巡回位置符号のビットシフトしたサブシーケンスによって符号化されたタグ座標を有する位置符号化パターン
【課題】表面に配置された位置符号化パターンを有する優れた基板を提供する。
【解決手段】表面に配置された位置符号化パターンを有する基板において、位置符号化パターンは複数のタグを含む。各タグは、巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスを符号化する。ｗビットサブシーケンスは、タグに対して対応する座標コードワードにマッピングする。隣接するタグは、巡回符号シーケンスにおいて互いに１ビットシフトしたｗビットサブシーケンスを含む。
【解決手段】表面に配置された位置符号化パターンを有する基板において、位置符号化パターンは複数のタグを含む。各タグは、巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスを符号化する。ｗビットサブシーケンスは、タグに対して対応する座標コードワードにマッピングする。隣接するタグは、巡回符号シーケンスにおいて互いに１ビットシフトしたｗビットサブシーケンスを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面の上の位置符号化パターンに関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、以前、ユーザが、印刷された基板、たとえば紙を介して、コンピュータシステムからの情報にアクセスすることができる方法について述べている。基板には、符号化パターンが印刷されており、それは、光学検知装置により、ユーザがその検知装置を用いて基板と対話する時に読み取られる。コンピュータは、検知装置から対話データを受け取り、このデータを使用して、ユーザが要求している動作を確定する。たとえば、ユーザは、あるフォーム上に手書き入力を行う場合があり、又は印刷された項目の周囲で選択ジェスチャを行う場合がある。この入力は、印刷された基板に対応するページ記述を参照して、コンピュータシステムにより解釈される。
【０００３】
ロバストな誤り訂正符号を依然として提供する一方で、検知装置が取り込んだ画像の使用を最大限にするように、基板上に印刷された符号化パターンを改善することが望ましい。符号化パターンによる基板の視認できる着色を最小限にすることがさらに望ましい。
【発明の概要】
【０００４】
第１の態様では、表面に位置符号化パターンが配置されている基板が提供され、位置符号化パターンは、
複数のタグであって、各々が巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスを符号化し、ｗビットサブシーケンスがタグに対して対応する座標コードワードをマッピングする、タグを有し、
隣接するタグは、巡回符号シーケンスにおいて互いに対して１ビットシフトしたｗビットサブシーケンスを含む。
【０００５】
第１の態様で説明したこの位置パターンの利点は、必要な視野を最小限にしながら光学読取装置によって座標データを取り込むことを可能にする、ということである。
【０００６】
任意に、ｗビットサブシーケンスは、タグにおける１組の座標データシンボルによって表され、座標データシンボルの各々は、ｗビットサブシーケンスの少なくとも１ビットを含み、各座標データシンボルは、表面に配置された１つ又は複数のデータ要素によって表される。
【０００７】
任意に、巡回符号シーケンスはｍシーケンス又はシンプレックス符号である。
【０００８】
任意に、巡回符号シーケンスは、長さｎ及び次元ｋであり、ｎ＞ｗ＞ｋである。ｎ＞ｗ＞ｋであることにより、符号が誤り検出及び誤り訂正を可能にすることが保証される。
【０００９】
任意に、所与のタグは、巡回符号シーケンスにおけるオフセットｉに対応するｗビットサブシーケンスを含み、所与のタグの両側の隣接するタグは、巡回符号シーケンスにおけるオフセット（ｉ＋１）及び（ｉ−１）に対応するｗビットサブシーケンスを含む。
【００１０】
任意に、位置符号化パターンは、ターゲット格子を定義する複数のターゲット要素を含み、ターゲット格子は複数のセルを含み、各セルはシンボルグループを定義し、隣接するシンボルグループはターゲット要素を共用する。
【００１１】
任意に、各タグは正方形であり、且つ複数のシンボルグループを含む。
【００１２】
任意に、各座標データシンボルは１ビットシンボルであり、それにより、ｗ座標データシンボルはｗビットサブシーケンスを表す。
【００１３】
任意に、座標データシンボルの組は、各タグにおいて、ｌがタグの長さであり、ｑが座標データシンボルの長さ又は幅である場合、長さ（ｌ＋ｑ）の位置符号化パターンの任意の正方形部分が、ｗビットサブシーケンスの少なくとも（ｗ−１）ビットを含むことが保証されるように配置される。
【００１４】
任意に、各タグは、第１の巡回符号シーケンスからマッピングされたｘ座標コードワードと、第２の巡回符号シーケンスからマッピングされたｙ座標コードワードとを含み、ｘ座標コードワードは、ｘ座標データシンボルの第１の組によって定義され、ｙ座標コードワードは、ｙ座標データシンボルの第２の組によって定義される。
【００１５】
任意に、第１の組は、ｘ座標データシンボルのサブセットに配置され、第２の組は、ｙ座標データシンボルのサブセットに配置される。
【００１６】
任意に、ｘ座標データシンボルの各サブセットは、複数のｘ座標データシンボルを含む列として構成され、ｙ座標データシンボルの各サブセットは、複数のｙ座標データシンボルを含む行として構成され、行及び列の各々は最大幅ｖを有する。
【００１７】
任意に、ｘ座標シンボルの列とｙ座標シンボルの行とは、ｌが各タグの長さである場合、長さ（ｌ＋ｖ）の位置符号化パターンの任意の正方形部分が、第１の巡回符号シーケンスにおけるｗビットサブシーケンスの少なくとも（ｗ−１）ビットと第２の巡回符号シーケンスにおけるｗビットサブシーケンスの少なくとも（ｗ−１）ビットとを含むことが保証されるように配置される。
【００１８】
任意に、座標データシンボルのうちの１つ又は複数は併合された（ｍｅｒｇｅｄ）データシンボルであり、各併合されたデータシンボルは、１つ又は複数のデータ要素によって表され、各併合されたデータシンボルは、
第１の組からのｘ座標データシンボルと、
第２の組からのｙ座標データシンボルと、
ｘ座標データシンボル及びｙ座標データシンボルとは異なる少なくとも１つのさらなるデータシンボルと、
のうちの少なくとも２つを符号化する。
【００１９】
任意に、少なくとも１つのさらなるデータシンボルは、共通のコードワードの断片を定義するリードソロモンシンボルであり、共通のコードワードは、タグに含まれるリードソロモンシンボルの組によって符号化され、共通のコードワードは、複数の連続したタグに共通する識別を識別する。
【００２０】
任意に、各併合されたデータシンボルは、パルス位置変調を用いて１つ又は複数のデータ要素によって表される。
【００２１】
任意に、データ要素はマクロドット（たとえば、ドットの形態の光学的に読取可能なマーク）であり、各併合されたデータシンボルはｍ個のマクロドットによって表され、マクロドットの各々は、併合されたデータシンボル内の複数の所定のあり得る位置ｐからのそれぞれの位置を占有し、マクロドットのそれぞれの位置は、複数のあり得るデータ値のうちの１つを表し、ｍは１以上の整数値であり、ｐ＞ｍである。たとえば、ｍは１、２、３、４、５、６又は７であり、ｐは２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５又は１６であり得る。
【００２２】
このようにマルチＰＰＭによって符号化することにより、基板をマクロドットで均一に覆うことが保証され、それが視認性を低減するのに役立つ。さらに、ＰＰＭ符号化により、マクロドットを読み取るための内部発光基準が提供される。たとえば、いかなる外部発光閾値を参照する必要もなく、ｐ個の位置における最も暗いｍ個のマクロドットがＰＰＭデータとして取得される。
【００２３】
任意に、各併合されたデータシンボルは、ｘ座標データシンボルとｙ座標データシンボルとを符号化する。
【００２４】
任意に、ｘ座標データシンボル及びｙ座標データシンボルは、異なる併合されたシンボルに含まれる。
【００２５】
任意に、座標データシンボルのうちの１つ又は複数は併合されたデータシンボルであり、各併合されたデータシンボルは、１つ又は複数のデータ要素によって表され、各併合されたデータシンボルは、座標データシンボルのうちの少なくとも１つと座標データシンボルとは異なる少なくとも１つのさらなるデータシンボルとを符号化する。
【００２６】
第２の態様では、基板の表面に配置された位置符号化パターンを復号する方法が提供され、本方法は、
（ａ）表面に対して光学読取装置を動作可能に配置し、符号化パターンの一部の画像を取り込むステップであって、符号化パターンが、
複数のタグであって、各々が巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスを符号化し、ｗビットサブシーケンスがタグに対して対応する座標コードワードをマッピングし、隣接するタグが、巡回符号シーケンスにおいて互いに対して１ビットシフトしたｗビットサブシーケンスを含む、タグ
を含む、ステップと、
（ｂ）撮像された部分に含まれるウィンドウを用いるサブシーケンスをサンプリングするステップと、
（ｃ）ウィンドウを用いるサブシーケンスを用いて座標コードワードを識別するステップと、
（ｄ）座標コードワードから光学読取装置の座標を識別するステップと、
を含み、
撮像された部分は、直径が、１タグ分の直径を上回り且つ２タグ分の直径を下回る。
【００２７】
任意に、ウィンドウを用いるサブシーケンスは、少なくとも１つの第１のタグからの第１のサブシーケンスと少なくとも１つの第２のタグからの第２のサブシーケンスとを含み、第１のタグ及び第２のタグは互いに隣接し、本方法は、
第１のサブシーケンスと第２のサブシーケンスとを結合するステップと、
結合された第１のサブシーケンス及び第２のサブシーケンスを使用して座標コードワードを識別するステップと、
を含む。
【００２８】
したがって、第１のサブシーケンス及び第２のサブシーケンスは、通常、２個以上の隣接するタグ（たとえば、２つの第１のタグと２つの第２のタグとを含む正方形に配置された４個のタグ）から導出される。座標コードワード（及び座標）がタグの一部から導出可能であるため、基礎となる符号の長さｎを相対的に短くすることができ、光学読取装置の視野を最小化することができる。
【００２９】
任意に、結合された第１のサブシーケンス及び第２のサブシーケンスが有効な座標コードワードにマッピングしない場合、本方法は、
結合された第１のサブシーケンス及び第２のサブシーケンスから対応する最大尤度の座標を確定するステップ
を含む。
【００３０】
任意に、撮像された部分は、ｌがタグの長さであり、ｑが座標データシンボルの長さ又は幅である場合、直径が少なくとも（ｌ＋ｑ）×２１／２であり、少なくとも隣接する第１のタグ及び第２のタグの一部にわたって広がり、座標データシンボルの組は、撮像された部分に含まれるウィンドウを用いるサブシーケンスがｘビットサブシーケンスの少なくとも（ｗ−１）ビットを含むことが保証されるように配置され、本方法は、
少なくとも１つの第１のタグからの第１のサブシーケンスを少なくとも１つの第２のタグからの第２のサブシーケンスと結合することにより、ｗビットサブシーケンスの少なくとも（ｗ−１）ビットを取得するステップ
をさらに含む。
【００３１】
任意に、ウィンドウを用いるサブシーケンスは、ｗビットサブシーケンスの（ｗ−１）ビットのみを含み、本方法は、
ウィンドウを用いるサブシーケンスに対応する最大尤度座標を確定するステップ
をさらに含む。
【００３２】
任意に、撮像された部分は、ｌが各タグの長さである場合、直径が少なくとも（ｌ＋ｖ）×２１／２であり、複数の隣接するタグの一部にわたって広がり、ｘ座標シンボルの列とｙ座標シンボルの行とは、撮像された部分に含まれるウィンドウを用いるサブシーケンスが、第１の巡回符号シーケンスにおけるｗビットサブシーケンスの少なくとも（ｗ−１）ビットと、第２の巡回符号シーケンスにおけるｗビットサブシーケンスの少なくとも（ｗ−１）ビットとを含むことが保証されるように配置される、本方法は、
タグの少なくとも１つの行における隣接するタグからのサブシーケンスを結合することにより、第１の巡回符号シーケンスにおけるｗビットサブシーケンスの少なくとも（ｗ−１）ビットを取得するステップと、
タグの少なくとも１つの列における隣接するタグからのサブシーケンスを結合することにより、第２の巡回符号シーケンスにおけるｗビットサブシーケンスの少なくとも（ｗ−１）ビットを取得するステップと、
をから選択される少なくとも１つのステップをさらに含む。
【００３３】
第３の態様では、基板の表面に配置された位置符号化パターンを復号するように構成された光学読取装置が提供され、符号化パターンは、
複数のタグであって、各々が巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスを符号化し、ｗビットサブシーケンスがタグに対して対応する座標コードワードをマッピング有し、隣接するタグが、巡回符号シーケンスにおいて互いに対して１ビットシフトしたｗビットサブシーケンスを含む、タグを有し、
光学読取装置は、
巡回符号シーケンスにアクセスする手段と、
位置符号化パターンの一部の画像を取り込むイメージセンサであって、視野が１タグ分の直径を上回り２タグ分の直径を下回る、イメージセンサと、
（ｉ）撮像された部分に含まれるウィンドウを用いるサブシーケンスをサンプリングするステップと、
（ｉｉ）巡回符号シーケンスにアクセスし、ウィンドウを用いるサブシーケンスをアクセスした巡回符号シーケンスと比較するステップと、
（ｉｉｉ）ウィンドウを用いるサブシーケンスを用いて座標コードワードを識別するステップと、
（ｉｖ）座標コードワードから光学読取装置の位置を確定するステップと、
を実行するように構成されたプロセッサと、
を備える。
【００３４】
第４の態様では、基板の表面に配置された位置符号化パターンを復号するシステムが提供され、本システムは、
（Ａ）基板であって、位置符号化パターンが、
複数のタグであって、各々が巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスを符号化し、ｗビットサブシーケンスがタグに対して対応する座標コードワードをマッピングし、隣接するタグが、巡回符号シーケンスにおいて互いに対して１ビットシフトしたｗビットサブシーケンスを含む、タグを有する、
基板と、
（Ｂ）光学読取装置であって、
巡回符号シーケンスにアクセスする手段と、
位置符号化パターンの一部の画像を取り込むイメージセンサであって、視野が１タグ分の直径を上回り２タグ分の直径を下回る、イメージセンサと、
（ｉ）撮像された部分に含まれるウィンドウを用いるサブシーケンスをサンプリングするステップと、
（ｉｉ）巡回符号シーケンスにアクセスし、ウィンドウを用いるサブシーケンスをアクセスした巡回符号シーケンスと比較するステップと、
（ｉｉｉ）ウィンドウを用いるサブシーケンスを用いて座標コードワードを識別するステップと、
（ｉｖ）座標コードワードから光学読取装置の位置を確定するステップと、
を実行するように構成されたプロセッサと、
を備える、光学読取装置と、
を備える。
【００３５】
適用可能な場合、第１の態様の任意の実施形態は、第２の態様、第３の態様及び／又は第４の態様の任意の実施形態でもあり得ることが理解されよう。
【００３６】
第５の態様では、表面に位置符号化パターンが配置された基板が提供され、位置符号化パターンは、
複数のタグであって、各々が長さｎ及び次元ｋを有する巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスを符号化し、ｗビットサブシーケンスがタグに対する対応する座標コードワードにマッピングする、タグ
を含み、
隣接するタグが、巡回符号シーケンスの連続するｗビットサブシーケンスを含み、ｎ＞ｗ＞ｋである。
【００３７】
任意に、ｗビットサブシーケンスは、タグにおける座標データシンボルの組によって表され、座標データシンボルの各々はｗビットサブシーケンスの少なくとも１ビットを含み、各座標データシンボルは、表面に配置された１つ又は複数のデータ要素によって表される。
【００３８】
任意に、巡回符号シーケンスは、ｍシーケンス又はシンプレックス符号である。
【００３９】
任意に、巡回符号シーケンスの長さｎは、ｎ＝２ｋ−１として定義される。
【００４０】
任意に、所与のタグは、巡回符号シーケンスにおけるオフセットｉに対応するｗビットサブシーケンスを含み、所与のタグの両側の隣接するタグは、巡回符号シーケンスにおけるオフセット（ｉ＋ｗ）及び（ｉ−ｗ）に対応するｗビットサブシーケンスを含む。
【００４１】
任意に、座標データシンボルの組は、各タグにおいて、ｌがタグの長さであり、ｑが座標データシンボルの長さ又は幅である場合、長さ（ｌ＋ｑ）の位置符号化パターンの任意の正方形部分が、巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスを含むように保証され、ｗビットサブシーケンスが座標コードワードにマッピングするように配置される。
【００４２】
任意に、ｘ座標シンボルの列及びｙ座標シンボルの行は、ｌがタグの長さである場合、長さ（ｌ＋ｖ）の位置符号化パターンの任意の正方形部分が、第１の巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスと第２の巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスとを含むことが保証され、各ｗビットサブシーケンスがそのそれぞれの第１の巡回符号シーケンスか又は第２の巡回符号シーケンスにおけるオフセットに対応し、各ｗビットサブシーケンスが、
タグに対する座標コードワードと、
タグ内の行又は列に対する座標コードワード
のうちの少なくとも１つにマッピングするように配置される。
【００４３】
任意に、座標データシンボルの１つ又は複数は併合されたデータシンボルであり、各併合されたデータシンボルは、１つ又は複数のデータ要素によって表され、各併合されたデータシンボルは、
第１の組からのｘ座標データシンボルと、
第２の組からのｙ座標データシンボルと、
ｘ座標データシンボル及びｙ座標データシンボルとは異なる少なくとも１つのさらなるデータシンボルと、
のうちの少なくとも２つを符号化する。
【００４４】
第６の態様では、基板の表面に配置された位置符号化パターンを復号する方法が提供され、本方法は、
（ａ）表面に対して光学読取装置を動作可能に配置し、符号化パターンの一部の画像を取り込むステップであって、符号化パターンが、
複数のタグであって、各々が長さｎ及び次元ｋを有する巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスを符号化し、ｗビットサブシーケンスがタグに対して対応する座標コードワードをマッピングする、タグ
を含み、隣接するタグが、巡回符号シーケンスにおいて連続したｗビットサブシーケンスを含む、ステップと、
（ｂ）撮像された部分に含まれるウィンドウを用いるサブシーケンスをサンプリングするステップと、
（ｃ）ウィンドウを用いるサブシーケンスを用いて座標コードワードを識別するステップと、
（ｄ）座標コードワードから光学読取装置の座標を識別するステップと、
を含み、
撮像された部分は、直径が、１タグ分の直径を上回り且つ２タグ分の直径を下回り、ｎ＞ｗ＞ｋである。
【００４５】
任意に、ウィンドウを用いるサブシーケンスは、少なくとも１つの第１のタグからの第１のサブシーケンスと少なくとも１つの第２のタグからの第２のサブシーケンスとを含み、第１のタグ及び第２のタグは互いに隣接し、本方法は、
第１のサブシーケンスと第２のサブシーケンスとを結合するステップと、
結合された第１のサブシーケンス及び第２のサブシーケンスを使用して座標コードワードを識別するステップと、
を含む。
【００４６】
任意に、結合された第１のサブシーケンス及び第２のサブシーケンスが、有効な座標コードワードにマッピングしない場合、本方法は、
結合された第１のサブシーケンス及び第２のサブシーケンスから対応する最大尤度の有効座標を確定するステップ
を含む。
【００４７】
任意に、撮像された部分は、ｌがタグの長さであり、ｑが座標データシンボルの長さ又は幅である場合、直径が少なくとも（ｌ＋ｑ）×２１／２であり、少なくとも隣接する第１のタグ及び第２のタグの一部のわたって広がり、座標データシンボルの組は、撮像された部分に含まれるウィンドウを用いるサブシーケンスが巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスを含むことが保証されるように配置され、本方法は、
少なくとも１つの第１のタグからの第１のサブシーケンスを少なくとも１つの第２のタグからの第２のサブシーケンスと結合することにより、ｗビットサブシーケンスを取得するステップ
をさらに含む。
【００４８】
任意に、本方法は、ｗビットサブシーケンスを座標にマッピングするステップをさらに含む。
【００４９】
任意に、各タグは、第１の巡回符号シーケンスからマッピングされたｘ座標コードワードと、第２の巡回符号シーケンスからマッピングされたｙ座標コードワードとを含み、ｘ座標コードワードは、ｘ座標データシンボルの第１の組によって定義され、ｙ座標コードワードは、ｙ座標データシンボルの第２の組によって定義される。
【００５０】
任意に、第１の組はｘ座標データシンボルのサブセットに配置され、第２の組はｙ座標データシンボルのサブセットに配置される。
【００５１】
任意に、ｘ座標データシンボルの各サブセットは、複数のｘ座標データシンボルを含む列として構成され、ｙ座標データシンボルの各サブセットは、複数のｙ座標データシンボルを含む行として構成され、行及び列の各々は最大幅ｖを有する。
【００５２】
任意に、撮像された部分は、ｌがタグの長さである場合、直径が少なくとも（ｌ＋ｖ）×２１／２であり、複数の隣接するタグの一部にわたって広がり、ｘ座標シンボルの列とｙ座標シンボルの行とは、撮像された部分に含まれるウィンドウを用いるサブシーケンスが、第１の巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスと第２の巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスとを含むことが保証されるように配置され、本方法は、
タグの少なくとも１つの行の隣接するタグからのサブシーケンスを結合することにより、第１の巡回符号シーケンスにおけるｗビットサブシーケンスを取得するステップと、
タグの少なくとも１つの列の隣接するタグからのサブシーケンスを結合することにより、第２の巡回符号シーケンスにおけるｗビットサブシーケンスを取得するステップと、
から選択される少なくとも１つのステップをさらに含む。
【００５３】
第７の態様では、基板の表面に配置された位置符号化パターンを復号するように構成された光学読取装置が提供され、符号化パターンは、
複数のタグであって、各々が巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスを復号し、ｗビットサブシーケンスがタグに対して対応する座標コードワードにマッピングする、タグ
を含み、
隣接するタグは、巡回符号シーケンスにおける連続したｗビットサブシーケンスを含み、
光学読取装置は、
巡回符号シーケンスにアクセスする手段と、
位置符号化パターンの一部の画像を取り込むイメージセンサであって、視野が１タグ分の直径を上回り２タグ分の直径を下回る、イメージセンサと、
（ｉ）撮像された部分に含まれるウィンドウを用いるサブシーケンスをサンプリングするステップと、
（ｉｉ）巡回符号シーケンスにアクセスし、ウィンドウを用いるサブシーケンスをアクセスした巡回符号シーケンスと比較するステップと、
（ｉｉｉ）ウィンドウを用いるサブシーケンスを用いて座標コードワードを識別するステップと、
（ｉｖ）座標コードワードから光学読取装置の位置を確定するステップと、
を実行するように構成されたプロセッサと、
を備える。
【００５４】
任意に、撮像された部分は、隣接する少なくとも第１のタグ及び第２のタグの一部を横切って、ウィンドウを用いるサブシーケンスが少なくとも１つの第１のタグからの第１のサブシーケンスと少なくとも１つの第２のタグからの第２のサブシーケンスとを含むように広がり、プロセッサは、
第１のサブシーケンスと第２のサブシーケンスとを結合し、
結合した第１のサブシーケンス及び第２のサブシーケンスを使用して座標コードワードを識別する
ようにさらに構成される。
【００５５】
第８の態様では、基板の表面に配置された位置符号化パターンを復号するシステムが提供され、本システムは、
（Ａ）基板であって、位置符号化パターンが、
複数のタグであって、各々が巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスを符号化し、ｗビットサブシーケンスがタブに対して対応する座標コードワードにマッピングする、タグ
を含み、
隣接するタグが巡回符号シーケンスにおける連続したｗビットサブシーケンスを含む、基板と、
（Ｂ）光学読取装置であって、
巡回符号シーケンスにアクセスする手段と、
位置符号化パターンの一部の画像を取り込むイメージセンサであって、視野が１タグ分の直径を上回り２タグ分の直径を下回る、イメージセンサと、
（ｉ）撮像された部分に含まれるウィンドウを用いるサブシーケンスをサンプリングするステップと、
（ｉｉ）巡回符号シーケンスにアクセスし、ウィンドウを用いるサブシーケンスをアクセスした巡回符号シーケンスと比較するステップと、
（ｉｉｉ）ウィンドウを用いるサブシーケンスを用いて座標コードワードを識別するステップと、
（ｉｖ）座標コードワードから光学読取装置の位置を確定するステップと、
を実行するように構成されたプロセッサと、
を備える、光学読取装置と、
を備える。
【００５６】
第５の態様の任意の実施形態は、第６の態様、第７の態様及び／又は第８の態様の任意の実施形態でもあり得ることが理解されよう。同様に、第１の態様のいくつかの汎用的な特徴を、第５の態様、第６の態様、第７の態様及び／又は第８の態様と組み合わせて用いることができる。
【００５７】
第９の態様では、表面に符号化パターンが配置された基板が提供され、符号化パターンは複数の併合されたデータシンボルを含み、各併合されたデータシンボルは、表面に配置された複数のデータ要素によって表され、各併合されたデータシンボルは、少なくとも第１の個々のデータシンボルと第２の個々のデータシンボルとを符号化する。
【００５８】
第９の態様の利点は、併合されたデータシンボルが表面の最小領域を占有し、別個に配置された個々の第１のデータシンボル及び第２のデータシンボルに比較して表面の視認できる着色を最小化する、ということである。
【００５９】
任意に、第１の個々のデータシンボル及び第２の個々のデータシンボルは互いに異なる。
【００６０】
任意に、各併合されたデータシンボルは、第１のコードワードからの第１のデータシンボルと第２のコードワードからの第２のデータシンボルとを符号化する。
【００６１】
任意に、各併合されたデータシンボルは、座標コードワードからの座標データシンボルと共通するコードワードからの共通するデータシンボルとを符号化する。
【００６２】
任意に、各併合されたデータシンボルは、ｘ座標コードワードからのｘ座標データシンボルと、ｙ座標コードワードからのｙ座標データシンボルと、共通のコードワードからの共通のデータシンボルとを符号化する。
【００６３】
任意に、共通のコードワードは、表面の拡張された領域に共通する情報を符号化し、情報は、領域識別、符号化フォーマット、領域フラグ、パターンスケール識別子及びＣＲＣからなる群から選択される。
【００６４】
任意に、第１の個々のデータシンボル及び第２の個々のデータシンボルは異なる誤り訂正符号からのシンボルである。
【００６５】
任意に、異なる誤り訂正符号は、リードソロモン符号、２値符号、シンプレックス符号及び巡回位置符号からなる群から選択される。
【００６６】
任意に、巡回位置符号は巡回符号シーケンスを使用し、巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスはコードワードを定義する。
【００６７】
任意に、巡回符号シーケンスはｍシーケンス又はシンプレックス符号である。
【００６８】
任意に、巡回符号シーケンスは長さｎ及び次元ｋを有し、ｎ＞ｗ＞ｋである。
【００６９】
任意に、巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスは座標コードワードを定義する。
【００７０】
任意に、併合されたデータシンボルの組における各併合されたデータシンボルは、座標コードワードからの座標データシンボルを符号化し、各座標データシンボルはｗビットサブシーケンスの１ビットを符号化する。
【００７１】
任意に、併合されたデータシンボルは、リードソロモンの共通コードワードからマルチビットリードソロモンシンボルをさらに符号化する。
【００７２】
任意に、各併合されたデータシンボルは、パルス位置変調（ＰＰＭ）を用いてデータ要素によって表される。
【００７３】
任意に、データ要素はマクロドットであり、各併合されたデータシンボルはｍ個のマクロドットで表され、マクロドットの各々は、併合されたデータシンボル内の複数の所定のあり得る位置ｐからのそれぞれの位置を占有し、マクロドットのそれぞれの位置は、複数のあり得るデータ値のうちの１つを表し、ｍは１以上の整数値であり、ｐ＞ｍである。たとえば、ｍは１、２、３、４、５、６又は７であり、ｐは１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５又は１６であり得る。
【００７４】
任意に、符号化パターンは、ターゲット格子を定義する複数のターゲット要素を含み、ターゲット格子は複数のセルを含み、各セルは、併合されたデータシンボルのうちの１つ又は複数を含むシンボルグループを定義し、隣接するシンボルグループはターゲット要素を共有する。
【００７５】
任意に、符号化パターンは複数のタグを含み、各タグは正方形であり且つＭ２個のシンボルグループを含み、各シンボルグループはＲ個のシンボルを含む。
【００７６】
任意に、各タグに対するタグ符号化戦略は、以下の表に記載されたタグ符号化戦略（１）〜（４）に従う。
【表１】
任意に、タグ符号化戦略（１）〜（４）の各々に対するコードワード構成は、以下の表に記載されたコードワード構成のうち１つに従う。
【表２】
第１０の態様では、基板の表面に配置された符号化パターンを復号する方法が提供され、本方法は、
（ａ）表面に対して光学読取装置を動作可能に配置し、符号化パターンの一部の画像を取り込むステップであって、符号化パターンが、
複数の併合されたデータシンボルであって、各々が表面に配置された複数のデータ要素によって表され、各々が、第１のコードワードからの第１の個々のデータシンボルと第２のコードワードからの第２の個々のデータシンボルとを符号化する、ステップと、
（ｂ）撮像された部分に含まれる併合されたデータシンボルの組をサンプリングするステップと、
（ｃ）併合されたデータシンボルのサンプリングされた組を復号することにより、第１の個々のデータシンボルの対応する組によって符号化された第１のコードワードを取得するステップと、
を含む。
【００７７】
任意に、本方法は、
併合されたデータシンボルのサンプリングされたセットを復号して、第２の個々のデータシンボルの対応する組によって符号化された第２のコードワードを取得するステップ
をさらに含む。
【００７８】
任意に、本方法は、
第１のコードワードにおいて少なくとも１つの誤りのある個々のデータシンボルを検出するステップと、
誤りのある第１の個々のデータシンボルと共に符号化される第２の個々のデータシンボルをイレージャとして処理するステップと
を含む。
【００７９】
したがって、第１の個々のデータシンボルの復号は、第１の個々のデータシンボルと共に符号化される第２の個々のデータシンボルにおける誤りを検出するのに役立つことができ、その逆も同様である。
【００８０】
任意に、第１のコードワードは、表面の拡張された領域に共通する情報を識別する共通のコードワードである。
【００８１】
任意に、第２のコードワードは座標コードワードである。
【００８２】
任意に、各併合されたデータシンボルは第３の個々のデータシンボルを符号化し、本方法は、
併合されたデータシンボルのサンプリングされたセットを復号することにより、第３の個々のデータシンボルの対応する組によって符号化される第３のコードワードを取得するステップ
をさらに含む。
【００８３】
第１１の態様では、基板の表面に配置された符号化パターンを復号するように構成された光学読取装置が提供され、符号化パターンは、
複数の併合されたデータシンボルであって、各々が表面に配置された複数のデータ要素によって表され、各々が、第１のコードワードからの第１の個々のデータシンボルと第２のコードワードからの第２の個々のデータシンボルとを符号化する、データシンボル
を含み、
光学読取装置は、
符号化パターンの一部の画像を取り込むイメージセンサと、
（ｉ）撮像された部分に含まれる併合されたデータシンボルの組をサンプリングするステップと、
（ｉｉ）併合されたデータシンボルのサンプリングされた組を復号することにより、第１の個々のデータシンボルの対応する組によって符号化された第１のコードワードを取得するステップと、
を実行するように構成されたプロセッサと、
を備える。
【００８４】
任意に、プロセッサは、
複数の併合されたデータシンボルの組を復号することにより、第２の個々のデータシンボルの対応する組によって符号化された第２のコードワードを取得するようにさらに構成される。
【００８５】
任意に、プロセッサは、
第１のコードワードにおいて少なくとも１つの誤りのある個々のデータシンボルを検出し、
誤りのある第１の個々のデータシンボルとともに符号化される第２の個々のデータシンボルをイレージャとして処理する
ようにさらに構成される。
【００８６】
第１２の態様では、基板の表面に配置された符号化パターンを復号するシステムが提供され、本システムは、
（Ａ）基板であって、符号化パターンが、
複数の併合されたデータシンボルであって、各々が、表面に配置された複数のデータ要素によって表され、各々が、第１のコードワードからの第１の個々のデータシンボルと、第２のコードワードからの第２の個々のデータシンボルとを符号化する、データシンボル
を含む、基板と、
（Ｂ）光学読取装置であって、
符号化パターンの一部の画像を取り込むイメージセンサと、
（ｉ）撮像された部分に含まれる併合されたデータシンボルの組をサンプリングするステップと、
（ｉｉ）併合されたデータシンボルのサンプリングされた組を復号することにより、第１の個々のデータシンボルの対応する組によって符号化された第１のコードワードを取得するステップと、
（ｉｉｉ）第１のコードワードにおいて少なくとも１つの誤りのある個々のデータシンボルを検出するステップと、
（ｉｖ）誤りのある第１の個々のデータシンボルとともに符号化される第２の個々のデータシンボルをイレージャとして処理するステップと、
（ｖ）併合されたデータシンボルのサンプリングされた組を復号することにより、イレージャを含む第２の個々のデータシンボルの対応する組によって符号化された第２のコードワードを取得するステップと、
を実行するように構成されたプロセッサと、
を備える光学読取装置と、
を備える。
【００８７】
第１３の態様では、基板の表面に配置する符号化パターンを符号化する方法が提供され、本方法は、
併合されたデータシンボルにおいて、第１のコードワードからの第１の個々のデータシンボルを、第２のコードワードからの第２の個々のデータシンボルとともに符号化するステップを含み、
併合されたデータシンボルは表面に配置された複数のデータ要素によってその表面上に表される。
【００８８】
第１３の態様の方法は、表面に配置されたデータ要素の数を有利に最小化することができる。
【００８９】
第１３の態様の方法は、表面の視認できる着色を有利に最小化することができる。
【００９０】
任意に、併合されたデータシンボルは、上述したように、パルス位置変調（ＰＰＭ）を用いてデータ要素によって表される。
【００９１】
任意に、符号化パターンは複数の併合されたデータシンボルを含む。
【００９２】
任意に、本方法は、基板上に併合されたデータシンボルを印刷するステップをさらに含む。
【００９３】
任意に、各併合されたデータシンボルは、座標コードワードからの座標データシンボルと共通コードワードからの共通データシンボルとを符号化する。
【００９４】
任意に、各併合されたデータシンボルは、ｘ座標コードワードからのｘ座標データシンボルと、ｙ座標コードワードからのｙ座標データシンボルと、共通コードワードからの共通データシンボルとを符号化する。
【００９５】
任意に、第１の個々のデータシンボル及び第２の個々のデータシンボルは、異なる誤り訂正符号からのシンボルである。
【００９６】
第９の態様の任意の実施形態は、第１０の態様、第１１の態様、第１２の態様及び第１３の態様の任意の実施形態であり得ることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】サンプルとして印刷されたネットページとそのオンラインページ記述との関係の概略図である。
【図２】リレー装置に対するさまざまな代替形態を有する基本的なネットページアーキテクチャの実施形態を示す図である。
【図３】３×３シンボルグループを有するタグ構造を示す図である。
【図４】２×２シンボルグループを有するタグ構造を示す図である。
【図５】シンボルグループを示す図である。
【図６】９ＰＰＭデータシンボルのレイアウトを示す図である。
【図７】マクロドット位置の間隔を示す図である。
【図８】レジストレーションシンボルのレイアウトを示す図である。
【図９】３２ビットｘ座標コードワードのレイアウトを示す図である。
【図１０】３２ビットｙ座標コードワードのレイアウトを示す図である。
【図１１】共通コードワードＡのレイアウトを示す図である。
【図１２】共通コードワードＢのレイアウトを示す図である。
【図１３】１６ビットｘ座標コードワードのレイアウトを示す図である。
【図１４】１６ビットｙ座標コードワードのレイアウトを示す図である。
【図１５】リードソロモンコードワードのレイアウトを示す図である。
【図１６】ネットページペンによる初期画像処理のフローチャートである。
【図１７】初期画像処理に続くコードワード復号のフローチャートである。
