JP2017174383A - 情報機器、プログラム、通信システムおよび通信方法 - Google Patents

情報機器、プログラム、通信システムおよび通信方法 Download PDF

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Abstract

【課題】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。【解決手段】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、を備える装置１１０とした。【選択図】図５８

Description

本発明は、装置、及びカード型装置に関する。
従来から、導体および非導体の配置パターンに応じた認証コードが記録されたプリペイドカードを、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、導体および非導体の配置パターンがタッチパネルにより検出され、その検出結果に基づいて認証コードが電子機器で認識される技術が存在する（特許文献１参照）。
特開２０１５−０３５０５１号公報
しかしながら、コードを逐次変化させてスマートフォン等の電子機器で認識させたいという要望が挙げられているが、特許文献１を含め従来の技術では当該要望に応えられない状況であった。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、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。
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。
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。
本発明の一実施形態に係る情報処理システムの外観的構成の一例を示す図である。 図１の情報処理システムの処理のうち、所定情報を読取って、当該所定情報に関するコードを発生するまでの一連の処理の概略を示す図である。 図１の情報処理システムの処理のうち、出力されたコードを認識するまでの一連の処理の概略を示す図である。 図１の情報処理システムのうち、コード発生装置の構成の一例を示す模式図である。 図１の情報処理システムのうち、コード認識装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。 タッチパネルが１点のみを検出可能な場合における、ドットの配置パターンの具体例を示す図である。 タッチパネルが多点を検出可能な場合における、ドットの配置パターンの具体例を示す図である。 ペンタイプのコード発生装置の構成の一例を示す模式図である。 ペンタイプのコード発生装置の構成別一例を示す模式図である。 シンボルの出力時間の間隔でパターンコード（情報）を出力する場合の具体例を示す図である。 シンボルの空隙時間の間隔でパターンコード（情報）を出力する場合の具体例を示す図である。 シンボルの出力時間及び空隙時間の間隔でパターンコード（情報）を出力する場合の具体例を示す図である。 シンボルの出力強度でパターンコード（情報）を出力する場合の具体例を示す図である。 シンボルの形態を可変する制御として矩形分割導電体制御を採用したコード出力部の例を示す図である。 シンボルの形態を可変する制御として円形分割導電体制御を採用したコード出力部の例を示す図である。 シンボルの形態でパターンコード（情報）を出力する場合の具体例を示す図である。 ディスプレイに表示されたドットコード（情報）をコード発生装置が取得する様子を示す模式図である。 コード認識装置のタッチパネルに表示されたドットコード（情報）をコード発生装置１が取得する様子を示す模式図である。 静電容量制御システムの構成例を示す模式図である。 図１９の静電容量制御システムに採用可能な各種半導体スイッチの構成例を示す図である。 図２０Ａの半導体スイッチをOFFにした場合の静電容量の極少化の概要についての説明図である。 電源を設けないでトランジスタでスイッチを構成する回路の例である。 情報読取装置を備えたコード発生装置１に構成の一例を示す模式図である。 情報読取装置を備えたコード発生装置１に構成の一例を示す模式図である。 情報読取装置を備えないコード発生装置１に構成の一例を示す模式図である。 情報読取装置を備えないコード発生装置１に構成の一例を示す模式図である。 タッチパネル３１が多点を検出可能な場合における、シンボルの配置パターン（以下、「シンボルパターン」と呼ぶ）の具体例を示す図である。 タッチパネル３１が多点を検出可能な場合における、シンボルパターンの具体例を示す図である。 ドット１３−１乃至１３−５を非回転対象に配置したシンボルパターンの具体例を示す図である。 ドット１３−１乃至１３−５を非回転対象に配置したことに加えて、ユーザが読取位置を認識し易くするために情報読取装置を端部に配置したシンボルパターンの具体例を示す図である。 タッチパネル３１が多点を検出可能な場合における、ドットコードの読取が無いシンボルパターンの具体例を示す図である。 入力媒体シンボルパターンの位置認識について示した図である 本願発明を用いた個人認証サービスの実施例を表す図である。 本願発明を用いたチケット購入・クーポン獲得サービスの実施例を表す図である。 本願発明を用いたチケット購入。クーポン獲得サービス（ドット表示）を表す図である。 本願発明を用いたチケット・クーポン印刷出力サービスを表す図である。 本願発明を用いたクーポン・ポイント集客サービスを表す図である。 本願発明を用いた電子ポイントカードサービスを表す図である。 本願発明を用いた印刷メディアによる情報サービスを表す図である。 本願発明を用いた印刷メディアによる通販サービスを表す図である。 本願発明を用いたエンターテインメントサービスを表す図である。 本願発明を用いた情報転送サービスを表す図である。 本願発明を用いたドットコード形成媒体情報リンクを表す図である。 情報ドットの実施の形態を説明するためのものであり、同図（Ａ）は第１の例、同図（Ｂ）は第２の例、同図（Ｃ）は第３の例、同図（Ｄ）は第４の例、同図（Ｅ）は第５の例をそれぞれ示すものである。 ドットコード割り当てフォーマットの実施の形態を説明するためのものであり、同図（Ａ）は第１の例、同図（Ｂ）は第２の例、同図（Ｃ）は第３の例をそれぞれ示すものである。 ドットパターンの第１の例（「ＧＲＩＤ０」）の実施の形態を説明するためのものであり、同図（Ａ）は第１の汎用例、同図（Ｂ）は第２の汎用例、同図（Ｃ）は第３の汎用例をそれぞれ示すものである。 図４５に対応し、ドットパターン（ＧＲＩＤ０）の変形例を説明するためのものであり、同図（Ａ）は第１の変形例、同図（Ｂ）は第２の変形例、同図（Ｃ）は第３の変形例をそれぞれ示すものである。 ドットパターン（ＧＲＩＤ０）の変形例を説明するためのものであり、同図（Ａ）は第４の変形例であり、同時にドットパターンの第２の例（「ＧＲＩＤ１」）の実施の形態を説明するためのものであり、同図（Ｂ）は第５の変形例、同図（Ｃ）は第６の変形例をそれぞれ示すものである。 ドットパターン（ＧＲＩＤ０、１）の連結例ないし連接例を説明するためのものであり、同図（Ａ）はドットパターン（ＧＲＩＤ０、１）の連結例、同図（Ｂ）はドットパターン（ＧＲＩＤ０）の第１の連接例をそれぞれ示すものである。 図２８に続き、同図はドットパターン（ＧＲＩＤ０）の第２の連接例を示すものである。 ドットパターンの第２の例（「ＧＲＩＤ５」の実施の形態を説明するためのものであり、同図（Ａ）は第１の汎用例、同図（Ｂ）は第２の汎用例、同図（Ｃ）は第３の汎用例をそれぞれ示すものである。 ドットパターン（ＧＲＩＤ５）の変形例を説明するためのものであり、同図（Ａ）は第１の変形例、同図（Ｂ）は第２の変形例をそれぞれ示すものである。 ドットパターン（ＧＲＩＤ５）の基準ドットまたは仮想点の配置について説明するためのものである。 ドットパターンの読み取りを説明するためのものであり、同図（Ａ）は第１の読み取り例、同図（Ｂ）は第２の読み取り例をそれぞれ示すものである。 図５２に続き、ドットパターンの読み取りを説明するためのものであり、同図は第３の読み取り例を示すものである。 カード型装置の使用例を示す図である。 装置の裏側の構成の一例を示す模式図である。 装置の表側の構成の一例を示す模式図である。 装置の構成の一例を示す模式図である。 表側に導電性フィルムを備える装置の表側の構成の一例を示す模式図である。 表側に導電性フィルムを備える装置の構成の一例を示す模式図である。 装置の情報機器との接触面の構成の一例を示す模式図である。 パターンコードの出力例を示す図である。 パターンコードの出力例を示す図である。 装置が情報機器に対して情報を出力する処理例のフローチャートである。 情報機器が装置に対して情報を出力する処理例のフローチャートである。 光電変換により電力供給を受ける装置の内部の構成の一例を示す模式図である。 電磁波により電力供給を受ける装置の内部の構成の一例を示す模式図である。 圧電変換により電力供給を受ける装置の内部の構成の一例を示す模式図である。 熱電変換により電力供給を受ける装置の内部の構成の一例を示す模式図である。 時刻により暗号化された識別情報を送信する処理例のフローチャートである。 情報機器からの入力情報により暗号化された識別情報を送信する処理例のフローチャートである。 複数色の光の到来量の変化を基に入力情報を取得する装置の内部の構成の一例を示す模式図である。 検出情報に基づき情報機器との通信を開始する処理例のフローチャートである。 情報機器からの入力情報に応じて処理を実行する例のフローチャートである。 カード型装置の裏面の構成の一例を示す模式図である。 カード型装置の表面の構成の一例を示す模式図である。 カード型装置のハードウェア構成の一例を示す模式図である。 図６９Ａのカード型装置によるパターンコードの出力例を示す図である。 パターンコードの出力例の変形例を示す図である。 タッチ入力パネルを備えるカード型装置の裏面の構成の一例を示す模式図である。 タッチ入力パネルを備えるカード型装置の表面の構成の一例を示す模式図である。 タッチ入力パネルを備えるカード型装置のハードウェア構成の一例を示す模式図である。 省電力表示装置を備えるカード型装置の裏面の構成の一例を示す模式図である。 省電力表示装置を備えるカード型装置の表面の構成の一例を示す模式図である。 省電力表示装置を備えるカード型装置のハードウェア構成の一例を示す模式図である。 ＲＧＢの３つの波長ごとに光電変換を行う光電変換素子の配列と、光電変換素子配列が検知する光量の変化の時間変化による入力情報を例示する図である。 ３チャンネルで入力される入力情報の情報コードを例示する図である。 光コードの発光領域を例示する図である。 素子内にＲＧＢフォトダイオードが組み込まれた例を示す図である。 ＲＧＢフォトダイオードで検知される光コードを例示する図である。 光コードの発光領域の変形例を例示する図である。 情報機器が装置のＲＧＢフォトダイオードの位置を特定して光コードを発光する処理例のフローチャートである。 装置がＲＧＢフォトダイオードごとに情報機器からの光コードを受光する処理例のフローチャートである。 パターンコードの出力例を示す図である。 カード型装置の受光面の構成の一例を示す模式図である。 ＲＧＢフォトダイオードに入力される光コードを例示する図である。 装置の裏面の構成要素の他の配置例と、この配置例によって出力されるパターンコードの例である。 素子と情報入力装置（光センサ）に含まれるフォトダイオードの他の構成を例示する図である 装置の裏面の構成要素の他の配置例と、この配置例によって出力されるパターンコードの例である。 スタンプ型のコード発生装置の底面、あるいは、カード型の装置の裏側の面（タッチパネルに接触する側）に設けられる前方ボタンと、後方ボタンを例示する図である。 特殊パターンを例示する図である。 変形例の装置と、装置の物理量変化を検知するタッチパネルを例示する図である。 タッチパネルの検出用の交流信号源に対して、逆相の交流信号を発生する交流信号源Ｂ構成を例示する図である。 画像読み取り装置の表側の構成の一例を示す模式図である。 画像読み取り装置１１０Ｊの画像センサ１６０側の平面図である。 画像読み取り装置１１０Ｊのハードウェア構成を例示する図である。 画像センサの構成を例示する図である。 図７５におけるＡ−Ａ間の断面図および開口を含まないＢ−Ｂ間の断面図を例示する図である。 導光層の上面と光反射層との間のシボを例示する図である。 第１の変形例に係る画像センサの構成を例示する図である。 第２の変形例に係る画像センサの構成を例示する図である。 第２の変形例に係る画像センサの構成を例示する図である。 第３の変形例に係る画像センサの構成を例示する図である。 実施形態１０の画像センサの撮像面から見た平面図である。 画像センサの断面図である。 画像センサの断面図である。 実施形態１１の画像センサの撮像面から見た平面図である。 画像センサの断面図である。 画像センサの断面図である。 実施形態１２の画像センサの撮像面から見た平面図である。 画像センサの断面図である。 画像センサの断面図である。 実施形態１３の画像センサの断面図である。 ドットパターンに含まれる１つのドットを例示する図である。 ドットとＣＭＯＳセンサ素子の関係を例示する図である。 画素値の出力を例示する図である。 光センサの受光面から見た平面図である。 ６個のフォトダイオードを有する光センサの受光面から見た平面図である。 光センサの断面図である。 光センサの断面図である。 光センサの断面図である。 デジタルスタンプと情報機器との接触面の構成の一例を示す模式図である。 デジタルスタンプによるパターンコードの出力例を示す図である。 デジタルスタンプによるパターンコードの出力例を示す図である。 現行のクレジットカードを例示する図である。 カード型装置の使用例を示す図である。 カード型装置の使用例を示す図である。 個人認証を実行するタブレットに対するＧ−Ｃａｒｄの使用例を示す図である。 個人認証を実行するスマートフォンに対するＧ−Ｃａｒｄの使用例を示す図である。 製品保証に用いられるＧ−Ｃａｒｄの使用例を示す図である。 Ｇ−Ｃａｒｄによる真贋判定の例を示す図である。 Ｇ−Ｃａｒｄおよびセキュリティコードの入力による真贋判定の例を示す図である。 Ｇ−Ｃａｒｄモジュールの使用例を示す図である。 Ｇ−Ｃａｒｄによる決済の例を示す図である。 Ｇ−Ｃａｒｄによるチケット・クーポン使用時の例を示す図である。 Ｇ−Ｃａｒｄの使用履歴を表示する例を示す図である。 Ｇ−Ｃａｒｄによるポイント等の提供サービスの例を示す図である。 Ｇ−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。 Ｇ−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。 Ｇ−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。 Ｇ−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。 Ｇ−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。 Ｇ−Ｃａｒｄが載置する向きによって異なる処理を実行する例を示す図である。 カード型の装置によるゲームの例を説明する図である。 カード型の装置によるゲームの例を説明する図である。 カード型の装置によるゲームの例を説明する図である。 他の形状の装置によるゲームの例を説明する図である。 ゲーム用のカードの裏面の構成を例示する図である。 ゲーム用のカードの表面の構成を例示する図である。 タブレット端末でのカードの使用例を示す図である。 ゲーム用のカードの断面図である。 ゲーム用のカードの断面図である。 ゲーム用のカードの下面図である。 ゲーム用のカードの変形例の断面図である。 ゲーム用のカードの例である。 ゲーム用のカードの例である。 ゲーム用のカードの断面図である。 ゲーム用のカードの断面図である。 変形例に係るゲーム用の他のカードの断面図である。 変形例に係るゲーム用の他のカードの断面図である。 ゲーム用のカードの例である。 ゲーム用のカードで描画アプリケーションの処理を実行した例である。 ゲームプログラムの処理例である。 情報伝達処理を例示する図である。 情報伝達処理を例示する図である。 情報伝達処理を例示する図である。 実施形態１８に係る光センサの平面図である。 実施形態１８に係る光センサの平面図である。 実施形態１８に係る光センサの断面図である。 実施形態１８に係る光センサにより色コードを取得する処理例である。 実施形態１９に係るパターンコードの配置例を示す図である。 実施形態１９に係るパターンコードの配置例を示す図である。 実施形態２０に係る装置の裏面から見た平面図である。 実施形態２０に係る装置の裏面から見た平面図である。 電気機構領域の構成を例示する図である。 実施形態２１に係る装置の回路構成の詳細を例示する図である。 実施形態２１におけるフォトダイオードと素子の配置例である。 装置と情報機器との間の通信手順を例示する図である。 同期用光コードとパターンコードの関係を例示するタイミングチャートである。 実施形態２１におけるエラーチェック方法の一例である。 パターンコードが再度出力される他の例である。 同期用光コードとパターンコードの関係を例示するタイミングチャートである。 装置の裏面の他の構成を例示する図である。 パターンコードを例示する図である。 パターンコードを例示する図である。 タッチムーブを誤検出する例である。 タッチムーブの誤検出を低減するための処理を例示する図である。 パターンコード出力処理（装置側同期通信）を例示する図である。 情報機器が同期用光コードを出力する代わりに装置が同期用パターンコードを出力する処理を例示する図である。 同期パターンコードと同期させて情報パターンを情報機器に入力する装置の処理を例示する 情報パターン同期出力処理の詳細を例示する図である。 情報パターン同期出力処理の詳細の他の例を示す図である。 装置が同期用のパターンコードにつづいて情報パターンを出力する処理を例示する図である。 エラーチェックがパターンコード列出力後に実行される処理例である。 エラーチェックが１回のパターンコード出力時より遅らせて実行される処理のフローチャートである。 情報機器側の同期通信処理を例示するフローチャートである。 基準パターンの検知の有無に拘わらず、パターンコードを入力する情報機器２００の処理を例示する図である。 情報パターン同期入力処理の詳細を例示する処理のフローチャートである。 情報機器が装置同期用パターンコードを入力する場合の情報機器の処理例である。 装置からのパターンコードの出力に応じて情報機器がタッチパネル上の位置座標を送信する処理例である。 位置座標受信処理のフローチャートである。 装置が出力する物理量の出力値を情報機器との間で調整する処理を例示する図である。 試験パターン検知に基づく適正ケース決定処理を例示するフローチャートである。 実施形態２２に係る装置のタッチパネルに接触する裏面の構成を例示する図である。 実施形態２２に係る装置のタッチパネルに接触する裏面の構成の変形例である。 実施形態２３に係る情報機器のタッチパネルに接触させる装置の裏面の外観を例示する。 装置のＡ断面の断面図である。 装置のＢ断面の断面図である。 装置のＣ断面の断面図である。 装置のＡ断面の変形例である。 装置のＢ断面の変形例である。 ハニカム構造と呼ばれる断面が六角形状の場合を例示する図である。 実施形態２３に係る装置の変形例である。 実施形態２３に係る装置の変形例である。 実験治具の構成と実験手順を例示する図である。 素子の直径が７ｍｍの場合の実験結果である。 素子の直径が７．５ｍｍの場合の実験結果である。 素子の直径が７．５ｍｍの場合の実験結果である。 ＳＷのＯＮ抵抗の限界値についての実験治具の構成と実験手順を例示する図である。 ＳＷのＯＮ抵抗の限界値についての実験結果である。
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０＞
［情報処理システムの概要］
図１は、本発明の一実施形態に係る情報処理システムの外観的構成の一例を示す図である。
図１に示す情報処理システムは、コードを発生するコード発生装置１と、当該コードに関する所定情報が付されたカード等の媒体２と、当該コードを認識するコード認識装置３と、当該コードに関する所定の処理を実行するサーバ４とを備えている。
コード認識装置３とサーバ４は、インターネット等の所定のネットワークＮを介して接続されている。
図２は、図１の情報処理システムの処理のうち、所定情報を読取って、当該所定情報に関するコードを発生するまでの一連の処理の概略を示す図である。
図２（Ａ）に示す様に、カード等の媒体２には、コードに関する所定情報Ｃが付されている。
ここで、所定情報Ｃは、コード発生装置１が読取り可能な情報であって、当該コード発生装置１においてコードの発生が可能な情報であれば足り、その形態等は特に限定されない。例えば、ＱＲコード（登録商標）やバーコード、カラーコード等を所定情報Ｃとして採用することもできる。
ただし、本実施形態では、所定情報Ｃとしてはドットコードが採用され、当該ドットコードを表すドットパターンが媒体２に形成されている。
ここで、「ドットパターン」とは、複数のドットの配置アルゴリズムにより情報コードを符号化したものをいう。
なお、上記のドットパターンを読み取って求めた数値情報（コード）がドットコードであり、総称してドットコードとしで表記することを含む。以降も同様である。
ドットパターンによる情報コードの符号化アルゴリズムについては、グリッドマーク社のGrid Onput（登録商標）、Anoto社のアノトパターン等の、周知のアルゴリズムを用いることができる。
なお、ドットパターンのうちグリッドマーク社のGrid Onput（登録商標）については、後で詳述する。
ドットパターンの符号化アルゴリズム自体は、可視光により読み取る場合と、赤外線により読み取る場合と、で共通するため、特に限定されない。
ドットパターンはこの他にも、視認できないか、視認できたとしても単なる模様として認識される程度のものであれば足り、どのようなドットパターンであっても採用可能である。
また、ドットパターンは、座標値を定義することにより、その読み取り位置により異なる情報コードを符号化することができる。さらに、ドットパターンには、情報コードを符号化および復号化するための基準となる向きを有し、その向きを読み取ることにより、ドットパターンに対するコード発生装置１の回転角を取得することができる。一方、コード発生装置１をドットパターン形成媒体に対して、傾けると撮像画像の明るさの変化によってどの方向に、どの程度、発生装置１を傾けたかも取得できる。
図２（Ｂ）に示すように、コード発生装置１は、情報読取部１１を有している。
情報読取部１１は、媒体２に形成されたドットパターン（所定情報Ｃ）を撮像し、その結果得られる、ドットパターンの画像データに基づいて、ドットコードを認識する。
なお、情報読取部１１は、媒体２に付された所定情報Ｃを読取る機能を有しているものであり、上述した様に所定情報Ｃの形態におうじて、各種各様な形態を取ることができる。
図２（Ｃ）に示すように、コード発生装置１は、情報読取部１１に加えてさらに、コード発生部１２と、コード出力部１３と、を備えている。
コード発生部１２は、所定情報Ｃに関するコードであって、１以上のシンボルの空間方向と時間方向の少なくとも一方の配置パターンで表すコードを、パターンコードとして発生する。ここで、シンボルは、文字、図形、模様又はこれらの組合せであり、本実施形態ではドットが採用されている。
即ち、コード発生部１２は、読取情報部１１により新たな所定情報Ｃが読み取られる毎に、パターンコードを夫々発生する。
コード出力部１３は、パターンコードが発生する毎に、１以上のドットの夫々について、静電容量式の位置入力センサ（タッチパネル）の反応可否を、当該パターンコードを示す配置パターンに従って変化させることで、当該パターンコードを出力する。
なお、パターンコードやその出力の具体例については、図６、図７、及び図１０乃至図１３を参照して後述する。
図３は、図１の情報処理システムの処理のうち、出力されたコードを認識するまでの一連の処理の概略を示す図である。
図３（Ａ）に示す様に、コード認識装置３は、タッチパネル３１を有するスマートフォン等で構成される。タッチパネル３１は、表示部（後述の図５の表示部５７）と、当該表示部の表示面に積層される静電容量式の位置入力センサ（後述の図５のタッチ操作入力部５６）とから構成される。タッチパネル３１には、コード発生装置１により出力されたパターンコードを示すドット群を検出する領域ＳＰ（以下、「コード検出領域ＳＰ」と呼ぶ）が表示される。
図３（Ｂ）に示す様に、コード認識装置３は、機能ブロックとして、検出部３２と、認識部３３とを備えている。
なお、機能ブロックは、ハードウェア単体で構成してもよいが、本実施形態ではソフトウェアとハードウェア（後述する図５のＣＰＵ５１）とにより構成されるものとする。つまり、検出部３２と認識部３３は、ソフトウェアとハードウェアとが協働することにより、次のような機能を発揮するものとする。
検出部３２は、タッチパネル３１のコード検出領域ＳＰに対して、コード発生装置１のコード出力部１３により位置入力センサの反応可否が変化した１以上のドットが接触又は近接した場合、位置入力センサの検出結果に基づいて、当該１以上のドットの配置パターンを検出する。
認識部３３は、検出された１以上のドットの配置パターンに基づいて、コード発生装置１のコード発生部１２により発生されたパターンコードを認識する。
このパターンコードは、必要に応じてサーバ４に送信される。
サーバ４は、当該パターンコードに基づいて各種処理を実行し、その実行結果をコード認識装置３に送信する。コード認識装置３は、当該実行結果を示す画像をタッチパネル３１に表示する。
図４は、コード発生装置１の構成の一例を示す模式図である。
具体的には、図４（Ａ）は、コード発生装置１の外観構成の一例を示す側面図である。図４（Ｂ）は、コード発生装置１の外観構成の一例を示す下面図である。図４（Ｃ）は、コード発生装置１の表面の内部構成の一例を示す図である。図４（Ｄ）は、コード発生装置１の裏面の内部構成の一例を示す図である。
なお、後述する図８や図９の例と区別すべく、図４の例のコード発生装置１を特に「スタンプタイプのコード発生装置１」と呼ぶ。
なお、以下、図４中下方、即ち、媒体２やコード認識装置３に対して対向させる方向を、「下」として説明する。
図４に示す様に、スタンプタイプのコード発生装置１は、上述した情報読取部１１と、コード発生部１２と、コード出力部１３とに加えてさらに、操作ボタン１４と、電源ボタン１５と、スタンプ部１６と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１７と、内部メモリ１８と、ＰＣＢＡ１９と、ＵＳＢ端子２０と、スピーカ２１と、ボタンスイッチ２２と、自重スイッチ２３と、無線デバイス２４と、電源部２５とを備える。
図４（Ａ）において、操作ボタン１４は、コード発生装置１の上端に設けられており、所定情報Ｃの読取り指示、パターンコードの出力ＯＮ／ＯＦＦの指示等、コード発生装置１の各種制御に対する指示操作をするためのボタンである。具体的には、操作ボタン１４が押下されると、図４（Ｃ）に示す様に、コード発生装置１の内部に配置されるボタンスイッチ２２が、ＯＮ又はＯＦＦの状態のうち一方から他方の状態に切り替わる。なお、操作ボタン１４の内部にＬＥＤを設け、当該ＬＥＤの発光色や発光パターンで各種状態を表現してもよい。なお、操作ボタン１４は、コード発生装置１にとって必須な構成ではない。また、操作ボタン１４は、側面に設けてもよい。
電源ボタン１５は、コード発生装置１の側面に設けられており、コード発生装置１に対する電源のＯＮ／ＯＦＦを切替えるためのボタンである。
スタンプ部１６は、図４（Ａ）に示す様に、コード発生装置１の下端に設けられている。スタンプ部１６は、図４（Ｂ）に示す様に、複数のドットが所定のパターンで配置されて構成されるコード出力部１３が設けられ、その中央部には孔があけられている。この孔の部分が、情報読取装置１１により所定情報Ｃが読み取られる情報読取領域ＩＡとなっている。
複数のドット周辺には、コード認識装置３のタッチパネル３１等のディスプレイを傷付けないように、ゴムやシリコン等の保護部材を設けてもよい。なお、スタンプ部１６をディスプレイ上に移動させるならば、スタンプ部１６の底面（保護部材があるならば、当該保護部材も含む）は、摩擦係数の低いシリコン等の材料を採用すると好適である。しかし、スタンプ部１６をディスプレイ上で移動させないのであれば、摩擦係数の高いゴム等の材料を採用すると好適である。
所定情報Ｃの読取りの際には、図２（Ｂ）に示す様に、スタンプ部１６は媒体２のドットパターン（所定情報Ｃ）の上に配置される。これにより、図４（Ｃ）に示す様に、所定情報Ｃは、読取領域ＩＡを介して情報読取部１１により読み取られる。
また、パターンコードを出力する際には、図３（Ｂ）に示す様に、スタンプ部１６は、コード認識装置３のタッチパネル３１のコード検出領域ＳＰに接触又は近接する。より正確には、スタンプ部１６に設けられたコード出力部１３の複数のドットが、コード認識装置３のタッチパネル３１のコード検出領域ＳＰに接触又は近接する。ここで、複数のドットは、導電体等で構成され、パターンコードに応じて、タッチパネル３１の反応可否（導通有無）が制御されている。即ち、タッチパネル３１は、複数のドットのうち、反応可とされたドット（その位置座標）のみを検出する。このようにして検出されたドットの配置パターン等に基づいて、パターンコードが認識される。
なお、複数のドットによるパターンコードの認識の具体例については、図６及び図７を参照して後述する。
図４（Ｃ）において、ＣＰＵ１７は、コード発生装置１の全体の制御処理、例えば所定情報Ｃの読取り、パターンコードの出力、プログラム更新、入出力デバイスの制御等に関する各種処理を実行する。ＣＰＵ１７は、所定のソフトウェアと協働することで、図２（Ｃ）のコード発生部１２等の各種機能ブロックを機能させる。
内蔵メモリ１８は、ＣＰＵ１７によって実行されるプログラムや、ＣＰＵ１７に使用される各種データ等が記憶される。
ＰＣＢＡ１９は、コード発生装置１が図２に示す各種処理を実行するために必要な各種回路が実装された基盤である。
ＵＳＢ端子２０は、コード発生装置１のプログラム更新、データ入出力、充電等時が行われる際に、図示せぬ他の装置とＵＳＢ接続する。なお、ＵＳＢ端子２０は、コード発生装置１にとって必須な構成ではない。
スピーカ２１は、所定情報Ｃ（ドットパターン）が読み取られた時、各種操作指示が行われた時、音声を含むコンテンツが再生される時等において、各種音声を出力する。
ボタンスイッチ２２は、上述した様に、操作ボタン１４の押下操作に応じて、ＯＮとＯＦＦの状態のうち一方から他方へ切り替えるスイッチである。
自重スイッチ２３は、パターンコード出力部１６を自重で起動させるスイッチである。ここで、起動させるとは、パターンコード出力部１６を構成する複数のドット毎に、パターンコードに応じて、タッチパネル３１への反応可否（導通／非導通）の状態を確立させることである。また、図２（Ｂ）に示す様に、スタンプ部１６は媒体２のドットパターン（所定情報Ｃ）の上に配置された際に、自重スイッチ２３が自重で起動され、所定情報Ｃは、読取領域ＩＡを介して情報読取部１１により読み取られる。自重スイッチ２３が自重で起動する機構は、電力を要するパターンコードの出力やドットパターンの読取を、タッチパネル３１および/または媒体２にコード発生装置１を載置した場合にのみに起動させることによって、大幅な省電力を図ることができる。なお、自重スイッチ２３は、コード発生装置１にとって必須な構成ではない。
図４（Ｄ）において、無線デバイス２４は、サーバ４と無線通信して、読み取られた所定情報Ｃに対して、サーバ４等に照合する処理、様な出力等の制御処理に用いられる各種情報を授受するデバイスである。
電源部２５は、乾電池等、コード発生装置１に対して電力を供給する部である。従って、電源部２５は、乾電池である必要は特に無く、充電池でもよい。この場合、充電の手法は、特に限定されず、ＵＳＢ端子２０でのＵＳＢ接続による充電の手法を採用してもよいし、それ以外の手法を採用してもよい。
図５は、コード認識装置３のハードウェア構成例を示すブロック図である。
コード認識装置３は、ＣＰＵ５１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）５２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）５３と、バス５４と、入出力インターフェース５５と、タッチ操作入力部５６と、表示部５７と、入力部５８と、記憶部５９と、通信部６０と、ドライブ６１と、を備えている。
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。
次に、図６及び図７を参照して、スタンプタイプのコード発生装置１のパターンコードの出力形態（ドットの配置パターン）の具体例について説明する。
図６は、タッチパネル３１が１点のみを検出可能な場合における、ドットの配置パターン（以下、「シングルドットパターン」と呼ぶ）の具体例を示している。
図６の例では、同図（Ａ）に示す様に、コード出力部１３は、１０個のドットが円周状に等間隔で配置されて構成されている。ここで、各ドットの符号を、１３と、図中丸印内の数字を用いて表す。例えば、図６中最上方に存在するドットは、丸印内の数字が１であるので、ドット１３−１と呼ぶ。
このように、ドットの配置パターンを決定するに際し、ドット１３−１乃至１３−１０の夫々が空間方向に予め規定された位置に配置されたパターンが、基本となる。このような基本となるドットの配置パターンを、以下、「基本パターン」と呼ぶ。つまり、図６の例では、図６（Ａ）に示すパターンが、基本パターンである。
なお、基本パターンは、図６（Ａ）の円形状にドット１３−１乃至１３−１０を配置させるパターンに特に限定されず、例えば矩形状等の任意の形状にドット１３−１乃至１３−１０を配置させるパターンを採用することができる。また、ドットの個数も、図６（Ａ）の例に特に限定されず、任意でよい。
また、図６（Ｂ）に示す様に、図６（Ａ）の基本パターンに含まれるドット１３−１乃至１３−１０の夫々について、相対的な時刻ｔ１乃至ｔ２１のうち所定時刻（所定の時間タイミング）において、タッチパネル２１の反応可否が定義されている。
ここで、タッチパネル２１が反応する状態を、即ち導通状態を、「ＯＮ」又は「出力」と呼ぶ。逆に、タッチパネル２１が反応しない状態を、即ち非導通状態を、「ＯＦＦ」と呼ぶ。
なお、本実施形態では、ドット１３−１乃至１３−１０の夫々のＯＮ／ＯＦＦの切換えは、図４（Ｃ）のＣＰＵ１７の制御により実現される。ドット１３−１乃至１３−１０のうち所定のドットを順次切り替えて出力（ＯＮ）する手法は、特に限定されず、例えば本実施形態では、図４（Ａ）の操作ボタン１４の押下操作を繰り返す手法を採用してよいし、載置面にスタンプ部１６の自重で作動する自重ボタン２３の出力を用いる手法を採用してもよい。
図６の例では、タッチパネル３１が１点のみを検出可能であるため、時刻ｔ１乃至ｔ２１の何れのタイミングでも、「出力（ＯＮ）」は、ドット１３−１乃至１３−１０のうち、所定の１つのみが許可される。
ここで、図６（Ｃ）においては、時刻ｔ１乃至ｔ２１の夫々のタイミングにおいて、図６（Ａ）の基本パターンのうち、「出力（ＯＮ）」のドットのみが黒く塗られたパターンが描画されている。このようなパターンを、「単位パターン」と呼ぶ。例えば時刻ｔ２の単位パターンとは、基本パターンのうち、ドット１３−１のみが「出力（ＯＮ）」となるパターンをいう。
このような単位パターンを複数種類用意し（図６（Ｃ）の例では、２１種類用意し）、時間方向の各位置（時刻ｔ１乃至ｔ２１の各タイミング）に、各種単位パターンを１つずつ配置していくことで、発生対象のパターンコードが定義される。
コード発生装置１のスタンプ部１６がタッチパネル３１面に接触又は近接（以下、「載置」とも呼ぶ）された時刻（相対的な時刻）を、時刻ｔ１とする。時刻ｔ１の単位パターンは、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）に示す様に、ドット１３−１乃至１３−１０の何れもＯＦＦとなるパターンである。
ここで、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間隔は任意でよい。即ち、コード発生装置１が所定情報Ｃを読み取ってパターンコードを発生させた後にタッチパネル３１に載置した場合、所定のドット（図６の例ではドット１３−１）を即座に「出力（ＯＮ）」してもいいし、所定の時間をあけて「出力（ＯＮ）」してもよい。
ここで、図６の例では、ドット１３−１乃至１３−１０のうち基準となるドット（以下、「基準ドット」を２個以上定義し、それ以外を「情報ドット」として定義する。
このように、２個以上の基準ドットを順に「出力（ＯＮ）」することにより、即ち、相異なる位置の基準ドットのみを「出力（ＯＮ）」した単位パターンを２個以上時間方向に連続して配置することにより、ドット１３−１乃至１３−１０のタッチパネル３１に対する向きと、基準シンボルから相対的に他の情報シンボルの位置を認識することが可能になる。
このように、各ドットを順に「出力（ＯＮ）」する場合、コード認識装置３側の性能に応じて、次のドットの出力までの空隙時間、即ち単位パターンの時間方向の配置間隔を任意に決めることができる。また、コード認識装置３側で認識が可能であれば、前のドットの出力中に、次のドットを出力すること、即ち、所定の時間帯に２個以上の単位パターンを重複配置することもできる。
図６の例では、タッチパネル３１は、１個のドットしか認識できないため、前のドットの出力が終了した後に次のドットが認識されるか、または、前のドットが出力中であっても、新たな次のドットが出力された際に認識されることも考えられる。
より具体的には、１０個のドット１３−１乃至１３−１０が存在する図６の例では、先ず、基準ドット１３−１，１３−６がその順に「出力（ＯＮ）」する。換言すると、基準ドット１３−１が「出力（ＯＮ）」する単位パターンが時刻ｔ２に配置され、次の時刻ｔ３に、基準ドット１３−６が「出力（ＯＮ）」する。
コード認識装置３の認識部３３は、２個の基準ドット１３−１，１３−６の位置から相対的に、他の情報ドットの位置とドットの配置パターン（単位シンボルの組合せ）の空間的な方向を認識し、これらの情報を記憶する。
なお図示はしないが、認識時間に十分な余裕があれば、ドット１３−１乃至１３−１０の全てを順次「出力（ＯＮ）」していうことにより、タッチパネル３１が各ドット１３−１乃至１３−１０を正常に検出したことを認識することができる。これにより、コード認識装置３が正常稼働できるか否かを確認できる。
ここで、上述した様に、第１ドットを「出力（ＯＮ）」にした単位パターンを配置した後、時間方向に次の位置（次の時刻）に、第２ドットを「出力（ＯＮ）」にした単位パターンを配置することは、第１ドットを「出力（ＯＮ）」にした後、第２ドットを「出力（ＯＮ）」にすることを意味する。
そこで以下、説明の便宜上、特に断りの無い限り、ドットの「出力（ＯＮ）」の時間的関係のみで説明する。ただし、この説明は、単位パターンを時間方向に配置している説明と等価である。
さて、２個の基準ドット１３−１,１３−６を「出力（ＯＮ）」した場合、残りは、８個の情報ドット１３−２乃至１３−５，１３−７乃至１３−１０である。これらの８個の情報ドット１３−２乃至１３−５，１３−７乃至１３−１０のうち、何れか１個の情報ドットを「出力（ＯＮ）」する組合せは、８通りである。従って、１回の「出力（ＯＮ）」では、３ｂｉｔのコードを出力することができる。換言すると、所定の１タイミング（１時刻）には、８種類の単位パターンを配置することができるので、所定の１タイミング（１時刻）では、３ｂｉｔのコードを出力することができる。
従って、図６に示す様に、時刻ｔ４乃至ｔ９の夫々のタイミングで、情報ドットを順次に「出力（ＯＮ）」することで、換言すると単位パターンを６回配置することで、６回×３ｂｉｔ／回＝１８ｂｉｔ（２６１４４コード）を出力することができる。
ここで、情報ドットの出力回数（単位パターンの時間方向の配置回数）は多くすることは可能である。しかしながら、タッチパネル３１において、スタンプ部１６が滑動して誤認する可能性があるため、できるだけ情報ドットの出力回数を低減することが望ましい。
そこで、本実施形態では、図６（Ｂ）に示す様に、２個の基準シンボルの出力（２回の出力）を情報のインデックスとして用い、１つの情報（コード）を複数の情報に区分して、区分した情報を１ブロックとして、ブロック単位で出力していくことで、大容量の情報（コード）の出力を実現している。
具体的には本例では、最初の情報のインデックスでは、基準シンボル１３−１，１３−６がその順に「出力（ＯＮ）」され、その後に続く６個の情報シンボルが「出力（ＯＮ）」されることにより、これらの組合せにより表される１８ｂｉｔの第１のブロック（第１の情報）が出力される。
次の情報のインデックスでは、基準シンボル１３−１，１３−６、１３−６がその順に「出力（ＯＮ）」され、その後に続く６個の情報シンボルが「出力（ＯＮ）」されることにより、これらの組合せにより表される１８ｂｉｔの第２のブロック（第２の情報）が出力される。
これにより、３６ｂｉｔ（約６００億コード）を出力できる。
このようにして出力される大量の情報（コード）を、コード認識装置３側で確実に認識するためには、タッチパネル３１の表面とスタンプ部１６の底面（図４（Ｂ）に示される面）とが滑らないように、ドット（導電体）の周辺に摩擦係数の高いゴムなどを使用するとよい。
このようなゴムは、本実施形態のようにタッチパネル３１の表示面（ディスプレイ）の場合、スタンプ部１６が押下された際の衝撃を緩衝することもできる。なお、滑らないように工夫することは、タッチパネル３１の表面でスタンプ部１６を移動したり回転させることにとっては不適である。その場合は、摩擦係数の低いシリコンなどを使用するとよい。
図６の例のシングルドットパターンは、タッチパネル３１側で同時に１個のドットしか認識できないことを前提としたものである。従って、マルチタッチの認識（ドット間距離１０〜１５ｍｍ前後）の制限が少ないため、基準パターン内での各ドット間の空間的な距離を短くできる、その結果、スタンプ部１６の底面（図４（Ｂ）に示される面）の面積を小さくできる。
ここで、本実施形態では、コード発生装置１から出力されたコードを取得した旨を、コード認識装置３からコード発生装置１に対して送信できない。従って、コード発生装置１は、パターンコードの出力（複数の単位パターンの時間方向の配置）を繰り返し実行することで、パターンコードを確実に送信できる。
また、本実施形態は例示にしか過ぎないので、図示せぬ無線、音、光等の様々な手法で、コード認識装置３からコード発生装置１に対して、パターンコード（情報）の取得完了を通知してもよい。これにより、コード発生装置１側での繰り返しの出力が不要になる。
このようなパターンコード（情報）の取得完了の通知の一般的な手法としては、タッチパネル３１や別途用意するディスプレイに、パターンコード（情報）の取得完了を示す画像を表示させる手法がある。さらに、一方、コード認識装置３がパターンコード（情報）の取得完了を示すドットパターン等の2次元コードやカラーコードを表示して、スタンプ部１６の読取領域ＩＡを介して情報読取部１１により読み取ってもよい。
また、図６の例のシングルドットパターンでは、複数種類の単位パターンの時間方向への配置（ドットを順次「出力（ＯＮ）」）することで、パターンコードを構成していた。つまり、ドットのＯＮ／ＯＦＦの繰り返し回数を増加させることで、パターンコード（情報）の情報量を増加させていた。
ここで、さらに、ドットのＯＮ／ＯＦＦの時間間隔の長短を組合せると（単位パターンの時間方向の配置の距離組合せると）、より一段と膨大な量のパターンコード（情報）を出力することができる。
なお、図６の例では、ドットを用いて説明したが、当然にドット以外の任意のシンボルを採用しても同様である。
また、認識できるシンボルの大きさ、シンボルとシンボルの空間的な配置間隔、シンボルの出力時間、シンボルの出力終了と次のシンボルの出力開始時間までの空隙時間（タッチパネル３１の性能によっては空隙時間を設けなくてもよいし、次のシンボルの出力が重複してもよい。）は、コード認識装置３の性能や処理プログラムの速度等を勘案し、任意に設定することができる。
また、図６の例のシングルドットパターンを採用することで、最初に入力した所定情報Ｃとは別の情報に関するパターンコードを所定の方法で新たに出力する場合や、コード出力装置１から出力されるパターンコードが、無線等によって随時変化する場合であっても、容易に対応可能である。即ち、コード出力装置１は、可変的に情報を出力することもできる。
図７は、タッチパネル３１が多点を検出可能な場合における、ドットの配置パターン（以下、「マルチドットパターン」と呼ぶ）の具体例を示している。
図７の例では、同図（Ａ）に示す様に、５個のドット１３−１乃至１３−５が円周状に等間隔で配置されたパターンが、基本パターンとして採用されている。
なお、基本パターンは、図７（Ａ）の円形状にドット１３−１乃至１３−５を配置させるパターンに特に限定されず、例えば矩形状等の任意の形状にドット１３−１乃至１３−５を配置させるパターンを採用することができる。また、ドットの個数も、図７（Ａ）の例に特に限定されず、任意でよい。
また、図７（Ｂ）に示す様に、図７（Ａ）の基本パターンに含まれるドット１３−１乃至１３−５の夫々について、相対的な時刻ｔ１乃至ｔ２５のうち所定時刻（所定の時間タイミング）において、「出力（ＯＮ）」又は「ＯＦＦ」が定義されている。
図７の例では、タッチパネル３１が複数点を検出可能であるため、時刻ｔ１乃至ｔ２５の何れのタイミングでも、「出力（ＯＮ）」は、ドット１３−１乃至１３−５のうち、任意の個数の任意の組合せが許可される。
ここで、図７（Ｃ）においては、時刻ｔ１乃至ｔ２５の夫々のタイミングにおいて、図７（Ａ）の基本パターンのうち、「出力（ＯＮ）」のドットのみが黒く塗られた単位パターンが描画されている。図６（Ｃ）の単位パターンと比較すると、図７（Ｃ）の単位パターンは、タッチパネル３１がマルチドット検出を可能であるため、複数のドットが「出力（ＯＮ）」になっていることがわかる。
このような単位パターンを複数種類用意し（図７（Ｃ）の例では、２５種類用意し）、時間方向の各位置（時刻ｔ１乃至ｔ２５の各タイミング）に、各種単位パターンを１つずつ配置していくことで、発生対象のパターンコードが定義される。
なお、本実施形態では、ドット１３−１乃至１３−５の夫々のＯＮ／ＯＦＦの切換えは、図４（Ｃ）のＣＰＵ１７の制御により実現される。図７（Ｃ）の各単位パターンを順次切り替える手法は、特に限定されず、例えば本実施形態では、図４（Ａ）の操作ボタン１４の押下操作を繰り返す手法を採用してよいし、載置面にスタンプ部１６の自重で作動する自重ボタン２３の出力を用いる手法を採用してもよい。
コード発生装置１のスタンプ部１６がタッチパネル３１に載置された時刻（相対的な時刻）を、時刻ｔ１とする。時刻ｔ１の単位パターンは、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）に示す様に、ドット１３−１乃至１３−５の何れもＯＦＦとなるパターンである。
ここで、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間隔は任意でよい。即ち、コード発生装置１が所定情報Ｃを読み取ってパターンコードを発生させた後にタッチパネル３１に載置した場合、所定の１以上のドット（図７の例ではドット１３−１乃至１３−７）を即座に「出力（ＯＮ）」してもいいし、所定の時間をあけて「出力（ＯＮ）」してもよい。
５個のドット１３−１乃至１３−５が存在する図７の例では、時刻t２に、ドット１３−１乃至１３−５の全てが「出力（ＯＮ）」する。換言すると、基準ドット１３−１乃至１３−５の全てが「出力（ＯＮ）」する単位パターンが時刻ｔ２に配置される。
コード認識装置３の認識部３３は、これらのドット位置を認識し、基準パターンを記憶する。なお、全てのドット１３−１乃至１３−５が「出力（ＯＮ）」されたことにより、タッチパネル３１が各ドット１３−１乃至１３−５を正常に検出したことを認識することができる。これにより、コード認識装置３が正常稼働できるか否かを確認できる。
次の時刻ｔ３で、ドット１３−１乃至１３−５の何れもＯＦＦとなる。
時刻ｔ４で、ドット１３−１,１３−３,１３−５が「出力（ＯＮ）」になる。
コード認識装置３の認識部３３は、この３個のドット１３−１,１３−３,１３−５で、単位パターンの向きを認識する。ここでは、認識部３３は、ドット１３−１が頂点であり、ドット１３−１乃至１３−５の中心からドット１３−１を正の向きとして認識する。
次の時刻ｔ５で、頂点のドット１３−１以外のドット１３−２乃至１３−５がＯＦＦとなる。
その後、頂点のドット１３−１のみが基準として「出力（ＯＮ）」が継続され、ドット１３−２乃至１３−５のＯＮ／ＯＦＦで情報（パターンコードの一部の情報）が出力される。
スタンプ部１６が載置されたタッチパネル３１では、スタンプ部１６が載置表面で滑って直線移動する場合がある。この場合でも、認識部３３は、頂点のドット１３−１の移動に応じて、各単位パターンの他のどのドットが「出力（ＯＮ）」しているかを認識できる。
通常、意識的に回転動作を加えない限り、載置した瞬間にスタンプ部１６が回転することは極めて少ないと考えられることから、直線移動による誤認識が発生しないように認識精度を確保すれば足りる。この単位パターンの向きは、タッチパネル３１の面に対して、当然、スタンプ部１６がどのような回転角で載置されかも認識できる。
ドット１３−２乃至１３−４のＯＮ／ＯＦＦにより、１個のドットで１ｂｉｔ、空間的に所定の距離を空けて配置された４個のドットで情報を定義することで、１つの単位パターンで４ｂｉｔを定義することができる。従って、単位パターンを時間方向に８コ配置することで（単位パターンを８回ＯＮ／ＯＦＦ）すると、３２ｂｉｔ(約４０億コード)の情報を出力することができる。
ここで、本実施形態では、コード発生装置１から出力されたコードを取得した旨を、コード認識装置３からコード発生装置１に対して送信できない。従って、コード発生装置１は、パターンコードの出力（複数の単位パターンの時間方向の配置）を繰り返し実行することで、パターンコードを確実に送信できる。
また、本実施形態は例示にしか過ぎないので、図示せぬ無線、音、光等の様々な手法で、コード認識装置３からコード発生装置１に対して、パターンコード（情報）の取得完了を通知してもよい。これにより、コード発生装置１側での繰り返しの出力が不要になる。
このようなパターンコード（情報）の取得完了の通知の一般的な手法としては、タッチパネル３１や別途用意するディスプレイに、パターンコード（情報）の取得完了を示す画像を表示させる手法がある。さらに一方、コード認識装置３がパターンコード（情報）の取得完了を示すドットパターン等の二次元コードやカラーコードを表示して、スタンプ部１６の読取領域ＩＡを介して情報読取部１１により読み取ってもよい。
また、単位パターンのＯＮ／ＯＦＦの時間間隔の長短を組合せると（単位パターンの時間方向の配置の距離組合せると）、より一段と膨大な量のパターンコード（情報）を出力することができる。
コード認識装置３によりパターンコードが読み取られた後、スタンプ部１６をタッチパネル３１上で移動させて操作を行いたい場合がある。この場合、パターンコードの出力完了後、ドット１３−１,１３−３,１３−４を「出力（ＯＮ）」にすることにより、コード認識装置３の認識部３３は、スタンプ部１６の位置（中心位置やスタンプ部１６の外形等）とスタンプ部１６の回転角を認識することができる。これにより、タッチパネル３１に表示された画像に基づく操作が可能になる。
ここで、繰り返し単位パターンによる情報が出力されている場合、ユーザが任意に終了したいときは、コード発生装置１に備えられた操作ボタン１４を押下する。これにより、ドット１３−１,１３−３,１３−４のみが「出力（ＯＮ）」となる。ユーザがスタンプ部１６を所定の位置に移動させて、操作ボタン１４を押下することにより、当該位置に配置された指示を選択することができる。これにより、ゲームから教育、ショッピング、通常のスマートフォンやＰＣの操作が容易にできる。
なお、図７の例では、ドットを用いて説明したが、当然にドット以外の任意のシンボルを採用しても同様である。
また、同時に認識できるシンボルの数、認識できるシンボルの大きさ、シンボルとシンボルの空間的な配置間隔、シンボルの出力時間、シンボルの出力終了と次のシンボルの出力開始時間までの空隙時間（タッチパネル３１の性能によっては空隙時間を設けなくてもよいし、次のシンボルの出力が重複してもよい。）は、コード認識装置３の性能や処理プログラムの速度等を勘案し、任意に設定することができる。
例えば７個以上のシンボルを用いて、３個以上のシンボルを基準シンボルとして継続して常に「出力（ＯＮ）」とすることにより、スタンプ部１６がタッチパネル３１上で滑動や回転する場合であっても、コード認識装置３の認識部３３は、「出力（ＯＮ）」している他の情報シンボルを正確に認識できる。その結果、コード発生装置１は、図７の例と同一の３２ｂｉｔ（約４０億コード）を出力することができる。
また、図７の例のマルチドットパターンを採用することで、最初に入力した所定情報Ｃとは別の情報に関するパターンコードを所定の方法で新たに出力する場合や、コード発生装置１から出力されるパターンコードが、無線等によって随時変化する場合であっても、容易に対応可能である。即ち、コード発生装置１は、可変的に情報を出力することもできる。
以上、図４のスタンプタイプのコード発生装置１について説明したが、特にこれに限定されない。
そこで以下、ペンタイプのコード発生装置１について説明する。
図８は、ペンタイプのコード発生装置１の構成の一例を示す模式図である。
具体的には、図８（Ａ）は、コード発生装置１の外観構成の一例を示す側面図である。図８（Ｂ）は、コード発生装置１の外観構成の一例を示す下面図である。図８（Ｃ）は、コード発生装置１の表面の内部構成の一例を示す図である。図８（Ｄ）は、コード発生装置１の裏面の内部構成の一例を示す図である。
図９は、ペンタイプのコード発生装置１の構成の一例であって、図８とは異なる例を示す模式図である。
具体的には、図９（Ａ）は、コード発生装置１の外観構成の一例を示す側面図である。図９（Ｂ）は、コード発生装置１の外観構成の一例を示す下面図である。図９（Ｃ）は、コード発生装置１の表面の内部構成の一例を示す図である。図９（Ｄ）は、コード発生装置１の裏面の内部構成の一例を示す図である。
なお、以下、図８及び図９中下方、即ち、媒体２やコード認識装置３に対して対向させる方向を、「下」として説明する。
図８に示す様に、ペンタイプのコード発生装置１は、情報読取部１１と、コード発生部１２と、コード出力部１３と、操作ボタン１４と、電源ボタン１５と、ＣＰＵ１７と、内部メモリ１８と、ＰＣＢＡ１９と、ＵＳＢ端子２０と、スピーカ２１と、無線デバイス２４と、電源部２５とを備える。これらの構成要素は、配置の違いはあるが、図４の同一符号のものと同様の機能と構成を有している。従って、これらの構成要素の説明は、ここでは省略する。
ペンタイプのコード発生装置１の下端には、コード出力部１３が設けられている。
図８の例では、円状の情報読取領域ＩＡを覆うように、同心円状の１つのシンボルが、コード出力部１３として設けられている。
図９の例では、円状の情報読取領域ＩＡとは離間して、ドット状の１つのシンボルが、コード出力部１３として設けられている。このシンボルは、ボールペンやスタイラスペンのペン先部としても機能する。つまり、図９の例のペンタイプのコード発生装置１は、手書き機能を有している。
ペンタイプのコード発生装置１にはまた、ペン先スイッチ８１が設けられている。
ペン先スイッチ８１は、コード出力部３１が押圧されるとＯＮ状態になり、押圧が解放されるとＯＦＦ状態になるスイッチである。
例えば、コード出力部３１が媒体２に対して押圧されると、ペン先スイッチ８１がＯＮ状態となり、情報読取装置１１による所定情報Ｃの読み取りが開始される。
例えば、コード出力部１３がタッチパネル３１に対して押圧されると、ペン先スイッチ８１がＯＮ状態となり、コード出力部１３はパターンコードの出力を開始する。
なお、ペン先スイッチ８１は、ペンタイプのコード発生装置１にとって必須な構成ではない。
ペンタイプのコード発生装置１のコード出力部３１は、１つのシンボルを有しているため、当該シンボルの時間方向の配置の組合せにより、パターンコードを出力している。
ここで、シンボルの時間方向の配置の組合せとは、単なる「出力（ＯＮ）」の時間方向の配置有無の組合せのみならず、「出力（ＯＮ）」の時間（以下「出力時間」と呼ぶ）を可変として、当該出力時間による組合せや、「出力（ＯＮ）」と「出力（ＯＮ）」の間の時間間隔（以下、「空隙時間」と呼ぶ）を可変として、当該空隙時間による組合せや、「出力（ＯＮ）」の強度（以下、「出力強度」と呼ぶ）を可変として、当該強度による組合せを採用することができる。
以下、このようなペンタイプのコード発生装置１のパターンコードの出力形態（シンボルの配置パターン）の具体例について説明する。
図１０は、シンボルの出力時間の間隔でパターンコード（情報）を出力する場合の具体例を示している。
図１０（Ａ）に示すように、複数種類の出力時間の間隔を設定する。具体的には例えば、50m秒、100m秒、150m秒、200m秒のT1〜T4を出力時間の4種（2bit）として、8回出力することにより、ペンタイプのコード発生装置１のように１つのシンボル出力の時間変化だけで65536個（16bit）のパターンコードを出力することができる。
シンボルの空隙時間・出力強度やシンボルの形状・大きさ・配置パターンなどと組み合わせることにより、膨大なパターンコード（情報）を出力することができる。
上記出力時間は、各々を判別できれば任意の時間間隔でよく、種類・出力回数も任意であり、パターンコード数を自由に設定できる。なお、図１０（Ａ）の例では、シンボル出力間の空隙時間は一定としている。
なお、毎回出力されるシンボルの大きさや配置、強度が異なる場合は、シンボル出力間の空隙はなくてもよい。
また例えば、図１０（Ｂ）に示すように、基準となる出力時間（以下、「基準出力時間」と呼ぶ）で先頭に「出力（ＯＮ）」をし、その基準出力時間から、他のシンボルの出力時間を認識することもできる。
ここでは、基準出力時間を250m秒とし、その1/5（50m秒）,2/5（100m秒）,3/5（150m秒）,4/5（200m秒）のT1〜T4を出力時間の4種（2bit）として、シンボルを8回出力することにより、65536個（16bit）のパターンコードを出力できる。
シンボルの認識欠落や誤認を防ぐため、基準出力時間250m秒以降の情報出力を複数回繰り返してもよい。
また例えば、図１０（Ｃ）に示すように、基準出力時間での「出力（ＯＮ）」を先頭に１回以上行い、その基準出力時間での「出力（ＯＮ）」の個数をインデックスとして、パターンコードをブロック化して出力することもできる。ここでは、2個の異なるパターンコードのインデックスとして、基準出力時間T1でシンボルを１回および2回出力した後、2個のブロック化したパターンコードを出力する。これにより、ペンタイプのコード発生装置１のように１つのシンボル出力の時間変化だけで、4294967296個（32bit）の情報を出力することができる。インデックスは昇順にする必要もなく、任意に設定でき、パターンコードでシンボルを出力する回数も任意に設定できる。
図１１は、シンボルの空隙時間の間隔でパターンコード（情報）を出力する場合の具体例を示している。
図１１（Ａ）に示すように、複数種類の空隙時間の間隔を設定する。具体的には例えば、50m秒、100m秒、150m秒、200m秒のT1〜T4を空隙時間の4種（2bit）として、8回出力することにより、ペンタイプのコード発生装置１のように１つのシンボル出力の時間変化だけで65536個（16bit）のパターンコードを出力することができる。
シンボルの出力時間・出力強度やシンボルの形状・大きさ・配置パターンなどと組み合わせることにより、膨大なパターンコード（情報）を出力することができる。
上記空隙時間は、各々を判別できれば任意の時間間隔でよく、種類・出力回数も任意であり、パターンコード数を自由に設定できる。なお、図１１（Ａ）の例では、シンボルの出力時間は一定としている。
また例えば、図１１（Ｂ）に示すように、基準となる空隙時間（以下、「基準空隙時間」と呼ぶ）で先頭に「出力（ＯＮ）」をし、その基準空隙時間から、他のシンボルの空隙時間を認識することもできる。
ここでは、基準空隙時間を250m秒とし、その1/5（50m秒）,2/5（100m秒）,3/5（150m秒）,4/5（200m秒）のT1〜T4を空隙時間の4種（2bit）として、シンボルを8回出力することにより、65536個（16bit）のパターンコードを出力できる。
シンボルの認識欠落や誤認を防ぐため、基準空隙時間250m秒以降の情報出力を複数回繰り返してもよい。
また例えば、図１１（Ｃ）に示すように、基準空隙時間での「出力（ＯＮ）」を先頭に１回以上行い、その基準出力時間での「出力（ＯＮ）」の個数をインデックスとして、パターンコードをブロック化して出力することもできる。ここでは、2個の異なるパターンコードのインデックスとして、基準空隙時間T1でシンボルを１回および2回出力した後、2個のブロック化したパターンコードを出力する。これにより、ペンタイプのコード発生装置１のように１つのシンボル出力の時間変化だけで、4294967296個（32bit）の情報を出力することができる。インデックスは昇順にする必要もなく、任意に設定でき、パターンコードでシンボルを出力する回数も任意に設定できる。
図１２は、シンボルの出力時間と空隙時間の間隔でパターンコード（情報）を出力する場合の具体例を示している。
図１２（Ａ）に示すように、複数種類の出力時間と空隙時間の間隔を設定する。具体的には例えば、50m秒、100m秒、150m秒、200m秒のT1〜T4を出力時間と空隙時間の4種（2bit）として、8回出力することにより、ペンタイプのコード発生装置１のように１つのシンボル出力の時間変化だけで65536個（16bit）のパターンコードを出力することができる。
シンボルの出力強度やシンボルの形状・大きさ・配置パターンなどと組み合わせることにより、膨大なパターンコード（情報）を出力することができる。
上記出力時間と空隙時間は、各々を判別できれば任意の時間間隔でよく、種類・出力回数も任意であり、パターンコード数を自由に設定できる。
また例えば、図１２（Ｂ）に示すように、基準出力時間で先頭に「出力（ＯＮ）」をし、その基準空隙時間から、他のシンボルの出力時間と空隙時間を認識することもできる
ここでは、基準出力時間を250m秒とし、その1/5（50m秒）,2/5（100m秒）,3/5（150m秒）,4/5（200m秒）のT1〜T4を出力時間と空隙時間の4種（2bit）として、シンボルを8回出力することにより、65536個（16bit）のパターンコードを出力できる。
シンボルの認識欠落や誤認を防ぐため、基準出力時間250m秒以降の情報出力を複数回繰り返してもよい。
また例えば、図１２（Ｃ）に示すように、基準出力時間での「出力（ＯＮ）」を先頭に１回以上行い、その基準出力時間での「出力（ＯＮ）」の個数をインデックスとして、パターンコードをブロック化して出力することもできる。ここでは、2個の異なるパターンコードのインデックスとして、基準出力時間T1でシンボルを１回および2回出力した後、2個のブロック化したパターンコードを出力する。これにより、ペンタイプのコード発生装置１のように１つのシンボル出力の時間変化だけで、4294967296個（32bit）の情報を出力することができる。インデックスは昇順にする必要もなく、任意に設定でき、パターンコードでシンボルを出力する回数も任意に設定できる。
図１３は、シンボルの出力強度でパターンコード（情報）を出力する場合の具体例を示している。
図１３（Ａ）に示すように、複数種類の出力強度を設定する。具体的には例えば、静電容量を5ピコ、10ピコ、15ピコ、20ピコのP1〜P4をシンボル出力強度レベルの4種（2bit）として、8回出力することにより、ペンタイプのコード発生装置１のように１つのシンボル出力の時間変化だけで65536個（16bit）のパターンコードを出力することができる。
シンボルの出力時間・空隙時間やシンボルの形状・大きさ・配置パターンなどと組み合わせることにより、膨大なパターンコード（情報）を出力することができる。
上記強度レベルは、各々を判別できれば任意の強度でよく、種類・出力回数も任意であり、パターンコード数を自由に設定できる。
なお、毎回出力されるシンボルの大きさや配置、強度が異なる場合は、シンボル出力間の空隙はなくてもよい。
また例えば、図１３（Ｂ）に示すように、基準となる出力強度（以下、「基準出力強度」と呼ぶ）で先頭に「出力（ＯＮ）」をし、その基準出力強度から、他のシンボルの出力強度を認識することもできる
ここでは、基準出力強度を25ピコとし、その1/5（ 5ピコ）,2/5（10ピコ）,3/5（ 15ピコ）,4/5（20ピコ）のP1〜P4を出力強度の4種（2bit）として、シンボルを8回出力することにより、65536個（16bit）のパターンコードを出力できる。
シンボルの認識欠落や誤認を防ぐため、基準出力強度25ピコ以降の情報出力を複数回繰り返してもよい。
また例えば、図１３（Ｃ）に示すように、基準出力強度での「出力（ＯＮ）」を先頭に１回以上行い、その基準出力強度での「出力（ＯＮ）」の個数をインデックスとして、パターンコードをブロック化して出力することもできる。ここでは、2個の異なるパターンコードのインデックスとして、基準出力強度P1でシンボルを１回および2回出力した後、2個のブロック化したパターンコードを出力する。これにより、ペンタイプのコード発生装置１のように１つのシンボル出力の時間変化だけで、4294967296個（32bit）の情報を出力することができる。インデックスは昇順にする必要もなく、任意に設定でき、パターンコードでシンボルを出力する回数も任意に設定できる。
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、コードを発生するためのシンボルの大きさや形状等の形態は、上述の実施形態においては固定とされたが、可変とされてもよい。
即ち、シンボルの形態を可変として、当該形態の組合せでパターンコードを定義することもできる。
図１４は、シンボルの形態を可変する制御として矩形分割導電体制御を採用したコード出力部の例を示す図である。
図１５は、シンボルの形態を可変する制御として円形分割導電体制御を採用したコード出力部の例を示す図である。
図１４に示す格子状や、図１５に示す撮影孔（情報読取領域ＩＡ）周辺でのドーム状に、複数の５ｍｍ程度の大きさの導電セルが隣あうように配置され、これらの導電セルを任意の個数の任意の組合せで「出力（ＯＮ）」できるように制御することで、シンボルの形態を可変にすることが実現される。その結果、シンボルの形態に基づいて、パターンコードを出力することができる。
図１６は、シンボルの形態でパターンコード（情報）を出力する場合の具体例を示す図である。
図１６（Ａ）に示すように、導電セルを隣接して複数配置した状態で、各導電セルの出力のON/OFFのパターンを可変することで、ONの導電セルから形成されるシンボルの大きさや形状等の形態をユニークになるように制御することができる。そして、この制御により、パターンコードを出力することができる。
例えば、図１６（Ａ）に示すように、5×5=25の導電セルを配置したものを例に考える。
例えば、図１６（Ｂ）に示すように、４個のコーナーの内、所定の3個の導電セルを常時ONとし、1個を常時OFF（ここには導電セルを配置しなくてもよい）にして、他の導電セル25-4＝21個の夫々のON/OFFを制御することにより、1回のシンボルの出力により、21bit（209715個）のコードを出力できる。この場合、パッチ模様となる。
ここで、情報量を多少減らして、ONする導電セルの集合の中に、OFFする導電セルを含まないようにしてもよい。
図１６（Ａ）、（Ｂ）の例では、正方形の導電セルを正方形となるように配置したものが採用されたが、特にこれに限定されない。例えば、図１６（Ｃ）のように、導電セルの形状は任意であり、どのような形状になるように配置してもよい。
また、図１６の例では、基準となる導電セルを3個常時ONするようなシンボルを採用したが、形態がユニークとなるように導電体をONしたシンボルを採用して、このシンボルに基づいてパターンコードを出力してもよい。
さらに、これらの形態を変化させるシンボルを複数配置して、情報量を増大させてもよい。さらにまた、時間方向に複数回出力することにより、さらに情報量を増大させてもよい。
ところで、コードに関する所定情報Ｃは、上述の実施形態ではカード等の媒体２に付されていたが、特にこれに限定されず、任意の場所に付すことができる。
例えば、コード認識装置３として機能する場合も含むスマートフォン、パーソナルコンピュータ、テレビジョン受像機等のディスプレイに、コードに関する所定情報Ｃが表示されてもよい。
図１7は、ディスプレイに表示されたドットコード（所定情報Ｃ）をコード発生装置１が取得する様子を示す模式図である。
図１7（Ａ）に示すように、ディスプレイ１００の所定の表示領域には、ドットコード（所定情報Ｃ）を示すドットパターンが表示される。
図１7（Ｂ）に示すように、ディスプレイ１００の表示面（ドットコード（所定情報Ｃ）を示すドットパターンが表示されている表示領域）にコード発生装置１が載置されると、当該コード発生装置１の情報読取部１１は、ドットコード（所定情報Ｃ）を読み取る。
ここで、ドットコード（所定情報Ｃ）が表示されるディスプレイは、特に限定されず、コード認識装置３として機能するスマートフォンのタッチパネル３１のものであっても良い。
図１８は、コード認識装置３のタッチパネル３１に表示されたドットコード（所定情報Ｃ）をコード発生装置１が取得する様子を示す模式図である。
図１８（Ａ）に示すように、コード認識装置３のタッチパネル３１の所定の表示領域には、ドットコード（所定情報Ｃ）を示すドットパターンが表示される。
図１８（Ｂ）に示すように、コード認識装置３のタッチパネル３１の表示面（ドットコード（所定情報Ｃ）を示すドットパターンが表示されている表示領域）にコード発生装置１が載置されると、当該コード発生装置１の情報読取部１１は、ドットコード（所定情報Ｃ）を読み取る。
図１８の例の場合、次のような一連の処理をすることで、データの出力と受信の確認ができる。
先ず、ドットコード（所定情報Ｃ）を示すドットパターンが形成された媒体２から、コード発生装置１の情報読取部１１は、ドットコード（所定情報Ｃ）を読み取る。
コード発生装置１のコード出力部１３は、ドットコード（所定情報Ｃ）を所定のパターンコードとして、コード認識装置３として機能するスマートフォンのタッチパネル３１に出力する。
当該スマートフォンのタッチパネル３１は、認識したドットコード（所定情報Ｃ）を示すドットパターンを表示する。
コード発生装置１の情報読取部１１は、スマートフォンのタッチパネル３１から発する光を撮影することで、ドットコード（所定情報Ｃ）を読み取る。これにより、コード発生装置１のコード出力部１３が出力したパターンコードから、認識したドットコード（所定情報Ｃ）を示すドットパターンを表示して、コード発生装置１の情報読取部１１が読取、同一の所定情報Ｃであれば、誤認を完全に排除でき、極めてセキュリティ性の高い認証システムが実現できる。
他の実施例としては、ドットコード（所定情報Ｃ）を示すドットパターンが形成された媒体２から、ドットコード（所定情報Ｃ）を読み取る必要はなく、コード認識装置３として機能するスマートフォンのタッチパネル３１に、グラフィックやテキストと共に表示した所定のドットパターンを、ユーザが選択して、コード発生装置１をその個所に載置して情報読取部１１が読み取り、コード認識装置３から情報を読み取ることができる。この一連の操作により、ドットコード（所定情報Ｃ）を示すドットパターンが形成された媒体２を使用することなく、スマートフォンのタッチパネル３１上に表示された、ドットパターンと共に表示されたアイコンやグラフィックやテキストを選択して、ショッピングやゲーム、学習等、様々なコンテンツをインタラクティブに操作できる。これらは、指によるタッチと比較し、コード発生装置１から出力されるパターンコードを認識し、誰が操作しているかを特定することができる。これにより、ショッピングでは、購入するユーザを特定し何を購入したかを認識することができ、ゲームでは、複数人が参加している場合、誰が操作したかを特定し、対戦ゲームなどを容易に実現できる。さらに、操作ボタンを操作したり、コード発生装置１を移動・回転させることによって、それらの情報もコード認識装置３が認識し、インタラクティブに楽しめるな無限のコンテンツを実現できる。
このような一連の処理をすることで、データの出力と受信の確認ができる。
また、スマートフォンのタッチパネル３１上のコード発生装置１の載置位置を、当該コード発生装置１が取得でき、さらにそれに対応するパターンコードも出力することができる。
この場合、媒体２において、印刷物に赤外線吸収インクでドットを重畳印刷して、情報読取部１１が赤外線領域でドットのみを抽出する場合、赤外線ＬＥＤにて媒体２を照射する必要がある。コード発生装置１がペンタイプならば、周辺から太陽光が入り込むおそれがあるので、赤外線透過フィルターは必要となる。一方、コード発生装置１がペンスタンプタイプならば、周辺から太陽光が入り込むおそれが無いので、赤外線に反応するインクで印刷されたドットだけを撮像することができるため、赤外線透過フィルターは不要となる。なお、照射する赤外線は紫外線でもよく、紫外線に反応するインクでドットを印刷すればよい。
また、スマートフォンのタッチパネル３１等のディスプレイに表示されたドットパターンを情報読取部１１が読み取る場合、可視光領域で読み取ることになる。
赤外線ＬＥＤから照射された赤外線は、ディスプレイでは反射して戻ってくることは無いため、情報読取部１１は、反射する赤外線を撮影しない。
一方、スタンプタイプのコード発生装置１ならば、上述の如く、赤外線透過フィルターを設けていないので、情報読取部１１は、ディスプレイからの可視光を撮影することができる。即ち、情報読取部１１は、ディスプレイに表示されたドットパターンから、ドットコード（所定情報Ｃ）を読み取ることができる。
このように、情報読取部１１は、ディスプレイ赤外線吸収インクで印刷されたドットパターンも、ディスプレイに表示された（可視光で発光する）ドットパターンも撮影して、ドットコード（所定情報Ｃ）を読み取ることができ、どのような媒体に形成されたドットパターンであっても、正確にドットコードを読み取ることができる。さらに、コード発生装置１が2個または3個以上の導電体から連続して出力していれば、どのようにコード発生装置１をディスプレイ上で移動・回転させても、それらの位置および操作状況を認識することができ、回転を認識しづらいユーザの指の操作を遥かに超える情報をコード認識装置３が認識することができる。そもそも、指の操作では、誰の指か、どの指かを認識することはできない。
ただし、2個の導電体の出力の場合は、コード認識装置３において、方向と配置を認識するために2個の導電体からの出力が始点か終点であるかを追跡して、移動・回転中に常時認識し続ける必要がある。3個以上の場合は、ユニークな配置（360度回転しないと同じ配置にならない配置）であれば、コード認識装置３において、コード発生装置１がどのように位置しているかを一意に認識できる。
換言すると、情報読取部１１は、上述の実施形態に限定されず、所定情報Ｃが読み取れるものであれば任意のものを採用することができる。
例えば、ドットコード等の２次元コード（所定情報Ｃ）を読み取る光学読み取りセンサ、電磁波読み取り装置等を、情報読取部１１として採用することができる。
スタンプタイプのコード発生装置１の情報読取装置１１として光学読み取りセンサを採用した場合、上述の如く、IRLEDで照射することで、印刷媒体では赤外線領域で、ディスプレイでは可視光領域で、ドットコード等の２次元コード（所定情報Ｃ）を読み取ることができる。
例えば、スタンプタイプのコード発生装置１のスタンプ部１６の大きさや形状等の形態は、上述の実施形態に特に限定されない。
例えば、スタンプ部１６は、ケースを覆うように大きくして、ドット（導電体）の配置の自由度を高めてもよい。これにより、載置時のコード発生装置１の安定を図ることもできる。
また例えば、コード発生装置１は、スマートフォン等のコード認識装置３に対してパターンコードを送信するのみならず、当該コード認識装置３からの情報を受信できるようにしてもよい。この場合の通信の方式は特に限定されず、無線通信、音声感知、光感知等を採用することができる。
また、例えば、コード認識装置３による、コード出力部１１のシンボルの「出力（ＯＮ）」の検出方式は、上述の実施形態の方式、即ち静電容量式のタッチパネル３１を用いた方式に限定されず、光センサ、圧力センサ等任意のセンサを用いる方式でよい。
以上まとめると、本発明が適用されるコード発生装置及びコード認識装置は、次のような構成を取れば足り、上述の実施形態を含め各種各様な実施の形態をとることができる。
