情報出力装置
【課題】 ステージ上に載置されたカード等の媒体を裏面に印刷されたドットパターンで認識するとともに、媒体表面へのプレイヤのタッチも認識可能にした。
【解決手段】 ステージ上に載置されたカード等の媒体を裏面に印刷されたドットパターンで認識するとともに、媒体表面へのプレイヤのタッチも認識可能にし、両者の認識結果からステージ上に配置されたカードのどの部分がタッチされたかを計算し、そのカードの特性に応じた処理を行わせることにより、タッチ操作を行うための領域を印刷したカードを用意するだけでゲームや情報処理装置のそれぞれの特性に合わせた入力指示が可能になる。
【解決手段】 ステージ上に載置されたカード等の媒体を裏面に印刷されたドットパターンで認識するとともに、媒体表面へのプレイヤのタッチも認識可能にし、両者の認識結果からステージ上に配置されたカードのどの部分がタッチされたかを計算し、そのカードの特性に応じた処理を行わせることにより、タッチ操作を行うための領域を印刷したカードを用意するだけでゲームや情報処理装置のそれぞれの特性に合わせた入力指示が可能になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はドットパターンが印刷された媒体とその情報出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステージ面にカードを載置して、当該カードの属性にしたがってゲームを進行させる、ゲームセンター等に設置されるゲーム機が知られている（特許文献１：特開２００５−４６６４９）。
【０００３】
この特許文献１によれば、ステージ面は、不可視光を透過する構造となっており、カードの裏面に不可視インクで印刷された特殊な形状のコードを、ステージ下に配置されたイメージセンサ等の撮像手段で読み取ることによって、ゲームを進行させるものであった。
【特許文献１】特開２００５−４６６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記のゲーム機にあっては、カード裏面のコードを読み取るだけの簡易なシステムであるために、ゲームそのものにエンターテイメント性を持たせることができず、かつ、カード表面側の印刷は単なるキャラクタ等の図柄としか用いられなかった。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、ゲーム装置として用いる場合には、ステージ面を工夫することによってゲームのエンターテイメント性をさらに高める一方、当該システムを入力インターフェイスとして用いる場合には、カード裏面のコードのみならず、カード表面側に印刷されたボタンやアイコンの印刷領域に対しても操作が可能な、柔軟なインターフェイスを備えた入力制御指示システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明の請求項１は、少なくとも一面にタッチパネルが設けられたタッチパネル筐体を備えており、所定の規則に基づいた座標値およびコード値を意味するドットパターンが印刷された媒体を当該ドットパターンが印刷された面と対面させて載置するタッチパネルと、前記タッチパネル面の側方に設けられ、前記タッチパネルの媒体上へのプレイヤ・オペレータの指先の配置、ペン又は立体物の配置を座標値として認識する座標認識手段と、前記タッチパネル筐体内の所定位置に設けられた撮像部を介して前記タッチパネル裏面側から前記媒体のドットパターン又はその一部を撮像する撮像手段と、前記撮像手段からの撮像画像に基づいてドットパターンが意味する座標値、コード値および向きを算出するとともに、前記タッチパネルの座標認識手段からの座標情報を入力する制御手段と、前記制御手段からの指示により文字、図形、画像、動画像又は音声情報等のマルチメディア情報を出力する出力手段とからなり、前記制御手段は、前記媒体に印刷されたドットパターンの座標値、コード値および前記媒体の向きと、あらかじめ設定された前記撮像部の位置情報と、前記座標認識手段からの位置認識情報とに基づいて、前記媒体上のどの位置で前記プレイヤ・オペレータの指先の配置、ペン又は立体物の配置が行われたかを計算して、計算された当該媒体上の位置によって異なるマルチメディア情報を出力手段から出力させる情報出力装置である。
【０００７】
本発明の請求項２は、前記媒体に印刷されたドットパターンは、少なくともコード値を含んでおり、前記タッチパネル上のあらかじめ定められた位置および方向に前記媒体が固定されるようになっており、前記制御手段は、前記媒体のコード値と前記座標認識手段からの位置認識情報に基づいて前記媒体上のどの位置で前記プレイヤ・オペレータの指先、操作又は立体物の配置が行われたのかを計算して、計算された当該媒体上の位置によって異なるマルチメディア情報を出力手段から出力させる請求項１記載の情報出力装置である。
