도 있다. 지문 정보의 등록 방법은 등록 절차를 나타내는 도트 코드가 형성된 매체 또는 도트 코드를 표시한 코드 인식 장치(3)에 터치함으로써, 코드 발생 장치(1)로 도트 코드를 판독하는 것에 의해 등록할 수도 있고, 코드 발생 장치(1)에 구비된 조작 버튼으로 등록할 수도 있다. 또 가족 등의 복수의 사용자의 지문 정보를 등록하여, 복수의 사용자가 사용할 수 있도록 해도 좋다. 코드 발생 장치(1)에는 시계 기능을 두어 누가 언제 사용했는지도 기록(로그)할 수도 있다. 이 정보들은 다른 정보 처리 장치가 USB또는 무선으로 취득할 수 있다. 또 코드 인식 장치(3)에 터치하여 로그에 대응하는 스탬프 코드를 출력할 수도 있다. 다른 방법으로는 코드 발생 장치(1)의 지문 인증 센서에 손가락으로 댄 후, 혹은 대면서 지문 정보를 취득하여, 코드 인식 장치(3)에 터치함으로써, 취득한 지문 정보에 대응하는 스탬프 코드를 출력할 수도 있다. 스탬프 코드에 의해 출력된 지문 정보는 코드 인식 장치(3) 또는 코드 인식 장치(3)에 무선 또는 우선으로 접속되는 기억 매체(서버 등도 포함)에 등록된 지문 정보와 대조할 수도 있다.
도 19(C)에 있어서, 위조된 코드 발생 장치(1)나 유효 기한을 넘긴 코드 발생 장치(1)를 배제하기 위해, 코드 발생 장치(1)에서 출력된 스탬프 코드를 암호 처리한 도트 코드를 코드 인식 장치(3)의 디스플레이에 표시하고, 코드 발생 장치(1)에서 판독하고, 그 도트 코드에 대응하는 암호 스탬프 코드를 출력하여, 다시 고도의 승인을 할 수도 있다. 코드 발생 장치(1)는 시계 기능을 두고 있으며, 그 시간에 따른 스탬프 코드를 출력하고, 코드 인식 장치(3)도, 압인 시간에 근거한 스탬프 코드의 인증을 실시하여, 보안성을 높일 수 있다.
도 19(B) 및 (C)에 있어서는, 처음에 코드 발생 장치(1)가 출력하는 스탬프 코드를 코드 인식 장치(3)가 판독하는 것으로 했지만, 도 19(D) 및 (E)에 나타내듯이, 처음에 코드 인식 장치(3)가 도트 코드를 표시하고, 코드 발생 장치(1)가 도트 코드를 판독하고, 암호인증 스탬프 코드를 출력하여, 코드 인식 장치(3)가 인증될 수도 있다. 도 19(C)와 마찬가지로, 압인 시간에 근거한 스탬프 코드의 인증으로 보안성을 높일 수도 있다. 또 코드 발생 장치(1)마다 도트 코드에 대응하는 암호인증 스탬프 코드는 독특한 알고리즘으로 출력하면 더욱 보안성이 높아진다.
도 20은 본 발명을 이용한 티켓 구입·쿠폰 획득 서비스의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 20(A)에 있어서, 소정의 애플리케이션으로 표를 구입하거나, 쿠폰을 획득한다. 대응하는 스탬프 코드가 할당된다.
도 20(B)에 있어서, 입장 때나 쿠폰 사용시에 소정의 애플리케이션을 기동시키고, 승인 화면을 표시한다.
도 20(C)에 있어서, 입장 때나 쿠폰 사용시에 담당자가 코드 발생 장치(1)로 코드 인식 장치(3)에 터치한다. 코드 발생 장치(1)는 당해 표나 쿠폰에 대응하는 스탬프 코드를 출력하도록 미리 설정한다.
도 20(D)에 있어서, 코드 발생 장치(1)가 출력하는 스탬프 코드를 코드 인식 장치(3)가 판독하여, 입장이나 쿠폰의 사용이 승인된다. 다시 입장할 때는 이 화면을 보여주면 된다.
도 21는 본 발명을 이용한 티켓 구입·쿠폰 획득 서비스(도트 표시)을 표시하는 도면이다.
도 21(A)에 있어서, 소정의 애플리케이션으로 티켓을 구입하거나 쿠폰을 획득한다. 대응하는 도트 코드가 할당된다.
도 21(B)에 있어서, 입장 때나 쿠폰 사용시에 소정의 애플리케이션을 기동시키고, 승인 화면에서 당해 티켓이나 쿠폰에 대응하는 도트 코드를 표시한다.
도 21(C)에 있어서, 입장 때나 쿠폰 사용시에 담당자가 코드 발생 장치(1)로 코드 인식 장치(3)에 터치하여 도트 코드를 판독한다. 코드 발생 장치(1) 내에 미리 티켓이나 쿠폰 대응 도트 코드를 등록해 두고 인증한다. 또한 코드 발생 장치(1)에 무선 기능을 탑재하고, 서버(4)에서 도트 코드를 승인할 수도 있다.
도 21(D)에 있어서, 코드 발생 장치(1)가 도트 코드를 판독한 뒤, 대응하는 스탬프 코드를 출력하고, 코드 인식 장치(3)가 판독하고, 입장이나 쿠폰의 사용이 승인된다. 무선 탑재의 경우, 매번 서버(4)에서 승인용 스탬프 코드가 송신될 수도 있다.
도 22는 본 발명을 이용한 티켓·쿠폰 인쇄 출력 서비스를 나타낸 도면이다.
도 22(A)에 있어서, 소정의 애플리케이션으로 티켓을 구입하거나, 쿠폰을 획득한다. 대응하는 도트 코드가 할당된다.
도 22(B)에 있어서, 소정의 애플리케이션을 기동시키고, 프린트 출력 화면에서 당해 티켓이나 쿠폰에 대응하는 도트 코드를 표시한다.
도 22(C)에 있어서, 무선 기능을 탑재한 코드 발생 장치(1)로 코드 인식 장치(3)에 터치한다. 코드 발생 장치(1)는 도트 코드를 판독하고, 서버(4)에서 인증하고, 나아가, 무선 접속(예를 들어 BT나 WIFI등)된 프린터에서 티켓이나 쿠폰이 출력된다. 또한 코드 발생 장치(1) 내에 미리 티켓이나 쿠폰 대응 도트 코드를 등록해 두어 인증할 수도 있다.
도 22(D)에 있어서, 코드 발생 장치(1)가 도트 코드를 판독한 뒤, 대응하는 스탬프 코드를 출력하여, 코드 인식 장치(3)가 판독되고, 프린트 완료 후에는 프린트할 수 없게 된다.
도 23은 본 발명을 이용한 쿠폰·포인트 집객 서비스를 나타낸 도면이다.
도 23(A)에 있어서, 쿠폰이나 포인트 서비스를 제공한 전단지나 DM, 신문, 잡지 등 다양한 인쇄물을 사용자가 취득한다.
도 23(B)에 있어서, 사용자는 쿠폰이나 포인트 제공하는 인쇄물을 가지고 서비스 카운터로 간다. 쿠폰이나 포인트 제공 측은 집객이 필요한 곳에 서비스 카운터를 설치하여 집객을 도모한다.
도 23(C)에 있어서, 소정의 애플리케이션을 기동시켜, 지참한 쿠폰이나 포인트 제공의 도트 인쇄물에 코드 발생 장치(1)로 터치한 뒤, 코드 인식 장치(3)의 압인 마크 영역에 터치한다. 코드 발생 장치(1) 내에 미리 도트 코드에 대응하는 스탬프 코드를 설정해 둔다. 코드 발생 장치(1)에 무선이 탑재되어 있으면, 순차적으로 스탬프 코드 등의 정보를 갱신하거나, 서버(4)에 정보를 송신할 수 있다. 스탬프를 누르는 것은 사용자 및 제공자 측 중 누구라도 좋다. 소정의 애플리케이션을 기동시켜, 인쇄물에 터치하여, 코드 인식 장치(3)에 터치하면, 인쇄물에 대응한 쿠폰이나 포인트 화면이 표시된다.
도 23(D)에 있어서, 코드 발생 장치(1)가 판독한 도트 코드에 대응하는 스탬프 코드를 출력하여, 코드 인식 장치(3)가 판독하고, 당해 쿠폰이나 포인트를 획득한다. 코드 인식 장치(3)가 스탬프 코드를 판독한 후에, 코드 인식 장치(3)의 디스플레이에 소정의 정보가 정의된 도트 코드를 표시하여, 코드 발생 장치(1)가 도트 코드를 판독하고, 코드 인식 장치(3)에서 이미 압인된 정보나 개인 정보 등의 정보를 판독할 수도 있다. 당해 정보는 무선 등을 사용하여 송신할 수도 있다. 코드 발생 장치(1)로 압인 영역을 터치하면, 코드 인식 장치(3)에 있어서 인쇄물에 대응한 포인트 카드나 스탬프 랠리의 화상이 표시되어, 포인트나 스탬프가 부여된다. 나아가, 포인트, 스탬프의 획득 정보나 개인 정보에 대응한 도트 코드를 코드 인식 장치(3)의 화면에 표시하여, 코드 발생 장치(1)로 판독할 수도 있다. 당해 정보는 무선 등을 사용하여 송신할 수도 있다.
도 24는 본 발명을 이용한 전자 포인트 카드 서비스를 나타낸 도면이다.
종래에 있어서는, 도 24(A)와 같이, 점포에서 요금을 지불한 경우, 종이 포인트 카드에 포인트 도장을 찍어 주거나, 플라스틱 포인트 카드에 포인트가 쌓인다. 하지만, 사용자에게는 포인트 카드가 늘어 관리가 힘들고, 플라스틱 카드로는 어느 정도 포인트가 적립되고 있는지, 언제까지 유효한지도 모른다.
이에, 도 24(B)~(D)에 나타내듯이, 본 발명을 이용한 전자 포인트 카드 서비스가 제공된다. 도 24(B)와 같이, 소정의 애플리케이션을 기동시켜, 점포에서 코드 발생 장치(1)로 코드 인식 장치(3)에 터치하면, 당해 점포의 포인트 카드가 표시된다.
도 24(C)에 있어서, 점원은 계산대에서 쓴 금액이나 쿠폰에 따라, 도트 인쇄된 페이퍼 컨트롤러의 숫자나 아이콘을 코드 발생 장치(1)로 터치하여 포인트 수나 날짜를 코드 발생 장치(1)에 일시 기록한다. 또한 페이퍼 컨트롤러를 사용하지 않고, 포인트를 부여·정산을 실시할 수도 있다.
도 24(C)에 있어서, 코드 발생 장치(1)에 기록된 포인트 수나 날짜는 스탬프 코드로 변환되고, 사용자의 코드 인식 장치(3)에 터치함으로써 코드 인식 장치(3) 내에 당해 점포의 포인트가 가산된다. 또한 코드 발생 장치(1)의 조작 버튼을 필요 횟수 누르거나, 코드 발생 장치(1)를 탭 또는 회전하여, 포인트를 가산할 수도 있다. 사용자는 소정의 애플리케이션으로 점포별 포인트를 언제든지 알 수 있고, 쓸 수 있다. 소정의 애플리케이션을 기동하여, 압인 영역에 코드 발생 장치(1)로 터치하면, 당해 점포의 포인트 카드가 표시된다.
도 24(D)와 같이, 포인트를 사용할 때에는 계산대에서 사용하는 포인트 수를 도트 인쇄된 숫자나 아이콘을 코드 발생 장치(1)로 코드 인식 장치(3)에 터치하여 포인트 수를 정산한다. 또한 코드 발생 장치(1)의 조작 버튼을 필요 횟수 누르거나, 코드 발생 장치(1)를 탭 또는 회전하여, 포인트 정산을 할 수도 있다. 조작을 잘못해도 비슷한 조작으로 포인트의 수정을 하면 된다. 각 점포는 포인트나 쿠폰을 제공하는 소정의 서비스에 가맹함으로써, 캠페인 등 다양한 광고 정보를 코드 인식 장치(3)로 송신하고, 점포의 이용을 촉진시킬 수 있다.
당해 점포의 포인트 카드를 등록할 때 코드 발생 장치(1)로 코드 인식 장치(3)를 터치한 뒤, 디스플레이에 「점포로부터의 정보 발신에 동의하십니까?」 등의 표시가 되고, 소정의 방법으로 사용자 자신이 승인한다. 소정의 방법으로는, 도트 코드를 표시시켜, 코드 발생 장치(1)로 당해 도트 코드를 판독하도록 하여 승인의 양해로 한다. 당해 도트 코드에는 코드 인식 장치(3)의 ID나 개인 정보 등을 포함하고 있으며, 당해 정보를 무선 등으로 송신할 수도 있다.
코드 발생 장치(1)를 터치하고 표시된 포인트 카드 화면에, 당해 코드 발생 장치(1)로 가산·정산의 조작을 실시하면, 가산·정산을 할 수 있다. 다른 점포의 코드 발생 장치(1)로는 조작할 수 없다.
도 25는 본 발명을 이용한 인쇄 미디어에 의한 정보 서비스를 나타낸 도면이다.
도 25(A)에 있어서 도트 코드를 인쇄한 신문, 회원지, 잡지, 카탈로그, 교재, 그림책, 관광 지도 등 각종 인쇄물 제공자 등이 코드 발생 장치(1)를 플랫폼으로서 배포한다. 인쇄물과 세트로 판매할 수도 있다.
도 25(B)에 있어서 사용자가 도트 인쇄물에 코드 발생 장치(1)를 터치하여 도트 코드를 판독한다. 다음으로 코드 인식 장치(3)에 터치하면, 도트 코드에 대응하는 스탬프 코드를 출력하여, 코드 인식 장치(3)가 스탬프 코드를 판독한다. 회원 전용이면, 도트 인쇄부를 터치하기 전에, 도트가 있는 회원 카드를 터치하여 사용자가 로그인할 수도 있다. 패스워드의 입력은 코드 발생 장치(1)를 소정 횟수, 소정 방향으로 회전하여 입력할 수도 있고, 코드 인식 장치(3)에 손가락으로 터치하여 입력할 수도 있다. G스탬프 자신이 ID를 발행할 수도 있다. 코드 발생 장치(1)로 다양한 도트 인쇄물을 터치하여 코드 인식 장치(3)에 터치하면 콘텐츠 열람이나 게임을 시작할 수 있다.
도 25(C)에 있어서 코드 인식 장치(3)가 스탬프 코드를 판독하면, 스탬프 코드(도트 코드에 대응)에 대응하는 콘텐츠 열람이나 프로그램의 기동·조작 지시가 코드 인식 장치(3)에서 실행된다. 코드 인식 장치(3) 내의 메모리에 스탬프 코드(도트 코드에 대응)이 등록되어 있지 않으면, 서버(4)로부터 스탬프 코드(도트 코드에 대응)에 대응하는 처리나 콘텐츠가 코드 인식 장치(3)에 다운로드 또는 스트리밍된다. 또한, 컨텐츠에 따라서는 나아가 코드 인식 장치(3) 화면 상에서 코드 발생 장치(1)를 활동시켜 다음의 액션을 조작 버튼으로 결정할 수도 있다. 게임의 진행이나 물품 구입, 관광 경로 안내 등도 가능하다. 코드 인식 장치(3)는 코드 발생 장치(1)의 회전각을 인식할 수 있다는 것으로부터, 코드 발생 장치(1)를 회전시키고, 코드 인식 장치(3)에 표시된 MAP이나 도면·사진 상의 소정 방향의 스크롤이나 360도 파노라마를 열람할 수 있다. 코드 인식 장치(3)에 표시된 문자나 아이콘, 그래픽을 코드 발생 장치(1)로 선택하거나, 회전시키거나, 이동하거나 하면 다음의 콘텐츠나 조작 지시가 표시되고, 나아가 코드 발생 장치(1)로 조작할 수 있다.
도 26은 본 발명을 이용한 인쇄 미디어에 의한 통신 판매 서비스를 나타낸 도면이다.
도 26(A)에 있어서, 도트 코드를 인쇄한 통신 판매 카탈로그와 도트가 있는 회원 카드, 코드 발생 장치(1)를 회원에게 배포한다. 도트가 있는 회원 카드를 터치하여 사용자가 로그인한다. 패스워드의 입력은 코드 발생 장치(1)를 소정 횟수, 소정 방향으로 회전하여 입력할 수도 있고, 코드 인식 장치(3)에 손가락으로 터치하여 입력할 수도 있다. 코드 발생 장치(1) 자신이 ID를 발행할 수도 있다.
도 26(B)에 있어서 사용자가 통신 판매 카탈로그의 상품의 사진이나 「설명 아이콘」, 「바구니 아이콘」, 「수량 아이콘」에 터치하여 도트 코드를 판독한다. 다음에 코드 인식 장치(3)에 터치하면, 도트 코드에 대응하는 스탬프 코드를 출력하여, 코드 인식 장치(3)가 스탬프 코드를 판독한다.
도 26(C)에 있어서 코드 발생 장치(1)로 카탈로그를 터치하여, 코드 인식 장치(3)에 터치하면, 상품의 설명이 표시된다. 나아가, 조작 버튼을 누르거나, 코드 발생 장치(1)로 탭 하거나 회전시키면, 주문 화면이 표시된다. 코드 인식 장치(3)가 스탬프 코드를 판독하면, 스탬프 코드(도트 코드에 대응)에 대응하는 상품의 해설이나 주문 내용이 코드 인식 장치(3)로 표시된다. 코드 인식 장치(3) 내의 메모리에 스탬프 코드(도트 코드에 대응)가 등록되어 있지 않으면, 서버(4)로부터 스탬프 코드(도트 코드에 대응)에 대응하는 처리나 콘텐츠가 코드 인식 장치(3)에 다운로드 또는 스트리밍 된다. 코드 인식 장치(3)의 주문 내용에서 문제 없으면, 코드 인식 장치(3)의 디스플레이의 「주문 아이콘」을 코드 발생 장치(1)로 터치하여 조작 버튼을 눌러서 상품을 주문한다. 만약 취소하고 싶은 경우는 「중지 아이콘」을 터치하여 조작 버튼을 눌러 주문을 중단한다. 코드 발생 장치(1)를 「주문」, 「중지」 어느 하나로 이동하여 조작 버튼을 눌러, 선택한다. 조작 버튼을 누르지 않고 탭 등 다른 방법으로 선택할 수도 있다.
도 27은 본 발명을 이용한 엔터테인먼트 서비스를 나타낸 도면이다.
도 27(A)에 있어서, 도트 코드를 인쇄한 게임 카드나 트레이딩 카드, 보드 게임을 게임 플랫폼으로 하여, 소정의 애플리케이션으로 전개한다. 도트 인쇄는, 카드, 보드의 전면일 수도 일부만일 수도 있다.
도 27(B)에 있어서, 사용자는 소정의 애플리케이션을 기동하여, 코드 발생 장치(1)로 카드나 보드를 터치하여 도트 코드(게임 식별 코드 값)를 판독한다. 다음으로 코드 발생 장치(1)를 코드 인식 장치(3)에 터치하여, 도트 코드에 대응하는 스탬프 코드를 출력하여, 코드 인식 장치(3)가 스탬프 코드를 판독하면, 당해 게임이 시작된다. 카드를 터치하여, 코드 인식 장치(3)를 터치하는 것만으로, 당해 게임을 시작할 수 있다.
도 27(C)에 있어서 수집한 캐릭터, 액션, 아이템 카드에 인쇄된 코드 발생 장치(1)로 도트 코드를 판독하고, 코드 인식 장치(3)에 터치하여 도트 코드에 대응하는 스탬프 코드를 출력하여, 게임을 진행한다. 보드 게임에서는 XY좌표값도 인쇄되어 있으며, 코드 발생 장치(1)를 보드에 재치하면, 그 위치의 좌표값과 코드 발생 장치(1)의 방향을 판독할 수 있다. 그 정보를 대응하는 스탬프 코드로 변환하여, 그 후, 코드 발생 장치(1)로 코드 인식 장치(3)를 터치함으로써, 코드 인식 장치(3)에 정보를 입력할 수 있다. 코드 인식 장치(3)는 코드 발생 장치(1)의 회전각을 인식할 수 있다는 것으로부터, 코드 발생 장치(1)를 회전시키고, 코드 인식 장치(3)에 표시된 게임 화면의 소정 방향의 스크롤이나 360도 파노라마를 열람할 수 있다. 또 버튼 조작으로 미사일 발사나 코드 인식 장치(3)에 표시된 아이콘을 선택할 수 있다. 나아가, 코드 인식 장치(3)에 도트 코드를 표시하여, 코드 발생 장치(1)로 판독함으로써 새로운 스탬프 코드를 출력하여, 더욱 고도의 게임을 즐길 수 있다. 코드 인식 장치(3)에 표시된 문자나 아이콘, 그래픽을 코드 발생 장치(1)로 선택하거나, 회전시키거나, 이동하거나 하여 게임을 진행한다. 보드에 형성된 XY좌표값이나, 소정 영역의 코드를 코드 발생 장치(1)로 판독하고, 코드 인식 장치(3)에 터치하여, 게임을 진행한다.
도 28은 본 발명을 이용한 정보 전송 서비스를 나타낸 도면이다.
도 28(A)에 있어서, 코드 인식 장치(3-1)에서 소정의 애플리케이션을 기동시키고, 사진이나 동영상을 촬영하거나, 다양한 콘텐츠를 표시한다.
도 28(B)에 있어서 코드 인식 장치(3-1)에서 소정의 애플리케이션의 정보 전송 모드를 선택하면, 표시의 일부 또는 전 영역에 표시된 콘텐츠를 특정하는 도트 코드가 표시된다. 동시에 도트 코드에 대응하는 스탬프 코드와, 연결된 컨텐츠가 클라우드 또는 서버(4)에 업로드된다. 사전에 업로드되어 있을 수도 있다. 클라우드에 스탬프 코드에 대응하는 콘텐츠를 업로드한다.
도 28(C)에 있어서, 정보를 받은 코드 인식 장치(3-2)에서, 소정의 애플리케이션을 기동하여, 정보 수신 모드를 선택하면, 코드 인식 장치(3-2)의 압인 마크가 표시된다. 코드 발생 장치(1) 내에서 코드 인식 장치(3-1)에서 표시된 도트 코드를 판독하고, 대응하는 스탬프 코드로 변환된다. 다음으로 코드 인식 장치(3-2)에 표시된 압인 마크 영역(어떠한 그래픽이라도 좋다)에 코드 발생 장치(1)로 터치하여, 스탬프 코드를 출력하여 코드 인식 장치(3-2)가 스탬프 코드를 판독한다.
도 28(D)에 있어서 코드 인식 장치(3-2)가 판독한 스탬프 코드를 클라우드 또는 서버(4)에 송신하고, 이미 등록되어 있는 스탬프 코드에 대응하는 콘텐츠를 다운로드 또는 스트리밍하여, 코드 인식 장치(3-2)에 기록·열람할 수 있다. 이 큰 이점은 상대에 어드레스를 전하지 않고, 쉽게 콘텐츠를 전송할 수 있는 것이다. 전송된 컨텐츠는 재전송 불가능하게 설정할 수도 있다. 클라우드에서 스탬프 코드에 대응하는 콘텐츠를 다운로드하거나, 또는 스트리밍을 실시한다.
도 29는 본 발명을 이용한 도트 코드 형성 매체 정보 링크를 나타낸 도면이다.
도 29(A)에 있어서 코드 인식 장치(3-1)로 코드 발생 장치(1)를 소정의 애플리케이션을 기동시키고, 사진이나 동영상을 촬영하거나 다양한 콘텐츠(코드 인식 장치(3)에서 촬영한 라이브 영상이나 음성 등도 포함)를 표시한다. 콘텐츠 연결용 스탬프 코드를 판독한 뒤에, 콘텐츠를 표시할 수도 있다.
도 29(B)에 있어서 소정의 애플리케이션의 정보 링크 모드를 설정하고, 도트 코드가 형성된 씰이나 각종 매체에 코드 발생 장치(1)를 터치하여, 도트 코드를 판독하고, 대응하는 스탬프 코드로 변환된다. 다음으로 코드 인식 장치(3-1)에 표시된 압인 마크 영역(어떠한 그래픽이라도 좋다)에 코드 발생 장치(1)로 터치하여, 스탬프 코드를 출력하여, 코드 인식 장치(3-1)가 스탬프 코드를 판독한다. 또한, 코드 발생 장치(1)로 도트 코드를 판독하고, 스탬프 코드를 출력한 뒤 정보 링크 모드를 설정할 수도 있다. 정보 링크 모드의 설정은 코드 인식 장치(3-1) 측에서 설정할 수도 있고, 코드 발생 장치(1)로 전용의 정보 링크 모드를 지시하는 도트 코드를 읽을 수도 있고, 코드 발생 장치(1) 본체의 버튼 조작으로 시행할 수도 있다. 나아가, 씰이나 각종 매체에 형성된 도트 코드에는 정보 링크 모드의 설정 지시도 포함되어 있으며, 코드 발생 장치(1)로 당해 도트 코드를 판독하고, 코드 인식 장치(3-1)에 터치하여 스탬프 코드를 판독하는 것만으로, 정보 링크 모드로 되어, 당해 스탬프 코드와 콘텐츠가 연결되게 된다. 도트 코드에 대응하는 스탬프 코드와, 도 29(A)에서 표시된 콘텐츠를 연결하고, 당해 콘텐츠가 클라우드 또는 서버(4)에 업로드 된다. 콘텐츠는 사전에 업로드 되어 있을 수도 있다. 클라우드에 스탬프 코드에 대응하는 콘텐츠를 업로드한다. 스탬프 코드-콘텐츠명 테이블도 등록할 수도 있다.
도 29(C)에 있어서 그 후, 도 29(B)의 콘텐츠가 연결된 도트 코드가 형성된 씰이나 다양한 매체에 코드 발생 장치(1)로 터치하고, 도트 코드를 판독하고, 대응하는 스탬프 코드로 변환하고, 코드 인식 장치(3-1)에 터치하면 당해 콘텐츠를 열람·실행할 수 있다. 그 뒤 다시, 소정의 애플리케이션을 기동해도 마찬가지로 열람·실행할 수 있다. 나아가, 코드 인식 장치(3-2)에서도 열람·실행할 수 있다. 콘텐츠가 연결된 도트 코드가 형성된 매체를 터치하여, 코드 인식 장치(3-2)에 터치하여 스탬프 코드를 출력할 수도 있다.
도 29(D)에 있어서, 다른 방법으로 소정의 애플리케이션을 기동시켜, 표시된 콘텐츠에 연결된 스탬프 코드에 대응하는 제1 도트 코드를 표시하고, 코드 발생 장치(1)로 판독하고, 제2 도트 코드가 형성된 매체를 터치하여, 제2 도트 코드와 스탬프 코드를 연결하고, 그 뒤 당해 매체를 터치하며 코드 인식 장치(3-2)에 터치하고, 스탬프 코드를 출력함으로써 콘텐츠를 열람·실행할 수 있다. 클라우드에서 스탬프 코드에 대응하는 콘텐츠를 다운로드하거나 또는 스트리밍 한다.
<도트 패턴의 설명>
다음으로, 상기에서 언급한 도트 패턴의 일 예에 대해서, 도 30~35를 이용하여 이하에 설명한다.
<도 30의 정보 도트의 인식 방법>
정보 도트의 인식 방법은 도 30(A)~(E)에 나타낸 바와 같다.
또한 정보 도트의 인식 방법은 도 30(A)~(E)의 예에 한정되지 않는다.
즉, 도 30(A)와 같이 정보 도트를 가상점의 상하 좌우, 비스듬하게 배치하는 것 외, 정보 도트를 배치하지 않을 경우, 가상점에 정보 도트를 배치하거나 배치하지 않는 경우도 포함하여 정보량을 늘리는 것이 가능하다. 도 30(B)는 2행×2열의 총 4개의 가상 영역 내에 정보 도트를 배치한 것이지만, 경계 부근에 정보 도트를 배치하면 오인식이 발생할 가능성이 있으므로, 도 30(C)는 일정 간격을 두어 인접하는 가상 영역을 배치한 실시 예이다. 또한 4개의 가상 영역 내에 복수 개의 정보 도트를 배치하거나, 정보 도트를 배치하지 않는 경우도 포함하여 정보량을 늘리는 것이 가능하다.
도 30(D)는 3행×3열의 총 9개의 가상 영역 내에 정보 도트를 배치한 것이다. 또한 9개의 가상 영역 내에 복수 개의 정보 도트를 배치하거나, 정보 도트를 배치하지 않는 경우도 포함하여 정보량을 늘리는 것이 가능하다.
도 30(E)는 정방형의 중점 및 대각선을 모두 직선 혹은 가상 선으로 연결하고, 총 8개의 가상 영역 내에 정보 도트를 배치한 것이다. 또한 8개의 가상 영역 내에 복수 개의 정보 도트를 배치하거나, 정보 도트를 배치하지 않는 경우도 포함하여 정보량을 늘리는 것이 가능하다.
도 30(B)~(E)의 가상 영역은 직사각형 또는 삼각형이지만, 도 30(C)처럼, 가상 영역이 서로 접할 필요도 없고, 원형이나 다른 다각형 등 어떠한 형상이라도 상관 없다. 나아가 그 가상 영역의 수를 늘림으로써 정보량을 늘릴 수 있다. 또한 가상 영역으로의 정보 도트의 배치는 도 30(A)에서 나타낸 가상점에서 소정의 방향으로 소정의 거리만큼 어긋나게 배치되는 정보 도트의 배치 방법과 동일하다. 왜냐하면 인쇄 데이터를 작성하는 데 있어서 어떤 가상 영역에 배치하는 경우도, 어느 하나의 위치를 나타내는 좌표 데이터로 배치 위치를 결정할 필요가 있으며, 가상점에서 어긋나게 배치하기 때문에 좌표 데이터를 산정하는 것과 전혀 다르지 않다. 또 도트를 판독할 때도 어느 배치 방법일지라도, 도트 패턴을 촬영한 화상에 있어서, 정보 도트가 배치될 가능성이 있는 복수의 배치 위치를 중심으로 원형이거나 또는 직사각형 등의 도트 인식 판정 영역을 설정하고, 그 도트 인식 판정 영역 내에 도트가 있는지를 판정하여 도트를 인식하는 것으로부터도, 동일한 정보 도트 판독 방법이라 할 수 있다.
<도 31의 정보 도트의 코드 할당>
정보 도트의 코드 할당은 도 31(A)~(C)에 나타내는 것과 같다.
즉, 도 31(A)과 같이, 예를 들면 기업 코드 등의 「코드 값」에 모두 할당될 수도 있고, 동도(B)와 같이, 1개의 코드 포맷으로 「X좌표치」와「Y좌표치」의 2개의 데이터 영역에 할당할 수도 있고, 혹은 동도(C)와 같이, 「코드 값」, 「X좌표치」, 「Y좌표치」의 3개의 데이터 영역에 할당할 수도 있다. 직사각형의 영역에 좌표 값을 할당하는 경우는 데이터 양을 삭감하기 위해서 「X좌표치」, 「Y좌표치」의 데이터 영역은 다를 수도 있다. 나아가 도시하지 않지만 위치 좌표에 있어서의 높이를 정의하기 위해 「Z좌표치」를 더 할당할 수도 있다. 또한 「X좌표치」, 「Y좌표치」를 할당한 경우는 위치 정보를 위해 X, Y좌표의 +방향으로 좌표 값이 소정 양만큼 증분하기 때문에, 모든 도트 패턴은 동일하지 않게 된다. 또 도 15(A)~(C)에서 밝혀진 것처럼, 할당 코드의 종류를 늘리는 만큼, 도트 인식 판정 영역이 작아지게 되고, 정보 도트의 배치 위치를 바르게 인식하기 어렵다.
< 제1 예(「GRID0」), 도 32>
도트 패턴의 제1 예는 본 출원인은 「GRID0」이라는 가칭으로 부르고 있다.
「GRID0」의 특징은 키 도트를 이용하는 것으로, 도트 패턴의 범위나 방향 중 적어도 하나를 인식하도록 한 것이다.
「GRID0」는 도 32에 나타낸 것처럼 다음 구성을 갖춘다.
(1) 정보 도트
정보 도트는 정보를 기억하기 위한 것이다.
또한 정보 도트의 인식 방법은, 도 30(A)~(E)에 나타낸 대로이며, 또한 정보 도트의 코드 할당은 도 31(A)~(C)에 나타낸 대로이다.
또한 정보 도트를 배치하지 않는 경우, 가상점에 정보 도트를 배치하거나, 배치하지 않는 경우도 포함하여 정보량을 늘리는 것이 가능하다.
(2) 기준 도트
기준 도트는 미리 설정된 복수의 위치에 배치된 것이다.
기준 도트는 후술 하는 가상점 혹은 가상 영역의 위치를 특정하기 위한 것이다.
(3) 키 도트
키 도트는 기준 도트를 어긋나게 배치되거나, 기준 도트의 배치 위치에서 어긋난 위치로 더하여 배치되는 것이다. 즉, 기준 도트가 어긋나게 배치될 경우는 기준 도트가 어긋나기 때문에 원래의 기준 도트의 배치 위치에는 기준 도트가 없어진다. 이에 키 도트는 원래의 기준 도트의 역할도 맡게 되고, 원래의 기준 도트의 위치를 다른 기준 도트의 배치로부터 추정할 수 있게 하는 것이 바람직하다. 기준 도트의 배치 위치에서 어긋난 위치에 더하여 배치된 경우는 기준 도트와 키 도트의 2개가 근방에 배치된다.
키 도트는 기준 도트와 가상점에 대한 정보 도트, 혹은 기준 도트와 가상 영역 중에 배치하는 정보 도트의 기준이 되는 방향을 특정하는 것이다. 이 기준이 되는 방향이 정해짐으로써 가상점에 대한 정보 도트의 방향으로 정보를 주고, 판독하는 것이 가능하다. 나아가 1개의 데이터를 복수의 정보 도트로 정의하는 도트 패턴의 범위를 특정할 수도 있다. 이로써, 도트 패턴이 상하 좌우로 나열되어 있어도, 도트 패턴의 범위를 판독하는 데이터를 복호화할 수 있다.
(4) 가상점 혹은 가상 영역
가상점 혹은 가상 영역은 기준 도트의 배치에 의해 특정되는 것이다. 도 47에 가상점에서의 거리와 방향 중 적어도 어느 것으로 정보를 정의할 경우, 방향에 대해서는 전술한 키 도트의 도트 패턴의 방향을 기준으로 정보를 정의하면 된다. 거리에 대해서는 소정의 기준 도트 간의 거리를 기준으로 하면 된다. 또한 가상 영역을 배치하여 정보를 정의할 경우는 정보를 1개 부여하기 위한 복수의 가상 영역의 중심 또는 대표점을 가상점으로 하여 상기와 같이 기준 도트의 배치로 가상점의 위치를 특정하고, 나아가 가상점에서의 거리와 방향으로 가상 영역을 정의할 수도 있다. 또 기준 도트의 배치로부터 모든 가상 영역의 배치 위치를 직접 특정할 수도 있다. 또한 서로 이웃하는 가상 영역은 연결할 수도 있지만, 그 경우 경계 부근에 정보 도트를 배치하면 오인식이 전송될 가능성이 있으므로 일정 간격을 두고 가상 영역을 배치하는 것이 바람직하다.
도 32는 「GRID0」의 도트 패턴의 범용 예를 나타내는 것이며, 동일 도(A)는 기준 도트를 대략 플러스의 문자형으로 배치한 예, 동일 도(B)는 정보 도트의 배치 개수를 증가시킨 예, 동일 도(C)는 기준 도트를 육각형으로 배치한 예, 동일 도(D)는 기준 도트를 육각형으로 배치한 도트 패턴을, 그 기준 도트의 일부가 공통하도록 인접시켜 복수 배치한 연결 예, 동일 도(E)는 기준 도트를 약 L자 형으로 배치한 예, 동일 도(F)는 기준 도트를 약 사각형으로 배치한 도트 패턴을, 그 기준 도트의 일부가 공통하도록 인접시켜 복수 배치한 연결 예를 각각 나타내는 것이다.
또한, 도트 패턴의 범용 예는 도 32(A)~(F)에 예시한 대략 플러스의 문자형이나 대략 육각형으로 한정되지 않는다.
또한, 도 45(A)~(F)의 도트 패턴에 있어서, 기준 도트의 배치 위치에서 어긋난 키 도트에 더하여, 추가로, 그 배치 위치에 기준 도트를 배치해도 좋다.
< 제2 예(「GRID5」)>
도트 패턴의 제2 예는 본 출원인은 「GRID5」이라는 가칭으로 부르고 있다.
「GRID5」는 「GRID0」의 키 도트를 대신해서, 「기준 도트의 배치 방법」에 의해서, 도트 패턴의 범위 및 방향을 인식하도록 한 것이다. 「기준 도트의 배치 방법」에서 도트 패턴의 방향을 인식하기 위해서는 기준 도트의 배치가 어떤 점을 중심으로 얼만큼 회전(360°을 제외)시켜도 회전 전의 배치와 동일해지지 않는 비축 대칭이어야 한다. 나아가, 도트 패턴을 상하 및/또는 좌우에 복수 반복하여 나열하여 연접 또는 연결한 경우에도, 도트 패턴의 범위 및 방향을 인식할 필요가 있다.
또한 「GRID5」에서는, 패턴 인식을 이용하여 도트 패턴의 방향을 인식하고 있다. 즉 기준 도트에 의해 형성된 도트 패턴의 형상을 기억 수단에 기억해 둔다. 그리고 판독한 도트 패턴의 화상과 기억 수단에 기억된 형상을 대조함으로써, 도트 패턴의 방향을 알 수 있다.
또한 「GRID0」로써, 키 도트를 포함하고 있어도, 키 도트를 기준 도트로 인식시키고, 「기준 도트의 배치 방법」에 의해, 키 도트가 없는 「GRID5」의 도트 패턴으로서 그 범위나 방향을 인식할 수 있다.
도 33은 「GRID5」에 있어서, 기준 도트 또는 가상점을 임의로 배치한 경우에 대해서 설명하는 도면이다.
도 33(A)에서는 기준 도트의 패턴은 비 축대칭의 독특한 배치이며, 가상점의 배치 패턴을 인식할 수 있다. 단, 가상점의 배치 패턴에서 기준 도트의 배치 패턴이 패턴 인식(가상점의 배치 패턴과 대조)에 의해 인식될 경우는 기준 도트의 배치 패턴은 비 축대칭의 독특한 배치 패턴이 아니어도 좋다.
도 33(B)에서는 가상점 패턴은 비 축대칭의 독특한 배치이며, 기준 도트의 배치 패턴을 인식할 수 있다. 단, 기준 도트의 배치 패턴에서 가상점의 배치 패턴이 패턴 인식(기준 도트의 배치 패턴과 대조)에 의해 인식될 경우 가상점의 배치 패턴은 비 축대칭의 독특한 배치 패턴이 아니어도 좋다.
도 33(C)에서는 기준 도트의 패턴과 가상점의 패턴이 연관되어 배치되고 있다.
도 33(D)에서는 가상점을 출발점으로 하여 정보 도트를 배치하고 있다. 가상점의 배치 패턴에서 기준 도트의 배치 패턴이 패턴 인식에 의해 인식될 경우는 가상점의 배치 패턴은 정보 도트의 배치 패턴을 인식함으로써 근방 영역에 가상점이 존재함으로써 인식할 수 있고, 가상점의 패턴과 대조(패턴 인식)함으로써 가상점의 배치 패턴을 인식할 수 있다.
<도트 패턴의 판독>
이상의 「GRID0」, 「GRID5」의 도트 패턴이 소정의 영역 내에서 같은 코드 값이 정의되고, 상하 좌우로 반복하여 나란히 배치될 경우, 도 34처럼 당해 도트 패턴의 범위와 같은 크기의 범위에서 임의의 영역을 판독하면, 본래의 도트 패턴을 구성하는 정보 도트가 (1)~(16)(도 중, 「원 1~원 16」으로 기재되어 있다.) 혹은 (1)~(9)(도 중, 「원 1~원 9」로 기재되어 있다.)까지 모두 충족되고, 정의된 코드 값 모두가 판독될 수 있다. 이처럼 정보 도트의 배치는 도트 패턴의 방향과 범위로 확정할 수 있어 코드 값으로 구성되는 정보 도트의 배치 법칙도 특정할 수 있다. 나아가 도 35처럼 임의의 영역에서 판독하는 도트 패턴의 범위에 있어서, 당해 범위를 넘어 좌우 어느 정보 도트를 판독한 경우, 당해 정보 도트와 반대측 단부에 위치하는 정보 도트는 정의되는 수치가 동일하거나 가상점에 대해서 동일한 방향으로 동일 거리만큼 틀어진 위치에 배치된다. 이 2개의 정보 도트를 잇는 선분은 수평선이 되고, 이 수평선을 평행 이동함으로써 가상점을 지나는 수평선을 정확히 인식할 수 있다. 평행 이동량은 대응하는 기준 도트가 존재하면, 기준 도트가 수평선상에 위치하기까지의 거리가 된다. 나아가, 상하 방향에 대해서도 같은 절차로 수직선을 인식하면, 수평선과 수직선의 교점의 위치를 구함으로써 정확하게 가상점을 구할 수 있다. 이 방법에 따르면 광학 판독 장치를 기울여 도트 패턴을 촬상하고, 도트의 배치가 크게 변형되어도 가상점을 정확히 구할 수 있고, 정보 도트가 나타내는 수치를 정확히 인식할 수 있다.
이상 설명한 본 발명이 적용되는 코드 발생 장치 및 코드 인식 장치는 각양각색인 분야나 용도에 이용할 수 있다. 이상의 설명은 본 발명이 적용되는 코드 발생 장치 및 코드 인식 장치에 관한 것이지만, 이하, 다시 본 발명의 여러 측면에 있어서의 실시 형태를 다음의 실시 형태 1부터 실시 형태 17에 따라서 설명한다. 따라서 이상에서 말한 「실시 형태」의 구성에 포함되는 구성 요소는 이하의 실시 형태 1부터 실시 형태 23 모두로도 조합할 수 있다. 또, 이하의 실시 형태 1부터 실시 형태 23에서 설명하는 구성 요소는 상기 「실시 형태」의 구성 요소와 조합할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
<실시 형태 1>
이하, 실시 형태 1과 관련된 카드형 장치(110)를 설명한다. 본 카드형 장치는 상기 실시 형태 0의 코드 발생 장치의 구성을 카드형으로 한 것이다. 단, 본 발명의 실시가 카드형의 장치에 한정되는 것은 아니다. 도 36은 카드형 장치(110)의 사용 예를 나타낸다. 카드형 장치(110)는 플라스틱제 판상 부재에 전자 회로 그 밖의 소자가 내장된 구성을 가진다.
도 36처럼, 카드형 장치(110)는 휴대 전화, 스마트 폰, 휴대 정보 단말, 퍼스널 컴퓨터, 차재기 등 정보기기(200)가 가진 터치 패널 사이에서 정보를 수수한다. 예를 들면, 카드형 장치(110)는 디스플레이를 가진 터치 패널 화면에서 발산되는 빛을 수광하고, 전기 에너지로 변환한다. 카드형 장치(110)는 단위 시간 당으로 수광한 빛의 에너지(발생하는 전기 에너지)의 변화로부터, 디지털 데이터를 생성한다. 따라서, 정보기기(200)는 디지털 데이터(비트 열)에 따라, 화면의 광량을 시간 변화시킴으로써, 카드형 장치(110)에 디지털 데이터를 전달할 수 있다. 카드형 장치(110)는 터치 패널에 접촉 혹은 근접할 수도 있지만, 필요한 전기 에너지로의 변환 및/또는 디지털 데이터의 취득에 필요한 거리로 대면할 수도 있다. 정보기기(200)의 하드웨어 구성은 실시 형태 0에서 설명한 코드 인식 장치(3)와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다(도 5참조). 따라서 이하의 실시 형태에서도 정보기기(200)는 도 3의 코드 인식 장치(3)와 같은 구성을 갖는 것으로서 설명이 이루어진다. 또한 정보기기(200)는 예를 들어 스마트 폰, 휴대 정보 단말, 태블릿 단말 등이다.
한편, 카드형 장치(110)는 터치 패널에 대해서 정전 용량 등의 물리량의 변화를 줌으로써, 터치 패널을 통해서 정보기기(200)의 CPU(Central Processing Unit)에 정보를 출력할 수 있다. 정보기기(200)는 예를 들어 트리거가 되는 특정한 정전 용량의 변화를 검지한 경우에, 카드형 장치(110)와의 통신 프로그램을 기동하고, 카드형 장치(110)와 터치 패널을 통한 통신을 시작한다.
카드형 장치(110)는 터치 패널과 접촉 혹은 터치 패널에 근접하는 면에, 정전 용량 등의 물리량의 변화를 일으키는 도체 단자(소자이라고도 함)가 복수 배열되어 있다. 각각의 소자는 스위치를 통해서, 카드형 장치(110)에 접촉하는 사람의 손가락과 접속 가능하다. 따라서, 스위치가 온일 때, 가령 소자와 터치 패널 사이의 상호 정전 용량이 기준값보다 커지고, 터치 패널은 소자의 접촉 또는 근접을 검지 한다. 카드형 장치(110)를 근접시킬 경우, 카드형 장치(110)가 근접한 상태에서 카드형 장치(110)와 터치 패널 사이에 유리나 다른 보호 시트가 빈틈 없이 붙어 있는 것이 바람직하다. 또한 카드형 장치(110)와 터치 패널 사이에 빈틈이 있는 경우는, 터치 패널은 카드형 장치(110)의 근접을 검지하기 어렵게 된다.
어느 스위치를 온으로 하는지에 따라서, 터치 패널이 검지하는 소자의 배열 패턴이 달라진다. 예를 들면, 정보기기(200)의 CPU가 트리거 패턴으로 불리는 소정의 소자의 배열 패턴을 검지함으로써, 정보기기(200)는 카드형 장치(110)와의 통신을 시작한다. 카드형 장치(110)는 예를 들면, 지문 센서로 검지한 지문이 메모리에 저장된 사용자의 지문 데이터와 합치한 경우에, 트리거 패턴이 소자로부터 터치 패널에 검지되도록, 스위치를 제어하면 된다. 또 지문 인식 센서 대신 정맥 인증 센서, 망막 인증 센서, 홍채 인증 센서 등을 사용할 수도 있다. 지문 센서, 정맥 인증 센서, 망막 인증 센서, 홍채 인증 센서는 생체 인증 수단이라 부를 수도 있다.
또한 본 실시 형태에 있어서 본건 발명을 예시하는 장치는 카드형의 장치에 국한되지 않는다. 단, 본건 발명을 예시하는 장치는 터치 패널에 대해서, 정보를 출력하기 위한 소자가 배열된 작용면을 가진 장치인 것이 바람직하다. 이에, 이하, 카드형 장치를 단순히 장치(110)라고 부른다. 또 장치(110) 및 정보기기(200)가 통신을 시작하는 계기는 지문 센서로 검지한 지문이 메모리에 저장된 사용자의 지문 데이터와 합치하며, 트리거 패턴 장치(110)에서 정보기기(200)로 송신된 경우에 한정되지 않는다. 예를 들면, 정보기기(200)에 있어서, 소정의 컴퓨터 프로그램이 소정의 조건을 충족했을 때에, 정보기기(200)에서 터치 패널 등을 통해서 장치(110)에 트리거 신호가 송신되도록 해도 좋다. 소정의 컴퓨터 프로그램이 소정의 조건을 충족했을 때란 예를 들면, 소정의 컴퓨터 프로그램이 기동되었을 때, 소정의 컴퓨터 프로그램이 사용자로부터 소정의 조작을 받았을 때, 등을 말한다. 정보기기(200)로부터 터치 패널 등을 통해서 장치(110)로 송신되는 트리거 신호는 예를 들면, 터치 패널의 광량 변화, 터치 패널 상의 색 조합, 터치 패널 상의 색 조합의 천이(遷移), 터치 패널 상의 소정의 화상, 정보기기(200)에서 방사되는 전자파 에너지의 변화 등에 의해서 장치(110)에 전달 가능하다. 즉, 장치(110)가 터치 패널의 광량 변화, 터치 패널 상의 색 조합, 터치 패널 상의 색 조합의 천이, 터치 패널 상의 소정의 화상, 정보기기(200)에서 방사되는 전자파 에너지의 변화 등을 검지했을 때에, 장치(110)가 상기 도체 단자에서 터치 패널로의 정전 용량 등의 물리량의 변화를 통하여 정보기기(200)와의 통신을 시작하도록 할 수도 있다. 또한 정보기기(200)는 정보기기(200)로 가동하는 컴퓨터 프로그램에 의해서 정보기기(200)에 탑재된 WIFI나 블루투스 등의 각종 무선 장치를 기동함으로써 또는 각종 무선 장치에서 출력되는 전자파 에너지를 제어함으로써 통신을 실시할 수 있다.
[장치 구성]
도 37, 도 38, 도 40은 실시 형태 1에 있어서의 장치의 구성 예를 나타낸다. 또 도 39 및 도 41은 장치의 상면에 투명 도전성 필름을 가진 장치의 구성 예를 나타낸다. 본 실시 형태에 있어서의 장치 구성은 일 예이며, 이하에 국한되지 않고 실시의 형태에 따라서 적절하게 구성 요소의 생략이나 치환, 추가가 가능하다. 또 각 구성 요소의 배치는 실시의 형태에 따라서 적절하게 변경이 가능하다.
도 37은 장치(110) 이측의 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다. 장치(110)의 이측은 정보기기(200)의 터치 패널이 접촉 또는 근접하는 측이다. 장치(110)는 이면에 1 이상의 소자(111) 및 1 이상의 광전 변환 소자를 포함한 광전 변환 소자 배열(112)을 구비한다. 광전 변환 소자 배열(112)은 예를 들면, 솔라 패널이다. 1 이상의 소자(111)가 배치된 이면은 대향면에서 검지 가능한 물리량 변화가 발생하는 1 이상의 소자가 배열된 작용면의 일 예이다.
소자(111)는 도체 단자이며, 정전 용량 등의 물리량의 변화에 의하여, 정보기기(200)의 터치 패널에 대해서, 소정 형식의 정보를 출력한다. 광전 변환 소자 배열(112)은 1 이상의 광전 변환 소자를 포함하며, 전기 에너지의 공급을 받는다. 광전 변환 소자 배열(112)은 「외부에서 도래하는 외부 에너지의 도래량을 검출하는 도래량 검출부」의 일 예이다.
도 38은 장치(110)의 표측 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다. 또한 도 40에 장치(110)의 구성을 예시한다. 장치(110)의 표측은 사용자의 손가락 등이 접촉 또는 근접하는 측이다. 장치(110)는 표면에 지문 센서(113), 접촉 도체(114, 도체 패드라고도 한다)를 구비한다. 지문 센서(113)는 지문 등의 인체의 일부 표면의 요철에 의한 모양을 검출한다. 한편 접촉 도체(114)에 손가락이 접촉 또는 근접함으로써, 정전 용량 등의 물리량의 변화가 터치 패널에 의해서 검출된다. 장치(110)의 표측은 검출 면의 일 예이다. 접촉 도체(114)는 외부로부터의 접촉을 받는 도전성의 피 접촉 재료부의 일 예이며, 사용자가 접촉 도체(114)에 손가락을 접촉시킴으로써, SW(115)를 통해서 사용자의 인체가 소자(111)에 접속된다. 접촉 도체(114)는 사용자의 인체를 SW(115)에 전기적으로 접속하는 역할을 갖는다. 예를 들면, 사용자의 손가락이 접촉 도체(114)에 손가락을 접촉하고 있는 상태에서 SW(115)가 ON/OFF되면, 터치 패널에서 충분히 검지 가능한 정전 용량의 변화가 생긴다.
지문 센서(113)는 손가락이 접촉 또는 근접함으로써 정전 용량의 공간 분포로부터 지문의 화상 데이터를 생성하고 도시하지 않은 버스(입출력 버스 등)를 통해서 CPU(116, 도 40)에 생성한 화상 데이터를 전송한다. CPU(116)는 지문 센서(113)에서 전송된 지문의 화상 데이터를 메모리(117, 도 40)의 작업 영역에 보존한다. 그리고 CPU(116)는 메모리(117)의 작업 영역에 보존된 지문 센서(113)로부터의 지문의 화상 데이터와, 원래의 메모리(117)의 불휘발성 영역(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory(EEPROM), 플래시 메모리 등)에 저장된 사용자의 지문의 화상 데이터를 대조한다. 그리고 지문 센서(113)로부터의 지문 화상 데이터와, 메모리(117)의 불휘발성 영역에 저장되어 있는 지문의 화상 데이터가 일치하면, CPU(116)는 지문 센서(113)로부터의 지문의 화상 데이터에 의해, 사용자의 인증이 제대로 실행되었다고 판정한다. CPU(116)는 지문의 화상 데이터 자체로 인증을 실행하는 대신에, 지문의 화상 데이터로부터의 지문을 특정하기 위한 특징점 데이터를 구하여, 용량이 적은 특정점 데이터로 대조와 인증을 실행해도 된다. 즉, 메모리(117)의 불휘발성 영역에 사용자 지문의 화상 데이터로부터 지문을 특정하기 위한 특정점 데이터를 저장하고 있어도 좋다. 또 지문 센서는 카드 이면에 배치할 수도 있다. 그리고 CPU(116)는 트리거 패턴에 따라서 스위치를 제어한다. 이 스위치 제어에 의해, 소자(111)로부터의 물리량의 변화가 장치(110)가 근접하며, 혹은 재치된 정보기기(200)의 터치 패널에 전달된다. 또한 지문 센서(113)는 지문 대신에 절연성 매체 표면에 도전성 잉크 등을 인쇄한 직경 0.5mm 미만의 도트를 복수 포함하는 도트 패턴, 절연성 매체 표면에 도전 재료를 고착함으로써 형성한 직경 0.5mm 미만의 도트를 복수 포함하는 도트 패턴 등의 형상을 인식할 수 있다. 또한 지문 센서(113)가 충분한 정도(精度)가 있으면, 직경 0.05~0.2mm 정도의 도트를 인식할 수도 있다. 따라서 지문 센서(113)에 지문을 인식시킴으로써 인증을 하는 대신에, 도트에 의한 인증을 실시할 수 있다. 예를 들어 실시 형태 1의 코드 발생 장치(1)와 마찬가지의 스탬프부의 바닥면, 혹은 다양한 형상을 한 삼차원 형상물 등을 절연 재료로 형성하고 스탬프부 바닥면, 혹은 다양한 형상을 한 삼차원 형상물 등의 표면에 전도성 잉크, 도전 재료에 의해서 정보를 코드화한 도트 패턴을 형성함으로써 사람의 손가락에 의한 인증에 대신하여, 정보 입력 수단이 형성된다. 또 지면(紙面)에 도전성 잉크, 도전 재료에 의해서 정보를 코드화한 도트 패턴을 형성하여, 지문 센서(113)에 대한 정보 입력 수단으로 해도 좋다. 도트 패턴 대신 바 코드, 2차원 바코드 등을 사용할 수도 있다. 또, 도트 패턴, 바코드, 2차원 바코드 등의 대신에 도전성 잉크, 도전 재료로 매체면에 문자열을 형성하고, 지문 센서(113)에 대한 정보 입력 수단으로 해도 좋다. 지문 센서(113)에서 읽은 문자열을 Optical Character Recognition(OCR) 기술로 인식하면 된다.
단, 사용자의 지문 인증은 CPU(116)의 처리에 한정되는 것은 아니다. 상기 CPU(116)의 적어도 일부의 처리는 CPU(116) 이외의 프로세서, 예를 들어 Digital Signal Processor(DSP), Graphics Processing Unit(GPU), 수치 연산 프로세서, 벡터 프로세서, 화상 처리 프로세서 등의 전용 프로세서로 이뤄져도 좋다. 또, 상기 CPU(116)의 적어도 일부의 처리는 집적 회로(IC), 기타 디지털 회로에 의해서 실행되어도 된다. 또, 상기 CPU(116)의 적어도 일부의 처리는 아날로그 회로 실행되어도 좋다. 집적 회로는 LSI, Application Specific Integrated Circuit(ASIC), 프로그래머블 로직 디바이스(PLD)를 포함한다. PLD는 예를 들어 Field-Programmable Gate Array(FPGA)를 포함한다. 상기 CPU(116)의 기능은 프로세서와 집적 회로와의 조합으로 실현되어도 된다. 조합은 예를 들면, 마이크로 콘트롤러(MCU), SoC(System-on-a-chip), 시스템 LSI, 칩 세트 등으로 불린다.
도 40은 장치(110)의 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다. 도 40은 도 36에 예시한 플라스틱제 판상 부재를 생략하며, 판상 부재에 삽입되는 부품의 관계를 모식적으로 예시한다. 장치(110)는 표측(사용자의 손가락이 접촉하는 쪽)에 지문 센서(113), 접촉 도체(114)을 갖춘다. 지문 센서(113) 및 접촉 도체(114)는 도 38에 제시된 지문 센서(113), 접촉 도체(114)과 같으므로 그 설명은 생략된다.
또 장치(110)는 이측(터치 패널이 접촉 또는 근접하는 쪽)에 1 이상의 소자(111) 및 광전 변환 소자 배열(112)을 갖춘다. 소자(111) 및 광전 변환 소자 배열(112)은 도 37에 제시된 소자(111) 및 광전 변환 소자 배열(112)과 같으므로 그 설명은 생략된다.
나아가, 장치(110)는 1 이상의 SW(스위치, 115), CPU(116), 메모리(117), 컴퍼레이터(118), 구동 회로(121), 전지(122)를 갖춘다. 장치(110)의 각 구성 요소는 제어 라인(119)에 의해 CPU(116)에 접속된다. 또 장치(110)의 각 구성 요소는 전원 라인(120)을 통해서 전지(122)에서 전력 에너지 공급을 받는다. 전지(122)는 예를 들어 필름형 리튬 이온 전지이다. 광전 변환 소자 배열(112) 이외에 장치(110)의 표측에 광전 변환 소자 배열(솔라 패널)을 두어, 전지(122)를 충전하게 해도 좋다.
SW(115)는 접촉 도체(114)를 통해서 검출되는 정전 용량 변화를 소자(111)로부터 터치 패널에 출력할지 여부를 절환한다. 즉, SW(115)가 ON인 경우에는 접촉 도체(114)를 통해서 접촉하는 인체를 포함한 정전 용량이 소자(111)를 통해서 터치 패널과의 사이에서 형성된다. 한편 SW(115)가 OFF인 경우에는, 소자(111)에서 SW(115)에 이르는 배선 등의 정전 용량이 소자(111)를 통해서 터치 패널과의 사이에서 형성된다. SW(115)는 「물리량 제어부」의 일 예이다. CPU(116)는 메모리(117)에 기억된 각종 프로그램을 실행함으로써 장치(110)의 각 구성 요소의 처리를 실행한다. 메모리(117)는 각종 프로그램을 로드하기 위한 기억 영역, 및 프로그램을 실행하기 위한 작업 영역을 제공한다. 또한 메모리(117)는 각종 프로그램 및 프로그램의 실행에 사용되는 데이터를 기억한다. 메모리(117)는 예를 들면, Read Only Memory(ROM), Random Access Memory(RAM) 등의 반도체 메모리이다. ROM에는 수정 가능한 불휘발성 메모리를 포함한다.
컴퍼레이터(118)는 광전 변환 소자 배열(112) 등의 발전부에 병렬하여 설치되는 회로이다. 컴퍼레이터(118)는 발전부에 의해 검출되는 단자 전압이 소정의 기준치를 초과하는지를 판정하고, 외부 에너지의 도래량의 시간 변화를 디지털 데이터로 변환한다. 광전 변환 소자 배열(112)의 복수 개소의 광전 변환 소자(광 센서, 포토 다이오드, 포토 트랜지스터 등)로부터 신호를 검출하는 경우에는 컴퍼레이터(110)는 복수 개소의 광전 변환 소자와 동수 병렬로 설치된다. 이 복수의 광전 변환 소자와 복수의 컴퍼레이터(118)의 조합에 의해서, 복수 채널의 입력 신호를 취득하는 회로가 형성된다. 또 컴퍼레이터 대신 아날로그/디지털 변환기(A/D변환기)를 사용할 수도 있다. A/D변환기를 이용함으로써 각 채널에서 3비트 이상의 다치 신호를 1회 입력하여 실현할 수 있다. 컴퍼레이터(118, 혹은 A/D변환기)는 「도래량의 시간 변화를 토대로 소정 형식의 입력 정보를 취득하는 정보 취득 회로」의 일 예이다.
구동 회로(121)는 정보기기(200)에 송신하는 출력 정보에 따라, SW(115)의 온 오프를 절환한다. 또한 구동 회로(121)가 실행하는 처리는 CPU(116)에 의해 제어될 수도 있다. 전지(122)는, 소자(111), SW(115), CPU(116), 구동 회로(121) 등의 하드웨어 회로를 구동하기 위한 전원을 공급한다. 단 전지(122)을 두지 않고, 광전 변환 소자 배열(112)에 의한 전력에 의하여, 하드웨어 회로에 전력을 공급해도 좋다. 구동 회로(121)는 물리량 변화에 따라 소정 형식의 출력 정보를 출력하는 정보 출력부의 일 예이다.
도 39에 장치(110)의 변형 예의 외관을 예시한다. 도 39는 표측에 도전성 필름을 갖춘 장치(110A)의 표측의 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다. 장치(110A)는 도 38에 제시된 장치(110)의 지문 센서(113) 및 도체 패드(114)를 대신하여, 지문 검출용 화상 센서(113A) 및 투명 도전성 필름(114A)을 갖춘다. 도 39의 구성일자라도, 도 38에 제시된 장치(110)와 같은 기능을 제공한다.
지문 검출용 화상 센서(113A)는 예를 들어 CCD(Charge Coupled Device), CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등의 이미지 센서이다. 지문 검출용 화상 센서(113A)는 예를 들어 플라스틱 카드 상에 배치된다. 투명 도전성 필름(114A)은 지문 검출용 화상 센서(113A) 상에 포개서 배치된다. 지문 검출용 화상 센서(113A)에 손가락이 투명 도전성 필름(114A)을 통해서 접촉 또는 근접하면, 지문 검출용 화상 센서(113A)는 손가락 표면의 지문의 화상 데이터를 취득한다. 지문 검출용 화상 센서(113A)는 취득한 지문의 화상 데이터를 도시하지 않는 버스(입출력 버스 등)를 통해서 CPU(116)에 전송한다. CPU(116)는 지문 검출용 화상 센서(113A)로부터 전송된 지문의 화상 데이터를 메모리(117)의 작업 영역에 보존한다. 지문의 화상 데이터를 메모리(117)의 작업 영역에 저장한 후의 CPU(116)의 처리는 도 38(정전 용량 변화에 의해서 지문을 검출하는 지문 센서를 이용한 예)의 장치(110)와 마찬가지이므로, 그 설명을 생략한다.
도 41은 표측에 도전성 필름(114A)을 갖춘 장치(110A)의 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다. 도 41은 도 39, 도 37에 예시한 플라스틱제 판상 부재를 생략하여, 판상 부재에 삽입되는 부품의 관계를 모식적으로 예시한다. 장치(110A)는 도 40에 제시된 장치(110)의 지문 센서(113) 및 도체 패드(114)를 대신하여, 지문 검출용 화상 센서(113A) 및 투명 도전성 필름(114A)을 갖춘다. 도 41의 구성에서는 지문 검출용 화상 센서(113A) 상의 투명 도전성 필름에 사용자의 손가락이 접촉하면, 사용자의 인체는 SW(115)를 통해서 소자(111)에 접속된다. 그러므로 투명 도전성 필름에 사용자의 손가락이 접촉한 상태에서 CPU(116)가 구동 회로(121)를 제어하여 SW(115)를 ON/OFF 함으로써 정전 용량 등의 물리량 변화를 소자(111)로부터 터치 패널로 검지시킬 수 있다. 기타 구성 요소는 도 40에 제시된 장치(110)와 같으므로 그 설명은 생략된다. 지문 센서(113)는 「센서」의 일 예이다.
[패턴 코드 출력]
도 42는 장치(110)의 정보기기(200)의 터치 패널과 접촉 면의 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다. 장치(110)는 광전 변환 소자 배열(112) 및 5개의 소자(111, 패턴 코드 출력 장치라고도 한다)를 갖춘다.
광전 변환 소자 배열(112)은 태양 전력 공급 및 정보 입력을 위한 패널이다. 도 42의 예에서는 광전 변환 소자 배열(112)은 세로 20~30mm, 가로 20mm정도의 크기이면 패턴 코드 출력 장치를 가동시키기 위한 전력 공급 등이 가능하다. 지문 인증이나 도트 코드 등의 판독을 실시하려면 큰 태양 전력, 충전지의 탑재가 바람직하다. 또 광전 변환 소자 배열(112)은 각 소자(111) 사이의 거리가 1~2mm 떨어져 있으면 된다.
5개의 소자(111)는 도체이며, 광전 변환 소자 배열(112) 주위에 배치된다. 5개의 소자(111)는 예를 들면, 터치 패널과의 사이에서 상호 정전 용량 등의 물리량의 변화를 일으키며, 터치 패널을 가진 전자 기기에 정보를 출력한다. 소자(111)의 출력 정보는 심볼이라고도 불린다. 각 소자의 직경이 8mm이상이면, 터치 패널상에 0.5~0.66mm의 보호 유리를 장착해도, 터치 패널은 소자(111)로부터의 출력 정보를 판독할 수 있다. 또 인접하는 소자(111)의 단부에서 단부까지의 거리는 4mm이상이면 인식할 수 있다. 도 42의 예에서는 각 소자(111)로부터의 출력되는 정보를 심볼(1)에서 심볼(5)처럼 부르기로 한다. 도 42에서는 환(원) 형상의 소자(111) 내에 숫자로 심볼(1)에서 심볼(5)을 예시하고 있다. 또한, 상기의 각종 사이즈는 터치 패널 측의 성능이나 정전 용량의 변화를 일으키는 전기 회로에 의해서 달라짐은 말할 필요도 없다. 심볼(1)은 광전 변환 소자 배열(112)의 상측의 소자(111)에서 출력된다. 심볼(2) 및 심볼(3)은 광전 변환 소자 배열(112)의 우측의 2개의 소자(111)에서 출력되고, 상측이 심볼(2), 하측이 심볼(3)이다. 심볼(4) 및 심볼(5)는 광전 변환 소자 배열(112)의 좌측의 2개의 소자(111)로부터 출력되고, 하측이 심볼(4), 상측이 심볼(5)이다. 심볼은 신호이며, 정보 심볼이라 부를 수도 있다. 심볼은 소자(111)와 정보기기(200)의 터치 패널 등의 물리량을 검출 가능한 센서(물리량 센서라 함)와의 상호 작용에 의해, 물리량 센서가 검출하는 신호이다. 터치 패널 등의 물리량 센서는 소자(111)와의 상호 작용에 의해, 물리량, 예를 들면, 정전 용량, 혹은 터치 패널 등의 물리량 센서 표면의 전계 강도 등을 검지한다. 검지된 물리량이 임계값 이상의(또는 초과한) 경우를 ON 신호로 하고, 물리량이 임계값 미만인(또는 이하인) 경우를 OFF 신호로 한다. 심볼은 이러한 ON과 OFF 신호열이라 할 수 있다.
심볼(1)은 기준 심볼이며, 소정의 시간 간격으로 ON/OFF를 반복하는 신호이다. 심볼(2에서 5까지)은 정보를 출력하기 위해서 이용되는 신호다. 장치(110)는 각 정보 심볼의 ON/OFF을 절환하여, 평면상에 배치되고, 공간적 확산을 가진 복수의 소자(111)에서 다양한 배열 패턴(이하 간단히 패턴이라고도 불린다)을 출력함으로써 정보기기(200)에 송신하는 정보(패턴 코드)를 출력한다. 즉, 패턴 코드는 복수의 소자(111)에서 출력되는 심볼의 ON과 OFF의 조합을 시간축 상에서 변화시키는 것으로 표현되는 정보를 말한다. 또 어느 시각에 있어서의 복수의 소자(111)에서 출력되는 심볼의 ON과 OFF의 조합을 패턴이라고 부른다. 그리고 심볼의 ON과 OFF는 각각의 소자(111)와 터치 패널 사이의 정전 용량 변화에 의하여, 장치(110)에서 터치 패널로 전달된다. 즉, 정보기기(200)는 케이스 표면에 내장된 터치 패널에 재치 또는 근접하는 장치(110)의 이면의 각각 소자(111)와 터치 패널 사이의 정전 용량 등의 물리량의 변화, 및 소자(111)의 위치를 검지함으로써 장치(110)에서 패턴 코드를 취득한다.
도 43은 패턴 코드의 출력 예를 나타낸 도면이다. 패턴 코드 출력 장치는 각 심볼의 ON/OFF를 절환함으로써 다양한 패턴을 출력한다. 도 43에서는 각 배열 패턴에 왼쪽부터 일련 번호를 붙이고 있다. 0번째(일련 번호 0)의 패턴은 심볼(1부터 5)에 대응하는 소자(111)가 OFF 상태인 경우이다. 소자(111)가 OFF인 상태는 백색 원으로 예시되고 있다. 장치(110) 및 장치(110) 내의 회로 등은 전지(112)에서도 전력 공급을 받는다. 다만, 장치(110) 및 장치(110) 내의 회로 등이 정보기기(200)의 터치 패널에 재치됨으로써 터치 패널로부터의 빛을 수광하는 광전 변환 소자 배열(112, 태양 전력과 같은 반도체 P/N접합의 배열)에 의해 전력 공급을 받게 해도 좋다.
장치(110)는 터치 패널에서 태양 전력의 공급이 시작되면, 첫번째(일련 번호 1)의 패턴으로 나타내듯이, 심볼(1에서 5)에 대응하는 소자(111)를 ON 상태로 한다. 심볼(1에서 5)에 대응하는 소자(111)가 ON 또는 OFF 상태에 있는 것을 단순히 심볼(1에서 5)이 ON 또는 OFF 상태에 있다고 한다. 또 ON 상태란 예를 들면, 터치 패널이 소자(111)에서 기준 이상의 물리량을 검지할 수 있는 상태를 말하며, OFF 상태란 예를 들면, 터치 패널이 소자(111)에서 기준 이상의 물리량을 검지할 수 없는 상태를 말한다. 심볼(1에서 5까지)이 ON 상태인 패턴(이하, 구분 패턴, 기준 심볼 패턴이라고도 불린다)은 패턴 코드의 시작 또는 구분을 나타낸다. 구분 패턴은 타임 스탬프의 시작 시각을 나타내는 역할을 한다. 기준 심볼과 정보 심볼이 동시에 출력되지 않도록 함으로써 패턴 코드는 오인되지 않도록 인식된다.
2번째(일련 번호 2)의 패턴은 심볼(3) 및 심볼(5)이 ON, 다른 심볼은 OFF인 상태이다. 2번째 패턴은 정보를 출력하기 위한 패턴이다.
3번째(일련 번호 3)의 패턴은 다른 기준 심볼이 1개인 심볼(1)이 ON, 다른 심볼은 OFF인 상태(이하, 타임 스탬프 패턴이라고도 불린다)이다. 타임 스탬프 패턴은 소정의 시간 간격으로 출력된다. 도 43의 예에서는 3번째 이후의 홀수번째(일련 번호 홀수)로 출력되는 패턴은 타임 스탬프 패턴으로 되어 있다. 짝수번째의 각 패턴에 있어서 장치(110)는 심볼(2)부터 심볼(5)의 ON/OFF를 절환함으로써 출력 정보에 따른 패턴 코드를 출력한다.
18번째(일련 번호 18)의 패턴은 심볼(2)부터 심볼(5)을 이용하여 2~16번째 사이에 출력되는 정보 심볼 패턴에 대한 패리티 체크 비트로 할 수도 있다. 18번째의 패턴의 다음에 첫번째(일련 번호 1)의 패턴과 마찬가지로 패턴 코드의 시작 또는 구분을 나타내는 구분 패턴이 출력된다. 패턴 코드 출력 장치는 구분 패턴이 출력됨으로써, 패턴 코드의 종료를 검지 할 수 있다. 패턴 코드 출력 장치는 첫번째(일련 번호 1)에서 18번째(일련 번호 18)의 출력함으로써 정보기기(200)에 송신하는 새로운 패턴 코드를 출력할 수 있다.
또한 장치(110)는 구분 패턴이 2회 연속 출력됨으로써, 패턴 코드의 종료를 정보기기(200)에 검지시키도록 할 수도 있다. 장치(110)는 구분 패턴이 2회 연속으로 출력된 뒤 새로운 패턴 코드를 출력하게 해도 좋다. 단, 이상의 설명은 예시이며, 패리티 체크 비트의 패턴이 18번째의 패턴으로 한정되는 것은 아니다. 또 구분 패턴이 19번째(다음 1이 붙은 패턴)로 한정되는 것은 아니다.
또한 심볼 수는 5개에 국한되지 않고 5개보다 많아도 좋다. 나아가, 타임 스탬프 패턴에 있어서의 기준 심볼 수는 1개에 국한되지 않고 복수일 수도 있다. 기준 심볼을 복수로 함으로써 정보기기(200)는 각 기준 심볼의 위치 관계로부터 정보기기(200)에 대한 장치(110)의 방향의 변화를 인식할 수 있다. 한편 장치(110)와 터치 패널의 상호 변위가 평행 이동으로 한정되는 경우에는 타임 스탬프 패턴에 있어서의 기준 심볼이 1개인 경우에도, 정보기기(200)는 장치(110)의 평행 이동을 인식하고, 이동 후 장치(110)의 소자(111)의 배치를 특정할 수 있다. 터치 패널 등에 재치되는 카드형 장치(110)는 평행 이동하기 쉽다. 따라서, 타임 스탬프 패턴에 있어서의 기준 심볼이 1개인 경우에도, 터치 패널 상에서 이동하는 소자(111)의 배치를 특정할 수 있을 가능성이 높다.
도 43의 예에서는, 타임 스탬프 패턴은 정보 심볼에 의한 패턴과 번갈아 출력됨으로써, 타임 스탬프의 역할을 하고 있다. 이에 국한되지 않고, 기준 심볼은 항상 ON 상태일 수도 있다. 이 경우 타임 스탬프 패턴은 출력되지 않아도 된다.
도 44는 패턴 코드의 다른 출력 예를 나타낸 도면이다. 도 44의 예는, 도 43에 나타내는 출력 예에 대응하여, 각 심볼의 ON/OFF를 시계열로 나타낸다. 예를 들어 장치(110)가 정보기기(200)의 터치 패널에 재치 또는 근접되면, 정보기기(200) 등으로부터 전력 공급을 받고, 기준 심볼 패턴(구분 패턴)을 출력하며, 패턴 코드의 출력을 시작한다.
도 44에서 심볼(1)의 소자(111)는 소정의 간격으로 ON/OFF의 물리량 변화를 반복한다. 심볼(2)부터 심볼(5)에 대응하는 소자(111)는 출력되는 패턴마다 ON/OFF가 절환된다. 심볼(2)부터 심볼(5)의 ON 상태는, 점선으로 나타낸다. 도 44에 있어서도, 각 심볼(1)부터 심볼(5)에 대응하는 도체(111)의 ON/OFF 상태의 조합인 각 패턴에는 1부터 18의 일련 번호가 매겨져 있다. 도 44에 있어서, 1부터 18의 일련 번호는 시간 경과를 나타낸다고도 이해할 수 있다. 예를 들면 4번째(일련 번호 4)의 패턴은 심볼(2) 및 심볼(4)이 ON 상태로 되어 있다. 패턴 코드 출력 장치는 17번째에 타임 스탬프 패턴을 출력하고, 18번째에는 패리티 체크 비트를 출력한다. 다음에 장치(111)는 기준 심볼 패턴(일련 번호 1의 패턴)을 출력하고, 새로운 패턴 코드의 출력을 시작한다. 또한 장치(110)는 실시 형태 1에 있어서의 심볼 출력에서도 실시 형태 0에서 서술한 패턴 코드 발생 장치(1)와 마찬가지로, 심볼 ON/OFF의 시간 간격의 장단을 조합하여 심볼을 형성해도 좋다(예를 들어 도 10~도 13, 도 26, 도 27 참조). 또 장치(110)는 심볼의 출력 강도를 복수 단계로 설정하여, 심볼 출력 강도 레벨에 따라서 정보를 출력하도록 할 수도 있다(도 13참조).
[처리의 흐름]
도 45는 장치(110)가 정보기기(200)에 대해서 정보를 출력하는 처리 예의 플로우차트이다. 도 45에 나타내는 처리는 예를 들어 장치(110)가 정보기기(200)의 터치 패널에 재치 또는 근접됨으로써 시작된다. 여기에서, 근접이란 터치 패널이 장치(110) 각각의 소자(111)에서 정전 용량 등의 물리량의 변화를 검지 가능한 거리의 범위에 가까워지는 것을 말한다. 또 도 45에 나타내는 처리는 정보기기(200)의 터치 패널에 재치한 장치(110)의 지문 센서(113)가 지문 또는 도트 코드 등을 검지함으로써 시작돼도 좋다. 나아가, 도 45에 나타내는 처리는 장치(111)가 광전 변환 소자 배열(112)을 통해서 정보기기(200)로부터의 입력 정보를 수신함으로써 시작될 수도 있다.
OP10에서는 장치(110)의 CPU(116)는 광전 변환 소자 배열(112)에 의해, 정보기기(200)로부터의 빛을 수광한다. OP11에서는 광전 변환 소자 배열(112)은 정보기기(200)로부터 수광한 빛의 에너지를 전기 에너지로 변환한다. 단, 광전 변환 소자 배열(112)이 1개의 포토 다이오드, 1개의 포토 트랜지스터 등의 광전 변환 소자일 수도 있다.
OP12에서는 CPU(116)는 컴퍼레이터(118)에 의해 정보기기(200)로부터 수광한 광량 변화에 따른, 광전 변환 소자(112)의 단자 전압의 변화를 디지털 데이터로 변환하고, 입력 정보로서 취득한다. 단, 컴퍼레이터(118)는 광전 변환 소자 배열(112)이 출력하는 전류 값의 변화에 따른, 기준 저항 값을 가지는 저항의 양단의 단자 전압을 디지털 데이터로 변환하고, 입력 정보로서 취득할 수도 있다. CPU(116)는 입력 정보를 취득하면, OP13에 제어를 진행한다. CPU(116)는 각 SW(115)를 ON으로 함으로써 기준 심볼 패턴을 정보기기(200)에 출력한다. OP14에서는 CPU(116)는 각 SW(115)의 ON/OFF를 절환함으로써 정보기기(200)로의 출력 정보를 패턴 코드로 출력하고, 처리가 종료된다. 정보기기(200)로의 출력 정보에 따라서, OP13 및 OP14의 처리가 반복돼도 좋다. 출력 정보는 예를 들어 장치(110)의 메모리(117)에 기억되는 장치(110)의 식별 정보(시리얼 번호, 신용 카드 번호 등)이다.
도 46은 정보기기(200)가 장치(110)에 대해서 정보를 출력하는 처리 예의 플로우차트이다. 도 46에 제시된 처리는 예를 들면, 정보기기(200)의 터치 패널에 대한 조작, 정보기기(200)에서 실행되는 애플리케이션으로부터의 입력 요구 등에 의해 시작된다.
OP20에서는 정보기기(200)는 장치(110)에 송신하는 정보를 광량의 변동 패턴을 나타내는 코드로 변환한다. OP21에서는 정보기기(200)는 변환된 변동 패턴을 나타내는 코드에 대응하는 광량의 빛을 장치(110)의 광 센서(광전 변환 소자 배열(112))에 대해서 조사한다. 보다 구체적으로는 정보기기(200)는 터치 패널 하측의 액정 디스플레이에 빛을 공급하는 백 라이트의 광량을 변환된 변동 패턴에 따라서 시간 변화시킨다. 정보기기(200)는 백 라이트의 광원인 발광 다이오드의 동작 전류 값을 시간 변화시키면 된다. 장치(110)는 정보기기(200)로부터의 빛을 수광하고, 도 45에 나타낸 처리를 시작할 수 있다.
[실시 형태 1의 효과]
실시 형태 1의 장치(110) 및 장치(110A)는 정보기기(200)로부터의 수광하는 빛의 광량의 변화를 토대로, 소정 형식의 입력 정보를 취득할 수 있다. 또 장치(110) 및 장치(110A)는 도체 패드(114) 또는 투명 도전성 필름(114A)에 손가락이 접촉한 상태에서 각 SW(115)가 ON/OFF 사이에 절환됨으로써 물리량 변화를 발생시킨다. 장치(110) 및 장치(110A)는 이 물리량 변화를 정보기기(200)에 검지시킴으로써, 소정 형식의 출력 정보를 정보기기(200)에 출력할 수 있다. 또한 실시 형태 1에서는 물리량 변화는 정보기기(200)의 터치 패널이 검지하는 장치(110)와 각 소자(111) 사이의 정전 용량 변화이다. 정전 용량 변화는 정보기기(200)의 터치 패널의 좌표와 함께 검지된다. 또 도 40에 제시된 장치(110)는 전지(122)를 갖춤으로써 안정된 전원 공급을 실시할 수 있다.
[실시 형태 1의 변형 예]
실시 형태 1에서는 장치(110, 110A)가 갖는 각 하드웨어 회로 등은 전지(122)에서 전기 에너지를 공급 받아 구동된다. 단, 장치(110, 110A)의 전원이 전지(122)에 한정되는 것은 아니다. 즉, 실시 형태 1의 변형 예에서는 각 하드웨어 회로 등은 외부 에너지를 바탕으로 발생하는 전기 에너지를 공급 받아 구동된다. 외부 에너지를 전기 에너지로 변환하는 방법은 예를 들면, 광전 변환, 전자파, 압전 변환, 열전 변환을 들 수 있다. 상기 중, 정보기기(200)에서 발생되는 외부 에너지에 대해서는 정보기기(200)에서 가동하는 컴퓨터 프로그램에 의하여, 정보기기(200)에 탑재된 WIFI나 블루 투스 등의 각종 무선 장치 기동 및 출력되는 전자파 에너지를 제어하여, 장치(110)에 공급할 수 있다.
<<광전 변환>>
도 47은 광전 변환에 의해 전력 공급을 받는 장치(110B)의 내부 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다. 도 40과 동일 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 붙여, 그 설명은 생략된다.
장치(110B)는 표측(사용자의 손가락이 접촉 또는 근접하는 쪽)에 지문 센서(113), 접촉 도체(114) 및 광전 변환 소자 배열(112B)을 갖춘다. 단, 장치(110B)는 지문 센서(113) 및 접촉 도체(114)로 바꾸어, 도 39의 장치(110A)와 마찬가지로 표측에 지문 센서(113A), 및 투명 도전성 필름(114A)을 갖추게 해도 좋다. 또 장치(110B)는 이측(터치 패널이 접촉 또는 근접하는 쪽)에 1이상의 소자(111) 및 광전 변환 소자 배열(112A)을 갖춘다. 광전 변환 소자 배열(112A) 및 광전 변환 소자 배열(112B)은 도 40에 제시된 광전 변환 소자 배열(112)과 동일하기 때문에, 그 설명은 생략된다.
나아가, 장치(110B)는 1이상의 SW(115), CPU(116), 메모리(117), 컴퍼레이터(118), 콘덴서(123)를 갖춘다. 장치(110B)의 각 구성 요소는 제어 라인(119)에 의해 CPU(116)에 접속된다. 또 장치(110B)의 각 구성 요소는 전원 라인(120)을 통해서 전기 에너지 공급을 받는다. 콘덴서(123)는 광전 변환 소자 배열(112A) 및 광전 변환 소자 배열(112B)로 발생한 전기 에너지를 저장하거나 방출한다. 예를 들면, 광전 변환 소자 배열(112A)이 터치 패널로부터 수광하는 에너지가 충분하지 않을 경우라도, 광전 변환 소자 배열(112B)이 외광, 조명 등의 빛을 수광하고, 장치(110)에 충분한 전력을 공급할 수 있다. 즉, 광전 변환 소자 배열(112B)이 제공하는 전력에 의해 CPU(116) 등의 기동 시간을 단축하고, SW(115) 등의 구동 속도를 빠르게 하는 것이 가능하다. 광전 변환 소자 배열(112A) 및 광전 변환 소자 배열(112B)은 「전력 공급 회로」, 「광전 변환부」의 일 예이다. 광전 변환 소자는 p형 반도체와 n형 반도체를 접합한 구조를 가진 포토 다이오드, 포토 트랜지스터 등이며, 태양 전지 소자와 같은 구조이다. 콘덴서(123), 광전 변환 소자 배열(112A) 및 광전 변환 소자 배열(112B)은 전력 공급 회로의 일 예이다. 광전 변환 소자 배열(112A) 및 광전 변환 소자 배열(112B)은 빛을 수광하여 전기 에너지를 발생하는 광전 변환부의 일 예이다.
<<전자파>>
도 48은 전자파에 의한 전력 공급을 받는 장치(110C)의 내부 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다. 도 40, 도 41, 도 47과 동일 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙여, 그 설명은 생략된다.
장치(110C)는 표측(사용자의 손가락이 접촉 또는 근접하는 쪽)에 지문 센서(113), 접촉 도체(114) 및 안테나(124)를 갖춘다. 안테나(124)는 정보기기로부터 전자파를 수신한다. 단, 장치(110B)는 지문 센서(113) 및 접촉 도체(114)로 바꾸어, 도 39의 장치(110A)와 마찬가지로 표측에 지문 센서(113A), 및 투명 도전성 필름(114A)을 갖추게 해도 좋다. 장치(110C)의 이측(터치 패널이 접촉 또는 근접하는 쪽)의 구성은 도 40과 동일하기 때문에, 그 설명은 생략된다.
나아가, 장치(110C)는 1이상의 SW(115), CPU(116), 메모리(117), 컴퍼레이터(118), 콘덴서(123) 및 전력 변환 회로(125)를 갖춘다. 장치(110C)의 각 구성 요소는 제어 라인(119)에 의해 CPU(116)에 접속된다. 또 장치(110C)의 각 구성 요소는 전원 라인(120)을 통해서 전기 에너지 공급을 받는다. 안테나(124)는 도래한 전자파, 예를 들면, 정보기기(200)가 갖는 무선 LAN으로부터의 전자파에 의해 기전력을 발생한다. 전력 변환 회로(125)는 안테나(124)에 있어서, 전자 유도로 발생한 기전력에 의해 콘덴서(123)를 충전한다. 콘덴서(123)는 광전 변환 소자 배열(112) 및 전력 변환 회로(125)에 의해 충전된 전기 에너지를 장치(110C)의 각부에 공급한다. 안테나(124) 및 전력 변환 회로(125) 「전력 변환부」의 일예이다. 광전 변환 소자 배열(112), 전력 변환 회로(125), 콘덴서(123)는 「전력 공급 회로」의 일 예이다.
<<압전 변환>>
도 49는 압전 변환에 의해 전력 공급을 받은 장치(110D)의 내부 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다. 도 40과 동일 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 붙여, 그 설명은 생략된다.
장치(110D)는 표측(사용자의 손가락이 접촉 또는 근접하는 쪽)에 지문 센서(113), 접촉 도체(114) 및 압전소자(126)를 갖춘다. 단, 장치(110B)는 지문 센서(113) 및 접촉 도체(114)로 바꾸어, 도 39의 장치(110A)와 마찬가지로 표측에 지문 센서(113A) 및 투명 도전성 필름(114A)을 갖추게 해도 좋다. 압전소자(126)는 장치(110D)에 대한 누름, 카드형의 장치(110D)의 휨 등에 의한 압력을 전기 에너지로 변환한다. 압전소자(126)는 예를 들면, 압전성 세라믹 또는 피에조 필름 등의 부재로 구성된다. 압전성 세라믹 또는 피에조 필름 등의 부재는 가압되면 재료 내에서 전하가 발생하고, 상하면 사이에 교류 전압을 발생시킨다. 발생된 교류 전압은 정류 회로(127)로 보내진다. 장치(110D)의 이측(터치 패널이 접촉 또는 근접하는 쪽)의 구성은 도 40과 동일하기 때문에, 그 설명은 생략된다.
나아가, 장치(110D)는 1 이상의 SW(115), CPU(116), 메모리(117), 컴퍼레이터(118), 콘덴서(123) 및 정류 회로(127)를 갖춘다. 장치(110D)의 각 구성 요소는 제어 라인(119)에 의해 CPU(116)에 접속된다. 또 장치(110D)의 각 구성 요소는 전원 라인(120)을 통해서 전력 에너지 공급을 받는다.
정류 회로(127)는 압전소자(126)에서 발생한 교류 전압을 직류 전압으로 변환하고, 콘덴서(123)에 직류 전류를 출력한다. 콘덴서(123)는 정류 회로(127)에 의해 출력되는 직류 전류를 축전한다.
또한 압전소자(126)에 대한 1번의 가압이 충분한 전력이 얻어지는 경우, 장치(110D)는 반드시 정류 회로(127)를 필요로 하지 않는다. 예를 들어, 1회 압전에 의한 전력을 콘덴서(123)에 축적하여, 장치(110D)의 각 구성 요소에 전력을 공급하면 된다. 압전소자(126)는 「압전 변환부」의 일 예이다. 압전소자(126), 정류 회로(127), 및 콘덴서(123)는 전력 공급 회로의 일 예이다.
<<열전 변환>>
도 50은 열전 변환에 의해 전력 공급을 받은 장치(110E)의 내부 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다. 도 40과 동일 구성 요소에 대해서는, 동일 부호를 붙여, 그 설명은 생략된다.
장치(110E)는 표측(사용자의 손가락이 접촉 또는 근접하는 쪽)에 지문 센서(113), 접촉 도체(114) 및 열전 소자(128)을 갖춘다. 열전 소자(128)는 정보기기의 터치 패널에 닿는 손가락 등의 인체의 일부 열을 전기 에너지로 변환한다. 열전 소자(128)는 예컨대 제벡 소자이며, 양단에 구비된 고온 열전 단자(128A) 및 저온 열전 단자(128B)에 온도차를 주면 전압이 발생한다. 열전 소자(128)의 고온 열전 단자(128A)에 손가락이 닿음으로써, 실온을 나타내는 저온 열전 단자(128B)와의 사이에 온도차가 생긴다. 이 온도 차이에 의해 열전 소자(128)는 하드웨어 회로를 구동하기 위한 전력 에너지를 발생시킬 수 있다. 장치(110E)의 이측(터치 패널이 접촉 또는 근접하는 쪽)의 구성은 도 40과 동일하기 때문에, 그 설명은 생략된다.
나아가, 장치(110E)는 1 이상의 SW(115), CPU(116), 메모리(117), 컴퍼레이터(118), 콘덴서(123)를 갖춘다. 콘덴서(123)는 열전 소자(128)에서 발생한 전압에 의한 전기 에너지를 축전한다. 장치(110E)의 각 구성 요소는 제어 라인(119)에 의해 CPU(116)에 접속된다. 또 장치(110E)의 각 구성 요소는 전원 라인(120)을 통해서 전기 에너지 공급을 받는다. 열전 소자(128)는 「열전 변환부」의 일예이다. 고온 열전 단자(128A) 및 저온 열전 단자(128B)는 「제1 열전 단자」, 「제2 열전 단자」의 일 예이다. 열전 소자(128), 콘덴서(123)는 「전력 공급 회로」의 일 예이다.
[실시 형태 1의 변형 예의 효과]
도 47부터 도 50에 나타낸 장치(110B)부터 장치(110E)는 외부 에너지를 전기 에너지로 변환함으로써 전기를 발생시키며 가동되기 때문에 전지 또는 충전지를 갖추지 않아도 된다.
도 47의 장치(110)는 2개의 광전 변환 소자 배열(112A) 및 광전 변환 소자 배열(112B)을 갖춘다. 광전 변환 소자 배열(112A)은 정보기기(200) 화면으로부터의 빛을 수광하여 전기 에너지를 발생시킨다. 광전 변환 소자 배열(112A)이 발생시키는 전기 에너지가 부족한 경우에는, 장치(110B)는 광전 변환 소자 배열(112B)로부터 외광을 수광하여 전기 에너지를 발생시킬 수 있다. 또한, 장치(110B)는 광전 변환 소자 배열(112A)을 통해서 정보기기(200)로부터 정보를 수신하는 경우, 광전 변환 소자 배열(112B)로부터 수광한 외광 등에 의한 전기 에너지에 의해 전원 공급을 받아도 된다.
도 48의 장치(110C)는 정보기기(200)와 비접촉 상태일지라도, 정보기기(200)에서 수신한 전자파를 전기 에너지로 변환함으로써 전원 공급을 받을 수 있다. 도 49의 장치(110D)는 손가락에 의한 누름 등의 간단한 조작에 의하여 얻어지는 외부로부터의 압력을 전기 에너지로 변환함으로써, 전원 공급을 받을 수 있다. 도 50의 장치(110E)는 손가락을 닿게 하는 간단한 조작에 의하여 얻어지는 열을 전기 에너지로 변환함으로써, 전원 공급을 받을 수 있다.
<실시 형태 2>
실시 형태 2에 있어서 장치(110)의 구성 및 작용은 도 38부터 도 50에서 설명한 장치(110)에서 장치(11E)와 마찬가지이다. 실시 형태 2에 있어서의 장치 구성은 실시 형태 1과 같기 때문에, 그 설명은 생략된다. 다만, 실시 형태에 있어서는 장치(110)는 다른 장치와 식별되는 식별 정보를 보유한다. 다른 장치와 식별되는 식별 정보는 메모리(117, 수정 가능한 불휘발성 메모리, ROM 등)에 기억될 수도 있다. 장치(110)는 정보기기(200)에 식별 정보를 패턴 코드의 형식으로 송신한다(도 43, 도 44 참조). 정보기기(200)는 장치(110)로부터 패턴 코드의 형식으로 수신된 식별 정보에 의해 장치(110)를 인증하는 인증 처리를 실행할 수 있다. 메모리(117, 수정 가능한 불휘발성 메모리, ROM 등)는 장치를 다른 장치와 식별하는 식별 정보를 기억하는 식별 정보 기억부의 일 예이다.
따라서, 장치(110)는 신용 카드, 현금 카드, 포인트 카드 등의 대용이 가능하게 된다. 장치(110)를 신용 카드, 현금 카드, 포인트 카드 등으로 이용하는 경우에는 장치(110)는 소자(111) 및 정보기기(200)가 가진 터치 패널과의 사이의 물리량 변화, 예를 들면, 정전 용량 변화에 의해, 패턴 코드의 형식으로 정보를 정보기기(200)에 전달할 수 있다. 따라서, 정보기기(200)는 종래의 신용 카드, 현금 카드, 포인트 카드 등에 설치된 접촉형 전기 인터페이스, 자기 판독 인터페이스를 통하지 않고, 정보기기(200)가 가진 터치 패널로부터 장치(110)가 가진 카드 번호를 판독 가능하게 된다.
예를 들면, 정보기기(200)는 터치 패널의 광량 변화에 의해, 입력 정보를 장치(110)에 전달함으로써 장치(110)에 트리거를 송신하고, 장치(110)에 정보기기(200)와의 통신을 시작하게 할 수도 있다. 또 정보기기(200)는 터치 패널의 빛을 장치(110)의 광전 변환 소자 배열(112)에 수광시키고, 전력 공급을 시작하게 함으로써 장치(110)에 트리거를 전달하고, 장치(110)에 정보기기(200)와의 통신을 시작하게 할 수도 있다. 또 지문 센서(113, 113A) 등이 지문 인증에 성공한 경우에, 장치(110)가 패턴 코드에 의하여, 트리거를 정보기기(200)에 발송하고, 장치(110)와 정보기기(200)의 통신을 시작할 수도 있다.
[실시 형태 2의 변형 예 1]
실시 형태 2의 변형 예 1에서는, 장치(110)는 정보기기(200)와의 공통의 시각과 식별 정보에 기초한 부호화 정보를 생성하고, 정보기기(200)에 출력한다. 장치(110)는 실시 형태 1의 장치 구성 외, 클럭 신호 발생부, 계수 회로를 갖춘다. 또 장치(110)는 클럭 신호 발생부, 계수 회로를 동작시키기 위한 전지를 갖춘다.
클럭 신호 발생부(미도시)는 정보기기(200)와의 공통의 시각을 취득하기 위해, 소정의 시각에서 소정의 클럭 사이클로 클럭 신호를 발생시킨다. 계수 회로(미도시)는 클럭 신호 발생부가 발생시키는 클럭 신호에 기초한 현재의 시각을 계수한다. 장치(110)는 계수된 시각과 식별 정보를 바탕으로 부호화 정보(원 타임 패스워드)를 생성한다. 장치(110)는 생성한 부호화 정보를 정보기기(200)에 출력한다. 정보기기(200)는 현재 시각과 정보기기(200)에서 보유하는 장치(110)의 식별 정보에 기초하여 부호화 정보를 생성하고, 장치(110)로부터 수신한 부호화 정보와 합치하면 장치(110)를 인증한다.
장치(110)는 계수 회로에서 계수되는 시각을 보정하기 위한 계수 회로 보정 신호를 검출하는 안테나를 갖춰도 좋다. 예를 들어 CPU(116)는 안테나로부터 세슘 원자 시계를 바탕으로 정해진 표준 시각이 디지털화된 표준 전파를 수신하도록 해도 좋다. 상기 표준 시각은 공중 접속 회선을 통하여 배신되는 것일 수도 있다. CPU(116)는 수신한 표준 전파를 시각으로 변환하고, 계수 회로에서 계수된 시각과 비교하여 계수된 시각을 보정한다. CPU(116)는 보정 회로의 일 예이다. 안테나는 검출 회로의 일 예이다. 또, 장치(110)는 터치 패널의 광량 변화에 기초한 통신에 의해, 정보기기(200)로부터 표준 시각, 혹은, 정보기기의 현재 시각을 수신하고, 시각을 보정하게 할 수도 있다.
[처리의 흐름]
도 51은 시각에 의해 암호화된 식별 정보를 송신하는 처리 예의 플로우차트이다. 도 51의 처리는 예를 들면, 정보기기(200)로부터 식별 정보의 송신 요구를 수신함으로써 시작된다.
OP30에서는, CPU(116)는 클럭 신호 발생부가 발생시키는 클럭 신호에 기초하여 현재 시각을 계수한다. 현재 시각은 예를 들면, 계수치 0을 과거의 기준 시점(1970년 1월 1일 오전 0시)에 대응시킨 연 월 일 시 분 초 밀리초를 포함한 시각 정보일 수 있다. 또한 계수된 현재 시각은 보정 회로에 의해 보정된 시각으로 할 수도 있다. OP31에서는 CPU(116)는 현재 시각과 메모리(117)에 기억된 식별 정보를 바탕으로 부호화 정보를 생성한다. 또 경과하는 시간을 소정의 시간 간격으로 시분할하여, 시분할한 시간을 현재 시각으로 할 수도 있다. 즉, 시간의 분해능을 소정의 시간 간격으로 한다. 이렇게 함으로써 정보기기(200)와 장치(110)는 이 분해능에 있어서 오차가 없도록 시간을 동기시키면 된다.
OP32에서는 CPU(116)는 생성한 부호화 정보를 정보기기(200)에 송신한다. 정보기기(200)는 장치(111)와 동일 형식(예를 들면, 상기 연 월 일 시 분 초 밀리초를 포함한 시각 정보 형식)의 현재 시각을 이용하여 부호화 정보를 복호화 하고, 장치(110)로부터 송신된 식별 정보 인증 처리를 수행하고 인증 결과를 장치(110)에 송신한다. OP33에서는 장치(110)는 정보기기(200)로부터 인증 결과를 수신하고, 식별 정보를 송신하는 처리는 종료된다.
[실시 형태 2의 변형 예 2]
실시 형태 2의 변형 예 2에서는, 정보기기(200)는 일시적인 암호키, 예를 들면 난수를 터치 패널의 광량 변화, 색상의 변화, 혹은 색상별의 광량 변화로 변환하고, 장치(110)에 입력 정보로서 전달한다. 장치(110)의 CPU(116)는 정보기기(200)로부터의 빛 등의 외부 에너지의 도래량의 변화를 토대로 얻어진 입력 정보와 식별 정보에 근거하여 부호화 정보를 생성하고, 정보기기(200)에 출력한다. 정보기기(200)는 장치(110)에 송신을 마친 일시적인 암호키에 의해, 부호화 정보를 복호한다. 이런 절차에 의해, 공통키 방식의 암호화 통신의 안전성을 높여, 장치(110)에서 정보기기(200)로 장치(110)의 식별 정보를 전달할 수 있다. CPU(116)는 입력 정보를 바탕으로 부호화 정보를 발생시키는 부호화 정보 발생 회로의 일 예이다. 또한 정보기기(200)와 장치(110) 사이의 암호화 방식은 공유 키 방식으로 한정되는 것은 아니다.
[처리의 흐름]
도 52는 정보기기(200)의 입력 정보에 의해 암호화된 식별 정보를 송신하는 처리 예의 플로우차트이다. 예를 들면, 도 52의 처리는 정보기기(200)로부터 입력 정보를 수신함으로써 시작된다.
OP40에서는 CPU(116)는 광전 변환 소자 배열(112) 등을 통하여, 정보기기(200)로부터의 입력 정보를 취득한다. 입력 정보는 예를 들면, 정보기기(200)에서 발생시킨 난수 등의 일시적인 값이며, 암호키로서 사용된다. 또한 정보기기(200)에서는 발생시킨 난수 등은 장치(110)로의 입력 정보로서 메모리 등에 보존 해 둔다. OP41에서는 CPU(116)는 취득한 입력 정보와 메모리(117)에 기억된 식별 정보를 바탕으로 부호화 정보를 생성한다.
OP42에서는 CPU(116)는 생성한 부호화 정보를 정보기기(200)에 송신한다. 정보기기(200)는 장치(110)에 송신을 마친 입력 정보를 메모리 등으로부터 판독하여, 부호화 정보를 복호하고, 장치(110)로부터 송신된 식별 정보의 인증 처리를 실행하고, 인증 결과를 장치(110)에 송신한다. OP43에서는 장치(110)는 정보기기(200)로부터 인증 결과를 수신하고, 식별 정보를 송신하는 처리는 종료한다. 또한 정보기기(200)가 인증 결과를 표시 등을 하여, OP43을 생략할 수도 있다. 또 식별 정보가 예를 들면, 신용 카드 번호, 현금 카드 번호, 포인트 카드 번호 등인 경우에는 정보기기(200)는 장치(110)에 송신을 마친 입력 정보를 메모리 등으로부터 판독하고, 부호화 정보를 복호함으로써, 식별 정보를 취득하면 된다.
[실시 형태 2의 효과]
실시 형태 2의 변형 예 1에서는 장치(110)는 정보기기(200)의 공통의 시각과 식별 정보를 바탕으로 부호화 정보를 정보기기(200)에 송신한다. 이로써 정보기기(200)에 있어서의 인증 처리의 안전성은 향상된다.
실시 형태 2의 변형 예 2에서는, 장치(110)는 정보기기(200)의 화면으로부터의 빛 또는 전자파 등의 외부 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 외부 에너지의 도래량의 변화를 토대로 소정 형식의 입력 정보를 취득한다. 장치(110)는 취득한 입력 정보와 식별 정보를 바탕으로 부호화 정보를 정보기기(200)에 송신한다. 정보기기(200)로부터 얻어지는 입력 정보로 연동된 출력 정보를 정보기기(200)에 송신함으로써 정보기기(200)에 있어서의 인증 처리의 안전성은 향상된다.
<실시 형태 3>
실시 형태 3에서는, 장치(110)는 복수 색의 빛의 도래량(광량)의 변화를 토대로 소정 형식의 입력 정보를 취득한다. 도 53은 복수 색의 빛의 도래량의 변화를 토대로 입력 정보를 취득하는 장치(110F)의 내부 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다. 도 40, 도 41, 도 47~도 50과 동일 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 붙여, 그 설명은 생략된다.
장치(110F)는 표측(사용자의 손가락이 접촉 또는 근접하는 쪽)의 구성은 도 47과 같으므로 그 설명은 생략된다. 다만, 도 47의 지문 센서(113) 및 도체 패드(114)를 대신하여, 도 41처럼 지문 센서(113A)와 투명 도전성 필름(114A)을 사용할 수도 있다. 또 장치(110F)는 이측(터치 패널이 접촉 또는 근접하는 쪽)에 1 이상의 소자(111), 광전 변환 소자 배열(112A) 및 1 이상의 광량 측정 소자를 포함하는 광량 측정 소자 배열(129)을 갖춘다. 광량 측정 소자 배열(129)의 광량 측정 소자는 예를 들어 PN접합을 가진 포토 다이오드, 포토 트랜지스터 등이다.
나아가, 장치(110F)는 1이상의 SW(115), CPU(116), ROM(117), 콘덴서(123)를 갖춘다. 장치(110F)의 각 구성 요소는 제어 라인(119)에 의해 CPU(116)에 접속된다. 또 장치(110F)의 각 구성 요소는 전원 라인(120)을 통해서 전기 에너지 공급을 받는다.
광량 측정 소자 배열(129)은 광량 측정 소자 배열(129)과 컬러 필터를 조합하여, 빛의 색, 즉 파장마다 광량을 측정할 수도 있다. CPU(116)는 정보기기(200)로부터 수광하는 복수 색의 빛에 대해서 빛의 색마다의 광량의 변화를 토대로 소정 형식의 입력 정보를 취득하면 좋다. 단, 장치(110F)가 빛의 색, 즉 파장마다 광량을 측정하지 않을 경우에는 광량 측정 소자 배열(129)의 대신에 단독의 광량 측정 소자(포토 다이오드, 포토 트랜지스터 등)을 사용할 수도 있다. 광량 측정 소자 배열(129)는 「수광부」의 일 예이다. 광량 측정 소자 배열(129), 혹은 단독인 광량 측정 소자(포토 다이오드, 포토 트랜지스터 등)는 외부에서 도래하는 외부 에너지의 도래량을 검출하는 도래량 검출부의 일 예이다.
[실시 형태 3의 효과]
장치(110F)는 정보기기(200)로부터 수광하는 복수 색의 빛에 대해서 빛의 색마다의 광량의 변화를 토대로 소정 형식의 입력 정보를 취득한다. 빛의 색마다의 광량 변화를 검출함으로써 장치(110F)는 단독인 광량 측정 소자를 이용하는 경우보다, 한번에 많은 정보를 수신할 수 있다. 한편 장치(110F)는 단독인 광량 측정 소자를 이용하는 경우에는 간소한 구조로 정보기기(200)로부터의 입력 정보를 취득할 수 있다.
<실시 형태 4>
실시 형태 4에서는, 장치(110)는 도 41에서 예시한 지문 검출용 화상 센서(113A)에 의해 정보기기(200)의 표시 장치로부터 판독한 화상을 바탕으로 소정 형식의 입력 정보를 취득한다. 실시 형태 4에 있어서의 장치(110)의 구성은 실시 형태 1에 있어서의 장치 구성과 동일하기 때문에, 그 설명은 생략된다. 장치(110)가 정보기기의 표시 장치에서 판독하는 화상은 예를 들면, 표시면에 형성된 직경 0.5mm미만의 도트를 복수 포함하는 도트 패턴, 바코드, 2차원 바코드 등일 수도 있다. 또한 지문 센서(113)가 충분한 정도(精度)가 있으면, 직경 0.05~0.2mm정도의 도트를 인식할 수도 있다.
[실시 형태 4의 효과]
장치(110)는 정보기기(200)로부터 판독된 화상 또는 도트 패턴을 바탕으로 소정 형식의 입력 정보를 취득하기 때문에 더욱 안전성이 높은 정보의 송수신을 실현할 수 있다.
