WO2017051833A1 - 装置、及びカード型装置 - Google Patents
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- G06Q20/3276—Short range or proximity payments by means of M-devices using a pictured code, e.g. barcode or QR-code, being read by the M-device
Definitions
- the present invention relates to a device and a card type device.
- a conductor and non-conductor arrangement pattern is detected by the touch panel by holding a prepaid card in which an authentication code corresponding to the conductor and non-conductor arrangement pattern is recorded over an electronic device (for example, a smartphone) equipped with a touch panel.
- an electronic device for example, a smartphone
- Patent Document 1 There is a technique in which an authentication code is recognized by an electronic device based on the detection result.
- Patent Document 1 cannot meet the request.
- the present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to make it possible to recognize an electronic device such as a smartphone even if a code is sequentially changed.
- an apparatus includes: An arrival amount detection unit for detecting an arrival amount per unit time of external energy coming from outside; An information acquisition circuit for acquiring input information in a predetermined format based on a change in the amount of arrival per unit time; A working surface on which one or more elements that cause a change in physical quantity detectable from the opposing surface are arranged; One or more physical quantity controllers that cause the physical quantity change in each of the one or more elements; An information output unit configured to output the output information in a predetermined format from the one or more elements according to the physical quantity change.
- an apparatus includes: For example, an identification information storage unit that stores identification information for identifying the device of one embodiment of the present invention described above as another device; A coding information generating circuit for generating coding information based on the identification information and the acquired input information; The information output unit outputs output information including the encoded information.
- FIG. 1 It is a figure which shows an example of the external appearance structure of the information processing system which concerns on one Embodiment of this invention. It is a figure which shows the outline of a series of processes after reading predetermined information among the processes of the information processing system of FIG. 1, and generating the code
- FIG. 6 is a diagram showing a specific example of a symbol pattern in which an information reader is arranged at an end in order to make it easier for a user to recognize a reading position in addition to arranging dots 13-1 to 13-5 as non-rotation targets.
- FIG. 6 shows the specific example of the symbol pattern which does not read a dot code in case the touch panel 31 can detect many points. It is the figure shown about the position recognition of an input medium symbol pattern It is a figure showing the Example of the personal authentication service using this invention. It is a figure showing the Example of the ticket purchase and coupon acquisition service using this invention.
- Ticket purchase using the present invention It is a figure showing a coupon acquisition service (dot display). It is a figure showing the ticket coupon print output service using this invention. It is a figure showing the coupon point customer service using this invention. It is a figure showing the electronic point card service using this invention. It is a figure showing the information service by the print media using this invention. It is a figure showing the mail order service by the print media using this invention. It is a figure showing the entertainment service using this invention. It is a figure showing the information transfer service using this invention. It is a figure showing the dot code formation medium information link using this invention.
- FIG. 2A is a first example
- FIG. 1B is a second example
- FIG. 1C is a third example, and is for explaining an embodiment of information dots.
- FIG. (D) shows a fourth example
- FIG. (E) shows a fifth example.
- FIG. (A) is a first example
- FIG. (B) is a second example
- (C) is a third example.
- Each is shown.
- This is for explaining the embodiment of the first example (“GRID0”) of the dot pattern, in which FIG. (A) is the first general-purpose example, and (B) is the second general-purpose example.
- FIG. 3C shows a third general-purpose example.
- 45 corresponds to FIG. 45 and is for explaining a modified example of the dot pattern (GRID0), in which FIG. (A) is a first modified example
- FIG. 9A shows a fourth modification, and at the same time, an embodiment of the second example of the dot pattern (“GRID1”) is explained.
- FIG. 5B shows a fifth modification
- FIG. 6C shows a sixth modification. It is for demonstrating the connection example thru
- FIG. 5A is a first general example
- FIG. 5B is a second general example
- FIG. (C) shows a third general-purpose example.
- This is for explaining a modification of the dot pattern (GRID5).
- FIG. 9A shows a first modification
- FIG. 10B shows a second modification.
- This is for explaining the arrangement of reference dots or virtual points of a dot pattern (GRID5).
- FIG. 52 is a diagram for explaining dot pattern reading, and shows a third reading example. It is a figure which shows the usage example of a card type apparatus.
- FIG. 69B is a diagram showing an example of pattern code output by the card-type device of FIG. 69A. It is a figure which shows the modification of the output example of a pattern code. It is a schematic diagram which shows an example of a structure of the back surface of a card type apparatus provided with a touch input panel. It is a schematic diagram which shows an example of the structure of the surface of a card-type apparatus provided with a touch input panel. It is a schematic diagram which shows an example of the hardware constitutions of a card-type apparatus provided with a touch input panel. It is a schematic diagram which shows an example of a structure of the back surface of a card-type apparatus provided with a power saving display apparatus.
- FIG. 76 is a diagram illustrating a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 75 and a cross-sectional view taken along the line BB not including the opening. It is a figure which illustrates the texture between the upper surface of a light guide layer, and a light reflection layer.
- FIG. 10 It is a figure which illustrates the structure of the image sensor which concerns on a 1st modification. It is a figure which illustrates the structure of the image sensor which concerns on a 2nd modification. It is a figure which illustrates the structure of the image sensor which concerns on a 2nd modification. It is a figure which illustrates the structure of the image sensor which concerns on a 3rd modification. It is the top view seen from the imaging surface of the image sensor of Embodiment 10.
- FIG. It is sectional drawing of an image sensor. It is sectional drawing of an image sensor. It is the top view seen from the image pick-up surface of the image sensor of Embodiment 11. It is sectional drawing of an image sensor. It is sectional drawing of an image sensor.
- FIG. 14 is a plan view seen from the imaging surface of an image sensor according to a twelfth embodiment. It is sectional drawing of an image sensor. It is sectional drawing of an image sensor.
- FIG. 20 is a cross-sectional view of an image sensor according to a thirteenth embodiment. It is a figure which illustrates one dot contained in a dot pattern. It is a figure which illustrates the relationship between a dot and a CMOS sensor element. It is a figure which illustrates the output of a pixel value. It is the top view seen from the light-receiving surface of an optical sensor. It is the top view seen from the light-receiving surface of the optical sensor which has six photodiodes. It is sectional drawing of an optical sensor.
- G-Card used for product guarantee. It is a figure which shows the example of the authenticity determination by G-Card. It is a figure which shows the example of the authenticity determination by input of G-Card and a security code. It is a figure which shows the usage example of a G-Card module. It is a figure which shows the example of the payment by G-Card. It is a figure which shows the example at the time of the ticket coupon use by G-Card. It is a figure which shows the example which displays the usage log of G-Card. It is a figure which shows the example of provision services, such as a point by G-Card. It is a figure which shows the example which displays the status of the point service by G-Card.
- FIG. 20 is a plan view of an optical sensor according to an eighteenth embodiment.
- FIG. 20 is a plan view of an optical sensor according to an eighteenth embodiment.
- FIG. 20 is a plan view of an optical sensor according to an eighteenth embodiment.
- FIG. 20 is a sectional view of an optical sensor according to an eighteenth embodiment.
- 19 is a process example of acquiring a color code by an optical sensor according to an eighteenth embodiment.
- FIG. 38 is a diagram illustrating an exemplary arrangement of pattern codes according to the nineteenth embodiment.
- FIG. 38 is a diagram illustrating an exemplary arrangement of pattern codes according to the nineteenth embodiment. It is the top view seen from the back surface of the apparatus concerning Embodiment 20. It is the top view seen from the back surface of the apparatus concerning Embodiment 20. It is a figure which illustrates the composition of an electric mechanism field.
- FIG. 22 is a diagram illustrating details of a circuit configuration of an apparatus according to a twenty-first embodiment. 22 shows an arrangement example of photodiodes and elements in Embodiment 21.
- FIG. It is a figure which illustrates the communication procedure between an apparatus and information equipment.
- 6 is a timing chart illustrating the relationship between a synchronization optical code and a pattern code. 22 is an example of an error check method in Embodiment 21.
- 6 is a timing chart illustrating the relationship between a synchronization optical code and a pattern code. It is a figure which illustrates other composition of the back of a device. It is a figure which illustrates a pattern code. It is a figure which illustrates a pattern code.
- FIG. 5 is a plan view of an element 111 and an example of connection between each part in the plan view of the element 111, a contact conductor, and a semiconductor switch. It is sectional drawing of an element. It is a flowchart which illustrates the process of the information equipment which performs calibration. It is a figure which shows the process of the information equipment which concerns on a modification. It is a figure which illustrates the structure of an element. It is a figure which illustrates the structure of an element. It is a figure which illustrates the structure of an element. It is a figure which illustrates the structure of an element. It is sectional drawing of an apparatus. It is a top view of an apparatus. It is a top view from the upper side of an apparatus. It is sectional drawing of an apparatus. It is a top view from the upper side of an apparatus.
- FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an external configuration of an information processing system according to an embodiment of the present invention.
- the information processing system shown in FIG. 1 includes a code generator 1 that generates a code, a medium 2 such as a card with predetermined information about the code, a code recognition device 3 that recognizes the code, and a predetermined code related to the code. And a server 4 that executes the above process.
- the code recognition device 3 and the server 4 are connected via a predetermined network N such as the Internet.
- FIG. 2 is a diagram showing an outline of a series of processes from reading predetermined information to generating a code related to the predetermined information in the processing of the information processing system of FIG.
- a medium 2 such as a card is attached with predetermined information C relating to a code.
- the predetermined information C is information that can be read by the code generation device 1 and may be any information that can generate a code in the code generation device 1, and its form is not particularly limited.
- a QR code registered trademark
- a barcode a barcode
- a color code or the like can be adopted as the predetermined information C.
- a dot code is adopted as the predetermined information C, and a dot pattern representing the dot code is formed on the medium 2.
- the “dot pattern” means an information code encoded by a plurality of dot arrangement algorithms.
- the numerical information (code) obtained by reading the dot pattern is a dot code, which is collectively referred to as a dot code.
- a well-known algorithm such as Grid Onput (registered trademark) by Gridmark, Anoto pattern by Anoto, or the like can be used.
- Grid Onput registered trademark
- Grid Onput registered trademark
- the dot pattern encoding algorithm itself is not particularly limited because it is common for reading with visible light and for reading with infrared light. In addition to this, any dot pattern may be used as long as it is invisible or can be recognized as a simple pattern.
- the dot pattern has a reference direction for encoding and decoding the information code, and the rotation angle of the code generator 1 with respect to the dot pattern can be acquired by reading the direction.
- the code generator 1 is tilted with respect to the dot pattern forming medium, it is also possible to obtain in which direction and how much the generator 1 is tilted due to the change in brightness of the captured image.
- the code generator 1 has an information reading unit 11.
- the information reading unit 11 captures an image of the dot pattern (predetermined information C) formed on the medium 2 and recognizes the dot code based on the image data of the dot pattern obtained as a result.
- the information reading unit 11 has a function of reading the predetermined information C attached to the medium 2 and takes various forms according to the form of the predetermined information C as described above. Can do.
- the code generation device 1 further includes a code generation unit 12 and a code output unit 13 in addition to the information reading unit 11.
- the code generation unit 12 generates a code related to the predetermined information C, which is represented by at least one arrangement pattern in the spatial direction and the temporal direction of one or more symbols as a pattern code.
- the symbol is a character, a figure, a pattern, or a combination thereof, and dots are adopted in the present embodiment. That is, the code generating unit 12 generates a pattern code each time new predetermined information C is read by the reading information unit 11. Each time the pattern code is generated, the code output unit 13 changes the response of the capacitive position input sensor (touch panel) for each of one or more dots according to the arrangement pattern indicating the pattern code. The pattern code is output. A specific example of the pattern code and its output will be described later with reference to FIG. 6, FIG. 7, and FIGS.
- FIG. 3 is a diagram showing an outline of a series of processing until the output code is recognized in the processing of the information processing system of FIG.
- the code recognition device 3 is composed of a smartphone having a touch panel 31 or the like.
- the touch panel 31 includes a display unit (a display unit 57 in FIG. 5 described later) and a capacitance type position input sensor (a touch operation input unit 56 in FIG. 5 described later) stacked on the display surface of the display unit. Composed.
- an area SP hereinafter referred to as “code detection area SP” for detecting a dot group indicating a pattern code output by the code generator 1 is displayed.
- the code recognition device 3 includes a detection unit 32 and a recognition unit 33 as functional blocks.
- the functional block may be configured by hardware alone, but in the present embodiment, it is configured by software and hardware (CPU 51 in FIG. 5 described later). That is, the detecting unit 32 and the recognizing unit 33 exhibit the following functions by the cooperation of software and hardware.
- the detection unit 32 detects the position of the position input sensor. Based on the detection result, the arrangement pattern of the one or more dots is detected.
- the recognition unit 33 recognizes the pattern code generated by the code generation unit 12 of the code generation device 1 based on the detected arrangement pattern of one or more dots. This pattern code is transmitted to the server 4 as necessary.
- the server 4 executes various processes based on the pattern code, and transmits the execution result to the code recognition device 3.
- the code recognition device 3 displays an image indicating the execution result on the touch panel 31.
- FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the code generator 1.
- FIG. 4A is a side view showing an example of an external configuration of the code generator 1.
- FIG. 4B is a bottom view showing an example of the external configuration of the code generator 1.
- FIG. 4C is a diagram illustrating an example of the internal configuration of the surface of the code generator 1.
- FIG. 4D is a diagram illustrating an example of the internal configuration of the back surface of the code generator 1.
- the code generator 1 of the example of FIG. 4 is particularly referred to as “stamp type code generator 1”.
- the lower direction in FIG. 4 that is, the direction facing the medium 2 and the code recognition device 3 will be described as “lower”.
- the stamp type code generation device 1 further includes an operation button 14, a power button 15, Stamp unit 16, CPU (Central Processing Unit) 17, internal memory 18, PCBA 19, USB terminal 20, speaker 21, button switch 22, own weight switch 23, wireless device 24, power supply unit 25, Is provided.
- CPU Central Processing Unit
- PCBA Peripheral Component Interconnect Express
- an operation button 14 is provided at the upper end of the code generator 1 and is used for various controls of the code generator 1 such as an instruction to read predetermined information C and an instruction to turn on / off the pattern code. It is a button for performing an instruction operation. Specifically, when the operation button 14 is pressed, as shown in FIG. 4C, the button switch 22 disposed in the code generator 1 is switched from one of the ON or OFF states to the other. Switch to state. Note that an LED may be provided inside the operation button 14 and various states may be expressed by the emission color or emission pattern of the LED.
- the operation button 14 is not an essential configuration for the code generator 1.
- the operation button 14 may be provided on the side surface.
- the power button 15 is provided on the side surface of the cord generator 1 and is a button for switching on / off the power source for the cord generator 1.
- the stamp unit 16 is provided at the lower end of the code generator 1 as shown in FIG. As shown in FIG. 4B, the stamp unit 16 is provided with a code output unit 13 configured by arranging a plurality of dots in a predetermined pattern, and a hole is formed in the center thereof. This hole is an information reading area IA where the information reading device 11 reads the predetermined information C.
- a protective member such as rubber or silicon may be provided around the plurality of dots so as not to damage the display such as the touch panel 31 of the code recognition device 3. If the stamp unit 16 is moved onto the display, it is preferable that the bottom surface of the stamp unit 16 (including the protection member if there is a protection member) is made of a material such as silicon having a low friction coefficient.
- the stamp unit 16 When reading the predetermined information C, as shown in FIG. 2B, the stamp unit 16 is disposed on the dot pattern (predetermined information C) of the medium 2. Accordingly, as shown in FIG. 4C, the predetermined information C is read by the information reading unit 11 through the reading area IA. Further, when outputting the pattern code, as shown in FIG. 3B, the stamp unit 16 contacts or approaches the code detection area SP of the touch panel 31 of the code recognition device 3. More precisely, the plurality of dots of the code output unit 13 provided in the stamp unit 16 contact or approach the code detection area SP of the touch panel 31 of the code recognition device 3.
- the CPU 17 executes various control processes of the entire code generator 1, such as reading of predetermined information C, pattern code output, program update, and input / output device control.
- the CPU 17 causes various functional blocks such as the code generator 12 in FIG. 2C to function by cooperating with predetermined software.
- the built-in memory 18 stores programs executed by the CPU 17, various data used by the CPU 17, and the like.
- the PCBA 19 is a base on which various circuits necessary for the code generator 1 to execute various processes shown in FIG. 2 are mounted.
- the USB terminal 20 is connected to another device (not shown) by USB when a program update, data input / output, charging or the like of the code generator 1 is performed.
- the USB terminal 20 is not an essential configuration for the code generator 1.
- the speaker 21 outputs various sounds when the predetermined information C (dot pattern) is read, when various operation instructions are given, when content including sound is reproduced, and the like.
- the button switch 22 is a switch that switches from one of the ON and OFF states to the other in accordance with the pressing operation of the operation button 14.
- the own weight switch 23 is a switch that activates the pattern code output unit 16 with its own weight. Here, to activate is to establish the state of whether or not the reaction to the touch panel 31 is possible (conductive / non-conductive) according to the pattern code for each of the plurality of dots constituting the pattern code output unit 16. Further, as shown in FIG.
- the self-weight switch 23 when the stamp unit 16 is arranged on the dot pattern (predetermined information C) of the medium 2, the self-weight switch 23 is activated by its own weight, and the predetermined information C is read.
- the information is read by the information reading unit 11 via the area IA.
- the mechanism in which the self-weight switch 23 is activated by its own weight activates the output of the pattern code requiring power and the reading of the dot pattern only when the code generator 1 is placed on the touch panel 31 and / or the medium 2. Significant power saving can be achieved.
- the self-weight switch 23 is not an essential component for the code generator 1.
- the CPU 51 executes various processes according to a program recorded in the ROM 52 or a program loaded from the storage unit 59 to the RAM 53.
- the RAM 53 appropriately stores data necessary for the CPU 51 to execute various processes.
- the CPU 51, ROM 52 and RAM 53 are connected to each other via a bus 54.
- An input / output interface 55 is also connected to the bus 54.
- a touch operation input unit 56, a display unit 57, an input unit 58, a storage unit 59, a communication unit 60, and a drive 61 are connected to the input / output interface 55.
- the input unit 58 is configured with various hardware buttons and the like, and inputs various information according to the player's instruction operation.
- the storage unit 59 is configured by a DRAM (Dynamic Random Access Memory) or the like and stores various data.
- the communication unit 60 controls communication performed with another device (the server 4 in the example of FIG. 1) via the network N including the Internet.
- FIG. 6 shows a specific example of a dot arrangement pattern (hereinafter referred to as “single dot pattern”) when the touch panel 31 can detect only one point.
- the code output unit 13 is configured by arranging 10 dots at equal intervals in a circumferential shape.
- the symbol of each dot is represented by 13 and a number in a circle in the figure.
- the dot present at the top in FIG. 6 is called a dot 13-1 because the number in the circle is 1.
- a pattern in which each of the dots 13-1 to 13-10 is arranged in a predetermined position in the spatial direction is fundamental.
- Such a basic dot arrangement pattern is hereinafter referred to as a “basic pattern”. That is, in the example of FIG. 6, the pattern shown in FIG. 6A is a basic pattern.
- a predetermined time (predetermined time) among relative times t1 to t21 In (timing), whether or not the touch panel 31 can react is defined.
- the state in which the touch panel 31 reacts that is, the conduction state
- a state in which the touch panel 31 does not react that is, a non-conductive state
- ON / OFF switching of each of the dots 13-1 to 13-10 is realized by the control of the CPU 17 in FIG.
- a method of sequentially switching and outputting (ON) predetermined dots among the dots 13-1 to 13-10 is not particularly limited.
- the pressing operation of the operation button 14 in FIG. 4A is repeated.
- a technique may be employed, or a technique may be employed in which the output of the dead weight button 23 that operates by the dead weight of the stamp unit 16 is used on the placement surface.
- “output (ON)” is a predetermined value among the dots 13-1 to 13-10 at any timing from time t1 to t21. Only one is allowed.
- FIG. 6C at each timing from time t1 to time t21, a pattern in which only the dot of “output (ON)” is painted black among the basic patterns of FIG. 6A is drawn. ing. Such a pattern is called a “unit pattern”.
- the unit pattern at time t2 is a pattern in which only the dot 13-1 is “output (ON)” among the basic patterns.
- Plural types of such unit patterns are prepared (21 types are prepared in the example of FIG. 6C), and various unit patterns are arranged one by one at each position in the time direction (timing at times t1 to t21). As a result, the pattern code to be generated is defined.
- the time (relative time) when the stamp unit 16 of the code generator 1 is in contact with or close to the surface of the touch panel 31 (hereinafter also referred to as “placement”) is defined as time t1.
- the unit pattern at time t1 is a pattern in which all of the dots 13-1 to 13-10 are OFF.
- the interval from time t1 to time t2 may be arbitrary. That is, when the code generator 1 reads the predetermined information C to generate a pattern code and then places it on the touch panel 31, a predetermined dot (dot 13-1 in the example of FIG. 6) is immediately output (ON). Or “output (ON)” after a predetermined time.
- two or more reference dots are defined among the dots 13-1 to 13-10, and the others are defined as “information dots”.
- two or more reference dots are sequentially “output (ON)”, that is, two or more unit patterns in which only the reference dots at different positions are “output (ON)” are consecutive in the time direction.
- the gap time until the next dot output that is, the arrangement interval in the time direction of the unit pattern is arbitrarily set according to the performance of the code recognition device 3 side. I can decide. If the code recognition device 3 can recognize the next dot, the next dot can be output during the output of the previous dot, that is, two or more unit patterns can be overlapped in a predetermined time zone. it can.
- the touch panel 31 since the touch panel 31 can recognize only one dot, the next dot is recognized after the output of the previous dot is completed, or even if the previous dot is being output, It may be recognized when a new next dot is output.
- the reference dots 13-1 and 13-6 are “output (ON)” in that order.
- a unit pattern in which the reference dot 13-1 is “output (ON)” is arranged at time t2
- the reference dot 13-6 is “output (ON)” at the next time t3.
- the recognizing unit 33 of the code recognizing device 3 has a spatial relationship between positions of other information dots and dot arrangement patterns (combinations of unit symbols) relative to the positions of the two reference dots 13-1 and 13-6. The direction is recognized and this information is stored.
- all the dots 13-1 to 13-10 are sequentially “output (ON)” so that the touch panel 31 can be connected to the dots 13-1 to 13-. It can be recognized that 10 is normally detected. Thereby, it can be checked whether the code recognition apparatus 3 can operate normally.
- the second dot is “output (ON)” at the next position (next time) in the time direction.
- Arranging the unit patterns as described above means that after the first dot is “output (ON)”, the second dot is “output (ON)”. Therefore, for convenience of explanation, unless otherwise specified, only the temporal relationship of “output (ON)” of dots will be described. However, this description is equivalent to the description in which unit patterns are arranged in the time direction.
- the remaining information dots are 8 information dots 13-2 to 13-5 and 13-7 to 13-10.
- the remaining information dots are 8 information dots 13-2 to 13-5 and 13-7 to 13-10.
- a single “output (ON)” can output a 3-bit code.
- eight types of unit patterns can be arranged at predetermined one timing (one time)
- the output (two outputs) of two reference symbols is used as an information index, and one information (code) is divided into a plurality of information.
- one information (code) is divided into a plurality of information.
- the reference symbols 13-1 and 13-6 are “output (ON)” in that order, and the subsequent six information symbols are “output (ON)”.
- an 18-bit first block (first information) represented by these combinations is output.
- the reference symbols 13-1, 13-6 and 13-6 are "output (ON)" in that order, and the subsequent six information symbols are "output (ON)”.
- the 18-bit second block (second information) represented by the combination of these is output.
- 36 bits about 60 billion codes
- the surface of the touch panel 31 and the bottom surface of the stamp unit 16 (surface shown in FIG. 4B). It is advisable to use rubber with a high coefficient of friction around the dots (conductors) so that they do not slip. In the case of the display surface (display) of the touch panel 31 as in the present embodiment, such rubber can also cushion an impact when the stamp unit 16 is pressed. It should be noted that it is not suitable for the stamp unit 16 to move or rotate on the surface of the touch panel 31 so as not to slip. In that case, silicon having a low friction coefficient may be used.
- the code generator 1 can reliably transmit the pattern code by repeatedly executing the output of the pattern code (arrangement of a plurality of unit patterns in the time direction).
- pattern code (information) acquisition is completed from the code recognition device 3 to the code generation device 1 by various methods such as wireless, sound, and light (not shown). You may be notified. This eliminates the need for repeated output on the code generator 1 side.
- the code recognition device 3 displays a two-dimensional code such as a dot pattern or a color code indicating completion of acquisition of the pattern code (information), and is read by the information reading unit 11 via the reading area IA of the stamp unit 16. May be.
- a pattern code is configured by arranging plural types of unit patterns in the time direction (sequentially “output (ON)” the dots). That is, the amount of pattern code (information) information is increased by increasing the number of dot ON / OFF repetitions.
- the lengths of the ON / OFF time intervals of the dots are combined (combining the distances in the arrangement of the unit patterns in the time direction), a much larger amount of pattern codes (information) can be output. it can.
- the size of the recognizable symbol, the spatial arrangement interval between symbols, the symbol output time, the gap time between the end of symbol output and the start time of output of the next symbol (the gap time may vary depending on the performance of the touch panel 31).
- the output of the next symbol may not be provided, and the output of the next symbol may be duplicated.) Can be arbitrarily set in consideration of the performance of the code recognition device 3, the speed of the processing program, and the like.
- a pattern code related to information different from the initially input predetermined information C is newly output by a predetermined method, or is output from the code output device 1. Even if the pattern code changes from time to time due to wireless or the like, it can be easily handled. That is, the code output device 1 can also variably output information.
- FIG. 7 shows a specific example of a dot arrangement pattern (hereinafter referred to as “multidot pattern”) when the touch panel 31 can detect multiple points.
- a pattern in which five dots 13-1 to 13-5 are circumferentially arranged at equal intervals is adopted as a basic pattern.
- the basic pattern is not particularly limited to the pattern in which the dots 13-1 to 13-5 are arranged in a circular shape in FIG. It is possible to employ a pattern in which the slabs are arranged. Further, the number of dots is not particularly limited to the example of FIG.
- FIG. 7B for each of the dots 13-1 to 13-5 included in the basic pattern of FIG. In “timing”, “output (ON)” or “OFF” is defined.
- “output (ON)” is an arbitrary number of dots 13-1 to 13-5 at any timing from time t1 to t25. Any combination of is allowed.
- FIG. 7C at each timing from time t1 to time t25, among the basic patterns in FIG. 7A, a unit pattern in which only “output (ON)” dots are painted black is drawn. Has been. Compared to the unit pattern of FIG. 6C, the unit pattern of FIG.
- the 7C can detect multiple dots by the touch panel 31, and thus a plurality of dots are “output (ON)”. Recognize.
- Plural types of such unit patterns are prepared (25 types are prepared in the example of FIG. 7C), and various unit patterns are arranged one by one at each position in the time direction (each timing from time t1 to t25).
- the pattern code to be generated is defined.
- ON / OFF switching of each of the dots 13-1 to 13-5 is realized by the control of the CPU 17 in FIG.
- the method of sequentially switching each unit pattern in FIG. 7C is not particularly limited. For example, in this embodiment, a method of repeatedly pressing the operation button 14 in FIG. You may employ
- the time (relative time) when the stamp unit 16 of the code generator 1 is placed on the touch panel 31 is defined as time t1.
- the unit pattern at time t1 is a pattern in which all of the dots 13-1 to 13-5 are OFF.
- the interval from time t1 to time t2 may be arbitrary. That is, when the code generator 1 reads the predetermined information C to generate a pattern code and then places it on the touch panel 31, predetermined one or more dots (dots 13-1 to 13-7 in the example of FIG. 7) are displayed. “Output (ON)” may be performed immediately, or “output (ON)” may be performed after a predetermined time.
- the dots 13-1, 13-3, and 13-5 are "output (ON)".
- the recognition unit 33 of the code recognition device 3 recognizes the direction of the unit pattern with these three dots 13-1, 13-3, and 13-5.
- the recognition unit 33 recognizes the dot 13-1 as a vertex, and recognizes the dot 13-1 as a positive direction from the center of the dots 13-1 to 13-5.
- the stamp unit 16 may slide linearly on the placement surface. Even in this case, the recognition unit 33 can recognize which other dot of each unit pattern is “output (ON)” in accordance with the movement of the vertex dot 13-1. Usually, unless the rotation operation is intentionally added, it is considered that the stamp portion 16 does not rotate at the moment when it is placed. Therefore, it is sufficient to ensure the recognition accuracy so that erroneous recognition due to linear movement does not occur. .
- the orientation of the unit pattern can also recognize the rotation angle of the stamp unit 16 with respect to the surface of the touch panel 31.
- ON / OFF of dots 13-2 to 13-4 information is defined by 4 dots arranged 1 bit per space and at a predetermined distance in a single unit pattern. 4 bits can be defined. Accordingly, by arranging 8 unit patterns in the time direction (turning ON / OFF the unit pattern 8 times), information of 32 bits (about 4 billion codes) can be output.
- the code generator 1 can reliably transmit the pattern code by repeatedly executing the output of the pattern code (arrangement of a plurality of unit patterns in the time direction).
- pattern code (information) acquisition is completed from the code recognition device 3 to the code generation device 1 by various methods such as wireless, sound, and light (not shown). You may be notified. This eliminates the need for repeated output on the code generator 1 side.
- the code recognition device 3 displays a two-dimensional code such as a dot pattern or a color code indicating completion of acquisition of the pattern code (information) and reads it by the information reading unit 11 via the reading area IA of the stamp unit 16. Also good.
- the stamp unit 16 is moved on the touch panel 31 to perform an operation.
- the dots 13-1, 13-3, and 13-4 are set to “output (ON)” so that the recognition unit 33 of the code recognition device 3 can detect the position of the stamp unit 16 ( The center position, the outer shape of the stamp portion 16, and the like) and the rotation angle of the stamp portion 16 can be recognized.
- an operation based on the image displayed on the touch panel 31 becomes possible.
- the user presses the operation button 14 provided in the code generation device 1 when the user wants to end arbitrarily.
- the description has been made using dots, but it is natural that any symbol other than dots is adopted.
- the number of symbols that can be recognized simultaneously the size of symbols that can be recognized, the spatial arrangement interval between symbols, the symbol output time, the gap time between the end of symbol output and the output start time of the next symbol (touch panel 31 Depending on the performance, the gap time may not be provided, and the output of the next symbol may be duplicated.) Is arbitrarily set in consideration of the performance of the code recognition device 3, the speed of the processing program, etc. Can do.
- a pattern code related to information different from the initially input predetermined information C is newly output by a predetermined method, or is output from the code generator 1. Even if the pattern code changes from time to time due to wireless or the like, it can be easily handled. That is, the code generator 1 can also variably output information.
- the stamp type code generator 1 of FIG. 4 has been described above, but the present invention is not limited to this. Therefore, the pen type code generator 1 will be described below.
- FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the pen-type code generator 1. Specifically, FIG. 8A is a side view showing an example of the external configuration of the code generator 1. FIG. 8B is a bottom view showing an example of the external configuration of the code generator 1. FIG. 8C is a diagram illustrating an example of the internal configuration of the surface of the code generator 1. FIG. 8D is a diagram illustrating an example of the internal configuration of the back surface of the code generator 1.
- FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the pen-type code generator 1 and an example different from FIG. Specifically, FIG. 9A is a side view showing an example of the external configuration of the code generator 1. FIG. 9B is a bottom view showing an example of the external configuration of the code generator 1. FIG. 9C is a diagram illustrating an example of the internal configuration of the surface of the code generator 1. FIG. 9D is a diagram illustrating an example of the internal configuration of the back surface of the code generator 1.
- the lower side in FIGS. 8 and 9, that is, the direction facing the medium 2 and the code recognition device 3 will be described as “down”.
- the pen-type code generator 1 includes an information reading unit 11, a code generation unit 12, a code output unit 13, an operation button 14, a power button 15, a CPU 17, and an internal memory 18.
- a PCBA 19 a USB terminal 20, a speaker 21, a wireless device 24, and a power supply unit 25.
- the pen type code generator 1 is also provided with a pen tip switch 81.
- the pen tip switch 81 is a switch that is turned on when the code output unit 31 is pressed and is turned off when the press is released. For example, when the code output unit 31 is pressed against the medium 2, the pen tip switch 81 is turned on, and reading of the predetermined information C by the information reading device 11 is started. For example, when the code output unit 13 is pressed against the touch panel 31, the pen tip switch 81 is turned on, and the code output unit 13 starts outputting the pattern code.
- the pen tip switch 81 is not an essential component for the pen type code generator 1.
- the code output unit 31 of the pen-type code generator 1 Since the code output unit 31 of the pen-type code generator 1 has one symbol, it outputs a pattern code by combining the arrangement of the symbols in the time direction.
- the combination of arrangement of symbols in the time direction is not only a combination of presence / absence of arrangement in the time direction of “output (ON)” but also a time of “output (ON)” (hereinafter referred to as “output time”).
- Is variable the combination by the output time, the time interval between “output (ON)” and “output (ON)” (hereinafter referred to as “gap time”) is variable, the combination by the gap time,
- the intensity of “output (ON)” (hereinafter referred to as “output intensity”) can be made variable, and a combination based on the intensity can be employed.
- a plurality of types of output time intervals are set. Specifically, for example, as in the case of a pen-type code generator 1 by outputting 8 times with T1 to T4 of 50 msec, 100 msec, 150 msec, and 200 msec as 4 types of output time (2 bits) 65536 (16bit) pattern codes can be output with only one symbol output time change.
- the output time may be any time interval as long as each can be distinguished, the type and the number of times of output are also arbitrary, and the number of pattern codes can be set freely.
- the gap time between symbol outputs is constant.
- the size, arrangement, and strength of the symbols that are output each time are different, there is no need to have a gap between the symbol outputs.
- “output (ON)” at the reference output time is performed at least once at the beginning, and the number of “output (ON)” at the reference output time is used as an index.
- the pattern code can also be output as a block.
- symbols are output once and twice at the reference output time T1, and then two block pattern codes are output.
- 4294967296 pieces (32 bits) of information can be output with only a time change of one symbol output as in the case of the pen-type code generator 1.
- the index does not need to be in ascending order and can be arbitrarily set, and the number of times the symbol is output by the pattern code can also be arbitrarily set.
- FIG. 11 shows a specific example in the case of outputting a pattern code (information) at intervals of symbol gap times.
- a plurality of types of gap time intervals are set. Specifically, for example, as in the case of a pen-type code generator 1 by outputting 8 times with T1 to T4 of 50 msec, 100 msec, 150 msec, and 200 msec as 4 types of gap time (2 bits). 65536 (16bit) pattern codes can be output with only one symbol output time change. By combining with the symbol output time, output intensity, symbol shape, size, arrangement pattern, etc., a huge pattern code (information) can be output.
- the gap time may be any time interval as long as each can be distinguished, the type and the number of outputs are also arbitrary, and the number of pattern codes can be set freely. In the example of FIG. 11A, the symbol output time is constant.
- “output (ON)” is made at the head at the reference gap time (hereinafter referred to as “reference gap time”), and another symbol is determined from the reference gap time. It is also possible to recognize the gap time.
- the standard air gap time is 250 msec, and T1 to T4 of 1/5 (50 msec), 2/5 (100 msec), 3/5 (150 msec), and 4/5 (200 msec) are the air gap time.
- 4 types (2 bits) 65536 (16 bits) pattern codes can be output by outputting symbols 8 times.
- the information output after the reference gap time of 250 ms may be repeated a plurality of times.
- “output (ON)” at the reference gap time is performed once or more at the head, and the number of “output (ON)” at the reference output time is used as an index.
- the pattern code can also be output as a block.
- symbols are output once and twice at the reference gap time T1, and then two block pattern codes are output.
- 4294967296 pieces (32 bits) of information can be output with only a time change of one symbol output as in the case of the pen-type code generator 1.
- the index does not need to be in ascending order and can be arbitrarily set, and the number of times the symbol is output by the pattern code can also be arbitrarily set.
- FIG. 12 shows a specific example in the case of outputting a pattern code (information) at an interval between the symbol output time and the gap time.
- a plurality of types of output time and gap time intervals are set.
- the T1 to T4 of 50msec, 100msec, 150msec, and 200msec are output 8 times with 4 types (2 bits) of output time and gap time, so that the pen-type code generator 1
- 65536 (16 bit) pattern codes can be output only by changing the time of one symbol output.
- the output time and the gap time may be arbitrary time intervals as long as they can be distinguished from each other, the type and the number of times of output are arbitrary, and the number of pattern codes can be freely set.
- output (ON) can be made at the head of the reference output time, and the output time and gap time of other symbols can be recognized from the reference gap time. Then, the standard output time is 250msec, and T1 ⁇ T4 of 1/5 (50msec), 2/5 (100msec), 3/5 (150msec), 4/5 (200msec) is the output time. 65536 (16bit) pattern codes can be output by outputting symbols 8 times as 4 types of gap time (2bit). In order to prevent missing symbols or misrecognition of symbols, information output after a reference output time of 250 milliseconds may be repeated a plurality of times.
- “output (ON)” at the reference output time is performed at least once at the head, and the number of “output (ON)” at the reference output time is used as an index.
- the pattern code can also be output as a block.
- symbols are output once and twice at the reference output time T1, and then two block pattern codes are output.
- 4294967296 pieces (32 bits) of information can be output with only a time change of one symbol output as in the case of the pen-type code generator 1.
- the index does not need to be in ascending order and can be arbitrarily set, and the number of times the symbol is output by the pattern code can also be arbitrarily set.
- FIG. 13 shows a specific example when a pattern code (information) is output with the output intensity of a symbol.
- a plurality of types of output intensities are set.
- a pen type code is generated by outputting 8 times with P1 to P4 of 5 pico, 10 pico, 15 pico and 20 pico as the symbol output intensity level (2 bits).
- pattern codes can be output only by a time change of one symbol output. By combining with the symbol output time, gap time, symbol shape, size, arrangement pattern, etc., it is possible to output an enormous pattern code (information).
- the intensity level may be any intensity as long as each can be discriminated, the type and the number of outputs are also arbitrary, and the number of pattern codes can be freely set.
- the size, arrangement, and strength of the symbols that are output each time are different, there is no need to have a gap between the symbol outputs.
- output (ON) is firstly generated at a reference output intensity (hereinafter referred to as “reference output intensity”), and another symbol is determined from the reference output intensity.
- the reference output intensity is 25 pico
- 1/5 (5 pico), 2/5 (10 pico), 3/5 (15 pico), 4/5 (20 Pico) P1 to P4 are set to 4 types of output intensity (2 bits), and by outputting symbols 8 times, 65536 (16 bits) pattern codes can be output.
- information output after the reference output intensity of 25 pico may be repeated a plurality of times.
- “output (ON)” at the reference output intensity is performed at least once, and the number of “output (ON)” at the reference output intensity is used as an index.
- the pattern code can also be output as a block.
- symbols are output once and twice at the reference output intensity P1, and then two block pattern codes are output.
- 4294967296 pieces (32 bits) of information can be output with only a time change of one symbol output as in the case of the pen-type code generator 1.
- the index does not need to be in ascending order and can be arbitrarily set, and the number of times the symbol is output by the pattern code can also be arbitrarily set.
- FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a code output unit that employs rectangular divided conductor control as control for changing the symbol form.
- FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a code output unit that employs circular segmented conductor control as control for changing the symbol form.
- a plurality of conductive cells having a size of about 5 mm are arranged adjacent to each other in a lattice shape shown in FIG. 14 or a dome shape around the imaging hole (information reading area IA) shown in FIG.
- FIG. 16 is a diagram showing a specific example when a pattern code (information) is output in the form of a symbol.
- the size of a symbol formed from an ON conductive cell can be changed by changing the ON / OFF pattern of the output of each conductive cell in a state where a plurality of conductive cells are arranged adjacent to each other.
- the form such as the sheath shape can be controlled to be unique. With this control, a pattern code can be output.
- FIG. 16B among the four corners, predetermined three conductive cells are always ON, and one is always OFF (the conductive cells may not be disposed here).
- a 21-bit (209715) code can be output by outputting one symbol. In this case, it becomes a patch pattern.
- the information amount may be slightly reduced so that the conductive cells to be turned off are not included in the set of conductive cells to be turned on.
- the present invention is not particularly limited thereto.
- the shape of the conductive cell is arbitrary and may be arranged in any shape.
- a symbol that always turns on three reference conductive cells is adopted, but a symbol with a conductor turned on is adopted so that the form is unique.
- a pattern code may be output.
- a plurality of symbols that change these forms may be arranged to increase the amount of information.
- the information amount may be further increased by outputting a plurality of times in the time direction.
- the display on which the dot code (predetermined information C) is displayed is not particularly limited, and may be that of the touch panel 31 of the smartphone that functions as the code recognition device 3.
- FIG. 18 is a schematic diagram illustrating a state in which the code generation device 1 acquires the dot code (predetermined information C) displayed on the touch panel 31 of the code recognition device 3.
- a dot pattern indicating a dot code (predetermined information C) is displayed in a predetermined display area of the touch panel 31 of the code recognition device 3.
- the code generator 1 is placed on the display surface of the touch panel 31 of the code recognition device 3 (display area in which a dot pattern indicating a dot code (predetermined information C) is displayed). Then, the information reading unit 11 of the code generator 1 reads the dot code (predetermined information C).
- the information reading unit 11 of the code generator 1 reads the dot code (predetermined information C) from the medium 2 on which the dot pattern indicating the dot code (predetermined information C) is formed.
- the code output unit 13 of the code generator 1 outputs the dot code (predetermined information C) as a predetermined pattern code to the touch panel 31 of the smartphone that functions as the code recognition device 3.
- the touch panel 31 of the smartphone displays a dot pattern indicating the recognized dot code (predetermined information C).
- the information reading unit 11 of the code generation device 1 reads the dot code (predetermined information C) by photographing light emitted from the touch panel 31 of the smartphone.
- a dot pattern indicating the recognized dot code (predetermined information C) is displayed from the pattern code output by the code output unit 13 of the code generator 1, and the information reading unit 11 of the code generator 1 reads and reads the same.
- the predetermined information C can completely eliminate false positives and realize an authentication system with extremely high security.
- the user can select a predetermined dot pattern displayed together with the graphic or text, place the code generator 1 at that location, read by the information reader 11, and read information from the code recognizer 3. .
- the code recognizing device 3 recognizes such information, and an infinite content that can be enjoyed interactively can be realized. By performing such a series of processing, data output and reception can be confirmed. Moreover, the said code generator 1 can acquire the mounting position of the code generator 1 on the touch panel 31 of a smart phone, Furthermore, the pattern code corresponding to it can also be output.
- the information reading unit 11 captures the dot pattern printed with the display infrared absorbing ink and the dot pattern (emitted with visible light) displayed on the display, and reads the dot code (predetermined information C).
- the dot code can be accurately read regardless of the dot pattern formed on any medium.
- the code generator 1 outputs continuously from two or more conductors, the position and operating status of the code generator 1 can be moved and rotated on the display in any way.
- the code recognition device 3 can recognize information that far exceeds the operation of the user's finger that is difficult to recognize the rotation. In the first place, it is not possible to recognize which finger or which finger by the operation of the finger.
- the code recognition device 3 tracks whether the output from the two conductors is the start point or the end point in order to recognize the direction and arrangement, and moves / rotates. It is necessary to continue to recognize it constantly. In the case of three or more, the code recognition device 3 can uniquely recognize how the code generation device 1 is located if it is a unique arrangement (an arrangement that does not become the same arrangement unless rotated 360 degrees).
- the information reading unit 11 is not limited to the above-described embodiment, and any information reading unit 11 can be adopted as long as the predetermined information C can be read.
- an optical reading sensor or an electromagnetic wave reading device that reads a two-dimensional code (predetermined information C) such as a dot code can be employed as the information reading unit 11.
- a two-dimensional code predetermined information C
- a dot code can be employed as the information reading unit 11.
- an optical reading sensor is employed as the information reading device 11 of the stamp type code generating device 1, as described above, by irradiating with IRLED, in the infrared region in the print medium, in the visible light region in the display, the dot code, etc.
- a two-dimensional code (predetermined information C) can be read.
- the form of the stamp portion 16 of the stamp type code generator 1 is not particularly limited to the above-described embodiment.
- the stamp part 16 may be enlarged so as to cover the case, and the degree of freedom of arrangement of dots (conductors) may be increased. Thereby, stability of the code generator 1 at the time of mounting can also be aimed at.
- the code generator 1 may not only transmit the pattern code to the code recognition device 3 such as a smartphone, but may receive information from the code recognition device 3.
- the communication method in this case is not particularly limited, and wireless communication, sound detection, light detection, and the like can be employed.
- the code generator and the code recognition apparatus to which the present invention is applied need only have the following configurations, and can take various embodiments including the above-described embodiment.
- the code generator to which the present invention is applied is An information reading unit for reading predetermined information;
- a code generating unit that generates a code related to the predetermined information and that is expressed as a pattern code in at least one arrangement pattern in a spatial direction and a time direction of one or more symbols;
- An output section Is provided.
- the sensor is a capacitance type position input sensor included in the touch panel
- the pattern code output unit Each time the pattern code is generated, for each of the one or more symbols, the presence or absence of output based on the response of the capacitive position input sensor is changed according to the arrangement pattern indicating the pattern code, Output the pattern code, Can be.
- the pattern code is A pattern in which each of a plurality of symbols is arranged in a predetermined position in the spatial direction as a basic pattern, For each of the plurality of symbols included in the basic pattern, a pattern in which whether or not the sensor can respond is defined as a unit pattern, Defined based on the unit pattern, Can be.
- the pattern code is It is defined based on a combination of arrangements in the time direction of a plurality of types of unit patterns. Can be.
- the pattern code is defined based on a combination of arrangement of the symbols in the time direction. Can be.
- the combination of the arrangement of the symbols in the time direction is a combination based on the output time when the output time of the symbol is variable. Can be.
- the combination of the arrangement of the symbols in the time direction is a combination by the gap time when the gap time between the outputs of the symbols is variable. Can be.
- the combination of the arrangement of the symbols in the time direction is a combination of the output time and the gap time when the output time and the gap time of the symbol are variable. Can be.
- the combination of arrangement of the symbols in the time direction is a combination based on the output intensity when the output intensity of the symbol is variable. Can be.
- the pattern code is defined based on the form when the form of the symbol is variable. Can be.
- An operation unit operated by a user further disposed on the opposite side of the detection surface in a state where the code generator is placed on the detection surface of the sensor; Can be.
- the operation by the operation unit includes at least an operation of starting the information reading unit or the pattern code generation unit. Can be.
- an activation unit that activates at least the information reading unit or the pattern code generation unit on the condition that the code generation device is mounted on the detection surface of the sensor; Can be.
- the activation unit includes a switch that is turned on when the code generator is placed on the detection surface of the sensor and turned off when the placement is released. Can be.
- biometric authentication unit that detects biometric information of a user who operates the code generation device and authenticates the user using the detection result. Can be.
- a presentation unit for presenting information about the generated pattern code to the user Can be.
- the code generator further includes a code erasure unit that changes all of the plurality of symbols so that the sensor does not react when erasure of the pattern code is instructed. Can be.
- the two-dimensional code is a dot code; Can be.
- the predetermined information read by the information reading unit is information displayed on a predetermined display device. Can be.
- the predetermined information read by the information reading unit is information that reacts to light of a predetermined wavelength, An irradiation unit that irradiates light of the predetermined wavelength with respect to the predetermined information; In the state where the code generator is placed on the display surface of the display device, a blocking unit that blocks outside light, Can be further provided.
- a code recognition apparatus to which the present invention is applied A code recognition device for recognizing the pattern code generated from the code generation device described above, The display device for displaying the predetermined information; The predetermined sensor; A detection unit that detects the arrangement pattern of the one or more symbols based on a detection result of the sensor with respect to the one or more symbols for which the response of the sensor is changed by the pattern code output unit of the code generator; , A recognition unit for recognizing the pattern code generated by the code generation unit of the code generation device based on the detected arrangement pattern of the one or more symbols; Is provided.
- a touch panel including the display device and a capacitive position input sensor stacked on a display surface of the display device as the sensor; Can be.
- the recognizing unit further contacts or approaches the code generating device in contact with or in proximity to the touch panel, the direction of movement of the code generating device, the trajectory of movement, or the touch panel. Recognize the number of times, or a combination of two or more of these, Can be.
- the series of processes described above can be executed by hardware or can be executed by software.
- a program constituting the software is installed on a computer or the like from a network or a recording medium.
- the computer may be a computer incorporated in dedicated hardware.
- the computer may be a computer capable of executing various functions by installing various programs, for example, a general-purpose personal computer.
- a recording medium including such a program is provided not only to a removable medium distributed separately from the apparatus main body in order to provide the program to the user, but also to the user in a state of being incorporated in the apparatus main body in advance. It consists of a recording medium.
- the removable medium is constituted by, for example, a magnetic disk (including a floppy disk), a Blu-ray Disc (Blu-ray Disc) (registered trademark), an optical disk, a magneto-optical disk, or the like.
- the optical disk is composed of, for example, a CD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory), a DVD (Digital Versatile Disk), or the like.
- the magneto-optical disk is constituted by an MD (Mini-Disk) or the like.
- the recording medium provided to the user in a state of being preinstalled in the apparatus main body is configured by, for example, a ROM in which a program is recorded, a hard disk, or the like.
- the step of describing the program recorded on the recording medium is not limited to the processing performed in time series along the order, but is not necessarily performed in time series, either in parallel or individually.
- the process to be executed is also included.
- the term “system” means an overall apparatus configured by a plurality of devices, a plurality of means, and the like.
- the code generator to which the present invention described above is applied is not particularly limited as long as it has a configuration corresponding to the sensor on the code recognition device side.
- the pattern code output unit is as shown in FIGS. Can be realized.
- the pattern code output unit and the touch panel are collectively referred to as “capacitance control system” hereinafter.
- the pattern code output unit changes the presence / absence of output based on whether or not the sensor responds to a predetermined symbol according to the arrangement pattern indicating the pattern code, and the touch panel (position input sensor) detects the output symbol.
- the control for realizing the above will be referred to as “stamp conductor touch panel capacitance detection control”.
- FIGS. 19 to 21 are diagrams for explaining the principle of the touch panel capacitance detection control of the stamp conductor.
- FIG. 19 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a capacitance control system.
- the code recognition device is assumed to be configured by a smartphone or a tablet PC having a capacitance detection type touch panel.
- the capacitance detection type touch panel detects the capacitance as a touch operation when a conductor having a predetermined amount of capacitance approaches.
- the touch panel acquires a touch position by detecting a slight capacitance of several picofarads (pF) or less.
- pF picofarads
- a conductor having a small capacitance becomes a conductor having a large capacitance, and can be detected by the touch panel.
- at least part of a conductor with a small electrostatic capacity is used as at least a part of the symbol, and in the pattern code output section of the code generator arranged at the bottom, the large capacitance of the conductor is arranged or in the time direction
- the touch panel on the code recognition device side detects the capacitance, and the recognition unit of the code recognition device recognizes the pattern code.
- FIG. 20B is a schematic diagram for explaining a current reduction system when the semiconductor switch of FIG. 20A is off. Even when the semiconductor switch is turned off, a slight current flows, and as a result, the conductor may continue to have a capacitance that is detected by the touch panel.
- a pattern code When a pattern code is output by changing the capacitance in the time direction while the code generator is placed on the touch panel, or when the code generator is placed, a predetermined method (displayed on the operation buttons or display)
- a new pattern code When a new pattern code is output by acquiring a two-dimensional code or automatic control by a program), it must not continuously detect a conductor that has detected conductivity. For this purpose, it is necessary to ensure a sufficiently high impedance in each switch in order to minimize the amount of current to such an extent that no electrostatic capacitance is detected.
- semiconductors transistor, FETs
- FIG. 20B semiconductors (transistors, FETs) are arranged in series in two stages to reduce the amount of current so that the capacitance is less than the detected amount of the touch panel.
- the two-stage series is not sufficient, the number of stages may be further increased.
- transistors, FETs, MOS FETs, etc. made for high frequencies can greatly reduce the current, and the capacitance can be minimized.
- the dot pattern is a two-dimensional code composed of a plurality of dots formed on a medium (including any modeled object) (including those formed optically such as printing, marking, display display, etc.).
- This two-dimensional code is a dot code which is numerical information (code) obtained by reading a dot pattern (including photographing and imaging).
- the predetermined information C includes two-dimensional codes such as a barcode, QR code (registered trademark), dot code, and color code, and numerical information (code) recorded on a wireless information recording medium.
- FIG. 21A illustrates a circuit configuration in which a power supply is omitted and a bipolar transistor is used as a switch.
- FIG. 21B illustrates a circuit configuration in which a power source is omitted and a MOS transistor (FET) is used as a switch. As already described with reference to FIG. 20B, as shown in FIGS.
- the number of stages for cascading transistors is not limited to two.
- the stamp type code generation device 1 further includes an operation button 14, a power button 15, A stamp unit 16, a CPU 17, an internal memory 18, a PCBA 19, a USB terminal 20, a speaker 21, a button switch 22, a self-weight switch 23, a wireless device 24, and a power supply unit 25 are provided.
- the operation button 14 is provided at the upper end of the code generator 1 and is used for various controls of the code generator 1 such as an instruction to read the predetermined information C and an instruction to turn on / off the pattern code. It is a button for performing an instruction operation. Specifically, when the operation button 14 is pressed, as shown in FIG. 22C, the button switch 22 arranged inside the code generator 1 is switched from one of the ON or OFF states to the other. Switch to state. Note that an LED may be provided inside the operation button 14 and various states may be expressed by the emission color or emission pattern of the LED.
- the operation button 14 is not an essential configuration for the code generator 1.
- the operation button 14 may be provided on the side surface.
- the power button 15 is provided on the side surface of the cord generator 1 and is a button for switching on / off the power source for the cord generator 1.
- the stamp unit 16 is provided at the lower end of the code generator 1.
- the stamp unit 16 is provided with a code output unit 13 in which a plurality of dots are arranged in a predetermined pattern, and a hole is formed in the center thereof.
- This hole is an information reading area IA where the information reading device 11 reads the predetermined information C.
- the information reading device 11 may be in contact with the medium surface on which the predetermined information C is formed and read the predetermined information C, or may be read at a certain distance from the medium surface.
- a protective member such as non-conductive rubber, silicon, or PET may be provided around the symbols or on the surface on which symbols are placed so as not to damage the display such as the touch panel 31 of the code recognition device 3.
- the stamp portion 16 is moved onto the display, it is preferable to use a material having a low friction coefficient for the bottom surface of the stamp portion 16 (including the protection member if there is a protection member). However, if the stamp portion 16 is not moved on the display, it is preferable to use a material having a high friction coefficient. This is because the code recognizing device 3 can recognize a symbol instantly and reliably without slipping when placed.
- the stamp unit 16 is arranged above or above the symbol pattern (predetermined information C) of the medium 2. As a result, as shown in FIG. 22C, the predetermined information C is read by the information reading unit 11 via the reading area IA. Further, when outputting the pattern code, as shown in FIG.
- the stamp unit 16 contacts or approaches the code detection area SP of the touch panel 31 of the code recognition device 3. More precisely, the plurality of symbols of the code output unit 13 provided in the stamp unit 16 are in contact with or close to the code detection region SP of the touch panel 31 of the code recognition device 3.
- the plurality of symbols are made of a conductor or the like, and the response of the touch panel 31 is controlled according to the pattern code. That is, the touch panel 31 is set to be able to react among the plurality of symbols. Only the symbol (its position coordinate) is detected, and the pattern code is recognized based on the symbol arrangement pattern detected in this way.
- a specific example of pattern code recognition using a plurality of symbols has been described with reference to FIGS.
- the speaker 21 outputs various sounds when the predetermined information C is read, when various operation instructions are given, when content including sound is reproduced, and the like.
- the button switch 22 is a switch that switches from one of the ON and OFF states to the other in accordance with the pressing operation of the operation button 14.
- the button switch 22 may function independently as a seesaw button so as to instruct different operations independently.
- the own weight switch 23 is a switch that activates the pattern code output unit 13 with its own weight. Here, starting is to establish a state of availability of reaction to the touch panel 31 for each of a plurality of dots constituting the pattern code output unit 13 according to the pattern code. Further, as shown in FIG.
- the self-weight switch 23 when the stamp unit 16 is arranged above or above the dot pattern (predetermined information C) of the medium 2, the self-weight switch 23 is activated by the self-weight, and the predetermined information C is The data is read by the information reading unit 11 through the reading area IA.
- the mechanism in which the own weight switch 23 is activated by its own weight is obtained by activating the output of the pattern code requiring power and reading of the dot pattern only when the code generator 1 is placed on the touch panel 31 and / or the medium 2. , Significant power saving can be achieved. Further, the switch may be turned on by pushing the cord generator 1 without being turned on by its own weight.
- the self-weight switch 23 is not an essential component for the code generator 1.
- the wireless device 24 wirelessly communicates with the server 4, and various information used for control processing such as output, such as processing for matching the read predetermined information C with the server 4 or the like. It is a device that gives and receives. The wireless device 24 can also acquire the pattern code wirelessly. The wireless device 24 is not an essential configuration for the code generator 1.
- the power supply unit 25 is a unit that supplies power to the cord generator 1 such as a dry battery. Therefore, the power supply unit 25 is not particularly required to be a dry battery, and may be a rechargeable battery. In this case, the charging method is not particularly limited, and a charging method by USB connection at the USB terminal 20 may be employed, or other methods may be employed. Further, power may be supplied from an external power supply device. The above power supply may be combined.
- rubber or a ring-shaped spring is provided inside the stamp portion 16 of the cord generator 1. This is because the conductor arrangement surface and the medium input device surface can come into close contact with each other even when the code generator 1 is placed slightly obliquely. In addition, when the code generator 1 is separated, all the conductors are separated at the same time, so that the misidentification of the pattern code can be suppressed. It is not essential for the code generator 1 to provide a rubber or a ring-shaped spring inside the stamp portion 16 of the code generator 1. Moreover, the code generator 1 may be enlarged so that the code generator 1 itself is covered with a case, and the freedom degree of arrangement
- FIG. 23 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the code generation device 1 including the information reading device. Specifically, FIG. 23A is a side view showing an example of the external configuration of the code generator 1. FIG. 23B is a bottom view showing an example of the external configuration of the code generator 1. FIG. 23C is a diagram illustrating an example of the internal configuration of the surface of the code generator 1.
- the stamp type code generation device 1 further includes an operation button 14, a power button 15, Stamp unit 16, CPU 17, internal memory 18, PCBA 19, USB terminal 20, speaker 21, button switch 22, own weight switch 23, wireless device 24, power supply unit 25, information reading instruction cutout A portion 26 and a flexible 27 are provided.
- the operation button 14 is provided at the upper end of the code generator 1 and is used for various controls of the code generator 1 such as an instruction to read the predetermined information C and an instruction to turn on / off the pattern code. It is a button for performing an instruction operation. Specifically, when the operation button 14 is pressed, as shown in FIG. 23C, the button switch 22 disposed in the code generator 1 is switched from one of the ON or OFF states to the other. Switch to state. Note that an LED may be provided inside the operation button 14 and various states may be expressed by the emission color or emission pattern of the LED. Further, the operation button 14 may provide two types of operation functions independently as a seesaw button. The operation button 14 is not an essential configuration for the code generator 1. The operation button 14 may be provided on the side surface.
- the power button 15 is provided on the side surface of the cord generator 1 and is a button for switching on / off the power source for the cord generator 1.
- the stamp unit 16 is provided at the lower end of the code generator 1 as shown in FIG. As shown in FIG. 23B, the stamp unit 16 is provided with a code output unit 13 in which a plurality of symbols are arranged in a predetermined pattern, and a hole is formed above the center. .
- This hole is an information reading area IA where the information reading device 11 reads the predetermined information C. It may be read by contacting the medium on which the predetermined information C is formed, or may be read at a certain distance from the medium.
- a protective member such as non-conductive rubber, silicon, or PET may be provided around the symbols or on the surface on which symbols are placed so as not to damage the display such as the touch panel 31 of the code recognition device 3.
- the stamp portion 16 is moved onto the display, it is preferable to use a material having a low friction coefficient for the bottom surface of the stamp portion 16 (including the protection member if there is a protection member). However, if the stamp portion 16 is not moved on the display, it is preferable to use a material having a high friction coefficient. This is because the code recognizing device 3 can recognize a symbol instantly and reliably without slipping when placed.
- the stamp unit 16 is disposed above or above the dot pattern (predetermined information C) of the medium 2. As a result, as shown in FIG. 23C, the predetermined information C is read by the information reading unit 11 via the reading area IA. Further, when outputting the pattern code, as shown in FIG.
- the stamp unit 16 contacts or approaches the code detection area SP of the touch panel 31 of the code recognition device 3. More precisely, the plurality of symbols of the code output unit 13 provided in the stamp unit 16 are in contact with or close to the code detection region SP of the touch panel 31 of the code recognition device 3.
- the plurality of symbols are made of a conductor or the like, and the response of the touch panel 31 is controlled according to the pattern code. That is, the touch panel 31 detects only a symbol (its position coordinate) that is allowed to react among a plurality of symbols.
- the pattern code is recognized based on the symbol arrangement pattern detected in this way.
- a cushioning material such as rubber, ring-shaped silicon, or rubber is provided on the outer periphery above the stamp portion 16 of the cord generator 1. This is because the conductor arrangement surface and the medium input device surface can be in close contact with each other even if the cord generator 1 is strongly installed on the display surface, even if the shock is eased and the device is placed slightly obliquely. In addition, when the code generator 1 is separated, all conductors are separated at the same time, so that misidentification of the pattern code can be suppressed. It is not essential for the cord generator 1 to provide a cushioning material such as rubber, ring-shaped silicon, or rubber on the outer periphery above the stamp portion 16 of the cord generator 1.
- the code generator 1 may be enlarged so that the code generator 1 itself is covered with a case, and the freedom degree of arrangement
- positioning of a conductor may be raised. Further, by increasing the size of the code generator 1 itself, the code generator 1 can be stabilized when placed.
- the information reading instruction cutout portion 26 is provided on the outer periphery of the stamp portion 16 as shown in FIG.
- the information reading instruction notch 27 accurately places the instruction point of the target image when the code generator 1 is placed on the display of the code recognition device 3 and a target image such as a small icon, character, or graphic is selected.
- the predetermined information C is read by instructing.
- the information reading instruction notch 27 may be replaced with an optical instruction (for example, a laser pointer) or a combination thereof. A specific instruction point calculation method will be described later with reference to FIG.
- the CPU 17 executes various processes relating to the overall control processing of the code generator 1, such as reading of predetermined information C, pattern code output, program update, and input / output device control.
- the CPU 17 causes various functional blocks such as the code generator 12 in FIG. 2C to function by cooperating with predetermined software.
- the built-in memory 18 stores programs executed by the CPU 17, various data used by the CPU 17, and the like.
- the PCBA 19 is a base on which various circuits necessary for the code generator 1 to execute various processes shown in FIG. 2 are mounted.
- the USB terminal 20 is USB-connected to another device (not shown) when program update, data input / output, charging, or the like of the code generator 1 is performed.
- the USB terminal 20 is not an essential configuration for the code generator 1.
- the speaker 21 outputs various sounds when the predetermined information C is read, when various operation instructions are given, when content including sound is reproduced, and the like.
- the button switch 22 is a switch that switches from one of the ON and OFF states to the other in accordance with the pressing operation of the operation button 14.
- the button switch 22 may function independently as a seesaw button so as to instruct different operations independently.
- the own weight switch 23 is a switch that activates the pattern code output unit 13 with its own weight.
- starting up means establishing for each of a plurality of symbols constituting the pattern code output unit 13 whether or not a response to the touch panel 31 is possible according to the pattern code. Further, as shown in FIG.
- the self-weight switch 23 when the stamp unit 16 is arranged above or above the dot pattern (predetermined information C) of the medium 2, the self-weight switch 23 is activated by the self-weight, and the predetermined information C is The data is read by the information reading unit 11 through the reading area IA.
- the mechanism in which the own weight switch 23 is activated by its own weight is obtained by activating the output of the pattern code requiring power and reading of the dot pattern only when the code generator 1 is placed on the touch panel 31 and / or the medium 2. , Significant power saving can be achieved. Further, the switch may be turned on by pushing the cord generator 1 without being turned on by its own weight.
- the self-weight switch 23 is not an essential component for the code generator 1.
- the wireless device 24 wirelessly communicates with the server 4, and various information used for control processing such as output, such as processing for matching the read predetermined information C with the server 4 or the like. It is a device that gives and receives. The wireless device 24 can also acquire the pattern code wirelessly.
- the wireless device 24 is not an essential configuration for the code generator 1.
- the power supply unit 25 is a unit that supplies power to the cord generator 1 such as a dry battery. Therefore, the power supply unit 25 is not particularly required to be a dry battery, and may be a rechargeable battery. In this case, the charging method is not particularly limited, and a charging method by USB connection at the USB terminal 20 may be employed, or other methods may be employed. Further, power may be supplied from an external power supply device. The above power supply may be combined.
- the flex 27 is flexibly wired to the PCBA 19 so that the PCBA 19 provided with the information reading unit 11 functions even when the code generator 1 is placed obliquely.
- FIG. 24 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the code generation device 1 that does not include the information reading device.
- FIG. 24A is a side view showing an example of the external configuration of the code generator 1.
- FIG. 24B is a bottom view showing an example of the external configuration of the code generator 1.
- FIG. 24C is a diagram illustrating an example of the internal configuration of the surface of the code generator 1.
- FIG. 24D is a diagram illustrating an example of the internal configuration of the back surface of the code generator 1.
- FIG. 24E is a side view showing an example of an external configuration in which the stamp unit 16 of the code generator 1 is enlarged.
- FIG. 24F is a diagram illustrating an example of the internal configuration of the surface in which the stamp unit 16 of the code generator 1 is enlarged.
- the stamp type code generator 1 includes an operation button 14, a power button 15, a stamp unit 16, and a CPU 17 in addition to the code generation unit 12 and the code output unit 13 described above.
- the operation button 14 is provided at the upper end of the code generator 1, and is used for various controls of the code generator 1 such as an instruction to read the predetermined information C, an instruction to turn on / off the pattern code, and the like. It is a button for performing an instruction operation. Specifically, when the operation button 14 is pressed, as shown in FIG. 24C, the button switch 22 disposed in the code generator 1 is switched from one of the ON or OFF states to the other. Switch to state. Note that an LED may be provided inside the operation button 14 and various states may be expressed by the emission color or emission pattern of the LED.
- the operation button 14 may be provided with a blind cap so that a third party cannot set a pattern code.
- the operation button 14 is not an essential configuration for the code generator 1.
- the operation button 14 may be provided on the side surface.
- the power button 15 is provided on the side surface of the cord generator 1 and is a button for switching on / off the power source for the cord generator 1.
- the pattern code input device 301 is provided above the surface of the code generator 1 and is a device for setting a pattern code. Specifically, a pattern code is set by turning a ring on which a number of the pattern code input device 301 is drawn and aligning the number with a predetermined position. When the setting of the pattern code input device 301 is started, the pattern code input device 301 performs the setting of a number of times by a combination of operations of various operation buttons that are not normally used, stores them, and outputs the pattern code. .
- the pattern code input device 301 may arrange a plurality of rings on which numerals are drawn like a rotary key.
- the pattern code input device 301 may have a plurality of numeric buttons. Further, the pattern code input device 301 may be set by pressing an operation button a required number of times.
- the speaker duct 302 discharges various sounds output from the speaker 21.
- the pattern code display device 303 is a display device for confirming the pattern code set by the pattern code input device 301.
- a liquid crystal monitor can be adopted.
- the pattern code display device 303 may be provided with a touch panel to display numbers and touch the pattern code for setting.
- the stamp unit 16 is provided at the lower end of the code generator 1.
- the stamp unit 16 is provided with a code output unit 13 configured by arranging a plurality of symbols in a predetermined pattern.
- a protective member such as non-conductive rubber, silicon, or PET may be provided around the symbols or on the surface on which symbols are placed so as not to damage the display such as the touch panel 31 of the code recognition device 3. If the stamp portion 16 is moved onto the display, it is preferable to use a material having a low friction coefficient for the bottom surface of the stamp portion 16 (including the protection member if there is a protection member).
- the touch panel 31 detects only a symbol (its position coordinate) that is allowed to react among a plurality of symbols.
- the pattern code is recognized based on the symbol arrangement pattern detected in this way. A specific example of pattern code recognition using a plurality of symbols has been described with reference to FIGS.
- the CPU 17 executes the overall control processing of the code generator 1, for example, various processing relating to pattern code output, program update, input / output device control, and the like.
- the CPU 17 causes various functional blocks such as the code generator 12 in FIG. 2C to function by cooperating with predetermined software.
- the built-in memory 18 stores programs executed by the CPU 17, various data used by the CPU 17, and the like.
- the PCBA 19 is a base on which various circuits necessary for the code generator 1 to execute various processes shown in FIG. 2 are mounted.
- the USB terminal 20 is USB-connected to another device (not shown) when program update, data input / output, charging, or the like of the code generator 1 is performed.
- the USB terminal 20 is not an essential configuration for the code generator 1.
- the speaker 21 outputs various sounds when various operation instructions are given, when content including sound is reproduced, and the like.
- the button switch 22 is a switch that switches from one of the ON and OFF states to the other in accordance with the pressing operation of the operation button 14.
- the button switch 22 may be used independently as a seesaw button to instruct different operations independently.
- the own weight switch 23 is a switch that activates the pattern code output unit 13 with its own weight.
- starting up means establishing for each of a plurality of symbols constituting the pattern code output unit 13 whether or not a response to the touch panel 31 is possible according to the pattern code.
- the wireless device 24 wirelessly communicates with the server 4, and various information used for control processing such as output, such as processing for matching the read predetermined information C with the server 4 or the like. It is a device that gives and receives. The wireless device 24 can also acquire the pattern code wirelessly. The wireless device 24 is not an essential configuration for the code generator 1.
- the power supply unit 25 is a unit that supplies power to the cord generator 1 such as a dry battery. Therefore, the power supply unit 25 is not particularly required to be a dry battery, and may be a rechargeable battery. In this case, the charging method is not particularly limited, and a charging method by USB connection at the USB terminal 20 may be employed, or other methods may be employed. Further, power may be supplied from an external power supply device. The above power supply may be combined.
- rubber or a ring-shaped spring is provided inside the stamp portion 16 of the cord generator 1. This is because the conductor arrangement surface and the medium input device surface can come into close contact with each other even when the code generator 1 is placed slightly obliquely. In addition, when the code generator 1 is separated, all the conductors are separated at the same time, so that the misidentification of the pattern code can be suppressed. It is not essential for the code generator 1 to provide a rubber or a ring-shaped spring inside the stamp portion 16 of the code generator 1. Moreover, the code generator 1 may be enlarged so as to be covered with the case of the code generator 1 itself, thereby increasing the degree of freedom in arranging the conductors. Further, by increasing the size of the code generator 1 itself, the code generator 1 can be stabilized when placed.
- FIG. 25 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the code generation device 1 that does not include the information reading device.
- FIG. 25A is a side view showing an example of the external configuration of the code generator 1.
- FIG. 25B is a bottom view showing an example of the external configuration of the code generator 1.
- FIG. 25C is a side view showing an example of an external configuration in which a cover of a modeled object is covered above the code generator 1.
- FIG. 25D is a diagram illustrating an example of the upper surface of the pattern code setting ring of the code generator 1.
- FIG. 25E is a diagram illustrating an example of the lower surface of the pattern code setting ring of the code generator 1.
- the stamp type code generator 1 includes a code output unit 13, a power button 401, a pattern code setting ring 402, a pattern code setting / output device 403, and a contact switch 404.
- the pattern code setting ring 402 includes a pattern code setting ring upper surface 402a and a pattern code setting ring lower surface 402b.
- a power button 401 is provided on the side surface of the cord generator 1 and is a button for switching on / off the power source for the cord generator 1.
- the pattern code setting ring upper surface 402a is provided with a setting number as shown in FIG. The ring on which this number is drawn is turned, and the pattern code is set by matching the number with a predetermined position (for example, a mark or an inscription).
- the code generator 1 starts setting, the code generator 1 starts setting with a combination of operations of various operation buttons that are not normally used, performs setting of a number of times a plurality of times, and outputs a pattern code.
- the code generator 1 may be provided with a dedicated button for setting a pattern code.
- the pattern code setting ring lower surface 402b is provided with a conductor as shown in FIG.
- the pattern code setting / output device 403 is provided at the lower end of the code generator 1 as shown in FIG.
- at least one conductor (possibly within a plurality of consecutively adjacent ones is possible within 7) is provided on the lower surface of the pattern code setting / output device 403. By rotating the ring, a predetermined code is obtained.
- One numerical value constituting the pattern code can be defined by contacting any of the eight contact switches and turning on the contact switch. For example, if the rotation operation is performed four times, a 12-bit (4096 code) pattern code can be set.
- the number of switches is arbitrary. First, when the ring is attached, the rotation operation is performed immediately, and when the number is adjusted to a predetermined position, after a predetermined time (for example, around 1.0 second) has elapsed, the next rotation operation is performed. . , You can easily set the number without setting (start / end) by operating other buttons. If the same number continues, it may be rotated once and the same number is again aligned with a predetermined position to elapse a predetermined period. The necessary number of numbers are set and the process ends automatically.
- a pattern code setting ring is fixed to the lower part of the figure or the modeled object and can be installed (removable) so as to cover a predetermined position of the stamp, and the pattern code can be output. Accordingly, by placing various figures and shaped objects on the input medium surface, the corresponding content can be operated and browsed. Furthermore, a new pattern code can be output by rotating the figure or the model. Also, the pattern code setting ring can be replaced.
- the contact switch 404 may be any switch such as an optical switch.
- a blindfold ring may be attached from above so that a third party does not set the pattern code, or the pattern code setting ring 402 is removed, and A blindfold ring may be attached.
- an 8-bit (256 codes) pattern code can be set by eight contact switches.
- conductors electrical conductors
- the pattern codes can be set by ON / OFF using eight contact switches by using the conductors.
- 26 and 27 show specific examples of symbol arrangement patterns, that is, symbol patterns, when the touch panel 31 can detect multiple points.
- a pattern in which five symbols 13-1 to 13-5 are circumferentially arranged at equal intervals is adopted as a basic pattern.
- the basic pattern is not particularly limited to the pattern in which the dots 13-1 to 13-5 are arranged in a circular shape in FIGS. 26 and 27A, and for example, the symbols 13-1 to A pattern in which 13-5 is arranged can be adopted, and the size and shape of the symbols may be different.
- the number of symbols is not particularly limited to the example of FIGS. 26 and 27A, and may be arbitrary.
- the relative time t1 to t18 At a predetermined time predetermined time timing
- “output (ON)” or “OFF” is defined.
- the “output (ON)” is any of the symbols 13-1 to 13-5 at any timing from time t1 to t18. Any number of arbitrary combinations are allowed.
- FIG. 26 and FIG. 27C only the “output (ON)” symbol of the basic pattern of FIG. 26 and FIG. 27A is painted black at the timings t1 to t18. The unit pattern is drawn.
- the unit pattern of FIG. 26C is capable of multi-symbol detection by the touch panel 31, and therefore, a plurality of symbols are “output (ON)”. Recognize.
- a plurality of types of such unit patterns are prepared (25 types are prepared in the examples of FIGS. 26 and 27C), and each unit pattern is set to 1 at each position in the time direction (timing at times t1 to t18).
- the pattern codes to be generated are defined by arranging them one by one.
- the ON / OFF switching of each of the symbols 13-1 to 13-5 is realized by the control of the CPU 17 in FIG.
- the method for outputting one pattern code in FIGS. 26 and 27C is not particularly limited.
- a method of repeatedly pressing the operation button 14 in FIG. 4A may be employed.
- a method may be employed in which a weight button 23 that operates by the weight of the stamp unit 16 is provided on the placement surface and the output is automatically used when placed on the code recognition device 3.
- the same pattern code can be repeatedly output a predetermined number of times.
- the symbols 13-1 to 13-5 are turned OFF. Alternatively, only the symbols 13-2 and 13-5 can be turned OFF at time t3.
- the symbols 13-1, 13-3, and 13-4 become “output (ON)”.
- the recognition unit 33 of the code recognition device 3 recognizes the direction of the unit pattern with these three symbols 13-1, 13-3, and 13-4.
- the recognizing unit 33 recognizes the symbol 13-1 as the apex of the symbol 13-1 from the center of the symbols 13-1 to 13-5 as the positive direction of the symbol pattern.
- the information of 13-1 becomes the time of information output in the time direction. It plays the role of a stamp and can reliably acquire information that changes in the time direction.
- the stamp unit 16 may slide linearly on the placement surface. Even in this case, the recognition unit 33 can recognize which other symbol of each unit pattern is “output (ON)” according to the movement of the vertex symbol 13-1. Usually, unless the rotation operation is intentionally added, it is considered that the stamp portion 16 does not rotate at the moment when it is placed. Therefore, it is sufficient to ensure the recognition accuracy so that erroneous recognition due to linear movement does not occur. .
- the orientation of the unit pattern can naturally recognize the rotation angle of the stamp unit 16 with respect to the surface of the touch panel 31.
- the code generator 1 When the code generator 1 is not rotated or moved when the code generator 1 is used, if a material having a high coefficient of friction is disposed around the conductor, the recognition accuracy can be ensured without slipping when placed. . Further, if each position in the time direction can be accurately recognized, the vertex symbol 13-1 is turned on only once for the first time to recognize the direction, and thereafter the vertex symbol 13-1 is turned off to output the pattern code. May be carried out continuously. In addition, information (a part of information of the pattern code) may be output by turning ON / OFF the vertex symbol 13-1.
- ON / OFF of symbols 13-2 to 13-4 information is defined by 4 symbols arranged 1 bit per space and at a predetermined distance in a single unit pattern. 4 bits can be defined. Accordingly, by arranging 8 unit patterns in the time direction (turning ON / OFF the unit pattern 8 times), information of 32 bits (about 4 billion codes) can be output. As shown in FIG. 27, when the last time t18 is a parity check (4 bits), the recognition accuracy is greatly improved, but the information amount is reduced to 28 bits (2.7 billion codes).
- an image indicating the completion of acquisition of the pattern code (information) is displayed on the touch panel 31 or a separately prepared display, and sound or vibration is displayed. There is a technique to output and tell the user.
- the code recognition device 3 displays a two-dimensional code such as a dot pattern or a color code indicating completion of acquisition of the pattern code (information) and reads it by the information reading unit 11 via the reading area IA of the stamp unit 16. Also good.
- the pattern code (information) can be output.
- the stamp unit 16 is moved on the touch panel 31 to perform an operation.
- the symbols 13-1, 13-3, and 13-4 are set to “output (ON)”, so that the code recognition is performed no matter how the stamp unit 16 is slid or rotated.
- the recognition unit 33 of the apparatus 3 can recognize the position of the stamp unit 16 (the center position, the outer shape of the stamp unit 16 and the like) and the rotation angle of the stamp unit 16. As a result, an operation based on the image displayed on the touch panel 31 becomes possible.
- the number of symbols that can be recognized simultaneously, the size of symbols that can be recognized, the spatial arrangement interval between symbols, the symbol output time, the gap time between the end of symbol output and the output start time of the next symbol touch panel 31 Depending on the performance, the gap time may not be provided and the output of the next symbol may be duplicated.
- the stamp unit 16 when the stamp unit 16 is slid or rotated on the touch panel 31 by using 7 or more symbols and continuously setting “3.
- the recognition unit 33 of the code recognition device 3 can accurately recognize other information symbols that are “output (ON)”.
- the code generator 1 can output the same 32 bits (about 4 billion codes) as in the example of FIG.
- a pattern code related to information different from the initially input predetermined information C is newly output by a predetermined method, or output from the code generator 1. Even if the pattern code changes from time to time due to wireless or the like, it can be easily handled. That is, the code generator 1 can also variably output information.
- the stamp code for outputting information at times t1 to t18 is repeated twice.
- the code generation device 1 starts outputting the pattern code before the stamp is properly placed, the activation of the application is delayed, or for other reasons, it may be recognized from the middle of time t1 to t18. If the time t1 to the time t3 can be recognized anywhere in the time direction, 18 time t including the front and back thereof can be stored and the stamp code can be accurately recognized.
- FIG. 28 is a diagram showing a symbol pattern in which symbols 13-1 to 13-5 are arranged as non-rotation targets.
- FIG. 28 shows a specific example of a symbol pattern in which symbols 13-1 to 13-5 are arranged as non-rotation targets.
- FIG. 28A shows a basic pattern.
- a predetermined time (predetermined time timing) among relative times t1 to t18.
- output (ON) or “OFF”.
- output (ON) is an arbitrary number of symbols 13-1 to 13-5 at any timing from time t1 to t18. Any combination of is allowed.
- FIG. 28 shows a specific example of a symbol pattern in which symbols 13-1 to 13-5 are arranged as non-rotation targets.
- FIG. 28A shows a basic pattern.
- a predetermined time timing among relative times t1 to t18.
- output (ON) is an arbitrary number of symbols 13-1 to 13-5 at any timing from time t1 to t18. Any combination of is allowed.
- the ON / OFF switching of each of the symbols 13-1 to 13-5 is realized by the control of the CPU 17 in FIG.
- the method for outputting one pattern code in FIG. 28C is not particularly limited.
- a method of repeatedly pressing the operation button 14 in FIG. A method may be employed in which a self-weight button 23 that operates by the self-weight of the stamp unit 16 is provided on the placement surface, and the output is automatically used when placed on the code recognition device 3.
- the same pattern code can be repeatedly output a predetermined number of times.
- the basic configuration shown in FIG. 28 is the same as the symbol pattern shown in FIGS. 26 and 27, except for the following points.
- the symbols 13-1 to 13-5 are turned on after the symbols 13-1 to 13-5 are turned on as shown in FIGS. Even if only 1 is not turned on, the positive direction of the symbol pattern can be recognized.
- the non-rotation target is the symbols 13-1 to 13-5 because the symbols 13-1 to 13-5 do not have the same geometric pattern when the symbols 13-1 to 13-5 are rotated at a rotation angle other than 360 degrees. Can be recognized. Accordingly, it is possible to recognize the orientations of the acquired symbols 13-1 to 13-5.
- the position of the conductor indicating the information is changed by the movement or rotation of the stamp unit 16, but the time t1 to t18 can be acquired by recognizing the position of the conductor at high speed with the code recognition device 3 and tracking the locus. . Furthermore, the continuous output of the symbol 13-1 can relatively recognize the change in the arrangement of the symbols 13-2 to 13-5 and improve the recognition accuracy. Further, the position and rotation of the conductor showing the changed information can be grasped by the geometric arrangement of the non-rotation target. Here, the symbol 13-1 is continuously turned on even when information is output, but when the symbol 13-1 is output, the symbols 13-2 to 13-5 are turned on / off as in FIG. Information is output and the symbol 13-1 is turned OFF.
- the symbol 13-1 functions as a time stamp for information output in the time direction. It is possible to reliably acquire information that changes in the time direction.
- the information reading device is arranged at the end portion so that the user can easily recognize the reading position, and a notch is provided on the bottom surface of the code generator 1. It is a figure showing the specific example of the symbol pattern which made it easy to instruct
- FIG. 29 in addition to the symbols 13-1 to 13-5 being arranged as non-rotation targets, an information reading device is arranged at the end so that the user can easily recognize the reading position.
- a specific example of a symbol pattern is shown in which a notch portion is provided on the bottom surface to make it easy to indicate an information reading area.
- FIG. 29A shows a basic pattern. Further, as shown in FIG. 29B, for each of the symbols 13-1 to 13-5 included in the basic pattern of FIG. 29A, a predetermined time (predetermined time) among the relative times t1 to t18. In “timing”, “output (ON)” or “OFF” is defined. In the example of FIG.
- “output (ON)” is an arbitrary number of symbols 13-1 to 13-5 at any timing from time t1 to t18. Any combination of is allowed.
- FIG. 29C at each timing from time t1 to time t18, a unit pattern in which only the “output (ON)” symbol is painted black among the basic patterns in FIG. 29A is drawn. Has been. Compared to the unit pattern of FIG. 6C, it can be seen that the unit pattern of FIG. 29C has “output (ON)” for a plurality of symbols because the touch panel 31 can detect symbols. .
- FIG. 29 The basic configuration of FIG. 29 is the same as the symbol pattern of FIGS. 26 and 27 except for the following points. If the symbols 13-2 to 13-5 are turned ON, the positive direction of the symbol pattern can be recognized. However, the present invention is not limited to this, and three of the symbols 13-1 to 13-5 may be turned on so as to be non-axially rotated. If at least one of the symbol 13-1 and the other symbols is ON and the touch panel 31 is in the vicinity of each other and cannot be detected, the non-axial rotation of the symbols 13-2 to 13-5 is not possible. 3 symbols must be turned on to be targeted. Therefore, it becomes possible to recognize the direction with the acquired symbol pattern, and the position and rotation of the conductor can be recognized.
- the symbol 13-1 is turned ON.
- the role of the symbol 13-1 is to serve as a reference symbol indicating the center or vicinity of the symbols 13-2 to 13-4 of the stamp part 16, and directly to the center or vicinity of the symbols 13-2 to 13-4 of the stamp part 16
- the position of the stamp portion 16 can be accurately recognized even if the stamp portion 16 moves.
- information is output in a combination of ON / OFF of symbols 13-2 to 13-5, and during that time, symbol 13-1 is turned OFF.
- the symbol 13-1 functions as a time stamp for information output in the time direction. It is possible to reliably acquire information that changes in the time direction. In order to reduce the bottom area of the stamp, the distance between the symbol 13-1 and another symbol may be shortened. This is because in the present embodiment, since the symbol 13-1 and other symbols are not turned ON at the same time, there is no case where the touch panel 31 cannot be detected because the symbols are close to each other. Of course, it goes without saying that the symbols 13-2 to 13-6 are arranged at positions where the touch panel 31 can be detected. In the embodiment, a 32-bit stamp code can be output by outputting the information symbol eight times. If the last time t18 is a parity check (4 bits), the recognition accuracy is significantly improved, but the information amount is reduced to 28 bits (2.7 billion codes).
- the recognition unit 33 of the code recognition device 3 can recognize the position of the stamp unit 16 (center position, outer shape of the stamp unit 16 and the like) and the rotation angle of the stamp unit 16. As a result, an operation based on the image displayed on the touch panel 31 becomes possible.
- the symbol 13-1 Even if the symbol 13-1 is close to the symbols 13-2 to 13-5 and cannot be recognized at the same time due to the limitation of the symbol arrangement interval of the code generator 1, the symbol 13-1 The symbols 13-2 to 13-5 can be recognized by not turning them on at the same time. Even if at least one of the symbols 13-2 to 13-5 is turned on and then the symbol is turned off, stray capacitance remains in the code output unit 13, and the code recognition device 3 continues to be recognized as being on. In this case, when the symbol 13-1 is turned on, the code recognition device 3 invalidates the recognized symbol, and then the symbols 13-2 to 13- that are turned on after the symbol 13-1 is turned off. 5 can be reliably recognized by the code recognition device 3.
- the symbol 13-1 may be reduced in capacitance so that no stray capacitance remains. In order to reduce the capacitance, there are various methods such as electrically reducing, reducing the area of the conductor, and shortening the output time.
- FIG. 30 is a diagram illustrating a specific example of a symbol pattern in which no symbol code is read when the touch panel 31 can detect multiple points.
- FIG. 30 shows a specific example of a symbol pattern in which symbols 13-1 are arranged at the center and 13-2 to 13-6 are arranged at equal intervals.
- FIG. 30A shows a basic pattern. Further, as shown in FIG. 30B, for each of the symbols 13-1 to 13-6 included in the basic pattern of FIG. 30A, a predetermined time (predetermined time) among relative times t1 to t18. In “timing”, “output (ON)” or “OFF” is defined. In the example of FIG.
- “output (ON)” is an arbitrary number of symbols 13-1 to 13-6 at any timing from time t1 to t18. Any combination of is allowed.
- FIG. 30C at each timing from time t1 to time t18, a unit pattern in which only the “output (ON)” symbol is painted black among the basic patterns in FIG. 30A is drawn. Has been. Compared to the unit pattern of FIG. 6C, it can be seen that the unit pattern of FIG. 30C has a plurality of symbols “output (ON)” because the touch panel 31 can detect symbols. .
- the symbol 13-1 and the other symbols should be ON at the same time. Don't be.
- Plural types of such unit patterns are prepared (23 types are prepared in the example of FIG. 30C), and various unit patterns are arranged one by one at each position in the time direction (each timing from time t1 to t18).
- the pattern code to be generated is defined.
- the ON / OFF switching of each of the symbols 13-1 to 13-6 is realized by the control of the CPU 17 in FIG.
- the method for outputting one pattern code in FIG. 30C is not particularly limited.
- a method of repeatedly pressing the operation button 14 in FIG. A method may be employed in which a self-weight button 23 that operates by the self-weight of the stamp unit 16 is provided on the placement surface, and the output is automatically used when placed on the code recognition device 3.
- the same pattern code can be repeatedly output a predetermined number of times.
- FIG. 30 The basic configuration of FIG. 30 is the same as the symbol pattern of FIG. 29, except for the following points. If the symbols 13-3 to 13-6 are turned on, the positive direction of the symbol pattern can be recognized, and the arrangement of other symbols can be estimated and recognized. However, the present invention is not limited to this, and three of the symbols 13-1 to 13-6 may be turned on so as to be non-axially rotated. When at least one of the symbol 13-1 and the other symbols is ON and the touch panel 31 is not detected because the symbols are close to each other, the non-axial rotation of the symbols 13-2 to 13-6 3 symbols must be turned on to be targeted. Therefore, it becomes possible to recognize the direction with the acquired symbol pattern, and the position and rotation of the conductor can be recognized.
- the symbol 13-1 As a method of confirming the positive direction, after turning on the symbols 13-3 to 13-6, only the symbol 13-1 is turned on.
- the role of the symbol 13-1 is to serve as a reference symbol indicating the center or the vicinity of the symbols 13-2 to 13-4 of the stamp portion 16, and is directly positioned at the center of the symbols 13-2 to 13-6 of the stamp portion 16. Can be recognized easily, and even if the stamp unit 16 moves, the position of the stamp unit 16 can be accurately recognized.
- information is output by a combination of ON / OFF of the symbols 13-2 to 13-6, and during that time, the symbol 13-1 is turned OFF.
- the recognition unit 33 of the code recognition device 3 recognizes the position of the stamp unit 16 (center position, outer shape of the stamp unit 16 and the like) and the rotation angle of the stamp unit 16. be able to. As a result, an operation based on the image displayed on the touch panel 31 becomes possible.