【図１８】ユーザによって保持されているネットページペンのペン先及び正面を示す図である。
【図１９】筆記面に対して典型的な傾きでユーザにより保持されているペンを示す図である。
【図２０】ペンを通る横断面図である。
【図２１Ａ】ペンの底部及びペン先端の部分斜視図である。
【図２１Ｂ】センサウィンドウの照明野及び視野が点線の輪郭で示されている底部及びペン先端の部分斜視図である。
【図２２】ペンの長手方向断面図である。
【図２３Ａ】ペン先及び胴体成形部の部分的な長手方向断面図である。
【図２３Ｂ】ＩＲ ＬＥＤ及び胴体成形部の部分的な長手方向断面図である。
【図２４】インクカートリッジの略図に隣接したペン光学素子の光線追跡の図である。
【図２５】レンズの側面図である。
【図２６】ペン先及び光センサの視野の側面図である。
【図２７】ペンの電子回路のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００９８】
ここで、本発明の好ましい実施形態及び他の実施形態について、単に非限定的な例として、添付図面を参照して説明する。
【００９９】
１．１ ネットページシステムアーキテクチャ
好ましい実施形態では、本発明は、ネットページでネットワーク化されたコンピュータシステムを扱うように構成されており、その概要を以下に示す。簡単に要約すると、ネットページシステムの好ましい形態は、マッピングされた表面、すなわちコンピュータシステム内に維持される表面のマップへの参照を含む物理的な表面の形態のコンピュータインターフェースを採用する。マップ参照を、適切な検知装置によって問い合わせることができる。特定の実装態様に応じて、マップ参照を、可視的に又は不可視的に符号化することができ、マッピングされた表面に対する局所的な問合せにより、マップ内で且つ種々のマップ間で曖昧さのないマップ参照がもたらされるように定義することができる。コンピュータシステムは、マッピングされた表面上の特徴に関する情報を含むことができ、こうした情報を、マッピングされた表面と共に使用される検知装置によって提供されるマップ参照に基づいて取得することができる。このようにして取得された情報は、表面特徴とのオペレータの対話に応じて、オペレータのためにコンピュータシステムにより開始される動作の形態を取ることができる。
【０１００】
ネットページシステムは、その好ましい形態では、ネットページの生成及びネットページとの人間の対話に依存する。これらは、普通紙上に印刷されたテキスト、グラフィック及び画像のページであるが、それは、対話型ウェブページのように作用する。情報は、実質的には人間の裸眼には見えないインクを用いて、各ページ上に符号化される。しかしながら、インク、それにより符号化されたデータを、光学的に撮像する検知装置（又は読取装置）によって検知し、ネットページシステムに送信することができる。検知装置は、（表面上の特定の位置をクリックするための）クリック装置、（ポインタのストロークを用いて表面上をポイント又はジェスチャするための）スタイラスを有するポインタ、又は（表面上をポイントし、ジェスチャし、又は表面上に書き込む時、インクで表面をマーキングするための）マーキング用ペン先を有するペンの形態を取ることができる。本明細書において「ペン」又は「ネットページペン」と言及する場合、それは単に例示のために述べる。当然ながら、ペンは、本明細書で述べる検知装置又は読取装置の任意のものの形態を取り得ることが理解されよう。
【０１０１】
一実施形態では、ネットワークに情報を要求するために、又はネットワークサーバにプリファレンスを送るために、検知装置を用いて、各ページ上のアクティブボタン及びハイパーリンクをクリックすることができる。一実施形態では、ネットページ上に手書きされたテキストは、自動的に認識され、ネットページシステムにおいてコンピュータテキストに変換され、それにより、フォームを満たすことが可能になる。他の実施形態では、ネットページ上に記録された署名は自動的に検証され、それにより、電子商取引のトランザクションを安全に許可することができる。他の実施形態では、ネットページ上のテキストをクリック又はジェスチャすることにより、ユーザが示したキーワードに基づいて検索を開始することができる。
【０１０２】
図１に示すように、印刷されたネットページ１は、印刷されたページ上で物理的に、且つペンとネットページシステムの間の通信を介して「電子的に」、ユーザが埋めることができる対話型のフォームを表すことができる。この例は、名前及びアドレスフィールドを含む「要求」フォームとサブミットボタンとを示している。ネットページ１は、視認できるインクを用いて印刷されたグラフィックデータ２と、そのグラフィックデータに重ね合された表面符号化パターン３とからなる。表面符号化パターン３は、タグ４の集合体を含む。図１の網掛け表示領域に典型的なタグ４を示すが、符号化パターン３によって定義される連続的なタグ４が、ネットページ１全体にわたって高密度でタイル状に敷かれていることが理解されよう。
【０１０３】
ネットページネットワーク上に記憶される対応するページ記述５は、ネットページの個々の要素を記述する。特に、それは、各対話型の要素（すなわち、例ではテキストフィールド又はボタン）のタイプ及び空間的な広がり（ゾーン）を記述することにより、ネットページシステムが、ネットページを介する入力を正しく解釈することができるようにする。たとえば、サブミットボタン６は、対応するグラフィック８の空間的な広がりに対応するゾーン７を有する。
【０１０４】
図２に示すように、セクション３で述べるペン等のネットページ検知装置４００は、ネットページリレー装置６０１と共に作用し、ネットページリレー装置６０１は、家庭で、オフィスで又は移動体に使用するためのインターネット接続された装置である。ペン４００は、無線であり、短距離無線リンク９を介してネットページリレー装置６０１と安全に通信する。代替実施形態では、ネットページペン４００は、リレー装置６０１に対して、ＵＳＢ又は他のシリアル接続等、有線接続を利用する。
【０１０５】
リレー装置６０１は、対話データをページサーバ１０に中継する基本的な機能を実行し、ページサーバ１０はその対話データを解釈する。図２に示すように、リレー装置６０１は、たとえば、パーソナルコンピュータ６０１ａ、ネットページプリンタ６０１ｂ又は何らかの他のリレー６０１ｃ（たとえば、ウェブブラウザを組み込んでいるパーソナルコンピュータ又は携帯電話）の形態を取ることができる。
【０１０６】
ネットページプリンタ６０１ｂは、対話型のネットページとしてすべてが高画質で印刷された、個人向け新聞、雑誌、カタログ、パンフレット及び他の刊行物を、定期的に又はオンデマンドで配信することができる。パーソナルコンピュータとは異なり、ネットページプリンタは、ユーザのキッチン、朝食テーブルの近く、又は家族の１日の出発点の近く等、朝のニュースが最初に使われる領域に隣接して、壁に取り付けることのできる機器である。それはまた、テーブルトップバージョン、デスクトップバージョン、ポータブルバージョン及び小型バージョンとなる。その使用される場所でオンデマンドに印刷されるネットページにより、紙の使い易さが、対話型の媒体の適時性及び対話性と組み合わされる。
【０１０７】
別法として、ネットページリレー装置６０１は、携帯電話若しくはＰＤＡ等のポータブル装置、ラップトップ若しくはデスクトップコンピュータ、又はＴＶ等の共用ディスプレイに接続された情報機器であり得る。リレー装置６０１が、デジタルで且つオンデマンドでネットページを印刷するネットページプリンタ６０１ｂではない場合、ネットページは、オフセット印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、凸版印刷及び輪転グラビア印刷等の技法を用いて従来のアナログ印刷機により、並びにドロップオンデマンド方式インクジェット、連続式インクジェット、ダイトランスファ法及びレーザ印刷等の技法を用いてデジタル印刷機により、印刷することができる。
【０１０８】
図２に示すように、ネットページ検知装置４００は、印刷されたネットページ１上の、又は製品２５１のラベル等の他の印刷された基板上のタグパターンの一部と対話し、その対話を、短距離無線リンク９を介してリレー装置６０１に通信する。リレー６０１は、対応する対話データを、解釈するために関連するネットページページサーバ１０に送出する。検知装置４００から受け取られた生データを、対話データとして、直接ページサーバ１０に中継することができる。別法として、対話データを、対話ＵＲＩの形式で符号化し、ユーザのウェブブラウザ６０１ｃを介してページサーバ１０に送信することができる。そして、ウェブブラウザ６０１ｃは、ページサーバ１０からＵＲＩを受け取り、ウェブサーバ２０１を介してウェブページにアクセスすることができる。環境によっては、ページサーバ１０は、ネットページアプリケーションサーバ１３上で動作しているアプリケーションコンピュータソフトウェアにアクセスすることができる。
【０１０９】
ネットページリレー装置６０１を、あらゆる数の検知装置をサポートするように構成することができ、検知装置は、あらゆる数のネットページリレーを扱うことができる。好ましい実装態様では、各ネットページ検知装置４００は一意の識別子を有する。これにより、各ユーザは、ネットページページサーバ１０又はアプリケーションサーバ１３に関して別個のプロファイルを維持することができる。
【０１１０】
ネットページ１のデジタルのオンデマンド配信を、ネットページプリンタ６０１ｂによって行うことができ、それは、広帯域インターネットアクセスの増大する可用性を利用する。ネットページネットワーク上のネットページ発行サーバ１４は、ネットページプリンタに印刷品質刊行物を配信するように構成される。定期刊行物は、ポイントキャスティングインターネットプロトコル及びマルチキャスティングインターネットプロトコルを介して、加入しているネットページプリンタに自動的に配信される。個人向け刊行物は、個々のユーザプロファイルに従ってフィルタリングされ且つフォーマット化される。
【０１１１】
ネットページペンを、ネットページ登録サーバ１１に登録することができ、１つ又は複数の支払いカードアカウントにリンクさせることができる。これにより、電子商取引の支払いが、ネットページペンを用いて安全に許可されるようにすることができる。ネットページ登録サーバは、ネットページペンによって取り込まれた署名を、先に登録された署名と比較し、それにより、電子商取引サーバに対するユーザの識別を認証することが可能になる。識別を検証するために、他のバイオメトリクスを使用することも可能である。ネットページペンの１つのバージョンには、ネットページ登録サーバにより同様に検証される、指紋スキャニングが含まれる。
【０１１２】
１．２ ネットページ
ネットページは、ネットページネットワークが構築される基礎である。ネットページは、発行された情報サービス及び対話型サービスに対する紙ベースのユーザインターフェースを提供する。
【０１１３】
図１に示すように、ネットページは、ページのオンライン記述５を参照して不可視的にタグ付けされた印刷ページ（又は他の表面領域）からなる。オンラインページ記述５は、ネットページページサーバ１０によって永続的に維持される。ページ記述は、視認できるレイアウトと、テキスト、グラフィック及び画像を含むページのコンテンツとを記述する。ページ記述はまた、ボタン、ハイパーリンク及び入力フィールドを含む、ページ上の入力要素も記述する。ネットページは、その表面上にネットページペンでなされたマーキングを、ネットページシステムによって同時に取り込み且つ処理することを可能にする。
【０１１４】
複数のネットページ（たとえば、アナログ印刷機によって印刷されたもの）は、同じページ記述を共用することができる。しかしながら、本来同一であったページを介する入力を区別することができるように、各ネットページに、一意のページ識別子を割り当てることができる。このページＩＤ（又はより一般的には領域ＩＤ）は、非常に多数のネットページを区別するための十分な精度を有する。
【０１１５】
ページ記述５に対する各参照は、ネットページパターンにおいて繰返し符号化される。各タグ（及び／又は連続するタグの集合体）は、それが現れる一意のページを識別し、それにより、間接的にページ記述５を識別する。各タグはまた、ページ上のそれ自体の位置も識別する。タグの特徴については後により詳細に説明する。
【０１１６】
タグは、通常、普通紙等、赤外線反射性の任意の基板上に赤外線吸収インクで、又は赤外線蛍光インクで印刷される。近赤外線波長は、人間の目には見えないが、適切なフィルタを有する固体イメージセンサによって容易に検知される。
【０１１７】
タグは、ネットページ検知装置における２Ｄ領域イメージセンサによって検知され、タグデータは、最も近いネットページリレー装置６０１を介してネットページシステムに送信される。ペン４００は、無線であり、短距離無線リンクを介してネットページリレー装置６０１と通信する。対話は状態を保持しないため、ペンは、ページとの対話毎にページＩＤ及び位置を認識することが重要である。タグは、表面の損傷に部分的に耐性があるように誤り訂正可能に符号化される。
【０１１８】
ネットページページサーバ１０は、一意の印刷されたネットページ各々に対して、一意のページインスタンスを維持し、それにより、印刷されたネットページ１各々に対して、ページ記述５における入力フィールドに対するユーザ供給値の別個の組を維持することが可能になる。
【０１１９】
２ ネットページタグ
２．１ タグデータコンテンツ
各タグ４は、基板の領域内のそのタグの絶対的な位置を識別する。
【０１２０】
ネットページとの各対話はまた、タグ位置と共に領域識別を提供すべきである。好ましい実施形態では、タグが参照する領域はページ全体と一致し、したがって、領域ＩＤは、タグが現れるページのページＩＤと同義である。他の実施形態では、タグが参照する領域は、ページ又は他の表面の任意のサブ領域であり得る。たとえば、それは、対話型要素のゾーンと一致することができ、その場合、領域ＩＤは、対話型要素を直接識別することができる。
【０１２１】
本出願人の先の出願（たとえば、米国特許第６，８３２，７１７号）に記載されているように、領域識別を、各タグ４において別個に符号化することができる。後により詳細に説明するように、タグ全体が検知装置の視野内にない場合であっても、基板とのすべての対話が依然として領域識別を識別するように、領域識別を複数の連続するタグによって符号化することができる。
【０１２２】
各タグ４は、好ましくは、タグが印刷される基板に対するタグの向きを識別すべきである。タグからの読み取られる向きデータは、確定すべき基板に対するペン４００の回転（ヨー（ｙａｗ））を可能にする。
【０１２３】
タグ４はまた、全体としての領域又は個々のタグに関する１つ又は複数のフラグを符号化することも可能である。１つ又は複数のフラグのビットは、たとえば、検知装置が領域の記述を参照する必要なしに、タグの直接の領域に関連する機能を示すフィードバックを提供するように検知装置に信号を送ることができる。ネットページペンは、たとえば、ハイパーリンクのゾーンにある時に「アクティブ領域」ＬＥＤを照明することができる。別法として、アクティブ領域フラグが、ペン４００に対し、取り込んだ入力を即座にネットページサーバ１０に転送するように指示することができる。
【０１２４】
タグ４はまた、デジタル署名又はその断片を符号化することができる。（部分的な）デジタル署名を符号化するタグは、製品の真正性を検証することが必要である用途において有用である。こうした用途は、たとえば、米国特許出願公開第２００７／０１０８２８５号に記載されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。デジタル署名を、基板とのすべての対話から取得できるように符号化することができる。別法として、デジタル署名を、基板のランダムな走査又は部分的な走査から組み立てることができるように符号化することができる。
【０１２５】
当然ながら、他のタイプの情報（たとえば、タグサイズ等）もまた、各タグ又は複数のタグに符号化できることも理解されるであろう。それについては、後により詳細に説明する。
【０１２６】
２．２ 概略的なタグ構造
図１に関連して上述したように、ネットページ表面符号化は、概して、タグの高密度の平面タイリングからなる。本発明では、各タグ４Ａは、２種類の要素を含む符号化パターンによって表される。図３〜図５を参照すると、第１の種類の要素は、ターゲット要素である。ターゲットドット３０１の形態のターゲット要素により、符号化された表面の画像においてタグ４の位置を特定することができ、且つタグの射影歪みを推定することができる。第２の種類の要素は、マクロドット３０２（図６を参照）の形態のデータ要素である。マクロドット３０２は、データ値を符号化する。本出願人の以前の開示（たとえば、米国特許第６，８３２，７１７号）に記載されているように、マクロドットが存在するか否かを使用して、２値ビットを表していた。しかしながら、本発明のタグ構造は、マルチパルス位置変調を用いてデータ値を符号化しており、それについてはセクション２．３でより詳細に説明する。
【０１２７】
符号化パターン３は、光学撮像システムによって、特に近赤外線における狭帯域応答を用いる光学システムによって取得することができるように、表面上に表される。パターン３は、概して、狭帯域の近赤外線インクを用いて表面上に印刷される。
【０１２８】
２．２．１ ３×３シンボルグループを有するタグ構造
図３は、ターゲット要素３０１が示されている、完全なタグ４Ａの構造を示す。タグ４Ａは正方形であり、且つ１６個のターゲット要素を含む。タグのエッジ及びコーナに位置するターゲット要素３０１（合計で１２個）は、隣接するタグによって共用され、且つタグの外周を画定する。多数のターゲット要素３０１により、有利には、ネットページペン４００によって撮像される時、タグ４の射影歪みの正確な決定が容易になる。これにより、タグ検知、及び最終的には位置確定の精度が向上する。
【０１２９】
タグ４Ａは、９個のシンボルグループ３０３の正方形配列からなる。シンボルグループ３０３は、ターゲット要素３０１によって境界が定められており、それにより、各シンボルグループは、４個のターゲット要素によって画定される正方形内に含まれる。隣接するシンボルグループ３０３は、連続しており、且つターゲットを共有する。
【０１３０】
ターゲット要素３０１はすべて同一であるため、１つのタグをその隣接するタグから区別しない。単にターゲット要素のレベルで見ると、ターゲット格子のセルを画定するシンボルグループ３０３のみを区別することができ、すなわち、タグ４Ａ自体は、ターゲット要素のみを見ることによっては区別することができない。したがって、タグ４Ａを、タグの復号の一部として、ターゲット格子と位置合せしなければならない。
【０１３１】
２．２．２ ２×２シンボルグループを有するタグ構造
図４は、ターゲット要素３０１を示す、別のタグ４Ｂの構造を示す。タグ４Ｂは正方形であるが、９個のターゲット要素を含むという点でタグ４Ａとは異なる。タグのエッジ及びコーナに位置するターゲット要素３０１（合計８個）は、隣接するタグによって共有され、タグの外周を画定する。
【０１３２】
タグ４Ｂは、４個のシンボルグループ３０３の正方形配列からなる。タグ４Ａ又は４Ｂのいずれかで使用する個々のシンボルグループ３０３については、セクション２．３で説明する。
【０１３３】
２．３ シンボルグループ
図５に示すように、シンボルグループ３０３の各々は、８個のデータシンボル３０４を含む。さらに、各シンボルグループ３０３は、１対のレジストレーションシンボル、すなわち垂直レジストレーションシンボル（「ＶＲＳ」）及び水平レジストレーションシンボル（「ＨＲＳ」）を含む。これらにより、視野内のタグの向き及び移動を確定することができる。移動とは、視野内におけるシンボルグループ３０３に対するタグ（複数可）の移動を指す。言い換えると、レジストレーションシンボルにより、「視認できない」タグをターゲット格子と位置合せすることが可能になる。
【０１３４】
各データシンボル３０４は、マルチパルス位置変調（ＰＰＭ）されたデータシンボルである。概して、各ＰＰＭデータシンボル３０４は、５ビット又は６ビットのいずれかを、それぞれ２−９ＰＰＭ又は３−９ＰＰＭ符号化、すなわち９個の位置｛ｐ０，ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，ｐ５，ｐ６，ｐ７，ｐ８｝のいずれかにおける２個のマクロドット、又は９個の位置｛ｐ０，ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，ｐ５，ｐ６，ｐ７，ｐ８｝のいずれかにおける３個のマクロドットを用いて符号化する。図６は、２−９ＰＰＭ又は３−９ＰＰＭデータシンボル３０４に対するレイアウトを示す。
【０１３５】
表１は、２−９ＰＰＭシンボル値からデータシンボル値へのマッピングを定義している。未使用のシンボル値を、イレージャ（ｅｒａｓｕｒｅ）として処理することができる。
【表３】
３−９ＰＰＭシンボル値からデータシンボル値へのマッピングは、表１に記載したマッピング方式と同様の方式に従う。３−９ＰＰＭデータシンボルは、合計して８４個のデータシンボル値にマッピングする。しかしながら、これら３−９ＰＰＭデータシンボル値の最初の６４個のみを使用して、連続した６ビットデータシンボル値にマッピングする。未使用シンボルは、この場合もまたイレージャとして処理される。
【０１３６】
３−９ＰＰＭデータシンボルには、より多くのデータを各シンボルで符号化することができるという利点がある。しかしながら、２−９ＰＰＭデータシンボルには、使用するインクがより少ないという利点があり、したがって、特に符号化パターン３を印刷するために使用されるインクが完全に不可視でない場合、基板の視認できる着色が少なくなる。
【０１３７】
上述したように、各シンボルグループはまた、２−６ＰＰＭ垂直レジストレーションシンボル（ＶＲＳ）及び２−６ＰＰＭ水平レジストレーションシンボル（ＨＲＳ）も含み、それらについてはセクション２．６でより詳細に説明する。
【０１３８】
２．４ ターゲット及びマクロドット
図７に示すように、両方の次元におけるマクロドット３０２の間隔は、パラメータｓによって指定される。それは、１インチ（２．５４ｃｍ）当たり１６００ドットのピッチで印刷された８ドットに基づいて、１２７μｍの公称値を有する。
【０１３９】
マクロドット３０２のみが、パターンにおけるシンボル３０４の表現の一部である。単にタグ４の構造をより明確に説明するために、たとえば図３〜図５ではシンボル３０４の輪郭が示されている。
【０１４０】
マクロドット３０２は、公称寸法が０．５ｓである名目上正方形である。しかしながら、パターンを作成するために使用される装置の能力に従って、寸法が±１０％変化することが許容される。
【０１４１】
ターゲット３０１は、公称直径が１．５ｓである名目上円形である。しかしながら、パターンを作成するために使用される装置の能力に従って、寸法が±１０％変化することが許容される。
【０１４２】
各シンボルグループ３０３は幅が１０ｓである。したがって、各タグ４Ａ（３×３タグ構造を有する）は、幅が３０ｓであり且つ長さが３０ｓである。同様に、各タグ４Ｂ（２×２タグ構造を有する）は、幅が２０ｓであり且つ長さが２０ｓである。
【０１４３】
しかしながら、図３及び図４から、いくつかのデータシンボルがタグの周辺エッジを１マクロドット単位（１ｓ）越えて延在し、隣接するタグからの相補的なシンボルグループと連結するように、タグ４Ａ及び４Ｂが構成されていることが留意されるべきである。この構成により、ターゲット格子内にデータシンボル３０４のモザイク化パターンが提供される。
【０１４４】
マクロドットの間隔、したがってタグパターンの全体のスケールは、パターンを作成するために使用される装置の能力に従って、１７０μｍ及び１２０μｍで変化することが許容される。公称スケールからのいかなるずれも、各タグに（マクロドットサイズＩＤフィールドを介して）記録され、それにより位置サンプルの正確な生成が可能になる。
【０１４５】
これらの許容差は互いに独立している。それらを、特定のプリンタ特性に関して精緻化することができる。
【０１４６】
マクロドット間隔が１２７μｍを超える場合、セクション２．２．２で説明したように、タグは４個のシンボルグループに制限される。
【０１４７】
２．５ 視野
上述したように、タグ４Ａ及び４Ｂは、すべてのタグデータを、およそタグのサイズである撮像視野から復元することができるように設計されている。
【０１４８】
一方又は両方の空間次元において、１組のタグに共通であるデータを、隣接するタグからの断片から復号することができるが、パルス位置変調された値は、空間的にコヒーレントなサンプルから（すなわち、視野の両側における部分的なシンボルとは対照的にシンボル全体から）最もよく復号される。それは、これにより、生のサンプル値を、最初に正規化することなく比較することができるためである。これは、視野が、こうしたパルス位置変調された値各々の２つの完全なコピーを含むのに十分な大きさでなければならないことを意味する。タグは、パルス位置変調された値の最大の広がりが４個のマクロドットであるように設計される。視野を、少なくともタグに４マクロドット単位を加えた大きさにすることにより、パルス位置変調された値をコヒーレントにサンプリングすることができることが保証される。
【０１４９】
２．６ レジストレーションシンボル
各レジストレーションシンボルは、２−６ＰＰＭを用いて符号化される。図８は、レジストレーションシンボルのレイアウトを示す。
【０１５０】
図５に示すように、水平レジストレーションシンボル及び垂直レジストレーションシンボルは各々、シンボルグループ３０３内で１回現れる。タグ全体のレジストレーションシンボルは、概して、２つの直交する移動符号を符号化することにより、タグの垂直及び水平の移動を示し、且つ２つの直交する方向符号を符号化することによりタグの向きを示す。各レジストレーションシンボルはまた、フラグ符号の１ビットシンボルも符号化することができる。
【０１５１】
表２は、２−６ＰＰＭのレジストレーションシンボル値から、フラグ符号シンボル値、方向符号シンボル値及び移動符号シンボル値へのマッピングを定義する。
【表４】
【０１５２】
２．６．１ タグ４Ａ（３×３タグ構造）に対するレジストレーションシンボル
タグ４Ａ（３×３タグ構造を有する）は、表２の最初の８個のレジストレーションシンボル値、すなわち０、１又は２の移動符号シンボル値にマッピングするレジストレーションシンボル値を使用する。言い換えれば、レジストレーションシンボル値が０、１又は２の移動符号シンボル値にマッピングする場合、位置符号化パターンは、１つのタグ４Ａに含まれる９個のシンボルグループ３０３を有するタグ４Ａを含むものとして識別される。
【０１５３】
表２に示す追加の移動符号シンボル値（すなわち３及び４）は、タグ４Ｂ（２×２タグ構造を有する）に対して予約される。したがって、レジストレーションシンボル値が３又は４の移動符号シンボルにマッピングする場合、位置符号化パターンは、１つのタグ４Ｂに含まれる４個のシンボルグループ３０３を有するタグ４Ｂを含むものとして識別される。このように、レジストレーションシンボルは、本明細書で述べたように、タグ４Ａ又はタグ４Ｂを含む位置符号化パターンを区別する手段を提供する。ＰＰＭデータシンボルの後続する復号は、レジストレーションシンボル（複数可）を復号することから識別された位置符号化パターンに従って開始する。
【０１５４】
タグ４Ａでは、シンボルグループの各行及びシンボルグループの各列は、３シンボルの３−ａｒｙ巡回位置符号を符号化する。（本出願人の巡回位置符号については、米国特許第７，０８２，５６２号に記載されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる）。符号は、コードワード（０、１、２）及びその巡回シフトから構成される。符号は最小距離が３であり、それにより、単一のシンボル誤りを訂正することができる。２つの直交する移動の各々に対し、タグ全体の３個の移動符号が、最小距離が９である符号を形成し、それにより、４個のシンボル誤りを訂正することができる。視野内でさらなるシンボルが視認できる場合、それらを、さらなる冗長性のために使用することができる。
【０１５５】
コードワードの中央にある移動符号シンボル（すなわち、１）は、互いの反転である１組の２−６ＰＰＭシンボル値にマッピングされ、一方で、コードワードの両端の２つの移動符号シンボル（すなわち０及び２）は各々、他の組の２−６ＰＰＭシンボル値の反転である１組の２−６ＰＰＭシンボル値にマッピングされる。したがって、逆に読み取られた（すなわち１８０度回転した）０は２となり、その逆も同様であるが、一方、逆に読み取られた１は１のままである。これにより、回転とは無関係に移動を確定することができる。
【０１５６】
さらに、タグ４Ａでは、各２−６ＰＰＭシンボル値及びその反転は、反対の方向符号シンボル値にマッピングする（表２）。タグ全体の垂直レジストレーションシンボルは、垂直方向符号の９個のシンボルを符号化する。これは、最小距離が９であり、それにより、４個のシンボル誤りを訂正することができる。タグ全体の水平レジストレーションシンボルは、水平方向符号の９個のシンボルを符号化する。これは、最小距離が９であり、それにより４個のシンボル誤りを訂正することができる。さらなるシンボルが視野内で視認できる場合、それらをさらなる冗長性のために使用することができる。移動符号の復号中に検出された任意のイレージャを、方向符号の復号中に使用することも可能であり、その逆も同様である。直交する方向符号全体により、タグの向きを確定することができる。
【０１５７】
回転しないタグの左上コーナは、移動シンボルが共にゼロであり、且つ方向シンボルが共にゼロであるシンボルグループによって識別される。
【０１５８】
アクティブフラグシンボルは、１ビットのデータからなり、且つ表２に示すように、垂直レジストレーションシンボル及び水平レジストレーションシンボルのいくつかで符号化される。アクティブフラグシンボルにより、ネットページペン４００は、対応するページ記述５を参照することなく、ユーザに即時のフィードバックを提供することができる。たとえば、ペン４００は、アクティブフラグを検出すると、ユーザに対し（たとえばＬＥＤを介して）それがハイパーリンクのゾーン内に配置されていることを示すことができる。
【０１５９】
アクティブフラグシンボルはタグに一意であり、したがって、タグの各四半分で冗長的に符号化される。アクティブフラグシンボルは、各レジストレーション符号シンボルで符号化されるため、各四半分内で８回現れる。８個のシンボルは、最小距離が８である符号を形成し、それにより３つの誤りを訂正することができる。さらなるシンボルが視野内で視認できる場合、それらを、さらなる冗長性のために使用することができる。移動符号及び／又は方向符号の復号中に検出されるいかなるイレージャもまた、フラグ符号の復号中に使用することが可能であり、その逆も同様である。
【０１６０】
２．６．２ タグ４Ｂ（２×２タグ構造）に対するレジストレーションシンボル
タグ４Ｂに含まれる各レジストレーションシンボルは、タグ４Ａに含まれるレジストレーションシンボルと同様に配置され且つ構成される。しかしながら、セクション２．６．１で述べたように、タグ４Ｂは、移動符号シンボル値（３，４）にマッピングするレジストレーションシンボル値のみを利用する。これにより、レジストレーションシンボルは、４個のシンボルグループを含むタグ４Ｂを識別し、それらを、９個のシンボルグループを含むタグ４Ａから識別する。
【０１６１】
タグ４Ｂでは、シンボルグループの各行及びシンボルグループの各列は、２シンボルの２−ａｒｙ巡回位置符号を符号化する。（本出願人の巡回位置符号は米国特許７，０８２，５６２号に記載されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる）。コードは、コードワード（３，４）とその巡回シフトとからなる。２つの直交移動の各々に対し、タグ全体の２つの移動コードは、最小距離が４である符号を形成し、それにより１つの誤り符号を訂正することができる。さらなるシンボルが視野内で視認できる場合、それらを、さらなる冗長性のために使用することができる。
【０１６２】
２個の移動符号シンボル（３及び４）は、各々、他の組の２−６ＰＰＭシンボル値の反転である１組の２−６ＰＰＭシンボル値にマッピングされる。したがって、逆に読み取られた（すなわち１８０度回転した）３は４となり、その逆も同様である。これにより、回転とは無関係に移動を確定することができる。
【０１６３】
さらに、タグ４Ｂでは、各２−６ＰＰＭシンボル値及びその反転は、反対の方向符号シンボル値にマッピングする（表２）。タグ全体の垂直レジストレーションシンボルは、垂直方向符号の４個のシンボルを符号化する。これは、最小距離が４であり、それにより、１個のシンボル誤りを訂正することができる。タグ全体の水平レジストレーションシンボルは、水平方向符号の４個のシンボルを符号化する。これは、最小距離が４であり、それにより１個のシンボル誤りを訂正することができる。さらなるシンボルが視野内で視認できる場合、それらをさらなる冗長性のために使用することができる。移動符号の復号中に検出された任意のイレージャを、方向符号の復号中に使用することも可能であり、その逆も同様である。直交する方向符号全体により、タグの向きを確定することができる。
【０１６４】
回転しないタグの左上コーナは、移動シンボルが共にゼロであり、且つ方向シンボルが共にゼロであるシンボルグループによって識別される。
【０１６５】
表２に示しているが、２−６ＰＰＭレジストレーションシンボルは、タグ４Ｂに対してフラグ符号を許容せず、２０個の利用可能なシンボル値に対する３−６ＰＰＭレジストレーションシンボルマッピングにより、望ましい場合は、タグ４Ｂがフラグ符号を含むことができることが理解されよう。この場合、タグ４Ａに対して１２個のレジストレーションシンボル値（３×２×２）が使用され、タグ４Ｂに対して８個のレジストレーションシンボル値（２×２×２）が使用される。
【０１６６】
２．７ 併合されたコードワード符号化
本出願人の同時係属出願、即ち、米国特許出願第１２／１７８，６１１号（代理人整理番号第ＮＰＴ０８７ＵＳ号）及び代理人整理番号第ＮＰＴ１００ＵＳ号（対応する出願番号が割り当てられるとそれに置き換えられる）の内容は、参照により本明細書に組み込まれ、タグは、概して、各コードワードに対してＰＰＭデータシンボルの別個の組を使用してコードワードを符号化する。
【０１６７】
ＮＰＴ０８７ＵＳに記載されているように、ｘ座標リードソロモンコードワードを、Ｘデータシンボルの別個の組（たとえば、Ｘ０、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９、Ｘ１０）によって符号化することができ、ｙ座標リードソロモンコードワードを、Ｙデータシンボルの別個の組（たとえば、Ｙ０、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７、Ｙ８、Ｙ９、Ｙ１０）によって符号化することができる。さらに、本出願人は、各タグ内でのＸデータシンボル及びＹデータシンボルのさまざまな配置について記載しており、それらは、ｘ座標はタグの列内で変化せず、ｙ座標はタグの行内で変化しないという事実を利用する。これにより、タグ内のスペースを節約することができると共に、依然として実質的にタグサイズの視野から完全な座標のコードワード各々を読み出すことができる。たとえば、タグの列にＸデータシンボルの少なくともいくつかを配置することにより、タグの各東−西半分におけるＸデータシンボルの複製を回避することができる。同様に、タグの行にＹデータシンボルの少なくともいくつかを配置することにより、タグの各北−南半分におけるＹデータシンボルの複製を回避することができる。
【０１６８】
同様に、表面領域における連続したタグの組に共通の情報を、１つ又は複数の共通するリードソロモンコードワード、たとえばＡ、Ｂ、Ｃ及びＤコードワードによって符号化することができる。たとえばＮＰＴ０８７ＵＳに記載されているように、こうしたリードソロモンコードワードの各々は、ＰＰＭデータシンボルの別個の組によって符号化される。共通コードワードは、通常、領域ＩＤを符号化するが、符号化フォーマット、領域フラグ、パターンスケール識別子（たとえばタグサイズＩＤ又はマクロドットサイズＩＤ）及びＣＲＣ等、他の情報を符号化することも可能である。
【０１６９】
秘密鍵署名又は埋込みデータオブジェクトの断片を、任意のリードソロモンコードワード、たとえばＥコードワードによって符号化することができる。たとえばＮＰＴ０８７ＵＳに記載されているように、この任意のリードソロモンコードワードは、ＰＰＭデータシンボルの別個の組によって符号化される。各コードワードに対するＰＰＭデータシンボルの別個の組の提供は、必ずしも各タグの貴重なスペースを使い尽くすものではない。ＰＰＭシンボルの別個の組において各コードワードを符号化することの別法として、２つ（又はそれより多く）のコードワードからの個々のシンボルを単一ＰＰＭシンボルに併合することができる。
【０１７０】
併合ＰＰＭデータシンボルは、各タグのスペースを節約するだけでなく、復号中に誤りを検出するのにも役立つことができる。たとえば、１つのコードワードからの符号がＥＣＣ復号中に誤っていることが分かった場合、同じＰＰＭシンボルに位置する任意の１つのシンボル（又は複数のシンボル）に対してイレージャとしてフラグを立てることができる。
【０１７１】
併合したＰＰＭデータシンボルにおける２つ（又はそれより多く）のコードワードからのシンボルは、同じ誤り訂正符号（ＥＣＣ）を使用することができ、又は異なる誤り訂正符号を使用することができる。たとえば、ｘ座標コードワード及びｙ座標コードワードの各シンボルを、単一ＰＰＭシンボルで共通のコードワード（複数可）のシンボルと結合することができる。この場合、座標コードワードを、２値符号等、共通のコードワード（複数可）よりシンボルサイズの小さい符号を用いて符号化することができる。
【０１７２】
併合ＰＰＭデータシンボルを利用してすべてのあり得る符号構成を解明することは実現可能ではないが、表３及び表４は、併合した２−９ＰＰＭデータシンボル及び３−９ＰＰＭデータシンボルを使用するいくつかのあり得る符号構成の例を示している。誤り訂正符号（ＥＣＣ）シンボルサイズが複数ビットである場合、通常リードソロモン符号が使用される。ＥＣＣシンボルサイズが１ビットである場合、セクション２．８で説明するように、通常巡回符号が使用される。
【表５】
【表６】
【０１７３】
２．８ 座標符号化のための巡回符号
２．８．１ 背景