<실시 형태 5>
실시 형태 5에서는, 장치(110)는 지문 센서(113)로부터 인체의 적어도 일부 표면의 요철부에 의한 모양, 예를 들어 지문을 검지한다. 지문 센서(113)는 검출면이라고도 불리는 당해 요철부를 검출하는 면과, 검출 대상 사이의 정전 용량에 기초하며, 인체의 적어도 일부의 요철을 검지한다. 실시 형태 5에 있어서의 장치(110)의 구성은 실시 형태 1에 있어서의 장치 구성과 동일하기 때문에, 그 설명은 생략된다. 장치(110)는 검출된 지문 등의 모양이 장치(110)에 의해 인증된 경우에 정보기기(200)와의 정보의 송수신을 시작한다.
[실시 형태 5의 변형 예]
지문 센서(113)는 인체의 적어도 일부 표면 외, 판독 대상의 매체 면에 형성된 직경 0.5mm미만의 도트를 복수 포함하는 도트 패턴을 검출하고, 검출된 도트 패턴이 장치(110)에 의해 인증된 경우에 정보기기(200)와의 정보의 송수신을 시작해도 좋다. 또한 지문 센서(113)가 충분한 정도(精度)가 있으면, 직경 0.05~0.2mm정도의 도트를 인식할 수도 있다.
<<이미지 센서>>
지문 센서(113)는 예를 들면 CCD, CMOS 등의 이미지 센서일 수도 있다. 지문 센서(113)는 인체의 적어도 일부 표면이 검출 면에 근접한 경우 인체의 적어도 일부 표면의 요철부의 화상을 취득하면 된다. 또 지문 센서(113)는 빛의 반사에 의해 매체와 식별 가능한 재료에 의한 도트를 복수 포함하는 도트 패턴이 형성된 매체가 검출 면에 근접한 경우 당해 도트 패턴의 형상을 검출하면 된다.
지문 센서(113)는 도광 매체 및 수광 소자를 갖춘 백 라이트형 센서일 수도 있다. 지문 센서(113)는 도광 매체로부터 판독 대상의 매체에 대해서 빛을 조사한다. 지문 센서(113)는 수광 소자에 의해 매체로부터 반사되는 반사광을 수광함으로써, 지문이나 도트 패턴을 검출할 수 있다. 또한 본 실시 형태에 있어서, 지문 센서(113)로서 실시 형태 9, 10에서 상술되는 화상 센서(160)가 적용될 수도 있다.
<<정전 용량 센서>>
지문 센서(113)는 정전 용량 센서일 수도 있다. 지문 센서(113)는 인체의 적어도 일부 표면이 검출 면에 근접한 경우, 검출 면과 인체의 일부 표면의 요철부 사이의 정전 용량을 계측함으로써 요철을 검출할 수 있다. 또 지문 센서(113)는 도전 재료에 의한 도트를 복수 포함하는 도트 패턴이 형성된 비도전성 매체가 근접한 경우, 당해 도트 사이의 정전 용량을 계측함으로써 도트 패턴의 형상을 검출할 수 있다.
[처리의 흐름]
도 54는 검출 정보에 근거한 정보기기(200)와의 통신을 시작하는 처리 예의 플로우차트이다. 검출 정보는 지문 센서(113)에 의해 검출된 검출 대상의 화상 등의 정보이다. 도 54의 처리는 예를 들어, 검출 대상의 지문 또는 도트 패턴 등이 검출 면에 근접함으로써 시작된다.
OP50에서는, CPU(116)는 지문 센서(113)에 의해, 지문 또는 도트 패턴 등의 검출 대상을 검출한다. OP51에서는, CPU(116)는 검출 대상을 메모리(117) 등에 기억되는 인증 정보와 비교한다. 인증 정보는 예를 들어 미리 등록된 장치(110)의 소유자의 지문, 인증을 필요로 하는 카드나 씰 등의 매체에 형성된 장치(110)의 식별자를 나타내는 도트 패턴 등이다. 콘텐츠에 대응하는 인쇄물에 형성된 도트 패턴 등의 2차원 코드를 판독한 경우에, 그 이차원 코드에 대응하는 패턴 코드를 정보기기(200)에 출력하여, 콘텐츠 취득 및 정보기기(200)의 조작 등에 사용할 수도 있다.
OP52에서는, CPU(116)는 검출 대상이 인증되었는지 여부를 판정한다. 검출 대상이 인증된 경우에는(OP52: Yes), 처리가 OP53로 진행한다. 검출 대상이 인증되지 않았을 경우에는(OP52: No), 처리가 종료된다. OP53에서는, CPU(116)는 정보기기(200)와의 통신을 시작한다.
[실시 형태 5의 효과]
장치(110)는 지문 센서(113)에 의해 검출된 지문 등 또는 도트 패턴을 인증함으로써 정보기기(200)와의 정보의 송수신을 시작한다. 이로써 더욱 안전성이 높은 장치(110)의 인증이 가능해진다.
<실시 형태 6>
실시 형태 6에서는, 장치(110)는 정보기기(200)에서 취득한 입력 정보에 근거한 정보 처리를 실행하는 처리부를 갖춘다. 실시 형태 6에 있어서의 장치(110)의 구성은 실시 형태 1에서 5에 있어서의 장치 구성과 동일하기 때문에, 그 설명은 생략된다. CPU(116)는 컴퓨터 프로그램에 의해, 처리부의 처리를 실행한다. 처리부의 처리 또는 그 일부가 하드웨어 회로에 의해 실행될 수도 있다.
[처리의 흐름]
도 55는 정보기기(200)로부터의 입력 정보에 따라서 처리를 실행하는 예의 플로우차트이다. 도 55의 처리는, 예를 들면 정보기기(200)로부터 입력 정보를 수신함으로써 시작된다.
OP60에서는, CPU(116)는 정보기기(200)로부터 수신한 입력 정보를 취득한다. 입력 정보는 정보기기(200)로부터의 처리 요구 또는 지령 등을 포함한다. OP61에서는, CPU(116)는 입력 정보에 따른 정보 처리를 실행한다. 정보 처리의 예로서, 이하의 경우를 예로 들 수 있다.
예를 들어 장치(110)가 신용 카드 혹은 현금 카드로 이용되는 경우를 예시한다. 여기에서 입력 정보는 예를 들면, 숫자의 입력 요구이며, 정보 처리는 예를 들면 숫자의 송신 처리이다. 예를 들면, 정보기기(200)의 브라우저를 통한 인터넷 상의 웹 사이트에서 신용 카드 번호 등의 송신 요구(입력 정보)에 대해서, 정보기기(200)는 신용 카드 번호의 송신 요구(입력 정보)를 터치 패널의 광량의 시간 변화에 의하여 부호화하여, 장치(110)에 전달하면 된다. 장치(110)는 ROM 등에 기억된 신용 카드 번호를 소자(111) 등으로부터 패턴 코드에 부호화하여 송신하면 된다.
예를 들면, 정보기기(200)가 터치 패널을 가진 단말, 휴대 전화 등에 있어서, 인터넷 쇼핑을 하는 경우에, 웹 사이트에서 신용 카드 번호를 입력할 때에, 정보기기(200)가 장치(110)로부터 신용 카드 번호를 취득할 수도 있다. 이 경우에, 정보기기(200)에 의한 패스워드 입력에 의한 인증 성공을 전제로 한 처리여도 좋고, 지문 센서(113) 등에 의한 인증 성공을 전제로 처리에 의해 정보기기(200)가 장치(110)로부터 신용 카드 번호를 취득할 수도 있다.
마찬가지로 인터넷 뱅킹을 하는 경우에, 정보기기(200)가 터치 패널을 가진 단말, 휴대 전화 등에 있어, 인터넷 쇼핑을 하는 경우에, 웹 사이트에서 계좌 번호를 입력할 때에, 정보기기(200)가 장치(110)로부터 계좌 번호를 취득할 수도 있다. 이 경우에, 정보기기(200)에 의한 패스워드 입력에 의한 인증 성공을 전제로 한 처리일 수도 있고, 지문 센서(113)에 의한 인증 성공을 전제로서 처리에 의해 정보기기(200)가 장치(110)로부터 신용 카드 번호를 취득할 수도 있다.
또한, 장치(110)가 전자 화폐 카드로 이용되는 경우를 예시한다. 여기에서 입력 정보는 예를 들면, 전자 화폐 카드에 대한 금액의 지불 요구이다. 정보기기(200)는 전자 화폐 서버로부터의 지불 요구를 터치 패널 광량의 시간 변화, 색상의 시간 변화, 혹은 색상별 광량의 시간 변화에 의하여 부호화하여, 장치(110)에 넘기면 된다. 장치(110)는 수정 가능한 불휘발성 메모리 등에 기억된 전자 화폐의 금액에서 요구된 금액이 감액된 금액을 장치(110)의 지령(입력 정보)에 따라서, 수정 가능한 불휘발성 메모리 등에 기입하면 된다.
OP62에서는, CPU(116)는 실행한 정보 처리 결과를 정보기기(200)에 송신하고, 정보기기(200)로부터의 입력 정보에 따라서 처리를 실행하는 처리가 종료된다.
[실시 형태 6의 효과]
장치(110)는 정보기기(200)로부터 취득한 입력 정보에 근거한 처리를 실행한다. 또 장치(110)는 실행 결과에 따른 출력 정보를 정보기기(200)에 출력한다. 이로써 장치(110)는 정보기기(200)와의 사이에서 다양한 정보의 송수신을 실현할 수 있다. CPU(116)는 입력 정보에 근거한 정보 처리를 실행하는 처리부의 일 예이다.
<실시 형태 7>
실시 형태 7에서는, 실시 형태 1부터 6에 있어서의 장치(110) 및 장치(110A)부터 장치(110F)는 카드형 장치로서 실현된다. 실시 형태 7에 있어서의 카드형 장치의 구성은 카드형 장치의 사이즈를 제외하고, 각 실시 형태 1부터 6에 있어서의 구성과 동일하기 때문에, 그 설명은 생략된다. 카드형 장치의 이면의 사이즈를, 예를 들어 ISO/JIS규격에서 정한 85.60×53.98mm로 한 경우일지라도, 도 42와 같은 패턴 코드 출력 장치의 배치가 가능하다.
[실시 형태 7의 효과]
카드형으로 함으로써, 휴대가 편리하며, 다른 정보기기(200)와의 사이에서 안전한 정보의 송수신이 요구되는 각종 카드에 적용할 수 있다.
<실시 형태 8>
실시 형태 8에서는 실시 형태 7의 카드형 장치의 보다 구체적인 구성을 예시한다. 단, 실시 형태 8의 카드형 장치에 실시 형태 1부터 실시 형태 6에서 서술한 장치(110) 등의 구성을 조합할 수도 있다. 또 실시 형태 8의 카드형 장치에 실시 형태 0에서 설명한 스탬프형 코드 발생 장치(1) 구성의 일부 혹은 제어 절차를 채용할 수도 있다. 도 56(A)는 카드형 장치(110G) 이면의 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다. 도 56(A)의 상측 도면에 있어서 카드형 장치(110G)는 8개의 소자(111) 및 광 센서(130)를 갖춘다. 각 소자(111)는 1개의 소자(111)의 주위에 원형으로 배치되어 있다. 현행의 스마트 폰의 소자(111)의 인식 수는 동시에 5개소가 일반적이지만, 증가할 가능성도 있다. 태블릿 PC에서는 이미 10개소를 인식할 수 있는 기기가 많다. 또 6개소 이상에 소자(111)를 배치해도, 동시에 출력할 수 있는 개수를 5개 이내로 하면, 현행의 스마트 폰에서도 사용할 수 있다.
광 센서(130)는 정보기기(200)의 디스플레이로부터 출력되는 빛을 수광한다. 광 센서(130)는 예를 들면 포토 다이오드이다. 단, 광 센서(130)가 복수 채널의 광 신호의 수신이 가능한 광 센서이어도 된다. 도 56(A)의 하측에 광 센서(130)의 변형 예를 나타낸다. 도 56(A) 하측의 도면에서는 카드형 장치(110G)는 다른 파장의 빛(RGB)을 수광하는 3채널의 광 센서(130)를 갖춘다. 3채널의 광 센서(130)는 각각 다른 파장의 빛(RGB)을 투과하는 컬러 필터와 포토 다이오드의 조합을 갖는다. 단, 이들 3채널의 광 센서는 동일 또는 중복 파장 영역의 빛을 수광하는 것이라도 좋다. 즉 3개 채널에 설치되는 포토 다이오드 등의 수광 소자에 디스플레이에 다른 발광 영역을 마련하고 발광 영역마다 다른 강도의 광 신호를 발광시키고, 각 채널의 수광 소자에 수광시키면 된다. 또 광 센서(130)의 채널 수는 3채널에 한정되는 것은 아니며, 2채널 이하라도, 4채널 이상이라도 좋다. 광 센서(130)가 정보기기(200)의 디스플레이로부터 수광함으로써 정보기기(200)에서 카드형 장치(110G)로 수수되는 정보 코드는 광 코드라고도 불린다.
도 56(B)는 카드형 장치(110G) 표면의 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다. 카드형 장치(110G)는 광전 변환 소자 배열(솔라 패널, 112) 및 지문 센서(113)를 갖춘다. 카드형 장치(110G)는 광전 변환 소자 배열(112)로부터 전력 공급을 받을 수 있다.
지문 센서(113)는 예를 들어 CMOS 등의 이미지 센서 또는 정전 용량 센서이다. 카드형 장치(110G)의 전원을 ON/OFF 할 경우, 손가락이 닿은 것을 검지하여, 전원을 ON/OFF해도 좋다. CMOS 등의 이미지 센서는 실시 형태 9에서 상술한다. 또한 카드형 장치(110G)는 지문 센서(113)를 갖추지 않아도 된다. 카드형 장치(110G)는 지문 센서(113) 대신에 도트 코드 등의 2차원 코드를 판독하는 센서를 갖춰도 좋고, 당해 센서와 지문 센서(113)을 겸용할 수도 있다.
도 56(C)는 카드형 장치(110G)의 기구(하드웨어 구성)의 일 예를 나타내는 모식도이다. 카드형 장치(110G)는 CPU(116), 메모리(117), 패턴 코드 출력 장치(131), 정보 입력 장치(132), 전력 공급 장치(133), 지문 인증 장치(134)를 갖춘다.
CPU(116)는 메모리(117)에 전개된 다양한 프로그램을 실행한다. CPU(116)는 프로그램을 실행함으로써 정보 입력 장치(132)로부터 얻은 코드 값에 대응하는 패턴 코드를 요구하여 출력하거나, 소정의 패턴 코드를 출력하기도 한다. 소정의 패턴 코드는 예를 들면, 메모리(117)에 기억된 패턴 코드, 지문 인증 장치(134)에서 취득한 코드에 대응하는 패턴 코드, 내장된 클럭에서 생성되는 시간 정보(또는 예를 들면, 연 월 일 시 분 초 밀리초나, 경과하는 시간을 소정의 시간 간격으로 시분할하여 시분할 한 시간을 포함하는 시각 정보, 즉 소정의 시간 간격의 분해능에 따른 시간)에 대응하는 패턴 코드이다. CPU(116)는 물리량 변화에 의하여 소정 형식의 정보인 패턴 코드를 출력시키는 패턴 코드 발생부의 일 예이다.
메모리(117)는 CPU(116)에서 실행되는 각종 프로그램, 소정의 패턴 코드 및 각종 코드 값 등의 데이터를 기억하는 기억 장치이다. 메모리(117)가 기억하는 프로그램 및 데이터는 정보 입력 장치(132)에 의해 갱신 가능해도 좋다. 메모리(117)는 예를 들면, 휘발성 메모리 및 불휘발성 메모리 모두를 포함한다.
패턴 코드 출력 장치(131)는 실시 형태 1의 구동 회로(121)와 소자(111)를 포함한다. 또, 패턴 코드 출력 장치(131)는 예를 들어 실시 형태 1의 SW(115)를 가지고, CPU(116)에서 실행되는 프로그램의 지시에 근거하여, 소자(111)에 있어서 물리량(정전 용량, 전계 강도 등)의 변화를 일으키고, 복수 채널의 출력 정보로서 ON/OFF 신호(심볼)를 출력한다. 정보 입력 장치(132)는 도 56(A)의 광 센서(130)를 포함한 수광 회로이다. 단, 정보 입력 장치(12)는 실시 형태 1의 광전 변환 소자(112) 및 컴퍼레이터(118)와 마찬가지의 구성일 수도 있다. 정보 입력 장치(132)는, 수광된 빛의 강약이나 발광 시간, 간헐 시간의 단계를 인식(디지털화)하여, 당해 단계를 나타내는 정보를 순차적으로, CPU(116)에 송신한다. CPU(116)는 메모리(117) 상의 프로그램에 따라서 정보 입력 장치(132)로부터의 단계를 나타내는 정보를 코드 값에 복호화한다. 단, 정보 입력 장치(132)가 복수 채널의 광 신호의 수신이 가능한 광 센서(복수의 포토 다이오드 등의 수광 소자를 포함하는 센서)를 포함한 것일 수도 있다. 도 56(C)의 하측에 있어서, 광 센서(130)의 변형 예를 나타낸다. 도 56(C)의 하측의 도면에 있어서, 복수의 광 센서(130)가 다른 파장의 빛을 수광하는 경우, 정보 입력 장치(132)는 수광된 빛의 파장마다의 강약이나 발광 시간, 간헐 시간의 단계를 인식(디지털화)하여, 당해 단계를 나타내는 정보를 순차적으로, CPU(116)에 송신한다. 본 명세서에 있어서는, 패턴 코드 출력 장치(131)는 소자(111)와 소자를 구동하는 실시 형태 1의 SW(115)를 포함한 회로를 말한다. 또 정보 입력 장치(132)는 광 센서(130)와 수광된 신호를 처리하는 회로를 포함하는 수광 회로를 말한다.
전력 공급 장치(133)는 광전 변환 소자 배열(솔라 패널, 112) 등으로부터 얻어진 빛 에너지를 전력으로 변환하고, 각 전기 회로에 공급한다. 광전 변환 소자 배열(솔라 패널, 112)은 이면에 배치하고, 정보기기(200)에서 발광되는 빛을 광전 변환할 수도 있다. 또한 광전 변환 소자 배열(솔라 패널, 112)을 바꾸어 전지로 할 수도 있다. 전력 공급 장치(133)는 예를 들어 도 53의 콘덴서(123)이다. 또, 전력 공급 장치(133)에는 충전할 수 있는 구성으로 할 수도 있다. 지문 인증 장치(134)는 지문 센서(113)로부터 얻은 화상을 바탕으로 지문을 특정하는 코드를 생성한다. 지문 인증 장치(134)는 도트 코드 등의 2차원 코드를 판독하여 코드 값(좌표치를 포함할 수도 있다)을 출력해도 좋다. 지문 인증 장치(134)는 CPU(116) 이외의 다른 CPU, DSP 등을 포함하고, 컴퓨터 프로그램에 따라서 화상 처리를 실행하는 것일 수도 있다.
[실시 형태 8의 변형 예]
터치 패널이 동시에 인식 가능한 터치 위치 수에 제한이 있는 경우가 있다. 그러나 장치(110)에 있어서 소자(111)의 배치 방식, 혹은 배치 수에 한정이 있는 것은 아니다. 도 57은 터치 입력 패널(135)을 갖춘 카드형 장치(110H)의 이면의 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다. 도 57의 상측 도면에 있어서, 카드형 장치(110H)는 8개의 소자(111) 및 광 센서(130)를 갖춘다. 각 소자(111, 이하, 패턴 코드 출력 장치라고도 함)는 1개의 소자(111) 주위에 직사각형 테두리 모양으로 배치되어 있다.
광 센서(130)는 정보기기(200)의 디스플레이로 출력되는 빛을 수광한다. 광 센서(130)는 예를 들면 포토 다이오드이다. 도 57의 하측에 카드형 장치(110H)의 변형 예를 나타낸다. 도 57의 하측의 도면에서는 카드형 장치(110G)는 다른 파장의 빛(RGB)을 수광하는 광 센서(130)를 갖춘다. 단, 이들 3채널의 광 센서는 동일 또는 중복 파장 영역의 빛을 수광하는 것이라도 좋다. 광 센서(130)의 구성은 실시 형태 8(도 56(A))의 광 센서(130)와 같다.
도 58은 터치 입력 패널(135)을 갖춘 카드형 장치(110H)의 표면 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다. 카드형 장치(110H)는 광전 변환 소자 배열(솔라 패널, 112) 및 터치 입력 패널(135)을 갖춘다. 카드형 장치(110H)는 광전 변환 소자 배열(112)로부터 전력 공급을 받을 수 있다. 화상 판독 장치(110H)는 단순히 장치(110H)라고도 불린다.
터치 입력 패널(135)은 예를 들어 정전 용량 센서 또는 압력 센서이다. 카드형 장치(110H)는 사용자의 손가락이나 스타일러스 펜이 닿은 것을 검지하여, 전원을 ON/OFF 할 수도 있다. 카드형 장치(110H)는 터치 입력 패널(135)로는 도 58에 있어서, 테두리에 둘러싸인 숫자 0부터 9로 나타내는 버튼과 같이, 입력하는 값마다 다른 복수 매의 패널을 갖춰도 좋다. 또 카드형 장치(110H)는 1장 패널로서 터치시의 위치 정보를 취득하고, 디스플레이 상의 그래픽 객체와 쌍으로 붙임으로써 입력 값을 인식해도 좋다. 나아가, 터치 입력 패널(135)은 손가락이나 스타일러스 펜으로 숫자나 문자/기호를 그림으로써 입력 정보를 인식할 수도 있다. 카드형 장치(110H)는 터치 입력 패널(135)과 도트 코드 등의 2차원 코드를 판독하는 센서를 겸용해도 좋다.
도 59는 터치 입력 패널(135, 도 58 참조)을 갖춘 카드형 장치(110H)의 기구(하드웨어 구성)의 일 예를 나타내는 모식도이다. 카드형 장치(110H)는 CPU(116), 메모리(117), 패턴 코드 출력 장치(131), 정보 입력 장치(132), 전력 공급 장치(133), 코드 변환 장치(136)를 갖춘다. 단, 도 59에서는 터치 입력 패널(135)은 생략되어 있다. 이것들 중 CPU(116), 메모리(117), 패턴 코드 출력 장치(131), 정보 입력 장치(132), 전력 공급 장치(133)에 대해서는 도 56(C)와 마찬가지이므로, 그 설명을 생략한다. 코드 변환 장치(136)는 도 58에 예시한 터치 입력 패널(135)로부터 입력된 수치, 또는 터치 입력 패널(135)에 그려진 숫자·문자·기호의 궤적 정보를 바탕으로 코드 값을 생성한다. 단, 도 59의 변형 예 2에 예시한 터치 위치를 검출할 수 있는 1장의 터치 패널(135A)을 설치해도 좋다. 코드 변환 장치(136)는 도트 코드 등의 2차원 코드를 판독하여 코드 값을 출력해도 좋다. 코드 변환 장치(136)는 프로세서, DSP 등을 가지고, 컴퓨터 프로그램에 의해 이들의 처리를 실행하면 된다.
[실시 형태 8의 변형 예 2]
도 60(A)는 저전력 표시 장치를 갖춘 카드형 장치 화상 판독 장치(110I)는 (단순히 장치(110I)라고도 불린다)의 이면의 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다. 카드형 장치(110I)는 5개의 소자(111), 광 센서(130) 및 광전 변환 소자 배열(솔라 패널, 112)을 갖춘다. 가로 1열에 3개의 소자(111)가 배치되고, 각각의 하측에, 소자(111), 광 센서(130), 소자(111)가 배치되고 있다. 단, 카드형 장치(110I)에 있어서, 패턴 코드를 전자 결제 등에 이용하기 위해서는, 소정 기간 내에 수수되는 정보량이 128bit이상인 것이 바람직하다. 따라서, 그러한 애플리케이션의 경우에는, 도 70b에 예시한 것처럼 심볼(1에서 10)에 대응하는 10개 정도 혹은 그 이상의 수의 소자(111)를 설치하고, 패턴 코드에 의한 전송 레이트를 높게 해도 좋다.
도 60(A)에 있어서, 광전 변환 소자 배열(솔라 패널, 112)은, 소자(111) 및 광 센서(130)를 둘러싼 ㄷ자형의 형상을 갖지만, 이에 국한되지 않고 전력 생성이 가능하다면, 어떤 형상이라도 좋다.
광 센서(130)는 정보기기(200)의 디스플레이에서 출력되는 빛을 수광한다. 광 센서(130)는 예를 들면 포토 다이오드이다. 광 센서(130)는 다른 파장의 빛(RGB)을 수광하는 포토 다이오드 등의 조합일 수도 있다. 이러한 구성의 경우에는 광 센서(130)는 같은 타이밍에서 파장마다 다른 빛의 세기, 혹은 다른 색상을 검지하고, 광 코드에 복호할 수 있는 센서라고 할 수 있다. 단, 이들 3채널의 광 센서는 동일 또는 중복 파장 영역의 빛을 수광하는 것이라도 좋다. 광 센서(130)의 구성은 실시 형태 8(도 56(A))의 광 센서(130)와 같다.
도 60(B)는 저전력 표시 장치를 갖춘 카드형 장치(110I)의 표면 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다. 카드형 장치(110I)는 표시 장치(137)를 갖추고, 표면에 표시 장치(137)의 표시부가 배치되어 있다. 표시 장치(137)는 유기 EL(Electroluminescence)이나 자성체를 이용한 전자 노트 등 초박형 저전력 표시 장치이다. 표시 장치(137)는 신용 카드나 맴버십 카드로 사용하는 경우는, 카드 번호나 유효 기간, 이름, 보안 코드를 표시할 수도 있다. 이들 정보는 사용자가 카드형 장치(110I)를 스마트 폰에 대고, 소정의 인증을 얻은 때만, 표시되어도 좋다. 나아가 표시 장치(137)는 패스워드 등을 표시해도 좋다. 또, 표시 장치(137)는 포인트 카드나 게임, 교육용의 카드로는 카드 내에 기억된 포인트나 아이템, 파워, 채점 결과 등을 표시할 수도 있고, 기타 어떤 정보를 표시할 수도 있다. 표시 장치(137)가 2차원 코드 등을 표시하면, 사용자는 스마트 폰으로 판독할 수도 있다.
도 60(C)는 저전력 표시 장치를 갖춘 카드형 장치(110I)의 기구(하드웨어 구성)의 일 예를 나타내는 모식도이다. 카드형 장치(110I)는 CPU(116), 메모리(117), 패턴 코드 출력 장치(131), 정보 입력 장치(132), 전력 공급 장치(133), 표시 장치(137)를 갖춘다.
CPU(116), 메모리(117), 패턴 코드 출력 장치(131), 정보 입력 장치(132), 전력 공급 장치(133)에 대해서는 도 59와 마찬가지이기 때문에 그 설명은 생략된다. 표시 장치(137)는 CPU(116)가 실행하는 프로그램으로부터 지시를 받아, 문자나 그래픽을 생성하고, 표시 장치(137)의 표시부에 표시한다.
<본 실시 형태의 정보 코드>
본 실시 형태 1부터 실시 형태 8에서는, 터치 패널의 광량 변화에 의하여, 장치(110) 등에 정보를 입력했다. 여기에서는 장치(110) 등에 입력되는 정보의 규약을 정보 코드로서 정의한다. 정보 코드는 장치(110) 등에 도래하는 에너지의 시간 변화 패턴이 정의하는 정보 포맷이라고 할 수 있다. 또한 이하의 설명에 있어서, 실시 형태 1부터 실시 형태 8에서 설명한 장치(110), 카드형 장치(110A에서 110H) 등을 단순히 장치(110) 등이라 한다. 또, 이하의 정보 코드는 광 센서(130)를 포함하는 정보 입력 장치(132)에 입력된다. 따라서 이 정보 코드는 광 코드라고도 불린다.
또한, 이하에서는 소자(111)를 포함한 패턴 코드 출력 장치(131)로부터 출력되는 패턴 코드에 대해서도 규정한다. 이하의 패턴 코드의 포맷은 실시 형태 0의 스탬프형 코드 발생 장치(1)에도 적용 가능하다. 나아가 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1)가 이하에 서술하는 광 센서(130, 정보 입력 장치(132))를 갖출 경우에는 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1)는 이하의 광 코드를 인식하고, 입력 가능하다.
도 61은 RGB의 3가지 파장마다 광전 변환을 실시하는 광전 변환 소자의 배열(이하, RGB광전 변환 소자 배열)과, RGB광전 변환 소자 배열이 검지하는 광량 변화의 시간 변화에 의한 입력 정보(RGB의 광량 변화 패턴)를 예시한다. 즉 도 61은 예를 들어 실시 형태 8에서 설명한 다른 파장의 빛(RGB)을 수광하는 광 센서(130)에서 수광되는 수광 신호의 포맷을 예시한다. 단, 이하의 설명은 실시 형태 8에 한정되는 것이 아니며, 장치(110)가 수광하는 광량 변화 패턴에 의한 정보 입력 시의 포맷의 예로서 설명한다. 도면에서 RGB광전 변환 소자 배열은 실시 형태 8의 정보 입력 장치(132, 광 센서(130))에 상당한다.
RGB광전 변환 소자 배열로서, 동그라미 표시에 숫자 1부터 3을 붙인 것으로는, R, G, B 3색에 대응하는 컬러 필터를 부여한 포토 다이오드(또는 포토 트랜지스터)가 예시된다. 도면에서는 1에서 3의 동그라미 표시는 각각 R, G, B에 대응하는 정보 입력 센서(이하, 각각, 정보 입력 센서(PD1, PD2, PD3)라고 부른다)를 예시한다. 이러한 정보 입력 센서의 열을 터치 패널에 접촉 또는 근접하는 면(이면)에 설치함으로써 장치(110) 등은 터치 패널을 가진 정보기기(200) 등으로부터 3채널의 입력 정보를 수신할 수 있다. 단, 본 실시 형태 1에서 8에 있어서, 빛의 파장마다의 정보 입력 센서의 수, 즉 채널 수는 3에 한정되는 것은 아니다. 장치(110) 등은 2채널 이하 또는 4채널 이상의 파장에 대응하는 컬러 필터(파장 선별 필터)를 이용하여 정보 입력을 하면 된다. 또 장치(110)는 파장을 분리하지 않고, 정보 입력 센서(PD1, PD2, PD3)에 각각 대응하는 터치 패널의 디스플레이의 영역에서 각각 다른 광량의 빛을 수광하는 것으로, 3채널의 정보 입력이 가능하다.
장치(110) 등은 수광한 밝기의 단계를 인식한다. 밝기의 단계는 1개의 임계값을 두어 ON/OFF의 2단계(1bit)일 수도 있다. 임계값을 복수 단계로 함으로써, 포토 다이오드 1개당 얻어지는 정보량을 2bit이상으로 증대시켜도 좋다. 이 도면에서는 단계 수는 ON/OFF의 2단계로 한다. 도면에서 검은 색은 OFF이며, 빛을 수광하고 있지 않거나, 또는 수광된 빛이 소정의 임계값 이하의 밝기인 경우로 한다. 또 백색은 ON이며, 빛을 수광하거나, 또는 수광된 빛이 소정의 임계값 이상의 밝기인 경우로 한다.
[패턴 A]
도 61에서 패턴 A는, 3채널에서 입력되는 입력 정보의 정보 코드를 예시한다. 도 61에서 패턴 A에서는 정보 입력 센서(PD1~PD3) 조(組)를 나타내는 3개의 동그라미 표시 아래에 일련 번호 0에서 14가 부여되어 있다. 또 일련 번호 아래에 그때의 터치 패널의 디스플레이의 발행 색이 검정(BK), 백색(W), 빨강(R), 녹색(G), 파랑(B), 시안(C), 마젠타(M), 노랑(Y)으로 예시되어 있다. 또 도면에서, 정보 입력 센서(D1~D3)가 백색 동그라미인 경우에, 당해 정보 입력 센서가 온, 즉 빛의 입사에 의한 전류가 기준치를 초과한 것, 혹은 빛의 입사에 의한 단자 전압이 기준치를 초과한 것을 예시한다. 한편 정보 입력 센서(D1~D3)가 검정 동그라미인 경우에, 당해 정보 입력 센서가 오프, 즉 빛의 입사에 의한 전류가 기준치 미만인 것, 혹은 빛의 입사에 의한 단자 전압이 기준치 미만인 것을 예시한다.
정보 입력 상태에서 정보기기(200)의 디스플레이(패널)는 일련 번호 0에서 검정 색(BK)이 되고, 따라서 장치(110)의 정보 입력 센서(D1~D3)가 OFF로 되어 있다. 디스플레이에 장치(110)의 정보 입력 센서(PD1~PD3) 면을 접면 또는 근접하고, 예를 들어 장치(110) 등에서 소정의 패턴 코드를 출력하면, 정보기기(200)의 디스플레이는, 일련 번호 1에서 백색(W)이 되고 정보 입력 센서(PD1~PD3)가 ON이 된다. 다음에 디스플레이는 일련 번호 2에서 빨간 색(R)이 되고 정보 입력 센서(PD1)만이 ON이 된다. 이 일련 번호 0~2에서 검지된 RGB 조의 계열이 정보 코드의 출력 개시 및 구분을 나타낸다. 그 후, 일련 번호 3~13에 있어서, 디스플레이는 정보 입력 센서(PD2(G)와 PD3(B))의 2색으로 정보 코드를 11회 출력하고, 14에서 패리티 체크를 시행한다. 패리티 체크 이외의 에러 체크나 오류 정정을 실시하는 경우에는 정보기기(200) 등의 디스플레이는 일련 번호 3~14의 시점에서 정보 코드를 출력해도 좋다.
여기에서 디스플레이는 일련 번호 1, 2의 시점에서 정보 입력 센서(D1)의 검출 값을 ON한다. 그 후 디스플레이는, 소정의 시간 간격으로 정보 입력 센서(D1)의 검출 값이 OFF와 ON을 번갈아 반복하도록 발광을 반복함으로써 타임 스탬프의 역할을 한다. 이러한 디스플레이의 일련 번호 0~2의 시점의 발광에 의하여, 장치(110)는 정보 코드의 시작이나 구분을 인식할 수 있도록 한다. 여기에서 정보 코드란, 디스플레이로부터의 광량, 빛의 파장(색) 등의 변화에 의해, 디스플레이로부터 장치(110)에 전달되는 정보를 말한다. 상술한 바와 같이 장치(110)는 일련 번호 1, 2에 의하여 판독의 시작 시기를 인식하면 된다. 또한 정보 전달 시에 에러가 발생한 경우에도 디스플레이가 정보 코드를 필요 수 반복하여 출력함으로써, 장치(110)는 확실히 올바른 정보 코드를 인식할 수 있다. 정보 입력 장치(132)가 정보 코드 판독의 완료를 확인하면, 장치(110)는 판독 완료의 패턴 코드를 소자(111)로부터 출력한다. 판독 완료의 패턴 코드에 의하여, 정보기기(200)는 판독 여부를 인식할 수 있다. 또한 타임 스탬프로서 정보 입력 센서(D2(G) 또는 D3(B))를 사용할 수도 있다.
이상의 결과, 패리티 체크 사용 시에서 2bit×11=22bit를 출력할 수 있다. 1회의 출력 시간은 1/30초 정도이며, 대체로 500ms에서 정보 코드 22bit를 출력할 수 있다. 성능 좋은 디스플레이에서는 1/60초 정도로 출력할 수 있기 때문에, 최단으로 250ms정도로 정보 코드 22bit가 인식 가능하다. 정보 코드의 출력 횟수를 증가시키면 방대한 양의 정보 코드를 출력·인식할 수 있다는 것은 말할 것도 없다. 또한 장치(110)는 정보 코드의 구분 0~2를 인식함으로써 전후의 패턴으로 정보 코드를 인식할 수 있다. 따라서 정보 입력 상태에서 디스플레이는 일련 번호 0~14의 발광을 반복하면 좋고, 정보기기(200)는 장치(110)의 접면 또는 근접을 나타내는 소정의 패턴 코드(예를 들어 트리거 패턴)를 판독하지 않아도 된다. 즉, 정보기기(200)는 장치(110)의 접면 또는 근접과 관계 없이, 일련 번호 0~14의 발광을 반복함으로써, 장치(110)에 정보 코드를 입력해도 좋다. 즉, 장치(110)는 일련 번호 0~14의 발광의 반복을 검지하여, 정보를 입력하면 좋다. 단, 정보 코드 입력은 일련 번호 0~14의 어느 것부터 시작해도 좋다. 예를 들면, 정보 코드의 구분 이외의 일련 번호 3~14의 어느 것으로부터 정보 코드의 입력이 시작된 경우에도, 장치(110)는 정보 코드 구분의 전후에서 인식한 패턴을 통합하여, 정보 코드를 특정하면 된다. 예를 들어 일련 번호 5에서 시작하고, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 0, 1, 2, 3, 4로 입력된 경우에는 장치(110)는 정보 코드의 구분 0에서 2 전후의 일련 번호 5에서 14를 먼저 인식하고, 다음에 정보 코드의 구분 0에서 2를 인식하고, 나아가 일련 번호 3, 4의 패턴을 인식함으로써 일련 번호 5에서 14 및 3, 4를 포함한 정보 코드를 인식할 수 있다.
[패턴 B]
도 62에서 패턴 B는 3채널에서 입력되는 다른 입력 정보의 코드를 예시한다. 정보 입력 상태에서 정보기기(200)의 디스플레이(패널)는 일련 번호 0에서 정보 입력 센서(PD1~PD3)를 OFF로 하여 검은색(BK)으로 되어 있다. 디스플레이에 장치(110)를 접면 또는 근접하고, 장치(110)로부터 소정의 패턴 코드를 출력하면, 디스플레이는 일련 번호 1에서 정보 입력 센서(PD1~PD3)를 ON으로 하여 백색(W)이 되고, 다음에 정보 코드의 출력을 시작한다. 상기의 일련 번호 0, 1 시점에서의 발광이 정보 코드의 출력 시작 및 구분을 나타낸다. 그 후 일련 번호 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14의 시점에 있어서, 디스플레이는 정보 입력 센서(PD1(R), PD2(G), PD3(B), PD1+PD2(Y), PD2+PD3(C), PD3+PD1(M))의 6색으로 정보 코드를 7회 출력한다. 한편, 일련 번호 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13의 시점에서 정보 입력 센서(PD1~PD3)를 ON으로 하여 백색(W)으로 함으로써, 타임 스탬프의 역할을 한다. 또, 디스플레이는 일련 번호 0의 검은색(BK)에 의하여, 장치(110)가 정보 코드의 시작이나 구분을 인식할 수 있도록 한다. 장치(110)에 있어서 판독의 에러가 발생한 경우에도 디스플레이가 정보 코드를 필요 수 반복함으로써 장치(110)는 확실하게 올바른 정보 코드를 인식할 수 있다. 장치(110)가 정보 코드 판독의 완료를 확인하면, 소자(111)로부터 판독 완료의 패턴 코드를 출력한다. 정보기기(200)는 판독 완료의 패턴 코드를 터치 패널로 검출함으로써 판독 여부를 인식할 수 있다. 또한 타임 스탬프로서 정보 입력 센서(PD1~PD3)를 OFF로 하여 검은색(BK)으로 할 수도 있다. 이 경우 정보 입력 상태에서 디스플레이는 0에서 정보 입력 센서(PD1~PD3)를 ON으로 하여 백색(W)으로 하면 된다.
이상의 결과, 디스플레이는 타임 스탬프(백색)를 제외한 6색 7회 발광으로 6의 7승 정보 코드를 출력할 수 있다. 1회의 출력 시간은 1/30초 정도이며, 대체로 500ms로 정보 코드 6의 7승을 출력할 수 있다. 성능 좋은 디스플레이에서는 1/60초 정도로 출력할 수 있기 때문에, 최단으로 250ms 정도로 정보 코드 6의 7승이 인식 가능하다. 정보 코드의 출력 횟수를 증가시키면 방대한 양의 정보 코드를 출력·인식할 수 있는 것은 말할 것도 없다. 또한 장치(110)는 정보 코드의 구분 0을 인식함으로써 전후의 패턴으로 정보 코드를 인식할 수 있다. 따라서, 정보 입력 상태에서 디스플레이는 일련 번호 0~14의 발광을 반복하면 좋고, 정보기기(200)는 장치(110)의 접면 또는 근접을 나타내는 소정의 패턴 코드(예를 들어 트리거 패턴)을 판독하지 않아도 된다. 즉, 정보기기(200)는 장치(110)의 접면 또는 근접과는 관계 없이 일련 번호 0~14의 발광을 반복함으로써 장치(110)에 정보 코드를 입력해도 좋다. 장치(110)는 일련 번호 0~14의 발광 반복을 검지하여, 정보를 입력하면 된다. 또한 장치(110)가 소정의 정밀도로 시간의 인식이 가능하면, 타임 스탬프를 제외하여, 6의 14승을 출력해도 좋다.
[패턴 C]
도 63은 광 코드의 발광 영역을 예시하는 도면이다. 광 코드의 코드 양을 증가시키려면, 정보기기(200)의 디스플레이와 장치(110) 사이에서, 대면하는 복수의 위치에 각각 발광 영역(디스플레이 측)과, 광 센서(장치(110)측의 포토 다이오드)를 설치하면 좋다. 즉, 정보기기(200)의 디스플레이 상에서 광 코드 발광 영역의 수를 늘리고, 각 발광 영역에 대면하는 장치(110)의 위치에 RGB 포토 다이오드(144)를 배치하면 된다. 정보기기(200)의 터치 패널은 각 소자(111)의 위치 정보를 인식할 수 있기 때문에, 카드에 설치된 복수의 포토 다이오드(144)의 위치도 인식할 수 있다. 따라서, 정보기기(200)의 터치 패널은 카드가 닿았을 때마다 디스플레이 상의 RGB 포토 다이오드(144)의 위치에 대응하는 디스플레이 상의 위치에 발광 영역을 설정하고, 광 코드를 발광하면 된다. 각 발광 영역 내의 발광은, 예를 들면 1색의 빛을 발광하는 것으로 한다. 또한 광 코드의 발광과 도체(111)의 패턴 출력은 병행하여 실시해도 좋다. 즉, 정보기기(200)와 장치(110)는 디스플레이로부터의 발광과 RGB 포토 다이오드(144)에 의한 수광, 소자(111)로부터의 물리량 변화와 터치 패널에 의한 검지에 의해, 동시에 쌍방향 통신(이른바 전 이중(全二重) 통신)을 실행해도 된다. 또, 인증 등의 시간을 단축하기 위해서, 소정 시간 내에 취득한 광 코드를 기억하여 사용할 수도 있다. RGB 포토 다이오드(144)는 광 센서(130)에 상당한다.
도 63은 정보기기(200)의 디스플레이의 발광 영역(LE1에서 LE3)과 디스플레이에 대면하는 장치(110)의 소자(111) 및 RGB 포토 다이오드(144)를 중첩하여 표시하고 있다. 또한 도면에서는 디스플레이는 점선으로 예시되고 있다. 도 63의 예에서는 디스플레이의 발광 영역(LE1)에서 발광 영역(LE3)에 대응하는 장치(110)의 영역에는 각각 RGB 포토 다이오드(144-1)부터 RGB 포토 다이오드(144-3)를 가진다. 또 발광 영역(LE1)에 대응하는 장치(110)의 영역에는 심볼(1)을 출력하는 소자(111, 숫자 1을 둘러싼 동그라미 표시)가 배치된다. 소자(111)는 패턴 코드 출력 도체라고도 불린다. 발광 영역(LE2)에 대응하는 장치(110)의 영역에는 우측에 심볼(2), 좌측에 심볼(5)을 출력하는 소자(111, 각각 숫자 2, 5를 둘러싼 동그라미 표시)가 배치된다. 발광 영역(LE3)에 대응하는 장치(110)의 영역에는 우측에 심볼(3), 좌측에 심볼(4)을 출력하는 소자(111, 각각 숫자 3, 4를 둘러싼 동그라미 표시)가 배치된다. 또한 RGB 포토 다이오드(144-1에서 144-3)는 도 64에 나타내듯이 소자(111)에 포함되어도 좋다. 또한 RGB 포토 다이오드(144-1에서 144-3)를 총칭하여 RGB 포토 다이오드(144)라 한다. 단, 도 63의 구성은 예시이며, 소자(111)와 RGB 포토 다이오드(144)의 위치 관계가 도 63에 한정되는 것은 아니다.
도 65는 정보기기(200)의 디스플레이의 발광에 의한 장치(110)의 RGB 포토 다이오드의 ON/OFF 상태를 모식적으로 예시하는 도면이다. 도 65의 예에서는 RGB 포토 다이오드(144)는 왼쪽부터 빨강(R), 녹색(G), 파랑(B)의 순으로 배치되는 포토 다이오드에 의해 구성된다. 각 색의 포토 다이오드는, 대응하는 빛의 발광을 검지한 경우에는 ON으로 하고, 도 중에서 백색으로 나타난다. 또, 각 색의 포토 다이오드는, 대응하는 빛의 발광을 검지하지 않을 경우 OFF로 하고, 도 중에서는 검은 색으로 나타난다. 도면에서 각 광 코드에 대응하는 RGB 포토 다이오드(144)의 ON/OFF 상태의 조합을 패턴이라 부른다. 각 패턴에는 일련 번호 0에서 8이 부여되어 있다. 또 도 65에서는 예를 들어 각 일련 번호의 패턴은 시간축 상에 소정 간격으로 출력된다.
도 65에는 RGB 포토 다이오드(144)에서 검지된 광 코드가 예시된다. 각 패턴에서는, 정보기기(200)의 디스플레이의 발광 영역(LE1)에서 발광 영역(LE3)에 대응하는 RGB 포토 다이오드(144-1)부터 RGB 포토 다이오드(144-3)의 출력이 위에서부터 차례로 늘어서 있다. 0번째의 패턴(일련 번호 0)에서는 각 RGB 포토 다이오드(144)의 출력은 모두 OFF이다. 또한 이하의 설명에 있어서, n번째(일련 번호 n)의 패턴은 패턴 n으로 불린다. 또 도 65에서는 RGB 포토 다이오드(144-1)부터 RGB 포토 다이오드(144-3) 각각에 있어서, RGB가 ON이 되는 조합에 대해서 색 코드가 명시되어 있다. 도면에서는 색 코드는 빨강(R), 녹색(G), 파랑(B) 외, 검정(BK), 백색(W), 노랑(Y), 시안(C), 마젠타(M)의 8색채 즉 3bit을 표현할 수 있다. 이는 빨강(R), 녹색(G), 파랑(B)이 각각 2계조한 결과이다. 단, 본 명세서에 있어서 색 코드란, 색상 외에, 명도, 계조 등으로 표현할 수 있는 디지털 정보를 말한다. 빨강(R), 녹색(G), 파랑(B)을 각각 4계조로 하면, 1회 발광으로 6bit를 표현할 수 있다.
RGB 포토 다이오드(144-1)의 역할은 다음과 같다. RGB 포토 다이오드(144-1)의 빨강(R)용 포토 다이오드와 녹색(G)용 포토 다이오드는 데이터 블록의 구분, 및 동기를 위한 광 신호를 수광한다. 한편 RGB 포토 다이오드(144-1)의 파랑(B)용 포토 다이오드는 패리티 체크를 위한 광 신호를 수광한다. 패턴 1에 있어서 디스플레이의 발광 영역(LE1)이 노랑(Y)(R과 G만 발광)또는 백색(W)(R, G, B 모두 발광)을 발광할 때의 패턴은 패턴 1에서 8에 있어서 완전히 독특하다. 노랑(Y)*j백색(W) 성분은 적어도 R 및 G의 포토 다이오드의 양쪽에 의하여 검지된다. 따라서, 디스플레이의 발광 영역(LE1)이 노랑(Y)(R과 G만 발광) 또는 백색(W)(R, G, B 모두 발광)을 발광할 때의 패턴에 의해서 구분 부분이 정의된다. 이 구분 부분은 일련의 광 코드의 조합이 정의되는 데이터 블록의 구분을 나타낸다. 즉, 패턴 1에서 패턴 8에서는 독립된 구분 패턴은 존재하지 않고, 구분 패턴 부분과 정보 패턴 부분이 조합되어 있다. 즉, RGB 포토 다이오드(144-1)의 빨강(R)용 포토 다이오드와 녹색(G)용 포토 다이오드가 구분 패턴 부분을 수광한다. 또한, RGB 포토 다이오드(144-2, 144-2)가 정보 패턴 부분을 수광한다.
한편 RGB 포토 다이오드(144-2, 144-3)의 역할은 다음과 같다. 패턴 2~9에서는 발광 영역(LE2, LE3)이 광 코드를 정의하는 정보 패턴의 발광 시간 간격에 동기하여 발광한다. 즉, 발광 영역(LE1)은 RGB 포토 다이오드(144-1)의 빨강(R)용 다이오드와 녹색(G)용 다이오드를 번갈아 ON으로 한다. 단, 패리티 체크용인 파랑(B)용 다이오드를 ON으로 할지, OFF로 할지에 따라서 발광 영역(LE1)의 발광 색은 다음과 같다. 패리티 체크용의 파랑(B) 성분이 ON일 때에는 발광 영역(LE1)의 발광에서는 마젠타(M)(R+B가 ON)와 시안(C)(G+B가 ON)이 번갈아 발광한다. 한편 패리티 체크용인 파랑(B) 성분이 ON일 때에는 발광 영역(LE1)의 발광은 빨강(R)과 녹색(G)이 번갈아 발광한다.
디스플레이의 발광 영역(LE1)이 상기처럼 발광함으로써 RGB 포토 다이오드(144-1에서 144-3)가 적정하게 시간마다 발광되는 정보 패턴을 검지하고, 장치(110)는 광 코드를 인식할 수 있다. 발광 영역(LE2, LE3)에서 발광되는 정보 패턴의 패리티 체크로서 발광 영역(LE1)에서 발광되는 파랑(B) 성분이 파랑(B)용 포토 다이오드로 검지된다. 본 실시 형태에서는 패리티 체크는 짝수 패리티라도 홀수 패리티라도 좋다. 또 패리티 체크는 동기를 위한 광 신호를 포함한 패리티일 수도 있고, 동기를 위한 광 신호를 포함하지 않고 정보 코드를 정의하는 광 신호만의 패리티일 수도 있다. 따라서 예를 들면 짝수 패리티의 경우에서 정보 코드만으로 패리티를 생성하는 경우에는 정보 코드의 각 발광 성분의 ON의 수가 홀수이면, 디스플레이의 발광 영역(LE1)은 파랑(B) 성분을 포함한 발광을 한다. 또한 이미 도 64에서 설명한 것처럼, 소자(111)에 수광 소자인 포토 다이오드를 조합시켜도 좋다.
정보 패턴을 형성하는 광 성분은 R, G, B 3성분이며, 각 광 성분을 포토 다이오드(144)가 검지 여부의 ON/OFF로 1bit를 가진다. 각 발행 영역은 R, G, B의 3성분으로 이루어지는 정보 패턴에 의해 3bit를 검지하고, 2개의 발광 영역에서는 6bit를 검지할 수 있다. 따라서, 패턴 광 코드를 정의할 수 있다. 이것을 전자 결제 등에 이용하려면 128bit 이상의 광 코드가 인식된다. 현행 스마트 폰에서는 1/60s의 시간 간격으로 발광할 수 있기 때문에, 안전률을 고려하여 1/30s시간 간격으로 발광하여, 1초 사이에 30개의 패턴을 인식할 수 있다. 이로써 데이터 블록의 구분 패턴으로 1개를 포함한 정보 패턴이 22개로 6bit×22=132bit의 광 코드를 약 0.7~0.8초 정도 사이에 출력/인식할 수 있다. 정보 패턴의 출력 수를 카드 측에서 인식하고 있는 경우에는 카드형 장치(110)는 데이터 블록의 구분 전후에 있어서 정보 패턴의 출력 수만큼의 패턴을 취득함으로써 광 코드를 복호화 할 수 있다. 즉, 카드형 장치(110)는 데이터 블록의 분리 패턴으로부터 다음의 구분 패턴까지의 사이의 모든 정보 패턴을 취득하지 않아도 된다. 카드형 장치(110)는 예를 들면 시작을 나타내는 구분 패턴에서 다음의 구분 패턴까지의 제1 데이터 블록 중에서 일부 정보 패턴을 취득하고, 다시 그 다음의 구분 패턴까지의 제2 데이터 블록 중에서 나머지 정보 패턴을 취득할 경우에, 제2 데이터 블록 중에서는 부족한 정보 패턴을 취득한 단계에서 복호를 종료하면 된다. 이러한 절차에 의해, 카드형 장치(110)는 복호 시간을 단축할 수 있다.
도 66은 광 코드의 발광 영역의 변형 예를 예시하는 도면이다. 도 66의 예에서는 5개의 발광 영역(LE11)에서 발광 영역(LE15)이 설치된다. 각 발행 영역(LE11)에서 발광 영역(LE15)은 각각 RGB 포토 다이오드(144-11)에서 RGB 포토 다이오드(144-15)를 가진다. 1개의 정보 패턴으로 12bit을 가지고, 데이터 블록의 구분 패턴 1개를 포함한 정보 패턴이 11개로 12bit×11=132bit의 광 코드를 약 0.44초 사이에 출력/인식할 수 있다.
[처리의 흐름]
도 67은 정보기기(200)가 장치(110)의 RGB 포토 다이오드(144)의 위치를 특정하여 광 코드를 발광하는 처리 예의 플로우차트이다. 이 처리 예에서는 정보기기(200)는 장치(110)에 대해서 통신 시작 요구를 송신한다(OP70). 통신 시작 요구는 예를 들어 도 70의 패턴 B에서 나타낸 일련 번호 0의 검정(BK, 미발광)과 일련 번호 1의 백색(W)의 조합이다. 검정(BK)과 백색(W)의 조합에서는 모든 RGB 포토 다이오드(144)가 동일 색으로 수광하기 때문에, 정보기기(200)는 다이오드의 영역을 파악할 필요가 없다. 그러면 장치(110)는 예를 들어 실시 형태 1의 SW(115)의 ON/OFF 상태를 변경함으로써, 소자(111)에 있어서의 물리량 변화를 정보기기(200)의 터치 패널에 검출시킨다. 그러면 정보기기(200)의 터치 패널은 물리량 변화를 검출한 위치에서 소자(111)의 배치 위치를 특정한다(OP71). 다음으로, 정보기기(200)는 각 소자(111)의 배치 위치로부터 특정되는 RGB 포토 다이오드(144)의 위치에 RGB의 패턴을 출력한다(OP72). 또한 도면에서는 생략되어 있지만 OP72에 있어서 데이터 전송에 필요한 복수의 데이터 블록이 출력되도록 할 수도 있다.
그리고 정보기기(200)는 RGB의 패턴에 의한 출력(통신)이 완료되었는지 여부를 판정한다(OP73). 패턴 출력(통신)의 완료란, 예를 들면, 정보기기(200)에서 장치(110)로 송신해야 할 일련의 데이터 전송의 완료를 말한다. 정보기기(200)는 일련의 데이터 송신 완료까지 OP72의 처리를 반복한다. 그리고 일련의 데이터 송신이 완료되면 정보기기(200)는 에러 유무를 판정한다(OP74). 에러가 있는 경우는, 예를 들면, 기기(110)로부터 소자(111)를 통하여, 완료 응답을 수신할 수 없는 경우를 말한다. 또 에러가 있는 경우는, 예를 들면, 기기(110)로부터 소자(111)를 통해서 통신 에러 발생이 통지된 경우를 말한다. 에러가 있는 경우 정보기기(200)는 OP72로 돌아가고, 소정의 리트라이 횟수에 이르기까지, RGB 패턴의 출력을 재실행한다. 그리고 에러가 없는 경우에 정보기기(200)는 처리를 종료한다.
또한 도 67에서는 정보기기(200)에서 장치(110)에 대해서, RGB의 패턴에 의한 출력(통신)을 시작했다. 그러나 본 발명의 실시는 이러한 절차에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 정보기기(200)의 터치 패널이 장치(110)로부터의 소자(111)를 통한 물리량 변화를 검지함으로써 출력(통신)을 시작할 수도 있다. 정보기기(200)가 먼저 소자(111)를 통한 패턴 코드를 검지하는 경우에는 정보기기(200)는, 소자(111)의 배치 및 RGB 포토 다이오드(144)를 인식할 수 있다. 따라서 도 68처럼 검정(BK)과 백색(W)의 조합처럼 모든 RGB 포토 다이오드(144)에 동일 색으로 발광하지 않아도 좋다. 따라서 정보기기(200)는 예를 들어 도 69처럼 일련 번호 0~2에서 검지된 RGB 조(組)의 계열(일련 번호 0에서 검정(BK), 일련 번호 1에서 백색(W), 일련 번호 2에서 빨강(R)) 등에 의하여 장치(110)에 대한 정보 코드의 출력 개시를 요구할 수 있다.
도 68은 장치(110)가 RGB 포토 다이오드(144)마다 정보기기(200)로부터의 광 코드를 수광하는 처리 예의 플로우차트이다. 이 처리에서는 장치(110)는 정보기기(200)의 통신 시작 요구를 검출한다(OP80). 송신 시작 요구는 예를 들면, 정보기기(200)의 디스플레이의 전면(全面)에 있어서, 영역을 한정하지 않고 발하는 광량 변화에 의하여, 장치(110)의 복수의 RGB 포토 다이오드(144)에 수광된다. 장치(110)는 하나의 RGB 포토 다이오드(144)가 송신 시작 요구를 검출하면, 소자(111)에서 패턴 코드를 출력한다(OP81). 그리고 장치(110)는 RGB 포토 다이오드(144)의 의한 수광 대기가 된다(OP82). 장치(110)는 수광한 RGB 패턴으로부터 정보기기(200)의 송신 데이터를 복호한다(OP83). 그리고 장치(110)는 RGB의 패턴에 의한 통신이 완료되었는지 여부를 판정한다(OP84). RGB의 패턴에 의한 통신의 완료란, 예를 들면, 정보기기(200)에서 장치(110)로 송신해야 할 일련의 데이터 송신의 완료를 말한다. 송신 완료 시, 정보기기(200)는 예를 들면, 송신 완료를 장치(110)에 RGB의 패턴에 의해 통지한다. 또한 정보기기(200)는 일련의 데이터 송신 완료까지, RGB의 패턴에 의한 송신을 반복한다. 그리고 일련의 데이터 송신이 완료되면, 정보기기(200)는 에러 유무를 판정한다(OP85). 에러가 있는 경우란, 예를 들면, 예를 들면, 기기 110에 있어서 패리티 체크 등에서 에러가 검출된 경우를 말한다. 에러가 있는 경우 기기(110)는 OP82로 돌아가고, 소정의 리트라이얼 횟수에 이르기까지, RGB의 패턴의 수광과 복호를 반복한다. 그리고 에러가 없는 경우에 기기(110)는 처리를 종료한다.
또한 도 68에서는 정보기기(200)로부터 장치(110)에 대해서, RGB의 패턴에 의한 통신을 시작했다. 그러나 본 발명의 실시는 이런 절차에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 장치(110)가 정보기기(200)의 터치 패널에 대해서 소자(111)를 통한 물리량 변화를 검지시킴으로써 출력 통신을 시작할 수도 있다.
[패턴 코드 및 광 코드의 다른 예]
도 69~도 73은 패턴 코드를 출력하고, 광 코드를 수신하는 카드형 장치의 다른 사양을 설명한다.
도 69는 패턴 코드의 출력 예를 나타낸 도면이다. 또한 패턴의 구분을 점선으로 나타내고 있다. 도 69의 예에서는 6개의 도체(소자)(111) 중 중앙에 심볼(6)을 출력하는 소자(111, 숫자 6을 둘러싼 동그라미 표시)가 배치된다. 심볼(6)을 출력하는 소자(111)의 상측에 심볼(1)을 출력하는 소자(111, 숫자 1을 둘러싼 동그라미 표시)가 배치된다. 심볼(6)을 출력하는 소자(111)의 우상, 우하, 좌하, 좌상에는 각각 심볼(2에서 4)을 출력하는 소자(111, 각각 숫자 2에서 4를 둘러싼 동그라미 표시)가 배치된다. 또 각 심볼의 하측에는 각각 포토 다이오드(WPD1~WPD6)가 배치된다. 각 소자(111)는 대략 원형 단면의 직경을 7mm로 한 경우, 각 소자(111)의 중심 간 거리는 12mm정도 있지만 최신 기종에서는 10mm정도 있으면, 스마트 폰은 각 소자(111)에서 출력되는 패턴을 확실히 인식할 수 있다. 대략 원형 단면의 직경은 더욱 작게 할 수 있지만, 인접하는 소자 간의 거리는 4mm정도 이상 떼는 것이 바람직하다.
현행의 스마트 폰에서는 5개의 멀티 터치만 인식 가능하다. 그래서 여기에서는 5개의 멀티 터치 가능한 터치 패널에 대한 소자(111)에 의한 출력을 예시한다. 또한 도 69에 있어서 각 소자(111)의 ON은 검은 색, OFF는 백색으로 나타난다. 여기에서는 ON 소자(111)와 OFF 소자(111)의 조합을 패턴이라고 부른다. 또 도면에서는 각 패턴에 0부터 9의 일련 번호가 부여되어 있다. 초기 상태인 패턴 0은 각 소자(111)가 모두 OFF 상태로 되어 있다. 각 소자(111)는 패턴 1에서 패턴 9 순으로 ON/OFF가 절환되고, 패턴 코드를 출력한다.
패턴 1은 패턴 0과 구별되도록 심볼(6)이 ON 상태로 되어 있다. 패턴 1 및 패턴 2는 데이터 블록의 구분으로서 연속으로 심볼(1)을 OFF 상태로 한다. 패턴 1의 심볼(2)부터 심볼(5)는 패턴 2와 판별 가능하도록 패턴 2와 ON/OFF를 역전시켜 출력한다. 패턴 2의 심볼(2)부터 심볼(5)는 정보 패턴 3에서 9의 대응하는 심볼의 패리티 체크 bit로서, ON/OFF 상태로 설정된다. 정보 패턴 3에서 9의 출력은 패턴 출력의 간격을 인식하기 위해 심볼(1)의 ON/OFF를 반복한다. 심볼(1)은 정보 패턴 3에 있어서 ON으로 하고, 정보 패턴 9에 있어서도 ON으로 종료하도록 한다. 즉, 심볼(1)은 ON이 되는 패턴이 2회 연속하지 않도록 한다.
심볼(1)이 ON이 되는 패턴 3, 5, 7, 9에 있어서 각 패턴에 의한 정보는 심볼(2)에서 심볼(6)의 5개에서 0~4개를 선택하는 조합에 의해 정의된다. 따라서, 정의 가능한 정보량은 5C4+5C3+5C2+5C1+1=31(4.95bit)가 된다. 한편 심볼(1)이 OFF가 되는 패턴 4, 6, 8에 있어서 각 패턴에 의한 정보는 심볼(2)에서 심볼(6)의 5개에서 0~5개를 선택하는 조합으로 정의된다. 따라서, 정의 가능한 정보량은 5C5+5C4+5C3+5C2+5C1+1=32(5bit)가 된다.
패턴 9가 출력된 뒤, 구분 패턴인 패턴 1 및 패턴 2가 출력되고, 정보 패턴 3에서 9가 출력된다.
도 70은 도 69의 소자(111)의 배열을 가진 장치(110)의 수광면의 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다. 또한 도 70에서는 발광 영역(LE1에서 LE6)이 디스플레이의 영역임을 명시하기 때문에 파선으로 가상적으로 디스플레이를 그리고 있다. 장치(110)의 수광면은 6개의 소자(111, 도면에는 각각 동그라미 표시에 심볼을 예시하는 숫자 1부터 6의 라벨을 부여하여 예시했음)와 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6), 및 솔라 패널인 광전 변환 소자 배열(SCP1)을 가진다. 소자(111)의 배치는 도 69에서 예시한 것과 같다.
포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)는 각각 정보기기(200)의 디스플레이의 광 코드 발광 영역(LE1에서 LE6)에 대응하는 파선으로 둘러싸인 위치에 배치된다. 이 예에서는 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)는 필터를 두지 않고, 정보기기(200) 디스플레이로부터의 빛을 그대로 수광한다. 이러한 구성에 의하여, 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)는 디스플레이로부터 수광하는 빛에 대해서 광전 변환에 의해 충분한 감도로 전류(또는 소정의 저항에 대한 단자 전압)를 발생하고, 광 신호로부터 정보(광 코드)를 입력할 수 있다. 따라서, 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)에 대해서는 특히 파장의 제한을 두지 않다. 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)는 예를 들어 백색광을 수광 가능하다. 또한 장치(110)는 두께가 1mm 미만인 박형의 카드 형상이다. 한편, 디스플레이는 발광 영역(LE1에서 LE6)이 각각 독립된 광량으로 발광하고, 대응 하는 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)에 수광시킨다. 이러한 구성에 의하여 파장을 제한하지 않고, 디스플레이의 발광 영역을 구분함으로써 디스플레이로부터 장치(110)에 복수 채널의 정보 입력이 가능하게 된다.
도 71은 포토 다이오드에 입력되는 광 코드를 예시한다. 이 도면에서는, 수광 신호 샘플에 예시하듯이, 발광 영역(LE1에서 LE6)이 각각 독립된 광량으로 수광하는 다이오드(WPD1에서 WPD6) 각각의 수광 소자(포토 다이오드(WPD1에서 EPD6))를 2행 3열로 예시한다. 그리고 2행 3열 중 상측의 행은 포토 다이오드(WPD1에서 WPD3)의 3개의 수광 소자를 예시한다. 또한 2행 3열 중, 하측의 행은 포토 다이오드(WPD4에서 WPD6)의 3개의 수광 소자를 예시한다.
이 도면에서는 백색으로 칠해진 직사각형 영역은 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)에 각각 포함되는 3개의 수광 소자가 ON, 즉 수광 중임을 나타낸다. 한편 검정으로 칠해진 모서리가 둥근 직사각형 영역은 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)에 각각 포함되는 3개의 수광 소자가 OFF, 즉 수광 중이 아님을 나타낸다. 이 도면에서도, 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)에 각각 포함되는 수광 소자의 ON과 OFF와의 조합에 의하여 광 코드가 예시된다. 또 각 광 코드에는 일련 번호 1에서 9가 붙어 있다.
이 광 코드에서는 데이터 블록의 구분으로서, 디스플레이의 발광 영역(LE1)에서 백색광을 2회 연속하여 발광한다. 데이터 블록으로 구분된 일련의 광 코드를 정보 코드라 한다. 또한 정전 용량 코드도 정보 코드라 부르는 경우가 있다. 따라서 이 광 코드에서는 초기 상태의 발광에 대해서는 디스플레이의 광 코드의 발광 영역(LE1)이 발광하지 않으면, 발광 영역(LE2에서 LE6)은 어떤 색으로 발광해도 좋고, 발광하지 않아도 좋다. 또 이 광 코드에서는 디스플레이의 광 코드 발광 영역(LE1)은 일련 번호 2에서 9의 패턴으로 백색광을 번갈아 발광함으로써, 수광하는 장치(110)에 발광 측과의 동기를 취하고 있다. 즉 디스플레이의 광 코드 발광 영역(LE1)은 일련 번호 2에서 9의 패턴으로 백색광을 번갈아 발광한다. 나아가, 디스플레이의 광 코드 발광 영역(LE2)은 패리티 체크에 사용된다. 따라서, 디스플레이의 광 코드의 다른 발광 영역(LE3에서 LE6)은 합쳐서 1번의 발광으로 4비트의 전달(출력)이 가능하다. 또, 포토 다이오드(WPD3에서 WPD6)는 양쪽 합쳐서 디스플레이 대응 영역으로부터 1회의 수광으로 4비트의 수신(입력)이 가능하다. 이하, 포토 다이오드(WPD3에서 WPD6)는 정보 코드 다이오드라 불린다. 또한 패리티 체크에서 에러가 된 경우에는, 장치(110)는 소자(111)에 의해 재발광의 지시를 정보기기(200)의 터치 패널에 입력하면 된다.
패턴 1 내지 패턴 9에서 광 코드 발광 시간 간격을 1/30s로 하면, 정보기기(200)의 디스플레이와 장치(110) 사이에서 수수되는 정보량은 300ms로 4bit×9=36bit가 된다. 광 코드 발광 시간 간격을 1/60s로 설정할 수 있다면 수수되는 정보량은 550ms로 4bit×33=132bit가 되며, 정보기기(200)의 디스플레이와 장치(110)는 금융 결제에 필요한 128bit를 수수할 수 있다. 또한 디스플레이가 32패턴째의 발광 영역(LE1)의 R성분도 포함하여 3회 연속 0N으로서 구분을 출력하면, 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)는 533ms로 4bit×32=128bit(240비트/초) 정도의 전송 레이트로 광 코드를 인식할 수 있다. 도 71에 예시한 사양에서는 광 코드의 수수에 백색광을 사용하는 경우, 장치(110)는 백색의 밝기를 다단계로 인식할 수도 있다. 예를 들어, 1개의 다이오드가 4계조부터 16계조 정도까지 인식 가능하므로, 1회의 발광으로 8bit부터 16bit의 광 코드를 출력할 수 있으며, 상기 전송 레이트는 480~960비트/초가 된다.
도 72는 장치(110) 이면의 구성 요소의 다른 배치 예와, 이 배치 예에 의하여 출력되는 패턴 코드의 예이다. 도면에서는 소자(111)를 7개 포함하는 패턴 코드 출력 장치(131)와, 정보 입력 장치(132, 광 센서(130))가 예시되고 있다. 또, 패턴 코드 출력 장치(131)의 각 소자(111)는 각각 심볼(1부터 7)을 예시하는 숫자를 둘러싼 동그라미 표시로 예시되어 있다. 패턴 코드 출력 장치(131)에 있어서 모든 인접 소자(111) 간의 거리는 동일하다. 이러한 구성에서는 장치(110)가 정보기기(200)에 작용하는 정전 용량(전계 강도)등의 물리량의 ON/OFF를 전기적으로 제어하는 경우, 정전 용량이 터치 패널에 작용하는 정도(혹은 전계 강도)가 어느 소자(111)에서도 안정하다. 또 터치 패널은 소자(111)의 중심 위치를 정확히 인식할 수 있다.
또, 패턴 코드의 각 패턴에는 0부터 10의 일련 번호가 붙어 있다. 실시 형태 8 등과 마찬가지로, 일련 번호 n의 패턴을 패턴 n이라고 부른다. 또 각 패턴에 있어서 검정 동그라미는 심볼의 ON, 백색 동그라미는 심볼의 OFF를 나타낸다. ON과 OFF는 실시 형태 1에서 설명한 것처럼, SW(115)의 ON과 OFF에 대응한다. 또 여기에서도 정보기기(200)가 현행의 스마트 폰과 마찬가지로 5개의 멀티 터치밖에 인식할 수 없는 경우를 상정한다.
패턴 1에서는, 장치(110)는 심볼(1에서 5)을 ON로 함으로써, 터치 패널에 패턴 코드 출력 장치(131)에 있어서의 소자(111)의 배치 방향을 인식시킨다. 즉, 터치 패널은 패턴 1에서 심볼(1에서 5)의 ON을 검출함으로써, 소자(111)의 배치 방향을 인식한다. 그 인식의 결과, 정보기기(200)는 인식한 심볼(1에서 5)에 대응하는 소자(111)의 위치 관계로부터 심볼(6, 7)에 대응하는 소자(111)의 위치도 정확히 추정할 수 있다.
패턴 2에서는, 심볼(1, 2)을 OFF하고, 이후 패턴 3에서 패턴 10에서 심볼(1), 심볼(2)이 번갈아 ON과 OFF를 반복한다. 패턴 1에서 10이 종료되면, 다시 패턴 1부터 10을 반복한다. 이러한 출력 패턴은 독특하며, 데이터 블록의 구분을 인식할 수 있다.
패턴 3에서 패턴 10으로 심볼(1)과 심볼(2)이 번갈아 ON과 OFF를 반복함으로써, 터치 패널은 변화하는 심볼(3)에서 심볼(7)의 정보 패턴과 동기하는 동기 신호를 인식하고, 정확하게 장치(110)에서 출력되는 패턴을 인식할 수 있다. 나아가, 항상 심볼(1과 2)의 위치 정보를 인식할 수 있기 때문에, 터치 패널상에서 실시 형태 0의 스탬프, 실시 형태 1에서 8의 장치(110) 등이 활동(滑動)·회전해도, 터치 패널을 가진 정보기기(200)는 정보 패턴(심볼(1부터 7))을 출력하는 소자(111)의 위치의 변화를 용이하게 추정할 수 있으며, 정확하게 패턴 코드를 인식할 수 있다. 정보 패턴의 정보량은 심볼(3)에서 심볼(7)의 5개에서 0~4개를 선택하는 조합이 된다. 1번의 출력으로 5C4+5C3+5C2+5C1+1=31(4.95bit)을 정의할 수 있다. 패턴 3에서 패턴 10의 정보 패턴에 대한 패리티 체크 비트로서 패턴 2의 심볼(3)에서 심볼(7)을 사용할 수도 있다.
이상의 심볼(1)에서 심볼(7)의 조합에 의한 패턴 1부터 패턴 10의 데이터 블록에서 심볼 출력 시간 간격을 50ms로 하면 500ms에서 4.95bit×8=39.6bit의 정보량이 수수된다. 전자 기기(200)가 현행의 스마트 폰의 고속의 터치 패널과 동등할 경우, 전자 기기(200) 인식 시간 간격은 12ms로 가정할 수 있다. 다만, 여기에서는 소자(111)로부터의 심볼(1)에서 심볼(7)의 인식의 안전율을 3배로 하고, 심볼 출력 시간 간격을 36ms로 설계하면, 1초에서 도체 인식의 안전율을 2배로 하고, 소자 출력 시간 간격을 24ms로 설정할 수 있다면 672ms에서 4.95bit×26=128.7bit의 정보량을 정의할 수 있다. 어느 경우든, 0.6초에서 1초 정도의 기간으로, 금융 결제에 필요한 128bit를 출력할 수 있다.
도 73은, 소자(111)과 정보 입력 장치(132, 광 센서(130))에 포함되는 포토 다이오드의 다른 구성을 예시하는 도면이다. 도면과 같이 포토 다이오드와 소자(111)를 동심 원상에 구성해도 좋다. 예를 들어 장치(110)의 이면 상에 원환상(円環) 영역(통(筒) 형상 영역)에 포토 다이오드의 수광부를 형성하고, 내부의 원형(원통 내부의 원주상(円柱) 영역)에 도체 소자(111)를 형성해도 좋다. 또 반대로 장치(110) 이면 상에 원환상 영역(통 형상 영역)에 도체 소자(111)를 형성하고, 내부의 원형(원통 내부의 원주상 영역)에 포토 다이오드의 수광부를 형성해도 좋다.
또한 스마트 폰 등의 정보기기(200)의 터치 패널이 도체인 소자(111)에 의한 물리량(정전 용량, 전계 강도 등)을 인식할 때에, 인접하는 도체 중심 사이의 거리나, 인접하는 도체 단부 사이의 거리에 제한이 있는 경우가 있다. 그러나 도체 크기에 대해서는 소정의 정전 용량에 의한 작용, 혹은 전계 강도의 발생이 있으면 문제 없다. 따라서 전자 기기(200)의 터치 패널이 소자(111)로부터의 물리량을 인식할 수 있을 정도로, 도체 크기를 작게 할 수도 있다. 단, 어느 경우든 정보기기(200)에서 실행되는 애플리케이션 프로그램이 다양한 제한을 설정하고 있는 경우는 그에 제한되지 않는다.
도 74는 장치(110)의 이면의 구성 요소의 다른 배치 예와, 이 배치 예에 의하여 출력되는 패턴 코드의 예이다. 이 배치는 예를 들어 실시 형태 0에서 설명한 스탬프형 코드 발생 장치(1), 실시 형태 1에서 8에서 설명한 장치(110)에 적용할 수 있다. 도면에서는 소자(111)를 6개 포함하는 패턴 코드 출력 장치(131)와 정보 입력 장치(132, 광 센서)가 예시되고 있다. 또, 패턴 코드 출력 장치(131)의 각 소자(111)는 각각 심볼(1부터 6)을 예시하는 숫자를 둘러싼 동그라미 표시로 예시되고 있다. 도 72와 마찬가지로 패턴 코드 출력 장치(131)에 있어서 모든 인접하는 소자(111) 사이의 거리는 동일하다.
또, 패턴 코드의 각 패턴에는 0부터 10의 일련 번호가 붙어 되고 있다. 또 각 패턴에 있어서 검정 동그라미는 심볼의 ON, 백색 동그라미는 심볼의 OFF를 나타낸다. 패턴 1에서는 코드 발생 장치(1), 장치(110)는 심볼(1부터 5)을 ON으로 함으로써, 터치 패널에 패턴 코드 출력 장치(131)에 있어서의 소자(111)의 배치 방향을 인식시킨다. 즉, 터치 패널은 패턴 1에서 심볼(1에서 5)의 ON을 검출함으로써, 소자(111)의 배치 방향을 인식한다. 그 인식의 결과, 정보기기(200)는 인식한 심볼(1에서 5)에 대응하는 소자(111)의 위치 관계로부터 심볼(6)에 대응하는 소자(111)의 위치도 정확히 추정할 수 있다.
패턴 2부터 패턴 10에서 심볼(1), 심볼(2)이 번갈아 ON과 OFF를 반복한다. 이 심볼의 반복에 의해, 터치 패널은 변화하는 심볼(3)에서 심볼(7)의 정보 패턴과 동기하는 동기 신호를 인식하고, 정확하게 장치(110)에서 출력되는 패턴을 인식할 수 있다. 나아가, 항상, 심볼(1과 2)의 위치 정보를 인식할 수 있기 때문에, 터치 패널 상에서 실시 형태 0의 스탬프형 코드 발생 장치(1), 실시 형태 1에서 8의 장치(110) 등이 활동·회전해도, 터치 패널을 가진 정보기기(200)는 정보 패턴(심볼(1부터 6))을 출력하는 소자(111)의 위치 변화를 용이하게 추정할 수 있으며, 정확하게 패턴 코드를 인식할 수 있다.
이상의 심볼(1)에서 심볼(6)의 조합에 의한 패턴 1부터 패턴 10의 데이터 블록에서, 심볼 출력 시간 간격을 50ms로 하면 500ms에서 4bit×8=32bit의 정보량이 수수된다. 최근 기종의 스마트 폰은 12ms의 간격으로 터치를 인식할 수 있다는 것으로부터, 안전률을 고려하여, 스탬프형 코드 발생 장치(1)가 32ms마다 패턴 코드를 출력하면, 최단으로 320ms로 패턴 코드 32bit가 수수된다. 또한 코드 발생 장치(1), 장치(110)가 도트 코드를 판독 가능한 정보 판독 장치를 가진 경우에는 정보 판독 장치에서 판독한 도트 코드를 그대로 패턴 코드 출력 장치(131)에서 터치 패널로 출력해도 좋다.
<<특수 패턴 코드 사양>>
도 75에, 실시 형태 0에서 설명한 스탬프형 코드 발생 장치(1)의 바닥면, 혹은 실시 형태 1부터 8에서 설명한 장치(110) 이측의 면(터치 패널에 접촉하는 쪽)에 설치되는 전방 버튼과, 후방 버튼을 예시한다. 사용자가 스탬프형 코드 발생 장치(1) 상측의 전방과 후방, 장치(110) 표면의 전방과 후방을 누르면, 코드 발생 장치(1)의 바닥면, 장치(110) 이면의 버튼이 ON이 된다. 전방 버튼과 후방 버튼은 코드 발생 장치(1), 혹은 장치(110)에 있어서의 인터럽트 조작에 사용된다. 인터럽트 조작으로는 코드 발생 장치(1), 혹은 장치(110)로부터 정보기기(200)의 터치 패널에 특수 패턴으로 불리는 패턴을 출력함으로써 정보기기(200)상의 패턴 코드 처리 프로그램에 특수 패턴을 인식시키고, 이른바 인터럽트 처리를 실행시킬 수 있다. 여기에서 특수 패턴이란 패턴 코드 출력 장치(131)에서 출력되는, 이른바 예약 패턴이며, 도 74에 예시한 데이터 블록의 패턴과는 명확하게 구별할 수 있는 패턴이다.
코드 발생 장치(1), 혹은 장치(110)에 응답하는 애플리케이션 프로그램을 실행하는 정보기기(200)는 사전에 특수 패턴을 기억해 두고, 코드 발생 장치(1), 혹은 장치(110)로부터 특수 패턴을 접수했을 때, 다른 처리보다 우선하여 컨텐츠의 일시 정지·재생이나 포인트·스탬프의 재발행을 제어한다. 정보기기(200)는 코드 발생 장치(1), 혹은 장치(110)가 정보기기(200)의 터치 패널에서 멀어지더라도, 특수 패턴의 기억을 유지해 둔다.
또 예를 들어 코드 발생 장치(1), 혹은 장치(110)는 도트 코드 판독 장치에서 도트 코드를 판독함으로써, 특수 패턴을 기억한다. 그리고 코드 발생 장치(1), 혹은 장치(110)는 전방 버튼 또는 후방 버튼 마다 대응하는 패턴 코드를 출력한다. 코드 발생 장치(1), 혹은 장치(110)는 새롭게, 도트 코드 판독 장치에서 특수 패턴을 판독했을 때에, 이전에 기억한 특수 패턴을 클리어 한다.
특수 패턴은 바닥면의 전방 스위치 또는 후방 스위치가 ON으로 되었을 때에 출력된다. 도 76에 특수 패턴을 예시한다. 특수 패턴은 도면과 같이 전방 버튼 짧게 누르기(예를 들어 1초 미만의 누름), 후방 버튼 짧게 누르기, 전방 버튼 길게 누르기(예를 들어 1초 이상의 누름), 후방 버튼 길게 누르기 등의 버튼 조작에 따라서 패턴 코드 출력 장치(131)에서 출력된다. 이하에 코드 발생 장치(1), 혹은 장치(110)에 있어서의 전방 버튼과 후방 버튼에 의한 조작 사양을 예시한다.
(1)전방 버튼 짧게 누르기(1초 미만)
전방 버튼이 1초 미만 ON이 되고, 이후 OFF가 되면, 패턴 코드 출력 장치(131)는 심볼(1, 2)을 2초 ON으로 출력한다(패턴 SPEC1). 이 때, 패턴 코드 출력 장치(131)는 이전의 조작으로 이미 실행 중인 심볼 출력을 중지한다. 정보기기(200)의 애플리케이션 프로그램은 패턴 SPEC1을 검출하면 화면 상의 아이콘 선택을 받는다. 단, 정보기기(200)의 애플리케이션 프로그램은 오인 회피를 위해, 예를 들어 동일한 특수 패턴을 연속하여 2회 인식했을 경우에 처리를 하도록 하면 된다.
(2)후방 버튼 짧게 누르기(1초 미만)
후방 버튼이 1초 미만 ON이 되고, 이후 OFF가 되면, 패턴 코드 출력 장치(131)는 심볼(1, 2, 4)을 2초 출력한다(SPEC2). 이 때, 패턴 코드 출력 장치(131)는 이전의 조작으로 이미 실행 중인 심볼 출력을 중지한다. 정보기기(200)의 애플리케이션 프로그램은 패턴 SPEC2를 검출하면, 영상 재생 등의 컨텐츠에서는 일시 정지·재생을 접수한다. 또한 정보기기(200)의 애플리케이션 프로그램은 포인트나 스탬프 처리에서는 재발행을 실행한다. 단, 정보기기(200)의 애플리케이션 프로그램은 오인 회피를 위해, 예를 들어 동일한 특수 코드를 연속하여 2회 인식했을 경우에 처리를 하도록 하면 된다.
(3)전방 버튼 길게 누르기(1초 이상)
전방 버튼이 1초 이상 ON이 되면, 코드 발생 장치(1), 혹은 장치(110)가 떨어지고, 전방 버튼이 OFF가 되거나 다른 버튼이 눌리기까지, 패턴 코드 출력 장치(131)는 심볼(1, 2, 6)을 연속 출력한다(SPEC3). 정보기기(200)의 애플리케이션 프로그램은 코드 발생 장치(1), 혹은 장치(110)의 이동·회전 시의 사용에 이 특수 패턴을 인식한다. 단, 오인 회피를 위해, 동일한 패턴 코드를 연속하여 2회 인식하고 처리를 한다. 한편 사용자는 장치(110)를 터치 패널 상에서 이동·회전하는 경우에는 전방 버튼 길게 누르는 상태로 유지한다. 정보기기(200)의 애플리케이션 프로그램은 일단 다른 특수 패턴을 인식하고, 그 후, SPEC3의 패턴을 2회 인식하면, 그대로 SPEC3의 패턴을 인식하는 처리를 계속한다. 이것에 의하여, 정보기기(200)의 애플리케이션 프로그램은 코드 발생 장치(1), 혹은 장치(110)의 이동·회전에 추종한다.
(4)후방 버튼 길게 누르기(1초 이상)
후방 버튼이 1초 이상 ON이 되면, 패턴 코드 출력 장치(131)는 심볼(1, 2, 4, 6)을 2초 출력한다(SPEC4). 다른 조작이 실시되면 SPEC4의 출력은 중지된다. 정보기기(200)의 애플리케이션 프로그램은 콘텐츠를 종료하고, 대기 화면으로 돌아온다. 단, 정보기기(200)의 애플리케이션 프로그램은 오인 회피를 위해, 동일한 특수 코드를 연속하여 2회 인식하고 처리를 한다.
단, 이상과 같은 정보 코드의 정의는 예시이며, 본 발명의 실시가 정보 코드의 정의에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 정보 입력 장치(132)가 1채널인 경우에는, 도 10~13에서 예시되는 펜 타입의 코드 발생 장치의 패턴 코드(소자(111)로부터의 물리량 변화에 의한 정보 열)를 본 실시 형태 1에서 8에 있어서의 광 코드(광량 변화에 기초한 터치 패널, 디스플레이 등으로부터의 장치(110)에 입력되는 정보 코드)에 유용할 수도 있다. 또 1채널인 경우에는, 이더넷(등록 상표), 무선 LAN등의 프레임으로 규정되는 프리앰블, 프레임 시작 식별 등의 비트열, 혹은 이들의 비트열을 간략화 한 것, 시간 축 방향으로 지연한 것 등을 본 실시 형태 1에서 8에 있어서의 정보 코드에 유용할 수도 있다. 또 장치(110)는 실시 형태 1부터 실시 형태 8에 있어서의 심볼 출력에 있어서도 실시 형태 0에서 서술한 패턴 코드 발생 장치(1)와 마찬가지로, 심볼의 ON/OFF 시간 간격의 장단을 조합하여 심볼을 형성해도 좋다(예를 들어 도 10~도 12, 도 26, 도 27 참조). 또 장치(110)는 심볼의 출력 강도를 복수 단계로 설정하여, 심볼 출력 강도 레벨에 따라, 정보를 출력하도록 해도 좋다(도 13참조). 나아가, 정보기기(200)는 장치(110)에 대한 디스플레이의 발광에 의한 광 코드의 수수에 있어서, 장치(110)의 심볼에 의한 패턴 코드와 마찬가지로, ON/OFF 시간 간격의 장단을 조합하여 광 코드를 형성해도 좋다. 또 정보기기(200)는 빛의 강도를 복수 단계로 발광함으로써, 빛의 강도 레벨을 조합하여 광 코드를 형성해도 좋다.
<물리량 변화의 변형>
상기 실시 형태, 실시 형태 1부터 실시 형태 8에서는, SW(115)를 통해서 소자(111)와 접촉 도체 사이를 접속함으로써 터치 패널이 검지 가능한 정전 용량을 크게 했다. 그러나 이러한 구성을 대신하여, 소자(111)에 펄스 신호(또는 교류 신호)를 부여함으로써, 터치 패널이 검지하는 소자(111)의 실효적인 정전 용량을 크게 할 수도 있다.
도 77은 본 변형 예의 장치(110Y)와 장치(110Y)의 물리량 변화를 검지하는 터치 패널을 예시한다. 도면과 같이, 터치 패널은 접촉 검지부(투명 전극), 교류 신호원(A), 및 검출 회로를 가진다. 또한 교류 신호원(A)은 교류 신호(사인파형) 또는 펄스 신호의 전압을 접촉 검지부로 공급한다. 접촉 검지부(투명 전극)는 교류 전류원(A)에 연결되는 것과, 검출 회로에 연결되는 것이 쌍으로 된 것을 복수쌍 가진다. 쌍이 되는 접촉 검지부(투명 전극) 사이에서 전기력선이 발생한다. 즉 쌍이 되는 접촉 검지부(투명 전극) 사이에서 콘덴서가 형성된다. 즉, 접촉 검지부(투명 전극)는 이른바 상호 정전 용량형 터치 패널의 센서와 유사한 대상물 검출 동작을 실행한다. 검출 회로는 교류 신호원(A)으로부터의 신호에 대한 접촉 검지부(투명 전극) 사이의 콘덴서에 충전 방전되는 전하의 양, 혹은 접촉 검지부(투명 전극) 사이의 전계 강도에 의해, 접촉 검지부(투명 전극)에 접촉 또는 근접하는 도체, 유전체 등의 존재를 검지한다.
예를 들어 장치(110Y)가 터치 패널의 접촉 검지부에 근접 또는 절연성 필름 등을 통해서 접촉하면 교류 신호원(A)에 접속되는 접촉 검지부의 전기력선의 일부가 장치(110Y)의 소자(111)를 향하게 된다. 그 결과, 쌍이 되는 접촉 검지부(투명 전극) 사이의 전기력선의 수가 감소하고, 전계 강도가 약해진다. 검출 회로는 이 전계 강도의 변화로부터 소자(111)가 접촉 검지부에 접근한 것 및 접근한 위치를 검지한다.
그런데, 소자(111)의 면적이 작을 경우에는 교류 신호원(A)에 접속되는 접촉 검지부로부터의 전기력선을 충분히 받아 들일 수가 없다. 즉, 소자(111)는 교류 신호원(A)에 접속되는 접촉 검지부와의 사이에서 충분히 큰 정전 용량을 생성할 수 없다. 따라서 검출 회로는 장치(110Y)의 소자(111)의 존재를 검지할 수 없게 된다. 이러한 대책으로서 실시 형태 1부터 실시 형태 8에서는 SW(115)와 접촉 도체(114)에 의해 사람의 손가락 및 인체를 소자(111)에 접속함으로써, 소자(111)의 겉보기 정전 용량을 증가시켰다.
본 변형 예에서는 SW(115)와 접촉 도체(114)에 의해 사람의 손가락 및 인체를 소자(111)에 접속하는 대신, 소자(111)에, 교류 신호원(A)과 역상(逆相)인 신호를 소자(111)에 부여한다. 도 77은 어느 시점 T1에서의 접촉 검지부 및 소자(111)의 전하 상태를 예시하고 있다. 이 시점 T1에 있어서 교류 신호원(A)에 접속되는 접촉 검지부(+ 개소)에는 양의 전압(양의 펄스)이 더해지고, 양의 전하가 충전되어 있다고 가정한다. 한편, 소자(111)에는 교류 신호원과 역상인 교류 신호원(B)이 설치되어 있다. 따라서 이 시점 T1에 있어서 음의 전압(양의 펄스)이 더해지고, 음의 전하가 충전된다. 그러면 소자(111)의 면적이 작은 경우라도 음의 전하에 의하여, 역상의 교류 신호원(B)에 의한 전압이 없는 경우와 비교하여 더 많은 전기력선을 교류 신호원(A)에 접속되는 접촉 검지부에서 끌어 모을 수 있다. 그 결과, 쌍이 되는 접촉 검지부(투명 전극) 사이의 전기력선의 수가 감소하고, 전계 강도가 약해진다. 따라서 역상의 교류 신호원(B)에 의한 전압에 의해 소자(111)의 면적이 작아진 경우에도 검출 회로가 소자(111)의 존재를 검지 가능하게 한다.
이러한 교류 신호 발생원(B)을 장치(110Y)에 두고, 소자(111)에 교류 신호를 더함으로써 상기 실시의 형태 1에서 8보다 더욱 작은 면적, 예컨대 직경 4mm, 3mm, 2mm, 1mm 혹은 1mm 미만의 소자일지라도 터치 패널에 정전 용량 변화, 즉 물리량 변화에 기초한 소자(111)의 존재 및 소자(111)의 근접 위치, 혹은 절연 필름(또는 유리 등)을 통한 접촉 위치를 검지시킬 수 있다.
도 78에 터치 패널 검출용 교류 신호원(A)에 대해서, 역상인 교류 신호를 발생하는 교류 신호원(B)의 구성을 예시한다. 교류 신호원(B)은 전기력선의 변화(전계 강도의 변화)을 검지하는 검출기, 검출기에서 검출된 검출 신호를 증폭하는 앰프(AMP1), 앰프(AMP1)의 출력 신호를 기준 전압과 비교하는 컴퍼레이터, 및 컴퍼레이터의 출력을 증폭하는 앰프(AMP2)를 가진다.
검출기에는 터치 패널의 교류 신호원(A)에 접속되는 접촉 검지부로부터 전기력선이 들어간다. 전기력선의 방향(양/음) 및 전기력선의 밀도, 즉 전계 강도는 교류 신호원(A)으로부터의 신호에 따라 양/음의 값으로 변화한다. 그런데, 검출기는 정전 유도의 원리를 따르는 것이라 하면, 터치 패널의 교류 신호원(A)에 접속되는 접촉 검지부가 양인 경우, 검출기는 음으로 대전한다. 따라서 검출기에는 터치 패널의 교류 신호원(A)에 접속되는 접촉 검지부에 투입되는 교류 신호와 역상의 신호가 발생한다.
앰프(AMP1)는 반전 증폭기라 하기로 한다. 그러면 앰프(AMP1)는 검출기 신호를 반전하여 증폭하고, 컴퍼레이터에 입력한다. 따라서 컴퍼레이터에 입력되는 신호는 터치 패널의 교류 신호원(A)에 접속되는 접촉 검지부와 동상(同相)의 신호가 된다.
컴퍼레이터는 앰프(AMP1)의 출력 전압과 기준 전압을 비교함으로써 양음의 펄스를 발생한다. 지금, 가령 앰프(AMP1)에서의 출력 신호가 기준 전압을 넘는 경우에, 컴퍼레이터는 양의 출력 신호를 발생한다고 해보자. 또한, 앰프(AMP2)는 반전 증폭기라 하기로 한다. 그러면 앰프(AMP2)는 컴퍼레이터의 출력을 반전하므로, 소자(111)에는 모두 검출기로 검출된 신호와 역상의 신호가 발생하게 된다.
이상과 같은 회로 구성에 의하여, 터치 패널의 교류 신호원(A, 펄스 신호원)과 역상인 신호를 소자(111)에 부여할 수 있다. 따라서 소자(111)의 치수가 작은 것일지라도, 터치 패널에서 검지할 수 있다.
또한 도 77, 도 78에서는 상호 정전 용량형 터치 패널에 대해서, 소자(111)에 대한 감도를 향상시키는 구성 예를 나타냈다. 자기 정전 용량형 터치 패널에 대해서도 상기 마찬가지로 터치 패널의 검출용 교류 신호원(혹은 펄스 신호원)과 역상인 신호를 발생시켜, 소자(111)에 부여하면 된다. 자기 정전 용량형 터치 패널은 소자(111) 사이에서 형성하는 정전 용량에 의하여 소자(111)의 위치를 인식하기 때문에, 역상인 신호를 소자(111)에 더함으로써 상기와 마찬가지로, 터치 패널의 교류 신호원(A)에 접속되는 접촉 검지부(+의 개소)의 전하와 반대인 전하를 소자(111)에 보낼 수 있으며, 실효적으로 터치 패널의 감도를 올릴 수 있다. 도 78의 구성에 의해, 소자(111)의 면적을 작게해도, 충분한 감도로 터치 패널이 검지하는 물리량 변화, 예를 들면 접촉 검지부 사이의 전계 강도의 변화 등을 일으킬 수 있다. 그 결과, 검출 회로는 접촉 검지부에 대한 도체, 유전체 등의 면적이 실시 형태 1부터 실시 형태 8의 소자(111)보다 작은 경우에도, 도체, 유전체 등의 접근, 접촉 등을 검지할 수 있다. 본 장치(110Y)의 구성은 실시 형태 1부터 실시 형태 8에 적용할 수도 있다.
<실시 형태 14>
도 79~도 83을 참조하여, 본 발명의 실시 형태 14에 관련된 장치(110)의 광 센서를 설명한다. 실시 형태 14에 관련된 광 센서는, 실시 형태 8에 있어서의 광 센서(130)로서 사용 가능하다. 장치(110)는 예를 들어 실시 형태 1 등으로 설명한 카드형 장치 등과 마찬가지이다.
실시 형태 14에 관련된 광 센서(130)는, 발광 소자인 LED와 수광 소자인 포토 다이오드의 조합을 가진다. 즉, 광 센서(130)는 스마트 폰의 터치 패널이나 PC의 디스플레이(이하, 터치 패널 등이라고도 불린다)로부터 발광되는 빛의 파장이나 세기를 검지할 수 있는 수광 소자를 가지고, 시간 방향으로 변화하는 빛을 수광하여 광 코드를 취득한다. 한편 광 센서(130)는 발광 소자(조사 장치라고도 한다)로부터 인쇄물의 채색 부분에 빛이 조사되었을 때에, 반사광을 수광하여 색 코드를 취득할 수도 있다. 이 경우 광 센서로 검지하는 반사광이 반사되는 인쇄 영역은 동일 색인 것으로 한다. 장치(110)가 카드인 경우에, 장치(110)를 재치한 위치에서 각 포토 다이오드가 검지하는 범위의 인쇄 영역의 색이 다른 경우, 카드형 장치의 재치 방법으로 색의 변화가 생겨, 색 정보는 다르게 검출되어 버리기 때문이다. 여기서 동일 색의 인쇄 영역은 각 포토 다이오드를 포함한 광 센서(130)가 이동되지 않은 상태에서 반사광을 검지하는 인쇄물 표면의 범위를 말한다. 따라서 1장의 인쇄 매체면에 있어서, 다른 배색이 이루어진 복수의 인쇄 영역이 있을 수도 있다. 또한 장치(110)는 터치 패널 등 또는 인쇄물의 하나에 재치되어 있는지 여부를 터치 패널 등으로부터 발광된 빛이 시간 변화하여 수광하는지 여부를 판정함으로써 쉽게 인식할 수 있다. 또 발광 소자에 의한 송신 신호와, 수광 소자에 인한 수신 신호가 특정한 관계를 갖는지 여부로 인쇄물로부터의 반사광인지 아닌지를 판정할 수 있다. 예를 들어 발광 소자로부터 특정한 펄스 신호(HI과 LO의 발광 신호)를 조사한 경우에, 수광 소자에서 마찬가지의 펄스 신호가 수신된 경우에는 인쇄물로부터의 반사광이라고 판단할 수 있다. 한편, 발광 소자로부터 조사한 펄스 신호와 합치하지 않는 신호가 수광 소자에서 수광된 경우에는, 인쇄물로부터의 반사광이 아닐 가능성이 높다고 판정할 수 있다. 장치(110)가 터치 패널 등에 재치되어 있음을 인식한 경우는, 광 센서(130)는 조사를 정지하면 된다. 조사 장치로부터 조사되는 빛이 터치 패널 등에서 발광되는 광 코드의 인식에 영향을 주지 않는 경우는 광 센서(130)는 조사를 계속해도 좋다.
도 79는 광 센서(130A)의 수광면에서 본 평면도이다. 광 센서(130A)의 중앙에는 조사 장치로서 백색 LED(140)가 배치된다. 백색 LED(140) 주위에는 각각 다른 파장의 빛(RGB)을 투과하는 컬러 필터가 마련된 R 포토 다이오드(141), G 포토 다이오드(142), B 포토 다이오드(143)가 일정 간격으로 배치된다. R 포토 다이오드(141), G 포토 다이오드(142), B 포토 다이오드(143)는 각 색의 파장 영역의 빛에 대한 감도를 갖는 포토 다이오드가 사용되어도 좋다.
도 80은 6개의 포토 다이오드를 가진 광 센서(130B)의 수광면에서 본 평면도이다. 광 센서(130B)는 중앙에 백색 LED(140)가 배치되고, R 포토 다이오드(141), G 포토 다이오드(142), B 포토 다이오드(143)가 각각 2개씩 등간격으로 배치된다. 도 80의 예에서는 각 포토 다이오드는 백색 LED(140)의 상측부터 시계 방향으로 R->G->B->R->G->B의 순으로 배치되어 있다.
백색 LED(140)는 각 포토 다이오드로부터 거의 동일한 거리에 위치한다. 대체로 동일한 정도의 광량이 인쇄 매체면에 조사되기 때문에, R 포토 다이오드(141), G 포토 다이오드(142), B 포토 다이오드(143)가 수광되는 광량은 동일한 정도라고 생각된다. 그러나 각 포토 다이오드 하부의 인쇄 상황이 불균일한 경우 색 코드는 정확하게 복호되지 않을 가능성이 있다. 따라서, R 포토 다이오드(141), G 포토 다이오드(142), B 포토 다이오드(143)의 위치를 최대한 근접시킴으로써 수광량은 약간의 색 변화가 있어도, 복호에 영향을 미칠 정도로 다르지는 않다고 생각해도 무방하다. 조사 장치가 인쇄 매체면을 균일하게 조사할 수 있는 형태로 되어 있으면, 백색 LED(140)의 위치에 상관 없이, R 포토 다이오드(141), G 포토 다이오드(142), B 포토 다이오드(143)의 위치는 서로 근접하는 것이 바람직하다. 도 79처럼 포토 다이오드가 3개 배치되는 예에서는 각 다이오드는 삼각형을 구성하듯이 근접하고, 도광판 등으로 색 코드 판독 대상의 인쇄 매체면을 균일하게 조사하는 것이 바람직하다.
R 포토 다이오드(141), G 포토 다이오드(142), B 포토 다이오드(143)는 각각 빨강(R), 녹색(G), 파랑(B)의 빛의 세기를 검지 한다. 검지하는 레벨은 인쇄 정도(精度)에도 따르지만, 적어도 각 8단계(3색×3bit=9bit, 512색)~16단계(3색×4bit=12bit, 4096색)의 검지는 가능하다. 인쇄 밀도가 높으면 더욱 많은 단계를 검지할 수 있다.
여기에서 오인식을 막기 위해서, 백색 포토 다이오드를 추가하여, 백색 포토 다이오드에서 검지한 빛의 세기와 R 포토 다이오드(141), G 포토 다이오드(142), B 포토 다이오드(143)에서 검지한 빛의 세기와의 관계(단계)가 정상인지 아닌지에 의해, 오류 체크가 실시될 수도 있다. 그 외의 방법으로서 도 80에 나타내는 광 센서(130B)처럼 R 포토 다이오드(141), G 포토 다이오드(142), B 포토 다이오드(143)는 각각 2개씩 설치되고, 같은 색의 빛을 검지하는 2개의 포토 다이오드가 검지한 빛이 동일 단계에 있는지 여부에 의해 에러 체크를 실시해도 좋다. 이 경우 도 80에 나타내듯이 동일 색을 검지하는 포토 다이오드는 근접하지 않도록 배치되는 것이 바람직하다. 동일 색의 색 코드가 취득되는 영역 이외의 영역의 인쇄면에 재치되어 있는지 여부의 판정도 가능하기 때문이다. 또한, 매체에는 시안(C), 마젠다(M), 노랑(Y)의 잉크로 인쇄되어 있기 때문에, 각 포토 다이오드는 시안, 마젠다, 노랑의 파장의 빛을 투과하는 필터를 마련하여, 각 빛의 세기를 검지하도록 할 수도 있다.
도 81~도 83는 도 79의 「A단면」의 글자가 쓰여진 화살표를 따라서 절단한 광 센서의 단면도이며, 광 센서(130A)의 변형 예를 나타낸다.
도 81은 광 센서(130C)의 단면도이다. 광 센서(130C)는 색 코드의 인쇄 영역에 백색 LED(140)로부터의 조사광이 조사되고, 각 포토 다이오드가 소정의 반사광이 수광할 수 있도록 소정의 두께를 가진 광 투과판(145)을 설치한 형태이다. 백색 LED(140)로부터 점 광원으로서 조사한 빛은 R 포토 다이오드(141), G 포토 다이오드(142), B 포토 다이오드(143)의 각 표면에서 동량의 반사광을 수광한다. 반사광의 광량은 백색 LED(140) 하부의 인쇄 매체면으로부터의 광량이 높고, 주변을 향해서 떨어지므로 인쇄된 색 정보가 정확하게 취득되지 않는 경우가 있다. 그러나 카드형의 장치(110)에 광 투과판(145)이 매립되는 경우, 주변 측면이 반사 재료로 성형되어 있으면 측면에서 빛이 반사되기 때문에, 광량은 주변부에 있어서도 그만큼 저하하지 않는다. 광 투과판이 매립되지 않을 경우 반사판은 주변 측면에 마련되어도 좋다.
도 82는 광 센서(130D)의 단면도이다. 광 센서(130D)는 백색 LED(140)로부터 면 광원으로서 다방향으로 확산되어 조사하기 위해서, 백색 LED(140) 바로 아래에 광 확산 필터(146)를 마련한 형태이다. 이것에 의해, 광 센서(130D)는 백색 LED(140)가 인쇄 매체면을 비교적 균일하게 조사할 수 있다. 백색 LED(140)는 확산 반사 가공이 실시된 것이라도 좋다.
도 83은 광 센서(130E)의 단면도이다. 광 센서(130E)는 광 투광판 대신에 빛을 확산시키는 재료(백색 아크릴 등)로 성형된 광 확산판(147)을 사용한 형태이다. 이로써 백색 LED(140)로부터 조사되는 빛은 거의 균일하게 인쇄 매체면에 조사되고, 반사광도 확산되어 반사한다. 따라서, 수광하는 위치의 차이에 의한 수광량 변화는 감소한다. 인쇄 상황이 나쁘고 색 코드 판독 인쇄 매체면의 색에 변화가 있는 경우라도, 광 센서(130E)는 평균화된 반사광을 수광할 수 있다.
실시 형태 14에서는 R, G, B의 다른 3종의 파장의 빛을 수광토록 했으나 파장은 R, G, B로 국한되지 않고, 다른 파장의 빛을 사용하여, 마찬가지의 구조에 의해 광 코드를 판독할 수도 있다. 또한, 소정의 파장만을 투과시키는 필터를 마련하고, 다른 파장의 빛을 수광할 수 있는 수광 장치(포토 다이오드 등)의 수는 한정되지 않는다. 수광 장치의 수에 따라서 판독 가능한 정보량은 증가한다. 또한 조사 장치는 다른 파장 모두를 포함한 파장의 빛을 조사해도 좋고 다른 파장마다, 소정의 파장을 조사하는 조사 장치를 마련해도 좋다.
또한 상기의 광 센서(130A 또는 130B)를 갖춘 코드 판독 장치는, 스탬프의 코드 판독 장치로도 사용할 수 있다. 또 장치(110)는 광 센서로서, 다른 파장의 빛을 수광하는 수광 소자에 대신하여 같은 색 또는 일부 중복되는 파장 영역의 빛을 수광하는 수광 소자를 사용할 수도 있다. 이러한 동일 색 또는 일부 중복되는 파장 영역의 빛을 수광하는 수광 소자를 복수 사용할 경우에는 각각의 수광 소자가 수광하는 매체면의 광 반사 영역이 분리되고, 각각의 수광 소자에 입사하는 매개면의 반사 영역으로부터의 반사광이 섞이지 않도록, 수광 소자의 수광면을 격벽 등으로 분리하면 된다.
<실시 형태 15>
도 84~도 86을 참조하여, 본 발명의 실시 형태 15에 관련된 디지털 스탬프가 출력하는 패턴 코드를 설명한다. 실시 형태 15에 관련된 디지털 스탬프는 실시 형태 0에 나타내는 코드 발생 장치(1)와 마찬가지의 구성으로 할 수 있다.