【０００８】
また、本発明の請求項３は、前記タッチパネル筐体内の撮像部は、赤外線照射手段からの照射光およびその反射光を透過する透過部であり、この透過部は少なくとも１又は２以上設けられている請求項１記載の情報出力装置である。
【０００９】
これらによれば、撮像手段が媒体のドットパターンを読み取って、その媒体のタッチパネル上での位置、向き等が計算可能になるとともに、プレイヤ・オペレータの指先の配置、ペン操作または立体物の配置位置を座標認識し、前記カードの位置とカードの向きに基づいて得られた値とともに演算処理することによって、たとえば、カード表面上のどの部分にプレイヤ・オペレータの指先の配置、ペン操作がなされたかを認識することができるため、媒体としてのたとえばカードを自分専用の入力インターフェイスとして用いることができる。しかも、パネル上で当該媒体（カード）はどの位置に載置してもよいため、自由度の高い入力インターフェイスとなる。
【００１０】
このような情報出力装置によれば、パーソナルコンピュータ等に接続したコンパクトな入力インターフェイスを備えた入力装置を実現することができる。
【００１１】
媒体としては、裏面にドットパターンが印刷されたカードまたは底面にドットパターンが印刷されたフィギアなどの立体物であってもかまわない。
【００１２】
また、出力手段は、画像、動画像を表示するディスプレイのほか、音声出力を行うスピーカ、等も含まれる。
【００１３】
本発明の請求項４によれば、少なくも一面にステージが設けられたステージ筐体を備えており、前記ステージ上に、所定の規則に基づいたドットパターンがその裏面に印刷された媒体を前記ステージ面と対面させた状態で載置し、前記ステージ筐体内の空間に配置された撮像手段によってステージ面上のいずれかの位置に載置された前記媒体裏面のドットパターンを読み取って、当該撮像手段から得られた撮影画像からドットパターンの意味するコード値およびドットパターンの認識結果から得られた媒体の向きを計算し、かつ、ＸＹ座標で定義されたステージ面に載置した媒体の位置を算出することにより、その算出結果に応じた情報を出力する情報出力装置であって、前記ステージ上には、前記ステージ上の媒体へのプレイヤ・オペレータの指先の配置、ペン又は立体物の配置を認識する座標認識手段が設けられている情報出力装置である。
【００１４】
これによれば、ステージのほぼ全面が撮像手段によって読み取り可能であるため、大型のたとえば複数人で行うゲームのような入力インターフェイスを実現することができる。
【００１５】
本発明の請求項５は、前記ステージには赤外線を透過するインクによる印刷が施され、又はそのインクで印刷したシートが着脱可能に貼付されている請求項４記載の情報出力装置である。
【００１６】
これによれば、ステージ面に印刷を施すことができ、ゲーム等の世界観を表現すると共に、カードなどの媒体の載置位置を認識しやすくなる。
【００１７】
本発明の請求項６によれば、ステージ上に、所定の規則に基づいたドットパターンが印刷された媒体を前記ステージ面と対面させた状態で載置し、ステージ筐体内に配置された撮像手段によってステージ上のいずれかの位置に載置された前記媒体裏面のドットパターンを読み取って、当該撮像手段から得られた撮影画像からドットパターンの意味するコード値およびドットパターンの認識結果から得られた媒体の向きを計算し、かつ、ＸＹ座標で定義されたステージ面における載置した媒体の位置を算出する制御手段と、その算出結果に応じた情報を出力する出力手段とを備えた情報出力装置であって、前記ステージ面上には、前記ステージ上の媒体へのプレイヤ・オペレータの指先の配置、ペン又は立体物の配置をステージ上の座標値として認識する座標認識手段が設けられており、前記ステージ筐体内には、前記ステージに対して裏面側から動画又は画像を投影する投影手段を有しており、前記制御手段は、前記座標認識手段によって認識された前記ステージの媒体上のプレイヤ・オペレータの指先の載置、ペンによるタッチ、又は立体物の載置に連動して、投影手段による前記ステージ裏面側から投影される画像又は動画像を制御する情報出力装置である。
【００１８】
これによれば、ステージ上に載置したカードなどの媒体の裏面に印刷されたドットパターンにより、ステージ上に投影される動画像を制御したり、さらには、カードなどの媒体の表面をオペレータの指先、ペンなどのタッチ操作を行うことによって、前記動画像をさらに変化させることができる。
【００１９】
本発明の請求項７によれば、前記タッチパネル面又は前記ステージ面の周縁には周縁壁を有しており、該周縁壁の一部には、タッチパネル面又はステージ面上の媒体をタッチパネル面又はステージ面上から退出させるための切欠部を有している請求項１〜６のいずれかに記載の情報出力装置である。
【００２０】
これによれば、タッチパネル面又はステージ面からのカードの取り出しがきわめて容易になる。