即ち、本発明が適用されるコード発生装置は、
所定情報を読取る情報読取部と、
前記所定情報に関するコードであって、１以上のシンボルの空間方向と時間方向の少なくとも一方の配置パターンで表すコードを、パターンコードとして発生するコード発生部と、
前記パターンコードが発生する毎に、前記１以上のシンボルの夫々について、センサの反応可否に基づく出力有無を、前記パターンコードを示す前記配置パターンに従って変化させることで、当該パターンコードを出力するパターンコード出力部と、
を備える。
前記センサは、タッチパネルに含まれる、静電容量式の位置入力センサであり、
前記パターンコード出力部は、
前記パターンコードが発生する毎に、前記１以上のシンボルの夫々について、前記静電容量式の位置入力センサの反応可否に基づく出力有無を、前記パターンコードを示す前記配置パターンに従って変化させることで、当該パターンコードを出力する、
ようにすることができる。
前記パターンコードは、
複数のシンボルの夫々が空間方向に予め規定された位置に配置されたパターンを、基本パターンとして、
前記基本パターンに含まれる前記複数のシンボルの夫々について、前記センサの反応可否が定義されたパターンを、単位パターンとして、
前記単位パターンに基づいて定義されている、
ようにすることができる。
前記パターンコードは、
複数種類の前記単位パターンの時間方向の配置の組合せに基づいて定義されている、
ようにすることができる。
前記パターンコードは、前記シンボルの時間方向の配置の組合せに基づいて定義されている、
ようにすることができる。
前記シンボルの時間方向の配置の組合せは、前記シンボルの出力時間を可変とした場合における、当該出力時間による組合せである、
ようにすることができる。
前記シンボルの時間方向の配置の組合せは、前記シンボルの出力の間の空隙時間を可変とした場合における、当該空隙時間による組合せである、
ようにすることができる。
前記シンボルの時間方向の配置の組合せは、前記シンボルの出力時間及び空隙時間を可変とした場合における、当該出力時間及び当該空隙時間による組合せである、
ようにすることができる。
前記シンボルの時間方向の配置の組合せは、前記シンボルの出力強度を可変とした場合における、当該出力強度による組合せである、
ようにすることができる。
前記パターンコードは、前記シンボルの形態を可変とした場合における、当該形態に基づいて定義されている、
ようにすることができる。
前記センサの検出面に前記コード発生装置が載置された状態で前記検出面とは反対側に配置される、ユーザにより操作される操作部をさらに備える、
ようにすることができる。
前記操作部による操作は、少なくとも前記情報読取部又は前記パターンコード発生部を起動させる操作を含む、
ようにすることができる。
前記センサの検出面に前記コード発生装置が載置されたことを条件に、少なくとも前記情報読取部又は前記パターンコード発生部を起動させる起動部をさらに備える、
ようにすることができる。
前記起動部は、前記センサの検出面への前記コード発生装置の載置がなされた場合にＯＮ状態となり、当該載置が解除された場合にＯＦＦ状態となるスイッチを含む、
ようにすることができる。
前記コード発生装置を操作するユーザの生体情報を検出し、その検出結果を用いて当該ユーザを認証する生体認証部をさらに備える、
ようにすることができる。
発生された前記パターンコードに関する情報をユーザに提示する提示部をさらに備える、
ようにすることができる。
前記コード発生装置は、前記パターンコードの消去が指示された場合、前記複数のシンボルの全てを前記センサが反応しないように変化させるコード消去部をさらに備える、
ようにすることができる。
前記情報読取部により読み取られる前記所定情報は、２次元コードである、
ようにすることができる。
前記２次元コードはドットコードである、
ようにすることができる。
前記情報読取部により読み取られる前記所定情報は、所定の表示デバイスに表示された情報である、
ようにすることができる。
前記情報読取部により読み取られる前記所定情報は、所定の波長の光に反応する情報であり、
前記所定情報に対して、前記所定の波長の光を照射する照射部と、
前記表示デバイスの表示面に前記コード発生装置が載置された状態で、外光を遮断する遮断部と、
をさらに備えるようにすることができる。
本発明が適用されるコード認識装置は、
上記記載のコード発生装置から発生された前記パターンコードを認識するコード認識装置であって、
前記所定情報を表示する前記表示デバイスと、
前記所定のセンサと、
前記コード発生装置の前記パターンコード出力部により前記センサの反応可否が変化した前記１以上のシンボルに対する、前記センサの検出結果に基づいて、当該１以上のシンボルの前記配置パターンを検出する検出部と、
検出された前記１以上のシンボルの前記配置パターンに基づいて、前記コード発生装置の前記コード発生部により発生された前記パターンコードを認識する認識部と、
を備える。
前記表示デバイスと、前記センサとしての、当該表示デバイスの表示面に積層される静電容量式の位置入力センサとを含むタッチパネルを備える、
ようにすることができる。
前記認識部は、前記パターンコードに加えてさらに、前記タッチパネルに対して接触又は近接させた前記コード発生装置の向き、移動の軌跡、若しくは前記タッチパネルに対して前記コード発生装置を接触又は近接させた回数、又はこれらのうち２以上の組合せを認識する、
ようにすることができる。
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。
一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータ等にネットワークや記録媒体からインストールされる。
コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。
このようなプログラムを含む記録媒体は、ユーザにプログラムを提供するために装置本体とは別に配布されるリムーバブルメディアにより構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体等で構成される。リムーバブルメディアは、例えば、磁気ディスク（フロッピディスクを含む）、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（ブルーレイディスク）（登録商標）、光ディスク、又は光磁気ディスク等により構成される。光ディスクは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ），ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等により構成される。光磁気ディスクは、ＭＤ（Ｍｉｎｉ−Ｄｉｓｋ）、等により構成される。また、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体は、例えば、プログラムが記録されているＲＯＭや、ハードディスク等で構成される。
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的或いは個別に実行される処理をも含むものである。
また、本明細書において、システムの用語は、複数の装置や複数の手段等より構成される全体的な装置を意味するものとする。
以上説明した本発明が適用されるコード発生装置は、コード認識装置側のセンサに応じた構成を取れば足り、特に限定されない。
例えば、コード発生装置がスタンプタイプであり、コード認識装置側のセンサが、タッチパネルに含まれる、静電容量式の位置入力センサである場合、パターンコード出力部は、図１９乃至図２１に示すように実現することができる。
なお、パターンコード出力部とタッチパネルとをあわせて、以下、「静電容量制御システム」と呼ぶ。
また、パターンコード出力部が、所定シンボルについて、センサの反応可否に基づく出力有無を、前記パターンコードを示す前記配置パターンに従って変化させ、タッチパネル（位置入力センサ）が、出力されたシンボルを検出することを実現する制御を、以下「スタンプ導電体のタッチパネル静電容量検出制御」と呼ぶ。
換言すると、図１９乃至図２１は、スタンプ導電体のタッチパネル静電容量検出制御の原理を説明する図である。
図１９は、静電容量制御システムの構成例を示す模式図である。
コード認識装置は、静電容量検出型タッチパネルを有するスマートフォンやタブレットPCで構成されているものとする。
この場合、静電容量検出型タッチパネルは、所定の量の静電容量を有する導電体の接近により静電容量をタッチ操作として検出する。タッチパネルは、数ピコファラド(pF)以下の僅かな静電容量を検出してタッチ位置を取得する。
ここで、図１９の静電容量制御システムでは、タッチパネルが検出することができない程度の、小さな静電容量の導電体をタッチパネルに接近させ、所定の方法で、大きな静電容量を有する導電体を電気的に接続させると、小さな静電容量の導電体が大きな静電容量を有する導電体となり、タッチパネルが検出することができる。この原理を用いて、1以上の静電容量の小さい導電体をシンボルの少なくとも一部として、下部に配置したコード発生装置のパターンコード出力部において、導電体の大きな静電容量の配置または時間方向の静電容量の変化の少なくともいずれかが制御されることで、コード認識装置側のタッチパネルが当該静電容量を検出し、当該コード認識装置の認識部は、パターンコードを認識する。
図２０Ａは、図１９の静電容量制御システムに採用可能な各種半導体スイッチの構成例を示している。
なお、半導体スイッチの他、様々なスイッチを用いてよい。
次に、図２０Ｂを参照して、図２０Ａの半導体スイッチをOFFにした場合の静電容量の極少化の概要について説明する。
図２０Ｂは、図２０Ａの半導体スイッチのOff時の電流低減システムを説明するための模式図である。
半導体スイッチは、OFFにした場合でも僅かな電流が流れるため、その結果、導電体は、タッチパネルが検出する程度の静電容量を保有し続ける場合がある。
タッチパネルにコード発生装置を載置したまま、静電容量を時間方向に変化させてパターンコードを出力する場合や、コード発生装置を載置したまま所定の方法（操作ボタンの操作やディスプレイに表示された2次元コードの取得、プログラムによる自働制御）で新たなパターンコードを出力する場合、それまでに導電を検出していた導電体を継続して検知してはならない。そのためには、静電容量を検知しない程度に電流量を極小に抑えるために、各スイッチで十分に高いインピーダンスを確保することが必要となる。一つの方策としては、図２０Ｂのように、半導体(トランジスタ、FET）を2段に直列に配置して、電流量を低減させ静電容量をタッチパネルの検出量以下にして、タッチパネルが導電体を検出しないようすることができる。2段の直列では、十分でない場合、段数をさらに増やしてもよい。さらに、高周波用として作られたトランジスタ、FET、MOS FETなどは電流を大幅に低下させることができ、静電容量を極小にすることができる。
以上に記述した、パターンコード出力部１６を構成する複数のドット毎に、パターンコードに応じる、タッチパネル３１への反応可否は、導通／非導通と説明しているが、導電体等の導通／非導通または静電容量の変化によることを含んでいる。また、パターンコード出力部１６を構成する複数のドットは、面積の無い点ではなくタッチパネル３１への反応可否が可能な所定の面積を有するシンボルである。このシンボルは任意の形状のシンボルである。同一形状、同一面積である必要もない。なお、上記ドットは、前記情報読取部が読み取るドットパターンやドットコードのドットとは全く異なることは言うまでもない。なお、ドットパターンは媒体（あらゆる造形物を含む）に形成（印刷や刻印、ディスプレイ表示等の光学的に形成されるものも含む）された複数のドットから構成される２次元コードである。この２次元コードはドットパターンを読み取って（撮影や撮像を含む）求めた数値情報（コード）であるドットコードである。所定情報Ｃは、バーコードやＱＲコード（登録商標）、ドットコード、カラーコード等の二次元コードや無線情報記録媒体に記録された数値情報（コード）を含んでいる。上記は、以降の実施例でも同様の意味を示す。
図２０Ａ（Ａ）のバイポーラトランジスタのコレクタ回路、図２０Ａ（Ｂ）（Ｃ）のＭＯＳトランジスタ（ＦＥＴ）のドレイン回路には電源を接続した。しかし、これらをスイッチとして用いる場合には、電源を設けなくてもよい。図２１（Ａ）に電源を省略してバイポーラトランジスタをスイッチとして用いる回路の構成を例示する。また、２１（Ｂ）に電源を省略してＭＯＳトランジスタ（ＦＥＴ）をスイッチとして用いる回路の構成を例示する。なお、すでに図２０Ｂで述べた通り、図２１（Ａ）（Ｂ）のように、トランジスタを２段縦続接続することにより、コレクタ・ベース間の接合容量、エミッタ・ベース間の接合容量、ドレイン容量、ソース容量等の容量を低減できる。また、トランジスタを縦続接続する段数は、２段に限定される訳ではない。
次に、図２２以降の図面を参照して、コード発生装置１の上述の構成とは別の例について説明する。
図２２は、情報読取装置を備えたコード発生装置１の構成の一例を示す模式図である。
具体的には、図２２（Ａ）は、コード発生装置１の外観構成の一例を示す側面図である。図２２（Ｂ）は、コード発生装置１の外観構成の一例を示す下面図である。図２２（Ｃ）は、コード発生装置１の表面の内部構成の一例を示す図である。図２２（Ｄ）は、コード発生装置１の裏面の内部構成の一例を示す図である。図２２（Ｅ）は、コード発生装置１のスタンプ部１６を拡大した外観構成の一例を示す側面図である。図２２（Ｆ）は、コード発生装置１のスタンプ部１６を拡大した表面の内部構成の一例を示す図である。
図２２に示す様に、スタンプタイプのコード発生装置１は、上述した情報読取部１１と、コード発生部１２と、コード出力部１３とに加えてさらに、操作ボタン１４と、電源ボタン１５と、スタンプ部１６と、ＣＰＵ１７と、内部メモリ１８と、ＰＣＢＡ１９と、ＵＳＢ端子２０と、スピーカ２１と、ボタンスイッチ２２と、自重スイッチ２３と、無線デバイス２４と、電源部２５とを備える。
図２２（Ａ）において、操作ボタン１４は、コード発生装置１の上端に設けられており、所定情報Ｃの読取り指示、パターンコードの出力ＯＮ／ＯＦＦの指示等、コード発生装置１の各種制御に対する指示操作をするためのボタンである。具体的には、操作ボタン１４が押下されると、図２２（Ｃ）に示す様に、コード発生装置１の内部に配置されるボタンスイッチ２２が、ＯＮ又はＯＦＦの状態のうち一方から他方の状態に切り替わる。なお、操作ボタン１４の内部にＬＥＤを設け、当該ＬＥＤの発光色や発光パターンで各種状態を表現してもよい。なお、操作ボタン１４は、コード発生装置１にとって必須な構成ではない。また、操作ボタン１４は、側面に設けてもよい。
電源ボタン１５は、コード発生装置１の側面に設けられており、コード発生装置１に対する電源のＯＮ／ＯＦＦを切替えるためのボタンである。
スタンプ部１６は、図２２（Ａ）及び（Ｅ）に示す様に、コード発生装置１の下端に設けられている。スタンプ部１６は、図２２（Ｂ）に示す様に、複数のドットが所定のパターンで配置されて構成されるコード出力部１３が設けられ、その中央部には孔があけられている。この孔の部分が、情報読取装置１１により所定情報Ｃが読み取られる情報読取領域ＩＡとなっている。情報読取装置１１は、所定情報Ｃが形成された媒体面に接面して所定情報Ｃ読み取ってもよいし、当該媒体面から一定の距離を離して読み取ってもよい。
複数のシンボル周辺またはシンボルの載置側の表面には、コード認識装置３のタッチパネル３１等のディスプレイを傷付けないように、非導電のゴムやシリコン、PET等の保護部材を設けてもよい。なお、スタンプ部１６をディスプレイ上に移動させるならば、スタンプ部１６の底面（保護部材があるならば、当該保護部材も含む）は、摩擦係数の低い材料を採用すると好適である。しかし、スタンプ部１６をディスプレイ上で移動させないのであれば、摩擦係数の高い材料を採用すると好適である。コード認識装置３が、載置した際に滑らないようにして、瞬時に、確実にシンボルを認識できるようにするためである。
所定情報Ｃの読取りの際には、図２（Ｂ）に示す様に、スタンプ部１６は媒体２のシンボルパターン（所定情報Ｃ）の上または上方に配置される。これにより、図２２（Ｃ）に示す様に、所定情報Ｃは、読取領域ＩＡを介して情報読取部１１により読み取られる。
また、パターンコードを出力する際には、図３（Ｂ）に示す様に、スタンプ部１６は、コード認識装置３のタッチパネル３１のコード検出領域ＳＰに接触又は近接する。より正確には、スタンプ部１６に設けられたコード出力部１３の複数のシンボルが、コード認識装置３のタッチパネル３１のコード検出領域ＳＰに接触又は近接する。ここで、複数のシンボルは、導電体等で構成され、パターンコードに応じて、タッチパネル３１の反応可否（が制御されている。即ち、タッチパネル３１は、複数のシンボルのうち、反応可とされたシンボル（その位置座標）のみを検出する。このようにして検出されたシンボルの配置パターン等に基づいて、パターンコードが認識される。
なお、複数のシンボルによるパターンコードの認識の具体例については、図６及び図７を参照して説明しているため省略する。
図２２（Ｃ）において、ＣＰＵ１７は、コード発生装置１の全体の制御処理、例えば所定情報Ｃの読取り、パターンコードの出力、プログラム更新、入出力デバイスの制御等に関する各種処理を実行する。ＣＰＵ１７は、所定のソフトウェアと協働することで、図２（Ｃ）のコード発生部１２等の各種機能ブロックを機能させる。
内蔵メモリ１８は、ＣＰＵ１７によって実行されるプログラムや、ＣＰＵ１７に使用される各種データ等が記憶される。
ＰＣＢＡ１９は、コード発生装置１が図２に示す各種処理を実行するために必要な各種回路が実装された基盤である。
ＵＳＢ端子２０は、コード発生装置１のプログラム更新、データ入出力、充電等が行われる際に、図示せぬ他の装置とＵＳＢ接続する。なお、ＵＳＢ端子２０は、コード発生装置１にとって必須な構成ではない。
スピーカ２１は、所定情報Ｃが読み取られた時、各種操作指示が行われた時、音声を含むコンテンツが再生される時等において、各種音声を出力する。
ボタンスイッチ２２は、上述した様に、操作ボタン１４の押下操作に応じて、ＯＮとＯＦＦの状態のうち一方から他方へ切り替えるスイッチである。ボタンスイッチ２２は、シーソーボタンとしてどちらかを独立して異なる操作を指示するために独立して機能してもよい。
自重スイッチ２３は、パターンコード出力部１３を自重で起動させるスイッチである。ここで、起動させるとは、パターンコード出力部１３を構成する複数のドット毎に、パターンコードに応じて、タッチパネル３１への反応可否の状態を確立させることである。また、図２（Ｂ）に示す様に、スタンプ部１６は媒体２のドットパターン（所定情報Ｃ）の上または上方に配置された際に、自重スイッチ２３が自重で起動され、所定情報Ｃは、読取領域ＩＡを介して情報読取部１１により読み取られる。自重スイッチ２３が自重で起動する機構は、電力を要するパターンコードの出力やドットパターン等の読取を、タッチパネル３１および/または媒体２にコード発生装置１を載置した場合にのみに起動させることによって、大幅な省電力を図ることができる。さらに、自重ではスイッチが入らず、コード発生装置１を押し込むようにしてスイッチが入るようにしてもよい。なお、自重スイッチ２３は、コード発生装置１にとって必須な構成ではない。
図２２（Ｄ）において、無線デバイス２４は、サーバ４と無線通信して、読み取られた所定情報Ｃに対して、サーバ４等に照合する処理の様な出力等の制御処理に用いられる各種情報を授受するデバイスである。無線デバイス２４は、パターンコードを無線で取得することもできる。なお、無線デバイス２４は、コード発生装置１にとって必須な構成でない。
電源部２５は、乾電池等、コード発生装置１に対して電力を供給する部である。従って、電源部２５は、乾電池である必要は特に無く、充電池でもよい。この場合、充電の手法は、特に限定されず、ＵＳＢ端子２０でのＵＳＢ接続による充電の手法を採用してもよいし、それ以外の手法を採用してもよい。また、外部の電力供給装置から電力を供給してもよい。電力の供給は上記を組み合わせてもよい。
図２２（Ｆ）に示すように、コード発生装置１のスタンプ部１６の上方の内部にゴムやリング状のバネを設ける。コード発生装置１を多少斜めに載置しても、導電体配置面と、媒体入力装置面がぴったり接触できるようにするためである。また、コード発生装置１が、離反する際も、全ての導電体が同時に離反することで、パターンコードの誤認を抑えることができるためである。
なお、コード発生装置１のスタンプ部１６の上方の内部にゴムやリング状のバネを設けることは、コード発生装置１にとって必須な構成ではない。
また、コード発生装置１は、コード発生装置１自体をケースで覆うように大きくして、導電体の配置の自由度を高めてもよい。また、コード発生装置１自体の大きさをおおきくすることにより、載置時のコード発生装置１の安定も図ることができる。
図２３は、情報読取装置を備えたコード発生装置１の構成の一例を示す模式図である。
具体的には、図２３（Ａ）は、コード発生装置１の外観構成の一例を示す側面図である。図２３（Ｂ）は、コード発生装置１の外観構成の一例を示す下面図である。図２３（Ｃ）は、コード発生装置１の表面の内部構成の一例を示す図である。
図２３に示す様に、スタンプタイプのコード発生装置１は、上述した情報読取部１１と、コード発生部１２と、コード出力部１３とに加えてさらに、操作ボタン１４と、電源ボタン１５と、スタンプ部１６と、ＣＰＵ１７と、内部メモリ１８と、ＰＣＢＡ１９と、ＵＳＢ端子２０と、スピーカ２１と、ボタンスイッチ２２と、自重スイッチ２３と、無線デバイス２４と、電源部２５と、情報読取指示切欠き部２６と、フレキ２７とを備える。
図２３（Ａ）において、操作ボタン１４は、コード発生装置１の上端に設けられており、所定情報Ｃの読取り指示、パターンコードの出力ＯＮ／ＯＦＦの指示等、コード発生装置１の各種制御に対する指示操作をするためのボタンである。具体的には、操作ボタン１４が押下されると、図２３（Ｃ）に示す様に、コード発生装置１の内部に配置されるボタンスイッチ２２が、ＯＮ又はＯＦＦの状態のうち一方から他方の状態に切り替わる。なお、操作ボタン１４の内部にＬＥＤを設け、当該ＬＥＤの発光色や発光パターンで各種状態を表現してもよい。また、操作ボタン１４は、シーソーボタンとして、２種の操作機能を独立して与えてもよい。なお、操作ボタン１４は、コード発生装置１にとって必須な構成ではない。また、操作ボタン１４は、側面に設けてもよい。
電源ボタン１５は、コード発生装置１の側面に設けられており、コード発生装置１に対する電源のＯＮ／ＯＦＦを切替えるためのボタンである。
スタンプ部１６は、図２３（Ａ）に示す様に、コード発生装置１の下端に設けられている。スタンプ部１６は、図２３（Ｂ）に示す様に、複数のシンボルが所定のパターンで配置されて構成されるコード出力部１３が設けられ、その中央部より上方には孔があけられている。この孔の部分が、情報読取装置１１により所定情報Ｃが読み取られる情報読取領域ＩＡとなっている。所定情報Ｃが形成された媒体に接面して読み取ってもよいし、当該媒体から一定の距離を離して読み取ってもよい。
複数のシンボル周辺またはシンボルの載置側の表面には、コード認識装置３のタッチパネル３１等のディスプレイを傷付けないように、非導電のゴムやシリコン、PET等の保護部材を設けてもよい。なお、スタンプ部１６をディスプレイ上に移動させるならば、スタンプ部１６の底面（保護部材があるならば、当該保護部材も含む）は、摩擦係数の低い材料を採用すると好適である。しかし、スタンプ部１６をディスプレイ上で移動させないのであれば、摩擦係数の高い材料を採用すると好適である。コード認識装置３が、載置した際に滑らないようにして、瞬時に、確実にシンボルを認識できるようにするためである。
所定情報Ｃの読取りの際には、図２（Ｂ）に示す様に、スタンプ部１６は媒体２のドットパターン（所定情報Ｃ）の上または上方に配置される。これにより、図２３（Ｃ）に示す様に、所定情報Ｃは、読取領域ＩＡを介して情報読取部１１により読み取られる。
また、パターンコードを出力する際には、図３（Ｂ）に示す様に、スタンプ部１６は、コード認識装置３のタッチパネル３１のコード検出領域ＳＰに接触又は近接する。より正確には、スタンプ部１６に設けられたコード出力部１３の複数のシンボルが、コード認識装置３のタッチパネル３１のコード検出領域ＳＰに接触又は近接する。ここで、複数のシンボルは、導電体等で構成され、パターンコードに応じて、タッチパネル３１の反応可否が制御されている。即ち、タッチパネル３１は、複数のシンボルのうち、反応可とされたシンボル（その位置座標）のみを検出する。このようにして検出されたシンボルの配置パターン等に基づいて、パターンコードが認識される。
なお、複数のシンボルによるパターンコードの認識の具体例については、図６及び図７を参照して説明しているため省略する。
また、図２３（Ａ）に示すように、コード発生装置１のスタンプ部１６の上方の外周にゴムやリング状のシリコンやゴムなどの緩衝材を設ける。コード発生装置１をディスプレイ面に強く設置しても、ショックを和らげ、多少斜めに載置しても、導電体配置面と、媒体入力装置面がぴったり接触できるようにするためである。また、コード発生装置１が、離反する際も、全ての伝導体が同時に離反することで、パターンコードの誤認を抑えることができるためである。
なお、コード発生装置１のスタンプ部１６の上方の外周にゴムやリング状のシリコンやゴムなどの緩衝材を設けることは、コード発生装置１にとって必須な構成ではない。
また、コード発生装置１は、コード発生装置１自体をケースで覆うように大きくして、導電体の配置の自由度を高めてもよい。また、コード発生装置１自体の大きさをおおきくすることにより、載置時のコード発生装置１の安定も図ることができる。
情報読取指示切欠き部２６は、図２３（Ｂ）に示すように、スタンプ部１６の外周上に設けられている。情報読取指示切欠き部２７は、コード発生装置１をコード認識装置３のディスプレイに載置して、小さなアイコンや文字、グラフィック等の対象画像を選択する場合に、対象画像の指示ポイントを正確に指示して所定情報Ｃを読取る。情報読取指示切欠き部２７は、光学的な指示（例えば、レーザーポインター等）に代えてもよいし、それらを組み合わせてもよい。なお、具体的な指示ポイントの算定方法については、図３２において後述する。
図２３（Ｃ）において、ＣＰＵ１７は、コード発生装置１の全体の制御処理、例えば所定情報Ｃの読取り、パターンコードの出力、プログラム更新、入出力デバイスの制御等に関する各種処理を実行する。ＣＰＵ１７は、所定のソフトウェアと協働することで、図２（Ｃ）のコード発生部１２等の各種機能ブロックを機能させる。
内蔵メモリ１８は、ＣＰＵ１７によって実行されるプログラムや、ＣＰＵ１７に使用される各種データ等が記憶される。
ＰＣＢＡ１９は、コード発生装置１が図２に示す各種処理を実行するために必要な各種回路が実装された基盤である。
ＵＳＢ端子２０は、コード発生装置１のプログラム更新、データ入出力、充電等が行われる際に、図示せぬ他の装置とＵＳＢ接続する。なお、ＵＳＢ端子２０は、コード発生装置１にとって必須な構成ではない。
スピーカ２１は、所定情報Ｃが読み取られた時、各種操作指示が行われた時、音声を含むコンテンツが再生される時等において、各種音声を出力する。
ボタンスイッチ２２は、上述した様に、操作ボタン１４の押下操作に応じて、ＯＮとＯＦＦの状態のうち一方から他方へ切り替えるスイッチである。ボタンスイッチ２２は、シーソーボタンとしてどちらかを独立して異なる操作を指示するために独立して機能してもよい。
自重スイッチ２３は、パターンコード出力部１３を自重で起動させるスイッチである。ここで、起動させるとは、パターンコード出力部１３を構成する複数のシンボル毎に、パターンコードに応じて、タッチパネル３１への反応可否の状態を確立させることである。また、図２（Ｂ）に示す様に、スタンプ部１６は媒体２のドットパターン（所定情報Ｃ）の上または上方に配置された際に、自重スイッチ２３が自重で起動され、所定情報Ｃは、読取領域ＩＡを介して情報読取部１１により読み取られる。自重スイッチ２３が自重で起動する機構は、電力を要するパターンコードの出力やドットパターン等の読取を、タッチパネル３１および/または媒体２にコード発生装置１を載置した場合にのみに起動させることによって、大幅な省電力を図ることができる。さらに、自重ではスイッチが入らず、コード発生装置１を押し込むようにしてスイッチが入るようにしてもよい。なお、自重スイッチ２３は、コード発生装置１にとって必須な構成ではない。
図２３（Ｃ）において、無線デバイス２４は、サーバ４と無線通信して、読み取られた所定情報Ｃに対して、サーバ４等に照合する処理の様な出力等の制御処理に用いられる各種情報を授受するデバイスである。無線デバイス２４は、パターンコードを無線で取得することもできる。なお、無線デバイス２４は、コード発生装置１にとって必須な構成でない。
電源部２５は、乾電池等、コード発生装置１に対して電力を供給する部である。従って、電源部２５は、乾電池である必要は特に無く、充電池でもよい。この場合、充電の手法は、特に限定されず、ＵＳＢ端子２０でのＵＳＢ接続による充電の手法を採用してもよいし、それ以外の手法を採用してもよい。また、外部の電力供給装置から電力を供給してもよい。電力の供給は上記を組み合わせてもよい。
フレキ２７は、コード発生装置１を斜めに載置しても、情報読取部１１を設けたＰＣＢＡ１９が機能するように、ＰＣＢＡ１９とフレキシブルに配線される。
図２４は、情報読取装置を備えないコード発生装置１の構成の一例を示す模式図である。
具体的には、図２４（Ａ）は、コード発生装置１の外観構成の一例を示す側面図である。図２４（Ｂ）は、コード発生装置１の外観構成の一例を示す下面図である。図２４（Ｃ）は、コード発生装置１の表面の内部構成の一例を示す図である。図２４（Ｄ）は、コード発生装置１の裏面の内部構成の一例を示す図である。図２４（Ｅ）は、コード発生装置１のスタンプ部１６を拡大した外観構成の一例を示す側面図である。図２４（Ｆ）は、コード発生装置１のスタンプ部１６を拡大した表面の内部構成の一例を示す図である。
図２４に示す様に、スタンプタイプのコード発生装置１は、上述したコード発生部１２と、コード出力部１３とに加えてさらに、操作ボタン１４と、電源ボタン１５と、スタンプ部１６と、ＣＰＵ１７と、内部メモリ１８と、ＰＣＢＡ１９と、ＵＳＢ端子２０と、スピーカ２１と、ボタンスイッチ２２と、自重スイッチ２３と、無線デバイス２４と、電源部２５と、パターンコード入力装置３０１と、スピーカーダクト３０２と、パターンコード表示装置３０３と、パターンコード認識装置３０４と、電源スイッチ３０５とを備える。
図２４（Ａ）において、操作ボタン１４は、コード発生装置１の上端に設けられており、所定情報Ｃの読取り指示、パターンコードの出力ＯＮ／ＯＦＦの指示等、コード発生装置１の各種制御に対する指示操作をするためのボタンである。具体的には、操作ボタン１４が押下されると、図２４（Ｃ）に示す様に、コード発生装置１の内部に配置されるボタンスイッチ２２が、ＯＮ又はＯＦＦの状態のうち一方から他方の状態に切り替わる。なお、操作ボタン１４の内部にＬＥＤを設け、当該ＬＥＤの発光色や発光パターンで各種状態を表現してもよい。また、操作ボタン１４は、第三者にパターンコードを設定させないように、目隠しのキャップを設けてもよい。なお、操作ボタン１４は、コード発生装置１にとって必須な構成ではない。また、操作ボタン１４は、側面に設けてもよい。
電源ボタン１５は、コード発生装置１の側面に設けられており、コード発生装置１に対する電源のＯＮ／ＯＦＦを切替えるためのボタンである。
パターンコード入力装置３０１は、コード発生装置１の表面の上方に設けられており、パターンコードを設定するための装置である。具体的には、パターンコード入力装置３０１の数字が描かれたリングを回して、数字を所定の位置に合わせてパターンコードを設定する。パターンコード入力装置３０１の設定を開始する場合、パターンコード入力装置３０１は、通常使用しないような各種操作ボタンの操作の組み合わせで、数字の設定を複数回実施して記憶し、パターンコードを出力する。ここでは、図示しないが、パターンコード入力装置３０１は、数字が描かれたリングを回転鍵のように複数段配置してもよい。また、パターンコード入力装置３０１は、数字ボタンを複数配置してもよい。さらに、パターンコード入力装置３０１は、必要回数操作ボタンを押して設定してもよい。
スピーカーダクト３０２は、スピーカ２１から出力された各種音声を排出する。
パターンコード表示装置３０３は、パターンコード入力装置３０１により設定されたパターンコードを確認するための表示装置である。パターンコード表示装置３０３は、例えば、液晶モニターを採用することができる。また、パターンコード表示装置３０３に、タッチパネルを設け、数字を表示させ、パターンコードをタッチして設定するようにすることもできる。
スタンプ部１６は、図２４（Ａ）及び（Ｅ）に示す様に、コード発生装置１の下端に設けられている。スタンプ部１６は、図２４（Ｂ）に示す様に、複数のシンボルが所定のパターンで配置されて構成されるコード出力部１３が設けられている。
複数のシンボル周辺またはシンボルの載置側の表面には、コード認識装置３のタッチパネル３１等のディスプレイを傷付けないように、非導電のゴムやシリコン、PET等の保護部材を設けてもよい。なお、スタンプ部１６をディスプレイ上に移動させるならば、スタンプ部１６の底面（保護部材があるならば、当該保護部材も含む）は、摩擦係数の低い材料を採用すると好適である。しかし、スタンプ部１６をディスプレイ上で移動させないのであれば、摩擦係数の高い材料を採用すると好適である。コード認識装置３が、載置した際に滑らないようにして、瞬時に、確実にシンボルを認識できるようにするためである。
パターンコードを出力する際には、図３（Ｂ）に示す様に、スタンプ部１６は、コード認識装置３のタッチパネル３１のコード検出領域ＳＰに接触又は近接する。より正確には、スタンプ部１６に設けられたコード出力部１３の複数のシンボルが、コード認識装置３のタッチパネル３１のコード検出領域ＳＰに接触又は近接する。ここで、複数のシンボルは、導電体等で構成され、パターンコードに応じて、タッチパネル３１の反応可否が制御されている。即ち、タッチパネル３１は、複数のシンボルのうち、反応可とされたシンボル（その位置座標）のみを検出する。このようにして検出されたシンボルの配置パターン等に基づいて、パターンコードが認識される。
なお、複数のシンボルによるパターンコードの認識の具体例については、図６及び図７を参照して説明しているため省略する。
図２４（Ｃ）において、ＣＰＵ１７は、コード発生装置１の全体の制御処理、例えばパターンコードの出力、プログラム更新、入出力デバイスの制御等に関する各種処理を実行する。ＣＰＵ１７は、所定のソフトウェアと協働することで、図２（Ｃ）のコード発生部１２等の各種機能ブロックを機能させる。
内蔵メモリ１８は、ＣＰＵ１７によって実行されるプログラムや、ＣＰＵ１７に使用される各種データ等が記憶される。
ＰＣＢＡ１９は、コード発生装置１が図２に示す各種処理を実行するために必要な各種回路が実装された基盤である。
ＵＳＢ端子２０は、コード発生装置１のプログラム更新、データ入出力、充電等が行われる際に、図示せぬ他の装置とＵＳＢ接続する。なお、ＵＳＢ端子２０は、コード発生装置１にとって必須な構成ではない。
スピーカ２１は、各種操作指示が行われた時、音声を含むコンテンツが再生される時等において、各種音声を出力する。
ボタンスイッチ２２は、上述した様に、操作ボタン１４の押下操作に応じて、ＯＮとＯＦＦの状態のうち一方から他方へ切り替えるスイッチである。ボタンスイッチ２２は、シーソーボタンとしてどちらかを独立して異なる操作を指示するために独立して使用してもよい。
自重スイッチ２３は、パターンコード出力部１３を自重で起動させるスイッチである。ここで、起動させるとは、パターンコード出力部１３を構成する複数のシンボル毎に、パターンコードに応じて、タッチパネル３１への反応可否の状態を確立させることである。自重スイッチ２３が自重で起動する機構は、電力を要するパターンコードの出力やドットパターンの読取を、タッチパネル３１および/または媒体２にコード発生装置１を載置した場合にのみに起動させることによって、大幅な省電力を図ることができる。さらに、自重ではスイッチが入らず、コード発生装置１を押し込むようにしてスイッチが入るようにしてもよい。なお、自重スイッチ２３は、コード発生装置１にとって必須な構成ではない。
パターンコード認識装置３０４は、パターンコード入力装置３０１から設定されたパターンコードを認識する装置である。具体的には、数字が描かれたリングの裏側に数字を認識できる材料や抵抗などを配置して、数字を認識する。また、パターンコード認識装置３０４は、他のどのような方法でも数字を認識できればよい。
図２４（Ｄ）において、無線デバイス２４は、サーバ４と無線通信して、読み取られた所定情報Ｃに対して、サーバ４等に照合する処理の様な出力等の制御処理に用いられる各種情報を授受するデバイスである。無線デバイス２４は、パターンコードを無線で取得することもできる。なお、無線デバイス２４は、コード発生装置１にとって必須な構成でない。
電源部２５は、乾電池等、コード発生装置１に対して電力を供給する部である。従って、電源部２５は、乾電池である必要は特に無く、充電池でもよい。この場合、充電の手法は、特に限定されず、ＵＳＢ端子２０でのＵＳＢ接続による充電の手法を採用してもよいし、それ以外の手法を採用してもよい。また、外部の電力供給装置から電力を供給してもよい。電力の供給は上記を組み合わせてもよい。
図２４（Ｆ）に示すように、コード発生装置１のスタンプ部１６の上方の内部にゴムやリング状のバネを設ける。コード発生装置１を多少斜めに載置しても、導電体配置面と、媒体入力装置面がぴったり接触できるようにするためである。また、コード発生装置１が、離反する際も、全ての導電体が同時に離反することで、パターンコードの誤認を抑えることができるためである。
なお、コード発生装置１のスタンプ部１６の上方の内部にゴムやリング状のバネを設けることは、コード発生装置１にとって必須な構成ではない。
また、コード発生装置１は、コード発生装置１自体のケースで覆うように大きくして、導電体の配置の自由度を高めてもよい。また、コード発生装置１自体の大きさをおおきくすることにより、載置時のコード発生装置１の安定も図ることができる。
図２５は、情報読取装置を備えないコード発生装置１の構成の一例を示す模式図である。
具体的には、図２５（Ａ）は、コード発生装置１の外観構成の一例を示す側面図である。図２５（Ｂ）は、コード発生装置１の外観構成の一例を示す下面図である。図２５（Ｃ）は、コード発生装置１の上方に造形物のカバーを被せた外観構成の一例を示す側面図である。図２５（Ｄ）は、コード発生装置１のパターンコード設定リングの上面の一例を示す図である。図２５（Ｅ）は、コード発生装置１のパターンコード設定リングの下面の一例を示す図である。図２５（Ｆ）は、コード発生装置１のパターンコード設定・出力装置上面の一例を示す図である。図２５（Ｇ）は、図２５（Ｄ）とは異なるコード発生装置１のパターンコード設定リングの上面の一例を示す図である。図２５（Ｈ）及び（Ｉ）は、図２５（Ｅ）とは異なるコード発生装置１のパターンコード設定リングの下面の一例（真下を基準ドットとして右回りにパターンコードを設定した場合）を示す図である。
図２５に示す様に、スタンプタイプのコード発生装置１は、コード出力部１３と、電源ボタン４０１と、パターンコード設定リング４０２と、パターンコード設定・出力装置４０３と、接点スイッチ４０４とを備える。なお、パターンコード設定リング４０２は、パターンコード設定リング上面４０２ａとパターンコード設定リング下面４０２ｂから構成される。
図２５（Ａ）において、電源ボタン４０１は、コード発生装置１の側面に設けられており、コード発生装置１に対する電源のＯＮ／ＯＦＦを切替えるためのボタンである。
また、パターンコード設定リング上面４０２ａは、図２５（Ｄ）の示すところ、設定番号が設けられている。この数字が描かれたリングを回して、数字を所定の位置（例えば、マークや刻印）に合わせてパターンコードを設定する。コード発生装置１は、設定を開始する場合、通常使用しないような各種操作ボタンの操作の組み合わせで設定を開始し、数字の設定を複数回実施して記憶しパターンコードを出力する。なお、コード発生装置１は、パターンコード設定用の専用のボタンを配置してもよい。
さらに、パターンコード設定リング下面４０２ｂは、図２５（Ｅ）の示すところ、導電体が設けられている。
パターンコード設定・出力装置４０３は、図２５（Ｂ）に示す様に、コード発生装置１の下端に設けられている。
パターンコード設定・出力装置４０３の上面には、図２５（Ｆ）に示すように、２個で１組の接点スイッチ４０４が８個設けられている。
パターンコード設定・出力装置４０３の下面には、図２５（Ｂ）に示す様に、複数のシンボルが所定のパターンで配置されて構成されるコード出力部１３が設けられている。
また、パターンコード設定・出力装置４０３の下面には、少なくとも1個（連続して隣り合う複数個でも7個以内であれば可能）に導電体が設けられ、 リングを回転することによって、所定の接点スイッチ8個のいずれかに接触し、当該接点スイッチをＯＮにして、パターンコードを構成する1つの数値を定義することができる。例えば、4回の回転操作を行うと、１２ｂｉｔ(４０９６コード）のパターンコードが設定できる。スイッチの個数は任意である。最初に、リングを取り付けたら、直ぐに回転操作を行い、数字を所定の位置に合わせた際に、所定の時間（例えば、１．０秒前後）を経過してから、次の回転操作を行えば、他のボタン操作をして設定（開始・終了）をしなくても、容易に番号を設定できる。同じ番号が続く場合は、一旦、回転させて、再度、同じ数字を所定の位置に合わせて所定期間を経過させればよい。必要な個数の番号を設定して自動的に終了となる。
図２５（Ｃ）において、フィギアや造形物の下部にパターンコード設定リングを固定して、スタンプの所定の位置に被せるように設置（取り外し可能）して、パターンコードを出力することができる。これにより、様々なフィギアや造形物を入力媒体面に載置することにより、対応するコンテンツを操作・閲覧できる。更に、フィギアや造形物を回転させて、新たなパターンコードを出力することもできる。また、パターンコード設定リングを取り替えることもできる。なお、接点スイッチ４０４は、光学スイッチ等、どのようなスイッチを使用しても構わない。
図２５（Ｇ）に示すように、パターンコードの設定後、第三者にパターンコードを設定させないように、目隠しのリングを上から取り付けてもよいし、パターンコード設定リング４０２を外して、さらに目隠しのリングを取り付けてもよい。また、パターンコード設定リング４０２を取り付けただけで、パターンコードを設定する場合、本実施例では、8個の接点スイッチにより、８ｂｉｔ(２５６コード)のパターンコードが設定できる。つまり、パターンコード設定リング下面４０２ｂには、様々な位置に導電体（通電体）が設けられ、その導電体により８個の接点スイッチでＯＮ/ＯＦＦによりパターンコードが設定できる。但し、三角マークや刻印をパターンコード設定リング上面４０２ａに設け、それらを合わせる必要がある。この場合は、パターンコード設定リング上面４０２ａに設定番号を設ける必要はない。
以上、４種類のスタンプタイプを説明したが、これらに含まれる機構、機能を、適宜組み合わせて製品化してもいいことは言うまでもない。
図２６及び図２７は、タッチパネル３１が多点を検出可能な場合における、シンボルの配置パターン即ち、シンボルパターンの具体例を示している。
図２６及び図２７の例では、同図（Ａ）に示す様に、５個のシンボル１３−１乃至１３−５が円周状に等間隔で配置されたパターンが、基本パターンとして採用されている。
なお、基本パターンは、図２６及び図２７（Ａ）の円形状にドット１３−１乃至１３−５を配置させるパターンに特に限定されず、例えば矩形状等の任意の形状にシンボル１３−１乃至１３−５を配置させるパターンを採用することができ、シンボルの大きさや形状が異なっても構わない。また、シンボルの個数も、図２６及び図２７（Ａ）の例に特に限定されず、任意でよい。
また、図２６及び図２７（Ｂ）に示す様に、図２６及び図２７（Ａ）の基本パターンに含まれるシンボル１３−１乃至１３−５の夫々について、相対的な時刻ｔ１乃至ｔ１８のうち所定時刻（所定の時間タイミング）において、「出力（ＯＮ）」又は「ＯＦＦ」が定義されている。
図２６及び図２７の例では、タッチパネル３１が複数点を検出可能であるため、時刻ｔ１乃至ｔ１８の何れのタイミングでも、「出力（ＯＮ）」は、シンボル１３−１乃至１３−５のうち、任意の個数の任意の組合せが許可される。
ここで、図２６及び図２７（Ｃ）においては、時刻ｔ１乃至ｔ１８の夫々のタイミングにおいて、図２６及び図２７（Ａ）の基本パターンのうち、「出力（ＯＮ）」のシンボルのみが黒く塗られた単位パターンが描画されている。図６（Ｃ）の単位パターンと比較すると、図２６（Ｃ）の単位パターンは、タッチパネル３１がマルチシンボル検出を可能であるため、複数のシンボルが「出力（ＯＮ）」になっていることがわかる。
このような単位パターンを複数種類用意し（図２６及び図２７（Ｃ）の例では、２５種類用意し）、時間方向の各位置（時刻ｔ１乃至ｔ１８の各タイミング）に、各種単位パターンを１つずつ配置していくことで、発生対象のパターンコードが定義される。
なお、本実施形態では、シンボル１３−１乃至１３−５の夫々のＯＮ／ＯＦＦの切換えは、図４（Ｃ）のＣＰＵ１７の制御により実現される。図２６及び図２７（Ｃ）の１つのパターンコードを出力する手法は、特に限定されず、例えば本実施形態では、図４（Ａ）の操作ボタン１４の押下操作を繰り返す手法を採用してよいし、載置面にスタンプ部１６の自重で作動する自重ボタン２３を設けてコード認識装置３に載置された際に自動で出力を用いる手法を採用してもよい。同じパターンコードを所定回数繰り返し出力する設定もできる。
コード発生装置１のスタンプ部１６がタッチパネル３１に載置された時刻（相対的な時刻）を、時刻ｔ１とする。時刻ｔ１の単位パターンは、図２６及び図２７（Ｂ）並びに図２６及び図２７（Ｃ）に示す様に、シンボル１３−１乃至１３−５の何れもＯＦＦとなるパターンである。
ここで、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間隔は任意でよい。即ち、コード発生装置１が所定情報Ｃを読み取ってパターンコードを発生させた後にタッチパネル３１に載置した場合、所定の１以上のシンボル（図７の例ではシンボル１３−１乃至１３−７）を即座に「出力（ＯＮ）」してもいいし、所定の時間をあけて「出力（ＯＮ）」してもよい。
５個のシンボル１３−１乃至１３−５が存在する図２６及び図２７の例では、時刻t２に、シンボル１３−１乃至１３−５の全てが「出力（ＯＮ）」する。換言すると、基準シンボル１３−１乃至１３−５の全てが「出力（ＯＮ）」する単位パターンが時刻ｔ２に配置される。
コード認識装置３の認識部３３は、これらのシンボル位置を認識し、基準パターンを記憶する。なお、全てのシンボル１３−１乃至１３−５が「出力（ＯＮ）」されたことにより、タッチパネル３１が各シンボル１３−１乃至１３−５を正常に検出したことを認識することができる。これにより、コード認識装置３が正常稼働できるか否かを確認できる。
次の時刻ｔ３で、シンボル１３−１乃至１３−５の何れもＯＦＦとなる。
または、時刻ｔ３で、シンボル１３−２及び１３−５のみをＯＦＦとすることもできる。
時刻ｔ４で、シンボル１３−１,１３−３,１３−４が「出力（ＯＮ）」になる。
コード認識装置３の認識部３３は、この３個のシンボル１３−１,１３−３,１３−４で、単位パターンの向きを認識する。ここでは、認識部３３は、シンボル１３−１が頂点であり、シンボル１３−１乃至１３−５の中心からシンボル１３−１をシンボルパターンの正の向きとして認識する。
次の時刻ｔ５で、頂点のシンボル１３−１のみがＯＮになり、シンボル１３−２乃至１３−５がＯＦＦとなる。
その後、頂点のシンボル１３−１のみが基準として「出力（ＯＮ）」が継続され、シンボル１３−２乃至１３−５のＯＮ／ＯＦＦで情報（パターンコードの一部の情報）が出力される。
なお、１３−２乃至１３−５の出力がいずれもＯＦＦとなり、１３−１のシンボルのみＯＮが続く場合、何個の情報出力があったかを認識するには出力時間の認識が必要である。
そこで、図２７では、１３−２乃至１３−５のＯＮ／ＯＦＦで情報を出力して１３−１はＯＦＦとする。次にシンボル１３−１のみをＯＮにして、１３−１の情報と１３−２乃至１３−５の情報のＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことにより、１３−１の情報は、時間方向の情報出力のタイムスタンプの役割を担い、時間方向に変化する情報の取得を確実に実施できる。
スタンプ部１６が載置されたタッチパネル３１では、スタンプ部１６が載置表面で滑って直線移動する場合がある。この場合でも、認識部３３は、頂点のシンボル１３−１の移動に応じて、各単位パターンの他のどのシンボルが「出力（ＯＮ）」しているかを認識できる。
通常、意識的に回転動作を加えない限り、載置した瞬間にスタンプ部１６が回転することは極めて少ないと考えられることから、直線移動による誤認識が発生しないように認識精度を確保すれば足りる。この単位パターンの向きは、タッチパネル３１の面に対して、当然、スタンプ部１６がどのような回転角で載置されるかも認識できる。
なお、コード発生装置１の使用において、コード発生装置１の回転や移動を行わない場合は、摩擦係数の高い材料を導電体周辺に配置すれば、載置した際に滑らず認識精度を確保できる。
さらに、時間方向の各位置を正確に認識できれば、頂点のシンボル１３−１のＯＮは、方向を認識する最初の一度だけで、その後は頂点のシンボル１３−１をＯＦＦにして、パターンコードの出力を連続的に実施してもよい。
加えて、頂点のシンボル１３−１も、ＯＮ／ＯＦＦで情報（パターンコードの一部の情報）が出力されることとしてもよい。
シンボル１３−２乃至１３−４のＯＮ／ＯＦＦにより、１個のシンボルで１ｂｉｔ、空間的に所定の距離を空けて配置された４個のシンボルで情報を定義することで、１つの単位パターンで４ｂｉｔを定義することができる。従って、単位パターンを時間方向に８コ配置することで（単位パターンを８回ＯＮ／ＯＦＦ）すると、３２ｂｉｔ(約４０億コード)の情報を出力することができる。
なお、図２７のように、最後の時刻ｔ１８をパリティチェック（４ｂｉｔ）にすると、認識精度は格段に向上するが、情報量は、２８ｂｉｔ（２．７億コード）に減少する。
ここで、本実施形態では、コード発生装置１から出力されたコードを取得した旨を、コード認識装置３からコード発生装置１に対して送信できない。従って、コード発生装置１は、パターンコードの出力（複数の単位パターンの時間方向の配置）を繰り返し実行することで、パターンコードを確実に送信できる。
また、本実施形態は例示にしか過ぎないので、図示せぬ無線、音、光等の様々な手法で、コード認識装置３からコード発生装置１に対して、パターンコード（情報）の取得完了を通知してもよい。これにより、コード発生装置１側での繰り返しの出力が不要になる。
このようなパターンコード（情報）の取得完了の通知の一般的な手法としては、タッチパネル３１や別途用意するディスプレイに、パターンコード（情報）の取得完了を示す画像を表示させたり、音や振動を出力してユーザに伝える手法がある。さらに一方、コード認識装置３がパターンコード（情報）の取得完了を示すドットパターン等の二次元コードやカラーコードを表示して、スタンプ部１６の読取領域ＩＡを介して情報読取部１１により読み取ってもよい。
また、図６のような1個のシンボルのように、単位パターンのＯＮ／ＯＦＦの時間間隔の長短を組合せると（単位パターンの時間方向の配置の距離組合せると）、より一段と膨大な量のパターンコード（情報）を出力することができる。
コード認識装置３によりパターンコードが読み取られた後、スタンプ部１６をタッチパネル３１上で移動させて操作を行いたい場合がある。この場合、パターンコードの出力完了後、シンボル１３−１,１３−３,１３−４を「出力（ＯＮ）」にすることにより、スタンプ部１６をどのように滑動・回転させても、コード認識装置３の認識部３３は、スタンプ部１６の位置（中心位置やスタンプ部１６の外形等）とスタンプ部１６の回転角を認識することができる。これにより、タッチパネル３１に表示された画像に基づく操作が可能になる。
ここで、図２６及び図２７において、繰り返し単位パターンによる情報が出力されている場合、ユーザが任意に終了したいときは、コード発生装置１に備えられた操作ボタン１４を押下する。これにより、シンボル１３−１,１３−３,１３−４のみが「出力（ＯＮ）」となる。
また、２次元コード読取装置を備えれば、情報の取得完了をスタンプ部１６が読み取り自動でシンボル１３−１,１３−３,１３−４のみが「出力（ＯＮ）」となる。
さらに、ユーザがスタンプ部１６を情報読取装置３の所定の指示が表示された位置に移動させて、操作ボタン１４を押下することにより、当該位置に配置された指示を選択することができる。これにより、ゲームから教育、ショッピング、通常のスマートフォンやＰＣの操作が容易にできる。
また、同時に認識できるシンボルの数、認識できるシンボルの大きさ、シンボルとシンボルの空間的な配置間隔、シンボルの出力時間、シンボルの出力終了と次のシンボルの出力開始時間までの空隙時間（タッチパネル３１の性能によっては空隙時間を設けなくてもよいし、次のシンボルの出力が重複してもよい。）は、コード認識装置３の性能、処理プログラムの速度、アプリケーション等を勘案し、任意に設定することができる。
例えば７個以上のシンボルを用いて、３個以上のシンボルを基準シンボルとして継続して常に「出力（ＯＮ）」とすることにより、スタンプ部１６がタッチパネル３１上で滑動や回転する場合であっても、コード認識装置３の認識部３３は、「出力（ＯＮ）」している他の情報シンボルを正確に認識できる。その結果、コード発生装置１は、図７の例と同一の３２ｂｉｔ（約４０億コード）を出力することができる。
また、図７の例のマルチシンボルパターンを採用することで、最初に入力した所定情報Ｃとは別の情報に関するパターンコードを所定の方法で新たに出力する場合や、コード発生装置１から出力されるパターンコードが、無線等によって随時変化する場合であっても、容易に対応可能である。即ち、コード発生装置１は、可変的に情報を出力することもできる。
なお、図２７では、時刻ｔ１乃至ｔ１８で情報出力するスタンプコードを２回繰り返している。
ここで、コード発生装置１はスタンプが適正に載置される前にパターンコードの出力を開始したり、アプリケーションの起動が遅れたり、他の理由で、時刻ｔ１乃至ｔ１８の途中から認識したとしても、時刻ｔ１乃至時刻ｔ３を時間方向のどこかで認識できれば、その前後を含み１８個の時刻ｔを記憶して、スタンプコードを正確に認識できる。
図２８は、シンボル１３−１乃至１３−５を非回転対象に配置したシンボルパターンを示した図である。
図２８は、シンボル１３−１乃至１３−５を非回転対象に配置したシンボルパターンの具体例を示している。
図２８（Ａ）は基本パターンを示している。図２８（Ｂ）に示す様に、図２８（Ａ）の基本パターンに含まれるシンボル１３−１乃至１３−５の夫々について、相対的な時刻ｔ１乃至ｔ１８のうち所定時刻（所定の時間タイミング）において、「出力（ＯＮ）」又は「ＯＦＦ」が定義されている。
図２８の例では、タッチパネル３１が複数点を検出可能であるため、時刻ｔ１乃至ｔ１８の何れのタイミングでも、「出力（ＯＮ）」は、シンボル１３−１乃至１３−５のうち、任意の個数の任意の組合せが許可される。
ここで、図２８（Ｃ）においては、時刻ｔ１乃至ｔ１８の夫々のタイミングにおいて、図２８（Ａ）の基本パターンのうち、「出力（ＯＮ）」のシンボルのみが黒く塗られた単位パターンが描画されている。図６（Ｃ）の単位パターンと比較すると、図２８（Ｃ）の単位パターンは、タッチパネル３１がシンボル検出を可能であるため、複数のシンボルが「出力（ＯＮ）」になっていることがわかる。
このような単位パターンを複数種類用意し（図２８（Ｃ）の例では、２５種類用意し）、時間方向の各位置（時刻ｔ１乃至ｔ１８の各タイミング）に、各種単位パターンを１つずつ配置していくことで、発生対象のパターンコードが定義される。
なお、本実施形態では、シンボル１３−１乃至１３−５の夫々のＯＮ／ＯＦＦの切換えは、図４（Ｃ）のＣＰＵ１７の制御により実現される。図２８（Ｃ）の１つのパターンコードを出力する手法は、特に限定されず、例えば本実施形態では、図４（Ａ）の操作ボタン１４の押下操作を繰り返す手法を採用してよいし、載置面にスタンプ部１６の自重で作動する自重ボタン２３を設けてコード認識装置３に載置された際に自動で出力を用いる手法を採用してもよい。同じパターンコードを所定回数繰り返し出力する設定もできる。
図２８に示す基本的な構成は、図２６及び図２７のシンボルパターンと同様であるが、以下の点が異なっている。
図２８のように、シンボル１３−１乃至１３−５を非回転対象に配置することにより、図７、図２６、図２７のようにシンボル１３−１乃至１３−５をＯＮした後にシンボル１３−１のみをＯＮにしなくても、シンボルパターンの正の向きを認識できる。
ここで、非回転対象とは、３６０度を除く回転角でシンボル１３−１乃至１３−５を回転させた場合、幾何学的に同一のパターンにはならないため、シンボル１３−１乃至１３−５の向きを認識できる。
従って、取得したシンボル１３−１乃至１３−５の向きを認識することが可能となる。スタンプ部１６の移動や回転によって情報を示す導電体の位置が変化するが、コード認識装置３で高速に導電体の位置を認識して、その軌跡を追跡することによって時刻ｔ１乃至ｔ１８を取得できる。
さらに、シンボル１３−１の継続出力により、シンボル１３−２乃至１３−５の配置の変化を相対的に把握して認識精度を向上できる。
また、その非回転対象の幾何学的配置により、変化した情報を示す導電体の位置および回転を把握できる。ここでは、シンボル１３−１を情報出力時にも継続してＯＮとしているが、図２７と同様に、シンボル１３−１の出力の際には、シンボル１３−２乃至１３−５のＯＮ／ＯＦＦで情報を出力してシンボル１３−１はＯＦＦとする。次にシンボル１３−１のみをＯＮにして、シンボル１３−１とシンボル１３−２乃至１３−５のＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことにより、シンボル１３−１は、時間方向の情報出力のタイムスタンプの役割を担い、時間方向に変化する情報の取得を確実に実施できる。
図２９は、図２８の非回転対象の配置に加えて、ユーザが読取位置を認識し易くするために情報読取装置を端部に配置して、コード発生装置１の底面に切欠き部を設けることにより、情報読取領域ＩＡを指示し易くしたシンボルパターンの具体例を表す図である。
図２９は、シンボル１３−１乃至１３−５を非回転対象に配置したことに加えて、ユーザが読取位置を認識し易くするために情報読取装置を端部に配置して、コード発生装置１の底面に切欠き部を設けることにより、情報読取領域を指示し易くしたシンボルパターンの具体例を示している。
図２９（Ａ）は、基本パターンを示している。また、図２９（Ｂ）に示す様に、図２９（Ａ）の基本パターンに含まれるシンボル１３−１乃至１３−５の夫々について、相対的な時刻ｔ１乃至ｔ１８のうち所定時刻（所定の時間タイミング）において、「出力（ＯＮ）」又は「ＯＦＦ」が定義されている。
図２９の例では、タッチパネル３１が複数点を検出可能であるため、時刻ｔ１乃至ｔ１８の何れのタイミングでも、「出力（ＯＮ）」は、シンボル１３−１乃至１３−５のうち、任意の個数の任意の組合せが許可される。
ここで、図２９（Ｃ）においては、時刻ｔ１乃至ｔ１８の夫々のタイミングにおいて、図２９（Ａ）の基本パターンのうち、「出力（ＯＮ）」のシンボルのみが黒く塗られた単位パターンが描画されている。図６（Ｃ）の単位パターンと比較すると、図２９（Ｃ）の単位パターンは、タッチパネル３１がシンボル検出を可能であるため、複数のシンボルが「出力（ＯＮ）」になっていることがわかる。なお、シンボル１３−１と、他のシンボルの少なくとも１つががONとなり、タッチパネル３１が、シンボル同志が近傍にあり検出不能である場合は、シンボル１３−１と他のシンボルを同時にONにしてはならない。
このような単位パターンを複数種類用意し（図２９（Ｃ）の例では、２２種類用意し）、時間方向の各位置（時刻ｔ１乃至ｔ１８の各タイミング）に、各種単位パターンを１つずつ配置していくことで、発生対象のパターンコードが定義される。
なお、本実施形態では、シンボル１３−１乃至１３−５の夫々のＯＮ／ＯＦＦの切換えは、図４（Ｃ）のＣＰＵ１７の制御により実現される。図２９（Ｃ）の１つのパターンコードを出力する手法は、特に限定されず、例えば本実施形態では、図４（Ａ）の操作ボタン１４の押下操作を繰り返す手法を採用してよいし、載置面にスタンプ部１６の自重で作動する自重ボタン２３を設けてコード認識装置３に載置された際に自動で出力を用いる手法を採用してもよい。同じパターンコードを所定回数繰り返し出力する設定もできる。
図２９の基本的な構成は、図２６及び図２７のシンボルパターンと同様であるが、以下の点が異なっている。
シンボル１３−２乃至１３−５をＯＮにすれば、シンボルパターンの正の向きを認識できる。これに限らず、シンボル１３−１乃至１３−５のうち、非軸回転対象となるように3個のシンボルをＯＮにしてもよい。なお、シンボル１３−１と、他のシンボルの少なくとも１つががONとなり、タッチパネル３１が、シンボル同志が近傍にあり検出不能である場合は、シンボル１３−２乃至１３−５のうち、非軸回転対象となるように3個のシンボルをＯＮにしなければならない。
従って、取得したシンボルパターンで向きを認識することが可能となり、導電体の位置および回転を認識できる。
正の向きを確認する方法として、シンボル１３−２乃至１３−５をＯＮにした後に、シンボル１３−１のみをＯＮにする。このシンボル１３−１の役割は、スタンプ部１６のシンボル１３−２乃至１３−４の中央または近傍を示す基準シンボルとし、直接的にスタンプ部１６のシンボル１３−２乃至１３−４の中央または近傍の位置を容易に認識し、スタンプ部１６が移動しても、スタンプ部１６の位置を正確に認識できる。
時刻ｔ１乃至時刻ｔ１８の出力の際には、シンボル１３−２乃至１３−５のＯＮ／ＯＦＦの組み合わせで情報を出力して、その間は、シンボル１３−１はＯＦＦとする。次にシンボル１３−１のみをＯＮにして、シンボル１３−１とシンボル１３−２乃至１３−５のＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことにより、シンボル１３−１は、時間方向の情報出力のタイムスタンプの役割を担い、時間方向に変化する情報の取得を確実に実施できる。また、スタンプの底面積を小さくするために、シンボル１３−１と他のシンボルまでの距離を短くしてもよい。なぜなら、本実施例では、同時にシンボル１３−１と他のシンボルがONとならないため、タッチパネル３１が、シンボル同志が近傍にあり検出不能となる場合が発生しないからである。もちろん、シンボル１３−２乃至１３−６同士は、タッチパネル３１が検出可能な位置に配置されることは言うまでもない。
実施例では、８回情報シンボルを出力することにより、３２ｂｉｔのスタンプコードが出力できる。なお、最後の時刻ｔ１８をパリティチェック（４ｂｉｔ）にすると、認識精度は格段に向上するが、情報量は、２８ｂｉｔ（２．７億コード）に減少する。
コード認識装置３によりパターンコードが読み取られた後、スタンプ部１６をタッチパネル３１上で移動させて操作を行いたい場合がある。この場合、パターンコードの出力完了後、シンボル１３−２乃至１３−５（又はシンボル１３−２乃至１３−５のいずれか３つ）を「出力（ＯＮ）」にすることにより、スタンプ部１６をどのように滑動・回転させても、コード認識装置３の認識部３３は、スタンプ部１６の位置（中心位置やスタンプ部１６の外形等）とスタンプ部１６の回転角を認識することができる。これにより、タッチパネル３１に表示された画像に基づく操作が可能になる。
ここで、シンボル１３−１は、シンボル１３−２乃至１３−５に近接しており、コード発生装置１のシンボルの配置間隔の制限によって、同時に認識できない場合であっても、シンボル１３−１と、シンボル１３−２乃至１３−５とは、同時にＯＮとしないことにより、双方を認識可能となる。また、シンボル１３−２乃至１３−５の少なくとも１つをＯＮとした後、当該シンボルをＯＦＦにしても、コード出力部１３に浮遊容量が残り、コード認識装置３がＯＮのままとして認識し続けた場合、シンボル１３−１がＯＮになったら、コード認識装置３は認識しているシンボルを無効にすれば、シンボル１３−１がＯＦＦとなった後、ＯＮになるシンボル１３−２乃至１３−５をコード認識装置３は確実に認識できる。シンボル１３−１は浮遊容量が残らないように、静電容量を少なくするようにしてもよい。静電容量を少なくするには、電気的に少なくしたり、導電体の面積を小さくしたり、出力時間を短くするなど様々な方法がある。
図３０は、タッチパネル３１が多点を検出可能な場合における、シンボルコードの読取が無いシンボルパターンの具体例を示す図である。
図３０は、シンボル１３−１を中心に配置し、１３−２乃至１３−６を等間隔に配置したシンボルパターンの具体例を示している。
図３０（Ａ）は、基本パターンを示している。また、図３０（Ｂ）に示す様に、図３０（Ａ）の基本パターンに含まれるシンボル１３−１乃至１３−６の夫々について、相対的な時刻ｔ１乃至ｔ１８のうち所定時刻（所定の時間タイミング）において、「出力（ＯＮ）」又は「ＯＦＦ」が定義されている。
図３０の例では、タッチパネル３１が複数点を検出可能であるため、時刻ｔ１乃至ｔ１８の何れのタイミングでも、「出力（ＯＮ）」は、シンボル１３−１乃至１３−６のうち、任意の個数の任意の組合せが許可される。
ここで、図３０（Ｃ）においては、時刻ｔ１乃至ｔ１８の夫々のタイミングにおいて、図３０（Ａ）の基本パターンのうち、「出力（ＯＮ）」のシンボルのみが黒く塗られた単位パターンが描画されている。図６（Ｃ）の単位パターンと比較すると、図３０（Ｃ）の単位パターンは、タッチパネル３１がシンボル検出を可能であるため、複数のシンボルが「出力（ＯＮ）」になっていることがわかる。なお、シンボル１３−１と、他のシンボルの少なくとも１つががONとなり、タッチパネル３１が、シンボル同士が近傍にあり検出不能である場合は、シンボル１３−１と他のシンボルを同時にONにしてはならない。
このような単位パターンを複数種類用意し（図３０（Ｃ）の例では、２３種類用意し）、時間方向の各位置（時刻ｔ１乃至ｔ１８の各タイミング）に、各種単位パターンを１つずつ配置していくことで、発生対象のパターンコードが定義される。
なお、本実施形態では、シンボル１３−１乃至１３−６の夫々のＯＮ／ＯＦＦの切換えは、図４（Ｃ）のＣＰＵ１７の制御により実現される。図３０（Ｃ）の１つのパターンコードを出力する手法は、特に限定されず、例えば本実施形態では、図４（Ａ）の操作ボタン１４の押下操作を繰り返す手法を採用してよいし、載置面にスタンプ部１６の自重で作動する自重ボタン２３を設けてコード認識装置３に載置された際に自動で出力を用いる手法を採用してもよい。同じパターンコードを所定回数繰り返し出力する設定もできる。
図３０の基本的な構成は、図２９のシンボルパターンと同様であるが、以下の点が異なっている。
シンボル１３−３乃至１３−６をＯＮにすれば、シンボルパターンの正の向きを認識でき、他のシンボルの配置も推定して認識できる。これに限らず、シンボル１３−１乃至１３−６のうち、非軸回転対象となるように3個のシンボルをＯＮにしてもよい。なお、シンボル１３−１と、他のシンボルの少なくとも１つががONとなり、タッチパネル３１が、シンボル同士が近傍にあり検出不能である場合は、シンボル１３−２乃至１３−６のうち、非軸回転対象となるように3個のシンボルをＯＮにしなければならない。
従って、取得したシンボルパターンで向きを認識することが可能となり、導電体の位置および回転を認識できる。
正の向きを確認する方法として、シンボル１３−３乃至１３−６をＯＮにした後に、シンボル１３−１のみをＯＮにする。このシンボル１３−１の役割は、スタンプ部１６のシンボル１３−２乃至１３−４の中央または近傍を示す基準シンボルとし、直接的にスタンプ部１６のシンボル１３−２乃至１３−６の中央の位置を容易に認識し、スタンプ部１６が移動しても、スタンプ部１６の位置を正確に認識できる。
時刻ｔ１乃至時刻ｔ１８の出力の際には、シンボル１３−２乃至１３−６のＯＮ／ＯＦＦの組み合わせで情報を出力して、その間は、シンボル１３−１はＯＦＦとする。次にシンボル１３−１のみをＯＮにして、シンボル１３−１とシンボル１３−２乃至１３−６のＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことにより、シンボル１３−１は、時間方向の情報出力のタイムスタンプの役割を担い、時間方向に変化する情報の取得を確実に実施できる。また、スタンプの底面積を小さくするために、シンボル１３−１と他のシンボルまでの距離を短くしてもよい。なぜなら、本実施例では、同時にシンボル１３−１と他のシンボルがONとならないため、タッチパネル３１が、シンボル同士が近傍にあり検出不能となる場合が発生しないからである。もちろん、シンボル１３−２乃至１３−６同士は、タッチパネル３１が検出可能な位置に配置されることは言うまでもない。
実施例では、８回情報シンボルを出力することにより、４０ｂｉｔのスタンプコードが出力できる。なお、最後の時刻ｔ１８をパリティチェック（５ｂｉｔ）にすると、認識精度は格段に向上するが、情報量は、３５ｂｉｔ（３４３．６億コード）に減少する。
コード認識装置３によりパターンコードが読み取られた後、スタンプ部１６をタッチパネル３１上で移動させて操作を行いたい場合がある。この場合、パターンコードの出力完了後、シンボル１３−２、１３−４、１３−５（又はシンボル１３−２乃至１３−６のいずれか３つ）を「出力（ＯＮ）」にすることにより、スタンプ部１６をどのように滑動・回転させても、コード認識装置３の認識部３３は、スタンプ部１６の位置（中心位置やスタンプ部１６の外形等）とスタンプ部１６の回転角を認識することができる。これにより、タッチパネル３１に表示された画像に基づく操作が可能になる。
ここで、シンボル１３−１は、シンボル１３−２乃至１３−６に近接しており、コード発生装置１のシンボルの配置間隔の制限によって、同時に認識できない場合であっても、シンボル１３−１と、シンボル１３−２乃至１３−６とは、同時にＯＮとしないことにより、双方を認識可能となる。また、シンボル１３−２乃至１３−６の少なくとも１つをＯＮとした後、当該シンボルをＯＦＦにしても、コード出力部１３に浮遊容量が残り、コード認識装置３がＯＮのままとして認識し続けた場合、シンボル１３−１がＯＮになったら、コード認識装置３は認識しているシンボルを無効にすれば、シンボル１３−１がＯＦＦとなった後、ＯＮになるシンボル１３−２乃至１３−６をコード認識装置３は確実に認識できる。シンボル１３−１は浮遊容量が残らないように、静電容量を少なくするようにしてもよい。静電容量を少なくするには、電気的に少なくしたり、導電体の面積を小さくしたり、出力時間を短くするなど様々な方法がある。
以上、図２８、図２９、図３０は、図７、図２６、図２７とは、異なるシンボルパターンで説明したが、同様な効果を得ることができるができ、図７、図２６、図２７、図２８、図２９、図３０は、それぞれの特徴を選択的に採用した組合せでシンボルパターンを出力してもよい。
なお、載置面はどのような外形でもよい。
図３１は、入力媒体シンボルパターンの位置認識について示した図である
図３１（Ａ）は、コード認識装置３を表している。また、図３１（Ｂ）には、コード発生装置１及びコード認識装置３が表されている。コード発生装置１をコード認識装置３に載置して、小さなアイコンや文字、グラフィック等の対象画像を選択する場合、コード発生装置１は一定の底面積を要するために指示しづらい。
そこで、図３１（Ｃ）に示すように、コード発生装置１に指示マークや突起、コード発生装置１の底面に設けた切り欠き、光学的な指示（例えば、レザーポインター等）により、対象画像の指示領域を正確に指示する。コード認識装置３の位置情報におけるコード発生装置１の端部の指示ポイントＰ０(Ｘ０,Ｙ０)の算定方法を以下に示す。
導電している導電体の中心座標値をＰ１(Ｘ１、Ｙ１)、Ｐ３（Ｘ３、Ｙ３）、Ｐ４（Ｘ４、Ｙ４）とすると、右回りを正とするスタンプの回転角θは、θ=−ＡＲＫ ｔａｎ （（Ｙ３−Ｙ４）／（Ｘ３−Ｘ４））で求まる。導電体１３−１の中心座標値Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）から指示ポイントＰ０（Ｘ０、Ｙ０）までの距離をＬとすると、
Ｘ０＝Ｘ１＋Ｌｓｉｎθ
Ｙ０＝Ｙ１＋Ｌｃｏｓθ で、指示ポイントＰ０（Ｘ０、Ｙ０）が求まる。なお、所定の方法で指示ポイントが決まれば、その後は、移動する座標値を連続的に追跡することにより、認識する導電体は２個でもよい。このようにして、指示ポイントが定まることになる（図３１（Ｄ）及び（Ｅ）参照）。
以下、図３２〜図３７を参照して、コード発生装置１による認証システムの各例を説明する。
その次に、図３８〜図４２を参照して、コード発生装置１による情報プラットフォームシステムの各例を説明する。
これらのシステムでは、コード認識装置３では、所定のアプリケーションが実行される。所定のアプリケーションは、コード発生装置１から発生されるコードを用いる各種各様なサービスや処理を一元的に取り扱うことができるものである。つまり、図３２〜図３７の実施例は、たった１つの所定のアプリケーション（スタンプコード処理アプリケーション）により、コード発生装置１で出力された様々なスタンプコード（前述のパターンコード）をコード認識装置３が読み取り、コード認識装置３に設定されたアプリケーションを稼働させたり、サーバやクラウドに設定されたスタンプコードに対応するアプリケーションを実行することができるプラットホームを実現することもできる。
図３２は、本願発明を用いた個人認証サービスの実施例を表す図である。
ここで、以下本願発明と呼ぶ場合、明細書中に記載の上述した各種発明を意味するものとする。
購入代金の支払いやネット上での契約、本人および家族の個人情報を取得する際等には、身分証明書の提示や専用の印刷物に必要な情報を本人が記載し、捺印する必要があった。
しかし、図３２（Ａ）において、コード発生装置１を本人のデジタル印鑑として使用することにより、利便性とセキュリティを大きく向上させることができる。なお、コード発生装置１の使用者が本人であることを証明するために、コード発生装置１に指紋認証センサを設けてもよい。また、指紋認証センサにの代わりに、静脈認証センサ、網膜認証センサ、虹彩認証センサ等を設けてもよい。
図３２（Ｂ）において、様々なシーンで、本人確認や承認・契約を実施する際に、所定のアプリケーションが起動されたコード認識装置３に、本人が保有するコード発生装置１でタッチし、本人を特定するスタンプコードを出力して、本人確認を行う。その際に、本人のパスワードの入力や、指紋認証によりセキュリティ性を高めることができる。なお、指紋認証は、コード発生装置１で本人の指紋情報を所定の方法で登録し、コード発生装置１の指紋認証センサに登録された指で触れた後、あるいは触れながらコード認識装置３にタッチすることにより、対応するスタンプコードを出力して実施する。本人でなければ、本人ではないことを示すスタンプコードを出力してもよいし、一切、スタンプコードを出力しないようにしてもよい。指紋情報の登録の方法は、登録の手順を示すドットコードが形成された媒体またはドットコードを表示したコード認識装置３にタッチすることにより、コード発生装置１でドットコードを読み取ることにより登録してもよいし、コード発生装置１に備えられた操作ボタンにより登録してもよい。また、家族などの複数のユーザの指紋情報を登録して、複数のユーザが使用できるようにしてもよい。コード発生装置１には、時計機能を設け誰がいつ使用したかも記録（ログ）してもよい。それらの情報は、他の情報処理装置がUSBまたは無線で取得することができる。また、コード認識装置３にタッチしてログに対応するスタンプコードを出力してもよい。他の方法としては、コード発生装置１の指紋認証センサに指で触れた後、あるいは触れながら指紋情報を取得して、コード認識装置３にタッチすることにより、取得した指紋情報に対応するスタンプコードを出力してもよい。スタンプコードにより出力した指紋情報は、コード認識装置３またはコード認識装置３に無線または優先で接続される記憶媒体（サーバー等も含む）に登録された指紋情報と照合してもよい。
図３２（Ｃ）において、偽造されたコード発生装置１や有効期限を過ぎたコード発生装置１を、排除するために、コード発生装置１から出力されたスタンプコードを暗号処理したドットコードをコード認識装置３のディスプレイに表示し、コード発生装置１で読取り、そのドットコードに対応する暗号スタンプコードを出力して、再度の高度な承認をしてもよい。コード発生装置１は、時計機能を設けており、その時間に応じたスタンプコードを出力し、コード認識装置３も、押印時間に基づくスタンプコードの認証を行って、セキュリティ性を高めてもよい。
