WO2017164262A1 - 薄板状の装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a device and a thin plate device.
- the recognition of the conductive pattern formed on the touch card is unstable, and the type of electronic device (smartphone or tablet, what type of smartphone, etc.) and usage environment (when electronic stamps are used, the electronic device must be handled manually. Or the like, etc.), the recognition accuracy of the conductor arrangement pattern is not stable.
- the present invention has been made in view of such a situation, and stably recognizes a conductive pattern formed on a card, and not only touches an electronic device but also points from an electronic device.
- Another object of the present invention is to provide a touch card that allows various authentication and content browsing by tapping with a conductor.
- 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.
- the code even if the code is sequentially changed, it can be recognized by an electronic device such as a smartphone.
- FIG. 1 It is a figure which shows the usage example of a card type apparatus. It is a block diagram which shows the hardware structural example of an information device. It is a figure which illustrates the structure of the back surface of the card
- 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.
- (A) is a figure which illustrates the composition of the upper layer surface of the device of an embodiment
- (B) is the figure which combined the partial sectional view of the device.
- (A) is a figure which illustrates the structure of the joint surface before element formation in a lower dielectric layer
- (B) is sectional drawing of an apparatus.
- (A) is a figure which illustrates the structure of the joint surface after element formation in the lower dielectric layer
- (B) is sectional drawing of an apparatus.
- (A) is a figure which illustrates the composition of the back of the device of an embodiment
- (B) is a figure which illustrates the outline of the section of the device after joining the dielectric of an upper layer and a lower layer.
- (A) is a figure which illustrates the top view of the joint surface of the upper layer of the dielectric layer of the apparatus of embodiment
- (B) is the figure which combined the sectional view of the apparatus virtually.
- (A) is a figure which illustrates the state which formed the element in the lower dielectric back surface
- (B) is a figure which illustrates the state in which the element was formed in the lower dielectric back surface.
- (A) is a figure which illustrates the composition of the back of the device of an embodiment
- (B) is a figure which illustrates the outline of the section of the device after joining the dielectric of an upper layer and a lower layer.
- (A) is a figure which illustrates the composition of the upper layer surface of the device of an embodiment
- (B) is the figure which combined the partial sectional view of the device.
- (A) is a top view which illustrates the junction surface of the lower layer of the dielectric layer of an apparatus
- (B) is the figure which combined the partial cross section figure of the apparatus.
- (A) is a figure which illustrates the structure of the back surface of the apparatus after joining an upper layer and a lower layer
- (B) is a figure which illustrates the outline
- (A) is a figure which illustrates the composition of the upper layer surface of the device of an embodiment
- (B) is the figure which combined the partial sectional view of the device.
- (A) is a figure which illustrates the structure of the lower layer joining surface of an apparatus
- (B) is the figure which combined the partial cross section figure of the apparatus.
- (A) is a top view which illustrates the structure of the back surface of the apparatus which joined the upper layer and the lower layer
- (B) is a figure which shows the outline
- C-Card is used as a credit card with a numeric keypad.
- C-Card is used as a credit card with a transparent area.
- C-Card is attached to a product package. It is a figure explaining the case where C-Card is used for authentication of a ticket and a coupon.
- C-Card is used as a game card. It is a figure explaining the state which is playing the game using the card for games.
- C-Card is used as an authentication card.
- C-Card is used as a movie card.
- C-Card is used as a Web card.
- C-Card is used as an examination ticket.
- C-Card is used as a shopping card.
- C-Card is used as a bank ATM card.
- C-Card is used as an animal card.
- C-Card is used as a questionnaire card.
- C-Card is used as a system control card.
- FIG. 1 shows an example of use of the card type device 110.
- the card-type device 110 has a configuration in which a conductive element is embedded in a plastic or paper plate member.
- the card-type device 110 is used in contact with a touch panel of an information device 200 such as a mobile phone, a smart phone, a portable information terminal, a tablet terminal personal computer, or an on-vehicle device.
- an information device 200 such as a mobile phone, a smart phone, a portable information terminal, a tablet terminal personal computer, or an on-vehicle device.
- FIG. 2 is a block diagram illustrating a hardware configuration example of the information device 200.
- the information device 200 includes a CPU 51, a ROM (Read Only Memory) 52, a RAM (Random Access Memory) 53, a bus 54, an input / output interface 55, a touch operation input unit 56, a display unit 57, and an input unit. 58, a storage unit 59, a communication unit 60, and a drive 61.
- ROM Read Only Memory
- RAM Random Access Memory
- 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 touch operation input unit 56 includes, for example, a capacitance type position input sensor stacked on the display surface of the display unit 57, and detects the coordinates of the position where the touch operation is performed.
- the touch operation refers to an operation of touching or approaching an object with respect to the touch operation input unit 56.
- An object that contacts or approaches the touch operation input unit 56 is generally a user's finger, a touch pen, or the like, and is a plurality of dots that configure the code output unit 13 of the code generator 1 in the present embodiment.
- touch position the position where the touch operation is performed
- touch coordinates the coordinates of the touch position
- the display unit 57 is composed of a display such as a liquid crystal display, and displays various images such as the images shown in FIGS.
- the touch operation input unit 56 and the display unit 57 constitute the touch panel 31 described above.
- the input unit 58 is composed of various hardware buttons and the like, and inputs various information according to the player's instruction operation.
- the storage unit 59 is composed of a DRAM (Dynamic Random Access Memory) or the like, and stores various data.
- DRAM Dynamic Random Access Memory
- the communication unit 60 controls communication with other devices (the server 4 in the example of FIG. 1) via the network N including the Internet.
- the drive 61 is provided as necessary.
- a removable medium 71 made of a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a semiconductor memory, or the like is appropriately attached to the drive 61.
- the program read from the removable medium 71 by the drive 61 is installed in the storage unit 59 as necessary.
- the removable medium 71 can also store various data stored in the storage unit 59 in the same manner as the storage unit 59.
- FIG. 3 is a diagram showing the structure of the card type device.
- the element 111 (conductor) is formed (including printing) with a unique pattern without electrically turning the conductor ON / OFF, and a region operated by a finger is 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.
- FIG. 3 and 4 illustrate the configuration of the game cards.
- FIG. 3 illustrates the configuration of the back surface of the card (the surface that contacts the touch panel).
- FIG. 4 illustrates the configuration of the surface of the card.
- 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 current smartphones.
- a game program using the card can be executed while enabling operation with a finger.
- 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. Therefore, 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).
- 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. 5 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. 6 is a cross-sectional view (hereinafter referred to as cross-section A) in which the card is cut along a plane perpendicular to the paper surface passing through a line connecting the arrows A1 and A2 in FIG.
- FIG. 7 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. 8 is a plan view (referred to as a bottom view) of the card of FIG. 3 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 portion of the insulator CA3 in FIG. 6 is a portion where the presence or change of physical quantities (capacitance, electric field strength, etc.) is not detected by the touch panel.
- 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.
- a layer of an elastic insulator CA4 and a layer of an insulator CA6 are provided 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 spacer CA5 has elasticity, when the user presses 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 backside insulator CA6 come into contact with each other.
- 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 (rear surface), the card is surrounded by a frame CA0, and an area where four elements 111 are provided and an area where 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). Accordingly, 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 type of the card performs a walking action according to the configuration of FIGS. Is possible.
- the insulator CA6 is omitted. As already described, the insulator CA6 may not be provided.
- FIG. 9 is a modified example of the cross section B in which the card is cut along a plane perpendicular to the paper surface through the line connecting the B1 arrow and the B2 arrow in FIG.
- the spacer CA ⁇ b> 5 may be omitted when the elastic insulator CA ⁇ b> 4 is embedded in the section B, i.e., the portion immediately below the touch region TC ⁇ b> 1 (for example, a “walking” label). 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 insulator CA3 and the insulator CA4 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.
- the insulator CA3 and the insulator CA4 form a layer in contact with or close to the touch panel.
- FIG. 10 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. In this sense, 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. 12 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 through the line connecting the C1 arrow and C2 arrow in FIG.
- FIG. 13 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.
- a cross section C in FIG. 12 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. That is, there is no conductor plate CA2 immediately below the touch area TC3 in FIG.
- the touch panel detects an interaction due to a physical quantity (capacitance, electric field strength, etc.) via the element 111 (conductor) immediately below the touch area TC2. I can't.
- 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. Since the insulator CA3 has a certain dielectric constant, when the user touches the surface of the protective / printing layer CA1, 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.
- FIG. 14 is a modified example of a cross-sectional view (hereinafter referred to as a cross-section CC) in which a card is cut along a plane perpendicular to the paper plane passing through a line connecting the arrows C1 and C2 in FIG.
- 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.
- portions other than the element 111A, the conductive plate 111A, and the conductive lines 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.
- FIG. 15 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 passing through the line connecting the D1 arrow and the D2 arrow in FIG.
- an element 111 (conductor) is provided under each icon printed in the touch area TC3.
- the icon illustrated in FIG. 11 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 or 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. 16 is an example of another card for games.
- 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.
- the structure of the back surface of the touch area TC2 is the same as that in the case of FIGS. 10 and 11, 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.
- the smartphone screen is displayed diagonally according to the direction of the card so that it fits within the transparent frame. However, even if the card is rotated / moved, the card is displayed at the same position.
- 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.
- 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. 12, the touch area is 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). In that case, 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. 17 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. 18 is a processing example of a game program that the information device 200 recognizes and executes the cards illustrated in FIGS. 3 to 17.
- 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 the CPU detects 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 specifies 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. When the card has the transparent touch area TC4, 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.
- a game card or other item can be formed with a simple configuration using the insulator, the element 111, the conductor plate CA2, and the like.
- 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.
- a touch panel such as an information device or an information device 200, a touch operation with a finger is possible.
- Embodiment 2 shows an example of the arrangement of fixed pattern codes, unlike the example of pattern codes in which the output of the conductor is electrically variable and output.
- 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.
- FIGS. 19A and 19B are diagrams for explaining a case where three to four conductors having the same size are arranged.
- FIG. 19A shows a case where the distance between the reference conductors is 43 mm
- FIG. 19B shows 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.
- distance between conductors is the 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 diagram showing a case where the distance between the reference conductors is 43 mm.
- placement candidates 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
- Conductors cannot be placed so that the distance between conductors is less than 10 mm. This is because there is a possibility that the adjacent two cannot be recognized. Therefore, combinations that are less than 10 mm are excluded.
- (B) is a diagram showing a case where the distance between the reference conductors is 38 mm.
- (C) is a diagram showing a case where the distance between the reference conductors is 33 mm.
- the distance between the conductors is 4 mm or more shorter than the distance between the reference conductors (that is, the distance between the conductors is 29 mm or less).
- (D) is a diagram showing a case where the distance between the reference conductors is 28 mm.
- 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. 20 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 diagram showing a case where the distance between the reference conductors is 35 mm.
- Placement candidates are at intervals of 5 mm. If the recognition error is small, the number of information conductors that can be arranged can be increased by shortening the interval between the arrangement candidates, and a large number of pattern codes can be defined. In the actual arrangement, the distances of 10 mm or more are arranged so that two adjacent conductors can be reliably recognized.
- Conductors cannot be placed so that the distance between conductors is less than 10 mm. This is because there is a possibility that the adjacent two cannot be recognized. Therefore, combinations that are less than 10 mm are excluded.
- (B) is a diagram showing a case where the distance between the reference conductors is 30 mm.
- (C) is a diagram showing a case where the distance between the reference conductors is 25 mm.
- (D) is a diagram showing a case where the distance between the reference conductors is 20 mm.
- 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.
- Embodiment 34 illustrates the configuration of a card-type device that does not include an active circuit driven by a power source such as a semiconductor switch.
- the device 110Y1 has a structure in which two dielectric layers are bonded together.
- an action surface that acts on the information device 200 (for example, a surface that is brought into contact with the touch panel) is referred to as a back surface.
- the front surface the surface operated by the user is referred to as the front surface. The surface can be said to be the opposite surface of the working surface.
- the dielectric layer including the surface that serves as the working surface (that is, the back surface) of the card-type device is referred to as a lower layer.
- the dielectric layer including the surface to be the surface of the card type device is referred to as an upper layer.
- the surfaces to be bonded to each other are called bonding surfaces.
- FIG. 21A illustrates the configuration of the upper layer surface of the device 110Y1.
- FIG. 21B is a combination of the partial cross-sectional views of FIG. That is, the upper side toward the paper surface in FIG. 21B is a cross section of the device 110Y1 taken along the arrow A1 in FIG. 21A, and the lower side toward the paper surface in FIG. It is the cross section which cut
- the boundary between the two cross sections is indicated by two wavy lines.
- the wiring layer WR1 is formed in a lattice pattern on the substrate surface (upper surface) of the dielectric layer.
- the wiring layer WR1 has a configuration in which wirings of metals, for example, copper, aluminum, and the like are combined in a vertical and horizontal combination.
- the interval between the wiring layers WR1 is an interval at which the user can touch the wiring layer WR1 when the user's finger touches the upper layer surface.
- the apparatus 110Y1 used by an adult user is set to, for example, about several millimeters. Is done.
- the wiring layer WR1 can be said to be a wiring layer formed on the opposite side of the dielectric layer.
- through holes TH1 are formed at the intersections of the wirings in the upper region (referred to as the first region) toward the paper surface.
- the through hole TH1 is plated with a conductive metal or is filled with a conductive metal. Therefore, the metal in the through hole TH1 electrically connects the surface of the upper dielectric layer and the bonding surface.
- the through hole TH1 is provided with a metal contact ATP1 on the upper layer bonding surface, that is, the back surface side of FIG.
- the metal contact ATP1 is used to connect the upper layer through hole TH1 to a lower layer conductor, for example, a through hole, when the upper conductive layer and the lower conductive layer are joined.
- contact terminals 114A are formed between the wirings in the lower region (referred to as the second region) toward the paper surface.
- the contact terminal 114A has a thin metal plate structure.
- the dimension of the contact terminal 114A in plan view is a dimension that does not contact the wiring of the wiring layer WR1.
- the contact terminal 114A is electrically connected to the contact ATP1 on the joint surface side through a metal plated or embedded in the through hole TH1.
- first region and the “second region” are defined on the surface of the upper dielectric layer.
- first region and the “second region” are defined on the bonding surface of the upper dielectric layer.
- first region and “second region” can be defined as regions corresponding to “first region” and “second region” of the upper dielectric layer.
- the corresponding region here means that when the upper dielectric layer and the lower dielectric layer are joined, the “first region” and “second region” of the upper dielectric layer are perpendicular to the upper surface (that is, in the plan view direction). It can be said that the area is projected onto the lower layer.
- FIG. 22A illustrates the configuration of the bonding surface before the element 111 is formed on the dielectric layer below the device 110Y1.
- FIG. 22B is a cross-sectional view of the device 110Y1 in FIG.
- FIG. 23A illustrates the structure of the bonding surface after the element 111 is formed on the lower dielectric layer of the device 110Y1.
- FIG. 23B is a cross-sectional view of the device 110Y1 of FIG.
- a frame portion is formed around the lower joint surface, and a plurality of protrusions PIR1 are formed on the joint surface surrounded by the frame portion. .
- the frame and the plurality of protrusions PIR1 act as spacers that form a gap SPC between the upper layer and the lower layer when the upper layer and the lower layer of the dielectric layer are joined.
- the protrusion PIR1 is formed on the lower joint surface corresponding to the wiring layer WR1 on the upper surface. Accordingly, the gap SPC formed between the upper layer and the lower layer by the frame portion and the plurality of protrusions PIR1 is formed in a portion including the portion immediately below the wiring layer WR1 on the upper layer surface.
- a plurality of protrusions PR2 and a through hole TH2 that penetrates the protrusion PR2 from the bonding surface side to the lower layer back surface side are formed in a region where the bonding surface of the upper second region is bonded.
- the through hole TH2 is plated or filled with a conductive metal to ensure conductivity between the joint surface side and the lower layer back surface side.
- a contact ATP2 for making electrical contact with the upper contact ATP1 is formed on the joint surface side of the through hole TH2.
- FIG. 23A and FIG. 23B illustrate a configuration in which the element 111A is formed in the lower dielectric layer in FIG. 22A and FIG. 22B.
- the element 111A is formed by inserting or filling a metal into a hole formed by hollowing out a lower dielectric layer. Therefore, when the upper and lower dielectric layers are joined, the element 111A contacts one of the contacts ATP1 on the upper joint surface and is connected to the wiring layer WR1 on the upper surface by the metal in the through hole TH1. Therefore, the lower dielectric layer element 111A is formed in the lower region corresponding to the first region where the metal of the through hole TH1 is connected to the wiring of the upper wiring layer WR1. By making the interval between the through holes TH1 smaller than the dimension of the element 111Al, the element 111Al is connected to the through hole TH1 regardless of the position of the lower layer corresponding to the first region.
- FIG. 24A illustrates the configuration of the working surface acting on the back surface (lower layer back surface) of the device 110Y1, that is, the touch panel of the information device 200.
- the protrusion PIR1 is virtually illustrated by a dotted line for reference. Therefore, the gap SPC is formed inside the dielectric between the protrusions PIR1.
- FIG. 24B illustrates an outline of a cross section of the device 110Y1 after bonding the upper and lower dielectric layers.
- a plurality of elements 111A are formed in the region on the back surface corresponding to the first region in the upper layer of the device 110Y1.
- the element 111A is connected to the wiring layer WR1 through the upper layer contact ATP1 and the through hole TH1 (see FIGS. 21A and 21B).
- the contact ATP1 and the through hole TH1 can be said to be an example of a first through conductive path that connects one or more elements formed in the first region and the wiring layer through the dielectric layer.
- the information device 200 detects the arrangement positions of the plurality of elements 111A and specifies information corresponding to the shape of the arrangement positions. In this sense, it can be said that the plurality of elements 111A define a fixed arrangement pattern.
- the one or more elements formed in the first region form a physical quantity that can be detected by the sensor when the user's finger contacts the wiring layer, and when the user's finger does not contact the wiring layer, It can be said that a physical quantity that can be detected by the sensor is not formed.
- the information device 200 can be used even when the device 110Y1 is in contact with or close to the touch panel of the information device 200 in a state where the user's finger is not in contact with the wiring layer WR1. It is possible to detect the arrangement positions of the plurality of elements 111A and specify information corresponding to the shape of the arrangement positions. This is because the capacitance formed by the wiring layer WR1 and the plurality of elements 111A is sufficiently large so that the touch panel of the information device 200 can be recognized as a touch operation.
- the element 111A is an example of one or more elements formed in the first region of the working surface.
- a plurality of elements 111B are formed in the back region corresponding to the second region in the upper layer of the device 110Y1.
- the plurality of elements 111B can be formed by printing with a conductive material, for example, conductive ink.
- Each of the plurality of elements 111B is electrically connected to each of the contact terminals 114A on the surface through the through hole TH2 on the lower layer side, the contact ATP2, the contact ATP1 on the upper layer side, and the through hole TH1. Therefore, when the user's finger comes into contact with the contact terminal 114A on the front surface, the user and the element 111B are electrically connected, and the capacitance or electric field is applied to the touch panel of the information device 200 that is in contact with or close to the back surface of the device 110Y1. Causes a change in intensity.
- the touch operation is sequentially performed at the position of the element 111B of the touch panel of the information device 200 in accordance with the operation by the user's finger. Can be executed. Therefore, the contact terminal 114A arranged in the second region on the surface functions as an input device similar to a keyboard or a touch pad. For example, by forming an icon on each of the contact terminals 114A with a conductive material, and executing an application program that recognizes the arrangement of the information apparatus 200 icon, the information apparatus can be transferred from the user to the contact terminal 114A. Information associated with the operation can be acquired.
- the element 111B is an example of one or more elements formed in the second region of the working surface.
- the lower through hole TH2, the contact ATP2, the upper contact ATP1, and the through hole TH1 pass through the dielectric layer and connect one or more elements formed in the second region to the contact terminal. It can be said that it is an example of two through conductive paths.
- the wiring layer WR1 is formed by wiring arranged at a sufficiently smaller interval than the width of the user's finger, when the user operates the contact terminal 114A, the user's finger Will touch the wiring layer WR1. Therefore, information input to the information device 200 in the fixed arrangement pattern and information input from the contact terminal 114A as an input device are executed at the same timing. Therefore, for example, the information device 200 can recognize a specific identifier by the fixed arrangement pattern, execute a process according to the identifier, and receive an input corresponding to the process from the user. Accordingly, in the device 110Y1, the wiring layer is arranged at a wiring interval that allows the finger to contact any of the wirings when the user's finger contacts the opposite surface of the card shape with respect to the second region. Can do.
- FIG. 25 to FIG. 27 illustrate the configuration of the device 110Y2 as another example of the embodiment 33. Since the structure of the upper layer of the dielectric layer of the device 110Y2 is the same as that of the device 110Y1 (FIGS. 21A and 21B), description thereof is omitted.
- FIG. 25A illustrates a plan view of the bonding surface under the dielectric layer of the device 110Y2.
- FIG. 25B is a diagram in which the D1 sectional view and the D2 sectional view of FIG. 25A are combined and virtually connected by two wavy lines. As shown in the figure, a plurality of protrusions PIR2 are formed in a lattice pattern in a lower layer region corresponding to the first upper region.
- Each projection PIR2 is formed with a through hole TH2 penetrating the joint surface side and the back surface.
- the through hole TH2 is plated or filled with metal, and electrically connects the joint surface side and the back surface.
- a contact ATP3 is formed on the joint surface side of the through hole TH2. Therefore, when the upper and lower dielectric layers are joined, the lower through hole TH2 is connected to the surface wiring layer WR1 via the contact ATP3, the upper contact ATP1, and the through hole TH1. Since the structure of the lower layer area corresponding to the upper second area of the device 110Y2 is the same as that of the device 110Y1, the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.
- FIGS. 26A and 26B illustrate a state in which the element 111C is formed on the lower dielectric back surface in FIGS. 25A and 25B.
- the element 111A of the device 110Y1 was formed by hollowing out a lower layer of a dielectric material and fitting or filling a metal.
- the element 111A is formed by printing with a conductive material, for example, conductive ink. Under the dielectric, a through hole TH2 plated with metal or filled with a contact ATP3 is formed. Therefore, when the upper and lower dielectric layers are joined, the element 111A is connected to the wiring layer WR1 on the surface via the upper contact ATP1 and the through hole TH1.
- FIG. 27A illustrates the configuration of the working surface acting on the back surface (lower layer back surface) of the device 110Y2, that is, the touch panel of the information device 200.
- the protrusion PIR2 and the through hole TH2 are virtually illustrated by dotted lines for reference. Therefore, a gap SPC is formed inside the dielectric between the protrusions PIR2.
- FIG. 27B illustrates an outline of a cross section of the device 110Y2 after bonding the upper and lower dielectric layers.
- the printed element 111C is connected to the wiring layer WR1 on the surface through the lower through hole TH2, the contact ATP3, the upper contact ATP1, and the through hole TH1.
- the device 110Y2 can be operated in the same manner as the device 110Y1.
- the element 111C is formed by printing, various arrangement patterns of the plurality of elements 111C can be formed flexibly. Therefore, according to the apparatus 110Y2, it becomes easy to cope with various application programs executed by the information device 200, and it is possible to cope with mass production of the apparatus 110Y2.
- FIG. 28A illustrates the structure of the upper surface of the device 110Y3.
- FIG. 28B is a combination of the partial cross-sectional views of FIG. That is, the upper side toward the paper surface in FIG. 28B is a cross section of the device 110Y3 taken along the E1 arrow in FIG. 28A, and the lower side toward the paper surface in FIG. It is the cross section which cut
- FIG. 28B the boundary between the two cross sections is shown divided by two wavy lines.
- the configuration of the upper surface of the dielectric layer of the device 110Y3 is the same as that of the devices 110Y1 and 110Y2.
- a plurality of protrusions PIR4, PIR5, and protrusions PIR6 are formed on the upper joint surface of the dielectric layer of the device 110Y3. Is different.
- the protrusion PIR4 is formed on the bonding surface side at a position corresponding to the position of the through hole TH1 connected to the wiring layer WR1 in the upper first region. Therefore, a through hole TH1 that penetrates the upper dielectric layer and is connected to the wiring layer WR1 is formed in the protrusion PIR4.
- the protrusion PIR4 is formed on the joint surface side at a position corresponding to the position of the through hole TH1 connected to the contact terminal 114A in the second region of the upper layer. Therefore, a through hole TH1 that penetrates the upper dielectric layer and is connected to the contact terminal 114A is formed in the protrusion PIR5.
- the protrusion PIR6 is a region where the density of the protrusions PIR4 and PIR5 is low, and acts as a spacer for forming a gap between the upper layer and the lower layer to be joined.
- FIG. 29A is a plan view illustrating the bonding surface of the lower layer of the dielectric layer of the device 110Y3.
- FIG. 29B is a diagram in which the F1 cross-sectional view and the F2 cross-sectional view of FIG. 29A are combined and virtually connected by two wavy lines.
- the lower layer of the dielectric layer of the device 110Y3 is formed by forming a hole in a flat dielectric layer without unevenness. That is, as shown in FIG. 28 (B), a plurality of projections PIR4, projections PIR5, and projections PIR6 are formed on the upper-layer joint surface.
- the lower layer of the dielectric layer of the device 110Y3 can be configured as a flat plate.
- a plurality of holes HL1 and HL2 are formed in the lower layer of the dielectric layer of the device 110Y3.
- the hole HL1 formed in the lower layer region corresponding to the upper first region is for penetrating the protrusion PIR4 of the upper layer bonding surface at the time of bonding.
- the hole HL2 formed in the lower layer region corresponding to the upper second region is for penetrating the protrusion PIR5 of the upper layer bonding surface at the time of bonding.
- FIG. 30A illustrates the configuration of the back surface of the device 110Y3 after joining the upper layer and the lower layer (the lower surface of the lower layer), that is, the working surface acting on the touch panel of the information device 200.
- FIG. 30B illustrates an outline of a cross section of the device 110Y3 after bonding the upper and lower dielectrics.
- the protrusions PIR4 to PIR6 and the through hole TH1 are virtually illustrated by dotted lines for reference. That is, the protrusion PIR4 penetrates the hole HL1 at a position corresponding to the first region of the upper layer.
- the through hole TH1 in the protrusion PIR4 electrically connects the front surface and the back surface of the device 110Y3. Therefore, the element 111C printed and molded on the back surface is connected to the wiring layer WR1 on the front surface through the through hole TH1 in the protrusion PIR4.
- the protrusion PIR5 penetrates the hole HL2 at a position corresponding to the second region of the upper layer.
- the through hole TH1 in the protrusion PIR5 electrically connects the front surface and the back surface of the device 110Y3. Therefore, the element 111B printed and molded on the back surface is connected to the contact terminal 114A on the front surface through the through hole TH1 in the protrusion PIR4.
- the lower layer has a very simple flat plate configuration, and can be configured more suitable for printing.
- the device 110Y4 will be described with reference to FIGS.
- the wiring layer WR1 is laid on almost the entire upper surface of the upper layer of the dielectric layer with a stitch, lattice shape, or other configuration. With such a configuration, the surface area due to the wiring layer WR1 is increased, and the capacitance due to the wiring layer WR1 and the elements 111A and 111C can be increased.
- the touch panel can detect the contact or proximity of the device 110Y.
- the touch panel of the information device 200 has the wiring layer WR1 and the element 111A, In an application based on the assumption that the capacitance due to 111C is not detected, erroneous detection may occur. Therefore, hereinafter, a configuration that reduces the capacitance caused by the wiring layer WR1 and the elements 111A and 111C as much as possible is exemplified by the device 110Y4.
- FIG. 31A illustrates the configuration of the upper layer surface of the device 110Y4.
- FIG. 31B is a combination of the partial cross-sectional views of FIG. That is, the upper side toward the paper surface in FIG. 31B is a cross section obtained by cutting the device 110Y4 along the G1 arrow in FIG. 31A, and the lower side toward the paper surface in FIG. It is the cross section which cut
- the boundary between the two cross sections is indicated by two wavy lines.
- the configuration of the contact conductor 114A, the through hole TH1 connected to the contact conductor 114A, and the contact ATP1 in the cross-sectional configuration of the device 110Y4 is the same as that of the device 110Y1.
- the wiring layer WR3 is formed on the bonding surface side in the upper first region. Therefore, in FIG. 31A, the wiring layer WR3 is indicated by a dotted line.
- a contact ATP5 is formed on the bonding surface side of the wiring layer WR3.
- the contact ATP is a contact for electrically connecting to the contact ATP3 on the lower surface when the upper layer and the lower layer are bonded.
- the wiring layer WR3 is formed on the bonding surface side, thereby reducing the possibility that a fixed arrangement pattern is erroneously input to the information device when the user contacts a portion other than the wiring layer WR2 in the second region. it can.
- the wiring layer WR3 may be formed on the surface in an application in which the user does not touch the information device with a fixed arrangement pattern due to contact with a portion other than the wiring layer WR2 in the second region. Good.
- the wiring layer WR2 is formed in a one-dimensional line and space configuration instead of a stitch shape, and is connected to one wiring at one end of each wiring.
- the wiring layer WR3 is also formed in a one-dimensional line and space configuration on the bonding surface side, and is connected to the surface wiring layer WR2 through the through hole TH5.
- FIG. 32A illustrates the configuration of the lower joint surface of the device 110Y4.
- FIG. 32B is a combination of the partial cross-sectional views of FIG. That is, the upper side toward the paper surface in FIG. 32B is a cross section obtained by cutting the device 110Y4 along the arrow H1 in FIG. 32A, and the lower side toward the paper surface in FIG. It is the cross section which cut
- FIG. 33A is a plan view illustrating the configuration of the back surface of the device 110Y4 in which the upper layer and the lower layer are joined, and FIG. 33B shows an outline of the cross-sectional configuration of the device 110Y4 in which the upper layer and the lower layer are joined.
- FIG. 33A is a plan view illustrating the configuration of the back surface of the device 110Y4 in which the upper layer and the lower layer are joined
- FIG. 33B shows an outline of the cross-
- a through hole TH2 is formed in the projecting portion PIR3 on the lower joint surface as in the device 110Y1, and is connected to the element 111C on the back surface side.
- a contact ATP3 is formed on the joint surface side of the through hole TH2. Therefore, the device 110Y4 is different from the device 110Y1 in that the protrusion PIR3, the through hole TH2, and the contact ATP3 are formed only in the portion corresponding to the element 111C.
- the configuration of the portion connecting the front surface and the back surface of the device 110Y4 is the same as that of the device 110Y1.
- the line and space configuration on the straight line of the wiring layer WR2 with which the user's finger comes into contact is set, and the wiring layer WR3 for connecting to the element 111C on the back surface of the device 110Y4 is used as the first lead wire.
- the capacitance of the wiring layers WR2 and WR3 can be reduced.
- the touch panel of the information device 200 can recognize a so-called fixed arrangement pattern by the element 111C when the user's finger contacts the wiring layer WR2.
- information input by the contact terminal 114A in the device 110Y4 is the same as that in the devices 110Y1 to 110Y3.
- FIG. 34 illustrates the configuration of the back surface of the device 110Y5.
- the protrusion PIR1 that supports the air gap SPC inside the dielectric layer in which the upper layer and the lower layer are joined is virtually illustrated by a dotted line.
- the contact terminals 114A on the surface of the device 110Y5 and the wiring layer WR10 are virtually illustrated by dotted lines.
- the contact terminal 114A is formed by printing with a conductive material, for example.
- the element 111C is printed on the back surface, and connected to the wiring layer WR10 on the front surface similarly to the devices 110Y1 to 110Y4 through the through holes TH2.
- the wiring layer WR10 is not configured to be spread over a wide range like a mesh, a lattice, or a line and space pattern, and the element 110B and the contact terminal 114A are as short as possible. It is an arrangement that can be connected with.
- a plurality of elements 111B that input information to the information device 200 in a fixed arrangement pattern are formed in three groups connected to the contact terminals 114A1, 114A2, and 114A3.
- the wiring length of the wiring layer WR10 of each group is sufficiently short, and the touch panel of the information device 200 is connected to the working surface (back surface) of the information device 200 only by the capacitance between the wiring layer WR10 of each group and the element 111B.
- Contact or proximity cannot be detected.
- the capacitance between the wiring layer WR10 and the element 111B in each group can be adjusted so that the arrangement pattern of the element 111B is detected only when the user's finger contacts the wiring layer WR10 in each group. .
- the user can cause the information device 200 to detect the combination of the arrangement patterns by operating in the desired order of each group.
- six types of input are possible depending on the order in which the user touches the contact terminals 114A1, 114A2, and 114A3 with a finger. Therefore, by preparing a plurality of devices 110Y5 having different arrangement patterns of the plurality of elements 111B, various applications can be provided to the user.
- the dotted circle is a contact terminal 114A formed on the surface as a touch area.
- the wiring (conductive wire) included in the wiring layer WR10 may be extended through the center of the dotted circle and further to the end of the dotted circle to be a conductive wire for touch.
- a plurality of combinations of one or more elements formed in the first region and the wiring layer connected to the one or more elements are formed in the device 110Y5.
- the user sequentially touches the contact terminals 114A1, 114A2, and 114A3 corresponding to each group with a finger, the user sequentially touches each wiring layer included in the plurality of sets to be included in the plurality of sets. It can be said that information accompanying a change in physical quantity from one or more elements formed in the first region is input to the panel.
- FIG. 35 illustrates the configuration of the back surface of the device 110Y6.
- the device 110Y6 is provided with an information input unit by an element 111B. Therefore, according to the device 110Y6, the user can input a combination of fixed information to the information device 200 by a combination of fixed arrangement patterns by the contact terminals 114A1 and 114A2, and can use general-purpose alphanumeric characters and special characters. Key input such as symbols, selection with dedicated keys, cursor operation, etc. are possible.
- [application] 36 to 39 recognize a conductive pattern arranged on a card, and touch a plurality of touch areas printed as icons (may be part of the graphic) on the card surface. In this embodiment, data input and application activation / operation are performed.
- FIG. 36 shows examples of various member cards.
- the facility arrangement pattern, membership type, etc. can be identified by the conductor arrangement pattern.
- you touch the number icon for the password and touch the ENTER icon you can enter the password and authenticate yourself. Cancel the password input. If the password is incorrect, touch the CANCEL icon and enter it again.
- you can authenticate yourself you can browse and enjoy various information and services of the facility.
- the card surface and the password is printed, the card is provided to the user for sales promotion etc., the web is accessed, the card is placed in a predetermined area, and the password obtained by scratch is entered If so, privileges and special information / content can be provided.
- FIG. 37 shows an example of a sightseeing card. If a tourist card is put on the touch panel and a language icon is touched, explanations of sightseeing spots and event information can be viewed in that language.
- Cards and touch panels may be installed at hotels, facilities, tourist information centers, etc. for inbound travel.
- a travel agent, a transportation facility, or the like may install and distribute the card so that it can be viewed on the user's smartphone.
- product descriptions and colors Information such as variations and prices can be acquired.
- the display may display the information by displaying frames of performance, color variations, etc., and hovering over the area. Even if a product is out of stock, information may be provided or ordered by displaying a product card.
- advertisement cards printed with eye-catching designs and photographs may be displayed at various locations and provided to users so that content with advertisements can be acquired.
- FIG. 38 shows an example of a “science learning card” for education.
- the problem comes out when you put the learning card on the tablet and touch the question icon. If the answer is 4 choices, touch a number from 1 to 4. If it is correct, touch XX. If the answer is correct, a correct or incorrect result may be output on the spot such as ping pong. In addition, when an answer icon is touched, an answer or an explanation of the answer may be given. Further, when the question icon is touched, the next question is output. If you touch the scoring icon, the scoring result of the answer after deceiving the card (3 out of 5 questions is correct) will be output. When the end icon is touched, the progress of the question is cleared, and when the question icon is touched again, the process starts from the first question.
- FIG. 39 shows an example of a game card.
- the character of that card is displayed. Touching the arrow icon moves the character in that direction. Touch the STOP icon to stop moving. Touch the JUMP icon to jump the character. Touch the GET icon to get an item. Touch the ATTACK icon to attack the opponent. The attack direction is changed by turning the card to attack the direction.
- MAP is displayed on the display, the game can be advanced while moving the card to a predetermined position.
- the conductor has a single size and shape, and so many patterns cannot be defined.
- the current touch panel can recognize the touch area and the maximum touch width, a considerable number of patterns can be defined as shown in FIG. 40 by changing the size of each pattern.
- the touch shape can be recognized in the future, and it becomes possible to define and recognize more conductor patterns by changing the shape.
- FIG. 40 shows an embodiment in which the size of the conductor is changed.
- Fig. A shows that the size of each conductor can be set and recognized, and the distance between conductor A and conductor B is the longest when three and four conductors whose orientation can be recognized are used. The two are considered as reference conductors.
- the card that is not controlled by the electric circuit has been discussed above. However, it is possible to change the size and shape of the conductor that reacts electrically. Similarly, the conductor pattern can be changed in the size and shape of the conductor. It goes without saying that more information can be defined and recognized.
- the position recognition method of the element 111 by the information device 200 and the processing of the program according to this position recognition method are illustrated.
- the device 110 has the same configuration as the device 110Y of the thirty-fourth embodiment, for example. Therefore, the target on which the information device 200 performs position recognition in the present embodiment is, for example, a thin plate-like device without a power source.
- FIG. 41 is an arrangement example (referred to as type 1) of the elements 111 on the working surface of the device 110 that is the processing target of the information device 200 of the present embodiment
- FIG. FIG. 43 is a diagram for explaining an ID area and a touch area in which the element 111 on the working surface of the device 110 is arranged.
- the device 110 includes elements 111 on virtual lattice points that are virtually formed on a working surface that is close to or in contact with the touch panel of the information device 200. Be placed. That is, the element 111 is arranged so that the center of the element 111 is positioned at each lattice point.
- the grid points include grid points in the ID area and grid points in the touch area.
- the reference conductor refers to an element 111 serving as a reference for determining a lattice position among the elements 111 arranged at lattice points in the ID region.
- the reference conductor is usually arranged at two four corners at diagonal positions in the rectangular ID region. That is, the arrangement positions of the reference conductors are limited to two types, one set of the upper left corner and the lower right corner (hereinafter referred to as pattern type 1) and one set of the upper right corner and the lower left corner (hereinafter referred to as pattern type 2). .
- the information conductor is an element 111 arranged at a lattice point of the ID area, and means an element 111 other than the reference conductor in the rectangular ID area.
- the touch area is an area that causes a physical quantity change to the touch panel on the action surface directly below (back side) of the finger contact when the user touches the finger contact provided on the opposite surface of the action surface of the device 110. It is.
- the contact terminal 114A of the above-described embodiment 34 can be exemplified.
- the position on the working surface that causes a physical quantity change on the surface of the touch panel by a finger contact on the upper surface (opposite surface of the working surface) of the device 110 and a touch operation on the finger contact ( The back surface position of the finger contact) is collectively referred to as a touch point.
- 3 ⁇ 4 12 touch points are provided.
- the number of touch points is not limited to 12.
- Elements 111 corresponding to the number of touch points may be provided at positions on the working surface corresponding to the touch points (positions at which physical quantity changes due to touch operations).
- the element 111 on the working surface corresponding to the touch point and the touch point may be connected by a conductor (conductive path), for example.
- the element 111 and the conductor may not be provided at the touch point and the position on the action surface corresponding to the touch point.
- the element 111 and the conductor may not be provided at the touch point and the position on the action surface corresponding to the touch point.
- the element 111 and the conductor may not be provided, when the user touches the touch point, on the working surface corresponding to the touch point according to the dielectric constant of the substrate on the thin plate of the device 110 ( A physical quantity change acting on the touch panel occurs on the back surface of the touch point.
- the dielectric constant of the substrate is sufficiently high, the touch panel of the information device 200 detects such a change in physical quantity even when there is no element 111 or a conductive path.
- the device 110 is a touch card having four elements 111 (two reference conductors and two information conductors) arranged in the ID area and 12 touch points in the touch area. It can be said. However, in the following, there may be a case where two reference conductors, two information conductors, and five touch points are combined, including the case where the element 111 is not in the touch area.
- FIG. 41 shows the pattern type 1 apparatus 110.
- FIG. 42 shows the pattern type 2 apparatus 110.
- the information conductors in the ID region are not arranged at two adjacent lattice points.
- the two information conductors are arranged (at the top, bottom, left, and right diagonally) with at least one candidate location indicated by a dotted line O (with at least one lattice point left).
- information conductors are exemplified by information conductors T1-3, T1-4, T2-3, and T2-4 with dot hatching.
- the reference conductor is exemplified by a black circle, and is exemplified by reference conductors T1-1, T1-2, T2-1, and T2-2.
- the two reference conductors are not limited to the four corners of the ID region, and may be arranged, for example, above and below the four corners or left and right. By making the positions of the two reference conductors other than the four corners, a large number of IDs for identifying the card can be set accordingly.
- ID area code A combination of an ID and a touch input 1 by a touch operation is called an ID area code.
- the ID area code recognition algorithm will be described with reference to FIGS.
- Step G1 The information device 200 recognizes five conductor detection positions by the touch panel and searches for two reference conductors from the five conductor detection positions.
- Step G2 The touch panel detects information conductors arranged at two information conductor arrangement positions (lattice points) of a predetermined number (for example, 48 places) of ID areas uniquely determined from two reference conductors. Recognize the defined ID.
- Step G3 Furthermore, the information device 200 specifies 12 touch areas uniquely determined from the two reference conductors.
- the information device 200 detects touch selection (one of twelve places) in the specified card ID by detecting a grid point on the touch area corresponding to the touch point on which the touch operation is performed, Recognize the touch operation related to the ID.
- the card-like device 110 is formed with a mark indicating a processing target.
- the information device 200 identifies a position on the device 110 that has been touched, and provides functions such as execution of an application corresponding to the mark attached to the identified position, and operation / viewing of content. Therefore, the user can execute the application, operate / view the content, and the like by touching a touch point near the mark indicating the selection target formed on the card-like device 110.
- the CPU of the information device 200 executes the process of FIG. 49 using a computer program that is executably expanded on the RAM.
- Step D1 The information device 200 detects the coordinate position where the physical quantity change at the element 111 in the ID region and the touch point occurs on the touch panel.
- the coordinate values of the detection points in the coordinate system on the touch panel in FIG. 45 are T1-1: P1 (X1 ′, Y1 ′), T1-2: P2 (X2 ′, Y2 ′), T1-3: P3 (X3 ′). , Y3 ′), T1-4: P4 (X4 ′, Y4 ′), T1-5: P5 (X5 ′, Y5 ′).
- the information device 200 calculates all the distances between two points out of a total of five points, that is, four points in the detected ID area and one point in the touch area.
- the information device 200 sorts as L1 to L10 from the longest distance between two points.
- the sorting result is obtained as L1> L2> L3> L4> L5> L6> L7> L8> L9> L10. Since the information device 200 detects L1 to L10 in the coordinate system on the touch panel, the numerical values of L1 to L10 acquired by the information device 200 are different from the actual size values.
- the XY coordinate system in FIG. 44 is a coordinate system on the working surface of the device 110 (card-like medium) with the lower left of the touch area as the origin. Also, the XiYi coordinate system of FIG. 44 is a coordinate value that is standardized so that the coordinate values can be collated with an ID search table (ID area coordinate value-ID number table of FIG.
- the coordinate value of each detection point when the card-shaped medium of FIG. 45 is placed on the touch panel by ⁇ rotation is represented by the X′Y ′ coordinate system of the touch panel. That is, the X′Y ′ coordinate system is a coordinate system of the touch panel when the card is placed on the touch panel by ⁇ rotation.
- the X "Y" coordinate system in FIG. 47 is a coordinate system in which a card placed by ⁇ rotation is rotated by ⁇ , the card orientation is positive (Y ”axis direction), and each point is coordinate-transformed. In these coordinate systems, the lower left is the origin, but the upper left (which may be the upper right or lower right) frequently used for coordinate detection of the touch panel may be the origin.
- the two reference conductors are included in the first to fifth ranges (L1 to L5) from the longest distance between the two points due to the geometric arrangement of the element 111.
- the reason why the two reference conductors are included in the range up to the fifth is that, as is clear from FIG. 44, the distance from at least one point of the touch area to the four points detected in the ID area is two pieces. This is because the distance may be longer than the distance between the reference conductors. If the card is arranged such that the distance from one point of the touch ID area farthest from T1-2 (X2, Y2) is shorter than the distance between the two reference conductors, the two reference conductors are It is included in the range from the longest distance between two points to the first to fourth.
- Step D2 the coordinates of both ends corresponding to the line segments of all the distances L1 to L5 from the first to the fifth are Pi and Pj.
- a rectangle can be generated by forming two triangles having apexes at right angles so that the actual size has a ratio of 42 mm to the actual card size of 36 mm.
- the information device 200 uses five detection points, for example, the center between two points regarded as the reference conductor as the center of the rotation angle (however, the information device 200 may use any position as the rotation center), ⁇
- the coordinates are converted so that the card can be rotated and placed in the positive direction (Y "axis direction).
- the ID area is within X1 ′′ to X2 ′′ and Y1 ′′ to Y2 ′′, and the conductor in the rectangular ID area can be easily recognized.
- the information device 200 geometrically moves the touch area downward. When there is one conductor in the touch area, the information device 200 can recognize two reference conductors, two information conductors, and one touch point.
- the information device 200 when determining whether or not there are conductors in the ID area and the touch area, the information device 200 considers the detection error of the element 111 (depending on the conductor detection resolution of the touch panel) and moves the predetermined margin left and right and up and down. What is necessary is just to define the determination area
- the information device 200 performs the processing of step D3 described above for pattern type 1 and pattern type 2, and recognizes all elements 111 (reference conductor, information conductor, and touch point) by either pattern type 1 or pattern type 2. To do. (Step D3) The information device 200 normalizes the coordinate values obtained by converting the coordinates of the five points in FIG.
- the coordinate values in the ID area table coordinate system are, for example, integer values from (0, 0) to ((7, 6) as illustrated in Fig. 44. Therefore, the coordinate values after the decimal point are rounded off.
- the information device 200 regards the next two points as reference conductors and recalculates (returns to step D2). (Step D5) If the coordinate value of the ID area table coordinate system is appropriate, the information device 200 determines that T1-5: P5 (X5 ′′, Y5 ′′) is two points T1-1: P1 (X1 ′′, Y1 "), T1-2: Twelve coordinate values (center positions in FIG. 47) of the touch area geometrically determined from P2 (X2", Y2 ") are obtained. The information device 200 applies the range of allowable values centered on the 12 coordinate values obtained by the remaining one point.
- the information device 200 considers a conductor detection error (depending on the touch panel conductor detection resolution and the like), and the remaining one point belongs to a range within a radius r (or a rectangle) as a predetermined margin from each of the 12 centers. The correctness is judged. If the determination result is correct, the information device 200 acquires the touch position number. If it does not belong to any of the 12 ranges, an error is assumed, the next two points are regarded as reference conductors, and recalculation is performed (return to step D2). (Step D6) The coordinate values of the two information conductors in the ID region table coordinate system obtained by converting to an integer in (Step D4) are collated with the ID region coordinate value-ID number table shown in FIG. Search for.
- the retrieved ID number and the touch position number of the touch area are recognized, and the corresponding application can be executed (including parameter input) and content can be browsed.
- the card center coordinate value PC ′ (XC ′, YC ′) and ⁇ obtained by the above equation 1 may be used for executing an application (including input of parameters) and browsing content.
- the position recognition method of the element 111 by the information device 200 and the processing of the program according to this position recognition method are illustrated.
- the information device 200 recognizes the conductor arrangement pattern using all of the four elements 111 (conductors) arranged in the ID region and one of the touch points as information conductors, and the ID is detected at the five detection points. Define and get.
- Other configurations and operations of the present embodiment are the same as those of the thirty-seventh embodiment.
- the configuration and operation other than the point of recognizing the conductor arrangement pattern using all the four elements 111 arranged in the ID region and one touch point as information conductors are the same as those in the embodiment 37. Applied.
- the arrangement between the two elements 111 (up and down, left and right diagonally) is set to one arrangement candidate indicated by a dotted line 0 so that the elements 111 are not arranged adjacent to each other. Placed in place.
- FIG. 55 illustrates details of the algorithm.
- the coordinate values of the detection points in the coordinate system on the touch panel in FIG. 51 are P 1 (X 1 ′, Y 1 ′), P 2 (X 2 ′, Y 2 ′), P 3 ( X 3 ′, Y 3 ′), P 4 (X 4 ′, Y 4 ′), and P 5 (X 5 ′, Y 5 ′).
- the information device 200 calculates all the distances between two points out of a total of five points, that is, four points in the detected ID area and one point in the touch area. Sort from the longest distance between two points as L1 to L10.
- the result of sorting is L1>L2>L3>L4>L5>L6>L7>L8>L9> L10.
- the XY coordinate system of FIG. 50 is a coordinate form with the origin at the lower left of the touch area.
- the coordinate value of each detection point when the card-like device 110 is placed on the touch panel by ⁇ rotation is represented by the X′Y ′ coordinate system of the touch panel.
- the longest line segment L1 connecting the sensing two points consists P 1 and P 5, it is at an angle theta 1 of L1 with respect to the positive direction of the card (Y-axis direction).
- ⁇ 1 is preset in the information device 200 as one piece of information corresponding to the longest line segment connecting the two detection points, and is stored in, for example, the ROM.
- Step E2 In recognition of ID by five detection points, first, the information device 200 first starts and ends P S and P E constituting the longest line segment L1 connecting the two detection points (in this modification, P 5 and P 1 ) is determined.
- the information device 200 performs coordinate conversion by rotating the coordinate value on the touch panel by ⁇ ′.
- the coordinates after the coordinate conversion are called standardized coordinates, and the coordinate values after the coordinate conversion are called standardized coordinate values.
- the coordinate value of each detection point with the origins of P 5 and P 1 is obtained.
- Step E4 the information device 200 is scaled coordinate values of three points except for the starting point P S and the end point P E that constitutes the longest line segment L1 was calculated in advance, the card of the longest line segment L1 positive ( It is stored in the normalized coordinate-ID number table in association with the angle ⁇ 1 with respect to the (Y-axis direction).
- Information apparatus 200 collates the longest line segment positive direction (Y axis direction) up angle theta 1 of the line segment is stored in the angle ⁇ 1 and the reference coordinates -ID number table for cards L1.
- FIG. 54 is an example of a standardized coordinate-ID number table. Combinations of the four lattice points of the arrangement coordinates and touch area of the ID region of the device 111, for each angle ⁇ 1 of the longest line segment L1, and calculates a normalized coordinate values of three points except for the starting point P S and the end point P E , Stored in ROM.
- the field of “origin coordinate system” is determined by which of the end points P1 and P5 of the longest line segment L1 is the origin, and indicates two coordinate systems.
- the “ID number” field indicates an ID determined in each row of the table of FIG.
- the field of “longest line segment angle ⁇ 1 ” is an angle ⁇ 1 of the longest line segment L 1 with respect to the positive direction (Y-axis direction) of the card. Since the information device 200 holds a correspondence table between the length of the longest line segment L1 and the angle ⁇ 1 in the RAM or the ROM, the angle ⁇ 1 can be obtained by calculating the length of the longest line segment L1.
- the “determination range radius” is an allowable error between the coordinate values specified in the table of FIG. 54 and the three-point position coordinate acquired by the information device 200 from the touch panel.
- “Information conductor coordinates 1” to “information conductor coordinates 3” are standardized coordinate values with which the coordinates of three points other than the end points P1 and P5 of the longest line segment L1 are collated.
- the angle ⁇ 1 of the longest line segment L1 matches, and the coordinates of the three points other than the end points P1 and P5 of the longest line segment L1 change from the information conductor coordinate 1 to the information conductor coordinate 3, and the error range of the determination range radius When they are matched, the ID number of the row is specified as the ID.
- the predetermined error is largely influenced by the detection resolution of the touch panel, and the error is an absolute value in actual size.
- the error range is not constant depending on the ID (that is, the distance of L1). Therefore, in FIG. 54, an error range radius r is set in the standardized coordinate-ID number table in order to determine proper matching even with the standardized coordinate values.
- the information device 200 determines a match if it falls within the radius r with the coordinate value (I, J) in the table as the center.
- the information device 200 may set and determine the error range as a rectangle.
- Step E4 the information device 200 specifies the ID and the touch position number from the obtained coordinate values, and executes a corresponding process.
- the information device 200 can collate with the standardized coordinate-ID number table of FIG. Therefore, the information device 200 can execute various processes corresponding to the obtained ID.
- Modification 1 match with the scaled coordinates of each detected point as the origin the starting point, as shown in FIG. 54, to set the case with the origin of each P 5 and P 1 on the table
- the coordinate conversion performed by rotating by ⁇ ′ may be performed at any one point (any one of P 5 and P 1 ) constituting the longest detection two-point line segment in FIG.
- the table sets only any one case, (both P 5 and P 1) 2-point may be matched in two coordinate values coordinate transformation as origin. 50 to 53, the coordinate system of FIGS. 50 to 53 has the lower left as the origin, but the upper left (which may be the upper right or the lower right) frequently used for touch panel coordinate detection may be used as the origin.
- the standardized coordinate-ID number table is not limited to the example of FIG.
- the ID area and the touch area may be separately coded and included in the table.
- the standardized coordinate-ID number table because the standardization is based on the longest line segment by two detection points, the arrangement of conductors due to the size of the similar shape is excluded, but the coordinate system of the touch panel (the coordinate value per unit length) ) Can be recognized, a combination of similar patterns depending on the distance of the longest line segment by two detection points can be added, and a large number of IDs can be defined.
- the advantage of standardization is that the arrangement of conductors can be recognized without being affected by the difference in coordinate system or resolution for each touch panel.
- ⁇ 1 in the standardized coordinate-ID number table of FIG.
- the setting / recognition of the conductor pattern of the card has been discussed.
- the present invention can also be used in the same manner for electronic stamps that are not electrically controlled, smart cards that are electrically controlled, digital stamps, and the like.
- the standardized coordinate-ID number table of FIG. 54 stores the angle ⁇ 1 of the longest line segment L1 with respect to the positive direction (Y-axis direction) of the card.
- the information device 200 holds a correspondence table between the length of the longest line segment L1 and the angle ⁇ 1 in the RAM or ROM, obtains the angle ⁇ 1 based on the length of the longest line segment L1, and determines the angle ⁇ 1. Based on this, the standardized coordinate-ID number table was referenced. However, instead of such processing, the longest line segment L1 may be stored in the standardized coordinate-ID number table.
- step E4 the information device 200 holds a correspondence table between the length of the longest line segment L1 and the angle ⁇ 1 in the RAM or ROM, and refers to the standardized coordinate-ID number table based on the length of the longest line segment L1. Then, the standardized coordinate value obtained from the touch panel may be collated with the information conductor coordinate 3 from the information conductor coordinate 1 in the standardized coordinate-ID number table.
- the OFF threshold is set so that it is turned OFF with a lower capacity than when ON is detected so as not to be non-detected (OFF) due to a slight change in detection capacity due to hysteresis.
- the second threshold is set for all the conductors. At that moment, if the detection capacity of the conductor is less than the second threshold OFF capacity, the touch panel immediately detects no conductor. However, while all the conductors are moving, it is assumed that the finger is moving, and the first threshold value continues to be applied.
- the presence of the conductor is always detected even if it is not detected as long as there is a certain capacity, and when the conductor moves, the touch panel follows the movement The conductor is detected.
- an event including error setting
- various developed applications recognize the state of conductor detection (including error setting).