[패턴 코드 출력]
도 84는 디지털 스탬프와 정보기기(200)와의 접촉면의 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다. 디지털 스탬프는, 정보 판독 장치 데이터 입력부(광전 변환 소자 배열)(112) 및 5개의 소자(111)(패턴 코드 출력 장치라고도 함)를 갖추고, 외주 상에 정보 판독 지시 노치부(26)를 가진다. 정보 판독 지시 노치부(26)는 실시 형태 0에 있어서의 코드 발생 장치(1)에 마련되는 정보 판독 지시 노치부(26)와 같다.
5개의 소자(111)는 반도체이며, 실시 형태 0과 마찬가지로 각 소자(111)로부터의 출력되는 정보를 심볼(1)에서 심볼(5)와 같이 부르기로 한다. 심볼(1)은 정보 판독 장치 데이터 입력부(112) 하측의 소자(111)에서 출력된다. 심볼(2) 및 심볼(3)은 정보 판독 장치 데이터 입력부(112) 우측의 2개의 소자(111)로부터 출력되고, 상측이 심볼(2), 하측이 심볼(3)이다. 심볼(4) 및 심볼(5)는 정보 판독 장치 데이터 입력부(112) 좌측의 2개의 소자(111)로부터 출력되고, 하측이 심볼(4), 상측이 심볼(5)이다. 심볼은 실시 형태 1에서 설명한 것처럼, 소자(111)와 터치 패널 등의 물리량을 검출 가능한 센서(물리량 센서)와의 상호 작용에 의해, 터치 패널 등의 물리량 센서가 검출하는 신호이다.
디지털 스탬프는, 각 심볼의 ON/OFF를 절환하여, 평면상에 배치되고, 공간적 확장을 가진 복수의 소자(111)로부터 다양한 배열 패턴(이하 단순히 패턴 또는 정보 패턴이라고도 불린다)을 출력함으로써 정보기기(200)에 송신하는 정보(패턴 코드)를 출력한다. 즉, 패턴 코드는 복수의 소자(111)로부터 출력되는 심볼의 ON과 OFF의 조합을 시간축 상에서 변화시킴으로써 표현되는 정보를 말한다. 또 어떤 시각에 있어서의 복수의 소자(111)로부터 출력되는 심볼의 ON과 OFF의 조합은 패턴으로 불린다. 그리고 심볼의 ON과 OFF의 상태는 각각의 소자(111)와 터치 패널 사이의 정전 용량, 혹은 터치 패널 표면의 전계 강도의 변화에 의해서, 디지털 스탬프로부터 터치 패널에 전달된다. 즉, 정보기기(200)는 케이스 표면에 내장된 터치 패널에 재치 또는 근접하는 디지털 스탬프의 접촉면에 있어서의 각각 소자(111)와 터치 패널 사이의 정전 용량의 변화(혹은, 터치 패널 표면의 전계 강도의 변화), 및 소자(111)의 위치를 검지함으로써 디지털 스탬프로부터 패턴 코드를 취득한다.
디지털 스탬프는 변화하는 정보 패턴을 시간 방향으로 변화시키고 다량의 패턴 코드를 부호화하고, 결락 없이 인식하도록 당해 패턴 코드를 반복하여 출력한다. 이 때문에 디지털 스탬프는 일련의 패턴 코드를 데이터 블록으로 하여, 데이터 블록의 구분을 정보기기(200)에 인식시킨다. 데이터 블록의 구분은 다른 패턴으로 드러나지 않는 독특한 1 이상의 패턴에 의해 정의된다. 나아가 시간 방향으로 변화하는 정보 패턴에서는, 동일한 패턴이 연속하여 발생하는 경우도 있으며, 패턴이 발생하고 있는 시간 간격을 정확히 인식할 필요가 있다. 터치 패널의 터치 인식 간격은 기종마다 차이는 있지만, 현행의 스마트 폰의 터치 패널의 터치 인식 간격(정전 용량이나 전계 강도의 변화의 인식)은 20ms~40ms 전후이다. 그러나 어떤 기종에서도 스마트 폰이나 태블릿 단말 등의 판독 측에서 가동하는 애플리케이션에서 소자(111)를 검지하는 시간 증가분(time increment)과, 디지털 스탬프로부터 정보 패턴이 발생될 때의 정보 패턴의 발생 간격 사이에서, 정확하게 동기를 취하기는 어렵다. 이에, 디지털 스탬프가 동기를 취하기 위한 패턴을 발생시켜, 정보기기(200)가 정보 패턴의 발생 간격을 인식할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 동기를 취하기 위한 패턴은 모든 심볼(1에서 5)에 의해서 정의되는 것이 아니라 일부의 심볼, 예컨대 심볼(1)에 의해서 형성할 수 있다.
본 실시 형태에서는 디지털 스탬프는 개개의 정보 패턴의 발생에 맞추어 번갈아 심볼(1)의 ON/OFF를 반복한다. 이로써 정보기기(200)의 터치 패널 등은 정보 패턴의 발생 간격을 인식하고, 디지털 스탬프로부터 출력되는 정보 패턴을 복호할 수 있다.
도 85는 패턴 코드의 출력 예를 나타낸 도면이다. 패턴 코드 출력 장치(111)는 각 심볼의 ON/OFF를 절환함으로써 다양한 정보 패턴을 출력한다. 도 85에서는 각 정보 패턴은 왼쪽부터 일련 번호가 첨부 되어 있다. 0번째(일련 번호 0)의 정보 패턴은 심볼(1에서 5)까지 OFF 상태인 경우이다. 즉 도 85에서는 백색 동그라미로 예시되는 소자는 OFF를 나타내고, 검정 동그라미로 예시되는 소자는 ON을 나타낸다. ON이란, 예를 들어 실시 형태 1의 장치(110)와 마찬가지로, 소자(111)를 다른 도체, 혹은 사람의 손가락에 접속 스위치(실시 형태 1의 SW(115) 등)가 ON인 경우를 말한다. OFF의 정의에 대해서도 상술과 마찬가지이다. 디지털 스탬프는, 정보기기(200)의 터치 패널에 재치됨으로써, 예를 들어 실시 형태 1의 장치(110)와 마찬가지로 정보기기(200) 등으로부터 전력 공급을 받고, 동작을 시작한다. 즉, 1번째(일련 번호 1)의 정보 패턴에 나타내듯이, 심볼(1에서 5)까지 ON 상태로 한다. 또한 디지털 스탬프는, 전지 또는 터치 패널로부터의 빛을 수광하는 광전 변환 소자 배열(112)에 의한 광전 변환에 의해 전력 공급을 받을 수 있다.
도 85에서는, 데이터 블록의 구분은, 1번째 정보 패턴 1과 2번째 정보 패턴 2의 2개의 정보 패턴으로 정의되고 있다. 또한, 아래 설명에 있어서, n번째 정보 패턴은 패턴 n이라 불린다. 패턴 1은 심볼(1에서 5)까지를 ON으로 하고, 패턴 2은 심볼(1, 3, 4)을 ON으로 하고 있다. 시간 방향으로 출력하는 정보 패턴을 정의하는 심볼(1에서 5)에서는 심볼(1)이 번갈아 ON/OFF를 반복한다. 이 점에서 패턴 1과 패턴 2에서는 연속하여 심볼(1) 및 심볼(2에서 5) 중 3개 이하(0개라도 좋다)의 ON이 출력된다. 이 때문에, 2회 연속하여 심볼(1)이 ON이 되는 패턴 1과 패턴 2의 조합(이하 기준 심볼 패턴이라고도 불린다)은 데이터 블록의 연속하는 패턴의 조합에 있어서의 심볼(1)의 발생 방법이 다르다. 그러므로 기준 심볼 패턴은 다른 정보 패턴과 구별되는 독특한 연속하는 패턴이 되며, 데이터 블록의 구분이 인식된다.
또한 심볼(1에서 5)의 배치가 축 회전 대칭인 경우, 소자(111)의 배치 방향이 정해지지 않기 때문에, 심볼(2에서 5)의 배치 순서는, 인식되지 않는 경우가 있다. 이 경우 패턴 2에 있어서 심볼(2에서 5) 중 적어도 1개와 심볼(1)을 ON으로 출력하면 정보기기(200)의 애플리케이션은 심볼의 배치 방향을 인식 가능하다. 패턴 코드를 인식하는 애플리케이션은 심볼(1)과 심볼(2에서 5)의 출력을 검지하여 비교 평가를 실시하고, 연속하는 2이상의 패턴에서 모두 심볼(1)이 ON인 것을 인식하고, 또한 심볼(2에서 5)의 ON/OFF의 조합이 다르면 데이터 블록의 구분임을 인식할 수 있다. 또한 연속하여 ON의 상태가 되는 심볼은 심볼(1)에 한정되는 것이 아니라, 어느 심볼도 좋고 3개 이상의 심볼의 조합이 연속하여 ON이 되는 패턴의 조(組)일 수도 있다. 단, 연속하여 ON인 상태로 되는 심볼은, 구분이 되는 패턴의 조 이외의 정보 패턴을 출력할 때에는, 번갈아 ON/OFF를 반복하는 것으로 한다.
또 구분이 되는 패턴의 조는, 연속하여 OFF가 되는 심볼을 포함한 것이라도 좋다. 즉, 번갈아 ON/OFF를 반복하는 심볼이 당해 심볼을 연속하여 OFF인 상태로 함으로써 데이터 블록의 구분으로 할 수도 있다. 이 경우 다른 소자(111)는 정보 패턴마다에 다른 위치의 심볼을 ON으로 한다. 한정된 심볼 수로 정보량을 최대로 하기에는, 1개 심볼의 ON/OFF에 의해 시간 간격을 검지하는 것이 바람직하다. 디지털 스탬프가 데이터 블록의 구분으로는 패턴 1 또는 패턴 2의 어느 것에 있어서 모든 심볼을 ON으로 하면, 정보기기(200)의 터치 패널은 재치된 심볼 배치 상황을 인식할 수 있다. 이 때문에 정보기기(200)의 터치 패널은 데이터 블록의 구분을 인식 후, 변화하는 정보 패턴의 출력 검지도 용이하게 할 수 있다.
1개의 데이터 블록에 포함되는 정보 패턴의 개수는 출력되는 패턴 코드에 의하여 달라지며, 정보기기(200)의 애플리케이션 측에서 정보 패턴의 출력 개수를 인식하고 있는 경우에는, 애플리케이션은 데이터 블록 구분의 전후에 있어서, 정보 패턴의 출력 수만큼의 패턴을 취득함으로써 패턴 코드를 복호할 수 있다. 즉, 정보기기(200)는 데이터 블록의 구분 패턴에서 다음의 구분 패턴 사이의 모든 정보 패턴을 취득하지 않아도 된다. 정보기기(200)는 예를 들면 시작을 나타내는 구분 패턴에서 다음의 구분 패턴까지 제1 데이터 블록 중에서 일부 정보 패턴을 취득하고, 나아가 그 다음의 구분 패턴까지 제2 데이터 블록 중에서 나머지 정보 패턴을 취득하는 경우가 있다. 이런 경우에 정보기기(200)는 제2 데이터 블록 중에는 부족한 정보 패턴을 취득할 수 있었던 단계에서 복호를 종료하면 된다. 이런 절차에 의해, 정보기기(200)는 복호 시간을 단축할 수 있다.
도 85에서는 패턴 3에서 패턴 9에 의해 정보 패턴이 출력된다. 패턴 9은 패턴 3에서 패턴 8까지의 각 심볼의 ON/OFF(1bit)를 가산한 2진의 아래 한 자릿수를, 대응하는 패턴 9의 심볼 ON/OFF(1bit)에 할당하여, 패리티 체크(에러 체크) 코드를 형성하고 있다. 정보기기(200) 측에서의 오검출을 막기 위해서는 어떠한 에러 체크나 오류 정정이 이용되어도 좋다. 이상의 각 패턴의 출력을 50ms간격으로 하면, 디지털 스탬프는, 초기 상태의 패턴 0의 OFF 상태를 포함하여, 데이터 블록에 0.5초로 패리티 체크의 정보 패턴을 부가해도, 4bit×6패턴=24bit(1700만 코드)가 출력 가능하다. 또한 이 경우에 정보기기(200)는 0.5초에서 패리티 체크를 실행하는 것이라고 가정한다. 디지털 스탬프 측에서의 패리티 체크의 정보 패턴 부가를 위한 시간(또는 정보기기(200) 측에서의 처리 시간)이 1초인 경우에는, 48bit(약 300조 코드)에 의해 방대한 패턴 코드가 출력 가능하다. 이 패턴 코드를 전자 결제 등에 이용하기 위해서는 128bit 이상의 패턴 코드가 출력되는 것이 바람직하다. 최근 기종의 스마트 폰은 12ms의 간격으로 터치를 인식할 수 있다는 것으로부터, 25ms마다 패턴 코드를 출력하면, 1초에 40개의 패턴을 인식할 수 있다. 이것에 의해 스마트 폰은 데이터 블록의 구분으로 2개, 128bit패턴으로 32개, 다시 에러 체크용 패턴으로 6개의 합계 40개의 패턴 코드를 1초에 출력·인식할 수 있다. 또한 디지털 스탬프는, 에러 체크용으로서 복수의 패턴을 사용할 수도 있다. 이러한 심볼(1에서 5)에 따른 패턴 코드의 출력은 카드형 장치에 패턴 코드의 출력에도 사용할 수 있다. 그 때에, 심볼(1에서 5)의 ON/OFF를 절환하는 각 소자(111)는 어떻게 배치해도 좋다.
또한 디지털 스탬프가 패턴 1에서 패턴 9에 따른 패턴 코드의 출력을 복수회 반복한 후, 정보기기(200) 등에서 실행되는 애플리케이션이 패턴 코드의 인식을 종료하면, 디지털 스탬프는 이동·회전이 가능하게 되며, 사용자는 애플리케이션을 조작할 수 있다. 도 85의 예에서는 심볼(1, 2, 5)을 ON 상태로 하는 패턴 11을 복수회 출력함으로써, 패턴 코드의 출력이 종료한 것으로 인식되고, 디지털 스탬프는 이동·회전이 가능하다. 단, 패턴 11은 통상의 정보 패턴으로서도 사용되기 때문에, 구분 패턴으로서 패턴 10이 출력된다. 구분 패턴 10은 심볼(1에서 5)을 ON 상태로 하는 패턴이다. 구분 패턴 10과 다음에 출력되는 패턴 11의 조합(기준 심볼 패턴)은 다른 정보 패턴과 유니크하게 구별된다. 패턴 10과 패턴 11의 출력에 의해, 패턴 코드의 출력이 종료한 것이 인식되고, 디지털 스탬프에 대한 회전·이동의 조작은 실시 가능하게 된다.
도 86은 패턴 코드의 다른 출력 예를 나타낸 도면이다. 도 86의 예는 도 85에 나타내는 출력 예에 대응하고, 각 심볼의 ON/OFF를 시계열로 나타낸다. 예를 들어 디지털 스탬프는, 정보기기(200)의 터치 패널에 재치 또는 근접되면, 예를 들어 실시 형태 1의 장치(110)와 마찬가지로, 정보기기(200) 등으로부터 전력 공급을 받고, 기준 심볼 패턴인 패턴 1 및 패턴 2를 출력하고, 패턴 코드의 출력을 시작한다. 패턴 1에서는 심볼(1에서 5)은 ON 상태이다. 패턴 2에서는 심볼(1)이 ON, 심볼(2에서 5)은 OFF 상태이다. 심볼(1)이 2회 연속인 것으로 패턴 1 및 패턴 2는 기준 심볼 패턴인 것이 인식된다. 또한 패턴 2는 심볼(1)이외의 심볼을 ON으로 할 수도 있고, 도 85의 예는 심볼(1, 3, 4)이 ON 상태임을 나타낸다. 심볼(1) 이외의 심볼을 ON으로 함으로써, 디지털 스탬프의 방향이 특정되기 때문에, 패턴 2은 방향 패턴이라고도 불린다.
심볼(1)은 소정의 시간 간격으로 ON/OFF를 반복한다. 심볼(2)부터 심볼(5)는 출력되는 패턴마다 ON/OFF가 절환된다. 심볼(2)부터 심볼(5)가 ON 상태인 것은 점선으로 나타낸다. 예를 들면 패턴 4는 심볼(2) 및 심볼(4)가 ON 상태로 되어 있다. 패턴 코드 출력 장치인 소자(111)는 패턴 3에서 패턴 9까지의 정보 심볼 패턴에 의해 28비트의 정보의 출력을 반복한다. 또한 패턴 3에서 패턴 9까지의 정보 심볼 패턴마다 기준 심볼 패턴(패턴 1 및 패턴 2)이 출력된다. 또한 기준 심볼 패턴 직전의 패턴 9에 의한 최종 4bit는 패리티 체크 비트로서 사용되도 좋다.
패턴 코드 출력 장치(111)는 심볼(1)에서 심볼(5)이 ON 상태인 패턴 10을 출력하고, 심볼(1, 2, 5)이 ON 상태인 패턴 11의 출력을 반복함으로써, 패턴 코드의 출력이 종료된 것을 나타낸다. 패턴 코드 출력의 종료를 나타내는 기준 심볼 패턴은 패턴 10 또는 패턴 10과 방향 패턴 11의 조합이다. 패턴 코드의 출력 종료 후에는 방향 패턴인 패턴 11의 출력이 반복된다.
이상 설명한 디지털 스탬프의 패턴 코드의 사양과, 실시 형태 8에서 설명한 디지털 카드(카드형 장치(110G) 등)의 패턴 코드의 사양은 상호로 사용하는 것이 가능하다. 즉, 디지털 스탬프는 실시 형태 8과 마찬가지의 패턴 코드 사양을 채용할 수도 있다. 또한 실시 형태 1부터 8에 있어서, 본 실시 형태와 마찬가지의 패턴 코드를 채용할 수도 있다. 또 디지털 스탬프 및 디지털 카드를 가진 기능은 쌍방으로부터 선택적으로 어떤 기능을 조합하여, 디지털 스탬프 또는 디지털 카드에 마련해도 좋다.
<그 외 변형 예>
발명자들에 의한 실험에서는 상기 실시 형태의 스탬프 타입 코드 발생 장치(1), 카드형의 장치(110) 등에 있어서, 전원으로서 AA형 건전지 2개를 이용한 경우에, 코드 발생 장치(1), 카드형의 장치(110) 등에 의한 정전 용량의 변화가 휴대 전화 등의 터치 패널로부터 충분히 인식 가능한 정도가 되는 것을 알고 있다. 즉 전원으로서 AA형 건전지 2개를 이용한 경우에는, 도 38에서 예시한 접촉 도체(114)에 사람의 손가락이 접촉하지 않아도 휴대 전화의 터치 패널 등은 SW(115)의 ON과 OFF에 의한 정전 용량 변화를 충분히 검지할 수 있다. 따라서 예를 들어 실시 형태 0의 도 1, 도 14 등에서 예시한 코드 발생 장치(1), 실시 형태 1부터 실시 형태 9에서 설명한 장치(110) 등, 혹은 카드형 장치(110H) 등에 있어서, 장치 표면 혹은 플라스틱제의 판재 내부에 수용되는 금속의 면적을 AA형 건전지 2개 정도로 조정함으로써 접촉 도체(114)를 이용하지 않고도 터치 패널에 정전 용량, 혹은 전계 강도 등의 물리량의 변화를 줄 수 있다.
또한, 터치 패널에 강화 유리나 보호 시트를 붙이는 경우가 많고, 최대 두께 1mm 미만으로, SW(115)의 ON/OFF에 의한 물리량 변화의 검지에 필요한 1개의 도전체의 정전 용량은 1.5Pf정도 이상이다. 상술한 것처럼 직경 7~8mm정도의 소자(111)를 사용한 경우, AAA 건전지 2개 상당의 도전체를 갖추면, 코드 발생 장치(1)의 케이스, 혹은 카드형의 장치(110) 등을 비도전체로 하는 것이 가능하다. 한편 이 정전 용량을 밑돌 경우는 코드 발생 장치(1)의 케이스, 혹은 장치(110)의 플라스틱 판재의 상측(표측면)을 도전체로 하는 것, 장치(110)의 플라스틱 판재 내에 금속층을 마련하여, SW(115) 등으로 ON/OFF 할 수 있는 것이 바람직하다. 상기의 조건은 터치 패널 측의 성능이나 정전 용량의 변화를 일으키는 전기 회로에 의하여 달라짐은 말할 필요도 없다.
또, 상기 실시 형태 1부터 실시 형태 9에서는 물리량 변화로서, 정전 용량, 혹은 터치 패널 표면의 전계 강도의 변화를 예시했다. 그러나 본 발명의 실시에있어서 물리량 변화는 정전 용량이나 전계 강도 변화에 한정되지 않는다. 즉, 정보기기(200) 등이 접수하는 정보의 입력 조작으로서 변화를 검지하는 물리량에 따라서, 장치(110) 등은 대응하는 변화를 발생하면 된다.
<실시 형태 16>
도 87~도 91을 참조하여, 본 발명의 실시 형태 16에 관련된 디지털 카드(실시 형태 1부터 실시 형태 9의 장치(110, 110A에서 110J)등)를 카드형의 장치로 하는 경우의 용도에 대해서 설명한다. 실시 형태 16에 관련된 카드형의 장치는 G-Card로도 불린다. 실시 형태 16에 관련된 디지털 카드는 예를 들어, 개인 인증 또는 유통에 있어서의 보안 관리 등 다양한 용도로 사용할 수 있다. 또한 G-Card에, 실시 형태 0에서 설명한 스탬프형 코드 발생 장치에 포함되는 회로, 센서, 도체 배치, 제어 절차를 적용할 수 있다.
[개인 인증 시스템]
도 87~도 91은 G-Card를 개인 인증에 이용하는 예를 설명한다. 도 87은 현행 신용 카드를 예시하는 도면이다. 현행의 신용 카드 등, 다양한 카드로의 대금 지불에는 IC칩 또는 자기 스트라이프를 판독하기 위한 고가의 카드 리더가 이용된다. 나아가, 비접촉으로 정보 입출력이 가능한 카드의 ID는, 송신중에 스키밍될 가능성이 있고, 특히 자기 카드 등은 ID가 쉽게 카피되어 위조될 우려가 있다.
도 88은 카드형 장치(G-Card)의 사용 예를 나타낸 도면이다. 도 89는 카드형 장치의 변형 예를 나타낸 도면이다. 또한 G-Card의 이면에 배치되는 복수의 소자 및 센서는 비도전 시트로 덮혀 있다. 도 88의 예에서는 G-Card는 표면에 지문 인증 패널을 가진다. 단 지문 인증 패널은 없어도 좋다. 또 도 89의 예에서는 G-Card는 표면에 패스워드 입력 터치 패널을 가진다. 또 G-Card는 이면에 사인 입력 터치 패널을 가진다. 다만 패스워드 입력 터치 패널 및 사인 입력 터치 패널은 생략해도 좋다.
G-Card는 신용 카드나 프리페이드 카드, 포인트 카드, 각종 멤버스 카드로 사용됨으로써 편리성과 보안을 크게 향상시킬 수 있다. G-Card는 실시 형태 8 등에서 설명한 메모리(117) 등으로 예시되는 불휘발성 메모리에 카드 ID를 저장한다. 또 G-Card는 물리량을 변화시키는 G-Card와 터치 패널 사이의 상호 작용에 의해, 패턴 코드 출력 장치(131)을 통해서 정보기기(200)의 터치 패널에 패턴 코드를 출력한다. 또 G-Card는 정보 입력 장치(132)를 통해서 정보기기(200)의 디스플레이 등에서 수광된 빛의 광량 변화, 파장마다의 강약이나 발광 시간, 간헐 시간의 단계를 인식(디지털화)하여, 정보를 입력한다.
다양한 장면에서 본인 확인이나 승인·계약을 실시할 때에, 스마트 폰이나 태블릿, 전용 인증기 등의 정보기기(200)에 있어서, G-Card인증 애플리케이션이 기동된다. 그리고 스마트 폰이나 태블릿, 전용 인증기 등의 정보기기(200)는 터치 패널이 본인의 보유하는 G-Card로 터치되고, G-Card를 특정하는 패턴 코드를 수신함으로써, 본인 확인을 시행한다. 그 때, G-Card는 도 89, 도 88에 예시한 터치 패널로부터의 비밀 번호 입력 또는 지문 인증 등에 의해 보안성을 높일 수 있다.
도 89에 예시한 것처럼 G-Card는 사용자에 의하여 터치 패널에 손가락이나 스타일러스 펜으로 기입되는 사인을 인증해도 좋다. G-Card는 사인의 특징점을 취득하여 카드에 기록된 특징점과 비교하여 인증해도 좋다. G-Card는 사인의 궤적을 패턴 코드로서 정보기기(200)에 송신하고, 정보기기(200)는 수신된 사인의 궤적을 클라우드 등에 송신함으로써 클라우드 상에서 인증을 실행해도 된다.
터치 패널에서 취득한 G-Card로부터의 패턴 코드를 스키밍하여, 당해 G-Card와 동일한 패턴 코드를 출력하는 위조 G-Card 등이 사용되지 않도록 하기 위해서, G-Card는 터치 패널로부터 발광되는 광 코드를 취득하고, 취득한 광 코드와 G-Card의 메모리(117) 등에 기억된 제1 ID를 바탕으로, 소정의 알고리즘으로 계산된 제2 ID를 패턴 코드로 출력하면 된다. 이로써 정보기기(200)는 G-Card의 인증이 가능하게 된다. 또한 G-Card는 처음에 G-Card에서 정보기기(200)에 대해서 제1 ID를 출력하고, 정보기기(200)의 터치 패널(디스플레이)이 제1 ID에 대응하는 광 코드를 발광해도 좋다. 또한 정보기기(200)의 터치 패널로부터 발광되는 광 코드는 클라우드에서 생성된 원 타임 패스워드로 함과 동시에 G-Card의 제1 ID를 토대로 계산되는 제2 패스워드를 원 타임 ID로 사용함으로써, 보다 고도의 보안을 실현할 수 있다.
우선, 사용자가 G-Card를 정보기기(200)의 터치 패널에 재치한다. 그러면 G-Card가 ID1을 패턴 코드로 하여, 패턴 코드 출력 장치(131)를 통해서 정보기기(200)의 터치 패널에 출력한다. 정보기기(200)는 받은 패턴 코드를 복호하고, 클라우드에 송신한다. 클라우드가 ID1을 수신하여, 소정의 시간 간격으로 1개의 시간을 파라미터로 하여, 당해 시간과 ID1을 파라미터로 하여 계산된 ID2를 정보기기(200)에 송신한다. 정보기기(200)는 ID2를 광 코드로 변환하고, 정보기기(200)의 디스플레이 등의 발광에 의해, G-Card에 송신한다. G-Card는 정보 입력 장치(132)를 통해서 광 코드를 수신하고, 소정의 알고리즘으로 ID3을 생성하고, 패턴 코드 출력 장치(131)를 통해서 터치 패널에 출력한다. 정보기기(200)는 취득한 ID3을 상술과 같은 순서로, 클라우드에 송신하여, ID1이 올바른지를 인증한다. 단, ID1은 생략해도 좋다. ID1이 이용되지 않을 경우에는 클라우드는 시간을 파라미터로 하여 계산된 ID2를 정보기기(200)로 송신하고, 똑같은 처리를 실행하면 된다.
현재, 인터넷으로 대금 결제를 할 경우, 신용 카드나 프리페이드 카드에 기재된 이름이나 카드 번호, 유효 기간, 보안 코드 입력에 의해 결제가 가능하게 된다. 그래서 도 90에 나타내듯이, 점포 등에서 신용 카드를 건네서 결제할 때 카드에 기재된 정보를 복사하고, 그 정보를 바탕으로 인터넷에서의 대금 지급에 악용되는 경우가 늘고 있다. G-Card는 인터넷 결제할 때 G-Card의 이용자 본인의 스마트 폰 등의 정보기기(200)에 대는 것으로 결제를 할 수 있기 때문에, G-Card를 도둑맞지 않는 한, 타인의 위장에 의해서 신용 카드 등의 번호가 입력되어 결제되는 일은 없다.
나아가, 스마트 폰 등의 정보기기(200)의 ID와 G-Card를 연동시킴으로써 G-Card는 본인의 스마트 폰이 아니면 도둑맞아도 사용되지 않게 할 수 있다. 스마트 폰과 G-Card 모두를 도난당한 경우에도, G-Card를 사용할 때 지문 인증을 하거나, 도 106에 나타내듯이 패스워드 입력에 의해 인증함으로써 안전한 본인 확인이 가능해진다. 또한 도 91에 예시한 처리는 예를 들어 도 45, 도 46, 도 51, 도 52, 도 54, 도 55, 도 67, 도 68 등의 플로우차트에 예시한 순서로 실행할 수 있다.
[보안 시스템]
개발 도상국 등에서 제조된 위조품이나 유출품이 횡행하고 있다. 특히 명품 등의 고가품이나 식품, 약품 등의 사람의 생명에 관련된 침해품을 배제하는 것은 세계적인 과제이다. 도 92~도 95는 G-Card을 제품 보증 등의 보안 시스템에 이용하는 예를 설명한다.
도 92는 제품 보증에 사용되는 G-Card의 사용 예를 나타낸 도면이다. G-Card는 제품 보증을 위한 보증 카드로 당해 제품 패키지에 동봉하여 사용할 수 있다. 또 매우 얇은 G-Card 모듈이 당해 제품 패키지 자체에 내장되거나 씰 상태로 하여 출하할 때 제품에 붙일 수도 있다. 이것에 의해 정도(精度)가 높은 진위 판정이나 추적 가능성(traceability)을 실현할 수 있다.
실시 형태 1부터 실시 형태 8등에서 서술한 것처럼, G-Card의 이면 및 G-Card 모듈은 복수의 소자 및 광 코드 수신이나 전력 공급을 위한 솔라 패널을 갖춘다. 또한 소자 등은 G-Card에 내장되어 있으며, 비도전 시트로 덮혀 있다.
사용자는 스마트 폰 등의 정보기기(200)에서 제품 보증을 위한 G-Card 보안 애플리케이션을 기동시키거나, 당해 제품의 WEB사이트의 보안 페이지를 열고, G-Card 또는 G-Card 모듈을 댄다. 이 조작에 의해 스마트 폰 등의 정보기기(200)의 터치 패널은 G-Card 또는 G-Card 모듈의 패턴 코드 출력 장치(131)를 통하여 패턴 코드를 취득한다. 그러면 스마트 폰 등의 정보기기(200)는 터치 패널을 통해서 G-Card 또는 G-Card 모듈로부터의 제품의 진위 판정이나 제조 일자, 유효 기간, 제품 내용 등의 다양한 정보를 취득하고, 사용자에게 열람 가능하게 표시할 수 있다.
도 93은 G-Card에 의한 진위 판정 처리 예를 나타낸 도면이다. G-Card를 스마트 폰에 대면, 코드 번호가 스마트 폰에 표시되고, 사용자는 G-Card에 기재된 독특한 보안 코드와 표시된 코드 번호가 일치하는지 여부로 제품 등의 진위 판정을 쉽게 실시할 수 있다.
도 94는 G-Card 및 보안 코드의 입력에 의한 진위 판정의 예를 나타낸 도면이다. 사용자가 G-Card를 스마트 폰에 대기 전에(또는 댄 후에), G-Card에 기재된 독특한 보안 코드(도 94의 예에서는 4541 5673)를 스마트 폰 등의 정보기기(200)에 입력한다. 한편, 스마트 폰 등의 정보기기(200)는, 대응하는 광 코드를 발광하여 G-Card에 인도하여 G-Card의 불휘발성 메모리에 기억된 정보와 비교시키거나, 또는, G-Card에서 출력되는 패턴 코드와 사용자로부터 입력된 보안 코드를 비교함으로써 관련성이 올바른지 아닌지에 의해 진위 판정을 할 수 있다. 따라서 진위 판정의 판단이 정보기기에서 실행되는 경우와 G-Card에서 실행되는 경우가 있다.
우선, 정보기기(200)측에서 판정이 이루어지는 경우를 설명한다. 정보기기(200)는 디스플레이 등으로부터의 발광에 의해 G-Card의 정보 입력 장치(132)를 통해서 광 코드를 G-Card에 입력하고, 보안 코드의 송신을 요구한다. 그러면 G-Card는, G-Card는, 메모리(117) 등의 불휘발성 메모리로부터 보안 코드를 판독하고, 패턴 코드 출력 장치(131)를 통해서 정보기기(200)의 터치 패널에 패턴 코드의 형태로 출력한다. 정보기기(200)는 터치 패널을 통해서 취득한 패턴 코드를 복호하고, 입력된 보안 코드와 비교함으로써, 진위 판정의 판단이 실행된다. 정보기기(200)는 진위 판정 결과를 디스플레이에 표시하면 된다.
다음에, G-Card 측에서 판정이 이루어지는 경우를 설명한다. 정보기기(200)는 입력된 보안 코드를 광 코드로 변환하고, 디스플레이 등으로부터의 발광에 의해 G-Card의 정보 입력 장치(132)를 통해서 G-Card에 입력한다. G-Card는 정보 입력 장치(132)로부터 수광된 광 코드를 복호하고, 보안 코드를 취득한다. 그리고 G-Card는 복호한 보안 코드와 메모리(117) 등의 불휘발성 메모리에 기억된 보안 코드를 비교한다. 이에 따라서 진위 판정의 판단이 실행된다. G-Card는 패턴 코드 출력 장치(131)를 통해서 진위 판정 결과를 정보기기(200)의 터치 패널에 출력한다. 정보기기(200)는 받은 진위 판정 결과를 디스플레이에 표시하면 된다.
상기의 독특한 보안 코드는 제품이나 패키지, 보증서 등 중 어느 것, 또는 양쪽에 인쇄해도 좋다. 보안 코드는 당일의 날짜와 현재의 시간 등일 수도 있다. G-Card는 당일의 날짜와 현재의 시간을 원 타임 패스워드로서 패턴 코드를 출력하고 인증이 실행되도록 해도 좋다. 당일의 날짜나 현재 시간을 원 타임 패스워드로 하는 경우, 보안 코드는 인쇄되지 않아도 된다. 보안 코드를 이용하지 않는 경우에는 G-Card 자체의 진위 판정이 실행된다. 예를 들면, 우선, 정보기기(200)는 소정의 정보를 원 타임 패스워드로 암호화하고, 광 코드로 변환하고, 정보 입력 장치(132)를 통해서 G-Card에 입력한다. G-Card는 수광한 광 코드를 복호하고, 복호한 결과를 원 타임 패스워드에 의하여 다시 복호한다. G-Card는 복호한 결과를 패턴 코드 출력 장치(131)를 통해서 정보기기(200)의 터치 패널에 패턴 코드의 형식으로 송신한다. 정보기기(200)는 G-Card로부터 받은 패턴 코드를 복호하고, 최초에 송신한 소정의 정보에 일치한 경우에, G-Card가 진짜라고 판정한다.
나아가 보안을 높이려면 G-Card 보안 애플리케이션은 스마트 폰 등의 정보기기(200)의 터치 패널로부터 발광된 광 코드를 취득하고, 취득한 광 코드를 바탕으로 소정의 알고리즘으로 계산된 패턴 코드로서 패턴 코드 출력 장치(131)로부터 출력한다. 스마트 폰 등의 정보기기(200)는 G-Card에서 출력되는 패턴 코드를 G-Card에 대해서 발광한 광 코드의 정보를 이용하여 복호함으로써, 진위 판정이나 추적 가능성을 실시할 수 있다.
도 95는 G-Card 모듈의 사용 예를 나타낸 도면이다. 물품 등의 수령에 있어서, 본인 확인 시에 사진이 부착된 카드 등을 제시하는 것을 생각할 수도 있지만 당해 카드 등은 보유되어 있지 않는 경우가 많다. G-Card 모듈은 사진이 부착된 카드 등이 없어도 본인 확인을 실현할 수 있다. 물품 등을 인도할 때에, 본인을 확인하기 위한 물품 등이나 본인에게 온 수취증에 붙어 있는 G-Card 모듈을 인도하는 측의 스마트 폰 등의 정보기기(200)에 대면, 등록되어 있는 본인의 개인 정보가 표시된다. 표시된 개인 정보에 의해, 본인 확인이 가능하게 된다. G-Card 모듈에 등록되어 있는 본인의 개인 정보는 사진이 아니더라도 좋고, 생년월일, 연령, 패스워드 등 본인밖에 모르는 정보를 포함할 수도 있다. 본인밖에 모르는 정보를 확인하거나, 입력 받는 것으로 본인 확인이 가능하게 된다.
이 처리에서는 본인에게 온 수취증에 붙어 있는 G-Card 모듈의 메모리(117) 등의 불휘발성 메모리에 본인밖에 모르는 정보 등이 기억되어 있다. 예를 들어 배달자는 G-Card 모듈을 스마트 폰 등의 정보기기(200)에 대면, 도 45, 도 46, 도 51, 도 52, 도 54, 도 55, 도 67, 도 68 등에 예시한 순서로 메모리(117)의 정보가 패턴 코드 출력 장치(131)를 통해서 정보기기(200)의 터치 패널에 출력된다. 정보기기(200)가 G-Card 모듈에서 취득한 정보를 디스플레이에 표시함으로써 배달자는 본인밖에 모르는 정보 등을 인식하고, 본인 확인을 할 수 있게 된다.
[티켓 구입ㆍ쿠폰 획득과 인증]
도 96~도 98은 G-Card를 티켓 구입·쿠폰 획득 및 티켓·쿠폰의 인증에 이용하는 예를 설명한다. G-Card를 스마트 폰이나 태블릿 등 정보기기(200)에서 이용하기 위한 애플리케이션은 G-Card 애플리케이션이라고도 불린다. G-Card 애플리케이션에 의해 티켓을 구입하거나 쿠폰을 획득할 경우, 사용자는 G-Card를 스마트 폰이나 태블릿 등 정보기기(200)의 터치 패널에 댄다. 이 조작으로 대응하는 패턴 코드(티켓·쿠폰 코드)는 스마트 폰 등의 터치 패널로부터 광 코드로 출력되고, 정보 입력 장치(132)를 통해서 G-Card에 입력된다. G-Card는 광 코드를 복호하고, 메모리(117)에 기록한다. 나아가 도 96에서 나타내듯이 신용 카드 기능을 탑재한 G-Card는 결제도 실행할 수 있다. 구체적으로는 G-Card의 소자가 배치된 면을 터치 패널에 접촉 또는 근접시키면 G-Card는 G-Card는 결제에 사용되는 정보를 스마트 폰 등에 출력한다. 또한 G-Card는 도 104와 마찬가지의 구성으로 할 수 있다.
또한 G-Card의 정보 입력 장치(132)(광 센서(130))의 포토 다이오드, 예를 들어 도 70에 예시한 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)와 디스플레이의 발광 영역(L1에서 LE6)의 위치를 좋은 정도(精度)로 맞추기 위해서 정보기기(200)의 애플리케이션은, 디스플레이에 카드의 위치를 맞추기 위한 마크, 예를 들면 테두리 모양의 그래픽스 객체를 표시해도 좋다. 도 96의 예에서는 정보기기(200)는 점선 테두리 모양의 그래픽스 객체와 함께 「(카드 위)」「(카드 아래)」「여기에 카드 왼쪽 이면을 맞추세요」 등의 가이던스를 표시하고 있다. 정보기기(200)가 이러한 가이던스를 표시함으로써, 사용자는 좋은 정도로 G-Card를 터치 패널에 맞추어 접촉시키고, 또는 근접시킬 수 있다. 따라서 정보기기(200)가 G-Card의 패턴 코드 출력 장치(131)(소자(111))의 배치 위치를 인식하지 않아도 발광 영역(LE1에서 LE6)의 각각으로부터 대응 하는 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)의 각각에 대하여 빛을 입사시킬 수 있다. 이 경우에는 정보기기(200)에 의한 G-Card의 위치 인식이 필요없으므로, 패턴 코드 출력 장치(131)는 예를 들면, 소자(111)를 1개, 혹은 2개만 가진 것으로 해도 좋다. 정보기기(200)는 패턴 코드 출력 장치의 소자(111)에 의한 ON인 심볼을 인식할 수 있는 것을 트리거로, 발광 영역(LE1에서 LE6)의 각각으로부터 발광하면 된다. 또 G-Card는, 대응하는 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)에서 광 코드를 수광할 수 있으며, 에러가 없을 경우에 확인 응답을 패턴 코드 출력 장치(소자(111))에 따른 패턴 코드로 출력하면 된다.
구입한 티켓에 의한 입장 시나 쿠폰 사용 시에는 정보기기(200)는 티켓·쿠폰 인증용 태블릿, 전용 판독기의 단말기 등으로 동작한다. 여기에서는 예를 들면, 정보기기(200)는 G-Card에서 구입한 티켓·쿠폰을 확인하는 애플리케이션을 기동하고 있는 것으로 한다. 도 97와 같이 G-Card를 대면, 티켓이나 쿠폰에 대응하는 패턴 코드의 출력 요청이 단말기 터치 패널의 디스플레이에서 광 코드로 발광되고, 정보 입력 장치(132)를 통해서 G-Card에 입력된다. 광 코드를 수광한 G-Card는 광 코드에 대응하는 티켓이나 쿠폰을 메모리(117)로부터 읽어 낸다. 그리고 G-Card는 읽어 낸 티켓이나 쿠폰을 패턴 코드로 변환하고, 패턴 코드 출력 장치(131)를 통해서 정보기기(200)의 터치 패널에 출력한다.
단말기 등은 G-Card에서 출력된 패턴 코드를 판독하고, 복호하여, 티켓이나 쿠폰의 정보를 취득한다. 단말기 등은 클라우드나 단말기에 기록되어 있는 패턴 코드와 동일하면, 회장으로의 입장이나 쿠폰의 상환·사용을 승인한다. 한번 사용된 티켓이나 쿠폰은 다시 사용되지 않도록 G-Card에 기록된 대응하는 패턴 코드를 삭제해도 된다. 또는 도 98과 같이, 티켓이나 쿠폰의 사용 이력은 G-Card에 기록되고, G-Card를 사용자의 스마트 폰 등의 정보기기(200)에 댐으로써 표시되도록 해도 좋다.
[컨텐츠ㆍ쿠폰·포인트 집객 서비스]
도 99~도 101은 G-Card를 콘텐츠의 시청 서비스, 쿠폰·포인트의 축적에 의한 집객 서비스에 이용하는 예를 설명한다. 사용자는 서비스 제공자로부터 소정의 방법으로, 컨텐츠, 쿠폰, 포인트 제공용 G-Card를 취득한다. 사용자가 G-Card를 취득한 시점에서는, 컨텐츠, 쿠폰 또는 포인트를 제공하기 위한 ID는 G-Card의 메모리(117)에 기록되어 있지 않다. 또한 사용자는 소정의 방법으로서 G-Card가 동봉된 다이렉트 메일(DM), 카탈로그, 잡지, 신문, 제품을 받거나, 점포나 시설, 거리에서 배포받음으로써 G-Card를 취득할 수 있다.
도 99는 G-Card에 의한 포인트 등의 제공 서비스의 예를 나타낸 도면이다. 서비스 제공자는, 집객을 도모하기 위해 소정의 집객 장소에서 G-Card용 광 코드 발광 장치(170)를 서비스 카운터에 설치한다. 사용자는 G-Card를 가지고 서비스 카운터에 가서 G-Card를 광 코드 발광 장치(170)에 댄다. G-Card는 정보 입력 장치(132)를 통해서 광 코드 발광 장치(170)에서 출력되는 콘텐츠, 쿠폰, 포인트 서비스용 ID를 취득하고, 메모리(117) 등의 불휘발성 메모리에 기록한다. 광 코드 발광 장치(170)로 출력되는 정보에 따라서, 각처의 서비스 카운터는 각각 다른 서비스를 제공할 수 있다. 또한 G-Card는 사용자로부터 G-Card를 받은 서비스 카운터 담당자에 의하여 광 코드 발광 장치(170)에 대어질 수도 있다. 또 광 코드 발광 장치(170)는 서비스 카운터 담당자의 스마트 폰 등의 정보기기(200)일 수도 있다.
사용자가 G-Card를 취득했을 때에는 G-Card는 콘텐츠나 쿠폰·포인트 서비스용 ID를 메모리(117)에 기록하고 있지만, 사용되지 않도록 전자 키가 걸린 상태로 되어 있어도 좋다. 이 경우 G-Card를 광 코드 발광 장치(170)에 대면, G-Card는 전자 키를 해제하여, 소정의 콘텐츠나 쿠폰·포인트 서비스용 ID 사용이 가능한 상태가 되게 하면 좋다. G-Card에 복수의 전자 키가 설정되어 있는 경우, 사용자는 당해 전자 키에 대응하는 서비스를 사용할 수 있다. 이 경우 사용자는, 스탬프 랠리처럼 다양한 서비스 카운터에서 다른 콘텐츠나 쿠폰·포인트를 취득할 수 있다.
도 100은 G-Card에 의한 포인트 서비스의 스테이터스를 표시하는 예를 나타낸 도면이다. 사용자는 G-Card를 스마트 폰 등의 정보기기(200)에 댐으로써 예를 들면 포인트의 유효 기간, 포인트 획득 수를 확인할 수 있다. 또 도 101은 G-Card에 의한 쿠폰 등의 서비스 내용을 표시하는 예를 나타낸 도면이다. 사용자는 G-Card를 스마트 폰 등의 정보기기(200)에 댐으로써 예를 들면, 콘서트 티켓 구입 등으로부터 취득한 쿠폰의 서비스 내용을 확인할 수 있다.
사용자는 G-Card에 기록된 쿠폰·포인트를 다양한 점포에서 사용할 수 있다. 또한, 사용자는 사용자의 스마트 폰 등의 정보기기(200)에서 G-Card 애플리케이션을 기동하여 G-Card를 댐으로써, 인터넷 서비스에서도 쿠폰·포인트를 사용할 수 있다. 또, 사용자는 도 100 및 도 101과 같이, G-Card 내에 기록된 현재의 쿠폰이나 포인트의 서비스 내용이나 유효 기간 등의 스테이터스를 열람할 수 있다. 나아가 사용자는 스마트 폰 등의 정보기기(200)에서 G-Stamp(실시 형태 0의 도 4에 제시된 스탬프 타입 코드 발생 장치(1))를 사용하기 위한 애플리케이션에 쿠폰·포인트를 이동시켜서 사용할 수도 있다. 사용자는, 취득한 콘텐츠를 즐기는 경우 G-Card 애플리케이션을 스마트 폰이나 태블릿 등 정보기기(200)에서 기동한다. 그리고 사용자가 G-Card를 스마트 폰이나 태블릿 등 정보기기(200)에 대면 게임이나 사진, 동영상 등 다양한 콘텐츠를 G-Card에서 정보기기(200)로 전송할 수 있다. 나아가 사용자는 G-Card를 스마트 폰이나 태블릿에 재치하여 이동·회전시킴으로써, 게임 등 콘텐츠를 조작해도 좋다. 사용자가 G-Card 애플리케이션을 기동하여 G-Card를 사용한 경우, 서비스 제공자는 사용자의 스마트 폰 등의 정보기기(200)에서 수신할 수 있는 다양한 통신 수단을 사용하여 서비스를 더 제공하도록 할 수도 있다. 또한 G-Card는 카드뿐 아니라 동전이나 말처럼 어떤 형상을 하고 있어도 좋다. 또 G-Card는 서비스 카운터로의 집객용에 한정되지 않고, 서비스 카운터에 나가지 않고도 사용할 수 있도록 해도 좋다.
[스탬프ㆍ포인트 카드 발광 시스템]
도 102~도 105는 G-Card를 스탬프 및 포인트 카드로 이용하는 예이다. 여기에서는 정보기기(200)의 디스플레이의 G-Card에 대한 발광에 의해 스탬프 압인 및 포인트의 가산·차감을 하는 예를 설명한다.
점포에서 요금을 지불한 경우, 종래, 스탬프는 종이 스탬프 카드에 압인되고, 포인트는 플라스틱 포인트 카드에 기록되어 쌓인다. 그러나 사용자는 카드가 늘어나 관리가 힘들어진다. 또 플라스틱 카드로는 어느 정도 포인트가 쌓여 있는지, 언제까지 유효한지 알 수 없고, 사용자는 번거롭게 인터넷에서 등록하여 검색을 하지 않으면, 이러한 정보를 취득할 수 없다.
도 102는 G-Card를 특정 점포의 전용 포인트 카드로 이용하는 예를 나타낸 도면이다. 또 도 103은 G-Card를 복수 점포에서 공통적인 포인트 카드로서 이용하는 예를 나타낸 도면이다.
도 102의 예에서는 G-Card는 전자 노트(171)를 구비한다. 전자 노트(171)는 현상태의 스탬프 또는 포인트의 상황을 표시하고, 가시화할 수 있게 해도 좋다. 전자 노트(171)는 자성체와 유기 EL 등을 사용하고, 카드 내부의 제어에 의해 문자나 그림을 그리게 할 수도 있고, 전용기를 사용하여 외부에서 기입할 수 있도록 제어해도 좋다.
도 104는 G-Card에 기록된 스탬프나 포인트의 가산·차감을 하는 예를 나타낸 도면이다. 사용자는 G-Card를 점포에서 제시한다. 사용자는 업무용으로 점포에 갖춰진 스마트 폰이나 태블릿 등의 정보기기(200)에 G-Card를 댄다. 즉, 이 서비스에서는 점포의 업체는 전용기기를 사용하지 않아도 된다. 이 조작으로 당해 스마트 폰이나 태블릿은 POS와의 연동과 터치 입력에 의해 광 코드를 G-Card에 발광하고, G-Card에 대해서 쉽게 스탬프 압인이나 포인트의 메모리(117)로의 가산·차감을 요구할 수 있다. 또 스마트 폰이나 태블릿 등 정보기기(200)가 메모리(117)에 기억된 정보의 송신 요구하기 위한 광 코드를 G-Card에 발광하면 G-Card는 메모리(117) 등의 불휘발성 메모리의 정보를 패턴 코드로써 출력한다. 이런 절차에 의하여, 사용자는 카드의 ID나 현재 스탬프나 포인트 상황을 스마트 폰이나 태블릿(업무용 G-Card) 등의 정보기기(200)의 디스플레이에서 인식할 수 있고, 포인트의 차감도 가능하다.
사용자는 스마트 폰 등의 정보기기(200)에 의해 G-Card 애플리케이션을 다운로드하거나 G-Card의 웹 사이트 또는 소정의 웹 사이트에 접속하여, G-Card의 인식 페이지를 표시시킬 수 있다. 사용자가 G-Card를 인식 페이지 표시 중인 정보기기(200)에 대면, 정보기기(200)는 G-Card의 접근에 의해, 패턴 코드 출력 장치(131)(소자(111))에 의한 물리량 변화를 검지한다. 그러면 인식 페이지 표시 중인 정보기기(200)는 디스플레이로부터 광 코드를 발광하고, 정보 입력 장치(132)를 통해서 정보의 출력 요청을 G-Card에 입력한다. 그러면 G-Card는 기록되어 있는 점포 ID, 당해 점포에서 획득한 포인트 수, 유효 기한 날짜 등의 정보를 패턴 코드로 패턴 코드 출력 장치(131)를 통해서 정보기기(200)의 터치 패널에 출력한다. 출력된 패턴 코드에 의한 정보가 스마트 폰 등의 정보기기(200)에 표시됨으로써 사용자는 점포별 포인트를 언제라도 스마트 폰 등의 정보기기(200)에서 확인할 수 있다. 여기에서 스마트 폰에 대해서 G-Card를 소정의 방향으로 재치하면, G-Card에 기록된 정보는 스마트 폰으로 이동되도록 해도 좋다. 또 도 105와 같이 G-Card를 소정의 방향, 예를 들면 도 104에 나타내는 방향과는 다른 방향으로 재치하면, 스마트 폰 등의 정보기기(200)는 G-Card에 기록된 정보만을 표시하도록 해도 된다. 스마트 폰에 기록된 스탬프나 포인트를 사용할 때에는, 스탬프의 압인이나 포인트의 가산·차감은 전술한 G-Stamp 및 점포용 G-Card에 의해 실시해도 좋다. 또한 도 105의 처리에서도 스마트 폰 등의 정보기기(200)는 도 96과 같은 순서로 사용자를 가이드 해도 좋다. 즉, 정보기기(200)의 애플리케이션은, 디스플레이에 카드 위치 맞춤을 위한 마크, 예를 들면 테두리 모양의 그래픽스 객체를 표시하는 가이던스를 표시하면 된다.
사용자는 포인트를 사용할 때, 계산대에서 사용하는 포인트 수를 스마트 폰이나 태블릿 등의 정보기기(200)를 터치하여 입력하고, G-Card를 스마트 폰이나 태블릿 등의 정보기기(200)에 대어 포인트 수를 차감할 수 있다. 사용자가 G-Card 애플리케이션 또는 소정 사이트의 G-Card 인식 페이지 표시 중인 정보기기(200)에 카드(G-Card)를 댄다. 그러면 스마트 폰 등의 정보기기(200)는 G-Card에 기억된 점포 ID를 판독하고, 당해 점포 ID에 대응된 점포에서 송신되는 정보를 수신할 수 있다. 스마트 폰 등의 정보기기(200)는 점포에서 송신되는 정보의 수신을 허락하면 점포 캠페인(주말에는 3배 포인트 제공이나 ○○을 선물)등의 다양한 광고 정보를 푸쉬 메일 등에 의해서 수신한다. 사용자가 다양한 광고 정보를 열람함으로써 점포의 이용이 촉진된다.
다른 방법으로 스마트 폰 등의 정보기기(200)는 판독된 점포 ID에 대응된 점포의 서버 등에 정보를 송신하도록 요구해도 좋다. 또한 G-Card는 공통의 스탬프 카드 또는 포인트 카드로도 이용 가능하다. G-Card는 다양한 점포의 ID나 대응하는 정보를 기록할 수가 있으며, 각 점포의 단말로서 정보기기(200)는 당해 점포의 ID에 대응하는 광 코드를 공통 카드(G-Card)에 발광한다. 또 각 점포 정보기기(200)는 다른 점포의 정보를 카드(G-Card)로부터 취득하지 않는다.
[완구ㆍ게임]
도 106 및 도 107에 카드형의 장치에 의한 게임 예를 설명한다. 사용자는 G-Card에 의한 게임 카드나 트레이딩 카드에서는, G-Card를 태블릿 등의 터치 패널을 가진 정보기기(200)에 재치한다. G-Card는 터치 패널에 의해 특정되므로, 사용자는 G-Card를 이동·회전시키면서 게임을 즐길 수 있다. 나아가 획득한 득점과 파워, 아이템 등은 G-Card에 기록할 수 있으므로, 사용자는 G-Card로 대전 게임이나 게임 센터와 마찬가지의 게임 방법으로 게임을 실시할 수 있다. 또한 G-Card에 탑재하는 애플리케이션이 게임 정보를 G-Card의 메모리(117)(실시 형태 1 참조) 등에 기록해도 좋다.
또, 게임 센터나 쇼핑몰 등에 G-Card와 송수신 가능한 게임기가 마련된 경우에는 G-Card는 게임 센터나 쇼핑몰 등에서 사용자에게 판매되는 툴이 된다. 사용자는 G-Card로 즐기는 게임기가 설치된 게임 센터나 쇼핑몰에서 G-Card를 구입하여 게임을 한다. 그리고 사용자가 자택에 돌아와서, 당해 G-Card로 자택에서 소유하는 태블릿 등에서도 게임을 계속 즐길 수 있다. 사용자는 G-Card의 ID나 게임 정보를 제삼자의 태블릿 등에 대어 그 일부 또는 전부를 제공할 수도 있다.
도 106에 예시한 것처럼, G-Card 표면에는 터치 패널이나 각종 스위치 등에 의한 조작 영역이 마련된다. 사용자는 G-Card의 조작 영역을 손가락으로 터치하여 게임 조작을 할 수 있다. 터치 패널을 가진 스마트 폰 등의 정보기기(200)나 게임기는 G-Card의 재치 위치를 정확히 인식할 수 있다. 따라서 도 107에 예시한 것처럼 정보기기(200)나 게임기는 G-Card에 마련된 조작 영역의 배치도 인식할 수 있다. 조작 영역은 유리 등의 비도전체(절연물)로 하면, 사용자가 G-Card의 조작 영역을 조작했을 때에 정보기기(200)나 게임기의 터치 패널은 G-Card 너머로 손가락의 터치를 직접 인식할 수 있다. 즉, 사용자는 G-Card를 조작하는 동시에 손가락과 터치 패널 사이에 G-Card가 개재하는 경우에도 G-Card 너머로 정보기기(200)나 게임기를 조작할 수 있다. 비도전체 표면에 조작을 의미하는 아이콘을 형성해도 좋다. 그 경우 동시에 터치하는 손가락의 수는 G-Card의 소자(111)로부터의 출력을 포함하여, 동시에 인식할 수 있는 멀티 터치의 제한을 넘어서는 안 된다. 조작 영역에 터치한 경우는 G-Card는 일부 또는 전부의 소자(111)의 출력을 OFF하도록 해도 좋다.
도 108에, 조사 장치가 있는 포토 다이오드(예를 들어 실시 형태 14, 실시 형태 18의 광 센서)를 갖춘 G-Card에 의한 게임 장치를 예시한다. 보드 게임이나 카드 상에 색 코드를 형성한 영역에 조사 장치가 있는 포토 다이오드를 갖춘 G-Card를 재치하여 색 코드를 취득하고 게임을 진행할 수 있다. 여기에서는 색 코드란, 색상, 혹은 명도, 계조 등으로 표현할 수 있는 디지털 정보를 말한다. 2개소에 포토 다이오드를 갖춘 G-Card에서는 좌우 2색의 조합으로 색 코드 수를 늘릴 수 있다. 예를 들면, R, G, B의 각 색의 ON/OFF로 3bit, 2개소 조합으로 6bit, 각 색을 4단계로 하여, 12bit가 된다. 나아가 G-Card를 역 방향으로 바꾸어 재치하면 24bit의 색 코드를 취득할 수 있다. 또한, 도트 판독 장치를 구비하면, 도트 코드로부터 위치 정보도 취득할 수 있다.
도 109는 다른 형상의 장치의 예이다. G-Card는 말(駒))처럼 다양한 형상으로 할 수 있다. 다양한 형상으로 구성된 G-Card는 G-Piece라고 부를 수 있다. G-Piece에는 1 또는 복수 색을 발광할 수 있는 LED나 음성 출력 장치를 마련할 수도 있다. G-Piece를 태블릿 등의 게임 화면에 재치하면, 광 코드를 수광하여 말이 발색하거나, 음성 출력하기도 한다. 버튼형 전지 등의 전원을 사용할 수도 있다. G-Piece에 패턴 도체를 마련하여, 말의 스테이터스를 출력하거나 게임 정보를 기록할 수 있다. G-Piece에서 소자(111), 광 센서(130)(혹은, 정보 입력 장치(132))의 어느 하나가 없어도 된다. 게임기의 터치 패널 등이 동시에 인식 가능한 터치 수에 제한이 있을 경우, G-Piece를 소자(111) 수를 검출 가능한 터치 수의 제한 이상으로 사용하는 경우는, 예를 들면, 광 코드의 발광 후에만 소자(111)에서 터치 패널로의 ON 출력을 하면 말은 몇 개라도 배치할 수 있다. 도면과 같이 G-Piece는 예를 들어 3개의 소자(111)를 가진다. 3개의 소자(111)의 배치가 점대칭이 되지 않도록, 각각의 치수를 다른 것으로 함으로써, G-Piece를 재치하는 터치 패널 등의 디바이스는 G-Piece의 방향을 인식할 수 있다.
[사인]
G-Card의 표면에, 터치 패널에 의한 입력 장치를 이용한 전자 노트를 마련해도 좋다. 전자 노트는 예를 들어 도 89의 사인 입력 터치 패널, 도 102의 전자 노트(171) 등이다. 사용자는 터치 패널 등의 입력 장치를 이용하여 카드 표면에 마련된 전자 노트에 사인할 수 있다. 예를 들면, 사용자는 정보기기(200)의 터치 패널에 G-Card를 재치하여, 전자 노트에 사인한다. 전자 노트는 터치 패널을 마련한 유기 EL나 자성체 등, 필적을 표시하여 데이터를 취득할 수 있는 형태라면 어떤 형태라도 좋다. 카드 위에 도트 패턴을 형성해도 좋다. 사용자는 전용 도트 판독 펜으로 사인을 입력하면 된다.
G-Card는 사인에 의한 궤적에서 특징점을 추출하고, 메모리(117)에 기록된 사인의 특징점과 비교함으로써 인증해도 좋다. 사인의 궤적을 패턴 코드로 정보기기(200)에 송신하고, 정보기기(200)는 수신한 사인의 궤적을 클라우드 등에 송신함으로써 클라우드 상에서 인증을 실행하도록 해도 좋다.
[게임용 카드]
게임 카드에서는 전기적으로 도체를 ON/OFF 하지 않고, 독특한 패턴으로 소자(111)(도체)를 형성(인쇄를 포함)하고 손가락으로 조작하는 영역을 마련해도 좋다. 또한 손가락으로 조작하는 영역은 도체가 터치 패널에 대해서 터치 패널로 검출할 수 있을 정도의 정전 용량 혹은 전계에 의한 상호 작용을 주는 구성으로 한다. 이하, G-Card 중, 전기적으로 도체를 ON/OFF를 가지지 않는 게임용 카드를 간단히 카드라 한다.
도 110, 도 111에 게임용 카드의 구성을 예시한다. 도 110은 카드의 이면(터치 패널에 접촉하는 면) 구성을 예시한다. 도 111은 카드 표면 구성을 예시한다. 이 카드는 실시 형태 0의 스탬프형 코드 발생 장치(1), 혹은 실시 형태 1부터 실시 형태 8의 장치(110)등에 있어서 전원을 필요로 하는 구성 요소를 모두 없애고 있다. 한편 이 카드에는 소자(111)에 당해하는 도체와, 도체를 접속하는 카드 내부의 도체판이 마련되어 있다.
현재의 스마트 폰 등과 마찬가지로, 정보기기(200)의 터치 패널에 있어서 멀티 터치에 의하여 동시 인식 가능한 수는 5개소라고 상정한다. 이러한 경우, 터치 패널상에 4개의 소자(111)(도체)를 배치한 카드를 올림으로써, 예컨대 손가락에 의한 조작을 가능하게 하면서, 카드를 이용한 게임 프로그램을 실행할 수 있다. 예를 들면, 사용자가 4개의 소자(111)(도체)를 배치한 카드를 터치 패널 올리면, 소자(111)(도체)의 배치 패턴이 비대칭이고 카드마다 독특하다면, 카드가 어떻게 회전해도, 터치 패널은 독특한 패턴 코드를 인식하여, 카드 종류와 터치 패널 상의 배치를 특정한다. 이 경우 터치 패널은 뒤 1개소의 터치 인식이 가능하다. 그때, 남은 터치 인식은 카드 너머로(즉 카드 상측으로부터) 사용자가 손가락으로 터치 패널을 눌렀을 때에 이루어지도록 한다.
예를 들면, 카드 표면에 「○○ 대전 게임 △△ 캐릭터」와 같은 카드의 타이틀, 및 캐릭터 명칭과 함께 「걷기」「달리기」「정지」「앉기」「자기」「일어나기」「돌기」「날기」「싸우기」 등의 라벨을 붙인 아이콘의 터치 영역(TC1)을 마련한다.
정보기기(200)는 이면의 소자(111)(도체)의 배치 패턴으로 카드의 종류와 배치를 인식한다. 따라서 정보기기(200)는 터치 영역(TC1)이 눌릴 때마다 눌린 카드 내의 터치 영역(TC1)의 위치를 인식하고 라벨을 특정한다. 그리고, 예를 들면, 「걷기」가 눌린 경우에는 게임 프로그램을 실행하는 정보기기(200)는 카드의 종류에 대응하는 「△△ 캐릭터」가 걷는 동작을 디스플레이 상에서 실행한다.
3개의 도체를 배치한 경우는, 2개의 손가락으로 동시에 터치할 수 있지만 패턴 코드 수는 적어진다. 또한 태블릿에서는 멀티 터치 인식은 10개소까지 가능하며, 5개 이상의 도체를 배치하여 다량의 패턴 코드를 설정할 수 있으며 나아가 복수의 손가락으로 동시에 터치할 수 있다. 도 112에 태블릿 단말에서의 카드의 사용 예를 나타낸다. 또 본 명세서에서는 터치 패널이 동시에 인식 가능한 터치 수를 5개소, 10개소처럼 상정하지만 이러한 제한은 예시이다. 따라서 본 발명의 실시가 터치 패널이 동시에 인식 가능한 터치 수 자체에 의하여, 제한을 받는 것은 아니다.
도 113은 도 110의 A1화살표, A2화살표를 잇는 선을 지나, 지면(紙面)에 수직인 면에서 카드를 절단한 단면도(이하, 단면 A라고 부른다)이다. 도 114는 도 110의 B1화살표, B2화살표를 잇는 선을 지나, 지면에 수직인 면에서 카드를 절단한 단면도(이하, 단면 B라고 부른다)이다. 또 도 115는 도 110의 카드를 아래(카드가 터치 패널에 접촉하는 이측(裏側))에서 본 평면도(하면도라고 부른다)이다. 도면처럼 카드는 표측의 보호·인쇄층(CA1), 내부의 도체판(CA2), 및 이측의 절연체(CA3)(또는 탄성 절연체(CA4))에 의해서 대체로 3층 구조로 되어 있다. 또 카드의 주위는 절연성의 테두리로 둘러싸여 있다. 나아가 도 113처럼 단면 A 근방에서는 이측의 절연체(CA3)에는, 소자(111)(도체)가 매립되어, 내부의 도체판(CA2)과 연결되고 있다. 이러한 카드를 정보기기(200) 등의 터치 패널에 올림으로써, 터치 패널은 카드 이면의 소자(111)에 의한 물리량(정전 용량, 정전 유도에 따른 전계 강도) 등을 인식하고, 카드 재치를 검지한다. 단, 정보기기(200) 등의 터치 패널은 소자(111)(도체)만의 물리량을 검지하는 것은 어렵다. 이에, 본 실시 형태에서는 카드 표면 또는 카드 내부에 도체판(CA2)을 배치하고, 사용자가 카드에 닿았을 때에, 소자(111)로부터 터치 패널에 미치는 물리량(정전 용량, 전계 강도 등)이 증대하도록 할 수 있다. 또한 도 113의 절연체(CA3) 부분은 터치 패널에 의하여 물리량(정전 용량, 전계 강도 등)의 존재 혹은 변화가 검출되지 않는 부분이다. 그러므로 사용자의 손가락이 카드에 닿으면, 물리량(정전 용량, 전계 강도 등)의 존재 또는 변화로부터, 터치 패널은 소자(111)(도체)의 배치를 검출한다. 소자(111)(도체)의 배치가 비대칭이면 정보기기(200)는 터치 패널이 검출된 소자(111)(도체)의 배치 좌표를 취득한다. 따라서 복수의 카드에 대해서, 각각의 카드마다의 소자(111)(도체)의 배치가 독특하면 정보기기(200)는 카드의 종류를 식별할 수 있다.
이 구성에서 보호·인쇄층(CA1)을 도전성 잉크 등의 도전 재료로 형성할수 있는 경우에는, 사용자의 손가락은 카드 표면으로의 터치에 의해, 보호·인쇄층(CA1) 및 도체판(CA2)을 통해서 소자(111)(도체)에 접속된다. 한편 보호·인쇄층(CA1)이 도전 재료가 아닌 경우라도, 두께가 충분히 얇은 0.5~0.6mm정도면 사용자가 손가락을 보호·인쇄층(CA1)에 접촉시켰을 때에, 도체판(CA2)에 정전 유도를 일으키고, 도체판(CA2)을 통해서 소자(111)(도체)로부터 터치 패널에 물리량(정전 용량, 정전 유도에 따른 전계 강도) 등의 존재, 혹은 변화를 인식시킬 수 있다. 또 카드의 사양이 사용자에게 터치 영역(TC1)(예컨대 「걷기」「달리기」 등의 라벨이 붙은 아이콘)만을 터치시키는 것이라면 터치 영역(TC1)에 도전성 부분(예를 들면, 도전성 잉크의 박막)을 마련하고, 도전선으로 모든 소자(111)(도체)와 이들의 터치 영역(TC1)의 도전성 부분을 접속해도 좋다.
도 114에 예시하듯이 터치 영역(TC1)(예컨대 「걷기」의 라벨) 바로 아래에서 도체판(CA2)의 하층에는 탄성 절연체(CA4)의 층과, 절연체(CA6)의 층이 마련된다. 또 탄성 절연체(CA4)의 층에는 스페이서(CA5)가 마련된다. 탄성 절연체(CA4)는 공극, 즉 공기 층이라도 좋다. 또 탄성 절연체(CA4)는 벌집 구조 또는 스펀지 모양의 재료로 형성된 층이라도 좋다. 스페이서(CA5)는 원주 모양일 필요는 없고 터치 패널면에 대해서, 도전판(CA2)을 떠받치는 구조이면 어떤 형상도 좋다. 스페이서(CA5)는 예를 들어 반구 모양, 포물선 등의 2차 곡선을 회전한 2차 곡면일 수도 있다. 스페이서(CA5)는 탄력성이 있는 재료일 수 있다. 스페이서(CA5)에 탄력이 있으면, 사용자가 터치 영역(TC1)(예컨대 「걷기」의 라벨)을 누를 때, 눌린 위치의 도전판(CA2)이 터치 패널에 접촉하기 쉬워지고, 사용자의 조작성이 향상된다.
사용자가 손가락으로 터치 영역(TC1)을 손가락 또는 손에 보유한 도체로 터치(누름)하면 도전판(CA2)과 이면 측의 절연체(CA6)가 접면한다. 또한 절연체(CA6)는 없어도 좋다. 절연체(CA6)가 없을 경우, 사용자가 손가락으로 터치 영역(TC1)을 손가락 또는 손에 보유한 도체로 터치(누름)하면 도전판(CA2)이 터치 패널 표면에 접촉 또는 근접한다. 따라서 손가락의 터치 영역(TC1)으로의 누름에 의하여, 도전판(CA2)이 절연체(CA6) 또는 터치 패널 표면에 접촉하므로, 터치 패널은 물리량(정전 용량, 정전 유도에 따른 전계 강도) 등의 존재, 혹은 변화를 인식할 수 있다.
도 115에 예시하듯이, 카드를 하측(이면)에서 보면, 카드는 테두리(CA0)로 둘러싸여 있으며, 소자(111)가 4개 마련된 영역과, 스페이서(CA5)가 다수 마련된 영역이 존재한다. 소자(111) 주위에는 절연체(CA3)가 충진되어 있다. 또 스페이서(CA5)의 주위에는 탄성 절연체(CA4)가 충진되어 있다. 다만, 탄성 절연체(CA4)는 공기층이라도 좋다. 탄성 절연체(CA4)가 예를 들면 공극인 경우에는 절연률이 매우 높다. 예를 들어 0.2mm~0.3mm 정도의 공극의 존재로 터치 패널은 터치를 검지하지 않는다. 한편 사용자가 카드 상측으로부터 탄성 절연체(CA4)를 누름으로써, 눌린 위치의 도전판(CA2)이 0.2mm미만의 거리까지 터치 패널에 다가가면, 터치 패널은 터치(손가락의 누름)를 검출한다. 따라서 도 113, 114, 115의 구성에 의하여 터치 패널이 카드를 인식하고, 카드 종류에 대응하는 「△△ 캐릭터」가 걷는 동작을 실행하도록 게임기 등의 정보기기(200)는 처리를 실행하는 것이 가능하다. 또한 도 115에서는 절연체(CA6)는 생략되어 있다. 이미 설명했듯이 절연체(CA6)는 아니어도 좋다.
도 116은 도 110의 B1화살표, B2화살표를 잇는 선을 지나, 지면에 수직인 면에서 카드를 절단한 단면 B의 변형 예이다. 도 116에 예시하듯이 단면 B, 즉 터치 영역(TC1)(예컨대 「걷기」의 라벨) 바로 아래의 부분에는 탄성 절연체(CA4)가 설치될 경우에는 스페이서(CA5)는 생략해도 상관 없다. 스페이서(CA5)를 없앤 구성에서는 탄성 절연물(TC4) 탄력성이 있는 재료, 예를 들면, 스펀지, 탄성이 있는 벌집 구조 등이다. 또한 도 128에 예시한 소자(111)(도체)주위에도 절연체(CA3) 대신에 탄성 절연체(CA4)와 동일한 재료를 이용하여 일체로 형성해도 좋다. 이러한 구성으로, 사용자가 터치 영역(TC1)(예컨대 「걷기」의 라벨)을 눌렀을 때에, 눌린 도체판(CA2)의 부분이 약간 함몰된다. 그러면 이 함몰 부위와 터치 패널의 거리가 다른 부분보다 가까워지며, 터치 패널은 터치 영역(TC1)의 눌림에 따른 물리량(정전 용량, 정전 유도에 따른 전계 강도) 등의 변화를 검출할 수 있다. 이상과 같이 도 113, 도 116의 구성에서는 이면 측(터치 패널에 향하는 쪽)에는 절연체(CA3)와 절연체(CA4)에 의해서 터치 패널에 접촉 또는 근접하는 층이 형성된다.
도 117, 도 118은 게임용 다른 카드의 예이다. 도 117은 다른 카드의 이면(터치 패널에 접촉하는 면)의 구성이다. 도 118처럼 이 카드는 터치 영역(TC2)과 터치 영역(TC3)을 가진다. 터치 영역(TC2)에는 예컨대 「○○어 학습 카드」의 제목과 그림이 기재되어 있으며, 이면에는, 도 117처럼 소자(111)(도체)가 5개 마련되어 있다. 따라서, 터치 영역(TC2)은 패턴 코드 출력 터치 영역으로 불린다. 한편, 터치 영역(TC3)에는 「영어」,「일본어」,「Q1」,「Q2」,「Q3」,「YES」,「NO」 등의 라벨이 아이콘으로 인쇄되어 있다. 이런 의미에서, 터치 영역(TC3)은 아이콘 터치 영역으로 불린다. 또 이 카드에서는 터치 영역(TC2)과 터치 영역(TC3)은 상호에 전기적 접속이 없다. 또 터치 영역(TC2)의 하층에는 도체판(CA2)이 존재하지만 터치 영역(TC3)의 하층에는 도체판(CA2)이 존재하지 않는다.
예를 들면, 사용자가 카드를 정보기기(200)의 터치 패널에 재치하여, 터치 영역(TC2)에 터치하면 도체판(CA2)을 통해서 사용자의 인체에 정전 용량이 증대하고, 정보기기(200)가 소자(111)(도체)를 검지한다. 따라서 정보기기(200)가 소자(111)(도체)의 배치에 따른 패턴 코드를 판독하여 카드 종류와, 소자(111)(도체)의 배치 위치를 특정한다. 그 결과 정보기기(200)는 터치 영역(TC2)과 정보기기(200)의 터치 패널 상의 좌표 위치를 대응 짓는다. 즉, 정보기기(200)는 터치 패널 상에서 카드에 인쇄된 아이콘(「영어」「Q1」)의 위치를 특정한다.
그 후, 사용자가 터치 영역(TC3)을 터치하여 조작 지시를 실시한다. 그러면, 터치 영역(TC2)으로부터 손가락이 떨어지므로, 소자(111)(도체)에 의한 물리량(정전량, 정계 등)의 터치 패널로의 상호 작용이 불충분하게 되며, 정보기기(200)는 소자(111)(도체)를 인식하지 않게 된다. 따라서 만일 정보기기(200)가 현재의 스마트 폰처럼 5점 터치밖에 인식하지 않는 경우에도 손가락의 터치를 인식 가능하게 된다. 즉, 사용자가 손가락으로 터치 영역(TC3)에 인쇄된 아이콘을 누르면, 도 116의 경우와 같이, 정보기기(200)는 터치 패널을 통해서, 손가락의 터치 위치를 인식한다. 이 시점에서 정보기기(200)는 5개소의 터치를 동시에 인식할 수 있다. 즉 도 117, 132의 카드에서는 패턴 코드 출력 터치 영역과 아이콘 터치 영역에서, 도전성이 차단되어 있으므로, 패턴 코드로서 도전체를 5개 배치할 수 있으며, 독특한 패턴 코드의 수가 증가된다.
도 119는 도 117의 C1화살표, C2화살표를 잇는 선을 지나, 지면에 수직인 면에서 카드를 절단한 단면도(이하, 단면 C라고 부른다)이다. 도 120은 도 117의 D1화살표, D2화살표를 잇는 선을 지나 지면에 수직인 면에서 카드를 절단한 단면도(이하, 단면 D라고 부른다)이다. 도 119의 단면 C는 도 128의 단면 A와 같은 구조이다. 한편, 도 120처럼 단면 D에는, 도 115와 달리 도체판(CA2)이 마련되어 있지 않다. 즉 도 118의 터치 영역(TC3) 바로 아래에는 도체판(CA2)이 없다. 따라서 사용자가 터치 영역(TC3)에 손가락을 접촉시켜서도 터치 영역(TC2) 바로 아래의 소자(111)(도체)를 통하여, 터치 패널에 물리량(정전 용량, 전계 강도 등)에 의한 상호 작용을 검지시킬 수 없다. 한편 단면 D부분에는 절연체(CA3)가 마련된다. 절연체(CA3)는 단면 C부분의 소자(111)(도체) 주위의 절연물과 동일한 것이라도 좋다. 절연체(CA3)는 어느 정도의 유전율을 가지므로 사용자가 보호·인쇄층(CA1)의 표면에 손가락을 터치하면, 터치 패널이 정전 용량, 전계 강도 등의 물리량에 의한 상호 작용을 검지하고, 터치 위치를 특정한다. 또한 보호·인쇄층(CA1) 및 절연체(CA3)를 투명한 재료로 구성하면 사용자가 카드를 터치 패널에 재치했을 때도 화면을 열람하여 카드 위에서 터치 패널을 조작할 수 있다. 이 경우에는 보호·인쇄층(CA1) 및 절연체(CA3)는 예를 들면, 유리나 아크릴 등의 투명 매체로 하면 된다. 또한 보호·인쇄층(CA1) 및 절연체(CA3)는 투명, 불투명에 상관 없이 일체로 해도 좋다.
도 121은 도 117의 C1화살표, C2화살표를 잇는 선을 지나, 지면에 수직인 면에서 카드를 절단한 단면도의 변형 예(이하, 단면 CC라고 부른다)이다. 예를 들면, 소자(111)(도체)와 도체판(CA2)을 모두 인쇄로 형성하여, 소자(111A), 도전판(111A)으로 해도 좋다. 이 경우에는 소자(111A), 도전판(111A)은 모두 인쇄된 박막이라 할 수 있다. 그리고 소자(111A), 도전판(111A)을 도전선으로 접속해도 좋다. 또한 소자(111A), 도전판(111A), 도전선 이외의 부분은 절연체(CA3)를 매립하고, 카드형의 하우징을 형성하면 좋다. 단, 소자(111A), 도전판(111A), 도전선 이외의 부분을 일부 공극으로 해도 좋다.
도 122는 도 117의 D1화살표, D2화살표를 잇는 선을 지나, 지면에 수직인 면에서 카드를 절단한 단면도의 변형 예(이하, 단면 DD라고 부른다)이다. 이 예에서는 터치 영역(TC3)에서 인쇄된 각각의 아이콘 아래에 소자(111)(도체)가 마련된다. 사용자가 도 118에 예시한 아이콘(「영어」 등의 라벨)에 터치하면, 손가락에 의한 정전 용량, 전계 강도 등의 물리량이 바로 아래의 소자(111)(도체)를 통하여, 터치 패널에 상호 작용을 준다. 따라서 정보기기(200)는 어떤 아이콘이 눌렸는지를 인식할 수 있다.
또한 도 118과 같은 카드에 인쇄된 아이콘에 의한 조작이 이뤄질 때, 사용자가 아이콘을 터치하고 있을 때에 카드가 활동·회전하는 경우가 있다. 카드가 활동·회전하면 정보기기(200)는 터치 영역과 터치 위치의 대응을 취할 수 없다. 이에, 카드가 활동·회전하지 않도록 카드 이면에 미끄럼 방지 재료를 도포해도 좋다.
단, 만일 카드가 활동·회전하더라도 도전 영역(터치 영역(TC2))을 터치하면, 미끄럼 방지의 재료를 도포하지 않아도, 문제 없이 소정의 아이콘을 선택할 수 있다.
도 123은 게임용 다른 카드의 예이다. 이 예에서는 카드에는 투명 터치 영역(TC4)이 마련된다. 투명 터치 영역(TC4)은 예를 들면, 유리나 아크릴 등의 투명한 유전체로 하면 된다. 또한 터치 영역(TC2)의 이면의 구조는 도 117, 도 118의 경우와 마찬가지이며, 소자(111)(도체)가 배치된다. 사용자가 이러한 구성의 카드를 정보기기(200)의 화면에 재치하면, 정보기기(200)의 디스플레이에 표시된 아이콘 화상이 투명 터치 영역(TC4)에 표시된다. 카드를 비스듬하게 배치해도 투명 테두리 안에 들어가도록 카드의 방향에 맞춰서 비스듬하게 스마트 폰 화면이 표시된다. 그러나 카드가 회전·이동 해도 같은 위치에 표시된 상태가 된다. 그때 다시 도전 영역을 터치하면, 아이콘 화상은 투명 터치 영역(TC4)에 들어가도록 표시된다. 사용자는 투명 터치 영역(TC4)을 터치하면, 손가락에 의한 터치 패널로의 상호 작용에 의해 터치 패널은 손가락의 터치 위치를 검지하고, 터치된 위치를 특정할 수 있다. 즉, 손가락에 의한 정전 용량, 또는 전계 강도는 투명 터치 영역(TC4)의 투명한 유전체를 통해서 터치 패널에 검지시킬 수 있다. 따라서 정보기기(200)에서 실행되는 애플리케이션은 터치된 위치에 표시하고 있는 아이콘에 대응하는 처리를 실행하면 된다.
또한, 터치 영역(TC2)과 투명 터치 영역(TC4)을 도전성의 투명 필름으로 피복하고, 도 119에 예시한 도체판(CA2)과 접속해 두면, 사용자가 투명 터치 영역(TC4)에 터치하고 있는 동안, 터치 영역(TC2) 이면의 소자(111)(도체)로부터 터치 패널로의 충분한 상호 작용을 줄 수 있으며, 정보기기(200)는, 소자(111)(도체)의 배치를 인식할 수 있다. 그 경우에 유저는 투명 터치 영역(TC4)을 통해서, 「영어」 등 디스플레이 상의 아이콘 부분의 터치 패널에 손가락에 의한 상호 작용을 줄 수 있으며, 디스플레이 상의 아이콘을 선택할 수 있다.
도 124는 도 123의 카드 상에서 그림 그리기 애플리케이션의 처리를 실행한 예이다. 사용자가 투명 터치 영역(TC4) 위를 손가락으로 덧그리면 정보기기(200)에서 실행되는 그림 그리기 애플리케이션은 투명 터치 영역(TC4)으로부터의 손가락에 의한 상호 작용에 의해 터치 패널을 통해서, 손가락의 이동 궤적을 취득할 수 있다. 그림 그리기 애플리케이션은 궤적에 따라서 선을 디스플레이에 그리면 된다. 따라서 사용자는 예를 들면, 정보기기(200)의 터치 패널에 재치한 카드의 투명 터치 영역(TC4)의 바로 아래의 그림 그리기 애플리케이션의 그리기 영역에 문자를 그릴 수 있다.
도 125는 정보기기(200)가 도 110~도 124에 예시한 카드를 인식하여 실행하는 게임 프로그램의 처리 예이다. 이 처리에서는 정보기기(200)의 Central Processing Unit(CPU)은 사용자 조작에 따라서 게임 프로그램을 기동한다. 예를 들면, 우선, 캐릭터가 게임 장면에 등장한다(S1). 그리고 CPU는 카드가 터치 패널에 재치되는 것을 기다린다(S2). CPU는 카드가 터치 패널에 재치된 것을 검지 하면(S2에서 YES), 소자(111)의 배치로부터 카드의 종류를 특정함과 더불어 카드의 터치 패널상에서의 상대 위치(배치)를 특정한다. 그리고 CPU는 사용자의 손가락이 카드 아이콘에 터치하는 것을 대기한다. 또한 카드가 투명 터치 영역(TC4)을 가진 경우에는 CPU는 사용자의 손가락이 디스플레이 상의 아이콘에 터치하는 것을 기다린다(S4).
그리고 CPU가 손가락의 터치를 검지하면(S4에서 YES), 터치된 아이콘이 게임 프로그램의 종료를 지시될 것인지 여부를 판정한다(S5). 터치된 아이콘이 게임 프로그램의 종료를 지시하는 것이 아닐 경우, CPU는 터치 위치에 따른 동작을 캐릭터에 실행시킨다. 그리고 CPU는 처리를 S4로 되돌린다. 한편 S5의 판정으로, 터치된 아이콘이 게임 프로그램의 종료를 지시하는 것인 경우, CPU는 게임 프로그램을 종료한다.
이상 서술한 것처럼, 실시 형태 16에 따르면 G-Card 등의 장치(110), 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1) 등으로부터 전원을 필요로 하는 구성을 없애고 절연물, 소자(111), 및 도체판(CA2) 등의 간단한 구성으로 게임용 카드, 그 외의 물품(아이템)을 형성할 수 있다. 그 경우에, 도 110처럼 터치 패널이 동시에 검출 가능한 터치 개소의 수(예컨대 5개소)보다도 적은 수(예컨대 4개)의 소자(111)를 이용함으로써, 카드, 혹은 물품을 게임기, 정보기기(200) 등의 터치 패널에 배치하는 경우에도, 손가락에 의한 접촉 조작을 가능하게 한다. 또 도 115처럼, 도체판(CA2)과 탄성 절연체(CA4)를 조합함으로써 도체판(CA2) 위로부터 하층의 터치 패널에 물리량에 의한 상호 작용을 미쳐, 터치 위치를 인식시킬 수 있다. 또 도 116처럼 도체판(CA2)과 스페이서(CA5)를 배치한 탄성 절연체(CA4)를 이용한 경우도 마찬가지이다. 도 116의 경우에 탄성 절연체(CA4)를 공극으로 함으로써, 도체판(CA2)과 터치 패널 표면의 거리를 0.2mm~0.3mm정도로 해도, 아직 눌리지 않은 상태에서는 터치 패널에 도체판(CA2)을 검지시키지 않고, 사용자가 도체판(CA2) 누름으로써 터치 패널에 누름 위치를 인식시킬 수 있다.
또 도 123의 투명 터치 영역(TC4)을 이용함으로써 게임기, 정보기기(200) 등의 디스플레이 상의 아이콘과 카드를 병용하고, 디스플레이 상의 아이콘 조작으로, 카드에 대응하는 캐릭터 등을 동작시키는 것이 가능해진다.
<실시 형태 17>
도 126~도 128에 의해, 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1), 혹은 실시 형태 1부터 실시 형태 9의 장치(110, 110A부터 110J) 등, 실시 형태 15의 디지털 스탬프, 실시 형태 16의 G-Card 등과 정보기기(200)와의 정보 전달 처리를 예시한다. 본 실시 형태에서는 정보기기(200)가 예를 들어 도 70에 예시한 장치(110)에 있어서의 소자(111)의 배치를 검지하고, 소자(111)의 배치로부터 파악되는 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6) 등에 대응하는 발광 영역(LE1에서 LE6)에 광 코드를 출력하는 처리 예를 설명한다. 또 본 실시 형태 처리에서는 예를 들어 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1), 혹은 실시 형태 1부터 실시 형태 8의 장치(110)등, 실시 형태 15의 디지털 스탬프에 있어서 설명한 구성을 조합해서 사용한다. 따라서 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1), 혹은 실시 형태 1부터 실시 형태 8의 장치(110) 등, 실시 형태 15의 디지털 스탬프는, 정보기기(200)로부터의 수광을 위한 복수의 포토 다이오드를 갖는다는 것이 상정되어 있다. 따라서, 이하의 도 126~도 128에 있어서 설명하는 처리는 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1), 혹은 실시 형태 1부터 실시 형태 8의 장치(110) 등, 실시 형태 15의 디지털 스탬프에 그대로 적용할 수 있다.
도 126의 처리에서는 정보기기(200)의 CPU는 예를 들어 장치(110)의 소자(111)를 통한 터치 패널로의 상호 작용에 의한 물리량 변화로 패턴 코드를 취득한다. 그리고 CPU는 취득한 패턴 코드가 트리거 패턴에 대응하는 패턴 코드인지를 검지한다(S10). 트리거 패턴은 예를 들어 도 70a에 예시한 기준 심볼 패턴이다. 또 트리거 패턴은 예를 들어 도 69에 예시한 심볼(6)이 연속하여 ON이 되며, 심볼(1)이 연속하여 OFF가 되는 패턴 1, 2의 조합이다. 다만 이러한 기준 심볼 패턴, 또는 출력의 시작을 나타내는 패턴의 조합 외, 정보 패턴(예를 들어 패턴 3에서 패턴 9)에 의하여, 애플리케이션 레벨에서 트리거 패턴을 규정하고 있어도 좋다. 트리거 패턴이 검지되면(S10에서 YES), CPU는 터치 패널에서 검출된 소자 배치를 바탕으로 장치(110)의 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)에 대응하는 발광 영역(LE1에서 LE6)의 위치를 디스플레이 상에서 특정한다(S11). 또한 장치(110)의 발광 영역은 예를 들어 장치(110)의 기종마다 결정되고 있어도 좋다. 정보기기(200)는 장치(110) 기종마다, 소자(111)의 배치로부터 장치(110)기종을 결정해도 좋다. 또한 정보기기(200)는 트리거 패턴 검지 후에 소정의 절차로 소자(111)로부터의 패턴 코드에 의해, 장치(110)로부터 장치(110)의 기종 정보를 취득하게 해도 좋다. S10에서 트리거 패턴이 검지되는 것은 장치(110)의 소자(111)를 통한 터치 패널로의 상호 작용에 의한 물리량 변화로써 패턴 코드를 취득했을 때이다. 따라서 S10에서 YES가 되는 경우는, 물체의 일 예인 장치(110)가 평판 센서의 일 예인 터치 패널에 접촉했을 때에 상당한다. 또 터치 패널은 투명한 평판 센서를 탑재한 디스플레이의 일 예이다.
그리고 CPU는 디스플레이 상의 발광 영역(LE1에서 LE6)(도 70 참조)에 있어서 광 코드에 따라서 발광시킴으로써 장치(110)에 응답한다(S12). 디스플레이 상의 발광 영역(LE1에서 LE6)은 장치(110) 상에서 수광 소자(포토 다이오드(WPD1에서 WPD6) 등)이 마련된 위치에 대응하는 디스플레이의 부분 영역의 일 예이다. 발광 영역(LE1에서 LE6)의 위치는 터치 패널과 장치(1110)의 위치 관계로부터 결정된다. CPU는 광 코드에 따라서 발광되기 때문에, 발광 영역(LE1에서 LE6)의 광량은 예를 들어 도 71에서 설명했듯이 시간 변화한다. 그리고 CPU는 이벤트 대기가 된다(S13). 이벤트는 예를 들면, 터치 패널의 드라이버 또는 CPU에서 실행 중인 컴퓨터 프로그램 등의 처리를 바탕으로 OS로부터 발행된다.
예를 들면 이벤트가 장치(110)의 이동을 나타내는 이벤트인 경우(S14에서 YES), CPU는 터치 패널 상에서 소자(111)의 위치를 검출하고, 소자(111)의 이동에 추종하는 처리를 실행한다(S15). 이 처리에 의해서 터치 패널 상에서 장치(110)가 이동해도 CPU는, 소자(111)의 위치를 다시 검지 할 수 있다(S15). 추종하는 처리가 종료하면, CPU는 처리를 S13로 되돌린다.
또한 예를 들면 이벤트가 소자(111)를 통한 장치(110)로부터의 패턴 코드 입력인 경우, CPU는 패턴 코드 입력 처리를 실행한다(S19). 패턴 코드 입력 처리가 종료되면 CPU는 처리를 S13에 되돌린다. 패턴 코드 입력 처리는 예를 들어 장치(110)가 신용 카드, 현금 카드, 포인트 카드 등 경우에 카드 번호 등을 취득하는 처리이다. 또, 패턴 코드 입력 처리는 예를 들면, 전자 화폐 카드로부터 전자 화폐의 잔액을 판독하는 처리이다.
또한 예를 들어 이벤트가 CPU에서 실행 중인 애플리케이션으로부터의 발광 요구인 경우(S18에서 YES), CPU는 광 코드 발광 처리를 실행한다(S19). 광 코드 발급 처리가 종료되면, CPU는 처리를 S13에 되돌린다. 광 코드 발행 처리는 예를 들어 장치(110)가 신용 카드, 현금 카드, 포인트 카드 등 경우에, 카드에 대한 응답을 하는 처리, 현금 카드에 입금처를 기록하는 처리, 포인트 카드에 포인트를 기입하는 처리, 전자 화폐 카드에 잔액을 기입하는 처리 등이다. 여기서 S19처리에서는 CPU는 장치(110)에서 수광 소자(포토 다이오드(WPD1에서 WPD6) 등)이 마련된 위치에 대응하는 디스플레이의 부분 영역(예를 들어 도 70의 발행 영역(LE1에서 LE6))의 광량을 예를 들어 도 72i에 예시한 것처럼 시간 변화시킨다. 그리고 이벤트가 종료됨을 나타내는 커맨드인 경우(S20에서 YES), CPU는 프로그램을 종료한다.
도 127은 장치(110)가 소자(111)를 통해서, 패턴 코드를 정보기기(200)로 출력하는 처리를 예시한다. 이 처리에서는 장치(110)의 CPU는 처리의 기동의 트리거를 기다린다(S30). 트리거는 예를 들면, 정보기기(200)의 디스플레이로부터 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)에 입력되는 ON 신호이다. 또 예를 들어 도 71에 예시한 포토 다이오드(WPD1)에 대한 2회 연속한 수광이다. 또, 장치(110)가 실시 형태 1에서 설명한 지문 센서를 가진 경우에는, 트리거는 예를 들어 실시 형태 1에서 설명한 지문 센서에서의 인증 성공이다. 또, 장치(110)가 실시 형태 1에서 설명한 광전 변환 소자 배열(112)을 가진 경우에는, 트리거는 예를 들면 광전 변환 소자 배열(112)로부터의 전력 공급의 시작이다.
장치(110)의 CPU는 트리거를 검출하면, 소자(111)로부터 패턴 코드를 출력한다(S31). 그리고 장치(110)는 광 코드의 응답을 기다린다. 광 코드는 예를 들면, 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)에 대응하는 디스플레이의 발광 영역(LE1에서 LE6)에 있어서 발생된다. 장치(110)는 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)를 통해서 광 코드의 응답을 검지하면, 이벤트 대기가 된다(S33).
이벤트는 예를 들면, 정보기기(200)로부터 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)를 통한 광 코드의 수광이다(S34). 이벤트가 광 코드의 수광인 경우, CPU는 수광한 광 코드를 복호한다. 그리고 CPU는 처리를 S33으로 되돌린다.
또 이벤트는 예를 들면, 광 코드로부터 복호된 패턴 코드 출력 요구이다(S36). 이벤트가 패턴 코드 출력 요구인 경우, CPU는 패턴 코드 출력 처리를 실행한다(S37). 그리고 CPU는 처리를 S33으로 되돌린다. 여기에서 패턴 코드 출력 처리는 예를 들어 장치(110)가 신용 카드, 현금 카드, 포인트 카드 등 경우에 카드 번호 등을 메모리(117)(실시 형태 1 참조)로부터 취득하고, 정보기기(200)에 넘기는 처리이다. 또, 패턴 코드 출력 처리는 예를 들면, 전자 화폐 카드로서, 전자 화폐 잔액을 메모리(117)로부터 판독하고, 정보기기(200)에 넘기는 처리이다.
또한, 이벤트가, 예를 들어 광 코드로부터 복호된 정보의 메모리(117)(실시 형태 1 참조)로의 저장 요구인 경우, CPU는 정보를 메모리(117)에 저장하는 메모리 저장 처리를 실행한다(S39). 여기에서 장치(110)가 포인트 카드인 경우에 메모리 저장 처리는 포인트를 저장하는 처리이다. 또, 장치(110)가 전자 화폐 카드인 경우에, 메모리 저장 처리는 전자 화폐의 잔액을 메모리(117)에 기입하는 처리이다. 그리고 이벤트가 종료됨을 나타내는 커맨드인 경우(S20에서 YES), CPU는 프로그램을 종료한다.
<<변형 예>>
도 126, 도 127에서는 정보기기(200)는 장치(110)의 장치(111)의 배치를 바탕으로, 발광 영역(LE1에서 LE6)의 배치를 결정했다. 그러나 본 발명의 실시는 이러한 처리에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 정보기기(200)는, 소자(111)의 배치로부터 발광 영역(LE1에서 LE6)을 결정하는 대신, 도 96에 예시한 것처럼 디스플레이에 카드 등의 장치(110)를 재치하는 테두리를 표시해도 좋다. 그리고 표시된 테두리에 카드가 재치되었음을 나타내는 트리거 신호를 검지한 경우에, 정보기기(200)는 표시된 테두리로부터 장치(110)의 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)를 특정하고, 발광 영역(LE1에서 LE6)의 배치를 결정해도 좋다.
이 처리에서는 예를 들면, 정보기기(200)는 예를 들면, 애플리케이션으로부터 광 코드의 발광 요구를 검지한다(S10A). 광 코드 발행 요구는 예를 들면, 웹 브라우저로부터 신용 카드 번호의 취득 요구이다. 광 코드의 발광 요구를 검지 하면(S10A에서 YES), 정보기기(200)의 CPU는 터치 패널의 디스플레이에 카드 테두리를 표시하고, G-Card 등의 장치(110)를 재치하도록 사용자를 가이드한다(S12A). 그리고 CPU는 이벤트 대기가 된다(S13). 예를 들면, 카드 테두리 표시 후, 장치(110)가 재치되면 재치 이벤트가 발생한다(S14A). 재치 이벤트는 예를 들면, 터치 패널이 장치(110)의 재치에 의한 소자(111)의 검지에 의해 발생한다. 재치 이벤트가 발생하면, CPU는 위치 맞추기 확인을 실행한다(S15A). 위치 맞추기 확인에서는 CPU는 발광 영역(LE1에서 LE6)에 있어서 발광하고, 수광 응답을 장치(110)의 소자(111)로부터 받는다. 위치 맞추기 확인을 할 수 없는 경우, 예를 들면 타임 아웃이 발생하고, CPU는 가이던스를 디스플레이에 표시하여 리트라이를 실행하면 된다. 또한 위치 맞추기 확인이 성공하면, CPU는 처리를 S13에 되돌린다. 나아가, S16 이후의 처리는 이동 이벤트에 대한 처리가 없다는 점을 제외하고, 도 126과 같다. 이 예에서는 CPU는 카드 등의 장치(110)를 재치하도록 사용자를 가이드하고, 카드 등의 장치(110)의 터치 패널로의 재치를 확인한다. 나아가, CPU는 위치 맞추기를 확인하여 광 코드 발행 처리를 실행한다(S19). 따라서 이 처리에서도 CPU는 물체가 평판 센서에 접촉했을 때, 평판 센서와 물체의 위치 관계로부터 물체면 상에서 수광 소자가 마련된 위치에 대응하는 상기 디스플레이의 부분 영역의 광량을 시간 변화시킨다고 할 수 있다.
도 126, 도 127의 처리에 따르면 정보기기(200)는 장치(110) 등의 소자(111)의 배치로부터, 광 센서(예를 들어 도 70의 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)) 배치를 특정하고, 발광 영역(예들 들어 동일 도의 점선으로 그려진 디스플레이 측의 LE1에서 LE6)을 결정한다. 따라서 정보기기(200)는 복수 채널에서 장치(110) 등에 광량의 변화 등에 의해서 정보를 입력할 수 있다.
또 도 128의 처리에 따르면 사용자가 디스플레이 상의 카드 테두리 등의 그래픽 객체를 이용하여 가이드되므로, 정보기기(200)는, 소자(111)의 배치를 검지할 필요가 없다. 이 때문에 소자(111)의 수가 3미만의 장치(110), 혹은, 소자(111)의 배치가 점대칭으로 소자(111)의 방향을 특정할 수 없는 경우에도, 정보기기(200)는 복수 채널에서 장치(110) 등에 광량의 변화 등에 의해서 정보를 입력할 수 있다.
본 실시 형태의 처리는 예를 들어 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램에 따라서, 정보기기(200)의 CPU 등에서 실행된다. 이러한 기록 매체 중 컴퓨터 등으로부터 분리 가능한 것으로는, 예를 들면 플렉시블 디스크, 광자기 디스크, CD-ROM, CD-R/W, DVD, 블루레이 디스크, DAT, 8mm테이프, 플래시 메모리 등의 메모리 카드 등이 있다. 또 컴퓨터 등에 고정된 기록 매체로서 하드 디스크, ROM(리드 온리 메모리) 등이 있다. 나아가 SSD(Solid State Drive)는 컴퓨터 등으로부터 분리 가능한 기록 매체로서도 컴퓨터 등에 고정된 기록 매체로서도 이용 가능하다.
<실시 형태 18>
도 129~도 133에 의해, 실시 형태 18의 광 센서(130F 및 130G)를 설명한다. 광 센서(130F 및 130G)는 실시 형태 14와 마찬가지로 발광 소자인 LED와 수광 소자인 포토 다이오드와 조합을 가진다. 따라서 광 센서(130F 및 130G)는 인쇄물 등에 빛을 조사하고, 그 색을 검출 가능하다. 따라서, 광 센서(130F 및 130G)는 실시 형태 8 등에 있어서의 광 센서(130)로서 사용 가능하다. 또 광 센서(130F 및 130G)는 실시 형태 0의 스탬프형 코드 발생 장치 또는 실시 형태 1부터 실시 형태 8 등의 장치(110)에 매립하여 사용 가능하다.
도 129는 광 센서(130F)의 수광면에서 본 평면도이다. 광 센서(130F)의 중앙에는, 수광 소자로서의 포토 다이오드(240)가 배치된다. 포토 다이오드(240)의 주위에는, 각각 다른 파장의 빛(RGB)을 발광하는 발광 다이오드(LED)인 LED-R(241), LED-G(242), LED-B(243)가 일정 간격으로 배치된다. 이 구성에서는 광 센서(130F)의 수광면에 대향하는 면에 빨강(R)의 인쇄면이 있을 경우, LED-R(241)이 발광했을 때에, 포토 다이오드(240)는 소정 이상의 수광량으로 인쇄면으로부터 반사광을 수광한다. 즉, 포토 다이오드(240)는 LED-R(241)로부터 조사된 빨강의 파장 영역의 반사광을 수광한다. 한편, 빨강(R)의 인쇄면에 대해서, LED-G(242)(녹색의 파장 영역), LED-B(243)(파랑의 파장 영역)가 발광해도, 포토 다이오드(240)는 소정 미만의 수광량으로만 인쇄면으로부터 반사광을 수광할 수 있다.
마찬가지로 녹색(G)의 인쇄면에 대해서, LED-G(242)가 녹색의 파장 영역에서 발광했을 때에, 포토 다이오드(240)는 소정 이상의 수광량으로 인쇄면으로부터 반사광을 수광한다. 한편 녹색(G)의 인쇄면에 대해서, LED-R(241)(빨강의 파장 영역), LED-B(243)(파랑의 파장 영역)가 발광해도, 포토 다이오드(240)는 소정 미만의 수광량으로만 인쇄면으로부터 반사광을 수광할 수 있다.
마찬가지로, 파랑(B)의 인쇄면에 대해서, LED-B(243)가 발광했을 때에, 포토 다이오드(240)는 소정 이상의 수광량으로 인쇄면으로부터 반사광을 수광한다. 한편, 파랑(B)의 인쇄면에 대해서, LED-R(241), LED-G(242)가 발광해도, 포토 다이오드(240)는 소정 미만의 수광량으로만 인쇄면으로부터 반사광을 수광할 수 있다.
도 130은 6개의 LED를 가진 광 센서(130G)의 수광면에서 본 평면도이다. 광 센서(130G)는 수광 소자로서 중앙에 포토 다이오드(240)가 배치된다. 그리고 포토 다이오드(240) 주위에 LED-R(241), LED-G(242), LED-B(243)가 각각 2개씩 등 간격으로 배치된다. 도 144의 예에서는 발광 다이오드는 시계 방향으로 R->G->B->R->G->B의 순으로 배치되어 있다.
도 131은 광 센서(130F)의 단면도(도 129 「A단면」을 붙인 화살표를 지나는 지면에 수직인 평면으로 절단)이다. 광 센서(130F)는 색 코드의 인쇄 영역에 LED-R(241), LED-G(242), LED-B(243)로부터 조사광 등이 조사되고, 포토 다이오드(240)가 소정의 반사광을 수광할 수 있도록 소정의 두께를 가진 광 투과판(145)을 설치한 형태이다. LED-R(241), LED-G(242), LED-B(243)로부터 점 광원으로서 조사한 빛은 포토 다이오드(240)의 표면에서 각 반사광을 수광한다. 반사광의 광량은 LED-R(241), LED-G(242), LED-B(243) 각각의 바로 아래의 인쇄 매체면의 광량이 높고, 각 LEC 바로 아래로부터 멀어짐에 따라 저하되기 때문에, 인쇄된 색 정보가 정확하게 취득되지 않는 경우가 있다. 그러나 카드형의 장치(110)에 광 투광판(145)이 포함될 경우, 주변 측면이 반사 재료로 성형되어 있으면, 측면에서 빛이 반사되기 때문에 광량은 각 LEC 바로 아래로부터 멀어진 위치에서도 그만큼 저하하지 않는다. 광 투과판(145)이 포함되지 않을 경우는, 반사판을 주변 측면에 마련하면 좋다.
도 132는 광 센서(130F) 혹은 광 센서(130G)를 탑재한 장치(110) 등의 CPU가 실행되는 광 코드 취득 처리를 예시하는 플로우차트이다. 여기에서 광 코드는 예를 들어 LED-R을 발광했을 때의 수광량(R), LED-G를 발광했을 때의 수광량(G), LED-B를 발광했을 때의 수광량(B)의 조합으로써 얻어진다. 수광량(R, G, B)의 레벨이 2단계(1비트)일 경우, 장치(110)는 각 LED의 발광 1회로 1비트의 정보를 얻을 수 있으며, LED-R, LED-G, LED-B에 의하여, 3비트 정보를 취득 가능하다. 한편, 수광량(R, G, B)을 다단계로 함으로써 장치(110)는, 인쇄면 등으로부터 더욱 많은 정보를 R, G, B의 조합으로써 취득할 수 있다. 또한 수광량(R, G, B)을 다단계로 하는 경우에는, 기준이 되는 인쇄면에 LED-R, LED-G, LED-B를 사전에 발광하고, 포토 다이오드의 게인(gain)을 교정해 두면 좋다. 이 경우의 기준이 되는 인쇄면에는 다단계의 R, G, B의 조합에 대응하는 기준이 되는 색상, 명도의 색을 단색으로 인쇄해 두면 좋다. 기준이 되는 인쇄 매체는 다단계의 R, G, B의 조합 수만큼만 준비하게 된다.
색 코드 취득 처리에서는 장치(110)의 CPU는 LED-R을 발광하고, 포토 다이오드에서 수광하여 수광량(R)을 보존한다(S50). 다음에 장치(110)의 CPU는 LED-G를 발광하고, 포토 다이오드에서 수광하여 수광량(G)을 보존한다(S51). 다음에 장치(110)의 CPU는 LED-B를 발광하고, 포토 다이오드에서 수광하여 수광량(B)을 보존한다(S52). 또한 S50에서 S52의 처리 순서에 한정은 없다. 즉, RGB중 어떤 발광 색부터 먼저 발광할지에 대해서 한정은 없다.