図３２（Ｂ）及び（Ｃ）では、最初にコード発生装置１が出力するスタンプコードをコード認識装置３が読み取るものとしたが、図３２（Ｄ）及び（Ｅ）に示すように、最初にコード認識装置３がドットコードを表示し、コード発生装置１が、ドットコードを読取り、暗証スタンプコードを出力して、コード認識装置３が認証してもよい。図３２（Ｃ）と同様に、押印時間に基づくスタンプコードの認証により、セキュリティ性を高めてもよい。また、コード発生装置１毎にドットコードに対応する暗証スタンプコードはユニークなアルゴリズムで出力すれば、更にセキュリティ性が高まる。
図３３は、本願発明を用いたチケット購入・クーポン獲得サービスの実施例を表す図である。
図３３（Ａ）において、所定のアプリケーションにより、チケットを購入したり、クーポンを獲得する。対応するスタンプコードが割り当てられる。
図３３（Ｂ）において、入場時やクーポン使用時に所定のアプリケーションを起動させ、承認画面を表示する。
図３３（Ｃ）において、入場時やクーポン使用時に係員がコード発生装置１でコード認識装置３にタッチする。コード発生装置１は、当該チケットやクーポンに対応するスタンプコードを出力するように予め設定する。
図３３（Ｄ）において、コード発生装置１が出力するスタンプコードをコード認識装置３が読取り、入場やクーポンの使用が承認される。再入場する際は、この画面を見せればよい。
図３４は、本願発明を用いたチケット購入・クーポン獲得サービス（ドット表示）を表示する図である。
図３４（Ａ）において、所定のアプリケーションにより、チケットを購入したり、クーポンを獲得する。対応するドットコードが割り当てられる。
図３４（Ｂ）において、入場時やクーポン使用時に所定のアプリケーションを起動させ、承認画面で当該チケットやクーポンに対応するドットコードを表示する。
図３４（Ｃ）において、入場時やクーポン使用時に係員がコード発生装置１でコード認識装置３にタッチしてドットコードを読取る。コード発生装置１内に、予め、チケットやクーポン対応ドットコードを登録しておき認証する。 なお、コード発生装置１に無線機能を搭載し、サーバ４でドットコードを承認してもよい。
図３４（Ｄ）において、コード発生装置１がドットコードを読取った後、対応するスタンプコードを出力し、コード認識装置３が読取り、入場やクーポンの使用が承認される。無線搭載の場合、その都度、サーバ４から承認用スタンプコードが送信されてもよい。
図３５は、本願発明を用いたチケット・クーポン印刷出力サービスを表す図である。
図３５（Ａ）において、所定のアプリケーションにより、チケットを購入したり、クーポンを獲得する。対応するドットコードが割り当てられる。
図３５（Ｂ）において、所定のアプリケーションを起動させ、プリント出力画面で当該チケットやクーポンに対応するドットコードを表示する。
図３５（Ｃ）において、無線機能を搭載したコード発生装置１でコード認識装置３にタッチする。コード発生装置１は、ドットコードを読取り、サーバ４で認証し、さらに、無線接続（例えば、ＢＴやＷＩＦＩ等）されたプリンターから、チケットやクーポンが出力される。なお、コード発生装置１内に、予め、チケットやクーポン対応ドットコードを登録しておき認証してもよい。
図３５（Ｄ）において、コード発生装置１がドットコードを読取った後、対応するスタンプコードを出力して、コード認識装置３が読取り、プリント済みとされ、その後は、プリントできなくなる。
図３６は、本願発明を用いたクーポン・ポイント集客サービスを表す図である。
図３６（Ａ）において、クーポンやポイントのサービスを提供するチラシやDM、新聞、雑誌など様々な印刷物をユーザが取得する。
図３６（Ｂ）において、ユーザは、クーポンやポイント提供する印刷物を持ってサービスカウンターに行く。クーポンやポイントの提供側は、集客が必要な場所にサービスカウンターを設置して集客を図る。
図３６（Ｃ）において、所定のアプリケーションを起動させて、持ち込んだクーポンやポイント提供のドット印刷物にコード発生装置１でタッチした後、コード認識装置３の押印マーク領域にタッチする。コード発生装置１内に、予めドットコードに対応するスタンプコードを設定しておく。コード発生装置１に無線が搭載されていれば、逐次、スタンプコード等の情報を更新したり、サーバ４に情報を送信できる。スタンプを押すのは、ユーザでも提供者側のどちらでもよい。所定のアプリケーションを起動させて、印刷物にタッチして、コード認識装置３にタッチすると、印刷物に対応したクーポンやポイント画面が表示される。
図３６（Ｄ）において、コード発生装置１が読み取ったドットコードに対応するスタンプコードを出力して、コード認識装置３が読取り、当該クーポンやポイントを獲得する。コード認識装置３がスタンプコードを読み取った後に、コード認識装置３のディスプレイに所定の情報が定義されたドットコードを表示して、コード発生装置１がドットコードを読取り、コード認識装置３から既に押印された情報や個人情報等の情報を読み取ってもよい。当該情報は、無線などを使って送信してもよい。コード発生装置１で押印領域をタッチすると、コード認識装置３において、印刷物に対応したポイントカードやスタンプラリーの画像が表示されて、ポイントやスタンプが付与される。さらに、ポイント、スタンプの獲得情報や個人情報に対応したドットコードをコード認識装置３の画面に表示して、コード発生装置１で読み取ってもよい。当該情報は、無線などを使って送信してもよい。
図３７は、本願発明を用いた電子ポイントカードサービスを表す図である。
従来においては、図３７（Ａ）に示すように、店舗にて、料金を支払った場合、紙のポイントカードにポイント印を押してくれたり、プラスティックのポイントカードにポイントが貯まる。しかし、ユーザにとっては、ポイントカードが増えて管理が大変であり、プラスティックのカードでは、どれくらいポイントが貯まっているか、いつまで有効かも分からない。
そこで、図３７（Ｂ）〜（Ｄ）に示すような、本願発明を用いた電子ポイントカードサービスが提供される。図３７（Ｂ）に示すように、所定のアプリケーションを起動させて、店舗にてコード発生装置１でコード認識装置３にタッチすると、当該店舗のポイントカードが表示される。
図３７（Ｃ）において、店員は、レジで使った金額やクーポンに応じて、ドット印刷されたペーパーコントローラーの数字やアイコンをコード発生装置１でタッチしてポイント数や日付をコード発生装置１に一時記録する。なお、ペーパーコントローラーを使用しないで、ポイントを付与・消し込みを実施してもよい。
図３７（Ｃ）において、コード発生装置１に記録されたポイント数や日付はスタンプコードに変換されて、ユーザのコード認識装置３にタッチすることにより、コード認識装置３内に当該店舗のポイントが加算される。なお、コード発生装置１の操作ボタンを必要回数押したり、 コード発生装置１をタップまたは回転して、ポイントを加算してもよい。ユーザは、 所定のアプリケーションで店舗ごとのポイントを何時でも知ることができ、使うことができる。所定のアプリケーションを起動して、押印領域にコード発生装置１でタッチすると、当該店舗のポイントカードが表示される。
図３７（Ｄ）に示すように、ポイントを使用する際には、レジで使用するポイント数をドット印刷された数字やアイコンをコード発生装置１でコード認識装置３にタッチしてポイント数を消し込む。なお、コード発生装置１の操作ボタンを必要回数押したり、コード発生装置１をタップまたは回転して、ポイントの消し込みを行ってもよい。操作を間違っても、同様な操作でポイントの修正を行えばよい。各店舗は、ポイントやクーポンを提供するような所定のサービスに加盟することによって、キャンペーン等の様々な広告情報をコード認識装置３に送信し、店舗の利用を促進させることができる。
当該店舗のポイントカードを登録する際に、コード発生装置１でコード認識装置３をタッチした後に、ディスプレイに「店舗からの情報配信をしてもよろしいですか−」等の表示がなされ、所定の方法でユーザ自身が承認する。所定の方法としては、ドットコードを表示させて、コード発生装置１で当該ドットコードを読み取ってもらって、承認の了解とする。当該ドットコードには、コード認識装置３のＩＤや個人情報などを含んでおり、当該情報を無線などで送信してもよい。
コード発生装置１をタッチして表示されたポイントカード画面に、当該コード発生装置１で、加算・消し込みの操作を行うと、加算・消し込みができる。他の店舗のコード発生装置１では、操作できない。
図３８は、本願発明を用いた印刷メディアによる情報サービスを表す図である。
図３８（Ａ）において、ドットコードを印刷した新聞、会員誌、雑誌、カタログ、教材、絵本、観光マップなど各種印刷物の提供者等がコード発生装置１をプラットホームとして配布する。印刷物とセットで販売してもよい。
図３８（Ｂ）において、ユーザがドット印刷物にコード発生装置１をタッチしてドットコードを読取る。次にコード認識装置３にタッチすると、ドットコードに対応するスタンプコードを出力して、コード認識装置３がスタンプコードを読み取る。会員専用であれば、ドット印刷部をタッチする前に、ドット付会員カードをタッチしてユーザがログインしてもよい。パスワードの入力は、 コード発生装置１を所定回数、所定方向に回転して入力してもよいし、コード認識装置３に指でタッチして入力してもよい。Ｇスタンプ自身がＩＤを発行してもよい。コード発生装置１で様々なドット印刷物をタッチして、コード認識装置３にタッチするとコンテンツの閲覧やゲームを開始できる。
図３８（Ｃ）において、コード認識装置３がスタンプコードを読み取ると、スタンプコード（ドットコードに対応）に対応する、コンテンツの閲覧やプログラムの起動・操作指示が、コード認識装置３で実行される。コード認識装置３内のメモリにスタンプコード（ドットコードに対応）が登録されていなければ、サーバ４からスタンプコード（ドットコードに対応）に対応する処理やコンテンツがコード認識装置３にダウンロードまたはストリーミングされる。なお、コンテンツによっては、さらにコード認識装置３画面上でコード発生装置１を、滑動させて、次のアクションを操作ボタンで決定することもできる。ゲームの進行や物品の購入、観光経路案内なども可能となる。コード認識装置３は、コード発生装置１の 回転角を認識できることから、 コード発生装置１を回転させ、コード認識装置３に表示されたMAPや図面・写真上の所定方向のスクロールや360度パノラマを閲覧することができる。コード認識装置３に表示された文字やアイコン、グラフィックを、コード発生装置１で選択したり、回転させたり、移動したりすると、次のコンテンツや操作指示が表示され、さらにコード発生装置１で操作することができる。
図３９は、本願発明を用いた印刷メディアによる通販サービスを表す図である。
図３９（Ａ）において、ドットコードを印刷した通販カタログとドット付会員カード、コード発生装置１を会員に配布する。ドット付会員カードをタッチしてユーザがログインする。パスワードの入力は、 コード発生装置１を所定回数、所定方向に回転して入力してもよいし、コード認識装置３に指でタッチして入力してもよい。コード発生装置１自身がＩＤを発行してもよい。
図３９（Ｂ）において、ユーザが通販カタログの商品の写真や「解説アイコン」、「バスケットアイコン」、「数量アイコン」にタッチしてドットコードを読取る。次にコード認識装置３にタッチすると、ドットコードに対応するスタンプコードを出力して、コード認識装置３がスタンプコードを読み取る。
図３９（Ｃ）において、コード発生装置１でカタログをタッチして、コード認識装置３にタッチすると、商品の解説が表示される。さらに、操作ボタンを押したり、コード発生装置１でタップしたり、回転させると、注文画面が表示される。コード認識装置３がスタンプコードを読み取ると、スタンプコード（ドットコードに対応）に対応する、商品の解説や注文内容が、コード認識装置３で表示される。コード認識装置３内のメモリにスタンプコード（ドットコードに対応）が登録されていなければ、サーバ４からスタンプコード（ドットコードに対応）に対応する処理やコンテンツがコード認識装置３にダウンロードまたはストリーミングされる。コード認識装置３の注文内容で問題なければ、コード認識装置３のディスプレイの「注文アイコン」をコード発生装置１でタッチして操作ボタンを押して商品を注文する。もし、取りやめたい場合は、 「中止アイコン」をタッチして操作ボタンを押して注文を中止する。コード発生装置１を「注文」、「中止」いずれかに移動して操作ボタンを押して、選択する。操作ボタンを押さないでタップ等、他の方法で選択してもよい。
図４０は、本願発明を用いたエンターテインメントサービスを表す図である。
図４０（Ａ）において、ドットコードを印刷したゲームカードやトレーディングカード、ボードゲームを、ゲームプラットホームとして、 所定のアプリケーションで展開する。ドット印刷は、カード、ボードの全面でも一部のみでもよい。
図４０（Ｂ）において、ユーザは所定のアプリケーションを起動して、コード発生装置１でカードやボードをタッチしてドットコード（ゲーム識別コード値）を読み取る。次に、 コード発生装置１をコード認識装置３にタッチして、ドットコードに対応するスタンプコードを出力して、コード認識装置３がスタンプコードを読み取ると、当該ゲームが開始される。カードをタッチして、コード認識装置３をタッチするだけで、当該ゲームを開始できる。
図４０（Ｃ）において、収集したキャラクター、アクション、アイテムカードに印刷されたコード発生装置１でドットコードを読取り、コード認識装置３にタッチしてドットコードに対応するスタンプコードを出力して、ゲームを進行する。ボードゲームでは、XY座標値も印刷されており、 コード発生装置１をボードに載置すると、その位置の座標値とコード発生装置１の向きを読み取ることができる。その情報を対応するスタンプコードに変換して、その後、コード発生装置１でコード認識装置３をタッチすることにより、コード認識装置３に情報を入力することができる。コード認識装置３は、コード発生装置１の 回転角を認識できることから、 コード発生装置１を回転させ、コード認識装置３に表示されたゲーム画面の所定方向のスクロールや360度パノラマを閲覧することができる。また、ボタン操作で、ミサイル発射やコード認識装置３に表示されたアイコンを選択できる。さらに、コード認識装置３にドットコードを表示して、コード発生装置１で読み取ることにより、新たなスタンプコードを出力して、さらに高度なゲームを楽しめる。コード認識装置３に表示された文字やアイコン、グラフィックを、コード発生装置１で選択したり、回転させたり、移動したりしてゲームを進行する。ボードに形成されたＸＹ座標値や、所定領域のコードをコード発生装置１で読取り、コード認識装置３にタッチして、ゲームを進行する。
図４１は、本願発明を用いた情報転送サービスを表す図である。
図４１（Ａ）において、コード認識装置３―１で、所定のアプリケーションを起動させ、写真や動画を撮影したり、様々なコンテンツを表示する。
図４１（Ｂ）において、コード認識装置３−１で、所定のアプリケーションの情報転送モードを選択すると、表示の一部または全領域に、表示されたコンテンツを特定するドットコードが表示される。同時にドットコードに対応するスタンプコードと、紐付されたコンテンツがクラウドまたはサーバ４にアップされる。事前にアップされていてもよい。クラウドにスタンプコードに対応するコンテンツをアップする。
図４１（Ｃ）において、情報を受け取るコード認識装置３―２で、所定のアプリケーションを起動して、情報受信モードを選択すると、コード認識装置３−２の押印マークが表示される。コード発生装置１内で、コード認識装置３−１で表示されたドットコードを読取り、対応するスタンプコードに変換される。次に、コード認識装置３−２に表示された押印マーク領域（どのようなグラフィックでもよい）にコード発生装置１でタッチして、スタンプコードを出力して、コード認識装置３−２がスタンプコードを読み取る。
図４１（Ｄ）において、コード認識装置３−２が読み取ったスタンプコードをクラウドまたはサーバ４に送信し、既に登録されているスタンプコードに対応するコンテンツをダウンロードまたはストリーミングして、コード認識装置３−２に記録・閲覧できる。この大きな利点は、相手にアドレスを伝えることなく、容易にコンテンツを転送できることである。転送されたコンテンツは、再転送不可とする設定もできる。クラウドからスタンプコードに対応するコンテンツをダウンロードするか、またはストリーミングを行う。
図４２は、本願発明を用いたドットコード形成媒体情報リンクを表す図である。
図４２（Ａ）において、コード認識装置３−１で、コード発生装置１を所定のアプリケーションを起動させ、写真や動画を撮影したり、様々なコンテンツ（コード認識装置３で撮影したライブ映像や音声なども含む）を表示する。コンテンツ紐付用のスタンプコードを読み取った後に、コンテンツを表示してもよい。
図４２（Ｂ）において、所定のアプリケーションの情報リンクモードを設定し、ドットコードが形成されたシールや様々な媒体に、コード発生装置１をタッチして、ドットコードを読取り、対応するスタンプコードに変換される。次に、コード認識装置３−１に表示された押印マーク領域（どのようなグラフィックでもよい）にコード発生装置１でタッチして、スタンプコードを出力して、コード認識装置３−１がスタンプコードを読み取る。なお、コード発生装置１で、ドットコードを読取り、スタンプコードを出力した後に、情報リンクモードを設定してもよい。情報リンクモードの設定は、コード認識装置３−１側で設定してもよいし、コード発生装置１で専用の情報リンクモードを指示するドットコードを読み取ってもいいし、コード発生装置１本体のボタン操作で行ってもよい。さらに、シールや様々な媒体に形成されたドットコードには、情報リンクモードの設定指示も含まれており、コード発生装置１で、当該ドットコードを読取り、コード認識装置３−１にタッチしてスタンプコードを読み取るだけで、情報リンクモードになり、当該スタンプコードとコンテンツが紐付される。ドットコードに対応するスタンプコードと、図４２（Ａ）で表示されたコンテンツを紐付し、当該コンテンツがクラウドまたはサーバ４にアップされる。コンテンツは、事前にアップされていてもよい。クラウドにスタンプコードに対応するコンテンツをアップする。スタンプコード-コンテンツ名テーブルも登録してよい。
図４２（Ｃ）において、その後、図４２（Ｂ）のコンテンツが紐付されたドットコードが形成されたシールや様々な媒体にコード発生装置１でタッチし、ドットコードを読取り、対応するスタンプコードに変換し、コード認識装置３−１にタッチすると、当該コンテンツを閲覧・実行できる。その後、再度、所定のアプリケーションを起動しても、同様に閲覧・実行できる。更に、コード認識装置３−２でも閲覧・実行できる。コンテンツが紐付されたドットコードが形成された媒体をタッチして、コード認識装置３−２にタッチしてスタンプコードを出力してもよい。
図４２（Ｄ）において、他の方法として、所定のアプリケーションを起動させて、表示されたコンテンツに紐付されたスタンプコードに対応する第１のドットコードを表示し、 コード発生装置１で読取り、第２のドットコードが形成された媒体をタッチして、第２のドットコードとスタンプコードを紐付し、その後、当該媒体をタッチしてコード認識装置３−２にタッチし、スタンプコードを出力することにより、コンテンツを閲覧・実行できる。クラウドからスタンプコードに対応するコンテンツをダウンロードするか、またはストリーミングする。
＜ドットパターンの説明＞
つぎに、上記で言及したドットパターンの一例について、図４３〜５２を用いて以下に説明する。
＜図４３の情報ドットのとらえ方＞
情報ドットのとらえ方は、図４３（Ａ）〜（Ｅ）に示す通りである。
なお、情報ドットのとらえ方は、図４３（Ａ）〜（Ｅ）の例に限定されない。
すなわち、図４３（Ａ）に示すように、情報ドットを仮想点の上下左右、斜めに配置するほか、情報ドットを配置しない場合、仮想点に情報ドットを配置するか、配置しない場合も含めて情報量を増やすことが可能である。 図４３（Ｂ）は、２行×２列の計４個の仮想領域内に情報ドットを配置したものであるが、境界付近に情報ドットを配置すると誤認識が発生する可能性があるので、図４３（Ｃ）は、一定の間隔をおいて隣り合う仮想領域を配置した実施例である。 なお、４個の仮想領域内に複数個の情報ドットを配置したり、情報ドットを配置しない場合も含めて情報量を増やすことが可能である。
図４３（Ｄ）は、３行×３列の計９個の仮想領域内に情報ドットを配置したものである。なお、９個の仮想領域内に複数個の情報ドットを配置したり、情報ドットを配置しない場合も含めて情報量を増やすことが可能である。
図４３（Ｅ）は、正方形の中点および対角線を全て直線あるいは仮想線で結び、計８個の仮想領域内に情報ドットを配置したものである。なお、８個の仮想領域内に複数個の情報ドットを配置したり、情報ドットを配置しない場合も含めて情報量を増やすことが可能である。
図４３（Ｂ）〜（Ｅ）の仮想領域は矩形または三角形であるが、図４３（Ｃ）のように、仮想領域が互いに接する必要もなく、円形や他の多角形など、どのような形状であっても構わない。さらに、その仮想領域の数を増やすことによって情報量を増大できる。なお、仮想領域への情報ドットの配置は、図４３（Ａ）で示された、仮想点から所定の方向に所定の距離だけずれて配置される情報ドットの配置方法と同一である。なぜなら、印刷データを作成するに当たって、どのような仮想領域に配置する場合も、いずれかの位置を示す座標データで配置位置を決定する必要があり、仮想点からずれて配置するために座標データを算定することと何ら変わりがない。また、ドットを読み取る際も、いずれの配置方法であっても、ドットパターンを撮像した画像において、情報ドットが配置される可能性のある複数の配置位置を中心に円形かまたは矩形等のドット認識判定領域を設定し、そのドット認識判定領域内にドットがあるかどうかを判定してドットを認識することからも、同一の情報ドット読み取り方法と言える。
＜図４４の情報ドットのコードの割り当て＞
情報ドットのコードの割り当ては、図４４（Ａ）〜（Ｃ）に示す通りである。
すなわち、図４４（Ａ）に示すように、例えばカンパニーコードなどの「コード値」に全て割り当ててもよいし、同図（Ｂ）に示すように、１つのコードフォーマットとして「Ｘ座標値」と「Ｙ座標値」の２つのデータ領域に割り当ててもよいし、あるいは同図（Ｃ）に示すように、「コード値」、「Ｘ座標値」、「Ｙ座標値」の３つのデータ領域に割り当ててもよい。長方形の領域に座標値を割り当てる場合は、データ量を削減するために「Ｘ座標値」、「Ｙ座標値」のデータ領域は異なってもよい。さらに、図示しないが位置座標における高さを定義するために「Ｚ座標値」をさらに割り当ててもよい。なお、「Ｘ座標値」、「Ｙ座標値」を割り当てた場合は、位置情報のため、Ｘ、Ｙ座標の＋方向に座標値が所定量だけ増分するため、全てのドットパターンは同一ではなくなる。また、図２４（Ａ）〜（Ｃ）から明らかなように、割り当てるコードの種類を増やすほど、ドット認識判定領域が小さくなり、情報ドットの配置位置を正しく認識しづらくなる。
＜第１の例（「ＧＲＩＤ０」）、図４５〜４８＞
ドットパターンの第１の例は、本出願人は「ＧＲＩＤ０」との仮称で呼んでいる。
「ＧＲＩＤ０」の特徴は、キードットを用いることで、ドットパターンの範囲や方向の少なくとも一つを認識できるようにしたものである。
「ＧＲＩＤ０」は、図４５〜４８に示すように、次の構成を備える。
（１）情報ドット
情報ドットは、情報を記憶するためのものである。
なお、情報ドットのとらえ方は、図４３（Ａ）〜（Ｅ）に示した通りであり、また、情報ドットのコードの割り当ては図４４（Ａ）〜（Ｃ）に示した通りである。
なお、情報ドットを配置しない場合、仮想点に情報ドットを配置するか、配置しない場合も含めて情報量を増やすことが可能である。
（２）基準ドット
基準ドットは、予め設定された複数の位置に配置されたものである。
基準ドットは、後述する仮想点あるいは仮想領域の位置を特定するためのものである。
（３）キードット
キードットは、基準ドットをずらして配置されるか、または図４６に示すように、基準ドットの配置位置からずれた位置に加えて配置されるものである。つまり、基準ドットをずらして配置される場合は、基準ドットがずれるため元の基準ドットの配置位置には基準ドットがなくなる。そこで、キードットは元の基準ドットの役割も担うことになり、元の基準ドットの位置を他の基準ドットの配置から推定できるようにすることが望ましい。基準ドットの配置位置からずれた位置に加えて配置された場合は、基準ドットとキードットの２つが近傍に配置されることになる。
キードットは、基準ドットと仮想点に対する情報ドット、あるいは基準ドットと仮想領域中に配置する情報ドットの基準となる方向を特定するものである。この基準となる方向が定まることにより、仮想点に対する情報ドットの方向で情報を与え、読み取ることが可能となる。さらに１つのデータを複数の情報ドットで定義するドットパターンの範囲を特定することもできる。これにより、ドットパターンが上下左右に並べられていても、ドットパターンの範囲を読み取りデータを復号化することができる。
（４）仮想点あるいは仮想領域
仮想点あるいは仮想領域は、基準ドットの配置により特定されるものである。図４７に仮想点からの距離と方向の少なくともいずれかで情報を定義する場合、方向については、前述したキードットによるドットパターンの方向を基準として情報を定義すればよい。距離については、所定の基準ドット間の距離を基準にすればよい。なお、仮想領域を配置して情報を定義する場合は、情報を１個付与するための複数の仮想領域の中心もしくは代表点を仮想点として、上記と同様に基準ドットの配置で仮想点の位置を特定し、さらに仮想点からの距離と方向で仮想領域を定義してもよい。また、基準ドットの配置から、全ての仮想領域の配置位置を直接特定してもよい。なお、隣り合う仮想領域は連結してもよいが、その場合境界付近に情報ドットを配置すると誤認識が送る可能性があるので、一定の間隔を置いて仮想領域を配置した方が望ましい。
図４５は、「ＧＲＩＤ０」のドットパターンの汎用例を示すものであり、同（Ａ）は基準ドットを略プラスの文字形に配置した例、同（Ｂ）は情報ドットの配置個数を増加した例、同（Ｃ）は基準ドットを六角形に配置した例をそれぞれ示すものである。
なお、ドットパターンの汎用例は、図４５（Ａ）〜（Ｃ）に例示した略プラスの文字形や略六角形に限定されない。
図４６は、図４５の変形例を示し、キードットを基準ドットの配置位置からずれた位置に加えて配置したものであり、その結果、基準ドットとキードットの２つが近傍に配置されることになる。
図４７は、「ＧＲＩＤ０」のドットパターンの変形例を示すものであり、同（Ａ）は基準ドットを略方形に配置した例、同（Ｂ）は基準ドットを略Ｌ字形に配置した例、同（Ｃ）は基準ドットを略十字架形あるいは略プラス形に配置した例をそれぞれ示すものである。
なお、ドットパターンの変形例は、図４７（Ａ）〜（Ｃ）に例示した略方形、略Ｌ字形、あるいは略十字架形あるいは略プラス形に限定されない。
図４８〜図４９は、「ＧＲＩＤ０」のドットパターンの連結例ないし連接例を示すものであり、同図（Ａ）は基準ドットを略方形に配置したドットパターンを、その基準ドットの一部が共通するように隣接させて複数配置した連結例である。連結ができる条件は、１つのドットパターンの上下および／または左右の両端のドットの位置が必ず同一位置とならなければならない。なお、上下または左右のみ連結してもよい。同図（Ｂ）は基準ドットを略Ｌ字形に配置したドットパターンを相互に独立させて複数配置した第１の連接例をそれぞれ示すものである。図４９（Ａ）は、基準ドットをプラス形に配置したドットパターンを相互に独立させて複数配置した第２の連接例を示すものである。なお、連接とは、ドットパターンを所定の間隔をおいて上下左右に並べる方法である。図４９（Ｂ）は、基準ドットを六角形に配置したドットパターンを、その基準ドットの一部が共通するように隣接させて複数配置した連結例である。
また、ドットパターンの連結例ないし連接例は、図４８（Ａ）および（Ｂ）ならびに図４９に例示した配置に限定されない。
＜第２の例（「ＧＲＩＤ５」）＞
ドットパターンの第２の例は、本出願人は「ＧＲＩＤ５」との仮称で呼んでいる。
「ＧＲＩＤ５」は、「ＧＲＩＤ０」のキードットに代えて、「基準ドットの配置の仕方」によって、ドットパターンの範囲および方向を認識できるようにしたものである。「基準ドットの配置の仕方」でドットパターンの方向を認識するためには、基準ドットの配置がどのような点を中心にどれだけ回転（３６０°を除く）させても、回転前の配置と同一にならない非軸対称でなければならない。さらに、ドットパターンを上下および／または左右に複数繰り返し並べて連接または連結した場合にも、ドットパターンの範囲および向きが認識できる必要がある。
なお、「ＧＲＩＤ５」では、パターン認識を用いてドットパターンの方向を認識している。すなわち、基準ドットにより形成されたドットパターンの形状を記憶手段に記憶しておく。そして、読み取ったドットパターンの画像と記憶手段に記憶された形状とを照合することにより、ドットパターンの方向が分かる。
なお、「ＧＲＩＤ０」として、キードットを含んでいても、キードットを基準ドットとして認識させ、「基準ドットの配置の仕方」により、キードットが無い「ＧＲＩＤ５」のドットパターンとして、その範囲や方向を認識できる。
図５０は、「ＧＲＩＤ５」のドットパターンの汎用例を示すものであり、同（Ａ）は基準ドットを上下方向に非対称な略ハウス形に配置した例、同（Ｂ）は基準ドットを上下方向に非対称な略十字架形に配置した例、同（Ｃ）は基準ドットを上下方向に非対称な略二等辺三角形に配置した例をそれぞれ示すものである。
なお、ドットパターンの汎用例は、図５０（Ａ）〜（Ｃ）に例示した略ハウス形、略十字架形あるいは略三角形に限定されない。
図５１は、「ＧＲＩＤ５」のドットパターンの変形例を示すものであり、同（Ａ）は基準ドットを上下に非対称な略方形に配置した例、同（Ｂ）はキードットを併用し、基準ドットを上下に非対称な略Ｌ字形に配置した例、同（Ｃ）はキードットを併用し、基準ドットを上下に非対称な略十字架形に配置した例をそれぞれ示すものである。
なお、ドットパターンの汎用例は、図５１（Ａ）〜（Ｃ）に例示した上下に非対称な略方形、略Ｌ字形形あるいは略十字架形に限定されない。また、図５１では、ドットパターンが格子状に描かれているが、非軸対称であれば、基準ドットを全く任意に配置すればよい。
つまり、「ＧＲＩＤ５」では、基準ドットはどのような配置でもよく、パターン認識できるドットの配置であればよい。
図５２は、「ＧＲＩＤ５」において、基準ドットまたは仮想点を任意に配置した場合について説明する図である。
図５２（Ａ）では、基準ドットのパターンは非軸対称のユニークな配置であり、仮想点の配置パターンを認識できる。但し、仮想点の配置パターンから基準ドットの配置パターンが、パターン認識（仮想点の配置パターンと照合）により認識される場合は、基準ドットの配置パターンは非軸対称のユニークな配置パターンでなくてもよい。
図５２（Ｂ）では、仮想点のパターンは非軸対称のユニークな配置であり、基準ドットの配置パターンを認識できる。但し、基準ドットの配置パターンから仮想点の配置パターンが、パターン認識（基準ドットの配置パターンと照合）により認識される場合は、仮想点の配置パターンは非軸対称のユニークな配置パターンでなくてもよい。
図５２（Ｃ）では、基準ドットのパターンと仮想点のパターンが関連付けられて配置されている。
図５２（Ｄ）では、仮想点を始点として情報ドットを配置している。仮想点の配置パターンから基準ドットの配置パターンが、パターン認識により認識される場合は、仮想点の配置パターンは、情報ドットの配置パターンを認識することにより、近傍領域に仮想点が存在することで認識でき、仮想点のパターンと照合（パターン認識）することにより、仮想点の配置パターンを認識できる。
＜ドットパターンの読み取り＞
以上の「ＧＲＩＤ０」、「ＧＲＩＤ５」のドットパターンが所定の領域内で同じコード値が定義され、上下左右に繰り返し並べて配置される場合、図５３のように、当該ドットパターンの範囲と同じ大きさの範囲で任意の領域を読み取れば、本来のドットパターンを構成する情報ドットが、(1)〜(16)（図中は「丸１〜丸16」と記載している。）あるいは(1)〜(9)（図中は「丸１〜丸９」と記載している。）まで全て充足され、定義されたコード値全てが読み取ることができる。このように、情報ドットの配置はドットパターンの向きと範囲によって確定できるため、コード値として構成される情報ドットの配置法則も特定できる。さらに、図５４のように、任意の領域で読み取るドットパターンの範囲において、当該範囲を超えて左右どちらかの情報ドットを読み取った場合、当該情報ドットと反対側端部に位置する情報ドットとは、定義される数値が同一であり、仮想点に対して同一の方向に同一距離だけずれた位置に配置される。この２つの情報ドットを繋ぐ線分は水平線となり、この水平線を平行移動することにより、仮想点を通る水平線を正確に認識できる。平行移動量は、対応する基準ドットが存在すれば、基準ドットが水平線上に位置するまでの距離となる。さらに、上下方向に対しても同様な手順で垂直線を認識すれば、水平線と垂直線の交点の位置を求めることにより、正確に仮想点を求めることができる。この方法によれば、光学読み取り装置を傾けてドットパターンを撮像し、ドットの配置が大きく変形しても仮想点を正確に求めることができ、情報ドットが示す数値を正確に認識できる。
以上説明した本発明が適用されるコード発生装置及びコード認識装置は、各種各様な分野や用途に用いることができる。以上の説明は、本発明が適用されるコード発生装置及びコード認識装置に関するものであるが、以下、さらに、本発明の様々な側面における実施形態を以下の実施形態１から実施形態１７にしたがって説明する。したがって、以上で述べた「実施形態」の構成に含まれる構成要素は、以下の実施形態１から実施形態２３のいずれにも組み合わせることができる。また、以下の実施形態１から実施形態２３で述べる構成要素は、上記「実施形態」の構成要素と組み合わせることができるのは、いうまでもない。
＜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。本カード型装置は、上記実施形態０のコード発生装置の構成をカード型にしたものである。ただし、本発明の実施がカード型の装置に限定される訳ではない。図５５は、カード型装置１１０の使用例を示す。カード型装置１１０は、プラスティック製の板状部材に、電子回路その他の素子が埋め込まれた構成を有する。
図５５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、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との間で、情報を授受する。例えば、カード装置１１０は、ディスプレイを有するタッチパネルの画面から発せされる光を受光し、電気エネルギーに変換する。カード型装置１１０は、単位時間あたりに受光した光のエネルギー（発生する電気エネルギー）の変化から、デジタルデータを生成する。したがって、情報機器２００は、デジタルデータ（ビット列）にしたがって、画面の光量を時間変化させることで、カード型装置１１０にデジタルデータを引き渡すことができる。カード装置１１０は、タッチパネルに接触あるいは近接してもよいが、必要な電気エネルギーへの変換および/またはデジタルデータの取得に必要な距離で対面してもよい。情報機器２００のハードウェア構成は、実施形態０で説明したコード認識装置３と同様であるので、その説明を省略する（図５参照）。したがって、以下の実施形態においても、情報機器２００は、図３のコード認識装置３と同様の構成を有するものとして、説明がなされる。なお、情報機器２００は、例えば、スマートフォン、携帯情報端末、タブレット端末等である。
一方、カード型装置１１０は、タッチパネルに対して、静電容量等の物理量の変化を与えることで、タッチパネルを介して、情報機器２００のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）に情報を出力できる。情報機器２００は、例えば、トリガとなる特定の静電容量の変化を検知した場合に、カード型装置１１０との通信プログラムを起動し、カード型装置１１０とタッチパネルを介した通信を開始する。
カード型装置１１０は、タッチパネルと接触あるいは、タッチパネルに近接する面に、静電容量等の物理量の変化を生じる導体端子（素子ともいう）を複数配列している。それぞれの素子は、スイッチを介して、カード型装置１１０に接触する人の指と接続可能となっている。したがって、スイッチがオンのとき、例えば、素子とタッチパネルとの間の相互静電容量が基準値より大きくなり、タッチパネルは、素子の接触または近接を検知する。カード型装置１１０を近接させる場合、カード型装置１１０が近接した状態で、カード型装置１１０とタッチパネルとの間にガラスや他の保護シートが空隙無く張られているのが望ましい。なお、カード型装置１１０とタッチパネルとの間に空隙が有る場合は、タッチパネルはカード型装置１１０の近接を検知しにくくなる。
どのスイッチをオンにするかによって、タッチパネルが検知する素子の配列パターンが異なるものとなる。例えば、情報機器２００のＣＰＵがトリガパターンと呼ばれる所定の素子の配列パターンを検知することで、情報機器２００は、カード型装置１１０との通信を開始する。カード型装置１１０は、例えば、指紋センサで検知した指紋が、メモリに格納されたユーザの指紋データと合致した場合に、トリガパターンが素子からタッチパネルに検知されるように、スイッチを制御すればよい。また、指紋認証センサにの代わりに、静脈認証センサ、網膜認証センサ、虹彩認証センサ等を用いてもよい。指紋センサ、静脈認証センサ、網膜認証センサ、虹彩認証センサは、生体認証手段と呼ぶこともできる。
なお、本実施形態において、本件発明を例示する装置は、カード型の装置に限られない。ただし、本件発明を例示する装置は、タッチパネルに対して、情報を出力するための素子が配列された作用面を有する装置であることが望ましい。そこで、以下、カード型装置を単に装置１１０と呼ぶ。また、装置１１０と情報機器２００とが通信を開始する契機は、指紋センサで検知した指紋が、メモリに格納されたユーザの指紋データと合致し、トリガパターンが装置１１０から情報機器２００に送信された場合に限定されない。例えば、情報機器２００において、所定のコンピュータプログラムが所定の条件を満たしたときに、情報機器２００からタッチパネル等を介して装置１１０にトリガ信号が送信されるようにしてもよい。所定のコンピュータプログラムが所定の条件を満たしたときとは、例えば、所定のコンピュータプログラムが起動されたとき、所定のコンピュータプログラムがユーザから所定の操作を受けたとき、等をいう。情報機器２００からタッチパネル等を介して装置１１０に送信されるトリガ信号は、例えば、タッチパネルの光量の変化、タッチパネル上の色の組み合わせ、タッチパネル上の色の組み合わせの遷移、タッチパネル上の所定の画像、情報機器２００から放射される電磁波エネルギーの変化等によって装置１１０に伝達可能である。すなわち、装置１１０がタッチパネルの光量の変化、タッチパネル上の色の組み合わせ、タッチパネル上の色の組み合わせの遷移、タッチパネル上の所定の画像、情報機器２００から放射される電磁波エネルギーの変化等を検知したときに、装置１１０が上記導体端子からタッチパネルへの静電容量等の物理量の変化を通じて、情報機器２００との通信を開始するようにしてもよい。また、情報機器２００は、情報機器２００で稼働するコンピュータプログラムによって、情報機器２００に搭載されたWIFIやブルーツース等の各種無線装置を起動することで、または、各種無線装置から出力される電磁波エネルギーを制御することで、通信を実施することができる。
［装置構成］
図５６から図５８は、実施形態１における装置の構成例を示す。また、図５９および図６０は、装置の上地に透明導電性フィルムを有する装置の構成例を示す。本実施形態における装置構成は一例であり、以下に限られず、実施の形態に応じて適宜構成要素の省略や置換、追加が可能である。また、各構成要素の配置は、実施の形態に応じて適宜変更が可能である。
図５６は、装置１１０の裏側の構成の一例を示す模式図である。装置１１０の裏側は、情報機器２００のタッチパネルが接触または近接する側である。装置１１０は、裏面に１以上の素子１１１、および１以上の光電変換素子を含む光電変換素子配列１１２を備える。光電変換素子配列１１２は、例えば、ソーラーパネルである。１以上の素子１１１が配置された裏面は、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の一例である。
素子１１１は、導体の端子であり、静電容量等の物理量の変化によって、情報機器２００のタッチパネルに対し、所定形式の情報を出力する。光電変換素子配列１１２は、１以上の光電変換素子を含み、電気エネルギーの供給を受ける。光電変換素子配列１１２は、「外部から到来する外部エネルギーの到来量を検出する到来量検出部」の一例である。
図５７は、装置１１０の表側の構成の一例を示す模式図である。なお、図５８に、装置１１０の構成を例示する。装置１１０の表側は、ユーザの指等が接触または近接する側である。装置１１０は、表面に指紋センサ１１３、接触導体１１４（導体パッドともいう）を備える。指紋センサ１１３は、指紋等の人体の一部表面の凹凸による模様を検出する。一方、接触導体１１４に指が接触または近接することで、静電容量等の物理量の変化がタッチパネルによって検出される。装置１１０の表側は検出面の一例である。接触導体１１４は、外部からの接触を受ける導電性の被接触材料部の一例であり、ユーザが接触導体１１４に指を接触させることで、ＳＷ１５を介して、ユーザの人体が素子１１１に接続される。接触導体１１４は、ユーザの人体をＳＷ１１５に電気的に接続する役割を有する。例えば、ユーザの指が接触導体１１４に指を接触している状態で、ＳＷ１５がＯＮ／ＯＦＦすると、タッチパネルで十分に検知可能な静電容量の変化が生じる。
指紋センサ１１３は、指が接触または近接することで、静電容量の空間分布から、指紋の画像データを生成し、図示しないバス（入出力バス等）を通じてＣＰＵ１１６（図５８）に生成した画像データを転送する。ＣＰＵ１１６は、指紋センサ１１３から転送された指紋の画像データをメモリ１１７（図５８）の作業領域に保存する。そして、ＣＰＵ１１６は、メモリ１１７の作業領域に保存された指紋センサ１１３からの指紋の画像データと、元々メモリ１１７の不揮発性領域（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ-Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ等）に保存されていたユーザの指紋の画像データとを照合する。そして、指紋センサ１１３からの指紋の画像データと、メモリ１１７の不揮発性領域に保存されていた指紋の画像データが一致すると、ＣＰＵ１１６は、指紋センサ１１３からの指紋の画像データにより、ユーザの認証が正しく実行されたと判定する。ＣＰＵ１１６は、指紋の画像データそのもので認証を実行する代わりに、指紋の画像データから指紋を特定するための特徴点データを求め、容量の少ない特徴点データで照合と認証を実行してもよい。すなわち、メモリ１１７の不揮発性領域に、ユーザの指紋の画像データから指紋を特定するための特徴点データを格納しておいてもよい。また、指紋センサはカードの裏面に配置してもよい。そして、ＣＰＵ１１６は、トリガパターンにしたがってスイッチを制御する。このスイッチの制御により、素子１１１からの物理量の変化が、装置１１０が近接し、あるいは載置された情報機器２００のタッチパネルに伝達される。なお、指紋センサ１１３は、指紋の代わりに絶縁性の媒体表面に導電性のインク等を印刷した直径０．５ｍｍ未満のドットを複数含むドットパターン、絶縁性の媒体表面に導電性材料を固着することによって形成した直径０．５ｍｍ未満のドットを複数含むドットパターン等の形状を認識できる。なお、指紋センサ１１３が十分な精度があれば、直径０．０５〜０．２ｍｍ程度のドットを認識することもできる。したがって、指紋センサ１１３に指紋を認識させることによって認証を行う代わりに、ドットによる認証を実施できる。例えば、実施形態１のコード発生装置１と同様のスタンプ部の底面、あるいは、様々な形状をした三次元形状物等を絶縁材料で形成し、スタンプ部の底面、あるいは、様々な形状をした三次元形状物等の表面に導電性インク、導電性材料によって情報をコード化したドットパターンを形成することで、人の指による認証に代えて、情報入力手段が形成される。また、紙面に、導電性インク、導電性材料によって情報をコード化したドットパターンを形成して、指紋センサ１１３に対する情報入力手段としてもよい。ドットパターンの代わりに、バーコード、２次元バーコード等を用いてもよい。また、ドットパターン、バーコード、２次元バーコード等の代わりに、導電性インク、導電性材料によって媒体面に文字列を形成し、指紋センサ１１３に対する情報入力手段としてもよい。指紋センサ１１３で読み取った文字列をOptical Character Recognition（ＯＣＲ）の技術で認識すればよい。
ただし、ユーザの指紋の認証は、ＣＰＵ１１６の処理に限定される訳ではない。上記ＣＰＵ１１６の少なくとも一部の処理は、ＣＰＵ１１６以外のプロセッサ、例えば、Digital Signal Processor(DSP)、Graphics Processing Unit（GPU）、数値演算プロセッサ、ベクトルプロセッサ、画像処理プロセッサ等の専用プロセッサで行われても良い。また、上記ＣＰＵ１１６の少なくとも一部の処理は、集積回路（ＩＣ）、その他のデジタル回路によって実行されても良い。また、上記ＣＰＵ１１６の少なくとも一部の処理は、アナログ回で実行されても良い。集積回路は、ＬＳＩ，Application Specific Integrated Circuit（ASIC），プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）を含む。ＰＬＤは、例えば、Field-Programmable Gate Array(FPGA)を含む。上記ＣＰＵ１１６の機能は、プロセッサと集積回路との組み合わせで実現されても良い。組み合わせは、例えば、マイクロコントローラ（ＭＣＵ），ＳｏＣ（System-on-a-chip），システムＬＳＩ，チップセットなどと呼ばれる。
図５８は、装置１１０の構成の一例を示す模式図である。図５８は、図５５に例示したプラスティック製の板状部材を省略して、板状部材に埋め込まれる部品の関係を模式的に例示する。装置１１０は、表側（ユーザの指が接触する側）に、指紋センサ１１３、接触導体１１４を備える。指紋センサ１１３および接触導体１１４は、図５７に示される指紋センサ１１３、接触導体１１４と同一であるため、その説明は省略される。
また、装置１１０は、裏側（タッチパネルが接触または近接する側）に、１以上の素子１１１および光電変換素子配列１１２を備える。素子１１１および光電変換素子配列１１２は、図５６に示される素子１１１および光電変換素子配列１１２と同一であるため、その説明は省略される。
さらに、装置１１０は、１以上のＳＷ（スイッチ）１１５、ＣＰＵ１１６、メモリ１１７、コンパレータ１１８、駆動回路１２１、電池１２２を備える。装置１１０の各構成要素は、制御ライン１１９によりＣＰＵ１１６に接続される。また、装置１１０の各構成要素は、電源ライン１２０を介して電池１２２から電力エネルギーの供給を受ける。電池１２２は、例えば、フィルム型リチウムイオン電池である。光電変換素子配列１１２以外に、装置１１０の表側に光電変換素子配列（ソーラーパネル）を設け、電池１２２を充電するようにしてもよい。
ＳＷ１１５は、接触導体１１４を介して検出される静電容量の変化を、素子１１１からタッチパネルに出力するか否かを切り替える。すなわち、ＳＷ１１５がＯＮの場合には、接触導体１１４を介して接触する人体を含む静電容量が素子１１１を介してタッチパネルとの間で形成される。一方、ＳＷ１１５がＯＦの場合には、素子１１１からＳＷ１１５に至る配線等の静電容量が素子１１１を介してタッチパネルとの間で形成される。ＳＷ１１５は、「物理量制御部」の一例である。ＣＰＵ１１６は、メモリ１１７に記憶された各種プログラムを実行することにより、装置１１０の各構成要素の処理を実行する。メモリ１１７は、各種プログラムをロードするための記憶領域、及びプログラムを実行するための作業領域を提供する。また、メモリ１１７は、各種プログラムおよびプログラムの実行に使用されるデータを記憶する。メモリ１１７は、例えば、Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）等の半導体メモリである。ＲＯＭには、書き換え可能な不揮発性のメモリを含む。
コンパレータ１１８は、光電変換素子配列１１２等の発電部に並列して設けられる回路である。コンパレータ１１８は、発電部により検出される端子電圧が所定の基準値を超えるか否かを判定し、外部エネルギーの到来量の時間変化をデジタルデータに変換する。光電変換素子配列１１２の複数箇所の光電変換素子（光センサ、フォトダイオード、フォトトランジスタ等）から信号を検出する場合には、コンパレータ１１０は、複数箇所の光電変換素子と同数並列に設けられる。この複数の光電変換素子と複数のコンパレータ１１８の組み合わせによって、複数チャネルの入力信号を取得する回路が形成される。また、コンパレータの代わりにアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）を用いてもよい。Ａ／Ｄ変換器を用いることで、各チャンネルで３ビット以上の多値の信号を１回の入力で実現できる。コンパレータ１１８（あるいはＡ／Ｄ変換器）は、「到来量の時間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」の一例である。
駆動回路１２１は、情報機器２００に送信する出力情報に応じて、ＳＷ１１５のオンオフを切り替える。なお、駆動回路１２１が実行する処理は、ＣＰＵ１１６により制御されてもよい。電池１２２は、素子１１１、ＳＷ１１５、ＣＰＵ１１６、駆動回路１２１等のハードウェア回路を駆動するための電源を供給する。ただし、電池１２２を設けず、光電変換素子配列１１２による電力によって、ハードウェア回路に電力を供給してもよい。駆動回路１２１は、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の一例である。
図５９に、装置１１０の変形例の外観を例示する。図５９は、表側に導電性フィルムを備える装置１１０Ａの表側の構成の一例を示す模式図である。装置１１０Ａは、図５７に示される装置１１０の指紋センサ１１３および導体パッド１１４に代えて、指紋検出用画像センサ１１３Ａおよび透明導電性フィルム１１４Ａを備える。図５９の構成であっても、図５７に示される装置１１０と同様の機能を提供できる。
指紋検出用画像センサ１１３Ａは、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等のイメージセンサである。指紋検出用画像センサ１１３Ａは、例えば、プラスチックカードの上に配置される。透明導電性フィルム１１４Ａは、指紋検出用画像センサ１１３Ａの上に重ねて配置される。指紋検出用画像センサ１１３Ａに指が透明導電性フィルム１１４Ａを介して接触または近接すると、指紋検出用画像センサ１１３Ａは指の表面の指紋の画像データを取得する。指紋検出用画像センサ１１３Ａは、取得した指紋の画像データを図示しないバス（入出力バス等）を通じてＣＰＵ１１６に転送する。ＣＰＵ１１６は、指紋検出用画像センサ１１３Ａから転送された指紋の画像データをメモリ１１７の作業領域に保存する。指紋の画像データをメモリ１１７の作業領域に保存した後のＣＰＵ１１６の処理は、図５７（静電容量の変化によって指紋を検出する指紋センサを用いた例）の装置１１０と同様であるので、その説明を省略する。
図６０は、表側に導電性フィルム１１４Ａを備える装置１１０Ａの構成の一例を示す模式図である。図６０は、図５９に例示したプラスティック製の板状部材を省略して、板状部材に埋め込まれる部品の関係を模式的に例示する。装置１１０Ａは、図５８に示される装置１１０の指紋センサ１１３および導体パッド１１４に代えて、指紋検出用画像センサ１１３Ａおよび透明導電性フィルム１１４Ａを備える。図６０の構成では、指紋検出用画像センサ１１３Ａ上の透明導電性フィルムにユーザの指が接触すると、ユーザの人体はＳＷ１１５を介して素子１１１に接続される。したがって、透明導電性フィルムにユーザの指が接触した状態で、ＣＰＵ１１６が駆動回路１２１を制御してＳＷ１１５をＯＮ／ＯＦＦすることで、静電容量等の物理量の変化を素子１１１からタッチパネルに検知させることができる。その他の構成要素は、図５８に示される装置１１０と同じであるため、その説明は省略される。指紋センサ１１３は、「センサ」の一例である。
［パターンコード出力］
図６１Ａは、装置１１０の情報機器２００のタッチパネルとの接触面の構成の一例を示す模式図である。装置１１０は、光電変換素子配列１１２および５つの素子１１１（パターンコード出力装置ともいう）を備える。
光電変換素子配列１１２は、ソーラー電力の供給および情報入力のためのパネルである。図６１Ａの例では、光電変換素子配列１１２は、縦２０〜３０ｍｍ、横２０ｍｍ程度の大きさであれば、パターンコード出力装置を稼働させるための電力の供給等が可能である。指紋認証やドットコード等の読取を実施するには、大きめのソーラー電力、充電池の搭載が望ましい。また、光電変換素子配列１１２は、各素子１１１との間の距離が１〜２ｍｍ離れていればよい。
５つの素子１１１は、導体であり、光電変換素子配列１１２の周囲に配置される。５つの素子１１１は、例えば、タッチパネルとの間で相互静電容量等の物理量の変化を引き起こし、タッチパネルを有する電子機器に情報を出力する。素子１１１の出力情報は、シンボルとも呼ばれる。各素子の径が８ｍｍ以上であれば、タッチパネル上に０．５〜０．６６ｍｍの保護ガラスを装着しても、タッチパネルは素子１１１からの出力情報を読み取ることが可能である。また、隣り合う素子１１１の端部から端部までの距離は、４ｍｍ以上であれば認識することが可能である。図６１Ａの例では、各素子１１１からの出力される情報をシンボル１からシンボル５のように呼ぶことにする。図６１Ａでは、丸形状の素子１１１内に、数字でシンボル１からシンボル５を例示している。なお、上記の各種サイズは、タッチパネル側の性能や静電容量の変化を起こさせる電気回路によって異なってくることは言うまでもない。シンボル１は、光電変換素子配列１１２の上側の素子１１１から出力される。シンボル２およびシンボル３は、光電変換素子配列１１２の右側の２つの素子１１１から出力され、上側がシンボル２、下側がシンボル３である。シンボル４およびシンボル５は、光電変換素子配列１１２の左側の２つの素子１１１から出力され、下側がシンボル４、上側がシンボル５である。シンボルは、信号であり、情報シンボルと呼ぶこともできる。シンボルは、素子１１１と情報機器２００のタッチパネル等の物理量を検出可能なセンサ（物理量センサという）との相互作用により、物理量センサが検出する信号である。タッチパネル等の物理量センサは、素子１１１との相互作用により、物理量、例えば、静電容量、あるいは、タッチパネル等の物理量センサ表面の電界強度等を検知する。検知された物理量が閾値以上の（または、超えた）場合をＯＮの信号とし、物理量が閾値を未満の（または、以下の）場合をＯＦＦの信号とする。シンボルは、このようなＯＮとＯＦＦの信号列ということができる。
シンボル１は、基準シンボルであり、所定の時間間隔でＯＮ／ＯＦＦを繰り返す信号である。シンボル２から５までは、情報を出力するために用いられる信号である。装置１１０は、各情報シンボルのＯＮ／ＯＦＦを切り替えて、平面上に配置され、空間的広がりを有する複数の素子１１１から様々な配列パターン（以下、単にパターンとも呼ばれる）を出力することによって、情報機器２００に送信する情報（パターンコード）を出力する。すなわち、パターンコードとは、複数の素子１１１から出力されるシンボルのＯＮとＯＦＦとの組み合わせを時間軸上で変化させることで表現される情報をいう。また、ある時刻における複数の素子１１１から出力されるシンボルのＯＮとＯＦＦとの組み合わせをパターンと呼ぶ。そして、シンボルのＯＮとＯＦＦとは、それぞれの素子１１１とタッチパネルとの間の静電容量の変化によって、装置１１０からタッチパネルに伝達される。すなわち、情報機器２００は、筐体表面に組み込まれたタッチパネルに載置または近接する装置１１０裏面のそれぞれ素子１１１とタッチパネルとの間の静電容量等の物理量の変化、および素子１１０の位置を検知することで、装置１１０からパターンコードを取得する。
図６１Ｂは、パターンコードの出力例を示す図である。パターンコード出力装置は、各シンボルのＯＮ／ＯＦＦを切り替えることにより、様々なパターンを出力する。図６１Ｂでは、各配列パターンに左から通し番号を付している。０番目（通し番号０）のパターンは、シンボル１から５に対応する素子１１１がＯＦＦの状態の場合である。素子１１１がＯＦＦの状態は白丸で例示されている。装置１１０および装置１１０内の回路等は、電池１１２からも電力の供給を受ける。ただし、装置１１０および装置１１０内の回路等が、情報機器２００のタッチパネルに載置されることにより、タッチパネルからの光を受光する光電変換素子配列１１２（ソーラー電力と同様の半導体のＰ／Ｎ接合の配列）により電力供給を受けるようにしてもよい。
装置１１０は、タッチパネルからソーラー電力の供給が開始されると、１番目（通し番号１）のパターンで示すように、シンボル１から５に対応する素子１１１をＯＮの状態とする。シンボル１から５に対応する素子１１１がＯＮまたはＯＦＦの状態にあることを単にシンボル１から５がＯＮまたはＯＦＦの状態にあるという。また、ＯＮの状態とは、例えば、タッチパネルが素子１１１から基準以上の物理量を検知できる状態をいい、ＯＦＦの状態とは、例えば、タッチパネルが素子１１１から基準以上の物理量を検知できない状態をいう。シンボル１から５までＯＮの状態であるパターン（以下、区切りパターン、基準シンボルパターンとも呼ばれる）は、パターンコードの開始または区切りを示す。区切りパターンは、タイムスタンプの開始時刻を示す役割を果たす。基準シンボルと情報シンボルが同時に出力されないようにすることで、パターンコードは誤認のないように認識される。
２番目（通し番号２）のパターンは、シンボル３およびシンボル５がＯＮ、他のシンボルはＯＦＦの状態である。２番目のパターンは、情報を出力するためのパターンである。
３番目（通し番号３）のパターンは、他の基準シンボルの１つであるシンボル１がＯＮ、他のシンボルはＯＦＦの状態（以下、タイムスタンプパターンとも呼ばれる）である。タイムスタンプパターンは、所定の時間間隔で出力される。図６１Ｂの例では、３番目以降の奇数番目（通し番号奇数）に出力されるパターンは、タイムスタンプパターンとなっている。偶数番目の各パターンにおいて、装置１１０は、シンボル２からシンボル５のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることにより、出力情報に応じたパターンコードを出力する。
１８番目（通し番号１８）のパターンは、シンボル２からシンボル５を用いて、２から１６番目の間に出力される情報シンボルパターンに対するパリティチェックビットとしてもよい。１８番目のパターンの次に、１番目（通し番号１）のパターンと同様に、パターンコードの開始または区切りを示す区切りパターンが出力される。パターンコード出力装置は、区切りパターンが出力されることにより、パターンコードの終了を検知することができる。パターンコード出力装置は、１番目（通し番号１）から１８番目（通し番号１８）のパターンを繰り返し出力することで、情報機器２００に送信する新たなパターンコードを出力することができる。
なお、装置１１０は、区切りパターンが２回連続で出力されることにより、パターンコードの終了を情報機器２００に検知させるようにしてもよい。装置１１０は、区切りパターンが２回連続で出力された後、新たなパターンコードを出力するようにしてもよい。ただし、以上の説明は例示であり、パリティチェックビットのパターンが１８番目のパターンに限定される訳ではない。また、区切りパターンが１９番目（次の１が付されたパターン）に限定される訳ではない。
また、シンボルの数は５個に限られず、５個より多くてもよい。さらに、タイムスタンプパターンにおける基準シンボルの数は、１個に限られず複数としてもよい。基準シンボルを複数とすることで、情報機器２００は、各基準シンボルの位置関係より、情報機器２００に対する装置１１０の向きの変化を認識することができる。一方、装置１１０とタッチパネルとの相互変位が平行移動に限定される場合には、タイムスタンプパターンにおける基準シンボルが１個の場合でも、情報機器２００は、装置１１０の平行移動を認識し、移動後の装置１１０の素子１１１の配置を特定できる。タッチパネル等に載置されるカード型の装置１１０は、平行移動しやすい。したがって、タイムスタンプパターンにおける基準シンボルが１個の場合でも、タッチパネル上で移動する素子１１１の配置を特定できる可能性は高い。
図６１Ｂの例では、タイムスタンプパターンは、情報シンボルによるパターンと交互に出力されることで、タイムスタンプの役割を果たしている。これに限らず、基準シンボルは、常にＯＮの状態としてもよい。この場合、タイムスタンプパターンは出力されなくてもよい。
図６１Ｃは、パターンコードの他の出力例を示す図である。図６１Ｃの例は、図６１Ｂに示す出力例に対応し、各シンボルのＯＮ／ＯＦＦを時系列で示す。例えば、装置１１０が情報機器２００のタッチパネルに載置または近接されると、情報機器２００等から電力供給を受け、基準シンボルパターン（区切りパターン）を出力し、パターンコードの出力を開始する。
図６１Ｃで、シンボル１の素子１１１は、所定の間隔でＯＮ／ＯＦＦの物理量変化を繰り返す。シンボル２からシンボル５に対応する素子１１１は、出力されるパターンごとにＯＮ／ＯＦＦが切り替えられる。シンボル２からシンボル５のＯＮの状態は、点線で示される。図６１Ｃにおいても、各シンボル１からシンボル５に対応する導体１１１のＯＮ／ＯＦＦ状態の組み合わせである各パターンには１から１８の通し番号が付されている。図６１Ｃにおいて、１から１８の通し番号は、時間経過を示すとも理解できる。例えば４番目（通し番号４）のパターンは、シンボル２およびシンボル４がＯＮの状態となっている。パターンコード出力装置は、１７番目にタイムスタンプパターンを出力し、１８番目にはパリティチェックビットを出力する。次に、装置１１１は、基準シンボルパターン（通し番号１のパターン）を出力し、新たなパターンコードの出力を開始する。なお、装置１１０は、実施形態１におけるシンボルの出力においても、実施形態０で述べたパターンコード発生装置１と同様、シンボルのＯＮ／ＯＦＦの時間間隔の長短を組合せてシンボルを形成してもよい（例えば、図１０〜図１３、図２６、図２７参照）。また、装置１１０は、シンボルの出力強度を複数段階に設定して、シンボル出力強度レベルに応じて、情報を出力するようにしてもよい（図１３参照）。
［処理の流れ］
図６２は、装置１１０が情報機器２００に対して情報を出力する処理例のフローチャートである。図６２に示される処理は、例えば、装置１１０が情報機器２００のタッチパネルに載置または近接されることにより開始される。ここで、近接とは、タッチパネルが装置１１０のそれぞれの素子１１１から静電容量等の物理量の変化を検知可能な距離の範囲に近づくことをいう。また、図６２に示される処理は、情報機器２００のタッチパネルに載置した装置１１０の指紋センサ１１３が、指紋またはドットコード等を検知することにより開始されてもよい。さらに、図６２に示される処理は、装置１１１が光電変換素子配列１１２を介して、情報機器２００からの入力情報を受信することにより開始されてもよい。
ＯＰ１０では、装置１１０のＣＰＵ１１６は、光電変換素子配列１１２により、情報機器２００からの光を受光する。ＯＰ１１では、光電変換素子配列１１２は、情報機器２００から受光した光のエネルギーを電気エネルギーに変換する。ただし、光電変換素子配列１１２が１個のフォトダイオード、１個のフォトトランジスタ等の光電変換素子であってもよい。
ＯＰ１２では、ＣＰＵ１１６は、コンパレータ１１８により情報機器２００から受光した光量の変化に伴う、光電変換素子１１２の端子電圧の変化をデジタルデータに変換し、入力情報として取得する。ただし、コンパレータ１１８は、光電変換素子配列１１２が出力する電流値の変化に伴う、基準抵抗値の抵抗の両端の端子電圧をデジタルデータに変換し、入力情報として取得してもよい。ＣＰＵ１１６は、入力情報を取得すると、ＯＰ１３に制御を進める。ＣＰＵ１１６は、各ＳＷ１１５をＯＮにすることで、基準シンボルパターンを情報機器２００に出力する。ＯＰ１４では、ＣＰＵ１１６は、各ＳＷ１１５のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることにより、情報機器２００への出力情報をパターンコードとして出力し、処理が終了する。情報機器２００への出力情報に応じて、ＯＰ１３およびＯＰ１４の処理が繰り返されてもよい。出力情報は、例えば、装置１１０のメモリ１１７に記憶される装置１１０の識別情報（シリアル番号、クレジットカード番号等）である。
図６３は、情報機器２００が装置１１０に対して情報を出力する処理例のフローチャートである。図６３に示される処理は、例えば、情報機器２００のタッチパネルに対する操作、情報機器２００で実行されるアプリケーションからの入力要求等により開始される。
ＯＰ２０では、情報機器２００は、装置１１０に送信する情報を光量の変動パターンを示すコードに変換する。ＯＰ２１では、情報機器２００は、変換された変動パターンを示すコードに対応する光量の光を、装置１１０の光センサ（光電変換素子配列１１２）に対して照射する。より具体的には、情報機器２００は、タッチパネル下側の液晶ディスプレイに光を供給するバックライトの光量を変換された変動パターンにしたがって時間変化させる。情報機器２００は、バックライトの光源である発光ダイオードの動作電流値を時間変化させればよい。装置１１０は、情報機器２００からの光を受光し、図６２に示される処理を開始することができる。
［実施形態１の効果］
実施形態１の装置１１０および装置１１０Ａは、情報機器２００からの受光する光の光量の変化を基に、所定形式の入力情報を取得することができる。また、装置１１０および装置１１０Ａは、導体パッド１１４または透明導電性フィルム１１４Ａに指が接触した状態で、各ＳＷ１１５がＯＮ／ＯＦＦの間で切り替えることによる物理量変化を発生させる。装置１１０および装置１１０Ａは、この物理量変化を情報機器２００に検知させることで、所定形式の出力情報を情報機器２００に出力することができる。なお、実施形態１では、物理量変化は、情報機器２００のタッチパネルが検知する装置１１０と各素子１１１との間の静電容量の変化である。静電容量の変化は、情報機器２００のタッチパネルの座標とともに検知される。また、図５８に示される装置１１０は、電池１２２を備えることにより、安定した電源供給を行うことができる。
［実施形態１の変形例］
実施形態１では、装置１１０、１１０Ａが有する各ハードウェア回路等は、電池１２２から電気エネルギーの供給を受けて駆動される。ただし、装置１１０、１１０Ａの電源が電池１２２に限定される訳ではない。すなわち、実施形態１の変形例では、各ハードウェア回路等は、外部エネルギーを基に発生する電気エネルギーの供給を受けて駆動される。外部エネルギーを電気エネルギーに変換する方法は、例えば、光電変換、電磁波、圧電変換、熱電変換が挙げられる。上記の内、情報機器２００から発生される外部エネルギーについては、情報機器２００で稼働するコンピュータプログラムによって、情報機器２００に搭載されたWIFIやブルーツース等の各種無線装置の起動および出力される電磁波エネルギーを制御して、装置１１０に供給することができる。
＜＜光電変換＞＞
図６４は、光電変換により電力供給を受ける装置１１０Ｂの内部の構成の一例を示す模式図である。図５８と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明は省略される。
装置１１０Ｂは、表側（ユーザの指が接触または近接する側）に、指紋センサ１１３、接触導体１１４および光電変換素子配列１１２Ｂを備える。ただし、装置１１０Ｂは、指紋センサ１１３および接触導体１１４に変えて、図５９の装置１１０Ａと同様、表側に指紋センサ１１３Ａ、および透明導電性フィルム１１４Ａを備えるようにしてもよい。また、装置１１０Ｂは、裏側（タッチパネルが接触または近接する側）に、１以上の素子１１１および光電変換素子配列１１２Ａを備える。光電変換素子配列１１２Ａおよび光電変換素子配列１１２Ｂは、図５８に示される光電変換素子配列１１２と同一であるため、その説明は省略される。
さらに、装置１１０Ｂは、１以上のＳＷ１１５、ＣＰＵ１１６、メモリ１１７、コンパレータ１１８、コンデンサ１２３を備える。装置１１０Ｂの各構成要素は、制御ライン１１９によりＣＰＵ１１６に接続される。また、装置１１０Ｂの各構成要素は、電源ライン１２０を介して電力エネルギーの供給を受ける。コンデンサ１２３は、光電変換素子配列１１２Ａおよび光電変換素子配列１１２Ｂで発生した電気エネルギーを蓄えたり放出したりする。例えば、光電変換素子配列１１２Ａがタッチパネルから受光するエネルギーが十分でない場合でも、光電変換素子配列１１２Ｂが外光、照明等の光を受光し、装置１１０に十分な電力を供給できる。すなわち、光電変換素子配列１１２Ｂが提供する電力により、ＣＰＵ１１６等の立ち上がり時間を短縮し、ＳＷ１１５等の駆動速度を速めることが可能となる。光電変換素子配列１１２Ａおよび光電変換素子配列１１２Ｂは、「電力供給回路」、「光電変換部」の一例である。光電変換素子は、ｐ型半導体とｎ型半導体を接合した構造を有するフォトダイオード、フォトトランジスタ等であり、太陽電池の素子と同様の構造である。コンデンサ１２３、光電変換素子配列１１２Ａおよび光電変換素子配列１１２Ｂは、電力供給回路の一例である。光電変換素子配列１１２Ａおよび光電変換素子配列１１２Ｂは、光を受光して電気エネルギーを発生する光電変換部の一例である。
＜＜電磁波＞＞
図６５は、電磁波により電力供給を受ける装置１１０Ｃの内部の構成の一例を示す模式図である。図５８、図６０、図６４と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明は省略される。
装置１１０Ｃは、表側（ユーザの指が接触または近接する側）に、指紋センサ１１３、接触導体１１４およびアンテナ１２４を備える。アンテナ１２４は、情報機器から電磁波を受信する。ただし、装置１１０Ｂは、指紋センサ１１３および接触導体１１４に変えて、図５９の装置１１０Ａと同様、表側に指紋センサ１１３Ａ、および透明導電性フィルム１１４Ａを備えるようにしてもよい。装置１１０Ｃの裏側（タッチパネルが接触または近接する側）の構成は、図５８と同一であるため、その説明は省略される。
さらに、装置１１０Ｃは、１以上のＳＷ１１５、ＣＰＵ１１６、メモリ１１７、コンパレータ１１８、コンデンサ１２３および電力変換回路１２５を備える。装置１１０Ｃの各構成要素は、制御ライン１１９によりＣＰＵ１１６に接続される。また、装置１１０Ｃの各構成要素は、電源ライン１２０を介して電力エネルギーの供給を受ける。アンテナ１２４は、到来した電磁波、例えば、情報機器２００が有する無線ＬＡＮからの電磁波により起電力を発生する。電力変換回路１２５は、アンテナ１２４において、電磁誘導で発生した起電力によりコンデンサ１２３を充電する。コンデンサ１２３は、光電変換素子配列１１２および電力変換回路１２５により充電された電気エネルギーを装置１１０Ｃの各部に供給する。アンテナ１２４および電力変換回路１２５「電力変換部」の一例である。光電変換素子配列１１２、電力変換回路１２５コンデンサ１２３は「電力供給回路」の一例である。
＜＜圧電変換＞＞
図６６は、圧電変換により電力供給を受ける装置１１０Ｄの内部の構成の一例を示す模式図である。図５８と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明は省略される。
装置１１０Ｄは、表側（ユーザの指が接触または近接する側）に、指紋センサ１１３、接触導体１１４および圧電素子１２６を備える。ただし、装置１１０Ｂは、指紋センサ１１３および接触導体１１４に変えて、図５９の装置１１０Ａと同様、表側に指紋センサ１１３Ａ、および透明導電性フィルム１１４Ａを備えるようにしてもよい。圧電素子１２６は、装置１１０Ｄに対する押圧、カード型の装置１１０Ｄの曲げ等による圧力を電気エネルギーに変換する。圧電素子１２６は、例えば、圧電性セラミックまたはピエゾフィルム等の部材により構成される。圧電性セラミックまたはピエゾフィルム等の部材は、加圧されると材料内で電荷が発生し、上下面の間に交流電圧を生じる。生じた交流電圧は整流回路１２７に送られる。装置１１０Ｄの裏側（タッチパネルが接触または近接する側）の構成は、図５８と同一であるため、その説明は省略される。
さらに、装置１１０Ｄは、１以上のＳＷ１１５、ＣＰＵ１１６、メモリ１１７、コンパレータ１１８、コンデンサ１２３および整流回路１２７を備える。装置１１０Ｄの各構成要素は、制御ライン１１９によりＣＰＵ１１６に接続される。また、装置１１０Ｄの各構成要素は、電源ライン１２０を介して電力エネルギーの供給を受ける。
整流回路１２７は、圧電素子１２６で発生した交流電圧を直流電圧に変換し、コンデンサ１２３に直流電流を出力する。コンデンサ１２３は、整流回路１２７により出力される直流電流を蓄電する。
なお、圧電素子１２６に対する１回の加圧が十分な電力が得られる場合、装置１１０Ｄは、必ずしも整流回路１２７を要しない。例えば、１回の圧電による電力をコンデンサ１２３に蓄積して、装置１１０Ｄの各構成要素に電力を供給すればよい。圧電素子１２６は、「圧電変換部」の一例である。圧電素子１２６、整流回路１２７、およびコンデンサ１２３は電力供給回路の一例である。
＜＜熱電変換＞＞
図６７Ａは、熱電変換により電力供給を受ける装置１１０Ｅの内部の構成の一例を示す模式図である。図５８と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明は省略される。
装置１１０Ｅは、表側（ユーザの指が接触または近接する側）に、指紋センサ１１３、接触導体１１４および熱電素子１２８を備える。熱電素子１２８は、情報機器のタッチパネルに触れた指等の人体の一部の熱を、電気エネルギーに変換する。熱電素子１２８は、例えば、ゼーペック素子であり、両端に備えられた高温熱電端子１２８Ａと低温熱電端子１２８Ｂとに温度差を与えると電圧が発生する。熱電素子１２８の高温熱電端子１２８Ａに指が触れることで、室温を示す低温熱電端子１２８Ｂとの間に温度差が生じる。この温度差により熱電素子１２８は、ハードウェア回路を駆動するための電力エネルギーを発生させることができる。装置１１０Ｅの裏側（タッチパネルが接触または近接する側）の構成は、図５８と同一であるため、その説明は省略される。
さらに、装置１１０Ｅは、１以上のＳＷ１１５、ＣＰＵ１１６、メモリ１１７、コンパレータ１１８、コンデンサ１２３を備える。コンデンサ１２３は、熱電素子１２８で発生した電圧による電気エネルギーを蓄電する。装置１１０Ｅの各構成要素は、制御ライン１１９によりＣＰＵ１１６に接続される。また、装置１１０Ｅの各構成要素は、電源ライン１２０を介して電力エネルギーの供給を受ける。熱電素子１２８は、「熱電変換部」の一例である。高温熱電端子１２８Ａおよび低温熱電端子１２８Ｂは、「第１熱電端子」「第２熱電端子」の一例である。熱電素子１２８、コンデンサ１２３は、「電力供給回路」の一例である。
［実施形態１の変形例の効果］
図６４から図６７Ａに示される装置１１０Ｂから装置１１０Ｅは、外部エネルギーを電気エネルギーに変換することで、電気を発生させながら稼働されるため、電池または充電池を備えなくてもよい。
図６４の装置１１０は、２つの光電変換素子配列１１２Ａおよび光電変換素子配列１１２Ｂを備える。光電変換素子配列１１２Ａは、情報機器２００の画面からの光を受光して電気エネルギーを発生する。光電変換素子配列１１２Ａが発生させる電気エネルギーが不足する場合には、装置１１０Ｂは、光電変換素子配列１１２Ｂから外光を受光して電気エネルギーを発生させることができる。また、装置１１０Ｂは、光電変換素子配列１１２Ａを介して情報機器２００から情報を受信する場合、光電変換素子配列１１２Ｂから受光した外光等による電気エネルギーにより電源の供給を受けてもよい。
図６５の装置１１０Ｃは、情報機器２００と非接触の状態であっても、情報機器２００から受信した電磁波を電気エネルギーに変換することにより電源の供給を受けることができる。図６６の装置１１０Ｄは、指による押圧等の簡単な操作によって得られる外部からの圧力を電気エネルギーに変換することにより、電源の供給を受けることができる。図６７Ａの装置１１０Ｅは、指を触れるといった簡単な操作によって得られる熱を電気エネルギーに変換することにより、電源の供給を受けることができる。
＜実施形態２＞