- the detected capacitance is further reduced due to the characteristics of the touch panel, and one or all of the arranged conductors are There is a case where it becomes OFF.
- conductors that are not detected in the horizontal or vertical state are detected by the touch panel when they are moved so as not to line up horizontally or vertically.
- the capacity to be detected is easier to detect if the area of the tap is large, the degree of close contact with the screen is high, and the capacity of the tap including the wiring is large.
- many current smartphones detect up to five conductors, but if they exceed five, an error event is issued and all conductors are set as errors.
- an error event does not occur in a conductor such as an elongated finger, but an error event is issued in a massive conductor such as a fist.
- a smartphone determines that it is not a human finger that is processed as an error. Even if the capacitance is not exceeded, if the capacitance is detected over a wide range, the conductor that has been detected may not be detected even if no error event is issued.
- the first and second thresholds are the conditions for issuing touch status events.
- the basic processing of the first and second threshold values is considered to be the same as that of a smartphone.
- an iPad (registered trademark) with a large housing detects a larger conductor capacity than a smartphone and responds better.
- the detection result of the touch panel is not turned OFF even with the second threshold value for conductors such as conductive taps in the ID region of the present embodiment (the element 111 of each of the above embodiments and the code output unit 13 of Example 0).
- the touch area of this embodiment is not provided with through holes (conduction holes) and conductive taps in the touch area in order to be manufactured at low cost as in the mechanism shown in FIGS. 77 to 296.
- a touch can be detected simply by providing a dielectric column directly under the.
- the detection capacity of the conductive tap in the ID area is small, and if it is used on a wooden desk (the detection capacity is small compared to steel attachment), it will be detected in 10 seconds. Sometimes it becomes.
- the capacitance detected by the touch panel is easier to detect if the tap area is large, the capacitance of the tap including the wiring is large, and the degree of close contact with the touch panel is high.
- the conductor can be detected normally in any situation if it has enough capacity for all the conductors to be detected with the second threshold, and it can be in a stationary state and / or moving state for 10 seconds or more. Not limited, continue to detect normally. Many current smartphones detect up to 11 conductors, but if 11 are exceeded, an error event is issued and all conductors are set as errors.
- the usage environment can be assumed to be held by hand or placed on a desk. There are wooden desks and steel desks, and it is necessary to function normally on wooden desks whose conductor capacity is difficult to detect. 1) Hold the smartphone with your hand. 2) Use on a wooden desk. -> Both 1) and 2) are detected well when finger contacts, through holes (conduction holes), and conductive taps are provided as shown in FIGS. 56 and 57 of this embodiment, especially 1) The reaction is good.
- the dielectric column is a conductive column (the bottom surface of the top plate and the bottom plate excluding the touch region is a non-conductive material) is also desirable.
- the conductive column may be fitted into the bottom plate, or may be provided on the bottom plate by multiple molding.
- this conductive column may be a metal rod or a metal wire. Note that from 2), 1) is more capable of detecting a large capacity and reacting more easily because a circuit between the touching human body and the touch panel can be formed via the housing of the smartphone.
- a wire with a length of about 25 cm or more is provided to detect the conductive tap in the ID area and retain the capacitance without touching with a finger.
- the conductive tap can be detected by the touch panel. 1) Hold the smartphone with your hand. 2) Use on a desk. -> Both 1) and 2) are good, but in particular 1) the detection response of the conductive tap is good even if the finger does not touch the wiring, but the finger does not touch the wiring even in the case of 2).
- it is desirable to increase the length of the wiring, the size of the contacts, and the size of the tap so that the touch panel can reliably detect the capacitance of all the conductive taps in the ID area simply by placing the device 110 on the touch panel.
- the touch panel can detect the conductive tap in the ID area even if it exceeds 10 seconds in many operation tests in 1). It is desirable to use a mechanism in which the conductive tap is wired and connected to the conductive tap in the ID area (AC signal can be conducted) so that the conductive tap can be detected again.
- AC signal can be conducted
- the touch panel reliably detects the four conductive taps in the ID area even once, there is no need for conduction from the finger to the conductive tap in the ID area via the wiring.
- the area and ID area can be separated. Furthermore, if the area where the card-like device 110 is placed is approximately the same size as the card-like device 110 and the placement direction of the card-like device is also limited, the touch panel detects four conductive taps in the ID area. Then, the smartphone can detect the touch to the touch area after 10 seconds without misidentification.
- the tablet has a better touch detection response on the touch panel than a smartphone and can be detected continuously.
- a through hole (conduction hole) and a conductive tap may not be provided.
- the manufacturing cost can be reduced at a low cost if no through hole (conduction hole) or conductive tap is provided.
- a wiring with an extension of 25 cm or more is provided in order to detect a conductive tap while retaining a capacity without touching the device 110 with a finger, and a through hole on the conductive tap of each ID region provided on the wiring
- the wiring and the conductive tap are made conductive. Because the case is large and the stray capacitance between the ground and the operating human body is large, a large amount of capacitance is detected, and even if the second threshold is applied over 10 seconds, the detection of the conductor in the ID area can be continued, Very good.
- the card is a conductive tap formed in any shape such as a circle, ellipse, polygon, etc. of the prescribed size on the back or on the laminated layer that forms the card However, a plurality of ID codes are defined in a predetermined arrangement pattern.
- the area where the card is placed on the touch panel is displayed on the touch panel having a display, or a sheet printed or printed directly on at least a part of the touch panel is pasted on at least a part to clearly indicate the card placement area. It may be.
- the conductive tap is placed without defining the card orientation when defining the ID code.
- a pattern may be set. If the card orientation is not specified, the layout pattern that defines the ID code must be recognizable as a unique pattern no matter how the card is placed.
- the conductive codes may be formed in different sizes and shapes to increase the ID code.
- the touch panel must be able to recognize the size and shape of the conductive tap.
- the touch panel detects the conductive tap and recognizes the ID code from the arrangement of the conductive pattern and / or the size / shape of the conductive tap, the ID code is authenticated by a predetermined method.
- Conductive taps placed in the ID area of the touch panel are 1) Conductive from a person's finger or a predetermined conductor (a person's finger or a predetermined conductor is directly connected to a conductor or a planar conductor formed on the card) When the signal is conducted by touching, it means that the AC signal or pulse signal is propagated to the area where the conductor or planar conductor formed on the card is covered with the non-conductive material, and so on) 2) When detecting the capacity, 2) Conductive tap and the conductor itself joined to the conductive tap without touching with a finger or the like, and by simply placing the card, the touch panel has a capacity that is equal to or greater than the threshold detected. There is a case.
- a conductive wire is wired from a plurality of conductive taps, and the conductive wire is wired in a two-dimensional shape (any two-dimensional wiring such as a wave shape or a lattice shape) to a predetermined touch area, or formed by a conductive sheet or printing
- a conductive surface to be touched may be disposed to form a touch conductive region and touch with a finger or the like.
- a plurality of touch areas may be provided. 36 to 40 and FIG. 43, one or more touch areas may be provided inside the ID area.
- the conductive wire may be formed by any method such as plating or printing with conductive ink.
- the conductive taps may be connected to each other with a conductive wire and connected to the touch conductive region on the extension.
- the formed conductive wiring and conductive surface may be formed on the card surface or may be stacked in the card.
- the upper layer needs to be formed of a material that allows a touch such as a finger to be conducted to the touch conductive region.
- a conductive wire having a predetermined length or more is wired. Therefore, an experiment was conducted to see how the thickness of the conductor affects the retained capacity. As shown in FIG. 140, the capacities possessed by the thickness and length of the conductive wires connected to the conductive taps made of a plated conductor having a diameter of 8 mm were compared.
- the comparison of the capacities was performed by measuring the intensity corresponding to the capacities output from the EETI touch panel controller. At the same time, confirming whether capacitance detection of conductive taps is possible for smartphones (i-PHON: when held in a hand and when placed on a wooden desk) and tablets (i-PAD: when placed on a steel and wooden desk) did.
- a wooden (insulator) support bar was attached in the vertical direction from the conductive tap, and fixed with an insulating tape along the support bar.
- the conductors had three diameters of 0.07 mm, 0.3 mm, and 1.0 mm. A 40 cm long conductor was cut by 1 cm and the strength was measured.
- the length of the lead wire to be detected reliably is (1)
- the smartphone When the smartphone is held in the hand: When the lead wire diameter is 0.07 mm, it is 29 cm, when it is 0.3 mm, it is 23 cm, when it is 1.0 mm, it is 27 cm.
- the smartphone When the smartphone was placed on a wooden desk: the lead wire diameter was 31 cm when the diameter was 0.07 mm, 34 cm when the diameter was 0.3 mm, and 29 cm when the diameter was 1.0 mm.
- the conductor diameter was 39 cm when the diameter was 0.07 mm, 34 cm when 0.3 mm, and 31 cm when 1.0 mm.
- the conductive pattern When the card is placed on the touch panel, the conductive pattern may be set so that the conductive taps do not line up horizontally and / or vertically on the touch panel. When the conductive taps are arranged horizontally and / or vertically, the touch panel cannot normally detect the conductive tap even if the length of the conductive wire is increased. When the conductive pattern is formed under such usage conditions, it is desirable that the extension of the conductive wire connected to the conductive tap is 25 cm or more as a design condition. When the use is limited by any one of (1) to (4), or when it is limited to a commercial / industrial touch panel, the conductive length of the corresponding touch panel may be set as a design condition.
- the touch panel it is possible to prevent the touch panel from detecting. If an air layer of at least 0.4 mm is provided, the conductive tap is not detected. However, when the pillars are provided at regular intervals so that the card does not bend, the capacity may be detected from the finger touched via the pillars, etc., depending on the material and size / shape of the pillars and the distance between the pillars. Yes, be careful. It is desirable that at least the pillars have a diameter of about 2 ⁇ 2 mm or less if they are rectangular and about 3 mm or less if they are circular, and that the distance between the ends of adjacent pillars is about 5 to 6 mm or more. Note that it is desirable that the pillars be non-conductive and have a low dielectric constant.
- a card has a plurality of conductive taps formed in an arbitrary shape such as a circle, an ellipse, or a polygon of a predetermined size on a back surface or a predetermined layer on which the card is formed.
- ID code is defined.
- the area where the card is placed on the touch panel is displayed on the touch panel having a display, or a sheet printed or printed directly on at least a part of the touch panel is pasted on at least a part to clearly indicate the card placement area. It may be.
- the conductive tap is placed without defining the card orientation when defining the ID code.
- a pattern may be set.
- the layout pattern that defines the ID code must be recognizable as a unique pattern no matter how the card is placed.
- the conductive codes may be formed in different sizes and shapes to increase the ID code. In that case, the touch panel must be able to recognize the size and shape of the conductive tap.
- the touch panel detects the conductive tap and recognizes the ID code from the arrangement of the conductive pattern and / or the size / shape of the conductive tap, the ID code is authenticated by a predetermined method.
- Conductive taps placed in the ID area of the touch panel are 1) Conductive from a person's finger or a predetermined conductor (a person's finger or a predetermined conductor is directly connected to a conductor or a planar conductor formed on the card) When the signal is conducted by touching, it means that the AC signal or pulse signal is propagated to the area where the conductor or planar conductor formed on the card is covered with the non-conductive material, and so on) 2) When detecting the capacity, 2) Conductive tap and the conductor itself joined to the conductive tap without touching with a finger or the like, and by simply placing the card, the touch panel has a capacity that is equal to or greater than the threshold detected. There is a case.
- a conductive wire is wired from a plurality of conductive taps, and the conductive wire is wired in a two-dimensional shape (any two-dimensional wiring such as a wave shape or a lattice shape) to a predetermined touch area, or formed by a conductive sheet or printing
- a conductive surface to be touched may be disposed to form a touch conductive region and touch with a finger or the like.
- a plurality of touch areas may be provided. 36 to 40 and FIG. 43, one or more touch areas may be provided inside the ID area.
- the conductive wire may be formed by any method such as plating or printing with conductive ink.
- the conductive taps may be connected to each other with a conductive wire and connected to the touch conductive region on the extension.
- the formed conductive wiring and conductive surface may be formed on the card surface or may be stacked in the card.
- the upper layer needs to be formed of a material that allows a touch such as a finger to be conducted to the touch conductive region.
- a conductive wire having a predetermined length or more is wired. Therefore, an experiment was conducted to see how the thickness of the conductor affects the retained capacity.
- the diameters of the conductors were 0.07 mm, 0.3 mm, and 1.0 mm, and a 40 cm long conductor was cut by 1 cm and the strength was measured.
- capacitance (strength) which a conducting wire has was measured with the touch panel.
- the strength corresponding to the detection capacity gradually increases as the conducting wire becomes longer. It was confirmed that the strength (corresponding to the capacity) of the conducting wire increased by about 1.3 to 1.5 times by extending the length of the conducting wire from 20 cm to 40 cm.
- the length of the lead wire to be detected reliably is (1) When a smartphone is held in hand: When the lead wire diameter is 0.07 mm, it is 29 cm, when it is 0.3 mm, it is 23 cm, and when 1.0 mm, it is 27 cm. (2) When the smartphone was placed on a wooden desk: the lead wire diameter was 31 cm for 0.07 mm, 34 cm for 0.3 mm, and 29 cm for 1.0 mm.
- the conductive pattern may be set so that the conductive taps do not line up horizontally and / or vertically on the touch panel.
- the touch panel cannot normally detect the conductive tap even if the length of the conductive wire is increased.
- cm be the design condition.
- the conductive length of the corresponding touch panel may be set as a design condition.
- capacitance which detects a conductive tap by coupling will increase extremely, and the case where it cannot recognize correctly generate
- the effect is small when the conductor is not conducted with a finger or the like. In the wiring method, if the wiring is performed in a wave shape or a lattice shape, the effect of holding the capacity with respect to the conductive length is reduced.
- the ID area if a hollow part (formed by an air layer or a layer with a very low dielectric constant) is provided in the card, the area where the conductive tap is not provided in the ID area is touched with a finger or the like. In addition, it is possible to prevent the touch panel from detecting. If an air layer of at least 0.4 mm is provided, the conductive tap is not detected. However, when the pillars are provided at regular intervals so that the card does not bend, the capacity may be detected from the finger touched via the pillars, etc., depending on the material and size / shape of the pillars and the distance between the pillars. Yes, be careful.
- the pillars have a diameter of about 2 ⁇ 2 mm or less for a rectangle and about 3 mm or less for a circle, and that the distance between the ends of adjacent pillars is about 5 to 6 mm or more. Note that it is desirable that the pillars be non-conductive and have a low dielectric constant.
- the apparatus 110AB according to the embodiment 39 will be described with reference to FIGS.
- the device 110AB of the present embodiment is a thin plate-like device that does not use a battery, like the embodiments 37 and 38.
- the surface that is close to or in contact with the touch panel among the surfaces of the thin plate viewed in plan is called an action surface.
- the surface opposite to the working surface is referred to as the upper surface. Both the working surface and the upper surface of the device 110AB have the same ID region and touch region as those in the thirty-seventh and thirty-eighth embodiments.
- the element 111 in the ID area and the touch point in the touch area are referred to as conductors, and the planar shape formed by the shape and arrangement of the element 111 in the ID area and the touch points in the touch area is referred to as a conductor pattern.
- a mold is produced for each conductor pattern including the element 111 in the ID area and the touch point in the touch area in order to arrange many patterns in the ID area. Design, construction methods, and materials are used so that they do not have to be.
- the upper plate is a highly non-conductive sheet or molded plate so as not to bend when bonded. For this purpose, a material that is hard or does not stretch is used.
- the touch panel it is desirable to form the bottom plate shown in FIGS. 56 (c) and 56 (d) with a material that can hold the contact surface between the touch panel and the card flat.
- a non-conductive material with high adhesion that sticks to the touch panel.
- These holes may be formed at the time of molding, or holes may be formed at necessary places after molding.
- the through-holes need to have a diameter of about 0.3 to 1.0 mm.
- holes for through holes TH2 are provided at 12 locations in the touch area of the bottom plate.
- the front and back of the card can be printed directly because the upper plate has a thickness of 0.2 to 0.3 mm and can be handled by various printing machines. Since the bottom plate is thick, it is desirable to separately print it on a white sheet and attach it to the back surface of the bottom plate. If it is necessary to hide the conductive tap (element 111), wiring, or contact, it is hidden with a white sheet (other colors may be used depending on the graphic), and the printed graphic is printed on it. Is desirable.
- the printed sheet including the ink layer and the adhesive layer should be within 0.1 to 0.15 mm so as not to affect the detection of the conductive tap (element 111).
- the thickness of the printed sheet is preferably within 0.005 to 0.015 mm including the adhesive layer in order to enable conduction from the finger.
- Directly printing on the upper plate has the highest conductivity.
- the element 111 is also referred to as a conductive tap or simply a tap.
- the thicknesses of the bottom plates in FIGS. 56 (b) and 56 (c) are, for example, 0.6 mm to 0.8 mm.
- Through-hole columns 2 mm ⁇ 2 mm are provided at intervals of 6 mm (ID region columns).
- the dimensions and number of these pillars are design conditions, and the number of conductive taps (elements 111) connected to the wiring via the pillars and through holes is arbitrary.
- the 6 mm interval is highly likely to be detected when a finger touches a position other than the conductive taps to be arranged, but is set to 6 mm in order to increase the number of conductive tap arrangement candidates. In this way, the capacity detection other than the ID pattern is handled as an error in the touch panel application as an error.
- This groove will provide an air layer with the lowest dielectric constant (1), so that the touch panel will not misidentify the touch by finger touch or the wiring / contact of the upper plate as a physical quantity change from the device 110AB, This is for correctly detecting only the conductive taps.
- the column may be circular or polygonal, but it is desirable that the cross-sectional dimension be as small as possible. This is because when the upper plate is touched with a finger, the touch panel may detect the capacity of the finger through the column if the size of the column is large.
- a conductive pattern array of the elements 111 for identifying the card is arranged, and therefore, when detected by touching a position other than the arrangement with a finger, an ID is mistakenly defined by the conductor pattern.
- the through-hole column is as small as possible, and is within 2 ⁇ 2 mm when the cross-sectional shape is rectangular, and within 3 mm when the cross-sectional shape is circular.
- the touch panel may detect the capacitance as a single conductor via a plurality of pillars when touched with a finger, and at least the distance between the pillar ends. It is desirable to set a distance of 4 to 6 mm or more.
- the thickness of the top plate is 0.2 to 0.3 mm, and this thickness can be molded with a non-conductive hard thermosetting resin for maintaining the flatness of the bottom surface of the card.
- a conductive tap when placed on the bottom surface, it may be crimped to maintain a flat surface when a white sheet (other colors may be used depending on the graphic) is pasted to hide the conductive tap. desirable.
- a column (touch area column) is used for the through hole TH2 for arranging 12 conductive taps arranged in the horizontal direction and 4 columns in the horizontal direction and 3 cards in the vertical direction and for preventing the card from bending. ) Are provided at intervals of 14 mm in the horizontal direction and 12 mm in the vertical direction.
- This pillar is also called a touchpoint pillar.
- the cross section is circular in FIG. 56 (b), and the diameter is preferably about 3 mm to 8 mm.
- the diameter of the column cross section may be about 3 mm as in the ID region, but when the through hole is not provided, the diameter of the column cross section is preferably about 8 mm so that the finger capacity can be detected.
- the column shape is rectangular, and the cross-sectional dimension is desirably about 2 ⁇ 2 mm to 7 ⁇ 7 mm.
- the dimension of the column cross section may be about 2 ⁇ 2 mm as in the ID region.
- the dimension of the column cross section is about 7 ⁇ 7 mm so that the finger capacity can be detected. desirable.
- the area other than the touch point is provided with a groove having a depth of 0.4 to 0.5 mm as in the ID area, and its function is the same as that of the ID area.
- the use of pillars that do not have through-holes includes a method that does not use the lower conductive tap, and this makes it possible to effectively utilize the coupling by finger contacts and wiring arranged on the upper plate. To do.
- ⁇ To hide the wiring and finger contacts on the card surface paste a sheet of white (other colors may be used depending on the graphic) that can print the graphic.
- the white sheet is preferably within 0.005 to 0.015 mm including the heel adhesive layer in order to allow conduction from the finger.
- the obstacle is that the user's finger touches the finger contacts of adjacent touch points at the same time, and the touch panel detects the conductive taps of the two touch areas, but in the touch area as shown in FIG.
- the conductive taps are arranged at sufficient intervals (for example, 12 mm long and 14 mm wide), and are designed so that they cannot be touched at the same time.
- the conductive tap in the touch area is energized through the through hole, and the touched position can be reliably detected.
- the ring-shaped conductor and the finger contact are separated from each other by about 1 mm or more. It is desirable not to do so.
- a ring-shaped conductor and a circular finger contact are shown.
- any shape such as an ellipse, a polygon, etc. Such shapes and combinations may be used.
- a ring-shaped conductor 114C (for example, 6 mm in diameter) is provided for conducting to the conductive tap in the ID region.
- a finger contact (rectangular about 1.0 ⁇ 1.0 to 2.0 ⁇ 2.0 or about 1.5 to 3 mm in diameter) is provided to conduct to the conductive tap in the touch area.
- conduction is made to four conductive taps (elements 111) arranged in the ID region, and a total of five elements 111 are detected by the touch panel.
- the wiring extension 25cm or more with only the fixed wiring in the touch area? ? It has a capacity of pF or more, has a capacity that exceeds the threshold detected by the touch panel, and even with iPHON (registered trademark) and iPAD (registered trademark), the four conductive taps in the ID area can be obtained by simply mounting the device 110AB on the touch panel. It has been confirmed that it can be detected.
- the wiring of 20 cm or more is interdigital, but any wiring such as a lattice or spiral may be used.
- the threshold of the physical quantity (for example, capacitance) detected by the touch panel changes after 10 seconds have passed since the operation such as placement on the touch panel by the device 110AB. Although it is not detected, it has been confirmed that the tablet can continue to detect the conductive tap for an unlimited time. Therefore, in the following, the threshold when the touch panel determines the presence or absence of physical quantity detection immediately after performing an operation such as placing the device 110AB on the touch panel of the smartphone is referred to as a first threshold. In addition, a threshold that is set when about 10 seconds have elapsed from this operation is referred to as a second threshold. It has been confirmed that the second threshold is higher than the first threshold.
- a through hole of 0.3 to 1.0 mm is formed inside the upper plate of FIG. 57 (b), and the finger of the user touches the conductive tap (element 111) by touching the finger contact or the ring-shaped conductor 114C. ) Is conducted.
- a through hole is provided in the top of the bottom plate having a height of 0.4 to 0.5 mm on the top surface of the bottom plate, and an ID arranged on the bottom surface of the bottom plate as shown in FIG. 57 (d). Conducted to four conductive taps in the region.
- conductive taps are arranged at intervals of 12 mm in the vertical direction and 14 mm in the horizontal direction, and the conductive taps each have a diameter of about 8 mm.
- a conductive tap having a diameter of 8 mm generally corresponds to a finger touch area (maximum length touched).
- the finger contact has a slightly horizontally long aspect ratio because the contact area is slightly horizontally long when a human finger comes into contact with the finger contact. This prevents the adjacent finger contacts from being touched simultaneously.
- Different icons are printed on each of the 12 touch areas. When one of the touch areas is touched, one conductive tap is detected in addition to the four conductive taps in the ID area, and the device 110AB is detected. It is possible to execute the application specified by the icon related to the image printed on the screen or browse the content specified by the icon.
- a rectangular 1.0 x 1.0 to the contact point of the through hole on the top plate and the through hole on the bottom plate It is desirable to provide a junction contact having a diameter of about 2.0 ⁇ 2.0 or a diameter of about 1.5 to 3 mm.
- a hole for a through hole is made after the top plate and the bottom plate are bonded and the conductive ink is charged, a through hole having high conductivity can be reliably provided.
- a white sheet within 0.005 to 0.015 mm (including other adhesive layers) to allow conduction from the finger. It is desirable to paste (good).
- the circumferential line width of the ring-shaped conductor 114C is narrow, there is a possibility that the ring-shaped conductor 114C may not be conducted from the finger. Therefore, in order to increase the conduction from the finger, as shown in the lower part of FIG. 57 (a), the circumferential line width of the ring-shaped conductor 114C is increased, and the shape is made donut-shaped to increase the area.
- a button having a diameter of about 6 to 10 mm and a rectangle of about 5 ⁇ 5 mm to 8 ⁇ 8 mm molded with a conductive material on which an icon is printed may be arranged at the center portion (each touch point) of the 12 touch areas. Adjacent buttons may be kept away from each other with an interval of 1 mm or more. However, if the area of the conductive button is too large, the range of the capacitance that is detected due to coupling becomes excessive, and an error occurs or the touched position does not match the detected position, so the button size is You need to be careful. You may control by the electroconductivity of the electrically-conductive material used for a button.
- the twelve conductive buttons are preferably arranged on a sheet made of a non-conductive material.
- the lower part of the conductive button of the sheet must be pierced to allow conduction.
- the conductive button and the non-conductive sheet may be integrally formed by multiple molding.
- the button and the seat are integrally molded with a material having a relatively weak appropriate conductivity. Also good.
- 57 (c) and 57 (d) are preferably used as the bottom plate of the upper plate FIGS.
- guide light may be emitted from a touch panel to a predetermined touch area in order to guide touch in each touch area for games and security.
- the guide column at the lower part of the touch area may be made translucent, or a hollow part may be provided in the guide column.
- the conductive tap (element 111) arranged in FIG. 57 (d) is shielded by the guide light, the conductive tap may be formed in a donut shape.
- FIG. 58 is obtained by changing the arrangement of the conductors of the upper plate in FIG. As shown in FIG. 58 (a), a larger capacity can be retained by forming a wavy dense portion of the wiring on the conductive tap in the ID region on the upper plate. That is, as a result of increasing the length of the wiring connected to the conductive tap by the through hole by forming the wavy dense portion, the capacitance of the conductive tap and the wiring detected by the touch panel increases. As a result, the touch panel can easily detect the four conductive taps without placing a card on the touch panel and touching the finger. In addition, there is an effect of further increasing the detection capacity by coupling under the wavy wiring.
- FIG. 59 is obtained by changing the arrangement of the conductors of the upper plate in FIG. As shown in FIG. 59 (a), by disposing a conductor 114B similar to the conductive tap on the wiring on the conductive tap in the ID region, more capacitance is retained, and the detection capacitance is further increased by coupling in particular. effective.
- FIG. 60 is obtained by changing the arrangement of the conductors on the upper plate in FIG. 58 with respect to FIG. 58, without connecting the ID area and the touch area, and the rectangular wiring and the wiring on the ID conductive tap. It is designed to detect four conductive taps (see the element 111 in FIG. 57 (d)) without placing a card on the touch panel and touching a finger only (wiring sufficiently exceeding 25 cm). In order to realize this, adhesion with the touch panel is a big issue, and the bottom surface of the bottom plate needs to be maintained flat.
- FIG. 61 differs from FIG. 60 in that the arrangement of the conductors of the upper plate in (a) in both figures is changed.
- a card-like device 110AB is placed on the touch panel, and the user's finger is placed on the device 110AB.
- the touch panel of the information device 200 is designed to detect the four conductive taps (see the element 111 in FIG. 57D) on the bottom surface of the bottom plate.
- FIG. 61 (a) by arranging the conductor 114B similar to the conductive tap in the wiring on the conductive tap in the ID region, more capacitance is retained, and in particular, the detection capacitance is further increased by coupling. effective.
- the conductive tap in the ID area and the finger contact in the touch area are not conductive, the card is deformed, the touch panel surface is attached with small dust, etc. If it is not, the capacity to be detected decreases, and the conductive tap may not be recognized, which requires caution.
- Fig. 62 shows the conductive pattern placed in the ID area when a white sheet (within about 0.005 to 0.015 mm including the adhesive layer) is touched with a finger to hide the wiring and contacts on the card surface.
- toe is illustrated. For this reason, it is desirable to provide a conductor having a certain area.
- the AC sensor signal from the touch panel is conducted to the sheet so that the touch panel can detect the conductive tap (element 111) in the ID region.
- a circular (polygonal or any other shape) conductor is disposed via an upper plate, and the bottom plate may have the mechanism of FIG. 57, or FIG. 71 (c).
- a dielectric column with a high dielectric constant of about 8 mm in diameter that adheres to the conductor is formed, coupling by the conductor placed on the top of the dielectric column is also caused by finger touch, and the capacitance can be detected by the touch panel. it can.
- the ID area has a larger capacity by arranging a conductor similar to the conductive tap on the wiring on the conductive tap in the ID area.
- the coupling has the effect of further increasing the detection capacity.
- the touch area in FIG. 63 is the same as that in FIGS. 62A and 62B and has the same function.
- the bottom plate of the ID region and the bottom surface of the top plate are the same as the wiring in FIG. 57A, but the conductive tap of the ID region on the bottom surface of the bottom plate on the top surface of the ID region (element of FIG. 57D).
- a conductor 114B is arranged at a position immediately above. That is, the conductor 114B similar to the conductive tap is formed on the lower surface of the upper plate on the conductive tap in the ID region from the wiring WR on the upper surface of the upper plate in FIG. 63 (a) through the through hole TH in FIG. 63 (b).
- the conductor 114B is disposed on the lower surface of the upper plate. This arrangement has an effect of shortening the distance from the conductor 114B to the lower surface of the bottom plate, further affecting the coupling, and increasing the detection capacity.
- FIGS. 64 to 71 show that high-quality graphics are directly printed in an area other than the touch area, and when a high-quality printed sheet is pasted on a card, a lead wire or a through hole can be seen through.
- nothing is provided on the upper surface of the upper plate and wiring and contacts are provided on the lower surface so as not to cause unevenness.
- wiring and / or conductors are arranged on both the upper surface and the lower surface of the upper plate, which increases the cost.
- the ID region on the upper surface of the upper plate is not provided with a mechanism that conducts more than a finger touch.
- the conductive tap (element 111) on the lower surface of the bottom plate in the touch area only needs to be electrically connected to the upper surface of the upper plate by finger touch, it is desirable to provide a finger contact that is as inconspicuous as possible.
- the ID region since there is no conduction from the finger in the ID region, the ID region has a capacitance with wiring (including a coupling conductor) and conductive taps. However, if the card is deformed, the surface of the touch panel is attached with a small dust or the like, or the protective sheet is not attached well, the conductive tap may not be recognized, which requires attention.
- 66 and 67 show an embodiment in which the wiring on the upper surface of the ID area in FIGS. 57 and 58 is wired on the lower surface of the upper surface. This is also a mechanism for forming a high-quality graphic in an area other than the touch area.
- 64 and 65 is that the ring-shaped conductor 114C on the upper surface of the upper plate is connected to the wiring WR on the lower surface of the upper plate and the conductive tap in the ID region of the lower surface of the bottom plate through the conductive path in the through hole. It is.
- a mechanism that can reliably detect the capacity It has become.
- a ring that surrounds the finger contact 114A and its periphery in the center of each touch area on the upper plate surface so that the touch area does not stand out even if graphics are printed on the upper surface or a printed sheet is pasted 114C is provided, and a conductive path passing through the through hole is provided on the ring-shaped conductor 114C and connected to the wiring WR on the lower surface.
- a through hole is provided so as to conduct from the finger contact 114A to the conductive tap directly below, and a conductive path is formed in the through hole.
- the card surface may be printed with a design such that the finger contacts 114A and the ring-shaped conductor 114C are not conspicuous at 12 locations in each touch area.
- the finger contacts 114A and the ring-shaped conductor 114C may be exposed or printed with similar color graphics.
- FIG. 68 shows a mechanism in which a guide light is emitted from a touch panel to a predetermined touch area so that the user can visually recognize the touch in each touch area for games and security.
- the finger contact is a donut-shaped conductor, and a through-hole is provided in this conductor, but a ring-shaped conductor as shown in FIG. 65 (a) may be used.
- the conductive tap When the conductive tap is shielded by the guide light, the conductive tap may be formed in a donut shape as shown in FIG.
- the wiring is such that the conductive taps in the ID area cannot be conducted by finger touching.
- FIGS. ZU27 to 59 and FIGS. 62 to 67 can also be designed so that the guide light can be visually recognized, such as a doughnut-shaped conductive tap or a conductor for conducting to the conductive tap in the ID region.
- the touch position can be indicated by the guide light even if there is no icon printing on the card surface.
- the guide light may selectively guide a finger touch with light emission of different colors.
- the finger touch may be selectively guided by changing the blinking interval (light emission / light-out time).
- the set light and light other than the set light may be emitted simultaneously. Multiple touches may be made at the same time.
- the position to be touched next may be instructed, or the item selection, character movement, attack direction, language, etc. may be determined by the emission color or flashing light.
- the security system the user sets the emission color and blinking, and as a one-time password, various lights are emitted with time changes in some or all touch areas, and the preset light is selected and You can enter a one-time password by touching the touch area. Furthermore, if a plurality of light colors and blinking orders are set including the order of touching, higher security can be realized.
- the molding material of the card is made transparent, an image can be displayed outside the touch area. Accordingly, it can be used for switching images by touching with a finger and ordering / settlement of the image (product or service).
- an image can be displayed in the touch area and switched freely.
- FIG. 69 shows an embodiment in which the wiring on the upper surface of the upper plate in FIG. 63 (a) is wired on the lower surface of the upper plate (FIG. 69 (b)).
- FIG. 69 (a) shows a circular shape (any shape such as a polygon) having a certain area in order to conduct to the wiring connected to the conductive tap arranged in the ID area when the blindfold sheet is touched with a finger.
- a conductor 114D is provided and is electrically connected to the conductive tap in the ID region by the wiring WR provided in FIG. 69 (b).
- a dielectric column having a high dielectric constant of about 8 mm in diameter as shown by a dotted line in FIG.
- a ring-shaped wiring is provided on the upper surface of the upper plate, a through-hole penetrating the upper plate is provided on the wiring on the lower surface of the upper plate, and the ring-shaped conductor on the upper surface of the upper plate and the wiring on the lower surface of the upper plate are connected by a conductive path.
- the wiring has the least influence on the graphic when printed on the upper surface. Such wiring can be printed directly on the top plate without compromising the quality of the graphic.
- a donut-shaped conductor similar to that shown in FIG. 68A is provided on the lower surface of the upper plate (FIG. 70B). As shown in FIG.
- the doughnut-shaped conductor is a mechanism that emits guide light from a touch panel to a predetermined touch area and can be visually recognized by the user.
- the conductive tap in the touch area disposed on the bottom surface of the bottom plate is not provided with a through hole for conduction.
- the conductive tap in the touch area is not connected to the circular delay line 114D on the upper plate.
- a mechanism is employed in which the touch panel detects the finger touch capacitance via a dielectric column provided in each touch area of the bottom plate.
- the ring-shaped wiring of FIG. 70A is electrically connected to the donut-shaped conductor formed in FIG.
- a touch panel that detects even a small capacity has a possibility that a touch area other than a finger touched area may be detected as a conductor.
- FIG. 71 is a schematic diagram of an embodiment in which a conductive tap is not provided on the bottom plate bottom surface.
- the meaning that FIG. 71 is a schematic diagram is that, in FIG. 71 (c), the ID area column and the touch amount area column are omitted and indicated by dotted lines. Note that twelve touch amount region columns are described with dotted lines, but only four ID region columns are described with dotted lines, and the rest are omitted and are not described.
- the touch panel is a mechanism that detects the capacitance by finger touch only with the dielectric pillar provided in the touch area of the bottom plate (dotted line in FIG. 5C), and the dielectric pillar must have high dielectric properties.
- the same wiring as in FIG. 63 (a) and a circular conductor for finger touch (any shape such as a polygon) (finger contact 114A) are provided on the upper surface of the upper plate.
- a through hole is provided at the end of the wiring, and is conducted to the conductive tap in the ID region on the bottom surface of the bottom plate.
- the detection position of the capacity of the ID area is not the touch position of the finger, a conductor tap that is conducted to the finger contact 114A on the upper surface of the upper plate is provided so that the touch panel can detect the capacity.
- the diameter of the conductor of the finger contact 114D in the touch area in FIG. 71 (a) has an area of about 8 mm (in other shapes, an area of about 50 square mm), a coupling effect at the time of finger touch occurs. This makes it easier to detect the capacity directly below. It can also be used for blindfold sheets.
- This embodiment can be manufactured at the lowest cost, although the detection capacity is smaller than when a conductor tap is arranged on the bottom surface of the bottom plate of the touch area or when the finger contact and the conductor tap are made conductive.
- the bottom plate of this embodiment can also be applied to FIGS. 60 to 63 and FIGS. 68 to 70 as the top plate. However, a through hole for energizing the conductive tap in the touch area is not necessary.
- FIG. 57 to FIG. 71 have been described as specific examples to which the structure of FIG. 26 is applied. How these various conductive wirings, conductors, through holes, contacts, conductive taps are combined, You may form in the mechanism of FIG.
- the device 110AC according to Embodiment 40 will be described with reference to FIGS.
- the device 110AC of the present embodiment is a thin plate-like device that does not use a battery, like the embodiments 37 to 39. Both the operation surface and the upper surface of the device 110AC have the same ID region and touch region as those in the thirty-seventh to thirty-third embodiments.
- the structure of the top plate and the bottom plate of the device 110AC is opposite to that of the above-described embodiment 39.
- Other configurations and operations of the present embodiment are the same as those of the 39th embodiment.
- the device 110AC is formed of two pieces, a top plate and a bottom plate, and uses a design, a construction method, and a material so that it is not necessary to manufacture a mold for each conductor pattern in order to arrange many patterns in the ID region. . 72, the thin top plate of FIGS. 56 (a) and 56 (b) is used as the bottom plate of FIGS. 72 (c) and 72 (d), and the uneven bottom plate of FIGS. 56 (c) and 56 (d) is shown in FIG. It is the Example used as the upper board of a) and (b).
- This embodiment has two types of features, one of which is that the ID area and touch area conductive taps (element 111) are formed on the top surface of the bottom plate, and the bottom surface of the bottom plate that is in contact with the touch panel surface. A mechanism that does not need to be formed can be realized. When a conductive tap is formed on the bottom surface of the bottom plate, a slight level difference is generated on the bottom surface. As a result, for example, when the device 110AC is placed on the touch panel of the information device 200, an air layer is formed between the lower surface of the bottom plate that is the working surface and the touch panel, and the detection accuracy of physical quantities such as capacity by the touch panel decreases. To do.
- the thin bottom plate can be molded with a hard material and the flatness can be maintained, the card and the touch panel surface are in close contact with each other, and the generation of an air layer is suppressed, and the touch panel detects the capacitance of the conductive tap on the upper surface side of the bottom plate. It becomes easy.
- the distance from the conductive tap instead of the finger to the touch panel surface is about 0.2 to 0.3 mm of the thickness of the bottom plate, and the thickness of a general protective sheet covering a touch panel such as a smartphone is around 0.5 mm. There is no significant influence on the detection of the conductive tap.
- the thickness of the top plate and the bottom plate should be as thin as possible, and a highly dielectric molding material should be used. In such a case, the capacity may not be detected.
- the second feature is that if the color of the bottom plate is molded in white (other colors may be used depending on the design), the thickness of the bottom plate is 0.2 to 0.3 mm, so printing with various printing machines is possible.
- the back side graphic can be easily printed.
- the conductive tap on the upper surface of the bottom plate can be printed with the conductive ink.
- the bottom plate is a highly non-conductive sheet or molded plate so as not to bend when bonded.
- a material that is hard or / and does not stretch is used.
- the contact surface between the touch panel and the card is preferably made of a material that can hold a flat surface, and the bottom plate is preferably molded.
- through holes for connecting the conductive taps and the wirings are provided at the positions where the conductive taps are arranged on the upper surface of the bottom plate. It is necessary to provide it. These holes may be formed at the time of molding, or holes may be formed at necessary places after molding. The through-holes need to have a diameter of about 0.3 to 1.0 mm. On the other hand, depending on the mechanism, as shown in FIG. 75, it may not be necessary to make a hole in the upper plate. In FIGS. 73 and 75, through-holes are provided at 12 locations on the touch area of the upper plate.
- the upper plate is molded with a plate of about 40 cm ⁇ 50 cm or more, wiring is performed by printing or plating with a conductive ink, and after bonding, the through hole is filled with the conductive ink.
- a contact is provided so that the through hole of the upper plate is connected to the conductive tap of the bottom plate.
- the upper plate Since the upper plate is thick, it is desirable to print the card surface separately on a white sheet and attach it to the upper plate surface.
- a white sheet When it is necessary to hide the conductive tap, wiring, or contact, it is desirable to make a printed sheet by hiding it with a white sheet (other colors may be used depending on the graphic) and printing the graphic thereon.
- the white sheet shall be within 0.1 to 0.15 mm so as not to affect the detection of the conductive tap.
- the thickness of the printed sheet is preferably within 0.005 to 0.015 mm. In the manufacturing process, considering the cost, wiring, contacts, through-holes, conductive taps, etc. are formed on the top and bottom plates, and printing or printing sheet bonding is performed in the proper order. After pasting, it is desirable to cut the card size.
- a groove having a depth of 0.4 to 0.5 is formed in a region other than the column on the lower surface of the upper plate. Therefore, basically, the conductive wiring to the conductive tap in the ID region and the finger contact conductive material in the touch region are formed on the upper surface of the upper plate.
- the conductive wiring on the upper and lower surfaces of the upper plate is the same as that shown in FIGS. 57A and 57B.
- FIGS. 73 (c) and (d) four conductive taps are formed on the ID region of the bottom plate and twelve conductive taps are formed on the touch region.
- upper conductive wiring in addition to FIGS. 57 (a) and (b), FIGS. 58 (a), (b), FIGS. 59 (a) and (b) may be used.
- a sheet of white other colors may be used depending on the graphic
- it is desirable that the manufacturing process is performed by pasting the top plate and the bottom plate after printing or after pasting the printed sheet. The same applies to FIGS. 74 and 75 shown below.
- the ID area is the same as in FIGS. 58 (a) and (b), and the touch area is the same as in FIGS. 68 (a) and (b).
- the conductive tap in the ID region can have more capacity by making the wiring above the conductive tap corrugated. That is, even if the card-like device 110AC is placed on the touch panel and the finger is not touched, the touch panel can easily detect the four conductive taps. In addition, there is an effect of further increasing the detection capacity by coupling under the dense portion of the wavy wiring.
- the wavy wiring may be a multiple circle, a spiral, or a lattice.
- a doughnut-shaped conductor for finger contact is provided on the upper surface of the touch area, and has a predetermined area so that conduction from a finger touch is possible even when a blindfold sheet is attached.
- a doughnut-shaped conductive tap having the same size as the conductor of the upper plate is provided so that the guide light from the touch panel can be transmitted and visually recognized.
- FIGS. 60A and 60B and FIGS. 61A and 61B may be used.
- the upper surface of the upper plate in FIG. 75 (a) is the same conductive wiring as that in FIG. 70 (b), and only the through hole to the conductive tap in the ID region is formed on the lower surface of the upper plate in FIG. 75 (b). .
- FIG. 75 (b) the same conductive tap as in FIG. 74 (b) is formed.
- the finger touch is energized to the conductive tap in the ID region, increasing the capacitance of the conductive tap in the ID region and making it easier to detect.
- it is not conducted from the touch area to the lower conductive tap it is difficult to detect the conductive tap in the touch area.
- the correspondence between the blindfold sheet and the guide light is the same as in FIG.
- FIGS. 60A and 60B and FIGS. 61A and 61B may be used. As described above, FIG. 73 to FIG. 75 are described as specific examples to which FIG. 72 is applied. However, the various conductive wirings, conductors, through holes, and conductive taps of FIG. 57 to FIG. 71 and FIG. Any combination may be used to form the mechanism of FIG.
- FIG. 76 illustrates a thin plate-like substrate having a tapered dielectric.
- the base material of FIG. 76 is used for the bottom plate of embodiment JS4 or the top plate of JS5. For example, when the devices 110AB, 110AC, etc.
- the touch panel increases the physical quantity detected on the working surfaces of the devices 110AB and 110C, and widens the touch point spacing on the upper plate upper surface (opposite surface of the working surface) of the devices 110AB and 110AC. It is possible to take.
- the ID region is provided with a number of ID region pillars having through holes.
- a through hole is formed.
- devices 110AB, 110AC, etc. or their upper and bottom plates before forming the element 111 are provided by providing a number of pillars with through holes in the ID region. Can be mass-produced. That is, for example, a large number of bottom plates as shown in FIGS.
- the element 111 is an example of a plurality of first conductive pattern members formed on the first surface.
- the wiring is an example of a second conductive pattern member formed at a predetermined distance or more from the first surface.
- the conductive path in the through hole passes through the hole opened in the portion where the first conductive pattern member is formed on the first surface, and passes through the first conductive pattern member and the second conductive pattern member. It is an example of the 1st conductive path to connect.
- a groove (space) between the top plate and the bottom plate is an example of a cavity.
- the printed shape that prompts various operations printed on the upper surface of the upper plate is an example of a mark.
- 77 to 82 illustrate a method for manufacturing the device 110.
- the device 110 is formed by two sheets of a top plate and a bottom plate, and the bottom plate is formed by multiple molding using a conductive material and a non-conductive material.
- Twelve fixed conductive columns, two information A conductive columns, and two information B conductive columns are formed of a conductive material.
- the twelve fixed conductive columns are a mechanism that allows the capacitance to be detected only at the bottom of the fixed conductive columns so that even if a finger touches in the touch area, even if the position deviated from the fixed conductive columns is touched. Yes.
- the two information A conductive columns are arranged at fixed positions, but the two information B conductive columns are arranged at arbitrary positions, thereby forming a conductive pattern of the ID region. However, in order to increase the number of patterns, the two information A conductive columns may also be arranged at arbitrary positions.
- the structure of the mold allows the conductive pillar and the non-conductive support pillar to be arranged at a required position.
- the support pillars are arranged at predetermined intervals so as not to bend when the thin upper plate is pressed with a finger.
- the size of the support columns is preferably about 2 ⁇ 2 mm or less for a rectangle, and about 3 mm or less for a circle, and at least the interval between the column end portions is preferably 4 to 6 mm or more.
- the conditions of the mechanism of the bottom plate including the above are described in the explanation of FIG.
- the conductive pillars described in black in the cross-sectional view (AY cross-section) of FIG. 78 are formed on the upper surface of the bottom plate having a thickness of 0.3 mm with a thickness of 0.4 mm and a diameter of 8 mm. Or a printing sheet within about 0.1 to 0.15 mm can be pasted. Since the conductive column has a diameter of 8 mm, the capacitance can be sufficiently detected even through a bottom surface of the bottom plate having a thickness of 0.3 mm and a dielectric layer made of a printed sheet having a thickness of about 0.1 to 0.15 mm.
- FIGS. 57 (a) and (b), FIGS. 58 to 61, and FIGS. 89 to 96 can be applied.
- 62A and 62B can be applied without forming the conductor in the touch area on the lower surface.
- FIGS. 71A, 71B, 73A, 73B can be applied.
- a conductive column having a diameter of 8 mm is formed in a cylindrical shape (the hollow portion is a void or a transparent non-electric conductor), and guide light is emitted from the touch panel to a predetermined touch area in order to guide touch in each touch area. And visible from the card surface.
- normal molding may be performed with a non-electric conductor, and conductive columns may be arranged from the upper surface of the bottom plate and the lower surface may be bonded.
- FIG. 65, FIG. 74 (a), (b), FIG. 75 (a), (b), and FIG. 68 (a) and 68 (b) can be applied without the wavy wiring on the lower surface.
- FIG. 65, FIG. 74 (a), (b), FIG. 75 (a), (b), and FIG. 68 (a) and 68 (b) can be applied without the wavy wiring on the lower surface.
- a notch is provided in the central vertical direction of a conductive pillar having a diameter of 8 mm, and in order to guide the touch in each touch area as in FIG. 79, guide light is emitted from the touch panel to the predetermined touch area, Visible from.
- normal molding may be performed with a non-electric conductor, and conductive columns may be arranged from the upper surface of the bottom plate and the lower surface may be bonded.
- FIGS. 84 and 85 are wiring diagrams of the upper plate taking advantage of the features of the notch conductive pillars of FIG. Since only the ring-shaped conductors for finger contacts or finger contacts are formed on the upper surface of the upper plate, direct printing or an extremely thin printed sheet within about 0.005 to 0.015 mm can be pasted.
- the ring-shaped lead wire for finger contact shown in Fig. 84 (a) has a donut shape as shown in Fig. 75 (c) in order to ensure conduction from the finger even when a blindfold within 0.005 to 0.015mm is pasted.
- the conductor may be formed.
- the wiring in the ID region in FIGS. 84 and 85 may be the wiring in FIG. 67 (b) or 74 (b).
- pot-shaped conductive pillars are arranged by multiple molding.
- the conductive pillar has a lower diameter of 8 mm, a thickness of 0.3 mm, an upper diameter of 3 mm, and a thickness of 0.4 mm.
- the lower portion of the conductor is flush with the bottom surface of the bottom plate, so that the capacitance can be detected reliably.
- normal molding may be performed with a non-conductor, and the non-conductor may be fitted from the upper surface of the bottom plate and bonded around the lower portion of the conductive column.
- the blindfold sheet is covered.
- FIGS. 57 (a) and (b) As the upper plate of this bottom plate, FIGS. 57 (a) and (b), FIGS. 58 to 64, FIGS. 66, 67, 71 (a) and (b), and FIGS. 89 to 96 can be applied.
- 62 and 63 can be applied without the conductor in the touch area on the lower surface of the upper plate and the wavy wiring on the lower surface of the upper plate in FIG. FIG.
- FIGS. 3 to 6, and FIGS. 89 to 96 can be applied as the upper plate of the bottom plate.
- the conductive column used in FIG. 21 may be any conductive material and any material as long as it has high conductivity, and may be a metal.
- FIG. 85 the upper plate and the bottom plate are formed, and the upper plate is formed by multiple molding using a conductive material and a non-conductive material.
- This embodiment is a mechanism in which the bottom plate of FIGS. 77 to 82 is used as an upper plate and the front and back sides are reversed, and the same applies to the formation of the conductive column and the indicator column.
- the conductive pillars described in black in the cross-sectional view of FIG. 85 (b) are formed with a thickness of 0.4 mm and a diameter of 8 mm below the upper surface of the bottom plate having a thickness of 0.3 mm.
- the blindfold sheet is printed with a graphic, but it is preferably within 0.005 to 0.015 mm including the adhesive layer when the conductive tap in the ID area from the finger is made conductive.
- the bottom plate is a white plate (or other color) 0.2 mm thick plate or sheet in FIG.
- the lower surface of the bottom plate can be printed directly. Furthermore, even when a printed sheet having a thickness of about 0.1 mm is provided on the bottom surface of the bottom plate, the capacitance can be sufficiently detected through these dielectric layers.
- the bottom plate is made of a highly dielectric non-conductive sheet (including paper, PET, etc.) or a molded plate, but it needs to hold a flat surface so that it touches the touch panel. Do not. For this purpose, a material that is hard or does not stretch is used. In addition to multiple molding, normal molding may be performed with a non-conductive material, and conductive columns may be arranged and bonded from the upper surface of the upper plate. As the wiring on the upper surface of the upper plate, the wiring, finger contacts, and through holes on the upper surfaces of FIGS. 57 to 61, 71, 63, and 89 to 96 can be applied.
- the shape is the same as that of the conductor of FIG. 81, and the upper end surface of the conductor is flush with the upper surface of the upper plate, thus serving as a finger contact.
- This upper plate is an appropriate mechanism for performing normal molding in addition to multiple molding, using a non-conductive material, and inserting and attaching a power pole to the upper surface of the bottom plate.
- a blindfold sheet is necessary.
- the blindfold sheet is printed with a graphic, but it is preferably within 0.005 to 0.015 mm including the adhesive layer when the conductive tap in the ID area from the finger is made conductive. Directly printing on the upper plate has the highest conductivity.
- the conductive pillar may be anything as long as it is a highly conductive material in addition to a conductive molded product, and may be a metal.
- conductive taps formed by printing with metal, plating, conductive ink, and conductive pillars molded with a conductive material that doubles as conductive taps can be used in any combination as long as the original function is maintained. Also good. Further, if wiring and graphics cannot be formed directly on the flat surface side of the concavo-convex plate, another sheet may be provided to form wiring and graphics on the sheet.
- the wiring to the flat surface serving as the upper surface may be reduced as much as possible, and wiring may be made to the concave portion on the concavo-convex side.
- both the ID area and the touch area are provided, but either one may be used.
- a conductor that is detected by the touch panel simply by placing the card.
- a wiring requiring a sufficient capacity exceeding 25 cm is formed.
- FIG. 87 shows a mechanism in which the cross section of the bottom plate column in the touch region of the upper plate in FIGS. 21 and 22 is reduced to suppress the coupling of the conductive wires wired to the touch region.
- C-CARD mechanism single layer: mechanism without a void layer
- the biggest point of providing the void layer is that the touch panel does not detect even if the finger touches the surface of the card where the conductive tap is not arranged.
- the gap layer may react excessively with the conductive tap (the detection area becomes excessive) due to the coupling effect of the conductors arranged around the conductive tap, and the accurate position of the conductive tap may not be detected. This is to minimize the coupling effect of the conducting wire.
- a conductor such as a finger touches the ID area
- the touch panel detects a touch that is different from the arrangement of the conductive taps in the ID area and / or exceeds the number of conductive taps, it can be handled as an error process.
- conductors and finger contacts are printed on the card surface (plating, other methods may be used), and conductive taps are printed on the back of the card (plating, conductor fitting or molding, Other methods may also be used.
- the conductive pattern may be analyzed in advance by recognizing the arrangement of the conductive tap, assuming the displacement width.
- the accuracy of the position detection information of the conductive tap is lowered, the number of different conductive patterns is reduced, but there is an advantage that the manufacturing cost can be reduced. Therefore, in the C-CARD mechanism provided with the gap layer described above, it is possible to significantly reduce the cost by manufacturing with a mechanism in which the airspace layer is filled with a material having low non-electricity.
- the thickness can be reduced by about 0.2 to 0.4 mm, depending on the mechanism. It is also possible to use the cheapest paper. Note that the card thickness is assumed to be within about 0.6 to 0.8 mm, and it is not necessary to provide a conductive tap in the touch area. If there is no gap layer, touching an area other than a predetermined position in a predetermined touch area will also detect the touch position, but the conductive pattern including the detection position of the conductive tap in the ID area is appropriate. If it is different from the arrangement pattern, an error process is performed. In this case, an icon that clearly indicates the touch position of the touch area and touch position registration must be performed.
- the touch position can be freely determined for each card. Furthermore, at least a part of the ID area and the touch area may be mixed. That is, the conductive tap in the ID area and the touch position in the touch area may be mixed.
- the front and back sides of the card can be either 1) directly printed or 2) affixed with a graphic-printed sheet to hide the conductors, finger contacts, and conductive taps, and print the graphic as needed. . Furthermore, if the conductor width is within 0.1 to 0.3 mm, even if the conductive tap and the conductor are arranged on the same surface, the conductor detection capacity is small and the conductor tap can be properly detected.
- the conductive tap may be printed, and no through hole is required.
- the card can be manufactured with at least one layer using a material such as paper or PET.
- a material such as paper or PET.
- the front side of the card needs to be blindfolded and the graphics superimposed by either of the methods 1) or 2), but the backside need not be blindfolded, and the graphics can be directly printed as necessary.
- the thickness of the card is within about 0.6 mm, there is no need for a conductive tap in the touch area.
- An embodiment where paper is used will be described.
- a three-layer structure is desirable as shown in FIG.