最大長ＬＦＳＲ（線形フィードバックシフトレジスタ）は、出力として、長さが２ｋ−１のいわゆるｍシーケンスを生成し、そこでは、すべてのあり得る非ゼロレジスタ値が、上記シーケンスが繰り返す前に一度現れる。各ｋビット値がｍシーケンスにおいて正確に一度現れるため、既知のｍシーケンスへのｋビットウィンドウは一意のｋビットシーケンスをもたらし、それを、ｍシーケンス内の一意の位置として解釈することができる。ｍシーケンスの巡回の性質により、循環するｍシーケンスへのｋビットウィンドウは、局部的に一意の位置、すなわちｍシーケンスの長さｎを法とする位置をもたらす。
【０１７４】
長さ２ｋ−１の循環するｍシーケンスへのｋシンボルウィンドウを介する位置復号では、誤り検出又は訂正が可能ではない。しかしながら、長さｎの循環する巡回コードワードへのｎシンボルウィンドウを介する位置復号では、誤り検出及び訂正が可能である。
【０１７５】
巡回（ｎ，ｋ）符号Ｃのコードワードの任意の数の複製を連結して、任意の長さのシーケンスを形成することができる。シーケンスへのサイズｎのウィンドウは、その後、Ｃのコードワードをもたらすように保証される。符号が正確にｎ個のコードワードを含むように設計される場合、符号の次元は、定義によりｋ＝ｌｏｇｑｎである。符号が、ｎ個のコードワードすべてが同じ且つ唯一の周期に属するように設計される場合、ウィンドウは、ｎ個の連続した位置においてｎ個の異なるコードワードをもたらす。コードワードと（ｎを法とする）シーケンスにおける位置と間に直接の対応があるため、各コードワードを、ｎ個の（相対的な）位置のうちの１つに一意にマッピングすることができる。有意には、最大［（ｄｍｉｎ−１）／２］のシンボル誤りがある場合であっても、位置を確定することができる。
【０１７６】
内容が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第７，０８２，５６２号において説明されているように、本出願人は、こうした符号を「巡回位置符号」と呼ぶ。巡回位置符号の任意のコードワードが符号を定義する。巡回位置符号は、ゼロベクトルを含まないため線形符号ではない。しかしながら、以下の説明において線形符号の用語を使用するのに有用である。多くの適切な巡回位置符号は、ゼロベクトルの除去された線形符号である。
【０１７７】
長さ２ｋ−１の２進のｍシーケンスの巡回シフトは、長さ２ｋ−１、次元ｋ及び最小距離ｄｍｉｎ＝２ｋ−１の線形巡回符号の非ゼロコードワードのすべてを構成する（Ｍａｃ Ｗｉｌｌｉａｍｓ，Ｆ．Ｊ．及びＮ．Ｊ．Ａ．Ｓｌｏａｎｅ著、「Ｐｓｅｕｄｏ−Ｒａｎｄｏｍ Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ａｎｄ Ａｒｒａｙｓ」（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＩＥＥＥ，Ｖｏｌ．６４、Ｎｏ．１２，Ｄｅｃｅｍｂｅｒ １９７６）。
【０１７８】
より一般的には、ｍシーケンスは、シンプレックス符号の組のサブセットを定義する。シンプレックス符号は、長さがｎ＝４ｍ−１であり最小距離がｄｍｉｎ＝（ｎ＋１）／２＝２ｍである。名前が示すように、シンプレックス符号のコードワードは、ｎシンプレックスの等距離頂点を定義する。したがって、シンプレックス符号の最小距離及び最大距離は同じである。ｎ素数の場合、Ｐａｌｅｙ構造を使用することにより、平方剰余を使用して巡回シンプレックス符号を構成することができる。（Ｍａｃ Ｗｉｌｌｉａｍｓ，Ｆ．Ｊ．及びＮ．Ｊ．Ａ．Ｓｌｏａｎｅ著、Ｔｈｅ Ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ Ｅｒｒｏｒ−Ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ Ｃｏｄｅｓ（Ｎｏｒｔｈ−Ｈｏｌｌａｎｄ、１９７７）、Ｗｉｃｋｅｒ，Ｓ．Ｂ．著、Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｔｏｒａｇｅ（Ｐｒｅｎｔｉｃｅ Ｈａｌｌ、１９９５））。ｎ素数又はｄｍｉｎ＝２ｋ−１の場合、シンプレックス符号は巡回であり、したがって巡回位置符号を定義する。
【０１７９】
長さｎ＝４ｍ−１の巡回シンプレックス符号は、その長さに対してのみでなく任意の長さｎ＜４（ｍ＋１）−１に対して可能な最大の最小距離を有するという意味で、最適な巡回位置符号を定義する。
【０１８０】
巡回シンプレックス符号に対するｗビットウィンドウもまた巡回位置符号を定義する。この場合、ウィンドウ内の平均距離は以下の通りである。
ａｖｇ（ｄ（ｗ））＝ｗｄｍｉｎ／ｎ
【０１８１】
ウィンドウ内の最小距離は、ウィンドウサイズが以下のように符号長さに近づくに従い、ウィンドウ内の平均距離（及び最終的に符号の最小距離）に収束する。
ｗ→ｎに従い、ｄｍｉｎ（ｗ）→ａｖｇ（ｄ（ｗ））→ｄｍｉｎ
【０１８２】
同じウィンドウサイズｗの場合、符号サイズｎが大きいほど、ウィンドウ内の最小距離ｄｍｉｎ（ｗ）が小さいことを意味する。
【０１８３】
２．８．２ 座標符号化のタイプ
リードソロモン座標符号は、タグを通して（複製なしに）空間的に分布する場合、タグパターンに任意に位置合せされる撮像ウィンドウからコードワード全体を復元することは実際的でなくなる。撮像ウィンドウは、完全な非複製座標コードワードの取得を保証するために、少なくとも２タグ対角線分の直径である必要がある。別法として、本出願人は、少なくともいくつかのＸデータシンボルがタグの列に配置され、少なくともＹデータシンボルがタグの行に配置されるシンボル配置について述べている（ＮＰＴ０８７ＵＳ）。このタイプのシンボル配置は、実質的にタグサイズの撮像ウィンドウを依然として可能としながら、座標データシンボルの少なくともいくつかの複製を不要にすることができる。しかしながら、このタイプの特別なシンボル配置では、タグの設計を制約することが避けられない。
【０１８４】
しかしながら、座標コードワードが、基礎となる巡回符号によって符号化される場合、隣接するタグのコードワードの断片から有効なコードワードを再構築することが可能になる。ｗビットの座標コードワードサイズは、長さｎの基礎となる巡回符号の上のｗビットウィンドウに対応する。
【０１８５】
隣接するタグの座標を符号化するのに２つの方法がある。ｗビットのコードワードサイズを想定すると、隣接するタグは、基礎となる符号の連続するｗビットセグメントを符号化することができるか、又は隣接するタグは、互いに対して１ビットシフトした基礎となる符号のｗビットセグメントを符号化することができる。
【０１８６】
２．８．３ １ビットシフトしたサブシーケンスを符号化する隣接するタグ
この手法には、符号の、その空間的広がりを確定する寸法が最小化されるという利点がある。さらに、上述したように、ウィンドウを用いる巡回位置符号の最小距離は、符号の次元が低減すると増大するため、符号の次元を最小化することが有利である。この手法には、名目上、ウィンドウからｗ−１ビットの巡回位置符号しか復元することができない場合があるという不都合がある。しかしながら、表５に示すように、これは、ウィンドウ内の最小距離の低減を必ずしも暗示するものではない。
【０１８７】
隣接するタグが基礎となる符号の連続したｗビットセグメントを符号化する別の手法には、ウィンドウからｗビットの巡回位置符号を常に復元することができるという利点がある。しかしながら、この利点より、通常、より大きい符号の次元を必要とする最小距離の低減の方が重大となる。
【０１８８】
ｘ座標及びｙ座標に対する２進巡回位置符号の推定は、それぞれ以下のビットシーケンスからなる。
（ｘｎ−１，ｘｎ−２，…，ｘ１，ｘ０）
（ｙｎ−１，ｙｎ−２，…，ｙ１，ｙ０）
１ビットシフトする手法では、ｘ方向における（左から数えて）ｉ番目のタグとｙ方向における（上から数えて）ｊ番目のタグとが、以下のｗビットサブシーケンスを符号化する。
（ｘｉ＋ｗ−１，ｘｉ＋ｗ−２，…，ｘｉ＋１，ｘｉ）
（ｙｊ＋ｗ−１，ｙｊ＋ｗ−２，…，ｙｊ＋１，ｙｊ）
【０１８９】
３２ビット座標コードワードの例
図９は、タグ４Ｂにおける３２ビットｘ座標コードワード（すなわち、ｗ＝３２）のレイアウトを示し、そこでは、ｘ方向のｉ番目のタグに対し、シンボルＸ０がビットｘｉを符号化し、シンボルＸ３１がｘｉ＋３１を符号化する。
【０１９０】
図１０は、タグ４Ｂにおける３２ビットｙ座標コードワード（すなわち、ｗ＝３２）のレイアウトを示し、そこでは、ｙ方向のｊ番目のタグに対し、シンボルＹ０がビットｙｉを符号化し、シンボルＹ３１がビットｙｊ＋３１を符号化する。
【０１９１】
図７及び図８のコードワードレイアウトは、符号化パターンに対する正方形の２４マクロドットウィンドウが、ｘ座標及びｙ座標を符号化するのに使用される２つの巡回位置符号から、常に連続した３１ビット又は３２ビットのサブシーケンスを取得することを保証する。
【０１９２】
２４マクロドットウィンドウは、２０マクロドット単位（タグの長さｌ）に４マクロドット単位（シンボルの長さｑ）を足したものに対応する。したがって、２４マクロドットウィンドウは、空間的にコヒーレントなサンプルから（すなわち、視野の両側における部分的なシンボルとは対照的にシンボル全体から）パルス位置変調された値が復号されることを保証する。
【０１９３】
図９のシンボルは列で配置されており、それらは互いに部分的に重なることができる。第１の列はシンボルＸ０及びＸ１を含み、第２の列はシンボルＸ２及びＸ３を含み、第３の列はＸ４、Ｘ５、Ｘ６及びＸ７を含み、第４の列はＸ８、Ｘ９、Ｘ１０及びＸ１１を含み、第５の列は、Ｘ１２及びＸ１３を含む等である。各列の幅ｖは、列内のシンボルの向きに応じて、各シンボルの長さ又は幅に対応する。したがって、各列の最大幅ｖは、１シンボルの長さに応じて、４マクロドットである。
【０１９４】
同様に、図１０のシンボルは行で配置されており、それらは互いに部分的に重なることができる。第１の行はＹ０及びＹ１を含み、第２の行はシンボルＹ２及びＹ３を含み、第３の行はＹ４、Ｙ５、Ｙ６及びＹ７を含み、第４の行はシンボルＹ８、Ｙ９、Ｙ１０及びＹ１１を含み、第５の行はシンボルＹ１２及びＹ１３を含む等である。各行の幅ｖは、行内のシンボルの向きに応じて、各シンボルの長さ又は幅に対応する。したがって、各行の最大幅ｖは、１シンボルの長さに応じて４マクロドットである。
【０１９５】
撮像ウィンドウが、タグの開始又はいくつかの行及び列の開始に正確に一致しない限り、撮像ウィンドウからは、完全な３２ビットサブシーケンスではなく３１ビットサブシーケンスが取得される。たとえば、図９におけるタグの左手エッジの１マクロドットから開始する２４マクロドット撮像ウィンドウ（すなわち、Ｘ０及びＸ１を含む第１の列の中央で開始するウィンドウ）は、そのタグ（第１の撮像タグ）からシンボルＸ４〜Ｘ３１を取得し、右に隣接するタグ（第２の撮像タグ）からシンボルＸ０〜Ｘ３を取得する。第２の撮像タグが、第１の撮像タグに対して１ビットシフトした３２ビットサブシーケンスを含むため、第２の撮像タグのシンボルＸ１は、第１の撮像タグのＸ０に対応し、第２の撮像タグのシンボルＸ２は、第１の撮像タグのＸ１に対応し、第２の撮像タグのシンボルＸ３は、第１の撮像タグのＸ２に対応する。したがって、第１の撮像タグにおいてＸ０〜Ｘ２及びＸ４〜Ｘ３１からなる、連続した３１ビットサブシーケンスを組み立てることができる。この取得されたサブシーケンスから１ビット（Ｘ３）が欠落しているが、巡回符号、したがって第１の撮像タグのｘ座標コードワードにおける最大尤度オフセットを確定するのには依然として十分である。
【０１９６】
当然ながら、図１０においてシンボルＹ０〜Ｙ３１によって符号化されるｙ座標コードワードに対して同様の考察が適用される。したがって、任意の２４マクロドット正方形ウィンドウが、ｘ座標及びｙ座標を符号化するために使用される２つの基礎となる符号の各々の少なくとも３１ビットサブシーケンスを取得するには十分である。したがって、ｘ座標コードワード及びｙ座標コードワードを、各２４マクロドット撮像ウィンドウから確定することができる。
【０１９７】
図１１及び図１２は、（３−９ＰＰＭ符号化を想定して）ＧＦ（２４）に対して定義された、対応する共通のＡ及びＢリードソロモンコードワードのあり得るレイアウトを示す。図７〜図１０を結合すると、セクション２．７で述べたように、タグにおける各ＰＰＭデータシンボルは併合シンボルであり、ｘ座標コードワードから１ビットＸデータシンボルを符号化し、ｙ座標コードワードから１ビットＹデータシンボルを符号化し、共通のＡリードソロモンコードワードからマルチビットＡシンボルか又は共通のＢリードソロモンコードワードからマルチビットＢシンボルのいずれかを符号化することが理解されよう。
【０１９８】
上述したように、Ａコードワード及びＢコードワードにおいて訂正される任意のリードソロモンシンボルを使用して、復号中に対応するＸシンボル及びＹシンボルのイレージャに対してフラグを立てることができる。
【０１９９】
１６ビット座標コードワードの例
図１３は、タグ４Ｂにおける１６ビットｘ座標コードワード（すなわち、ｗ＝１６）のレイアウトを示し、そこでは、ｘ方向のｉ番目のタグに対し、シンボルＸ０がビットｘｉを符号化し、シンボルＸ１５がｘｉ＋１５を符号化する。
【０２００】
図１４は、タグ４Ｂにおける１６ビットｙ座標コードワード（すなわち、ｗ＝１６）のレイアウトを示し、そこでは、ｙ方向のｊ番目のタグに対し、シンボルＹ０がビットｙｊを符号化し、シンボルＹ１５がビットｙｊ＋１５を符号化する。
【０２０１】
この場合もまた、図１１及び図１２のコードワードレイアウトは、タグパターンに対する２４マクロドットウィンドウが、ｘ座標及びｙ座標を符号化するのに使用される２つの巡回位置符号から、常に連続した１５ビット又は１６ビットのサブシーケンスを取得することを保証する。
【０２０２】
図１１及び図１２は、（２−９ＰＰＭ符号化を想定して）ＧＦ（２４）に対して又は（３−９ＰＰＭ符号化を想定して）ＧＦ（２５）に対して定義された、対応する共通のＡコードワード及びＢコードワードのあり得るレイアウトを示す。図１３及び図１４を図１１及び図１２と結合すると、セクション２．７で述べたように、タグにおける各ＰＰＭデータシンボルは併合シンボルであることが理解されよう。併合ＰＰＭデータシンボルによっては、ｘ座標コードワードから１ビットＸデータシンボルを符号化し、共通のＡリードソロモンコードワードからマルチビットＡシンボルを符号化する。併合ＰＰＭデータシンボルによっては、ｙ座標コードワードから１ビットＹ]データシンボルを符号化し、共通のＢリードソロモンコードワードからマルチビットＢシンボルを符号化する。
【０２０３】
２．８．４ 連続するサブシーケンスを符号化する隣接するタグ
この手法では、いかなる所与のタグも、巡回符号シーケンスにおけるオフセットｉに対応するｗビットサブシーケンスを含む。所与のタグの両側の隣接するタグは、巡回符号シーケンスにおけるオフセット（ｉ＋ｗ）及び（ｉ−ｗ）に対応するｗビットサブシーケンスを含む。したがって、隣接するタグは、セクション２．８．３において述べたように、１ビットシフトサブシーケンスではなく、基礎となる符号シーケンスの連続するｗビットサブシーケンスを含む。
【０２０４】
上述したように、この手法には、ウィンドウから巡回位置符号のｗビットを常に復元することができる、すなわち、セクション２．８．３で述べた２４マクロビット撮像ウィンドウから取得される任意のｗビットサブシーケンスから１ビットの損失の可能性がないという利点がある。さらに、部分的なタグ座標の確定が可能であり、それは、基礎となる符号におけるオフセットが、単なる特定のタグではなくタグ内の列又は行に対応することができるためである。しかしながら、部分的なタグ座標の確定には、同様の情報を移動コードワードから導出することができる可能性があるため、限られた有用性しかない可能性がある。
【０２０５】
タグ４Ｂにおける座標コードワードシンボル及び共通のコードワードシンボルのレイアウトは、セクション２．８．３で述べたように、図９〜図１４で使用したものと同様であり得る。
【０２０６】
したがって、連続したサブシーケンス手法を使用するタグの各ＰＰＭデータシンボルは、セクション２．７で述べたように併合シンボルであり得ることが理解されよう。併合シンボルは、ｘ座標コードワードからの１ビットＸデータシンボル、ｙ座標コードワードからの１ビットＹデータシンボル、及び共通のリードソロモンコードワードからのマルチビットシンボルのうちの少なくとも１つを符号化することができる。
【０２０７】
同様に、共通のコードワード（複数可）において訂正される任意のリードソロモンシンボルを使用して、復号中に対応するＸシンボル及びＹシンボルにおけるイレージャにフラグを立てることができる。
【０２０８】
２．８．５ 最適なシンプレックス符号
表５は、巡回位置符号化のためのいくつかの最適なシンプレックス符号を定義している。これらは、両ウィンドウサイズに対して最小距離が最大化されているという意味で最適である。
【表７】
表フォーマットにおける符号全体を再現することは実際的でないため、原始多項式は、ＬＦＳＲにおいて符号を生成するために使用される多項式を指す。シンプレックス符号シーケンスを生成するために使用される原始多項式は、当業者には容易に理解されるであろう。
【０２０９】
２．９ リードソロモン符号化
共通のコードワード（複数可）によって符号化されるデータは、ＧＦ（２４）、ＧＦ（２５）又はＧＦ（２６）に対して定義されたリードソロモン符号を用いて符号化される。符号は、自然長ｎがそれぞれ１５、３１又は６３である。符号の次元ｋは、それぞれ（ｎ−ｋ）／２シンボル及びｋシンボルである、誤り訂正能力と符号のデータ容量とを平衡させるように選択される。
【０２１０】
符号を、長さが低減し且つ誤り訂正能力が低下した符号を取得するために、高次の冗長性シンボルを除去することによりパンクチャすることができる。また、長さが低減し且つデータ容量が低減した符号を取得するために、高次のデータシンボルをゼロで置き換えることにより、符号を短縮することも可能である。パンクチャリング及び短縮を使用して、特定のパラメータを有する符号を取得することができる。短縮は、可能な場合は、イレージャを復号する必要がなくなるため好ましい。たとえば、表４に記載したリードソロモン符号のうちのいくつかは、短縮符号及び／又はパンクチャド符号である。
【０２１１】
符号は、それぞれ、以下の原始多項式のうちの１つを有する。
Ｐ４（ｘ）＝ｘ４＋ｘ＋１
Ｐ５（ｘ）＝ｘ５＋ｘ２＋１
Ｐ６（ｘ）＝ｘ６＋ｘ＋１
符号は、以下の生成多項式を有する。
【数１】
リードソロモン符号の詳細な説明については、Ｗｉｃｋｅｒ、Ｓ．Ｂ．及びＶ．Ｋ．Ｂｈａｒｇａｖａ編、Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ Ｃｏｄｅｓ ａｎｄ Ｔｈｅｉｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ（ＩＥＥＥ Ｐｒｅｓｓ、１９９４）を参照されたい。
【０２１２】
図１５に示すように、符号の冗長性座標ｒｉ及びデータ座標ｄｉは、それらの対応する多項式の項の次数に従って、左から右に索引付けされる。完全なコードワードのシンボルＸｉは、データのビット順に一致するように右から左に索引付けられる。各シンボル内のビット順は、全体のビット順と同じである。
【０２１３】
領域ＩＤは、１６ビット巡回冗長検査（ＣＲＣ）によって保護される。これにより、領域ＩＤの一部を含むコードワードが間違って訂正される場合、リードソロモン誤り訂正の後に誤り検出の追加の層が提供される。
【０２１４】
ＣＲＣは以下の生成多項式を有する。
ｇ（ｘ）＝ｘ１６＋ｘ１２＋ｘ５＋１
【０２１５】
ＣＲＣは０ｘＦＦＦＦに初期化される。領域ＩＤの最上位ビットは、データ多項式の最上位係数として処理される。
【０２１６】
２．１０ タグ座標空間
タグ座標空間は、それぞれｘ及びｙとラベル付けされた２つの直交する軸を有する。正のｘ軸が右を指す場合、正のｙ軸は下方を指す。
【０２１７】
表面符号化は、特定のタグ付けされた表面上のタグ座標空間原点の位置を指定せず、且つ表面に関してタグ座標空間の向きも指定しない。この情報は、応用に特定である。たとえば、タグ付けされた表面が、１枚の紙である場合、その紙上にタグを印刷する応用では、実際のオフセット及び向きを記録することができ、これらを使用して、表面に関して後に取り込まれた任意のデジタルインクを正規化することができる。
【０２１８】
タグにおいて符号化された位置は、タグの単位で定義され、左上ターゲットの中心であるように定義される。したがって、特定のタグパターンの原点は、座標対（０，０）を符号化するタグの左上ターゲットの中心である。
【０２１９】
表面符号化は、任意に、表面に対するその公称位置から、領域ＩＤから導出される量だけ変位する。これにより、表面符号化を印刷するために使用されるページ幅デジタルプリントヘッドの利用が均一であることが保証される。表面符号化の変位は負であり、したがって、表面符号化によって記述される領域の変位は、表面符号化に対して正である。変位の大きさは、１６００ｄｐｉドットにおけるタグの幅を法とする領域ＩＤ（すなわち２４０）である。非１６００ｄｐｉプリンタに適合するために、変位の実際の大きさは、その公称値から、プリンタのドットピッチの最大半分変化することができる。
【０２２０】
２．１１ タグ情報コンテンツ
２．１１．１ フィールド定義
表６は、表面符号化に埋め込まれた情報フィールドを定義している。
【表８】
アクティブ領域は、内部で取り込まれた任意の入力を、解釈のために、対応するネットページサーバ１０に即時に転送すべき領域である。これにより、ネットページサーバ１０が、その入力に即時の効果があったことをユーザに知らせることができる。サーバは正確な領域定義にアクセスすることができるため、表面符号化における任意のアクティブ領域の指示は、それが包括的である限り不正確なものとなる可能性がある。
【表９】
コードワードＥ（存在する場合）は、データ断片又は秘密鍵署名のいずれかを含む。これらについては、それぞれセクション２．１２及びセクション２．１３で述べる。秘密鍵署名は、領域フラグにおける＜領域が秘密鍵署名を有する＞フラグが設定され、且つタグのアクティブ領域フラグが設定された場合、特定のタグに存在する。データ断片は、領域フラグにおける「領域は埋込みデータを含む」フラグが設定され、且つタグがすでに秘密鍵署名を含まない場合に、特定のタグに存在する。
【０２２１】
領域フラグが、特定のコードワードが存在しないことを示す場合、コードワードは、タグパターンにおいて符号化されず、すなわち、コードワードを表すマクロドットがない。これは、Ｘコードワード、Ｙコードワード及びＥコードワードに適用され、すなわち、Ｘコードワード及びＹコードワードは、領域フラグにおける「領域が対話型である」フラグが設定された場合に存在する。Ｅコードワードは、秘密鍵署名又はデータ断片が存在する場合に存在する。
【０２２２】
２．１２ 埋込みデータオブジェクト
領域フラグにおける「領域は埋込みデータを含む」フラグが設定された場合、表面符号化は、埋込みデータを含む。埋込みデータは、複数の連続するタグのデータ断片において符号化され、且つそれが適合する回数、表面符号化において複製される。
【０２２３】
埋込みデータは、埋込みデータを含む表面符号化のランダムな且つ部分的な走査が、データ全体を取得するのに十分であり得るように符号化される。走査システムは、取得された断片からデータを再度組み立て、誤りなしに十分な断片が取得された時にユーザに報告する。
【０２２４】
表８に示すように、各ブロックは１７６ビットのデータ容量を有することができる。ブロックデータは、３×２の矩形に配置された６個のタグの連続するグループのデータ断片において符号化される。
【０２２５】
ブロックパラメータは表８において定義されているようなものである。各タグのＥコードワードは、埋込みデータの断片を符号化することができる。
【表１０】
特定のタグのＥコードワードが、埋込みデータの断片を含まない場合、ペン４００は、コードワードの復号の失敗により暗黙的に、又はタグのアクティブ領域フラグから明示的にそれを発見することができる。
【０２２６】
任意のサイズのデータを、概して矩形に配置されたブロックの連続する組からなるスーパーブロックに符号化することができる。スーパーブロックのサイズを、各ブロックにおいて符号化することができる。
【０２２７】
スーパーブロックは、表面符号化のエッジに部分的に沿うことを含む、それが適合する回数、表面符号化において複製される。
【０２２８】
スーパーブロックにおいて符号化されたデータは、たとえば、より正確なタイプ情報、より正確なサイズ情報、及びより拡張性のある誤り検出及び／又は訂正データを含むことができる。
【０２２９】
２．１３ デジタル署名
領域フラグにおける＜領域は秘密鍵署名を有する＞フラグが設定された場合、その領域は、秘密鍵デジタル署名を有する。オンライン環境では、秘密鍵署名を、領域ＩＤに関連して、秘密鍵署名又は対応する秘密鍵の知識を有するサーバに問い合わせることによって検証することができる。
【０２３０】
領域が、埋込みデータを含み、且つ領域フラグにおける＜埋込みデータは公開鍵署名である＞フラグが設定された場合、表面符号化は、領域ＩＤの埋込み公開鍵デジタル署名を含む。
【０２３１】
オンライン環境では、完全な公開鍵署名又は対応する秘密鍵の知識を有するサーバに問い合わせることによって、公開鍵署名の妥当性を検証するために、領域ＩＤ及び任意に秘密鍵署名に関連して、あらゆる数の署名断片を使用することができる。
【０２３２】
署名の実際の長さ及びタイプは、署名の妥当性検証中に領域ＩＤから、すなわち、概して一連の領域ＩＤと関連する事前に取得されたデジタル署名から確定される。
【０２３３】
デジタル署名の検証は、本出願人の米国特許出願公開第２００７／０１０８２８５号で説明されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【０２３４】
２．１４ タグの撮像及び復号
タグ４Ｂ全体からデータを取得することを保証するために必要な最小の撮像視野は、直径が３３．９ｓ（すなわち、（（２×１０）＋４）×２１／２×ｓ）であり、それにより、視野における表面符号化の任意の回転及び移動が許容される。特に、撮像視野は、タグ全体の取込みを保証するのに十分な大きさである必要はない。すなわち、各タグ内のデータシンボルの配置により、タグ全体が視野内で実際に視認できるか否かに関らず、長さ（ｌ＋４ｓ）の任意の正方形部分が、必要な情報を完全に取り込むことが保証される。本明細書で使用するｌは、タグの長さとして定義される。
【０２３５】
符号化パターンを撮像することに関し、撮像視野は、概して円形である。したがって、撮像視野は、好ましくは、直径が少なくとも（ｌ＋４ｓ）×２１／２であり、２個のタグ直径未満であるべきである。重要なことは、視野は、従来技術のタグ設計とは対照的に、少なくとも２個のタグ直径である必要がないことであり、それは、本発明では、視野内でタグ全体を取り込むことが必須ではないためである。
【０２３６】
余分の４マクロドット単位により、パルス位置変調された値を空間的にコヒーレントなサンプルから、すなわち撮像視野の両側における部分的なシンボルではなくシンボル全体から復号することができることが保証される。
【０２３７】
類推により、タグ４Ａ全体からのデータの取得を保証するために必要な最小撮像視野は、直径が４８．１ｓ（すなわち（（３×１０）＋４）×２１／２×ｓ）である。
【０２３８】
本文脈では、「タグ直径」は、タグの対角線の長さを意味するものとする。
【０２３９】
図１６は、レジストレーションシンボルをサンプリングし移動コードワードを復号するまでのタグ画像処理及び復号プロセスフローを示す。まず、タグパターンの生の画像８０２が、たとえば、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ、又は走査レーザ及びフォトダイオードイメージセンサ等のイメージセンサを介して取得される（８００）。そして、生の画像８０２は、概して、強調されることにより（８０４）、コントラストが改善され且つ画素強度がより均一な、強調された画像８０６が生成される。画像強調は、大域的又は局所的な範囲の拡張、等化等を含むことができる。そして、強調された画像８０６は、概してフィルタリングされることにより（８０８）、フィルタリングされた画像８１０が生成される。画像のフィルタリングは、ローパスフィルタのカーネルサイズが、マクロドット３０２を曖昧にするがターゲット３０１は保存するように調整されたローパスフィルタリングから構成され得る。フィルタリングステップ８０８は、ターゲットの特徴３０１を強調するように、さらなるフィルタリング（エッジ検出等）を含むことができる。パルス位置変調（ＰＰＭ）を用いて、データシンボル３０４を符号化することにより、（たとえば、米国特許第６，８３２，７１７号に記載されているような）単純な２値ドット符号化よりもより均一な符号化パターン３が提供される。有利には、これは、ターゲット３０１をデータ領域から分離することに役立ち、それにより、２値符号化データと比較して、ＰＰＭ符号化データのより有効なローパスフィルタリングが可能になる。
【０２４０】
そして、ローパスフィルタリングに続いて、フィルタリングされた画像８１０は、ターゲット３０１の位置を特定するように処理される（８１２）。これは、空間的関係が、タグパターンの既知の幾何学形状と一致するターゲット特徴（すなわち、正方形セルのコーナに位置するターゲット）を求める検索から構成することができる。候補のターゲットを、フィルタリングされた画像８１０における最大値から直接識別することができ、又は、候補のターゲットは、内容が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第７，０５５，７３９号に記載されているように、その（２値又はグレースケール）形状モーメント（通常、フィルタリングされた画像８１０における局所的な最大値に基づいて、強調された画像８０６における画素から計算される）を介する等、さらなる特徴付け及びマッチングの対象であり得る。
【０２４１】
そして、識別されたターゲット３０１は、ターゲット格子８１８に割り当てられる（８１６）。格子８１８の各セルは、シンボルグループ３０３を含み、いくつかのシンボルグループは、当然ながら画像において見えることになる。この段階では、ターゲット３０１はタグ間で互いに区別しないため、ターゲット格子８１８において個々のタグ４は識別可能とならない。
【０２４２】
マクロドット値が正確にサンプリングされ得るようにするために、取り込まれた画像の透視変換を推定しなければならない。ターゲット３０１のうちの４個が、タグ空間における既知のサイズの正方形の射影歪みを受けたコーナであるとし、８自由度の透視変換８２２が、４つのタグ空間及び画像空間点の対に関連する十分に理解された式を解くことに基づいて推定される（８２０）。２Ｄ透視変換の計算は、たとえば、本出願人の米国特許第６，８３２，７１７号に詳細に記載されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【０２４３】
各画像は、概して、正方形格子中に配置された少なくとも９個のターゲットを含むことになるため、２Ｄ透視変換を計算する精度は、たとえば、米国特許第６，８３２，７１７号に記載されている本出願人の先のタグ設計と比較して改善される。
【０２４４】
画像空間の透視変換８２２に対する推定されたタグ空間を使用して、タグ空間における既知のマクロドット位置各々が画像空間に投影される。タグにおけるすべてのビットがＰＰＭ符号化により表されるため、各マクロドット３０２の存在又は不在を、別個の強度基準ではなく、局所的な強度基準を用いて決定することができる。したがって、ＰＰＭ符号化により、単なる２値符号化と比較してデータサンプリングが改善される。
【０２４５】
次の段階は、移動コードワードからペン４００によって撮像されている位置符号化パターンのタイプを確定する。言い換えれば、この段階は、後続するサンプリング及び復号に対し、タグ４Ａ（３×３）を含む第１の位置符号化パターンを、タグ４Ｂ（２×２）を含む第２の位置符号化パターンから区別する。
【０２４６】
２つ以上の直交するレジストレーションシンボル（「ＶＲＳ」及び「ＨＲＳ」）がサンプリングされることにより（８２４）、直交する移動コードワード及び直交する方向コードワードの復号が可能になる。フラグシンボル値もまた、後に、復号されたレジストレーションシンボルから復号することができる。
【０２４７】
直交する移動コードワードの復号（８２８）により、（０，１，２）移動コードワード又は（３，４）移動コードワードのいずれかがもたらされる（８３０）。
【０２４８】
ここで図１７を参照すると、（０，１，２）移動コードワードは、タグ毎に９個のシンボルグループを示し、それにより、撮像された位置符号化パターンを、タグ４Ａを含むものとして識別する（８３２Ａ）。別法として、（３，４）移動コードワードは、タグ毎に４個のシンボルグループを示し、それにより、撮像された位置符号化パターンを、タグ４Ｂを含むものとして識別する（８３２Ｂ）。
【０２４９】
８３２Ａ又は８３２Ｂで位置符号化パターンが識別されると、後続するサンプリング及び復号は、このようにして識別された位置符号化パターンに従って開始する。したがって、復号された直交移動コードワードを使用して、視野内のタグ（複数可）のターゲット格子８１８に対する移動が確定される。これにより、タグ４Ａ又は４Ｂのターゲット格子８１８に対する位置合せが可能になり、それにより、個々のタグ（複数可）又はその一部を、視野における符号化パターン３において区別することができる。第１の場合、タグ４Ａ（各々が９個のシンボルグループを含む）は、ターゲット格子８１８と位置合せされる（８３２Ａ）。第２の場合、タグ４Ｂ（各々が４個のシンボルグループを含む）は、ターゲット格子８１８と位置合せされる（８３４Ｂ）。
【０２５０】
各シンボルグループ３０３が直交するレジストレーションシンボルを含むため、複数の移動符号を復号してロバストな移動確定を行うことができる。セクション２．６で述べたように、移動コードは巡回位置符号である。タグの各行及び各列がＭ個のシンボルグループを含むため、符号は最小距離がＭ×Ｍである。これにより、ターゲット格子８１８に対するタグ４Ａ又は４Ｂの位置合せのロバストな確定が可能になる。各タグが複数のシンボルグループ３０３を含む場合に多くのあり得る位置合せがあるため、位置合せはロバストであるとともに正確である必要がある。
【０２５１】
タグ４Ａ又は４Ｂに対するシンボルグループ３０３の移動が確定した後、少なくとも２つの直交する方向符号が復号されることにより（８３６Ａ又は８３６Ｂ）、向き８３８Ａ又は８３８Ｂがもたらされる。セクション２．６で述べたように、タグにおけるＮ個の垂直レジストレーションシンボルが、最小距離Ｎを有する垂直方向符号を形成するため、垂直方向符号は、（Ｎ−１）／２個の誤りを訂正することができる。水平方向符号は、同様に、Ｎ個の水平レジストレーションシンボルを用いて（Ｎ−１）／２個の誤りを訂正することができる。したがって、向きの確定は、非常にロバストであり、且つサンプリングされたレジストレーションシンボルの数に応じて、誤りを訂正することができる。
【０２５２】
最初の撮像及び復号により、２Ｄ透視変換、ターゲット格子に対するタグ（複数可）の向き及び移動がもたされると、次いで、データコードワード３０４をサンプリングし且つ復号することにより（８４０Ａ又は８４０Ｂ）、必要な復号されたコードワード８４２Ａ又は８４２Ｂがもたらされる。
【０２５３】
たとえば、タグ４Ｂからのデータコードワードの復号は、概して以下のように進行し得る。
・共通のリードソロモンコードワード（Ａ）をサンプリングし復号する。
・符号化フォーマットを確定し、未知の符号化を拒絶する。
・復号誤り時に不良なフォーマットサンプルにフラグを立てる
・領域フラグから領域ＩＤリードソロモンコードワードを確定する
・領域ＩＤのＣＲＣを検証する
・復号誤り時に不良な領域ＩＤサンプルにフラグを立てる。
・領域ＩＤリードソロモン共通コードワードにおける任意の誤りのあるシンボルを検出する
・領域ＩＤを確定する
・検出された誤りのあるシンボルで共に符号化された任意の座標シンボルをイレージャとして処理して、ｘ座標及びｙ座標リードソロモンコードワード（Ｘ及びＹ）をサンプリングし復号する
・コードワードからタグのｘ−ｙ位置を確定する
・（マクロドットサイズＩＤからの）マクロドットサイズを考慮して、タグのｘ−ｙ位置及び透視変換からペン先のｘ−ｙ位置を確定する
・領域ＩＤ及びペン先のｘ−ｙ位置をデジタルインクで符号化する（対話データ）。
【０２５４】
実際には、タグパターンの一続きの画像を復号する時、より大きい有効な冗長性を得るためにフレーム間コヒーレンスを利用することが有用である。
【０２５５】
領域ＩＤ復号は、位置復号と同じレートで発生する必要はない。
【０２５６】
当業者は、上述した復号シーケンスが、領域ＩＤを符号化する１つの共通コードワード（Ａ）のみを含む単純な符号化パターンに基づいて、本発明の一実施形態を表すことが理解されよう。当然ながら、ペン４００からネットページシステムに送られる対話データは、他のデータ、たとえば、デジタル署名（セクション２．１３を参照）、ペンモード（参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２００７／１２５８６０号を参照）、向きデータ、力データ、ペンＩＤ、ペン先ＩＤ等を含むことができることが理解されよう。
【０２５７】
上記セクション１において、ネットページペン４００からネットページシステムにより受け取られた対話データを解釈する一例について簡単に述べている。ネットページシステムが、対話データをいかに解釈することができるかに関するさらに詳細な説明は、本出願人の先に提出した出願に見ることができる（たとえば、参照により本明細書に内容が組み込まれる、米国特許出願公開第２００７／１３０１１７号及び米国特許出願公開第２００７／１０８２８５号を参照されたい）。
【０２５８】
３ ネットページペン
３．１ 機能的な概要
ネットページシステムのアクティブな検知装置は、（表面上の特定の位置をクリックするための）クリック装置、（ポインタのストロークを用いて表面上をポイント又はジェスチャするための）スタイラスを有するポインタ、又は（表面上でポイントし、ジェスチャし、又は表面上に書き込む時、インクで表面をマーキングするための）マーキング用ペン先を有するペンの形態を取ることができる。さまざまなネットページ読取装置の説明に関しては、米国特許第７，１０５，７５３号、米国特許第７，０１５，９０１号、米国特許第７，０９１，９６０号及び米国特許出願公開第２００６／００２８４５９号を参照し、その各々の内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【０２５９】