그리고 CPU는 수광량(R, G, B)을 예를 들어 애플리케이션 프로그램(예를 들어 게임 프로그램)이 액세스하는 영역에 출력한다. 그리고 CPU는 처리 종료 여부를 판정한다(S54). 처리를 종료하지 않은 경우에는, CPU는 처리를 S50으로 되돌리고, 마찬가지의 처리를 반복한다. 또한 도 131에서는 RGB 각각 1회의 발광마다 수광량(RGB)를 애플리케이션 프로그램이 접근하는 영역에 출력한다. 그러나 이러한 처리 대신에, CPU는 RGB를 소정의 조 수 취득하여 배열의 형식으로 애플리케이션 프로그램에 넘겨줘도 좋다.
이상에서 설명한 실시 형태 18의 광 센서(130F, 130G)는 다른 색상(RGB)의 인쇄면으로부터 색을 검출할 수 있다. 따라서 광 센서(130F)는 실시 형태 14의 광 센서(130A에서 130E)와 마찬가지로, 인쇄면으로부터 색 코드를 취득할 수 있다. 그러나 실시 형태 18의 광 센서의 특징은, 발광 소자로서, LED-R(241), LED-G(242), LED-B(243)를 마련하는 한편, 실시 형태 14처럼 컬러 필터를 필요로 하지 않는다. 즉, 포토 다이오드(240)는 컬러 필터 없이, 인쇄면으로부터의 반사광을 검출한다. 그러므로 광 센서(130F, 130G)에서는 컬러 필터에 의한 광 감쇠가 생길 일이 없다. 즉, 광 센서(130F, 130G)는 인쇄면으로부터 실시 형태 14의 광 센서(130A에서 130E)보다 고감도로 색 코드를 판독할 수 있다.
<실시 형태 19>
도 133~도 148을 참조하여, 실시 형태 19에 대해서 설명한다.
실시 형태 19는 전기적으로 도체의 출력을 가변으로 하여 출력하는 패턴 코드의 실시예와 달리, 고정된 패턴 코드의 배치 예를 나타내는 것이다. 본 실시 형태의 패턴 코드에서는 기준 도체와 정보 도체 2종류의 도체를 마련하고, 기준 도체와 정보 도체의 위치 관계에 의해, 패턴 코드의 방향과 패턴 코드를 정의하는 것을 특징으로 한다.
도 133은 3~4개의 같은 크기의 도체를 배치한 경우에 대해서 설명하는 도면이며, (a)는 기준 도체 사이 거리가 43mm인 경우, (b)는 기준 도체 사이 거리가 38mm인 경우, (c)는 기준 도체 사이 거리가 33mm인 경우, (d)는 기준 도체 사이 거리가 28mm인 경우에 대해서 나타낸 도면이다.
본 실시 형태의 패턴 코드는 2개의 기준 도체와 1개 또는 2개의 정보 도체를 배치함으로써 패턴 코드의 방향이 정해지며, 독특한 패턴 코드를 정의할 수 있다.
2개의 기준 도체 사이 거리는 다른 어떤 도체 간(기준 도체와 정보 도체와의 사이, 정보 도체과 정보 도체와의 사이)의 거리에 비해서도 커지도록, 즉 모든 도체 간 거리 중에서, 2개의 기준 도체 사이의 거리가 최대치가 되도록 2개의 기준 도체를 배치한다. 이로써, 도체 사이의 거리가 최대인 2개의 도체를 검색하면 그 2개가 기준 도체인 것을 알 수 있다. 그리고 나머지 1개 또는 2개가 정보 도체임을 알 수 있으며, 기준 도체와 정보 도체의 위치 관계로부터 패턴 코드의 방향이 정해지고, 독특한 패턴 코드를 정의할 수 있다.
여기에서 「도체 간 거리」란, 어떤 도체의 중심으로부터 다른 도체의 중심까지의 거리이다.
도체 사이의 거리는 10mm 정도로 하는 것이 바람직하다. 단, 바람직한 거리는 스마트 폰이나 태블릿의 성능에 따라 다르다.
도체 중심 위치의 최대 인식 오차는±2mm정도(합계 4mm정도)이내로 상정한 후에 도체 중심 간격 거리를 인식하고, 정확하게 패턴 코드를 취득할 수 있도록, 도체를 배치한다.
이어서, (a)~(d)의 각 경우에 대해서 설명한다.
(a)는 기준 도체 사이 거리가 43mm인 경우에 대해서 나타낸 도면이다.
동일 도의 점선의 원은 정보 도체의 배치 후보(이하 「배치 후보」)이다. 배치 후보는 5mm 간격으로 한다. 인식 오차가 적으면 배치 후보의 간격을 짧게 하여 배치할 수 있는 정보 도체를 늘리고, 다량의 패턴 코드를 정의할 수 있다. 또한, 인접하여 배치하는 경우는 인접한 2개의 도체를 확실히 인식할 수 있도록 10mm이상 거리를 떼고 배치한다.
기준 도체 사이 거리가 43mm인 경우는 기준 도체 사이의 거리에 대해서, 도체 간 거리가 4mm이상 짧은(즉, 도체 간 거리가 39mm 이하인) 배치 후보는 38개 존재한다.
하지만, 기준 도체 사이에 2개의 정보 도체가 배치되면, 기준 도체와 정보 도체가 일직선으로 배치되어 버리고, 패턴 코드의 방향을 정할 수 없다. 그래서 기준 도체 사이에는 정보 매체는 1개밖에 배치할 수 없다. 거기서 우선, 38개에서 기준 도체 사이에 위치하는 배치 후보 5개를 제외한 33개로부터, 2개 및 1개를 선택하는 조합을 이하와 같이 구한다.
33C2+33=561가지...(A)
이어서, 도체 사이의 거리가 10mm 미만이 되는 2개의 후보 위치의 조합은,
9+15+21+27+33+28+5=138가지...(B)
이다.
도체 사이의 거리가 10mm미만이 되도록 도체를 배치할 수는 없다. 인접한 2개를 인식하지 못할 가능성이 있기 때문이다. 따라서 10mm미만이 되는 조합은 제외된다.
이어서 기준 도체 사이에 위치한 배치 후보가 1개 선택되고, 다른 도체와 판별이 가능한 경우의 조합은
29×2+28×3=142가지...(C)
이다.
이상으로부터 (a)의 경우에 있어서의 배치 가능한 정보 도체의 배치 조합은
(A)-(B)+(C)=561-138+142=565가지
이다.
(b)는 기준 도체 사이 거리가 38mm인 경우에 대해서 나타낸 도면이다.
이 경우는 기준 도체 사이의 거리에 대해서, 도체 간 거리가 4mm이상 짧은(즉, 도체 간 거리가 34mm 이하인) 배치 후보는 29개 존재한다.
하지만, (a)의 경우와 같이, 기준 도체 사이에는 정보 매체는 1개밖에 배치할 수 없다. 거기서 우선, 29개에서 기준 도체 사이에 위치한 배치 후보 4개를 제외한 25개로부터 2개 및 1개를 선택하는 조합을 이하와 같이 구한다.
25C2+25=325가지...(A)
이어서, 도체 사이의 거리가 10mm 미만이 되는 2개의 후보 위치의 조합은,
5+21+27+27+18+3=101가지...(C)
이다.
(a)의 경우와 같이, 도체 사이의 거리가 10mm미만이 되는 조합은 제외된다.
이어서 기준 도체 사이에 위치한 배치 후보가 1개 선택되고, 다른 도체와 판별이 가능한 경우의 조합은
21×2+20×2=82가지...(C)
이다.
이상으로부터, (b)의 경우에 있어서의 배치 가능한 정보 도체의 배치 조합은
(A)-(B)+(C)=325-101+82=306가지
이다.
(c)는 기준 도체 사이 거리가 33mm인 경우에 대해서 나타낸 도면이다.
이 경우는 기준 도체 사이의 거리에 대해서, 도체 사이 거리가 4mm이상 짧은(즉, 도체 간 거리가 29mm 이하인) 배치 후보는 21개 존재한다.
하지만, (a) (b)의 경우와 같이, 기준 도체 사이에는 정보 매체는 1개밖에 배치할 수 없다. 이에, 우선 21개에서 기준 도체 사이에 위치한 배치 후보 3개를 제외한 18개로부터, 2개 및 1개를 선택하는 조합을 이하와 같이 구한다.
18C2+18=171가지...(A)
이어서 도체 사이의 거리가 10mm 미만이 되는 2개의 후보 위치의 조합은,
9+15+21+18+3=66가지...(B)
이다.
(a)(b)의 경우와 같이, 도체 사이의 거리가 10mm 미만이 되는 조합은 제외된다.
이어서, 기준 도체 사이에 위치하는 배치 후보가 1개 선택되고, 다른 도체와 판별이 가능한 경우의 조합은,
14×2+13=41가지...(C)
이다.
이상으로부터, (c)의 경우에 있어서의 배치 가능한 정보 도체의 배치 조합은
(A)-(B)+(C)=171-66+41=146가지
이다.
(d)는 기준 도체 사이 거리가 28mm인 경우에 대해서 나타낸 도면이다.
이 경우는 기준 도체 사이의 거리에 대해서, 반도체 간 거리가 4mm 이상 짧아진(즉, 도체 간 거리가 24mm 이하인) 배치 후보는 10개 존재한다.
하지만, (a)~(c)의 경우와 같이, 기준 도체 사이에는 정보 매체는 1개밖에 배치할 수 없다. 이에, 우선 10개에서 기준 도체 사이에 위치한 배치 후보 2개를 제외한 8개로부터, 2개 및 1개를 선택하는 조합을 이하와 같이 구한다.
8C2+8=36가지...(A)
이어서, 도체 사이의 거리가 10mm 미만이 되는 2개의 후보 위치의 조합은,
3+9+8+1=21가지...(B)
이다.
(a)~(c)의 경우와 같이, 도체 사이의 거리가 10mm미만이 되는 조합은 제외된다.
이어서, 기준 도체 사이에 위치하는 배치 후보가 1개 선택되고, 다른 도체와 판별이 가능한 경우의 조합은,
4×2=8가지...(C)
이다.
이상으로부터 (d)의 경우에 있어서의, 배치 가능한 정보 도체의 배치 조합은,
(A)-(B)+(C)=36-21+8=23가지
이다.
(a)~(d)로부터, 기준 도체 사이 거리의 다른 4종의 패턴 코드의 합계 코드 수는,
565+306+146+23=1,040개
이다.
또한 기준 도체 사이의 거리는 상술한 4가지로 한정되지 않는 것은 물론이며, 패턴 코드의 방향을 인식할 수 있으면, 기준 도체를 어디든 배치할 수 있다. 또한 기준 도체를 배치하지 않아도 정보 도체만으로 독특한 배치를 형성하여 패턴 코드를 정의할 수도 있다. 독특한 배치란 회전·이동해도 동일한 패턴이 존재하지 않는 배치이다.
도 134는 정보 도체와 다른 크기의 기준 매체를 배치한 경우에 대해서 설명하는 도면이며, 합계 3~4개의 도체가 배치된다. (a)는 기준 도체 사이 거리가 35mm인 경우, (b)는 기준 도체 사이 거리가 30mm인 경우, (c)는 기준 도체 사이 거리가 25mm인 경우, (d)는 기준 도체 사이 거리가 20mm인 경우에 대해서 나타내는 도면이다.
본 실시 형태의 패턴 코드는 2개의 기준 도체와 1개 또는 2개의 정보 도체를 배치함으로써 패턴 코드의 방향이 정해지며, 독특한 패턴 코드를 정의할 수 있다.
2개의 기준 도체를 터치 패널을 가진 정보기기(200)가 인식 가능한 정도로 정보 도체와 다른 크기로 한다(동일 도에서는 기준 도체를 정보 도체보다 크게 한다). 이로써 정보기기(200)는 도체의 크기를 인식하여 큰 도체가 기준 도체인 것을 알 수 있다. 그리고 나머지 1개 또는 2개가 정보 도체임이 알 수 있으며, 기준 도체와 정보 도체의 위치 관계로부터 패턴 코드의 방향이 정해진다.
도체 간 거리(어느 한 도체의 중심에서 다른 도체의 중심까지의 거리)는 10mm정도로 하는 것이 바람직하다. 단 바람직한 거리는 스마트 폰이나 태블릿의 성능에 의하여 달라진다.
도체 중심 위치의 최대 인식 오차는±2mm정도(합계 4mm정도) 이내로 상정한 후에 도체 중심 간격 거리를 인식하고, 정확하게 패턴 코드를 취득할 수 있도록, 도체를 배치한다.
이어서 (a)~(d)의 각 경우에 대해서 설명한다.
(a)는 기준 도체 사이 거리가 35mm인 경우에 대해서 나타낸 도면이다.
동일 도의 점선의 원은 정보 도체의 배치 후보(이하 「배치 후보」)이다. 배치 후보는 5mm간격으로 한다. 인식 오차가 적으면 배치 후보의 간격을 짧게 하여 배치할 수 있는 정보 도체를 늘리고, 다량의 패턴 코드를 정의할 수 있다. 실제로 배치하는 경우는 인접한 2개의 도체를 확실히 인식할 수 있도록, 10mm이상 거리를 떼고 배치한다.
기준 도체 사이 거리가 35mm인 경우는, 정보 도체의 배치 후보는 34개 존재한다.
하지만, 기준 도체 사이에 2개의 정보 도체가 배치되면, 기준 도체와 정보 도체가 일직선으로 배치되어 버리고, 패턴 코드의 방향을 정할 수 없다. 그래서 기준 도체 사이에는 정보 매체는 1개밖에 배치할 수 없다. 거기서 먼저 34개에서 기준 도체 사이에 위치한 배치 후보 3개를 제외한 31개로부터, 2개 및 1개를 선택하는 조합을 이하와 같이 구한다.
31C2+31=496가지...(A)
이어서, 도체 사이의 거리가 10mm 미만이 되는 2개의 후보 위치의 조합은,
25+25+25+15+2=92가지...(B)
이다.
도체 사이의 거리가 10mm 미만이 되도록 도체를 배치할 수는 없다. 인접한 2개를 인식하지 못할 가능성이 있기 때문이다. 따라서, 10mm 미만이 되는 조합은 제외된다.
이어서, 기준 도체 사이에 위치한 배치 후보가 1개 선택되고, 다른 도체와 판별이 가능한 경우의 조합은
29×2+28=86가지...(C)
이다.
이상으로부터, (a)의 경우에 있어서의, 배치 가능한 정보 도체의 배치 조합은,
(A)-(B)+(C)=496-92+86=490가지
이다.
(b)는, 기준 도체 사이 거리가 30mm인 경우에 대해서 나타낸 도면이다.
이 경우 기준 도체 사이 거리가 35mm인 경우와 완전히 같고, 정보 도체의 배치 후보는 34개 존재한다.
따라서, (a)의 경우와 완전히 같은 조합이 이뤄지기 때문에, (b)의 경우에 있어서의 배치 가능한 정보 도체의 배치 조합은 490가지이다.
(c)는 기준 도체 사이 거리가 25mm인 경우에 대해서 나타낸 도면이다.
이 경우는 정보 도체의 배치 후보는 32개 존재한다.
하지만, (a)(b)의 경우와 같이, 기준 도체 사이에는 정보 매체는 1개밖에 배치할 수 없다. 이에, 우선, 32개에서 기준 도체 사이에 위치하는 배치 후보 1개를 제외한 31개로부터, 2개 및 1개를 선택하는 조합을 이하와 같이 구한다.
31C2+31=496가지...(A)
이어서, 도체 사이의 거리가 10mm 미만이 되는 2개의 후보 위치의 조합은,
25+25+25+15+2=92가지...(B)
이다.
(a)(b)의 경우와 같이, 도체 사이의 거리가 10mm미만이 되는 조합은 제외된다.
이어서, 기준 도체 사이에 위치한 배치 후보가 1개 선택되고, 다른 도체와 판별이 가능한 경우의 조합은
28가지...(C)
이다.
이상으로부터, (c)의 경우에 있어서의, 배치 가능한 정보 도체의 배치 조합은,
(A)-(B)+(C)=496-92+28=432가지
이다.
(d)는 기준 도체 사이 거리가 20mm인 경우에 대해서 나타낸 도면이다.
이 경우는 정보 도체의 배치 후보는 30개 존재한다.
하지만, (a)~(c)의 경우와 같이, 기준 도체 사이에는 정보 매체는 1개밖에 배치할 수 없다. 이에 우선, 30개에서 기준 도체 사이에 위치하는 배치 후보 1개를 제외한 29개로부터, 2개 및 1개를 선택하는 조합을 이하와 같이 구한다.
29C2+29=435가지...(A)
이어서, 도체 사이의 거리가 10mm 미만이 되는 2개의 후보 위치의 조합은,
25+25+25+9=84가지...(B)
이다.
(a)~(c)의 경우와 같이, 도체 사이의 거리가 10mm 미만이 되는 조합은 제외된다.
이어서, 기준 도체 사이에 위치하는 배치 후보가 1개 선택되고, 다른 도체와 판별이 가능한 경우의 조합은,
28가지...(C)
이다.
이상으로부터, (d)의 경우에 있어서의, 배치 가능한 정보 도체의 배치 조합은,
(A)-(B)+(C)=435-84+28=379가지
이다.
(a)~(d)로부터, 기준 도체 사이 거리의 다른 4종의 패턴 코드의 합계 코드 수는,
490+490+432+379=1,791개
이다.
이처럼 기준 도체와 정보 도체의 크기를 다르게 한 경우, 같은 크기로 한 경우보다도, 더 많은 패턴 코드를 출력하는 것이 가능해진다.
또한 기준 도체 사이의 거리는 상술한 4가지로 한정되지 않는 것은 물론이며, 패턴 코드의 방향을 인식할 수 있다면 기준 도체를 어디든 배치할 수 있다.
나아가, 2개의 기준 도체의 크기를 바꿈으로써, 정보 도체가 어디에 배치되어 있어도 패턴 코드의 방향을 인식할 수 있다.
또한 상기에서는 실시 형태 0~19에 대해서 설명했지만, 본 발명에서는 각 실시 형태의 각 패턴 코드, 장치 등은 실시 형태를 뛰어 넘어 적절히 조합하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 스탬프 타입 코드 발생 장치에서 이용한 패턴 코드를 카드형의 장치에 이용하는 것이나, 카드형으로 이용한 정보 판독장치를, 스탬프 타입의 장치에 이용하는 것도 가능하다. 물론 그 반대도 가능하다.
<실시 형태 20>
위 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1), 실시 형태 1부터 실시 형태 9의 카드형의 장치(110부터 110G)(이하 단순히 장치(110) 등)와, 실시 형태 16의 도 110~도 124에 예시한 전원을 필요로 하지 않는 게임용 카드, 그 외의 물품(아이템)을 조합하여 1개의 장치로 할 수도 있다. 그 경우에 본 실시 형태의 장치에 실시 형태 10에 예시한 화상 센서(160D), 실시 형태 11에 예시한 화상 센서(160E), 실시 형태 12에 예시한 화상 센서(160F), 실시 형태 13에 예시한 화상 센서(160G), 실시 형태 14에 예시한 광 센서(130)를 조합해도 좋다. 또 본 실시 형태의 장치의 패턴 코드의 출력 절차로서, 실시 형태 15에 예시한 출력 절차를 적용해도 좋다. 또 실시 형태 17에 예시한 장치와 정보기기(200)의 정보 전달 처리를 본 실시 형태의 장치와 정보기기(200)의 정보 전달 처리에 적용해도 좋다. 또 실시 형태 18에 예시한 광 센서(130F 및 130G)를 본 실시 형태의 장치에 적용해도 좋다. 또 본 실시 형태의 장치의 패턴 코드로서, 실시 형태 19의 패턴 코드의 배치를 적용해도 좋다.
도 135는 실시 형태 20에 관련된 장치(110K)의 이면에서 본 평면도이다. 여기에서 이면은 실시 형태 1 등과 마찬가지로, 정보기기(200)의 터치 패널이 접촉 또는 근접하는 측의 장치(110K)의 면이다. 또 도 136은 실시 형태 20에 관련된 장치(110K)의 표면에서 본 평면도이다. 표면은 이면의 반대면이며, 이면이 정보기기(200)의 터치 패널에 접촉하고 있을 때에 사용자의 손가락 등의 인체의 일부에 의하여 터치되는 면이다.
도 135, 도 136처럼, 장치(110K)의 이면, 표면 모두, 전기 기구 영역(110K-1)과 비전기 기구 영역(110K-2)으로 나뉜다. 전기 기구 영역(110K-1)은 전자 회로 부품, 전력 공급 부품 등을 가지며, 전기 회로, 전자 회로의 작용에 의해, 사용자의 조작을 접수하여 정보기기(200)의 터치 패널에 물리 작용을 검지시킨다. 전기 기구 영역(110K-1)은 예를 들어 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1), 실시 형태 1부터 실시 형태 9의 카드형의 장치(110에서 110G)(이하 단순히 장치(110) 등)와 같은 구성을 가진다. 또한, 터치 영역(TC2)의 하단에는, 도 137에서 예시하는 접촉 도체(114)가 매립되어 있다.
도 137에 전기 기구 영역(110K-1)의 구성을 예시한다. 구체적으로는 전기 기구 영역(110K-1)은 도 53의 장치(110F)의 구성과 비교하여, 광전 측정 소자 배열(129)을 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)로 변경한 것으로 되어 있다. 또한 도 137에 있어서, 이미 실시 형태 1부터 실시 형태 10에서 설명한 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는, 실시 형태 1부터 실시 형태 10과 동일한 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다. 또한 전기 기구 영역(110K-1)의 부품 구성은 도 137에 한정되지 않으며, 실시 형태 0, 실시 형태 1부터 실시 형태 10에서 설명한 장치(110) 등을 사용할 수 있다. 또한 도 137에서는 컴퍼레이터(118)가 1개 예시되고 있지만, 컴퍼레이터(118) 수가 1개로 한정되는 것은 아니다. 복수 포토 다이오드(WPD1부터 EPD6등)의 광전 변환 소자(광 센서, 포토 트랜지스터 등)로부터 병렬로 신호를 검출하는 경우에는, 컴퍼레이터(110)는 복수의 광전 변환 소자와 같은 수로 병렬로 마련된다. 이 복수의 포토 다이오드(WPD1부터 EPD6등)와 복수의 컴퍼레이터(118)의 조합에 의해서, 복수 채널의 입력 신호를 취득하는 회로가 형성된다. 또 컴퍼레이터 대신 아날로그/디지털 변환기(A/D변환기)를 사용할 수도 있다. A/D변환기를 이용함으로써 각 채널에서 3비트 이상의 다치(多値) 신호를 1회 입력으로 실현할 수 있다.
도 135처럼, 장치(110K)는 이면에 6개의 소자(111)와 6개의 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)를 갖는다는 점에서, [실시 형태 8의 변형 예 2](도 69, 도 70)와 같다. 나아가 장치(110K)는 이면에 광전 변환 소자 배열(112A), 터치 영역(SCP1)을 가진다. 또 도 136처럼 장치(110K)는 표면에 광전 변환 소자 배열(112B), 지문 센서(113), 터치 영역(TC2) 및 터치 영역(TC4)을 가진다.
이면의 6개의 소자(111)와 6개의 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)의 구성 및 작용은 도 69 및 도 70에서 설명한 대로이다. 도 69에서 설명한 것처럼, 각 소자(111)는 패턴 1부터 패턴 9의 순으로 ON/OFF가 절환되고, 패턴 코드를 출력한다. 장치(110K)는 6개의 소자(111) 중 예를 들어 5개의 소자(111)에 의한 정전 용량(전계 강도)을 정보기기(200)의 터치 패널에 검지시킨다. 정보기기(200)는 터치 패널 상에서, 6개의 소자(111) 중 예를 들어 5개의 소자(111)의 출력 패턴을 인식함으로써, 소자(111)의 배치, 따라서 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)의 배치 위치를 인식한다.
한편, 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)는, 각각 정보기기(200)의 디스플레이의 광 코드 발광 영역(LE1에서 LE6)에 대응하는 파선으로 둘러싸인 위치에 배치된다. 정보기기(200)의 디스플레이는 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)의 배치 위치에 대응하는 디스플레이의 광 코드의 발광 영역(LE1에서 LE6)을 각각 독립된 광량으로 발광하고, 대응하는 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)에 수광시킨다. 이러한 구성에 의해서 파장을 제한하지 않고, 디스플레이의 발광 영역을 구분함으로써 디스플레이로부터 장치(110)에 복수 채널의 정보 입력이 가능해진다.
광전 소자 변환 배열(112A)은 이른바 솔라 패널이며, 디스플레이로부터의 햇빛을 수광하고, 전기 에너지로 변환하여, 장치(110K)의 각 부에 전력을 공급한다. 단, 광전 소자 변환 배열(112A)을 마련하는 대신, 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)가 광전 변환으로 전력을 장치(110K)에 공급토록 해도 좋다. 즉, 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)로서, 각각 충분한 변환 능력을 가진 수광 소자를 사용하면 된다. 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)의 각각이 복수의 포토 다이오드를 포함하여 발전 능력을 높여도 된다.
또한 표면의 광전 변환 소자 배열(112B)은 이면의 광전 소자 변환 배열(112A)에 의한 전력 공급 또는 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)에 의한 전력 공급을 보강하기 위해서 마련되어 있다. 즉 장치(110K)는 표면의 광전 변환 소자 배열(112B), 이면의 광전 소자 변환 배열(112A), 및 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)의 조합 또는 이들 적어도 1개에 의하여 전력 공급을 받는다. 단, 이면의 광전 소자 변환 배열(112A), 또는 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)에 의하여 충분한 전력이 공급될 경우에는, 표면의 광전 변환 소자 배열(112B)은 없어 좋다.
지문 센서(113)는 예를 들면, 사용자 인증에 이용된다. 실시 형태 1의 장치(110)와 마찬가지로, 장치(110K)는 예를 들어 지문 센서로 검지한 지문이 메모리에 저장된 사용자의 지문 데이터와 합치한 경우에, 트리거 패턴이 소자로부터 터치 패널에 검지되도록, SW(115)를 제어하면 된다.
또한 지문 센서(113)를 생략하는 경우에는, 장치(110K)는 예를 들면, 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)로부터 소정의 기동용 광 패턴을 수광한 것을 트리거로 처리를 시작하면 된다. 또 장치(110K)는 예를 들어 터치 영역(TC2)의 접촉 도체(114)에 사람의 손가락, 그 외의 도체가 접촉된 것을 트리거로, 처리를 시작하면 된다. 또 장치(110K)는 예를 들어 지문 센서(113) 대신에, 도 39, 도 41에서 예시한 화상 센서(113) 등을 갖게 해도 좋다. 그 경우에는 장치(110K)는 화상 센서(113) 등이 소정의 패턴을 판독한 것을 트리거로 처리를 시작하면 된다.
비전기 기구 영역(110K-2)은 전자 회로 부품, 전력 공급 부품 등을 가지지 않고 예를 들면, 사용자가 장치(110K)의 표면을 눌렀을 때에, 장치(110K) 형성하는 재료의 기계적·물리적 변형에 의해, 사용자의 손가락의 접근이 정보기기(200)의 터치 패널에 의하여 검출된다. 비전기 기구 영역(110K-2)은 실시 형태 16에 예시한 전원을 필요로 하지 않는 게임용 카드, 그 외의 물품(아이템)과 마찬가지의 구조를 가진다. 비전기 기구 영역(110K-2)으로는 도 113, 도 114, 도 116, 도 119~도 122의 어느 구조를 이용해도 좋다. 또 비전기 기구 영역(110K-2)의 터치 영역(TC4)으로서 도 123처럼 투명한 터치 영역이 있을 수도 있다.
이상 서술한 것처럼, 실시 형태 20의 장치(110K)에 따르면, 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1)와 실시 형태 16의 전원을 필요로 하지 않는 게임용 카드, 그 외의 물품(아이템)을 조합하여 1개의 장치로 할 수 있다. 또 실시 형태 1부터 실시 형태 9의 장치(110) 등과 실시 형태 16의 전원을 필요로 하지 않는 게임용 카드, 그 외의 물품(아이템)을 조합하여 1개의 장치로 할 수 있다.
이 경우에 사용자는 터치 영역(TC2)에 손가락, 혹은 도체 등을 접촉시킴으로써, 정보기기(200)의 터치 패널에 소자(111)의 위치를 검출시킴으로써 데이터를 정보기기(200)에 입력한다. 또한 사용자는 터치 영역(TC4)을 터치하여 누름으로써 정보기기(200)의 터치 패널에 눌림 위치를 검출하게 할 수 있다.
이 경우에, 터치 영역(TC2)은 제1 조작부로서 인체의 부위 또는 장치(110K) 외의 도전체에 접촉하면, 정보 출력부에 의해서 구동된 1 이상의 물리량 제어부를 통해서 제1 소정의 정보를 출력시킨다. 또 터치 영역(TC4)은 제2 조작부로서, 인체의 부위 또는 도전체에 접촉하면 정보기기(200)의 터치 패널에 해당 접촉 위치를 인식시킨다.
따라서, 정보기기(200)는, 소자(111)의 위치를 검출함으로써, 장치(110K)의 위치를 인식하면, 디스플레이 상의 영역(LE1에서 LE6)을 발광시킴으로써, 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)에 광 패턴을 입력할 수 있다. 또, 정보기기(200)는, 소자(111)의 위치를 검출함으로써 장치(110K)의 위치를 인식하면, 터치 영역(TC4)의 눌림 위치를 검출하고, 장치(110K)의 표면의 어느 장소가 눌렸는지를 인식할 수 있다. 정보기기(200)는 예를 들어 도 136의 「일본어」,「영어」, 「듣기(Listen」, 「읽기(Read)」, 「쓰기(Write)」 등의 라벨이 붙은 영역이 눌린 것을 인식하고, 이들 라벨에 따른 처리를 실행할 수 있다.
또 터치 영역(TC4)이 도 123처럼 투명한 터치 영역을 가진 경우에는, 사용자는 투명 영역에 표시되는 터치 패널(디스플레이)에 표시된 아이콘, 그 외의 그래피컬 유저 인터페이스(GUI) 부품을 선택할 수 있다. 따라서 정보기기(200)는 장치(110K)의 소자(111)로부터 터치 패널에 대한 입력을 받고, 디스플레이로부터 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)에 광 패턴을 입력함으로써, 장치(110K)와 정보를 수수하고, 다양한 처리 실행함과 동시에, 터치 영역(TC4)의 투명 영역을 통해서 터치 패널로의 입력을 접수할 수 있다.
<실시 형태 21>
도 138~도 163에 의해, 실시 형태 21에 관련된 장치(110L)의 회로 구성의 상세, 제어 및 정보 처리에 대해서 설명한다.
또한 본 실시 형태에서 설명하는 장치(110L)의 구성은 상기 실시형 형태 0의 코드 발생 장치(1), 실시 형태 1부터 실시 형태 9 및 실시 형태 20의 장치(110에서 110K)(이하 단순히 장치(110) 등)에 적용해도 좋다. 또, 상기 실시형 형태 0의 코드 발생 장치(1), 실시 형태 1부터 실시 형태 9 및 실시 형태 20의 장치(110에서 110K)(이하 단순히 장치(110) 등)의 구성을 본 실시 형태의 장치(110L)에 적용해도 좋다. 장치(110K)의 외관 구성은 실시 형태 20의 장치(110K)와 마찬가지이다(도 135, 도 136 참조). 또 장치(110K)의 전기 회로의 구성은 장치(110K)의 전기 기구 영역(110K-1)의 구성(도 137)과 같다. 이에 도 135, 도 136은 실시 형태 21에 있어서도 그대로 참조한다.
도 138은 장치(110L)의 회로 구성의 상세를 예시하는 도면이다. 장치(110L)는 정보 입력 측에 복수의 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)와, 복수의 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)로부터의 각각의 신호를 검지하는 복수의 컴퍼레이터(118)와 복수의 컴퍼레이터(118)로부터의 신호를 보유하는 버퍼(182)가 마련된다. 또한 본 명세서를 통해서, 포토 다이오드(WPD1에서 WPDk(k는 정수))를 총칭하는 경우에는, 단순히 포토 다이오드(WPD)포토 다이오드(WPD)라고 한다.
또 정보 출력 측에는 2개의 출력 버퍼(183A, 183B), 셀렉터(184), 구동 회로(180), SW(115), 소자(111), 및 접촉 도체(도체 패드)(114)가 마련된다. 상기 실시 형태의 장치(110) 등과 마찬가지로, 이용자가 접촉 도체(114)에 손가락 등을 접촉시키면 ON 상태의 SW(115)를 통해서, 이용자의 인체가 가진 정전 용량이 소자(111)와 전기적으로 접속된다. 그 결과, 소자(111)와 인체 사이에서 정전기가 이동하고, 터치 패널은 패널과 소자(111) 사이의 정전 용량의 변화, 혹은, 소자(111)로부터의 전계 강도의 변화를 검지한다.
CPU(116)는 예를 들면, 메모리(117)에 실행 가능하게 전개된 컴퓨터 프로그램 등에 따라서 장치(110L)를 제어한다. CPU(116)는 출력 버퍼(183A와 183B)로부터 번갈아 정보를 출력하여 셀렉터(184)를 제어하고, 출력 버퍼(183A와 183B)로부터 번갈아 정보를 구동 회로(180)에 출력한다. 구동 회로(180)은 출력 버퍼(183A와 183B)로부터 번갈아 정보를 취득하고, 취득한 정보에 따라서 SW(115)를 ON또는 OFF로 제어함으로써, 소자(111)로부터 정보를 패턴 코드의 형식으로 출력한다. 또한 도 138에서는 생략되어 있지만, 구동 회로(180)는 각 SW(115)와 각각 독립된 배선(도전로)으로 접속되어 있으며, 각 SW(115)를 독립적으로 ON 또는 OFF로 할 수 있다. 그리고 CPU(116)는 다음 정보를 출력 버퍼(183A)에 출력한다. CPU(116)와 구동 회로(180)는 정보 출력부의 일 예라고 할 수 있다.
그러면, 정보기기(200)는 동기용 광 신호와 함께, 검지한 패턴 코드의 코드 값을 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)를 향하여 발광한다. 컴퍼레이터(118)는 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)에서 수광한 신호로부터 0 또는 1의 디지털 신호를 생성하고, 버퍼(182)에 보존한다. 그러면 배타 논리합(EXOR) 회로(181)가 출력 버퍼(183B)의 보유된 정보(코드 값)와 버퍼(182)에 보존된 정보(코드 값)를 비교한다. 배타 논리합 회로(181)가 버퍼(182)의 코드 값과 출력 버퍼(183B)의 코드 값에서 불일치를 검지하면, 재전송 지시를 셀렉터(184)에 지령하다. 그러면 셀렉터(184)는 출력 버퍼(183B)의 정보를 다시 구동 회로(180)에 출력한다. 한편 배타 논리합 회로(181)가 버퍼(182)의 코드 값과 출력 버퍼(183B)의 코드 값에서 일치를 검지하면, 버퍼 절환 지시를 셀렉터(184)에 지령한다. 그러면 셀렉터(184)는 출력 버퍼(183A)의 정보를 구동 회로(180)에 출력한다. 이렇게 하여, 소자(111)로부터 출력되는 패턴 코드의 코드 값과, 동기용 광 코드에 포함되는 코드 값 사이에 에러 체크가 실행된다.
단, 도 138에서는 장치(110L)는 2개의 출력 버퍼(183A, 183B)를 갖지만, 출력 버퍼 수가 2면으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 실시 형태 21에서 설명한 것처럼 장치(110K)는 구분이 되는 기준 패턴과, 복수의 정보 패턴을 하나로 정리하여 패턴 코드 열로서 패턴 코드를 출력한다. 이 패턴 코드 열은 정전 용량 코드, 혹은 정보 코드라 불린다. 그 경우 기준 패턴으로부터 다음의 기준 패턴까지의 정보 패턴의 수만큼 출력 버퍼(183A) 등을 마련해도 좋다. 패턴 코드 열만큼의 출력 버퍼를 마련함으로써 출력되는 패턴 코드의 에러 체크를 실행하는 타이밍을 늦출 수 있으며, 예를 들면 패턴 코드 열 출력 후에, 에러 체크를 실행할 수 있다.
또한 도 138에서는 출력 버퍼(183A, 183B)를 전환하는 셀렉터(184), 구동 회로(180), 에러 체크를 실행하는 배타 논리합 회로(181) 등의 하드웨어 회로가 CPU(116)와 함께, 패턴 코드 출력 처리, 에러 체크, 재전송 처리 등을 실행했다. 그러나 CPU(116)가 이들 처리의 일부 또는 전부를 실행해도 좋다. 한편 CPU(116)의 처리의 일부를 하드웨어 회로에서 실행해도 된다.
또한 도 138에서는 생략되어 있지만, 실시 형태 20(도 137)과 마찬가지로 CPU(116), 컴퍼레이터(118), 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6), 버퍼(182), 출력 버퍼(183A, 183B), 구동 회로(180), SW(115) 등으로 도 137에 예시한 광전 변환 소자 배열(112A, 112B) 등으로부터 전원이 공급된다.
또한 도 138에서는 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)와, 복수의 소자(111)는, 떨어져 배치되어 있다. 그러나 도 138은 전기 회로상의 접속 관계를 명시하고 있는 것으며, 물리적인 위치 관계를 한정하는 것은 아니다. 그러므로, 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)와, 복수의 소자(111)는 도 135, 도 137처럼, 서로 인접하여 배치되어도 좋고, 떨어져 배치되어도 좋다. 또 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)의 수와, 복수의 소자(111)의 수는 같을 수도 있고, 다를수도 있다.
도 138에 예시한 것처럼, 장치(110L)는 인터페이스(I/F)회로(180A)와 I/F회로(180A)에 접속되는 발광부, 음향부, 진동부, 무선 통신부 등을 갖게 해도 좋다. 여기에서 발광부는 예를 들면, 발광 다이오드(LED) 등이다. 또, 음향부는 디지털/아날로그 변환부를 포함한 소리(소리, 음성) 발생부와 스피커 등이다. 또, 진동부는 발진기와 기계 진동을 일으키는 바이브레이터 등이다. 또 무선 통신부는 무선 LocalArea Ntwork(LAN), Bluetooth 규격 등에 따른 통신 인터페이스이다.
그리고 장치(110L)(CPU(116))는 패턴 코드에 의해서 제1 정보인 패턴 코드의 데이터 블록(정전 용량 코드, 정보 코드)을 출력하는 동시에, 제2 정보인 광 코드의 데이터 블록(정보 코드)을 입력하고, 다양한 정보 처리를 실행한다. 그리고 장치(110L)는 정보 처리 결과에 따라서, I/F회로(180A)를 통해서 발광부로부터의 발광, 음향부로부터의 음향, 진동부로부터의 진동, 무선 통신부로부터의 무선 통신에 의해 제3 정보를 외부에 통지해도 좋다. 이상에서 발광부, 음향부, 진동부, 무선 통신부의 적어도 1개, I/F회로(180A), 및 CPU(116)는 정보 출력부의 일 예라고 할 수 있다. 다만, 실시 형태 21을 포함한 본 실시의 형태에 있어서 발광부, 음향부, 진동부, 무선 통신부 및 I/F회로(180A)는 필수 구성이 아니며 생략되어도 좋다.
도 139는 실시 형태 21에 있어서의 5개의 포토 다이오드(WPD1에서 WPD5)와, 5개의 소자(111-1에서 111-5)의 배치 예이다. 또한, 이하의 실시 형태에 있어서, 소자(111-1) 등을 개별적으로 부르는 경우에는, 소자(111-1) 등과 같이 기술하고, 총칭하는 경우에는 단순히 소자(111)라고 부른다. 또, 포토 다이오드(WPD1에서 WPD5)를 총칭하는 경우에는, 단순히 포토 다이오드(WPD)라 한다. 다만, 복수의 포토 다이오드(WPD1) 등과 복수의 소자(111)의 개수가 5개로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 복수의 포토 다이오드(WPD1) 등과 복수의 소자(111)의 개수가 같은 수가 아니라도 좋다. 또 복수의 포토 다이오드(WPD1) 등과 복수의 소자(111)의 배치 예를 도 138에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)와 복수의 소자(111)의 배치는 실시 형태 8, 실시 형태 9, 실시예 21의 구성이라도 좋다.
도 139의 예에서는 5개의 소자(111)와 5개의 포토 다이오드(WPD1에서 WPD5)가 인접하여 배치되어 있다. 또 도면에서는 소자(111)의 각각에 숫자 라벨을 붙이고, 5개의 소자(111)가 도면 상에서 식별될 수 있게 예시되어 있다.
이미 실시 형태 8에서 설명했듯이, 정보기기(200)는 터치 패널 상에서 소자(111)로부터의 물리량 변화를 검지하고, 소자(111)의 배치를 인식하고, 포토 다이오드(WPD1에서 WPD5)의 당해 위치에 있어서 디스플레이를 발광시킴으로써 장치(110L)와 통신한다. 또한 본 명세서 전체에 있어서, 소자(111)에 접속되는 SW(115)를 ON으로 하여, 소자(111)와 접촉 도체(114)를 도통 상태로 하는 것을 「소자(111)를 ON으로 한다」라고 표현한다. 또 소자(111)에 접속되는 SW(115)를 OFF로 하여, 소자(111)와 접촉 도체(114) 사이를 차단 상태로 하는 것을 「소자(111)를 OFF로 한다」라고 표현한다.
도 140에 장치(110L)와 정보기기(200) 사이의 통신 순서를 예시한다. 도면에서는 위쪽에서부터 제1행과 제3행에 패턴 코드가 예시되고, 백색 동그라미는 SW(115)가 OFF시인 상태, 검정 동그라미는 SW(115)가 ON시인 상태를 나타낸다. 도면에서는, 점선으로 둘러싸인 부분이 도 139의 배치에 대응하여 출력되는 물리량 변화에 따른 1회 출력에 상당하는 패턴 코드이다. 또 도면의 위에서부터 제2행과 제4행에는 광 코드가 예시되어 있다. 패턴 코드와 마찬가지로 점선으로 둘러싸인 부분이 포토 다이오드(WPD1에서 WPD5)에 대해서 발광되는 1회 발광에 상당하는 광 코드이다. 도 138에서는 예를 들면, 검은 직사각형이 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)의 수광 상태를 예시하고, 백색의 직사각형이 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)의 무수광 상태를 예시한다.
장치(110L)는 터치 패널을 통해서 정보기기(200)에 소자(111)로부터의 물리량을 변화시키고, 소자(111)의 터치 패널 상의 배치를 정보기기(200)에 인식시킨다. 예를 들면, 이용자가 장치(110L)를 터치 패널에 대어, 소자(111)의 위치를 인식시키기 위한 기준 패턴(모든 소자(111)에 연결되는 SW(115)를 ON)을 출력한다. 여기에서 패턴 코드 아래에 기재되어 있는 숫자 0에서 10은 패턴 코드의 인덱스이다. 인덱스는 기준 패턴으로부터 다음의 기준 패턴 직전까지 일련의 패턴 코드의 출력순의 위치를 예시한다. 즉, 장치(110L)는 첫번째의 패턴 코드로서 기준 패턴을 출력한다. 그러면, 터치 패널이 물리량 변화를 검지하고, 도체의 위치를 인식한다.
그러면, 정보기기(200)는, 소자(111)의 배치를 인식한 후, 동기용 광 코드를 발광하여, 다음의 패턴 코드의 장치(110L)로부터의 출력 타이밍을 제어한다. 정보기기(200)는 동기용 광 코드에 의한 타이밍 제어에 의해, 터치 패널을 통한 패턴 코드의 인식 확률을 높일 수 있다. 또한, 도 140에서는 동기용 광 코드에 장치(111)로부터 패턴 코드의 인덱스(하기 진수)를 포함시키고 있다. 인덱스는 도 140에서는 0부터 10의 숫자로 예시되고 있다. 동기용 광 코드에 인덱스를 부가함으로써, 예를 들면, 그 인덱스를 지정한 동기용 광 코드에서의 패턴 코드의 에러가 발생했을 경우에, 장치(110L)는 그 인덱스를 지정하여 패턴 코드를 재전송할 수 있다.
도면의 예에서는, 정보기기(200)는, 기준 패턴을 인식 후, 인덱스 2의 동기용 광 코드를 출력한다. 인덱스 2의 동기용 광 코드를 수광하면, 장치(110L)는 패리티 체크 패턴을 출력한다. 또한 패리티 체크 패턴은 패턴 코드 열의 말미에 출력되도록 할 수도 있다. 또 장치(110L)로부터의 물리량 변화에 따른 패턴 코드 출력에 있어서, 패리티 체크는 필수는 아니다. 패리티 체크에 대신하는 에러 체크에 대해서는 도 141 및 도 164~도 170을 이용하여 별도로 상세히 기술한다.
정보기기(200)는 패리티 체크 패턴을 검지 후, 인덱스 3부터 10의 동기용 광 코드를 출력한다. 인덱스 3부터 10의 동기용 광 코드는 조합되어 정보를 표현하므로 정보 코드로 불린다. 단, 정보 코드에 포함되는 광 코드 수가 8에 한정되는 것은 아니다. 장치(110L)는 인덱스 3부터 10의 동기용 광 코드를 수광하면, 각각의 인덱스 3부터 10의 광용 동기 코드 입력에 대해서 소정의 타이밍으로 8 패턴의 패턴 코드를 각각 출력한다.
그 후, 정보기기(200)는 구분 및 도체의 배치 패턴을 나타내는 기준 패턴을 출력 제어하는 동기용 광 코드 1을 발광한다. 동기용 광 코드 1은 인덱스 1을 포함하는 코드이다. 장치(110)는 동기용 광 코드 1을 수광하면, 다시 기준 패턴을 출력한다. 나아가 정보기기(200)가 인덱스 2부터 10의 동기용 광 코드를 출력하면, 동기용 광 코드의 수광에 동기하여 장치(110L)는 패리티 체크 코드, 및 정보를 전달하는 패턴 코드 열을 출력한다. 인덱스 3부터 10의 동기용 광 코드 열에 대응하는 패턴 코드 열도 정보 코드라 불린다. 다만 광 코드와 구별하기 위해서, 패턴 코드 열을 정전 용량 코드라 하는 경우도 있다.
이처럼 정보기기(200)가 터치 패널을 통하여 기준 패턴을 인식한 후에, 동기용 광 코드를 발광하여, 다음의 도체 패턴을 출력 제어함으로써 확실히 터치 패널이 도체 패턴을 인식할 수 있다. 이처럼 동기용 광 코드에 장치(110)로부터의 패턴 코드의 순서 위치를 나타내는 인덱스(하기 10진수)를 포함한 경우는, 정보기기(200) 측에서 인식하지 못했던 패턴 코드에 대해서, 동일 인덱스를 포함하는 동기용 광 코드 1을 다시 발광하여 패턴 코드를 다시 출력시킬 수 있다. 나아가, 정보기기(200)측에서 지정된 인덱스에 대응하는 패턴 코드만을 출력할 수 있다. 다만 반드시 동기용 광 코드에 인덱스를 포함시키지 않아도 좋다. 즉, 정보기기(200)는 단순하게 동기용 광 신호로써, 1 종류의 패턴, 예컨대 모든 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)를 수광시키는 광 코드를 발행해도 좋다. 모든 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)를 수광시키는 광 코드를 동기용 광 코드로 하는 경우에는, 소자(111)의 인식이 불완전해도 관계없다. 정보기기(200)는, 디스플레이 중 장치(110)를 포함하는 영역 전체를 발광하면 되기 때문이다. 그 경우는 시간 간격마다 순차적으로 패턴 코드를 출력하게 된다. 그러나 인덱스를 마련하지 않으면, 어느 패턴 코드를 출력하고 있는지 인식할 수 없게 되고, 기준 패턴(모든 소자(111)에 연결되는 SW(115)를 ON)과 다른 패턴으로 모든 W(115)가 ON이 되는 경우에는, 기준 패턴을 인식할 수 없게 된다. 이에, 모든 소자(111)가 ON이 되는 패턴은 기준 패턴으로 한정하여 이용함으로써 정보기기(200)는 기준 패턴을 인식할 수 있다. 나아가 장치(110L)는 최초의 기준 패턴 출력의 전이나, 모두 OFF가 되는 패리티 체크 패턴, 터치 패널이 도체 패턴을 인식할 수 없는 경우(에러 등), 터치 무브 현상(후술)을 배제하기 위한 모든 소자(111)를 OFF로 하는 패턴 등과 모든 소자(111)가 OFF가 되는 정보 패턴을 구별하여 인식할 수 없다. 이 때문에 모든 소자(111)가 OFF가 되는 패턴은 패턴 코드로부터 없앰으로써 정보기기(200)에 의한 정보 패턴 인식이 가능해진다. 그 결과 실시 형태 21처럼 3부터 10의 8개의 도체 패턴이 정보 패턴이 되는 경우, 본래라면 5bit×8=40bit(약 1100조 코드)의 정보량을 출력할 수 있지만, 정보 패턴으로 전체 ON, 전체 OFF를 제외하면, 기술 가능한 정보량은 5bit=64이므로, (64-2)의 8제곱=약218조 코드가 된다. 정보 패턴으로 전체 ON, 전체 OFF를 제외함으로써, 제외하지 않은 경우와 비교하여 정보량은 1/5정도가 된다. 한편 기준 패턴과 정보 패턴을 구별하기 위한 플래그를 1bit 사용하면 패턴 코드가 기술할 수 있는 정보는 4bit×8=32bit(약 43억 코드)가 되며, 극단적으로 정보량이 감소한다. 따라서, 특정 비트 기준 패턴과 정보 패턴을 구별하는 방법에 대해서, 본 실시 형태의 수법은 매우 합리적이며, 다른 실시 형태로 설명되는 패턴 코드로도 이용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
도 141은 정보기기(200)가 디스플레이로부터 출력하는 동기용 광 코드와, 동기용 광 코드를 수광한 장치(110L)가 출력하는 물리량 변화에 따른 패턴 코드의 관계를 예시하는 타이밍 차트이다. 우선 통신 시작에 있어, 장치(110L)는 물리량 변화에 따른 기준 패턴을 출력한다. 정보기기(200)는 터치 패널에서 인식하는 최초의 패턴 코드가 기준 패턴이므로 기준 패턴의 인덱스는 1이 된다. 즉, 정보기기(200)는 기준 패턴의 인식에 의하여 인덱스를 1로 초기화한다.
정보기기(200)가 장치(110L)로부터 출력되는 기준 패턴을 터치 패널에 의하여 인식한 후에 동기 신호로서 동기용 광 코드가 디스플레이로부터 발광된다. 도면에서는 동기용 광 코드가 나타내는 일련 번호(인덱스 2~10 및 1)가 표시되어 있다. 장치(110L)는 동기용 광 코드를 인식하면, 즉시 당해 인덱스의 타이밍에서 출력하는 정보를 나타내는 패턴 코드를 출력한다.
도 142는 실시 형태 21에 있어서의 에러 체크 방식의 일례를 나타낸다. 도 140에서는 동기용 광 코드로서, 1부터 10의 인덱스를 나타내는 광 코드, 혹은 단순히 동일한 광 코드가 예시된다. 그러나 정보기기(200)는 동기용 광 코드 발광에 있어서, 당해 동기용 광 코드의 발광 직전에 검지한 물리량 변화에 따른 패턴 코드가 나타내는 값(코드 값이라고도 함)을 그대로 장치(110L)에 반환해도 좋다. 정보기기(200)가 검지한 물리량 변화에 따른 패턴 코드로부터 얻은 코드 값을 다음의 동기용 광 코드에 포함시켜 장치(110)로 반송함으로써 번번이 장치(110)는 에러 체크를 실행할 수 있다. 이 경우에는 장치(110L)로부터 정보기기(200)에 출력된 패턴 코드가 그대로 정보기기(200)로부터 장치(110)에 반송되므로, 장치(110)는 물리량 변화에 따른 출력 결과의 전(全) 비트를 체크할 수 있다.
또한 정보기기(200)에서의 처리 속도와, 장치(110L)에서의 처리 속도가 다르다는 것으로부터, 장치(110L)는 정보기기(200)로부터 광 코드가 반송될 때마다 에러 결과를 정보기기(200)에 통지할 필요는 없고, 임의의 타이밍으로 통지해도 좋다.
도 142에서는 인덱스 0의 전 SW(115)가 OFF인 상태로부터, 인덱스 1에 있어서, 기준 패턴이 출력된다. 그리고, 인덱스 1부터 9의 동기용 광 코드에 대해서, 인덱스 2부터 10의 물리량 변화에 따른 패턴 코드가 출력된다. 예를 들면, 인덱스 2의 동기용 광 코드는 인덱스 3의 동기용 광 코드이면서, 그 직전에 출력된 인덱스 2의 패턴 코드의 에러를 체크하기 위한 코드(이하, 에러 체크 광 코드라 한다)로 되어 있다.
장치(110L)는 동기용 광 코드로서 에러 체크용 광 코드를 인식한 후, 다음 패턴 코드를 출력한다. 포토 다이오드(WPD1에서 WPD5) 중, 적어도 1개가 발광하지 않으면, 장치(110L)는 동기 신호를 수광할 수 없다. 이에, 도 142에서는 중앙의 포토 다이오드(WPD5)가 동기용으로서 사용된다. 즉, 정보기기(200)는 모든 동기용 광 코드의 발광 시에 중앙의 포토 다이오드(WPD5)에 대해서는 디스플레이를 발광시킨다.
이러한 통신 순서에 의해, 도면에서는 다음과 같이 오류 정정이 실현된다. 도면의 인덱스 5에 있어서, 장치(110L)는 물리량 변화에 따른 패턴 코드(CP1)에서는 소자(111-1, 111-3, 111-4)를 ON, 소자(111-2, 111-5)를 OFF로 출력한다(소자(111)의 정의는 도 139의 라벨을 참조). 한편, 인덱스 5에 있어서의 장치(110L)에 의한 패턴 코드(CP1)의 출력 직후, 정보기기(200)로부터의 동기용 광 코드(CP2)는 포토 다이오드(WPD3, WPD4, WPD5)가 ON, 포토 다이오드(WPD1, WPD2)가 OFF로 되어 있다. 이 중, 포토 다이오드(WPD5)는 상술한 바와 같이 동기를 위해 상시 ON 출력되는 비트이다. 그러므로, 인덱스 5에 있어서의 정보기기(200)로부터의 동기용 광 코드(CP2)는 포토 다이오드(WPD1)의 값이 그 직전에 장치(110L)로부터 정보기기(200)에 송신된 패턴 코드(CP1)와 상이하다.
인덱스 5의 동기용 광 코드(CP2)를 수광한 장치(110L)는 당해 광 코드(CP2)의 코드 값과, 자신의 출력 버퍼(183A또는 183B)에 보유한 인덱스 5에서 송신을 마친 패턴 코드(CP1)의 코드 값과 비교하고, 소자(111-1)에서의 출력 값의 에러를 검지한다. 그때, 장치(110L)는 인덱스 5에서 출력을 마친 패턴 코드와 동일한 패턴 코드(CP3)를 다시 출력한다. 도면에서는 다시 출력된 패턴 코드(CP3)의 인덱스는 5-2로 예시되고 있다. 다만 다시 출력할 때, 장치(110L)는 중앙의 소자(111-5)를 ON으로 한다. 그러면, 정보기기(200)는 중앙의 소자(111-5)가 ON이라는 것으로부터, 앞서 출력을 마친 패턴 코드(인덱스 5의 패턴 코드)의 재출력이라고 인식한다. 그리고, 인덱스 5A에 있어서 직전에 수광한 패턴 코드(CP3)에 대응하는 동기용 광 코드를 발광한다. 이후 장치(110L)와 정보기기(200)는 통상적인 통신에 복귀한다. 이처럼 정보기기(200)가 직전에 검지를 마친 패턴 코드에 대응하는 광 코드를 장치(110L)으로 반송함으로써 에러 체크가 실현된다.
도 143에, 패턴 코드가 재출력되는 다른 예를 나타낸다. 도면에서는 인덱스 3에 있어서 패턴 코드(CP4)가 장치(110L)로부터 정보기기(200)에 출력된다. 패턴 코드(CP4)는, 소자(111-1)와 소자(111-3)가 ON이다. 한편, 인덱스 3에서 정보기기(200)로부터 장치(110L)에 반송되는 동기용 광 코드(CP5)는 동기 비트인 포토 다이오드(WPD5)를 제외하고, 포토 다이오드(WPD3)만 ON이다. 그러므로 장치(110L)는 패턴 코드(CP4) 중, 소자(111-1)의 비트가 에러였다고 인식한다. 그리고 장치(110L)는 인덱스 3A에 있어서, 패턴 코드(CP4)와 동일한 패턴 코드(CP6)를 재출력한다. 이후 장치(110L)와 정보기기(200)의 통신은 통상적인 상태로 복귀한다.
도 144는 도 142, 도 143에 있어서의 동기용 광 코드와 패턴 코드의 관계를 예시하는 타이밍 차트이다. 패턴 코드 및 동기용 광 코드에 인덱스가 라벨로 예시되어 있다. 도 142, 도 143에서 설명한 것처럼, 도면의 상단(제1행과 제2행)의 인덱스 5에 있어서 장치(110L)가 출력하는 패턴 코드를 정보기기(200)가 검지했을 때 에러가 발생하고 있다. 그리고 정보기기(200)로부터 장치(110L)에 반송된 동기용 광 코드에 의해서 장치(110L)가 에러를 검지하고, 인덱스 5A에서 전회(前回)에 출력을 마친 패턴 코드(중앙의 소자(111-5)가 ON이며 다른 소자의 출력은 동일)를 재출력한다. 마찬가지로 도면의 하단(제3행과 제4행)의 인덱스 3에 있어서도, 정보기기(200)로부터 장치(110L)에 반송된 동기용 광 코드에 의해서 장치(110L)가 에러를 검지하고, 인덱스 3A에서 전회에 출력을 마친 패턴 코드를 재출력한다.
[패턴 코드의 변형 예]
도 145는 장치(110L)가 터치 패널에 접촉하는 이면의 다른 구성을 예시하는 도면이다. 도면처럼 장치(110L)는 소자(111-1)부터 소자(111-5)를 가지고 있다. 또한 장치(110L)는 스위치(SWL)을 가지고 있을 수도 있다. 스위치(SWL)는 장치(110L)가 터치 패널 그 외의 표면에 재치되었을 때에, ON이 되는 스위치이다. 또 장치(110L)는 스위치(SWL)의 위치에, 정보 판독 장치를 마련해도 좋다. 정보 판독 장치는 예를 들어 실시 형태 9의 화상 센서(160), 실시 형태 10부터 실시 형태 13에서 예시한 화상 센서(160D) 등이다. 이 정보 판독 장치는 QR코드, 도트 코드, 컬러 코드 등의 2차원 코드나 지문 등을 판독하는 기능을 가진다. 2차원 코드를 판독할 때에는, 인쇄물이라면, 장치(110L)로부터 빛을 조사하지 않는 경우에는, 반사광이 없기 때문에 어둡게 촬상되고, 빛을 조사한 경우는 반사광에 의해 밝게 촬상된다. 한편, 디스플레이라면, 장치로부터 빛을 조사하지 않을 경우에는, 디스플레이가 발광하고 있지 않은 경우를 제외하고 밝게 촬상된다. 빛을 조사했을 경우에는, 디스플레이에서 조사광이 반사하지 않기 때문에, 촬상 화상에 변화가 없다. 이상으로부터, 빛의 조사 여부의 결과로부터 인쇄물인지 디스플레이인지를 인식할 수 있다. 한편, 디스플레이에 표시되는 이차원 코드는 인쇄와 같은 고해상도로 표시할 수는 없으므로, 인쇄보다도 확대한 이차원 코드로 표시하여 정보 판독장치에서 판독하도록 절환하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 이차원 코드가 도트 코드인 경우는, 인쇄에서는, 도트 사이즈가 0.042mm이고, 기준 도트 간격은 0.508mm이지만, 디스플레이에서는 모두 2배 정도 이상으로 하지 않으면 정확하게 도트 패턴을 표시하지 못하고, 판독이 어렵다. 그래서 인쇄물을 촬상하는 경우와 디스플레이를 촬상하는 경우는, 어느 하나를 정보 판독 장치로 판단하고 대응하는 소프트웨어로 절환하여 적정하게 이차원 코드를 판독할 수 있다.
또한 도 145에서는 포토 다이오드(WPD1) 등은 생략되어 있다. 광 코드를 수광하지 않을 경우, 포토 다이오드는 없어도 좋다. 이 예에서는 소자(111-1)부터 소자(111-5)가 예시되고 있다. 또 이 예에서는 소자(111-1)부터 소자(111-5)는 출력되는 패턴 코드의 비트 1부터 5에 대응한다.
도 146, 도 145의 소자(111-1)부터 소자(111-5)에 의하여 출력되는 패턴 코드를 예시하는 도면이다. 도면에 있어서 소자(111)의 ON은 검은 색, OFF는 백색으로 예시한다. 도면에서는 패턴 코드의 하방에, 인덱스 1부터 10과 패턴 코드가 나타내는 비트 값이 예시되어 있다. 또한 비트 값은 도 145의 비트의 정의에 따른다. 도면에 있어서, 인덱스 1의 모든 소자(111)가 ON인 패턴은 장치(110L)가 정보기기(200)에 소자(111)의 배치를 인식시키는 동시에, 패턴 코드 열의 구분을 나타내는 기준 패턴이다. 정보를 나타내는 패턴(정보 패턴이라고 한다)의 패턴 코드는, 기준 패턴을 제외할 필요가 있다. 이에, 도 145에 예시된 정보 패턴에서는, 소자(111-1)(비트 5에 대응)는 상시 OFF이다. 또 인덱스 2의 패턴 코드는 패리티 체크 패턴에 사용 사용된다. 그러므로 장치(110L)는 인덱스 3~10의 패턴 코드로 4bit×8=32bit(약 43억 코드)의 정보량을 출력할 수 있다. 여기에서 인덱스 6의 정보 패턴은 소자(111)가 모두 OFF(이하 전(全) OFF패턴)이며, 양쪽의 패턴 코드도 전 OFF이다. 이 경우 정보 패턴을 인식하는 것이 어렵다. 이에, 도 140의 동기용 광 코드에 인덱스를 포함시키지 않는 경우의 설명처럼 전 ON이 되는 패턴은 기준 패턴에 한정함으로써, 기준 패턴을 인식할 수 있다. 나아가, 전 OFF가 되는 정보 패턴을 패턴 코드로부터 없앰으로써 반드시 어느 하나의 소자가 ON이 됨으로써 정보 패턴의 인식이 가능해진다. 그 결과, 본 실시 예처럼, 인덱스 3부터 10의 8개의 정보 패턴이 1개의 블록의 패턴 코드가 되는 경우, 전 ON, 전 OFF의 패턴을 제외하면, 5bit=64이므로, (64-2)의 8제곱=약218조 코드가 되며, 정보량이 대폭 증가한다.
또한 장치(110L)는 다양한 애플리케이션에 대응하는 정보를 패턴 코드로 서 출력한다. 일례로 장치(110L)가 CPU(116) 등의 정보 판독 장치를 가진 경우에는, 정보 판독 장치에서 판독한 정보, 예를 들어, 도트 코드(32bit)를 그대로 출력해도 좋고, 출력하는 정보의 일부에 장치(110L)의 식별 정보(ID)를 포함시켜도 좋다.
도 146의 특징은 인덱스 1부터 10에서 제시되는 기준 패턴, 패리티 체크 패턴, 및 정보 패턴 사이에 모든 소자(111)가 OFF인 패턴 코드가 삽입되어 있음을 예시할 수 있다. 전 오프 패턴은 제1 패턴 코드의 출력 상태로부터 제2 패턴 코드의 출력 상태로 변화할 때에, 터치 무브의 오검지를 억제하기 위해서 출력된다. 여기서 터치 무브란, 이용자가 터치 패널에서 터치 조작을 실시했을 때에, 이용자가 현재 손가락 등을 터치하고 있는 위치에서, 손가락을 떼고 근방의 위치에 소정 시간 이내의 단시간으로 터치하면, 터치 패널은 손가락이 터치한 채 이동한 것으로 간주하여 검지하는 조작이다. 터치 패널이 터치 조작을 검지하면, 2개의 터치 조작 사이의 좌표 데이터를 보간하여 출력한다. 터치 무브는 예를 들어 스마트 폰 등의 기기에서 특히 근방의 위치를 빠르게 터치하면 검지된다.
이처럼, 인덱스 1의 기준 패턴, 인덱스 2의 패리티 체크 패턴, 인덱스 3부터 10의의 정보 패턴의 전에 모든 소자(111)가 OFF인 패턴 코드가 삽입되는 경우에는 이 모든 소자(111)가 OFF인 패턴 코드를 동기 패턴으로서 이용할 수 있다. 정보기기(200)는 각 소자(111)에 대응하는 물리량 출력을 NOR논리로 합성하면 된다. 그러면, 도 145의 소자(111-1부터 111-5)의 모든 출력이 OFF인 경우에, 정보기기는 논리 1을 검지하고, 이 모든 비트 OFF인 입력에 동기하여 다음의 정보 패턴으로 불러올 수 있다.
또 이 처리에서는 전 비트 OFF인 패턴 코드를 에러 패턴 코드로서 겸용할 수 있다. 예를 들면 제1회째의 패턴 코드의 입력으로, 어떤 패턴 코드가 정보기기(200)에 입력되고, 다음에 그 패턴 코드의 코드 값이 정보기기(200)로부터 같은 광 코드로 되돌려지는 처리를 상정한다. 그리고 전회 송신을 마친 패턴 코드의 코드 값과 광 코드로 되돌려지는 코드 값이 불일치했다라고 가정한다. 그러면 장치(110L)는 정보기기(200)에 에러를 통지하기 위해서, (1)우선 동기 패턴 코드(전 비트 OFF)를 출력하고, (2)다음에, 에러 패턴 코드(전 비트 OFF)를 출력하고, (3) 이어서 에러가 발생한 패턴을 다시 출력하면 된다. 이렇게 패턴 코드를 출력함으로써 정보기기(200)는 (1)동기 패턴의 다음에, (2)에러 에러 패턴 코드(전 비트 OFF)를 검지 하고, 나아가, 패턴 코드를 재취득할 수 있다.
다만 이 처리는 장치(110L)로부터의 패턴 코드의 출력에 대해서, 다음 동기 패턴 출력의 전에 정보기기(200)로부터 패턴 코드에 대응하는 코드 값이 광 코드로서 회신되고, 시간 지연 없이 처리할 수 있는 경우이다. 또한 만일, 패턴의 재출력이 다음 동기 패턴 발생까지 끝나지 않을 경우에는 장치(110L)는 상기를 대신하여 (1)의 다음으로, (2)에러 에러 패턴 코드(전 비트 OFF)를 출력하고 (3)다음에 어떤 패턴 코드에서 에러가 발생했는지를 나타내는 인덱스의 패턴 코드를 출력하고, (4)다음에 다음 오류가 발생한 패턴을 다시 출력하면 된다. 이렇게 함으로써 정보기기(200)는 동기 패턴의 다음에 (2)에러 에러 패턴 코드(전체 비트 OFF)를 검지 하고, (3)오류가 발생한 인덱스를 취득하여 (4)패턴 코드 재취득할 수 있다.
도 147에 장치(110L)에 의한 소자(111)로부터의 패턴 코드 출력시에 터치 패널이 터치 무브를 오검출하는 예를 나타낸다. 도면에서 출력 변화 전, 소자(111-1과 111-2)가 ON이다. 다음에 소정 시간 내의 단시간에 소자(111-1)가 OFF가 되고, 소자((111-4))가 ON가 됐다고 한다. 소자(111-2)의 출력은 변화가 없다. 지금, 소자(111-1)의 위치를 시작점 PS(X0, Y0)로 하고, 소자((111-4))의 위치를 종점 PE(XE, YE)로 한다. 이 경우에 터치 패널은 시작점 PS(X0, Y0)에서 종점 PE(XE, YE)에 이르는 직선상의 복수 점 PS(X0, Y0), P1(X1, Y1), P2(X2, Y2),..., PE(XE, YE)의 좌표 값을 애플리케이션 프로그램에 출력한다. 이러한 터치 무브의 검출은 터치 패널 디바이스 드라이버 등에서 실행된다고 생각된다. 터치 패널에 따라서는 도중의 좌표를 출력하지 않고, 소자(111-1)를 터치의 시작으로 하여 터치한 채 소자(111-4)로 이동시킨 터치 무브로써 출력하는 경우도 있다.
도 148은 장치(110L)로부터의 패턴 코드의 출력시에, 터치 무브의 오검출을 저감하기 위한 처리를 예시한다. 즉, 장치(110L)는 제1 정보 패턴 출력 후, 제2 정보 패턴을 출력할 때에, 일단 모든 소자(111)가 OFF인 전 OFF패턴을 출력한다. 그리고 다음으로 제2 정보 패턴을 출력한다. 시용(試用)한 스마트 폰에 있어서, 정보 패턴을 70ms, 동기 패턴을 100ms로 하는 것으로, 터치 무브의 오검출은 방지되고 있다. 또한 스마트 폰 기종에 따라서도 달라진다. 여기에서 인접하는 소자(111)의 간격을 넓히면(예를 들어 15mm전후) 터치 무브 현상의 발생은 저하된다. 또 터치 무브의 처리에 대응한 소프트웨어를 개발함으로써, 본래 소자의 위치를 인식하는 것이 가능하다. 이런 정보기기(200) 기종의 설계값 혹은 설정 값에 의한 제한은 각각의 기종마다 설정으로 변경 가능하다. 다만, 예를 들면, 각 기종에 있어서, 운영 체제(OS)가 실행하는 디바이스 드라이버를 기종의 설계값 혹은 설정값에 한정되지 않는 것으로 변경함으로써 이러한 제한을 회피 가능하다.
도 146으로 되돌아가, 처리 예를 설명한다. 도 146의 인덱스 1에서는, 데이터 블록의 구분과 방향을 정하기 때문에, 기준 패턴이 출력된다. 다음에 전 OFF패턴이 출력되고, 인덱스 2에서는 패리티 체크 패턴이 출력된다. 나아가, 전 OFF패턴이 출력되고, 인덱스 3에서는 비트열 1011에 대응하는 정보 패턴이 출력된다. 이후 인덱스 10까지 마찬가지의 처리가 반복된다.
도 146에 의해, 실시 형태 21의 패리티 체크에 대해서 설명한다. 도면에서 인덱스 2의 패리티 체크 패턴에서는, 소자(111-1):OFF, 소자(111-2에서 111-4):ON으로 되어 있다. 한편, 인덱스 3부터 10에 있어서, 소자(111-1)는 인덱스 3, 4, 5, 8, 9, 10에서 1이다. 따라서 패리티는 이들 비트 1을 가산하여, 1+1+1+0+0+1+1+1=1이다. 따라서, 홀수 패리티를 채용하는 경우에는, 패리티 체크 패턴에 있어서 소자(111-1)는 OFF가 된다.
마찬가지로 소자(111-2)에 대해서, 인덱스 3부터 10에 있어서의 비트의 가산값은 1+1+0+1+0+1+1+1+0=0이다. 홀수 패리티의 경우, 패리티 체크 패턴에 있어서, 소자(111-1)는 ON이 된다. 또 소자(111-3)에 대해서, 인덱스 3부터 10에 있어서의 비트의 가산값은 0+1+1+0+0+1+1+1=1이다. 홀수 패리티의 경우, 패리티 체크 패턴에 있어서, 소자(111-3)는 OFF가 된다. 나아가 소자(111-4)에 대해서, 인덱스 3부터 10에 있어서의 비트의 가산값은 1+0+0+0+1+1+0+0=1이다. 홀수 패리티의 경우 패리티 체크 패턴에 있어서 소자(111-4)는 OFF가 된다.
[장치(110L)와 정보기기(200) 사이의 통신 처리 흐름]
도 149에 장치(110L)의 CPU(116)가 실행하는 패턴 코드 출력 처리(장치 측 동기 통신)를 예시한다. 다만, 도 149 이하의 처리를 CPU(116)가 실행하는 대신, 하드웨어 회로가 실행해도 된다. 이에, 이하의 설명에서는, 각 처리 흐름은 장치(110L)가 실행하는 것으로서 설명한다.
이 처리에서는 장치(110L)는 우선, 소자(111)로부터 기준 패턴을 출력한다(S60). 다음에 장치(110L)는 정보 법 기기(200)로부터의 동기용 광 코드의 수광을 대기한다. 그리고 동기용 광 코드를 수광하면, 장치(110L)는 소자(111)로부터 패리티 체크 패턴을 출력한다(S61). 그리고 장치(110L)는 정보 패턴의 동기 출력을 실행한다(S63).
다음에 장치(110L)는 정보기기로부터의 응답을 대기한다. 그리고 장치(110L)는 정보기기(200)로부터 응답을 수광한다. 그리고 장치(110L)는 정보기기(200)로부터의 응답에 패리티 에러가 나타나고 있는지 여부를 판정한다(S67). 또한 S67의 처리는 응답이 정상 응답 여부를 판정하는 처리일 수도 있다. S67의 판정에서, 패리티 에러가 나타나고 있는 경우, 장치(110L)는 처리를 S60으로 되돌리고, 다시 상기의 처리를 실행한다. 또한 S67의 패리티 에러가 동일한 패턴 코드 열의 송신에서 소정 횟수 이상 발생한 경우에는, 장치(110L)는 고장이라고 판정하고, 처리를 종료해도 좋다.
S67의 판정에서, 패리티 오류가 없을 경우, 장치(110L)는 다음에 송신하는 정보가 남아 있는지 여부를 판정한다. 다음의 정보가 남아 있는 경우, 장치(110L)는 처리를 S60으로 되돌리고, 다음의 정보를 송신한다.
또한 도 149의 처리에서는, 장치(110L)는 기준 패턴을 출력 후(S60 후), 인덱스 2의 타이밍에서 패리티 체크 패턴을 출력하지만, 장치(110L)는 정보 패턴을 출력 후(인덱스 10 후의 타이밍), 패리티 체크 패턴을 출력해도 좋다.
도 152에 정보 패턴 동기 출력 처리(도 149의 S63)의 상세를 예시한다. 이 예에서는 장치(110L)는 광 동기 패턴의 수광을 대기한다(S631). 그리고 장치(110L)는 동기용 광 패턴의 수광 여부를 판정한다(S632). 그리고 장치(110L)는 광 동기 패턴을 수광하면, 그 수광 타이밍에서 다음 패턴 코드를 출력한다(S635). 그리고 장치(110L)는 전 패턴 코드 수만큼의 출력을 행했는지 여부를 판정한다(S637). 전 패턴 코드 수는, 예를 들면 상술한 도 142, 도 143, 도 146, 도 161등의 예에서는, 인덱스 3부터 10의 합계 8패턴이다. 그리고 전 패턴 코드 수만큼의 출력을 완료하기까지 장치(110L)는 S631에서 S637의 처리를 반복한다. 또한 장치를 터치 패널에 재치한 순간이나 장치를 이동시켰을 때에는, 오인이 발생하기 쉽기 때문에, 전 패턴 코드를 소정 횟수 반복하는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 기준 패턴 취득부터 패턴 코드의 에러 체크를 시작할 필요는 없고, 터치 패널로 취득한 최신 기준 패턴을 포함하는 필요 수의 패턴 코드를 기억시키고, 패리티 체크를 실시하면 된다. 만약, 패리티 체크 에러가 생겼을 경우는, 기억된 최초의 정보 패턴을 생략하고, 새롭게 취득한 필요 수의 정보 패턴으로 에러 체크를 실시하고, 에러가 발생하지 않을 때까지 이 처리를 반복하면 된다. 에러 체크의 결과, 에러가 없는 정전 용량 코드를 취득 후, 광 코드로 패턴 코드의 출력을 종료 시켜도 좋다.
도 153에 정보 패턴 동기 출력 처리(도 149의 S63)의 다른 처리 예를 나타낸다. 도 153의 처리에서는 1회의 패턴 코드 출력 후에 에러 체크가 실행된다. 이 처리에 있어서도 장치(110L)는 광 동기 패턴의 수광을 대기한다(S631). 도 153의 S631처리는 도 152와 동일한 처리지만, 수광되는 대상인 광 동기 패턴에는 전회(前回) 출력을 마친 패턴 코드와 같은 코드 값이 포함된다. 그리고 장치(110L)는 광 동기 패턴의 수광 여부를 판정한다(S632). 그리고 장치(110L)는 동기용 광 패턴을 수광하면, 장치(110L)는 전회 출력 패턴 코드의 코드 값과 동기용 광 패턴의 코드 값을 조합(照合)한다. 그리고 2개의 코드 값이 일치하는지 여부, 즉 에러 유무를 판정한다(S633). 또한, 전회 출력 패턴 코드는 예를 들어 도 138에 예시된 출력 버퍼(183A 또는 183B)에서 유지되고 있다.
S633의 판정에서 에러가 없을 경우, 장치(110L)는 S632의 판정에 의한 수광 타이밍에서 다음의 패턴 코드를 출력한다(S635). 한편 S633의 판정에서 에러가 있었을 경우, 장치(110L)는 전회 출력 패턴 코드를 다시 출력한다(S635). 그리고 장치(110L)는 전 턴 코드 수만큼의 출력을 완료할 때까지 S631에서 S637의 처리를 반복한다.
도 152, 도 153은 정보기기(200)가 발광하는 동기용 광 코드에 동기하여 장치(110L)가 패턴 코드를 출력하는 처리를 예시했다. 도 154에서는 장치(110L)가 동기용 패턴 코드에 이어, 정보 패턴을 출력하는 처리를 예시한다. 또한 이 경우, 도 149의 장치 측 동기 통신 처리인 S62처리에서는, 장치(110L)는 우선 동기용 패턴 코드를 출력하고, 그 후 소정의 타이밍에서 패리티 체크 패턴을 출력한다. 이어 처리는 도 154로 이동한다. 이 처리에서는 장치(110L)는 우선 동기용 패턴 코드를 출력한다(S63F). 동기용 패턴 코드는 패턴 코드로 정의 가능한 패턴 중, 기준 패턴, 및 정보 패턴으로 사용되지 않은 패턴을 사용하면 된다. 예를 들어 도 146의 예에서는 소자(111-1)에서 소자(111-4)까지를 정보 패턴으로 사용하므로, 합계 16 패턴 사용 가능하다. 다음에 장치(110L)는 정보 패턴을 출력한다(S63G). 다음에 장치(110L)는 광 코드를 수광한다(S63H). 그리고 장치(110L)는 전회 출력 패턴과 광 코드를 조합(照合)한다(S633). S633 이하의 처리는 도 153과 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.
도 153, 도 154에서는, 장치(110L)가 패턴 코드를 출력 후, 정보기기(200)가 검지한 패턴 코드 코드 값을 동기 광 코드로 코드화하여 장치(110L)에 반송했다. 즉, 1회의 패턴 코드의 출력에 대해서, 다음 동기용 광 코드에 의해서 에러 체크가 실행되었다. 다만 이미 도 138에서 설명했듯이, 출력 버퍼(183A) 등을 3이상, 예를 들어 기준 패턴에서 다음의 기준 패턴까지의 패턴 코드 수만큼 준비함으로써 에러 체크 타이밍을 늦출 수 있다.
도 155는, 에러 체크가 기준 패턴에서 다음의 기준 패턴까지의 패턴 코드 열 출력 후에 실행되는 처리 예이다. 이 처리에서는 장치(110L)는 광 동기 패턴의 수광을 대기한다(S631). 도 155의 S631 처리는 도 153과 동일한 처리이다. 그리고 장치(110L)는 광 동기 패턴의 수광 여부를 판정한다(S632). 그리고 장치(110L)는 동기용 광 패턴을 수광하면, 장치(110L)는 동기용 광 패턴에 포함되는 회신 패턴의 코드 값을 버퍼(183) 등(도 138 참조)에 보존하고, 다음 패턴 코드를 출력한다(S635A). 그리고 장치(110L)는 다음의 기준 패턴까지의 패턴 코드 열에 포함되는 전 패턴 코드 수의 패턴 코드를 출력했는지 여부를 판정한다(S637).
장치(110L)는 S637의 판정에서, 전 패턴 코드 수의 패턴 코드를 출력했을 경우, S635의 처리에서 보존한 정보기기(200)로부터의 회신 코드 값과, 송신을 마친 패턴 코드를 비교한다(S638). S638의 처리는 전체 송신 패턴 코드에 대해서 실행된다. 그리고 장치(110L)는 에러, 즉, 답장 코드 값과 발송을 마친 패턴 코드의 불일치 여부를 판정한다(S639).
S639의 판정에서 에러가 있었을 경우, 장치(110L)는 예를 들면, 에러가 검지된 패턴 코드의 인덱스를 출력하고, 나아가 에러가 검지된 패턴 코드를 출력한다(S63A). 여기에서 인덱스는 도 142, 도 143, 도 146, 도 146 등에서 예시한 정보 패턴의 순서 위치를 나타내는 번호(예를 들어 도 142의 인덱스 3부터 10)이다.
따라서, 이 처리에서는 패턴 코드에 의하여 정의 가능한 소자(111)의 ON과 OFF의 조합 중, 일부 패턴 코드는 정보 패턴으로 사용하고, 나머지 패턴 코드는 인덱스로 사용된다. 예를 들어 도 146의 경우 소자(111-1)에서 소자(111-4)까지의 4개의 소자(111)의 ON과 OFF와의 조합에 의하여 16패턴의 사용이 가능하다.
이미 도 145의 설명에서 서술한 것처럼, 장치(110L)는 소자(111)가 모두 ON인 패턴을 기준 패턴으로서 이용하고, 소자(111)가 모두 OFF인 패턴 코드를 에러 패턴 코드로서 사용할 수 있다. 또, 에러가 발생한 패턴 코드의 재출력이 다음 동기 타이밍에 맞출 수 없는 경우에는, 장치(110L)는 광 동기 패턴을 받은 후, 우선 에러 패턴 코드를 출력하고, 이어 인덱스를 나타내는 패턴 코드를 출력하면 된다. 즉, 일 예로, S63A 처리에서는, 에러 패턴 코드와, 인덱스를 나타내는 패턴과, 에러가 검지된 정보 패턴(재출력)이 조(組)를 이루어 출력된다. 또한 1개의 패턴 코드 내에 에러 비트를 마련하는 경우에서, 광 동기 패턴을 받은 후, 에러가 발생한 패턴 코드의 출력이 제 때 된다면, 장치(110L)는 인덱스를 이용하지 않고, 일회의 출력으로, 에러 비트와 다시 출력되는 패턴 코드를 출력해도 좋다. S63A 처리는 S638의 처리에서 에러가 검지된 모든 패턴 코드에 대해서 실행된다.
나아가 장치(110L)는 S63A에서 출력한 패턴 코드에 대해서, S638과 마찬가지의 처리, 즉 회신 패턴을 수광하고, 회신 패턴의 코드 값을 송신을 마친 패턴 코드를 비교하는 처리를 실행한다(S63B). 그리고 S63B의 처리에서 에러가 검지되면, 장치(110L)는 처리를 63A로 되돌리고, 재출력을 반복한다. 단, 에러 횟수가 허용 한도를 넘었을 경우에는 장치(110L)는 이상이 발생한 것으로 하여 처리를 종료해도 좋다.
한편 S63C의 판정에서 에러가 없을 경우에는, 장치(110L)는 패턴 코드 출력 버퍼(183A) 등을 클리어 하여(S63D), 처리를 종료한다. 또한 S639 판정에서 에러가 없었을 경우에도, 장치(110L)는 패턴 코드 패턴 코드 출력 버퍼(183A) 등을 클리어 하여(S63D) 처리를 종료한다.
도 156의 처리는 동기용 광 코드에 의해서 동기를 취하는 대신에, 장치(110L)가 출력하는 동기용 패턴 코드에 의하여 동기를 취함과 동시에, 에러 체크가 도 155처럼, 1회의 패턴 코드 출력시보다 지연되어 실행되는 처리의 플로우차트이다. 도 156에 S63F, S63G의 처리는 도 154와 같다. 다음에 장치(110L)는 회신된 광 코드를 수광하고, 버퍼(182) 등에 보존한다(S63I). 도 156의 S637 이후의 처리는 도 155와 같다. 이상과 같이 장치(110L)가 동기용 패턴 코드를 출력하는 경우도, 도 155와 마찬가지로 일단 기준 패턴으로부터 다음의 기준 패턴까지의 패턴 코드 열을 출력한 후에, 에러 체크를 실행할 수 있다.
또한 도 155, 도 155의 처리에서는, 장치(110L)는 기준 패턴에서 다음의 기준 패턴까지의 패턴 코드 열을 출력한 후에 에러 체크를 실행하고, 에러가 있는 경우에 다시 에러가 검지된 패턴 코드를 출력했다. 그러나 장치(110L)의 처리가 도 155, 도 156의 예에 한정되는 것은 아니다. 장치(110L)가 충분한 버퍼(183)를 가진 경우에는, 기준 패턴에서 다음의 기준 패턴까지 포함되는 패턴 코드 열(예를 들어 도 140의 인덱스 3에서 인덱스 10의 패턴 코드)의 수광 처리 기간 중 어느 타이밍에 에러 체크를 실행해도 상관 없다.
도 150에 정보기기(200)가 동기용 광 코드를 출력하는 대신에, 장치(110L)가 동기용 패턴 코드를 출력하는 처리를 예시한다. 이 소자에서도 도 149와 마찬가지로 장치(110L)는 우선, 소자(111)에서 기준 패턴을 출력한다(S60). 그리고 장치(110L)는 정보기기(200)로부터의 응답이 수광되는 것을 기다린다. 장치(110L)는 정보기기(200)로부터의 응답을 수광하고, 정보기기(200)가 기준 패턴을 인식한 경우(S6A에서 YES), 장치(110L)는 소자(111)로부터 동기 패턴을 출력한다(S6B). 그리고 동기 패턴에 동기하여 정보기기(200)로부터의 광 코드를 입력한다(S6C).
여기에서 S6B, S6C의 처리에 있어서, 장치(110L)는 동기 패턴으로서 다양한 형태를 사용할 수 있다. 예를 들어 장치(110L)는 동기 패턴으로 인덱스를 포함하지 않는 고정된 패턴 코드를 입력해도 좋다. 그 경우에는 정보기기(200)는 그 고정된 패턴 코드 입력과 타이밍을 맞추어, 광 코드를 입력하면 된다.
또 장치(110L)는 동기 패턴으로써 인덱스를 입력해도 좋다. 그 경우에는 정보기기(200)는 입력된 인덱스에 대응하는 광 코드를 입력하도록 해도 좋다. 즉, 광 코드는 예를 들어 도 71, 도 140~도 144처럼, 각 광 코드에 인덱스가 부여되어 있다. 이에, 장치(110L)가 동기 패턴 코드를 입력하는 경우에, 동기 패턴으로써 인덱스를 지정하고, 정보기기(200)는 지정된 인덱스의 광 코드를 발광하면 된다. 이 경우에 정보기기(200)는 입력된 동기 패턴 코드의 각 비트 값의 OR논리로 동기 신호를 생성하고, 타이밍을 조정하여 광 코드를 발광하면 된다.
또 장치(110L)는 동기 패턴 코드로써 정보기기(200)로부터 직전에 입력된 광 코드를 그대로 회신해도 좋다. 이 경우에, 정보기기(200)는 동기 코드의 각 비트 값의 OR논리로 동기 신호를 생성하고, 타이밍을 조정하여 광 코드를 발광하면 된다. 또 이 경우에, 정보기기(200)는 동기 패턴 코드로써 입력된 코드 값과, 직전에 광 코드의 발광으로 장치(110L)에 송신한 광 코드를 비교하여 에러 체크를 해도 좋다.
다음에 장치(110L)는 1 정보 코드 분(1 데이터 블록 내의 정보를 나타내는 광 코드)의 광 코드를 취득했는지 여부를 판정한다(S6D). 여기서 1 정보 코드 분이란, 도 71에서 설명했듯이, 데이터 블록의 구분에서 다음의 구분까지 일련의 광 코드를 말한다. 1 정보 코드 분의 광 코드의 취득이 완료되지 않은 경우, 장치(110L)는 처리를 S6B로 되돌린다. 1 정보 코드 분의 광 코드의 취득이 완료된 경우에는, 장치(110L)는 다음의 정보를 취득할지 여부를 판정한다(S6E).
다음의 정보를 취득하는 경우는, 미리 정해진 정보의 광 코드를 입력할 경우로, 모든 정보 코드를 취득하지 않은 경우 등이다. 다음의 정보를 취득할 경우에는, 장치(110L)는 제어를 S6B에 처리를 되돌린다.
이상과 같이, 정보기기(200)가 동기용 광 코드를 출력하는 대신에, 장치(110L)가 동기용 패턴 코드를 출력하는 경우에는, 기준 패턴 취득부터 패턴 코드의 에러 체크를 시작할 필요는 없다. 정보기기(200)는 기준 패턴에 한정되는 어떠한 패턴 코드로부터도 좌표 값을 취득하고, 축적할 수 있으며, 기준 패턴을 받고 또한 정전 용량 코드(1개의 데이터 블록)의 패턴 코드가 갖춰진 시점에서 축적한 좌표값으로부터 패턴 코드를 특정하면 되기 때문이다. 그러므로 장치(110L)는 터치 패널로 취득한 최신 기준 패턴을 포함하는 필요 수의 패턴 코드를 기억시키고, 패리티 체크를 실시하면 된다. 만약, 패리티 체크 에러가 생긴 경우는 기억된 최초의 정보 패턴을 생략하고, 새롭게 취득한 필요 수의 정보 패턴으로 에러 체크를 하고,에러가 발생하지 않을 때까지 이 처리를 반복하면 된다.
장치(110L)가 인덱스와 재출력되는 패턴 코드를 쌍으로 출력함으로써, 정보기기(200)에 인덱스를 검지시킬 수 있다. 정보기기(200)는 인덱스를 검지하면, 에러가 발생한 패턴 코드의 재출력이라고 인식하고, 취득을 마친 패턴 코드를 수정하면 된다.
도 157은 정보기기(200)측의 동기 통신 처리를 예시하는 플로우차트이다. 또한 이미 말했듯이 정보기기(200)의 하드웨어 구성은 실시 형태 0에서 설명한 코드 인식 장치(3)와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다(도 5 참조). 이 처리에서는 정보기기(200)(도 5의 CPU(51))는 터치 패널로 장치(110L)의 기준 패턴을 검지한다(S70). 그리고 정보기기(200)는 기준 패턴이 검지되었는지 여부를 판정한다(S71). 기준 패턴이 검지되지 않는 경우, 정보기기(200)는 다시 처리를 종료할지 여부를 판정한다(S72). 예를 들어, 정보기기(200)는 소정 시간 이상 기준 패턴을 검지할 수 없는 경우에는, 처리를 종료해도 좋다. 한편, 처리를 종료하지 않는 경우, 정보기기(200)는 처리를 S70에 되돌린다. 또한 사용자가 판단하여 종료해도 좋다.
S71의 판정으로 정보기기(200)는 기준 패턴을 검지하면, 포토 다이오드(WPD1) 등의 위치를 특정하고, 광 동기 패턴을 발광한다. 포토 다이오드(WPD1) 등의 위치의 특정 방법은 실시 형태 17(도 126의 S11)과 같다. 즉, 예를 들어 도 139에 예시한 것처럼 소자(111-1에서 111-6)의 배치에 대해서, 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)(도 145의 경우에는 포토 다이오드(WPD1에서 WPD5)의 배치는 장치(110L) 상에서 대략 고정되어 있다. 다소의 이동은 기준 패턴을 검지했을 때 각 소자의 검지 위치를 중심으로 소정의 영역을 바운딩 박스(bounding box)로 설정하고, 약간의 이동 후에 검지한 소자의 위치가 바운딩 박스에 들어가면 패턴 코드를 인식할 수 있다. 나아가, 새로 검지한 위치를 중심으로 소정의 영역을 바운딩 박스로 재설정하면, 장치가 이동한 만큼의 보정이 가능하며, 그것을 반복함으로써, 이동이 계속되고 있어도 정확하게 패턴 코드를 취득할 수 있다. 이 처리는 장치(110L)가 다른 패턴 코드를 인식하는 경우에도 사용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다. 그러므로 장치(110L)는 기준 패턴을 검지하고, 소자(111)의 배치를 특정할 수 있다면, 포토 다이오드(WPD1) 등의 위치를 일의적으로 특정할 수 있다. 물론 장치(110L)가 이동한 경우 소자의 배치의 보정마다, 포토 다이오드(WPD1) 등의 위치를 일의적으로 특정할 수 있다. 그리고 정보기기(200)는 포토 다이오드(WPD1) 등의 각각의 위치에 대응하는 디스플레이의 위치에서 동기용 광 패턴을 발광한다(S73).
다음으로 정보기기(200)는 터치 패널에 의해 패리티 체크 패턴을 검지한다(S74). 그리고 정보기기(200)는 정보 패턴 동기 입력 처리를 실행한다(S75). 그리고 정보기기(200)는 S75에서 입력된 패턴 코드의 코드 값에 대한 패리티 체크를 실행하고, 응답 신호를 발광한다(S76). 패리티 체크에 에러가 생긴 경우, 다시 기준 패턴으로부터 출력을 재개한다. 또한, 그리고 정보기기(200)는 처리를 종료할지 여부를 판정한다(S77). 예를 들어, 이용자가 터치 패널 등의 메뉴 화면에서 처리 종료를 선택했을 경우에는 정보기기(200)는 처리를 종료한다. 정보기기(200)는 처리를 종료하지 않을 경우에는 S70의 처리로 이동한다. 여기에서 패리티 체크 패턴에서 에러를 검출하지 않고, 정보기기(200)가 올바른 정보 코드를 취득했을 때 정보 코드 취득 종료를 나타내는 광 코드를 발광하여, 장치(110L)로부터의 패턴 코드의 출력을 종료시켜도 좋다. 또한 기준 패턴 취득으로부터 패턴 코드의 에러 체크를 시작할 필요는 없고, 터치 패널에서 취득한 최신 기준 패턴을 포함하는 필요 수의 패턴 코드를 기억시키고, 패리티 체크를 실시하면 된다. 만약, 패리티 체크 에러가 생긴 경우는, 기억된 선두의 정보 패턴을 생략하고, 새롭게 취득한 패턴 코드를 포함하여 필요 수의 정보 패턴으로, 에러 체크를 하고, 에러가 발생하지 않을 때까지 체크 대상의 패턴 코드를 미루면서 당해 처리를 반복하면 된다.
도 159는 정보기기(200)에 의한 정보 패턴 동기 입력 처리(도 157의 S75)의 상세를 예시하는 처리의 플로우차트이다. 이 처리는 장치(110L)에서의 정보 패턴 동기 출력 처리(도 153)에 대응하는 정보기기(200)측 처리이다.
이 처리에서는 정보기기(200)는 장치(110L)에서 출력된 패턴 코드로부터 복호되고, 장치(110L)에 회신하는 코드 값을 포함하는 동기용 광 패턴 코드를 작성한다(S750). 그리고 작성한 동기용 광 패턴 코드를 발광한다(S751).
다음에 동기용 광 패턴 코드에 동기하여 장치(110L)로부터의 패턴 코드를 입력한다(S752). 그리고 입력된 패턴 코드에 에러 지정이 있는지 여부를 판정한다. 에러 지정이 있는 경우란, 예를 들어 도 142처럼 에러를 나타내는 중앙의 소자(111-5)가 ON인 경우이다. 에러를 나타내는 중앙의 소자(111-5)가 ON인 경우에는, 정보기기(200)는 S752처리에서 에러의 지정과, 재입력되는 패턴 코드를 동시에 입력한다. 또한, 에러 지정이 있는 경우란, 예를 들면, 정보 패턴 이외의 인덱스가 입력된 경우라도 좋다. 정보 패턴 이외의 인덱스가 입력된 경우에는 정보기기(200)는 다시 다음 동기용 광 신호를 출력하여, 다음의 재출력되는 패턴 코드를 입력한다.
그리고 에러가 없었을 경우에는, 정보기기(200)는 S752에서 입력된 패턴 코드를 신규 패턴 코드로 하여 코드 값을 보존한다(S754). 한편 S753의 판정으로 입력된 패턴 코드에 에러 지정이 있는 경우에는, 에러가 지정된, 이미 입력을 마친 패턴 코드를 수정한다. 예를 들어 도 142처럼 에러를 나타내는 중앙의 소자(111-5)가 ON인 경우에는, 정보기기(200)는 S752에서 입력된 패턴 코드에 의해, 직전에 입력을 마친 패턴 코드의 코드 값을 수정한다. 또 예를 들면, 인덱스에서 에러가 지정된 경우에는, 인덱스에 대응하는 패턴 코드의 코드 값을 수정한다. 그리고 정보기기(200)는 기준 패턴에서 다음의 기준 패턴까지의 패턴 코드 열의 전수(全數)가 입력되었는지 여부를 판정한다. 전수가 입력되지 않은 경우에 정보기기는 S750의 처리로 되돌아간다.
여기에서 에러를 나타내는 중앙의 소자(111-5)가 ON인 경우라고 되어 있으나, 도 140 및 도 146의 설명 중에 정보 패턴으로부터, 전 ON인 기준 패턴과 전 OFF인 패턴을 생략한 패턴 코드로 정보 패턴을 정의하는 것을 기재했지만, 나아가 에러를 나타내는 패턴 1개(예를 들어 5 소자만 ON, 다른 것을 OFF로 한 패턴)를 정보 패턴으로부터 생략하고, 당해 패턴을 에러가 발생한 것을 출력하는 에러 패턴으로 해도 좋다. 그 후에, 인덱스와 정보 패턴을 재출력하면 된다. 이로써 5bit=64이므로 (64-3)의 8승=약 191조 코드가 되며, 4bit×8=32bit(약 43억 코드)와 비교하여, 정보량이 대폭 증가한다.
도 159의 처리에서 장치(110L)로부터 정보기기(200)에 에러 지정이 있는 패턴 코드가 출력되는 타이밍에 제한은 없다. 즉 도 153처럼 장치(110L)가 1회의 패턴 코드의 출력마다 에러를 체크하고, 에러가 있던 패턴 코드를 재출력하는 경우에도, 도 159에 따라서, 정보기기(200)는 에러가 있었던 패턴 코드를 수정할 수 있다. 또 도 153처럼 장치(110L)가 패턴 코드 전수(全數) 출력 후에 에러를 체크하고, 에러가 있던 패턴 코드를 재출력하는 경우에도, 도 159에 따라서 정보기기(200)는 에러가 있던 패턴 코드를 수정할 수 있다. 또한 장치(110L)가 기준 패턴에서 다음의 기준 패턴까지의 임의의 타이밍에서 에러가 있던 패턴 코드를 재출력하는 경우에도, 도 159에 따른 정보기기(200)는 에러가 있던 패턴 코드를 수정할 수 있다.
또한 도 159의 처리에서는 기준 패턴으로부터 다음의 기준 패턴까지의 패턴 코드 열의 마지막 패턴 코드에 대한 에러 체크가 생략되어 있다. 마지막의 패턴 코드의 코드 값은 정보기기(200)가 장치(110L)에 다음의 기준 패턴을 출력시킬 때의 동기용 광 패턴에 포함시킴으로써 에러 체크가 이루어진다.
또한 장치(110L)가 도 152처럼 단순하게 동기용 광 패턴에 동기하기만 할 뿐, 에러 체크를 실행하지 않을 경우에는, 도 159의 S750의 처리를 생략해도 좋다. S750의 처리가 생략되는 경우에는 정보기기(200)측의 에러 체크로서는 도 157의 패리티 체크(S76)만 실행된다. 단, 패리티 체크와 도 159의 S750, S751에 의해, 정보기기(200)에 입력된 패턴 코드를 장치(110L)에 회신함으로써 장치(110L)에서의 체크 처리의 모두가 이뤄져도 좋다.
도 160은 정보기기(200)가 장치(110L)로부터 동기용 패턴 코드를 입력할 경우의 정보기기(200)의 처리 예이다. 이 처리에서는 정보기기(200)는 동기용 패턴의 패턴 코드를 입력한다(S752A). 다음으로 정보기기(200)는 동기용 패턴 패턴 코드 입력으로부터 소정의 타이밍에서 정보 패턴을 입력한다(S752B). S753이하의 처리는 도 159와 같다.
이상 설명한 것처럼, 실시 형태 21에서는 동기용 광 패턴에 따라서, 장치(110L)는 패턴 코드를 출력하고, 정보기기(200)는 수신한 패턴 코드에 의한 코드 값을 장치(110L)에 에러 체크용 광 코드를 송신한다. 따라서, 장치(110L)와 정보기기(200)는 소자(111)로부터의 물리량 변화의 출력과 정보기기(200)의 디스플레이의 광 코드의 발광에 의해, 이른바 쌍방향 동시에 통신이 가능하다. 또는 장치(110L)는 소자(111)로부터의 물리량의 변화에 따른 패턴 코드 출력과 포토 다이오드(WPD1에서 WPD5) 등에 의한 에너지의 도래량의 검출을 적어도 일부가 중복되는 시간에 실시한다.
[터치 패널의 위치 정보 통지 처리 애플리케이션]
실시 형태 21에서는 정보기기(200)가 터치 패널상에서 소자(111)로부터의 물리량 변화를 검지한 위치의 좌표를 장치(110L)에 통지하는 처리를 예시한다. 이러한 처리에 의해서 장치(110L)는 소자(111)로부터 물리량 변화에 따른 패턴 코드를 출력함으로써 정보기기(200)로부터 터치 패널 상의 좌표를 취득할 수 있다. 그 결과 장치(110L)는 예를 들면, 정보기기(200)의 디스플레이 상에 표시된 그래픽 객체의 레이아웃 정보를 가지고 있는 경우에는, 그래픽 객체에 따른 처리를 실행할 수 있다. 예를 들어 장치(110L)는 특정 버튼, 메뉴, 아이콘 등이 장치(110L)의 소자(111)에 의하여 액세스한 것을 인식할 수 있다.
여기에서 장치(110L)가 어느 특정 버튼, 메뉴, 아이콘 등에 액세스했는지를 인식하기 위해서는 정보기기(200)의 터치 패널로부터의 어느 특정 버튼, 메뉴, 아이콘 등에 액세스했는지를 광 코드를 발광하여, 장치(110L)의 포토 다이오드에 검지시켜 인식시킬 필요가 있다. 이처럼 장치(110L)가 특정 버튼, 메뉴, 아이콘 등에 액세스했는지를 인식함으로써 액세스한 각종 정보를 장치(110L)에 기억(로그에 기록)할 수 있다. 이 다양한 정보로는 쿠폰이나 포인트 등의 특전이나, 특정 정보에 액세스 할 수 있는 열쇠, 게임 등에서 획득한 아이템·포인트, 구입한 티켓이나 가상 화폐 등 어떤 정보라도 좋다. 이들을 취득함으로써 장치(110L)는 대응하는 조작·처리를 정보 코드로 출력할 수 있다. 도시하지 않지만 장치(110L)에 포인터(화살표나 돌기 등)를 마련하여, 장치(110L)로부터 출력된 기준 패턴에 의해, 포인터가 지시한 정보기기(200) 상의 위치 정보를 취득할 수 있으며, 어느 특정 버튼, 메뉴, 아이콘 등에 액세스했는지를 눈으로 확인하기 쉽게 할 수도 있다.
도 157에서는 우선 기준 패턴을 취득하고, 처음에 패리티 체크 패턴을 검지한 뒤, 정보 패턴을 동기 입력하는 처리를 예시했다. 그러나 그런 처리를 대신해서 기준 패턴 검지의 유무에 관계 없이, 정보기기(200)가 장치(11L)로부터 입력된 물리량 변화의 좌표 위치를 일단 보존해 두고, 기준 패턴, 패리티 체크 패턴 및 1개의 정전 용량 코드(정보 코드)분의 패턴 코드가 입력되었을 때에, 좌표 위치로부터 패턴 코드를 특정해도 좋다. 이러한 처리는 장치(110L)가 동기 패턴 코드와 함께 정보 패턴을 입력할 경우에 유효하다.
도 151에 동기 패턴 코드와 동기 시키고 정보 패턴을 정보기기(200)에 입력하는 장치(110L)의 처리를 예시한다. 이 처리에서는 장치(110L)는 우선 기준 패턴을 출력한다(S60). 다음에 장치(110L)는 소자로부터 동기 패턴 코드에 동기 하여 패리티 체크 패턴 동기 출력한다(S62A). 나아가 장치(11L)는 소자로부터 동기 패턴 코드에 동기하여 정보 패턴을 소정 수만큼만 동기 출력한다(S63A). 그리고 장치(110L)는 정보기기(200)로부터 응답의 수광이 있었는지 여부를 판정한다(S6H). 소정의 시간 기다려도 정보기기(200)로부터 응답의 수광이 없을 경우, 장치(110L)는 이 처리가 소정 횟수 내인지 여부를 판정한다(S67A).
그리고 소정 횟수 내인 경우, 장치(110L)는 제어를 S60으로 되돌리고, 마찬가지의 처리를 반복한다. 즉 동기 패턴 코드와 동기시키고 정보 패턴을 입력할 경우, 정보기기(200)에서의 물리량 검지 처리에 대응하여, 기준 패턴, 패리티 체크 패턴, 및 소정 수의 정보 패턴(정전 용량 코드, 정보 코드)을 포함한 데이터 블록의 출력을 소정 횟수 반복하면 좋다. 한편 S6H의 판정으로, 정보기기(200)로부터의 응답 수광이 있는 경우에는, 정보기기(110L)는 다음의 정보 코드를 출력하는지 여부를 판정한다(S68A). 그리고 다시 다음의 정보 코드를 출력하는 경우에는 처리를 S60으로 되돌린다.
이상과 같이 장치(110L)가 동기 패턴에 동기하여 정보 패턴을 입력할 경우에는, 소정 횟수, 기준 패턴, 패리티 패턴 코드(필요한 경우 외에는 생략해도 좋다) 및 소정 개수의 정보 패턴을 반복 출력하면 된다.
도 158에, 기준 패턴 검지 유무에 상관없이, 패턴 코드를 입력하는 정보기기(200)의 처리를 예시한다.
이 처리에서는 우선 정보기기(200)에서는 패턴 코드 입력을 위한 애플리케이션 프로그램(G애플리케이션이라고도 함)이 기동된다(S80). 그리고 정보기기(200)는 패턴 코드를 검지했는지를 판정한다(S81). 패턴 코드를 검지할 수 없는 경우, 정보기기(200)는 처리를 S81로 되돌리고, 패턴 코드 입력을 대기한다.
한편 S81에서 패턴 코드를 검지했을 경우, 정보기기(200)는 기준 패턴을 검지 했는지를 판정한다(S82). 정보기기(200)는 기준 패턴을 검지했을 경우, 좌표의 방향을 결정한다(S83). 다음으로 정보기기(200)는 패리티 체크 패턴을 입력한다(S84). 한편 S82의 판정에서, 정보기기(200)는 기준 패턴 이외의 패턴 코드를 검지했을 경우, 정보기기(200)는 일단 물리량 변화가 검지된 좌표 값을 메모리 등에 보존한다(S85). 기준 패턴 이외의 패턴인 경우, 좌표의 방향, 즉 장치(110L) 소자의 배치를 특정할 수 있다고는 한정할 수 없기 때문이다.