- the layer in contact with the touch panel is the lower surface of the first layer in FIG. 88 (a), and the opposite card surface is the upper surface of the third layer in FIG. 88 (d).
- the intermediate layer sandwiched between the first layer and the third layer is the second layer shown in FIGS. 88 (b) and 88 (c).
- Graphics are printed on the lower surface of the first layer and / or the upper surface of the third layer. In printing graphics on the card surface, the first layer and / or the third layer may be omitted if it is not necessary to hide at least one of the conductive taps and wirings.
- the second layer is provided with conductive taps, wiring, finger contacts, and through holes. Only the conductive tap is printed on the lower surface of the second layer, and finger contacts and wiring are formed on the upper surface of the second layer.
- a through hole penetrating the second layer is provided in the printed conductive tap region, and the conductive tap formed in the touch region is conducted to the finger contact through the through hole.
- the conductive tap formed in the ID region is electrically connected to the wiring formed on the upper surface of the second layer through a through hole.
- a finger contact is provided in the vicinity of the finger contact above the conductive tap in the touch area to conduct to the conductive tap in the ID area to be joined to the wiring or the wiring.
- the paper is thin, there is no need to provide through holes for the conductive taps and finger contacts in the region touched by the finger on the second layer.
- the conductive taps and through holes in the touch area are not provided as shown in (c) of FIG. 88 card.
- the third layer is within the range of 0.005 to 0.015 mm when conducting to the ID area conductive tap, and may be completely arbitrary when it is not necessary to conduct to the ID area conductive tap. .
- the thickness of the first layer is preferably about 0.1 to 0.15 mm or less.
- the second layer is preferably about 0.2 to 0.4 mm in order to eliminate the wiring coupling effect as much as possible.
- the finger contact in FIG. 88 (b) has a donut shape, and the finger and the finger contact are surely conducted.
- the first to third layers are made of transparent or translucent acrylic or the like. This is because the guide light from the touch panel can also be visually recognized if the above material or transparent paper is formed. Of course, it is not necessary to stick the finger contact in a donut shape, and any wiring that can visually recognize the guide light from the touch panel as shown in FIGS. 93 to 34, 98 to 102, 104, and 105 can be used in this embodiment. Don't worry about it.
- the touch position can be indicated by the guide light even if there is no icon printing on the card surface.
- the guide light may selectively guide a finger touch with light emission of different colors. Further, the finger touch may be selectively guided by changing the blinking interval (light emission / light-out time). The set light and light other than the set light may be emitted simultaneously. Multiple touches may be made at the same time.
- the position to be touched next in accordance with the progress may be instructed, or the item selection, character movement, attack direction, language, etc. may be determined by the emission color or flashing light.
- the user sets the emission color and blinking, and as a one-time password, various lights are emitted with time changes in some or all touch areas, and the preset light is selected and If you touch the touch area, you can enter it as a one-time password. Furthermore, if a plurality of light colors and blinking orders are set including the order of touching, higher security can be realized. Further, if the set position of light is not touched, the left, right, up, down, and diagonal directions of the position are set in advance and the position in that direction is touched, skimming is not easily performed. Further, if at least a part of the card is made transparent, an image can be displayed in addition to the touch area.
- the ID area or the touch area may be either one.
- the touch area (which does not need to be provided with a plurality of touch areas) is arranged in the shape of interdigital, grid, wave, spiral or circle, polygon, etc. As shown in FIGS. 93 to 34 and FIG.
- gap showed various forms, it cannot be overemphasized that the card
- FIG. 89 (a) shows a case where a conductive wire is wired in a wave shape above the conductive tap, a through hole is provided, and the wiring that conducts to the conductive tap in the ID region is a semicircle having a diameter of about 6 mm. If the wiring is formed in a ring shape, a loop current flows so as not to affect the wiring. The reason why the ID region is enclosed by a rectangle is that the conductive wire to the conductive tap is shortened, interferes with other conductive wires, and does not cause coupling. Moreover, the net-like wirings in the upper part of the ID area are not connected except for the conductive wires wired in a rectangular shape.
- the finger contact in the conductive wire touch region is provided with a through hole by arranging a circular conductor having a diameter of about 3 mm in a semicircle.
- a conductive tap in the ID region is provided immediately below the wavy wiring, and a conductive tap is provided immediately below the circular conductor in the touch region.
- FIG. 90 (a) a part of the rectangular wiring in the ID area of FIG. 89 (a) is deleted so that the loop current does not flow through the rectangular wiring. However, the lead wire is shortened accordingly and the holding capacity is reduced.
- the arrangement of the conductive taps in FIG. 90 (b) is as follows. In FIG. 90 (b), the conductive taps in the ID area are provided immediately below the wavy wiring, and the conductive taps are provided immediately below the circular conductor in the touch area.
- the ID area is wired with a rectangular conductor, and the wiring from the rectangular wiring to the upper part of the through hole at the center of the ID area is shortest to minimize the coupling by the conductor within the rectangular wiring. ing. However, the lead wire is shortened accordingly and the holding capacity is reduced.
- the wiring to be connected to the conductive tap in the ID area is a semicircle with a diameter of about 8 mm and its end is linearly connected to the rectangular wiring. The current flows in a straight line so that no influence is exerted.
- the finger contact in the conductive wire touch region is provided with a through hole by arranging a circular conductor having a diameter of about 3 mm in a semicircle. In the arrangement of the conductive taps in FIG. 91 (b), the conductive taps are arranged immediately below the through holes in both the ID area and the touch area.
- Fig. 92 (a) is such that a part of the rectangular wiring in the ID area in Fig. 91 (a) is deleted so that a loop current does not flow through the rectangular wiring. However, the lead wire is shortened accordingly and the holding capacity is reduced.
- the conductive taps in FIG. 92 (b) are arranged immediately below the through holes in both the ID area and the touch area.
- the wiring in the ID area in FIG. 93 (a) is the same as that in FIG. 91 (a), and the wiring to be conducted to the conductive tap in the ID area is wired in a straight line above the touch area, and the through hole is not provided. Absent.
- a conductive tap is provided immediately below the through hole only in the ID region. If the distance from the tap position to the lower surface of the card is about 0.6 mm or less, the capacitance can be detected by tapping anywhere on the conductive wiring that is wired in a straight line. Where to tap may be clearly indicated by a graphic or icon printed on the upper surface of the card.
- the wiring in the ID area in FIG. 94 (a) is the same as that in FIG. 91 (a), and the wiring to be conducted to the conductive tap in the ID area is wired with a single stroke so that parallel lines are folded left and right at the top of the touch area. However, no through hole is provided. For the same reason as in FIG. 93 (b), a conductive tap is provided just below the through hole only in the ID region.
- the parallel lines wired to the touch area can be tapped anywhere in the touch area.
- the tap on the conducting wire of a parallel line is good also as a role of only the conduction
- FIG. 95 is a diagram in which the interval between parallel lines wired in the touch area of FIG. 94 (a) is halved, tap detection is ensured, and the wiring holding capacity is increased.
- C-CARD mechanism single layer: conductive wire and conductive tap formed on one surface
- the touch panel detects a touch that is different from the arrangement of the ID area and / or exceeds the number of conductive taps. If the line width is within 0.1 to 0.2 mm, even if conductive taps and conductors are arranged on the same surface, the detection capacity of the influence of the conductors is small and the conductive taps can be detected properly. Taps may be printed and no through holes are required. Naturally, it is not necessary to provide a void layer inside the card as shown in FIGS. That is, the card can be manufactured with at least one layer using a material such as paper or PET.
- the touch position can be freely determined for each card by reading the conductive tap in the ID area.
- the touch position function can be made variable by detecting the arrangement of the conductive taps in the ID area by an application on the touch panel side, depending on the position of the card and the orientation of the card.
- at least a part of the ID area and the touch area may be mixed. That is, the conductive tap in the ID area and the touch position in the touch area may be mixed.
- the front and back sides of the card can be either 1) directly printed or 2) affixed with a graphic-printed sheet to hide the conductors, finger contacts, and conductive taps, and print the graphic as needed. .
- the thickness of the card is within about 0.6 mm, there is no need for a conductive tap in the touch area.
- an icon that clearly indicates the touch position of the touch area and touch position registration must be performed. "Look at least part of the card transparent or peninsular to see light and images from the touch panel”, "Form conductive wires and conductive taps on one surface” and “Form ID area and touch area overlap”
- the wiring and the conductive tap can be formed on one surface as long as the function is not impaired. That is, the techniques described in this specification may be used in any combination.
- FIG. 96 (a) conductive wires and conductive taps are formed on the same surface as FIGS. 92 (a) and 92 (b).
- FIG. 96 (b) no conductors / wirings are formed, and graphics can be printed directly, so that it is not necessary to provide a lower layer, so the paper thickness can be reduced. Accordingly, since the tap can reliably detect the capacitance, it is not originally necessary to dispose the conductive tap in the touch area, but the conductive tap is formed so that the capacitance can be properly detected even with an unstable tap.
- the thickness of the conductive wire is preferably within 0.1 mm. It should be noted that the paper thickness must be such that it does not affect the detection of the capacitance by the conducting wire.
- FIG. 97 (a) reduces the number of conductive taps in the touch area of FIG. 96 (a), widens the ID area, and forms a touch area in the ID area. It is possible to tap the touch area freely specified by the graphic in the ID area formed on the surface. In addition, there is a meaning of a treasure hunt, and it is not necessary to explicitly indicate a touch area. The same applies to FIGS. 98 (a) to 101 (a) and 104 (a). FIG. 97 (b) is the same as FIG. 96 (b).
- FIG. 98 (a) further shortens the conductive wiring to the ID area in the touch area of FIG. 97 (a), widens the ID area, and provides a part of the touch area in the ID area. Further, the wiring in the touch area is formed in a ring shape, and the conductive tap in the touch area is eliminated.
- FIG. 98 (b) since no conductor / wiring is formed and graphics can be printed directly, it is not necessary to provide a lower layer, so the paper thickness can be reduced. Accordingly, since the tap can reliably detect the capacitance, there is no need to dispose the conductive tap in the touch area.
- FIG. 98 (b) is the same as FIG. 96 (b).
- FIG. 99 (a) eliminates the independent touch area of FIG. 98 (a), forms a rectangular conductor around the card, and provides all the touch areas in the ID area. As a result, it is possible to tap in a touch area that is clearly defined in all graphics formed on the surface.
- FIG. 99 (b) is the same as FIG. 96 (b).
- FIG. 100 (a) the ring-shaped touch area wiring of FIG. 99 (a) is used as a small contact. Thereby, unless the said contact position is tapped correctly, it dares not to conduct
- FIG. 100 (b) is the same as FIG. 96 (b).
- FIG. 101 (a) the ring-shaped touch area wiring of FIG. 99 (a) is eliminated, and the touch area wiring is made into a grid-like conductor. Capacitance can be detected by tapping anywhere on the grid-like conductors. Where to tap may be clearly indicated by a graphic or icon printed on the upper surface of the card. Note that the taps on the grid-like conductors may serve only for conduction to the conductive taps.
- FIG. 101 (b) is the same as FIG. 96 (b).
- FIG. 102 (a) the rectangular ID region of FIG. 96 (a) is expanded, and a wiring of a horizontally long grid-like conductor is formed in the touch region.
- the grid conductors wired to the touch area can be tapped anywhere in the touch area. Note that the taps on the grid conductors may serve only for conduction to the conductive taps.
- FIG. 102 (b) is the same as FIG. 96 (b).
- FIG. 103 (a) is a diagram in which it is difficult to keep the flatness of the paper, so that a predetermined area of the card is held with a finger, the card is slightly bent and the adhesiveness is increased to make it look like a smartphone.
- FIG. 103 (b) is a diagram of holding the card with the thumb so that it does not slip when the card is put on the smartphone.
- FIG. 104 (a) shows an example in which an independent touch area is eliminated, a rectangular conductor is formed around the card, and all the touch areas are provided in the ID area as shown in FIG. 103 (b).
- the card is put on the smartphone and the touch area is tapped, it is assumed that the card is held by the thumb so as not to slip, and a rectangular conductor is provided on the outer periphery of the card as a card holding conductor.
- the number of conductive taps in the ID area becomes 3 from the limit of the multi-touch number of the smartphone.
- FIG. 104 (b) is the same as FIG. 96 (b).
- Fig. 105 (a) assumes that the card is held with a thumb so that it does not slip when the card is tapped on the smartphone and the touch area is tapped, as shown in Fig. 103 (b). It is provided on the left and right. Similar to FIG. 104 (a), there are three conductive taps in the ID region. FIG. 105 (b) is the same as FIG. 96 (b).
- the user opens a website for service on a smartphone or tablet (hereinafter referred to as “smartphone”). And hesitates to C-Card on the website. Then, the smartphone identifies the C-Card by recognizing the card ID provided for each C-Card.
- the icon area or the periphery of the icon may be illuminated using a smartphone display. By making it shine, it is possible to guide or evoke user operations.
- C-Card shine it is desirable that all or part of C-Card be transparent or translucent.
- C-Card Specific uses include the following.
- Prepaid card A unique pin code is written on the surface of the card, and if you touch the number icon while looking at the pin code, you can do shopping and check the balance. The delivery destination is entered only once, and thereafter it is linked to the smartphone ID, so there is no need to enter it. A pin code is required every time. It may be used from any smartphone. Cards are sold at convenience stores.
- Order card A card is placed on the shopping site, the setting icon is touched, and the delivery destination and credit card information are input. Touch Product Settings / Purchase to select a product to purchase and register it in Products (1) to (10). After that, touch the item you want to purchase, determine the quantity on the screen of the smartphone and purchase. Images of the products (1) to (10) may be printed with icons in advance. Used to enhance product online sales by manufacturers.
- Sports cards Print pictures of various athletes such as baseball, soccer, sumo, etc. on the card surface, touch the icons, browse the contents, and purchase tickets. Sports cards may be sold or provided free of charge by sponsors.
- ⁇ Ninth Embodiment> (Background technology)
- a credit card or a card for personal authentication for example, with a credit card
- the information written on the card such as the number, name, expiration date, and security code, is entered. Then, you can purchase the product.
- An object of the present invention is to provide a simple, inexpensive and highly secure authentication means.
- the authentication card is a key for various personal authentications, payments, and access to information.
- One aspect is exemplified by the following information processing apparatus or thin plate-shaped apparatus.
- a panel for detecting the arrangement of the conductive pattern when a medium having an ID region in which a plurality of conductive patterns are formed on the surface of the thin plate-like non-conductive substrate or the back surface of the surface is contacted
- a control unit, and the control unit passes through the panel when the arrangement of the conductive pattern detected by the panel matches a pattern arrangement registered in a storage device accessible from the control unit.
- An information processing apparatus that executes input of further information.
- control unit limits at least one of input of information through the panel and output of information to the display according to a predetermined rule when the arrangement of the conductive pattern cannot be detected. Processing equipment.
- control unit executes post-authentication processing when the input information can be authenticated with predetermined authentication information.
- the control unit sets an input area by a touch operation at a position on the panel determined from the pattern arrangement, and acquires information from the input area.
- the information processing apparatus according to item.
- the touch area on the medium corresponding to the input area determined from the pattern arrangement is formed with one or more windows of a transparent or translucent material, and the display area on the display corresponding to the input area
- the control unit displays one or more graphics including at least one of numerals, characters, symbols, marks, and icons in the window, accepts a touch operation on the graphics, and accepts the touch operation.
- control unit When the control unit receives two or more touch operations, the control unit executes further processing when the received graphics type and / or color order matches a preset order.
- the information processing apparatus according to description.
- control unit displays graphics in the window, and acquires a position of the touch operation on the window and a trajectory by an operation of tracing the region.
- Graphics including at least one of one or more numbers, letters, symbols, marks, and icons are transparent or translucent in the touch area on the medium corresponding to the input area determined from the pattern arrangement Printed on a window formed of the material, and the control unit changes a display position on the display corresponding to the one or more graphics and accepts a touch operation on the graphics through the panel.
- the information processing apparatus according to (5) or (6), wherein further processing is executed when the type and / or color of the graphic that has received the touch operation matches predetermined operation target information.
- the control unit sets a second input area in an area where the medium is not placed, and acquires information from the second input area.
- the information processing apparatus according to any one of (1) to (13).
- the information processing apparatus further includes a communication unit that accesses a network, The information processing apparatus according to any one of (1) to (15), wherein the control unit acquires the authentication information from a server on the network accessed via the communication unit.
- the control unit when the medium is placed, when the arrangement of the conductive pattern detected by the panel matches the pattern arrangement registered in the storage device accessible from the control unit, Alternatively, the information processing apparatus according to any one of (1) to (17), wherein the input is permitted only within a predetermined time from when the information input guide (including voice) is output.
- a thin plate-like device that acts on a panel including a sensor that detects a physical quantity, and is placed on the panel, an ID region in which a conductive pattern that detects a position based on the physical quantity is arranged on the panel, and the panel
- a thin plate-like device comprising: a non-conductive substrate having a touch region that causes the panel to detect a physical quantity change caused by a touch operation from the upper surface of the device.
- [Personal authentication system] 106 to 110 illustrate an example in which C-Card is used for personal authentication.
- 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. 106 uses C-Card as a credit card.
- the user places C-Card on the touch panel of an information device such as a smartphone. Then, the information device recognizes the credit card ID from the arrangement pattern of the elements provided in the ID area. Next, the user inputs a password from the numeric keypad printed on the touch area.
- the information device refers to the credit card ID and password registered in the memory provided inside or outside the information device or a server accessed via the network, and compares the entered credit card ID and password. To determine whether the association is correct. If it is determined that the association is correct, a credit card settlement process is executed.
- FIG. 107 is a diagram for explaining the case where C-Card is used.
- a part of the touch area can be formed of a transparent or translucent material.
- the user places the C-Card on the information device and signs the transparent or translucent area with a finger or a stylus pen.
- the information device recognizes the credit card ID from the arrangement pattern of the elements provided in the ID area, acquires the signature feature point, and compares it with the feature point stored in advance in the memory. Only when it is determined that the association between the credit card ID and the signature is correct, the credit card settlement process is executed.
- the C-Card can be prevented from being used even if it is stolen without the user's own smartphone. Even if both the smartphone and C-Card are stolen, it is possible to perform secure identity verification by using fingerprint authentication when using C-Card or by entering a password as shown in Fig. 106 It becomes.
- Fig. 106 It becomes.
- 108 to 109 illustrate an example in which C-Card is used in a security system such as product warranty.
- FIG. 108 is a diagram for explaining a case where the authenticity determination is executed using C-Card.
- the numeric keypad is printed on C-Card.
- the C-Card can be acquired by a user when purchasing a product by a method such as being included in the package as a warranty card for product warranty.
- the user activates a C-Card security application for product guarantee on the information device or opens a security page on the website of the product.
- the C-Card is put on a smartphone or the like and a security code is input from the numeric keypad.
- the smartphone or the like compares the conductive code output from the arrangement of the C-Card element with the security code input from the user, and performs authenticity determination based on whether or not the association is correct.
- the result of authenticity determination can be displayed on the display of the information device.
- various information such as the product manufacturing date, validity period, and product content can be acquired and displayed on the display.
- the card shown in FIG. 109 may be used.
- icons such as “manufacturing date”, “expiration date”, and “product content” are printed in the touch area.
- a security code is written on the card. The user inputs the security code written on the card into the information device before deceiving the C-Card. Next, the user inputs C-Card to the information device. Then, the card ID acquired from the element arrangement pattern provided in the ID area and the security code are linked. Next, the user touches an icon on which information to be acquired is printed, and releases C-Card from the information device. Then, information related to the icon touched by the user is displayed on the information device.
- FIG. 110 is a diagram for explaining a case where C-Card is used for receiving an article or the like.
- C-Card is affixed to the product packaging or the receipt received by the person.
- a card ID is defined in the conductive pattern formed by the elements arranged in C-Card, and the card ID is associated with information known only to the person himself / herself.
- information associated with the conductive pattern is output to the touch panel of the information device.
- the information device displays the information about the person on the display, so that the delivery person can authenticate the person.
- FIG. 111 to FIG. 112 are diagrams for explaining a case where ticket / coupon authentication is realized using C-Card.
- a ticket / coupon is provided in the form of C-Card.
- the information device operates as a ticket / coupon authentication tablet, a terminal device of a dedicated reader, or the like.
- the information device has started an application for confirming a ticket / coupon.
- the information device recognizes the card ID from the conductive pattern.
- C-Card is separated from the information device, a ticket / coupon code input screen is displayed on the display.
- the information device is registered in a memory provided inside or outside the information device, or a server or cloud accessed through a network (hereinafter referred to as “cloud etc.”).
- the entered credit card ID and password are referred to, and the entered card ID and ticket / coupon code are compared to determine whether the association is correct. When it is determined that the association is correct, admission to the venue and exchange / use of coupons are approved.
- the ticket / coupon code can be obtained by printing the numeric keypad on the C-Card, placing the C-Card on the touch panel and tapping the numeric keypad. You may enter.
- the information device may access the cloud and delete the association between the C-Card card ID and the ticket / coupon code on the cloud. Also, as shown in FIG. 112, when the C-Card is placed on an information device such as a user's smartphone, the information device accesses the cloud and the use history of tickets and coupons corresponding to the C-Card card ID. And the usage history may be displayed on the display of the information device.
- 113 and 114 are diagrams for explaining a case where the content / coupon / point attracting service is realized by using C-Card.
- FIG. 113 is a diagram showing an example of displaying the status of the point service by C-Card.
- the information device recognizes the card ID from the arrangement of the conductive pattern of the C-Card.
- the cloud is accessed, and the expiration date of points and the number of points acquired corresponding to the card ID are acquired and displayed on the display. Thereby, the user can confirm the expiration date of points and the number of points earned.
- FIG. 114 is a diagram showing an example of displaying service contents such as coupons by C-Card. The user can confirm the service content of the coupon acquired by purchasing a concert ticket or the like by holding the C-Card over an information device such as a smartphone.
- the user can use the coupon points recorded in C-Card at various stores.
- the user can use the coupon points for services on the Internet by activating the C-Card application on the information device such as the user's smartphone and holding the C-Card.
- the user can view the current coupon and point service contents recorded in the C-Card, and the status such as the expiration date.
- the user may move and use the coupon points to an application for using G-Stamp (stamp type code generation device) on the information device 200 such as a smartphone.
- G-Stamp stamp type code generation device
- the service provider can further provide services using various communication means that can be received by the information device such as the user's smartphone. Good.
- the C-Card is not limited to attracting customers to the service counter, but may be used without going to the service counter.
- C-Card can be used for content viewing services and customer collection services by storing coupon points.
- the user acquires a C-Card for providing contents, coupons, and points by a predetermined method from the service provider.
- the user receives C-Card bundled direct mail (DM), catalogs, magazines, newspapers, products, and distributes them in stores, facilities, and towns. Can be obtained.
- DM direct mail
- [Stamp / Point Card Flash System] 115 to 118 are examples in which C-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. 115 is a diagram showing an example in which C-Card is used as a dedicated point card for a specific store.
- FIG. 116 is a diagram showing an example in which C-Card is used as a common point card at a plurality of stores.
- the C-Card has a transparent or translucent area.
- the transparent or translucent area can be visualized by displaying the status of the current stamp or point displayed on the display of the information device.
- FIG. 117 is a diagram showing an example in which stamps and points recorded on C-Card are added and deleted.
- the user presents C-Card at the store.
- the user holds the C-Card over an information device 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 accesses the cloud or the like.
- the cloud or the like executes point addition / deletion.
- the user can recognize the card ID, the current stamp, and the point status on the display of an information device such as a smartphone or a tablet, and the point can be erased.
- the user can display a C-Card recognition page by downloading a C-Card application using an information device such as a smartphone or accessing a C-Card website or a predetermined website.
- an information device such as a smartphone or accessing a C-Card website or a predetermined website.
- the information device 200 recognizes the card ID from the arrangement of the conductive pattern of the C-Card.
- the information device accesses the cloud or the like, acquires information such as the store ID corresponding to the card ID, the number of points acquired at the store, the expiration date, and displays the information on the information device. Thereby, the user can confirm the point for every store with information equipment 200, such as a smart phone, at any time.
- the information device 200 such as a smartphone displays the information recorded in the C-Card. You can just do it.
- [Toys / Games] 119 and 120 illustrate an example of a game using a card-type device.
- the user places the C-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 C-Card. Since the C-Card is specified by the touch panel, the user can enjoy the game while moving and rotating the C-Card. Furthermore, since the score, power, items, and the like acquired can be recorded on the cloud, the user can play the game in the same way as a competitive game or a game center on C-Card. Note that an application installed in the C-Card may record the game information in the C-Card memory 117 or the like.
- the C-Card is a tool sold to the user in the game center or the shopping mall.
- a user purchases a C-Card at a game center or shopping mall where a game machine to be enjoyed by the C-Card is installed and plays a game. Then, the user can return to his / her home and enjoy the continuation of the game on the C-Card using a tablet or the like owned at home.
- the user can also provide part or all of the C-Card ID and game information over a third party tablet or the like.
- the information device can specify the direction of the card from the arrangement of the conductive pattern, the user can enjoy the game while moving and rotating the C-Card.
- a touch area is provided on the C-Card surface.
- the user can operate the game by touching the touch area of C-Card.
- Information equipment and game machines can accurately recognize the C-Card placement position. Therefore, as illustrated in FIG. 120, the information device and the game machine can also recognize the arrangement of the touch area provided in the C-Card.
- the touch area may be a transparent non-conductor (insulator) such as acrylic.
- the touch panel of the information device or the game machine can directly recognize the finger touch through the C-Card. That is, the user can operate the C-Card and operate the information device and the game machine through the C-Card even when the C-Card is interposed between the finger and the touch panel.
- an icon indicating an operation may be displayed on the touch area from the display of the touch panel of the game machine over the transparent area of the C-Card.
- FIG. 121 is a diagram for explaining a case where an authentication card is realized using C-Card.
- C-Card has an ID area and a touch area (input area).
- a conductive pattern (element) that defines a card ID is provided below the ID region. Icons such as “registration”, “authentication”, and numbers are printed in the touch area, and elements are provided below the icons.
- the information device 200 identifies the position and orientation of the C-Card from the arrangement of the conductive pattern (element), and the icons “register”, “authentication”, “ENTER”, “0” to “9” attached to the touch area.
- the coordinates (area) on the touch panel corresponding to the position such as. For example, when the user touches the “Register” icon, an action on the dielectric occurs. Then, the information device detects the user's touch operation on the “registration” icon and executes registration processing. In the registration process, a touch operation from “0” to “9” and “ENTER” is detected, and a registration password is accepted.
- the information device registers the received registration password in the memory inside the information device.
- the information device starts authentication processing, detects a touch operation from “0” to “9”, and “ENTER”, and accepts an authentication password. .
- the information device compares the received authentication password with the password registered in the memory, and outputs the comparison result to the display of the touch panel.
- FIG. 122 is a diagram using C-Card as a movie card.
- FIG. 123 is a diagram using C-Card as a Web card.
- the car picture is displayed on C-Card.
- a web page related to the displayed picture is accessed.
- the user touches “forward” to go to the next displayed page, and touch “back” to go back to the previous page.
- FIG. 124 is a diagram using C-Card as an examination ticket.
- Information devices such as tablets and dedicated terminals are installed in hospitals and clinics.
- the user places the C-Card on the information device, first, the personal information of the user is recognized by the arrangement pattern of the conductor.
- FIG. 125 is a diagram using C-Card as a shopping card.
- One or more information devices such as tablets and dedicated terminals are installed in a store such as a convenience store, and a card shown in the figure is installed in the vicinity of the information device.
- a store such as a convenience store
- a card shown in the figure is installed in the vicinity of the information device.
- touch “Add to basket” at the bottom of C-Card You can order one by touching once and two by touching twice.
- the ordered product and its quantity are displayed on the display.
- “Up” is touched, the highlight moves up, and when “Down” is touched, the highlight moves down.
- the operator touches “cancel one” the quantity of the highlighted product is reduced by one.
- touch “Purchase”. touch “Purchase”.
- a voucher is output. At a later date, the user brings this voucher to the cash register of the store and pays the price at the same time. Then, already packed goods are provided.
- payment may be made by a method other than cash, such as a prepaid card.
- a store or a mail order dealer may distribute a shopping card to the user, and the user may perform online shopping using the shopping card at home.
- FIG. 126 is a diagram using C-Card as a bank ATM card.
- a touch panel area for placing the C-Card is provided in the bank ATM.
- information such as an account number is recognized by the arrangement pattern of the conductor.
- the user inputs a predetermined password by touching a number. It should be noted that the arrangement of C-Card numbers is random in order to prevent a third party from perceiving a password by the movement of a finger. If it is recognized that the password has been correctly input, the user can perform processing such as transfer and cash withdrawal.
- FIG. 127 is a diagram using C-Card as an animal picture book card.
- the card When a user places a C-Card on an information device such as a smartphone or tablet, the card is recognized because it is a card related to any animal depending on the arrangement pattern of conductors.
- an explanation of the animal is displayed on the display.
- an animal call is output from the speaker.
- 128 is a diagram using C-Card as a questionnaire sheet.
- This example is a questionnaire for determining the best product for the user.
- a product in this case, emulsion
- the user answers the question by touching “YES” or “NO”.
- the user's answer is displayed on the display.
- touch “Determination” To change the answer, touch “Cancel” and answer again.
- the best cosmetics and usage for users are introduced.
- FIG. 129 is a diagram in which C-Card is used as a system control card.
- This card is used for controlling a machine or the like in a factory or the like.
- the user touches “machine robot (A)” and touches an instruction such as “part replacement”.
- machine robot (A) touches “machine robot (A)” and touches an instruction such as “part replacement”.
- FIG. 130 is a diagram for explaining a content authentication service using C-Card.
- (A) is a C-Card used as a music card. This card is distributed in order to browse member-only content.
- pin code may be entered only for high security content.
- FIG. 131 is a diagram for explaining product advertisement / tourist guidance using C-Card.
- Figure (A) is a C-Card for use in sightseeing and facility information.
- the content can be easily browsed simply by holding the card on a smartphone or the like. Also, highly secure content such as limited content can be distributed.
- FIG. 132 is a diagram for explaining online shopping (such as Amazon Dash Button) using C-Card.
- (A) is a C-Card for use in online shopping.
- the card is printed with a pattern of necessary products on a regular basis.
- products that are regularly purchased such as daily necessities
- can be easily completed using a C-Card simply by placing them on a smartphone or the like. Since there is no need to search for product orders, it is very convenient.
- FIG. 133 is a diagram for explaining an arcade game / online game using C-Card.
- (A) in the figure is a C-Card that can be operated by a game. On the card, a picture related to the game is printed.
- the user plays using the C-Card on the game machine of the game center. Thereafter, as shown in FIG. 5C, the player can play with the same C-Card using a tablet or the like at home or on the go.
- a C-Card can be played with a game machine at a game center, and the C-Card can be played with a tablet or smartphone at home, etc. it can.
- FIG. 134 is a diagram for explaining a case where C-Card is used as a common card.
- a card that allows a single card to browse services and individual and other information is called a common card.
- the common card is a secret card ID (capacitance code using a conductive pattern), a card ID (including pin code, etc.), a smartphone ID (other than a smartphone, any information communication with a touch panel such as a tablet) Terminal may be registered). It should be noted that registration may be done by any method regardless of the following procedure.
- the user obtains a C-Card (regardless of charge) by mailing, handing or posting. If the C-Card is for a specific individual, the name may be printed on the card surface. As shown in FIG. 6A, the number written under the name is a unique ID, and is a card ID (which may be a pin code) that completely identifies the card. Note that a separately printed pin code may be input.
- a two-dimensional code such as a QR code indicating a URL for providing a service related to registration / use of a C-Card may be printed on the back side of the card. If a two-dimensional code is printed, you can take a picture with your smartphone and open the C-Card service site or enter the URL on your smartphone.
- the C-Card service site can be opened by any method such as sending a URL via email or SNS. It is also possible to register the C-Card by downloading the C-Card service application from the beginning using a possible method. When the C-Card service application is used, it is registered including the smartphone ID and can be set so that it can be operated only by the smartphone. As a result, it cannot be misused unless both a smartphone and a C-Card are acquired.
- the C-Card service application may be downloaded from the URL and used at any timing.
- this capacitance code is formed in a limited ID area other than the touch area where the C-Card numeric keypad is arranged, only a few thousand codes can be set because the area of the area is small. Therefore, it is desirable to assign the capacitance code according to the area, store / facility, or the attribute of the individual to be distributed or the type of C-Card.
- the biggest role of the capacitance code that can set only several thousand codes is that if you don't hesitate to use a C-Card, you will not be able to register to use the card after that.
- the arrangement of the numeric keypad is uniquely defined by the arrangement pattern of the conductive taps, the position information of the arrangement pattern of the conductive taps in the ID area is not recognized at the same time when the touch panel detects the position information. I cannot recognize which numeric keypad I tapped.
- the cloud acquires the capacitance code and smartphone ID based on the conductive pattern of the C-Card, and a unique pin code is displayed on the smartphone display. -You may enter with the numeric keypad of Card or the numeric keypad displayed on the smartphone screen.
- the smartphone ID cannot be obtained from the C-Card service site (WEB).
- the pin code input mode cannot be entered unless the card is tapped, so that only the user who owns the card can use the service. This is because when registering, the person registers with his / her smartphone, so strict security is not necessary.
- FIG. 5E shows a state in which the card number written on the card surface is being input, but the card number and the pin code may match in this way. It is possible to enter a pin code when using it when it is misused by acquiring both a smartphone and a C-Card. However, if a PIN code is registered, the security is perfect.
- a password code input guide is displayed as shown in FIG. 5F, and the password code may be input using the card numeric keypad.
- the security code is not necessary because the security code has been enhanced several times, such as the key with the capacitance code by the conductive pattern from the card, the key by the pin code input from the card, and the connection with the smartphone ID by the smartphone application.
- a personal identification code a very high security can be easily secured by associating the personal identification code with a familiar personal identification code (which may be a personal identification code, birthday, or telephone number used elsewhere). .
- this password may be positioned as a simplified code for facilitating input.
- the password may be entered on the smartphone screen after removing the card. This is because when registering, the person registers with his / her smartphone, so strict security is not necessary.
- FIG. 5G shows a menu for determining what information is to be linked and whether to receive a service. These settings may be URLs that can be viewed only by the person, or may be linked to payment systems such as credit card payments, trading of stocks and various financial products.
- FIG. 135 is a diagram illustrating a procedure for using a common card (C-Card). Follow the procedure below when using a common card.
- the C-Card service site which is a dedicated site for common cards, it is desirable to enter a PIN code because you cannot obtain a smartphone ID.
- the PIN code is a 4-digit password (it may be a PIN code, birthday, or phone number used elsewhere), it can be easily entered by entering it from the numeric keypad on the C-Card. Extremely high security can be ensured. That is, the arrangement of the numeric keys is uniquely defined by the arrangement pattern of the conductive taps. Therefore, when the card placement position or rotation angle changes, the position information of the conductive tap arrangement pattern in the ID area is simultaneously recognized and detected from the arrangement pattern when the touch panel tap position information is detected. This is because it is not possible to recognize which ten key is tapped unless the system can collate with the position information of the ten key.
- FIGS. (D) and (E) are screens displayed as a result of selecting the menus (B) and (C).
- VIZA in the figure (D) is selected, at least the information written on the front and back of the card is linked at the time of registration, and using that information, payment conditions (batch, split) Etc.) and settle.
- the point of the present invention is that an inexpensive C-Card having a conductive pattern in which a simple capacitance code is defined in the ID area is provided with a plurality of touch areas, at any position, at any rotation angle. Even if a C-Card is placed, it is possible to recognize which numeric keypad is tapped. If the person owns a smartphone and a card, and the card is not used after being tricked, the necessary settlement and access to the necessary information cannot be realized. Furthermore, by tapping the numeric keypad placed on the C-Card and inputting a simple password, the advanced security of the pin code with a large number of digits and high security can be easily utilized. A special feature is that a dedicated reader is not required and a radio that is easily intercepted and skimmed is not used. Since it can be realized with a paper card as well as a plastic, it is a very inexpensive and highly secure system.
- FIG. 136 is a diagram for describing registration of a specific card when C-Card is used as a common card.
- Specific cards include credit cards, members cards, point cards, examination tickets, identification cards such as employee ID cards and student ID cards, and various licenses such as driver's licenses and qualification licenses. There are various hospital examination tickets, insurance cards, etc., but each is a C-Card that corresponds independently.
- the C-Card in FIG. 2A is a member card for e-learning classes.
- the registration method and the usage method shown in FIGS. 134 and 135 are basically the same, but the procedures shown in FIGS. 134 (G) and 135 (C) on the assumption that a plurality of cards are handled are not necessary.
- the specific card specifies the field of use, and it is only necessary to correspond to each field of use, facility, store, equipment, and network service.
- the figure (A) shows the surface of the C-Card, but a face photo for personal identification is printed, but it is not necessary if personal identification by face is not required.
- the card number may be displayed when it is stored on the smartphone after registration. If the smartphone ID and card information are not linked, it is necessary to enter a password or the like.
- FIG. 5B since there is no numeric keypad, a conductive wire is wired in the conductive tap conduction finger touch region, and the conductive tap is conducted regardless of where in the region. Furthermore, since there is no numeric keypad, five conductive taps can be arranged, so 100,000 or more capacitance codes can be defined. As shown in FIG.
- a two-dimensional code such as a QR code indicating a URL for providing a service related to registration / use of a C-Card or a URL may be printed on the back side of the card. If the two-dimensional code is printed, you can shoot with your smartphone and open the C-Card service site, or enter the URL on your smartphone.
- the C-Card service site can be opened by any method such as sending a URL via email or SNS. It is also possible to register the C-Card by downloading the C-Card service application from the beginning using a possible method. When the C-Card service application is used, it is registered including the smartphone ID and can be set so that it can be operated only by the smartphone. As a result, you won't be misused unless you get both a smartphone and a C-Card.
- the C-Card service application may be downloaded from the URL and used at any timing.
- the pin code may be issued by changing the input order of the recitation code and the pin code and inputting the recitation code of FIG.
- the recitation code input icon and the pin code input icon may be formed on the card surface, and after tapping the icon, the C-Card may be removed and input on the screen of the smartphone.
- FIG. 3 (g) confirmation of card number 6789 2831 6345, cardholder Ken Lucas, expiration date 20/01, PIN 1808 is displayed. If there is no problem, tap the next icon, and then Payment may be made by selecting a course and entering / registering name, address, date of birth, age, credit card information, etc. Cards with photos printed are often pre-registered with necessary information, but C-Cards with only card numbers printed should register various information required by the user. It may be. (Specific card authentication / use example)
- FIG. 137 is a diagram illustrating an example of authentication / use of a specific card.
- Fig. (A) is an example of using e-Learning Class Member's Card, but if you hold the C-Card sideways and pinch the touch area with your finger and touch it with your smartphone, as shown in Fig. (B), The recitation code input screen will be displayed. If you remove the C-Card and enter the recitation code on the smartphone screen, the curriculum, lecture, Q & A, grades, etc. The item is displayed. When the Japanese grade is selected, the Japanese exam grade is displayed as shown in FIG.
- C-Card in e-learning has been shown, but you can distribute various membership cards free of charge as points and coupons as advertising media without photos, Alternatively, it can be sold as a content card from which a gift certificate or music / video / game software can be obtained. For example, if you are a member card for online shopping, register the water and liquor, rice, ingredients, toilet paper, tissue, etc. that you purchase on a daily basis, and register the C-Card when you use it. A menu may be displayed, and a product can be ordered simply by tapping it. In cases where such payments are involved, or when it is possible to access highly secure personal information, it is desirable to register with a C-Card service application that can acquire a smartphone ID.
- FIG. 138 is a diagram illustrating a case where C-Card is used as a content card.
- C-Cards can be purchased at stores or distributed free of charge, but C-Cards can be used as triggers to purchase music, video, games, e-books, learning materials, tickets and goods, home delivery of food and drinks, etc. Everything that can be done with a smartphone or tablet, such as simple reservations and taxi arrangements, is covered.
- the C-Card in FIGS. 1A and 1B is a card that can be used instead of a CD. You can easily purchase at bookstores and convenience stores. It can also be distributed free of charge and used as a promotional advertising medium for viewing only part of the song.
- On the surface of the card in FIG. 6A artist photographs and illustrations are printed, and a pin code for accessing the music is described.
- the pin cord is a seal that visually affects the graphic and may be peeled off.
- the pin code is a unique ID and is a card ID that completely identifies the card. The pin code may be printed separately and included.
- the arrangement of the conductor pattern formed on the inner layer of the card is the same as that in FIG. 134 (B).
- a two-dimensional code such as a QR code indicating a URL for providing a service related to registration / use of a C-Card may be printed on the back side of the card. ⁇ ⁇ If a 2D code is printed, you can shoot with your smartphone and open the C-Card service site, or enter the URL on your smartphone.
- the C-Card service site can be opened by any method such as sending a URL via email or SNS. It is also possible to register the C-Card by downloading the C-Card service application from the beginning using a possible method. When the C-Card service application is used, it is registered including the smartphone ID and can be set so that it can be operated only by the smartphone. As a result, you won't be misused unless you get both a smartphone and a C-Card.
- the C-Card service application may be downloaded from the URL and used at any timing.
- this capacitance code is formed in a limited ID area other than the touch area where the C-Card numeric keypad is placed, only a few thousand codes can be set because the area of the area is small. It can be said that the number of songs on the C-Card service site (or C-Card service app) is sufficient. The most important role of the capacitance code that can be set to several thousand codes is that the authentication required to use the card is not possible unless the C-Card is used. Furthermore, since the arrangement of the numeric keypad is uniquely defined by the arrangement pattern of the conductive taps, the position information of the arrangement pattern of the conductive taps in the ID area is not recognized at the same time when the touch panel detects the position information. I cannot recognize which numeric keypad I tapped.
- the purchased music pieces and videos may be viewed.
- you enter the pin code on the smartphone screen after placing the C-Card without placing the numeric keypad on the C-Card surface the number of power transmission taps and the conductive pattern placement area will increase, and the static code will exceed 100,000 codes.
- FIG. 139 is a diagram illustrating a case where C-Card is used as a shopping card.
- Figures (A) and (B) are C-Cards for ordering products distributed from stores and manufacturers such as online supermarkets.
- On the surface of the card there is a space where you can write down the pin code and order items.
- the memo writing region is formed of a material that can be easily erased even if written with a sign pen or pencil.
- a two-dimensional code such as a QR code indicating a URL for providing a service related to registration / use of C-Card is printed on the back of the card, -Can open Card service site.
- Figures (C) and (D) open the C-Card service site (or C-Card service app), hold the C-Card sideways and pinch the touch area with your finger to enter the numeric keypad on the smartphone screen. Is displayed and tap to enter the pin code.
- the pin code may coincide with the card number, or a separately printed pin code may be input.
- the capacitance code and the smartphone ID based on the conductive pattern of the C-Card may be acquired by the cloud, and a unique pin code may be displayed and input on the smartphone display. Since the present embodiment involves payment, it is necessary to download the C-Card service application. After entering the pin code and tapping the registration button, you may automatically download the C-Card service app. Of course, you may enter the pin code after downloading the C-Card service application.
- the settlement information such as a credit card and the address of the commodity are input.
- the product and quantity to be selected and ordered from the handling product are registered. These products can be easily changed at the time of ordering.
- FIG. 5G when placing an order for a product, the product is displayed and can be ordered by holding the C-Card sideways and pinching the touch area with a finger. At this time, it is possible to easily change / delete products and change the quantity.
- a C-Card on which a plurality of product photos are printed can be placed on a smartphone and a product can be ordered simply by tapping the product icon. Good.
- the quantity of merchandise may be registered as shown in FIG.
- the quantity may be changed when confirming the order.
- Such a mechanism can be used to sell various products used on a daily basis, such as liquor, food, supplements, and cosmetics.
- C-Cards may be used with point cards, discount coupons, and coupons. All of these can be processed in the cloud.
- C-Card Although various embodiments using C-Card have been described above, the present invention is not limited to this embodiment, and C-Card can be used for various other purposes.