本発明は、任意の適当な光学読取装置を利用できることが理解されよう。しかしながら、本明細書では、ネットページペン４００を、１つのこうした例として説明する。
【０２６０】
ネットページペン４００は、タグ付けされたネットページ表面（セクション２を参照）と共に作用する、動き検知書込み器具である。ペンは、表面をマーキングする従来のボールペンカートリッジと、表面上のペンの絶対経路を同時に取り込み且つ表面を識別するイメージセンサ及びプロセッサと、ペン先に加えられた力を同時に測定する力センサと、時間の経過を同時に測定するためのリアルタイムクロックとを組み込んでいる。
【０２６１】
ペンは、力センサによって示されるように、タグ付けされた表面と接触しながら、連続的に、ペン先に隣接する表面領域を撮像し、その視野内で最も近いタグを復号することにより、表面の識別、表面上のそれ自体の瞬間的な位置、及びペンの姿勢を確定する。したがって、ペンは、特定の表面に対するタイムスタンプが付された位置サンプルのストリームを生成し、このストリームをネットページサーバ１０に送信する。サンプルストリームは、一連のストロークを記述しており、従来、デジタルインク（ＤＩｎｋ）と呼ばれる。各ストロークは、力センサによって検出されるように、ペンダウン及びペンアップのイベントで区切られる。より一般的には、ネットページとの対話からもたらされ、且つネットページサーバ１０に送信されるいかなるデータも、本明細書では「対話データ」と呼ぶ。
【０２６２】
ペンは、十分に高いレート（公称１００Ｈｚ）でその位置をサンプリングし、それによって、ネットページサーバが、正確に、手書きのストロークを再現し、手書きテキストを認識し、且つ手書きの署名を検証することが可能になる。
【０２６３】
ネットページペンはまた、対話型アプリケーションにおいて、ホバー（ｈｏｖｅｒ）モードをサポートする。ホバーモードでは、ペンは、紙と接触しておらず、紙（又は他の基板）の表面の幾分かのわずかな距離上方に存在することができる。これにより、ペンの高さ及び姿勢を含むペンの位置を報告することができる。対話型アプリケーションの場合、ホバーモードの挙動を使用して、紙にマーキングすることなくカーソルを移動させることができ、又は、符号化された表面からのペン先の距離を、道具の挙動制御、たとえばエアブラシ機能のために使用することができる。
【０２６４】
ペンは、デジタルインクを、リレー装置を介してネットページサーバに送信するＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）無線送受信器を含む。ペンは、ネットページサーバからオフラインで動作している時、取り込んだデジタルインクを不揮発性メモリにバッファリングする。ペンは、ネットページサーバに対してオンラインで動作している時、デジタルインクをリアルタイムで送信する。
【０２６５】
ペンには、ドッキングクレードル又は「ポッド」が提供される。ポッドは、ＵＳＢリレーへのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を含む。ポッドは、ＵＳＢケーブルを介してコンピュータに接続され、コンピュータは、局所的なアプリケーションに対する通信サポート及びネットページサービスへのアクセスを提供する。
【０２６６】
ペンには、充電式電池により電力が供給される。電池は、ユーザによりアクセス可能ではなく且つ交換可能でもない。ペンを充電するための電力を、ポッドを介して、ＵＳＢ接続から、又は外部の電源アダプタから取ることができる。ペンはまた、電力及びＵＳＢ互換のデータソケットを有しており、それにより、外部に接続可能であり且つ使用中に電力を供給することができる。
【０２６７】
ペンキャップは、装着された時にペン先及び撮像光学素子を保護すること、及び、外された時にペンが電力保存状態でなくなるとを知らせることの二重の目的に役立つ。
【０２６８】
３．２ 人間工学及びレイアウト
図１８は、丸味が付けられた三角形輪郭が、ペン４００に対し、ペンを正しい機能的な向きで把持し且つ使用するための人間工学的に快適な形状を与えることを示す。それはまた、内部の構成部品を収容するための実際的な形状でもある。通常のペン状のグリップは、親指４０２、人差し指４０４及び中指４０６の間で、自然に三角形状に従う。
【０２６９】
図１９に示すように、典型的なユーザは、ペン４００を用いて、保持した時に手４０８の方向に法線から約３０度の公称ピッチで（正の角度）書くが、約１０度を上回る負のピッチ（手から離れる方向）でペンを操作することはほとんどない。ペン４００が紙の上のパターンを撮像することができるピッチ角度の範囲は、この非対称の使用に対して最適化されている。ペン４００の形状は、ユーザの手４０８の中でペンを正しく方向付け、且つユーザがペンを「上下逆」に使用しないようにするのに役立つ。ペンは、「上下逆」でも機能するが、許容可能な傾斜角度範囲が低減する。
【０２７０】
キャップ４１０は、ペン４００の上端部に嵌合するように設計されており、それにより、ペンが使用されている間、安全に格納され得る。多色ＬＥＤが、上端近くのペン４００の（丸味が付された三角形横断面の頂点にあるような）上部エッジにおけるステータスウィンドウ４１２を照明する。ステータスウィンドウ４１２は、キャップが格納されている時、覆い隠されない。触覚フィードバックシステムとして、ペンの中に振動モータもまた含まれる（後に詳細に説明する）。
【０２７１】
図２０に示すように、ペンの把持部分は、他の構成部品を収容するように、基礎成形部５２８によって囲まれた中空のシャシ成形部４１６を有する。ボールペン先（図示せず）用のインクカートリッジ４１４が、三角形の横断面の頂点４２０中に自然に嵌合し、ユーザの把持と一致するように配置される。これにより、ペンの中心における主ＰＣＢ４２２に対し、且つペンの底部における電池４２４に対しスペースが提供される。図２１Ａを参照すると、これにより、タグ検知光学素子４２６が、（公称ピッチに対して）ペン先４１８の下に邪魔にならないように自然に配置されることも分かる。ペン４００のペン先成形部４２８は、ペンが最大ピッチで操作される時、ペン先成形部４２８と紙表面との間の接触を防止するように、インクカートリッジ４１４の下に押しやられる。
【０２７２】
図２１Ｂに最もよく示すように、撮像視野４３０は、ペン先４１８の下で中央に配置されたＩＲフィルタ／ウィンドウ４３２を通して現れ、２つの近赤外線照明ＬＥＤ４３４、４３６は、ペン先成形部４２８の２つの底部コーナから現れる。各ＬＥＤ４３４、４３６は、対応する照明野４３８、４４０を有する。
【０２７３】
ペンは、手持ち式であるため、イメージセンサに不利益な、ＬＥＤの一方からの反射をもたらす角度で保持される可能性がある。２つ以上のＬＥＤを設けることにより、問題となる反射をもたらすＬＥＤを失くすことができる。
【０２７４】
ペンの機械的な設計の具体的な詳細は、米国特許出願公開第２００６／００２８４５９号に見ることができ、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【０２７５】
３．３ ペンのフィードバック指示
図２２は、ペン４００の中心線を通る長手方向横断面である（キャップ４１０がペンの端部に格納された状態にある）。ペンは、色及び強度変調を用いて、いくつかの状態を示すように赤色ＬＥＤ及び緑色ＬＥＤ４４４を組み込んでいる。ＬＥＤ４４４上の光パイプ４４８は、管成形部４１６内のステータスインジケータウィンドウ４１２に信号を伝達する。これらは、ユーザに対し、電源オン、電池レベル、未送信デジタルインク、ネットワーク接続オンライン、アクションに関する失敗若しくは誤り、「アクティブ領域」フラグの検出、「埋込みデータ」フラグの検出、埋込みデータを取得するために必要なさらなるデータサンプリング、完了した埋込みデータの取得等を含むステータス情報を通知する。
【０２７６】
振動モータ４４６を用いて、トランザクション中の重要な検証機能に関して、ユーザに触覚的に情報が伝達される。このシステムは、ＬＥＤインジケータ４４４に対する不注意、又は高レベルな周囲光により見逃す可能性のある重要な対話型指示に対して使用される。触覚システムは、ユーザに対し、
・ペンがスタンバイモードから起動する時、
・アクションに伴う誤りがある時、
・トランザクションを知らせる時、
を示す。
【０２７７】
３．４ ペンの光学素子
ペンは、固定焦点の狭帯域赤外線撮像系を組み込んでいる。それは、焦点ずれによるボケ又はモーションブラーによって影響されない鮮明な画像を取り込むために、露光時間が短く、絞りが小さく、且つ明るい同期照明のカメラを利用する。
【表１１】
図２３Ａ及び図２３Ｂに、ペンの光学素子を示す横断面を提供する。ペン先４１８に隣接する表面５４８上に印刷されたネットページタグの画像は、レンズ４８８によってイメージセンサ４９０のアクティブ領域上に集束される。絞り４９４が小さいことにより、利用可能な被写界深度が、ペン４００の必要なピッチ範囲及びロール範囲に適合することが保証される。
【０２７８】
第１のＬＥＤ４３４及び第２のＬＥＤ４３６は、視野４３０内で表面５４９を明るく照明する。ＬＥＤのスペクトル放射ピークは、タグの取り込まれた画像のコントラストを最大にするように、ネットページタグを印刷するために使用される赤外線インクのスペクトル吸収ピークに適合される。ＬＥＤの輝度は、焦点ずれ及びモーションブラーを最小化するために必要な小さな絞りサイズ及び短い露光時間に適合される。
【０２７９】
ロングパスＩＲフィルタ４３２が、撮像されたタグと空間的に同じ位置にある任意の色付きのグラフィック又はテキストと、フィルタ４３２のカットオフ波長を下回る任意の周囲照明とに対するイメージセンサ４９０の反応を抑制する。フィルタ４３２の透過率は、取り込まれたタグの画像のコントラストを最大にするように、赤外線インクのスペクトル吸収ピークに適合される。フィルタはまた、ロバストな物理的ウィンドウとしても作用し、汚染物質が光学アセンブリ４７０に入らないようにする。
【０２８０】
３．５ ペンの撮像系
図２４に、光学経路の光線追跡を示す。イメージセンサ４９０は、アクティブ領域が１４０画素平方であるＣＭＯＳイメージセンサである。各画素は１０μｍ平方であり、フィルファクタは９３％である。図２５を参照すると、レンズ４８８が詳細に示されている。寸法は以下の通りである。
Ｄ＝３ｍｍ
Ｒ１＝３．５９３ｍｍ
Ｒ２＝１５．０ｍｍ
Ｘ＝０．８２４６ｍｍ
Ｙ＝１．０ｍｍ
Ｚ＝０．２５ｍｍ
これにより、６．１５ｍｍの焦点距離が得られ、画像が、対物面（タグ付けされた表面５４８）から像面（イメージセンサ４９０）へ正確なサンプリング周波数で転送され、それにより、指定されたピッチ範囲、ロール範囲及びヨー範囲にわたってすべての画像が正しく復号される。レンズ４８８は両凸であり、最も湾曲した表面がイメージセンサに面する。各対話により十分なタグデータを取得することを保証するために必要な最小の撮像視野４３０は、特定の符号化パターンによって決まる。本発明の符号化パターンに対して必要な視野については、セクション２．１０で述べている。
【０２８１】
光学系の必要な近軸倍率は、１０μｍ画素のイメージセンサ４９０に対して、ペン４００の完全に指定されたピッチ範囲で、マクロドット当たり２．２５画素の最小の空間サンプリング周波数により定義される。概して、撮像系は、最小１２８×１２８画素のイメージセンサ４９０上で、対物面における視野の直径に対する、イメージセンサにおける倒像の直径の比である、０．２２５の近軸倍率を使用する。しかしながら、イメージセンサ４９０は、製造誤差に適合するために１４０×１４０画素である。これは、視野内の情報のいずれも失うことなく、光軸とイメージセンサ軸との間で最大±１２０μｍ（イメージセンサの平面において各方向に１２画素）の不整合を許容する。
【０２８２】
レンズ４８８は、通常射出成形された光学部品に使用されるポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）から作製される。ＰＭＭＡは、耐引掻き性があり、屈折率が１．４９であり、８１０ｎｍで９０％の透過率である。レンズは、成形精度の向上に役立つように両凸であり、レンズを光学胴体成形部４９２と正確に嵌合させるように取付面を特徴付けている。
【０２８３】
０．８ｍｍ径の絞り４９４を使用して、設計の被写界深度要件が提供される。
【０２８４】
ペンの指定された傾斜範囲は、−１５．０〜４５．０度のピッチであり、ロール範囲は−３０．０〜３０．０度である。その指定された範囲を通してペンを傾斜させることにより、傾斜した対物面が、焦点面から最大６．３ｍｍ離れるように移動する。したがって、指定された絞りにより、±６．５ｍｍの対応する被写界深度が提供され、イメージセンサにおける許容可能なぼかし半径は１６μｍである。
【０２８５】
ペン設計の幾何学形状により、ペンは、−３３．０〜４５．０度のピッチ範囲にわたり正確に動作する。
【０２８６】
図２６を参照すると、光軸５５０は、ペン先軸５５２から離れる方向に０．８度傾斜している。光軸及びペン先軸は、紙表面５４８の方向に収束している。ペン先軸５５２が紙に対して垂直である場合、ペン先軸に最も近い視野４３０のエッジとペン先軸自体との間の距離Ａは、１．２ｍｍである。
【０２８７】
ロングパスＩＲフィルタ４３２は、摩耗及びアセトン等の化学物質に非常に耐性のある軽量の熱硬化性樹脂であるＣＲ−３９からなる。これらの特性のために、フィルタはまたウィンドウとしての役割も果たす。フィルタは１．５ｍｍ厚であり、屈折率は１．５０である。各フィルタは、ＣＯ２レーザカッタを用いて大きいシートから容易に切断することができる。
【０２８８】
３．６ 電子回路設計
【表１２】
図２７は、ペン電子回路のブロック図である。ペンに対する電子回路設計は、５つの主なセクションに基づいている。それらは、以下の通りである。
・主ＡＲＭ７マイクロプロセッサ５７４、
・イメージセンサ及びイメージプロセッサ５７６、
・Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信モジュール５７８、
・電力管理ユニットＩＣ（ＰＭＵ）５８０、及び
・力センサマイクロプロセッサ５８２。
【０２８９】
３．６．１ マイクロプロセッサ
ペンは、８０ＭＨｚで動作するＡｔｍｅｌ ＡＴ９１ＦＲ４０１６２マイクロプロセッサを使用する（Ａｔｍｅｌ、ＡＴ９１ ＡＲＭ Ｔｈｕｍｂ Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ−ＡＴ９１ＦＲ４０１６２−Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｋｅｉｌ．ｃｏｍ／ｄｄ／ｄｏｃｓ／ｄａｔａｓｈｔｓ／ａｔｍｅｌ／ａｔ９１ｆｒ４０１６２．ｐｄｆを参照されたい）。ＡＴ９１ＦＲ４０１６２は、ＡＲＭ７マイクロプロセッサ、２５６ｋバイトのオンチップシングルウェイトステートＳＲＡＭ、及び２Ｍバイトの外部フラッシュメモリをスタックチップパッケージに組み込んでいる。
【０２９０】
このマイクロプロセッサ５７４は、ペン４００のコアを形成する。その動作には、以下のものが含まれる。
・Ｊｕｐｉｔｅｒイメージセンサ５８４をセットアップすること、
・力センサマイクロプロセッサ５８２から受け取った力センサデータと共に、デジタルインクストリーム中に含めるために、イメージセンサ５８４の画像処理機能を用いて、ネットページ符号化パターンの画像を復号すること（セクション２．１４を参照）、
・電力管理ＩＣ（ＰＭＵ）５８０をセットアップすること、
・Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信モジュール５７８を介して、デジタルインクを圧縮し送出すること、及び
・力センサマイクロプロセッサ５８２をプログラムすること。
【０２９１】
ＡＲＭ７マイクロプロセッサ５７４は、８０ＭＨｚ発振器から動作する。それは、４０ＭＨｚクロックを有する汎用同期送受信器（ＵＳＲＴ）５８６を用いてＪｕｐｉｔｅｒイメージセンサ５７６と通信する。ＡＲＭ７ ５７４は、１１５．２ｋボーで動作する汎用非同期送受信器（ＵＡＲＴ）５８８を用いて、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール５７８と通信する。ＰＭＵ５８０及び力センサマイクロプロセッサ（ＦＳＰ）５８２への通信は、低速シリアルバス（ＬＳＳ）５９０を用いて行われる。ＬＳＳは、ソフトウェアで実装され、マイクロプロセッサの汎用ＩＯのうちの２つを使用する。
【０２９２】
ＡＲＭ７マイクロプロセッサ５７４は、そのＪＴＡＧポートを介してプログラムされる。
【０２９３】
３．６．２ イメージセンサ
「Ｊｕｐｉｔｅｒ」イメージセンサ５８４（内容が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願公開第２００５／００２４５１０号を参照されたい）は、モノクロセンサアレイ、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）、フレーム記憶バッファ、単純なイメージプロセッサ及び位相同期ループ（ＰＬＬ）を含む。ペンでは、Ｊｕｐｉｔｅｒは、ＵＳＲＴのクロックライン及びその内部のＰＬＬを使用して、そのすべてのクロック要件を生成する。センサアレイによって取り込まれた画像は、フレーム記憶バッファに記憶される。これらの画像は、Ｊｕｐｉｔｅｒに含まれる「Ｃａｌｌｉｓｔｏ」画像プロセッサを用いて、ＡＲＭ７マイクロプロセッサ５７４により復号される。Ｃａｌｌｉｓｔｏ画像プロセッサは、特に、マイクロプロセッサ５７４によるマクロドットサンプリング及び復号の前に、取り込まれた画像のローパスフィルタリングを行う（セクション２．１４及び米国特許出願公開第２００５／００２４５１０号を参照されたい）。
【０２９４】
Ｊｕｐｉｔｅｒは、その画像アレイが露光されるのと同時に、２つの赤外線ＬＥＤ４３４及び４３６のストロボ撮像を制御する。これらの２つの赤外線ＬＥＤの一方又は他方を、所定の角度で発生する可能性のある紙からの鏡面反射を阻止するように、画像アレイが露光されている間はオフにすることができる。
【０２９５】
３．６．３ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信モジュール
ペンは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）コントローラ５７８として、ＣＳＲ ＢｌｕｅＣｏｒｅ４−Ｅｘｔｅｒｎａｌ装置（ＣＳＲ、ＢｌｕｅＣｏｒｅ４−Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ ｒｅｖ ｃ、６−Ｓｅｐ−２００４を参照されたい）を使用する。それは、そのプログラム符号を保持するために、外部の８Ｍビットフラッシュメモリデバイス５９４を必要とする。ＢｌｕｅＣｏｒｅ４は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） ｖ１．２仕様を満たしており、最高３Ｍｂｐｓまでの通信を可能にするＥｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅ（ＥＤＲ）仕様のｖ０．９に準拠している。
【０２９６】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信のために、ペンにおいて２．４５ＧＨｚのチップアンテナ４８６が使用される。
【０２９７】
ＢｌｕｅＣｏｒｅ４は、ＵＡＲＴからＵＳＢへのブリッジを形成することができる。これを使用して、ペン４５６の上部におけるデータ／電力ソケット４５８を介してＵＳＢ通信が可能になる。
【０２９８】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に対する代替形態には、ＩＥＥＥ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）（ＩＥＥＥ、８０２．１１ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ、ｈｔｔｐ：／／ｇｒｏｕｐｅｒ．ｉｅｅｅ．ｏｒｇ／ｇｒｏｕｐｓ／８０２／１１／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌを参照）、ＩＥＥＥ８０２．１５（ＩＥＥＥ、８０２．１５ Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ ｆｏｒ ＷＰＡＮ、ｈｔｔｐ：／／ｇｒｏｕｐｅｒ．ｉｅｅｅ．ｏｒｇ／ｇｒｏｕｐｓ／８０２／１５／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌを参照）、ＺｉｇＢｅｅ（ＺｉｇＢｅｅ Ａｌｌｉａｎｃｅ、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｚｉｇｂｅｅ．ｏｒｇを参照）及びＷｉｒｅｌｅｓｓＵＳＢ Ｃｙｐｒｅｓｓ（ＷｉｒｅｌｅｓｓＵＳＢ ＬＲ ２．４−ＧＨｚ ＤＳＳＳ Ｒａｄｉｏ ＳｏＣ、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｙｐｒｅｓｓ．ｃｏｍ／ｃｆｕｐｌｏａｄｓ／ｉｍｇ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｃｙｗｕｓｂ６９３５．ｐｄｆを参照）等の無線ＬＡＮ及びＰＡＮ規格、並びにＧＳＭ（登録商標）（ＧＳＭ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｇｓｍｗｏｒｌｄ．ｃｏｍ／ｉｎｄｅｘ．ｓｈｔｍｌを参照）、ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥ（ＧＰＲＳ Ｐｌａｔｆｏｒｍ、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｇｓｍｗｏｒｌｄ．ｃｏｍ／ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ／ｇｐｒｓ／ｉｎｄｅｘ．ｓｈｔｍｌを参照）、ＣＤＭＡ（ＣＤＭＡ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐ、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｄｇ．ｏｒｇ／、及びＱｕａｌｃｏｍｍ、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｑｕａｌｃｏｍｍ．ｃｏｍを参照）及びＵＭＴＳ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ（３ＧＰＰ）、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．３ｇｐｐ．ｏｒｇを参照）等の移動体規格が含まれる。
【０２９９】
３．６．４ 電力管理チップ
ペンは、Ａｕｓｔｒｉａ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ ＡＳ３６０３ ＰＭＵ５８０（Ａｕｓｔｒｉａ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ、ＡＳ３６０３ Ｍｕｌｔｉ−Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｐｏｗｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ ｖ２．０を参照）を使用する。ＰＭＵは、電池管理、電圧生成、パワーアップリセット生成、並びにインジケータＬＥＤ及び振動モータの駆動のために使用される。
【０３００】
ＰＭＵ５８０は、ＬＳＳバス５９０を介して、ＡＲＭ７マイクロプロセッサ５７４と通信する。
【０３０１】
３．６．５ 力センササブシステム
力センササブシステムは、カスタムのＨｏｋｕｒｉｋｕ力センサ５００（Ｈｏｋｕｒｉｋｕ、ＨＦＤ−５００ Ｆｏｒｃｅ Ｓｅｎｓｏｒ、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｄｋ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｄｆ／ｅｎｇ／ｅ１３８１ＡＡ．ｐｄｆに基づく）、演算増幅器を用いて実装される増幅器及びローパスフィルタ６００、並びに力センサマイクロプロセッサ５８２を備える。
【０３０２】
ペンは、力センサマイクロプロセッサ５８２として、Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｃ８０５１Ｆ３３０を用いる（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、Ｃ８０５１Ｆ３３０／１ ＭＣＵ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ、ｒｅｖ１．１を参照）。Ｃ８０５１Ｆ３３０は、オンチップフラッシュメモリ、１０ビットＡＤＣ及び１０ビットＤＡＣを有する８０５１マイクロプロセッサである。それは、内部２４．５ＭＨｚ発振器を含み、且つ外部３２．７６８ｋＨｚの音叉も使用する。
【０３０３】
Ｈｏｋｕｒｉｋｕ力センサ５００は、シリコンのピエゾ抵抗式ブリッジセンサである。演算増幅器段６００は、力センサ出力を増幅し、且つローパス（エイリアス除去）フィルタリングする。この信号は、次いで、力センサマイクロプロセッサ５８２により５ｋＨｚでサンプリングされる。
【０３０４】
ピエゾ抵抗式検知の代替形態は、容量性及び誘導性力検知を含む（Ｗａｃｏｍ、２００１年１１月８日出願の「Ｖａｒｉａｂｌｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ ａｎｄ ｐｏｉｎｔｅｒ」、米国特許出願公開第２００１／００３８３８４号、及びＷａｃｏｍ、Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｗａｃｏｍ−ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．ｃｏｍ／ｅｎｇｌｉｓｈ／ｔｅｃｈ．ａｓｐを参照されたい）。
【０３０５】
力センサマイクロプロセッサ５８２は、力信号のさらなる（デジタル）フィルタリングを行い、デジタルインクストリームに対して力センサ値を生成する。Ｊｕｐｉｔｅｒイメージセンサ５７６からのフレーム同期信号を使用して、デジタルインクストリームに対し各力サンプルの生成がトリガされる。力センサマイクロプロセッサ５８２のオンチップ温度センサを介して温度が測定され、これを用いて、力センサ及び増幅器の温度依存性が補償される。力信号のオフセットは、マイクロプロセッサのＤＡＣ出力を増幅器段６００に入力することによって動的に制御される。
【０３０６】
力センサマイクロプロセッサ５８２は、ＬＳＳバス５９０を介して、ＡＲＭ７マイクロプロセッサ５７４と通信する。力センサマイクロプロセッサ５８２からＡＲＭ７マイクロプロセッサ５７４に対し、２つの別個の割込み線がある。一方を使用して、力センササンプルが読取りの用意ができたことが示され、他方を使用して、ペンのダウン／アップイベントが生じたことが示される。
【０３０７】
力センサマイクロプロセッサのフラッシュメモリが、ＡＲＭ７マイクロプロセッサ５７４によって回路内でプログラムされる。
【０３０８】
力センサマイクロプロセッサ５８２はまた、ペン４００に対してリアルタイムクロック機能を提供する。ＲＴＣ機能は、マイクロプロセッサのカウンタタイマの１つで行われ、外部の３２．７６８ｋＨｚの音叉から動作する。その結果、力センサマイクロプロセッサは、キャップ４７２がオンであり且つＡＲＭ７ ５７４の電源が切断された時、オン状態のままである必要がある。したがって、力センサマイクロプロセッサ５８２は、その電力源として、ＰＭＵ５８０とは別個の低電力ＬＤＯを使用する。リアルタイムクロック機能は、ＡＭＲ７ ５７４の電源を投入するようにプログラムすることができる割込みを含む。
【０３０９】
キャップスイッチ６０２は、力センサマイクロプロセッサ５８２によってモニタされる。キャップアセンブリ４７２が取り除かれた（又はリアルタイムクロック割込みがあった）時、力センサマイクロプロセッサ５８２は、ＰＭＵ５８０における電源オン及びリセットサイクルを開始することによって、ＡＭＲ７ ５７２を起動する。
【０３１０】
３．７ ペンのソフトウェア
ネットページのペンソフトウェアは、ネットページペン４００及びネットページポッド中のマイクロプロセッサ上で動作するソフトウェアを含む。
【０３１１】
ペンは、セクション３．６で詳述したように、複数のマイクロプロセッサを含む。ネットページペンのソフトウェアは、Ａｔｍｅｌ ＡＲＭ７ ＣＰＵ５７４（以下、ＣＰＵとする）、力センサマイクロプロセッサ５８２上で動作するソフトウェアと、ＣＳＲ ＢｌｕｅＣｏｒｅＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール５７８（以下、ペンＢｌｕｅＣｏｒｅとする）上のＶＭで動作するソフトウェアとを含む。これらのプロセッサの各々は、設定及び他の永続的なデータと共にプロセッサ特有のソフトウェアを記憶する関連するフラッシュメモリを有する。ペンＢｌｕｅＣｏｒｅ５７８はまた、モジュール製造者により供給されるファームウェアを動作させるが、このファームウェアは、ネットページペンのソフトウェアの一部とは見なされない。
【０３１２】
ポッドは、ＣＳＲ ＢｌｕｅＣｏｒｅＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール（以降、ポッドＢｌｕｅＣｏｒｅとする）を含む。ネットページペンのソフトウェアはまた、ポッドＢｌｕｅＣｏｒｅ上のＶＭ中で動作するソフトウェアを含む。
【０３１３】
ネットページペン４００がネットページのタグ付けされた表面５４８を横切ると、互いに関連する位置及び力サンプルのストリームが生成される。このストリームは、ＤＩｎｋと呼ばれる。ＤＩｎｋは、ネットページペンが、ネットページのタグ付けされた表面に近接しているがマーキングをしていない時に生成されるゼロ力によるサンプル（いわゆる「ホバーＤＩｎｋ」）を含むことができることに留意されたい。
【０３１４】
ネットページペンのソフトウェアのＣＰＵコンポーネントは、ＤＩｎｋの取込み、タグ画像処理及び復号（Ｊｕｐｉｔｅｒイメージセンサ５７６と共に）、記憶及びオフロード管理、ホスト通信、ユーザフィードバック及びソフトウェアのアップグレードを担当する。それは、オペレーティングシステム（ＲＴＯＳ）及び関連するハードウェアのドライバを含む。さらに、それは、較正、構成又は詳細な（非フィールドの）障害診断に対する製造及び保守モードを提供する。ネットページペンソフトウェアの力センサマイクロプロセッサ５８２コンポーネントは、主ＣＰＵに対する力サンプルのフィルタリング及び準備を担当する。ペンＢｌｕｅＣｏｒｅ ＶＭソフトウェアは、ペンが有線モードで動作している時に、ＣＰＵ ＵＡＲＴ５８８インターフェースをＵＳＢにブリッジすることを担当する。ペンＢｌｕｅＣｏｒｅ ＶＭソフトウェアは、ペンがＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モードで動作している時は使用されない。
【０３１５】
ポッドＢｌｕｅＣｏｒｅ ＶＭソフトウェアは、ポッドがペン４００を充電している時を検知すること、ポッドＬＥＤを適切に制御すること、及びＵＳＢを介してホストＰＣと通信することを担当する。
【０３１６】
ソフトウェアモジュールの詳細な説明に関しては、米国特許出願公開第２００６／００２８４５９号を参照し、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【０３１７】
本発明について、好ましい実施形態及び複数の特定の代替実施形態を参照して説明した。しかしながら、当業者によって、具体的に説明したものとは異なる複数の他の実施形態もまた、本発明の精神及び範囲内に含まれることが理解されよう。したがって、本発明は、必要に応じて相互参照により組み込まれた文献を含めて、本明細書で説明した特定の実施形態に限定されるようには意図されていないことが理解されよう。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面の上の位置符号化パターンに関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、以前、ユーザが、印刷された基板、たとえば紙を介して、コンピュータシステムからの情報にアクセスすることができる方法について述べている。基板には、符号化パターンが印刷されており、それは、光学検知装置により、ユーザがその検知装置を用いて基板と対話する時に読み取られる。コンピュータは、検知装置から対話データを受け取り、このデータを使用して、ユーザが要求している動作を確定する。たとえば、ユーザは、あるフォーム上に手書き入力を行う場合があり、又は印刷された項目の周囲で選択ジェスチャを行う場合がある。この入力は、印刷された基板に対応するページ記述を参照して、コンピュータシステムにより解釈される。
【０００３】
ロバストな誤り訂正符号を依然として提供する一方で、検知装置が取り込んだ画像の使用を最大限にするように、基板上に印刷された符号化パターンを改善することが望ましい。符号化パターンによる基板の視認できる着色を最小限にすることがさらに望ましい。
【発明の概要】
【０００４】
第１の態様では、表面に位置符号化パターンが配置されている基板が提供され、位置符号化パターンは、
複数のタグであって、各々が巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスを符号化し、ｗビットサブシーケンスがタグに対して対応する座標コードワードをマッピングする、タグを有し、
隣接するタグは、巡回符号シーケンスにおいて互いに対して１ビットシフトしたｗビットサブシーケンスを含む。
【０００５】
第１の態様で説明したこの位置パターンの利点は、必要な視野を最小限にしながら光学読取装置によって座標データを取り込むことを可能にする、ということである。
【０００６】
任意に、ｗビットサブシーケンスは、タグにおける１組の座標データシンボルによって表され、座標データシンボルの各々は、ｗビットサブシーケンスの少なくとも１ビットを含み、各座標データシンボルは、表面に配置された１つ又は複数のデータ要素によって表される。
【０００７】
任意に、巡回符号シーケンスはｍシーケンス又はシンプレックス符号である。
【０００８】
任意に、巡回符号シーケンスは、長さｎ及び次元ｋであり、ｎ＞ｗ＞ｋである。ｎ＞ｗ＞ｋであることにより、符号が誤り検出及び誤り訂正を可能にすることが保証される。
【０００９】
任意に、所与のタグは、巡回符号シーケンスにおけるオフセットｉに対応するｗビットサブシーケンスを含み、所与のタグの両側の隣接するタグは、巡回符号シーケンスにおけるオフセット（ｉ＋１）及び（ｉ−１）に対応するｗビットサブシーケンスを含む。
【００１０】
任意に、位置符号化パターンは、ターゲット格子を定義する複数のターゲット要素を含み、ターゲット格子は複数のセルを含み、各セルはシンボルグループを定義し、隣接するシンボルグループはターゲット要素を共用する。
【００１１】
任意に、各タグは正方形であり、且つ複数のシンボルグループを含む。
【００１２】
任意に、各座標データシンボルは１ビットシンボルであり、それにより、ｗ座標データシンボルはｗビットサブシーケンスを表す。
【００１３】
任意に、座標データシンボルの組は、各タグにおいて、ｌがタグの長さであり、ｑが座標データシンボルの長さ又は幅である場合、長さ（ｌ＋ｑ）の位置符号化パターンの任意の正方形部分が、ｗビットサブシーケンスの少なくとも（ｗ−１）ビットを含むことが保証されるように配置される。
【００１４】
任意に、各タグは、第１の巡回符号シーケンスからマッピングされたｘ座標コードワードと、第２の巡回符号シーケンスからマッピングされたｙ座標コードワードとを含み、ｘ座標コードワードは、ｘ座標データシンボルの第１の組によって定義され、ｙ座標コードワードは、ｙ座標データシンボルの第２の組によって定義される。
【００１５】
任意に、第１の組は、ｘ座標データシンボルのサブセットに配置され、第２の組は、ｙ座標データシンボルのサブセットに配置される。
【００１６】
任意に、ｘ座標データシンボルの各サブセットは、複数のｘ座標データシンボルを含む列として構成され、ｙ座標データシンボルの各サブセットは、複数のｙ座標データシンボルを含む行として構成され、行及び列の各々は最大幅ｖを有する。
【００１７】
任意に、ｘ座標シンボルの列とｙ座標シンボルの行とは、ｌが各タグの長さである場合、長さ（ｌ＋ｖ）の位置符号化パターンの任意の正方形部分が、第１の巡回符号シーケンスにおけるｗビットサブシーケンスの少なくとも（ｗ−１）ビットと第２の巡回符号シーケンスにおけるｗビットサブシーケンスの少なくとも（ｗ−１）ビットとを含むことが保証されるように配置される。
【００１８】
任意に、座標データシンボルのうちの１つ又は複数は併合された（ｍｅｒｇｅｄ）データシンボルであり、各併合されたデータシンボルは、１つ又は複数のデータ要素によって表され、各併合されたデータシンボルは、
第１の組からのｘ座標データシンボルと、
第２の組からのｙ座標データシンボルと、
ｘ座標データシンボル及びｙ座標データシンボルとは異なる少なくとも１つのさらなるデータシンボルと、
のうちの少なくとも２つを符号化する。
【００１９】
任意に、少なくとも１つのさらなるデータシンボルは、共通のコードワードの断片を定義するリードソロモンシンボルであり、共通のコードワードは、タグに含まれるリードソロモンシンボルの組によって符号化され、共通のコードワードは、複数の連続したタグに共通する識別を識別する。
【００２０】
任意に、各併合されたデータシンボルは、パルス位置変調を用いて１つ又は複数のデータ要素によって表される。
【００２１】
任意に、データ要素はマクロドット（たとえば、ドットの形態の光学的に読取可能なマーク）であり、各併合されたデータシンボルはｍ個のマクロドットによって表され、マクロドットの各々は、併合されたデータシンボル内の複数の所定のあり得る位置ｐからのそれぞれの位置を占有し、マクロドットのそれぞれの位置は、複数のあり得るデータ値のうちの１つを表し、ｍは１以上の整数値であり、ｐ＞ｍである。たとえば、ｍは１、２、３、４、５、６又は７であり、ｐは２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５又は１６であり得る。