그리고 정보기기(200)는 1정보 코드(즉 1정전 용량 코드)의 취득이 완료되었는지 여부를 판정한다(S86). 1정보 코드의 취득이 완료되지 않은 경우 처리를 S87로 진행한다. 그리고 기기(200)은 동기 패턴 코드 입력을 기다린다(S87). 동기 패턴 코드가 입력되면(S88에서 YES), 정보기기(200)는 동기 패턴 코드에 맞추어 소정의 타이밍에서 정보 패턴 좌표 값을 입력한다(S89). 그리고 정보기기(200)는 정보 패턴 입력 시에 검지한 좌표 값을 메모리 등에 보존한다(S8A). 그리고 정보기기(200)는 처리를 S86으로 되돌린다. 이상과 같이 장치(110L)가 동기 패턴에 동기하여 정보 패턴을 입력할 경우에는 정보기기(200)측에서는 장치(110L)와 연계하는 애플리케이션 프로그램(G애플리케이션 등)을 기동하여, 패턴 코드의 입력을 기다리면 된다. 이 경우에 반드시 기준 패턴이 취득되지 않더라도 기준 패턴, 패리티 패턴 코드(필요한 경우 외에는 생략해도 좋다), 및 소정 개수의 정보 패턴 중 어느 것을 차례로 취하면 된다. 그리고 복수회의 데이터 블록의 입력으로 기준 패턴, 패리티 패턴 코드(필요한 경우) 및 소정 개수의 정보 패턴이 갖춰진 시점에서 정보기기(200)는 소정 개수의 정보 패턴의 좌표 값으로부터 정보 패턴을 특정하면 된다. 따라서 정보기기(200)는 기준 패턴, 패리티 패턴 코드(필요한 경우), 및 소정 개수의 정보 패턴 순으로 패턴 코드를 입력하는 경우와 비교하여, 고속 처리가 가능하다.
한편, S86의 판정에서 1정보 코드의 취득이 완료된 경우, 정보기기(200)는, 메모리 등에 보존되어 있는 좌표값으로부터 패턴 코드를 결정한다(S8B). 그리고 정보기기(200)는 패리티 체크 등을 하고, 응답 신호의 광 코드를 장치(110L)에 발광한다(S8C). 그리고 정보기기(200)는 처리를 종료할지 여부를 판정한다(S8D). 처리를 종료하지 않을 경우, 정보기기(200)는 처리를 S81로 되돌리고 다음의 정보 코드 취득 처리에 들어간다.
도 161은 장치(110L)로부터의 패턴 코드의 출력에 따라 정보기기(200)가 터치 패널 상의 위치 좌표를 송신하는 처리 예이다. 이 처리에서는 예를 들어 장치(110L)는 상술한 바와 같이 기준 패턴을 통지함으로써, 소자(111)의 위치를 정보기기(200)에 인식시키고 동기용 광 코드를 수광한다. 그리고 장치(110L)는 동기용 광 코드에 따라서 패턴 코드를 출력하고, 정보기기(200)에 여러가지 요구를 송신한다. 또 장치(110L)는 동기 패턴 코드를 출력함으로써 장치(110L) 자신의 패턴 코드에 동기하여 정보 패턴을 출력한다. 지금 이런 상태에서, 정보기기(200)가 장치(110L)로부터의 좌표 송신 요구의 대기 상태에 있는 것으로 한다(S100).
그리고 정보기기(200)가 장치(110L)로부터 좌표 송신 요구를 검지하면(S101에서 YES), 정보기기(200)는 좌표 송신 요구가 검지되었을 때의 패턴 코드의 각 소자(111)의 좌표를 취득한다(S102). 그리고 정보기기(200)는 광 코드를 발광함으로써 취득한 좌표를 장치(110L)에 송신한다(S103). 다음으로 정보기기(200)는 처리를 종료할지 여부를 판정한다(S104). 예를 들어, 이용자가 본 처리를 실행하는 애플리케이션의 종료를 지시한 경우에는 정보기기(200)는 처리를 종료한다. 또한 장치(110L)로부터의 정보 코드 출력으로, 정보기기(200)에 처리를 종료시켜도 좋다.
도 162에 장치(110L)에 의한 위치 좌표 수신 처리의 플로우차트를 예시한다. 이 상태에서는 이미 장치(110L)는 좌표 송신 요구를 정보기기(200)로 송신하고, 그 응답을 기다리는 것으로 한다. 이 처리에서는 장치(110L)는 정보기기(200)로부터 광 코드를 수광한다(S110). 그리고 장치(110L)는 광 코드로부터 좌표 값을 취득한다(S111). 취득하는 좌표는 복수의 소자(111)에 대응하여 복수개 있어도 좋다.
다음에 장치(110L)는 좌표 값에 따른 처리를 실행한다(S112). 예를 들어 장치(110L)는 정보기기(200)의 디스플레이 상에서 좌표 값의 위치에 있는 아이콘에 따른 애플리케이션을 실행한다. 예를 들면 아이콘이 장치(110L)로부터의 정보 취득 요구를 의미하는 아이콘인 경우에는, 장치(110L)는 메모리(117) 등으로부터 요구된 정보를 취득하고, 정보기기(200)에 패턴 코드의 포맷에 따라서 출력한다. 그리고 장치(110L)는 처리를 종료할지 여부를 판정한다(S113). 예를 들어, 좌표 값이 종료를 의미하는 아이콘에 포함되는 좌표인 경우에는 장치(110L)는 처리를 종료한다. 여기에서 장치(110L)의 포토 다이오드가 광 코드에 의한 정보기기(200) 상의 위치 정보를 인식함으로써 장치(110L)가 정보기기(200) 상의 어느 위치, 어느 방향으로 재치됐는지를 인식할 수 있다. 이로써 장치(110L)는 그 위치, 방향에 대응하는 조작·처리를 정보 코드로 출력할 수 있다. 나아가 그 위치, 방향의 정보를 장치(110L)에 기억(로그에 기록)할 수 있다. 정보기기(200) 상에 표시된 지도나 게임 화면에 장치(110L)를 재치하면, 도시하지 않았지만 그 위치, 방향으로부터 계산되는 장치(110L)의 일부인 포인터(화살표나 돌기 등)의 좌표 값에 의해 사용자가 어떤 위치를 지시했는지를 인식할 수 있으며, 그 위치에 대응하는 조작·처리를 정보 코드로 출력할 수 있다. 이 포인터에 의해 사용자가 어디를 지시하고 있는지 눈으로 확인하기 쉽게 할 수 있다.
[물리량 출력 값의 조정]
도 163 및 도 164에 의해, 장치(110L)가 출력하는 물리량의 출력 값을 정보기기(200)와의 사이에서 조정하는 처리를 예시한다. 이 처리는 장치(110L)의 CPU(116)가 조정 프로그램을 기동함에 따라 실행된다. 이 처리에서는 장치(110L)의 CPU(116)는 SW(115)의 ON 구동 신호 및 OFF 구동 신호를 소정의 범위로 주사(走査)하고, 소자(111)로부터 물리량을 출력하고, 정보기기(200)로부터 물리량의 검지 결과를 취득한다.
장치(110L)는 SW(115)의 ON 구동 신호 및 OFF 구동 신호를 소정 값으로 설정한다(S121). 여기서 SW(115)의 ON 구동 신호란, 예를 들어 SW(115)에 포함되는 트랜지스터를 ON으로 하기 위한 게이트 구동 신호이다. SW(115)의 OFF 구동 신호란, 예를 들어 SW(115)에 포함되는 트랜지스터를 OFF로 하기 위한 게이트 구동 신호이다.
그리고 장치(110L)는 SW(115)를 상기 ON 구동 신호 및 OFF 구동 신호로 구동하여 시험 패턴의 패턴 코드를 정보기기(200)의 터치 패널에 출력한다. 그리고 SW(115)의 ON 구동 신호 및 OFF 구동 신호를 소정 범위에서 주사하여, 처리를 반복한다(S122). 그리고 소정 범위의 주사가 종료되면, 장치(110L)는 정보기기(200)로부터, 상기 조작 범위 중, 적정한 ON 구동 신호 진폭 및 OFF 구동 신호 진폭을 취득하고, SW(115)의 ON 구동 신호 및 OFF 구동 신호로 설정한다(S123). S123의 처리는 물리량 변화의 조정을, 상기 반도체 스위치를 도통 상태로 하는 구동 신호의 신호 진폭과, 상기 반도체 스위치를 차단 상태로 하는 구동 신호의 신호 진폭에 의해서 실시하는 처리 예의 하나이다.
도 164는 정보기기에서의 시험 패턴 검지에 근거한 적정 케이스 결정 처리를 예시하는 플로우차트이다. 이 처리에서는 정보기기(200)는 장치(110L)로부터 SW(115)의 ON 구동 신호 및 OFF 구동 신호를 소정 범위에서 주사한 복수의 시험 케이스에서의 물리량 출력을 터치 패널로 검지한다(S130). 그리고 정보기기(200)는 검지한 시험 패턴과 정답 패턴을 비교한다. 정보기기(200)는 이러한 검지한 시험 패턴과 정답 패턴의 비교를 상기 복수의 시험 케이스로 실행한다. 그리고 정보기기(200)는, 정답 패턴이 가장 많은 시험 케이스의 경우에 대응하는 SW(115)의 ON 구동 신호 및 OFF 구동 신호의 설정 값을 장치(110L)에 통지한다(S133).
이상의 절차에 따르면, 장치(110L)는 SW(115)의 ON 구동 신호 및 OFF 구동 신호를 적정 값으로 설정할 수 있다. SW(115)의 ON 구동 신호를 적정 값으로 설정함으로써 장치(110L)는 SW(115)를 확실하게 ON으로 할 수 있다. 한편 SW(115)의 OFF 구동 신호를 적정 값으로 설정함으로써, 예를 들어 SW(115)에 포함되는 다이오드, 트랜지스터 등의 공핍층의 형성에 따른 접합 용량의 영향을 줄일 수 있다.
또한 예를 들어 정보기기(200)의 터치 패널이 교류 신호에 의해서 장치(110L)의 소자(111)와의 사이의 정전 용량, 혹은 소자(111)로부터의 전계 강도를 검지하는 경우, SW(115)의 접합 용량을 무시할 수 없는 경우가 있다. 예를 들어 SW(115)가 OFF임에도 불구하고, SW(115)의 접합 용량(기생 용량, 부유 용량이라고도 함)에 의해 교류 신호가 SW(115)를 흐르는 경우가 상정된다. 상기 도 163 및 도 164의 처리에 의해서, SW(115)의 접합 용량의 영향이 경감되고, 정보기기(200)는 양호하게 장치(110L)로부터의 물리량 또는 물리량 변화를 검지할 수 있게 된다.
<실시 형태 22>
도 165에 실시 형태 22에 관련된 장치(110M)의 터치 패널에 접촉하는 이면의 구성을 예시하는 도면이다. 또한 본 실시 형태에서 설명하는 장치(110M)의 구성은 상기 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1), 실시 형태 1부터 실시 형태 9, 실시 형태 20, 및 실시 형태 21의 장치(110에서 110L, 이하 단순히 장치(110) 등)에 적용해도 좋다. 또, 상기 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1), 실시 형태 1부터 실시 형태 9, 실시 형태 20, 및 실시 형태 21의 장치(110에서 110L, 이하 단순히 「장치(110) 등)의 구성을 본 실시 형태의 장치(110L)에 적용해도 좋다.
실시 형태 22의 장치(110M)는 터치 패널에 접촉하는 원형 모양의 이면을 가진다. 도면과 같이 장치(110M)는 이면의 중앙 부근에 정보 판독부(11)를 가진다. 또 장치(110M)는 정보 판독부(11) 주위에 원형 모양으로 배치된 6개의 포토 다이오드(WPD)를 가진다. 게다가 장치(110M)는 6개의 포토 다이오드(WPD)의 주위에 원형 모양으로 배치된 소자(111)를 가진다.
도 165의 구성으로 하는 것으로, 원형 모양의 이면 내에서 소자(111) 간의 거리를 가능한 한 확보할 수 있다. 이를 위해, 정보기기(200)의 터치 패널이 복수의 소자(111)로부터 정전 용량, 전계 강도 등의 물리량을 검지할 때, 소자(111)와 소자(111)의 상호 작용에 의한 영향을 경감할 수 있다. 소자(111)와 소자(111)의 상호 작용에 의해, 예를 들어 하나의 소자(111)가 ON이 되었을 경우에, 인접하는 OFF 상태의 소자(111)에 의해서, ON 상태의 소자(111)로부터의 물리량, 예를 들면, 정전 용량 혹은 전계 강도가 크게 검지되는 경우가 있다. 소자(111)간의 거리를 장치(110M)의 바닥면 내에서 가능한 한 확보함으로써 소자(111)간의 상호 작용에 의한 영향을 저감할 수 있다.
도 166은 장치(110M)의 변형 예이다. 도 166처럼 장치(110M)는 정보 판독부(11)의 주위에, 원형 모양으로 번갈아 배치 소자(111)와 포토 다이오드(WPD)를 배치할 수도 있다.
<실시 형태 23>
도 167~181에 의해 실시 형태 23에 관련된 장치(110N)에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는 장치(110N)의 형상, 구조, 외관 등의 일 예를 설명한다. 또한 본 실시 형태로 설명하는 장치(110N)의 구성은 상기 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1), 실시 형태 1부터 실시 형태 9, 실시 형태 20부터 실시 형태 22의 장치(110에서 110M, 이하 단순히 장치(110) 등)에 적용해도 좋다. 또, 상기 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1), 실시 형태 1부터 실시 형태 9, 실시 형태 20부터 실시 형태 22의 장치(110) 등의 구성을 본 실시 형태의 장치(110N)에 적용해도 좋다.
실시 형태 23에서는 장치(110N)는 카드형, 즉 평판형의 기재를 이용하여 형성된다. 단, 장치(110N)가 카드형으로 한정되는 것은 아니며, 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1)와 같은 케이스를 가진 것도 좋고, 상자 모양 등도 좋다. 또 장치(110N)가 다양한 캐릭터 상품의 일부로 형성되어도 좋다. 이하, 카드형 또는 평판형 케이스를 예로 설명한다. 여기에서 케이스란 일반적으로는 기기를 수납하는 상자를 말하지만 이하의 실시 형태 23에서는 카드의 기재 내부에 전자 부품, 배선 등이 봉입되어, 가둔 경우, 카드의 기재와 기재 사이에 삽입된 경우, 혹은 카드의 기재에 형성된 오목부에 설치된 경우도, 카드의 기재를 케이스라고 한다. 또한 케이스는, 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1)의 외형 구조 등일 수도 있다.
도 167은 장치(110N) 중, 가운데 정보기기(200)의 터치 패널에 접촉시키는 이면의 외관을 예시한다. 정보기기(200)의 이면에는 케이스에 복수, 예를 들어 5개의 소자(111)와 복수의 포토 다이오드(WPD)와, 광전 변환 소자 배열(112)이 마련된다. 또한 다른 도면과의 관계를 명시하기 위해, 5개의 소자(111) 중, 2개를 소자(111-1, 111-2)로 하고 있다. 또한 정보기기(200)의 이면에 소자(111)가 마련되는 부분을 제외하여 인쇄 가능한 코팅층으로 피복된다.
또한, 코팅 재료가 높은 유전율의 비도전 재료이면, 소자의 표면에 코팅해도 좋다. 그 때는 소자를 가리기 위한 인쇄 또는 유색의 코팅으로 한다. 또, 코팅층을 2층 구조로 하여 바닥의 코팅층에 인쇄를 시행하고, 그 위에 인쇄를 피복하는 투명 코팅층을 형성해도 좋다. 코팅층의 재질에 제한은 없고, 인체에 무해하고 내구성이 있는 재료가 바람직하다. 다만, 코팅층은 필수가 아니라, 노출된 카드 기재 등의 케이스 표면에 대해서 인쇄를 시행해도 좋다. 코팅재는 적어도 광전 변환 소자 배열(112) 및 포토 다이오드(WPD)가 마련되는 부분은 투명 재료이다. 다만 정보기기(200)의 이면을 피복하는 코팅재 전체가 투명해도 좋다. 인쇄가 이루어지는 경우에는 광전 변환 소자 배열(112) 및 포토 다이오드(WPD)가 마련되는 부분 이외의 부분에 인쇄가 이루어진다. 또한 적어도 RGB의 어느 것의 빛이 투과하는 잉크를 이용하면 포토 다이오드(WPD)가 마련되는 부분에 인쇄해도 상관 없다.
도 167에서 점선은 장치(110N)의 내부 구성을 예시한다. 장치(110N)의 내부에는 제어부가 마련되고, 소자(111), 포토 다이오드(WPD), 광전 변환 소자 배열(112) 등은 제어부와 배선으로 접속된다. 제어부에는 예를 들어 도 137의 CPU(116), 메모리(117), 콘덴서(123), 컴퍼레이터(118), 도 138의 버퍼(182), 배타 논리합 회로(181), 출력 버퍼(183A, 183B), 구동 회로(180), 셀렉터(184) 등이 마련된다.
도 167에서는 생략되어 있지만, 광전 변환 소자 배열(112)과 코팅층 사이에, 코팅층을 지지하는 빛이 투과 가능한 지지 구조(M1, 도 170 참조)가 형성되고 있다. 또, 포토 다이오드(WPD)는 기재 내부에 마련되고, 장치(110N) 이면의 투명한 코팅재로 피복된 개구로부터 빛이 포토 다이오드(WPD)에 입사한다. 박형의 카드가 아닌 다른 형태로는 장치(110N) 이면의 빛이 입사하는 개구 부분은 코팅을 하지 않고 개구한 채 두어도 좋다.
도 168은 장치(110N)를 도 167에 있어서의 「A단면」 화살표를 지나, 지면에 수직인 평면으로 절단된 단면(이하, A단면)의 단면도이다. 도 169는 장치(110N)를 도 167에 있어서의 「B단면」 화살표를 지나, 지면에 수직인 평면으로 절단된 단면(이하, B단면)의 단면도이다. 도 170은 장치(110N)를 도 167에 있어서의 「C단면」화살표를 지나, 지면에 수직인 평면으로 절단된 단면(이하, C단면)의 단면도이다. 도 168부터 도 170은 어느것도 장치(110N)의 상측이 표면이며, 하측이 이면이다.
도 168처럼 소자(111)를 포함하는 단면 부분에서 표측의 코팅층 아래 또는 내측에는 도전층(114A)이 마련된다. 도전층(114A)은 실시 형태 1 등의 접촉 도체(114)와 같은 구조이다. 도전층(114A)은 판상 또는 시트상의 도전 재료로 형성되지만, 도전 잉크로 인쇄하여 형성할 수도 있다. 코팅층을 두지 않고, 도전층(114A)이 장치(110N)의 표면에 노출되게 할 수도 있다.
장치(110N)에는 케이스 내부에 소자(111)와 같은 수의 SW(115)가 마련된다. 또한 도 168에서는 소자(111-1, 11-2), SW(115-1), SW(115-2)가 예시되고 있다. 도전층(114A)과, SW(115)와, 소자(111)는 배선으로 접속된다. 즉, 각각의 소자(111)는 1 이상의 물리량 제어부인 SW(115)를 통해서 도전층(114A)과 도전로(배선)로 접속되고 있다.
따라서 이용자의 인체의 일부, 예를 들면 손가락이 장치(110N)의 도전층(114A)에 코팅층을 통하여 터치 조작하면, 통전 제어(ON)된 SW(115) 및 소자(111)를 통해서 정전 용량, 혹은 전계 강도 등의 물리량의 변화가 장치(110N)의 이면에 생긴다. 정보기기(200)는 터치 패널을 통해서 장치(110N) 이면의 물리량의 변화를 검지하고, 소자(111)의 존재를 검지한다. 따라서 이용자는 장치(110N)의 표면에서 도전층(114A)이 마련되는 부분의 어디를 터치 조작해도, 터치 조작에 의한 효과를 정보기기(200)의 터치 패널에 전달할 수 있다. 터치 조작은 이용자의 손가락으로 시행해도 좋고, 이용자가 도체를 손에 보유하고, 도체에 의해서 시행해도 좋다. 이런 의미에서 장치(110N)의 케이스의 이면은, 상대 장치에 작용시키기 위한 작용면의 일 예라 할 수 있다.
또한 표면 코팅층은 도전성을 갖는 것이 바람직하지만, 도전성이 낮은 경우라도 유전율이 어느 정도 높은 경우에는, 이용자의 터치 조작에 의해, 장치(110N) 이면에 상기 물리량의 변화가 생긴다. 다만 상술에서 설명했듯이, 코팅층은 없어도 좋다.
도 168, 도 169, 도 170처럼 장치(110N)의 기재 이면 측에는 기재의 측벽(WW1, WW2)으로 둘러싸인 오목부가 형성되어 있다. 그리고 도 168, 도 169처럼 소자(111) 및 포토 다이오드(WPD)를 포함한 오목부 내의 영역에는 충진 재료(M2)가 충진된다. 또 도 170처럼 광전 변환 소자 배열(112)의 이면 측의 오목부 내에는 지지 구조(M1)가 형성된다.
상술한 바와 같이 장치(110N) 이면 측의 오목부 중, 소자(111), 포토 다이오드(WPD)를 포함한 영역에는, 충진 재료(M2)가 충진된 층이 형성되어 있다. 충진 재료(M2)의 층은 장치(110N) 중, 소자(111) 주변을 포함한 부분으로 도전층(114A), 소자(111), SW(115), 코팅층을 제외한 기재의 중공 부분에 비 도전성(즉, 절연성)이고, 또한 저(低)유전율의 충진 재료를 충진하여 형성되는 층이다. 충진 재료(M2)는 예를 들어 공극을 다수 포함하는 벌집 구조, 공기를 가둔 나노 캡슐을 예시할 수 있다. 이러한 충진 재료(M2)는 공기를 많이 포함하므로, 도전율 및 유전율이 매우 낮고 예를 들면, 공기에 가까운 정도로 되는 것도 있다. 충진 재료(M2)는 기재 중공 부분에 충진되고, 내력면재를 형성한다.
이러한 충진 재료의 상품 예로 TEIJIN주식회사(帝人株式社)제의 에어로 캡슐(등록 상표)을 예시할 수 있다. 에어로 캡슐(등록 상표)은 고중공(高中空) 구조 실이라고도 불리며, 실 안에 큰 공동(空洞)을 만들어 섬유 자체 속에 대량의 공기를 가둔 것이다. 고중공 구조 실은, 중공율을 극한까지 높이고, 대량의 공기를 포함한다. 단 충진 재료(M2)가 에어로 캡슐(등록 상표), 혹은 고중공 구조 실로 한정되는 것은 아니다. 충진 재료(M2)는 장치(110N)의 두께에 크게 기인할 수 있으며, 일정한 두께(2~3mm 정도) 이상이면, 유전율이 비교적 낮은 비 도전체를 사용하면 좋다.
단 충진 재료(M2)가 나노 캡슐 혹은 고중공 구조 실로 한정되는 것은 아니다. 유전율이 공기에 가까운 2미만의 재료로서, 이른바 low-k막을 예시할 수 있다. 예를 들면, 문헌 ULVAC TECHNICAL JOURNAL No.66 2007 pp.8-12에 예시되어 있듯이, 다양한 다공질 물질, 예컨대 다공질 실리카재를 베이스로 한 물질로 비유전율이 2미만인 물질이 제안되고 있다.
충진 재료(M2)에 의해, 장치(110N)의 표면 및 이면을 지지하는 동시에, 이용자의 손가락 등의 존재에 의한 정보기기(200)의 터치 패널의 물리량 검출로의 영향을 저감할 수 있다. 즉, SW(115)의 ON과 OFF에 의해서 소자(111)에 생기는 물리량의 변화를 정보기기(200)가 검지할 때에, 이용자의 손가락 등의 영향이 SW(115)의 ON과 OFF에 의한 물리량의 변화에 중첩되는 경우가 있다. 이는 이용자의 손가락 등이 장치(11N)에 접촉함으로써 물리량의 변동이 원인으로 추정된다. 또 장치(110N)의 전기 회로와 정보기기(200)의 전기 회로가 상호 작용하고, 커플링함으로써 물리량의 변동이 SW(115)의 ON과 OFF에 의해서 소자(111)에 생기는 물리량의 변화에 중첩된다고 추정된다. 기재에 오목부를 마련하고, 기재를 중공으로 함으로써, 케이스 이면 측에서 케이스 표면 측의 도전층(114), 혹은 케이스 내부에 배치되는 SW(115), 배선층, 제어부 등까지에 공기층을 형성할 수 있다. 경험적으로는, 공기층이 0.1~0.2 정도 있으면, 인체 혹은 장치(110N)의 전기 회로 등과 정보기기(200) 사이의 상호 작용을 무시할 수 있을 정도까지 작게 할 수 있다는 것을 알 수 있다. 즉, 기재에 오목부 혹은 공동(空洞)을 마련함으로써, 상기 물리량 변동의 영향 등을 저감할 수 있다. 다만, 이면 측에는, 소자(111)를 배치하는 작용면을 형성하는 것이 바람직하다. 이에 실시 형태 23에서는 카드의 기재 오목부에 저유전율 절연성의 충진 재료(M2)가 충진된다. 또한 충진 재료(M2)로서는 상기 물리량의 변동을 억제할 수 있는 재료라면 어떤 재료로도 좋다. 충진 재료(M2)는 저유전율 절연 재료의 일 예이다. 또 충진 재료(M2)의 층은 지지층의 일 예이다.
충진 재료(M2)의 충진에 의해, SW(115)는 정보기기(200)의 터치 패널 표면으로부터 소정 이상의 거리를 유지하고, 또한 SW(115)와 터치 패널 표면의 상호 작용을 억제할 수 있다. SW(115)와 정보기기(200)의 터치 패널 표면의 바람직한 거리에 대해서는 [정전 용량의 한계치]의 절에서 설명한다. 또한 충진 재료(M2)의 층은 노출되어도 좋지만, 코팅 재료로 피복되어도 좋다. 따라서 충진 재료(M2) 층의 이면 측은 저유전율 절연 재료가 충진된 지지층이 노출 또는 코팅 재료에 의해서 코팅되어 작용면을 형성하고 있는 예라 할 수 있다.
SW(115)는 도전층(114A)에 고정해도 좋고, 도전층에서 떼어도 좋다. SW(115)를 도전층(114A)으로부터 떼는 경우에는, SW(115)와 도전층(114A) 사이에 충진 재료(M2)를 충진해도 좋다. 이 경우에는 도 168의 A단면에 있어서 장치(110N)는 표면(위)측에서, (코팅 재료), 도전층(114A), 충진 재료(M2), SW(115), 충진 재료(M2), (코팅 재료), 소자(111) 순으로 계층을 형성한다.
또 SW(115)와 도전층(114A) 사이에 장치(110N)의 기재(카드의 기재, 또는 전자 회로가 형성되지 않은 기판 등)를 삽입해도 된다. 즉 도 168의 A단면에 있어서, 장치(110N)는 표면(상) 측에서 (코팅 재료), 도전층(114A), 카드의 기재, SW(115), 충진 재료(M2), (코팅 재료), 소자(111) 순으로 계층을 형성하게 해도 좋다. 어느 것으로 해도 SW(115)와 터치 패널에 접촉하는 이면의 사이에는, 충진 재료(M2)의 층이 삽입되므로 1 이상의 물리량 제어부인 SW(115)는 지지층을 통한 작용면에서 떼는 층에 마련되어 있다고 할 수 있다.
도 169처럼 소자(111) 및 정보기기(200)의 간섭을 저감키기 위해, 포토 다이오드(WPD)는 장치(110N) 기재의 오목부 내벽면(천장면)에 고정시킨다. 상술한 바와 같이 포토 다이오드(WPD)를 포함한 B단면 근방은 충진 재료(M2)가 충진되지만, 충진 재료(M2)의 충진 부분에는, 개구(HL1)가 마련되기 때문에, 이면으로부터의 빛은 포토 다이오드(WPD)에 도달한다. 따라서 충진 재료(M2)는 투명할 필요는 없다. 단 충진 재료(M2)로서 투명한 재료를 이용하는 경우에는, 개구(HL1)가 형성되지 않아도 된다. 포토 다이오드(WPD)의 하부의 개구(HL1)에 정보기기(200)가 다른 포토 다이오드(WPD) 방향으로 발광한 빛이 침입하지 않을 것 같은 구조인 것이 바람직하고, 빛을 집광하기 위해서 하부가 퍼지는 테이퍼 모양의 개구를 마련해도 좋다.
상술한 바와 같이, 도 169의 충진 재료(M2)에는 개구(HL1)가 마련되기 때문에 투명할 필요는 없다. 단 충진 재료(M2)가 투명한 경우에는 지지 구조(M1)는 정보기기(200)가 다른 포토 다이오드(WPD) 방향으로 발광한 빛이 침입하지 않도록 빛을 차단하는 빛 격벽으로 개구(HL1)를 덮을 필요가 있다.
도 170의 지지 구조(M1)는 도 170의 「D단면」 화살표를 지나, 지면에 수직인 평면으로 절단된 단면(이하 D단면)에 있어서 격자 모양이 되는 벽부일 수도 있다. 이 경우에는 지지 구조(M1)는 광전 변환 소자 배열(112)로부터 정보기기(200)의 터치 패널에 접촉하는 이면까지, 도전율이 낮은 재료로 형성되는 직방체 모양이나 벌집 모양의 우물형에 개구한 공간을 다수 형성한다. 그러므로 지지 구조(M1)는 빛의 투과가 가능하게 복수의 개구가 배열되어 형성되는 제2 지지층의 일 예라고 할 수 있으며, 지지 구조(M1)의 이면 측은 작용면의 적어도 일부를 형성한다.
이로써, 유전율을 저하시켜, 내력면재로서 기능하고, 정보기기(200)로부터의 발광 에너지를 저손실로 수광할 수 있는 구조가 된다. 그러므로 장치(110N)의 이면이 터치 패널에 접촉 또는 근접했을 때에, 정보기기(200)의 디스플레이로부터의 빛은 지지 구조(M1)를 투과하고, 광전 변환 소자 배열(112)에 입사하여 전력을 발생시킨다. 그러므로 광전 변환 소자 배열(112)은 지지 구조(M1)를 통한 작용면(이면)으로부터 떼는 층에 있어서 복수의 개구로부터 빛을 수광한다고 할 수 있다.
이상과 같이, 광전 변환 소자 배열(112, 솔라 패널이라고도 함)의 이면 측에는 빛을 투과 가능하고, 또한 이면의 코팅 재료를 지지하는 지지 구조(M1, 내력면재의 테두리)가 형성된다. 지지 구조(M1)는 비도전체이며 유전율이 낮고, 저손실로 빛을 투과 가능하다면, 어떤 구조라도 좋다.
평판형 케이스 바닥면의 상방에 광전 변환 소자 배열(112)을 배치하는 것은 광전 변환 소자 배열(112)에 부유(기생)하는 정전 용량이나, 손가락으로 도전층을 터치했을 때의 정전 용량을 터치 패널이 검출하지 않도록 하기 위해서이다. 이를 위해 광전 변환 소자 배열(112)의 하방에 공극층을 마련하고, 광전 변환 소자 배열(112)이 터치 패널로부터 발광된 빛을 낭비 없이 수광하여 에너지로 변환할 수 있도록 하고 있다.
지지 구조(M1)의 형상은 단면이 격자 모양으로 국한되지 않고 삼각형, 오각형, 육각형, 혹은 그 이상의 다각형이라도 좋다. 도 185는 지지 구조(M1)로서 벌집 구조라 불리는 단면이 육각형상인 경우를 예시한다. 다만, 도 182의 지지 구조(M1), 혹은 도 185와 같은 단면이 다각형의 지지 구조를 마련하는 대신에, 터치 패널이 검지하지 않는 비도전층의 유전율이 낮은 투명 매체를 사용해도 좋다.
도 171은 도 168의 A단면의 변형 예이다. 도 171에서는 도전성 금속의 소자(111)의 하측, 즉 정보기기(200)의 터치 패널에 접촉하는 면에 도전성 고무(111A)의 층이 형성되고 있다. 도 168처럼, 도전성 고무(111A)가 없는 경우에는 이용자가 장치(110N)의 이면을 정보기기(200)의 터치 패널에 접촉 또는 근접했을 때의 터치 패널의 물리량 검출 감도는 소자(111)의 하측면의 가공 정도에 의존한다. 즉, 소자(111)의 하측면의 가공 정도에 의존하여, 예를 들면, 이용자가 장치(110N)의 이면을 정보기기(200)의 터치 패널에 접촉했을 때, 소자(111)와 터치 패널 사이에 틈이 생긴다. 그 결과 SW(115) ON일 때에, 터치 패널이 소자(111)로부터 검출하는 물리량의 검출값이 변동하는 경우가 있을 수 있다.
이에 도 171처럼 소자(111)의 터치 패널에 접촉하는 면에 도전성 고무(111A)의 층을 형성하면, 소자(111)와 터치 패널의 밀착성을 향상할 수 있고, 터치 패널이 소자(111)로부터 검출하는 물리량의 검출 값의 변동을 억제할 수 있다. 도전성 고무(111A)는 금속제의 소자(111)보다도 경도가 낮다.
도전성 고무(111A)의 종류에 한정은 없지만, 도전성은 소자(111)에 가까운 쪽이 바람직하다. 예를 들어 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.(信越化工業株式社) 웹 사이트 (https://www.silicone.jp/contact/qa/qa123.shtml)에 따르면, 「실리콘 고무에 혼입하는 도체(도전성 충진제)로는 카본 블랙 외에 은 분말, 금 도금된 실리카나 그래파이트, 도전성 아연화 등 여러가지 있음」이라고 기술되어 있다. 그리고 「얻어지는 체적 저항값은 카본계인 경우가 1×10-2~1×104(Ω·m), 은계인 경우는 더욱 낮아져 1×10-7~1×10-4(Ω·m)을 실현할 수 있다」 고 기재되어 있다. 그러므로 소자(111)가 금속 재료일지라도 바람직한 도전성의 도전성 고무(111A)를 선택할 수 있다. 또한 이러한 형태는 박형(薄型)의 카드가 아닌, 다른 형태로 사용하는 것이 바람직하다. 소자(111)는 금속층이라고 할 수 있으므로, 도전성 고무(111A)는 금속층의 작용면 측을 피복하는, 금속층보다 경도가 낮은 도전 재료층이라고 할 수 있다.
도 172는 도 169의 B단면의 변형 예이다. 도 169처럼 충진 재료(M2)를 충진하고, 포토 다이오드(WPD) 하방에 개구(HL1)를 마련하는 대신, 포토 다이오드(WPD)를 둘러싼 광 격벽(M3)을 마련해도 좋다. 도 172에서는 포토 다이오드(WPD)는 기판(BD1)에 삽입되어 장치(110N)의 하측의 오목부의 천장 부분에 장착된다. 단, 기판(BD1)을 이용하지 않고, 포토 다이오드(WPD)를 장치(110N) 하측의 오목부의 천장 부분(카드 기재)에 고정해도 좋다.
기판(BD1)에는 광 격벽(M3)이 기판(BD1)으로부터 하방(터치 패널이 접촉되는 이면 방향)에 입설되어 있다. 정보기기(200)가 다른 포토 다이오드(WPD) 방향으로 발광한 빛이 침입하지 않도록 빛을 차단하는 광 격벽(M3)으로 개구(HL1)를 덮을 필요가 있다. 나아가 빛을 집광하기 위해서 하부가 퍼지는 테이퍼 모양의 개구를 마련해도 좋다. 광 격벽(M3)은 도 172의 「E단면」을 지나, 지면에 수직인 평면으로 절단된 단면(이하, E단면)에 있어서 격자 모양이 되는 벽부라도 좋다. 따라서 광 격벽(M3)은 기판(BD1)과 함께, 포토 다이오드(WPD)의 주위에 단면 직사각형 모양의 내벽 공간을 형성한다. 이 내벽 공간은 도 172처럼 터치 패널에 접촉하는 측에 개구를 갖는다.
따라서 장치(110N)가 터치 패널에 접촉되었을 때, 광 격벽(M3)에 의해서, 각 포토 다이오드(WPD)에는 각 포토 다이오드(WPD)가 수용된 내벽 공간 바로 아래의 정보기기(200) 디스플레이의 빛이 입사된다. 즉 도 135처럼 정보기기(200)가 디스플레이를 광 코드 발광 영역(LE1에서 LE6)에 구분하여 광 코드를 발광한 경우, 광 코드 발광 영역(LE1에서 LE6) 각각으로부터의 빛을 발광 영역(LE1에서 LE6) 각각에 대응하는 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)에 수광시킬 수 있다. 한편 광 격벽(M3)에 의해서, 각 포토 다이오드(WPD)가 수용된 내벽 공간 바로 아래 이외의 발광 영역으로부터의 광 코드가 각 포토 다이오드(WPD)에 수광되는 것을 억제할 수 있다.
또, 광 격벽(M3)의 간격 및 두께를 적절히 선택함으로써 광 격벽(M3)이 장치(110N) 이면의 코팅을 지지할 수 있다. 다만 광 격벽(M3)과 도 168부터 도 171에서 사용한 충진 재료(M2)를 병용해도 좋다.
바닥면 인쇄층 및/또는 코팅층은 투명이 바람직하지만, 포토 다이오드(WPD)가 검지할 빛을 투과시키는 인쇄이면 된다. 또한 포토 다이오드(WPD)는 백색을 검지하는 것으로는 국한되지 않고, 소정의 빛을 검지하면 된다.
도 169, 도 172처럼 바닥면(터치 패널과 접촉하는 면)보다 상방에 포토 다이오드(WPD)를 배치하는 것은 포토 다이오드(WPD) 및 포토 다이오드(WPD)에 접속되는 도전체가 터치 패널 등의 정보기기(200)의 전기 회로와 상호 작용을 생기는 것을 억제하기 위해서이다.
예를 들면 이러한 구조에 의해, 포토 다이오드(WPD) 및 도전체 등과 터치 패널의 커플링이 억제된다. 또 이러한 구조에 의해, SW(115) 등의 전자 부품에 부유(기생)하는 정전 용량, 손가락으로 도전층을 터치했을 때의 정전 용량을 터치 패널이 검출하는 것을 저감할 수 있다. 나아가 광 격벽 사이는 광 코드를 검지할 수 있도록 개구(HL1, 도 169 참조)를 확보한 후에, 상술한 공기층을 포함하는 비도전층을 형성하는 충진 재료(M2)로 충진되는 것이 바람직하다. 또 충진 재료(M2) 대신에, 터치 패널이 검지하지 않는 유전율이 낮은, 비도전성인 투명 매체를 사용할 수도 있다. 또한 포토 다이오드(WPD)의 배치는 소자(111)의 배치에 의해, 터치 패널을 인식할 수 있기 때문에, 한정은 없이, 어떤 배치라도 좋다.
도 174, 도 175는 장치(110N)의 변형 예를 나타낸다. 도면에서 제어부는 도 167과 같은 구성이며, CPU(116) 등을 포함한다. 도 174의 예에서는 도전층(114A)과 소자(111) 사이의 접속을 ON 또는 OFF로 하는 SW(115)는 제어부에 마련되어 있다. 그 결과, 소자(111)와 제어부를 접속하는 부분(배선층이라 함)에는 배선만이 마련되도록 해도 좋다. 즉, 작용면인 이면 상에서 1 이상의 소자를 모두 포함하는 제1 부분 영역을 상정한다. 또 이 제1 부분 영역에 대응하고, 도 174에서 평면 방향에는 중복되는 위치의 표측(도전층(114A) 측)에 제2 부분 영역을 상정한다. 제2 부분 영역은 제1 부분 영역에 대해서 케이스를 삽입하는 위치에 특정되는 부분 영역이라고 할 수 있다. 이 2개의 부분 영역에 삽입된 부분에는 전기 회로가 되는 요소로는, 소자(111)와 배선만이 포함된다. 그러므로 물리 제어부로서의 SW(115)는 2개의 부분 영역에 삽입된 부분으로서 특정되는 케이스 부분 외에 배치된다고 할 수 있다. 또한 도 174에서는 표면 및 이면의 코팅, 인쇄는 생략되어 있다. 또 기재의 측벽(WW1, WW2)이 형성하는 오목부, 오목부의 충진 재료(M2), 지지 구조(M1) 등은 도 168~170과 같다.
한편, 도 175에서는 도 171의 도전성 고무(111A)에 대신하여, 도전 잉크(111B)에 의해서 형성된 인쇄층이 형성되어 있다. 인쇄층은 금속층의 작용면 측을 피복하는, 금속층보다 경도가 낮은 도전 재료층이라고 할 수 있다. 또, 인쇄층은 인쇄 가공물의 일 예이다.
도 174의 도전성 고무(111A)의 층, 혹은 도전 잉크(111B)의 층은 소자(111)와 정보기기(200)의 터치 패널의 사이에 공기층이 생기는 것을 억제하여 밀착성을 향상시킨다. 따라서, 도전성 고무(111A)의 층, 혹은 도전 잉크(111B)의 층에 의해, 터치 패널은 SW(115)의 ON과 OFF에 따라서 발생하는 물리량, 혹은 물리량의 변화를 안정적으로 검지할 수 있게 된다. 즉, 터치 패널은 SW(115)가 ON인 경우의 소자(111)와 도전성 고무(111A)의 존재, 혹은 소자(111)와 도전 잉크(111B)의 존재를 나타내는 정전 용량이나 전계 강도를 안정적으로 검지할 수 있다.
이상 설명한 것처럼, 실시 형태 23의 장치(110N)는 기재의 터치 패널 측에 오목부를 가지고, 공기층을 통해서 소자(111) 이외의 구성 요소를 터치 패널로부터 소정 이상 떼어낼 수 있다. 그 결과 실시 형태 23의 장치(110N)는 소자(111) 이외의 구성 요소에 의한 터치 패널과의 상호 작용을 억제할 수 있다. 그러므로 SW(115)가 ON과 OFF를 절환하여, 터치 패널에 의해서 소자(111)로부터 검지되는 물리량을 변화시켰을 경우에, SW(115)가 터치 패널 그 외의 정보기기의 전기 회로, 전자 부품(이하 정보기기(200) 등)과 상호 작용을 일으키는 경우, CPU(116) 등의 제어부가 정보기기(200) 등과 상호 작용을 일으키는 경우, 광전 변환 소자(112)가 정보기기(200) 등과 상호 작용을 일으키는 경우, 도전층(114A)에 손가락 등의 인체를 댄 이용자가 정보기기(200) 등과 상호 작용을 일으키는 경우를 저감할 수 있다.
또 실시 형태 23에서는 평판형 케이스 기재의 터치 패널 측의 오목부에 공기 혹은 공극을 포함한 충진 재료(M2)의 층이 형성된다. 충진 재료(M2)는 저유전율, 고절연률인 재료이며 상기 상호 작용을 억제하면서, 장치(110N)의 이면에 작용면을 형성할 수 있다. 또 충진 재료(M2)는 이면을 코팅하는 코팅층을 지지할 수 있다.
또 장치(110N)는 SW(111)을 제어부에 격납함으로써 SW(115)와 터치 패널과의 상호 작용을 저감할 수 있다. 또 장치(110N)는 광전 변환 소자 배열(112)의 터치 패널 측에 지지 구조(M1)를 가지므로, 광전 변환 소자 배열(112)로의 수광량을 유지하면서 광전 변환 소자 배열(112)과 터치 패널의 상호 작용을 억제할 수 있다.
이상과 같이 실시 형태 23의 장치(110N)는 터치 패널이 소자(111)로부터의 물리량 변화에 따른 패턴 코드 입력 시에, 오검출을 억제할 수 있다.
[정전 용량의 한계치]
이하, 도 176~179를 참조하여, 터치 패널이 검출하는 물리량으로서 정전 용량을 가정했을 경우의 한계치에 대한 실험 결과를 설명한다. 이 실험에서는 터치 패널이 검지하는 소자(111)의 물리량의 한계치(정전 용량의 한계치)를 조사하기 위한 실험을 시행했다.
도 176은 실험 지그의 구성과 실험 순서를 예시한다. 이 실험에서는 소자(111)와 콘덴서(C)의 일방의 단자(전극)를 접속하고, 콘덴서의 타방의 단자(전극)를 실험자의 손가락이 닿았을 때에, 터치 패널이 소자(111)로부터의 물리량 변화를 터치 조작으로서 검지하는지 여부를 조사했다.
또 콘덴서(C)로서 특성 임피던스가 50옴인 동축 케이블을 사용했다. 동축 케이블의 치수 및 실측으로부터, 동축 케이블의 길이 L(mm)에 대해서, 심선과 실드(shied)재 사이의 정전 용량은 L=0.29*L(pF)로 산출할 수 있다는 것을 알 수 있다. 여기에서 별표(*)는 곱셈을 나타내는 기호이다. 이하, 동축 케이블을 실드선라고도 한다.
또 소자(111)는 직경 7mm, 7.5mm, 8mm의 황동제(brass) 원형 재료를 이용했다. 나아가, 터치 패널로서는 미국 애플사의 iphone(등록 상표)5s, iphone(등록 상표)6를 이용했다.
여기서 인체가 콘덴서(C)의 단자에 접촉하지 않을 경우에, 콘덴서(C)의 단자 간 용량을 C라 한다. 또 소자(111)의 정전 용량을 C2라 하고, 실험자의 인체 정전 용량을 Cm이라 하면, 손가락이 콘덴서(C)의 단자에 접촉했을 때의 합성 용량 1/CTOTAL=1/C+1/C2+Cm이다. 그러므로 정전 용량 C를 변화시킴으로써, 터치 패널이 검지하는 합성 용량의 한계치를 결정할 수 있다. 또 인체의 정전 용량 Cm을 정전 용량 C 및 소자(111)를 통해서 터치 패널에 검지시키기 위한 정전 용량 C의 한계치를 특정할 수 있다. 정전 용량 C의 한계 값은 실시 형태 23에서 설명한 SW(115), 포토 다이오드(WPD), 광전 변환 소자 배열(112) 및 제어부 등(장치(110N)의 전기 회로)과 정보기기(200) 터치 패널의 상호 작용을 억제하기 위해, 장치(110N)의 전기 회로와 터치 패널 사이에서 마련해야 할 거리를 결정하는 지침이 된다. 또 정전 용량 C의 한계 값은 SW(115)가 OFF일 때의 SW(115)에 포함되는 트랜지스터 등의 반도체 회로의 접합 용량의 한계치를 특정할 수 있다.
즉, SW(115), 포토 다이오드(WPD), 광전 변환 소자 배열(112), 제어부 등의 전기 회로와 터치 패널 사이의 정전 용량이 이 한계치 미만이 되지 않으면 장치(110N)의 전기 회로와 터치 패널 사이에서 상호 작용이 생길 가능성이 있다. 또 SW(115)의 접합 용량이 이 한계치 미만이 되지 않으면, SW(115)를 OFF로 한 경우에도, 터치 패널이 교류 신호로 정전 용량을 검지하는 경우에는 SW(115)가 OFF로서 기능하지 않는 경우가 발생하고, 터치 패널이 소자(111)로부터의 물리량 출력 OFF(SW(115)의 OFF)를 검지할 수 없는 경우가 생긴다.
실험 결과를 도 177~179에 나타낸다. 도 177은 소자(111)의 직경이 7mm인 경우의 실험 결과이다. 도 177에서는 실드선 길이 5.3mm, 정전 용량 C=1.54pF으로 iphone5s, iphone6 둘다, 소자(111)의 존재(터치 조작)를 검지할 수 없다. 한편 실드선 길이 6.0mm이상, 정전 용량 C=1.74pF이상에서는 iphone5s, iphone6 둘다, 소자(111)의 존재(터치 조작)를 검지할 수 있다. 이에, 소자(111)의 직경이 7mm인 경우는 정전 용량 C의 한계 값은 iphone5s, iphone6 둘다 약 1.64pF라고 특정할 수 있다. 모두, 검지할 수 있는 경우의 정전 용량과 검지할 수 없는 경우의 정전 용량의 중간값을 채용했다. 이하 마찬가지이다.
도 178은 소자(111)의 직경이 7.5mm인 경우의 실험 결과이다. 도 178에서는 실드선 길이 6mm, 정전 용량 C=1.74pF으로 iphone5s, iphone6 둘다, 소자(111)의 존재(터치 조작)를 검지할 수 없다. 한편 실드선 길이 6.8mm 이상, 정전 용량 C=1.972pF 이상에서는 iphone5s는, 소자(111)의 존재(터치 조작)를 검지할 수 있다. 이에, 소자(111)의 직경이 7.5mm인 경우에 iphone5s로는 정전 용량 C의 한계 값은 약 1.86pF라고 특정할 수 있다. 또 실드선 길이 7.8mm 이상, 정전 용량 C=2.262pF이상에서는 iphone6는, 소자(111)의 존재(터치 조작)를 검지할 수 있다. 이에, 소자(111)의 직경이 7.5mm인 경우에 iphone6로는 정전 용량 C의 한계 값은 약 2.12pF이라고 특정할 수 있다.
도 179는 소자(111)의 직경이 8mm인 경우의 실험 결과이다. 도 179에서는 실드선 길이 6.8mm, 정전 용량 C=1.972pF으로 iphone5s, iphone6 둘다, 소자(111)의 존재(터치 조작)를 검지할 수 없다. 한편 실드선 길이 7.6mm 이상, 정전 용량 C=2.204pF 이상에서는 iphone5s, iphone6 둘다, 소자(111)의 존재(터치 조작)를 검지할 수 있다. 이에, 소자(111)의 직경이 8mm인 경우는 정전 용량 C의 한계 값은 iphone5s, iphone6 둘다 약 2.09pF이라고 특정할 수 있다.
그런데, 소자(111)가 터치 패널과의 사이에서 형성하는 정전 용량 C2는 다음과 같다.
ε: 터치 패널의 센서와 도전체 사이의 틈(예를 들면 터치 패널 표면의 유리)의 비유전율=7.5
d: 틈의 거리(m)=0.2mm
S: 도전체의 면적(제곱 m)에 대해서는 도전체도 센서도 직경 8mm로 한다.
진공 중의 유전율 εo=8.854×10의 -12승으로부터,
C2=6.64E-11×2×π×0.004m×0.004m/0.0002m=3.34E-10=33.4pF이 된다.
또 인체의 정전 용량은 Cm=100pF부터 150pF이라고 보고되고 있다(전자 정보 통신 학회 논문지 B Vol. J84-B, no.10pp.1841-1847 2001년 10월).
그러므로 실드선의 정전 용량 C와, 소자(111)의 정전 용량과, 인체 정전 용량 Cm의 합성 용량 CTOTAL로는, 소자(111)의 정전 용량 C2, 인체의 정전 용량 Cm은 거의 무시할 수 있다. 이상에서 터치 패널이 검지할 수 있는 한계의 정전 용량은 도 177~179와 같이 1.6pF부터 2.2pF 정도로 특정할 수 있다.
OFF일 때, 혹은 상호 작용을 억제하기 위한 안전 계수로서, 1/2를 채용하면, 터치 패널이 정전 용량을 검지하지 않도록 하기 위해서는 SW(115) 차단시의 접합 용량은 0.8pF 이하가 바람직하다. 또 소자(111) 이외의 부분, 즉, SW(115), 포토 다이오드(WPD), 광전 변환 소자 배열(112), 제어부 등과 터치 패널 사이의 상호 작용을 억제하기 위해서는 소자(111) 이외의 부분과 터치 패널 등 사이의 정전 용량이 0.8pF 이하로 되는 거리를 유지하는 것이 바람직하다.
나아가 안전 계수로서, 1/3채용하면, 터치 패널이 정전 용량을 검지하지 않도록 하기 위해서는, SW(115) 차단시의 접합 용량은 0.5pF 이하가 바람직하다. 또 소자(111) 이외의 부분, 즉, SW(115), 포토 다이오드(WPD), 광전 변환 소자 배열(112), 제어부 등과 터치 패널 사이의 상호 작용을 억제하기 위해서는 소자(111)이외의 부분과 터치 패널 등 사이의 정전 용량이 0.5pF 이하로 되는 거리를 유지하는 것이 바람직하다.
예컨대 직경 8mm의 원형 바닥면을 가진 부품(P)가 제어부에 존재하고, 터치 패널에 부유 용량 Cf에 의한 작용을 미칠 경우를 상정한다. 부품(P)과 터치 패널 사이의 정전 용량은 공기비 유전율을 1이라고 가정하여, Cf=ε S/d로 계산되고, 터치 판넬의 거리 d=0.2mm에서 약 0.45pF이 되고, 안전 계수 1/3인 경우의 정전 용량의 한계치를 충족한다. 또 거리 d=0.12mm에서 약 0.75pF이 되며, 안전 계수 1/2인 경우의 정전 용량의 한계치를 충족한다. 나아가 또한 거리 d=0.057mm에서 약 1.58pF이 되며, 안전 계수 1인 경우의 정전 용량의 한계치를 충족한다.
한편 ON일 때의 안전 계수를 2로 하면, 터치 패널이 소자(111)의 물리량으로서 정전 용량을 검지하기 위해서는, ON 시의 정전 용량은 6.6pF 이상이 바람직하다. 이 값은 SW(115)가 ON일 때에 상기 소자(111)의 정전 용량 C2 및 인체의 정전 용량 Cm에 의하여 충분히 달성할 수 있다.
[SW ON 저항의 한계치]
이하, 도 180부터 도 181을 참조하여, SW(115) ON 저항의 한계치에 대한 실험 결과를 설명한다. 도 176은 실험 치구의 구성과 실험 순서를 예시한다. 이 실험에서는 소자(111)와 인체 사이에 여러가지 저항을 삽입하고, 터치 패널이 소자(111)로부터의 물리량 변화를 터치 조작으로서 검지하는지 여부를 조사했다. 이 때 얻어지는 저항 값은 SW(115) ON 저항의 한계치라고 할 수 있다.
도 181에 실험 결과를 나타낸다. 이 실험에서도 저항(R)을 변화시켜서, iphone(등록 상표)5s, iphone(등록 상표)6가 상기 저항을 통해서 인체가 접속되어 있는 소자(111)를 검지할 수 있는지 여부를 조사했다. 소자의 직경은 정전 용량의 조사와 마찬가지로 7mm, 7.5mm, 8mm이다. 도 181처럼 iphone(등록 상표)5s에서는 어느 직경에 대해서도 1200킬로옴 정도 이하에서 검지 가능했다. 또 1500킬로옴 정도 이상에서 검지 불가였다. 이상으로부터 iphone(등록 상표)5s에서의 한계 저항치는 1350킬로옴 정도로 특정할 수 있다.
한편 iphone(등록 상표)6에서는 820킬로옴 이하에서 검지 가능하며, 1000킬로옴 이상에서 검지 불가였다. 이상으로부터 iphone(등록 상표)6에서의 한계 저항치는 910킬로옴 정도로 특정할 수 있다.
<실시 형태 24>
도 182부터 도 185를 참조하여 실시 형태 24에 관련된 장치(110P)를 설명한다. 실시 형태 24에서는 장치(110P)가 물리량 변화에 따라서 출력하는 패턴 코드(정전 용량 코드)와, 그 패턴 코드를 검출하는 정보기기(200)의 처리를 예시한다. 본 실시 형태의 패턴 코드의 출력 및 정보기기(200)에 따른 패턴 코드의 판독 방법은 상기 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1), 실시 형태 1부터 실시 형태 9, 실시 형태 20부터 실시 형태 23의 장치(110에서 110N, 이하 단순히 장치(110) 등)의 패턴 코드의 출력 및 그 판독에 적용할 수 있다. 또 본 실시 형태에 관련된 장치(110P)의 구성 중, 소자(111)의 배치 이외에 대해서는 명시하지 않지만, 상기 각 실시 형태의 장치(110) 등의 구성과 마찬가지이다. 이에 필요에 따라서 상기 각 실시 형태의 장치(110) 등의 구성을 인용한다.
그러므로 예를 들어 도 40, 도 47 등에 예시되는 CPU(116)는 정보 입력부, 정보 출력부의 일 예라고 할 수 있으며, SW(115)는 물리량 제어부의 일 예라고 할 수 있다. 또 도 47에 예시되는 광전 변환 소자 배열(112A)과 컴퍼레이터(118)는 도래하는 빛 또는 전자파에 의한 에너지의 도래량을 검출하는 1 또는 복수의 검출부의 일 예라고 할 수 있다. 다만, 예를 들어 도 135에 예시되는 장치(110K)를 사용할 경우에는 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6)가 도래하는 빛 또는 전자파에 의한 에너지의 도래량을 검출하는 1 또는 복수의 검출부라 할 수 있다.
또 정보기기(200)의 터치 패널, 혹은 도 5에 예시한 코드 인식 장치(3)의 터치 패널(31)은 패널의 일 예라고 할 수 있다. 또 장치(110P)로부터 정보기기(200)에 출력하는 물리량 변화에 따른 패턴이 제1 정보의 예이며, 정보기기(200)가 디스플레이로부터 발광하는 광 코드가 제2 정보의 예이다.
도 182는 장치(110P)가 터치 패널에 접촉하는 이면의 소자(111)의 구성과, 소자(111)로부터 출력되는 패턴 코드를 예시한다. 본 실시 형태에서는 개개의 소자(111)는 하위번호를 이용하여 111-1에서 111-5로 구별한다. 또, 총칭하는 경우에는, 소자(111)라 부른다. 다만, 실시 형태 27에 있어서, 소자(111)의 수가 5개로 한정되는 것은 아니다. 장치(110P)는 6이상의 소자를 가지고 있어도 좋고, 4이하의 소자를 가지고 있어도 좋다. 도면에서는 111-1에서 111-5를 예시하는 동그라미 마크 속에 번호 1에서 5가 부여되어 있다. 도면의 동그라미 안에 부여된 번호는 소자 번호이다. 소자 번호는, 소자를 식별하는 번호인 예를 들면, 정보기기가 터치 패널상에서 소자의 위치를 인식하면, 인식한 소자를 식별하기 위해서 소자 번호를 부여한다.
실시 형태 27에서는 각 패턴 코드에 포함되는 1개의 정보 패턴과 다음의 정보 패턴이 구분 패턴으로 구분된다. 구분 패턴은 모든 소자(111)가 OFF인 패턴이다. 소자(111)가 OFF란, 소자(111)와 예를 들어 도 50에서 설명한 접촉 도체(114)를 접속하는 SW(115)가 OFF라는 의미이다.
도 182에서, 왼쪽 위에 소자(111-1)에서 소자(111-5)의 배치가 예시되고 있다. 여기서는 1개의 패턴에 있어서, 소자(111-1)에서 소자(111-5)가 각각 비트 1에서 비트 5에 대응하는 것으로 한다. 비트 1은, 비트열의 오른쪽 끝의 비트이며, 비트 5는 비트열의 왼쪽 끝의 비트이다. 여기에서 소자(111-1)에서 소자(111-5)의 물리량 출력에 대응하는 비트 패턴을 b5 b4 b3 b2 b1로 나타낸다. b1이 소자(111-1)로부터의 물리량 출력에 대응하는 비트이며, b5가 소자(111-5)로부터의 물리량 출력에 대응하는 비트이다. 도 182에서는 왼쪽 위에 소자(111-1)에서 소자(111-5)의 배치에 있어서, 각 소자가 ON(흑색)인 경우와, OFF(백색)인 경우의 조합 패턴(이하 단순히 패턴이라 한다)에 대한 비트 패턴이 예시되고 있다. 각 패턴이 출력되는 시간 축 상의 위치(타이밍)을 식별할 수 있도록, 일련 번호 1에서 6이 첨부되어 있다. 이 일련 번호는 각 패턴 식별하는 번호라고 할 수도 있다.
일련 번호 중 1A, 2A, 3A, 4A, 5A, 6A는 각각 일련 번호 1에서 6의 정보 패턴(어느 소자 ON으로 정보를 전달하는 패턴) 출력 후의 구분 패턴을 나타낸다. 일련의 패턴을 포함하는 패턴 코드(패턴 열의 블록)에 일련 번호 1A, 2A, 3A, 4A, 5A, 6A의 구분 패턴을 삽입함으로써, 1개의 패턴과 다음 패턴을 명확히 식별할 수 있다. 또 예를 들어 ON소자를 OFF로 했을 때에, 부유 용량의 영향으로 ON 상태가 어느 정도 잔류하는 경우에도, 구분 패턴을 마련함으로써 1개의 패턴과 다음 패턴을 명확히 식별할 수 있다.
도면에서 일련 번호 0으로는 전체 OFF인 패턴이 예시되어 있다. 이것은 장치(110P)가 아직 정보기기(200)에 검지되지 않은 상태를 예시한다. 이 예에서는 다음에 장치(110P)는 전체 ON인 패턴을 출력하고(일련 번호 1), 나아가 구분 패턴 출력(일련 번호 1A)을 출력한다. 여기서 전체 ON인 패턴은 실시 형태 27에서는 기준 패턴이다. 기준 패턴은 헤더 패턴이라고도 불린다. 정보기기(200)는 기준 패턴을 검출하는 것으로 패턴 코드에 포함되는 각 패턴에 있어서의 소자의 배치를 인식할 수 있다.
도 182에서는 장치(110P)는 기준 패턴의 다음에 패리티 패턴(일련 번호 2)을 출력하고, 나아가 구분 패턴 출력(일련 번호 2A)을 출력한다. 이후 장치(110P)는 정보 패턴과 구분 패턴의 조를 4조 출력한다. 그리고 장치(110P)는 동일 패턴 코드를 다시 반복 출력한다.
실시 형태 27의 패턴 코드에 있어서, 정보를 정의하는 정보 패턴은 소자(111-1)에서 소자(111-4)의 적어도 1개가 OFF인 경우에는, 소자(111-5)를 ON으로 한다. 이런 패턴의 구성에 의해, 정보 패턴을 전체 OFF인 구분 패턴과 구별할 수 있다. 한편, 소자(111-1)에서 소자(111-4)가 ON인 경우에는 장치(110P)는 소자(111-5)를 OFF로 한다. 이런 패턴의 구성에 의해, 정보 패턴을 전체 ON인 헤더 패턴과 구별할 수 있다
또 패리티 패턴(일련 번호 2)에서 소자(111-1)에서 소자(111-4)가 모두 ON이 되는 경우에도 장치(110P)는, 소자(111-5)를 OFF로 한다. 이런 패턴의 구성에 의해, 패리티 패턴을 전체 ON인 헤더 패턴과 구별할 수 있다.
도 182의 각 패턴 중에서, 각 소자(111)가 ON이 되는 시간에는 시간 지연이 생길 수 있다. 이에, 정보기기(200)는 패턴의 판독시, (1)전체 OFF를 검지한 뒤 어느 소자(111)가 ON이 되는지 여부를 감시한다. (2)어느 소자(111)가 ON이 되면 전체 OFF가 되기까지 각 소자가 ON이 되는지 여부를 각각 감시한다. (3)다음의 전체 OFF가 검출되었을 때, 앞의 전체 OFF((1)의 전체 OFF)에서 이번 전체 OFF((3)의 전체 OFF)까지의 사이에, 어느 소자(111)가 ON이 됐는지를 확인한다. 이런 절차에 의해서, 각 소자의 ON 시간에 차이가 있어도 정보기기(200)는 적어도 1번 ON 상태가 된 소자(111)의 조합을 인식하고, 정보 패턴을 특정할 수 있다.
이상과 같이 전체 OFF인 패턴은 정보를 정의하는 정보 패턴으로부터 제외된다. 전체 OFF인 패턴은 적어도 1개 소자(111)가 ON이 되는 것에 의해서 터치 패널에 검지되기 때문에 적어도 1개 소자(111)가 ON이 되는 패턴에 대한 구분 패턴으로서의 역할을 가지기 때문이다.
또 본 실시 형태에서는 전체 ON인 패턴과, 패리티 패턴은 정보를 정의하는 정보 패턴에서 제외된다. 전체 ON형태는 패턴 코드(즉, 정전 용량 코드)를 정의하는 소정 수의 패턴에 1개 포함된다. 패턴 코드를 정의하는 소정 수의 패턴에 기준 패턴이 1개 포함되는 것으로, 정보기기는 기준 패턴의 위치에 소자 번호를 부여하고, 기준 패턴 이외의 정보 패턴을 복호 가능하게 된다. 그러므로 기준 패턴은 정보 패턴과는 구별된 예약어로서의 특수 패턴의 역할을 가지고, 정보 패턴에는 포함되지 않는다. 또한 기준 패턴 외에, 다양한 역할을 지정하는 예약어를 소정 수 마련하고, 정보 패턴에서 제외해도 좋다. 예약어로서의 특수 패턴에는 기준 패턴 외, 삽입 처리를 지정하는 패턴을 설치해도 좋다. 또, 에러 발생 등의 상태를 통지하기 위한 예약어를 마련해도 좋다.
또한 도 186에서는 패리티 패턴을 예시했지만, 본 실시 형태에서는 터치 패널이 취득한 패턴은 광 코드로 디스플레이로부터 장치(110P)에 반환되어 오류 체크가 이루어지기 때문에, 장치(110P)와 정보기기(200)는 패리티 체크 패턴을 수수하지 않고, 패리티 체크를 생략해도 좋다.
도 183(A)는 도 182의 패턴의 조합이 정의하는 정보의 구성을 예시한다. 도 182의 정보 패턴(1)에서 (4)를 결합하면, 16비트 패턴 코드가 형성된다. 정보 패턴(1)은 소자(111-1)와 소자(111-2)가 ON인 패턴으로, 비트 패턴 0011 나타낸다. 정보 패턴(2)는 소자(111-1), 소자(111-3), 및 소자(111-4)가 ON인 패턴으로, 비트 패턴 1101을 나타낸다. 마찬가지로 정보 패턴 (3), (4)는 각각 비트 패턴 1111, 0000을 나타낸다. 이에, 도 182의 물리량 출력에서 정보기기(200)는 도 183(A)에 예시하는 16비트의 패턴 코드를 복호할 수 있다.
도 183(B)는 패리티 패턴 설정을 예시한다. 각 소자(111-1)에서 (111-4)에 대해서, 정보 패턴(1)에서 (4)의 비트를 가산(배타적 논리합)하는 것으로, 패리티 비트가 계산할 수 있다. 도 183(B)의 예에서는 정보 패턴(1)에서 (4)의 각 비트와, 패리티 비트를 포함한 가산(배타적 논리합)이 0이 되는 짝수 패리티가 예시되고 있다.
도 184는 도 182에 대응하여, 소자(111)로부터 출력되는 패턴에 에러가 생긴 경우의 신호 수수 절차를 예시하는 도면이다. 본 실시 형태에서는 소자(111)로부터 출력되는 패턴은 정보기기(200)가 디스플레이의 발광에 의해 광 코드로 장치(110P)로 송신된다. 이에 도 184에서는 도 182에서 예시한 소자(111)로부터의 패턴에 더하여 광 코드도 예시되고 있다. 또 장치(110P)의 작용면을 예시하는 기호(110P)의 화살표로 지시된 개소에 포토 다이오드(WPD1에서 WPD5)의 열(직사각형 안에 1부터 5의 숫자가 부여)이 예시되고 있다.
정보기기(200)는, 소자(111)로부터의 전체 OFF인 패턴을 인식하면, 소자(111)로부터 취득을 마친 ON 위치의 조합으로부터 패턴을 특정한다. 정보기기(200)는 패턴을 특정하면, 특정한 패턴을 비트 패턴으로 변환하고, 즉시 디스플레이로부터 광 코드로 송신한다. 도면에서는 우선 정보기기(200)는 일련 번호 1의 패턴을 특정하고, 특정한 패턴으로부터 변환된 11111의 비트 패턴이 광 코드로 송신되고 있다.
다음에 장치(110P)는 일련 번호 2의 정보 패턴(1)(10001의 비트 패턴에 상당)을 송신하고, 정보기기(200)는 그 패턴(1)를 특정하고, 비트 패턴 10001로 변환하여, 광 코드로 송신한다. 나아가, 장치(110P)는 일련 번호 3의 정보 패턴 (2)(10011의 비트 패턴에 상당)을 송신하지만, 정보기기(200)가 특정한 정보 패턴은 다른 정보 패턴(비트가 결락된 10010에 상당)이다. 정보기기(200)는 상기와 마찬가지로 취득한 정보 패턴을 비트 패턴으로 변환하고, 장치(110P)에 송신한다. 즉, 일련 번호 2에서 장치(110P)로부터 송신된 정보 패턴(2)와 정보기기(200)가 반환되어 송신한 광 코드가 엇갈린다.
그러면 장치(110P)에 있어서, 정보 패턴(2)의 일부가 결락되고, 정보기기의 디스플레이로부터 송신된 비트 패턴은 10010이며, 오류임이 판명된다. 장치(110P)는 동일한 정보 패턴(2)를 재전송하기 위해서, 에러 재전송 패턴을 출력한다. 에러 재전송 패턴 및 전체 ON, 전체 OFF는 정보 패턴에서는 사용하지 않는 패턴, 즉 예약어이며, 정보기기(200)는 에러 발생을 판별하고, 에러 정정을 실행할 수 있다. 또한 에러 정정 후의 정보 패턴도 비슷한 순서대로 광 코드로 정보기기(200)로부터 장치(110P)에 송신되므로, 에러 정정이 올바른 여부를 확인할 수 있다.
도 185는 송신된 패턴 코드를 예시하는 도면이다. 상기 도 184의 순서에 따라서, 20비트의 패턴 코드 10000 01111 10011 10001이 송신된다. 단, 정보 턴 각 5bit=32에는 기준 패턴인 전체 ON(11111), 구분 패턴 전체 OFF(00000), 에러 재전송 패턴(11110)이 제외되기 때문에, 본 실시 형태의 패턴 코드로 기술 가능한 정보량은(32-3)의 4승=707,281의 수치가 된다. 따라서 전체 20bit의 정보=1,048,576의 수치보다 약 30% 낮아진다. 그렇지만, 예컨대 5개의 소자(111)의 1개의 비트에 에러 등의 플래그를 할당하고 나머지 4비트를 정보 패턴으로 사용할 경우에는 4bit×4=16bit=65,536의 수치이다. 따라서, 기준 패턴, 구분 패턴 및 에러 재전송 패턴과 같은 예약어를 마련하는 본 실시 형태의 통신 방식에서는 플래그 비트를 마련하는 방식과 비교하여, 크게 데이터를 증가시킬 수 있다.
도 186~191은 장치(110P)와 정보기기(200) 사이에서 도 182에 예시되는 전체 OFF인 구분 패턴을 포함하는 물리량 출력의 패턴을 수수하는 처리를 예시한다. 도 186은 정보기기(200)가 장치(110P)로부터 출력되는 패턴 코드를 취득하는 처리 예이다. 이 처리는 물리량 변화에 따른 패턴을 정보기기(200)의 터치 패널에 입력하는 처리이므로, 패널 입력 처리라 부른다. 이 처리에서는 우선 정보기기(200)는 검지 이벤트의 취득 작업을 실행한다(S140). 검지 이벤트란, 정보기기(200)의 CPU(도 5의 코드 인식 장치의 CPU(51))가 터치 패널의 제어 회로를 통해서 터치 패널 상에서 물리량의 변화를 검지한 것을 나타내는 정보이다. 여기서 물리량의 변화란, 예를 들면, 정전 용량식 터치 패널의 경우, 터치 패널 상에서 상호 정전 용량 등의 정전 용량이 임계값 미만에서 임계값을 초과하는 값으로 변화하는 경우, 혹은 정전 용량이 임계값을 초과하는 값에서 임계값 미만으로 변화하는 경우를 말한다. 터치 패널에 의해서 장치(110P)의 소자(111)로부터 검출되는 정전 용량이 임계값 미만인 경우, 소자(111)가 OFF라 하고, 소자(111)로부터 검출되는 정전 용량이 임계값을 초과하는 값인 경우, 소자(111)가 ON이라 한다. 실시 형태 1 등에서 설명했듯이, 소자(110P)의 ON과 OFF는 SW(115)의 ON과 OFF에 대응한다.
검지 이벤트의 검출 처리에서는 터치 패널의 전체 좌표가 주사(走査)되고, OFF에서 ON(또는 ON에서 OFF)으로 변화된 좌표를 검출된다. 검지 이벤트로 보고되는 정보는 터치 패널 상의 OFF에서 ON의 변화, 또는 ON에서 OFF의 변화와 그 변화가 검출된 위치 좌표이다. 단 터치 패널의 제어 회로에 액세스하는 드라이버 프로그램의 처리에 의해서는 ON이었던 터치 패널 상의 위치 좌표가 복수 인접하는 경우에, 1 통합 영역으로 터치 이벤트가 통지되는 경우가 있다. 예를 들어 ON이었던 터치 패널 상의 1 통합 위치 좌표군에 대신하여, 1 통합 위치 좌표군이 나타내는 영역의 중심 좌표와 그 영역의 치수(예를 들면, 터치 패널 X축 혹은 Y축 방향으로 영역의 길이) 등이 통지된다.
도 187에, 검지 이벤트의 취득 처리(도 186의 S140)의 상세를 예시한다. 이 처리에서는 정보기기(200)는 터치 패널 상의 어느 위치에서 ON/OFF의 변화가 있었는지 여부를 판정한다(S1401). 그리고 터치 패널 상의 어느 위치에서 ON/OFF의 변화가 있었을 경우, 이어 정보기기(200)는 전체 OFF가 되었는지 여부를 판정한다(S1402). 여기서 전체 OFF란 터치 패널 상의 각 센서를 주사한 결과로서, 상호 정전 용량 등의 물리량이 임계값을 초과하는는 좌표 위치가 없는 경우를 말한다. 즉 전체 OFF인 검지 이벤트가 취득될 경우는, 지금까지 1개소 이상의 위치에서 터치 패널 상의 센서가 ON이었던 상태에서, 모두 OFF로 변화한 것을 나타낸다. 또한 장치(110P)의 작용면(즉, 소자(111)의 배치면)이 터치 패널에 접촉하고, 정보기기(200)가 소자(111)의 위치를 인식하고 있는 경우에는 S140의 터치 이벤트의 검출은 장치(110P)의 작용면이 접촉하는 범위에 한정해도 좋다.
S1402의 판정에서 검지 이벤트가 전체 OFF가 아니었던 경우, 정보기기(200)는 전회의 검지 이벤트가 전체 ON이었는지 여부를 판정한다(S1403). 전체 ON이란 장치(110P)의 모든 소자(111) 수에 대응하는 위치에서 ON이 검지된 경우를 말한다. 또한 정보기기(200)는 장치(110P)의 모든 소자(111) 수에 대응하는 위치에서 ON이 검지되면, 전체 ON이 검지됐다고 판정한다. 전회의 검지 이벤트가 전체 ON이었을 경우, 정보기기(200)는 이번 검지 이벤트에 의한 위치의 배치(패턴이라 함)를 패리티 패턴으로서 소자 버퍼에 기억하라(S1405). 소자 버퍼란 검지 이벤트의 결과를 일시적으로 보유하는 메모리(117) 상의 버퍼이며, 장치(110P)의 소자(111)의 일 조(組)(도 182의 111-1에서 111-5 등)의 좌표를 보유하는 용량을 가진다. 또한 정보기기(200)는 1개의 소자(111)에 대해서 검출된 영역의 좌표군을 기억해도 좋고, 중심 좌표와 치수를 기억해도 좋다. 그리고 정보기기(200)는 처리를 S1401로 되돌린다.
한편 S1403의 판정으로, 전회 이벤트가 전체 ON이 아닌 경우, 정보기기(200)는 검지 이벤트에서 취득한 ON의 위치(즉, 소자의 위치)를 소자 버퍼에 기억한다. 또한 상술처럼 소자 버퍼 모두에, ON의 위치가 기억되면, 정보기기(200)는 전체 ON이 검지된 것을 인식한다. 정보기기(200)는 전체 ON인 소자 버퍼의 위치 정보(즉, 패턴)를 기준 패턴으로 기억한다. 기준 패턴은 기준 패턴 이외의 패턴에 대해서, 좌표를 특정하고 소자 번호를 부여하기 위한 정보로서 사용된다. 그리고 정보기기(200)는 처리를 S1401로 되돌린다. 또 S1402의 판정으로 검지 이벤트로부터 전체 OFF가 판정된 경우, 정보기기(200)는 검지 이벤트 등록 처리를 종료한다.
다음에 도 186으로 되돌아가 설명을 계속한다. 검지 이벤트 취득 처리(S140) 후, 정보기기(200)는, 소자 버퍼의 패턴을 메모리에 전송하고, 소자 버퍼를 클리어한다(S141). 나아가 정보기기(200)는 이번의 패턴을 광 코드로 장치에 반송하면서, 다음의 물리량 변화에 따른 다음 패턴 출력을 지시한다(S142). 예를 들어, 정보기기(200)는 도 142에 예시한 것처럼 정보기기(200)는 동기용 광 코드 발광을 실행하고, 당해 동기용 광 코드의 발광 직전에 검지한 물리량 변화에 따른 패턴 코드가 나타내는 값(코드 값이라고도 함)을 그대로 장치(110P)로 반송한다. 이 동기용 광 코드 발광에 의해서, 정보기기(200)는 장치(110P)에 다음의 패턴 출력을 지시하는 것이다. S142의 처리는 제1 정보로서 출력될 때마다 상기 상대 장치가 취득한 정보를 포함한 상기 빛 또는 전자파에 의한 에너지를 응답하는 경우의 일예라 할 수 있다. 또 S142의 처리는 상대 장치가 상기 패널을 통해서 1 이상의 소자가 모두 OFF인 OFF 상태를 검지하고, 적어도 상기 OFF 상태를 인식했음을 나타내는 OFF 인식 정보를 제2 정보에 포함하여 출력하는 경우의 일 예라 할 수 있다.
다음으로 정보기기(200)는 패턴 메모리에 기억한 패턴 수가 정보 패턴 수+2에 이르렀는지를 판정한다(S143). 정보 패턴 수+2는 정보 패턴과 기준 패턴과 패리티 패턴이 기억된 것을 의미한다. 패턴 메모리에 기억한 패턴의 수가 정보 패턴 수+2에 못 미칠 경우, 정보기기(200)는 처리를 S140로 되돌린다.
S143의 판정에서 패턴 메모리에 기억한 패턴 수가 정보 패턴 수+2에 도달한 경우, 정보기기(200)는 패턴 메모리에 기억한 소정 수의 일련의 패턴으로 패리티 체크를 실행한다(S144). 여기에서는 정보기기(200)는 패턴 메모리 상의 기억 순으로 패리티 패턴을 특정한다. 즉, 정보기기는 패턴 메모리 상의 기준 패턴의 다음에 기억되어 있는 패턴을 패리티 패턴이라 한다. 또한 정보기기(200)는 패턴 메모리 상 기억되고 있는 일련의 패턴 끝이 기준 패턴일 경우, 최초의 패턴은 패리티 체크 패턴이라고 판정한다. 그리고 정보기기(200)는 기준 패턴 및 패리티 패턴을 제외하고, 패턴 메모리 상의 소정 수의 정보 패턴의 각 소자에 대해서 배타적 논리합을 실행하고, 패리티 패턴과 비교한다.
S144의 패리티 체크에서 패리티 에러(NG)인 경우, 정보기기(200)는 패리티 체크 대상 정보 패턴을 패턴 메모리에서 삭제하고, 에러를 장치(110P)에 통지한다(S145). 또한 S142에서 설명한 바와 같이, 실시 형태 27에 있어서 정보기기(200)는 동기용 광 코드 발광을 실행하고, 당해 동기용 광 코드의 발광 직전에 검지한 물리량 변화에 따른 패턴이 나타내는 값(코드 값이라고도 함)을 그대로 장치(110P)에 반송하므로, 패턴 단위에서의 에러 체크가 실행되고 있다. 즉, 반송된 동기용 광 코드에 포함되는 코드 값과 장치(110P)가 그 직전에 출력한 패턴이 불일치가 있으면, 에러 비트가 있는 장치(110P)가 패턴을 재출력한다(도 142 참조). 그러므로 S144 및 S145의 패리티 체크는 생략해도 좋다.
한편 S144의 패리티 체크가 OK인 경우, 정보기기(200)는 기준 패턴을 바탕으로 패턴 메모리 상의 각 패턴 소자의 위치에 소자 번호를 할당한다(S146). 기준 패턴이 상하 좌우 비대칭인 패턴의 경우, 정보기기(200)는 기준 패턴의 방향은 결정할 수 있으며, 기준 패턴 상의 장치(110P)의 각 소자에 대응하는 위치에 소자 번호를 부여한다. 보다 구체적으로는 정보기기(200)는 각 소자의 좌표와 소자 번호를 대응한다. 그리고 정보기기(200)는 패턴 메모리 소자의 위치 정보를 바탕으로 소자 번호를 부여하여 패턴을 특정한다. 그리고 정보기기(200)는 패턴 코드(정전 용량 코드)를 취득하고, 취득 완료를 장치(110P)에 통지한다(S147).
도 188은 패리티 체크하지 않은 패널 입력 처리를 예시하는 플로우차트이다. 이 처리에서 S140에서 S142의 처리는 도 186과 동일하므로, 설명을 생략한다. 이 처리에서는 정보기기(200)는 기억한 패턴 수가 정보 패턴 수+1에 달했는지 여부를 판정한다(S143A). 정보 패턴 수+1이란, 정보 경우의 수에 더하여, 기준 패턴을 취득한 경우의 패턴 수이다. 기억한 패턴 수가 정보 패턴 수+1에 미달할 경우, 정보기기(200)는 S140의 처리로 되돌아가고, 검지 이벤트 취득 작업을 실행한다.
한편, 기억한 패턴 수가 정보 패턴 수+1에 도달한 경우, 정보기기(200)는 기준 패턴을 바탕으로 소자의 위치에 소자 번호를 할당한다(S146). 그리고 정보기기(200)는, 소자 버퍼의 소자의 위치 정보와 기준 패턴의 소자 번호를 바탕으로 정전 용량 코드를 취득한다(S148). 그리고 정보기기(200)는 패턴 코드(정전 용량 코드)의 취득 완료를 장치(110P)에 통지한다(S148).
도 189는 장치(110P)의 물리량의 변화에 따른 패턴 출력 처리를 예시하는 플로우차트이다. 이 처리에서는 장치(110P)는 최초의 패턴을 출력하고, 그 후 전체 OFF 패턴을 출력한다(S170). 그리고 장치(110P)는 다음 패턴의 출력 지시를 기다린다(S171). 다음 패턴의 출력 지시가 없을 경우, 장치(110P)는 다음 패턴의 출력 지시 대신에 완료 코드를 수신했는지 여부를 판정한다(S178). 장치(110P)는 완료 코드를 수신했을 경우에는, 패턴 출력을 종료한다. 한편 S171, S178의 판정에서 다음 패턴의 출력 지시가 없고, 완료 코드도 수신하지 않은 경우, 장치(110P)는 S171의 처리로 되돌아온다.
한편 S171의 판정에서 다음 패턴 출력 지시가 있으면, 장치(110P)는 다음 패턴 출력 지시와 함께 광 코드로 송부되는 반환 패턴을 취득한다(S172). 본 실시 형태에서는 정보기기(200)는 전체 OFF 패턴을 검지하면, 장치(110P)에 대해서 다음 패턴의 출력 지시를 광 코드로 송신한다. 또 다음 패턴의 출력 지시에는 전회 장치(110P)에서 소자(111)의 물리량 변화에 의해서 정보기기(200)에 출력된 패턴이 되돌아오고 있다. 이 패턴을 반환 패턴이라고 부른다.
S171, S172에서 장치(110P)가 반환 패턴을 취득하는 것은 정보 입력부는 상기 응답된 에너지로부터 응답 정보를 취득하는 경우의 일 예이다. 또 다음 패턴의 출력 지시와 반환 패턴은 응답 정보의 일 예이다. 또 다음 패턴의 출력 지시와 반환 패턴은 OFF 인식 정보라 할 수 있다.
그리고 장치(110P)는 송부를 마친 패턴과 반송 패턴을 비교한다(S173). 송부를 마친 패턴이란, 장치(110P)가 반환 패턴 수신까지 보유하고 있는, 전회(前回) 송신을 마친 패턴이다. 송부를 마친 패턴과 반송 패턴이 일치한 경우(S174에서 YES), 장치(110P)는 다음 패턴을 출력한다(S176).
한편 송부를 마친 패턴과 반송 패턴이 일치하지 않는 경우(S174에서 NO), 장치(110P)는 송부를 마친 패턴을 재출력한다(S175). S173의 처리는 정오(正誤) 판정의 일 예이다. 또 S175의 처리는 해당하는 소정량의 정보를 재출력하는 경우의 일 예라고 할 수 있다. 또 S175, S176의 처리는 당해 OFF 인식 정보를 입력 후, 정보 출력부는 당해 OFF 인식 정보를 동기 신호로서 다음 물리량의 변화에 의해 상기 ON 상태를 발생시키는 경우의 일 예이다. S175, S176의 패턴의 출력 후, 장치(110P)는 전체 OFF인 패턴을 출력한다(S177). 그리고 장치(110P)는 처리를 S191로 되돌린다.
S175에서 S177의 처리는 장치(110P)가 제1 시점에 있어서 상기 1 이상의 소자의 적어도 1개를 ON 상태로 하고, 상기 제1 시점 이후의 제2 시점에 있어서 상기 1 이상의 소자를 모두 OFF 상태로 하는 처리의 일 예라고 할 수 있다. 또 본 실시 형태로 장치(110P)가 소자(111)에서 터치 패널에 검지시키는 물리량의 변화는 패널에 의하여 검출된 ON 상태와 상기 소자로부터의 물리량이 상기 패널에 의하여 검지되지 않는 OFF 상태를 발생시키는 변화의 일 예라고 할 수 있다.
도 190은 패널 입력 처리의 변형을 예시한다. 도면에서는 패턴 코드를 검출하는 정보기기(200)는 전체 ON의 기준 패턴을 검출하는 것으로, 패턴 코드의 출력 개시를 인식한다. 도 189 처리에서는 우선 정보기기(200)는 전체 ON 패턴을 검지하는 것으로 시작한다(S150). 또한 전체 ON 검지 전, 정보기기(200)는 장치(110)의 존재가 인식하지 못하는 상태라고 생각할 수 있다.
정보기기(200)는 전체 ON을 검지하면, 소자(111)의 배치를 특정한다(S151). 그리고 정보기기(200)는, 소자(111)가 전체 OFF가 되기까지 기다린다(S152). 정보기기(200)는 전체 OFF를 검지 하면(S152에서 YES), 1 이상의 소자가 ON이 되기까지 기다린다(S153). 1 이상의 소자가 ON이 되기 전에, 소정 시간이 경과하고, 타임 아웃이 발생하면(S154에서 YES), 정보기기(200)는 처리를 종료한다.
S153의 판정으로 적어도 1개의 소자(111)가 ON이 되면(S153에서 YES), 정보기기(200)는 ON 소자(111)의 식별, 즉, 소자(111-1에서 111-5)의 어느 것인지를 기억한다(S155). 그리고 정보기기(200)는, 소자(111)가 전체 OFF를 검지했는지 여부를 판정한다(S156). 정보기기(200)는 전체 OFF를 검지하지 못할 경우, 처리를 S155로 되돌리고 ON 소자를 기억한다. 이렇게 정보기기(200)는 전체 OFF가 검출되기까지 어느 소자(111)가 ON이 되는지를 기억한다.
S156의 판정에서 전체 OFF가 검지되면(S156에서 YES), 정보기기(200)는 1회 출력 패턴을 특정하고 보존한다. 즉, S155의 처리에서 검지된 ON 소자(111)를 비트 1이라 하고, ON이 되지 않은 소자를 비트 0으로 하는 비트 패턴 4비트를 저장한다(S157). 또한 실시 형태 27에 있어서, 소자(111)의 수가 5에 한정되는 것은 아니므로, 1회의 패턴 출력에 따른 비트 수가 4비트에 한정되는 것은 아니다.
다음으로 정보기기(200)는 오류 체크용 광 코드, 즉 S157에서 보존한 비트 패턴에 상당하는 광 코드를 장치(110)의 포토 다이오드(WPD1에서 WPD5)에서 발광한다(S158). 포토 다이오드(WPFD1에서 WPD5)의 배치 위치는 예를 들어 도 69 등처럼 소자(111)의 근방에 있어도 좋고, 도 167과 같은 배치 위치도 좋다. S158에 의하여, S157에서 보존한 비트 패턴에 상당하는 광 코드를 장치(110P)가 수광하면, 장치(110P)는 소자(111)로부터 출력한 패턴과, 포토 다이오드(WPFD1에서 WPD5)에서 수광된 광 코드가 합치하는지 여부를 판정한다. 장치(110P)가 에러를 검지 하면, 소자(111)로부터 패턴을 재출력한다. 장치(110P)가 패턴을 재출력하는 절차는 예를 들어 도 153, 도 154, 도 155, 도 156에 예시한 것과 마찬가지이다. 즉, 장치(110P)는 출력을 마친 패턴 코드를 일정 기간 보유했다가, 정보기기(200)로부터 반송된 광 코드와 출력을 마친 패턴 코드의 사이에 불일치가 있는 경우에는, 예를 들면, 에러가 검지된 패턴 코드의 인덱스를 출력하고, 나아가 에러가 검지된 패턴 코드를 출력하면 된다. 즉, S158의 광 코드 출력에 의해서 장치(110P)에서 에러가 검지된 경우의 에러 정정 절차는 실시 형태 20과 같다.
다음으로 정보기기(200)는 소정 수의 패턴, 즉 정보 패턴 수+1개의 패턴이 보존되었는지 여부를 판정한다(S159). 즉, 정보 패턴 수+1개의 패턴은 1가지의 패턴 코드의 입력이 종료한 것을 의미한다. 이에, 정보기기(200)는 일련의 패턴 코드(정전 용량 코드)를 특정하고 보존한다(S160). 이 보존한 패턴 코드에는 도 182의 패리티 패턴에 대응하는 비트 패턴과, 정보 패턴(1)부터 (4)에 대응하는 비트 패턴이 포함된다. 패리티 체크는 도 190의 처리를 실행하는 프로그램보다도 상위의 프로그램이 체크하면 된다. 또한 S158의 처리에 의해서, 1회의 패턴 입력마다 오류 체크가 실행되므로, 패리티 체크는 실시하지 않아도 된다. 또 도 190에 예시하듯이, S160의 처리 후에 패리티 체크를 실행해도 좋다. 그리고 정보기기(200)는 처리를 S153으로 되돌리고, 다음 패턴 코드를 검지 한다.
또한 도 190에서는 패턴 코드는 전체 ON인 헤더 패턴(일련 번호 1)부터 시작한다. 하지만, 정보기기(200)는 반드시, 헤더 패턴 검지부터 처리를 시작하지 않아도 된다. 정보기기(200)는 패리티 패턴, 정보 패턴(1)부터 (4)를 기억 후, 마지막에 헤더 패턴을 검지했을 때에, 일련의 패턴 코드의 검출이 종료했음을 인식해도 좋다. 또 예를 들면, 정보기기(200)는 우선 정보 패턴(1)부터 (4)를 인식하고, 다음에 헤더 패턴을 인식해도 좋다. 이 경우 정보기기(200)는 헤더 패턴의 다음에 패리티 패턴의 입력이 있는 것으로 하여, 다음의 패턴을 검지하면 된다.
마찬가지로 정보기기(200)는 예를 들면, 우선, 정보 패턴(2)부터 (4)를 인식하고, 다음에 헤더 패턴을 인식해도 좋다. 이 경우 정보기기(200)는 헤더 패턴의 다음에 패리티 패턴과 정보 패턴(1)의 입력이 있는 것으로 하여, 이후의 패턴을 검지하면 된다. 정보기기(200)가 정보 패턴(3) 혹은 (4)를 최초로 인식하는 경우도 마찬가지이다.
도 191은 정보기기(200)와 장치(110P) 사이의 통신 처리의 변형 예를 나타내는 플로우차트이다. 이 처리에서는 장치(110)로부터의 출력 지시에 따라서, 정보기기(200)가 광 코드를 발광하고, 장치(110)에 수광시킨다. 또 반환 코드에 의한 에러 체크를 정보기기(200)가 실행한다. 도 191의 처리는 광 코드 출력 처리라 불린다.
이 처리에서는 우선 정보기기(200)가 광 코드로 트리거 신호를 출력한다(S190). 다음으로 정보기기(200)는 다음의 광 코드의 출력 지시를 기다린다(S191). 다음의 광 코드의 출력 지시가 없었을 경우, 정보기기(200)는 다음의 광 코드의 출력 지시 대신에 완료 코드를 수신했는지 여부를 판정한다(S198). 정보기기(200)는 완료 코드를 수신했을 경우에는, 광 코드 출력 처리를 종료한다. 한편 S191, S198의 판정으로 다음의 광 코드의 출력 지시가 없이 완료 코드도 수신하지 않을 경우, 장치(110P)는 S191의 처리로 되돌아간다.
한편 S191의 판정에서, 다음의 광 코드의 출력 지시가 있으면, 장치(110P)는 다음의 광 코드의 출력 지시와 함께 송부되는 반환 패턴을 취득한다(S192). 본 실시 형태에서는 다음의 패턴의 출력 지시에는 전회(前回) 정보기기(200)로부터 소자(111P)에 송신(발광)된 광 코드의 정보가 소자(111)에 따른 패턴으로서 되돌아오고 있다. 이 패턴을 반환 패턴이라고 부른다.
그리고 정보기기(200)는 송부를 마친 광 코드와 반송 패턴을 비교한다(S193). 송부를 마친 광 코드란, 정보기기(200)가 반환 패턴 수신까지 보유하고 있는, 전회 송신을 마친 광 코드이다. 송부를 마친 광 코드의 정보와 반송 패턴의 정보가 일치할 경우, 정보기기(200)는 다음의 광 코드를 출력한다(S196).
한편, 송부를 마친 광 코드와 반송 패턴이 일치하지 않는 경우, 정보기기(200)는 송부를 마친 광 코드를 재출력한다(S197). 그리고 장치(110P)는 처리를 S191로 되돌아간다.
이상 서술한 것처럼, 본 실시 형태의 장치(110P)는 정보 패턴과 정보 패턴 사이에 전체 OFF인 패턴을 삽입하므로, 장치(110P)로부터의 물리량 출력 시, 소자(111)가 ON이 된 후에 OFF가 될 때까지의 시간을 요하는 경우, 혹은 소자(111)에 의해서(혹은 각 소자(111)에 접속되는 각 SW(115)에 의해서), OFF가 될 때까지의 시간 차이가 있는 경우에도, 정보 패턴과 정보 패턴을 구별하여 출력할 수 있다. 또 실시 형태 27의 절차에 따르면, 정보기기(200)는 물리량 변화에 따른 패턴 취득 후, 그 패턴으로 특정되는 정보를 광 코드로 장치(110P)에 반송하고, 장치(110P)에 정오(正誤) 체크를 실행시켜, 에러가 있을 경우에 패턴을 재출력시킨다. 그러므로 정보기기(200)와 장치(110P)는, 소자(111)(소자(111)에 접속되는 SW(115))로부터의 물리량 변화에 따른 패턴과 광 코드에 의해서 높은 신뢰성 통신을 실현할 수 있다.
<실시 형태 25>
도 192~도 196에 의해, 실시 형태 25에 관련된 장치(110Q)의 처리를 설명한다. 본 실시 형태에서는 장치(110Q)가 소자(111)로부터의 물리량 출력 레벨(정전 용량 크기, 전계 강도) 또는 정보기기(200) 물리량의 출력 레벨을 판정하는 임계값을 조정하는 처리를 설명한다. 또한 본 실시 형태의 장치(110Q)의 구성 및 처리 순서는 상기 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1), 실시 형태 1부터 실시 형태 9, 실시 형태 20부터 실시 형태 23, 실시 형태 24의 장치(110에서 110N, 110P(이하 단순히 장치(110) 등))의 패턴 코드의 출력 및 그 판독에 적용할 수 있다.
상기 실시 형태 1의 장치(110)등에서는 접촉 도체(114)에 접촉하는 사람의 정전 용량과 소자(111)의 정전 용량과 소자(111)로부터 접촉 도체(114)에 접촉하는 사람에 이르는 계(系)의 부유 용량을 포함한 합성 용량에 의존하여, 정보기기(200)의 터치 패널에 의하여 검출되는 소자(111)의 면적(이하 터치 면적이라고 부른다)이 변동한다. 본 실시 형태에서는 정보기기(200)의 터치 패널에 의해서 검출되는 소자(111)의 터치 면적을 장치(110Q)측에서 조정하기 위한 구성 및 처리를 설명한다.
소자(111)간의 거리가 충분히 있고, 소자(111)의 근방에 전기 부품의 배치가 없는 경우는, 직경 7.5~8mm 안팎의 원형 모양의 소자(111)에 의해서 터치 패널에 영향을 미치는 영역(이하, 반응 영역)의 면적, 혹은 치수(예를 들어 최대 길이 방향의 치수인 최대 길이)는 성인의 손가락으로 스마트 폰 혹은 태블릿 단말 등의 터치 패널을 터치했을 때의 터치 영역의 면적이나 최대 길이와 대체로 동일하게 된다.
복수의 소자(111)가 서로 근접(수백미크론에서 몇밀리미터 정도)에 있는 경우, 소자(111)끼리의 커플링에 의해, 반응 영역이 커지는 경향이 있다. 반응 영역이 큰 경우에는 SW(115)를 ON으로 했을 때의 터치 패널에 의한 검출 영역의 치수가 너무 커서 인접하는 2개의 소자(111)에 의한 반응 영역이 1개로서 인식될 수 있다. 또 반응 영역이 너무 큰 경우에, 터치 패널에 의하여 검출된 반응 영역의 중심 좌표치가 본래 소자(111)의 중심에 대응하는 위치에서 벗어나는 경우가 있다. 이처럼 정보기기(200)의 터치 패널이 적정한 반응 영역을 초과하는 반응 영역을 검출한 경우는, 적정한 반응 영역이 되도록 광 코드에 의해, 장치 측에 지시하고, SW1이나, SW1+SW2를 ON으로 하여, 반응 영역이 적정하게 되도록 제어한다.
스마트 폰 혹은 태블릿 단말 등의 터치 패널의 성능이나, 보호 시트의 재료의 유전율이나 두께의 영향으로 반응 영역이 작아지게 되며, 인식하기 어려워지는 경우가 있다. 이처럼 정보기기(200)의 터치 패널에 의해서 검출된 반응 영역의 치수, 면적 등이 적정한 반응 영역의 치수, 면적 등을 밑돌 경우는 적정한 칫수, 면적 등이 되도록, 정보기기(200)는 광 코드에 의해 장치(110Q)측에 지시한다.
즉, 본 실시 형태에서는 사람이 접촉 도체(114)(도 40 등)에 접촉한 상태에서 장치(110Q)의 소자(111)를 ON과 OFF으로 절환한다. 그리고 장치(200)는, 소자(111)가 ON일 때의 터치 면적, 즉, 소자(111)로부터의 물리량 출력에 의해, 터치 패널 터치 센서가 터치 검출 임계값을 초과한 표면 부분의 치수(예를 들면, 터치 센서의 매트릭스의 전극 수)를 취득한다. 이때 장치(110Q)는 SW(115)의 순방향 바이어스 값을 파라미터로 변경하면서, 소자(111)를 ON과 OFF로 절환할 수 있다. 그리고 장치(110)는 가장 적정한 순방향 바이어스 값을 결정한다.
도 192는 장치(110Q)와 정보기기(200)의 신호 수수 관계를 예시하는 도면이다. 도면처럼 장치(110Q)는 SW(115)의 순방향 바이어스 전압(또는 전류)을 DAC(DA1)에 의해서 조정 가능하다. 또 CPU(116)는 DAC(DA1)로부터 출력되는 순방향 바이어스 전압(또는 전류)을 지시한다. CPU(116)의 제어에 의해서, DAC(DA1)로부터의 전압 값(또는 전류 값)을 조정함으로써, SW(115)의 순방향 바이어스 시의 저항을 조절할 수 있다. 예를 들어 SW(115)가 통상의 다이오드인 경우, 예를 들면, 다이오드의 전류 전압 특정을 맵 형식으로 전류 I와 전압 V의 관계를 정보기기(200)의 메모리 등에 보유했다가 순방향 바이어스 전압 등의 지시를 광 코드로 정보기기로부터 장치(110Q)에 지시해도 좋다.
도 192의 예에서는 먼저 사용자는 장치(110Q)의 소자(111)의 어느 작용면을 정보기기(200)의 터치 패널에 재치한다. 그리고 정보기기(200)는 장치(110Q)에 순방향 바이어스의 조정 처리를 실행할 것을 지시한다. 그리고 정보기기(200)로부터의 광 코드에 의한 지시에 따라서, 장치(110Q)가 SW(115)를 소정의 전압 값(예를 들어 0.7V)으로 순방향에 바이어스를 가한다. 소정의 전압 값은 초기 값일 수도 있고, 현재의 설정 값일 수도 있다. 그리고 SW(115)가 ON이 된 데 따른 소자(111)와 터치 패널의 상호 정전 용량(혹은 소자(111)로부터의 전계 강도) 등의 물리량의 변화를 터치 패널이 검지한다. 그리고 터치 패널은 검지한 물리량의 변화에 따라서, 소자(111)의 영향이 미치는 범위, 즉, 터치 패널에 대한 터치 조작 상당의 물리량의 변화가 얻어진 영역의 치수, 면적 등을 판정한다.
얻어진 영역의 치수가 적정 값에서 허용차 범위인 경우, 정보기기(200)는 OK를 나타내는 광 코드를 장치(110Q)에 보낸다. 또 영역의 치수가 적정 값에 대해서 너무 작을 경우, 정보기기(200)는 순방향 바이어스 전압 등의 소정 증분에 따른 증가를 장치(110Q)에 지시한다. 또 영역의 치수가 적정 값에 대해서 너무 큰 경우, 정보기기(200)는 순방향 바이어스 전압 등의 소정 증분에 의한 감소를 장치(110Q)에 지시한다. 장치(110Q)의 CPU(116)는 포토 다이오드를 통해서 광 코드에 의한 지시를 수광하고, 광 코드에 의한 지시를 복호하고, DAC(DA1)를 제어하고 순방향 바이어스를 조정한다.
이렇게 하여, 정보기기(200)는 영역의 치수가 적정 값이 될 때까지 지시와 터치 패널에서의 상기 영역의 검출을 반복한다. 그리고, 얻어진 영역의 치수가 적정 값에서 허용차 범위가 되면, 정보기기(200)는 OK를 나타내는 광 코드를 장치(110Q)에 보낸다. 장치(110Q)의 CPU(116)는 OK가 통지되었을 때의 DAC(DA1)의 설정치를 불휘발성의 레지스터에 보유하고, 이후의 처리에서 DAC(DA1)의 설정 값으로서 이용한다.
이상의 처리에 의해서 터치 패널에 대한 터치 조작 상당의 물리량 변화가 얻어진 영역의 치수, 면적이 적정치에서 허용차의 범위에 가까워지도록 조정된다. 그러므로 CPU(116)와 DAC(DA1)는 일례로서 물리량 제어부인 SW(115)를 제어하여 1 이상의 소자(111)에 생기는 물리량 변화에 따른 패널로의 작용의 정도를 조정하고 있다고 할 수 있다.
도 193은 도 192의 변형 예를 나타낸 도면이다. 도 192처럼 장치(110Q)는 DAC(DA1)의 대신에, 펄스 발생기(PG1)를 갖추게 해도 좋다. 펄스 발생기(PG1)는 SW(115)(반도체 스위치)의 순방향 전압(또는 전류)을 소정의 듀티비(duty ratio), 또한, 소정의 주파수 펄스 신호로 가하다. 예를 들어 장치(110Q)는 듀티비를 1(100%)에 가깝게 하는 것으로, 순방향 전압(혹은 전류)을 증가하고, 반도체 스위치의 순방향 저항을 줄일 수 있다. 또 장치(110Q)는 듀티비를 1(100%)에서 저하시킴으로써 순방향 전압(혹은 전류)을 떨어뜨리고, 반도체 스위치의 순방향 저항을 증가할 수 있다.
그러므로 도 192의 경우와 같이, 정보기기(200)는 장치(110Q) 소자의 영향이 미치는 영역의 치수가 적정 값에 대해서 너무 작을 경우, 정보기기(200)는 펄스 신호의 듀티비의 소정 증분에 인한 증가를 장치(110Q)에 지시한다. 또 영역의 치수가 적정 값에 대해서 너무 큰 경우, 정보기기(200)는 펄스 신호의 듀티비의 지정 증분에 의한 감소를 장치(110Q)에 지시한다. 장치(110Q)의 CPU(116)는 포토 다이오드를 통해서 광 코드에 의한 지시를 수광하고, 광 코드에 의한 지시를 복호하고, 펄스 발생기(PG1)를 제어하고, 듀티비 또는 주파수를 조정한다. 이렇게 정보기기(200)는 영역의 치수가 적정 값이 될 때까지 지시와 터치 패널에서의 상기 영역의 검출을 반복한다.
또한 CPU(116)는 펄스 신호의 듀티비를 변경하는 대신에, 주파수를 변경하게 해도 좋다. 주파수를 변경함으로써 SW(115)가 가진 임피던스가 변경된다. 그러므로 상기 도 192의 경우와 마찬가지로, CPU(116)와 펄스 발생기(PG1)는 SW(115)의 임피던스를 변화시키고, 순방향 전압(혹은 전류)을 조정할 수 있다.
이상의 처리에 의해서 터치 패널에 대한 터치 조작 상당의 물리량 변화가 얻어진 영역의 치수, 면적이 적정치에서 허용차 범위에 가까워지도록 조정된다. 그러므로 CPU(116)와 펄스 발생기(PG1)는 일례로서 물리량 제어부인 SW(115)를 제어하여 1 이상의 소자(111)에 생기는 물리량 변화에 따른 패널로의 작용의 정도를 조정하고 있다고 할 수 있다.
도 194(A), 도 194(B)는 도 192, 도 193의 변형 예를 나타낸 도면이다. 도 194(A)는, 소자(111)의 평면도와 소자(111)의 평면도 중의 각부와 접촉 도체, 및 반도체 스위치(SW1에서 SW4)의 접속을 예시한 도면이며, 도 194(B)는 도 194(A)의 소자(111)를 P1 화살표를 포함한 지면에 수직인 평면으로 절단한 단면도이다.
도 194(A), 도 194(B)에서는 소자(111)는 중앙 금속막 부분(도체 1)와 상기 중앙 금속막의 부분을 둘러싼 1 이상의 환(環)모양 금속막 부분(도체 2에서 도체 4)을 가지고 있다. 그리고, 도체 1에서 도체 4는 스위치(SW1에서 SW4)에 의해서 접촉 도체(114)와 접속 가능하게 되어 있다. 그러므로 CPU(116)는 스위치(SW1에서 SW4)와 함께 조정부로서 작용하고, 중앙 금속막 부분(도체 1)과 1 이상의 환모양 금속막 부분(도체 2에서 도체 4) 중의 SW1에서 SW4에 의해서 접촉 도체(114)에 도통되는 부분의 수를 조정한다. 장치(200)은 도 192, 193의 경우와 마찬가지로, 초기 상태 또는 현재의 설정 값에 있어서의 소자(111A)에 의한 반응 영역을 취득하고, 반응 영역의 치수, 면적이 적정 값이 되도록, SW1에서 SW4를 ON으로 하는 조합을 결정한다. ON 신호가 되는 스위치 조합은 예를 들어 SW1, SW1+SW2, SW1+SW2+SW3 또는 SW1+SW2+SW3+SW4 등이다.
도 192, 도 193의 경우와 같이, 정보기기(200)는 장치(110Q)의 소자의 영향이 미치는 영역의 치수가 적정 값에 대해서 너무 작을 경우, 정보기기(200)는 ON으로 하는 스위치(SW1에서 SW4) 등의 증가를 광 코드로 장치(110Q)에 지시한다. 또 영역의 치수가 적정값에 대해서 너무 큰 경우, 정보기기(200)는 OFF로 하는 스위치(SW1에서 SW4) 등의 증가를 광 코드로 장치(110Q)에 지시한다. 장치(110Q)의 CPU(116)는 포토 다이오드를 통해서 광 코드에 의한 지시를 수광하고, 광 코드에 의한 지시를 복호하고, 지시에 따라서, ON으로 하는 스위치를 증가 혹은 감축한다. 이렇게 정보기기(200)는 영역의 치수가 적정 값이 될 때까지 지시와 터치 패널에서의 상기 영역의 검출을 반복한다.
이상의 처리에 의해서 터치 패널에 대한 터치 조작 상당의 물리량 변화가 얻어진 영역의 치수, 면적이 적정값에서 허용차의 범위에 가까워지도록 조정된다. 그러므로 CPU(116)는, 일례로서 물리량 제어부인 SW1에서 SW4을 제어하여 1 이상의 소자(111)에 생기는 물리량 변화에 따른 패널로의 작용의 정도를 조정하고 있다고 할 수 있다.