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Abstract
本発明は、物理量を検知するセンサを備えるパネル(スマートフォンのディスプレイ等)に作用する薄板状の装置に関する。薄板状で内部に空洞部が形成された非導電性基材と、非導電性基材のパネルに作用する第1面上に形成された複数の第1の導電性パターン部材と、第1面から所定距離以上を隔てて形成される第2の導電性パターン部材と、第1面の前記第1の導電性パターン部材が形成された部分に開口する孔を通り第1の導電性パターン部材と第2の導電性パターン部材とを接続する第1の導電路と、を備える薄板状の装置とした。
Description
本発明は、装置、及び薄板状の装置に関する。
近年、静電容量タッチパネルで検知できる導電パターンが形成されたタッチカードや電子スタンプが普及してきている。これらのタッチカードや電子スタンプ等を、静電容量タッチパネルを搭載した電子機器(例えばスマートフォン)にかざすことで、導電体を検知し、導電パターンの配置により定義された静電容量コードが認識される(特許文献1、2参照)。
しかしながら、タッチカードに形成された導電パターンの認識は不安定で、電子機器の種類(スマートフォンかタブレットか、スマートフォンの種類は何か等)や利用環境(電子スタンプを翳す時に、電子機器を手に持っているか、机に置いているか等)等によって、導体の配置パターンの認識精度が安定しないという問題があった。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、カードに形成された導電パターンを安定的に認識し、さらに、電子機器に翳すだけでなく、電子機器に翳した上から指や導電体でタップすることにより種々の認証やコンテンツ閲覧が可能なタッチカードを提供することを目的とする。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、カードに形成された導電パターンを安定的に認識し、さらに、電子機器に翳すだけでなく、電子機器に翳した上から指や導電体でタップすることにより種々の認証やコンテンツ閲覧が可能なタッチカードを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の一態様の装置は、
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。
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。
また、上記目的を達成するため、本発明の他の一態様の装置は、
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。
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。
本発明によれば、コードを逐次変化させてもスマートフォン等の電子機器で認識可能にさせることができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
<実施形態1>
以下、実施形態1に係るカード型装置110を説明する。
図1は、カード型装置110の使用例を示す。カード型装置110は、プラスティック製または紙製の板状部材に、導電性を有する素子が埋め込まれた構成を有する。
<実施形態1>
以下、実施形態1に係るカード型装置110を説明する。
図1は、カード型装置110の使用例を示す。カード型装置110は、プラスティック製または紙製の板状部材に、導電性を有する素子が埋め込まれた構成を有する。
図1のように、カード型装置110は、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、タブレット端末パーソナルコンピュータ、車載器等の情報機器200が有するタッチパネルに接触して用いられる。
図2は、情報機器200のハードウェア構成例を示すブロック図である。
情報機器200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。
CPU51は、ROM52に記録されているプログラム、又は、記憶部59からRAM53にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。
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。
CPU51、ROM52及びRAM53は、バス54を介して相互に接続されている。このバス54にはまた、入出力インターフェース55も接続されている。入出力インターフェース55には、タッチ操作入力部56、表示部57、入力部58、記憶部59、通信部60及びドライブ61が接続されている。
タッチ操作入力部56は、例えば表示部57の表示面に積層される静電容量式の位置入力センサにより構成され、タッチ操作がなされた位置の座標を検出する。
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。
入力部58は、各種ハードウェア釦等で構成され、プレイヤーの指示操作に応じて各種情報を入力する。
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。
ドライブ61は、必要に応じて設けられる。ドライブ61には、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリ等よりなる、リムーバブルメディア71が適宜装着される。ドライブ61によってリムーバブルメディア71から読み出されたプログラムは、必要に応じて記憶部59にインストールされる。また、リムーバブルメディア71は、記憶部59に記憶されている各種データも、記憶部59と同様に記憶することができる。
図3は、カード型装置の構造について示す図である。
本発明におけるカード型装置では、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る。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。
本発明におけるカード型装置では、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る。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。
図3、図4にゲーム用のカードの構成を例示する。図3は、カードの裏面(タッチパネルに接触する面)の構成を例示する。図4は、カードの表面の構成を例示する。このカードには、素子111に相当する導体と、導体を接続するカード内部の導体板が設けられている。
現在のスマートフォン等と同様、情報機器200のタッチパネルにおいて、マルチタッチによって同時認識可能な数は5か所であると想定する。このような場合、タッチパネル上に、4個の素子111(導体)を配置したカードを載せることで、例えば、指による操作を可能にしつつ、カードを用いたゲームプログラムを実行できる。例えば、ユーザが4個の素子111(導体)を配置したカードをタッチパネルに載せると、素子111(導体)の配置パターンが非対称で、カードごとにユニークであると、カードがどのように回転しても、タッチパネルはユニークなパターンコードを認識して、カードの種類とタッチパネル上の配置を特定する。この場合、タッチパネルは後1箇所のタッチ認識が可能である。そこで、残りのタッチ認識は、カード越しに(つまりカード上側から)ユーザが指でタッチパネルを押さえたときになされるようにする。
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。
情報機器200は、裏面の素子111(導体)の配置パターンで、カードの種類と、配置を認識する。したがって、情報機器200は、タッチ領域TC1が押下される毎に、押下されたカード内のタッチ領域TC1の位置を認識し、ラベルを特定する。そして、例えば、「歩く」が押下された場合には、ゲームプログラムを実行する情報機器200は、カードの種類に対応する「△△キャラクター」が歩く動作をディスプレイ上で実行する。
3個の導体を配置した場合は、2本の指で同時にタッチできるがパターンコード数は少なくなる。なお、タブレットでは、マルチタッチの認識は10か所まで可能であり、5個以上の導体を配置して多量のパターンコードを設定でき、さらに、複数の指で同時にタッチできる。図5にタブレット端末でのカードの使用例を示す。また、本明細書では、タッチパネルが同時に認識可能なタッチ数を5箇所、10箇所ように想定するが、これらの制限は例示である。したがって、本発明の実施が、タッチパネルが同時に認識可能なタッチ数自体によって、制限を受ける訳ではない。
図6は、図3のA1矢印、A2矢印を結ぶ線を通り、紙面に垂直な面でカードを切断した断面図(以下、断面Aと呼ぶ)である。図7は、図18110のB1矢印、B2矢印を結ぶ線を通り、紙面に垂直な面でカードを切断した断面図(以下、断面Bと呼ぶ)である。また、図8は、図3のカードを下(カードがタッチパネルに接触する裏側)から見た平面図(下面図と呼ぶ)である。図のように、カードは、表側の保護・印刷層CA1と、内部の導体板CA2と、裏側の絶縁体CA3(または弾性絶縁体CA4)とによって、概ね3層構造となっている。また、カードの周囲は絶縁性の枠で囲まれている。さらに、図6のように、断面A近傍では、裏側の絶縁体CA3には、素子111(導体)が埋め込まれ、内部の導体板CA2と接続されている。このようなカードを情報機器200等のタッチパネルに載せることで、タッチパネルは、カード裏面の素子111による物理量(静電容量、静電誘導に伴う電界強度)等を認識し、カードの載置を検知する。ただし、情報機器200等のタッチパネルは素子111(導体)のみの物理量を検知することは困難である。そこで、本実施形態では、カード表面またはカード内部に導体板CA2を配置し、ユーザがカードに触れたときに、素子111からタッチパネルに及ぼす、物理量(静電容量、電界強度等)が増大するようにしている。なお、図6の絶縁体CA3の部分は、タッチパネルによって物理量(静電容量、電界強度等)の存在あるいは変化が検出されない部分である。したがって、ユーザの指がカードに触れると、物理量(静電容量、電界強度等)の存在あるいは変化から、タッチパネルは、素子111(導体)の配置を検出する。素子111(導体)の配置が非対称であれば、情報機器200は、タッチパネルが検出した素子111(導体)の配置座標を取得する。したがって、複数のカードについて、個々のカード毎の素子111(導体)の配置がユニークであれば、情報機器200は、カードの種類を識別できる。
この構成で、保護・印刷層CA1が導電性インク等の導電性材料で形成できる場合には、ユーザの指は、カード表面へのタッチにより、保護・印刷層CA1および導体板CA2を介して素子111(導体)に接続される。一方、保護・印刷層CA1が導電性材料でない場合であっても、厚みが十分に薄く0.5~0.6mm程度であれば、ユーザが指を保護・印刷層CA1に接触させたときに、導体板CA2に静電誘導を引き起こし、導体板CA2を通じて、素子111(導体)から、タッチパネルに物理量(静電容量、静電誘導に伴う電界強度)等の存在、あるいは、変化を認識させることができる。また、カードの仕様がユーザにタッチ領域TC1(例えば、「歩く」「走る」等のラベルの付されたアイコン)だけをタッチさせるものであれば、タッチ領域TC1に導電性部分(例えば、導電性インクの薄膜)を設け、導電線ですべての素子111(導体)とこれらのタッチ領域TC1の導電性部分とを接続してもよい。
図7に例示するように、タッチ領域TC1(例えば、「歩く」のラベル)直下で、導体板CA2の下層には、弾性絶縁体CA4の層と、絶縁体CA6の層が設けられる。また、弾性絶縁体CA4の層には、スペーサCA5が埋め込まれる。弾性絶縁体CA4は、空隙、すなわち、空気層であってもよい。また、弾性絶縁体CA4はハニカム構造または、スポンジ状の材料で形成された層であってもよい。スペーサCA5は、円柱状である必要はなく、タッチパネル面に対して、導電板CA2を支える構造であれば、どのような形状でもよい。スペーサCA5は、例えば、半球状、放物線等の2次曲線を回転した2次曲面でもよい。スペーサCA5は、弾力性のある材料であってもよい。スペーサCA5に弾力があると、ユーザが、タッチ領域TC1(例えば、「歩く」のラベル)を押下したとき、押下された位置の導電板CA2がタッチパネルに接触しやすくなり、ユーザの操作性が向上する。
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。
図8に例示するように、カードを下側(裏面)から見ると、カードは、枠CA0で囲まれており、素子111が4個設けられた領域と、スペーサCA5が多数設けられた領域が存在する。素子111の周囲には、絶縁体CA3が充填されている。また、スペーサCA5の周囲には、弾性絶縁体CA4が充填されている。ただし、弾性絶縁体CA4は、空気層であってもよい。弾性絶縁体CA4が例えば空隙の場合には絶縁率が極めて高い。例えば、0.2mm~0.3mm程度の空隙の存在で、タッチパネルはタッチを検知しない。一方、ユーザがカード上側から弾性絶縁体CA4を押圧することによって、押下された位置の導電板CA2が0.2mm未満の距離までタッチパネルに近づくと、タッチパネルはタッチ(指の押圧)を検出する。したがって、図6、114、115の構成によって、タッチパネルがカードを識別し、カードの種類に対応する「△△キャラクター」が歩く動作を実行するように、ゲーム機等の情報機器200は処理を実行することが可能である。なお、図8では、絶縁体CA6は省略されている。すでに述べたように、絶縁体CA6はなくてもよい。
図9は、図3のB1矢印、B2矢印を結ぶ線を通り、紙面に垂直な面でカードを切断した断面Bの変形例である。図9に例示するように、断面B、すなわち、タッチ領域TC1(例えば、「歩く」のラベル)直下の部分には、弾性絶縁体CA4が埋め込まれる場合には、スペーサCA5は省略しても構わない。スペーサCA5を無くした構成では、弾性絶縁物TC4弾力性のある材料、例えば、スポンジ、弾性のハニカム構造等である。なお、図128に例示した素子111(導体)の周囲にも絶縁体CA3の代わりに弾性絶縁体CA4と同一の材料を用いて一体で形成してもよい。このような構成で、ユーザがタッチ領域TC1(例えば、「歩く」のラベル)を押下したときに、押下された導体板CA2の部分が多少陥没する。すると、この陥没部分とタッチパネルとの距離が他の部分よりも近くなり、タッチパネルは、タッチ領域TC1の押下に伴う物理量(静電容量、静電誘導に伴う電界強度)等の変化を検出できる。以上のように、図6、図9の構成では、裏面側(タッチパネルに向く側)には、絶縁体CA3と絶縁体CA4とによってタッチパネルに接触または近接する層が形成される。
図10、図11は、ゲーム用の他のカードの例である。図10は、他のカードの裏面(タッチパネルに接触する面)の構成である。図11のように、このカードは、タッチ領域TC2と、タッチ領域TC3を有する。タッチ領域TC2には、例えば、「○○語学習カード」のタイトルと絵が記載されており、裏面には、図10のように、素子111(導体)が5個設けられている。したがって、タッチ領域TC2は、パターンコード出力タッチ領域と呼ばれる。一方、タッチ領域TC3には、「英語」、「日本語」、「Q1」、「Q2」、「Q3」、「YES」、「NO」等のラベルがアイコンとして印刷されている。この意味で、タッチ領域TC3はアイコンタッチ領域と呼ばれる。また、このカードでは、タッチ領域TC2と、タッチ領域TC3は、相互に電気的な接続がない。また、タッチ領域TC2の下層には、導体板CA2が存在するが、タッチ領域TC3の下層には、導体板CA2が存在しない。
例えば、ユーザがカードを情報機器200のタッチパネルに載置して、タッチ領域TC2にタッチすると、導体板CA2を介してユーザの人体に静電容量が増大し、情報機器200が素子111(導体)を検知する。したがって、情報機器200が素子111(導体)の配置によるパターンコードを読み取りカードの種類と、素子111(導体)の配置位置を特定する。その結果、情報機器200は、タッチ領域TC2と情報機器200のタッチパネル上の座標位置を対応付ける。つまり、情報機器200は、タッチパネル上で、カードに印刷されたアイコン(「英語」「Q1」)の位置を特定する。
その後、ユーザがタッチ領域TC3にタッチして操作指示を行う。すると、タッチ領域TC2から指が離れるので、素子111(導体)による物理量(静電量、電界等)のタッチパネルへの相互作用が不十分となり、情報機器200は、素子111(導体)を認識しなくなる。したがって、仮に、情報機器200が現在のスマートフォンのように、5点のタッチしか認識しない場合でも、指のタッチを認識可能となる。すなわち、ユーザが指でタッチ領域TC3に印刷されたアイコンを押下すると、図9の場合と同様、情報機器200は、タッチパネルを介して、指のタッチ位置を認識する。この時点で、情報機器200は5か所のタッチを同時に認識できる。すなわち、図10、132のカードでは、パターンコード出力タッチ領域と、アイコンタッチ領域とで、導電性が遮断されているので、パターンコードとして導電体を5個配置でき、ユニークなパターンコードの数が増加される。
図12は、図10のC1矢印、C2矢印を結ぶ線を通り、紙面に垂直な面でカードを切断した断面図(以下、断面Cと呼ぶ)である。図13は、図10のD1矢印、D2矢印を結ぶ線を通り、紙面に垂直な面でカードを切断した断面図(以下、断面Dと呼ぶ)である。図12の断面Cは、図128の断面Aと同様の構造である。一方、図13のように、断面Dには、図8とは異なり、導体板CA2が設けられていない。すなわち、図11のタッチ領域TC3直下には、導体板CA2がない。したがって、ユーザが、タッチ領域TC3に指を接触させても、タッチ領域TC2直下の素子111(導体)を介して、タッチパネルに、物理量(静電容量、電界強度等)による相互作用を検知させることはできない。一方、断面D部分には、絶縁体CA3が設けられる。絶縁体CA3は、断面C部分の素子111(導体)の周囲の絶縁物と同一のものでもよい。絶縁体CA3はある程度の誘電率を有するので、ユーザが保護・印刷層CA1の表面に指をタッチすると、タッチパネルが静電容量、電界強度等の物理量による相互作用を検知し、タッチ位置を特定する。なお、保護・印刷層CA1および絶縁体CA3を透明な材料で構成すると、ユーザがカードをタッチパネルに載置したときも、画面を閲覧してカードの上からタッチパネルを操作できる。この場合には、保護・印刷層CA1および絶縁体CA3は、例えば、ガラスやアクリル等の透明媒体とすればよい。なお、保護・印刷層CA1および絶縁体CA3は、透明、非透明に関わらず一体のものとしてもよい。
図14は、図10のC1矢印、C2矢印を結ぶ線を通り、紙面に垂直な面でカードを切断した断面図の変形例(以下、断面CCと呼ぶ)である。例えば、素子111(導体)と、導体板CA2をいずれも、印刷で形成し、素子111A、導電板111Aとしてもよい。この場合には、素子111A、導電板111Aは、いずれも印刷された薄膜といえる。そして、素子111A、導電板111Aを導電線で接続してもよい。なお、素子111A、導電板111A、導電線以外の部分は、絶縁体CA3を埋め込み、カード型のハウジングを形成すればよい。ただし、素子111A、導電板111A、導電線以外の部分を一部空隙としてもよい。
図15は、図10のD1矢印、D2矢印を結ぶ線を通り、紙面に垂直な面でカードを切断した断面図の変形例(以下、断面DDと呼ぶ)である。この例では、タッチ領域TC3で印刷されたそれぞれのアイコンの下に素子111(導体)が設けられる。ユーザが図11に例示したアイコン(「英語」等のラベル)にタッチすると、指による静電容量、電界強度等の物理量が直下の素子111(導体)を介して、タッチパネルに相互作用を与える。したがって、情報機器200は、どのアイコンが押下されたかを認識できる。
なお、図11のようなカードに印刷されたアイコンによる操作が行われるとき、ユーザがアイコンをタッチしている際にカードが滑動・回転する場合がある。カードが滑動・回転すると、情報機器200は、タッチ領域とタッチ位置の対応を取れなくなる。そこで、カードが滑動・回転しないようにカード裏面に滑り止めの材料を塗布してもよい。
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。
図16は、ゲーム用の他のカードの例である。この例では、カードには、透明タッチ領域TC4が設けられる。透明タッチ領域TC4は、例えば、ガラスやアクリル等の透明の誘電体とすればよい。なお、タッチ領域TC2の裏面の構造は、図10、図11の場合と同様であり、素子111(導体)が配置される。ユーザがこのような構成のカードを情報機器200の画面に載置すると、情報機器200のディスプレイに表示されたアイコン画像が透明タッチ領域TC4に表示される。カードを斜めに配置しても、透明枠内に収まるようにカードの方向に合わせて斜めにスマホ画面が表示される。しかし、カードが回転・移動しても同じ位置に表示された状態となる。そこで、再度導電領域をタッチすれば、アイコン画像は、透明タッチ領域TC4に収まるように表示される。ユーザは、透明タッチ領域TC4をタッチすると、指によるタッチパネルへの相互作用により、タッチパネルは、指のタッチ位置を検知し、タッチされた位置を特定できる。つまり、指による静電容量、あるいは電界強度は透明タッチ領域TC4の透明の誘電体を通してタッチパネルに検知させることができる。したがって、情報機器200で実行されるアプリケーションは、タッチされた位置に表示しているアイコンに対応する処理を実行すればよい。
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12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。
図17は、図16のカード上で、描画アプリケーションの処理を実行した例である。ユーザが透明タッチ領域TC4上を指でなぞると、情報機器200で実行される描画アプリケーションは、透明タッチ領域TC4からの指による相互作用により、タッチパネルを介して、指の移動軌跡を取得できる。描画アプリケーションは、軌跡にしたがって線をディスプレイに描画すればよい。したがって、ユーザは、例えば、情報機器200のタッチパネルに載置したカードの透明タッチ領域TC4の直下の描画アプリケーションの描画領域に文字を描くことができる。
図18は、情報機器200が図3から図17に例示したようなカードを認識して実行するゲームプログラムの処理例である。この処理では、情報機器200のCentralProcessing Unit(CPU)は、ユーザ操作にしたがってゲームプログラムを起動する。例えば、まず、キャラクターがゲームの場面に登場する(S1)。そして、CPUはカードがタッチパネルに載置されるのを待つ(S2)。CPUは、カードがタッチパネルに載置されたことを検知すると(S2でYES)、素子111の配置から、カードの種類を特定するとともに、カードのタッチパネル上での相対位置(配置)を特定する。そして、CPUは、ユーザの指がカードのアイコンにタッチするのを待つ。なお、カードが透明タッチ領域TC4を有する場合には、CPUは、ユーザの指がディスプレイ上のアイコンにタッチするのを待つ(S4)。
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。
以上述べたように、実施形態1によれば、絶縁物と、素子111と、導体板CA2等による簡易な構成で、ゲーム用のカードその他の物品(アイテム)を形成できる。その場合に、図3のように、タッチパネルが同時に検出可能なタッチ箇所の数(例えば、5箇所)よりも少ない数(例えば、4個)の素子111を用いることで、カード、あるいは物品をゲーム機、情報機器200等のタッチパネルに配置した場合も、指による接触操作を可能とする。また、図8のように、導体板CA2と弾性絶縁体CA4を組み合わせることで、導体板CA2の上から下層のタッチパネルに物理量による相互作用を及ぼし、タッチ位置を認識させることができる。また、図9のように、導体板CA2とスペーサCA5を配した弾性絶縁体CA4を用いた場合も同様である。図9の場合に、弾性絶縁体CA4を空隙とすることで、導体板CA2とタッチパネル表面との距離を0.2mm~0.3mm程度としても、未押下状態ではタッチパネルに導体板CA2を検知させないで、ユーザが導体板CA2押下することでタッチパネルに押下位置を認識させることが可能となる。
また、図16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。
<実施形態2>
図19~20を参照して、実施形態19について説明する。
<実施形態2>
図19~20を参照して、実施形態19について説明する。
実施形態2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。
図19は、3~4個の同じ大きさの導体を配置した場合について説明する図であり、(a)は基準導体間距離が43mmの場合、(b)は基準導体間距離が38mmの場合、(c)は基準導体間距離が33mmの場合、(d)は基準導体間距離が28mmの場合について示す図である。
本実施形態のパターンコードは、2個の基準導体と1個または2個の情報導体を配置することにより、パターンコードの方向が定まり、ユニークなパターンコードを定義できる。
2個の基準導体間の距離は、他のどの導体間(基準導体と情報導体との間、情報導体と情報導体との間)の距離に比べても大きくなるように、すなわち、あらゆる導体間の距離の中で、2個の基準導体間の距離が最大値になるように、2個の基準導体を配置する。これにより、導体間の距離が最大である2個の導体を検索すれば、その2個が基準導体であることが分かる。そして、残りの1個または2個が情報導体であることが分かり、基準導体と情報導体の位置関係から、パターンコードの方向が定まり、ユニークなパターンコードを定義できる。
ここで、「導体間の距離」とは、ある導体の中心から、他の導体の中心までの距離である。
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。
導体中心位置の最大認識誤差は±2mm程度(合計4mm程度)以内と想定した上で導体中心間隔距離を認識し、正確にパターンコードを取得できるように、導体を配置する。
次に、(a)~(d)の各場合について説明する。
(a)は基準導体間距離が43mmの場合について示す図である。
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。
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。
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。
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。
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。
(A)-(B)+(C)=561-138+142=565通り
である。
(b)は、基準導体間距離が38mmの場合について示す図である。
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。
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。
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。
(A)-(B)+(C)=325-101+82=306通り
である。
(c)は、基準導体間距離が33mmの場合について示す図である。
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。
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。
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。
(A)-(B)+(C)=171-66+41=146通り
である。
(d)は、基準導体間距離が28mmの場合について示す図である。
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。
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。
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。
(A)-(B)+(C)=36-21+8=23通り
である。
(a)~(d)より、基準導体間の距離の異なる4種のパターンコードの合計コード数は、
565+306+146+23=1,040個
である。
565+306+146+23=1,040個
である。
なお、基準導体間の距離は、上述の4通りに限られないことは勿論であり、パターンコードの向きを認識できれば、基準導体をどこに配置してもよい。なお、基準導体を配置しなくても、情報導体だけでユニークな配置を形成してパターンコードを定義してもよい。ユニークな配置とは、回転・移動しても同一のパターンが存在しない配置のことである。
図20は、情報導体と異なる大きさの基準媒体を配置した場合について説明する図であり、合計3~4個の導体が配置される。(a)は基準導体間距離が35mmの場合、(b)は基準導体間距離が30mmの場合、(c)は基準導体間距離が25mmの場合、(d)は基準導体間距離が20mmの場合について示す図である。
本実施形態のパターンコードは、2個の基準導体と1個または2個の情報導体を配置することにより、パターンコードの方向が定まり、ユニークなパターンコードを定義できる。
2個の基準導体を、タッチパネルを有する情報機器200が認識可能な程度に、情報導体と異なる大きさとする(同図では、基準導体を、情報導体よりも大きくする)。これにより、情報機器200は、導体の大きさを認識して、大きい導体が基準導体であることが分かる。そして、残りの1個または2個が情報導体であることが分かり、基準導体と情報導体の位置関係から、パターンコードの方向が定まる。
導体間の距離(ある導体の中心から、他の導体の中心までの距離)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。
導体中心位置の最大認識誤差は±2mm程度(合計4mm程度)以内と想定した上で導体中心間隔距離を認識し、正確にパターンコードを取得できるように、導体を配置する。
次に、(a)~(d)の各場合について説明する。
(a)は基準導体間距離が35mmの場合について示す図である。
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。
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。
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。
(A)-(B)+(C)=496-92+86=490通り
である。
(b)は、基準導体間距離が30mmの場合について示す図である。
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。
(c)は、基準導体間距離が25mmの場合について示す図である。
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。
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。
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。
(A)-(B)+(C)=496-92+28=432通り
である。
(d)は、基準導体間距離が20mmの場合について示す図である。
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。
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。
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。
(A)-(B)+(C)=435-84+28=379通り
である。
(a)~(d)より、基準導体間の距離の異なる4種のパターンコードの合計コード数は、
490+490+432+379=1,791個
である。
490+490+432+379=1,791個
である。
このように、基準導体と情報導体の大きさを異ならせた場合、同じ大きさとした場合よりも、より多くのパターンコードを出力することが可能となる。
なお、基準導体間の距離は、上述の4通りに限られないことは勿論であり、パターンコードの向きを認識できれば、基準導体をどこに配置してもよい。
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。
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。
なお、上記では、実施形態0~19について説明してきたが、本発明では、各実施形態の各パターンコード、装置等は、実施形態を超えて、適宜組み合わせて使用することができる。例えば、スタンプタイプのコード発生装置で用いたパターンコードを、カード型の装置に用いることや、カード型で用いた情報読取装置を、スタンプタイプの装置に用いることも可能である。もちろん、その逆も可能である。
<実施形態3>
図21から図40を参照して、実施形態34に係る装置110Y1から110Y6について説明する。なお、カード型の装置装置110Y1から110Y6を総称する場合には、単に装置110Yという。
図21から図40を参照して、実施形態34に係る装置110Y1から110Y6について説明する。なお、カード型の装置装置110Y1から110Y6を総称する場合には、単に装置110Yという。
実施形態34では、半導体スイッチ等の電源によって駆動される能動回路を含まないカード型の装置の構成を例示する。
図21から図25は、装置110Y1の構成を例示する。本実施形態では、装置110Y1は2枚の誘電体層を貼り合わせた構造を有する。本実施形態では、カード型装置110Yの2面のうち、情報機器200に作用する作用面(例えば、タッチパネルに接触させる面)を裏面と呼ぶ。一方、カード型装置110Yの2面のうち、利用者が操作する面を表面という。表面は、作用面の反対面ということができる。
そして、2枚の誘電体層の内、カード型装置の作用面(つまり、裏面)となる面を含む誘電体層を下層と呼ぶ。また、2枚の誘電体層の内、カード型装置の表面となる面を含む誘電体層を上層と呼ぶ。さらに、2枚の誘電体層それぞれにおいて、互いに貼り合わせる面を接合面と呼ぶ。
図21(A)は、装置110Y1の上層表面の構成を例示する。図21(B)は、図21(A)の一部断面図を組み合わせた図である。つまり、図21(B)で紙面に向かって上側は、図21(A)のA1矢印で装置110Y1を切断した断面であり、図21(B)で紙面に向かって下側は、図21(A)のA2矢印で装置110Y1を切断した断面である。図21(B)で2つの断面の境界は、2本の波線で区分して示している。
図21(A)のように、装置110Y1は、誘電体層の基板表面(上層表面)に、配線層WR1が格子状に形成されている。配線層WR1は、金属、例えば、銅、アルミニウム等の配線を縦横に組み合わせて接続した構成である。配線層WR1の間隔は、利用者の指が上層表面に触れると、配線層WR1に触れることが可能な間隔であり、大人の利用者が利用する装置110Y1については、例えば、数ミリメートル程度に設定される。表面を判定とする場合には、配線層WR1は、誘電体層の反対面側に形成された配線層ということができる。
また、上層の誘電体層では、紙面に向かって上側の領域(第1領域と呼ぶ)の配線の交点にスルーホールTH1が形成される。スルーホールTH1は、導電性の金属でめっきされるか、導電性の金属が埋め込まれる。したがって、スルーホールTH1内の金属は、上層の誘電体層の表面と接合面とを電気的に接続する。そして、スルーホールTH1は、上層の接合面、つまり、図21(A)の裏面側に、金属の接点ATP1が付与される。金属の接点ATP1は、上層の導電層と下層の導電層とを接合するときに、上層スルーホールTH1を下層の導電体、例えば、スルーホール等に接続するためのものである。
さらに、上層の誘電体層では、紙面に向かって下側の領域(第2領域と呼ぶ)の配線と配線の間に、接触端子114Aが形成される。接触端子114Aは、金属製の薄板構造である。接触端子114Aの平面視の寸法は、配線層WR1の配線に接触しない程度の寸法である。そして、接触端子114Aは、スルーホールTH1にめっきまたは埋め込まれた金属を介して、接合面側の接点ATP1に電気的に接続されている。以上の構成により、利用者が接触端子114Aに指を接触されると、配線層WR1の配線間隔が狭いので、指は配線層WR1に触れることになる。接触端子114Aは、第2領域に対するカード形状の反対面側の配線層に含まれる配線と配線との間で、配線とは絶縁されて形成される1以上の接触用端子の一例ということができる。
なお、ここでは、上層の誘電体層の表面において、「第1領域」「第2領域」を定義したが、「第1領域」「第2領域」は、上層の誘電体層の接合面においても、上層の誘電体層の表面において、「第1領域」「第2領域」の反対面として定義できる。また、下の誘電体層においても、上層の誘電体層の「第1領域」「第2領域」に対応する領域として「第1領域」「第2領域」を定義できる。ここで対応する領域とは、上層と下層の誘電体層を接合したときに、上層の誘電体層の「第1領域」「第2領域」から、上面に垂直に(つまり平面視方向に)下層に射影される領域ということができる。
図22(A)は、装置110Y1の下層の誘電体層に素子111形成前の接合面の構成を例示する。図22(B)は、図22(A)の装置110Y1をB1矢印で切断した断面図である。また、図23(A)は、装置110Y1の下層の誘電体層に素子111形成後の接合面の構成を例示する。図23(B)は、図23(A)の装置110Y1をB1矢印で切断した断面図である。
図22(A)、図22(B)のように、下層の接合面には、周囲に枠部が形成され、枠部に囲まれた接合面には、複数の突部PIR1が形成される。枠部と複数の突部PIR1は、誘電体層の上層と下層とを接合したときに、上層と下層との間に空隙SPCを形成するスペーサとして作用する。突部PIR1は、上層表面の配線層WR1の配線と配線の間に対応する下層の接合面に形成される。したがって、枠部と複数の突部PIR1によって上層と下層との間に形成される空隙SPCは、上層表面の配線層WR1の配線直下を含む部分に形成される。
図22(A)で、上層の第2領域の接合面が接合される領域には、複数の突起PR2と、突起PR2を接合面側から下層裏面側に貫通するスルーホールTH2が形成されている。スルーホールTH2には、導電性の金属がメッキまたは充填され、接合面側と下層裏面側との導電性が確保される。スルーホールTH2の接合面側には、上層の接点ATP1と電気接触させるための接点ATP2が形成されている。
図23(A)、図23(B)は、図22(A)、図22(B)の下層の誘電体層に、素子111Aを形成した状態の構成を例示する。素子111Aは、下層の誘電体層をくり抜いた孔に、金属をはめ込みまたは充填することで形成される。したがって、上層と下層の誘電体層を接合すると、素子111Aは、上層接合面の接点ATP1のいずれかに接触し、スルーホールTH1内の金属により、上層表面の配線層WR1と接続される。したがって、下層の誘電体層の素子111Aは、上層の配線層WR1の配線にスルーホールTH1の金属が接続される第1領域に対応する下層の領域に形成される。スルーホールTH1の間隔を素子111Alの寸法より小さくすることで、素子111Alが第1領域に対応する下層のどの位置に形成されても、スルーホールTH1と接続されることになる。
図24(A)は、装置110Y1の裏面(下層の裏面)、つまり、情報機器200のタッチパネルに作用する作用面の構成を例示する。ただし、図では、参考用に、突起PIR1が点線で仮想的に例示されている。したがって、突起PIR1間は、空隙SPCが誘電体内部に形成されている。また、図24(B)は、上層と下層の誘電体を接合した後の装置110Y1の断面の概要を例示する。
図24(A)、図24(B)のように、装置110Y1の上層の第1領域に対応する、裏面の領域には、複数の素子111Aが形成される。素子111Aは、上層の接点ATP1、スルーホールTH1を介して配線層WR1に接続されている(図21(A)、図21(B)参照)。接点ATP1、スルーホールTH1は、誘電体層を貫通して前記第1領域に形成された1以上の素子と配線層とを接続する第1の貫通導電路の一例ということができる。
利用者の指が配線層WR1に接触すると、利用者と複数の素子111Aが導通され、装置110Y1の裏面に接触または近接した情報機器200のタッチパネルに対して、静電容量あるいは電界強度の変化を引き起こす。したがって、情報機器200は、複数の素子111Aの配置位置を検出し、配置位置の形状に対応する情報を特定する。この意味で、複数の素子111Aは、固定の配置パターンを定義していると言える。また、また、第1領域に形成された1以上の素子は、配線層に利用者の指が接触したときにセンサが検知できる物理量を形成し、配線層に利用者の指が接触しないときには、前記センサが検知できる物理量を形成しないということができる。
なお、配線層WR1の密度を十分に高くすると、利用者の指が配線層WR1に接触しない状態で、装置110Y1を情報機器200のタッチパネルに接触あるいは近接させたときにも、情報機器200は、複数の素子111Aの配置位置を検出し、配置位置の形状に対応する情報を特定できる。配線層WR1と複数の素子111Aとによって形成される静電容量が情報機器200のタッチパネルがタッチ操作として認識出来る程度に十分大きくなるからである。素子111Aは、作用面の第1領域に形成された1以上の素子の一例ということができる。
また、装置110Y1の上層の第2領域に対応する、裏面の領域には、複数の素子111Bが形成される。複数の素子111Bは、導電性材料、例えば、導電性インクで印刷することで形成可能である。
複数の素子111Bのそれぞれは、下層側のスルーホールTH2、接点ATP2、上層側の接点ATP1、スルーホールTH1を介して、表面の接触端子114Aのそれぞれと電気的に接続される。したがって、利用者の指が表面の接触端子114Aに接触することで、利用者と素子111Bが導通され、装置110Y1の裏面に接触または近接した情報機器200のタッチパネルに対して、静電容量あるいは電界強度の変化を引き起こす。利用者は、複数の接触端子114Aのうち、所望するものを順次接触することができるので、利用者の指による操作に伴い、情報機器200のタッチパネルの素子111Bの位置に、いわばタッチ操作を順次実行できる。したがって、表面の第2領域に配置された接触端子114Aは、キーボードあるいはタッチパッド等と同様の入力装置として作用する。例えば、接触端子114Aのそれぞれに導電性物質で、アイコンを形成してきおき、情報機器200アイコンの配置を認識しているアプリケーションプログラムを実行することで、情報機器は、利用者から接触端子114Aへの操作に伴う情報を取得できる。素子111Bは、作用面の第2領域に形成された1以上の素子の一例ということができる。下層側のスルーホールTH2、接点ATP2、上層側の接点ATP1、スルーホールTH1は、誘電体層を貫通して前記第2領域に形成された1以上の素子と前記接触用端子とを接続する第2の貫通導電路の一例ということができる。
さらに、装置110Y1では、配線層WR1が利用者の指の幅よりも十分に小さな間隔で配置される配線によって形成されるので、利用者が接触端子114Aへの操作を行うと、利用者の指が配線層WR1に触れることになる。したがって、上記固定の配置パターンでの情報機器200への情報入力と、入力装置としての接触端子114Aからの情報入力が同じタイミングで実行されることになる。したがって、例えば、情報機器200は、上記固定の配置パターンによって、特定の識別子を認識し、その識別子に応じた処理を実行し、その処理に対応した入力を利用者から受けることが可能となる。したがって、装置110Y1では、配線層は、第2領域に対する前記カード形状の反対面に利用者の指を接触させたときに、前記指がいずれかの配線に接触できる配線間隔で配置されるということができる。
図25から図27により、実施形態33の他の例として、装置110Y2の構成を例示する。装置110Y2の誘電体層の上層の構成は装置110Y1(図21(A)、図21(B))と同一であるので、その説明を省略する。図25(A)は、装置110Y2の誘電体層の下層の接合面の平面図を例示する。また、図25(B)は、図25(A)のD1断面図とD2断面図とを組み合わせて、2本の波線で仮想的に接続した図である。図のように、上層の第1領域に対応する下層の領域には、突起PIR2が複数格子状に配列して形成される。それぞれの突起PIR2には、接合面側と裏面とを貫通するスルーホールTH2が形成される。スルーホールTH2は、金属がめっきまたは充填され、接合面側と裏面とを電気的に接続する。また、スルーホールTH2の接合面側には、接点ATP3が形成される。したがって、上側と下側の誘電体層が接合されると、下層のスルーホールTH2は、接点ATP3、上層の接点ATP1、スルーホールTH1を介して、表面の配線層WR1と接続される。装置110Y2の上層第2領域に対応する下層の領域の構成は、装置110Y1と同様であるので、同一の符号を付してその説明を省略する。
図26(A)、図26(B)は、図25(A)、図25(B)において、下層の誘電体裏面に、素子111Cを形成した状態を例示する。装置110Y1の素子111Aは、誘電体の下層をくり抜いて、金属をはめ込み、あるいは充填することで形成した。一方、図26(A)、図26(B)では、素子111Aは、導電性材料、例えば、導電性インクで印刷して形成される。誘電体の下層には、金属がめっきあるいは充填されたスルーホールTH2、および接点ATP3が形成される。したがって、上側と下側の誘電体層が接合されると、素子111Aは、上側の接点ATP1、およびスルーホールTH1を介して、表面の配線層WR1に接続される。
図27(A)は、装置110Y2の裏面(下層の裏面)、つまり、情報機器200のタッチパネルに作用する作用面の構成を例示する。ただし、図では、参考用に、突起PIR2とスルーホールTH2が点線で仮想的に例示されている。したがって、突起PIR2間は、空隙SPCが誘電体内部に形成されている。また、図27(B)は、上層と下層の誘電体を接合した後の装置110Y2の断面の概要を例示する。図のように、装置110Y2は、印刷形成された素子111Cが、下層のスルーホールTH2、接点ATP3、上層の接点ATP1、スルーホールTH1を介して、表面の配線層WR1に接続される。したがって、装置110Y2によって、装置110Y1と同様に作用させることが可能である。素子111Cが印刷形成される場合には、複数の素子111Cの様々な配置パターンを柔軟に形成可能である。したがって、装置110Y2によれば、情報機器200で実行される多様なアプリケーションプログラムへの対応が容易となり、装置110Y2の量産に対応できる。
図28から図30により、実施形態33の他の例として、装置110Y3の構成を例示する。図28(A)は、装置110Y3の上層表面の構成を例示する。図28(B)は、図28(A)の一部断面図を組み合わせた図である。つまり、図28(B)で紙面に向かって上側は、図28(A)のE1矢印で装置110Y3を切断した断面であり、図28(B)で紙面に向かって下側は、図28(A)のE2矢印で装置110Y13を切断した断面である。図28(B)で2つの断面の境界は、2本の波線で区分して示している。
図28(A)のように、装置110Y3の誘電体層の上層表面の構成は、装置110Y1、装置110Y2と同様である。一方、図28(B)のように、装置110Y3の誘電体層の上層の接合面には、突部PIR4、突部PIR5、突部PIR6が複数形成される点で、装置110Y1、装置110Y2と相違する。突部PIR4は、上層の第1領域で配線層WR1に接続されるスルーホールTH1の位置に対応する位置で、接合面側に形成される。したがって、突部PIR4には、上層の誘電体層を貫通し、配線層WR1に接続されるスルーホールTH1が形成される。
また、突部PIR4は、上層の第2領域で接触端子114Aに接続されるスルーホールTH1の位置に対応する位置で、接合面側に形成される。したがって、突部PIR5には、上層の誘電体層を貫通し、接触端子114Aに接続されるするスルーホールTH1が形成される。突部PIR6は、突部PIR4および突部PIR5の密度が低い領域で、接合される上層と下層との間で、空隙を形成するためのスペーサとして作用する。
図29(A)は、装置110Y3の誘電体層の下層の接合面を例示する平面図である。また、図29(B)は、図29(A)のF1断面図とF2断面図とを組み合わせて、2本の波線で仮想的に接続した図である。図のように、装置110Y3の誘電体層の下層は、凹凸のない平板な誘導体層に孔を形成したものとなる。すなわち、図28(B)のように、上層接合面に、突部PIR4、突部PIR5、突部PIR6が複数形成される結果、上層と下層を接合したときの空隙は、突部PIR4、突部PIR5、突部PIR6によって支持される。したがって、装置110Y3の誘電体層の下層は、平板に近い構成で済むのである。
装置110Y3の誘電体層の下層には、孔HL1とHL2が複数形成される。上層の第1領域に対応する下層の領域に形成される孔HL1は,接合時に、上層接合面の突部PIR4を貫通させるためのものである。また、上層の第2領域に対応する下層の領域に形成される孔HL2は,接合時に、上層接合面の突部PIR5を貫通させるためのものである。
図30(A)は、上層と下層とを接合後の装置110Y3の裏面(下層の裏面)、つまり、情報機器200のタッチパネルに作用する作用面の構成を例示する。また、図30(B)は、上層と下層の誘電体を接合した後の装置110Y3の断面の概要を例示する。ただし、図では、参考用に、突起PIR4からPIR6、およびとスルーホールTH1が点線で仮想的に例示されている。すなわち、上層の第1領域に対応する位置で、突起PIR4が孔HL1を貫通する。その結果、突起PIR4内のスルーホールTH1が装置110Y3の表面と裏面を電気的に接続する。したがって、裏面に印刷成型された素子111Cは、突起PIR4内のスルーホールTH1を介して、表面の配線層WR1に接続される。
また、同様に、上層の第2領域に対応する位置で、突起PIR5が孔HL2を貫通する。その結果、突起PIR5内のスルーホールTH1が装置110Y3の表面と裏面を電気的に接続する。したがって、裏面に印刷成型された素子111Bは、突起PIR4内のスルーホールTH1を介して、表面の接触端子114Aに接続される。
したがって、装置110Y3の構成によっても、装置110Y3と同様に、素子111B、111Cを印刷成型することで、複数の素子111Cの様々な配置パターンを柔軟に形成可能である。したがって、装置110Y3によれば、情報機器200で実行される多様なアプリケーションプログラムへの対応が容易となり、装置110Y2の量産に対応できる。さらに図30(A)、図30(B)に例示したように、装置110Y3の場合には、下層が極めて簡易な平板構成となり、より印刷成型に適した構成とすることができる。
図31から図33により、装置110Y4について説明する。上記で説明した装置110Y1から装置110Y4では、配線層WR1が、編み目上、格子状その他の構成で誘電体層の上層上面のほぼ全面に敷設される。このような構成によって、配線層WR1による表面積が増加し、配線層WR1と素子111A、111C等による静電容量を増加でき、利用者の指が配線層WR1に接触しなくても、情報機器200のタッチパネルが装置110Yの接触あるいは近接を検出できるという効果が得られる。
一方、配線層WR1の配線層WR1による表面積が増加すると、利用者の指が配線層WR1に接触していない、いわゆる物理量出力OFFのときに、情報機器200のタッチパネルが配線層WR1と素子111A、111Cによる静電容量を検出しないことを前提とするアプリケーションでは、誤検出が生じる可能性がある。そこで、以下、配線層WR1と素子111A、111Cによる静電容量を極力低減する構成を装置110Y4によって例示する。
図31(A)は、装置110Y4の上層表面の構成を例示する。図31(B)は、図31(A)の一部断面図を組み合わせた図である。つまり、図31(B)で紙面に向かって上側は、図31(A)のG1矢印で装置110Y4を切断した断面であり、図31(B)で紙面に向かって下側は、図31(A)のG2矢印で装置110Y1を切断した断面である。図31(B)で2つの断面の境界は、2本の波線で区分して示している。
図31(B)のように、装置110Y4の断面の構成のうち、接触導体114Aおよび接触導体114Aに接続されるスルーホールTH1、接点ATP1の構成は、装置110Y1と同様である。
一方、装置110Y4では、上層の第1領域で、配線層WR3は、接合面側に形成される。そのため、図31(A)では、配線層WR3は点線で記載されている。そして、配線層WR3の接合面側には接点ATP5が形成されている。接点ATPは、上層と下層が接合されるときに、下層接合面の接点ATP3と電気的に接続するための接点である。配線層WR3は、接合面側に形成されることで、利用者が第2領域の配線層WR2以外の部分に接触することによって、固定の配置パターンが情報機器に誤入力される可能性を低減できる。ただし、利用者が第2領域の配線層WR2以外の部分に接触することによって、固定の配置パターンが情報機器に誤入力が生じないアプリケーションでは、配線層WR3が表面に形成されるようにしてもよい。
また、上層の第2領域で、配線層WR2は、編み目状ではなく、1次元のラインアンドスペース構成で形成され、各配線の一端で1つの配線に接続される。なお、配線層WR3も、接合面側で、1次元のラインアンドスペース構成で形成され、スルーホールTH5を介して、表面の配線層WR2と接続される。
図32(A)は、装置110Y4の下層接合面の構成を例示する。図32(B)は、図32(A)の一部断面図を組み合わせた図である。つまり、図32(B)で紙面に向かって上側は、図32(A)のH1矢印で装置110Y4を切断した断面であり、図32(B)で紙面に向かって下側は、図32(A)のH2矢印で装置110Y4を切断した断面である。図32(B)で2つの断面の境界は、2本の波線で区分して示している。また、図33(A)は、上層と下層を接合した装置110Y4の裏面の構成を例示する平面図であり、図33(B)は、上層と下層を接合した装置110Y4の断面構成の概要を示す図である。
図32(A)のように、下層接合面には、装置110Y1と同様、突起部PIR3にスルーホールTH2が形成され、裏面側の素子111Cと接続される。スルーホールTH2の接合面側には、接点ATP3が形成される。したがって、突起部PIR3、スルーホールTH2、および接点ATP3が素子111Cに対応する部分にだけ形成される点で、装置110Y4は、装置110Y1とは異なる。しかし、装置110Y4表面と裏面とを接続する部分の構成は、装置110Y1と同様である。
このように、利用者の指が接触する配線層WR2直線上のラインアンドスペース構成とすること、および、装置110Y4裏面の素子111Cに接続するための配線層WR3を最初限のリード線とすることで、配線層WR2、WR3の静電容量を低減できる。そして、図31(A)から図33(B)の構成によっても、利用者の指が配線層WR2に接触することで、情報機器200のタッチパネルは、素子111Cによるいわゆる固定の配置パターンを認識できる。一方、装置110Y4における接触端子114Aによる情報入力は、装置110Y1から110Y3と同様である。
図34に、装置110Y5の裏面の構成を例示する。ただし、図34では、上層と下層が接合された誘電体層内部で空隙SPCを支持する突起PIR1が点線で仮想的に例示されている。また、図では、装置110Y5の表面の接触端子114Aと、配線層WR10が点線で仮想的に例示されている。接触端子114Aは、例えば、導電性材料で印刷形成される。
図のように、裏面には、素子111Cが印刷形成され、スルーホールTH2等によって、装置110Y1から110Y4と同様に表面の配線層WR10と接続される。ただし、装置110Y5では、配線層WR10は、網の目状、格子状、あるいは、ラインアンドスペースパターンのように、広範囲に展開される構成ではなく、素子110Bと、接触端子114Aとを極力短距離で接続できる配置となっている。
このような構成によって、固定の配置パターンによって情報機器200に情報を入力する複数の素子111Bが、接触端子114A1、114A2、114A3に接続される3グループ形成されることになる。この場合に、各グループの配線層WR10の配線の長さが十分に短く、各グループの配線層WR10と素子111Bとの静電容量だけでは、情報機器200のタッチパネルが、装置110Y5作用面(裏面)の接触、あるいは近接を検出しないようにできる。そして、利用者の指が各グループの配線層WR10に接触したときにのみ、素子111Bの配置パターンを検知するように、各グループの配線層WR10と素子111Bとの静電容量を調整可能である。したがって、利用者は、各グループの所望の順序で、操作することで、配置パターンの組み合わせを情報機器200に検知させることが可能となる。この例では、利用者が接触端子114A1、114A2、114A3に指を接触する順番に応じて、6通りの入力が可能となる。したがって、複数の素子111Bの配置パターンが異なる装置110Y5を複数用意することで、利用者に様々なアプリケーションを提供できる。
なお、点線円は、表面にタッチ領域として表面に形成される接触端子114Aである。ただし、接触端子114Aを設ける代わりに、配線層WR10に含まれる配線(導線)を点線円の中心を通り、さらに、点線円の端まで伸ばして、タッチ用導線としても構わない。
したがって、装置110Y5では、第1領域に形成された1以上の素子と前記1以上の素子に接続される前記配線層との組み合わせが複数組形成されていると言える。また、利用者が順次各グループに対応する接触端子114A1、114A2、114A3に指を接触する場合には、複数組に含まれるそれぞれの配線層に順次指を接触することによって、複数組に含まれる第1領域に形成された1以上の素子からの物理量変化に伴う情報がパネルに入力されるといえる。
図35に、装置110Y6の裏面の構成を例示する。装置110Y6は、図34の装置110Y5と比較して、素子111Bによる情報入力部が設けられている。したがって、装置110Y6によれば、利用者は、接触端子114A1、114A2による固定の配置パターンの組み合わせによって、情報機器200に対して、固定の情報の組み合わせを入力するととも、汎用的な英数字、特殊記号等のキー入力、専用キーによる選択、カーソル操作等が可能となる。
[アプリケーション]
図36~図39は、カードに配置された導電パターンを認識し、さらに、カード表面に、文字やグラフィックでアイコン化(グラフィックの一部でもよい)して印刷された複数のタッチ領域に、タッチして、データの入力や、アプリの起動・操作を行う実施例である。
図36~図39は、カードに配置された導電パターンを認識し、さらに、カード表面に、文字やグラフィックでアイコン化(グラフィックの一部でもよい)して印刷された複数のタッチ領域に、タッチして、データの入力や、アプリの起動・操作を行う実施例である。
図36は、様々なメンバーズカードの実施例である。導電体の配置パターンによって、どの施設であるかや、会員資格の種別等が識別できる。さらに、パスワードを数字アイコンをタッチし、ENTERアイコンをタッチすれば、パスワードを入力でき、本人認証ができる。パスワードの入力を中止また、間違った場合は、CANCELアイコンをタッチして、再入力すればよい。本人認証ができれば、施設の様々な情報やサービスを閲覧・享受できる。メンバーズカード以外にも、様々な店舗のポイントカードやスタンプカードとして、スマホで店舗の情報や利用ができる。さらに、診察券として使用し、診察スケジュールや処方箋等も閲覧できる。また、スクラッチ等をカード面に設け、パスワードを印刷しておけば、そのカードを販促用等でユーザに提供し、WEBにアクセスし所定の領域にカードを翳して、スクラッチで取得したパスワードを入力すれば、特典や特別な情報・コンテンツを提供することができる。
図37は、観光カードの実施例である。観光カードをタッチパネルに翳して、言語アイコンをタッチすると、その言語で観光地の説明やイベント情報等が閲覧できる。インバウンド向けに、ホテルや施設、観光案内所等にカードとタッチパネルを設置してもよい。また、旅行業者や交通機関等がカードを設置・配布してユーザのスマホで閲覧できるようにしてもよい。また、様々な店舗にディスプレイされた商品棚に商品と共に商品カードを設置して、特定個所に設けられた製品情報閲覧用のタッチパネルディスプレイに、その商品カードを翳すことにより、商品の説明やカラーバリエーション、価格等の情報を取得することができる。ディスプレイには、性能、カラーバリエーション等の枠を表示し、その領域に翳すことによって、その情報を表示してもよい。在庫が無い商品でも、商品カードをディスプレイすることにより、情報提供や注文ができるようにしてもよい。さらに、人目を惹くようなデザインや写真が印刷された広告カードを様々な個所にディスプレイして、ユーザに提供し、広告付きのコンテンツを取得できるようにしてもよい。
図38は、教育用の‘科学学習カード’の実施例である。学習カードをタブレットに翳し、質問アイコンをタッチすると、問題が出てくる。回答が4択であれば、1~4までの数字をタッチし、正誤であれば、○×をタッチする。正解であれば、ピンポーン等とその場で正誤結果を出力してもよい。また、回答アイコンをタッチすると、回答や回答の解説をしてもよい。さらに、質問アイコンをタッチすると、次の質問が出力される。採点アイコンをタッチすれば、カードを翳してからの回答の採点結果(5問中3問正解です等)が出力される。終了アイコンをタッチすると、質問の経過等はクリアされ、再度、質問アイコンをタッチすると、最初の質問から開始される。このような、質問、回答、採点は様々な教育分野で利用できることは言うまでもない。さらに、タッチ選択領域を数多く設定することもできることから、アンケートとしても利用できる。また、タブレットに回答項目を表示して、カードを当該回答項目に移動させて、選択アイコンをタッチすると当該回答項目を選択できる。カードを回転させることによって、回転を認識できることから、回転方向で回答を選ぶこともできる。