- the symbol 13-1 Even if the symbol 13-1 is close to the symbols 13-2 to 13-6 and cannot be recognized at the same time due to the limitation of the symbol arrangement interval of the code generator 1, the symbol 13-1 The symbols 13-2 to 13-6 can be recognized by not turning them on at the same time. Even if at least one of the symbols 13-2 to 13-6 is turned on and then the symbol is turned off, stray capacitance remains in the code output unit 13, and the code recognition device 3 continues to be recognized as being on. In this case, when the symbol 13-1 is turned on, the code recognition device 3 invalidates the recognized symbol, and then the symbols 13-2 to 13- that are turned on after the symbol 13-1 is turned off. 6 can be reliably recognized by the code recognition device 3.
- the code recognition device 3 executes a predetermined application.
- the predetermined application can handle various services and processes using the code generated from the code generator 1 in an integrated manner. That is, in the embodiments of FIGS. 32 to 37, the code recognition device 3 receives various stamp codes (the above-described pattern codes) output from the code generator 1 by only one predetermined application (stamp code processing application). It is also possible to realize a platform capable of operating an application set in the code recognition device 3 for reading and executing an application corresponding to a stamp code set in a server or cloud.
- a fingerprint authentication sensor may be provided in the code generation device 1. Further, instead of the fingerprint authentication sensor, a vein authentication sensor, a retina authentication sensor, an iris authentication sensor, or the like may be provided. In FIG. 32A, a fingerprint authentication sensor may be provided in the code generation device 1. Further, instead of the fingerprint authentication sensor, a vein authentication sensor, a retina authentication sensor, an iris authentication sensor, or the like may be provided. In FIG. 32A, a vein authentication sensor, a retina authentication sensor, an iris authentication sensor, or the like may be provided.
- the code generator 1 owned by the principal touches the code recognition device 3 on which the predetermined application is activated, and the principal Output a stamp code that identifies the person and verify their identity.
- security can be improved by inputting the user's password and fingerprint authentication.
- the code generator 1 registers the fingerprint information of the person by a predetermined method, and touches the code recognition device 3 while touching or touching with a finger registered in the fingerprint authentication sensor of the code generator 1. As a result, the corresponding stamp code is output and executed. If it is not the person, a stamp code indicating that the person is not the person may be output, or the stamp code may not be output at all.
- the fingerprint information is registered by reading the dot code with the code generator 1 by touching the medium on which the dot code indicating the registration procedure is formed or the code recognition device 3 displaying the dot code. Alternatively, registration may be performed using an operation button provided in the code generator 1. Also, fingerprint information of a plurality of users such as family members may be registered so that a plurality of users can use them.
- the code generator 1 may be provided with a clock function to record (log) who used it when. Such information can be acquired by another information processing apparatus via USB or wirelessly. Alternatively, the code recognition device 3 may be touched to output a stamp code corresponding to the log.
- the stamp code corresponding to the acquired fingerprint information is obtained. May be output.
- the fingerprint information output by the stamp code may be collated with the fingerprint information registered in the code recognition device 3 or a storage medium (including a server or the like) connected to the code recognition device 3 wirelessly or with priority.
- the dot code obtained by performing the encryption process on the stamp code output from the code generator 1 is code-recognized.
- the code generator 1 is provided with a clock function, and outputs a stamp code corresponding to the time.
- the code recognition device 3 may also authenticate the stamp code based on the stamping time to improve security.
- the code recognition device 3 first reads the stamp code output from the code generator 1, but as shown in FIGS. 32D and 32E, first, The code recognition device 3 may display the dot code, the code generation device 1 may read the dot code, and output the password stamp code, and the code recognition device 3 may authenticate.
- security may be improved by authenticating the stamp code based on the stamping time. Further, if the code stamp code corresponding to the dot code for each code generator 1 is output by a unique algorithm, the security is further improved.
- FIG. 33 is a diagram showing an embodiment of a ticket purchase / coupon acquisition service using the present invention.
- FIG. 34 is a view showing a ticket purchase / coupon acquisition service (dot display) using the present invention.
- FIG. 34A a ticket is purchased or a coupon is acquired by a predetermined application. Corresponding dot codes are assigned.
- FIG. 34B a predetermined application is activated when entering or using a coupon, and a dot code corresponding to the ticket or coupon is displayed on the approval screen.
- FIG. 34 (C) an attendant touches the code recognition device 3 with the code generating device 1 to read a dot code when entering or using a coupon. Tickets and coupon-corresponding dot codes are registered in the code generator 1 in advance for authentication.
- the code generator 1 may be equipped with a wireless function and the server 4 may approve the dot code.
- FIG. 34D after the code generator 1 reads the dot code, the corresponding stamp code is output, the code recognition device 3 reads it, and admission and use of the coupon are approved. In the case of wireless installation, an approval stamp code may be transmitted from the server 4 each time.
- FIG. 35 is a diagram showing a ticket / coupon print output service using the present invention.
- FIG. 35A a ticket is purchased or a coupon is acquired by a predetermined application. Corresponding dot codes are assigned.
- FIG. 35B a predetermined application is activated and a dot code corresponding to the ticket or coupon is displayed on the print output screen.
- FIG. 35C the code recognition device 3 is touched by the code generation device 1 equipped with a wireless function. The code generator 1 reads the dot code, authenticates with the server 4, and outputs a ticket or coupon from a printer that is wirelessly connected (for example, BT or WIFI). Note that a ticket or a coupon-compatible dot code may be registered in the code generating device 1 in advance for authentication.
- FIG. 35 (D) after the code generator 1 reads the dot code, the corresponding stamp code is output, the code recognition device 3 reads and prints, and thereafter printing is impossible.
- FIG. 36 is a diagram showing a coupon / points attracting service using the present invention.
- FIG. 36A the user acquires various printed materials such as leaflets, DMs, newspapers, and magazines that provide coupon and point services.
- FIG. 36B the user goes to the service counter with a coupon or a printed matter that provides points. Coupons and points offerers will try to attract customers by installing service counters where they need to attract customers.
- FIG. 36C a predetermined application is activated, and the code generator 1 touches a coupon or a point-provided dot printed matter brought in, and then touches a stamp mark area of the code recognition device 3.
- a stamp code corresponding to the dot code is set in the code generator 1 in advance. If the code generator 1 is equipped with radio, information such as a stamp code can be updated or information can be transmitted to the server 4 sequentially.
- Either the user or the provider may press the stamp.
- a predetermined application is activated, the printed material is touched, and the code recognition device 3 is touched, a coupon or a point screen corresponding to the printed material is displayed.
- a stamp code corresponding to the dot code read by the code generating device 1 is output, and the code recognizing device 3 reads the code to obtain the coupon and points.
- the code recognizing device 3 reads the stamp code, a dot code in which predetermined information is defined is displayed on the display of the code recognizing device 3, the code generating device 1 reads the dot code, and the code recognizing device 3 has already stamped the code.
- Information such as information and personal information may be read. The information may be transmitted using wireless or the like.
- the code recognition device 3 When the stamp area is touched by the code generator 1, the code recognition device 3 displays an image of a point card or stamp rally corresponding to the printed matter, and a point or stamp is given. Further, a dot code corresponding to point and stamp acquisition information or personal information may be displayed on the screen of the code recognition device 3 and read by the code generation device 1. The information may be transmitted using wireless or the like.
- FIG. 37 is a diagram showing an electronic point card service using the present invention.
- FIG. 37A when a fee is paid at a store, a point mark is pushed on a paper point card or points are accumulated on a plastic point card.
- FIGS. 37 (B) to (D) an electronic point card service using the present invention as shown in FIGS. 37 (B) to (D) is provided.
- FIG. 37 (B) when a predetermined application is activated and the code recognition device 3 is touched with the code generation device 1 at a store, the point card of the store is displayed.
- FIG. 37 (B) when a predetermined application is activated and the code recognition device 3 is touched with the code generation device 1 at a store, the point card of the store is displayed.
- the store clerk touches the code generator 1 with the number or icon of the paper controller that is dot-printed according to the amount or coupon used at the cash register, and the number of points or date is displayed on the code generator 1. Make a temporary recording. Note that points may be given and erased without using a paper controller.
- the number of points and date recorded in the code generator 1 are converted into a stamp code, and when the user touches the code recognizer 3, the points of the store in the code recognizer 3 are displayed. Is added. The points may be added by pressing the operation button of the code generator 1 as many times as necessary or tapping or rotating the code generator 1. The user can know and use points for each store at any time with a predetermined application.
- the point card of the store is displayed.
- the code generator 1 touches the code recognition device 3 with a dot-printed number or icon to erase the number of points. Include. The points may be erased by pressing the operation button of the code generator 1 as many times as necessary, or tapping or rotating the code generator 1. Even if the operation is wrong, the point may be corrected by the same operation.
- each store can transmit various advertising information such as campaigns to the code recognition device 3 to promote the use of the store.
- the code generator 1 When registering the point card of the store, after touching the code recognition device 3 with the code generating device 1, a display such as "Are you sure you want to distribute information from the store?" The user approves by the method. As a predetermined method, the dot code is displayed and the code generator 1 reads the dot code, and the approval is obtained.
- the dot code includes the ID and personal information of the code recognition device 3, and the information may be transmitted wirelessly.
- the code generator 1 performs an addition / erase operation on the point card screen displayed by touching the code generator 1, addition / erase can be performed. It cannot be operated with the code generator 1 of another store.
- FIG. 38 is a diagram showing an information service by a print medium using the present invention.
- the G stamp itself may issue an ID.
- the code generator 1 is touched with various dot prints and the code recognition device 3 is touched, content browsing or a game can be started.
- the code recognition device 3 executes content browsing and program activation / operation instructions corresponding to the stamp code (corresponding to the dot code).
- the stamp code (corresponding to the dot code) is not registered in the memory in the code recognizing device 3, processing or content corresponding to the stamp code (corresponding to the dot code) is downloaded or streamed from the server 4 to the code recognizing device 3.
- the code generation device 1 can be further slid on the screen of the code recognition device 3, and the next action can be determined by the operation button.
- Game progress, purchase of goods, sightseeing route guidance, etc. are also possible. Since the code recognizing device 3 can recognize the rotation angle of the code generating device 1, the code recognizing device 1 is rotated so that the MAP displayed on the code recognizing device 3, the scroll in a predetermined direction on the drawing / photo, and the 360 degree panorama are displayed. You can browse. When a character, icon, or graphic displayed on the code recognition device 3 is selected, rotated, or moved by the code generation device 1, the next content or operation instruction is displayed and further operated by the code generation device 1. can do.
- FIG. 39 is a diagram showing a mail order service using print media using the present invention.
- a mail-order catalog printed with a dot code, a member card with dots, and the code generator 1 are distributed to members.
- the user logs in by touching the dotted membership card.
- the password may be input by rotating the code generator 1 in a predetermined direction a predetermined number of times or by touching the code recognition device 3 with a finger.
- the code generator 1 itself may issue an ID.
- the user reads the dot code by touching a picture of a product in the mail order catalog, a “commentary icon”, a “basket icon”, or a “quantity icon”.
- a stamp code corresponding to the dot code is output, and the code recognition device 3 reads the stamp code.
- FIG. 39A a mail-order catalog printed with a dot code, a member card with dots, and the code generator 1 are distributed to members.
- the user logs in by touching the dotted membership card.
- the password may be input by rotating the code generator 1 in a predetermined direction a predetermined number of times or by touching
- the “order icon” on the display of the code recognition device 3 is touched with the code generation device 1 and the operation button is pressed to order a product. If you want to cancel, touch the “Cancel icon” and press the operation button to cancel the order.
- the code generator 1 is moved to either “order” or “cancel” and the operation button is pressed to select. You may select by other methods, such as a tap, without pressing an operation button.
- FIG. 40 is a diagram showing an entertainment service using the present invention.
- a game card, a trading card, or a board game printed with a dot code is developed as a game platform with a predetermined application. Dot printing may be performed on the entire surface or only part of the card or board.
- the user activates a predetermined application and touches a card or board with the code generator 1 to read a dot code (game identification code value).
- the code generator 1 is touched on the code recognition device 3 to output a stamp code corresponding to the dot code.
- the code recognition device 3 reads the stamp code
- the game is started. The game can be started simply by touching the card and touching the code recognition device 3.
- FIG. 40A a game card, a trading card, or a board game printed with a dot code is developed as a game platform with a predetermined application. Dot printing may be performed on the entire surface or only part of the card or board.
- the user activates a predetermined application and touches a card or board with the code generator 1 to read a dot code (game identification code value).
- the code generator 1 printed on the collected characters, actions, and item cards reads the dot code, touches the code recognition device 3, and outputs a stamp code corresponding to the dot code, To proceed.
- the XY coordinate values are also printed, and when the code generator 1 is placed on the board, the coordinate value of the position and the direction of the code generator 1 can be read.
- the information can be input to the code recognition device 3 by converting the information into a corresponding stamp code and then touching the code recognition device 3 with the code generation device 1.
- the code recognizing device 3 can recognize the rotation angle of the code generating device 1, the code recognizing device 1 can be rotated so that the game screen displayed on the code recognizing device 3 can be scrolled in a predetermined direction and a 360 degree panorama can be viewed. it can. Moreover, the icon displayed on the missile launch and the code recognition apparatus 3 can be selected by button operation. Further, a dot code is displayed on the code recognition device 3 and is read by the code generation device 1, whereby a new stamp code is output and a more advanced game can be enjoyed. The game is progressed by selecting, rotating, or moving the characters, icons, and graphics displayed on the code recognition device 3 with the code generation device 1. The XY coordinate value formed on the board and a code in a predetermined area are read by the code generator 1 and touched on the code recognition device 3 to advance the game.
- FIG. 41 is a diagram showing an information transfer service using the present invention.
- the code recognition device 3-1 activates a predetermined application to take a picture or a moving image or display various contents.
- a dot code for specifying the displayed content is displayed in a part or all of the display.
- the stamp code corresponding to the dot code and the associated content are uploaded to the cloud or the server 4. It may be uploaded in advance. Upload the content corresponding to the stamp code to the cloud.
- FIG. 41C when a predetermined application is activated in the code recognition device 3-2 that receives information and an information reception mode is selected, a seal mark of the code recognition device 3-2 is displayed.
- the dot code displayed by the code recognition device 3-1 is read and converted into a corresponding stamp code.
- the code generation device 1 touches the mark area (any graphic) displayed on the code recognition device 3-2, and outputs the stamp code.
- the stamp code read by the code recognition device 3-2 is transmitted to the cloud or the server 4, and the content corresponding to the already registered stamp code is downloaded or streamed, and the code recognition device 3- 2 can be recorded and viewed.
- the big advantage is that the content can be easily transferred without giving the address to the other party.
- the transferred content can be set not to be retransferable. Download the content corresponding to the stamp code from the cloud, or perform streaming.
- FIG. 42 is a diagram showing a dot code forming medium information link using the present invention.
- the code recognition device 3-1 starts a predetermined application in the code generation device 1, and takes pictures and moving images, and various contents (live video and audio taken by the code recognition device 3). Etc.) are displayed. The content may be displayed after the stamp code for content association is read.
- FIG. 42B the information link mode of a predetermined application is set, the code generator 1 is touched on a seal or various media on which the dot code is formed, the dot code is read, and the corresponding stamp code is read. Converted. Next, the code generator 1 touches the mark area (any graphic) displayed on the code recognition device 3-1, outputs a stamp code, and the code recognition device 3-1 Read. The code generator 1 may set the information link mode after reading the dot code and outputting the stamp code.
- the information link mode may be set on the code recognition device 3-1 side, the dot code indicating the dedicated information link mode may be read by the code generator 1, or the code generator 1 main body You may carry out by button operation. Furthermore, the dot code formed on stickers and various media also includes instructions for setting the information link mode.
- the code generator 1 reads the dot code and touches the code recognition device 3-1. By simply reading the stamp code, the information link mode is set, and the stamp code and content are linked.
- the stamp code corresponding to the dot code is associated with the content displayed in FIG. 42A, and the content is uploaded to the cloud or the server 4. The content may be uploaded in advance. Upload the content corresponding to the stamp code to the cloud.
- a stamp code-content name table may also be registered. In FIG.
- the code generator 1 touches a seal or various media on which the dot code to which the content of FIG. 42B is linked is formed, reads the dot code, and converts it to the corresponding stamp code.
- the code recognition device 3-1 By converting and touching the code recognition device 3-1, the content can be browsed and executed. Thereafter, even when a predetermined application is activated again, it can be viewed and executed in the same manner. Further, it can be browsed and executed by the code recognition device 3-2.
- the stamp code may be output by touching the medium on which the dot code associated with the content is formed and touching the code recognition device 3-2. In FIG.
- a predetermined application is started, a first dot code corresponding to the stamp code associated with the displayed content is displayed, read by the code generator 1, Touch the medium on which the dot code 2 is formed to associate the second dot code with the stamp code, and then touch the medium and touch the code recognition device 3-2 to output the stamp code.
- the content can be viewed and executed. Download or stream the content corresponding to the stamp code from the cloud.
- FIG. 43 (A) information dots are arranged diagonally above, below, left, and right of the virtual point, and when information dots are not arranged, information dots are arranged at virtual points or not arranged. It is possible to increase the amount of information.
- FIG. 43B information dots are arranged in a total of four virtual areas of 2 rows ⁇ 2 columns. However, if information dots are arranged near the boundary, erroneous recognition may occur.
- FIG. 43C shows an embodiment in which adjacent virtual regions are arranged at a constant interval. Note that it is possible to increase the amount of information including the case where a plurality of information dots are arranged in the four virtual areas or the information dots are not arranged.
- FIG. 43D shows information dots arranged in a total of nine virtual areas of 3 rows ⁇ 3 columns. It is possible to increase the amount of information including a case where a plurality of information dots are arranged in nine virtual regions or no information dot is arranged.
- FIG. 43 (E) shows a case where information dots are arranged in a total of eight virtual areas by connecting all the midpoints and diagonal lines of a square with straight lines or virtual lines. It is possible to increase the amount of information including a case where a plurality of information dots are arranged in the eight virtual areas or no information dot is arranged.
- the virtual areas in FIGS. 43B to 43E are rectangles or triangles. However, as shown in FIG. 43C, the virtual areas do not need to touch each other, and any shape such as a circle or another polygon can be used. It does not matter. Furthermore, the amount of information can be increased by increasing the number of virtual areas.
- the arrangement of information dots in the virtual area is the same as the information dot arrangement method shown in FIG. 43A, which is arranged with a predetermined distance shifted from the virtual point in a predetermined direction. This is because when creating print data, in any virtual area, it is necessary to determine the placement position with coordinate data indicating one of the positions. There is no difference from calculating.
- dot recognition such as a circle or rectangle centering around multiple placement positions where information dots may be placed It can be said that the same information dot reading method can be obtained by setting a determination region and determining whether or not there is a dot in the dot recognition determination region to recognize the dot.
- code values such as a company code, for example, and as shown in FIG. 44 (B), one code format is “X coordinate value”. It may be assigned to two data areas of “Y coordinate value” or as shown in FIG. 3C, it is assigned to three data areas of “code value”, “X coordinate value”, and “Y coordinate value”. It may be assigned. When assigning coordinate values to a rectangular area, the data areas of “X coordinate value” and “Y coordinate value” may be different in order to reduce the amount of data. Further, although not shown, a “Z coordinate value” may be further assigned to define the height in the position coordinates.
- FIGS. 45 to 48> The first example of the dot pattern is called by the present applicant as a temporary name “GRID0”.
- GID0 has the following configuration as shown in FIGS.
- the information dot is for storing information.
- Reference dots are arranged at a plurality of preset positions.
- the key dots are arranged by shifting the reference dots or, in addition to the positions shifted from the arrangement positions of the reference dots, as shown in FIG.
- the key dot also serves as the original reference dot, and it is desirable that the position of the original reference dot can be estimated from the arrangement of other reference dots.
- the reference dot and the key dot are arranged in the vicinity.
- the key dot is used to specify a reference dot and an information dot with respect to a virtual point, or a reference dot and a direction serving as a reference of an information dot arranged in the virtual area. By determining the reference direction, information can be given and read in the direction of the information dot with respect to the virtual point. Furthermore, it is also possible to specify a dot pattern range that defines one data with a plurality of information dots. As a result, even if the dot patterns are arranged vertically and horizontally, the dot pattern range can be read and the data can be decoded.
- the virtual point or virtual area is specified by the arrangement of reference dots.
- the information may be defined with respect to the direction of the dot pattern by the key dots described above.
- the distance may be based on a distance between predetermined reference dots.
- the center or representative point of a plurality of virtual areas for assigning one piece of information is used as the virtual point, and the position of the virtual point is determined by the arrangement of the reference dots as described above.
- the virtual region may be defined by the distance and direction from the virtual point.
- the arrangement positions of all the virtual areas may be directly specified from the arrangement of the reference dots. Adjacent virtual regions may be connected, but in this case, if information dots are arranged near the boundary, there is a possibility of erroneous recognition being sent, so it is desirable to arrange the virtual regions at a certain interval.
- FIG. 45 shows a general-purpose example of a dot pattern of “GRID0”.
- FIG. 45A shows an example in which reference dots are arranged in a substantially positive character shape
- FIG. 45B shows an increase in the number of information dots arranged.
- Examples (C) show examples in which the reference dots are arranged in a hexagon.
- the general-purpose example of the dot pattern is not limited to the substantially positive character shape and the substantially hexagonal shape illustrated in FIGS. 45 (A) to (C).
- FIG. 46 shows a modification of FIG. 45 in which key dots are arranged in addition to the positions deviated from the arrangement positions of the reference dots, and as a result, two reference dots and key dots are arranged in the vicinity. become.
- FIG. 47 shows a modified example of the dot pattern of “GRID0”.
- FIG. 47A shows an example in which the reference dots are arranged in a substantially square shape
- FIG. 47B shows an example in which the reference dots are arranged in a substantially L shape
- (C) shows an example in which the reference dots are arranged in a substantially cross shape or a substantially plus shape.
- modification of the dot pattern is not limited to the substantially square shape, the substantially L shape, the substantially cross shape, or the substantially plus shape exemplified in FIGS. 47 (A) to (C).
- FIG. 49A shows a second connection example in which a plurality of dot patterns in which reference dots are arranged in a plus shape are arranged independently of each other.
- the articulation is a method of arranging dot patterns vertically and horizontally with a predetermined interval.
- FIG. 49B is a connection example in which a plurality of dot patterns in which reference dots are arranged in a hexagonal shape are arranged adjacent to each other so that some of the reference dots are common.
- connection examples or connection examples of the dot pattern are not limited to the arrangements illustrated in FIGS. 48A and 48B and FIG.
- “GRID5” is configured such that the range and direction of the dot pattern can be recognized by “a method of arranging the reference dots” instead of the key dots of “GRID0”. In order to recognize the direction of the dot pattern by “how to place the reference dots”, no matter how much the reference dot placement is rotated around any point (except 360 °) It must be non-axisymmetric which is not the same. Furthermore, the dot pattern range and orientation must be recognizable even when the dot patterns are repeatedly arranged side by side in the vertical and / or left and right directions. In “GRID5”, the direction of the dot pattern is recognized using pattern recognition. That is, the shape of the dot pattern formed by the reference dots is stored in the storage means. And the direction of a dot pattern is known by collating the image of the read dot pattern with the shape memorize
- GRID0 the key dot is recognized as a reference dot
- GRID5 dot pattern having no key dot is determined as the range and direction of “GRID5” by “how to place the reference dot” Can be recognized.
- FIG. 50 shows a general example of a dot pattern of “GRID5”.
- FIG. 50A shows an example in which the reference dots are arranged in a substantially house shape asymmetric in the vertical direction
- FIG. 50B shows the reference dots in the vertical direction.
- (C) shows an example in which the reference dots are arranged in a substantially isosceles triangle that is asymmetric in the vertical direction.
- the general-purpose example of the dot pattern is not limited to the substantially house shape, the substantially cross shape, or the substantially triangular shape illustrated in FIGS.
- FIG. 51 shows a modification of the dot pattern of “GRID5”.
- FIG. 51A shows an example in which the reference dots are arranged in an asymmetrical substantially square shape
- FIG. 51B shows that the key dots are used together.
- FIG. 9C shows an example in which key dots are used in combination and the reference dots are arranged in an asymmetrical substantially cross shape in the vertical direction.
- the general-purpose examples of the dot pattern are not limited to the vertically asymmetrical substantially rectangular shape, substantially L-shaped shape, or substantially cruciform shape illustrated in FIGS.
- the dot pattern is drawn in a lattice pattern, but the reference dots may be arranged arbitrarily arbitrarily if they are non-axisymmetric.
- the reference dots may be arranged in any manner, as long as the dots can be recognized by the pattern.
- FIG. 52 is a diagram illustrating a case where reference dots or virtual points are arbitrarily arranged in “GRID5”.
- the reference dot pattern is a non-axisymmetric unique arrangement, and the virtual dot arrangement pattern can be recognized.
- the reference dot arrangement pattern is recognized from the virtual point arrangement pattern by pattern recognition (matching with the virtual point arrangement pattern)
- the reference dot arrangement pattern is not a non-axisymmetric unique arrangement pattern. Also good.
- the virtual dot pattern is a non-axisymmetric unique arrangement, and the reference dot arrangement pattern can be recognized.
- the virtual dot arrangement pattern is recognized from the reference dot arrangement pattern by pattern recognition (matching with the reference dot arrangement pattern), the virtual dot arrangement pattern is not a unique non-axisymmetric arrangement pattern. Also good.
- the reference dot pattern and the virtual point pattern are arranged in association with each other.
- information dots are arranged starting from a virtual point. If the reference dot arrangement pattern is recognized from the virtual dot arrangement pattern by pattern recognition, the virtual dot arrangement pattern can be obtained by recognizing the information dot arrangement pattern so that a virtual point exists in the neighboring area. The virtual point arrangement pattern can be recognized by collating with the virtual point pattern (pattern recognition).
- the dot pattern in the dot pattern range to be read in an arbitrary area, when either the left or right information dot is read beyond the range, the information dot located at the opposite end to the information dot is ,
- defined numerical values are the same, and are arranged at positions shifted by the same distance in the same direction with respect to the virtual point.
- a line segment connecting these two information dots becomes a horizontal line, and the horizontal line passing through the virtual point can be accurately recognized by translating the horizontal line.
- the parallel movement amount is the distance until the reference dot is positioned on the horizontal line if the corresponding reference dot exists.
- the virtual point can be accurately obtained by obtaining the position of the intersection of the horizontal line and the vertical line.
- the dot pattern is imaged by tilting the optical reading device, and the virtual point can be accurately obtained even if the dot arrangement is greatly deformed, and the numerical value indicated by the information dot can be accurately recognized.
- the above-described code generator and code recognizer to which the present invention is applied can be used in various fields and applications.
- the above description relates to a code generation device and a code recognition device to which the present invention is applied.
- embodiments according to various aspects of the present invention will be described according to the following first to seventeenth embodiments.
- the constituent elements included in the configuration of the “embodiment” described above can be combined with any of the following Embodiments 1 to 23. Needless to say, the constituent elements described in the following first to thirty-third embodiments can be combined with the constituent elements of the above-described “embodiment”.
- the card-type device 110 according to the first embodiment will be described.
- This card type device is obtained by making the configuration of the code generating device of Embodiment 0 into a card type.
- the implementation of the present invention is not limited to a card-type device.
- FIG. 55 shows a usage example of the card type device 110.
- the card-type device 110 has a configuration in which an electronic circuit and other elements are embedded in a plastic plate-like member.
- the card-type device 110 exchanges information with the touch panel of the information device 200 such as a mobile phone, a smart phone, a personal digital assistant, a personal computer, or an on-vehicle device.
- the card device 110 receives light emitted from the screen of a touch panel having a display and converts it into electrical energy.
- the card-type device 110 generates digital data from changes in the energy of light received per unit time (generated electrical energy). Therefore, the information device 200 can deliver the digital data to the card type device 110 by changing the amount of light on the screen with time according to the digital data (bit string).
- the card device 110 may be in contact with or close to the touch panel, but may be faced at a distance necessary for conversion to necessary electrical energy and / or acquisition of digital data. Since the hardware configuration of the information device 200 is the same as that of the code recognition device 3 described in Embodiment 0, the description thereof is omitted (see FIG. 5). Therefore, also in the following embodiments, the information device 200 is described as having the same configuration as the code recognition device 3 of FIG. Note that the information device 200 is, for example, a smartphone, a portable information terminal, a tablet terminal, or the like.
- the card-type device 110 has a plurality of conductor terminals (also referred to as elements) that cause changes in physical quantities such as capacitance on the surface that is in contact with the touch panel or close to the touch panel.
- Each element can be connected to a person's finger that contacts the card-type device 110 via a switch. Therefore, when the switch is on, for example, the mutual capacitance between the element and the touch panel becomes larger than the reference value, and the touch panel detects contact or proximity of the element.
- the card type device 110 is brought close, it is desirable that a glass or other protective sheet is stretched between the card type device 110 and the touch panel with no gap in a state where the card type device 110 is close.
- the touch panel is difficult to detect the proximity of the card type device 110.
- the arrangement pattern of elements detected by the touch panel differs depending on which switch is turned on. For example, when the CPU of the information device 200 detects an arrangement pattern of a predetermined element called a trigger pattern, the information device 200 starts communication with the card type device 110.
- the card-type device 110 may control the switch so that the trigger pattern is detected from the element to the touch panel when the fingerprint detected by the fingerprint sensor matches the user's fingerprint data stored in the memory.
- the fingerprint authentication sensor a vein authentication sensor, a retina authentication sensor, an iris authentication sensor, or the like may be used.
- the fingerprint sensor, vein authentication sensor, retina authentication sensor, and iris authentication sensor can also be called biometric authentication means.
- the device illustrating the present invention is not limited to a card-type device.
- the device exemplifying the present invention is a device having a working surface on which elements for outputting information are arranged with respect to the touch panel. Therefore, hereinafter, the card-type device is simply referred to as device 110.
- the card-type device is simply referred to as device 110.
- the fingerprint detected by the fingerprint sensor matches the user's fingerprint data stored in the memory, and a trigger pattern is transmitted from the device 110 to the information device 200. It is not limited to the case.
- a trigger signal may be transmitted from the information device 200 to the device 110 via a touch panel or the like.
- the predetermined computer program satisfies the predetermined condition, for example, when the predetermined computer program is started, when the predetermined computer program receives a predetermined operation from the user, or the like.
- the trigger signal transmitted from the information device 200 to the device 110 via the touch panel or the like includes, for example, a change in the light amount of the touch panel, a combination of colors on the touch panel, a transition of color combinations on the touch panel, a predetermined image on the touch panel, It can be transmitted to the device 110 by a change in electromagnetic wave energy radiated from the information device 200 or the like. That is, when the apparatus 110 detects a change in the amount of light on the touch panel, a combination of colors on the touch panel, a transition of a combination of colors on the touch panel, a predetermined image on the touch panel, a change in electromagnetic wave energy radiated from the information device 200, or the like.
- the apparatus 110 may start communication with the information device 200 through a change in physical quantity such as capacitance from the conductor terminal to the touch panel.
- the information device 200 activates various wireless devices such as WIFI and Bluetooth mounted on the information device 200 by a computer program running on the information device 200, or generates electromagnetic wave energy output from the various wireless devices. By controlling, communication can be performed.
- [Device configuration] 56 to 58 show configuration examples of the apparatus according to the first embodiment.
- 59 and 60 show a configuration example of a device having a transparent conductive film on the top of the device.
- the apparatus configuration in the present embodiment is an example, and is not limited to the following, and components can be omitted, replaced, or added as appropriate according to the embodiment. Further, the arrangement of each component can be appropriately changed according to the embodiment.
- FIG. 56 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the back side of the apparatus 110.
- the back side of the device 110 is the side on which the touch panel of the information device 200 is in contact with or close to.
- the device 110 includes a photoelectric conversion element array 112 including one or more elements 111 and one or more photoelectric conversion elements on the back surface.
- the photoelectric conversion element array 112 is, for example, a solar panel.
- the back surface on which one or more elements 111 are arranged is an example of a working surface on which one or more elements that cause a change in physical quantity that can be detected from the opposing surface are arranged.
- the element 111 is a conductor terminal, and outputs information in a predetermined format to the touch panel of the information device 200 by a change in physical quantity such as capacitance.
- the photoelectric conversion element array 112 includes one or more photoelectric conversion elements and receives supply of electric energy.
- the photoelectric conversion element array 112 is an example of an “arrival amount detection unit that detects the arrival amount of external energy coming from outside”.
- FIG. 57 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the front side of the apparatus 110.
- FIG. 58 illustrates the configuration of the apparatus 110.
- the front side of the device 110 is a side on which a user's finger or the like is in contact with or close to.
- the device 110 includes a fingerprint sensor 113 and a contact conductor 114 (also referred to as a conductor pad) on the surface.
- the fingerprint sensor 113 detects patterns such as fingerprints on the surface of a part of the human body.
- a change in physical quantity such as capacitance is detected by the touch panel.
- the front side of the device 110 is an example of a detection surface.
- the contact conductor 114 is an example of a conductive material to be contacted that receives contact from the outside.
- the user touches the contact conductor 114 with a finger the user's human body is connected to the element 111 via the SW 115.
- the contact conductor 114 has a role of electrically connecting the user's human body to the SW 115. For example, when the SW 115 is turned ON / OFF while the user's finger is in contact with the contact conductor 114, a change in capacitance that can be sufficiently detected by the touch panel occurs.
- the fingerprint sensor 113 generates fingerprint image data from the spatial distribution of capacitance when a finger touches or approaches, and the image data generated in the CPU 116 (FIG. 58) through a bus (input / output bus, etc.) not shown. Forward.
- the CPU 116 stores the fingerprint image data transferred from the fingerprint sensor 113 in the work area of the memory 117 (FIG. 58). Then, the CPU 116 saves the fingerprint image data from the fingerprint sensor 113 stored in the work area of the memory 117 and the nonvolatile area (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM), flash memory, etc.) of the memory 117 originally.
- the image data of the user's fingerprint that has been used is collated.
- the CPU 116 authenticates the user based on the fingerprint image data from the fingerprint sensor 113. Judge that it was executed correctly. Instead of executing authentication with the fingerprint image data itself, the CPU 116 may obtain feature point data for specifying the fingerprint from the fingerprint image data, and execute matching and authentication with the feature point data having a small capacity. That is, feature point data for specifying a fingerprint from image data of a user's fingerprint may be stored in a nonvolatile area of the memory 117. The fingerprint sensor may be arranged on the back side of the card. Then, the CPU 116 controls the switch according to the trigger pattern.
- the fingerprint sensor 113 fixes a conductive material on the surface of the insulating medium, a dot pattern including a plurality of dots having a diameter of less than 0.5 mm obtained by printing conductive ink or the like on the surface of the insulating medium instead of the fingerprint.
- a dot pattern or the like that includes a plurality of dots having a diameter of less than 0.5 mm. If the fingerprint sensor 113 has sufficient accuracy, a dot having a diameter of about 0.05 to 0.2 mm can be recognized.
- the bottom surface of the stamp portion similar to the code generator 1 of Embodiment 1, or a three-dimensional shape having various shapes is formed of an insulating material, and the bottom surface of the stamp portion or tertiary shapes having various shapes.
- information input means is formed instead of authentication with a human finger.
- a dot pattern in which information is coded with a conductive ink or a conductive material may be formed on the paper surface as information input means for the fingerprint sensor 113.
- a barcode, a two-dimensional barcode, or the like may be used instead of the dot pattern.
- a barcode, a two-dimensional barcode, or the like a character string may be formed on the medium surface using a conductive ink or a conductive material, and information input means for the fingerprint sensor 113 may be used.
- the character string read by the fingerprint sensor 113 may be recognized by an optical character recognition (OCR) technique.
- OCR optical character recognition
- user fingerprint authentication is not limited to the processing of the CPU 116.
- At least a part of the processing of the CPU 116 may be performed by a processor other than the CPU 116, for example, a dedicated processor such as a digital signal processor (DSP), a graphics processing unit (GPU), a numerical processor, a vector processor, or an image processor. good.
- DSP digital signal processor
- GPU graphics processing unit
- a numerical processor e.g., a graphics processing unit
- a vector processor e.g., a graphics processing unit
- image processor e.g., a graphics processing unit
- image processor e.g., a graphics processing unit
- IC integrated circuit
- the integrated circuit includes an LSI, an Application Specific Integrated Circuit (ASIC), and a programmable logic device (PLD).
- ASIC Application Specific Integrated Circuit
- PLD programmable logic device
- the PLD includes, for example, a Field-Programmable Gate Array (FPGA).
- the function of the CPU 116 may be realized by a combination of a processor and an integrated circuit. The combination is called, for example, a microcontroller (MCU), a SoC (System-on-a-chip), a system LSI, a chip set, or the like.
- MCU microcontroller
- SoC System-on-a-chip
- system LSI system-on-a-chip
- chip set or the like.
- FIG. 58 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the device 110.
- FIG. 58 schematically illustrates the relationship of components embedded in the plate member by omitting the plastic plate member illustrated in FIG. 55.
- the apparatus 110 includes a fingerprint sensor 113 and a contact conductor 114 on the front side (side on which a user's finger contacts).
- the fingerprint sensor 113 and the contact conductor 114 are the same as the fingerprint sensor 113 and the contact conductor 114 shown in FIG.
- the device 110 includes one or more elements 111 and a photoelectric conversion element array 112 on the back side (the side on which the touch panel comes into contact or close proximity). Since the element 111 and the photoelectric conversion element array 112 are the same as the element 111 and the photoelectric conversion element array 112 shown in FIG. 56, the description thereof is omitted.
- the device 110 includes one or more SW (switch) 115, a CPU 116, a memory 117, a comparator 118, a drive circuit 121, and a battery 122.
- SW switch
- Each component of the device 110 is connected to the CPU 116 by a control line 119.
- each component of the device 110 is supplied with power energy from the battery 122 via the power line 120.
- the battery 122 is, for example, a film type lithium ion battery.
- a photoelectric conversion element array (solar panel) may be provided on the front side of the device 110 to charge the battery 122.
- SW 115 switches whether to output the change in capacitance detected via the contact conductor 114 from the element 111 to the touch panel. That is, when the SW 115 is ON, a capacitance including a human body that is in contact via the contact conductor 114 is formed between the touch panel and the element 111. On the other hand, when SW 115 is OF, electrostatic capacitance such as wiring from element 111 to SW 115 is formed between the element 111 and the touch panel.
- the SW 115 is an example of a “physical quantity control unit”.
- the CPU 116 executes processing of each component of the device 110 by executing various programs stored in the memory 117.
- the memory 117 provides a storage area for loading various programs and a work area for executing the programs.
- the memory 117 stores various programs and data used for executing the programs.
- the memory 117 is a semiconductor memory such as Read Only Memory (ROM) or Random Access Memory (RAM).
- the ROM includes a rewritable nonvolatile memory.
- the comparator 118 is a circuit provided in parallel with the power generation unit such as the photoelectric conversion element array 112.
- the comparator 118 determines whether or not the terminal voltage detected by the power generation unit exceeds a predetermined reference value, and converts the temporal change in the arrival amount of external energy into digital data.
- signals are detected from a plurality of photoelectric conversion elements (photosensors, photodiodes, phototransistors, etc.) in the photoelectric conversion element array 112, the same number of comparators 110 are provided in parallel as the plurality of photoelectric conversion elements.
- a circuit that acquires input signals of a plurality of channels is formed by a combination of the plurality of photoelectric conversion elements and the plurality of comparators 118.
- An analog / digital converter may be used instead of the comparator.
- a / D converter By using the A / D converter, a multi-value signal of 3 bits or more can be realized by one input in each channel.
- the comparator 118 (or A / D converter) is an example of an “information acquisition circuit that acquires input information in a predetermined format based on a temporal change in arrival amount”.
- the drive circuit 121 switches the SW 115 on and off according to the output information transmitted to the information device 200. Note that the processing executed by the drive circuit 121 may be controlled by the CPU 116.
- the battery 122 supplies power for driving hardware circuits such as the element 111, SW 115, CPU 116, and drive circuit 121. However, the battery 122 may not be provided, and power may be supplied to the hardware circuit by power from the photoelectric conversion element array 112.
- the drive circuit 121 is an example of an information output unit that outputs output information in a predetermined format according to a physical quantity change.
- FIG. 59 illustrates the appearance of a modified example of the device 110.
- FIG. 59 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the front side of an apparatus 110A provided with a conductive film on the front side.
- the apparatus 110A includes a fingerprint detection image sensor 113A and a transparent conductive film 114A in place of the fingerprint sensor 113 and the conductor pad 114 of the apparatus 110 shown in FIG. Even with the configuration of FIG. 59, functions similar to those of the apparatus 110 shown in FIG. 57 can be provided.
- the CPU 116 stores the fingerprint image data transferred from the fingerprint detection image sensor 113 ⁇ / b> A in the work area of the memory 117.
- the processing of the CPU 116 after storing the fingerprint image data in the work area of the memory 117 is the same as that of the device 110 in FIG. 57 (an example using a fingerprint sensor that detects a fingerprint by a change in capacitance). Description is omitted.
- FIG. 60 is a schematic diagram showing an example of the configuration of an apparatus 110A provided with a conductive film 114A on the front side.
- FIG. 60 schematically illustrates the relationship of components embedded in the plate member, omitting the plastic plate member illustrated in FIG. 59.
- the apparatus 110A includes a fingerprint detection image sensor 113A and a transparent conductive film 114A in place of the fingerprint sensor 113 and the conductor pad 114 of the apparatus 110 shown in FIG.
- the configuration of FIG. 60 when a user's finger contacts the transparent conductive film on the fingerprint detection image sensor 113 ⁇ / b> A, the user's human body is connected to the element 111 via the SW 115.
- the CPU 116 controls the drive circuit 121 and turns on / off the SW 115 while the user's finger is in contact with the transparent conductive film, thereby causing the touch panel to detect a change in physical quantity such as capacitance. be able to. Since other components are the same as those of the device 110 shown in FIG. 58, the description thereof is omitted.
- the fingerprint sensor 113 is an example of a “sensor”.
- [Pattern code output] 61A is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a contact surface with the touch panel of the information device 200 of the device 110.
- the device 110 includes a photoelectric conversion element array 112 and five elements 111 (also referred to as a pattern code output device).
- the photoelectric conversion element array 112 is a panel for supplying solar power and inputting information.
- the photoelectric conversion element array 112 has a size of about 20 to 30 mm in length and about 20 mm in width, it is possible to supply power for operating the pattern code output device. In order to read fingerprint authentication and dot code, it is desirable to install large solar power and rechargeable batteries. Further, the photoelectric conversion element array 112 only needs to be 1 to 2 mm away from each element 111.
- the five elements 111 are conductors and are arranged around the photoelectric conversion element array 112.
- the five elements 111 cause changes in physical quantities such as mutual capacitance between the touch panel and output information to an electronic device having the touch panel.
- the output information of the element 111 is also called a symbol. If the diameter of each element is 8 mm or more, the touch panel can read output information from the element 111 even if a protective glass of 0.5 to 0.66 mm is mounted on the touch panel. In addition, the distance between the end portions of the adjacent elements 111 can be recognized as long as it is 4 mm or more. In the example of FIG. 61A, information output from each element 111 is called as symbol 1 to symbol 5. In FIG.
- symbols 1 to 5 are illustrated as numbers in the round element 111. Needless to say, the various sizes described above vary depending on the performance on the touch panel side and the electric circuit that causes a change in capacitance.
- the symbol 1 is output from the element 111 on the upper side of the photoelectric conversion element array 112.
- Symbol 2 and symbol 3 are output from the two elements 111 on the right side of the photoelectric conversion element array 112, and symbol 2 is on the upper side and symbol 3 is on the lower side.
- Symbol 4 and symbol 5 are output from the two elements 111 on the left side of the photoelectric conversion element array 112, and the lower side is the symbol 4 and the upper side is the symbol 5.
- a symbol is a signal and can also be called an information symbol.
- Symbol 1 is a reference symbol and is a signal that repeats ON / OFF at a predetermined time interval.
- Symbols 2 to 5 are signals used to output information.
- the apparatus 110 switches information symbols ON / OFF, and outputs various arrangement patterns (hereinafter also simply referred to as patterns) from a plurality of elements 111 arranged on a plane and having a spatial extension, thereby obtaining information.
- Information (pattern code) to be transmitted to the device 200 is output. That is, the pattern code refers to information expressed by changing the combination of ON and OFF of symbols output from the plurality of elements 111 on the time axis. A combination of ON and OFF of symbols output from the plurality of elements 111 at a certain time is called a pattern.
- ON / OFF of the symbol is transmitted from the device 110 to the touch panel by a change in capacitance between each element 111 and the touch panel. That is, the information device 200 detects a change in a physical quantity such as capacitance between the element 111 and the touch panel on the back surface of the device 110 that is placed on or close to the touch panel incorporated in the front surface of the housing, and the position of the element 110. As a result, the pattern code is acquired from the apparatus 110.
- FIG. 61B is a diagram showing an example of pattern code output.
- the pattern code output device outputs various patterns by switching ON / OFF of each symbol.
- serial numbers are assigned to the respective arrangement patterns from the left.
- the 0th (serial number 0) pattern is when the element 111 corresponding to the symbols 1 to 5 is in an OFF state.
- the state in which the element 111 is OFF is illustrated by a white circle.
- the device 110 and the circuits in the device 110 are also supplied with power from the battery 112.
- the photoelectric conversion element array 112 that receives light from the touch panel (semiconductor P / N junction similar to solar power) when the device 110 and a circuit in the device 110 are mounted on the touch panel of the information device 200. May be supplied with power.
- the device 110 When the supply of solar power from the touch panel is started, the device 110 turns on the elements 111 corresponding to the symbols 1 to 5 as shown by the first (serial number 1) pattern.
- the fact that the element 111 corresponding to the symbols 1 to 5 is in the ON or OFF state is simply referred to as the symbols 1 to 5 being in the ON or OFF state.
- the ON state refers to, for example, a state where the touch panel can detect a physical quantity greater than or equal to the reference from the element 111
- the OFF state refers to a state where the touch panel cannot detect a physical quantity greater than or equal to the reference from the element 111, for example.
- a pattern in which symbols 1 to 5 are ON indicates the start or delimiter of the pattern code.
- the delimiter pattern serves to indicate the start time of the time stamp.
- the third (serial number 3) pattern is a state in which the symbol 1 which is one of the other reference symbols is ON and the other symbols are OFF (hereinafter also referred to as a time stamp pattern).
- the time stamp pattern is output at a predetermined time interval.
- the pattern output to the odd number (serial number odd number) after the third is a time stamp pattern.
- device 110 outputs a pattern code corresponding to the output information by switching ON / OFF of symbol 2 to symbol 5.
- the 18th (serial number 18) pattern may be a parity check bit for an information symbol pattern output between 2nd and 16th using symbols 2 to 5.
- a delimiter pattern indicating the start or delimiter of the pattern code is output in the same manner as the first (serial number 1) pattern.
- the pattern code output device can detect the end of the pattern code by outputting the delimiter pattern.
- the pattern code output device can output a new pattern code to be transmitted to the information device 200 by repeatedly outputting the first (serial number 1) to the 18th (serial number 18) pattern.
- the device 110 may cause the information device 200 to detect the end of the pattern code by outputting the delimiter pattern twice in succession.
- the apparatus 110 may output a new pattern code after the delimiter pattern is output twice in succession.
- the parity check bit pattern is not limited to the 18th pattern.
- the delimiter pattern is not limited to the 19th (the pattern with the next 1).
- the number of symbols is not limited to five and may be more than five.
- the number of reference symbols in the time stamp pattern is not limited to one and may be plural.
- the information device 200 can recognize a change in the orientation of the device 110 with respect to the information device 200 from the positional relationship of each reference symbol.
- the mutual displacement between the device 110 and the touch panel is limited to the parallel movement, the information device 200 recognizes the parallel movement of the device 110 and moves after the movement even when the reference symbol in the time stamp pattern is one.
- the arrangement of the elements 111 of the device 110 can be specified.
- a card-type device 110 placed on a touch panel or the like is easy to translate. Therefore, even when there is only one reference symbol in the time stamp pattern, there is a high possibility that the arrangement of the elements 111 that move on the touch panel can be specified.
- the time stamp pattern plays the role of a time stamp by being output alternately with the information symbol pattern.
- the reference symbol may always be in an ON state. In this case, the time stamp pattern may not be output.
- FIG. 61C is a diagram showing another output example of the pattern code.
- the example of FIG. 61C corresponds to the output example shown in FIG. 61B, and shows ON / OFF of each symbol in time series.
- a reference symbol pattern (separation pattern) is output, and pattern code output is started.
- the element 111 of the symbol 1 repeats ON / OFF physical quantity change at a predetermined interval.
- the elements 111 corresponding to the symbols 2 to 5 are switched ON / OFF for each output pattern.
- the ON state of symbol 2 to symbol 5 is indicated by a dotted line.
- serial numbers from 1 to 18 are assigned to patterns that are combinations of ON / OFF states of the conductors 111 corresponding to the symbols 1 to 5.
- the serial numbers from 1 to 18 indicate the passage of time. For example, in the fourth pattern (serial number 4), symbol 2 and symbol 4 are in an ON state.
- the pattern code output device outputs a time stamp pattern at the 17th and a parity check bit at the 18th.
- the apparatus 111 outputs a reference symbol pattern (pattern with serial number 1) and starts outputting a new pattern code.
- the apparatus 110 may form symbols by combining the lengths of the ON / OFF time intervals of symbols in the output of symbols in the first embodiment as well as the pattern code generating apparatus 1 described in the first embodiment. (For example, see FIGS. 10 to 13, 26, and 27).
- the apparatus 110 may output information according to the symbol output intensity level by setting the symbol output intensity to a plurality of levels (see FIG. 13).
- the CPU 116 of the apparatus 110 receives light from the information device 200 through the photoelectric conversion element array 112.
- the photoelectric conversion element array 112 converts the energy of light received from the information device 200 into electric energy.
- the photoelectric conversion element array 112 may be a photoelectric conversion element such as one photodiode or one phototransistor.
- the CPU 116 converts the change in the terminal voltage of the photoelectric conversion element 112 accompanying the change in the amount of light received from the information device 200 by the comparator 118 into digital data, and obtains it as input information.
- the comparator 118 may convert the terminal voltage at both ends of the resistor having the reference resistance value according to the change in the current value output from the photoelectric conversion element array 112 into digital data, and obtain it as input information.
- the CPU 116 advances the control to OP13.
- the CPU 116 outputs the reference symbol pattern to the information device 200 by turning on each SW 115.
- the CPU 116 outputs information output to the information device 200 as a pattern code by switching ON / OFF of each SW 115, and the process ends.
- the processing of OP13 and OP14 may be repeated according to the output information to the information device 200.
- the output information is, for example, identification information (serial number, credit card number, etc.) of the device 110 stored in the memory 117 of the device 110.
- FIG. 63 is a flowchart of a processing example in which the information device 200 outputs information to the device 110.
- the process illustrated in FIG. 63 is started by, for example, an operation on the touch panel of the information device 200, an input request from an application executed on the information device 200, or the like.
- the information device 200 converts information to be transmitted to the device 110 into a code indicating a light quantity variation pattern.
- the information device 200 irradiates the light sensor (photoelectric conversion element array 112) of the device 110 with light of a light amount corresponding to the code indicating the converted variation pattern. More specifically, the information device 200 changes the amount of light of the backlight that supplies light to the liquid crystal display below the touch panel with time according to the converted variation pattern.
- the information device 200 may change the operating current value of the light emitting diode that is the light source of the backlight with time.
- the device 110 can receive the light from the information device 200 and start the processing shown in FIG.
- the device 110 and the device 110A of the first embodiment can acquire input information in a predetermined format based on a change in the amount of light received from the information device 200.
- the device 110 and the device 110A generate a physical quantity change by switching each SW 115 between ON / OFF in a state where the finger is in contact with the conductor pad 114 or the transparent conductive film 114A.
- the devices 110 and 110A can output output information in a predetermined format to the information device 200 by causing the information device 200 to detect this change in physical quantity.
- the physical quantity change is a change in capacitance between the device 110 and each element 111 detected by the touch panel of the information device 200. The change in capacitance is detected together with the coordinates of the touch panel of the information device 200.
- the apparatus 110 illustrated in FIG. 58 includes the battery 122 so that stable power supply can be performed.
- each hardware circuit and the like included in the devices 110 and 110 ⁇ / b> A is driven by receiving electric energy from the battery 122.
- the power source of the devices 110 and 110A is not limited to the battery 122. That is, in the modification of the first embodiment, each hardware circuit or the like is driven by receiving electric energy generated based on external energy. Examples of the method for converting external energy into electric energy include photoelectric conversion, electromagnetic waves, piezoelectric conversion, and thermoelectric conversion.
- the electromagnetic energy output from the various wireless devices such as WIFI and Bluetooth mounted on the information device 200 and output by the computer program running on the information device 200 is used.
- the device 110 can be controlled and supplied.
- FIG. 64 is a schematic diagram illustrating an example of an internal configuration of a device 110B that receives power supply by photoelectric conversion.
- the same components as those in FIG. 58 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
- the apparatus 110B includes a fingerprint sensor 113, a contact conductor 114, and a photoelectric conversion element array 112B on the front side (the side on which the user's finger contacts or approaches).
- the device 110B may be provided with the fingerprint sensor 113A and the transparent conductive film 114A on the front side in the same manner as the device 110A of FIG. 59, instead of the fingerprint sensor 113 and the contact conductor 114.
- the device 110B includes one or more elements 111 and a photoelectric conversion element array 112A on the back side (side on which the touch panel comes into contact or close proximity). Since the photoelectric conversion element array 112A and the photoelectric conversion element array 112B are the same as the photoelectric conversion element array 112 shown in FIG. 58, the description thereof is omitted.
- the device 110B includes one or more SWs 115, a CPU 116, a memory 117, a comparator 118, and a capacitor 123.
- Each component of the device 110B is connected to the CPU 116 by a control line 119.
- each component of the apparatus 110 ⁇ / b> B is supplied with electric power energy via the power supply line 120.
- the capacitor 123 stores and discharges electric energy generated in the photoelectric conversion element array 112A and the photoelectric conversion element array 112B. For example, even when the photoelectric conversion element array 112 ⁇ / b> A receives insufficient energy from the touch panel, the photoelectric conversion element array 112 ⁇ / b> B can receive light such as external light and illumination, and supply sufficient power to the device 110.
- the photoelectric conversion element array 112A and the photoelectric conversion element array 112B are examples of “power supply circuit” and “photoelectric conversion unit”.
- the photoelectric conversion element is a photodiode, a phototransistor, or the like having a structure in which a p-type semiconductor and an n-type semiconductor are joined, and has the same structure as a solar cell element.
- the capacitor 123, the photoelectric conversion element array 112A, and the photoelectric conversion element array 112B are examples of a power supply circuit.
- the photoelectric conversion element array 112A and the photoelectric conversion element array 112B are examples of a photoelectric conversion unit that receives light and generates electrical energy.
- FIG. 65 is a schematic diagram illustrating an example of an internal configuration of a device 110C that receives power supply by electromagnetic waves.
- the same components as those in FIGS. 58, 60, and 64 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
- the apparatus 110C includes a fingerprint sensor 113, a contact conductor 114, and an antenna 124 on the front side (the side on which the user's finger comes into contact or close proximity).
- the antenna 124 receives electromagnetic waves from information equipment.
- the device 110B may be provided with the fingerprint sensor 113A and the transparent conductive film 114A on the front side in the same manner as the device 110A of FIG. 59, instead of the fingerprint sensor 113 and the contact conductor 114. Since the configuration of the back side of device 110C (the side on which the touch panel is in contact with or close to it) is the same as that in FIG. 58, the description thereof is omitted.
- the device 110C includes one or more SWs 115, a CPU 116, a memory 117, a comparator 118, a capacitor 123, and a power conversion circuit 125.
- Each component of the device 110C is connected to the CPU 116 by a control line 119.
- each component of the device 110 ⁇ / b> C is supplied with electric power energy via the power supply line 120.
- the antenna 124 generates an electromotive force by an incoming electromagnetic wave, for example, an electromagnetic wave from a wireless LAN included in the information device 200.
- the power conversion circuit 125 charges the capacitor 123 with an electromotive force generated by electromagnetic induction in the antenna 124.
- the capacitor 123 supplies the electric energy charged by the photoelectric conversion element array 112 and the power conversion circuit 125 to each part of the device 110C. It is an example of the antenna 124 and the power conversion circuit 125 “power conversion unit”. The photoelectric conversion element array 112 and the power conversion circuit 125 capacitor 123 are examples of a “power supply circuit”.
- FIG. 66 is a schematic diagram illustrating an example of an internal configuration of a device 110D that receives power supply by piezoelectric conversion.
- the same components as those in FIG. 58 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
- the apparatus 110D includes a fingerprint sensor 113, a contact conductor 114, and a piezoelectric element 126 on the front side (the side on which the user's finger comes into contact or close proximity).
- the device 110B may be provided with the fingerprint sensor 113A and the transparent conductive film 114A on the front side in the same manner as the device 110A of FIG. 59, instead of the fingerprint sensor 113 and the contact conductor 114.
- Piezoelectric element 126 converts pressure due to pressure on device 110D, bending of card-type device 110D, and the like into electrical energy.
- the piezoelectric element 126 is configured by a member such as a piezoelectric ceramic or a piezoelectric film, for example.
- the device 110D includes one or more SWs 115, a CPU 116, a memory 117, a comparator 118, a capacitor 123, and a rectifier circuit 127.
- Each component of the device 110D is connected to the CPU 116 by a control line 119.
- each component of the device 110 ⁇ / b> D is supplied with electric power energy through the power supply line 120.
- the rectifier circuit 127 converts the AC voltage generated by the piezoelectric element 126 into a DC voltage, and outputs a DC current to the capacitor 123.
- the capacitor 123 stores the direct current output from the rectifier circuit 127.
- the apparatus 110D does not necessarily require the rectifier circuit 127 when sufficient power is obtained by one pressurization of the piezoelectric element 126.
- electric power generated by a single piezoelectric may be stored in the capacitor 123 and supplied to each component of the device 110D.
- the piezoelectric element 126 is an example of a “piezoelectric conversion unit”.
- the piezoelectric element 126, the rectifier circuit 127, and the capacitor 123 are examples of a power supply circuit.
- FIG. 67A is a schematic diagram illustrating an example of an internal configuration of a device 110E that receives power supply by thermoelectric conversion.
- the same components as those in FIG. 58 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
- the device 110E includes a fingerprint sensor 113, a contact conductor 114, and a thermoelectric element 128 on the front side (the side on which the user's finger comes into contact or close proximity).
- the thermoelectric element 128 converts the heat of a part of the human body such as a finger touching the touch panel of the information device into electric energy.
- the thermoelectric element 128 is, for example, a Seepec element, and generates a voltage when a temperature difference is given between the high temperature thermoelectric terminal 128A and the low temperature thermoelectric terminal 128B provided at both ends.
- a temperature difference is generated between the thermoelectric element 128 and the low temperature thermoelectric terminal 128B indicating room temperature.
- thermoelectric element 128 can generate electric power energy for driving the hardware circuit. Since the configuration of the back side of the device 110E (the side on which the touch panel is in contact with or close to it) is the same as that in FIG. 58, the description thereof is omitted.
- the device 110E includes one or more SWs 115, a CPU 116, a memory 117, a comparator 118, and a capacitor 123.
- Capacitor 123 stores electrical energy due to the voltage generated in thermoelectric element 128.
- Each component of the device 110E is connected to the CPU 116 by a control line 119.
- each component of the device 110 ⁇ / b> E is supplied with power energy via the power supply line 120.
- the thermoelectric element 128 is an example of a “thermoelectric conversion unit”.
- the high temperature thermoelectric terminal 128A and the low temperature thermoelectric terminal 128B are examples of “first thermoelectric terminal” and “second thermoelectric terminal”.
- the thermoelectric element 128 and the capacitor 123 are examples of a “power supply circuit”.
- the devices 110B to 110E shown in FIGS. 64 to 67A are operated while generating electricity by converting external energy into electric energy, and therefore need not include a battery or a rechargeable battery.
- the 64 includes two photoelectric conversion element arrays 112A and a photoelectric conversion element array 112B.
- the photoelectric conversion element array 112 ⁇ / b> A receives light from the screen of the information device 200 and generates electrical energy.
- the device 110B can receive external light from the photoelectric conversion element array 112B and generate electrical energy.
- the device 110B may be supplied with power by electric energy such as external light received from the photoelectric conversion element array 112B.
- the configuration and operation of the device 110 are the same as those of the device 110 to the device 11E described with reference to FIGS. 57 to 67A. Since the apparatus configuration in the second embodiment is the same as that in the first embodiment, the description thereof is omitted. However, in the embodiment, the device 110 holds identification information that identifies the other device. Identification information for identifying other devices may be stored in a memory 117 (a rewritable nonvolatile memory, a ROM, or the like). The device 110 transmits identification information in the form of a pattern code to the information device 200 (see FIGS. 61B and 61C).
- the information device 200 can execute an authentication process for authenticating the device 110 based on the identification information received from the device 110 in the form of a pattern code.
- the memory 117 (rewritable nonvolatile memory, ROM, etc.) is an example of an identification information storage unit that stores identification information for identifying the device from other devices. Therefore, the device 110 can be used in place of a credit card, cash card, point card, or the like.
- the device 110 uses a pattern code format due to a physical quantity change between the element 110 and the touch panel of the information device 200, for example, a capacitance change. Thus, information can be transmitted to the information device 200.
- the information device 200 can obtain the card number of the device 110 from the touch panel of the information device 200 without using the contact type electric interface and the magnetic reading interface provided in the conventional credit card, cash card, point card or the like. It becomes possible to read.
- the information apparatus 200 may transmit a trigger to the apparatus 110 by transmitting input information to the apparatus 110 by changing the light amount of the touch panel, and may cause the apparatus 110 to start communication with the information apparatus 200.
- the information device 200 causes the photoelectric conversion element array 112 of the device 110 to receive light from the touch panel and starts power supply, thereby transmitting a trigger to the device 110 and starting communication with the information device 200 in the device 110. You may make it make it.
- the fingerprint sensors 113, 113A, etc. succeed in fingerprint authentication, the device 110 may transmit a trigger to the information device 200 by a pattern code and start communication between the device 110 and the information device 200.
- the device 110 In the first modification of the second embodiment, the device 110 generates encoded information based on the time common to the information device 200 and the identification information, and outputs the encoded information to the information device 200.
- the device 110 includes a clock signal generation unit and a counting circuit in addition to the device configuration of the first embodiment.
- the device 110 includes a battery for operating the clock signal generator and the counting circuit.
- a clock signal generation unit (not shown) generates a clock signal in a predetermined clock cycle from a predetermined time in order to acquire a common time with the information device 200.
- a counting circuit (not shown) counts the current time based on the clock signal generated by the clock signal generator.
- the device 110 generates encoded information (one-time password) based on the counted time and identification information.
- the apparatus 110 outputs the generated encoded information to the information device 200.
- the information device 200 generates encoded information based on the current time and the identification information of the device 110 held by the information device 200, and authenticates the device 110 if the encoded information matches the encoded information received from the device 110.
- FIG. 67B is a flowchart of a processing example of transmitting identification information encrypted according to time. The process in FIG. 67B is started, for example, by receiving a transmission request for identification information from the information device 200.
- the CPU 116 counts the current time based on the clock signal generated by the clock signal generator.
- the current time may be time information including year, month, day, hour, minute, second, and millisecond in which the count value 0 is associated with, for example, a past reference time (January 1, 1970, midnight).
- the counted current time may be a time corrected by the correction circuit.
- the CPU 116 generates encoded information based on the current time and the identification information stored in the memory 117. Further, the elapsed time may be time-divided at a predetermined time interval, and the time-division time may be set as the current time. That is, the time resolution is set to a predetermined time interval. By doing in this way, the information apparatus 200 and the apparatus 110 should just synchronize time so that there may be no error in this resolution.
- the CPU 116 transmits the generated encoded information to the information device 200.
- the information device 200 decodes the encoded information using the current time in the same format as the device 111 (for example, the time information format including the year, month, day, hour, minute, second, and millisecond), and the identification information transmitted from the device 110 is decoded.
- An authentication process is executed, and an authentication result is transmitted to the device 110.
- the apparatus 110 receives the authentication result from the information device 200, and the process of transmitting the identification information ends.
- the information device 200 converts a temporary encryption key, for example, a random number into a change in the light amount of the touch panel, a change in hue, or a change in light amount for each hue, and inputs the information to the device 110 as input information. introduce.
- the CPU 116 of the apparatus 110 generates encoded information based on the input information obtained based on the change in the amount of incoming external energy such as light from the information device 200 and the identification information, and outputs the encoded information to the information device 200.
- the information device 200 decrypts the encoded information using the temporary encryption key that has been transmitted to the device 110.
- FIG. 67C is a flowchart of a processing example in which identification information encrypted by input information from the information device 200 is transmitted. The process in FIG. 67C is started by receiving input information from the information device 200, for example.
- the CPU 116 acquires input information from the information device 200 via the photoelectric conversion element array 112 and the like.
- the input information is, for example, a temporary value such as a random number generated by the information device 200, and is used as an encryption key.
- the generated random number or the like is stored in a memory or the like as input information to the device 110.
- the CPU 116 generates encoded information based on the acquired input information and the identification information stored in the memory 117.
- the CPU 116 transmits the generated encoded information to the information device 200.
- the information device 200 reads the input information transmitted to the device 110 from the memory or the like, decodes the encoded information, executes authentication processing of the identification information transmitted from the device 110, and transmits the authentication result to the device 110.
- the apparatus 110 receives the authentication result from the information device 200, and the process of transmitting the identification information ends. Note that the information device 200 may display the authentication result and omit OP43.
- the identification information is, for example, a credit card number, a cash card number, a point card number, or the like
- the information device 200 reads the input information transmitted to the device 110 from the memory or the like, and decodes the encoded information.
- the identification information may be acquired.
- the device 110 transmits the encoded information based on the time common to the information device 200 and the identification information to the information device 200. Thereby, the safety
- the apparatus 110 acquires input information in a predetermined format based on a change in the arrival amount (light quantity) of light of a plurality of colors.
- FIG. 68A is a schematic diagram illustrating an example of an internal configuration of an apparatus 110F that acquires input information based on changes in the arrival amounts of light of a plurality of colors.
- the same components as those in FIGS. 58, 60, and 64 to 67A are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
- the device 110F includes a light quantity measuring element array 129 including one or more elements 111, a photoelectric conversion element array 112A, and one or more light quantity measuring elements on the back side (side on which the touch panel comes into contact or close proximity).
- the light quantity measuring element of the light quantity measuring element array 129 is, for example, a photodiode having a PN junction, a phototransistor, or the like.
- the device 110F includes one or more SWs 115, a CPU 116, a ROM 117, and a capacitor 123. Each component of the device 110F is connected to the CPU 116 by a control line 119. In addition, each component of the device 110 ⁇ / b> F is supplied with electric power energy via the power supply line 120.
- the apparatus 110F acquires input information in a predetermined format for a plurality of colors of light received from the information device 200 based on a change in the amount of light for each color of light. By detecting a change in the amount of light for each color of light, the device 110F can receive more information at a time than when a single light amount measuring element is used. On the other hand, the apparatus 110F can acquire input information from the information device 200 with a simple structure when a single light quantity measuring element is used.
- the device 110 acquires input information in a predetermined format based on an image read from the display device of the information device 200 by the fingerprint detection image sensor 113A illustrated in FIG. Since the configuration of the device 110 in the fourth embodiment is the same as the device configuration in the first embodiment, the description thereof is omitted.
- the image read by the device 110 from the display device of the information device may be, for example, a dot pattern including a plurality of dots having a diameter of less than 0.5 mm formed on the display surface, a barcode, a two-dimensional barcode, and the like. If the fingerprint sensor 113 has sufficient accuracy, a dot having a diameter of about 0.05 to 0.2 mm can be recognized.
- the apparatus 110 acquires input information in a predetermined format based on an image or dot pattern read from the information device 200, it is possible to realize transmission / reception of information with higher safety.
- the apparatus 110 detects, from the fingerprint sensor 113, a pattern formed by uneven portions on the surface of at least a part of the human body, for example, a fingerprint.
- the fingerprint sensor 113 detects at least some unevenness of the human body based on the capacitance between the surface to be detected, which is also called a detection surface, and the detection target. Since the configuration of the device 110 in the fifth embodiment is the same as the device configuration in the first embodiment, the description thereof is omitted.
- the apparatus 110 starts transmission / reception of information with the information device 200 when the detected pattern such as a fingerprint is authenticated by the apparatus 110.
- the fingerprint sensor 113 detects a dot pattern including a plurality of dots having a diameter of less than 0.5 mm formed on the medium surface to be read in addition to at least a part of the surface of the human body, and the detected dot pattern is authenticated by the device 110. In this case, transmission / reception of information with the information device 200 may be started. If the fingerprint sensor 113 has sufficient accuracy, a dot having a diameter of about 0.05 to 0.2 mm can be recognized.
- the fingerprint sensor 113 may be an image sensor such as a CCD or CMOS.
- the fingerprint sensor 113 may acquire an image of the uneven portion of at least a part of the human body when at least a part of the surface of the human body is close to the detection surface.
- the fingerprint sensor 113 may detect the shape of the dot pattern when a medium on which a dot pattern including a plurality of dots made of a material that can be distinguished from the medium by light reflection is close to the detection surface.
- the fingerprint sensor 113 may be a backlight type sensor including a light guide medium and a light receiving element.
- the fingerprint sensor 113 emits light from the light guide medium to the medium to be read.
- the fingerprint sensor 113 can detect a fingerprint or a dot pattern by receiving reflected light reflected from the medium by a light receiving element.
- the image sensor 160 described in detail in the ninth and tenth embodiments may be applied as the fingerprint sensor 113.
- the fingerprint sensor 113 may be a capacitance sensor. When at least a part of the human body is close to the detection surface, the fingerprint sensor 113 can detect unevenness by measuring the capacitance between the detection surface and the uneven part of the partial surface of the human body. In addition, when a non-conductive medium on which a dot pattern including a plurality of dots made of a conductive material is formed approaches the fingerprint sensor 113, the shape of the dot pattern is measured by measuring the capacitance between the dots. Can be detected.
- FIG. 68B is a flowchart of a processing example of starting communication with the information device 200 based on the detection information.
- the detection information is information such as an image to be detected detected by the fingerprint sensor 113.
- the processing in FIG. 68B is started when, for example, a fingerprint or dot pattern to be detected comes close to the detection surface.
- the CPU 116 uses the fingerprint sensor 113 to detect a detection target such as a fingerprint or a dot pattern.
- the CPU 116 compares the detection target with authentication information stored in the memory 117 or the like.
- the authentication information is, for example, a fingerprint of the owner of the device 110 registered in advance, a dot pattern indicating an identifier of the device 110 formed on a medium such as a card or a seal that requires authentication.
- the pattern code corresponding to the two-dimensional code is output to the information device 200 to acquire the content, operate the information device 200, etc. May be used for
- the CPU 116 determines whether or not the detection target is authenticated. If the detection target is authenticated (OP52: Yes), the process proceeds to OP53. If the detection target is not authenticated (OP52: No), the process ends. In OP53, the CPU 116 starts communication with the information device 200.
- the apparatus 110 authenticates the fingerprint or the like detected by the fingerprint sensor 113 or the dot pattern, and starts transmission / reception of information with the information device 200. As a result, it is possible to authenticate the device 110 with higher safety.
- the apparatus 110 includes a processing unit that executes information processing based on input information acquired from the information device 200. Since the configuration of the apparatus 110 in the sixth embodiment is the same as the apparatus configuration in the first to fifth embodiments, the description thereof is omitted.
- the CPU 116 executes processing of the processing unit by a computer program. The processing of the processing unit or a part thereof may be executed by a hardware circuit.
- the input information is, for example, a numerical input request
- the information processing is, for example, a numerical transmission process.
- a transmission request such as a credit card number from a website on the Internet via a browser of the information device 200
- the information device 200 sends a transmission request (input information) of a credit card number to the touch panel.
- the device 110 may encode the credit card number stored in the ROM or the like into a pattern code from the element 111 or the like and transmit it.
- the input information is, for example, an amount payment request for an electronic money card.
- the information device 200 may encode the payment request from the electronic money server by the time change of the light amount of the touch panel, the time change of the hue, or the time change of the light amount for each hue, and deliver it to the device 110.
- the device 110 is a rewritable non-volatile memory or the like in accordance with a command (input information) of the device 110 by subtracting the requested amount from the amount of electronic money stored in the rewritable non-volatile memory or the like. Just write in
- the device 110 executes processing based on input information acquired from the information device 200.
- the device 110 outputs output information corresponding to the execution result to the information device 200.
- the apparatus 110 can implement
- the CPU 116 is an example of a processing unit that executes information processing based on input information.
- the optical sensor 130 receives light output from the display of the information device 200.
- the optical sensor 130 is a photodiode, for example.
- the optical sensor 130 may be an optical sensor capable of receiving optical signals of a plurality of channels.
- a modification of the optical sensor 130 is shown below FIG. 69A.
- the card-type device 110G includes a three-channel photosensor 130 that receives light of different wavelengths (RGB).
- RGB different wavelengths
- Each of the three-channel photosensors 130 includes a combination of a color filter that transmits light (RGB) having different wavelengths and a photodiode.
- RGB color filter that transmits light
- photodiode a photodiode
- the fingerprint sensor 113 is, for example, an image sensor such as a CMOS or a capacitance sensor.
- the power may be turned on / off by detecting that a finger is touched.
- An image sensor such as a CMOS will be described in detail in a ninth embodiment.
- the card-type device 110G may not include the fingerprint sensor 113.
- the card-type device 110 ⁇ / b> G may include a sensor that reads a two-dimensional code such as a dot code instead of the fingerprint sensor 113, and the sensor and the fingerprint sensor 113 may be used together.
- FIG. 69C is a schematic diagram illustrating an example of a mechanism (hardware configuration) of the card-type device 110G.
- the card type device 110G includes a CPU 116, a memory 117, a pattern code output device 131, an information input device 132, a power supply device 133, and a fingerprint authentication device 134.
- the CPU 116 executes various programs developed in the memory 117. By executing the program, the CPU 116 obtains and outputs a pattern code corresponding to the code value obtained from the information input device 132, or outputs a predetermined pattern code.
- the predetermined pattern code is, for example, a pattern code stored in the memory 117, a pattern code corresponding to the code acquired by the fingerprint authentication device 134, or time information generated from a built-in clock (or, for example, year, month, day, time) This is a pattern code corresponding to minute / second / millisecond or time information including time-divided time obtained by time-dividing the elapsed time at a predetermined time interval, that is, time according to resolution of the predetermined time interval.
- the CPU 116 is an example of a pattern code generator that outputs a pattern code that is information in a predetermined format according to a change in physical quantity.
- FIG. 70A is a diagram showing an example of pattern code output by the card-type device 110G of FIG. 69A.
- an optical sensor (information input sensor) 130 is disposed on the upper part.
- the elements 111 arranged clockwise from the optical sensor 130 output symbols 2 to 8 respectively.
- the element 111 arranged at the center outputs the symbol 1.
- a pattern in which symbols 1 to 8 are ON (hereinafter also referred to as a delimiter pattern or a reference symbol pattern) indicates the start or delimiter of a pattern code.
- a circle indicates a physical arrangement of the element 111, and a number in the circle indicates information (symbol) output from the element 111.
- the card-type device 110G outputs a reference symbol pattern as the first (serial number 1) pattern under the control of the CPU 116, the pattern code output device 131, and the like, and the symbol arrangement is applied to the touch panel of the information device 200 illustrated in FIG. Recognize. Thereafter, the card-type device 110G outputs six pieces of information by outputting ON and OFF from the element 111 of the symbol 2 to the symbol 8 from the second (serial number 2) to the seventh (serial number 7). The pattern is output, and the parity check pattern is output at the eighth (serial number 8).
- the card type device 110G When performing error check and error correction other than parity check, the card type device 110G outputs a pattern for transmitting information in the second (serial number 2) to the eighth (serial number 8) pattern sandwiched between the reference symbol patterns. You can do it.
- the pattern for transmitting information is a pattern other than a delimiter pattern such as a reference symbol pattern, an error check such as a parity check pattern, and an error correction pattern.
- a pattern for transmitting information is simply referred to as an information pattern.
- a combination of a delimiter pattern and an information pattern is called a data block.
- a parity check pattern is also included in the data block of the pattern arrangement (pattern A) to which the character string “pattern A” is attached.
- a data block including the pattern of serial number 1 to serial number 8 twice is illustrated.
- a combination of patterns with serial numbers 2 to 7 is a combination of patterns representing information.
- a series of information patterns included in one data block (for example, a combination of patterns of serial numbers 2 to 7 in FIG. 70A) is referred to as a capacitance code.
- the capacitance code can be referred to as an information code output from the device 110 such as the card-type device 110G.
- the pattern code output device can output 42 bits in approximately 400 ms.
- the card type device 110G outputs a pattern code every 32 ms, it recognizes the pattern code 42 bits in a minimum of about 250 ms. can do. If the number of output times of the information pattern is increased, a huge amount of pattern codes are output and recognized by the touch panel.
- the pattern A of FIG. 70A by recognizing the break exemplified by the serial number 1, the data block can be recognized by separating the pattern columns before and after the break.
- device 110G In the case of pattern B, device 110G outputs symbol 2 and symbol 8 with ON in the reference symbol pattern, but in other information patterns and parity check patterns (serial numbers 2 to 8), symbol 110 or symbol 8 Do not output any of them ON. With this output method, apparatus 110G enables the touch panel to recognize the start and break of the pattern code. Further, in the case of pattern B, device 110G alternately outputs symbol 2 and symbol 8 at predetermined intervals when outputting a combination of ON and OFF at predetermined intervals. With this output method, the card-type device 110G enables the information device 200 to reliably grasp the time interval. That is, in pattern B, symbol 2 and symbol 8 play a role of time stamps.
- the card-type device 110G repeats a predetermined number of reference symbol patterns at the start of reading or when an error occurs, thereby enabling the information device 200 to more reliably recognize the correct pattern code.
- the CPU 116 of the card type device 110G can recognize whether or not the reading is possible by outputting the optical signal of the reading completion.
- the element 111 which is ten pattern code output conductors.
- information of about 128 bits may be transmitted within a predetermined time by a plurality of times of transmission and reception.
- the description will be made on the assumption that the number of touch positions (that is, the number of elements 111) that can be recognized simultaneously by the touch panel of the information device 200 is five.
- the number of possible touch positions that is, the number of elements 111) is not limited to five. That is, the following procedure is generally applicable to the case where the number of touch positions that can be simultaneously recognized by the touch panel (that is, the number of elements 111) is N (integer).
- FIG. 70B circles surrounding the numbers 1 to 10 exemplify the arrangement of the elements 111.
- elements 111 that output symbols 2 to 8 are arranged clockwise from elements 111 that output symbol 1, respectively.
- Two elements 111 for outputting symbols 10 and 9 from above are arranged in the center of a region surrounded by elements for outputting symbol 1 to elements for outputting symbol 8.
- each element 111 is symbol 1 to symbol as in FIG. 70A (symbol 1 to symbol 8). It will be called as 10.
- generating a physical quantity change corresponding to OFF or ON is to output the symbol 1 to the symbol 10.
- a combination of ON and OFF of the element 111 corresponding to the symbol 1 to the symbol 10 at a certain time point is referred to as a pattern.
- a filled circle illustrates the element 111 in the ON state
- a white circle illustrates the element 111 in the OFF state.
- serial numbers 0 to 11 are assigned to the respective pattern codes. Therefore, these patterns are called as pattern 0 to pattern 11.
- patterns 0 to 11 are illustrated on the upper stage, and patterns 1 to 11 are illustrated again on the lower side.
- FIG. 70B illustrates that the card type device 110G outputs the pattern 0 to the pattern 11 and further outputs the pattern 1 to the pattern 11 as time elapses. Patterns 0 to 11 each represent 10-bit information.
- a series of data output from pattern 1 to pattern 11 is also called a data block.
- the data block includes a delimiter pattern and an information pattern for transmitting information. Information represented by each information pattern included in the data block is also called a pattern code.
- At least one symbol 1 is ON in symbols 4, 5, 6, 9, 10 in pattern 1 (serial number 1), symbols 2, 3, 7, 8, 9, and pattern 3 (serial number 3) in pattern 2 (serial number 2) Then, the touch panel can recognize the arrangement position of each element 111 by the output of each arranged symbol.
- the card-type device 110G turns off the element 111 of the symbol 1 in the pattern 1 and the pattern 2, and the other elements 111 other than the element 111 of the symbol 9 are in the output state (pattern 1 and pattern 2). ON or OFF) is different.
- the combination of pattern 1 and pattern 2 is a unique pattern output arrangement that is distinguished from pattern 3 to pattern 11 for outputting information, and can indicate a delimiter of a data block in which one pattern code is defined .
- the touch panel By recognizing whether the position of the element 111 from which the physical quantity corresponding to the ON of the symbol 9 is detected is the same position, it is possible to detect a shift or other malfunction when the card is placed. Thereafter, in the pattern 3 to the pattern 11, the card-type device 110G turns on / off the output (physical quantity) from each element 111 in synchronization with the output time intervals of the nine information patterns defined by the patterns 3 to 11. Turn off. Then, the touch panel can accurately detect a pattern that changes between ON and OFF, and recognize the pattern code.
- the first data block is output as a delimiter pattern of pattern 1 and pattern 2 and an information pattern of pattern 3 to pattern 11.
- the number of information patterns varies depending on the output pattern code.
- the application side of the information device 200 recognizes the number of output information patterns, the application outputs information patterns before and after the data block delimiter.
- the pattern code can be decoded by acquiring patterns for several minutes. That is, the information device 200 may not acquire all the information patterns from the data block delimiter pattern to the next delimiter pattern. For example, the information device 200 acquires a part of the information pattern in the first data block from the delimiter pattern indicating the start to the next delimiter pattern, and further in the second data block to the next delimiter pattern. When the remaining information pattern is acquired, decoding may be terminated at the stage where the missing information pattern can be acquired in the second data block. By such a procedure, the information device 200 can shorten the decoding time.
- FIG. 70B illustrates nine elements 111 that output information, that is, patterns 3 to 11.
- the number of conductors that can be recognized simultaneously by the touch panel is 5, in the pattern in which the symbol 1 is ON (patterns 3, 5, 7, 9, 11), 0 to 4 of the nine elements 111 are used.
- 9 C 5 + 9 C 4 + 9 is obtained by a combination in which 0 to 5 conductors of 9 elements 111 are turned ON.
- the card type device 110G outputs a pattern code every 32 ms, information of about 140 bits in 0.6 seconds Can also be output. As described above, even when the number of elements 111 that can be recognized simultaneously (that is, touch positions) on the touch panel is limited to five, the card-type device 110G is used for electronic payment in information transmission to the touch panel. It has information transmission ability more than the minimum.
- the apparatus 110 may form symbols by combining the lengths of the ON / OFF time intervals of symbols in the output of symbols in the eighth embodiment, as in the pattern code generating apparatus 1 described in the first embodiment. (For example, see FIGS. 10 to 13, 26, and 27).
- the apparatus 110 may output information according to the symbol output intensity level by setting the symbol output intensity to a plurality of levels (see FIG. 13).
- FIG. 71A is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the back surface of the card type device 110H including the touch input panel 135.
- the card-type device 110H includes eight elements 111 and an optical sensor 130.
- Each element 111 (hereinafter also referred to as a pattern code output device) is arranged in a rectangular frame around one element 111.
- the optical sensor 130 receives light output from the display of the information device 200.
- the optical sensor 130 is a photodiode, for example.
- a modification of the card type device 110H is shown below FIG. 71A.
- the card-type device 110G includes an optical sensor 130 that receives light of different wavelengths (RGB). However, these three-channel photosensors may receive light in the same or overlapping wavelength region.
- the configuration of the optical sensor 130 is the same as that of the optical sensor 130 of the eighth embodiment (FIG. 69A).
- FIG. 71B is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the surface of the card-type device 110H including the touch input panel 135.
- the card type device 110H includes a photoelectric conversion element array (solar panel) 112 and a touch input panel 135.
- the card type device 110 ⁇ / b> H can receive power from the photoelectric conversion element array 112.
- Image reading device 110H is also simply referred to as device 110H.
- the touch input panel 135 is, for example, a capacitance sensor or a pressure sensor.
- the card-type device 110H may detect that the user's finger or stylus pen has touched and turn the power on / off.
- Card type device 110H may include, as touch input panel 135, a plurality of different panels for each input value, such as buttons indicated by numbers 0 to 9 surrounded by a frame in FIG. 71B.
- the card type device 110H may recognize the input value as a single panel by acquiring position information at the time of touching and associating it with a graphics object on the display. Further, the touch input panel 135 may recognize the input information by drawing numbers, characters and symbols with a finger or a stylus pen.
- the card type device 110H may also serve as the touch input panel 135 and a sensor that reads a two-dimensional code such as a dot code.
- FIG. 71C is a schematic diagram illustrating an example of a mechanism (hardware configuration) of the card-type device 110H including the touch input panel 135 (see FIG. 71B).
- the card type device 110H includes a CPU 116, a memory 117, a pattern code output device 131, an information input device 132, a power supply device 133, and a code conversion device 136.
- the touch input panel 135 is omitted.
- the CPU 116, the memory 117, the pattern code output device 131, the information input device 132, and the power supply device 133 are the same as in FIG.
- the code conversion device 136 generates a code value based on the numerical value input from the touch input panel 135 illustrated in FIG.
- the code conversion device 136 may read a two-dimensional code such as a dot code and output a code value.
- the code conversion device 136 includes a processor, a DSP, and the like, and these processes may be executed by a computer program.
- the card-type device image reading device 110I including the power saving display device is also simply referred to as a device 110I.
- the card type device 110I includes five elements 111, an optical sensor 130, and a photoelectric conversion element array (solar panel) 112. Three elements 111 are arranged in a horizontal row, and an element 111, an optical sensor 130, and an element 111 are arranged below each.
- the amount of information exchanged within a predetermined time is 128 bits or more. Therefore, in such an application, as illustrated in FIG. 70B, about ten or more elements 111 corresponding to symbols 1 to 10 are provided, and the transmission rate by the pattern code is increased. Also good.
- the photoelectric conversion element array (solar panel) 112 has a U-shape that surrounds the element 111 and the optical sensor 130. It may be a shape.
- the optical sensor 130 receives light output from the display of the information device 200.
- the optical sensor 130 is a photodiode, for example.
- the optical sensor 130 may be a combination of a photodiode that receives light (RGB) having different wavelengths.
- the optical sensor 130 can be said to be a sensor that can detect different light intensities or different hues for each wavelength at the same timing and decode them into an optical code.
- these three-channel photosensors may receive light in the same or overlapping wavelength region.
- the configuration of the optical sensor 130 is the same as that of the optical sensor 130 of the eighth embodiment (FIG. 69A).
- FIG. 71E is a schematic diagram illustrating an example of a surface configuration of a card-type device 110I including a power saving display device.
- the card type device 110I includes a display device 137, and a display unit of the display device 137 is disposed on the surface.
- the display device 137 is an ultra-thin power-saving display device such as an organic EL (Electroluminescence) or an electronic notebook using a magnetic material.
- the display device 137 may display a card number, an expiration date, a name, and a security code when used with a credit card or a members card. These pieces of information may be displayed only when the user holds the card type device 110I over the smartphone and obtains predetermined authentication. Further, the display device 137 may display a password or the like.
- FIG. 71F is a schematic diagram illustrating an example of a mechanism (hardware configuration) of the card-type device 110I including the power saving display device.
- the card type device 110I includes a CPU 116, a memory 117, a pattern code output device 131, an information input device 132, a power supply device 133, and a display device 137.
- the display device 137 receives instructions from the program executed by the CPU 116, generates characters and graphics, and displays them on the display unit of the display device 137.
- information is input to the device 110 or the like by a change in the light amount of the touch panel.
- the rules of information input to the device 110 and the like are defined as information codes.
- the information code can be said to be an information format defined by a temporal change pattern of energy arriving at the device 110 or the like.
- the device 110, the card-type devices 110A to 110H described in the first to eighth embodiments are simply referred to as the device 110 or the like.
- the following information code is input to the information input device 132 including the optical sensor 130. Therefore, this information code is also called an optical code.
- the pattern code output from the pattern code output device 131 including the element 111 is also defined.
- the following pattern code format is also applicable to the stamp type code generator 1 of the embodiment 0. Furthermore, when the code generator 1 of the embodiment 0 includes the optical sensor 130 (information input device 132) described below, the code generator 1 of the embodiment 0 can recognize and input the following optical codes. is there.
- Examples of the RGB photoelectric conversion element array in which numbers 1 to 3 are added to circles include photodiodes (or phototransistors) provided with color filters corresponding to R, G, and B3 colors.
- circles 1 to 3 exemplify information input sensors corresponding to R, G, and B (hereinafter referred to as information input sensors PD1, PD2, and PD3, respectively).
- information input sensors PD1, PD2, and PD3, respectively By providing such a row of information input sensors on the surface (back surface) in contact with or close to the touch panel, the device 110 or the like can receive input information of three channels from the information device 200 or the like having the touch panel.
- the number of information input sensors for each wavelength of light that is, the number of channels is not limited to three.
- pattern A exemplifies an information code of input information input through three channels.
- serial numbers 0 to 14 are assigned below the three circles indicating the set of information input sensors PD1 to PD3.
- the color of the touch panel display is black (BK), white (W), red (R), green (G), blue (B), cyan (C), magenta (M). And yellow (Y).
- the information input sensors D1 to D3 are white circles, the information input sensor is turned on, that is, the current due to light incidence exceeds the reference value, or the terminal voltage due to light incidence is the reference value. Exceed that.
- the information input sensors D1 to D3 are black circles, the information input sensor is off, that is, the current due to light incidence is less than the reference value, or the terminal voltage due to light incidence is less than the reference value. This is illustrated.
- the display (panel) of the information device 200 is black (BK) with the serial number 0, and therefore the information input sensors D1 to D3 of the device 110 are OFF.
- the display of the information device 200 becomes white (W) with the serial number 1, and the information Input sensors PD1 to PD3 are turned on.
- the display becomes red (R) with serial number 2, and only the information input sensor PD1 is turned on.
- the series of RGB groups detected by the serial numbers 0 to 2 indicates the start of output of the information code and a break.
- the display turns on the detection value of the information input sensor D1 at the time of serial numbers 1 and 2. Thereafter, the display plays a role of a time stamp by repeating light emission so that the detection value of the information input sensor D1 alternately repeats OFF and ON at predetermined time intervals.
- the device 110 can recognize the start or break of the information code by the light emission at the time points of the serial numbers 0 to 2 of the display.
- the information code refers to information transmitted from the display to the apparatus 110 due to a change in the amount of light, the wavelength (color) of light, or the like from the display. As described above, the apparatus 110 may recognize the reading start time by the serial numbers 1 and 2.
- the display 110 Even if an error occurs during information transmission, the display 110 repeatedly outputs the information code as many times as necessary so that the device 110 can reliably recognize the correct information code.