【００２１】
本発明の請求項８によれば、前記タッチパネル面又は前記ステージ面の周縁壁の一面には、当該タッチパネル又はステージを座標認識手段として機能させるための赤外線照射素子と受光素子とが１個毎又は複数個毎に交互に隣接して配置されており、赤外線照射素子から照射された赤外線光がタッチパネル又はステージ上、あるいはタッチパネル又はステージ上の媒体に載置されたプレイヤ・オペレータの指先、ペン、又は立体物で反射された反射光を、隣接した受光素子が受光することによってタッチパネル又はステージ上でのＸ方向又はＹ方向の位置を認識可能にし、前記周縁壁の他面側はタッチパネル又はステージ上の媒体をタッチパネル又はステージから退出させるための切欠部を有している請求項７記載の情報出力装置である。
【００２２】
これによれば、一部の周縁壁が存在していなくてもタッチパネル又はステージ上での指先、ペン操作による位置認識が可能となる。
【００２３】
本発明の請求項９によれば、前記周縁壁の前記一面と隣合う面には、赤外線照射素子又は受光素子がそれぞれの面に配置され、赤外線照射素子から照射された赤外線光がタッチパネル又はステージ上、あるいはタッチパネル又はステージの媒体上に配置されたプレイヤ・オペレータの指先、ペン又は立体物で遮断された照射光を対向面の受光素子が受光しないことによってタッチパネル又はステージでのＹ方向又はＸ方向の位置を認識可能にした周縁壁が設けられている請求項７記載の情報出力装置である。
【００２４】
これによれば、周縁壁の一面は赤外線照射素子と受光素子とが１個毎、または複数個毎に交互に隣接して配置されており、隣り合う面には、赤外線照射素子または受光素子のみがそれぞれの面に配置された通常のタッチパネル構成となっているため、周縁壁の一面と対向する面だけを設けずにここを切欠部とすることができる。
【００２５】
本発明の請求項１０は、前記タッチパネル又はステージの周縁壁を構成する一辺の両内端には、タッチパネル又はステージを座標認識手段として機能させるための一対の赤外線撮像装置が設けられ、各赤外線撮像装置で撮像された画像を制御手段が解析することによってタッチパネル又はステージでのプレイヤ・オペレータの指先、ペン又は立体物のＸＹ座標を認識可能にし、前記周縁壁の少なくともいずれか一辺は、タッチパネル又はステージ上の媒体をタッチパネル又はステージから退出させるための切欠部を有している請求項７記載の情報出力装置である。
【００２６】
これによれば、赤外線撮像装置を用いてタッチパネルまたはステージ上の指先等のＸＹ座標値を計算するため、認識精度が高く、かつ、赤外線撮像装置の撮像画像に影響を与えない周縁壁に切欠部を設けることができ、タッチパネルまたはステージ面からのカード等の媒体の退出を容易にすることができる。
【００２７】
本発明の請求項１１は、前記タッチパネル又はステージの周縁には周縁壁を有しており、該周縁壁には当該タッチパネル又はステージの座標認識手段を内蔵し、かつタッチパネル又はステージ上の媒体をタッチパネル又はステージから退出させるためにタッチパネル又はステージから湾曲状に立ち上がる周壁を備えた請求項１〜１０のいずれかに記載の情報出力装置である。
【００２８】
これによれば、湾曲状に立ち上がる周壁を備えているため、カードなどの媒体がステージ面から取り出しやすくなっている。
【００２９】
本発明の請求項１２は、前記タッチパネル又はステージの周縁には周縁壁を有しており、該周縁壁には、当該タッチパネル又はステージの座標認識手段を内蔵し、かつ、タッチパネル又はステージ上に媒体を挿入又は退出させるためのカード挿入口が設けられている請求項１〜１０のいずれかに記載の情報出力装置である。
【００３０】
これによれば、カード挿入口からのカードの出し入れが可能なため、切欠部を設けることなくカードのタッチパネル上からの取り出しが容易である。
【００３１】
さらには、カード挿入口から挿入されたカードがステージ面上またはタッチパネル面上で確実に位置決めされるため、カード表面のＸＹ座標系と座標認識手段が認識するＸＹ座標系とが完全に一致することとなり、複雑な計算をすることなくカード上での指先または媒体などでのタッチ位置を認識することが容易となる。
【００３２】
本発明の請求項１３は、前記タッチパネル又はステージの一部には、前記マルチメディア情報の選択ボタンが直接印刷又は印刷されたシートが着脱可能に貼付されており、前記座標認識手段からの位置情報に基づいて、前記選択ボタンに対するプレイヤ・オペレータの指先、ペン操作又は立体物の配置を認識して、選択されたマルチメディア情報を出力手段から出力させる請求項１〜１２のいずれかに記載の情報出力装置である。
【００３３】
これによれば、操作を示す指示事項が印刷されたシートをタッチパネル又はステージにあらかじめ貼付しておくことによって、ユーザに対する操作指示を容易に行うことができる。
【００３４】