図39は、ゲームカードの実施例である。カードをタブレットに載置すると、そのカードのキャラクターが表示される。矢印アイコンをタッチすると、その方向にキャラクターがその方向に移動する。STOPアイコンをタッチすると移動が止まる。JUMPアイコンをタッチすると、キャラクターがジャンプする。GETアイコンをタッチすると、アイテムをゲットできる。ATTACKアイコンをタッチすると、相手方に攻撃をしかける。攻撃をしかける方向は、カードを回転させることによって、向きを変えてその方向を攻撃する。ディスプレイにMAPが表示されれば、カードを所定の位置に移動させながら、ゲームを進行することもできる。タブレット以外では、スマホでも使用できるし、平面プレイ面にカードを載置して楽しむアーケードゲームでも使用できる。本カードと平面プレイ面にタッチパネルを使用すれば、ゲームセンターでも、自宅のスマホやタブレットでも連動したゲームを楽しむことができる。
上述の図21(A)から図39に配置された導体パターンでは、導体の大きさ・形状が単一であり、それほど多くのパターンは定義できない。しかし、現行のタッチパネルは、タッチ面積やタッチ最大幅を認識できることから、各パターンの大きさを変化させることによって、図40に示すように相当な個数のパターンを定義できる。さらに、将来、タッチ形状も認識できると予想され、形状を変化させることにより、更に多くの導体パターンを定義・認識することができるようになる。
図40は導体の大きさを変化させた実施例である。図a)はここで、各導体の大きさを2種類設定・認識できるとし、向きを認識できる導体を3個および4個を使用した場合で、導体Aと導体B間の距離が最長になるように設定し、その2個を基準導体として検討する。図b)のように、3個の配置によって。情報導体は33か所のいずれかに配置され、導体パターンは33個である。ここで、基準導体を含めて、35か所で、小円を0、大円を1とすれば、3個の導体で8種類(3bit)の組み合わせがある。従って、33×8=264個となる。図c)のように、導体を4個にすると、情報導体2個の配置パターンは、33個から2個を選択する組み合わせであり、528個となり、 4個の導体で16種類(4bit)の組み合わせがあり、528×16=8,448個となる。この結果、導電体を3個と4個の場合を加算すると、264+8,448=8,712個となる。さらに、最長となる導体Aと導体B間の距離を数種類設ければ、更に多くの導体パターンを定義・認識できる。もちろん、大きさも2段階から複数段階にすれば、膨大な量の導体パターンを設定できる。
以上、電気回路で制御しないカードについて論じたが、電気的に導体が反応する大きさや形状を変更することは電気的にも可能であり、同様に、導体パターンを導体の大きさ・形状の変化でさらに多くの情報を定義・認識できることは言うまでもない。
<実施形態4>
図41から図49を参照して、情報機器200による素子111の位置認識方法およびこの位置認識方法にしたがうプログラムの処理を例示する。ここでは、装置110は、例えば、実施形態34の装置110Yと同様の構成である。したがって、本実施形態で情報機器200が位置認識を実施する対象は、例えば、電源のない薄板状の装置である。
図41から図49を参照して、情報機器200による素子111の位置認識方法およびこの位置認識方法にしたがうプログラムの処理を例示する。ここでは、装置110は、例えば、実施形態34の装置110Yと同様の構成である。したがって、本実施形態で情報機器200が位置認識を実施する対象は、例えば、電源のない薄板状の装置である。
図41は、本実施形態の情報機器200の処理対象である装置110の作用面における素子111の配列例(タイプ1という)であり、図42は、装置110の素子111の他の配列例(タイプ2という)であり、図43は、装置110の作用面における素子111を配置するID領域とタッチ領域を説明する図である。本実施形態では、図41から図43のように、装置110は、情報機器200のタッチパネルに近接または接触する面である作用面上で、仮想的に形成された格子点上に、素子111が配置される。すなわち、素子111の中心が各格子点に位置するように素子111が配置される。ただし、格子点には、ID領域の格子点と、タッチ領域の格子点が含まれる。
ID領域には、基準導体2個と情報導体2個の計4個の導体が予め配置される。基準導体とは、ID領域の格子点に配置される素子111のうち、格子位置を決定する基準となる素子111をいう。基準導体は、通常、矩形状のID領域のうち、対角位置の2つの4隅に配置される。すなわち、基準導体の配置位置は、左上隅と右下隅の1組(以下、パターンタイプ1という)、および右上隅と左下隅の1組(以下、パターンタイプ2という)の2種類に限定される。
また、情報導体とは、ID領域の格子点に配置される素子111で、上記矩形状のID領域のうちの基準導体以外の素子111をいう。情報導体は、装置110ごとに、多数の格子点(図43では、7×8=56-4=52箇所)に自在に配置可能であり、装置110を識別するためのコード(ID)を定義する役割を有する。
タッチ領域とは、装置110の作用面の反対面に設けられる指接点に利用者がタッチ操作することで、指接点直下(裏側)の作用面上に、タッチパネルに対して物理量変化を生じさせる領域である。指接点の一例としては、上記実施形態34の接触端子114Aを例示できる。また、以下の本実施形態を含む実施形態では、装置110の上面(作用面の反対面)上の指接点および指接点へのタッチ操作によって、タッチパネル表面に物理量変化を引き起こす作用面上の位置(指接点の裏面位置)を総称してタッチポイントと呼ぶ。本実施形態では、タッチポイントは、例えば3×4=12個設けられる。ただし、タッチポイントの数が12に限定される訳ではない。タッチポイントに対応する作用面上の位置(タッチ操作による物理量変化が生じる位置)には、タッチポイント数分の素子111が設けられてもよい。また、タッチポイントに対応する作用面上の素子111と、タッチポイントとは、例えば、導体(導電路)で接続されてもよい。
ただし、タッチポイントおよびタッチポイントに対応する作用面上の位置には、素子111および導体(導電路)を設けなくてもよい。素子111および導体(導電路)を設けない場合には、利用者がタッチポイントをタッチ操作すると、装置110の薄い板上の基材の誘電率に応じて、タッチポイントに対応する作用面上(タッチポイント裏面)に、タッチパネルに作用する物理量変化が生じる。基材の誘電率が十分に高い場合には、素子111あるいは導電路がない場合でも、情報機器200のタッチパネルは、このような物理量変化を検知する。以上のように、本実施形態の装置110は、ID領域に配置される4個の素子111(基準導体2個、情報導体2個)と、タッチ領域における12か所のタッチポイントを有するタッチカードということができる。ただし、以下では、タッチ領域に素子111がない場合も含めて、基準導体2個、情報導体2個、およびタッチポイントを合わせて5個の導体という場合がある。
図41は、パターンタイプ1の装置110である。また、図42は、パターンタイプ2の装置110である。誤認を防ぐため、本実施形態では、ID領域の情報導体は隣接する2つの格子点には配置されない。つまり、2つの情報導体の配置(上下左右斜め)は、点線〇で示した配置候補個所を少なくとも1か所おいて(少なくとも1つの格子点を空けて)配置する。図では、情報導体は、ドットのハッチングが付された情報導体T1-3、T1-4、T2-3、T2-4によって例示される。また、図で基準導体は、黒丸で例示され、基準導体T1-1、T1-2、T2-1、T2-2で例示される。なお、2個の基準導体は、ID領域の4隅に限定されるわけではなく、例えば、4隅の上下または、左右に配置してもよい。2個の基準導体の位置を4隅以外とすることで、その分、カードを識別するIDが数多く設定できる。
IDとタッチ操作によるタッチ入力lの組み合わせをID領域コードと呼ぶことにする。パターンタイプ1のID領域のコード数(ID数ともいう)977×タッチ領域タッチポイント数12=11,724種類のID領域コードを定義できる。また、パターンタイプ2については、ID領域のコード数976×タッチ領域タッチポイント数12=11,712種類のID領域コードを定義できる。なお、パターンタイプ2のコード数がパターンタイプ1のコード数977から976に1個減少したのは、パターンタイプ1と重複するID領域の4隅の2箇所に情報導体が配置されたコードを除くからである。
図から図44により、ID領域コードの認識アルゴリズムを説明する。
(アルゴリズムの概要)
アルゴリズムの概要は以下の通りである。
(ステップG1)情報機器200は、タッチパネルによって5個の導体検知位置を認識し、その5個から2個の基準導体を検索する。
(ステップG2)タッチパネルは2個の基準導体から一意に定まるID領域の所定数(例えば、48箇所)の情報導体配置位置(格子点)の2か所に配置される情報導体を検知することにより定義されたIDを認識する。
(ステップG3)さらに、情報機器200は、2個の基準導体から一意に定まる12か所からなるタッチ領域を特定する。そして、情報機器200は、タッチ操作されたタッチポイントに対応するタッチ領域上の格子点を検出することにより、特定したカードIDにおけるタッチ選択(12か所の内の1か所)を検知し、IDに関連する、タッチ操作を認識する。例えば、カード状の装置110には、処理対象を示すマークが形成されている。情報機器200は、タッチ操作された装置110上の位置を特定し、特定した位置に付されたマークに対応するアプリケーションの実行、コンテンツの操作・閲覧等の機能を提供する。したがって、利用者は、カード状の装置110に形成された選択対象を示すマーク近傍のタッチポイントをタッチ操作することで、上記アプリケーションの実行、コンテンツの操作・閲覧等を行うことができる。
アルゴリズムの概要は以下の通りである。
(ステップG1)情報機器200は、タッチパネルによって5個の導体検知位置を認識し、その5個から2個の基準導体を検索する。
(ステップG2)タッチパネルは2個の基準導体から一意に定まるID領域の所定数(例えば、48箇所)の情報導体配置位置(格子点)の2か所に配置される情報導体を検知することにより定義されたIDを認識する。
(ステップG3)さらに、情報機器200は、2個の基準導体から一意に定まる12か所からなるタッチ領域を特定する。そして、情報機器200は、タッチ操作されたタッチポイントに対応するタッチ領域上の格子点を検出することにより、特定したカードIDにおけるタッチ選択(12か所の内の1か所)を検知し、IDに関連する、タッチ操作を認識する。例えば、カード状の装置110には、処理対象を示すマークが形成されている。情報機器200は、タッチ操作された装置110上の位置を特定し、特定した位置に付されたマークに対応するアプリケーションの実行、コンテンツの操作・閲覧等の機能を提供する。したがって、利用者は、カード状の装置110に形成された選択対象を示すマーク近傍のタッチポイントをタッチ操作することで、上記アプリケーションの実行、コンテンツの操作・閲覧等を行うことができる。
(アルゴリズムの詳細)
アルゴリズムの詳細を図49に例示する。情報機器200のCPUは、RAM上に実行可能に展開されたコンピュータプログラムにより、図49の処理を実行する。
アルゴリズムの詳細を図49に例示する。情報機器200のCPUは、RAM上に実行可能に展開されたコンピュータプログラムにより、図49の処理を実行する。
(ステップD1)情報機器200は、タッチパネル上でID領域の素子111およびタッチポイントでの物理量変化が生じた座標位置を検出する。図45のタッチパネル上の座標系での検知点の座標値はT1-1:P1(X1’,Y1’),T1-2:P2(X2’,Y2’),T1-3:P3(X3’,Y3’),T1-4:P4(X4’,Y4’),T1-5:P5(X5’,Y5’)とする。情報機器200は、検知したID領域の4点とタッチ領域1点の計5点の内の2点間の距離をすべて計算する。情報機器200は、2点間の距離の長い方からL1~L10としてソートする。ソートの結果は、L1>L2>L3>L4>L5>L6>L7>L8>L9>L10のように得られる。情報機器200は、L1からL10をタッチパネル上の座標系で検知するため、情報機器200が取得するL1からL10の数値は、実寸の数値とは異なる。なお、図44のXY座標系は、タッチ領域の左下を原点とした装置110(カード状の媒体)の作用面上の座標系である。また、図44のXiYi座標系は、ID検索用のテーブル(図48のID領域座標値-ID番号テーブル、以下単にID領域テーブルとも呼ぶ)で座標値を照合できるように基準化された座標値を基にしている。上述のように、図45のカード状の媒体をタッチパネルにθ回転して載置した際の各検知点の座標値は、タッチパネルのX’Y’座標系で表されている。すなわち、X’Y’座標系は、カードをタッチパネルにθ回転して載置した際のタッチパネルの座標系である。また、図47のX”Y”座標系は、θ回転して載置されたカードを、-θ回転して、カードの向きを正(Y”軸方向)とし各点を座標変換した座標系である。これらの座標系は、左下を原点としているが、タッチパネルの座標検知で多く使用している左上(右上、右下でもよい)を原点としてもよい。
本実施形態では、素子111の幾何学的配置から、2個の基準導体は、2点間の距離が長い方から1~5番目までの範囲(L1からL5)に含まれる。2個の基準導体が5番目までの範囲に含まれる根拠は、図44から明らかなように、タッチ領域の少なくともいずれか1点からID領域で検知された4点までの距離が、2個の基準導体間の距離より長い場合があるからである。なお、T1-2(X2,Y2)から最も離れているタッチID領域の1点からの当該距離が2個の基準導体間の距離よりも短い配置のカードであれば、2個の基準導体は、2点間の距離が長い方から1~4番目までの範囲に含まれる。
(ステップD2)図45において、1~5番目までのすべての距離L1からL5の線分に対応する両端の座標をPi、Pjとする。情報器気200は、Pi(Xi’,Yi’),Pj(Xj’,Yj’),i=1~5,j=1~5,i≠jの2点を基準導体としてみなし、当該2点間を対角線とする矩形の領域内に2個の情報導体を検知することが可能か否かを検索する。図41のパターンタイプ1では、2点間を底辺として、その2点のそれぞれから2辺の長さが右回りで、図44の格子ブロック数の横縦比m:n=7:6(カード実寸は、例えば、42mm対カード実寸36mm)の比となるように頂点が直角の三角形を2個形成することにより、矩形を生成できる。
(ステップD2)図45において、1~5番目までのすべての距離L1からL5の線分に対応する両端の座標をPi、Pjとする。情報器気200は、Pi(Xi’,Yi’),Pj(Xj’,Yj’),i=1~5,j=1~5,i≠jの2点を基準導体としてみなし、当該2点間を対角線とする矩形の領域内に2個の情報導体を検知することが可能か否かを検索する。図41のパターンタイプ1では、2点間を底辺として、その2点のそれぞれから2辺の長さが右回りで、図44の格子ブロック数の横縦比m:n=7:6(カード実寸は、例えば、42mm対カード実寸36mm)の比となるように頂点が直角の三角形を2個形成することにより、矩形を生成できる。
図42のパターンタイプ2では、2点間を底辺として、その2点のそれぞれから2辺の長さが左回りで、横縦比m:n=7:6の比となるように2辺を形成すればよい。
図46で、タッチパネルに対するID領域の回転角θは以下のように求められる。
ID領域のXi方向に対するP1とP2を結ぶ対角線の角度は、θ0=tan-1(n/m)(ただし、m=7,n=6)である。
ID領域のXi方向に対するP1とP2を結ぶ対角線の角度は、θ0=tan-1(n/m)(ただし、m=7,n=6)である。
カードを傾けて載置した場合のX方向に対する2点のT1-1(P1)、T1-2(P2)を繋ぐ角度は、θ’=tan-1{(Y2’-Y1’)/(X2’-X1’)}である。
このとき、タッチパネルY’方向に対するカードの傾きは、θ=θ’-θ0である。そして、図46に示すように基準導体とみなした2点を基に、θ0=tan-1(n/m)として計算できる。したがって、
(式1)
θ=tan-1((Y2’-Y1’)/(X2’-X1’))-θ0;
で向きθが計算される。情報機器200は、5個の検知点を、例えば、基準導体とみなした2点間の中心を回転角の中心として(ただし、情報機器200はどの位置を回転中心にしてもよい)、-θ回転させカードの正方向(Y”軸方向)に配置できるように座標変換する。座標変換により、2点T1-1:P1(X1”,Y1”),T1-2:P2(X2”,Y2”)から、ID領域はX1”~X2”およびY1”~Y2”内となり、矩形のID領域内の導体を容易に認識できる。同様に、情報機器200は、タッチ領域を幾何学的に下方に定めることができる。当該タッチ領域内に1個の導体が存在した場合に、情報機器200は、2個の基準導体、2個の情報導体、1個のタッチポイトを認識できたことになる。
(式1)
θ=tan-1((Y2’-Y1’)/(X2’-X1’))-θ0;
で向きθが計算される。情報機器200は、5個の検知点を、例えば、基準導体とみなした2点間の中心を回転角の中心として(ただし、情報機器200はどの位置を回転中心にしてもよい)、-θ回転させカードの正方向(Y”軸方向)に配置できるように座標変換する。座標変換により、2点T1-1:P1(X1”,Y1”),T1-2:P2(X2”,Y2”)から、ID領域はX1”~X2”およびY1”~Y2”内となり、矩形のID領域内の導体を容易に認識できる。同様に、情報機器200は、タッチ領域を幾何学的に下方に定めることができる。当該タッチ領域内に1個の導体が存在した場合に、情報機器200は、2個の基準導体、2個の情報導体、1個のタッチポイトを認識できたことになる。
なお、情報機器200は、ID領域およびタッチ領域内に導体があるか否かを判定する際、素子111の検知誤差(タッチパネルの導体検知解像度等による)を考慮して、所定ののりしろを左右上下方向に付加した判定領域を定めればよい。情報機器200は、以上のステップD3の処理をパターンタイプ1、パターンタイプ2について実施し、すべての素子111(基準導体、情報導体、およびタッチポイント)をパターンタイプ1、パターンタイプ2いずれかで認識する。
(ステップD3)情報機器200は、図47で5点の座標変換された座標値をID領域テーブル座標系の座標値に基準化して、当該テーブルに当てはめ、対応するIDコードを求める。基準化では、情報機器200は、先ず、座標変換された情報導体とみなしたP3(X3”,Y3”)とP4(X4”,Y4”)をP0(X0”,Y0”)で減じ、P0からの相対座標値ΔP3(ΔX3=X3”-X0”,ΔY3=Y3”-Y0”)とΔP4(ΔX4=X4”-X0”,ΔY4=Y4”-Y0”)を求める。次に、情報機器200は、2個の基準導体間の距離をL0とすると、ΔP3とΔP4の各座標値をK=L0/(m2+n2)1/2で除することにより、ID領域テーブル座標系の座標値となる。ID領域テーブル座標系の座標値は、図44に例示されるように、例えば、(0,0)~((7,6)の整数値である。そこで、小数点以下の座標値は四捨五入して整数化(i)する。ここで、誤認を防ぐためには、i-α以上、i+α未満のみをiとし、α=0.25前後とするのが望ましい。すなわち、情報機器200は、(ΔX3,ΔY3)、(ΔX4、ΔY4)が、誤差αの範囲で、図44のID領域テーブル座標値となるか否かを判定する。また、情報機器200は、i-1+α以上の値、i-α未満の値、i+α以上の値、i+1-α未満の値はエラーとする。
(ステップD4)情報機器200は、D3の結果、エラーか否かを判定する。情報機器200は、エラーと判定した場合、次の2点を基準導体としてみなし、再計算する(ステップD2に戻る)。
(ステップD5)ID領域テーブル座標系の座標値として適正であった場合、情報機器200は、T1-5:P5(X5”,Y5”)が、2点T1-1:P1(X1”,Y1”),T1-2:P2(X2”,Y2”)から幾何学的に定まるタッチ領域の12か所の座標値(図47のの中心位置)を求める。情報機器200は、残り1点が求めた12か所の座標値を中心とする許容値の範囲に当てはめる。すなわち、情報機器200は、導体の検知誤差(タッチパネルの導体検知解像度等による)を考慮して、残り1点が12点の各中心から所定ののりしろとして半径r以内(または矩形)の範囲に属するかで正誤を判定しする。そして、判定結果が正しければ、情報機器200は、タッチ位置の番号を取得する。12か所のいずれの範囲にも属さなければ、エラーとし、次の2点を基準導体としてみなし、再計算する(ステップD2に戻る)。
(ステップD6)(ステップD4)で整数化して求められたID領域テーブル座標系の2個の情報導体の座標値を、図48に示すID領域座標値-ID番号テーブルで照合して、ID番号を検索する。検索されたID番号とタッチ領域のタッチ位置番号が認識され、対応するアプリケーションの実行(パラメータの入力も含む)やコンテンツの閲覧が実施できる。なお、カード中心座標値PC’(XC’,YC’)と上記式1で求められたθを、アプリの実行(パラメータの入力も含む)やコンテンツの閲覧に使用してもよい。
(ステップD3)情報機器200は、図47で5点の座標変換された座標値をID領域テーブル座標系の座標値に基準化して、当該テーブルに当てはめ、対応するIDコードを求める。基準化では、情報機器200は、先ず、座標変換された情報導体とみなしたP3(X3”,Y3”)とP4(X4”,Y4”)をP0(X0”,Y0”)で減じ、P0からの相対座標値ΔP3(ΔX3=X3”-X0”,ΔY3=Y3”-Y0”)とΔP4(ΔX4=X4”-X0”,ΔY4=Y4”-Y0”)を求める。次に、情報機器200は、2個の基準導体間の距離をL0とすると、ΔP3とΔP4の各座標値をK=L0/(m2+n2)1/2で除することにより、ID領域テーブル座標系の座標値となる。ID領域テーブル座標系の座標値は、図44に例示されるように、例えば、(0,0)~((7,6)の整数値である。そこで、小数点以下の座標値は四捨五入して整数化(i)する。ここで、誤認を防ぐためには、i-α以上、i+α未満のみをiとし、α=0.25前後とするのが望ましい。すなわち、情報機器200は、(ΔX3,ΔY3)、(ΔX4、ΔY4)が、誤差αの範囲で、図44のID領域テーブル座標値となるか否かを判定する。また、情報機器200は、i-1+α以上の値、i-α未満の値、i+α以上の値、i+1-α未満の値はエラーとする。
(ステップD4)情報機器200は、D3の結果、エラーか否かを判定する。情報機器200は、エラーと判定した場合、次の2点を基準導体としてみなし、再計算する(ステップD2に戻る)。
(ステップD5)ID領域テーブル座標系の座標値として適正であった場合、情報機器200は、T1-5:P5(X5”,Y5”)が、2点T1-1:P1(X1”,Y1”),T1-2:P2(X2”,Y2”)から幾何学的に定まるタッチ領域の12か所の座標値(図47のの中心位置)を求める。情報機器200は、残り1点が求めた12か所の座標値を中心とする許容値の範囲に当てはめる。すなわち、情報機器200は、導体の検知誤差(タッチパネルの導体検知解像度等による)を考慮して、残り1点が12点の各中心から所定ののりしろとして半径r以内(または矩形)の範囲に属するかで正誤を判定しする。そして、判定結果が正しければ、情報機器200は、タッチ位置の番号を取得する。12か所のいずれの範囲にも属さなければ、エラーとし、次の2点を基準導体としてみなし、再計算する(ステップD2に戻る)。
(ステップD6)(ステップD4)で整数化して求められたID領域テーブル座標系の2個の情報導体の座標値を、図48に示すID領域座標値-ID番号テーブルで照合して、ID番号を検索する。検索されたID番号とタッチ領域のタッチ位置番号が認識され、対応するアプリケーションの実行(パラメータの入力も含む)やコンテンツの閲覧が実施できる。なお、カード中心座標値PC’(XC’,YC’)と上記式1で求められたθを、アプリの実行(パラメータの入力も含む)やコンテンツの閲覧に使用してもよい。
<実施形態5>
図50から図55を参照して、情報機器200による素子111の位置認識方法およびこの位置認識方法にしたがうプログラムの処理を例示する。本実施形態では、情報機器200は、ID領域に配置される4個の素子111(導体)とタッチポイントの1個のすべてを情報導体として導体配置パターンを認識し、5個の検知点でIDを定義・取得する。本実施形態の他の構成および作用は、実施形態37と同様である。
図50から図55を参照して、情報機器200による素子111の位置認識方法およびこの位置認識方法にしたがうプログラムの処理を例示する。本実施形態では、情報機器200は、ID領域に配置される4個の素子111(導体)とタッチポイントの1個のすべてを情報導体として導体配置パターンを認識し、5個の検知点でIDを定義・取得する。本実施形態の他の構成および作用は、実施形態37と同様である。
本実施形態では、ID領域に配置される4個の素子111とタッチポイント1個のすべてを情報導体として導体配置パターンを認識する点以外の構成および作用は、実施形態37がそのまま本実施形態に適用される。なお、誤認認を防ぐため、本変形例においても、素子111は隣接して配置しないように、2つの素子111間の配置(上下左右斜め)は、点線〇で示した配置候補個所を1か所おいて配置される。
(アルゴリズムの詳細)
(ステップE1)図55にアルゴリズムの詳細を例示する。本変形例においても、図51のタッチパネル上の座標系での検知点の座標値は、P1(X1’,Y1’),P2(X2’,Y2’),P3(X3’,Y3’),P4(X4’,Y4’),P5(X5’,Y5’)とする。情報機器200は、検知したID領域の4点とタッチ領域1点の計5点の内の2点間の距離をすべて計算する。2点間の距離の長い方からL1~L10としてソートする。ソートの結果は、L1>L2>L3>L4>L5>L6>L7>L8>L9>L10となる。なお、図50のXY座標系は、タッチ領域の左下を原点とした座標形である。また、図51においては、カード状の装置110をタッチパネルにθ回転して載置した際の各検知点の座標値は、タッチパネルのX’Y’座標系で表している。検知2点を結ぶ最長線分L1は、P1とP5からなり、カードの正方向(Y軸方向)に対してL1の角度θ1を成している。θ1は、検知2点を結ぶ最長線分に対応する情報の1つとして予め情報機器200に設定され、例えば、ROMに記憶されている。
(ステップE1)図55にアルゴリズムの詳細を例示する。本変形例においても、図51のタッチパネル上の座標系での検知点の座標値は、P1(X1’,Y1’),P2(X2’,Y2’),P3(X3’,Y3’),P4(X4’,Y4’),P5(X5’,Y5’)とする。情報機器200は、検知したID領域の4点とタッチ領域1点の計5点の内の2点間の距離をすべて計算する。2点間の距離の長い方からL1~L10としてソートする。ソートの結果は、L1>L2>L3>L4>L5>L6>L7>L8>L9>L10となる。なお、図50のXY座標系は、タッチ領域の左下を原点とした座標形である。また、図51においては、カード状の装置110をタッチパネルにθ回転して載置した際の各検知点の座標値は、タッチパネルのX’Y’座標系で表している。検知2点を結ぶ最長線分L1は、P1とP5からなり、カードの正方向(Y軸方向)に対してL1の角度θ1を成している。θ1は、検知2点を結ぶ最長線分に対応する情報の1つとして予め情報機器200に設定され、例えば、ROMに記憶されている。
(ステップE2)検知点5点によるIDの認識では、先ず、情報機器200は、検知2点を結ぶ最長線分L1を構成する始点PSと終点PE(本変形例では、P5とP1)を求める。カードを傾けて載置した場合のタッチパネルY’方向に対する、PSを始点とした2点PS,PEを結ぶ線分の角度は、θ’=tan-1{(Y1’-Y5’)/(X1’-X5’)となる。
(ステップE3)情報機器200は、PSを原点とし、L1で基準化した他の4点の検知点の相対座標値ΔP1{ΔX1’=(X1’-X5’)/L1,ΔY1’=(Y1’-Y5’)/L1},ΔP2{X2’=(X2’-X5’)/L1,ΔY2’=(Y2’-Y5’)/L1},ΔP3{ΔX3’=(X3’-X5’)/L1,ΔY3’=(Y3’-Y5’)/L1},ΔP4’{ΔX4’=(X4’-X5’)/L1,ΔY4’=(Y4’-Y5’)/L1}を求める。
さらに、情報機器200は、図53のように、タッチパネル上の座標値を-θ’回転させて座標変換を行う。この座標変換後の座標を基準化座標と呼び、座標変換後の座標値を基準化座標値と呼ぶ。ここで、始点と終点との判別ができないため、P5とP1のそれぞれを原点とした各検知点の座標値を求める。
(ステップE4)そして、情報機器200は、最長線分L1を構成する始点PSと終点PEを除く3点の基準化座標値を事前に算出し、最長線分L1のカードの正方向(Y軸方向)に対する角度θ1に対応づけて基準化座標-ID番号テーブルに記憶している。情報機器200は、最長線分L1のカードの正方向(Y軸方向)に対する角度θ1と基準化座標-ID番号テーブルに記憶された最長線分の角度θ1を照合する。
図54は基準化座標-ID番号テーブルの例である。4個のID領域の素子111の配置座標およびタッチ領域の格子点の組み合わせについて、最長線分L1の角度θ1ごとに、始点PSと終点PEを除く3点の基準化座標値を計算し、ROMに格納している。図で、「原点座標系」のフィールドは、最長線分L1の端点P1、P5のいずれを原点するかによって決まり2つの座標系を示す。「ID番号」のフィールドは、図54の表の各行で決定されるIDを示す。「最長線分の角度θ1」のフィールドは、最長線分L1のカードの正方向(Y軸方向)に対する角度θ1である。情報機器200は、最長線分L1の長さと角度θ1との対応表をRAMまたはROMに保持しているので、最長線分L1の長さを算出すれば、角度θ1を求めることができる。「判定範囲半径」は、図54の表で特定される座標値と、情報機器200がタッチパネルから取得した3点の位位置座標の許容誤差である。「情報導体座標1」から「情報導体座標3」は、最長線分L1の端点P1、P5以外の3点の座標が照合される基準化座標値である。情報機器200は、最長線分L1の角度θ1が一致し、かつ、最長線分L1の端点P1、P5以外の3点の座標が情報導体座標1から情報導体座標3に判定範囲半径の誤差範囲で合致したときに、当該行のID番号をIDとして特定する。
所定誤差は、タッチパネルの検知解像度の影響が多くを占めており、その誤差は実寸での絶対値となる。一方、各検知座標は、検知2点を結ぶ最長線分L1で基準化しているため、ID(つまり、L1の距離)によって誤差範囲が一定でなくなる。そこで、図54には、基準化された座標値でも適正な合致の判定のために、基準化座標-ID番号テーブルに誤差範囲半径rが設定されている。情報機器200は、テーブル内の座標値(I,J)を中心に半径r内に納まれば合致として判定する。なお、情報機器200は、この誤差範囲は矩形で設定・判定してもよい。
(ステップE4)そして、情報機器200は、得られた座標値からIDと、タッチ位置番号を特定し、対応する処理を実行する。
(効果)以上のように、情報機器200は、図54の基準化座標-ID番号テーブルで照合し、所定の誤差範囲で合致した際に当該ID番号であるIDを求まることができる。したがって、情報機器200は、求めたIDに対応する様々な処理を実行できる。
[変形例1]始点を原点とした各検知点の基準化された座標値との照合のために、図54のように、P5とP1のそれぞれを原点としたケースをテーブルに設定する場合、-θ’回転させて行う座標変換は、図52の検知2点最長線分を構成するいずれか1点(P5とP1のいずれか)で実施すればよい。一方、テーブルはいずれか1ケースのみを設定し、2点(P5とP1の両方)を原点として座標変換した2種の座標値で照合してもよい。なお、図50~図53の座標系は、いずれも左下を原点としているが、タッチパネルの座標検知で多く使用している左上(右上、右下でもよい)を原点としてもよい。
[変形例1]始点を原点とした各検知点の基準化された座標値との照合のために、図54のように、P5とP1のそれぞれを原点としたケースをテーブルに設定する場合、-θ’回転させて行う座標変換は、図52の検知2点最長線分を構成するいずれか1点(P5とP1のいずれか)で実施すればよい。一方、テーブルはいずれか1ケースのみを設定し、2点(P5とP1の両方)を原点として座標変換した2種の座標値で照合してもよい。なお、図50~図53の座標系は、いずれも左下を原点としているが、タッチパネルの座標検知で多く使用している左上(右上、右下でもよい)を原点としてもよい。
[変形例2]なお、基準化座標-ID番号テーブルは、図54の例に限定される訳ではない。例えば、基準化座標-ID番号テーブルとして、ID領域とタッチ領域に分けてコード化してテーブルに含めておいてもよい。基準化座標-ID番号テーブルでは、検知2点による最長線分で基準化しているため、相似形の大小による導体の配置を排除しているが、タッチパネルの座標系(単位長さ当たりの座標値)を認識することができれば、検知2点による最長線分の距離に依存する相似形パターンの組み合わせも付加することができ、大量のIDを定義することもできる。なお、基準化の利点は、タッチパネル毎の座標系や解像度の違いに影響されることなく導体の配置を認識できる点である。
[変形例3]本変形例では、ID領域とタッチ領域が存在することを前提としているが、これに限定することなく5点の導体検知によるIDの定義・認識として活用してよい。さらに、タブレットや業務用タッチパネル等では、10点以上まで検知できることから、5点に限らず、複数の導体でIDを生成・認識してもよい。また、図50のように、導体配置位置やタッチ位置が所定間隔で設定されているが、任意の位置に設定して一意のパターンを形成すれば、より多くのIDを設定・認識できる。但し、導体の配置、タッチポイントは、タッチパネルの導体検知解像度を十分に把握し、誤認識しないように導体間の距離、導体の大きさ、カップリングによる影響等を考慮する必要がある。
[変形例4]カードの正方向(Y軸方向)に対する検知2点PSとPEを結ぶ最長線分のPSを原点とする角度をθ1とすると、図52のカード載置方向の算定により、Y方向に対するカードの傾きθは、θ=θ’-θ1で算定されるが、このθやカード中心座標値PC’(XC’,YC’)をアプリの実行(パラメータの入力も含む)やコンテンツの閲覧に使用してもよい。さらに、タッチパネル上でカードを載置する方向が特定されていれば、θ1もパターンの組み合わせに付加することができ、膨大な量のIDを定義・認識することもできる。上記のような利用に対応するためには、図54の基準化座標-ID番号テーブルにθ1を含めることが望ましい。本実施例では、カードの導体パターンの設定・認識に関して論じたが、電気制御しない電子スタンプや電気制御するスマートカード、デジタルスタンプ等でも同様に利用できる。
[変形例5]図54の基準化座標-ID番号テーブルには、最長線分L1のカードの正方向(Y軸方向)に対する角度θ1が記憶された。また、上記ステップE4では、情報機器200は、最長線分L1の長さと角度θ1との対応表をRAMまたはROMに保持し、最長線分L1の長さを基に角度θ1を求め、角度θ1を基に基準化座標-ID番号テーブルを参照した。しかし、このような処理に代えて、基準化座標-ID番号テーブルには、最長線分L1が記憶されるようにしてもよい。上記ステップE4では、情報機器200は、最長線分L1の長さと角度θ1との対応表をRAMまたはROMに保持し、最長線分L1の長さを基に基準化座標-ID番号テーブルを参照し、タッチパネルから得られる基準化座標値と、基準化座標-ID番号テーブルの情報導体座標1から情報導体座標3を照合してもよい。
<実施形態6>
[はじめに-タッチパネルの導電タップの閾値に関して]
(1)スマートフォン等の10秒経過時閾値変化
iPhone(登録商標)の多くの機種では、検出した容量により、タッチ状況のイベントを発行する条件として、第1と、第2の閾値(その他、導体毎にエラー処理の設定がある場合も想定される)がある。装置110の素子111等の導体がタッチパネルにタッチした瞬間では、第1の低い閾値が使用され、タッチパネルは比較的低い容量でも導体を検知(ON)するON閾値が設定されている。タッチパネルが導体を検知した後は、ヒステリシスにより、僅かな検知容量の変化で非検知(OFF)にならないように、ON検知時より低い容量でOFFとなるようにOFF閾値が設定されている。しかし、タッチパネルが検知した導体の内、少なくとも1つの導体がタッチパネル上を移動しない状態(静止状態)で10秒間連続して経過すると、全ての導体に対して第2の閾値が設定される。その瞬間に、当該導体による検知容量が、第2の閾値のOFF容量を下回っていれば、タッチパネルは直ちに導体を非検知となる。ただし、なお、全ての導体が移動している間は、指が移動している状態と想定され、第1の閾値が適用され続ける。つまり、少なくとも1個でも静止している状態で指程の容量がない場合では、指ではない導体が触れていると判断して、導体OFFのイベントがデバイスドライバからOSおよびアプリケーションに発行される。なお、第2の閾値のOFF容量を上回っている導体が含まれていて、当該導体が静止していても、同時に非検知となる。その後、当該導体が僅かでも移動を検知した場合は、再度検知されるが、不安定な挙動(エラー設定されたと推定される)となる。さらに、静止状態の導体が非検知となった場合で、第2の閾値のOFF容量を上回っている導体が移動している場合は、当該導体は非検知とはならないが、タッチパネルは不安定な挙動(エラー設定されと推定される)となる。なお、全ての導体が第2の閾値のOFF容量を上回っている場合は、静止状態および/または移動状態に関わらず非検知とはならない。上記の様々なケースで、非検知や不安定な稼働となった導体が存在していても、その後、タッチパネルが新たな導体を検知した場合は、当該導体のみ正常に検知され、再度、10秒間で、当該導体の容量、静止・移動によって上記の処理がなされる。すなわち、導体毎に第1,第2の閾値、エラー設定が実施されていると思われる。
[はじめに-タッチパネルの導電タップの閾値に関して]
(1)スマートフォン等の10秒経過時閾値変化
iPhone(登録商標)の多くの機種では、検出した容量により、タッチ状況のイベントを発行する条件として、第1と、第2の閾値(その他、導体毎にエラー処理の設定がある場合も想定される)がある。装置110の素子111等の導体がタッチパネルにタッチした瞬間では、第1の低い閾値が使用され、タッチパネルは比較的低い容量でも導体を検知(ON)するON閾値が設定されている。タッチパネルが導体を検知した後は、ヒステリシスにより、僅かな検知容量の変化で非検知(OFF)にならないように、ON検知時より低い容量でOFFとなるようにOFF閾値が設定されている。しかし、タッチパネルが検知した導体の内、少なくとも1つの導体がタッチパネル上を移動しない状態(静止状態)で10秒間連続して経過すると、全ての導体に対して第2の閾値が設定される。その瞬間に、当該導体による検知容量が、第2の閾値のOFF容量を下回っていれば、タッチパネルは直ちに導体を非検知となる。ただし、なお、全ての導体が移動している間は、指が移動している状態と想定され、第1の閾値が適用され続ける。つまり、少なくとも1個でも静止している状態で指程の容量がない場合では、指ではない導体が触れていると判断して、導体OFFのイベントがデバイスドライバからOSおよびアプリケーションに発行される。なお、第2の閾値のOFF容量を上回っている導体が含まれていて、当該導体が静止していても、同時に非検知となる。その後、当該導体が僅かでも移動を検知した場合は、再度検知されるが、不安定な挙動(エラー設定されたと推定される)となる。さらに、静止状態の導体が非検知となった場合で、第2の閾値のOFF容量を上回っている導体が移動している場合は、当該導体は非検知とはならないが、タッチパネルは不安定な挙動(エラー設定されと推定される)となる。なお、全ての導体が第2の閾値のOFF容量を上回っている場合は、静止状態および/または移動状態に関わらず非検知とはならない。上記の様々なケースで、非検知や不安定な稼働となった導体が存在していても、その後、タッチパネルが新たな導体を検知した場合は、当該導体のみ正常に検知され、再度、10秒間で、当該導体の容量、静止・移動によって上記の処理がなされる。すなわち、導体毎に第1,第2の閾値、エラー設定が実施されていると思われる。
一方、第1と、第2の閾値に関わらず、導体の存在は一定の容量がある限り、非検知となっても常に検出されており、導体が移動した場合は、タッチパネルはその動きに追従して導体を検出している。但し、設定された閾値の条件により導体のON/OFFを示すイベント(エラー設定も含む)が発行され、開発された様々なアプリケーションは導体の検知(エラー設定も含む)状況を認識する。一方、容量の比較的小さな導体を検知している状態で、導体が水平または垂直に並んだ状態では、タッチパネルの特性から、検出される容量がさらに低下し、1個または並んだ導体の全部がOFFとなる場合が発生する。ここで、他の導体が非検知となってない限り、水平または垂直状態で非検知となっている導体は、水平または垂直に並ばないように移動された場合にはタッチパネルに検知される。これを回避するには、十分な容量を検知させるように、導電タップの容量を増やすことが望ましい。なお、人の指であっても、子供の指や接触面が小さい時などは、容量が足りないため、第2の閾値が適用されると、検知しなくなる。その後、接触面積を広げ容量を増やし、且つ導体を移動させると再度、検知されるが、タッチパネルの挙動が不安定(エラー設定されたと推定される)になる。なお、検知する容量は、タップの面積が大きく、画面との密着度が高く、配線も含めたタップの容量が大きければ、より検知し易くなるのは言うまでもない。また、現状のスマートフォンの多くは、5個の導体まで検知するが、5個を超えるとエラーイベントが発行され、全ての導体はエラー設定される。また、細長い指のような導電体はエラーイベントが発生しないが、拳のような塊状の導電体ではエラーイベントが発行される。つまり、エラーとして処理されるのは、人の指ではないとスマホが判断した場合と考えてよい。なお、容量の閾値を超えなくても、広範囲に容量を検知すると、エラーイベントを発行しない状態であっても、これまで検知していた導体を検知しなくなる場合がある。
(2)タブレットの10秒経過時閾値変化
iPad(登録商標)でも、 iPhone(登録商標)同様に、タッチ状況のイベントを発行する条件として、第1と、第2の閾値(エラー処理を含む第3の閾値がある場合も想定される)があり、第1と、第2の閾値の基本的な処理はスマートフォンと同一と考えられる。しかし、筐体が大きなiPad(登録商標)では、スマートフォンに比べて導体の容量を大きく検知し反応が良い。本実施形態のID領域の導電タップ(上記各実施形態の素子111、実施例0のコード出力部13に相当)等の導体では、原則、第2の閾値でもタッチパネルの検出結果がOFFとならない。従って、カードゲームのように、タッチパネルの表面でカードを移動させながら、継続してプレイできる。タブレット専用のカードでは、本実施形態のタッチ領域で、実施形態図77から図296の機構のように、廉価に製造するためにタッチ領域にスルーホール(導通孔)、導電タップも設けず、タッチの直下に誘電柱を設けるだけでも、タッチを検知できる。なお、ID領域の導電タップの検知容量(接続された配線も含む)が少なく、木の机の上(スチールの付けに比べて検知容量が少ない)で使用した場合は、10秒間で非検知となる場合もある。なお、タッチパネルが検知する容量は、タップの面積が大きく、配線も含めたタップの容量が大きく、タッチパネルとの密着度が高ければ、より検知し易くなるのは言うまでもない。つまり、どのような状況でも正常に導体を検知できるのは、第二の閾値で全ての導体が検知できるだけの十分な容量を保有していれば、10秒以上の静止状態および/または移動状態に限らず、正常に検知し続ける。また、現状のスマートフォンの多くは、11個の導体まで検知するが、11個を超えるとエラーイベントが発行され、全ての導体はエラー設定される。
iPad(登録商標)でも、 iPhone(登録商標)同様に、タッチ状況のイベントを発行する条件として、第1と、第2の閾値(エラー処理を含む第3の閾値がある場合も想定される)があり、第1と、第2の閾値の基本的な処理はスマートフォンと同一と考えられる。しかし、筐体が大きなiPad(登録商標)では、スマートフォンに比べて導体の容量を大きく検知し反応が良い。本実施形態のID領域の導電タップ(上記各実施形態の素子111、実施例0のコード出力部13に相当)等の導体では、原則、第2の閾値でもタッチパネルの検出結果がOFFとならない。従って、カードゲームのように、タッチパネルの表面でカードを移動させながら、継続してプレイできる。タブレット専用のカードでは、本実施形態のタッチ領域で、実施形態図77から図296の機構のように、廉価に製造するためにタッチ領域にスルーホール(導通孔)、導電タップも設けず、タッチの直下に誘電柱を設けるだけでも、タッチを検知できる。なお、ID領域の導電タップの検知容量(接続された配線も含む)が少なく、木の机の上(スチールの付けに比べて検知容量が少ない)で使用した場合は、10秒間で非検知となる場合もある。なお、タッチパネルが検知する容量は、タップの面積が大きく、配線も含めたタップの容量が大きく、タッチパネルとの密着度が高ければ、より検知し易くなるのは言うまでもない。つまり、どのような状況でも正常に導体を検知できるのは、第二の閾値で全ての導体が検知できるだけの十分な容量を保有していれば、10秒以上の静止状態および/または移動状態に限らず、正常に検知し続ける。また、現状のスマートフォンの多くは、11個の導体まで検知するが、11個を超えるとエラーイベントが発行され、全ての導体はエラー設定される。
[次に-タッチパネルの使用環境]
スマホ、タブレット、業務用タッチパネルの検知容量は、機種や使用環境によって異なるため、どの機種およびどのような使用環境でも機能する機構とすることが望ましいが、スルーホール、接点、タップの数量が多くなると、コスト高になる。そこで、各タッチパネルの特性に応じた専用のカード仕様も考えられる。
スマホ、タブレット、業務用タッチパネルの検知容量は、機種や使用環境によって異なるため、どの機種およびどのような使用環境でも機能する機構とすることが望ましいが、スルーホール、接点、タップの数量が多くなると、コスト高になる。そこで、各タッチパネルの特性に応じた専用のカード仕様も考えられる。
(スマホ使用時のタッチ領域に関して)
使用環境は、手でスマホ持つ場合も、机に置いて使用する場合も想定される。机は木の机とスチールの机があり、導体の容量の検知しづらい木の机で正常に機能することを条件とする。
1)手でスマホを持って使用する。
2)木の机の上に置いて使用する。-> 1)、2)のいずれも、本実施実施形態の図56、図57のように、指接点とスルーホール(導通孔)、導電タップを設けた場合は良好に検知し、特に1)の反応が良い。
使用環境は、手でスマホ持つ場合も、机に置いて使用する場合も想定される。机は木の机とスチールの机があり、導体の容量の検知しづらい木の机で正常に機能することを条件とする。
1)手でスマホを持って使用する。
2)木の机の上に置いて使用する。-> 1)、2)のいずれも、本実施実施形態の図56、図57のように、指接点とスルーホール(導通孔)、導電タップを設けた場合は良好に検知し、特に1)の反応が良い。
しかし、実施形態40の図291から図296のように、誘電柱だけの場合は、1)では、多少反応するが、タッチの容量を検知しづらいことから、指接点、スルーホール(導通孔)、導電タップを設けるのが望ましい。なお、カードの厚さを0.8mm程度以下になるよう十分に薄くし、誘電性の高い材料を使用すれば、誘電柱だけでもタッチの容量を検知し易くなる。一方、実施形態40の図78から図81のように誘電柱を導電柱とする機構(タッチ領域を除く上板と底板の底面は非導電体とする)も望ましい。その場合は、柱内部のスルーホールは必要なく、導電柱を底板にはめ込んでもよいし、多重成型により底板に設けてもよい。また、この導電柱を金属棒、金属線としてもよい。なお、2)より、1)の方が、タッチする人体とスマホの筐体経由でタッチパネルとの回路ができるため、容量を多く検知し、反応が良い。
(スマートフォン使用時のID領域に関して)
基本的に、指でタッチしなくても容量を保有してID領域の導電タップを検知するために延長25cm程度以上の配線を設け容量を保有し、配線上に設けられたスルーホール(導通孔)で導電タップに導通することで、タッチパネルに導電タップを検出させることができる。1)手でスマホを持って使用する。
2)机の上に置いて使用する。 -> 1)、2)のいずれも、良好であるが、特に1)は、指が配線に触れなくても導電タップの検知反応はよいが、2)の場合でも、指が配線に触れなくても、装置110をタッチパネルに載置するだけで、タッチパネルがID領域の全ての導電タップの容量を確実に検知できるように配線の長さ、接点およびタップの大きさを増加させるのが望ましい。多くの機種のiPhone(登録商標)では、導電タップが静止状態で10秒経過すると、全ての導電タップを検知しなくなる。一方、スマートフォンと同様に導電タップを検知している状態で、導電タップが水平または垂直に並んだ状態では、タッチパネルの特性から、検出される容量が低下し、いずれか1個または並んだ導体の全部がOFFとなる場合が発生する。これを回避するには、十分な容量を検知させるように、本実施形態の図57、図59、図62のように、タッチ領域にも、スルーホール(導通孔)と導電タップを設けると、非検知の頻度が大幅に低下する。
基本的に、指でタッチしなくても容量を保有してID領域の導電タップを検知するために延長25cm程度以上の配線を設け容量を保有し、配線上に設けられたスルーホール(導通孔)で導電タップに導通することで、タッチパネルに導電タップを検出させることができる。1)手でスマホを持って使用する。
2)机の上に置いて使用する。 -> 1)、2)のいずれも、良好であるが、特に1)は、指が配線に触れなくても導電タップの検知反応はよいが、2)の場合でも、指が配線に触れなくても、装置110をタッチパネルに載置するだけで、タッチパネルがID領域の全ての導電タップの容量を確実に検知できるように配線の長さ、接点およびタップの大きさを増加させるのが望ましい。多くの機種のiPhone(登録商標)では、導電タップが静止状態で10秒経過すると、全ての導電タップを検知しなくなる。一方、スマートフォンと同様に導電タップを検知している状態で、導電タップが水平または垂直に並んだ状態では、タッチパネルの特性から、検出される容量が低下し、いずれか1個または並んだ導体の全部がOFFとなる場合が発生する。これを回避するには、十分な容量を検知させるように、本実施形態の図57、図59、図62のように、タッチ領域にも、スルーホール(導通孔)と導電タップを設けると、非検知の頻度が大幅に低下する。
「配線をタッチしていれば、1)の場合の多くの動作試験で、10秒を超えてもタッチパネルがID領域の導電タップを検知できる」ことから、タッチ領域にタッチする毎に、10秒を超えても、再度導電タップを検知できるように、タッチ領域に配線してID領域の導電タップに導通させる(交流信号が導通可能な)機構とするのが望ましい。なお、スマートフォンの画面は小さいため、カードを載置して、タッチ領域を1個タッチした後は、カードを画面上から外してアプリの実行やコンテンツを閲覧するため、カードを載置してから10秒以内にタッチ領域をタッチする使用条件であってもよいと考えられる。カード状の装置110が載置され、タッチパネルが一度でもID領域の4個の導電タップを確実に検知すれば、配線を介してのID領域の導電タップへの指からの導通も必要なくなり、タッチ領域とID領域を分離できる。さらに、カード状の装置110を載置する領域が、概ねカード状の装置110と同サイズで、カード状の装置の載置方向も限定すれば、タッチパネルがID領域の4個の導電タップを検知すれば、10秒間を超えて、その後のタッチ領域へのタッチを誤認なくスマートフォンは検知できる。
(タブレット使用時のタッチ領域に関して)
使用環境としては、ユーザが装置110とタブレットの両方を手に持って使用することは原則ないと考え、机の上に置いて使用することを前提とし、タッチパネルが導電タップ(導体)の容量を検知しづらい木の机で正常に機能することを条件とする。
使用環境としては、ユーザが装置110とタブレットの両方を手に持って使用することは原則ないと考え、机の上に置いて使用することを前提とし、タッチパネルが導電タップ(導体)の容量を検知しづらい木の机で正常に機能することを条件とする。
タブレットでは、スマートフォンに比べ、タッチパネルによる導電タップの検知反応が良く、継続して検知できる。タッチ領域には、スルーホール(導通孔)、導電タップも設けなくてもよい。ただし、誘電柱を形成する材料の誘電性が低く、誘電柱の直径が8mm未満、カードの厚さが0.8mm以上等の条件によって、タッチパネルが導電タップの容量を検知しづらくなる。なお、スルーホール(導通孔)、導電タップを設けない方が製造コストを廉価に抑えることができる。
(タブレット使用時のID領域に関して)
基本的に、指で装置110にタッチしなくても容量を保有して導電タップを検知するために延長25cm以上の配線を設け、配線上に設けられた各ID領域の導電タップ上のスルーホールで配線と導電タップを導通させる。筐体が大きく、対地や操作する人体との間の浮遊容量が大きいため容量を多く検知し、10秒を超えて第2の閾値が適用されても、ID領域の導体の検知を継続でき、極めて良好である。一方、スマートフォンと同様に導体を検知している状態で、導体が水平または垂直に並んだ状態では、タッチパネルの特性から、検出される容量が低下し、いずれか1個または並んだ導体の全部がOFFとなる場合が発生する。これを回避するには、十分な容量を検知させるように、本実施例の図56、図57のように、タッチ領域にも、スルーホール(導通孔)と導電タップを設けると、非検知の頻度が大幅に低下する。タッチ領域に配線してID領域の導電タップに導通させ、指でタッチした際に、ID領域のタップの容量を十分に確保するか、カード状の装置110を載置するだけでID領域の全ての導電タップの容量を確実に検知できるように配線の長さ、接点およびタップの大きさを増加させるのが望ましい。カード状の装置110を載置する領域が、概ねカードと同サイズで、カードの載置方向も限定すれば、タッチパネルがID領域の4個の導電タップを検知すれば、10秒間を超えて、その後のタッチ領域へのタッチを誤認なくタブレットは導体タップのタッチを検知できる。その結果、カード状の装置110をタッチパネルに載置して一度でもID領域の4個の導電タップを確実に検知すれば、配線を介してのID領域の導電タップへの指との(交流信号の)導通も必要なくなり、タッチ領域とID領域を分離できる。
2. C-CARDの事本機構
(1)カードは、裏面または、カードを形成する積層された所定の層に所定のサイズの円形、楕円、多角形等の任意の形状で形成された導電タップが、所定の配置パターンで複数配置しIDコードが定義される。カードをタッチパネル上に載置する領域は、ディスプレイを有するタッチパネルで表示または、タッチパネル上の少なくとも一部に直接印刷または印刷されたシートが少なくとも一部に貼り付けられて、カード載置領域が明示されていてもよい。カード載置領域において、カードの向きを所定の方向に定めて載置されるように明示される場合は、IDコードを定義する際に導電タップの配置は、カードの向きを定義することなく配置パターンを設定してもよい。カードの向きが明示されない場合は、どのようにカードが載置されてもIDコードを定義する配置パターンが一意のパターンとして、認識できるパターンでなければならない。なお、導電タップの配置パターンに加えて、導電タップを異なるサイズ・形状で形成し、IDコードを増加させてもよい。その場合、タッチパネルは、導電タップのサイズや形状を認識できなければならない。タッチパネルが上記、導電タップを検知して、導電パターンの配置および/または導電タップのサイズ・形状からIDコードを認識すると、所定の方法でIDコードの認証を実施する。
(2)タッチパネルによるID領域に配置される導電タップは、1)人の指や所定の導体から導通(カード上に形成された導線や面状の導体に直接、人の指や所定の導体が触れて信号を導通させる場合および、カード上に形成された導線や面状の導体を非道電材料で被覆した領域に交流信号またはパルス信号を伝播させることを指し、以下同様とする)がされて容量を検知する場合と、2)導電タップおよび導電タップに接合される導電体自らが指等のタッチ無くして、カードを載置するだけでタッチパネルが検知する閾値以上の容量を保有して検知する場合がある。1)の場合、複数の導電タップから導線が配線され所定のタッチ領域に2次元状(波状や格子状等どのような2次元配線でもよい)に導線を配線するか、導電シートや印刷により形成される導電面を配置して、タッチ導電領域を形成し、指等でタッチすればよい。当該タッチ領域は複数設けてもよい。なお、図36~40、図43のように、ID領域内部に1以上のタッチ領域を設けてもよい。
導線配線はメッキや導電インクによる印刷等、どのような方法で形成してもよい。導電タップ同士を導線で接続して、その延長上にタッチ導電領域に接続してもよい。また、形成された導電配線や導電面は、カード表面に形成されてもよいし、カード内に積層されてもよい。カード内に積層される場合は、その上層は、指等のタッチがタッチ導電領域に導通される材料で形成する必要がある。2)の場合、少ない面積で容量を有する方法として、所定以上の長さの導線を配線することである。
そこで、導線の太さがどのように保有容量に影響するかの実験を行った。
図140に示すように、直径8mmのメッキ導電体で制作した導電タップに接続された、導線の太さと長さで保有する容量の比較を行った。容量の比較は、EETI社のタッチパネルコントローラーから出力される容量に相当する強度を計測して比較した。同時に、スマホ( i-PHON:手に持った場合と木の机に置いた場合)とタブレット( i-PAD:スチールと木の机に置いた場合)について、導電タップの容量検知の可否を確認した。本実験は、カップリング等が生じないように、導電タップから鉛直方向に木製(絶縁物)の支持棒を取付、その支持棒に沿うように絶縁テープで固定し測定した。導線の直径は、0.07mm,0.3mm,1.0mmの3種で、長さ40cmの導線を、1cm づつカットして強度を測定した。なお、導線には、指を触れないように実験し、導線が保有する容量(強度)の変化をタッチパネルで測定した。その結果、図141のように、導線が長くなるほど検知容量に相当する強度が漸増する。導線の長さが20cmから2倍の40cmに延長されることにより、導線が保有する強度(容量に相当する)は、約1.3~1.5倍程度に増加することが確認された。一方、 3種の太さの導線で導線の長さによる強度の比較は、長さによって多少のばらつきはあるものの、太さの変化が導線が保有する容量に大きな影響が無いことが分かった。スマホおよびタアブレットによる導電タップの容量検知の可否に関して、確実に検知する導線の長さは、
(1)スマホを手に持った場合:導線の直径が0.07mmでは29cm, 0.3mmでは23cm, 1.0mmでは27 cm となった。
(2)スマホを木の机に置いた場合:導線の直径が0.07mmでは31cm, 0.3mmでは34cm, 1.0mmでは29 cm となった。
(3)タブレットをスチールの机に置いた場合:導線の直径が0.07mmでは39cm, 0.3mmでは34cm, 1.0mmでは31 cm となった。
(4)タブレットを木の机に置いた場合:導線の直径が0.07mmでは40cm, 0.3mmでは39cm, 1.0mmでは34 cm となった。
上記の結果は、若干、予想に反するばらつきがあるのは、特に0.07mmが超極細のため、実験の難易度が高かったために生じた誤差と思われる。また、1mm導線も太すぎて、導電タップとの半田付け等で一部正確性を欠いており、若干の誤差が発生したと思われる。0.3mmに関しては、最もスムーズに実験ができており、十分適正な実験結果と思われる。いずれにしても、太さによって保有容量が大きく変化しないのは実証された。
上記の実験に対して、実際にカードに配線した場合はカップリング等により検知する容量が増える傾向にあり、製品化する試作のカードで導線の長さによる実験を実施した。配線とタッチパネル面が近接(0.6~0.8mm程度)するため、導線によるカップリングの影響を大きくしないため、導線の太さは0.1mmとし、指による導通はしない。
図142で示す導線の配線で、少しづつ導線をカットして実験を実施すると、(1)スマホを手に持った場合、(2)スマホを木の机に置いた場合、(3)タブレットを木の机に置いた場合、(4)タブレットをスチールの机に置いた場合に、ID領域に4個の導電タップを配置したカードをタッチパネル画面に載置して、各導電タップの検知認識率を計測した。配線パターンの長さを変えて、画面上への反応を観測し記録した。評価は正常上表示を5点とし、次のように減点法で行った。・10回試行して反応が半分以下;-3点、・反応が遅い;-1点、・反応に1秒程度かかる;-2点、・反応に1~3秒程度かかる;-3点、その結果、図143のように、4個の導電タップが、タッチパネルの水平および/または垂直に並ばない限り、(1)では8.4cm以上、(2)では12.5cm以上、(3)では14.4cm以上、(4)では10.4cm以上で全ての導体を検知する認識率は100%となった。本実験において、4個の導電タップの容量をEETI社のタッチパネルコントローラーから出力される容量に相当する強度を計測して、導線の長さによる変化を計測した。その結果は、図144のように、導線の長さが25cm以上は、導線を長くしても強度の変化がないことが分かった。計測結果は、導電タップによりばらつきがあるので、強度は4個の平均値とした。タッチパネルにカードを載置する際に、導電タップが、タッチパネルの水平および/または垂直に並ばないように、導電パターンを設定すればよい。なお、導電タップが水平および/または垂直に並んだ場合は、導線の長さを長くしてもタッチパネルは当該導電タップは、正常に検知できない。このような利用条件下で、導電パターンを形成する場合、導電タップに接続される導線の配線の延長は、25cm以上を設計条件とするのが望ましい。なお、(1)~(4)のいづれかで利用を限定する場合や、業務用・産業用タッチパネルで限定する場合は、対応タッチパネルで導電の長さを設計条件としてもよい。なお、カードのように平面に配線した場合、導電が太くなることにより、カップリングにより導電タップを検知する容量が極端に増加し、正しく認識できない場合が発生する。しかし、導線に指等で導通させない場合はその影響は少ない。なお、配線方法において、波状や格子状に配線すると、導電の長さに対する容量保有の効果は減少する。