- the information input device 132 confirms the completion of reading the information code
- the device 110 outputs a pattern code indicating the completion of reading from the element 111.
- the information device 200 can recognize whether or not reading is possible based on the pattern code of reading completion.
- the display only needs to repeat the emission of serial numbers 0 to 14, and the information device 200 does not have to read a predetermined pattern code (for example, a trigger pattern) indicating the contact surface or proximity of the device 110. That is, the information device 200 may input the information code to the device 110 by repeating the light emission of the serial numbers 0 to 14 regardless of the contact surface or proximity of the device 110. That is, the apparatus 110 may detect the repetition of light emission with serial numbers 0 to 14 and input information. However, the input of the information code may be started from any of serial numbers 0 to 14.
- a predetermined pattern code for example, a trigger pattern
- the apparatus 110 identifies the information code by integrating the recognized patterns before and after the information code delimiter. do it. For example, if the serial number 5 is started and 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 0, 1, 2, 3, 4 is entered, the device 110 will receive the information code.
- the serial numbers 5 to 14 before and after the separators 0 to 2 are first recognized, then the information codes separators 0 to 2 are recognized, and the patterns of the serial numbers 3 and 4 are recognized, whereby the serial numbers 5 to 14 and 3 are recognized. 4 can be recognized.
- pattern B exemplifies an information code of other input information input through 3 channels.
- the display (panel) of the information device 200 is black (BK) with the serial number 0 and the information input sensors PD1 to PD3 being turned off.
- the display turns on the information input sensors PD1 to PD3 with the serial number 1 to become white (W), and then the information code is output.
- the light emission at the above-described serial numbers 0 and 1 indicates the start and break of the output of the information code.
- the display has information input sensors PD1 (R), PD2 (G), PD3 (B), PD1 + PD2 (Y), PD2 + PD3 (C),
- the information code is output seven times in six colors of PD3 + PD1 (M).
- the information input sensors PD1 to PD3 are turned on to be white (W), thereby serving as a time stamp.
- the display also allows the device 110 to recognize the start or break of the information code by means of the serial number 0 black (BK).
- the display can output an information code of 6 to the 7th power with seven emission of six colors excluding the time stamp (white).
- the output time of one time is about 1/30 second, and the seventh power of the information code 6 can be output in about 500 ms. Since a display with good performance can output in about 1/60 seconds, the seventh power of the information code 6 can be recognized in about 250 ms at the shortest. It goes without saying that an enormous amount of information code can be output and recognized by increasing the number of times the information code is output. Note that the device 110 can recognize the information code in the preceding and following patterns by recognizing the information code break 0.
- the display only needs to repeat the emission of serial numbers 0 to 14, and the information device 200 does not have to read a predetermined pattern code (for example, a trigger pattern) indicating the contact surface or proximity of the device 110. That is, the information device 200 may input the information code to the device 110 by repeating the light emission of the serial numbers 0 to 14 regardless of the contact surface or proximity of the device 110.
- the device 110 may detect the repetition of light emission with serial numbers 0 to 14 and input information. If the apparatus 110 can recognize the time with a predetermined accuracy, the time stamp may be removed and 6 to the 14th power may be output.
- the 72A displays the light emitting areas LE1 to LE3 of the display of the information device 200, and the element 111 and the RGB photodiode 144 of the device 110 facing the display in an overlapping manner.
- the display is illustrated by a dotted line.
- the regions of the device 110 corresponding to the light emission regions LE1 to LE3 of the display have RGB photodiodes 144-1 to RGB photodiodes 144-3, respectively.
- an element 111 (a circle surrounding the numeral 1) that outputs the symbol 1 is arranged in the area of the device 110 corresponding to the light emitting area LE1.
- the element 111 is also called a pattern code output conductor.
- FIG. 72C is a diagram schematically illustrating ON / OFF states of the RGB photodiodes of the device 110 due to light emission of the display of the information device 200.
- the RGB photodiode 144 is configured by photodiodes arranged in the order of red (R), green (G), and blue (B) from the left.
- the photodiodes of the respective colors are turned on when the corresponding light emission is detected, and are shown in white in the drawing.
- the photodiodes of the respective colors are turned off when the corresponding light emission is not detected, and are shown in black in the drawing.
- the combination of the ON / OFF states of the RGB photodiode 144 corresponding to each optical code is called a pattern.
- Each pattern is assigned a serial number 0 to 8. In FIG. 72C, for example, each serial number pattern is output at predetermined intervals on the time axis.
- FIG. 72C illustrates an optical code detected by the RGB photodiode 144.
- the outputs of the RGB photodiodes 144-1 to 144-3 corresponding to the light emitting areas LE 1 to LE 3 of the display of the information device 200 are arranged in order from the top.
- the 0th pattern serial number 0
- the outputs of the RGB photodiodes 144 are all OFF.
- the nth (serial number n) pattern is referred to as a pattern n.
- color codes are clearly shown for combinations in which RGB is ON in each of the RGB photodiodes 144-1 to 144-3.
- the color codes are 8 (red (R), green (G), blue (B), black (BK), white (W), yellow (Y), cyan (C), magenta (M). Color, that is, 3 bits can be expressed. This is a result of red (R), green (G), and blue (B) each having two gradations.
- a color code refers to digital information that can be expressed by brightness, gradation, and the like in addition to hue. If red (R), green (G), and blue (B) are each made up of 4 gradations, 6 bits can be expressed by one light emission.
- the role of the RGB photodiode 144-1 is as follows.
- the red (R) photodiode and the green (G) photodiode of the RGB photodiode 144-1 receive an optical signal for data block division and synchronization.
- the blue (B) photodiode of the RGB photodiode 144-1 receives an optical signal for parity check.
- pattern 1 when the light emitting area LE1 of the display emits yellow (Y) (only R and G emit light) or white (W) (all R, G and B emit light), the pattern is completely in patterns 1 to 8. Be unique. Yellow (Y) and white (W) components are detected at least by both R and G photodiodes.
- the delimiter is defined by the pattern when the light emitting region LE1 of the display emits yellow (Y) (only R and G emit light) or white (W) (all R, G, and B emit light).
- This delimiter indicates a delimiter of data blocks in which a combination of a series of optical codes is defined. That is, in the patterns 1 to 8, there is no independent delimiter pattern, and the delimiter pattern portion and the information pattern portion are combined. That is, the red (R) photodiode and the green (G) photodiode of the RGB photodiode 144-1 receive the delimiter pattern portion. Also, the RGB photodiodes 144-2 and 144-2 receive the information pattern portion.
- magenta (M) R + B is ON
- cyan (C) G + B is ON
- red (R) and green (G) are alternately emitted in the emission region LE1.
- the RGB photodiodes 144-1 to 144-3 detect the information pattern that is appropriately emitted every time, and the device 110 can recognize the optical code.
- the blue (B) component emitted in the light emitting region LE1 is detected by a blue (B) photodiode.
- the parity check may be even parity or odd parity.
- the parity check may be a parity including an optical signal for synchronization, or may be a parity of only an optical signal defining an information code without including an optical signal for synchronization.
- the light emitting region LE1 of the display includes a blue (B) component. Emits light.
- a photodiode that is a light receiving element may be incorporated in the element 111.
- the light component forming the information pattern has three components of R, G, and B, and has 1 bit for ON / OFF of whether or not the photodiode 144 detects each light component.
- Each issue area can detect 3 bits by an information pattern composed of three components of R, G, and B, and can detect 6 bits in two light emitting areas. Therefore, a pattern light code can be defined. In order to use this for electronic payment or the like, an optical code of 128 bits or more is recognized. Since the current smartphone can emit light at a time interval of 1/60 s, considering the safety factor, light can be emitted at a time interval of 1/30 s and 30 patterns can be recognized per second.
- the card-type device 110 decodes the optical code by acquiring patterns corresponding to the number of output information patterns before and after the data block delimiter. Can do. That is, the card-type device 110 does not have to acquire all the information patterns from the data block delimiter pattern to the next delimiter pattern. For example, the card-type device 110 acquires a part of the information pattern in the first data block from the delimiter pattern indicating the start to the next delimiter pattern, and further in the second data block to the next delimiter pattern. In the case of acquiring the remaining information pattern, the decoding may be terminated when the missing information pattern can be acquired in the second data block. By such a procedure, the card-type device 110 can shorten the decoding time.
- the device 110 causes the touch panel of the information device 200 to detect a physical quantity change in the element 111 by changing the ON / OFF state of the SW 115 of the first embodiment. Then, the touch panel of the information device 200 specifies the arrangement position of the element 111 from the position where the physical quantity change is detected (OP71). Next, the information device 200 outputs an RGB pattern to the position of the RGB photodiode 144 specified from the arrangement position of each element 111 (OP72). Although omitted in the drawing, a plurality of data blocks necessary for data transmission may be output in OP72.
- the information device 200 determines whether the output (communication) using the RGB pattern is completed (OP73).
- the completion of pattern output (communication) means, for example, completion of a series of data transmissions to be transmitted from the information device 200 to the device 110.
- the information device 200 repeats the process of OP72 until a series of data transmission is completed.
- the information device 200 determines whether there is an error (OP74).
- the case where there is an error refers to a case where a completion response cannot be received from the device 110 through the element 111, for example.
- the case where there is an error refers to a case where a communication error is notified from the device 110 through the element 111, for example.
- the information device 200 includes a series of RGB groups detected with serial numbers 0 to 2 (serial number 0 is black (BK), serial number 1 is white (W), serial number 2 is red ( R)) and the like can request the output start of the information code to the device 110.
- FIG. 72F is a flowchart of a processing example in which the device 110 receives the optical code from the information device 200 for each of the RGB photodiodes 144.
- the device 110 detects a communication start request from the information device 200 (OP80).
- the transmission start request is received by the plurality of RGB photodiodes 144 of the device 110 by a change in the amount of light emitted without limiting the area, for example, on the entire surface of the display of the information device 200.
- the device 110 outputs a pattern code from the element 111 (OP81). Then, the device 110 waits for light reception by the RGB photodiode 144 (OP82).
- the device 110 decodes the transmission data of the information device 200 from the received RGB pattern (OP83). Then, the apparatus 110 determines whether or not the communication using the RGB pattern is completed (OP84). Completion of communication using the RGB pattern refers to completion of a series of data transmissions to be transmitted from the information device 200 to the device 110, for example. When the transmission is completed, the information device 200 notifies the apparatus 110 of the transmission completion with an RGB pattern, for example. The information device 200 repeats transmission using RGB patterns until a series of data transmission is completed. When the series of data transmission is completed, the information device 200 determines whether there is an error (OP85). The case where there is an error means, for example, a case where an error is detected in the device 110 by a parity check or the like.
- the device 110 If there is an error, the device 110 returns to OP82 and repeats the light reception and decoding of the RGB pattern until the predetermined number of retries is reached. If there is no error, the device 110 ends the process.
- communication using the RGB pattern is started from the information device 200 to the device 110.
- the output communication may be started by causing the device 110 to detect a physical quantity change through the element 111 on the touch panel of the information device 200.
- FIG. 72G is a diagram showing an example of pattern code output.
- the pattern delimiters are indicated by dotted lines.
- an element 111 (a circle surrounding the numeral 6) that outputs the symbol 6 is arranged at the center.
- the element 111 that outputs the symbol 1 (a circle surrounding the numeral 1) is arranged.
- Elements 111 that output symbols 2 to 4 (circles surrounding numbers 2 to 4 respectively) are arranged on the upper right, lower right, lower left, and upper left of the element 111 that outputs the symbol 6.
- Photodiodes WPD1 to WPD6 are arranged below the symbols.
- each element 111 has a substantially circular end face diameter of 7 mm, the distance between the centers of each element 111 is about 12 mm. However, in the latest model, if the distance is about 10 mm, the smartphone outputs a pattern output from each element 111. Can be reliably recognized. Although the diameter of the substantially circular end face can be further reduced, the distance between adjacent elements is preferably about 4 mm or more.
- the current smartphone can recognize only 5 multi-touches. Therefore, here, output by the element 111 to five multi-touch capable touch panels is illustrated. 72G, ON of each element 111 is shown in black, and OFF is shown in white. Here, a combination of the ON element 111 and the OFF element 111 is referred to as a pattern. In the figure, serial numbers from 0 to 9 are assigned to each pattern. In the pattern 0 which is an initial state, each element 111 is in an OFF state. Each element 111 is switched ON / OFF in the order of pattern 1 to pattern 9 and outputs a pattern code.
- the symbol 6 is in an ON state so as to be distinguished from the pattern 0.
- symbol 1 is continuously turned off as a data block delimiter.
- the symbols 2 to 5 of the pattern 1 are output with the pattern 2 and ON / OFF reversed in order to be distinguishable from the pattern 2.
- Symbols 2 to 5 of pattern 2 are set to an ON / OFF state as parity check bits of corresponding symbols of information patterns 3 to 9.
- the output of the information patterns 3 to 9 repeats ON / OFF of the symbol 1 in order to recognize the pattern output interval.
- the symbol 1 is turned on in the information pattern 3 and is also turned on in the information pattern 9. That is, the symbol 1 is set so that the ON pattern is not continued twice.
- pattern 9 After pattern 9 is output, pattern 1 and pattern 2, which are delimiter patterns, are output, and information patterns 3 to 9 are output.
- FIG. 72H is a schematic diagram showing an example of the configuration of the light receiving surface of the device 110 having the arrangement of the elements 111 in FIG. 72G.
- the light-receiving surface of the device 110 is composed of six elements 111 (illustrated in circles with labels 1 to 6 that illustrate symbols), photodiodes WPD1 to WPD6, and a solar panel. It has a certain photoelectric conversion element array SCP1.
- the arrangement of the elements 111 is the same as that illustrated in FIG. 72G.
- the photodiodes WPD1 to WPD6 are arranged at positions surrounded by broken lines corresponding to the optical code light emission regions LE1 to LE6 of the display of the information device 200, respectively.
- the photodiodes WPD1 to WPD6 receive the light from the display of the information device 200 as it is without providing a filter.
- the photodiodes WPD1 to WPD6 generate current (or terminal voltage with respect to a predetermined resistance) with sufficient sensitivity by photoelectric conversion with respect to light received from the display, and information (optical code) from the optical signal. Can be entered. Accordingly, there is no particular wavelength limitation for the photodiodes WPD1 to WPD6.
- the photodiodes WPD1 to WPD6 can receive white light, for example.
- the device 110 has a thin card shape with a thickness of less than 1 mm.
- the light emitting regions LE1 to LE6 emit light with independent light amounts, and the corresponding photodiodes WPD1 to WPD6 receive the light. With such a configuration, it is possible to input information of a plurality of channels from the display to the device 110 by dividing the light emitting region of the display without limiting the wavelength.
- FIG. 72I illustrates an optical code input to the photodiode.
- the light receiving elements photodiodes WPD1 to EPD6
- the light receiving elements that the light emitting regions LE1 to LE6 receive with independent light amounts are illustrated in 2 rows and 3 columns.
- the upper row illustrates three light receiving elements of the photodiodes WPD1 to WPD3.
- the lower row illustrates three light receiving elements of the photodiodes WPD4 to WPD6.
- the rectangular area filled with white indicates that the three light receiving elements respectively included in the photodiodes WPD1 to WPD6 are ON, that is, receiving light.
- the chamfered rectangular area filled with black indicates that the three light receiving elements respectively included in the photodiodes WPD1 to WPD6 are OFF, that is, not receiving light.
- the optical code is exemplified by the combination of ON and OFF of the light receiving elements respectively included in the photodiodes WPD1 to WPD6. Further, serial numbers 1 to 9 are assigned to the respective optical cords.
- This light code emits white light twice in succession in the light emitting area LE1 of the display as a data block delimiter.
- a series of optical codes divided into data blocks is called an information code.
- the capacitance code may also be referred to as an information code. Therefore, in this optical code, the light emission areas LE2 to LE6 may or may not emit light in the initial state as long as the light emission area LE1 of the optical code of the display does not emit light. May be. Further, in this optical code, the optical code light emitting region LE1 of the display emits white light alternately in a pattern of serial numbers 2 to 9, thereby synchronizing the light receiving device 110 with the light emitting side.
- the optical code can be recognized at the transmission rate.
- the apparatus 110 may recognize white brightness in multiple stages. For example, since one diode can recognize from 4 gradations to 16 gradations, an 8-bit to 16-bit optical code can be output with one light emission, and the transmission rate is 480 to 960 bits / second.
- FIG. 72J shows another arrangement example of the components on the back surface of the apparatus 110 and an example of a pattern code output by this arrangement example.
- a pattern code output device 131 including seven elements 111 and an information input device 132 (light sensor 130) are illustrated.
- each element 111 of the pattern code output device 131 is illustrated by a circle surrounding a number that exemplifies symbols 1 to 7, respectively.
- the distances between all adjacent elements 111 are the same.
- the device 110 electrically controls ON / OFF of a physical quantity such as capacitance (electric field strength) acting on the information device 200, the degree of capacitance acting on the touch panel (or electric field strength).
- the touch panel can accurately recognize the center position of the element 111.
- serial numbers from 0 to 10 are assigned to each pattern of the pattern code.
- the pattern with serial number n is referred to as pattern n.
- a black circle indicates a symbol ON
- a white circle indicates a symbol OFF.
- ON and OFF correspond to ON and OFF of the SW 115 as described in the first embodiment. Also here, it is assumed that the information device 200 can recognize only five multi-touches, like the current smartphone.
- the apparatus 110 turns on the symbols 1 to 5 to make the touch panel recognize the orientation of the element 111 in the pattern code output apparatus 131. That is, the touch panel recognizes the orientation of the element 111 by detecting ON of the symbols 1 to 5 in the pattern 1.
- the information device 200 can accurately estimate the position of the element 111 corresponding to the symbols 6 and 7 from the positional relationship of the element 111 corresponding to the recognized symbols 1 to 5.
- the touch panel By repeating ON and OFF of symbol 1 and symbol 2 alternately in pattern 3 to pattern 10, the touch panel recognizes a synchronization signal synchronized with the changing information pattern of symbol 3 to symbol 7, and accurately detects from the device 110.
- the output pattern can be recognized. Furthermore, since the position information of the symbols 1 and 2 can always be recognized, even if the stamp of Embodiment 0, the device 110 of Embodiments 1 to 8 and the like slide and rotate on the touch panel, the information device 200 having the touch panel A change in the position of the element 111 that outputs the information pattern (symbols 1 to 7) can be easily estimated, and the pattern code can be accurately recognized.
- FIG. 72K is a diagram illustrating another configuration of the photodiodes included in the element 111 and the information input device 132 (the optical sensor 130).
- the photodiode and the element 111 may be concentrically configured.
- a photodiode light receiving portion may be formed in an annular region (cylindrical region), and a conductor element 111 may be formed in an inner circle (cylindrical region inside the cylinder).
- a conductor element 111 is formed in an annular region (cylindrical region), and a photodiode light-receiving portion is formed in an inner circle (cylindrical region inside the cylinder). Also good.
- the touch panel of the information device 200 such as a smartphone recognizes a physical quantity (capacitance, electric field strength, etc.) due to the element 111 that is a conductor, the distance between adjacent conductor centers and the distance between adjacent conductor ends.
- a physical quantity capacitance, electric field strength, etc.
- the size of the conductor may be reduced to such an extent that the touch panel of the electronic device 200 can recognize the physical quantity from the element 111.
- this is not the case when the application program executed on the information device 200 sets various restrictions.
- FIG. 72L shows another arrangement example of the components on the back surface of the apparatus 110 and an example of a pattern code output by this arrangement example.
- This arrangement can be applied to, for example, the stamp-type code generator 1 described in Embodiment 0 and the apparatus 110 described in Embodiments 1 to 8.
- a pattern code output device 131 including six elements 111 and an information input device 132 (light sensor) are illustrated.
- each element 111 of the pattern code output device 131 is illustrated by a circle surrounding a number that exemplifies symbols 1 to 6, respectively.
- the distances between all adjacent elements 111 are the same.
- serial numbers from 0 to 10 are assigned to each pattern of the pattern code.
- a black circle indicates a symbol ON
- a white circle indicates a symbol OFF.
- the code generation device 1 and the device 110 turn on the symbols 1 to 5 to make the touch panel recognize the orientation of the element 111 in the pattern code output device 131. That is, the touch panel recognizes the arrangement direction of the element 111 by detecting ON of the symbols 1 to 5 in the pattern 1.
- the information device 200 can accurately estimate the position of the element 111 corresponding to the symbol 6 from the positional relationship of the element 111 corresponding to the recognized symbols 1 to 5.
- the symbols 1 and 2 are alternately turned ON and OFF in the pattern 2 to the pattern 10. By repeating this symbol, the touch panel can recognize the synchronizing signal synchronized with the information pattern of the changing symbols 3 to 7 and can accurately recognize the pattern output from the device 110. Further, since the position information of the symbols 1 and 2 can always be recognized, the touch panel can be operated even if the stamp-type code generator 1 of Embodiment 0, the apparatus 110 of Embodiments 1 to 8 and the like slide and rotate on the touch panel.
- the information device 200 having the information device 200 can easily estimate the change in the position of the element 111 that outputs the information pattern (symbols 1 to 6), and can accurately recognize the pattern code.
- FIG. 72M a front button provided on the bottom surface of the stamp-type code generation device 1 described in Embodiment 0 or the back surface (the side in contact with the touch panel) of the device 110 described in Embodiments 1 to 8, The back button is illustrated.
- the buttons on the bottom surface of the code generator 1 and the back surface of the device 110 are turned on.
- the front button and the rear button are used for an interrupt operation in the code generator 1 or the device 110.
- a pattern called a special pattern is output from the code generation device 1 or the device 110 to the touch panel of the information device 200 so that the pattern code processing program on the information device 200 recognizes the special pattern, so-called interrupt. Processing can be executed.
- the special pattern is a so-called reserved pattern output from the pattern code output device 131, and can be clearly distinguished from the data block pattern illustrated in FIG. 72L.
- the information device 200 that executes the application program that responds to the code generator 1 or the device 110 stores a special pattern in advance, and when the special pattern is received from the code generator 1 or the device 110, Controls pause / playback of content and reissuance of points / stamps in preference to other processes.
- the information device 200 maintains the storage of the special pattern even when the code generator 1 or the device 110 is separated from the touch panel of the information device 200.
- the code generator 1 or the device 110 stores the special pattern by reading the dot code with the dot code reader. Then, the code generator 1 or the device 110 outputs a corresponding pattern code for each front button or rear button.
- FIG. 72N illustrates a special pattern.
- Special patterns include buttons such as a short push on the front button (for example, a press for less than 1 second), a short push on the back button, a long push on the front button (for example, a press for less than 1 second), a long push on the back button, etc. According to the operation, it is output from the pattern code output device 131. Below, the operation specification by the front button in the code generator 1 or the apparatus 110 and a back button is illustrated.
- the pattern code output device 131 outputs the symbols 1 and 2 by turning on for 2 seconds (pattern SPEC1). At this time, the pattern code output device 131 stops the symbol output already being executed by the previous operation.
- the application program of the information device 200 detects the pattern SPEC1, it accepts an icon selection on the screen.
- the application program of the information device 200 may perform processing when the same special pattern is recognized twice in succession, for example.
- the pattern code output device 131 outputs symbols 1, 2, and 4 for 2 seconds (SPEC2). At this time, the pattern code output device 131 stops the symbol output already being executed by the previous operation.
- the application program of the information device 200 detects the pattern SPEC2
- the application program accepts pause / playback for content such as video playback.
- the application program of the information device 200 executes reissue in the point and stamp processing.
- the application program of the information device 200 may perform processing when the same special code is recognized twice in succession, for example.
- the pattern code output device 131 is connected to the symbol 1, 2 and 6 are continuously output (SPEC3).
- the application program of the information device 200 recognizes this special pattern for use when the code generator 1 or the device 110 is moved / rotated. However, in order to avoid misidentification, the same pattern code is recognized twice and processed. On the other hand, when the user moves or rotates the device 110 on the touch panel, the user keeps the front button pressed. Once the application program of the information device 200 recognizes another special pattern and then recognizes the SPEC3 pattern twice, it continues the process of recognizing the SPEC3 pattern as it is. Accordingly, the application program of the information device 200 follows the movement / rotation of the code generator 1 or the device 110.
- the pattern code output device 131 outputs the symbols 1, 2, 4, and 6 for 2 seconds (SPEC4). If another operation is performed, the output of SPEC4 is stopped.
- the application program of the information device 200 ends the content and returns to the standby screen. However, the application program of the information device 200 performs processing by recognizing the same special code twice in order to avoid misidentification.
- the definition of the information code as described above is an example, and the implementation of the present invention is not limited to the definition of the information code.
- the pattern codes of the pen-type code generator illustrated in FIGS. 10 to 13 are used in the first to eighth embodiments. May be used as an optical code (information code input to the device 110 from a touch panel, a display, or the like based on a change in the amount of light).
- a preamble defined by a frame such as Ethernet (registered trademark) or wireless LAN
- a bit string such as a frame start identification, or a simplified version of these bit strings is extended in the time axis direction.
- the device 110 also forms symbols by combining the lengths of ON / OFF time intervals of symbols, as in the pattern code generating device 1 described in the first embodiment. (For example, see FIGS. 10 to 12, 26, and 27).
- the apparatus 110 may output information according to the symbol output intensity level by setting the symbol output intensity to a plurality of levels (see FIG. 13).
- the information device 200 may form an optical code by combining ON / OFF time intervals in the same manner as the pattern code by the symbol of the device 110 in the transmission / reception of the optical code by light emission of the display to the device 110. .
- the information device 200 may form an optical code by combining light intensity levels by emitting light in multiple steps.
- the capacitance that can be detected by the touch panel is increased by connecting the element 111 and the contact conductor via the SW 115.
- an effective capacitance of the element 111 detected by the touch panel may be increased by applying a pulse signal (or an AC signal) to the element 111.
- FIG. 72O exemplifies a touch panel that detects a change in physical quantity of the device 110Y and the device 110Y according to the present modification.
- the touch panel includes a contact detection unit (transparent electrode), an AC signal source A, and a detection circuit.
- the AC signal source A supplies an AC signal (sine waveform) or a pulse signal voltage to the contact detection unit.
- the contact detection unit (transparent electrode) has a plurality of pairs of a pair connected to the alternating current source A and a pair connected to the detection circuit. Electric lines of force are generated between the paired contact detection parts (transparent electrodes). That is, a capacitor is formed between a pair of contact detection units (transparent electrodes).
- the contact detection unit performs an object detection operation similar to a sensor of a so-called mutual capacitance type touch panel.
- the detection circuit is configured to detect a contact detection unit according to an amount of electric charge charged and discharged to a capacitor between the contact detection units (transparent electrodes) with respect to a signal from the AC signal source A or an electric field strength between the contact detection units (transparent electrodes). The presence of a conductor, dielectric, or the like that is in contact with or close to the transparent electrode) is detected.
- the detection circuit detects that the element 111 has approached the contact detection unit and the approached position.
- the detection circuit cannot detect the presence of the element 111 of the device 110Y.
- the apparent capacitance of the element 111 is increased by connecting a human finger and a human body to the element 111 by the SW 115 and the contact conductor 114.
- FIG. 72O illustrates the state of charge of the contact detection unit and the element 111 at a certain time point T1.
- T1 it is assumed that a positive voltage (positive pulse) is applied to the contact detection unit (positive location) connected to the AC signal source A, and a positive charge is charged.
- the element 111 is provided with an AC signal source B having a phase opposite to that of the AC signal source. Therefore, at this time T1, a negative voltage (positive pulse) is applied, and negative charges are charged.
- the detection circuit can detect the presence of the element 111.
- the touch panel detects the change in capacitance, that is, the presence of the element 111 based on the change in physical quantity and the proximity position of the element 111 or the contact position via an insulating film (or glass). be able to.
- FIG. 72P illustrates the configuration of an AC signal source B that generates an AC signal having a reverse phase with respect to the AC signal source A for detection on the touch panel.
- the AC signal source B compares a detector that detects changes in the electric field lines (changes in electric field strength), an amplifier AMP1 that amplifies the detection signal detected by the detector, and an output signal of the amplifier AMP1 with a reference voltage. It has a comparator and an amplifier AMP2 that amplifies the output of the comparator.
- An electric force line enters the detector from a contact detection unit connected to the AC signal source A of the touch panel.
- the detector follows the principle of electrostatic induction, the detector is negatively charged when the contact detection unit connected to the AC signal source A of the touch panel is positive. Therefore, the detector generates a signal having a phase opposite to that of the AC signal input to the contact detection unit connected to the AC signal source A of the touch panel.
- the amplifier AMP1 is an inverting amplifier. Then, the amplifier AMP1 inverts and amplifies the detector signal and inputs it to the comparator. Therefore, the signal input to the comparator is a signal in phase with the contact detection unit connected to the AC signal source A of the touch panel.
- the comparator generates positive and negative pulses by comparing the output voltage of the amplifier AMP1 with the reference voltage. Now, suppose that the comparator generates a positive output signal when the output signal from the amplifier AMP1 exceeds the reference voltage. Further, it is assumed that the amplifier AMP2 is an inverting amplifier. Then, since the amplifier AMP2 inverts the output of the comparator, the element 111 generates a signal having a phase opposite to that detected by the detector.
- 72O and 72P show configuration examples for improving the sensitivity to the element 111 of the mutual capacitance type touch panel.
- a signal having a phase opposite to that of the AC signal source (or pulse signal source) for detection of the touch panel may be generated and applied to the element 111 as described above. Since the self-capacitance type touch panel recognizes the position of the element 111 by the capacitance formed between the element 111 and the element 111, a reverse-phase signal is applied to the element 111. The charge opposite to the charge of the contact detection unit (positive location) connected to A can be sent to the element 111, and the sensitivity of the touch panel can be effectively increased.
- the detection circuit can detect the approach, contact, etc. of the conductor, dielectric, etc., even when the area of the conductor, dielectric, etc. to the contact detection unit is smaller than the element 111 of the first to eighth embodiments.
- the configuration of the apparatus 110Y may be applied to the first to eighth embodiments.
- the image reading apparatus 110J includes a photoelectric conversion element array (so-called solar cell) 112 and a fingerprint sensor 113 on one surface of a card-type package, and an image sensor 160 on the other surface.
- the fingerprint sensor 113 is not an essential configuration and may not be provided.
- a thin button battery or a film-type battery may be provided instead of the photoelectric conversion element array 112, a thin button battery or a film-type battery.
- the card-type package is, for example, a thin plastic plate having a thickness of less than 5 mm.
- the card-type package has the same appearance as, for example, FIGS. 55, 56, 57, 61A, 69A to 69C, 71A to 71C, 73A, and 73B.
- FIG. 73A is a plan view of the front side of the image reading apparatus 110J, that is, the back surface of the surface on which the image sensor 160 is provided.
- FIG. 73B is a plan view of the image reading device 110J on the image sensor 160 side.
- FIG. 74 is a diagram illustrating a hardware configuration of the image reading apparatus 110J.
- the image reading device 110J includes a CPU 116, a memory 117, an image sensor 160, a photoelectric conversion element array 112, and a capacitor 123.
- the CPU 116 of the image reading apparatus 110J executes a computer program that is executed in the memory 117 so as to be executable, and has an image of a dot pattern including a plurality of dots having a size of 0.5 mm or less from a medium surface that contacts or approaches the image sensor 160. Is acquired, and information is acquired from the acquired image. If the fingerprint sensor 113 has sufficient accuracy, a dot having a diameter of about 0.05 to 0.2 mm can be recognized.
- the information to be acquired is, for example, coordinates indicating the position of the medium surface, code information processed by the application program, and the like.
- the CPU 116 is an example of a processing unit that performs processing on an image.
- FIG. 75 is a diagram illustrating the configuration of the image sensor 160.
- the lower side is a plan view of the imaging surface of the image sensor 160
- the upper side is a cross-sectional view taken along line AA of the plan view.
- FIG. 76 is a diagram illustrating a cross-sectional view taken along the line AA along with a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 75 that does not include the opening.
- the image sensor 160 has a semiconductor sensor array 152 and an opening that exposes the light receiving portion of the semiconductor sensor array 152, and is formed in contact with the semiconductor sensor array 152.
- the light reflection layer 151 has an opening that exposes the light receiving portion of the semiconductor sensor array 152, and the light guide layer 150 is formed in contact with the light reflection layer 151.
- the light reflecting layer 151 can also be called a light reflecting plate 151.
- the light guide layer 150 can also be referred to as a light guide plate 150.
- the light guide layer 150 is an example of a “light guide medium”.
- the semiconductor sensor array 152 is an example of a “light receiving element”.
- the semiconductor sensor array 152 is, for example, a CMOS image sensor or a CCD (charge coupled device).
- the semiconductor sensor array 152 includes a diode array that converts an incident optical signal into an electrical signal, and a drive circuit that reads the electrical signal from the diode array in the horizontal and vertical directions of an image. Note that a so-called phototransistor may be used instead of the diode.
- the drive circuit includes, for example, an amplifier, an analog / digital (A / D) converter, and the like. The electrical signals in the horizontal and vertical directions of the image read from the diode array are converted into, for example, digital data and stored in the memory.
- the semiconductor sensor array 152 and the drive circuit are formed by a general MOS process.
- the semiconductor sensor array 152 may be covered with an insulating color filter layer (not shown).
- the color filter layer is arranged as a set of three colors of red, green, and blue.
- a transparent protective film or lens layer may be formed on the surface side of the color filter layer (opposite to the diode array).
- the light reflecting layer 151 is made of metal, for example, and has an opening that exposes each diode P / N junction and the color filter layer on the front surface thereof.
- the semiconductor sensor array 152 and the driving circuit are formed by a method such as vacuum deposition and sputtering, and an opening is formed by a photoresist process and an etching process.
- the light guide layer 150 is, for example, acrylic, polycarbonate, glass, or the like. Note that a polyimide-based material may be used for an adhesive portion between the light reflection layer 151 and the light guide layer 150.
- a light emitting diode is provided on the side of the light guide layer 150 to irradiate the light guide layer 150 with light. Of the light irradiated to the light guide layer 150, light incident on the upper surface (the surface on the light reflection layer 151 side) and the lower surface (the surface on the imaging object side) of the light guide layer 150 at a critical angle of total reflection or more. Spreads in the light guide layer 150 while repeating total reflection.
- the embossment which is a some groove-shaped pattern between the upper surface (surface by the side of the light reflection layer 151) of the light guide layer 150, and the light reflection layer 151.
- FIG. 77 illustrates a texture between the upper surface of the light guide layer 150 (the surface on the light reflecting layer 151 side) and the light reflecting layer 151.
- the wrinkles can be formed, for example, by forming a groove in the light reflecting layer 151 by a photolithography process and an etching process, and filling the groove with the material of the light guide layer 150.
- the light reflection layer 151 and the light guide layer 150 are stacked on the semiconductor sensor array 152, the light source layer 150 irradiates the imaging target with light from the light source, and the light guide layer 150 and Reflected light from the imaging target can be guided to the opening provided in the light reflecting layer 151. Therefore, when the shape and characteristic dimensions of the imaging target are sufficiently larger than the arrangement interval of the semiconductor sensors (diodes), the imaging target can be detected even when the image sensor is in close contact with, in contact with, or close to the imaging target. Images can be acquired. For example, if the arrangement interval of semiconductor sensors, that is, the pixel pitch is 1 micrometer, it is sufficiently possible to acquire an image having a shape of about 10 micrometers on the surface of the imaging target.
- FIG. 78 is a diagram illustrating a configuration of an image sensor 160A according to the first modification.
- 75 to 77 exemplify the configuration of the image sensor 160 that irradiates the imaging target with light from the light source by the light guide layer 150.
- the light guide layer 150 may be made to diffuse light using a light diffusion material.
- an acrylic resin in which fine particles (fine powder) are mixed in the light guide layer 150 may be used. It is known that such light diffusion characteristics of the light diffusion layer 150A depend on the refractive index difference between the resin serving as the base material and the fine particles and the particle size of the fine particles.
- the fine particles submicron to several tens of microns spherical fine particles, ceramic fine particles, and the like can be used.
- the incident light When light is incident on the light diffusion layer 150A from the light source, the incident light is diffused radially.
- the light diffusion layer 150A can irradiate light on an imaging target efficiently and with reduced unevenness in the amount of light.
- the image sensor 160A in FIG. 78 can acquire an image with less light amount unevenness than in FIGS.
- a light reflecting material film 153 is formed on the inner wall of the opening to reduce direct light from entering the semiconductor sensor array 152.
- FIG. 79 and 80 illustrate the configuration of an image sensor 160B that is a second modification of the image sensor 160.
- FIG. FIG. 79 illustrates a plan view seen from the imaging surface side (opening side facing the imaging object) and a front view in which the imaging surface is arranged below in the present modification.
- 80 is a cross-sectional view taken along a line AA in FIG. 79 (cut along a plane crossing the opening) and a cross-sectional view taken along a line BB (cut along a plane not crossing the opening).
- the image sensor 160B of the present modification includes a semiconductor sensor array 152, a light reflecting layer 151 having an opening exposing the light receiving portion of each semiconductor sensor, and the light receiving portions of each semiconductor sensor.
- a light guide layer 150 having an opening exposing the light receiving portion a light diffusion layer 150A having an opening exposing a light receiving portion of each semiconductor sensor, and a light source for introducing light into the light guide layer 150.
- the light reflecting layer 151 is provided between the light guide layer and the semiconductor sensor array 152, and reflects the direct light incident from the light guide layer 150 to the semiconductor sensor array at a critical angle.
- the light diffusion layer 150A guides light incident on the interface between the light guide layer 150 and the light diffusion layer 150A at a critical angle or more from the light guide layer 150 and diffuses it radially.
- a film 153 of a light reflecting material is formed on the front surface of the light receiving unit of the semiconductor sensor array 152, that is, on the inner wall surface of the opening on the imaging target side.
- the semiconductor sensor array 152 is an example of an array of pixel sensors that output an electrical signal corresponding to an incident optical signal.
- the direct light directly incident on the semiconductor sensor array 152 among the light passing through the light diffusion layer 150A is reduced. That is, since the light reflecting layer 151 is formed on the upper surface of the light guide layer 150 (the surface on the light reflecting layer 151 side), the incident light is reflected without depending on the incident angle. Of the light passing through the light guide layer 150, the light incident on the opening surface with less than the critical angle of total reflection is reflected by the light reflecting material film 153 formed on the inner wall surface of the opening. That is, the light incident on the aperture is reflected without depending on the incident angle with the normal to the aperture surface.
- the light reflecting material film 153 is an example of a light reflecting material that reflects light incident on the opening interface into the light guide layer.
- the image sensor 160B of this modification can guide the light from the light source without reducing the transmittance by the light guide layer 150, and can irradiate the imaged object with unevenness. Therefore, the image sensor 160B of this modification can efficiently acquire an image from the imaging target.
- FIG. 81 is a diagram illustrating the configuration of an image sensor 160C according to the third modification. 81, in FIG. 78, instead of forming the light reflecting material film 153 on the inner wall of the opening, a light absorbing material film 155 is formed. Such light absorbing material can reduce direct light that directly enters the semiconductor sensor array 152 out of light emitted radially from the light diffusing material.
- the image sensor 160 and the image sensors 160A to 160C in each modified example can be applied as a fingerprint sensor used in each of the first to eighth embodiments and an image sensor for reading a two-dimensional code.
- the configurations of the embodiments described above can be combined as appropriate. ⁇ Embodiment 10>
- the image sensor 160D according to Embodiment 10 of the present invention includes a fingerprint detection image sensor 113A (FIG. 60) in the first embodiment, the image sensor described in the modification of the fifth embodiment, the fingerprint sensor 113 in the eighth embodiment, and the image in the ninth embodiment.
- the sensor 160, the fingerprint sensor 113, and the like can be used as the image sensor exemplified in this embodiment.
- FIG. 82 is a plan view seen from the imaging surface of the image sensor 160D, and FIG. 83 is a cross-sectional view taken along the arrow with the letters “A section” in FIG.
- FIG. 83 is a cross-sectional view taken along the arrow marked with the characters “B cross section” in FIG. 82.
- CMOS sensor elements 252 are arranged on a semiconductor substrate in a grid pattern with a predetermined interval.
- the CMOS sensor elements 252 arranged in a lattice form are an example of an array of pixel sensors that output electrical signals corresponding to incident optical signals.
- the paper surface side of FIG. 82 and the lower side of the paper surface of FIG. When light is incident on the light receiving unit, the CMOS sensor element 252 outputs an electrical signal that is a pixel value.
- FIG. 82 is a diagram illustrating a part of the arrangement of the CMOS sensor elements 252. Therefore, in FIG.
- CMOS sensor elements 252 an array of 6 ⁇ 6 CMOS sensor elements 252 is illustrated, but the number of CMOS sensor elements 252 included in the image sensor 160D is not 36.
- a medium surface also referred to as an imaging target surface
- a light guide plate 250 is provided on the upper surface of the CMOS sensor element 252 (the surface opposite to the imaging target side).
- an irradiation device 201 that irradiates light toward the inside of the light guide plate 250 is provided adjacent to the light guide plate 250.
- the irradiation device 201 is, for example, a light emitting diode.
- the irradiation device 201 is an example of a light source.
- the light guide plate 250 illustrated in FIGS. 82 to 84 is an example of a light guide layer that irradiates light onto the imaging target surface.
- the light guide plate 250 illustrated in FIGS. 82 to 84 is an example of a light guide layer that is provided on the opposite surface side of the light receiving portion of the pixel sensor and introduces light from between the adjacent pixel sensors to the imaging target surface. It is.
- a light diffusing material obtained by mixing fine particles (fine powder) into a resin serving as a base material may be used as the light guide plate 250.
- a diffuse reflection material it is desirable that the diffuse reflection material layer be combined with the light reflection material layer to form the diffuse reflection plate 256.
- a layer (or film or plate) of a light reflecting material is provided on the upper surface (the surface opposite to the imaging target side) of the light guide plate 250 containing a light diffusing material.
- a composite material substrate in which the light reflecting material layer and the light diffusing material layer are combined is referred to as a diffuse reflecting plate 256.
- the diffuse reflection plate 256 is an example of a light diffusion reflection layer that diffuses and reflects light in the direction of the imaging target surface.
- fine particles (fine powder) having a light diffusion effect are mixed on the upper surface side of the light guide plate 250. Therefore, in FIG. 82, from the uppermost layer, for example, a light reflecting material layer that is a metal film, a light diffusing material layer that is a resin by mixing fine particles (fine powder), and a small amount of fine particles (fine powder) are mixed.
- the light guide path is formed by the light guide layer 250 without (fine powder).
- fine particles (fine powder) may be mixed in the entire light guide plate 250 so that the entire light guide plate 250 becomes a light diffusion material layer.
- the light emitted from the irradiation device 201 enters the light guide plate 250, and a part of the light is diffused by the light diffusion material layer.
- the light is totally reflected by the metal layer bonded to the upper layer of the light diffusion material layer.
- the totally reflected light travels in the direction of the CMOS sensor element 252 while diffusing. Therefore, the light incident on the light guide plate 250 is diffusely reflected by the action of the diffuse reflector 256 and is uniformly irradiated onto the medium surface to be imaged. In this manner, the light guide plate 250 irradiates the medium surface with light having a predetermined wavelength through the substrate blank area between the adjacent CMOS sensor elements 252.
- a substrate blank area between adjacent CMOS sensor elements 252 is formed of a member that transmits light. Further, a gap by etching may be formed in the blank area.
- fine particles fine powder
- the light guide plate 250 may be a milky white acrylic material that diffusely reflects.
- the CMOS sensor element 252 and the layer below the CMOS sensor element 252 are adjacent to each other between adjacent CMOS sensor elements 252.
- a light reflecting plate 251 is formed on the surface.
- the light reflection plate 251 is an example of a light shielding portion that extends from the pixel sensor boundary on the substrate on which the pixel sensor is formed to the imaging target surface side.
- At least a part of reflected light from a rectangular region on the medium surface to be imaged facing the CMOS sensor element 252 is incident on the CMOS sensor element 252 disposed immediately above.
- the space on the front surface of the CMOS sensor element 252 surrounded by the light reflection plate 251 (on the medium side of the imaging target) may be filled with a protective film material that transmits light.
- a protective sheet or plate through which light having a predetermined wavelength passes may be disposed on the layer that is in contact with the medium surface.
- the layer of the light reflection plate 251 is an example of a light shielding unit that restricts light incident on each pixel sensor to a range facing the pixel sensor on the imaging target surface facing the light receiving unit of the pixel sensor.
- the image sensor 160E includes a CMOS sensor element 252 layer, a light absorption plate 255 layer that is a lower layer (imaging surface side layer) of the CMOS sensor element 252, and a light guide plate 250. It has a layer of.
- the layer of the light guide plate 250 is formed below the layer of the light absorption plate 255 (on the opposite side of the CMOS sensor element 252 and the medium surface to be imaged).
- the light guide plate 250 may be a diffuse reflector 256 whose upper side is covered with a light reflecting film such as metal.
- the entire light guide plate 250 may be a light diffusing material mixed with fine particles (fine powder).
- the light guide plate 250 may be a milky white acrylic material that diffusely reflects.
- an opening is formed in the light guide plate 250, and reflected light from the medium surface enters in the direction of the CMOS sensor element 252.
- the light reflected by the medium surface other than the imaging region immediately below the CMOS sensor element 252 exemplified by C-1 is absorbed by the light absorbing plate 255 and exemplified by C-1. It does not enter any element other than the CMOS sensor element 252. Further, as indicated by the arrow M4, only the light reflected by the medium surface of the imaging region immediately below the CMOS sensor element 252 exemplified by C-2 enters the CMOS sensor element 252 exemplified by C-2.
- the light incident on the light guide plate 250 is diffusely reflected by the light diffuse reflector 256 and uniformly illuminates the medium surface to be imaged. To do.
- each CMOS sensor element 255 receives only the reflected light of the rectangular region immediately below and captures an image.
- the layer of the light absorbing plate 255 is an example of a light shielding unit that restricts light incident on each pixel sensor to a range facing the pixel sensor on an imaging target surface facing the light receiving unit of the pixel sensor.
- the layer of the light absorbing plate 255 is an example of a light shielding portion that extends from the pixel sensor boundary on the substrate on which the pixel sensor is formed to the imaging target surface side.
- a light guide plate 250 having a hole is provided directly below the lower surface of the CMOS sensor element 252, and the medium surface is irradiated with light having a predetermined wavelength from the irradiation device 201, and reflected light on the medium surface is imaged by the CMOS sensor element 252.
- the CMOS sensor element 252 At least a part of the reflected light is incident on the CMOS sensor element 252 disposed immediately above from the rectangular region immediately below each CMOS sensor element 252.
- at least one of the gap between the light absorption plates 255 arranged in a grid and the gap portion of the hole of the light guide plate 250 is filled with a material that transmits light of a predetermined wavelength and guided.
- a light plate may be used.
- the image sensor 160F according to Embodiment 12 of the present invention also includes the image sensor 113A for fingerprint detection in the first embodiment (FIG. 60), the image sensor described in the modification of the fifth embodiment, the fingerprint sensor 113 in the eighth embodiment, and the image in the ninth embodiment.
- the sensor 160, the fingerprint sensor 113, and the like can be used as the image sensor exemplified in this embodiment.
- the image sensor 160F has a CMOS sensor element 252 layer and a lower layer (imaging surface side layer) of the CMOS sensor element 252 as in the image sensor 160E illustrated in FIGS.
- a light absorbing material 255 ⁇ / b> A layer and a light guide plate 250 layer are included.
- the light absorbing material 255A of the twelfth embodiment is not a plate shape like the light absorbing plate 255 of the eleventh embodiment, but has a shape in which the width of the cross section increases as the distance from the layer of the CMOS sensor element 252 increases.
- the space in front of the CMOS sensor element 252 surrounded by the light absorbing material 255A has a mortar shape (the space is tapered) whose cross section becomes narrower as the distance from the CMOS sensor element 252 increases. That is, the layer of the light absorbing material 255A has a structure in which countersunk holes of a plurality of mortar holes are formed on a flat plate when viewed from the CMOS sensor element 252, and an opening reaching the imaging target medium surface is formed at the bottom of the countersink hole It is. In addition, the countersunk holes of the mortar hole are formed in a lattice shape at corresponding positions on the front surface of the CMOS sensor element 252.
- the light absorbing material 255A is graphite, carbon nanotube, or the like, as in the eleventh embodiment.
- the countersunk hole of the mortar hole may be filled with a material for a protective film that transmits light.
- the layer of the light absorbing material 255A is an example of a light-shielding portion whose cross-sectional dimension increases as it extends from the substrate on which the pixel sensor is formed to the imaging target surface side.
- the light absorbing material 255A whose space becomes narrower as the distance from the CMOS sensor element 252 is bonded, for example, by superimposing a surface formed by isotropic etching such as wet etching toward the CMOS sensor element 252. Or just stick together. That is, a graphite layer (or carbon nanotube film) is formed on the light guide plate 250 (and the diffuse reflection plate 256), and the graphite layer (or carbon nanotube) is subjected to photolithography and isotropic etching to form a graphite layer (or carbon nanotube film). Or a carbon nanotube film).
- Etching is performed until a bowl-shaped concave portion is formed and further opened at the bottom to expose the light guide plate 250 (and the diffuse reflector 256), thereby removing the graphite layer (or the carbon nanotube film). Then, alignment may be performed so that the CMOS sensor element 252 is exposed at the opening, and the surface of the etched graphite layer (or carbon nanotube film) may be superimposed on the surface of the CMOS sensor element 252 and bonded.
- the CMOS sensor element 252 has a rectangular shape centered on a region on the medium surface of the imaging target facing the region immediately below the CMOS sensor element 252, that is, the imaging surface center of the CMOS sensor element 252. Only the reflected light of the area is imaged by the CMOS sensor element 252. That is, the arranged CMOS sensor elements 252 receive reflected light from opposing rectangular regions that are set on the medium surface without any gaps, and output the pixels as pixels.
- a light absorbing material 255A having a tapered hole in a lattice shape below the CMOS sensor element 252 so that reflected light from a region other than the rectangular region facing each CMOS sensor element 252 does not enter the CMOS sensor element 252.
- the layer (light absorption plate) formed in (1) is disposed. Therefore, each CMOS sensor element 252 receives only the reflected light of the rectangular region immediately below and images it.
- the layer of the light absorbing material 255A is an example of a light shielding unit that limits light incident on each pixel sensor to a range facing the pixel sensor on an imaging target surface facing the light receiving unit of the pixel sensor.
- the layer of the light absorbing material 255A is an example of a light shielding portion that extends from the pixel sensor boundary on the substrate on which the pixel sensor is formed to the imaging target surface side.
- a light guide plate 250 is provided on the lower surface of the layer of the light absorbing material 255A, the medium surface is irradiated with light having a predetermined wavelength, and the reflected light on the medium surface is imaged by the CMOS sensor element 252.
- the CMOS sensor element 252 disposed immediately above the rectangular region.
- the shape of the hole may be a cylindrical shape or the like, but it may be tapered such that the lower part is widened so that the reflected light from the entire area of the block enters the sensor element through the gap.
- a protective film that transmits light may be embedded in the space in front of the CMOS sensor element 252 surrounded by the light absorption plate.
- the image sensor 160G according to the thirteenth embodiment also includes the image sensor 113A for fingerprint detection in the zeroth embodiment (FIG. 60), the image sensor described in the modification of the fifth embodiment, the fingerprint sensor 113 in the eighth embodiment, and the image in the ninth embodiment.
- the sensor 160, the fingerprint sensor 113, and the like can be used as the image sensor exemplified in this embodiment.
- FIG. 91 is a cross-sectional view of the CMOS sensor element 252 of the image sensor 160G.
- the image sensor 160G is implemented in that the space surrounded by the layer of the light absorbing material 255B does not form a tapered surface as shown in FIG. 89 but forms a vertical cylindrical surface that generally exposes the image sensor 160G. This is different from Form 12.
- the layer of the light absorbing material 255B in FIG. 91 can be formed by forming a graphite layer (or a carbon nanotube layer) and further performing photolithography and anisotropic dry etching. Note that a protective film (transparent light guide material) that transmits light may be embedded in a space surrounded by the layer of the light absorbing material 255B.
- a layer of the light guide plate 250 is provided in the layer of the light absorbing material 255B.
- the layer of the light guide plate 250 is the same as in the tenth to twelfth embodiments, and the layer of the diffuse reflector 256 may be provided on the upper side (the CMOS sensor element 252 side).
- the light reflected by the medium surface other than the imaging region immediately below the CMOS sensor element 252 exemplified by C-1 is absorbed by the light absorbing material 255B, and the CMOS exemplified by C-1 It does not enter any element other than the sensor element 252.
- the CMOS exemplified by C-2 only the light reflected by the medium surface of the imaging region immediately below the CMOS sensor element 252 exemplified by C-2 is incident on the CMOS sensor element 252 exemplified by C-2.
- the light incident on the light guide plate 250 is diffusely reflected by the light diffuse reflection plate 256, and the medium surface to be imaged is uniform. Irradiate.
- the hole shape of the layer of the light absorbing material 255B may be a cylindrical shape or the like, but the lower portion is tapered so that the reflected light from the entire area of the block enters the sensor element through the gap. It may be.
- the layer of the light absorbing material 255B is an example of a light shielding unit that restricts light incident on each pixel sensor to a range facing the pixel sensor on the imaging target surface facing the light receiving unit of the pixel sensor.
- the layer of the light absorbing material 255B is an example of a light shielding portion that extends from the pixel sensor boundary on the substrate on which the pixel sensor is formed to the imaging target surface side.
- the CMOS sensor element 252 outputs a current corresponding to a relatively low luminance value (shown in gray in SQ2 (indicated by hatched lines and dots in FIG. 94)).
- a relatively low luminance value shown in gray in SQ2 (indicated by hatched lines and dots in FIG. 94)
- the CMOS sensor element 252 outputs a current corresponding to a relatively high luminance value (shown in SQ3 in white in FIG. 94).
- the print medium surface is assumed to be reflected light from a rectangular area, and the CMOS sensor element 252 is arranged immediately above. If the resolution is sufficiently high, reflected light does not have to be incident on the sensor element from the entire rectangular flow area, and it is only necessary that a plurality of predetermined sensor elements can recognize that there is no reflected light from one dot printing area. . That is, it suffices if the reflected light from a part of each rectangular area (generally, near the center of the rectangular area immediately below the CMOS sensor element 252) is imaged to recognize whether or not a dot exists.
- adjacent sensor elements are arranged at a predetermined interval as shown in FIGS. 82 to 91.
- the distance between the sensor elements is preferably as small as possible.
- the sensor elements may be arranged at intervals such that one dot printed on the medium surface can be recognized by a sensor element of about 2 to 4 ⁇ 2 to 4 pixels (4 to 16 pixels) or more.
- the dot code to be used is defined in a 2 ⁇ 2 mm area, if a 4 ⁇ 4 mm area is photographed, an area that can be read even if some dots cannot be recognized (area where dots can be recognized)
- the reflected light from the block area on the printing medium surface of 4 mm / 240 pixels ⁇ 0.017 mm in actual size is imaged by one sensor element. If the printing accuracy can be ensured, an area of 3.5 ⁇ 3.5 mm can be imaged with a resolution of 160 ⁇ 160 pixels. In that case, an area of 3.5 mm / 160 pixels ⁇ 0.022 mm in actual size may be captured per element. If a normal CMOS sensor process is used for the image sensor described in the tenth to thirteenth embodiments and the image sensor is arranged at a pitch of 1 micron, for example, dots of about 3 microns (dot spacing is 3 microns, for example). ) Can be read.
- the image sensors of the tenth to thirteenth embodiments it is possible to read a dot pattern that is fine by about two digits from the conventional dot pattern.
- the configuration including the CMOS sensor element is exemplified.
- the implementation of the present invention is not limited to CMOS sensors. That is, the present invention can be implemented as long as it is an image sensor (also referred to as a photosensor) that receives light from the imaging target surface and outputs a pixel signal by an element array that converts the light into an electrical signal. Therefore, for example, the present invention can be implemented even with an image sensor using a CCD.
- the CMOS sensor element 252 is not limited to the reflected light, and a liquid crystal display, an electroluminescence panel, or other display device It is also possible to receive light from an element forming a pixel or a backlight of an element array and output a pixel signal. In this case, light from the irradiation device 201 is not necessary. Moreover, as such a pixel sensor dedicated to the display device, the irradiation device 201, the light guide plate 250, the diffuse reflection plate 256, and the like are unnecessary.
- Embodiment 14 With reference to FIGS. 95 to 99, an optical sensor of the apparatus 110 according to Embodiment 14 of the present invention will be described.
- the optical sensor according to the fourteenth embodiment can be used as the optical sensor 130 in the eighth embodiment.
- the device 110 is the same as the card-type device described in the first embodiment, for example.
- the optical sensor 130 has a combination of an LED that is a light emitting element and a photodiode that is a light receiving element. That is, the optical sensor 130 has a light receiving element that can detect the wavelength and intensity of light emitted from a smartphone touch panel or a PC display (hereinafter also referred to as a touch panel), and receives light that changes in the time direction. And get the optical code. On the other hand, the optical sensor 130 can receive reflected light and acquire a color code when light is emitted from a light emitting element (also referred to as an irradiation device) to a colored portion of the printed matter.
- a light emitting element also referred to as an irradiation device
- the print areas where the reflected light detected by the optical sensor is reflected are the same color.
- the device 110 is a card
- the color of the print area in the range detected by each photodiode is different at the position where the device 110 is placed, a color change occurs depending on how the card-type device is placed, and the color This is because information is detected differently.
- the printing area of the same color refers to the range of the surface of the printed matter in which reflected light is detected in a state where the optical sensor 130 including each photodiode is not moved. Therefore, there may be a plurality of print areas with different color schemes on the surface of one print medium.
- the device 110 can easily recognize whether or not the device 110 is placed on either the touch panel or the printed material by determining whether light is emitted from the touch panel or the like and light is received with time change. Further, whether or not the light is reflected from the printed material can also be determined based on whether or not the transmission signal from the light emitting element and the reception signal from the light receiving element have a specific relationship. For example, when a specific pulse signal (HI and LO light emission signals) is irradiated from the light emitting element and the same pulse signal can be received by the light receiving element, it can be determined that the light is reflected from the printed matter.
- HI and LO light emission signals HI and LO light emission signals
- the optical sensor 130 may stop the irradiation. If the light emitted from the irradiation device does not affect the recognition of the optical code emitted from the touch panel or the like, the optical sensor 130 may continue the irradiation.
- FIG. 95 is a plan view seen from the light receiving surface of the optical sensor 130A.
- a white LED 140 is disposed as an irradiation device.
- R photodiodes 141, G photodiodes 142, and B photodiodes 143 provided with color filters that transmit light of different wavelengths (RGB) are arranged at equal intervals.
- R photodiode 141, the G photodiode 142, and the B photodiode 143 photodiodes having sensitivity to light in the wavelength regions of the respective colors may be used.
- FIG. 96 is a plan view seen from the light receiving surface of an optical sensor 130B having six photodiodes.
- a white LED 140 is arranged in the center, and two R photodiodes 141, two G photodiodes 142, and two B photodiodes 143 are arranged at equal intervals.
- the photodiodes are arranged in the order of R-> G-> B-> R-> G-> B from the upper side of the white LED 140 in the clockwise direction.
- White LED 140 is located at substantially the same distance from each photodiode. Since approximately the same amount of light is applied to the print medium surface, the amount of light received by the R photodiode 141, the G photodiode 142, and the B photodiode 143 is considered to be approximately the same. However, the color code may not be correctly decoded if the printing situation under each photodiode is uneven. Therefore, by making the positions of the R photodiode 141, the G photodiode 142, and the B photodiode 143 as close as possible, the amount of received light does not differ so much as to affect the decoding even if there is a slight color change. You may think.
- the irradiation device is configured to uniformly irradiate the print medium surface, the positions of the R photodiode 141, the G photodiode 142, and the B photodiode 143 are close to each other regardless of the position of the white LED 140. It is desirable. In an example in which three photodiodes are arranged as shown in FIG. 95, it is desirable that the diodes are close to each other so as to form a triangle, and the surface of the print medium to be read with the color code is uniformly irradiated with a light guide plate or the like.
- the R photodiode 141, the G photodiode 142, and the B photodiode 143 detect the light intensity of red (R), green (G), and blue (B), respectively.
- 97 to 99 are cross-sectional views of the optical sensor cut along the arrow with the letters “A cross section” in FIG. 95, and show a modification of the optical sensor 130A.
- the light transmitting plate 145 is embedded in the card-type device 110, if the peripheral side surface is formed of a reflective material, the light is reflected on the side surface, so that the amount of light does not decrease so much in the peripheral portion.
- the reflection plate may be provided on the peripheral side surface.
- FIG. 99 is a cross-sectional view of the optical sensor 130E.
- the optical sensor 130E uses a light diffusing plate 147 formed of a material that diffuses light (white acrylic or the like) instead of the light transmitting plate. Thereby, the light irradiated from the white LED 140 is irradiated almost uniformly on the print medium surface, and the reflected light is also diffused and reflected. Therefore, the change in the amount of light received due to the difference in the light receiving position is reduced. Even when the printing situation is poor and the color of the color code reading print medium surface changes, the optical sensor 130E can receive the average reflected light.
- a light diffusing plate 147 formed of a material that diffuses light (white acrylic or the like) instead of the light transmitting plate.
- the wavelength is not limited to R, G, and B, and light of other wavelengths is used.
- the optical code may be read by a mechanism.
- the number of light receiving devices such as photodiodes
- the amount of information that can be read increases in accordance with the number of light receiving devices.
- the irradiation apparatus may irradiate light having a wavelength including all different wavelengths, or an irradiation apparatus that irradiates a predetermined wavelength for each different wavelength.
- the five elements 111 are conductors, and the information output from each element 111 is referred to as symbols 1 to 5 as in the case of the embodiment 0.
- the symbol 1 is output from the lower element 111 of the information reader data input unit 112.
- Symbol 2 and symbol 3 are output from the two elements 111 on the right side of the information reader data input unit 112, and symbol 2 is on the upper side and symbol 3 is on the lower side.
- Symbol 4 and symbol 5 are output from the two elements 111 on the left side of the information reader data input unit 112, the symbol 4 on the lower side and the symbol 5 on the upper side.
- the symbol is a signal detected by a physical quantity sensor such as a touch panel by the interaction between the element 111 and a sensor (physical quantity sensor) that can detect the physical quantity such as the touch panel.
- the information device 200 changes the electrostatic capacitance between the element 111 and the touch panel on the contact surface of the digital stamp placed on or close to the touch panel built in the housing surface (or the electric field strength of the touch panel surface). Change) and the position of the element 110 to detect the pattern code from the digital stamp.
- the digital stamp encodes a large number of pattern codes by changing the changing information pattern in the time direction, and repeatedly outputs the pattern codes so that they can be recognized without omission. Therefore, the digital stamp causes the information device 200 to recognize the delimiter of the data block by using a series of pattern codes as a data block.
- a data block delimiter is defined by one or more unique patterns that do not appear in other patterns. Furthermore, in the information pattern changing in the time direction, the same pattern may occur continuously, and it is necessary to accurately recognize the time interval at which the pattern is generated.
- the touch recognition interval of the touch panel varies depending on the model, the touch recognition interval of the current smartphone touch panel (recognition of changes in capacitance and electric field strength) is around 20 ms to 40 ms.
- the time interval at which the element 111 is detected by an application operating on the reading side such as a smartphone or a tablet terminal and the generation interval of the information pattern when the information pattern is generated from the digital stamp It is difficult to get accurate synchronization. Therefore, it is desirable to generate a pattern for synchronizing the digital stamp so that the information device 200 can recognize the generation interval of the information pattern.
- the pattern for synchronization is not defined by all symbols 1 to 5 but can be formed by some symbols, for example, symbol 1.
- the application that recognizes the pattern code detects the output of symbols 1 and 2 to 5 and performs a comparative evaluation, recognizes that symbol 1 is ON for any two or more consecutive patterns, and If the ON / OFF combinations 2 to 5 are different, it can be recognized that the data block is separated.
- the symbols that are continuously turned on are not limited to the symbol 1, and any symbol may be used, and a combination of three or more symbols may be continuously turned on. Good. However, symbols that are continuously ON are repeatedly turned ON / OFF alternately when outputting an information pattern other than a set of separated patterns.
- the set of patterns to be separated may include symbols that are continuously OFF.
- the digital stamp may use a plurality of patterns for error checking.
- Such pattern code output by symbols 1 to 5 can also be used to output a pattern code to a card type device.
- the elements 111 for switching ON / OFF of the symbols 1 to 5 may be arranged in any way.
- the pattern 2 symbols other than the symbol 1 may be turned on, and the example of FIG. 101 shows that the symbols 1, 3, and 4 are in an on state. Since the direction of the digital stamp is specified by turning on symbols other than the symbol 1, the pattern 2 is also referred to as a direction pattern.
- Symbol 1 repeats ON / OFF at predetermined time intervals.
- Symbol 2 to symbol 5 are switched ON / OFF for each pattern to be output.
- the fact that symbols 2 to 5 are in the ON state is indicated by a dotted line.
- symbol 2 and symbol 4 are in an ON state.
- the element 111 which is a pattern code output device repeats output of 28-bit information according to the information symbol patterns from the pattern 3 to the pattern 9.
- a reference symbol pattern (pattern 1 and pattern 2) is output for each information symbol pattern from pattern 3 to pattern 9. Note that the last 4 bits of the pattern 9 immediately before the reference symbol pattern may be used as a parity check bit.
- the digital stamp pattern code specification described above and the digital card (card type device 110G, etc.) pattern code specification described in the eighth embodiment can be used interchangeably. That is, the digital stamp may adopt the same pattern code specifications as in the eighth embodiment. In the first to eighth embodiments, the same pattern code as that of the present embodiment may be adopted.
- the functions of the digital stamp and the digital card may be provided in the digital stamp or the digital card by selectively combining both functions.
- the code generator 1 and the card-type device 110 are used when two AA batteries are used as the power source in the stamp-type code generator 1 and the card-type device 110 of the above embodiment. It has been found that the change in capacitance due to the above can be sufficiently recognized from a touch panel such as a mobile phone. That is, when two AA batteries are used as the power source, the touch panel of the cellular phone or the like can be controlled by turning on and off the SW 115 even if a human finger does not touch the contact conductor 114 illustrated in FIG. The change in electric capacity can be detected sufficiently. Therefore, for example, in the code generator 1 illustrated in FIGS.
- the touch panel can be changed in physical quantity such as capacitance or electric field strength without using the contact conductor 114. Can do.
- a tempered glass or protective sheet is attached to the touch panel, the maximum thickness is less than 1 mm, and the capacitance of one conductor required to detect changes in physical quantity due to ON / OFF of SW115 is about 1.5 Pf or more. is there.
- the element 111 having a diameter of about 7 to 8 mm is used, if the conductor equivalent to two AAA batteries is provided, the case of the cord generator 1 or the card-type device 110 is not electrically conductive. It can be made into a body.
- the change in the physical quantity is exemplified by the capacitance or the change in the electric field strength on the touch panel surface.
- the change in physical quantity is not limited to the change in capacitance or electric field strength. That is, the device 110 or the like may generate a corresponding change according to a physical quantity that detects a change as an input operation of information received by the information device 200 or the like.
- the digital card according to the sixteenth embodiment of the present invention (the devices 110, 110A to 110J, etc. of the first to ninth embodiments) is a card-type device.
- the card-type device according to Embodiment 16 is also called G-Card.
- the digital card according to the sixteenth embodiment can be used for various purposes such as personal authentication or security management in distribution. Further, the circuit, sensor, conductor arrangement, and control procedure included in the stamp-type code generator described in Embodiment 0 can be applied to G-Card.
- FIG. 103 is a diagram illustrating a current credit card.
- An expensive card reader for reading an IC chip or a magnetic stripe is used to pay for various cards such as an existing credit card.
- the ID of a card that can input and output information without contact may be skimmed during transmission, and in particular, a magnetic card or the like may be easily copied and forged.
- FIG. 104A is a diagram showing an example of using a card type device (G-Card).
- FIG. 104B is a diagram showing a modification of the card-type device.
- a plurality of elements and sensors arranged on the back surface of the G-Card are covered with a non-conductive sheet.
- G-Card has a fingerprint authentication panel on the surface.
- the fingerprint authentication panel may not be provided.
- G-Card has a password input touch panel on the surface.
- the G-Card has a sign input touch panel on the back surface.
- the password input touch panel and the sign input touch panel may be omitted.
- G-Card can be used as a credit card, prepaid card, point card, and various member's cards, thereby greatly improving convenience and security.
- the G-Card stores the card ID in a non-volatile memory exemplified by the memory 117 described in the eighth embodiment.
- the G-Card outputs a pattern code to the touch panel of the information device 200 via the pattern code output device 131 by the interaction between the G-Card that changes the physical quantity and the touch panel.
- the G-Card recognizes (digitizes) the change in the amount of light received from the display of the information device 200 via the information input device 132, the intensity for each wavelength, the light emission time, and the stage of the intermittent time. Enter information.
- the G-Card may authenticate a signature written on the touch panel by the user with a finger or a stylus pen.
- the G-Card may acquire the signature feature points and authenticate them by comparing them with the feature points recorded on the card.
- the G-Card may transmit the signature trajectory as a pattern code to the information device 200, and the information device 200 may perform authentication on the cloud by transmitting the received signature trajectory to the cloud or the like.
- the G-Card In order to prevent the use of counterfeit G-Card that outputs the same pattern code as the G-Card by skimming the pattern code from the G-Card acquired with the touch panel, the G-Card is emitted from the touch panel. And a second ID calculated by a predetermined algorithm may be output as a pattern code based on the acquired optical code and the first ID stored in the G-Card memory 117 or the like. .
- the information device 200 can perform G-Card authentication.
- the G-Card first outputs a first ID from the G-Card to the information device 200, and the touch panel (display) of the information device 200 emits an optical code corresponding to the first ID. Good.
- the optical code emitted from the touch panel of the information device 200 is a one-time password generated in the cloud, and a second password calculated based on the first ID of G-Card is used as a one-time ID. By using it, higher security can be realized.
- the user places the G-Card on the touch panel of the information device 200.
- G-Card converts ID1 as a pattern code and outputs it to the touch panel of the information device 200 via the pattern code output device 131.
- the information device 200 decodes the received pattern code and transmits it to the cloud.
- the cloud receives ID1, uses one time as a parameter at a predetermined time interval, and transmits ID2 calculated using the time and ID1 as a parameter to the information device 200.
- the information device 200 converts ID2 into an optical code and transmits it to the G-Card by light emission from the display of the information device 200 or the like.
- the G-Card receives the optical code via the information input device 132, generates ID3 with a predetermined algorithm, and outputs it to the touch panel via the pattern code output device 131.
- the information device 200 transmits the acquired ID3 to the cloud in the same procedure as described above, and authenticates whether ID1 is correct. However, ID1 may be omitted.
- the cloud may transmit ID2 calculated using time as a parameter to the information device 200 and execute the same processing.
- the G-Card can be prevented from being used even if it is stolen without the user's own smartphone. Even if both the smartphone and G-Card are stolen, it is possible to perform secure identity verification by performing fingerprint authentication when using G-Card or by entering a password as shown in Fig. 106 It becomes.
- the process illustrated in FIG. 106 can be executed, for example, by the procedure illustrated in the flowcharts of FIGS. 62, 63, 67B, 67C, 68B, 68C, 72E, 72F, and the like.
- FIG. 107 is a diagram showing a usage example of G-Card used for product warranty.
- the G-Card can be used as a warranty card for product warranty in a package of the product.
- an ultra-thin G-Card module may be incorporated into the package of the product itself, or may be affixed to the product when shipped in a sealed state. Thereby, highly accurate authentication and traceability can be realized.
- the back surface of the G-Card and the G-Card module include a plurality of elements and a solar panel for receiving an optical code and supplying power.
- the elements and the like are built in the G-Card and covered with a non-conductive sheet.
- the user activates a G-Card security application for product guarantee on the information device 200 such as a smartphone, or opens a security page on the WEB site of the product and holds the G-Card or G-Card module.
- the touch panel of the information device 200 such as a smartphone acquires the pattern code via the pattern code output device 131 of the G-Card or G-Card module.
- the information device 200 such as a smartphone acquires various information such as the authenticity of the product, the date of manufacture, the validity period, the product content, etc. from the G-Card or the G-Card module via the touch panel and displays them for viewing by the user. can do.
- FIG. 108 is a diagram showing a processing example of authenticity determination by G-Card.
- the code number is displayed on the smartphone, and the user determines the authenticity of the product etc. based on whether or not the unique security code written on the G-Card matches the displayed code number. Easy to implement.
- FIG. 109 is a diagram showing an example of authenticity determination by inputting a G-Card and a security code.
- the user Before (or after) holding the G-Card over the smartphone, the user inputs a unique security code (4541 5673 in the example of FIG. 109) to the information device 200 such as a smartphone.
- the information device 200 such as a smartphone emits a corresponding optical code and delivers it to the G-Card to be compared with information stored in the non-volatile memory of the G-Card, or output from the G-Card.
- the information device 200 such as a smartphone emits a corresponding optical code and delivers it to the G-Card to be compared with information stored in the non-volatile memory of the G-Card, or output from the G-Card.
- the information device 200 inputs the optical code to the G-Card via the G-Card information input device 132 by light emission from the display or the like, and requests transmission of the security code. Then, the G-Card reads the security code from a non-volatile memory such as the memory 117, and outputs it in the form of a pattern code to the touch panel of the information device 200 via the pattern code output device 131. The information device 200 decodes the pattern code acquired via the touch panel and compares it with the input security code, thereby determining the authenticity determination. The information device 200 may display the result of the authenticity determination on the display.
- the information device 200 converts the input security code into an optical code and inputs it to the G-Card via the G-Card information input device 132 by light emission from a display or the like.
- the G-Card decodes the optical code received from the information input device 132 and acquires the security code.
- G-Card compares the decrypted security code with the security code stored in the nonvolatile memory such as the memory 117. Thereby, the judgment of the authenticity determination is executed.
- the G-Card outputs the result of the authenticity determination to the touch panel of the information device 200 via the pattern code output device 131.
- the information device 200 may display the received authentication result on the display.
- the above unique security code may be printed on either or both of the product, package, warranty card, etc.
- the security code may be the current date or the current time.
- the G-Card may output a pattern code using the date of the current day or the current time as a one-time password to perform authentication. If the current date or current time is used as a one-time password, the security code may not be printed. If no security code is used, the authenticity of G-Card itself is determined. For example, first, the information device 200 encrypts predetermined information with a one-time password, converts it into an optical code, and inputs it to the G-Card via the information input device 132. The G-Card decodes the received optical code and further decodes the decoded result with a one-time password.
- the G-Card transmits the decrypted result to the touch panel of the information device 200 via the pattern code output device 131 in the form of a pattern code.
- the information device 200 decodes the pattern code received from the G-Card, and determines that the G-Card is genuine when it matches the predetermined information transmitted first.
- the G-Card security application acquires an optical code emitted from the touch panel of the information device 200 such as a smartphone, and a pattern calculated by a predetermined algorithm based on the acquired optical code.
- the code is output from the pattern code output device 131 as a code.
- the information device 200 such as a smartphone can perform authentication determination and traceability by decoding the pattern code output from the G-Card using the information of the optical code emitted to the G-Card.
- FIG. 110 is a diagram showing a usage example of the G-Card module.
- the G-Card module can realize identity verification without a photo card or the like.
- an information device 200 such as a delivery-side smartphone or the like in order to confirm the identity of the article or the G-Card module affixed to the receipt received by the person.
- Your personal information is displayed.
- the personal information can be confirmed by the displayed personal information.
- the personal information of the person registered in the G-Card module may not be a photograph, but may include information that only the person knows, such as date of birth, age, and password. It is possible to confirm the identity by confirming or inputting information known only to the principal.
- information that only the user knows is stored in a non-volatile memory such as the memory 117 of the G-Card module attached to the receipt received by the user.
- a non-volatile memory such as the memory 117 of the G-Card module attached to the receipt received by the user.
- the delivery person holds the G-Card module over the information device 200 such as a smartphone, the delivery is performed according to the procedure illustrated in FIGS. 62, 63, 67B, 67C, 68B, 68C, 72E, 72F, and the like.
- the information in the memory 117 is output to the touch panel of the information device 200 via the pattern code output device 131.
- the delivery person can recognize information that only the person knows and can confirm the identity.
- Ticket purchase / coupon acquisition and authentication 111 to 113 illustrate an example in which G-Card is used for ticket purchase / coupon acquisition and ticket / coupon authentication.
- An application for using G-Card with the information device 200 such as a smartphone or a tablet is also referred to as a G-Card application.
- the user holds the G-Card over the touch panel of the information device 200 such as a smartphone or a tablet.
- the corresponding pattern code (ticket / coupon code) is output as an optical code from a touch panel such as a smartphone, and is input to the G-Card via the information input device 132.
- G-Card decodes the optical code and records it in the memory 117.
- the G-Card equipped with a credit function can also execute settlement. Specifically, when the surface on which the G-Card element is arranged is brought into contact with or close to the touch panel, the G-Card outputs information used for payment to a smartphone or the like. Note that G-Card can have the same configuration as in FIG.
- the photodiodes of the G-Card information input device 132 (the optical sensor 130), for example, the photodiodes WPD1 to WPD6 illustrated in FIG. 72H, and the light emitting areas L1 to LE6 of the display are accurately aligned.
- the application of the device 200 may display a mark, for example, a frame-shaped graphics object, on the display for card alignment.
- the information device 200 displays guidance such as “(on the card)”, “(bottom of the card)”, and “please align the left side of the card here” along with the dotted frame-like graphics object. .
- the user can bring the G-Card into contact with or close to the touch panel with high accuracy.
- each of the light emitting regions LE1 to LE6 can correspond to each of the corresponding photodiodes WPD1 to WPD6. Light can be incident.
- the pattern code output device 131 may include, for example, one element 111 or only two elements 111.
- the information device 200 may emit light from each of the light emitting regions LE1 to LE6, triggered by the fact that the ON symbol by the element 111 of the pattern code output device has been recognized.
- the G-Card can receive the optical code with the corresponding photodiodes WPD1 to WPD6, and if there is no error, the confirmation response may be output as a pattern code by the pattern code output device (element 111).
- the information device 200 When entering with a purchased ticket or using a coupon, the information device 200 operates as a ticket / coupon authentication tablet, a dedicated reader terminal, or the like.
- the information device 200 is running an application for confirming a ticket / coupon purchased with G-Card.
- FIG. 112 when the G-Card is held over, an output request for a pattern code corresponding to a ticket or coupon is emitted from the display on the touch panel of the terminal with an optical code, and the G-Card is transmitted via the information input device 132. Input to Card.
- the G-Card that has received the optical code reads a ticket or coupon corresponding to the optical code from the memory 117. Then, the G-Card converts the read ticket or coupon into a pattern code and outputs it to the touch panel of the information device 200 via the pattern code output device 131.
- the terminal or the like reads the pattern code output from the G-Card, decodes it, and obtains ticket or coupon information. If the terminal or the like is the same as the pattern code recorded in the cloud or the terminal, the terminal approves the entrance to the venue and the exchange / use of the coupon. Once the used ticket or coupon is used, the corresponding pattern code recorded on the G-Card may be deleted so that it is not used again. Alternatively, as shown in FIG. 113C, the use history of tickets and coupons may be recorded on the G-Card and displayed by holding the G-Card over the information device 200 such as the user's smartphone.
- FIG. 114 to FIG. 116 explain an example in which G-Card is used for a content viewing service and a customer collection service by storing coupon points.
- the user acquires G-Card for providing contents, coupons, and points from the service provider by a predetermined method.
- the ID for providing the content, coupon or point is not recorded in the memory 117 of the G-Card.
- the user receives a direct mail (DM), a catalog, a magazine, a newspaper, or a product that includes G-Card, or distributes it in a store, facility, or town, so that the G-Card is distributed. Can be obtained.
- DM direct mail
- FIG. 114 is a diagram showing an example of a service such as a point provided by G-Card.
- the service provider installs the optical code light emitting device 170 for G-Card at the service counter at a predetermined location for attracting customers.
- the user goes to the service counter with the G-Card, and holds the G-Card over the optical code light emitting device 170.
- the G-Card acquires the content, coupon, and point service ID output from the optical code light emitting device 170 via the information input device 132 and records them in a nonvolatile memory such as the memory 117.
- service counters at various places can provide different services.
- the G-Card may be held over the optical code light emitting device 170 by the person in charge of the service counter who has received the G-Card from the user.
- the optical code light emitting device 170 may be an information device 200 such as a smartphone of a person in charge of a service counter.
- the G-Card When the user obtains the G-Card, the G-Card records the ID for content and coupon / point service in the memory 117, but is in a state where an electronic key is applied so as not to be used. May be. In this case, when the G-Card is held over the optical code light emitting device 170, the G-Card releases the electronic key so that a predetermined content or coupon / point service ID can be used. Good. When a plurality of electronic keys are set in G-Card, the user can use a service corresponding to the electronic keys. In this case, the user can acquire different contents and coupon points at various service counters like a stamp rally.
- FIG. 115 is a diagram showing an example of displaying the status of the point service by G-Card.
- the user can check the expiration date of points and the number of points earned by holding the G-Card over the information device 200 such as a smartphone.
- FIG. 116 is a diagram showing an example of displaying service contents such as coupons by G-Card.
- the user can check the service content of the coupon acquired by purchasing a concert ticket or the like by holding the G-Card over the information device 200 such as a smartphone.
- the user can use coupon points recorded on G-Card at various stores.
- the user can use coupon points even for services on the Internet by starting the G-Card application on the information device 200 such as the user's smartphone and holding the G-Card over.
- the user can view the current coupon and point service contents recorded in the G-Card, and the status such as the expiration date.
- the user moves the coupon point to an application for using G-Stamp (stamp type code generator 1 shown in FIG. 4 of Embodiment 0) on the information device 200 such as a smartphone and uses it. Also good.
- the user activates the G-Card application on the information device 200 such as a smartphone or a tablet.
- the user holds the G-Card over the information device 200 such as a smartphone or a tablet, various contents such as games, photos, and videos can be transferred from the G-Card to the information device 200. Further, the user may operate content such as a game by placing the G-Card on a smartphone or tablet and moving and rotating the G-Card.
- the service provider can provide further services using various communication means that can be received by the information device 200 such as the user's smartphone. Also good.
- the G-Card is not limited to a card, and may have any shape such as a coin or a piece.
- the G-Card is not limited to attracting customers to the service counter, and may be used without going to the service counter.
- [Stamp / Point Card Flash System] 117 to 120 are examples in which G-Card is used as a stamp and a point card.
- stamp stamping and point addition / deletion are performed by light emission to the G-Card on the display of the information device 200.
- FIG. 117 is a diagram showing an example in which G-Card is used as a dedicated point card for a specific store.
- FIG. 118 is a diagram showing an example in which G-Card is used as a common point card at a plurality of stores.
- G-Card includes an electronic notebook 171.
- the electronic notebook 171 may display and visualize the current stamp or point status.
- the electronic notebook 171 may use a magnetic material, an organic EL, or the like, and may draw characters and pictures by controlling the inside of the card, or may be controlled to be able to write from the outside using a dedicated machine.
- FIG. 119 is a diagram showing an example of adding and deleting stamps and points recorded on G-Card.
- the user presents G-Card at the store.
- the user holds the G-Card over the information device 200 such as a smartphone or a tablet provided in the store for business use. That is, in this service, the store vendor does not have to use a dedicated machine.
- the smartphone or tablet emits an optical code to the G-Card by interlocking with the POS or touch input, and stamp stamping or adding / removing points to the memory 117 can be easily performed on the G-Card. Can be requested.
- the G-Card uses the information in the nonvolatile memory such as the memory 117 as a pattern code. And output.
- the user can recognize the card ID, the current stamp, and the point status on the display of the information device 200 such as a smartphone or a tablet (G-Card for business use), and the point can be erased. Become.
- the user can display the G-Card recognition page by downloading the G-Card application using the information device 200 such as a smartphone, or accessing the G-Card website or a predetermined website.
- the information device 200 detects a physical quantity change by the pattern code output device 131 (element 111) due to the approach of the G-Card. Then, the information device 200 displaying the recognition page emits an optical code from the display, and inputs an information output request to the G-Card via the information input device 132.
- the G-Card outputs information such as the recorded store ID, the number of points acquired at the store, and the expiration date to the touch panel of the information device 200 via the pattern code output device 131 as a pattern code.
- the information by the output pattern code is displayed on the information device 200 such as a smartphone, the user can check the point for each store with the information device 200 such as a smartphone at any time.
- the information recorded on the G-Card may be moved to the smartphone. 120, when the G-Card is placed in a predetermined direction, for example, a direction different from the direction shown in FIG. 119, the information device 200 such as a smartphone displays the information recorded on the G-Card.
- stamp stamping or point addition / deletion may be performed by the above-described G-Stamp or G-Card for stores.
- the information device 200 such as a smartphone may guide the user in the same procedure as in FIG. That is, the application of the information device 200 may display a guidance for displaying a mark, for example, a frame-like graphics object, for card alignment on the display.
- the user touches and inputs the number of points used at the cash register on the information device 200 such as a smartphone or tablet, and the G-Card is held over the information device 200 such as a smartphone or tablet to erase the number of points. Can be included.
- the user holds the card (G-Card) over the information device 200 displaying the G-Card application or the G-Card recognition page of a predetermined site.
- the information device 200 such as a smartphone can read the store ID stored in the G-Card and receive information transmitted from the store associated with the store ID.
- the information device 200 such as a smartphone permits the reception of information transmitted from the store, the information device 200 receives various advertising information such as a store campaign (provided 3 times points on weekends or a gift of XX) by push mail or the like. .
- various advertising information such as a store campaign (provided 3 times points on weekends or a gift of XX) by push mail or the like.
- the use of the store is promoted by the user browsing various advertisement information.
- the information device 200 such as a smartphone may request that information be transmitted to a store server associated with the read store ID.
- G-Card can also be used as a common stamp card or point card.
- the G-Card can record various store IDs and corresponding information.
- the information device 200 emits an optical code corresponding to the store ID to a common card (G-Card). To do. Further, the information device 200 of each store does not acquire information on other stores from the card (G-Card). [Toys / Games]
- the user places the G-Card on the information device 200 having a touch panel such as a tablet in the case of a game card or trading card by G-Card. Since the G-Card is specified by the touch panel, the user can enjoy the game while moving and rotating the G-Card. Furthermore, since the score, power, items, etc. acquired can be recorded on the G-Card, the user can play the game in the same way as in the battle game or game center on the G-Card. Note that an application installed in the G-Card may record game information in the G-Card memory 117 (see Embodiment 1) or the like.
- the G-Card is a tool sold to the user in the game center, the shopping mall, or the like.
- the user purchases G-Card and plays a game at a game center or a shopping mall where game machines to be enjoyed by G-Card are installed. Then, the user can return to his / her home and enjoy the continuation of the game on the G-Card using a tablet or the like owned at home.
- the user can also provide part or all of the G-Card ID and game information over a third party tablet or the like.
- an operation area by a touch panel, various switches, or the like is provided on the surface of the G-Card.
- the user can operate the game by touching the operation area of the G-Card with a finger.
- An information device 200 such as a smartphone having a touch panel and a game machine can accurately recognize the placement position of the G-Card. Therefore, as illustrated in FIG. 122, the information device 200 and the game machine can also recognize the arrangement of the operation areas provided in the G-Card.
- the operation area is a non-conductor (insulator) such as glass
- the touch panel of the information device 200 or the game machine directly touches the finger through the G-Card. Can be recognized.
- the user can operate the G-Card and operate the information device 200 and the game machine through the G-Card even when the G-Card is interposed between the finger and the touch panel.
- An icon indicating an operation may be formed on the non-conductor surface. In this case, the number of fingers touching at the same time, including the output from the G-Card element 111, must not exceed the limit of multi-touch that can be recognized simultaneously.
- the G-Card may turn off the output of some or all of the elements 111.
- FIG. 123 exemplifies a G-Card game device provided with a photodiode with an irradiation device (for example, the optical sensor of Embodiments 14 and 18).
- a G-Card having a photodiode with an irradiation device can be placed on a board game or an area where a color code is formed on a card to acquire the color code and proceed with the game.
- the color code refers to digital information that can be expressed by hue, brightness, gradation, or the like.
- the number of color codes can be increased by combining two left and right colors.
- each color of R, G, B is ON / OFF, 3 bits are 2 bits, 6 bits are combined in 2 places, each color is 4 steps, and 12 bits. Furthermore, if the G-Card is replaced in the reverse direction and mounted, a 24-bit color code can be acquired. If a dot reading device is provided, position information can also be acquired from the dot code.
- FIG. 124 is an example of an apparatus having another shape.
- G-Card can have various shapes like a piece.
- G-Card configured in various shapes can be referred to as G-Piece.
- G-Piece may be provided with an LED capable of emitting one or more colors and an audio output device.
- the optical code is received and the frame is colored or the sound is output.
- a power source such as a bean battery may be used.
- a pattern conductor can be provided on G-Piece to output the status of a piece and record game information. Any of the element 111 and the optical sensor 130 (or the information input device 132) may be omitted from G-Piece.
- the G-Piece When there is a limit to the number of touches that can be recognized simultaneously by the touch panel of a game machine, etc., when the G-Piece uses more than the limit of the number of touches that can be detected by the G-Piece, Any number of frames can be arranged by turning on the output from 111 to the touch panel.
- the G-Piece includes, for example, three elements 111.
- a device such as a touch panel on which the G-Piece is mounted can recognize the direction of the G-Piece by making the dimensions different so that the arrangement of the three elements 111 is not point-symmetric.
- An electronic notebook using an input device using a touch panel may be provided on the surface of the G-Card.
- the electronic notebook is, for example, the sign input touch panel in FIG. 104B, the electronic notebook 171 in FIG. 117, or the like.
- the user can sign an electronic notebook provided on the surface of the card using an input device such as a touch panel.
- the user places G-Card on the touch panel of the information device 200 and signs an electronic notebook.
- the electronic notebook may be in any form as long as it can acquire data by displaying a handwriting, such as an organic ELE provided with a touch panel or a magnetic material.
- a dot pattern may be formed on the card.
- the user may input a signature with a dedicated dot reading pen.
- the G-Card may be authenticated by extracting a feature point from the signature trajectory and comparing it with the signature feature point recorded in the memory 117.
- the signature trajectory may be transmitted to the information device 200 as a pattern code, and the information device 200 may perform authentication on the cloud by transmitting the received signature trajectory to the cloud or the like.
- the element 111 may be formed (including printing) with a unique pattern without electrically turning the conductor ON / OFF, and a region operated by a finger may be provided.
- the region operated by the finger is configured such that the conductor gives the touch panel an interaction with a capacitance or electric field that can be detected by the touch panel.
- a game card that does not have an electrical conductor ON / OFF is simply referred to as a card.
- FIG. 125 and 126 illustrate the configuration of the game cards.
- FIG. 125 illustrates the configuration of the back surface of the card (the surface that contacts the touch panel).