実施形態２において、装置１１０の構成および作用は、図５７から図６７Ａで説明した装置１１０から装置１１Ｅと同様である。実施形態２における装置構成は、実施形態１と同じであるため、その説明は省略される。ただし、実施形態においては、装置１１０は、他の装置と識別する識別情報を保持する。他の装置と識別する識別情報は、メモリ１１７（書き換え可能な不揮発性のメモリ、ＲＯＭ等）に記憶されてもよい。装置１１０は、情報機器２００に識別情報をパターンコードの形式で送信する（図６１Ｂ、図６１Ｃ参照）。情報機器２００は、装置１１０から、パターンコードの形式で受信した識別情報により、装置１１０を認証する認証処理を実行することができる。メモリ１１７（書き換え可能な不揮発性のメモリ、ＲＯＭ等）は装置を他の装置と識別する識別情報を記憶する識別情報記憶部の一例である。
したがって、装置１１０は、クレジットカード、キャッシュカード、ポイントカード等の代わりに用いることが可能となる。装置１１０をクレジットカード、キャッシュカード、ポイントカード等として用いる場合には、装置１１０は、素子１１０と情報機器２００の有するタッチパネルとの間の物理量変化、例えば、静電容量変化により、パターンコードの形式で情報を情報機器２００に伝達できる。したがって、情報機器２００は、従来のクレジットカード、キャッシュカード、ポイントカード等に設けられた接触型の電気インターフェース、磁気読み取りインターフェースを介しないで、情報機器２００の有するタッチパネルから装置１１０の有するカード番号を読み取ることが可能となる。
例えば、情報機器２００は、タッチパネルの光量変化により、入力情報を装置１１０に伝達することで、装置１１０にトリガを送信し、装置１１０に情報機器２００との通信を開始させるようにしてもよい。また、情報機器２００は、タッチパネルの光を装置１１０の光電変換素子配列１１２に受光させ、電力供給を開始させることで、装置１１０にトリガを伝達し、装置１１０に情報機器２００との通信を開始させるようにしてもよい。また、指紋センサ１１３、１１３Ａ等が指紋認証に成功した場合に、装置１１０がパターンコードによって、トリガを情報機器２００に送信し、装置１１０と情報機器２００との通信を開始してもよい。
［実施形態２の変形例１］
実施形態２の変形例１では、装置１１０は、情報機器２００との共通の時刻と識別情報とに基づく符号化情報を生成し、情報機器２００に出力する。装置１１０は、実施形態１の装置構成の他、クロック信号発生部、計数回路を備える。また、装置１１０は、クロック信号発生部、計数回路を動作させるための電池を備える。
クロック信号発生部（図示せず）は、情報機器２００との共通の時刻を取得するため、所定の時刻から所定のクロックサイクルでクロック信号を発生する。計数回路（図示せず）は、クロック信号発生部が発生するクロック信号に基づき現在の時刻を計数する。装置１１０は、計数された時刻と識別情報とに基づいて符号化情報（ワンタイムパスワード）を生成する。装置１１０は、生成した符号化情報を情報機器２００に出力する。情報機器２００は、現在時刻と情報機器２００で保持する装置１１０の識別情報とに基づいて符号化情報を生成し、装置１１０から受信した符号化情報と合致すれば、装置１１０を認証する。
装置１１０は、計数回路で計数される時刻を補正するための計数回路補正信号を検出するアンテナを備えてもよい。例えば、ＣＰＵ１１６は、アンテナからセシウム原子時計を基に定められた標準時刻がデジタル化された標準電波を受信するようにしてもよい。上記標準時刻は、公衆接続回線を介して配信されるものでもよい。ＣＰＵ１１６は、受信した標準電波を時刻に変換し、計数回路で計数された時刻と比較し、計数された時刻を補正する。ＣＰＵ１１６は、補正回路の一例である。アンテナは検出回路の一例である。また、装置１１０は、タッチパネルの光量の変化に基づく通信により、情報機器２００から標準時刻、あるいは、情報機器の現在時刻を受信し、時刻を補正するようにしてもよい。
[処理の流れ]
図６７Ｂは、時刻により暗号化された識別情報を送信する処理例のフローチャートである。図６７Ｂの処理は、例えば、情報機器２００から識別情報の送信要求を受信することにより開始される。
ＯＰ３０では、ＣＰＵ１１６は、クロック信号発生部が発生するクロック信号に基づき、現在時刻を計数する。現在時刻は、計数値０を、例えば、過去の基準時点（１９７０年１月１日午前０時）に対応させた年月日時間分秒ミリ秒を含む時刻情報であってもよい。なお、計数された現在時刻は、補正回路により補正された時刻としてもよい。ＯＰ３１では、ＣＰＵ１１６は、現在時刻とメモリ１１７に記憶された識別情報とに基づき、符号化情報を生成する。また、経過する時間を所定の時間間隔で時分割して、時分割した時間を現在時刻としてもよい。つまり、時間の分解能を所定の時間間隔とする。このようにすることで、情報機器２００と、装置１１０とは、この分解能において誤差のないように時間を同期すればよい。
ＯＰ３２では、ＣＰＵ１１６は、生成した符号化情報を情報機器２００に送信する。情報機器２００は、装置１１１と同一形式（例えば、上記年月日時間分秒ミリ秒を含む時刻情報形式）の現在時刻を用いて符号化情報を復号し、装置１１０から送信された識別情報の認証処理を実行し、認証結果を装置１１０に送信する。ＯＰ３３では、装置１１０は、情報機器２００から認証結果を受信し、識別情報を送信する処理は終了する。
［実施形態２の変形例２］
実施形態２の変形例２では、情報機器２００は、一時的な暗号鍵、例えば乱数をタッチパネルの光量の変化、色相の変化、あるいは色相別の光量の変化に変換し、装置１１０に入力情報として伝達する。装置１１０のＣＰＵ１１６は、情報機器２００からの光等の外部エネルギーの到来量の変化を基に得られた入力情報と、識別情報とに基づく符号化情報を生成し、情報機器２００に出力する。情報機器２００は、装置１１０に送信済みの一時的な暗号鍵により、符号化情報を復号する。このような手順により、共通鍵方式の暗号化通信の安全生を高めて、装置１１０から情報機器２００に、装置１１０の識別情報を伝達できる。ＣＰＵ１１６は入力情報とに基づく符号化情報を発生する符号化情報発生回路の一例である。なお、情報機器２００と装置１１０との間の暗号化方式は、共有鍵方式に限定される訳ではない。
[処理の流れ]
図６７Ｃは、情報機器２００からの入力情報により暗号化された識別情報を送信する処理例のフローチャートである。図６７Ｃの処理は、例えば、情報機器２００から、入力情報を受信することにより開始される。
ＯＰ４０では、ＣＰＵ１１６は、光電変換素子配列１１２等を介して、情報機器２００からの入力情報を取得する。入力情報は、例えば、情報機器２００で発生させた乱数等の一時的な値であり、暗号鍵として使用される。なお、情報機器２００では、発生させた乱数等は、装置１１０への入力情報として、メモリ等に保存しておく。ＯＰ４１では、ＣＰＵ１１６は、取得した入力情報とメモリ１１７に記憶された識別情報とに基づき、符号化情報を生成する。
ＯＰ４２では、ＣＰＵ１１６は、生成した符号化情報を情報機器２００に送信する。情報機器２００は、装置１１０に送信済みの入力情報をメモリ等から読み出し、符号化情報を復号し、装置１１０から送信された識別情報の認証処理を実行し、認証結果を装置１１０に送信する。ＯＰ４３では、装置１１０は、情報機器２００から認証結果を受信し、識別情報を送信する処理は終了する。なお、情報機器２００が認証結果を表示などして、ＯＰ４３を省いてもよい。また、識別情報が例えば、クレジットカード番号、キャッシュカード番号、ポイントカード番号等である場合には、情報機器２００は、装置１１０に送信済みの入力情報をメモリ等から読み出し、符号化情報を復号することで、識別情報を取得すればよい。
［実施形態２の効果］
実施形態２の変形例１では、装置１１０は、情報機器２００との共通の時刻と識別情報とに基づく符号化情報を情報機器２００に送信する。これにより、情報機器２００における認証処理の安全性は向上する。
実施形態２の変形例２では、装置１１０は、情報機器２００の画面からの光または電磁波等の外部エネルギーを電気エネルギーに変換し、外部エネルギーの到来量の変化を基に所定形式の入力情報を取得する。装置１１０は、取得した入力情報と識別情報とに基づく符号化情報を情報機器２００に送信する。情報機器２００から得られる入力情報に連動した出力情報を情報機器２００に送信することにより、情報機器２００における認証処理の安全性は向上する。
＜実施形態３＞
実施形態３では、装置１１０は、複数色の光の到来量（光量）の変化を基に所定形式の入力情報を取得する。図６８Ａは、複数色の光の到来量の変化を基に入力情報を取得する装置１１０Ｆの内部の構成の一例を示す模式図である。図５８、図６０、図６４から図６７Ａと同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明は省略される。
装置１１０Ｆは、表側（ユーザの指が接触または近接する側）の構成は、図６４と同一であるため、その説明は省略される。ただし、図６４の指紋センサ１１３および導体パッド１１４に代えて、図６０のように、指紋センサ１１３Ａと透明導電性フィルム１１４Ａを用いてもよい。また、装置１１０Ｆは、裏側（タッチパネルが接触または近接する側）に、１以上の素子１１１、光電変換素子配列１１２Ａおよび１以上の光量測定素子を含む光量測定素子配列１２９を備える。光量測定素子配列１２９の光量測定素子は、例えば、ＰＮ接合を有するフォトダイオード、フォトトランジスタ等である。
さらに、装置１１０Ｆは、１以上のＳＷ１１５、ＣＰＵ１１６、ＲＯＭ１１７、コンデンサ１２３を備える。装置１１０Ｆの各構成要素は、制御ライン１１９によりＣＰＵ１１６に接続される。また、装置１１０Ｆの各構成要素は、電源ライン１２０を介して電力エネルギーの供給を受ける。
光量測定素子配列１２９は、光量測定素子配列１２９とカラーフィルタとを組み合わせて、光の色、すなわち波長ごとに光量を測定してもよい。ＣＰＵ１１６は、情報機器２００から受光する複数色の光に対し、光の色ごとの光量の変化を基に所定形式の入力情報を取得すればよい。ただし、装置１１０Ｆが光の色、すなわち波長ごとに光量を測定しない場合には、光量測定素子配列１２９の代わりに単独の光量測定素子（フォトダイオード、フォトトランジスタ等）を用いてもよい。光量測定素子配列１２９は、「受光部」の一例である。光量測定素子配列１２９、あるいは、単独の光量測定素子（フォトダイオード、フォトトランジスタ等）は、外部から到来する外部エネルギーの到来量を検出する到来量検出部の一例である。
［実施形態３の効果］
装置１１０Ｆは、情報機器２００から受光する複数色の光に対し、光の色ごとの光量の変化を基に所定形式の入力情報を取得する。光の色ごとの光量の変化を検出することで、装置１１０Ｆは、単独の光量測定素子を用いる場合より、一度に多くの情報を受信できる。一方、装置１１０Ｆは、単独の光量測定素子を用いる場合には、簡素な構造で、情報機器２００からの入力情報を取得できる。
＜実施形態４＞
実施形態４では、装置１１０は、図６０で例示した指紋検出用画像センサ１１３Ａにより、情報機器２００の表示装置から読み取った画像を基に所定形式の入力情報を取得する。実施形態４における装置１１０の構成は、実施形態１における装置構成と同一であるため、その説明は省略される。装置１１０が情報機器の表示装置から読み取る画像は、例えば、表示面に形成された直径０．５ｍｍ未満のドットを複数含むドットパターン、バーコード、２次元バーコード等であってもよい。なお、指紋センサ１１３が十分な精度があれば、直径０．０５〜０．２ｍｍ程度のドットを認識することもできる。
［実施形態４の効果］
装置１１０は、情報機器２００から読み取った画像またはドットパターンを基に所定形式の入力情報を取得するため、より安全性の高い情報の送受信を実現することができる。
＜実施形態５＞
実施形態５では、装置１１０は、指紋センサ１１３から、人体の少なくとも一部表面の凹凸部による模様、例えば指紋を検知する。指紋センサ１１３は、検出面とも呼ばれる当該凹凸部を検出する面と、検出対象の間の静電容量に基づき、人体の少なくとも一部の凹凸を検知する。実施形態５における装置１１０の構成は、実施形態１における装置構成と同一であるため、その説明は省略される。装置１１０は、検出された指紋等の模様が装置１１０により認証された場合に、情報機器２００との情報の送受信を開始する。
［実施形態５の変形例］
指紋センサ１１３は、人体の少なくとも一部表面の他、読み取り対象の媒体面に形成された直径０．５ｍｍ未満のドットを複数含むドットパターンを検出し、検出されたドットパターンが装置１１０により認証された場合に、情報機器２００との情報の送受信を開始してもよい。なお、指紋センサ１１３が十分な精度があれば、直径０．０５〜０．２ｍｍ程度のドットを認識することもできる。
＜＜イメージセンサ＞＞
指紋センサ１１３は、例えばＣＣＤ、ＣＭＯＳ等のイメージセンサであってもよい。指紋センサ１１３は、人体の少なくとも一部表面が検出面に近接した場合、人体の少なくとも一部表面の凹凸部の画像を取得すればよい。また、指紋センサ１１３は、光の反射により媒体と識別可能な材料によるドットを複数含むドットパターンが形成された媒体が検出面に近接した場合、当該ドットパターンの形状を検出すればよい。
指紋センサ１１３は、導光媒体および受光素子を備えたバックライト型のセンサであってもよい。指紋センサ１１３は、導光媒体から読み取り対象の媒体に対して光を照射する。指紋センサ１１３は、受光素子により、媒体から反射される反射光を受光することで、指紋やドットパターンを検出することができる。なお、本実施形態において、指紋センサ１１３として、実施形態９、１０で詳述される画像センサ１６０が適用されてもよい。
＜＜静電容量センサ＞＞
指紋センサ１１３は、静電容量センサであってもよい。指紋センサ１１３は、人体の少なくとも一部表面が検出面に近接した場合、検出面と人体の一部表面の凹凸部との間の静電容量を計測することで凹凸を検出することができる。また、指紋センサ１１３は、導電性材料によるドットを複数含むドットパターンが形成された非導電性の媒体が近接した場合、当該ドットとの間の静電容量を計測することでドットパターンの形状を検出することができる。
[処理の流れ]
図６８Ｂは、検出情報に基づき情報機器２００との通信を開始する処理例のフローチャートである。検出情報は、指紋センサ１１３により検出された検出対象の画像等の情報である。図６８Ｂの処理は、例えば、検出対象の指紋またはドットパターン等が検出面に近接することにより開始される。
ＯＰ５０では、ＣＰＵ１１６は、指紋センサ１１３により、指紋またはドットパターン等の検出対象を検出する。ＯＰ５１では、ＣＰＵ１１６は、検出対象をメモリ１１７等に記憶される認証情報と比較する。認証情報は、例えば、予め登録された装置１１０の所有者の指紋、認証を要するカードやシール等の媒体に形成された装置１１０の識別子を示すドットパターン等である。コンテンツに対応する印刷物に形成されたドットパターン等の2次元コードを読み取った場合に、その二次元コードに対応するパターンコードを情報機器２００に出力して、コンテンツの取得や情報機器２００の操作等に使用してもよい。
ＯＰ５２では、ＣＰＵ１１６は、検出対象が認証されたか否かを判定する。検出対象が認証された場合には（ＯＰ５２：Ｙｅｓ）、処理がＯＰ５３に進む。検出対象が認証されなかった場合には（ＯＰ５２：Ｎｏ）、処理が終了する。ＯＰ５３では、ＣＰＵ１１６は、情報機器２００との通信を開始する。
［実施形態５の効果］
装置１１０は、指紋センサ１１３により検出された指紋等またはドットパターンを認証することにより、情報機器２００との情報の送受信を開始する。これにより、より安全性の高い装置１１０の認証が可能となる。
＜実施形態６＞
実施形態６では、装置１１０は、情報機器２００から取得した入力情報に基づく情報処理を実行する処理部を備える。実施形態６における装置１１０の構成は、実施形態１から５における装置構成と同一であるため、その説明は省略される。ＣＰＵ１１６は、コンピュータプログラムにより、処理部の処理を実行する。処理部の処理、またはその一部がハードウェア回路により実行されてもよい。
[処理の流れ]
図６８Ｃは、情報機器２００からの入力情報に応じて処理を実行する例のフローチャートである。図６８Ｃの処理は、例えば、情報機器２００から、入力情報を受信することにより開始される。
ＯＰ６０では、ＣＰＵ１１６は、情報機器２００から受信した入力情報を取得する。入力情報は、情報機器２００からの処理要求または指令等を含む。ＯＰ６１では、ＣＰＵ１１６は、入力情報に応じた情報処理を実行する。情報処理の例として、以下の場合が挙げられる。
例えば、装置１１０がクレジットカード、あるいはキャッシュカードとして利用される場合を例示する。ここで、入力情報は、例えば、数字の入力要求であり、情報処理は、例えば、数字の送信処理である。例えば、情報機器２００のブラウザを介したインターネット上のウェブサイトからのクレジットカード番号等の送信要求（入力情報）に対して、情報機器２００は、クレジットカード番号の送信要求（入力情報）をタッチパネルの光量の時間変化によって符号化して、装置１１０に引き渡せばよい。装置１１０は、ＲＯＭ等に記憶されたクレジットカード番号を素子１１１等からパターンコードに符号化して送信すればよい。
例えば、情報機器２００がタッチパネルを有する端末、携帯電話等であって、インターネットショッピングを行う場合に、ウェブサイトでクレジットカード番号を入力する際に、情報機器２００が装置１１０からクレジットカード番号を取得してもよい。この場合に、情報機器２００によるパスワード入力による認証成功を前提とした処理でもよいし、指紋センサ１１３等による認証成功を前提として処理により、情報機器２００が装置１１０からクレジットカード番号を取得してもよい。
同様にインターネットバンキングを行う場合に、情報機器２００がタッチパネルを有する端末、携帯電話等であって、インターネットショッピングを行う場合に、ウェブサイトで口座番号を入力する際に、情報機器２００が装置１１０から口座番号を取得してもよい。この場合に、情報機器２００によるパスワード入力による認証成功を前提とした処理でもよいし、指紋センサ１１３による認証成功を前提として処理により、情報機器２００が装置１１０からクレジットカード番号を取得してもよい。
また、装置１１０が電子マネーカードとして利用される場合を例示する。ここで、入力情報は、例えば、電子マネーカードに対する金額の支払い要求である。情報機器２００は、電子マネーサーバからの支払い要求をタッチパネルの光量の時間変化、色相の時間変化、あるいは色相別の光量の時間変化によって符号化して、装置１１０に引き渡せばよい。装置１１０は、書き換え可能な不揮発性のメモリ等に記憶された電子マネーの金額から要求された金額が減額された金額を装置１１０の指令（入力情報）にしたがって、書き換え可能な不揮発性のメモリ等に書き込めばよい。
ＯＰ６２では、ＣＰＵ１１６は、実行した情報処理の結果を情報機器２００に送信し、情報機器２００からの入力情報に応じて処理を実行する処理が終了する。
［実施形態６の効果］
装置１１０は、情報機器２００から取得した入力情報に基づく処理を実行する。また、装置１１０は、実行結果に応じた出力情報を情報機器２００に出力する。これにより、装置１１０は、情報機器２００との間で、様々な情報の送受信を実現することができる。ＣＰＵ１１６は、入力情報に基づく情報処理を実行する処理部の一例である。
＜実施形態７＞
実施形態７では、実施形態１から６における装置１１０および装置１１０Ａから装置１１０Ｆは、カード型装置として実現される。実施形態７におけるカード型装置の構成は、カード型装置のサイズを除いて、各実施形態１から６における構成と同一であるため、その説明は省略される。カード型装置の裏面のサイズを、例えば、ＩＳＯ／ＪＩＳ規格で定められた８５．６０×５３．９８ｍｍとした場合であっても、図６１Ａのようなパターンコード出力装置の配置が可能である。
［実施形態７の効果］
カード型とすることで、携帯に便利であり、他の情報機器２００との間で安全な情報の送受信が求められる種々のカードに適用することができる。
＜実施形態８＞
実施形態８では、実施形態７のカード型装置のより具体的な構成を例示する。ただし、実施形態８のカード型装置に、実施形態１から実施形態６で述べた装置１１０等の構成を組み合わせてもよい。また、実施形態８のカード型装置に、実施形態０で説明したスタンプ型のコード発生装置１の構成の一部、あるいは、制御手順を採用してもよい。図６９Ａは、カード型の装置１１０Ｇの裏面の構成の一例を示す模式図である。図６９Ａの上側の図において、カード型装置１１０Ｇは、８個の素子１１１および光センサ１３０を備える。各素子１１１は、１つの素子１１１の周囲に円形に配置されている。現行のスマートフォンの素子１１１の認識数は同時に５か所が一般的であるが、増加する可能性もある。タブレットPCでは、既に１０か所を認識できる機器が多い。また、６か所以上に素子１１１を配置しても、同時に出力できる個数を5個以内とすれば、現行のスマートフォンでも使用できる。
光センサ１３０は、情報機器２００のディスプレイから出力される光を受光する。光センサ１３０は、例えばフォトダイオードである。ただし、光センサ１３０が複数チャンネルの光信号の受信が可能な光センサであってもよい。図６９Ａの下側に、光センサ１３０の変形例を示す。図６９Ａの下側の図では、カード型装置１１０Ｇは、異なる波長の光（ＲＧＢ）を受光する３チャンネルの光センサ１３０を備える。３チャンネルの光センサ１３０は、それぞれ、異なる波長の光（ＲＧＢ）を透過するカラーフィルタと、フォトダイオードとの組み合わせを有する。ただし、これらの３チャンネルの光センサは同一または重複波長領域の光を受光するものでもよい。すなわち、３つのチャンネルに設けられるフォトダイオード等の受光素子に、ディスプレイに異なる発光領域を設け、発光領域ごとに異なる強度の光信号を発光させ、各チャンネルの受光素子に受光させればよい。また、光センサ１３０のチャンネル数は３チャンネルに限定される訳ではなく、２チャンネル以下でも、４チャンネル以上でもよい。光センサ１３０が、情報機器２００のディスプレイから受光することによって情報機器２００からカード型装置１１０Ｇに授受される情報のコードは光コードとも呼ばれる。
図６９Ｂは、カード型装置１１０Ｇの表面の構成の一例を示す模式図である。カード型装置１１０Ｇは、光電変換素子配列（ソーラーパネル）１１２および指紋センサ１１３を備える。カード型装置１１０Ｇは、光電変換素子配列１１２から電力の供給を受けることができる。
指紋センサ１１３は、例えば、ＣＭＯＳ等のイメージセンサまたは静電容量センサである。カード型装置１１０Ｇの電源をＯＮ／ＯＦＦする場合、指が触れたことを検知して電源をＯＮ／ＯＦＦしてもよい。ＣＭＯＳ等のイメージセンサは、実施形態９で詳述する。なお、カード型装置１１０Ｇは、指紋センサ１１３を備えなくてもよい。カード型装置１１０Ｇは、指紋センサ１１３の変わりにドットコード等の２次元コードを読み取るセンサを備えてもよく、当該センサと指紋センサ１１３とを兼用してもよい。
図６９Ｃは、カード型装置１１０Ｇの機構（ハードウェア構成）の一例を示す模式図である。カード型装置１１０Ｇは、ＣＰＵ１１６、メモリ１１７、パターンコード出力装置１３１、情報入力装置１３２、電力供給装置１３３、指紋認証装置１３４を備える。
ＣＰＵ１１６は、メモリ１１７に展開された様々なプログラムを実行する。ＣＰＵ１１６は、プログラムを実行することにより、情報入力装置１３２から得られたコード値に対応するパターンコードを求めて出力したり、所定のパターンコードを出力したりする。所定のパターンコードは、例えば、メモリ１１７に記憶されたパターンコード、指紋認証装置１３４で取得したコードに対応するパターンコード、内蔵されたクロックから生成される時間情報（または、例えば、年月日時間分秒ミリ秒や、経過する時間を所定の時間間隔で時分割して時分割した時間を含む時刻情報、すなわち所定の時間間隔の分解能による時間）に対応するパターンコードである。ＣＰＵ１１６は、物理量変化によって所定形式の情報であるパターンコードを出力させるパターンコード発生部の一例である。
メモリ１１７は、ＣＰＵ１１６で実行される各種プログラム、所定のパターンコードおよび各種コード値等のデータを記憶する記憶装置である。メモリ１１７が記憶するプログラムおよびデータは、情報入力装置１３２により更新可能としてもよい。メモリ１１７は、例えば、揮発性メモリ、および不揮発性メモリの両方を含む。
パターンコード出力装置１３１は、実施形態１の駆動回路１２１と素子１１１とを含む。また、パターンコード出力装置１３１は、例えば、実施形態１のＳＷ１５を有し、ＣＰＵ１１６で実行されるプログラムの指示に基づいて、素子１１１において、物理量（静電容量、電界強度等）の変化を引き起こし、複数チャンネルの出力情報として、ＯＮ／ＯＦＦの信号（シンボル）を出力する。情報入力装置１３２は、図６９Ａの光センサ１３０を含む受光回路である。ただし、情報入力装置１２は、実施形態１の光電変換素子１１２及びコンパレータ１１８と同様の構成であってもよい。情報入力装置１３２は、受光した光の強弱や発光時間、間欠時間の段階を認識（デジタル化）して、当該段階を示す情報を順次、ＣＰＵ１１６に送信する。ＣＰＵ１１６は、メモリ１１７上のプログラムにしたがい、情報入力装置１３２からの段階を示す情報をコード値に復号化する。ただし、情報入力装置１３２が複数チャンネルの光信号の受信が可能な光センサ（複数のフォトダイオード等の受光素子を含むセンサ）を含むものでもよい。図６９Ｃの下側に、光センサ１３０の変形例を示す。図６９Ｃの下側の図において、複数の光センサ１３０が異なる波長の光を受光する場合、情報入力装置１３２は、受光した光の波長毎の強弱や発光時間、間欠時間の段階を認識（デジタル化）して、当該段階を示す情報を順次、ＣＰＵ１１６に送信する。本明細書においては、パターンコード出力装置１３１は、素子１１１と素子を駆動する実施形態１のＳＷ１５を含む回路をいう。また、情報入力装置１３２は、光センサ１３０と受光した信号を処理する回路と含む受光回路いう。
電力供給装置１３３は、光電変換素子配列（ソーラーパネル）１１２等から得られた光エネルギーを電力に変換し、各電気回路に供給する。光電変換素子配列（ソーラーパネル）１１２は裏面に配置し、情報機器２００から発光される光を光電変換してもよい。なお、光電変換素子配列（ソーラーパネル）１１２を換えて電池でもよい。電力供給装置１３３は、例えば、図６８Ａのコンデンサ１２３である。また、電力供給装置１３３には、充電できる構成にしてもよい。指紋認証装置１３４は、指紋センサ１１３から得られた画像を基に、指紋を特定するコードを生成する。指紋認証装置１３４は、ドットコード等の２次元コードを読み取ってコード値（座標値を含んでもよい）を出力してもよい。指紋認証装置１３４は、ＣＰＵ１１６以外の他のＣＰＵ、ＤＳＰ等を含み、コンピュータプログラムにしたがって画像処理を実行するものであってもよい。
［パターンコード出力］
図７０Ａは、図６９Ａのカード型装置１１０Ｇによるパターンコードの出力例を示す図である。カード型装置１１０Ｇにおいて、上部には光センサ（情報入力センサ）１３０が配置される。光センサ１３０から右回りに配置される素子１１１は、それぞれシンボル２からシンボル８を出力するものとする。中央に配置された素子１１１は、シンボル１を出力するものとする。シンボル１からシンボル８がＯＮの状態であるパターン（以下、区切りパターン、基準シンボルパターンとも呼ばれる）は、パターンコードの開始または区切りを示す。なお、図７０Ａの左側において、○印は、素子１１１の物理的配置を例示して、○内の数字は、素子１１１から出力される情報（シンボル）を示している。図７０Ａの左側の素子１１１の配置は、中心のシンボル１と、その周囲で出力されるシンボル２からシンボル８を示している。また、図７０Ａの右側において、各素子１１１がＯＮの場合を黒丸、ＯＦＦの場合を白丸で示すことで、シンボル１からシンボル８に対応する各素子１１１のＯＮとＯＦＦの組み合わせによるパターンを例示する。図７０Ａでは、各パターンの下には通し番号０から８が付与されている。
＜＜パターンＡ＞＞
カード型装置１１０Ｇは、ＣＰＵ１１６およびパターンコード出力装置１３１等の制御により、１番目（通し番号１）のパターンとして基準シンボルパターンを出力し、シンボルの配置を図５５に例示した情報機器２００のタッチパネル等に認識させる。その後、カード型装置１１０Ｇは、２番目（通し番号２）から７番目（通し番号７）で、シンボル２からシンボル８の素子１１１から、ＯＮとＯＦＦとを出力することで、情報を伝達する６個のパターンを出力し、８番目（通し番号８）でパリティチェックパターンを出力する。基準シンボルパターンとパリティチェックパターンに挟まれたパターン（パターンＡでは、２回出力される通し番号２から通し番号７のパターン）のそれぞれが表す情報をパターンコードという。パリティチェック以外のエラーチェックや誤り訂正を実施する場合は、カード型装置１１０Ｇは、基準シンボルパターンで挟まれる２番目（通し番号２）から８番目（通し番号８）のパターンで情報を伝達するパターンを出力してよい。ここで、情報を伝達するパターンとは、基準シンボルパターンのような区切りパターン、パリティチェックパターンのようなエラーチェック、エラー訂正のパターン以外のパターンである。以下、情報を伝達するパターンを単に情報パターンという。区切りパターンと情報パターンの組み合わせをデータブロックと呼ぶ。図７０Ａでは、「パターンＡ」の文字列が付されたパターンの並び（パターンＡ）のデータブロックには、パリティチェックパターンも含まれる。この図では、通し番号１から通し番号８のパターンを２回含むデータブロックが例示されている。このうち、通し番号２から通し番号７のパターンの組み合わせが情報を表すパターンの組み合わせである。以下、本明細書では、１つのデータブロックに含まれる一連の情報パターン（例えば、図７０Ａ通し番号２から通し番号７のパターンの組み合わせ）を静電容量コードと呼ぶ。静電容量コードは、カード型装置１１０Ｇ等の装置１１０が出力する情報コードということができる。
カード型装置１１０Ｇは、基準シンボルパターンでは、シンボル１からシンボル８のすべてをＯＮで出力するが、その他の情報シンボルによるパターンでは、シンボル１をＯＮで出力しないことによってパターンコードの開始や区切りを認識できるようにする。カード型装置１１０Ｇは、読取の開始時またはエラーの発生時においても、基準シンボルパターンを所定数繰り返すことによって、情報機器２００等が確実に正しいパターンコードを認識できるようにする。情報機器２００のタッチパネルがパターンコード読取の完了を確認すると、タッチパネルが読取完了の光信号を出力することで、カード型装置１１０Ｇは、読取の可否を認識できる。以上の結果、カード型装置１１０Ｇは、パリティチェック使用時で７ｂｉｔ×６＝４２ｂｉｔを出力できる。１回の出力時間を５０ｍｓとすると、パターンコード出力装置は、概ね４００ｍｓで４２ｂｉｔを出力できる。ただし、最近の機種のスマートフォンは１２ｍｓの間隔でタッチを認識できることから、安全率を考慮して、カード型装置１１０Ｇが３２ｍｓ毎にパターンコードを出力すれば、最短で２５０ｍｓ程度でパターンコード４２ｂｉｔを認識することができる。情報パターンの出力回数を増加させれば、膨大な量のパターンコードが出力され、タッチパネルによって認識される。なお、図７０ＡのパターンＡでは、通し番号１の番号で例示する区切りを認識することにより、区切りの前後でパターンの列を区切ってデータブロックを認識できる。
＜＜パターンＢ＞＞
図７０Ａにおいて、「パターンＢ」の文字列が付されたパターンの並び（パターンＢ）には、通し番号１から通し番号８のパターンが例示されている。カード型装置１１０Ｇは、１番目のパターンとして基準シンボルパターン（シンボル１からシンボル８のすべて）をＯＮで出力し、情報機器２００がシンボルの配置を認識できるようにする。その後、カード型装置１１０Ｇは、２番目から７番目で、シンボル１、シンボル３からシンボル７を情報シンボルとして６回のパターンを出力し、８番目でパリティチェックコードを出力する。パリティチェック以外のエラーチェックや誤り訂正を実施する場合は、パターンコード出力装置１３１は、２番目（通し番号２）から８番目（通し番号８）で情報を伝達するパターンを出力してよい。２番目（通し番号２）から８番目（通し番号８）によるパターンコードが情報を伝達するパターンコードとなる。
パターンＢの場合には、装置１１０Ｇは、基準シンボルパターンでは、シンボル２とシンボル８をＯＮで出力するが、その他の情報パターンおよびパリティチェックパターン（通し番号２から８）では、シンボル２またはシンボル８のいずれかをＯＮで出力しない。この出力方法により装置１１０Ｇは、タッチパネルがパターンコードの開始や区切りを認識できるようにする。さらに、パターンＢの場合には、装置１１０Ｇは、ＯＮとＯＦＦの組み合わせのパターンを所定の時間間隔毎に出力する際に、所定間隔毎にシンボル２とシンボル８を交互に出力する。この出力方法によって、カード型装置１１０Ｇは、情報機器２００が当該時間間隔を確実に把握することができるようにする。すなわち、パターンＢにおいて、シンボル２とシンボル８がタイムスタンプの役割を担う。カード型装置１１０Ｇは、読取の開始時またはエラーの発生時においても、基準シンボルパターンを所定数繰り返すことによって、情報機器２００がより確実に正しいパターンコードを認識できるようにする。情報機器２００のタッチパネルがパターンコード読取の完了を確認すると、タッチパネルが読取完了の光信号を出力することで、カード型装置１１０ＧのＣＰＵ１１６は、読取の可否を認識できる。以上の結果、カード型装置１１０Ｇは、パリティチェック使用時で６ｂｉｔ×６＝３６ｂｉｔを出力できる。１回の出力時間を５０ｍｓ程度とすると、カード型装置１１０Ｇは、概ね４００ｍｓで３６ｂｉｔを出力できる。ただし、最近の機種のスマートフォンは１２ｍｓの間隔でタッチを認識できることから、安全率を考慮して、カード型装置１１０Ｇが３２ｍｓ毎にパターンコードを出力すれば、最短で２５０ｍｓ程度でパターンコード３６ｂｉｔを認識することができる。カード型装置１１０Ｇがパターンの出力回数を増加させれば、膨大な量のパターンコードを出力でき、情報機器２００に認識させることができる。なお、情報機器２００は、パターンコードの図７０ＡのパターンＢで１番の番号で例示する区切りを認識することにより、区切りの前後でパターンの列を区切ってデータブロックを認識できる。
＜＜パターンコードの変形例＞＞
図７０Ｂは、カード型装置１１０Ｇ（パターンコード出力装置）のパターンコードの出力の変形例を示す図である。パターンコードを電子決済などに用いるためには、情報機器２００は、所定時間内の送受信で１２８ｂｉｔのパターンコード（静電容量コード）を認識することが望ましい。一方、現行のスマートフォンでは、同時に認識できるタッチ位置の数（即ち、素子１１１の数）が５個に制限されている場合が多い。そこで、同時にＯＮにする素子１１１の数は５個以下であるが、装置１１０Ｇに設ける素子１１１の数を６個以上に増やすことにより、コード数を増加させることができる。図７０Ｂの例では、１０個のパターンコード出力導体である素子１１１を設けて説明する。なお、他のアプリケーションにおいては、複数回の送受信よって所定時間内に１２８ｂｉｔ程度の情報が送信されるようにしてもよい。なお、ここでは、情報機器２００のタッチパネルが同時に認識できるタッチ位置の数（即ち、素子１１１の数）が５個であることを想定して説明するが、本発明の実施は、タッチパネルが同時に認識できるタッチ位置の数（即ち、素子１１１の数）が５個である場合に限定されるわけではない。すなわち、タッチパネルが同時に認識できるタッチ位置の数（即ち、素子１１１の数）がＮ（整数）個である場合ついて、一般に以下の手順を適用できる。
図７０Ｂでは、数字１から１０を囲む丸印が素子１１１の配置を例示している。以下に説明する実施形態では、図７０Ｂの数字１から１０を付与した素子１１１は、それぞれシンボル１からシンボル１０を出力するものとする。図７０Ｂでは、下部に配置され、シンボル１を出力する素子１１１から時計回りに、それぞれシンボル２からシンボル８を出力する素子１１１が配置されている。シンボル１を出力する素子からシンボル８を出力する素子に囲まれた領域の中央に上からシンボル１０およびシンボル９を出力する２つの素子１１１が配置される。
図７０Ｂのパターンコード出力例では、丸印に囲まれた数字は省略されるが、各素子１１１から出力される情報は、図７０Ａの場合（シンボル１からシンボル８）と同様、シンボル１からシンボル１０のように呼ぶことにする。また、シンボル１からシンボル１０に対応するそれぞれの素子１１１において、ＯＦＦまたはＯＮに対応する物理量変化を発生させることをシンボル１からシンボル１０を出力する、ということにする。また、ある時点におけるシンボル１からシンボル１０に対応する素子１１１のＯＮとＯＦＦとの組み合わせをパターンと呼ぶことにする。図７０Ｂにおいて、塗りつぶされた丸印はＯＮの状態の素子１１１を例示し、白抜きの丸印はＯＦＦの状態の素子１１１を例示する。図７０Ｂでは、それぞれのパターンコードに通し番号０から１１が付与されている。そこで、これらのパターンをパターン０からパターン１１のように呼ぶことにする。図７０Ｂでは、上段にパターン０から１１が例示され、下側にパターン１からパターン１１が再度例示されている。図７０Ｂでは、時間の経過にしたがって、カード型装置１１０Ｇがパターン０からパターン１１を出力し、さらに、パターン１からパターン１１を出力することを例示している。また、パターン０から１１は、それぞれ１０ビットの情報を表している。パターン１からパターン１１により出力される一連のデータはデータブロックとも呼ばれる。データブロックは、区切りパターンと、情報を伝達する情報パターンが含まれる。データブロックに含まれるそれぞれの情報パターンによって表される情報は、パターンコードとも呼ばれる。
パターン１（通し番号１）でシンボル４、５、６、９、１０、パターン２（通し番号２）でシンボル２、３、７、８、９、パターン３（通し番号３）では、少なくともシンボル１がＯＮになると、配置される各シンボルの出力により、タッチパネルは、各素子１１１の配置位置を認識できる。ここで、例えば、カード型装置１１０Ｇがパターン１およびパターン２において、シンボル１の素子１１１をＯＦＦとし、シンボル９の素子１１１を除く他の素子１１１は、パターン１とパターン２とで、出力状態（ＯＮまたはＯＦＦ）が異なっている。パターン１およびパターン２の組合せは、情報を出力するためのパターン３からパターン１１と区別されるユニークなパターンの出力配置となり、１個のパターンコードが定義されるデータブロックの区切りを示すことができる。
ここで、カード型装置１１０Ｇ（パターンコード出力装置）がパターン１とパターン２との組み合わせを連続して出力する場合のように、シンボル９の素子１１１からＯＮを連続して出力すると、タッチパネルは、シンボル９のＯＮに相当する物理量が検出される素子１１１の位置が同一位置かを認識することにより、カードを載置した際のずれやその他の不具合を検出することができる。その後、カード型装置１１０Ｇは、パターン３からパターン１１では、パターン３から１１によって定義される９個の情報パターンの出力時間間隔に同期して、それぞれの素子１１１からの出力（物理量）をＯＮ／ＯＦＦする。すると、タッチパネルは、ＯＮとＯＦＦとで変化するパターンを正確に検知し、パターンコードを認識できる。ここで、出力（物理量）をＯＮ／ＯＦＦするとは、実施形態１で述べたように、素子１１１がタッチパネルに及ぼす電界強度、あるいは静電容量等の物理量に対して、所定時間間隔で強弱を発生させることをいう。なお、パターンコード読取の開始時期やエラーが発生した場合でも、カード型装置１１０Ｇがパターンコードを所定数繰り返すことによって、情報機器２００のタッチパネルは確実にパターンコードを認識できる。タッチパネルがパターンコード読取の完了を確認したら、タッチパネルを制御するＣＰＵ等の制御装置は読取完了の光コードをディスプレイから出力する。すると、カード型装置１１０Ｇは、読取の完了を認識できる。図７０Ｂでは、第１のデータブロックは、パターン１およびパターン２の区切りパターン、およびパターン３からパターン１１の情報パターンにより出力される。情報パターンの数は、出力されるパターンコードによって異なり、情報機器２００のアプリケーション側で情報パターンの出力数を認識している場合には、アプリケーションは、データブロックの区切りの前後において、情報パターンの出力数分のパターンを取得することでパターンコードを復号することができる。すなわち、情報機器２００は、データブロックの区切りパターンから次の区切りパターンまでの間のすべての情報パターンを取得しなくてもよい。情報機器２００は、例えば、開始を示す区切りパターンから次の区切りパターンまでの第１のデータブロック中で一部の情報パターンを取得し、さらにその次の区切りパターンまでの第２のデータブロック中で残りの情報パターンを取得する場合に、第２のデータブロック中では、不足している情報パターンが取得できた段階で復号を終了すればよい。このような手順により、情報機器２００は復号時間を短縮することができる。
図７０Ｂでは、情報、すなわち、パターン３から１１を出力する素子１１１は９個例示されている。ここで、例えば、タッチパネルが同時に認識できる導体の数が５個の場合、シンボル１がＯＮとなるパターン（パターン３，５，７，９，１１）では、９個の素子１１１のうち０〜４個の導体がＯＮとなる組み合わせによって、９Ｃ４＋９Ｃ３＋９Ｃ２＋９Ｃ１＋１＝１２６＋８４＋３６＋９＋１＝２５６（８ｂｉｔ）の情報量が出力される。一方、シンボル１がＯＦＦであるパターン（パターン４，６，８，１０）では、９個の素子１１１のうち０〜５個の導体がＯＮとなる組み合わせによって、９Ｃ５＋９Ｃ４＋９Ｃ３＋９Ｃ２＋９Ｃ１＋１＝１２６＋１２６＋８４＋３６＋９＋１＝３８２（８．５７７ｂｉｔ）の情報量が出力される。従って、図７０Ｂの例では、８ｂｉｔ×５＋８．５７７ｂｉｔ×４＝約７４ｂｉｔの情報が出力される。１回の素子１１１からの信号の出力時間を５０ｍｓとすると、カード型装置１１０Ｇは、５５０ｍｓで約７４ｂｉｔを出力できる。１秒間では、カード型装置１１０Ｇは、１９個のパターン（２個の区切りパターンと１７個の情報パターン）を出力できる。１７パターンのうち、シンボル１の素子１１１がＯＮの場合が９個、ＯＦＦの場合が８となる。したがって、１秒間では、８ｂｉｔ×９＋８．５７７ｂｉｔ×８＝約１４０ｂｉｔの情報が出力される。この内、１２ｂｉｔをパリティチェック等のエラーチェックに使用すれば、１２８ｂｉｔが有効となり、図７０Ｂによるパターンコードは、十分な伝送レートで電子決済に用いることができる。なお、最近の機種のスマートフォンでは、１２ｍｓの間隔でタッチを認識できることから、安全率を考慮して、カード型装置１１０Ｇが３２ｍｓ毎にパターンコードを出力すれば、０．６秒間で約１４０ｂｉｔの情報を出力することも可能である。以上述べたように、タッチパネルにおいて、同時に認識可能な素子１１１の数（すなわち、タッチ位置）が５個に限定される場合でも、カード型装置１１０Ｇは、タッチパネルへの情報伝達において、電子決済のための最低限度以上の情報伝達能力を有する。
なお、装置１１０は、実施形態８におけるシンボルの出力においても、実施形態０で述べたパターンコード発生装置１と同様、シンボルのＯＮ／ＯＦＦの時間間隔の長短を組合せてシンボルを形成してもよい（例えば、図１０〜図１３、図２６、図２７参照）。また、装置１１０は、シンボルの出力強度を複数段階に設定して、シンボル出力強度レベルに応じて、情報を出力するようにしてもよい（図１３参照）。
［実施形態８の変形例］
上述の図７０Ｂについて述べたように、タッチパネルが同時に認識可能なタッチ位置の数に制限がある場合がある。しかし、装置１１０において、素子１１１の配置の仕方、あるいは配置の数に限定がある訳ではない。図７１Ａは、タッチ入力パネル１３５を備えるカード型装置１１０Ｈの裏面の構成の一例を示す模式図である。図７１Ａの上側の図において、カード型装置１１０Ｈは、８個の素子１１１および光センサ１３０を備える。各素子１１１（以下、パターンコード出力装置とも呼ばれる）は、１つの素子１１１の周囲に矩形枠状に配置されている。
光センサ１３０は、情報機器２００のディスプレイから出力される光を受光する。光センサ１３０は、例えばフォトダイオードである。図７１Ａの下側に、カード型装置１１０Ｈの変形例を示す。図７１Ａの下側の図では、カード型装置１１０Ｇは、異なる波長の光（ＲＧＢ）を受光する光センサ１３０を備える。ただし、これらの３チャンネルの光センサは同一または重複波長領域の光を受光するものでもよい。光センサ１３０の構成は、実施形態８（図６９Ａ）の光センサ１３０と同様である。
図７１Ｂは、タッチ入力パネル１３５を備えるカード型装置１１０Ｈの表面の構成の一例を示す模式図である。カード型装置１１０Ｈは、光電変換素子配列（ソーラパネル）１１２およびタッチ入力パネル１３５を備える。カード型装置１１０Ｈは、光電変換素子配列１１２から電力の供給を受けることができる。画像読み取り装置１１０Ｈは単に装置１１０Ｈとも呼ばれる。
タッチ入力パネル１３５は、例えば、静電容量センサまたは圧力センサである。カード型装置１１０Ｈは、ユーザの指やスタイラスペンが触れたことを検知して、電源をＯＮ／ＯＦＦしてもよい。カード型装置１１０Ｈは、タッチ入力パネル１３５としては、図７１Ｂにおいて、枠に囲まれた数字０から９で示されるボタンのように、入力する値ごとに異なる複数枚のパネルを備えてもよい。また、カード型装置１１０Ｈは、１枚パネルとして、タッチ時の位置情報を取得し、ディスプレイ上のグラフィックスオブジェクトと対付けることにより、入力値を認識してもよい。さらに、タッチ入力パネル１３５は、指やスタイラスペンで数字や文字・記号を描くことにより、入力情報を認識してもよい。カード型装置１１０Ｈは、タッチ入力パネル１３５とドットコード等の２次元コードを読み取るセンサとを兼用してもよい。
図７１Ｃは、タッチ入力パネル１３５（図７１Ｂ参照）を備えるカード型装置１１０Ｈの機構（ハードウェア構成）の一例を示す模式図である。カード型装置１１０Ｈは、ＣＰＵ１１６、メモリ１１７、パターンコード出力装置１３１、情報入力装置１３２、電力供給装置１３３、コード変換装置１３６を備える。ただし、図７１Ｃでは、タッチ入力パネル１３５は省略されている。これらのうち、ＣＰＵ１１６、メモリ１１７、パターンコード出力装置１３１、情報入力装置１３２、電力供給装置１３３については、図６９Ｃと同様であるので、その説明を省略する。コード変換装置１３６は、図７１Ｂに例示したタッチ入力パネル１３５から入力された数値、またはタッチ入力パネル１３５に描かれた数字・文字・記号の軌跡情報を基にコード値を生成する。ただし、図７１Ｃの変形例２に例示したタッチ位置を検出できる１枚のタッチパネル１３５Ａを設けてもよい。コード変換装置１３６は、ドットコード等の２次元コードを読み取ってコード値を出力してもよい。コード変換装置１３６は、プロセッサ、ＤＳＰ等を有し、コンピュータプログラムによりこれらの処理を実行すればよい。
［実施形態８の変形例２］
図７１Ｄは、省電力表示装置を備えるカード型装置画像読み取り装置１１０Ｉは単に装置１１０Ｉとも呼ばれる。の裏面の構成の一例を示す模式図である。カード型装置１１０Ｉは、５個の素子１１１、光センサ１３０および光電変換素子配列（ソーラーパネル）１１２を備える。横一列に３個の素子１１１が配置され、それぞれの下側に、素子１１１、光センサ１３０、素子１１１が配置されている。ただし、カード型装置１１０Ｉにおいて、パターンコードを電子決済などに用いるためには、所定時間内に授受される情報量が１２８ｂｉｔ以上であることが望ましい。したがって、そのようなアプリケーションの場合には、図７０Ｂに例示したように、シンボル１から１０に対応する１０個程度、あるいはそれ以上の数の素子１１１を設け、パターンコードによる伝送レートを高くしてもよい。
図７１Ｄにおいて、光電変換素子配列（ソーラーパネル）１１２は、素子１１１および光センサ１３０を囲むコの字型の形状を有するが、これに限定されず、電力生成が可能であれば、どのような形状であってもよい。
光センサ１３０は、情報機器２００のディスプレイから出力される光を受光する。光センサ１３０は、例えばフォトダイオードである。光センサ１３０は、異なる波長の光（ＲＧＢ）を受光するフォトダイオード等の組み合わせであってもよい。このような構成の場合には、光センサ１３０は、同じタイミングで波長ごとに異なる光の強さ、あるいは異なる色相を検知し、光コードに復号できるセンサということができる。ただし、これらの３チャンネルの光センサは同一または重複波長領域の光を受光するものでもよい。光センサ１３０の構成は、実施形態８（図６９Ａ）の光センサ１３０と同様である。
図７１Ｅは、省電力表示装置を備えるカード型装置１１０Ｉの表面の構成の一例を示す模式図である。カード型装置１１０Ｉは、表示装置１３７を備え、表面に表示装置１３７の表示部が配置されている。表示装置１３７は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）や磁性体を用いた電子ノート等、超薄型の省電力の表示装置である。表示装置１３７は、クレジットカードやメンバーズカードで使用する場合は、カード番号や有効期限、名前、セキュリティコードを表示してもよい。これらの情報は、ユーザがカード型装置１１０Ｉをスマートフォンにかざし、所定の認証を得た時のみ、表示されてもよい。さらに、表示装置１３７は、パスワードなどを表示してもよい。また、表示装置１３７は、ポイントカードや、ゲーム、教育用のカードでは、カード内に記憶されたポイントやアイテム、パワー、採点結果等を表示してもよく、その他どのような情報を表示してもよい。表示装置１３７が２次元コードなどを表示すれば、ユーザはスマートフォンで読み取ることもできる。
図７１Ｆは、省電力表示装置を備えるカード型装置１１０Ｉの機構（ハードウェア構成）の一例を示す模式図である。カード型装置１１０Ｉは、ＣＰＵ１１６、メモリ１１７、パターンコード出力装置１３１、情報入力装置１３２、電力供給装置１３３、表示装置１３７を備える。
ＣＰＵ１１６、メモリ１１７、パターンコード出力装置１３１、情報入力装置１３２、電力供給装置１３３については、図７１Ｃと同様であるため、その説明は省略される。表示装置１３７は、ＣＰＵ１１６が実行するプログラムから指示を受けて、文字やグラフィックを生成し、表示装置１３７の表示部に表示する。
＜本実施の形態の情報コード＞
本実施形態１から実施形態８では、タッチパネルの光量の変化によって、装置１１０等に情報を入力した。ここでは、装置１１０等に入力される情報の規約を情報コードとして定義する。情報コードは、装置１１０等に到来するエネルギーの時間変化のパターンが定義する情報フォーマットということができる。なお、以下の説明において、実施形態１から実施形態８で説明した装置１１０、カード型装置１１０Ａから１１０Ｈ等を単に装置１１０等という。また、以下の情報コードは、光センサ１３０を含む情報入力装置１３２に入力される。したがって、この情報コードは光コードとも呼ばれる。
また、以下では、素子１１１を含むパターンコード出力装置１３１から出力されるパターンコードについても規定する。以下のパターンコードのフォーマットは実施形態０のスタンプ型のコード発生装置１にも適用可能である。さらに、実施形態０のコード発生装置１が、以下に述べる光センサ１３０（情報入力装置１３２）を備える場合には実施形態０のコード発生装置１は、以下の光コードを認識し、入力可能である。
図７１Ｇは、ＲＧＢの３つの波長ごとに光電変換を行う光電変換素子の配列（以下、ＲＧＢ光電変換素子配列）と、ＲＧＢ光電変換素子配列が検知する光量の変化の時間変化による入力情報（ＲＧＢの光量変化パターン）を例示する。すなわち、図７１Ｇは、例えば、実施形態８で説明した異なる波長の光（ＲＧＢ）を受光する光センサ１３０で受光される受光信号のフォーマットを例示する。ただし、以下の説明は、実施形態８に限定される訳ではなく、装置１１０が受光する光量変化パターンによる情報入力時のフォーマットの例として説明する。図でＲＧＢ光電変換素子配列は、実施形態８の情報入力装置１３２（光センサ１３０）に相当する。
ＲＧＢ光電変換素子配列として、丸印に数字１から３を付したものとしては、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色に対応するカラーフィルタを付与したフォトダイオード（またはフォトトランジスタ）が例示される。図では、１から３の丸印は、それぞれＲ、Ｇ、Ｂに対応する情報入力センサ（以下、それぞれ、情報入力センサＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３と呼ぶ）を例示する。このような情報入力センサの列をタッチパネルに接触または近接する面（裏面）に設けることにより、装置１１０等は、タッチパネルを有する情報機器２００等から、３チャンネルの入力情報を受信できる。ただし、本実施形態１から８において、光の波長ごとの情報入力センサの数、すなわち、チャンネル数は３に限定される訳ではない。装置１１０等は、２チャンネル以下、または４チャンネル以上の波長に対応するカラーフィルタ（波長選別フィルタ）を用いて情報入力をすればよい。また、装置１１０は、波長を分離しないで、情報入力センサＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３にそれぞれ対応するタッチパネルのディスプレイの領域からそれぞれ異なる光量の光を受光することこで、３チャンネルの情報入力が可能である。
装置１１０等は受光した明るさの段階を認識する。明るさの段階は、１個の閾値を設けＯＮ／ＯＦＦの２段階（１ｂｉｔ）でもよい。閾値を複数段階にすることで、フォトダイオード１個当たり得られる情報量を２ｂｉｔ以上に増大させてもよい。この図では、段階数は、ＯＮ／ＯＦＦの２段階とする。図で黒色はＯＦＦであり、光を受光していないか、または受光した光が所定の閾値以下の明るさである場合とする。また、白色はＯＮであり、光を受光したか、または受光した光が所定の閾値以上の明るさである場合とする。
［パターンＡ］
図７１ＧでパターンAは、３チャンネルで入力される入力情報の情報コードを例示する。図７１ＧでパターンAでは、情報入力センサＰＤ１〜ＰＤ３の組を示す３つの丸印の下に通し番号０から１４が付与されている。また、通し番号の下にそのときのタッチパネルのディスプレイの発行色が黒（ＢＫ）、白（Ｗ）、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黄（Ｙ）で例示されている。また、図で、情報入力センサＤ１〜Ｄ３が白丸の場合に、当該情報入力センサがオン、すなわち、光の入射による電流が基準値を超えたこと、あるいは、光の入射による端子電圧が基準値を超えたことを例示する。一方、情報入力センサＤ１〜Ｄ３が黒丸の場合に、当該情報入力センサがオフ、すなわち、光の入射による電流が基準値未満であること、あるいは、光の入射による端子電圧が基準値未満であることを例示する。
情報入力状態で情報機器２００のディスプレイ（パネル）は、通し番号０で黒色（ＢＫ）となり、したがって装置１１０の情報入力センサＤ１〜Ｄ３がＯＦＦとなっている。ディスプレイに装置１１０の情報入力センサＰＤ１〜ＰＤ３の面を接面または近接し、例えば、装置１１０等から所定のパターンコードを出力すると、情報機器２００のディスプレイは、通し番号１で白色（Ｗ）となり情報入力センサＰＤ１〜ＰＤ３がＯＮとなる。次にディスプレイは、通し番号２で赤色（Ｒ）となり情報入力センサＰＤ１のみがＯＮとなる。この通し番号０〜２で検知されたＲＧＢの組の系列が情報コードの出力開始および区切りを示す。その後、通し番号３〜１３において、ディスプレイは情報入力センサＰＤ２（Ｇ）とＰＤ３（Ｂ）の２色で情報コードを１１回出力し、１４でパリティチェックを行う。パリティチェック以外のエラーチェックや誤り訂正を実施する場合には、情報機器２００等のディスプレイは通し番号３〜１４の時点で情報コードを出力してよい。
ここで、ディスプレイは、通し番号１、２の時点で情報入力センサＤ１の検出値をＯＮする。その後、ディスプレイは、所定の時間間隔で情報入力センサＤ１の検出値がＯＦＦとＯＮを交互に繰り返すように発光を繰り返すことでタイムスタンプの役割を果たす。このようなディスプレイの通し番号０〜２の時点の発光よって、装置１１０は、情報コードの開始や区切りを認識できるようにする。ここで、情報コードとは、ディスプレイのから光量、光の波長（色）等の変化により、ディスプレイから装置１１０に伝達される情報をいう。上述のように、装置１１０は、通し番号１、２によって読取の開始時期を認識すればよい。また、情報伝達時にエラーが発生した場合でも、ディスプレイが情報コードを必要数繰り返して出力することによって、装置１１０は、確実に正しい情報コードを認識できる。情報入力装置１３２が情報コード読取の完了を確認したら、装置１１０は読取完了のパターンコードを素子１１１から出力する。読取完了のパターンコードによって、情報機器２００は読取の可否を認識できる。なお、タイムスタンプとして、情報入力センサＤ２（Ｇ）またはＤ３（Ｂ）を使用してもよい。
以上の結果、パリティチェック使用時で２ｂｉｔ×１１＝２２ｂｉｔを出力できる。１回の出力時間は１／３０秒程度であり、概ね５００ｍｓで情報コード２２ｂｉｔを出力できる。性能の良いディスプレイでは、１／６０秒程度で出力できることから、最短で２５０ｍｓ程度で情報コード２２ｂｉｔが認識可能である。情報コードの出力回数を増加させれば、膨大な量の情報コードを出力・認識できることは言うまでもない。なお、装置１１０は、情報コードの区切り０〜２を認識することにより、前後のパターンで情報コードを認識できる。従って、情報入力状態でディスプレイは、通し番号０〜１４の発光を繰り返せばよく、情報機器２００は装置１１０の接面または近接を示す所定のパターンコード（例えば、トリガパターン）を読み取らなくてもよい。すなわち、情報機器２００は、装置１１０の接面または近接とは無関係に、通し番号０〜１４の発光を繰り返すことで、装置１１０に情報コードを入力してもよい。すなわち、装置１１０は、通し番号０〜１４の発光の繰り返しを検知して、情報を入力すればよい。ただし、情報コードの入力は、通し番号０〜１４のどれから開始してもよい。例えば、情報コードの区切り以外の通し番号３〜１４のいずれかから情報コードの入力が開始された場合でも、装置１１０は、情報コードの区切りの前後で認識したパターンを統合して、情報コードを特定すればよい。例えば、通し番号５から開始し、６，７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、０、１、２、３、４と入力された場合には、装置１１０は、情報コードの区切り０から２の前後の通し番号５から１４をまず認識し、次に、情報コードの区切り０から２を認識し、さらに、通し番号３、４のパターンを認識することで、通し番号５から１４および３、４を含む情報コードを認識することができる。
［パターンＢ］
図７１ＨでパターンＢは、３チャンネルで入力される他の入力情報の情報コードを例示する。情報入力状態で情報機器２００のディスプレイ（パネル）は、通し番号０で情報入力センサＰＤ１〜ＰＤ３をＯＦＦにして黒色（ＢＫ）となっている。ディスプレイに装置１１０を接面または近接し、装置１１０から所定のパターンコードを出力すると、ディスプレイは通し番号１で情報入力センサＰＤ１〜ＰＤ３をＯＮにして白色（Ｗ）となり、次に、情報コードの出力を開始する。上記の通し番号０、１時点での発光が情報コードの出力開始および区切りを示す。その後、通し番号２、４、６、８、１０、１２、１４の時点において、ディスプレイは情報入力センサＰＤ１（Ｒ）、ＰＤ２（Ｇ）、ＰＤ３（Ｂ）、ＰＤ１＋ＰＤ２（Ｙ）、ＰＤ２＋ＰＤ３（Ｃ）、ＰＤ３＋ＰＤ１（Ｍ）の６色で情報コードを７回出力する。一方、通し番号１、３、５、７、９、１１、１３の時点で情報入力センサＰＤ１〜ＰＤ３をＯＮにして白色（Ｗ）とすることにより、タイムスタンプの役割を果たす。また、ディスプレイは、通し番号０の黒色（ＢＫ）よって、装置１１０が情報コードの開始や区切りを認識できるようにする。装置１１０において、読取のエラーが発生した場合でも、ディスプレイが情報コードを必要数繰り返すことによって、装置１１０は確実に正しい情報コードを認識できる。装置１１０が情報コード読取の完了を確認したら、素子１１１から読取完了のパターンコードを出力する。情報機器２００は、読取完了のパターンコードをタッチパネルで検出することで、読取の可否を認識できる。なお、タイムスタンプとして、情報入力センサＰＤ１〜ＰＤ３をＯＦＦにして黒色（ＢＫ）としてもよい。この場合、情報入力状態でディスプレイは０で情報入力センサＰＤ１〜ＰＤ３をＯＮにして白色（Ｗ）とすればよい。
以上の結果、ディスプレイは、タイムスタンプ（白色）を除く６色７回の発光で６の７乗の情報コードを出力できる。１回の出力時間は１／３０秒程度であり、概ね５００ｍｓで情報コード６の７乗を出力できる。性能の良いディスプレイでは、１／６０秒程度で出力できることから、最短で２５０ｍｓ程度で情報コード６の７乗が認識可能である。情報コードの出力回数を増加させれば、膨大な量の情報コードを出力・認識できることは言うまでもない。なお、装置１１０は、情報コードの区切り０を認識することにより、前後のパターンで情報コードを認識できる。従って、情報入力状態でディスプレイは、通し番号０〜１４の発光を繰り返せばよく、情報機器２００は装置１１０の接面または近接を示す所定のパターンコード（例えば、トリガパターン）を読み取らなくてもよい。すなわち、情報機器２００は、装置１１０の接面または近接とは無関係に、通し番号０〜１４の発光を繰り返すことで、装置１１０に情報コードを入力してもよい。装置１１０は、通し番号０〜１４の発光の繰り返しを検知して、情報を入力すればよい。なお、装置１１０が所定の精度で時間の認識ができれば、タイムスタンプを外して、６の１４乗を出力してもよい。
［パターンＣ］
図７２Ａは、光コードの発光領域を例示する図である。光コードのコード量を増加させるには、情報機器２００のディスプレイと装置１１０との間で、対面する複数の位置にそれぞれ発光領域（ディスプレイ側）と、光センサ（装置１１０側のフォトダイオード）を設ければよい。すなわち、情報機器２００のディスプレイ上で光コード発光領域の数を増やし、各発光領域に対面する装置１１０の位置にＲＧＢフォトダイオード１４４を配置すればよい。情報機器２００のタッチパネルは、各素子１１１の位置情報を認識できるため、カードに設けられた複数のフォトダイオード１４４の位置も認識できる。したがって、情報機器２００のタッチパネルは、カードがかざされた都度ディスプレイ上のＲＧＢフォトダイオード１４４の位置に対応するディスプレイ上の位置に発光領域を設定し、光コードを発光すればよい。各発光領域内からの発光は、例えば、１色の光を発光するものとする。なお、光コードの発光と導体１１１のパターン出力は並行して実施してもよい。つまり、情報機器２００と装置１１０とは、ディスプレイからの発光とＲＧＢフォトダイオード１４４による受光、素子１１１からの物理量変化とタッチパネルによる検知とにより、同時に双方向通信（いわゆる全二重通信）を実行してもよい。また、認証等の時間を短縮するために、所定の時間内に取得した光コードを記憶して使用してもよい。ＲＧＢフォトダイオード１４４は、光センサ１３０に相当する。
図７２Ａは、情報機器２００のディスプレイの発光領域ＬＥ１からＬＥ３と、ディスプレイに対面する装置１１０の素子１１１及びＲＧＢフォトダイオード１４４と、を重畳して表示している。なお、図では、ディスプレイは点線で例示されている。図７２Ａの例では、ディスプレイの発光領域ＬＥ１から発光領域ＬＥ３に対応する装置１１０の領域には、それぞれＲＧＢフォトダイオード１４４−１からＲＧＢフォトダイオード１４４−３を有する。また、発光領域ＬＥ１に対応する装置１１０の領域には、シンボル１を出力する素子１１１（数字１を囲む丸印）が配置される。素子１１１は、パターンコード出力導体とも呼ばれる。発光領域ＬＥ２に対応する装置１１０の領域には、右側にシンボル２、左側にシンボル５を出力する素子１１１（それぞれ、数字２、５を囲む丸印）が配置される。発光領域ＬＥ３に対応する装置１１０の領域には、右側にシンボル３、左側にシンボル４を出力する素子１１１（それぞれ、数字３、４を囲む丸印）が配置される。なお、ＲＧＢフォトダイオード１４４−１から１４４−３は、図７２Ｂに示されるように素子１１１に組み込まれてもよい。なお、ＲＧＢフォトダイオード１４４−１から１４４−３を総称して、ＲＧＢフォトダイオード１４４という。ただし、図７２Ａの構成は例示であり、素子１１１とＲＧＢフォトダイオード１４４の位置関係が図７２Ａに限定されるわけではない。
図７２Ｃは、情報機器２００のディスプレイの発光による、装置１１０のＲＧＢフォトダイオードのＯＮ／ＯＦＦ状態を模式的に例示する図である。図７２Ｃの例では、ＲＧＢフォトダイオード１４４は、左から赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の順に配置されるフォトダイオードにより構成される。各色のフォトダイオードは、対応する光の発光を検知した場合にはＯＮとし、図中では白色で示される。また、各色のフォトダイオードは、対応する光の発光を検知しない場合ＯＦＦとし、図中では黒色で示される。図で各光コードに対応するＲＧＢフォトダイオード１４４のＯＮ／ＯＦＦ状態の組み合わせをパターンと呼ぶ。各パターンには、通し番号０から８が付与されている。また、図７２Ｃでは、例えば、各通し番号のパターンは時間軸上に所定間隔で出力される。
図７２Ｃには、ＲＧＢフォトダイオード１４４で検知される光コードが例示される。各パターンでは、情報機器２００のディスプレイの発光領域ＬＥ１から発光領域ＬＥ３に対応するＲＧＢフォトダイオード１４４−１からＲＧＢフォトダイオード１４４−３の出力が上から順に並ぶ。０番目のパターン（通し番号０）では、各ＲＧＢフォトダイオード１４４の出力はすべてＯＦＦである。なお、以下の説明において、ｎ番目（通し番号ｎ）のパターンはパターンｎと呼ばれる。また、図７２Ｃでは、ＲＧＢフォトダイオード１４４−１からＲＧＢフォトダイオード１４４−３のそれぞれにおいて、ＲＧＢがＯＮとなる組み合わせに対して、色コードが明示されている。図では、色コードは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の他、黒（ＢＫ）、白（Ｗ）、黄（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）の８色彩つまり３bitを表現できる。これは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）がそれぞれ2階調とした結果である。ただし、本明細書において、色コードとは、色相の他、明度、階調等で表現できるデジタル情報をいう。赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）をそれぞれ４階調にすると、1回の発光で６bitを表現できる。
ＲＧＢフォトダイオード１４４−１の役割は、以下の通りである。ＲＧＢフォトダイオード１４４−１の赤（Ｒ）用のフォトダイオードと緑（Ｇ）の用フォトダイオードは、データブロックの区切り、及び、同期のための光信号を受光する。一方、ＲＧＢフォトダイオード１４４−１の青（Ｂ）用のフォトダイオードはパリティチェックのための光信号を受光する。パターン１において、ディスプレイの発光領域ＬＥ１が 黄（Ｙ）（ＲとＧのみ発光）または白（Ｗ）（Ｒ、Ｇ、Ｂ全て発光）を発光するときのパターンは、パターン１から８において完全にユニークである。黄（Ｙ）、白（Ｗ）成分は、少なくとも、ＲおよびＧのフォトダイオードの両方によって検知される。したがって、ディスプレイの発光領域ＬＥ１が、黄（Ｙ）（ＲとＧのみ発光）または白（Ｗ）（Ｒ、Ｇ、Ｂ全て発光）を発光するときのパターンによって区切り部分が定義される。この区切り部分は、１連の光コードの組み合わせが定義されるデータブロックの区切りを示す。すなわち、パターン１からパターン８では、独立した区切りパターンは存在せず、区切りパターン部分と情報パターン部分とが組み合わせられている。すなわち、ＲＧＢフォトダイオード１４４−１の赤（Ｒ）用のフォトダイオードと緑（Ｇ）の用フォトダイオードが区切りパターン部分を受光する。また、ＲＧＢフォトダイオード１４４−２、１４４−２が情報パターン部分を受光する。
一方、ＲＧＢフォトダイオード１４４−２、１４４−３の役割は、以下の通りである。パターン２〜９では、発光領域ＬＥ２、ＬＥ３が光コードを定義する情報パターンの発光時間間隔に同期して発光する。すなわち、発光領域ＬＥ１は、ＲＧＢフォトダイオード１４４−１の赤（Ｒ）用ダイオードと、緑（Ｇ）用ダイオードを交互にＯＮにする。ただし、パリティチェック用の青（Ｂ）用ダイオードをＯＮにするか、ＯＦＦにするかによって、発光領域ＬＥ１の発光色は以下のようになる。パリティチェック用の青（Ｂ）成分がＯＮのときには、発光領域ＬＥ１の発光では、マゼンタ（Ｍ）（Ｒ＋ＢがＯＮ）と、シアン（Ｃ）（Ｇ＋ＢがＯＮ）とが交互に発光する。一方、パリティチェック用の青（Ｂ）成分がＯＮのときには、発光領域ＬＥ１の発光では、赤（Ｒ）と緑（Ｇ）とが交互に発光する。
ディスプレイの発光領域ＬＥ１が上記のように発光することにより、ＲＧＢフォトダイオード１４４−１から１４４−３が適正に時間毎に発光される情報パターンを検知し、装置１１０は、光コードを認識できる。発光領域ＬＥ２、ＬＥ３で発光される情報パターンのパリティチェックとして、発光領域ＬＥ１で発光される青（Ｂ）成分が、青（Ｂ）用のフォトダイオードで検知される。本実施形態では、パリティチェックは、偶数パリティでも奇数パリティでもよい。また、パリティチェックは、同期のための光信号を含めたパリティとしてもよいし、同期のための光信号を含めないで情報コードを定義する光信号だけのパリティとしてもよい。したがって、例えば、偶数パリティの場合で情報コードだけでパリティを生成する場合には、情報コードの各発光成分のＯＮの数が奇数であれば、ディスプレイの発光領域ＬＥ１は青（Ｂ）成分を含む発光をする。なお、すでに、図７２Ｂで説明したように、素子１１１に受光素子であるフォトダイオードを組み込んでもよい。
情報パターンを形成する光成分は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３成分あり、各光成分をフォトダイオード１４４が検知するかどうかのＯＮ／ＯＦＦで１ｂｉｔを有する。各発行領域は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３成分からなる情報パターンにより３ｂｉｔを検知し、２つの発光領域では、６ｂｉｔを検知できる。従って、パターン光コードを定義できる。これを電子決済などに用いるためには、１２８ｂｉｔ以上の光コードが認識されることになる。現行のスマートフォンでは、１／６０ｓの時間間隔で発光できることから、安全率を考慮し、１／３０ｓ時間間隔で発光して、１秒間に３０個のパターンを認識できる。これにより、データブロックの区切りパターンで１個を含む情報パターンが２２個で６ｂｉｔ×２２＝１３２ｂｉｔの光コードを約０．７〜０．８秒程度の間に出力・認識できる。情報パターンの出力数をカード側で認識している場合には、カード型装置１１０は、データブロックの区切りの前後において、情報パターンの出力数分のパターンを取得することで光コードを復号することができる。すなわち、カード型装置１１０は、データブロックの区切りパターンから次の区切りパターンまでの間のすべての情報パターンを取得しなくてもよい。カード型装置１１０は、例えば、開始を示す区切りパターンから次の区切りパターンまでの第１のデータブロック中で一部の情報パターンを取得し、さらにその次の区切りパターンまでの第２のデータブロック中で残りの情報パターンを取得する場合に、第２のデータブロック中では、不足している情報パターンが取得できた段階で復号を終了すればよい。このような手順により、カード型装置１１０は復号時間を短縮することができる。
図７２Ｄは、光コードの発光領域の変形例を例示する図である。図７２Ｄの例では、５か所の発光領域ＬＥ１１から発光領域ＬＥ１５が設けられる。各発行領域ＬＥ１１から発光領域ＬＥ１５は、それぞれＲＧＢフォトダイオード１４４−１１からＲＧＢフォトダイオード１４４−１５を有する。１個の情報パターンで１２ｂｉｔを有し、データブロックの区切りパターン１個を含む情報パターンが１１個で１２ｂｉｔ×１１＝１３２ｂｉｔの光コードを約０．４４秒間に出力・認識できる。
［処理の流れ］
図７２Ｅは、情報機器２００が装置１１０のＲＧＢフォトダイオード１４４の位置を特定して光コードを発光する処理例のフローチャートである。この処理例では、情報機器２００は、装置１１０に対して通信開始要求を送信する（ＯＰ７０）。通信開始要求は、例えば、図７２ＨのパターンＢで示した、通し番号０の黒（ＢＫ、未発光）と、通し番号１の白（Ｗ）の組み合わせである。黒（ＢＫ）と白（Ｗ）の組合わせでは、すべてのＲＧＢフォトダイオード１４４が同一色で受光するため、情報機器２００は、ダイオードの領域を特定する必要がない。すると、装置１１０は、例えば、実施形態１のＳＷ１５のＯＮ／ＯＦＦ状態を変更することにより、素子１１１における物理量変化を情報機器２００のタッチパネルに検出させる。すると、情報機器２００のタッチパネルは、物理量変化を検出した位置から、素子１１１の配置位置を特定する（ＯＰ７１）。次に、情報機器２００は、各素子１１１の配置位置から特定されるＲＧＢフォトダイオード１４４の位置にＲＧＢのパターンを出力する（ＯＰ７２）。なお、図では省略されているが、ＯＰ７２において、データ送信に必要な複数のデータブロックが出力されるようにしてもよい。
そして、情報機器２００は、ＲＧＢのパターンによる出力（通信）が完了したか否かを判定する（ＯＰ７３）。パターン出力（通信）の完了とは、例えば、情報機器２００から装置１１０へ送信すべき一連のデータ送信の完了をいう。情報機器２００は、一連のデータ送信完了まで、ＯＰ７２の処理を繰り返す。そして、一連のデータ送信が完了すると、情報機器２００は、エラーの有無を判定する（ＯＰ７４）。エラー有りの場合とは、例えば、機器１１０から、素子１１１を通じて、完了応答が受信できない場合をいう。また、エラーありの場合とは、例えば、機器１１０から、素子１１１を通じて、通信エラー発生が通知された場合をいう。エラーありの場合、情報機器２００は、ＯＰ７２に戻り、所定のリトライ回数に達するまで、ＲＧＢのパターンの出力を再実行する。そして、エラーなしの場合に、情報機器２００は、処理を終了する。
なお、図７２Ｅでは、情報機器２００から装置１１０に対して、ＲＧＢのパターンによる出力（通信）を開始した。しかし、本発明の実施はこのような手順に限定される訳ではない。例えば、情報機器２００のタッチパネルが装置１１０からの素子１１１を通じた物理量変化を検知することで、出力（通信）を開始してもよい。情報機器２００が先に素子１１１を通じたパターンコードを検知する場合には、情報機器２００は、素子１１１の配置およびＲＧＢフォトダイオード１４４を認識できる。したがって、図７２Ｆのように、黒（ＢＫ）と白（Ｗ）の組み合わせのように、すべてのＲＧＢフォトダイオード１４４に同一色で発光しなくもよい。したがって、情報機器２００は、例えば、図７２Ｇのように、通し番号０〜２で検知されたＲＧＢの組の系列（通し番号０で黒色（ＢＫ）、通し番号１で白色（Ｗ）、通し番号２で赤色（Ｒ））等によって、装置１１０に対する情報コードの出力開始を要求できる。
図７２Ｆは装置１１０がＲＧＢフォトダイオード１４４ごとに情報機器２００からの光コードを受光する処理例のフローチャートである。この処理では、装置１１０は、情報機器２００からの通信開始要求を検出する（ＯＰ８０）。送信開始要求は、例えば、情報機器２００のディスプレイの全面において、領域を限定することなく発せされる光量の変化によって、装置１１０の複数のＲＧＢフォトダイオード１４４に受光される。装置１１０は、いずれかのＲＧＢフォトダイオード１４４が送信開始要求を検出すると、素子１１１からパターンコードを出力する（ＯＰ８１）。そして、装置１１０は、ＲＧＢフォトダイオード１４４による受光待ちとなる（ＯＰ８２）。装置１１０は、受光したＲＧＢパターンから情報機器２００の送信データを復号する（ＯＰ８３）。そして、装置１１０はＲＧＢのパターンによる通信が完了したか否かを判定する（ＯＰ８４）。ＲＧＢのパターンによる通信の完了とは、例えば、情報機器２００から装置１１０へ送信すべき一連のデータ送信の完了をいう。送信完了時、情報機器２００は、例えば、送信完了を装置１１０にＲＧＢのパターンにより通知する。なお、情報機器２００は、一連のデータ送信完了まで、ＲＧＢのパターンによる送信を繰り返す。そして、一連のデータ送信が完了すると、情報機器２００は、エラーの有無を判定する（ＯＰ８５）。エラー有りの場合とは、例えば、例えば、機器１１０において、パリティチェック等でエラーが検出された場合をいう。エラーありの場合、機器１１０は、ＯＰ８２に戻り、所定のリトライ回数に達するまで、ＲＧＢのパターンの受光と復号を繰り返す。そして、エラーなしの場合に、機器１１０は、処理を終了する。
なお、図７２Ｆでは、情報機器２００から装置１１０に対して、ＲＧＢのパターンによる通信を開始した。しかし、本発明の実施はこのような手順に限定される訳ではない。例えば、装置１１０が情報機器２００のタッチパネルに対して素子１１１を通じた物理量変化を検知させることで、出力通信を開始してもよい。
［パターンコードおよび光コードの他の例］