(3)ID領域において、カード内に中空部(空気層または、極めて誘電率が低い層で形成)を設けると、ID領域内で、導電タップが設けられていない領域を指等でタッチしても、タッチパネルが検知しないようにすることが可能である。少なくとも0.4mm以上の空気層を設ければ、導電タップを検知しない。しかし、カードが撓まないように一定間隔で柱を設ける場合は、当該柱を形成する材料およびサイズ・形状と柱の間隔により、柱を経由してタッチした指等から容量を検知する場合があり、注意を要する。少なくとも、柱は、矩形であれば2×2mm程度以下、円形であれば、直径3mm程度以下とし、隣り合う柱の端部間の距離を5~6mm程度以上離すのが望ましい。なお、柱は非導電体とし誘電率が低い方が望ましい。
基本的に、指で装置110にタッチしなくても容量を保有して導電タップを検知するために延長25cm以上の配線を設け、配線上に設けられた各ID領域の導電タップ上のスルーホールで配線と導電タップを導通させる。筐体が大きく、対地や操作する人体との間の浮遊容量が大きいため容量を多く検知し、10秒を超えて第2の閾値が適用されても、ID領域の導体の検知を継続でき、極めて良好である。一方、スマートフォンと同様に導体を検知している状態で、導体が水平または垂直に並んだ状態では、タッチパネルの特性から、検出される容量が低下し、いずれか1個または並んだ導体の全部がOFFとなる場合が発生する。これを回避するには、十分な容量を検知させるように、本実施例の図56、図57のように、タッチ領域にも、スルーホール(導通孔)と導電タップを設けると、非検知の頻度が大幅に低下する。タッチ領域に配線してID領域の導電タップに導通させ、指でタッチした際に、ID領域のタップの容量を十分に確保するか、カード状の装置110を載置するだけでID領域の全ての導電タップの容量を確実に検知できるように配線の長さ、接点およびタップの大きさを増加させるのが望ましい。カード状の装置110を載置する領域が、概ねカードと同サイズで、カードの載置方向も限定すれば、タッチパネルがID領域の4個の導電タップを検知すれば、10秒間を超えて、その後のタッチ領域へのタッチを誤認なくタブレットは導体タップのタッチを検知できる。その結果、カード状の装置110をタッチパネルに載置して一度でもID領域の4個の導電タップを確実に検知すれば、配線を介してのID領域の導電タップへの指との(交流信号の)導通も必要なくなり、タッチ領域とID領域を分離できる。
2. C-CARDの事本機構
(1)カードは、裏面または、カードを形成する積層された所定の層に所定のサイズの円形、楕円、多角形等の任意の形状で形成された導電タップが、所定の配置パターンで複数配置しIDコードが定義される。カードをタッチパネル上に載置する領域は、ディスプレイを有するタッチパネルで表示または、タッチパネル上の少なくとも一部に直接印刷または印刷されたシートが少なくとも一部に貼り付けられて、カード載置領域が明示されていてもよい。カード載置領域において、カードの向きを所定の方向に定めて載置されるように明示される場合は、IDコードを定義する際に導電タップの配置は、カードの向きを定義することなく配置パターンを設定してもよい。カードの向きが明示されない場合は、どのようにカードが載置されてもIDコードを定義する配置パターンが一意のパターンとして、認識できるパターンでなければならない。なお、導電タップの配置パターンに加えて、導電タップを異なるサイズ・形状で形成し、IDコードを増加させてもよい。その場合、タッチパネルは、導電タップのサイズや形状を認識できなければならない。タッチパネルが上記、導電タップを検知して、導電パターンの配置および/または導電タップのサイズ・形状からIDコードを認識すると、所定の方法でIDコードの認証を実施する。
(2)タッチパネルによるID領域に配置される導電タップは、1)人の指や所定の導体から導通(カード上に形成された導線や面状の導体に直接、人の指や所定の導体が触れて信号を導通させる場合および、カード上に形成された導線や面状の導体を非道電材料で被覆した領域に交流信号またはパルス信号を伝播させることを指し、以下同様とする)がされて容量を検知する場合と、2)導電タップおよび導電タップに接合される導電体自らが指等のタッチ無くして、カードを載置するだけでタッチパネルが検知する閾値以上の容量を保有して検知する場合がある。1)の場合、複数の導電タップから導線が配線され所定のタッチ領域に2次元状(波状や格子状等どのような2次元配線でもよい)に導線を配線するか、導電シートや印刷により形成される導電面を配置して、タッチ導電領域を形成し、指等でタッチすればよい。当該タッチ領域は複数設けてもよい。なお、図36~40、図43のように、ID領域内部に1以上のタッチ領域を設けてもよい。
導線配線はメッキや導電インクによる印刷等、どのような方法で形成してもよい。導電タップ同士を導線で接続して、その延長上にタッチ導電領域に接続してもよい。また、形成された導電配線や導電面は、カード表面に形成されてもよいし、カード内に積層されてもよい。カード内に積層される場合は、その上層は、指等のタッチがタッチ導電領域に導通される材料で形成する必要がある。2)の場合、少ない面積で容量を有する方法として、所定以上の長さの導線を配線することである。
そこで、導線の太さがどのように保有容量に影響するかの実験を行った。
図140に示すように、直径8mmのメッキ導電体で制作した導電タップに接続された、導線の太さと長さで保有する容量の比較を行った。容量の比較は、EETI社のタッチパネルコントローラーから出力される容量に相当する強度を計測して比較した。同時に、スマホ( i-PHON:手に持った場合と木の机に置いた場合)とタブレット( i-PAD:スチールと木の机に置いた場合)について、導電タップの容量検知の可否を確認した。本実験は、カップリング等が生じないように、導電タップから鉛直方向に木製(絶縁物)の支持棒を取付、その支持棒に沿うように絶縁テープで固定し測定した。導線の直径は、0.07mm,0.3mm,1.0mmの3種で、長さ40cmの導線を、1cm づつカットして強度を測定した。なお、導線には、指を触れないように実験し、導線が保有する容量(強度)の変化をタッチパネルで測定した。その結果、図141のように、導線が長くなるほど検知容量に相当する強度が漸増する。導線の長さが20cmから2倍の40cmに延長されることにより、導線が保有する強度(容量に相当する)は、約1.3~1.5倍程度に増加することが確認された。一方、 3種の太さの導線で導線の長さによる強度の比較は、長さによって多少のばらつきはあるものの、太さの変化が導線が保有する容量に大きな影響が無いことが分かった。スマホおよびタアブレットによる導電タップの容量検知の可否に関して、確実に検知する導線の長さは、
(1)スマホを手に持った場合:導線の直径が0.07mmでは29cm, 0.3mmでは23cm, 1.0mmでは27 cm となった。
(2)スマホを木の机に置いた場合:導線の直径が0.07mmでは31cm, 0.3mmでは34cm, 1.0mmでは29 cm となった。
(3)タブレットをスチールの机に置いた場合:導線の直径が0.07mmでは39cm, 0.3mmでは34cm, 1.0mmでは31 cm となった。
(4)タブレットを木の机に置いた場合:導線の直径が0.07mmでは40cm, 0.3mmでは39cm, 1.0mmでは34 cm となった。
上記の結果は、若干、予想に反するばらつきがあるのは、特に0.07mmが超極細のため、実験の難易度が高かったために生じた誤差と思われる。また、1mm導線も太すぎて、導電タップとの半田付け等で一部正確性を欠いており、若干の誤差が発生したと思われる。0.3mmに関しては、最もスムーズに実験ができており、十分適正な実験結果と思われる。いずれにしても、太さによって保有容量が大きく変化しないのは実証された。
上記の実験に対して、実際にカードに配線した場合はカップリング等により検知する容量が増える傾向にあり、製品化する試作のカードで導線の長さによる実験を実施した。配線とタッチパネル面が近接(0.6~0.8mm程度)するため、導線によるカップリングの影響を大きくしないため、導線の太さは0.1mmとし、指による導通はしない。
図142で示す導線の配線で、少しづつ導線をカットして実験を実施すると、(1)スマホを手に持った場合、(2)スマホを木の机に置いた場合、(3)タブレットを木の机に置いた場合、(4)タブレットをスチールの机に置いた場合に、ID領域に4個の導電タップを配置したカードをタッチパネル画面に載置して、各導電タップの検知認識率を計測した。配線パターンの長さを変えて、画面上への反応を観測し記録した。評価は正常上表示を5点とし、次のように減点法で行った。・10回試行して反応が半分以下;-3点、・反応が遅い;-1点、・反応に1秒程度かかる;-2点、・反応に1~3秒程度かかる;-3点、その結果、図143のように、4個の導電タップが、タッチパネルの水平および/または垂直に並ばない限り、(1)では8.4cm以上、(2)では12.5cm以上、(3)では14.4cm以上、(4)では10.4cm以上で全ての導体を検知する認識率は100%となった。本実験において、4個の導電タップの容量をEETI社のタッチパネルコントローラーから出力される容量に相当する強度を計測して、導線の長さによる変化を計測した。その結果は、図144のように、導線の長さが25cm以上は、導線を長くしても強度の変化がないことが分かった。計測結果は、導電タップによりばらつきがあるので、強度は4個の平均値とした。タッチパネルにカードを載置する際に、導電タップが、タッチパネルの水平および/または垂直に並ばないように、導電パターンを設定すればよい。なお、導電タップが水平および/または垂直に並んだ場合は、導線の長さを長くしてもタッチパネルは当該導電タップは、正常に検知できない。このような利用条件下で、導電パターンを形成する場合、導電タップに接続される導線の配線の延長は、25cm以上を設計条件とするのが望ましい。なお、(1)~(4)のいづれかで利用を限定する場合や、業務用・産業用タッチパネルで限定する場合は、対応タッチパネルで導電の長さを設計条件としてもよい。なお、カードのように平面に配線した場合、導電が太くなることにより、カップリングにより導電タップを検知する容量が極端に増加し、正しく認識できない場合が発生する。しかし、導線に指等で導通させない場合はその影響は少ない。なお、配線方法において、波状や格子状に配線すると、導電の長さに対する容量保有の効果は減少する。
(3)ID領域において、カード内に中空部(空気層または、極めて誘電率が低い層で形成)を設けると、ID領域内で、導電タップが設けられていない領域を指等でタッチしても、タッチパネルが検知しないようにすることが可能である。少なくとも0.4mm以上の空気層を設ければ、導電タップを検知しない。しかし、カードが撓まないように一定間隔で柱を設ける場合は、当該柱を形成する材料およびサイズ・形状と柱の間隔により、柱を経由してタッチした指等から容量を検知する場合があり、注意を要する。少なくとも、柱は、矩形であれば2×2mm程度以下、円形であれば、直径3mm程度以下とし、隣り合う柱の端部間の距離を5~6mm程度以上離すのが望ましい。なお、柱は非導電体とし誘電率が低い方が望ましい。
[C-CARDの基本機構]
(1)カードは、裏面または、カードを形成する積層された所定の層に所定のサイズの円形、楕円、多角形等の任意の形状で形成された導電タップが、所定の配置パターンで複数配置しIDコードが定義される。カードをタッチパネル上に載置する領域は、ディスプレイを有するタッチパネルで表示または、タッチパネル上の少なくとも一部に直接印刷または印刷されたシートが少なくとも一部に貼り付けられて、カード載置領域が明示されていてもよい。カード載置領域において、カードの向きを所定の方向に定めて載置されるように明示される場合は、IDコードを定義する際に導電タップの配置は、カードの向きを定義することなく配置パターンを設定してもよい。カードの向きが明示されない場合は、どのようにカードが載置されてもIDコードを定義する配置パターンが一意のパターンとして、認識できるパターンでなければならない。なお、導電タップの配置パターンに加えて、導電タップを異なるサイズ・形状で形成し、IDコードを増加させてもよい。その場合、タッチパネルは、導電タップのサイズや形状を認識できなければならない。タッチパネルが上記、導電タップを検知して、導電パターンの配置および/または導電タップのサイズ・形状からIDコードを認識すると、所定の方法でIDコードの認証を実施する。
(1)カードは、裏面または、カードを形成する積層された所定の層に所定のサイズの円形、楕円、多角形等の任意の形状で形成された導電タップが、所定の配置パターンで複数配置しIDコードが定義される。カードをタッチパネル上に載置する領域は、ディスプレイを有するタッチパネルで表示または、タッチパネル上の少なくとも一部に直接印刷または印刷されたシートが少なくとも一部に貼り付けられて、カード載置領域が明示されていてもよい。カード載置領域において、カードの向きを所定の方向に定めて載置されるように明示される場合は、IDコードを定義する際に導電タップの配置は、カードの向きを定義することなく配置パターンを設定してもよい。カードの向きが明示されない場合は、どのようにカードが載置されてもIDコードを定義する配置パターンが一意のパターンとして、認識できるパターンでなければならない。なお、導電タップの配置パターンに加えて、導電タップを異なるサイズ・形状で形成し、IDコードを増加させてもよい。その場合、タッチパネルは、導電タップのサイズや形状を認識できなければならない。タッチパネルが上記、導電タップを検知して、導電パターンの配置および/または導電タップのサイズ・形状からIDコードを認識すると、所定の方法でIDコードの認証を実施する。
(2)タッチパネルによるID領域に配置される導電タップは、1)人の指や所定の導体から導通(カード上に形成された導線や面状の導体に直接、人の指や所定の導体が触れて信号を導通させる場合および、カード上に形成された導線や面状の導体を非道電材料で被覆した領域に交流信号またはパルス信号を伝播させることを指し、以下同様とする)がされて容量を検知する場合と、2)導電タップおよび導電タップに接合される導電体自らが指等のタッチ無くして、カードを載置するだけでタッチパネルが検知する閾値以上の容量を保有して検知する場合がある。1)の場合、複数の導電タップから導線が配線され所定のタッチ領域に2次元状(波状や格子状等どのような2次元配線でもよい)に導線を配線するか、導電シートや印刷により形成される導電面を配置して、タッチ導電領域を形成し、指等でタッチすればよい。当該タッチ領域は複数設けてもよい。なお、図36~40、図43のように、ID領域内部に1以上のタッチ領域を設けてもよい。
導線配線はメッキや導電インクによる印刷等、どのような方法で形成してもよい。導電タップ同士を導線で接続して、その延長上にタッチ導電領域に接続してもよい。また、形成された導電配線や導電面は、カード表面に形成されてもよいし、カード内に積層されてもよい。カード内に積層される場合は、その上層は、指等のタッチがタッチ導電領域に導通される材料で形成する必要がある。2)の場合、少ない面積で容量を有する方法として、所定以上の長さの導線を配線することである。
そこで、導線の太さがどのように保有容量に影響するかの実験を行った。
導線配線はメッキや導電インクによる印刷等、どのような方法で形成してもよい。導電タップ同士を導線で接続して、その延長上にタッチ導電領域に接続してもよい。また、形成された導電配線や導電面は、カード表面に形成されてもよいし、カード内に積層されてもよい。カード内に積層される場合は、その上層は、指等のタッチがタッチ導電領域に導通される材料で形成する必要がある。2)の場合、少ない面積で容量を有する方法として、所定以上の長さの導線を配線することである。
そこで、導線の太さがどのように保有容量に影響するかの実験を行った。
図X1に示すように、直径8mmのメッキ導電体で制作した導電タップに接続された、導線の太さと長さで保有する容量の比較を行った。容量の比較は、EETI社のタッチパネルコントローラーから出力される容量に相当する強度を計測して比較した。同時に、スマホ( i-PHON:手に持った場合と木の机に置いた場合)とタブレット( i-PAD:スチールと木の机に置いた場合)について、導電タップの容量検知の可否を確認した。本実験は、カップリング等が生じないように、導電タップから鉛直方向に木製(絶縁物)の支持棒を取付、その支持棒に沿うように絶縁テープで固定し測定した。導線の直径は、0.07mm,0.3mm,1.0mmの3種で、長さ40cmの導線を、1cm づつカットして強度を測定した。なお、導線には、指を触れないように実験し、導線が保有する容量(強度)の変化をタッチパネルで測定した。その結果、図X2のように、導線が長くなるほど検知容量に相当する強度が漸増する。導線の長さが20cmから2倍の40cmに延長されることにより、導線が保有する強度(容量に相当する)は、約1.3~1.5倍程度に増加することが確認された。一方、 3種の太さの導線で導線の長さによる強度の比較は、長さによって多少のばらつきはあるものの、太さの変化が導線が保有する容量に大きな影響が無いことが分かった。スマホおよびタアブレットによる導電タップの容量検知の可否に関して、確実に検知する導線の長さは、
(1)スマホを手に持った場合:導線の直径が0.07mmでは29cm, 0.3mmでは23cm, 1.0mmでは27 cm となった。
(2)スマホを木の机に置いた場合:導線の直径が0.07mmでは31cm, 0.3mmでは34cm, 1.0mmでは29 cm となった。
(3)タブレットをスチールの机に置いた場合:導線の直径が0.07mmでは39cm, 0.3mmでは34cm, 1.0mmでは31 cm となった。
(4)タブレットを木の机に置いた場合:導線の直径が0.07mmでは40cm, 0.3mmでは39cm, 1.0mmでは34 cm となった。
(1)スマホを手に持った場合:導線の直径が0.07mmでは29cm, 0.3mmでは23cm, 1.0mmでは27 cm となった。
(2)スマホを木の机に置いた場合:導線の直径が0.07mmでは31cm, 0.3mmでは34cm, 1.0mmでは29 cm となった。
(3)タブレットをスチールの机に置いた場合:導線の直径が0.07mmでは39cm, 0.3mmでは34cm, 1.0mmでは31 cm となった。
(4)タブレットを木の机に置いた場合:導線の直径が0.07mmでは40cm, 0.3mmでは39cm, 1.0mmでは34 cm となった。
上記の結果は、若干、予想に反するばらつきがあるのは、特に0.07mmが超極細のため、実験の難易度が高かったために生じた誤差と思われる。また、1mm導線も太すぎて、導電タップとの半田付け等で一部正確性を欠いており、若干の誤差が発生したと思われる。0.3mmに関しては、最もスムーズに実験ができており、十分適正な実験結果と思われる。いずれにしても、太さによって保有容量が大きく変化しないのは実証された。
上記の実験に対して、実際にカードに配線した場合はカップリング等により検知する容量が増える傾向にあり、製品化する試作のカードで導線の長さによる実験を実施した。配線とタッチパネル面が近接(0.6~0.8mm程度)するため、導線によるカップリングの影響を大きくしないため、導線の太さは0.1mmとし、指による導通はしない。
図??で示す導線の配線で、少しづつ導線をカットして実験を実施すると、(1)スマホを手に持った場合、(2)スマホを木の机に置いた場合、(3)タブレットを木の机に置いた場合、(4)タブレットをスチールの机に置いた場合に、ID領域に4個の導電タップを配置したカードをタッチパネル画面に載置して、各導電タップの検知認識率を計測した。その結果、図X3のように、導電タップが、タッチパネルの水平および/または垂直に並ばない限り、(1)では??cm以上、(2)では??cm以上、(3)では??cm以上、(4)では??cm以上で全ての導体を検知する認識率は100%となった。タッチパネルにカードを載置する際に、導電タップが、タッチパネルの水平および/または垂直に並ばないように、導電パターンを設定すればよい。なお、導電タップが水平および/または垂直に並んだ場合は、導線の長さを長くしてもタッチパネルは当該導電タップは、正常に検知できない。このような利用条件下で、導電パターンを形成する場合、導電タップに接続される導線の配線の延長は一定の余裕を持って??cmを設計条件とするのが望ましい。なお、(1)~(4)のいづれかで利用を限定する場合や、業務用・産業用タッチパネルで限定する場合は、対応タッチパネルで導電の長さを設計条件としてもよい。なお、カードのように平面に配線した場合、導電が太くなることにより、カップリングにより導電タップを検知する容量が極端に増加し、正しく認識できない場合が発生する。しかし、導線に指等で導通させない場合はその影響は少ない。なお、配線方法において、波状や格子状に配線すると、導電の長さに対する容量保有の効果は減少する。
(3)ID領域において、カード内に中空部(空気層または、極めて誘電率が低い層で形成)を設けると、ID領域内で、導電タップが設けられていない領域を指等でタッチしても、タッチパネルが検知しないようにすることが可能である。少なくとも0.4mm以上の空気層を設ければ、導電タップを検知しない。しかし、カードが撓まないように一定間隔で柱を設ける場合は、当該柱を形成する材料およびサイズ・形状と柱の間隔により、柱を経由してタッチした指等から容量を検知する場合があり、注意を要する。少なくとも、柱は、矩形であれば2×2mm程度以下、円形であれば、直径3mm程度以下とし、隣り合う柱の端部間の距離を5~6mm程度以上離すのが望ましい。なお、柱は非導電体とし誘電率が低い方が望ましい。
上記の実験に対して、実際にカードに配線した場合はカップリング等により検知する容量が増える傾向にあり、製品化する試作のカードで導線の長さによる実験を実施した。配線とタッチパネル面が近接(0.6~0.8mm程度)するため、導線によるカップリングの影響を大きくしないため、導線の太さは0.1mmとし、指による導通はしない。
図??で示す導線の配線で、少しづつ導線をカットして実験を実施すると、(1)スマホを手に持った場合、(2)スマホを木の机に置いた場合、(3)タブレットを木の机に置いた場合、(4)タブレットをスチールの机に置いた場合に、ID領域に4個の導電タップを配置したカードをタッチパネル画面に載置して、各導電タップの検知認識率を計測した。その結果、図X3のように、導電タップが、タッチパネルの水平および/または垂直に並ばない限り、(1)では??cm以上、(2)では??cm以上、(3)では??cm以上、(4)では??cm以上で全ての導体を検知する認識率は100%となった。タッチパネルにカードを載置する際に、導電タップが、タッチパネルの水平および/または垂直に並ばないように、導電パターンを設定すればよい。なお、導電タップが水平および/または垂直に並んだ場合は、導線の長さを長くしてもタッチパネルは当該導電タップは、正常に検知できない。このような利用条件下で、導電パターンを形成する場合、導電タップに接続される導線の配線の延長は一定の余裕を持って??cmを設計条件とするのが望ましい。なお、(1)~(4)のいづれかで利用を限定する場合や、業務用・産業用タッチパネルで限定する場合は、対応タッチパネルで導電の長さを設計条件としてもよい。なお、カードのように平面に配線した場合、導電が太くなることにより、カップリングにより導電タップを検知する容量が極端に増加し、正しく認識できない場合が発生する。しかし、導線に指等で導通させない場合はその影響は少ない。なお、配線方法において、波状や格子状に配線すると、導電の長さに対する容量保有の効果は減少する。
(3)ID領域において、カード内に中空部(空気層または、極めて誘電率が低い層で形成)を設けると、ID領域内で、導電タップが設けられていない領域を指等でタッチしても、タッチパネルが検知しないようにすることが可能である。少なくとも0.4mm以上の空気層を設ければ、導電タップを検知しない。しかし、カードが撓まないように一定間隔で柱を設ける場合は、当該柱を形成する材料およびサイズ・形状と柱の間隔により、柱を経由してタッチした指等から容量を検知する場合があり、注意を要する。少なくとも、柱は、矩形であれば2×2mm程度以下、円形であれば、直径3mm程度以下とし、隣り合う柱の端部間の距離を5~6mm程度以上離すのが望ましい。なお、柱は非導電体とし誘電率が低い方が望ましい。
[実施形態-C-CARDの機構(薄型上板+凹凸底板)]
図56から図71により、実施形態39に係る装置110ABを説明する。本実施形態の装置110ABは、実施形態37、実施形態38等と同様、薄板状で電池を用いない装置である。上記実施形態1等と同様、薄板を平面視した面のうち、タッチパネルに近接または接触する面を作用面と呼ぶ。また、作用面の反対面を上面と呼ぶ。装置110ABの作用面および上面はともに、実施形態37、実施形態38等と同様のID領域とタッチ領域を有する。また、以下では、ID領域の素子111とタッチ領域のタッチポイントとを導体とよび、ID領域の素子111とタッチ領域のタッチポイントの形状および配置によって形成される平面形状を導体パターンと呼ぶ。
図56から図71により、実施形態39に係る装置110ABを説明する。本実施形態の装置110ABは、実施形態37、実施形態38等と同様、薄板状で電池を用いない装置である。上記実施形態1等と同様、薄板を平面視した面のうち、タッチパネルに近接または接触する面を作用面と呼ぶ。また、作用面の反対面を上面と呼ぶ。装置110ABの作用面および上面はともに、実施形態37、実施形態38等と同様のID領域とタッチ領域を有する。また、以下では、ID領域の素子111とタッチ領域のタッチポイントとを導体とよび、ID領域の素子111とタッチ領域のタッチポイントの形状および配置によって形成される平面形状を導体パターンと呼ぶ。
本実施形態では、上板と底板の2枚で形成され、ID領域に多くのパターン配置をするために、ID領域の素子111とタッチ領域のタッチポイントとを含む導体パターン毎に金型を製作しなくてもよいように、設計および工法、材料を用いる。図56(a)のように、上板は、非道電性の高いシートもしくは成型板とし、貼り合わせた際に撓まないようにする。そのためには、硬質であるか、または伸縮しない材料を使用する。タッチパネルが容量、電界等の物理量を検知し易くするためにはタッチパネルとカードの接触面は平面を保持できるような材料で、図56(c),(d)の底板を成型するのが望ましい。特に、タッチパネル上でカードを回転および/または移動させない静止状態で使用する場合は、タッチパネルに張り付くような密着性の高い非導電材料を使用するのが望ましい。
様々なIDを示す導体パターンに対応するため、図56(a),(b),(c)のように、底板に導体(導電タップ)が配置される候補の個所の中心の上方の上板および底板には、導体と配線を繋ぐスルーホールTH1用の穴を設けることが望ましい。これらの穴は成型時に穴を空けてもよいし、成形後に、必要個所に穴を空けてもよい。なお、スルーホール用の穴は、直径0.3~1.0mm程度を必要とする。一方、機構によっては、図77,図85から図296等のように、上板に穴を空けなくてもよい場合がある。上板および底板の材料の誘電率が十分に高く、IDを示す導体パターン(素子111の配列)に、タッチパネルが検知できる程度の十分な静電容量を形成できる場合があるからである。なお、本実施形態では、底板のタッチ領域の12か所にはスルーホールTH2用の穴が設けられる。製造工程は、40cm×50cm程度以上の版で成型し、導電インクによる印刷やメッキ等で配線を実施し、貼り合わせ後に、スルーホールを導電インクで充填するのが望ましい。貼り合わせる前に上板と底板を導通させるスルーホールを設ける場合は、両者のスルーホールが繋がるように接点が設けられる。カード表面と裏面の印刷は、上板は厚さが0.2~0.3mmであり、各種印刷機で扱えることから直接印刷できる。底板は厚いため、別途白色シートに印刷して底板の裏面に貼り付けるのが望ましい。なお、導電タップ(素子111)や配線、接点を目隠しする必要がある場合は、白色シート(グラフィックによっては他の色でもよい)で目隠しし、その上にグラフィックを印刷して印刷シートを制作するのが望ましい。印刷シートは、インク層と接着層を含めて、0.1~0.15mm程度以内とし、導電タップ(素子111)の検知に影響ないようにしなければならない。さらに、指による導通を実施する場合は、印刷シートの厚さは指からの導通を可能とするために、接着層を含め0.005~0.015mm程度以内が望ましい。なお、直接上板に印刷するのが最も導通性が高い。製造工程は、コストを十分に考慮し、上板と底板に、配線、接点、スルーホール、導電タップ等を形成し、印刷または印刷シートの貼り合わせを適正な順番で実施し、上板と底板を貼り付けた後に、カードサイズに裁断するのが望ましい。なお、素子111を導電タップ、あるいは単にタップともいう。
図56(b),(c)の底板の厚さは例えば、0.6mm~0.8mmであり、ID領域に、横方向7列、縦方向8列の56個の導電タップ配置のためのスルーホール用の柱2mm×2mmの柱が、6mm間隔で設けられている(ID領域柱)。これらの柱の寸法と個数は設計条件であり、柱およびスルーホールを介して配線と接続される導電タップ(素子111)の個数は任意である。6mm間隔は、配置される導電タップ以外の位置を指タッチした場合は、検知される可能性が大きいが、導電タップ配置の候補を多くするために6mm間隔としている。このようにIDパターン以外の容量検知は、タッチパネル側のアプリで誤認としてエラー処理する。本来であれば、8mm程度の間隔でスルーホール用の柱を設けるのが望ましい。もっとも、量産工程において、導電タップ配置の候補にスルーホール付き柱を成型しなくても、都度、任意の位置に成型できる製造工程があれば、所定の間隔で柱を配置する必要はない。その場合は、カードが撓んだり、指の押し圧によりへこんだりしないための支柱を設ければよい。柱の周囲の領域には、例えば、深さ0.4~0.5の溝(上板と底板の間の空洞)が設けられている。この溝は、最も誘電率(1)の低い空気層を設けることになり、指のタッチや上板の配線・接点によるカップリングを装置110ABからの物理量変化としてタッチパネルが誤認しないようにし、ID領域の導電タップのみを正しく検知するためのものである。柱は、円形や多角形でも構わないが、できるだけ断面寸法が小さい方が望ましい。なぜなら、指で上板をタッチした際に、柱のサイズが大きいと指の容量を、柱を通じて、タッチパネルが検知してしまうおそれがあるからである。本来、ID領域は、カードを特定する導電パターン(素子111の配列)が配置されているため、当該配置以外の位置を指でタッチして検知されると導体パターンで定義されるIDの誤認を生じるからである。もちろん、タッチパネル側のパターン認識で、あり得ない位置の導体タップの検知はエラーとしているが、カードを指で触る度に、エラーが頻繁に生じて正常に稼働できなくなってしまう。そこで、スルーホール用の柱はできるだけ小さく、断面形状が矩形の場合には、2×2mm程度以内、断面形状が円形の場合には、直径3mm程度以内とするのが望ましい。但し、当該柱が小さくても、柱の間隔が狭いと、指タッチした際に複数個の柱を介して1個の導体として、タッチパネルが容量を検知する場合があり、少なくとも柱端部の間隔が4~6mm以上距離を置くことが望ましい。この距離の大小は、上板の厚さや、底板の空隙(溝の深さ)や底板の誘電率の特性にも大きく影響される。上記の空隙を設けると、 底板の厚さは0.2~0.3mmであり、この厚さはカード底面の平面性を保つための非道電性の硬質な熱硬化性樹脂で成型できる。さらに、底面に導電タップを配置する場合は、導電タップの目隠しのため白色(グラフィックによっては他の色でもよい)等のシートを貼り付ける際に、十分に平面を保つための圧着をすることが望ましい。
タッチ領域には、底面に配置される、横方向4列、縦方向3列の12個の導電タップを配置するめのスルーホールTH2用およびカードが撓まないようにするための柱(タッチ領域柱)が、横方向14mm,縦方向12mm間隔で設けられている。この柱はタッチポイントの柱とも呼ばれる。
柱の形状は、図56(b)では断面が円形であり、直径3mm~8mm程度が望ましい。スルーホールを設ける場合は、ID領域と同じく柱断面の直径は3mm程度で構わないが、スルーホールを設けない場合は指の容量を検知できるように柱断面の直径は8mm程度が望ましい。図56(c)では柱の形状は矩形であり、断面寸法は2×2mm~7×7mm程度が望ましい。スルーホールを設ける場合は、ID領域と同じく柱断面の寸法は2×2mm程度で構わないが、スルーホールを設けない場合は指の容量を検知できるように柱断面の寸法は7×7mm程度が望ましい。図56(b), (c)のタッチ領域には、図に例示した4行3列=12個のタッチポイントの柱以外に、カードが撓まないように適宜、どのような形状の柱を設けてもよい。但し、12か所のタッチポイント以外に指を触れた場合に、タッチパネルが検知しないような柱の大きさと配置間隔を十分考慮しなくてはならない。なお、上記タッチポイント以外の領域は、ID領域と同様に深さ0.4~0.5mmの溝が設けられており、その機能はID領域と同一である。ここで、スルーホールを設けない柱の活用には、下部の導電タップを使用しない方法も含んでおり、これにより足りない容量は、上板に配置した指接点や配線によるカップリングを有効に利用する。
カード表面の配線や指接点等を目隠しするには、前述したように、グラフィックを印刷できる白色(グラフィックによっては他の色でもよい)等のシートを貼り付ける。白色シートは指からの導通を可能とするために 接着層を含め0.005~0.015mm程度以内が望ましい。支障があるのは、利用者の指が隣接するタッチポイントの指接点を同時に触れて、タッチパネルが2個のタッチ領域の導電タップを検知することであるが、図56に示すようにタッチ領域では、十分な間隔(例えば、縦12mm,横14mm間隔)で導電タップが配置されており、同時にタッチできないように設計されている。導通用の導電体配置により、スルーホールを介してタッチ領域の導電タップに通電され、タッチした位置を確実に検知できる。なお、導通によるID領域の導電タップとタッチした直下のタッチ領域の導電タップだけを、タッチパネルが検知できるように、リング状の導電体と指接点間は、1mm程度以上離反させて両者間で導通しないようにすることが望ましい。ここでは、リング状の導電体と円形の指接点を示したが、ID領域への導通のための導電体と導電タップ用の指接点間で導通されなければ、楕円形、多角形等、どのような形状や組み合わせでも構わない。
図57(a)の上板の上面には、ID領域の導電タップに導通するためのリング状の導伝体114C(例えば、直径6mm)が設けられている。その中央には、タッチ領域の導電タップに導通するための指接点(矩形 1.0×1.0~2.0×2.0程度または直径1.5~3mm程度)が設けられている。直径6mm程度のタッチ領域をタッチすると、図57(b)と同図(c)の指接点およびスルーホールを介して、図57(d)の直下に配置されている導電タップ(素子111)に導通するのと同時に、ID領域に配置された導電タップ(素子111)4個に導通され、タッチパネルによって全部で5個の素子111が検知される。配線の延長は、タッチ領域の固定された配線だけで25cm以上あり、??pF以上の容量を有し、タッチパネルが検知する閾値以上の容量を有し、iPHON(登録商標)およびiPAD(登録商標)でも装置110ABをタッチパネルに載置しただけでID領域の導電タップ4個を検知できることが確認されている。図では、この20cm以上の配線はすだれ状となっているが、格子状、螺旋状等、どのような配線であっても構わない。なお、本実施形態の情報機器200等、例えば、スマートフォンでは、装置110ABによるタッチパネルへの載置等の操作から10秒経過すると、タッチパネルが検知する物理量(例えば、静電容量)の閾値が変動し、非検知となるが、タブレットでは時間無制限で導電タップの検知を継続できることが確認されている。そこで、以下では、スマートフォンのタッチパネルに装置110ABを載置する等の操作を行った直後に、タッチパネルが物理量検知の有無を判定するときの閾値を第1の閾値とよぶ。また、この操作から約10秒経過経過に、設定される閾値を第2の閾値と呼ぶ。第2の閾値は第1の閾値より高いことが確認されている。
図57(b)の上板内部には、0.3~1.0mmのスルーホールが形成され、指接点あるいはリング状導体114Cへの指のタッチにより、利用者の指が導電タップ(素子111)に導通される。図57(c)のように、底板上面には、高さ0.4~0.5mmの柱の内部にスルーホールが設けられ、図57(d)のように、底板下面に配置されたID領域の4個の導電タップに導通される。タッチ領域には、縦12mm,横14mm間隔で導電タップを配置しており、当該導電タップはいずれも直径8mm程度である。直径8mmの導電タップは概ね指のタッチの面積(接した最大長)に相当している。
さらに、指接点は、縦横の比が若干横長になっており、これは人の指が接触する場合、その接面領域が若干横長となるからである。これにより、隣り合う指接点を同時に触れないようにする。この12個のタッチ領域には各々異なったアイコンが印刷されており、その内1個のタッチ領域をタッチすると、 ID領域の4個の導電タップに加え1個の導電タップが検知され、装置110ABに印刷された画像に関連するアイコンで特定されたアプリケーションの実行または、アイコンで特定されたコンテンツを閲覧できる。上板と底板の接着前に両者のスルーホールを設けた場合は、適正に導通を確保するために、上板のスルーホールと底板のスルーホールの接触点に矩形 1.0×1.0~2.0×2.0程度または直径1.5~3mm程度の接合接点を設けるのが望ましい。
一方、上板と底板を接着した後に、スルーホール用の穴を空け、導電インクを充電すれば、確実に導電性の高いスルーホールを設けることができる。上板上面において、図57(a)の配線と指接点を目隠しするためには、指からの導通を可能とするために接着層を含め0.005~0.015mm程度以内の白色シート(他の色でもよい)を貼り付けることが望ましい。リング状の導電体114Cの円周形状の線幅が狭い場合、指からリング状の導電体114Cに導電されない可能性がある。そこで、指からの導通を高めるため、図57(a)の下部に示すようにリング状の導電体114Cの円周形状の線幅を広くし、形状をドーナッツ状にして、面積を大きくする。
一方、12個のタッチ領域の中央部分(各タッチポイント)に、アイコンを印刷した導電材料で成型した直径6~10mm,矩形5×5mm~8×8mm程度のボタンを配置してもよい。隣り合うボタンは1mm以上の間隔を空けて互いに導通しないようにしておけばよい。ただし、導電ボタンの面積が広すぎると、カップリングを起こし検知する容量の範囲が過大になり、エラーとなったり、タッチした位置と検知した位置が一致しない場合が発生するため、ボタンのサイズは十分に注意する必要がある。ボタンに使用する導電材料の導電性で制御してもよい。
なお、ボタンと指接点に若干の隙間を設けて、指で押圧した領域だけが、カード配線部分と接触し導通させる。12個の導電ボタンは、非道電性の材料で形成したシート上に配置するのが望ましい。ただし、シートの導電ボタンの下部は、導通できるように穴を空けてなければならない。なお、導電性のボタンと非道電性のシートは、多重成型により一体成型してもよい。さらに、導電性の強弱の制御(導電材料の選択)で前述のカップリングの影響による誤認を誘発しなければ、比較的弱めの適正な導電性を有する材料で、ボタンとシートを一体成型してもよい。なお、図57(c),(d)は、後述の上板図272~図71の底板として使用するが望ましい。
一方、ゲームやセキュリティのための各タッチ領域のタッチの誘導のために、所定のタッチ領域にタッチパネルから誘導光を発光してもよい。これをユーザが視認し易いように、タッチ領域下部の誘導柱を半透明にしたり、誘導柱内に中空部を設けてもよい。また、図57(d)に配置される導電タップ(素子111)で誘導光で遮光される場合は、導電タップをドーナツ状にしてもよい。
図58は、図57に対して、両図の(a)の上板の導線の配置を変更したものである。図58(a)のように、上板において、ID領域の導電タップ上の配線を波状の密集部分を形成することにより、より多くの容量を保有することができる。つまり、スルーホールによって導電タップに接続される配線の長さが波状の密集部分を形成することによって増加する結果、タッチパネルが検知する導電タップと配線の静電容量が増加する。その結果、タッチパネルにカードを載置して指を触れなくても、タッチパネルが4個の導電タップを検知し易くすることができる。また、波状の配線の下部にはカップリングにより、さらに検知容量を高める効果がある。これにより、前述のiPHON(登録商標)やiPAD(登録商標)で、第2の閾値になっても、容量を検知し続けるようにするためである。波状の配線の密集部分は、多重丸や螺旋状、格子状であってもよい。
図59は、図58に対して、両図の(a)の上板の導線の配置を変更したものである。図59(a)のように、ID領域の導電タップ上の配線に導電タップと同様な導電体114Bを配置することにより、より多くの容量を保有し、特にカップリングにより、さらに検知容量を高める効果がある。
図59は、図58に対して、両図の(a)の上板の導線の配置を変更したものである。図59(a)のように、ID領域の導電タップ上の配線に導電タップと同様な導電体114Bを配置することにより、より多くの容量を保有し、特にカップリングにより、さらに検知容量を高める効果がある。
図60は、図58に対して、両図の(a)の上板の導線の配置を変更したものであり、ID領域とタッチ領域を接続しないで、矩形の配線とID導電タップ上の配線(25cmを十分に超えるだけの配線)だけで、タッチパネルにカードを載置して指を触れなくても4個の導電タップ(図57(d)の素子111参照)を検知する設計である。これを実現するためには、タッチパネルとの密着性が大きな課題であり、底板の下面が平面を維持する必要がある。
図61は、図60に対して、両図の(a)の上板の導線の配置を変更したものであり、タッチパネルに例えばカード状の装置110ABを載置し、ユーザの指が装置110ABに触れなくても、情報機器200のタッチパネルが底板下面の4個の導電タップ(図57(d)の素子111参照)を検知する設計である。図61(a)のように、ID領域の導電タップ上の配線を導電タップと同様な導電体114Bを配置することにより、より多くの容量を保有し、特にカップリングにより、さらに検知容量を高める効果がある。
なお、図60と図61は、ID領域の導電タップとタッチ領域の指接点が導通していないため、カードが変形したり、タッチパネル表面が小さな粉塵等付着していたり、保護シートが旨く貼り付けられていないと、検知する容量が少なくなり、導電タップを認識できない場合があり、注意を要する。
図62は、カード表面に配線や接点等を目隠しするために、貼り付けられる白色等のシート(接着層を含め0.005~0.015mm程度以内)を指でタッチした際に、ID領域に配置した導電タップに接続する配線と指とをシートを介して、タッチパネルからの検出信号である交流信号を導通させる構成を例示する。このため一定の面積を有する導電体を設けることが望ましく、ここでは円形(多角形等どのような形状でもよい)の導電体(指接点114D)を設けている。その結果、タッチパネルからの交流センサ信号をシートに導通させて、タッチパネルがID領域の導電タップ(素子111)を検知できるようにする。なお、この下部には、上板を介して、円形(多角形等どのような形状でもよい)の導電体を配置して、底板は図57の機構にしてもよいし、図71(c)のように当該導電体と接着する直径8mm程度の誘電率の高い誘電柱が形成し、指タッチにより誘電柱の上部に配置した導電体によるカップリングも生じ、タッチパネルが検知できる容量とすることができる。ここで、図62(a)に配置された導電体114Dを指で触れた場合、配線WRを介して他のタッチ領域の導電体114Dに導通されても、指による直接のタッチではないため、下部の誘電柱を介して、容量を検知するほどにはならない。ただし、上板および底板の厚さや材料、タッチパネルの機種、使用環境により容量を検知できる場合もある。また、ID領域には、図59(a)、図61(a)のように、ID領域の導電タップ上の配線に導電タップと同様な導電体を配置することにより、より多くの容量を保有し、特にカップリングにより、さらに検知容量を高める効果がある。
図63のタッチ領域は図62(a)(b)と同一であり、同一の機能を有する。一方、ID領域の底板および上板の下面は、図57(a)の配線と同一であるが、ID領域の上板上面上で底板下面のID領域の導電タップ(図57(d)の素子111)直上の位置には、導電体114Bが配置される。すなわち、ID領域の導電タップ上の同図上板の下面に図63(a)の上板上面の配線WRからスルーホールTHを介して導電タップと同様な導電体114Bを図63(b)のように、上板下面に導電体114Bを配置する。この配置により、導電体114Bから底板下面までの距離を短縮してさらにカップリングの影響を及ぼし、検知容量を高める効果がある。
図63のタッチ領域は図62(a)(b)と同一であり、同一の機能を有する。一方、ID領域の底板および上板の下面は、図57(a)の配線と同一であるが、ID領域の上板上面上で底板下面のID領域の導電タップ(図57(d)の素子111)直上の位置には、導電体114Bが配置される。すなわち、ID領域の導電タップ上の同図上板の下面に図63(a)の上板上面の配線WRからスルーホールTHを介して導電タップと同様な導電体114Bを図63(b)のように、上板下面に導電体114Bを配置する。この配置により、導電体114Bから底板下面までの距離を短縮してさらにカップリングの影響を及ぼし、検知容量を高める効果がある。
通常、カードは高品位のグラフィックが印刷される場合が一般的である。本実施形態のようにタッチ領域は、機能優先であり、さほどグラフィックに拘らなくてもよい場合が多い。以下、図64~図71は、タッチ領域以外の領域に高品位のグラフィックを直接印刷したり、高品位の印刷済みシートをカードに貼り付けた際に、導線やスルーホール等が透けて見えたり、凹凸が生じないように、上板上面には何も設けず、下面に配線や接点を設けた実施例である。ただし、いずれも上板の上面と下面の両方に配線および/または導電体を配置するため、コスト高になる。
図64および図65は、図60および図61のID領域の上板上面の配線を、上板下面に配線した実施例である。そのため、上板上面のID領域は、指タッチより導通する機構を設けない。一方、タッチ領域の底板下面の導電タップ(素子111)は、指タッチにより上板上面と導通させるだけでよいため、上板上面はできる限り目立たない指接点を設けるのが望ましい。一方、ID領域には、指から導通がないため、ID領域の配線(カップリング用導電体も含む)や導電タップで容量を保有している。しかし、カードが変形したり、タッチパネル表面が小さな粉塵等付着していたり、保護シートが旨く貼り付けられていないと、導電タップを認識できない場合があり、注意を要する。
図66および図67は、図57および図58のID領域の上板上面の配線を、上板下面に配線した実施例である。これも、タッチ領域以外の領域に高品位のグラフィックを形成させるための機構である。図64および図65と異なるのは、上板上面のリング状の導電体114Cがスルーホール内の導電路を介して上板下面の配線WR、および底板下面ID領域の導電タップと接続される点である。そのため、導電体114Cへの指タッチにより、ユーザがID領域の導電タップに導電されることから、カードとタッチパネルの密着状況や、タッチパネルの検知容量が多少低くても、確実に容量を検知できる機構となっている。ここで、上面にグラフィックを印刷したり、印刷済みシートを貼っても、あまりタッチ領域が目立たないように、上板表面の各タッチ領域の中央に指接点114Aと、その周辺を囲むようにリング状の導電体114Cを設け、リング状導電体114C上にスルーホールを通る導電路を設けて下面の配線WRに接続する。指接点114Aからは直下の導電タップに導通するようにスルーホールを設け、スルーホール内に導電路を形成する。このため、カード表面は各タッチ領域の12所個に対して、指接点114Aとリング状の導電体114Cが目立たないようなデザインで印刷されればよい。場合によっては、タッチ領域のデザインの一環として、指接点114Aとリング状導電体114Cをむき出しにしたり、同系色のグラフィックで印刷してもよい。
図68は、ゲームやセキュリティのための各タッチ領域のタッチの誘導のために、所定のタッチ領域にタッチパネルから誘導光を発光して、これをユーザが視認できる機構である。図68(a)は、指接点をドーナツ状の導電体とし、この導電体にスルーホールを設けているが、図65(a)のようなリング状の導線でもよい。さらに、図68(c)のタッチ領域の底板下面の誘導柱(タッチ領域柱)を半透明にしたり、誘導柱内に中空部を設けて光を透過させ視認できるようにするのが望ましい。なお、導電タップが誘導光で遮光される場合は、図68(d)のように導電タップをドーナツ状にしてもよい。本実施例は、指タッチにより、ID領域の導電タップの導通できない配線となっているが、両者を導通できる配線にしてもよい。例えば、図ZU27~図59、図62~図67にも、ドーナツ状にした導電タップやID領域の導電タップに導通するための導電体等、誘導光が視認できるよう設計が可能である。本実施例の利用分野としては、カード表面にアイコン印刷が無くても、誘導光により、タッチする位置を指示できる。誘導光は、異なる色の発光で選択的に指タッチを誘導してもよい。さらに、点滅の間隔(発光・消灯時間)を変えて、選択的に指タッチを誘導してもよい。設定した光および設定以外の光も同時に発光してもよい。なお、同時に複数タッチしてもよい。エンタメ系としては、次にタッチする位置を指示したり、発光色や光点滅で、アイテムの選択やキャラクターの移動、攻撃の方向、言語等を定めてもよい。セキュリティ系では、ユーザーが発光色や点滅を設定し、ワンタイムパスワードとして、様々な光を、一部または全部のタッチ領域で、時間変化させて発光させて、予め設定した光を選択して当該タッチ領域をタッチすればワンタイムパスワードを入力できる。さらに、複数の光の色や点滅をタッチする順番も含めて設定すれば、さらに高セキュリティを実現できる。また、設定した光の位置をタッチしないで、当該位置の左右上下・斜め方向をタッチすることにすれば、容易にスキミングされない。また、カードの成型材料を透明にすれば、タッチ領域以外に画像を表示することもできる。これにより、指タッチして画像の切り替えや、当該画像(製品やサービス)の注文・決済等に利用することもできる。もちろん、タッチ領域に光を遮断する導電体が配置されない機構のカードでは、タッチ領域にも画像を表示させて、自由に切り替えることもできる。
図69は、図63(a)の上板上面の配線を上板下面(図69(b))に配線した実施例である。図69(a)は、目隠しシートに指タッチしたら、ID領域に配置した導電タップに接続する配線に導通させるために、一定の面積を有する円形状(多角形等どのような形状でもよい)の導電体114Dを設けて、図69(b)に設けた配線WRでID領域の導電タップに導通させる。ここでは、各タッチ領域下部の底板には、図71(c)の点線のように直径8mm程度の誘電率の高い誘電柱を形成し、指タッチにより導電タップに導通させなくても、誘電柱の上部に配置した導電体によるカップリングも生じ、タッチパネルが検知できる容量とすることができる。なお、図69(a)の各タッチ領域に設けられた円形状の導電体114Dは、他のタッチ領域の導電体114Dから、配線WRおよびスルーホール内の導電路を介して導通されても、指による直接のタッチではないため、下部の誘電柱を介して、容量を検知するほどにはならない。
図70は、上板上面にリング状配線を設け、上板下面の配線上に上板を貫通するスルーホールを設けて、上板上面のリング状導線と上板下面の配線を導電路で接続しており、上面に印刷した場合に最もグラフィックに影響を与えない配線である。このような配線は、グラフィックの品質を損ねず上板に直接印刷できる。上板下面(図70(b))には、図68(a)と同様なドーナツ状の導電体を設けている。このドーナツ状の導電体は、図68のように、所定のタッチ領域にタッチパネルから誘導光を発光して、これをユーザが視認できる機構である。なお、本実施形態の装置110ABは、図69と同様に底板の下面に配置されるタッチ領域の導電タップには導通するためのスルーホールは設けない。つまり、タッチ領域の導電タップは、上板の円形状の同延滞114Dとは接続されない。そのため、底板の各タッチ領域に設けられた誘電柱を介して、タッチパネルが指タッチの容量を検知する機構が採用される。しかし、図70(a)のリング状配線からスルーホールを通じて、図70(b)に形成されたドーナツ状の導電体に導通し、十分な面積があることから、底板の各タッチ領域の誘電柱を介しても、検知容量が図283と比べて大きくなる。その分、少ない容量でも検知するタッチパネルでは、指タッチした個所以外のタッチ領域を導体として検知される可能性もあり注意を有する。
図71は、底板下面に導電タップを設けない実施例の模式図である。図71が模式図であるという意味は、図71(c)において、ID領域柱およびタッチ量領域柱が省略され、点線で記載されているからである。なお、タッチ量領域柱は、点線で12個記載されているが、ID領域柱は、点線で4個だけ記載され、残りは省略されており、記載されてない。
底板のタッチ領域に設けられた誘電柱(同図(c)の点線)だけで指タッチにより、タッチパネルが容量を検知する機構であり、誘電柱は高い誘電性を備えなければならない。図71(a)のように、上板上面には、図63(a)と同一の配線と指タッチ用の円形(多角形等どのような形状でもよい)の導電体(指接点114A)と、配線端部にスルーホールを設け、底板下面のID領域の導電タップに導通される。ID領域の容量の検知位置は指のタッチ位置ではないことから、タッチパネルが容量を検知できるよう、上板上面の指接点114Aに導通させた導体タップを設ける。また、図71(a)のタッチ領域の指接点114Dの導電体の直径が8mm 程度(他の形状では、面積50平方mm程度)の面積を有することにより、指タッチ時のカップリング効果が生じ、直下の容量を検知し易くなる。また、目隠しシートにも対応できる。さらに、タッチ領域の導電タップがないため誘導光が遮断されず、上部に導電体があっても周辺に光が漏れ、タッチパネルからのタッチパネルから誘導光を視認し易い。本実施例は、タッチ領域の底板下面に導体タップを配置する場合や、指接点と導体タップを導通させる形態より検知容量は少なくなるが、最も廉価なコストで製造できる。なお、この実施例の底板は、上板として、図60~図63、図68~図70にも適用できる。但し、タッチ領域の導電タップに通電するためのスルーホールは必要ない。
以上、図26構造を適用した具体的な実施例として、図57~図71を記載したが、こられの様々な導電配線、導電体、スルーホール、接点、導電タップをどのように組み合わせて、図56の機構に形成してもよい。
<実施形態6 C-CARDの機構(凹凸底板+薄型下板)>
図72から図75により、実施形態40に係る装置110ACを説明する。本実施形態の装置110ACは、実施形態37から実施形態39等と同様、薄板状で電池を用いない装置である。装置110ACの作用面および上面はともに、実施形態37から実施形態39等と同様のID領域とタッチ領域を有する。本実施形態では、装置110ACは、上板と底板の構造が上記実施形態39と逆になる。本実施形態の他の構成および作用は、実施形態39と同様である。
図72から図75により、実施形態40に係る装置110ACを説明する。本実施形態の装置110ACは、実施形態37から実施形態39等と同様、薄板状で電池を用いない装置である。装置110ACの作用面および上面はともに、実施形態37から実施形態39等と同様のID領域とタッチ領域を有する。本実施形態では、装置110ACは、上板と底板の構造が上記実施形態39と逆になる。本実施形態の他の構成および作用は、実施形態39と同様である。
装置110ACは、上板と底板の2枚で形成され、ID領域に多くのパターン配置をするために、導体パターン毎に金型を製作しなくてもよいように、設計および工法、材料を用いる。図72では、図56(a)、(b)の薄型の上板を図72(c)、(d)の底板として、図56(c)、(d)の凹凸のある底板を図72(a)、(b)の上板として使用した実施例である。
この実施例は2種の特徴があり、その1つは、底板の上面にID領域およびタッチ領域の導電タップ(素子111)を形成し、タッチパネル面と接面する底板の下面には導電タップを形成しなくてもよい機構を実現できる。底板の下面に導電タップを形成すると、下面上に若干の段差が発生する。その結果、例えば、装置110ACが情報機器200のタッチパネルに載置された場合に、作用面である底板の下面とタッチパネルとの間に空気層ができ、タッチパネルによる容量等の物理量の検知精度が低下する。しかし、薄型の底板を硬質な材料で成型でき平面性を保持することができれば、カードとタッチパネル面が密着し空気層の発生が抑制され、タッチパネルは底板の上面側の導電タップの容量を検知しやすくなる。指の代わりとなる導電タップから、タッチパネル面までの距離は、底板の厚さの0.2~0.3mm程度であり、スマートフォン等のタッチパネルに被覆する一般的な保護シートの厚さが0.5mm前後であり、導電タップの検知に、大きな影響はない。但し、図75の実施例のように、指タッチとタッチ領域の導電タップとが導通されていないため、上板および底板の厚さは、できるだけ薄くし、誘電性の高い成型材料を使用しなければ、容量を検知できない場合が発生する可能性がある。
2つ目の特徴は、 底板の色を白色(デザインによっては他の色でもよい)で成型すれば、底板の厚さが0.2~0.3mmのため、様々な印刷機で印刷が可能となり、カード裏面のグラフィックの印刷が容易になる。同様に、底板の上面の導電タップも、導電インクにより印刷できる。
図72(c)のように、底板は、非道電性の高いシートもしくは成型板とし、貼り合わせた際に撓まないようにする。そのためには、硬質または/および伸縮しない材料を使用する。タッチパネルが容量を検知し易くするためにはタッチパネルとカードの接触面は平面を保持できるような材料で、底板を成型するのが望ましい。特に、非道電性の硬質な熱硬化性樹脂を使用するのが望ましい。タッチパネル上でカードを回転および/または移動させない静止状態で使用する場合は、タッチパネルに張り付くような密着性の高い非導電材料を使用するのが望ましい。
様々なID導体パターンに対応するため、図72(a),(b)のように、底板上面に導電タップが配置される候補の位置には、導電タップと配線を繋ぐスルーホール用の穴を設ける必要がある。これらの穴は成型時に穴を空けてもよいし、成形後に、必要個所に穴を空けてもよい。なお、スルーホール用の穴は、直径0.3~1.0mm程度を必要とする。一方、機構によっては、図75のように、上板に穴を空けなくてもよい場合がある。図73、図75では、上板のタッチ領域の12か所にはスルーホール用の穴が設けられる。製造工程は、40cm×50cm程度以上の版で上板を成型し、導電インクによる印刷やメッキ等で配線を実施し、貼り合わせ後に、スルーホールを導電インクで充填するのが望ましい。貼り合わせる前に上板と底板を導通させるスルーホールを設ける場合は、上板のスルーホールが底板の導電タップに繋がるように接点を設ける。
上板は厚いため、カード表面の印刷は、別途白色シートに印刷して上板の表面に貼り付けるのが望ましい。なお、導電タップや配線、接点を目隠しする必要がある場合は、白色シート(グラフィックによっては他の色でもよい)で目隠しし、その上にグラフィックを印刷して印刷シートを制作するのが望ましい。白色シートは、0.1~0.15mm程度以内とし、導電タップの検知に影響しないようにする。さらに、指により導通をさせる場合は、印刷シートの厚さは0.005~0.015mm程度以内とするのが望ましい。製造工程は、コストを十分に考慮し、上板と底板に、配線、接点、スルーホール、導電タップ等を形成し、印刷または印刷シートの貼り合わせを適正な順番で実施し、上板と底板を貼り付けた後に、カードサイズに裁断するのが望ましい。
図73(a),(b)の上板は、図56(b)、(c)と同様に、上板の下面には柱以外の領域に深さ0.4~0.5の溝が設けられていることから、基本的には、ID領域の導電タップへの導通用の配線およびタッチ領域の指接点用の導電体は上板の上面に形成する。上板の上面と下面の導電配線は、図57(a),(b)と同一であり、タッチ領域(導電タップ上方)に指タッチすることにより、直下の導電タップと、ID領域の導電タップに導通させて、5個の導電タップをタッチパネルが検知できる。図73(c),(d)の底板のID領域に4個、タッチ領域に12個の導電タップが上面に形成されている。このような上板の導電配線としては、図57(a),(b)の他、図58(a),(b),図59(a),(b)を使用してもよい。なお、上面に導線の配線および導電体を配置するため、その目隠しのため白色(グラフィックによっては他の色でもよい)等のシートを貼り付け、目隠しシートにグラフィックを印刷することが好ましい。省力化を勘案し、製造工程は印刷後または印刷シート貼り付け後に、上板と底板を貼り付けるのが望ましい。本件は、下記に示す図74、図75でも同様である。