- FIG. 126 illustrates the configuration of the surface of the card.
- This card eliminates all the components that require a power supply in the stamp-type code generator 1 of Embodiment 0, the apparatus 110 of Embodiments 1 to 8, and the like.
- this card is provided with a conductor corresponding to the element 111 and a conductor plate inside the card for connecting the conductor.
- the number of simultaneously recognizable by multi-touch on the touch panel of the information device 200 is five as in the case of the current smartphone.
- a game program using the card can be executed while enabling operation with a finger.
- the arrangement pattern of the elements 111 (conductors) is asymmetric and unique for each card, no matter how the card rotates.
- the touch panel recognizes a unique pattern code and specifies the type of card and the arrangement on the touch panel. In this case, the touch panel can recognize one touch at a rear position.
- the remaining touch recognition is performed when the user presses the touch panel with a finger over the card (that is, from the upper side of the card). For example, “walk” “run” “stop” “sit” “sleep” “wake” “turn” “fly” along with the card title and character name such as “XX match game ⁇ character” on the card surface
- An icon touch area TC1 labeled “Fight” is provided.
- the information device 200 recognizes the type and arrangement of the card by the arrangement pattern of the element 111 (conductor) on the back surface. Therefore, each time the touch area TC1 is pressed, the information device 200 recognizes the position of the touch area TC1 in the pressed card and specifies the label. For example, when “walking” is pressed, the information device 200 that executes the game program executes an operation of walking “ ⁇ character” corresponding to the type of card on the display.
- FIG. 127 shows an example of using a card in a tablet terminal.
- the number of touches that can be simultaneously recognized by the touch panel is 5 places and 10 places, but these restrictions are examples. Therefore, the implementation of the present invention is not limited by the number of touches that can be simultaneously recognized by the touch panel.
- FIG. 128A is a cross-sectional view (hereinafter referred to as a cross-section A) in which the card is cut along a plane perpendicular to the paper surface through the line connecting the arrows A1 and A2 in FIG. 128B is a cross-sectional view (hereinafter referred to as cross-section B) in which the card is cut along a plane that passes through the line connecting the arrows B1 and B2 in FIG.
- FIG. 129 is a plan view (referred to as a bottom view) of the card of FIG. 125 viewed from below (the back side where the card contacts the touch panel).
- the card has a three-layer structure in general by a protective / printing layer CA1 on the front side, an internal conductor plate CA2 and an insulator CA3 (or elastic insulator CA4) on the back side.
- the periphery of the card is surrounded by an insulating frame.
- the element 111 in the vicinity of the cross-section A, is embedded in the backside insulator CA3 and connected to the internal conductor plate CA2.
- the touch panel By placing such a card on the touch panel of the information device 200 or the like, the touch panel recognizes a physical quantity (capacitance, electric field strength accompanying electrostatic induction) or the like by the element 111 on the back surface of the card and detects the placement of the card. To do. However, it is difficult for a touch panel such as the information device 200 to detect a physical quantity of only the element 111 (conductor). Therefore, in the present embodiment, when the conductor plate CA2 is arranged on the card surface or inside the card and the user touches the card, physical quantities (capacitance, electric field strength, etc.) exerted on the touch panel from the element 111 are increased. I have to. Note that the portion of the insulator CA3 in FIG.
- the 128A is a portion where the presence or change of a physical quantity (capacitance, electric field strength, etc.) is not detected by the touch panel. Therefore, when the user's finger touches the card, the touch panel detects the arrangement of the element 111 (conductor) from the presence or change of physical quantities (capacitance, electric field strength, etc.). If the arrangement of the element 111 (conductor) is asymmetric, the information device 200 acquires the arrangement coordinates of the element 111 (conductor) detected by the touch panel. Therefore, if the arrangement of the elements 111 (conductors) for each card is unique for a plurality of cards, the information device 200 can identify the type of the card.
- the protection / printing layer CA1 can be formed of a conductive material such as a conductive ink
- the user's finger touches the surface of the card, and the element is passed through the protection / printing layer CA1 and the conductor plate CA2.
- 111 conductor
- the protective / printing layer CA1 is not a conductive material, if the thickness is sufficiently thin and about 0.5 to 0.6 mm, the user can touch the protective / printing layer CA1 with the finger. , Causing electrostatic induction to the conductor plate CA2, and causing the touch panel to recognize the presence or change of a physical quantity (capacitance, electric field strength accompanying electrostatic induction) from the element 111 (conductor) through the conductor plate CA2.
- a conductive portion for example, conductive An ink thin film
- all the elements 111 may be connected to the conductive portions of these touch regions TC1 by conductive wires.
- an elastic insulator CA4 layer and an insulator CA6 layer are provided immediately below the touch region TC1 (for example, “walking” label) and below the conductor plate CA2.
- a spacer CA5 is embedded in the layer of the elastic insulator CA4.
- the elastic insulator CA4 may be a gap, that is, an air layer.
- the elastic insulator CA4 may be a honeycomb structure or a layer formed of a sponge-like material.
- the spacer CA5 does not have to be cylindrical, and may have any shape as long as the structure supports the conductive plate CA2 with respect to the touch panel surface.
- the spacer CA5 may be, for example, a quadratic curved surface obtained by rotating a quadratic curve such as a hemisphere or a parabola.
- the spacer CA5 may be an elastic material.
- the touch area TC1 for example, a “walking” label
- the conductive plate CA2 at the pressed position can easily come into contact with the touch panel, and the operability of the user is improved. To do.
- the conductive plate CA2 and the insulator CA6 on the back surface come into contact with each other. Note that the insulator CA6 may not be provided.
- the conductive plate CA2 contacts or approaches the touch panel surface. Accordingly, when the finger touches the touch area TC1, the conductive plate CA2 comes into contact with the insulator CA6 or the surface of the touch panel, so that the touch panel has a physical quantity (capacitance, electric field strength accompanying electrostatic induction) or the like or changes. Can be recognized.
- the card when the card is viewed from the lower side (back side), the card is surrounded by a frame CA0, and an area in which four elements 111 are provided and an area in which many spacers CA5 are provided. Exists.
- the insulator 111 is filled around the element 111.
- the periphery of the spacer CA5 is filled with an elastic insulator CA4.
- the elastic insulator CA4 may be an air layer.
- the elastic insulator CA4 is a gap, for example, the insulation rate is extremely high.
- the touch panel does not detect a touch due to the presence of a gap of about 0.2 mm to 0.3 mm.
- the touch panel detects a touch (finger press).
- the information device 200 such as a game machine executes the process so that the touch panel identifies the card and the “ ⁇ character” corresponding to the card type executes a walking action. Is possible.
- the insulator CA6 is omitted. As already described, the insulator CA6 may not be provided.
- FIG. 130 is a modified example of a cross section B in which the card is cut along a plane perpendicular to the paper surface through a line connecting the B1 arrow and the B2 arrow in FIG.
- the spacer CA5 may be omitted. Absent.
- the elastic insulator TC4 is made of a material having elasticity, for example, a sponge, an elastic honeycomb structure, or the like. Note that the element 111 (conductor) illustrated in FIG.
- the 128 may also be integrally formed using the same material as the elastic insulator CA4 instead of the insulator CA3.
- the touch area TC1 for example, “walking” label
- the pressed portion of the conductor plate CA2 is slightly depressed.
- the distance between the depressed portion and the touch panel becomes closer than the other portions, and the touch panel can detect a change in a physical quantity (capacitance, electric field strength accompanying electrostatic induction) and the like accompanying pressing of the touch area TC1.
- a layer in contact with or in proximity to the touch panel is formed on the back surface side (side facing the touch panel) by the insulator CA3 and the insulator CA4.
- FIG. 131 and 132 are examples of other cards for games.
- FIG. 131 shows the configuration of the back surface (the surface in contact with the touch panel) of another card.
- this card has a touch area TC2 and a touch area TC3.
- the touch area TC2 for example, a title and a picture of “XX language learning card” are described, and five elements 111 (conductors) are provided on the back surface as shown in FIG. Therefore, the touch area TC2 is called a pattern code output touch area.
- labels such as “English”, “Japanese”, “Q1”, “Q2”, “Q3”, “YES”, “NO”, etc. are printed as icons on the touch area TC3.
- the touch area TC3 is called an icon touch area.
- the touch area TC2 and the touch area TC3 are not electrically connected to each other.
- the conductor plate CA2 exists below the touch region TC2, but the conductor plate CA2 does not exist below the touch region TC3.
- the information device 200 reads the pattern code based on the arrangement of the element 111 (conductor) and identifies the type of card and the arrangement position of the element 111 (conductor). As a result, the information device 200 associates the touch area TC2 with the coordinate position on the touch panel of the information device 200. That is, the information device 200 specifies the position of the icon (“English” “Q1”) printed on the card on the touch panel.
- FIG. 133 is a cross-sectional view (hereinafter referred to as cross-section C) in which the card is cut along a plane perpendicular to the paper surface passing through the line connecting the arrows C1 and C2 in FIG. 131.
- 134 is a cross-sectional view (hereinafter referred to as cross-section D) in which the card is cut along a plane that passes through the line connecting the D1 arrow and D2 arrow in FIG. 131 and is perpendicular to the paper surface.
- a cross section C in FIG. 133 has the same structure as the cross section A in FIG. 128.
- the conductor plate CA2 is not provided in the cross section D as shown in FIG.
- an insulator CA3 is provided in the section D.
- the insulator CA3 may be the same as the insulator around the element 111 (conductor) in the section C.
- the touch panel detects an interaction due to a physical quantity such as capacitance and electric field strength, and specifies the touch position. .
- the protective / printing layer CA1 and the insulator CA3 are made of a transparent material, the user can view the screen and operate the touch panel from above the card even when the user places the card on the touch panel.
- the protective / printing layer CA1 and the insulator CA3 may be a transparent medium such as glass or acrylic.
- the protective / printing layer CA1 and the insulator CA3 may be integrated with each other regardless of whether they are transparent or non-transparent.
- both the element 111 (conductor) and the conductor plate CA2 may be formed by printing to form the element 111A and the conductive plate 111A.
- both the element 111A and the conductive plate 111A can be said to be printed thin films.
- the element 111A and the conductive plate 111A may be connected by a conductive line.
- a portion other than the element 111A, the conductive plate 111A, and the conductive line may be embedded with an insulator CA3 to form a card-type housing.
- a portion other than the element 111A, the conductive plate 111A, and the conductive line may be partially formed as a gap.
- a cross-section DD is a modified example of a cross-sectional view (hereinafter, referred to as a cross-section DD) in which a card is cut along a plane perpendicular to the paper surface through a line connecting the D1 arrow and the D2 arrow in FIG. 131.
- an element 111 (conductor) is provided under each icon printed in the touch area TC3.
- the icon illustrated in FIG. 132 label such as “English”
- physical quantities such as electrostatic capacitance and electric field strength by the finger interact with the touch panel via the element 111 (conductor) immediately below. Therefore, the information device 200 can recognize which icon is pressed.
- the card may slide and rotate when the user touches the icon.
- the information device 200 cannot take the correspondence between the touch area and the touch position. Therefore, an anti-slip material may be applied to the back of the card so that the card does not slide or rotate.
- a predetermined icon can be selected without any problem without applying anti-slip material.
- FIG. 137 is an example of another game card.
- the card is provided with a transparent touch area TC4.
- the transparent touch region TC4 may be a transparent dielectric such as glass or acrylic. Note that the structure of the back surface of the touch region TC2 is the same as in the case of FIGS. 131 and 132, and the element 111 (conductor) is arranged.
- an icon image displayed on the display of the information device 200 is displayed in the transparent touch area TC4. Even if the card is placed diagonally, the smartphone screen is displayed diagonally according to the direction of the card so that it fits within the transparent frame.
- the touch panel can detect the touch position of the finger and specify the touched position by the interaction of the finger with the touch panel. That is, the electrostatic capacitance by the finger or the electric field strength can be detected by the touch panel through the transparent dielectric in the transparent touch region TC4. Therefore, the application executed on the information device 200 may execute a process corresponding to the icon displayed at the touched position. If the touch area TC2 and the transparent touch area TC4 are covered with a conductive transparent film and connected to the conductor plate CA2 illustrated in FIG.
- the touch area can be displayed while the user is touching the transparent touch area TC4.
- Sufficient interaction from the element 111 (conductor) on the back surface of the TC2 to the touch panel can be given, and the information device 200 can recognize the arrangement of the element 111 (conductor).
- the user can give an interaction with a finger to the touch panel of the icon portion on the display such as “English” via the transparent touch area TC4, and can select an icon on the display.
- FIG. 138 shows an example in which the drawing application process is executed on the card shown in FIG.
- the drawing application executed on the information device 200 can acquire the movement locus of the finger via the touch panel by the interaction with the finger from the transparent touch area TC4.
- the drawing application may draw a line on the display according to the trajectory. Therefore, for example, the user can draw a character in the drawing area of the drawing application immediately below the transparent touch area TC4 of the card placed on the touch panel of the information device 200.
- FIG. 139 is a processing example of a game program that the information device 200 recognizes and executes the cards illustrated in FIGS. 125 to 138.
- the central processing unit (CPU) of the information device 200 starts a game program according to a user operation. For example, first, a character appears in a game scene (S1). Then, the CPU waits for the card to be placed on the touch panel (S2). When detecting that the card is placed on the touch panel (YES in S2), the CPU specifies the type of the card from the arrangement of the elements 111 and the relative position (arrangement) of the card on the touch panel. Then, the CPU waits for the user's finger to touch the card icon.
- the CPU waits for the user's finger to touch the icon on the display (S4).
- the CPU detects a finger touch (YES in S4), it is determined whether or not the touched icon is an instruction to end the game program (S5). If the touched icon does not instruct the end of the game program, the CPU causes the character to execute an action corresponding to the touch position. Then, the CPU returns the process to S4. On the other hand, if it is determined in S5 that the touched icon is an instruction to end the game program, the CPU ends the game program.
- the device 110 such as G-Card, the code generating device 1 of the zeroth embodiment, and the like are eliminated, and the insulator, the element 111, and the conductor plate are eliminated.
- a game card or other item can be formed with a simple configuration such as CA2.
- a card or an article is played by using a smaller number (for example, four) of elements 111 than the number of touched positions (for example, five) that can be detected simultaneously by the touch panel. Even when it is arranged on a touch panel such as an information device or an information device 200, a touch operation with a finger is possible.
- a touch panel such as an information device or an information device 200
- the icon on the display of the game machine, the information device 200, etc. and the card are used together, and the character corresponding to the card is operated by the icon operation on the display. It becomes possible.
- An example of information transmission processing with the information device 200 will be described.
- the information device 200 detects the arrangement of the element 111 in the device 110 illustrated in FIG.
- a processing example for outputting an optical code will be described.
- the configuration described in the digital stamp of the fifteenth embodiment such as the code generator 1 of the zeroth embodiment or the device 110 of the first to eighth embodiments is used in combination.
- the CPU specifies the positions of the light emitting areas LE1 to LE6 corresponding to the photodiodes WPD1 to WPD6 of the device 110 on the display based on the element arrangement detected by the touch panel. (S11).
- the light emitting area of the device 110 may be determined for each model of the device 110, for example.
- the information device 200 may determine the model of the device 110 from the arrangement of the elements 111 for each model of the device 110. Further, the information device 200 may acquire the model information of the device 110 from the device 110 by the pattern code from the element 111 in a predetermined procedure after detecting the trigger pattern.
- the CPU executes a pattern code input process (S19).
- the pattern code input process is a process of acquiring a card number or the like when the apparatus 110 is a credit card, cash card, point card, or the like, for example.
- the pattern code input process is a process of reading the remaining amount of electronic money from, for example, an electronic money card.
- the CPU executes an optical code light emission process (S19).
- the optical code issuing process ends, the CPU returns the process to S13.
- the optical code issuance process is a process of returning a response to the card, a process of recording a transfer destination on the cash card, a process of writing points on the point card, an electronic For example, a process of writing the remaining amount into the money card.
- the CPU performs the light quantity of the partial area of the display (for example, the issue areas LE1 to LE6 in FIG.
- FIG. 141 illustrates a process in which the device 110 outputs a pattern code to the information device 200 via the element 111.
- the CPU of the apparatus 110 waits for a trigger for starting the process (S30).
- the trigger is, for example, an ON signal that is input from the display of the information device 200 to the photodiodes WPD1 to WPD6.
- the light reception is continuous twice with respect to the photodiode WPD1 illustrated in FIG. 72I.
- the trigger is, for example, successful authentication with the fingerprint sensor described in the first embodiment.
- the trigger is, for example, the start of power supply from the photoelectric conversion element array 112.
- the CPU of the apparatus 110 detects the trigger, it outputs a pattern code from the element 111 (S31). Then, the device 110 waits for a response of the optical code.
- the optical code is emitted, for example, in the light emitting areas LE1 to LE6 of the display corresponding to the photodiodes WPD1 to WPD6.
- the device 110 detects the response of the optical code via the photodiodes WPD1 to WPD6, it waits for an event (S33).
- the CPU executes a memory storing process for storing the information in the memory 117 (S39).
- the memory storing process is a process of storing points.
- the memory storing process is a process of writing the remaining amount of electronic money in the memory 117. If the event is a command indicating the end (YES in S20), the CPU ends the program.
- the information device 200 determines the arrangement of the light emitting areas LE1 to LE6 based on the arrangement of the apparatus 111 of the apparatus 110.
- the implementation of the present invention is not limited to such processing.
- the information device 200 may display a frame on which a device 110 such as a card is placed on the display, as illustrated in FIG.
- the information device 200 detects the trigger signal indicating that the card is placed in the displayed frame, the information device 200 identifies the photodiodes WPD1 to WPD6 of the device 110 from the displayed frame, and starts from the light emitting region LE1.
- the arrangement of LE6 may be determined.
- the information device 200 detects an optical code emission request from an application, for example (S10A).
- the optical code issue request is, for example, a request for obtaining a credit card number from a web browser.
- the CPU of the information device 200 displays a card frame on the display of the touch panel and guides the user to place the device 110 such as G-Card (S12A). ).
- the CPU waits for an event (S13). For example, when the device 110 is placed after the card frame is displayed, a placement event occurs (S14A).
- the placement event occurs, for example, when the touch panel detects the element 111 when the device 110 is placed.
- the CPU executes alignment confirmation (S15A).
- the CPU emits light in the light emitting regions LE1 to LE6 and receives a light reception response from the element 111 of the device 110. If the alignment cannot be confirmed, for example, a timeout occurs, and the CPU may display the guidance on the display and execute a retry. If the alignment check is successful, the CPU returns the process to S13.
- the processes after S16 are the same as those in FIG. 140 except that there is no process for the movement event. In this example, the CPU guides the user to place the device 110 such as a card and confirms placement of the device 110 such as a card on the touch panel. Further, the CPU confirms the alignment and executes an optical code issuing process (S19).
- the CPU calculates the amount of light in the partial area of the display corresponding to the position where the light receiving element is provided on the object plane from the positional relationship between the flat plate sensor and the object. It can be said that it changes with time.
- the information device 200 specifies the arrangement of the photosensors (for example, the photodiodes WPD1 to WPD6 in FIG. 72H) from the arrangement of the element 111 such as the device 110, and emits the light emitting region (for example, , LE1 to LE6) on the display side drawn by dotted lines in FIG. Therefore, the information device 200 can input information to the device 110 or the like by a change in the amount of light or the like using a plurality of channels.
- the photosensors for example, the photodiodes WPD1 to WPD6 in FIG. 72H
- the light emitting region for example, LE1 to LE6
- the information device 200 since the user is guided using a graphics object such as a card frame on the display, the information device 200 does not need to detect the arrangement of the elements 111. For this reason, even if the device 110 has less than three elements 111, or the arrangement of the elements 111 is point-symmetric and the orientation of the element 111 cannot be specified, the information device 200 has a plurality of channels, the device 110, etc. Information can be input according to changes in the amount of light.
- the processing of the present embodiment is executed by the CPU of the information device 200 according to a computer program stored in a recording medium, for example.
- recording media that can be removed from a computer or the like include, for example, a memory such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R / W, a DVD, a Blu-ray disc, a DAT, an 8 mm tape, and a flash memory.
- a recording medium fixed to a computer or the like there are a hard disk, a ROM (read only memory), and the like.
- an SSD Solid State Drive
- the optical sensors 130F and 130G of Embodiment 18 will be described with reference to FIGS. 143 to 147.
- FIG. 143 is a plan view seen from the light receiving surface of the optical sensor 130F.
- a photodiode 240 as a light receiving element is disposed in the center of the optical sensor 130F.
- LED-R 241, LED-G 242, and LED-B 243 which are light emitting diodes (LEDs) that emit light of different wavelengths (RGB) are arranged at equal intervals.
- LEDs light emitting diodes
- RGB red
- the photodiode 240 prints with a light receiving amount equal to or greater than a predetermined amount when the LED-R 241 emits light. Receives reflected light from the surface.
- the photodiode 240 receives the reflected light in the red wavelength region emitted from the LED-R 241.
- LED-G 242 green wavelength region
- LED-B 243 blue wavelength region
- the photodiode 240 receives light less than a predetermined amount. Reflected light can be received from the printing surface only in quantity.
- the photodiode 240 receives reflected light from the printing surface with a light reception amount equal to or greater than a predetermined amount.
- the photodiode 240 receives light less than a predetermined amount. Reflected light can be received from the printing surface only in quantity.
- the photodiode 240 receives reflected light from the printing surface with a light reception amount equal to or greater than a predetermined amount.
- the photodiode 240 can receive reflected light from the printing surface only with a light receiving amount less than a predetermined amount.
- FIG. 144 is a plan view seen from the light receiving surface of an optical sensor 130G having six LEDs.
- a photodiode 240 is arranged at the center as a light receiving element.
- two LED-R 241, LED-G 242, and LED-B 243 are arranged at equal intervals.
- the light emitting diodes are arranged in the order of R-> G-> B-> R-> G-> B in the clockwise direction.
- FIG. 145 is a cross-sectional view of the optical sensor 130F (cut along a plane perpendicular to the paper surface passing through the arrow with the “A cross section” in FIG. 143).
- the optical sensor 130F has a predetermined thickness so that light emitted from the LED-R 241, LED-G 242, and LED-B 243 is irradiated on the color code printing area, and the photodiode 240 can receive predetermined reflected light.
- This is a mode in which a light transmission plate 145 having the above is installed. Light irradiated as a point light source from LED-R 241, LED-G 242, and LED-B 243 receives each reflected light on the surface of the photodiode 240.
- the amount of reflected light is high from the surface of the print media immediately below each of LED-R 241, LED-G 242, and LED-B 243, and decreases with distance from each LEC. It may not be obtained accurately.
- the light transmitting plate 145 is embedded in the card-type device 110, if the peripheral side surface is formed of a reflective material, the light is reflected by the side surface. It does not decline.
- a reflection plate may be provided on the peripheral side surface.
- FIG. 146 is a flowchart illustrating an optical code acquisition process executed by a CPU of the device 110 or the like equipped with the optical sensor 130F or the optical sensor 130G.
- the optical code is obtained, for example, as a combination of the received light amount R when the LED-R emits light, the received light amount G when the LED-G emits light, and the received light amount B when the LED-B emits light.
- the device 110 can obtain 1-bit information with one light emission of each LED, and LED-R, LED-G, LED- With B, 3-bit information can be acquired.
- the apparatus 110 can acquire more information as a combination of R, G, and B from the print surface or the like. If the received light amounts R, G, and B are in multiple stages, illuminate the LED-R, LED-G, and LED-B in advance on the reference print surface and calibrate the photodiode gain. That's fine.
- a standard hue and lightness color corresponding to a combination of R, G, and B in multiple stages may be printed in a single color on the standard printing surface.
- the reference print medium is prepared for the number of combinations of R, G, and B in multiple stages.
- the CPU of the apparatus 110 emits the LED-R, receives the light with the photodiode, and stores the received light amount R (S50).
- the CPU of the apparatus 110 emits the LED-G, receives the light with the photodiode, and stores the received light amount G (S51).
- the CPU of the apparatus 110 emits the LED-B, receives the light with the photodiode, and stores the received light amount B (S52).
- the order of the processing from S50 to S52 is not limited. That is, there is no limitation as to which emission color of RGB first emits light.
- the CPU outputs the received light amounts R, G, and B to an area accessed by an application program (for example, a game program), for example. Then, the CPU determines whether or not to end the process (S54). If the process is not terminated, the CPU returns the process to S50 and repeats the same process.
- the received light amount RGB is output to an area accessed by the application program for each light emission of RGB. However, instead of such processing, the CPU may acquire a predetermined number of RGB and deliver them to the application program in the form of an array.
- the optical sensors 130F and 130G of the eighteenth embodiment described above can detect colors from the printing surfaces of different colors (RGB). Therefore, the optical sensor 130F can acquire the color code from the printing surface, similarly to the optical sensors 130A to 130E of the fourteenth embodiment.
- the feature of the optical sensor of Embodiment 18 is that LED-R 241, LED-G 242, and LED-B 243 are provided as light emitting elements, but no color filter is required as in Embodiment 14. That is, the photodiode 240 detects reflected light from the printing surface without a color filter. Therefore, the optical sensors 130F and 130G do not cause light attenuation due to the color filter. That is, the optical sensors 130F and 130G can read the color code with higher sensitivity than the optical sensors 130A to 130E of the fourteenth embodiment from the printing surface.
- the nineteenth embodiment is described with reference to FIGS. 147 to 148.
- the nineteenth embodiment differs from the pattern code example in which the output of the conductor is electrically made variable and is output, and shows an example of the arrangement of fixed pattern codes.
- the pattern code of this embodiment is characterized in that two types of conductors, a reference conductor and an information conductor, are provided, and the pattern code direction and the pattern code are defined by the positional relationship between the reference conductor and the information conductor.
- FIG. 147 is a diagram for explaining a case where three to four conductors having the same size are arranged.
- A is a case where the distance between the reference conductors is 43 mm
- (b) is a case where the distance between the reference conductors is 38 mm.
- C is a figure shown when the distance between standard conductors is 33 mm
- (d) is a figure showing the case where the distance between standard conductors is 28 mm.
- the direction of the pattern code is determined, and a unique pattern code can be defined.
- the distance between the two reference conductors is greater than the distance between any other conductors (between the reference conductor and the information conductor, between the information conductor and the information conductor), that is, between any conductors.
- the two reference conductors are arranged so that the distance between the two reference conductors becomes the maximum value. Thus, if two conductors having the maximum distance between the conductors are searched, it can be understood that the two are reference conductors. Then, it can be seen that the remaining one or two are information conductors, the direction of the pattern code is determined from the positional relationship between the reference conductor and the information conductor, and a unique pattern code can be defined.
- the “distance between conductors” is a distance from the center of one conductor to the center of another conductor.
- the distance between the conductors is preferably about 10 mm. However, the preferred distance varies depending on the performance of the smartphone or tablet.
- (A) is a figure shown about the case where the distance between reference
- the dotted circles in the figure are information conductor placement candidates (hereinafter “placement candidates”). Arrangement candidates are at intervals of 5 mm. If the recognition error is small, it is possible to increase the number of information conductors that can be arranged by shortening the interval between the arrangement candidates and define a large number of pattern codes. In addition, when arrange
- the distance between the reference conductors is 43 mm
- the reference conductor and the information conductor are arranged in a straight line, and the direction of the pattern code cannot be determined. Therefore, only one information medium can be arranged between the reference conductors. Therefore, first, a combination of selecting two and one from 33, excluding five arrangement candidates located between 38 and the reference conductor, is obtained as follows.
- (B) is a figure shown about the case where the distance between reference
- (C) is a figure shown about the case where the distance between reference
- only one information medium can be arranged between the reference conductors. Therefore, first, combinations for selecting two and one from 18 pieces excluding three placement candidates located between the reference conductors from 21 pieces are obtained as follows.
- (D) is a figure shown about the case where the distance between reference
- the distance between the reference conductors is not limited to the above four types, and the reference conductors may be arranged anywhere as long as the direction of the pattern code can be recognized. Even if the reference conductor is not arranged, the pattern code may be defined by forming a unique arrangement using only the information conductor. A unique arrangement is an arrangement in which the same pattern does not exist even when rotated and moved.
- FIG. 148 is a diagram for explaining a case where a reference medium having a size different from that of the information conductor is arranged, and a total of 3 to 4 conductors are arranged.
- A When the distance between the reference conductors is 35 mm, (b) When the distance between the reference conductors is 30 mm, (c) When the distance between the reference conductors is 25 mm, (d) When the distance between the reference conductors is 20 mm It is a figure shown about a case.
- the direction of the pattern code is determined, and a unique pattern code can be defined.
- the two reference conductors are made different in size from the information conductors so that the information device 200 having a touch panel can recognize them (in the figure, the reference conductors are made larger than the information conductors). Thereby, the information device 200 recognizes the size of the conductor and knows that the larger conductor is the reference conductor. Then, it can be seen that the remaining one or two are information conductors, and the direction of the pattern code is determined from the positional relationship between the reference conductor and the information conductor.
- the distance between conductors (the distance from the center of one conductor to the center of another conductor) is preferably about 10 mm. However, the preferred distance varies depending on the performance of the smartphone or tablet.
- (A) is a figure shown about the case where the distance between standard conductors is 35 mm.
- the dotted circles in the figure are information conductor placement candidates (hereinafter “placement candidates”).
- Placement candidates are at intervals of 5 mm. If the recognition error is small, it is possible to increase the number of information conductors that can be arranged by shortening the interval between the arrangement candidates and define a large number of pattern codes. In the actual arrangement, the distances of 10 mm or more are arranged so that two adjacent conductors can be reliably recognized. When the distance between the reference conductors is 35 mm, there are 34 information conductor arrangement candidates.
- (B) is a figure shown about the case where the distance between reference
- (C) is a figure shown about the case where the distance between standard conductors is 25 mm.
- (D) is a figure shown about the case where the distance between reference
- the distance between the reference conductors is not limited to the above four types, and the reference conductors may be arranged anywhere as long as the direction of the pattern code can be recognized. Further, by changing the sizes of the two reference conductors, the direction of the pattern code can be recognized regardless of where the information conductors are arranged.
- each pattern code, device, and the like of each embodiment can be used in appropriate combination beyond the embodiment.
- a pattern code used in a stamp type code generator can be used in a card type device, and an information reading device used in a card type can be used in a stamp type device.
- the reverse is also possible.
- the cord generator 1 of the above embodiment 0, the card-type devices 110 to 110G (hereinafter simply referred to as the device 110) of the embodiments 1 to 9, and the power source illustrated in FIGS. 125 to 138 of the embodiment 16 are not required.
- a game card or other item may be combined to form a single device.
- the image sensor 160D exemplified in the tenth embodiment, the image sensor 160E exemplified in the eleventh embodiment, the image sensor 160F exemplified in the twelfth embodiment, and the image sensor 160G exemplified in the thirteenth embodiment are included in the apparatus of the present embodiment.
- the optical sensor 130 illustrated in the fourteenth embodiment may be combined.
- the output procedure exemplified in the fifteenth embodiment may be applied as the pattern code output procedure of the apparatus of the present embodiment.
- the information transmission process between the apparatus and the information device 200 illustrated in the seventeenth embodiment may be applied to the information transmission process between the apparatus and the information device 200 according to the present embodiment.
- the optical sensors 130F and 130G exemplified in the eighteenth embodiment may be applied to the apparatus of the present embodiment.
- the pattern code arrangement of the nineteenth embodiment may be applied as the pattern code of the apparatus of the present embodiment.
- FIG. 149 is a plan view seen from the back surface of the apparatus 110K according to the twentieth embodiment.
- the back surface is the surface of the device 110K on the side on which the touch panel of the information device 200 is in contact with or close to, as in the first embodiment.
- FIG. 150 is a plan view seen from the surface of the device 110K according to the twentieth embodiment.
- the front surface is a surface opposite to the back surface, and is a surface touched by a part of a human body such as a user's finger when the back surface is in contact with the touch panel of the information device 200.
- the back surface and the front surface of the device 110K are divided into an electric mechanism area 110K-1 and a non-electric mechanism area 110K-2.
- the electric mechanism area 110K-1 includes electronic circuit components, power supply components, and the like, and accepts a user operation by the action of the electric circuit and the electronic circuit, and causes the touch panel of the information device 200 to detect the physical action.
- the electrical mechanism area 110K-1 has the same configuration as, for example, the code generator 1 of Embodiment 0 and the card-type devices 110 to 110G (hereinafter simply referred to as the device 110) of Embodiments 1 to 9. Note that a contact conductor 114 illustrated in FIG. 151 is embedded below the touch region TC2.
- FIG. 151 illustrates the configuration of the electric mechanism area 110K-1.
- the electrical mechanism region 110K-1 is obtained by changing the photoelectric measurement element array 129 from the photodiode WPD1 to the WPD6 as compared with the configuration of the apparatus 110F of FIG. 68A.
- the same components as those already described in the first to tenth embodiments are denoted by the same reference numerals as those in the first to tenth embodiments, and the description thereof is omitted.
- the configuration of the parts in the electric mechanism area 110K-1 is not limited to that shown in FIG. 151, and the apparatus 110 described in Embodiments 0 and 1 to 10 can be used.
- FIG. 151 illustrates the configuration of the electric mechanism area 110K-1.
- one comparator 118 is illustrated, but the number of comparators 118 is not limited to one.
- signals are detected in parallel from photoelectric conversion elements (photosensors, phototransistors, etc.) such as a plurality of photodiodes WPD1 to EPD6, the same number of comparators 110 are provided in parallel with the plurality of photoelectric conversion elements.
- a circuit that acquires input signals of a plurality of channels is formed by a combination of the plurality of photodiodes WPD1 to EPD6 and the like and a plurality of comparators 118.
- An analog / digital converter (A / D converter) may be used instead of the comparator. By using the A / D converter, a multi-value signal of 3 bits or more can be realized by one input in each channel.
- device 110K is similar to [Modification 2 of Embodiment 8] (FIGS. 72G and 72H) in that it has six elements 111 on the back surface and six photodiodes WPD1 to WPD6. It is. Further, the device 110K includes a photoelectric change element array 112A and a touch region SCP1 on the back surface. As shown in FIG. 150, the device 110K has a photoelectric change element array 112B, a fingerprint sensor 113, a touch area TC2, and a touch area TC4 on the surface. The configuration and operation of the six elements 111 and the six photodiodes WPD1 to WPD6 on the back surface are as described in FIGS. 72G and 72H.
- each element 111 is switched ON / OFF in the order of pattern 1 to pattern 9 and outputs a pattern code.
- the device 110K causes the touch panel of the information device 200 to detect, for example, the capacitance (electric field strength) of the five elements 111 among the six elements 111.
- the information device 200 recognizes, for example, the output pattern of the five elements 111 out of the six elements 111 on the touch panel, thereby recognizing the arrangement of the elements 111 and thus the arrangement positions of the photodiodes WPD1 to WPD6. .
- the photodiodes WPD1 to WPD6 are arranged at positions surrounded by broken lines corresponding to the optical code light emission regions LE1 to LE6 of the display of the information device 200, respectively.
- the display of the information device 200 emits the optical code light emission regions LE1 to LE6 of the display corresponding to the arrangement positions of the photodiodes WPD1 to WPD6 with independent light amounts, and causes the corresponding photodiodes WPD1 to WPD6 to receive light.
- the photoelectric element conversion array 112A is a so-called solar panel, receives sunlight from the display, converts it into electric energy, and supplies power to each part of the device 110K.
- the photodiodes WPD1 to WPD6 may supply power to the device 110K by photoelectric conversion. That is, a light receiving element having sufficient conversion capability may be used as each of the photodiodes WPD1 to WPD6.
- Each of the photodiodes WPD1 to WPD6 may include a plurality of photodiodes to increase the power generation capability.
- the photoelectric conversion element array 112B on the front surface is provided to reinforce the power supply by the photoelectric element conversion array 112A on the back surface or the power supply by the photodiodes WPD1 to WPD6. That is, device 110K is powered by a combination of at least one of photoelectric conversion element array 112B on the front surface, photoelectric element conversion array 112A on the back surface, and photodiodes WPD1 to WPD6. However, when sufficient power is supplied from the photoelectric element conversion array 112A on the back surface or the photodiodes WPD1 to WPD6, the photoelectric conversion element array 112B on the front surface is not necessary.
- the fingerprint sensor 113 is used for user authentication, for example. Similar to the device 110 of the first embodiment, the device 110K is configured such that, for example, when the fingerprint detected by the fingerprint sensor matches the user's fingerprint data stored in the memory, the trigger pattern is detected from the element to the touch panel. , SW115 may be controlled.
- the device 110K may start processing with a trigger as receiving a predetermined activation light pattern from the photodiodes WPD1 to WPD6, for example.
- the device 110K may start the processing when a contact of a human finger or other conductor with the contact conductor 114 of the touch region TC2 is triggered.
- the apparatus 110K may include, for example, the image sensor 113 illustrated in FIGS. 59 and 60 instead of the fingerprint sensor 113. In that case, the apparatus 110K may start the processing triggered by the image sensor 113 or the like reading a predetermined pattern.
- the non-electrical mechanism region 110K-2 does not have electronic circuit components, power supply components, and the like. For example, when the user presses the surface of the device 110K, the user can perform mechanical and physical deformation of the material formed by the device 110K. Is approached by the touch panel of the information device 200.
- the non-electrical mechanism area 110K-2 has the same structure as the game card and other articles (items) that do not require the power source exemplified in the sixteenth embodiment.
- any of the structures shown in FIGS. 128A, 128B, 130, and 133 to 136 may be used.
- the touch area TC4 of the non-electric mechanism area 110K-2 there may be a transparent touch area as shown in FIG.
- the code generator 1 of the twentieth embodiment and the game card and other items (items) that do not require the power source of the sixteenth embodiment are combined into one device. It can be. Further, the device 110 and the like of the first to ninth embodiments and the game card and other items (items) that do not require the power source of the sixteenth embodiment can be combined into one device.
- the user inputs data to the information device 200 by causing the touch panel of the information device 200 to detect the position of the element 111 by bringing a finger or a conductor into contact with the touch region TC2. Further, the user can cause the touch panel of the information device 200 to detect the pressed position by touching and pressing the touch area TC4.
- the touch region TC2 when the touch region TC2 comes into contact with a part of the human body or a conductor outside the device 110K as the first operation unit, the touch region TC2 has a first predetermined value via one or more physical quantity control units driven by the information output unit. To output the information.
- Touch area TC4 as a second operation unit, causes the touch panel of information device 200 to recognize the contact position when it touches a human body part or a conductor.
- the information device 200 when the information device 200 recognizes the position of the device 110K by detecting the position of the element 111, the information device 200 can emit light from the regions LE1 to LE6 on the display to input light patterns from the photodiodes WPD1 to WPD6. Further, when the information device 200 recognizes the position of the device 110K by detecting the position of the element 111, the information device 200 can detect the pressed position of the touch region TC4 and recognize which place on the surface of the device 110K is pressed. In the information device 200, for example, an area labeled “Japanese”, “English”, “Listen”, “Read”, “Write”, etc. in FIG. 150 is pressed. Can be recognized and processing according to these labels can be executed.
- the touch area TC4 has a transparent touch area as shown in FIG. 137
- the user can use icons displayed on the touch panel (display) displayed in the transparent area and other graphical user interface (GUI) components. You can choose. Therefore, the information device 200 receives input from the element 111 of the device 110K to the touch panel and inputs a light pattern from the display to the photodiodes WPD1 to WPD6, thereby transferring information with the device 110K and executing various processes.
- the input to the touch panel can be received through the transparent area of the touch area TC4.
- the configuration of the device 110L described in the present embodiment is the same as that of the code generation device 1, the first embodiment to the ninth embodiment, and the devices 110 to 110K (hereinafter simply referred to as the device 110) of the twenty embodiment. You may apply.
- the configuration of the code generator 1, the first embodiment to the ninth embodiment, and the devices 110 to 110K (hereinafter simply referred to as the device 110) of the embodiment 20 is applied to the device 110L of the present embodiment.
- the external configuration of the device 110K is the same as that of the device 110K of the twentieth embodiment (see FIGS. 149 and 150).
- the configuration of the electric circuit of the device 110K is the same as the configuration of the electric mechanism area 110K-1 of the device 110K (FIG. 151). Therefore, FIGS. 149 and 150 are also referred to in Embodiment 21 as they are.
- FIG. 152 is a diagram illustrating details of the circuit configuration of the device 110L.
- the device 110L includes, on the information input side, a plurality of photodiodes WPD1 to WPD6, a plurality of comparators 118 for detecting signals from the plurality of photodiodes WPD1 to WPD6, and a buffer 182 for holding signals from the plurality of comparators 118. Is provided. Note that throughout this specification, the photodiodes WPD1 to WPDk (k is an integer) are simply referred to as a photodiode WPD photodiode WPD.
- two output buffers 183A and 183B, a selector 184, a drive circuit 180, a SW 115, an element 111, and a contact conductor (conductor pad) 114 are provided. Similar to the device 110 in the above embodiment, when the user touches the contact conductor 114 with a finger or the like, the capacitance of the user's human body is electrically connected to the element 111 via the SW 115 in the ON state. The As a result, static electricity moves between the element 111 and the human body, and the touch panel detects a change in capacitance between the panel and the element 111 or a change in electric field intensity from the element 111.
- the CPU 116 controls the device 110L according to a computer program or the like loaded in the memory 117 so as to be executable.
- the CPU 116 alternately outputs information from the output buffers 183A and 183B, controls the selector 184, and outputs information alternately from the output buffers 183A and 183B to the drive circuit 180.
- the drive circuit 180 alternately acquires information from the output buffers 183A and 183B, and controls the SW 115 to be ON or OFF according to the acquired information, thereby outputting the information from the element 111 in the form of a pattern code.
- the drive circuit 180 is connected to each SW 115 by an independent wiring (conductive path), and each SW 115 can be turned ON or OFF independently.
- the CPU 116 outputs the following information to the output buffer 183A.
- the CPU 116 and the drive circuit 180 can be said to be an example of an information output unit.
- the information device 200 emits the code value of the detected pattern code from the photodiodes WPD1 to WPD6 together with the synchronization optical signal.
- the comparator 118 generates a digital signal of 0 or 1 from the signals received by the photodiodes WPD 1 to WPD 6 and stores them in the buffer 182.
- the exclusive OR (EXOR) circuit 181 compares the information (code value) held in the output buffer 183B with the information (code value) stored in the buffer 182.