図７２Ｇから図７２Ｋは、パターンコードを出力し、光コードを受信するカード型装置の他の仕様を説明する。
図７２Ｇは、パターンコードの出力例を示す図である。なお、パターンの区切りを点線で示している。図７２Ｇの例では、６個の導体（素子）１１１のうち、中央にシンボル６を出力する素子１１１（数字６を囲む丸印）が配置される。シンボル６を出力する素子１１１の上側に、シンボル１を出力する素子１１１（数字１を囲む丸印）が配置される。シンボル６を出力する素子１１１の右上、右下、左下、左上には、それぞれシンボル２から４を出力する素子１１１（それぞれ、数字２から４を囲む丸印）が配置される。また、各シンボルの下側にには、それぞれフォトダイオードWPD1〜WPD6が配置される。各素子１１１は、略円形の端面の直径を７ｍｍとした場合、各素子１１１の中心間の距離は１２ｍｍ程度あるが、最新の機種では１０mm程度あれば、スマートフォンは各素子１１１から出力されるパターンを確実に認識することができる。略円形の端面の直径は、さらに小さくできるが、隣り合う素子間の距離は4mm程度以上離すことが望ましい。
現行のスマートフォンでは、５個のマルチタッチのみ認識可能である。そこで、ここでは、５個のマルチタッチ可能なタッチパネルへの素子１１１による出力を例示する。なお、図７２Ｇにおいて、各素子１１１のＯＮは黒色、ＯＦＦは白色で示される。ここでは、ＯＮの素子１１１とＯＦＦの素子１１１の組み合わせをパターンと呼ぶ。また、図では、各パターンに０から９の通し番号が付与されている。初期状態であるパターン０は、各素子１１１がいずれもＯＦＦの状態となっている。各素子１１１は、パターン１からパターン９の順にＯＮ／ＯＦＦが切り替えられ、パターンコードを出力する。
パターン１は、パターン０と区別されるように、シンボル６がＯＮの状態となっている。パターン１およびパターン２は、データブロックの区切りとして、連続してシンボル１をＯＦＦの状態とする。パターン１のシンボル２からシンボル５は、パターン２と判別可能にするため、パターン２とＯＮ／ＯＦＦを逆転させて出力する。パターン２のシンボル２からシンボル５は、情報パターン３から９の対応するシンボルのパリティチェックｂｉｔとして、ＯＮ／ＯＦＦの状態に設定される。情報パターン３から９の出力は、パターン出力の間隔を認識するために、シンボル１のＯＮ／ＯＦＦを繰り返す。シンボル１は、情報パターン３においてＯＮとし、情報パターン９においてもＯＮで終了するようにする。すなわち、シンボル１は、ＯＮとなるパターンが２回連続しないようにする。
シンボル１がＯＮとなるパターン３、５、７、９において、各パターンによる情報は、シンボル２からシンボル６の５個から０〜４個を選択する組み合わせにより定義される。従って、定義可能な情報量は、５Ｃ４＋５Ｃ３＋５Ｃ２＋５Ｃ１＋１＝３１（４．９５ｂｉｔ）となる。一方、シンボル１がＯＦＦとなるパターン４、６、８において、各パターンによる情報は、シンボル２からシンボル６の５個から０〜５個を選択する組み合わせにより定義される。従って、定義可能な情報量は、５Ｃ５＋５Ｃ４＋５Ｃ３＋５Ｃ２＋５Ｃ１＋１＝３２（５ｂｉｔ）となる。
パターン９が出力された後、区切りパターンであるパターン１およびパターン２が出力され、情報パターン３から９が出力される。
図７２Ｈは、図７２Ｇの素子１１１の配列を有する装置１１０の受光面の構成の一例を示す模式図である。なお、図７２Ｈでは、発光領域ＬＥ１からＬＥ６がディスプレイの領域であることを明示するため、破線で仮想的にディスプレイを描いている。装置１１０の受光面は、６個の素子１１１（図にはそれぞれ丸印に、シンボルを例示する数字１から６のラベルを付与して例示した）と、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６と、ソーラーパネルである光電変換素子配列ＳＣＰ１とを有する。素子１１１の配置は、図７２Ｇで例示したものと同様である。
フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６は、それぞれ、情報機器２００のディスプレイの光コード発光領域ＬＥ１からＬＥ６に対応する破線で囲まれた位置に配置される。この例では、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６は、フィルターを設けずに、情報機器２００のディスプレイからの光をそのまま受光する。このような構成によって、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６は、ディスプレイから受光する光に対して光電変換により十分な感度で電流（または所定の抵抗に対する端子電圧）を発生し、光信号から情報（光コード）を入力できる。したがって、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６については、特に波長の制限を設けない。フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６は、例えば、白色光を受光可能である。なお、装置１１０は、厚さが１ｍｍ未満の薄型のカード形状である。一方、ディスプレイは、発光領域ＬＥ１からＬＥ６がそれぞれ独立した光量で発光し、対応するフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６に受光させる。このような構成によって、波長を制限しないで、ディスプレイの発光領域を区切ることで、ディスプレイから装置１１０に複数チャンネルの情報入力が可能となる。
図７２Ｉは、フォトダイオードに入力される光コードを例示する。この図では、受光信号サンプルに例示するように、発光領域ＬＥ１からＬＥ６がそれぞれ独立した光量で受光するダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６それぞれの受光素子（フォトダイオードＷＰＤ１からＥＰＤ６）を２行３列で例示する。そして、２行３列のうち、上側の行は、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ３の３つの受光素子を例示する。また、２行３列のうち、下側の行は、フォトダイオードＷＰＤ４からＷＰＤ６の３つの受光素子を例示する。
この図では、白色で塗りつぶされた矩形領域は、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６にそれぞれ含まれる３個の受光素子がＯＮ、つまり受光中であることを示す。一方、黒で塗りつぶされた面取りされた矩形領域はフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６にそれぞれ含まれる３個の受光素子がＯＦＦ、つまり受光中でないことを示す。この図においても、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６にそれぞれ含まれる受光素子のＯＮとＯＦＦとの組み合わせによって光コードが例示される。また、各光コードには、通し番号１から９が付されている。
この光コードでは、データブロックの区切りとして、ディスプレイの発光領域ＬＥ１で白色光を２回連続して発光する。データブロックに区切られた一連の光コードを情報コードという。なお、静電容量コードも、情報コードと呼ぶ場合がある。したがって、この光コードでは、初期状態の発光については、ディスプレイの光コードの発光領域ＬＥ１が発光しなければ、発光領域ＬＥ２からＬＥ６は、どのような色で発光してもよいし、発光しなくてもよい。また、この光コードでは、ディスプレイの光コード発光領域ＬＥ１は、通し番号２から９のパターンで白色光を交互に発光することで、受光する装置１１０に発光側との同期を取らせている。すなわち、ディスプレイの光コード発光領域ＬＥ１は通し番号２から９のパターンで白色光を交互に発光する。さらに、ディスプレイの光コード発光領域ＬＥ２は、パリティチェックに使用される。したがって、ディスプレイの光コードの他の発光領域ＬＥ３からＬＥ６は、合わせて１回の発光で４ビットの伝達（出力）が可能である。また、フォトダイオードＷＰＤ３からＷＰＤ６は、両方合わせてディスプレイの対応領域から、１回の受光で４ビットの受信（入力）が可能である。以下、フォトダイオードＷＰＤ３からＷＰＤ６は、情報コードダイオードと呼ばれる。なお、パリティチェックでエラーとなった場合には、装置１１０は、素子１１１により、再発光の指示を情報機器２００のタッチパネルに入力すればよい。
パターン１からパターン９で光コード発光時間間隔を１／３０ｓとすると、情報機器２００のディスプレイと装置１１０との間で授受される情報量は、３００ｍｓで４ｂｉｔ×９＝３６ｂｉｔとなる。光コード発光時間隔を１／６０ｓに設定できれば、 授受される情報量は５５０ｍｓで４ｂｉｔ×３３＝１３２ｂｉｔ となり、情報機器２００のディスプレイと装置１１０とは、金融決済に必要な１２８ｂｉｔを授受できる。なお、ディスプレイが３２パターン目の発光領域ＬＥ１のＲ成分も含めて３回連続０Ｎとして区切りを出力すれば、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６は、５３３ｍｓで４ｂｉｔ×３２＝１２８ｂｉｔ（２４０ビット／秒）程度の伝送レートで光コードを認識できる。図７２Ｉに例示した仕様では、光コードの授受に白色光を使用する場合、装置１１０は、白色の明るさを多段階で認識してもよい。例えば、１個のダイオードが４階調から１６階調程度まで認識可能であるので、1回の発光で８ｂｉｔから１６ｂｉｔの光コードを出力でき、上記伝送レートは４８０〜９６０ビット／秒となる。
図７２Ｊは、装置１１０の裏面の構成要素の他の配置例と、この配置例によって出力されるパターンコードの例である。図では、素子１１１を７個含むパターンコード出力装置１３１と、情報入力装置１３２（光センサ１３０）とが例示されている。また、パターンコード出力装置１３１の各素子１１１は、それぞれシンボル１から７を例示する数字を囲む丸印で例示さている。パターンコード出力装置１３１において、すべての隣り合う素子１１１間の距離は同一である。このような構成では、装置１１０が情報機器２００に作用する静電容量（電界強度）等の物理量のＯＮ／ＯＦＦを電気的に制御する場合、静電容量がタッチパネルに作用する程度（あるいは電界強度）がいずれの素子１１１でも安定する。また、タッチパネルは素子１１１の中心位置を正確に認識できる。
また、パターンコードの各パターンには、０から１０の通し番号が付されている。実施形態８等と同様、通し番号ｎのパターンをパターンｎと呼ぶ。また、各パターンにおいて、黒丸はシンボルのＯＮ、白丸はシンボルのＯＦＦを示す。ＯＮとＯＦＦは、実施形態１で説明したように、ＳＷ１５のＯＮとＯＦＦに対応する。また、ここでも、情報機器２００が現行のスマートフォンと同様、５個のマルチタッチしか認識できない場合を想定する。
パターン１では、装置１１０は、シンボル１から５をＯＮにすることにより、タッチパネルにパターンコード出力装置１３１における素子１１１の配置の向きを認識させる。すなわち、タッチパネルは、パターン１でシンボル１から５のＯＮを検出することで、素子１１１の配置の向きを認識する。その認識の結果、情報機器２００は、認識したシンボル１から５に対応する素子１１１の位置関係からシンボル６、７に対応する素子１１１の位置も正確に推定できる。
パターン２では、でシンボル１、２をＯＦＦし、その後、パターン３からパターン１０でシンボル１、シンボル２が交互にＯＮとＯＦＦとを繰り返す。パターン１から１０が終了したら、再びパターン１から１０を繰り返す。このような出力パターンはユニークであり、データブロックの区切りを認識できる。
パターン３からパターン１０でシンボル１とシンボル２が交互にＯＮとＯＦＦとを繰り返すことにより、タッチパネルは変化するシンボル３からシンボル７の情報パターンと同期する同期信号を認識し、正確に、装置１１０から出力されるパターンを認識できる。さらに、常に、シンボル１と２の位置情報を認識できるため、タッチパネル上で実施形態０のスタンプ、実施形態１から８の装置１１０等が滑動・回転しても、タッチパネルを有する情報機器２００は、情報パターン（シンボル１から７）を出力する素子１１１の位置の変化を容易に推定でき、正確にパターンコードを認識できる。情報パターンの情報量は、シンボル３からシンボル７の5個から0〜4個を選択する組み合わせとなる。1回の出力で、5Ｃ4+5Ｃ3+5Ｃ2+5Ｃ1+1=31（4.95bit)を定義できる。なお、パターン３からパターン１０の情報パターンに対するパリティチェックビットとして、パターン２のシンボル３からシンボル７を用いてもよい。
以上のシンボル１からシンボル７の組み合わせによるパターン１からパターン１０のデータブロックで、シンボル出力時間間隔を５０ｍｓとすると５００ｍｓで４．９５ｂｉｔ×８＝３９．６ｂｉｔの情報量が授受される。電子機器２００が現行のスマートフォンの高速のタッチパネルと同等である場合、電子機器２００認識時間間隔は１２ｍｓと仮定できる。ただし、ここでは、素子１１１からのシンボル１からシンボル７の認識の安全率を３倍とし、シンボル出力時間間隔を３６ｍｓとして設計すると、１秒で、導体認識の安全率を２倍とし、素子出力時間間隔を２４ｍｓに設定できれば６７２ｍｓで、 ４．９５ｂｉｔ×２６＝１２８．７ｂｉｔの情報量を定義できる。いずれにしても、０．６秒から１秒程度の期間で、金融決済に必要な１２８ｂｉｔを出力できる。
図７２Ｋは、素子１１１と情報入力装置１３２（光センサ１３０）に含まれるフォトダイオードの他の構成を例示する図である。図のように、フォトダイオードと素子１１１とを同心円状に構成してもよい。例えば、装置１１０裏面上で、円環状の領域（筒状領域）にフォトダイオードの受光部を形成し、内部の円形（円筒内部の円柱状領域）に導体の素子１１１を形成してもよい。また、逆に、装置１１０裏面上で、円環状の領域（筒状領域）に導体の素子１１１を形成し、内部の円形（円筒内部の円柱状領域）にフォトダイオードの受光部を形成してもよい。
なお、スマートフォン等の情報機器２００のタッチパネルが導体である素子１１１による物理量（静電容量、電界強度等）を認識する際に、隣り合う導体中心間の距離や、隣り合う導体端部間の距離に制限がある場合がある。しかし、導体の大きさについては、所定の静電容量による作用、あるいは電界強度の発生があれば問題ない。したがって、電子機器２００のタッチパネルが素子１１１からの物理量を認識できる程度に、導体の大きさを小さくしてもよい。ただし、いずれにしても、情報機器２００で実行されるアプリケーションプログラムが様々な制限を設定して場合は、その限りではない。
図７２Ｌは、装置１１０の裏面の構成要素の他の配置例と、この配置例によって出力されるパターンコードの例である。この配置は、例えば、実施形態０で説明したスタンプ型のコード発生装置１、実施形態１から８出説明した装置１１０に適用できる。図では、素子１１１を６個含むパターンコード出力装置１３１と、情報入力装置１３２（光センサ）とが例示されている。また、パターンコード出力装置１３１の各素子１１１は、それぞれシンボル１から６を例示する数字を囲む丸印で例示されている。図７２Ｊと同様、パターンコード出力装置１３１において、すべての隣り合う素子１１１間の距離は同一である。
また、パターンコードの各パターンには、０から１０の通し番号が付されている。また、各パターンにおいて、黒丸はシンボルのＯＮ、白丸はシンボルのＯＦＦを示す。パターン１では、コード発生装置１、装置１１０は、シンボル１から５をONにすることにより、タッチパネルにパターンコード出力装置１３１における素子１１１の配置の向きを認識させる。すなわち、タッチパネルは、パターン１でシンボル１から５のONを検出することで、素子１１１の配置の向きを認識する。その認識の結果、情報機器２００は、認識したシンボル１から５に対応する素子１１１の位置関係からシンボル６に対応する素子１１１の位置も正確に推定できる。
パターン２からパターン１０でシンボル１、シンボル２が交互にＯＮとＯＦＦとを繰り返す。このシンボルの繰り返しにより、タッチパネルは変化するシンボル３からシンボル７の情報パターンと同期する同期信号を認識し、正確に、装置１１０から出力されるパターンを認識できる。さらに、常に、シンボル１と２の位置情報を認識できるため、タッチパネル上で実施形態０のスタンプ型のコード発生装置１、実施形態１から８の装置１１０等が滑動・回転しても、タッチパネルを有する情報機器２００は、情報パターン（シンボル１から６）を出力する素子１１１の位置の変化を容易に推定でき、正確にパターンコードを認識できる。
以上のシンボル１からシンボル６の組み合わせによるパターン１からパターン１０のデータブロックで、シンボル出力時間間隔を５０ｍｓとすると５００ｍｓで４ｂｉｔ×８＝３２ｂｉｔの情報量が授受される。最近の機種のスマートフォンは１２ｍｓの間隔でタッチを認識できることから、安全率を考慮して、スタンプ型のコード発生装置１が３２ｍｓ毎にパターンコードを出力すれば、最短で３２０ｍｓでパターンコード３２ｂｉｔが授受される。なお、コード発生装置１、装置１１０がドットコードを読み取り可能な情報読取装置を有する場合には、情報読取装置で読み取ったドットコードをそのまま、パターンコード出力装置１３１からタッチパネルに出力してもよい。
＜＜特殊パターンコード仕様＞＞
図７２Ｍに、実施形態０で説明したスタンプ型のコード発生装置１の底面、あるいは、実施形態１から８で説明した装置１１０の裏側の面（タッチパネルに接触する側）に設けられる前方ボタンと、後方ボタンを例示する。ユーザがスタンプ型のコード発生装置１の上側の前方と後方、装置１１０の表面の前方と後方を押下すると、コード発生装置１の底面、装置１１０の裏面のボタンがＯＮになる。前方ボタンと後方ボタンは、コード発生装置１、あるいは、装置１１０における割り込み操作に使用される。割り込み操作では、コード発生装置１、あるいは、装置１１０から、情報機器２００のタッチパネルに特殊パターンと呼ばれるパターンを出力することで、情報機器２００上のパターンコード処理プログラムに特殊パターンを認識させ、いわゆる割り込み処理を実行させることができる。ここで、特殊パターンとは、パターンコード出力装置１３１から出力される、いわば予約パターンであり、図７２Ｌに例示したデータブロックのパターンとは明確に区別できるパターンである。
コード発生装置１、あるいは、装置１１０に応答するアプリケーションプログラムを実行する情報機器２００は、事前に特殊パターンを記憶しておき、コード発生装置１、あるいは、装置１１０から特殊パターンを受け付けた際に、他の処理より優先してコンテンツの一時停止・再生やポイント・スタンプの再発行を制御する。情報機器２００は、コード発生装置１、あるいは、装置１１０が情報機器２００のタッチパネルから離反しても、特殊パターンの記憶を維持しておく。
また、例えば、コード発生装置１、あるいは、装置１１０は、ドットコード読取装置でドットコードを読み取ることで、特殊パターンを記憶する。そして、コード発生装置１、あるいは、装置１１０は、前方ボタン、あるいは、後方ボタンがごとに、対応するパターンコードを出力する。コード発生装置１、あるいは、装置１１０は、新たに、ドットコード読取装置で特殊パターンを読み取った際に、以前に記憶した特殊パターンをクリアする。
特殊パターンは底面の前方スイッチまたは後方スイッチがONになった際に出力される。図７２Ｎに、特殊パターンを例示する。特殊パターンは、図のように、前方ボタン短押し（例えば、１秒未満の押下）、後方ボタン短押し、前方ボタン長押し（例えば、１秒未以上の押下）、後方ボタン長押し等のボタン操作にしたがって、パターンコード出力装置１３１から出力される。以下に、コード発生装置１、あるいは、装置１１０における前方ボタンと、後方ボタンによる操作仕様を例示する。
（１）前方ボタン短押し（１秒未満）
前方ボタンが１秒未満ＯＮになり、その後ＯＦＦになったら、パターンコード出力装置１３１は、シンボル１、２を２秒ＯＮで出力する（パターンＳＰＥＣ１）。このとき、パターンコード出力装置１３１は、以前の操作によるすでに実行中のシンボル出力を中止する。情報機器２００のアプリケーションプログラムは、パターンＳＰＥＣ１を検出すると、画面上のアイコン選択を受け付ける。但し、情報機器２００のアプリケーションプログラムは、誤認回避のため、例えば、同一の特殊パターンを連続して２回認識した場合に処理を行うようにすればよい。
（２）後方ボタン短押し（１秒未満）
後方ボタンが１秒未満ＯＮになり、その後ＯＦＦになったら、パターンコード出力装置１３１は、シンボル１、２、４を２秒出力する（ＳＰＥＣ２）。このとき、パターンコード出力装置１３１は、以前の操作によるすでに実行中のシンボル出力を中止する。情報機器２００のアプリケーションプログラムは、パターンＳＰＥＣ２を検出すると、映像再生等のコンテンツでは一時停止・再生を受けつける。また、情報機器２００のアプリケーションプログラムは、ポイントやスタンプの処理では、再発行を実行する。但し、情報機器２００のアプリケーションプログラムは、誤認回避のため、例えば、同一の特殊コードを連続して２回認識した場合に処理を行うようにすればよい。
（３）前方ボタン長押し（１秒以上）
前方ボタンが１秒以上ＯＮになったら、コード発生装置１、あるいは、装置１１０が離反し、前方ボタンがＯＦＦになるか、他のボタンが押されるまで、パターンコード出力装置１３１は、シンボル１、２、６を連続出力する（ＳＰＥＣ３）。情報機器２００のアプリケーションプログラムは、コード発生装置１、あるいは、装置１１０の移動・回転の際に使用に、この特殊パターンを認識する。但し、誤認回避のため、同一のパターンコードを連続して２回認識して処理を行う。一方、ユーザは、装置１１０をタッチパネル上で移動・回転等する場合には、前方ボタン長押し状態に維持する。情報機器２００のアプリケーションプログラムは、一旦他の特殊パターンを認識して、その後、ＳＰＥＣ３のパターンを２回認識すれば、そのままＳＰＥＣ３のパターンを認識する処理を継続する。これによって、情報機器２００のアプリケーションプログラムは、コード発生装置１、あるいは、装置１１０の移動・回転に追従する。
（４）後方ボタン長押し（１秒以上）
後方ボタンが１秒以上ＯＮになったら、パターンコード出力装置１３１は、シンボル１、２、４、６を２秒出力する（ＳＰＥＣ４）。他の操作が実施されれば、ＳＰＥＣ４の出力は中止される。情報機器２００のアプリケーションプログラムは、コンテンツを終了し、待機画面に戻る。但し、情報機器２００のアプリケーションプログラムは、誤認回避のため、同一の特殊コードを連続して2回認識して処理を行う。
ただし、以上のような情報コードの定義は例示であって、本発明の実施が情報コードの定義に限定される訳ではない。例えば、情報入力装置１３２が１チャンネルの場合には、図１０から図１３で例示されるペンタイプのコード発生装置のパターンコード（素子１１１からの物理量変化による情報列）を本実施形態１から８における光コード（光量変化基づくタッチパネル、ディスプレイ等からの装置１１０へに入力される情報コード）に流用してもよい。また、１チャンネルの場合には、イーサネット（登録商標）、無線ＬＡＮ等のフレームで規定さされるプリアンブル、フレーム開始識別等のビット列、あるいは、これらのビット列を簡略化したもの、時間軸方向に引き延ばしたもの等を本実施形態１から８における情報コードに流用してもよい。また、装置１１０は、実施形態１から実施形態８におけるシンボルの出力においても、実施形態０で述べたパターンコード発生装置１と同様、シンボルのＯＮ／ＯＦＦの時間間隔の長短を組合せてシンボルを形成してもよい（例えば、図１０〜図１２、図２６、図２７参照）。また、装置１１０は、シンボルの出力強度を複数段階に設定して、シンボル出力強度レベルに応じて、情報を出力するようにしてもよい（図１３参照）。さらに、情報機器２００は、装置１１０へのディスプレイの発光による光コードの授受において、装置１１０のシンボルによるパターンコードと同様、ＯＮ／ＯＦＦの時間間隔の長短を組合せて光コードを形成してもよい。また、情報機器２００は、光の強度を複数段階で発光することにより、光の強度レベルを組み合わせて光コードを形成してもよい。
＜物理量変化の変形＞
上記実施形態、実施形態１から実施形態８では、ＳＷ１５を介して、素子１１１と接触導体との間を接続することで、タッチパネルが検知可能な静電容量を大きくした。しかし、このような構成に代えて、素子１１１にパルス信号（または交流信号）を付与することにより、タッチパネルが検知する素子１１１の実効的な静電容量を大きくしてもよい。
図７２Ｏは、本変形例の装置１１０Ｙと装置１１０Ｙの物理量変化を検知するタッチパネルを例示する。図のように、タッチパネルは、接触検知部（透明電極）と交流信号源Ａと、検出回路とを有する。なお、交流信号源Ａは、交流信号（サイン波形）またはパルス信号の電圧を接触検知部に供給する。接触検知部（透明電極）は、交流電流源Ａにつながるものと、検出回路につながるものが対となったものを複数対有する。対となる接触検知部（透明電極）の間で、電気力線が発生する。すなわち、対となる接触検知部（透明電極）の間でコンデンサが形成される。すなわち、接触検知部（透明電極）は、いわゆる相互静電容量型のタッチパネルのセンサと類似の対象物検出動作を実行する。検出回路は、交流信号源Ａからの信号に対する接触検知部（透明電極）間のコンデンサに充電放電される電荷の量、あるいは、接触検知部（透明電極）間の電界強度により、接触検知部（透明電極）に接触または近接する導体、誘電体等の存在を検知する。
例えば、装置１１０Ｙがタッチパネルの接触検知部に近接または絶縁性フィルム等を介して接触すると、交流信号源Ａに接続される接触検知部の電気力線の一部が装置１１０Ｙの素子１１１に向かうことになる。その結果、対となる接触検知部（透明電極）の間の電気力線の数が減少し、電界強度が弱くなる。検出回路はこの電界強度の変化から、素子１１１が接触検知部に接近したこと、および接近した位置を検知する。
ところで、素子１１１の面積が小さい場合には、交流信号源Ａに接続される接触検知部からの電気力線を十分に受け入れることができない。つまり、素子１１１は、交流信号源Ａに接続される接触検知部との間で十分に大きな静電容量を生成できない。したがって、検出回路は、装置１１０Ｙの素子１１１の存在を検知できないことになる。このような対策として、実施形態１から実施形態８では、ＳＷ１５と接触導体１１４により人の指および人体を素子１１１に接続することで、素子１１１の見かけの静電容量を増加させた。
本変形例では、ＳＷ１５と接触導体１１４により人の指および人体を素子１１１に接続する代わりに、素子１１１に、交流信号源Ａと逆相の信号を素子１１１に付与する。図７２Ｏは、ある時点Ｔ１における接触検知部および素子１１１の電荷の状態を例示している。この時点Ｔ１において、交流信号源Ａに接続される接触検知部（＋の箇所）には正の電圧（正のパルス）が加わり、正の電荷が充電されていると仮定する。一方、素子１１１には、交流信号源と逆相の交流信号源Ｂが設けられている。したがって、この時点Ｔ１において、負の電圧（正のパルス）が加わり、負の電荷が充電されることになる。すると、素子１１１の面積が小さい場合であっても、負の電荷によって、逆相の交流信号源Ｂによる電圧がない場合と比較して、より多くの電気力線を交流信号源Ａに接続される接触検知部から引き寄せることができる。その結果、対となる接触検知部（透明電極）の間の電気力線の数が減少し、電界強度が弱くなる。したがって、逆相の交流信号源Ｂによる電圧により、素子１１１の面積が小さくなった場合でも、検出回路が素子１１１の存在を検知可能となる。
このような交流信号発生源Ｂを装置１１０Ｙに設け、素子１１１に交流信号を加えることで、上記実施の形態１から８よりも、さらに小さな面積、例えば、直径４ｍｍ、３ｍｍ、２ｍｍ、１ｍｍ、あるいは１ｍｍ未満の素子であっても、タッチパネルに静電容量の変化、すなわち、物理量変化に基づく素子１１１の存在および素子１１１の近接位置、あるいは絶縁フィルム（またはガラス等）を介した接触位置を検知させることができる。
図７２Ｐにタッチパネルの検出用の交流信号源Ａに対して、逆相の交流信号を発生する交流信号源Ｂの構成を例示する。交流信号源Ｂは、電気力線の変化（電界強度の変化）を検知する検出器と、検出器で検出された検出信号を増幅するアンプ ＡＭＰ１と、アンプ ＡＭＰ１の出力信号を基準電圧と比較するコンパレータと、コンパレータの出力を増幅するアンプ ＡＭＰ２とを有する。
検出器には、タッチパネルの交流信号源Ａに接続される接触検知部から電気力線が入る。電気力線の方向（正負）および電気力線の密度、すなわち、電界強度は、交流信号源Ａからの信号に応じて正負の値で変化する。ところで、検出器は、静電誘導の原理にしたがうものとすると、タッチパネルの交流信号源Ａに接続される接触検知部が正の場合に、検出器は負に帯電する。したがって、検出器には、タッチパネルの交流信号源Ａに接続される接触検知部に投入される交流信号と逆相の信号が発生する。
アンプ ＡＭＰ１は、反転増幅器であるとする。すると、アンプ ＡＭＰ１は、検出器の信号を反転して増幅し、コンパレータに入力する。したがって、コンパレータに入力される信号は、タッチパネルの交流信号源Ａに接続される接触検知部と同相の信号となる。
コンパレータは、アンプ ＡＭＰ１の出力電圧と基準電圧とを比較することで、正負のパルスを発生する。今、仮に、アンプ ＡＭＰ１からの出力信号が基準電圧を超える場合に、コンパレータは正の出力信号を発生するとする。また、アンプ ＡＭＰ２は、反転増幅器であるとする。すると、アンプ ＡＭＰ２は、コンパレータの出力を反転するので、素子１１１には、いずれも、検出器で検出された信号と逆相の信号が発生することになる。
以上のような回路構成によって、タッチパネルの交流信号源Ａ（パルス信号源）と逆相の信号を素子１１１に付与することができる。したがって、素子１１１の寸法が小さいものであっても、タッチパネルに検知させることができる。
なお、図７２Ｏ、図７２Ｐでは、相互静電容量タイプのタッチパネルについて、素子１１１に対する感度を向上させる構成例を示した。自己静電量タイプのタッチパネルについても、上記同様に、タッチパネルの検出用の交流信号源（あるいはパルス信号源）と逆相の信号を発生し、素子１１１に付与すればよい。自己静電量タイプのタッチパネルは、素子１１１との間で形成する静電容量によって素子１１１の位置を認識するため、逆相の信号を素子１１１に加えることで、上記と同様、タッチパネルの交流信号源Ａに接続される接触検知部（＋の箇所）の電荷と逆の電荷を素子１１１に送り込むことができ、実効的にタッチパネルの感度を上げることができる。図７２Ｐの構成により、素子１１１の面積を小さくしても、十分な感度でタッチパネルが検知する物理量変化、例えば、接触検知部間の電界強度の変化等を引き起こすことができる。その結果、検出回路は、接触検知部への導体、誘電体等の面積が実施形態１から実施形態８の素子１１１よりも小さい場合でも、導体、誘電体等の接近、接触等を検知できる。本装置１１０Ｙの構成は、実施形態１から実施形態８に適用してもよい。
＜実施形態９＞
図７３Ａから図７４により、実施形態９に係る画像読み取り装置１１０Ｊを説明する。画像読み取り装置１１０Ｊは単に装置１１０Ｊとも呼ばれる。本画像読み取り装置１１０Ｊは、カード型のパッケージの一方の面に、光電変換素子配列（いわゆる太陽電池）１１２と指紋センサ１１３を有し、他方の面に、画像センサ１６０を有する。ただし、指紋センサ１１３は必須の構成ではなく、設けなくてもよい。また、光電変換素子配列１１２の代わりに、薄型のボタン電池、フィルム型の電池を設けてもよい。カード型のパッケージは、例えば、厚みが５ｍｍ未満の薄型のプラスティック製の板材である。カード型のパッケージは、例えば、図５５、図５６、図５７、図６１Ａ、図６９Ａから図６９Ｃ、図７１Ａから図７１Ｃ、図７３Ａ，図７３Ｂ等と同様の外観である。
図７３Ａは、画像読み取り装置１１０Ｊの表側、つまり、画像センサ１６０が設けられる面の裏面の平面図である。図７３Ｂは、画像読み取り装置１１０Ｊの画像センサ１６０側の平面図である。図７４は、画像読み取り装置１１０Ｊのハードウェア構成を例示する図である。画像読み取り装置１１０Ｊは、ＣＰＵ１１６、メモリ１１７、画像センサ１６０、光電変換素子配列１１２およびコンデンサ１２３を備える。画像読み取り装置１１０ＪのＣＰＵ１１６は、は、メモリ１１７に実行可能に展開されたコンピュータプログラムを実行し、画像センサ１６０に接触または接近する媒体面から寸法０．５ｍｍ以下のドットを複数含むドットパターンの画像を取得し、取得した画像から情報を取得する。なお、指紋センサ１１３が十分な精度があれば、直径０．０５〜０．２ｍｍ程度のドットを認識することもできる。取得する情報は、例えば、媒体面の位置を示す座標、アプリケーションプログラムが処理するコード情報等である。ＣＰＵ１１６は、画像に対する処理を実行する処理部の一例である。
［画像センサ］
図７５は、画像センサ１６０の構成を例示する図である。図７５で下側は、画像センサ１６０の撮像面を見た平面図であり、上側は、平面図のＡ−Ａ間を切断した断面図である。また、図７６は、Ａ−Ａ間の断面図とともに、図７５において開口を含まないＢ−Ｂ間の断面図を例示する図である。
Ａ−Ａ間の断面図から明らかなように、画像センサ１６０は、半導体センサ配列１５２と、半導体センサ配列１５２の受光部を露出させる開口を有し、半導体センサ配列１５２に接触して形成される光反射層１５１と、半導体センサ配列１５２の受光部を露出させる開口を有し、光反射層１５１に接触して形成される導光層１５０と有する。光反射層１５１は、光反射板１５１と呼ぶこともできる。導光層１５０は導光板１５０と呼ぶこともできる。導光層１５０は、「導光媒体」の一例である。半導体センサ配列１５２は、「受光素子」の一例である。
半導体センサ配列１５２は、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサ、あるいは、ＣＣＤ（電荷結合素子）等である。半導体センサ配列１５２は、入射した光信号を電気信号に変換するダイオードの配列と、ダイオードの配列から画像の水平方向および垂直方向に電気信号を読み出す駆動回路と、を有する。なおダイオードに変えて、いわゆるフォトトランジスタを用いてもよい。また、駆動回路は、例えば、増幅器、Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ（Ａ／Ｄ）変換器等を含む。ダイオードの配列から読み出された画像の水平方向および垂直方向に電気信号は、例えば、デジタルデータに変換されてメモリに格納される。半導体センサ配列１５２と駆動回路は、一般的なＭＯＳプロセスによって形成される。
半導体センサ配列１５２は、図示しない絶縁性のカラーフィルタ層で被覆されるようにしてもよい。カラーフィルタ層は赤、緑、青の３色が１組となって配列される。カラーフィルタ層の表面側（ダイオードの配列に対する反対側）に、透明の保護膜またはレンズ層を形成してもよい。
光反射層１５１は、例えば、金属であり、それぞれのダイオードＰ／Ｎ接合部分およびその前面のカラーフィルタ層を露出させる開口を有する。半導体センサ配列１５２と駆動回路が形成されたのち、真空蒸着、スパッタ等の方法により形成し、フォトレジスト工程とエッチング工程とによって開口が形成される。
導光層１５０は、例えば、アクリル、ポリカーボネート、ガラス等である。なお、光反射層１５１と導光層１５０との接着部にポリイミド系材料を用いてもよい。
導光層１５０の側部には、発光ダイオードが設けられ、導光層１５０に光を照射する。導光層１５０に照射された光のうち、導光層１５０の上面（光反射層１５１側の面）と下面（撮像対象物側の面）とに、全反射の臨界角以上で入射した光は、全反射を繰り返しつつ、導光層１５０内に広がる。また、導光層１５０の上面（光反射層１５１側の面）と下面（撮像対象物側の面）とに、全反射の臨界角未満で入射した光は、導光層１５０の下面（撮像対象物側の面）から外部に放射される。一方、導光層１５０の上面（光反射層１５１側の面）には、光反射層１５１が形成されているため、入射した光は、入射角に依存せず、反射される。
なお、導光層１５０の上面（光反射層１５１側の面）と光反射層１５１との間に複数の溝状パターンであるシボを形成してもよい。シボを形成することによって、導光層１５０の上面（光反射層１５１側の面）に入射する光は、複数方向に拡散、あるいは散乱され、導光層１５０の下面（撮像対象物側の面）に導かれる。図７７に、導光層１５０の上面（光反射層１５１側の面）と光反射層１５１との間のシボを例示する。シボは、例えば、光反射層１５１に、フォトリソグラフィー工程と、エッチング工程とによって溝を形成し、当該に溝に、導光層１５０の材料を充填することで形成できる。
図７５から図７７の構成によれば、半導体センサ配列１５２に、光反射層１５１および導光層１５０を積層し、導光層１５０から撮像対象に光源の光を照射し、導光層１５０および光反射層１５１に設けた開口に撮像対象からの反射光を導くことできる。したがって、撮像対象の形状、特徴的な寸法が、半導体センサ（ダイオード）の配列間隔よりも十分に大きい場合には、撮像対象に画像センサを密着、接触、あるいは、近接した状態でも、撮像対象の画像を取得できる。例えば、半導体センサの配列間隔、すなわち，画素ピッチを１マイクロメートルとすれば、撮像対象表面で１０マイクロメートル程度の形状の画像を取得することは十分に可能である。
＜＜第１の変形例＞＞
図７８は、第１の変形例に係る画像センサ１６０Ａの構成を例示する図である。図７５から図７７では、導光層１５０によって、光源からの光を撮像対象に照射する画像センサ１６０の構成を例示した。しかし、例えば、導光層１５０に、光拡散材料を用いて、光を拡散させるようにしてもよい。例えば、導光層１５０に、微粒子（微粉体）を混入させたアクリル樹脂を用いればよい。このような光拡散層１５０Ａの光拡散特性は、基材となる樹脂と微粒子との屈折率差と、微粒子の粒子径に依存することが知られている。微粒子としては、サブミクロン〜数十ミクロンの球状微粒子ポリマ、セラミックス微粒子などが使用できる。
光拡散層１５０Ａに光源から光を入射することで、入射光は放射状に拡散する。光拡散層１５０Ａにより、効率よく、かつ、光量のムラを低減して、撮像対象に光を照射できる。その結果、図７８の画像センサ１６０Ａは、図７５から図７７よりも光量のムラの少ない画像を取得できる。
ただし、光拡散層１５０Ａを用いると、光拡散層１５０Ａから出射され、撮像対象で反射されていない直接光が開口からダイオード配列に進入し易くなる。このような直接光は、撮像対象で反射された反射光に対して、バックグランドのノイズとなる。そこで、本変形例では、図７８のように、開口内壁に、光反射材料の膜１５３を形成し、直接光の半導体センサ配列１５２への進入を低減する。
＜＜第２の変形例＞＞
図７９および図８０は、画像センサ１６０の第２の変形例である画像センサ１６０Ｂの構成を例示する。図７９は、本変形例の撮像面側（撮像対象に向く開口側）から見た平面図と、撮像面を下に配置した正面図を例示する。図８０は、図７９におけるＡ−Ａ間の断面図（開口を横断する平面で切断）、およびＢ−Ｂ間の断面図（開口を横断しない平面で切断）である。
図７９および図８０のように、本変形例の画像センサ１６０Ｂは、半導体センサ配列１５２と、それぞれの半導体センサの受光部を露出させる開口を有する光反射層１５１と、それぞれの半導体センサの受光部を露出させる開口を有する導光層１５０と、それぞれの半導体センサの受光部を露出させる開口を有する光拡散層１５０Ａと、導光層１５０に光を導入する光源と、を有する。また、上記光反射層１５１は、導光層と半導体センサ配列１５２との間に設けられ、導光層１５０から半導体センサ配列に臨界角未満で入射する直接光を反射する。一方、光拡散層１５０Ａは、導光層１５０から臨界角以上で導光層１５０と光拡散層１５０Ａとの界面に入射する光を導光するとともに、放射状に拡散する。また、半導体センサ配列１５２受光部前面、すなわち、撮像対象側の開口内壁面には、光反射材料の膜１５３が形成されている。半導体センサ配列１５２は、それぞれ入射する光信号に応じた電気信号を出力する画素センサの配列の一例である。
以上の構成によれば、光拡散層１５０Ａを通る光のうち、半導体センサ配列１５２に直接入射する直接光が低減される。すなわち、導光層１５０の上面（光反射層１５１側の面）には、光反射層１５１が形成されているため、入射した光は、入射角に依存せず、反射される。また、導光層１５０を通る光のうち、開口面に全反射の臨界角未満で入射した光は、開口内壁面に形成せれた光反射材料の膜１５３によって反射される。すなわち、開口に入射した光も、開口面法線との入射角に依存せず、反射される。光反射材料の膜１５３は、開口界面に入射する光を導光層内へ反射する光反射材料の一例である。
一方、導光層１５０の下面（撮像対象物側の面）に、全反射の臨界角未満で入射した光は、導光層１５０の下面（撮像対象物側の面）から光拡散層１５０Ａに入射し、放射状に拡散され，撮影対象に照射される。その結果、本変形例の画像センサ１６０Ｂは、導光層１５０によって透過率を低下させないで光源からの光を導くとともに、撮影対象にムラを低減して光を照射できる。したがって、本変形例の画像センサ１６０Ｂは、効率的に撮像対象から画像を取得できる。
＜＜第３の変形例＞＞
図８１は、第３の変形例に係る画像センサ１６０Ｃの構成を例示する図である。図８１は、図７８において、開口内壁に、光反射材料の膜１５３を形成する代わりに、光吸収材料の膜１５５を形成している。このような光吸収材料によって、光拡散材料から放射状に出射される光のうち、半導体センサ配列１５２に直接進入する直接光を低減できる。
画像センサ１６０および各変形例における画像センサ１６０Ａから１６０Ｃは、各実施形態１から８で使用される指紋センサ、2次元コード読み取り用の画像センサとして適用可能である。以上説明した実施形態の構成は、適宜組み合わせることができる。
＜実施形態１０＞
図８２から図８４を参照して、本発明の実施形態１０に係る画像センサ１６０Ｄを説明する。実施形態１０に係る画像センサ１６０Ｄは、実施形態１における指紋検出用画像センサ１１３Ａ（図６０）、実施形態５の変形例で説明したイメージセンサ、実施形態８の指紋センサ１１３、実施形態９の画像センサ１６０、指紋センサ１１３等、本実施の形態で例示した画像センサとして使用可能なセンサである。
図８２は、画像センサ１６０Ｄの撮像面から見た平面図であり、図８３は、図８２の「Ａ断面」の文字が付された矢印に沿って切断したときの断面図であり、図８４は、図８２の「Ｂ断面」の文字が付された矢印に沿って切断したときの断面図である。
画像センサ１６０Ｄは、半導体基板上にＣＭＯＳセンサ素子２５２を、所定間隔を空けて格子状に配置される。格子状に配置されたＣＭＯＳセンサ素子２５２は、それぞれ入射する光信号に応じた電気信号を出力する画素センサの配列の一例である。図８２の紙面側、図８３の紙面に対して下側は、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の受光部である。受光部に光が入射すると、ＣＭＯＳセンサ素子２５２が画素値となる電気信号を出力する。
なお、図８２は、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の配列の一部を例示する図である。したがって、図８２では、６×６のＣＭＯＳセンサ素子２５２の配列が例示されているが、画像センサ１６０Ｄが有するＣＭＯＳセンサ素子２５２の数が３６個ということではない。また、図８３、図８４で、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の紙面に向かって下側に、撮像対象の媒体面（撮像対象面ともいう）が置かれる。さらに、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の上面（撮像対象側と反対の面）に導光板２５０が設けられる。さらに、導光板２５０に隣接して、導光板２５０内に向けて光を照射する照射装置２０１が設けられている。照射装置２０１は、例えば、発光ダイオードである。また、照射装置２０１は、光源の一例である。図８２から図８４に例示する導光板２５０は、撮像対象面に光を照射する導光層の一例である。また、図８２から図８４に例示する導光板２５０は、画素センサの受光部の反対面側に設けられ、隣接する前記画素センサの間から光を前記撮像対象面に導入する導光層の一例である。
図８３のように、導光板２５０として、基材となる樹脂に微粒子（微粉体）を混入させた光拡散材料を用いてもよい。導光板２５０に拡散反射材料を使用する場合には、拡散反射材料の層を光反射材料の層と組み合わせて、拡散反射板２５６とするのが望ましい。例えば、光拡散材料を含む導光板２５０の上面（撮像対象側と反対の面）側には、光反射材料の層（あるいは膜、板）が設けられる。光反射材料層と光拡散材料層とを組み合わせた複合材料の基板を拡散反射板２５６ということにする。拡散反射板２５６は、撮像対象面方向に光を拡散反射する光拡散反射層の一例である。図８２では、光拡散効果を有する微粒子（微粉体）は、導光板２５０の上面側に混入されている。したがって、図８２では、最上層から、例えば、金属膜である光反射材料層、微粒子（微粉体）を混入させ樹脂である光拡散材料層、および微粒子（微粉体）の混入が少ない、または微粒子（微粉体）がない導光層２５０によって、導光路が形成される。ただし、導光板２５０全体に微粒子（微粉体）を混入させ、導光板２５０全体が光拡散材料層となるようにしてもよい。
照射装置２０１から発せられた光は、導光板２５０に入射し、その一部の光は、光拡散材料層で拡散される。また、光拡散材料層の上層に接合される金属層で、光は全反射される。全反射した光は拡散しながら、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の方向に進行する。したがって、導光板２５０に入射される光が拡散反射板２５６の作用によって、拡散反射して、撮像対象の媒体面に均一に照射される。このようにして、導光板２５０は、隣接するＣＭＯＳセンサ素子２５２間の基板余白領域を通して、所定の波長を有する光を媒体面に照射する。例えば、隣接するＣＭＯＳセンサ素子２５２間の基板余白領域は、光を透過する部材で形成する。また、余白領域には、エッチングによる間隙を形成してもよい。なお、上述のように、図８３では、最上層近傍にのみ微粒子（微粉体）が混入され、光拡散材料層となっている。しかし、導光板２５０の全体に、微粒子（微粉体）が混入させてもよい。例えば、導光板２５０が、拡散反射する乳白色のアクリル材料でもよい。
さらに、図８２から図８４に例示するように、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の層、およびＣＭＯＳセンサ素子２５２の層から下側（撮像対象の媒体面側）の層には、隣接するＣＭＯＳセンサ素子２５２間には、光反射板２５１が形成されている。光反射板２５１は、画素センサが形成される基板上の画素センサ境界から前記撮像対象面側に延伸して設けられる遮光部の一例である。
したがって、基本的には、図８３のＭ２矢印で示すように、C-２で例示されるＣＭＯＳセンサ素子２５２直下の撮影領域の媒体面で反射される光のみがC-2の素子に入射される。ただし、図８３のＭ１矢印で示すように、C-1で例示されるＣＭＯＳセンサ素子２５２直下の撮影領域の媒体面から反射される光が光反射板２５１で再反射して、C-1の素子に入射する場合がある。ただし、光反射板２５１での光の再反射は、撮像画像を平均的に明るくするものであり、画像認識に大きな影響は生じない。
図８３のように、ＣＭＯＳセンサ素子２５２は、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の直下近傍の領域、すなわちＣＭＯＳセンサ素子２５２の撮像面中心に対向する撮像対象の媒体面上の位置を中心とする矩形状領域の反射光を当該ＣＭＯＳセンサ素子２５２で受光し、撮像する。すなわち、配列されたＣＭＯＳセンサ素子２５２は、それぞれ媒体面に隙間なく設定される、対向する矩形状領域から反射光を受光し、画素として出力する。そのため、撮像する矩形状領域以外からの反射光が当該センサ素子に極力入射しないように、隣接するＣＭＯＳセンサ素子２５２間の境界に光反射板２５１を格子状に配置する。ＣＭＯＳセンサ素子２５２に対向する撮像対象の媒体面上の矩形状領域からの少なくとも一部の反射光が直上に配置された当該ＣＭＯＳセンサ素子２５２に入射する。なお、光反射板２５１で囲まれたＣＭＯＳセンサ素子２５２前面（撮像対象の媒体側）の空間は光を透過する保護膜の材料で充填されていてもよい。また、媒体面に接面する層には、所定の波長を有する光が通過する保護シートやプレートを配置してもよい。光反射板２５１の層は、画素センサのそれぞれに入射する光を、画素センサの受光部に対向する撮像対象面上で前記画素センサに対向する範囲に制限する遮光部の一例である。
図８２から図８４で例示した画像センサ１６０Ｄの製造方法は、以下の通りである。まず、通常の半導体プロセスで、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の駆動回路、検出回路、およびＣＭＯＳセンサ素子２５２の配列の層を形成する。次に、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の受光面側を取り囲む光反射板２５１を形成する。例えば、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の層を形成後に、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の撮像面を、光を透過する保護膜の材料で被覆する。そして、フォトリソグラフィとエッチングで、光反射板２５１を形成する位置に、溝を形成し、金属をスパッタリングすることで、シード（種）となる膜を成膜し、さらに、メッキ工程により溝に金属を埋め込み、光反射板２５１の層を形成すればよい。なお、金属を埋め込んだ後、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の撮像面側の保護膜をエッチングで除去してもよいし、光を透過する保護膜として残したままとしてもよい。さらに、光反射板２５１の層の化層（撮像対象の媒体面側）に、所定の波長を有する光が通過する保護シートやプレートの層を形成すればよい。光反射板２５１を埋め込む、光を透過する保護膜の層、保護シート、あるいはプレートの層は、例えば、通常のＣＭＯＳセンサにおけるカラーフィルタ層、レンズ層と同様の工程で形成できる。
＜実施形態１１＞
図８５から図８７を参照して、本発明の実施形態１１に係る画像センサ１６０Ｅを説明する。実施形態１１に係る画像センサ１６０Ｅも、実施形態１における指紋検出用画像センサ１１３Ａ（図６０）、実施形態５の変形例で説明したイメージセンサ、実施形態８の指紋センサ１１３、実施形態９の画像センサ１６０、指紋センサ１１３等、本実施の形態で例示した画像センサとして使用可能なセンサである。
図８５は、画像センサ１６０Ｅの撮像面から見た平面図であり、図８６は、図８５の「Ａ断面」の文字が付された矢印に沿って切断したときの断面図であり、図８６は、図８５の「Ｂ断面」の文字が付された矢印に沿って切断したときの断面図である。なお、図８５も、図８２と同様、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の配列の一部を例示する。
図８５のように、ＣＭＯＳセンサ素子２５２は、撮像面の上下左右に格子状に配置される。
図８６、図８７に例示するように、画像センサ１６０Ｅは、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の層と、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の下層（撮像面側の層）である光吸収板２５５の層と、導光板２５０の層を有する。
光吸収板２５５に囲まれた空間（ＣＭＯＳセンサ素子２５２の撮像面直下）は、光を透過する保護膜の材料が充填されてもよい。すなわち、光吸収板２５５は、保護膜に形成された溝を充填する構造であってもよい。例えば、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の層を形成後、保護膜で被覆する。そして、フォトリソグラフィとエッチングにより、光吸収板２５５を埋め込む溝を形成する。そして、溝に黒鉛等をスパッタで埋め込んで、光吸収板２５５を形成すればよい。そして、光吸収板２５５を形成後、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の撮像面直下の保護膜をエッチングで除去してもよい。また、光吸収板２５５ともに保護膜を残してもよい。なお、光吸収板２５５は、カーボンナノチューブであってもよい。カーボンナノチューブは、例えば、周知のＣＶＤ法で形成できる。
光吸収板２５５の層の下側（ＣＭＯＳセンサ素子２５２の反対側、撮影対象の媒体面側）には、導光板２５０の層が形成される。導光板２５０は、実施形態１０と同様に、上部側が金属等の光反射膜で被覆された拡散反射板２５６であってもよい。また、導光板２５０全体が、微粒子（微粉体）を混入させた光拡散材料であってもよい。例えば、導光板２５０が、拡散反射する乳白色のアクリル材料でもよい。さらに、導光板２５０には、開口が形成され、媒体面からの反射光がＣＭＯＳセンサ素子２５２の方向に入射する。
図８６の矢印Ｍ３のように、C-1で例示されるＣＭＯＳセンサ素子２５２直下の撮影領域以外の媒体面で反射される光は、光吸収板２５５で吸収され、C-1で例示されるＣＭＯＳセンサ素子２５２以外の素子に入射しない。また、矢印Ｍ４のように、C-２で例示されるＣＭＯＳセンサ素子２５２直下の撮影領域の媒体面で反射される光のみがC-2で例示されるＣＭＯＳセンサ素子２５２に入射する。さらに、矢印Ｍ５で例示される拡散反射板２５６および導光板２５０の層では、導光板２５０に入射される光が、光拡散反射板２５６によって拡散反射して、撮像対象の媒体面を均一に照射する。
ＣＭＯＳセンサ素子２５２は、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の直下近傍の領域、すなわちＣＭＯＳセンサ素子２５２の撮像面中心に対向する撮像対象の媒体面上の位置を中心とする矩形状領域の反射光のみを当該ＣＭＯＳセンサ素子２５２で撮像する。すなわち、配列されたＣＭＯＳセンサ素子２５２は、それぞれ媒体面に隙間なく設定される、対向する矩形状領域から反射光を受光し、画素として出力する。それぞれのＣＭＯＳセンサ素子２５２に対向する矩形状領域以外の領域からの反射光がＣＭＯＳセンサ素子２５２に入射しないように、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の下方に各ＣＭＯＳセンサ素子２５２の境界に格子状に光吸収板２５５が配置されている。したがって、各ＣＭＯＳセンサ素子２５５は、直下の矩形状領域の反射光のみを受光して撮像する。光吸収板２５５の層は、画素センサのそれぞれに入射する光を、画素センサの受光部に対向する撮像対象面上で前記画素センサに対向する範囲に制限する遮光部の一例である。光吸収板２５５の層は、画素センサが形成される基板上の画素センサ境界から前記撮像対象面側に延伸して設けられる遮光部の一例である。
ＣＭＯＳセンサ素子２５２の下面直下に穴を有する導光板２５０を設け、照射装置２０１から所定の波長を有する光を媒体面に照射して、媒体面での反射光をＣＭＯＳセンサ素子２５２で撮像する。以上により、それぞれのＣＭＯＳセンサ素子２５２直下の矩形状領域から、少なくとも一部の反射光が直上に配置されたＣＭＯＳセンサ素子２５２に入射される。なお、上述のように、格子状に配置された光吸収板２５５間の空隙と、導光板２５０の穴の空隙部分の少なくともいずれかを、所定の波長の光を透過する材料で充填して導光板としてもよい。
＜実施形態１２＞
図８８から図９０を参照して、本発明の実施形態１２に係る画像センサ１６０Ｆを説明する。実施形態１２に係る画像センサ１６０Ｆも、実施形態１における指紋検出用画像センサ１１３Ａ（図６０）、実施形態５の変形例で説明したイメージセンサ、実施形態８の指紋センサ１１３、実施形態９の画像センサ１６０、指紋センサ１１３等、本実施の形態で例示した画像センサとして使用可能なセンサである。
図８８は、画像センサ１６０Ｆの撮像面から見た平面図であり、図８９は、図８８の「Ａ断面」の文字が付された矢印に沿って切断したときの断面図であり、図９０は、図８８の「Ｂ断面」の文字が付された矢印に沿って切断したときの断面図である。なお、図８８も、図８２、図８５と同様、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の配列の一部を例示する。
図８９、図９０のように、画像センサ１６０Ｆは、図８５から図８７に例示した画像センサ１６０Ｅと同様、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の層と、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の下層（撮像面側の層）である光吸収材２５５Ａの層と、導光板２５０の層を有する。
ただし、実施形態１２の光吸収材２５５Ａは、実施形態１１の光吸収板２５５のような板状ではなく、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の層から離れるにしたがって、断面の幅が拡がる形状である。また、光吸収材２５５Ａで囲まれたＣＭＯＳセンサ素子２５２前面の空間はＣＭＯＳセンサ素子２５２から離れるにしたがって断面が狭くなるすり鉢状の形状（空間がテーパ状）である。すなわち、光吸収材２５５Ａの層は、ＣＭＯＳセンサ素子２５２から見た場合に、平板に複数のすり鉢の穴の皿穴が形成され、その皿穴の底部に撮像対象媒体面に至る開口を有する構造である。なお、すり鉢の穴の皿穴は、ＣＭＯＳセンサ素子２５２前面の対応する位置で格子状に形成されている。光吸収材２５５Ａは、実施形態１１と同様、黒鉛、カーボンナノチューブ等である。このすり鉢の穴の皿穴には、光を透過する保護膜の材料が充填されてもよい。光吸収材２５５Ａの層は、画素センサが形成される基板から前記撮像対象面側に延伸するにしたがって断面寸法が大きくなる遮光部の一例である。
図８９のようにＣＭＯＳセンサ素子２５２から離れるにしたがって空間が狭くなる光吸収材２５５Ａは、例えば、ウェットエッチング等の等方性エッチングで形成した面をＣＭＯＳセンサ素子２５２に側向けて重ね合わせて接合、あるいは貼り合わせすればよい。すなわち、導光板２５０（および拡散反射板２５６）上に黒鉛の層（またはカーボンナノチューブの膜）を形成し、黒鉛の層（またはカーボンナノチューブ）にフォトリソグラフィと等方性エッチングにより、黒鉛の層（またはカーボンナノチューブの膜）の形状を形成する。エッチングは、鉢状の凹部を形成し、さらに底部で開口して、導光板２５０（および拡散反射板２５６）を露出させるまで行い、黒鉛の層（またはカーボンナノチューブの膜）を除去すればよい。そして、ＣＭＯＳセンサ素子２５２が開口で露出するように位置合わせして、エッチングした黒鉛の層（またはカーボンナノチューブの膜）の面をＣＭＯＳセンサ素子２５２の面に重ね合わせて、接合すればよい。
図８９の矢印Ｍ６のように、C-1で例示されるＣＭＯＳセンサ素子２５２直下の撮影領域以外の媒体面で反射される光は光吸収材２５５Ａで吸収され、C-1ＣＭＯＳセンサ素子２５２以外の素子に入射しない。また、矢印Ｍ７のように、C-２で例示されるＣＭＯＳセンサ素子２５２直下の撮影領域の媒体面で反射される光のみがC-2の素子に入射される。さらに、矢印Ｍ８で例示される拡散反射板２５６および導光板２５０の層では、導光板２５０に入射される光が、光拡散反射板２５６によって拡散反射して、撮像対象の媒体面を均一に照射する。拡散反射板２５６および導光板２５０の層は、遮光部と前記撮像対象面との間に形成される導光層の一例である。
すなわち、図８９のように、ＣＭＯＳセンサ素子２５２は、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の直下近傍の領域、すなわちＣＭＯＳセンサ素子２５２の撮像面中心に対向する撮像対象の媒体面上の位置を中心とする矩形状領域の反射光のみを当該ＣＭＯＳセンサ素子２５２で撮像する。すなわち、配列されたＣＭＯＳセンサ素子２５２は、それぞれ媒体面に隙間なく設定される、対向する矩形状領域から反射光を受光し、画素として出力する。各ＣＭＯＳセンサ素子２５２に対向する矩形状領域以外の領域からの反射光がＣＭＯＳセンサ素子２５２に入射しないように、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の下方に格子状にテーパー状の穴が空いた光吸収材２５５Ａで形成された層（光吸収プレート）が配置されている。したがって、各ＣＭＯＳセンサ素子２５２は、直下の矩形状領域の反射光のみを受光して撮像する。光吸収材２５５Ａの層は、画素センサのそれぞれに入射する光を、画素センサの受光部に対向する撮像対象面上で前記画素センサに対向する範囲に制限する遮光部の一例である。光吸収材２５５Ａの層は、画素センサが形成される基板上の画素センサ境界から前記撮像対象面側に延伸して設けられる遮光部の一例である。
光吸収材２５５Ａの層の下面に導光板２５０を設け、所定の波長を有する光を媒体面に照射して、媒体面での反射光をＣＭＯＳセンサ素子２５２で撮像する。以上により、当該矩形状領域から、少なくとも一部の反射光が直上に配置されたＣＭＯＳセンサ素子２５２に入射される。なお、光吸収材２５５Ａのテーパ状の下部の開口部の直下の導光板に同等の開口部（穴）を設けてもよい。穴の形状は円筒状などのような形状でもよいが、下部が広がるテーパー状にして当該ブロックの全領域からの反射光が、空隙を通してセンサ素子に入射するようにしてもよい。なお、上述のように、光吸収プレートで囲まれたＣＭＯＳセンサ素子２５２前面の空間に光を透過する保護膜を埋め込んでもよい。
＜実施形態１３＞
図９１を参照して、本発明の実施形態１３に係る画像センサ１６０Ｇを説明する。実施形態１３に係る画像センサ１６０Ｇも、実施形態０における指紋検出用画像センサ１１３Ａ（図６０）、実施形態５の変形例で説明したイメージセンサ、実施形態８の指紋センサ１１３、実施形態９の画像センサ１６０、指紋センサ１１３等、本実施の形態で例示した画像センサとして使用可能なセンサである。
図９１は、画像センサ１６０ＧのＣＭＯＳセンサ素子２５２の部分を切断した断面図である。画像センサ１６０Ｇは、光吸収材２５５Ｂの層で囲まれた空間が、図８９のように、テーパー面を形成せず、概ね画像センサ１６０Ｇを露出させる垂直な円筒面を形成している点で実施形態１２と相違する。図９１の光吸収材２５５Ｂの層は、黒鉛の層（あるいはカーボンナノチューブの層）を形成し、さらにフォトリソグラフィと非等方性ドライエッチングをすることによって形成できる。なお、光吸収材２５５Ｂの層で囲まれた空間に光を透過する保護膜（透明な導光材料）を埋め込んでもよい。また、光吸収材２５５Ｂの層には、導光板２５０の層が設けられる。導光板２５０の層は、実施形態１０から１２と同様であり、上側（ＣＭＯＳセンサ素子２５２の側）に、拡散反射板２５６の層を設けてもよい。
図９１の矢印Ｍ９のように、C-1で例示されるＣＭＯＳセンサ素子２５２直下の撮影領域以外の媒体面で反射される光は光吸収材２５５Ｂで吸収され、C-1で例示されるＣＭＯＳセンサ素子２５２以外の素子に入射しない。また、矢印Ｍ１０のように、C-2で例示されるＣＭＯＳセンサ素子２５２直下の撮影領域の媒体面で反射される光のみがC-2で例示されるＣＭＯＳセンサ素子２５２に入射する。さらに、さらに、矢印Ｍ１１で例示される拡散反射板２５６および導光板２５０の層では、導光板２５０に入射される光が、光拡散反射板２５６によって拡散反射して、撮像対象の媒体面を均一に照射する。
なお、光吸収材２５５Ｂの層の穴の形状は円筒状などのような形状でもよいが、下部が広がるテーパー状にして当該ブロックの全領域からの反射光が、空隙を通してセンサ素子に入射するようにしてもよい。光吸収材２５５Ｂの層は、画素センサのそれぞれに入射する光を、画素センサの受光部に対向する撮像対象面上で前記画素センサに対向する範囲に制限する遮光部の一例である。光吸収材２５５Ｂの層の層は、画素センサが形成される基板上の画素センサ境界から前記撮像対象面側に延伸して設けられる遮光部の一例である。
＜実施の形態の画像センサ等で撮像されるドットパターンの例＞
図９２に、本実施の形態の画像センサ等で撮像されるドットパターンに含まれる１つのドットを例示する。本実施の形態の画像センサ等とは、実施形態１における指紋検出用画像センサ１１３Ａ（図６０）、実施形態５の変形例で説明したイメージセンサ、実施形態８の指紋センサ１１３、実施形態９の画像センサ１６０、指紋センサ１１３等、本実施の形態で例示した画像センサ等である。
ドット印刷は、紙面の場合は、６００ｄｐｉ（０．０４２ｍｍ）で印刷されるが、ドットゲインや紙質、インクの特性、印刷機の精度によって、ドットサイズが０．０５ｍｍ程度以上になる、さらに、ラベル印刷などでは精度が低く３００ｄｐｉ（０．０８５ｍｍ）で印刷されるが、同様な要因で、ドットサイズが０．１ｍｍ程度になる。さらに、解像度の低いディスプレイでは、ドットは２ｍｍ程度で表示される。
実施形態１０から実施形態１３では、（１）６００ｄｐｉ（実寸０．０５ｍｍ程度）で印刷されたドットを読み取る場合、１個のドットが２〜４×２〜４ｐｉｘｅｌ（４〜１６ ｐｉｘｅｌ）程度以上で読み取るのが望ましい（図９３参照）。なぜなら、印刷状況が悪く、薄く印刷された場合には、ドットが小さくなったり、また、ドットの一部が欠落して０．０２ｍｍ程度で印刷される場合がある。そのような場合でも、ドットを正確に認識するために、１個のドットを複数のセンサ素子で撮像することが望ましい。
（２）印刷媒体面を矩形状に分割（以下、ブロック化という）して、その直上にセンサ素子が配置されるが、実施形態１０から実施形態１３では、印刷媒体面に光が照射し、その反射光の少なくとも光の一部が直上に配置されるセンサ素子に入射する。従って、当該矩形状領域全体にドットが形成されていれば、照射光は全てドットで吸収され反射光を発生しない。したがって、ＣＭＯＳセンサ素子２５２からの出力は、極めて小さい（図９４にＳＱ１の黒色で示す）。矩形状領域の一部だけにドットが形成されていれば、残りの媒体面からだけ反射され、ＣＭＯＳセンサ素子２５２には一部の領域からの反射光だけが入射される。したがって、ＣＭＯＳセンサ素子２５２は比較的低い輝度値に対応する電流を出力する（図９４にＳＱ２の灰色（図では斜線および点で示す）で示す）。一方、ブロック内にドットが形成されていなければ、当該ブロック（ＣＭＯＳセンサ素子２５２直下の矩形状領域）の全領域から、反射光の少なくとも一部がＣＭＯＳセンサ素子２５２に入射される。したがって、ＣＭＯＳセンサ素子２５２は比較的高い輝度値に対応する電流を出力する（図９４にＳＱ３の白色で示す）。
（３）図８５から図９１の実施形態１１から実施形態１３では、印刷媒体面に光を照射すると、照射された領域の直上に配置されたＣＭＯＳセンサ素子２５２には、直下の矩形状領域以外からの反射光が入射されないように、光を吸収する機構となっている。しかし、他の領域で媒体面からの反射光がドットを認識するのに影響を及ぼさない程度であれば、直下のブロック以外からの反射光が当該センサ素子に所定量入射してもよい。十分な光学的なシミュレーションや実験により、光吸収材料を光反射材料に代えてもよい。
（４）図８２から図９１の実施形態では、センサ素子１個に対して反射光を入射する媒体上の１個のブロック（ＣＭＯＳセンサ素子２５２直下の矩形状領域）の境界に光反射材料や光吸収材料が配置されているが、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の解像度が十分高ければ、隣り合う複数のＣＭＯＳセンサ素子２５２に対して、対応する媒体上の直下のブロック領域をまとめて１個のブロックに設定し、その境界に光反射材料や光吸収材料を配置してもよい。すなわち、図８２の光反射板２５１，図８５の光吸収板２５５、図８８の光吸収材２５５Ａ、図９１の光吸収材２５５Ｂ等をそれぞれのＣＭＯＳセンサ素子２５２の周囲に形成する代わりに、光吸収材２５５Ａを複数のＣＭＯＳセンサ素子２５２の配列の周囲に形成してもよい。複数のＣＭＯＳセンサ素子２５２の配列の周囲に形成する図８２の光反射板２５１，図８５の光吸収板２５５、図８８の光吸収材２５５Ａ、図９１の光吸収材２５５Ｂ等は、複数の画素センサを含む画素センサの部分配列に入射する光を、前記画素センサの受光部に対向する撮像対象面上で前記部分配列に対向する範囲からの光に制限する遮光部の一例である。
また、例えば、ドットの寸法と比較して、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の寸法が十分に小さく、分解能が高い場合には、図８２の光反射板２５１，図８５の光吸収板２５５、図８８の光吸収材２５５Ａ、図９１の光吸収材２５５Ｂ等を設けないでもよい。図８２の光反射板２５１，図８５の光吸収板２５５、図８８の光吸収材２５５Ａ、図９１の光吸収材２５５Ｂ等を設けない場合には、例えば、複数のＣＭＯＳセンサ素子２５２の配列（Ｍ行×Ｎ列、３×３以上）において、周囲の行と列（例えば、第１行と第Ｍ行、第１列と第Ｎ列）からの検出値を無視し、その内部の配列（例えば、Ｍ−２行×Ｎ−２行）からの出力値を基に、画素値を判定してもよい。周囲の行と列は、最も外の１行１列に限定されず、周囲近傍の数列からの検出値を無視してもよい。そして、内部の配列に属するＣＭＯＳセンサ素子２５２からの出力を平均、あるいは、多数決論理で、輝度を判定してもよい。このようにすることでも、撮像対象の媒体面からの距離に応じて、反射光のエネルギーは減衰するため、撮像面に、ＣＭＯＳセンサ素子２５２のピッチよりも十分に大きな寸法のドットが十分に大きなドットピッチで形成されている場合には、十分分解能となる。このような画像センサは、図８２の光反射板２５１，図８５の光吸収板２５５、図８８の光吸収材２５５Ａ、図９１の光吸収材２５５Ｂ等を設けないで、例えば、一般的なＣＭＯＳ画像センサのプロセスを流用して、実施形態１０から実施形態１３に例示した画像センサを製造できる。内部の配列に属するＣＭＯＳセンサ素子２５２からの出力を平均、あるいは、多数決論理で、輝度を判定する画素センサが複数個組み合わせられて、単一の画素データを出力する画素センサの一例である。
（５）図８２から図９１の実施形態では、センサ素子１個に対して反射光を入射する媒体上の１個のブロック（ＣＭＯＳセンサ素子２５２直下の矩形状領域）の境界に光反射材料や光吸収材料が配置されて、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の撮影領域以外から入射される反射光を遮断するような構成になっているが、撮影領域に、図示しない特殊な構造のレンズを配置することにより、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の撮影領域以外から入射される反射光を遮断してもよい。
撮影領域とは、ＣＭＯＳセンサ素子２５２直下の矩形状領域である。特殊な構造のレンズは、媒体面から鉛直方向に対して所定の角度以内で入射される光のみを透過させて、センサに検知させる。隣接する領域から入射される光、すなわち、所定の角度を超える角度で入射される光は、屈折または反射により排除される。
ここで、所定の角度とは、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の直下以外から入射される光が多少検知されても影響が無い程度の角度である。
なお、ＣＭＯＳセンサ素子２５２の解像度が高い場合は、複数個のＣＭＯＳセンサ素子２５２に対して１個のレンズを配置するようにしてもよい。
（６）図８２から図９１の実施形態では、全て導光板を使用しており拡散反射板を設けているが、周辺から照射装置により入射された光が導光板の面方向に照射する方法であれば、どのような方法でもよいことは言うまでもない。また、図８５から図９１では、導光板や光吸収材料の形状が異なるが、どのような形状の組み合わせでも構わない。
（７）図８２から図９１の実施形態では、原則、印刷媒体面を矩形状領域からの反射光を想定し、その直上にＣＭＯＳセンサ素子２５２が配置される機構となっているが、センサの解像度が十分高ければ、矩形状流域の全領域から反射光がセンサ素子に入射されなくてもよく、１個のドット印刷領域からの反射光が無いことを所定の複数のセンサ素子で認識できればよい。つまり、各矩形状領域の一部（一般的には、ＣＭＯＳセンサ素子２５２直下の矩形状領域の中心近傍）からの反射光を撮像してドットの存在の可否を認識できればよい。
（８）上記実施形態１０から実施形態１３では、図８２から図９１のように、隣り合うセンサ素子が所定の間隔を置いて配置されているが、センサ素子の配列による感度を向上させるためには、センサ素子間の間隔は極力小さいほど望ましい。逆に、媒体面に印刷された１個のドットが２〜４×２〜４ｐｉｘｅｌ（４〜１６ ｐｉｘｅｌ）程度以上のセンサ素子で認識できる程度の間隔でセンサ素子を配置してもよい。
（９）使用するドットコードが２×２ｍｍの領域に定義されている場合、４×４ｍｍの領域を撮影すれば、一部のドット認識ができなくても、読み取れる領域（ドットが認識できる領域）のドットパターンを選択的に検索したり、さらに誤り訂正によってドットコードを正確に読み取ることができる。そのために、０．０５ｍｍの１個のドットを一方向３ｐｉｘｅｌ で撮影すると、一方向に３ｐｉｘｅｌ×４ｍｍ／０．０５ｍｍ＝２４０ｐｉｘｅｌが必要となり、ＣＭＯＳセンサの解像度は２４０×２４０ｐｉｘｅｌ で十分な認識率を確保できる。つまり、実寸で４ｍｍ／２４０ｐｉｘｅｌ≒０．０１７ｍｍの印刷媒体面のブロック領域からの反射光を１個のセンサ素子で撮像することになる。なお、印刷精度が確保できれば、３．５×３．５ｍｍの領域を１６０×１６０ｐｉｘｅｌの解像度で撮像することが可能である。その場合、１素子当たり、実寸で３．５ｍｍ／１６０ｐｉｘｅｌ≒０．０２２ｍｍの領域を撮像すればよい。
なお、実施形態１０〜１３で説明した画像センサに通常のＣＭＯＳセンサのプロセスを採用し、例えば、１ミクロンピッチで画像センサを配置すれば、３ミクロン程度のドット（ドット間隔は、例えば、３ミクロン）を配置したドットパターンの読み取りが可能となる。したがって、実施形態１０から１３の画像センサによれば、従来のドットパターンとは、２桁程度細かなドットパターンの読み取りが可能となる。上記（４）で述べたように、図８２の光反射板２５１，図８５の光吸収板２５５、図８８の光吸収材２５５Ａ、図９１の光吸収材２５５Ｂ等を設けないで、Ｍ行×Ｎ列のＣＭＯＳセンサ素子２５２、例えば、５行×５列から中央の３行×３列の出力を基に、平均値または多数決判定する場合でも、５行×５列の素子配列（５ミクロン×５ミクロン）に対して、１５ミクロン程度の寸法のドットを検出できる。
（１０）ドットだけが所定の波長の光に反応するインクを使用することにより、ドットパターンをグラフィックに重畳印刷し、当該所定の波長を照射して反射光を撮像することによりドットを容易に認識し、ＴＴコードを取得することが可能となる。実施形態１０から実施形態１３に例示したような、接触型平板ドットコード読取装置では、導光板で光を照射し、媒体面が接触するため、外光が入らない構造になっている。その結果、少なくとも特定の波長を透過し、他の特定の波長を遮断するフィルターが必要ない。これにより、ディスプレイから発光される可視光領域で表示されたドットパターンを撮影して、ドットコードも認識することができる。
一般に、紙媒体へのドット印刷は赤外線を吸収するカーボンブラックか、赤外線を吸収する透明インクや目立たない有色インクを使用する。この場合、赤外線を使用し当該赤外線の波長で光を照射するのが望ましい。もちろん、紫外線を使用して、紫外線を照射して可視光等の他の波長の光とは異なる反応を有するインクを使用してドットを印刷してもよい。
（１１）この接触型平板ドットコード読取装置は、指紋認証装置と兼用が可能となる。指紋認証の場合は、８×８ｍｍ程度の領域を撮像し、５００×５００ｐｉｘｅｌ 程度以上（国際規格 ＩＳＯ／ＩＥＣ １９７９４−２ で推奨されている ５０８ｄｐｉ）で認識すればよい。つまり、実寸で０．０１６ｍｍの精度で画像を認識することになる。以上から、ドットコードの認識に必要な２４０ｐｉｘｅｌの２倍程度の５００×５００ｐｉｘｅｌで、 ８×８ｍｍ程度の領域を撮影すればよいことになる。その結果、ドットを読み取る精度と概ね同等であり、指紋認証が可能となる。少なくとも８×８ｍｍ を実寸０．０１６ｍｍ（ ５００×５００ｐｉｘｅｌ 程度以上）以下で読み取れる接触型平板ドットコード読取装置は指紋認証の兼用が可能となる。
（１２）ドットコードの読取では、（３）で各ブロックの一部（一般的には中心近傍）を撮影してドットの存在の可否を認識できればよいとしたが、指紋認証等のように線分を撮影する場合は、点ではなく線として認識できる必要があり、所定の精度で線の太さを認識し、線が連続していることを認識することが重要であり、所定の媒体面（指）の領域全てからの反射光を撮像するのが望ましい。
（１３）上記実施形態１０から１３では、ＣＭＯＳセンサ素子を含む構成を例示した。しかし、本発明の実施がＣＭＯＳセンサに限定される訳ではない。すなわち、撮像対象面からの光を受光し、電気信号に変換する素子配列によって画素信号を出力する画像センサ（フォトセンサともいう）であれば、本発明の実施は可能である。したがって、例えば、ＣＣＤによる画像センサでも、本発明の実施は可能である。