또한 이 예에서는 소자(111A)는 도체 1에서 도체 4로 분할되어 있지만, 분할 수가 4에 한정되는 구분은 아니다. 즉, 도체의 수가 3 이하일 수도 있고, 5 이상일 수도 있다. 또 스위치의 수는 도체의 수에 따라서 적당히 마련하면 된다. 또 도 204에 있어서 도체 1는 원형이며, 도체 2에서 도체 4는 둥근 고리 모양이지만, 이들의 도체를 원형 혹은 둥근 고리 모양에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어 도체 1이 다각형이라도 좋고, 도체 2에서 도체 4가 다각형 고리 모양 패턴이라도 좋다.
도 194(A), 도 194(B)의 예에서는 직경 6mm, 7mm, 8mm, 9mm의 도체를 선택할 수 있도록 하고 있지만, 장치를 제조할 때에는, 도체 사이의 거리와 도체 재료, 도체 사이가 어떤 비도전 재료로 충전되어 있는지, 도체 접면을 보호하는 재료의 유전율, 도선의 길이 등 다양한 조건으로 도체의 직경과 링 모양의 도체의 수를 결정하면 된다. 또한 링 모양의 도체 간은 비도전체에서 유전율이 낮은 재료로 충진하는 것이 바람직하다. 이로써 통전하고 있지 않은 경우의 커플링을 최대한 절감할 수 있기 때문이다. 링 모양의 도체 사이에 공극을 마련해도 좋다. 도체를 볼록 모양으로 만들어도 된다.
도 195는 실시 형태 208의 캘리브레이션을 실행하는 정보기기(200)의 처리를 예시하는 플로우차트이다. 이 처리에서는 정보기기(200)는 장치(110Q)에 캘리브레이션 시작과 순방향 바이어스 설정 지시를 광 코드로 송신한다(S201). 다음으로 정보기기(200)는 장치(110Q)에 패턴 출력 지시를 송신한다(S202). 장치(110Q)는 패턴 출력 지시에 따라서, 초기 값 또는 현재 값으로 SW(115)를 ON으로 한다. 이때 장치(110Q)는 SW(115)를 하나 하나 ON으로 해도 좋고 SW(115)를 복수 ON으로 만들어도 된다. 다음으로 정보기기(200)는 반응 영역의 면적을 취득한다(S203).
그리고 정보기기(200)는 반응 영역의 면적이 적정 값에서 허용 범위인지 여부를 판정한다(S204, S205). S204, S205판정으로 반응 영역의 면적이 너무 큰 경우, 정보기기(200)는 장치(110Q)에 감소 설정을 지시한다(S206). 감소 설정은 예를 들어 순방향 바이어스의 감소, 듀티비의 저하, 주파수의 저하, 도 195에서 스위치(SW1에서 SW4) 중 도통하는 것의 삭감 등이다.
한편 S204, S205판정으로 반응 영역의 면적이 너무 작을 경우, 정보기기(200)는 장치(110Q)에 증가 설정을 지시한다(S206). 증가 설정은 예를 들어 순방향 바이어스의 증가, 듀티비의 증가, 주파수 증가, 도 195에서 스위치(SW1에서 SW 4)중 도통하는 것의 증가 등이다.
그리고 S204의 판정에서 반응 영역의 면적이 적정한 경우, 정보기기(200)는 장치(110Q)에 광 코드로 완료 통지를 송신한다(S208). 장치(110Q)는 완료 통지를 수신하면, 캘리브레이션 처리에 의한 현재의 설정을 불휘발성의 레지스터에 보유하고, 이후의 처리에서 사용한다.
이상 말한 것처럼, 본 실시 형태의 정보기기(200)는 장치(110Q) 소자(111)의 영향이 미치는 터치 패널 상의 반응 영역이 적정값이 되도록, 장치(110Q)를 설정할 수 있다. 장치(110Q)는 정보기기(200)의 터치 패널에서의 반응 영역의 검출 결과로부터, 반응 영역의 치수, 면적이 적정값이 되도록 조정할 수 있다.
도 196은 실시 형태 28의 변형 예에 관한 정보기기(200)의 처리를 나타낸 도면이다. 상기 실시 형태 28에서는 정보기기(200)는 반응 영역이 적정값이 되도록, 장치(110Q)에 SW(115)가 반도체 스위치인 경우의 순방향 바이어스 등의 설정값을 지시했다. 도 196에 나타내 변형 예에서는 정보기기(200)는 반응 영역의 치수, 면적이 적정 값이 되도록, 터치 패널의 터치 센서가 상호 정전 용량의 변화를 검지하는 한계를 조정한다. 도 196의 다른 처리는 도 195와 마찬가지이다. 즉, 도 196에 있어서 S201부터 S205의 처리는 도 195와 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
S204, S205판정으로 반응 영역의 치수, 면적이 너무 큰 경우, 정보기기(200)는 터치 패널의 터치 센서의 임계값을 증가시킨다(S216). 임계값이 증가함으로써 임계값에 도달하는 검출값의 터치 센서가 감소하고, 반응 영역의 치수, 면적 등이 작아진다. 한편 S204, S205판정으로 반응 영역의 치수, 면적이 너무 작을 경우, 정보기기(200)는 터치 패널의 터치 센서의 임계값을 절감한다(S217). 임계값이 저하함으로써 임계값에 도달하는 검출값의 터치 센서가 증가하고, 반응 영역의 치수, 면적 등이 커지게 된다. 그리고 반응 영역의 치수, 면적이 적정값이 되면(S204에서 YES), 정보기기(200)는 임계값을 불휘발성 메모리에 보존하고, 장치(110Q)에 완료를 통지한다(S218).
도 196의 처리에 따르면 장치(110Q)에 특수한 구성을 마련하지 않고, 정보기기(200)의 설정으로 반응 영역의 치수, 면적을 적정한 값으로 할 수 있다.
<실시 형태 26>
도 197~~199를 참조하여, 실시 형태 26의 장치(110)에 대해서 설명한다. 도 197~도 199는 어느 것도, 소자(111)의 변형 예를 나타낸다. 또한 본 실시 형태의 장치(110)의 구성은 상기 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1), 실시 형태 1부터 실시 형태 9, 실시 형태 20부터 실시 형태 23, 실시 형태 24, 실시 형태 25의 장치(110에서 110N, 110P, 110Q(이하 단순히 장치(110)등))에 적용할 수 있다.
도 197은 소자(111B)의 구성을 예시하는 도면이다. 도면은 소자(111B)의 평면도와 측면도(정면도)을 조합한 것이다. 도면처럼 소자(111B)는 중심에 가까운 부분이 두껍고, 주변에 가까울수록 얇은 입체 형상이다. 즉, 소자(111B)의 터치 패널에 접촉하는 면은 중앙부가 주변부보다 높게 되어 있다. 즉, 소자(111B)의 접촉면의 중심 부근의 법선 방향의 높이가 주변 부근보다 높은 볼록형상으로 되어 있다.
그러므로 소자(111B)의 중앙 부분은 터치 패널에 밀착하기 쉽다. 한편, 소자(111B) 주변에 가까운 부분일수록, 터치 패널 사이에 사소한 공기층이 생기기 쉽다. 이러한 구조에 의해, 터치 패널은 중앙 부분의 정전 용량을 강하게 검지하고, 중심 좌표 위치를 인식하는 정확도가 향상된다. 즉, 소자(111B)는 터치 패널에 접촉하는 각각의 접촉면의 중심 부근에서 생기는 물리량 변화가 접촉면 주변 부근보다도 커지게 형성되고 있다.
도 198은 소자(111C)의 구성을 예시하는 도면이다. 도면에서 검은 색이 부여된 부분은 도체이다. 즉, 소자(111C)는 그물 코 모양의 도체를 가지고 접촉면의 중심 부근을 피복하는 단위 면적당의 도체 면적이 주변 부근보다 많게 되어 있다. 즉, 소자(111C)는 방사상의 도체와 환 모양의 도체의 조합에 의해서 상기 도체 밀도의 분포를 달성하고 있다. 이러한 구조에 의해, 터치 패널은 중앙 부분의 정전 용량을 강하게 검지하고, 중심 좌표 위치를 인식하는 정도(精度)가 향상된다. 즉, 소자(111C)는 터치 패널에 접촉하는 각각의 접촉면의 중심 부근에서 생기는 물리량 변화가 접촉면 주변 부근보다도 커지도록 형성되고 있다.
도 199는 소자(111D)의 구성을 예시하는 도면이다. 소자(111D)는 중앙에 가까울수록 저항값이 낮은 재료가 이용되고, 주변에 가까울수록 저항값이 높은 재료가 이용되고 있다. 즉, 소자(111D)는 접촉면의 중심 부근의 도전율이 주변 부근보다 높은 구성으로 되어 있다. 예를 들면, 인쇄에 의하여 소자(111D)를 형성할 경우, 도전 잉크의 인쇄 밀도(그물 점)를 그라데이션처럼 서서히 변화시키고, 중심 부근에서 밀도를 높이고, 저항치를 저하시킬 수 있다.
이러한 구조에 의해, 터치 패널은 중앙 부분의 정전 용량을 강하게 검지하고, 중심 좌표 위치를 인식하는 정도가 향상된다. 즉, 소자(111D)는 터치 패널에 접촉하는 각각의 접촉면의 중심 부근에서 발생하는 물리량 변화가 접촉면 주변 부근보다도 커지도록 형성되고 있다.
<실시 형태 27>
도 200, 도 201에 의해, 실시 형태 27에 관련된 장치(110S)에 대해서 설명한다. 도 201은 장치(110S)의 평면도로 도 200은 도 201의 화살표 P2, P2에서 장치(110S)를 절단한 단면이다. 또한 본 실시 형태의 장치(110S)의 구성은 상기 실시 형태 1부터 실시 형태 9, 실시 형태 20부터 실시 형태 23, 실시 형태 27부터 실시 형태 28의 장치(110에서 110N, 110P에서 110Q(이하 단순히 장치(110)등))에 적용할 수 있다.
장치(110S)는 상면(작용면의 반대면)을 도전 시트로 피복된다. 단, 유전율이 높은 막으로 피복하고, 표면에 무늬를 인쇄할 수 있게 해도 좋다. 도 201은 장치(110S)의 상면(작용면의 반대면)의 도전 시트를 제거한 상태의 평면도이다.
도면처럼 장치(110S)는 도전 시트의 하층의 기판 위에 CPU(116), 메모리(117), 전지(122), SW(115), 포토 다이오드(WPD)를 가지고 있다. 전지(122)는 버튼 전지이다. 또한 장치(110S)를 박형으로 하는 경우에는 전지(122)를 대신하여 솔라 패널을 마련해도 좋다. 장치(110S)를 평면 방향으로 장치(10S)를 본 경우에, CPU(116), 메모리(117), 전지(122), SW(115), 포토 다이오드(WPD)가 존재하는 영역을 제어 회로 영역이라고 부르기로 한다.
한편, 도 201, 도 200처럼 장치(110S)의 작용면 상에는, 소자(111)가 배치되고 있다. 도 200처럼 평면 방향으로 장치(10S)를 본 경우에, 소자(111)는 제어 영역은 떨어진 영역에 존재한다. 소자(111)가 존재하는 장치(110S)의 평면 방향으로 본 영역을 소자 영역이라고 부르기로 한다. 한편, 소자(111)가 존재하지 않는 제어 회로 영역은 비 소자 영역이라 부를 수도 있다.
도 201과 같이, 소자(111)는 저유전율 절연층에 삽입되어 있다. 즉 작용면은 저유전율 절연층에 소자(111)를 형성한 구조이다. 소자(111)는 도전 소자라 부를 수 있으며, 알루미늄 호일, 도전지, 도전 잉크 인쇄 등으로 형성된다. 다만 작용면의 표면에 유전율이 높은 막을 만들어 인쇄할 수 있게 해도 좋다. 작용면의 표면 막은 코팅 혹은 보호 막이라 부를 수 있다.
저유전율 절연층은 유전율이 낮은 비도전체이며, 공기층을 포함한 재료가 바람직하다. 저유전율 절연층은 예컨대 다공 구조, 중공 구조 또는 저유전율 절연 재료가 충진된 구조의 절연층이며, 예를 들면 도 113, 도 114, 도 119~도 121, 도 122 등의 공기층이나 공극, 도 167~도 175의 공기층을 포함하는 비도전층, 충진 재료(M2)의 층 등이다.
나아가, 저유전율 절연층의 상층(작용면에 대한 반대면 측에)에는 기판이 마련되어 있다. 그리고 도 200과 같이, 소자 영역에 있어서 소자(111)로부터 상면측(작용면에 대한 반대면 측에), 저유전율 절연층 및 기판을 관통하는 관통 배선이 부설(敷設)되고 있다. 관통 배선은 도전 시트의 하층에 있어서, 기판의 상면(작용면에 대한 반대면 측)에서 SW(115)에 접속되는 도선과 접속된다. 즉, 도선은 기판의 상면에 마련되고, SW(115)와 관통 배선을 접속한다. 그러므로 소자(111)는 관통 배선 및 기판 상면측의 도선에 의해서 소자(111)가 접속된다. 또한 제어 회로 영역에서 SW(115), CPU(116), 메모리(117), 전지(122) 등을 접속하는 배선은 도 201에서는 기재가 생략되고 있다.
또 작용면에는 개구가 형성되고, 포토 다이오드(WPD)가 삽입되어 있다. 포토 다이오드(WPD)는 기판의 작용면 측에 설치되어 있으며, 도시하지 않는 관통 배선 및 기판 상면 위의 도선에 의해서, CPU 등을 포함하는 제어 회로 영역과 접속된다. 또한, 포토 다이오드(WPD)가 삽입되는 개구는 투명체로 피복된다. 개구는 테이퍼 모양으로서 빛을 집광할 수 있는 구조라도 좋다.
이상과 같이 장치(110S)는 물리량을 검지하는 센서를 갖춘 패널에 작용하는 장치이며 이하와 같이 할 수 있다. 즉, 장치(110S)는 장치 대향면으로부터 상기 패널이 검지 가능한 물리량 변화가 생기는 작용면과 작용의 반대면에서 사용자의 조작을 받은 조작면을 가진다. 작용면은 1 이상의 소자(111)가 배치된 소자 영역과 소자 영역 이외의 비 소자 영역을 가진다.
또 작용면과 조작면 사이에는 다공 구조, 중공 구조 또는 저유전율 절연 재료가 충진된 구조의 절연층과, 절연층의 상기 조작면 측에는 1 이상의 소자 각각에 물리량 변화를 일으키는 물리량 제어부와 상기 물리량 제어부를 상기 1 이상의 소자를 접속하는 배선부를 포함하는 배선 제어층을 가진다.
또 1 이상의 소자의 각각은 절연층을 관통하는 관통 도선에 의해서 배선 제어층에 접속되고, 배선 제어층의 비 소자 영역에 대응하는 조작면 측인 상층의 기판 부분에는 물리량 제어부가 배치되고, 배선부는 배선 제어층 내에서 상기 물리량 제어부와 관통 배선을 접속한다.
이러한 구성을 취함으로써, 기판상의 도선, CPU(116), 메모리(117), 전지(122), SW(115) 등의 제어 부품에 의한 커플링 영향을 저감할 수 있다. 즉 다공 구조, 중공 구조 또는 저유전율 절연 재료가 충진된 구조의 저유전율 절연에 의해, 제어 부품에 의한 터치 패널로의 영향을 저감할 수 있다. 또한 전지(122) 대신 솔라 패널, 예를 들어 실시 형태 1 등과 마찬가지로, 광전 변환 소자 배열(112) 등에 의해서, 디스플레이, 실내 조명 등으로부터 수광하는 빛으로 장치(110S)의 각부에 전력을 공급토록 해도 좋다. 또 실시 형태 1과 마찬가지로, 도 48~도 50과 같이 전자파, 압전 변환, 열전 변환 등에 의해, 전력 에너지를 공급하게 해도 좋다.
또 장치(110S)가 솔라 패널 등의 빛에 의해서 전력 공급을 실시하는 경우, 솔라 패널이 정보기기(200)의 디스플레이 등의 광원을 향한 면 측에서는 정보기기(200)의 디스플레이 등으로부터 수광할 수 있도록, 빛이 투과 가능한 구조, 예를 들어 도 170과 같은 지지 구조(M1)(직방체 모양이나 벌집 모양의 우물형에 개구한 공간을 다수 형성한 것), 도 173과 같은 벌집 구조가 형성된다.
따라서 소자(111)가 SW(115)에 의해서 정전 용량, 전계 강도 등의 물리량을 터치 패널에 검지시키는 경우, 상기 제어 부품에 의한 커플링 영향을 저감할 수 있다. 그러므로 장치(110S)는 안정적으로 소자(111)로부터의 물리량 변화를 터치 패널에 검지시킬 수 있다. 또한 포토 다이오드(WPD)에 대해서도, 터치 패널 디스플레이로부터의 수광이 가능한 한, 최대한 기판 상면에 가까운 위치에 삽입 해도 좋다.
<실시 형태 28>
도 202~도 206에 의해, 실시 형태 28에 관련된 장치(110T)를 설명한다. 도 202는 장치(110T)의 상측(작용면에 대한 반대면 측)에서 본 평면도이며, 도 203은 도 202의 화살표 P3를 지나 지면에 수직인 평면에 의해서 장치(110T)를 절단한 단면이다. 도면처럼 장치(110T)는 작용면 상의 소자(111)와 작용면을 형성하는 탄성 저유전율 절연층과 망(網) 모양 금속층을 가진다. 탄성 저유전율 절연층은 실시 형태 30의 저유전율 절연층과 마찬가지로 다공 구조, 중공 구조 또는 저유전율 절연 재료가 충진된 구조의 절연층이다. 다만, 도 202의 탄성 저유전율 절연층은 실시 형태 30의 저유전율 절연층보다도 탄성이 있는 것이 바람직하다. 탄성 저유전율 절연층은 예를 들어 도 114처럼 벌집 구조 또는 스펀지 상태의 재료로 형성된 탄성 절연체(CA4)와 스페이서(CA5)로 구성해도 좋다.
망상 금속층은 사용자가 장치(110T)의 상면(조작면이라 함)에 손가락을 댔을 때에, 확실히 손가락이 망상 금속층에 접촉하는, 매우 그물 코 사이즈가 큰 치수로 형성한다. 예를 들면, 직사각형 상의 그물 코의 경우, 수밀리 사각이다. 도 202는, 소자(111)가 배치된 영역의 상면 측(작용면과 반대면 측)에도 망상 금속층이 있는 구성을 예시한다. 즉, 소자(111)로부터 관통 배선이 저유전율 절연층을 관통하고, 망상 금속층에 접속한다.
장치(110S)를 정보기기(200)의 터치 패널에 재치하고, 사용자가 손가락으로 망상 금속층을 접촉하면, 사용자의 정전 용량, 전계 등의 물리량 변화가 작용면 상의 소자(111) 표면에서 발생한다. 그러면, 정보기기(200)는 터치 패널을 통해서 물리량 변화를 검출한다. 예를 들어 도 202의 경우에는, 합계 4개의 소자(111)에 의하여 물리량이 변화된 4개소의 위치가 터치 패널에 검출된다.
나아가 사용자가 망상 금속층을 누르면, 탄성 저유전율 절연층이 함몰하다. 그러면 그 함몰한 부분에서 망상 금속층이 터치 패널에 접근하기 때문에 접근한 망상 금속층 부분에 의하여 물리량 변화, 예를 들면, 터치 패널의 터치 센서 사이의 상호 정전 용량의 변화, 터치 패널 표면에서의 전계 강도의 변화 등을 일으킨다. 그 결과, 터치 패널은 상기 소자(111)에 의한 물리량이 변화한 위치에 더하여, 상기 함몰한 부분에 의한 물리량의 변화를 검출한다.
도 202의 구성에서는 사용자는 소자(111)가 배치된 영역, 즉, 소자(111) 주변에서도 망상 금속층을 누르고, 물리량이 변화한 위치를 터치 패널에 검지시킬 수 있다. 또한 도 202에서는 터치 패널이 검지 가능한 멀티 터치 수가 최대 5개소라고 상정하고 있다. 그러므로 함몰한 부분에 의한 물리량의 변화 위치를 검지시키기 때문에, 소자(111)에 의한 물리량 변화 위치를 4개소로 하기 때문에, 소자(111)가 4개 마련되어 있다. 나아가 손가락 2개로 터치하기 위해서는 소자(111)를 3개로 하면 된다. 소자(111)는 알루미늄 포일, 도전지, 도전 잉크 인쇄 등으로 작용면(탄성 저유전율 절연층 표면)에 형성할 수 있다. 또한 작용면 표면에 유전율이 높은 막을 마련하여, 인쇄 형성해도 좋다.
또 도 202에서는 터치 패널이 검지 가능한 멀티 터치 수가 최대 5개소라고 상정하고 있지만 멀티 터치 수가 최대 5개소로 한정되는 것은 아니다. 즉, 장치(110T)로서는 멀티 터치 수가 최대 수에서 손가락으로 동시에 조작하는 위치의 수를 제외한 수만큼만, 소자(111)를 마련하면 된다. 나아가 조작면인 망상 금속층 상면을 유전율이 높은 재료로 피복해도 좋고, 피복된 유전율이 높은 재료 위에 무늬를 인쇄하여, 버튼 등을 형성해도 좋다.
도 204, 도 205는 장치(110) 변형 예이다. 도 204는 변형 예에 관련된 장치(110T)의 상측(작용면에 대한 반대면 측)에서 본 평면도이며, 도 205는 도 204의 화살표 P4에 의해서 장치(110T)를 절단한 평면도이다.
도 202, 도 203에서는 소자(111)가 배치된 영역, 즉, 소자(111)의 주변에서도 망상 금속층을 누르고, 물리량이 변화한 위치를 터치 패널에 검지시킬 수 있다. 한편, 도 204, 도 205에서는 장치(110T)를 평면시했을 때에, 소자(111)가 배치된 영역과 망상 금속층이 분리되고 있다. 이러한 구성에 의해서 사용자가 망상 금속층을 누를 수 있는 영역이 한정되지만 보다 안정적으로 망상 금속층의 압박에 의하여 터치 패널에 작용시킬 수 있다. 사용자의 손가락에 의하여 함몰한 부분과 소자(111)의 커플링이 억제될 수 있기 때문이다.
도 206은 제4 변형 예에 관련된 장치(110U)의 구성을 예시하는 도면이다. 도 206은 장치(110U)는 평면도, 왼쪽 측면도 및 정면도를 조합하여 점선으로 연결한 도면이다.
도면과 같이, 장치(110U)는 홈부가 형성된 유전체층의 상층의 망상 금속의 층을 가진다. 다만 망상 금속의 층을 대신하여 도전 인쇄층을 형성해도 좋다. 도전 인쇄층은 예를 들면, 유전체층의 상층에 유전율이 높은 마련하여, 도전 잉크로 인쇄에 의해서 도전로를 형성한 것이다. 도전 인쇄층은 다른 인쇄와 동일면에 인쇄해도 좋다. 이하, 망상 금속 또는 도전 인쇄층을 망상 금속층이라 한다. 망(網)이 격자상인 경우에, 격자 간격은 6mm정도로 하고, 손가락으로 터치한 경우에 반드시 도선 또는 도전 잉크 인쇄선에 닿도록 하고, 또한 손가락을 터치 패널이 검지하도록 한다. 또한 망상 금속층은 망 형상 도전체층이라 할 수도 있으며, 망상 금속층의 하나 하나의 도선은 도전로라고 할 수 있다. 유전체층과 망상 금속층의 성형 방법으로서는 예를 들어 금속망을 배치한 시트 또는 도전 잉크로 인쇄된 시트를 격자상에 홈이 있는, 유전체층에 아래 방향으로 붙이면 된다. 따라서 시트에 의해서, 금속망, 혹은 도전 잉크 등은 배면에 숨겨지게 된다. 이러한 구성에서도 시트가 충분히 얇고 또한 유전율이 높을 경우에는 사람의 망상 금속층에의 접촉에 의한 소자(111)에서의 정전 용량 혹은 전계 강도 등의 물리량 변화가 일어난다.
장치(110U)는 하면측이 터치 패널에 작용하는 작용면이 되고, 소자(111)를 복수개(도면에서는 4개) 갖는다. 소자(111)는 유전체 층을 관통하는 관통 배선에 의해서 망상 금속층에 접속된다. 그러므로 사용자가 망상 금속층에 손가락이 닿는 것으로, 관통 배선을 통해서 사용자의 정전 용량이 소자(111)와 연결되고, 작용면에 상호 정전 용량 또는 전계 강도 등, 물리량 변화를 일으킨다.
또 도면과 같이 장치(110U)는 망상 금속층에 포함되는 도선에 대응하는 부분에서 유전체층 내에 홈부를 가지고 있다. 홈부는 망상 금속층의 도선이 형성하는 경로를 그대로 유전체층 내에 평행 이동하고, 단면이 0.3mm 정도 이상의 장방형, 다각형 혹은 원형 통로 형상의 공간으로 한 형상이다. 즉, 유전체 층의 홈부는 망상 금속층을 구성하는 도전로에 병행해서 형성된다고 할 수 있다. 홈부의 폭은 손가락의 유전체층으로의 접촉에 의해서 터치 패널이 반응하도록, 1mm정도 이내로 한다. 또 홈부의 깊이는 0.3mm정도 이상으로 하고, 도선으로부터의 정전 용량을 터치 패널이 검지하지 않도록 한다.
이 홈부의 존재에 의해서 터치 패널에 재치된 장치(110U)에 있어서 사용자의 손가락이 망상 금속층에 닿아도, 터치 패널은 망상 금속층에 의한 상호 정전 용량, 전계 강도 등의 물리량 변화를 검지하기 어렵다. 즉, 망상 금속층의 도전로 바로 아래에, 격자상의 홈을 형성하여, 망상 금속 또는 망상 인쇄 부분의 도체에 의한 터치 패널로의 대한 영향을 저감하고 있다.
한편 망상 금속층은 유전체 층을 관통하는 관통 배선에 의해서 소자(111)와 접속되어 있다. 그러므로 사용자의 손가락이 망상 금속층에 닿는 것으로, 소자(111)에서의 물리량 변화가 터치 패널에 검지된다. 나아가 사용자의 손가락이 유전체에 닿음으로써, 유전체 층을 통해서 상호 정전 용량, 전계 강도 등의 물리량 변화가 터치 패널에 검지된다. 또한 여기에서 망상 금속이 시트 이면에 배치되어 있는 경우, 혹은 시트 이면이 도전 잉크로 인쇄되어 망상의 도전로가 형성되어 있는 경우에는 사용자의 손가락이 도전로 또는 시트 하층의 유전체에 직접 닿는 것은 아니다. 그러나 시트 자체가 충분히 얇거나, 유전율이 충분히 높을 경우, 사용자의 시트를 통한 도전로의 접촉의 영향(정전 용량, 또는 전계 강도의 변화)을 소자(111)에 미칠 수 있다. 또 시트 자체가 충분히 얇거나, 유전율이 충분히 높을 경우, 사용자의 시트를 통한 바탕의 유전체로의 접촉의 영향(정전 용량, 또는 전계 강도의 변화)을 터치 패널에 미칠 수 있다.
그러므로 도 206의 구성에서는 도 202~도 205와 달리 유전체층에 탄성이 없고, 망상 금속층이 함몰하지 않을 경우라도 망상 금속 층에 의하여, 소자(111)에서의 물리량 변화가 터치 패널에 검지되는 동시에, 유전체로의 손가락의 접촉 조작에 의한 상호 정전 용량, 전계 강도 등의 물리량 변화가 터치 패널에 검지된다.
또한 정보기기(200)의 멀티 터치수의 최대치가 5라고 한다. 이 경우 사용자의 손가락에 의한 정보기기(200)의 터치 패널로의 대한 터치 조작을 유효로 하기 때문에, 소자(111)의 개수는 4개로 한다. 또한 사용자가 손가락 2개로 터치 패널에 터치 조작하기 위해서는, 소자(111)를 3개로 한다.
그러므로 도 206에서는 일반적인 플라스틱 카드에 가까운 재질로, 쓰기 편한 카드 형상의 장치(110U)가 형성될 수 있다.
도 206의 예에서는 소자(111)가 배치된 영역에도 망상 금속층 또는 망상 인쇄층이 형성되고 있다. 따라서, 도 206의 장치(110U)에서는 사용자는 소자(111)가 배치된 영역에서도 망상 금속층을 통해서 소자(111)에 의한 작용을 작용면에 접촉 또는 근접시킨 터치 패널에 미칠 수 있다.
도 207은 장치(110U)의 변형 예이다. 도 207의 예에서는 도전성 소자(111)가 배치된 소자 영역과는 다른 영역에 망상 금속층 또는 망상 인쇄층이 형성되고 있다. 여기에서 소자 영역은 장치(110U)를 평면시한 경우에, 작용면 측에 소자(111)가 배치되는 평면 영역을 말한다. 도면의 구성으로는 조작면(상면)의 소자 영역에 망상 금속층이 없기 때문에, 조작면 측의 소자 영역에서는 소자(111)를 통한 물리량 변화를 터치 패널에 끼칠 수는 없다. 단, 사용자가 손가락으로 망상 금속층에 닿았을 때에, 손가락이 유전체층에도 닿으므로 유전체 층을 통해서 사용자의 조작이 터치 패널에 전달된다. 이 경우 사용자에 의한 조작이 소자 영역으로부터 벗어난 영역에서 이루어지므로, 소자(111)의 영향이 저감되고, 사용자 안정적으로 유전체 층을 통한 조작을 실시할 수 있다.
도 208은 다른 변형 예에 관련된 장치(110U) 구성을 예시하는 도면이다. 도 208은 장치(110U)는 평면도, 왼쪽 측면도 및 정면도를 조합하여 점선으로 연결된 도면이다. 도면과 같이, 도 208에 있어서도 장치(110U)는 유전체층과 작용면인 유전체층 하면의 소자(111)와, 조작면인 유전체층 상면의 망상 금속층을 가지고 있다. 게다가 도 208은 장치(110U)는, 소자(111)와 망상 금속층의 접속을 제어하는 SW(115), 정보기기(200)의 디스플레이로부터 광 코드를 수광하는 포토 다이오드(WPD)를 가지고 있다. 게다가 도면에서는 생략되어 있지만 도 40, 도 47 등과 마찬가지로, 도 208의 장치(110U)는 CPU(116), 메모리(117), 광전 변환 소자 배열(112) 등을 가진다. 도면에서는 SW(115), 포토 다이오드(WPD), CPU(116), 메모리(117), 광전 변환 소자 배열(112) 등의 부분은 소자 ON/OFF 제어부라고 부른다. 그러므로 도 208의 장치(110U)의 조작면(상면)은 소자 영역, 소자 ON/OFF 제어부, 및 망상 금속층이 마련된 터치 영역의 3개 영역을 가지고 있다.
그러므로 도 208의 장치(110U)는 사용자가 망상 금속층을 닿았을 때에 SW(115)의 ON/OFF 동작에 의해서, 소자(111)를 통해서 물리량 변화를 터치 패널에 검지시킬 수 있다. 또 장치(110U)는 사용자가 망상 금속층 아래의 유전체층에 닿음으로써, 사용자의 터치 조작을 터치 패널에 검지시킬 수 있다. 게다가 장치(110)는 포토 다이오드(WPD)에 의해 정보기기(200)의 디스플레이의 발광에 의한 광 코드를 수광할 수 있다.
또한 본 실시 형태로 설명한 장치(110T)의 구성인 망상 금속층과 탄성 저유전율 절연층을 조합하여, 소자(111)에 의한 터치 패널로의 작용과 사용자의 손가락에 의한 터치 패널로의 작용에 의해서 터치 패널과 통신하는 구성은 상기 실시 형태 1부터 실시 형태 9, 실시 형태 20부터 실시 형태 23, 실시 형태 27부터 실시 형태 28의 장치(110에서 110N, 110P에서 110Q(이하 단순히 장치(110) 등))에 적용할 수 있다. 예를 들어 도 40의 장치(111)에 있어서 소자(111)를 탄성 저유전율 절연층에 삽입하고, 작용면을 형성하는 동시에, 접촉 도체(114)에 대신하여 망상 금속층을 형성하면 된다. 또 예를 들어 도 113, 도 135, 도 136 등에 있어서 터치 영역(TC2) 및 터치 영역(TC4)에 있어서, 상측의 보호·인쇄층(예를 들어 도 113 참조)의 바로 아래에, 도체판(CA2)에 대신하여 망상 금속층을 마련하고, 이측의 절연체(CA3)를 대신해서 탄성 절연체를 사용하면 된다.
마찬가지로 장치(110U)의 구성인 망상 금속층과 공동(空洞)을 가진 유전체를 조합하여, 소자(111)에 의한 터치 패널로의 작용과 사용자의 손가락에 의한 터치 패널로의 작용에 의해서는 터치 패널과 통신하는 구성은 상기 실시 형태 1부터 실시 형태 9, 실시 형태 20부터 실시 형태 23, 실시 형태 27부터 실시 형태 28의 장치(110에서 110N, 110P에서 110Q(이하 단순히 장치(110) 등))에 적용할 수 있다. 예를 들어 도 40의 장치(111)에 있어서 소자(111)를 공동이 있는 저유전체에 삽입하고, 작용면을 형성하는 동시에, 접촉 도체(114)에 대신하여 망상 금속층을 형성하면 된다. 또 예를 들어 도 113, 도 135, 도 136 등에 있어서 터치 영역(TC2) 및 터치 영역(TC4)에 있어서 상측의 보호·인쇄층(예를 들어 도 113 참조)의 바로 아래에, 도체판(CA2)에 대신하여 망상 금속층을 마련하고, 이측의 절연체(CA3)를 대신해서 공동이 있는 유전체를 사용하면 된다.
<실시 형태 29>
도 210, 도 211을 참조하여 실시 형태 29에 관련된 장치(110V)를 설명한다. 도 210은 장치(110V)를 터치 패널에 작용하는 작용면 측에서 본 평면도이며, 도 211은 도 210의 화살표 P5를 지나 지면에 수직인 평면에 의해서 장치(110V)를 절단한 단면도이다. 본 실시 형태에서는 장치(110V)는, 소자(111)가 배치된 소자 영역에 솔라 패널(112C)을 가지고 있다. 솔라 패널(112C)은 장치(110V)의 제어 회로 영역에 전력을 공급한다. 실시 형태 32의 다른 구성 및 작용은 실시 형태 30의 장치(110S)와 마찬가지이다.
실시 형태 32에서는 솔라 패널(112C)이 소자 영역에 마련되어 있다. 즉 장치(110S)의 작용면 상에는, 소자(111)가 배치되어 있다. 실시 형태 30과 마찬가지로 도 211처럼 평면 방향으로 장치(10S)를 본 경우에, 소자(111)는 제어 영역과 떼어 낸 영역에 존재한다. 소자(111)가 존재하는 장치(110S)의 평면 방향으로 본 영역을 소자 영역이라 부를 수 있다. 한편, 소자(111)가 존재하지 않는 제어 회로 영역은 비 소자 영역이라고 부를 수 있다.
도 211에 나타내듯이, 소자(111)는 저유전율 절연층에 삽입되어 있다. 실시 형태 30과 마찬가지로 작용면은 저유전율 절연층으로 소자(111)를 형성한 구조이다. 소자(111)는 실시 형태 1, 혹은 실시 형태 30 등과 마찬가지이다.
저유전율 절연층은 유전율이 낮은 비도전이며, 공기층을 포함한 재료가 바람직하다. 즉 저유전율 절연층은 예컨대 다공 구조, 중공 구조 또는 저유전율 절연 재료가 충진된 구조의 절연층이며, 예를 들면 도 113, 도 114, 도 119~도 121, 도 122 등의 공기층이나 공극, 도 167~도 175의 공기층을 포함하는 비도전층, 충진 재료(M2)의 층 등이다. 다만, 솔라 패널(112C)의 작용면 측에서는 정보기기(200)의 디스플레이 등에서 수광할 수 있도록, 빛이 투과 가능한 구조, 예를 들어 도 170과 같은 지지 구조(M1)(직방체 모양이나 벌집 모양의 우물형에 개구한 공간을 다수 형성한 것), 도 173과 같은 벌집 구조가 형성된다.
게다가 저유전율 절연층의 상층(작용면에 대한 반대면 측)은 실시 형태 30과 마찬가지이므로, 그 설명을 생략한다.
이러한 구성을 취함으로써 솔라 패널(112C)을 배치하는 영역을 확보할 수 있다. 그리고 장치(110V)가 터치 패널에 재치된 경우에도 터치 패널과 솔라 패널(112C)과 터치 패널(112C) 사이에 저유전율 절연층이 개재하므로, 터치 패널과 솔라 패널(112C)과 터치 패널(112C)과의 커플링을 저감할 수 있다. 그러므로, 터치 패널에 소자(111)로부터 물리량 변화를 정밀하게 검지시킬 수 있다.
<실시 형태 30>
도 209~도 213을 참조하여, 실시 형태 33에 관련된 장치(110W)와 정보기기(200)에 의한 인증 처리를 설명한다. 여기에서는 장치(110W)는 예를 들어 도 135의 장치(110K)와 마찬가지의 구성이다. 다만, 실시 형태 33에 있어서의 장치(110W)는 도 135의 장치(110W)에 한정되는 것은 아니다. 즉, 실시 형태 33의 처리는 상기 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1), 실시 형태 1부터 실시 형태 9, 실시 형태 20부터 실시 형태 23, 실시 형태 27부터 실시 형태 32의 장치(110에서 110N, 110P에서 110V(이하 단순히 장치(110) 등))에 적용할 수 있다.
도 209처럼 장치(110W)는 실시 형태 20의 장치(110K)와 마찬가지로 전기 기구 영역(110K-1)과 비전기 기구 영역(110K-2)으로 나뉜다. 전기 기구 영역(110K-1)은 전자 회로 부품, 전력 공급 부품 등을 가지고, 전기 회로, 전자 회로의 작용에 의해, 사용자의 조작을 받고, 정보기기(200)의 터치 패널에 물리 작용을 검지시킨다. 전기 기구 영역(110K-1)은 예를 들어 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1), 실시 형태 1부터 실시 형태 9의 카드형 장치(110에서 110G, 이하 단순히 장치(110) 등))와 마찬가지의 구성을 갖는다. 예를 들어 전기 기구 영역(110K-1)은 도 137, 혹은 도 138에 예시한 CPU(116), 메모리(117), SW(115), 소자(111), 포토 다이오드(WPD1에서 WPD6), 지문 센서(113), 광전 변환 소자 배열(112A, 112B) 등을 갖는다.
또한, 터치 영역(TC2)의 하부에는 실시 형태 20과 마찬가지의 접촉 도체(114), 혹은 실시 형태 31의 망상 금속층이 설치되어 있다. 그러므로 장치(110W)를 터치 패널에 재치하고, 사용자가 터치 영역(TC2)에 손가락을 대는 것으로 사용자는 터치 패널에 처리의 기동, 예컨대 「인증 카드」의 처리를 기동할 수 있다.
비전기 기구 영역(110K-2)은 전자 회로 부품, 전력 공급 부품 등을 가지지 않고 예를 들면, 사용자가 장치(110K)의 표면을 누를 때에, 장치(110K) 형성하는 재료의 기계적 물리적 변형에 의해, 사용자 손가락의 접근(터치 조작)이 정보기기(200)의 터치 패널에 의하여 검지된다. 단, 본 실시 형태에 있어서 사용자의 손가락 접근에 의한 터치 조작은 장치(110W)를 형성하는 재료의 기계적 물리적 변형에 한정하여 검지되는 것은 아니다. 예를 들어 실시 형태 30의 장치(110U)의 망상 금속층 하층과 마찬가지로, 사용자의 터치 조작이 터치 패널로부터 검지되는 정도의 두께와 유전율의 유전체를 이용함으로써 사용자의 터치 조작을 터치 패널에 검지시킬 수 있다.
또 비전기 기구 영역(110K-2)은 실시 형태 16에 예시한 전원을 필요로 하지 않는 게임용 카드, 기타 물품(아이템)과 마찬가지의 구조를 가지는 것이라고 해도 좋다. 비전기 기구 영역(110K-2)으로는 도 113, 도 114, 도 116, 도 119~도 122의 어느 구조를 사용할 수도 있다. 또 비전기 기구 영역(110K-2)의 터치 영역(TC4)으로서 도 123처럼 투명한 터치 영역이 있어도 좋다.
본 실시 형태에서는 장치(110W)는 예를 들면, 사용자 인증 처리를 실행하는 ID 카드로서 기능한다. 즉, 장치(110W)의 불휘발성 메모리(117)에 사용자의 패스워드 등을 등록한다. 사용자가 정보기기(200)의 터치 패널에 장치(110W)를 재치하고, 「인증 카드」의 라벨이 붙은 터치 영역(TC2)에 터치하면, 장치(110W)의 작용면(이면, 예를 들어 도 135 참조)의 소자(111)를 통해서 정보 패턴(소자(111)의 배치)이 정보기기(200)에 입력된다.
정보기기(200)는 정보 패턴(소자(111)의 배치)으로부터 장치(110W)의 방향을 특정하고, 터치 영역(TC4)에 붙인 라벨 「등록」「인증」「ENTER」「0」에서 「9」 등의 위치에 대응하는 터치 패널 상의 좌표(영역)를 특정한다.
사용자가 예를 들어 「등록」라벨을 터치하면, 장치(110W)를 형성하는 재료의 기계적 물리적 변형 또는 유전체로의 작용이 발생한다. 그리고 정보기기(200)는 「등록」라벨로의 사용자의 터치 조작을 검지하고, 등록 처리를 실행한다. 등록 처리에서는 「0」에서 「9」 및 「ENTER」에 대한 터치 조작을 검지하여, 등록용 패스워드를 받는다. 장치(110V)는, 받은 등록용 패스워드를 불휘발성 메모리(117)에 등록한다.
마찬가지로 사용자가 「인증」 라벨을 터치하면 장치(110W)는, 인증 처리를 기동하고, 「0」에서 「9」 및 「ENTER」에 대한 터치 조작을 검지하여, 인증용 패스워드를 받는다. 장치(110W)는, 받아들인 인증용 패스워드와 불휘발성 메모리(117)에 등록을 마친 패스워드를 비교하고, 비교 결과를 소자(111)로부터 터치 패널에 대한 정보 패턴(패턴 코드)으로 출력한다.
도 209처럼 「0」에서 「9」 및 「ENTER」 등의 라벨이 인쇄된 터치 영역(TC2)을 갖는다. 또 장치(110W)는 작용면에 1 이상의 소자(111)를 갖는다(도 135 참조). 그러므로 장치(110W)는 1 이상의 소자는 작용면의 제1 영역에 배치되고, 작용면의 제1 영역과 다른 제2 영역은 유전체로 형성되어 있다. 그리고 장치(110W)에서는 제2 영역의 작용면에 대한 반대면에는 글자를 나타내는 라벨을 부여받고, 1 이상의 소자에 의한 정보 패턴에 더하여, 사용자가 라벨에 손가락을 접촉함으로써, 터치 패널 대해서 라벨을 접촉함으로써 물리량 변화를 터치 패널에 검지되는 것이 가능한 구성이라고 할 수 있다.
도 212에 정보기기(200)에 의한 카드 인증 처리의 플로우차트를 예시한다. 여기에서는 장치(110W)는 카드형의 장치라고 한다. 우선, 터치 패널에 장치(110)가 작용면을 접촉시켜서 재치되면, 정보기기(200)는 ON 소자(111)의 배치로부터 장치(110W)(카드)를 인식한다. 여기에서 ON 소자의 배치는 불휘발성 메모리(117)에 기억한 정보에 따라서 SW(115)에 의해서 지정되면 좋다.
그리고 정보기기(200)는 장치(110W)로부터의 커맨드를 대기한다. 커맨드는 상술한 바와 같이 터치 영역(TC4)에 붙인 라벨에 대한 터치로 입력된다. 커맨드가 패스워드 등록인 경우(S221에서 YES), 정보기기(200)는 패스워드 등록·갱신 처리를 실행한다(S222). 패스워드 등록·갱신 처리에서는 정보기기는 「0」에서 「9」 및 「ENTER」에 대한 터치 조작에 의하여, 터치 패널을 통해서 현재의 패스워드, 신규 패스워드 등을 받는다. 그리고 정보기기(200)는, 받은 현재의 패스워드, 신규 패스워드 등을 광 코드로 장치(110W)에 입력한다. 장치(110W)는 광 코드에서 입력된 현재의 패스워드, 신규 패스워드 등을 바탕으로, 불휘발성 메모리(117)에 등록용 패스워드를 등록한다.
커맨드가 패스워드 인증인 경우(S223에서 YES), 정보기기(200)는 패스워드 인증 처리를 실행한다. 패스워드 인증 처리에서는 정보기기는 「0」에서 「9」 및 「ENTER」에 대한 터치 조작에 의하여, 터치 패널을 통해서, 인증용 패스워드의 입력을 받는다(S224). 그리고 정보기기(200)는, 받은 인증용 패스워드를 광 코드로 장치(110W)에 입력한다(S225). 그리고 정보기기(200)는 장치(110W)로부터 인증 결과를 소자(111)러부터의 정보 패턴(패턴 코드)으로 취득한다(S226). 그리고 정보기기(200)는, 인증 결과가 OK인지 여부를 판정한다(S227). 인증 결과가 OK인 경우, 정보기기(200)는 인증 후의 처리를 실행한다(S228). 한편 인증 결과가 OK인 경우, 정보기기(200)는 에러를 디스플레이에 표시한다(S229). 게다가 커맨드가 패스워드 등록, 패스워드 인증 이외의 경우에는 정보기기(200)는 처리를 종료한다.
도 213에 장치(110W)의 카드 인증 처리의 플로우차트를 예시한다. 이 처리에서는 장치(110W)는 정보기기(200)의 터치 패널에 재치되고, 커맨드 입력을 받는다(S230). 커맨드가 패스워드 등록인 경우(S231에서 YES), 장치(110W)는 패스워드 등록·갱신 처리를 실행한다(S232). 패스워드 등록·갱신 처리에서는 장치(110W)는 정보기기(200)로부터 디스플레이를 통한 광 코드에 의해서 현재의 패스워드, 등록용 패스워드 등을 받는다. 그리고 장치(110W)는, 받은 현재의 패스워드, 신규 패스워드 등을 바탕으로 불휘발성 메모리(117)에 등록용 패스워드를 등록한다. 장치(110W)의 CPU(116)는 등록 처리의 일 예로서 S232 처리를 실행한다.
또 커맨드가 패스워드 인증인 경우(S233에서 YES), 장치(110W)는 디스플레이를 통한 광 코드에 의해서, 인증용 패스워드의 입력을 받는다(S234). 그리고 장치(110W)는 입력된 패스워드와 불휘발성 메모리(117)에 등록한 패스워드를 비교한다(S235). 그리고 장치(110W)는, 소자(111)의 물리량 변화에 의한 정보 패턴(패턴 코드)으로 인증 결과를 출력한다(S236). 나아가 커맨드가 패스워드 등록, 패스워드 인증 이외의 경우에는 장치(110W)는 처리를 종료한다. 장치(110W)의 CPU(116)는 인증 처리의 일 예로서 S233에서 S236의 처리를 실행한다. CPU(116)는 정보 출력부의 일례로서 S236의 처리를 실행한다.
이상 설명한 것처럼, 본 실시 형태에 따르면 장치(110W)는, 소자(111)로부터의 물리용 변화에 의한 정보 패턴(패턴 코드)과 장치(110W)로의 사용자의 조작을 터치 패널로 검출함으로써 위치 정보의 입력에 의해서 정보기기(200)에 정보를 입력할 수 있다. 그리고 장치(110W)는 정보기기(200)로부터 광 코드에 의한 인증 정보를 받는다. 즉, 장치(110W)는 정보기기(200)와 연계하고, 사용자를 인증하기 위한 사용자의 조작을 일단 정보기기(200)로부터 받고, 나아가 정보기기(200)에서 받은 정보를 정보기기(200)로부터 광 코드로 받아들인다. 이러한 구성에 의해서 장치(110W)가 가지는 고유의 커맨드(예를 들어, 인증 카드 처리의 기동)와 유저에 의한 터치 패널 조작을 조합하여, 사용자 자신을 인증하는 인증 카드로서의 기능을 제공한다.
또한 상기의 S222, S224에서는 정보기기(200)는 장치(110W) 상의 라벨에 사용자의 터치 조작을 검출하여, 등록 커맨드의 접수, 인증 커맨드의 접수, 패스워드의 입력 등을 실행했다. 그러나 정보기기(200)는 S222, S224의 처리에 있어서 디스플레이와 터치 패널을 이용한 통상의 정보기기로서의 사용자 인터페이스를 통해서 등록 커맨드의 접수, 인증 커맨드의 접수, 패스워드의 입력 등을 해도 좋다. 그리고 터치 패널을 이용한 통상의 등록 커맨드의 접수, 인증 커맨드의 접수, 패스워드의 입력에 따라서, 광 코드로 장치(110W)에 패스워드의 등록·갱신, 혹은 패스워드 인증을 요구하게 해도 좋다.
그러므로 정보기기(200)와 장치(110W)는 장치(110W)의 라벨과 터치 패널을 통하여 사용자에게 입력된 인증 정보를 광 코드에 의해 장치(110W)의 불휘발성 기억부에 등록한다. 또한 정보기기(200)와 장치(110W)는 장치(110W)의 라벨과 터치 패널을 통해서 입력된 인증 정보를 광 코드에 의해 장치(110W)에 입력하고, 불휘발성 기억부에 등록된 인증 정보와 비교한다. 또한 정보기기(200)와 장치(110W)는 이러한 처리를 정보기기(200)의 디스플레이와 터치 패널을 통한 사용자의 입력에 따라서 실행한다. 그러므로 정보기기(200)와 장치(110W)는 서로 연계되어 인증을 충분히 실행하는 시스템의 일 예이다. 이러한 인증은 다양한 장면에서 이용 가능하다. 정보기기(200)과 장치(110W)는, 소자(111)로부터 출력 패턴에 의해서 처리나 서비스를 특정한다. 그리고 정보기기(200)와 장치(110W)는 사용자가 입력하는 인증 정보와 불휘발성 메모리(117)에 등록된 인증 정보 비교하고, 사용자를 인증한 후 처리나 서비스를 제공할 수 있다. 그러므로 단순히 ID 카드, 혹은 전자 키 기능 외에 또 장치(110W)의 불휘발성 메모리에 등록된 인증 정보에 의해서 사용자를 인증할 수 있다.
<실시 형태 31>
상기 실시 형태 30의 처리는 상기 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1), 실시 형태 1부터 실시 형태 9, 실시 형태 20부터 실시 형태 23, 실시 형태 24부터 실시 형태 29의 장치(110에서 110N, 110P에서 110V(이하 단순히 장치(110) 등))에 있어서는 소자(111)로부터의 물리량 변화를 발생하기 때문에, 도 19~도 21 등의 반도체 스위치, 혹은 도 40부터 도 40, 도 41, 도 47, 도 137 등에 예시한 SW(115)를 제어했다. 또 도 16에 있어서는 코드 발생 장치(1)는 패턴 코드 설정·출력 장치(403)의 접점 스위치(404)에 의해 패턴 코드를 구성하는 1개의 수치를 정의했다.
그러나 이상의 실시 형태의 각 장치에 있어서 반도체 스위치, SW(115), 혹은 접점 스위치를 대신하여 Micro Electro Mechanical Systems(MEMS)스위치를 사용할 수도 있다. 반도체 스위치는 PN접합이 반대 방향으로 바이어스되었을 때의 접합 용량, 또는 공핍층 용량을 가지기 때문에, OFF 상태에서도 펄스 신호 혹은 교류 신호가 흐르는 경우가 있을 수 있다. 한편 일반적인 접점 스위치는 치수가 크고 소형 장치(110) 등으로서 적절치 않은 경우가 있을 수 있다.
이에, 상기 각 실시 형태의 장치에 있어서, MEMS 스위치에 의하여 코드 출력부(13) 혹은 소자(111) 등에 있어서 물리량의 변화를 발생시켜도 좋다. MEMS는 가동 전극과 상기 가동 전극을 구동하는 액츄에이터에 의해서 1 이상의 소자(111)가 접속되는 도전로를 도통 또는 차단한다. MEMS의 액튜에이터에 한정은 없다. 액츄에이터는 예를 들면, 정전 구동, 압전 구동이라도 좋다. 예를 들어 CPU(116)가 드라이버 트랜지스터에 의해, 혹은 직접, 액튜에이터를 구동하고, 상기 실시 형태의 SW(115) 등과 마찬가지로, MEMS 스위치를 ON 또는 OFF로 제어하면 된다.
MEMS스위치를 이용함으로써 적어도 PN접합의 접합 용량 또는 공핍층에 발생하는 다양한 기생 용량의 문제를 억제할 수 있다. MEMS는 수 마이크론에서 수백 마이크론 오더의 치수로 형성되기 때문에 소형화에 있어서도 유리하다.
<실시 형태 32>
도 214~도 217을 참조하여, 실시 형태 32를 설명한다. 본 실시 형태에서는 장치(110)와 각종 정보기기를 이용한 실험 결과를 설명한다. 우선 도 214는 실험 시의 장치의 상태를 예시한다. 실험은 정보기기(200)의 터치 패널에 실험 키트를 재치하여 시행했다. 실험 키트는 장치(110)와 마찬가지로 소자(111)와 SW(115)(반도체 스위치)와 SW(115)를 ON/OFF 구동하는 구동 회로를 갖는다. SW(115)의 일방의 단자는 소자(111)에 접속되고, 타방의 단자는 인체(손가락)에 접촉되고 있다. 또한, 중심 간 거리는 2개의 소자(111)를 배치한 경우의 소자(111) 간의 중심간 거리이다.
실험 절차는 다음과 같다. SW(115)의 ON/OFF를 100회 반복하고, 몇번 ON/OFF를 인식할 수 있었는지를 계수하고, 인식 가능한 비율을 인식률로서 백분율을 구했다.
이때 SW(115)와 소자(111) 사이의 도선의 길이, 굵기, 터치 패널(정보기기(200))의 종류, ON 펄스 시간 폭, OFF 시간 폭, SW(115)를 ON에서 OFF로 절환했을 때 정보기기(200)의 터치 패널을 통해서 측정된 ON 상태에서 OFF 상태로의 절환 시간의 평균치, 최단 시간, 최장 시간을 측정했다. 또한 도 214처럼 소자(111)를 2개 탑재한 경우에는 1개만 탑재한 경우에 실험을 하고, 소자(111)를 2개 탑재한 경우에는, 소자(111) 간의 거리를 변경했다. 정보기기(200)로는 미국 애플사의 iphone(등록 상표), ipad(등록 상표)를 이용했다.
도 215는 도선의 길이가 5cm인 경우 ON 시간을 변경하여 터치 패널을 통해서 측정된 ON에서 OFF 변화의 인식률, ON 상태에서 OFF 상태로의 절환 시간(이하, 「ON」, 「OFF시간」)의 평균치, 최단 시간, 최장 시간을 나타낸다. 도선은 직경 0.33mm이다. 또 소자(111)의 반경은 8mm, 재질은 알루미늄이다. 도면처럼 인식률은 ON 시간이 길어짐에 따라서 상승하고, ON 시간 20ms부터 30ms에서 81~85% 정도이며, ON 시간 40ms~100ms에서는 90% 이상이다. 한편 ON, OFF 시간은 ON 시간과 더불어 증가하는 경향에 있다. 이상의 결과는 정보기기(200)의 기종에 의존하지 않는다.
이상에서 ON 시간은 30ms가 바람직하다. 다만 ON 시간이 40ms 이상에서는 어느것도 인식률이 90% 이상 취하는 점에서 더 바람직하다. 또한 터치 패널이 이벤트를 검지하는 샘플링 시간을 T로 하면 샘플링 즉, 제어 회로가 터치 패널의 시작점(예를 들면 왼쪽 위의 화소)에서 종료점(예를 들면, 오른쪽 아래의 화소)까지의 기간이 대체로 T라 가정할 수 있다. 그리고 예를 들면 샘플링 시작점 가까이에서 소자(111)가 ON이 된 직전에, 소자(111)의 샘플링이 끝났을 경우에는 이 소자(111)의 ON이 검지되는 것은 다음 샘플링 때가 되며, 검지 이벤트로는 소자(111)가 ON이 되었을 때부터 2번째 검지 이벤트다. 1개의 샘플링의 결과가 1개의 검지 이벤트에서 OS에 보고된다고 하면, 샘플링 시작점 가까이에서 소자(111)가 ON이 된 직전에, 소자(111)의 샘플링이 끝났을 경우에는, 소자(111)가 ON이 되었을 때부터 대체로 샘플링 시간 T의 2배의 시간 지연되어, 검지 이벤트가 보고된다. 한편 샘플링 종료점 가까이의 소자(111)가 ON이 된 직후에 샘플링이 실행된 경우, 소자(111)가 ON이 되었을 때에 첫번째 샘플링은 거의 끝났고 거의 시간 지연 없이, 소자(111)가 ON이 된 것이 보고된다. 그러므로, 터치 패널의 샘플링 시간 T에 대해서, 소자(111)가 ON이 된 시각부터 대체로 샘플링 시간의 2배 검출 오차가 생길 수 있다.
그러므로 소자(111)를 ON으로 하는 시간, 즉, SW(115)를 구동하는 펄스의 ON 시간은 대체로 샘플링 시간(즉, 터치 패널의 주사 시간)의 2배 정도가 바람직하다. 이 이상 ON 시간이 짧으면, 소자(111)의 ON이 정보기기(200)에 검지되지 않을 가능성이 생기기 때문이다. 상기 도 215의 실험 결과에서 ON 시간이 짧을 경우에 인식률이 낮은 것은 이런 것이 이유라고 생각할 수 있다. 그래서 전체 OFF를 위한 시간도 똑같이 생각할 수 있다. 전체 ON인 시간이 샘플링 시간의 2배 정도보다도 짧으면, 전체 OFF가 검지되지 않을 가능성이 생긴다.
또한 정보기기(200)의 터치 패널의 샘플링 시간은 기종에 의존하는 것으로 추정되지만, 예를 들면 일반적인 디스플레이 프레임 레이트에 가까운 1/60초로 하면 16.6ms이며, ON 시간, 전체 OFF 시간으로는 30ms정도 이상인 것이 바람직하다. 또 도 215의 실험 결과로부터는 이들의 시간이 40ms 있으면 더 바람직한 것을 나타내고 있다.
또한 도 215에서 ON, OFF시간이 ON시간과 함께 길어지는 것은 소자(111)가 ON인 펄스의 선두 부근에서 ON이 검출된 경우, 이후의 ON 펄스의 시간이 그대로 ON으로서 정보기기(200)에 검지되기 때문이다.
도 216은 도 215의 조건 중, 도선의 길이를 10cm로 했을 경우이다. 이 경우에도 인식률 및 ON, OFF시간은 도 214와 마찬가지이다.
도 217은 2개의 소자(111)를 이용하여 인식률 및 ON, OFF시간을 측정한 결과이다. 이 경우, 도선의 길이 7.cm, 굵기 0.33mm, ON시간 40ms이다. 도면처럼 중심 간 거리가 13㎜이상으로 충분히 있는 경우에는 인식률 및 ON, OFF시간과 함께, 소자(111)의 중간 거리에는 의존하지 않는다. 그러므로 소자(111)의 직경이 8mm정도인 경우 12㎜ 이상 있으면, 정보기기(200)는 안정적으로 인식할 수 있다.
도 218은 1개의 소자(111)를 이용하여 도선의 길이를 바꾸어 인식률, 및 ON, OFF시간을 측정한 결과이다. 도선의 굵기는 0.07mm, ON 시간은 40ms이다. 도면처럼 인식률 및 ON, OFF시간과 함께, 소자의 길이에는 의존하지 않는다.
도 218은 도선의 직경을 0.33으로 한 측정 결과이다. 도면처럼 인식률 및 ON, OFF시간과 함께, 소자의 길이에는 의존하지 않는다.
<실시 형태 33>
도 220에서 도 223을 참조하여, 실시 형태 33에 관한 장치(110X)를 설명한다. 여기에서는 장치(110X)는 예컨대, 도 40의 장치(110)와 동일한 구성이다. 즉, 실시 형태 33의 구성은 상기 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1), 실시 형태 1부터 실시 형태 9, 실시 형태 20부터 실시 형태 32의 장치(110)로부터 110N까지, 110P로부터 110V(이하, 단순히 장치 (110) 등)까지 적용할 수 있다. 또한, 도 220에 있어서, 도 40과 동일한 구성에 관해서는 도 40과 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
도 220과 같이, 장치(110X)는 광전변환 소자배열(112)의 전력에 의해 ON 또는 OFF로 설정되는 전원 스위치(이하, 전원 SW)(122A)를 가지고 있다. 전원(SW122A)은 ON일 때, 전지(122)의 전력을 전원라인(120)을 통해 장치(110X)의 각부에 공급한다. 따라서 장치(110X)는 광전변환 소자(112)에 기준 이상의 전력이 발생하면, 전지(122)로부터 장치(110X)로의 각부로의 전력 공급이 개시한다.
즉, 실시 형태 33에 있어서, 광전변환 소자(112)는 전지(122)에서 전력 공급을 개시하기 위한 보조 전원 또는 대기 전원으로 기능한다.
또한, 도 220에서 보조 전원 또는 대기 전원이 광전변환 소자배열(112)에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 광전변환 소자배열(112) 대신 도 69에 예시한 포토 다이오드(WPD1) 등을 사용해도 좋다. 즉, 장치(110X)는 정보기기(200)의 디스플레이의 광 코드 등의 빛을 수광할 때, 전원(SW122A)을 ON으로 설정해도 좋다. 또한, 장치(110X)는 보조 전원 또는 대기 전원으로, 도 48 내지 도 50에 예시한 전자파를 수신하는 안테나(124), 압전 소자(126) 또는 열전 소자(128) 등의 전력 공급 수단을 사용해도 좋다. 광전변환 소자배열(112), 포토다이오드(WPD1) 등은 빛의 도래량을 검출하는 검출부, 또는 패널을 갖는 정보기기로부터 도래하는 에너지의 도래량을 검출하는 검출부의 일례로서 작용한다.
또한, 도 220에서는 전지(122)가 예시되어 있지만, 전지(122)를 대신하여 광전변환 소자배열(112)보다 고출력의 태양전지 패널을 사용해도 좋다. 즉, 실시 형태 33에 있어서, 전원(SW122A)으로부터 공급되는 전력의 발생수단에 제한이 있는 것은 아니다.
도 221에 전원(SW122A)의 상세 내용을 예시한다. 도면과 같이, 전원(SW122A)은 반도체 스위치(FET)와 광전변환 소자 등의 전력을 바탕으로 반도체 스위치(FET)를 ON으로 설정하는 OR 게이트(ORG) 및 저항(R)과 DD1의 ON 상태를 유지하기 위한 플립 플롭(FF)을 가지고 있다.
OR 게이트(ORG)의 일방의 입력단자에 광전변환 소자 등으로부터 기준치 이상의 전력이 공급되는 경우에는 OR 게이트(ORG) 출력이 고전위(HI)가 되고, 저항(R)을 통해 반도체 스위치(FET)를 ON으로 한다. 그러면, 전지, 솔라패널 등으로부터 반도체 스위치(FET)를 관련하여 전원라인(120)에 전력이 공급됨과 동시에, 플립 플롭(FF)에 전력이 공급되고, 동시에, 플립 플롭이 ON으로 설정된다. 플립 플롭(FF)의 출력 단자(OUT)는 OR 게이트(ORG)의 일방 단자에 입력되므로, 반도체 스위치(FET)가 ON 상태가 유지된다. 이 상태에서 전원라인(120)으로부터 장치(110X)의 각부에 전력이 공급된다. 한편, 예를 들면, 광전변환 소자가 OFF가 된 후, CPU(116)가 플립 플롭(FF)을 리셋함으로써 반도체 스위치(FET)가 OFF가 되며, 전지 등으로부터의 전원 공급이 차단된다. 전원(SW122A)은 검출부가 기준치 이상의 에너지를 검지한 때에, 상기 전원으로부터 장치 내에 전력을 공급시키는 전원 제어부의 일례라고 할 수 있다.
도 222에 장비(110X)의 기동 시퀀스를 예시한다. 장치(110X)의 광전변환 소자(112), 정보기기(200)의 디스플레이로부터의 빛을 수광하면, 빛의 도래 에너지를 검출한다(S301). 그리고 광전변환 소자(112)는 전원 스위치(122A)를 ON으로 하기 때문에, 전지(122) 등의 전원 라인(120)에 전력이 공급된다(S302). 그 결과, CPU(116)가 기동된다(S303). 그리고, CPU(116)는 메모리(117) 등에 장착된 컴퓨터 프로그램에 따라 처리를 실행한다(S304).
도 223은 장치(110X)의 CPU(116)의 처리를 예시하는 플로우차트이다. 이 처리에서는 CPU(116)는 광전변환 소자(112)(또는 도 61부터 72F에 예시한 RGB 포토다이오드,도 69에 예시한 포토다이오드 WPD1 ~ WPD6 등)를 통해 디스플레이로부터의 광 코드를 수광한다(S3041). 디스플레이로부터의 광 코드에 관해서는 상기 실시 형태 21, 24, 기타 상기 실시 형태와 동일하다. 그리고, CPU(116)는 수광한 광 코드가 소정의 개시 조건에 부합하는지 여부를 판정한다(S3042). 소정의 개시 조건이란 예를 들면 소정 간격의 빛의 점멸, 소정의 빛의 검출, 시간 방향의 색상 변화 등이 소정의 기준에 부합하는지 여부이다. 색의 변화는 백색으로부터 회색의 변화, 채색의 변화를 포함한다. 장치(110X)는 광전변환 소자(112), 포토 다이오드 등에 의해 이러한 조건의 빛을 수광했는지 여부를 판정함으로서, 장치(110X)는 정보기기(200)의 디스플레이에 가려졌는지 여부를 판정할 수 있다. 즉, 장치(110X)는 장치(110X)에 설치된 광전변환 소자배열(112), 포토다이오드 등이 수광하는 빛을 통해 디스플레이와의 통신 가부를 인식한다. 또한, 정보기기(200)는 예를 들어, 특정 애플리케이션 프로그램을 기동함으로써 장치(110X)에 상기 소정의 조건에 부합되는 광 코드를 발광하면 된다. S3042의 판정은 빛의 파장과 도래량의 적어도 하나가 소정의 조건을 충족하는지 여부의 판정의 일례라고 할 수 있다. 장치(110X)의 CPU(116)는 처리부의 일례라고 할 수 있다.
그리고, 수광한 광 코드가 소정의 개시 조건에 부합하면, 장치(110X)는 처리를 실행한다(S3043). 여기서 처리는 소자(111)에 의한 정보기기(200)로의 물리량 출력과 정보기기(200)의 디스플레이로부터의 광전소자 배열(112)이나 포토다이오드로의 광 코드의 수광에 의한 통신을 포함하는 처리이다. 이러한 처리는 실시 형태 21, 24 등의 통신 처리, 실시 형태 30의 패스워드 입력 등이다.
그리고, 장치(110X)는 처리를 종료할지 여부를 판정한다(S3044). 여기서 처리를 종료하는 경우란 예를 들어, 일련의 처리가 완료된 경우 또는 정보기기(200)로부터 광 코드로 종료가 지시된 경우 등이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 장치(110X)는 정보기기(200)의 디스플레이의 빛을 보조 전원 또는 대기 전원으로 하여 기동한다. 그리고, 정보기기(200)로부터 소정의 조건에 부합하는 광 코드를 수광할 때에, 정보기기(200)의 디스플레이에 가려지는 것을 인식하고 처리를 실행한다. 따라서 장치(110X)에 전원 스위치를 설치하지 않고, 이용자가 장치(110X)를 디스플레이에 가림으로써, 장치(110X)가 기동되고, 처리가 실행된다.
<실시 형태 34>
도 224로부터 도 244를 참조하여 실시 형태 34에 관한 장치(110Y1)로부터 (110Y6)에 대해 설명한다. 또한, 카드형의 장치(110Y1)로부터 장치(110Y6)을 총칭하는 경우에는, 단순히 장치(110Y)라고 한다.
실시 형태 34에서는, 반도체 스위치 등의 전원에 의해 구동되는 능동 회로를 포함하지 않는 카드형 장치의 구성을 예시한다. 단, 실시 형태 34에서 예시하는 카드형 장치에 상기 실시 형태 0부터 실시 형태 33에서 설명한 회로의 구성을 적용 해도 좋다. 예를 들어, 실시 형태 20과 같이, 실시 형태 1에서 실시 형태 9의 카드형 장치(110)로부터 110G(이하, 단순히 장치(110) 등)과, 실시 형태 34의 장치(110Y)를 조합시켜도 좋다.
도 224부터 도 228은, 장치(110Y1)의 구성을 예시한다. 본 실시 형태에서는 장치(110Y1)은 2장의 유전체층을 접합한 구조를 가진다. 본 실시 형태에서는 카드형 장치(110Y)의 2면 중, 정보기기(200)에 작용하는 작용면(예를 들면, 터치 패널에 접촉시키는 면)을 이면이라고 부른다. 한편, 카드형 장치(110Y)의 2면 중, 이용자가 조작하는 면을 표면이라고 한다. 표면은 작용면의 반대면이라고 할 수 있다.
그리고, 2장의 유전체층 중, 카드형 장치의 작용면(즉, 이면)이 되는 면을 포함한 유전체층을 하층라고 부른다. 또한 2장의 유전체층 내, 카드형 장치의 표면이 되는 면을 포함하는 유전체 층을 상층이라고 부른다. 추가로, 2장의 유전체층 각각에 있어서 서로 접합시키는 면을 접합면이라고 부른다.
도 224(A)는 장치(110Y1)의 상층 표면의 구성을 예시한다. 도 224(B)는 도 224(A)의 일부 단면도를 조합시킨 도면이다. 즉, 도 224(B)에서 지면으로 향하여 상측은 도 224(A)의 A1 화살표로 장치(110Y1)를 절단한 단면이고, 도 224(B)에서 지면으로 향하여 하측은 도 224(A)의 A2 화살표로 장치(110Y1)를 절단한 단면이다.도 224(B)에서 2개의 단면의 경계는 2개의 파선으로 구분하여 나타내고 있다.
도 224(A)와 같이, 장치(110Y1)는 유전체층의 기판 표면(상층 표면)에 배선층(WR1)이 격자상으로 형성되고어있다. 배선층(WR1)은 금속, 예를 들면, 구리, 알루미늄 등의 배선을 종횡으로 조합시켜 접속한 구성이다. 배선층(WR1)의 간격은 이용자의 손가락이 상층 표면에 닿으면 배선층(WR1)에 접촉되는 것이 가능한 간격이고, 어른 이용자가 이용하는 장치(110Y1)에 대해서는 예를 들어 수 밀리미터 정도로 설정된다. 표면을 판정으로 하는 경우에는 배선층(WR1)은 유전체층의 반대면 측에 형성된 배선층이라고 할 수 있다.
또, 상류층의 유전체층에서는 지면에 향하여 상측의 영역(제1영역이라고 부른다)의 배선의 교점에 스루홀(TH1)이 형성된다. 스루홀(TH1)은 도전성의 금속으로 도금되거나 도전성 금속이 매립된다. 그러므로 스루홀(TH1) 내의 금속은 상층의 유전체층의 표면과 접합면을 전기적으로 접속한다. 그리고, 스루홀(TH1)은 상층의 접합면, 즉 도 224(A)의 이면 측에 금속의 접점(ATP1)이 부여된다. 금속의 접점(ATP1)은 상층의 도전층과 하층의 도전층을 접합할 때에, 상층 스루홀(TH1)을 하층의 도전체, 예를 들면, 스루홀 등에 접속하기 위한 것이다.
더욱이, 상층의 유전체층에서는 지면으로 향하여 하측의 영역(제2영역이라고 부른다)의 배선과 배선의 사이에 접촉 단자(114A)가 형성된다. 접촉 단자(114A)는 금속제의 박판 구조이다. 접촉 단자(114A)의 평면시의 치수는 배선층(WR1)의 배선에 접촉하지 않을 정도의 치수이다. 그리고 접촉 단자(114A)는 스루홀(TH1)에 도금 또는 매립된 금속을 통해서, 접합면 측의 접점(ATP1)에 전기적으로 접속되어 있다. 이상의 구성에 의해, 이용자가 접촉 단자(114A)에 손가락이 접촉되면, 배선층(WR1)의 배선 간격이 좁기 때문에 손가락은 배선층(WR1)에 닿게 된다. 접촉 단자(114A)는 제2영역에 대한 카드 형상의 반대면 측 배선층에 포함되는 배선과 배선 간의 사이에서, 배선과는 절연되어 형성되는 1 이상의 접촉용 단자의 일 예라고 할 수 있다.
또한, 여기에서는 상층의 유전체층의 표면에 있어서 「제1영역」「제2영역」을 정의했지만, 「제1영역」「제2영역」은 상층의 유전체층의 접합면에 있어서도, 상층의 유전체층의 표면에서 「제1영역」「제2영역」의 반대면으로 정의할 수 있ㄷ다. 또한, 아래의 유전체층에서도 상층의 유전체 층의 「제1영역」「제2영역」에 대응하는 영역으로서 「제1영역」「제2영역」을 정의할 수 있다. 여기에서 대응하는 영역이란 상층과 하층의 유전체층을 접합할 때에 상층의 유전체층의 「제1영역」「제2영역」으로부터 상면에 수직하게(즉, 평면시 방향으로) 하층에 사영(射影)되는 영역이라고 할 수 있다.
도 225(A)는 장치(110Y1)의 하층의 유전체층에 소자(111) 형성 전의 접합면의 구성을 예시한다. 도 225(B)는 도 225(A)의 장치(110Y1)를 B1 화살표로 절단한 단면이다. 또한, 도 226(A)는 장치(110Y1)의 하층의 유전체층에 소자(111) 형성 후의 접합면의 구성을 예시한다. 도 226(B)는 도 226(A)의 장치(110Y1)를 B1 화살표로 절단한 단면도이다.
도 225(A), 도 225(B)와 같이, 하층의 접합면에는 주위에 틀부가 형성되고, 틀부에 둘러싸인 접합면에는 복수의 돌부(PIR1)가 형성된다. 틀부와 복수의 돌부(PIR1)는 유전체층의 상층과 하층을 접합할 때에, 상층과 하층 간의 사이에 공극(SPC)을 형성하는 스페이서로서 작용한다. 돌부(PIR1)는 상층 표면의 배선층(WR1)의 배선과 배선의 사이에 대응하는 하층의 접합면에 형성된다. 그래서 틀부와 복수의 돌부(PIR1)에 의해 상층과 하층과의 사이에 형성되는 공극(SPC)은 상층 표면의 배선층(WR1)의 배선 직하를 포함하는 부분에 형성된다.
도 225(A)에서, 상층의 제2영역의 접합면이 접합되는 영역에는 복수의 돌기(PR2)와 돌기(PR2)를 접합면 측으로부터 하층 이면 측에 관통하는 스루홀(TH2)이 형성되어 있다. 스루홀(TH2)에는, 도전성의 금속이 도금 또는 충전되어, 접합면 측과 하층 이면 측과의 도전성이 확보된다. 스루홀(TH2)의 접합면 측에는 상층의 접점(ATP1)과 전기 접촉시키기 위한 접점(ATP)이 형성되어 있다.
도 226(A), 도 226(B)는, 225(A), 도 225(B)의 하층의 유전체층에, 소자(111A)를 형성한 상태의 구성을 예시한다. 소자(111A)는 하층의 유전체층을 뚫은 구멍에 금속을 설치 또는 충전하여 형성된다. 그러므로 상층과 하층의 유전체층을 접합하면 소자(111A)는 상층 접합면의 접점(ATP1)의 어느 하나에 접촉하고, 스루홀(TH1) 내의 금속에 의해, 상층 표면의 배선층(WR1)과 접속된다. 그래서 하층의 유전체 층의 소자(111A)는 상층 배선층(WR1)의 배선에 스루홀(TH1)의 금속이 접속되는 제1영역에 대응하는 하층의 영역에 형성된다. 스루홀(TH1)의 간격을 소자(111Al)의 치수보다 작게 함으로써, 소자(111Al)이 제1영역에 대응하는 하층의 어느 위치에 형성되더라도 스루홀(TH1)과 접속되게 된다.
도 227(A)는 장치(110Y1)의 이면(하층의 이면), 즉 정보기기(200)의 터치 패널에 작용하는 작용면의 구성을 예시한다. 단, 도면에서는 참고용으로 돌기(PIR1)가 점선으로 가상적으로 예시되고 있다. 그러므로 돌기(PIR1) 사이는 공극(SPC)이 유전체 내부에 형성되어 있다. 또한, 도 227(B)은 상층과 하층의 유전체를 접합한 후의 장치(110Y1)의 단면의 개요를 예시한다.
도 227(A), 도 227(B)처럼, 장치(110Y1)의 상층의 제1영역에 대응하는 이면의 영역에는 복수의 소자(111A)가 형성된다. 소자(111A)는 상층의 접점(ATP1), 스루홀(TH1)을 통해서 배선층(WR1)에 접속되어 있다(도 224(A), 도 224(B) 참조). 접점(ATP1), 스루홀(TH1)은 유전체층을 관통하여 상기 제1영역에 형성된 1 이상의 소자와 배선층을 접속하는 제1의 관통 도전로의 일 예라고 할 수 있다.
이용자의 손가락이 배선층(WR1)에 접촉하면, 이용자와 복수의 소자(111A)가 도통되어, 장치(110Y1)의 이면에 접촉 또는 근접한 정보기기(200)의 터치 패널에 대해서, 정전 용량 또는 전계 강도의 변화를 일으킨다. 그러므로 정보기기(200)는 복수의 소자(111A)의 배치 위치를 검출하고, 배치 위치의 형상에 대응하는 정보를 특정한다. 이런 의미에서 복수의 소자(111A)는 고정의 배치 패턴을 정의하고 있다고 할 수 있다. 또한, 제1영역에 형성된 1 이상의 소자는 배선층에 이용자의 손가락이 접촉했을 때 센서를 검지할 수 있는 물리량을 형성하고, 배선층에 이용자의 손가락이 접촉하지 않을 때는, 상기 센서가 검지할 수 있는 물리량을 형성하지 않는다고 할 수 있다.
또한, 배선층(WR1)의 밀도를 충분히 높게 하면, 이용자의 손가락이 배선층(WR1)에 접촉하지 않은 상태에서, 장치(110Y1)를 정보기기(200)의 터치 패널에 접촉 혹은 근접시켰을 때에도 정보기기(200)는 복수의 소자(111A)의 배치 위치를 검출하고, 배치 위치의 형상에 대응하는 정보를 특정할 수 있다. 배선층(WR1)과 복수의 소자(111A)에 의해 형성되는 정전 용량이 정보기기(200)의 터치 패널이 터치 조작으로 인식할 수 있는 정도로 충분히 커지기 때문이다. 소자(111A)는 작용면의 제1영역에 형성된 1 이상의 소자의 일 예라고 할 수 있다.
또한, 장치(110Y1)의 상층의 제2영역에 대응하는, 이면의 영역에는 복수의 소자(111B)가 형성된다. 복수의 소자(111B)는 도전 재료, 예를 들면, 도전성 잉크로 인쇄하는 것으로 형성 가능하다.
복수의 소자(111B)의 각각은, 하층 측의 스루홀(TH2), 접점(ATP2), 상층 측의 접점(ATP1), 스루홀(TH1)을 통해서, 표면의 접촉 단자(114A)의 각각과 전기적으로 접속된다. 그러므로 이용자의 손가락이 표면의 접촉 단자(114A)에 접촉함으로써 이용자와 소자(111B)가 도통되어 장치(110Y1)의 이면에 접촉 또는 근접한 정보기기(200)의 터치 패널에 대해서, 정전 용량 또는 전계 강도의 변화를 일으킨다. 이용자는 복수의 접촉 단자(114A) 중 소망하는 것을 순차적으로 접촉할 수 있으므로, 이용자의 손가락에 의한 조작에 동반하여, 정보기기(200)의 터치 패널의 소자(111B)의 위치에, 이른바 터치 조작을 순차 실행할 수 있다. 그러므로 표면의 제2영역에 배치된 접촉 단자(114A)는 키보드 또는 터치 패드 등과 같은 입력 장치로 작용한다. 예를 들어, 접촉 단자(114A)의 각각에 도전성 물질로 아이콘을 형성해 두고, 정보기기(200) 아이콘의 배치를 인식하는 애플리케이션 프로그램을 실행함으로써, 정보기기는 이용자로부터 접촉 단자(114A)에 대한 조작에 동반하는 정보를 취득할 수 있다. 소자(111B)는 작용면의 제2영역에 형성된 1 이상의 소자의 일 예라고 할 수 있다. 하층 측의 스루홀(TH2), 접점(ATP2), 상층 측의 접점(ATP1), 스루홀(TH1)은 유전체층을 관통하여 상기 제2영역에 형성된 1 이상의 소자와 상기 접촉용 단자를 접속하는 제2의 관통 도전로의 일 예라고 할 수 있다.
더욱이, 장치(110Y1)에서는 배선층(WR1)이 이용자의 손가락의 폭보다 충분히 작은 간격으로 배치되는 배선에 의해 형성되므로, 이용자가 접촉 단자(114A)에 대한 조작을 행하면, 이용자의 손가락이 배선층(WR1)에 접촉하게 된다. 그러므로 상기 고정의 배치 패턴에서의 정보기기(200)로의 정보 입력과, 입력 장치로서의 접촉 단자(114A)로부터의 정보 입력이 동일 타이밍으로 실행된다. 그러므로 예를 들면, 정보기기(200)는 상기 고정의 배치 패턴에 의해서 특정 식별자를 인식하고 이 식별자에 따른 처리를 실행하고, 처리에 대응한 입력을 이용자로부터 받는 것이 가능하게 된다. 그러므로 장치(110Y1)에서는 배선층은 제2영역에 대한 상기 카드 형상의 반대면에 이용자의 손가락을 접촉시켰을 때에, 상기 지령이 어떤 하나의 배선에 접촉할 수 있는 배선 간격으로 배치된다고 할 수 있다.
도 228부터 도 230에 의해, 실시 형태 33의 다른 예로서, 장치(110Y2)의 구성을 예시한다. 장치(110Y2)의 유전체층 상층의 구성은 장치(110Y1)(도 224(A), 도 224(B)와 동일하므로, 그 설명을 생략한다. 도 228(A)는 장치(110Y2)의 유전체층의 하층의 접합면의 평면도를 예시한다. 또한, 도 228(B)는 도 228(A)의 D1 단면도와 D2 단면도를 조합시켜, 2개의 파선으로 가상적으로 접속한 도면이다. 도면과 같이, 상층의 제1영역에 대응하는 하층의 영역에는 돌기(PIR2)가 복수 격자상으로 배열하여 형성된다. 각각의 돌기(PIR2)에는 접합면 측과 이면을 관통하는 스루홀(TH2)이 형성된다. 스루홀(TH2)은 금속이 도금 또는 충전되어 접합면 측과 이면을 전기적으로 접속한다. 또한 스루홀(TH2)의 접합면 측에는 접점(ATP3)이 형성된다. 그러므로, 상측과 하측의 유전체층이 접합되면, 하층의 스루홀(TH2)은, 접점(ATP3), 상층의 접점(ATP1), 스루홀(TH1)을 통해서 표면의 배선층(WR1)과 접속된다. 장치(110Y2)의 상층 제2영역에 대응하는 하층의 영역의 구성은 장치(110Y1)와 마찬가지이므로, 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
도 229(A), 도 229(B)는, 도 228(A), 도 228(B)에 있어서, 하층의 유전체 이면에 소자(111C)를 형성한 상태를 예시한다. 장치(110Y1)의 소자(111A)는 유전체의 하층을 도려내어, 금속을 설치, 혹은 충전함으로서 형성하였다. 한편, 도 229(A), 도 229(B)에서 소자(111A)는 도전 재료, 예를 들면, 도전성 잉크로 인쇄하여 형성된다. 유전체의 하층에는 금속이 도금 혹은 충전된 스루홀(TH2)및 접점(ATP3)이 형성된다. 그러므로, 상측과 하측의 유전체층이 접합되면 소자(111A)는 상측의 접점(ATP1) 및 스루홀(TH1)을 통해서, 표면의 배선층(WR1)에 접속된다.
도 230(A)는 장치(110Y2)의 이면(하층의 이면), 즉 정보기기(200)의 터치 패널에 작용하는 작용면의 구성을 예시한다. 단, 도면에서는 참고용으로 돌기(PIR2)와 스루홀(TH2)이 점선으로 가상적으로 예시되어 있다. 그러므로 돌기(PIR2) 사이는 공극(SPC)이 유전체 내부에 형성되어 있다. 또한, 도 230(B)은 상층과 하층의 유전체를 접합한 후의 장치(110Y2)의 단면의 개요를 예시한다. 도면과 같이, 장치(110Y2)는 인쇄 형성된 소자(111C)가 하층의 스루홀(TH2), 접점(ATP3), 상층의 접점(ATP1), 스루홀(TH1)을 통해서 표면의 배선층(WR1)에 접속된다. 그러므로 장치(110Y2)에 의해, 장치(110Y1)과 마찬가지로 작용시키는 것이 가능하다. 소자(111C)가 인쇄 형성될 경우에는, 복수의 소자(111C)의 다양한 배치 패턴을 유연하게 형성할 수 있다. 그러므로 장치(110Y2)에 의하면 정보기기(200)에서 실행되는 다양한 애플리케이션 프로그램으로의 대응이 용이해지고, 장치(110Y2)의 양산에 대응할 수 있다.
도 231부터 도 233에 의해, 실시 형태 33의 다른 예로서, 장치(110Y3)의 구성을 예시한다. 도 231(A)는 장치(110Y3)의 상층 표면의 구성을 예시한다. 도 231(B)는 도 231(A)의 일부 단면도를 조합시킨 도면이다. 즉, 도 231(B)에서 지면으로 향하여 상측은 도 231(A)의 E1 화살표로 장치(110Y3)을 절단한 단면이고, 도 231(B)에서 지면으로 향하여 하측은 도 231(A)의 E2 화살표로 장치(110Y1)3을 절단한 단면이다. 도 231(B)에서 2개의 단면의 경계는, 2개의 파선으로 구분하여 나타내고 있다.
도 231(A)와 같이, 장치(110Y3)의 유전체층 상층 표면의 구성은, 장치(110Y1), 장치(110Y2)와 마찬가지이다. 한편, 도 231(B)와 같이 장치(110Y3)의 유전체층 상층의 접합면에는 돌부(PIR4), 돌부(PIR5), 돌부(PIR6)가 복수 형성되는 점에서, 장치(110Y1), 장치(110Y2)과는 다르다. 돌부(PIR4)는 상층의 제1영역에서 배선층(WR1)에 접속되는 스루홀(TH1)의 위치에 대응하는 위치에서, 접합면 측에 형성된다. 그러므로 돌부(PIR4)에는 상층의 유전체층을 관통하여 배선층(WR1)에 접속되는 스루홀(TH1)이 형성된다.
또한, 돌부(PIR4)는 상층의 제2영역에서 접촉 단자(114A)에 접속되는 스루홀(TH1)의 위치에 대응하는 위치에서, 접합면 측에 형성된다. 그러므로 돌부(PIR5)에는 상층의 유전체층을 관통하여 접촉 단자(114A)에 접속되는 스루홀(TH1)이 형성된다. 돌부(PIR6)는 돌부(PIR4) 및 돌부(PIR5)의 밀도가 낮은 영역에서, 접합되는 상층과 하층과 사이에서, 공극을 형성하기 위한 스페이서로 작용한다.
도 232(A)는 장치(110Y3)의 유전체층의 하층의 접합면을 예시하는 평면도이다. 또한, 도 232(B)는 도 232(A)의 F1 단면도와 F2 단면도를 조합시켜, 2개의 파선으로 가상적으로 접속한 도면이다. 도면과 같이 장치(110Y3)의 유전체 층의 하층은 요철이 없는 평탄한 유도체층에 구멍을 형성한 것으로 이루어진다. 즉, 도 231(B)처럼, 상층 접합면에, 돌부(PIR4), 돌부(PIR5), 돌부(PIR6)가 복수 형성된 결과, 상층과 하층을 접합했을 때의 공극은 돌부(PIR4), 돌부(PIR5), 돌부(PIR6)에 의해서 지지된다. 그러므로 장치(110Y3)의 유전체 층의 하층은 평판에 가까운 구성으로 되는 것이다.
장치(110Y3)의 유전체 층의 하층에는, 구멍(HL1)과 구멍(HL2)이 복수 형성된다. 상층의 제1영역에 대응하는 하층의 영역에 형성되는 구멍(HL1)은, 접합시에 윗선 접합면의 돌부(PIR4)를 관통시키기 위한 것이다. 또한, 상층의 제2영역에 대응하는 하층의 영역에 형성되는 구멍(HL2)은, 접합시에 상층 접합면의 돌부(PIR5)를 관통시키기 위한 것이다.
도 233(A)은 상층과 하층을 접합 후의 장치(110Y3)의 이면(하층의 이면), 즉 정보기기(200)의 터치 패널에 작용하는 작용면의 구성을 예시한다. 또한, 도 233(B)는 상층과 하층의 유전체를 접합한 후의 장치(110Y3)의 단면의 개요를 예시한다. 단, 도면에서는 참고용으로 돌기(PIR4)로부터 돌기(PIR6) 및 스루홀(TH1)이 점선으로 가상적으로 예시되어 있다. 즉, 상층의 제1영역에 대응하는 위치에서, 돌기(PIR4)가 구멍(HL1)을 관통한다. 그 결과, 돌기(PIR4) 내의 스루홀(TH1)이 장치(110Y3)의 표면과 이면을 전기적으로 접속한다. 그러므로, 이면에 인쇄 성형된 소자(111C)는 돌기(PIR4) 내의 스루홀(TH1)을 통해서 표면의 배선층(WR1)에 접속된다.
또한, 마찬가지로, 상층의 제2영역에 대응하는 위치에서 돌기(PIR5)가 구멍(HL2)를 관통하다. 그 결과, 돌기(PIR5) 내의 스루홀(TH1)이 장치(110Y3)의 표면과 이면을 전기적으로 접속한다. 그러므로, 이면에 인쇄 성형된 소자(111B)는 돌기(PIR4) 내의 스루홀(TH1)을 통해서 표면의 접촉 단자(114A)에 접속된다.
그러므로, 장치(110Y3)의 구성에 의해서도, 장치(110Y3)과 마찬가지로, 소자(111B, 111C)를 인쇄 성형함으로써, 복수의 소자(111C)의 다양한 배치 패턴을 유연하게 형성할 수 있다. 따라서, 장치(110Y3)에 따르면, 정보기기(200)에서 실행되는 다양한 애플리케이션 프로그램에 대한 대응이 용이해지고, 장치(110Y2)의 양산에 대응할 수 있다. 더욱이, 도 233(A)도 233(B)에 예시한 것처럼, 장치(110Y3)의 경우에는, 하층이 극히 간단한 평판 구성이 되어, 보다 인쇄 성형에 적합한 구성으로 하는 것이 가능하다.
도 234부터 도 236에 의해, 장치(110Y4)에 대해서 설명한다. 위에서 설명한 장치(110Y1)로부터 장치(110Y4)에서는 배선층(WR1)이 편목상, 격자상 기타 구성으로 유전체층의 상층 상면의 거의 전체 면에 부설된다. 이런 구성에 의해서, 배선층(WR1)에 의한 표면적이 증가하고 배선층(WR1)과 소자(111A, 111C) 등에 의한 정전 용량을 증가할 수 있어, 이용자의 손가락이 배선층(WR1)에 접촉하지 않아도 정보기기(200)의 터치 패널이 장치(110Y)의 접촉 또는 근접을 검출할 수 있다는 효과를 얻는다.
한편, 배선층(WR1)의 배선층(WR1)에 의한 표면적이 증가하면, 이용자의 손가락이 배선층(WR1)에 접촉하지 않는, 이른바 물리량 출력 OFF 때에, 정보기기(200)의 터치 패널이 배선층(WR1)과 소자(111A, 111C)에 의한 정전 용량을 검출하지 않는 것을 전제로 하는 애플리케이션에서는 오검출이 생길 가능성이 있다. 그래서, 이하, 배선층(WR1)과 소자(111A, 111C)에 의한 정전 용량을 극히 줄이는 구성을 장치(110Y4)에 의해서 예시한다.
도 234(A)는 장치(110Y4)의 상층 표면의 구성을 예시한다. 도 234(B)는 도 234(A)의 일부 단면도를 조합시킨 도면이다. 즉, 도 234(B)에서 지면으로 향하여 상측은 도 234(A)의 G1 화살표로 장치(110Y4)를 절단한 단면이고, 도 234(B)에서 지면으로 향하여 하측은 도 234(A)의 G2 화살표로 장치(110Y1)을 절단한 단면이다. 도 234(B)에서 2개의 단면의 경계는 2개의 파선으로 구분하여 나타내고 있다.
도 234(B)와 같이, 장치(110Y4)의 단면 구성 중, 접촉도체(114A) 및 접촉도체(114A)에 접속되는 스루홀(TH1), 접점(ATP1)의 구성은 장치(110Y1)와 동일하다.
한편, 장치(110Y4)에서는, 상층의 제1영역에서 배선층(WR3)은 접합면 측에 형성된다. 때문에, 도 234(A)에서는 배선층(WR3)은 점선으로 기재되어 있다. 그리고 배선층(WR3)의 접합면 측에는 접점(ATP5)이 형성되어 있다. 접점(ATP)은 상층과 하층이 접합될 때에, 하층 접합면의 접점(ATP3)과 전기적으로 접속하기 위한 접점이다. 배선층(WR3)은 접합면 측에 형성됨으로써, 이용자가 제2영역의 배선층(WR2)이외의 부분에 접촉함으로써, 고정의 배치 패턴이 정보기기에 잘못 입력될 가능성을 저감할 수 있다. 단, 이용자가 제2영역의 배선층(WR2) 이외의 부분에 접촉함으로써 고정의 배치 패턴이 정보기기에 잘못 입력이 생기지 않는 애플리케이션에서는 배선층(WR3)이 표면에 형성되게 해도 좋다.
또한, 상층의 제2영역에서 배선층(WR2)은, 편목상이 아니라 1차원의 라인 앤드 스페이스 구성으로 형성되어, 각 배선의 일단에서 1개의 배선에 접속된다. 또한, 배선층(WR3)도 접합면 측에서 1차원 라인 앤드 스페이스 구성으로 형성되어, 스루홀(TH5)을 통해서 표면의 배선층(WR2)과 접속된다.
도 235(A)는, 장치(110Y4)의 하층 접합면의 구성을 예시한다. 도 235(B)는 도 235(A)의 일부 단면도를 조합시킨 도면이다. 즉, 도 235(B)에서 지면으로 향하여 상측은 도 235(A)의 H1 화살표로 장치(110Y4)를 절단한 단면이고, 도 235(B)에서 지면으로 향하여 하측은 도 235(A)의 H2 화살표로 장치(110Y4)를 절단한 단면이다. 도 235(B)에서 2개의 단면의 경계는 2개의 파선으로 구분하여 나타내고 있다. 또한, 도 236(A)는 상층과 하층을 접합한 장치(110Y4)의 이면의 구성을 예시하는 평면도이고, 도 236(B)는 상층과 하층을 접합한 장치(110Y4)의 단면 구성의 개요를 나타내는 도면이다.
도 235(A)와 같이, 하층 접합면에는, 장치(110Y1)와 마찬가지로, 돌기부(PIR3)에 스루홀(TH2)가 형성되어, 이면 측의 소자(111C)와 접속된다. 스루홀(TH2)의 접합면 측에는 접점(ATP3)이 형성된다. 그러므로 돌기부(PIR3), 스루홀(TH2) 및 접점(ATP3)이 소자(111C)에 대응하는 부분에만 형성되는 점에서, 장치(110Y4)는 장치(110Y1)과 다르다. 그러나 장치(110Y4) 표면과 이면을 접속하는 부분의 구성은, 장치(110Y1)과 동일하다.
이와 같이, 이용자의 손가락이 접촉하는 배선층(WR2) 직선상의 라인 앤드 스페이스 구성으로 하는 것, 및 장치(110Y4) 이면의 소자(111C)에 접속하기 위한 배선층(WR3)을 최소한의 리드 선으로 함으로써, 배선층(WR2, WR3)의 정전 용량을 저감할 수 있다. 그리고, 도 234(A)부터 도 236(B)의 구성에 의해서도, 이용자의 손가락이 배선층(WR2)에 접촉함으로써, 정보기기(200)의 터치 패널은, 소자(111C)의 소위 고정의 배치 패턴을 인식할 수 있다. 한편, 장치(110Y4)에 있어서 접촉 단자(114A)에 의한 정보 입력은 장치(110Y1)에서 장치(110Y3)와 동일하다.
도 237에, 장치(110Y5)의 이면의 구성을 예시한다. 단, 도 237에서는, 상층과 하층이 접합된 유전체층 내부 공극(SPC)을 지지하는 돌기(PIR1)이 점선으로 가상적으로 예시되어 있다. 또한, 도면에서는, 장치(110Y5)의 표면 접촉 단자(114A)와 배선층(WR10)이 점선으로 가상적으로 예시되어 있다. 접촉 단자(114A)는 예를 들면, 도전 재료로 인쇄 형성된다.
도면과 같이, 이면에는, 소자(111C)가 인쇄 형성되고, 스루홀(TH2) 등에 의해, 장치(110Y1)로부터 장치(110Y4)와 마찬가지로, 표면의 배선층(WR10)과 접속된다. 단, 장치(110Y5)에서는 배선층(WR10)은 망목상, 격자상 또는 라인 앤드 스페이스 패턴처럼 광범위하게 전개되는 구성이 아니라, 소자(110B)와 접촉 단자(114A)를 극히 짧은 거리로 접속할 수 있는 배치로 되어 있다.
이러한 구성에 의해, 고정의 배치 패턴으로 정보기기(200)에 정보를 입력하는 복수의 소자(111B)가 접촉 단자(114A1, 114A2, 114A3)에 접속되는 3 그룹이 형성되게 된다. 이 경우 각 그룹의 배선층(WR10)의 배선의 길이가 충분히 짧고, 각 그룹의 배선층(WR10)과 소자(111B)와의 정전 용량만으로는 정보기기(200)의 터치 패널이 장치(110Y5) 작용면(이면)의 접촉, 또는 근접을 검출하지 않도록 할 수 있다. 그리고 이용자의 손가락이 각 그룹의 배선층(WR10)에 접촉할 때만, 소자(111B)의 배치 패턴을 검지하도록 각 그룹의 배선층(WR10)과 소자(111B)와의 정전 용량을 조정 가능하다. 그러므로, 이용자는 각 그룹의 소망의 순서로 조작함으로써, 배치 패턴의 조합을 정보기기(200)에 검지시키는 것이 가능하다. 이 예에서는 이용자가 접촉 단자(114A1, 114A2, 114A3)에 손가락을 접촉하는 순서에 응하여, 6가지의 입력이 가능하다. 따라서, 복수의 소자(111B)의 배치 패턴이 다른 장치(110Y5)를 복수 준비함으로써, 이용자에게 여러 가지 애플리케이션을 제공할 수 있다.
또한, 점선 원은 표면에 터치 영역으로서 표면에 형성되는 접촉 단자(114A)이다. 단, 접촉 단자(114A)을 설치하는 대신 배선층(WR10)에 포함되는 배선(도선)을 점선 원의 중심을 지나, 추가로 점선 원의 끝까지 뻗게 하여 터치용 도선으로 해도 상관 없다.
따라서, 장치(110Y5)에서는 제1영역에 형성된 1 이상의 소자와 상기 1 이상의 소자에 접속되는 상기 배선층과의 조합이 복수 조가 형성되어 있다고 할 수 있다. 또한, 이용자가 순차적으로 각 그룹에 대응하는 접촉 단자(114A1, 114A2, 114A3)에 손가락을 접촉하는 경우에는, 복수 조에 포함되는 각각의 배선층에 순차적으로 손가락을 접촉함으로써 복수 조에 포함되는 제1영역에 형성된 1 이상의 소자로부터의 물리량 변화에 따른 정보가 패널에 입력된다고 할 수 있다.
도 238에 장치(110Y6)의 이면의 구성을 예시한다. 장치(110Y6)은 도 237의 장치(110Y5)와 비교하여 소자(111B)에 의한 정보 입력부가 마련되어 있다. 따라서, 장치(110Y6)에 의하면, 이용자는 접촉 단자(114A1, 114A2)에 의한 고정의 배치 패턴의 조합에 의해, 정보기기(200)에 대해서, 고정의 정보의 조합을 입력함과 동시에, 범용적인 영숫자, 특수 기호 등의 키 입력, 전용 키에 의한 선택, 커서 조작 등이 가능하게 된다.
[애플리케이션]
도 239~도 242는 카드에 배치된 도전 패턴을 인식하고, 나아가 카드 표면에 문자나 그래픽으로 아이콘화(그래픽의 일부라도 좋다)하여 인쇄된 여러 개의 터치 영역에 터치하여, 데이터의 입력이나, 앱의 기동ㆍ조작을 행하는 실시예이다.
도 239는, 다양한 멤버스 카드의 실시예이다. 도전체의 배치 패턴에 의해서, 어느 시설인가나, 회원 자격의 종류 등을 식별할 수 있다. 나아가, 패스워드를 숫자 아이콘을 터치하고, ENTER 아이콘을 터치하면, 패스워드를 입력할 수 있으며, 본인 인증이 가능하다. 패스워드의 입력을 중지하거나 잘못된 경우는, CANCEL 아이콘을 터치하고, 다시 입력하면 된다. 본인 인증이 되면 시설의 각종 정보나 서비스를 열람ㆍ향유할 수 있다. 멤버스 카드 이외에도 다양한 점포의 포인트 카드나 스탬프 카드로 하여, 스마트 폰으로 점포 정보나 이용이 가능할 수 있다. 게다가 진찰권으로 사용하여, 진찰 스케줄과 처방전 등도 열람할 수 있다. 스크래치 등을 카드면에 설치하여, 비밀 번호를 인쇄해 두면, 그 카드를 판촉용 등으로 이용자에게 제공하여, WEB에 억세스하고 소정의 영역에 카드를 대어, 스크래치에서 취득한 패스워드를 입력하면, 특전이나 특별한 정보ㆍ콘텐츠를 제공할 수 있다.
도 240은 관광 카드의 실시예이다. 관광 카드를 터치 패널에 대고, 언어 아이콘을 터치하면, 그 언어로 관광지의 설명이나 이벤트 정보 등을 열람할 수 있다. 인바운드용으로, 호텔이나 시설, 관광 안내소 등에 카드와 터치 패널을 설치해도 좋다. 또한, 여행업자나 교통 기관 등이 카드를 설치ㆍ배포하고 이용자의 스마트 폰으로 열람할 수 있도록 해도 좋다. 또한, 다양한 점포에 디스플레이된 상품 선반에 상품과 함께 상품 카드를 설치하고 특정 개소에 마련된 제품 정보 열람용의 터치 패널 디스플레이에 그 상품 카드를 댐으로써, 상품의 설명이나 색깔 변화, 가격 등의 정보를 취득할 수 있다. 디스플레이에는 성능, 색깔 변화 등의 틀을 표시하고, 그 영역에 댐으로써, 그 정보를 표시해도 좋다. 재고가 없는 상품이라도 상품 카드를 디스플레이함으로써, 정보 제공이나 주문이 가능하게 해도 좋다. 나아가, 눈길을 끄는 디자인이나 사진이 인쇄된 광고 카드를 여러 곳에 디즈플레이하고, 이용자에게 제공하여, 광고가 포함된 컨텐츠를 취득할 수 있도록 해도 좋다.
도 241은, 교육용의 '과학 학습 카드'의 실시예이다. 학습 카드를 태블릿에 대고, 질문 아이콘을 터치하면, 문제가 나온다. 응답이 4선택이라면, 1~4까지의 숫자를 터치하여, 정오이면, ○×를 터치한다. 정답이면 딩동댕 등과 그 장소에서 정오 결과를 출력해도 좋다. 또한, 응답 아이콘을 터치하면, 응답이나 응답의 해설을 해도 된다. 추가로, 질문 아이콘을 터치하면, 다음의 질문이 출력된다. 채점 아이콘을 터치하면, 카드를 댄 시점부터의 응답의 채점 결과(5문항 중 3문항 정답입니다 등)가 출력된다. 종료 아이콘을 터치하면, 질문의 경과 등은 제거되고, 다시 질문 아이콘을 터치하면, 최초의 질문부터 개시된다. 이러한, 질문, 응답, 채점은 다양한 교육 분야에서 이용할 수 있는 것임은 말할 필요도 없다. 게다가, 터치 선택 영역을 많이 설정할 수 있기 때문에, 설문 조사로도 이용할 수 있다. 또한, 태블릿에 응답 항목을 표시하고, 카드를 해당 응답 항목으로 이동시키켜, 선택 아이콘을 터치하면 해당 응답 항목을 선택할 수 있다. 카드를 회전시킴으로써, 회전을 인식할 수 있기 때문에, 회전 방향으로 응답을 선택할 수도 있다.
도 242는, 게임 카드의 실시예이다. 카드를 태블릿에 재치하면, 그 카드의 캐릭터가 표시된다. 화살표 아이콘을 터치하면, 그 방향으로 캐릭터가 그 방향으로 이동한다. STOP 아이콘을 터치하면 이동이 멈춘다. JUMP 아이콘을 터치하면 캐릭터가 점프한다. GET 아이콘을 터치하면 아이템을 얻을 수 있다. ATTACK 아이콘을 터치하면 상대방에게 공격을 하기 시작한다. 공격을 가하는 방향은 카드를 회전시킴으로써, 방향을 바꾸고 그 방향을 공격한다. 디스플레이에 MAP이 표시되면, 카드를 소정의 위치에 이동시키면서, 게임을 진행할 수도 있다. 태블릿 이외로는 스마트 폰에서도 사용할 수 있고, 평면 플레이면에 카드를 재치하여 즐기는 아케이드 게임에도 사용할 수 있다. 본 카드와 평면 플레이면에 터치 패널을 사용하면, 게임 센터에서도, 자택의 스마트 폰이나 태블릿에서도 연동된 게임을 즐길 수 있다.
상술한 도 224(A)부터 도 242에 배치된 도체 패턴에는, 도체의 크기ㆍ형상이 단일하고, 그만큼 많은 패턴은 정의할 수 없다. 그러나, 현행의 터치 패널은, 터치 면적이나 터치 최대 폭을 인식할 수 있으므로, 각 패턴의 크기를 변화시킴으로써, 도 267에 나타낸 것과 같이 상당한 개수의 패턴을 정의할 수 있다. 더욱이, 장래에, 터치 형상도 인식할 수 있을 것으로 예상되고, 형상을 변화시킴으로써, 더욱 많은 도체 패턴을 정의ㆍ인식할 수 있게 된다.
도 244는 도체의 크기를 변화시킨 실시예이다. 도 a)는 여기서, 각 도체의 크기를 2종류 설정ㆍ인식할 수 있다고 하고, 방향을 인식할 수 있는 도체를 3개 및 4개를 사용한 경우에, 도체 A와 도체 B사이의 거리가 가장 길게 되도록 설정하고, 그 2개를 기준 도체로서 검토한다. 도 b)와 같이, 3개의 배치에 의해, 정보 도체는 33개소의 어떤 곳에 배치되고, 도체 패턴은 33개이다. 여기서, 기준 도체를 포함하여 35개소에서, 소원을 0, 대원을 1로 하면, 3개의 도체에서 8종류(3bit)의 조합이 있다. 따라서, 33×8=264개가 된다. 도 c)와 같이, 도체를 4개로 하면, 정보 도체 2개의 배치 패턴은 33개로부터 2개를 선택하는 조합이고, 528개가 되어, 4개의 도체에서 16종류(4bit)의 조합이 있고, 528×16=8,448개가 된다. 이 결과, 도전체를 3개와 4개의 경우를 가산하면, 264+8,448=8,712개가 된다. 게다가 최장이 되는 도체 A와 도체 B간의 거리를 몇 종류 설정하면, 더욱 많은 도체 패턴을 정의ㆍ인식할 수 있다. 물론, 크기도 2단계로부터 보수 단계로 하면, 방대한 양의 도체 패턴을 설정할 수 있다.