図74(a),(b)の上板は、ID領域が図58(a),(b)と、タッチ領域が図68(a),(b)と同一であり、タッチ領域(導電タップ上方)に指タッチすることにより、直下の導電タップにのみ導通する。ID領域の導電タップには導電タップ上方の配線を波状にすることにより、より多くの容量を保有することができる。つまり、タッチパネルに、例えばカード状の装置110ACを載置して指を触れなくても、タッチパネルが4個の導電タップを検知し易くする。また、波状の配線の密集部の下部にはカップリングにより、さらに検知容量を高める効果がある。これにより、前述のiPHON(登録商標)やiPAD(登録商標)で、第2の閾値になっても、容量を検知し続けるようにするためである。波状配線は、多重丸や螺旋状、格子状であってもよい。タッチ領域の上面には、ドーナツ状の指接点用導電体を設け、目隠しシートが貼られても指タッチから導通できるように所定の面積を有している。さらに、図74(c)の底板上面のタッチ領域には、タッチパネルからの誘導光を透過させ視認し易いように上板の導電体と同一サイズのドーナツ状の導電タップを設けている。このような導電配線としては、図60(a),(b)、図61(a),(b)を使用してもよい。
図75(a)の上板上面は、図70(b)と同一の導電配線であり、図75(b)の上板下面は、ID領域の導電タップへのスルーホールのみが形成されている。図75(b)は、図74(b)と同一の導電タップが形成されている。図74の実施例との違いの1つは、指タッチがID領域の導電タップに通電され、ID領域の導電タップの容量を増やし検知し易くすることである。さらに、タッチ領域から下方の導電タップに導通されないために、タッチ領域の導電タップが検知しづらくなることである。目隠しシートと誘導光の対応は、図74と同様である。このような導電配線としては、図60(a),(b)、図61(a),(b)を使用してもよい。
以上、図72を適用した具体的な実施例として、図73~図75を記載したが、図57~図71、図73~図75の様々な導電配線、導電体、スルーホール、導電タップをどのように組み合わせて、図72の機構に形成してもよい。
以上、図72を適用した具体的な実施例として、図73~図75を記載したが、図57~図71、図73~図75の様々な導電配線、導電体、スルーホール、導電タップをどのように組み合わせて、図72の機構に形成してもよい。
[変形例]
本実施形態の上板および前記実施形態39の底板に設ける誘電体柱をテーパー状にしてもよい。図76に、テーパー状の誘電体中を有する薄板状の基材を例示する。図76の基材は、実施形態JS4の底板またはJS5の上板に用いる。例えば、装置110AB、110AC等がタッチパネルに載置されたときに、誘電体柱のタッチパネルに近い側が太く、タッチパネル面から遠い面が細い形状の場合、タッチパネルに近い誘電体柱端部の断面積が小さいものと比較して、タッチパネルが装置110AB、110Cの作用面上で検知する物理量を大きくするとともに、装置110AB、110AC等の上板上面(作用面の反対面)でのタッチポイントの間隔を広くとることが可能となる。タッチポイントの間隔を広くとることで、タッチポイント間での指のタッチに干渉を回避できる
一方、逆に、誘電体中を介して作用面上に形成される物理量が十分に大きい場合には、誘電体柱のタッチパネルに近い側が細く、タッチパネル面から遠い面が太い形状としてもよい。
本実施形態の上板および前記実施形態39の底板に設ける誘電体柱をテーパー状にしてもよい。図76に、テーパー状の誘電体中を有する薄板状の基材を例示する。図76の基材は、実施形態JS4の底板またはJS5の上板に用いる。例えば、装置110AB、110AC等がタッチパネルに載置されたときに、誘電体柱のタッチパネルに近い側が太く、タッチパネル面から遠い面が細い形状の場合、タッチパネルに近い誘電体柱端部の断面積が小さいものと比較して、タッチパネルが装置110AB、110Cの作用面上で検知する物理量を大きくするとともに、装置110AB、110AC等の上板上面(作用面の反対面)でのタッチポイントの間隔を広くとることが可能となる。タッチポイントの間隔を広くとることで、タッチポイント間での指のタッチに干渉を回避できる
一方、逆に、誘電体中を介して作用面上に形成される物理量が十分に大きい場合には、誘電体柱のタッチパネルに近い側が細く、タッチパネル面から遠い面が太い形状としてもよい。
なお、図56、図72において、ID領域にはスルーホールが形成されたID領域柱が多数設けられている。しかし、本来、例えば、図57(d)のように、ID領域の底板下面に4つの素子111を配置し、4つの素子111を上板に設けた配線と接続するのであれば、スルーホールを設けたID領域柱は4つあればよい。しかし、図56(b)(c)のように、スルーホールが形成された柱を多数ID領域に設けることで、素子111を形成前の装置110AB、110AC等(あるいは、その上板、底板)を量産することができる。すなわち、例えば、図56(b)(c)のような底板(あるいは図72(b)のような上板)を同一の金型等で多数生産し、相手方の上板(あるいは底板)と接合するときに素子111を形成、印刷あるいははめ込むことで、異なるIDの装置110AB、110AC等を量産できる。
素子111は、第1面上に形成された複数の第1の導電性パターン部材の一例である。配線は、第1面から所定距離以上を隔てて形成される第2の導電性パターン部材の一例である。スルーホール内の導電路は、第1面の前記第1の導電性パターン部材が形成された部分に開口する孔を通り前記第1の導電性パターン部材と前記第2の導電性パターン部材とを接続する第1の導電路の一例である。上板と底板の間の溝(空間)は、空洞の一例である。上板上面に印刷された種々の操作を促す印刷された形状は、マークの一例である。
<実施形態7>
[C-CARDの機構(薄型上板+多重成型凹凸底板)]
図77から図82により、装置110の製造方法を例示する。
図77から図82では、装置110は、上板と底板の2枚で形成され、底板は導電材料と非導電材料による多重成型で成型される。導電材料で固定導電柱12個、情報A導電柱2個、情報B導電柱2個を形成する。固定導電柱12個は、タッチ領域で指タッチした際に、固定導電柱よりずれた位置をタッチしても誤認しないように、当該固定導電柱の下部のみが容量を検知される機構となっている。情報A導電柱2個は固定位置に配置されるが、情報B導電柱2個は任意の位置に配置することにより、ID領域の導電パターンを形成する。しかし、パターン数を増加させるために、情報A導電柱2個も任意の位置に配置してもよい。金型の構成により、必要な位置に導電柱と非道電性の支持柱を配置できるようにする。支持柱は、薄型上板を指で押圧した場合に、撓まない程度に所定の間隔で配置する。支持柱の大きさは、矩形では、2×2mm程度以内、円形では、直径3mm程度以内とするのが望ましく、少なくとも柱端部の間隔が4~6mm以上距離を置くことが望ましい。上記を含む底板の機構の諸条件は、図56の説明に記載している。
図78の断面図(AY断面)において黒色で記載した導電柱は、厚さ0.3mmの底板下面の上部に厚さ0.4mm,直径8mmで形成されていることから、底板下面の表面に直接印刷したり、0.1~0.15mm程度以内の印刷シートを貼り付けることができる。なお、導電柱は直径8mmを有していることから、厚さ0.3mmの底板下面および0.1~0.15mm程度の印刷シートからなる誘電層を介しても、十分に容量を検知できる。図77の上板には、上面に指接点、下面に導電柱との接点を設ける。導線の配線は上面および/または下面に形成する。上板にはスルーホールが設けられるが、底面には導電柱の配置によりスルーホールを設けなくても構わない。また、多重成型の他、通常の成型を非道電体で実施し、底板上面から導電柱を配置し下面を接着してもよい。この底板の上板としては、図57(a),(b)、図58~図61、図89~96を適用できる。図62(a),(b)は、下面のタッチ領域の導電体を形成しなくても適用できる。図63(a),(b)は、上面のID領域の導電体を形成しなくても適用できるが、スルーホールと導電柱との接点は必要となる。図64(a),(b)は、下面の波状の配線はなくても適用できる。図65(a),(b)は、下面の導電体を形成しなくても適用できる。その他は、図71(a),(b),図73(a),(b)が適用できる。
[C-CARDの機構(薄型上板+多重成型凹凸底板)]
図77から図82により、装置110の製造方法を例示する。
図77から図82では、装置110は、上板と底板の2枚で形成され、底板は導電材料と非導電材料による多重成型で成型される。導電材料で固定導電柱12個、情報A導電柱2個、情報B導電柱2個を形成する。固定導電柱12個は、タッチ領域で指タッチした際に、固定導電柱よりずれた位置をタッチしても誤認しないように、当該固定導電柱の下部のみが容量を検知される機構となっている。情報A導電柱2個は固定位置に配置されるが、情報B導電柱2個は任意の位置に配置することにより、ID領域の導電パターンを形成する。しかし、パターン数を増加させるために、情報A導電柱2個も任意の位置に配置してもよい。金型の構成により、必要な位置に導電柱と非道電性の支持柱を配置できるようにする。支持柱は、薄型上板を指で押圧した場合に、撓まない程度に所定の間隔で配置する。支持柱の大きさは、矩形では、2×2mm程度以内、円形では、直径3mm程度以内とするのが望ましく、少なくとも柱端部の間隔が4~6mm以上距離を置くことが望ましい。上記を含む底板の機構の諸条件は、図56の説明に記載している。
図78の断面図(AY断面)において黒色で記載した導電柱は、厚さ0.3mmの底板下面の上部に厚さ0.4mm,直径8mmで形成されていることから、底板下面の表面に直接印刷したり、0.1~0.15mm程度以内の印刷シートを貼り付けることができる。なお、導電柱は直径8mmを有していることから、厚さ0.3mmの底板下面および0.1~0.15mm程度の印刷シートからなる誘電層を介しても、十分に容量を検知できる。図77の上板には、上面に指接点、下面に導電柱との接点を設ける。導線の配線は上面および/または下面に形成する。上板にはスルーホールが設けられるが、底面には導電柱の配置によりスルーホールを設けなくても構わない。また、多重成型の他、通常の成型を非道電体で実施し、底板上面から導電柱を配置し下面を接着してもよい。この底板の上板としては、図57(a),(b)、図58~図61、図89~96を適用できる。図62(a),(b)は、下面のタッチ領域の導電体を形成しなくても適用できる。図63(a),(b)は、上面のID領域の導電体を形成しなくても適用できるが、スルーホールと導電柱との接点は必要となる。図64(a),(b)は、下面の波状の配線はなくても適用できる。図65(a),(b)は、下面の導電体を形成しなくても適用できる。その他は、図71(a),(b),図73(a),(b)が適用できる。
図79では、直径8mmの導電柱を円筒形で成型(中空部は空隙もしくは透明の非道電体)し、各タッチ領域のタッチの誘導のために、所定のタッチ領域にタッチパネルから誘導光を発光して、カード表面から視認できる。また、多重成型の他、通常の成型を非道電体で実施し、底板上面から導電柱を配置し下面を接着してもよい。この底板の上板としては、図65、図74(a),(b)、図75(a),(b)、図93~96が適用できる。図68(a),(b)は、下面の波状の配線はなくても適用できる。図80では、直径8mmの導電柱の中央垂直方向に切り欠きを設け、図79同様に各タッチ領域のタッチの誘導のために、所定のタッチ領域にタッチパネルから誘導光を発光して、カード表面から視認できる。また、多重成型の他、通常の成型を非道電体で実施し、底板上面から導電柱を配置し下面を接着してもよい。この底板の上板としては、図65、図69、図74(a),(b)、図75(a),(b)、図93が適用できる。なお、図69は、カード表面から誘導光を視認できない。図84および図85は、図80の切り欠き導電柱の特徴を生かした上板の配線図である。上板上面には指接点用リング状導線または指接点だけを形成することから、直接印刷または0.005~0.015mm程度以内の極薄の印刷シートを貼り付けることができる。0.005~ 0.015mm程度以内の目隠しシートを貼り付ける場合でも、指からの導通を確実に実施するため、図84(a)の指接点用リング状導線を、図75(c)のようにドーナツ状の導電体を形成すればよい。また、図84および図85のID領域の配線は、図67(b)または図74(b)の配線を用いてもよい。なお、上板下面の導線の配線は、全て上板上面に形成してもよい。その際は、スルーホールをID領域の導電柱に導電するように配置しなければならない。図79は、鍋蓋状の導電柱を多重成型により配置している。導電柱は下部直径8mm厚さ0.3mm上部直径3mm厚さ0.4mmであり、導電体の下部は、底板下面と面一になっており、容量を確実に検知できる。また、多重成型の他、通常の成型を非導電体で実施し、底板上面から非導電体をはめ込んで導電柱の下部周辺で接着してもよい。しかし、導電柱の下部が視認できるため、目隠しシートが被覆される。この底板の上板としては、図57(a),(b)、図58~図64、図66、図67、図71(a),(b)、図89~96を適用できる。なお、図62、図63の上板下面のタッチ領域の導電体および、図67の上板下面の波状の配線はなくても適用できる。図291(f)は、多重成型の他、通常の成型を非道電体で実施し、底板上面から道電柱をはめ込んで接着する適切な機構である。この底板の上板としては、図2(a),(b)、図3~図6、図89~図96を適用できる。
なお、図21で使用する導電柱は、いずれも導電性の成形品の他、導電性が高い材料であれば何でもよく、金属であってもよい。
[C-CARDの機構(多重成型凹凸上板+薄型底板)]
図85では、上板と底板の2枚で形成され、上板は導電材料と非導電材料による多重成型で成型される。本実施形態は、図77から図82の底板を上板に用い表裏を反対にした機構であり、導電柱および指示柱の成型に関しては同様である。図85(b)の断面図において黒色で記載した導電柱は、厚さ0.3mmの底板上面の下部に厚さ0.4mm,直径8mmで形成されていることから、原則、導電の配線は上板上面に形成し、ID領域の導電柱にスルーホールを設けて導通させなければならない。その場合、目隠しシートが必要である。この目隠しシートは、グラフィックが印刷されるが、指からのID領域の導電タップに導通をさせる場合は、接着層を含め0.005~0.015mm程度以内が望ましい。底板は、図85(c)の白色(他の色でもよい)0.2mm厚の平板またはシートである。また、底板の下面は、直接、印刷することが可能である。さらに底板下面に0.1mm程度の印刷シートを設けた場合でも、これらの誘電層を介しても、十分に容量を検知できる。なお、底板は誘電性の高い非導電性シート(紙やPET等も含む)もしくは成型板で形成されるが、タッチパネルと接面するため平面を保持する必要があり、貼り合わせた際に撓まないようにする。そのためには、硬質であるか、または伸縮しない材料を使用する。また、多重成型の他、通常の成型を非導電体で実施し、上板上面から導電柱を配置し接着してもよい。この上板の上面の配線としては、図57~図61、図71、図63、図89~96のそれぞれの上面の配線、指接点、スルーホールを適用できる。
図85では、上板と底板の2枚で形成され、上板は導電材料と非導電材料による多重成型で成型される。本実施形態は、図77から図82の底板を上板に用い表裏を反対にした機構であり、導電柱および指示柱の成型に関しては同様である。図85(b)の断面図において黒色で記載した導電柱は、厚さ0.3mmの底板上面の下部に厚さ0.4mm,直径8mmで形成されていることから、原則、導電の配線は上板上面に形成し、ID領域の導電柱にスルーホールを設けて導通させなければならない。その場合、目隠しシートが必要である。この目隠しシートは、グラフィックが印刷されるが、指からのID領域の導電タップに導通をさせる場合は、接着層を含め0.005~0.015mm程度以内が望ましい。底板は、図85(c)の白色(他の色でもよい)0.2mm厚の平板またはシートである。また、底板の下面は、直接、印刷することが可能である。さらに底板下面に0.1mm程度の印刷シートを設けた場合でも、これらの誘電層を介しても、十分に容量を検知できる。なお、底板は誘電性の高い非導電性シート(紙やPET等も含む)もしくは成型板で形成されるが、タッチパネルと接面するため平面を保持する必要があり、貼り合わせた際に撓まないようにする。そのためには、硬質であるか、または伸縮しない材料を使用する。また、多重成型の他、通常の成型を非導電体で実施し、上板上面から導電柱を配置し接着してもよい。この上板の上面の配線としては、図57~図61、図71、図63、図89~96のそれぞれの上面の配線、指接点、スルーホールを適用できる。
図86(a)(b)では、図81の導電体と同じ形状であり、導電体の上端面が上板上面と面一になっており、指接点の役割を担っている。この上板は、多重成型の他、通常の成型を非導電体で実施し、底板上面に道電柱をはめ込んで接着する適切な機構である。しかし、導電柱の上部が視認できるため、目隠しシートが必要である。この目隠しシートは、グラフィックが印刷されるが、指からのID領域の導電タップに導通をさせる場合は、接着層を含め0.005~0.015mm程度以内が望ましい。なお、直接上板に印刷するのが最も導通性が高い。上板底板の上面の配線としては、図57~図61、図73、図89~図92、図96のそれぞれの上面の配線、指接点、スルーホールを適用できる。なお、図85、図86で導電柱は、導電性の成形品の他、導電性が高い材料であれば何でもよく、金属であってもよい。
以上、金属やメッキ、導電インクによる印刷で形成した導電タップや、導電タップとスルーホールを兼用する導電材料で成型した導電柱に関する様々な実施例を示したが、導線による配線や指タッチして導通させる指接点、2枚の導電部を導通させる接点、板を貫通させて厚さ方向に導通させるスルーホール等との、組み合わせは、本来の機能を保持する限り、どのような組み合わせで用いてもよい。また、凹凸板の平面側に直接、配線やグラフィックを形成できなければ、もう一層のシートも設けて、当該シートに配線やグラフィックを形成してもよい。さらに、図示していないが、凹凸板が下向きの場合に、上面となる平面への配線を極力減らして、凹凸側の凹部分に配線してもよい。なお、実施例では、ID領域とタッチ領域の両方を設けているが、いずれか一方でも構わない。ID領域だけの場合は、カードを載置するだけでタッチパネルが検知する導体を設けるのが望ましい。その方法の1として、25cmを超える十分な容量を要する配線を形成する。少ない面積で配線をするには、波状や螺旋状に配線すれば、25cmの距離を容易に稼ぐことができる。さらに、導線のカップリング効果を減少させるために、導体タップの上方に配線するのが望ましい。適切な機構である。底板上面は、図21(a)と同様な特徴を有し、適用できる上板も同様である。しかし、導電柱の下部が視認できるため、目隠しシートが必要である。
図87は、図21、図22の上板のタッチ領域の底板の柱の断面を小さくして、タッチ領域に配線される導線のカップリングを抑制した機構を示したものである。
図87は、図21、図22の上板のタッチ領域の底板の柱の断面を小さくして、タッチ領域に配線される導線のカップリングを抑制した機構を示したものである。
[C-CARDの機構(単層:空隙層を設けない機構)]
空隙層を設ける最大のポイントは、導電タップが配置されていない箇所のカード表面を指タッチしても、タッチパネルが検知しないことである。さらに、空隙層は、導電タップ周辺に配置される導線のカップリング効果により、導電タップに対して過剰に反応(検知面積が過大になる)し、正確な導電タップの位置を検知できない場合があり、導線によるカップリング効果を最小限にするためである。しかし、指等の導体がID領域にタッチした場合、ID領域の導電タップの配置とは異なる配置および/または導電タップの個数を超える個数をタッチパネルがタッチを検知した際にエラー処理として対応すれば、カード内部に空隙層を設ける必要が無く、カード表面に導線、指接点を印刷(メッキ等、他の方法でもよい)し、カード裏面に導電タップを印刷(メッキ、導電体はめ込みまたは成型等、他の方法でもよい)してもよい。但し、少なくともID領域の導電タップと導線とのスルーホールは設ける必要がある。カードに配置する導電タップの数を限定しておけば、タッチパネルが検知する導電タップが限定した数を超える検知をした場合は、エラー処理すればよい。また、導電タップの位置のずれは、予め、ずれ幅を想定し導電タップの配置を認識し、導電パターンを解析すればよい。当然、導電タップの位置検知情報の精度が低下することから、異なる導電パターンの個数は減少するが、製造コストを廉価にできる利点がある。そこで、前述の空隙層を設けたC-CARDの機構において、非道電性の低い材料で空域層を充填させた機構で製造することにより、大幅にコストを下げることが可能である。その場合、空隙層を設けないことから、機構によって異なるが0.2~0.4mm程度薄くすることができる。さらに、最も廉価な紙を使用することも可能である。なお、カード厚は0.6~0.8mm程度以内に納まると想定され、タッチ領域の導電タップを設けなくてもよい。空隙層がないと、予め定められたタッチ領域の所定の位置以外の領域をタッチした場合、そのタッチ位置も検知してしまうが、ID領域の導電タップの検知位置を含み当該導電パターンが適正な配置パターンと異なる場合はエラー処理して対応する。この場合、タッチ領域のタッチ位置を明示するアイコンとタッチ位置登録を行わなければならない。その際、カードの機構が空隙層を有していないことから、カード毎にタッチ位置を自由に定めることができる。さらに、ID領域とタッチ領域の少なくとも一部が混在してもよい。つまり、ID領域の導電タップとタッチ領域のタッチ位置が混在してもよい。カード表面と裏面は、1)直接、印刷する方法、2)グラフィックを印刷したシートを貼り付ける方法のいずれかで、導線、指接点、導電タップを目隠し、必要に応じてグラフィックを印刷すればよい。さらに、導線の線幅が0.1~0.3mm程度以内であれば、同一面に導電タップと導線が配置されても、導線の検知容量が少なく導電タップを適正に検知できることから、カードの表面に導線、導電タップを印刷してもよく、スルーホールが必要ない。つまり、紙やPET等の材料でカードを少なくとも1層で製造できる。この場合、カード表面は1)または2)のいずれかの方法で、目隠ししてグラフィックを重畳印刷する必要があるが、裏面は目隠しの必要がなくなり、必要に応じてグラフィックを直接印刷すればよい。さらに、カードの厚さが0.6mm程度以内で納まることから、タッチ領域の導電タップも必要ない。紙を使用した場合の実施例を説明する。多くの場合、図88のように、3層構造とするのが望ましい。タッチパネルに接面する層を図88(a)の第1層の下面として、反対面のカード表面を図88(d)の第3層の上面とする。第1層と第3層で挟まれる中間層を図88(b),(c)の第2層とする。第1層の下面および/または第3層の上面にグラフィックが印刷される。カード表面のグラフィックの印刷において、導電タップや配線等の少なくともいずれかを目隠ししなくてもよい場合は、第1層および/または第3層を省いてもよい。第2層が導電タップおよび配線、指接点、スルーホールが設けられる。第2層の下面には、導電タップのみが印刷され、第2層上面には、指接点、配線が形成される。印刷された導電タップの領域には、第2層を貫通するスルーホールを設け、タッチ領域に形成された導電タップは、スルーホールで指接点に導通させる。ID領域に形成された導電タップは、スルーホールで第2層の上面に形成される配線に接合して導電させる。配線の先には、タッチ領域の導電タップ上方の指接点の近傍に、配線または配線と接合されるID領域の導電タップに導通させる指接点を設ける。これにより、タッチ領域の所定位置にタッチすると、直下の導電タップに導通し、同時にID領域の導電タップに導通し、両者の容量を同時に検知できる。なお、紙の厚さが薄ければ、指タッチした領域の導電タップ用のスルーホールおよび指接点を第2層に設ける必要はない。この実施例では、厚さが0.5mmで十分薄く、指タッチの容量を検知できることから、図88カードの(c)のように、タッチ領域の導電タップとスルーホールを設けていない。紙カードの厚さを勘案すると、ID領域の導電タップに導通させる場合は、第3層は0.005~0.015mm程度以内、 ID領域の導電タップに導通させなくてもよい場合は、全く任意でよい。第1層の厚さは、0.1~0.15mm程度以下が望ましい。第2層は、配線のカップリング効果をできるだけ排除するために、0.2~0.4mm程度が望ましい。また、図88(b)の指接点をドーナツ状にしているのは、指と指接点を確実に導通させ、さらに、ドーナツの内径領域において、第1~3層を透明または半透明のアクリル等の材料や透けて見える紙を形成すれば、タッチパネルからの誘導光も視認できるからである。もちろん、指接点をドーナツ状にこだわる必要はなく、図93~34、図98~図102、図104、図105のように、タッチパネルからの誘導光も視認できる配線であれば、この実施例にこだわることはない。本実施例の利用分野としては、カード表面にアイコン印刷が無くても、誘導光により、タッチする位置を指示できる。誘導光は、異なる色の発光で選択的に指タッチを誘導してもよい。さらに、点滅の間隔(発光・消灯時間)を変えて、選択的に指タッチを誘導してもよい。設定した光および設定以外の光も同時に発光してもよい。なお、同時に複数タッチしてもよい。また、エンタメ系としては、進行に合わせて次にタッチする位置を指示したり、発光色や光点滅で、アイテムの選択やキャラクターの移動、攻撃の方向、言語等を定めてもよい。セキュリティ系では、ユーザーが発光色や点滅を設定し、ワンタイムパスワードとして、様々な光を、一部または全部のタッチ領域で、時間変化させて発光させて、予め設定した光を選択して当該タッチ領域をタッチすればワンタイムパスワードとして、入力できる。さらに、複数の光の色や点滅をタッチする順番も含めて設定すれば、さらに高セキュリティを実現できる。また、設定した光の位置をタッチしないで、当該位置の左右上下・斜め方向を予め設定し、その方向の位置をタッチすることにすれば、容易にスキミングされない。また、カードの少なくとも一部を透明にすれば、タッチ領域以外にも画像を表示することもできる。これにより、指タッチして画像の切り替えや、当該画像(製品やサービス)の注文・決済等に利用することもできる。もちろん、タッチ領域に光を遮断する導電体が配置されない機構のカードでは、タッチ領域にも画像を表示させて、自由に切り替えることもできる。
空隙層を設ける最大のポイントは、導電タップが配置されていない箇所のカード表面を指タッチしても、タッチパネルが検知しないことである。さらに、空隙層は、導電タップ周辺に配置される導線のカップリング効果により、導電タップに対して過剰に反応(検知面積が過大になる)し、正確な導電タップの位置を検知できない場合があり、導線によるカップリング効果を最小限にするためである。しかし、指等の導体がID領域にタッチした場合、ID領域の導電タップの配置とは異なる配置および/または導電タップの個数を超える個数をタッチパネルがタッチを検知した際にエラー処理として対応すれば、カード内部に空隙層を設ける必要が無く、カード表面に導線、指接点を印刷(メッキ等、他の方法でもよい)し、カード裏面に導電タップを印刷(メッキ、導電体はめ込みまたは成型等、他の方法でもよい)してもよい。但し、少なくともID領域の導電タップと導線とのスルーホールは設ける必要がある。カードに配置する導電タップの数を限定しておけば、タッチパネルが検知する導電タップが限定した数を超える検知をした場合は、エラー処理すればよい。また、導電タップの位置のずれは、予め、ずれ幅を想定し導電タップの配置を認識し、導電パターンを解析すればよい。当然、導電タップの位置検知情報の精度が低下することから、異なる導電パターンの個数は減少するが、製造コストを廉価にできる利点がある。そこで、前述の空隙層を設けたC-CARDの機構において、非道電性の低い材料で空域層を充填させた機構で製造することにより、大幅にコストを下げることが可能である。その場合、空隙層を設けないことから、機構によって異なるが0.2~0.4mm程度薄くすることができる。さらに、最も廉価な紙を使用することも可能である。なお、カード厚は0.6~0.8mm程度以内に納まると想定され、タッチ領域の導電タップを設けなくてもよい。空隙層がないと、予め定められたタッチ領域の所定の位置以外の領域をタッチした場合、そのタッチ位置も検知してしまうが、ID領域の導電タップの検知位置を含み当該導電パターンが適正な配置パターンと異なる場合はエラー処理して対応する。この場合、タッチ領域のタッチ位置を明示するアイコンとタッチ位置登録を行わなければならない。その際、カードの機構が空隙層を有していないことから、カード毎にタッチ位置を自由に定めることができる。さらに、ID領域とタッチ領域の少なくとも一部が混在してもよい。つまり、ID領域の導電タップとタッチ領域のタッチ位置が混在してもよい。カード表面と裏面は、1)直接、印刷する方法、2)グラフィックを印刷したシートを貼り付ける方法のいずれかで、導線、指接点、導電タップを目隠し、必要に応じてグラフィックを印刷すればよい。さらに、導線の線幅が0.1~0.3mm程度以内であれば、同一面に導電タップと導線が配置されても、導線の検知容量が少なく導電タップを適正に検知できることから、カードの表面に導線、導電タップを印刷してもよく、スルーホールが必要ない。つまり、紙やPET等の材料でカードを少なくとも1層で製造できる。この場合、カード表面は1)または2)のいずれかの方法で、目隠ししてグラフィックを重畳印刷する必要があるが、裏面は目隠しの必要がなくなり、必要に応じてグラフィックを直接印刷すればよい。さらに、カードの厚さが0.6mm程度以内で納まることから、タッチ領域の導電タップも必要ない。紙を使用した場合の実施例を説明する。多くの場合、図88のように、3層構造とするのが望ましい。タッチパネルに接面する層を図88(a)の第1層の下面として、反対面のカード表面を図88(d)の第3層の上面とする。第1層と第3層で挟まれる中間層を図88(b),(c)の第2層とする。第1層の下面および/または第3層の上面にグラフィックが印刷される。カード表面のグラフィックの印刷において、導電タップや配線等の少なくともいずれかを目隠ししなくてもよい場合は、第1層および/または第3層を省いてもよい。第2層が導電タップおよび配線、指接点、スルーホールが設けられる。第2層の下面には、導電タップのみが印刷され、第2層上面には、指接点、配線が形成される。印刷された導電タップの領域には、第2層を貫通するスルーホールを設け、タッチ領域に形成された導電タップは、スルーホールで指接点に導通させる。ID領域に形成された導電タップは、スルーホールで第2層の上面に形成される配線に接合して導電させる。配線の先には、タッチ領域の導電タップ上方の指接点の近傍に、配線または配線と接合されるID領域の導電タップに導通させる指接点を設ける。これにより、タッチ領域の所定位置にタッチすると、直下の導電タップに導通し、同時にID領域の導電タップに導通し、両者の容量を同時に検知できる。なお、紙の厚さが薄ければ、指タッチした領域の導電タップ用のスルーホールおよび指接点を第2層に設ける必要はない。この実施例では、厚さが0.5mmで十分薄く、指タッチの容量を検知できることから、図88カードの(c)のように、タッチ領域の導電タップとスルーホールを設けていない。紙カードの厚さを勘案すると、ID領域の導電タップに導通させる場合は、第3層は0.005~0.015mm程度以内、 ID領域の導電タップに導通させなくてもよい場合は、全く任意でよい。第1層の厚さは、0.1~0.15mm程度以下が望ましい。第2層は、配線のカップリング効果をできるだけ排除するために、0.2~0.4mm程度が望ましい。また、図88(b)の指接点をドーナツ状にしているのは、指と指接点を確実に導通させ、さらに、ドーナツの内径領域において、第1~3層を透明または半透明のアクリル等の材料や透けて見える紙を形成すれば、タッチパネルからの誘導光も視認できるからである。もちろん、指接点をドーナツ状にこだわる必要はなく、図93~34、図98~図102、図104、図105のように、タッチパネルからの誘導光も視認できる配線であれば、この実施例にこだわることはない。本実施例の利用分野としては、カード表面にアイコン印刷が無くても、誘導光により、タッチする位置を指示できる。誘導光は、異なる色の発光で選択的に指タッチを誘導してもよい。さらに、点滅の間隔(発光・消灯時間)を変えて、選択的に指タッチを誘導してもよい。設定した光および設定以外の光も同時に発光してもよい。なお、同時に複数タッチしてもよい。また、エンタメ系としては、進行に合わせて次にタッチする位置を指示したり、発光色や光点滅で、アイテムの選択やキャラクターの移動、攻撃の方向、言語等を定めてもよい。セキュリティ系では、ユーザーが発光色や点滅を設定し、ワンタイムパスワードとして、様々な光を、一部または全部のタッチ領域で、時間変化させて発光させて、予め設定した光を選択して当該タッチ領域をタッチすればワンタイムパスワードとして、入力できる。さらに、複数の光の色や点滅をタッチする順番も含めて設定すれば、さらに高セキュリティを実現できる。また、設定した光の位置をタッチしないで、当該位置の左右上下・斜め方向を予め設定し、その方向の位置をタッチすることにすれば、容易にスキミングされない。また、カードの少なくとも一部を透明にすれば、タッチ領域以外にも画像を表示することもできる。これにより、指タッチして画像の切り替えや、当該画像(製品やサービス)の注文・決済等に利用することもできる。もちろん、タッチ領域に光を遮断する導電体が配置されない機構のカードでは、タッチ領域にも画像を表示させて、自由に切り替えることもできる。
なお、ID領域とタッチ領域は、いずれか一方だけでも構わない。
ID領域だけの場合は、カードを載置するだけでタッチパネルが検知する導体を設けるのが望ましい。その方法の1つとして、25cmを超える十分な容量を要する配線を形成する。少ない面積で配線をするには、波状や螺旋状に配線すれば、25cmの距離を容易に稼ぐことができる。さらに、導線のカップリング効果を減少させるために、導体タップの上方に配線するのが望ましい。紙は平面性を保つのが難しいため、図103(a)のように、カードの所定の領域を指で持って、スマホに翳すように使う場合が多いが、図88(b)に形成するタッチ領域(複数のタッチ領域を設けなくてもよい)には、タッチ領域の大きさや形状によって、すだれ状、格子状、波状、螺旋状または円形、多角形等の形状を並べて配線し、図93~34、図46のようにID領域の導電タップに導通する配線に接合すればよい。なお、空隙のあるカードの配線は、様々な形態を示したが、空隙のないカードや紙で制作したカードも、条件に合う配線は自由に組み合わせて使用できることは言うまでもない。
図89(a)は、の導電タップ上部に導線を波状に配線し、スルーホールを設け、ID領域の導電タップに導通させる配線を直径6mm程度の半円にしたものである。配線をリング状にすると、ループ電流が流れることにより、影響を及ぼさないようにしている。なお、ID領域を矩形で囲むように配線しているのは、導電タップまでの導線を短くし、他の導線と干渉し、カップリングを生じさせないためである。また、矩形で配線された導線以外は、ID領域上部の網状の配線同志を接続しないようにしている。これは、ループ電流が流れないようにし、導電タップ上部の導線の配線を少なくしてカップリングを生じさせないためである。しかし、その分、導線が短くなり保有容量が低下する。導線タッチ領域の指接点は、直径3mm程度の円形の導電体を半円内に配置し、スルーホールを設けている。図89 (b)は、波状に配線された直下にID領域の導電タップを、タッチ領域の円形の導電体の直下に導電タップを設けている。
図90(a)は、図89(a)のID領域の矩形の配線の一部を削除して、矩形の配線にループ電流が流れないように配線している。しかし、その分、導線が短くなり保有容量が低下する。図90(b)の導電タップの配置は、図90(b)は、波状に配線された直下にID領域の導電タップを、タッチ領域の円形の導電体の直下に導電タップを設けている。
図91(a)は、ID領域を矩形で導線で配線し、矩形配線からID領域の導電タップ中心のスルーホール上部まで最短距離で配線して、矩形配線内で導線によるカップリングを最小限にしている。しかし、その分、導線が短くなり保有容量が低下する。 ID領域の導電タップに導通させる配線は直径8mm程度の半円とその端部が矩形配線まで直線的に配線している。電流が直線的に流れることにより、影響を及ぼさないようにしている。導線タッチ領域の指接点は、直径3mm程度の円形の導電体を半円内に配置し、スルーホールを設けている。図91 (b)の導電タップの配置は、ID領域およびタッチ領域とも、スルーホールの直下に導電タップを配置している。
図92(a)は、図91(a) のID領域の矩形配線の一部を削除して、矩形の配線にループ電流が流れないように配線している。しかし、その分、導線が短くなり保有容量が低下する。図92(b)の導電タップの配置は、ID領域およびタッチ領域とも、スルーホールの直下に導電タップを配置している。
図93(a)のID領域の配線は、図91(a) と同一であり、ID領域の導電タップに導通させる配線は、タッチ領域の上部に直線で配線されており、スルーホールは設けていない。図93(b)は、ID領域のみスルーホールの直下に導電タップを設けている。タップ位置からカード下面まで、0.6mm程度以下であれば、直線で配線された導通用配線の何処でもタップすることにより、容量を検知できる。何処をタップするかは、カード上面に印刷されるグラフィックやアイコンで明示すればよい。
図94(a)のID領域の配線は、図91(a)と同一であり、 ID領域の導電タップに導通させる配線は、タッチ領域の上部に左右に平行線を折り返すように一筆書きで配線され、スルーホールは設けていない。図93(b)と同様な理由でID領域のみスルーホールの直下に導電タップを設けている。タッチ領域に配線された平行線により、タッチ領域の何処でもタップできる。なお、平行線の導線上のタップは、導電タップへの導通のみの役割としてもよい。
図95は、図94(a)のタッチ領域に配線された平行線の間隔を1/2にし、さらに、タップの検知を確実にし、配線の保有容量を大きくしたものである。
[C-CARDの機構(単層:1面に導線と導電タップを形成)]
指等の導体がID領域にタッチした場合、ID領域の導電タップの配置とは異なる配置および/または導電タップの個数を超える個数をタッチパネルがタッチを検知した際にエラー処理で対応し、導線の線幅が0.1~0.2mm程度以内であれば、同一面に導電タップと導線が配置されても、導線による影響の検知容量が少なく導電タップを適正に検知できることから、カードの表面に導線、導電タップを印刷してもよく、スルーホールが必要ない。当然、図88~図95のように、カード内部に空隙層を設ける必要もない。つまり、紙やPET等の材料でカードを少なくとも1層で製造できる。タッチ位置の導電タップを設けなければ、ID領域の導電タップを読み取って、カード毎にタッチ位置を自由に定めることができる。また、カードを載置した位置やカードの向きによっても、タッチパネル側のアプリでID領域の導電タップの配置を検知して、タッチ位置の機能を可変にすることもできる。さらに、ID領域とタッチ領域の少なくとも一部が混在してもよい。つまり、ID領域の導電タップとタッチ領域のタッチ位置が混在してもよい。カード表面と裏面は、1)直接、印刷する方法、2)グラフィックを印刷したシートを貼り付ける方法のいずれかで、導線、指接点、導電タップを目隠し、必要に応じてグラフィックを印刷すればよい。さらに、カードの厚さが0.6mm程度以内で納まることから、タッチ領域の導電タップも必要ない。なお、エラー処理の際に、タッチ領域のタッチ位置を明示するアイコンとタッチ位置登録を行わなければならない。「カードの少なくとも一部を透明または半島目にして、タッチパネルからの光や画像を視認」、「1面に導線の配線と導電タップを形成」や「ID領域とタッチ領域を重ねて形成」、「カードを載置した位置やカードの向きによって、タッチ位置の機能を可変にすること」等、空隙のあるカードや、表面に導線、裏面に導電タップを形成したカードの実施例での導線の配線と導電タップも、機能を損ねない限り、1面に導線と導電タップを形成できることは言うまでもない。つまり、本明細で説明した技術は、どのように組み合わせて使用してもよい。
指等の導体がID領域にタッチした場合、ID領域の導電タップの配置とは異なる配置および/または導電タップの個数を超える個数をタッチパネルがタッチを検知した際にエラー処理で対応し、導線の線幅が0.1~0.2mm程度以内であれば、同一面に導電タップと導線が配置されても、導線による影響の検知容量が少なく導電タップを適正に検知できることから、カードの表面に導線、導電タップを印刷してもよく、スルーホールが必要ない。当然、図88~図95のように、カード内部に空隙層を設ける必要もない。つまり、紙やPET等の材料でカードを少なくとも1層で製造できる。タッチ位置の導電タップを設けなければ、ID領域の導電タップを読み取って、カード毎にタッチ位置を自由に定めることができる。また、カードを載置した位置やカードの向きによっても、タッチパネル側のアプリでID領域の導電タップの配置を検知して、タッチ位置の機能を可変にすることもできる。さらに、ID領域とタッチ領域の少なくとも一部が混在してもよい。つまり、ID領域の導電タップとタッチ領域のタッチ位置が混在してもよい。カード表面と裏面は、1)直接、印刷する方法、2)グラフィックを印刷したシートを貼り付ける方法のいずれかで、導線、指接点、導電タップを目隠し、必要に応じてグラフィックを印刷すればよい。さらに、カードの厚さが0.6mm程度以内で納まることから、タッチ領域の導電タップも必要ない。なお、エラー処理の際に、タッチ領域のタッチ位置を明示するアイコンとタッチ位置登録を行わなければならない。「カードの少なくとも一部を透明または半島目にして、タッチパネルからの光や画像を視認」、「1面に導線の配線と導電タップを形成」や「ID領域とタッチ領域を重ねて形成」、「カードを載置した位置やカードの向きによって、タッチ位置の機能を可変にすること」等、空隙のあるカードや、表面に導線、裏面に導電タップを形成したカードの実施例での導線の配線と導電タップも、機能を損ねない限り、1面に導線と導電タップを形成できることは言うまでもない。つまり、本明細で説明した技術は、どのように組み合わせて使用してもよい。
図96(a)は、図92(a)と図92(b)を同一面に導線の配線と導電タップが形成されている。図96(b)は、導体・配線は形成されず、直接グラフィックを印刷できることから、下層を設ける必要がないため、紙厚は薄くできる。従って、タップは確実に容量を検知できるため、本来、タッチ領域に導電タップを配置する必要がないが、不安定なタップでも適正に容量を検知できるように導電タップを形成している。なお、紙厚を薄くする場合は、導線の太さは、0.1mm以内が望ましい。なお、導線による容量の検知に影響が無い程度の紙厚にする必要がある。
図97(a)は、図96(a)のタッチ領域の導電タップを少なくし、ID領域を広げ、ID領域内にタッチ領域を形成している。表面に形成されるID領域内のグラフィックで自由に明示されたタッチ領域にタップできるようにしている。なお、宝探しの意味合いもあり、敢えて、タッチ領域を明示しなくてもよい。図98(a)~図101(a),図104(a)も同様である。図97(b)は図96(b)と同一である。
図98(a)は、図97(a)のタッチ領域におけるID領域への導通用配線をさらに短くし、ID領域を広げID領域内に一部のタッチ領域を設けている。さらに、タッチ領域の配線をリング状にし、タッチ領域の導電タップを無くしている。37(b)は、導体・配線は形成されず、直接グラフィックを印刷できることから、下層を設ける必要がないため、紙厚は薄くできる。従って、タップは確実に容量を検知できるため、タッチ領域に導電タップを配置する必要がない。図98(b)は図96(b)と同一である。
図99(a)は、図98(a)の独立したタッチ領域を無くし、カード周辺に矩形の導線を形成し、ID領域内に全てのタッチ領域を設けている。これにより、表面に形成される全てのグラフィック内で全く自由に明示されたタッチ領域にタップできるようにしている。図99(b)は図96(b)と同一である。
図100(a)は、図99(a)のリング状のタッチ領域の配線を小さな接点にしている。これにより、当該接点位置を正確にタップしないと、敢えて、導電タップに導通しないようにしている。図100(b)は、図96(b)と同一である。
図101(a)は、図99(a)のリング状のタッチ領域の配線を無くし、タッチ領域の配線を格子状の導線にしている。格子状の導線上の何処でもタップすることにより、容量を検知できる。何処をタップするかは、カード上面に印刷されるグラフィックやアイコンで明示すればよい。なお、格子状の導線上のタップは、導電タップへの導通のみの役割としてもよい。図101(b)は、図96(b)と同一である。
図102(a)は、図96(a)の矩形のID領域を広げ、タッチ領域を横長の格子状の導線の配線を形成している。タッチ領域に配線された格子導線により、タッチ領域の何処でもタップできる。なお、格子導線上のタップは、導電タップへの導通のみの役割としてもよい。
図102(b)は、図96(b)と同一である。
図102(b)は、図96(b)と同一である。
図103(a)は、紙は平面性を保つのが難しいため、多くカードの所定の領域を指で持って、少しカードを撓め密着性を高くしてスマホに翳している図である。図103 (b)は、スマホにカードを翳した際に、滑らないように親指でカードを押さえた図である。
図104(a)は、独立したタッチ領域を無くし、カード周辺に矩形の導線を形成し、ID領域内に全てのタッチ領域を設けている図100(a)において、図103 (b)のように、スマホにカードを翳してタッチ領域をタップする際に、滑らないように親指でカードを押さえることを想定し、矩形導線をカード保持用導線としてカード外周に設けている。この親指で押さえている個所の容量を検知し、タッチ領域のタップの容量を検知すると、スマホのマルチタッチ数の制限の5個から、ID領域の導電タップは3個となる。図104(b)は、図96(b)と同一である。
図105(a)は、図103(b)のように、スマホにカードを翳してタッチ領域をタップする際に、滑らないように親指でカードを押さえることを想定し、波状の保持用導線を左右に設けている。図104(a)と同様に、ID領域の導電タップは3個となる。図105(b)は、図96(b)と同一である。
<実施形態8>(紙のカード)
<回路を含まないカードの利用例について>
図3~図17、図21~242において、半導体スイッチ等の電源によって駆動される能動回路を含まないカード型の装置について説明した。このような、回路を含まないカード型の装置(以下「C-Card」と記載する)の利用例について、以下に説明する。
図3~図17、図21~242において、半導体スイッチ等の電源によって駆動される能動回路を含まないカード型の装置について説明した。このような、回路を含まないカード型の装置(以下「C-Card」と記載する)の利用例について、以下に説明する。
なお、カード型の装置のデザイン、およびその利用方法については、以下の具体例に限定されないことはもちろんである。
まずユーザは、スマートフォンやタブレット等(以下「スマートフォン」と記載する)で、サービスを希望するウェブサイトを開く。そして、そのウェブサイト上でC-Cardを翳す。するとスマートフォンは、C-Card毎に設けられたカードIDを認識することにより、C-Cardを特定する。
C-Cardには、例えば12個のアイコンが設けられている。ユーザがアイコンをタッチすることにより、種々の操作、コンテンツの出力を行うことが可能である。
また、スマートフォンのディスプレイを用いて、アイコン領域またはアイコンの周辺を光らせもよい。光らせることにより、ユーザの操作を誘導したり喚起したりすることが可能となる。
C-Cardを光らせる場合は、C-Cardの全部または一部を、透明または半透明とすることが望ましい。
C-Cardの具体的な用途としては、以下のものがある。
(1)ミュージックカード
CDと一緒にミュージックカードを販売する。カード面にピンコードが印刷され、そのピンコードをスマートフォンに入力すると、ライブを鑑賞することができる。
CDと一緒にミュージックカードを販売する。カード面にピンコードが印刷され、そのピンコードをスマートフォンに入力すると、ライブを鑑賞することができる。
(2)広告カード
興味を喚起するような写真を掲載して、スマートフォンに翳す動機を与え、スマートフォンに貰う。スマートフォンには、広告付きコンテンツが表示される。アイコンにも写真が提示されている。手渡し、ポスティング、折り込み、DM、店舗で提供される。
興味を喚起するような写真を掲載して、スマートフォンに翳す動機を与え、スマートフォンに貰う。スマートフォンには、広告付きコンテンツが表示される。アイコンにも写真が提示されている。手渡し、ポスティング、折り込み、DM、店舗で提供される。
(3)プリペイドカード
カードの表面にユニークなピンコードが記載されており、ピンコードを見ながら、数字アイコンをタッチすると、ショッピングや残高確認ができる。配送先は、一度だけ入力し、その後は、スマホIDと紐づけされるため、入力の必要はない。ピンコードは毎回必要である。どのスマートフォンからでも使用できるようにしてもよい。カードは、コンビニ等で販売される。
カードの表面にユニークなピンコードが記載されており、ピンコードを見ながら、数字アイコンをタッチすると、ショッピングや残高確認ができる。配送先は、一度だけ入力し、その後は、スマホIDと紐づけされるため、入力の必要はない。ピンコードは毎回必要である。どのスマートフォンからでも使用できるようにしてもよい。カードは、コンビニ等で販売される。
(4)注文カード
ショッピングサイトにカードを翳して、設定アイコンをタッチして、配送先やクレジットカード情報を入力する。商品設定・購入をタッチして、購入する商品を選択して商品(1)~(10)に登録する。その後は、購入したい商品をタッチして、スマートフォンの画面で数量を決定して購入する。商品(1)~(10)のイメージが予めアイコンで印刷されていてもよい。メーカーの製品ネット販売強化に使用する。
ショッピングサイトにカードを翳して、設定アイコンをタッチして、配送先やクレジットカード情報を入力する。商品設定・購入をタッチして、購入する商品を選択して商品(1)~(10)に登録する。その後は、購入したい商品をタッチして、スマートフォンの画面で数量を決定して購入する。商品(1)~(10)のイメージが予めアイコンで印刷されていてもよい。メーカーの製品ネット販売強化に使用する。
(5)スポーツカード
野球、サッカー、相撲等、様々なスポーツ選手の写真をカード表面に印刷して、アイコンをタッチして、コンテンツを閲覧したり、チケットを購入したりする。スポーツカードは、販売してもよいし、協賛企業が無償で提供してもよい。
野球、サッカー、相撲等、様々なスポーツ選手の写真をカード表面に印刷して、アイコンをタッチして、コンテンツを閲覧したり、チケットを購入したりする。スポーツカードは、販売してもよいし、協賛企業が無償で提供してもよい。
その他、ギフトカード、アイドルコンテンツ、インバウンド、音声コンテンツカード、セキュリティ・ワンタイムパスワード等、あらゆる用途に用いることができる。
<実施形態9>
(背景技術)
クレジットカードや個人認証用のカードの使用において、たとえばクレジットカードでは、個人がオンラインショッピングにおいて、クレジットカードを使用する際に、番号、名前、有効期限、セキュリティコードの、カードに表記された情報を入力すれば、商品を購入することができる。
(背景技術)
クレジットカードや個人認証用のカードの使用において、たとえばクレジットカードでは、個人がオンラインショッピングにおいて、クレジットカードを使用する際に、番号、名前、有効期限、セキュリティコードの、カードに表記された情報を入力すれば、商品を購入することができる。
しかし、カードに表示された情報が漏洩された場合には、他人が番号等の情報を使用して不正な使用がされてしまう。
そこで、そのような問題を今後解消するために、無線でカードからの情報を取得したり、または無線によるデータの送受信によって認証を行うスマートカードが提案されている。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、現行のスマートフォンやタブレット等の情報処理装置は、スマートカードに搭載された無線システムの全てに対応しているわけではない。また、このようなスマートカードは、無線装置を搭載しているため、非常に高価になっている。
しかしながら、現行のスマートフォンやタブレット等の情報処理装置は、スマートカードに搭載された無線システムの全てに対応しているわけではない。また、このようなスマートカードは、無線装置を搭載しているため、非常に高価になっている。
本発明の課題は、簡易かつ廉価で安全性の高い認証手段を提供することである。
なお、本発明においては、このような認証用カードだけではなく、銀行の金融決済、入退出、情報へのアクセスやコンテンツの閲覧、機器の操作権などもその対象となる。つまり、認証用カードというのは、さまざまな個人の認証や決済、情報へのアクセスの鍵となるものである。
上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。
1つの側面は、以下の情報処理装置または薄板状の装置によって例示される。
(1)薄板状の非導電性基材の表面または前記表面の裏面に複数の導電性パターンが形成されたID領域を有する媒体が接触されたときに前記導電性パターンの配置を検知するパネルと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記パネルで検知された前記導電性パターンの配置が前記制御部からアクセス可能な記憶装置に登録されたパターン配置と合致したときに前記パネルを通じたさらなる情報の入力を実行する情報処理装置。
(2)前記パネルの少なくとも一部と重畳されるディスプレイをさらに備え、前記制御部は、前記ディスプレイへの情報の出力をさらに実行する、(1)記載の情報処理装置。
(3)前記制御部は、前記導電性パターンの配置が検知できないときには前記パネルを通じた情報の入力および前記ディスプレイへの情報の出力の少なくとも一方を所定の規則で限定する(2)に記載の情報処理装置。
(4)前記制御部は、前記入力された情報を所定の認証情報によって認証できた場合に、認証後の処理を実行する(1)~(3)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(5)前記制御部は、前記パターン配置から決定される前記パネル上の位置にタッチ操作による入力領域を設定し、前記入力領域から情報を取得する、(1)~(4)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(6)前記パターン配置から決定される前記入力領域に対応する前記媒体上のタッチ位置には、タッチ操作をガイドするグラフィックスが形成されている、(5)記載の情報処理装置。
(7)前記パターン配置から決定される前記入力領域に対応する前記媒体上のタッチ領域は、透明または半透明の材料で1以上のウインドウが形成され、前記入力領域に対応するディスプレイ上の表示領域には、タッチ操作をガイドするグラフィックスが表示される、(5)または(6)記載の情報処理装置。
(8)前記制御部は、前記ウインドウに数字、文字、記号、マーク、アイコンの少なくともいずれかを含むグラフィックスを1以上表示するとともに、前記グラフィックスへのタッチ操作を受け付け、前記タッチ操作を受け付けたグラフィックスの種類および/または色があらかじめ設定された操作対象情報と合致したときに、さらなる処理を実行する、(7)記載の情報処理装置。
(9)前記制御部は、2以上の前記タッチ操作を受け付けたときに、受け付けたグラフィックスの種類および/または色の順序があらかじめ設定された順序と一致したときに、さらなる処理を実行する、
(8)記載の情報処理装置。
(8)記載の情報処理装置。
(10)前記制御部は、前記ウインドウにグラフィックスを表示するとともに、前記ウインドウへの前記タッチ操作の位置および該領域をなぞる操作による軌跡を取得する、(7)記載の情報処理装置。
(11)前記パターン配置から決定される前記入力領域に対応する前記媒体上のタッチ領域には、1以上の数字、文字、記号、マーク、アイコンの少なくともいずれかを含むグラフィックスが透明または半透明の材料で形成されたウインドウ上に印刷され、前記制御部は、前記1以上のグラフィックスに対応する前記ディスプレイ上の位置の表示を変化させるとともに、前記パネルを通じて前記グラフィックスへのタッチ操作を受け付け、前記タッチ操作を受け付けたグラフィックスの種類および/または色があらかじめ設定された操作対象情報と合致したときに、さらなる処理を実行する、(5)または(6)記載の情報処理装置。
(12)前記制御部は、2以上の前記タッチ操作を受け付けたときに、受け付けたグラフィックスの順序があらかじめ設定された順序と一致したときに、さらなる処理を実行する、(11)記載の情報処理装置。
(13)前記入力領域と前記ID領域とは、少なくとも一部が重複している、
(5)~(12)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(5)~(12)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(14)前記制御部は、前記媒体が載置されていない領域に第二の入力領域を設定し、前記第二の入力領域から情報を取得する、
(1)~(13)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(1)~(13)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(15)前記情報処理装置は、メモリをさらに備え、前記認証情報は、前記メモリに記憶されている、(1)~(14)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(16)前記情報処理装置は、ネットワークにアクセスする通信部をさらに備え、
前記制御部は、前記通信部を介してアクセスされる前記ネットワーク上のサーバから前記認証情報を取得する、(1)~(15)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
前記制御部は、前記通信部を介してアクセスされる前記ネットワーク上のサーバから前記認証情報を取得する、(1)~(15)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(17)前記認証後の処理には、前記情報処理装置を一意に識別する識別情報を用いたさらなる認証処理が含まれる、(4)~(16)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(18)前記制御部は、前記媒体が載置されたとき、前記パネルで検知された前記導電性パターンの配置が前記制御部からアクセス可能な記憶装置に登録されたパターン配置と合致したとき、または、前記情報の入力のためのガイド(音声も含む)を出力したときから所定時間以内にだけ入力を許可する、(1)~(17)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(19)物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する薄板状の装置であって、前記パネルに前記物理量による位置を検知させる導電性パターンが配置されたID領域と、前記パネルに載置された前記装置の上面からのタッチ操作による物理量変化を前記パネルに検出させるタッチ領域と、を有する非導電性基材を備える、薄板状の装置。
(20)前記導電性パターンは、パネルが検知する所定の面積を有する導電体部分を有する、(19)記載の薄板状の装置。
(21)前記タッチ領域には、前記ID領域の導電性パターンに導通する導線が設けられている、(19)または(20)記載の薄板状の装置。
(22)前記ID領域は、所定の面積を有する導電体およびそれを接続する極細の導線による配線が形成される、(19)~(21)のいずれか一項に記載の薄板状の装置。
(23)前記装置の外縁の少なくとも一部には、前記ID領域の導電性パターンに導通する導線が設けられている、(19)~(22)のいずれか一項に記載の薄板上の装置。
(発明を実施するための形態)
実施形態9にかかる発明は、上記で説明した、C-Card(以下、単に「カード」と呼ぶ)を用いて実現できる。
(発明を実施するための形態)
実施形態9にかかる発明は、上記で説明した、C-Card(以下、単に「カード」と呼ぶ)を用いて実現できる。
[個人認証システム]
図106から図110は、C-Cardを個人認証に利用する例を説明する。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。
図106は、C-Cardをクレジットカードとして用いている。
図106から図110は、C-Cardを個人認証に利用する例を説明する。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。
図106は、C-Cardをクレジットカードとして用いている。
まず、ユーザは、C-Cardをスマートフォン等の情報機器のタッチパネルに載置する。すると、情報機器はID領域に設けられた素子の配置パターンから、クレジットカードIDを認識する。次にユーザは、タッチ領域に印刷されたテンキーから、パスワードを入力する。情報機器は、情報機器の内部または外部に設けられたメモリ、または、ネットワークを介してアクセスされるサーバに登録されたクレジットカードIDとパスワードを参照し、入力されたクレジットカードIDとパスワードとを比較して、その関連付けが正しいかどうかを判断する。そして、関連付けが正しいと判断した場合には、クレジットカードの決済処理を実行する。
図107は、C-Cardを用いる場合について説明する図である。