【００２２】
このようにマルチＰＰＭによって符号化することにより、基板をマクロドットで均一に覆うことが保証され、それが視認性を低減するのに役立つ。さらに、ＰＰＭ符号化により、マクロドットを読み取るための内部発光基準が提供される。たとえば、いかなる外部発光閾値を参照する必要もなく、ｐ個の位置における最も暗いｍ個のマクロドットがＰＰＭデータとして取得される。
【００２３】
任意に、各併合されたデータシンボルは、ｘ座標データシンボルとｙ座標データシンボルとを符号化する。
【００２４】
任意に、ｘ座標データシンボル及びｙ座標データシンボルは、異なる併合されたシンボルに含まれる。
【００２５】
任意に、座標データシンボルのうちの１つ又は複数は併合されたデータシンボルであり、各併合されたデータシンボルは、１つ又は複数のデータ要素によって表され、各併合されたデータシンボルは、座標データシンボルのうちの少なくとも１つと座標データシンボルとは異なる少なくとも１つのさらなるデータシンボルとを符号化する。
【００２６】
第２の態様では、基板の表面に配置された位置符号化パターンを復号する方法が提供され、本方法は、
（ａ）表面に対して光学読取装置を動作可能に配置し、符号化パターンの一部の画像を取り込むステップであって、符号化パターンが、
複数のタグであって、各々が巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスを符号化し、ｗビットサブシーケンスがタグに対して対応する座標コードワードをマッピングし、隣接するタグが、巡回符号シーケンスにおいて互いに対して１ビットシフトしたｗビットサブシーケンスを含む、タグ
を含む、ステップと、
（ｂ）撮像された部分に含まれるウィンドウを用いるサブシーケンスをサンプリングするステップと、
（ｃ）ウィンドウを用いるサブシーケンスを用いて座標コードワードを識別するステップと、
（ｄ）座標コードワードから光学読取装置の座標を識別するステップと、
を含み、
撮像された部分は、直径が、１タグ分の直径を上回り且つ２タグ分の直径を下回る。
【００２７】
任意に、ウィンドウを用いるサブシーケンスは、少なくとも１つの第１のタグからの第１のサブシーケンスと少なくとも１つの第２のタグからの第２のサブシーケンスとを含み、第１のタグ及び第２のタグは互いに隣接し、本方法は、
第１のサブシーケンスと第２のサブシーケンスとを結合するステップと、
結合された第１のサブシーケンス及び第２のサブシーケンスを使用して座標コードワードを識別するステップと、
を含む。
【００２８】
したがって、第１のサブシーケンス及び第２のサブシーケンスは、通常、２個以上の隣接するタグ（たとえば、２つの第１のタグと２つの第２のタグとを含む正方形に配置された４個のタグ）から導出される。座標コードワード（及び座標）がタグの一部から導出可能であるため、基礎となる符号の長さｎを相対的に短くすることができ、光学読取装置の視野を最小化することができる。
【００２９】
任意に、結合された第１のサブシーケンス及び第２のサブシーケンスが有効な座標コードワードにマッピングしない場合、本方法は、
結合された第１のサブシーケンス及び第２のサブシーケンスから対応する最大尤度の座標を確定するステップ
を含む。
【００３０】
任意に、撮像された部分は、ｌがタグの長さであり、ｑが座標データシンボルの長さ又は幅である場合、直径が少なくとも（ｌ＋ｑ）×２１／２であり、少なくとも隣接する第１のタグ及び第２のタグの一部にわたって広がり、座標データシンボルの組は、撮像された部分に含まれるウィンドウを用いるサブシーケンスがｘビットサブシーケンスの少なくとも（ｗ−１）ビットを含むことが保証されるように配置され、本方法は、
少なくとも１つの第１のタグからの第１のサブシーケンスを少なくとも１つの第２のタグからの第２のサブシーケンスと結合することにより、ｗビットサブシーケンスの少なくとも（ｗ−１）ビットを取得するステップ
をさらに含む。
【００３１】
任意に、ウィンドウを用いるサブシーケンスは、ｗビットサブシーケンスの（ｗ−１）ビットのみを含み、本方法は、
ウィンドウを用いるサブシーケンスに対応する最大尤度座標を確定するステップ
をさらに含む。
【００３２】
任意に、撮像された部分は、ｌが各タグの長さである場合、直径が少なくとも（ｌ＋ｖ）×２１／２であり、複数の隣接するタグの一部にわたって広がり、ｘ座標シンボルの列とｙ座標シンボルの行とは、撮像された部分に含まれるウィンドウを用いるサブシーケンスが、第１の巡回符号シーケンスにおけるｗビットサブシーケンスの少なくとも（ｗ−１）ビットと、第２の巡回符号シーケンスにおけるｗビットサブシーケンスの少なくとも（ｗ−１）ビットとを含むことが保証されるように配置される、本方法は、
タグの少なくとも１つの行における隣接するタグからのサブシーケンスを結合することにより、第１の巡回符号シーケンスにおけるｗビットサブシーケンスの少なくとも（ｗ−１）ビットを取得するステップと、
タグの少なくとも１つの列における隣接するタグからのサブシーケンスを結合することにより、第２の巡回符号シーケンスにおけるｗビットサブシーケンスの少なくとも（ｗ−１）ビットを取得するステップと、
をから選択される少なくとも１つのステップをさらに含む。
【００３３】
第３の態様では、基板の表面に配置された位置符号化パターンを復号するように構成された光学読取装置が提供され、符号化パターンは、
複数のタグであって、各々が巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスを符号化し、ｗビットサブシーケンスがタグに対して対応する座標コードワードをマッピング有し、隣接するタグが、巡回符号シーケンスにおいて互いに対して１ビットシフトしたｗビットサブシーケンスを含む、タグを有し、
光学読取装置は、
巡回符号シーケンスにアクセスする手段と、
位置符号化パターンの一部の画像を取り込むイメージセンサであって、視野が１タグ分の直径を上回り２タグ分の直径を下回る、イメージセンサと、
（ｉ）撮像された部分に含まれるウィンドウを用いるサブシーケンスをサンプリングするステップと、
（ｉｉ）巡回符号シーケンスにアクセスし、ウィンドウを用いるサブシーケンスをアクセスした巡回符号シーケンスと比較するステップと、
（ｉｉｉ）ウィンドウを用いるサブシーケンスを用いて座標コードワードを識別するステップと、
（ｉｖ）座標コードワードから光学読取装置の位置を確定するステップと、
を実行するように構成されたプロセッサと、
を備える。
【００３４】
第４の態様では、基板の表面に配置された位置符号化パターンを復号するシステムが提供され、本システムは、
（Ａ）基板であって、位置符号化パターンが、
複数のタグであって、各々が巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスを符号化し、ｗビットサブシーケンスがタグに対して対応する座標コードワードをマッピングし、隣接するタグが、巡回符号シーケンスにおいて互いに対して１ビットシフトしたｗビットサブシーケンスを含む、タグを有する、
基板と、
（Ｂ）光学読取装置であって、
巡回符号シーケンスにアクセスする手段と、
位置符号化パターンの一部の画像を取り込むイメージセンサであって、視野が１タグ分の直径を上回り２タグ分の直径を下回る、イメージセンサと、
（ｉ）撮像された部分に含まれるウィンドウを用いるサブシーケンスをサンプリングするステップと、
（ｉｉ）巡回符号シーケンスにアクセスし、ウィンドウを用いるサブシーケンスをアクセスした巡回符号シーケンスと比較するステップと、
（ｉｉｉ）ウィンドウを用いるサブシーケンスを用いて座標コードワードを識別するステップと、
（ｉｖ）座標コードワードから光学読取装置の位置を確定するステップと、
を実行するように構成されたプロセッサと、
を備える、光学読取装置と、
を備える。
【００３５】
適用可能な場合、第１の態様の任意の実施形態は、第２の態様、第３の態様及び／又は第４の態様の任意の実施形態でもあり得ることが理解されよう。
【００３６】
第５の態様では、表面に位置符号化パターンが配置された基板が提供され、位置符号化パターンは、
複数のタグであって、各々が長さｎ及び次元ｋを有する巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスを符号化し、ｗビットサブシーケンスがタグに対する対応する座標コードワードにマッピングする、タグ
を含み、
隣接するタグが、巡回符号シーケンスの連続するｗビットサブシーケンスを含み、ｎ＞ｗ＞ｋである。
【００３７】
任意に、ｗビットサブシーケンスは、タグにおける座標データシンボルの組によって表され、座標データシンボルの各々はｗビットサブシーケンスの少なくとも１ビットを含み、各座標データシンボルは、表面に配置された１つ又は複数のデータ要素によって表される。
【００３８】
任意に、巡回符号シーケンスは、ｍシーケンス又はシンプレックス符号である。
【００３９】
任意に、巡回符号シーケンスの長さｎは、ｎ＝２ｋ−１として定義される。
【００４０】
任意に、所与のタグは、巡回符号シーケンスにおけるオフセットｉに対応するｗビットサブシーケンスを含み、所与のタグの両側の隣接するタグは、巡回符号シーケンスにおけるオフセット（ｉ＋ｗ）及び（ｉ−ｗ）に対応するｗビットサブシーケンスを含む。
【００４１】
任意に、座標データシンボルの組は、各タグにおいて、ｌがタグの長さであり、ｑが座標データシンボルの長さ又は幅である場合、長さ（ｌ＋ｑ）の位置符号化パターンの任意の正方形部分が、巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスを含むように保証され、ｗビットサブシーケンスが座標コードワードにマッピングするように配置される。
【００４２】
任意に、ｘ座標シンボルの列及びｙ座標シンボルの行は、ｌがタグの長さである場合、長さ（ｌ＋ｖ）の位置符号化パターンの任意の正方形部分が、第１の巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスと第２の巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスとを含むことが保証され、各ｗビットサブシーケンスがそのそれぞれの第１の巡回符号シーケンスか又は第２の巡回符号シーケンスにおけるオフセットに対応し、各ｗビットサブシーケンスが、
タグに対する座標コードワードと、
タグ内の行又は列に対する座標コードワード
のうちの少なくとも１つにマッピングするように配置される。
【００４３】
任意に、座標データシンボルの１つ又は複数は併合されたデータシンボルであり、各併合されたデータシンボルは、１つ又は複数のデータ要素によって表され、各併合されたデータシンボルは、
第１の組からのｘ座標データシンボルと、
第２の組からのｙ座標データシンボルと、
ｘ座標データシンボル及びｙ座標データシンボルとは異なる少なくとも１つのさらなるデータシンボルと、
のうちの少なくとも２つを符号化する。
【００４４】
第６の態様では、基板の表面に配置された位置符号化パターンを復号する方法が提供され、本方法は、
（ａ）表面に対して光学読取装置を動作可能に配置し、符号化パターンの一部の画像を取り込むステップであって、符号化パターンが、
複数のタグであって、各々が長さｎ及び次元ｋを有する巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスを符号化し、ｗビットサブシーケンスがタグに対して対応する座標コードワードをマッピングする、タグ
を含み、隣接するタグが、巡回符号シーケンスにおいて連続したｗビットサブシーケンスを含む、ステップと、
（ｂ）撮像された部分に含まれるウィンドウを用いるサブシーケンスをサンプリングするステップと、
（ｃ）ウィンドウを用いるサブシーケンスを用いて座標コードワードを識別するステップと、
（ｄ）座標コードワードから光学読取装置の座標を識別するステップと、
を含み、
撮像された部分は、直径が、１タグ分の直径を上回り且つ２タグ分の直径を下回り、ｎ＞ｗ＞ｋである。
【００４５】
任意に、ウィンドウを用いるサブシーケンスは、少なくとも１つの第１のタグからの第１のサブシーケンスと少なくとも１つの第２のタグからの第２のサブシーケンスとを含み、第１のタグ及び第２のタグは互いに隣接し、本方法は、
第１のサブシーケンスと第２のサブシーケンスとを結合するステップと、
結合された第１のサブシーケンス及び第２のサブシーケンスを使用して座標コードワードを識別するステップと、
を含む。
【００４６】
任意に、結合された第１のサブシーケンス及び第２のサブシーケンスが、有効な座標コードワードにマッピングしない場合、本方法は、
結合された第１のサブシーケンス及び第２のサブシーケンスから対応する最大尤度の有効座標を確定するステップ
を含む。
【００４７】
任意に、撮像された部分は、ｌがタグの長さであり、ｑが座標データシンボルの長さ又は幅である場合、直径が少なくとも（ｌ＋ｑ）×２１／２であり、少なくとも隣接する第１のタグ及び第２のタグの一部のわたって広がり、座標データシンボルの組は、撮像された部分に含まれるウィンドウを用いるサブシーケンスが巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスを含むことが保証されるように配置され、本方法は、
少なくとも１つの第１のタグからの第１のサブシーケンスを少なくとも１つの第２のタグからの第２のサブシーケンスと結合することにより、ｗビットサブシーケンスを取得するステップ
をさらに含む。
【００４８】
任意に、本方法は、ｗビットサブシーケンスを座標にマッピングするステップをさらに含む。
【００４９】
任意に、各タグは、第１の巡回符号シーケンスからマッピングされたｘ座標コードワードと、第２の巡回符号シーケンスからマッピングされたｙ座標コードワードとを含み、ｘ座標コードワードは、ｘ座標データシンボルの第１の組によって定義され、ｙ座標コードワードは、ｙ座標データシンボルの第２の組によって定義される。
【００５０】
任意に、第１の組はｘ座標データシンボルのサブセットに配置され、第２の組はｙ座標データシンボルのサブセットに配置される。
【００５１】
任意に、ｘ座標データシンボルの各サブセットは、複数のｘ座標データシンボルを含む列として構成され、ｙ座標データシンボルの各サブセットは、複数のｙ座標データシンボルを含む行として構成され、行及び列の各々は最大幅ｖを有する。
【００５２】
任意に、撮像された部分は、ｌがタグの長さである場合、直径が少なくとも（ｌ＋ｖ）×２１／２であり、複数の隣接するタグの一部にわたって広がり、ｘ座標シンボルの列とｙ座標シンボルの行とは、撮像された部分に含まれるウィンドウを用いるサブシーケンスが、第１の巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスと第２の巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスとを含むことが保証されるように配置され、本方法は、
タグの少なくとも１つの行の隣接するタグからのサブシーケンスを結合することにより、第１の巡回符号シーケンスにおけるｗビットサブシーケンスを取得するステップと、
タグの少なくとも１つの列の隣接するタグからのサブシーケンスを結合することにより、第２の巡回符号シーケンスにおけるｗビットサブシーケンスを取得するステップと、
から選択される少なくとも１つのステップをさらに含む。
【００５３】
第７の態様では、基板の表面に配置された位置符号化パターンを復号するように構成された光学読取装置が提供され、符号化パターンは、
複数のタグであって、各々が巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスを復号し、ｗビットサブシーケンスがタグに対して対応する座標コードワードにマッピングする、タグ
を含み、
隣接するタグは、巡回符号シーケンスにおける連続したｗビットサブシーケンスを含み、
光学読取装置は、
巡回符号シーケンスにアクセスする手段と、
位置符号化パターンの一部の画像を取り込むイメージセンサであって、視野が１タグ分の直径を上回り２タグ分の直径を下回る、イメージセンサと、
（ｉ）撮像された部分に含まれるウィンドウを用いるサブシーケンスをサンプリングするステップと、
（ｉｉ）巡回符号シーケンスにアクセスし、ウィンドウを用いるサブシーケンスをアクセスした巡回符号シーケンスと比較するステップと、
（ｉｉｉ）ウィンドウを用いるサブシーケンスを用いて座標コードワードを識別するステップと、
（ｉｖ）座標コードワードから光学読取装置の位置を確定するステップと、
を実行するように構成されたプロセッサと、
を備える。
【００５４】
任意に、撮像された部分は、隣接する少なくとも第１のタグ及び第２のタグの一部を横切って、ウィンドウを用いるサブシーケンスが少なくとも１つの第１のタグからの第１のサブシーケンスと少なくとも１つの第２のタグからの第２のサブシーケンスとを含むように広がり、プロセッサは、
第１のサブシーケンスと第２のサブシーケンスとを結合し、
結合した第１のサブシーケンス及び第２のサブシーケンスを使用して座標コードワードを識別する
ようにさらに構成される。
【００５５】
第８の態様では、基板の表面に配置された位置符号化パターンを復号するシステムが提供され、本システムは、
（Ａ）基板であって、位置符号化パターンが、
複数のタグであって、各々が巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスを符号化し、ｗビットサブシーケンスがタブに対して対応する座標コードワードにマッピングする、タグ
を含み、
隣接するタグが巡回符号シーケンスにおける連続したｗビットサブシーケンスを含む、基板と、
（Ｂ）光学読取装置であって、
巡回符号シーケンスにアクセスする手段と、
位置符号化パターンの一部の画像を取り込むイメージセンサであって、視野が１タグ分の直径を上回り２タグ分の直径を下回る、イメージセンサと、
（ｉ）撮像された部分に含まれるウィンドウを用いるサブシーケンスをサンプリングするステップと、
（ｉｉ）巡回符号シーケンスにアクセスし、ウィンドウを用いるサブシーケンスをアクセスした巡回符号シーケンスと比較するステップと、
（ｉｉｉ）ウィンドウを用いるサブシーケンスを用いて座標コードワードを識別するステップと、
（ｉｖ）座標コードワードから光学読取装置の位置を確定するステップと、
を実行するように構成されたプロセッサと、
を備える、光学読取装置と、
を備える。
【００５６】
第５の態様の任意の実施形態は、第６の態様、第７の態様及び／又は第８の態様の任意の実施形態でもあり得ることが理解されよう。同様に、第１の態様のいくつかの汎用的な特徴を、第５の態様、第６の態様、第７の態様及び／又は第８の態様と組み合わせて用いることができる。
【００５７】
第９の態様では、表面に符号化パターンが配置された基板が提供され、符号化パターンは複数の併合されたデータシンボルを含み、各併合されたデータシンボルは、表面に配置された複数のデータ要素によって表され、各併合されたデータシンボルは、少なくとも第１の個々のデータシンボルと第２の個々のデータシンボルとを符号化する。
【００５８】
第９の態様の利点は、併合されたデータシンボルが表面の最小領域を占有し、別個に配置された個々の第１のデータシンボル及び第２のデータシンボルに比較して表面の視認できる着色を最小化する、ということである。
【００５９】
任意に、第１の個々のデータシンボル及び第２の個々のデータシンボルは互いに異なる。
【００６０】
任意に、各併合されたデータシンボルは、第１のコードワードからの第１のデータシンボルと第２のコードワードからの第２のデータシンボルとを符号化する。
【００６１】
任意に、各併合されたデータシンボルは、座標コードワードからの座標データシンボルと共通するコードワードからの共通するデータシンボルとを符号化する。
【００６２】
任意に、各併合されたデータシンボルは、ｘ座標コードワードからのｘ座標データシンボルと、ｙ座標コードワードからのｙ座標データシンボルと、共通のコードワードからの共通のデータシンボルとを符号化する。
【００６３】
任意に、共通のコードワードは、表面の拡張された領域に共通する情報を符号化し、情報は、領域識別、符号化フォーマット、領域フラグ、パターンスケール識別子及びＣＲＣからなる群から選択される。
【００６４】
任意に、第１の個々のデータシンボル及び第２の個々のデータシンボルは異なる誤り訂正符号からのシンボルである。
【００６５】
任意に、異なる誤り訂正符号は、リードソロモン符号、２値符号、シンプレックス符号及び巡回位置符号からなる群から選択される。
【００６６】
任意に、巡回位置符号は巡回符号シーケンスを使用し、巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスはコードワードを定義する。
【００６７】
任意に、巡回符号シーケンスはｍシーケンス又はシンプレックス符号である。
【００６８】
任意に、巡回符号シーケンスは長さｎ及び次元ｋを有し、ｎ＞ｗ＞ｋである。
【００６９】
任意に、巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスは座標コードワードを定義する。
【００７０】
任意に、併合されたデータシンボルの組における各併合されたデータシンボルは、座標コードワードからの座標データシンボルを符号化し、各座標データシンボルはｗビットサブシーケンスの１ビットを符号化する。
【００７１】
任意に、併合されたデータシンボルは、リードソロモンの共通コードワードからマルチビットリードソロモンシンボルをさらに符号化する。
【００７２】
任意に、各併合されたデータシンボルは、パルス位置変調（ＰＰＭ）を用いてデータ要素によって表される。
【００７３】
任意に、データ要素はマクロドットであり、各併合されたデータシンボルはｍ個のマクロドットで表され、マクロドットの各々は、併合されたデータシンボル内の複数の所定のあり得る位置ｐからのそれぞれの位置を占有し、マクロドットのそれぞれの位置は、複数のあり得るデータ値のうちの１つを表し、ｍは１以上の整数値であり、ｐ＞ｍである。たとえば、ｍは１、２、３、４、５、６又は７であり、ｐは１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５又は１６であり得る。
【００７４】
任意に、符号化パターンは、ターゲット格子を定義する複数のターゲット要素を含み、ターゲット格子は複数のセルを含み、各セルは、併合されたデータシンボルのうちの１つ又は複数を含むシンボルグループを定義し、隣接するシンボルグループはターゲット要素を共有する。
【００７５】
任意に、符号化パターンは複数のタグを含み、各タグは正方形であり且つＭ２個のシンボルグループを含み、各シンボルグループはＲ個のシンボルを含む。
【００７６】
任意に、各タグに対するタグ符号化戦略は、以下の表に記載されたタグ符号化戦略（１）〜（４）に従う。
【表１】
任意に、タグ符号化戦略（１）〜（４）の各々に対するコードワード構成は、以下の表に記載されたコードワード構成のうち１つに従う。
【表２】
第１０の態様では、基板の表面に配置された符号化パターンを復号する方法が提供され、本方法は、
（ａ）表面に対して光学読取装置を動作可能に配置し、符号化パターンの一部の画像を取り込むステップであって、符号化パターンが、
複数の併合されたデータシンボルであって、各々が表面に配置された複数のデータ要素によって表され、各々が、第１のコードワードからの第１の個々のデータシンボルと第２のコードワードからの第２の個々のデータシンボルとを符号化する、ステップと、
（ｂ）撮像された部分に含まれる併合されたデータシンボルの組をサンプリングするステップと、
（ｃ）併合されたデータシンボルのサンプリングされた組を復号することにより、第１の個々のデータシンボルの対応する組によって符号化された第１のコードワードを取得するステップと、
を含む。
【００７７】
任意に、本方法は、
併合されたデータシンボルのサンプリングされたセットを復号して、第２の個々のデータシンボルの対応する組によって符号化された第２のコードワードを取得するステップ
をさらに含む。
【００７８】
任意に、本方法は、
第１のコードワードにおいて少なくとも１つの誤りのある個々のデータシンボルを検出するステップと、
誤りのある第１の個々のデータシンボルと共に符号化される第２の個々のデータシンボルをイレージャとして処理するステップと
を含む。
【００７９】
したがって、第１の個々のデータシンボルの復号は、第１の個々のデータシンボルと共に符号化される第２の個々のデータシンボルにおける誤りを検出するのに役立つことができ、その逆も同様である。
【００８０】
任意に、第１のコードワードは、表面の拡張された領域に共通する情報を識別する共通のコードワードである。
【００８１】
任意に、第２のコードワードは座標コードワードである。
【００８２】
任意に、各併合されたデータシンボルは第３の個々のデータシンボルを符号化し、本方法は、
併合されたデータシンボルのサンプリングされたセットを復号することにより、第３の個々のデータシンボルの対応する組によって符号化される第３のコードワードを取得するステップ
をさらに含む。
【００８３】
第１１の態様では、基板の表面に配置された符号化パターンを復号するように構成された光学読取装置が提供され、符号化パターンは、
複数の併合されたデータシンボルであって、各々が表面に配置された複数のデータ要素によって表され、各々が、第１のコードワードからの第１の個々のデータシンボルと第２のコードワードからの第２の個々のデータシンボルとを符号化する、データシンボル
を含み、
光学読取装置は、
符号化パターンの一部の画像を取り込むイメージセンサと、
（ｉ）撮像された部分に含まれる併合されたデータシンボルの組をサンプリングするステップと、
（ｉｉ）併合されたデータシンボルのサンプリングされた組を復号することにより、第１の個々のデータシンボルの対応する組によって符号化された第１のコードワードを取得するステップと、
を実行するように構成されたプロセッサと、
を備える。
【００８４】
任意に、プロセッサは、
複数の併合されたデータシンボルの組を復号することにより、第２の個々のデータシンボルの対応する組によって符号化された第２のコードワードを取得するようにさらに構成される。
【００８５】
任意に、プロセッサは、
第１のコードワードにおいて少なくとも１つの誤りのある個々のデータシンボルを検出し、
誤りのある第１の個々のデータシンボルとともに符号化される第２の個々のデータシンボルをイレージャとして処理する
ようにさらに構成される。
【００８６】
第１２の態様では、基板の表面に配置された符号化パターンを復号するシステムが提供され、本システムは、
（Ａ）基板であって、符号化パターンが、
複数の併合されたデータシンボルであって、各々が、表面に配置された複数のデータ要素によって表され、各々が、第１のコードワードからの第１の個々のデータシンボルと、第２のコードワードからの第２の個々のデータシンボルとを符号化する、データシンボル
を含む、基板と、
（Ｂ）光学読取装置であって、
符号化パターンの一部の画像を取り込むイメージセンサと、
（ｉ）撮像された部分に含まれる併合されたデータシンボルの組をサンプリングするステップと、
（ｉｉ）併合されたデータシンボルのサンプリングされた組を復号することにより、第１の個々のデータシンボルの対応する組によって符号化された第１のコードワードを取得するステップと、
（ｉｉｉ）第１のコードワードにおいて少なくとも１つの誤りのある個々のデータシンボルを検出するステップと、
（ｉｖ）誤りのある第１の個々のデータシンボルとともに符号化される第２の個々のデータシンボルをイレージャとして処理するステップと、
（ｖ）併合されたデータシンボルのサンプリングされた組を復号することにより、イレージャを含む第２の個々のデータシンボルの対応する組によって符号化された第２のコードワードを取得するステップと、
を実行するように構成されたプロセッサと、
を備える光学読取装置と、
を備える。
【００８７】
第１３の態様では、基板の表面に配置する符号化パターンを符号化する方法が提供され、本方法は、
併合されたデータシンボルにおいて、第１のコードワードからの第１の個々のデータシンボルを、第２のコードワードからの第２の個々のデータシンボルとともに符号化するステップを含み、
併合されたデータシンボルは表面に配置された複数のデータ要素によってその表面上に表される。
【００８８】
第１３の態様の方法は、表面に配置されたデータ要素の数を有利に最小化することができる。
【００８９】
第１３の態様の方法は、表面の視認できる着色を有利に最小化することができる。
【００９０】
任意に、併合されたデータシンボルは、上述したように、パルス位置変調（ＰＰＭ）を用いてデータ要素によって表される。
【００９１】
任意に、符号化パターンは複数の併合されたデータシンボルを含む。
【００９２】
任意に、本方法は、基板上に併合されたデータシンボルを印刷するステップをさらに含む。
【００９３】
任意に、各併合されたデータシンボルは、座標コードワードからの座標データシンボルと共通コードワードからの共通データシンボルとを符号化する。
【００９４】
任意に、各併合されたデータシンボルは、ｘ座標コードワードからのｘ座標データシンボルと、ｙ座標コードワードからのｙ座標データシンボルと、共通コードワードからの共通データシンボルとを符号化する。
【００９５】
任意に、第１の個々のデータシンボル及び第２の個々のデータシンボルは、異なる誤り訂正符号からのシンボルである。
【００９６】
第９の態様の任意の実施形態は、第１０の態様、第１１の態様、第１２の態様及び第１３の態様の任意の実施形態であり得ることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】サンプルとして印刷されたネットページとそのオンラインページ記述との関係の概略図である。
【図２】リレー装置に対するさまざまな代替形態を有する基本的なネットページアーキテクチャの実施形態を示す図である。
【図３】３×３シンボルグループを有するタグ構造を示す図である。
【図４】２×２シンボルグループを有するタグ構造を示す図である。
【図５】シンボルグループを示す図である。
【図６】９ＰＰＭデータシンボルのレイアウトを示す図である。
【図７】マクロドット位置の間隔を示す図である。
【図８】レジストレーションシンボルのレイアウトを示す図である。
【図９】３２ビットｘ座標コードワードのレイアウトを示す図である。
【図１０】３２ビットｙ座標コードワードのレイアウトを示す図である。
【図１１】共通コードワードＡのレイアウトを示す図である。
【図１２】共通コードワードＢのレイアウトを示す図である。
【図１３】１６ビットｘ座標コードワードのレイアウトを示す図である。
【図１４】１６ビットｙ座標コードワードのレイアウトを示す図である。
【図１５】リードソロモンコードワードのレイアウトを示す図である。
【図１６】ネットページペンによる初期画像処理のフローチャートである。
【図１７】初期画像処理に続くコードワード復号のフローチャートである。
【図１８】ユーザによって保持されているネットページペンのペン先及び正面を示す図である。
【図１９】筆記面に対して典型的な傾きでユーザにより保持されているペンを示す図である。
【図２０】ペンを通る横断面図である。
【図２１Ａ】ペンの底部及びペン先端の部分斜視図である。
【図２１Ｂ】センサウィンドウの照明野及び視野が点線の輪郭で示されている底部及びペン先端の部分斜視図である。
【図２２】ペンの長手方向断面図である。
【図２３Ａ】ペン先及び胴体成形部の部分的な長手方向断面図である。
【図２３Ｂ】ＩＲ ＬＥＤ及び胴体成形部の部分的な長手方向断面図である。
【図２４】インクカートリッジの略図に隣接したペン光学素子の光線追跡の図である。
【図２５】レンズの側面図である。
【図２６】ペン先及び光センサの視野の側面図である。
【図２７】ペンの電子回路のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００９８】
ここで、本発明の好ましい実施形態及び他の実施形態について、単に非限定的な例として、添付図面を参照して説明する。
【００９９】
１．１ ネットページシステムアーキテクチャ
好ましい実施形態では、本発明は、ネットページでネットワーク化されたコンピュータシステムを扱うように構成されており、その概要を以下に示す。簡単に要約すると、ネットページシステムの好ましい形態は、マッピングされた表面、すなわちコンピュータシステム内に維持される表面のマップへの参照を含む物理的な表面の形態のコンピュータインターフェースを採用する。マップ参照を、適切な検知装置によって問い合わせることができる。特定の実装態様に応じて、マップ参照を、可視的に又は不可視的に符号化することができ、マッピングされた表面に対する局所的な問合せにより、マップ内で且つ種々のマップ間で曖昧さのないマップ参照がもたらされるように定義することができる。コンピュータシステムは、マッピングされた表面上の特徴に関する情報を含むことができ、こうした情報を、マッピングされた表面と共に使用される検知装置によって提供されるマップ参照に基づいて取得することができる。このようにして取得された情報は、表面特徴とのオペレータの対話に応じて、オペレータのためにコンピュータシステムにより開始される動作の形態を取ることができる。
【０１００】
ネットページシステムは、その好ましい形態では、ネットページの生成及びネットページとの人間の対話に依存する。これらは、普通紙上に印刷されたテキスト、グラフィック及び画像のページであるが、それは、対話型ウェブページのように作用する。情報は、実質的には人間の裸眼には見えないインクを用いて、各ページ上に符号化される。しかしながら、インク、それにより符号化されたデータを、光学的に撮像する検知装置（又は読取装置）によって検知し、ネットページシステムに送信することができる。検知装置は、（表面上の特定の位置をクリックするための）クリック装置、（ポインタのストロークを用いて表面上をポイント又はジェスチャするための）スタイラスを有するポインタ、又は（表面上をポイントし、ジェスチャし、又は表面上に書き込む時、インクで表面をマーキングするための）マーキング用ペン先を有するペンの形態を取ることができる。本明細書において「ペン」又は「ネットページペン」と言及する場合、それは単に例示のために述べる。当然ながら、ペンは、本明細書で述べる検知装置又は読取装置の任意のものの形態を取り得ることが理解されよう。
【０１０１】
一実施形態では、ネットワークに情報を要求するために、又はネットワークサーバにプリファレンスを送るために、検知装置を用いて、各ページ上のアクティブボタン及びハイパーリンクをクリックすることができる。一実施形態では、ネットページ上に手書きされたテキストは、自動的に認識され、ネットページシステムにおいてコンピュータテキストに変換され、それにより、フォームを満たすことが可能になる。他の実施形態では、ネットページ上に記録された署名は自動的に検証され、それにより、電子商取引のトランザクションを安全に許可することができる。他の実施形態では、ネットページ上のテキストをクリック又はジェスチャすることにより、ユーザが示したキーワードに基づいて検索を開始することができる。
【０１０２】
図１に示すように、印刷されたネットページ１は、印刷されたページ上で物理的に、且つペンとネットページシステムの間の通信を介して「電子的に」、ユーザが埋めることができる対話型のフォームを表すことができる。この例は、名前及びアドレスフィールドを含む「要求」フォームとサブミットボタンとを示している。ネットページ１は、視認できるインクを用いて印刷されたグラフィックデータ２と、そのグラフィックデータに重ね合された表面符号化パターン３とからなる。表面符号化パターン３は、タグ４の集合体を含む。図１の網掛け表示領域に典型的なタグ４を示すが、符号化パターン３によって定義される連続的なタグ４が、ネットページ１全体にわたって高密度でタイル状に敷かれていることが理解されよう。
【０１０３】
ネットページネットワーク上に記憶される対応するページ記述５は、ネットページの個々の要素を記述する。特に、それは、各対話型の要素（すなわち、例ではテキストフィールド又はボタン）のタイプ及び空間的な広がり（ゾーン）を記述することにより、ネットページシステムが、ネットページを介する入力を正しく解釈することができるようにする。たとえば、サブミットボタン６は、対応するグラフィック８の空間的な広がりに対応するゾーン７を有する。
【０１０４】
図２に示すように、セクション３で述べるペン等のネットページ検知装置４００は、ネットページリレー装置６０１と共に作用し、ネットページリレー装置６０１は、家庭で、オフィスで又は移動体に使用するためのインターネット接続された装置である。ペン４００は、無線であり、短距離無線リンク９を介してネットページリレー装置６０１と安全に通信する。代替実施形態では、ネットページペン４００は、リレー装置６０１に対して、ＵＳＢ又は他のシリアル接続等、有線接続を利用する。
【０１０５】
リレー装置６０１は、対話データをページサーバ１０に中継する基本的な機能を実行し、ページサーバ１０はその対話データを解釈する。図２に示すように、リレー装置６０１は、たとえば、パーソナルコンピュータ６０１ａ、ネットページプリンタ６０１ｂ又は何らかの他のリレー６０１ｃ（たとえば、ウェブブラウザを組み込んでいるパーソナルコンピュータ又は携帯電話）の形態を取ることができる。
【０１０６】
ネットページプリンタ６０１ｂは、対話型のネットページとしてすべてが高画質で印刷された、個人向け新聞、雑誌、カタログ、パンフレット及び他の刊行物を、定期的に又はオンデマンドで配信することができる。パーソナルコンピュータとは異なり、ネットページプリンタは、ユーザのキッチン、朝食テーブルの近く、又は家族の１日の出発点の近く等、朝のニュースが最初に使われる領域に隣接して、壁に取り付けることのできる機器である。それはまた、テーブルトップバージョン、デスクトップバージョン、ポータブルバージョン及び小型バージョンとなる。その使用される場所でオンデマンドに印刷されるネットページにより、紙の使い易さが、対話型の媒体の適時性及び対話性と組み合わされる。
【０１０７】