이상, 전기 회로로 제어하지 않는 카드에 대해서 논했지만, 전기적으로 도체가 반응하는 크기나 형상을 변경하는 것은 전기적으로도 가능하고, 마찬가지로, 도체 패턴을 도체의 크기ㆍ형상의 변화로 더 많은 정보를 정의ㆍ인식할 수 있음은 말할 필요도 없다.
<실시 형태 35>
도 243은, 실시 형태 35에 관한 장치(110Z)를 예시하는 도면이다. 도 243은 도 201(장치(110)S)의 변형 사례라고도 할 수 있다. (A)는 장치(110Z)를 상측으로부터 본 평면도이고, (B)는 좌측면도이고, (C)는 하면도이다. 또한, (A)의 평면도에는 장치(110Z) 이면의 소자(111)가 점선으로 가상적으로 예시되어 있다.
장치(110Z)의 특징은, 소자(111)가 배치되는 이면에 대해서, 그 바로 위에 상당하는 표면의 위치에 SW115가 배치되는 점에 있다. 소자(111)와 SW115는, 예를 들어, 스루홀(TH10)에 금속을 도금 또는 충전한 기판 수직 방향의 도전로로 접속된다. 이러한 구성으로 하는 것을 통해, SW115로부터 소자(111)에 이르는 배선을 최소한의 길이로 할 수 있다. 따라서, SW115이 OFF인 경우에, SW115의 출력 단자(예를 들면, 다이오드의 캐소드)로부터 소자(111)에 이르는 배선이 형성하는 정전 용량을 극히 작게 하는 것이 가능하다. 그 결과, SW115가 OFF인 경우의 정전 용량과 SW115이 ON인 경우의 정전 용량의 차이를 크게 할 수 있고, 정보기기(200)의 터치 패널이 검지하는 물리량 변화(정전 용량 변화, 전계 강도 변화)를 키울 수 있다. 정보기기(200)의 터치 패널이 검지하는 물리량 변화가 커지면, 정보기기(200)의 장치(110Z)의 소자(111)로부터의 정보 입력의 정밀도를 향상시킬 수 있고, 오류 입력(오검출)을 저감할 수 있다.
도 243의 2번째 특징은, (C)의 하면도에 예시된 바와 같이, 배선층 배선 직하에 홈을 마련한 점이다. 이러한 홈을 설치함으로써, 배선과 정보기기(200)의 터치 패널 간의 커플링을 저감하고, 정보기기(200)의 오검출을 저감할 수 있다.
또한, 도 243에서, 집광통은, 포토다이오드(WPD)에 집광하는 빛의 디스플레이 상의 영역을 한정하기 위한 것이다. 즉, 정보기기(200)의 디스플레이 중 특정 영역의 빛이 집광통에 입사하고, 집광통 내의 포토다이오드(WPD)에 의해 검지된다. 따라서, 장치(110Z)는 5개의 포토다이오드(WPD)에 의해 디스플레이의 5개 영역으로부터 병렬로 광 코드를 취득할 수 있다.
나아가, (B)의 좌측면도에 예시되는 공극에 의해, 소자(111)를 SW115에 의해서 ON/OFF 제어하는 제어부를 정보기기(200)의 터치 패널로부터 이간시킬 수 있다. 그 결과, 제어부의 터치 패널에 대한 커플링을 경감하고, 정보기기(200)의 오동작을 저감할 수 있다.
이미, 상기 실시 형태 0부터 33에서 설명한 것처럼, 소자(111)를 3 이상 만들어, 비대상인 위치관계로 배치함으로써, 정보기기(200)의 터치 패널이 소자(111)에 의한 물리량 발생, 또는 변화를 검지했을 때에, 정보기기(200)는 소자(111)의 배치 형상 및 배치의 방향을 특정할 수 있다. 또한, 정보기기(200)는 터치 패널에 대한 장치(110Z)의 회전각을 인식할 수 있다.
장치(110Z)와 정보기기(200) 사이의 통신은, 실시 형태 21, 24 등에서 예시한 것처럼, 소자(111)로부터의 물리량에 의한 패턴 코드(정전 용량 코드)와 정보기기(200)의 디스플레이의 광 코드에 의한다. 단, 장치(110Z)에 무선통신수단을 설치하여, 이들 통신과 병용하도록 해도 좋다. 장치(110Z)는 터치 패널에 3 이상의 소자(111)로부터의 물리량을 터치 패널에 넘김으로써, 단지 대량의 정보를 넘기는 것 이외에 터치 패널 상의 위치 및 장치(110Z)의 방향을 정보기기(200)에 넘길 수 있다고 하는 종래에는 없는 특징을 가진다.
또한, 장치(110Z)에는 메모리(117)이 마련되어 있어, 정보기기(200)의 디스플레이로부터 광 코드로 메모리(117)에 데이터를 기억하고, 갱신함으로써, 장치(110Z)는 다양한 애플리케이션에 적용 가능하다. 예를 들면, 관광 안내, 전시회에서의 제품 설명, 각종 언어(일,영,중 등)에 의한 가이드가 가능하게 된다.
<실시 형태 36>
도 245에서 도 253을 참조하여, 실시 형태 36에 관한 장치(110AA)를 설명한다. 여기에서는 장치(110AA)는, 예를 들어, 도 40의 장치(110)와 동일한 구성이다. 즉, 실시 형태 36의 구성은 상기 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1), 실시 형태 1 이하의 장치(110) 등에 적용할 수 있다. 또한, 도 245에 있어서, 도 40과 같은 구성에 대해서는, 도 40과 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
단, 도 245에 있어서, 지문 센서는 없어도 좋다. 또한, 전지(122) 대신에, 광전 변환 소자 배열(122)과 같은 것, 예를 들면, 솔라 패널을 설치해도 좋다. 또한, 도 245에서는, 구동 회로(121)가 SW115 또는 SW115A을 구동하지만, CPU116의 입출력 인터페이스, 예를 들어, General Purpose Input/Output(GPIO)로부터 직접 SW115 또는 SW115A을 구동해도 좋다. 또한, 구동 회로(121)가 SW115 또는 SW115A을 구동하는 경우에는 구동 회로(121)는 DA 컨버터 및 필요에 따라 트랜지스터의 증폭 회로를 이용하면 된다. 또한, 도 245에는, 소자(111)는 SW115가 ON인 경우에, 접촉 도체(114)를 통해서 이용자의 손가락 등 또는 접지 전위에 접속된다. 또한, 접촉 도체(114)를 거치지 않고 SW115를 통해서 소자(111)가 접지 전위에 접속되게 해도 좋다. 또한, 접촉 도체(114)에 이용자의 손가락이 접촉되는 경우도, 접촉 도체(114)는 이용자의 인체를 통해 접지 전위에 접속된다. 따라서, 접촉 도체(114)를 거치지 않고 SW115를 통해서 소자(111)가 접지 전위에 접속되는 경우도, 접촉 도체(114)에 이용자의 손가락이 접촉되는 경우도 유사한 물리량 변화가 정보기기(200)의 터치 패널에 생긴다.
도 245에서도, 실시 형태 1과 마찬가지로, SW115의 ON과 OFF에 대응하여, 장치(110AA)의 작용면 상의 소자(111)가 터치 패널에 작용하여, 정전 용량 또는 전계 강도 등의 물리량을 검지시킨다. 장치(110AA)는 상기 실시 형태 0 ~ 실시 형태 35까지의 장치 구성에 더하여, 구동 회로(121)(또는 CPU116의 입출력 인터페이스)에 의해 구동되는 SW115A와, SW115A의 ON과 OFF에 의해서 접지 전위에 연결되는 커플링용 도체(114A)를 가지고 있다. 이 구성에서는 SW115A가 ON이 되면 커플링용 도체(114A)는 접지 전위에 접속되어 터치 패널에 대해서 물리 작용을 미친다. 예를 들면, 커플링용 도체(114A)는 터치 패널에 정전 용량 또는 전계 강도 등의 물리량을 검지시킨다.
그리고, 구동 회로(121)(또는 CPU116의 입출력 인터페이스)는, 복수의 SW115중 하나가 ON이 되는 타이밍과 동기하여 SW115A를 ON으로 한다. 따라서, 터치 패널은 ON이 된 SW115에 의해서 접촉 도체(114) 또는 접지 전위에 접속되는 소자(111)에 의한 물리량의 변화에 중첩하여 커플링용 도체(114A)에 의한 물리량 변화의 작용을 받는다. 예를 들면, 터치 패널은 소자(111)에 의한 정전 용량과 커플링용 도체(114A)에 의한 정전 용량을 검지한다. 혹은, 터치 패널은 소자(111)에 의한 전계 강도에 더하여 커플링용 도체(114A)에 의한 전계 강도를 검지한다.
또한, 구동 회로(121)(또는 CPU116의 입출력 인터페이스)는 복수의 SW115 중 하나가 OFF가 되는 타이밍과 동기하여 SW115A를 OFF로 한다. 따라서, SW115 및 SW115A가 ON인 경우와 마찬가지로, 터치 패널은 OFF가 된 SW115에 의해서 접촉 도체(114) 또는 접지 전위로부터 차단되는 소자(111)에 의한 물리량의 변화에 중첩하여 커플링용 도체(114A)에 의한 물리량 변화의 작용을 받는다. 예를 들면, 터치 패널은 소자(111)가 형성하는 정전 용량의 감소에 더하여 커플링용 도체(114A)가 형성하는 정전 용량의 감소를 검지한다. 혹은, 터치 패널은 소자(111)로부터의 전계 강도 감소에 더하여 커플링용 도체(114A)로부터의 전계 강도 감소를 검지한다.
도 246은, 커플링용 도체(114A)와 SW115A가 없는 장치(110)의 구성을 모식적으로 예시하는 도면이다. 도면과 같이, 각각의 소자(111)(PAD1, PAD2, PDA3이라고도 한다)는 각각의 SW115(SW1, SW2, SW3)를 통하여, 도시하지 않는 접지 전위에 접속된다. CPU116의 입출력 인터페이스는 각각의 SW115(SW1, SW2, SW3)을 ON으로 함으로써, 각각의 소자(111)(PAD1, PAD2, PDA3)를 접지한다. 또한, CPU116의 입출력 인터페이스는 각각의 SW115(SW1, SW2, SW3)을 OFF로 함으로써, 각각의 소자(111)(PAD1, PAD2, PDA3)을 접지 전위로부터 차단한다. 이러한 SW115(SW1, SW2, SW3)의 ON과 OFF의 상태에 의해, 터치 패널은 소자(111)(PAD1, PAD2, PDA3)에 의한 물리량 변화를 검지한다.
도 247은, SW115(혹은 SW115A, 이하, 단순히 SW115 등이라고 한다)을 모식적으로 예시하는 도면이다. SW115 등은 소자(111)와 접지 전위와의 사이를 접속 상태(ON) 또는 차단 상태(OFF)로 한다.
도 248은, SW115 등의 구체적인 구성을 예시하는 도면이다. 도면과 같이 SW115 등은 저항(R115)과 다이오드(D115)와 바이어스 회로(B115)를 직렬 접속한 구성을 갖는. 바이어스 회로(B115)의 일단은 접지된다. 또한, 저항(R115)의 일단은 CPU의 입출력 인터페이스에 접속된다. 다이오드(D115)는 CPU의 입출력 인터페이스에서 접지 전위로 향하는 전압에 의해서 순방향으로 구동되도록 접속된다. 즉, 다이오드(D115)의 애노드가 저항(R115)을 통해서 CPU의 입출력 인터페이스에 접속된다. 또한, 다이오드(D115)의 캐소드는 바이어스 회로(B115)를 통해서 접지된다. 그리고 다이오드(D115)의 애노드에는, 소자(111)가 접속된다. 이러한 구성으로 함으로써, 터치 패널이 소자(111)의 물리량을 검출할 때의 검출 전압에 의한 다이오드(D115)의 스위칭 동작에의 영향을 완화할 수 있다.
즉, 터치 패널 표면에는, 정전 용량 센서가 배열되어 있다. 정전 용량 센서는 소자(111) 등과 같이 터치 패널의 표면에 근접 혹은 접촉하는 대상의 정전 용량을 검지한다. 터치 패널의 제어 회로는, 정전 용량 센서에 예를 들면 펄스 전압을 가하여, 임피던스의 변화로부터 터치 패널의 표면에 근접 혹은 접촉하는 대상의 정전 용량 변화를 검지하여, 대상의 접근, 접촉 등을 인식한다. 따라서, 예를 들어, 터치 패널의 제어 회로의 구동 전압의 다이오드(D115)에 작용하는 분압이, 다이오드의 순방향 전압보다 높으면, 다이오드(D115)는 OFF 상태로부터 ON 상태로 변하는 경우가 있다. 즉, CPU의 입출력 인터페이스로부터의 구동 전압이 0인 경우에도, 터치 패널의 제어 회로에 의해 OFF의 다이오드가 ON이 되는 경우가 있다. 이 경우에는, 다이오드(D115)는 SW115로서의 기능을 못하게 된다.
그러나, 도 248의 구성을 취함으로써, 터치 패널의 제어 회로의 구동 전압의 다이오드(D115)에 작용하는 분압은, 바이어스 회로(B115)의 전압분만큼 감소한다. 따라서, 도 248의 회로 구성에 따르면, 터치 패널의 제어 회로의 구동 전압의 다이오드(D115)에 작용하는 분압을 저감할 수 있고, 터치 패널의 제어 회로에 의해 OFF인 다이오드가 ON이 되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 다이오드의 오프 시의 용량을 저감하는데는 역전압을 다이오드에 가하는 것이 좋지만, 전지 대신 프로세서 제어 단자의 반전 전압을 이 전지를 대신하는 것이 바람직한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 도 248의 다이오드로서는, 다이오드(D115)이 OFF인 때의 접합량이 가장 작은 고주파용 다이오드, 혹은 핀 다이오드가 바람직하다. 다이오드(D115)의 접합 용량이 크면, 다이오드(D115)가 OFF인 경우에도, 펄스 신호 혹은 교류 신호에 대해서는 도통 상태가 된다. 따라서, 다이오드(D115)가 OFF인 때에도, 터치 패널의 정전 용량 센서가 접합 용량을 통해서 소자(111)의 정전 용량 등의 물리량을 다이오드(D115)가 ON인 때에 가까운 물리량으로 잘못 검지하는 경우가 있기 때문이다.
도 249는, 도 248의 변형 예이다. 도면의 소자(111)와 접지 전위 등과 접속을 ON 또는 OFF로 제어하기 위하여, 다이오드에 D115로 바꾸고 트랜지스터(T115)를 사용해도 좋다. 또한, 도 249의 트랜지스터(T115) 대신에 실시 형태 0과 마찬가지로 트랜지스터를 직렬로 접속한 구성으로 해도 좋다.
도 250은, 본 실시 형태의 장치(110AA)에 있어서 커플링용 도체(1114A), SW115A, 소자(111) 및 CPU116의 접속을 예시하는 도면이다. 도면과 같이 복수의 소자(111)(각각 PAD1, PAD2, PAD3 등이라고 불린다)는, 각각 SW115를 통해서 도 245의 접촉 도체(114) 또는 접지 전위(이하, 단순히 접지 전위 등)에 접속된다. 또한, 커플링용 도체(114A)는 SW115A를 통해서, 접지 전위에 접속된다. 단, 도 250에서는 접촉 도체(114) 및 접지 전위는 생략되어 있다. 본 실시 형태에서는, CPU116은 복수의 SW115(PAD1, PAD2, PAD3 등)중 어느 1 이상을 ON으로 할 때에, SW115A을 ON으로 제어한다. 또한, CPU116은, 복수의 SW115(PAD1, PAD2, PAD3 등)의 모든 것을 OFF로 할 때에, SW115A를 OFF로 제어한다.
따라서, 커플링용 도체(1114A)는 접지 전위 등에 접속되는 소자(111)에 연동하여, 접지 전위에 접속된다. 그 결과, 어느 1 이상의 소자(111)가 ON이 되고, 터치 패널 상에서 물리량을 변화시키면, 그 물리량 변화와 연동하여, 커플링용 도체(1114A)가 터치 패널상에 생긴다. 그리고, 커플링용 도체(114A)와 소자(111)가 터치 패널 상에서 물리량을 검출하는 센서 배열 중, 동일한 센서에 작용에 위치 관계에 있다면, 커플링용 반도체(1114A)에 의한 물리량 변화는 소자(111)에 의한 물리량 변화에 중첩하게 된다. 예를 들면, 터치 패널 표면에서 법선 방향으로 커플링용 도체(114A)와 소자(111)가 상기 법선 방향으로 중첩하여, 패널에서 보아 소자(111)의 상측으로 하는 커플링용 도체(114A)가 배치되는 위치 관계가 되면, 커플링용 도체(1114A)에 의한 물리량 변화는 소자(111)에 의한 물리량 변화에 중첩한다.
도 250의 예에서는, 복수의 SW115(PAD1, PAD2, PAD3 등)의 모든 것을 피복하도록, 복수의 SW115를 끼고, 복수의 SW115의 상측(터치 패널과 반대 측에)에 커플링용 도체(114A)가 설치된다. 커플링용 도체(114A)와 터치 패널이 충분히 넓은 면적을 가지고, 주변 부분의 가장자리 효과가 무시할 수 있다면, 커플링용 도체(114A)는 터치 패널에 대해서, 평행 평판 콘덴서와 마찬가지로 균일한 전계 또는 정전 용량을 일으키게 된다. 따라서, 각 소자(111)에 의한 물리량 변화에, 커플링용 도체(114A)에 의한 물리량 변화가 중첩된다. 그 결과, ON이 되는 SW115에 접속되는 소자(111)(이하, 단순히 ON 되는 소자(111))에 의한 물리량 변화가 터치 패널에 의한 검출 한계 미만의 물리량 변화라도, 커플링용 도체(114A)에 의한 물리량 변화가 중첩됨으로써, 터치 패널은 ON이 되는 소자(111)의 물리량 변화를 검지할 수 있다.
도 251은, 도 250의 변형 예이다. CPU116의 입출력 인터페이스의 채널 수가 복수의 SW111(SW1, SW2, SW3 등)과 SW115A의 수보다 적은 경우에는, CPU116은 확장I/O를 통해서, 예를 들면, 복수의 SW111을 ON과 OFF로 제어해도 좋다.
확장I/O는, 예를 들어, CPU116과 시리얼 인터페이스로 접속되어, 복수의 SW111을 GPIO로 구동한다. 즉, 확장I/O는, 예를 들어, CPU의 시리얼 통신에 의한 지시를 받고, 복수의 SW111(SW1, SW2, SW3 등)을 병렬로 ON 또는 OFF로 제어한다. CPU116은 시리얼 통신으로 GPIO의 채널 번호와 ON 또는 OFF의 지정을 확장I/O에 송신한다. 확장I/O는 CPU116의 지시에 따라, 복수의 SW111을 각각 ON 또는 OFF로 제어한다.
게다가, 도 251의 회로에서는, 복수의 SW111(SW1, SW2, SW3 등)의 제어 신호가 OR 게이트로 논리화 연산되고, OR게이트의 출력 신호로 SW115A가 제어된다. 따라서, 도 251의 구성에서는, 복수의 SW111(SW1, SW2, SW3 등)중 적어도 1개가 ON으로 제어되면, OR게이트의 출력이 ON이 되고, SW115A가 ON으로 제어된다. 단, OR 게이트를 이용하는 대신에, 확장I/O로부터의 GPIO의 1개의 채널에서 SW115A을 제어해도 좋다. 즉, CPU116은 복수의 SW111(SW1, SW2, SW3 등) 중 적어도 하나를 ON으로 제어할 때에, 그 제어에 연동하여, SW115A을 ON으로 제어해도 좋다. CPU116이 복수의 SW111(SW1, SW2, SW3 등)와 연동하여 SW115A를 제어하는 경우에는, OR 게이트는 불필요하다.
도 252는, 도 250의 변형 예이다. 도 252에서는, 도 250, 도 251에서 일체인 커플링용 도체(114A)가 커플링용 도체(114A1, 114A2, 114A3 등)과 같이 부분으로 분리되어 있다. 여기에서는, 3 부분의 커플링용 도체(114A1, 114A2, 114A3)가 예시되어 있지만, 분리된 커플링용 도체(114A1)가 3 부분으로 한정되는 것은 아니다.
그리고 커플링용 도체(114A1, 114A2, 114A3 등)은, 각각 SW115A1, SW115A2, SW115A3를 통해서 접지 전위에 접속된다. 또한, 복수의 소자(111)(PAD1, PAD2, PAD3 등)와 복수의 SW111(SW1, SW2, SW3 등)의 접속은 도 251과 같다. 그리고, 커플링용 도체(114A1, 114A2, 114A3 등)은 터치 패널 표면 상의 복수의 소자(111)(PAD1, PAD2, PAD3 등)에 대해서, 장치(110A)의 작용면의 법선 방향(즉, 터치 패널에 작용면이 접촉했을 때에는 터치 패널의 법선 방향)에서, 각각 중첩하는 위치 관계에 있다. 이하, 장치(110A)의 작용면의 법선 방향에 있어서, 중첩하는 관계에 있는 커플링용 도체(114Ak)와 소자(111)(PADk)와의 관계를 중첩하는 관계에 있는 것으로 한다. 여기서 k는 정수이다.
이러한 구성에 있어서, CPU116은 소자(111)(PADk)에 접속되는 SW115(SWk)을 ON으로 하는 경우에, 소자(111)(PADk)에 중첩하는 커플링용 도체(114Ak)에 접속되는 SW115Ak을 ON으로 한다. 또한, CPU116은 소자(111)(PADk)에 접속되는 SW115(SWk)을 OFF로 하는 경우에, 소자(111)(PADk)에 중첩하는 커플링용 도체(114Ak)에 접속되는 SW115Ak을 OFF로 한다. 여기서 k는 정수이다.
따라서, 커플링용 도체(1114Ak)는, 접지 전위 등에 접속되는 소자(111)(PADk)에 연동하여, 접지 전위에 접속된다. 그 결과, 소자(111)(PADk)가 ON이 되고, 터치 패널 상에서 물리량을 변화시키면 그 물리량 변화와 연동하여, 커플링용 도체(114Ak)에 의한 물리량 변화가 터치 패널상에 생긴다. 그리고, 장치(110AA)의 작용면이 터치 패널에 근접 또는 접촉했을 때에, 커플링용 도체(114Ak)와 소자(111)(PADk)는 터치 패널 상에서 물리량을 검출하는 센서 배열 중 동일한 센서에 작용에 위치 관계에 있다. 그러므로, 커플링용 도체(1114Ak)에 의한 물리량 변화는, 소자(111)(PADk)에 의한 물리량 변화에 중첩하는 것으로 된다.
도 252와 같이, 커플링용 도체(114Ak)처럼, 커플링용 도체를 복수의 단편으로 분리하고 있는 경우에는, 터치 패널 상에서 평행 평판 콘덴서와 같은 균일한 전계 또는 정전 용량을 발생시키는 부분은 한정된다. 그 결과, 커플링용 도체(114Ak)가 터치 패널상에 중첩되는 영역, 즉 커플링용 도체(114Ak)를 터치 패널상에 법선 방향으로 사영한 영역의 내부에는 평행 평판 콘덴서에 가까운 전계가 생긴다. 한편, 커플링용 도체(114Ak)가 터치 패널상에 중첩되는 영역 외에는 커플링용 도체(114Ak)로부터의 거리에 의존하여 전계 강도가 감소한다. 따라서, 장치(110AA)가 터치 패널에 근접 혹은 접촉했을 때에, 터치 패널이 검출하는 물리량(전계 강도, 정전 용량)은, 커플링용 도체(114Ak) 직하의 커플링용 도체(114Ak)가 터치 패널상에 중첩되는 영역에서 소정량이 되고, 커플링용 도체(114Ak)가 터치 패널상에 중첩되는 영역으로부터 벗어나면 벗어날수록 약해진다고 생각해도 좋다.
따라서, 상기와 같이, CPU116은 SW115(SWk)에 연동하여, SW115Ak을 ON하고, 또는 OFF로 함으로써, ON이 되는 SW115(SWk)에 의해서 생기는 소자(111)(PDAk)에 생기는 물리량 변화에, 커플링용 도체(114Ak)에 의한 물리량 변화를 중첩시킬 수 있다. 커플링용 도체(114Ak)에 의한 물리량 변화의 커플링용 도체(114Ak)가 중첩되는 영역 외로의 영향은, 거리에 따라서 저감된다. 한편, CPU116은 OFF로 되는 SW115(SWk)에 접속되는 소자(111)(PDAk)로부터의 물리량에는, 커플링용 도체(114Ak)에 의한 물리량을 중첩시키지 않도록 차단할 수 있다. 이상과 같이, 도 252의 장치(110AA)에 따르면, ON이 되는 SW115(SWk)에 의해서 생기는 소자(111)(PDAk)에 생기는 물리량 변화에 대해서 어느 정도 한정적으로 커플링용 도체(114Ak)에 의한 물리량 변화를 중첩시킬 수 있다. 이는 도 252의 구성에 따르면, SW115(SWk)의 ON과 OFF의 제어에 의해서 생기는 물리량 변화의 다이내믹 레인지를 확대할 수 있다고 생각해도 된다. 즉, 터치 패널은 ON이 되는 SW115(SWk)에 의해서 생기는 소자(111)(PDAk)에 생기는 물리량 변화를 ON으로서 검지하기 쉽고, OFF가 되는 SW115(SWk)에 의해서 생기는 소자(111)(PDAk)에 생기는 물리량 변화를 OFF로서 검지하기 쉽다(ON이라고 오인하기 어렵다)라는 결과가 얻어진다.
또한, 도 252에서는, CPU116이 SW115(SWk)와 독립하여 SW115A를 구동하지만, CPU116로부터 SW115(SWk)로의 제어 신호 경로를 분기시켜 SW115A를 구동하도록 해도 좋다.
도 253은, 도 250의 변형 예이다. 도 253은, 도 250의 구성과 도 252의 구성을 조합시킨 것이다. 즉, 도 253에서는, 도 252에서 예시한 것처럼, 커플링용 도체(114Ak)와 같이, 커플링용 도체가 복수의 단편으로 분리해 있지만 모든 커플링용 도체(114Ak)는, 복수의 소자(111)(PAD1, PAD2, PAD3 등)중 하나 이상과 연동하여, 접지 전위 등과 접속 또는 차단된다. 또한, 도 253에서는, CPU116이 SW115A을 구동하지만, 도 251과 같이, 복수의 SW115의 제어 신호를 OR 게이트로 논리화 연산한 신호가 W115A를 구동하게 해도 좋다.
도 254는, 터치 패널이 물리량을 검지할 때의 임계값과, 임계값에 따라 판정되는 판정 결과를 예시한다. 이하, SW115가 ON이 됨으로써, 소자(111)에 생기는 물리량 변화에 의해서 생기는 검출 결과를 ON이라고 정의한다. 검출 결과 ON이란, 터치 패널에 이용자의 손가락이 접촉되었을 때의 검출 결과와 마찬가지이다. 또한, SW115가 OFF가 됨으로써, 소자(111)에 생기는 물리량 변화에 의해 생기는 검출 결과를 OFF로 정의한다.
본 실시 형태에서는, 터치 패널이 물리량으로부터 ON과 OFF를 판정할 때의 임계값에는, 이력이 있는 것으로 한다. 예를 들면, 터치 패널이 OFF로 판정하고 있는(즉, ON으로 판정되지 않은 상태의) 때에 ON으로 변화했다고 판정하기 위한 역 치를 STON으로 한다. 또한, 예를 들면, 터치 패널이 ON으로 판정하고 있는 때에 OFF로 변화했다고 판정하기 위한 임계값을 STOFF로 한다. 도 254와 같이, 통상, STOFF보다 STON의 쪽이 높은 값이 된다. 이하, 2개의 임계값 STON과 STOFF에 의한 본 실시 형태의 장치(110AA)로부터의 물리량 변화에 의해, 터치 패널이 ON과 OFF를 판정하는 처리를 예시한다.
(1) 물리량 변화가 충분히 클 경우의 OFF로부터 ON 및 ON으로부터 OFF의 검지
여기에서는, 장치(110AA)를 터치 패널에 근접 또는 접촉시킨 상태에서 CPU116이 복수의 SW115의 어느 하나가 ON 또는 OFF로 한 때의 터치 패널의 검출 결과를 예시한다. 우선, 장치(110AA)의 전원이 OFF인 때에는, 터치 패널은 장치(110AA)의 작용면 상의 복수의 소자(111)의 어느 것으로부터의 물리량 변화를 검출하지 않는다. 따라서, 터치 패널은 ON을 판정할 수 없고, OFF로 판정한다(OK1).
다음으로, 장치(110AA)의 전원이 투입되면, 장치(110AA)가 처리 등을 실행함으로써, 복수의 SW111(SWk)의 어느 하나를 ON으로 한다. 그러면, SW111(SWk)에 의해 소자(111)(PADk)가 접지 전위 또는 접촉 도체(114)에 접속되어, 터치 패널 상의 센서에 물리량 변화(물리량의 증가)을 발생시킨다. 그 결과, 이 물리량 변화에 기초한 물리량이 임계값 STON 이상의 경우, 터치 패널은 ON으로 판정한다(OK2). 또한, 이때, 장치(110AA)에서는, SW115Ak(혹은 SW115A)이 ON이 되기 때문에, 커플링용 도체(114Ak)(혹은 커플링용 도체(114A))에 의한 물리량 변화(물리량의 증가)도 터치 패널에 중첩된다.
장치(110AA)가 더 처리 등을 실행함에 의해, ON의 SW111(SWk)을 OFF로 한다. 그러면, SW111(SWk)에 의해서 접지 전위 또는 접촉 도체(114)에 접속된 소자(111)(PADk)가 접지 전위 또는 접촉 도체(114)로부터 차단되어, 터치 패널 상의 센서에 물리량 변화를 발생시킨다. 그 결과, 이 물리량 변화에 기초한 물리량이 임계값 STOFF 이하인 경우, 터치 패널은 OFF로 판정한다(OK3). 또한, 이때, 장치(110AA)에서는, SW115Ak(혹은 SW115A)가 ONds SW111(SWk)에 연동하여 OFF로 되므로, 커플링용 도체(114Ak)(혹은 커플링용 도체(114A))에 의한 물리량 변화(물리량의 감소)도 터치 패널에 중첩된다. 이상은, 터치 패널이 소자(111)(PADk)의 물리량 변화에 기초하여, OFF에서 ON으로의 변화 및 OFF에서 ON으로의 변화를 판정할 수 있는 예이다.
그러나, SW115(핀 다이오드, 트랜지스터 등)의 성능의 한계로, 다이내믹 레인지가 충분하지 않고, 다양한 타입의 터치 패널에 있어서 사용 환경이 다르면, 터치 패널이 적절하게 ON과 OFF를 판정할 수 없게 된다(NG 케이스라고 부른다). 구체적으로는, 이하의 (2)~(4)의 케이스가 있다. 이하, NG 케이스가 발생하는 사례를 열거한다.
전기 회로의 구성, 스위치의 종별, 소자(111)(PADk)의 용량(크기, 배선), 다른 전기 회로 부분에 의한 터치 패널으로의 커플링의 유무, 터치 패널의 종별, 터치 패널의 보호 시트의 유무, 터치 패널 자신이 보유하는 용량에 기인하여, 터치 패널이 ON과 OFF를 정밀하게 판정할 수 없는 경우가 있다. 또한, 이용자에게 사용법에 기인하는 경우가 있다. 또한, 예를 들면, 터치 패널이 보유되고 있는지 아닌지, 금속 책상 위에 있는지 아닌지, 나무 책상 위 등 외, 습도 등의 자연 환경차, 손가락이나 사람의 개체 차에 기인하여 터치 패널이 ON과 OFF를 정밀하게 판정할 수 없는 경우가 있다.
(2) 물리량 변화가 불충분한 경우 OFF로부터 ON의 검지 불가
다음으로, 터치 패널이 소자(111)(PADk)로부터의 물리량 변화에 기초하여, OFF에서 ON으로의 변화를 판정할 수 없는 경우를 설명한다. 먼저, 지금, 터치 패널은 OFF라고 판정했다(ON으로 판정할 수 없다)고 한다(OK4). OK4는, 예를 들어, 장치(110AA)의 전원이 OFF인 때에 해당한다. 다음으로, 장치(110AA)의 전원이 투입되면, 장치(110AA)가 처리 등을 실행함으로써, 복수의 SW111(SWk)의 어느 하나를 ON으로 한다. 그러면, SW111(SWk)에 의해 소자(111)(PADk)가 접지 전위 또는 접촉 도체(114)에 접속되어, 터치 패널 상의 센서에 물리량 변화(물리량의 증가)을 일으킨다. 단, 이 물리량 변화가 불충분한 경우, 즉, 터치 패널이 검출하는 물리량이 임계값 STON에 달하지 않는 경우, 터치 패널은 ON이라고 판정할 수 없다(NG5).
(3) 물리량 변화가 불충분한 경우 ON으로부터 OFF의 검지 불가
OFF시의 물리량이 임계값 STON에 가까운 경우(OK6), 물리량 변화가 불충분한 경우라도, 물리량 변화 후의 물리량이 임계값 STON 이상이 됨으로써, 터치 패널은 ON을 판정할 수 있다(ON7). 단, 이 경우에는, ON에서 OFF로 될 때에, 물리량의 감소가 충분하지 않고, 물리량이 임계값 STAFF 이하로 되지 않는 경우가 있다. 이 경우에는, 터치 패널은 OFF를 판정할 수 없다(NG7).
(4)
또한, 장치(110AA)의 전원이 투입되어, 복수의 SW111(SWk)의 전부가 OFF인 경우에도, 소자(111)(PADk)에 의해서 형성되는 물리량이 임계값 STON 이상인 경우가 있을 수 있다(NG8). 이 경우에는, 장치(110AA)는 SW111(SWk)의 제어에 의해서 소자(111)(PADk)의 물리량을 OFF로 판정되는 상태로 할 수 없는 경우이다. 이 경우에는, CPU116이 SW111(SWk)을 ON으로 한 경우도, 터치 패널은 ON으로 판정한 채의 상태가 된다(OK9). 따라서, 장치(110AA)가 처리 등을 실행함으로써, 복수의 SW111(SWk)의 어느 하나를 OFF한 경우도, 소자(111)(PADk)로부터의 물리량은 임계값 STOFF 이하가 되지 않는다. 따라서, 터치 패널은 OFF를 판정할 수 없다(NG10).
(5) 물리량 변화가 불충분한 경우의 대책(OFF로부터 ON의 변화)
OK4에서 NG5의 경우처럼, 물리량 변화가 불충분하여 터치 패널이 검출하는 물리량이 임계값 STON에 달하지 않는 경우, 장치(110AA)는 커플링용 도체(114Ak)(혹은 커플링용 도체(114A))의 물리량 변화를 중첩함으로써, OFF에서 ON의 변화를 터치 패널에 검출시킬 수 있다. 장치(110AA)에서는, SW115와 연동하여, SW115Ak(혹은 SW115A)이 ON이 되므로, 커플링용 도체(114Ak)(혹은 커플링용 도체(114A))에 의한 물리량 변화(물리량의 증가)도 터치 패널에 중첩된다. 커플링용 도체(114Ak)(혹은 커플링용 도체(114A))에 의한 물리량 변화가 소자(111)(PADk)에 의한 물리량 변화에 중첩되어, 소자(111)(PADk)에 근접 또는 접촉하는 센서에서의 합계의 물리량 변화가 임계값 STON 이상이 되면, 센서는 ON이라고 판정할 수 있다(OK12).
(5) 물리량 변화가 불충분한 경우의 대책(ON에서 OFF의 변화)
또한, OK12의 ON이 판정된 상태에서, 장치(110AA)가 처리 등을 실행함으로써, 복수의 SW111(SWk)의 어느 하나를 OFF로 하는 경우를 검토한다. 이때, 본 실시 형태에서는, CPU116은 OFF로 하는 소자(111)(PADk)에 접속되는 SW115(PADk)에 연동하여, 커플링용 도체(114Ak)(혹은 커플링용 도체(114A))에 접속되는 SW115Ak(또는 SW115A)을 OFF로 한다. 그러면, 커플링용 도체(114Ak)(혹은 커플링용 도체(114A))에 의한 물리량 변화가 소자(111)(PADk)에 의한 물리량 변화에 중첩되어, 소자(111)(PADk)에 근접 또는 접촉하는 센서에서의 합계의 물리량 변화가 임계값 STOFF 이하가 된다. 이에 의해 터치 패널은 소자(111)(PADk)에 근접 또는 접촉하는 센서의 위치에서 ON으로부터 OFF로 변화한 것을 판정할 수 있다(OK13).
이상과 같이, 소자(111)(PADk)에 접속되는 SW111(SWk)와 연동하여, 커플링용 도체(114Ak)(혹은 커플링용 도체(114A))에 접속되는 SW115Ak(혹은 SW115A)을 ON 및 OFF로 제어함으로써, ON인 때의 물리량을 증대시키고, OFF인 때의 물리량을 감소시킬 수 있다. 따라서, 커플링용 도체(114Ak)(혹은 커플링용 도체(114A))를 이용하여, 소자(111)(PADk)의 물리량 변화의 폭을 실효적으로 크게 할 수 있다. 따라서, 소자(111)(PADk)에 의한 물리량 변화가 임계값 STON 및 임계값 STOFF에 대하여 충분한 변화폭을 가지지 않는 경우에도, 커플링용 도체(114Ak)(혹은 커플링용 도체(114A))를 이용함으로써, ON과 OFF의 변화를 터치 패널에 인식시킬 수 있다.
<실시 형태 37>
도 255에서 도 263을 참조하여, 정보기기(200)에 의한 소자(111)의 위치 인식 방법 및 이 위치 인식 방법에 따른 프로그램 처리를 예시한다. 여기에서는, 장치(110)는, 예를 들어, 실시 형태 34의 장치(110Y)와 같은 구성이다. 그러므로, 본 실시 형태에서 정보기기(200)가 위치 인식을 실시하는 대상은, 예를 들면, 전원이 없는 박판상의 장치이다. 단, 실시 형태 37의 터치 패널에 의한 처리는, 상기 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1), 실시 형태 1 이하의 장치(110) 등에 적용할 수 있다. 또한, 정보기기(200)의 구성은, 실시 형태 1과 마찬가지이므로 설명을 생략한다.
도 255는, 본 실시 형태의 정보기기(200)의 처리 대상인 장치(110)의 작용면에서의 소자(111)의 배열 예(타입 1이라고 한다)이고, 도 256는 장치(110)의 소자(111)의 다른 배열 예(타입 2라고 한다)이며, 도 257은 장치(110)의 작용면에서의 소자(111)를 배치하는 ID 영역과 터치 영역을 설명하는 도면이다. 본 실시 형태에서는, 도 255에서 도 257과 같이, 장치(110)는 정보기기(200)의 터치 패널에 근접 또는 접촉하는 면인 작용면 상에서 가상적으로 형성된 격자점 위에, 소자(111)가 배치된다. 즉, 소자(111)의 중심이 각 격자점에 위치하도록 소자(111)가 배치된다. 단, 격자점에는 ID 영역의 격자점과, 터치 영역의 격자점이 포함된다.
ID 영역에는, 기준 도체 2개와 정보 도체 2개의 합계 4개의 도체가 사전에 배치된다. 기준 도체란 ID 영역의 격자점에 배치되는 소자(111) 중, 격자 위치를 결정하는 기준이 되는 소자(111)를 말한다. 기준 도체는, 통상, 직사각형 모양의 ID 영역 중, 대각 위치인 2개의 4구석에 배치된다. 즉, 기준 도체의 배치 위치는 왼쪽 위 구석과 오른쪽 아래 구석의 1조(이하, 패턴 타입 1이라고 한다) 및 오른쪽 위 구석과 왼쪽 아래 구석의 1조(이하, 패턴 타입 2라고 한다)의 2종류로 한정된다.
또한, 정보 도체란, ID 영역의 격자점에 배치되는 소자(111)로, 상기 직사각형 모양의 ID 영역 중의 기준 도체 이외의 소자(111)를 말한다. 정보 도체는 장치(110)마다에, 다수의 격자점(도 257에서는, 7×8=56-4=52개소)에 자유롭게 배치 가능하며, 장치(110)를 식별하기 위한 코드(ID)를 정의하는 역할을 가진다.
터치 영역이란, 장치(110)의 작용면의 반대면에 설치되는 손가락 접점에 이용자가 터치 조작함으로써, 손가락 접점 직하(이측)의 작용면 상에, 터치 패널에 대해서 물리량 변화를 발생시키는 영역이다. 손가락 접점의 일 예로서는, 상기 실시 형태 34의 접촉 단자(114A)를 예시할 수 있고, 또한, 이하의 본 실시 형태를 포함하는 실시 형태에서는, 장치(110)의 상면(작용면의 반대면) 상의 손가락 접점 및 손가락 접점으로의 터치 조작에 의해, 터치 패널 표면에 물리량 변화를 일으키는 작용면 상의 위치(손가락 접점의 이면 위치)를 총칭해서 터치 포인트라고 부른다. 본 실시 형태에서 터치 포인트는, 예를 들면 3×4=12개 마련된다. 단, 터치 포인트 수가 12로 한정되는 것은 아니다. 터치 포인트에 대응하는 작용면 상의 위치(터치 조작에 의한 물리량 변화가 생기는 위치)에는, 터치 포인트 수만큼의 소자(111)가 설치되어도 좋다. 또한, 터치 포인트에 대응하는 작용면 상의 소자(111)와, 터치 포인트는, 예를 들어, 도체(도전로)로 접속되어도 좋다.
다만, 터치 포인트 및 터치 포인트에 대응하는 작용면 상의 위치에는, 소자(111) 및 도체(도전로)를 마련하지 않더라도 좋다. 소자(111) 및 도체(도전로)를 마련하지 않는 경우에는, 이용자가 터치 포인트를 터치 조작하면, 장치(110)의 얇은 판상의 기재의 유전율에 대응하여, 터치 포인트에 대응하는 작용면상(터치 포인트 이면)에, 터치 패널에 작용하는 물리량 변화가 생긴다. 기재의 유전율이 충분히 높은 경우에는, 소자(111) 또는 도전로가 없는 경우에도, 정보기기(200)의 터치 패널은 이런 물리량 변화를 검지한다. 이상과 같이, 본 실시 형태의 장치(110)는 ID 영역에 배치되는 4개의 소자(111)(기준 도체 2개, 정보 도체 2개)와, 터치 영역에서의 12개소의 터치 포인트를 갖는 터치 카드라고 할 수 있다. 단, 이하에서는 터치 영역에 소자(111)가 없는 경우도 포함하여, 기준 도체 2개, 정보 도체 2개 및 터치 포인트를 합하여 5개의 도체라고 하는 경우가 있다.
도 255는, 패턴 타입 1의 장치(110)이다. 또한, 도 256는, 패턴 타입 2의 장치(110)이다. 오인을 막기 위해, 본 실시 형태에서는 ID 영역의 정보 도체는 인접하는 2개의 격자점에는 배치되지 않는다. 즉, 2개의 정보 도체의 배치(상하 좌우 경사)는, 점선 ○로 표시한 배치 후보 개소를 적어도 1개소 두고(적어도 1개의 격자점을 비우고) 배치한다. 도면에서 정보 도체는, 도트의 해칭이 부여된 정보 도체( T1-3, T1-4, T2-3, T2-4)에 의해 예시된다. 또한, 도면에서 기준 도체는, 검은 고리로 예시되며, 기준 도체(T1-1, T1-2, T2-1, T2-2)로 예시된다. 또한, 2개의 기준 도체는, ID 영역의 4 구석에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 4 구석의 상하 또는 좌우에 배치해도 좋다. 2개의 기준 도체의 위치를 4 구석 이외로 함으로써, 그만큼 카드를 식별하는 ID가 많이 설정될 수 있다.
ID와 터치 조작에 의한 터치 입력 l의 조합을 ID 영역 코드라고 부르기로 한다. 패턴 타입 1의 ID 영역의 코드 수(ID 수라고도 한다) 977×터치 영역 터치 포인트 수 12 = 11,724 종류의 ID 영역 코드를 정의할 수 있다. 또한, 패턴 타입 2에 대해서는, ID 영역의 코드 수 976×터치 영역 터치 포인트 수 12 = 11,712 종류의 ID 영역 코드를 정의할 수 있다. 또한, 패턴 타입 2의 코드 수가 패턴 타입 1의 코드 수 977로부터 976으로 1개 줄어든 것은 패턴 타입 1과 중복하는 ID 영역의 4 구석의 2개소에 정보 도체가 배치된 코드를 제외한 때문이다.
도로부터 도 258에 의해, ID 영역 코드의 인식 알고리즘을 설명한다.
(알고리즘의 개요)
알고리즘의 개요는 다음과 같다.
(스텝 G1) 정보기기(200)는 터치 패널에 의해서 5개의 도체 탐지 위치를 인식하고, 그 5개로부터 2개의 기준 도체를 검색한다.
(스텝 G2) 터치 패널은 2개의 기준 도체로부터 일의(一意)로 정해지는 ID 영역의 소정 수(예컨대, 48개소)의 정보 도체 배치 위치(격자점)의 2개소에 배치되는 정보 도체을 검지하는 것에 의해 정의된 ID를 인식한다.
(스텝 G3) 나아가, 정보기기(200)는, 2개의 기준 도체로부터 일의로 정해지는 12개소로 이루어지는 터치 영역을 특정한다. 그리고, 정보기기(200)는 터치 조작된 터치 포인트에 대응하는 터치 영역 상의 격자점을 검출함으로써, 특정한 카드 ID에서의 터치 선택(12개소 내의 1개소)를 검지하고, ID에 관련된, 터치 조작을 인식한다. 예를 들면, 카드 모양의 장치(110)에는 처리 대상을 나타내는 마크가 형성되어 있다. 정보기기(200)는 터치 조작된 장치(110) 상의 위치를 특정하고, 특정한 위치에 부여된 마크에 대응하는 애플리케이션의 실행, 콘텐츠의 조작ㆍ열람 등의 기능을 제공한다. 따라서, 이용자는 카드 모양의 장치(110)에 형성된 선택 대상을 나타내는 마크 근방의 터치 포인트를 터치 조작함으로써, 상기 애플리케이션의 실행, 콘텐츠의 조작ㆍ열람 등을 할 수 있다.
(알고리즘의 상세)
알고리즘의 상세를 도 263에 예시한다. 정보기기(200)의 CPU는, RAM상에 실행 가능하게 전개된 컴퓨터 프로그램으로, 도 263의 처리를 실행한다.
(스텝 D1) 정보기기(200)는 터치 패널 상에서 ID 영역의 소자(111) 및 터치 포인트에서의 물리량 변화가 생긴 좌표 위치를 검출한다. 도 259의 터치 패널 상의 좌표계에서의 검지점의 좌표값은 T1-1:P1(X1', Y1'), T1-2:P2(X2', Y2'), T1-3:P3(X3', Y3'), T1-4:P4(X4', Y4'), T1-5:P5(X5', Y5')로 한다. 정보기기(200)ㄴ는 검지한 ID 영역의 4점과 터치 영역 1점의 합계 총 5점 내의 2점 간의 거리를 모두 계산한다. 정보기기(200)는 2점 간의 거리가 긴 편으로부터 L1~L10으로 정렬한다. 정렬 결과는, L1>L2>L3>L4>L5>L6>L7>L8>L9>L10과 같이 얻어진다. 정보기기(200)는, L1부터 L10을 터치 패널 상의 좌표계로 검지하기 위해, 정보기기(200)가 취득하는 L1부터 L10의 수치는 실제 치수의 수치와는 다르다. 또한, 도 258의 XY 좌표계는, 터치 영역의 왼쪽 아래를 원점으로 한 장치(110)(카드 모양의 매체)의 작용면 상의 좌표계이다. 또한, 도 258의 XiYi 좌표계는 ID 검색용 테이블(도 262의 ID 영역 좌표치 - ID번호 테이블, 이하, 단순히 ID 영역 테이블이라고도 부른다)에서 좌표값을 조회할 수 있도록 기준화된 좌표값을 기반으로 하고 있다. 상술한 바와 같이, 도 259의 카드 모양의 매체를 터치 패널에 θ 회전하여 재치한 때의 각 검지점의 좌표값은, 터치 패널의 X'Y' 좌표계로 나타내고 있다. 즉, X'Y' 좌표계는, 카드를 터치 패널에 θ 회전하여 재치했을 때의 터치 패널의 좌표계이다.또한, 도 261의 X"Y" 좌표계는 θ 회전하여 재치된 카드를, -θ 회전하여 카드의 방향을 정(Y"축 방향)으로 하여 각 점을 좌표 변환한 좌표계이다. 이들 좌표계는 왼쪽 아래(좌하)를 원점으로 하고 있지만, 터치 패널의 좌표 검지로 많이 쓰는 왼쪽 위(좌상)(오른쪽 위(우상), 오른쪽 아래(우하)라도 좋다)를 원점으로 해도 된다.
본 실시 형태에서는, 소자(111)의 기하학적 배치로부터, 2개의 기준 도체는, 2점 간의 거리가 긴 편에서 1~5번째까지의 범위(L1에서 L5)에 포함된다. 2개의 기준 도체를 5번째까지의 범위에 포함되는 근거는, 도 258로부터 명백한 바와 같이, 터치 영역의 적어도 어느 하나의 1점에서 ID 영역으로 검지된 4점까지 거리가, 2개의 기준 도체 간의 거리보다 긴 경우가 있기 때문이다. 또한, T1-2(X2, Y2)로부터 가장 떨어져 있는 터치 ID 영역의 1점에서 해당 거리가 2개의 기준 도체 간 거리보다도 짧은 배치의 카드라면, 2개의 기준 도체는, 2점 간의 거리가 긴 편에서 1~4번째까지의 범위에 포함된다.
(스텝 D2) 도 259에 있어서, 1~5번째까지의 모든 거리 L1부터 L5의 선분에 대응하는 양단의 좌표를 Pi, Pj라고 한다. 정보기기(200)는, Pi(Xi', Yi'), Pj(Xj', Yj'), i=1~5, j=1~5, i≠ j의 2점을 기준 도체로 하여 간주하고, 해당 2점 사이를 대각선으로 하는 직사각형의 영역 내에 2개의 정보 도체을 검지하는 것이 가능한지 여부를 검색한다. 도 255의 패턴 타입 1에서는 2점 간을 저변으로 하고, 그 2점의 각각으로부터 2변의 길이가 우회전으로, 도 258의 격자 블록 수의 횡종비(橫縱比) m:n=7:6(카드 실제 치수는, 예를 들어, 42mm 대 카드 실치수 36mm)의 비율이 되도록 정점이 직각 삼각형을 2개 형성함으로써, 직사각형을 생성할 수 있다.
도 256의 패턴 타입 2에서는, 2점 간을 저변으로 하고, 그 2점의 각각으로부터 2변의 길이가 왼쪽 회전으로, 횡종비(橫縱比) m:n=7:6의 비율이 되도록 2변을 형성하면 된다.
도 260에서, 터치 패널에 대한 ID 영역의 회전각 θ는 이하와 같이 구해진다.
ID 영역의 Xi 방향에 대한 P1과 P2를 잇는 대각선의 각도는, θ0=tan-1(n/m)(단, m=7, n=6)이다.
카드를 기울여 재치한 경우의 X방향에 대한 2점의 T1-1(P1), T1-2(P2)를 잇는 각도는 θ'=tan-1{(Y2'-Y1')/(X2'-X1')}이다.
이때, 터치 패널 Y' 방향에 대한 카드의 기울기는 θ=θ'-θ0이다. 그리고, 도 260과 같이 기준 도체로 간주한 2점을 기초로, θ0=tan-1(n/m)로 계산할 수 있다. 따라서,
(식 1)
θ=tan-1(Y2'-Y1')/(X2'-X1')-θ0;
로, 방향 θ가 계산된다. 정보기기(200)는, 5개의 검지점을, 예를 들어, 기준 도체로 간주한 2점 간의 중심을 회전각의 중심으로 하고(단, 정보기기(200)는 어떤 위치를 회전 중심으로 해도 좋다), -θ 회전시켜 카드의 정방향(Y"축 방향)에 배치될 수 있도록 좌표 변환한다. 좌표 변환에 의해 2점 T1-1:P1(X1", Y1"), T1-2:P2(X2", Y2")에서 ID 영역은 X1"~X2" 및 Y1"~Y2" 내가 되고, 직사각형의 ID 영역 내의 도체를 용이하게 인식할 수 있다. 마찬가지로, 정보기기(200)는, 터치 영역을 기하학적으로 하방으로 정할 수 있다. 해당 터치 영역 내에 1개의 도체가 존재한 경우에, 정보기기(200)는, 2개의 기준·2개의 정 도체, 1개의 터치 포인트를 인식할 수 있게 된다.
또한, 정보기기(200)는, ID 영역 및 터치 영역 내에 도체가 있는지 여부를 판정할 때, 소자(111)의 검지 오차(터치 패널의 도체 검지 해상도 등에 의한다)를 고려하여, 소정의 여유부를 좌우 상하 방향에 부가한 판정 영역을 정하면 된다. 정보기기(200)는, 이상의 스텝 D3의 처리를 패턴 타입 1, 패턴 타입 2에 대해서 실시하고, 모든 소자(111)(기준 도체, 정보 도체 및 터치 포인트)를 패턴 타입 1, 패턴 타입 2의 어느 하나로 인식한다.
(스템 D3) 정보기기(200)는, 도 261에서 5점의 좌표 변환된 좌표값을 ID 영역 테이블 좌표계의 좌표값으로 기준화하고, 해당 테이블에 맞추어, 대응하는 ID 코드를 구한다. 기준화에서는, 정보기기(200)은, 먼저, 좌표 변환된 정보 도체로 간주한 P3(X3", Y3")과 P4(X4", Y4")를 P0(X0", Y0")로 줄이고, P0으로부터의 상대 좌표값 △P3(△X3=X3"-X0", △Y3=Y3"-Y0")와 △P4(△X4=X4"-X0", △Y4=Y4"-Y0")을 구한다. 다음으로, 정보기기(200)는, 2개의 기준 도체 간의 거리를 L0로 하면, △P3와 △P4의 각 좌표값을 K=L0/(m2+n2)1/2로 나눔으로써, ID 역 테이블 좌표계의 좌표값이 된다. ID 영역 테이블 좌표계의 좌표값은 도 258에 예시된 바와 같이, 예를 들면, (0,0)~(7,6)의 정수값이다. 그래서, 소수점 이하의 좌표값은 반올림해서 정수화(i)한다. 여기서, 오인을 막기 위해, i-α 이상, i+α 미만 만을 i로 하고, α=0.25 전후로 하는 것이 바람직하다. 즉, 정보기기(200)는, (△X3, △Y3), (△X4, △Y4)가, 오차 α의 범위에서, 도 258의 ID 영역 테이블 좌표값이 되는지 여부를 판정한다. 또한, 정보기기(200)는, i-1+α 이상의 값, i-α 미만의 값, i+α 이상의 값, i+1-α 미만의 값은 에러로 한다.
(스텝 D4) 정보기기(200)는, D3의 결과, 에러인지 여부를 판정한다. 정보기기(200)는, 에러로 판정한 경우, 다음의 2점을 기준 도체로 간주하고, 재계산한다(스텝 D2로 돌아간다).
(스텝 D5) ID 영역 테이블 좌표계의 좌표값으로 적정한 경우, 정보기기(200)는, T1-5:P5(X5", Y5")가, 2점 T1-1:P1(X1", Y1"), T1-2:P2(X2", Y2")로부터 기하학적으로 정해지는 터치 영역의 12개소의 좌표값(도 261의 중심 위치)를 구한다. 정보기기(200)는, 남은 1점이 구한 12개소의 좌표값을 중심으로 하는 허용치의 범위에 맞춘다. 즉, 정보기기(200)는 도체의 검지 오차(터치 패널의 도체 검지 해상도 등에 의한다)를 고려하고, 남은 1점이 12점의 각 중심으로부터 소정의 여유로서 반경 r 이내(또는 직사각형)의 범위에 속하는지로 정오를 판정한다. 그리고, 판정 결과가 바르면, 정보기기(200)는 터치 위치의 번호를 취득한다. 12개소의 어느 범위에도 속하지 않으면, 에러로 하고, 다음의 2점을 기준 도체로 간주하고, 재계산한다(스텝 D2에 돌아간다).
(스텝 D6) (스텝 D4)에서 정수화하여 구해진 ID 영역 테이블 좌표계의 2개의 정보 도체의 좌표값을, 도 262에 나타내는 ID 영역 좌표값-ID 번호 테이블로 조회하고, ID 번호를 검색한다. 검색된 ID 번호와 터치 영역의 터치 위치 번호가 인식되어, 대응하는 애플리케이션을 실행(파라미터 입력도 포함한다)이나 콘텐츠의 열람이 실시될 수 있다. 또한, 카드 중심 좌표값 PC'(XC', YC')과 상기 식 1에서 구한 θ를 앱의 실행(파라미터 입력도 포함한다)이나 콘텐츠 열람에 사용해도 좋다.
<실시 형태 38>
도 264에서 도 269를 참조하여, 정보기기(200)에 의한 소자(111)의 위치 인식 방법 및 이 위치 인식 방법에 따른 프로그램 처리를 예시한다. 본 실시 형태에서 정보기기(200)는 ID 영역에 배치되는 4개의 소자(111)(도체)와 터치 포인트 1개의 모두를 정보 도체로서 도체 배치 패턴을 인식하고, 5개의 검지점에서 ID를 정의ㆍ취득한다. 본 실시 형태의 다른 구성 및 작용은 실시 형태 37과 같다.
본 실시 형태에서는 ID 영역에 배치되는 4개의 소자(111)와 터치 포인트 1개의 모두를 정보 도체로서 도체 배치 패턴을 인식하는 점 이외의 구성 및 작용은, 실시 형태 37이 그대로 본 실시 형태에 적용된다. 또한, 오인을 막기 위해, 본 변형 예에서도, 소자(111)는 인접하여 배치하지 않도록, 2개의 소자(111) 간의 배치(상하 좌우 경사)는, 점선 ○로 표시한 배치 후보 개소를 1개소 두고 배치된다.
(알고리즘의 상세)
(스텝 E1) 도 269에 알고리즘의 상세를 예시한다. 본 변형 예에서도, 도 265의 터치 패널 상의 좌표계에서의 검지점의 좌표값은, P1(X1', Y1'), P2(X2', Y2'), P3(X3', Y3'), P4(X4', Y4'), P5(X5', Y5')으로 한다. 정보기기(200)는, 검지한 ID 영역의 4점과 터치 영역 1점의 합계 총 5점 중 2점 간의 거리를 모두 계산한다. 2점 간의 거리가 긴 편으로부터 L1~L10으로 정렬한다. 정렬된 결과는, L1>L2>L3>L4>L5>L6>L7>L8>L9>L10이 된다. 또한, 도 264의 XY 좌표계는, 터치 영역의 왼쪽 아래(좌하)를 원점으로 한 좌표형이다. 또한, 도 265에서는, 카드 모양의 장치(110)를 터치 패널에 θ 회전하여 재치했을 때의 각 검지점의 좌표값은, 터치 패널의 X'Y' 좌표계로 나타내고 있다. 검지 2점을 잇는 가장 긴 선분 L1은, P1과 P5로 이루어지고, 카드의 정방향(Y축 방향)에 대해서 L1의 각도 θ1을 이루고 있다. θ1은 검지 2점을 연결하는 가장 긴 선분에 대응하는 정보의 하나로 미리 정보기기(200)에 설정되어, 예를 들어, ROM에 기억되어 있다.
(스텝 E2) 검지점 5점에 의한 ID의 인식은, 먼저, 정보기기(200)는, 검지 2점을 잇는 가장 긴 선분 L1을 구성하는 시점 PS과 종점 PE(본 변형 예에서는 P5와 P1)를 구한다. 카드를 기울여 재치한 경우의 터치 패널 Y'방향에 대한, PS를 시점으로 한 2점 PS, PE을 잇는 선분의 각도는 θ'=tan-1{(Y1'-Y5')/(X1'-X5')가 된다.
(스텝 E3) 정보기기(200)는, PS를 원점으로 하고, L1으로 기준화한 다른 4점의 검지점의 상대 좌표값 △P1{△X1'=(X1'-X5')/L1, △Y1'=(Y1'-Y5')/L1}, △P2{X2'=(X2'-X5')/L1, △Y2'=(Y2'-Y5')/L1}, △P3{△X3'=(X3'-X5')/L1, △Y3'=(Y3'-Y5')/L1}, △P4'{△X4'=(X4'-X5')/L1, △Y4'=(Y4'-Y5')/L1}를 구한다.
또한, 정보기기(200)는, 도 267과 같이, 터치 패널 상의 좌표값을 -θ' 회전시켜 좌표 변환을 행한다. 이 좌표 변환 후의 좌표를 기준화 좌표라고 부르며, 좌표 변환 후의 좌표값을 기준화 좌표값이라고 부른다. 여기서, 시점과 종점의 판별을 할 수 없기 때문에, P5와 P1의 각각을 원점으로 한 각 검지점의 좌표값을 구한다.
(스텝 E4) 그리고, 정보기기(200)는, 가장 긴 선분 L1을 구성하는 시점 PS와 종점 PE를 제외한 3점의 기준 좌표값을 미리 산출하고, 가장 긴 선분 L1의 카드의 정방향(Y축 방향)에 대한 각도 θ1에 대응지워 기준화 좌표 - ID 번호 테이블에 기억하고 있다. 정보기기(200)는, 가장 긴 선분 L1의 카드의 정방향(Y축 방향)에 대한 각도 θ1과 기준화 좌표 - ID 번호 테이블에 기억된 가장 긴 선분의 각도 θ1을 대조하여 확인한다.
도 268은 기준화 좌표 - ID 번호 테이블의 예이다. 4개의 ID 영역의 소자(111)의 배치 좌표 및 터치 영역의 격자점의 조합에 관하여, 가장 긴 선분 L1의 각도 θ1마다 시점 PS와 종점 PE를 제외한 3점 기준화 좌표값을 계산하고, ROM에 저장하고 있다. 도면에서, 「원점 좌표」의 필드는, 가장 긴 선분 L1의 끝점 P1, P5의 어느 것을 원점으로 하는 가에 의해 정해지는 2개의 좌표계를 나타낸다. 「ID 번호」의 필드는, 도 268의 표의 각행에서 결정되는 ID를 나타낸다. 「가장 긴 선분의 각도 θ1」의 필드는, 가장 긴 선분 L1의 카드의 정방향(Y축 방향)에 대한 각도 θ1이다. 정보기기(200)는, 가장 긴 선분 L1의 길이와 각도 θ1과의 대응표를 RAM 또는 ROM에 보존하고 있으므로, 가장 긴 선분 L1의 길이를 산출하면, 각도 θ1을 구할 수 있다. 「판정 범위 반경」은, 도 268의 표에서 특정되는 좌표값과, 정보기기(200)가 터치 패널에서 취득한 3점의 위치 좌표의 허용 오차이다. 「정보 도체 좌표 1」에서 「정보 도체 좌표 3」은, 가장 긴 선분 L1의 끝점 P1, P5 이외의 3점의 좌표가 대조되는 기준화 좌표값이다. 정보기기(200)는, 가장 긴 선분 L1의 각도 θ1이 일치하고, 동시에 가장 긴 선분 L1의 끝점 P1, P5 이외의 3점의 좌표가 정보 도체 좌표 1에서 정보 도체 좌표 3에 판정 범위 반경의 오차 범위에서 합치했을 때, 해당 행의 ID 번호를 ID로서 특정한다.
소정 오차는, 터치 패널의 검지 해상도의 영향이 상당수를 차지하고, 그 오차는 실 치수로서의 절대값이다. 한편, 각 검지 좌표는 검지 2점을 잇는 가장 긴 선분 L1에서 기준화하고 있기 때문에, ID(즉, L1의 거리)에 의해 오차 범위가 일정하지 않게 된다. 그래서, 도 268에는, 기준화된 좌표값에서도 적정한 합치의 판정을 위해, 기준화 좌표 - ID 번호 테이블에 오차 범위 반경 r이 설정되어 있다. 정보기기(200)는, 테이블 내의 좌표값(I, J)을 중심으로 반경 r 내에 들어가면 합치로 판정한다. 또한, 정보기기(200)는, 이 오차 범위는 직사각형으로 설정ㆍ판정해도 좋다.
(스텝 E4) 그리고, 정보기기(200)는, 얻어진 좌표값으로부터 ID와 터치 위치 번호를 특정하고, 대응하는 처리를 실행한다.
(효과) 이상과 같이, 정보기기(200)는, 도 268의 기준화 좌표 - ID 번호 테이블에서 대조하여, 소정의 오차 범위로 합치한 때에 해당 ID 번호인 ID를 구할 수 있다. 따라서, 정보기기(200)는, 구한 ID에 대응하는 다양한 처리를 실행할 수 있다.
[변형 예 1] 시점을 원점으로 한 각 검지점의 기준화된 좌표값과의 대조를 위해, 도 268과 같이, P5와 P1의 각각을 원점으로 한 케이스를 테이블에 설정할 경우, -θ' 회전시켜 행하는 좌표 변환은, 도 266의 검지 2점의 가장 긴 선분을 구성하는 어느 1점(P5와 P1의 하나)에서 실시하면 된다. 한편, 테이블은 어느 1 케이스만을 설정하고, 2점(P5와 P1의 양쪽)을 원점으로 하여 좌표 변환한 2종의 좌표값으로 대조해도 좋다. 또한, 도 264~도 267의 좌표계는 모두 왼쪽 아래를 원점으로 하고 있지만, 터치 패널의 좌표 검지로 많이 사용하고 있는 왼쪽 위(좌상)(오른쪽 위, 오른쪽 아래라도 좋다)를 원점으로 해도 된다.
[변형 예 2] 또한, 기준화 좌표 - ID 번호 테이블은, 도 268의 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 기준화 좌표 - ID 번호 테이블로서, ID 영역과 터치 영역으로 나누어 코드화하고 테이블에 포함시켜도 좋다. 기준화 좌표 - ID 번호 테이블에서는, 검지 2점에 의한 가장 긴 선분으로 기준화하고 있어, 상사형(相似形)의 대소에 의한 도체 배치를 배제하고 있지만, 터치 패널의 좌표계(단위 길이당의 좌표값)을 인식할 수 있다면, 검지 2점의 가장 긴 선분의 거리에 의존하는 상사형 패턴의 조합도 부가할 수 있고, 대량의 ID를 정의할 수 있다. 기준화의 이점은, 터치 패널별 좌표계나 해상도 차이에 영향 받지 않고 도체의 배치를 인식할 수 있는 점이다.
[변형 예 3] 본 변형 예에서는, ID영역과 터치 영역이 존재하는 것을 전제로 하고 있지만, 이에 한정하는 일 없이 5점의 도체 검지에 의한 ID의 정의ㆍ인식으로 활용해도 된다. 게다가, 태블릿이나 업무용 터치 패널 등에서는 10점 이상까지 검지할 수 있는 것부터 5점에 한정하지 않고 복수의 도체로 ID를 생성ㆍ인식해도 좋다. 또한, 도 264와 같이, 도체 배치 위치나 터치 위치가 소정 간격으로 설정되어 있지만, 임의의 위치로 설정하고 일의의 패턴을 형성하면, 더 많은 ID를 설정ㆍ인식할 수 있다. 단, 도체 배치, 터치 포인트는, 터치 패널의 도체 검지 해상도를 충분히 파악하여, 잘못 인식하지 않도록 도체 간의 거리, 도체의 크기, 커플링에 의한 영향 등을 고려할 필요가 있다.
[변형 예 4] 카드의 정방향(Y축 방향)에 대한 검지 2점 PS와 PE를 잇는 가장 긴 선분의 PS를 원점으로 하는 각도를 θ1로 하면, 도 266의 카드 재치 방향의 산정에 의해, Y 방향에 대한 카드의 기울기 θ는, θ=θ'-θ1으로 산정되지만, 이 θ나 카드 중심 좌표값 PC'(XC', YC')을 앱의 실행(파라미터 입력도 포함한다)이나 콘텐츠 열람에 사용해도 좋다. 또한, 터치 패널 상에서 카드를 재치하는 방향이 특정되어 있으면, θ1도 패턴의 조합에 부가할 수 있어, 방대한 양의 ID를 정의ㆍ인식할 수도 있다. 이러한 이용에 대응하기 위해, 도 268의 기준화 좌표 - ID 번호 테이블에 θ1을 포함하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는, 카드의 도체 패턴의 설정ㆍ인식에 관해서 논했지만, 전기 제어하지 않는 전자 스탬프나 전기 제어하는 스마트 카드, 디지털 스탬프 등에도 마찬가지로 이용할 수 있다.
[변형 예 5] 도 268의 기준화 좌표 - ID 번호 테이블에는, 가장 긴 선분 L1의 카드의 정방향(Y축 방향)에 대한 각도 θ1이 기억된다. 또한, 상기 스텝 E4에서는, 정보기기(200)는, 가장 긴 선분 L1의 길이와 각도 θ1의 대응표를 RAM 또는 ROM에 보관하고, 가장 긴 선분 L1의 길이를 기초로 각도 θ1을 구하며, 각도 θ1을 기초로 기준화 좌표 - ID 번호 테이블을 참조하였다. 그러나, 이러한 처리를 대신해서, 기준화 좌표 - ID 번호 테이블에는, 가장 긴 선분 L1이 기억되도록 해도 좋다. 상기 스텝 E4에서는, 정보기기(200)는, 가장 긴 선분 L1의 길이와 각도 θ1의 대응표를 RAM 또는 ROM에 보관하고, 가장 긴 선분 L1의 길이를 기초로 기준화 좌표 - ID 번호 테이블을 참조하여, 터치 패널로부터 얻어지는 기준화 좌표값과 기준화 좌표 - ID 번호 테이블의 정보 도체 좌표 1에서 정보 도체 좌표 3을 대조해도 좋다.
<실시 형태 39>
[시작하기 - 터치 패널의 도전 탭의 입계값에 관해서]
(1) 스마트 폰 등의 10초 경과 시 임계값 변화
iPhon(등록상표)의 많은 기종에서는, 검출한 용량에 의해, 터치 상황의 이벤트를 발행하는 조건으로서, 제1과 제2의 임계값(기타, 도체마다에 에러 처리의 설정이 있는 경우도 상정된다)이 있다. 장치(110)의 소자(111) 등의 도체가 터치 패널에 터치한 순간에서는, 제1의 낮은 임계값이 사용되고, 터치 패널은 비교적 낮은 용량에도 도체를 검지한다. 터치 패널이 도체를 검지한 후에는 이력(히스테리시스)에 의해, 바로 OFF(검지→비검지)가 되지 않도록 더욱 낮은 용량에서 OFF가 되도록 임계값이 설정되어 있다. 그러나, 터치 패널이 검지한 도체의 내에, 적어도 1개의 도체가 터치 패널 상을 이동하지 않은 상태(정지 상태)에서 10초간 연속하여 경과하면, 모든 도체에 대해서 제2의 임계값이 설정된다. 그 순간에, 해당 도체에 의한 검지 용량이 제2의 임계값의 OFF 용량을 하회하면, 패널은 곧바로 도체를 비검지가 된다. 단, 또한, 모든 도체가 이동하는 동안은, 손가락이 이동하고 있는 상태라고 상정되어 제1의 임계값이 계속 적용된다. 즉, 적어도 1개라도 정지해 있는 상태에서 손가락 정도의 용량이 없는 경우에는, 손가락이 아닌 도체가 접촉하고 있다고 판정하여, 도체 OFF인 이벤트가 디바이스 드라이버로부터 OS 및 애플리케이션에 발행된다. 또한, 제2의 임계값이 OFF 용량을 상회하고 있는 도체가 포함되어 있고, 해당 도체가 정지해 있으면, 동시에 비검지가 된다. 그 후, 해당 도체가 약간이라도 이동을 검지한 경우는, 재검지되지만 불안정한 거동(에러 설정된 것으로 추정된다)이 된다. 게다가, 정지 상태의 도체가 비검지가 된 경우에, 제2의 임계값인 OFF 용량을 상회하고 있는 도체가 이동하고 있는 경우는, 해당 도체는 비검지는 되지 않지만, 터치 패널은 불안정한 거동(에러 설정된 것으로 추정된다)가 된다. 또한, 모든 도체가 제2의 임계값인 OFF 용량을 상회하고 있는 경우는, 정지 상태 및/또는 이동 상태에 관계없이 비검지가 되지는 않는다. 상기한 다양한 케이스에서, 비검지나 불안정한 가동이 된 도체가 존재하더라도, 그 후, 터치 패널이 새로운 도체를 검지한 경우는, 해당 도체만 정상으로 검지되어, 다시 10초간으로, 해당 도체의 용량, 정지ㆍ이동에 의해서 상기의 처리가 이루어진다. 즉, 도체마다에 제1, 제2의 임계값, 에러 설정이 실시되고 있다고 생각된다..
한편, 제1과 제2의 임계값에 불구하고, 도체의 존재는 일정한 용량이 있는 한, 비검지가 되어도 항상 검출되고 있고, 도체가 이동한 경우는, 터치 패널은 그 움직임에 추종하여 도체를 검출하고 있다. 단, 설정된 임계값의 조건에 의해 도체의 ON/OFF를 나타내는 이벤트(에러 설정도 포함한다)가 발행되고, 개발된 다양한 애플리케이션은 도체의 검지(에러 설정도 포함한다) 상황을 인식한다. 한편, 용량이 비교적 작은 도체를 검지하고 있는 상태에서, 도체가 수평 또는 수직으로 늘어선 상태에서는, 터치 패널의 특성으로부터 검출되는 용량이 더욱 저하하고, 1개 또는 늘어선 도체의 전부가 OFF가 되는 경우가 발생한다. 여기서, 다른 도체가 비검지가 되지 않는 한, 수평 또는 수직 상태에서 비검지가 되어 있는 도체는, 수평 또는 수직으로 늘어서지 않도록 이동된 경우에는 터치 패널에 검지된다. 이것을 회피하려면, 충분한 용량을 검지시키도록, 도전 탭의 용량을 늘리는 것이 바람직하다. 또한, 사람의 손가락이라도, 아이의 손가락과 접촉면이 작은 때 등은, 용량이 부족하지 않아, 제2의 임계값이 적용되면, 검지하지 않게 된다. 그 후, 접촉 면적을 넓혀 용량을 늘리고 도체를 이동시키면 다시 검지되지만, 터치 패널의 거동이 불안정(에러 설정된 것으로 추정된다)하게 된다. 또한, 검지하는 용량은, 탭의 면적이 크고, 밀착도가 높고, 배선도 포함한 탭의 용량이 크면, 보다 검지하기 쉽게 되는 것은 말할 필요도 없다.
(2) 태블릿의 10초 경과 시 임계값 변화
iPad(등록상표)에서도, iPhone(등록상표)과 마찬가지로, 터치 상황의 이벤트를 발행하는 조건으로서, 제1과 제2의 임계값(에러 처리를 포함한 제3의 임계값이 있는 경우도 상정된다)이 있고, 제1과 제2의 임계값의 기본적인 처리는 스마트 폰과 동일한 것으로 고려된다. 그러나, 크기가 큰 iPad(등록상표)에서는, 스마트 폰에 비해 도체의 용량을 크게 검지하여 반응이 좋다. 본 실시 형태의 ID 영역의 도전 탭(상기 각 실시 형태의 소자(111), 실시예 0의 코드 출력부(13)에 상당) 등의 도체에서는, 원칙적으로, 제2의 임계값에서도 터치 패널의 검출 결과가 OFF가 되지 않는다. 그래서, 카드 게임과 같이, 터치 패널 표면에서 카드를 이동시키면서, 계속해서 플레이할 수 있다. 태블릿 전용 카드에서는, 본 실시 형태의 터치 영역에서, 실시 형태 도 291A에서 도 296의 기구와 같이, 염가로 제조하기 위해 터치 영역에 스루홀(도통공), 도전 탭도 설치하지 않고, 터치의 바로 아래에 유전 기둥을 설치하는 것만으로도 터치를 검지할 수 있다. 그러나, ID 영역의 도전 탭의 검지 용량(접속된 배선도 포함한다)이 적고, 나무 책상 위(스틸이 부착된 것에 비해 검지 용량이 적다)에서 사용한 경우는, 10초간으로 비검지가 되는 경우도 있다. 또한, 터치 패널이 검지하는 용량은, 탭의 면적이 크고, 배선도 포함한 탭의 용량이 크고, 터치 패널과의 밀착도가 높으면, 보다 검지하기 쉽게 되는 것은 말할 필요도 없다. 즉, 어떤 상황에서도 정상적으로 도체를 검지할 수 있는 것은, 제2의 임계값에서 모든 도체가 검지할 수 있는 만큼의 충분한 용량을 갖고 있으면, 10초 이상의 정지 상태 및/또는 이동 상태에 관계없이, 정상적으로 계속 검지한다.
[다음으로 - 터치 패널의 사용 환경]
스마트 폰, 태블릿, 업무용 터치 패널의 검지 용량은, 기종이나 사용 환경에 의해 다르기 때문에, 어느 기종 및 어떠한 사용 환경에서도 기능하는 기구로 하는 것이 바람직하지만, 스루홀, 접점, 탭의 수량이 많아지면, 코스트가 높아진다. 그러므로, 각 터치 패널의 특성에 대응한 전용의 카드 사양도 고려된다.
(스마트 폰 사용시의 터치 영역에 관해서)
사용 환경은, 손으로 스마트 폰을 가지는 경우도, 책상에 두고 사용하는 경우도 상정된다. 책상은 나무 책상과 스틸 책상이 있고, 도체 용량이 검지하기 어려운 나무 책상에서 정상적으로 기능하는 것을 조건으로 한다.
1) 손으로 스마트 폰을 가지고 사용한다.
2) 나무 책상 위에 놓고 사용한다. -> 1), 2)의 어느 것도, 본 실시 시행 형태의 도 270, 도 271과 같이, 손가락 접점과 스루홀(도통공), 도전 탭을 설치한 경우는 양호하게 검지하고, 특히 1)의 반응이 좋다.
그러나, 실시 형태 40의 도 291부터 도 296과 같이, 유전 기둥만 있는 경우, 1)에선 다소 반응하지만, 터치의 용량이 검지하기 어렵기 때문에, 손가락 접점, 스루홀(도통공), 도전 탭을 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 카드의 두께를 0.8mm정도 이하가 되도록 충분히 얇게 하고, 유전성이 높은 재료를 사용하면, 유전 기둥만으로도 터치의 용량을 검지하기 쉽게 된다. 한편, 실시 형태 40의 도 291B부터 도 291E와 같이, 유전 기둥을 도전 기둥으로 하는 기구(터치 영역을 제외한 상판과 저판의 저면은 비도전체로 한다)도 바람직하다. 그 경우는, 기둥 내부의 스루홀은 필요없고, 도전 기둥을 저판에는 끼워넣는 것도 좋으며, 다중 성형으로 저판에 설치하여도 좋다. 또한, 이 도전 기둥을 금속 막대, 금속선으로 해도 좋다. 또한, 2)보다 1) 쪽이 터치하는 인체와 스마트 폰 케이스 경유로 터치 패널의 회로가 될 수 있기 때문에, 용량을 많이 검지하여, 반응이 좋다.
(스마트 폰 사용 시의 ID 영역에 관해서)
기본적으로, 손가락으로 터치하지 않아도 용량을 보유하고 ID 영역의 도전 탭을 검지하기 위해 연장 30cm 정도의 배선을 설치 용량을 보유하고, 배선 상에 마련된 스루홀(도통공)로 도전 탭에 도통함으로써, 터치 패널에 도전 탭을 검출시킬 수 있다. 상기 30cm의 설계 조건은, 실험에서 얻은 것이다. 0.07mm, 0.15mm, 0.33mm, 1mm의 도선을 사용하여, 직경 8mm의 원형 도금 도전체에 납땜한 도선을 연직상으로 연장하여, 목제 막대기에 고정하고, 도선에는 손을 대지 않도록 하여, 도선의 길이를 변화시켜 도전 탭을 검지하는지 여부를 실험했다. 그 결과, 스마트 폰을 손에 든 경우는, 21cm부터, 스마트 폰을 나무 책상에 둔 경우는, 28cm부터 도전 탭을 확실히 검지하였다. 태블릿에서는, 스틸 책상에 둔 경우는, 27cm부터, 나무 책상에 둔 경우는, 29cm부터 도전 탭을 확실히 검지하였다. 이 결과로부터, 직경이 0.07mm부터 1mm까지의 사이, 0.07mm의 약 14배의 1mm에서도 굵기의 변동은 수%의 오차밖에 인정되지 않고, 명확하게 도선의 길이가 도전 탭을 검지하는 요인인 것으로 나타났다. 그래서, 스마트 폰 및 태블릿에 관하여, 어떤 사용 상황에서도 도선이나 도전 탭에 손을 대지 않고, 도전 탭을 검지하기 위한 설계 조건으로 도선의 연장을 30cm로 정했다. 1) 손으로 스마트 폰을 가지고 사용한다. 2)책상 위에 놓고 사용한다.->1), 2) 모두 양호하지만, 특히 1)은 손가락이 배선에 닿지 않아도 도전 탭의 검지 반응은 좋지만, 2)의 경우에도, 손가락이 배선에 닿지 않아도, 장치(110)를 터치 패널에 재치하는 것만으로, 터치 패널이 ID 영역의 모든 도전성 탭의 용량을 확실하게 검지할 수 있도록, 배선의 길이, 접점 및 탭 크기를 증가시키는 것이 바람직하다. 많은 기종의 iPhone(등록상표)에서는 도전 탭이 정지 상태에서 10초 경과하면, 모든 도전 탭을 검지하지 않게 된다. 한편, 스마트 폰과 마찬가지로 도전 탭을 검지한 상태에서는, 도전 탭이 수평 또는 수직으로 늘어선 상태에서는, 터치 패널의 특성때문에, 검출되는 용량이 낮아지고, 어느 1개 또는 늘어선 도체 모두가 OFF가 되는 경우가 발생한다. 이를 회피하기 위해서는, 충분한 용량을 검지시키도록, 본 실시 형태의 도 271, 도 273, 도 276과 같이, 터치 영역에도 스루홀(도통공)과 도전 탭을 설치하면, 비검지의 빈도가 대폭적으로 저하된다.
「배선을 터치하고 있으면, 1)의 경우의 대부분의 동작 시험에서, 10초를 넘겨도 터치 패널이 ID 영역의 도전 탭을 검지 할 수 있는」 것으로부터, 터치 영역에 터치할 때마다, 10초를 넘어도, 다시 도전 탭을 검지할 수 있도록, 터치 영역에 배선하여 ID 영역의 도전 탭에 도통시키는(교류 신호가 도통가능한) 기구로 하는 것이 바람직하다. 또한, 스마트 폰의 화면은 작기 때문에, 카드를 재치하여, 터치 영역을 1개 터치한 후에는, 카드를 화면 상에서 제거하여 앱의 실행이나 콘텐츠를 열람하도록, 카드를 재치하고나서 10초 이내에 터치 영역을 터치하는 사용 조건이라도 좋다고 생각된다. 카드 모양의 장치(110)가 재치되고, 터치 패널이 한번이라도 ID 영역의 4개의 도전 탭을 확실히 검지하면, 배선을 통한 ID 영역의 도전 탭으로의 손가락으로부터의 도통도 필요 없게 되고, 터치 영역과 ID 영역을 분리할 수 있다. 게다가, 카드 모양의 장치(110)를 재치하는 영역이, 대체로 카드 모양의 장치(110)와 같은 사이즈에서, 카드 모양의 장치의 재치고 방향도 한정하면, 터치 패널이 ID 영역의 4개의 도전 탭을 검지하면, 10초간을 넘어 그 후의 터치 영역으로의 터치를 오인 없이 스마트 폰은 검지할 수 있다.
(태블릿 사용시의 터치 영역에 관해서)
사용 환경으로는, 이용자가 장치(110)와 태블릿의 양쪽을 손에 들고 사용하는 것은 원칙적으로 없다고 생각하고, 책상 위에 두고 사용하는 것을 전제로 하여, 터치 패널이 도전 탭(도체)의 용량을 검지하기 힘든 나무 책상에서 정상적으로 기능하는 것을 조건으로 한다.
태블릿에서는, 스마트 폰에 비해, 터치 패널에 의한 도전 탭의 검지 반응이 좋고, 계속해서 검지할 수 있다. 터치 영역에는, 스루홀(도통공), 도전 탭도 설치하지 않아도 좋다. 단, 유전 기둥을 형성하는 재료의 유전성이 낮아, 유전 기둥의 직경이 8mm 미만, 카드의 두께가 0.8mm 이상 등의 조건에 의해서, 터치 패널이 도전 탭의 용량을 검지하기 어렵게 된다. 또한 스루홀(도통공), 도전 탭을 만들지 않는 것이 제조 코스트를 염가로 억제할 수 있다.
(태블릿 사용 시의 ID 영역에 관해서)
기본적으로, 손가락으로 장치(110)에 터치하지 않고도 용량을 보유하여 도전 탭을 검지하기 위해 연장 30cm 이상의 배선을 마련하고, 배선 상에 마련된 각 ID 영역의 도전 탭 상의 스루홀에서 배선과 도전 탭을 도통시킨다. 케이스가 크고, 대지나 조작하는 인체와의 사이의 부유 용량이 커서 용량을 많이 검지하고, 10초를 넘어 제2의 임계값이 적용되더라도, ID 영역의 도체의 검지를 계속할 수 있고, 극히 양호하다. 한편, 스마트 폰과 마찬가지로 도체를 검지하고 있는 상태에서, 도체가 수평 또는 수직으로 늘어선 상태에서는, 터치 패널의 특성때문에, 검출되는 용량이 저하하고, 어느 1개 또는 늘어선 도체 전부가 OFF가 되는 경우가 발생한다. 이것을 회피하려면, 충분한 용량을 검지시키도록, 본 실시예의 도 270, 도 271과 같이, 터치 영역에도 스루홀(도통공)과 도전 탭을 설치하면, 비검지의 빈도가 대폭적으로 저하된다. 터치 영역에 배선하고 ID 영역의 도전 탭에 도통시켜, 손가락으로 터치했을 때에, ID 영역의 탭의 용량을 충분히 확보하거나, 카드 모양의 장치(110)를 재치하는 것만으로 ID 영역의 모든 도전 탭의 용량을 확실하게 검지할 수 있도록 배선의 길이, 접점 및 탭 크기를 증가시키는 것이 바람직하다. 카드 모양의 장치(110)를 재치하는 영역이, 대체로 카드와 같은 사이즈로, 카드의 재치 방향도 한정하면, 터치 패널이 ID 영역의 4개의 도전 탭을 검지하면, 10초간을 넘어 그 후의 터치 영역에 대한 터치를 오인 없이 스마트 폰은 도체 탭의 터치를 검지할 수 있다. 그 결과, 카드 모양의 장치(110)를 터치 패널에 재치하여 한번이라도 ID 영역의 4개의 도전 탭을 확실히 검지하면, 배선을 통해서 ID 영역의 도전 탭으로의 손가락과의(교류 신호의) 도통도 필요 없게 되고, 터치 영역과 ID 영역을 분리할 수 있다.
[실시 형태 - C - CARD의 기구(박형 상판 + 요철 저판)]
도 270에서 도 285으로, 실시 형태 39에 관한 장치(110AB)를 설명한다. 본 실시 형태의 장치(110AB)는 실시 형태 37, 실시 형태 3 8등과 마찬가지로, 박판상으로 전지를 이용하지 않는 장치이다. 상기 실시 형태 1 등과 마찬가지로, 박판을 평면시한 면 중에서, 터치 패널에 근접 또는 접촉하는 면을 작용면이라고 부른다. 또한, 작용면의 반대면을 상면이라고 부른다. 장치(110AB)의 작용면과 상면은 함께 실시 형태 37, 실시 형태 38 등과 같은 ID 영역과 터치 영역을 가진다. 또한, 이하에서는 ID 영역의 소자(111)와 터치 영역의 터치 포인트를 도체라고 부르고, ID 영역의 소자(111)와 터치 영역의 터치 포인트의 형상 및 배치에 의해 형성되는 평면 형상을 도체 패턴이라고 부른다.
본 실시 형태에서는, 상판과 저판의 2장으로 형성되고, ID 영역에 많은 패턴 배치를 하기 위해서 ID 영역의 소자(111)와 터치 영역의 터치 포인트를 포함하는 도체 패턴 마다에 금형을 제작하지 않아도 되도록, 설계 및 공법, 재료를 이용한다. 도 270(a)와 같이, 상판은 비도전성이 높은 시트 혹은 성형판으로 하고, 접착되어 합해질 때에 휘지 않도록 한다. 그러기 위해서는, 경질이거나, 또는 신축하지 않는 재료를 사용한다. 터치 패널이 용량, 전계 등의 물리량을 검지하기 쉽기 위해서는 터치 패널과 카드의 접촉면은 평면을 유지할 수 있는 재료로, 도 270(c),(d)의 저판을 성형하는 것이 바람직하다. 특히, 비도전성의 경질 열경화성 수지로 (1)인젝션(사출)성형법, (2) 컴프레션(압축)성형법, (3) 트랜스퍼(이송) 성형법 등으로 성형하는 것이 바람직하다. 터치 패널 상에서 카드를 회전 및/또는 이동시키지 않는 정지 상태에서 사용하는 경우는, 터치 패널에 붙도록 밀착성이 높은 비도전 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
다양한 ID를 나타내는 도체 패턴에 대응하기 위해, 도 270(a),(b),(c)와 같이, 저판에 도체가 배치되는 후보 개소의 중심의 상방의 상판 및 저판에는 도체와 배선을 연결하는 스루홀(TH1)용 구멍을 형성하는 것이 바람직하다. 이들의 구멍은 성형시에 구멍을 형성하여도 좋고, 성형 후에 필요 개소에 구멍을 형성하여도 좋다. 또한 스루홀용 구멍은 직경 0.3~1.0mm 정도를 필요로 한다. 한편, 기구에 따라서는, 도 291A, 도 294에서 도 296 등과 같이, 상판에 구멍이 뚫지 않아도 좋은 경우가 있다. 상판 및 저판의 재료의 유전율이 충분히 높아, ID를 나타내는 도체 패턴(소자(111)의 배열)에 터치 패널이 검지할 수 있을 정도의 충분한 용량을 형성할 수 있는 경우가 있기 때문이다. 또한, 본 실시 형태에서는 저판의 터치 영역의 12개소에는 스루홀(TH2)용 구멍이 형성된다. 제조 공정은, 40cm×50cm 정도 이상의 판으로 성형하고, 도전 잉크로 인쇄나 도금 등으로 배선을 실시하고, 접합 후에, 스루홀을 도전 잉크로 충전하는 것이 바람직하다. 접합 전에 상판과 저판을 도통시키는 스루홀을 형성하는 경우는, 양자의 스루홀이 이어지도록 접점이 형성된다. 카드 표면과 이면의 인쇄는, 상판은 두께가 0.2~0.3mm이고, 각종 인쇄기에서 취급하는 정도이므로 직접 인쇄할 수 있다. 저판이 두껍기 때문에, 별도 백색 시트로 인쇄하여 저판의 이면에 붙이는 것이 바람직하다. 또한, 도전 탭(소자(111))이나 배선, 접점을 가릴 필요가 있는 경우는, 백색 시트(그래픽에 따라서는 다른 색이라도 좋다)에 가리고, 그 위에 그래픽을 인쇄하여 인쇄 시트를 제작하는 것이 바람직하다. 인쇄 시트는, 잉크층과 접착층을 포함하여, 0.1~0.15m 정도로 하고, 도전 탭(소자(111))의 검지에 영향이 없도록 하지 않으면 안된다. 게다가, 손가락에 의한 도통을 실시하는 경우는, 인쇄 시트의 두께는 0.1m 정도가 양호하다. 제조 공정은 비용을 충분히 고려하여 상판과 저판에, 배선, 접점, 스루홀 도전 탭 등을 형성하고, 인쇄 또는 인쇄 시트의 접합을 적정한 순서로 실시하고, 상판과 저판을 붙인 후에, 카드 사이즈로 재단하는 것이 바람직하다. 또한, 소자(111)를 도전 탭, 혹은 간단히 탭이라고도 한다.
도 270(b),(c)의 저판의 두께는 예를 들어, 0.6mm~0.8mm이며, ID 영역에 가로 방향 7열, 세로 방향 8열의 56개의 도전 탭 배치를 위한 스루홀용 기둥 2mm×2mm의 기둥이, 6mm 간격으로 설치되어 있다(ID 영역 기둥). 이들 기둥의 치수와 개수는 설계 조건이며, 기둥 및 스루홀을 통하여 배선과 접속되는 도전 탭(소자(111))의 개수는 임의이다. 6mm 간격은 배치되는 도전 탭 이외의 위치를 손가락 터치한 경우는, 검지될 가능성이 크지만, 도전 탭 배치의 후보를 많이 하기 위해 6mm 간격으로 하고 있다. 이와 같이, ID 패턴 이외의 용량 검지는, 터치 패널 측의 앱으로 오인으로 에러 처리한다. 본래라면, 8mm 정도의 간격으로 스루홀용 기둥을 설치하는 것이 바람직하다. 무엇보다, 양산 공정에서, 도전 탭 배치의 후보로 스루홀이 있는 기둥을 성형하지 않아도, 매번 임의의 위치에 성형할 수 있는 제조 공정이 있으면, 소정의 간격으로 기둥을 배치할 필요는 없다. 그 경우는, 카드가 휘거나, 손가락의 가압에 의해 패이거나 하지 않도록 지주를 설피하면 된다. 기둥 주위의 영역에는, 예를 들면, 깊이 0.4~0.5의 홈(상판과 저판 사이의 공동)이 설치되어 있다. 이 홈은 가장 유전율(1)이 낮은 공기층을 구비하게 되고, 손가락의 터치나 상판의 배선ㆍ접점에 의한 커플링을 장치(110AB)로부터의 물리량 변화로서 터치 패널이 오인하지 않게 하고, ID 영역의 도전 탭만을 바르게 검지하기 위한 것이다. 기둥은 원형이나 다각형이든 상관 없지만, 가능한 한 단면 치수가 작은 것이 바람직하다. 왜냐하면, 손가락으로 상판을 터치했을 때에, 기둥의 사이즈가 크면 손가락의 용량을 기둥을 통해서 터치 패널이 검지해버릴 위험이 있기 때문이다. 본래, ID 영역은 카드를 특정하는 도전 패턴(소자(111)의 배열)이 배치되어 있기 때문에, 해당 배열 이외의 위치를 손가락으로 터치하여 검지되면 도체 패턴에서 정의되는 ID의 오인을 일으키는 때문이다. 물론, 터치 패널측의 패턴 인식에서, 있을 수 없는 위치의 도체 탭의 검지는 에러로 하지만, 카드를 손가락으로 접촉할 때에, 에러가 빈번하게 생겨 정상적으로 가동할 수 없게 된다. 그래서, 스루홀용의 기둥은 가능한 한 작고, 단면 형상이 직사각형의 경우에는, 2×2mm 정도 이내, 단면 형상이 원형의 경우에는, 직경 3mm 정도 이내로 하는 것이 바람직하다. 단, 해당 기둥이 작아도, 기둥의 간격이 좁으면, 손가락 터치했을 때 복수 기둥을 통해서 1개의 도체로서, 터치 패널이 용량을 검지하는 경우가 있고, 적어도 기둥 단부의 간격이 4~6mm 이상 거리를 두는 것이 바람직하다. 이 거리의 크고 작음은, 상판의 두께나 저판의 공극(홈의 깊이)이나 저판의 유전율 특성에도 크게 영향을 받는다. 상기 공극을 형성하면, 저판의 두께는 0.2~0.3mm이고, 이 두께는 카드 저면의 평면성을 유지하기 위한 비도전성 경질 열경화성 수지로 성형할 수 있다. 게다가, 저면에 도전 탭을 배치하는 경우는, 도전 탭을 가리기 위한 백색(그래픽에 따라서는 다른 색이라도 좋다) 등의 시트를 붙일 때에, 충분히 평면을 유지하도록 압착을 하는 것이 바람직하다.
터치 영역에는, 저면에 배치되는 가로 방향 4열, 세로 방향 3열의 12개의 도전 탭을 배치하기 위한 스루홀(TH2)용 및 카드가 휘지 않도록 하는 기둥(터치 영역 기둥)이 가로 방향 14mm, 세로 방향 12mm 간격으로 설치되어 있다. 이 기둥은 터치 포인트 기둥이라고도 불린다.
기둥의 형상은, 도 270(b)에서는 단면이 원형이고, 직경 3mm~8mm 정도가 바람직하다. 스루홀을 형성하는 경우는, ID 영역과 마찬가지로 기둥 단면의 직경은 3mm 정도로 괜찮지만, 스루홀을 두지 않는 경우는 손가락의 용량을 검지 할 수 있도록 기둥 단면의 직경은 8mm 정도가 바람직하다. 도 270(c)에서 기둥의 형상은 직사각형이고, 단면 치수는 2×2mm~7×7mm 정도가 바람직하다. 스루홀을 형성하는 경우는, ID 영역과 마찬가지로 기둥 단면 치수는 2×2mm 정도로 괜찮지만, 스루홀을 형성하지 않는 경우는, 손가락의 용량을 검지할 수 있도록 기둥 단면 치수는 7×7mm 정도가 바람직하다. 도 270(b),(c)의 터치 영역에는, 도면에 예시한 4행 3열=12개의 터치 포인트 기둥 이외에, 카드가 휘지 않도록 적절하게 어떠한 형상의 기둥을 설치해도 좋다. 단, 12개소의 터치 포인트 이외에 손가락을 건드릴 경우에, 터치 패널이 검지하지 않도록 기둥의 크기와 배치 간격을 충분히 고려하지 않으면 안 된다. 또한, 상기 터치 포인트 이외의 영역은 ID 영역과 마찬가지로 깊이 0.4~0.5mm의 홈이 형성되며 그 기능은 ID 영역과 동일하다. 여기서, 스루홀을 형성하지 않는 기둥 활용에는, 하부의 도전 탭을 사용하지 않는 방법도 포함하고 있고, 이에 따라 부족해진 용량은 상판에 배치한 손가락 접점이나 배선에 의한 커플링을 유효하게 이용한다.
카드 표면에 배선이나 손가락 접점 등을 가리는 데에는, 전술한 바와 같이, 그래픽을 인쇄할 수 있는 백색(그래픽에 따라서는 다른 색이라도 좋다) 등의 시트(접착층 포함 0.1~0.15mm 정도)를 붙인다. 여기서, 손가락을 백색 시트에 터치했을 때, 백색 시트에 피복되는 ID 영역에 배치한 도전 탭에 접속하는 배선에, 손가락을 통한 터치 패널로부터의 검출 신호를 도통시키기 위하여 일정한 면적을 가진 전극을 설치하는 것이 바람직하고, 도 276, 도 277에서는 원형의 도전체(114D), 도 271부터 도 273에서는 링 형상의 도전체(114C)를 설치한다. 설차 도전체(114C, 114D)의 치수가 크게 되고, 인접하는 전극에 손가락이 접촉되어도 도통하는 것은, ID 영역의 도전 탭이고 기능 상의 지장은 없다. 지장이 있는 것은 이용자의 손가락이 인접하는 터치 포인트의 손가락 접점을 동시에 접촉하고, 터치 패널이 2개의 터치 영역의 도전 탭을 검지하는 것이지만, 도 270에 나타낸 바와 같이, 터치 영역에서는 충분한 간격(예를 들면, 세로 12mm, 가로 14mm 간격)으로 도전 탭이 배치되어 있으며, 동시에 터치할 수 없도록 설계되어 있다. 또한, 터치 포인트의 손가락 접점 면적이 지나치게 커지면, 커플링에 의해 터치하지 않고도 터치를 검지하는 경우가 있어, 주의할 필요가 있다. 도통용 도전체 배치에 따라, 스루홀을 통해서 터치 영역의 도전 탭에 통전되어, 터치한 위치를 확실히 검지할 수 있다. 또한, 도통에 의한 ID 영역의 도전 탭과 터치한 직하의 터치 영역의 도전 탭만을, 터치 패널이 검지 할 수 있도록, 링 형상의 도전체와 손가락 접점 사이는 1mm 정도 이간시켜 양측 간에 도통하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 여기서는 링 형상의 도전체와 원형의 손가락 접점을 나타냈지만, ID 영역으로의 도통을 위한 도전체와 도전 탭용의 손가락 접점 사이에서 도통되지 않으면, 타원형, 다각형 등 어떤 형상이나 조합이라도 상관 없다.
도 271(a)의 상판의 상면에는, ID 영역의 도전 탭에 도통하기 위한 링 형상의 도전체(114C)(예를 들어, 직경 6mm)가 설치되어 있다. 그 중앙에는, 터치 영역의 도전 탭에 도통하기 위한 손가락 접점(직사각형 1.0×1.0~2.0×2.0 정도 또는 직경 1.5~3mm 정도)이 설치되어 있다. 직경 6mm 정도의 터치 영역을 터치하면, 도 271(b)와 동 도(c)의 손가락 접점 및 스루홀을 통해서 도 271(d)의 직하에 배치되어 있는 도전 탭(소자(111))에 도통함과 동시에, ID 영역에 배치된 도전 탭(소자(111)) 4개에 도통되고, 터치 패널에 의해 모두 5개의 소자(111)가 검출된다. 배선의 연장은, 터치 영역의 고정된 배선만 30cm 이상이며, 터치 패널이 검지하는 임계값 이상의 용량을 가진 iPHON(등록상표)및 iPAD(등록상표)에서도 장치(110AB)를 터치 패널에 재치하는 것만으로 ID 영역의 도전 탭 4개를 검지할 수 있는 것이 확인됐다. 도면에서는, 이 30cm 이상의 배선은 발 형상으로 되어 있지만, 격자상, 나선상 등 어떠한 배선이라도 상관 없다. 또한, 본 실시 형태의 정보기기(200) 등, 예를 들어 스마트 폰에서는 장치(110AB)에 의한 터치 패널으로의 재치 등의 조작으로부터 10초 경과하면, 터치 패널이 검지하는 물리량(예를 들면, 정전 용량)의 임계값이 변동하고, 비검지가 되지만, 태블릿에서는 시간이 무제한으로 도전 탭의 검지를 계속할 수 있는 것으로 확인됐다. 그래서, 이하에서는, 스마트 폰 터치 패널에 장치(110AB)를 재치하는 등의 조작을 행한 직후에, 터치 패널이 물리량 검지의 유무를 판정할 때의 임계값을 제1의 임계값(임계값)이라고 부른다. 또한, 이 조작으로부터 약 10초 경과 과정에 설정되는 임계값을 제2의 임계값이라고 부른다. 제2의 임계값은 제1의 임계값보다 높은 것으로 확인됐다.
도 271(b)의 상판 내부에는, 0.3~1.0mm의 스루홀이 형성되어, 손가락 접점 혹은 링 형상 도체(114C)에 손가락의 터치에 의해, 이용자의 손가락이 도전 탭(소자(111))에 도통된다. 도 271(c)과 같이, 저판 상면에는 높이 0.4~0.5mm의 기둥의 내부에 스루홀이 형성되고, 도 271(d)와 같이, 저판 하면에 배치된 ID 영역의 4개의 도전 탭에 도통된다. 터치 영역에는, 세로 12mm, 가로 14mm 간격으로 도전 탭을 배치해 있고, 해당 도전 탭은 모두 직경 8mm 정도이다. 직경 8mm의 도전 탭은 대체로 손가락의 터치 면적(접한 최대 길이)에 상당한다.
게다가, 손가락 접점은, 종횡비가 약간 가로로 길게 되고 있으며, 이는 사람의 손가락이 접촉하는 경우, 그 접촉 면 영역이 약간 가로로 길게 되기 때문이다. 이를 통해, 인접한 손가락 접점이 동시에 닿지 않도록 한다. 이 12개의 터치 영역에는 각각 다른 아이콘이 인쇄되어 있고, 그 중 1개의 터치 영역을 터치하면, ID 영역의 4개의 도전 탭에 더하여 1개의 도전 탭이 검지되고, 장치(110AB)에 인쇄된 화상에 관련된 아이콘으로 특정된 애플리케이션의 실행 또는 아이콘으로 특정된 콘텐츠를 열람할 수 있다. 상판과 저판의 접착 전에 양측의 스루홀을 설치한 경우에는, 적정하게 도통을 확보하기 위해, 상판의 스루홀과 저판의 스루홀의 접촉 점에 직사각형 1.0×1.0~2.0×2.0 정도 또는 직경 1.5~3mm 정도의 접합 접점을 두는 것이 바람직하다.
한편, 상판과 저판을 접착한 후에, 스루홀용의 구멍을 두고, 도전 잉크를 충전하면, 확실히 전도성이 높은 스루홀을 형성할 수 있다. 상판 상면에서 도 271(a)의 배선과 손가락 접점을 가리기 위해, 0.1~0.15mm의 백색 시트(다른 색이라도 좋다)를 붙이는 것이 바람직하다. 링 형상의 도전체(114C)의 원주 형상의 선폭이 좁은 경우, 손가락으로부터 링 형상의 도전체(114C)에 도전되지 않을 가능성이 있다. 그래서, 손가락으로부터의 도통을 높이기 위해, 도 271(a)의 하부에 나타낸 바와 같이, 링 형상의 도전체(114C)의 원주 형상의 선폭을 넓히고, 형상을 도넛 모양으로 하여, 면적을 크게 한다.
한편, 12개의 터치 영역의 중앙 부분(각 터치 포인트)에, 아이콘을 인쇄한 도전 재료로 성형한 직경 6~10mm, 직사각형 5×5mm~8×8mm 정도의 버튼을 배치해도 좋다. 인접하는 버튼은 1mm 이상의 간격을 두고 서로 도통하지 않도록 두면 좋다. 단, 도전 버튼의 면적이 너무 넓으면, 커플링을 일으켜 검지하는 용량의 범위가 과대하게 되고, 에러가 되거나, 터치한 위치와 검지한 위치가 일치하지 않는 경우가 발생하기 때문에, 버튼의 사이즈는 충분히 주의할 필요가 있다. 버튼에 사용하는 도전 재료의 도전성으로 제어해도 좋다.
또한, 버튼과 손가락 접점에 약간의 간격을 설치하여, 손가락으로 가압한 영역만 카드 배선 부분과 접촉하여 도통시킨다. 12개의 도전 버튼은, 비도전 재료로 형성한 시트 상에 배치하는 것이 바람직하다. 단, 시트의 도전 버튼의 하부는 도통할 수 있도록 구멍을 두어야 한다. 또한, 도전성의 버튼과 비도전성의 시트는, 다중 성형에 의해 일체로 성형해도 좋다. 게다가, 도전성의 강약 제어(도전 재료의 선택)로 전술한 커플링의 영향에 의한 오인을 유발하지 않으면, 비교적 약하고 적정한 도전성을 가진 재료로, 버튼과 시트를 일체 성형해도 좋다. 또한, 도 271(c),(d)는, 후술하는 상판 도 272~도 285의 저판으로 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 게임이나 보안을 위한 각 터치 영역의 터치의 유도를 위해, 소정의 터치 영역에 터치 패널로부터 유도광을 발광해도 좋다. 이것을 이용자가 시각적으로 쉽게 인식하도록, 터치 영역 하부의 유도 기둥을 반투명으로 하거나 유도 기둥 내에 중공부를 설치해도 좋다. 또한, 도 271(d)에 배치되는 도전 탭(소자(111))에서 유도광이 차광되는 경우는, 도전 탭을 도넛 모양으로 만들어도 된다.