- the exclusive OR circuit 181 When the exclusive OR circuit 181 detects a mismatch between the code value of the buffer 182 and the code value of the output buffer 183B, it instructs the selector 184 to retransmit. Then, the selector 184 outputs the information in the output buffer 183B to the drive circuit 180 again. On the other hand, when the exclusive OR circuit 181 detects a match between the code value of the buffer 182 and the code value of the output buffer 183B, it instructs the selector 184 to switch the buffer. Then, the selector 184 outputs information in the output buffer 183A to the drive circuit 180. In this way, an error check is executed between the code value of the pattern code output from the element 111 and the code value included in the synchronization optical code. In FIG.
- the device 110L includes two output buffers 183A and 183B, but the number of output buffers is not limited to two.
- the device 110K outputs a pattern code as a pattern code string by combining a reference pattern as a delimiter and a plurality of information patterns.
- This pattern code string is called a capacitance code or an information code.
- as many output buffers 183A as the number of information patterns from the reference pattern to the next reference pattern may be provided.
- By providing an output buffer for the pattern code string it is possible to delay the timing for executing an error check of the output pattern code. For example, the error check can be executed after the pattern code string is output.
- the hardware circuit such as the selector 184 that switches the output buffers 183A and 183B, the drive circuit 180, and the exclusive OR circuit 181 that executes error check, together with the CPU 116, pattern code output processing, error check, retransmission processing, Was executed.
- the CPU 116 may execute some or all of these processes.
- a part of the processing of the CPU 116 may be executed by a hardware circuit.
- FIG. 152 Power is supplied from the photoelectric conversion element arrays 112 ⁇ / b> A and 112 ⁇ / b> B illustrated in FIG.
- the photodiodes WPD1 to WPD6 and the plurality of elements 111 are arranged apart from each other.
- FIG. 152 clearly shows the connection relationship on the electric circuit, and does not limit the physical positional relationship. Therefore, the photodiodes WPD1 to WPD6 and the plurality of elements 111 may be arranged adjacent to each other as shown in FIGS. 149 and 151, or may be arranged apart from each other.
- the number of photodiodes WPD1 to WPD6 and the number of the plurality of elements 111 may be the same or different. As illustrated in FIG.
- the device 110L may include an interface (I / F) circuit 180A and a light emitting unit, an acoustic unit, a vibration unit, a wireless communication unit, and the like connected to the I / F circuit 180A.
- the light emitting unit is, for example, a light emitting diode (LED).
- the acoustic unit includes a sound (sound, voice) generation unit including a digital / analog conversion unit, a speaker, and the like.
- the vibration unit is an oscillator and a vibrator that causes mechanical vibration.
- the wireless communication unit is a communication interface according to a wireless local area network (LAN), a Bluetooth standard, or the like.
- the device 110L (CPU 116) outputs a pattern code data block (capacitance code, information code) as the first information by the pattern code, and an optical code data block (information as the second information). Code) and execute various information processing.
- the device 110L uses the I / F circuit 180A to emit light from the light emitting unit, sound from the acoustic unit, vibration from the vibrating unit, and wireless communication from the wireless communication unit. Information may be notified to the outside. From the above, it can be said that at least one of the light emitting unit, the acoustic unit, the vibration unit, and the wireless communication unit, the I / F circuit 180A, and the CPU 116 are examples of the information output unit. However, in the present embodiment including the twenty-first embodiment, the light emitting unit, the acoustic unit, the vibration unit, the wireless communication unit, and the I / F circuit 180A are not essential configurations and may be omitted.
- FIG. 153 shows an arrangement example of five photodiodes WPD1 to WPD5 and five elements 111-1 to 111-5 in the twenty-first embodiment.
- elements 111-1 and the like when individually referred to, they are described as the elements 111-1 and the like, and when collectively referred to, they are simply referred to as the elements 111.
- the photodiodes WPD1 to WPD5 when generically referred to, they are simply referred to as a photodiode WPD.
- the number of the plurality of photodiodes WPD1 and the like and the number of the elements 111 are not limited to five.
- the number of the photodiodes WPD1 and the like and the number of the plurality of elements 111 may not be the same.
- the arrangement example of the plurality of photodiodes WPD1 and the like and the plurality of elements 111 is not limited to FIG.
- the arrangement of the photodiodes WPD1 to WPD6 and the plurality of elements 111 may be the configurations of the eighth embodiment, the ninth embodiment, and the twenty-first embodiment.
- five elements 111 and five photodiodes WPD1 to WPD5 are arranged adjacent to each other.
- each element 111 is labeled with a number, and five elements 111 are illustrated so that they can be identified on the drawing.
- the information device 200 detects a physical quantity change from the element 111 on the touch panel, recognizes the arrangement of the element 111, and causes the display to emit light at the corresponding position of the photodiodes WPD1 to WPD5. To communicate with device 110L.
- turning on the SW 115 connected to the element 111 and bringing the element 111 and the contact conductor 114 into a conductive state is expressed as “turning the element 111 ON”.
- turning off the SW 115 connected to the element 111 and bringing the element 111 and the contact conductor 114 into a cut-off state is expressed as “turning off the element 111”.
- FIG. 154 illustrates a communication procedure between the device 110L and the information device 200.
- pattern codes are illustrated on the first and third lines from the top.
- White circles indicate a state when SW115 is OFF, and black circles indicate a state when SW115 is ON.
- a portion surrounded by a dotted line is a pattern code corresponding to one output due to a change in physical quantity output corresponding to the arrangement of FIG.
- optical codes are illustrated in the second and fourth lines from the top of the figure. Similar to the pattern code, a portion surrounded by a dotted line is an optical code corresponding to one light emission emitted from the photodiodes WPD1 to WPD5.
- the device 110L causes the information device 200 to change the physical quantity from the element 111 via the touch panel, and causes the information device 200 to recognize the arrangement of the element 111 on the touch panel. For example, the user holds the device 110L over the touch panel and outputs a reference pattern (the SW 115 connected to all the elements 111 is turned on) for recognizing the position of the element 111.
- the numbers 0 to 10 described below the pattern code are pattern code indexes.
- the index exemplifies a position in the output order of a series of pattern codes from the reference pattern to immediately before the next reference pattern. That is, the device 110L outputs the reference pattern as the first pattern code. Then, the touch panel detects a physical quantity change and recognizes the position of the conductor. Then, after recognizing the arrangement of the element 111, the information device 200 emits the synchronization optical code and controls the output timing of the next pattern code from the device 110L. The information device 200 can increase the recognition probability of the pattern code via the touch panel by timing control using the synchronization optical code. In FIG. 154, an index (the following decimal number) of the pattern code from the device 111 is included in the synchronization optical code.
- the index is exemplified by numbers from 0 to 10 in FIG.
- the apparatus 110L can retransmit the pattern code designating the index.
- the information device 200 outputs the synchronization optical code of index 2 after recognizing the reference pattern.
- the device 110L outputs a parity check pattern.
- the parity check pattern may be output at the end of the pattern code string.
- a parity check is not essential in the pattern code output from the device 110L due to a change in physical quantity. The error check instead of the parity check will be described in detail with reference to FIGS.
- the information device 200 After detecting the parity check pattern, the information device 200 outputs the synchronization optical codes of indexes 3 to 10.
- the synchronization optical codes of indexes 3 to 10 are called information codes because they are combined to express information. However, the number of optical codes included in the information code is not limited to eight.
- the device 110L receives the synchronization optical codes of indexes 3 to 10, the device 110L outputs eight pattern codes at a predetermined timing with respect to the input of the synchronization codes of indexes 3 to 10, respectively. Thereafter, the information device 200 emits the synchronization optical code 1 that controls the output of the reference pattern indicating the separation and conductor arrangement pattern.
- the synchronization optical code 1 is a code including the index 1.
- the device 110 Upon receiving the synchronization optical code 1, the device 110 outputs the reference pattern again. Further, when the information device 200 outputs the synchronization optical codes of indexes 2 to 10, the device 110L outputs a parity check code and a pattern code sequence for transmitting information in synchronization with reception of the synchronization optical code. Pattern code sequences corresponding to the synchronization optical code sequences of indexes 3 to 10 are also called information codes. However, in order to distinguish from the optical code, the pattern code string may be referred to as a capacitance code. Thus, after the information device 200 recognizes the reference pattern via the touch panel, the touch panel can reliably recognize the conductor pattern by emitting the synchronization optical code and controlling the output of the next conductor pattern. .
- the synchronization optical code 1 including the same index can be emitted again to re-output the pattern code. Furthermore, only the pattern code corresponding to the specified index can be output on the information device 200 side.
- the index may not necessarily be included in the synchronization optical code. In other words, the information device 200 may simply issue one type of pattern, for example, an optical code for receiving all the photodiodes WPD1 to WPD6 as a synchronization optical signal.
- the recognition of the element 111 may be incomplete. This is because the information device 200 only needs to emit light in the entire area including the device 110 in the display. In this case, the pattern code is sequentially output at every time interval. However, if no index is provided, it is impossible to recognize which pattern code is being output, and when all the W115 are turned on in the reference pattern (SW 115 connected to all the elements 111 is turned on) and other patterns, The reference pattern cannot be recognized. Therefore, the information device 200 can recognize the reference pattern by using the pattern in which all the elements 111 are turned on being limited to the reference pattern.
- the device 110L is capable of eliminating all touch move phenomena (described later) before the output of the first reference pattern, when the parity check pattern is completely turned off, and when the touch panel cannot recognize the conductor pattern (such as an error).
- a pattern that turns off the element 111 and an information pattern that turns off all the elements 111 cannot be distinguished.
- the information device 200 can recognize the information pattern by omitting the pattern in which all the elements 111 are OFF from the pattern code.
- the amount of information is about 1/5 compared to the case where it is not excluded.
- FIG. 155 is a timing chart illustrating the relationship between the synchronization optical code output from the display by the information device 200 and the pattern code generated by the physical quantity change output from the device 110L that receives the synchronization optical code.
- the device 110L outputs a reference pattern based on a physical quantity change.
- the reference pattern index is 1. That is, the information device 200 initializes the index to 1 by recognizing the reference pattern.
- the synchronization optical code is emitted from the display as a synchronization signal.
- serial numbers indexes 2 to 10 and 1 represented by the synchronization optical code are displayed.
- the device 110L recognizes the synchronization optical code, it immediately outputs a pattern code representing information to be output at the timing of the index.
- FIG. 156 illustrates an example of an error check method according to the twenty-first embodiment.
- an optical code for synchronization an optical code indicating an index of 1 to 10 or simply the same optical code is illustrated.
- the information device 200 may send back a value (also referred to as a code value) represented by a pattern code based on a change in physical quantity detected immediately before the emission of the synchronization optical code to the apparatus 110L as it is.
- a value also referred to as a code value
- the apparatus 110 can execute an error check each time.
- the pattern code output from the device 110L to the information device 200 is sent back from the information device 200 to the device 110 as it is, so that the device 110 can check all the bits of the output result due to the physical quantity change. Since the processing speed of the information device 200 and the processing speed of the device 110L are different, the device 110L does not need to notify the information device 200 of an error result every time an optical code is sent back from the information device 200. You may notify at arbitrary timings.
- the reference pattern is output at index 1 from the state in which all SWs 115 at index 0 are OFF. Then, with respect to the synchronization optical codes of indexes 1 to 9, pattern codes due to physical quantity changes of indexes 2 to 10 are output.
- the synchronization optical code of index 2 is the synchronization optical code of index 3, and a code for checking an error in the pattern code of index 2 output immediately before (hereinafter referred to as an error check optical code). It has become.
- the device 110L recognizes the error check optical code as the synchronization optical code, and then outputs the next pattern code. If at least one of the photodiodes WPD1 to WPD5 does not emit light, the device 110L cannot receive the synchronization signal. Therefore, in FIG. 156, the center photodiode WPD5 is used for synchronization. That is, the information device 200 causes the center photodiode WPD5 to emit light when all the synchronization optical codes are emitted.
- the device 110L outputs the elements 111-1, 111-3, and 111-4 as ON and the elements 111-2 and 111-5 as OFF in the pattern code CP1 due to the physical quantity change (definition of the element 111). (See the label in FIG. 153).
- the synchronization optical code CP2 from the information device 200 has the photodiodes WPD3, WPD4, and WPD5 turned on and the photodiodes WPD1 and WPD2 are turned off.
- the photodiode WPD5 is a bit that is always ON-output for synchronization as described above. Therefore, the synchronization optical code CP2 from the information device 200 at the index 5 is different from the pattern code CP1 in which the value of the photodiode WPD1 is transmitted from the device 110L to the information device 200 immediately before that.
- the device 110L that receives the synchronization optical code CP2 of index 5 compares the code value of the optical code CP2 with the code value of the pattern code CP1 that has been transmitted with the index 5 held in its output buffer 183A or 183B, An error in the output value at the element 111-1 is detected.
- the device 110L outputs again the same pattern code CP3 as the pattern code already output at the index 5.
- the index of the pattern code CP3 output again is exemplified as 5-2.
- the device 110L turns on the central element 111-5.
- the information device 200 recognizes that the previously output pattern code (pattern code of index 5) is output again because the central element 111-5 is ON.
- the synchronization optical code corresponding to the pattern code CP3 received immediately before is emitted.
- the device 110L and the information device 200 return to normal communication.
- the information device 200 returns an optical code corresponding to the pattern code detected immediately before to the apparatus 110L, thereby realizing an error check.
- FIG. 157 shows another example in which the pattern code is output again.
- the pattern code CP4 is output from the device 110L to the information device 200 at the index 3.
- the element 111-1 and the element 111-3 are ON.
- the synchronization optical code CP5 sent back from the information device 200 to the device 110L at the index 3 only the photodiode WPD3 is ON except for the photodiode WPD5 which is a synchronization bit. Therefore, the device 110L recognizes that the bit of the element 111-1 is an error in the pattern code CP4. Then, the device 110L outputs again the same pattern code CP6 as the pattern code CP4 at the index 3A. Thereafter, the communication between the device 110L and the information device 200 returns to the normal state.
- FIG. 158 is a timing chart illustrating the relationship between the synchronization optical code and the pattern code in FIGS. 156 and 157.
- An index is exemplified by a label on the pattern code and the synchronization optical code.
- an error has occurred when the information device 200 detects the pattern code output by the device 110 ⁇ / b> L at the index 5 in the upper part (first and second rows) of the drawing. Then, the device 110L detects an error by the synchronization optical code sent back from the information device 200 to the device 110L, and the pattern code that has been output last time at the index 5A (the central element 111-5 is ON, and other elements The output is the same).
- the device 110L detects an error by the synchronization optical code sent back from the information device 200 to the device 110L, and the previous output has been performed at the index 3A.
- the pattern code is output again.
- FIG. 159 is a diagram illustrating another configuration of the back surface where device 110L contacts the touch panel.
- the device 110L includes elements 111-1 to 111-5.
- the device 110L may include a switch SWL.
- the switch SWL is a switch that is turned on when the device 110L is placed on the touch panel or other surface.
- the device 110L may be provided with an information reading device at the position of the switch SWL.
- the information reading device is, for example, the image sensor 160 of the ninth embodiment, the image sensor 160D exemplified in the tenth to thirteenth embodiments, or the like.
- This information reading apparatus has a function of reading a two-dimensional code such as a QR code, a dot code, and a color code, a fingerprint, and the like.
- a two-dimensional code such as a QR code, a dot code, and a color code, a fingerprint, and the like.
- the two-dimensional code displayed on the display cannot be displayed at a high resolution such as printing, it is desirable to switch the two-dimensional code so that it is displayed with the enlarged two-dimensional code and read by the information reader.
- the two-dimensional code is a dot code
- the dot size for printing is 0.042 mm
- the reference dot interval is 0.508 mm.
- the pattern cannot be displayed, making reading difficult. Therefore, when the printed matter is imaged or when the display is imaged, it is possible to determine either by the information reading device and switch to the corresponding software to appropriately read the two-dimensional code.
- 160 and 161 are diagrams illustrating pattern codes output from the element 111-1 to the element 111-5 in FIG.
- ON of the element 111 is illustrated as black and OFF as white.
- indexes 1 to 10 and a bit value indicated by the pattern code are illustrated below the pattern code.
- the bit value depends on the bit definition in FIG.
- the pattern in which all the elements 111 of index 1 are ON is a reference pattern indicating that the device 110L recognizes the arrangement of the elements 111 and that the pattern code string is delimited.
- a pattern code of a pattern indicating information (referred to as an information pattern) needs to exclude a reference pattern. Therefore, in the information pattern illustrated in FIG. 159, the element 111-1 (corresponding to bit 5) is always OFF.
- all elements 111 are OFF (hereinafter, all OFF patterns), and the pattern codes on both sides are also all OFF. In this case, it is difficult to recognize the information pattern. Therefore, as described in the case where no index is included in the synchronization optical code in FIG. 154, the reference pattern can be recognized by limiting the pattern that is all ON to the reference pattern. Further, by omitting information patterns that are all OFF from the pattern code, it is possible to recognize the information pattern by always turning on one of the elements.
- the device 110L outputs information corresponding to various applications as a pattern code.
- the device 110L includes an information reading device such as the CPU 116, information read by the information reading device, for example, a dot code (32 bits) may be output as it is, or the device may be included in a part of the output information 110L of identification information (ID) may be included.
- ID identification information
- a touch move is detected by touching a nearby position quickly with a device such as a smartphone.
- a pattern code in which all the elements 111 are OFF is inserted before the reference pattern of index 1, the parity check pattern of index 2, and the information patterns of indexes 3 to 10, all the elements 111 are An OFF pattern code can be used as a synchronization pattern.
- the information device 200 may synthesize the physical quantity output corresponding to each element 111 with NOR logic. Then, when all the outputs of the elements 111-1 to 111-5 in FIG. 159 are OFF, the information device detects logic 1, and takes in the next information pattern in synchronization with the input of all bits OFF. Can do.
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Abstract
Description
外部から到来する外部エネルギーの単位時間当たりの到来量を検出する到来量検出部と、
前記単位時間当たりの到来量の変化を基に所定形式の入力情報を取得する情報取得回路と、
対向面から検知可能な物理量変化が生じる1以上の素子が配列された作用面と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる1以上の物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部に、前記1以上の素子から前記物理量変化によって所定形式の出力情報を出力させる情報出力部と、を備える。
例えば上述の本発明の一態様の装置を他の装置と識別する識別情報を記憶する識別情報記憶部と、
前記識別情報と前記取得した入力情報とに基づく符号化情報を発生する符号化情報発生回路とをさらに備え、
前記情報出力部は、前記符号化情報を含む出力情報を出力する。
[情報処理システムの概要]
図1は、本発明の一実施形態に係る情報処理システムの外観的構成の一例を示す図である。
図1に示す情報処理システムは、コードを発生するコード発生装置1と、当該コードに関する所定情報が付されたカード等の媒体2と、当該コードを認識するコード認識装置3と、当該コードに関する所定の処理を実行するサーバ4とを備えている。
コード認識装置3とサーバ4は、インターネット等の所定のネットワークNを介して接続されている。
ここで、所定情報Cは、コード発生装置1が読取り可能な情報であって、当該コード発生装置1においてコードの発生が可能な情報であれば足り、その形態等は特に限定されない。例えば、QRコード(登録商標)やバーコード、カラーコード等を所定情報Cとして採用することもできる。
ここで、「ドットパターン」とは、複数のドットの配置アルゴリズムにより情報コードを符号化したものをいう。
なお、上記のドットパターンを読み取って求めた数値情報(コード)がドットコードであり、総称してドットコードとしで表記することを含む。以降も同様である。
ドットパターンによる情報コードの符号化アルゴリズムについては、グリッドマーク社のGrid Onput(登録商標)、Anoto社のアノトパターン等の、周知のアルゴリズムを用いることができる。
なお、ドットパターンのうちグリッドマーク社のGrid Onput(登録商標)については、後で詳述する。
ドットパターンの符号化アルゴリズム自体は、可視光により読み取る場合と、赤外線により読み取る場合と、で共通するため、特に限定されない。
ドットパターンはこの他にも、視認できないか、視認できたとしても単なる模様として認識される程度のものであれば足り、どのようなドットパターンであっても採用可能である。
また、ドットパターンは、座標値を定義することにより、その読み取り位置により異なる情報コードを符号化することができる。さらに、ドットパターンには、情報コードを符号化および復号化するための基準となる向きを有し、その向きを読み取ることにより、ドットパターンに対するコード発生装置1の回転角を取得することができる。一方、コード発生装置1をドットパターン形成媒体に対して、傾けると撮像画像の明るさの変化によってどの方向に、どの程度、発生装置1を傾けたかも取得できる。
情報読取部11は、媒体2に形成されたドットパターン(所定情報C)を撮像し、その結果得られる、ドットパターンの画像データに基づいて、ドットコードを認識する。
なお、情報読取部11は、媒体2に付された所定情報Cを読取る機能を有しているものであり、上述した様に所定情報Cの形態におうじて、各種各様な形態を取ることができる。
即ち、コード発生部12は、読取情報部11により新たな所定情報Cが読み取られる毎に、パターンコードを夫々発生する。
コード出力部13は、パターンコードが発生する毎に、1以上のドットの夫々について、静電容量式の位置入力センサ(タッチパネル)の反応可否を、当該パターンコードを示す配置パターンに従って変化させることで、当該パターンコードを出力する。
なお、パターンコードやその出力の具体例については、図6、図7、及び図10乃至図13を参照して後述する。
なお、機能ブロックは、ハードウェア単体で構成してもよいが、本実施形態ではソフトウェアとハードウェア(後述する図5のCPU51)とにより構成されるものとする。つまり、検出部32と認識部33は、ソフトウェアとハードウェアとが協働することにより、次のような機能を発揮するものとする。
認識部33は、検出された1以上のドットの配置パターンに基づいて、コード発生装置1のコード発生部12により発生されたパターンコードを認識する。
このパターンコードは、必要に応じてサーバ4に送信される。
サーバ4は、当該パターンコードに基づいて各種処理を実行し、その実行結果をコード認識装置3に送信する。コード認識装置3は、当該実行結果を示す画像をタッチパネル31に表示する。
具体的には、図4(A)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す側面図である。図4(B)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す下面図である。図4(C)は、コード発生装置1の表面の内部構成の一例を示す図である。図4(D)は、コード発生装置1の裏面の内部構成の一例を示す図である。
なお、後述する図8や図9の例と区別すべく、図4の例のコード発生装置1を特に「スタンプタイプのコード発生装置1」と呼ぶ。
なお、以下、図4中下方、即ち、媒体2やコード認識装置3に対して対向させる方向を、「下」として説明する。
電源ボタン15は、コード発生装置1の側面に設けられており、コード発生装置1に対する電源のON/OFFを切替えるためのボタンである。
複数のドット周辺には、コード認識装置3のタッチパネル31等のディスプレイを傷付けないように、ゴムやシリコン等の保護部材を設けてもよい。なお、スタンプ部16をディスプレイ上に移動させるならば、スタンプ部16の底面(保護部材があるならば、当該保護部材も含む)は、摩擦係数の低いシリコン等の材料を採用すると好適である。しかし、スタンプ部16をディスプレイ上で移動させないのであれば、摩擦係数の高いゴム等の材料を採用すると好適である。
所定情報Cの読取りの際には、図2(B)に示す様に、スタンプ部16は媒体2のドットパターン(所定情報C)の上に配置される。これにより、図4(C)に示す様に、所定情報Cは、読取領域IAを介して情報読取部11により読み取られる。
また、パターンコードを出力する際には、図3(B)に示す様に、スタンプ部16は、コード認識装置3のタッチパネル31のコード検出領域SPに接触又は近接する。より正確には、スタンプ部16に設けられたコード出力部13の複数のドットが、コード認識装置3のタッチパネル31のコード検出領域SPに接触又は近接する。ここで、複数のドットは、導電体等で構成され、パターンコードに応じて、タッチパネル31の反応可否(導通有無)が制御されている。即ち、タッチパネル31は、複数のドットのうち、反応可とされたドット(その位置座標)のみを検出する。このようにして検出されたドットの配置パターン等に基づいて、パターンコードが認識される。
なお、複数のドットによるパターンコードの認識の具体例については、図6及び図7を参照して後述する。
内蔵メモリ18は、CPU17によって実行されるプログラムや、CPU17に使用される各種データ等が記憶される。
PCBA19は、コード発生装置1が図2に示す各種処理を実行するために必要な各種回路が実装された基盤である。
USB端子20は、コード発生装置1のプログラム更新、データ入出力、充電等時が行われる際に、図示せぬ他の装置とUSB接続する。なお、USB端子20は、コード発生装置1にとって必須な構成ではない。
スピーカ21は、所定情報C(ドットパターン)が読み取られた時、各種操作指示が行われた時、音声を含むコンテンツが再生される時等において、各種音声を出力する。
ボタンスイッチ22は、上述した様に、操作ボタン14の押下操作に応じて、ONとOFFの状態のうち一方から他方へ切り替えるスイッチである。
自重スイッチ23は、パターンコード出力部16を自重で起動させるスイッチである。ここで、起動させるとは、パターンコード出力部16を構成する複数のドット毎に、パターンコードに応じて、タッチパネル31への反応可否(導通/非導通)の状態を確立させることである。また、図2(B)に示す様に、スタンプ部16は媒体2のドットパターン(所定情報C)の上に配置された際に、自重スイッチ23が自重で起動され、所定情報Cは、読取領域IAを介して情報読取部11により読み取られる。自重スイッチ23が自重で起動する機構は、電力を要するパターンコードの出力やドットパターンの読取を、タッチパネル31および/または媒体2にコード発生装置1を載置した場合にのみに起動させることによって、大幅な省電力を図ることができる。なお、自重スイッチ23は、コード発生装置1にとって必須な構成ではない。
電源部25は、乾電池等、コード発生装置1に対して電力を供給する部である。従って、電源部25は、乾電池である必要は特に無く、充電池でもよい。この場合、充電の手法は、特に限定されず、USB端子20でのUSB接続による充電の手法を採用してもよいし、それ以外の手法を採用してもよい。
コード認識装置3は、CPU51と、ROM(Read Only Memory)52と、RAM(Random Access Memory)53と、バス54と、入出力インターフェース55と、タッチ操作入力部56と、表示部57と、入力部58と、記憶部59と、通信部60と、ドライブ61と、を備えている。
RAM53には、CPU51が各種の処理を実行する上において必要なデータ等も適宜記憶される。
ここで、タッチ操作とは、タッチ操作入力部56に対する物体の接触又は近接の操作をいう。タッチ操作入力部56に対して接触又は近接する物体は、一般的にはユーザの指やタッチペン等であり、本実施形態ではコード発生装置1のコード出力部13を構成する複数のドットである。なお、以下、タッチ操作がなされた位置を「タッチ位置」と呼び、タッチ位置の座標を「タッチ座標」と呼ぶ。
表示部57は、液晶等のディスプレイにより構成され、図2や図3に示す画像等、各種画像を表示する。
このように、本実施形態では、タッチ操作入力部56と表示部57とにより、上述したタッチパネル31が構成されている。
記憶部59は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等で構成され、各種データを記憶する。
通信部60は、インターネットを含むネットワークNを介して他の装置(図1の例ではサーバ4)との間で行う通信を制御する。
図6は、タッチパネル31が1点のみを検出可能な場合における、ドットの配置パターン(以下、「シングルドットパターン」と呼ぶ)の具体例を示している。
このように、ドットの配置パターンを決定するに際し、ドット13-1乃至13-10の夫々が空間方向に予め規定された位置に配置されたパターンが、基本となる。このような基本となるドットの配置パターンを、以下、「基本パターン」と呼ぶ。つまり、図6の例では、図6(A)に示すパターンが、基本パターンである。
なお、基本パターンは、図6(A)の円形状にドット13-1乃至13-10を配置させるパターンに特に限定されず、例えば矩形状等の任意の形状にドット13-1乃至13-10を配置させるパターンを採用することができる。また、ドットの個数も、図6(A)の例に特に限定されず、任意でよい。
ここで、タッチパネル31が反応する状態を、即ち導通状態を、「ON」又は「出力」と呼ぶ。逆に、タッチパネル31が反応しない状態を、即ち非導通状態を、「OFF」と呼ぶ。
なお、本実施形態では、ドット13-1乃至13-10の夫々のON/OFFの切換えは、図4(C)のCPU17の制御により実現される。ドット13-1乃至13-10のうち所定のドットを順次切り替えて出力(ON)する手法は、特に限定されず、例えば本実施形態では、図4(A)の操作ボタン14の押下操作を繰り返す手法を採用してよいし、載置面にスタンプ部16の自重で作動する自重ボタン23の出力を用いる手法を採用してもよい。
ここで、図6(C)においては、時刻t1乃至t21の夫々のタイミングにおいて、図6(A)の基本パターンのうち、「出力(ON)」のドットのみが黒く塗られたパターンが描画されている。このようなパターンを、「単位パターン」と呼ぶ。例えば時刻t2の単位パターンとは、基本パターンのうち、ドット13-1のみが「出力(ON)」となるパターンをいう。
このような単位パターンを複数種類用意し(図6(C)の例では、21種類用意し)、時間方向の各位置(時刻t1乃至t21の各タイミング)に、各種単位パターンを1つずつ配置していくことで、発生対象のパターンコードが定義される。
ここで、時刻t1から時刻t2の間隔は任意でよい。即ち、コード発生装置1が所定情報Cを読み取ってパターンコードを発生させた後にタッチパネル31に載置した場合、所定のドット(図6の例ではドット13-1)を即座に「出力(ON)」してもいいし、所定の時間をあけて「出力(ON)」してもよい。
このように、2個以上の基準ドットを順に「出力(ON)」することにより、即ち、相異なる位置の基準ドットのみを「出力(ON)」した単位パターンを2個以上時間方向に連続して配置することにより、ドット13-1乃至13-10のタッチパネル31に対する向きと、基準シンボルから相対的に他の情報シンボルの位置を認識することが可能になる。
コード認識装置3の認識部33は、2個の基準ドット13-1,13-6の位置から相対的に、他の情報ドットの位置とドットの配置パターン(単位シンボルの組合せ)の空間的な方向を認識し、これらの情報を記憶する。
なお図示はしないが、認識時間に十分な余裕があれば、ドット13-1乃至13-10の全てを順次「出力(ON)」していうことにより、タッチパネル31が各ドット13-1乃至13-10を正常に検出したことを認識することができる。これにより、コード認識装置3が正常稼働できるか否かを確認できる。
そこで以下、説明の便宜上、特に断りの無い限り、ドットの「出力(ON)」の時間的関係のみで説明する。ただし、この説明は、単位パターンを時間方向に配置している説明と等価である。
従って、図6に示す様に、時刻t4乃至t9の夫々のタイミングで、情報ドットを順次に「出力(ON)」することで、換言すると単位パターンを6回配置することで、6回×3bit/回=18bit(26144コード)を出力することができる。
そこで、本実施形態では、図6(B)に示す様に、2個の基準シンボルの出力(2回の出力)を情報のインデックスとして用い、1つの情報(コード)を複数の情報に区分して、区分した情報を1ブロックとして、ブロック単位で出力していくことで、大容量の情報(コード)の出力を実現している。
具体的には本例では、最初の情報のインデックスでは、基準シンボル13-1,13-6がその順に「出力(ON)」され、その後に続く6個の情報シンボルが「出力(ON)」されることにより、これらの組合せにより表される18bitの第1のブロック(第1の情報)が出力される。
次の情報のインデックスでは、基準シンボル13-1,13-6、13-6がその順に「出力(ON)」され、その後に続く6個の情報シンボルが「出力(ON)」されることにより、これらの組合せにより表される18bitの第2のブロック(第2の情報)が出力される。
これにより、36bit(約600億コード)を出力できる。
このようなゴムは、本実施形態のようにタッチパネル31の表示面(ディスプレイ)の場合、スタンプ部16が押下された際の衝撃を緩衝することもできる。なお、滑らないように工夫することは、タッチパネル31の表面でスタンプ部16を移動したり回転させることにとっては不適である。その場合は、摩擦係数の低いシリコンなどを使用するとよい。
また、本実施形態は例示にしか過ぎないので、図示せぬ無線、音、光等の様々な手法で、コード認識装置3からコード発生装置1に対して、パターンコード(情報)の取得完了を通知してもよい。これにより、コード発生装置1側での繰り返しの出力が不要になる。
このようなパターンコード(情報)の取得完了の通知の一般的な手法としては、タッチパネル31や別途用意するディスプレイに、パターンコード(情報)の取得完了を示す画像を表示させる手法がある。さらに、一方、コード認識装置3がパターンコード(情報)の取得完了を示すドットパターン等の2次元コードやカラーコードを表示して、スタンプ部16の読取領域IAを介して情報読取部11により読み取ってもよい。
ここで、さらに、ドットのON/OFFの時間間隔の長短を組合せると(単位パターンの時間方向の配置の距離組合せると)、より一段と膨大な量のパターンコード(情報)を出力することができる。
また、認識できるシンボルの大きさ、シンボルとシンボルの空間的な配置間隔、シンボルの出力時間、シンボルの出力終了と次のシンボルの出力開始時間までの空隙時間(タッチパネル31の性能によっては空隙時間を設けなくてもよいし、次のシンボルの出力が重複してもよい。)は、コード認識装置3の性能や処理プログラムの速度等を勘案し、任意に設定することができる。
なお、基本パターンは、図7(A)の円形状にドット13-1乃至13-5を配置させるパターンに特に限定されず、例えば矩形状等の任意の形状にドット13-1乃至13-5を配置させるパターンを採用することができる。また、ドットの個数も、図7(A)の例に特に限定されず、任意でよい。
図7の例では、タッチパネル31が複数点を検出可能であるため、時刻t1乃至t25の何れのタイミングでも、「出力(ON)」は、ドット13-1乃至13-5のうち、任意の個数の任意の組合せが許可される。
ここで、図7(C)においては、時刻t1乃至t25の夫々のタイミングにおいて、図7(A)の基本パターンのうち、「出力(ON)」のドットのみが黒く塗られた単位パターンが描画されている。図6(C)の単位パターンと比較すると、図7(C)の単位パターンは、タッチパネル31がマルチドット検出を可能であるため、複数のドットが「出力(ON)」になっていることがわかる。
このような単位パターンを複数種類用意し(図7(C)の例では、25種類用意し)、時間方向の各位置(時刻t1乃至t25の各タイミング)に、各種単位パターンを1つずつ配置していくことで、発生対象のパターンコードが定義される。
なお、本実施形態では、ドット13-1乃至13-5の夫々のON/OFFの切換えは、図4(C)のCPU17の制御により実現される。図7(C)の各単位パターンを順次切り替える手法は、特に限定されず、例えば本実施形態では、図4(A)の操作ボタン14の押下操作を繰り返す手法を採用してよいし、載置面にスタンプ部16の自重で作動する自重ボタン23の出力を用いる手法を採用してもよい。
ここで、時刻t1から時刻t2の間隔は任意でよい。即ち、コード発生装置1が所定情報Cを読み取ってパターンコードを発生させた後にタッチパネル31に載置した場合、所定の1以上のドット(図7の例ではドット13-1乃至13-7)を即座に「出力(ON)」してもいいし、所定の時間をあけて「出力(ON)」してもよい。
コード認識装置3の認識部33は、これらのドット位置を認識し、基準パターンを記憶する。なお、全てのドット13-1乃至13-5が「出力(ON)」されたことにより、タッチパネル31が各ドット13-1乃至13-5を正常に検出したことを認識することができる。これにより、コード認識装置3が正常稼働できるか否かを確認できる。
時刻t4で、ドット13-1,13-3,13-5が「出力(ON)」になる。
コード認識装置3の認識部33は、この3個のドット13-1,13-3,13-5で、単位パターンの向きを認識する。ここでは、認識部33は、ドット13-1が頂点であり、ドット13-1乃至13-5の中心からドット13-1を正の向きとして認識する。
その後、頂点のドット13-1のみが基準として「出力(ON)」が継続され、ドット13-2乃至13-5のON/OFFで情報(パターンコードの一部の情報)が出力される。
通常、意識的に回転動作を加えない限り、載置した瞬間にスタンプ部16が回転することは極めて少ないと考えられることから、直線移動による誤認識が発生しないように認識精度を確保すれば足りる。この単位パターンの向きは、タッチパネル31の面に対して、当然、スタンプ部16がどのような回転角で載置されかも認識できる。
また、本実施形態は例示にしか過ぎないので、図示せぬ無線、音、光等の様々な手法で、コード認識装置3からコード発生装置1に対して、パターンコード(情報)の取得完了を通知してもよい。これにより、コード発生装置1側での繰り返しの出力が不要になる。
このようなパターンコード(情報)の取得完了の通知の一般的な手法としては、タッチパネル31や別途用意するディスプレイに、パターンコード(情報)の取得完了を示す画像を表示させる手法がある。さらに一方、コード認識装置3がパターンコード(情報)の取得完了を示すドットパターン等の二次元コードやカラーコードを表示して、スタンプ部16の読取領域IAを介して情報読取部11により読み取ってもよい。
ここで、繰り返し単位パターンによる情報が出力されている場合、ユーザが任意に終了したいときは、コード発生装置1に備えられた操作ボタン14を押下する。これにより、ドット13-1,13-3,13-4のみが「出力(ON)」となる。ユーザがスタンプ部16を所定の位置に移動させて、操作ボタン14を押下することにより、当該位置に配置された指示を選択することができる。これにより、ゲームから教育、ショッピング、通常のスマートフォンやPCの操作が容易にできる。
また、同時に認識できるシンボルの数、認識できるシンボルの大きさ、シンボルとシンボルの空間的な配置間隔、シンボルの出力時間、シンボルの出力終了と次のシンボルの出力開始時間までの空隙時間(タッチパネル31の性能によっては空隙時間を設けなくてもよいし、次のシンボルの出力が重複してもよい。)は、コード認識装置3の性能や処理プログラムの速度等を勘案し、任意に設定することができる。
そこで以下、ペンタイプのコード発生装置1について説明する。
具体的には、図8(A)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す側面図である。図8(B)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す下面図である。図8(C)は、コード発生装置1の表面の内部構成の一例を示す図である。図8(D)は、コード発生装置1の裏面の内部構成の一例を示す図である。
具体的には、図9(A)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す側面図である。図9(B)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す下面図である。図9(C)は、コード発生装置1の表面の内部構成の一例を示す図である。図9(D)は、コード発生装置1の裏面の内部構成の一例を示す図である。
なお、以下、図8及び図9中下方、即ち、媒体2やコード認識装置3に対して対向させる方向を、「下」として説明する。
図8の例では、円状の情報読取領域IAを覆うように、同心円状の1つのシンボルが、コード出力部13として設けられている。
図9の例では、円状の情報読取領域IAとは離間して、ドット状の1つのシンボルが、コード出力部13として設けられている。このシンボルは、ボールペンやスタイラスペンのペン先部としても機能する。つまり、図9の例のペンタイプのコード発生装置1は、手書き機能を有している。
ペン先スイッチ81は、コード出力部31が押圧されるとON状態になり、押圧が解放されるとOFF状態になるスイッチである。
例えば、コード出力部31が媒体2に対して押圧されると、ペン先スイッチ81がON状態となり、情報読取装置11による所定情報Cの読み取りが開始される。
例えば、コード出力部13がタッチパネル31に対して押圧されると、ペン先スイッチ81がON状態となり、コード出力部13はパターンコードの出力を開始する。
なお、ペン先スイッチ81は、ペンタイプのコード発生装置1にとって必須な構成ではない。
ここで、シンボルの時間方向の配置の組合せとは、単なる「出力(ON)」の時間方向の配置有無の組合せのみならず、「出力(ON)」の時間(以下「出力時間」と呼ぶ)を可変として、当該出力時間による組合せや、「出力(ON)」と「出力(ON)」の間の時間間隔(以下、「空隙時間」と呼ぶ)を可変として、当該空隙時間による組合せや、「出力(ON)」の強度(以下、「出力強度」と呼ぶ)を可変として、当該強度による組合せを採用することができる。
シンボルの空隙時間・出力強度やシンボルの形状・大きさ・配置パターンなどと組み合わせることにより、膨大なパターンコード(情報)を出力することができる。
上記出力時間は、各々を判別できれば任意の時間間隔でよく、種類・出力回数も任意であり、パターンコード数を自由に設定できる。なお、図10(A)の例では、シンボル出力間の空隙時間は一定としている。
なお、毎回出力されるシンボルの大きさや配置、強度が異なる場合は、シンボル出力間の空隙はなくてもよい。
ここでは、基準出力時間を250m秒とし、その1/5(50m秒),2/5(100m秒),3/5(150m秒),4/5(200m秒)のT1~T4を出力時間の4種(2bit)として、シンボルを8回出力することにより、65536個(16bit)のパターンコードを出力できる。
シンボルの認識欠落や誤認を防ぐため、基準出力時間250m秒以降の情報出力を複数回繰り返してもよい。
シンボルの出力時間・出力強度やシンボルの形状・大きさ・配置パターンなどと組み合わせることにより、膨大なパターンコード(情報)を出力することができる。
上記空隙時間は、各々を判別できれば任意の時間間隔でよく、種類・出力回数も任意であり、パターンコード数を自由に設定できる。なお、図11(A)の例では、シンボルの出力時間は一定としている。
ここでは、基準空隙時間を250m秒とし、その1/5(50m秒),2/5(100m秒),3/5(150m秒),4/5(200m秒)のT1~T4を空隙時間の4種(2bit)として、シンボルを8回出力することにより、65536個(16bit)のパターンコードを出力できる。
シンボルの認識欠落や誤認を防ぐため、基準空隙時間250m秒以降の情報出力を複数回繰り返してもよい。
シンボルの出力強度やシンボルの形状・大きさ・配置パターンなどと組み合わせることにより、膨大なパターンコード(情報)を出力することができる。
上記出力時間と空隙時間は、各々を判別できれば任意の時間間隔でよく、種類・出力回数も任意であり、パターンコード数を自由に設定できる。
ここでは、基準出力時間を250m秒とし、その1/5(50m秒),2/5(100m秒),3/5(150m秒),4/5(200m秒)のT1~T4を出力時間と空隙時間の4種(2bit)として、シンボルを8回出力することにより、65536個(16bit)のパターンコードを出力できる。
シンボルの認識欠落や誤認を防ぐため、基準出力時間250m秒以降の情報出力を複数回繰り返してもよい。
シンボルの出力時間・空隙時間やシンボルの形状・大きさ・配置パターンなどと組み合わせることにより、膨大なパターンコード(情報)を出力することができる。
上記強度レベルは、各々を判別できれば任意の強度でよく、種類・出力回数も任意であり、パターンコード数を自由に設定できる。
なお、毎回出力されるシンボルの大きさや配置、強度が異なる場合は、シンボル出力間の空隙はなくてもよい。
ここでは、基準出力強度を25ピコとし、その1/5( 5ピコ),2/5(10ピコ),3/5( 15ピコ),4/5(20ピコ)のP1~P4を出力強度の4種(2bit)として、シンボルを8回出力することにより、65536個(16bit)のパターンコードを出力できる。
シンボルの認識欠落や誤認を防ぐため、基準出力強度25ピコ以降の情報出力を複数回繰り返してもよい。
即ち、シンボルの形態を可変として、当該形態の組合せでパターンコードを定義することもできる。
図14は、シンボルの形態を可変する制御として矩形分割導電体制御を採用したコード出力部の例を示す図である。
図15は、シンボルの形態を可変する制御として円形分割導電体制御を採用したコード出力部の例を示す図である。
図14に示す格子状や、図15に示す撮影孔(情報読取領域IA)周辺でのドーム状に、複数の5mm程度の大きさの導電セルが隣あうように配置され、これらの導電セルを任意の個数の任意の組合せで「出力(ON)」できるように制御することで、シンボルの形態を可変にすることが実現される。その結果、シンボルの形態に基づいて、パターンコードを出力することができる。
例えば、図16(B)に示すように、4個のコーナーの内、所定の3個の導電セルを常時ONとし、1個を常時OFF(ここには導電セルを配置しなくてもよい)にして、他の導電セル25-4=21個の夫々のON/OFFを制御することにより、1回のシンボルの出力により、21bit(209715個)のコードを出力できる。この場合、パッチ模様となる。
ここで、情報量を多少減らして、ONする導電セルの集合の中に、OFFする導電セルを含まないようにしてもよい。
また、図16の例では、基準となる導電セルを3個常時ONするようなシンボルを採用したが、形態がユニークとなるように導電体をONしたシンボルを採用して、このシンボルに基づいてパターンコードを出力してもよい。
さらに、これらの形態を変化させるシンボルを複数配置して、情報量を増大させてもよい。さらにまた、時間方向に複数回出力することにより、さらに情報量を増大させてもよい。
例えば、コード認識装置3として機能する場合も含むスマートフォン、パーソナルコンピュータ、テレビジョン受像機等のディスプレイに、コードに関する所定情報Cが表示されてもよい。
図17(A)に示すように、ディスプレイ100の所定の表示領域には、ドットコード(所定情報C)を示すドットパターンが表示される。
図17(B)に示すように、ディスプレイ100の表示面(ドットコード(所定情報C)を示すドットパターンが表示されている表示領域)にコード発生装置1が載置されると、当該コード発生装置1の情報読取部11は、ドットコード(所定情報C)を読み取る。
図18(A)に示すように、コード認識装置3のタッチパネル31の所定の表示領域には、ドットコード(所定情報C)を示すドットパターンが表示される。
図18(B)に示すように、コード認識装置3のタッチパネル31の表示面(ドットコード(所定情報C)を示すドットパターンが表示されている表示領域)にコード発生装置1が載置されると、当該コード発生装置1の情報読取部11は、ドットコード(所定情報C)を読み取る。
先ず、ドットコード(所定情報C)を示すドットパターンが形成された媒体2から、コード発生装置1の情報読取部11は、ドットコード(所定情報C)を読み取る。
コード発生装置1のコード出力部13は、ドットコード(所定情報C)を所定のパターンコードとして、コード認識装置3として機能するスマートフォンのタッチパネル31に出力する。
当該スマートフォンのタッチパネル31は、認識したドットコード(所定情報C)を示すドットパターンを表示する。
コード発生装置1の情報読取部11は、スマートフォンのタッチパネル31から発する光を撮影することで、ドットコード(所定情報C)を読み取る。これにより、コード発生装置1のコード出力部13が出力したパターンコードから、認識したドットコード(所定情報C)を示すドットパターンを表示して、コード発生装置1の情報読取部11が読取、同一の所定情報Cであれば、誤認を完全に排除でき、極めてセキュリティ性の高い認証システムが実現できる。
他の実施例としては、ドットコード(所定情報C)を示すドットパターンが形成された媒体2から、ドットコード(所定情報C)を読み取る必要はなく、コード認識装置3として機能するスマートフォンのタッチパネル31に、グラフィックやテキストと共に表示した所定のドットパターンを、ユーザが選択して、コード発生装置1をその個所に載置して情報読取部11が読み取り、コード認識装置3から情報を読み取ることができる。この一連の操作により、ドットコード(所定情報C)を示すドットパターンが形成された媒体2を使用することなく、スマートフォンのタッチパネル31上に表示された、ドットパターンと共に表示されたアイコンやグラフィックやテキストを選択して、ショッピングやゲーム、学習等、様々なコンテンツをインタラクティブに操作できる。これらは、指によるタッチと比較し、コード発生装置1から出力されるパターンコードを認識し、誰が操作しているかを特定することができる。これにより、ショッピングでは、購入するユーザを特定し何を購入したかを認識することができ、ゲームでは、複数人が参加している場合、誰が操作したかを特定し、対戦ゲームなどを容易に実現できる。さらに、操作ボタンを操作したり、コード発生装置1を移動・回転させることによって、それらの情報もコード認識装置3が認識し、インタラクティブに楽しめるな無限のコンテンツを実現できる。
このような一連の処理をすることで、データの出力と受信の確認ができる。
また、スマートフォンのタッチパネル31上のコード発生装置1の載置位置を、当該コード発生装置1が取得でき、さらにそれに対応するパターンコードも出力することができる。
赤外線LEDから照射された赤外線は、ディスプレイでは反射して戻ってくることは無いため、情報読取部11は、反射する赤外線を撮影しない。
一方、スタンプタイプのコード発生装置1ならば、上述の如く、赤外線透過フィルターを設けていないので、情報読取部11は、ディスプレイからの可視光を撮影することができる。即ち、情報読取部11は、ディスプレイに表示されたドットパターンから、ドットコード(所定情報C)を読み取ることができる。
このように、情報読取部11は、ディスプレイ赤外線吸収インクで印刷されたドットパターンも、ディスプレイに表示された(可視光で発光する)ドットパターンも撮影して、ドットコード(所定情報C)を読み取ることができ、どのような媒体に形成されたドットパターンであっても、正確にドットコードを読み取ることができる。さらに、コード発生装置1が2個または3個以上の導電体から連続して出力していれば、どのようにコード発生装置1をディスプレイ上で移動・回転させても、それらの位置および操作状況を認識することができ、回転を認識しづらいユーザの指の操作を遥かに超える情報をコード認識装置3が認識することができる。そもそも、指の操作では、誰の指か、どの指かを認識することはできない。
ただし、2個の導電体の出力の場合は、コード認識装置3において、方向と配置を認識するために2個の導電体からの出力が始点か終点であるかを追跡して、移動・回転中に常時認識し続ける必要がある。3個以上の場合は、ユニークな配置(360度回転しないと同じ配置にならない配置)であれば、コード認識装置3において、コード発生装置1がどのように位置しているかを一意に認識できる。
例えば、ドットコード等の2次元コード(所定情報C)を読み取る光学読み取りセンサ、電磁波読み取り装置等を、情報読取部11として採用することができる。
スタンプタイプのコード発生装置1の情報読取装置11として光学読み取りセンサを採用した場合、上述の如く、IRLEDで照射することで、印刷媒体では赤外線領域で、ディスプレイでは可視光領域で、ドットコード等の2次元コード(所定情報C)を読み取ることができる。
例えば、スタンプ部16は、ケースを覆うように大きくして、ドット(導電体)の配置の自由度を高めてもよい。これにより、載置時のコード発生装置1の安定を図ることもできる。
所定情報を読取る情報読取部と、
前記所定情報に関するコードであって、1以上のシンボルの空間方向と時間方向の少なくとも一方の配置パターンで表すコードを、パターンコードとして発生するコード発生部と、
前記パターンコードが発生する毎に、前記1以上のシンボルの夫々について、センサの反応可否に基づく出力有無を、前記パターンコードを示す前記配置パターンに従って変化させることで、当該パターンコードを出力するパターンコード出力部と、
を備える。
前記パターンコード出力部は、
前記パターンコードが発生する毎に、前記1以上のシンボルの夫々について、前記静電容量式の位置入力センサの反応可否に基づく出力有無を、前記パターンコードを示す前記配置パターンに従って変化させることで、当該パターンコードを出力する、
ようにすることができる。
複数のシンボルの夫々が空間方向に予め規定された位置に配置されたパターンを、基本パターンとして、
前記基本パターンに含まれる前記複数のシンボルの夫々について、前記センサの反応可否が定義されたパターンを、単位パターンとして、
前記単位パターンに基づいて定義されている、
ようにすることができる。
複数種類の前記単位パターンの時間方向の配置の組合せに基づいて定義されている、
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
前記所定情報に対して、前記所定の波長の光を照射する照射部と、
前記表示デバイスの表示面に前記コード発生装置が載置された状態で、外光を遮断する遮断部と、
をさらに備えるようにすることができる。
上記記載のコード発生装置から発生された前記パターンコードを認識するコード認識装置であって、
前記所定情報を表示する前記表示デバイスと、
前記所定のセンサと、
前記コード発生装置の前記パターンコード出力部により前記センサの反応可否が変化した前記1以上のシンボルに対する、前記センサの検出結果に基づいて、当該1以上のシンボルの前記配置パターンを検出する検出部と、
検出された前記1以上のシンボルの前記配置パターンに基づいて、前記コード発生装置の前記コード発生部により発生された前記パターンコードを認識する認識部と、
を備える。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータ等にネットワークや記録媒体からインストールされる。
コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。
また、本明細書において、システムの用語は、複数の装置や複数の手段等より構成される全体的な装置を意味するものとする。
例えば、コード発生装置がスタンプタイプであり、コード認識装置側のセンサが、タッチパネルに含まれる、静電容量式の位置入力センサである場合、パターンコード出力部は、図19乃至図21に示すように実現することができる。
なお、パターンコード出力部とタッチパネルとをあわせて、以下、「静電容量制御システム」と呼ぶ。
また、パターンコード出力部が、所定シンボルについて、センサの反応可否に基づく出力有無を、前記パターンコードを示す前記配置パターンに従って変化させ、タッチパネル(位置入力センサ)が、出力されたシンボルを検出することを実現する制御を、以下「スタンプ導電体のタッチパネル静電容量検出制御」と呼ぶ。
コード認識装置は、静電容量検出型タッチパネルを有するスマートフォンやタブレットPCで構成されているものとする。
この場合、静電容量検出型タッチパネルは、所定の量の静電容量を有する導電体の接近により静電容量をタッチ操作として検出する。タッチパネルは、数ピコファラド(pF)以下の僅かな静電容量を検出してタッチ位置を取得する。
ここで、図19の静電容量制御システムでは、タッチパネルが検出することができない程度の、小さな静電容量の導電体をタッチパネルに接近させ、所定の方法で、大きな静電容量を有する導電体を電気的に接続させると、小さな静電容量の導電体が大きな静電容量を有する導電体となり、タッチパネルが検出することができる。この原理を用いて、1以上の静電容量の小さい導電体をシンボルの少なくとも一部として、下部に配置したコード発生装置のパターンコード出力部において、導電体の大きな静電容量の配置または時間方向の静電容量の変化の少なくともいずれかが制御されることで、コード認識装置側のタッチパネルが当該静電容量を検出し、当該コード認識装置の認識部は、パターンコードを認識する。
なお、半導体スイッチの他、様々なスイッチを用いてよい。
図20Bは、図20Aの半導体スイッチのOff時の電流低減システムを説明するための模式図である。
半導体スイッチは、OFFにした場合でも僅かな電流が流れるため、その結果、導電体は、タッチパネルが検出する程度の静電容量を保有し続ける場合がある。
タッチパネルにコード発生装置を載置したまま、静電容量を時間方向に変化させてパターンコードを出力する場合や、コード発生装置を載置したまま所定の方法(操作ボタンの操作やディスプレイに表示された2次元コードの取得、プログラムによる自働制御)で新たなパターンコードを出力する場合、それまでに導電を検出していた導電体を継続して検知してはならない。そのためには、静電容量を検知しない程度に電流量を極小に抑えるために、各スイッチで十分に高いインピーダンスを確保することが必要となる。一つの方策としては、図20Bのように、半導体(トランジスタ、FET)を2段に直列に配置して、電流量を低減させ静電容量をタッチパネルの検出量以下にして、タッチパネルが導電体を検出しないようすることができる。2段の直列では、十分でない場合、段数をさらに増やしてもよい。さらに、高周波用として作られたトランジスタ、FET、MOS FETなどは電流を大幅に低下させることができ、静電容量を極小にすることができる。
以上に記述した、パターンコード出力部16を構成する複数のドット毎に、パターンコードに応じる、タッチパネル31への反応可否は、導通/非導通と説明しているが、導電体等の導通/非導通または静電容量の変化によることを含んでいる。また、パターンコード出力部16を構成する複数のドットは、面積の無い点ではなくタッチパネル31への反応可否が可能な所定の面積を有するシンボルである。このシンボルは任意の形状のシンボルである。同一形状、同一面積である必要もない。なお、上記ドットは、前記情報読取部が読み取るドットパターンやドットコードのドットとは全く異なることは言うまでもない。なお、ドットパターンは媒体(あらゆる造形物を含む)に形成(印刷や刻印、ディスプレイ表示等の光学的に形成されるものも含む)された複数のドットから構成される2次元コードである。この2次元コードはドットパターンを読み取って(撮影や撮像を含む)求めた数値情報(コード)であるドットコードである。所定情報Cは、バーコードやQRコード(登録商標)、ドットコード、カラーコード等の二次元コードや無線情報記録媒体に記録された数値情報(コード)を含んでいる。上記は、以降の実施例でも同様の意味を示す。
図20A(A)のバイポーラトランジスタのコレクタ回路、図20A(B)(C)のMOSトランジスタ(FET)のドレイン回路には電源を接続した。しかし、これらをスイッチとして用いる場合には、電源を設けなくてもよい。図21(A)に電源を省略してバイポーラトランジスタをスイッチとして用いる回路の構成を例示する。また、21(B)に電源を省略してMOSトランジスタ(FET)をスイッチとして用いる回路の構成を例示する。なお、すでに図20Bで述べた通り、図21(A)(B)のように、トランジスタを2段縦続接続することにより、コレクタ・ベース間の接合容量、エミッタ・ベース間の接合容量、ドレイン容量、ソース容量等の容量を低減できる。また、トランジスタを縦続接続する段数は、2段に限定される訳ではない。
具体的には、図22(A)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す側面図である。図22(B)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す下面図である。図22(C)は、コード発生装置1の表面の内部構成の一例を示す図である。図22(D)は、コード発生装置1の裏面の内部構成の一例を示す図である。図22(E)は、コード発生装置1のスタンプ部16を拡大した外観構成の一例を示す側面図である。図22(F)は、コード発生装置1のスタンプ部16を拡大した表面の内部構成の一例を示す図である。
電源ボタン15は、コード発生装置1の側面に設けられており、コード発生装置1に対する電源のON/OFFを切替えるためのボタンである。
複数のシンボル周辺またはシンボルの載置側の表面には、コード認識装置3のタッチパネル31等のディスプレイを傷付けないように、非導電のゴムやシリコン、PET等の保護部材を設けてもよい。なお、スタンプ部16をディスプレイ上に移動させるならば、スタンプ部16の底面(保護部材があるならば、当該保護部材も含む)は、摩擦係数の低い材料を採用すると好適である。しかし、スタンプ部16をディスプレイ上で移動させないのであれば、摩擦係数の高い材料を採用すると好適である。コード認識装置3が、載置した際に滑らないようにして、瞬時に、確実にシンボルを認識できるようにするためである。
所定情報Cの読取りの際には、図2(B)に示す様に、スタンプ部16は媒体2のシンボルパターン(所定情報C)の上または上方に配置される。これにより、図22(C)に示す様に、所定情報Cは、読取領域IAを介して情報読取部11により読み取られる。
また、パターンコードを出力する際には、図3(B)に示す様に、スタンプ部16は、コード認識装置3のタッチパネル31のコード検出領域SPに接触又は近接する。より正確には、スタンプ部16に設けられたコード出力部13の複数のシンボルが、コード認識装置3のタッチパネル31のコード検出領域SPに接触又は近接する。ここで、複数のシンボルは、導電体等で構成され、パターンコードに応じて、タッチパネル31の反応可否(が制御されている。即ち、タッチパネル31は、複数のシンボルのうち、反応可とされたシンボル(その位置座標)のみを検出する。このようにして検出されたシンボルの配置パターン等に基づいて、パターンコードが認識される。
なお、複数のシンボルによるパターンコードの認識の具体例については、図6及び図7を参照して説明しているため省略する。
内蔵メモリ18は、CPU17によって実行されるプログラムや、CPU17に使用される各種データ等が記憶される。
PCBA19は、コード発生装置1が図2に示す各種処理を実行するために必要な各種回路が実装された基盤である。
USB端子20は、コード発生装置1のプログラム更新、データ入出力、充電等が行われる際に、図示せぬ他の装置とUSB接続する。なお、USB端子20は、コード発生装置1にとって必須な構成ではない。
スピーカ21は、所定情報Cが読み取られた時、各種操作指示が行われた時、音声を含むコンテンツが再生される時等において、各種音声を出力する。
ボタンスイッチ22は、上述した様に、操作ボタン14の押下操作に応じて、ONとOFFの状態のうち一方から他方へ切り替えるスイッチである。ボタンスイッチ22は、シーソーボタンとしてどちらかを独立して異なる操作を指示するために独立して機能してもよい。
自重スイッチ23は、パターンコード出力部13を自重で起動させるスイッチである。ここで、起動させるとは、パターンコード出力部13を構成する複数のドット毎に、パターンコードに応じて、タッチパネル31への反応可否の状態を確立させることである。また、図2(B)に示す様に、スタンプ部16は媒体2のドットパターン(所定情報C)の上または上方に配置された際に、自重スイッチ23が自重で起動され、所定情報Cは、読取領域IAを介して情報読取部11により読み取られる。自重スイッチ23が自重で起動する機構は、電力を要するパターンコードの出力やドットパターン等の読取を、タッチパネル31および/または媒体2にコード発生装置1を載置した場合にのみに起動させることによって、大幅な省電力を図ることができる。さらに、自重ではスイッチが入らず、コード発生装置1を押し込むようにしてスイッチが入るようにしてもよい。なお、自重スイッチ23は、コード発生装置1にとって必須な構成ではない。
電源部25は、乾電池等、コード発生装置1に対して電力を供給する部である。従って、電源部25は、乾電池である必要は特に無く、充電池でもよい。この場合、充電の手法は、特に限定されず、USB端子20でのUSB接続による充電の手法を採用してもよいし、それ以外の手法を採用してもよい。また、外部の電力供給装置から電力を供給してもよい。電力の供給は上記を組み合わせてもよい。
なお、コード発生装置1のスタンプ部16の上方の内部にゴムやリング状のバネを設けることは、コード発生装置1にとって必須な構成ではない。
また、コード発生装置1は、コード発生装置1自体をケースで覆うように大きくして、導電体の配置の自由度を高めてもよい。また、コード発生装置1自体の大きさをおおきくすることにより、載置時のコード発生装置1の安定も図ることができる。
具体的には、図23(A)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す側面図である。図23(B)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す下面図である。図23(C)は、コード発生装置1の表面の内部構成の一例を示す図である。
電源ボタン15は、コード発生装置1の側面に設けられており、コード発生装置1に対する電源のON/OFFを切替えるためのボタンである。
複数のシンボル周辺またはシンボルの載置側の表面には、コード認識装置3のタッチパネル31等のディスプレイを傷付けないように、非導電のゴムやシリコン、PET等の保護部材を設けてもよい。なお、スタンプ部16をディスプレイ上に移動させるならば、スタンプ部16の底面(保護部材があるならば、当該保護部材も含む)は、摩擦係数の低い材料を採用すると好適である。しかし、スタンプ部16をディスプレイ上で移動させないのであれば、摩擦係数の高い材料を採用すると好適である。コード認識装置3が、載置した際に滑らないようにして、瞬時に、確実にシンボルを認識できるようにするためである。
所定情報Cの読取りの際には、図2(B)に示す様に、スタンプ部16は媒体2のドットパターン(所定情報C)の上または上方に配置される。これにより、図23(C)に示す様に、所定情報Cは、読取領域IAを介して情報読取部11により読み取られる。
また、パターンコードを出力する際には、図3(B)に示す様に、スタンプ部16は、コード認識装置3のタッチパネル31のコード検出領域SPに接触又は近接する。より正確には、スタンプ部16に設けられたコード出力部13の複数のシンボルが、コード認識装置3のタッチパネル31のコード検出領域SPに接触又は近接する。ここで、複数のシンボルは、導電体等で構成され、パターンコードに応じて、タッチパネル31の反応可否が制御されている。即ち、タッチパネル31は、複数のシンボルのうち、反応可とされたシンボル(その位置座標)のみを検出する。このようにして検出されたシンボルの配置パターン等に基づいて、パターンコードが認識される。
なお、複数のシンボルによるパターンコードの認識の具体例については、図6及び図7を参照して説明しているため省略する。
なお、コード発生装置1のスタンプ部16の上方の外周にゴムやリング状のシリコンやゴムなどの緩衝材を設けることは、コード発生装置1にとって必須な構成ではない。
また、コード発生装置1は、コード発生装置1自体をケースで覆うように大きくして、導電体の配置の自由度を高めてもよい。また、コード発生装置1自体の大きさをおおきくすることにより、載置時のコード発生装置1の安定も図ることができる。
内蔵メモリ18は、CPU17によって実行されるプログラムや、CPU17に使用される各種データ等が記憶される。
PCBA19は、コード発生装置1が図2に示す各種処理を実行するために必要な各種回路が実装された基盤である。
USB端子20は、コード発生装置1のプログラム更新、データ入出力、充電等が行われる際に、図示せぬ他の装置とUSB接続する。なお、USB端子20は、コード発生装置1にとって必須な構成ではない。
スピーカ21は、所定情報Cが読み取られた時、各種操作指示が行われた時、音声を含むコンテンツが再生される時等において、各種音声を出力する。
ボタンスイッチ22は、上述した様に、操作ボタン14の押下操作に応じて、ONとOFFの状態のうち一方から他方へ切り替えるスイッチである。ボタンスイッチ22は、シーソーボタンとしてどちらかを独立して異なる操作を指示するために独立して機能してもよい。
自重スイッチ23は、パターンコード出力部13を自重で起動させるスイッチである。ここで、起動させるとは、パターンコード出力部13を構成する複数のシンボル毎に、パターンコードに応じて、タッチパネル31への反応可否の状態を確立させることである。また、図2(B)に示す様に、スタンプ部16は媒体2のドットパターン(所定情報C)の上または上方に配置された際に、自重スイッチ23が自重で起動され、所定情報Cは、読取領域IAを介して情報読取部11により読み取られる。自重スイッチ23が自重で起動する機構は、電力を要するパターンコードの出力やドットパターン等の読取を、タッチパネル31および/または媒体2にコード発生装置1を載置した場合にのみに起動させることによって、大幅な省電力を図ることができる。さらに、自重ではスイッチが入らず、コード発生装置1を押し込むようにしてスイッチが入るようにしてもよい。なお、自重スイッチ23は、コード発生装置1にとって必須な構成ではない。
電源部25は、乾電池等、コード発生装置1に対して電力を供給する部である。従って、電源部25は、乾電池である必要は特に無く、充電池でもよい。この場合、充電の手法は、特に限定されず、USB端子20でのUSB接続による充電の手法を採用してもよいし、それ以外の手法を採用してもよい。また、外部の電力供給装置から電力を供給してもよい。電力の供給は上記を組み合わせてもよい。
フレキ27は、コード発生装置1を斜めに載置しても、情報読取部11を設けたPCBA19が機能するように、PCBA19とフレキシブルに配線される。
具体的には、図24(A)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す側面図である。図24(B)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す下面図である。図24(C)は、コード発生装置1の表面の内部構成の一例を示す図である。図24(D)は、コード発生装置1の裏面の内部構成の一例を示す図である。図24(E)は、コード発生装置1のスタンプ部16を拡大した外観構成の一例を示す側面図である。図24(F)は、コード発生装置1のスタンプ部16を拡大した表面の内部構成の一例を示す図である。
電源ボタン15は、コード発生装置1の側面に設けられており、コード発生装置1に対する電源のON/OFFを切替えるためのボタンである。
パターンコード入力装置301は、コード発生装置1の表面の上方に設けられており、パターンコードを設定するための装置である。具体的には、パターンコード入力装置301の数字が描かれたリングを回して、数字を所定の位置に合わせてパターンコードを設定する。パターンコード入力装置301の設定を開始する場合、パターンコード入力装置301は、通常使用しないような各種操作ボタンの操作の組み合わせで、数字の設定を複数回実施して記憶し、パターンコードを出力する。ここでは、図示しないが、パターンコード入力装置301は、数字が描かれたリングを回転鍵のように複数段配置してもよい。また、パターンコード入力装置301は、数字ボタンを複数配置してもよい。さらに、パターンコード入力装置301は、必要回数操作ボタンを押して設定してもよい。
スピーカーダクト302は、スピーカ21から出力された各種音声を排出する。
パターンコード表示装置303は、パターンコード入力装置301により設定されたパターンコードを確認するための表示装置である。パターンコード表示装置303は、例えば、液晶モニターを採用することができる。また、パターンコード表示装置303に、タッチパネルを設け、数字を表示させ、パターンコードをタッチして設定するようにすることもできる。
複数のシンボル周辺またはシンボルの載置側の表面には、コード認識装置3のタッチパネル31等のディスプレイを傷付けないように、非導電のゴムやシリコン、PET等の保護部材を設けてもよい。なお、スタンプ部16をディスプレイ上に移動させるならば、スタンプ部16の底面(保護部材があるならば、当該保護部材も含む)は、摩擦係数の低い材料を採用すると好適である。しかし、スタンプ部16をディスプレイ上で移動させないのであれば、摩擦係数の高い材料を採用すると好適である。コード認識装置3が、載置した際に滑らないようにして、瞬時に、確実にシンボルを認識できるようにするためである。
パターンコードを出力する際には、図3(B)に示す様に、スタンプ部16は、コード認識装置3のタッチパネル31のコード検出領域SPに接触又は近接する。より正確には、スタンプ部16に設けられたコード出力部13の複数のシンボルが、コード認識装置3のタッチパネル31のコード検出領域SPに接触又は近接する。ここで、複数のシンボルは、導電体等で構成され、パターンコードに応じて、タッチパネル31の反応可否が制御されている。即ち、タッチパネル31は、複数のシンボルのうち、反応可とされたシンボル(その位置座標)のみを検出する。このようにして検出されたシンボルの配置パターン等に基づいて、パターンコードが認識される。
なお、複数のシンボルによるパターンコードの認識の具体例については、図6及び図7を参照して説明しているため省略する。
内蔵メモリ18は、CPU17によって実行されるプログラムや、CPU17に使用される各種データ等が記憶される。
PCBA19は、コード発生装置1が図2に示す各種処理を実行するために必要な各種回路が実装された基盤である。
USB端子20は、コード発生装置1のプログラム更新、データ入出力、充電等が行われる際に、図示せぬ他の装置とUSB接続する。なお、USB端子20は、コード発生装置1にとって必須な構成ではない。
スピーカ21は、各種操作指示が行われた時、音声を含むコンテンツが再生される時等において、各種音声を出力する。
ボタンスイッチ22は、上述した様に、操作ボタン14の押下操作に応じて、ONとOFFの状態のうち一方から他方へ切り替えるスイッチである。ボタンスイッチ22は、シーソーボタンとしてどちらかを独立して異なる操作を指示するために独立して使用してもよい。
自重スイッチ23は、パターンコード出力部13を自重で起動させるスイッチである。ここで、起動させるとは、パターンコード出力部13を構成する複数のシンボル毎に、パターンコードに応じて、タッチパネル31への反応可否の状態を確立させることである。自重スイッチ23が自重で起動する機構は、電力を要するパターンコードの出力やドットパターンの読取を、タッチパネル31および/または媒体2にコード発生装置1を載置した場合にのみに起動させることによって、大幅な省電力を図ることができる。さらに、自重ではスイッチが入らず、コード発生装置1を押し込むようにしてスイッチが入るようにしてもよい。なお、自重スイッチ23は、コード発生装置1にとって必須な構成ではない。
パターンコード認識装置304は、パターンコード入力装置301から設定されたパターンコードを認識する装置である。具体的には、数字が描かれたリングの裏側に数字を認識できる材料や抵抗などを配置して、数字を認識する。また、パターンコード認識装置304は、他のどのような方法でも数字を認識できればよい。
電源部25は、乾電池等、コード発生装置1に対して電力を供給する部である。従って、電源部25は、乾電池である必要は特に無く、充電池でもよい。この場合、充電の手法は、特に限定されず、USB端子20でのUSB接続による充電の手法を採用してもよいし、それ以外の手法を採用してもよい。また、外部の電力供給装置から電力を供給してもよい。電力の供給は上記を組み合わせてもよい。
なお、コード発生装置1のスタンプ部16の上方の内部にゴムやリング状のバネを設けることは、コード発生装置1にとって必須な構成ではない。
また、コード発生装置1は、コード発生装置1自体のケースで覆うように大きくして、導電体の配置の自由度を高めてもよい。また、コード発生装置1自体の大きさをおおきくすることにより、載置時のコード発生装置1の安定も図ることができる。
具体的には、図25(A)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す側面図である。図25(B)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す下面図である。図25(C)は、コード発生装置1の上方に造形物のカバーを被せた外観構成の一例を示す側面図である。図25(D)は、コード発生装置1のパターンコード設定リングの上面の一例を示す図である。図25(E)は、コード発生装置1のパターンコード設定リングの下面の一例を示す図である。図25(F)は、コード発生装置1のパターンコード設定・出力装置上面の一例を示す図である。図25(G)は、図25(D)とは異なるコード発生装置1のパターンコード設定リングの上面の一例を示す図である。図25(H)及び(I)は、図25(E)とは異なるコード発生装置1のパターンコード設定リングの下面の一例(真下を基準ドットとして右回りにパターンコードを設定した場合)を示す図である。
また、パターンコード設定リング上面402aは、図25(D)の示すところ、設定番号が設けられている。この数字が描かれたリングを回して、数字を所定の位置(例えば、マークや刻印)に合わせてパターンコードを設定する。コード発生装置1は、設定を開始する場合、通常使用しないような各種操作ボタンの操作の組み合わせで設定を開始し、数字の設定を複数回実施して記憶しパターンコードを出力する。なお、コード発生装置1は、パターンコード設定用の専用のボタンを配置してもよい。
さらに、パターンコード設定リング下面402bは、図25(E)の示すところ、導電体が設けられている。
パターンコード設定・出力装置403の上面には、図25(F)に示すように、2個で1組の接点スイッチ404が8個設けられている。
パターンコード設定・出力装置403の下面には、図25(B)に示す様に、複数のシンボルが所定のパターンで配置されて構成されるコード出力部13が設けられている。
また、パターンコード設定・出力装置403の下面には、少なくとも1個(連続して隣り合う複数個でも7個以内であれば可能)に導電体が設けられ、 リングを回転することによって、所定の接点スイッチ8個のいずれかに接触し、当該接点スイッチをONにして、パターンコードを構成する1つの数値を定義することができる。例えば、4回の回転操作を行うと、12bit(4096コード)のパターンコードが設定できる。スイッチの個数は任意である。最初に、リングを取り付けたら、直ぐに回転操作を行い、数字を所定の位置に合わせた際に、所定の時間(例えば、1.0秒前後)を経過してから、次の回転操作を行えば、他のボタン操作をして設定(開始・終了)をしなくても、容易に番号を設定できる。同じ番号が続く場合は、一旦、回転させて、再度、同じ数字を所定の位置に合わせて所定期間を経過させればよい。必要な個数の番号を設定して自動的に終了となる。
なお、基本パターンは、図26及び図27(A)の円形状にドット13-1乃至13-5を配置させるパターンに特に限定されず、例えば矩形状等の任意の形状にシンボル13-1乃至13-5を配置させるパターンを採用することができ、シンボルの大きさや形状が異なっても構わない。また、シンボルの個数も、図26及び図27(A)の例に特に限定されず、任意でよい。
図26及び図27の例では、タッチパネル31が複数点を検出可能であるため、時刻t1乃至t18の何れのタイミングでも、「出力(ON)」は、シンボル13-1乃至13-5のうち、任意の個数の任意の組合せが許可される。
ここで、図26及び図27(C)においては、時刻t1乃至t18の夫々のタイミングにおいて、図26及び図27(A)の基本パターンのうち、「出力(ON)」のシンボルのみが黒く塗られた単位パターンが描画されている。図6(C)の単位パターンと比較すると、図26(C)の単位パターンは、タッチパネル31がマルチシンボル検出を可能であるため、複数のシンボルが「出力(ON)」になっていることがわかる。
このような単位パターンを複数種類用意し(図26及び図27(C)の例では、25種類用意し)、時間方向の各位置(時刻t1乃至t18の各タイミング)に、各種単位パターンを1つずつ配置していくことで、発生対象のパターンコードが定義される。
なお、本実施形態では、シンボル13-1乃至13-5の夫々のON/OFFの切換えは、図4(C)のCPU17の制御により実現される。図26及び図27(C)の1つのパターンコードを出力する手法は、特に限定されず、例えば本実施形態では、図4(A)の操作ボタン14の押下操作を繰り返す手法を採用してよいし、載置面にスタンプ部16の自重で作動する自重ボタン23を設けてコード認識装置3に載置された際に自動で出力を用いる手法を採用してもよい。同じパターンコードを所定回数繰り返し出力する設定もできる。
ここで、時刻t1から時刻t2の間隔は任意でよい。即ち、コード発生装置1が所定情報Cを読み取ってパターンコードを発生させた後にタッチパネル31に載置した場合、所定の1以上のシンボル(図7の例ではシンボル13-1乃至13-7)を即座に「出力(ON)」してもいいし、所定の時間をあけて「出力(ON)」してもよい。
コード認識装置3の認識部33は、これらのシンボル位置を認識し、基準パターンを記憶する。なお、全てのシンボル13-1乃至13-5が「出力(ON)」されたことにより、タッチパネル31が各シンボル13-1乃至13-5を正常に検出したことを認識することができる。これにより、コード認識装置3が正常稼働できるか否かを確認できる。
または、時刻t3で、シンボル13-2及び13-5のみをOFFとすることもできる。
時刻t4で、シンボル13-1,13-3,13-4が「出力(ON)」になる。
コード認識装置3の認識部33は、この3個のシンボル13-1,13-3,13-4で、単位パターンの向きを認識する。ここでは、認識部33は、シンボル13-1が頂点であり、シンボル13-1乃至13-5の中心からシンボル13-1をシンボルパターンの正の向きとして認識する。
その後、頂点のシンボル13-1のみが基準として「出力(ON)」が継続され、シンボル13-2乃至13-5のON/OFFで情報(パターンコードの一部の情報)が出力される。
なお、13-2乃至13-5の出力がいずれもOFFとなり、13-1のシンボルのみONが続く場合、何個の情報出力があったかを認識するには出力時間の認識が必要である。
そこで、図27では、13-2乃至13-5のON/OFFで情報を出力して13-1はOFFとする。次にシンボル13-1のみをONにして、13-1の情報と13-2乃至13-5の情報のON/OFFを繰り返すことにより、13-1の情報は、時間方向の情報出力のタイムスタンプの役割を担い、時間方向に変化する情報の取得を確実に実施できる。
通常、意識的に回転動作を加えない限り、載置した瞬間にスタンプ部16が回転することは極めて少ないと考えられることから、直線移動による誤認識が発生しないように認識精度を確保すれば足りる。この単位パターンの向きは、タッチパネル31の面に対して、当然、スタンプ部16がどのような回転角で載置されるかも認識できる。
なお、コード発生装置1の使用において、コード発生装置1の回転や移動を行わない場合は、摩擦係数の高い材料を導電体周辺に配置すれば、載置した際に滑らず認識精度を確保できる。
さらに、時間方向の各位置を正確に認識できれば、頂点のシンボル13-1のONは、方向を認識する最初の一度だけで、その後は頂点のシンボル13-1をOFFにして、パターンコードの出力を連続的に実施してもよい。
加えて、頂点のシンボル13-1も、ON/OFFで情報(パターンコードの一部の情報)が出力されることとしてもよい。
なお、図27のように、最後の時刻t18をパリティチェック(4bit)にすると、認識精度は格段に向上するが、情報量は、28bit(2.7億コード)に減少する。
また、本実施形態は例示にしか過ぎないので、図示せぬ無線、音、光等の様々な手法で、コード認識装置3からコード発生装置1に対して、パターンコード(情報)の取得完了を通知してもよい。これにより、コード発生装置1側での繰り返しの出力が不要になる。
このようなパターンコード(情報)の取得完了の通知の一般的な手法としては、タッチパネル31や別途用意するディスプレイに、パターンコード(情報)の取得完了を示す画像を表示させたり、音や振動を出力してユーザに伝える手法がある。さらに一方、コード認識装置3がパターンコード(情報)の取得完了を示すドットパターン等の二次元コードやカラーコードを表示して、スタンプ部16の読取領域IAを介して情報読取部11により読み取ってもよい。
ここで、図26及び図27において、繰り返し単位パターンによる情報が出力されている場合、ユーザが任意に終了したいときは、コード発生装置1に備えられた操作ボタン14を押下する。これにより、シンボル13-1,13-3,13-4のみが「出力(ON)」となる。
また、2次元コード読取装置を備えれば、情報の取得完了をスタンプ部16が読み取り自動でシンボル13-1,13-3,13-4のみが「出力(ON)」となる。
さらに、ユーザがスタンプ部16を情報読取装置3の所定の指示が表示された位置に移動させて、操作ボタン14を押下することにより、当該位置に配置された指示を選択することができる。これにより、ゲームから教育、ショッピング、通常のスマートフォンやPCの操作が容易にできる。
なお、図27では、時刻t1乃至t18で情報出力するスタンプコードを2回繰り返している。
ここで、コード発生装置1はスタンプが適正に載置される前にパターンコードの出力を開始したり、アプリケーションの起動が遅れたり、他の理由で、時刻t1乃至t18の途中から認識したとしても、時刻t1乃至時刻t3を時間方向のどこかで認識できれば、その前後を含み18個の時刻tを記憶して、スタンプコードを正確に認識できる。
図28(A)は基本パターンを示している。図28(B)に示す様に、図28(A)の基本パターンに含まれるシンボル13-1乃至13-5の夫々について、相対的な時刻t1乃至t18のうち所定時刻(所定の時間タイミング)において、「出力(ON)」又は「OFF」が定義されている。
図28の例では、タッチパネル31が複数点を検出可能であるため、時刻t1乃至t18の何れのタイミングでも、「出力(ON)」は、シンボル13-1乃至13-5のうち、任意の個数の任意の組合せが許可される。
ここで、図28(C)においては、時刻t1乃至t18の夫々のタイミングにおいて、図28(A)の基本パターンのうち、「出力(ON)」のシンボルのみが黒く塗られた単位パターンが描画されている。図6(C)の単位パターンと比較すると、図28(C)の単位パターンは、タッチパネル31がシンボル検出を可能であるため、複数のシンボルが「出力(ON)」になっていることがわかる。
このような単位パターンを複数種類用意し(図28(C)の例では、25種類用意し)、時間方向の各位置(時刻t1乃至t18の各タイミング)に、各種単位パターンを1つずつ配置していくことで、発生対象のパターンコードが定義される。
なお、本実施形態では、シンボル13-1乃至13-5の夫々のON/OFFの切換えは、図4(C)のCPU17の制御により実現される。図28(C)の1つのパターンコードを出力する手法は、特に限定されず、例えば本実施形態では、図4(A)の操作ボタン14の押下操作を繰り返す手法を採用してよいし、載置面にスタンプ部16の自重で作動する自重ボタン23を設けてコード認識装置3に載置された際に自動で出力を用いる手法を採用してもよい。同じパターンコードを所定回数繰り返し出力する設定もできる。
図28のように、シンボル13-1乃至13-5を非回転対象に配置することにより、図7、図26、図27のようにシンボル13-1乃至13-5をONした後にシンボル13-1のみをONにしなくても、シンボルパターンの正の向きを認識できる。
ここで、非回転対象とは、360度を除く回転角でシンボル13-1乃至13-5を回転させた場合、幾何学的に同一のパターンにはならないため、シンボル13-1乃至13-5の向きを認識できる。
従って、取得したシンボル13-1乃至13-5の向きを認識することが可能となる。スタンプ部16の移動や回転によって情報を示す導電体の位置が変化するが、コード認識装置3で高速に導電体の位置を認識して、その軌跡を追跡することによって時刻t1乃至t18を取得できる。
さらに、シンボル13-1の継続出力により、シンボル13-2乃至13-5の配置の変化を相対的に把握して認識精度を向上できる。
また、その非回転対象の幾何学的配置により、変化した情報を示す導電体の位置および回転を把握できる。ここでは、シンボル13-1を情報出力時にも継続してONとしているが、図27と同様に、シンボル13-1の出力の際には、シンボル13-2乃至13-5のON/OFFで情報を出力してシンボル13-1はOFFとする。次にシンボル13-1のみをONにして、シンボル13-1とシンボル13-2乃至13-5のON/OFFを繰り返すことにより、シンボル13-1は、時間方向の情報出力のタイムスタンプの役割を担い、時間方向に変化する情報の取得を確実に実施できる。
図29(A)は、基本パターンを示している。また、図29(B)に示す様に、図29(A)の基本パターンに含まれるシンボル13-1乃至13-5の夫々について、相対的な時刻t1乃至t18のうち所定時刻(所定の時間タイミング)において、「出力(ON)」又は「OFF」が定義されている。