C-Cardでは、そのタッチ領域の一部を透明または半透明の材料で形成することができる。ユーザは、C-Cardを情報機器に載置して、透明または半透明の領域に、指やスタイラスペンでサインをする。情報機器は、ID領域に設けられた素子の配置パターンからクレジットカードIDを認識するとともに、サインの特徴点を取得して、メモリにあらかじめ記憶された特徴点と比較する。そして、クレジットカードIDおよびサインの関連付けが正しいと判断できた場合にのみ、クレジットカードの決済処理を実行する。
現在、インターネットで代金の決済を行う場合、クレジットカードやプリペイドカードに記載されている名前やカード番号、有効期限、セキュリティコードの入力により、決済が可能となる。そのため、図90に示すように、店舗等でクレジットカードを渡して決済する際に、カードに記載された情報をコピーされ、その情報を基にネットでの代金支払いに悪用される場合が増えている。C-Cardは、ネット決済する際に、C-Cardの利用者本人のスマートフォン等の情報機器200にかざすことで決済ができることから、C-Cardが盗まれない限り、他人のなりすましによってクレジットカード等の番号が入力され決済されることはない。
さらに、スマートフォン等の情報機器200のIDとC-Cardを連動させることで、C-Cardは、本人のスマートフォンがなければ盗まれても使用されないようにすることができる。スマートフォンとC-Cardの両方を盗まれた場合でも、C-Cardを使用する際に指紋認証をしたり、図106に示すようにパスワードの入力により認証したりすることで安全な本人確認は可能となる。
[セキュリティシステム]
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108から図109は、C-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。
[セキュリティシステム]
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108から図109は、C-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108は、真贋判定をC-Cardを用いて実行する場合について説明する図である。この場合は、C-Cardにテンキーを印刷する。C-Cardは、製品保証のための保証カードとして、当該パッケージに同梱されている等の方法で、商品購入時にユーザが取得できる。ユーザは、情報機器で製品保証を行うためのC-Cardセキュリティアプリケーションを起動させるか、当該製品のWebサイトのセキュリティページを開く。そして、C-Cardをスマートフォン等に翳して、テンキーからセキュリティコードを入力する。すると、スマートフォン等は、C-Cardの素子の配置から出力される導電コードと、ユーザから入力されたセキュリティコードとを比較して、その関連づけが正しいかどうかにより、真贋判定を行う。真贋判定の結果は、情報機器のディスプレイに表示することができる。
また、真贋判定の結果以外にも、製品の製造日、有効期間、製品内容等の様々な情報を取得し、ディスプレイに表示することができる。この場合は、図109に示すカードを用いてもよい。図109では、タッチ領域に、「製造日」「有効期限」「製品内容」等のアイコンが印刷されている。また、カードには、セキュリティコードが記載されている。ユーザは、C-Cardを翳す前に、カードに記載されたセキュリティコードを情報機器に入力する。次にユーザは、C-Cardを情報機器に翳す。すると、ID領域に設けられた素子の配置パターンから取得したカードIDと、セキュリティコードとが紐付けされる。次にユーザは、取得したい情報が印刷されたアイコンをタッチし、C-Cardを情報機器から離す。すると、情報機器には、ユーザがタッチしたアイコンに関連した情報が表示される。
図110は、物品等の受け取りにおいて、C-Cardを用いる場合について説明する図である。
この場合においては、製品の梱包や、本人に届いた受取書等にC-Cardが貼り付けられている。C-Cardに配置された素子による導電パターンにはカードIDが定義されており、カードIDは、本人しか知らない情報が紐付けされている。配達員がC-Cardを情報機器に翳すと、導電パターンに紐付けられた情報が情報機器のタッチパネルに出力される。情報機器が本人に関する情報をディスプレイに表示することで、配達員は、本人認証を行うことが可能となる。
[チケット購入・クーポン獲得と認証]
図111~図112は、チケット・クーポンの認証をC-Cardを用いて実現する場合について説明する図である。
図111~図112は、チケット・クーポンの認証をC-Cardを用いて実現する場合について説明する図である。
本実施例では、チケット・クーポンがC-Cardの形で提供される。このチケットの入場時やクーポンの使用時に、情報機器は、チケット・クーポン認証用のタブレット、専用読み取り機の端末機等として動作する。ここでは、情報機器は、チケット・クーポンを確認するアプリケーションを起動しているものとする。ユーザがC-Cardを翳すと、情報機器は、導電パターンからカードIDを認識する。C-Cardを情報機器から離すと、ディスプレイにチケット・クーポンコードの入力画面が表示される。ユーザがチケット・クーポンコードを入力すると、情報機器は、情報機器の内部または外部に設けられたメモリ、または、ネットワークを介してアクセスされるサーバやクラウド(以下「クラウド等」と記載する)に登録されたクレジットカードIDとパスワードを参照し、入力されたカードIDとチケット・クーポンコードとを比較して、その関連付けが正しいかどうかを判断する。そして、関連付けが正しいと判断した場合には、会場への入場やクーポンの引換え・使用を承認する。
なお、テンキーの位置は、導電パターンの配置により、一意に認識できることから、C-Cardにテンキーを印刷し、C-Cardをタッチパネルに載置してテンキーをタップすることにより、チケット・クーポンコードを入力してもよい。
一度、使用されたチケットやクーポンは、再度使用されないように、情報機器がクラウドにアクセスして、クラウド上でC-CardのカードIDとチケット・クーポンコードとの関連付けを消去してもよい。また、図112に示すように、C-Cardをユーザのスマートフォン等の情報機器に翳すと、情報機器がクラウド等にアクセスして、C-CardのカードIDに対応したチケットやクーポンの使用履歴を取得し、使用履歴が情報機器のディスプレイに表示されるようにしてもよい。
図113、114は、コンテンツ・クーポン・ポイント集客サービスをC-Cardを用いて実現する場合について説明する図である。
図113は、C-Cardによるポイントサービスのステータスを表示する例を示す図である。ユーザが、C-Cardをスマートフォン等の情報機器にかざすと、情報機器は、C-Cardの導電パターンの配置から、カードIDを認識する。そして、クラウドにアクセスして、カードIDに対応した、ポイントの有効期限、ポイント獲得数を取得し、ディスプレイに表示する。これによりユーザは、ポイントの有効期限、ポイント獲得数を確認することができる。また、図114は、C-Cardによるクーポン等のサービス内容を表示する例を示す図である。ユーザは、C-Cardをスマートフォン等の情報機器にかざすことで、例えば、コンサートチケットの購入等より取得したクーポンのサービス内容を確認することができる。
ユーザは、C-Cardに記録されたクーポン・ポイントを、様々な店舗で使用できる。また、ユーザは、ユーザのスマートフォン等の情報機器でC-Cardアプリケーションを起動してC-Cardをかざすことで、ネット上のサービスでもクーポン・ポイントを使用できる。また、ユーザは、図113および図114に示すように、C-Card内に記録された現在のクーポンやポイントのサービス内容や有効期限等のステータスを閲覧することができる。さらに、ユーザは、スマートフォン等の情報機器200でG-Stamp(スタンプタイプのコード発生装置)を使用するためのアプリケーションにクーポン・ポイントを移動させて使用してもよい。ユーザは、取得したコンテンツを楽しむ場合、C-Cardアプリケーションをスマートフォンやタブレット等の情報機器で起動する。そして、ユーザがC-Cardをスマートフォンやタブレット等の情報機器にかざせばゲームや写真、動画などの様々なコンテンツをC-Cardから情報機器に転送できる。さらに、ユーザは、C-Cardをスマートフォンやタブレットに載置して移動・回転させることによって、ゲーム等のコンテンツを操作してもよい。C-Cardの移動・回転を認識する方法については、実施形態37、38(図41~55)で説明しているため、ここでは説明を省略する。ユーザがC-Cardアプリケーションを起動してC-Cardを使用した場合、サービス提供者は、ユーザのスマートフォン等の情報機器で受信できる様々な通信手段を使用してさらにサービスを提供できるようにしてもよい。また、C-Cardは、サービスカウンターへの集客用に限らず、サービスカウンターに出向かなくても使用できるようにしてもよい。
[コンテンツ・クーポン・ポイント集客サービス]
C-Cardは、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ことができる。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C-Cardを取得する。なお、ユーザは、所定の方法として、C-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C-Cardを取得することができる。
C-Cardは、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ことができる。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C-Cardを取得する。なお、ユーザは、所定の方法として、C-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C-Cardを取得することができる。
[スタンプ・ポイントカード発光システム]
図115から図118は、C-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。
図115から図118は、C-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。
店舗にて料金を支った場合、従来、スタンプは紙のスタンプカードに押印され、ポイントはプラスティックのポイントカードに記録されて貯められる。しかし、ユーザは、カードが増えて管理が大変となる。また、プラスティックのカードでは、どれくらいポイントが貯っているか、いつまで有効かがわからず、ユーザは、面倒なネット登録をして検索をしなければ、これらの情報を取得することができない。
図115は、C-Cardを特定の店舗の専用ポイントカードとして利用する例を示す図である。また、図116は、C-Cardを複数店舗で共通のポイントカードとして利用する例を示す図である。
図115の例では、C-Cardは、透明または半透明の領域を備える。透明または半透明の領域は、情報機器のディスプレイに表示された現状のスタンプまたはポイントの状況を表示し、可視化することができる。
図117は、C-Cardに記録されたスタンプやポイントの加算・消込みをする例を示す図である。ユーザはC-Cardを店舗で提示する。ユーザは業務用として店舗に備えられたスマートフォンやタブレット等の情報機器にC-Cardをかざす。すなわち、このサービスでは、店舗の業者は、専用機を使用しなくてもよい。この操作で、当該スマートフォンやタブレットは、クラウド等にアクセスする。クラウド等は、ポイントの加算・消し込みを実行する。このような手順よって、ユーザは、カードのIDや現在のスタンプやポイントの状況を、スマートフォンやタブレット等の情報機器のディスプレイで認識でき、ポイントの消し込みも可能となる。
ユーザは、スマートフォン等の情報機器によりC-Cardアプリケーションをダウンロードしたり、C-Cardのウェブサイトまたは所定のウェブサイトにアクセスしたりして、C-Cardの認識ページを表示させることができる。ユーザがC-Cardを認識ページ表示中の情報機器200にかざすと、情報機器200は、C-Cardの導電パターンの配置から、カードIDを認識する。情報機器は、クラウド等にアクセスして、カードIDに対応する店舗ID、当該店舗で獲得したポイント数、有効期限の日付等の情報を取得し、その情報を情報機器に表示する。これによりユーザは、店舗ごとのポイントを何時でもスマートフォン等の情報機器200で確認することができる。また、図118に示すように、C-Cardを所定の向き、例えば図117に示す向きとは異なる向きに載置すると、スマートフォン等の情報機器200は、C-Cardに記録された情報を表示するだけにしてもよい。
[玩具・ゲーム]
図119および図120に、カード型の装置によるゲームの例を説明する。ユーザはC-Cardによるゲームカードやトレーディングカードでは、C-Cardをタブレット等のタッチパネルを有する情報機器200に載置する。C-Cardは、タッチパネルにより特定されるので、ユーザは、C-Cardを移動・回転させながらゲームを楽しめる。さらに、獲得した得点やパワー、アイテム等はクラウド上で記録できるので、ユーザはC-Cardで対戦ゲームやゲームセンターと同様な楽しみ方でゲームを実施できる。なお、C-Cardに搭載するアプリケーションがゲーム情報をC-Cardのメモリ117等に記録してもよい。
図119および図120に、カード型の装置によるゲームの例を説明する。ユーザはC-Cardによるゲームカードやトレーディングカードでは、C-Cardをタブレット等のタッチパネルを有する情報機器200に載置する。C-Cardは、タッチパネルにより特定されるので、ユーザは、C-Cardを移動・回転させながらゲームを楽しめる。さらに、獲得した得点やパワー、アイテム等はクラウド上で記録できるので、ユーザはC-Cardで対戦ゲームやゲームセンターと同様な楽しみ方でゲームを実施できる。なお、C-Cardに搭載するアプリケーションがゲーム情報をC-Cardのメモリ117等に記録してもよい。
また、ゲームセンターやショッピングモール等にC-Cardと送受信可能なゲーム機が設けられた場合には、C-Cardは、ゲームセンターやショッピングモール等でユーザに販売されるツールとなる。ユーザは、C-Cardで楽しむゲーム機が設置されたゲームセンターやショッピングモールでC-Cardを購入してゲームを行う。そして、ユーザが自宅に帰って、当該C-Cardで、自宅で所有するタブレット等でもゲームの続きを楽しむことができる。ユーザはC-CardのIDやゲーム情報を第三者のタブレット等にかざしてその一部または全部を提供することもできる。
ユーザは、C-Cardを情報機器に載置する。情報機器は、導電パターンの配置からカードの向きを特定できるため、ユーザは、C-Cardを移動・回転させながらゲームを楽しめる。
C-Card表面にはタッチ領域が設けられている。ユーザはC-Cardのタッチ領域をタッチしてゲームの操作ができる。情報機器やゲーム機は、C-Cardの載置位置を正確に認識できる。したがって、図120に例示のように、情報機器やゲーム機は、C-Cardに設けられたタッチ領域の配置も認識できる。タッチ領域は、アクリル等の透明非導電体(絶縁物)としてもよい。この場合、ユーザがC-Cardのタッチ領域を操作したときに、情報機器やゲーム機のタッチパネルは、C-Card越しに指のタッチを直接認識できる。つまり、ユーザはC-Cardを操作するとともに、指とタッチパネルとの間にC-Cardが介在する場合でも、C-Card越しに情報機器やゲーム機を操作できる。もちろん、タッチ領域は、導電パターンの配置により、一意に認識できることから、タッチ領域に操作を意味するアイコンをC-Cardの透明領域越しにゲーム機のタッチパネルのディスプレイから表示してもよい。
[認証]
[認証]
図121は、認証カードをC-Cardを用いて実現する場合について説明する図である。
同図では、C-CardはID領域とタッチ領域(入力領域)とを備えている。ID領域の下層には、カードIDを定義する導電パターン(素子)が設けられている。タッチ領域には、「登録」「認証」や数字等のアイコンが印刷されており、アイコンの下層には素子が設けられている。
情報機器200は、導電パターンの配置(素子)の配置から、C-Cardの位置と向きを特定し、タッチ領域に付されたアイコン「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」アイコンをタッチすると、誘電体への作用が発生する。そして、情報機器は、「登録」アイコン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。情報機器は、受け付けた登録用のパスワードを情報機器内部のメモリに登録する。
同様に、ユーザが、「認証」ラベルをタッチすると、情報機器は、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。情報機器は、受け付けた認証用のパスワードと、メモリに登録済みのパスワードを比較し、比較結果をタッチパネルのディスプレイに出力する。
図122は、C-Cardをムービーカードとして用いた図である。
カードの上半分には、映画の一場面の絵や写真等が表示されている。情報機器にC-Cardを翳すと、導電体の配置パターンによって、どの映画であるかが識別される。ユーザにより「再生」がタッチされると、ディスプレイ(情報機器のディスプレイでもよいし、情報機器と有線または無線で接続されたディスプレイでもよい)上に映画が再生される。「停止」がタッチされると、再生を停止する。「消音」がタッチされると、音声が消去される。また、ユーザは、音量を変更したい場合には「UP」または「DOWN」をタッチし、巻き戻ししたい場合には「巻戻し」、早送りしたい場合には「早送り」をタッチする。
図123は、C-CardをWebカードとして用いた図である。
C-Cardに車の絵が表示されている。ユーザが絵のいずれかをタッチすると、表示されている絵に関連したWebページにアクセスする。ユーザは、表示されている次のページに進みたい場合は「進む」、前のページに戻りたい場合には「戻る」をタッチする。ページの写真等の大きさを変更したい場合には「拡大/縮小」をタッチする。画面をスクロールしたい場合には、「上へ」「下へ」「左へ」「右へ」のいずれかをタッチする。Webの閲覧を終了する場合には、「終了」をタッチする。
図124は、C-Cardを診察券として用いた図である。
病院や医院に、タブレットや専用端末等の情報機器が設置されている。ユーザが、情報機器上にC-Cardを載置すると、まず、導電体の配置パターンによって、ユーザの個人情報が認識される。ユーザが「受付」をタッチすると、受付処理がなされる。診察後、精算を行う場合には、「精算」をタッチし、処方箋を受け取る場合には、「処方箋」をタッチする。
図125は、C-Cardをお買物カードとして用いた図である。
コンビニエンスストア等の店舗に、タブレットや専用端末等の情報機器が1台または複数台設置され、情報機器の近傍に、同図に示すカードが設置されている。ユーザがお買物カードに表示されている商品の写真をクリックすると、(b)に示す如く、ディスプレイに、商品の説明が表示される。表示された商品を購入する場合には、C-Card下部の「かごに入れる」をタッチする。1回タッチすると1個、2回タッチすると2個注文できる。注文した商品およびその個数は、ディスプレイに表示される。「上へ」がタッチされると、ハイライトが上に移動し、「下へ」がタッチされると、ハイライトが下に移動する。オペレータが「1個取消」をタッチすると、ハイライト表示された商品の数量が1個減少する。
商品およびその個数が決定したら、「購入」をタッチする。すると、引換券が出力される。ユーザは、後日、この引換券を店舗のレジに持参し、同時に代金を支払う。すると、既にパッキングされた商品が提供される。
商品およびその個数が決定したら、「購入」をタッチする。すると、引換券が出力される。ユーザは、後日、この引換券を店舗のレジに持参し、同時に代金を支払う。すると、既にパッキングされた商品が提供される。
なお、本実施例においては、プリペイドカード等、現金以外の方法で支払うようにしてもよい。
また、本実施例においては、店舗や通信販売業者等がユーザにお買い物カードを配布し、ユーザは、自宅でお買い物カードを用いてネットショッピングを行うようにしてもよい。
図126は、C-Cardを銀行のATMカードとして用いた図である。
この場合は、銀行のATMに、C-Cardを載置するためのタッチパネル領域が設けられている。ユーザがタッチパネル領域上にC-Cardを載置すると、導電体の配置パターンによって、口座番号等の情報が認識される。ユーザは、数字をタッチすることにより、あらかじめ決められたパスワードを入力する。なお、指の動きにより第三者にパスワードを察知されることを防止するため、C-Cardの数字の配置はランダムとなっている。パスワードが正しく入力されたことが認識されたら、ユーザは、振込、現金引き出し等の処理を行なうことが可能となる。
図127は、C-Cardを動物図鑑カードとして用いた図である。
ユーザが、スマホやタブレット等の情報機器にC-Cardを載置すると、導電体の配置パターンによって、どの動物に関するカードなのであるから認識される。ユーザがカードに表示された動物の絵または写真をタッチすると、ディスプレイに動物の解説が表示される。また、「鳴く」のシンボルをタッチすると、スピーカから動物の鳴き声が出力される。
図128は、C-Cardをアンケート用紙として用いた図である。
本実施例は、ユーザに最適な商品を判定するためのアンケートである。C-Cardの上部には、アンケートの対象となる商品(ここでは乳液)が表示されている。ユーザは、質問事項に対し、「YES」或いは「NO」をタッチすることにより回答する。ユーザの回答は、ディスプレイ上に表示される。回答が終了したら、「判定」をタッチする。回答を変更する場合には、「キャンセル」をタッチし、再度回答をする。その結果、ユーザに最適な化粧品と使用法が紹介される。
図129図127は、C-Cardをシステム制御カードとして用いた図である。
本カードは、工場等において、機械等を制御するために用いるものである。たとえば、工作ロボットを制御する場合には、ユーザは、「工作ロボット(A)」をタッチして、「部品交換」等の指示をタッチする。これまで、工作機械やロボット等の複雑な制御が必要とされていたが、これにより、用途毎にC-Cardを用意して簡単に制御が行える。
図130は、C-Cardを用いたコンテンツ認証サービスについて説明する図である。
同図(A)は、ミュージックカードとして使用するC-Cardである。このカードは、会員限定コンテンツの閲覧等を行うために配布される。
ウェブへのアクセスを行うか、またはアプリを開くと、同図(B)に示すように、「カードをかざしてください」という文字が表示される。ユーザは、C-Cardをスマートフォン等の情報機器にかざす。それからC-Cardを離すと、同図(C)に示すように、ピンコードを入力するための画面が表示される。ユーザがピンコードを入力すると、同図(D)に示すように、コンテンツの表示や音声出力が行われる。
なお、ピンコードの入力は、高セキュリティのコンテンツの場合のみ行うようにしてもよい。
図131は、C-Cardを用いた製品広告・観光案内について説明する図である。
同図(A)は、観光・施設案内などに使用するためのC-Cardである。
ウェブへのアクセスを行うか、またはアプリを開くと、同図(B)に示すように、「カードをかざしてください」という文字が表示される。ユーザは、C-Cardをスマートフォン等の情報機器にかざす。それからC-Cardを離すと、同図(C)に示すように、施設(○○温泉)の写真と共に「○○温泉」「周辺」「おすすめグルメ」「中国」等と記載されたアイコンが表示される。ユーザは、知りたい情報のアイコンをタッチする。このとき、言語選択も可能である。すると、同図(D)に示すように、ユーザが希望する言語(同図では韓国語)で、希望するコンテンツが表示される。
図130、347の実施例によれば、カードをスマートフォン等に翳すだけで、簡単にコンテンツが閲覧できる。また、限定コンテンツなど、高セキュリティなコンテンツの配信が可能になる。
図132は、C-Cardを用いたオンラインショッピング(Amazon Dash Button等)について説明する図である。
同図(A)は、オンラインショッピングに使用するためのC-Cardである。カードには、定常的に必要な商品の絵柄が印刷されている。
ウェブへのアクセスを行うか、またはアプリを開くと、同図(B)に示すように、「カードをかざしてください」という文字が表示される。ユーザは、C-Cardをスマートフォン等の情報機器にかざす。それからC-Cardを離すと、同図(C)に示すように、「0」から「9」の数字と「注文」「キャンセル」と記載されたアイコンが表示される。ユーザは、必要数量を設定して、希望の商品を注文する。
本実施例によれば、日用品などの定常的に購入する商品も、C-Cardを使えば、スマートフォン等に翳すだけで簡単に注文を完了することができる。商品の注文のために、検索などをする手間がなくなるため、非常に利便性が高い。
図133は、C-Cardを用いたアーケードゲーム・オンラインゲームについて説明する図である。
同図(A)は、ゲーム操作ができるC-Cardである。カードには、ゲームに関連した絵柄が印刷されている。
同図(B)に示すように、ユーザは、ゲームセンターのゲーム機で、C-Cardを使用してプレイを行う。その後、同図(C)に示すように、自宅や外出先で、タブレット等を使用して同じC-Cardでプレイを行うことができる。
本実施例では、ゲームセンターではC-Cardをゲーム機に翳してプレイをすることができ、また、自宅等ではC-Cardをタブレットやスマートフォンに翳して、ゲームセンターと同様にプレイをすることができる。
(共通カードの登録)
図134は、C-Cardを共通カードとして用いる場合について説明する図である。
(共通カードの登録)
図134は、C-Cardを共通カードとして用いる場合について説明する図である。
複数のクレジットカードやメンバーズカード、ポイントカード、診察券、社員証や学生証などの身分証明書、運転免許や資格免許等の様々な免許証、様々な病院の診察券、保険証等の様々なサービスや、個人およびその他の情報の閲覧が1枚のカードで可能なカードを共通カードと呼ぶ。共通カードは、下記の手順に従って、秘匿カードID(導電パターンによる静電容量コード)とカードID(ピンコード等も含む)、スマホID(スマホ以外、タブレット等タッチパネルが登載されたどのような情報通信端末でもよい)が登録される。 なお、下記の手順にこだわらず、どのような方法で登録されてもよい。
専用アプリをダウンロードしないで、WEB上のみで共通カードを登録・使用する場合は、スマホIDが取得できないことから、共通カード(C-Card)は当該スマホIDと紐づけできないため、他のスマホでも使用できてしまう。さらに、共通カードの情報の更新やプッシュメールの送信はできない。
(1)郵送や手渡し、ポスティング等でユーザがC-Card(無償有償問わず)を取得する。当該C-Cardが特定の個人向けの場合、カード表面に氏名が印刷されていてもよい。同図(A)のように、氏名の下に記載されている番号はユニークなIDであり、完全に当該カードを特定するカードID(ピンコードでもよい)である。なお、別刷りされたピンコードを入力してもよい。
(2)同図(C)のように、カード裏面にC-Cardの使用登録・使用に関するサービスを提供するURLを示すQRコードのような2次元コードやURLが印刷されていてもよい。2次元コードが印刷されていれば、スマホで撮影して、C-Cardサービスサイトを開くか、URLをスマホに入力してもよい。C-Cardサービスサイトを開く方法は、メールやSNSにより、URLが送信される等、どのような方法でもよい。なお、最初からC-Cardサービスアプリを可能な方法でダウンロードしてC-Cardの登録を実施してもよい。C-Cardサービスアプリを使用した場合は、スマホIDも含めて登録され、当該スマホでしか操作できないように設定が可能である。その結果、スマホとC-Cardの両方を取得されない限り悪用されることはない。当該URLから、C-Cardサービスアプリをどのようなタイミングでダウンロードして使用してもよい。
(3)C-Cardサービスサイト(またはC-Cardサービスアプリ)を開くと、同図(D)のように、スマホの画面にC-Cardを翳す領域が表示される。当該領域にカードを翳すと、同図(B)に示すカード内層に形成された導電タップの配置パターンにより定義された静電容量コードを、タッチパネルが検知・認識して、ピンコード入力モードとなる。C-Card上に形成されたテンキーからピンコードを入力し、GOをタップするとピンコードの入力が完了する。もし、キャンセルする場合は、CLをタップすればよい。ここで、スマホの画面が小さくテキストによりガイドができない場合は、音声ガイドを使用すればよい。この静電容量コードは、C-Cardのテンキーが配置されたタッチ領域以外の限定されたID領域に形成されるため、当該領域の面積が少ないことから、数千コードしか設定できない。そこで、この静電容量コードは配布される地域や店舗・施設、または配布される個人の属性やC-Cardの種類等で静電容量コードを割り当てるのが望ましい。数千コードしか設定できない静電容量コードの最大の役割は、C-Cardを翳さないと、その後にカードを利用するために必要な登録ができないことである。さらに導電タップの配置パターンにより、一意にテンキーの配置が定義されていることから、タッチパネルがタップした位置情報を検知した際に、同時にID領域の導電タップの配置パターンの位置情報を認識していないと、どのテンキーをタップしたかを認識できない。このことは、カードを翳して載置したカードの位置や回転角によって、タップの検知位置が毎回変化することも含めて、ピンコードを正確に実施するシステムが必要であることを意味している。そのため、容易に偽造されることは無く、極めて高いセキュリティ性を有する。なお、ピンコードのみのセキュリティ性でよければ、カードを外して、スマホ画面にテンキーを表示させて、ピンコードを入力してもよい。さらに、図示しないが、スマホにC-Cardを翳すと、C-Cardの導電パターンによる静電容量コードとスマホIDをクラウドが取得して、ユニークなピンコードをスマホのディスプレイに表示され、C-Cardのテンキーかスマホ画面に表示されたテンキーで入力してもよい。なお、C-Cardサービスサイト(WEB)では、スマホIDは取得できない。
セキュリティ性が低下するが、カードを翳さないとピンコード入力モードにならないため、カードを保有したユーザしかサービスを利用できないようにすることが可能である。なぜなら、登録時は、本人が自分のスマホで登録するため、厳格なセキュリティは必要ないと言えるからである。
(4)同図(C)のカード裏面が、プラスチック等の滑りやすい材料で形成されていると、ピンコードをタップする際に、スマホ上でカードが滑るために、カードの縁を指で押さえなければならない。その場合、テンキーが配置されたタッチ領域以外を指で触れても検知しないように、カード内部に深さ0.4~0.5mm以上の空隙層を設けなければならない。もし、空隙を設けなければ、タッチ領域以外の検知をエラーとして処理すればよい。しかし、同図(B)のように、導電タップは4個であるから、カードを滑らないように指で押さえていると、カードを押さえている指の検知と合わせて検知数が5個になる。さらに、テンキーをタップすると、スマホのマルチタッチ数の5個を超えてしまい、スマホが認識できなくなるため、導電パターンを形成する導電タップ数を3個にする必要がある。そうすると、導電タップの配置パターンにより定義される静電容量コード数は、数百コードとなり激減する。そこで、同図(C)のカード裏面は、滑らないような吸着性のある材料を使用するのが望ましい。同図(E)では、カード表面に記載されたカード番号を入力している様子が示されているが、このようにカード番号とピンコードが一致していてもよい。スマホとC-Cardの両方を取得して悪用される場合に、使用時にピンコードを入力することは可能であるが、さらに暗証コードを登録していれば、セキュリティ性は万全である。
(5)ピンコードの入力が完了すると、同図(F)のように、暗証コード入力ガイドが表示され、カードのテンキーを使用して、暗証コードを入力すればよい。カードからの導電パターンによる静電容量コードによる鍵、カード上からのピンコード入力による鍵、スマホアプリによるスマホIDとの紐づけ等、幾重にもセキュリティを高めているため、暗証コードは必要ないと言えるが、利用の際に8~12桁以上もあるピンコードを利用することはあり得ない。ここで、暗証コードとして、なじみのある暗証コード(他で使用してる暗証コードや誕生日、電話番号でもよい)とそれらを紐づけすることによって、簡便に極めて高いセキュリティ性を確保することができる。すなわち、この暗証コードは、入力を容易にするための簡略コードとして位置付ければよい。後述するが、カードを使用する際に、このスキミングされやすい暗証コードであっても、カード上のテンキーから入力すれば、セキュリティ性を低下させることにならない。なお、暗証コードの設定は、カードを外してスマホ画面で入力してもよい。なぜなら、登録時は、本人が自分のスマホで登録するため、厳格なセキュリティは必要ないと言えるからである。
(6)同図(G)は、どのような情報を紐づけしたり、サービスを提供を享受したりするかを決定するメニューを示したものである。これらの設定は、本人のみが閲覧できるURLであったり、クレジットカードの支払いから、株式や様々な金融商品の売買等の決済システムと連動していてもよい。
(共通カードの認証・使用例)
図135は、共通カード(C-Card)を使用する手順について説明する図である。共通カードを使用する際には、下記の手順で実施する。
(共通カードの認証・使用例)
図135は、共通カード(C-Card)を使用する手順について説明する図である。共通カードを使用する際には、下記の手順で実施する。
(1)共通カード専用サイトのC-Cardサービスサイトを開くか、C-Cardサービスアプリを起動させると、同図(A)に示すように、スマホの画面にC-Cardを翳す領域が表示される。当該領域にカードを翳すと、同図(B)に示すカード内部に形成された導電タップの配置パターンにより、定義された静電容量コードをタッチパネルが検知・認識して、暗証コード入力モードになる。ここで、カードのテンキーを使用して、暗証コードを入力すればよい。
(2)カードからの導電パターンによる静電容量コードによる鍵、カード上からのピンコード入力による鍵、スマホアプリによるスマホIDとの紐づけ等、幾重にもセキュリティを高めているため、C-Cardサービスアプリを起動して、スマホIDと紐づけされている場合には、暗証コード入力モードを省いて、同図(B)(C)のように、メニュー選択画面を表示してもよい。スマホとC-Cardの両方を取得して悪用される場合にも、セキュリティ性をさらに高めるには、暗証コードを入力すればよい。
(3)共通カード専用サイトのC-Cardサービスサイトを利用の場合は、スマホIDの取得ができないため、暗証コードを入力するのが望ましい。例え、暗証コードが4桁のなじみのある暗証コード(他で使用してる暗証コードや誕生日、電話番号でもよい)であっても、C-Card上のテンキーから入力されることにより、簡便に極めて高いセキュリティ性を確保することができる。つまり、導電タップの配置パターンにより、一意にテンキーの配置が定義されている。そのため、カードの載置位置や回転角が変化した場合には、タッチパネルがタップした位置情報を検知した際に、同時にID領域の導電タップの配置パターンの位置情報を認識し、当該配置パターンから決定されるテンキーの位置情報と照合できるシステムでないと、どのテンキーをタップしたかを認識できないからである。
(4)同図(D)(E)は、同図(B)(C)のメニューを選択した結果表示された画面である。ここで、同図(D)のVIZAを選択した場合は、少なくともカードの表裏面に記載されている情報が、登録時に紐づけされており、その情報を使用して、決済条件(一括、分割等)を決定し決済する。
(5)同図(E)の〇〇内科の診察券を選択した場合は、診療予定、通院履歴、処方履歴、処置記録、検査履歴等が閲覧できる。医療機関によっても異なるが、診療予約や、確定申告の資料を提供できるようにしてもよい。
(6)その他、メンバーズカード、ポイントカード、社員証や学生証などの身分証明書、運転免許や資格免許等の様々な免許証、保険証等の様々なサービスや個人およびその他の情報の閲覧に関して、実現する手法は様々あるが、どのような方法で製品化してもよい。
本発明のポイントは、ID領域に簡易な静電容量コードが定義された導電パターンを形成した安価なC-Cardに、複数のタッチ領域を設けて、どのような位置に、どのような回転角でC-Cardが配置されても、どのテンキーをタップしたかを認識できることである。本人がスマホとカードを保有し、カードを翳して使用しないと、必要な決済と、必要な情報へのアクセスが実現できないことから、極めてセキュリティの高いシステムと言える。さらに、C-Card上に配置されたテンキーをタップして簡単な暗証コードを入力することにより、桁数が多くセキュリティの高いピンコードが有する高度なセキュリティを簡便に活用できることである。専用のリーダーも必要なく、無線傍受されてスキミングされ易い無線を使用しないことも大きな特徴である。なお、プラスティックの他、紙のカードでも実現できることから、極めて廉価でセキュリティの高いシステムである。
(特定カードの登録)
図136は、C-Cardを共通カードとして用いる場合における、特定カードの登録について説明する図である。
図136は、C-Cardを共通カードとして用いる場合における、特定カードの登録について説明する図である。
特定カードには、共通カードの実施例で示したように、クレジットカードやメンバーズカード、ポイントカード、診察券、社員証や学生証などの身分証明書、運転免許や資格免許等の様々な免許証、様々な病院の診察券、保険証等があるが、それぞれに独立して対応するC-Cardとなる。同図(A)のC-Cardは、e-ラーニング教室のメンバーズカードである。図134および図135で示す登録の方法も使用方法も基本的に同様であるが、複数のカードを扱うことを前提とした図134(G)と図135(C)の手順は必要ない。さらに、特定カードでは利用分野が特定されており、利用分野や施設・店舗・機器・ネットサービス毎に対応すればよいことから、共通カードのようにプラットホームとして、1つのC-CardサービスサイトやC-Cardサービスアプリで様々なユーザーや利用形態を管理する必要はない。そのため、利用目的毎のC-Cardの登録および使用を管理する専用のC-CardサービスサイトやC-Cardサービスアプリを用意すればよい。これにより、セキュリティレベルの度合いによって、テンキーが印刷されたC-Cardを翳して、テンキーをタップしてピンコードや暗唱コードを入力する方法を取らなくてもよいケースもあり、図136に示すように、テンキーを設けないC-Cardを説明する。
(1)同図(A)は、C-Cardの表面であるが、本人確認のための顔写真が印刷されているが、顔による本人確認が必要ない場合は、なくてもよい。カード番号を記載しているが、登録の後に、スマホに翳すとカード番号が表示されるようにしてもよい。なお、スマホIDとカード情報が紐づけされていない場合は、暗証番号等の入力が必要となる。同図(B)は、テンキーがないため、導電タップ導通指タッチ領域には導線が配線され、当該領域の何処を持っても導電タップに導通する。さらに、テンキーがないため、導電タップ5個配置できることから、10万個以上の静電容量コードを定義できる。同図(C)のように、カード裏面にC-Cardの使用登録・使用に関するサービスを提供するURLを示すQRコードのような2次元コードやURLが印刷されてもよい。2次元コードが印刷されていれば、スマホで撮影してC-Cardサービスサイトを開くか、URLをスマホに入力してもよい。C-Cardサービスサイトを開く方法は、メールやSNSにより、URLが送信される等、どのような方法でもよい。なお、最初からC-Cardサービスアプリを可能な方法でダウンロードしてC-Cardの登録を実施してもよい。C-Cardサービスアプリを使用した場合は、スマホIDも含めて登録され、当該スマホでしか操作できないように設定が可能である。その結果、スマホとC-Cardの両方を取得しないと悪用されることはない。当該URLから、C-Cardサービスアプリをどのようなタイミングでダウンロードして使用してもよい。
(2)同図(D)(F)は、C-CardサービスサイトやC-Cardサービスアプリを開き、C-Cardを横にしてタッチ領域を指でつまんで翳すとスマホ画面にテンキーが表示され、タップしてピンコードを入力する。ピンコードは、カード番号と一致してもよいし、別刷りされたピンコードを入力してもよい。さらに、C-Cardの導電パターンによる静電容量コードとスマホIDをクラウドが取得して、ユニークなピンコードをスマホのディスプレイに表示され入力してもよい。なお、C-Cardサービスサイト(WEB)では、スマホIDは取得できないため、導電パターンによる数千個の静電容量コードでピンコードを発行する必要があり、セキュリティに難がある。そこで、暗唱コードとピンコードの入力の順番を変えて同図(F)の暗唱コードを先に入力して、ピンコードが発行されてもよい。他の方法としては、暗唱コード入力アイコンとピンコード入力アイコンのみをカード表面に形成して、当該アイコンをタップしてから、C-Cardを外して、スマホの画面上で入力してもよい。
(3)図3(g)では、カード番号6789 2831 6345,カード名義Ken Lucas,有効期限20/01,暗証番号1808の確認が表示され、問題なければ次へアイコンをタップして、その後は、受講科目を選択したり、氏名や住所、生年月日、年齢、クレジットカード情報等を入力・登録して決済も可能としてもよい。写真が印刷されているようなカードでは、大概、事前に必要事項が登録されている場合が多いが、カード番号のみが印刷されたC-Cardでは、ユーザーが必要な様々な情報を登録するようにしてもよい。
(特定カードの認証・使用例)
図137は、特定カードの認証・使用例について説明する図である。
(特定カードの認証・使用例)
図137は、特定カードの認証・使用例について説明する図である。
同図(A)は、e-ラーニング教室のメンバーズカードの使用例であるが、C-Cardを横にしてタッチ領域を指でつまんでスマホに翳すと、同図(B)のように、暗唱コード入力画面が表示されるので、C-Cardを外して、スマホの画面で暗唱コードを入力すると、同図(C)のように受講している科目のカリキュラムや講義、Q&A,成績等の項目が表示される。日本語の成績を選択すると、図4(c)のように、日本語試験の成績が表示される。ここでは、e-ラーニングでのC-Cardの使用例を示したが、写真を無くして、ポイントやクーポン等の特典を付与した様々な会員カードを広告媒体として無償で配布してもいいし、または商品券や楽曲・映像・ゲームソフトを取得できるコンテンツカードとして販売することも可能である。例えば、オンラインショッピングの会員カードであれば、日常的に購入する水やお酒、米、食材、トイレットペーパー、ティッシュ等を登録しておき、使用時にC-Cardを翳すと、ユーザーが登録したメニューが表示されるようにし、それをタップするだけで商品を注文できるようにしてもよい。このような、決済を伴うような場合やセキュリティ性の高い個人情報にアクセス可能とする場合は、スマホIDを取得できるC-Cardサービスアプリで登録するのが望ましい。なお、セキュリティ性が低くても問題なければ、C-Cardを翳しただけで、楽曲や映像、ゲーム、広告を表示する場合も含めて、コンテンツ閲覧をできるようにしてもよい。
(コンテンツカードの認証・鑑賞)
図138は、C-Cardをコンテンツカードとして使用する場合について説明する図である。
(コンテンツカードの認証・鑑賞)
図138は、C-Cardをコンテンツカードとして使用する場合について説明する図である。
様々なコンテンツがダウンロードして鑑賞したり、プレイしたりできるが、インターネットはプル型(検索)であり、既に動機があって検索して購入したり閲覧したりする。一方、店舗に陳列されていたり、DMやカタログ、チラシ等ポストに入っていると、これまで興味が無かったり、忘れていたりしていても、情報や現物に接するプッシュ型による心理効果で動機を与え、購買意欲が高まる。CDや書籍の購入者が減ってはいるものの、一定の販売数量は見込める。インターネットには安価に情報を伝える手段があるため、極めて競争が厳しくなっており、勝ち負けがはっきりしている。DMやポスティング、新聞・雑誌への広告は、費用が掛かるが、一定の費用対効果があるため、これからもプッシュ型広告として無くならないと考えられる。さらに、DMやチラシ、カタログ等は、捨てられない限り存在力があり、目に留まることにより、情報を発信し続けている。インターネットでは、広告を見て閉じれば、その後は誰も見ない。特に、インターネットによる広告は、安価であるから大量の情報が氾濫しており、スパムメールとして受信を拒否することも少なくない。一方、魅力的な音楽や映像、ゲーム等のデジタルコンテンツは、多くの人がスマホやタブレットで鑑賞・プレイしている。店舗では、デジタルコンテンツであっても店舗で形のあるものにして購入されることを望んでいる。そこで、現物としてのC-Cardがプッシュ型で購買意欲を高め、C-Cardによりクラウドからコンテンツをプル型で鑑賞・プレイする仕組みを下記に示す。C-Cardは、店舗で購入したり、無料で配布されたりするが、C-Cardをトリガーにして、音楽、映像、ゲーム、電子書籍、学習教材、チケットや物品の購入、飲食の宅配、様々な予約、タクシーの手配等、スマホやタブレットで可能なことは全て対象となる。
(1)同図(A)(B)のC-Cardは、CDの代わりとなるカードである。書店やコンビニで気軽に購入できる。また、無料で配布して、曲の一部だけを視聴させるプロモーション用の広告媒体としても使用できる。同図(A)のCardの表面には、アーティストの写真やイラストが印刷され、楽曲にアクセスするためのピンコードが記載されている。ピンコードはシールにして、グラフィックに視覚的に影響を与えるので、剥がせるようにしてもよい。ピンコードはユニークなIDであり、完全に当該カードを特定するカードIDある。なお、ピンコード別刷りして、同梱してもよい。なお、カード内層に形成されている導体パターンの配置は、図134(B)と同様である。
(2)同図(B)のように、カード裏面にC-Cardの使用登録・使用に関するサービスを提供するURLを示すQRコードのような2次元コードやURLが印刷されてもよい。 2次元コードが印刷されていれば、スマホで撮影してC-Cardサービスサイトを開くか、URLをスマホに入力してもよい。C-Cardサービスサイトを開く方法は、メールやSNSにより、URLが送信される等、どのような方法でもよい。なお、最初からC-Cardサービスアプリを可能な方法でダウンロードしてC-Cardの登録を実施してもよい。C-Cardサービスアプリを使用した場合は、スマホIDも含めて登録され、当該スマホでしか操作できないように設定が可能である。その結果、スマホとC-Cardの両方を取得しないと悪用されることはない。当該URLから、C-Cardサービスアプリをどのようなタイミングでダウンロードして使用してもよい。
(3)特定されたC-Cardサービスサイト(またはC-Cardサービスアプリ)を開くと、同図(C)のように、スマホの画面にC-Cardを翳す領域が表示される。当該領域にカードを翳すと、カード内部に形成された導電タップの配置パターンにより、定義された静電容量コードをタッチパネルが検知・認識して、ピンコード入力モードとなり、C-Card上に形成されたテンキーからピンコードを入力し、GOをタップするとピンコードの入力が完了する。もし、キャンセルする場合は、CLをタップすればよい。ここで、スマホの画面が小さくテキストによりガイドができない場合は、音声ガイドを使用すればよい。この静電容量コードは、C-Cardのテンキーが配置されたタッチ領域以外の限定されたID領域に形成されるため、当該領域の面積が少ないことから、数千コードしか設定できないが、特定のC-Cardサービスサイト(またはC-Cardサービスアプリ)における楽曲数としては十分と言える。数数千コードしか設定できない静電容量コードの最大の役割は、C-Cardを翳さないと、その後にカードを利用するために必要な認証ができないことである。さらに導電タップの配置パターンにより、一意にテンキーの配置が定義されていることから、タッチパネルがタップした位置情報を検知した際に、同時にID領域の導電タップの配置パターンの位置情報を認識していないと、どのテンキーをタップしたかを認識できない。このことは、カードを翳して、載置したカードの位置や回転角によって、タップの検知位置が毎回、変化することも含めて、ピンコードを正確に実施するシステムが必要であり、容易に偽造されることは無く、極めて高いセキュリティ性を有する。なお、ピンコードのみのセキュリティ性でよければ、カードを外して、スマホ画面にテンキーを表示させて、ピンコードを入力してもよい。さらに、図示しないが、スマホに C-Cardを翳すと、C-Cardの導電パターンによる静電容量コードとスマホIDをクラウドが取得して、ユニークなピンコードをスマホのディスプレイに表示され、C-Cardのテンキーかスマホ画面に表示されたテンキーで入力してもよい。なお、C-Cardサービスサイト(WEB)では、スマホIDは取得できない。
(4)ピンコードの入力が完了すれば、後は、いつでもC-Cardサービスサイト(またはC-Cardサービスアプリ)を開いて、同図(E)のように、楽曲や映像を鑑賞できる。ここでは、ピンコードの入力が必要ないため、C-Cardを指で持ちやすいように横方向に翳してもよい。C-Card読取りソフトは、導電パターンによる静電容量コードの位置と回転角も認識するので、横向きにしないとコンテンツを鑑賞できないようにしてもよい。もちろん、縦向きに限定してもよい。楽曲や映像が多数ある場合は、カードを外して選択してもよい。C-Cardが偽造された場合を勘案すると、C-Cardのピンコードによる認証前か、承認後にC-Cardサービスアプリをダウンロードして、スマホIDと共にピンコードと静電容量コードが紐づけされて登録されれば、極めて高いセキュリティ性を実現できる。正規に購入したC-Cardを第三者に提供した場合は、ピンコードを入力したら、楽曲や映像の一部のみ鑑賞でき、プロモーション用の媒体として、(5)に示す仕組みを用いてもよい。
(5)コンテンツカードとしてのC-Cardでは、プロモーション用として無料配布した場合、ユーザーは、気軽に特定されたC-Cardサービスサイト(またはC-Cardサービスアプリ)を開いて、ピンコードを入力して、同図(E)のように、C-Cardを翳すだけで楽曲や映像の一部が楽しめる。そこで、楽曲や映像の全てを購入したくなったら、図示しないが、C-Cardを外したら購入手続き画面が表示され、手続きを実施すればよい。当然、セキュリティの面から購入する場合は、C-Cardサービスアプリをダウンロードして購入して貰う。スマホIDとピンコード及び数千個の静電容量コードと紐づけされることによって、ユーザーは、楽曲を購入後、C-Cardを翳すだけで数千個の楽曲や映像を鑑賞できる。なお、さらに、多くの楽曲や映像から購入する場合は、アーティスト毎に楽曲や映像を設定すれば、C-Cardを翳した後、外して購入した楽曲や映像を鑑賞してもよい。また、C-Card表面にテンキーを配置せずに、C-Cardを翳した後にスマホ画面でピンコードの入力をすれば、送電タップの個数と導電パターンの配置領域も増え十万コードを超える静電容量コードを使用することも可能になり、10万個以上のデジタルコンテンツや商品をスマホに翳すだけで、鑑賞・閲覧やプレイ・購入することができる。もちろん、C-Cardを翳すことなく購入した楽曲や映像をスマホで設定して検索により鑑賞してもよい。
以上の(1)~(5)は、全てのデジタルコンテンツビジネスや、チケットや物品の購入、飲食の宅配、様々な予約、タクシーの手配にも利用できる。また、C-Cardを使用した様々な利用形態やC-Cardの機構・性能を組み合わせて使用できることは言うまでもない。
(ショッピングカードの登録・注文)
図139は、C-Cardをショッピングカードとして使用する場合について説明する図である。
以上の(1)~(5)は、全てのデジタルコンテンツビジネスや、チケットや物品の購入、飲食の宅配、様々な予約、タクシーの手配にも利用できる。また、C-Cardを使用した様々な利用形態やC-Cardの機構・性能を組み合わせて使用できることは言うまでもない。
(ショッピングカードの登録・注文)
図139は、C-Cardをショッピングカードとして使用する場合について説明する図である。
現在、ボタンを押すだけで、予め登録されている商品が注文できるアマゾンダッシュによる日常品の購入が急速に拡大している。取り扱い商品の50%以上がアマゾンダッシュで注文されているとのことであるが、スマホで商品を注文する僅かな時間でさえ、惜しんでいるだけとは考えにくい。つまり、アマゾンダッシュは、磁石が内蔵され、冷蔵庫に貼り付けておくことができる。このことは、存在力であり、常に目にすることで情報発信している。その結果、他の店や他の方法で購入することなくアマゾンダッシュを使用してしまうことが、利用が急増した理由と考えれる。しかし、アマゾンダッシュは、スマホ等との無線通信により注文することから、無線環境が安定していなければならない。同様なことが、無線をしようすることなくC-Cardで実現できる。
(1)同図(A)(B)は、ネットスーパー等の店舗やメーカーから配布される商品注文用のC-Cardである。カード表面には、ピンコードと注文商品をメモ書きできるスペースが設けられている。メモ書きの領域は、サインペンや鉛筆で書いても容易に消せる材料で形成されるのが望ましい。 他の実施例と同様に同図(B)のように、カード裏面にC-Cardの使用登録・使用に関するサービスを提供するURLを示すQRコードのような2次元コードやURLが印刷され、C-Cardサービスサイトを開くことができる。
(2)同図(C)(D)はC-Cardサービスサイト(あるいは、C-Cardサービスアプリ)を開き、C-Cardを横にしてタッチ領域を指でつまんで翳すとスマホ画面にテンキーが表示され、タップしてピンコードを入力する。ピンコードは、カード番号と一致してもよいし、別刷りされたピンコードを入力してもよい。さらに、C-Cardの導電パターンによる静電容量コードとスマホIDをクラウドが取得して、ユニークなピンコードをスマホのディスプレイに表示され入力してもよい。本実施例は、決済が伴うことから、C-Cardサービスアプリをダウンロードする必要がある。ピンコードを入力して、登録ボタンをタップしたら、自動的にC-Cardサービスアプリをダウンロードしてもよい。もちろん、C-Cardサービスアプリをダウンロードしてから、ピンコードを入力してもよい。
(3)同図(E)では、ピンコードを入力した後、クレジットカード等の決済情報や商品の届先を入力する。同図(F)で、取り扱い商品から選択して注文する商品と数量の登録を行う。これらの商品は、発注時に容易に変更できる。商品の発注は、同図(G)のように、C-Cardを横にしてタッチ領域を指でつまんで翳し外すと、発注商品が表示され注文できる。この際に、商品の変更・削除、数量の変更が容易にできる。
なお、図示しないが、図138(A)のテンキーの代わりに、商品の写真が複数印刷されたC-Cardを、スマホに翳して、商品アイコンをタップするだけで商品を注文できるようにしてもよい。もちろん、注文できる商品は1個だけとし、翳すだけで注文できるようにしてもよい。商品の数量などは、図139(F)のように登録すればよい。注文確認の際にも、数量を変更できるようにすればよい。このような仕組みは、お酒や食品、サプリメント、化粧品等、日常的に使用する様々な商品の販売に利用できる。スマホでの登録を促進させるために、C-Cardをポイントカードや割引券、クーポン券付としても使用できるようにしてもよい。これらは、全てクラウドで処理できる。
なお、図示しないが、図138(A)のテンキーの代わりに、商品の写真が複数印刷されたC-Cardを、スマホに翳して、商品アイコンをタップするだけで商品を注文できるようにしてもよい。もちろん、注文できる商品は1個だけとし、翳すだけで注文できるようにしてもよい。商品の数量などは、図139(F)のように登録すればよい。注文確認の際にも、数量を変更できるようにすればよい。このような仕組みは、お酒や食品、サプリメント、化粧品等、日常的に使用する様々な商品の販売に利用できる。スマホでの登録を促進させるために、C-Cardをポイントカードや割引券、クーポン券付としても使用できるようにしてもよい。これらは、全てクラウドで処理できる。
以上、C-Cardを用いた様々な実施形態を説明したが、本発明では、この実施形態に限らず、C-Cardを他の様々な用途に使用することができる。
また、本明細書および図面中の実施形態は、種々組み合わせることが可能である。
110・・・装置、カード型装置、200・・・情報機器、111・・・素子
Claims (20)
- 物理量を検知するセンサを備えるパネルに作用する薄板状の装置であって、
薄板状で内部に空洞部が形成された非導電性基材と、
前記非導電性基材の前記パネルに作用する第1面上に形成された複数の第1の導電性パターン部材と、
前記第1面から所定距離以上を隔てて形成される第2の導電性パターン部材と、
前記第1面の前記第1の導電性パターン部材が形成された部分に開口する孔を通り前記第1の導電性パターン部材と前記第2の導電性パターン部材とを接続する第1の導電路と、を備える薄板状の装置。 - 前記第1の導電性パターン部材の平面形状は、凸多角形、略円形または略楕円形である請求項1に記載の薄板状の装置。
- 前記第2の導電性パターン部材は、配線パターンである請求項1または2に記載の薄板状の装置。
- 前記第1面を前記パネルに作用させたときに、前記配線パターンは前記パネルに検知されない幅寸法を有するとともに、前記第1の導電性パターン部材と接続されることにより前記第1の導電性パターン部材に対して前記パネルによる検知が可能な限度以上まで前記物理量を増加させている請求項3に記載の薄板状の装置。
- 前記第2の導電性パターン部材は、前記装置を平面視した領域中の前記空洞が形成された領域に形成される第1部分と前記装置を平面視した領域中の前記空洞がない領域に形成される第2部分とを有する請求項1から4のいずれか1項に記載の薄板状の装置。
- 前記第1部分は、前記第1面の反対面である第2面上で直下の前記非導電性基材内に空洞が形成された領域、前記空洞の前記第2面側の内壁面、または前記第2面と前記内壁面との間の前記非導電性基材内に形成されている請求項5項に記載の薄板状の装置。
- 前記第1部分は、前記空洞の前記第2面側の内壁面に形成され、
前記第2面上には、利用者の人体が接触する接点が設けられ、前記接点が第2の導電路によって前記第1部分に接続されている請求項6に記載の薄板状の装置。 - 前記第2の導電性パターン部材は、前記第1面の反対面である第2面上に形成された配線を含み、
前記第2面上に形成された配線の両側に前記配線から離間して利用者の人体を接触させる接触パターンが形成されている請求項1から7のいずれか1項に記載の薄板状の装置。 - 前記空洞の前記第2面側の内壁に形成された第2の導電性パターン部材を前記第2面上に導通させる第2の導電路をさらに備える請求項1から6のいずれか1項に記載の薄板状の装置。
- 前記空洞内には、断面が凸多角形、略円形または略楕円形で前記第1面と第2面とを支持する柱状部が形成される請求項1から9のいずれか1項に記載の薄板状の装置。
- 前記柱状部のうち、第1の種類の柱状部にはスルーホールが形成され、前記第1の導電路は前記スルーホールを通って形成される請求項10に記載の薄板状の装置。
- 前記第2面上には、利用者の指による接触対象となるマーカが形成され、
前記マーカ直下の前記非導電性基材には、前記柱状部のうち、第2の種類の柱状部が形成され、第2の種類の柱状部は、前記利用者の指が前記マーカに接触したときに前記第1面上に前記パネルによる検知が可能な限度以上の前記物理量を形成するために十分な断面寸法を有している請求項10または11に記載の薄板状の装置。 - 前記第2の種類の柱状部は、前記第1面側よりも第2面側が細いテーパ状に形成されている請求項12に記載の薄板状の装置。
- 前記第2面を被覆する印刷層をさらに備え、
前記第2の導電性パターン部材は、前記印刷層と前記第2面との間に設けられた配線を有する請求項1から13のいずれか1項に記載の薄板状の装置。 - 前記印刷層と前記第2面との間に設けられた配線と接続される第1接点が前記印刷層表面に形成されている請求項14に記載の薄板状の装置。
- 前記第2の導電性パターン部材と絶縁された第2接点が前記印刷層表面に形成されている請求項14または15に記載の薄板状の装置。
- 前記第1面上に前記第2の導電性パターン部材と絶縁された第3の導電性部材が形成され、
前記第2接点と前記第3の導電性部材と接続する第3の導電路が形成されている請求項14から16のいずれか1項に記載の薄板状の装置。 - 前記印刷層と前記第2面との間に設けられた配線と接続され、前記印刷層を介した指の接触により前記パネルのセンサに前記物理量を検知させるための作用を伝達する第1の電極が前記印刷層と前記第2面との間に形成されている請求項14に記載の薄板状の装置。
- 前記第2の導電性パターン部材と絶縁されと接続され、前記印刷層を介した指の接触により前記パネルのセンサに前記物理量を検知させるための作用を伝達する第2の電極が前記印刷層と前記第2面との間にさらに形成されている請求項14または16に記載の薄板状の装置。
- 前記第1面上に前記第2の導電性パターン部材と絶縁された第3の導電性部材が形成され、
前記第2の電極と前記第3の導電性部材と接続する第3の導電路が形成されている請求項17に記載の薄板状の装置。
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