別法として、ネットページリレー装置６０１は、携帯電話若しくはＰＤＡ等のポータブル装置、ラップトップ若しくはデスクトップコンピュータ、又はＴＶ等の共用ディスプレイに接続された情報機器であり得る。リレー装置６０１が、デジタルで且つオンデマンドでネットページを印刷するネットページプリンタ６０１ｂではない場合、ネットページは、オフセット印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、凸版印刷及び輪転グラビア印刷等の技法を用いて従来のアナログ印刷機により、並びにドロップオンデマンド方式インクジェット、連続式インクジェット、ダイトランスファ法及びレーザ印刷等の技法を用いてデジタル印刷機により、印刷することができる。
【０１０８】
図２に示すように、ネットページ検知装置４００は、印刷されたネットページ１上の、又は製品２５１のラベル等の他の印刷された基板上のタグパターンの一部と対話し、その対話を、短距離無線リンク９を介してリレー装置６０１に通信する。リレー６０１は、対応する対話データを、解釈するために関連するネットページページサーバ１０に送出する。検知装置４００から受け取られた生データを、対話データとして、直接ページサーバ１０に中継することができる。別法として、対話データを、対話ＵＲＩの形式で符号化し、ユーザのウェブブラウザ６０１ｃを介してページサーバ１０に送信することができる。そして、ウェブブラウザ６０１ｃは、ページサーバ１０からＵＲＩを受け取り、ウェブサーバ２０１を介してウェブページにアクセスすることができる。環境によっては、ページサーバ１０は、ネットページアプリケーションサーバ１３上で動作しているアプリケーションコンピュータソフトウェアにアクセスすることができる。
【０１０９】
ネットページリレー装置６０１を、あらゆる数の検知装置をサポートするように構成することができ、検知装置は、あらゆる数のネットページリレーを扱うことができる。好ましい実装態様では、各ネットページ検知装置４００は一意の識別子を有する。これにより、各ユーザは、ネットページページサーバ１０又はアプリケーションサーバ１３に関して別個のプロファイルを維持することができる。
【０１１０】
ネットページ１のデジタルのオンデマンド配信を、ネットページプリンタ６０１ｂによって行うことができ、それは、広帯域インターネットアクセスの増大する可用性を利用する。ネットページネットワーク上のネットページ発行サーバ１４は、ネットページプリンタに印刷品質刊行物を配信するように構成される。定期刊行物は、ポイントキャスティングインターネットプロトコル及びマルチキャスティングインターネットプロトコルを介して、加入しているネットページプリンタに自動的に配信される。個人向け刊行物は、個々のユーザプロファイルに従ってフィルタリングされ且つフォーマット化される。
【０１１１】
ネットページペンを、ネットページ登録サーバ１１に登録することができ、１つ又は複数の支払いカードアカウントにリンクさせることができる。これにより、電子商取引の支払いが、ネットページペンを用いて安全に許可されるようにすることができる。ネットページ登録サーバは、ネットページペンによって取り込まれた署名を、先に登録された署名と比較し、それにより、電子商取引サーバに対するユーザの識別を認証することが可能になる。識別を検証するために、他のバイオメトリクスを使用することも可能である。ネットページペンの１つのバージョンには、ネットページ登録サーバにより同様に検証される、指紋スキャニングが含まれる。
【０１１２】
１．２ ネットページ
ネットページは、ネットページネットワークが構築される基礎である。ネットページは、発行された情報サービス及び対話型サービスに対する紙ベースのユーザインターフェースを提供する。
【０１１３】
図１に示すように、ネットページは、ページのオンライン記述５を参照して不可視的にタグ付けされた印刷ページ（又は他の表面領域）からなる。オンラインページ記述５は、ネットページページサーバ１０によって永続的に維持される。ページ記述は、視認できるレイアウトと、テキスト、グラフィック及び画像を含むページのコンテンツとを記述する。ページ記述はまた、ボタン、ハイパーリンク及び入力フィールドを含む、ページ上の入力要素も記述する。ネットページは、その表面上にネットページペンでなされたマーキングを、ネットページシステムによって同時に取り込み且つ処理することを可能にする。
【０１１４】
複数のネットページ（たとえば、アナログ印刷機によって印刷されたもの）は、同じページ記述を共用することができる。しかしながら、本来同一であったページを介する入力を区別することができるように、各ネットページに、一意のページ識別子を割り当てることができる。このページＩＤ（又はより一般的には領域ＩＤ）は、非常に多数のネットページを区別するための十分な精度を有する。
【０１１５】
ページ記述５に対する各参照は、ネットページパターンにおいて繰返し符号化される。各タグ（及び／又は連続するタグの集合体）は、それが現れる一意のページを識別し、それにより、間接的にページ記述５を識別する。各タグはまた、ページ上のそれ自体の位置も識別する。タグの特徴については後により詳細に説明する。
【０１１６】
タグは、通常、普通紙等、赤外線反射性の任意の基板上に赤外線吸収インクで、又は赤外線蛍光インクで印刷される。近赤外線波長は、人間の目には見えないが、適切なフィルタを有する固体イメージセンサによって容易に検知される。
【０１１７】
タグは、ネットページ検知装置における２Ｄ領域イメージセンサによって検知され、タグデータは、最も近いネットページリレー装置６０１を介してネットページシステムに送信される。ペン４００は、無線であり、短距離無線リンクを介してネットページリレー装置６０１と通信する。対話は状態を保持しないため、ペンは、ページとの対話毎にページＩＤ及び位置を認識することが重要である。タグは、表面の損傷に部分的に耐性があるように誤り訂正可能に符号化される。
【０１１８】
ネットページページサーバ１０は、一意の印刷されたネットページ各々に対して、一意のページインスタンスを維持し、それにより、印刷されたネットページ１各々に対して、ページ記述５における入力フィールドに対するユーザ供給値の別個の組を維持することが可能になる。
【０１１９】
２ ネットページタグ
２．１ タグデータコンテンツ
各タグ４は、基板の領域内のそのタグの絶対的な位置を識別する。
【０１２０】
ネットページとの各対話はまた、タグ位置と共に領域識別を提供すべきである。好ましい実施形態では、タグが参照する領域はページ全体と一致し、したがって、領域ＩＤは、タグが現れるページのページＩＤと同義である。他の実施形態では、タグが参照する領域は、ページ又は他の表面の任意のサブ領域であり得る。たとえば、それは、対話型要素のゾーンと一致することができ、その場合、領域ＩＤは、対話型要素を直接識別することができる。
【０１２１】
本出願人の先の出願（たとえば、米国特許第６，８３２，７１７号）に記載されているように、領域識別を、各タグ４において別個に符号化することができる。後により詳細に説明するように、タグ全体が検知装置の視野内にない場合であっても、基板とのすべての対話が依然として領域識別を識別するように、領域識別を複数の連続するタグによって符号化することができる。
【０１２２】
各タグ４は、好ましくは、タグが印刷される基板に対するタグの向きを識別すべきである。タグからの読み取られる向きデータは、確定すべき基板に対するペン４００の回転（ヨー（ｙａｗ））を可能にする。
【０１２３】
タグ４はまた、全体としての領域又は個々のタグに関する１つ又は複数のフラグを符号化することも可能である。１つ又は複数のフラグのビットは、たとえば、検知装置が領域の記述を参照する必要なしに、タグの直接の領域に関連する機能を示すフィードバックを提供するように検知装置に信号を送ることができる。ネットページペンは、たとえば、ハイパーリンクのゾーンにある時に「アクティブ領域」ＬＥＤを照明することができる。別法として、アクティブ領域フラグが、ペン４００に対し、取り込んだ入力を即座にネットページサーバ１０に転送するように指示することができる。
【０１２４】
タグ４はまた、デジタル署名又はその断片を符号化することができる。（部分的な）デジタル署名を符号化するタグは、製品の真正性を検証することが必要である用途において有用である。こうした用途は、たとえば、米国特許出願公開第２００７／０１０８２８５号に記載されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。デジタル署名を、基板とのすべての対話から取得できるように符号化することができる。別法として、デジタル署名を、基板のランダムな走査又は部分的な走査から組み立てることができるように符号化することができる。
【０１２５】
当然ながら、他のタイプの情報（たとえば、タグサイズ等）もまた、各タグ又は複数のタグに符号化できることも理解されるであろう。それについては、後により詳細に説明する。
【０１２６】
２．２ 概略的なタグ構造
図１に関連して上述したように、ネットページ表面符号化は、概して、タグの高密度の平面タイリングからなる。本発明では、各タグ４Ａは、２種類の要素を含む符号化パターンによって表される。図３〜図５を参照すると、第１の種類の要素は、ターゲット要素である。ターゲットドット３０１の形態のターゲット要素により、符号化された表面の画像においてタグ４の位置を特定することができ、且つタグの射影歪みを推定することができる。第２の種類の要素は、マクロドット３０２（図６を参照）の形態のデータ要素である。マクロドット３０２は、データ値を符号化する。本出願人の以前の開示（たとえば、米国特許第６，８３２，７１７号）に記載されているように、マクロドットが存在するか否かを使用して、２値ビットを表していた。しかしながら、本発明のタグ構造は、マルチパルス位置変調を用いてデータ値を符号化しており、それについてはセクション２．３でより詳細に説明する。
【０１２７】
符号化パターン３は、光学撮像システムによって、特に近赤外線における狭帯域応答を用いる光学システムによって取得することができるように、表面上に表される。パターン３は、概して、狭帯域の近赤外線インクを用いて表面上に印刷される。
【０１２８】
２．２．１ ３×３シンボルグループを有するタグ構造
図３は、ターゲット要素３０１が示されている、完全なタグ４Ａの構造を示す。タグ４Ａは正方形であり、且つ１６個のターゲット要素を含む。タグのエッジ及びコーナに位置するターゲット要素３０１（合計で１２個）は、隣接するタグによって共用され、且つタグの外周を画定する。多数のターゲット要素３０１により、有利には、ネットページペン４００によって撮像される時、タグ４の射影歪みの正確な決定が容易になる。これにより、タグ検知、及び最終的には位置確定の精度が向上する。
【０１２９】
タグ４Ａは、９個のシンボルグループ３０３の正方形配列からなる。シンボルグループ３０３は、ターゲット要素３０１によって境界が定められており、それにより、各シンボルグループは、４個のターゲット要素によって画定される正方形内に含まれる。隣接するシンボルグループ３０３は、連続しており、且つターゲットを共有する。
【０１３０】
ターゲット要素３０１はすべて同一であるため、１つのタグをその隣接するタグから区別しない。単にターゲット要素のレベルで見ると、ターゲット格子のセルを画定するシンボルグループ３０３のみを区別することができ、すなわち、タグ４Ａ自体は、ターゲット要素のみを見ることによっては区別することができない。したがって、タグ４Ａを、タグの復号の一部として、ターゲット格子と位置合せしなければならない。
【０１３１】
２．２．２ ２×２シンボルグループを有するタグ構造
図４は、ターゲット要素３０１を示す、別のタグ４Ｂの構造を示す。タグ４Ｂは正方形であるが、９個のターゲット要素を含むという点でタグ４Ａとは異なる。タグのエッジ及びコーナに位置するターゲット要素３０１（合計８個）は、隣接するタグによって共有され、タグの外周を画定する。
【０１３２】
タグ４Ｂは、４個のシンボルグループ３０３の正方形配列からなる。タグ４Ａ又は４Ｂのいずれかで使用する個々のシンボルグループ３０３については、セクション２．３で説明する。
【０１３３】
２．３ シンボルグループ
図５に示すように、シンボルグループ３０３の各々は、８個のデータシンボル３０４を含む。さらに、各シンボルグループ３０３は、１対のレジストレーションシンボル、すなわち垂直レジストレーションシンボル（「ＶＲＳ」）及び水平レジストレーションシンボル（「ＨＲＳ」）を含む。これらにより、視野内のタグの向き及び移動を確定することができる。移動とは、視野内におけるシンボルグループ３０３に対するタグ（複数可）の移動を指す。言い換えると、レジストレーションシンボルにより、「視認できない」タグをターゲット格子と位置合せすることが可能になる。
【０１３４】
各データシンボル３０４は、マルチパルス位置変調（ＰＰＭ）されたデータシンボルである。概して、各ＰＰＭデータシンボル３０４は、５ビット又は６ビットのいずれかを、それぞれ２−９ＰＰＭ又は３−９ＰＰＭ符号化、すなわち９個の位置｛ｐ０，ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，ｐ５，ｐ６，ｐ７，ｐ８｝のいずれかにおける２個のマクロドット、又は９個の位置｛ｐ０，ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，ｐ５，ｐ６，ｐ７，ｐ８｝のいずれかにおける３個のマクロドットを用いて符号化する。図６は、２−９ＰＰＭ又は３−９ＰＰＭデータシンボル３０４に対するレイアウトを示す。
【０１３５】
表１は、２−９ＰＰＭシンボル値からデータシンボル値へのマッピングを定義している。未使用のシンボル値を、イレージャ（ｅｒａｓｕｒｅ）として処理することができる。
【表３】
３−９ＰＰＭシンボル値からデータシンボル値へのマッピングは、表１に記載したマッピング方式と同様の方式に従う。３−９ＰＰＭデータシンボルは、合計して８４個のデータシンボル値にマッピングする。しかしながら、これら３−９ＰＰＭデータシンボル値の最初の６４個のみを使用して、連続した６ビットデータシンボル値にマッピングする。未使用シンボルは、この場合もまたイレージャとして処理される。
【０１３６】
３−９ＰＰＭデータシンボルには、より多くのデータを各シンボルで符号化することができるという利点がある。しかしながら、２−９ＰＰＭデータシンボルには、使用するインクがより少ないという利点があり、したがって、特に符号化パターン３を印刷するために使用されるインクが完全に不可視でない場合、基板の視認できる着色が少なくなる。
【０１３７】
上述したように、各シンボルグループはまた、２−６ＰＰＭ垂直レジストレーションシンボル（ＶＲＳ）及び２−６ＰＰＭ水平レジストレーションシンボル（ＨＲＳ）も含み、それらについてはセクション２．６でより詳細に説明する。
【０１３８】
２．４ ターゲット及びマクロドット
図７に示すように、両方の次元におけるマクロドット３０２の間隔は、パラメータｓによって指定される。それは、１インチ（２．５４ｃｍ）当たり１６００ドットのピッチで印刷された８ドットに基づいて、１２７μｍの公称値を有する。
【０１３９】
マクロドット３０２のみが、パターンにおけるシンボル３０４の表現の一部である。単にタグ４の構造をより明確に説明するために、たとえば図３〜図５ではシンボル３０４の輪郭が示されている。
【０１４０】
マクロドット３０２は、公称寸法が０．５ｓである名目上正方形である。しかしながら、パターンを作成するために使用される装置の能力に従って、寸法が±１０％変化することが許容される。
【０１４１】
ターゲット３０１は、公称直径が１．５ｓである名目上円形である。しかしながら、パターンを作成するために使用される装置の能力に従って、寸法が±１０％変化することが許容される。
【０１４２】
各シンボルグループ３０３は幅が１０ｓである。したがって、各タグ４Ａ（３×３タグ構造を有する）は、幅が３０ｓであり且つ長さが３０ｓである。同様に、各タグ４Ｂ（２×２タグ構造を有する）は、幅が２０ｓであり且つ長さが２０ｓである。
【０１４３】
しかしながら、図３及び図４から、いくつかのデータシンボルがタグの周辺エッジを１マクロドット単位（１ｓ）越えて延在し、隣接するタグからの相補的なシンボルグループと連結するように、タグ４Ａ及び４Ｂが構成されていることが留意されるべきである。この構成により、ターゲット格子内にデータシンボル３０４のモザイク化パターンが提供される。
【０１４４】
マクロドットの間隔、したがってタグパターンの全体のスケールは、パターンを作成するために使用される装置の能力に従って、１７０μｍ及び１２０μｍで変化することが許容される。公称スケールからのいかなるずれも、各タグに（マクロドットサイズＩＤフィールドを介して）記録され、それにより位置サンプルの正確な生成が可能になる。
【０１４５】
これらの許容差は互いに独立している。それらを、特定のプリンタ特性に関して精緻化することができる。
【０１４６】
マクロドット間隔が１２７μｍを超える場合、セクション２．２．２で説明したように、タグは４個のシンボルグループに制限される。
【０１４７】
２．５ 視野
上述したように、タグ４Ａ及び４Ｂは、すべてのタグデータを、およそタグのサイズである撮像視野から復元することができるように設計されている。
【０１４８】
一方又は両方の空間次元において、１組のタグに共通であるデータを、隣接するタグからの断片から復号することができるが、パルス位置変調された値は、空間的にコヒーレントなサンプルから（すなわち、視野の両側における部分的なシンボルとは対照的にシンボル全体から）最もよく復号される。それは、これにより、生のサンプル値を、最初に正規化することなく比較することができるためである。これは、視野が、こうしたパルス位置変調された値各々の２つの完全なコピーを含むのに十分な大きさでなければならないことを意味する。タグは、パルス位置変調された値の最大の広がりが４個のマクロドットであるように設計される。視野を、少なくともタグに４マクロドット単位を加えた大きさにすることにより、パルス位置変調された値をコヒーレントにサンプリングすることができることが保証される。
【０１４９】
２．６ レジストレーションシンボル
各レジストレーションシンボルは、２−６ＰＰＭを用いて符号化される。図８は、レジストレーションシンボルのレイアウトを示す。
【０１５０】
図５に示すように、水平レジストレーションシンボル及び垂直レジストレーションシンボルは各々、シンボルグループ３０３内で１回現れる。タグ全体のレジストレーションシンボルは、概して、２つの直交する移動符号を符号化することにより、タグの垂直及び水平の移動を示し、且つ２つの直交する方向符号を符号化することによりタグの向きを示す。各レジストレーションシンボルはまた、フラグ符号の１ビットシンボルも符号化することができる。
【０１５１】
表２は、２−６ＰＰＭのレジストレーションシンボル値から、フラグ符号シンボル値、方向符号シンボル値及び移動符号シンボル値へのマッピングを定義する。
【表４】
【０１５２】
２．６．１ タグ４Ａ（３×３タグ構造）に対するレジストレーションシンボル
タグ４Ａ（３×３タグ構造を有する）は、表２の最初の８個のレジストレーションシンボル値、すなわち０、１又は２の移動符号シンボル値にマッピングするレジストレーションシンボル値を使用する。言い換えれば、レジストレーションシンボル値が０、１又は２の移動符号シンボル値にマッピングする場合、位置符号化パターンは、１つのタグ４Ａに含まれる９個のシンボルグループ３０３を有するタグ４Ａを含むものとして識別される。
【０１５３】
表２に示す追加の移動符号シンボル値（すなわち３及び４）は、タグ４Ｂ（２×２タグ構造を有する）に対して予約される。したがって、レジストレーションシンボル値が３又は４の移動符号シンボルにマッピングする場合、位置符号化パターンは、１つのタグ４Ｂに含まれる４個のシンボルグループ３０３を有するタグ４Ｂを含むものとして識別される。このように、レジストレーションシンボルは、本明細書で述べたように、タグ４Ａ又はタグ４Ｂを含む位置符号化パターンを区別する手段を提供する。ＰＰＭデータシンボルの後続する復号は、レジストレーションシンボル（複数可）を復号することから識別された位置符号化パターンに従って開始する。
【０１５４】
タグ４Ａでは、シンボルグループの各行及びシンボルグループの各列は、３シンボルの３−ａｒｙ巡回位置符号を符号化する。（本出願人の巡回位置符号については、米国特許第７，０８２，５６２号に記載されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる）。符号は、コードワード（０、１、２）及びその巡回シフトから構成される。符号は最小距離が３であり、それにより、単一のシンボル誤りを訂正することができる。２つの直交する移動の各々に対し、タグ全体の３個の移動符号が、最小距離が９である符号を形成し、それにより、４個のシンボル誤りを訂正することができる。視野内でさらなるシンボルが視認できる場合、それらを、さらなる冗長性のために使用することができる。
【０１５５】
コードワードの中央にある移動符号シンボル（すなわち、１）は、互いの反転である１組の２−６ＰＰＭシンボル値にマッピングされ、一方で、コードワードの両端の２つの移動符号シンボル（すなわち０及び２）は各々、他の組の２−６ＰＰＭシンボル値の反転である１組の２−６ＰＰＭシンボル値にマッピングされる。したがって、逆に読み取られた（すなわち１８０度回転した）０は２となり、その逆も同様であるが、一方、逆に読み取られた１は１のままである。これにより、回転とは無関係に移動を確定することができる。
【０１５６】
さらに、タグ４Ａでは、各２−６ＰＰＭシンボル値及びその反転は、反対の方向符号シンボル値にマッピングする（表２）。タグ全体の垂直レジストレーションシンボルは、垂直方向符号の９個のシンボルを符号化する。これは、最小距離が９であり、それにより、４個のシンボル誤りを訂正することができる。タグ全体の水平レジストレーションシンボルは、水平方向符号の９個のシンボルを符号化する。これは、最小距離が９であり、それにより４個のシンボル誤りを訂正することができる。さらなるシンボルが視野内で視認できる場合、それらをさらなる冗長性のために使用することができる。移動符号の復号中に検出された任意のイレージャを、方向符号の復号中に使用することも可能であり、その逆も同様である。直交する方向符号全体により、タグの向きを確定することができる。
【０１５７】
回転しないタグの左上コーナは、移動シンボルが共にゼロであり、且つ方向シンボルが共にゼロであるシンボルグループによって識別される。
【０１５８】
アクティブフラグシンボルは、１ビットのデータからなり、且つ表２に示すように、垂直レジストレーションシンボル及び水平レジストレーションシンボルのいくつかで符号化される。アクティブフラグシンボルにより、ネットページペン４００は、対応するページ記述５を参照することなく、ユーザに即時のフィードバックを提供することができる。たとえば、ペン４００は、アクティブフラグを検出すると、ユーザに対し（たとえばＬＥＤを介して）それがハイパーリンクのゾーン内に配置されていることを示すことができる。
【０１５９】
アクティブフラグシンボルはタグに一意であり、したがって、タグの各四半分で冗長的に符号化される。アクティブフラグシンボルは、各レジストレーション符号シンボルで符号化されるため、各四半分内で８回現れる。８個のシンボルは、最小距離が８である符号を形成し、それにより３つの誤りを訂正することができる。さらなるシンボルが視野内で視認できる場合、それらを、さらなる冗長性のために使用することができる。移動符号及び／又は方向符号の復号中に検出されるいかなるイレージャもまた、フラグ符号の復号中に使用することが可能であり、その逆も同様である。
【０１６０】
２．６．２ タグ４Ｂ（２×２タグ構造）に対するレジストレーションシンボル
タグ４Ｂに含まれる各レジストレーションシンボルは、タグ４Ａに含まれるレジストレーションシンボルと同様に配置され且つ構成される。しかしながら、セクション２．６．１で述べたように、タグ４Ｂは、移動符号シンボル値（３，４）にマッピングするレジストレーションシンボル値のみを利用する。これにより、レジストレーションシンボルは、４個のシンボルグループを含むタグ４Ｂを識別し、それらを、９個のシンボルグループを含むタグ４Ａから識別する。
【０１６１】
タグ４Ｂでは、シンボルグループの各行及びシンボルグループの各列は、２シンボルの２−ａｒｙ巡回位置符号を符号化する。（本出願人の巡回位置符号は米国特許７，０８２，５６２号に記載されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる）。コードは、コードワード（３，４）とその巡回シフトとからなる。２つの直交移動の各々に対し、タグ全体の２つの移動コードは、最小距離が４である符号を形成し、それにより１つの誤り符号を訂正することができる。さらなるシンボルが視野内で視認できる場合、それらを、さらなる冗長性のために使用することができる。
【０１６２】
２個の移動符号シンボル（３及び４）は、各々、他の組の２−６ＰＰＭシンボル値の反転である１組の２−６ＰＰＭシンボル値にマッピングされる。したがって、逆に読み取られた（すなわち１８０度回転した）３は４となり、その逆も同様である。これにより、回転とは無関係に移動を確定することができる。
【０１６３】
さらに、タグ４Ｂでは、各２−６ＰＰＭシンボル値及びその反転は、反対の方向符号シンボル値にマッピングする（表２）。タグ全体の垂直レジストレーションシンボルは、垂直方向符号の４個のシンボルを符号化する。これは、最小距離が４であり、それにより、１個のシンボル誤りを訂正することができる。タグ全体の水平レジストレーションシンボルは、水平方向符号の４個のシンボルを符号化する。これは、最小距離が４であり、それにより１個のシンボル誤りを訂正することができる。さらなるシンボルが視野内で視認できる場合、それらをさらなる冗長性のために使用することができる。移動符号の復号中に検出された任意のイレージャを、方向符号の復号中に使用することも可能であり、その逆も同様である。直交する方向符号全体により、タグの向きを確定することができる。
【０１６４】
回転しないタグの左上コーナは、移動シンボルが共にゼロであり、且つ方向シンボルが共にゼロであるシンボルグループによって識別される。
【０１６５】
表２に示しているが、２−６ＰＰＭレジストレーションシンボルは、タグ４Ｂに対してフラグ符号を許容せず、２０個の利用可能なシンボル値に対する３−６ＰＰＭレジストレーションシンボルマッピングにより、望ましい場合は、タグ４Ｂがフラグ符号を含むことができることが理解されよう。この場合、タグ４Ａに対して１２個のレジストレーションシンボル値（３×２×２）が使用され、タグ４Ｂに対して８個のレジストレーションシンボル値（２×２×２）が使用される。
【０１６６】
２．７ 併合されたコードワード符号化
本出願人の同時係属出願、即ち、米国特許出願第１２／１７８，６１１号（代理人整理番号第ＮＰＴ０８７ＵＳ号）及び代理人整理番号第ＮＰＴ１００ＵＳ号（対応する出願番号が割り当てられるとそれに置き換えられる）の内容は、参照により本明細書に組み込まれ、タグは、概して、各コードワードに対してＰＰＭデータシンボルの別個の組を使用してコードワードを符号化する。
【０１６７】
ＮＰＴ０８７ＵＳに記載されているように、ｘ座標リードソロモンコードワードを、Ｘデータシンボルの別個の組（たとえば、Ｘ０、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９、Ｘ１０）によって符号化することができ、ｙ座標リードソロモンコードワードを、Ｙデータシンボルの別個の組（たとえば、Ｙ０、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７、Ｙ８、Ｙ９、Ｙ１０）によって符号化することができる。さらに、本出願人は、各タグ内でのＸデータシンボル及びＹデータシンボルのさまざまな配置について記載しており、それらは、ｘ座標はタグの列内で変化せず、ｙ座標はタグの行内で変化しないという事実を利用する。これにより、タグ内のスペースを節約することができると共に、依然として実質的にタグサイズの視野から完全な座標のコードワード各々を読み出すことができる。たとえば、タグの列にＸデータシンボルの少なくともいくつかを配置することにより、タグの各東−西半分におけるＸデータシンボルの複製を回避することができる。同様に、タグの行にＹデータシンボルの少なくともいくつかを配置することにより、タグの各北−南半分におけるＹデータシンボルの複製を回避することができる。
【０１６８】
同様に、表面領域における連続したタグの組に共通の情報を、１つ又は複数の共通するリードソロモンコードワード、たとえばＡ、Ｂ、Ｃ及びＤコードワードによって符号化することができる。たとえばＮＰＴ０８７ＵＳに記載されているように、こうしたリードソロモンコードワードの各々は、ＰＰＭデータシンボルの別個の組によって符号化される。共通コードワードは、通常、領域ＩＤを符号化するが、符号化フォーマット、領域フラグ、パターンスケール識別子（たとえばタグサイズＩＤ又はマクロドットサイズＩＤ）及びＣＲＣ等、他の情報を符号化することも可能である。
【０１６９】
秘密鍵署名又は埋込みデータオブジェクトの断片を、任意のリードソロモンコードワード、たとえばＥコードワードによって符号化することができる。たとえばＮＰＴ０８７ＵＳに記載されているように、この任意のリードソロモンコードワードは、ＰＰＭデータシンボルの別個の組によって符号化される。各コードワードに対するＰＰＭデータシンボルの別個の組の提供は、必ずしも各タグの貴重なスペースを使い尽くすものではない。ＰＰＭシンボルの別個の組において各コードワードを符号化することの別法として、２つ（又はそれより多く）のコードワードからの個々のシンボルを単一ＰＰＭシンボルに併合することができる。
【０１７０】
併合ＰＰＭデータシンボルは、各タグのスペースを節約するだけでなく、復号中に誤りを検出するのにも役立つことができる。たとえば、１つのコードワードからの符号がＥＣＣ復号中に誤っていることが分かった場合、同じＰＰＭシンボルに位置する任意の１つのシンボル（又は複数のシンボル）に対してイレージャとしてフラグを立てることができる。
【０１７１】
併合したＰＰＭデータシンボルにおける２つ（又はそれより多く）のコードワードからのシンボルは、同じ誤り訂正符号（ＥＣＣ）を使用することができ、又は異なる誤り訂正符号を使用することができる。たとえば、ｘ座標コードワード及びｙ座標コードワードの各シンボルを、単一ＰＰＭシンボルで共通のコードワード（複数可）のシンボルと結合することができる。この場合、座標コードワードを、２値符号等、共通のコードワード（複数可）よりシンボルサイズの小さい符号を用いて符号化することができる。
【０１７２】
併合ＰＰＭデータシンボルを利用してすべてのあり得る符号構成を解明することは実現可能ではないが、表３及び表４は、併合した２−９ＰＰＭデータシンボル及び３−９ＰＰＭデータシンボルを使用するいくつかのあり得る符号構成の例を示している。誤り訂正符号（ＥＣＣ）シンボルサイズが複数ビットである場合、通常リードソロモン符号が使用される。ＥＣＣシンボルサイズが１ビットである場合、セクション２．８で説明するように、通常巡回符号が使用される。
【表５】
【表６】
【０１７３】
２．８ 座標符号化のための巡回符号
２．８．１ 背景
最大長ＬＦＳＲ（線形フィードバックシフトレジスタ）は、出力として、長さが２ｋ−１のいわゆるｍシーケンスを生成し、そこでは、すべてのあり得る非ゼロレジスタ値が、上記シーケンスが繰り返す前に一度現れる。各ｋビット値がｍシーケンスにおいて正確に一度現れるため、既知のｍシーケンスへのｋビットウィンドウは一意のｋビットシーケンスをもたらし、それを、ｍシーケンス内の一意の位置として解釈することができる。ｍシーケンスの巡回の性質により、循環するｍシーケンスへのｋビットウィンドウは、局部的に一意の位置、すなわちｍシーケンスの長さｎを法とする位置をもたらす。
【０１７４】
長さ２ｋ−１の循環するｍシーケンスへのｋシンボルウィンドウを介する位置復号では、誤り検出又は訂正が可能ではない。しかしながら、長さｎの循環する巡回コードワードへのｎシンボルウィンドウを介する位置復号では、誤り検出及び訂正が可能である。
【０１７５】
巡回（ｎ，ｋ）符号Ｃのコードワードの任意の数の複製を連結して、任意の長さのシーケンスを形成することができる。シーケンスへのサイズｎのウィンドウは、その後、Ｃのコードワードをもたらすように保証される。符号が正確にｎ個のコードワードを含むように設計される場合、符号の次元は、定義によりｋ＝ｌｏｇｑｎである。符号が、ｎ個のコードワードすべてが同じ且つ唯一の周期に属するように設計される場合、ウィンドウは、ｎ個の連続した位置においてｎ個の異なるコードワードをもたらす。コードワードと（ｎを法とする）シーケンスにおける位置と間に直接の対応があるため、各コードワードを、ｎ個の（相対的な）位置のうちの１つに一意にマッピングすることができる。有意には、最大［（ｄｍｉｎ−１）／２］のシンボル誤りがある場合であっても、位置を確定することができる。
【０１７６】
内容が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第７，０８２，５６２号において説明されているように、本出願人は、こうした符号を「巡回位置符号」と呼ぶ。巡回位置符号の任意のコードワードが符号を定義する。巡回位置符号は、ゼロベクトルを含まないため線形符号ではない。しかしながら、以下の説明において線形符号の用語を使用するのに有用である。多くの適切な巡回位置符号は、ゼロベクトルの除去された線形符号である。
【０１７７】
長さ２ｋ−１の２進のｍシーケンスの巡回シフトは、長さ２ｋ−１、次元ｋ及び最小距離ｄｍｉｎ＝２ｋ−１の線形巡回符号の非ゼロコードワードのすべてを構成する（Ｍａｃ Ｗｉｌｌｉａｍｓ，Ｆ．Ｊ．及びＮ．Ｊ．Ａ．Ｓｌｏａｎｅ著、「Ｐｓｅｕｄｏ−Ｒａｎｄｏｍ Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ａｎｄ Ａｒｒａｙｓ」（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＩＥＥＥ，Ｖｏｌ．６４、Ｎｏ．１２，Ｄｅｃｅｍｂｅｒ １９７６）。
【０１７８】
より一般的には、ｍシーケンスは、シンプレックス符号の組のサブセットを定義する。シンプレックス符号は、長さがｎ＝４ｍ−１であり最小距離がｄｍｉｎ＝（ｎ＋１）／２＝２ｍである。名前が示すように、シンプレックス符号のコードワードは、ｎシンプレックスの等距離頂点を定義する。したがって、シンプレックス符号の最小距離及び最大距離は同じである。ｎ素数の場合、Ｐａｌｅｙ構造を使用することにより、平方剰余を使用して巡回シンプレックス符号を構成することができる。（Ｍａｃ Ｗｉｌｌｉａｍｓ，Ｆ．Ｊ．及びＮ．Ｊ．Ａ．Ｓｌｏａｎｅ著、Ｔｈｅ Ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ Ｅｒｒｏｒ−Ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ Ｃｏｄｅｓ（Ｎｏｒｔｈ−Ｈｏｌｌａｎｄ、１９７７）、Ｗｉｃｋｅｒ，Ｓ．Ｂ．著、Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｔｏｒａｇｅ（Ｐｒｅｎｔｉｃｅ Ｈａｌｌ、１９９５））。ｎ素数又はｄｍｉｎ＝２ｋ−１の場合、シンプレックス符号は巡回であり、したがって巡回位置符号を定義する。
【０１７９】
長さｎ＝４ｍ−１の巡回シンプレックス符号は、その長さに対してのみでなく任意の長さｎ＜４（ｍ＋１）−１に対して可能な最大の最小距離を有するという意味で、最適な巡回位置符号を定義する。
【０１８０】
巡回シンプレックス符号に対するｗビットウィンドウもまた巡回位置符号を定義する。この場合、ウィンドウ内の平均距離は以下の通りである。
ａｖｇ（ｄ（ｗ））＝ｗｄｍｉｎ／ｎ
【０１８１】
ウィンドウ内の最小距離は、ウィンドウサイズが以下のように符号長さに近づくに従い、ウィンドウ内の平均距離（及び最終的に符号の最小距離）に収束する。
ｗ→ｎに従い、ｄｍｉｎ（ｗ）→ａｖｇ（ｄ（ｗ））→ｄｍｉｎ
【０１８２】
同じウィンドウサイズｗの場合、符号サイズｎが大きいほど、ウィンドウ内の最小距離ｄｍｉｎ（ｗ）が小さいことを意味する。
【０１８３】
２．８．２ 座標符号化のタイプ
リードソロモン座標符号は、タグを通して（複製なしに）空間的に分布する場合、タグパターンに任意に位置合せされる撮像ウィンドウからコードワード全体を復元することは実際的でなくなる。撮像ウィンドウは、完全な非複製座標コードワードの取得を保証するために、少なくとも２タグ対角線分の直径である必要がある。別法として、本出願人は、少なくともいくつかのＸデータシンボルがタグの列に配置され、少なくともＹデータシンボルがタグの行に配置されるシンボル配置について述べている（ＮＰＴ０８７ＵＳ）。このタイプのシンボル配置は、実質的にタグサイズの撮像ウィンドウを依然として可能としながら、座標データシンボルの少なくともいくつかの複製を不要にすることができる。しかしながら、このタイプの特別なシンボル配置では、タグの設計を制約することが避けられない。
【０１８４】
しかしながら、座標コードワードが、基礎となる巡回符号によって符号化される場合、隣接するタグのコードワードの断片から有効なコードワードを再構築することが可能になる。ｗビットの座標コードワードサイズは、長さｎの基礎となる巡回符号の上のｗビットウィンドウに対応する。
【０１８５】
隣接するタグの座標を符号化するのに２つの方法がある。ｗビットのコードワードサイズを想定すると、隣接するタグは、基礎となる符号の連続するｗビットセグメントを符号化することができるか、又は隣接するタグは、互いに対して１ビットシフトした基礎となる符号のｗビットセグメントを符号化することができる。
【０１８６】
２．８．３ １ビットシフトしたサブシーケンスを符号化する隣接するタグ
この手法には、符号の、その空間的広がりを確定する寸法が最小化されるという利点がある。さらに、上述したように、ウィンドウを用いる巡回位置符号の最小距離は、符号の次元が低減すると増大するため、符号の次元を最小化することが有利である。この手法には、名目上、ウィンドウからｗ−１ビットの巡回位置符号しか復元することができない場合があるという不都合がある。しかしながら、表５に示すように、これは、ウィンドウ内の最小距離の低減を必ずしも暗示するものではない。
【０１８７】
隣接するタグが基礎となる符号の連続したｗビットセグメントを符号化する別の手法には、ウィンドウからｗビットの巡回位置符号を常に復元することができるという利点がある。しかしながら、この利点より、通常、より大きい符号の次元を必要とする最小距離の低減の方が重大となる。
【０１８８】
ｘ座標及びｙ座標に対する２進巡回位置符号の推定は、それぞれ以下のビットシーケンスからなる。