図29の例では、タッチパネル31が複数点を検出可能であるため、時刻t1乃至t18の何れのタイミングでも、「出力(ON)」は、シンボル13-1乃至13-5のうち、任意の個数の任意の組合せが許可される。
ここで、図29(C)においては、時刻t1乃至t18の夫々のタイミングにおいて、図29(A)の基本パターンのうち、「出力(ON)」のシンボルのみが黒く塗られた単位パターンが描画されている。図6(C)の単位パターンと比較すると、図29(C)の単位パターンは、タッチパネル31がシンボル検出を可能であるため、複数のシンボルが「出力(ON)」になっていることがわかる。なお、シンボル13-1と、他のシンボルの少なくとも1つががONとなり、タッチパネル31が、シンボル同志が近傍にあり検出不能である場合は、シンボル13-1と他のシンボルを同時にONにしてはならない。
このような単位パターンを複数種類用意し(図29(C)の例では、22種類用意し)、時間方向の各位置(時刻t1乃至t18の各タイミング)に、各種単位パターンを1つずつ配置していくことで、発生対象のパターンコードが定義される。
なお、本実施形態では、シンボル13-1乃至13-5の夫々のON/OFFの切換えは、図4(C)のCPU17の制御により実現される。図29(C)の1つのパターンコードを出力する手法は、特に限定されず、例えば本実施形態では、図4(A)の操作ボタン14の押下操作を繰り返す手法を採用してよいし、載置面にスタンプ部16の自重で作動する自重ボタン23を設けてコード認識装置3に載置された際に自動で出力を用いる手法を採用してもよい。同じパターンコードを所定回数繰り返し出力する設定もできる。
シンボル13-2乃至13-5をONにすれば、シンボルパターンの正の向きを認識できる。これに限らず、シンボル13-1乃至13-5のうち、非軸回転対象となるように3個のシンボルをONにしてもよい。なお、シンボル13-1と、他のシンボルの少なくとも1つががONとなり、タッチパネル31が、シンボル同志が近傍にあり検出不能である場合は、シンボル13-2乃至13-5のうち、非軸回転対象となるように3個のシンボルをONにしなければならない。
従って、取得したシンボルパターンで向きを認識することが可能となり、導電体の位置および回転を認識できる。
正の向きを確認する方法として、シンボル13-2乃至13-5をONにした後に、シンボル13-1のみをONにする。このシンボル13-1の役割は、スタンプ部16のシンボル13-2乃至13-4の中央または近傍を示す基準シンボルとし、直接的にスタンプ部16のシンボル13-2乃至13-4の中央または近傍の位置を容易に認識し、スタンプ部16が移動しても、スタンプ部16の位置を正確に認識できる。
時刻t1乃至時刻t18の出力の際には、シンボル13-2乃至13-5のON/OFFの組み合わせで情報を出力して、その間は、シンボル13-1はOFFとする。次にシンボル13-1のみをONにして、シンボル13-1とシンボル13-2乃至13-5のON/OFFを繰り返すことにより、シンボル13-1は、時間方向の情報出力のタイムスタンプの役割を担い、時間方向に変化する情報の取得を確実に実施できる。また、スタンプの底面積を小さくするために、シンボル13-1と他のシンボルまでの距離を短くしてもよい。なぜなら、本実施例では、同時にシンボル13-1と他のシンボルがONとならないため、タッチパネル31が、シンボル同志が近傍にあり検出不能となる場合が発生しないからである。もちろん、シンボル13-2乃至13-6同士は、タッチパネル31が検出可能な位置に配置されることは言うまでもない。
実施例では、8回情報シンボルを出力することにより、32bitのスタンプコードが出力できる。なお、最後の時刻t18をパリティチェック(4bit)にすると、認識精度は格段に向上するが、情報量は、28bit(2.7億コード)に減少する。
図30は、シンボル13-1を中心に配置し、13-2乃至13-6を等間隔に配置したシンボルパターンの具体例を示している。
図30(A)は、基本パターンを示している。また、図30(B)に示す様に、図30(A)の基本パターンに含まれるシンボル13-1乃至13-6の夫々について、相対的な時刻t1乃至t18のうち所定時刻(所定の時間タイミング)において、「出力(ON)」又は「OFF」が定義されている。
図30の例では、タッチパネル31が複数点を検出可能であるため、時刻t1乃至t18の何れのタイミングでも、「出力(ON)」は、シンボル13-1乃至13-6のうち、任意の個数の任意の組合せが許可される。
ここで、図30(C)においては、時刻t1乃至t18の夫々のタイミングにおいて、図30(A)の基本パターンのうち、「出力(ON)」のシンボルのみが黒く塗られた単位パターンが描画されている。図6(C)の単位パターンと比較すると、図30(C)の単位パターンは、タッチパネル31がシンボル検出を可能であるため、複数のシンボルが「出力(ON)」になっていることがわかる。なお、シンボル13-1と、他のシンボルの少なくとも1つががONとなり、タッチパネル31が、シンボル同士が近傍にあり検出不能である場合は、シンボル13-1と他のシンボルを同時にONにしてはならない。
このような単位パターンを複数種類用意し(図30(C)の例では、23種類用意し)、時間方向の各位置(時刻t1乃至t18の各タイミング)に、各種単位パターンを1つずつ配置していくことで、発生対象のパターンコードが定義される。
なお、本実施形態では、シンボル13-1乃至13-6の夫々のON/OFFの切換えは、図4(C)のCPU17の制御により実現される。図30(C)の1つのパターンコードを出力する手法は、特に限定されず、例えば本実施形態では、図4(A)の操作ボタン14の押下操作を繰り返す手法を採用してよいし、載置面にスタンプ部16の自重で作動する自重ボタン23を設けてコード認識装置3に載置された際に自動で出力を用いる手法を採用してもよい。同じパターンコードを所定回数繰り返し出力する設定もできる。
シンボル13-3乃至13-6をONにすれば、シンボルパターンの正の向きを認識でき、他のシンボルの配置も推定して認識できる。これに限らず、シンボル13-1乃至13-6のうち、非軸回転対象となるように3個のシンボルをONにしてもよい。なお、シンボル13-1と、他のシンボルの少なくとも1つががONとなり、タッチパネル31が、シンボル同士が近傍にあり検出不能である場合は、シンボル13-2乃至13-6のうち、非軸回転対象となるように3個のシンボルをONにしなければならない。
従って、取得したシンボルパターンで向きを認識することが可能となり、導電体の位置および回転を認識できる。
正の向きを確認する方法として、シンボル13-3乃至13-6をONにした後に、シンボル13-1のみをONにする。このシンボル13-1の役割は、スタンプ部16のシンボル13-2乃至13-4の中央または近傍を示す基準シンボルとし、直接的にスタンプ部16のシンボル13-2乃至13-6の中央の位置を容易に認識し、スタンプ部16が移動しても、スタンプ部16の位置を正確に認識できる。
時刻t1乃至時刻t18の出力の際には、シンボル13-2乃至13-6のON/OFFの組み合わせで情報を出力して、その間は、シンボル13-1はOFFとする。次にシンボル13-1のみをONにして、シンボル13-1とシンボル13-2乃至13-6のON/OFFを繰り返すことにより、シンボル13-1は、時間方向の情報出力のタイムスタンプの役割を担い、時間方向に変化する情報の取得を確実に実施できる。また、スタンプの底面積を小さくするために、シンボル13-1と他のシンボルまでの距離を短くしてもよい。なぜなら、本実施例では、同時にシンボル13-1と他のシンボルがONとならないため、タッチパネル31が、シンボル同士が近傍にあり検出不能となる場合が発生しないからである。もちろん、シンボル13-2乃至13-6同士は、タッチパネル31が検出可能な位置に配置されることは言うまでもない。
実施例では、8回情報シンボルを出力することにより、40bitのスタンプコードが出力できる。なお、最後の時刻t18をパリティチェック(5bit)にすると、認識精度は格段に向上するが、情報量は、35bit(343.6億コード)に減少する。
以上、図28、図29、図30は、図7、図26、図27とは、異なるシンボルパターンで説明したが、同様な効果を得ることができるができ、図7、図26、図27、図28、図29、図30は、それぞれの特徴を選択的に採用した組合せでシンボルパターンを出力してもよい。
なお、載置面はどのような外形でもよい。
図31(A)は、コード認識装置3を表している。また、図31(B)には、コード発生装置1及びコード認識装置3が表されている。コード発生装置1をコード認識装置3に載置して、小さなアイコンや文字、グラフィック等の対象画像を選択する場合、コード発生装置1は一定の底面積を要するために指示しづらい。
そこで、図31(C)に示すように、コード発生装置1に指示マークや突起、コード発生装置1の底面に設けた切り欠き、光学的な指示(例えば、レザーポインター等)により、対象画像の指示領域を正確に指示する。コード認識装置3の位置情報におけるコード発生装置1の端部の指示ポイントP0(X0,Y0)の算定方法を以下に示す。
X0=X1+Lsinθ
Y0=Y1+Lcosθ で、指示ポイントP0(X0、Y0)が求まる。なお、所定の方法で指示ポイントが決まれば、その後は、移動する座標値を連続的に追跡することにより、認識する導電体は2個でもよい。このようにして、指示ポイントが定まることになる(図31(D)及び(E)参照)。
その次に、図38~図42を参照して、コード発生装置1による情報プラットフォームシステムの各例を説明する。
これらのシステムでは、コード認識装置3では、所定のアプリケーションが実行される。所定のアプリケーションは、コード発生装置1から発生されるコードを用いる各種各様なサービスや処理を一元的に取り扱うことができるものである。つまり、図32~図37の実施例は、たった1つの所定のアプリケーション(スタンプコード処理アプリケーション)により、コード発生装置1で出力された様々なスタンプコード(前述のパターンコード)をコード認識装置3が読み取り、コード認識装置3に設定されたアプリケーションを稼働させたり、サーバやクラウドに設定されたスタンプコードに対応するアプリケーションを実行することができるプラットホームを実現することもできる。
ここで、以下本願発明と呼ぶ場合、明細書中に記載の上述した各種発明を意味するものとする。
しかし、図32(A)において、コード発生装置1を本人のデジタル印鑑として使用することにより、利便性とセキュリティを大きく向上させることができる。なお、コード発生装置1の使用者が本人であることを証明するために、コード発生装置1に指紋認証センサを設けてもよい。また、指紋認証センサにの代わりに、静脈認証センサ、網膜認証センサ、虹彩認証センサ等を設けてもよい。
図32(B)において、様々なシーンで、本人確認や承認・契約を実施する際に、所定のアプリケーションが起動されたコード認識装置3に、本人が保有するコード発生装置1でタッチし、本人を特定するスタンプコードを出力して、本人確認を行う。その際に、本人のパスワードの入力や、指紋認証によりセキュリティ性を高めることができる。なお、指紋認証は、コード発生装置1で本人の指紋情報を所定の方法で登録し、コード発生装置1の指紋認証センサに登録された指で触れた後、あるいは触れながらコード認識装置3にタッチすることにより、対応するスタンプコードを出力して実施する。本人でなければ、本人ではないことを示すスタンプコードを出力してもよいし、一切、スタンプコードを出力しないようにしてもよい。指紋情報の登録の方法は、登録の手順を示すドットコードが形成された媒体またはドットコードを表示したコード認識装置3にタッチすることにより、コード発生装置1でドットコードを読み取ることにより登録してもよいし、コード発生装置1に備えられた操作ボタンにより登録してもよい。また、家族などの複数のユーザの指紋情報を登録して、複数のユーザが使用できるようにしてもよい。コード発生装置1には、時計機能を設け誰がいつ使用したかも記録(ログ)してもよい。それらの情報は、他の情報処理装置がUSBまたは無線で取得することができる。また、コード認識装置3にタッチしてログに対応するスタンプコードを出力してもよい。他の方法としては、コード発生装置1の指紋認証センサに指で触れた後、あるいは触れながら指紋情報を取得して、コード認識装置3にタッチすることにより、取得した指紋情報に対応するスタンプコードを出力してもよい。スタンプコードにより出力した指紋情報は、コード認識装置3またはコード認識装置3に無線または優先で接続される記憶媒体(サーバー等も含む)に登録された指紋情報と照合してもよい。
図32(C)において、偽造されたコード発生装置1や有効期限を過ぎたコード発生装置1を、排除するために、コード発生装置1から出力されたスタンプコードを暗号処理したドットコードをコード認識装置3のディスプレイに表示し、コード発生装置1で読取り、そのドットコードに対応する暗号スタンプコードを出力して、再度の高度な承認をしてもよい。コード発生装置1は、時計機能を設けており、その時間に応じたスタンプコードを出力し、コード認識装置3も、押印時間に基づくスタンプコードの認証を行って、セキュリティ性を高めてもよい。
図32(B)及び(C)では、最初にコード発生装置1が出力するスタンプコードをコード認識装置3が読み取るものとしたが、図32(D)及び(E)に示すように、最初にコード認識装置3がドットコードを表示し、コード発生装置1が、ドットコードを読取り、暗証スタンプコードを出力して、コード認識装置3が認証してもよい。図32(C)と同様に、押印時間に基づくスタンプコードの認証により、セキュリティ性を高めてもよい。また、コード発生装置1毎にドットコードに対応する暗証スタンプコードはユニークなアルゴリズムで出力すれば、更にセキュリティ性が高まる。
図33(B)において、入場時やクーポン使用時に所定のアプリケーションを起動させ、承認画面を表示する。
図33(C)において、入場時やクーポン使用時に係員がコード発生装置1でコード認識装置3にタッチする。コード発生装置1は、当該チケットやクーポンに対応するスタンプコードを出力するように予め設定する。
図33(D)において、コード発生装置1が出力するスタンプコードをコード認識装置3が読取り、入場やクーポンの使用が承認される。再入場する際は、この画面を見せればよい。
図34(B)において、入場時やクーポン使用時に所定のアプリケーションを起動させ、承認画面で当該チケットやクーポンに対応するドットコードを表示する。
図34(C)において、入場時やクーポン使用時に係員がコード発生装置1でコード認識装置3にタッチしてドットコードを読取る。コード発生装置1内に、予め、チケットやクーポン対応ドットコードを登録しておき認証する。 なお、コード発生装置1に無線機能を搭載し、サーバ4でドットコードを承認してもよい。
図34(D)において、コード発生装置1がドットコードを読取った後、対応するスタンプコードを出力し、コード認識装置3が読取り、入場やクーポンの使用が承認される。無線搭載の場合、その都度、サーバ4から承認用スタンプコードが送信されてもよい。
図35(B)において、所定のアプリケーションを起動させ、プリント出力画面で当該チケットやクーポンに対応するドットコードを表示する。
図35(C)において、無線機能を搭載したコード発生装置1でコード認識装置3にタッチする。コード発生装置1は、ドットコードを読取り、サーバ4で認証し、さらに、無線接続(例えば、BTやWIFI等)されたプリンターから、チケットやクーポンが出力される。なお、コード発生装置1内に、予め、チケットやクーポン対応ドットコードを登録しておき認証してもよい。
図35(D)において、コード発生装置1がドットコードを読取った後、対応するスタンプコードを出力して、コード認識装置3が読取り、プリント済みとされ、その後は、プリントできなくなる。
図36(B)において、ユーザは、クーポンやポイント提供する印刷物を持ってサービスカウンターに行く。クーポンやポイントの提供側は、集客が必要な場所にサービスカウンターを設置して集客を図る。
図36(C)において、所定のアプリケーションを起動させて、持ち込んだクーポンやポイント提供のドット印刷物にコード発生装置1でタッチした後、コード認識装置3の押印マーク領域にタッチする。コード発生装置1内に、予めドットコードに対応するスタンプコードを設定しておく。コード発生装置1に無線が搭載されていれば、逐次、スタンプコード等の情報を更新したり、サーバ4に情報を送信できる。スタンプを押すのは、ユーザでも提供者側のどちらでもよい。所定のアプリケーションを起動させて、印刷物にタッチして、コード認識装置3にタッチすると、印刷物に対応したクーポンやポイント画面が表示される。
図36(D)において、コード発生装置1が読み取ったドットコードに対応するスタンプコードを出力して、コード認識装置3が読取り、当該クーポンやポイントを獲得する。コード認識装置3がスタンプコードを読み取った後に、コード認識装置3のディスプレイに所定の情報が定義されたドットコードを表示して、コード発生装置1がドットコードを読取り、コード認識装置3から既に押印された情報や個人情報等の情報を読み取ってもよい。当該情報は、無線などを使って送信してもよい。コード発生装置1で押印領域をタッチすると、コード認識装置3において、印刷物に対応したポイントカードやスタンプラリーの画像が表示されて、ポイントやスタンプが付与される。さらに、ポイント、スタンプの獲得情報や個人情報に対応したドットコードをコード認識装置3の画面に表示して、コード発生装置1で読み取ってもよい。当該情報は、無線などを使って送信してもよい。
そこで、図37(B)~(D)に示すような、本願発明を用いた電子ポイントカードサービスが提供される。図37(B)に示すように、所定のアプリケーションを起動させて、店舗にてコード発生装置1でコード認識装置3にタッチすると、当該店舗のポイントカードが表示される。
図37(C)において、店員は、レジで使った金額やクーポンに応じて、ドット印刷されたペーパーコントローラーの数字やアイコンをコード発生装置1でタッチしてポイント数や日付をコード発生装置1に一時記録する。なお、ペーパーコントローラーを使用しないで、ポイントを付与・消し込みを実施してもよい。
図37(C)において、コード発生装置1に記録されたポイント数や日付はスタンプコードに変換されて、ユーザのコード認識装置3にタッチすることにより、コード認識装置3内に当該店舗のポイントが加算される。なお、コード発生装置1の操作ボタンを必要回数押したり、 コード発生装置1をタップまたは回転して、ポイントを加算してもよい。ユーザは、 所定のアプリケーションで店舗ごとのポイントを何時でも知ることができ、使うことができる。所定のアプリケーションを起動して、押印領域にコード発生装置1でタッチすると、当該店舗のポイントカードが表示される。
図37(D)に示すように、ポイントを使用する際には、レジで使用するポイント数をドット印刷された数字やアイコンをコード発生装置1でコード認識装置3にタッチしてポイント数を消し込む。なお、コード発生装置1の操作ボタンを必要回数押したり、コード発生装置1をタップまたは回転して、ポイントの消し込みを行ってもよい。操作を間違っても、同様な操作でポイントの修正を行えばよい。各店舗は、ポイントやクーポンを提供するような所定のサービスに加盟することによって、キャンペーン等の様々な広告情報をコード認識装置3に送信し、店舗の利用を促進させることができる。
当該店舗のポイントカードを登録する際に、コード発生装置1でコード認識装置3をタッチした後に、ディスプレイに「店舗からの情報配信をしてもよろしいですか-」等の表示がなされ、所定の方法でユーザ自身が承認する。所定の方法としては、ドットコードを表示させて、コード発生装置1で当該ドットコードを読み取ってもらって、承認の了解とする。当該ドットコードには、コード認識装置3のIDや個人情報などを含んでおり、当該情報を無線などで送信してもよい。
コード発生装置1をタッチして表示されたポイントカード画面に、当該コード発生装置1で、加算・消し込みの操作を行うと、加算・消し込みができる。他の店舗のコード発生装置1では、操作できない。
図38(B)において、ユーザがドット印刷物にコード発生装置1をタッチしてドットコードを読取る。次にコード認識装置3にタッチすると、ドットコードに対応するスタンプコードを出力して、コード認識装置3がスタンプコードを読み取る。会員専用であれば、ドット印刷部をタッチする前に、ドット付会員カードをタッチしてユーザがログインしてもよい。パスワードの入力は、 コード発生装置1を所定回数、所定方向に回転して入力してもよいし、コード認識装置3に指でタッチして入力してもよい。Gスタンプ自身がIDを発行してもよい。コード発生装置1で様々なドット印刷物をタッチして、コード認識装置3にタッチするとコンテンツの閲覧やゲームを開始できる。
図38(C)において、コード認識装置3がスタンプコードを読み取ると、スタンプコード(ドットコードに対応)に対応する、コンテンツの閲覧やプログラムの起動・操作指示が、コード認識装置3で実行される。コード認識装置3内のメモリにスタンプコード(ドットコードに対応)が登録されていなければ、サーバ4からスタンプコード(ドットコードに対応)に対応する処理やコンテンツがコード認識装置3にダウンロードまたはストリーミングされる。なお、コンテンツによっては、さらにコード認識装置3画面上でコード発生装置1を、滑動させて、次のアクションを操作ボタンで決定することもできる。ゲームの進行や物品の購入、観光経路案内なども可能となる。コード認識装置3は、コード発生装置1の 回転角を認識できることから、 コード発生装置1を回転させ、コード認識装置3に表示されたMAPや図面・写真上の所定方向のスクロールや360度パノラマを閲覧することができる。コード認識装置3に表示された文字やアイコン、グラフィックを、コード発生装置1で選択したり、回転させたり、移動したりすると、次のコンテンツや操作指示が表示され、さらにコード発生装置1で操作することができる。
図39(B)において、ユーザが通販カタログの商品の写真や「解説アイコン」、「バスケットアイコン」、「数量アイコン」にタッチしてドットコードを読取る。次にコード認識装置3にタッチすると、ドットコードに対応するスタンプコードを出力して、コード認識装置3がスタンプコードを読み取る。
図39(C)において、コード発生装置1でカタログをタッチして、コード認識装置3にタッチすると、商品の解説が表示される。さらに、操作ボタンを押したり、コード発生装置1でタップしたり、回転させると、注文画面が表示される。コード認識装置3がスタンプコードを読み取ると、スタンプコード(ドットコードに対応)に対応する、商品の解説や注文内容が、コード認識装置3で表示される。コード認識装置3内のメモリにスタンプコード(ドットコードに対応)が登録されていなければ、サーバ4からスタンプコード(ドットコードに対応)に対応する処理やコンテンツがコード認識装置3にダウンロードまたはストリーミングされる。コード認識装置3の注文内容で問題なければ、コード認識装置3のディスプレイの「注文アイコン」をコード発生装置1でタッチして操作ボタンを押して商品を注文する。もし、取りやめたい場合は、 「中止アイコン」をタッチして操作ボタンを押して注文を中止する。コード発生装置1を「注文」、「中止」いずれかに移動して操作ボタンを押して、選択する。操作ボタンを押さないでタップ等、他の方法で選択してもよい。
図40(B)において、ユーザは所定のアプリケーションを起動して、コード発生装置1でカードやボードをタッチしてドットコード(ゲーム識別コード値)を読み取る。次に、 コード発生装置1をコード認識装置3にタッチして、ドットコードに対応するスタンプコードを出力して、コード認識装置3がスタンプコードを読み取ると、当該ゲームが開始される。カードをタッチして、コード認識装置3をタッチするだけで、当該ゲームを開始できる。
図40(C)において、収集したキャラクター、アクション、アイテムカードに印刷されたコード発生装置1でドットコードを読取り、コード認識装置3にタッチしてドットコードに対応するスタンプコードを出力して、ゲームを進行する。ボードゲームでは、XY座標値も印刷されており、 コード発生装置1をボードに載置すると、その位置の座標値とコード発生装置1の向きを読み取ることができる。その情報を対応するスタンプコードに変換して、その後、コード発生装置1でコード認識装置3をタッチすることにより、コード認識装置3に情報を入力することができる。コード認識装置3は、コード発生装置1の 回転角を認識できることから、 コード発生装置1を回転させ、コード認識装置3に表示されたゲーム画面の所定方向のスクロールや360度パノラマを閲覧することができる。また、ボタン操作で、ミサイル発射やコード認識装置3に表示されたアイコンを選択できる。さらに、コード認識装置3にドットコードを表示して、コード発生装置1で読み取ることにより、新たなスタンプコードを出力して、さらに高度なゲームを楽しめる。コード認識装置3に表示された文字やアイコン、グラフィックを、コード発生装置1で選択したり、回転させたり、移動したりしてゲームを進行する。ボードに形成されたXY座標値や、所定領域のコードをコード発生装置1で読取り、コード認識装置3にタッチして、ゲームを進行する。
図41(B)において、コード認識装置3-1で、所定のアプリケーションの情報転送モードを選択すると、表示の一部または全領域に、表示されたコンテンツを特定するドットコードが表示される。同時にドットコードに対応するスタンプコードと、紐付されたコンテンツがクラウドまたはサーバ4にアップされる。事前にアップされていてもよい。クラウドにスタンプコードに対応するコンテンツをアップする。
図41(C)において、情報を受け取るコード認識装置3―2で、所定のアプリケーションを起動して、情報受信モードを選択すると、コード認識装置3-2の押印マークが表示される。コード発生装置1内で、コード認識装置3-1で表示されたドットコードを読取り、対応するスタンプコードに変換される。次に、コード認識装置3-2に表示された押印マーク領域(どのようなグラフィックでもよい)にコード発生装置1でタッチして、スタンプコードを出力して、コード認識装置3-2がスタンプコードを読み取る。
図41(D)において、コード認識装置3-2が読み取ったスタンプコードをクラウドまたはサーバ4に送信し、既に登録されているスタンプコードに対応するコンテンツをダウンロードまたはストリーミングして、コード認識装置3-2に記録・閲覧できる。この大きな利点は、相手にアドレスを伝えることなく、容易にコンテンツを転送できることである。転送されたコンテンツは、再転送不可とする設定もできる。クラウドからスタンプコードに対応するコンテンツをダウンロードするか、またはストリーミングを行う。
図42(B)において、所定のアプリケーションの情報リンクモードを設定し、ドットコードが形成されたシールや様々な媒体に、コード発生装置1をタッチして、ドットコードを読取り、対応するスタンプコードに変換される。次に、コード認識装置3-1に表示された押印マーク領域(どのようなグラフィックでもよい)にコード発生装置1でタッチして、スタンプコードを出力して、コード認識装置3-1がスタンプコードを読み取る。なお、コード発生装置1で、ドットコードを読取り、スタンプコードを出力した後に、情報リンクモードを設定してもよい。情報リンクモードの設定は、コード認識装置3-1側で設定してもよいし、コード発生装置1で専用の情報リンクモードを指示するドットコードを読み取ってもいいし、コード発生装置1本体のボタン操作で行ってもよい。さらに、シールや様々な媒体に形成されたドットコードには、情報リンクモードの設定指示も含まれており、コード発生装置1で、当該ドットコードを読取り、コード認識装置3-1にタッチしてスタンプコードを読み取るだけで、情報リンクモードになり、当該スタンプコードとコンテンツが紐付される。ドットコードに対応するスタンプコードと、図42(A)で表示されたコンテンツを紐付し、当該コンテンツがクラウドまたはサーバ4にアップされる。コンテンツは、事前にアップされていてもよい。クラウドにスタンプコードに対応するコンテンツをアップする。スタンプコード-コンテンツ名テーブルも登録してよい。
図42(C)において、その後、図42(B)のコンテンツが紐付されたドットコードが形成されたシールや様々な媒体にコード発生装置1でタッチし、ドットコードを読取り、対応するスタンプコードに変換し、コード認識装置3-1にタッチすると、当該コンテンツを閲覧・実行できる。その後、再度、所定のアプリケーションを起動しても、同様に閲覧・実行できる。更に、コード認識装置3-2でも閲覧・実行できる。コンテンツが紐付されたドットコードが形成された媒体をタッチして、コード認識装置3-2にタッチしてスタンプコードを出力してもよい。
図42(D)において、他の方法として、所定のアプリケーションを起動させて、表示されたコンテンツに紐付されたスタンプコードに対応する第1のドットコードを表示し、 コード発生装置1で読取り、第2のドットコードが形成された媒体をタッチして、第2のドットコードとスタンプコードを紐付し、その後、当該媒体をタッチしてコード認識装置3-2にタッチし、スタンプコードを出力することにより、コンテンツを閲覧・実行できる。クラウドからスタンプコードに対応するコンテンツをダウンロードするか、またはストリーミングする。
つぎに、上記で言及したドットパターンの一例について、図43~52を用いて以下に説明する。
情報ドットのとらえ方は、図43(A)~(E)に示す通りである。
情報ドットのコードの割り当ては、図44(A)~(C)に示す通りである。
ドットパターンの第1の例は、本出願人は「GRID0」との仮称で呼んでいる。
情報ドットは、情報を記憶するためのものである。
基準ドットは、予め設定された複数の位置に配置されたものである。
キードットは、基準ドットをずらして配置されるか、または図46に示すように、基準ドットの配置位置からずれた位置に加えて配置されるものである。つまり、基準ドットをずらして配置される場合は、基準ドットがずれるため元の基準ドットの配置位置には基準ドットがなくなる。そこで、キードットは元の基準ドットの役割も担うことになり、元の基準ドットの位置を他の基準ドットの配置から推定できるようにすることが望ましい。基準ドットの配置位置からずれた位置に加えて配置された場合は、基準ドットとキードットの2つが近傍に配置されることになる。
仮想点あるいは仮想領域は、基準ドットの配置により特定されるものである。図47に仮想点からの距離と方向の少なくともいずれかで情報を定義する場合、方向については、前述したキードットによるドットパターンの方向を基準として情報を定義すればよい。距離については、所定の基準ドット間の距離を基準にすればよい。なお、仮想領域を配置して情報を定義する場合は、情報を1個付与するための複数の仮想領域の中心もしくは代表点を仮想点として、上記と同様に基準ドットの配置で仮想点の位置を特定し、さらに仮想点からの距離と方向で仮想領域を定義してもよい。また、基準ドットの配置から、全ての仮想領域の配置位置を直接特定してもよい。なお、隣り合う仮想領域は連結してもよいが、その場合境界付近に情報ドットを配置すると誤認識が送る可能性があるので、一定の間隔を置いて仮想領域を配置した方が望ましい。
図46は、図45の変形例を示し、キードットを基準ドットの配置位置からずれた位置に加えて配置したものであり、その結果、基準ドットとキードットの2つが近傍に配置されることになる。
ドットパターンの第2の例は、本出願人は「GRID5」との仮称で呼んでいる。
なお、「GRID5」では、パターン認識を用いてドットパターンの方向を認識している。すなわち、基準ドットにより形成されたドットパターンの形状を記憶手段に記憶しておく。そして、読み取ったドットパターンの画像と記憶手段に記憶された形状とを照合することにより、ドットパターンの方向が分かる。
つまり、「GRID5」では、基準ドットはどのような配置でもよく、パターン認識できるドットの配置であればよい。
図52(A)では、基準ドットのパターンは非軸対称のユニークな配置であり、仮想点の配置パターンを認識できる。但し、仮想点の配置パターンから基準ドットの配置パターンが、パターン認識(仮想点の配置パターンと照合)により認識される場合は、基準ドットの配置パターンは非軸対称のユニークな配置パターンでなくてもよい。
図52(B)では、仮想点のパターンは非軸対称のユニークな配置であり、基準ドットの配置パターンを認識できる。但し、基準ドットの配置パターンから仮想点の配置パターンが、パターン認識(基準ドットの配置パターンと照合)により認識される場合は、仮想点の配置パターンは非軸対称のユニークな配置パターンでなくてもよい。
図52(C)では、基準ドットのパターンと仮想点のパターンが関連付けられて配置されている。
図52(D)では、仮想点を始点として情報ドットを配置している。仮想点の配置パターンから基準ドットの配置パターンが、パターン認識により認識される場合は、仮想点の配置パターンは、情報ドットの配置パターンを認識することにより、近傍領域に仮想点が存在することで認識でき、仮想点のパターンと照合(パターン認識)することにより、仮想点の配置パターンを認識できる。
以上の「GRID0」、「GRID5」のドットパターンが所定の領域内で同じコード値が定義され、上下左右に繰り返し並べて配置される場合、図53のように、当該ドットパターンの範囲と同じ大きさの範囲で任意の領域を読み取れば、本来のドットパターンを構成する情報ドットが、(1)~(16)(図中は「丸1~丸16」と記載している。)あるいは(1)~(9)(図中は「丸1~丸9」と記載している。)まで全て充足され、定義されたコード値全てが読み取ることができる。このように、情報ドットの配置はドットパターンの向きと範囲によって確定できるため、コード値として構成される情報ドットの配置法則も特定できる。さらに、図54のように、任意の領域で読み取るドットパターンの範囲において、当該範囲を超えて左右どちらかの情報ドットを読み取った場合、当該情報ドットと反対側端部に位置する情報ドットとは、定義される数値が同一であり、仮想点に対して同一の方向に同一距離だけずれた位置に配置される。この2つの情報ドットを繋ぐ線分は水平線となり、この水平線を平行移動することにより、仮想点を通る水平線を正確に認識できる。平行移動量は、対応する基準ドットが存在すれば、基準ドットが水平線上に位置するまでの距離となる。さらに、上下方向に対しても同様な手順で垂直線を認識すれば、水平線と垂直線の交点の位置を求めることにより、正確に仮想点を求めることができる。この方法によれば、光学読み取り装置を傾けてドットパターンを撮像し、ドットの配置が大きく変形しても仮想点を正確に求めることができ、情報ドットが示す数値を正確に認識できる。
以下、実施形態1に係るカード型装置110を説明する。本カード型装置は、上記実施形態0のコード発生装置の構成をカード型にしたものである。ただし、本発明の実施がカード型の装置に限定される訳ではない。図55は、カード型装置110の使用例を示す。カード型装置110は、プラスティック製の板状部材に、電子回路その他の素子が埋め込まれた構成を有する。
図56から図58は、実施形態1における装置の構成例を示す。また、図59および図60は、装置の上地に透明導電性フィルムを有する装置の構成例を示す。本実施形態における装置構成は一例であり、以下に限られず、実施の形態に応じて適宜構成要素の省略や置換、追加が可能である。また、各構成要素の配置は、実施の形態に応じて適宜変更が可能である。
図61Aは、装置110の情報機器200のタッチパネルとの接触面の構成の一例を示す模式図である。装置110は、光電変換素子配列112および5つの素子111(パターンコード出力装置ともいう)を備える。
図62は、装置110が情報機器200に対して情報を出力する処理例のフローチャートである。図62に示される処理は、例えば、装置110が情報機器200のタッチパネルに載置または近接されることにより開始される。ここで、近接とは、タッチパネルが装置110のそれぞれの素子111から静電容量等の物理量の変化を検知可能な距離の範囲に近づくことをいう。また、図62に示される処理は、情報機器200のタッチパネルに載置した装置110の指紋センサ113が、指紋またはドットコード等を検知することにより開始されてもよい。さらに、図62に示される処理は、装置111が光電変換素子配列112を介して、情報機器200からの入力情報を受信することにより開始されてもよい。
実施形態1の装置110および装置110Aは、情報機器200からの受光する光の光量の変化を基に、所定形式の入力情報を取得することができる。また、装置110および装置110Aは、導体パッド114または透明導電性フィルム114Aに指が接触した状態で、各SW115がON/OFFの間で切り替えることによる物理量変化を発生させる。装置110および装置110Aは、この物理量変化を情報機器200に検知させることで、所定形式の出力情報を情報機器200に出力することができる。なお、実施形態1では、物理量変化は、情報機器200のタッチパネルが検知する装置110と各素子111との間の静電容量の変化である。静電容量の変化は、情報機器200のタッチパネルの座標とともに検知される。また、図58に示される装置110は、電池122を備えることにより、安定した電源供給を行うことができる。
実施形態1では、装置110、110Aが有する各ハードウェア回路等は、電池122から電気エネルギーの供給を受けて駆動される。ただし、装置110、110Aの電源が電池122に限定される訳ではない。すなわち、実施形態1の変形例では、各ハードウェア回路等は、外部エネルギーを基に発生する電気エネルギーの供給を受けて駆動される。外部エネルギーを電気エネルギーに変換する方法は、例えば、光電変換、電磁波、圧電変換、熱電変換が挙げられる。上記の内、情報機器200から発生される外部エネルギーについては、情報機器200で稼働するコンピュータプログラムによって、情報機器200に搭載されたWIFIやブルーツース等の各種無線装置の起動および出力される電磁波エネルギーを制御して、装置110に供給することができる。
図64は、光電変換により電力供給を受ける装置110Bの内部の構成の一例を示す模式図である。図58と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明は省略される。
図65は、電磁波により電力供給を受ける装置110Cの内部の構成の一例を示す模式図である。図58、図60、図64と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明は省略される。
図66は、圧電変換により電力供給を受ける装置110Dの内部の構成の一例を示す模式図である。図58と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明は省略される。
図67Aは、熱電変換により電力供給を受ける装置110Eの内部の構成の一例を示す模式図である。図58と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明は省略される。
図64から図67Aに示される装置110Bから装置110Eは、外部エネルギーを電気エネルギーに変換することで、電気を発生させながら稼働されるため、電池または充電池を備えなくてもよい。
実施形態2において、装置110の構成および作用は、図57から図67Aで説明した装置110から装置11Eと同様である。実施形態2における装置構成は、実施形態1と同じであるため、その説明は省略される。ただし、実施形態においては、装置110は、他の装置と識別する識別情報を保持する。他の装置と識別する識別情報は、メモリ117(書き換え可能な不揮発性のメモリ、ROM等)に記憶されてもよい。装置110は、情報機器200に識別情報をパターンコードの形式で送信する(図61B、図61C参照)。情報機器200は、装置110から、パターンコードの形式で受信した識別情報により、装置110を認証する認証処理を実行することができる。メモリ117(書き換え可能な不揮発性のメモリ、ROM等)は装置を他の装置と識別する識別情報を記憶する識別情報記憶部の一例である。
したがって、装置110は、クレジットカード、キャッシュカード、ポイントカード等の代わりに用いることが可能となる。装置110をクレジットカード、キャッシュカード、ポイントカード等として用いる場合には、装置110は、素子110と情報機器200の有するタッチパネルとの間の物理量変化、例えば、静電容量変化により、パターンコードの形式で情報を情報機器200に伝達できる。したがって、情報機器200は、従来のクレジットカード、キャッシュカード、ポイントカード等に設けられた接触型の電気インターフェース、磁気読み取りインターフェースを介しないで、情報機器200の有するタッチパネルから装置110の有するカード番号を読み取ることが可能となる。
例えば、情報機器200は、タッチパネルの光量変化により、入力情報を装置110に伝達することで、装置110にトリガを送信し、装置110に情報機器200との通信を開始させるようにしてもよい。また、情報機器200は、タッチパネルの光を装置110の光電変換素子配列112に受光させ、電力供給を開始させることで、装置110にトリガを伝達し、装置110に情報機器200との通信を開始させるようにしてもよい。また、指紋センサ113、113A等が指紋認証に成功した場合に、装置110がパターンコードによって、トリガを情報機器200に送信し、装置110と情報機器200との通信を開始してもよい。
実施形態2の変形例1では、装置110は、情報機器200との共通の時刻と識別情報とに基づく符号化情報を生成し、情報機器200に出力する。装置110は、実施形態1の装置構成の他、クロック信号発生部、計数回路を備える。また、装置110は、クロック信号発生部、計数回路を動作させるための電池を備える。
図67Bは、時刻により暗号化された識別情報を送信する処理例のフローチャートである。図67Bの処理は、例えば、情報機器200から識別情報の送信要求を受信することにより開始される。
実施形態2の変形例2では、情報機器200は、一時的な暗号鍵、例えば乱数をタッチパネルの光量の変化、色相の変化、あるいは色相別の光量の変化に変換し、装置110に入力情報として伝達する。装置110のCPU116は、情報機器200からの光等の外部エネルギーの到来量の変化を基に得られた入力情報と、識別情報とに基づく符号化情報を生成し、情報機器200に出力する。情報機器200は、装置110に送信済みの一時的な暗号鍵により、符号化情報を復号する。このような手順により、共通鍵方式の暗号化通信の安全生を高めて、装置110から情報機器200に、装置110の識別情報を伝達できる。CPU116は入力情報とに基づく符号化情報を発生する符号化情報発生回路の一例である。なお、情報機器200と装置110との間の暗号化方式は、共有鍵方式に限定される訳ではない。
図67Cは、情報機器200からの入力情報により暗号化された識別情報を送信する処理例のフローチャートである。図67Cの処理は、例えば、情報機器200から、入力情報を受信することにより開始される。
実施形態2の変形例1では、装置110は、情報機器200との共通の時刻と識別情報とに基づく符号化情報を情報機器200に送信する。これにより、情報機器200における認証処理の安全性は向上する。
実施形態3では、装置110は、複数色の光の到来量(光量)の変化を基に所定形式の入力情報を取得する。図68Aは、複数色の光の到来量の変化を基に入力情報を取得する装置110Fの内部の構成の一例を示す模式図である。図58、図60、図64から図67Aと同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明は省略される。
装置110Fは、情報機器200から受光する複数色の光に対し、光の色ごとの光量の変化を基に所定形式の入力情報を取得する。光の色ごとの光量の変化を検出することで、装置110Fは、単独の光量測定素子を用いる場合より、一度に多くの情報を受信できる。一方、装置110Fは、単独の光量測定素子を用いる場合には、簡素な構造で、情報機器200からの入力情報を取得できる。
実施形態4では、装置110は、図60で例示した指紋検出用画像センサ113Aにより、情報機器200の表示装置から読み取った画像を基に所定形式の入力情報を取得する。実施形態4における装置110の構成は、実施形態1における装置構成と同一であるため、その説明は省略される。装置110が情報機器の表示装置から読み取る画像は、例えば、表示面に形成された直径0.5mm未満のドットを複数含むドットパターン、バーコード、2次元バーコード等であってもよい。なお、指紋センサ113が十分な精度があれば、直径0.05~0.2mm程度のドットを認識することもできる。
装置110は、情報機器200から読み取った画像またはドットパターンを基に所定形式の入力情報を取得するため、より安全性の高い情報の送受信を実現することができる。
実施形態5では、装置110は、指紋センサ113から、人体の少なくとも一部表面の凹凸部による模様、例えば指紋を検知する。指紋センサ113は、検出面とも呼ばれる当該凹凸部を検出する面と、検出対象の間の静電容量に基づき、人体の少なくとも一部の凹凸を検知する。実施形態5における装置110の構成は、実施形態1における装置構成と同一であるため、その説明は省略される。装置110は、検出された指紋等の模様が装置110により認証された場合に、情報機器200との情報の送受信を開始する。
指紋センサ113は、人体の少なくとも一部表面の他、読み取り対象の媒体面に形成された直径0.5mm未満のドットを複数含むドットパターンを検出し、検出されたドットパターンが装置110により認証された場合に、情報機器200との情報の送受信を開始してもよい。なお、指紋センサ113が十分な精度があれば、直径0.05~0.2mm程度のドットを認識することもできる。
指紋センサ113は、例えばCCD、CMOS等のイメージセンサであってもよい。指紋センサ113は、人体の少なくとも一部表面が検出面に近接した場合、人体の少なくとも一部表面の凹凸部の画像を取得すればよい。また、指紋センサ113は、光の反射により媒体と識別可能な材料によるドットを複数含むドットパターンが形成された媒体が検出面に近接した場合、当該ドットパターンの形状を検出すればよい。
指紋センサ113は、静電容量センサであってもよい。指紋センサ113は、人体の少なくとも一部表面が検出面に近接した場合、検出面と人体の一部表面の凹凸部との間の静電容量を計測することで凹凸を検出することができる。また、指紋センサ113は、導電性材料によるドットを複数含むドットパターンが形成された非導電性の媒体が近接した場合、当該ドットとの間の静電容量を計測することでドットパターンの形状を検出することができる。
図68Bは、検出情報に基づき情報機器200との通信を開始する処理例のフローチャートである。検出情報は、指紋センサ113により検出された検出対象の画像等の情報である。図68Bの処理は、例えば、検出対象の指紋またはドットパターン等が検出面に近接することにより開始される。
装置110は、指紋センサ113により検出された指紋等またはドットパターンを認証することにより、情報機器200との情報の送受信を開始する。これにより、より安全性の高い装置110の認証が可能となる。
実施形態6では、装置110は、情報機器200から取得した入力情報に基づく情報処理を実行する処理部を備える。実施形態6における装置110の構成は、実施形態1から5における装置構成と同一であるため、その説明は省略される。CPU116は、コンピュータプログラムにより、処理部の処理を実行する。処理部の処理、またはその一部がハードウェア回路により実行されてもよい。
図68Cは、情報機器200からの入力情報に応じて処理を実行する例のフローチャートである。図68Cの処理は、例えば、情報機器200から、入力情報を受信することにより開始される。
例えば、情報機器200がタッチパネルを有する端末、携帯電話等であって、インターネットショッピングを行う場合に、ウェブサイトでクレジットカード番号を入力する際に、情報機器200が装置110からクレジットカード番号を取得してもよい。この場合に、情報機器200によるパスワード入力による認証成功を前提とした処理でもよいし、指紋センサ113等による認証成功を前提として処理により、情報機器200が装置110からクレジットカード番号を取得してもよい。
同様にインターネットバンキングを行う場合に、情報機器200がタッチパネルを有する端末、携帯電話等であって、インターネットショッピングを行う場合に、ウェブサイトで口座番号を入力する際に、情報機器200が装置110から口座番号を取得してもよい。この場合に、情報機器200によるパスワード入力による認証成功を前提とした処理でもよいし、指紋センサ113による認証成功を前提として処理により、情報機器200が装置110からクレジットカード番号を取得してもよい。
装置110は、情報機器200から取得した入力情報に基づく処理を実行する。また、装置110は、実行結果に応じた出力情報を情報機器200に出力する。これにより、装置110は、情報機器200との間で、様々な情報の送受信を実現することができる。CPU116は、入力情報に基づく情報処理を実行する処理部の一例である。
実施形態7では、実施形態1から6における装置110および装置110Aから装置110Fは、カード型装置として実現される。実施形態7におけるカード型装置の構成は、カード型装置のサイズを除いて、各実施形態1から6における構成と同一であるため、その説明は省略される。カード型装置の裏面のサイズを、例えば、ISO/JIS規格で定められた85.60×53.98mmとした場合であっても、図61Aのようなパターンコード出力装置の配置が可能である。
カード型とすることで、携帯に便利であり、他の情報機器200との間で安全な情報の送受信が求められる種々のカードに適用することができる。
実施形態8では、実施形態7のカード型装置のより具体的な構成を例示する。ただし、実施形態8のカード型装置に、実施形態1から実施形態6で述べた装置110等の構成を組み合わせてもよい。また、実施形態8のカード型装置に、実施形態0で説明したスタンプ型のコード発生装置1の構成の一部、あるいは、制御手順を採用してもよい。図69Aは、カード型の装置110Gの裏面の構成の一例を示す模式図である。図69Aの上側の図において、カード型装置110Gは、8個の素子111および光センサ130を備える。各素子111は、1つの素子111の周囲に円形に配置されている。現行のスマートフォンの素子111の認識数は同時に5か所が一般的であるが、増加する可能性もある。タブレットPCでは、既に10か所を認識できる機器が多い。また、6か所以上に素子111を配置しても、同時に出力できる個数を5個以内とすれば、現行のスマートフォンでも使用できる。
図70Aは、図69Aのカード型装置110Gによるパターンコードの出力例を示す図である。カード型装置110Gにおいて、上部には光センサ(情報入力センサ)130が配置される。光センサ130から右回りに配置される素子111は、それぞれシンボル2からシンボル8を出力するものとする。中央に配置された素子111は、シンボル1を出力するものとする。シンボル1からシンボル8がONの状態であるパターン(以下、区切りパターン、基準シンボルパターンとも呼ばれる)は、パターンコードの開始または区切りを示す。なお、図70Aの左側において、○印は、素子111の物理的配置を例示して、○内の数字は、素子111から出力される情報(シンボル)を示している。図70Aの左側の素子111の配置は、中心のシンボル1と、その周囲で出力されるシンボル2からシンボル8を示している。また、図70Aの右側において、各素子111がONの場合を黒丸、OFFの場合を白丸で示すことで、シンボル1からシンボル8に対応する各素子111のONとOFFの組み合わせによるパターンを例示する。図70Aでは、各パターンの下には通し番号0から8が付与されている。
カード型装置110Gは、CPU116およびパターンコード出力装置131等の制御により、1番目(通し番号1)のパターンとして基準シンボルパターンを出力し、シンボルの配置を図55に例示した情報機器200のタッチパネル等に認識させる。その後、カード型装置110Gは、2番目(通し番号2)から7番目(通し番号7)で、シンボル2からシンボル8の素子111から、ONとOFFとを出力することで、情報を伝達する6個のパターンを出力し、8番目(通し番号8)でパリティチェックパターンを出力する。基準シンボルパターンとパリティチェックパターンに挟まれたパターン(パターンAでは、2回出力される通し番号2から通し番号7のパターン)のそれぞれが表す情報をパターンコードという。パリティチェック以外のエラーチェックや誤り訂正を実施する場合は、カード型装置110Gは、基準シンボルパターンで挟まれる2番目(通し番号2)から8番目(通し番号8)のパターンで情報を伝達するパターンを出力してよい。ここで、情報を伝達するパターンとは、基準シンボルパターンのような区切りパターン、パリティチェックパターンのようなエラーチェック、エラー訂正のパターン以外のパターンである。以下、情報を伝達するパターンを単に情報パターンという。区切りパターンと情報パターンの組み合わせをデータブロックと呼ぶ。図70Aでは、「パターンA」の文字列が付されたパターンの並び(パターンA)のデータブロックには、パリティチェックパターンも含まれる。この図では、通し番号1から通し番号8のパターンを2回含むデータブロックが例示されている。このうち、通し番号2から通し番号7のパターンの組み合わせが情報を表すパターンの組み合わせである。以下、本明細書では、1つのデータブロックに含まれる一連の情報パターン(例えば、図70A通し番号2から通し番号7のパターンの組み合わせ)を静電容量コードと呼ぶ。静電容量コードは、カード型装置110G等の装置110が出力する情報コードということができる。
図70Aにおいて、「パターンB」の文字列が付されたパターンの並び(パターンB)には、通し番号1から通し番号8のパターンが例示されている。カード型装置110Gは、1番目のパターンとして基準シンボルパターン(シンボル1からシンボル8のすべて)をONで出力し、情報機器200がシンボルの配置を認識できるようにする。その後、カード型装置110Gは、2番目から7番目で、シンボル1、シンボル3からシンボル7を情報シンボルとして6回のパターンを出力し、8番目でパリティチェックコードを出力する。パリティチェック以外のエラーチェックや誤り訂正を実施する場合は、パターンコード出力装置131は、2番目(通し番号2)から8番目(通し番号8)で情報を伝達するパターンを出力してよい。2番目(通し番号2)から8番目(通し番号8)によるパターンコードが情報を伝達するパターンコードとなる。
図70Bは、カード型装置110G(パターンコード出力装置)のパターンコードの出力の変形例を示す図である。パターンコードを電子決済などに用いるためには、情報機器200は、所定時間内の送受信で128bitのパターンコード(静電容量コード)を認識することが望ましい。一方、現行のスマートフォンでは、同時に認識できるタッチ位置の数(即ち、素子111の数)が5個に制限されている場合が多い。そこで、同時にONにする素子111の数は5個以下であるが、装置110Gに設ける素子111の数を6個以上に増やすことにより、コード数を増加させることができる。図70Bの例では、10個のパターンコード出力導体である素子111を設けて説明する。なお、他のアプリケーションにおいては、複数回の送受信よって所定時間内に128bit程度の情報が送信されるようにしてもよい。なお、ここでは、情報機器200のタッチパネルが同時に認識できるタッチ位置の数(即ち、素子111の数)が5個であることを想定して説明するが、本発明の実施は、タッチパネルが同時に認識できるタッチ位置の数(即ち、素子111の数)が5個である場合に限定されるわけではない。すなわち、タッチパネルが同時に認識できるタッチ位置の数(即ち、素子111の数)がN(整数)個である場合ついて、一般に以下の手順を適用できる。
上述の図70Bについて述べたように、タッチパネルが同時に認識可能なタッチ位置の数に制限がある場合がある。しかし、装置110において、素子111の配置の仕方、あるいは配置の数に限定がある訳ではない。図71Aは、タッチ入力パネル135を備えるカード型装置110Hの裏面の構成の一例を示す模式図である。図71Aの上側の図において、カード型装置110Hは、8個の素子111および光センサ130を備える。各素子111(以下、パターンコード出力装置とも呼ばれる)は、1つの素子111の周囲に矩形枠状に配置されている。
図71Dは、省電力表示装置を備えるカード型装置画像読み取り装置110Iは単に装置110Iとも呼ばれる。の裏面の構成の一例を示す模式図である。カード型装置110Iは、5個の素子111、光センサ130および光電変換素子配列(ソーラーパネル)112を備える。横一列に3個の素子111が配置され、それぞれの下側に、素子111、光センサ130、素子111が配置されている。ただし、カード型装置110Iにおいて、パターンコードを電子決済などに用いるためには、所定時間内に授受される情報量が128bit以上であることが望ましい。したがって、そのようなアプリケーションの場合には、図70Bに例示したように、シンボル1から10に対応する10個程度、あるいはそれ以上の数の素子111を設け、パターンコードによる伝送レートを高くしてもよい。
本実施形態1から実施形態8では、タッチパネルの光量の変化によって、装置110等に情報を入力した。ここでは、装置110等に入力される情報の規約を情報コードとして定義する。情報コードは、装置110等に到来するエネルギーの時間変化のパターンが定義する情報フォーマットということができる。なお、以下の説明において、実施形態1から実施形態8で説明した装置110、カード型装置110Aから110H等を単に装置110等という。また、以下の情報コードは、光センサ130を含む情報入力装置132に入力される。したがって、この情報コードは光コードとも呼ばれる。
また、以下では、素子111を含むパターンコード出力装置131から出力されるパターンコードについても規定する。以下のパターンコードのフォーマットは実施形態0のスタンプ型のコード発生装置1にも適用可能である。さらに、実施形態0のコード発生装置1が、以下に述べる光センサ130(情報入力装置132)を備える場合には実施形態0のコード発生装置1は、以下の光コードを認識し、入力可能である。
RGB光電変換素子配列として、丸印に数字1から3を付したものとしては、R、G、B3色に対応するカラーフィルタを付与したフォトダイオード(またはフォトトランジスタ)が例示される。図では、1から3の丸印は、それぞれR、G、Bに対応する情報入力センサ(以下、それぞれ、情報入力センサPD1、PD2、PD3と呼ぶ)を例示する。このような情報入力センサの列をタッチパネルに接触または近接する面(裏面)に設けることにより、装置110等は、タッチパネルを有する情報機器200等から、3チャンネルの入力情報を受信できる。ただし、本実施形態1から8において、光の波長ごとの情報入力センサの数、すなわち、チャンネル数は3に限定される訳ではない。装置110等は、2チャンネル以下、または4チャンネル以上の波長に対応するカラーフィルタ(波長選別フィルタ)を用いて情報入力をすればよい。また、装置110は、波長を分離しないで、情報入力センサPD1、PD2、PD3にそれぞれ対応するタッチパネルのディスプレイの領域からそれぞれ異なる光量の光を受光することこで、3チャンネルの情報入力が可能である。
装置110等は受光した明るさの段階を認識する。明るさの段階は、1個の閾値を設けON/OFFの2段階(1bit)でもよい。閾値を複数段階にすることで、フォトダイオード1個当たり得られる情報量を2bit以上に増大させてもよい。この図では、段階数は、ON/OFFの2段階とする。図で黒色はOFFであり、光を受光していないか、または受光した光が所定の閾値以下の明るさである場合とする。また、白色はONであり、光を受光したか、または受光した光が所定の閾値以上の明るさである場合とする。
図71GでパターンAは、3チャンネルで入力される入力情報の情報コードを例示する。図71GでパターンAでは、情報入力センサPD1~PD3の組を示す3つの丸印の下に通し番号0から14が付与されている。また、通し番号の下にそのときのタッチパネルのディスプレイの発行色が黒(BK)、白(W)、赤(R)、緑(G)、青(B)、シアン(C)、マゼンタ(M)、黄(Y)で例示されている。また、図で、情報入力センサD1~D3が白丸の場合に、当該情報入力センサがオン、すなわち、光の入射による電流が基準値を超えたこと、あるいは、光の入射による端子電圧が基準値を超えたことを例示する。一方、情報入力センサD1~D3が黒丸の場合に、当該情報入力センサがオフ、すなわち、光の入射による電流が基準値未満であること、あるいは、光の入射による端子電圧が基準値未満であることを例示する。
図71HでパターンBは、3チャンネルで入力される他の入力情報の情報コードを例示する。情報入力状態で情報機器200のディスプレイ(パネル)は、通し番号0で情報入力センサPD1~PD3をOFFにして黒色(BK)となっている。ディスプレイに装置110を接面または近接し、装置110から所定のパターンコードを出力すると、ディスプレイは通し番号1で情報入力センサPD1~PD3をONにして白色(W)となり、次に、情報コードの出力を開始する。上記の通し番号0、1時点での発光が情報コードの出力開始および区切りを示す。その後、通し番号2、4、6、8、10、12、14の時点において、ディスプレイは情報入力センサPD1(R)、PD2(G)、PD3(B)、PD1+PD2(Y)、PD2+PD3(C)、PD3+PD1(M)の6色で情報コードを7回出力する。一方、通し番号1、3、5、7、9、11、13の時点で情報入力センサPD1~PD3をONにして白色(W)とすることにより、タイムスタンプの役割を果たす。また、ディスプレイは、通し番号0の黒色(BK)よって、装置110が情報コードの開始や区切りを認識できるようにする。装置110において、読取のエラーが発生した場合でも、ディスプレイが情報コードを必要数繰り返すことによって、装置110は確実に正しい情報コードを認識できる。装置110が情報コード読取の完了を確認したら、素子111から読取完了のパターンコードを出力する。情報機器200は、読取完了のパターンコードをタッチパネルで検出することで、読取の可否を認識できる。なお、タイムスタンプとして、情報入力センサPD1~PD3をOFFにして黒色(BK)としてもよい。この場合、情報入力状態でディスプレイは0で情報入力センサPD1~PD3をONにして白色(W)とすればよい。
図72Aは、光コードの発光領域を例示する図である。光コードのコード量を増加させるには、情報機器200のディスプレイと装置110との間で、対面する複数の位置にそれぞれ発光領域(ディスプレイ側)と、光センサ(装置110側のフォトダイオード)を設ければよい。すなわち、情報機器200のディスプレイ上で光コード発光領域の数を増やし、各発光領域に対面する装置110の位置にRGBフォトダイオード144を配置すればよい。情報機器200のタッチパネルは、各素子111の位置情報を認識できるため、カードに設けられた複数のフォトダイオード144の位置も認識できる。したがって、情報機器200のタッチパネルは、カードがかざされた都度ディスプレイ上のRGBフォトダイオード144の位置に対応するディスプレイ上の位置に発光領域を設定し、光コードを発光すればよい。各発光領域内からの発光は、例えば、1色の光を発光するものとする。なお、光コードの発光と導体111のパターン出力は並行して実施してもよい。つまり、情報機器200と装置110とは、ディスプレイからの発光とRGBフォトダイオード144による受光、素子111からの物理量変化とタッチパネルによる検知とにより、同時に双方向通信(いわゆる全二重通信)を実行してもよい。また、認証等の時間を短縮するために、所定の時間内に取得した光コードを記憶して使用してもよい。RGBフォトダイオード144は、光センサ130に相当する。
図72Eは、情報機器200が装置110のRGBフォトダイオード144の位置を特定して光コードを発光する処理例のフローチャートである。この処理例では、情報機器200は、装置110に対して通信開始要求を送信する(OP70)。通信開始要求は、例えば、図72HのパターンBで示した、通し番号0の黒(BK、未発光)と、通し番号1の白(W)の組み合わせである。黒(BK)と白(W)の組合わせでは、すべてのRGBフォトダイオード144が同一色で受光するため、情報機器200は、ダイオードの領域を特定する必要がない。すると、装置110は、例えば、実施形態1のSW115のON/OFF状態を変更することにより、素子111における物理量変化を情報機器200のタッチパネルに検出させる。すると、情報機器200のタッチパネルは、物理量変化を検出した位置から、素子111の配置位置を特定する(OP71)。次に、情報機器200は、各素子111の配置位置から特定されるRGBフォトダイオード144の位置にRGBのパターンを出力する(OP72)。なお、図では省略されているが、OP72において、データ送信に必要な複数のデータブロックが出力されるようにしてもよい。
なお、図72Eでは、情報機器200から装置110に対して、RGBのパターンによる出力(通信)を開始した。しかし、本発明の実施はこのような手順に限定される訳ではない。例えば、情報機器200のタッチパネルが装置110からの素子111を通じた物理量変化を検知することで、出力(通信)を開始してもよい。情報機器200が先に素子111を通じたパターンコードを検知する場合には、情報機器200は、素子111の配置およびRGBフォトダイオード144を認識できる。したがって、図72Fのように、黒(BK)と白(W)の組み合わせのように、すべてのRGBフォトダイオード144に同一色で発光しなくもよい。したがって、情報機器200は、例えば、図72Gのように、通し番号0~2で検知されたRGBの組の系列(通し番号0で黒色(BK)、通し番号1で白色(W)、通し番号2で赤色(R))等によって、装置110に対する情報コードの出力開始を要求できる。
なお、図72Fでは、情報機器200から装置110に対して、RGBのパターンによる通信を開始した。しかし、本発明の実施はこのような手順に限定される訳ではない。例えば、装置110が情報機器200のタッチパネルに対して素子111を通じた物理量変化を検知させることで、出力通信を開始してもよい。
図72Gから図72Kは、パターンコードを出力し、光コードを受信するカード型装置の他の仕様を説明する。
フォトダイオードWPD1からWPD6は、それぞれ、情報機器200のディスプレイの光コード発光領域LE1からLE6に対応する破線で囲まれた位置に配置される。この例では、フォトダイオードWPD1からWPD6は、フィルターを設けずに、情報機器200のディスプレイからの光をそのまま受光する。このような構成によって、フォトダイオードWPD1からWPD6は、ディスプレイから受光する光に対して光電変換により十分な感度で電流(または所定の抵抗に対する端子電圧)を発生し、光信号から情報(光コード)を入力できる。したがって、フォトダイオードWPD1からWPD6については、特に波長の制限を設けない。フォトダイオードWPD1からWPD6は、例えば、白色光を受光可能である。なお、装置110は、厚さが1mm未満の薄型のカード形状である。一方、ディスプレイは、発光領域LE1からLE6がそれぞれ独立した光量で発光し、対応するフォトダイオードWPD1からWPD6に受光させる。このような構成によって、波長を制限しないで、ディスプレイの発光領域を区切ることで、ディスプレイから装置110に複数チャンネルの情報入力が可能となる。
<<特殊パターンコード仕様>>
また、例えば、コード発生装置1、あるいは、装置110は、ドットコード読取装置でドットコードを読み取ることで、特殊パターンを記憶する。そして、コード発生装置1、あるいは、装置110は、前方ボタン、あるいは、後方ボタンがごとに、対応するパターンコードを出力する。コード発生装置1、あるいは、装置110は、新たに、ドットコード読取装置で特殊パターンを読み取った際に、以前に記憶した特殊パターンをクリアする。
特殊パターンは底面の前方スイッチまたは後方スイッチがONになった際に出力される。図72Nに、特殊パターンを例示する。特殊パターンは、図のように、前方ボタン短押し(例えば、1秒未満の押下)、後方ボタン短押し、前方ボタン長押し(例えば、1秒未以上の押下)、後方ボタン長押し等のボタン操作にしたがって、パターンコード出力装置131から出力される。以下に、コード発生装置1、あるいは、装置110における前方ボタンと、後方ボタンによる操作仕様を例示する。
前方ボタンが1秒未満ONになり、その後OFFになったら、パターンコード出力装置131は、シンボル1、2を2秒ONで出力する(パターンSPEC1)。このとき、パターンコード出力装置131は、以前の操作によるすでに実行中のシンボル出力を中止する。情報機器200のアプリケーションプログラムは、パターンSPEC1を検出すると、画面上のアイコン選択を受け付ける。但し、情報機器200のアプリケーションプログラムは、誤認回避のため、例えば、同一の特殊パターンを連続して2回認識した場合に処理を行うようにすればよい。
後方ボタンが1秒未満ONになり、その後OFFになったら、パターンコード出力装置131は、シンボル1、2、4を2秒出力する(SPEC2)。このとき、パターンコード出力装置131は、以前の操作によるすでに実行中のシンボル出力を中止する。情報機器200のアプリケーションプログラムは、パターンSPEC2を検出すると、映像再生等のコンテンツでは一時停止・再生を受けつける。また、情報機器200のアプリケーションプログラムは、ポイントやスタンプの処理では、再発行を実行する。但し、情報機器200のアプリケーションプログラムは、誤認回避のため、例えば、同一の特殊コードを連続して2回認識した場合に処理を行うようにすればよい。
前方ボタンが1秒以上ONになったら、コード発生装置1、あるいは、装置110が離反し、前方ボタンがOFFになるか、他のボタンが押されるまで、パターンコード出力装置131は、シンボル1、2、6を連続出力する(SPEC3)。情報機器200のアプリケーションプログラムは、コード発生装置1、あるいは、装置110の移動・回転の際に使用に、この特殊パターンを認識する。但し、誤認回避のため、同一のパターンコードを連続して2回認識して処理を行う。一方、ユーザは、装置110をタッチパネル上で移動・回転等する場合には、前方ボタン長押し状態に維持する。情報機器200のアプリケーションプログラムは、一旦他の特殊パターンを認識して、その後、SPEC3のパターンを2回認識すれば、そのままSPEC3のパターンを認識する処理を継続する。これによって、情報機器200のアプリケーションプログラムは、コード発生装置1、あるいは、装置110の移動・回転に追従する。
後方ボタンが1秒以上ONになったら、パターンコード出力装置131は、シンボル1、2、4、6を2秒出力する(SPEC4)。他の操作が実施されれば、SPEC4の出力は中止される。情報機器200のアプリケーションプログラムは、コンテンツを終了し、待機画面に戻る。但し、情報機器200のアプリケーションプログラムは、誤認回避のため、同一の特殊コードを連続して2回認識して処理を行う。
上記実施形態、実施形態1から実施形態8では、SW115を介して、素子111と接触導体との間を接続することで、タッチパネルが検知可能な静電容量を大きくした。しかし、このような構成に代えて、素子111にパルス信号(または交流信号)を付与することにより、タッチパネルが検知する素子111の実効的な静電容量を大きくしてもよい。
検出器には、タッチパネルの交流信号源Aに接続される接触検知部から電気力線が入る。電気力線の方向(正負)および電気力線の密度、すなわち、電界強度は、交流信号源Aからの信号に応じて正負の値で変化する。ところで、検出器は、静電誘導の原理にしたがうものとすると、タッチパネルの交流信号源Aに接続される接触検知部が正の場合に、検出器は負に帯電する。したがって、検出器には、タッチパネルの交流信号源Aに接続される接触検知部に投入される交流信号と逆相の信号が発生する。
<実施形態9>
図75は、画像センサ160の構成を例示する図である。図75で下側は、画像センサ160の撮像面を見た平面図であり、上側は、平面図のA-A間を切断した断面図である。また、図76は、A-A間の断面図とともに、図75において開口を含まないB-B間の断面図を例示する図である。
導光層150の側部には、発光ダイオードが設けられ、導光層150に光を照射する。導光層150に照射された光のうち、導光層150の上面(光反射層151側の面)と下面(撮像対象物側の面)とに、全反射の臨界角以上で入射した光は、全反射を繰り返しつつ、導光層150内に広がる。また、導光層150の上面(光反射層151側の面)と下面(撮像対象物側の面)とに、全反射の臨界角未満で入射した光は、導光層150の下面(撮像対象物側の面)から外部に放射される。一方、導光層150の上面(光反射層151側の面)には、光反射層151が形成されているため、入射した光は、入射角に依存せず、反射される。
図78は、第1の変形例に係る画像センサ160Aの構成を例示する図である。図75から図77では、導光層150によって、光源からの光を撮像対象に照射する画像センサ160の構成を例示した。しかし、例えば、導光層150に、光拡散材料を用いて、光を拡散させるようにしてもよい。例えば、導光層150に、微粒子(微粉体)を混入させたアクリル樹脂を用いればよい。このような光拡散層150Aの光拡散特性は、基材となる樹脂と微粒子との屈折率差と、微粒子の粒子径に依存することが知られている。微粒子としては、サブミクロン~数十ミクロンの球状微粒子ポリマ、セラミックス微粒子などが使用できる。
図79および図80は、画像センサ160の第2の変形例である画像センサ160Bの構成を例示する。図79は、本変形例の撮像面側(撮像対象に向く開口側)から見た平面図と、撮像面を下に配置した正面図を例示する。図80は、図79におけるA-A間の断面図(開口を横断する平面で切断)、およびB-B間の断面図(開口を横断しない平面で切断)である。
<<第3の変形例>>
<実施形態10>
なお、図82は、CMOSセンサ素子252の配列の一部を例示する図である。したがって、図82では、6×6のCMOSセンサ素子252の配列が例示されているが、画像センサ160Dが有するCMOSセンサ素子252の数が36個ということではない。また、図83、図84で、CMOSセンサ素子252の紙面に向かって下側に、撮像対象の媒体面(撮像対象面ともいう)が置かれる。さらに、CMOSセンサ素子252の上面(撮像対象側と反対の面)に導光板250が設けられる。さらに、導光板250に隣接して、導光板250内に向けて光を照射する照射装置201が設けられている。照射装置201は、例えば、発光ダイオードである。また、照射装置201は、光源の一例である。図82から図84に例示する導光板250は、撮像対象面に光を照射する導光層の一例である。また、図82から図84に例示する導光板250は、画素センサの受光部の反対面側に設けられ、隣接する前記画素センサの間から光を前記撮像対象面に導入する導光層の一例である。
<実施形態11>
<実施形態12>
ただし、実施形態12の光吸収材255Aは、実施形態11の光吸収板255のような板状ではなく、CMOSセンサ素子252の層から離れるにしたがって、断面の幅が拡がる形状である。また、光吸収材255Aで囲まれたCMOSセンサ素子252前面の空間はCMOSセンサ素子252から離れるにしたがって断面が狭くなるすり鉢状の形状(空間がテーパ状)である。すなわち、光吸収材255Aの層は、CMOSセンサ素子252から見た場合に、平板に複数のすり鉢の穴の皿穴が形成され、その皿穴の底部に撮像対象媒体面に至る開口を有する構造である。なお、すり鉢の穴の皿穴は、CMOSセンサ素子252前面の対応する位置で格子状に形成されている。光吸収材255Aは、実施形態11と同様、黒鉛、カーボンナノチューブ等である。このすり鉢の穴の皿穴には、光を透過する保護膜の材料が充填されてもよい。光吸収材255Aの層は、画素センサが形成される基板から前記撮像対象面側に延伸するにしたがって断面寸法が大きくなる遮光部の一例である。
<実施形態13>
図92に、本実施の形態の画像センサ等で撮像されるドットパターンに含まれる1つのドットを例示する。本実施の形態の画像センサ等とは、実施形態1における指紋検出用画像センサ113A(図60)、実施形態5の変形例で説明したイメージセンサ、実施形態8の指紋センサ113、実施形態9の画像センサ160、指紋センサ113等、本実施の形態で例示した画像センサ等である。
ドット印刷は、紙面の場合は、600dpi(0.042mm)で印刷されるが、ドットゲインや紙質、インクの特性、印刷機の精度によって、ドットサイズが0.05mm程度以上になる、さらに、ラベル印刷などでは精度が低く300dpi(0.085mm)で印刷されるが、同様な要因で、ドットサイズが0.1mm程度になる。さらに、解像度の低いディスプレイでは、ドットは2mm程度で表示される。
また、例えば、ドットの寸法と比較して、CMOSセンサ素子252の寸法が十分に小さく、分解能が高い場合には、図82の光反射板251,図85の光吸収板255、図88の光吸収材255A、図91の光吸収材255B等を設けないでもよい。図82の光反射板251,図85の光吸収板255、図88の光吸収材255A、図91の光吸収材255B等を設けない場合には、例えば、複数のCMOSセンサ素子252の配列(M行×N列、3×3以上)において、周囲の行と列(例えば、第1行と第M行、第1列と第N列)からの検出値を無視し、その内部の配列(例えば、M-2行×N-2行)からの出力値を基に、画素値を判定してもよい。周囲の行と列は、最も外の1行1列に限定されず、周囲近傍の数列からの検出値を無視してもよい。そして、内部の配列に属するCMOSセンサ素子252からの出力を平均、あるいは、多数決論理で、輝度を判定してもよい。このようにすることでも、撮像対象の媒体面からの距離に応じて、反射光のエネルギーは減衰するため、撮像面に、CMOSセンサ素子252のピッチよりも十分に大きな寸法のドットが十分に大きなドットピッチで形成されている場合には、十分分解能となる。このような画像センサは、図82の光反射板251,図85の光吸収板255、図88の光吸収材255A、図91の光吸収材255B等を設けないで、例えば、一般的なCMOS画像センサのプロセスを流用して、実施形態10から実施形態13に例示した画像センサを製造できる。内部の配列に属するCMOSセンサ素子252からの出力を平均、あるいは、多数決論理で、輝度を判定する画素センサが複数個組み合わせられて、単一の画素データを出力する画素センサの一例である。
撮影領域とは、CMOSセンサ素子252直下の矩形状領域である。特殊な構造のレンズは、媒体面から鉛直方向に対して所定の角度以内で入射される光のみを透過させて、センサに検知させる。隣接する領域から入射される光、すなわち、所定の角度を超える角度で入射される光は、屈折または反射により排除される。
ここで、所定の角度とは、CMOSセンサ素子252の直下以外から入射される光が多少検知されても影響が無い程度の角度である。
なお、CMOSセンサ素子252の解像度が高い場合は、複数個のCMOSセンサ素子252に対して1個のレンズを配置するようにしてもよい。
なお、実施形態10~13で説明した画像センサに通常のCMOSセンサのプロセスを採用し、例えば、1ミクロンピッチで画像センサを配置すれば、3ミクロン程度のドット(ドット間隔は、例えば、3ミクロン)を配置したドットパターンの読み取りが可能となる。したがって、実施形態10から13の画像センサによれば、従来のドットパターンとは、2桁程度細かなドットパターンの読み取りが可能となる。上記(4)で述べたように、図82の光反射板251,図85の光吸収板255、図88の光吸収材255A、図91の光吸収材255B等を設けないで、M行×N列のCMOSセンサ素子252、例えば、5行×5列から中央の3行×3列の出力を基に、平均値または多数決判定する場合でも、5行×5列の素子配列(5ミクロン×5ミクロン)に対して、15ミクロン程度の寸法のドットを検出できる。
一般に、紙媒体へのドット印刷は赤外線を吸収するカーボンブラックか、赤外線を吸収する透明インクや目立たない有色インクを使用する。この場合、赤外線を使用し当該赤外線の波長で光を照射するのが望ましい。もちろん、紫外線を使用して、紫外線を照射して可視光等の他の波長の光とは異なる反応を有するインクを使用してドットを印刷してもよい。
図95から図99を参照して、本発明の実施形態14に係る装置110の光センサを説明する。実施形態14に係る光センサは、実施形態8における光センサ130として使用可能である。装置110は、例えば、実施形態1等で説明したカード型装置等と同様である。
なお、上記の光センサ130A又は130Bを備えるコード読取装置は、スタンプのコード読取装置としても使用できる。また、装置110は、光センサとして、異なる波長の光を受光する受光素子に代えて,同色または一部重複する波長領域の光を受光する受光素子を用いてもよい。そのような同色または一部重複する波長領域の光を受光する受光素子を複数用いる場合には、それぞれの受光素子が受光する媒体面の光反射領域が分離され、それぞれの受光素子に入射する媒体面の反射領域からの反射光が混じらないように、受光素子の受光面を隔壁等で分離すればよい。
図100から図102を参照して、本発明の実施形態15に係るデジタルスタンプが出力するパターンコードを説明する。実施形態15に係るデジタルスタンプは、実施形態0に示すコード発生装置1と同様の構成とすることができる。
図100は、デジタルスタンプと情報機器200との接触面の構成の一例を示す模式図である。デジタルスタンプは、情報読取装置データ入力部(光電変換素子配列)112および5つの素子111(パターンコード出力装置とも呼ばれる)を備え、外周上に情報読取指示切欠き部26を有する。情報読取指示切欠き部26は、実施形態0におけるコード発生装置1に設けられる情報読取指示切欠き部26と同様である。
なお、シンボル1から5の配置が軸回転対称の場合、素子111の配置方向が定まらないため、シンボル2から5の配置順番は、認識されない場合がある。この場合、パターン2においてシンボル2から5のうち少なくとも1個とシンボル1をONで出力すれば、情報機器200のアプリケーションはシンボルの配置方向を認識可能である。パターンコードを認識するアプリケーションは、シンボル1とシンボル2から5の出力を検知して比較評価を実施し、連続する2以上のパターンでいずれもシンボル1がONであることを認識し、且つ、シンボル2から5のON/OFFの組み合わせが異なっていれば、データブロックの区切りであることを認識できる。なお、連続してONの状態とされるシンボルは、シンボル1に限定される訳ではなく、どのシンボルでもよく、3個以上のシンボルの組み合わせが連続してONとなるパターンの組であってもよい。但し、連続してONの状態とされるシンボルは、区切りとされるパターンの組以外の情報パターンを出力する際には、交互にON/OFFを繰り返すものとする。
また、区切りとなるパターンの組は、連続してOFFとなるシンボルを含むものであってもよい。つまり、交互にON/OFFを繰り返すシンボルが、当該シンボルを連続してOFFの状態にすることでデータブロックの区切りとすることもできる。この場合、他の素子111は、情報パターン毎に異なる位置のシンボルをONにするものとする。限られたシンボルの数で情報量を最大にするには、1個のシンボルのON/OFFにより時間間隔を検知することが望ましい。デジタルスタンプがデータブロックの区切りでは、パターン1またはパターン2のいずれかにおいて全てのシンボルをONにすれば、情報機器200のタッチパネルは載置されたシンボルの配置状況を認識できる。このため、情報機器200のタッチパネルはデータブロックの区切りを認識後、変化する情報パターンの出力の検知も容易にできる。
1つのデータブロックに含まれる情報パターンの個数は、出力されるパターンコードによって異なり、情報機器200のアプリケーション側で情報パターンの出力個数を認識している場合には、アプリケーションは、データブロックの区切りの前後において、情報パターンの出力数分のパターンを取得することでパターンコードを復号することができる。すなわち、情報機器200は、データブロックの区切りパターンから次の区切りパターンまでの間のすべての情報パターンを取得しなくてもよい。情報機器200は、例えば、開始を示す区切りパターンから次の区切りパターンまでの第1のデータブロック中で一部の情報パターンを取得し、さらにその次の区切りパターンまでの第2のデータブロック中で残りの情報パターンを取得する場合がある。このような場合に、情報機器200は、第2のデータブロック中では、不足している情報パターンが取得できた段階で復号を終了すればよい。このような手順により、情報機器200は復号時間を短縮することができる。
発明者らによる実験では、上記実施形態のスタンプタイプのコード発生装置1、カード型の装置110等において、電源として単三乾電池2個を用いた場合に、コード発生装置1、カード型の装置110等による静電容量の変化が携帯電話等のタッチパネルから十分に認識可能な程度となることが分かっている。すなわち、電源として単三乾電池2個を用いた場合には、図57で例示した接触導体114に人の指が接触しなくても、携帯電話のタッチパネル等は、SW115のONとOFFとによる静電容量の変化を十分に検知できる。したがって、例えば、実施形態」の図1、図22等で例示したコード発生装置1、実施形態1から実施形態9で説明した装置110等、あるいはカード型装置110H等において、装置表面あるいは、プラススティック製の板材内部に収容される金属の面積を単三乾電池2個程度に調整することで、接触導体114を用いなくても、タッチパネルに静電容量、あるいは電界強度等の物理量の変化を与えることができる。
図103から図106を参照して、本発明の実施形態16に係るデジタルカード(実施形態1から実施形態9の装置110、110Aから110J等)をカード型の装置とする場合の用途について説明する。実施形態16に係るカード型の装置は、G-Cardとも呼ばれる。実施形態16に係るデジタルカードは、例えば、個人認証または流通におけるセキュリティ管理等、様々な用途に使用することができる。また、G-Cardに、実施形態0で説明したスタンプ型のコード発生装置に含まれる回路、センサ、導体配置、制御手順を適用することができる。
図103から図106は、G-Cardを個人認証に利用する例を説明する。図103は、現行のクレジットカードを例示する図である。現行のクレジットカード等、様々なカードでの代金の支払いには、ICチップまたは磁気ストライブを読み取るための高価なカードリーダーが用いられる。さらに、非接触で情報の入出力が可能なカードのIDは、送信中にスキミングされる可能性が有り、特に磁気カードなどは、IDを容易にコピーされ偽造されるおそれがある。
発展途上国等で製造された偽造品や横流し品が横行している。特に、ブランド品等の高級品や、食品、薬品等の人の命に関わる侵害品を排除することは、世界的な課題となっている。図107から図110は、G-Cardを製品保証等のセキュリティシステムに利用する例を説明する。
図111から図113は、G-Cardをチケット購入・クーポン獲得およびチケット・クーポンの認証に利用する例を説明する。G-Cardをスマートフォンやタブレット等の情報機器200で利用するためのアプリケーションは、G-Cardアプリケーションとも呼ばれる。G-Cardアプリケーションによりチケットを購入したり、クーポンを獲得したりする場合、ユーザはG-Cardをスマートフォンやタブレット等の情報機器200のタッチパネルにかざす。この操作で、対応するパターンコード(チケット・クーポンコード)は、スマートフォン等のタッチパネルから光コードで出力され、情報入力装置132を介して、G-Cardに入力される。G-Cardは光コードを復号し、メモリ117に記録する。さらに、図111に示すように、クレジット機能を搭載したG-Cardは、決済も実行することができる。具体的には、G-Cardの素子が配置された面をタッチパネルに接触または近接させると、G-Cardは、G-Cardは、決済に使用される情報をスマートフォン等に出力する。なお、G-Cardは、図104と同様の構成とすることができる。
図114から図116は、G-Cardをコンテンツの視聴サービス、クーポン・ポイントの蓄積による集客サービスに利用する例を説明する。ユーザは、サービス提供者から所定の方法で、コンテンツ、クーポン、ポイント提供用のG-Cardを取得する。ユーザがG-Cardを取得した時点では、コンテンツ、クーポンまたはポイントを提供するためのIDは、G-Cardのメモリ117に記録されていない。なお、ユーザは、所定の方法として、G-Cardが同梱されたダイレクトメール(DM)、カタログ、雑誌、新聞、製品を受け取ったり、店舗や施設、街中で配られたりすることでG-Cardを取得することができる。
図117から図120は、G-Cardをスタンプおよびポイントカードとして利用する例である。ここでは、情報機器200のディスプレイのG-Cardへの発光により、スタンプ押印およびポイントの加算・消込みをする例を説明する。
[玩具・ゲーム]
G-Cardの表面に、タッチパネルによる入力装置を用いた電子ノートを設けてもよい。電子ノートは、例えば、図104Bのサイン入力タッチパネル、図117の電子ノート171等である。ユーザはタッチパネル等の入力装置を用いてカードの表面に設けられた電子ノートにサインできる。例えば、ユーザは情報機器200のタッチパネルにG-Cardを載置して、電子ノートにサインする。電子ノートは、タッチパネルを設けた有機ELEや磁性体など、筆跡を表示してデータを取得できる形態であれば、どのような形態であってもよい。カード上にドットパターンを形成してもよい。ユーザは、専用ドット読み取りペンでサインを入力すればよい。
ゲームカードでは、電気的に導体をON/OFFしないで、ユニークなパターンで素子111(導体)を形成(印刷を含む)し、指で操作する領域を設けてもよい。なお、指で操作する領域は、導体がタッチパネルに対して、タッチパネルで検出出来る程度の静電容量あるいは電界による相互作用を与える構成とする。以下、G-Cardのうち、電気的に導体をON/OFFを有しないゲーム用カードを単にカードという。
例えば、カード表面に「○○対戦ゲーム △△キャラクター」のようなカードのタイトル、およびキャラクター名称とともに、「歩く」「走る」「止まる」「座る」「寝る」「起る」「回る」「飛ぶ」「戦う」等のラベルを付したアイコンのタッチ領域TC1を設ける。
ユーザが指でタッチ領域TC1を指または手に保持した導体でタッチ(押圧)すると、導電板CA2と裏面側の絶縁体CA6とが接面する。なお、絶縁体CA6はなくてもよい。絶縁体CA6がない場合、ユーザが指でタッチ領域TC1を指または手に保持した導体でタッチ(押圧)すると、導電板CA2がタッチパネル表面に接触または近接する。したがって、指のタッチ領域TC1への押下によって、導電板CA2が絶縁体CA6またはタッチパネル表面に接触するので、タッチパネルは物理量(静電容量、静電誘導に伴う電界強度)等の存在、あるいは、変化を認識することができる。
ただし、仮にカードが滑動・回転しても、導電領域(タッチ領域TC2)をタッチすれば、滑り止めの材料を塗布しなくても、問題無く所定のアイコンを選択することができる。
なお、タッチ領域TC2と透明タッチ領域TC4を導電性の透明フィルムで被覆し、図133に例示した導体板CA2と接続しておけば、ユーザが透明タッチ領域TC4にタッチしている間、タッチ領域TC2裏面の素子111(導体)からタッチパネルへの十分な相互作用を与えることができ、情報機器200は、素子111(導体)の配置を認識できる。その場合に、ユーザは、透明タッチ領域TC4を介して、「英語」等のディスプレイ上のアイコン部分のタッチパネルに指による相互作用を与えることができ、ディスプレイ上のアイコンを選択できる。
そして、CPUが指のタッチを検知すると(S4でYES)、タッチされたアイコンがゲームプログラムの終了を指示するものか否かを判定する(S5)。タッチされたアイコンがゲームプログラムの終了を指示するものではない場合、CPUは、タッチ位置に応じた動作をキャラクターに実行させる。そして、CPUは、処理をS4に戻す。一方、S5の判定で、タッチされたアイコンがゲームプログラムの終了を指示するものである場合、CPUはゲームプログラムを終了する。
また、図137の透明タッチ領域TC4を用いることで、ゲーム機、情報機器200等のディスプレイ上のアイコンと、カードとを併用し、ディスプレイ上のアイコン操作で、カードに対応するキャラクター等を動作させることが可能となる。
図140から図142により、実施形態0のコード発生装置1、あるいは、実施形態1から実施形態9の装置110、110Aから110J等、実施形態15のデジタルスタンプ、実施形態16のG-Card等と、情報機器200との情報伝達処理を例示する。本実施形態では、情報機器200が例えば、図72Hに例示した装置110における素子111の配置を検知し、素子111の配置から特定されるフォトダイオードWPD1からWPD6等に対応する発光領域LE1からLE6に光コードを出力する処理例を説明する。また、本実施形態処理では、例えば、実施形態0のコード発生装置1、あるいは、実施形態1から実施形態8の装置110等、実施形態15のデジタルスタンプにおいて説明した構成を組み合わせて使用する。したがって、実施形態0のコード発生装置1、あるいは、実施形態1から実施形態8の装置110等、実施形態15のデジタルスタンプは、情報機器200からの受光するための複数のフォトダイオードを有することが想定されている。したがって、以下の図140から図142において説明する処理は、実施形態0のコード発生装置1、あるいは、実施形態1から実施形態8の装置110等、実施形態15のデジタルスタンプにそのまま適用することができる。
図140、図141では、情報機器200は、装置110の装置111の配置を基に、発光領域LE1からLE6の配置を決定した。しかし、本発明の実施はこのような処理に限定される訳ではない。例えば情報機器200は、素子111の配置から発光領域LE1からLE6を決定する代わりに、図111に例示したように、ディスプレイにカード等の装置110を載置する枠を表示してもよい。そして、表示された枠にカードが載置されたことを示すトリガ信号を検知した場合に、情報機器200は、表示された枠から装置110のフォトダイオードWPD1からWPD6を特定し、発光領域LE1からLE6の配置を決定してもよい。
図143から図147により、実施形態18の光センサ130F及び130Gを説明する。光センサ130F及び130Gは、実施形態14と同様、発光素子であるLEDと受光素子であるフォトダイオードとの組み合わせを有する。したがって、光センサ130F及び130Gは、印刷物等に光を照射し、その色を検出可能である。したがって、光センサ130F及び130Gは、実施形態8等における光センサ130として使用可能である。また、光センサ130F及び130Gは、実施形態0のスタンプ型のコード発生装置、あるいは、実施形態1から実施形態8等の装置110に組み込んで、使用可能である。
同様に、緑(G)の印刷面に対して、LED-G 242が緑の波長領域で発光したときに、フォトダイオード240は、所定以上の受光量で印刷面から反射光を受光する。一方、緑(G)の印刷面に対して、LED-R 241(赤の波長領域)、LED-B 243(青の波長領域)が、発光しても、フォトダイオード240は、所定未満の受光量でしか印刷面から反射光を受光できない。
同様に、青(B)の印刷面に対して、LED-B 243が発光したときに、フォトダイオード240は、所定以上の受光量で印刷面から反射光を受光する。一方、青(B)の印刷面に対して、LED-R 241、LED-G 242が、発光しても、フォトダイオード240は、所定未満の受光量でしか印刷面から反射光を受光できない。
図147~148を参照して、実施形態19について説明する。
実施形態19は、電気的に導体の出力を可変にして出力するパターンコードの実施例とは異なり、固定したパターンコードの配置例を示すものである。本実施形態のパターンコードでは、基準導体と情報導体の2種類の導体を設け、基準導体と情報導体の位置関係により、パターンコードの方向とパターンコードを定義することを特徴とする。
導体間の距離は、10mm程度とすることが好ましい。ただし、好ましい距離は、スマートフォンやタブレットの性能によって異なる。
同図の点線の円は、情報導体の配置候補(以下「配置候補」)である。配置候補は5mm間隔とする。認識誤差が少なければ、配置候補の間隔を短くして配置できる情報導体を増やし、多量のパターンコードを定義できる。
なお、隣接して配置する場合は、隣接する2個の導体を確実に認識できるように、10mm以上距離を離して配置する。
基準導体間距離が43mmの場合は、基準導体間の距離に対して、導体間距離が4mm以上短い(すなわち、導体間距離が39mm以下である)配置候補は38個存在する。
しかし、基準導体間に2個の情報導体が配置されると、基準導体と情報導体が一直線に配置されてしまい、パターンコードの方向を定めることができない。そのため、基準導体間には情報媒体は1個しか配置できない。そこで、まず、38個から基準導体間に位置する配置候補5個を除いた33個から、2個および1個を選択する組み合わせを以下の通り求める。
33C2+33=561通り・・・(A)
次に、導体間の距離が10mm未満となる2個の候補位置の組み合わせは、
9+15+21+27+33+28+5=138通り・・・(B)
である。
導体間の距離が10mm未満となるように導体を配置することはできない。隣接する2個を認識できなくなる可能性があるからである。したがって、10mm未満となる組み合わせは除かれる。
次に、基準導体間に位置する配置候補が1個選択され、他の導体と判別ができる場合の組み合わせは、
29×2+28×3=142通り・・・(C)
である。
以上から、(a)の場合における、配置可能な情報導体の配置組み合わせは、
(A)-(B)+(C)=561-138+142=565通り
である。
この場合は、基準導体間の距離に対して、導体間距離が4mm以上短い(すなわち、導体間距離が34mm以下である)配置候補は29個存在する。
しかし、(a)の場合と同様、基準導体間には情報媒体は1個しか配置できない。そこで、まず、29個から基準導体間に位置する配置候補4個を除いた25個から、2個および1個を選択する組み合わせを以下の通り求める。
25C2+25=325通り・・・(A)
次に、導体間の距離が10mm未満となる2個の候補位置の組み合わせは、
5+21+27+27+18+3=101通り・・・(C)
である。
(a)の場合と同様、導体間の距離が10mm未満となる組み合わせは除かれる。
次に、基準導体間に位置する配置候補が1個選択され、他の導体と判別ができる場合の組み合わせは、
21×2+20×2=82通り・・・(C)
である。
以上から、(b)の場合における、配置可能な情報導体の配置組み合わせは、
(A)-(B)+(C)=325-101+82=306通り
である。
この場合は、基準導体間の距離に対して、導体間距離が4mm以上短い(すなわち、導体間距離が29mm以下である)配置候補は21個存在する。
しかし、(a)(b)の場合と同様、基準導体間には情報媒体は1個しか配置できない。そこで、まず、21個から基準導体間に位置する配置候補3個を除いた18個から、2個および1個を選択する組み合わせを以下の通り求める。
18C2+18=171通り・・・(A)
次に、導体間の距離が10mm未満となる2個の候補位置の組み合わせは、
9+15+21+18+3=66通り・・・(B)
である。
(a)(b)の場合と同様、導体間の距離が10mm未満となる組み合わせは除かれる。
次に、基準導体間に位置する配置候補が1個選択され、他の導体と判別ができる場合の組み合わせは、
14×2+13=41通り・・・(C)
である。
以上から、(c)の場合における、配置可能な情報導体の配置組み合わせは、
(A)-(B)+(C)=171-66+41=146通り
である。
この場合は、基準導体間の距離に対して、導体間距離が4mm以上短い(すなわち、導体間距離が24mm以下である)配置候補は10個存在する。
しかし、(a)~(c)の場合と同様、基準導体間には情報媒体は1個しか配置できない。そこで、まず、10個から基準導体間に位置する配置候補2個を除いた8個から、2個および1個を選択する組み合わせを以下の通り求める。
8C2+8=36通り・・・(A)
次に、導体間の距離が10mm未満となる2個の候補位置の組み合わせは、
3+9+8+1=21通り・・・(B)
である。
(a)~(c)の場合と同様、導体間の距離が10mm未満となる組み合わせは除かれる。
次に、基準導体間に位置する配置候補が1個選択され、他の導体と判別ができる場合の組み合わせは、
4×2=8通り・・・(C)
である。
以上から、(d)の場合における、配置可能な情報導体の配置組み合わせは、
(A)-(B)+(C)=36-21+8=23通り
である。
565+306+146+23=1,040個
である。
同図の点線の円は、情報導体の配置候補(以下「配置候補」)である。配置候補は5mm間隔とする。認識誤差が少なければ、配置候補の間隔を短くして配置できる情報導体を増やし、多量のパターンコードを定義できる。実際に配置する場合は、隣接する2個の導体を確実に認識できるように、10mm以上距離を離して配置する。
基準導体間距離が35mmの場合は、情報導体の配置候補は34個存在する。
しかし、基準導体間に2個の情報導体が配置されると、基準導体と情報導体が一直線に配置されてしまい、パターンコードの方向を定めることができない。そのため、基準導体間には情報媒体は1個しか配置できない。そこで、まず、34個から基準導体間に位置する配置候補3個を除いた31個から、2個および1個を選択する組み合わせを以下の通り求める。
31C2+31=496通り・・・(A)
次に、導体間の距離が10mm未満となる2個の候補位置の組み合わせは、
25+25+25+15+2=92通り・・・(B)
である。
導体間の距離が10mm未満となるように導体を配置することはできない。隣接する2個を認識できなくなる可能性があるからである。したがって、10mm未満となる組み合わせは除かれる。
次に、基準導体間に位置する配置候補が1個選択され、他の導体と判別ができる場合の組み合わせは、
29×2+28=86通り・・・(C)
である。
以上から、(a)の場合における、配置可能な情報導体の配置組み合わせは、
(A)-(B)+(C)=496-92+86=490通り
である。
この場合、基準導体間距離が35mmの場合と全く同じく、情報導体の配置候補は34個存在する。
したがって、(a)の場合と全く同じ組み合わせが成り立つため、(b)の場合における、配置可能な情報導体の配置組み合わせは、490通りである。
この場合は、情報導体の配置候補は32個存在する。
しかし、(a)(b)の場合と同様、基準導体間には情報媒体は1個しか配置できない。そこで、まず、32個から基準導体間に位置する配置候補1個を除いた31個から、2個および1個を選択する組み合わせを以下の通り求める。
31C2+31=496通り・・・(A)
次に、導体間の距離が10mm未満となる2個の候補位置の組み合わせは、
25+25+25+15+2=92通り・・・(B)
である。
(a)(b)の場合と同様、導体間の距離が10mm未満となる組み合わせは除かれる。
次に、基準導体間に位置する配置候補が1個選択され、他の導体と判別ができる場合の組み合わせは、
28通り・・・(C)
である。
以上から、(c)の場合における、配置可能な情報導体の配置組み合わせは、
(A)-(B)+(C)=496-92+28=432通り
である。
この場合は、情報導体の配置候補は30個存在する。
しかし、(a)~(c)の場合と同様、基準導体間には情報媒体は1個しか配置できない。そこで、まず、30個から基準導体間に位置する配置候補1個を除いた29個から、2個および1個を選択する組み合わせを以下の通り求める。
29C2+29=435通り・・・(A)
次に、導体間の距離が10mm未満となる2個の候補位置の組み合わせは、
25+25+25+9=84通り・・・(B)
である。
(a)~(c)の場合と同様、導体間の距離が10mm未満となる組み合わせは除かれる。
次に、基準導体間に位置する配置候補が1個選択され、他の導体と判別ができる場合の組み合わせは、
28通り・・・(C)
である。
以上から、(d)の場合における、配置可能な情報導体の配置組み合わせは、
(A)-(B)+(C)=435-84+28=379通り
である。
490+490+432+379=1,791個
である。
さらに、2個の基準導体の大きさを変えることにより、情報導体がどこに配置されていてもパターンコードの向きを認識できる。
上記実施形態0のコード発生装置1、実施形態1から実施形態9のカード型の装置110から110G(以下単に装置110等)と、実施形態16の図125~図138に例示した電源を要しないゲーム用のカードその他の物品(アイテム)とを組み合わせて1つの装置としてもよい。その場合に、本実施形態の装置に、実施形態10に例示した画像センサ160D、実施形態11に例示した画像センサ160E、実施形態12に例示した画像センサ160F、実施形態13に例示した画像センサ160G、実施形態14に例示した光センサ130を組み合わせてもよい。また、本実施形態の装置のパターンコードの出力手順として、実施形態15に例示した出力手順を適用してもよい。また、実施形態17に例示した装置と情報機器200との情報伝達処理を本実施形態の装置と情報機器200との情報伝達処理に適用してもよい。また、実施形態18に例示した光センサ130F及び130Gを本実施形態の装置に適用してもよい。また、本実施形態の装置のパターンコードとして、実施形態19のパターンコードの配置を適用してもよい。
裏面の6個の素子111と6個のフォトダイオードWPD1からWPD6の構成および作用は、図72Gおよび図72Hで説明した通りである。図72Gで説明したように、各素子111は、パターン1からパターン9の順にON/OFFが切り替えられ、パターンコードを出力する。装置110Kは、6個の素子111のうち例えば、5個の素子111による静電容量(電界強度)を情報機器200のタッチパネルに検知させる。情報機器200は、タッチパネル上で、6個の素子111のうち例えば、5個の素子111の出力パターンを認識することで、素子111の配置、したがって、フォトダイオードWPD1からWPD6の配置位置を認識する。
図152から図175により、実施形態21に係る装置110Lの回路構成の詳細、制御、および情報処理について、説明する。
また、情報出力側には、2つの出力バッファ183A、183Bと、セレクタ184と、駆動回路180と、SW115と、素子111と、接触導体(導体パッド)114とが設けられる。上記実施形態の装置110等と同様、利用者が接触導体114に指等を接触させると、ON状態のSW115を介して、利用者の人体が有する静電容量が素子111と電気的に接続される。その結果、素子111と人体との間で静電気が移動し、タッチパネルは、パネルと素子111との間の静電容量の変化、あるいは、素子111からの電界強度の変化を検知する。
CPU116は、例えば、メモリ117に実行可能に展開されたコンピュータプログラム等にしたがって装置110Lを制御する。CPU116は、出力バッファ183Aと183Bとから交互に情報を出力し、セレクタ184を制御し、出力バッファ183Aと183Bから交互に情報を駆動回路180に出力する。駆動回路180は、出力バッファ183Aと183Bから交互に情報を取得し、取得した情報にしたがってSW115をONまたはOFFに制御することで、素子111から情報をパターンコードの形式で出力する。なお、図152では、省略されているが、駆動回路180は、各SW115とそれぞれ独立した配線(導電路)で接続されており、各SW115を独立にONまたはOFFにすることが可能である。そして、CPU116は、次の情報を出力バッファ183Aに出力する。CPU116と駆動回路180は、情報出力部の一例といえる。
すると、情報機器200は、同期用光信号とともに、検知したパターンコードのコード値をフォトダイオードWPD1からWPD6に向けて発光する。コンパレータ118は、フォトダイオードWPD1からWPD6で受光した信号から0または1のデジタル信号を生成し、バッファ182に保存する。すると、排他論理和(EXOR)回路181が出力バッファ183Bの保持された情報(コード値)とバッファ182に保存された情報(コード値)を比較する。排他論理和回路181がバッファ182のコード値と出力バッファ183Bのコード値とで不一致を検知すると、再送指示をセレクタ184に指令する。すると、セレクタ184は、出力バッファ183Bの情報を再度駆動回路180に出力する。一方、排他論理和回路181がバッファ182のコード値と出力バッファ183Bのコード値とで一致を検知すると、バッファ切り替え指示をセレクタ184に指令する。すると、セレクタ184は、出力バッファ183Aの情報を駆動回路180に出力する。このようにして、素子111から出力されるパターンコードのコード値と、同期用光コードに含まれるコード値のとの間でエラーチェックが実行される。
ただし、図152では、装置110Lは、2つの出力バッファ183A、183Bを有するが、出力バッファ数が2面に限定される訳ではない。例えば、実施形態21で説明するように、装置110Kは、区切りとなる基準パターンと、複数の情報パターンとを1まとめにしてパターンコード列としてパターンコードを出力する。このパターンコード列は、静電容量コード、あるいは情報コードと呼ばれる。その場合、基準パターンから次の基準パターンまでの情報パターンの数だけ出力バッファ183A等を設けてもよい。パターンコード列分の出力バッファを設けことで、出力されるパターンコードのエラーチェックを実行するタイミングを遅らせることができ、例えば、パターンコード列出力後に、エラーチェックを実行できる。
また、図152では、出力バッファ183A、183Bを切り替えるセレクタ184、駆動回路180、エラーチェックを実行する排他論理和回路181等のハードウェア回路がCPU116ともに、パターンコード出力処理、エラーチェック、再送処理等を実行した。しかし、CPU116がこれらの処理の一部またはすべてを実行してもよい。一方、CPU116の処理の一部をハードウェア回路で実行してもよい。
なお、図152では省略されているが、実施形態20(図151)と同様、CPU116、コンパレータ118、フォトダイオードWPD1からWPD6、バッファ182、出力バッファ183A、183B、駆動回路180、SW115等に、図151に例示の光電変換素子配列112A、112B等から電源が供給される。
また、図152では、フォトダイオードWPD1からWPD6と、複数の素子111は、離れて配置されている。しかし、図152は、電気回路上の接続関係を明示しているのであり、物理的な位置関係を限定している訳ではない。したがって、フォトダイオードWPD1からWPD6と、複数の素子111とは、図149、図151のように、相互に隣接して配置されてもよいし、離れて配置されてもよい。また、フォトダイオードWPD1からWPD6の数と、複数の素子111の数とは、同数であってもよいし、異なってもよい。
図152に例示したように、装置110Lは、インターフェース(I/F)回路180Aと、I/F回路180Aに接続される発光部、音響部、振動部、無線通信部等を有するようにしてもよい。ここで、発光部は、例えば、発光ダイオード(LED)等である。また、音響部はデジタル/アナログ変換部を含む音(音、音声)発生部とスピーカ等である。また、振動部は、発振器と機械振動を引き起こすバイブレータ等である。また、無線通信部は、無線Local Area Ntwork(LAN)、Bluetooth規格等にしたがった通信インターフェースである。
そして、装置110L(CPU116)は、パターンコードによって第1の情報であるパターンコードのデータブロック(静電容量コード、情報コード)を出力するとともに、第2の情報である光コードのデータブロック(情報コード)を入力し、様々な情報処理を実行する。そして、装置110Lは、情報処理の結果にしたがって、I/F回路180Aを介して発光部からの発光、音響部からの音響、振動部からの振動、無線通信部からの無線通信により第3の情報を外部に報知してもよい。以上から、発光部、音響部、振動部、無線通信部の少なくとも1つとI/F回路180AとCPU116とは、情報出力部の一例といえる。ただし、実施形態21を含む本実施の形態において、発光部、音響部、振動部、無線通信部、およびI/F回路180Aは、必須の構成ではなく、省略されてもよい。
図153の例では、5個の素子111と5個のフォトダイオードWPD1からWPD5が隣接して配置されている。また、図では、素子111のそれぞれに数字のラベルを付され、5個の素子111が図面上識別できるように例示されている。
すでに実施形態8で説明したように、情報機器200は、タッチパネル上で素子111からの物理量変化を検知し、素子111の配置を認識し、フォトダイオードWPD1からWPD5の該当位置においてディスプレイを発光させることで、装置110Lと通信する。なお、本明細書を通じて、素子111に接続されるSW115をONにして、素子111と接触導体114とを導通状態にすることを「素子111をONにする」と表現する。また、素子111に接続されるSW115をOFFにして、素子111と接触導体114との間を遮断状態にすることを「素子111をOFFにする」と表現する。
装置110Lは、タッチパネルを介して情報機器200に素子111からの物理量を変化させ、素子111のタッチパネル上の配置を情報機器200に認識させる。例えば、利用者が装置110Lをタッチパネルにかざして、素子111の位置を認識させるための基準パターン(すべての素子111につながるSW115をON)を出力する。ここでパターンコードの下に記載されている数字0から10は、パターンコードのインデックスである。インデックスは、基準パターンから次の基準パターン直前までの一連のパターンコードの出力順の位置を例示する。つまり、装置110Lは、1番目のパターンコードとして基準パターンを出力する。すると、タッチパネルが物理量変化を検知し、導体の位置を認識する。
すると、情報機器200は、素子111の配置を認識した後、同期用光コードを発光して、次のパターンコードの装置110Lからの出力タイミングを制御する。情報機器200は、同期用光コードによるタイミング制御により、タッチパネルを介したパターンコードの認識確率を高めることができる。なお、図154では、同期用光コードに装置111からパターンコードのインデックス(下記進数)を含めている。インデックスは図154では、0から10の数字で例示されている。同期用光コードにインデックスを付加することで、例えば、そのインデックスを指定した同期用光コードでのパターンコードのエラーが発生した場合に、装置110Lは、そのインデックスを指定してパターンコードを再送できる。
図の例では、情報機器200は、基準パターンを認識後、インデックス2の同期用光コードを出力する。インデックス2の同期用光コードを受光すると、装置110Lは、パリティチェックパターンを出力する。なお、パリティチェックパターンは、パターンコードの列の末尾に出力されるようにしてもよい。また、装置110Lからの物理量変化によるパターンコード出力において、パリティチェックは必須ではない。パリティチェックに代わるエラーチェックについては、図図155、および164から図170を用いて別途詳述する。
情報機器200は、パリティチェックパターンを検知後、インデックス3から10の同期用光コードを出力する。インデックス3から10の同期用光コードは、組み合わされて情報を表現するので、情報コードと呼ばれる。ただし、情報コードに含まれる光コード数が8に限定される訳ではない。装置110Lは、インデックス3から10の同期用光コードを受光すると、それぞれのインデックス3から10の光用同期コードの入力に対して所定のタイミングで8パターンのパターンコードをそれぞれ出力する。
その後、情報機器200は、区切り及び導体の配置パターンを示す基準パターンを出力制御する同期用光コード1を発光する。同期用光コード1は、インデックス1を含むコードである。装置110は、同期用光コード1を受光すると、再度基準パターンを出力する。さらに、情報機器200が、インデックス2から10の同期用光コードを出力すると、同期用光コードの受光に同期して装置110Lは、パリティチェックコード、および情報を伝達するパターンコード列を出力する。インデックス3から10の同期用光コード列に対応するパターンコード列も情報コードと呼ばれる。ただし、光コードと区別するために、パターンコード列を静電容量コードいう場合もある。
このように、情報機器200がタッチパネルを介して基準パターンを認識した後に、同期用光コードを発光して、次の導体パターンを出力制御することにより、確実にタッチパネルが導体パターンを認識することできる。このように、同期用光コードに装置110からのパターンコードの順序位置を示すインデックス(下記10進数)を含めた場合は、情報機器200側で認識することができなかったパターンコードに対して、同一のインデックスを含む同期用光コード1を再度、発光してパターンコードを再出力させることができる。さらに、情報機器200側で指定のインデックスに対応するパターンコードだけを出力させることができる。ただし、必ずしも同期用光コードにインデックスを含めなくてもよい。つまり、情報機器200は、単純に同期用光信号として、1種類のパターン、例えば、すべてのフォトダイオードWPD1からWPD6を受光させる光コードを発行してもよい。すべてのフォトダイオードWPD1からWPD6を受光させる光コードを同期用光コードとする場合には、素子111の認識が不完全でも構わない。情報機器200は、ディスプレイのうち装置110を含む領域全体を発光すればよいからである。その場合は、時間間隔ごとに、順次、パターンコードを出力することになる。しかし、インデックスを設けないと、どのパターンコードを出力しているか認識できなくなり、基準パターン(すべての素子111につながるSW115をON)と、他のパターンですべてのW115がONとなる場合には、基準パターンを認識できなくなる。そこで、すべての素子111がONとなるパターンは基準パターンに限定して用いることにより、情報機器200は基準パターンを認識することができる。さらに、装置110Lは、最初の基準パターンの出力の前や、全OFFとなるパリティチェックパターン、タッチパネルが導体パターンを認識できない場合(エラー等)、タッチムーブ現象(後述)を排除するためのすべての素子111をOFFとするパターンなどと、すべての素子111がOFFとなる情報パターンを区別して認識できない。このため、すべての素子111がOFFとなるパターンはパターンコードから省くことにより、情報機器200による情報パターンの認識が可能となる。その結果、実施形態21のように、3から10の8個の導体パターンが情報パターンとなる場合、本来であれば、5bit×8=40bit(約1100兆コード)の情報量を出力できるが、情報パターンで全ON、全OFFを除くと、記述可能な情報量は5bit=64であることから、(64-2)の8乗=約218兆コードとなる。情報パターンで全ON、全OFFを除くことで、除かない場合と比較して、情報量は1/5程となる。一方、基準パターンと情報パターンを区別するためのフラグを1bit使用すると、パターンコードが記述できる情報は4bit×8=32bit(約43億コード)となり、極端に情報量が減少する。したがって、特定のビット基準パターンと情報パターンを区別する手法に対して、本実施形態の手法は極めて合理的であり、他の実施形態で説明されるパターンコードでも利用できることは言うまでもない。
情報機器200が装置110Lから出力される基準パターンをタッチパネルによって認識した後に、同期信号として同期用光コードをディスプレイから発光する。図では、同期用光コードが表す通し番号(インデックス2~10、および1)が表示されている。装置110Lは、同期用光コードを認識したら、直ちに当該インデックスのタイミングで出力する情報を表すパターンコードを出力する。
なお、情報機器200での処理速度と、装置110Lでの処理速度が異なることから、装置110Lは、情報機器200から光コードが送り返される度にエラー結果を情報機器200に通知する必要はなく、任意のタイミングで通知してもよい。
図156では、インデックス0の全SW115がOFFの状態から、インデックス1において、基準パターンが出力される。そして、インデックス1から9の同期用光コードに対して、インデックス2から10の物理量変化によるパターンコードが出力される。例えば、インデックス2の同期用光コードは、インデックス3の同期用光コードであるとともに、その直前に出力されたインデックス2のパターンコードのエラーをチェックするためのコード(以下、エラーチェック光コードという)となっている。
装置110Lは同期用光コードとしてエラーチェック用の光コードを認識した後に、次のパターンコードを出力する。フォトダイオードWPD1からWPD5のうち、少なくと1つが発光しないと、装置110Lは同期信号を受光できない。そこで、図156では、中央のフォトダイオードWPD5が同期用として使用される。すなわち、情報機器200は、すべての同期用光コードの発光時に中央のフォトダイオードWPD5に対してはディスプレイを発光させる。
このような通信手順により、図では、次のように誤り訂正が実現される。図のインデックス5において、装置110Lは物理量変化によるパターンコードCP1では、素子111-1、111-3、111-4をON、素子111-2、111-5をOFFで出力する(素子111の定義は図153のラベルを参照)。一方、インデックス5における装置110LによるパターンコードCP1の出力直後、情報機器200からの同期用光コードCP2は、フォトダイオードWPD3、WPD4、WPD5がON、フォトダイオードWPD1、WPD2がOFFとなっている。このうち、フォトダイオードWPD5は、上述のように同期のために常時ON出力されるビットである。したがって、インデックス5における情報機器200からの同期用光コードCP2は、フォトダイオードWPD1の値がその直前に装置110Lから情報機器200に送信されたパターンコードCP1と相違する。
インデックス5の同期用光コードCP2を受光した装置110Lは、当該光コードCP2のコード値と、自身の出力バッファ183Aまたは183Bに保持したインデックス5で送信済みのパターンコードCP1のコード値と比較し、素子111-1での出力値のエラーを検知する。そこで、装置110Lは、インデックス5で出力済みのパターンコードと同一のパターンコードCP3を再度出力する。図では、この再度出力されたパターンコードCP3のインデックスは5-2と例示されている。ただし、再度の出力時に、装置110Lは、中央の素子111-5をONにする。すると、情報機器200は、中央の素子111-5がONであることから、前回出力済みパターンコード(インデックス5のパターンコード)の再度出力であると認識する。そして、インデックス5Aにおいて、直前に受光したパターンコードCP3に対応する同期用光コードを発光する。以降、装置110Lと情報機器200は、通常の通信に復帰する。このように、情報機器200が直前に検知済みのパターンコードに対応する光コードを装置110Lに送り返すことで、エラーチェックが実現される。
図159は、装置110Lがタッチパネルに接触する裏面の他の構成を例示する図である。図のように、装置110Lは、素子111-1から素子111-5を有している。なお、装置110Lは、スイッチSWLを有してもよい。スイッチSWLは、装置110Lがタッチパネルその他の表面に載置されたときに、ONになるスイッチである。また、装置110Lは、スイッチSWLの位置に、情報読取装置を設けてもよい。情報読取装置は、例えば、実施形態9の画像センサ160、実施形態10から実施形態13で例示した画像センサ160D等である。この情報読取装置は、QRコード、ドットコード、カラーコード等の2次元コードや指紋等を読み取る機能を有する。2次元コードを読み取る際には、印刷物であれば、装置110Lから光を照射しない場合には、反射光がないため暗く撮像され、光を照射した場合は、反射光により明るく撮像される。一方、ディスプレイであれば、装置から光を照射しない場合には、ディスプレイが発光していない場合を除いて、明るく撮像される。光を照射した場合では、ディスプレイで照射光が反射しないため、撮像画像に変化がない。以上から、光の照射の有無の結果から、印刷物かディスプレイかを認識できる。一方、ディスプレイに表示される二次元コードは、印刷のような高解像度で表示することはできないため、印刷よりも拡大した二次元コードで表示して情報読取装置で読み取るように切り替えることが望ましい。例えば、二次元コードがドットコードである場合は、印刷では、ドットサイズが0.042mmで、基準ドット間隔は0.508mmであるが、ディスプレイでは、いずれも2倍程度以上にしないと正確にドットパターンを表示できず、読み取りが困難となる。従って、印刷物を撮像する場合とディスプレイを撮像する場合は、どちらかを情報読取装置で判断して、対応するソフトウェアに切り替えて適正に二次元コードを読み取ることができる。