（１４）以上の実施形態１０から１３では、矩形状領域の反射光を受光する例を説明したが、ＣＭＯＳセンサ素子２５２は、反射光に限定されず、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスパネルその他の表示装置における、画素を形成する素子、または素子配列のバックライトからの光を受光し、画素信号を出力することも可能である。この場合には、照射装置２０１からの光は不要である。また、このような表示装置専用の画素センサとしては、照射装置２０１、導光板２５０、拡散反射板２５６等は不要である。
＜実施形態１４＞
図９５から図９９を参照して、本発明の実施形態１４に係る装置１１０の光センサを説明する。実施形態１４に係る光センサは、実施形態８における光センサ１３０として使用可能である。装置１１０は、例えば、実施形態１等で説明したカード型装置等と同様である。
実施形態１４に係る光センサ１３０は、発光素子であるＬＥＤと受光素子であるフォトダイオードとの組み合わせを有する。すなわち、光センサ１３０は、スマートフォンのタッチパネルやＰＣのディスプレイ（以下、タッチパネル等とも呼ばれる）から発光される光の波長や強さを検知できる受光素子を有し、時間方向に変化する光を受光して光コードを取得する。一方、光センサ１３０は、発光素子（照射装置ともいう）から印刷物の彩色部分に光が照射されたときに、反射光を受光して色コードを取得することもできる。この場合、光センサで検知する反射光が反射される印刷領域は、同一色であるものとする。装置１１０がカードである場合に、装置１１０を載置した位置で、各フォトダイオードが検知する範囲の印刷領域の色が異なる場合、カード型装置の載置の仕方で色の変化が生じ、色情報は異なって検出されてしまうからである。ここで、同一色の印刷領域とは、各フォトダイオードを含む光センサ１３０が移動されない状態で反射光を検知する印刷物の表面の範囲をいう。したがって、１枚の印刷媒体面において、異なる配色がなされた複数の印刷領域があってもよい。なお、装置１１０は、タッチパネル等または印刷物のいずれかに載置しているか否かをタッチパネル等から発光され光が時間変化して受光されるかどうかを判定することで容易に認識できる。また、発光素子による送信信号と、受光素子による受信信号が特定の関係を有するか否かで、印刷物からの反射光か否かも判定できる。例えば、発光素子から特定のパルス信号（ＨＩとＬＯの発光信号）を照射した場合に、受光素子で同様のパルス信号が受信できた場合には、印刷物からの反射光であると判定できる。一方、発光素子から照射したパルス信号とは合致しない信号が受光素子で受光された場合には、印刷物からの反射光でない可能性が高いと判定できる。装置１１０がタッチパネル等に載置されていることを認識した場合は、光センサ１３０は、照射を停止すればよい。照射装置から照射される光がタッチパネル等から発光される光コードの認識に影響を与えない場合は、光センサ１３０は、照射を継続してもよい。
図９５は、光センサ１３０Ａの受光面から見た平面図である。光センサ１３０Ａの中央には、照射装置として白色ＬＥＤ１４０が配置される。白色ＬＥＤ１４０の周囲には、それぞれ異なる波長の光（ＲＧＢ）を透過するカラーフィルタが設けられたＲフォトダイオード１４１、Ｇフォトダイオード１４２、Ｂフォトダイオード１４３が、等間隔に配置される。Ｒフォトダイオード１４１、Ｇフォトダイオード１４２、Ｂフォトダイオード１４３は、各色の波長領域の光に対する感度を持つフォトダイオードが使用されてもよい。
図９６は、６個のフォトダイオードを有する光センサ１３０Ｂの受光面から見た平面図である。光センサ１３０Ｂは、中央に白色ＬＥＤ１４０が配置され、Ｒフォトダイオード１４１、Ｇフォトダイオード１４２、Ｂフォトダイオード１４３がそれぞれ２個ずつ、等間隔に配置される。図９６の例では、各フォトダイオードは、白色ＬＥＤ１４０の上側から時計回りにＲ->Ｇ->Ｂ->Ｒ->Ｇ->Ｂの順に配置されている。
白色ＬＥＤ１４０は、各フォトダイオードからほぼ同一の距離に位置する。概ね同程度の光量が印刷媒体面に照射されることから、Ｒフォトダイオード１４１、Ｇフォトダイオード１４２、Ｂフォトダイオード１４３が受光する光量は、同程度であると考えられる。しかし、各フォトダイオード下部の印刷状況が不均一の場合、色コードは、正確に復号されない可能性がある。従って、Ｒフォトダイオード１４１、Ｇフォトダイオード１４２、Ｂフォトダイオード１４３の位置をできる限り近接させることで、受光量は、若干の色の変化があっても、復号に影響する程度に異なることは無いと考えてよい。照射装置が印刷媒体面を均一に照射できるような形態になっていれば、白色ＬＥＤ１４０の位置に関係なく、Ｒフォトダイオード１４１、Ｇフォトダイオード１４２、Ｂフォトダイオード１４３の位置は、互いに近接しているのが望ましい。図９５のようにフォトダイオードが３個配置される例では、各ダイオードは、三角形を構成するよう近接し、導光板などで色コード読取対象の印刷媒体面を均一に照射することが望ましい。
Ｒフォトダイオード１４１、Ｇフォトダイオード１４２、Ｂフォトダイオード１４３は、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光の強さを検知する。検知するレベルは、印刷精度にもよるが、少なくとも各8段階（3色×3bit＝9bit、512色）〜16段階（ 3色×4bit＝ 12bit、4096色）の検知は可能である。印刷精度が高ければさらに多くの段階を検知できる。
ここで、誤認識を防ぐために、白色フォトダイオードを追加して、白色フォトダイオードで検知した光の強さとＲフォトダイオード１４１、Ｇフォトダイオード１４２、Ｂフォトダイオード１４３で検知した光の強さとの関係（段階）が正常であるか否かにより、エラーチェックが実施されてもよい。その他の方法として、図９６に示す光センサ１３０Ｂのように、Ｒフォトダイオード１４１、Ｇフォトダイオード１４２、Ｂフォトダイオード１４３は、それぞれ２個ずつ設けられ、同色の光を検知する２個のフォトダイオードが検知した光が同一段階であるか否かによりエラーチェックを実施してもよい。この場合、図９６に示すように、同一色を検知するフォトダイオードは、近接しないように配置されることが望ましい。同色の色コードが取得される領域以外の領域の印刷面に載置しているか否かの判定も可能となるためである。なお、媒体には、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、黄（Ｙ）のインクで印刷されていることから、各フォトダイオードは、シアン、マゼンダ、イエローの波長の光を透過するフィルターを設け、各光の強さを検知するようにしてもよい。
図９７から図９９は、図９５の「Ａ断面」の文字が付された矢印に沿って切断した光センサの断面図であり、光センサ１３０Ａの変形例を示す。
図９７は、光センサ１３０Ｃの断面図である。光センサ１３０Ｃは、色コードの印刷領域に白色ＬＥＤ１４０からの照射光が照射され、各フォトダイオードが所定の反射光が受光できるように、所定の厚みを有する光透過板１４５を設置した形態である。白色ＬＥＤ１４０から点光源として照射した光は、Ｒフォトダイオード１４１、Ｇフォトダイオード１４２、Ｂフォトダイオード１４３の各表面で同量の反射光を受光する。反射光の光量は、白色ＬＥＤ１４０下部の印刷媒体面からの光量が高く、周辺に向かって低下するため、印刷された色情報が正確に取得されない場合がある。しかし、カード型の装置１１０に光透過板１４５が埋め込まれる場合、周辺側面が反射材料で成形されていれば、側面で光が反射するため、光量は、周辺部においてもそれほど低下しない。光透過板が埋め込まれない場合は、反射板は、周辺側面に設ければよい。
図９８は、光センサ１３０Ｄの断面図である。光センサ１３０Ｄは、白色ＬＥＤ１４０から面光源として多方向に拡散して照射するために、白色ＬＥＤ１４０直下に光拡散フィルター１４６を設けた形態である。これにより、光センサ１３０Ｄは、白色ＬＥＤ１４０が印刷媒体面を比較的均一に照射できる。白色ＬＥＤ１４０は、拡散反射加工が施されたものであってもよい。
図９９は、光センサ１３０Ｅの断面図である。光センサ１３０Ｅは、光透過板の代わりに光を拡散させる材料（白色アクリル等）で成形された光拡散板１４７を使用した形態である。これにより、白色ＬＥＤ１４０から照射される光は、ほぼ均一に印刷媒体面に照射され、反射光も拡散されて反射する。したがって、受光する位置の違いによる受光量の変化は減少する。印刷状況が悪く色コード読取印刷媒体面の色に変化があった場合でも、光センサ１３０Ｅは、平均化された反射光を受光することができる。
実施形態１４では、Ｒ、Ｇ、Ｂの異なる３種の波長の光を受光するようにしたが、波長は、Ｒ、Ｇ、Ｂに限らず、他の波長の光を使用して、同様の仕組みにより光コードを読み取ってもよい。なお、所定の波長のみを透過させるフィルターを設け、異なる波長の光を受光できる受光装置（フォトダイオード等）の数は限定されない。受光装置の数に応じて、読み取り可能な情報量は増加する。なお、照射装置は、異なる波長全てを含む波長の光を照射してもよいし、異なる波長毎に、所定の波長を照射する照射装置を設けてもよい。
なお、上記の光センサ１３０Ａ又は１３０Ｂを備えるコード読取装置は、スタンプのコード読取装置としても使用できる。また、装置１１０は、光センサとして、異なる波長の光を受光する受光素子に代えて，同色または一部重複する波長領域の光を受光する受光素子を用いてもよい。そのような同色または一部重複する波長領域の光を受光する受光素子を複数用いる場合には、それぞれの受光素子が受光する媒体面の光反射領域が分離され、それぞれの受光素子に入射する媒体面の反射領域からの反射光が混じらないように、受光素子の受光面を隔壁等で分離すればよい。
＜実施形態１５＞
図１００から図１０２を参照して、本発明の実施形態１５に係るデジタルスタンプが出力するパターンコードを説明する。実施形態１５に係るデジタルスタンプは、実施形態０に示すコード発生装置１と同様の構成とすることができる。
［パターンコード出力］
図１００は、デジタルスタンプと情報機器２００との接触面の構成の一例を示す模式図である。デジタルスタンプは、情報読取装置データ入力部（光電変換素子配列）１１２および５つの素子１１１（パターンコード出力装置とも呼ばれる）を備え、外周上に情報読取指示切欠き部２６を有する。情報読取指示切欠き部２６は、実施形態０におけるコード発生装置１に設けられる情報読取指示切欠き部２６と同様である。
５つの素子１１１は、導体であり、実施形態０と同様、各素子１１１からの出力される情報をシンボル１からシンボル５のように呼ぶことにする。シンボル１は、情報読取装置データ入力部１１２の下側の素子１１１から出力される。シンボル２およびシンボル３は、情報読取装置データ入力部１１２の右側の２つの素子１１１から出力され、上側がシンボル２、下側がシンボル３である。シンボル４およびシンボル５は、情報読取装置データ入力部１１２の左側の２つの素子１１１から出力され、下側がシンボル４、上側がシンボル５である。シンボルは、実施形態１で述べたように、素子１１１とタッチパネル等の物理量を検出可能なセンサ（物理量センサ）との相互作用により、タッチパネル等の物理量センサが検出する信号である。
デジタルスタンプは、各シンボルのＯＮ／ＯＦＦを切り替えて、平面上に配置され、空間的広がりを有する複数の素子１１１から様々な配列パターン（以下、単にパターンまたは情報パターンとも呼ばれる）を出力することによって、情報機器２００に送信する情報（パターンコード）を出力する。すなわち、パターンコードは、複数の素子１１１から出力されるシンボルのＯＮとＯＦＦとの組み合わせを時間軸上で変化させることで表現される情報をいう。また、ある時刻における複数の素子１１１から出力されるシンボルのＯＮとＯＦＦとの組み合わせは、パターンと呼ばれる。そして、シンボルのＯＮとＯＦＦとの状態は、それぞれの素子１１１とタッチパネルとの間の静電容量、あるいはタッチパネル表面の電界強度の変化によって、デジタルスタンプからタッチパネルに伝達される。すなわち、情報機器２００は、筐体表面に組み込まれたタッチパネルに載置または近接するデジタルスタンプの接触面におけるそれぞれ素子１１１とタッチパネルとの間の静電容量の変化（あるいは，タッチパネル表面の電界強度の変化）、および素子１１０の位置を検知することで、デジタルスタンプからパターンコードを取得する。
デジタルスタンプは変化する情報パターンを時間方向に変化させて多量のパターンコードを符号化し、欠落なく認識できるように当該パターンコードを繰り返し出力する。このため、デジタルスタンプは、１連のパターンコードをデータブロックとして、データブロックの区切りを情報機器２００に認識させる。データブロックの区切りは、他のパターンに表れないユニークな１以上のパターンにより定義される。さらに、時間方向に変化する情報パターンでは、同一のパターンが連続して発生する場合もあり、パターンが発生している時間間隔を正確に認識する必要がある。タッチパネルのタッチの認識間隔は機種ごとに違いはあるものの、現行のスマートフォンのタッチパネルのタッチの認識間隔（静電容量や電界強度の変化の認識）は２０ｍｓ 〜４０ｍｓ前後である。しかし、どのような機種でも、スマートフォンやタブレット端末等の読み取り側で稼働するアプリケーションで素子１１１を検知する時間刻みと、デジタルスタンプから情報パターンが発生される際の情報パターンの発生間隔との間で、正確に同期を取るのは困難である。そこで、デジタルスタンプが同期を取るためのパターンを発生させて、情報機器２００が情報パターンの発生間隔を認識できるようにすることが望ましい。同期を取るためのパターンは、すべてのシンボル１から５によって定義される訳ではなく、一部のシンボル、例えば、シンボル１によって形成できる。
本実施形態では、デジタルスタンプは、個々の情報パターンの発生に合わせて交互にシンボル１のＯＮ／ＯＦＦを繰り返す。これにより、情報機器２００のタッチパネル等は、情報パターンの発生間隔を認識し、デジタルスタンプから出力される情報パターンを復号することができる。
図１０１は、パターンコードの出力例を示す図である。パターンコード出力装置１１１は、各シンボルのＯＮ／ＯＦＦを切り替えることにより、様々な情報パターンを出力する。図１０１では、各情報パターンは、左から通し番号が付されている。０番目（通し番号０）の情報パターンは、シンボル１から５までＯＦＦの状態の場合である。すなわち、図１０１では、白丸で例示される素子はＯＦＦを示し、黒丸で例示される素子はＯＮを示す。ＯＮとは、例えば、実施形態１の装置１１０と同様、素子１１１を他の導体、あるいは、人の指に接続スイッチ（実施形態１のＳＷ１５等）がＯＮの場合をいう。ＯＦＦの定義についても、上述と同様である。デジタルスタンプは、情報機器２００のタッチパネルに載置されることにより、例えば、実施形態１の装置１１０と同様、情報機器２００等から電力供給を受け、動作を開始する。すなわち、１番目（通し番号１）の情報パターンで示すように、シンボル１から５までをＯＮの状態とする。なお、デジタルスタンプは、電池またはタッチパネルからの光を受光する光電変換素子配列１１２による光電変換により電力供給を受けることができる。
図１０１では、データブロックの区切りは、１番目の情報パターン１と２番目の情報パターン２の２個の情報パターンで定義されている。なお、以下の説明において、ｎ番目の情報パターンはパターンｎと呼ばれる。パターン１はシンボル１から５までをＯＮとし、パターン２は、シンボル１、３、４をＯＮとしている。時間方向に出力する情報パターンを定義するシンボル１から５では、シンボル１が交互にＯＮ／ＯＦＦを繰り返す。このことから、パターン１とパターン２では連続してシンボル１およびシンボル２から５のうち３個以下（０個でもよい）のＯＮが出力される。このため、２回連続してシンボル１がＯＮとなるパターン１とパターン２の組合せ（以下、基準シンボルパターンとも呼ばれる）は、データブロックの連続するパターンの組み合わせにおけるシンボル１の発生の仕方が異なる。したがって、基準シンボルパターンは、他の情報パターンと区別されるユニークな連続するパターンとなり、データブロックの区切りが認識される。
なお、シンボル１から５の配置が軸回転対称の場合、素子１１１の配置方向が定まらないため、シンボル２から５の配置順番は、認識されない場合がある。この場合、パターン２においてシンボル２から５のうち少なくとも１個とシンボル１をＯＮで出力すれば、情報機器２００のアプリケーションはシンボルの配置方向を認識可能である。パターンコードを認識するアプリケーションは、シンボル１とシンボル２から５の出力を検知して比較評価を実施し、連続する２以上のパターンでいずれもシンボル１がＯＮであることを認識し、且つ、シンボル２から５のＯＮ／ＯＦＦの組み合わせが異なっていれば、データブロックの区切りであることを認識できる。なお、連続してＯＮの状態とされるシンボルは、シンボル１に限定される訳ではなく、どのシンボルでもよく、３個以上のシンボルの組み合わせが連続してＯＮとなるパターンの組であってもよい。但し、連続してＯＮの状態とされるシンボルは、区切りとされるパターンの組以外の情報パターンを出力する際には、交互にＯＮ／ＯＦＦを繰り返すものとする。
また、区切りとなるパターンの組は、連続してＯＦＦとなるシンボルを含むものであってもよい。つまり、交互にＯＮ／ＯＦＦを繰り返すシンボルが、当該シンボルを連続してＯＦＦの状態にすることでデータブロックの区切りとすることもできる。この場合、他の素子１１１は、情報パターン毎に異なる位置のシンボルをＯＮにするものとする。限られたシンボルの数で情報量を最大にするには、１個のシンボルのＯＮ／ＯＦＦにより時間間隔を検知することが望ましい。デジタルスタンプがデータブロックの区切りでは、パターン１またはパターン２のいずれかにおいて全てのシンボルをＯＮにすれば、情報機器２００のタッチパネルは載置されたシンボルの配置状況を認識できる。このため、情報機器２００のタッチパネルはデータブロックの区切りを認識後、変化する情報パターンの出力の検知も容易にできる。
１つのデータブロックに含まれる情報パターンの個数は、出力されるパターンコードによって異なり、情報機器２００のアプリケーション側で情報パターンの出力個数を認識している場合には、アプリケーションは、データブロックの区切りの前後において、情報パターンの出力数分のパターンを取得することでパターンコードを復号することができる。すなわち、情報機器２００は、データブロックの区切りパターンから次の区切りパターンまでの間のすべての情報パターンを取得しなくてもよい。情報機器２００は、例えば、開始を示す区切りパターンから次の区切りパターンまでの第１のデータブロック中で一部の情報パターンを取得し、さらにその次の区切りパターンまでの第２のデータブロック中で残りの情報パターンを取得する場合がある。このような場合に、情報機器２００は、第２のデータブロック中では、不足している情報パターンが取得できた段階で復号を終了すればよい。このような手順により、情報機器２００は復号時間を短縮することができる。
図１０１では、パターン３からパターン９により、情報パターンが出力される。パターン９は、パターン３からパターン８までの各シンボルのＯＮ／ＯＦＦ（１ｂｉｔ）を加算した２進の下一桁を、対応するパターン９のシンボルのＯＮ／ＯＦＦ（１ｂｉｔ）に割り当て、パリティチェック（エラーチェック）コードを形成している。情報機器２００側での誤検出防止のためには、どのようなエラーチェックや誤り訂正が用いられてもよい。以上の各パターンの出力を５０ｍｓ間隔とすると、デジタルスタンプは、初期状態のパターン０のＯＦＦ状態を含め、データブロックに０．５秒でパリティチェックの情報パターンを付加しても、４ｂｉｔ×６パターン＝２４ｂｉｔ（１７００万コード）が出力可能である。なお、この場合に、情報機器２００は、０．５秒でパリティチェックを実行するものと仮定する。デジタルスタンプ側でのパリティチェックの情報パターンの付加のための時間（または、情報機器２００側での処理時間）が１秒の場合には、４８ｂｉｔ（約３００兆コード）により膨大なパターンコードが出力可能である。このパターンコードを電子決済などに用いるためには、１２８ｂｉｔ以上のパターンコードが出力されることが望ましい。最近の機種のスマートフォンは、１２ｍｓの間隔でタッチを認識できることから、２５ｍｓ毎にパターンコードを出力すると、１秒間に４０個のパターンを認識できる。これにより、スマートフォンは、データブロックの区切りで２個、１２８ｂｉｔのパターンで３２個、さらにエラーチェック用のパターンで６個の合計４０個のパターンコードを１秒間に出力・認識できる。なお、デジタルスタンプは、エラーチェック用として、複数のパターンを用いてもよい。このようなシンボル１から５によるパターンコードの出力は、カード型装置にパターンコードの出力にも使用できる。その際に、シンボル１から５のＯＮ／ＯＦＦを切り替える各素子１１１は、どのように配置してもよい。
なお、デジタルスタンプがパターン１からパターン９によるパターンコードの出力を複数回繰り返した後、情報機器２００等で実行されるアプリケーションがパターンコードの認識を終了すると、デジタルスタンプは、移動・回転が可能となり、ユーザはアプリケーションを操作することができる。図１０１の例では、シンボル１、２、５をＯＮの状態とするパターン１１を複数回出力することで、パターンコードの出力が終了したことが認識され、デジタルスタンプは、移動・回転が可能となる。但し、パターン１１は、通常の情報パターンとしても使用されるため、区切りのパターンとしてパターン１０が出力される。区切りのパターン１０は、シンボル１から５をＯＮの状態とするパターンである。区切りのパターン１０と、次に出力されるパターン１１の組み合わせ（基準シンボルパターン）は、他の情報パターンとユニークに区別される。パターン１０とパターン１１の出力により、パターンコードの出力が終了したことが認識され、デジタルスタンプに対する回転・移動の操作は実施可能となる。
図１０２は、パターンコードの他の出力例を示す図である。図１０２の例は、図１０１に示す出力例に対応し、各シンボルのＯＮ／ＯＦＦを時系列で示す。例えば、デジタルスタンプは、情報機器２００のタッチパネルに載置または近接されると、例えば、実施形態１の装置１１０と同様、情報機器２００等から電力供給を受け、基準シンボルパターンであるパターン１およびパターン２を出力し、パターンコードの出力を開始する。パターン１ではシンボル１から５は、ＯＮの状態である。パターン２では、シンボル１がＯＮ、シンボル２から５はＯＦＦの状態である。シンボル１が２回連続であることで、パターン１およびパターン２は、基準シンボルパターンであることが認識される。なお、パターン２は、シンボル１以外のシンボルをＯＮとしても良く、図１０１の例は、シンボル１、３、４がＯＮの状態であることを示す。シンボル１以外のシンボルをＯＮとすることで、デジタルスタンプの方向が特定されることから、パターン２は方向パターンとも呼ばれる。
シンボル１は、所定の時間間隔でＯＮ／ＯＦＦを繰り返す。シンボル２からシンボル５は、出力されるパターンごとにＯＮ／ＯＦＦが切り替えられる。シンボル２からシンボル５がＯＮの状態であることは、点線で示される。例えばパターン４は、シンボル２およびシンボル４がＯＮの状態となっている。パターンコード出力装置である素子１１１は、パターン３からパターン９までの情報シンボルパターンにより２８ビットの情報の出力を繰り返す。なお、パターン３からパターン９までの情報シンボルパターンごとに、基準シンボルパターン（パターン１およびパターン２）が出力される。なお、基準シンボルパターン直前のパターン９による最終４ｂｉｔはパリティチェックビットとして使用されてもよい。
パターンコード出力装置１１１は、シンボル１からシンボル５がＯＮの状態であるパターン１０を出力し、シンボル１、２、５がＯＮの状態であるパターン１１の出力を繰り返すことで、パターンコードの出力が終了したことを示す。パターンコード出力の終了を示す基準シンボルパターンは、パターン１０またはパターン１０と方向パターン１１との組合せである。パターンコードの出力終了後は、方向パターンであるパターン１１の出力が繰り返される。
以上説明したデジタルスタンプのパターンコードの仕様と、実施形態８で説明したデジタルカード（カード型装置１１０Ｇ等）のパターンコードの仕様とは、相互に使用することが可能である。すなわち、デジタルスタンプは実施形態８と同様のパターンコード仕様を採用してもよい。又、実施形態１から８において、本実施形態と同様のパターンコードを採用してもよい。また、デジタルスタンプおよびデジタルカードが有する機能は、双方から選択的にどのような機能を組み合わせて、デジタルスタンプまたはデジタルカードに設けてもよい。
＜その他の変形例＞
発明者らによる実験では、上記実施形態のスタンプタイプのコード発生装置１、カード型の装置１１０等において、電源として単三乾電池２個を用いた場合に、コード発生装置１、カード型の装置１１０等による静電容量の変化が携帯電話等のタッチパネルから十分に認識可能な程度となることが分かっている。すなわち、電源として単三乾電池２個を用いた場合には、図５７で例示した接触導体１１４に人の指が接触しなくても、携帯電話のタッチパネル等は、ＳＷ１５のＯＮとＯＦＦとによる静電容量の変化を十分に検知できる。したがって、例えば、実施形態」の図１、図２２等で例示したコード発生装置１、実施形態１から実施形態９で説明した装置１１０等、あるいはカード型装置１１０Ｈ等において、装置表面あるいは、プラススティック製の板材内部に収容される金属の面積を単三乾電池２個程度に調整することで、接触導体１１４を用いなくても、タッチパネルに静電容量、あるいは電界強度等の物理量の変化を与えることができる。
なお、タッチパネルに強化ガラスや保護シートを取り付ける場合が多く、最大厚１mm弱で、ＳＷ１５のＯＮ／ＯＦＦによる物理量変化の検知に必要な１個の導電体の静電容量は、1.5Pf程度以上である。上述のように、直径７〜8mm程度の素子１１１を使用した場合、単４乾電池２本相当の導電体を備えれば、コード発生装置１のケース、あるいは、カード型の装置１１０等を非導電体にすることが可能である。一方、この静電容量を下回る場合は、コード発生装置１のケース、あるいは、装置１１０のプラスティックの板材の上側（表側面）を導電体にすること、装置１１０のプラスティックの板材内に金属層を設けて、ＳＷ１５等でＯＮ／ＯＦＦできることが望ましい。上記の条件は、タッチパネル側の性能や静電容量の変化を起こさせる電気回路によって異なってくることは言うまでもない。
また、上記実施形態１から実施形態９では、物理量変化として、静電容量、あるいはタッチパネル表面の電界強度の変化を例示した。しかし、本発明の実施において、物理量変化は、静電容量や電界強度の変化に限定されない。すなわち、情報機器２００等が受け付ける情報の入力操作として変化を検知する物理量に応じて、装置１１０等は対応する変化を発生すればよい。
＜実施形態１６＞
図１０３から図１０６を参照して、本発明の実施形態１６に係るデジタルカード（実施形態１から実施形態９の装置１１０、１１０Ａから１１０Ｊ等）をカード型の装置とする場合の用途について説明する。実施形態１６に係るカード型の装置は、Ｇ−Ｃａｒｄとも呼ばれる。実施形態１６に係るデジタルカードは、例えば、個人認証または流通におけるセキュリティ管理等、様々な用途に使用することができる。また、Ｇ−Ｃａｒｄに、実施形態０で説明したスタンプ型のコード発生装置に含まれる回路、センサ、導体配置、制御手順を適用することができる。
［個人認証システム］
図１０３から図１０６は、Ｇ−Ｃａｒｄを個人認証に利用する例を説明する。図１０３は、現行のクレジットカードを例示する図である。現行のクレジットカード等、様々なカードでの代金の支払いには、ＩＣチップまたは磁気ストライブを読み取るための高価なカードリーダーが用いられる。さらに、非接触で情報の入出力が可能なカードのＩＤは、送信中にスキミングされる可能性が有り、特に磁気カードなどは、ＩＤを容易にコピーされ偽造されるおそれがある。
図１０４Ａは、カード型装置（Ｇ−Ｃａｒｄ）の使用例を示す図である。図１０４Ｂは、カード型装置の変形例を示す図である。なお、Ｇ−Ｃａｒｄの裏面に配置される複数の素子及びセンサは、非導電シートで覆われている。図１０４Ａの例では、Ｇ−Ｃａｒｄは、表面に指紋認証パネルを有する。ただし、指紋認証パネルはなくてもよい。また、図１０４Ｂの例では、Ｇ−Ｃａｒｄは、表面にパスワード入力タッチパネルを有する。また、Ｇ−Ｃａｒｄは、裏面にサイン入力タッチパネルを有する。ただし、パスワード入力タッチパネル及びサイン入力タッチパネルは省略してもよい。
Ｇ−Ｃａｒｄは、クレジットカードやプリペイトカード、ポイントカード、各種メンバーズカードとして使用されることにより、利便性とセキュリティを大きく向上させることができる。Ｇ−Ｃａｒｄは、実施形態８等で説明したメモリ１１７等で例示される不揮発性のメモリに、カードのＩＤを格納する。また、Ｇ−Ｃａｒｄは、物理量を変化させるＧ−Ｃａｒｄとタッチパネルとの間の相互作用により、パターンコード出力装置１３１を介して情報機器２００のタッチパネルにパターンコードを出力する。また、Ｇ−Ｃａｒｄは、情報入力装置１３２を介して、情報機器２００のディスプレイ等から受光した光の光量の変化、波長毎の強弱や発光時間、間欠時間の段階を認識（デジタル化）して、情報を入力する。
様々なシーンで、本人確認や承認・契約を実施する際に、スマートフォンやタブレット、専用認証器等の情報機器２００において、Ｇ−Ｃａｒｄ認証アプリケーションが起動される。そして、スマートフォンやタブレット、専用認証器等の情報機器２００は、タッチパネルが本人の保有するＧ−Ｃａｒｄでタッチされ、Ｇ−Ｃａｒｄを特定するパターンコードを受信することで、本人確認を行う。その際、Ｇ−Ｃａｒｄは、図１０４Ｂ、図１０４Ａに例示したタッチパネルからのパスワード入力または指紋認証等によりセキュリティ性を高めることができる。
図１０４Ｂに例示のように、Ｇ−Ｃａｒｄは、ユーザによってタッチパネルに指やスタイラスペンで書き込まれるサインを認証してもよい。Ｇ−Ｃａｒｄは、サインの特徴点を取得してカードに記録された特徴点と比較して認証してもよい。Ｇ−Ｃａｒｄは、サインの軌跡をパターンコードとして情報機器２００に送信し、情報機器２００は、受信したサインの軌跡をクラウド等に送信することで、クラウド上で認証を実行してもよい。
タッチパネルで取得したＧ−Ｃａｒｄからのパターンコードをスキミングして、当該Ｇ−Ｃａｒｄと同一のパターンコードを出力する偽造Ｇ−Ｃａｒｄなどが使用されないようにするため、Ｇ−Ｃａｒｄは、タッチパネルから発光される光コードを取得し、取得した光コードとＧ−Ｃａｒｄのメモリ１１７等に記憶された第１のＩＤを基に、所定のアルゴリズムで計算された第２のＩＤをパターンコードとして出力すればよい。これにより、情報機器２００は、Ｇ−Ｃａｒｄの認証が可能となる。なお、Ｇ−Ｃａｒｄは、最初にＧ−Ｃａｒｄから情報機器２００に対して第１のＩＤを出力し、情報機器２００のタッチパネル（ディスプレイ）が第１のＩＤに対応する光コードを発光してもよい。さらに、情報機器２００のタッチパネルから発光される光コードは、クラウドで生成されたワンタイムパスワードとするとともに、Ｇ−Ｃａｒｄの第１のＩＤを基に計算される第２のパスワードをワンタイムＩＤとして使用することで、より高度なセキュリティを実現できる。
まず、ユーザがＧ−Ｃａｒｄを情報機器２００のタッチパネルに載置する。すると、Ｇ−ＣａｒｄがＩＤ１をパターンコードにして、パターンコード出力装置１３１を介して情報機器２００のタッチパネルに出力する。情報機器２００は、受けとったパターンコードを復号し、クラウドに送信する。クラウドがＩＤ１を受信して、所定の時間間隔で１つの時間をパラメータにして、当該時間とＩＤ１をパラメータとして計算されたＩＤ２を情報機器２００に送信する。情報機器２００は、ＩＤ２を光コードに変換し、情報機器２００のディスプレイ等の発光により、Ｇ−Ｃａｒｄに送信する。Ｇ−Ｃａｒｄは、情報入力装置１３２を介して光コードを受信し、所定のアルゴリズムでＩＤ３を生成し、パターンコード出力装置１３１を介してタッチパネルに出力する。情報機器２００は、取得したＩＤ３を上述と同様の手順で、クラウドに送信して、ＩＤ１が正しいかを認証する。ただし、ＩＤ１は省略してもよい。ＩＤ１が用いられない場合には、クラウドは、時間をパラメータとして計算されたＩＤ２を情報機器２００に送信し、同様の処理を実行すればよい。
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１０５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。Ｇ−Ｃａｒｄは、ネット決済する際に、Ｇ−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、Ｇ−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Ｇ−Ｃａｒｄを連動させることで、Ｇ−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Ｇ−Ｃａｒｄの両方を盗まれた場合でも、Ｇ−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。なお、図１０６に例示した処理は、例えば、図６２、図６３、図６７Ｂ、図６７Ｃ、図６８Ｂ、図６８Ｃ、図７２Ｅ、図７２Ｆ等のフローチャートに例示した手順で実行できる。
［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１０７から図１１０は、Ｇ−Ｃａｒｄを製品保証等のセキュリティシステムに利用する例を説明する。
図１０７は、製品保証に用いられるＧ−Ｃａｒｄの使用例を示す図である。Ｇ−Ｃａｒｄは、製品保証のための保証カードとして、当該製品のパッケージに同梱して使用することができる。また、極薄のＧ−Ｃａｒｄモジュールが、当該製品のパッケージそのものに組み込まれたり、シール状にして出荷する際に製品に貼り付けられたりしてもよい。これにより、精度の高い真贋判定やトレーサビリティが実現できる。
実施形態１から実施形態８等で述べたように、Ｇ−Ｃａｒｄの裏面およびＧ−Ｃａｒｄモジュールは、複数の素子および光コードの受信や電力供給のためのソーラーパネルを備える。なお、素子等はＧ−Ｃａｒｄに内蔵されており、非導電シートで覆われている。
ユーザは、スマートフォン等の情報機器２００で製品保証を行うためのＧ−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き、Ｇ−ＣａｒｄまたはＧ−Ｃａｒｄモジュールをかざす。この操作により、スマートフォン等の情報機器２００のタッチパネルは、Ｇ−ＣａｒｄまたはＧ−Ｃａｒｄモジュールのパターンコード出力装置１３１を介してパターンコードを取得する。すると、スマートフォン等の情報機器２００はタッチパネルを介してＧ−ＣａｒｄまたはＧ−Ｃａｒｄモジュールから製品の真贋判定や製造日、有効期間、製品内容等の様々な情報を取得し、ユーザに閲覧可能に表示することができる。
図１０８は、Ｇ−Ｃａｒｄによる真贋判定の処理例を示す図である。Ｇ−Ｃａｒｄをスマートフォンにかざすと、コード番号がスマートフォンに表示され、ユーザは、Ｇ−Ｃａｒｄに記載されたユニークなセキュリティコードと表示されたコード番号とが一致する否かで製品等の真贋判定を容易に実施できる。
図１０９は、Ｇ−Ｃａｒｄおよびセキュリティコードの入力による真贋判定の例を示す図である。ユーザがＧ−Ｃａｒｄをスマートフォンにかざす前に（またはかざした後に）、Ｇ−Ｃａｒｄに記載されたユニークなセキュリティコード（図１０９の例では、４５４１ ５６７３）をスマートフォン等の情報機器２００に入力する。一方、スマートフォン等の情報機器２００は、対応する光コードを発光してＧ−Ｃａｒｄに引き渡してＧ―Ｃａｒｄの不揮発性メモリに記憶された情報と比較させるか、または、Ｇ−Ｃａｒｄから出力されるパターン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することで関連付けが正しいかどうかにより、真贋判定ができる。したがって、真贋判定の判断が情報機器で実行される場合と、Ｇ−Ｃａｒｄで実行される場合があり得る。
まず、情報機器２００側で判定が行われる場合を説明する。情報機器２００は、ディスプレイ等からの発光により、Ｇ−Ｃａｒｄの情報入力装置１３２を介して光コードをＧ−Ｃａｒｄに入力し、セキュリティコードの送信を要求する。すると、Ｇ−Ｃａｒｄは、Ｇ−Ｃａｒｄは、メモリ１１７等の不揮発性メモリからセキュリティコードを読み出し、パターンコード出力装置１３１を介して情報機器２００のタッチパネルにパターンコードの形式で出力する。情報機器２００は、タッチパネルを介して取得したパターンコードを復号し、入力されたセキュリティコードと比較することで、真贋判定の判断が実行される。情報機器２００は、真贋判定の結果をディスプレイに表示すればよい。
次に、Ｇ−Ｃａｒｄ側で判定が行われる場合を説明する。情報機器２００は、入力されたセキュリティコードを光コードに変換し、ディスプレイ等からの発光により、Ｇ−Ｃａｒｄの情報入力装置１３２を介してＧ−Ｃａｒｄに入力する。Ｇ−Ｃａｒｄは、情報入力装置１３２から受光した光コードを復号し、セキュリティコードを取得する。そして、Ｇ−Ｃａｒｄは、復号したセキュリティコードとメモリ１１７等の不揮発性メモリに記憶されたセキュリティコードとを比較する。これによって、真贋判定の判断が実行される。Ｇ−Ｃａｒｄは、パターンコード出力装置１３１を介して真贋判定の結果を情報機器２００のタッチパネルに出力する。情報機器２００は、受けとった真贋判定の結果をディスプレイに表示すればよい。
上記のユニークなセキュリティコードは、製品やパッケージ、保証書等のいずれか、または両方に印刷してもよい。セキュリティコードは、当日の日付や現在の時間などであってもよい。Ｇ−Ｃａｒｄは、当日の日付や現在の時間をワンタイムパスワードとしてパターンコードを出力し、認証が実行されるようにしてもよい。当日の日付や現在の時間をワンタイムパスワードとする場合、セキュリティコードは印刷されなくてもよい。セキュリティコードを用いない場合には、Ｇ−Ｃａｒｄ自体の真贋判定が行われる。例えば、まず、情報機器２００は所定の情報をワンタイムパスワードで暗号化し、光コードに変換し、情報入力装置１３２を介してＧ−Ｃａｒｄに入力する。Ｇ−Ｃａｒｄは、受光した光コードを復号し、復号した結果をワンタイムパスワードによってさらに復号する。Ｇ−Ｃａｒｄは、復号した結果を、パターンコード出力装置１３１を介して情報機器２００のタッチパネルにパターンコードの形式で送信する。情報機器２００は、Ｇ−Ｃａｒｄから受け取ったパターンコードを復号し、最初に送信した所定の情報に一致した場合に、Ｇ−Ｃａｒｄが本物であると判定する。
さらに、セキュリティを高めるためには、Ｇ−Ｃａｒｄセキュリティアプリケーションは、スマートフォン等の情報機器２００のタッチパネルから発光された光コードを取得し、取得した光コードを基に、所定のアルゴリズムで計算されたパターンコードとしてパターンコード出力装置１３１をから出力する。スマートフォン等の情報機器２００は、Ｇ−Ｃａｒｄから出力されるパターンコードを、Ｇ−Ｃａｒｄに対して発光した光コードの情報を用いて復号することにより、真贋判定やトレーサビリティを実施することができる。
図１１０は、Ｇ−Ｃａｒｄモジュールの使用例を示す図である。物品等の受取において、本人確認の際に写真付きのカード等を提示することが考えられるが、当該カード等は、保有されていない場合が多々ある。Ｇ−Ｃａｒｄモジュールは、写真付きのカード等が無くても本人確認を実現できる。物品等を引き渡す際に、本人を確認するため、物品等や、本人に届いた受取書に貼り付けられたＧ−Ｃａｒｄモジュールを受け渡し側のスマートフォン等の情報機器２００にかざすと、登録されている本人の個人情報が表示される。表示された個人情報により、本人確認が可能となる。Ｇ−Ｃａｒｄモジュールに登録されている本人の個人情報は、写真でなくても良く、生年月日、年齢、パスワード等、本人しか知らない情報を含んでもよい。本人しか知らない情報を確認したり、入力してもらったりすることで、本人確認が可能となる。
この処理では、本人に届いた受取書に貼り付けられたＧ−Ｃａｒｄモジュールのメモリ１１７等の不揮発性メモリに、本人しか知らない情報等が記憶されている。例えば、配達者は、Ｇ−Ｃａｒｄモジュールをスマートフォン等の情報機器２００にかざすと、図６２、図６３、図６７Ｂ、図６７Ｃ、図６８Ｂ、図６８Ｃ、図７２Ｅ、図７２Ｆ等に例示した手順により、メモリ１１７の情報がパターンコード出力装置１３１を介して情報機器２００のタッチパネルに出力される。情報機器２００がＧ−Ｃａｒｄモジュールから取得した情報をディスプレイに表示することで、配達者は、本人しか知らない情報等を認識し、本人確認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から図１１３は、Ｇ−Ｃａｒｄをチケット購入・クーポン獲得およびチケット・クーポンの認証に利用する例を説明する。Ｇ−Ｃａｒｄをスマートフォンやタブレット等の情報機器２００で利用するためのアプリケーションは、Ｇ−Ｃａｒｄアプリケーションとも呼ばれる。Ｇ−Ｃａｒｄアプリケーションによりチケットを購入したり、クーポンを獲得したりする場合、ユーザはＧ−Ｃａｒｄをスマートフォンやタブレット等の情報機器２００のタッチパネルにかざす。この操作で、対応するパターンコード（チケット・クーポンコード）は、スマートフォン等のタッチパネルから光コードで出力され、情報入力装置１３２を介して、Ｇ−Ｃａｒｄに入力される。Ｇ−Ｃａｒｄは光コードを復号し、メモリ１１７に記録する。さらに、図１１１に示すように、クレジット機能を搭載したＧ−Ｃａｒｄは、決済も実行することができる。具体的には、Ｇ−Ｃａｒｄの素子が配置された面をタッチパネルに接触または近接させると、Ｇ−Ｃａｒｄは、Ｇ−Ｃａｒｄは、決済に使用される情報をスマートフォン等に出力する。なお、Ｇ−Ｃａｒｄは、図１０４と同様の構成とすることができる。
なお、Ｇ−Ｃａｒｄの情報入力装置１３２（光センサ１３０）のフォトダイオード、例えば、図７２Ｈに例示したフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６と、ディスプレイの発光領域Ｌ１からＬＥ６の位置を精度よく合わせるために、情報機器２００のアプリケーションは、ディスプレイにカードの位置合わせのためマーク、例えば、枠状のグラフィクスオブジェクトを表示してもよい。図１１１の例では、情報機器２００は、点線枠状のグラフィクスオブジェクトとともに、「（カード上）」「（カード下）」「ここにカード左裏面を合わせてください」等のガイダンスを表示している。情報機器２００がこのようなガイダンスを表示することで、ユーザは、精度よくＧ−Ｃａｒｄをタッチパネルに合わせて接触させ、または近接させることができる。したがって、情報機器２００がＧ−Ｃａｒｄのパターンコード出力装置１３１（素子１１１）の配置位置を認識しなくても、発光領域ＬＥ１からＬＥ６のそれぞれから、対応するフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６のそれぞれに対して光を入射させることができる。この場合には、情報機器２００によるＧ−Ｃａｒｄの位置認識が不要であるので、パターンコード出力装置１３１は、例えば、素子１１１を１個、あるいは２個だけ有するものでもよい。情報機器２００は、パターンコード出力装置の素子１１１によるＯＮのシンボルを認識できたことをトリガに、発光領域ＬＥ１からＬＥ６のそれぞれから発光すればよい。また、Ｇ−Ｃａｒｄは、対応するフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６で光コードを受光でき、エラーがなかった場合に、確認応答をパターンコード出力装置（素子１１１）によるパターンコードで出力すればよい。
購入したチケットによる入場時やクーポン使用時には、情報機器２００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、例えば、情報機器２００は、Ｇ−Ｃａｒｄで購入したチケット・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。図１１２に示すように、Ｇ−Ｃａｒｄをかざすと、チケットやクーポンに対応するパターンコードの出力要請が、端末機のタッチパネルのディスプレイから光コードで発光され、情報入力装置１３２を介して、Ｇ−Ｃａｒｄに入力される。光コードを受光したＧ−Ｃａｒｄは、光コードに対応するチケットやクーポンをメモリ１１７から読み出す。そして、Ｇ−Ｃａｒｄは、読み出したチケットやクーポンをパターンコードに変換し、パターンコード出力装置１３１を介して情報機器２００のタッチパネルに出力する。
端末機等は、Ｇ−Ｃａｒｄから出力されたパターンコードを読み取り、復号して、チケットやクーポンの情報を取得する。端末機等は、クラウドや端末機に記録されているパターンコードと同一であれば、会場への入場やクーポンの引き換え・使用を承認する。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、Ｇ−Ｃａｒｄに記録された対応するパターンコードを消去してもよい。または、図１１３Ｃに示すように、チケットやクーポンの使用履歴は、Ｇ−Ｃａｒｄに記録され、Ｇ−Ｃａｒｄをユーザのスマートフォン等の情報機器２００にかざすことで表示され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］
図１１４から図１１６は、Ｇ−Ｃａｒｄをコンテンツの視聴サービス、クーポン・ポイントの蓄積による集客サービスに利用する例を説明する。ユーザは、サービス提供者から所定の方法で、コンテンツ、クーポン、ポイント提供用のＧ−Ｃａｒｄを取得する。ユーザがＧ−Ｃａｒｄを取得した時点では、コンテンツ、クーポンまたはポイントを提供するためのＩＤは、Ｇ−Ｃａｒｄのメモリ１１７に記録されていない。なお、ユーザは、所定の方法として、Ｇ−Ｃａｒｄが同梱されたダイレクトメール（ＤＭ）、カタログ、雑誌、新聞、製品を受け取ったり、店舗や施設、街中で配られたりすることでＧ−Ｃａｒｄを取得することができる。
図１１４は、Ｇ−Ｃａｒｄによるポイント等の提供サービスの例を示す図である。サービス提供者は、集客を図るため、所定の集客場所でＧ−Ｃａｒｄ向け光コード発光装置１７０をサービスカウンターに設置する。ユーザは、Ｇ−Ｃａｒｄを持ってサービスカウンターに行き、Ｇ−Ｃａｒｄを光コード発光装置１７０にかざす。Ｇ−Ｃａｒｄは、情報入力装置１３２を介して、光コード発光装置１７０から出力されるコンテンツ、クーポン、ポイントサービス用のＩＤを取得し、メモリ１１７等の不揮発性メモリに記録する。光コード発光装置１７０から出力される情報に応じて、各所のサービスカウンターは、それぞれ異なるサービスを提供することができる。なお、Ｇ−Ｃａｒｄは、ユーザからＧ−Ｃａｒｄを受取ったサービスカウンターの担当者によって、光コード発光装置１７０にかざされてもよい。また、光コード発光装置１７０は、サービスカウンターの担当者のスマートフォン等の情報機器２００であってもよい。
ユーザがＧ−Ｃａｒｄを取得した際には、Ｇ−Ｃａｒｄは、コンテンツやクーポン・ポイントサービス用のＩＤをメモリ１１７に記録しているが、使用されないように電子キーがかかっている状態になっていてもよい。この場合、Ｇ−Ｃａｒｄを光コード発光装置１７０にかざすと、Ｇ−Ｃａｒｄは、電子キーを解除して、所定のコンテンツやクーポン・ポイントサービス用ＩＤの使用が可能な状態となるようにすればよい。Ｇ−Ｃａｒｄに複数の電子キーが設定されている場合、ユーザは、当該電子キーに対応するサービスが使用できる。この場合、ユーザは、スタンプラリーのように様々なサービスカウンターで異なるコンテンツやクーポン・ポイントを取得できる。
図１１５は、Ｇ−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。ユーザは、Ｇ−Ｃａｒｄをスマートフォン等の情報機器２００にかざすことで、例えば、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１１６は、Ｇ−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、Ｇ−Ｃａｒｄをスマートフォン等の情報機器２００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、Ｇ−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２００でＧ−Ｃａｒｄアプリケーションを起動してＧ−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１１５および図１１１６に示すように、Ｇ−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（実施形態０の図４に示されるスタンプタイプのコード発生装置１）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、Ｇ−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２００で起動する。そして、ユーザがＧ−Ｃａｒｄをスマートフォンやタブレット等の情報機器２００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Ｇ−Ｃａｒｄから情報機器２００に転送できる。さらに、ユーザは、Ｇ−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。ユーザがＧ−Ｃａｒｄアプリケーションを起動してＧ−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２００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。なお、Ｇ−Ｃａｒｄは、カードに限らず、コインや駒のようにどのような形状をしていてもよい。また、Ｇ−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。
［スタンプ・ポイントカード発光システム］
図１１７から図１２０は、Ｇ−Ｃａｒｄをスタンプおよびポイントカードとして利用する例である。ここでは、情報機器２００のディスプレイのＧ−Ｃａｒｄへの発光により、スタンプ押印およびポイントの加算・消込みをする例を説明する。
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１１７は、Ｇ−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１１８は、Ｇ−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１１７の例では、Ｇ−Ｃａｒｄは、電子ノート１７１を備える。電子ノート１７１は、現状のスタンプまたはポイントの状況を表示し、可視化できるようにしてもよい。電子ノート１７１は、磁性体や有機ＥＬ等を使用し、カード内部の制御により文字や絵を描けるようにしてもよく、専用機を使用して外部から書き込みができるように制御してもよい。
図１１９は、Ｇ−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Ｇ−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２００にＧ−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、ＰＯＳとの連動やタッチ入力により光コードをＧ−Ｃａｒｄに発光し、Ｇ−Ｃａｒｄに対して、容易にスタンプ押印やポイントのメモリ１１７への加算・消込みを要求することができる。また、スマートフォンやタブレット等の情報機器２００がメモリ１１７に記憶された情報の送信要求するための光コードをＧ−Ｃａｒｄに発光すると、Ｇ−Ｃａｒｄはメモリ１１７等の不揮発性メモリの情報をパターンコードにして出力する。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（業務用Ｇ−Ｃａｒｄ）等の情報機器２００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２００によりＧ−Ｃａｒｄアプリケーションをダウンロードしたり、Ｇ−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、Ｇ−Ｃａｒｄの認識ページを表示させることができる。ユーザがＧ−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、Ｇ−Ｃａｒｄの接近により、パターンコード出力装置１３１（素子１１１）による物理量変化を検知する。すると、認識ページ表示中の情報機器２００は、ディスプレイから光コードを発光し、情報入力装置１３２を介して、情報の出力要請をＧ−Ｃａｒｄに入力する。すると、Ｇ−Ｃａｒｄは、記録されている店舗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、パターンコードでパターンコード出力装置１３１を介して情報機器２００のタッチパネルに出力する。出力されたパターンコードによる情報がスマートフォン等の情報機器２００に表示されることで、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。ここで、スマートフォンに対してＧ−Ｃａｒｄを所定の向きに載置すると、Ｇ−Ｃａｒｄに記録された情報は、スマートフォンに移動されるようにしてもよい。また、図１２０に示すように、Ｇ−Ｃａｒｄを所定の向き、例えば図１１９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、Ｇ−Ｃａｒｄに記録された情報を表示するだけにしてもよい。スマートフォンに記録されたスタンプやポイントを使用する際には、スタンプの押印やポイントの加算・消込は、前述したＧ−Ｓｔａｍｐや店舗用のＧ−Ｃａｒｄにより実施してもよい。なお、図１２０の処理でも、スマートフォン等の情報機器２００は、図１１１と同様の手順でユーザをガイドしてもよい。すなわち、情報機器２００のアプリケーションは、ディスプレイにカードの位置合わせのためマーク、例えば、枠状のグラフィクスオブジェクトを表示しガイダンスを表示すればよい。
ユーザは、ポイントを使用する際、レジで使用するポイント数をスマートフォンやタブレット等の情報機器２００にタッチして入力し、Ｇ−Ｃａｒｄをスマートフォンやタブレット等の情報機器２００にかざしてポイント数を消し込むことができる。ユーザがＧ−Ｃａｒｄアプリケーションまたは所定のサイトのＧ−Ｃａｒｄ認識ページ表示中の情報機器２００にカード（Ｇ−Ｃａｒｄ）をかざす。すると、スマートフォン等の情報機器２００は、Ｇ−Ｃａｒｄに記憶された店舗ＩＤを読み取り、当該店舗ＩＤに紐づけられた店舗から送信される情報を受信することができる。スマートフォン等の情報機器２００は、店舗から送信される情報の受信を許諾すれば、店舗のキャンペーン（週末は３倍ポイント提供や○○をプレゼント）等の様々な広告情報をプッシュメール等によって受信する。ユーザが様々な広告情報を閲覧することで、店舗の利用は促進される。
他の方法として、スマートフォン等の情報機器２００は、読み取った店舗ＩＤに紐づけられた店舗のサーバ等に情報を送信するように要求してもよい。なお、Ｇ−Ｃａｒｄは、共通のスタンプカードまたはポイントカードとしても利用可能である。Ｇ−Ｃａｒｄは、様々な店舗のＩＤや対応する情報を記録することができ、各店舗の端末として、情報機器２００は当該店舗のＩＤに対応する光コードを共通カード（Ｇ−Ｃａｒｄ）に発光する。また、各店舗の情報機器２００は、他の店舗の情報をカード（Ｇ−Ｃａｒｄ）から取得することはない。
［玩具・ゲーム］
図１２１および図１２２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Ｇ−Ｃａｒｄによるゲームカードやトレーディングカードでは、Ｇ−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。Ｇ−Ｃａｒｄは、タッチパネルにより特定されるので、ユーザは、Ｇ−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Ｇ−Ｃａｒｄに記録できるので、ユーザはＧ−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、Ｇ−Ｃａｒｄに搭載するアプリケーションがゲーム情報をＧ−Ｃａｒｄのメモリ１１７（実施形態１参照）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Ｇ−Ｃａｒｄと送受信可能なゲーム機が設けられた場合には、Ｇ−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、Ｇ−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Ｇ−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Ｇ−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Ｇ−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。
図１２１に例示のように、Ｇ−Ｃａｒｄ表面には、タッチパネルや各種スイッチ等による操作領域が設けられる。ユーザはＧ−Ｃａｒｄの操作領域を指でタッチしてゲームの操作ができる。タッチパネルを有するスマートフォン等の情報機器２００やゲーム機は、Ｇ−Ｃａｒｄの載置位置を正確に認識できる。したがって、図１２２に例示のように、情報機器２００やゲーム機は、Ｇ−Ｃａｒｄに設けた操作領域の配置も認識できる。操作領域はガラス等の非導電体（絶縁物）とすると、ユーザがＧ−Ｃａｒｄの操作領域を操作したときに、情報機器２００やゲーム機のタッチパネルは、Ｇ−Ｃａｒｄ越しに指のタッチを直接認識できる。つまり、ユーザはＧ−Ｃａｒｄを操作するとともに、指とタッチパネルとの間にＧ−Ｃａｒｄが介在する場合でも、Ｇ−Ｃａｒｄ越しに情報機器２００やゲーム機を操作できる。非導電体表面に操作を意味するアイコンを形成してもよい。その場合、同時にタッチする指の数は、Ｇ−Ｃａｒｄの素子１１１からの出力を含めて、同時に認識できるマルチタッチの制限を超えてはならない。操作領域にタッチした場合は、Ｇ−Ｃａｒｄは、一部または全部の素子１１１の出力をＯＦＦするようにしてもよい。
図１２３に、照射装置付きフォトダイオード（例えば、実施形態１４、実施形態１８の光センサ）を備えたＧ−Ｃａｒｄによるゲーム装置を例示する。ボードゲームやカード上に色コードを形成した領域に、照射装置付きフォトダイオードを備えたＧ−Ｃａｒｄを載置して色コードを取得しゲームを進行することができる。ここでは、色コードとは、色相、あるいは、明度、階調等で表現できるデジタル情報をいう。２か所にフォトダイオードを備えたＧ−Ｃａｒｄでは、左右２色の組み合わせで色コード数を増やすことができる。例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色のＯＮ／ＯＦＦで３ｂｉｔ、２か所の組み合わせで６ｂｉｔ、各色を４段階にして、１２ｂｉｔとなる。さらに、Ｇ−Ｃａｒｄを逆向きに置換えて載置すると、２４ｂｉｔの色コードを取得できる。なお、ドット読取装置を備えれば、ドットコードから位置情報も取得できる。
図１２４は、他の形状の装置の例である。Ｇ−Ｃａｒｄは駒のように様々な形状とすることが可能である。様々な形状で構成されるＧ−Ｃａｒｄは、Ｇ−Ｐｉｅｃｅと呼ぶことができる。Ｇ−Ｐｉｅｃｅには、１または複数色を発光できるＬＥＤや、音声出力装置を設けてもよい。Ｇ−Ｐｉｅｃｅをタブレット等のゲーム画面に載置すると、光コードを受光して駒が発色したり、音声出力したりする。豆電池等の電源を使用してもよい。Ｇ−Ｐｉｅｃｅにパターン導体を設けて、駒のステータスを出力したり、ゲーム情報を記録できる。Ｇ−Ｐｉｅｃｅから、素子１１１、光センサ１３０（あるいは、情報入力装置１３２）のいずれかが無くてもよい。ゲーム機のタッチパネル等が同時に認識可能なタッチ数に制限がある場合、Ｇ−Ｐｉｅｃｅが素子１１１の数を検出可能なタッチ数の制限以上に使用する場合は、例えば、光コードの発光後のみ素子１１１からタッチパネルへのＯＮ出力をすれば駒はいくつでも配置できる。図のように、Ｇ−Ｐｉｅｃｅは、例えば、３個の素子１１１を有する。３個の素子１１１の配置が点対称とならないように、それぞれの寸法を異なるものとすることで、Ｇ−Ｐｉｅｃｅを載置するタッチパネル等のデバイスは、Ｇ−Ｐｉｅｃｅの向きを認識できる。
［サイン］
Ｇ−Ｃａｒｄの表面に、タッチパネルによる入力装置を用いた電子ノートを設けてもよい。電子ノートは、例えば、図１０４Ｂのサイン入力タッチパネル、図１１７の電子ノート１７１等である。ユーザはタッチパネル等の入力装置を用いてカードの表面に設けられた電子ノートにサインできる。例えば、ユーザは情報機器２００のタッチパネルにＧ−Ｃａｒｄを載置して、電子ノートにサインする。電子ノートは、タッチパネルを設けた有機ELEや磁性体など、筆跡を表示してデータを取得できる形態であれば、どのような形態であってもよい。カード上にドットパターンを形成してもよい。ユーザは、専用ドット読み取りペンでサインを入力すればよい。
Ｇ−Ｃａｒｄは、サインによる軌跡から特徴点を抽出し、メモリ１１７に記録されたサインの特徴点と比較することで認証してもよい。サインの軌跡をパターンコードで情報機器２００に送信し、情報機器２００は、受信したサインの軌跡をクラウド等に送信することで、クラウド上で認証を実行するようにしてもよい。
［ゲーム用カード］
ゲームカードでは、電気的に導体をＯＮ／ＯＦＦしないで、ユニークなパターンで素子１１１（導体）を形成（印刷を含む）し、指で操作する領域を設けてもよい。なお、指で操作する領域は、導体がタッチパネルに対して、タッチパネルで検出出来る程度の静電容量あるいは電界による相互作用を与える構成とする。以下、Ｇ−Ｃａｒｄのうち、電気的に導体をＯＮ／ＯＦＦを有しないゲーム用カードを単にカードという。
図１２５、図１２６にゲーム用のカードの構成を例示する。図１２５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１２６は、カードの表面の構成を例示する。このカードは、実施形態０のスタンプ型のコード発生装置１、あるいは実施形態１から実施形態８の装置１１０等において、電源を要する構成要素をすべて無くしている。一方、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１２７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１２８Ａは、図１２５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１２８Ｂは、図１２５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１２９は、図１２５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１２８Ａ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１２８Ａの絶縁物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１２８Ｂ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と裏面側の絶縁物ＴＣ６とが接面する。なお、絶縁物ＴＣ６はなくてもよい。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が絶縁物ＴＣ６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１２９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、絶縁物ＣＡ３が充填されている。また、スペーサＣＡ５の周囲には、弾性絶縁物ＣＡ４が充填されている。ただし、弾性絶縁物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。したがって、図１２８Ａ、１２８Ｂ、１２９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
図１３０は、図１２５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１３０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、弾性絶縁物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）の周囲にも絶縁物ＣＡ３の代わりに弾性絶縁物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１２８Ａ、図１３０の構成では、裏面側（タッチパネルに向く側）には、絶縁物ＣＡ３と絶縁物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１３１、図１３２は、ゲーム用の他のカードの例である。図１３１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１３２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１３１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、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、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１３１、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１３３は、図１３１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１３４は、図１３１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１３３の断面Ｃは、図１２８の断面Ａと同様の構造である。一方、図１３４のように、断面Ｄには、図１２９とは異なり、導体板ＣＡ２が設けられていない。すなわち、図１３２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、絶縁物ＣＡ３が設けられる。絶縁物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。絶縁物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および絶縁物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および絶縁物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および絶縁物ＣＡ３は、透明、非透明に関わらず一体のものとしてもよい。
図１３５は、図１３１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を埋め込めみ、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１３６は、図１３１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１３２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１３２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１３７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１３１、図１３２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。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ＴＣ２を導電性の透明フィルムで被覆し、図１３３に例示した導体板ＣＡ２と接続しておけば、ユーザが透明タッチ領域ＴＣ４にタッチしている間、タッチ領域ＴＣ２裏面の素子１１１（導体）からタッチパネルへの十分な相互作用を与えることができ、情報機器２００は、素子１１１（導体）の配置を認識できる。その場合に、ユーザは、透明タッチ領域ＴＣ４を介して、「英語」等のディスプレイ上のアイコン部分のタッチパネルに指による相互作用を与えることができ、ディスプレイ上のアイコンを選択できる。
図１３８は、図１３７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１３９は、情報機器２００が図１２５から図１３８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１６によれば、Ｇ−Ｃａｒｄ等の装置１１０、実施形態０のコード発生装置１等から、電源を要する構成をなくして、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１２５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場合も、指による接触操作を可能とする。また、図１２９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１３０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１３０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１３７の透明タッチ領域ＴＣ４を用いることで、ゲーム機、情報機器２００等のディスプレイ上のアイコンと、カードとを併用し、ディスプレイ上のアイコン操作で、カードに対応するキャラクター等を動作させることが可能となる。
＜実施形態１７＞
図１４０から図１４２により、実施形態０のコード発生装置１、あるいは、実施形態１から実施形態９の装置１１０、１１０Ａから１１０Ｊ等、実施形態１５のデジタルスタンプ、実施形態１６のＧ−Ｃａｒｄ等と、情報機器２００との情報伝達処理を例示する。本実施形態では、情報機器２００が例えば、図７２Ｈに例示した装置１１０における素子１１１の配置を検知し、素子１１１の配置から特定されるフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６等に対応する発光領域ＬＥ１からＬＥ６に光コードを出力する処理例を説明する。また、本実施形態処理では、例えば、実施形態０のコード発生装置１、あるいは、実施形態１から実施形態８の装置１１０等、実施形態１５のデジタルスタンプにおいて説明した構成を組み合わせて使用する。したがって、実施形態０のコード発生装置１、あるいは、実施形態１から実施形態８の装置１１０等、実施形態１５のデジタルスタンプは、情報機器２００からの受光するための複数のフォトダイオードを有することが想定されている。したがって、以下の図１４０から図１４２において説明する処理は、実施形態０のコード発生装置１、あるいは、実施形態１から実施形態８の装置１１０等、実施形態１５のデジタルスタンプにそのまま適用することができる。
図１４０の処理では、情報機器２００のＣＰＵは、例えば、装置１１０の素子１１１を介したタッチパネルへの相互作用による物理量変化としてパターンコードを取得する。そして、ＣＰＵは、取得したパターンコードがトリガパターンに対応するパターンコードであるか否かを検知する（Ｓ１０）。トリガパターンは、例えば、図７０Ａに例示した基準シンボルパターンである。また、トリガパターンは、例えば、図７２Ｇに例示したような、シンボル６が連続してＯＮとなり、シンボル１が連続してＯＦＦとなるパターン１、２の組み合わせである。ただし、このような基準シンボルパターン、あるいは、出力の開始を示すパターンの組み合わせの他、情報パターン（例えば、図７２のパターン３からパターン９）によって、アプリケーションレベルで、トリガパターンを定めておいてもよい。トリガパターンが検知されると（Ｓ１０でＹＥＳ）、ＣＰＵは、タッチパネルで検出された素子配置を基に、装置１１０のフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６に対応する発光領域ＬＥ１からＬＥ６の位置をディスプレイ上で特定する（Ｓ１１）。なお、装置１１０の発光領域は、例えば、装置１１０の機種ごとに決められていてもよい。情報機器２００は、装置１１０の機種ごとに、素子１１１の配置から装置１１０の機種を決定してもよい。また、情報機器２００は、トリガパターン検知後に、所定の手順で、素子１１１からのパターンコードにより、装置１１０から装置１１０の機種情報を取得するようにしてもよい。Ｓ１０で、トリガパターンが検知されるのは、装置１１０の素子１１１を介したタッチパネルへの相互作用による物理量変化としてパターンコードを取得したときである。したがって、Ｓ１０でＹＥＳとなる場合は、物体の一例である装置１１０が平板センサの一例であるタッチパネルに接触したときに相当する。また、タッチパネルは、透明な平板センサを搭載したディスプレイの一例である。
そして、ＣＰＵは、ディスプレイ上の発光領域ＬＥ１からＬＥ６（図７２Ｈ参照）において、光コードにしたがって発光させることで、装置１１０に応答する（Ｓ１２）。ディスプレイ上の発光領域ＬＥ１からＬＥ６は、装置１１０上で受光素子（フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６等）が設けられた位置に対応するディスプレイの部分領域の一例である。発光領域ＬＥ１からＬＥ６の位置は、タッチパネルと装置１１１０との位置関係から決定される。ＣＰＵは、光コードにしたがって発光させるので、発光領域ＬＥ１からＬＥ６の光量は、例えば、図７２Ｉで説明したように時間変化する。そして、ＣＰＵは、イベント待ちとなる（Ｓ１３）。イベントは、例えば、タッチパネルのドライバ、あるいは、ＣＰＵで実行中のコンピュータプログラム等の処理を基に、ＯＳから発行される。
例えば、イベントが装置１１０の移動を示すイベントの場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、ＣＰＵは、タッチパネル上で、素子１１１の位置を検出し、素子１１１の移動に追従する処理を実行する（Ｓ１５）。この処理によって、タッチパネル上で装置１１０が移動しても、ＣＰＵは、素子１１１の位置を再度検知できる（Ｓ１５）。追従する処理が終了すると、ＣＰＵは処理をＳ１３に戻す。
また、例えば、イベントが素子１１１を介した装置１１０からのパターンコードの入力の場合、ＣＰＵは、パターンコード入力処理を実行する（Ｓ１９）。パターンコード入力処理が終了すると、ＣＰＵは、処理をＳ１３に戻す。パターンコード入力処理は、例えば、装置１１０がクレジットカード、キャッシュカード、ポイントカードなど場合に、カード番号などを取得する処理である。また、パターンコード入力処理は、例えば、電子マネーカードから電子マネーの残額を読み取る処理である。
また、例えば、イベントが、ＣＰＵで実行中のアプリケーションからの発光要求の場合（Ｓ１８でＹＥＳ）、ＣＰＵは、光コード発光処理を実行する（Ｓ１９）。光コード発行処理が終了すると、ＣＰＵは、処理をＳ１３に戻す。光コード発行処理は、例えば、装置１１０がクレジットカード、キャッシュカード、ポイントカードなど場合に、カードへの応答を返す処理、キャッシュカードに振り込み先を記録する処理、ポイントカードにポイントを書き込む処理、電子マネーカードに残額を書き込む処理等である。ここで、Ｓ１９の処理では、ＣＰＵは、装置１１０で受光素子（フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６等）が設けられた位置に対応するディスプレイの部分領域（例えば、図７２Ｈの発行領域ＬＥ１からＬＥ６）の光量を例えば、図７２Ｉに例示したように時間変化させる。そして、イベントが終了を示すコマンドである場合（Ｓ２０でＹＥＳ）、ＣＰＵはプログラムを終了する。
図１４１は、装置１１０が素子１１１を介して、パターンコードを情報機器２００に出力する処理を例示する。この処理では、装置１１０のＣＰＵは、処理の起動のトリガを待つ（Ｓ３０）。トリガは、例えば、情報機器２００のディスプレイからフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６に入力されるＯＮの信号である。また、例えば、図７２Ｉに例示したフォトダイオードＷＰＤ１に対する２回連続した受光である。また、装置１１０が実施形態１で説明した指紋センサを有する場合には、トリガは、例えば、実施形態１で説明した指紋センサでの認証成功である。また、装置１１０が実施形態１で説明した光電変換素子配列１１２を有する場合には、トリガは、例えば、光電変換素子配列１１２からの電力供給の開始である。