（ｘｎ−１，ｘｎ−２，…，ｘ１，ｘ０）
（ｙｎ−１，ｙｎ−２，…，ｙ１，ｙ０）
１ビットシフトする手法では、ｘ方向における（左から数えて）ｉ番目のタグとｙ方向における（上から数えて）ｊ番目のタグとが、以下のｗビットサブシーケンスを符号化する。
（ｘｉ＋ｗ−１，ｘｉ＋ｗ−２，…，ｘｉ＋１，ｘｉ）
（ｙｊ＋ｗ−１，ｙｊ＋ｗ−２，…，ｙｊ＋１，ｙｊ）
【０１８９】
３２ビット座標コードワードの例
図９は、タグ４Ｂにおける３２ビットｘ座標コードワード（すなわち、ｗ＝３２）のレイアウトを示し、そこでは、ｘ方向のｉ番目のタグに対し、シンボルＸ０がビットｘｉを符号化し、シンボルＸ３１がｘｉ＋３１を符号化する。
【０１９０】
図１０は、タグ４Ｂにおける３２ビットｙ座標コードワード（すなわち、ｗ＝３２）のレイアウトを示し、そこでは、ｙ方向のｊ番目のタグに対し、シンボルＹ０がビットｙｉを符号化し、シンボルＹ３１がビットｙｊ＋３１を符号化する。
【０１９１】
図７及び図８のコードワードレイアウトは、符号化パターンに対する正方形の２４マクロドットウィンドウが、ｘ座標及びｙ座標を符号化するのに使用される２つの巡回位置符号から、常に連続した３１ビット又は３２ビットのサブシーケンスを取得することを保証する。
【０１９２】
２４マクロドットウィンドウは、２０マクロドット単位（タグの長さｌ）に４マクロドット単位（シンボルの長さｑ）を足したものに対応する。したがって、２４マクロドットウィンドウは、空間的にコヒーレントなサンプルから（すなわち、視野の両側における部分的なシンボルとは対照的にシンボル全体から）パルス位置変調された値が復号されることを保証する。
【０１９３】
図９のシンボルは列で配置されており、それらは互いに部分的に重なることができる。第１の列はシンボルＸ０及びＸ１を含み、第２の列はシンボルＸ２及びＸ３を含み、第３の列はＸ４、Ｘ５、Ｘ６及びＸ７を含み、第４の列はＸ８、Ｘ９、Ｘ１０及びＸ１１を含み、第５の列は、Ｘ１２及びＸ１３を含む等である。各列の幅ｖは、列内のシンボルの向きに応じて、各シンボルの長さ又は幅に対応する。したがって、各列の最大幅ｖは、１シンボルの長さに応じて、４マクロドットである。
【０１９４】
同様に、図１０のシンボルは行で配置されており、それらは互いに部分的に重なることができる。第１の行はＹ０及びＹ１を含み、第２の行はシンボルＹ２及びＹ３を含み、第３の行はＹ４、Ｙ５、Ｙ６及びＹ７を含み、第４の行はシンボルＹ８、Ｙ９、Ｙ１０及びＹ１１を含み、第５の行はシンボルＹ１２及びＹ１３を含む等である。各行の幅ｖは、行内のシンボルの向きに応じて、各シンボルの長さ又は幅に対応する。したがって、各行の最大幅ｖは、１シンボルの長さに応じて４マクロドットである。
【０１９５】
撮像ウィンドウが、タグの開始又はいくつかの行及び列の開始に正確に一致しない限り、撮像ウィンドウからは、完全な３２ビットサブシーケンスではなく３１ビットサブシーケンスが取得される。たとえば、図９におけるタグの左手エッジの１マクロドットから開始する２４マクロドット撮像ウィンドウ（すなわち、Ｘ０及びＸ１を含む第１の列の中央で開始するウィンドウ）は、そのタグ（第１の撮像タグ）からシンボルＸ４〜Ｘ３１を取得し、右に隣接するタグ（第２の撮像タグ）からシンボルＸ０〜Ｘ３を取得する。第２の撮像タグが、第１の撮像タグに対して１ビットシフトした３２ビットサブシーケンスを含むため、第２の撮像タグのシンボルＸ１は、第１の撮像タグのＸ０に対応し、第２の撮像タグのシンボルＸ２は、第１の撮像タグのＸ１に対応し、第２の撮像タグのシンボルＸ３は、第１の撮像タグのＸ２に対応する。したがって、第１の撮像タグにおいてＸ０〜Ｘ２及びＸ４〜Ｘ３１からなる、連続した３１ビットサブシーケンスを組み立てることができる。この取得されたサブシーケンスから１ビット（Ｘ３）が欠落しているが、巡回符号、したがって第１の撮像タグのｘ座標コードワードにおける最大尤度オフセットを確定するのには依然として十分である。
【０１９６】
当然ながら、図１０においてシンボルＹ０〜Ｙ３１によって符号化されるｙ座標コードワードに対して同様の考察が適用される。したがって、任意の２４マクロドット正方形ウィンドウが、ｘ座標及びｙ座標を符号化するために使用される２つの基礎となる符号の各々の少なくとも３１ビットサブシーケンスを取得するには十分である。したがって、ｘ座標コードワード及びｙ座標コードワードを、各２４マクロドット撮像ウィンドウから確定することができる。
【０１９７】
図１１及び図１２は、（３−９ＰＰＭ符号化を想定して）ＧＦ（２４）に対して定義された、対応する共通のＡ及びＢリードソロモンコードワードのあり得るレイアウトを示す。図７〜図１０を結合すると、セクション２．７で述べたように、タグにおける各ＰＰＭデータシンボルは併合シンボルであり、ｘ座標コードワードから１ビットＸデータシンボルを符号化し、ｙ座標コードワードから１ビットＹデータシンボルを符号化し、共通のＡリードソロモンコードワードからマルチビットＡシンボルか又は共通のＢリードソロモンコードワードからマルチビットＢシンボルのいずれかを符号化することが理解されよう。
【０１９８】
上述したように、Ａコードワード及びＢコードワードにおいて訂正される任意のリードソロモンシンボルを使用して、復号中に対応するＸシンボル及びＹシンボルのイレージャに対してフラグを立てることができる。
【０１９９】
１６ビット座標コードワードの例
図１３は、タグ４Ｂにおける１６ビットｘ座標コードワード（すなわち、ｗ＝１６）のレイアウトを示し、そこでは、ｘ方向のｉ番目のタグに対し、シンボルＸ０がビットｘｉを符号化し、シンボルＸ１５がｘｉ＋１５を符号化する。
【０２００】
図１４は、タグ４Ｂにおける１６ビットｙ座標コードワード（すなわち、ｗ＝１６）のレイアウトを示し、そこでは、ｙ方向のｊ番目のタグに対し、シンボルＹ０がビットｙｊを符号化し、シンボルＹ１５がビットｙｊ＋１５を符号化する。
【０２０１】
この場合もまた、図１１及び図１２のコードワードレイアウトは、タグパターンに対する２４マクロドットウィンドウが、ｘ座標及びｙ座標を符号化するのに使用される２つの巡回位置符号から、常に連続した１５ビット又は１６ビットのサブシーケンスを取得することを保証する。
【０２０２】
図１１及び図１２は、（２−９ＰＰＭ符号化を想定して）ＧＦ（２４）に対して又は（３−９ＰＰＭ符号化を想定して）ＧＦ（２５）に対して定義された、対応する共通のＡコードワード及びＢコードワードのあり得るレイアウトを示す。図１３及び図１４を図１１及び図１２と結合すると、セクション２．７で述べたように、タグにおける各ＰＰＭデータシンボルは併合シンボルであることが理解されよう。併合ＰＰＭデータシンボルによっては、ｘ座標コードワードから１ビットＸデータシンボルを符号化し、共通のＡリードソロモンコードワードからマルチビットＡシンボルを符号化する。併合ＰＰＭデータシンボルによっては、ｙ座標コードワードから１ビットＹ]データシンボルを符号化し、共通のＢリードソロモンコードワードからマルチビットＢシンボルを符号化する。
【０２０３】
２．８．４ 連続するサブシーケンスを符号化する隣接するタグ
この手法では、いかなる所与のタグも、巡回符号シーケンスにおけるオフセットｉに対応するｗビットサブシーケンスを含む。所与のタグの両側の隣接するタグは、巡回符号シーケンスにおけるオフセット（ｉ＋ｗ）及び（ｉ−ｗ）に対応するｗビットサブシーケンスを含む。したがって、隣接するタグは、セクション２．８．３において述べたように、１ビットシフトサブシーケンスではなく、基礎となる符号シーケンスの連続するｗビットサブシーケンスを含む。
【０２０４】
上述したように、この手法には、ウィンドウから巡回位置符号のｗビットを常に復元することができる、すなわち、セクション２．８．３で述べた２４マクロビット撮像ウィンドウから取得される任意のｗビットサブシーケンスから１ビットの損失の可能性がないという利点がある。さらに、部分的なタグ座標の確定が可能であり、それは、基礎となる符号におけるオフセットが、単なる特定のタグではなくタグ内の列又は行に対応することができるためである。しかしながら、部分的なタグ座標の確定には、同様の情報を移動コードワードから導出することができる可能性があるため、限られた有用性しかない可能性がある。
【０２０５】
タグ４Ｂにおける座標コードワードシンボル及び共通のコードワードシンボルのレイアウトは、セクション２．８．３で述べたように、図９〜図１４で使用したものと同様であり得る。
【０２０６】
したがって、連続したサブシーケンス手法を使用するタグの各ＰＰＭデータシンボルは、セクション２．７で述べたように併合シンボルであり得ることが理解されよう。併合シンボルは、ｘ座標コードワードからの１ビットＸデータシンボル、ｙ座標コードワードからの１ビットＹデータシンボル、及び共通のリードソロモンコードワードからのマルチビットシンボルのうちの少なくとも１つを符号化することができる。
【０２０７】
同様に、共通のコードワード（複数可）において訂正される任意のリードソロモンシンボルを使用して、復号中に対応するＸシンボル及びＹシンボルにおけるイレージャにフラグを立てることができる。
【０２０８】
２．８．５ 最適なシンプレックス符号
表５は、巡回位置符号化のためのいくつかの最適なシンプレックス符号を定義している。これらは、両ウィンドウサイズに対して最小距離が最大化されているという意味で最適である。
【表７】
表フォーマットにおける符号全体を再現することは実際的でないため、原始多項式は、ＬＦＳＲにおいて符号を生成するために使用される多項式を指す。シンプレックス符号シーケンスを生成するために使用される原始多項式は、当業者には容易に理解されるであろう。
【０２０９】
２．９ リードソロモン符号化
共通のコードワード（複数可）によって符号化されるデータは、ＧＦ（２４）、ＧＦ（２５）又はＧＦ（２６）に対して定義されたリードソロモン符号を用いて符号化される。符号は、自然長ｎがそれぞれ１５、３１又は６３である。符号の次元ｋは、それぞれ（ｎ−ｋ）／２シンボル及びｋシンボルである、誤り訂正能力と符号のデータ容量とを平衡させるように選択される。
【０２１０】
符号を、長さが低減し且つ誤り訂正能力が低下した符号を取得するために、高次の冗長性シンボルを除去することによりパンクチャすることができる。また、長さが低減し且つデータ容量が低減した符号を取得するために、高次のデータシンボルをゼロで置き換えることにより、符号を短縮することも可能である。パンクチャリング及び短縮を使用して、特定のパラメータを有する符号を取得することができる。短縮は、可能な場合は、イレージャを復号する必要がなくなるため好ましい。たとえば、表４に記載したリードソロモン符号のうちのいくつかは、短縮符号及び／又はパンクチャド符号である。
【０２１１】
符号は、それぞれ、以下の原始多項式のうちの１つを有する。
Ｐ４（ｘ）＝ｘ４＋ｘ＋１
Ｐ５（ｘ）＝ｘ５＋ｘ２＋１
Ｐ６（ｘ）＝ｘ６＋ｘ＋１
符号は、以下の生成多項式を有する。
【数１】
リードソロモン符号の詳細な説明については、Ｗｉｃｋｅｒ、Ｓ．Ｂ．及びＶ．Ｋ．Ｂｈａｒｇａｖａ編、Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ Ｃｏｄｅｓ ａｎｄ Ｔｈｅｉｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ（ＩＥＥＥ Ｐｒｅｓｓ、１９９４）を参照されたい。
【０２１２】
図１５に示すように、符号の冗長性座標ｒｉ及びデータ座標ｄｉは、それらの対応する多項式の項の次数に従って、左から右に索引付けされる。完全なコードワードのシンボルＸｉは、データのビット順に一致するように右から左に索引付けられる。各シンボル内のビット順は、全体のビット順と同じである。
【０２１３】
領域ＩＤは、１６ビット巡回冗長検査（ＣＲＣ）によって保護される。これにより、領域ＩＤの一部を含むコードワードが間違って訂正される場合、リードソロモン誤り訂正の後に誤り検出の追加の層が提供される。
【０２１４】
ＣＲＣは以下の生成多項式を有する。
ｇ（ｘ）＝ｘ１６＋ｘ１２＋ｘ５＋１
【０２１５】
ＣＲＣは０ｘＦＦＦＦに初期化される。領域ＩＤの最上位ビットは、データ多項式の最上位係数として処理される。
【０２１６】
２．１０ タグ座標空間
タグ座標空間は、それぞれｘ及びｙとラベル付けされた２つの直交する軸を有する。正のｘ軸が右を指す場合、正のｙ軸は下方を指す。
【０２１７】
表面符号化は、特定のタグ付けされた表面上のタグ座標空間原点の位置を指定せず、且つ表面に関してタグ座標空間の向きも指定しない。この情報は、応用に特定である。たとえば、タグ付けされた表面が、１枚の紙である場合、その紙上にタグを印刷する応用では、実際のオフセット及び向きを記録することができ、これらを使用して、表面に関して後に取り込まれた任意のデジタルインクを正規化することができる。
【０２１８】
タグにおいて符号化された位置は、タグの単位で定義され、左上ターゲットの中心であるように定義される。したがって、特定のタグパターンの原点は、座標対（０，０）を符号化するタグの左上ターゲットの中心である。
【０２１９】
表面符号化は、任意に、表面に対するその公称位置から、領域ＩＤから導出される量だけ変位する。これにより、表面符号化を印刷するために使用されるページ幅デジタルプリントヘッドの利用が均一であることが保証される。表面符号化の変位は負であり、したがって、表面符号化によって記述される領域の変位は、表面符号化に対して正である。変位の大きさは、１６００ｄｐｉドットにおけるタグの幅を法とする領域ＩＤ（すなわち２４０）である。非１６００ｄｐｉプリンタに適合するために、変位の実際の大きさは、その公称値から、プリンタのドットピッチの最大半分変化することができる。
【０２２０】
２．１１ タグ情報コンテンツ
２．１１．１ フィールド定義
表６は、表面符号化に埋め込まれた情報フィールドを定義している。
【表８】
アクティブ領域は、内部で取り込まれた任意の入力を、解釈のために、対応するネットページサーバ１０に即時に転送すべき領域である。これにより、ネットページサーバ１０が、その入力に即時の効果があったことをユーザに知らせることができる。サーバは正確な領域定義にアクセスすることができるため、表面符号化における任意のアクティブ領域の指示は、それが包括的である限り不正確なものとなる可能性がある。
【表９】
コードワードＥ（存在する場合）は、データ断片又は秘密鍵署名のいずれかを含む。これらについては、それぞれセクション２．１２及びセクション２．１３で述べる。秘密鍵署名は、領域フラグにおける＜領域が秘密鍵署名を有する＞フラグが設定され、且つタグのアクティブ領域フラグが設定された場合、特定のタグに存在する。データ断片は、領域フラグにおける「領域は埋込みデータを含む」フラグが設定され、且つタグがすでに秘密鍵署名を含まない場合に、特定のタグに存在する。
【０２２１】
領域フラグが、特定のコードワードが存在しないことを示す場合、コードワードは、タグパターンにおいて符号化されず、すなわち、コードワードを表すマクロドットがない。これは、Ｘコードワード、Ｙコードワード及びＥコードワードに適用され、すなわち、Ｘコードワード及びＹコードワードは、領域フラグにおける「領域が対話型である」フラグが設定された場合に存在する。Ｅコードワードは、秘密鍵署名又はデータ断片が存在する場合に存在する。
【０２２２】
２．１２ 埋込みデータオブジェクト
領域フラグにおける「領域は埋込みデータを含む」フラグが設定された場合、表面符号化は、埋込みデータを含む。埋込みデータは、複数の連続するタグのデータ断片において符号化され、且つそれが適合する回数、表面符号化において複製される。
【０２２３】
埋込みデータは、埋込みデータを含む表面符号化のランダムな且つ部分的な走査が、データ全体を取得するのに十分であり得るように符号化される。走査システムは、取得された断片からデータを再度組み立て、誤りなしに十分な断片が取得された時にユーザに報告する。
【０２２４】
表８に示すように、各ブロックは１７６ビットのデータ容量を有することができる。ブロックデータは、３×２の矩形に配置された６個のタグの連続するグループのデータ断片において符号化される。
【０２２５】
ブロックパラメータは表８において定義されているようなものである。各タグのＥコードワードは、埋込みデータの断片を符号化することができる。
【表１０】
特定のタグのＥコードワードが、埋込みデータの断片を含まない場合、ペン４００は、コードワードの復号の失敗により暗黙的に、又はタグのアクティブ領域フラグから明示的にそれを発見することができる。
【０２２６】
任意のサイズのデータを、概して矩形に配置されたブロックの連続する組からなるスーパーブロックに符号化することができる。スーパーブロックのサイズを、各ブロックにおいて符号化することができる。
【０２２７】
スーパーブロックは、表面符号化のエッジに部分的に沿うことを含む、それが適合する回数、表面符号化において複製される。
【０２２８】
スーパーブロックにおいて符号化されたデータは、たとえば、より正確なタイプ情報、より正確なサイズ情報、及びより拡張性のある誤り検出及び／又は訂正データを含むことができる。
【０２２９】
２．１３ デジタル署名
領域フラグにおける＜領域は秘密鍵署名を有する＞フラグが設定された場合、その領域は、秘密鍵デジタル署名を有する。オンライン環境では、秘密鍵署名を、領域ＩＤに関連して、秘密鍵署名又は対応する秘密鍵の知識を有するサーバに問い合わせることによって検証することができる。
【０２３０】
領域が、埋込みデータを含み、且つ領域フラグにおける＜埋込みデータは公開鍵署名である＞フラグが設定された場合、表面符号化は、領域ＩＤの埋込み公開鍵デジタル署名を含む。
【０２３１】
オンライン環境では、完全な公開鍵署名又は対応する秘密鍵の知識を有するサーバに問い合わせることによって、公開鍵署名の妥当性を検証するために、領域ＩＤ及び任意に秘密鍵署名に関連して、あらゆる数の署名断片を使用することができる。
【０２３２】
署名の実際の長さ及びタイプは、署名の妥当性検証中に領域ＩＤから、すなわち、概して一連の領域ＩＤと関連する事前に取得されたデジタル署名から確定される。
【０２３３】
デジタル署名の検証は、本出願人の米国特許出願公開第２００７／０１０８２８５号で説明されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【０２３４】
２．１４ タグの撮像及び復号
タグ４Ｂ全体からデータを取得することを保証するために必要な最小の撮像視野は、直径が３３．９ｓ（すなわち、（（２×１０）＋４）×２１／２×ｓ）であり、それにより、視野における表面符号化の任意の回転及び移動が許容される。特に、撮像視野は、タグ全体の取込みを保証するのに十分な大きさである必要はない。すなわち、各タグ内のデータシンボルの配置により、タグ全体が視野内で実際に視認できるか否かに関らず、長さ（ｌ＋４ｓ）の任意の正方形部分が、必要な情報を完全に取り込むことが保証される。本明細書で使用するｌは、タグの長さとして定義される。
【０２３５】
符号化パターンを撮像することに関し、撮像視野は、概して円形である。したがって、撮像視野は、好ましくは、直径が少なくとも（ｌ＋４ｓ）×２１／２であり、２個のタグ直径未満であるべきである。重要なことは、視野は、従来技術のタグ設計とは対照的に、少なくとも２個のタグ直径である必要がないことであり、それは、本発明では、視野内でタグ全体を取り込むことが必須ではないためである。
【０２３６】
余分の４マクロドット単位により、パルス位置変調された値を空間的にコヒーレントなサンプルから、すなわち撮像視野の両側における部分的なシンボルではなくシンボル全体から復号することができることが保証される。
【０２３７】
類推により、タグ４Ａ全体からのデータの取得を保証するために必要な最小撮像視野は、直径が４８．１ｓ（すなわち（（３×１０）＋４）×２１／２×ｓ）である。
【０２３８】
本文脈では、「タグ直径」は、タグの対角線の長さを意味するものとする。
【０２３９】
図１６は、レジストレーションシンボルをサンプリングし移動コードワードを復号するまでのタグ画像処理及び復号プロセスフローを示す。まず、タグパターンの生の画像８０２が、たとえば、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ、又は走査レーザ及びフォトダイオードイメージセンサ等のイメージセンサを介して取得される（８００）。そして、生の画像８０２は、概して、強調されることにより（８０４）、コントラストが改善され且つ画素強度がより均一な、強調された画像８０６が生成される。画像強調は、大域的又は局所的な範囲の拡張、等化等を含むことができる。そして、強調された画像８０６は、概してフィルタリングされることにより（８０８）、フィルタリングされた画像８１０が生成される。画像のフィルタリングは、ローパスフィルタのカーネルサイズが、マクロドット３０２を曖昧にするがターゲット３０１は保存するように調整されたローパスフィルタリングから構成され得る。フィルタリングステップ８０８は、ターゲットの特徴３０１を強調するように、さらなるフィルタリング（エッジ検出等）を含むことができる。パルス位置変調（ＰＰＭ）を用いて、データシンボル３０４を符号化することにより、（たとえば、米国特許第６，８３２，７１７号に記載されているような）単純な２値ドット符号化よりもより均一な符号化パターン３が提供される。有利には、これは、ターゲット３０１をデータ領域から分離することに役立ち、それにより、２値符号化データと比較して、ＰＰＭ符号化データのより有効なローパスフィルタリングが可能になる。
【０２４０】
そして、ローパスフィルタリングに続いて、フィルタリングされた画像８１０は、ターゲット３０１の位置を特定するように処理される（８１２）。これは、空間的関係が、タグパターンの既知の幾何学形状と一致するターゲット特徴（すなわち、正方形セルのコーナに位置するターゲット）を求める検索から構成することができる。候補のターゲットを、フィルタリングされた画像８１０における最大値から直接識別することができ、又は、候補のターゲットは、内容が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第７，０５５，７３９号に記載されているように、その（２値又はグレースケール）形状モーメント（通常、フィルタリングされた画像８１０における局所的な最大値に基づいて、強調された画像８０６における画素から計算される）を介する等、さらなる特徴付け及びマッチングの対象であり得る。
【０２４１】
そして、識別されたターゲット３０１は、ターゲット格子８１８に割り当てられる（８１６）。格子８１８の各セルは、シンボルグループ３０３を含み、いくつかのシンボルグループは、当然ながら画像において見えることになる。この段階では、ターゲット３０１はタグ間で互いに区別しないため、ターゲット格子８１８において個々のタグ４は識別可能とならない。
【０２４２】
マクロドット値が正確にサンプリングされ得るようにするために、取り込まれた画像の透視変換を推定しなければならない。ターゲット３０１のうちの４個が、タグ空間における既知のサイズの正方形の射影歪みを受けたコーナであるとし、８自由度の透視変換８２２が、４つのタグ空間及び画像空間点の対に関連する十分に理解された式を解くことに基づいて推定される（８２０）。２Ｄ透視変換の計算は、たとえば、本出願人の米国特許第６，８３２，７１７号に詳細に記載されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【０２４３】
各画像は、概して、正方形格子中に配置された少なくとも９個のターゲットを含むことになるため、２Ｄ透視変換を計算する精度は、たとえば、米国特許第６，８３２，７１７号に記載されている本出願人の先のタグ設計と比較して改善される。
【０２４４】
画像空間の透視変換８２２に対する推定されたタグ空間を使用して、タグ空間における既知のマクロドット位置各々が画像空間に投影される。タグにおけるすべてのビットがＰＰＭ符号化により表されるため、各マクロドット３０２の存在又は不在を、別個の強度基準ではなく、局所的な強度基準を用いて決定することができる。したがって、ＰＰＭ符号化により、単なる２値符号化と比較してデータサンプリングが改善される。
【０２４５】
次の段階は、移動コードワードからペン４００によって撮像されている位置符号化パターンのタイプを確定する。言い換えれば、この段階は、後続するサンプリング及び復号に対し、タグ４Ａ（３×３）を含む第１の位置符号化パターンを、タグ４Ｂ（２×２）を含む第２の位置符号化パターンから区別する。
【０２４６】
２つ以上の直交するレジストレーションシンボル（「ＶＲＳ」及び「ＨＲＳ」）がサンプリングされることにより（８２４）、直交する移動コードワード及び直交する方向コードワードの復号が可能になる。フラグシンボル値もまた、後に、復号されたレジストレーションシンボルから復号することができる。
【０２４７】
直交する移動コードワードの復号（８２８）により、（０，１，２）移動コードワード又は（３，４）移動コードワードのいずれかがもたらされる（８３０）。
【０２４８】
ここで図１７を参照すると、（０，１，２）移動コードワードは、タグ毎に９個のシンボルグループを示し、それにより、撮像された位置符号化パターンを、タグ４Ａを含むものとして識別する（８３２Ａ）。別法として、（３，４）移動コードワードは、タグ毎に４個のシンボルグループを示し、それにより、撮像された位置符号化パターンを、タグ４Ｂを含むものとして識別する（８３２Ｂ）。
【０２４９】
８３２Ａ又は８３２Ｂで位置符号化パターンが識別されると、後続するサンプリング及び復号は、このようにして識別された位置符号化パターンに従って開始する。したがって、復号された直交移動コードワードを使用して、視野内のタグ（複数可）のターゲット格子８１８に対する移動が確定される。これにより、タグ４Ａ又は４Ｂのターゲット格子８１８に対する位置合せが可能になり、それにより、個々のタグ（複数可）又はその一部を、視野における符号化パターン３において区別することができる。第１の場合、タグ４Ａ（各々が９個のシンボルグループを含む）は、ターゲット格子８１８と位置合せされる（８３２Ａ）。第２の場合、タグ４Ｂ（各々が４個のシンボルグループを含む）は、ターゲット格子８１８と位置合せされる（８３４Ｂ）。
【０２５０】
各シンボルグループ３０３が直交するレジストレーションシンボルを含むため、複数の移動符号を復号してロバストな移動確定を行うことができる。セクション２．６で述べたように、移動コードは巡回位置符号である。タグの各行及び各列がＭ個のシンボルグループを含むため、符号は最小距離がＭ×Ｍである。これにより、ターゲット格子８１８に対するタグ４Ａ又は４Ｂの位置合せのロバストな確定が可能になる。各タグが複数のシンボルグループ３０３を含む場合に多くのあり得る位置合せがあるため、位置合せはロバストであるとともに正確である必要がある。
【０２５１】
タグ４Ａ又は４Ｂに対するシンボルグループ３０３の移動が確定した後、少なくとも２つの直交する方向符号が復号されることにより（８３６Ａ又は８３６Ｂ）、向き８３８Ａ又は８３８Ｂがもたらされる。セクション２．６で述べたように、タグにおけるＮ個の垂直レジストレーションシンボルが、最小距離Ｎを有する垂直方向符号を形成するため、垂直方向符号は、（Ｎ−１）／２個の誤りを訂正することができる。水平方向符号は、同様に、Ｎ個の水平レジストレーションシンボルを用いて（Ｎ−１）／２個の誤りを訂正することができる。したがって、向きの確定は、非常にロバストであり、且つサンプリングされたレジストレーションシンボルの数に応じて、誤りを訂正することができる。
【０２５２】
最初の撮像及び復号により、２Ｄ透視変換、ターゲット格子に対するタグ（複数可）の向き及び移動がもたされると、次いで、データコードワード３０４をサンプリングし且つ復号することにより（８４０Ａ又は８４０Ｂ）、必要な復号されたコードワード８４２Ａ又は８４２Ｂがもたらされる。
【０２５３】
たとえば、タグ４Ｂからのデータコードワードの復号は、概して以下のように進行し得る。
・共通のリードソロモンコードワード（Ａ）をサンプリングし復号する。
・符号化フォーマットを確定し、未知の符号化を拒絶する。
・復号誤り時に不良なフォーマットサンプルにフラグを立てる
・領域フラグから領域ＩＤリードソロモンコードワードを確定する
・領域ＩＤのＣＲＣを検証する
・復号誤り時に不良な領域ＩＤサンプルにフラグを立てる。
・領域ＩＤリードソロモン共通コードワードにおける任意の誤りのあるシンボルを検出する
・領域ＩＤを確定する
・検出された誤りのあるシンボルで共に符号化された任意の座標シンボルをイレージャとして処理して、ｘ座標及びｙ座標リードソロモンコードワード（Ｘ及びＹ）をサンプリングし復号する
・コードワードからタグのｘ−ｙ位置を確定する
・（マクロドットサイズＩＤからの）マクロドットサイズを考慮して、タグのｘ−ｙ位置及び透視変換からペン先のｘ−ｙ位置を確定する
・領域ＩＤ及びペン先のｘ−ｙ位置をデジタルインクで符号化する（対話データ）。
【０２５４】
実際には、タグパターンの一続きの画像を復号する時、より大きい有効な冗長性を得るためにフレーム間コヒーレンスを利用することが有用である。
【０２５５】
領域ＩＤ復号は、位置復号と同じレートで発生する必要はない。
【０２５６】
当業者は、上述した復号シーケンスが、領域ＩＤを符号化する１つの共通コードワード（Ａ）のみを含む単純な符号化パターンに基づいて、本発明の一実施形態を表すことが理解されよう。当然ながら、ペン４００からネットページシステムに送られる対話データは、他のデータ、たとえば、デジタル署名（セクション２．１３を参照）、ペンモード（参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２００７／１２５８６０号を参照）、向きデータ、力データ、ペンＩＤ、ペン先ＩＤ等を含むことができることが理解されよう。
【０２５７】
上記セクション１において、ネットページペン４００からネットページシステムにより受け取られた対話データを解釈する一例について簡単に述べている。ネットページシステムが、対話データをいかに解釈することができるかに関するさらに詳細な説明は、本出願人の先に提出した出願に見ることができる（たとえば、参照により本明細書に内容が組み込まれる、米国特許出願公開第２００７／１３０１１７号及び米国特許出願公開第２００７／１０８２８５号を参照されたい）。
【０２５８】
３ ネットページペン
３．１ 機能的な概要
ネットページシステムのアクティブな検知装置は、（表面上の特定の位置をクリックするための）クリック装置、（ポインタのストロークを用いて表面上をポイント又はジェスチャするための）スタイラスを有するポインタ、又は（表面上でポイントし、ジェスチャし、又は表面上に書き込む時、インクで表面をマーキングするための）マーキング用ペン先を有するペンの形態を取ることができる。さまざまなネットページ読取装置の説明に関しては、米国特許第７，１０５，７５３号、米国特許第７，０１５，９０１号、米国特許第７，０９１，９６０号及び米国特許出願公開第２００６／００２８４５９号を参照し、その各々の内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【０２５９】
本発明は、任意の適当な光学読取装置を利用できることが理解されよう。しかしながら、本明細書では、ネットページペン４００を、１つのこうした例として説明する。
【０２６０】
ネットページペン４００は、タグ付けされたネットページ表面（セクション２を参照）と共に作用する、動き検知書込み器具である。ペンは、表面をマーキングする従来のボールペンカートリッジと、表面上のペンの絶対経路を同時に取り込み且つ表面を識別するイメージセンサ及びプロセッサと、ペン先に加えられた力を同時に測定する力センサと、時間の経過を同時に測定するためのリアルタイムクロックとを組み込んでいる。
【０２６１】
ペンは、力センサによって示されるように、タグ付けされた表面と接触しながら、連続的に、ペン先に隣接する表面領域を撮像し、その視野内で最も近いタグを復号することにより、表面の識別、表面上のそれ自体の瞬間的な位置、及びペンの姿勢を確定する。したがって、ペンは、特定の表面に対するタイムスタンプが付された位置サンプルのストリームを生成し、このストリームをネットページサーバ１０に送信する。サンプルストリームは、一連のストロークを記述しており、従来、デジタルインク（ＤＩｎｋ）と呼ばれる。各ストロークは、力センサによって検出されるように、ペンダウン及びペンアップのイベントで区切られる。より一般的には、ネットページとの対話からもたらされ、且つネットページサーバ１０に送信されるいかなるデータも、本明細書では「対話データ」と呼ぶ。
【０２６２】
ペンは、十分に高いレート（公称１００Ｈｚ）でその位置をサンプリングし、それによって、ネットページサーバが、正確に、手書きのストロークを再現し、手書きテキストを認識し、且つ手書きの署名を検証することが可能になる。
【０２６３】
ネットページペンはまた、対話型アプリケーションにおいて、ホバー（ｈｏｖｅｒ）モードをサポートする。ホバーモードでは、ペンは、紙と接触しておらず、紙（又は他の基板）の表面の幾分かのわずかな距離上方に存在することができる。これにより、ペンの高さ及び姿勢を含むペンの位置を報告することができる。対話型アプリケーションの場合、ホバーモードの挙動を使用して、紙にマーキングすることなくカーソルを移動させることができ、又は、符号化された表面からのペン先の距離を、道具の挙動制御、たとえばエアブラシ機能のために使用することができる。
【０２６４】
ペンは、デジタルインクを、リレー装置を介してネットページサーバに送信するＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）無線送受信器を含む。ペンは、ネットページサーバからオフラインで動作している時、取り込んだデジタルインクを不揮発性メモリにバッファリングする。ペンは、ネットページサーバに対してオンラインで動作している時、デジタルインクをリアルタイムで送信する。
【０２６５】
ペンには、ドッキングクレードル又は「ポッド」が提供される。ポッドは、ＵＳＢリレーへのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を含む。ポッドは、ＵＳＢケーブルを介してコンピュータに接続され、コンピュータは、局所的なアプリケーションに対する通信サポート及びネットページサービスへのアクセスを提供する。
【０２６６】
ペンには、充電式電池により電力が供給される。電池は、ユーザによりアクセス可能ではなく且つ交換可能でもない。ペンを充電するための電力を、ポッドを介して、ＵＳＢ接続から、又は外部の電源アダプタから取ることができる。ペンはまた、電力及びＵＳＢ互換のデータソケットを有しており、それにより、外部に接続可能であり且つ使用中に電力を供給することができる。
【０２６７】
ペンキャップは、装着された時にペン先及び撮像光学素子を保護すること、及び、外された時にペンが電力保存状態でなくなるとを知らせることの二重の目的に役立つ。
【０２６８】
３．２ 人間工学及びレイアウト
図１８は、丸味が付けられた三角形輪郭が、ペン４００に対し、ペンを正しい機能的な向きで把持し且つ使用するための人間工学的に快適な形状を与えることを示す。それはまた、内部の構成部品を収容するための実際的な形状でもある。通常のペン状のグリップは、親指４０２、人差し指４０４及び中指４０６の間で、自然に三角形状に従う。
【０２６９】
図１９に示すように、典型的なユーザは、ペン４００を用いて、保持した時に手４０８の方向に法線から約３０度の公称ピッチで（正の角度）書くが、約１０度を上回る負のピッチ（手から離れる方向）でペンを操作することはほとんどない。ペン４００が紙の上のパターンを撮像することができるピッチ角度の範囲は、この非対称の使用に対して最適化されている。ペン４００の形状は、ユーザの手４０８の中でペンを正しく方向付け、且つユーザがペンを「上下逆」に使用しないようにするのに役立つ。ペンは、「上下逆」でも機能するが、許容可能な傾斜角度範囲が低減する。
【０２７０】
キャップ４１０は、ペン４００の上端部に嵌合するように設計されており、それにより、ペンが使用されている間、安全に格納され得る。多色ＬＥＤが、上端近くのペン４００の（丸味が付された三角形横断面の頂点にあるような）上部エッジにおけるステータスウィンドウ４１２を照明する。ステータスウィンドウ４１２は、キャップが格納されている時、覆い隠されない。触覚フィードバックシステムとして、ペンの中に振動モータもまた含まれる（後に詳細に説明する）。
【０２７１】
図２０に示すように、ペンの把持部分は、他の構成部品を収容するように、基礎成形部５２８によって囲まれた中空のシャシ成形部４１６を有する。ボールペン先（図示せず）用のインクカートリッジ４１４が、三角形の横断面の頂点４２０中に自然に嵌合し、ユーザの把持と一致するように配置される。これにより、ペンの中心における主ＰＣＢ４２２に対し、且つペンの底部における電池４２４に対しスペースが提供される。図２１Ａを参照すると、これにより、タグ検知光学素子４２６が、（公称ピッチに対して）ペン先４１８の下に邪魔にならないように自然に配置されることも分かる。ペン４００のペン先成形部４２８は、ペンが最大ピッチで操作される時、ペン先成形部４２８と紙表面との間の接触を防止するように、インクカートリッジ４１４の下に押しやられる。
【０２７２】
図２１Ｂに最もよく示すように、撮像視野４３０は、ペン先４１８の下で中央に配置されたＩＲフィルタ／ウィンドウ４３２を通して現れ、２つの近赤外線照明ＬＥＤ４３４、４３６は、ペン先成形部４２８の２つの底部コーナから現れる。各ＬＥＤ４３４、４３６は、対応する照明野４３８、４４０を有する。
【０２７３】
ペンは、手持ち式であるため、イメージセンサに不利益な、ＬＥＤの一方からの反射をもたらす角度で保持される可能性がある。２つ以上のＬＥＤを設けることにより、問題となる反射をもたらすＬＥＤを失くすことができる。
【０２７４】
ペンの機械的な設計の具体的な詳細は、米国特許出願公開第２００６／００２８４５９号に見ることができ、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【０２７５】
３．３ ペンのフィードバック指示