なお、装置110Lは、様々なアプリケーションに対応する情報をパターンコードとして出力する。一例として、装置110LがCPU116等の情報読取装置を有する場合には、情報読取装置で読み取った情報、例えば、ドットコード(32bit)をそのまま出力してもよいし、出力する情報の一部に装置110Lの識別情報(ID)を含めてもよい。
このように、インデックス1の基準パターン、インデックス2のパリティチェックパターン、インデックス3から10の情報パターンの前にすべての素子111がOFFのパターンコードが挿入される場合には、このすべての素子111がOFFのパターンコードを同期パターンとして利用できる。情報機器200は、各素子111に対応する物理量出力をNOR論理で合成すればよい。すると、図159の素子111-1から111-5のすべての出力がOFFの場合に、情報機器は、論理1を検知し、この全ビットOFFの入力に同期して次の情報パターンと取り込むことができる。
また、この処理では、全ビットOFFのパターンコードをエラーパターンコードとして兼用できる。例えば、第1回目のパターンコードの入力で、あるパターンコードが情報機器200に入力され、次にそのパターンコードのコード値が情報機器200から同じ光コードで返される処理を想定する。そして、前回送信済みのパターンコードのコード値と光コードで返されるコード値が不一致であったとする。すると、装置110Lは、情報機器200にエラーを通知するために、(1)まず、同期パターンコード(全ビットOFF)を出力し、(2)次に、エラーパターンコード(全ビットOFF)を出力し、(3)次に、エラーが発生したパターンを再度出力すればよい。このようにパターンコードを出力することで、情報機器200は、(1)同期パターンの次に、(2)エラーエラーパターンコード(全ビットOFF)を検知し、さらに、パターンコード再度取得できる。
ただし、この処理は、装置110Lからのパターンコードの出力に対して、次の同期パターン出力の前に情報機器200からパターンコードに対応するコード値が光コードとして返信され、時間遅れなく処理できる場合である。なお、仮に、パターンを再度出力が次の同期パターンの発生までに間に合わない場合には、装置110Lは、上記に代えて、(1)の次に、(2)エラーエラーパターンコード(全ビットOFF)を出力し、(3)次に、どのパターンコードでエラーが発生したかを示すインデックスのパターンコードを出力し、(4)次に、次に、エラーが発生したパターンを再度出力すればよい。このようにすることで、情報機器200は、同期パターンの次に、(2)エラーエラーパターンコード(全ビットOFF)を検知し、(3)エラーが発生したインデックスを取得し、(4)パターンコード再度取得できる。
図161により、実施形態21のパリティチェックについて説明する。図でインデックス2のパリティチェックパターンでは、素子111-1:OFF、素子111-2から111-4:ONとなっている。一方、インデックス3から10において、素子111-1は、インデックス3、4、5、8、9、10で1である。したがって、パリティはこれらのビット1を加算して、1+1+1+0+0+1+1+1=1である。したがって、奇数パリティを採用する場合には、パリティチェックパターンにおいて、素子111-1はOFFになる。
同様に、素子111-2について、インデックス3から10におけるビットの加算値は1+1+0+1+0+1+1+1+0=0である。奇数パリティの場合、パリティチェックパターンにおいて、素子111-1はONになる。また、素子111-3について、インデックス3から10におけるビットの加算値は0+1+1+0+0+1+1+1=1である。奇数パリティの場合、パリティチェックパターンにおいて、素子111-3はOFFになる。さらに、素子111-4について、インデックス3から10におけるビットの加算値は1+0+0+0+1+1+0+0=1である。奇数パリティの場合、パリティチェックパターンにおいて、素子111-4はOFFになる。
図164Aに、装置110LのCPU116が実行するパターンコード出力処理(装置側同期通信)を例示する。ただし、図164A以下の処理をCPU116が実行する代わりに、ハードウェア回路が実行してもよい。そこで、以下の説明では、各処理フローは装置110Lが実行するものとして説明する。
この処理では、装置110Lは、まず、素子111から基準パターンを出力する(S60)。次に、装置110Lは、情報法機器200からの同期用光コードの受光を待つ。そして、同期用光コードを受光すると、装置110Lは、素子111からパリティチェックパターンを出力する(S61)。そして、装置110Lは、情報パターンの同期出力を実行する(S63)。
次に、装置110Lは、情報機器からの応答を待つ。そして、装置110Lは情報機器200から応答を受光する。そして、装置110Lは、情報機器200からの応答にパリティエラーが示されているか否かを判定する(S67)。なお、S67の処理は、応答が正常応答か否かを判定する処理であってもよい。S67の判定で、パリティエラーが示されている場合、装置110Lは、処理をS60に戻し、再度上記の処理を実行する。なお、S67のパリティエラーが同一のパターンコード列の送信で所定回数以上発生した場合には、装置110Lは、故障であると判定し、処理を終了してもよい。
S67の判定で、パリティエラーがない場合、装置110Lは、次に送信する情報が残っているか否かを判定する。次の情報が残っている場合、装置110Lは、処理をS60に戻し、次の情報を送信する。
なお、図164Aの処理では、装置110Lは、基準パターンを出力後(S60の後)、インデックス2のタイミングでパリティチェックパターンを出力するが、装置110Lは、情報パターンを出力後(インデックス10の後のタイミング)、パリティチェックパターンを出力してもよい。
S633の判定でエラーがない場合、装置110Lは、S632の判定による受光タイミングで次ぎのパターンコードを出力する(S635)。一方、S633の判定でエラーがあった場合、装置110Lは、前回出力パターンコードを再度出力する(S635)。そして、装置110Lは、全ターンコード数分の出力を完了するまで、S631からS637の処理を繰り返す。
装置110Lは、S637の判定で、全パターンコード数のパターンコードを出力した場合、S635の処理で保存した情報機器200からの返信コード値と、送信済みのパターンコードとを比較する(S638)。S638の処理は、全送信パターンコードに対して実行される。そして、装置110Lは、エラー、つまり、返信コード値と送信済みパターンコードの不一致があったか否かを判定する(S639)。
S639の判定で、エラーがあった場合、装置110Lは、例えば、エラーが検知されたパターンコードのインデックスを出力し、さらにエラーが検知されたパターンコードを出力する(S63A)。ここで、インデックスは、図156、図157、図160、図160等で例示した情報パターンの順序位置を示す番号(例えば、図156のインデックス3から10)である。
したがって、この処理では、パターンコードによって定義可能な素子111のONとOFFの組み合わせのうち、一部のパターンコードは、情報パターンとして使用し、残りのパターンコードはインデックスとして使用される。例えば、図160の場合、素子111-1から素子111-4までの4つの素子111のONとOFFとの組み合わせによって16パターンの使用が可能である。
すでに、図159の説明で述べたように、装置110Lは、素子111がすべてONのパターンを基準パターンとして用い、素子111がすべてOFFのパターンコードをエラーパターンコードとして使用できる。また、エラーが発生したパターンコードの再度出力が次の同期のタイミングに間に合わない場合には、装置110Lは、光同期パターンを受けた後、まず、エラーパターンコードを出力し、続いて、インデックスを示すパターンコードを出力すればよい。すなわち、一例としては、S63Aの処理では、エラーパターンコードと、インデックスを示すパターンと、エラーが検知された情報パターン(再度出力)が組になって出力される。なお、1つのパターンコード内にエラービットを設ける場合で、光同期パターンを受けた後、エラーが発生したパターンコードの出力が間に合うのであれば、装置110Lは、インデックスを用いず、一回の出力で、エラービットと、再度出力されるパターンコードを出力してもよい。S63Aの処理は、S638の処理でエラーが検知されたすべてのパターンコードについて実行される。
さらに、装置110Lは、S63Aで出力したパターンコードについて、S638と同様処理、つまり返信パターンを受光し、返信パターンのコード値を送信済みパターンコードを比較する処理を実行する(S63B)。そして、S63Bの処理でエラーが検知されると、装置110Lは処理を63Aに戻し、再出力を繰り返す。ただし、エラー回数が許容限度を超えた場合には、装置110Lは、異常が発生したものとして、処理を終了してもよい。
一方、S63Cの判定でエラーがなかった場合には、装置110Lはパターンコード出力バッファ183A等をクリアして(S63D)、処理を終了する。なお、S639の判定でエラーがなかった場合も、装置110Lはパターンコードパターンコード出力バッファ183A等をクリアして(S63D)、処理を終了する。
図169の処理は、同期用光コードによって同期が取られる代わりに、装置110Lが出力する同期用パターンコードによって同期をとるとともに、エラーチェックが図168のように、1回のパターンコード出力時より遅らせて実行される処理のフローチャートである。図169に、S63F、S63Gの処理は、図167と同様である。次に、装置110Lは、返信された光コードを受光し、バッファ182等に保存する(S63I)。図169のS637以降の処理は、図168と同様である。以上のように、装置110Lが同期用パターンコードを出力する場合も、図168と同様に、一旦、基準パターンから次の基準パターンまでのパターンコード列を出力した後に、エラーチェックを実行できる。
なお、図168、図168の処理では、装置110Lは、基準パターンから次の基準パターンまでのパターンコード列を出力した後にエラーチェックを実行し、エラーがある場合に再度エラーが検知されたパターンコードを出力した。しかし、装置110Lの処理が図168、図169の例に限定される訳ではない。装置110Lが十分なバッファ183を有する場合には、基準パターンから次の基準パターンまでに含まれるパターンコード列(例えば、図154のインデックス3からインデックス10のパターンコード)の受光処理期間中のどのタイミングでエラーチェックを実行しても構わない。
ここで、S6B、S6Cの処理において、装置110Lは、同期パターンとして様々な形態を使用できる。例えば、装置110Lは同期パターンとして、インデックスを含まない固定のパターンコードを入力してもよい。その場合には、情報機器200は、その固定のパターンコードの入力とタイミングを合わせて、光コードを入力すればよい。
また、装置110Lは、同期パターンとして、インデックスを入力してもよい。その場合には、情報機器200は、入力されたインデックスに対応する光コードを入力するようにしてもよい。すなわち、光コードは、例えば、図72I、図154から図158のように、各光コードにインデックスが付与されている。そこで、装置110Lが同期パターンコードを入力する場合に、同期パターンとしてインデックスを指定し、情報機器200は、指定されたインデックスの光コードを発光すればよい。この場合に、情報機器200は、入力された同期パターンコードの各ビット値のOR論理で同期信号を生成し、タイミングを調整して光コードを発光すればよい。
また、装置110Lは、同期パターンコードとして、情報機器200から直前に入力された光コードをそのまま返信してもよい。この場合に、情報機器200は、同期コードの各ビット値のOR論理で同期信号を生成し、タイミングを調整して光コードを発光すればよい。また、この場合に、情報機器200は、同期パターンコードとして入力されたコード値と、直前に光コードの発光で装置110Lに送信した光コードとを比較して、エラーチェックを行ってもよい。
次に、装置110Lは、1情報コード分(1データブロック内の情報を示す光コード)の光コードを取得したか否かを判定する(S6D)。ここで、1情報コード分とは、図72Iで説明したように、データブロックの区切りから次の区切りまでの一連の光コードをいう。1情報コード分の光コードの取得が完了していない場合、装置110Lは処理をS6Bに戻す。1情報コード分の光コードの取得が完了した場合には、装置110Lは、次の情報を取得するか否かを判定する(S6E)。
次の情報を取得する場合とは、予め決まった情報の光コードを入力する場合で、すべての情報コードを取得していない等である。次の情報を取得する場合には、装置110Lは、制御をS6Bに処理を戻す。
以上のように、情報機器200が同期用光コードを出力する代わりに、装置110Lが同期用パターンコードを出力する場合には、基準パターン取得からパターンコードのエラーチェックを開始する必要はない。情報機器200は、基準パターンに限定されるどのようなパターンコードからも座標値を取得し、蓄積でき、基準パターンを受け、かつ、静電容量コード(1つのデータブロック)のパターンコードが揃った時点で蓄積した座標値からパターンコードを特定すればよいからである。したがって、装置110Lは、タッチパネルで取得した最新の基準パターンを含む必要数のパターンコードを記憶させ、パリティチェックを実施すればよい。もし、パリティチェックエラーが生じた場合は、記憶された最初の情報パターンを省き、新たに取得した必要数の情報パターンで、エラーチェックを行い、エラーが発生しなくなるまで、この処理を繰り返せばよい。
装置110Lがインデックスと再度出力されるパターンコードを対にして出力することで、情報機器200にインデックスを検知させることができる。情報機器200は、インデックスを検知すると、エラーが発生したパターンコードの再度の出力であると認識し、取得済みのパターンコードを修正すればよい。
S71の判定で情報機器200は、基準パターンを検知すると、フォトダイオードWPD1等の位置を特定し、光同期パターンを発光する。フォトダイオードWPD1等の位置の特定の仕方は、実施形態17(図140のS11)と同様である。すなわち、例えば、図153に例示のように、素子111-1から111-6の配置に対して、フォトダイオードWPD1からWPD6(図159の場合には、フォトダイオードWPD1からWPD5)の配置は、装置110L上で概ね固定されている。多少の移動は、基準パターンを検知した際に、各素子の検知位置を中心に所定の領域をバウンディングボックスとして設定し、若干の移動後に検知した素子の位置がバウンディングボックスに収まれば、パターンコードを認識できる。さらに、新たに検知した位置を中心に所定の領域をバウンディングボックスとして再設定すれば、装置が移動した分の補正が可能であり、それを繰り消すことにより、移動が継続中であっても正確にパターンコードの取得が可能となる。この処理は、装置110Lが他のパターンコードを認識する場合も使用できることは言うまでもない。したがって、装置110Lは、基準パターンを検知し、素子111の配置が特定できれば、フォトダイオードWPD1等の位置を一意に特定できる。もちろん、装置110Lが移動した場合の素子の配置の補正毎に、フォトダイオードWPD1等の位置を一意に特定できる。そして、情報機器200は、フォトダイオードWPD1等のそれぞれの位置に対応するディスプレイの位置で同期用光パターンを発光する(S73)。
次に、情報機器200は、タッチパネルによりパリティチェックパターンを検知する(S74)。そして、情報機器200は、情報パターン同期入力処理を実行する(S75)。そして、情報機器200は、S75で入力されたパターンコードのコード値に対するパリティチェックを実行し、応答信号を発光する(S76)。パリティチェックにエラーが生じた場合、再度、基準パターンから出力を再開する。なお、そして、情報機器200は、処理を終了するか否かを判定する(S77)。例えば、利用者がタッチパネル等のメニュー画面から処理の終了を選択した場合には、情報機器200は、処理を終了する。情報機器200は、処理を終了しない場合には、S70の処理に移動する。ここで、パリティチェックパターンでエラーを検出せず、情報機器200が正しい情報コードを取得した際に、情報コード取得終了を示す光コードを発光して、装置110Lからのパターンコードの出力を終了させてもよい。なお、基準パターン取得からパターンコードのエラーチェックを開始する必要はなく、タッチパネルで取得した最新の基準パターンを含む必要数のパターンコードを記憶させ、パリティチェックを実施すればよい。もし、パリティチェックエラーが生じた場合は、記憶された先頭の情報パターンを省き、新たに取得したパターンコードを含め必要数の情報パターンで、エラーチェックを行い、エラーが発生しなくなるまで、チェック対象のパターンコードをずらしながら当該処理を繰り返しせばよい。
この処理では、情報機器200は、装置110Lから出力されたパターンコードから復号され、装置110Lに返信するコード値を含む同期用光パターンコードを作成する(S750)。そして、作成した同期用光パターンコードを発光する(S751)。
次に、同期用光パターンコードに同期して装置110Lからのパターンコードを入力する(S752)。そして、入力されたパターンコードにエラー指定があるか否かを判定する。エラー指定がある場合とは、例えば、図156のように、エラーを示す中央の素子111-5がONの場合である。エラーを示す中央の素子111-5がONの場合には、情報機器200は、S752の処理でエラーの指定と、再度入力されるパターンコードを同時に入力する。なお、エラー指定がある場合とは、例えば、情報パターン以外のインデックスが入力された場合であってもよい。情報パターン以外のインデックスが入力された場合には、情報機器200は、さらに、次の同期用光信号を出力して、次の再度出力されるパターンコードを入力する。
そして、エラーがなかった場合には、情報機器200はS752で入力されたパターンコードを新規パターンコードとして、コード値を保存する(S754)。一方、S753の判定で入力されたパターンコードにエラー指定があった場合には、エラーが指定された、すでに入力済みのパターンコードを修正する。例えば、図156のように、エラーを示す中央の素子111-5がONの場合には、情報機器200は、S752で入力されたパターンコードにより、直前に入力済みのパターンコードのコード値を修正する。また、例えば、インデックスでエラーが指定された場合には、インデックスに対応するパターンコードのコード値を修正する。そして、情報機器200は、基準パターンから次の基準パターンまでのパターンコード列の全数が入力されたか否かを判定する。全数が入力されていない場合に情報機器はS750の処理に戻る。
ここで、エラーを示す中央の素子111-5がONの場合とあるが、図154および図160の説明中に情報パターンから、全ONの基準パターンと全OFFのパターンを省くパターンコードで情報パターンを定義することを記載したが、さらに、エラーを示すパターン1個(例えば、5の素子のみON、他をOFFとしたパターン)を情報パターンから省き、当該パターンをエラーが発生したことを出力するエラーパターンとしてもよい。その後に、インデックスと情報パターンを再出力すればよい。これにより、5bit=64であることから、(64-3)の8乗=約191兆コードとなり、4bit×8=32bit(約43億コード)と比べて、大幅に情報量が増加する。
なお、図171の処理では、基準パターンから次の基準パターンまでのパターンコード列の最後パターンコードについてのエラーチェックが省略されている。最後のパターンコードのコード値は、情報機器200が装置110Lに次の基準パターンを出力させるときの同期用光パターンに含めることで、エラーチェックがなされる。
なお、装置110Lが図165のように、単純に同期用光パターンに同期するのみで、エラーチェックを実行しない場合には、図171のS750の処理を省略してもよい。S750の処理が省略される場合には、情報機器200側のエラーチェックとしては、図170Aのパリティチェック(S76)がだけ実行される。ただし、パリティチェックと、図171のS750、S751により、情報機器200に入力されたパターンコードを装置110Lに返信することによる装置110Lでのチェック処理の両方が行われてもよい。
以上述べたように、実施形態21では、同期用光パターンにしたがって、装置110Lはパターンコードを出力し、情報機器200は、受信したパターンコードによるコード値を装置110Lにエラーチェック用の光コードを送信する。したがって、装置110Lと情報機器200とは、素子111からの物理量変化の出力と、情報機器200のディスプレイからの光コードの発光により、いわば双方向同時に通信可能である。また、装置110Lは、素子111からの物理量の変化によるパターンコード出力とフォトダイオードWPD1からWPD5等によるエネルギーの到来量の検出を、少なくとも1部が重複する時間で実施する。
実施形態21では、情報機器200がタッチパネル上で素子111からの物理量変化を検知した位置の座標を装置110Lに通知する処理を例示する。このような処理によって、装置110Lは、素子111から物理量変化によるパターンコードを出力することで、情報機器200からタッチパネル上の座標を取得できる。その結果、装置110Lは、例えば、情報機器200のディスプレイ上に表示されたグラフィックスオブジェクトのレイアウト情報を有している場合には、グラフィックスオブジェクトに応じた処理を実行できる。例えば、装置110Lは、特定のボタン、メニュー、アイコン等が装置110Lの素子111によってアクセスしたことを認識できる。
ここで、装置110Lがどの特定のボタン、メニュー、アイコン等にアクセスしたかを認識するためには、情報機器200のタッチパネルからどの特定のボタン、メニュー、アイコン等にアクセスしたかを、光コードを発光して、装置110Lのフォトダイオードに検知させ認識させる必要がある。このように、装置110Lが特定のボタン、メニュー、アイコン等にアクセスしたかを認識することによって、アクセスした様々な情報を装置110Lに記憶(ログに記録)することができる。この様々な情報としては、クーポンやポイントなどの特典や、特定の情報にアクセスできる鍵、ゲーム等で獲得したアイテム・ポイント、購入したチケットや仮想通貨等、どのような情報であってもよい。これらを取得することによって、装置110Lは対応する操作・処理を情報コードで出力することができる。図示しないが、装置110Lにポインター(矢印や突起等)を設け、装置110Lから出力された基準パターンにより、ポインターが指示した情報機器200上の位置情報を取得することができ、どの特定のボタン、メニュー、アイコン等にアクセスしたかを視認し易くすることもできる。
図170Aでは、まず、基準パターンを取得し、最初にパリティチェックパターンを検知した後、情報パターンを同期入力する処理を例示した。しかし、そのような処理に代えて、基準パターンの検知の有無に拘わらず、情報機器200が装置11Lから入力される物理量変化の座標位置をとりあえず保存しておき、基準パターンと、パリティチェックパターンと、1つの静電容量コード(情報コード)分のパターンコードが入力されたときに、座標位置からパターンコードを特定してもよい。このような処理は、装置110Lが同期パターンコードとともに情報パターンを入力する場合に有効である。
図164Cに、同期パターンコードと同期させて情報パターンを情報機器200に入力する装置110Lの処理を例示する。この処理では、装置110Lは、まず、基準パターンを出力する(S60)。次に、装置110Lは、素子から同期パターンコードに同期してパリティチェックパターン同期出力する(S62A)。さらに、装置11Lは、素子から同期パターンコードに同期して情報パターンを所定数分だけ同期出力する(S63A)。そして、装置110Lは、情報機器200から応答の受光があったか否かを判定する(S6H)。所定の時間待っても、情報機器200から応答の受光がない場合、装置110Lは、この処理が所定回数内か否かを判定する(S67A)。
そして、所定回数内の場合、装置110Lは、制御をS60に戻し、同様の処理を繰り返す。すなわち、同期パターンコードと同期させて情報パターンを入力する場合に、情報機器200での物理量検知処理に対応して、基準パターン、パリティチェックパターン、および所定数の情報パターン(静電容量コード、情報コード)を含むデータブロックの出力を所定回数繰り返せばよい。一方、S6Hの判定で、情報機器200からの応答受光があった場合には、情報機器110Lは、次の情報コードを出力するか否かを判定する(S68A)。そして、さらに次の情報コードを出力する場合には、処理をS60に戻す。
以上のように、装置110Lが同期パターンに同期して情報パターンを入力する場合には、所定回数、基準パターン、パリティパターンコード(必要な場合以外は省略してもよい)、および所定個数の情報パターンを繰り返し出力すればよい。
この処理では、まず、情報機器200では、パターンコード入力のためのアプリケーションプログラム(Gアプリケーションともいう)が起動される(S80)。そして、情報機器200は、パターンコードを検知したか否かを判定する(S81)。パターンコードを検知できない場合、情報機器200は、処理をS81に戻し、パターンコードの入力を待つ。
一方、S81でパターンコードを検知できた場合、情報機器200は、基準パターンを検知したか否かを判定する(S82)。情報機器200は、基準パターンを検知した場合、座標の向きを決定する(S83)。次に、情報機器200は、パリティチェックパターンを入力する(S84)。一方、S82の判定で、情報機器200は、基準パターン以外のパターンコードを検知した場合、情報機器200は、とりあえず、物理量変化が検知された座標値をメモリ等に保存する(S85)。基準パターン以外のパターンの場合、座標の向き、つまり、装置110Lの素子の配置を特定できるとは限らないからである。
そして、情報機器200は、1情報コード(つまり1静電容量コード)の取得が完了したか否かを判定する(S86)。1情報コードの取得が完了していない場合、処理をS87に進める。そして、機器200は、同期パターンコードの入力を待つ(S87)。同期パターンコードが入力されると(S88でYES)、情報機器200は、同期パターンコードに合わせて所定のタイミングで情報パターンの座標値を入力する(S89)。そして、情報機器200は、情報パターン入力時に検知した座標値をメモリ等に保存する(S8A)。そして、情報機器200は、処理をS86に戻す。 以上のように、装置110Lが同期パターンに同期して情報パターンを入力する場合には、情報機器200側では、、装置110Lと連携するアプリケーションプログラム(Gアプリケーション等)を起動して、パターンコードの入力を待てばよい。この場合に、必ずしも、基準パターンが取得できなくても、基準パターン、パリティパターンコード(必要な場合以外は省略してもよい)、および所定個数の情報パターンのいずれかを順に取り込めばよい。そして、複数回のデータブロックの入力で、基準パターン、パリティパターンコード(必要な場合)、および所定個数の情報パターンが揃った時点で、情報機器200は、所定個数の情報パターンの座標値から情報パターンを特定すればよい。したがって、情報機器200は、基準パターン、パリティパターンコード(必要な場合)、および所定個数の情報パターンの順にパターンコードを入力する場合と比較して、高速処理が可能である。
一方、S86の判定で、1情報コードの取得が完了した場合,情報機器200は,メモリ等に保存してある座標値からパターンコードを決定する(S8B)。そして、情報機器200は、パリティチェック等を行い、応答信号の光コードを装置110Lに発光する(S8C)。そして、情報機器200は、処理を終了するか否かを判定する(S8D)。処理を終了しない場合、情報機器200は、処理をS81に戻し、次の情報コード取得処理に入る。
そして、情報機器200が装置110Lから座標送信要求を検知すると(S101でYES)、情報機器200は、座標送信要求が検知されたときのパターンコードの各素子111の座標を取得する(S102)。そして、情報機器200は、光コードを発光することで、取得した座標を装置110Lに送信する(S103)。次に、情報機器200は、処理を終了するか否かを判定する(S104)。例えば、利用者が本処理を実行するアプリケーションの終了を指示した場合には、情報機器200は処理を終了する。また、装置110Lからの情報コード出力で、情報機器200に処理を終了させてもよい。
次に、装置110Lは、座標値に応じた処理を実行する(S112)。例えば、装置110Lは、情報機器200のディスプレイ上で座標値の位置にあるアイコンに応じたアプリケーションを実行する。例えば、アイコンが装置110Lからの情報取得要求を意味するアイコンの場合には、装置110Lは、メモリ117等から要求された情報を取得し、情報機器200にパターンコードのフォーマットにしたがって出力する。そして、装置110Lは、処理を終了するか否かを判定する(S113)。例えば、座標値が終了を意味するアイコンに包含される座標である場合には、装置110Lは、処理を終了する。ここで、装置110Lのフォトダイオードが光コードによる情報機器200上の位置情報を認識することにより、装置110Lが情報機器200上のどの位置、どの方向で載置されたかを認識できる。これにより、装置110Lは、その位置、方向に対応する操作・処理を情報コードで出力することができる。さらに、その位置、方向の情報を装置110Lに記憶(ログに記録)することができる。情報機器200上に表示された地図やゲーム画面に装置110Lを載置すると、図示しないが、その位置、方向から計算される装置110Lの一部であるポインター(矢印や突起等)の座標値により、ユーザがどの位置を指示したかが認識でき、その位置に対応する操作・処理を情報コードで出力することができる。このポインターにより、ユーザがどこを指示しているかを視認し易くできる。
図175および図176により、装置110Lが出力する物理量の出力値を情報機器200との間で調整する処理を例示する。この処理は、装置110LのCPU116が調整プログラムを起動することによって実行される。この処理では、装置110LのCPU116は、SW115のON駆動信号およびOFF駆動信号を所定の範囲で走査し、素子111から物理量を出力し、情報機器200から物理量の検知結果を取得する。
装置110Lは、SW115のON駆動信号およびOFF駆動信号を所定値に設定する(S121)。ここで、SW115のON駆動信号とは、例えば、SW115に含まれるトランジスタをONにするためのゲート駆動信号である。SW115のOFF駆動信号とは、例えば、SW115に含まれるトランジスタをOFFにするためのゲート駆動信号である。
そして、装置110Lは、SW115を上記ON駆動信号およびOFF駆動信号で駆動して試験パターンのパターンコードを情報機器200のタッチパネルに出力する。そして、SW115のON駆動信号およびOFF駆動信号を所定範囲で走査して、処理を繰り返す(S122)。そして、所定範囲の走査が終了すると、装置110Lは、情報機器200から、上記操作範囲のうち、適正なON駆動信号振幅およびOFF駆動信号振幅を取得し、SW115のON駆動信号およびOFF駆動信号に設定する(S123)。S123の処理は、物理量の変化の調整を、前記半導体スイッチを導通状態にする駆動信号の信号振幅と、前記半導体スイッチを遮断状態にする駆動信号の信号振幅によって実施する処理例の1つである。
以上の手順によれば、装置110Lは、SW115のON駆動信号およびOFF駆動信号を適正値に設定できる。SW115のON駆動信号を適正値に設定することで、装置110Lは、SW115を確実にONにできる。一方、SW115のOFF駆動信号を適正値に設定することで、例えば、SW115に含まれるダイオード、トランジスタ等の空乏層の形成に伴う、接合容量の影響を軽減できる。
また、例えば、情報機器200のタッチパネルが交流信号によって装置110Lの素子111との間の静電容量、あるいは、素子111からの電界強度を検知する場合、SW115の接合容量を無視できない場合がある。例えば、SW115がOFFであるにも拘わらず、SW115の接合容量(寄生容量、浮遊容量ともいう)により、交流信号がSW115を流れる場合が想定される。上記図175および図176の処理によって、SW115の接合容量の影響が軽減され、情報機器200は、良好に装置110Lからの物理量または物理量変化を検知できるようになる。
図177に実施形態22に係る装置110Mのタッチパネルに接触する裏面の構成を例示する図である。なお、本実施形態で説明する装置110Mの構成は、上記実施形形態0のコード発生装置1、実施形態1から実施形態9、実施形態20、および実施形態21の装置110から110L(以下単に装置110等)に適用してもよい。また、上記実施形形態0のコード発生装置1、実施形態1から実施形態9、実施形態20、および実施形態21の装置110から110L(以下単に装置110等)の構成を本実施形態の装置110Lに適用してもよい。
実施形態22の装置110Mは、タッチパネルに接触する円形状の裏面を有する。図のように、装置110Mは、裏面の中央付近に情報読取部11を有する。また、装置110Mは、情報読取部11の周囲に、円形状に配置された6個のフォトダイオードWPDを有する。さらに、装置110Mは、6個のフォトダイオードWPDの周囲に円形状に配置された素子111を有する。
図177の構成とすることで、円形状の裏面内で、素子111間の距離を可能な限り確保できる。そのため、情報機器200のタッチパネルが複数の素子111から静電容量、電界強度等の物理量を検知する際、素子111と素子111との相互作用による影響を軽減できる。素子111と素子111との相互作用により、例えば、1つの素子111がONになった場合に、隣接するOFFの状態の素子111によって、ONの状態の素子111からの物理量、例えば、静電容量あるいは電界強度が大きく検知される場合がある。素子111間の距離を装置110Mの底面内で可能な限り確保することで素子111間の相互作用による影響を低減できる。
図179から図192により実施形態23に係る装置110Nについて説明する。本実施形態では、装置110Nの形状、構造、外観等の一例を説明する。なお、本実施形態で説明する装置110Nの構成は、上記実施形形態0のコード発生装置1、実施形態1から実施形態9、実施形態20から実施形態22の装置110から110M(以下単に装置110等)に適用してもよい。また、上記実施形形態0のコード発生装置1、実施形態1から実施形態9、実施形態20から実施形態22の装置110等の構成を本実施形態の装置110Nに適用してもよい。
実施形態23では、装置110Nは、カード型、つまり平板型の基材を用いて形成される。ただし、装置110Nがカード型に限定される訳ではなく、実施形態0のコード発生装置1ような筐体を有するものでもよいし、箱形等であってもよい。また、装置110Nが様々なキャラクター商品の一部に形成されてもよい。以下、カード型または平板型の筐体を例に説明する。ここで、筐体とは、一般には機器を納める箱をいうが、以下の実施形態23では、カードの基材の内部に電子部品、配線等が封入され、閉じ込められた場合、カードの基材と基材の間に挟み込まれた場合、あるいは、カードの基材に形成された凹部に取り付けられている場合も、カードの基材を筐体という。なお、筐体は、実施形態0のコード発生装置1の外形構造等であってもよい。
なお、コーティング材料が誘電率の高い非導電材料であれば、素子の表面にコーティングしてもよい。その際は、素子を目隠しするための印刷または有色のコーティングとする。また、コーティング層を2層構造とし、下地のコーティング層に印刷を行い、その上に印刷を被覆する透明のコーティング層を形成してもよい。コーティング層の材質に制限はなく、人体に無害で耐久性のある材料が望ましい。ただし、コーティング層は必須ではなく、露出したカード基材等の筐体表面に対して印刷を行ってもよい。コーティング材は、少なくとも光電変換素子配列112およびフォトダイオードWPDが設けられる部分は透明材料である。ただし、情報機器200の裏面を被覆するコーティング材全体が透明であってもよい。印刷がなされる場合には、光電変換素子配列112およびフォトダイオードWPDが設けられる部分以外の部分に印刷がなされる。なお、少なくともRGBのいずれかの光が透過するインクを用いればフォトダイオードWPDが設けられる部分に印刷しても構わない。
図179で点線は装置110Nの内部の構成を例示する。装置110Nの内部には、制御部が設けられ、素子111、フォトダイオードWPD、光電変換素子配列112等は制御部と配線で接続される。制御部には、例えば、図151のCPU116、メモリ117、コンデンサ123、コンパレータ118、図152のバッファ182、排他論理和回路181、出力バッファ183A、183B、駆動回路180、セレクタ184等が設けられる。
図179では、省略されているが、光電変換素子配列112とコーティング層との間に、コーティング層を支持する光が透過可能な支持構造M1(図182参照)が形成されている。また、フォトダイオードWPDは基材内部に設けられ、装置110Nの裏面の透明なコーティング材で被覆された開口から光がフォトダイオードWPDに入射する。薄型のカードでない他の形態では、装置110Nの裏面の光が入射する開口部分は、コーティングをしないで、開口したままにしておいてもよい。
図180のように、素子111を含む断面部分で、表面側のコーティング層の下または内側には、導電層114Aが設けられる。導電層114Aは、実施形態1等の接触導体114と同様の構造である。導電層114Aは、板状またはシート状の導電材料で形成されるが、導電インクで、印刷して形成してもよい。。コーティング層を設けないで、導電層114Aが装置110Nの表面に露出するようにしてもよい。
装置110Nには、筐体内部に素子111と同数のSW115が設けられる。なお、図180では、素子111-1、11-2、SW115-1、SW115-2が例示されている。導電層114Aと、SW115と、素子111とは配線で接続される。つまり、それぞれの素子111は、1以上の物理量制御部であるSW115を介して導電層114Aと導電路(配線)で接続されている。
したがって、利用者の人体の一部、例えば指が装置110Nの導電層114Aにコーティング層を通してタッチ操作すると、通電制御(ON)されたSW115および素子111を介して、静電容量、あるいは電界強度等の物理量の変化が装置110Nの裏面に生じる。情報機器200は、タッチパネルを介して装置110N裏面の物理量の変化を検知し、素子111の存在を検知する。したがって、利用者は、装置110Nの表面で導電層114Aが設けられる部分のどこをタッチ操作しても、タッチ操作による効果を情報機器200のタッチパネルに伝達できる。タッチ操作は、利用者の指で行ってもよいし、利用者が導体を手に保持し、導体によって行ってもよい。この意味で、装置110Nの筐体の裏面は、相手装置に作用させるための作用面の一例ということができる。
なお、表面のコーティング層は、導電性を有することが望ましいが、導電性が低い場合であっても、誘電率がある程度高い場合には、利用者のタッチ操作により、装置110N裏面に上記物理量の変化が生じる。ただし、上述で説明したように、コーティング層はなくてもよい。
上述のように、装置110N裏面側の凹部のうち、素子111、フォトダイオードWPDを含む領域には、充填材料M2が充填された層が形成されている。充填材料M2の層は、装置110Nのうち、素子111の周辺を含む部分で、導電層114A、素子111、SW115、コーティング層を除く基材の中空部分に非導電性(つまり、絶縁性)で、かつ、低誘電率の充填材料を充填して形成される層である。充填材料M2は、例えば、空隙を多数含むハニカム構造、空気を閉じ込めたナノカプセルを例示できる。このような充填材料M2は、空気を多く含むので、導電率および誘電率を極めて低く、例えば、空気に近い程度となるものもある。充填材料M2は、基材の中空部分に充填され、耐力面材を形成する。
このような充填材料の商品例として、帝人株式会社製のエアロカプセル(登録商標)を例示できる。エアロカプセル(登録商標)は、高中空構造糸とも呼ばれ、糸の中に大きな空洞を作り、繊維そのものの中に大量の空気を封じ込めたものである。高中空構造糸は、中空率を極限にまで高め、大量の空気を含む。ただし、充填材料M2がエアロカプセル(登録商標)、あるいは高中空構造糸に限定される訳ではない。充填材料M2は、装置110Nの厚さに大きく起因するもであり、一定の厚さ(2~3mm程度)以上であれば、誘電率の比較的低い非導電体を使用すればよい。
ただし、充填材料M2がナノカプセルあるいは高中空構造糸に限定される訳ではない。誘電率が空気に近い2未満の材料として、いわゆるlow-k膜を例示できる。例えば、文献ULVAC TECHNICAL JOURNAL No.66 2007 pp.8-12)に例示されているように、様々な多孔質物質、例えば、多孔質シリカ材をベースにした物質で非誘電率が2未満の物質が提案されている。
充填材料M2により、装置110Nの表面および裏面を支持するとともに、利用者の指等の存在よる情報機器200のタッチパネルの物理量検出への影響を低減できる。つまり、SW115のONとOFFによって素子111に生じる物理量の変化を情報機器200が検知するときに、利用者の指等の影響がSW115のONとOFFによる物理量の変化に重畳されることがある。これは、利用者の指等が装置11Nに接触することによる物理量の変動が原因と推定される。また、装置110Nの電気回路と情報機器200の電気回路とが相互に作用し、カップリングすることによる物理量の変動がSW115のONとOFFによって素子111に生じる物理量の変化に重畳すると推定される。基材に凹部を設け、基材を中空にすることによって、筐体裏面側から筐体表面側の導電層114、あるいは筐体内部に配置されるSW115、配線層、制御部等までに空気層を形成できる。経験的には、空気層が0.1~0.2程度あれば、人体、あるいは、装置110Nの電気回路等と情報機器200との間の相互作用を無視出来る程度まで小さくできることが分かっている。つまり、基材に凹部あるいは空洞を設けることで、上記物理量の変動の影響等を低減できる。ただし、裏面側には、素子111を配置する作用面を形成することが望まれる。そこで、実施形態23では、カードの基材凹部に、低誘電率項絶縁性の充填材料M2が充填される。なお、充填材料M2としては、上記物理量の変動を抑制できる材料であればどのような材料でもよい。充填材料M2は、低誘電率絶縁材料の一例である。また、充填材料M2の層は支持層の一例である。
充填材料M2の充填により、SW115は、情報機器200のタッチパネル表面から所定以上の距離を維持し、かつ、SW115とタッチパネル表面との相互作用を抑止できる。SW115と情報機器200のタッチパネル表面との望ましい距離については、[静電容量の限界値]の節で説明する。なお、充填材料M2の層は露出してもよいが、コーティング材料で被覆されてもよい。したがって、充填材料M2の層の裏面側は、低誘電率絶縁材料が充填された支持層が露出またはコーティング材料によってコーティングされて作用面を形成している例といえる。
SW115は、導電層114Aに固定してもよいし、導電層から離間させてもよい。SW115を導電層114Aから離間させる場合には、SW115と導電層114Aとの間に充填材料M2を充填してもよい。この場合には、図180のA断面において、装置110Nは、表面(上)側から、(コーティング材料)、導電層114A、充填材料M2、SW115、充填材料M2、(コーティング材料)、素子111の順で階層を形成する。
また、SW115と導電層114Aとの間に装置110Nの基材(カードの基材、または、電子回路が形成されていない基板等)を挟み込んでもよい。すなわち、図180のA断面において、装置110Nは、表面(上)側から、(コーティング材料)、導電層114A、カードの基材、SW115、充填材料M2、(コーティング材料)、素子111の順で階層を形成するようにしてもよい。いずれにしてもSW115とタッチパネルに接触する裏面との間には、充填材料M2の層が挟み込まれるので、1以上の物理量制御部であるSW115は、支持層を介した作用面から離間する層に設けられているといえる。
上述のように、図181の充填材料M2には、開口HL1が設けられるため、透明である必要はない。ただし、充填材料M2が透明である場合には、支持構造M1は、情報機器200が他のフォトダイオードWPD向けに発光した光が侵入しないように光を遮断する光隔壁で開口HL1を覆う必要がある。。
これにより、誘電率を低下させ、耐力面材として機能し、情報機器200からの発光エネルギーを低損失で受光できる構造となる。したがって、装置110Nの裏面がタッチパネルに接触または近接したときに、情報機器200のディスプレイからの光は、支持構造M1を透過し、光電変換素子配列112に入射し、電力を発生する。したがって、光電変換素子配列112は、支持構造M1を介した作用面(裏面)から離間する層において複数の開口から光を受光するといえる。
以上のように、光電変換素子配列112(ソーラパネルともいう)の裏面側には、光を透過可能で、かつ、裏面のコーティング材料を支持する支持構造M1(耐力面材の枠)が形成される。支持構造M1は、非導電体であり誘電率が低く、低損失で光を透過可能であれば、どのような構造でもよい。
平板型の筐体底面の上方に光電変換素子配列112を配置するのは、光電変換素子配列112に浮遊(寄生)する静電容量や、指で導電層をタッチした際の静電容量をタッチパネルが検出しないようにするためである。そのために光電変換素子配列112下方に空隙層を設け、光電変換素子配列112がタッチパネルから発光された光を無駄なく受光してエネルギーに変換できるようしている。
支持構造M1の形状は、断面が格子状に限定されず、三角形、五角形、六角形、あるいはそれ以上の多角形状であってもよい。図185は、支持構造M1としてハニカム構造と呼ばれる断面が六角形状の場合を例示する。ただし、図182の支持構造M1、あるいは図185のような断面が多角形の支持構造を設ける代わりに、タッチパネルが検知しない非導電層の誘電率の低い透明媒体を使用してもよい。
そこで、図183のように、素子111のタッチパネルに接触する面に導電性ゴム111Aの層を形成すると、素子111とタッチパネルとの密着性を向上でき、タッチパネルが素子111から検出する物理量の検出値の変動を抑制できる。導電性ゴム111Aは、金属製の素子111よりも硬度が低い。
導電性ゴム111Aの種類に限定はないが、導電性は素子111に近い方が望ましい。例えば、信越化学工業株式会社のウェブサイト(https://www.silicone.jp/contact/qa/qa123.shtml)によれば、「シリコーンゴムに混入する導体(導電性充填剤)としては、カーボンブラックの他に、銀粉末、金メッキされたシリカやグラファイト、導電性亜鉛華などさまざまあり」と記述されている。そして、「得られる体積抵抗値は、カーボン系の場合が1×10-2~1×104(Ω・m)、銀系の場合はさらに低くなり1×10-7~1×10-4(Ω・m)を実現でき」ると記載されている。したがって、素子111が金属材料であっても、望ましい導電性の導電性ゴム111Aを選択できる。なお、このような形態は薄型のカードではない、他の形態で使用するのが望ましい。素子111は金属層であると言えるので、導電性ゴム111Aは、金属層の作用面側を被覆する、金属層より硬度が低い導電材料層ということができる。
基板BD1には、光隔壁M3が基板BD1から下方(タッチパネルが接触される裏面方向)に立設されている。情報機器200が他のフォトダイオードWPD向けに発光した光が侵入しないように光を遮断する光隔壁M3で開口HL1を覆う必要がある。さらに、光を集光するために下部が広がるテーパー状の開口を設けてもよい。光隔壁M3は、図184の「E断面」を通り、紙面に垂直な平面で切断した断面(以下、E断面)において格子状となる壁部であってもよい。したがって、光隔壁M3は、基板BD1とともに、フォトダイオードWPDの周囲に断面矩形状の内壁空間を形成する。この内壁空間は図184のように、タッチパネルに接触する側に開口を有する。
したがって、装置110Nがタッチパネルに接触されたとき、光隔壁M3によって、各フォトダイオードWPDには、各フォトダイオードWPDが収容された内壁空間直下の情報機器200のディスプレイの光が入射する。つまり、図149のように、情報機器200がディスプレイを光コード発光領域LE1からLE6に区切って光コードを発光した場合、光コード発光領域LE1からLE6それぞれからの光を、発光領域LE1からLE6それぞれに対応するフォトダイオードWPD1からWPD6に受光させることができる。一方、光隔壁M3によって、各フォトダイオードWPDが収容された内壁空間直下以外の発光領域からの光コードが各フォトダイオードWPDに受光されるのを抑止できる。
また、光隔壁M3の間隔および厚みを適切に選択することで、光隔壁M3が装置110N裏面のコーティングを支持できる。ただし、光隔壁M3と図180から図183で用いた充填材料M2を併用してもよい。
底面の印刷層および/またはコーティング層は透明が望ましいが、フォトダイオードWPDが検知する光を透過させる印刷であればよい。なお、フォトダイオードWPDは白色を検知するものには限定されず、所定の光を検知すればよい。
図181、図184のように、底面(タッチパネルとの接触面)より上方にフォトダイオードWPDを配置するのは、フォトダイオードWPDおよびフォトダイオードWPDに接続される導電体がタッチパネル等の情報機器200の電気回路と相互作用を生じるのを抑制するためである。
例えば、このような構造により、フォトダイオードWPDおよび導電体等とタッチパネルとのカップリングが抑制される。また、このような構造により、SW115等の電子部品に浮遊(寄生)する静電容量、指で導電層をタッチした際の静電容量をタッチパネルが検出することを低減できる。さらに、光隔壁間は、光コードを検知できるように開口HL1(図181参照)を確保した上で、上述した空気層を含む非導電層を形成する充填材料M2で充填されるのが望ましい。また、充填材料M2の代わりに、タッチパネルが検知しない誘電率の低い、非導電性の透明媒体を使用してもよい。なお、フォトダイオードWPDの配置は、素子111の配置により、タッチパネルが認識できることから、限定はなく、どのような配置であってもよい。
一方、図186Bでは、図183の導電性ゴム111Aに代えて、導電インク111Bによって形成された印刷層が形成されている。印刷層は、金属層の作用面側を被覆する、金属層より硬度が低い導電材料層ということができる。また、印刷層は、印刷加工物の一例である。
図186Aの導電性ゴム111Aの層、あるいは、導電インク111Bの層は、素子111と情報機器200のタッチパネルのとの間に空気層ができることを抑制し、密着性を向上させる。したがって、導電性ゴム111Aの層、あるいは、導電インク111Bの層により、タッチパネルは、SW115のONとOFFにしたがって発生する物理量、あるいは物理量の変化を安定して検知できるようになる。つまり、タッチパネルは、SW115がONの場合の素子111と導電性ゴム111Aの存在、あるいは素子111と導電インク111Bの存在を示す静電容量や電界強度を安定して検知できる。
以上述べたように、実施形態23の装置110Nは、基材のタッチパネル側に凹部を有し、空気層を介して、素子111以外の構成要素をタッチパネルから所定以上離間させることができる。その結果、実施形態23の装置110Nは、素子111以外の構成要素によるタッチパネルとの相互作用を抑制できる。したがって、SW115がONとOFFとを切り替えて、タッチパネルによって素子111から検知される物理量を変化させた場合に、SW115がタッチパネルその他の情報機器の電気回路、電子部品(以下、情報機器200等)と相互作用を起こすこと、CPU116等の制御部が情報機器200等と相互作用を起こすこと、光電変換素子112が情報機器200等と相互作用を起こすこと、導電層114Aに指等の人体を触れた利用者が情報機器200等と相互作用を起こすことを低減できる。
また、実施形態23では、平板型の筐体の基材のタッチパネル側の凹部に空気あるいは空隙を含む充填材料M2の層が形成される。充填材料M2は、低誘電率、高絶縁率の材料であり、上記相互作用を抑制しつつ、装置110Nの裏面に作用面を形成できる。また、充填材料M2は、裏面をコーティングするコーティング層を支持できる。
また、装置110Nは、SW111を制御部に格納することで、SW115とタッチパネルとの相互作用を低減できる。また、装置110Nは、光電変換素子配列112のタッチパネル側に支持構造M1を有するので、光電変換素子配列112への受光量を維持した上で、光電変換素子配列112とタッチパネルとの相互作用を抑制できる。
以上のように、実施形態23の装置110Nは、タッチパネルが素子111からの物理量変化によるパターンコード入力時に、誤検出を抑制できる。
以下、図187から図190を参照して、タッチパネルが検出する物理量として、静電容量を仮定した場合の限界値についての実験結果を説明する。この実験では、タッチパネルが検知する素子111の物理量の限界値(静電容量の限界値)を調査するための実験を行った。
また、コンデンサCとして、特性インピーダンスが50オームの同軸ケーブルを使用した。同軸ケーブルの寸法および実測から、同軸ケーブルの長さL(mm)ついて、心線とシールド材との間の静電容量は、L=0.29*L(pF)と算出できることが分かっている。ここで、アスタリスク(*)は乗算を示す記号である。以下、同軸ケーブルをシールド線ともいう。
また、素子111は、直径7mm、7.5mm、8mmの真鍮製円形材料を用いた。さらに、タッチパネルとしては、米国アップル社製の iphone(登録商標)5s、iphone(登録商標)6を用いた。
ここで、人体がコンデンサCの端子に接触しない場合に、コンデンサCの端子間の静電容量をCとする。また、素子の111の静電容量をC2とし、実験者の人体の静電容量をCmとすると,指がコンデンサCの端子に接触したときの合成容量1/CTOTAL=1/C+1/C2+Cmである。したがって、静電容量Cを変化させることで、タッチパネルが検知する合成容量の限界値を決定できる。また、人体の静電容量Cmを、静電容量Cおよび素子111を介してタッチパネルに検知させるための静電容量Cの限界値を特定できる。静電容量Cの限界値は、実施形態23で述べたようなSW115、フォトダイオードWPD、光電変換素子配列112、および制御部等(装置110Nの電気回路)と、情報機器200のタッチパネルとの相互作用を抑制するため、装置110Nの電気回路とタッチパネルとの間で設けるべき距離を決定する指針となる。また、静電容量Cの限界値は、SW115がOFFの時のSW115に含まれるトランジスタ等の半導体回路の接合容量の限界値を特定できる。
つまり、SW115、フォトダイオードWPD、光電変換素子配列112、制御部等の電気回路とタッチパネルとの間の静電容量がこの限界値未満にならないと、装置110Nの電気回路とタッチパネルとの間で相互作用が生じる可能性がある。また、SW115の接合容量がこの限界値未満にならないと、SW115をOFFにした場合でも、タッチパネルが交流信号で静電容量を検知する場合には、SW115がOFFとして機能しない場合が発生し、タッチパネルが素子111からの物理量出力OFF(SW115のOFF)を検知できない場合が生じる。
ところで、素子111がタッチパネルとの間で形成する静電容量C2は、以下の通りである。
ε:タッチパネルのセンサと導電体間の隙間(例えばタッチパネル表面のガラス)の比誘電率=7.5
d:隙間の距離(m)=0.2mm
S:導電体の面積(平方m)については、導電体もセンサも、直径8mmとする。
真空中の誘電率εo=8.854×10の-12乗から、
C2=6.64E-11×2×π×0.004m×0.004m/0.0002m=3.34E-10=33.4pFになる。
また、人体の静電容量は、Cm=100pFから150pFと報告されている(電子情報通信学会論文誌 B Vol.J84-B, no.10 pp.1841-1847 2001年10月)。
したがって、シールド線の静電容量Cと、素子111の静電容量と、人体の静電容量Cmの合成容量CTOTALとしては、素子111の静電容量C2、人体の静電容量Cmはほぼ無視できる。以上から、タッチパネルが検知できる限界の静電容量は、図188から図190のように、 1.6pFから2.2pF程度であると特定できる。
OFFの際、あるいは、相互作用を抑制するための安全係数として、1/2を採用すると、タッチパネルが静電容量を検知しないようにするためには、SW115遮断時の接合容量は0.8pF以下が望ましい。また、素子111以外の部分、つまり、SW115、フォトダイオードWPD、光電変換素子配列112、制御部等とタッチパネルとの間の相互作用を抑制するためには、素子111以外の部分とタッチパネル等の間の静電容量が0.8pF以下となる距離を保つことが望ましい。
さらに、安全係数として、1/3採用すると、タッチパネルが静電容量を検知しないようにするためには、SW115遮断時の接合容量は0.5pF以下が望ましい。また、素子111以外の部分、つまり、SW115、フォトダイオードWPD、光電変換素子配列112、制御部等とタッチパネルとの間の相互作用を抑制するためには、素子111以外の部分とタッチパネル等の間の静電容量が0.5pF以下となる距離を保つことが望ましい。
例えば、直径8mmの円形底面を有する部品Pが制御部に存在し、タッチパネルに浮遊容量Cfによる作用を及ぼす場合を想定する。部品Pとタッチパネルとの間の静電容量は、空気比誘電率を1と仮定して、Cf=εS/dで計算され、タッチパネルとの距離d=0.2mmで約0.45pFとなり、安全係数1/3の場合の静電容量の限界値を充足する。また、距離d=0.12mmで約0.75pFとなり、安全係数1/2の場合の静電容量の限界値を充足する。さらに、また、距離d=0.057mmで約1.58pFとなり、安全係数1の場合の静電容量の限界値を充足する。
一方、ONのときの安全係数を2とすると、タッチパネルが素子111の物理量として静電容量を検知するためには、ON時の静電容量は6.6pF以上が望ましい。この値は、SW115がONのときに、上記素子111の静電容量C2および人体の静電容量Cmによって十分に達成できる。
以下、図191から図192を参照して、SW115のON抵抗の限界値についての実験結果を説明する。図187は、実験治具の構成と実験手順を例示する。この実験では、素子111と、人体と間に種々の抵抗を挿入し、タッチパネルが素子111からの物理量変化をタッチ操作としてとして検知するか否かを調査した。このとき得られる抵抗値は、SW115のON抵抗の限界値ということができる。
一方、iphone(登録商標)6では、820キロオーム以下で検知可能であり、1000キロオーム以上で検知不可であった。以上から、iphone(登録商標)6での限界抵抗値は910キロオーム程度と特定でできる。
図193から図195Bを参照して実施形態27に係る装置110Pを説明する。実施形態27では、装置110Pが物理量変化によって出力するパターンコード(静電容量コード)と、そのパターンコードを検出する情報機器200の処理を例示する。本実施形態のパターンコードの出力および情報機器200によるパターンコードの読み取り方法は、上記実施形形態0のコード発生装置1、実施形態1から実施形態9、実施形態20から実施形態23の装置110から110N(以下単に装置110等)のパターンコードの出力およびその読み取りに適用できる。また、本実施形態に係る装置110Pの構成のうち、素子111の配置以外については明示しないが、上記各実施形態の装置110等の構成と同様である。そこで、必要に応じて、上記上記各実施形態の装置110等の構成を引用する。
したがって、例えば、図58、図64等に例示されるCPU116は、情報入力部、情報出力部の一例ということができ、SW115は物理量制御部の一例ということができる。また、図64に例示される光電変換素子配列112Aとコンパレータ118は、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部の一例ということができる。ただし、例えば、図149に例示される装置110Kを用いる場合には、フォトダイオードWPD1からWPD6が到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部ということができる。
また、情報機器200のタッチパネル、あるいは、図5に例示したコード認識装置3のタッチパネル31は、パネルの一例ということができる。また、装置110Pから情報機器200に出力する物理量変化によるパターンが第1の情報の例であり、情報機器200がディスプレイから発光する光コードが第2の情報の例である。
図193は、装置110Pがタッチパネルに接触する裏面の素子111の構成と、素子111から出力されるパターンコードを例示する。本実施形態では、個々の素子111は、枝番を用いて、111-1から111-5で区別する。また、総称する場合には、素子111と呼ぶ。ただし、実施形態27において、素子111の数が5個に限定される訳ではない。装置110Pは6以上の素子を有してもよいし、4以下の素子を有してもよい。図では、111-1から111-5を例示する円のマークの中に番号1から5が付与されている。図の円の中に付与されている番号は素子番号である。素子番号は、素子を識別する番号であり、例えば、情報機器がタッチパネル上で素子の位置を認識すると、認識した素子を識別するために素子番号を付与する。
実施形態27では、各パターンコードに含まれる1つの情報パターンと次の情報パターンが区切りパターンで区分される。区切りパターンは、すべての素子111がOFFのパターンである。素子111がOFFとは、素子111と、例えば、図67Aで説明した接触導体114とを接続するSW115がOFFという意味である。
図193で、左上に素子111-1から素子111-5の配置が例示されている。ここでは、1つのパターンにおいて、素子111-1から素子111-5がそれぞれビット1からビット5に対応するものとする。ビット1は、ビット列の右端のビットであり、ビット5はビット列の左端のビットである。ここで、素子111-1から素子111-5からの物理量出力に対応するビットパターンをb5 b4 b3 b2 b1で表す。b1が素子111-1からの物理量出力に対応するビットであり、b5が素子111-5からの物理量出力に対応するビットである。図193では、左上に素子111-1から素子111-5の配置において、各素子がON(黒色)の場合と、OFF(白色)の場合の組み合わせのパターン(以下単にパターンという)に対するビットパターンが例示されている。各パターンが出力される時間軸上の位置(タイミング)を識別できるように、通し番号1から6が付されている。この通し番号は、各パターン識別する番号ということもできる。
通し番号のうち、1A、2A、3A、4A、5A、6Aは、それぞれ通し番号1から6の情報パターン(いずれかの素子ONで情報を伝達するパターン)出力後の区切りパターンを示す。1連のパターンを含むパターンコード(パターン列のブロック)に通し番号1A、2A、3A、4A、5A、6Aの区切りパターンを挿入することによって、1つのパターンと次のパターンとを明確に識別できる。また、例えば、ONの素子をOFFにしたときに、浮遊容量の影響でONの状態がある程度残留する場合でも、区切りパターンを設けることで、1つのパターンと次のパターンとを明確に識別できる。
図で通し番号0では、全OFFのパターンが例示されている。これは、装置110Pがまだ情報機器200に検知されていない状態を例示する。この例では、次に、装置110Pは全ONのパターンを出力し(通し番号1)、さらに区切りパターン出力(通し番号1A)を出力する。ここで、全ONのパターンは、実施形態27では基準パターンである。基準パターンはヘッダパターンとも呼ばれる。情報機器200は、基準パターンを検出することで、パターンコードに含まれる各パターンにおける素子の配置を認識できる。
図193では、装置110Pは、基準パターンの次に、パリティパターン(通し番号2)を出力し、さらに区切りパターン出力(通し番号2A)を出力する。以降、装置110Pは、情報パターンと区切りパターンの組を4組出力する。そして、装置110Pは、同一のパターンコードを再度繰り返し出力する。
実施形態27のパターンコードにおいて、情報を定義する情報パターンは、素子111-1から素子111-4の少なくとも1つがOFFの場合には、素子111-5をONとする。このようなパターンの構成により、情報パターンを全OFFの区切りパターンと区別できる。一方、素子111-1から素子111-4がONの場合には、装置110Pは素子111-5をOFFとする。このようなパターンの構成により、情報パターンを全ONのヘッダパターンと区別できる。
また、パリティパターン(通し番号2)で、素子111-1から素子111-4がすべてONとなる場合にも、装置110Pは、素子111-5をOFFとする。このようなパターンの構成により、パリティパターンを全ONのヘッダパターンと区別できる。
図193の各パターン中で、各素子111がONになる時間には時間遅れが生じる場合がある。そこで、情報機器200は、パターンの読み取り時、(1)全OFFを検知した後、いずれかの素子111がONになるか否かを監視する。(2)いずれかの素子111がONになると、全OFFになるまで、各素子がONになるか否かをそれぞれ監視する。(3)次の全OFFが検出されたとき、前の全OFF((1)の全OFF)から今回の全OFF((3)の全OFF)までの間に、どの素子111がONになったかを確認する。このような手順によって、各素子のONの時間にばらつきがあっても、情報機器200は、少なくとも1度ON状態になった素子111の組み合わせを認識し、情報パターンを特定できる。
以上のように、全OFFのパターンは情報を定義する情報パターンから除外される。全OFFのパターンは、少なくとも1つ素子111がONになることによってタッチパネルに検知されるため、少なくとも1つ素子111がONになるパターンに対する区切りパターンとしての役割を有するからである。
また、本実施形態では、全ONのパターンと、パリティパターンは情報を定義する情報パターンから除外される。全ONパターンは、パターンコード(すなわち、静電容量コード)を定義する所定数のパターンに1個含まれる。パターンコードを定義する所定数のパターンに基準パターンが1個含まれることで、情報機器は基準パターンの位置に素子番号を付与し、基準パターン以外の情報パターンを復号可能となる。したがって、基準パターンは、情報パターンとは区別された予約語しての特殊パターンの役割を有し、情報パターンには含めない。なお、基準パターンに以外に、様々役割を指定する予約語を所定数設け、情報パターンから除外してもよい。予約語としての特殊パターンには、基準パターンの他、割り込み処理を指定するパターンを設けてもよい。また、エラー発生等のステータスを通知するための予約語を設けてもよい。
なお、図196では、パリティパターンを例示したが、本実施形態では、タッチパネルが取得したパターンは光コードでディプレイから装置110Pに折り返され、正誤チェックがなされるため、装置110Pと情報機器200は、パリティチェックパターンを授受しないで、パリティチェックを省略してもよい。
図194Aは、図193のパターンの組み合わせが定義する情報の構成を例示する。図193の情報パターン(1)から(4)を結合すると、16ビットのパターンコードが形成される。情報パターン(1)は、素子111-1と素子111-2がONのパターンで、ビットパターン0011表す。情報パターン(2)は、素子111-1、素子111-3、および素子111-4がONのパターンで、ビットパターン1101を表す。同様に、情報パターン(3)(4)はそれぞれ、ビットパターン1111、0000を表す。そこで、図193の物理量出力から、情報機器200は、図194Aに例示する16ビットのパターンコードを復号できる。
図194Bは、パリティパターンの設定を例示する。各素子111-1から111-4について、情報パターン(1)から(4)のビットを加算(排他的論理和)することで、パリティビットが計算できる。図194Bの例では、情報パターン(1)から(4)の各ビットと、パリティビットを含む加算(排他的論理和)が0となる偶数パリティが例示されている。
図195Aは、図193に対応して、素子111から出力されるパターンにエラーがあった場合の信号授受の手順を例示する図である。本実施形態では、素子111から出力されるパターンは、情報機器200がディスプレイの発光により光コードで装置110Pに送り返す。そこで、図195Aでは、図193で例示した素子111からのパターンに加えて光コードも例示されている。また、装置110Pの作用面を例示する記号110Pの矢印で指示された箇所にはフォトダイオードWPD1からWPD5の列(矩形内に1から5の数字が付与)が例示されている。
情報機器200は、素子111からの全OFFのパターンを認識すると、素子111から取得済みのONの位置の組み合わせからパターンを特定する。情報機器200は、パターンを特定すると、特定したパターンをビットパターンに変換し、直ちにディスプレイから光コードで送信する。図では、まず、情報機器200は、番し番号1のパターンを特定し、特定したパターンから変換された11111のビットパターンが光コードで送信されている。
次に、装置110Pは、通し番号2の情報パターン(1)(10001のビットパターンに相当)を送信し、情報機器200はそのパターン(1)を特定し、ビットパターン10001に変換し、光コードで送信する。さらに、装置110Pは、通し番号3の情報パターン(2)(10011のビットパターンに相当)を送信するが、情報機器200が特定した情報パターンは異なる情報パターン(ビットが欠落した10010に相当)である。情報機器200は、上記と同様に取得した情報パターンをビットパターンに変換し、装置110Pに送信する。すなわち、通し番号2で装置110Pから送信された情報パターン(2)と、情報機器200が折り返して送信した光コードとが食い違っている。
すると、装置110Pにおいて、情報パターン(2)の一部が欠落し、情報機器のディスプレイから送信されたビットパターンは10010であり、エラーであることが判明する。装置110Pは、同一の情報パターン(2)を再送するために、エラー再送パターンを出力する。エラー再送パターンおよび全ON、全OFFは、情報パターンでは使用しないパターン、すなわち、予約語であり、情報機器200は、エラーの発生を判別し、エラー訂正を実行できる。なお、エラー訂正後の情報パターンも、同様の手順にしたがって光コードで情報機器200から装置110Pに送信されるため、エラー訂正が正しかった否かも確認できる。
図195Bは送信されたパターンコードを例示する図である。上記図195Aの手順によって、20ビットのパターンコード10000 01111 10011 10001が送信される。但し、情報ターンの各5bit=32には、基準パターンである全ON(11111)、区切りパターン全OFF(00000)、エラー再送パターン(11110)が除かれるため、本実施形態のパターンコードで記述可能な情報量は(32-3)の4乗=707,281の数値となる。したがって、全20bitの情報=1,048,576の数値より、約30%低下する。しかしながら、例えば、5つの素子111の1つのビットにエラー等のフラグを割り当て、残り4ビットを情報パターンに使用する場合には、
4bit×4=16bit=65,536の数値である。したがって、基準パターン、区切りパターン、およびエラー再送パターンのような予約語を設ける本実施形態の通信方式では、フラグビットを設ける方式と比較して、大幅にデータを増加できる。
図196から図201は、装置110Pと情報機器200との間で図193に例示される全OFFの区切りパターンを含む物理量出力のパターンを授受する処理を例示する。図196は、情報機器200が装置110Pから出力されるパターンコードを取得する処理例である。この処理は物理量変化によるパターンを情報機器200のタッチパネルに入力する処理であるので、パネル入力処理を呼ぶ。この処理では、まず、情報機器200は検知イベントの取得処理を実行する(S140)。検知イベントとは、情報機器200のCPU(図5のコード認識装置のCPU51)がタッチパネルの制御回路を通じてタッチパネル上で物理量の変化を検知したことを示す情報である。ここで、物理量の変化とは、例えば、静電容量式タッチパネルの場合、タッチパネル上で相互静電容量等の静電容量が閾値未満から閾値を超える値に変化すること、あるいは、静電容量が閾値を超える値から閾値未満に変化することをいう。タッチパネルによって装置110Pの素子110から検出される静電容量が閾値未満の場合、素子110がOFFであるといい、素子110から検出される静電容量が閾値を越える値の場合、素子110がONであるという。実施形態1等で説明したように、素子110PのONとOFFは、SW115のONとOFFに対応する。
検知イベントの検出処理では、タッチパネルの全座標が走査され、OFFからON(またはONからOFF)に変化した座標が検出される。検知イベントで報告される情報は、タッチパネル上のOFFからONの変化、またはONからOFFの変化と、その変化が検出された位置座標である。ただし、タッチパネルの制御回路にアクセスするドライバプログラムの処理によっては、ONであったタッチパネル上の位置座標が複数隣接する場合に、1まとまりの領域としてタッチイベントが通知される場合がある。例えば、ONであったタッチパネル上の1まとまとりの位置座標群に代えて、1まとまとりの位置座標群が示す領域の中心座標とその領域の寸法(例えば、タッチパネルのX軸あるいはY軸方向での領域の長さ)等が通知される。
図197に、検知イベントの取得処理(図196のS140)の詳細を例示する。この処理では、情報機器200は、タッチパネル上のいずれかの位置で、ON/OFFの変化があったか否かを判定する(S1401)。そして、タッチパネル上のいずれかの位置で、ON/OFFの変化があった場合、次に、情報機器200は、全OFFとなったか否かを判定する(S1402)。ここで、全OFFとは、タッチパネル上の各センサを走査した結果として、相互静電容量等の物理量が閾値を越える座標位置がない場合をいう。すなわち、全OFFの検知イベントが取得される場合は、それまで、1箇所以上の位置でタッチパネル上のセンサがONであった状態から、すべてOFFに変化したこと示す。なお、装置110Pの作用面(すなわち、素子110の配置面)がタッチパネルに接触し、情報機器200が素子110の位置を認識している場合には、S140のタッチイベントの検出は、装置110Pの作用面が接触する範囲に限定してもよい。
S1402の判定で、検知イベントが全OFFでなかった場合、情報機器200は、前回の検知イベントが全ONであったかか否かを判定する(S1403)。全ONとは、装置110Pのすべての素子111の数に対応する位置でONが検知された場合をいう。なお、情報機器200は、装置110Pのすべての素子111の数に対応する位置でONが検知されると、全ONが検知されたと判定する。前回の検知イベントが全ONであった場合、情報機器200は、今回の検知イベントによる位置の配置(パターンという)をパリティパターンとして、素子バッファに記憶する(S1405)。素子バッファとは、検知イベントの結果を一時的に保持するメモリ117上のバッファであり、装置110Pの素子111の一組(図193の111-1から111-5等)の座標を保持する容量を有する。なお、情報機器200は、1つの素子111について、検出された領域の座標群を記憶してもよいし、中心座標と寸法を記憶してもよい。そして、情報機器200は、処理をS1401に戻す。
一方、S1403の判定で、前回イベントが全ONでない場合、情報機器200は、検知イベントで取得したONの位置(つまり、素子の位置)を素子バッファに記憶する。なお、上述のように、素子バッファのすべてに、ONの位置が記憶されると、情報機器200は全ONが検知されたことを認識する。情報機器200は、全ONの素子バッファの位置情報(つまり、パターン)を基準パターンとして記憶する。基準パターンは、基準パターン以外のパターンについて、座標を特定し、素子番号を付与するための情報として使用される。そして、情報機器200は、処理をS1401に戻す。また、S1402の判定で、検知イベントから全OFFが判定された場合、情報機器200は、検知イベント取得処理を終了する。
次に、図196に戻って説明を継続する。検知イベント取得処理(S140)の後、情報機器200は、素子バッファのパターンをメモリに転送し、素子バッファをクリアする(S141)。さらに、情報機器200は、今回のパターンを光コードで装置に送り返すとともに、次の物理量変化による次のパターン出力を指示する(S142)。例えば、情報機器200は、図156に例示したように、情報機器200は、同期用光コード発光を実行し、当該同期用光コードの発光直前に検知した物理量変化によるパターンコードが表す値(コード値ともいう)をそのまま装置110Pに送り返す。この同期用光コード発光によって、情報機器200は、装置110Pに次のパターン出力を指示するのである。S142の処理は、第1の情報として出力される毎に前記相手装置が取得した情報を含む前記光または電磁波によるエネルギーを応答することの一例といえる。また、S142の処理は、相手装置が前記パネルを介して1以上の素子がすべてOFFであるOFF状態を検知し、少なくとも該OFF状態を認識したことを示すOFF認識情報を第2の情報に含めて出力することの一例といえる。
次に、情報機器200は、パターンメモリに記憶したパターン数が情報パターン数+2に達したかを判定する(S143)。情報パターン数+2は、情報パターンと、基準パターンと、パリティパターンが記憶されたことを意味する。パターンメモリに記憶したパターン数が情報パターン数+2に達しない場合、情報機器200は、処理をS140に戻す。
S143の判定で、パターンメモリに記憶したパターン数が情報パターン数+2に達した場合、情報機器200は、パターンメモリに記憶した所定数の一連のパターンでパリティチェックを実行する(S144)。ここでは、情報機器200はパターンメモリ上の記憶順からパリティパターンを特定する。すなわち、情報機器は、パターンメモリ上の基準パターンの次に記憶されているパターンをパリティパターンとする。なお、情報機器200は、パターンメモリ上記憶されている一連のパターンの最後が基準パターンの場合、最初のパターンはパリティチェックパターンであると判定する。そして、情報機器200は、基準パターンおよびパリティパターンを除く、パターンメモリ上の所定数の情報パターンの各素子について排他的論理和を実行し、パリティパターンと比較する。
S144のパリティチェックでパリティエラー(NG)の場合、情報機器200は、パリティチェック対象の情報パターンをパターンメモリから消去し、エラーを装置110Pに通知する(S145)。なお、S142で説明したように、実施形態27において、情報機器200は、同期用光コード発光を実行し、当該同期用光コードの発光直前に検知した物理量変化によるパターンが表す値(コード値ともいう)をそのまま装置110Pに送り返すので、パターン単位でのエラーチェックが実行されている。すなわち、送り返された同期用光コードに含まれるコード値と、装置110Pがその直前に出力したパターンとで不一致があると、エラービット付きで、装置110Pがパターンを再出力する(図156参照)。したがって、S144およびS145のパリティチェックは省略してもよい。
一方、S144のパリティチェックがOKの場合、情報機器200は、基準パターンを基にパターンメモリ上の各パターンの素子の位置に素子番号を割り付ける(S146)。基準パターンが上下左右に非対称なパターンの場合、情報機器200は、基準パターンの向きは決定することができ、基準パターン上の装置110Pの各素子に対応する位置に素子番号を付与する。より具体的には、情報機器200は、各素子の座標と素子番号とを対応づける。そして、情報機器200はパターンメモリの素子の位置情報を基に素子番号を付与してパターンを特定する。そして、情報機器200は、パターンコード(静電容量コード)を取得し、取得完了を装置110Pに通知する(S147)。
図198は、パリティチェックを行わないパネル入力処理を例示するフローチャートである。この処理で、S140からS142の処理は図196と同一のであるので、その説明を省略する。この処理では、情報機器200は、記憶したパターン数が情報パターン数+1に達したか否かを判定する(S143A)。情報パターン数+1とは、情報パターン数に加えて、基準パターンを取得した場合のパターン数である。記憶したパターン数が情報パターン数+1に達していない場合、情報機器200は、S140の処理に戻り、検知イベント取得処理を実行する。
一方、記憶したパターン数が情報パターン数+1に達した場合、情報機器200は、基準パターンを基に素子の位置に素子番号を割り付ける(S146)。そして、情報機器200は、素子バッファの素子の位置情報と基準パターンの素子番号を基に静電容量コードを取得する(S148)。そして、情報機器200は、パターンコード(静電容量コード)の取得完了を装置110Pに通知する(S148)。
図199は、装置110Pの物理量の変化によるパターン出力処理を例示するフローチャートである。この処理では、装置110Pは、最初のパターンを出力し、その後全OFFパターンを出力する(S170)。そして、装置110Pは次のパターンの出力指示を待つ(S171)。次のパターンの出力指示がなかった場合、装置110Pは次のパターンの出力指示に代わって完了コードを受信したか否かを判定する(S178)。装置110Pは、完了コードを受信した場合には、パターン出力を終了する。一方、S171、S178の判定で、次のパターンの出力指示がなく、完了コードも受信していない場合、装置110Pは、S171の処理に戻る。
一方、S171の判定で、次のパターン出力指示があると、装置110Pは、次のパターン出力指示とともに光コードで送付される折り返しパターンを取得する(S172)。本実施形態では、情報機器200は、全OFFパターンを検知すると、装置110Pに対して、次のパターンの出力指示を光コードで送信する。また、次のパターンの出力指示には、前回装置110Pから素子111の物理量の変化によって情報機器200に出力されたパターンが折り返されている。このパターンを折り返しパターンと呼ぶ。
S171,S172で装置110Pが折り返しパターンを取得することは、情報入力部は前記応答されたエネルギーから応答情報を取得することの一例といえる。また、次のパターンの出力指示と折り返しパターンは、応答情報の一例といえる。また、次のパターンの出力指示と折り返しパターンは、OFF認識情報ということができる。
そして、装置110Pは送付済みパターンと送り返しパターンを比較する(S173)。送付済みパターンとは、装置110Pが折り返しパターン受信まで保持している、前回送信済みのパターンである。送付済みパターンと送り返しパターンとが一致した場合(S174でYES)、装置110Pは次のパターンを出力する(S176)。
一方、送付済みパターンと送り返しパターンとが一致しない場合(S174でNO)、装置110Pは送付済みパターンを再出力する(S175)。S173の処理は正誤判定の一例といえる。また、S175の処理は、該当する所定量の情報を再出力することの一例ということができる。また、S175、S176の処理は、該OFF認識情報を入力後に、情報出力部は、該OFF認識情報を同期信号として次の物理量の変化により前記ON状態を生じさせることの一例といえる。S175、S176のパターンの出力後、装置110Pは、全OFFのパターンを出力する(S177)。そして、装置110Pは、処理をS191に戻す。
S175からS177の処理は、装置110Pが第1の時点において前記1以上の素子の少なくとも1つをON状態とし、前記第1の時点以降の第2の時点において前記1以上の素子をすべてOFF状態とする処理の一例ということができる。また、本実施形態で、装置110Pが素子111からタッチパネルに検知させる物理量の変化は、パネルによって検知されるON状態と前記素子からの物理量が前記パネルによって検知されないOFF状態とを生じさせる変化の一例ということができる。
図200は、パネル入力処理の変形を例示する。図では、パターンコードを検出する情報機器200は、全ONの基準パターンを検出することで、パターンコードの出力開始を認識する。図199の処理では、まず、情報機器200は全ONパターンを検知することで開始する(S150)。なお、全ON検知前、情報機器200は、装置110の存在が認識できていない状態と考えることができる。
情報機器200は、全ONを検知すると、素子111の配置を特定する(S151)。そして、情報機器200は、素子111が全OFFとなるまで待つ(S152)。情報機器200は、全OFFを検知すると(S152でYES)、1以上の素子がONとなるまで待つ(S153)。1以上の素子がONとなる前に、所定時間が経過し、タイムアウトが発生すると(S154でYES)、情報機器200は、処理を終了する。
S153の判定で少なくとも1つの素子111がONになると(S153でYES)、情報機器200は、ONの素子111の識別、すなわち、素子111-1から111-5のいずれであるかを記憶する(S155)。そして、情報機器200は、素子111が全OFFを検知した否かを判定する(S156)。情報機器200は、全OFFを検知できない場合、処理をS155に戻し、ONの素子を記憶する。このようにして、情報機器200は、全OFFが検出されまで、どの素子111がONになるかを記憶する。
S156の判定で、全OFFが検知されると(S156でYES)、情報機器200は、1回の出力パターンを特定し、保存する。すなわち、S155の処理で検知されたONの素子111をビット1とし、ONとならなかった素子をビット0とするビットパターン4ビットを保存する(S157)。なお、実施形態27において、素子111の数が5に限定される訳ではないので、1回のパターンの出力によるビット数が4ビットに限定される訳ではない。
次に、情報機器200は誤りチェック用の光コード、つまり、S157で保存したビットパターンに相当する光コードを装置110のフォトダイオードWPD1からWPD5に発光する(S158)。フォトダイオードWPFD1からWPD5の配置位置は、例えば、図72G等のように素子111の近傍であってもよいし、図179のような配置位置でもよい。S158によって、S157で保存したビットパターンに相当する光コードを装置110Pが受光すると、装置110Pは素子111から出力したパターンと、フォトダイオードWPFD1からWPD5から受光した光コードが合致するか否かを判定する。装置110Pがエラーを検知すると、素子111からパターンを再出力する。装置110Pがパターンを再出力する手順は、例えば、図166、図167、図168、図169に例示したものと同様である。すなわち、装置110Pは、出力済みのパターンコードを一定期間保持しておき、情報機器200から送り返された光コードと出力済みのパターンコードとの間に不一致があった場合には、例えば、エラーが検知されたパターンコードのインデックスを出力し、さらにエラーが検知されたパターンコードを出力すればよい。即ち、S158の光コード出力によって、装置110Pでエラーが検知された場合のエラー訂正手順は実施形態20と同様である。
次に、情報機器200は、所定数のパターン、つまり、情報パターン数+1個のパターンが保存された否かを判定する(S159)。すなわち、情報パターン数+1個のパターンは1通りのパターンコードの入力が終了したことを意味する。そこで、情報機器200は、1連のパターンコード(静電容量コード)を特定し、保存する(S160)。この保存したパターンコードには、図193のパリティパターンに対応するビットパターンと、情報パターン(1)から(4)に対応するビットパターンが含まれる。パリティチェックは、図200の処理を実行するプログラムよりも上位のプログラムがチェックすればよい。なお、S158の処理によって、1回のパターン入力ごとに誤りチェックが実行されるので、パリティチェックは実施しなくてもよい。また、図200に例示するように、S160の処理の後に、パリティチェックを実行してもよい。そして、情報機器200は、処理をS153に戻し、次のパターンコードを検知する。
なお、図200では、パターンコードは全ONのヘッダパターン(通し番号1)から開始する。しかし、情報機器200は、必ずしも、ヘッダパターンの検知から処理を開始しなくてもよい。情報機器200は、パリティパターン、情報パターン(1)から(4)を記憶後、最後にヘッダパターンを検知したときに、一連のパターンコードの検出が終了したことを認識してもよい。また、例えば,情報機器200は、まず、情報パターン(1)から(4)を認識し、次にヘッダパターンを認識してもよい。この場合に、情報機器200は、ヘッダパターンの次にパリティパターンの入力があるものして、次のパターンを検知すればよい。
同様に、情報機器200は、例えば、まず、情報パターン(2)から(4)を認識し、次にヘッダパターンを認識してもよい。この場合に、情報機器200は、ヘッダパターンの次にパリティパターンと、情報パターン(1)の入力があるものして、以降のパターンを検知すればよい。情報機器200が情報パターン(3)あるいは(4)を最初に認識する場合も同様である。
図201は、情報機器200と装置110Pとの間の通信処理の変形例を示すフローチャートである。この処理では、装置110からの出力指示にしたがって、情報機器200が光コードを発光し、装置110に受光させる。また、折り返しコードによるエラーチェックを情報機器200が実行する。図201の処理は光コード出力処理と呼ばれる。
この処理では、まず、情報機器200が光コードでトリガ信号を出力する(S190)。次に、情報機器200は、次の光コードの出力指示を待つ(S191)。次の光コードの出力指示がなかった場合、情報機器200は次の光コードの出力指示に代わって完了コードを受信したか否かを判定する(S198)。情報機器200は、完了コードを受信した場合には、光コード出力処理を終了する。一方、S191、S198の判定で、次の光コードの出力指示がなく、完了コードも受信していない場合、装置110Pは、S191の処理に戻る。
一方、S191の判定で、次の光コードの出力指示があると、装置110Pは、次の光コードの出力指示とともに送付される折り返しのパターンを取得する(S192)。本実施形態では、次のパターンの出力指示には、前回情報機器200から素子111Pに送信(発光)された光コードの情報が素子111によるパターンとして折り返されている。このパターンを折り返しパターンと呼ぶ。
そして、情報機器200は送付済み光コードと送り返しパターンを比較する(S193)。送付済み光コードとは、情報機器200が折り返しパターン受信まで保持している、前回送信済みの光コードである。送付済み光コードの情報と送り返しパターンの情報とが一致した場合、情報機器200は次の光コードを出力する(S196)。
一方、送付済み光コードと送り返しパターンとが一致しない場合、情報機器200は送付済み光コードを再出力する(S197)。そして、装置110Pは、処理をS191に戻す。
以上述べたように、本実施形態の装置110Pは、情報パターンと情報パターンとの間に全OFFのパターンを挿入するので、装置110Pからの物理量出力時、素子111がONになった後に、OFFになるまでの時間を要する場合、あるいは、素子111によって(あるいは各素子111に接続される各SW115によって)、OFFになるまでの時間にばらつきがある場合でも、情報パターンと情報パターンを区別して出力できる。また、実施形態27の手順によれば、情報機器200は、物理量変化によるパターン取得後、そのパターンで特定される情報を光コードで装置110Pに送り返し、装置110Pに正誤チェックを実行させ、エラーがある場合に、パターンを再出力させる。したがって、情報機器200と装置110Pは、素子111(素子111に接続されるSW115)からの物理量変化によるパターンと光コードによって信頼性の高いを通信を実現できる。
図202から図206により、実施形態28に係る装置110Qの処理を説明する。本実施形態では、装置110Qが素子111からの物理量の出力レベル(静電容量の大きさ、電界強度)または情報機器200物理量の出力レベルを判定する閾値を調整する処理を説明する。なお、本実施形態の装置110Qの構成および処理手順は、上記実施形態0のコード発生装置1、実施形態1から実施形態9、実施形態20から実施形態23、実施形態27の装置110から110N、110P(以下単に装置110等)のパターンコードの出力およびその読み取りに適用できる。
上記実施形態1の装置110等では、接触導体114に接触する人の静電容量と素子111の静電容量と、素子111から接触導体114に接触する人に至る系の浮遊容量と含む合成容量に依存して、情報機器200のタッチパネルによって検知される素子111の面積(以下タッチ面積と呼ぶ)が変動する。本実施形態では、情報機器200のタッチパネルによって検出される素子111のタッチ面積を装置110Q側で調整するための構成及び処理を説明する。
素子111間の距離が十分に取れ、素子111の近傍に電気部品の配置がない場合は、直径7.5~8mm前後の円形状の素子111によってタッチパネルに影響を与える領域(以下、反応領域)の面積、あるいは寸法(例えば、最大の長さ方向の寸法である最大長)は、大人の指でスマートフォン、あるいは、タブレット端末等のタッチパネルにタッチした際のタッチ領域の面積や最大長と概ね同一となる。
複数の素子111が互いに近傍(数百ミクロンから数ミリメートル程度)にある場合、素子111同士のカップリングにより、反応領域が大きくなる傾向がある。反応領域が大きい場合には、SW115をONした際のタッチパネルによる検出領域の寸法が大きすぎて、隣り合う2個の素子111によう反応領域が1個として認識されることがある。また、反応領域が大きすぎる場合に、タッチパネルによって検知される反応領域の中心座標値が本来の素子111の中心に対応する位置からずれる場合がある。このように、情報君200のタッチパネルが適正な反応領域を超える反応領域を検出した場合は、適正な反応領域になるように光コードにより、装置側に指示し、SW1や、SW1+SW2をONにして、反応領域が適正になるように制御する。
スマートフォンあるいはタブレット端末等のタッチパネルの性能や、保護シートの材料の誘電率や厚さの影響で、反応領域が小さくなり、認識しづらくなる場合がある。このように、情報機器200のタッチパネルによって検出された反応領域の寸法、面積等が適正な反応領域の寸法、面積等を下回る場合は、適正なの寸法、面積等になるように、情報機器200は光コードにより装置110Q側に指示する。
すなわち、本実施形態では、人が接触導体114(図58等)に接触した状態で、装置110Qの素子111をONとOFFとで切り替える。そして、装置200は、素子111がONのときのタッチ面積、すなわち、素子111からの物理量出力により、タッチパネルのタッチセンサがタッチ検出の閾値を超えた表面部分の寸法(例えば、タッチセンサのマトリックスの電極数数)を取得する。このとき、装置110Qは、SW115の順方向バイアス値をパラメータとして変更しつつ、素子111をONとOFFとで切り替える。そして、装置110は、最も適正な順方向バイアス値を決定する。
図202は装置110Qと、情報機器200の信号授受の関係を例示する図である。図のように、装置110Qは、SW115の順方向バイアス電圧(または電流)をDAC DA1によって調整可能である。また、CPU116は、DAC DA1から出力される順方向バイアス電圧(または電流)を指示する。CPU116の制御によって、DAC DA1からの電圧値(または電流値)を調整することで、SW 115の順方向バイアス時の抵抗を調整できる。例えば、SW 115が通常のダイオードである場合、例えば、ダイオードの電流電圧特定をマップ形式で、電流Iと電圧Vの関係を情報機器200のメモリ等に保持しておき、順方向バイアス電圧等の指示を光コードで情報機器から装置110Qに指示してもよい。
図202の例では、まず、ユーザは装置110Qの素子111のある作用面を情報機器200のタッチパネルに載置する。そして、情報機器200は、装置110Qに順方向バイアスの調整処理を実行することを指示する。そして、情報機器200からの光コードによる指示にしたがって、装置110QがSW115を所定の電圧値(例えば、0.7V)で順方向にバイアスを加える。所定の電圧値は、初期値であってもよいし、現在の設定値であってもよい。そして、SW115がONになったことに伴う素子111とタッチパネルとの相互静電容量(あるいは素子111からの電界強度)等の物理量の変化をタッチパネルが検知する。そして、タッチパネルは検知した物理量の変化にしたがって、素子111の影響が及ぶ範囲、つまり、タッチパネルに対するタッチ操作相当の物理量の変化が得られた領域の寸法、面積等を判定する。
得られた領域の寸法が適正値から許容差の範囲の場合、情報機器200は、OKを示す光コードを装置110Qに送る。また、領域の寸法が適正値に対して小さすぎる場合、情報機器200は、順方向バイアス電圧等の所定増分による増加を装置110Qに指示する。また、領域の寸法が適正値に対して大きすぎる場合、情報機器200は、順方向バイアス電圧等の所定増分による減少を装置110Qに指示する。装置110QのCPU116は、フォトダイオードを介して光コードによる指示を受光し、光コードによる指示を復号し、DAC DA1を制御し、順方向バイアスを調整する。
このようにして、情報機器200は、領域の寸法が適正値になるまで、指示と、タッチパネルでの上記領域の検出を繰り返す。そして、得られた領域の寸法が適正値から許容差の範囲になると、情報機器200は、OKを示す光コードを装置110Qに送る。装置110QのCPU116は、OKが通知されたときのDAC DA1の設定値を不揮発性のレジスタに保持し、以降の処理でDAC DA1の設定値として用いる。
以上の処理によって、タッチパネルに対するタッチ操作相当の物理量の変化が得られた領域の寸法、面積が適正値から許容差の範囲に近づくように調整される。したがって、CPU116とDAC DA1は、一例として、物理量制御部であるSW115を制御して1以上の素子111に生じる物理量の変化に伴うパネルへの作用の程度を調整しているといえる。
図203は、図202の変形例を示す図である。図202のように、装置110Qは、DAC DA1の代わりに、パルス発生器PG1を備えるようにしてもよい。パルス発生器PG1は、SW115(半導体スイッチ)の順方向電圧(または電流)を所定のディーティ比、かつ、所定の周波数のパルス信号で加える。例えば、装置110Qは、ディーティ比を1(100%)に近づけることで、順方向電圧(あるいは電流)を増加し、半導体スイッチの順方向抵抗を低下できる。また、装置110Qは、ディーティ比を1(100%)から低下させることで、順方向電圧(あるいは電流)を低下させ、半導体スイッチの順方向抵抗を増加できる。
したがって、図202の場合と同様、情報機器200は、装置110Qの素子の影響が及ぶ領域の寸法が適正値に対して小さすぎる場合、情報機器200は、パルス信号のデューティ比の所定増分による増加を装置110Qに指示する。また、領域の寸法が適正値に対して大きすぎる場合、情報機器200は、パルス信号のデューティ比の所定増分による減少を装置110Qに指示する。装置110QのCPU116は、フォトダイオードを介して光コードによる指示を受光し、光コードによる指示を復号し、パルス発生器PG1を制御し、デューティ比または周波数を調整する。このようにして、情報機器200は、領域の寸法が適正値になるまで、指示と、タッチパネルでの上記領域の検出を繰り返す。
なお、CPU116は、パルス信号のデューティ比を変更する代わりに、周波数を変更するようにしてもよい。周波数を変更することで、SW115が有するインピーダンスが変更される。したがって、上記図202の場合と同様、CPU116とパルス発生器PG1は、SW115のインピーダンスを変化させ、順方向電圧(あるいは電流)を調整できる。
以上の処理によって、タッチパネルに対するタッチ操作相当の物理量の変化が得られた領域の寸法、面積が適正値から許容差の範囲に近づくように調整される。したがって、CPU116とパルス発生器PG1は、一例として、物理量制御部であるSW115を制御して1以上の素子111に生じる物理量の変化に伴うパネルへの作用の程度を調整しているといえる。
図204A、図204Bは図202、図203の変形例を示す図である。図204Aは、素子111の平面図と、素子111の平面図中の各部と接触導体、および半導体スイッチSW1からSW4との接続を例示した図であり、図204Bは、図204Aの素子111を、P1矢印を含み紙面に垂直な平面で切断した断面図である。
図204A、図204Bでは、素子111は、中央金属膜の部分(導体1)と前記中央金属膜の部分を取り囲む1以上の環状金属膜の部分(導体2から導体4)を有する。そして、導体1から導体4は、スイッチSW1からSW4によって、接触導体114と接続可能となっている。したがって、CPU116は、スイッチSW1からSW4とともに調整部として作用し、中央金属膜の部分(導体1)と1以上の環状金属膜の部分(導体2から導体4)のうちのSW1からSW4によって接触導体114に導通される部分の数を調整する。装置200は、図202、203の場合と同様、初期状態または現在の設定値における素子111Aによる反応領域を取得し、反応領域の寸法、面積が適正値となるように、SW1からSW4をONにする組み合わせを決定する。ON信号となるスイッチの組み合わせは、例えば、SW1、SW1+SW2、SW1+SW2+SW3、あるいはSW1+SW2+SW3+SW4等である。
図202、図203の場合と同様、情報機器200は、装置110Qの素子の影響が及ぶ領域の寸法が適正値に対して小さすぎる場合、情報機器200は、ONにするスイッチSW1からSW4等の増加を光コードで装置110Qに指示する。また、領域の寸法が適正値に対して大きすぎる場合、情報機器200は、OFFにするスイッチSW1からSW4等の増加を光コードで装置110Qに指示する。装置110QのCPU116は、フォトダイオードを介して光コードによる指示を受光し、光コードによる指示を復号し、指示にしたがって、ONにするスイッチを増加あるいは削減する。このようにして、情報機器200は、領域の寸法が適正値になるまで、指示と、タッチパネルでの上記領域の検出を繰り返す。
以上の処理によって、タッチパネルに対するタッチ操作相当の物理量の変化が得られた領域の寸法、面積が適正値から許容差の範囲に近づくように調整される。したがって、CPU116は、一例として、物理量制御部であるSW1からSW4を制御して1以上の素子111に生じる物理量の変化に伴うパネルへの作用の程度を調整しているといえる。
なお、この例では、素子111Aは導体1から導体4に分割しているが、分割数が4に限定される分けではない。すなわち、導体の数が3以下でもよいし、5以上であってもよい。また、スイッチの数は導体の数応じて適宜設ければよい。また、図204において、導体1は円形であり、導体2から導体4は円環状であるが、これらの導体が円形あるいは円環状のものに限定される訳ではない。例えば、導体1が多角形であってもよいし、導体2から導体4が多角形環状パターンであってもよい。
この図204A、図204Bの例では、直径6mm、7mm、8mm、9mmの導体を選択できるようにしているが、装置を製造する際には、導体間の距離や導体の材料、導体間がどのような非導電材料で充填されているか、導体の接面を保護する材料の誘電率、の導線の長さ等、様々な条件により、導体の直径やリング状の導体の数を決定すればよい。なお、リング状の導体間は、非導電体で誘電率の低い材料で充填しておくことが望ましい。これによって、通電していない場合のカップリングを極力低減できるからである。まあ、リング状の導体間に空隙を設けてもよい。導体を凸状にしてもよい。
図205は、実施形態208のキャリブレーションを実行する情報機器200の処理を例示するフローチャートである。この処理では、情報機器200は、装置110Qへキャリブレーション開始と順方向バイアス設定指示を光コードで送信する(S201)。次に、情報機器200は、装置110Qへパターン出力指示を送信する(S202)。装置110Qは、パターン出力指示にしたがって、初期値または現在値でSW115をONにする。このとき、装置110Qは、SW115を1つ1つONにしてもよいし、SW115を複数ONにしてもよい。次に、情報機器200は、反応領域の面積を取得する(S203)。
そして、情報機器200は、反応領域の面積が適正値から許容の範囲か否かを判定する(S204、S205)。S204、S205の判定で、反応領域の面積が大きすぎる場合、情報機器200は、装置110Qに減少設定を指示する(S206)。減少設定は、例えば、順方向バイアスの減少、デューティ比の低下、周波数の低下、図205でスイッチSW1からSW4のうち導通するものの削減等である。
一方、S204、S205の判定で、反応領域の面積が小さすぎる場合、情報機器200は、装置110Qに増加設定を指示する(S206)。増加設定は、例えば、順方向バイアスの増加、デューティ比の増加、周波数の増加、図205でスイッチSW1からSW4のうち導通するものの増加等である。
そして、S204の判定で、反応領域の面積が適正な場合、情報機器200は、装置110Qへ光コードで完了通知を送信する(S208)。装置110Qは、完了通知を受信すると、キャリブレーション処理による現在の設定を不揮発性のレジスタに保持し、以降の処理で使用する。
以上述べたように、本実施形態の情報機器200は、装置110Qの素子111の影響が及ぶタッチパネル上の反応領域が適正値となるとように、装置110Qを設定できる。装置110Qは、情報機器200のタッチパネルでの反応領域の検出結果から、反応領域の寸法、面積が適正値になるように調整することができる。
図206は、実施形態28の変形例に係る情報機器200の処理を示す図である。上記実施形態28では、情報機器200は、反応領域が適正値となるとように、装置110QにSW115が半導体スイッチである場合の順方向バイアス等の設定値を指示した。図206に示す変形例では、情報機器200は、反応領域の寸法、面積が適正値となるように、タッチパネルのタッチセンサが相互静電容量の変化を検知する閾値を調整する。図206の他の処理は、図205と同様である。すなわち、図206において、S201からS205の処理は、図205と同一であるので、その説明を省略する。
S204、S205の判定で、反応領域の寸法、面積が大きすぎる場合、情報機器200は、タッチパネルのタッチセンサの閾値を増加させる(S216)。閾値が増加することで、閾値に達する検出値のタッチセンサが減少し、反応領域の寸法、面積等が小さくなる。一方、S204、S205の判定で、反応領域の寸法、面積が小さすぎる場合、情報機器200は、タッチパネルのタッチセンサの閾値を低減する(S217)。閾値が低下することで、閾値に達する検出値のタッチセンサが増加し、反応領域の寸法、面積等が大きくなる。そして、反応領域の寸法、面積が適正値になると(S204でYES)、情報機器200は、閾値を不揮発性のメモリ等に保存し、装置110Qに完了を通知する(S218)。
図206の処理によれば、装置110Qに特殊な構成を設けることなく、情報機器200の設定で、反応領域の寸法、面積を適正な値とすることができる。
図207から図209を参照して、実施形態29の装置110について説明する。図207から図209は、いずれも、素子111の変形例を示す。なお、本実施形態の装置110の構成は、上記実施形態0のコード発生装置1、実施形態1から実施形態9、実施形態20から実施形態23、実施形態27、実施形態28の装置110から110N、110P、110Q(以下単に装置110等)に適用できる。
図207は、素子111Bの構成を例示する図である。図は、素子111Bの平面図と側面図(正面図)を組み合わせたものである。図のように、素子111Bは中心に近い部分が厚く、周辺に近いほど薄い立体形状となっている。すなわち、素子111Bのタッチパネルに接触する面は、中央部が周辺部より高くなっている。すなわち、素子111Bの接触面の中心付近の法線方向の高さが周辺付近より高い凸形状となっている。
したがって、素子111Bの中央分は、タッチパネルに密着しやすい。一方、素子111Bの周辺に近い部分ほど、タッチパネルとの間に僅かな空気層ができやすい。このような構造により、タッチパネルは中央部分の静電容量を強く検知し、中心座標位置を認識する精度が向上する。すなわち、素子111Bは、タッチパネルに接触するそれぞれの接触面の中心付近で生じる物理量の変化が接触面の周辺付近よりも大きくなるように形成されている。
図208は、素子111Cの構成を例示する図である。図で黒色が付された部分は導体である。すなわち、素子111Cは、編み目状の導体を有し、かつ、接触面の中心付近を被覆する単位面積当たりの導体面積が周辺付近より多くなっている。すなわち、素子111Cは、放射状の導体と環状導体の組み合わせによって、上記導体密度の分布を達成している。このような構造により、タッチパネルは中央部分の静電容量を強く検知し、中心座標位置を認識する精度が向上する。すなわち、素子111Cは、タッチパネルに接触するそれぞれの接触面の中心付近で生じる物理量の変化が接触面の周辺付近よりも大きくなるように形成されている。
図209は、素子111Dの構成を例示する図である。素子111Dは、中央に近いほど抵抗値の低い材料が用いられ、周辺に近いほど抵抗値の高い材料が用いられている。すなわち、素子111Dは接触面の中心付近の導電率が周辺付近より高い構成となっている。例えば、印刷によって素子111Dを形成する場合、導電インクの印刷密度(網点)をグラデーションのように徐々に変化させ、中心付近で密度を高くし、抵抗値を低下させることができる。
このような構造により、タッチパネルは中央部分の静電容量を強く検知し、中心座標位置を認識する精度が向上する。すなわち、素子111Dは、タッチパネルに接触するそれぞれの接触面の中心付近で生じる物理量の変化が接触面の周辺付近よりも大きくなるように形成されている。
図210、図211により、実施形態30に係る装置110Sについて説明する。図211は、装置110Sの平面図であり、図210は、図211の矢印P2、P2で装置110Sを切断した断面図である。なお、本実施形態の装置110Sの構成は、上記実施形態1から実施形態9、実施形態20から実施形態23、実施形態27から実施形態28の装置110から110N、110Pから110Q(以下単に装置110等)に適用できる。
装置110Sは、上面(作用面の反対面)を導電シートで被覆される。ただし、誘電率の高い膜で被覆し、表面に図柄を印刷できるようにしてもよい。図211は、装置110Sの上面(作用面の反対面)の導電シートを取り除いた状態の平面図である。
図のように、装置110Sは、導電シートの下層の基板上に、CPU116、メモリ117、電池122、SW115、フォトダイオ-ドWPDを有している。電池122はボタン電池である。なお、装置110Sを薄型にする場合には、電池122に代えて、ソーラーパネルを設けてもよい。装置110Sを平面方向に装置10Sを見た場合に、CPU116、メモリ117、電池122、SW115、フォトダイオ-ドWPDが存在する領域を制御回路領域と呼ぶことにする。
一方、図211、図210のように、装置110Sの作用面上には、素子111が配置されている。図210のように、平面方向に装置10Sを見た場合に、素子111は、制御領域とは離間した領域に存在する。素子111が存在する装置110Sの平面方向に見た領域を素子領域と呼ぶことにする。一方、素子111が存在しない制御回路領域は非素子領域と呼ぶこともできる。
図211に示すように、素子111は、低誘電率絶縁層に埋め込まれている。すなわち、作用面は、低誘電率絶縁層に、素子111を形成した構造である。素子111は、導電素子と呼ぶことができ、アルミ拍、導電紙、 導電インク印刷等で形成される。ただし、作用面の表面に誘電率の高い膜を設けて、印刷できるようにしてもよい。作用面の表面の膜は、コーティング、あるいは、保護膜と呼ぶことができる。
低誘電率絶縁層は、誘電率の低い非導電体であり、空気層を含む材料が望ましい。低誘電率絶縁層は、例えば、多孔構造、中空構造、または低誘電率絶縁材料が充填された構造の絶縁層であり、例えば、図128A、図128B、図133から図135、図136等の空気層や空隙、図179から図186Bの空気層を含む非導電層、充填材料M2の層等である。
さらに、低誘電率絶縁層の上層(作用面に対する反対面側)には、基板が設けられている。そして、図210に示すように、素子領域において、素子111から上面側(作用面に対する反対面側)に、低誘電率絶縁層及び基板を貫通する貫通配線が敷設されている。貫通配線は、導電シートの下層において、基板の上面(作用面に対する反対面側)でSW115に接続される導線と接続される。すなわち、導線は、基板の上面に設けされ、SW115と貫通配線とを接続する。したがって、素子111は、貫通配線および基板上面側の導線によって素子111を接続される。なお、制御回路領域で、SW115、CPU116、メモリ117、電池122等を接続する配線は図211では記載が省略されている。
また、作用面には、開口が形成され、フォトダイオードWPDが埋め込まれいる。フォトダイオードWPDは、基板の作用面側に取り付けられており、図示しない貫通配線および基板上面上の導線によって、CPU等を含む制御回路領域と接続される。なお、ォトダイオードWPDが埋め込まれる開口は、透明体で被覆される。開口は、テーパー状として、光を集光できる構造としてもよい。
以上のように、装置110Sは、物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって以下のものということができる。すなわち、装置110Sは、装置の対向面から前記パネルが検知可能な物理量の変化が生じる作用面と作用の反対面でユーザの操作を受ける操作面とを有する。作用面は、1以上の素子111が配置された素子領域と素子領域以外の非素子領域を有する。
また、作用面と操作面との間には、多孔構造、中空構造、または低誘電率絶縁材料が充填された構造の絶縁層と、絶縁層の前記操作面側には、1以上の素子のそれぞれに物理量の変化を生じさせる物理量制御部と前記物理量制御部を前記1以上の素子に接続する配線部とを含む配線制御層と、を有する。
また、1以上の素子のそれぞれは絶縁層を貫通する貫通導線によって配線制御層に接続され、配線制御層の非素子領域に対応する操作面側である上層の基板部分には物理量制御部が配置され、配線部は配線制御層内で前記物理量制御部と貫通配線とを接続する。
このような構成をとることにより、基板上の導線、CPU116、メモリ117、電池122、SW115等の制御部品によるカップリングの影響を低減できる。すなわち、多孔構造、中空構造、または低誘電率絶縁材料が充填された構造の低誘電率絶縁により、制御部品によるタッチパネルへの影響を低減できる。なお、電池122の代わりに、ソーラーパネル、例えば、実施形態1等と同様、光電変換素子配列112等によって、ディスプレイ、室内照明等から受光する光で装置110Sの各部に電力を供給するようにしてもよい。また、実施形態1と同様、図65から図67Aのように電磁波、圧電変換、熱電変換等により、電力エネルギーを供給するようにしてもよい。
また、装置110Sがソーラーパネル等の光によって電力供給を行う場合、ソーラーパネルが情報機器200のディスプレイ等の光源に向く面側では、情報機器200のディスプレイ等から受光できるように、光が透過可能な構造、例えば、図182のような支持構造M1(直方体状やハニカム状の井戸型に開口した空間を多数形成したもの)、図185のようなハニカム構造が形成される。
したがって、素子111がSW115によって静電容量、電界強度等の物理量をタッチパネルに検知させる場合に、上記制御部品によるカップリングの影響を低減できる。したがって、装置110Sは安定して素子111からの物理量の変化をタッチパネルに検知させることができる。なお、フォトダイオードWPDについも、タッチパネルのディスプレイからの受光が可能である限り、極力基板上面に近い位置に組み込むようにしてもよい。
図212から図216により、実施形態31に係る装置110Tを説明する。図212は、装置110Tの上側(作用面に対する反対面側)から見た平面図であり、図213は、図212の矢印P3を通る紙面に垂直な平面によって装置110Tを切断した断面図である。図のように、装置110Tは、作用面上の素子111と、作用面を形成する弾性低誘電率絶縁層と、網状金属層を有する。弾性低誘電率絶縁層は、実施形態30の低誘電率絶縁層と同様、多孔構造、中空構造、または低誘電率絶縁材料が充填された構造の絶縁層である。ただし、図212の弾性低誘電率絶縁層は、実施形態30の低誘電率絶縁層よりも弾性があることが望ましい。弾性低誘電率絶縁層は、例えば、図128Bのようにハニカム構造または、スポンジ状の材料で形成された弾性絶縁体CA4とスペーサCA5によって構成してもよい。
網状金属層は、ユーザが装置110Tの上面(操作面という)に指を触れたときに、確実に指が網状金属層に接触する、極力編み目サイズが大きい寸法で形成する。例えば、矩形上の編み目の場合、数ミリ角である。図212は、素子111が配置された領域の上面側(作用面と反対面側)にも網状金属層がある構成を例示する。すなわち、素子111から貫通配線が低誘電率絶縁層を貫通し、網状金属層に接続する。
装置110Sを情報機器200のタッチパネルに載置し、ユーザが指で網状金属層に接触すると、ユーザの静電容量、電界等の物理量の変化が作用面上の素子111表面で発生する。すると、情報機器200は、タッチパネルを介して、物理量の変化を検出する。例えば、図212の場合には、合計4個の素子111によって、物理量の変化した4箇所の位置がタッチパネルに検出される。
さらに、ユーザが網状金属層を押圧すると、弾性低誘電率絶縁層が陥没する。すると、その陥没した部分で、網状金属層がタッチパネルに接近するので、接近した網状金属層の部分によって物理量の変化、例えば、タッチパネルのタッチセンサとの間の相互静電容量の変化、タッチパネル表面での電界強度の変化等が引き起こされる。その結果、タッチパネルは、上記素子111による物理量が変化した位置に加えて、上記陥没した部分による物理量の変化を検出する。
図212の構成では、ユーザは、素子111が配置された領域、すなわち、素子111の周辺でも、網状金属層を押圧し、物理量が変化した位置をタッチパネルに検知させることができる。なお、図212では、タッチパネルが検知可能なマルチタッチ数が最大5箇所であると想定している。したがって、陥没した部分による物理量の変化位置を検知させるため、素子111による物理量の変化位置を4箇所とするため、素子111が4個設けられている。さらに、指2本でタッチするためには、素子111を3個とすればよい。素子111は、アルミ拍、導電紙、導電インク印刷等で作用面(弾性低誘電率絶縁層表面)に形成できる。なお、作用面表面に誘電率の高い膜を設けて、印刷形成してもよい。
また、図212では、タッチパネルが検知可能なマルチタッチ数が最大5箇所であると想定しているが、マルチタッチ数が最大5箇所に限定される訳ではない。すなわち、装置110Tとしては、マルチタッチ数が最大数から指で同時に操作する位置の数を除外した数だけ、素子111を設ければよい。さらに、操作面である網状金属層の上面を誘電率の高い材料等で被覆してもよいし、被覆した誘電率の高い材料の上に図柄を印刷して、ボタン等を形成してもよい。
図214、図215は、装置110変形例である。図214は、変形例に係る装置110Tの上側(作用面に対する反対面側)から見た平面図であり、図215は、図214の矢印P4によって装置110Tを切断した平面図である。
図212、図213では、素子111が配置された領域、すなわち、素子111の周辺でも、網状金属層を押圧し、物理量が変化した位置をタッチパネルに検知させることができる。一方、図214、図215では、装置110Tを平面視したときに、素子111が配置された領域と、網状金属層とが分離している。このような構成によって、ユーザが網状金属層を押圧できる領域が限定されるが、より安定して網状金属層の押圧によってタッチパネルに作用させることができる。ユーザの指によって陥没した部分と、素子111とのカップリングが抑制できるからである。
図216は、第4の変形例に係る装置110Uの構成を例示する図である。図216は、装置110Uは平面図、左側面図、および正面図を組み合わせて点線で結んだ図である。
図のように、装置110Uは、溝部が形成された誘電体層と、誘電体層の上層の網状金属の層を有する。ただし、網状金属の層に代えて、導電印刷層を形成してもよい。導電印刷層は、例えば、誘電体層の上層に誘電率の高い膜を設けて、導電インクで印刷によって導電路を形成したものである。導電印刷層は、他の印刷と同一面に印刷してもよい。以下、網状金属または導電印刷層を網状金属層という。網が格子状の場合に、格子間隔は6mm程度とし、指でタッチした場合に必ず導線または導電インク印刷線に触れるようにし、且つ、指をタッチパネルが感知するようにする。なお、網状金属層は、網状導電体層ということもでき、網状金属層の1つ1つの導線は導電路ということができる。誘電体層と網状金属層の成型方法としては、例えば、金網を配置したシートまたは導電インクで印刷したシートを格子状に溝のある、誘電体層に下向きに貼り付ければよい。したがって、シートによって、金網、あるいは導電インク等は背面に隠されることになる。このような構成でも、シートが十分に薄くかつ誘電率が高い場合には、人の網状金属層への接触による素子111での静電容量あるいは電界強度等の物理量の変化が引き起こされる。
装置110Uは、下面側がタッチパネルに作用する作用面となっており、素子111を複数個(図では4個)有する。素子111は、誘電体層を貫通する貫通配線によって網状金属層に接続される。したがって、ユーザが網状金属層に指を触れることで、貫通配線を通じてユーザの静電容量が素子111と接続され、作用面に相互静電容量または電界強度等、物理量の変化を引き起こす。
また、図のように、装置110Uは、網状金属層に含まれる導線に対応する部分で誘電体層内に溝部を有している。溝部は網状金属層の導線が形成する経路をそのまま誘電体層内に平行移動し、断面が0.3mm程度以上の矩形、多角形、あるいは円形の通路状の空間とした形状である。すなわち、誘電体層の溝部は、網状金属層を構成する導電路に並行して形成されるといえる。溝部の幅は、指の誘電体層への接触によってタッチパネルが反応するように、1mm程度以内とする。また、溝部の深さは0.3mm程度以上とし、導線からの静電容量をタッチパネルが感知しないようにする。
この溝部の存在によって、タッチパネルに載置された装置110Uにおいて、ユーザの指が網状金属層に触れても、タッチパネルは網状金属層による相互静電容量、電界強度等の物理量の変化を検知しづらい。すなわち、網状金属層の導電路の直下に、格子状の溝を形成して、網状金属または網状印刷部分の導体によるタッチパネルへの影響を低減している。
一方、網状金属層は、誘電体層を貫通する貫通配線によって素子111と接続されている。したがって、ユーザの指が網状金属層に触れることで、素子111での物理量の変化がタッチパネルに検知される。さらに、ユーザの指が誘電体に触れることで、誘電体層を介して、相互静電容量、電界強度等の物理量の変化がタッチパネルに検知される。なお、ここで、網状金属がシート裏面に配置されている場合、あるいは、シート裏面が導電インクで印刷されて網状の導電路が形成されている場合には、ユーザの指が導電路あるいは、シート下層の誘電体に直接触れる訳ではない。しかし、シート自体が十分に薄いか、誘電率が十分に高い場合、ユーザのシートを介した導電路への接触の影響(静電容量、あるいは電界強度の変化)を素子111に及ぼすことができる。また、シート自体が十分に薄いか、誘電率が十分に高い場合、ユーザのシートを介した下地の誘電体への接触の影響(静電容量、あるいは電界強度の変化)をタッチパネルに及ぼすことができる。