装置１１０のＣＰＵは、トリガを検出すると、素子１１１からパターンコードを出力する（Ｓ３１）。そして、装置１１０は、光コードの応答を待つ。光コードは、例えば、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６に対応するディスプレイの発光領域ＬＥ１からＬＥ６において発せられる。装置１１０は、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６を介して光コードの応答を検知すると、イベント待ちとなる（Ｓ３３）。
イベントは、例えば、情報機器２００からフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６を介した光コードの受光である（Ｓ３４）。イベントが光コードの受光である場合、ＣＰＵは、受光した光コードを復号する。そして、ＣＰＵは処理をＳ３３に戻す。
また、イベントは、例えば、光コードから復号されたパターンコード出力要求である（Ｓ３６）。イベントがパターンコード出力要求である場合、ＣＰＵは、パターンコード出力処理を実行する（Ｓ３７）。そして、ＣＰＵは処理をＳ３３に戻す。ここで、パターンコード出力処理は、例えば、装置１１０がクレジットカード、キャッシュカード、ポイントカードなど場合に、カード番号などをメモリ１１７（実施形態１参照）から取得し、情報機器２００に引き渡する処理である。また、パターンコード出力処理は、例えば、電子マネーカードとして、電子マネー残額をメモリ１１７から読み出し、情報機器２００に引き渡する処理である。
また、イベントが、例えば、光コードから復号された情報のメモリ１１７（実施形態１参照）への格納要求である場合、ＣＰＵは、情報をメモリ１１７に格納するメモリ格納処理を実行する（Ｓ３９）。ここで、装置１１０がポイントカードである場合に、メモリ格納処理は、ポイントを格納する処理である。また、装置１１０が電子マネーカードである場合に、メモリ格納処理は、電子マネーの残額をメモリ１１７に書き込む処理である。そして、イベントが終了を示すコマンドである場合（Ｓ２０でＹＥＳ）、ＣＰＵはプログラムを終了する。
＜＜変形例＞＞
図１４０、図１４１では、情報機器２００は、装置１１０の装置１１１の配置を基に、発光領域ＬＥ１からＬＥ６の配置を決定した。しかし、本発明の実施はこのような処理に限定される訳ではない。例えば情報機器２００は、素子１１１の配置から発光領域ＬＥ１からＬＥ６を決定する代わりに、図１１１に例示したように、ディスプレイにカード等の装置１１０を載置する枠を表示してもよい。そして、表示された枠にカードが載置されたことを示すトリガ信号を検知した場合に、情報機器２００は、表示された枠から装置１１０のフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６を特定し、発光領域ＬＥ１からＬＥ６の配置を決定してもよい。
この処理では、例えば、情報機器２００は、例えば，アプリケーションから光コードの発光要求を検知する（Ｓ１０Ａ）。光コード発行要求は、例えば、ウェブブラウザからクレジットカード番号の取得要求である。光コードの発光要求を検知すると（Ｓ１０ＡでＹＥＳ）、情報機器２００のＣＰＵは、タッチパネルのディスプレイにカード枠を表示し、Ｇ―Ｃａｒｄ等の装置１１０を載置するようにユーザをガイドする（Ｓ１２Ａ）。そして、ＣＰＵはイベント待ちとなる（Ｓ１３）。例えば、カード枠表示後、装置１１０が載置されると、載置イベントが発生する（Ｓ１４Ａ）。載置イベントは、例えば、タッチパネルが装置１１０の載置による素子１１１の検知により発生する。載置イベントが発生すると、ＣＰＵは、位置合わせ確認を実行する（Ｓ１５Ａ）。位置合わせ確認では、ＣＰＵは、発光領域ＬＥ１からＬＥ６において発光し、受光応答を装置１１０の素子１１１から受けとる。位置合わせ確認ができない場合、例えばタイムアウトが発生し、ＣＰＵは、ガイダンスをディスプレイに表示し、リトライを実行すればよい。なお、位置合わせ確認が成功すると、ＣＰＵは、処理をＳ１３に戻す。なお、Ｓ１６以降の処理は、移動イベントに対する処理がない点を除いて、図１４０と同様である。この例では、ＣＰＵは、カード等の装置１１０を載置するようにユーザをガイドし、カード等の装置１１０のタッチパネルへの載置を確認する。さらに、ＣＰＵは、位置合わせを確認して、光コード発行処理を実行する（Ｓ１９）。したがって、この処理でも、ＣＰＵは、物体が平板センサに接触したとき、平板センサと物体との位置関係から、物体面上で受光素子が設けられた位置に対応する前記ディスプレイの部分領域の光量を時間変化させると言える。
図１４０、図１４１の処理によれば、情報機器２００は、装置１１０等の素子１１１の配置から、光センサ（例えば、図７２ＨのフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６）の配置を特定し、発光領域（例えば、同図の点線で描かれたディスプレイ側のいＬＥ１からＬＥ６）を決定する。したがって、情報機器２００は、複数チャンネルで、装置１１０等に光量の変化等によって、情報を入力することができる。
また、図１４２の処理によれば、ユーザがディスプレイ上のカード枠等のグラフィックスオブジェクトを用いてガイドされるので、情報機器２００は、素子１１１の配置を検知する必要がない。このため、素子１１１の数が３未満の装置１１０、あるいは、素子１１１の配置が点対称で素子１１１の向きを特定できな場合であっても、情報機器２００は、複数チャンネルで、装置１１０等に光量の変化等によって、情報を入力することができる。
本実施の形態の処理は、例えば、記録媒体に格納されたコンピュータプログラムにしたがって、情報機器２００のＣＰＵ等で実行される。このような記録媒体のうちコンピュータ等から取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク、ＤＡＴ、８ｍｍテープ、フラッシュメモリなどのメモリカード等がある。また、コンピュータ等に固定された記録媒体としてハードディスク、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）等がある。さらに、ＳＳＤ（Solid State Drive）は、コンピュータ等から取り外し可能な記録媒体としても、コンピュータ等に固定された記録媒体としても利用可能である。
＜実施形態１８＞
図１４３から図１４７により、実施形態１８の光センサ１３０Ｆ及び１３０Ｇを説明する。光センサ１３０Ｆ及び１３０Ｇは、実施形態１４と同様、発光素子であるＬＥＤと受光素子であるフォトダイオードとの組み合わせを有する。したがって、光センサ１３０Ｆ及び１３０Ｇは、印刷物等に光を照射し、その色を検出可能である。したがって、光センサ１３０Ｆ及び１３０Ｇは、実施形態８等における光センサ１３０として使用可能である。また、光センサ１３０Ｆ及び１３０Ｇは、実施形態０のスタンプ型のコード発生装置、あるいは、実施形態１から実施形態８等の装置１１０に組み込んで、使用可能である。
図１４３は、光センサ１３０Ｆの受光面から見た平面図である。光センサ１３０Ｆの中央には、受光素子としてのフォトダイオード２４０が配置される。フォトダイオード２４０の周囲には、それぞれ異なる波長の光（ＲＧＢ）を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）であるＬＥＤ−Ｒ ２４１、ＬＥＤ−Ｇ ２４２、ＬＥＤ−Ｂ ２４３が、等間隔に配置される。この構成では、光センサ１３０Ｆの受光面に対向する面に、赤（Ｒ）の印刷面があった場合、ＬＥＤ−Ｒ ２４１が発光したときに、フォトダイオード２４０は、所定以上の受光量で印刷面から反射光を受光する。すなわち、フォトダイオード２４０は、ＬＥＤ−Ｒ ２４１から照射された赤の波長領域の反射光を受光する。一方、赤（Ｒ）の印刷面に対して、ＬＥＤ−Ｇ ２４２（緑の波長領域）、ＬＥＤ−Ｂ ２４３（青の波長領域）が、発光しても、フォトダイオード２４０は、所定未満の受光量でしか印刷面から反射光を受光できない。
同様に、緑（Ｇ）の印刷面に対して、ＬＥＤ−Ｇ ２４２が緑の波長領域で発光したときに、フォトダイオード２４０は、所定以上の受光量で印刷面から反射光を受光する。一方、緑（Ｇ）の印刷面に対して、ＬＥＤ−Ｒ ２４１（赤の波長領域）、ＬＥＤ−Ｂ ２４３（青の波長領域）が、発光しても、フォトダイオード２４０は、所定未満の受光量でしか印刷面から反射光を受光できない。
同様に、青（Ｂ）の印刷面に対して、ＬＥＤ−Ｂ ２４３が発光したときに、フォトダイオード２４０は、所定以上の受光量で印刷面から反射光を受光する。一方、青（Ｂ）の印刷面に対して、ＬＥＤ−Ｒ ２４１、ＬＥＤ−Ｇ ２４２が、発光しても、フォトダイオード２４０は、所定未満の受光量でしか印刷面から反射光を受光できない。
図１４４は、６個のＬＥＤを有する光センサ１３０Ｇの受光面から見た平面図である。光センサ１３０Ｇは、受光素子として中央にフォトダイオード２４０が配置される。そして、フォトダイオード２４０の周囲に、ＬＥＤ−Ｒ ２４１、ＬＥＤ−Ｇ ２４２、ＬＥＤ−Ｂ ２４３がそれぞれ２個ずつ、等間隔に配置される。図１４４の例では、発光ダイオードは、時計回りにＲ->Ｇ->Ｂ->Ｒ->Ｇ->Ｂの順に配置されている。
図１４５は、光センサ１３０Ｆの断面図（図１４３「Ａ断面」を付した矢印を通る紙面に垂直な平面で切断）である。光センサ１３０Ｆは、色コードの印刷領域にＬＥＤ−Ｒ ２４１、ＬＥＤ−Ｇ ２４２、ＬＥＤ−Ｂ ２４３からの照射光が照射され、フォトダイオード２４０が所定の反射光が受光できるように、所定の厚みを有する光透過板１４５を設置した形態である。ＬＥＤ−Ｒ ２４１、ＬＥＤ−Ｇ ２４２、ＬＥＤ−Ｂ ２４３から点光源として照射した光は、フォトダイオード２４０の表面で各反射光を受光する。反射光の光量は、ＬＥＤ−Ｒ ２４１、ＬＥＤ−Ｇ ２４２、ＬＥＤ−Ｂ ２４３それぞれの直下の印刷媒体面からの光量が高く、各ＬＥＣ直下から離れるにしたがって低下するため、印刷された色情報が正確に取得されない場合がある。しかし、カード型の装置１１０に光透過板１４５が埋め込まれる場合、周辺側面が反射材料で成形されていれば、側面で光が反射するため、光量は、各ＬＥＣ直下から離れた位置においてもそれほど低下しない。光透過板１４５が埋め込まれない場合は、反射板を周辺側面に設ければよい。
図１４６は、光センサ１３０Ｆあるいは光センサ１３０Ｇを搭載した装置１１０等のＣＰＵが実行する光コード取得処理を例示するフローチャートである。ここで、光コードは、例えば、ＬＥＤ−Ｒを発光したときの受光量Ｒ、ＬＥＤ−Ｇを発光したときの受光量Ｇ、ＬＥＤ−Ｂを発光したときの受光量Ｂの組み合わせとして得られる。受光量Ｒ、Ｇ、Ｂのレベルが２段階（１ビット）の場合、装置１１０は、各ＬＥＤの発光１回で１ビットの情報を得ることができ、ＬＥＤ−Ｒ、ＬＥＤ−Ｇ、ＬＥＤ−Ｂによって、３ビット情報を取得可能である。一方、受光量Ｒ、Ｇ、Ｂを多段階とすることで、装置１１０は、印刷面等から、さらに多くの情報をＲ、Ｇ、Ｂの組み合わせとして取得できる。なお、受光量Ｒ、Ｇ、Ｂを多段階とする場合には、基準となる印刷面にＬＥＤ−Ｒ、ＬＥＤ−Ｇ、ＬＥＤ−Ｂを事前に発光し、フォトダイオードのゲインを校正しておけばよい。この場合の基準となる印刷面には、多段階のＲ、Ｇ、Ｂの組み合わせに対応する基準となる色相、明度の色を単色で印刷しておけばよい。基準となる印刷媒体は、多段階のＲ、Ｇ、Ｂの組み合わせ数分だけ用意することになる。
色コード取得処理では、装置１１０のＣＰＵはＬＥＤ−Ｒを発光し、フォトダイオードで受光し、受光量Ｒを保存する（Ｓ５０）。次に、装置１１０のＣＰＵはＬＥＤ−Ｇを発光し、フォトダイオードで受光し、受光量Ｇを保存する（Ｓ５１）。次に、装置１１０のＣＰＵはＬＥＤ−Ｂを発光し、フォトダイオードで受光し、受光量Ｂを保存する（Ｓ５２）。なお、Ｓ５０からＳ５２の処理の順序に限定はない。すなわち、ＲＧＢのうち、どの発光色から先に発光するかについて限定はない。
そして、ＣＰＵは、受光量Ｒ、Ｇ、Ｂを、例えば，アプリケーションプログラム（例えば、ゲームプログラム）がアクセスする領域に出力する。そして、ＣＰＵは、処理を終了するか否かを判定する（Ｓ５４）。処理を終了しない場合には、ＣＰＵは、処理をＳ５０に戻し、同様の処理を繰り返す。なお、図１４５では、ＲＧＢそれぞれ１回の発光ごとに、受光量ＲＧＢをアプリケーションプログラムがアクセスする領域に出力する。しかし、このような処理に代えて、ＣＰＵは、ＲＧＢを所定の組数取得し、配列の形式でアプリケーションプログラムに引き渡してもよい。
以上で説明した実施形態１８の光センサ１３０Ｆ、１３０Ｇは、異なる色（ＲＧＢ）の印刷面から、色を検出することができる。したがって、光センサ１３０Ｆは、実施形態１４の光センサ１３０Ａから１３０Ｅと同様に、印刷面から色コードを取得できる。しかしながら、実施形態１８の光センサの特徴は、発光素子として、ＬＥＤ−Ｒ ２４１、ＬＥＤ−Ｇ ２４２、ＬＥＤ−Ｂ ２４３を設ける一方、実施形態１４のようにカラーフィルタを必要としない。すなわち、フォトダイオード２４０は、カラーフィルタなしに、印刷面からの反射光を検出する。したがって、光センサ１３０Ｆ、１３０Ｇでは、カラーフィルタによる光の減衰が生じることがない。つまり、光センサ１３０Ｆ、１３０Ｇは、印刷面から、実施形態１４の光センサ１３０Ａから１３０Ｅよりも高感度で色コードを読み取ることができる。
＜実施形態１９＞
図１４７〜１４８を参照して、実施形態１９について説明する。
実施形態１９は、電気的に導体の出力を可変にして出力するパターンコードの実施例とは異なり、固定したパターンコードの配置例を示すものである。本実施形態のパターンコードでは、基準導体と情報導体の２種類の導体を設け、基準導体と情報導体の位置関係により、パターンコードの方向とパターンコードを定義することを特徴とする。
図１４７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。
基準導体間距離が４３ｍｍの場合は、基準導体間の距離に対して、導体間距離が４ｍｍ以上短い（すなわち、導体間距離が３９ｍｍ以下である）配置候補は３８個存在する。
しかし、基準導体間に２個の情報導体が配置されると、基準導体と情報導体が一直線に配置されてしまい、パターンコードの方向を定めることができない。そのため、基準導体間には情報媒体は１個しか配置できない。そこで、まず、３８個から基準導体間に位置する配置候補５個を除いた３３個から、２個および１個を選択する組み合わせを以下の通り求める。
３３Ｃ２＋３３＝５６１通り・・・（Ａ）
次に、導体間の距離が１０ｍｍ未満となる２個の候補位置の組み合わせは、
９＋１５＋２１＋２７＋３３＋２８＋５＝１３８通り・・・（Ｂ）
である。
導体間の距離が１０ｍｍ未満となるように導体を配置することはできない。隣接する２個を認識できなくなる可能性があるからである。したがって、１０ｍｍ未満となる組み合わせは除かれる。
次に、基準導体間に位置する配置候補が１個選択され、他の導体と判別ができる場合の組み合わせは、
２９×２＋２８×３＝１４２通り・・・（Ｃ）
である。
以上から、（ａ）の場合における、配置可能な情報導体の配置組み合わせは、
（Ａ）−（Ｂ）＋（Ｃ）＝５６１−１３８＋１４２＝５６５通り
である。
（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。
（ａ）の場合と同様、導体間の距離が１０ｍｍ未満となる組み合わせは除かれる。
次に、基準導体間に位置する配置候補が１個選択され、他の導体と判別ができる場合の組み合わせは、
２１×２＋２０×２＝８２通り・・・（Ｃ）
である。
以上から、（ｂ）の場合における、配置可能な情報導体の配置組み合わせは、
（Ａ）−（Ｂ）＋（Ｃ）＝３２５−１０１＋８２＝３０６通り
である。
（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。
（ａ）（ｂ）の場合と同様、導体間の距離が１０ｍｍ未満となる組み合わせは除かれる。
次に、基準導体間に位置する配置候補が１個選択され、他の導体と判別ができる場合の組み合わせは、
１４×２＋１３＝４１通り・・・（Ｃ）
である。
以上から、（ｃ）の場合における、配置可能な情報導体の配置組み合わせは、
（Ａ）−（Ｂ）＋（Ｃ）＝１７１−６６＋４１＝１４６通り
である。
（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。
（ａ）〜（ｃ）の場合と同様、導体間の距離が１０ｍｍ未満となる組み合わせは除かれる。
次に、基準導体間に位置する配置候補が１個選択され、他の導体と判別ができる場合の組み合わせは、
４×２＝８通り・・・（Ｃ）
である。
以上から、（ｄ）の場合における、配置可能な情報導体の配置組み合わせは、
（Ａ）−（Ｂ）＋（Ｃ）＝３６−２１＋８＝２３通り
である。
（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。
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１４８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。
導体間の距離が１０ｍｍ未満となるように導体を配置することはできない。隣接する２個を認識できなくなる可能性があるからである。したがって、１０ｍｍ未満となる組み合わせは除かれる。
次に、基準導体間に位置する配置候補が１個選択され、他の導体と判別ができる場合の組み合わせは、
２９×２＋２８＝８６通り・・・（Ｃ）
である。
以上から、（ａ）の場合における、配置可能な情報導体の配置組み合わせは、
（Ａ）−（Ｂ）＋（Ｃ）＝４９６−９２＋８６＝４９０通り
である。
（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。
（ａ）（ｂ）の場合と同様、導体間の距離が１０ｍｍ未満となる組み合わせは除かれる。
次に、基準導体間に位置する配置候補が１個選択され、他の導体と判別ができる場合の組み合わせは、
２８通り・・・（Ｃ）
である。
以上から、（ｃ）の場合における、配置可能な情報導体の配置組み合わせは、
（Ａ）−（Ｂ）＋（Ｃ）＝４９６−９２＋２８＝４３２通り
である。
（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。
（ａ）〜（ｃ）の場合と同様、導体間の距離が１０ｍｍ未満となる組み合わせは除かれる。
次に、基準導体間に位置する配置候補が１個選択され、他の導体と判別ができる場合の組み合わせは、
２８通り・・・（Ｃ）
である。
以上から、（ｄ）の場合における、配置可能な情報導体の配置組み合わせは、
（Ａ）−（Ｂ）＋（Ｃ）＝４３５−８４＋２８＝３７９通り
である。
（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。
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。
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２０＞
上記実施形態０のコード発生装置１、実施形態１から実施形態９のカード型の装置１１０から１１０Ｇ（以下単に装置１１０等）と、実施形態１６の図１２５〜図１３８に例示した電源を要しないゲーム用のカードその他の物品（アイテム）とを組み合わせて１つの装置としてもよい。その場合に、本実施形態の装置に、実施形態１０に例示した画像センサ１６０Ｄ、実施形態１１に例示した画像センサ１６０Ｅ、実施形態１２に例示した画像センサ１６０Ｆ、実施形態１３に例示した画像センサ１６０Ｇ、実施形態１４に例示した光センサ１３０を組み合わせてもよい。また、本実施形態の装置のパターンコードの出力手順として、実施形態１５に例示した出力手順を適用してもよい。また、実施形態１７に例示した装置と情報機器２００との情報伝達処理を本実施形態の装置と情報機器２００との情報伝達処理に適用してもよい。また、実施形態１８に例示した光センサ１３０Ｆ及び１３０Ｇを本実施形態の装置に適用してもよい。また、本実施形態の装置のパターンコードとして、実施形態１９のパターンコードの配置を適用してもよい。
図１４９は、実施形態２０に係る装置１１０Ｋの裏面から見た平面図である。ここで、裏面は、実施形態１等と同様、情報機器２００のタッチパネルが接触または近接する側の装置１１０Ｋの面である。また、図１５０は、実施形態２０に係る装置１１０Ｋの表面から見た平面図である。表面は、裏面の反対面であり、裏面が情報機器２００のタッチパネルに接触しているときにユーザの指等の人体の一部によってタッチされる面である。
図１４９、図１５０のように、装置１１０Ｋの裏面、表面ともに、電気機構領域１１０Ｋ−１と、非電気機構領域１１０Ｋ−２に分かれる。電気機構領域１１０Ｋ−１は、電子回路部品、電力供給部品等を有し、電気回路、電子回路の作用により、ユーザの操作を受け付け、情報機器２００のタッチパネルに物理作用を検知させる。電気機構領域１１０Ｋ−１は、例えば実施形態０のコード発生装置１、実施形態１から実施形態９のカード型の装置１１０から１１０Ｇ（以下単に装置１１０等）と同様の構成を有する。なお、タッチ領域ＴＣ２の下部には、図１５１で例示する接触導体１１４が埋め込まれている。
図１５１に、電気機構領域１１０Ｋ−１の構成を例示する。具体的には、電気機構領域１１０Ｋ−１は、図６８Ａの装置１１０Ｆの構成と比較して、光電素子配列１２９をフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６に変更したものとなっている。なお、図１５１において、すでに実施形態１から実施形態１０で説明した構成要素と同一の構成要素については、実施形態１から実施形態１０と同一の符号を付してその説明を省略する。なお、電気機構領域１１０Ｋ−１の部品の構成は、図１５１に限定される訳ではなく、実施形態０、実施形態１から実施形態１０で説明した装置１１０等の使用できる。なお、図１５１では、コンパレータ１１８が１個例示されているが、光電変換素子配列１１２の複数箇所の光電変換素子（光センサ、フォトダイオード、フォトトランジスタ等）から信号を検出する場合には、コンパレータ１１０は、複数箇所の光電変換素子と同数並列に設けられる。この複数の光電変換素子と複数のコンパレータ１１８の組み合わせによって、複数チャネルの入力信号を取得する回路が形成される。また、コンパレータの代わりにアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）を用いてもよい。Ａ／Ｄ変換器を用いることで、各チャンネルで３ビット以上の多値の信号を１回の入力で実現できる。
図１４９のように、装置１１０Ｋは、裏面に６個の素子１１１と、６個のフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６を有する点で、［実施形態８の変形例２］（図７２Ｇ、図７２Ｈ）と同様である。さらに、装置１１０Ｋは、裏面に光電変化素子配列１１２Ａ、タッチ領域ＳＣＰ１を有する。また、図１５０のように、表面に光電変化素子配列１１２Ｂ、指紋センサ１１３、タッチ領域ＴＣ２およびタッチ領域ＴＣ４を有する。
裏面の６個の素子１１１と６個のフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６の構成および作用は、図７２Ｇおよび図７２Ｈで説明した通りである。図７２Ｇで説明したように、各素子１１１は、パターン１からパターン９の順にＯＮ／ＯＦＦが切り替えられ、パターンコードを出力する。装置１１０Ｋは、６個の素子１１１のうち例えば、５個の素子１１１による静電容量（電界強度）を情報機器２００のタッチパネルに検知させる。情報機器２００は、タッチパネル上で、６個の素子１１１のうち例えば、５個の素子１１１の出力パターンを認識することで、素子１１１の配置、したがって、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６の配置位置を認識する。
一方、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６は、それぞれ、情報機器２００のディスプレイの光コード発光領域ＬＥ１からＬＥ６に対応する破線で囲まれた位置に配置される。情報機器２００のディスプレイは、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６の配置位置に対応するディスプレイの光コード発光領域ＬＥ１からＬＥ６をそれぞれ独立した光量で発光し、対応するフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６に受光させる。このような構成によって、波長を制限しないで、ディスプレイの発光領域を区切ることで、ディスプレイから装置１１０に複数チャンネルの情報入力が可能となる。
光電素子変換配列１１２Ａは、いわゆるソーラーパネルであり、ディスプレイからの日光を受光し、電気エネルギーに変換し、装置１１０Ｋの各部に電力を供給する。ただし、光電素子変換配列１１２Ａを設ける代わりに、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６が光電変換で電力を装置１１０Ｋに供給するようにしてもよい。すなわち、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６として、それぞれ十分な変換能力の受光素子を使用すればよい。フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６のそれぞれが複数のフォトダイオードを含み、発電能力を高めてもよい。
なお、表面の光電変換素子配列１１２Ｂは、裏面の光電素子変換配列１１２Ａによる電力供給またはフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６による電力供給を補強するために設けられている。すなわち、装置１１０Ｋは、表面の光電変換素子配列１１２Ｂ、裏面の光電素子変換配列１１２Ａ、およびフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６の組合わせまたはこれら少なくとも１つによって電力供給を受ける。ただし、裏面の光電素子変換配列１１２Ａ、またはフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６によって十分な電力が供給される場合には、表面の光電変換素子配列１１２Ｂはなくてもよい。
指紋センサ１１３は、例えば、ユーザの認証に用いられる。実施形態１の装置１１０と同様、装置１１０Ｋは、例えば、指紋センサで検知した指紋が、メモリに格納されたユーザの指紋データと合致した場合に、トリガパターンが素子からタッチパネルに検知されるように、ＳＷ１１５を制御すればよい。
なお、指紋センサ１１３を省略する場合には、装置１１０Ｋは、例えば、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６から所定の起動用の光パターンを受光したことをトリガに処理を開始すればよい。また、装置１１０Ｋは、例えば、タッチ領域ＴＣ２の接触導体１１４に、人の指、その他の導体が接触したことをトリガに、処理を開始すればよい。また、装置１１０Ｋは、例えば、指紋センサ１１３の代わりに、図５９、図６０で例示した画像センサ１１３等を有するようにしてもよい。その場合には、装置１１０Ｋは、画像センサ１１３等が所定のパターンを読み取ったことをトリガに処理を開始すればよい。
非電気機構領域１１０Ｋ−２は、電子回路部品、電力供給部品等を有せず、例えば、ユーザが装置１１０Ｋの表面を押圧したときに、装置１１０Ｋ形成する材料の機械的物理的変形により、ユーザの指の接近が情報機器２００のタッチパネルによって検知される。非電気機構領域１１０Ｋ−２は、実施形態１６に例示した電源を要しないゲーム用のカードその他の物品（アイテム）と同様の構造を有する。非電気機構領域１１０Ｋ−２としては、図１２８Ａ、図１２８Ｂ、図１３０、図１３３から図１３６のいずれの構造を用いてもよい。また、非電気機構領域１１０Ｋ−２のタッチ領域ＴＣ４として、図１３７のように、透明のタッチ領域があってもよい。
以上述べたように、実施形態２０の装置１１０Ｋによれば、実施形態０のコード発生装置１と実施形態１６の電源を要しないゲーム用のカードその他の物品（アイテム）とを組み合わせて１つの装置とすることができる。また、実施形態１から実施形態９の装置１１０等と実施形態１６の電源を要しないゲーム用のカードその他の物品（アイテム）とを組み合わせて１つの装置とすることができる。
この場合に、ユーザは、タッチ領域ＴＣ２に指、あるいは導体等を接触させることで、情報機器２００のタッチパネルに素子１１１の位置を検出させることでデータを情報機器２００に入力する。また、ユーザは、タッチ領域ＴＣ４をタッチし、押圧することで、情報機器２００のタッチパネルに押圧位置を検出させることができる。
この場合に、タッチ領域ＴＣ２は、第１の操作部として、人体の部位または装置１１０Ｋ外の導電体に接触すると、情報出力部によって駆動された１以上の物理量制御部を介して第１の所定の情報を出力させる。また、タッチ領域ＴＣ４は、第２の操作部として、人体の部位または導電体に接触すると情報機器２００のタッチパネルに該接触位置を認識させる。
したがって、情報機器２００は、素子１１１の位置を検出することで、装置１１０Ｋの位置を認識すると、ディスプレイ上の領域ＬＥ１からＬＥ６を発光させることで、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６に光パターンを入力できる。また、情報機器２００は、素子１１１の位置を検出することで、装置１１０Ｋの位置を認識すると、タッチ領域ＴＣ４の押圧位置を検出し、装置１１０Ｋの表面のどの場所が押圧されたかを認識できる。情報機器２００は、例えば、図１５０の「日本語」「英語」「聞く（Ｌｉｓｔｅｎ）」、「読む（Ｒｅａｄ）」、「書く（Ｗｒｉｔｅ）」等のラベルが付された領域が押圧されたことを認識し、これらのラベルに応じた処理を実行できる。
また、タッチ領域ＴＣ４が図１３７のように透明のタッチ領域を有する場合には、ユーザは、透明領域に表示されるタッチパネル（ディスプレイ）に表示されたアイコン、その他のグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）部品を選択できる。したがって、情報機器２００は、装置１１０Ｋの素子１１１からタッチパネルへの入力を受け付け、ディスプレイからフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６に光パターンを入力することで、装置１１０Ｋと情報を授受し、様々な処理実行するとともに、タッチ領域ＴＣ４の透明領域を介してタッチパネルへの入力を受け付けることができる。
＜実施形態２１＞
図１５２から図１７５により、実施形態２１に係る装置１１０Ｌの回路構成の詳細、制御、および情報処理について、説明する。
なお、本実施形態で説明する装置１１０Ｌの構成は、上記実施形形態０のコード発生装置１、実施形態１から実施形態９、および実施形態２０の装置１１０から１１０Ｋ（以下単に装置１１０等）に適用してもよい。また、上記実施形形態０のコード発生装置１、実施形態１から実施形態９、および実施形態２０の装置１１０から１１０Ｋ（以下単に装置１１０等）の構成を本実施形態の装置１１０Ｌに適用してもよい。装置１１０Ｋの外観構成は、実施形態２０の装置１１０Ｋと同様である（図１４９、図１５０参照）。また、装置１１０Ｋの電気回路の構成は、装置１１０Ｋの電気機構領域１１０Ｋ−１の構成（図１５１）と同様である。そこで、図１４９、図１５０は、実施形態２１においてもそのまま参照する。
図１５２は装置１１０Ｌの回路構成の詳細を例示する図である。装置１１０Ｌは、情報入力側に複数のフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６と、複数のフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６からのそれぞれの信号を検知する複数のコンパレータ１１８と、複数のコンパレータ１１８からの信号を保持するバッファ１８２が設けられる。なお、本明細書を通じて、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤｋ（ｋは整数）を総称する場合には、単にフォトダイオードＷＰＤフォトダイオードＷＰＤという。
また、情報出力側には、２つの出力バッファ１８３Ａ、１８３Ｂと、セレクタ１８４と、駆動回路１８０と、ＳＷ１１５と、素子１１１と、接触導体（導体パッド）１１４とが設けられる。上記実施形態の装置１１０等と同様、利用者が接触導体１１４に指等を接触させると、ＯＮ状態のＳＷ１１５を介して、利用者の人体が有する静電容量が素子１１１と電気的に接続される。その結果、素子１１１と人体との間で静電気が移動し、タッチパネルは、パネルと素子１１１との間の静電容量の変化、あるいは、素子１１１からの電界強度の変化を検知する。
ＣＰＵ１１６は、例えば、メモリ１１７に実行可能に展開されたコンピュータプログラム等にしたがって装置１１０Ｌを制御する。ＣＰＵ１１６は、出力バッファ１８３Ａと１８３Ｂとから交互に情報を出力し、セレクタ１８４を制御し、出力バッファ１８３Ａと１８３Ｂから交互に情報を駆動回路１８０に出力する。駆動回路１８０は、出力バッファ１８３Ａと１８３Ｂから交互に情報を取得し、取得した情報にしたがってＳＷ１１５をＯＮまたはＯＦＦに制御することで、素子１１１から情報をパターンコードの形式で出力する。なお、図１５２では、省略されているが、駆動回路１８０は、各ＳＷ１１５とそれぞれ独立した配線（導電路）で接続されており、各ＳＷ１１５を独立にＯＮまたはＯＦＦにすることが可能である。そして、ＣＰＵ１１６は、次の情報を出力バッファ１８３Ａに出力する。ＣＰＵ１１６と駆動回路１８０は、情報出力部の一例といえる。
すると、情報機器２００は、同期用光信号とともに、検知したパターンコードのコード値をフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６に向けて発光する。コンパレータ１１８は、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６で受光した信号から０または１のデジタル信号を生成し、バッファ１８２に保存する。すると、排他論理和（ＥＸＯＲ）回路１８１が出力バッファ１８３Ｂの保持された情報（コード値）とバッファ１８２に保存された情報（コード値）を比較する。排他論理和回路１８１がバッファ１８２のコード値と出力バッファ１８３Ｂのコード値とで不一致を検知すると、再送指示をセレクタ１８４に指令する。すると、セレクタ１８４は、出力バッファ１８３Ｂの情報を再度駆動回路１８０に出力する。一方、排他論理和回路１８１がバッファ１８２のコード値と出力バッファ１８３Ｂのコード値とで一致を検知すると、バッファ切り替え指示をセレクタ１８４に指令する。すると、セレクタ１８４は、出力バッファ１８３Ａの情報を駆動回路１８０に出力する。このようにして、素子１１１から出力されるパターンコードのコード値と、同期用光コードに含まれるコード値のとの間でエラーチェックが実行される。
ただし、図１５２では、装置１１０Ｌは、２つの出力バッファ１８３Ａ、１８３Ｂを有するが、出力バッファ数が２面に限定される訳ではない。例えば、実施形態２１で説明するように、装置１１０Ｋは、区切りとなる基準パターンと、複数の情報パターンとを１まとめにしてパターンコード列としてパターンコードを出力する。このパターンコード列は、静電容量コード、あるいは情報コードと呼ばれる。その場合、基準パターンから次の基準パターンまでの情報パターンの数だけ出力バッファ１８３Ａ等を設けてもよい。パターンコード列分の出力バッファを設けことで、出力されるパターンコードのエラーチェックを実行するタイミングを遅らせることができ、例えば、パターンコード列出力後に、エラーチェックを実行できる。
また、図１５２では、出力バッファ１８３Ａ、１８３Ｂを切り替えるセレクタ１８４、駆動回路１８０、エラーチェックを実行する排他論理和回路１８１等のハードウェア回路がＣＰＵ１１６ともに、パターンコード出力処理、エラーチェック、再送処理等を実行した。しかし、ＣＰＵ１１６がこれらの処理の一部またはすべてを実行してもよい。一方、ＣＰＵ１１６の処理の一部をハードウェア回路で実行してもよい。
なお、図１５２では省略されているが、実施形態２０（図１５１）と同様、ＣＰＵ１１６、コンパレータ１１８、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６、バッファ１８２、出力バッファ１８３Ａ、１８３Ｂ、駆動回路１８０、ＳＷ１１５等に、図１５１に例示の光電変換素子配列１１２Ａ、１１２Ｂ等から電源が供給される。
また、図１５２では、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６と、複数の素子１１１は、離れて配置されている。しかし、図１５２は、電気回路上の接続関係を明示しているのであり、物理的な位置関係を限定している訳ではない。したがって、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６と、複数の素子１１１とは、図１４９、図１５１のように、相互に隣接して配置されてもよいし、離れて配置されてもよい。また、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６の数と、複数の素子１１１の数とは、同数であってもよいし、異なってもよい。
図１５２に例示したように、装置１１０Ｌは、インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路１８０Ａと、Ｉ／Ｆ回路１８０Ａに接続される発光部、音響部、振動部、無線通信部等を有するようにしてもよい。ここで、発光部は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）等である。また、音響部はデジタル／アナログ変換部を含む音（音、音声）発生部とスピーカ等である。また、振動部は、発振器と機械振動を引き起こすバイブレータ等である。また、無線通信部は、無線Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｔｗｏｒｋ（ＬＡＮ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格等にしたがった通信インターフェースである。
そして、装置１１０Ｌ（ＣＰＵ１１６）は、パターンコードによって第１の情報であるパターンコードのデータブロック（静電容量コード、情報コード）を出力するとともに、第２の情報である光コードのデータブロック（情報コード）を入力し、様々な情報処理を実行する。そして、装置１１０Ｌは、情報処理の結果にしたがって、Ｉ／Ｆ回路１８０Ａを介して発光部からの発光、音響部からの音響、振動部からの振動、無線通信部からの無線通信により第３の情報を外部に報知してもよい。以上から、発光部、音響部、振動部、無線通信部の少なくとも１つとＩ／Ｆ回路１８０ＡとＣＰＵ１１６とは、情報出力部の一例といえる。ただし、実施形態２１を含む本実施の形態において、発光部、音響部、振動部、無線通信部、およびＩ／Ｆ回路１８０Ａは、必須の構成ではなく、省略されてもよい。
図１５３は、実施形態２１における５個のフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ５と、５個の素子１１１−１から１１１−５の配置例である。なお、以下の実施形態において、素子１１１−１等を個別に呼ぶ場合には、素子１１１−１等のように記述し、総称する場合には、単に素子１１１と呼ぶ。また、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ５を総称する場合には、単に、フォトダイオードＷＰＤという。ただし、複数のフォトダイオードＷＰＤ１等と、複数の素子１１１の個数が５個に限定される訳ではない。例えば、数のフォトダイオードＷＰＤ１等と、複数の素子１１１の個数が同数でなくてもよい。また、複数のフォトダイオードＷＰＤ１等と、複数の素子１１１の配置例が図１５２に限定される訳ではない。例えば、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６と、複数の素子１１１の配置は、実施形態８、実施形態９、実施例２１の構成であってもよい。
図１５３の例では、５個の素子１１１と５個のフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ５が隣接して配置されている。また、図では、素子１１１のそれぞれに数字のラベルを付され、５個の素子１１１が図面上識別できるように例示されている。
すでに実施形態８で説明したように、情報機器２００は、タッチパネル上で素子１１１からの物理量変化を検知し、素子１１１の配置を認識し、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ５の該当位置においてディスプレイを発光させることで、装置１１０Ｌと通信する。なお、本明細書を通じて、素子１１１に接続されるＳＷ１１５をＯＮにして、素子１１１と接触導体１１４とを導通状態にすることを「素子１１１をＯＮにする」と表現する。また、素子１１１に接続されるＳＷ１１５をＯＦＦにして、素子１１１と接触導体１１４との間を遮断状態にすることを「素子１１１をＯＦＦにする」と表現する。
図１５４に、装置１１０Ｌと情報機器２００との間の通信手順を例示する。図では、上側から１行目と３行目にパターンコードが例示され、白丸はＳＥ１１５がＯＦＦ時の状態、黒丸はＳＷ１１５がＯＮ時の状態を示す。図では、点線で囲まれた部分が図１５３の配置に対応して出力される物理量変化による１回の出力に相当パターンコードである。また、図の上から２行目と４行目には光コードが例示されている。パターンコードと同様に、点線で囲まれた部分がフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ５に対して発光される１回の発光に相当する光コードである。図１５２では、例えば、黒の矩形がフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６の受光状態を例示し、白の矩形がフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６の無受光状態を例示する。
装置１１０Ｌは、タッチパネルを介して情報機器２００に素子１１１からの物理量を変化させ、素子１１１のタッチパネル上の配置を情報機器２００に認識させる。例えば、利用者が装置１１０Ｌをタッチパネルにかざして、素子１１１の位置を認識させるための基準パターン（すべての素子１１１につながるＳＷ１１５をＯＮ）を出力する。ここでパターンコードの下に記載されている数字０から１０は、パターンコードのインデックスである。インデックスは、基準パターンから次の基準パターン直前までの一連のパターンコードの出力順の位置を例示する。つまり、装置１１０Ｌは、１番目のパターンコードとして基準パターンを出力する。すると、タッチパネルが物理量変化を検知し、導体の位置を認識する。
すると、情報機器２００は、素子１１１の配置を認識した後、同期用光コードを発光して、次のパターンコードの装置１１０Ｌからの出力タイミングを制御する。情報機器２００は、同期用光コードによるタイミング制御により、タッチパネルを介したパターンコードの認識確率を高めることができる。なお、図１５４では、同期用光コードに装置１１１からパターンコードのインデックス（下記進数）を含めている。インデックスは図１５４では、０から１０の数字で例示されている。同期用光コードにインデックスを付加することで、例えば、そのインデックスを指定した同期用光コードでのパターンコードのエラーが発生した場合に、装置１１０Ｌは、そのインデックスを指定してパターンコードを再送できる。
図の例では、情報機器２００は、基準パターンを認識後、インデックス２の同期用光コードを出力する。インデックス２の同期用光コードを受光すると、装置１１０Ｌは、パリティチェックパターンを出力する。なお、パリティチェックパターンは、パターンコードの列の末尾に出力されるようにしてもよい。また、装置１１０Ｌからの物理量変化によるパターンコード出力において、パリティチェックは必須ではない。パリティチェックに代わるエラーチェックについては、図図１５５、および１６４から図１７０を用いて別途詳述する。
情報機器２００は、パリティチェックパターンを検知後、インデックス３から１０の同期用光コードを出力する。インデックス３から１０の同期用光コードは、組み合わされて情報を表現するので、情報コードと呼ばれる。ただし、情報コードに含まれる光コード数が８に限定される訳ではない。装置１１０Ｌは、インデックス３から１０の同期用光コードを受光すると、それぞれのインデックス３から１０の光用同期コードの入力に対して所定のタイミングで８パターンのパターンコードをそれぞれ出力する。
その後、情報機器２００は、区切り及び導体の配置パターンを示す基準パターンを出力制御する同期用光コード1を発光する。同期用光コード１は、インデックス１を含むコードである。装置１１０は、同期用光コード１を受光すると、再度基準パターンを出力する。さらに、情報機器２００が、インデックス２から１０の同期用光コードを出力すると、同期用光コードの受光に同期して装置１１０Ｌは、パリティチェックコード、および情報を伝達するパターンコード列を出力する。インデックス３から１０の同期用光コード列に対応するパターンコード列も情報コードと呼ばれる。ただし、光コードと区別するために、パターンコード列を静電容量コードいう場合もある。
このように、情報機器２００がタッチパネルを介して基準パターンを認識した後に、同期用光コードを発光して、次の導体パターンを出力制御することにより、確実にタッチパネルが導体パターンを認識することできる。このように、同期用光コードに装置１１０からのパターンコードの順序位置を示すインデックス（下記１０進数）を含めた場合は、情報機器２００側で認識することができなかったパターンコードに対して、同一のインデックスを含む同期用光コード１を再度、発光してパターンコードを再出力させることができる。さらに、情報機器２００側で指定のインデックスに対応するパターンコードだけを出力させることができる。ただし、必ずしも同期用光コードにインデックスを含めなくてもよい。つまり、情報機器２００は、単純に同期用光信号として、１種類のパターン、例えば、すべてのフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６を受光させる光コードを発行してもよい。すべてのフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６を受光させる光コードを同期用光コードとする場合には、素子１１１の認識が不完全でも構わない。情報機器２００は、ディスプレイのうち装置１１０を含む領域全体を発光すればよいからである。その場合は、時間間隔ごとに、順次、パターンコードを出力することになる。しかし、インデックスを設けないと、どのパターンコードを出力しているか認識できなくなり、基準パターン（すべての素子１１１につながるＳＷ１１５をＯＮ）と、他のパターンですべてのＷ１１５がＯＮとなる場合には、基準パターンを認識できなくなる。そこで、すべての素子１１１がＯＮとなるパターンは基準パターンに限定して用いることにより、情報機器２００は基準パターンを認識することができる。さらに、装置１１０Ｌは、最初の基準パターンの出力の前や、全OFFとなるパリティチェックパターン、タッチパネルが導体パターンを認識できない場合（エラー等）、タッチムーブ現象（後述）を排除するためのすべての素子１１１をOFFとするパターンなどと、すべての素子１１１がOFFとなる情報パターンを区別して認識できない。このため、すべての素子１１１がOFFとなるパターンはパターンコードから省くことにより、情報機器２００による情報パターンの認識が可能となる。その結果、実施形態２１のように、３から１０の８個の導体パターンが情報パターンとなる場合、本来であれば、５ｂｉｔ×８＝４０ｂｉｔ（約１１００兆コード）の情報量を出力できるが、情報パターンで全ON、全OFFを除くと、記述可能な情報量は５ｂｉｔ=６４であることから、（６４−２）の８乗＝約２１８兆コードとなる。情報パターンで全ON、全OFFを除くことで、除かない場合と比較して、情報量は１/５程となる。一方、基準パターンと情報パターンを区別するためのフラグを１bit使用すると、パターンコードが記述できる情報は４ｂｉｔ×８＝３２ｂｉｔ（約４３億コード）となり、極端に情報量が減少する。したがって、特定のビット基準パターンと情報パターンを区別する手法に対して、本実施形態の手法は極めて合理的であり、他の実施形態で説明されるパターンコードでも利用できることは言うまでもない。
図１５５は、情報機器２００がディスプレイから出力する同期用光コードと、同期用光コードを受光した装置１１０Ｌが出力する物理量変化によるパターンコードの関係を例示するタイミングチャートである。まず、通信開始にあたり、装置１１０Ｌは、物理量変化による基準パターンを出力する。情報機器２００は、タッチパネルで認識する最初のパターンコードが基準パターンであるので、基準パターンのインデックスは１になる。つまり、情報機器２００は、基準パターンの認識によってインデックスを１に初期化する。
情報機器２００が装置１１０Ｌから出力される基準パターンをタッチパネルによって認識した後に、同期信号として同期用光コードをディスプレイから発光する。図では、同期用光コードが表す通し番号（インデックス２〜１０、および１）が表示されている。装置１１０Ｌは、同期用光コードを認識したら、直ちに当該インデックスのタイミングで出力する情報を表すパターンコードを出力する。
図１５６は、実施形態２１におけるエラーチェック方法の一例を示す。図１５４では、同期用光コードとして、１から１０のインデックスを示す光コード、あるいは、単純に、同一の光コードが例示された。しかし、情報機器２００は、同期用光コード発光において、当該同期用光コードの発光直前に検知した物理用変化によるパターンコードが表す値（コード値ともいう）をそのまま装置１１０Ｌに送り返してもよい。情報機器２００が検知した物理用変化によるパターンコードから得られたコード値を次の同期用光コードに含めて装置１１０に送り返すことで、その都度、装置１１０はエラーチェックを実行できる。この場合には、装置１１０Ｌから情報機器２００に出力されたパターンコードがそのまま情報機器２００から装置１１０に送り返されるので、装置１１０は、物理量変化による出力結果の全ビットをチェックできる。
なお、情報機器２００での処理速度と、装置１１０Ｌでの処理速度が異なることから、装置１１０Ｌは、情報機器２００から光コードが送り返される度にエラー結果を情報機器２００に通知する必要はなく、任意のタイミングで通知してもよい。
図１５６では、インデックス０の全ＳＷ１１５がＯＦＦの状態から、インデックス１において、基準パターンが出力される。そして、インデックス１から９の同期用光コードに対して、インデックス２から１０の物理量変化によるパターンコードが出力される。例えば、インデックス２の同期用光コードは、インデックス３の同期用光コードであるとともに、その直前に出力されたインデックス２のパターンコードのエラーをチェックするためのコード（以下、エラーチェック光コードという）となっている。
装置１１０Ｌは同期用光コードとしてエラーチェック用の光コードを認識した後に、次のパターンコードを出力する。フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ５のうち、少なくと１つが発光しないと、装置１１０Ｌは同期信号を受光できない。そこで、図１５６では、中央のフォトダイオードＷＰＤ５が同期用として使用される。すなわち、情報機器２００は、すべての同期用光コードの発光時に中央のフォトダイオードＷＰＤ５に対してはディスプレイを発光させる。
このような通信手順により、図では、次のように誤り訂正が実現される。図のインデックス５において、装置１１０Ｌは物理量変化によるパターンコードＣＰ１では、素子１１１−１、１１１−３、１１１−４をＯＮ、素子１１１−２、１１１−５をＯＦＦで出力する（素子１１１の定義は図１５３のラベルを参照）。一方、インデックス５における装置１１０ＬによるパターンコードＣＰ１の出力直後、情報機器２００からの同期用光コードＣＰ２は、フォトダイオードＷＰＤ３、ＷＰＤ４、ＷＰＤ５がＯＮ、フォトダイオードＷＰＤ１、ＷＰＤ２がＯＦＦとなっている。このうち、フォトダイオードＷＰＤ５は、上述のように同期のために常時ＯＮ出力されるビットである。したがって、インデックス５における情報機器２００からの同期用光コードＣＰ２は、フォトダイオードＷＰＤ１の値がその直前に装置１１０Ｌから情報機器２００に送信されたパターンコードＣＰ１と相違する。
インデックス５の同期用光コードＣＰ２を受光した装置１１０Ｌは、当該光コードＣＰ２のコード値と、自身の出力バッファ１８３Ａまたは１８３Ｂに保持したインデックス５で送信済みのパターンコードＣＰ１のコード値と比較し、素子１１１−１での出力値のエラーを検知する。そこで、装置１１０Ｌは、インデックス５で出力済みのパターンコードと同一のパターンコードＣＰ３を再度出力する。図では、この再度出力されたパターンコードＣＰ３のインデックスは５−２と例示されている。ただし、再度の出力時に、装置１１０Ｌは、中央の素子１１１−５をＯＮにする。すると、情報機器２００は、中央の素子１１１−５がＯＮであることから、前回出力済みパターンコード（インデックス５のパターンコード）の再度出力であると認識する。そして、インデックス５Ａにおいて、直前に受光したパターンコードＣＰ３に対応する同期用光コードを発光する。以降、装置１１０Ｌと情報機器２００は、通常の通信に復帰する。このように、情報機器２００が直前に検知済みのパターンコードに対応する光コードを装置１１０Ｌに送り返すことで、エラーチェックが実現される。
図１５７に、パターンコードが再度出力される他の例を示す。図では、インデックス３においてパターンコードＣＰ４が装置１１０Ｌから情報機器２００に出力される。パターンコードＣＰ４は、素子１１１−１と素子１１１−３がＯＮである。一方、インデックス３で情報機器２００から装置１１０Ｌに送り返される同期用光コードＣＰ５は、同期ビットであるフォトダイオードＷＰＤ５を除いて、フォトダイオードＷＰＤ３のみがＯＮである。したがって、装置１１０Ｌは、パターンコードＣＰ４のうち、素子１１１−１のビットがエラーであったと認識する。そして、装置１１０Ｌは、インデックス３Ａにおいて、パターンコードＣＰ４と同一のパターンコードＣＰ６を再度出力する。以降、装置１１０Ｌと情報機器２００との通信は通常状態に復帰する。
図１５８は、図１５６、図１５７における同期用光コードとパターンコードの関係を例示するタイミングチャートである。パターンコードおよび同期用光コードにインデックスがラベルで例示されている。図１５６、図１５７で説明したように、図の上段（１行目と２行目）のインデックス５において装置１１０Ｌが出力するパターンコードを情報機器２００が検知したときにエラーが発生している。そして、情報機器２００から装置１１０Ｌに送り返された同期用光コードによって装置１１０Ｌがエラーを検知し、インデックス５Ａで前回出力済みのパターンコード（中央の素子１１１−５がＯＮであり、他の素子の出力は同一）を再度出力する。同様に、図の下段（３行目と４行目）のインデックス３においても、情報機器２００から装置１１０Ｌに送り返された同期用光コードによって装置１１０Ｌがエラーを検知し、インデックス３Ａで前回出力済みのパターンコードを再度出力する。
［パターンコードの変形例］
図１５９は、装置１１０Ｌがタッチパネルに接触する裏面の他の構成を例示する図である。図のように、装置１１０Ｌは、素子１１１−１から素子１１１−５を有している。なお、装置１１０Ｌは、スイッチＳＷＬを有してもよい。スイッチＳＷＬは、装置１１０Ｌがタッチパネルその他の表面に載置されたときに、ＯＮになるスイッチである。また、装置１１０Ｌは、スイッチＳＷＬの位置に、情報読取装置を設けてもよい。情報読取装置は、例えば、実施形態９の画像センサ１６０、実施形態１０から実施形態１３で例示した画像センサ１６０Ｄ等である。この情報読取装置は、QRコード、ドットコード、カラーコード等の２次元コードや指紋等を読み取る機能を有する。２次元コードを読み取る際には、印刷物であれば、装置１１０Ｌから光を照射しない場合には、反射光がないため暗く撮像され、光を照射した場合は、反射光により明るく撮像される。一方、ディスプレイであれば、装置から光を照射しない場合には、ディスプレイが発光していない場合を除いて、明るく撮像される。光を照射した場合では、ディスプレイで照射光が反射しないため、撮像画像に変化がない。以上から、光の照射の有無の結果から、印刷物かディスプレイかを認識できる。一方、ディスプレイに表示される二次元コードは、印刷のような高解像度で表示することはできないため、印刷よりも拡大した二次元コードで表示して情報読取装置で読み取るように切り替えることが望ましい。例えば、二次元コードがドットコードである場合は、印刷では、ドットサイズが０．０４２mmで、基準ドット間隔は０．５０８mmであるが、ディスプレイでは、いずれも２倍程度以上にしないと正確にドットパターンを表示できず、読み取りが困難となる。従って、印刷物を撮像する場合とディスプレイを撮像する場合は、どちらかを情報読取装置で判断して、対応するソフトウェアに切り替えて適正に二次元コードを読み取ることができる。
なお、図１５９では、フォトダイオードＷＰＤ１等は省略されている。光コードを受光しない場合、フォトダイオードは無くてよい。この例では、素子１１１−１から素子１１１−５が例示されている。また、この例では、素子１１１−１から素子１１１−５は、出力されるパターンコードのビット１から５に対応する。
図１６０、図１６１は、図１５９の素子１１１−１から素子１１１−５によって出力されるパターンコードを例示する図である。図において、素子１１１のONは黒色、OFFは白色で例示する。図ではパターンコードの下方に、インデックス１から１０と、パターンコードが示すビット値が例示されている。なお、ビット値は、図１５９のビットの定義による。図において、インデックス１のすべての素子１１１がＯＮのパターンは、装置１１０Ｌが情報機器２００に素子１１１の配置を認識させるとともに、パターンコード列の区切りを示す基準パターンである。情報を示すパターン（情報パターンという）のパターンコードは、基準パターンを除外する必要がある。そこで、図１５９の例では、情報パターンでは、素子１１１−１（ビット５に対応）は、常時ＯＦＦである。また、インデクス２のパターンコードはパリティチェックパターンに使用使用される。したがって、装置１１０Ｌは、インデックス３〜１０のパターンコードで、４ｂｉｔ×８＝３２ｂｉｔ（約４３億コード）の情報量を出力できる。ここで、インデックス６の情報パターンは素子１１１が全てＯＦＦ（以下、全ＯＦＦパターン）であり、両隣のパターンコードも全OFFである。この場合、情報パターンを認識することが難しい。そこで、図１５４の同期用光コードにインデックスを含めない場合の説明のように、全ＯＮとなるパターンは基準パターンに限定することにより、基準パターンを認識することができる。さらに、全OFFとなる情報パターンをパターンコードから省くことにより、必ずいずれかの素子がONとなることにより、情報パターンの認識が可能となる。その結果、本実施例のように、３から１０の８個の導体パターンが情報パターンとなる場合、情報パターンで全ON、全OFFを除くと、５ｂｉｔ=６４であることから、（６４−２）の８乗＝約２１８兆コードとなり、大幅に情報量が増加する。
なお、装置１１０Ｌは、様々なアプリケーションに対応する情報をパターンコードとして出力する。一例として、装置１１０ＬがＣＰＵ１１６等の情報読取装置を有する場合には、情報読取装置で読み取った情報、例えば、ドットコード（３２ｂｉｔ）をそのまま出力してもよいし、出力する情報の一部に装置１１０Ｌの識別情報（ＩＤ）を含めてもよい。
図１６０および図１６１の特徴は、インデックス１から１０で示される基準パターン、パリティチェックパターン、および情報パターンの間にすべての素子１１１がＯＦＦのパターンコードが挿入されていることが例示できる。全オフパターンは、第１のパターンコードの出力状態から第２のパターンコードの出力状態に変化するときに、タッチムーブの誤検知を抑制するために出力される。ここで、タッチムーブとは、利用者がタッチパネルでタッチ操作を行ったときに、利用者が現在指等をタッチしている位置から、指を離して近傍の位置に所定時間以内の短時間でタッチすると、タッチパネルは、指がタッチしたまま移動したものとみなして検知する操作である。タッチパネルがタッチ操作を検知すると、２つのタッチ操作の間の座標データを補間して出力する。タッチムーブは、例えば、スマートフォン等の機器で、特に近傍の位置を素早くタッチすると検知される。
このように、インデックス１の基準パターン、インデックス２のパリティチェックパターン、インデックス３から１０の情報パターンの前にすべての素子１１１がＯＦＦのパターンコードが挿入される場合には、このすべての素子１１１がＯＦＦのパターンコードを同期パターンとして利用できる。情報機器２００は、各素子１１１に対応する物理量出力をＮＯＲ論理で合成すればよい。すると、図１５９の素子１１１−１から１１１−５のすべての出力がＯＦＦの場合に、情報機器は、論理１を検知し、この全ビットＯＦＦの入力に同期して次の情報パターンと取り込むことができる。
また、この処理では、全ビットＯＦＦのパターンコードをエラーパターンコードとして兼用できる。例えば、第１回目のパターンコードの入力で、あるパターンコードが情報機器２００に入力され、次にそのパターンコードのコード値が情報機器２００から同じ光コードで返される処理を想定する。そして、前回送信済みのパターンコードのコード値と光コードで返されるコード値が不一致であったとする。すると、装置１１０Ｌは、情報機器２００にエラーを通知するために、（１）まず、同期パターンコード（全ビットＯＦＦ）を出力し、（２）次に、エラーパターンコード（全ビットＯＦＦ）を出力し、（３）次に、エラーが発生したパターンを再度出力すればよい。このようにパターンコードを出力することで、情報機器２００は、（１）同期パターンの次に、（２）エラーエラーパターンコード（全ビットＯＦＦ）を検知し、さらに、パターンコード再度取得できる。
ただし、この処理は、装置１１０Ｌからのパターンコードの出力に対して、次の同期パターン出力の前に情報機器２００からパターンコードに対応するコード値が光コードとして返信され、時間遅れなく処理できる場合である。なお、仮に、パターンを再度出力が次の同期パターンの発生までに間に合わない場合には、装置１１０Ｌは、上記に代えて、（１）の次に、（２）エラーエラーパターンコード（全ビットＯＦＦ）を出力し、（３）次に、どのパターンコードでエラーが発生したかを示すインデックスのパターンコードを出力し、（４）次に、次に、エラーが発生したパターンを再度出力すればよい。このようにすることで、情報機器２００は、同期パターンの次に、（２）エラーエラーパターンコード（全ビットＯＦＦ）を検知し、（３）エラーが発生したインデックスを取得し、（４）パターンコード再度取得できる。
図１６２に、装置１１０Ｌによる素子１１１からのパターンコード出力時にタッチパネルがタッチムーブを誤検出する例を示す。図で出力変化前、素子１１１−１と１１１−２がＯＮである。次に、所定時間以内の短時間で素子１１１−１がＯＦＦとなり、素子１１１−４がＯＮになったとする。素子１１１−２の出力は変化がない。今、素子１１１−１の位置を始点ＰＳ（Ｘ０，Ｙ０）とし、素子１１１−２の位置を終点ＰＥ（ＸＥ，ＹＥ）とする。この場合に、タッチパネルは、始点ＰＳ（Ｘ０，Ｙ０）から終点ＰＥ（ＸＥ，ＹＥ）に至る直線上の複数点ＰＳ（Ｘ０，Ｙ０），Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１），Ｐ２（Ｘ２，Ｙ２），．．．，ＰＥ（ＸＥ，ＹＥ）の座標値をアプリケーションプログラムに出力する。このようなタッチムーブの検出は、タッチパネルのデバイスドライバ等で実行されると考えられる。タッチパネルによっては、途中の座標を出力しないで、素子１１１−１をタッチの開始として、タッチしたまま素子１１１−４に移動させたタッチムーブとして、出力する場合もある。
図１６３は、装置１１０Ｌからのパターンコードの出力時に、タッチムーブの誤検出を低減するための処理を例示する。すなわち、装置１１０Ｌは、第１の情報パターン出力後、第２の情報パターンを出力すときに、一旦すべての素子１１１がＯＦＦの全ＯＦＦパターンを出力する。そして、次に、第２の情報パターンを出力する。試用したスマートフォンにおいて、情報パターンを７０ｍｓ、同期パターンを１００ｍｓとすることで、タッチムーブの誤検出は防止できている。なお、スマートフォンの機種によっても異なる。ここで、隣り合う素子１１１の間隔を広げる（例えば、１５mm前後）とタッチムーブの現象の発生は低下する。また、タッチムーブの処理に対応したソフトウェアを開発することにより、本来の素子の位置を認識することが可能である。このような情報機器２００の機種の設計値あるいは設定値による制限は、それぞれの機種ごとの設定で変更可能である。ただし、例えば、各機種において、オペレーティングシステム（ＯＳ）が実行するデバイスドライバを機種の設計値あるいは設定値に限定されないものに変更することで、このような制限を回避可能である。
図１６０、図１６１に戻り、処理例を説明する。図１６０のインデックス１では、データブロックの区切りと向きを定めるため、基準パターンが出力される。次に全ＯＦＦパターンが出力され、インデックス２では、パリティチェックパターンが出力される。さらに、全ＯＦＦパターンが出力され、インデックス３では、ビット列１０１１に対応する情報パターンが出力される。以降、インデックス１０まで同様の処理が繰り返される。
図１６１により、実施形態２１のパリティチェックについて説明する。図でインデックス２のパリティチェックパターンでは、素子１１１−１：ＯＦＦ、素子１１１−２から１１１−４：ＯＮとなっている。一方、インデックス３から１０において、素子１１１−１は、インデックス３、４、５、８、９、１０で１である。したがって、パリティはこれらのビット１を加算して、１＋１＋１＋０＋０＋１＋１＋１＝１である。したがって、奇数パリティを採用する場合には、パリティチェックパターンにおいて、素子１１１−１はＯＦＦになる。
同様に、素子１１１−２について、インデックス３から１０におけるビットの加算値は１＋１＋０＋１＋０＋１＋１＋１＋０＝０である。奇数パリティの場合、パリティチェックパターンにおいて、素子１１１−１はＯＮになる。また、素子１１１−３について、インデックス３から１０におけるビットの加算値は０＋１＋１＋０＋０＋１＋１＋１＝１である。奇数パリティの場合、パリティチェックパターンにおいて、素子１１１−３はＯＦＦになる。さらに、素子１１１−４について、インデックス３から１０におけるビットの加算値は１＋０＋０＋０＋１＋１＋０＋０＝１である。奇数パリティの場合、パリティチェックパターンにおいて、素子１１１−４はＯＦＦになる。
［装置１１０Ｌと情報機器２００との間の通信処理フロー］
図１６４Ａに、装置１１０ＬのＣＰＵ１１６が実行するパターンコード出力処理（装置側同期通信）を例示する。ただし、図１６４Ａ以下の処理をＣＰＵ１１６が実行する代わりに、ハードウェア回路が実行してもよい。そこで、以下の説明では、各処理フローは装置１１０Ｌが実行するものとして説明する。
この処理では、装置１１０Ｌは、まず、素子１１１から基準パターンを出力する（Ｓ６０）。次に、装置１１０Ｌは、情報法機器２００からの同期用光コードの受光を待つ。そして、同期用光コードを受光すると、装置１１０Ｌは、素子１１１からパリティチェックパターンを出力する（Ｓ６１）。そして、装置１１０Ｌは、情報パターンの同期出力を実行する（Ｓ６３）。
次に、装置１１０Ｌは、情報機器からの応答を待つ。そして、装置１１０Ｌは情報機器２００から応答を受光する。そして、装置１１０Ｌは、情報機器２００からの応答にパリティエラーが示されているか否かを判定する（Ｓ６７）。なお、Ｓ６７の処理は、応答が正常応答か否かを判定する処理であってもよい。Ｓ６７の判定で、パリティエラーが示されている場合、装置１１０Ｌは、処理をＳ６０に戻し、再度上記の処理を実行する。なお、Ｓ６７のパリティエラーが同一のパターンコード列の送信で所定回数以上発生した場合には、装置１１０Ｌは、故障であると判定し、処理を終了してもよい。
Ｓ６７の判定で、パリティエラーがない場合、装置１１０Ｌは、次に送信する情報が残っているか否かを判定する。次の情報が残っている場合、装置１１０Ｌは、処理をＳ６０に戻し、次の情報を送信する。
なお、図１６４Ａの処理では、装置１１０Ｌは、基準パターンを出力後（Ｓ６０の後）、インデックス２のタイミングでパリティチェックパターンを出力するが、装置１１０Ｌは、情報パターンを出力後（インデックス１０の後のタイミング）、パリティチェックパターンを出力してもよい。
図１６５に、情報パターン同期出力処理（図１６４ＡのＳ６３）の詳細を例示する。この例では、装置１１０Ｌは、光同期パターンの受光を待つ（Ｓ６３１）。そして、装置１１０Ｌは、同期用光パターンの受光があったか否かを判定する（Ｓ６３２）。そして、装置１１０Ｌは、光同期パターンを受光すると、その受光タイミングで次ぎのパターンコードを出力する（Ｓ６３５）。そして、装置１１０Ｌは、全パターンコード数分の出力を行ったか否かを判定する（Ｓ６３７）。全パターンコード数とは、例えば、上述の図１５６、図１５７、図１６０、図１６１等の例では、インデックス３から１０の合計８パターンである。そして、全パターンコード数分の出力を完了するまで、装置１１０Ｌは、Ｓ６３１からＳ６３７の処理を繰り返す。なお、装置をタッチパネルに載置した瞬間や装置を移動させた際には、誤認が発生しやすいため、全パターンコードを所定回数繰り返すのが望ましい。このような場合、基準パターン取得からパターンコードのエラーチャックを開始する必要はなく、タッチパネルで取得した最新の基準パターンを含む必要数のパターンコードを記憶させ、パリティチェックを実施すればよい。もし、パリティチェックエラーが生じた場合は、記憶された最初の情報パターンを省き、新たに取得した必要数の情報パターンで、エラーチェックを行い、エラーが発生しなくなるまで、この処理を繰り返せばよい。エラーチェックの結果、エラーの無い静電容量コードを取得後、光コードでパターンコードの出力を終了させてもよい。
図１６６に、情報パターン同期出力処理（図１６４ＡのＳ６３）の他の処理例を示す。図１６６の処理では、１回のパターンコード出力後にエラーチェックが実行される。この処理においても、装置１１０Ｌは、光同期パターンの受光を待つ（Ｓ６３１）。図１６６のＳ６３１の処理は、図１６５と同一の処理であるが、受光される対象である光同期パターンには、前回出力済みのパターンコードと同じコード値が含まれる。そして、装置１１０Ｌは、光同期パターンの受光があったか否かを判定する（Ｓ６３２）。そして、装置１１０Ｌは、同期用光パターンを受光すると、装置１１０Ｌは、前回出力パターンコードのコード値と同期用光パターンとのコード値を照合する。そして、２つのコード値が一致するか否か、つまりエラーの有無を判定する（Ｓ６３３）。なお、前回出力パターンコードは、例えば、図１５２に例示の出力バッファ１８３Ａまたは１８３Ｂに保持されている。
Ｓ６３３の判定でエラーがない場合、装置１１０Ｌは、Ｓ６３２の判定による受光タイミングで次ぎのパターンコードを出力する（Ｓ６３５）。一方、Ｓ６３３の判定でエラーがあった場合、装置１１０Ｌは、前回出力パターンコードを再度出力する（Ｓ６３５）。そして、装置１１０Ｌは、全ターンコード数分の出力を完了するまで、Ｓ６３１からＳ６３７の処理を繰り返す。
図１６５、図１６６は、情報機器２００が発光する同期用光コードに同期して装置１１０Ｌがパターンコードを出力する処理を例示した。図１６７では、装置１１０Ｌが同期用のパターンコードにつづいて、情報パターンを出力する処理を例示する。なお、この場合、図１６４Ａの装置側同期通信処理のＳ６２の処理では、装置１１０Ｌは、まず、同期用のパターンコードを出力し、その後、所定のタイミングでパリティチェックパターンを出力する。続いて、処理は、図１６７に移動する。この処理では、装置１１０Ｌは、まず、同期用パターンコードを出力する（Ｓ６３Ｆ）。同期用パターンコードは、パターンコードで定義可能なパターンのうち、基準パターン、および情報パターンとして使用されないパターンを使用すればよい。例えば、図１６０の例では、素子１１１−１から素子１１１−４までを情報パターンに使用するので、合計１６パターン使用可能である。 次に、装置１１０Ｌは、情報パターンを出力する（Ｓ６３Ｇ）。次に、装置１１０Ｌは、光コードを受光する（Ｓ６３Ｈ）。そして、装置１１０Ｌは、前回出力パターンと光コードを照合する（Ｓ６３３）。Ｓ６３３以下の処理は、図１６６と同様であるので、その説明を省略する。
図１６６、図１６７では、装置１１０Ｌがパターンコードを出力後、情報機器２００が検知したパターンコードのコード値を同期光コードにコード化して装置１１０Ｌに送り返した。つまり、１回のパターンコードの出力に対して、次の同期用光コードによってエラーチェックが実行された。ただし、すでに図１５２で述べたように、出力バッファ１８３Ａ等を３以上、例えば、基準パターンから次ぎの基準パターンまでのパターンコード数分用意することで、エラーチェックのタイミングを遅らせることができる。
図１６８は、エラーチェックが基準パターンから次の基準パターンまでのパターンコード列出力後に実行される処理例である。この処理では、装置１１０Ｌは、光同期パターンの受光を待つ（Ｓ６３１）。図１６８のＳ６３１の処理は、図１６６と同一の処理である。そして、装置１１０Ｌは、光同期パターンの受光があったか否かを判定する（Ｓ６３２）。そして、装置１１０Ｌは、同期用光パターンを受光すると、装置１１０Ｌは、同期用光パターンに含まれる返信パターンのコード値をバッファ１８３等（図１５２参照）に保存し、次のパターンコードを出力する（Ｓ６３５Ａ）。そして、装置１１０Ｌは、次の基準パターンまでのパターンコード列に含まれる全パターンコード数のパターンコードを出力したか否かを判定する（Ｓ６３７）。
装置１１０Ｌは、Ｓ６３７の判定で、全パターンコード数のパターンコードを出力した場合、Ｓ６３５の処理で保存した情報機器２００からの返信コード値と、送信済みのパターンコードとを比較する（Ｓ６３８）。Ｓ６３８の処理は、全送信パターンコードに対して実行される。そして、装置１１０Ｌは、エラー、つまり、返信コード値と送信済みパターンコードの不一致があったか否かを判定する（Ｓ６３９）。
Ｓ６３９の判定で、エラーがあった場合、装置１１０Ｌは、例えば、エラーが検知されたパターンコードのインデックスを出力し、さらにエラーが検知されたパターンコードを出力する（Ｓ６３Ａ）。ここで、インデックスは、図１５６、図１５７、図１６０、図１６０等で例示した情報パターンの順序位置を示す番号（例えば、図１５６のインデックス３から１０）である。
したがって、この処理では、パターンコードによって定義可能な素子１１１のＯＮとＯＦＦの組み合わせのうち、一部のパターンコードは、情報パターンとして使用し、残りのパターンコードはインデックスとして使用される。例えば、図１６０の場合、素子１１１−１から素子１１１−４までの４つの素子１１１のＯＮとＯＦＦとの組み合わせによって１６パターンの使用が可能である。
すでに、図１５９の説明で述べたように、装置１１０Ｌは、素子１１１がすべてＯＮのパターンを基準パターンとして用い、素子１１１がすべてＯＦＦのパターンコードをエラーパターンコードとして使用できる。また、エラーが発生したパターンコードの再度出力が次の同期のタイミングに間に合わない場合には、装置１１０Ｌは、光同期パターンを受けた後、まず、エラーパターンコードを出力し、続いて、インデックスを示すパターンコードを出力すればよい。すなわち、一例としては、Ｓ６３Ａの処理では、エラーパターンコードと、インデックスを示すパターンと、エラーが検知された情報パターン（再度出力）が組になって出力される。なお、１つのパターンコード内にエラービットを設ける場合で、光同期パターンを受けた後、エラーが発生したパターンコードの出力が間に合うのであれば、装置１１０Ｌは、インデックスを用いず、一回の出力で、エラービットと、再度出力されるパターンコードを出力してもよい。Ｓ６３Ａの処理は、Ｓ６３８の処理でエラーが検知されたすべてのパターンコードについて実行される。