도 272는, 도 271에 대해서, 양 도면의 (a)의 상판의 도선 배치를 변경한 것이다. 도 272(a)와 같이, 상판에 있어서, ID 영역의 도전 탭 상의 배선을 파상의 밀집 부분을 형성함으로써, 보다 많은 용량을 보유할 수 있다. 즉, 스루홀에 의해 도전 탭에 접속되는 배선의 길이가 파상의 밀집 부분을 형성함으로써 증가한 결과, 터치 패널이 검지하는 도전 탭과 배선의 정전 용량이 증가한다. 그 결과, 터치 패널에 카드를 재치하여 손가락을 건드리지 않고도, 터치 패널이 4개의 도전 탭을 검지하기 쉽게 할 수 있다. 또한, 파상의 배선 하부에는 커플링에 의해, 더욱 검지 용량을 높이는 효과가 있다. 이에 따라, 전술한 iPHON(등록상표)과 iPAD(등록상표)에서, 제2의 임계값이 되어도, 용량을 계속 검지하도록 하기 위해서이다. 파상의 배선의 밀집 부분은, 다중 고리나 나선상, 격자상이라도 좋다.
도 273은 도 272에 대해서, 양 도면의 (a)의 상판의 도선 배치를 변경한 것이다. 도 273(a)와 같이, ID 영역의 도전 탭 상의 배선에 도전 탭과 같은 도전체(114B)를 배치함으로써, 보다 많은 용량을 보유하고, 특히 커플링에 의해, 더욱 검지 용량을 높이는 효과가 있다.
도 274는 도 272에 대해서, 양 도면의 (a)의 상판의 도선 배치를 변경한 것이며, ID 영역과 터치 영역을 접속하지 않고, 직사각형의 배선과 ID 도전 탭 상의 배선(30cm을 충분히 초과한 것만의 배선)만으로, 터치 패널에 카드를 재치하고 손가락을 건드리지 않고도 4개의 도전 탭(도 271(d)소자(111) 참조)을 검지하는 설계이다. 이것을 실현하기 위해서는, 터치 패널과의 밀착성이 큰 과제이며, 저판의 하면이 평면을 유지할 필요가 있다.
도 275는 도 274에 대해서, 양 도면의 (a)의 상판의 도선의 배치를 변경한 것이고, 터치 패널에 예를 들면 카드 모양의 장치(110AB)를 재치하고, 이용자의 손가락이 장치(110AB)를 건드리지 않고도, 정보기기(200)의 터치 패널이 저판 하면의 4개의 도전 탭(도 271(d)소자(111) 참조)을 검지하는 설계이다. 도 275(a)와 같이, ID 영역의 도전 탭 상의 배선을 도전 탭과 동일한 도전체(114B)를 배치함으로써, 보다 많은 용량을 보유하고, 특히 커플링에 의해, 더욱 검지 용량을 높이는 효과가 있다.
또한, 도 274와 도 275는, ID 영역의 도전 탭과 터치 영역의 손가락 접점이 도통하지 않도록, 카드가 변형하거나, 터치 패널 표면이 작은 분진 등이 부착하거나, 보호 시트가 잘 붙지 않으면, 검지하는 용량이 적게 되고, 도전 탭을 인식할 수 없는 경우가 있어, 주의를 요한다.
도 276은, 카드 표면에 배선이나 접점 등을 가리기 위해, 백색 등의 시트(접착층 포함 0.1~0.15mm 정도)를 손가락으로 터치했을 때, ID 영역에 배치한 도전 탭에 접속하는 배선과 손가락과 시트를 통해서, 터치 패널로부터의 검출 신호인 교류 신호를 도통시키는 구성을 예시한다. 이를 위해 일정한 면적을 가지는 도전체를 시트 직하의 터치 포인트에 설치할 필요가 있고, 여기에는 원형(다각형 등 어떠한 형상이라도 좋다)의 도전체(손가락 접점(114D))를 설치하고 있다. 그 결과, 터치 패널로부터의 교류 센서 신호를 시트에 도통시키고, 터치 패널이 ID 영역의 도전 탭(소자(111))를 검지할 수 있도록 한다. 또한, 이 하부에는, 상판을 통해서, 원형(다각형 등 어떠한 형상이라도 좋다)의 도전체를 배치하고, 저판은 도 271의 기구로 해도 좋고, 도 285(c)와 같이, 해당 도전체와 접착하는 직경 8mm 정도의 유전율이 높은 유전 기둥을 형성하고, 손가락 터치에 의해 유전 기둥의 상부에 배치한 도전체에 의한 커플링도 생겨, 터치 패널이 검지할 수 있는 용량으로 하는 것이 가능하다. 여기서, 도 276(a)에 배치된 도전체(114D)를 손가락으로 접촉한 경우, 배선(WR)을 통해서 다른 터치 영역의 도전체(114D)에 도통되어도, 손가락에 의한 직접적인 터치가 아니기 때문에, 하부의 유전 기둥을 통하여 용량을 검지할 정도가 되지 않는다. 단, 상판 및 저판의 두께, 재료, 터치 패널의 기종, 사용 환경에 의해 용량을 검지할 수 있는 경우도 있다. 또한, ID 영역에는, 도 273(a), 도 275(a)와 같이, ID 영역의 도전 탭 상의 배선에 도전 탭과 같은 도전체를 배치함으로써, 보다 많은 용량을 보유하고, 특히 커플링에 의해, 더욱 검지 용량을 높이는 효과가 있다.
도 277의 터치 영역은 도 276(a)(b)와 동일하고, 동일한 기능을 갖는다. 한편, ID 영역의 저판 및 상판의 하면은, 도 271(a)의 배선과 동일하지만, ID 영역의 상판 상면에서 저판 하면의 ID 영역의 도전 탭(도 271(d)소자(111)) 직상의 위치에는, 도전체(114B)가 배치된다. 즉 ID 영역의 도전 탭상의 동도 상판 하면에 도 277(a)의 상판 상면의 배선(WR)로부터 스루홀(TH)를 통해서 도전 탭과 같은 도전체(114B)를 도 277(b)와 같이 상판 하면에 도전체(114B)를 배치한다. 이 배치에 의해 도전체(114B)로부터 저판 하면까지의 거리를 단축하고, 더욱 커플링의 영향을 미쳐, 검지 용량을 높이는 효과가 있다.
통상, 카드는 고품위의 그래픽이 인쇄되는 경우가 일반적이다. 본 실시 형태와 같이 터치 영역은, 기능 우선이고, 그다지 그래픽에 구애 받지 않아도 되는 경우가 많다. 이하, 도 278~도 285는, 터치 영역 이외의 영역에 고품위 그래픽을 직접 인쇄하거나, 고품위 인쇄 후 시트를 카드에 붙일 때에, 도선이나 스루홀 등이 투명하게 보이거나, 요철이 생기지 않도록, 상판 상면에는 아무것도 형성하지 않고, 하면에 배선이나 접점을 형성한 실시예이다. 단, 모두 상판의 상면과 하면의 양쪽에 배선 및/또는 도전체를 배치하기 때문에, 코스트가 높다.
도 278 및 도 279는, 도 274 및 도 275의 ID 영역의 상판 상면의 배선을, 상판 하면에 배선한 실시예이다. 이를 위해, 상판 상면의 ID 영역은 손가락 터치에 의해 도통하는 기구를 설치하지 않는다. 한편, 터치 영역의 저판 하면의 도전 탭(소자(111))은, 손가락 터치에 의해 상판 상면과 도통시키는 것만으로 좋기 때문에, 상판 상면은 최대한 눈에 안 띄는 손가락 접점을 형성하는 것이 바람직하다. 한편, ID 영역에는 손가락으로부터 도통이 없기 때문에, ID 영역의 배선(커플링용 도전체도 포함한다), 도전 탭으로 용량을 보유하고 있다. 그러나, 카드가 변형하거나, 터치 패널 표면에 작은 분진 등이 부착하거나, 보호 시트가 잘 붙어 있지 않으면, 도전 탭을 인식할 수 없는 경우가 있어, 주의를 요한다.
도 280 및 도 281은, 도 271 및 도 272의 ID 영역의 상판 상면의 배선을, 상판 하면에 배선한 실시예이다. 이것도, 터치 영역 이외의 영역에 고품위 그래픽을 형성시키기 위한 기구이다. 도 278 및 도 279와 다른 것은 상판 상면의 링 형상의 도전체(114C)가 스루홀 내의 도전로를 통해 상판 하면의 배선(WR) 및 저판 하면 ID 영역의 도전 탭과 접속되는 점이다. 이 때문에, 도전체(114C)로의 손가락 터치에 의해, 이용자가 ID 영역의 도전 탭에 도전되므로, 카드와 터치 패널의 밀착 상황이나 터치 패널의 검지 용량이 다소 낮아도, 확실하게 용량을 검지할 수 있는 기구이다. 여기서, 상면에 그래픽을 인쇄하거나, 인쇄 후 시트를 붙이더라도, 그다지 터치 영역이 눈에 띄지 않도록, 상판 표면의 각 터치 영역의 중앙에 손가락 접점 (114A)과 그 주변을 둘러싸도록 링 형상의 도전체(114C)을 설치하고, 링 형상 도전체(114C) 상에 스루홀을 지나는 도전로를 만들고 하면의 배선(WR)에 접속한다. 손가락 접점(114A)로부터는 직하의 도전 탭에 도통하도록 스루홀을 설치하고, 스루홀 내에 도전로를 형성한다. 이 때문에, 카드 표면은 각 터치 영역의 12개소에 대해, 손가락 접점(114A)과 링 형상의 도전체(114C)가 눈에 띄지 않는 디자인으로 인쇄되면 좋다. 경우에 따라서는, 터치 영역의 디자인의 일환으로 손가락 접점(114A)과 링 형상 도전체(114C)를 드러내거나, 동일한 계열 색의 그래픽으로 인쇄해도 좋다.
도 282는, 게임이나 보안을 위한 각 터치 영역의 터치의 유도를 위해, 소정의 터치 영역에 터치 패널로부터 유도광을 발광하여, 이를 이용자가 시인할 수 있는 기구이다. 도 282(a)는 손가락 접점을 도넛 모양의 도전체로 하고, 이 도전체에 스루홀을 형성하고 있지만, 도 279(a)와 같은 링 형상의 도선이라도 좋다. 게다가 도 282(c)의 터치 영역의 저판 하면의 유도 기둥(터치 영역 기둥)을 반투명으로 하거나, 유도 기둥 내에 중공부를 만들어 빛을 투과시켜 시인될 수 잇도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 도전 탭이 유도광으로 차광되는 경우는, 도 282(d)와 같이, 도전 탭을 도넛 모양으로 만들어도 된다. 본 실시예는, 손가락 터치에 의해, ID 영역의 도전 탭이 도통할 수 없는 배선이 되어 있지만, 양자를 도통할 수 있는 배선으로 만들어도 된다. 예를 들어, 도 ZU27~도 273, 도 276~도 281에도, 도넛 모양으로 한 도전 탭이나 ID 영역의 도전 탭에 도통하기 위한 도전체 등, 유도광을 시인할 수 있도록 하는 설계가 가능하다. 본 실시예의 이용 분야로는, 카드 표면에 아이콘 인쇄가 없어도, 유도광으로 터치할 위치를 지시할 수 있다. 유도광은 다른 색의 발광으로 선택적으로 손가락 터치를 유도해도 좋다. 게다가, 점멸의 간격(발광ㆍ소등 시간)을 바꾸고, 선택적으로 손가락 터치를 유도해도 좋다. 설정한 빛 및 설정 이외의 빛도 동시에 발광해도 좋다. 또한, 동시에 복수 터치해도 좋다. 엔터테인먼트계로는 다음에 터치하는 위치를 지시하거나, 발광색이나 광점멸로 아이템의 선택이나 캐릭터의 이동, 공격의 방향, 언어 등을 정해도 좋다. 보안계에서는 이용자가 발광색이나 점멸을 설정하고, 원 타임 패스워드로서 다양한 빛을 일부 또는 전부의 터치 영역에서 시간을 변화시켜 발광시키고, 미리 설정한 빛을 선택하여 해당 터치 영역을 터치하면 원 타임 패스워드를 입력할 수 있다. 게다가, 복수의 빛의 색이나 점멸을 터치하는 순서도 포함하여 설정하면, 더욱 높은 보안을 실현할 수 있다. 또한, 설정한 빛의 위치를 터치하지 않아도, 해당 위치의 좌우 상하ㆍ경사 방향을 터치하도록 하면, 쉽게 스키밍되지 않는다. 또한, 카드의 성형 재료를 투명하게 하면, 터치 영역 이외에 화상을 표시할 수도 있다. 그러면, 손가락 터치로 화상의 전환, 해당 영상(제품이나 서비스)의 주문ㆍ결제 등에 이용할 수 있다. 물론, 터치 영역에 빛을 차단하는 도전체가 배치되지 않는 기구의 카드에서는, 터치 영역에도 화상을 표시시켜, 자유롭게 바꿀 수도 있다.
도 283은, 도 277(a)의 상판 상면의 배선을 상판 하면(도 283(b)에 배선한 실시예이다. 도 283(a)는 가림용 시트에 손가락 터치하면, ID 영역에 배치한 도전 탭에 접속하는 배선에 도통시키기 위해서, 일정한 면적을 가진 원형상(다각형 등 어떠한 형상이라도 좋다)의 도전체(114D)를 설치하고, 도 283(b)에 설치한 배선(WR)로 ID 영역의 도전 탭에 도통시킨다. 여기서는, 각 터치 영역 하부의 저판에는, 도 285(c)의 점선처럼 직경 8mm 정도의 유전율이 높은 유전 기둥을 형성하고, 손가락 터치에 의해 도전 탭에 도통시키지 않고도, 유전 기둥의 상부에 배치한 도전체에 의한 커플링도 발생하여, 터치 패널이 검지할 수 있는 용량으로 할 수 있다. 도 283(a)의 각 터치 영역에 마련된 원형상의 도전체(114D)는 다른 터치 영역의 도전체(114D)로부터, 배선(WR) 및 스루홀 내의 도전로를 통해서 도통되더라도, 손가락에 의한 직접 터치가 아니기 때문에, 하부의 유전 기둥을 통하여, 용량을 검지하는 정도가 되지 않는다.
도 284는 상판 상면에 링 형상 배선을 설치하고, 상판 하면의 배선 상에 상판을 관통하는 스루홀을 형성하고, 상판 상면의 링 형상 도선과 상판 하면의 배선을 도전로로 접속하고 있고, 상면에 인쇄한 경우에 가장 그래픽에 영향을 주지 않는 배선이다. 이러한 배선은, 그래픽의 품질을 훼손하지 않고 상판에 직접 인쇄할 수 있다. 상판 하면(도 284(b)에는, 도 282(a)와 같은 도넛 모양의 도전체를 형성하고 있다. 이 도넛 모양의 도전체는, 도 282와 같이, 소정의 터치 영역에 터치 패널로부터 유도광을 발광하여, 이를 이용자가 시각적으로 인식할 수 있는 기구이다. 또한, 본 실시 형태의 장치(110AB)는 도 283과 마찬가지로 저판의 하면에 배치되는 터치 영역의 도전 탭에는 도통하기 위한 스루홀은 형성하지 않는다. 즉, 터치 영역의 도전 탭은, 상판의 원형상의 도전체(114D)와는 접속되지 않는다. 그래서, 저판의 각 터치 영역에 마련된 유전 기둥을 통해서, 터치 패널이 손가락 터치의 용량을 검지하는 기구가 채용된다. 그러나, 도 284(a)의 링 형상 배선으로부터 스루홀을 통해, 도 ZU40(b)에 형성된 도넛 모양의 도전체에 도통하고, 충분한 면적이 있기 때문에, 저판의 각 터치 영역의 유전 기둥을 통해서도, 검지 용량이 도 283과 비교해서 크게 된다. 그만큼, 적은 용량으로도 검지하는 터치 패널에서는 손가락 터치한 곳 이외의 터치 영역을 도체로 검지될 가능성도 있어 주의를 가진다.
도 285는 저판 하면에 도전 탭을 두지 않는 실시예의 모식도이다. 도 285가 모식도라는 의미는, 도 285(c)에 있어서, ID 영역 기둥 및 터치량 영역 기둥이 생략되고, 점선으로 기재되어 있기 때문이다. 또한, 터치량 영역 기둥은 점선으로 12개 기재되어 있지만, ID 영역 기둥은, 점선으로 4개만 기재되고, 나머지는 생략되어 있으며 기재되지 않다.
저판의 터치 영역에 형성된 유전 기둥(동도(c)의 점선)만으로 손가락 터치에 의해, 터치 패널이 용량을 검지하는 기구이며, 유전 기둥은 높은 유전성을 구비해야 한다. 도 285(a)와 같이, 상판 상면에는 도 277(a)과 동일한 배선과 손가락 터치용 원형(다각형 등 어떠한 형상이라도 좋다)의 도전체(손가락 접점 114A)와 배선 단부에 스루홀을 구비하고, 저판 하면의 ID 영역의 도전 탭에 도통된다. ID 영역의 용량 검지 위치는 손가락의 터치 위치가 아니기 때문에, 터치 패널이 용량을 검지할 수 있도록, 상판 상면의 손가락 접점(114A)에 도통시킨 도체 탭을 형성한다. 또한, 도 285(a)의 터치 영역의 손가락 접점(114D)의 도전체의 직경이 8mm 정도( 다른 형상에서는, 면적 50평방mm 정도)의 면적을 가짐으로써, 손가락 터치 시의 커플링 효과가 생기고, 직하의 용량을 검지하기 쉽게 된다. 또한, 가림 시트에도 대응할 수 있다. 게다가, 터치 영역의 도전 탭이 없어, 유도광이 차단되지 않고, 상부에 도전체가 있어도 주변으로 빛이 새어, 터치 패널로부터의 유도광을 시인하기 쉽다. 본 실시예는, 터치 영역의 저판 하면에 도체 탭을 배치한 경우나 손가락 접점과 도체 탭을 도통시키는 형태보다 검지 용량은 적게 되지만, 가장 저렴한 코스트로 제조할 수 있다. 또한, 이 실시예의 저판은, 상판으로서, 도 274~도 277, 도 282~도 284에도 적용할 수 있다. 단, 터치 영역의 도전 탭에 도통하기 위한 스루홀은 필요하지 않다.
이상, 도 ZU26 구조를 적용한 구체적인 실시예로서, 도 271~도 285를 기재하였으나, 이들의 다양한 도전 배선, 도전체, 스루홀, 접점, 도전 탭을 어떠한 방식으로 조합하여 도 270의 기구로 형성해도 좋다.
<실시 형태 40 C-CARD의 기구(요철 저판 + 박형 하판)>
도 286에서 도 289에 의해, 실시 형태 40에 관한 장치(110AC)를 설명한다. 본 실시 형태의 장치(110AC)는 실시 형태 37에서 실시 형태 39 등과 마찬가지로 박판상으로 전지를 이용하지 않는 장치이다. 장치(110AC)의 작용면과 상면은 함께, 실시 형태 37에서 실시 형태 39 등과 같은 ID 영역과 터치 영역을 가진다. 본 실시 형태에서는, 장치(110AC)는 상판과 저판의 구조가 상기 실시 형태 39와 역으로 된다. 본 실시 형태의 다른 구성 및 작용은 실시 형태 39와 같다.
장치(110AC)는, 상판과 저판의 2장으로 형성되고, ID 영역에 많은 패턴 배치를 하기 위해, 도체 패턴별로 금형을 제작하지 않아도 되도록 설계 및 공법, 재료를 이용한다. 도 286에서는, 도 270(a),(b)의 박형의 상판을 도 286(c)(d)의 저판으로서, 도 270(c)(d)의 요철이 있는 저판을 도 286(a),(b)의 상판으로 사용한 실시예이다.
이 실시예는 2종의 특징이 있고, 그 하나는 저판의 상면에 ID 영역 및 터치 영역의 도전 탭(소자(111))을 형성하고, 터치 패널면과 접면하는 저판의 하면에는 도전 탭을 형성하지 않아도 좋은 기구를 실현할 수 있다. 저판의 하면에 도전 탭을 형성하면, 하면 상에 약간의 단차가 발생한다. 그 결과, 예를 들어, 장치(110AC)가 정보기기(200)의 터치 패널에 재치된 경우에, 작용면인 저판의 하면과 터치 패널 사이에 공기층이 생기고, 터치 패널에 의한 용량 등의 물리량의 검지 정도가 저하한다. 그러나, 박형의 저판을 경질 재료로 성형할 수 있는 평면성을 유지할 수 있다면, 카드와 터치 패널면이 밀착하여 공기층의 발생이 억제되어, 터치 패널은 저판의 상면측의 도전 탭의 용량을 검지하기 쉽게 된다. 손가락 대신이 되는 도전 탭으로부터 터치 패널면까지의 거리는 저판의 두께 0.2~0.3mm 정도이며, 스마트 폰 등 터치 패널에 피복하는 일반적인 보호 시트의 두께가 0.5mm 전후이고, 도전 탭의 검지에 큰 영향이 없다. 단, 도 289의 실시예와 같이 손가락 터치와 터치 영역의 도전 탭이 도통되지 않아, 상판 및 저판의 두께는 최대한 얇게 하고, 유전성이 높은 성형 재료를 사용하지 않으면, 용량을 검지할 수 없는 경우가 발생할 가능성이 있다.
두번째 특징은, 저판의 색을 백색(디자인에 따라서는 다른 색이라도 좋다)으로 성형하면, 저판의 두께가 0.2~0.3mm이기 때문에, 다양한 인쇄기로 인쇄가 가능하게 되고, 카드 이면의 그래픽 인쇄가 쉽게 된다. 마찬가지로, 저판 상면의 도전 탭도 도전 잉크로 인쇄할 수 있다.
도 286(c)와 같이, 저판은 비도전성이 높은 시트 혹은 성형판으로 하고, 접합 시에 휘지 않게 한다. 그러기 위해서는, 경질 또는/및 신축하지 않는 재료를 사용한다. 터치 패널이 용량을 검지하기 쉽기 위해서는 터치 스크린과 카드의 접촉 면은 평면을 유지할 수 있는 재료로 저판을 성형하는 것이 바람직하다. 특히, 비도전성의 경질 열경화성 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 터치 패널 상에서 카드를 회전 및/또는 이동시키지 않는 정지 상태로 사용하는 경우는, 터치 패널에 붙도록 밀착성이 높은 비도전 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
다양한 ID 도체 패턴에 대응하기 위해, 도 286(a),(b)와 같이, 저판 상면에 도전 탭이 배치되는 후보 위치에는, 도전 탭과 배선을 구축하는 스루홀용 구멍을 마련할 필요가 있다. 이들 구멍은 성형 시에 구멍을 두어도 좋고, 성형 후에 필요 부위에 구멍을 형성하여도 좋다. 또한 스루홀용 구멍은 직경 0.3~1.0mm 정도를 필요로 한다. 한편, 기구에 따라서는, 도 289와 같이 상판에 구멍을 뚫지 않아도 좋은 경우가 있다. 도 287, 도 289에서는, 상판의 터치 영역의 12개소에는 스루홀용 구멍이 형성된다. 제조 공정은, 40cm×50cm 정도 이상의 판으로 상판을 성형하고, 도전 잉크에 의한 인쇄나 도금 등으로 배선을 실시하고, 접합 후에, 스루홀을 도전 잉크로 충전하는 것이 바람직하다. 접합 전에 상판과 저판을 도통시키는 스루홀을 형성하는 경우는, 상판의 스루홀이 저판의 도전 탭에 이어지도록 접점을 형성한다.
상판은 두껍기 때문에, 카드 표면의 인쇄는, 별도 백색 시트에 인쇄하여 상판의 표면에 붙이는 것이 바람직하다. 또한, 도전 탭이나 배선, 접점을 가릴 필요가 있는 경우는, 백색 시트(그래픽에 따라서는 다른 색이라도 좋다)로 가리고, 그 위에 그래픽을 인쇄하여 인쇄 시트를 제작하는 것이 바람직하다. 인쇄 시트는 잉크층과 접착층을 포함하여, 0.1~0.15m 정도로 하고, 도전 탭의 검지에 영향을 미치지 않도록 한다. 또한, 손가락에 의한 도통을 실시하는 경우는, 인쇄 시트의 두께는 0.1m 정도가 양호하다. 제조 공정은, 비용을 충분히 고려하여, 상판과 저판에, 배선, 접점, 스루홀, 도전 탭 등을 형성하고, 인쇄 또는 인쇄 시트의 접합을 적정한 순서로 실시하며, 상판과 저판을 붙인 후에, 카드 사이즈로 재단하는 것이 바람직하다.
도 287(a),(b)의 상판은, 도 270(b)(c)와 마찬가지로, 상판의 하면에는 기둥 이외의 영역에 깊이 0.4~0.5의 홈이 형성되므로, 기본적으로는 ID 영역의 도전 탭으로의 도통용의 배선 및 터치 영역의 손가락 접점용 도전체는 상판의 상면에 형성한다. 상판의 상면과 하면의 도전 배선은 도 271(a),(b)와 동일하거나 터치 영역(도전 탭 상방)에 손가락 터치함으로써, 직하의 도전 탭과 ID 영역의 도전 탭에 도통시키고, 5개의 도전 탭을 터치 패널이 검지할 수 있다. 도 287(c),(d)의 저판의 ID 영역에 4개, 터치 영역에 12개의 도전 탭이 상면에 형성되어 있다. 이와 같은 상판의 도전 배선으로서는, 도 271(a),(b)외에, 도 272(a),(b), 도 273(a),(b)를 사용해도 좋다. 또한, 상면에 도선의 배선 및 도전체를 배치하기 때문에, 그것의 가림을 위한 백색(그래픽에 따라서는 다른 색이라도 좋다) 등의 시트를 붙이고, 가림 시트에 그래픽을 인쇄하는 것이 좋다. 에너지 절약을 감안하여 제조 공정은 인쇄 후 또는 인쇄 시트 부착 후에 상판과 저판을 붙이는 것이 바람직하다. 본건은 아래에 나타내는 도 288, 도 289에서도 마찬가지이다.
도 288(a),(b)의 상판은, ID 영역이 도 272(a),(b)와 터치 영역이 도 282(a),(b)와 동일하고, 터치 영역(도전 탭 상방)에 손가락 터치함으로써, 직하의 도전 탭에만 도통한다. ID 영역의 도전 탭에는 도전 탭 상방의 배선을 파상으로 함으로써, 보다 많은 용량을 보유할 수 있다. 즉, 터치 패널에 예를 들면 카드 모양의 장치(110AC)를 재치하고 손가락을 접촉하지 않고도, 터치 패널이 4개의 도전 탭을 검지하기 쉽게 한다. 또한, 파상의 배선의 밀집부의 하부에는 커플링에 의해, 더욱 검지 용량을 높이는 효과가 있다. 이에 의해, 전술한 iPHON(등록상표)과 iPAD(등록상표)에서 제2의 임계값이 되어도, 용량을 계속 검지하도록 하기 위해서이다. 파상 배선은 다중 고리나 나선상, 격자상이라도 좋다. 터치 영역의 상면에는 도넛 모양의 손가락 접점용 도전체를 형성하고, 가림 시트가 붙여져도 손가락 터치로부터 도통할 수 있도록 소정의 면적을 가지고 있다. 게다가, 도 288(c)의 저판 상면의 터치 영역에는, 터치 패널로부터의 유도광을 투과시켜 시인하기 쉽게 상판의 도전체와 동일한 사이즈의 도넛 모양의 도전 탭을 두고 있다. 이러한 도전 배선으로서는, 도 274(a),(b), 도 275(a),(b)를 사용해도 좋다.
도 289(a)의 상판 상면은, 도 284(b)와 동일한 도전 배선이고, 도 289(b)의 상판 하면은, ID 영역의 도전 탭으로의 스루홀만이 형성되어 있다. 도 289(b)는 도 288(b)과 동일한 도전 탭이 형성되어 있다. 도 288의 실시예와의 차이의 하나는 손가락 터치가 ID 영역의 도전 탭에 도통되어, ID 영역의 도전 탭의 용량을 늘려 검지하기 쉽게 하는 것이다. 게다가, 터치 영역으로부터 하방의 도전 탭에 도통되지 않기 때문에, 터치 영역의 도전 탭이 검지하기 어렵게 되는 것이다. 가림 시트와 유도광의 대응은, 도 288과 같다. 이러한 도전 배선으로서는, 도 274(a),(b), 도 275(a),(b)를 사용해도 좋다.
이상, 도 286을 적용한 구체적인 실시예로서, 도 287~도 289를 기재하였으나, 도 271~도 285, 도 287~도 289의 다양한 도잔 배선, 도전체, 스루홀, 도전 탭을 어떠한 형태로 조합하여, 도 286의 기구로 형성해도 좋다.
[변형 예]
본 실시 형태의 상판 및 상기 실시 형태 39의 저판에 설치한 유전체 기둥을 테이퍼 형상으로 해도 좋다. 도 290에, 테이퍼 형상의 유전체를 가진 박판상의 기재를 예시한다. 도 290의 기재는 실시 형태 JS4의 저판 또는 JS5의 상판에 이용한다. 예를 들어, 장치(110AB, 110AC) 등이 터치 패널에 재치되었을 때, 유전체 기둥의 터치 패널에 가까운 측이 굵고, 터치 패널면에서 먼 면이 좁은 형상인 경우, 터치 패널에 가까운 유전체 기둥 단부의 단면적이 작은 것과 비교하여, 터치 패널이 장치(110AB, 110C)의 작용면 상에서 검지하는 물리량을 크게 함과 동시에, 장치(110AB, 110AC) 등의 상판 상면(작용면의 반대면)에서의 터치 포인트의 간격을 넓게 하는 것이 가능하게 된다. 터치 포인트의 간격을 넓게 함으로써, 터치 포인트 간의 손가락의 터치에 의한 간섭을 피할 수 있다.
한편, 역으로, 유전체 중을 통해서 작용면에 형성되는 물리량이 충분히 클 경우에는, 유전체 기둥의 터치 패널에 가까운 측이 좁고, 터치 패널면에서 먼 면이 굵은 형상으로도 좋다.
또한, 도 270, 도 286에 있어서, ID영역에는 스루홀이 형성된 ID 영역 기둥이 다수 설치되어 있다. 그러나, 원래, 예를 들어, 도 271(d)와 같이 ID 영역의 저판 하면에 4개의 소자(111)를 배치하고, 4개의 소자(111)를 상판에 형성한 배선과 접속한다면, 스루홀을 형성한 ID 영역 기둥은 4개 있으면 된다. 그러나, 도 270(b)(c)와 같이, 스루홀이 형성된 기둥을 다수 ID 영역에 설치함으로써, 소자(111)를 형성 전의 장치(110AB, 110AC 등)(혹은, 그 상판, 저판)를 양산할 수 있다. 즉, 예를 들어, 도 270(b)(c)와 같은 저판(혹은 도 286(b)와 같은 상판)을 동일한 금형 등에서 다수 생산하고, 상대방의 상판(혹은 저판)과 접합할 때에 소자(111)를 형성, 인쇄 또는 덮어 씌움으로써, 서로 다른 ID의 장치(110AB, 110AC 등)을 양산할 수 있다.
소자(111)는, 제1 면상에 형성된 복수의 제1의 도전성 패턴 부재의 한 예이다. 배선은, 제1면으로부터 소정 거리 이상을 간격을 두고 형성되는 제2의 도전성 패턴 부재의 일 예이다. 스루홀 내의 도전로는 제1면의 상기 제1의 도전성 패턴 부재가 형성된 부분에 개구하는 구멍을 통해 상기 제1의 도전성 패턴 부재와 상기 제2의 도전성 패턴 부재를 접속하는 제1의 도전로의 일 예이다. 상판과 저판 사이의 홈(공간)은, 공동의 일 예다. 상판 상면에 인쇄된 각종 조작을 촉구하는 인쇄된 형상은, 마크의 일 예이다.
<실시 형태 41>
[C-CARD의 기구 (박형 상판 + 다중성형 요철 저판)]
도 291A에서 도 291F에 의해, 장치(110)의 제조 방법을 예시한다.
도 291A에서 291F에는, 장치(110)는 상판과 저판의 2장으로 형성되고, 저판은 도전 재료와 비도전 재료에 의한 다중 성형으로 성형된다. 도전 재료로 고정 도전 기둥 12개, 정보A 도전 기둥 2개, 정보B 도전 기둥 2개를 형성한다. 고정 도전 기둥 12개는, 터치 영역에서 손가락 터치했을 때에, 고정 도전 기둥으로부터 벗어난 위치를 터치해도 오인하지 않도록, 해당 고정 도전 기둥의 하부만이 용량을 검지할 수 있는 기구로 되어 있다. 정보A 도전 기둥 2개는 고정 위치에 배치되지만, 정보B 도전 기둥 2개는 임의의 위치에 배치함으로써, ID 영역의 도전 패턴을 형성한다. 그러나, 패턴 수를 증가시키기 위해서, 정보A 도전 기둥 2개도 임의의 위치에 배치해도 좋다. 금형의 구성에 의해, 필요한 위치에 도전 기둥과 비도전성의 지지 기둥을 배치할 수 있도록 한다. 지지 기둥은, 박형 상판을 손가락으로 누를 경우에, 휘지 않을 정도로 소정의 간격으로 배치한다. 지지 기둥의 크기는, 직사각형에서는 2×2mm 정도 이내, 원형에서는 직경 3mm 정도 이내로 하는 것이 바람직하고, 적어도 기둥 단부의 간격이 4~6mm 이상 거리를 두는 것이 바람직하다. 상기를 포함하는 저판의 기구의 여러 조건은, 도 270의 설명에서 기재하고 있다.
도 291B의 단면도(AY단면)에서, 흑색으로 표시한 도전 기둥은, 두께 0.3mm의 저판 하면의 상부에 두께 0.4mm, 직경 8mm로 형성되어 있기 때문에, 저판 하면의 표면에 직접 인쇄하거나, 0.1mm 이하의 극히 얇은 인쇄 시트를 붙일 수 있다. 또한, 도전 기둥은 직경 8mm를 가지고 있기 때문에, 두께 0.3mm의 저판 하면 및 0.1mm 정도의 인쇄 시트로 이루어진 유전층을 통해서도, 충분히 용량을 검지할 수 있다. 도 291A의 상판에는, 상면에 손가락 접점, 하면에 도전 기둥과의 접점을 형성한다. 도선의 배선은 상면 및/또는 하면에 형성한다. 상판에는 스루홀이 형성되지만, 저면에는 도전 기둥의 배치에 의해 스루홀을 형성하지 않더라도 상관 없다. 또한, 다중 성형외에, 통상의 성형을 비도전체로 실시하고, 저판 상면으로부터 도 전 기둥을 배치하여 하면을 접착해도 좋다. 이 저판의 상판으로는, 도 271(a),(b), 도 272~도 275를 적용할 수 있다. 도 276(a),(b)는, 하면의 터치 영역의 도전체를 형성하지 않아도 적용할 수 있다. 도 277(a),(b)는 상면의 ID 영역의 도전체를 형성하지 않아도 적용할 수 있지만, 스루홀과 도전 기둥과의 접점은 필요하게 된다. 도 278(a),(b)는, 하면의 파상의 배선은 없어도 적용할 수 있다. 도 279(a),(b)는, 하면의 도전체를 형성하지 않아도 적용할 수 있다. 기타는, 도 285(a),(b), 도 287(a),(b)가 적용될 수 있다.
도 291C에서는 직경 8mm의 도전 기둥을 원통형으로 성형(중공부는 공극이나 투명의 비도전체)하고, 각 터치 영역의 터치의 유도를 위해, 소정의 터치 영역에 터치 패널로부터 유도광을 발광하여, 카드 표면에서 시인할 수 있다. 또한, 다중 성형외에, 통상의 성형을 비도전체로 실시하고, 저판 상면으로부터 도전 기둥을 배치하여 하면을 접착해도 좋다. 이 저판의 상판으로서는, 도 279, 도 288(a),(b), 도 289(a),(b)를 적용할 수 있다. 도 282(a),(b)는, 하면의 파상의 배선은 없어도 적용할 수 있다. 도 291D에서는, 직경 8mm의 도전 기둥의 중앙 수직 방향으로 노치부를 형성하고, 도 291C와 같이 각 터치 영역의 터치의 유도를 위해, 소정의 터치 영역에 터치 패널에서 유도광을 발광하여 카드 표면으로부터 시인할 수 있다. 또한, 다중 성형외에, 통상의 성형을 비도전체로 실시하고, 저판 상면으로부터 도전 기둥을 배치하여 하면을 접착해도 좋다. 이 저판의 상판으로서는, 도 279, 도 283, 도 288(a),(b), 도 289(a),(b)를 적용할 수 있다. 또한, 도 283은, 카드 표면으로부터 유도광을 시인할 수 없다. 도 293 및 도 294는, 도 291D의 노치 도전 기둥의 특징을 살린 상판의 배선도이다. 상판 상면에는 손가락 접점용 링 형상 도선 또는 손가락 접점만을 형성하므로, 직접 인쇄 또는 0.1mm 이하의 극히 얇은 인쇄 시트를 붙일 수 있다. 0.15mm 정도의 가림 시트를 붙이는 경우는, 손가락으로부터의 도통을 확실히 실시하기 위해, 도 293(a)의 손가락 접점용 링 형상 도선을, 도 289(c)와 같이 도넛 모양의 도전체를 형성하면 된다. 또한, 도 293 및 도 294의 ID 영역의 배선은, 도 281(b) 또는 도 288(b)의 배선을 사용해도 좋다. 또한, 상판 하면의 도선의 배선은 모두 상판 상면에 형성해도 좋다. 그때는 스루홀을 ID 영역의 도전 기둥에 도전하도록 배치해야 한다. 도 291C는, 솥뚜껑 모양의 도전 기둥을 다중 성형에 의해 배치하고 있다. 도전 기둥은 하부 직경 8mm, 두께 0.3mm, 상부 직경 3mm, 두께 0.4mm이며, 도전체의 하부는 저판 하면과 단차 없이 평평하게 합치되어 있어, 용량을 확실히 검지할 수 있다. 또한, 다중 성형외에, 통상 성형을 비도전체로 실시하여, 저판 상면으로부터 비도전체를 박은 도전 기둥의 하부 주변에 접착해도 좋다. 그러나, 도전 기둥의 하부가 시인될 수 있기 때문에, 가림 시트가 피복된다. 이 저판의 상판으로는, 도 271(a),(b), 도 272~도 278, 도 280, 도 281, 도 285(a),(b)를 적용할 수 있으며, 도 276, 도 277의 상판 하면의 터치 영역의 도전체 및 도 281의 상판 하면의 파상의 배선은 없어도 적용할 수 있다. 도 291(f)는, 다중 성형외에, 통상의 성형을 비도전체로 실시하여, 저판 상면으로부터 도전 기둥을 박아 접착하는 적절한 기구이다. 저판 상면은, 도 291A과 같은 특징을 가지고, 적용할 수 있는 상판도 동일하다. 그러나, 도전 기둥 하부가 시인할 수 있기 때문에, 가림 시트가 필요하다.
[C-CARD의 기구(다중 성형 요철 상판 + 박형 저판)]
도 294에서는, 상판과 저판의 2장으로 형성되고, 상판은 도전 재료와 비도전 재료에 의한 다중 성형으로 성형된다. 본 실시 형태는, 도 291A에서 도 291F의 저판을 상판으로 이용하여 표면과 이면을 반대로 한 기구이고, 도전 기둥 및 지지 기둥의 성형에 관해서는 동일하다. 도 294(b)의 단면도에서 흑색으로 표시한 도전 기둥은 두께 0.3mm의 저판 상면의 하부에 두께 0.4mm, 직경 8mm로 형성되어 있기 때문에, 원칙적으로, 도전의 배선은 상판 상면에 형성하고, ID 영역의 도전 기둥에 스루홀을 형성하여 도통시켜야 한다. 두께 0.2mm의 저판, 추가로 저판면에 0.1mm 정도의 인쇄 시트를 설치하고, 이들의 유전층을 통해서도, 충분히 용량을 검지할 수 있다. 이 상판의 저판은, 백색(다른 색이라도 좋다) 0.2mm 두께의 평판 또는 시트이다. 또한, 저판의 하면은, 직접 인쇄할 수 있다. 또한, 저판은 터치 패널과 면으로 접하기 위해 평면을 유지할 필요가 있고, 비도전성이 높은 시트 혹은 성형판으로 하고, 접합 때에 휘지 않도록 한다. 그러기 위해서는, 경질이거나, 또는 신축하지 않는 재료를 사용한다. 또한, 다중 성형외에, 통상의 성형을 비도전체로 실시하고, 저판 상면으로부터 도전 기둥을 배치하여 하면을 접착해도 좋다. 이 저판의 상면의 배선으로서는, 도 271~도 275, 도 285, 도 277의 각각의 상면의 배선, 손가락 접점, 스루홀을 적용할 수 있다.
도 294(c)에서는, 도 291C의 도전체와 같은 형상이고, 도전체의 상단면이 상판 상면과 단차 없이 면으로 접하도록 되어 있어, 손가락 접점 역할을 맡고 있다. 이 상판은, 다중 성형외에, 통상의 성형을 비도전체로 실시하고, 저판 상면으로부터 도전 기둥을 박아 접착하는 적절한 기구이다. 그러나, 도전 기둥의 상부가 시인될 수 있으므로, 가림 시트가 필요하다.
이상, 금속이나 도금, 도전 잉크에 의한 인쇄로 형성한 도전 탭이나, 도전 탭과 스루홀을 겸용하는 도전 재료로 성형한 도전 기둥에 관한 여러 가지 실시예를 나타내었지만, 도선에 의한 배선이나 손가락 터치하여 도통시키는 손가락 접점, 2장의 도전부를 도통시키는 접점, 판을 관통시켜 두께 방향으로 도통시키는 스루홀 등의 조합은, 본래의 기능을 유지하는 한, 어떠한 조합으로 사용해도 좋다. 또한, 요철판의 평면측에 직접, 배선이나 그래픽을 형성할 수 없다면, 추가로 일층의 시트를 형성하여, 해당 시트에 배선이나 그래픽을 형성해도 좋다. 또한, 도시하고 있지 않지만, 요철판이 하향인 경우에, 상면이 되는 평면에의 배선을 최대한 줄이고, 요철측의 오목 부분에 배선해도 좋다.
<실시 형태 42>
도 297에서 도 300을 참조하여, 실시 형태 42에 관한 장치(110)와 정보기기(200)를 포함하는 정보 시스템에 대해서 설명한다. 여기서, 장치(110)는 상기 각 실시 형태 중, 실시 형태 1의 장치(110) 등에 예시된다. 광전 변환 소자 배열(112) 또는 도 218에 예시되는 포토다이오드(WPD) 등을 가지고, 정보기기(200)의 디스플레이로부터의 광신호에 의한 정보(광 코드라고도 한다)를 수광한다. 또한, 장치(110)는 작용면에 소자 배열(111)을 가지며, 작용면에 근접 또는 접촉한 터치 패널에 물리량을 일으키고, 소자(111)로부터의 ON과 OFF의 조합 정보(정보 패턴, 정전 용량 코드라고도 한다)를 넘길 수 있다. 또한, 정보기기(200)는 상기의 각 실시 형태와 마찬가지로, 실시 형태 0에서 설명한 코드 인식 장치(3)와 마찬가지이므로, 그 설명을 생략한다.
도 297은, 정보기기(200)의 터치 패널 상의 터치 센서를 제어 회로가 주사하는 동작을 예시하는 모식도이다. 예를 들면, 터치 센서가 터치 패널 상에서, 왼쪽 위로부터 오른쪽 아래를 향하여 주사된다고 가정한다. 지금, 시각 TIME0에서 주사가 개시하고, 시각 TIME0+Tscan에서 1 화면분의 주사가 종료하는 것으로 한다. 그리고, TIME1에서 나타내는 시각에, 주사가 상기 TIME1의 화살표의 개소를 통과하고, 그 직후 TCP1의 위치에서 소자(111)가 ON이 됐다고 한다. 이 경우, 이미 TCP1 위치의 터치 센서로의 주사는 종료하고 있기 때문에, TCP1 위치에서 소자(111)가 ON 된 것이 검지되는 것은 다음의 주사에서이다.
한편, TIME1로 나타내는 시각에, 주사가 상기 TIME2의 화살표의 개소룰 통과하고, 그 직전에 TCP2 위치에서 소자(111)가 ON 됐다고 한다. 여기서, 소자(111)의 ON이란, 이미 상기 실시 형태에서 기술한 바와 같이, 소자(111)에서 검출되는 물리량, 예를 들면, 정전 용량이 소정의 임계값 STON 이상의 상태를 말한다. 한편, 소자(111)의 OFF란, 소자(111)의 물리량, 예를 들면, 정전 용량이 소정의 임계값 STOFF 이하의 상태를 말한다.
이 경우에는, 이 주사(즉, 시각 TIME0로부터 시각 TIME0+Tscan까지)에 있어서, TCP2 위치에서 소자(111)가 ON 된 것이 검지된다. 즉, 소자(111)가 ON 되는 시각과 위치에 의존하여, 터치 센서의 주사와의 관계로부터, 하나의 터치 패널에서 복수의 소자(111)의 ON이 검지되는 타이밍이 터치 패널의 제어 회로가 터치 패널 전면의 터치 센서를 반복하여 주사할 때의 주사 주기(Tcycle이라고 한다) 1개분 어긋날 가능성이 있다.
또한, 터치 패널에 따라서는, 하나의 터치 센서에서 복수 회의 주사로 연속하여 ON(또는 OFF)이 검지된 때에, ON(또는 OFF)의 이벤트가 디바이스 드라이버 프로그램(이하, 단순히 드라이버라고도 한다) 및 OS를 통해서 애플리케이션 프로그램에 통지되는 것이 있다. 이 ON의 이벤트가 검출됐다고 판정되는 연속 검출 횟수를 기준 판정 회수라고 부르기로 한다.
예를 들면, 정보기기(200)의 드라이버가 2회 연속 주사에서 ON(또는 OFF)을 검출했을 때에, ON(또는 OFF)의 이벤트를 OS에 통지한다고 한다. 이 경우에는, 기준 판정 횟수=2이고, 정보기기(200)에서는, 복수 소자(111)의 ON의 이벤트가 통지되는 타이밍은, 주사 1회째부터 3회째로 분산하는 가능성이 있다.
그래서, 본 실시 형태에서는, 정보기기(200)의 애플리케이션 프로그램은, 기준 판정 횟수+1회의 주사 주기분만큼, 장치(110)로부터의 물리량 변화, 즉, ON과 OFF를 감시한다. 즉, 정보기기(200)의 애플리케이션 프로그램은, (기준 판정 횟수+1회)*주사 주기(Tcycle)의 기간, 소자(111)로부터의 물리량 변화를 감시하고, (기준 판정 횟수+1회)*주사 주기(Tcycle)의 기간의 경과 후에 ON 또는 OFF를 판정한다. 여기서, "*"는 곱셈을 나타낸다.
한편, 본 실시 형태의 장치(110)는, 터치 패널에 정보를 입력할 때, 정보기기(200)로부터의 동기 광신호를 확인한 후, (기준 판정 횟수+1회)*주사 주기(Tcycle)의 기간, 소자(111)의 ON 상태 또는 OFF 상태를 계속한다. 이러한 정보 입력 방법을 취함으로써, 장치(110)는 각 소자(111)의 ON 또는 OFF를 거의 확실하게 정보기기(200)에 전달할 수 있다. 그러므로, 장치(110)는 정보 패턴 입력 시에, 전제 OFF의 구분기호를 정보 패턴과 정보 패턴 사이에 넣을 필요가 없다.
단, 동기 신호로서, 복수의 소자(111)의 어떤 것이 ON과 OFF의 조합을 이용하는 경우에는, 장치(110)는 (기준 판정 횟수+2회)*주사 주기(Tcycle)의 기간, 정보 패턴을 유지하고, 출력을 계속하게 된다. 예를 들어, 기준 판정 횟수=2인 경우, 장치(110)는 전체 OFF의 구분 패턴 없이, 정보 패턴을 4*주사 주기(Tcycle)의 기간 출력함으로써, 정보 패턴을 터치 패널에 입력할 수 있다. 왜냐하면, 정보기기(200)는 애플리케이션 프로그램에 있어서는, 동기 신호의 수신 시, 이것이 1회째의 주사인지(기준 판정 횟수-1회이전인지), 2회째의 주사인지(기준 판정 횟수의 최후의 주사인지), 판단할 수 없다. 그래서, 정보기기는, ON 신호가 확인될 때부터+1회의 주사 주기(Tcycle)의 기간, 소자(111)에서의 ON 또는 OFF를 계속 검지하게 된다. 그러면, 우연히 2회째의 주사(기준 판정 횟수의 최후의 주사)에서, 제1회의 동기 신호를 검지한 경우에는, 연속해서 동기 신호를 검지할 수 있는 것은, 3회째의 주사 주기가 된다. 따라서, 정보기기(200)는, 3회째의 주사 주기에서 소자(111)로부터의 정보 패턴의 검지를 완료할 수 있지만, 정보 패턴 검지 완료가 2회째 주사인지(기준 판정 횟수 이전인지), 3회째 주사인지(기준 판정 횟수+1의 주사인지), 판단할 수 없다. 그래서, 정보기기(200)는, 항상, 동기 신호의 확인 완료 후+1회 기다리게 되고, 결과적으로 동기 신호를 기준 판정 횟수+2회 기다리게 된다. 이러한 정보기기의 처리에 대응하여, 장치(110)는, 기준 판정 횟수+2회의 기간, 소자(111)의 ON 또는 OFF를 유지하게 된다.
따라서, 정보 패턴과 정보 패턴 사이에 전 OFF를 출력하는 경우에는 정보 패턴의 출력에 3*주사 주기(Tcycle)모든 OFF의 출력에 3*주사 주기(Tcycle)을 요하는 것으로 본 실시 형태의 방법에서는 장치(110)은 정보 패턴 입력 시간을 고속화할 수 있다.
도 298은, 정보기기(200)와 장치(110) 사이의 광 코드와 정보 패턴(정전 용량 코드)을 이용한 통신 절차를 예시하는 타이밍 차트이다. 이 처리에서는, 우선, 정보기기(200)와 장치(110) 사이에서 동기화가 확립된다. 정보기기(200)와 장치(110) 사이의 동기의 확립 방법에 제한은 없다. 예를 들면, 정보기기(200)의 애플리케이션 프로그램 또는 정보기기(200)가 디스플레이에 표시 중인 웹 사이트의 서비스에 따라, 정보기기(200)가 디스플레이로부터 장치(110)의 포토다이오드(WPD) 또는 광전 변환 소자 배열(112)에, 미리 규정된 광 코드(프리앰블)을 반복하여 발광하고, 그 후에 동기 광신호를 발광하면 된다. 장치(110)가 상기 프리앰블을 검지하면, 프리앰블의 다음에 광 코드에 의한 최초의 동기 신호가 입력된 것으로, 동기 신호의 입력을 예기한 처리를 실행하면 된다. 그리고, 장치(110)가 프리앰블을 검지한 후에 동기 신호를 검지하면, 정보 패턴을 출력하면 된다.
이미 기술한 바와 같이, 장치(110)는, TST=(기준 판정 횟수+1회)*주사 주기(Tcycle)의 기간, 정보 패턴의 출력, 즉, 소자(111)의 ON 상태 또는 OFF 상태를 계속한다. 한편, 정보기기(200)는, (기준 판정 횟수+1회)*주사 주기(Tcycle)의 기간, 소자(111)에서의 물리량 변화를 감시하고, 장치(110)로부터 정보 패턴을 취득하면, 다음의 동기 광신호를 발광하면 된다. 또한, 이 경우, 다음의 동기 광신호는, 단순한 동기 광신호라도 좋고, 입력된 최신의 정보 패턴을 광 코드로 다시 보내는 것이라도 좋다. 이렇게, 정보기기(200)와 장치(110)는, 통신 종료까지 처리를 계속한다.
도 299는, 광 동기 통신을 실행하는 장치(110)의 처리를 예시하는 플로우차트이다. 이 처리에서는, 우선, 장치(110)는 정보기기(200)와의 사이에서 동기를 확립하고, 추가로 동기 광신호를 수광한다(S271). 그러면, 장치(110)는 수광한 동기 광신호에 동기하여 소자(111)로부터 정보 패턴을 출력한다(S272). 또한, 장치(110)는 정보 패턴(ON과 OFF의 조합)의 출력을(기준 판정 횟수+1회)*주사 주기(Tcycle)의 기간 유지한다.
다음으로, 장치(110)는 동기 광신호를 수광한다(S273). S273의 동기 광신호는, 단순한 동기를 나타내는 ON과 OFF 간의 변화라도 좋다. 단, S273의 동기 광신호는, S272에서 정보기기(200)가 입력된 정보 패턴을 광 코드로 변환하여 되돌린 정보를 포함하여도 좋다. 도면에서는, 동기 광신호가 되돌려진 광 코드에 포함되는 경우가 예시되어 있다.
그리고, 장치(110)는 S272에서 출력한 정보 패턴과 S273에서 수광한 되돌려진 광 코드를 비교하여, 에러의 유무를 판정한다(S274). 에러가 검출된 경우, S272의 처리로 돌아가고, S272에서 출력을 마친 정보 패턴을 재출력한다. 한편, 에러가 없는 경우, 장치(110)는 처리가 종료인지 여부를 판정한다(S275). 처리의 종료는, 예를 들어 장치(110)에서 출력해야 할 정보 패턴이 없어진 경우, 장치(110)로부터의 지시에 따른 경우, 이용자의 장치(110)로의 조작에 의한 경우 등, 다양하다. 처리가 종료하지 않는 경우, 장치(110)는 S273에서 수광한 동기 신호에 동기하여, 다음의 정보 패턴을 출력한다(S272). 한편, 처리가 종료하는 경우, 장치(110)는 종료 처리를 실행한다(S276). 종료 처리는, 예를 들면, 정보 패턴과 광 코드 송수신을 위한 버퍼의 해방 등이다.
또한, S273에서 수광하는 동기 광신호에 되돌리는 광 코드가 포함되지 않을 경우, S273의 처리는 생략된다. 본 실시 형태에서는, 광 동기가 실행되고, 동시에, (기준 판정 횟수+1회)*주사 주기(Tcycle)의 기간, 소자(111)을 통한 정보 패턴의 출력이 이루어지기 때문에, 에러 확률은 매우 낮고, 별도의 패리티 체크 등으로 충분히 에러 검출을 할 수 있어, 에러에 따른 통신 속도의 저하도 작다고 생각된다.
도 300은, 광 동기 통신을 실행하는 정보기기(200)의 처리를 예시하는 플로우차트이다. 이 처리에서는, 우선, 정보기기(200)는 장치(110)와의 사이에서 동기를 확립하고, 추가로 동기 광신호를 발광한다(S281). 그러면, 장치(110)는 수광한 동기 광신호에 동기하여 소자(111)로부터 정보 패턴을 출력하므로, 정보기기(200)는 동기 광신호에 동기하여 소자(111)로 출력되는 정보 패턴을 취득한다. 정보 패턴의 출력은 장치(110)가 동기 광신호를 수광할 때부터, TST=(기준 판정 횟수+1회)*주사 주기(Tcycle)의 기간, 정보 패턴의 출력을 계속하므로, 이 기간에서, 정보기기(200)는, 소자(111)의 ON 또는 OFF를 확정할 수 있다.
또한, 정보기기(200)는 S286에서 응답 동기 광신호를 발광하지만, 정보기기(200)는 S282에서 검지하여, 확정한 ON과 OFF의 조합에 의한 정보 패턴을 광 코드로 변환하여, 되돌리는 광 코드로서 S286의 동기 광신호에 넣어 발광해도 좋다. 정보기기(200)가 되돌리는 광 코드를 동기 광신호에 넣어 발광하는 경우에는, 정보기기(200)는 S282에서 취득된 정보 패턴이 전회의 에러에 의한 재입력의 정보 패턴인지 아닌지 여부를 판정한다(S283). 그리고, 전회 에러가 없는 경우에는, 정보기기(200)는 S282에서 취득한 정보 패턴을 RAM에 저장한다. 한편, 전회 에러가 있는(재입력) 경우에는, 정보기기(200)는 S282에서 취득한 정보 패턴으로 전회 취득하여 RAM상에 저장된 정보 패턴을 수정한다(S285).
그리고, 정보기기(200)는, 응답 동기 광신호를 발광한다(S286). 전술한 바와 같이, S286에서 정보기기(200)는 되돌리는 광 코드를, 응답 동기 광신호에 포함하여 발광해도 좋다. 단, 정보기기(200)는, 되돌리는 광 코드를 응답 동기 광신호에 포함하지 않는 경우에는 S283, S285의 처리는 생략된다.
다음으로, 정보 기기(200)는 처리가 종료인지 아닌지 여부를 판정한다(S287). 처리 종료는, 예를 들어, 장치(110)로부터의 지시에 의한 경우, 정보 기기(200) 상의 처리 결과에 의한 경우, 정보 기기(200)가 억세스하는 웹 사이트의 처리 결과에 의한 경우, 이용자의 조작에 의한 경우 등, 다양하다. 처리를 종료하지 않을 경우, 정보 기기(200)는, S282로 돌아가, S286의 동기 광신호에 동기하여 입력되는 정보 패턴을 취득한다.
한편, 처리를 종료할 경우, 정보 기기(200)는, 종료 처리를 실행한다. 종료 처리는, 예를 들면, 정보 패턴과 광 코드 송수신을 위한 버퍼의 해방 등이다.
이상에서 기술한 바와 같이, 도 299, 도 300의 처리에 의하면, 장치(110) 및 정보 기기(200)는, 정보 기기(200)가 송신하는 동기 광신호에 동기하여, TST=(기준 판정 횟수+1회)*주사 주기(Tcycle)의 기간 계속해하여, 정보 패턴의 수수를 실행하므로, 정보 수수의 에러를 충분히 저감하고, 정보 수수를 실행할 수 있다.
따라서, 반드시 도 299의 S274, 도 300의 S283, S285와 같은 되돌리는 광 코드에 의한 정보 재송을 실시하지 않아도, 에러의 발생을 저감할 수 있고, 예를 들면, 별도 패리티 체크 등에 의해, 높은 신뢰성과 통신 처리량을 얻을 수 있다.
또한, 이미 다른 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 정보 패턴과 정보 패턴과의 사이에 전 OFF를 끼고 정보를 수수하는 시스템에서는, 2*(기준 판정 횟수+1회)의 기간을 필요로 함에 대해, 동기 광신호를 이용하는 경우에는, (기준 판정 횟수+1회)의 기간으로 정보를 수수할 수 있다. 즉, 전 OFF를 포함하지 않고 정보 패턴을 수수 가능하고, 동시에, 전 OFF를 포함하는 절차보다 2배의 통신 처리량을 얻을 수 있다.
또한, 도 299, 도 300에서는, 동기 신호로서 정보 기기(200)의 디스플레이의 동기 광신호를 이용하여 설명하였다. 그러나, 동기 신호가 동기 광신호에 한정되는 것은 아니다. 정보 기기(200)로부터 장치(110)로 통신할 수 있는 수단이라면, 어떠한 수단이라도 동기 신호에 이용할 수 있다. 예를 들면, 정보 기기(200)가 무선 LAN, Bluetooth 등의 통신 인터페이스를 가진 경우에는, 장치(110)에도, 동일 규격의 통신 인터페이스를 만들고, 동기 신호의 경로로 하면 된다.
[변형 예]
상기 실시 형태 42에서는, 장치(110)는, 상기 각 실시 형태 중, 실시 형태 1의 장치(110) 등에 예시된다. 광전 변환 소자 배열(112) 또는 도 208에 예시되는 포토다이오드(WPD) 등을 가지고, 정보 기기(200)의 디스플레이로부터의 광신호에 의한 정보(광 코드라고도 함)를 수광한다. 그러나, 이러한 광신호의 수광 기능이 없는 경우에도 장치(110)는 정보 기기(200)의 터치 패널을 통해, 동기 신호부 정보 패턴을 정보 기기(200)에 입력하는 것이 가능하다. 본 변형 예에서는, 광신호의 수광 기능이 없는 장치(110)에 의한 정보 패턴의 입력 순서를 예시한다. 또한, 이 절차는, 상기 각 실시 형태의 장치(110)(광신호의 수광 기능이 있는 것도 포함한다)에 적용 가능하다.
여기서, 동기 신호부 정보 패턴은, 예를 들어, 도 85 패턴이 예시된다. 도 85의 패턴에서는, 동기 신호는 교대로 ON/OFF를 반복하는 심볼(11)이 상당한다.
도 301은, 동기 신호부 정보 패턴을 정보 기기(200)에 입력하는 장치(110)의 처리를 예시하는 플로우차트이다. 동기 신호부 정보 패턴에 의한 정보의 입력을 정전 동기 처리라고 부른다. 이 처리에서는, 우선, 장치(110)는 정보 기기(200)와의 사이에서 동기를 확립한다(S291). 동기의 확립을 위해, 장치(110)는, 규정된 단위 패턴을 조합한 프리앰블을 소정 기간 계속해서 정보 기기(200)의 터치 패널에 입력하면 된다. 프리앰블의 출력 후, 장치(110)는 소자(111)로부터 동기 신호부 정보 패턴을 출력한다(S292). 여기서, 동기 신호는 정보 패턴에 포함되는 심볼, 즉 복수의 소자(111) 중, 특정한 1 또는 복수의 소자(111)로부터의 ON 신호와 OFF 신호가 해당한다. 장치(110)는, 정보 패턴(ON과 OFF의 조합의 단위 패턴)의 출력을 (기준 판정 횟수+2회)*주사 주기(Tcycle)의 기간 유지한다.
그리고, 장치(110)는, 종료 여부를 판정한다(S293). 종료는, 예를 들면, 복수의 정보 패턴(단위 패턴)을 조합한 데이터 블록의 종료까지 동기 신호부 정보 패턴이 터치 패널에 입력된 경우이다. 또한, 종료는, 이용자가 장치(110)에 소정의 조작을 행하고, 처리를 종료시킨 경우이다. 종료가 아닌 경우, 장치(110)는, S292로 돌아가, 다음의 정보 패턴(단위 패턴)을 출력한다. 이와 같이 하여, 장치(110)는, (기준 판정 횟수+2회)*주사 주기(Tcycle)의 기간 유지한 정보 패턴의 출력을 데이터 블록 종료 때까지 반복한다.
도 302는, 동기 신호부 정보 패턴을 장치(110)로부터 취득하는 정보 기±(200)의 처리를 예시하는 플로우차트이다. 이 처리에서는, 우선, 정보 기기(200)는 장치(110)와의 사이에서 동기를 확립한다(S301). 동기의 확립을 위해, 정보 기±(200)는, 장치(110)에서 출력되는 규정의 단위 패턴을 조합한 프리앰블을 취득한다. 프리앰블의 취득 후, 정보 기기(200)는 장치(110)의 각 소자(111)로부터 동기 신호부 정보 패턴을 취득하고, RAM에 저장한다(S302). 장치(110)는, 정보 패턴(ON과 OFF의 조합의 단위 패턴)의 출력을 (기준 판정 횟수+2회)*주사 주기(Tcycle)의 기간 유지하므로, 정보 기기(200)는, 터치 패널의 터치 센서를 통해서 정보 패턴을 검지하고, 취득할 수 있다.
그리고, 정보 기기(200)는, 종료 여부를 판정한다. 종료는, 예를 들면, 정보 패턴(단위 패턴)을 조합한 데이터 블록 수를 미리 정해 두고, 소정 수의 정보 패턴이 취득되었는지 여부 판정하면 된다.
이상에서 기술한 바와 같이, 본 변형 예에서는, 장치(110)가 (기준 판정 횟수+2회)*주사 주기(Tcycle)의 기간, 정보 패턴(단위 패턴)을 유지하고, 터치 패널에 소자(111)의 ON과 OFF의 정보를 입력하므로, 정보 기기(200)는 터치 패널의 터치 센서의 주사에 의해, 안정적으로 정보를 취득할 수 있다.
<실시 형태 43>
도 303에서 도 305에 의해, 실시 형태 43을 설명한다. 본 실시 형태에서는, 도 12, 도 13과 마찬가지로, 트랜지스터를 반도체(트랜지스터, FET)를 2단으로 직렬로 배치하고, 소자(111)에 접속한 장치(110)가 터치 패널에 근접 또는 재치되어 작용할 때에, 터치 패널이 검출하는 정전 용량을 계산한다. 도 303은, 직렬의 트랜지스터를 ON으로 한 회로의 예이다. 이 회로에서는, 2단으로 직렬의 트랜지스터(X1, X2) 중, 전원측의 트랜지스터(X2)의 콜렉터에 콘덴서(C1)을 통해서 전원 전압이 공급된다.
지금, 전원 전압으로서, 소정 주파수(예를 들어, 100kHz), V3 볼트의 전압을 가한 경우를 상정한다. 그리고, 트랜지스터(X2)의 콜렉터의 전압이 VC라고 한다. 이 경우, VC 위치, 즉 트랜지스터(X2)의 콜렉터와 접지 전위 사이의 등가적인 용량(혹은 임피던스)은, 용량=C1*(IN-VC)/VC와 비례 계산할 수 있다. 도 303의 경우, 베이스 단자에는 3V가 공급되므로, 이 용량을 ON 용량이라고 부르기로 한다.
소정의 베이스 전류, 콜렉터 전압, 콜렉터 전류의 특성을 가진 시뮬레이터를 이용한 계산 결과는 이하와 같다.
RG=500kΩ, ON용량=2pF*(6v-6.5mV)/6.5mV=1841pF
RG=1MΩ, ON용량=2pF*(6v-13mV)/13mV=921pF
RG=2MΩ, ON용량=2pF*(6v-26.4mV)/26.4mV=452pF
RG=4MΩ, ON용량=2pF*(6v-55.6mV)/55.6mV=213pF
이와 같이 베이스 저항을 작게 하면 ON 용량이 증가함을 알 수 있다. 즉, 도 303의 회로에 의해서, 베이스에 접속되는 베이스 저항(RG)을 변경함으로써, 2단으로 직렬의 트랜지스터(X1, X2) 중, 전원측의 트랜지스터(X2)의 콜렉터로부터 본 용량을 200pF 정도에서 2000pF 정도의 범위로 제어할 수 있다. 그러므로, 예를 들어, 도 12, 도 13의 회로에서, 베이스 저항을 조정함으로써, 소자(111)가 ON인 때의 정전 용량을 200pF 정도에서 2000pF 정도의 범위로 제어할 수 있다.
또한, 도 304는, 도 303에 대해, 베이스를 접지한 회로이다. 이 경우에, 시뮬레이션에 의해 계산되는 용량은, 트랜지스터가 OFF이므로, OFF 용량이라고 부른다. 도 304에 의한 계산 결과는 이하와 같다.
RG=2.2MΩ, OFF 용량=2pF*(6v-5.201V)/5.202V=0.307pF
또한, 트랜지스터(X1, X2)의 Ccb는 0.27pF와 작은 베이스 저항(RG)의 영향을 받기 어렵다. 따라서, RG를 변경해도, OFF 용량의 계산 결과에 큰 차이는 없다. 따라서, 트랜지스터를 적절히 선택함으로써, 예를 들어, 도 12, 도 13의 회로에서, 베이스 저항을 조정하는 것으로, 소자(111)가 ON인 때의 정전 용량을 0.3pF 미만으로 제어할 수 있다.
도 305는, 도 302의 결과를 검증하기 위한 회로이다. 도 305에서는, 전원 전압을 통해서, 좌측에 도 303의 회로가 접속되어, 우측에 콘덴서 C2=2F를 통해서 콘덴서 C3과 저항 R3이 병렬 접속되고 있다.
그리고, RG=2.2MΩ인 때, 콘덴서 C3=416pF으로 하면, V1의 전위와 VC2의 전위가 일치하였다. 따라서, 2단으로 직렬의 트랜지스터(X1, X2) 중, 전원측의 트랜지스터(X2)의 콜렉터의 용량은 C4=416pF와 거의 등가라고 할 수 있고, 도 303의 결과와 거의 일치하였다.
도 306은, 도 12의 바이폴라 트랜지스터의 회로에서, 종속 접속된 트랜지스터(X1, X2)의 베이스ㆍ콜렉터 간에 콘덴서(Ccb)를 접속한 것이다. 또한, 도면에서는, 트랜지스터(X1)의 이미터에는 이용자의 손가락 등의 인체에 접촉하는 단자와 접속되는 것을 상정하고 있다. 콘덴서(Ccb)는 용량(Ccb)을 가지는 것으로 한다.
또한, 도 307은, 도 12의 FET의 회로에서, 종속된 FETX3, X4의 게이트ㆍ드레인 사이에 콘덴서(Cdg)를 접속한 것이다. 또한, 도면에서는 FET X3의 이미터에는 이용자의 손가락 등의 인체에 접촉하는 단자와 접속되는 것을 상정하고 있다. 또한, 콘덴서(Cdg)는 용량(Cdg)을 가지는 것으로 한다.
도 308은, 트랜지스터가 ON인 때의 도 306의 등가 회로이다. 트랜지스터(X1, X2)의 베이스ㆍ콜렉터 간의 콘덴서(Ccb)는 트랜지스터(X1, X2)의 미러 효과에 의해, 콜렉터측의 회로로, Cc=hfe*Ccb의 용량을 가진 콘덴서로 작용한다. 또한, 트랜지스터(X1, X2)가 ON인 때의 콜렉터ㆍ이미터 간의 저항을 Rc로 하면, 도면과 같이, 용량(Cc)과 저항(Rc)의 병렬 회로가 직렬로 접속되어, 인체가 가진 정전 용량에 접속되게 된다.
또한, 후술하는 것처럼, 트랜지스터(X1, X2)가 OFF인 경우에는 베이스ㆍ이미터 간의 용량(Ceb)이 지배적이 되기 때문에, 트랜지스터(X1, X2)의 종속 접속에 의해서 (1/2)Ceb는 작은 값이 되고, 터치 패널이 인체에 의한 용량을 검지하는 것을 억제할 수 있다. 이상과 같은 도 306의 회로의 동작은, FET를 이용한 도 GC5에 있어서도 마찬가지이다.
도 309는, 도 306의 이용자를 대신해서 기준 콘덴서(Cref)와 저항(Rref)을 병렬로 접속한 회로이다. 단, 도면에서도 도 306과 마찬가지로, 트랜지스터(X1)의 이미터에 이용자의 손가락 등의 인체가 접촉할 수 있도록 해도 좋다. 또한, 기준 콘덴서(Cref)와 저항(Rref)의 접속 개소는 트랜지스터(X1)의 이미터와 접지 전위의 사이에 한정되는 것은 아니다. 소자(111)로부터 트랜지스터(X2)의 콜렉터, 이미터, 트랜지스터(X1)의 콜렉터, 이미터로부터 접지 전위에 이르는 회로의 어디에, Cref와 Rref를 설치해도 좋다.
도 310은, 도 309의 트랜지스터가 ON인 때 등가 회로이다. 도면과 같이, 트랜지스터(X1, X2)의 베이스ㆍ콜렉터 간의 콘덴서(Ccb)는, 트랜지스터(X1, X2)의 미러 효과에 의해, 콜렉터측 회로에서, Cc=hfe*Ccb의 용량을 가진 콘덴서로 작용한다. 여기서, hfe는 트랜지스터(X1, X2)의 전류 증폭률이다.
또한, 트랜지스터(X1, X2)가 ON인 때의 콜렉터ㆍ이미터 간의 저항을 Rc로 하면, 도면과 같이, 용량(Cc)과 저항(Rc)의 병렬 회로가 직렬로 접속되어, 콘덴서(Cref)에 접속된다. 따라서, 용량(Cc) 또는 트랜지스터 ON 시의 콜렉터ㆍ이미터 간의 저항(Rc)을 통해서, 터치 패널이 기준 콘덴서(Cref)에 의한 용량을 검지 가능하다.
또한, 후술하는 것과 같이, 트랜지스터(X1, X2)가 OFF인 경우에는, 베이스ㆍ이미터 간의 용량(Ceb)이 지배적이 되기 때문에, 트랜지스터(X1, X2)의 종속 접속에 의해서 (1/2)Ceb는 작은 값이 되고, 터치 패널이 용량(Cref)을 검지하는 것을 억제할 수 있다. 이상과 같은 도 309의 회로의 동작은, FET를 이용한 회로에 있어서도 마찬가지이다.
도 311은, 도 309의 회로에서, 기준 콘덴서(Cref)를 제외한 회로이다. 도 309에 대한, 트랜지스터(X1, X2)가 ON인 때의 등가 회로(도 GC8)에서 명확한 바와 같이, 도 311의 회로에서 트랜지스터(X1, X2)가 ON인 때, 터치 패널로부터는, 콜렉터측에서, Cc=hfe*Ccb의 용량과 트랜지스터(X1, X2)가 ON인 때의 콜렉터ㆍ이미터 간의 저항(Rc)의 병렬 회로가 종속된 회로가 검지된다. 따라서, Ccb와 hfe를 적절한 값으로 제어함으로써, 트랜지스터(X1, X2)가 ON인 때, 종속 접속된 (1/2)Cc가 터치 패널에 의한 용량을 검지한 때의 임계값 이상으로 하고, 터치 패널에 Cc의 작용에 의한 용량을 검지시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 후술하는 것과 같이, 트랜지스터(X1, X2)가 OFF인 경우에는, 베이스ㆍ이미터 간의 용량(Ceb)이 지배적이 되기 때문에, 트랜지스터(X1, X2)의 종속 접속에 의해서 (1/2)Ceb는 작은 값이 되고, 터치 패널이 용량 (1/2)Ceb를 검지하는 것을 억제할 수 있다. 이상과 같은 도 311의 회로의 동작은 FET의 회로에 대해서도 마찬가지이다.
도 312는, 도 309의 회로에서, 트랜지스터(X1, X2)의 베이스ㆍ콜렉터 간의 콘덴서(Ccb)를 제외한 회로이다. 이 경우에는, 트랜지스터(X1, X2)가 ON인 때의 등가 회로는, 도 310과 동일한 미러 효과에 용량(Cc)은, 트랜지스터(X1, X2)의 소자 자체가 베이스ㆍ콜렉터 간에 가진 용량에 기인하기 때문에, 콜렉터ㆍ이미터 간의 저항을 Rc와 비교하여 무시할 수 있을 정도로 작은 것이 된다. 따라서, 도 312의 회로에서는, 트랜지스터(X1, X2)가 ON인 때, 터치 패널은 직렬 접속된 저항 2*Rc를 통해서 용량(Cref)을 검지한다. 또한, 도 312의 회로에서, 트랜지스터(X1, X2)가 OFF인 때의 동작은, 도 309와 같다.
이상, 도 306에서 도 312는, 트랜지스터(혹은 FET)를 종속 접속한 회로로 설명하였다. 트랜지스터(혹은 FET)를 종속 접속하는 것으로, 트랜지스터가 OFF인 때의 콜렉터부터 이미터에 이르는 트랜지스터(혹은 드레인에서 소스에 이르는 FET)의 용량을 1/2에 생기는 효과가 있다. 따라서, 터치 패널이 소자(111)로부터의 용량에 의한 OFF를 검지하기 쉽게 할 수 있다. 단, 트랜지스터 등이 OFF인 때의 용량이 충분히 작을 경우에는, 트랜지스터(혹은 FET)는 종속 접속하지 않아도 된다.
도 313은, 도 311에 대해서, 트랜지스터를 1단으로 한 회로이다. 또한, 도 314는, 트랜지스터(X2)가 ON인 때의 등가 회로이고, 도 315는, 트랜지스터(X2)가 OFF인 때의 등가 회로이다. 또한, 도 314에서는, 전원측의 저항(RD)도 고려하여 포함하고 있다. 또한, 도 315에서는, 베이스측의 저항(RG)도 고려에 포함하고 있다.
도 314와 같이, 트랜지스터(X2)가 ON인 경우에는, 콜렉터와 전원 사이의 저항(RD), 미러 효과에 의한 용량(Cc), 및 콜렉터ㆍ이미터 간의 트랜지스터의 ON 저항(Rc)의 병렬 회로가 된다. 따라서, Cc=hfe*Ccb를 제어함으로써, 터치 패널에 소자(111)를 통한 용량(Cc)을 검지시킬 수 있다. 용량(Cc)이 터치 패널의 터치 센서의 검출 임계값을 넘도록, 베이스 전류 등을 제어함으로써, 터치 패널에 소자(111)로부터의 ON의 신호를 입력할 수 있다.
또한, 도 315와 같이, 트랜지스터(X2)가 OFF인 경우에는, 베이스ㆍ콜렉터 간에 접속된 콘덴서(Ccb)에 의한 용량외에, 콜렉터ㆍ이미터 간의 용량(Cce)(접합 용량)이 존재한다. 단, 콘덴서(Ccb)에는, 베이스 회로의 저항(RG)을 통해서 접속되게 되고, 일반적으로는 RG가 충분히 크고, 콘덴서(Ccb)의 영향은 적다. 따라서, 이 경우에는, 트랜지스터(X2)의 콜렉터ㆍ이미터 간의 용량(Cce)이 지배적이 된다. 이 때문에, 트랜지스터(X2)의 콜렉터ㆍ이미터 간의 용량(Cce)이 소자(111)를 통해서 터치 패널로부터 검지할 수 없을 정도의 임계값 이하의 값으로 함으로써, 터치 패널에 대해서 OFF를 입력할 수 있다.
이상은, 도 313의 1단의 트랜지스터 회로를 이용한 경우에 대해서 설명했지만, 도 GG4 등과 같이, 트랜지스터를 2단 이상 종속 접속한 경우도 마찬가지이다.단, 트랜지스터를 종속 접속함으로써 트랜지스터 OFF시의 콜렉터ㆍ이미터 간의 용량(Cce)이 직렬 접속에 따라 저하하고, 터치 패널에 OFF를 검출하기 쉽게 하는 것이 가능하게 된다.
<실시 형태 44>
도 316에서 도 320을 참조하여, 실시 형태 JS8에 관한 코드 발생 장치(1A)에 대해서 설명한다. 도 316은 코드 발생 장치(1A)의 사시도이고, 도 317은 코드 발생 장치(1A)의 정면도이고, 도 318은 코드 발생 장치(1A)의 저면도이고, 도 319는 도 HG2의 점 P1P2를 잇는 선분을 통해 지면에 수직인 평면에서 도면의 화살표 방향으로 본 코드 발생 장치(1A)의 단면도이고, 도 320은 코드 발생 장치(1A)의 하우징을 제거한 내부 구조를 예시하는 도면이다.
코드 발생 장치(1A)는, 실시 형태 0의 코드 발생 장치(1)와 마찬가지로, 저면을 이루는 스탬프(16)를 가진다. 또한, 도면과 같이, 코드 발생 장치(1A)는 저면을 구성하는 스탬프부(16)보다 상부를 커버하는 하우징을 가지고 있다. 하우징은 저면에 가까운, 띠상의 하부 하우징(HS2)과 하부 하우징(HS2)보다 상부를 커버하는 상부 하우징을 가진다.
코드 발생 장치(1A)는, 실시 형태 0과 마찬가지로, 스탬프부(16)의 저면에, 정보 판독부(11)와, 코드 출력부(13)를 가지고 있다. 또한, 하부 하우징(HS2)에는, USB단자(20)가 형성되어 있다. 또한, 상부 하우징(HS1)에는 조작 버튼(14)과 전원 버튼(15)이 설치되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 생략하지만, 코드 발생 장치(1A)는 실시 형태 0과 마찬가지로 내부에 코드 발생부(12), CPU17과 내부 메모리(18)와, PCBA19와, 스피커(21)와, 버튼 스위치(22)와, 자중 스위치(23)와, 무선 디바이스(24)와, 전원부(25)를 구비한다.
코드 발생 장치(1A)의 코드 발생 장치(1)의 차이점의 하나는, 코드 출력부(13)가 스프링(SP)을 통해서 하부 하우징(HS2) 내부의 기재(BS)로 지지되는 점에 있다. 코드 출력부(13)는 배선(WR)을 통해서, 상부 하우징(HS1) 내부의 PCBA19와 접속되고, PCBA19 상의 제어 회로의 동작에 의해, 터치 패널이 검지 가능한 물리량을 발생시킨다. 배선(WR)은 유연성이 있는 도선이고, 스프링(SP)의 누름에 동반하여 코드 출력부(13)가 터치 패널 표면의 법선 방향(상하 방향)으로 이동할 때에, 위치 변동을 흡수한다.
코드 출력부(13)가 스프링(SP)으로 누름으로써, 코드 발생 장치(1A)를 터치 패널에 접촉되었을 때, 스프링(SP)에 의해서 코드 출력부(13)(도전성 부재)가 터치 패널에 밀착하고, 터치 패널이 코드 출력부(13)로부터의 ON 상태를 검지하기 쉽게 하고 있다. 스프링(SP)은, 탄성 부재의 일 예이다.
스프링(SP) 및 스프링(SP)을 지지하는 주상부(PL)는, 금속제가 아니라 플라스틱제이며, 기생 용량 및 부유 용량의 발생을 억제하고 있다. 도면에서는, 스프링(SP)의 나선 형상의 내측에 주상부(PL)가 형성되어 있지만, 스프링(SP)의 나선 형상의 외측을 둘러싼 통 형상부에 의해 스프링(SP)를 지지하도록 해도 좋다. 통 형상부를 이용하는 경우도, 통 형상부는 플라스틱제로 하는 것이 바람직하다. 스프링(SP) 및 스프링(SP)을 지지하는 부재를 금속제가 아니라 플라스틱제로 하는 것으로, 기생 용량 및 부유 용량의 발생을 억제하고, 스프링(SP) 및 스프링(SP)을 지지하는 부재로부터 터치 패널로의 커플링을 저감한다. 이렇게 해서, 실시 형태 44의 코드 발생 장치(1A)는, 터치 패널이 코드 출력부(13)로부터의 OFF 상태를 검지하기 쉽게 하고 있다.
<실시 형태 45>(종이 카드)
1. 터치 패널의 도전 탭의 임계값에 관해서
(1) 스마트 폰의 10초 경과 시 임계값 변화
iPhon(등록상표)의 많은 기종에서는, 검출한 용량에 의해, 터치 상황의 이벤트를 발행하는 조건으로서, 제1과, 제2의 임계값(기타, 도체마다 에러 처리의 설정이 있는 경우도 상정된다)이 있다. 도체를 터치한 순간에는, 제1의 낮은 임계값이 사용되고, 비교적 낮은 용량에도 도체를 검지한다. 검지한 후는, 이력(히스테리시스)에 의해, 바로 OFF(검지→비검지)가 되지 않도록, 더욱 낮은 용량으로 OFF가 되도록 설정되어 있다. 그러나, 검지한 도체 중 적어도 1개의 도체를 이동하지 않는 상태(정지 상태)에서 10초간 연속하여 경과하면, 모든 도체에 대하여 제2의 임계값이 설정된다. 그 순간에, 해당 도체에 의한 검지 용량이, 제2의 임계값의 OFF 용량을 하회하고 있으면, 즉시 비검지가 된다. 단, 또한, 모든 도체가 이동하고 있는 동안은, 손가락이 이동하고 있는 상태라고 상정되어, 제1의 임계값이 계속 적용된다. 즉, 적어도 1개라도 정지해 있는 상태에서 손가락 정도의 용량이 없는 경우에는, 손가락이 아닌 도체가 접촉되어 있다고 판단하여, 도체 OFF의 이벤트가 발행된다. 또한, 제2의 임계값의 OFF 용량을 상회하고 있는 도체가 포함되어 있고, 해당 도체가 정지해 있으면, 동시에 비검지가 된다. 그 후, 해당 도체가 약간이라도 이동을 검지한 경우는, 다시 검지되지만, 불안정한 거동(에러 설정된 것으로 추정된다)가 된다. 또한, 정지 상태의 도체가 비검지가 된 경우에, 제2의 임계값의 OFF 용량을 상회하고 있는 도체가 이동하고 있는 경우는, 해당 도체는 비검지는 되지 않지만, 불안정한 거동(에러 설정된 것으로 추정된다)이 된다. 또한, 모든 도체가 제2의 임계값의 OFF 용량을 상회하고 있는 경우는, 정지 상태 및/또는 이동 상태에 관계없이 비검지가 되지 않는다. 상기 다양한 케이스에서, 비검지나 불안정한 거동이 된 도체가 존재하더라도, 그 후, 새로운 도체를 검지한 경우는, 해당 도체만 정상적으로 검지되고, 다시, 10초간에서, 해당 도체의 용량, 정지ㆍ이동에 의해서 상기의 처리가 이루어진다. 즉, 도체마다 제1, 제2의 임계값, 에러 설정이 실시되고 있다고 생각된다.
한편, 제1과, 제2의 임계값에도 불구하고, 도체의 존재는 일정한 용량이 있는 한, 비검지가 되어도 항상 검출되고 있고, 도체가 이동한 경우는, 그 움직임에 추종하여 도체를 검출하고 있다. 단, 설정된 임계값의 조건에 의해 도체의 ON/OFF를 나타내는 이벤트(에러 설정도 포함한다)가 발행되고, 개발된 다양한 앱은 도체의 검지(에러 설정도 포함한다) 상황을 인식한다. 한편, 용량의 비교적 작은 도체를 검지하고 있는 상태에서, 도체가 수평 또는 수직으로 늘어선 상태에서는, 터치 패널의 특성때문에, 검출되는 용량이 더욱 저하하고, 1개 또는 늘어선 도체의 전부가 OFF가 되는 경우가 발생한다. 여기서, 다른 도체가 비검지가 되지 않는 한, 수평 또는 수직 상태에서 비검지가 되어 있는 도체는, 수평 또는 수직으로 늘어서지 않도록 이동된 경우에는 검지된다. 이것을 회피하려면, 충분한 용량을 검지시키도록, 도전 탭의 용량을 증가시키는 것이 바람직하다. 또한, 사람의 손가락이라도, 아이의 손가락이나 접촉면이 작은 때 등은 용량이 부족하지 않기 때문에, 제2의 임계값이 적용되면 검지하지 않게 된다. 그 후, 접촉 면적을 넓히고 용량을 늘리고, 도체를 이동시키면, 다시 검지되지만, 거동이 불안정(에러 설정된 것으로 추정된다)하게 된다. 또한, 검지하는 용량은 탭의 면적이 크고, 밀착도가 높고, 배선도 포함한 탭의 용량이 크면, 보다 검지하기 쉽게 되는 것은 말할 필요도 없다.
(2) 태블릿의 10초 경과 시 임계값 변화
iPad(등록상표)에도, iPhon(등록상표)과 마찬가지로, 터치 상황의 이벤트를 발행하는 조건으로, 제1과, 제2의 임계값(에러 처리를 포함한 제3의 임계값이 있는 경우도 상정된다)이 있고, 제1과, 제2의 임계값의 기본적인 처리는 스마트 폰과 동일하다고 생각된다. 그러나, 케이스가 큰 i-PAD에서는, 스마트 폰에 비해서 도체의 용량을 크게 검지하여 반응이 좋다. 본 실시예의 ID 영역의 도전 탭에서는, 원칙적으로, 제2의 임계값에서도 도체가 OFF가 되지 않는다. 따라서, 카드 게임과 같이, 터치 패널의 표면에서 카드를 이동시키면서, 계속해서 플레이할 수 있다. 태블릿 전용 카드에서는, 본 실시예의 터치 영역에서 도 321의 기구와 같이, 염가로 제조하기 위해서 터치 영역에 스루홀(도통공), 도전 탭도 형성하지 않고, 터치의 직하에 유전 기둥을 설치하는 것만으로도, 터치를 검지할 수 있다. 그러나, ID 영역의 도전 탭의 검지 용량(접속된 배선도 포함한다)이 작고, 나무 책상 위(스틸 부착에 비해 검지 용량이 작다)에서 사용한 경우는, 10초간에 비검지가 되는 경우도 있다. 또한, 검지하는 용량은 탭의 면적이 크고, 배선도 포함한 탭의 용량이 크고, 터치 패널과의 밀착도가 높으면, 보다 검지하기 쉽게 되는 것은 말할 필요도 없다. 즉, 어떤 상황에서도 정상적으로 도체를 검지할 수 있는 것은, 제2의 임계값에서 모든 도체를 검지할 수 있을만한 충분한 용량을 갖고 있으면, 10초 이상의 정지 상태 및/또는 이동 상태에 한하지 않고, 정상적으로 계속 검지한다.
<회로를 포함하지 않는 카드의 이용 예에 대해서>
도 110~도 124, 도 224~242에 있어서, 반도체 스위치 등의 전원에 의해서 구동되는 능동 회로를 포함하지 않는 카드형의 장치에 대해서 설명하였다. 이러한 회로를 포함하지 않는 카드형의 장치(이하, 「C-Card」라고 기재한다)의 이용 예에 대해서, 이하에 설명한다.
또한, 카드형 장치의 디자인 및 그 이용 방법에 대해서는, 이하의 구체적인 예에 한정되지 않은 것은 물론이다.
우선, 이용자는 스마트 폰이나 태블릿 등(이하, 「스마트 폰」이라고 기재한다)로, 서비스를 희망하는 웹 사이트를 연다. 그리고, 그 웹 사이트 상에서 C-Card를 댄다. 그러면, 스마트 폰은 C-Card 마다 설치된 카드 ID를 인식함으로써, C-Card를 특정한다.
C-Card에는, 예를 들어 12개의 아이콘이 설치되어 있다. 이용자가 아이콘을 터치함으로써, 다양한 조작, 콘텐츠의 출력을 행하는 것이 가능하다.
또한, 스마트 폰의 디스플레이를 이용하여, 아이콘 영역 또는 아이콘의 주변을 발광시켜도 좋다. 발광에 의해, 이용자의 조작을 유도하거나 환기하는 것이 가능하게 된다.
C-Card를 발광하는 경우는, C-Card의 전부 또는 일부를 투명 또는 반투명으로 하는 것이 바람직하다.
C-Card의 구체적인 용도는 다음과 같은 것이 있다.
(1) 뮤직 카드
CD와 함께 뮤직 카드를 판매한다. 카드면에 핀 코드가 인쇄되어, 그 핀 코드를 스마트 폰에 입력하면, 라이브를 감상할 수 있다.
(2) 광고 카드
흥미를 환기하도록 사진을 게재하고, 스마트 폰에 대는 동기를 부여하고, 스마트 폰으로 받는다. 스마트 폰에는 광고부 콘텐츠가 표시된다. 아이콘에도 사진이 제시되어 있다. 손넘김, 포스팅, 끼워넣는 것, DM, 점포에 제공된다.
(3) 선불 카드
카드의 표면에 유니크한 핀 코드가 기재되어 있고, 핀 코드를 보면서, 숫자 아이콘을 터치하면, 쇼핑이나 잔고 확인을 할 수 있다. 배송지는 한번만 입력하고, 그 후는, 스마트 폰 ID와 연계화되므로, 입력할 필요는 없다. 핀 코드는 매번 필요하다. 어떤 스마트 폰이라도 사용할 수 있도록 해도 좋다. 카드는 편의점 등에서 판매된다.
(4) 주문 카드
쇼핑 사이트에 카드를 대고, 설정 아이콘을 터치하고, 배송지나 신용 카드 정보를 입력한다. 제품 설정ㆍ구입을 터치하여, 구입하는 상품을 선택하고 상품 (1)~(10)에 등록한다. 그 후는 구입하고자 하는 상품을 터치하고, 스마트 폰의 화면에서 수량을 결정하고 구입한다. 상품 (1)~(10)의 이미지가 미리 아이콘으로 인쇄되어 있어도 좋다. 메이커의 제품 인터넷 판매 강화에 사용한다.
(5) 스포츠 카드
야구, 축구, 스모 등, 다양한 스포츠 선수의 사진을 카드 표면에 인쇄하고, 아이콘을 터치하여, 콘텐츠를 열람하거나 티켓을 구입하기도 한다. 스포츠 카드는 판매해도 좋고, 협찬 기업이 무상으로 제공해도 좋다.
기타, 선물 카드, 아이돌 콘텐츠, 인바운드, 음성 콘텐츠 카드, 보안ㆍ원 타임 패스워드 등, 모든 용도에 이용할 수 있다.
1. 코드 발생 장치, 3. 코드 인식 장치,
11. 정보 판독부, 12. 코드 발생부,
13. 코드 출력부 31. 터치 패널,
32. 검출부, 33. 인식부,
110. 장치, 카드형 장치, 200. 정보 기기,
111. 소자, 112. 광전 변환 소자 배열,
113. 지문 센서, 114. 접촉 도체(도체 패드),
114A. 도전층, 115. SW,
116. CPU, 117. 메모리,
118. 컴퍼레이터, 119. 제어 라인,
120. 전원 라인, 121. 구동 회로,
122. 전지, 123. 컨덴서,
124. 안테나, 125. 전력 변환 회로,
126. 압전 소자, 127. 정류 회로,
128. 열전 소자, 129. 광량 측정 소자 배열

Claims (35)

  1. 물리량을 검지하는 센서를 구비한 패널에 작용하는 박판상의 장치로,
    박판상으로 내부에 공동부가 형성된 비도전성 기재와,
    상기 비도전성 기재의 상기 패널에 작용하는 제1면 상에 형성된 복수의 제1의 도전성 패턴 부재와,
    상기 제1면에서 소정 거리 이상을 두고 형성되는 제2의 도전성 패턴 부재와,
    상기 제1면의 상기 제1의 도전성 패턴 부재가 형성된 부분에 개구하는 구멍을 통해 상기 제1의 도전성 패턴 부재와 상기 제2의 도전성 패턴 부재를 접속하는 제1의 도전로를, 구비한 박판상 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1의 도전성 패턴 부재의 평면 형상은, 볼록 다각형, 대략 원형 또는 대략 타원형인, 박판상 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2의 도전성 패턴 부재는 배선 패턴인, 박판상 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1면을 상기 패널에 작용시켰을 때에, 상기 배선 패턴은 상기 패널에 검지되지 않는 폭 치수를 가짐과 동시에, 상기 제1의 도전성 패턴 부재와 접속됨으로써 상기 제1의 도전성 패턴 부재에 대하여 상기 패널에 의한 검지가 가능한 한도 이상까지 상기 물리량을 증가시키고 있는, 박판상 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2의 도전성 패턴 부재는 상기 장치를 평면에서 본 영역 중 상기 공동이 형성된 영역에 형성되는 제1부분과, 상기 장치를 평면에서 본 영역 중 상기 공동이 없는 영역에 형성되는 제2부분을 가지는, 박판상 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1부분은 상기 제1면의 반대면인 제2면 상에서 직하의 상기 비도전성 기재 내에 공동이 형성된 영역, 상기 공동의 상기 제2면측의 내벽면, 또는 상기 제2면과 상기 내벽면과의 사이의 상기 비도전성 기재 내에 형성되어 있는, 박판상 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1부분은 상기 공동의 상기 제2면측의 내벽면에 형성되고,
    상기 제2면 상에는 이용자의 인체가 접촉하는 접점이 설치되어, 상기 접점이 제2의 도전로에 의해 상기 제1부분에 접속되어 있는, 박판상 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2의 도전성 패턴 부재는 상기 제1면의 반대면인 제2상에 형성된 배선을 포함하고,
    상기 제2면 상에 형성된 배선의 양측에 상기 배선으로부터 이간하여 이용자의 인체를 접촉시키는 접촉 패턴이 형성되어 있는, 박판상 장치.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공동의 상기 제2면측의 내벽에 형성된 제2의 도전성 패턴 부재를 상기 제2면 상에 도통시키는 제2의 도전로를 추가로 구비하는, 박판상 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공동 내에는 단면이, 볼록 다각형, 대략 원형 또는 대략 타원형으로 상기 제1면과 제2면을 지지하는 주상(柱狀)부가 형성되는, 박판상 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 주상부 중, 제1 종류의 주상부에는 스루홀이 형성되고, 상기 제1의 도전로는 상기 스루홀을 통해 형성되는, 박판상 장치.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 제2면 상에는 이용자의 손가락에 의한 접촉 대상이 되는 마커가 형성되고,
    상기 마커 직하의 상기 비도전성 기재에는, 상기 주상부 중, 제2 종류의 주상부가 형성되며, 제2 종류의 주상부는 상기 이용자의 손가락이 상기 마커에 접촉할 때에 상기 제1면 상에 상기 패널에 의한 검지가 가능한 한도 이상의 상기 물리량을 형성하기 위해 충분한 단면 치수를 가지고 있는, 박판상 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 종류의 주상부는 상기 제1면측보다도 제2면측이 가는 테이퍼상으로 형성되어 있는, 박판상 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2면을 피복하는 인쇄층을 추가로 구비하고,
    상기 제2의 도전성 패턴 부재는 상기 인쇄층과 상기 제2면과의 사이에 설치되는 배선을 갖는, 박판상 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 인쇄층과 상기 제2면과의 사이에 설치된 배선과 접속되는 제1접점이 상기 인쇄층 표면에 형성되어 있는, 박판상 장치.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 제2의 도전성 패턴 부재와 절연된 제2접점이 상기 인쇄층 표면에 형성되어 있는, 박판상 장치.
  17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1면 상에 상기 제2의 도전성 패턴 부재와 절연된 제3의 도전성 부재가 형성되고,
    상기 제2접점과 상기 제3의 도전성 부재와 접속하는 제3의 도전로가 형성되어 있는, 박판상 장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 인쇄층과 상기 제2면과의 사이에 설치된 배선과 접속되어, 상기 인쇄층을 통해 손가락의 접촉에 의해 상기 패널의 센서에 상기 물리량을 검지시키기 위한 작용을 전달하는 제1의 전극이 상기 인쇄층과 상기 제2면과의 사이에 형성되어 있는, 박판상 장치.
  19. 제14항 또는 제16항에 있어서,
    상기 제2의 도전성 패턴 부재와 절연되어 접속되고, 상기 인쇄층을 통한 손가락의 접촉에 의해 상기 패널의 센서에 상기 물리량을 검지시키기 위한 작용을 전달하는 제2의 전극이 상기 인쇄층과 상기 제2면과의 사이에 추가로 형성되어 있는, 박판상 장치.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 제1면 상에 상기 제2의 도전성 패턴 부재와 절연된 제3의 도전성 부재가 형성되고,
    상기 제2의 전극과 상기 제3의 도전성 부재와 접속하는 제3의 도전로가 형성되어 있는, 박판상 장치.
  21. 물리량을 검지하는 센서를 구비한 패널에 작용하는 카드 형상의 장치로,
    상기 장치의 대향면으로부터 상기 패널이 검지가능한 상기 물리량의 변화가 생기는 작용면을 가지고,
    상기 작용면의 제1영역에 형성된 1 이상의 소자와,
    상기 작용면의 제2영역에 형성된 1 이상의 소자와,
    상기 작용면과 상기 작용면에 대한 상기 카드 형상의 반대면과의 사이에 개재하는 유전체층과,
    상기 유전체층의 상기 반대면측에 형성된 배선층과,
    상기 제2영역에 대한 상기 카드 형상의 반대면측의 상기 배선층에 포함되는 배선과는 절연되어 형성되는 1 이상의 접촉용 단자와,
    상기 유전체층을 관통하여 상기 제1영역에 형성된 1 이상의 소자와 상기 배선층을 접속하는 제1의 관통 도전로와,
    상기 유전체층을 관통하여 상기 제2영역에 형성된 1 이상의 소자와 상기 접촉용 단자를 접속하는 제2의 관통 도전로를 구비하고,
    상기 배선층은, 상기 제2영역에 대한 상기 카드 형상의 반대면에 이용자의 손가락을 접촉시켰을 때에, 상기 손가락이 적어도 하나의 배선에 접촉할 수 있는 배선 간격으로 배치되는, 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 1 이상의 접촉용 단자는, 각각 상기 반대면측의 상기 배선층에 포함되는 배선을 끼우는 한 쌍의 평면 영역을 형성하는, 장치.
  23. 물리량을 검지하는 센서를 구비하는 패널에 작용하는 장치로,
    상기 장치의 대향면으로부터 상기 패널이 검지 가능한 상기 물리량의 변화가 생기는 작용면을 가지고,
    상기 작용면에 형성된 1 이상의 소자와,
    상기 1 이상의 소자의 각각에 상기 물리량의 변화를 일으키는 제1의 물리량 제어부와,
    상기 작용면으로부터 소정 거리 이상 떨어져서 형성되는 도전성 패턴 부재와,
    상기 도전성 패턴 부재로부터 상기 패널에 대해 물리량 변화를 일으키는 제2의 물리량 제어부와,
    상기 1 이상의 물리량 제어부를 구동하여 제1의 소정의 정보를 출력시킴과 동시에, 상기 1 이상의 물리량 제어부와 연동하여 제2의 물리량 제어부를 구동하는 제어부를 구비한, 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제어부는 1 이상의 상기 제1의 물리량 제어부를 ON으로 제어할 때에는 상기 제2의 물리량 제어부를 ON으로 제어하고, 모든 상기 제1의 물리량 제어부를 OFF로 제어할 때에는 상기 제2의 물리량 제어부를 OFF로 제어하는, 장치.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 도전성 패턴 부재는, 상기 작용면 상의 복수의 상기 소자가 존재하는 영역에 대응하는 상기 소정 거리 이상 떨어진 면 내에 상기 복수의 소자에 대해 일체로 설치되어 있는, 장치.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 도전성 패턴 부재는, 상기 작용면 상의 복수의 상기 소자가 존재하는 영역에 대응하는 상기 소정 거리 이상 떨어진 면 내에 상기 복수의 소자 각각에 대해 개별적으로 복수 설치되고, 복수 설치된 도전성 패턴 부재로부터는, 각각 개별적으로 제2의 물리량 제어부에 의해 상기 물리량 변화가 생기는, 장치.
  27. 제23항에 있어서,
    상기 도전성 패턴 부재는, 상기 작용면 상의 복수의 상기 소자가 존재하는 영역에 대응하는 상기 소정 거리 이상 떨어진 면 내에, 상기 복수의 소자 각각에 대해, 개별적으로 복수 설치되고,
    상기 제어부는, 상기 복수의 소자 각각과 연동하여 상기 복수의 소자 각각과 대응이 되는 복수의 도전성 패턴 부재로부터의 물리량을 구동하는, 장치.
  28. 제23항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1의 물리량 제어 및 제2의 물리량 제어부는, 도전성의 경로를 형성할지 또는 상기 경로를 차단할지를 제어하는 스위치인, 장치.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 작용면에 대한 이면에 형성되어, 외부로부터의 접촉을 받은 도전성의 피접촉 재료부를 추가로 구비하고,
    상기 제1의 물리량 제어는 상기 1 이상의 소자로부터 상기 접지 전위 및 상기 비접촉 재료부 도전성으로의 도전성 경로를 형성할지 또는 상기 도전성 경로를 차단할지를 제어하는 스위치이고,
    상기 제2의 물리량 제어는 상기 도전성 패턴 부재로부터 상기 접지 전위 및 상기 비접촉 재료부 도전성으로의 도전성 경로를 형성할지 또는 상기 도전성 경로를 차단할지를 제어하는 스위치인, 장치.
  30. 제26항 또는 제29항에 있어서,
    상기 스위치는, 다이오드와, 상기 다이오드에 직렬로 접속되어 상기 다이오드의 순방향의 전압 강하에 가산하는 전압 강하를 발생시키는 바이어스 회로를 갖는, 장치.
  31. 물리량을 검지하는 센서를 구비한 패널에 작용하는 장치로,
    상기 장치의 대향면으로부터 상기 패널이 검지 가능한 상기 물리량의 변화가 생기는 작용 면을 가지고,
    상기 작용면에 형성된 1 이상의 소자와,
    상기 1 이상의 소자의 각각에 상기 물리량의 변화를 일으키는 물리량 제어부를 구비하고,
    상기 물리량 제어부에는, 베이스와 콜렉터 사이에 콘덴서가 접속되어 상기 콜렉터와 이미터 간의 도전로에 의해 상기 각각의 소자를 접지 전위에 접속하는 ON 상태와 접지 전위로부터 차단하는 OFF 상태로 제어되는 바이폴라 트랜지스터, 및 게이트 드레인과의 사이에 콘덴서가 접속되어, 상기 드레인과 소스 사이의 도전로에 의해 상기 각각의 소자를 접지 전위에 접속하는 ON 상태와 접지 전위로부터 차단하는 OFF 상태로 제어되는 전계효과 트랜지스터의 적어도 일방이 1 또는 복수 종속 접속되어 있는, 장치.
  32. 제29항에 있어서,
    상기 1 또는 복수 종속 접속되어 있는 바이폴라 트랜지스터는 상기 ON 상태에 있어서, 상기 1 이상의 소자의 각각에 생기는 물리량이 상기 패널에 의해 상기 물리량을 검지하는 임계값 이상으로 되도록 상기 콘덴서와 상기 바이폴라 트랜지스터의 증폭률이 설정되고,
    상기 1 또는 복수 종속 접속되고 있는 전계효과 트랜지스터는 상기 ON 상태에 있어서, 상기 1 이상의 소자의 각각에 생기는 물리량이 상기 패널에 의해 상기 물리량을 검지하는 임계값 이상으로 되도록 상기 콘덴서와 상기 전계 효과 트랜지스터의 증폭률이 설정되어 있는, 장치.
  33. 제29항 또는 제30항에 있어서,
    상기 1 이상의 소자의 각각으로부터 상기 바이폴라 트랜지스터 또는 상기 전계효과 트랜지스터를 통해서 접지 전위에 접속되는 경로상에, 상기 바이폴라 트랜지스터 또는 상기 전계 효과 트랜지스터가 OFF에서 ON으로 변화했을 때, 상기 터치 패널이 검지 가능한 용량의 콘덴서가 설치된, 장치.
  34. 물리량을 검지하는 센서를 구비한 패널에 작용하는 장치로,
    상기 장치의 대향면으로부터 상기 패널이 검지 가능한 상기 물리량의 변화가 생기는 작용면을 가지고,
    상기 작용면에 형성된 1 이상의 소자와,
    상기 1 이상의 소자의 각각에 상기 물리량의 변화를 일으키는 물리량 제어부를 구비하고,
    상기 물리량 제어부는, 콜렉터와 이미터 간의 도전로에 의해 상기 각각의 소자를 접지 전위에 접속하는 ON 상태와 접지 전위로부터 차단하는 OFF 상태로 제어되는 바이폴라 트랜지스터, 및 드레인과 소스 사이의 도전로에 의해 상기 각각의 소자를 접지 전위에 접속하는 ON 상태와 접지 전위로부터 차단하는 OFF 상태로 제어되는 전계 효과 트랜지스터의 적어도 일방이 1 또는 복수 종속 접속되고,
    상기 1 이상의 소자의 각각으로부터 상기 바이폴라 트랜지스터 또는 상기 전계 효과 트랜지스터를 통해서 접지 전위에 접속되는 경로상에, 상기 바이폴라 트랜지스터 또는 상기 전계 효과 트랜지스터가 OFF로부터 ON으로 변화했을 때, 상기 터치 패널이 검지 가능한 용량의 콘덴서가 설치된, 장치.
  35. 물리량을 검지하는 센서를 구비한 패널에 작용하는 장치로,
    대향면으로부터 검지 가능한 상기 물리량의 변화가 생기는 1 이상의 소자가 배열된 피검출면과,
    상기 패널에 접촉 또는 근접된 상태에서, 상기 1 이상의 소자의 각각에, 상기 센서가 검지 가능한 상기 물리량의 변화를 일으키는 1 이상의 물리량 제어부와,
    상기 피검출면이 상기 패널에 접촉시켰을 때에, 상기 1 이상의 소자의 각각을 상기 패널에 가압하는 탄성 부재를 구비한, 장치.
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