したがって、図216の構成では、図212から図215とは異なり、誘電体層に弾性がなく、網状金属層が陥没しない場合であっても、網状金属層によって、素子111での物理量の変化がタッチパネルに検知されるとともに、誘電体への指の接触操作による相互静電容量、電界強度等の物理量の変化がタッチパネルに検知される。
なお、情報機器200のマルチタッチ数の最大値が5であるとする。この場合、ユーザの指による情報機器200のタッチパネルへのタッチ操作を有効とするため、素子111の個数は4個とする。なお、ユーザが指2本でタッチパネルにタッチ操作するためには、111素子を3個とする。
したがって、図216では、一般的なプラスチックカードに近い材質で、使い勝手のよりカード形状の装置110Uが形成できる。
図216の例では、素子111が配置された領域にも網状金属層または網状印刷層が形成されている。したがって、図216の装置110Uでは、ユーザは素子111が配置された領域でも、網状金属層を介して、素子111による作用を作用面に接触または近接させたタッチパネルに及ぼすことができる。
図217は、装置110Uの変形例である。図217の例では、導電性の素子111が配置された素子領域とは異なる領域に網状金属層または網状印刷層が形成されている。ここで、素子領域は、装置110Uを平面視した場合に、作用面側に素子111が配置される平面領域をいう。図の構成では、操作面(上面)の素子領域に網状金属層がないため、操作面側の素子領域では、素子111を介した物理量変化をタッチパネルに及ぼすことはできない。ただし、ユーザが指で網状金属層に触れるときに、指が誘電体層にも触れるので、誘電体層を介してユーザの操作がタッチパネルに伝達される。この場合、ユーザによる操作が素子領域から離れた領域でなされるので、素子111の影響が低減され、ユーザ安定して誘電体層を介した操作を行うことができる。
図218は、他の変形例に係る装置110Uの構成を例示する図である。図218は、装置110Uは平面図、左側面図、および正面図を組み合わせて点線で結んだ図である。図のように、図218においても、装置110Uは、誘電体層と、作用面である誘電体層下面の素子111と、操作面である誘電体層上面の網状金属層と有している。さらに、図218は、装置110Uは、素子111と網状金属層の接続を制御するSW115、情報機器200のディスプレイから光コードを受光するフォトダイオードWPDを有している。さらに、図では、省略されているが、図58、図64等と同様、図218の装置110Uは、CPU116、メモリ117、光電変換素子配列112等を有する。図では、SW115、フォトダイオードWPD、CPU116、メモリ117、光電変換素子配列112等の部分は素子ON/OFF制御部と呼ぶ。したがって、図218の装置110Uの操作面(上面)は、素子領域、素子ON/OFF制御部、および網状金属層が設けられたタッチ領域の3つの領域を有している。
したがって、図218の装置110Uは、ユーザが網状金属層に触れているときにSW115のON/OFF動作によって、素子111を介して物理量変化をタッチパネルに検知させることができる。また、装置110Uは、ユーザが網状金属層の下の誘電体層に触れることで、ユーザのタッチ操作をタッチパネルに検知させることができる。さらに、装置110は、フォトダイオードWPDにより情報機器200のディスプレイの発光による光コードを受光できる。
なお、本実施形態で説明した装置110Tの構成である網状金属層と弾性低誘電率絶縁層とを組み合わせて、素子111によるタッチパネルへの作用とユーザの指によるタッチパネルへの作用とによってタッチパネルと通信する構成は、上記実施形態1から実施形態9、実施形態20から実施形態23、実施形態27から実施形態28の装置110から110N、110Pから110Q(以下単に装置110等)に適用できる。例えば、図58の装置111において素子111を弾性低誘電率絶縁層に組み込み、作用面を形成するとともに、接触導体114に代えて、網状金属層を形成すればよい。また、例えば、図128A、図149、図150等において、タッチ領域TC2およびタッチ領域TC4において、上側の保護・印刷層(例えば、図128A参照)の直下に、導体板CA2に代えて、網状金属層を設け、裏側の絶縁体CA3に代えて弾性絶縁体を使用すればよい。
同様に、装置110Uの構成である網状金属層と空洞を有する誘電体とを組み合わせて、素子111によるタッチパネルへの作用とユーザの指によるタッチパネルへの作用によっては、タッチパネルと通信する構成は、上記実施形態1から実施形態9、実施形態20から実施形態23、実施形態27から実施形態28の装置110から110N、110Pから110Q(以下単に装置110等)に適用できる。例えば、図58の装置111において素子111を空洞のある低誘電体に組み込み、作用面を形成するとともに、接触導体114に代えて、網状金属層を形成すればよい。また、例えば、図128A、図149、図150等において、タッチ領域TC2およびタッチ領域TC4において、上側の保護・印刷層(例えば、図128A参照)の直下に、導体板CA2に代えて、網状金属層を設け、裏側の絶縁体CA3に代えて空洞のある誘電体を使用すればよい。
図219、図220を参照して実施形態32に係る装置110Vを説明する。図219は、装置110Vをタッチパネルに作用する作用面側から見た平面図であり、図220は、図219の矢印P5を通る紙面に垂直な平面によって装置110Vを切断した断面図である。本実施形態では、装置110Vは、素子111が配置された素子領域に、ソーラーパネル112Cを有している。ソーラーパネル112Cは、装置110Vの制御回路領域に電力を供給する。実施形態32の他の構成および作用は実施形態30の装置110Sと同様である。
実施形態32では、ソーラーパネル112Cが素子領域に設けられている。すなわち、装置110Sの作用面上には、素子111が配置されている。実施形態30と同様、図220のように、平面方向に装置10Sを見た場合に、素子111は、制御領域とは離間した領域に存在する。素子111が存在する装置110Sの平面方向に見た領域を素子領域と呼ぶことができきる。一方、素子111が存在しない制御回路領域は非素子領域と呼ぶことができる。
図220に示すように、素子111は、低誘電率絶縁層に組み込まれている。実施形態30と同様、作用面は、低誘電率絶縁層に素子111を形成した構造である。素子111は、実施形態1、あるいは実施形態30等と同様である。
低誘電率絶縁層は、誘電率の低い非導電体であり、空気層を含む材料が望ましい。すなわち、低誘電率絶縁層は、例えば、多孔構造、中空構造、または低誘電率絶縁材料が充填された構造の絶縁層であり、例えば、図128A、図128B、図133から図135、図136等の空気層や空隙、図179から図186Bの空気層を含む非導電層、充填材料M2の層等である。ただし、ソーラーパネル112Cの作用面側では、情報機器200のディスプレイ等から受光できるように、光が透過可能な構造、例えば、図182のような支持構造M1(直方体状やハニカム状の井戸型に開口した空間を多数形成したもの)、図185のようなハニカム構造が形成される。
さらに、低誘電率絶縁層の上層(作用面に対する反対面側)は、実施形態30と同様であるので、その説明を省略する。
このような構成をとることにより、ソーラーパネル112Cを配置する領域を確保できる。そして、装置110Vがタッチパネルに載置された場合でも、タッチパネルとソーラーパネル112Cとタッチパネル112Cとの間に低誘電率絶縁層が介在するので、タッチパネルとソーラーパネル112Cとタッチパネル112Cとのカップリングを低減できる。したがって、タッチパネルに素子111から物理量の変化を精度よく検知させることができる。
図221から図223を参照して、実施形態33に係る装置110Wと情報機器200とによる認証処理を説明する。ここでは、装置110Wは、例えば、図149の装置110Kと同様の構成である。ただし、実施形態33における装置110Wは、図149の装置110Wに限定される訳ではない。すなわち、実施形態33の処理は、上記実施形態0のコード発生装置1、実施形態1から実施形態9、実施形態20から実施形態23、実施形態27から実施形態32の装置110から110N、110Pから110V(以下単に装置110等)、に適用できる。
図221のように、装置110Wは、実施形態20の装置110Kと同様、電気機構領域110K-1と、非電気機構領域110K-2に分かれる。電気機構領域110K-1は、電子回路部品、電力供給部品等を有し、電気回路、電子回路の作用により、ユーザの操作を受け付け、情報機器200のタッチパネルに物理作用を検知させる。電気機構領域110K-1は、例えば実施形態0のコード発生装置1、実施形態1から実施形態9のカード型の装置110から110G(以下単に装置110等)と同様の構成を有する。例えば、電気機構領域110K-1は、図151、あるいは図152に例示したCPU116、メモリ117、SW115、素子111、フォトダイオードWPD1からWPD6、指紋センサ113、光電変換素子配列112A、112B等を有する。
なお、タッチ領域TC2の下部には、実施形態20と同様の接触導体114、あるいは、実施形態31の網状金属層が埋め込まれている。したがって、装置110Wをタッチパネルに載置し、ユーザがタッチ領域TC2に指を触れることで、ユーザはタッチパネルに処理の起動、例えば、「認証カード」の処理を起動できる。
非電気機構領域110K-2は、電子回路部品、電力供給部品等を有せず、例えば、ユーザが装置110Kの表面を押圧したときに、装置110K形成する材料の機械的物理的変形により、ユーザの指の接近(タッチ操作)が情報機器200のタッチパネルによって検知される。ただし、本実施形態において、ユーザの指の接近によるタッチ操作は、装置110Wを形成する材料の機械的物理的変形に限定して検知される訳ではない。例えば、実施形態30の装置110Uの網状金属層下層と同様、ユーザのタッチ操作がタッチパネルから検知される程度の厚みと誘電率の誘電体を用いることで、ユーザのタッチ操作をタッチパネルに検知させることができる。
また、非電気機構領域110K-2は、実施形態16に例示した電源を要しないゲーム用のカードその他の物品(アイテム)と同様の構造を有するものとしてもよい。非電気機構領域110K-2としては、図128A、図128B、図130、図133から図136のいずれの構造を用いてもよい。また、非電気機構領域110K-2のタッチ領域TC4として、図137のように、透明のタッチ領域があってもよい。
本実施形態では、装置110Wは、例えば、ユーザ認証処理を実行するIDカードとして機能する。すなわち、装置110Wの不揮発性のメモリ117にユーザのパスワード等を登録しておく。ユーザが情報機器200のタッチパネルに装置110Wを載置し、「認証カード」のラベルが付されたタッチ領域TC2にタッチすると、装置110Wの作用面(裏面、例えば、図149参照)の素子111を介して、情報パターン(素子111の配置)が情報機器200に入力される。
情報機器200は、情報パターン(素子111の配置)から、装置110Wの向きを特定し、タッチ領域TC4に付されたラベル「登録」「認証」「ENTER」「0」から「9」等の位置に対応するタッチパネル上の座標(領域)を特定する。
ユーザが、例えば、「登録」ラベルをタッチすると、装置110Wを形成する材料の機械的物理的変形または誘電体への作用が発生する。そして、情報機器200は、「登録」ラベルへのユーザのタッチ操作を検知し、登録処理を実行する。登録処理では、「0」から「9」および「ENTER」へのタッチ操作を検知して、登録用のパスワードを受け付ける。装置110Vは、受け付けた登録用のパスワードを不揮発性のメモリ117に登録する。
同様に、ユーザが、「認証」ラベルをタッチすると、装置110Wは、認証処理を起動し、「0」から「9」および「ENTER」へのタッチ操作を検知して、認証用のパスワードを受け付ける。装置110Wは、受け付けた認証用のパスワードと、不揮発性のメモリ117に登録済みのパスワードを比較し、比較結果を素子111からタッチパネルへの情報パターン(パターンコード)で出力する。
図221のように、「0」から「9」および「ENTER」等のラベルが印刷されたタッチ領域TC2を有する。また、装置110Wは、作用面に1以上の素子111を有する(図149参照)。したがって、装置110Wは、1以上の素子は、作用面の第1の領域に配置され、作用面の第1の領域と異なる第2の領域は、誘電体で形成されている。そして、装置110Wでは、第2の領域の作用面に対する反対面には、文字を示すラベル付与され、1以上の素子による情報パターンに加えて、ユーザがラベルに指を接触することによって、タッチパネル対してラベルを接触ことによる物理量の変化をタッチパネルに検知されることが可能な構成であると言える。
図222に情報機器200によるカード認証処理のフローチャートを例示する。ここでは、装置110Wはカード型の装置であるとする。まず、タッチパネルに装置110が作用面を接触させて載置されると、情報機器200は、ONの素子111の配置から、装置110W(カード)を認識する。ここで、ONの素子の配置は、不揮発性のメモリ117に記憶した情報にしたがってSW115によって指定されればよい。
そして、情報機器200は、装置110Wからのコマンドを待つ。コマンドは、上述のようにタッチ領域TC4に付されたラベルへのタッチで入力される。コマンドがパスワード登録の場合(S221でYES)、情報機器200は、パスワード登録・更新処理を実行する(S222)。パスワード登録・更新処理では、情報機器は、「0」から「9」および「ENTER」へのタッチ操作によって、タッチパネルを介して、現在のパスワード、新規パスワード等を受け付ける。そして、情報機器200は、受け付けた現在のパスワード、新規パスワード等を光コードで装置110Wに入力する。装置110Wは、光コードで入力された現在のパスワード、新規パスワード等を基に、不揮発性のメモリ117に登録用のパスワードを登録する。
コマンドがパスワード認証の場合(S223でYES)、情報機器200は、パスワード認証処理を実行する。パスワード認証処理では、情報機器は、「0」から「9」および「ENTER」へのタッチ操作によって、タッチパネルを介して、認証用のパスワードの入力を受け付ける(S224)。そして、情報機器200は、受け付けた認証用のパスワードを光コードで装置110Wに入力する(S225)。そして、情報機器200は、装置110Wから認証結果を素子111からの情報パターン(パターンコード)で取得する(S226)。そして、情報機器200は、認証結果がOKか否かを判定する(S227)。認証結果がOKの場合、情報機器200は、認証後の処理を実行する(S228)。一方、認証結果がOKの場合、情報機器200は、エラーをディスプレイに表示する(S229)。さらに、コマンドがパスワード登録、パスワード認証以外の場合には、情報機器200は、処理を終了する。
図223に、装置110Wによるカード認証処理のフローチャートを例示する。この処理では、装置110Wは、情報機器200のタッチパネルに載置され、コマンド入力を受け付ける(S230)。コマンドがパスワード登録の場合(S231でYES)、装置110Wは、パスワード登録・更新処理を実行する(S232)。パスワード登録・更新処理では、装置110Wは、情報機器200から、ディスプレイを介した光コードによって、現在のパスワード、登録用のパスワード等を受け付ける。そして、装置110Wは、受け付けた現在のパスワード、新規パスワード等を基に、不揮発性のメモリ117に登録用のパスワードを登録する。装置110WのCPU116は、登録処理の一例として、S232の処理を実行する。
また、コマンドがパスワード認証の場合(S233でYES)、装置110Wは、ディスプレイを介した光コードによって、認証用のパスワードの入力を受け付ける(S234)。そして、装置110Wは、入力されたパスワードと不揮発性のメモリ117に登録したパスワードを比較する(S235)。そして、装置110Wは、素子111からの物理量変化による情報パターン(パターンコード)で認証結果を出力する(S236)。さらに、コマンドがパスワード登録、パスワード認証以外の場合には、装置110Wは、処理を終了する。装置110WのCPU116は、認証処理の一例として、S233からS236の処理を実行する。CPU116は情報出力部の一例として、S236の処理を実行する。
以上述べたように、本実施形態によれば、装置110Wは、素子111からの物理用変化による情報パターン(パターンコード)と、装置110Wへのユーザの操作をタッチパネルで検出することによる位置情報の入力によって、情報機器200に情報を入力できる。そして、装置110Wは情報機器200から光コードによる認証情報を受け付ける。すなわち、装置110Wは、情報機器200と連携し、ユーザを認証するためのユーザの操作を一旦情報機器200で受け付け、さらに情報機器200で受け付けた情報を情報機器200から光コードで受け入れる。このような構成によって、装置110Wが有する固有のコマンド(例えば、認証カードの処理の起動)と、ユーザによるタッチパネル操作を組み合わせて、ユーザ自身を認証する認証カードとしての機能を提供する。
なお、上記のS222、S224では、情報機器200は、装置110W上のラベルへユーザのタッチ操作を検出して、登録コマンドの受け付け、認証コマンドの受け付け、パスワードの入力等を実行した。しかし、情報機器200は、S222、S224の処理において、ディスプレイとタッチパネルを用いた通常の情報機器としてのユーザインターフェースを介して、登録コマンドの受け付け、認証コマンドの受け付け、パスワードの入力等を行ってもよい。そして、タッチパネルを用いた通常の録コマンドの受け付け、認証コマンドの受け付け、パスワードの入力にしたがって、光コードで、装置110Wにパスワードの登録・更新、あるいはパスワードの認証を要求するようにしてもよい。
したがって、情報機器200と、装置110Wは、装置110Wのラベルとタッチパネルを介してユーザに入力された認証情報を光コードにより装置110Wの不揮発性の記憶部に登録する。また、情報機器200と装置110Wは、装置110Wのラベルとタッチパネルを介して入力された認証情報を光コードにより装置110Wに入力し、不揮発性の記憶部に登録された認証情報と比較する。また、情報機器200と、装置110Wは、このような処理を情報機器200のディスプレイとタッチパネルとを通じたユーザの入力に応じて実行する。したがって、情報機器200と装置110Wは相互に連携して認証を十実行するシステムの一例である。このような認証は様々場面で利用可能である。情報機器200と装置110Wは、素子111から出力パターンによって処理やサービスを特定する。そして、情報機器200と装置110Wはユーザが入力する認証情報と不揮発性のメモリ117に登録された認証情報の比較し、ユーザを認証した上で、処理やサービスを提供することができる。したがって、単にIDカード、あるいは電子キーという機能に加えて、さらに、装置110Wの不揮発性メモリに登録された認証情報によってユーザを認証できる。
上記実施形態33の処理は、上記実施形態0のコード発生装置1、実施形態1から実施形態9、実施形態20から実施形態23、実施形態27から実施形態32の装置110から110N、110Pから110V(以下単に装置110等)においては、素子111からの物理量の変化を発生するため、図19から図21等の半導体スイッチ、あるいは図58から図58、図60、図64、図151等に例示したSW115を制御した。また、図25においては、コード発生装置1はパターンコード設定・出力装置403の接点スイッチ404によりパターンコードを構成する1つの数値を定義した。
しかし、以上の実施形態の各装置において、半導体スイッチ、SW115、あるいは接点スイッチに代えてMicro Electro Mechanical Systems(MEMS)スイッチを用いてもよい。半導体スイッチはPN接合が逆方向にバイアスされたときの接合容量、あるいは空乏層の容量を有するため、OFF状態でもパルス信号あるいは交流信号が流れてしまう場合があり得る。一方、一般的な接点スイッチは、寸法が大きく、小型の装置110等として適切でない場合があり得る。
そこで、上記各実施形態の装置において、MEMSスイッチによってコード出力部13、あるいは素子111等において物理量の変化を発生させてもよい。MEMSは、可動電極と前記可動電極を駆動するアクチュエータとによって1以上の素子111が接続される導電路を導通または遮断する。MEMSのアクチュエータに限定はない。アクチュエータは、例えば、静電駆動、圧電駆動であってもよい。例えば、CPU116がドライバトランジスタにより、あるいは、直接、アクチュエータを駆動し、上記実施形態のSW115等と同様、MEMSスイッチをONまたはOFFに制御すればよい。
MEMSスイッチを用いることで、少なくとも、PN接合の接合容量あるいは空乏層に発生する様々な寄生容量の問題を抑制できる。また、MEMSは数ミクロンから数百ミクロンオーダの寸法で形成されるため、小型化においても有利である。
図224から図227からを参照して、実施形態35を説明する。本実施形態では、装置110と各種情報機器とを用いた実験結果を説明する。まず、図224は、実験時の装置の状態を例示する。実験は、情報機器200のタッチパネルに実験キットを載置して行った。実験キットは、装置110と同様、素子111と、SW115(半導体スイッチ)と、SW115をON/OFF駆動する駆動回路とを有する。SW115の一方の端子は素子111に接続され、他方の端子は人体(指)に接触されている。
中心間距離→2個のタップを配置した場合のタップの中心間距離です。
実験手順は以下の通りである。SW115によるON/OFFを100回繰り返し、何回ON/OFFを認識できたかを計数し、認識できた割合を認識率として百分率を求めた。
このとき、SW115と素子111の間の導線の長さ、太さ、タッチパネル(情報機器200)の種類、ONのパルスの時間幅、OFFの時間幅、SW115をONからOFFに切り替えたときに情報機器200のタッチパネルを介して測定されたON状態からOFF状態への切り替え時間の平均値、最短時間、最長時間を測定した。なお、図224のように、素子111を2個搭載した場合と、1個だけ搭載した場合で実験を行い、素子111を2個搭載した場合には、素子111間の距離を変更した。情報機器200としては、米国アップル社製の iphone(登録商標)、ipad(登録商標)を用いた。
図225は、導線の長さが5cmの場合のON時間を変更してタッチパネルを介して測定されたONからOFF変化の認識率、ON状態からOFF状態への切り替え時間(以下、「ON、OFF時間」)の平均値、最短時間、最長時間を示す。導線は直径0.33mmである。また、素子111の半径は8mm、材質はアルミである。図のように、認識率は、ON時間が長くなるとともに上昇し、ON時間20msから30msで81~85%程度であり、ON時間40ms~100msでは、90%以上である。一方、ON,OFF時間はON時間とともに増加する傾向にある。以上の結果は、情報機器200の機種に依存しない。
以上からON時間は30msが望ましい。ただし、ON時間が40ms以上では、いずれも認識率が90%以上とることからより好ましい。なお、タッチパネルがイベントを検知するサンプリング時間をTとすると、サンプリングすなわち、制御回路がタッチパネルの開始点(例えば、左上の画素)から終了点(例えば、右下の画素)までの期間が概ねTと仮定できる。そして、例えば、サンプリング開始点近くで、素子111がONになった直前に、素子111のサンプリングが終了していた場合には、この素子111のONが検知されるのは、次のサンプリングのときとなり、検知イベントとしては、素子111がONになったときから2つめの検知イベントである。1つのサンプリングの結果が1つの検知イベントでOSに報告されるとすると、サンプリング開始点近くで、素子111がONになった直前に、素子111のサンプリングが終了していた場合には、素子111がONになったときから、概ねサンプリング時間Tの2倍の時間遅れて、検知イベントが報告される。一方、サンプリング終了点近くの素子111がONになった直後にサンプリングが実行された場合、素子111がONになったときに、最初のサンプリングはほぼ終了しており、ほとんど時間遅れなく、素子111がONになったことが報告される。したがって、タッチパネルのサンプリング時間Tに対して、素子111がONになった時刻から概ねサンプリング時間の2倍の検出誤差が生じえる。
したがって、素子111をONにする時間、つまり、SW115を駆動するパルスのON時間は概ねサンプリング時間(つまり、タッチパネルの走査時間)の2倍程度が望ましい。これ以上ON時間が短いと、素子111のONが情報機器200に検知されない可能性が生じるからである。上記図225の実験結果で、ON時間が短い場合に、認識率が低いのはこのようなことが理由と考えられる。したがって、全OFFのための時間も同様に考えることができる。全ONの時間がサンプリング時間の2倍程度よりも短いと、全OFFが検知されない可能性が生じる。
なお、情報機器200のタッチパネルのサンプリング時間は、機種に依存すると推定されるが、例えば、一般的なディスプレイのフレームレートに近い1/60秒とすると16.6msであり、ON時間、全OFF時間としては、30ms程度以上であることが望ましい。また、図225の実験結果からは、これらの時間が40msあればより望ましいことを示している。
なお、図225で、ON,OFF時間がON時間とともに長くなるのは、素子111がONのパルスの先頭付近でONが検出された場合、以降のONのパルスの時間がそのままONとして情報機器200に検知されるからである。
図226は、図225の条件のうち、導線の長さを10cmとした場合である。この場合も、認識率、および、ON,OFF時間は図224と同様である。
図227は、2個の素子111を用いて、認識率、および、ON,OFF時間を測定した結果である。この場合、導線の長さ7.cm、太さ0.33mm、ON時間40msである。図のように、中心間距離が13ミリ以上と十分ある場合には、認識率、および、ON,OFF時間ともに、素子111の中間距離には依存しない。したがって、素子111の直径が8mm程度の場合、12ミリ以上あれば、情報機器200は安定して認識できる。
図228は、1個の素子111を用いて、導線の長さを変えて認識率、および、ON,OFF時間を測定した結果である。導線の太さは、0.07mm、ON時間は40msである。図のように、認識率、および、ON,OFF時間ともに、素子の長さには依存しない。
図228は、導線の直径を0.33とした測定結果である。図のように、認識率、および、ON,OFF時間ともに、素子の長さには依存しない。
本実施形態は、さらに以下の態様を含む。
(態様1)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
前記物理量の変化によって、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、を備え、
前記情報出力部は、
前記作用面が前記パネルに接触又は近接された状態で、第1の所定の情報を出力させ、
前記物理量制御部は、前記素子からの物理量の出力をOFFにした場合に浮遊する物理量を前記パネルが認識しないように、前記浮遊する物理量が抑制されている、装置。
(態様2)
前記物理量制御部は、端子間の寄生容量が1.6pF以下、好ましくは0.8pF以下、さらに好ましくは0.5pF以下に抑制された半導体スイッチを有する、態様1に記載の装置。
(態様3)
前記半導体スイッチは、スイッチOFFのときの抵抗値が800キロオーム以上であって、接合容量が2.1ピコファラッド以下となるように逆バイアスが設定される態様2に記載の装置。
(態様4)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
前記物理量の変化によって、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来するエネルギーを基に電気エネルギーを供給する電力供給回路と、を備え、
前記情報出力部は、
前記作用面が前記パネルに接触又は近接された状態で、第1の所定の情報を出力させる装置。
(態様5)
前記電力供給回路は、前記作用面および前記作用面に対する裏の少なくとも一方の面に、光、電磁波、外部からの圧力または端子間の温度差から電気エネルギーを発生する変換部を有する態様4に記載の装置。
(態様6)
前記パネルにはディスプレイを含み、
前記変換部は前記作用面に設けられ、前記ディスプレイから発光される光から電気エネルギーを発生し、
前記到来するエネルギーは、前記ディスプレイから発光される光である、態様4に記載の装置。
(態様7)
前記変換部はソーラーである、態様6に記載の装置。
(態様8)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
前記物理量の変化によって、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、を備え、
前記複数の素子は、パネルが同時に認識できる素子の最大個数を超える個数が配置され、
前記情報出力部は、同時に前記物理量変化が生じる素子の個数が、前記最大個数以下となるように、前記物理量制御部を駆動する、装置。
(態様9)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
前記物理量の変化によって、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、を備え、
前記情報出力部は、複数の前記素子のうち、少なくとも1以上の同期用の素子からの物理量を時間変化させることによって、同期信号を出力し、複数の前記素子のうち、情報出力用の素子からの物理量を同期信号に同期させて時間変化させることによって、前記パネルに情報を送信する、装置。
(態様10)
前記情報出力部は、前記同期用の素子からの物理量の出力が前記パネルの検出可能な値以上のONである所定時間内および前記パネルの検出可能な値未満のOFFである所定時間内に同期させて、前記物理量制御を駆動し前記パネルに第1の所定情報を送信する、態様9に記載の装置。
(態様11)
前記同期用の素子は、2個以上設けられ、所定の方法で該素子から物理量の時間変化をそれぞれ異ならせ、前記パネルを有する相手装置が、他の素子の配置を認識させる、態様9または10のいずれかに記載の装置。
(態様12)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
前記物理量の変化によって、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、を備え、
前記情報出力部は、前記物理量制御部を駆動して、所定の前記素子の少なくとも一部に物理量変化を生じさせるか、1または複数個による所定の前記素子の組み合わせで、該素子の物理量変化を複数回生じさせることにより、前記パネルを有する相手装置が前記素子のすべての配置を認識させる、装置。
(態様13)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
前記物理量の変化によって、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、を備え、
前記素子からの物理量の変化の制御を、所定の時間間隔で他と異ならせて特定できる物理量の変化を生じさせることにより、前記第1の所定の情報の出力を繰り返す場合の該所定の情報の区切りを示す、装置。
(態様14)
前記所定の区切りを示す所定の時間間隔で他と異ならせて特定できる物理量の変化には、前記第1の所定の情報のエラーチェックが含まれる、態様13に記載の装置。
(態様15)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
前記物理量の変化によって、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、を備え、
前記作用面には、素子が配置された領域とは異なる領域の一部または全部に形成された非導電層と、
前記作用面の素子が配置された領域の反対面には、前記素子への導電性の経路を有する、導電性の材料で一部または全部に形成された導電層または、非導電層が上層に形成された該導電層のいずれかと、
前記作用面の非導電層の反対面に形成された操作部と、を備え、
前記導電層または前記非導電層が上層に形成された導電層のいずれに、人体の部位または導電体でタッチすると、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させ、さらに、前記操作部に人体の部位または導電体でタッチすると前記パネルに該タッチ位置を認識させる、装置。
(態様16)
前記操作部は非導電層を含み、該非導電層の下層に、前記導電層が前記操作部も含んで一体として設けられた、態様15に記載の装置。
(態様17)
前記操作部の下層に設けられた前記導電層と、前記作用面に設けられた前記非導電層との間に、人体の部位または導電体によるタッチによる押圧で圧縮されてタッチ位置を認識可能な空気層が設けられた、態様16に記載の装置。
(態様18)
前記操作部の反対面に設けられた前記非導電層は、人体の部位または導電体によるタッチによる押圧で圧縮されてタッチ位置を認識可能な空隙を含む、態様16に記載の装置。
(態様19)
前記非導電層は、ハニカム構造または、スポンジ状の材料で形成された、態様18に記載の装置。
(態様20)
前記操作部および該操作部の下層を形成する一部または全ての層が透明である、態様15から19のいずれか1項に記載の装置。
(態様21)
少なくとも前記操作部には、一部または全部にグラフィックや文字が形成された、態様15から20のいずれか1項に記載の装置。
(態様22)
前記パネルはディスプレイを備え、
前記素子は3個以上配置されるか、前記操作部への人体の部位または導電体によるタッチにより、前記パネルを有する相手装置が前記操作部の透明領域の位置を認識し、前記ディスプレイにより前記透明領域内に所定の画像が表示される、態様20または21のいずれか1項に記載の装置。
(態様23)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
前記物理量の変化によって、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記作用面または反対面の少なくともいずれかに設けられた画像センサと、を備える装置。
(態様24)
前記画像センサは、人体の部位の少なくとも一部または該一部の表面の凹凸部による模様を撮像する態様23に記載の装置。
(態様25)
前記画像センサは、前記装置に入力される入力情報であるバーコード、ドットコード、2次元コードまたはカラーコードを撮像する、態様23または24のいずれかに記載の装置。
(態様26)
前記入力情報は、所定の媒体に形成されているか、またはディスプレイに表示されているかのいずれかである、態様25に記載の装置。
(態様27)
前記ディスプレイは前記パネルに備えられた、態様26に記載の装置。
(態様28)
前記画像センサは、前記所定の媒体または前記ディスプレイのいずれかに載置された状態で、外光が入射されないように設けられ、
前記入力情報に対して、所定の波長の光を照射する照射部と、
をさらに備え、
前記所定の媒体に載置された場合は、前記所定の媒体に照射された光の反応を撮像し、
前記ディスプレイに載置された場合は、該ディスプレイが表示した画像を撮像する、態様26または27に記載の装置。
(態様29)
前記照射部から前記所定の波長を照射した際の光の反応を、前記画像センサが検知することにより、前記所定の媒体に載置されたか、前記ディスプレイに載置されたかを認識する、態様28に記載の装置。
(態様30)
前記画像センサが撮像した情報に基づく情報処理を実行する処理部を、さらに備え、
前記情報出力部は、前記情報処理の結果を含む前記第1の所定の情報を出力する態様23から30までのいずれか1項に記載の装置。
(態様31)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
前記物理量の変化によって、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
人体の部位または導電体でタッチまたはなぞることにより入力操作を受け付けるタッチパネルと、を備える装置。
(態様32)
少なくとも前記タッチパネルには、一部または全部にグラフィックや文字が形成された、態様31に記載の装置。
(態様33)
少なくとも前記タッチパネルには、人体の部位または導電体でなぞった軌跡を認識する文字認識手段が備えられた、態様31または32のいずれかに記載の装置。
(態様34)
前記人体の部位の表面の凹凸部による模様を認識する生体認識手段が備えられた、態様31から33までのいずれか1項に記載の装置。
(態様35)
前記タッチパネルで取得した情報に基づく情報処理を実行する処理部を、さらに備え、
前記情報出力部は、前記情報処理の結果を含む前記第1の所定の情報を出力する態様31から34までのいずれか1項に記載の装置。
(態様36)
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量の時間変化を基に第2の所定の情報を取得する情報入力部を、さらに備える、態様1から態様35までのいずれか1項に記載の装置。
(態様37)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
前記物理量の変化によって、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量の時間変化を基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、を備え、
前記情報入力部は、少なくとも1以上の検出部が時間変化する前記エネルギーの到来量によって、同期信号を検出し、他のエネルギーの到来量の変化を同期信号に同期させて検出することによって、前記第2の所定の情報を取得する、装置。
(態様38)
前記情報入力部は、前記同期信号が前記検出部の検出可能な値以上のONである所定時間内および前記検出部の検出可能な値未満のOFFである所定時間内に同期させて、前記パネルから前記第2の所定の情報を取得する、態様37に記載の装置。
(態様39)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
前記物理量の変化によって、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの時間変化を基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、を備え、
前記物理量の変化とエネルギーの到来量の検出が、少なくとも1部が重複する時間で実施される、装置。
(態様40)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
前記物理量の変化によって、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの時間変化を基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、を備え、
前記情報入力部は、時間変化する前記エネルギーの到来量によって、前記検出部が同期信号を検出し、前記素子からの物理量を同期信号に同期させて時間変化させることによって、前記パネルに第1の所定の情報を送信する、装置。
(態様41)
前記情報出力部は、前記同信号が前記検出部の検出可能な値以上のONである所定時間内および前記検出部の検出可能な値未満のOFFである所定時間内に同期させて、前記物理量制御部を駆動し前記パネルに第1の所定情報を送信する、態様40に記載の装置。
(態様42)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
前記物理量の変化によって、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの時間変化を基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、を備え、
前記情報出力部は、複数の前記素子のうち、少なくとも1以上の同期用の素子からの物理量を時間変化させることによって、同期信号を出力し、
前記情報入力部は、前記エネルギーの到来量の変化を前記同期信号に同期させて検出することによって、前記第2の所定の情報を取得する、装置。
(態様43)
前記情報入力部は、前記同期用の素子からの物理量の出力が前記パネルの検出可能な値以上のONである所定時間内および前記パネルの検出可能な値未満のOFFである所定時間内に同期させて、前記パネルから前記第2の所定の情報を取得する、態様42に記載の装置。
(態様44)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
前記物理量の変化によって、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの時間変化を基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、を備え、
前記検出部が、前記エネルギーの到来量の変化を所定の時間間隔で他と異なり、特定できる到来量の変化を検出することにより、前記第2の所定の情報の出力を繰り返す場合の該所定の情報の区切りを示す、装置。
(態様45)
前記所定の区切りを示す所定の時間間隔で他と異ならせて特定できる到来量の変化には、前記第2の所定の情報のエラーチェックが含まれる、態様44に記載の装置。
(態様46)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された複数の素子と、
前記複数の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
前記物理量の変化によって、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量または到来量の時間変化の少なくともいずれかを基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、を備え、
前記情報入力装置は、前記第1の所定の情報を形成する前記素子の物理量変化による情報パターンのうち、所定数の情報パターンが出力される毎に、取得した該所定数の情報パターンに定義されたコードを含む前記到来エネルギーが到来し、前記検出部が検知した該コードと、該当する所定数の情報パターンに定義されたコードとを、前記情報入力部が正誤判定を実施し、両者が一致しない場合は、該当する所定数の情報パターンを再出力する、装置。
(態様47)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された複数の素子と、
前記複数の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
前記物理量の変化によって、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量または到来量の時間変化の少なくともいずれかを基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、を備え、
前記情報出力装置は、前期第2の所定の情報を形成する前記到来エネルギーの変化による情報パターンのうち、所定数の情報パターンが到来される毎に、取得した該所定数の情報パターンに定義されたコードを含む前記物理量を出力し、該当する所定数の情報パターンに定義されたコードと、前記検出部が検知した該コードとを、前記相手装置が正誤判定を実施し、両者が一致しない場合は、該当する所定数の情報パターンを取得する、装置。
(態様48)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された複数の素子と、
前記複数の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
前記物理量の変化によって、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量または到来量の時間変化の少なくともいずれかを基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、を備え、
前記到来量には、前記パネルの位置情報を含み、
前記情報入力部は、前記検出部により検出した前記到来量から前記位置情報を取得する、装置。
(態様49)
前記情報出力部は、前記位置情報に対応した第1の所定の情報を、前記物理量制御部を駆動して前記複数の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる、態様48に記載の装置。
(態様50)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された複数の素子と、
前記複数の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
前記物理量の変化によって、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量または到来量の時間変化の少なくともいずれかを基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、を備え、
少なくとも1以上の前記検出部は、前記素子の内部または該素子を中心とする円環状の領域の少なくともいずれかに配置される、装置。
(態様51)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
前記物理量の変化によって、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量の時間変化を基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、
前記装置を他の装置と識別する識別情報を計数する計数手段と、を備え、
前記計数手段は、前記情報入力部が取得した前記第2の所定の情報を基に符号化情報を計数し、
前記情報出力部は、前記符号化情報を含む前記第1の所定の情報を出力する、装置。
(態様52)
前記装置を他の装置と識別するIDを記録するID記憶手段を、さらに備え、
前記計数手段は、少なくとも、前記情報入力部が取得した前記第2の所定の情報と前記IDを基に符号化情報を計数する、態様51に記載の装置。
(態様53)
所定の初期時刻から所定のクロックサイクルでクロック信号を発生するクロック信号発生部を、さらに備え、
前記計数手段は、少なくとも、前記情報入力部が取得した前記第2の所定の情報と前記クロック信号を基に符号化情報を計数する、態様51または52に記載の装置。
(態様54)
外部からの標準時刻信号を検出する検出回路を、さらに備え、
前記計数手段は、少なくとも、前記情報入力部が取得した前記第2の所定の情報と前記標準時刻信号を基に符号化情報を計数する、態様51から53のいずれか1項に記載の装置。
(態様55)
前記第2の所定の情報の一部または全部は所定時間毎に変化する情報であって、
前記第2の所定の情報は、前記パネルを有する相手装置が自ら発生する情報か、または該パネルを有する相手装置にクラウドから送信される情報を含むかのいずれかである、態様51から54のいずれか1項に記載の装置。
(態様56)
前記第1の所定の情報を元に、前記パネルを有する相手装置または前記パネルを有する相手装置から識別情報が送信された前記クラウドが識別情報を認識し、前記装置を識別する、態様51から55のいずれか1項に記載の装置。
(態様57)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
前記物理量の変化によって、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの時間変化を基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、を備え、
前記情報入力部は、前記センサを備えるパネルが前記物理量の変化を検知した検知結果を基に適正な該物理量の変化に補正するための指示である、前記第2の所定の情報を取得し、
前記情報出力部は、前記第2の所定の情報を基に、前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化の調整を実施し、前記第1の所定の情報を出力させる、装置。
(態様58)
前記物理量制御部は半導体スイッチであり、
前記物理量の変化の調整を、前記半導体スイッチを導通状態にする駆動信号の信号振幅と、前記半導体スイッチを遮断状態にする駆動信号の信号振幅によって実施する、態様57に記載の装置。
(態様59)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された複数の素子と、
前記複数の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
前記物理量の変化によって、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量または到来量の時間変化の少なくともいずれかを基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、
を備え、
前記情報出力部は、
前記作用面が前記パネルに接触又は近接された状態で、第1の所定の情報を出力させ、
前記検出部は、前記パネルが物理量を検知した複数の素子の配置から一意に認識される位置に配置される、装置。
(態様60)
前記情報出力部は、前記作用面が前記パネルに接触又は近接された状態で、前記物理量の変化によって、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させる、態様8から態様58までのいずれか1項に記載の装置。
(態様61)
前記情報入力部は、前記作用面が前記パネルに接触又は近接された状態で、前記エネルギーの到来量または到来量の時間変化の少なくともいずれかを基に第2の所定の情報を取得する、態様37から態様58までのいずれか1項に記載の装置。
(態様62)
前記物理量制御部は、前記素子からの物理量の出力をOFFにした場合に浮遊する物理量を前記パネルが認識しないように、前記浮遊する物理量が抑制されている、態様2から態様59までのいずれか1項に記載の装置。
(態様63)
前記パネルを有する相手装置から、到来するエネルギーを基に電気エネルギーを供給する電力供給回路を備える、態様1から態様3または態様8から態様59までのいずれか1項に記載の装置。
(態様64)
前記パネルが同時に認識できる素子の最大個数を超える個数の素子が配置され、
前記情報出力部は、同時に前記物理量変化が生じる素子の個数が、前記最大個数以下となるように、前記物理量制御部を駆動する、態様1から7または態様9から態様59までのいずれか1項に記載の装置。
(態様65)
前記情報出力部は、複数の前記素子のうち、少なくとも1以上の同期用の素子からの物理量を時間変化させることによって、同期信号を出力し、複数の前記素子のうち、情報出力用の素子からの物理量を同期信号に同期させて時間変化させることによって、前記パネルに情報を送信する、態様1から8または態様12から態様59までのいずれか1項に記載の装置。
(態様66)
前記情報出力部は、前記物理量制御部を駆動して、所定の前記素子の少なくとも一部に物理量変化を生じさせるか、1または複数個による所定の前記素子の組み合わせで、該素子の物理量変化を複数回生じさせることにより、前記パネルを有する相手装置が前記素子のすべての配置を認識させる、態様1から11または態様13から態様59までのいずれか1項に記載の装置。
(態様67)
前記素子からの物理量の変化の制御を、所定の時間間隔で他と異ならせて特定できる物理量の変化を生じさせることにより、前記第1の所定の情報の出力を繰り返す場合の該所定の情報の区切りを示す、態様1から12または態様15から態様59までのいずれか1項に記載の装置。
(態様68)
前記作用面には、素子が配置された領域とは異なる領域の一部または全部に形成された非導電層と、
前記作用面の素子が配置された領域反対面には、前記素子への導電性の経路を有する、導電性の材料で一部または全部に形成された導電層または、非導電層が上層に形成された該導電層のいずれかと、
前記作用面の非導電層の反対面に形成された操作部と、を備え、
前記導電層または前記非導電層が上層に形成された導電層のいずれに、人体の部位または導電体でタッチすると、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させ、さらに、前記操作部に人体の部位または導電体でタッチすると前記パネルに該タッチ位置を認識させる、態様1から14または態様23から態様59までのいずれか1項に記載の装置。
(態様69)
前記作用面または反対面の少なくともいずれかに設けられた画像センサを備える、態様1から22または態様31から態様59までのいずれか1項に記載の装置。
(態様70)
人体の部位または導電体でタッチまたはなぞることにより入力操作を受け付けるタッチパネルを備える、態様1から30または態様37から態様59までのいずれか1項に記載の装置。
(態様71)
前記情報入力部は、少なくとも1以上の検出部が時間変化する前記エネルギーの到来量によって、同期信号を検出し、他のエネルギーの到来量の変化を同期信号に同期させて検出することによって、前記第2の所定の情報を取得する、態様36または態様39から態様59までのいずれか1項に記載の装置。
(態様72)
前記物理量の変化とエネルギーの到来量の検出が、少なくとも1部が重複する時間で実施される、態様36から態様38または態様40から態様59までのいずれか1項に記載の装置。
(態様73)
前記情報入力部は、時間変化する前記エネルギーの到来量によって、前記検出部が同期信号を検出し、前記素子からの物理量を同期信号に同期させて時間変化させることによって、前記パネルに第1の所定の情報を送信する、態様36から態様39または態様42から態様59までのいずれか1項に記載の装置。
(態様74)
前記情報出力部は、複数の前記素子のうち、少なくとも1以上の同期用の素子からの物理量を時間変化させることによって、同期信号を出力し、
前記情報入力部は、前記エネルギーの到来量の変化を前記同期信号に同期させて検出することによって、前記第2の所定の情報を取得する、態様36から態様41または態様44から態様59までのいずれか1項に記載の装置。
(態様75)
前記検出部が、前記エネルギーの到来量の変化を所定の時間間隔で他と異なり、特定できる到来量の変化を検出することにより、前記第2の所定の情報の出力を繰り返す場合の該所定の情報の区切りを示す、態様36から態様43または態様46から態様59までのいずれか1項に記載の装置。
(態様76)
前記情報入力装置は、前記第1の所定の情報を形成する前記素子の物理量変化による情報パターンのうち、所定数の情報パターンが出力される毎に、取得した該所定数の情報パターンに定義されたコードを含む前記到来エネルギーが到来し、前記検出部が検知した該コードと、該当する所定数の情報パターンに定義されたコードとを、前記情報入力部が正誤判定を実施し、両者が一致しない場合は、該当する所定数の情報パターンを再出力する、態様36から態様45または態様47から態様59までのいずれか1項に記載の装置。
(態様77)
前記情報出力装置は、前期第2の所定の情報を形成する前記到来エネルギーの変化による情報パターンのうち、所定数の情報パターンが到来される毎に、取得した該所定数の情報パターンに定義されたコードを含む前記物理量を出力し、該当する所定数の情報パターンに定義されたコードと、前記検出部が検知した該コードとを、前記相手装置が正誤判定を実施し、両者が一致しない場合は、該当する所定数の情報パターンを取得する、態様36から態様46または態様48から態様59までのいずれか1項に記載の装置。
(態様78)
前記到来量には、前記パネルの位置情報を含み、
前記情報入力部は、前記検出部により検出した前記到来量から前記位置情報を取得する、態様36から態様47または態様50から態様59までのいずれか1項に記載の装置。
(態様79)
少なくとも1以上の前記検出部は、前記素子の内部または該素子を中心とする円環状の領域の少なくともいずれかに配置される、態様36から態様49または態様51から態様59までのいずれか1項に記載の装置。
(態様80)
前記装置を他の装置と識別する識別情報を計数する計数手段をさらに備え、
前記係数手段は、前記情報入力部が取得した前記第2の所定の情報を基に符号化情報を計算し、
前記情報出力部は、前記符号化情報を含む前記第1の所定の情報を出力する、態様36から態様50または態様59のいずれか1項に装置。
(態様81)
前記検出部は、前記パネルが物理量を検知した複数の素子の配置から一意に認識される位置に配置される、態様36から態様58までのいずれか1項に記載の装置。
(態様82)
前記物理量は静電容量または電界強度であって、
前記1以上の素子は導電性の材料で形成された、
態様1から81のいずれか1項に記載の装置。
(態様83)
前記作用面には、素子が配置された領域とは異なる領域の一部または全部に形成された非導電層と、
前記作用面の素子が配置された領域の反対面には、前記素子への導電性の経路を有する、導電性の材料で一部または全部に形成された導電層または、非導電層が上層に形成された該導電層のいずれかと、を備え、
前記導電層または前記非導電層が上層に形成された導電層のいずれに、人体の部位または導電体でタッチすると、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させる、態様1~82のいずれかに記載の装置。
(態様84)
前記作用面に対する反対面に、外部からの近接または接触を受ける導電性材料で形成された接触導体をさらに備え、
前記1以上の物理量制御部は、前記1以上の素子のそれぞれから前記接触導体への経路を形成するかまたは前記経路を遮断するかを制御するスイッチを含む、態様1から59のいずれか1項に記載の装置。
(態様85)
前記接触導体の表面に保護・印刷層として非導電層を設けた、態様84に記載の装置。
(態様86)
前記素子は、前記作用面に形成した薄膜導体である、態様1から59のいずれか1項に記載の装置。
(態様87)
前記装置はパネルに作用するスタンプ型装置またはカード型装置である、態様1から59のいずれか1項に記載の装置。
(態様88)
前記パネルを有する相手装置は、スマートフォンまたはタブレットのいずれかである、態様1から59のいずれか1項に記載の装置。
(態様89)
少なくとも1以上の前記検出部は、前記素子が配置される位置の近傍に配置される、態様36から態様59のいずれか1項に記載の装置。
(態様90)
前記検出部は、1または複数色の光を検知する受光部であり、
前記情報入力部は、前記1または複数色のそれぞれの光量または光量の時間変化の少なくもいずれかを基にした光信号で前記第2の所定の情報を取得する、態様36から態様59のいずれか1項に記載の装置。
(態様91)
前記受光部は、
前記複数色のうちの少なくとも一色を前記同期用の光信号として検知する、
態様90に記載の装置。
(態様92)
前記複数色の光信号はR,G,Bである、態様90または91に記載の装置。
(態様93)
前記検出部は、前記対向面から画像を読み取り、
前記情報入力部は、読み取った画像を基に前記第2の所定の情報を取得する、態様36から態様59のいずれか1項に記載の装置。
(態様94)
前記第1の所定の情報と前記第2の所定の情報とは、受信した情報に対する送信する情報、または送信した情報に対する受信する情報の関係にある、
態様36から態様59のいずれか1項に記載の装置。
(態様95)
前記情報入力部が取得した前記第2の所定の情報に基づく情報処理を実行する処理部を、さらに備え、
前記情報出力部は、前記情報処理の結果を含む前記第1の所定の情報を出力する、態様36から態様59までのいずれか1項に記載の装置。
(態様96)
前記情報出力部は、無線による情報送信、音声出力、発光または振動のいずれかによって所定の第3の情報を出力する、態様95に記載の装置。
(態様97)
素子からの物理量変化の発生と当該物理量変化が発生した位置を検知し、前記素子の位置を特定するセンサを搭載したパネルと、
前記センサおよびパネルを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記素子が前記センサに近接または接触したとき、前記素子の配置から一意に定義される位置に対応する前記パネルの部分領域の光量を時間変化させて、第2の所定の情報を送信する情報機器。
(態様98)
素子からの物理量変化の発生と当該物理量変化が発生した位置を検知し、前記素子の位置を特定するセンサを搭載したパネルに接続されるコンピュータに、
前記素子が前記センサに近接または接触したとき、前記素子の配置から一意に定義される位置を特定することと、
前記位置に対応する前記パネルの部分領域の光量を時間変化させること、を実行させるためのプログラム。
(態様99)
パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する検出部からの入力を受け付けることにより、または、内蔵された記憶手段から読み出すことにより、第2の所定の情報を取得することと、
前記第2の所定の情報に基づいて、パネルが検知可能な物理量の変化が生じる作用面に形成された1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせることと、
を実行させるためのプログラム。
(態様100)
画像センサからの入力を受け付けることにより、または、内蔵された記憶手段から読み出すことにより、第2の所定の情報を取得することと、
前記第2の所定の情報に基づいて、パネルが検知可能な物理量の変化が生じる作用面に形成された1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせることと、
を実行させるためのプログラム。
(態様101)
パネルに接続されるコンピュータに、
前記パネルを介して素子からの物理量変化の発生と当該物理量変化が生じた位置を検知することと、
検知した物理量変化と位置から前記素子の位置を特定することと、
前記素子の位置に基づいて、第1の所定の情報を取得することと、
前記第1の所定の情報に基づいて所定の処理を行うことと、
を実行させるためのプログラム。
(態様102)
パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する検出部からの所定の入力を受け付けることにより、または、内蔵された記憶手段から読み出すことにより、第2の所定の情報を取得することと、
前記第2の所定の情報に基づいて、前記パネルが検知可能な物理量の変化が生じる作用面に形成された1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせることと、
相手装置が光または電磁波によるエネルギーを送信したときに、前記検出部を介して該エネルギーの到来量を検出することと、
前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量または到来量の時間変化の少なくともいずれかを基に第3の所定の情報を取得することと、
を実行させるためのプログラム。
(態様103)
画像センサからの所定の入力を受け付けることにより、または、内蔵された記憶手段から読み出すことにより、第2の所定の情報を取得することと、
前記第2の所定の情報に基づいて、前記パネルが検知可能な物理量の変化が生じる作用面に形成された1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせることと、
相手装置が光または電磁波によるエネルギーを送信したときに、前記検出部を介して該エネルギーの到来量を検出することと、
前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量または到来量の時間変化の少なくともいずれかを基に第3の所定の情報を取得することと、
を実行させるためのプログラム。
(態様104)
パネルに接続されるコンピュータに、
前記パネルを介して素子からの物理量変化の発生と当該物理量変化が生じた位置を検知することと、
検知した物理量変化と位置とから、前記素子の位置を特定することと、
前記素子の位置に基づいて、第1の所定の情報を取得することと、
所定の方法で前記第2の所定の情報を取得することと、
前記第2の所定の情報に基づいて、光または電磁波によるエネルギーを前記装置に送信することと、
を実行させるためのプログラム。
(態様105)
物理量を生じさせる装置と、
前記物理量を検知するセンサを備えるパネルを有する情報機器と、
を備える通信システムであって、
前記装置は、
作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
前記相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する検出部と、
画像センサと、
記憶部と、
情報入力部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動する情報出力部と、
を有し、
前記情報入力部は、前記検出部、または前記画像センサの少なくともいずれかからの所定の入力を受け付けることにより、または、前記記憶手段から読み出すことにより、第1の所定の情報を取得し、
前記情報出力部が、前記第1の所定の情報に基づいて、前記物理量制御部を駆動して前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせ、
前記情報機器は、前記パネルを介して、
前記装置から生じた物理量変化と当該物理量変化が生じた位置を検知し、
検知した物理量変化と位置とから、前記素子の位置を特定し、
前記素子の位置に基づいて、第1の所定の情報を取得し、
前記第1の所定の情報に基づいて所定の処理を行う、
通信システム。
(態様106)
物理量を生じさせる装置と、
前記物理量を検知するセンサを備えるパネルを有する情報機器と、
を備える通信システムであって、
前記装置は、
作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
前記相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する検出部と、
画像センサと、
記憶部と、
情報入力部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動する情報出力部と、
を有し、
前記情報入力部は、前記検出部、または前記画像センサの少なくともいずれかからの所定の入力を受け付けることにより、または、前記記憶手段から読み出すことにより、第1の所定の情報を取得し、
前記情報出力部が、前記第1の所定の情報に基づいて、前記物理量制御部を駆動して前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせ、
前記情報機器は、前記パネルを介して、
前記装置から生じた物理量変化と当該物理量変化が生じた位置を検知し、
検知した物理量変化と位置とから、前記素子の位置を特定し、
前記素子の位置に基づいて、第1の所定の情報を取得し、
所定の方法で前記第2の所定の情報を取得し、
前記第2の所定の情報に基づいて、光または電磁波によるエネルギーを前記装置に送信し、
前記装置は、
前記検出部により、送信された該エネルギーの到来量を検出し、
前記情報入力部により、前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量または到来量の時間変化の少なくともいずれかを基に第3の所定の情報を取得する、
通信システム。
(態様107)
情報機器の通信方法であって、
素子が前記センサに近接または接触したとき、前記素子の配置から一意に定義される位置に配置される受光部が設けられた位置を特定し、
所定の方法で前記第2の所定の情報を取得し、
前記第2の所定の情報に基づいて、前記受光部の位置に対応する前記パネルの部分領域の光量を時間変化させる、通信方法。
(態様108)
装置が、
パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する検出部からの入力を受け付けることにより、または、内蔵された記憶手段から読み出すことにより、第2の所定の情報を取得し、
前記第2の所定の情報に基づいて、パネルが検知可能な物理量の変化が生じる作用面に形成された1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせ、
前記物理量を検知するセンサを備えるパネルを有する情報機器が、
前記パネルによって、前記装置から生じた物理量変化と当該物理量変化が生じた位置を検知し、
検知した物理量変化と位置とから、前記素子の位置を特定し、
前記素子の位置に基づいて、第1の所定の情報を取得し、
前記第1の所定の情報に基づいて所定の処理を行う、
通信方法。
(態様109)
装置が、
画像センサからの入力を受け付けることにより、または、内蔵された記憶手段から読み出すことにより、第2の所定の情報を取得し、
前記第2の所定の情報に基づいて、パネルが検知可能な物理量の変化が生じる作用面に形成された1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせ、
前記物理量を検知するセンサを備えるパネルを有する情報機器が、
前記パネルによって、前記装置から生じた物理量変化と当該物理量変化が生じた位置を検知し、
検知した物理量変化と位置とから、前記素子の位置を特定し、
前記素子の位置に基づいて、第1の所定の情報を取得し、
前記第1の所定の情報に基づいて所定の処理を行う、
通信方法。
(態様110)
装置が、
パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する検出部からの入力を受け付けることにより、または、内蔵された記憶手段から読み出すことにより、第2の所定の情報を取得し、
前記第2の所定の情報に基づいて、パネルが検知可能な物理量の変化が生じる作用面に形成された1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせ、
前記物理量を検知するセンサを備えるパネルを有する情報機器は、
前記装置から生じた物理量変化と当該物理量変化が生じた位置を検知し、
検知した物理量変化と位置とから、前記素子の位置を特定し、
前記素子の位置に基づいて、第1の所定の情報を取得し、
所定の方法で前記第2の所定の情報を取得し、
前記第2の所定の情報に基づいて、光または電磁波によるエネルギーを前記装置に送信し、
前記装置は、
前記検出部により、送信された該エネルギーの到来量を検出し、
前記情報入力部により、前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量または到来量の時間変化の少なくともいずれかを基に第3の所定の情報を取得する、
通信方法。
(態様111)
パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量の時間変化を基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、を備え、
前記到来量には、前記パネルの位置情報を含み、
前記情報入力部は、前記検出部により検出した1または複数の前記位置情報を取得する、装置。
(態様112)
前記1または複数の前記位置情報に対応する情報処理を実行する処理部と、前記情報処理に基づき、所定の出力を実施する情報出力部と、
をさらに備える態様111に記載の装置。
(態様113)
前記情報出力部は、無線による情報送信、音声出力、発光または振動のいずれかによって所定の出力を実施する、態様112に記載の装置。
(態様114)
前記検出部はフォトダイオードを含む、態様111から113のいずれか1項に記載の装置。
(態様115)
前記情報入力部は、
前記装置の対向面が前記パネルに接触又は近接された状態で、前記位置情報を取得する、
態様111から114のいずれか1項に記載の装置。
(態様116)
相手装置に作用させるための作用面を備える筐体を有し、
前記作用面の少なくとも一部は、低誘電率絶縁材料が充填された支持層が露出またはコーティング材料によってコーティングされて形成されるとともに1以上の導電性の素子が設けられ、
前記筐体は、前記支持層を介した前記作用面から離間する層において前記1以上の素子のそれぞれに物理量変化を生じさせる1以上の物理量制御部を有し、
前記筐体における前記作用面の反対面には導電層が露出またはコーティング材料でコーティングされて形成され、
前記1以上の素子は、それぞれ前記1以上の物理量制御部を介して前記導電層と導電路で接続されている装置。
(態様117)
前記1以上の素子は、それぞれ金属層と前記金属層の作用面側を被覆する、前記金属層より硬度が低い導電材料層とを有する態様116に記載の装置。
(態様118)
前記導電材料層は、印刷加工物である態様117に記載の装置。
(態様119)
前記作用面の少なくとも他の一部は、光の透過が可能に複数の開口が配列して形成される第2の支持層が形成され、
前記支持層を介した前記作用面から離間する層において前記複数の開口から光を受光する光電変換素子が設けられた態様116から118のいずれか1項に記載の装置。
(態様120)
前記光電変換素子は複数設けられてソーラーパネルを形成する態様119に記載の装置。
(態様121)
前記低誘電率絶縁材料は、高中空構造または多孔質構造を有する態様116から120のいずれか1項に記載の装置。
(態様122)
前記物理量制御部は、前記筐体内のうち、前記作用面上で前記1以上の素子をすべて包含する部分領域と前記反対面上で前記部分領域に対して前記筐体を挟み込む位置に特定される部分領域とによって前記2つの部分領域に挟まれた部分として特定される筐体部分外に配置される態様116から121のいずれか1項に記載の装置。
(態様123)
前記筐体は平板型の構造である態様116から122のいずれか1項に記載の装置。
(態様124)
態様116から態様123のいずれか1項に記載の構成すべてをさらに備える態様1から95のいずれかに記載の装置。
本実施形態は、さらに以下の例を含む。
(例1)<全OFFを挿入して物理量出力する装置(図199)>
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の情報を出力させる情報出力部と、を備え、
前記物理量の変化は、前記素子からの物理量が前記パネルによって検知されるON状態と前記素子からの物理量が前記パネルによって検知されないOFF状態とを生じさせる変化であり、
前記情報出力部は、第1の時点において前記1以上の素子の少なくとも1つをON状態とし、前記第1の時点以降の第2の時点において前記1以上の素子をすべてOFF状態とする処理を繰り返して実行する、装置。
(例2)
前記パネルを備える相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの時間変化を基に第2の情報を取得する情報入力部と、をさらに備えた、請求項1記載の装置。
(例3)
前記情報出力部から所定量の情報が第1の情報として出力される毎に前記相手装置が取得した情報を含む前記光または電磁波によるエネルギーを応答し、前記情報入力部は前記応答されたエネルギーから応答情報を取得し、取得した応答情報と前記所定量の情報とによって正誤判定を実施し、両者が一致しない場合に、前記情報出力部は、該当する所定量の情報を再出力する、請求項2に記載の装置。
(例4)<同期信号(図198、図200)>
前記第1の所定の情報は、前記1以上の素子のうちのON状態の素子の組み合わせによって定義されるとともに、
前記相手装置が前記パネルを介して前記1以上の素子がすべてOFFであるOFF状態を検知し、少なくとも該OFF状態を認識したことを示すOFF認識情報を前記第2の情報に含めて出力したことに応答して、前記情報入力部が該OFF認識情報を入力後に、情報出力部は、該OFF認識情報を同期信号として次の前記物理量の変化により前記ON状態を生じさせる、
請求項3に記載の装置。
(例5)(図200)
前記情報入力部は、前記OFF認識情報として前記応答情報を取得する請求項4に記載の装置。
(例6)(図207から図209)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって情報を出力させる情報出力部と、を備え、
前記1以上の素子は、前記パネルに接触するそれぞれの接触面の中心付近で生じる前記物理量の変化が前記接触面の周辺付近よりも大きくなるように形成された装置。
(例7)(図207から図209)
前記1以上の素子は、
(条件1)前記それぞれの接触面の中心付近の法線方向の高さが前記周辺付近より高い凸形状である、
(条件2)前記それぞれの接触面の中心付近を被覆する単位面積当たりの導体面積が前記周辺付近より多い、
(条件3)前記それぞれの接触面の中心付近の導電率が周辺付近より高い、
という3つの条件群から選ばれる1つの条件を充足する請求項6に記載の装置。
(例8)<キャリブレーション>(図202から図206)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって情報を出力させる情報出力部と、
前記物理量制御部を制御して前記1以上の素子に生じる物理量の変化に伴う前記パネルへの作用の程度を調整する調整部と、を備える、装置。
(例9)<スイッチのバイアスの調整>(図202)
前記物理量制御部は半導体スイッチであり、
前記調整部は前記半導体スイッチをONにするときの駆動電圧値または駆動電流値を制御する請求項8に記載の装置。
(例10)(図203)
前記物理量制御部は半導体スイッチであり、
前記調整部は前記半導体スイッチをパルス信号でONに駆動するとともに前記パルス信号のデューティ比または前記パルス信号の繰り返し周期を制御する請求項8に記載の装置。
(例11)(図204A,図204B)
前記物理量制御部は半導体スイッチであり、
前記1以上の素子は中央金属膜の部分と前記中央金属膜の部分を取り囲む1以上の環状金属膜の部分を有し、
前記調整部は前記中央金属膜の部分と前記1以上の環状金属膜の部分のうちの前記半導体スイッチによって導通される部分の数を調整する請求項8に記載の装置。
(例12)(図202~図205)
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部をさらに備え、
前記物理量制御部が前記1以上の素子のそれぞれに調整用の前記物理量の変化を生じさせ、
前記検出部が前記調整用の前記物理量の変化に対する応答を前記相手装置から取得し、
前記調整部は前記応答にしたがって前記パネルへの作用の程度を調整する請求項8から11のいずれか1項に記載の装置。
(例13)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)を有し、前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記物理量の変化によって、前記1以上の物理量制御部を駆動して情報を出力させる情報出力部と、を備える、装置。
(例14)
前記MEMSは、可動電極と前記可動電極を駆動するアクチュエータとによって前記1以上の素子が接続される導電路を導通または遮断する請求項12に記載の装置。
(例15)(図212~図217)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用するカード形状の装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記作用面と前記作用面に対する前記カード形状の反対面との間に介在する誘電体層と、
前記誘電体層の前記反対面側に形成された網状導電体層と、を備え、
前記誘電体層は、利用者が前記網状導電体層を含む前記誘電体層表面に接触することにより、当該接触位置から前記パネルに作用する前記物理量の変化を検知できる絶縁物で形成される、装置。
(例16)(図216~図217)
前記誘電体層には、前記網状導電体層を構成する導電路に並行する溝部が形成されている請求項15に記載の装置。
(例17)
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記物理量の変化によって、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、をさらに備える請求項15または16に記載の装置。
(例18)(図125、図126、図129)
前記素子は3以上設けられ、前記作用面上の2つの交差する軸に対してそれぞれ非対称なパネル上の3以上の位置に物理量変化を生じさせることが可能な請求項1から17に記載の装置。
(例19)(図196、図200)
前記物理量の変化は、前記物理量が前記パネルによって検知されるON状態と前記物理量が前記パネルによって検知されないOFF状態とを生じさせる変化であり、
前記第1の所定の情報は、前記ON状態の素子の組み合わせであるパターンによって定義されるとともに、前記1以上の素子がすべてOFF状態である素子の組み合わせを含まない請求項1から18に記載の装置。
(例20)(図196、図200)
前記物理量の変化は、前記物理量が前記パネルによって検知されるON状態と前記物理量が前記パネルによって検知されないOFF状態とを生じさせる変化であり、
前記第1の所定の情報は、ON状態の素子配置であるパターンによって定義されるとともに、前記パネルに前記装置の向きを認識させるための基準パターンを含む所定数の予約パターンを除外した請求項1から19に記載の装置。
(例21)<空気層の存在、(図179~図187、図210、図211)>
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面と前記作用の反対面でユーザの操作を受ける操作面とを有し、前記作用面は、1以上の素子が配置された素子領域と素子領域以外の非素子領域を有し、
前記作用面と前記操作面との間には、
多孔構造、中空構造、または低誘電率絶縁材料が充填された構造の絶縁層と、
前記絶縁層の前記操作面側には、前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と前記物理量制御部を前記1以上の素子に接続する配線部とを含む配線制御層と、を有し、
前記1以上の素子のそれぞれは前記絶縁層を貫通する貫通導線によって配線制御層に接続され、
前記配線制御層の前記非素子領域に対応する前記操作面側である上層の部分には前記物理量制御部が配置され、前記配線部は配線制御層内で前記物理量制御部と前記貫通配線とを接続する、装置。
(例22)<エネルギー到来量の検出部>(図210の実施例で図179から図186Bを参照して説明)
前記絶縁層の前記操作面側である上層には、前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部が設けられ、前記作用面から前記1または複数の検出部までの間は光または電磁波が透過可能に形成されている請求項21に記載の装置。
(例23)<電力供給>(図210、図219の実施例で図179から図186Bを参照して説明)
前記絶縁層の前記操作面側である上層には、前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーを基に電気エネルギーを供給する電力供給回路が設けられ、前記作用面から前記電力供給回路までの間は光または電磁波が透過可能に形成されている請求項21または22に記載の装置。
(例24)<カード内部にパスワードを登録し、本人認証>(図220、図221)
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの時間変化を基に第2の情報を取得する情報入力部と、
不揮発性の記憶部と、を備え、
前記情報入力部は、
第2の情報として認証情報を前記不揮発性の記憶部に登録する登録処理と、
前記登録処理後に入力される第2の情報を前記不揮発性の記憶部に記憶された記憶情報と比較する認証処理と、を実行し、
前記情報出力部は前記認証処理の結果を第1の情報として出力する装置。
(例25)
前記装置は、カード型であり、前記1以上の素子は、前記作用面の第1の領域に配置され、前記作用面の前記第1の領域と異なる第2の領域は、誘電体で形成され、前記第2の領域の作用面に対する反対面には、文字を示すラベルが付与され、前記1以上の素子による情報パターンに加えて、ユーザが前記ラベルに指を接触することによって、前記パネルに対して前記ラベルを接触することによる物理量の変化を前記パネルに検知されることが可能な請求項24に記載の装置。
(例26)
請求項24に記載の装置とタッチパネルを有する情報機器とを備える情報システムであって、
前記第2の情報が前記タッチパネルを介して入力される情報システム。
(例27)<請求項1に対応する情報機器>(図196)
平面上の位置での物理量の変化と前記物理量の変化が生じた位置を特定可能なパネルと、
制御部と、を備え、
前記物理量の変化は、前記物理量が前記パネルによって検知されるON状態と前記物理量が前記パネルによって検知されないOFF状態とを生じさせる変化であり、
前記制御部は、パネル上の1以上の検出対象の位置のすべてがOFF状態である第1の時点を特定し、前記1以上の検出対象の位置の少なくとも1つがON状態であることを検出した後、前記1以上の検出対象の位置がすべてOFF状態である第2の時点を特定し、前記第1の時点から第2の時点の期間においてON状態になったことが検出された検出対象の位置の組み合わせによって第1の情報を取得する情報機器。
(例28)<基準パターンの存在、検出対象の位置の限定>(図196~図198)
前記制御部は、前記パネルによって前記平面上の位置での物理量の変化が生じた位置の組み合わせである複数のパターンを取得し、前記複数のパターンは前記検出対象の位置を指定する基準パターンと、第1の情報を定義する情報パターンとを含む請求項27に記載の情報機器。
(例29)<光コードで同期(図164A~図172再確認)>
光信号を受光して情報を入力するとともに光信号以外の物理量の変化による情報を出力する装置と通信する情報機器であって、
ディスプレイと、
前記ディスプレイ上の位置での物理量の変化と前記物理量の変化が生じた位置を特定可能なパネルと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記ディスプレイ上の所定領域の輝度を変化させ、前記輝度の変化に同期してパネル上で前記装置によって生じる物理量の変化を検知する、情報機器。
(例30)<物理量の変化で同期(図164A~図172再確認)>
光信号を受光して情報を入力するとともに光信号以外の物理量の変化による情報を出力する装置と通信する情報機器であって、
ディスプレイと、
前記ディスプレイ上の位置での物理量の変化と前記物理量の変化が生じた位置を特定可能なパネルと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記パネル上の所定位置において物理量の変化を検出し、前記物理量の変化に同期して前記ディスプレイ上の所定領域の輝度を変化させる、情報機器。
(例31)<(静電容量+人のタッチによる認識)(図125~図139)>
ディスプレイと、
前記ディスプレイ上の位置での物理量の変化と前記物理量の変化が生じた位置を特定可能なパネルと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記物理量の変化が生じた前記パネル上の複数の第1種の位置を特定し、前記複数の第1種の位置における前記物理量の状態(ONまたはOFF)に基づいて第1の処理を実行し(アプリの起動またはサービスの提供)、前記複数の第1種の位置における前記物理量の状態(ONまたはOFF)が維持されたまま前記パネル上の複数の第1種の位置以外で前記物理量の変化が生じた前記パネル上の第2種の位置を特定し、第2種の位置に応じた第2の処理(コマンドの入力、数字の入力など)を実行する情報機器。
(例32)<物理量の変化とエネルギーの到来量の検出が、少なくとも1部が重複する時間で実施、図172>
光信号を受光して情報を入力するとともに光信号以外の物理量の変化による情報を出力する装置と通信する情報機器であって、
ディスプレイと、
前記ディスプレイ上の位置での物理量の変化と前記物理量の変化が生じた位置を特定可能なパネルと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記パネルによって前記物理量の変化が生じた位置の検出処理を実行する時間と少なくとも1部が重複する時間で前記ディスプレイからの光信号による第2の情報を前記装置に入力する、情報機器。
(例33)<光コードの折り返しによるエラーチェック>(図196~図200、図166、図167,図168,図169、図171)
光信号を受光して情報を入力するとともに物理量の変化による情報を出力する装置と通信する情報機器であって、
ディスプレイと、
前記ディスプレイ上の位置での物理量の変化と前記物理量の変化が生じた位置を特定可能なパネルと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記パネルが検知した前記物理量の変化に基づく所定量の情報を取得し、前記ディスプレイの所定領域の輝度を変化させることによって前記取得した該所定量の情報を含む光信号を前記装置に受光させる情報機器。
(例34)(図196~図199、図171、図172)
前記制御部は、前記物理量の変化に基づく所定量の情報を取得する毎に該所定量の情報を含む光信号を前記装置に受光させる請求項33に記載の情報機器。
(例35)(図196~図199)
前記物理量の変化は、前記物理量が前記パネルによって検知されるON状態と前記物理量が前記パネルによって検知されないOFF状態とを生じさせる変化であり、
前記制御部は、前記パネルを介して前記1以上の素子がすべてOFFであるOFF状態を検知したときに前記所定量の情報を含む光信号を前記装置に受光させる請求項33に記載の情報機器。
(例36)<光コードの折り返しによるエラーチェック、装置から受けてエラー判定を行う、図142、図143>
光信号を受光して情報を入力するとともに物理量の変化による情報を出力する装置と通信する情報機器であって、
ディスプレイと、
前記ディスプレイ上の位置での物理量の変化と前記物理量の変化が生じた位置を特定可能なパネルと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記ディスプレイの所定領域の輝度を変化させることによって所定量の情報を含む光信号を前記装置に受光させ、前記パネルが検知した前記物理量の変化に基づく所定量の情報を前記装置から取得し、前記光信号に含まれる所定量の情報と、前記物理量の変化に基づく所定量の情報との正誤判定を実施し、両者が一致しない場合は、該当する所定量の情報を含む光信号を前記装置に再度受光させる情報機器。
(例37)
前記制御部は、所定量の情報を含む光信号を前記装置に受光させる毎に、前記物理量の変化に基づく所定量の情報を前記装置から取得する請求項36に記載の情報機器。
(例38)<パネルの位置情報を出力する、図173>
光信号を受光して情報を入力するとともに物理量の変化による情報を出力する装置と通信する情報機器であって、
ディスプレイと、
前記ディスプレイ上の位置での物理量の変化と前記物理量の変化が生じた位置を特定可能なパネルと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記ディスプレイ上の所定領域の輝度を変化させることによって、前記物理量の変化が生じた位置の情報を含む光信号を前記装置に受光させる、情報機器。
(例39)<装置に光信号を入力し、入力された情報を基に符号化情報を作成させる、図67C>
光信号を受光して情報を入力するとともに物理量の変化による情報を出力する装置と通信する情報機器であって、
ディスプレイと、
前記ディスプレイ上の位置での物理量の変化と前記物理量の変化が生じた位置を特定可能なパネルと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記パネルが物理量の変化を検知した複数の位置の配置から一意に認識される前記ディスプレイ上の領域の輝度を変化させることによって前記装置に第2の情報を含む光信号を前記装置に受光させ、前記装置が前記入力された第2の情報を基に生成した第1の情報を、前記パネルを介して取得し、前記第1の所定の情報に応じた処理(認証等)を実行する、情報機器。
(例40)<適正な該物理量の変化に補正させる>(図175、図176、図205)
光信号を受光して情報を入力するとともに物理量の変化による情報を出力する装置と通信する情報機器であって、
ディスプレイと、
前記ディスプレイ上の位置での物理量の変化と前記物理量の変化が生じた位置を特定可能なパネルと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記パネルが物理量の変化を検知した複数の位置の配置から一意に認識される前記ディスプレイ上の所定領域の輝度を変化させることによって前記装置に試験対象となる物理量の変化の発生を指示し、前記パネルによる前記物理量の変化の検出結果を基に適正な該物理量の変化に調整するための指示を含む光信号を前記装置に受光させる、情報機器。
(例41)<情報機器の閾値変更>(図206)
光信号を受光して情報を入力するとともに物理量の変化による情報を出力する装置と通信する情報機器であって、
ディスプレイと、
前記ディスプレイ上の位置での物理量の変化と前記物理量の変化が生じた位置を特定可能なパネルと、
制御部と、を備え、
前記物理量の変化は、前記物理量が前記パネルによって検知されるON状態と前記物理量が前記パネルによって検知されないOFF状態とを生じさせる変化であり、
前記制御部は前記パネルによる前記物理量の変化と前記位置の特定結果を調整する調整モードを有し、前記調整モードにおいて前記パネルを介した前記物理量がON状態のときの検出結果に応じて前記物理量がON状態であると判定する閾値を調整する情報機器。
(例42) ON時間、実験結果、マッチムーブ処理をしない場合は、OFF時間を必要としない。また、若干の浮遊容量があっても、検知ソフトで浮遊容量か本来のONかは、時間経過によって判断できる。
物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の情報を出力させる情報出力部と、を備え、
前記物理量の変化は、前記素子からの物理量が前記パネルによって検知されるON状態の変化であり、前記ON状態の時間が前記パネルを制御する制御回路がパネルを走査してパネル全体の画素データをサンプリングするためのサンプリング時間の2倍以上の時間に設定されている装置。
(例43)
前記物理量の変化は、前記素子からの物理量が前記パネルによって検知されるON状態と前記素子からの物理量が前記パネルによって検知されないOFF状態とを生じさせる変化であり、前記第1の情報は、前記1以上の素子のうち前記物理量がON状態である素子の組み合わせによって定義される情報パターンと前記1以上の素子のすべてにおいて前記物理量がOFF状態である区切りパターンとが交互に生成される請求項42に記載の装置。
(例44)
前記物理量がOFF状態である区切りパターンにおいて、前記OFF状態の時間が前記サンプリング時間の2倍以上の時間に設定されている請求項43に記載の装置。
(例45)
前記物理量がOFF状態である区切りパターンにおいて、前記OFF状態の時間が30ms以上に設定されている請求項43に記載の装置。
110・・・装置、カード型装置、200・・・情報機器、111・・・素子、112・・・光電変換素子配列、113・・・指紋センサ、114・・・接触導体(導体パッド)、114A・・・導電層、115・・・SW、116・・・CPU、117・・・メモリ、118・・・コンパレータ、119・・・制御ライン、120・・・電源ライン、121・・・駆動回路、122・・・電池、123・・・コンデンサ、124・・・アンテナ、125・・・電力変換回路、126・・・圧電素子、127・・・整流回路、128・・・熱電素子、129・・・光量測定素子配列
Claims (78)
- 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、を備え、
前記物理量制御部は、前記素子からの物理量の出力をOFFにした場合に浮遊する物理量を前記パネルが認識しないように、前記浮遊する物理量が抑制されている、装置。 - 前記物理量制御部は、端子間の寄生容量が1.6pF以下、好ましくは0.8pF以下、さらに好ましくは0.5pF以下に抑制された半導体スイッチを有する、請求項1に記載の装置。
- 前記半導体スイッチは、スイッチOFFのときの抵抗値が800キロオーム以上であって、接合容量が2.1ピコファラッド以下となるように逆バイアスが設定される請求項2に記載の装置。
- 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された複数の素子と、
前記複数の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量または到来量の時間変化の少なくともいずれかを基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、を備え、
前記検出部は、前記パネルが物理量を検知した複数の素子の配置から一意に認識される位置に配置される装置。 - 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来するエネルギーを基に電気エネルギーを供給する電力供給回路と、を備える装置。 - 前記電力供給回路は、前記作用面および前記作用面に対する裏の少なくとも一方の面に、光、電磁波、外部からの圧力または端子間の温度差から電気エネルギーを発生する変換部を有する請求項5に記載の装置。
- 前記パネルにはディスプレイを含み、
前記変換部は前記作用面に設けられ、前記ディスプレイから発光される光から電気エネルギーを発生し、
前記到来するエネルギーは、前記ディスプレイから発光される光である、請求項6記載の装置。 - 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、を備え、
前記複数の素子は、パネルが同時に認識できる素子の最大個数を超える個数が配置され、
前記情報出力部は、同時に前記物理量の変化が生じる素子の個数が、前記最大個数以下となるように、前記物理量制御部を駆動する、装置。 - 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、を備え、
前記情報出力部は、複数の前記素子のうち、少なくとも1以上の同期用の素子からの物理量を時間変化させることによって、同期信号を出力し、複数の前記素子のうち、情報出力用の素子からの物理量を同期信号に同期させて時間変化させることによって、前記パネルに情報を送信する、装置。 - 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、を備え、
前記情報出力部は、前記物理量制御部を駆動して、所定の前記素子の少なくとも一部に物理量の変化を生じさせるか、1または複数個による所定の前記素子の組み合わせで、該素子の物理量の変化を複数回生じさせることにより、前記パネルを有する相手装置が前記素子のすべての配置を認識させる、装置。 - 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、を備え、
前記素子からの物理量の変化の制御を、所定の時間間隔で他と異ならせて特定できる物理量の変化を生じさせることにより、前記第1の所定の情報の出力を繰り返す場合の該所定の情報の区切りを示す、装置。
- 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、を備え、
前記作用面には、素子が配置された領域とは異なる領域の一部または全部に形成された非導電層と、
前記作用面の素子が配置された領域の反対面には、前記素子への導電性の経路を有する、導電性の材料で一部または全部に形成された導電層または、非導電層が上層に形成された該導電層のいずれかと、
前記作用面の非導電層の反対面に形成された操作部と、を備え、
前記導電層または前記非導電層が上層に形成された導電層のいずれに、人体の部位または導電体でタッチすると、前記1以上の物理量制御部を駆動して第1の所定の情報を出力させ、さらに、前記操作部に人体の部位または導電体でタッチすると前記パネルに該タッチ位置を認識させる、装置。 - 前記操作部は非導電層を含み、該非導電層の下層に、前記導電層が前記操作部も含んで一体として設けられた、請求項12に記載の装置。
- 前記操作部の下層に設けられた前記導電層と、前記作用面に設けられた前記非導電層との間に、人体の部位または導電体によるタッチによる押圧で圧縮されてタッチ位置を認識可能な空気層が設けられた、請求項13に記載の装置。
- 前記操作部の反対面に設けられた前記非導電層は、人体の部位または導電体によるタッチによる押圧で圧縮されてタッチ位置を認識可能な空隙を含む、請求項13に記載の装置。
- 前記非導電層は、ハニカム構造または、スポンジ状の材料で形成された、請求項15に記載の装置。
- 前記操作部および該操作部の下層を形成する一部または全ての層が透明である、請求項12から16のいずれか1項に記載の装置。
- 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記作用面または反対面の少なくともいずれかに設けられた画像センサと、を備える装置。 - 前記画像センサは、人体の部位の少なくとも一部または該一部の表面の凹凸部による模様を撮像する請求項18に記載の装置。
- 前記画像センサは、前記装置に入力される入力情報であるバーコード、ドットコード、2次元コードまたはカラーコードを撮像する、請求項18または19のいずれかに記載の装置。
- 前記入力情報は、所定の媒体に形成されているか、またはディスプレイに表示されているかのいずれかである、請求項20に記載の装置。
- 前記画像センサは、前記所定の媒体または前記ディスプレイのいずれかに載置された状態で、外光が入射されないように設けられ、
前記入力情報に対して、所定の波長の光を照射する照射部と、
をさらに備え、
前記所定の媒体に載置された場合は、前記所定の媒体に照射された光の反応を撮像し、
前記ディスプレイに載置された場合は、該ディスプレイが表示した画像を撮像する、請求項20または21に記載の装置。 - 前記照射部から前記所定の波長を照射した際の光の反応を、前記画像センサが検知することにより、前記所定の媒体に載置されたか、前記ディスプレイに載置されたかを認識する、請求項22に記載の装置。
- 前記画像センサが撮像した情報に基づく情報処理を実行する処理部を、さらに備え、
前記情報出力部は、前記情報処理の結果を含む前記第1の所定の情報を出力する請求項18から23までのいずれか1項に記載の装置。 - 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
人体の部位または導電体でタッチまたはなぞることにより入力操作を受け付けるタッチパネルと、を備える装置。 - 前記人体の部位の表面の凹凸部による模様を認識する生体認識手段が備えられた、請求項25に記載の装置。
- 前記タッチパネルで取得した情報に基づく情報処理を実行する処理部を、さらに備え、
前記情報出力部は、前記情報処理の結果を含む前記第1の所定の情報を出力する請求項25または26に記載の装置。 - 前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量の時間変化を基に第2の所定の情報を取得する情報入力部を、さらに備える、請求項1から請求項27までのいずれか1項に記載の装置。 - 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量の時間変化を基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、を備え、
前記情報入力部は、少なくとも1以上の検出部が時間変化する前記エネルギーの到来量によって、同期信号を検出し、他のエネルギーの到来量の変化を同期信号に同期させて検出することによって、前記第2の所定の情報を取得する、装置。 - 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの時間変化を基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、を備え、
前記物理量の変化とエネルギーの到来量の検出が、少なくとも1部が重複する時間で実施される、装置。 - 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの時間変化を基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、を備え、
前記情報入力部は、時間変化する前記エネルギーの到来量によって、前記検出部が同期信号を検出し、前記素子からの物理量を同期信号に同期させて時間変化させることによって、前記パネルに第1の所定の情報を送信する、装置。 - 前記情報出力部は、前記同期信号が前記検出部の検出可能な値以上のONである所定時間内および前記検出部の検出可能な値未満のOFFである所定時間内に同期させて、前記物理量制御部を駆動し前記パネルに第1の所定情報を送信する、請求項31に記載の装置。
- 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの時間変化を基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、を備え、
前記情報出力部は、複数の前記素子のうち、少なくとも1以上の同期用の素子からの物理量を時間変化させることによって、同期信号を出力し、
前記情報入力部は、前記エネルギーの到来量の変化を前記同期信号に同期させて検出することによって、前記第2の所定の情報を取得する、装置。 - 前記情報入力部は、前記同期用の素子からの物理量の出力が前記パネルの検出可能な値以上のONである所定時間内および前記パネルの検出可能な値未満のOFFである所定時間内に同期させて、前記パネルから前記第2の所定の情報を取得する、請求項33に記載の装置。
- 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの時間変化を基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、を備え、
前記検出部が、前記エネルギーの到来量の変化を所定の時間間隔で他と異なり、特定できる到来量の変化を検出することにより、前記第2の所定の情報の出力を繰り返す場合の該所定の情報の区切りを示す、装置。 - 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された複数の素子と、
前記複数の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量または到来量の時間変化の少なくともいずれかを基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、を備え、
前記情報入力装置は、前記第1の所定の情報を形成する前記素子の物理量の変化による情報パターンのうち、所定数の情報パターンが出力される毎に、取得した該所定数の情報パターンに定義されたコードを含む前記到来エネルギーが到来し、前記検出部が検知した該コードと、該当する所定数の情報パターンに定義されたコードとを、前記情報入力部が正誤判定を実施し、両者が一致しない場合は、該当する所定数の情報パターンを再出力する、装置。 - 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された複数の素子と、
前記複数の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量または到来量の時間変化の少なくともいずれかを基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、を備え、
前記情報出力部は、前期第2の所定の情報を形成する前記到来エネルギーの変化による情報パターンのうち、所定数の情報パターンが到来される毎に、取得した該所定数の情報パターンに定義されたコードを含む前記物理量を出力し、該当する所定数の情報パターンに定義されたコードと、前記検出部が検知した該コードとを、前記相手装置が正誤判定を実施し、両者が一致しない場合は、該当する所定数の情報パターンを取得する、装置。 - 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された複数の素子と、
前記複数の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量または到来量の時間変化の少なくともいずれかを基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、を備え、
前記到来量には、前記パネルの位置情報を含み、
前記情報入力部は、前記検出部により検出した前記到来量から前記位置情報を取得する、装置。 - 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された複数の素子と、
前記複数の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量または到来量の時間変化の少なくともいずれかを基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、を備え、
少なくとも1以上の前記検出部は、前記素子の内部または該素子を中心とする円環状の領域の少なくともいずれかに配置される、装置。 - 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量の時間変化を基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、
前記装置を他の装置と識別する識別情報を計数する計数手段と、を備え、
前記計数手段は、前記情報入力部が取得した前記第2の所定の情報を基に符号化情報を計数し、
前記情報出力部は、前記符号化情報を含む前記第1の所定の情報を出力する、装置。 - 前記装置を他の装置と識別するIDを記録するID記憶手段を、さらに備え、
前記計数手段は、少なくとも、前記情報入力部が取得した前記第2の所定の情報と前記IDを基に符号化情報を計数する、請求項40に記載の装置。 - 所定の初期時刻から所定のクロックサイクルでクロック信号を発生するクロック信号発生部を、さらに備え、
前記計数手段は、少なくとも、前記情報入力部が取得した前記第2の所定の情報と前記クロック信号を基に符号化情報を計数する、請求項40または41に記載の装置。 - 外部からの標準時刻信号を検出する検出回路を、さらに備え、
前記計数手段は、少なくとも、前記情報入力部が取得した前記第2の所定の情報と前記標準時刻信号を基に符号化情報を計数する、請求項40から42のいずれか1項に記載の装置。 - 前記第2の所定の情報の一部または全部は所定時間毎に変化する情報であって、
前記第2の所定の情報は、前記パネルを有する相手装置が自ら発生する情報か、または該パネルを有する相手装置にクラウドから送信される情報を含むかのいずれかである、請求項40から43のいずれか1項に記載の装置。 - 前記第1の所定の情報を元に、前記パネルを有する相手装置または前記パネルを有する相手装置から識別情報が送信された前記クラウドが識別情報を認識し、前記装置を識別する、請求項40から44のいずれか1項に記載の装置。
- 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の所定の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの時間変化を基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、を備え、
前記情報入力部は、前記センサを備えるパネルが前記物理量の変化を検知した検知結果を基に適正な該物理量の変化に補正するための指示である、前記第2の所定の情報を取得し、
前記情報出力部は、前記第2の所定の情報を基に、前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化の調整を実施し、前記第1の所定の情報を出力させる、装置。 - 前記物理量制御部は半導体スイッチであり、
前記物理量の変化の調整を、前記半導体スイッチを導通状態にする駆動信号の信号振幅と、前記半導体スイッチを遮断状態にする駆動信号の信号振幅によって実施する、請求項46に記載の装置。 - 前記作用面に対する反対面に、外部からの近接または接触を受ける導電性材料で形成された接触導体をさらに備え、
前記1以上の物理量制御部は、前記1以上の素子のそれぞれから前記接触導体への経路を形成するかまたは前記経路を遮断するかを制御するスイッチを含む、請求項1から47のいずれか1項に記載の装置。 - 前記接触導体の表面に保護・印刷層として非導電層を設けた、請求項48に記載の装置。
- 前記素子は、前記作用面に形成した薄膜導体である、請求項1から47のいずれか1項に記載の装置。
- 前記装置はパネルに作用するスタンプ型装置またはカード型装置である、請求項1から47のいずれか1項に記載の装置。
- 前記パネルを有する相手装置は、スマートフォンまたはタブレットのいずれかである、請求項1から47のいずれか1項に記載の装置。
- 少なくとも1以上の前記検出部は、前記素子が配置される位置の近傍に配置される、請求項4、29から請求項47のいずれか1項に記載の装置。
- 前記検出部は、1または複数色の光を検知する受光部であり、
前記情報入力部は、前記1または複数色のそれぞれの光量または光量の時間変化の少なくもいずれかを基にした光信号で前記第2の所定の情報を取得する、請求項29から請求項47のいずれか1項に記載の装置。 - 前記受光部は、
前記複数色のうちの少なくとも一色を前記同期用の光信号として検知する、
請求項54に記載の装置。 - 前記情報入力部が取得した前記第2の所定の情報に基づく情報処理を実行する処理部を、さらに備え、
前記情報出力部は、前記情報処理の結果を含む前記第1の所定の情報を出力する、請求項4、29から請求項47までのいずれか1項に記載の装置。 - 前記情報出力部は、無線による情報送信、音声出力、発光または振動のいずれかによって所定の第3の情報を出力する、請求項56に記載の装置。
- パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量の時間変化を基に第2の所定の情報を取得する情報入力部と、を備え、
前記到来量には、前記パネルの位置情報を含み、
前記情報入力部は、前記検出部により検出した1または複数の前記位置情報を取得する、装置。 - 前記1または複数の前記位置情報に対応する情報処理を実行する処理部と、前記情報処理に基づき、所定の出力を実施する情報出力部と、
をさらに備える請求項58に記載の装置。 - 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の情報を出力させる情報出力部と、を備え、
前記物理量の変化は、前記素子からの物理量が前記パネルによって検知されるON状態と前記素子からの物理量が前記パネルによって検知されないOFF状態とを生じさせる変化であり、
前記情報出力部は、第1の時点において前記1以上の素子の少なくとも1つをON状態とし、前記第1の時点以降の第2の時点において前記1以上の素子をすべてOFF状態とする処理を繰り返して実行する、装置。 - 前記情報出力部から所定量の情報が第1の情報として出力される毎に前記相手装置が取得した情報を含む前記光または電磁波によるエネルギーを応答し、前記情報入力部は前記応答されたエネルギーから応答情報を取得し、取得した応答情報と前記所定量の情報とによって正誤判定を実施し、両者が一致しない場合に、前記情報出力部は、該当する所定量の情報を再出力する、請求項60に記載の装置。
- 前記第1の所定の情報は、前記1以上の素子のうちのON状態の素子の組み合わせによって定義されるとともに、
前記相手装置が前記パネルを介して前記1以上の素子がすべてOFFであるOFF状態を検知し、少なくとも該OFF状態を認識したことを示すOFF認識情報を前記第2の情報に含めて出力し、
前記情報入力部が該OFF認識情報を入力後に、情報出力部は、該OFF認識情報を同期信号として次の前記物理量の変化により前記ON状態を生じさせる、
請求項61に記載の装置。 - 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって情報を出力させる情報出力部と、を備え、
前記1以上の素子は、前記パネルに接触するそれぞれの接触面の中心付近で生じる前記物理量の変化が前記接触面の周辺付近よりも大きくなるように形成された装置。 - 前記1以上の素子は、
(条件1)前記それぞれの接触面の中心付近の法線方向の高さが前記周辺付近より高い凸形状である、
(条件2)前記それぞれの接触面の中心付近を被覆する単位面積当たりの導体面積が前記周辺付近より多い、
(条件3)前記それぞれの接触面の中心付近の導電率が周辺付近より高い、
という3つの条件群から選ばれる1つの条件を充足する請求項63に記載の装置。 - 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって情報を出力させる情報出力部と、
前記物理量制御部を制御して前記1以上の素子に生じる物理量の変化に伴う前記パネルへの作用の程度を調整する調整部と、を備える、装置。 - 前記物理量制御部は半導体スイッチであり、
前記調整部は前記半導体スイッチをONにするときの駆動電圧値または駆動電流値を制御する請求項65に記載の装置。 - 前記物理量制御部は半導体スイッチであり、
前記調整部は前記半導体スイッチをパルス信号でONに駆動するとともに前記パルス信号のデューティ比または前記パルス信号の繰り返し周期を制御する請求項65に記載の装置。 - 前記物理量制御部は半導体スイッチであり、
前記1以上の素子は中央金属膜の部分と前記中央金属膜の部分を取り囲む1以上の環状金属膜の部分を有し、
前記調整部は前記中央金属膜の部分と前記1以上の環状金属膜の部分のうちの前記半導体スイッチによって導通される部分の数を調整する請求項65に記載の装置。 - 前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部をさらに備え、
前記物理量制御部が前記1以上の素子のそれぞれに調整用の前記物理量の変化を生じさせ、
前記検出部が前記調整用の前記物理量の変化に対する応答を前記相手装置から取得し、
前記調整部は前記応答にしたがって前記パネルへの作用の程度を調整する請求項65から68のいずれか1項に記載の装置。 - 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)を有し、前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記物理量の変化によって、前記1以上の物理量制御部を駆動して情報を出力させる情報出力部と、を備える、装置。 - 前記MEMSは、可動電極と前記可動電極を駆動するアクチュエータとによって前記1以上の素子が接続される導電路を導通または遮断する請求項70に記載の装置。
- 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用するカード形状の装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記作用面と前記作用面に対する前記カード形状の反対面との間に介在する誘電体層と、
前記誘電体層の前記反対面側に形成された網状導電体層と、を備え、
前記誘電体層は、利用者が前記網状導電体層を含む前記誘電体層表面に接触することにより、当該接触位置から前記パネルに作用する前記物理量の変化を検知できる絶縁物で形成される、装置。 - 前記素子は3以上設けられ、前記作用面上の2つの交差する軸に対してそれぞれ非対称なパネル上の3以上の位置に物理量の変化を生じさせることが可能な請求項60から72に記載の装置。
- 前記物理量の変化は、前記物理量が前記パネルによって検知されるON状態と前記物理量が前記パネルによって検知されないOFF状態とを生じさせる変化であり、
前記第1の所定の情報は、前記ON状態の素子の組み合わせであるパターンによって定義されるとともに、前記1以上の素子がすべてOFF状態である素子の組み合わせを含まない請求項60から73に記載の装置。 - 前記物理量の変化は、前記物理量が前記パネルによって検知されるON状態と前記物理量が前記パネルによって検知されないOFF状態とを生じさせる変化であり、
前記第1の所定の情報は、ON状態の素子配置であるパターンによって定義されるとともに、前記パネルに前記装置の向きを認識させるための基準パターンを含む所定数の予約パターンを除外した請求項60から74に記載の装置。 - 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面と前記作用の反対面でユーザの操作を受ける操作面とを有し、前記作用面は、1以上の素子が配置された素子領域と素子領域以外の非素子領域を有し、
前記作用面と前記操作面との間には、
多孔構造、中空構造、または低誘電率絶縁材料が充填された構造の絶縁層と、
前記前記絶縁層の前記操作面側には、前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と前記物理量制御部を前記1以上の素子に接続する配線部とを含む配線制御層と、を有し、
前記1以上の素子のそれぞれは前記絶縁層を貫通する貫通導線によって配線制御層に接続され、
前記配線制御層の前記非素子領域に対応する前記操作面側である上層の部分には前記物理量制御部が配置され、前記配線部は配線制御層内で前記物理量制御部と前記貫通配線とを接続する、装置。 - 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の情報を出力させる情報出力部と、
前記パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する1または複数の検出部と、
前記検出部により検出された前記エネルギーの時間変化を基に第2の情報を取得する情報入力部と、
不揮発性の記憶部と、を備え、
前記情報入力部は、
第2の情報として認証情報を前記不揮発性の記憶部に登録する登録処理と、
前記登録処理後に入力される第2の情報を前記不揮発性の記憶部に記憶された記憶情報と比較する認証処理と、を実行し、
前記情報出力部は前記認証処理の結果を第1の情報として出力する装置。 - 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する装置であって、
前記装置の対向面から前記パネルが検知可能な前記物理量の変化が生じる作用面を有し、
前記作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量の変化を生じさせる物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動して前記物理量の変化によって第1の情報を出力させる情報出力部と、を備え、
前記物理量の変化は、前記素子からの物理量が前記パネルによって検知されるON状態の変化であり、前記ON状態の時間が前記パネルを制御する制御回路がパネルを走査してパネル全体の画素データをサンプリングするためのサンプリング時間の2倍以上の時間に設定されている装置。
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