さらに、装置１１０Ｌは、Ｓ６３Ａで出力したパターンコードについて、Ｓ６３８と同様処理、つまり返信パターンを受光し、返信パターンのコード値を送信済みパターンコードを比較する処理を実行する（Ｓ６３Ｂ）。そして、Ｓ６３Ｂの処理でエラーが検知されると、装置１１０Ｌは処理を６３Ａに戻し、再出力を繰り返す。ただし、エラー回数が許容限度を超えた場合には、装置１１０Ｌは、異常が発生したものとして、処理を終了してもよい。
一方、Ｓ６３Ｃの判定でエラーがなかった場合には、装置１１０Ｌはパターンコード出力バッファ１８３Ａ等をクリアして（Ｓ６３Ｄ）、処理を終了する。なお、Ｓ６３９の判定でエラーがなかった場合も、装置１１０Ｌはパターンコードパターンコード出力バッファ１８３Ａ等をクリアして（Ｓ６３Ｄ）、処理を終了する。
図１６９の処理は、同期用光コードによって同期が取られる代わりに、装置１１０Ｌが出力する同期用パターンコードによって同期をとるとともに、エラーチェックが図１６８のように、１回のパターンコード出力時より遅らせて実行される処理のフローチャートである。図１６９に、Ｓ６３Ｆ、Ｓ６３Ｇの処理は、図１６７と同様である。次に、装置１１０Ｌは、返信された光コードを受光し、バッファ１８２等に保存する（Ｓ６３Ｉ）。図１６９のＳ６３７以降の処理は、図１６８と同様である。以上のように、装置１１０Ｌが同期用パターンコードを出力する場合も、図１６８と同様に、一旦、基準パターンから次の基準パターンまでのパターンコード列を出力した後に、エラーチェックを実行できる。
なお、図１６８、図１６８の処理では、装置１１０Ｌは、基準パターンから次の基準パターンまでのパターンコード列を出力した後にエラーチェックを実行し、エラーがある場合に再度エラーが検知されたパターンコードを出力した。しかし、装置１１０Ｌの処理が図１６８、図１６９の例に限定される訳ではない。装置１１０Ｌが十分なバッファ１８３を有する場合には、基準パターンから次の基準パターンまでに含まれるパターンコード列（例えば、図１５４のインデックス３からインデックス１０のパターンコード）の受光処理期間中のどのタイミングでエラーチェックを実行しても構わない。
図１６４Ｂに、情報機器２００が同期用光コードを出力する代わりに、装置１１０Ｌが同期用パターンコードを出力する処理を例示する。この素子でも、図１６４Ａと同様、装置１１０Ｌは、まず、素子１１１から基準パターンを出力する（Ｓ６０）。そして、装置１１０Ｌは、情報機器２００からの応答が受光されるのを待つ。装置１１０Ｌは、情報機器２００からの応答を受光し、情報機器２００が基準パターンを認識した場合（Ｓ６ＡでＹＥＳ）、装置１１０Ｌは素子１１１から同期パターンを出力する（Ｓ６Ｂ）。そして、同期パターンに同期して情報機器２００からの光コードを入力する（Ｓ６Ｃ）。
ここで、Ｓ６Ｂ、Ｓ６Ｃの処理において、装置１１０Ｌは、同期パターンとして様々な形態を使用できる。例えば、装置１１０Ｌは同期パターンとして、インデックスを含まない固定のパターンコードを入力してもよい。その場合には、情報機器２００は、その固定のパターンコードの入力とタイミングを合わせて、光コードを入力すればよい。
また、装置１１０Ｌは、同期パターンとして、インデックスを入力してもよい。その場合には、情報機器２００は、入力されたインデックスに対応する光コードを入力するようにしてもよい。すなわち、光コードは、例えば、図７２Ｉ、図１５４から図１５８のように、各光コードにインデックスが付与されている。そこで、装置１１０Ｌが同期パターンコードを入力する場合に、同期パターンとしてインデックスを指定し、情報機器２００は、指定されたインデックスの光コードを発光すればよい。この場合に、情報機器２００は、入力された同期パターンコードの各ビット値のＯＲ論理で同期信号を生成し、タイミングを調整して光コードを発光すればよい。
また、装置１１０Ｌは、同期パターンコードとして、情報機器２００から直前に入力された光コードをそのまま返信してもよい。この場合に、情報機器２００は、同期コードの各ビット値のＯＲ論理で同期信号を生成し、タイミングを調整して光コードを発光すればよい。また、この場合に、情報機器２００は、同期パターンコードとして入力されたコード値と、直前に光コードの発光で装置１１０Ｌに送信した光コードとを比較して、エラーチェックを行ってもよい。
次に、装置１１０Ｌは、１情報コード分（１データブロック内の情報を示す光コード）の光コードを取得したか否かを判定する（Ｓ６Ｄ）。ここで、１情報コード分とは、図７２Ｉで説明したように、データブロックの区切りから次の区切りまでの一連の光コードをいう。１情報コード分の光コードの取得が完了していない場合、装置１１０Ｌは処理をＳ６Ｂに戻す。１情報コード分の光コードの取得が完了した場合には、装置１１０Ｌは、次の情報を取得するか否かを判定する（Ｓ６Ｅ）。
次の情報を取得する場合とは、予め決まった情報の光コードを入力する場合で、すべての情報コードを取得していない等である。次の情報を取得する場合には、装置１１０Ｌは、制御をＳ６Ｂに処理を戻す。
以上のように、情報機器２００が同期用光コードを出力する代わりに、装置１１０Ｌが同期用パターンコードを出力する場合には、基準パターン取得からパターンコードのエラーチェックを開始する必要はない。情報機器２００は、基準パターンに限定されるどのようなパターンコードからも座標値を取得し、蓄積でき、基準パターンを受け、かつ、静電容量コード（１つのデータブロック）のパターンコードが揃った時点で蓄積した座標値からパターンコードを特定すればよいからである。したがって、装置１１０Ｌは、タッチパネルで取得した最新の基準パターンを含む必要数のパターンコードを記憶させ、パリティチェックを実施すればよい。もし、パリティチェックエラーが生じた場合は、記憶された最初の情報パターンを省き、新たに取得した必要数の情報パターンで、エラーチェックを行い、エラーが発生しなくなるまで、この処理を繰り返せばよい。
装置１１０Ｌがインデックスと再度出力されるパターンコードを対にして出力することで、情報機器２００にインデックスを検知させることができる。情報機器２００は、インデックスを検知すると、エラーが発生したパターンコードの再度の出力であると認識し、取得済みのパターンコードを修正すればよい。
図１７０Ａは、情報機器２００側の同期通信処理を例示するフローチャートである。なお、すでに述べたように、情報機器２００のハードウェア構成は、実施形態０で説明したコード認識装置３と同様であるので、その説明を省略する（図５参照）。この処理では、情報機器２００（図５のＣＰＵ５１）は、タッチパネルで装置１１０Ｌの基準パターンを検知する（Ｓ７０）。そして、情報機器２００は、基準パターンが検知されたか否かを判定する（Ｓ７１）。基準パターンが検知されない場合、情報機器２００は、さらに、処理を終了するか否かを判定する（Ｓ７２）。例えば、情報機器２００は、所定時間以上基準パターンを検知できない場合には、処理を終了してもよい。一方、処理を終了しない場合、情報機器２００は、処理をＳ７０に戻す。なお、ユーザが判断して、終了してもよい。
Ｓ７１の判定で情報機器２００は、基準パターンを検知すると、フォトダイオードＷＰＤ１等の位置を特定し、光同期パターンを発光する。フォトダイオードＷＰＤ１等の位置の特定の仕方は、実施形態１７（図１４０のＳ１１）と同様である。すなわち、例えば、図１５３に例示のように、素子１１１−１から１１１−６の配置に対して、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６（図１５９の場合には、フォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ５）の配置は、装置１１０Ｌ上で概ね固定されている。多少の移動は、基準パターンを検知した際に、各素子の検知位置を中心に所定の領域をバウンディングボックスとして設定し、若干の移動後に検知した素子の位置がバウンディングボックスに収まれば、パターンコードを認識できる。さらに、新たに検知した位置を中心に所定の領域をバウンディングボックスとして再設定すれば、装置が移動した分の補正が可能であり、それを繰り消すことにより、移動が継続中であっても正確にパターンコードの取得が可能となる。この処理は、装置１１０Ｌが他のパターンコードを認識する場合も使用できることは言うまでもない。したがって、装置１１０Ｌは、基準パターンを検知し、素子１１１の配置が特定できれば、フォトダイオードＷＰＤ１等の位置を一意に特定できる。もちろん、装置１１０Ｌが移動した場合の素子の配置の補正毎に、フォトダイオードＷＰＤ１等の位置を一意に特定できる。そして、情報機器２００は、フォトダイオードＷＰＤ１等のそれぞれの位置に対応するディスプレイの位置で同期用光パターンを発光する（Ｓ７３）。
次に、情報機器２００は、タッチパネルによりパリティチェックパターンを検知する（Ｓ７４）。そして、情報機器２００は、情報パターン同期入力処理を実行する（Ｓ７５）。そして、情報機器２００は、Ｓ７５で入力されたパターンコードのコード値に対するパリティチェックを実行し、応答信号を発光する（Ｓ７６）。パリティチェックにエラーが生じた場合、再度、基準パターンから出力を再開する。なお、そして、情報機器２００は、処理を終了するか否かを判定する（Ｓ７７）。例えば、利用者がタッチパネル等のメニュー画面から処理の終了を選択した場合には、情報機器２００は、処理を終了する。情報機器２００は、処理を終了しない場合には、Ｓ７０の処理に移動する。ここで、パリティチェックパターンでエラーを検出せず、情報機器２００が正しい情報コードを取得した際に、情報コード取得終了を示す光コードを発光して、装置１１０Ｌからのパターンコードの出力を終了させてもよい。なお、基準パターン取得からパターンコードのエラーチェックを開始する必要はなく、タッチパネルで取得した最新の基準パターンを含む必要数のパターンコードを記憶させ、パリティチェックを実施すればよい。もし、パリティチェックエラーが生じた場合は、記憶された先頭の情報パターンを省き、新たに取得したパターンコードを含め必要数の情報パターンで、エラーチェックを行い、エラーが発生しなくなるまで、チェック対象のパターンコードをずらしながら当該処理を繰り返しせばよい。
図１７１は、情報機器２００による情報パターン同期入力処理（図１７０ＡのＳ７５）の詳細を例示する処理のフローチャートである。この処理は、装置１１０Ｌでの情報パターン同期出力処理（図１６６）に対応する情報機器２００側の処理である。
この処理では、情報機器２００は、装置１１０Ｌから出力されたパターンコードから復号され、装置１１０Ｌに返信するコード値を含む同期用光パターンコードを作成する（Ｓ７５０）。そして、作成した同期用光パターンコードを発光する（Ｓ７５１）。
次に、同期用光パターンコードに同期して装置１１０Ｌからのパターンコードを入力する（Ｓ７５２）。そして、入力されたパターンコードにエラー指定があるか否かを判定する。エラー指定がある場合とは、例えば、図１５６のように、エラーを示す中央の素子１１１−５がＯＮの場合である。エラーを示す中央の素子１１１−５がＯＮの場合には、情報機器２００は、Ｓ７５２の処理でエラーの指定と、再度入力されるパターンコードを同時に入力する。なお、エラー指定がある場合とは、例えば、情報パターン以外のインデックスが入力された場合であってもよい。情報パターン以外のインデックスが入力された場合には、情報機器２００は、さらに、次の同期用光信号を出力して、次の再度出力されるパターンコードを入力する。
そして、エラーがなかった場合には、情報機器２００はＳ７５２で入力されたパターンコードを新規パターンコードとして、コード値を保存する（Ｓ７５４）。一方、Ｓ７５３の判定で入力されたパターンコードにエラー指定があった場合には、エラーが指定された、すでに入力済みのパターンコードを修正する。例えば、図１５６のように、エラーを示す中央の素子１１１−５がＯＮの場合には、情報機器２００は、Ｓ７５２で入力されたパターンコードにより、直前に入力済みのパターンコードのコード値を修正する。また、例えば、インデックスでエラーが指定された場合には、インデックスに対応するパターンコードのコード値を修正する。そして、情報機器２００は、基準パターンから次の基準パターンまでのパターンコード列の全数が入力されたか否かを判定する。全数が入力されていない場合に情報機器はＳ７５０の処理に戻る。
ここで、エラーを示す中央の素子１１１−５がＯＮの場合とあるが、図１５４および図１６０の説明中に情報パターンから、全ONの基準パターンと全OFFのパターンを省くパターンコードで情報パターンを定義することを記載したが、さらに、エラーを示すパターン１個（例えば、５の素子のみON、他をOFFとしたパターン）を情報パターンから省き、当該パターンをエラーが発生したことを出力するエラーパターンとしてもよい。その後に、インデックスと情報パターンを再出力すればよい。これにより、５ｂｉｔ=６４であることから、（６４−３）の８乗＝約１９１兆コードとなり、４ｂｉｔ×８=３２ｂｉｔ（約４３億コード）と比べて、大幅に情報量が増加する。
図１７１の処理で、装置１１０Ｌから情報機器２００にエラー指定のあるパターンコードが出力されるタイミングに制限はない。つまり、図１６６のように、装置１１０Ｌが１回のパターンコードの出毎にエラーをチェックし、エラーのあったパターンコードを再度出力場合でも図１７１にしたがって、情報機器２００はエラーのあったパターンコードを修正できる。また、図１６８のように、装置１１０Ｌがパターンコード全数出力後にエラーをチェックし、エラーのあったパターンコードを再度出力場合でも、図１７１にしたがって情報機器２００はエラーのあったパターンコードを修正できる。また、装置１１０Ｌが基準パターンから次の基準パターンまでの任意のタイミングでエラーのあったパターンコードを再度出力場合でも、図１７１にしたがって情報機器２００はエラーのあったパターンコードを修正できる。
なお、図１７１の処理では、基準パターンから次の基準パターンまでのパターンコード列の最後パターンコードについてのエラーチェックが省略されている。最後のパターンコードのコード値は、情報機器２００が装置１１０Ｌに次の基準パターンを出力させるときの同期用光パターンに含めることで、エラーチェックがなされる。
なお、装置１１０Ｌが図１６５のように、単純に同期用光パターンに同期するのみで、エラーチェックを実行しない場合には、図１７１のＳ７５０の処理を省略してもよい。Ｓ７５０の処理が省略される場合には、情報機器２００側のエラーチェックとしては、図１７０Ａのパリティチェック（Ｓ７６）がだけ実行される。ただし、パリティチェックと、図１７１のＳ７５０、Ｓ７５１により、情報機器２００に入力されたパターンコードを装置１１０Ｌに返信することによる装置１１０Ｌでのチェック処理の両方が行われてもよい。
図１７２は、情報機器２００が装置１１０Ｌから同期用パターンコードを入力する場合の情報機器２００の処理例である。この処理では、情報機器２００は、同期用パターンパターンコードを入力する（Ｓ７５２Ａ）。次に、情報機器２００は、同期用パターンパターンコードの入力から所定のタイミングで情報パターンを入力する（Ｓ７５２Ｂ）。Ｓ７５３以下の処理は、図１７１と同様である。
以上述べたように、実施形態２１では、同期用光パターンにしたがって、装置１１０Ｌはパターンコードを出力し、情報機器２００は、受信したパターンコードによるコード値を装置１１０Ｌにエラーチェック用の光コードを送信する。したがって、装置１１０Ｌと情報機器２００とは、素子１１１からの物理量変化の出力と、情報機器２００のディスプレイからの光コードの発光により、いわば双方向同時に通信可能である。また、装置１１０Ｌは、素子１１１からの物理量の変化によるパターンコード出力とフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ５等によるエネルギーの到来量の検出を、少なくとも１部が重複する時間で実施する。
［タッチパネルの位置情報通知処理アプリケーション］
実施形態２１では、情報機器２００がタッチパネル上で素子１１１からの物理量変化を検知した位置の座標を装置１１０Ｌに通知する処理を例示する。このような処理によって、装置１１０Ｌは、素子１１１から物理量変化によるパターンコードを出力することで、情報機器２００からタッチパネル上の座標を取得できる。その結果、装置１１０Ｌは、例えば、情報機器２００のディスプレイ上に表示されたグラフィックスオブジェクトのレイアウト情報を有している場合には、グラフィックスオブジェクトに応じた処理を実行できる。例えば、装置１１０Ｌは、特定のボタン、メニュー、アイコン等が装置１１０Ｌの素子１１１によってアクセスしたことを認識できる。
ここで、装置１１０Ｌがどの特定のボタン、メニュー、アイコン等にアクセスしたかを認識するためには、情報機器２００のタッチパネルからどの特定のボタン、メニュー、アイコン等にアクセスしたかを、光コードを発光して、装置１１０Ｌのフォトダイオードに検知させ認識させる必要がある。このように、装置１１０Ｌが特定のボタン、メニュー、アイコン等にアクセスしたかを認識することによって、アクセスした様々な情報を装置１１０Ｌに記憶（ログに記録）することができる。この様々な情報としては、クーポンやポイントなどの特典や、特定の情報にアクセスできる鍵、ゲーム等で獲得したアイテム・ポイント、購入したチケットや仮想通貨等、どのような情報であってもよい。これらを取得することによって、装置１１０Ｌは対応する操作・処理を情報コードで出力することができる。図示しないが、装置１１０Ｌにポインター（矢印や突起等）を設け、装置１１０Ｌから出力された基準パターンにより、ポインターが指示した情報機器２００上の位置情報を取得することができ、どの特定のボタン、メニュー、アイコン等にアクセスしたかを視認し易くすることもできる。
図１７０Ａでは、まず、基準パターンを取得し、最初にパリティチェックパターンを検知した後、情報パターンを同期入力する処理を例示した。しかし、そのような処理に代えて、基準パターンの検知の有無に拘わらず、情報機器２００が装置１１Ｌから入力される物理量変化の座標位置をとりあえず保存しておき、基準パターンと、パリティチェックパターンと、１つの静電容量コード（情報コード）分のパターンコードが入力されたときに、座標位置からパターンコードを特定してもよい。このような処理は、装置１１０Ｌが同期パターンコードとともに情報パターンを入力する場合に有効である。
図１６４Ｃに、同期パターンコードと同期させて情報パターンを情報機器２００に入力する装置１１０Ｌの処理を例示する。この処理では、装置１１０Ｌは、まず、基準パターンを出力する（Ｓ６０）。次に、装置１１０Ｌは、素子から同期パターンコードに同期してパリティチェックパターン同期出力する（Ｓ６２Ａ）。さらに、装置１１Ｌは、素子から同期パターンコードに同期して情報パターンを所定数分だけ同期出力する（Ｓ６３Ａ）。そして、装置１１０Ｌは、情報機器２００から応答の受光があったか否かを判定する（Ｓ６Ｈ）。所定の時間待っても、情報機器２００から応答の受光がない場合、装置１１０Ｌは、この処理が所定回数内か否かを判定する（Ｓ６７Ａ）。
そして、所定回数内の場合、装置１１０Ｌは、制御をＳ６０に戻し、同様の処理を繰り返す。すなわち、同期パターンコードと同期させて情報パターンを入力する場合に、情報機器２００での物理量検知処理に対応して、基準パターン、パリティチェックパターン、および所定数の情報パターン（静電容量コード、情報コード）を含むデータブロックの出力を所定回数繰り返せばよい。一方、Ｓ６Ｈの判定で、情報機器２００からの応答受光があった場合には、情報機器１１０Ｌは、次の情報コードを出力するか否かを判定する（Ｓ６８Ａ）。そして、さらに次の情報コードを出力する場合には、処理をＳ６０に戻す。
以上のように、装置１１０Ｌが同期パターンに同期して情報パターンを入力する場合には、所定回数、基準パターン、パリティパターンコード（必要な場合以外は省略してもよい）、および所定個数の情報パターンを繰り返し出力すればよい。
図１７０Ｂに、基準パターンの検知の有無に拘わらず、パターンコードを入力する情報機器２００の処理を例示する。
この処理では、まず、情報機器２００では、パターンコード入力のためのアプリケーションプログラム（Ｇアプリケーションともいう）が起動される（Ｓ８０）。そして、情報機器２００は、パターンコードを検知したか否かを判定する（Ｓ８１）。パターンコードを検知できない場合、情報機器２００は、処理をＳ８１に戻し、パターンコードの入力を待つ。
一方、Ｓ８１でパターンコードを検知できた場合、情報機器２００は、基準パターンを検知したか否かを判定する（Ｓ８２）。情報機器２００は、基準パターンを検知した場合、座標の向きを決定する（Ｓ８３）。次に、情報機器２００は、パリティチェックパターンを入力する（Ｓ８４）。一方、Ｓ８２の判定で、情報機器２００は、基準パターン以外のパターンコードを検知した場合、情報機器２００は、とりあえず、物理量変化が検知された座標値をメモリ等に保存する（Ｓ８５）。基準パターン以外のパターンの場合、座標の向き、つまり、装置１１０Ｌの素子の配置を特定できるとは限らないからである。
そして、情報機器２００は、１情報コード（つまり１静電容量コード）の取得が完了したか否かを判定する（Ｓ８６）。１情報コードの取得が完了していない場合、処理をＳ８７に進める。そして、機器２００は、同期パターンコードの入力を待つ（Ｓ８７）。同期パターンコードが入力されると（Ｓ８８でＹＥＳ）、情報機器２００は、同期パターンコードに合わせて所定のタイミングで情報パターンの座標値を入力する（Ｓ８９）。そして、情報機器２００は、情報パターン入力時に検知した座標値をメモリ等に保存する（Ｓ８Ａ）。そして、情報機器２００は、処理をＳ８６に戻す。 以上のように、装置１１０Ｌが同期パターンに同期して情報パターンを入力する場合には、情報機器２００側では、、装置１１０Ｌと連携するアプリケーションプログラム（Ｇアプリケーション等）を起動して、パターンコードの入力を待てばよい。この場合に、必ずしも、基準パターンが取得できなくても、基準パターン、パリティパターンコード（必要な場合以外は省略してもよい）、および所定個数の情報パターンのいずれかを順に取り込めばよい。そして、複数回のデータブロックの入力で、基準パターン、パリティパターンコード（必要な場合）、および所定個数の情報パターンが揃った時点で、情報機器２００は、所定個数の情報パターンの座標値から情報パターンを特定すればよい。したがって、情報機器２００は、基準パターン、パリティパターンコード（必要な場合）、および所定個数の情報パターンの順にパターンコードを入力する場合と比較して、高速処理が可能である。
一方、Ｓ８６の判定で、１情報コードの取得が完了した場合，情報機器２００は，メモリ等に保存してある座標値からパターンコードを決定する（Ｓ８Ｂ）。そして、情報機器２００は、パリティチェック等を行い、応答信号の光コードを装置１１０Ｌに発光する（Ｓ８Ｃ）。そして、情報機器２００は、処理を終了するか否かを判定する（Ｓ８Ｄ）。処理を終了しない場合、情報機器２００は、処理をＳ８１に戻し、次の情報コード取得処理に入る。
図１７３は、装置１１０Ｌからのパターンコードの出力に応じて情報機器２００がタッチパネル上の位置座標を送信する処理例である。この処理では、例えば、装置１１０Ｌは、上述のように、基準パターンを通知することで、素子１１１の位置を情報機器２００に認識させ、同期用光コードを受光する。そして、装置１１０Ｌは、同期用光コードにしたがってパターンコードを出力し、情報機器２００に種々の要求を送信する。また、装置１１０Ｌは、同期パターンコードを出力することにより、装置１１０Ｌ自身のパターンコードに同期して情報パターンを出力する。今、このような状態で、情報機器２００が装置１１０Ｌからの座標送信要求待ちの状態にあるとする（Ｓ１００）。
そして、情報機器２００が装置１１０Ｌから座標送信要求を検知すると（Ｓ１０１でＹＥＳ）、情報機器２００は、座標送信要求が検知されたときのパターンコードの各素子１１１の座標を取得する（Ｓ１０２）。そして、情報機器２００は、光コードを発光することで、取得した座標を装置１１０Ｌに送信する（Ｓ１０３）。次に、情報機器２００は、処理を終了するか否かを判定する（Ｓ１０４）。例えば、利用者が本処理を実行するアプリケーションの終了を指示した場合には、情報機器２００は処理を終了する。また、装置１１０Ｌからの情報コード出力で、情報機器２００に処理を終了させてもよい。
図１７４に、装置１１０Ｌによる位置座標受信処理のフローチャートを例示する。この状態では、すでに装置１１０Ｌは座標送信要求を情報機器２００に送信し、その応答を待っているとする。この処理では、装置１１０Ｌは、情報機器２００から光コードを受光する（Ｓ１１０）。そして、装置１１０Ｌは、光コードから座標値を取得する（Ｓ１１１）。取得する座標は、複数の素子１１１に対応して複数個あってもよい。
次に、装置１１０Ｌは、座標値に応じた処理を実行する（Ｓ１１２）。例えば、装置１１０Ｌは、情報機器２００のディスプレイ上で座標値の位置にあるアイコンに応じたアプリケーションを実行する。例えば、アイコンが装置１１０Ｌからの情報取得要求を意味するアイコンの場合には、装置１１０Ｌは、メモリ１１７等から要求された情報を取得し、情報機器２００にパターンコードのフォーマットにしたがって出力する。そして、装置１１０Ｌは、処理を終了するか否かを判定する（Ｓ１１３）。例えば、座標値が終了を意味するアイコンに包含される座標である場合には、装置１１０Ｌは、処理を終了する。ここで、装置１１０Ｌのフォトダイオードが光コードによる情報機器２００上の位置情報を認識することにより、装置１１０Ｌが情報機器２００上のどの位置、どの方向で載置されたかを認識できる。これにより、装置１１０Ｌは、その位置、方向に対応する操作・処理を情報コードで出力することができる。さらに、その位置、方向の情報を装置１１０Ｌに記憶（ログに記録）することができる。情報機器２００上に表示された地図やゲーム画面に装置１１０Ｌを載置すると、図示しないが、その位置、方向から計算される装置１１０Ｌの一部であるポインター（矢印や突起等）の座標値により、ユーザがどの位置を指示したかが認識でき、その位置に対応する操作・処理を情報コードで出力することができる。このポインターにより、ユーザがどこを指示しているかを視認し易くできる。
［物理量出力値の調整］
図１７５および図１７６により、装置１１０Ｌが出力する物理量の出力値を情報機器２００との間で調整する処理を例示する。この処理は、装置１１０ＬのＣＰＵ１１６が調整プログラムを起動することによって実行される。この処理では、装置１１０ＬのＣＰＵ１１６は、ＳＷ１１５のＯＮ駆動信号およびＯＦＦ駆動信号を所定の範囲で走査し、素子１１１から物理量を出力し、情報機器２００から物理量の検知結果を取得する。
装置１１０Ｌは、ＳＷ１１５のＯＮ駆動信号およびＯＦＦ駆動信号を所定値に設定する（Ｓ１２１）。ここで、ＳＷ１１５のＯＮ駆動信号とは、例えば、ＳＷ１１５に含まれるトランジスタをＯＮにするためのゲート駆動信号である。ＳＷ１１５のＯＦＦ駆動信号とは、例えば、ＳＷ１１５に含まれるトランジスタをＯＦＦにするためのゲート駆動信号である。
そして、装置１１０Ｌは、ＳＷ１１５を上記ＯＮ駆動信号およびＯＦＦ駆動信号で駆動して試験パターンのパターンコードを情報機器２００のタッチパネルに出力する。そして、ＳＷ１１５のＯＮ駆動信号およびＯＦＦ駆動信号を所定範囲で走査して、処理を繰り返す（Ｓ１２２）。そして、所定範囲の走査が終了すると、装置１１０Ｌは、情報機器２００から、上記操作範囲のうち、適正なＯＮ駆動信号振幅およびＯＦＦ駆動信号振幅を取得し、ＳＷ１１５のＯＮ駆動信号およびＯＦＦ駆動信号に設定する（Ｓ１２３）。Ｓ１２３の処理は、物理量の変化の調整を、前記半導体スイッチを導通状態にする駆動信号の信号振幅と、前記半導体スイッチを遮断状態にする駆動信号の信号振幅によって実施する処理例の１つである。
図１７６は、情報機器での試験パターン検知に基づく適正ケース決定処理を例示するフローチャートである。この処理では、情報機器２００は、装置１１０ＬからＳＷ１１５のＯＮ駆動信号およびＯＦＦ駆動信号を所定範囲で走査した複数の試験ケースでの物理量出力をタッチパネルで検知する（Ｓ１３０）。そして、情報機器２００は、検知したの試験パターンと正解パターンを比較する。情報機器２００は、このような検知したの試験パターンと正解パターンの比較を上記複数の試験ケースで実行する。そして、情報機器２００は、正解パターンが最も多い試験ケースの場合に対応するＳＷ１１５のＯＮ駆動信号およびＯＦＦ駆動信号の設定値を装置１１０Ｌに通知する（Ｓ１３３）。
以上の手順によれば、装置１１０Ｌは、ＳＷ１１５のＯＮ駆動信号およびＯＦＦ駆動信号を適正値に設定できる。ＳＷ１１５のＯＮ駆動信号を適正値に設定することで、装置１１０Ｌは、ＳＷ１１５を確実にＯＮにできる。一方、ＳＷ１１５のＯＦＦ駆動信号を適正値に設定することで、例えば、ＳＷ１１５に含まれるダイオード、トランジスタ等の空乏層の形成に伴う、接合容量の影響を軽減できる。
また、例えば、情報機器２００のタッチパネルが交流信号によって装置１１０Ｌの素子１１１との間の静電容量、あるいは、素子１１１からの電界強度を検知する場合、ＳＷ１１５の接合容量を無視できない場合がある。例えば、ＳＷ１１５がＯＦＦであるにも拘わらず、ＳＷ１１５の接合容量（寄生容量、浮遊容量ともいう）により、交流信号がＳＷ１１５を流れる場合が想定される。上記図１７５および図１７６の処理によって、ＳＷ１１５の接合容量の影響が軽減され、情報機器２００は、良好に装置１１０Ｌからの物理量または物理量変化を検知できるようになる。
＜実施形態２２＞
図１７７に実施形態２２に係る装置１１０Ｍのタッチパネルに接触する裏面の構成を例示する図である。なお、本実施形態で説明する装置１１０Ｍの構成は、上記実施形形態０のコード発生装置１、実施形態１から実施形態９、実施形態２０、および実施形態２１の装置１１０から１１０Ｌ（以下単に装置１１０等）に適用してもよい。また、上記実施形形態０のコード発生装置１、実施形態１から実施形態９、実施形態２０、および実施形態２１の装置１１０から１１０Ｌ（以下単に装置１１０等）の構成を本実施形態の装置１１０Ｌに適用してもよい。
実施形態２２の装置１１０Ｍは、タッチパネルに接触する円形状の裏面を有する。図のように、装置１１０Ｍは、裏面の中央付近に情報読取部１１を有する。また、装置１１０Ｍは、情報読取部１１の周囲に、円形状に配置された６個のフォトダイオードＷＰＤを有する。さらに、装置１１０Ｍは、６個のフォトダイオードＷＰＤの周囲に円形状に配置された素子１１１を有する。
図１７７の構成とすることで、円形状の裏面内で、素子１１１間の距離を可能な限り確保できる。そのため、情報機器２００のタッチパネルが複数の素子１１１から静電容量、電界強度等の物理量を検知する際、素子１１１と素子１１１との相互作用による影響を軽減できる。素子１１１と素子１１１との相互作用により、例えば、１つの素子１１１がＯＮになった場合に、隣接するＯＦＦの状態の素子１１１によって、ＯＮの状態の素子１１１からの物理量、例えば、静電容量あるいは電界強度が大きく検知される場合がある。素子１１１間の距離を装置１１０Ｍの底面内で可能な限り確保することで素子１１１間の相互作用による影響を低減できる。
図１７８は、装置１１０Ｍの変形例である。図１７８のように、装置１１０Ｍは、情報読取部１１の周囲に、円形状に交互に配置素子１１１とフォトダイオードＷＰＤを配置してもよい。
＜実施形態２３＞
図１７９から図１９３により実施形態２３に係る装置１１０Ｎについて説明する。本実施形態では、装置１１０Ｎの形状、構造、外観等の一例を説明する。なお、本実施形態で説明する装置１１０Ｎの構成は、上記実施形形態０のコード発生装置１、実施形態１から実施形態９、実施形態２０から実施形態２２の装置１１０から１１０Ｍ（以下単に装置１１０等）に適用してもよい。また、上記実施形形態０のコード発生装置１、実施形態１から実施形態９、実施形態２０から実施形態２２の装置１１０等の構成を本実施形態の装置１１０Ｎに適用してもよい。
実施形態２３では、装置１１０Ｎは、カード型、つまり平板型の基材を用いて形成される。ただし、装置１１０Ｎがカード型に限定される訳ではなく、実施形態０のコード発生装置１ような筐体を有するものでもよいし、箱形等であってもよい。また、装置１１０Ｎが様々なキャラクター商品の一部に形成されてもよい。以下、カード型または平板型の筐体を例に説明する。ここで、筐体とは、一般には機器を納める箱をいうが、以下の実施形態２３では、カードの基材の内部に電子部品、配線等が封入され、閉じ込められた場合、カードの基材と基材の間に挟み込まれた場合、あるいは、カードの基材に形成された凹部に取り付けられている場合も、カードの基材を筐体という。なお、筐体は、実施形態０のコード発生装置１の外形構造等であってもよい。
図１７９は、装置１１０Ｎのうち、情報機器２００のタッチパネルに接触させる裏面の外観を例示する。情報機器２００の裏面には、筐体に複数、例えば、５個の素子１１１と、複数のフォトダイオードＷＰＤと、光電変換素子配列１１２が設けられる。なお、他の図との関係を明示するため、５個の素子１１１のうち、２個を素子１１１−１、１１１−２としている。また、情報機器２００の裏面に素子１１１が設けられる部分を除外して印刷可能なコーティング層で被覆される。
なお、コーティング材料が誘電率の高い非導電材料であれば、素子の表面にコーティングしてもよい。その際は、素子を目隠しするための印刷または有色のコーティングとする。また、コーティング層を２層構造とし、下地のコーティング層に印刷を行い、その上に印刷を被覆する透明のコーティング層を形成してもよい。コーティング層の材質に制限はなく、人体に無害で耐久性のある材料が望ましい。ただし、コーティング層は必須ではなく、露出したカード基材等の筐体表面に対して印刷を行ってもよい。コーティング材は、少なくとも光電変換素子配列１１２およびフォトダイオードＷＰＤが設けられる部分は透明材料である。ただし、情報機器２００の裏面を被覆するコーティング材全体が透明であってもよい。印刷がなされる場合には、光電変換素子配列１１２およびフォトダイオードＷＰＤが設けられる部分以外の部分に印刷がなされる。なお、少なくともＲＧＢのいずれかの光が透過するインクを用いればフォトダイオードＷＰＤが設けられる部分に印刷しても構わない。
図１７９で点線は装置１１０Ｎの内部の構成を例示する。装置１１０Ｎの内部には、制御部が設けられ、素子１１１、フォトダイオードＷＰＤ、光電変換素子配列１１２等は制御部と配線で接続される。制御部には、例えば、図１５１のＣＰＵ１１６、メモリ１１７、コンデンサ１２３、コンパレータ１１８、図１５２のバッファ１８２、排他論理和回路１８１、出力バッファ１８３Ａ、１８３Ｂ、駆動回路１８０、セレクタ１８４等が設けられる。
図１７９では、省略されているが、光電変換素子配列１１２とコーティング層との間に、コーティング層を支持する光が透過可能な支持構造Ｍ１（図１８２参照）が形成されている。また、フォトダイオードＷＰＤは基材内部に設けられ、装置１１０Ｎの裏面の透明なコーティング材で被覆された開口から光がフォトダイオードＷＰＤに入射する。薄型のカードでない他の形態では、装置１１０Ｎの裏面の光が入射する開口部分は、コーティングをしないで、開口したままにしておいてもよい。
図１８０は、装置１１０Ｎを図１７９における「Ａ断面」矢印を通り、紙面に垂直な平面で切断した断面（以下、Ａ断面）の断面図である。図１８１は、装置１１０Ｎを図１７９における「Ｂ断面」矢印を通り、紙面に垂直な平面で切断した断面（以下、Ｂ断面）の断面図である。図１８１は、装置１１０Ｎを図１７９における「Ｃ断面」矢印を通り、紙面に垂直な平面で切断した断面（以下、Ｃ断面）の断面図である。図１８０から図１８２は、いずれも装置１１０Ｎの上側が表面であり、下側が裏面である。
図１８０のように、素子１１１を含む断面部分で、表面側のコーティング層の下または内側には、導電層１１４Ａが設けられる。導電層１１４Ａは、実施形態１等の接触導体１１４と同様の構造である。導電層１１４Ａは、板状またはシート状の導電材料で形成されるが、導電インクで、印刷して形成してもよい。。コーティング層を設けないで、導電層１１４Ａが装置１１０Ｎの表面に露出するようにしてもよい。
装置１１０Ｎには、筐体内部に素子１１１と同数のＳＷ１１５が設けられる。なお、図１８０では、素子１１１−１、１１−２、ＳＷ１１５−１、ＳＷ１１５−２が例示されている。導電層１１４Ａと、ＳＷ１１５と、素子１１１とは配線で接続される。つまり、それぞれの素子１１１は、１以上の物理量制御部であるＳＷ１１５を介して導電層１１４Ａと導電路（配線）で接続されている。
したがって、利用者の人体の一部、例えば指が装置１１０Ｎの導電層１１４Ａにコーティング層を通してタッチ操作すると、通電制御（ＯＮ）されたＳＷ１１５および素子１１１を介して、静電容量、あるいは電界強度等の物理量の変化が装置１１０Ｎの裏面に生じる。情報機器２００は、タッチパネルを介して装置１１０Ｎ裏面の物理量の変化を検知し、素子１１１の存在を検知する。したがって、利用者は、装置１１０Ｎの表面で導電層１１４Ａが設けられる部分のどこをタッチ操作しても、タッチ操作による効果を情報機器２００のタッチパネルに伝達できる。タッチ操作は、利用者の指で行ってもよいし、利用者が導体を手に保持し、導体によって行ってもよい。この意味で、装置１１０Ｎの筐体の裏面は、相手装置に作用させるための作用面の一例ということができる。

なお、表面のコーティング層は、導電性を有することが望ましいが、導電性が低い場合であっても、誘電率がある程度高い場合には、利用者のタッチ操作により、装置１１０Ｎ裏面に上記物理量の変化が生じる。ただし、上述で説明したように、コーティング層はなくてもよい。
図１８０、図１８１、図１８２のように、装置１１０Ｎの基材の裏面側には、基材の側壁ＷＷ１、ＷＷ２で囲まれた凹部が形成されている。そして、図１８０、図１８１のように、素子１１１およびフォトダイオードＷＰＤを含む凹部内の領域には充填材料Ｍ２が充填される。また、図１８２のように、光電変換素子配列１１２の裏面側には支持構造Ｍ１が形成される。
上述のように、装置１１０Ｎ裏面側の凹部のうち、素子１１１、フォトダイオードＷＰＤを含む領域には、充填材料Ｍ２が充填された層が形成されている。充填材料Ｍ２の層は、装置１１０Ｎのうち、素子１１１の周辺を含む部分で、導電層１１４Ａ、素子１１１、ＳＷ１１５、コーティング層を除く基材の中空部分に非導電性（つまり、絶縁性）で、かつ、低誘電率の充填材料を充填して形成される層である。充填材料Ｍ２は、例えば、空隙を多数含むハニカム構造、空気を閉じ込めたナノカプセルを例示できる。このような充填材料Ｍ２は、空気を多く含むので、導電率および誘電率を極めて低く、例えば、空気に近い程度となるものもある。充填材料Ｍ２は、基材の中空部分に充填され、耐力面材を形成する。
このような充填材料の商品例として、帝人株式会社製のエアロカプセル（登録商標）を例示できる。エアロカプセル（登録商標）は、高中空構造糸とも呼ばれ、糸の中に大きな空洞を作り、繊維そのものの中に大量の空気を封じ込めたものである。高中空構造糸は、中空率を極限にまで高め、大量の空気を含む。ただし、充填材料Ｍ２がエアロカプセル（登録商標）、あるいは高中空構造糸に限定される訳ではない。充填材料Ｍ２は、装置１１０Ｎの厚さに大きく起因するもであり、一定の厚さ（２〜３mm程度）以上であれば、誘電率の比較的低い非導電体を使用すればよい。
ただし、充填材料Ｍ２がナノカプセルあるいは高中空構造糸に限定される訳ではない。誘電率が空気に近い２未満の材料として、いわゆるｌｏｗ−ｋ膜を例示できる。例えば、文献ULVAC TECHNICAL JOURNAL No.66 2007 pp.8-12)に例示されているように、様々な多孔質物質、例えば、多孔質シリカ材をベースにした物質で非誘電率が２未満の物質が提案されている。
充填材料Ｍ２により、装置１１０Ｎの表面および裏面を支持するとともに、利用者の指等の存在よる情報機器２００のタッチパネルの物理量検出への影響を低減できる。つまり、ＳＷ１１５のＯＮとＯＦＦによって素子１１１に生じる物理量の変化を情報機器２００が検知するときに、利用者の指等の影響がＳＷ１１５のＯＮとＯＦＦによるの物理量の変化に重畳されることがある。これは、利用者の指等が装置１１Ｎに接触することによる物理量の変動が原因と推定される。また、装置１１０Ｎの電気回路と情報機器２００の電気回路とが相互に作用し、カップリングすることによる物理量の変動がＳＷ１１５のＯＮとＯＦＦによって素子１１１に生じる物理量の変化に重畳すると推定される。基材に凹部を設け、基材を中空にすることによって、筐体裏面側から筐体表面側の導電層１１４、あるいは筐体内部に配置されるＳＷ１１５、配線層、制御部等までに空気層を形成できる。経験的には、空気層が０．１〜０．２程度あれば、人体、あるいは、装置１１０Ｎの電気回路等と情報機器２００との間の相互作用を無視出来る程度まで小さくできることが分かっている。つまり、基材に凹部あるいは空洞を設けることで、上記物理量の変動の影響等を低減できる。ただし、裏面側には、素子１１１を配置する作用面を形成することが望まれる。そこで、実施形態２３では、カードの基材凹部に、低誘電率項絶縁性の充填材料Ｍ２が充填される。なお、充填材料Ｍ２としては、上記物理量の変動を抑制できる材料であればどのような材料でもよい。充填材料Ｍ２は、低誘電率絶縁材料の一例である。また、充填材料Ｍ２の層は支持層の一例である。
充填材料Ｍ２の充填により、ＳＷ１１５は、情報機器２００のタッチパネル表面から所定以上の距離を維持し、かつ、ＳＷ１１５とタッチパネル表面との相互作用を抑止できる。ＳＷ１１５と情報機器２００のタッチパネル表面との望ましい距離については、［静電容量の限界値］の節で説明する。なお、充填材料Ｍ２の層は露出してもよいが、コーティング材料で被覆されてもよい。したがって、充填材料Ｍ２の層の裏面側は、低誘電率絶縁材料が充填された支持層が露出またはコーティング材料によってコーティングされて作用面を形成している例といえる。
ＳＷ１１５は、導電層１１４Ａに固定してもよいし、導電層から離間させてもよい。ＳＷ１１５を導電層１１４Ａから離間させる場合には、ＳＷ１１５と導電層１１４Ａとの間に充填材料Ｍ２を充填してもよい。この場合には、図１８０のＡ断面において、装置１１０Ｎは、表面（上）側から、（コーティング材料）、導電層１１４Ａ、充填材料Ｍ２、ＳＷ１１５、充填材料Ｍ２、（コーティング材料）、素子１１１の順で階層を形成する。
また、ＳＷ１１５と導電層１１４Ａとの間に装置１１０Ｎの基材（カードの基材、または、電子回路が形成されていない基板等）を挟み込んでもよい。すなわち、図１８０のＡ断面において、装置１１０Ｎは、表面（上）側から、（コーティング材料）、導電層１１４Ａ、カードの基材、ＳＷ１１５、充填材料Ｍ２、（コーティング材料）、素子１１１の順で階層を形成するようにしてもよい。いずれにしてもＳＷ１１５とタッチパネルに接触する裏面との間には、充填材料Ｍ２の層が挟み込まれるので、１以上の物理量制御部であるＳＷ１１５は、支持層を介した作用面から離間する層に設けられているといえる。
図１８１のように、素子１１１および情報機器２００との干渉を低減させるために、フォトダイオードＷＰＤは、装置１１０Ｎの基材の凹部内壁面（天井面）に固定される。上述のように、フォトダイオードＷＰＤを含むＢ断面近傍は充填材料Ｍ２が充填されるが、充填材料Ｍ２の充填部分には、開口ＨＬ１が設けられるため、裏面からの光はフォトダイオードＷＰＤに到達する。したがって、充填材料Ｍ２は透明である必要はない。ただし、充填材料Ｍ２として透明な材料を用いる場合には、開口ＨＬ１が形成されなくてもよい。フォトダイオードＷＰＤの下部の開口ＨＬ１に、情報機器２００が他のフォトダイオードＷＰＤ向けに発光した光が侵入しないような構造であることが望ましく、光を集光するために下部が広がるテーパー状の開口を設けてもよい。
上述のように、図１８１の充填材料Ｍ２には、開口ＨＬ１が設けられるため、透明である必要はない。ただし、充填材料Ｍ２が透明である場合には、支持構造Ｍ１は、情報機器２００が他のフォトダイオードＷＰＤ向けに発光した光が侵入しないように光を遮断する光隔壁で開口ＨＬ１を覆う必要がある。。
図１８２の支持構造Ｍ１は、図１８２の「Ｄ断面」矢印を通り、紙面に垂直な平面で切断した断面（以下、Ｄ断面）において格子状となる壁部であってもよい。この場合には、支持構造Ｍ１は、光電変換素子配列１１２から情報機器２００のタッチパネルに接触する裏面まで、導電率の低い材料で形成される直方体状やハニカム状の井戸型に開口した空間を多数形成する。したがって、支持構造Ｍ１は、光の透過が可能に複数の開口が配列して形成される第２の支持層の一例ということができ、支持構造Ｍ１の裏面側は、作用面の少なくとも一部を形成する。
これにより、誘電率を低下させ、耐力面材として機能し、情報機器２００からの発光エネルギーを低損失で受光できる構造となる。したがって、装置１１０Ｎの裏面がタッチパネルに接触または近接したときに、情報機器２００のディスプレイからの光は、支持構造Ｍ１を透過し、光電変換素子配列１１２に入射し、電力を発生する。したがって、光電変換素子配列１１２は、支持構造Ｍ１を介した作用面（裏面）から離間する層において複数の開口から光を受光するといえる。
以上のように、光電変換素子配列１１２（ソーラパネルともいう）の裏面側には、光を透過可能で、かつ、裏面のコーティング材料を支持する支持構造Ｍ１（耐力面材の枠）が形成される。支持構造Ｍ１は、非導電体であり誘電率が低く、低損失で光を透過可能であれば、どのような構造でもよい。
平板型の筐体底面の上方に光電変換素子配列１１２を配置するのは、光電変換素子配列１１２に浮遊（寄生）する静電容量や、指で導電層をタッチした際の静電容量をタッチパネルが検出しないようにするためである。そのために光電変換素子配列１１２下方に空隙層を設け、光電変換素子配列１１２がタッチパネルから発光された光を無駄なく受光してエネルギーに変換できるようしている。
支持構造Ｍ１の形状は、断面が格子状に限定されず、三角形、五角形、六角形、あるいはそれ以上の多角形状であってもよい。図１８５は、支持構造Ｍ１としてハニカム構造と呼ばれる断面が六角形状の場合を例示する。ただし、図１８２の支持構造Ｍ１、あるいは図１８５のような断面が多角形の支持構造を設ける代わりに、タッチパネルが検知しない非導電層の誘電率の低い透明媒体を使用してもよい。
図１８３は、図１８０のＡ断面の変形例である。図１８３では、導電性の金属の素子１１１の下側、すなわち、情報機器２００のタッチパネルに接触する面に導電性ゴム１１１Ａの層が形成されている。図１８０のように、導電性ゴム１１１Ａがない場合には、利用者が装置１１０Ｎの裏面を情報機器２００のタッチパネルに接触または近接したときのタッチパネルの物理量検出感度は素子１１１の下側の面の加工精度に依存する。すなわち、素子１１１の下側の面の加工精度に依存して、例えば、利用者が装置１１０Ｎの裏面を情報機器２００のタッチパネルに接触したとき、素子１１１とタッチパネルとの間に隙間が生じる。その結果、ＳＷ１１５のＯＮのときに、タッチパネルが素子１１１から検出する物理量の検出値が変動する場合があり得る。
そこで、図１８３のように、素子１１１のタッチパネルに接触する面に導電性ゴム１１１Ａの層を形成すると、素子１１１とタッチパネルとの密着性を向上でき、タッチパネルが素子１１１から検出する物理量の検出値の変動を抑制できる。導電性ゴム１１１Ａは、金属製の素子１１１よりも硬度が低い。
導電性ゴム１１１Ａの種類に限定はないが、導電性は素子１１１に近い方が望ましい。例えば、信越化学工業株式会社のウェブサイト（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｓｉｌｉｃｏｎｅ．ｊｐ／ｃｏｎｔａｃｔ／ｑａ／ｑａ１２３．ｓｈｔｍｌ）によれば、「シリコーンゴムに混入する導体（導電性充填剤）としては、カーボンブラックの他に、銀粉末、金メッキされたシリカやグラファイト、導電性亜鉛華などさまざまあり」と記述されている。そして、「得られる体積抵抗値は、カーボン系の場合が１×１０-２〜１×１０４（Ω・ｍ）、銀系の場合はさらに低くなり１×１０-７〜１×１０-４（Ω・ｍ）を実現でき」ると記載されている。したがって、素子１１１が金属材料であっても、望ましい導電性の導電性ゴム１１１Ａを選択できる。なお、このような形態は薄型のカードではない、他の形態で使用するのが望ましい。素子１１１は金属層であると言えるので、導電性ゴム１１１Ａは、金属層の作用面側を被覆する、金属層より硬度が低い導電材料層ということができる。
図１８４は、図１８１のＢ断面の変形例である。図１８１のように、充填材料Ｍ２を充填し、フォトダイオードＷＰＤ下方に開口ＨＬ１を設ける代わり、フォトダイオードＷＰＤを取り囲む隔壁Ｍ３を設けてもよい。図１８４では、フォトダイオードＷＰＤは、基板ＢＤ１に組み込まれて装置１１０Ｎの下側の凹部の天井部分に装着される。ただし、基板ＢＤ１を用いないで、フォトダイオードＷＰＤを装置１１０Ｎの下側の凹部の天井部分（カード基材）に固定してもよい。
基板ＢＤ１には、光隔壁Ｍ３が基板ＢＤ１から下方（タッチパネルが接触される裏面方向）に立設されている。情報機器２００が他のフォトダイオードＷＰＤ向けに発光した光が侵入しないように光を遮断する光隔壁Ｍ３で開口ＨＬ１を覆う必要がある。さらに、光を集光するために下部が広がるテーパー状の開口を設けてもよい。光隔壁Ｍ３は、図１８４の「Ｅ断面」を通り、紙面に垂直な平面で切断した断面（以下、Ｅ断面）において格子状となる壁部であってもよい。したがって、光隔壁Ｍ３は、基板ＢＤ１とともに、フォトダイオードＷＰＤの周囲に断面矩形状の内壁空間を形成する。この内壁空間は図１８４のように、タッチパネルに接触する側に開口を有する。
したがって、装置１１０Ｎがタッチパネルに接触されたとき、光隔壁Ｍ３によって、各フォトダイオードＷＰＤには、各フォトダイオードＷＰＤが収容された内壁空間直下の情報機器２００のディスプレイの光が入射する。つまり、図１４９のように、情報機器２００がディスプレイを光コード発光領域ＬＥ１からＬＥ６に区切って光コードを発光した場合、光コード発光領域ＬＥ１からＬＥ６それぞれからの光を、発光領域ＬＥ１からＬＥ６それぞれに対応するフォトダイオードＷＰＤ１からＷＰＤ６に受光させることができる。一方、光隔壁Ｍ３によって、各フォトダイオードＷＰＤが収容された内壁空間直下以外の発光領域からの光コードが各フォトダイオードＷＰＤに受光されるのを抑止できる。
また、光隔壁Ｍ３の間隔および厚みを適切に選択することで、光隔壁Ｍ３が装置１１０Ｎ裏面のコーティングを支持できる。ただし、光隔壁Ｍ３と図１８０から図１８３で用いた充填材料Ｍ２を併用してもよい。
底面の印刷層および/またはコーティング層は透明が望ましいが、フォトダイオードＷＰＤが検知する光を透過させる印刷であればよい。なお、フォトダイオードＷＰＤは白色を検知するものには限定されず、所定の光を検知すればよい。
図１８１、図１８４のように、底面（タッチパネルとの接触面）より上方にフォトダイオードＷＰＤを配置するのは、フォトダイオードＷＰＤおよびフォトダイオードＷＰＤに接続される導電体がタッチパネル等の情報機器２００の電気回路と相互作用を生じるのを抑制するためである。
例えば、このような構造により、フォトダイオードＷＰＤおよび導電体等とタッチパネルとのカップリングが抑制される。また、このような構造により、ＳＷ１１５等の電子部品に浮遊（寄生）する静電容量、指で導電層をタッチした際の静電容量をタッチパネルが検出することを低減できる。さらに、光隔壁間は、光コードを検知できるように開口ＨＬ１（図１８１参照）を確保した上で、上述した空気層を含む非導電層を形成する充填材料Ｍ２で充填されるのが望ましい。また、充填材料Ｍ２の代わりに、タッチパネルが検知しない誘電率の低い、非導電性の透明媒体を使用してもよい。なお、フォトダイオードＷＰＤの配置は、素子１１１の配置により、タッチパネルが認識できることから、限定はなく、どのような配置であってもよい。
図１８６Ａ、図１８６Ｂは、装置１１０Ｎの変形例を示す。図で制御部は、図１７９と同様の構成であり、ＣＰＵ１１６等を含む。図１８６Ａの例では、導電層１１４Ａと素子１１１との間の接続をＯＮまたはＯＦＦにするＳＷ１１５は、制御部に設けらている。その結果、素子１１１と制御部とを接続する部分（配線層という）には配線のみが設けられるようにしてもよい。つまり、作用面である裏面上で１以上の素子をすべて包含する第１部分領域を想定する。また、この第１部分領域に対応して、図１８６Ａで平面方向には重複する位置の表面側（導電層１１４Ａ側）に、第２部分領域を想定する。第２部分領域は、第１部分領域に対して筐体を挟み込む位置に特定される部分領域ということができる。この２つのとによって前記２つの部分領域に挟まれた部分には、電気回路となる要素としては、素子１１１と配線だけが含まれる。したがって、物理制御部としてのＳＷ１１５は、２つの部分領域に挟まれた部分として特定される筐体部分外に配置されるということができる。なお、図１８６Ａでは、表面および裏面のコーティング、印刷は省略されている。また、基材の側壁ＷＷ１、ＷＷＷ２が形成する凹部、凹部の充填材料Ｍ２、支持構造Ｍ１等は、図１８０から図１８２と同様である。
一方、図１８６Ｂでは、図１８３の導電性ゴム１１１Ａに代えて、導電インク１１１Ｂによって形成された印刷層が形成されている。印刷層は、金属層の作用面側を被覆する、金属層より硬度が低い導電材料層ということができる。また、印刷層は、印刷加工物の一例である。
図１８６Ａの導電性ゴム１１１Ａの層、あるいは、導電インク１１１Ｂの層は、素子１１１と情報機器２００のタッチパネルのとの間に空気層ができることを抑制し、密着性を向上させる。したがって、導電性ゴム１１１Ａの層、あるいは、導電インク１１１Ｂの層により、タッチパネルは、ＳＷ１１５のＯＮとＯＦＦにしたがって発生する物理量、あるいは物理量の変化を安定して検知できるようになる。つまり、タッチパネルは、ＳＷ１１５がＯＮの場合の素子１１１と導電性ゴム１１１Ａの存在、あるいは素子１１１と導電インク１１１Ｂの存在を示す静電容量や電界強度を安定して検知できる。
以上述べたように、実施形態２３の装置１１０Ｎは、基材のタッチパネル側に凹部を有し、空気層を介して、素子１１１以外の構成要素をタッチパネルから所定以上離間させることができる。その結果、実施形態２３の装置１１０Ｎは、素子１１１以外の構成要素によるタッチパネルとの相互作用を抑制できる。したがって、ＳＷ１１５がＯＮとＯＦＦとを切り替えて、タッチパネルによって素子１１１から検知される物理量を変化させた場合に、ＳＷ１１５がタッチパネルその他の情報機器の電気回路、電子部品（以下、情報機器２００等）と相互作用を起こすこと、ＣＰＵ１１６等の制御部が情報機器２００等と相互作用を起こすこと、光電変換素子１１２が情報機器２００等と相互作用を起こすこと、導電層１１４Ａに指等の人体を触れた利用者が情報機器２００等と相互作用を起こすことを低減できる。
また、実施形態２３では、平板型の筐体の基材のタッチパネル側の凹部に空気あるいは空隙を含む充填材料Ｍ２の層が形成される。充填材料Ｍ２は、低誘電率、高絶縁率の材料であり、上記相互作用を抑制しつつ、装置１１０Ｎの裏面に作用面を形成できる。また、充填材料Ｍ２は、裏面をコーティングするコーティング層を支持できる。
また、装置１１０Ｎは、ＳＷ１１１を制御部に格納することで、ＳＷ１１５とタッチパネルとの相互作用を低減できる。また、装置１１０Ｎは、光電変換素子配列１１２のタッチパネル側に支持構造Ｍ１を有するので、光電変換素子配列１１２への受光量を維持した上で、光電変換素子配列１１２とタッチパネルとの相互作用を抑制できる。
以上のように、実施形態２３の装置１１０Ｎは、タッチパネルが素子１１１からの物理量変化によるパターンコード入力時に、誤検出を抑制できる。
［静電容量の限界値］
以下、図１８７から図１９０を参照して、タッチパネルが検出する物理量として、静電容量を仮定した場合の限界値についての実験結果を説明する。この実験では、タッチパネルが検知する素子１１１の物理量の限界値（静電容量の限界値）を調査するための実験を行った。
図１８７は、実験治具の構成と実験手順を例示する。この実験では、素子１１１と、コンデンサＣの一方の端子（電極）とを接続し、コンデンサの他方の端子（電極）を実験者の指が触れたときに、タッチパネルが素子１１１からの物理量変化をタッチ操作としてとして検知するか否かを調査した。
また、コンデンサＣとして、特性インピーダンスが５０オームの同軸ケーブルを使用した。同軸ケーブルの寸法および実測から、同軸ケーブルの長さＬ（ｍｍ）ついて、心線とシールド材との間の静電容量は、Ｌ＝０．２９＊Ｌ（ｐＦ）と算出できることが分かっている。ここで、アスタリスク（＊）は乗算を示す記号である。以下、同軸ケーブルをシールド線ともいう。
また、素子１１１は、直径７ｍｍ、７．５ｍｍ、８ｍｍの真鍮製円形材料を用いた。さらに、タッチパネルとしては、米国アップル社製の ｉｐｈｏｎｅ（登録商標）５ｓ、ｉｐｈｏｎｅ（登録商標）６を用いた。
ここで、人体がコンデンサＣの端子に接触しない場合に、タッチパネルが検知する静電容量をＣとする。また、素子の１１１の静電容量をＣ２とし、実験者の人体の静電容量をＣｍとすると，指がコンデンサＣの端子に接触したときの合成容量１／ＣＴＯＴＡＬ＝１／Ｃ＋１／Ｃ２＋Ｃｍである。したがって、静電容量Ｃを変化させることで、タッチパネルが検知する合成容量の限界値を決定できる。また、人体の静電容量Ｃｍを、静電容量Ｃおよび素子１１１を介してタッチパネルに検知させるための静電容量Ｃの限界値を特定できる。静電容量Ｃの限界値は、実施形態２３で述べたようなＳＷ１１５、フォトダイオードＷＰＤ、光電変換素子配列１１２、および制御部等（装置１１０Ｎの電気回路）と、情報機器２００のタッチパネルとの相互作用を抑制するため、装置１１０Ｎの電気回路とタッチパネルとの間で設けるべき距離を決定する指針となる。また、静電容量Ｃの限界値は、ＳＷ１１５がＯＦＦの時のＳＷ１１５に含まれるトランジスタ等の半導体回路の接合容量の限界値を特定できる。
つまり、ＳＷ１１５、フォトダイオードＷＰＤ、光電変換素子配列１１２、制御部等の電気回路とタッチパネルとの間の静電容量がこの限界値未満にならないと、装置１１０Ｎの電気回路とタッチパネルとの間で相互作用が生じる可能性がある。また、ＳＷ１１５の接合容量がこの限界値未満にならないと、ＳＷ１１５をＯＦＦにした場合でも、タッチパネルが交流信号で静電容量を検知する場合には、ＳＷ１１５がＯＦＦとして機能しない場合が発生し、タッチパネルが素子１１１からの物理量出力ＯＦＦ（ＳＷ１１５のＯＦＦ）を検知できない場合が生じる。
実験結果を図１８８から図１９０に示す。図１８８は、素子１１１の直径が７ｍｍの場合の実験結果である。図１８８では、シールド線の長さ５．３ｍｍ、静電容量Ｃ＝１．５４ｐＦでｉｐｈｏｎｅ５ｓ、ｉｐｈｏｎｅ６ともに、素子１１１の存在（タッチ操作）を検知できない。一方、シールド線の長さ６．０ｍｍ以上、静電容量Ｃ＝１．７４ｐＦ以上では、ｉｐｈｏｎｅ５ｓ、ｉｐｈｏｎｅ６ともに、素子１１１の存在（タッチ操作）を検知できる。そこで、素子１１１の直径が７ｍｍの場合は、静電容量Ｃの限界値はｉｐｈｏｎｅ５ｓ、ｉｐｈｏｎｅ６ともに約１．６４ｐＦであると特定できる。いずれも、検知できた場合の静電容量と、検知できなかった場合の静電容量の中間値を採用した。以下同様である。
図１８９は、素子１１１の直径が７．５ｍｍの場合の実験結果である。図１８９では、シールド線の長さ６ｍｍ、静電容量Ｃ＝１．７４ｐＦでｉｐｈｏｎｅ５ｓ、ｉｐｈｏｎｅ６ともに、素子１１１の存在（タッチ操作）を検知できない。一方、シールド線の長さ６．８ｍｍ以上、静電容量Ｃ＝１．９７２ｐＦ以上では、ｉｐｈｏｎｅ５ｓは、素子１１１の存在（タッチ操作）を検知できる。そこで、素子１１１の直径が７．５ｍｍの場合にｉｐｈｏｎｅ５ｓでは、静電容量Ｃの限界値は、約１．８６ｐＦであると特定できる。また、シールド線の長さ７．８ｍｍ以上、静電容量Ｃ＝２．２６２ｐＦ以上では、ｉｐｈｏｎｅ６は、素子１１１の存在（タッチ操作）を検知できる。そこで、素子１１１の直径が７．５ｍｍの場合にｉｐｈｏｎｅ６では、静電容量Ｃの限界値は、約２．１２ｐＦであると特定できる。
図１９０は、素子１１１の直径が８ｍｍの場合の実験結果である。図１９０では、シールド線の長さ６．８ｍｍ、静電容量Ｃ＝１．９７２ｐＦでｉｐｈｏｎｅ５ｓ、ｉｐｈｏｎｅ６ともに、素子１１１の存在（タッチ操作）を検知できない。一方、シールド線の長さ７．６ｍｍ以上、静電容量Ｃ＝２．２０４ｐＦ以上では、ｉｐｈｏｎｅ５ｓ、ｉｐｈｏｎｅ６ともに、素子１１１の存在（タッチ操作）を検知できる。そこで、素子１１１の直径が８ｍｍの場合は、静電容量Ｃの限界値はｉｐｈｏｎｅ５ｓ、ｉｐｈｏｎｅ６ともに約２．０９ｐＦであると特定できる。
ところで、素子１１１がタッチパネルとの間で形成する静電容量Ｃ２は、以下の通りである。
ε：タッチパネルのセンサと導電体間の隙間（例えばタッチパネル表面のガラス）の比誘電率＝７．５
ｄ：隙間の距離（ｍ）＝０．２ｍｍ
Ｓ：導電体の面積（平方ｍ）については、導電体もセンサも、直径８ｍｍとする。
真空中の誘電率εｏ＝８．８５４×１０の-１２乗から、
Ｃ２＝６．６４Ｅ-１１×２×π×０．００４ｍ×０．００４ｍ／０．０００２ｍ＝３．３４Ｅ-１０＝３３．４ｐＦになる。
また、人体の静電容量は、Ｃｍ＝１００ｐＦから１５０ｐＦと報告されている（電子情報通信学会論文誌 Ｂ Ｖｏｌ．Ｊ８４-Ｂ， ｎｏ．１０ ｐｐ．１８４１-１８４７ ２００１年１０月）。
したがって、シールド線の静電容量Ｃと、素子１１１の静電容量と、人体の静電容量Ｃｍの合成容量ＣＴＯＴＡＬとしては、素子１１１の静電容量Ｃ２、人体の静電容量Ｃｍはほぼ無視できる。以上から、タッチパネルが検知できる限界の静電容量は、図１８８から図１９０のように、 １．６ｐＦから ２．２ｐＦ程度であると特定できる。
ＯＦＦの際、あるいは、相互作用を抑制するための安全係数として、１／２を採用すると、タッチパネルが静電容量を検知しないようにするためには、ＳＷ１１５遮断時の接合容量は０．８ｐＦ以下が望ましい。また、素子１１１以外の部分、つまり、ＳＷ１１５、フォトダイオードＷＰＤ、光電変換素子配列１１２、制御部等とタッチパネルとの間の相互作用を抑制するためには、素子１１１以外の部分とタッチパネル等の間の静電容量が０．８ｐＦ以下となる距離を保つことが望ましい。
さらに、安全係数として、１／３採用すると、タッチパネルが静電容量を検知しないようにするためには、ＳＷ１１５遮断時の接合容量は０．５ｐＦ以下が望ましい。また、素子１１１以外の部分、つまり、ＳＷ１１５、フォトダイオードＷＰＤ、光電変換素子配列１１２、制御部等とタッチパネルとの間の相互作用を抑制するためには、素子１１１以外の部分とタッチパネル等の間の静電容量が０．５ｐＦ以下となる距離を保つことが望ましい。
例えば、直径８ｍｍの円形底面を有する部品Ｐが制御部に存在し、タッチパネルに浮遊容量Ｃｆによる作用を及ぼす場合を想定する。部品Ｐとタッチパネルとの間の静電容量は、空気比誘電率を１と仮定して、 Cf=εS/dで計算され、タッチパネルとの距離ｄ＝０．２ｍｍで約０．４５ｐＦとなり、安全係数１／３の場合の静電容量の限界値を充足する。また、距離ｄ＝０．１２ｍｍで約０．７５ｐＦとなり、安全係数１／２の場合の静電容量の限界値を充足する。さらに、また、距離ｄ＝０．０５７ｍｍで約１．５８ｐＦとなり、安全係数１の場合の静電容量の限界値を充足する。
一方、ＯＮのときの安全係数を２とすると、タッチパネルが素子１１１の物理量として静電容量を検知するためには、ＯＮ時の静電容量は６．６ｐＦ以上が望ましい。この値は、ＳＷ１１５がＯＮのときに、上記素子１１１の静電容量Ｃ２および人体の静電容量Ｃｍによって十分に達成できる。
［ＳＷのＯＮ抵抗の限界値］
以下、図１９１から図１９２を参照して、ＳＷ１１５のＯＮ抵抗の限界値についての実験結果を説明する。図１８７は、実験治具の構成と実験手順を例示する。この実験では、素子１１１と、人体と間に種々の抵抗を挿入し、タッチパネルが素子１１１からの物理量変化をタッチ操作としてとして検知するか否かを調査した。このとき得られる抵抗値は、ＳＷ１１５のＯＮ抵抗の限界値ということができる。
図１９２に実験結果を示す。この実験でも、抵抗値Ｒを変化させて、ｉｐｈｏｎｅ（登録商標）５ｓ、ｉｐｈｏｎｅ（登録商標）６が上記抵抗を通じて人体が接続されている素子１１１を検知できるか否かを調査した。素子の直径は、静電容量の調査と同様、７ｍｍ、７．５ｍｍ、８ｍｍである。図１９２のように、ｉｐｈｏｎｅ（登録商標）５ｓでは、いずれの直径ついても、１２００キロオーム程度以下で、検知可能であった。また、１５００キロオーム程度以上で検知不可であった。以上から、ｉｐｈｏｎｅ（登録商標）５ｓでの限界抵抗値は１３５０キロオーム程度と特定でできる。
一方、ｉｐｈｏｎｅ（登録商標）６では、８２０キロオーム以下で検知可能であり、１０００キロオーム以上で検知不可であった。以上から、ｉｐｈｏｎｅ（登録商標）６での限界抵抗値は９１０キロオーム程度と特定でできる。
１・・・コード発生装置、３・・・コード認識装置、１１・・・情報読取部、１２・・・コード発生部、１３・・・コード出力部、３１・・・タッチパネル、３２・・・検出部、３３・・・認識部
１１０・・・装置、カード型装置、２００・・・情報機器、１１１・・・素子、１１２・・・光電変換素子配列、１１３・・・指紋センサ、１１４・・・接触導体（導体パッド）、１１４Ａ・・・導電層、１１５・・・ＳＷ、１１６・・・ＣＰＵ、１１７・・・メモリ、１１８・・・コンパレータ、１１９・・・制御ライン、１２０・・・電源ライン、１２１・・・駆動回路、１２２・・・電池、１２３・・・コンデンサ、１２４・・・アンテナ、１２５・・・電力変換回路、１２６・・・圧電素子、１２７・・・整流回路、１２８・・・熱電素子、１２９・・・光量測定素子配列

Claims (14)

  1. 素子からの物理量変化の発生と当該物理量変化が発生した位置を検知し、前記素子の位置を特定するセンサを搭載したパネルと、
    前記センサおよびパネルを制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記素子が前記センサに近接または接触したとき、前記素子の配置から一意に定義される位置に対応する前記パネルの部分領域の光量を時間変化させて、第２の所定の情報を送信する情報機器。
  2. 素子からの物理量変化の発生と当該物理量変化が発生した位置を検知し、前記素子の位置を特定するセンサを搭載したパネルに接続されるコンピュータに、
    前記素子が前記センサに近接または接触したとき、前記素子の配置から一意に定義される位置を特定することと、
    前記位置に対応する前記パネルの部分領域の光量を時間変化させること、を実行させるためのプログラム。
  3. パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する検出部からの入力を受け付けることにより、または、内蔵された記憶手段から読み出すことにより、第２の所定の情報を取得することと、
    前記第２の所定の情報に基づいて、パネルが検知可能な物理量の変化が生じる作用面に形成された１以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせることと、
    を実行させるためのプログラム。
  4. 画像センサからの入力を受け付けることにより、または、内蔵された記憶手段から読み出すことにより、第２の所定の情報を取得することと、
    前記第２の所定の情報に基づいて、パネルが検知可能な物理量の変化が生じる作用面に形成された１以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせることと、
    を実行させるためのプログラム。
  5. パネルに接続されるコンピュータに、
    前記パネルを介して素子からの物理量変化の発生と当該物理量変化が生じた位置を検知することと、
    検知した物理量変化と位置から前記素子の位置を特定することと、
    前記素子の位置に基づいて、第１の所定の情報を取得することと、
    前記第１の所定の情報に基づいて所定の処理を行うことと、
    を実行させるためのプログラム。
  6. パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する検出部からの所定の入力を受け付けることにより、または、内蔵された記憶手段から読み出すことにより、第２の所定の情報を取得することと、
    前記第２の所定の情報に基づいて、前記パネルが検知可能な物理量の変化が生じる作用面に形成された１以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせることと、
    相手装置が光または電磁波によるエネルギーを送信したときに、前記検出部を介して該エネルギーの到来量を検出することと、
    前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量または到来量の時間変化の少なくともいずれかを基に第３の所定の情報を取得することと、
    を実行させるためのプログラム。
  7. 画像センサからの所定の入力を受け付けることにより、または、内蔵された記憶手段から読み出すことにより、第２の所定の情報を取得することと、
    前記第２の所定の情報に基づいて、前記パネルが検知可能な物理量の変化が生じる作用面に形成された１以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせることと、
    相手装置が光または電磁波によるエネルギーを送信したときに、前記検出部を介して該エネルギーの到来量を検出することと、
    前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量または到来量の時間変化の少なくともいずれかを基に第３の所定の情報を取得することと、
    を実行させるためのプログラム。
  8. パネルに接続されるコンピュータに、
    前記パネルを介して素子からの物理量変化の発生と当該物理量変化が生じた位置を検知することと、
    検知した物理量変化と位置とから、前記素子の位置を特定することと、
    前記素子の位置に基づいて、第１の所定の情報を取得することと、
    所定の方法で前記第2の所定の情報を取得することと、
    前記第2の所定の情報に基づいて、光または電磁波によるエネルギーを前記装置に送信することと、
    を実行させるためのプログラム。
  9. 物理量を生じさせる装置と、
    前記物理量を検知するセンサを備えるパネルを有する情報機器と、
    を備える通信システムであって、
    前記装置は、
    作用面に形成された１以上の素子と、
    前記１以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
    前記相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する検出部と、
    画像センサと、
    記憶部と、
    情報入力部と、
    前記１以上の物理量制御部を駆動する情報出力部と、
    を有し、
    前記情報入力部は、前記検出部、または前記画像センサの少なくともいずれかからの所定の入力を受け付けることにより、または、前記記憶手段から読み出すことにより、第１の所定の情報を取得し、
    前記情報出力部が、前記第１の所定の情報に基づいて、前記物理量制御部を駆動して前記１以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせ、
    前記情報機器は、前記パネルを介して、
    前記装置から生じた物理量変化と当該物理量変化が生じた位置を検知し、
    検知した物理量変化と位置とから、前記素子の位置を特定し、
    前記素子の位置に基づいて、第１の所定の情報を取得し、
    前記第１の所定の情報に基づいて所定の処理を行う、
    通信システム。
  10. 物理量を生じさせる装置と、
    前記物理量を検知するセンサを備えるパネルを有する情報機器と、
    を備える通信システムであって、
    前記装置は、
    作用面に形成された１以上の素子と、
    前記１以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
    前記相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する検出部と、
    画像センサと、
    記憶部と、
    情報入力部と、
    前記１以上の物理量制御部を駆動する情報出力部と、
    を有し、
    前記情報入力部は、前記検出部、または前記画像センサの少なくともいずれかからの所定の入力を受け付けることにより、または、前記記憶手段から読み出すことにより、第１の所定の情報を取得し、
    前記情報出力部が、前記第１の所定の情報に基づいて、前記物理量制御部を駆動して前記１以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせ、
    前記情報機器は、前記パネルを介して、
    前記装置から生じた物理量変化と当該物理量変化が生じた位置を検知し、
    検知した物理量変化と位置とから、前記素子の位置を特定し、
    前記素子の位置に基づいて、第１の所定の情報を取得し、
    所定の方法で前記第2の所定の情報を取得し、
    前記第2の所定の情報に基づいて、光または電磁波によるエネルギーを前記装置に送信し、
    前記装置は、
    前記検出部により、送信された該エネルギーの到来量を検出し、
    前記情報入力部により、前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量または到来量の時間変化の少なくともいずれかを基に第３の所定の情報を取得する、
    通信システム。
  11. 情報機器の通信方法であって、
    素子が前記センサに近接または接触したとき、前記素子の配置から一意に定義される位置に配置される受光部が設けられた位置を特定し、
    所定の方法で前記第2の所定の情報を取得し、
    前記第2の所定の情報に基づいて、前記受光部の位置に対応する前記パネルの部分領域の光量を時間変化させる、通信方法。
  12. 装置が、
    パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する検出部からの入力を受け付けることにより、または、内蔵された記憶手段から読み出すことにより、第２の所定の情報を取得し、
    前記第２の所定の情報に基づいて、パネルが検知可能な物理量の変化が生じる作用面に形成された１以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせ、
    前記物理量を検知するセンサを備えるパネルを有する情報機器が、
    前記パネルによって、前記装置から生じた物理量変化と当該物理量変化が生じた位置を検知し、
    検知した物理量変化と位置とから、前記素子の位置を特定し、
    前記素子の位置に基づいて、第１の所定の情報を取得し、
    前記第１の所定の情報に基づいて所定の処理を行う、
    通信方法。
  13. 装置が、
    画像センサからの入力を受け付けることにより、または、内蔵された記憶手段から読み出すことにより、第２の所定の情報を取得し、
    前記第２の所定の情報に基づいて、パネルが検知可能な物理量の変化が生じる作用面に形成された１以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせ、
    前記物理量を検知するセンサを備えるパネルを有する情報機器が、
    前記パネルによって、前記装置から生じた物理量変化と当該物理量変化が生じた位置を検知し、
    検知した物理量変化と位置とから、前記素子の位置を特定し、
    前記素子の位置に基づいて、第１の所定の情報を取得し、
    前記第１の所定の情報に基づいて所定の処理を行う、
    通信方法。
  14. 装置が、
    パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する検出部からの入力を受け付けることにより、または、内蔵された記憶手段から読み出すことにより、第２の所定の情報を取得し、
    前記第２の所定の情報に基づいて、パネルが検知可能な物理量の変化が生じる作用面に形成された１以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせ、
    前記物理量を検知するセンサを備えるパネルを有する情報機器は、
    前記装置から生じた物理量変化と当該物理量変化が生じた位置を検知し、
    検知した物理量変化と位置とから、前記素子の位置を特定し、
    前記素子の位置に基づいて、第１の所定の情報を取得し、
    所定の方法で前記第2の所定の情報を取得し、
    前記第2の所定の情報に基づいて、光または電磁波によるエネルギーを前記装置に送信し、
    前記装置は、
    前記検出部により、送信された該エネルギーの到来量を検出し、
    前記情報入力部により、前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量または到来量の時間変化の少なくともいずれかを基に第３の所定の情報を取得する、
    通信方法。
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