図２２は、ペン４００の中心線を通る長手方向横断面である（キャップ４１０がペンの端部に格納された状態にある）。ペンは、色及び強度変調を用いて、いくつかの状態を示すように赤色ＬＥＤ及び緑色ＬＥＤ４４４を組み込んでいる。ＬＥＤ４４４上の光パイプ４４８は、管成形部４１６内のステータスインジケータウィンドウ４１２に信号を伝達する。これらは、ユーザに対し、電源オン、電池レベル、未送信デジタルインク、ネットワーク接続オンライン、アクションに関する失敗若しくは誤り、「アクティブ領域」フラグの検出、「埋込みデータ」フラグの検出、埋込みデータを取得するために必要なさらなるデータサンプリング、完了した埋込みデータの取得等を含むステータス情報を通知する。
【０２７６】
振動モータ４４６を用いて、トランザクション中の重要な検証機能に関して、ユーザに触覚的に情報が伝達される。このシステムは、ＬＥＤインジケータ４４４に対する不注意、又は高レベルな周囲光により見逃す可能性のある重要な対話型指示に対して使用される。触覚システムは、ユーザに対し、
・ペンがスタンバイモードから起動する時、
・アクションに伴う誤りがある時、
・トランザクションを知らせる時、
を示す。
【０２７７】
３．４ ペンの光学素子
ペンは、固定焦点の狭帯域赤外線撮像系を組み込んでいる。それは、焦点ずれによるボケ又はモーションブラーによって影響されない鮮明な画像を取り込むために、露光時間が短く、絞りが小さく、且つ明るい同期照明のカメラを利用する。
【表１１】
図２３Ａ及び図２３Ｂに、ペンの光学素子を示す横断面を提供する。ペン先４１８に隣接する表面５４８上に印刷されたネットページタグの画像は、レンズ４８８によってイメージセンサ４９０のアクティブ領域上に集束される。絞り４９４が小さいことにより、利用可能な被写界深度が、ペン４００の必要なピッチ範囲及びロール範囲に適合することが保証される。
【０２７８】
第１のＬＥＤ４３４及び第２のＬＥＤ４３６は、視野４３０内で表面５４９を明るく照明する。ＬＥＤのスペクトル放射ピークは、タグの取り込まれた画像のコントラストを最大にするように、ネットページタグを印刷するために使用される赤外線インクのスペクトル吸収ピークに適合される。ＬＥＤの輝度は、焦点ずれ及びモーションブラーを最小化するために必要な小さな絞りサイズ及び短い露光時間に適合される。
【０２７９】
ロングパスＩＲフィルタ４３２が、撮像されたタグと空間的に同じ位置にある任意の色付きのグラフィック又はテキストと、フィルタ４３２のカットオフ波長を下回る任意の周囲照明とに対するイメージセンサ４９０の反応を抑制する。フィルタ４３２の透過率は、取り込まれたタグの画像のコントラストを最大にするように、赤外線インクのスペクトル吸収ピークに適合される。フィルタはまた、ロバストな物理的ウィンドウとしても作用し、汚染物質が光学アセンブリ４７０に入らないようにする。
【０２８０】
３．５ ペンの撮像系
図２４に、光学経路の光線追跡を示す。イメージセンサ４９０は、アクティブ領域が１４０画素平方であるＣＭＯＳイメージセンサである。各画素は１０μｍ平方であり、フィルファクタは９３％である。図２５を参照すると、レンズ４８８が詳細に示されている。寸法は以下の通りである。
Ｄ＝３ｍｍ
Ｒ１＝３．５９３ｍｍ
Ｒ２＝１５．０ｍｍ
Ｘ＝０．８２４６ｍｍ
Ｙ＝１．０ｍｍ
Ｚ＝０．２５ｍｍ
これにより、６．１５ｍｍの焦点距離が得られ、画像が、対物面（タグ付けされた表面５４８）から像面（イメージセンサ４９０）へ正確なサンプリング周波数で転送され、それにより、指定されたピッチ範囲、ロール範囲及びヨー範囲にわたってすべての画像が正しく復号される。レンズ４８８は両凸であり、最も湾曲した表面がイメージセンサに面する。各対話により十分なタグデータを取得することを保証するために必要な最小の撮像視野４３０は、特定の符号化パターンによって決まる。本発明の符号化パターンに対して必要な視野については、セクション２．１０で述べている。
【０２８１】
光学系の必要な近軸倍率は、１０μｍ画素のイメージセンサ４９０に対して、ペン４００の完全に指定されたピッチ範囲で、マクロドット当たり２．２５画素の最小の空間サンプリング周波数により定義される。概して、撮像系は、最小１２８×１２８画素のイメージセンサ４９０上で、対物面における視野の直径に対する、イメージセンサにおける倒像の直径の比である、０．２２５の近軸倍率を使用する。しかしながら、イメージセンサ４９０は、製造誤差に適合するために１４０×１４０画素である。これは、視野内の情報のいずれも失うことなく、光軸とイメージセンサ軸との間で最大±１２０μｍ（イメージセンサの平面において各方向に１２画素）の不整合を許容する。
【０２８２】
レンズ４８８は、通常射出成形された光学部品に使用されるポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）から作製される。ＰＭＭＡは、耐引掻き性があり、屈折率が１．４９であり、８１０ｎｍで９０％の透過率である。レンズは、成形精度の向上に役立つように両凸であり、レンズを光学胴体成形部４９２と正確に嵌合させるように取付面を特徴付けている。
【０２８３】
０．８ｍｍ径の絞り４９４を使用して、設計の被写界深度要件が提供される。
【０２８４】
ペンの指定された傾斜範囲は、−１５．０〜４５．０度のピッチであり、ロール範囲は−３０．０〜３０．０度である。その指定された範囲を通してペンを傾斜させることにより、傾斜した対物面が、焦点面から最大６．３ｍｍ離れるように移動する。したがって、指定された絞りにより、±６．５ｍｍの対応する被写界深度が提供され、イメージセンサにおける許容可能なぼかし半径は１６μｍである。
【０２８５】
ペン設計の幾何学形状により、ペンは、−３３．０〜４５．０度のピッチ範囲にわたり正確に動作する。
【０２８６】
図２６を参照すると、光軸５５０は、ペン先軸５５２から離れる方向に０．８度傾斜している。光軸及びペン先軸は、紙表面５４８の方向に収束している。ペン先軸５５２が紙に対して垂直である場合、ペン先軸に最も近い視野４３０のエッジとペン先軸自体との間の距離Ａは、１．２ｍｍである。
【０２８７】
ロングパスＩＲフィルタ４３２は、摩耗及びアセトン等の化学物質に非常に耐性のある軽量の熱硬化性樹脂であるＣＲ−３９からなる。これらの特性のために、フィルタはまたウィンドウとしての役割も果たす。フィルタは１．５ｍｍ厚であり、屈折率は１．５０である。各フィルタは、ＣＯ２レーザカッタを用いて大きいシートから容易に切断することができる。
【０２８８】
３．６ 電子回路設計
【表１２】
図２７は、ペン電子回路のブロック図である。ペンに対する電子回路設計は、５つの主なセクションに基づいている。それらは、以下の通りである。
・主ＡＲＭ７マイクロプロセッサ５７４、
・イメージセンサ及びイメージプロセッサ５７６、
・Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信モジュール５７８、
・電力管理ユニットＩＣ（ＰＭＵ）５８０、及び
・力センサマイクロプロセッサ５８２。
【０２８９】
３．６．１ マイクロプロセッサ
ペンは、８０ＭＨｚで動作するＡｔｍｅｌ ＡＴ９１ＦＲ４０１６２マイクロプロセッサを使用する（Ａｔｍｅｌ、ＡＴ９１ ＡＲＭ Ｔｈｕｍｂ Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ−ＡＴ９１ＦＲ４０１６２−Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｋｅｉｌ．ｃｏｍ／ｄｄ／ｄｏｃｓ／ｄａｔａｓｈｔｓ／ａｔｍｅｌ／ａｔ９１ｆｒ４０１６２．ｐｄｆを参照されたい）。ＡＴ９１ＦＲ４０１６２は、ＡＲＭ７マイクロプロセッサ、２５６ｋバイトのオンチップシングルウェイトステートＳＲＡＭ、及び２Ｍバイトの外部フラッシュメモリをスタックチップパッケージに組み込んでいる。
【０２９０】
このマイクロプロセッサ５７４は、ペン４００のコアを形成する。その動作には、以下のものが含まれる。
・Ｊｕｐｉｔｅｒイメージセンサ５８４をセットアップすること、
・力センサマイクロプロセッサ５８２から受け取った力センサデータと共に、デジタルインクストリーム中に含めるために、イメージセンサ５８４の画像処理機能を用いて、ネットページ符号化パターンの画像を復号すること（セクション２．１４を参照）、
・電力管理ＩＣ（ＰＭＵ）５８０をセットアップすること、
・Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信モジュール５７８を介して、デジタルインクを圧縮し送出すること、及び
・力センサマイクロプロセッサ５８２をプログラムすること。
【０２９１】
ＡＲＭ７マイクロプロセッサ５７４は、８０ＭＨｚ発振器から動作する。それは、４０ＭＨｚクロックを有する汎用同期送受信器（ＵＳＲＴ）５８６を用いてＪｕｐｉｔｅｒイメージセンサ５７６と通信する。ＡＲＭ７ ５７４は、１１５．２ｋボーで動作する汎用非同期送受信器（ＵＡＲＴ）５８８を用いて、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール５７８と通信する。ＰＭＵ５８０及び力センサマイクロプロセッサ（ＦＳＰ）５８２への通信は、低速シリアルバス（ＬＳＳ）５９０を用いて行われる。ＬＳＳは、ソフトウェアで実装され、マイクロプロセッサの汎用ＩＯのうちの２つを使用する。
【０２９２】
ＡＲＭ７マイクロプロセッサ５７４は、そのＪＴＡＧポートを介してプログラムされる。
【０２９３】
３．６．２ イメージセンサ
「Ｊｕｐｉｔｅｒ」イメージセンサ５８４（内容が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願公開第２００５／００２４５１０号を参照されたい）は、モノクロセンサアレイ、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）、フレーム記憶バッファ、単純なイメージプロセッサ及び位相同期ループ（ＰＬＬ）を含む。ペンでは、Ｊｕｐｉｔｅｒは、ＵＳＲＴのクロックライン及びその内部のＰＬＬを使用して、そのすべてのクロック要件を生成する。センサアレイによって取り込まれた画像は、フレーム記憶バッファに記憶される。これらの画像は、Ｊｕｐｉｔｅｒに含まれる「Ｃａｌｌｉｓｔｏ」画像プロセッサを用いて、ＡＲＭ７マイクロプロセッサ５７４により復号される。Ｃａｌｌｉｓｔｏ画像プロセッサは、特に、マイクロプロセッサ５７４によるマクロドットサンプリング及び復号の前に、取り込まれた画像のローパスフィルタリングを行う（セクション２．１４及び米国特許出願公開第２００５／００２４５１０号を参照されたい）。
【０２９４】
Ｊｕｐｉｔｅｒは、その画像アレイが露光されるのと同時に、２つの赤外線ＬＥＤ４３４及び４３６のストロボ撮像を制御する。これらの２つの赤外線ＬＥＤの一方又は他方を、所定の角度で発生する可能性のある紙からの鏡面反射を阻止するように、画像アレイが露光されている間はオフにすることができる。
【０２９５】
３．６．３ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信モジュール
ペンは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）コントローラ５７８として、ＣＳＲ ＢｌｕｅＣｏｒｅ４−Ｅｘｔｅｒｎａｌ装置（ＣＳＲ、ＢｌｕｅＣｏｒｅ４−Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ ｒｅｖ ｃ、６−Ｓｅｐ−２００４を参照されたい）を使用する。それは、そのプログラム符号を保持するために、外部の８Ｍビットフラッシュメモリデバイス５９４を必要とする。ＢｌｕｅＣｏｒｅ４は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） ｖ１．２仕様を満たしており、最高３Ｍｂｐｓまでの通信を可能にするＥｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅ（ＥＤＲ）仕様のｖ０．９に準拠している。
【０２９６】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信のために、ペンにおいて２．４５ＧＨｚのチップアンテナ４８６が使用される。
【０２９７】
ＢｌｕｅＣｏｒｅ４は、ＵＡＲＴからＵＳＢへのブリッジを形成することができる。これを使用して、ペン４５６の上部におけるデータ／電力ソケット４５８を介してＵＳＢ通信が可能になる。
【０２９８】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に対する代替形態には、ＩＥＥＥ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）（ＩＥＥＥ、８０２．１１ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ、ｈｔｔｐ：／／ｇｒｏｕｐｅｒ．ｉｅｅｅ．ｏｒｇ／ｇｒｏｕｐｓ／８０２／１１／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌを参照）、ＩＥＥＥ８０２．１５（ＩＥＥＥ、８０２．１５ Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ ｆｏｒ ＷＰＡＮ、ｈｔｔｐ：／／ｇｒｏｕｐｅｒ．ｉｅｅｅ．ｏｒｇ／ｇｒｏｕｐｓ／８０２／１５／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌを参照）、ＺｉｇＢｅｅ（ＺｉｇＢｅｅ Ａｌｌｉａｎｃｅ、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｚｉｇｂｅｅ．ｏｒｇを参照）及びＷｉｒｅｌｅｓｓＵＳＢ Ｃｙｐｒｅｓｓ（ＷｉｒｅｌｅｓｓＵＳＢ ＬＲ ２．４−ＧＨｚ ＤＳＳＳ Ｒａｄｉｏ ＳｏＣ、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｙｐｒｅｓｓ．ｃｏｍ／ｃｆｕｐｌｏａｄｓ／ｉｍｇ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｃｙｗｕｓｂ６９３５．ｐｄｆを参照）等の無線ＬＡＮ及びＰＡＮ規格、並びにＧＳＭ（登録商標）（ＧＳＭ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｇｓｍｗｏｒｌｄ．ｃｏｍ／ｉｎｄｅｘ．ｓｈｔｍｌを参照）、ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥ（ＧＰＲＳ Ｐｌａｔｆｏｒｍ、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｇｓｍｗｏｒｌｄ．ｃｏｍ／ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ／ｇｐｒｓ／ｉｎｄｅｘ．ｓｈｔｍｌを参照）、ＣＤＭＡ（ＣＤＭＡ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐ、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｄｇ．ｏｒｇ／、及びＱｕａｌｃｏｍｍ、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｑｕａｌｃｏｍｍ．ｃｏｍを参照）及びＵＭＴＳ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ（３ＧＰＰ）、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．３ｇｐｐ．ｏｒｇを参照）等の移動体規格が含まれる。
【０２９９】
３．６．４ 電力管理チップ
ペンは、Ａｕｓｔｒｉａ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ ＡＳ３６０３ ＰＭＵ５８０（Ａｕｓｔｒｉａ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ、ＡＳ３６０３ Ｍｕｌｔｉ−Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｐｏｗｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ ｖ２．０を参照）を使用する。ＰＭＵは、電池管理、電圧生成、パワーアップリセット生成、並びにインジケータＬＥＤ及び振動モータの駆動のために使用される。
【０３００】
ＰＭＵ５８０は、ＬＳＳバス５９０を介して、ＡＲＭ７マイクロプロセッサ５７４と通信する。
【０３０１】
３．６．５ 力センササブシステム
力センササブシステムは、カスタムのＨｏｋｕｒｉｋｕ力センサ５００（Ｈｏｋｕｒｉｋｕ、ＨＦＤ−５００ Ｆｏｒｃｅ Ｓｅｎｓｏｒ、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｄｋ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｄｆ／ｅｎｇ／ｅ１３８１ＡＡ．ｐｄｆに基づく）、演算増幅器を用いて実装される増幅器及びローパスフィルタ６００、並びに力センサマイクロプロセッサ５８２を備える。
【０３０２】
ペンは、力センサマイクロプロセッサ５８２として、Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｃ８０５１Ｆ３３０を用いる（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、Ｃ８０５１Ｆ３３０／１ ＭＣＵ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ、ｒｅｖ１．１を参照）。Ｃ８０５１Ｆ３３０は、オンチップフラッシュメモリ、１０ビットＡＤＣ及び１０ビットＤＡＣを有する８０５１マイクロプロセッサである。それは、内部２４．５ＭＨｚ発振器を含み、且つ外部３２．７６８ｋＨｚの音叉も使用する。
【０３０３】
Ｈｏｋｕｒｉｋｕ力センサ５００は、シリコンのピエゾ抵抗式ブリッジセンサである。演算増幅器段６００は、力センサ出力を増幅し、且つローパス（エイリアス除去）フィルタリングする。この信号は、次いで、力センサマイクロプロセッサ５８２により５ｋＨｚでサンプリングされる。
【０３０４】
ピエゾ抵抗式検知の代替形態は、容量性及び誘導性力検知を含む（Ｗａｃｏｍ、２００１年１１月８日出願の「Ｖａｒｉａｂｌｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ ａｎｄ ｐｏｉｎｔｅｒ」、米国特許出願公開第２００１／００３８３８４号、及びＷａｃｏｍ、Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｗａｃｏｍ−ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．ｃｏｍ／ｅｎｇｌｉｓｈ／ｔｅｃｈ．ａｓｐを参照されたい）。
【０３０５】
力センサマイクロプロセッサ５８２は、力信号のさらなる（デジタル）フィルタリングを行い、デジタルインクストリームに対して力センサ値を生成する。Ｊｕｐｉｔｅｒイメージセンサ５７６からのフレーム同期信号を使用して、デジタルインクストリームに対し各力サンプルの生成がトリガされる。力センサマイクロプロセッサ５８２のオンチップ温度センサを介して温度が測定され、これを用いて、力センサ及び増幅器の温度依存性が補償される。力信号のオフセットは、マイクロプロセッサのＤＡＣ出力を増幅器段６００に入力することによって動的に制御される。
【０３０６】
力センサマイクロプロセッサ５８２は、ＬＳＳバス５９０を介して、ＡＲＭ７マイクロプロセッサ５７４と通信する。力センサマイクロプロセッサ５８２からＡＲＭ７マイクロプロセッサ５７４に対し、２つの別個の割込み線がある。一方を使用して、力センササンプルが読取りの用意ができたことが示され、他方を使用して、ペンのダウン／アップイベントが生じたことが示される。
【０３０７】
力センサマイクロプロセッサのフラッシュメモリが、ＡＲＭ７マイクロプロセッサ５７４によって回路内でプログラムされる。
【０３０８】
力センサマイクロプロセッサ５８２はまた、ペン４００に対してリアルタイムクロック機能を提供する。ＲＴＣ機能は、マイクロプロセッサのカウンタタイマの１つで行われ、外部の３２．７６８ｋＨｚの音叉から動作する。その結果、力センサマイクロプロセッサは、キャップ４７２がオンであり且つＡＲＭ７ ５７４の電源が切断された時、オン状態のままである必要がある。したがって、力センサマイクロプロセッサ５８２は、その電力源として、ＰＭＵ５８０とは別個の低電力ＬＤＯを使用する。リアルタイムクロック機能は、ＡＭＲ７ ５７４の電源を投入するようにプログラムすることができる割込みを含む。
【０３０９】
キャップスイッチ６０２は、力センサマイクロプロセッサ５８２によってモニタされる。キャップアセンブリ４７２が取り除かれた（又はリアルタイムクロック割込みがあった）時、力センサマイクロプロセッサ５８２は、ＰＭＵ５８０における電源オン及びリセットサイクルを開始することによって、ＡＭＲ７ ５７２を起動する。
【０３１０】
３．７ ペンのソフトウェア
ネットページのペンソフトウェアは、ネットページペン４００及びネットページポッド中のマイクロプロセッサ上で動作するソフトウェアを含む。
【０３１１】
ペンは、セクション３．６で詳述したように、複数のマイクロプロセッサを含む。ネットページペンのソフトウェアは、Ａｔｍｅｌ ＡＲＭ７ ＣＰＵ５７４（以下、ＣＰＵとする）、力センサマイクロプロセッサ５８２上で動作するソフトウェアと、ＣＳＲ ＢｌｕｅＣｏｒｅＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール５７８（以下、ペンＢｌｕｅＣｏｒｅとする）上のＶＭで動作するソフトウェアとを含む。これらのプロセッサの各々は、設定及び他の永続的なデータと共にプロセッサ特有のソフトウェアを記憶する関連するフラッシュメモリを有する。ペンＢｌｕｅＣｏｒｅ５７８はまた、モジュール製造者により供給されるファームウェアを動作させるが、このファームウェアは、ネットページペンのソフトウェアの一部とは見なされない。
【０３１２】
ポッドは、ＣＳＲ ＢｌｕｅＣｏｒｅＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール（以降、ポッドＢｌｕｅＣｏｒｅとする）を含む。ネットページペンのソフトウェアはまた、ポッドＢｌｕｅＣｏｒｅ上のＶＭ中で動作するソフトウェアを含む。
【０３１３】
ネットページペン４００がネットページのタグ付けされた表面５４８を横切ると、互いに関連する位置及び力サンプルのストリームが生成される。このストリームは、ＤＩｎｋと呼ばれる。ＤＩｎｋは、ネットページペンが、ネットページのタグ付けされた表面に近接しているがマーキングをしていない時に生成されるゼロ力によるサンプル（いわゆる「ホバーＤＩｎｋ」）を含むことができることに留意されたい。
【０３１４】
ネットページペンのソフトウェアのＣＰＵコンポーネントは、ＤＩｎｋの取込み、タグ画像処理及び復号（Ｊｕｐｉｔｅｒイメージセンサ５７６と共に）、記憶及びオフロード管理、ホスト通信、ユーザフィードバック及びソフトウェアのアップグレードを担当する。それは、オペレーティングシステム（ＲＴＯＳ）及び関連するハードウェアのドライバを含む。さらに、それは、較正、構成又は詳細な（非フィールドの）障害診断に対する製造及び保守モードを提供する。ネットページペンソフトウェアの力センサマイクロプロセッサ５８２コンポーネントは、主ＣＰＵに対する力サンプルのフィルタリング及び準備を担当する。ペンＢｌｕｅＣｏｒｅ ＶＭソフトウェアは、ペンが有線モードで動作している時に、ＣＰＵ ＵＡＲＴ５８８インターフェースをＵＳＢにブリッジすることを担当する。ペンＢｌｕｅＣｏｒｅ ＶＭソフトウェアは、ペンがＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モードで動作している時は使用されない。
【０３１５】
ポッドＢｌｕｅＣｏｒｅ ＶＭソフトウェアは、ポッドがペン４００を充電している時を検知すること、ポッドＬＥＤを適切に制御すること、及びＵＳＢを介してホストＰＣと通信することを担当する。
【０３１６】
ソフトウェアモジュールの詳細な説明に関しては、米国特許出願公開第２００６／００２８４５９号を参照し、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【０３１７】
本発明について、好ましい実施形態及び複数の特定の代替実施形態を参照して説明した。しかしながら、当業者によって、具体的に説明したものとは異なる複数の他の実施形態もまた、本発明の精神及び範囲内に含まれることが理解されよう。したがって、本発明は、必要に応じて相互参照により組み込まれた文献を含めて、本明細書で説明した特定の実施形態に限定されるようには意図されていないことが理解されよう。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に位置符号化パターンが配置されている基板であって、
前記位置符号化パターンが、
複数のタグであって、各々のタグが巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスを符号化し、前記ｗビットサブシーケンスが前記タグに対して対応する座標コードワードをマッピングする、当該複数のタグ、
を備え、
前記巡回符号シーケンスにおいて、隣接するタグが、互いに対し１ビットシフトしたｗビットサブシーケンスを含む、基板。
【請求項２】
前記ｗビットサブシーケンスが、前記タグにおける１組の座標データシンボルによって表され、
前記座標データシンボルの各々が、前記ｗビットサブシーケンスの少なくとも１ビットを含み、
各座標データシンボルが、前記表面に配置された１つ又は複数のデータ要素によって表される、請求項１に記載の基板。
【請求項３】
前記巡回符号シーケンスが、ｍシーケンス又はシンプレックス符号である、請求項１に記載の基板。
【請求項４】
前記巡回符号シーケンスが長さｎ及び次元ｋであり、ｎ＞ｗ＞ｋである、請求項１に記載の基板。
【請求項５】
所与のタグが、前記巡回符号シーケンスにおけるオフセットｉに対応するｗビットサブシーケンスを含み、
前記所与のタグの両側の隣接するタグが、前記巡回符号シーケンスにおけるオフセット（ｉ＋１）及び（ｉ−１）に対応するｗビットサブシーケンスを含む、請求項１に記載の基板。
【請求項６】
前記位置符号化パターンが、ターゲット格子を定義する複数のターゲット要素を備え、前記ターゲット格子が複数のセルを備え、各セルがシンボルグループを定義し、隣接するシンボルグループがターゲット要素を共用する、請求項１に記載の基板。
【請求項７】
各タグが、正方形であり、複数のシンボルグループを含む、請求項６に記載の基板。
【請求項８】
各座標データシンボルが１ビットシンボルであり、それにより、ｗ座標データシンボルが前記ｗビットサブシーケンスを表す、請求項２に記載の基板。
【請求項９】
前記座標データシンボルの組が、各タグにおいて、ｌがタグの長さであり、ｑが座標データシンボルの長さ又は幅である場合、長さ（ｌ＋ｑ）の位置符号化パターンの任意の正方形部分が、前記ｗビットサブシーケンスの少なくとも（ｗ−１）ビットを含むことが保証されるように配置される、請求項２に記載の基板。
【請求項１０】
各タグが、第１の巡回符号シーケンスからマッピングされたｘ座標コードワードと、第２の巡回符号シーケンスからマッピングされたｙ座標コードワードと、を含み、
前記ｘ座標コードワードが、ｘ座標データシンボルの第１の組によって定義され、前記ｙ座標コードワードが、ｙ座標データシンボルの第２の組によって定義される、請求項２に記載の基板。
【請求項１１】
前記第１の組が、ｘ座標データシンボルのサブセットに配置され、前記第２の組が、ｙ座標データシンボルのサブセットに配置される、請求項１０に記載の基板。
【請求項１２】
ｘ座標データシンボルの各サブセットが、複数の前記ｘ座標データシンボルを含む列として構成され、ｙ座標データシンボルの各サブセットが、複数の前記ｙ座標データシンボルを含む行として構成され、前記行及び列の各々が最大幅ｖを有する、請求項１１に記載の基板。
【請求項１３】
ｘ座標シンボルの前記列とｙ座標シンボルの前記行とが、ｌが各タグの長さである場合、長さ（ｌ＋ｖ）の前記位置符号化パターンの任意の正方形部分が、前記第１の巡回符号シーケンスにおけるｗビットサブシーケンスの少なくとも（ｗ−１）ビットと前記第２の巡回符号シーケンスにおけるｗビットサブシーケンスの少なくとも（ｗ−１）ビットとを含むことが保証されるように配置される、請求項１２に記載の基板。
【請求項１４】
前記座標データシンボルのうちの１つ又は複数が併合されたデータシンボルであり、各併合されたデータシンボルが、前記１つ又は複数のデータ要素によって表され、
各併合されたデータシンボルが、
前記第１の組からのｘ座標データシンボルと、
前記第２の組からのｙ座標データシンボルと、
前記ｘ座標データシンボル及び前記ｙ座標データシンボルとは異なる少なくとも１つのさらなるデータシンボル、
のうち少なくとも２つを符号化する、請求項１０に記載の基板。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのさらなるデータシンボルが、共通のコードワードの断片を定義するリードソロモンシンボルであり、前記共通のコードワードが、前記タグに含まれるリードソロモンシンボルの組によって符号化され、前記共通のコードワードが、複数の連続したタグに共通する識別を識別する、請求項１４に記載の基板。
【請求項１６】
各併合されたデータシンボルが、パルス位置変調を用いて前記１つ又は複数のデータ要素によって表される、請求項１４に記載の基板。
【請求項１７】
前記データ要素がマクロドットであり、各併合されたデータシンボルがｍ個のマクロドットによって表され、前記マクロドットの各々が、前記併合されたデータシンボル内の複数の所定のあり得る位置ｐからのそれぞれの位置を占有し、前記マクロドットの前記それぞれの位置が、複数のあり得るデータ値のうちの１つを表し、ｍが１以上の整数値であり、ｐ＞ｍである、請求項１６に記載の基板。
【請求項１８】
各併合されたデータシンボルが、前記ｘ座標データシンボルと前記ｙ座標データシンボルとを符号化する、請求項１４に記載の基板。
【請求項１９】
前記ｘ座標データシンボル及び前記ｙ座標データシンボルが、異なる併合されたシンボルに含まれる、請求項１４に記載の基板。
【請求項２０】
前記座標データシンボルのうちの１つ又は複数が併合されたデータシンボルであり、各併合されたデータシンボルが、前記１つ又は複数のデータ要素によって表され、各併合されたデータシンボルが、前記座標データシンボルのうちの少なくとも１つと前記座標データシンボルとは異なる少なくとも１つのさらなるデータシンボルとを符号化する、請求項２に記載の基板。
【請求項１】
表面に位置符号化パターンが配置されている基板であって、
前記位置符号化パターンが、
複数のタグであって、各々のタグが巡回符号シーケンスのｗビットサブシーケンスを符号化し、前記ｗビットサブシーケンスが前記タグに対して対応する座標コードワードをマッピングする、当該複数のタグ、
を備え、
前記巡回符号シーケンスにおいて、隣接するタグが、互いに対し１ビットシフトしたｗビットサブシーケンスを含む、基板。
【請求項２】
前記ｗビットサブシーケンスが、前記タグにおける１組の座標データシンボルによって表され、
前記座標データシンボルの各々が、前記ｗビットサブシーケンスの少なくとも１ビットを含み、
各座標データシンボルが、前記表面に配置された１つ又は複数のデータ要素によって表される、請求項１に記載の基板。
【請求項３】
前記巡回符号シーケンスが、ｍシーケンス又はシンプレックス符号である、請求項１に記載の基板。
【請求項４】
前記巡回符号シーケンスが長さｎ及び次元ｋであり、ｎ＞ｗ＞ｋである、請求項１に記載の基板。
【請求項５】
所与のタグが、前記巡回符号シーケンスにおけるオフセットｉに対応するｗビットサブシーケンスを含み、
前記所与のタグの両側の隣接するタグが、前記巡回符号シーケンスにおけるオフセット（ｉ＋１）及び（ｉ−１）に対応するｗビットサブシーケンスを含む、請求項１に記載の基板。
【請求項６】
前記位置符号化パターンが、ターゲット格子を定義する複数のターゲット要素を備え、前記ターゲット格子が複数のセルを備え、各セルがシンボルグループを定義し、隣接するシンボルグループがターゲット要素を共用する、請求項１に記載の基板。
【請求項７】
各タグが、正方形であり、複数のシンボルグループを含む、請求項６に記載の基板。
【請求項８】
各座標データシンボルが１ビットシンボルであり、それにより、ｗ座標データシンボルが前記ｗビットサブシーケンスを表す、請求項２に記載の基板。
【請求項９】
前記座標データシンボルの組が、各タグにおいて、ｌがタグの長さであり、ｑが座標データシンボルの長さ又は幅である場合、長さ（ｌ＋ｑ）の位置符号化パターンの任意の正方形部分が、前記ｗビットサブシーケンスの少なくとも（ｗ−１）ビットを含むことが保証されるように配置される、請求項２に記載の基板。
【請求項１０】
各タグが、第１の巡回符号シーケンスからマッピングされたｘ座標コードワードと、第２の巡回符号シーケンスからマッピングされたｙ座標コードワードと、を含み、
前記ｘ座標コードワードが、ｘ座標データシンボルの第１の組によって定義され、前記ｙ座標コードワードが、ｙ座標データシンボルの第２の組によって定義される、請求項２に記載の基板。
【請求項１１】
前記第１の組が、ｘ座標データシンボルのサブセットに配置され、前記第２の組が、ｙ座標データシンボルのサブセットに配置される、請求項１０に記載の基板。
【請求項１２】
ｘ座標データシンボルの各サブセットが、複数の前記ｘ座標データシンボルを含む列として構成され、ｙ座標データシンボルの各サブセットが、複数の前記ｙ座標データシンボルを含む行として構成され、前記行及び列の各々が最大幅ｖを有する、請求項１１に記載の基板。
【請求項１３】
ｘ座標シンボルの前記列とｙ座標シンボルの前記行とが、ｌが各タグの長さである場合、長さ（ｌ＋ｖ）の前記位置符号化パターンの任意の正方形部分が、前記第１の巡回符号シーケンスにおけるｗビットサブシーケンスの少なくとも（ｗ−１）ビットと前記第２の巡回符号シーケンスにおけるｗビットサブシーケンスの少なくとも（ｗ−１）ビットとを含むことが保証されるように配置される、請求項１２に記載の基板。
【請求項１４】
前記座標データシンボルのうちの１つ又は複数が併合されたデータシンボルであり、各併合されたデータシンボルが、前記１つ又は複数のデータ要素によって表され、
各併合されたデータシンボルが、
前記第１の組からのｘ座標データシンボルと、
前記第２の組からのｙ座標データシンボルと、
前記ｘ座標データシンボル及び前記ｙ座標データシンボルとは異なる少なくとも１つのさらなるデータシンボル、
のうち少なくとも２つを符号化する、請求項１０に記載の基板。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのさらなるデータシンボルが、共通のコードワードの断片を定義するリードソロモンシンボルであり、前記共通のコードワードが、前記タグに含まれるリードソロモンシンボルの組によって符号化され、前記共通のコードワードが、複数の連続したタグに共通する識別を識別する、請求項１４に記載の基板。
【請求項１６】
各併合されたデータシンボルが、パルス位置変調を用いて前記１つ又は複数のデータ要素によって表される、請求項１４に記載の基板。
【請求項１７】
前記データ要素がマクロドットであり、各併合されたデータシンボルがｍ個のマクロドットによって表され、前記マクロドットの各々が、前記併合されたデータシンボル内の複数の所定のあり得る位置ｐからのそれぞれの位置を占有し、前記マクロドットの前記それぞれの位置が、複数のあり得るデータ値のうちの１つを表し、ｍが１以上の整数値であり、ｐ＞ｍである、請求項１６に記載の基板。
【請求項１８】
各併合されたデータシンボルが、前記ｘ座標データシンボルと前記ｙ座標データシンボルとを符号化する、請求項１４に記載の基板。
【請求項１９】
前記ｘ座標データシンボル及び前記ｙ座標データシンボルが、異なる併合されたシンボルに含まれる、請求項１４に記載の基板。
【請求項２０】
前記座標データシンボルのうちの１つ又は複数が併合されたデータシンボルであり、各併合されたデータシンボルが、前記１つ又は複数のデータ要素によって表され、各併合されたデータシンボルが、前記座標データシンボルのうちの少なくとも１つと前記座標データシンボルとは異なる少なくとも１つのさらなるデータシンボルとを符号化する、請求項２に記載の基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１Ａ】
【図２１Ｂ】
【図２２】
【図２３Ａ−２３Ｂ】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１Ａ】
【図２１Ｂ】
【図２２】
【図２３Ａ−２３Ｂ】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【公表番号】特表２０１２−５０４７９９（Ｐ２０１２−５０４７９９Ａ）
【公表日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５２９４１５（Ｐ２０１１−５２９４１５）
【出願日】平成２１年８月１２日（２００９．８．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＵ２００９／００１０３４
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０３７１５８
【国際公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＺＩＧＢＥＥ
【出願人】（３０３０２４６００）シルバーブルック リサーチ ピーティワイ リミテッド (150)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月１２日（２００９．８．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＵ２００９／００１０３４
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０３７１５８
【国際公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＺＩＧＢＥＥ
【出願人】（３０３０２４６００）シルバーブルック リサーチ ピーティワイ リミテッド (150)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]