本発明の請求項１４は、前記タッチパネル又はステージの一部は、タッチパネル又はステージに設けられた表示手段の表示情報が表示可能な表示部として構成されている請求項１〜５のいずれかに記載の情報出力装置である。
【００３５】
これによれば、タッチパネルまたはステージの少なくとも一部が表示部となっているため、ゲームなどの操作を指示する動画または画像または文字情報を表示させることができる。
【００３６】
なお、投影手段としては、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、プロジェクタなどのあらゆる表示手段を用いることができる。
【００３７】
本発明の請求項１５は、前記タッチパネル又はステージには、媒体をタッチパネル又はステーに吸着するための吸引口が設けられており、吸引口の内部を負圧に形成することによって媒体をタッチパネル又はステージに密着させる請求項１〜５のいずれかに記載の情報出力装置である。
【００３８】
このように、吸引口を設けてカードなどの媒体をステージまたはタッチパネルに吸着させることによって、ステージ、タッチパネルからのカード等の媒体の浮かび上がりや、意図しない移動を防止できると共に、ステージまたはタッチパネルを傾斜させても、ドットパターンの撮影を精度よく行うことができる。これにより、立設型のタッチパネル、ステージを備えた情報出力装置を実現することができる。
【００３９】
本発明の請求項１６は、前記タッチパネルが設けられたタッチパネル筐体又はステージが設けられたステージ筐体内には、制御手段によって制御される負圧発生手段が設けられており、前記撮像手段が撮像した撮像画像の変化により、タッチパネル又はステージの近傍に媒体が位置されたときことを認識したときに、前記制御部は、前記負圧発生手段に対して前記吸引口からの真空吸引を指示する請求項１５記載の情報出力装置である。
【００４０】
このように、タッチパネルまたはステージへのカードなどの媒体の接近を認識して、負圧発生手段（真空ポンプ）の作動を開始させることによって、必要なときだけカード等の媒体をより確実にステージ、タッチパネルに吸着することができるため、使用しない状態では負圧発生手段が作動しないため、消音、省電、吸引口の詰まり防止を実現できる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、ゲーム装置として用いる場合には、ステージ面を工夫することによってゲームのエンターテイメント性をさらに高める一方、当該システムを汎用コンピュータ等の入力インターフェイスとして用いる場合には、カード裏面のコードのみならず、カード表面側に印刷されたボタンやアイコンの印刷領域に対しても操作が可能な柔軟なインターフェイスを備えた入力制御指示システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
図１は、汎用的なコンピュータシステムに本発明の特徴であるタッチパネル筐体を接続したものである。
【００４３】
本システムは、コンピュータ本体とディスプレイ装置とタッチパネル筐体とで構成される。本実施形態のタッチパネル筐体の上面は、タッチパネルとして構成されている。この詳細については、図１２に説明するとおりである。すなわち、タッチパネルのそれぞれの側壁には、発光素子群と、受光素子群とが、対になって配置されており、発光素子からの光を指先、タッチペン、またはフィギアなどの媒体が遮ることによって受光素子が受光すべき光を受光できなくなり、当該位置にこれらの光遮断物があることを認識することによって、座標入力が可能となっている。前記タッチパネルの上面中央には、撮像口が開口されており、筐体内に設けられたカメラにより、撮像口上面に配置されたカードの裏面に印刷されたドットパターンが撮像可能となっている。
【００４４】
なお、タッチパネルは図４８、４９のように、赤外線撮像装置を使用する等の他の構造でも構わない。
【００４５】
タッチパネル筐体内のカメラの周囲には、照明手段としてのＩＲＬＥＤが配置されており、撮像口を照射するようになっている。すなわち、ＩＲＬＥＤから照射された赤外線光が撮像口に配置されたカード裏面の反射光をカメラで撮像することによってカード裏面のドットパターンの撮影が可能となっている。
【００４６】
カード裏面のドットパターンについては、後述するが、赤外線を吸収するインクでドットパターンが印刷されているため、通常の印刷とドットパターンとが重畳印刷されていてもカメラによるドットパターンの撮影には影響されない。
【００４７】
図２は、タッチパネル筐体の変形例を示したものである。タッチパネルの構造については、前述の図１２、図４８および図４９で説明したものと同様であるが、タッチパネル面に操作ボタンが印刷されたシートが貼付されている点、および、タッチパネルの一部にディスプレイが設けられている点が異なっている。
【００４８】
図３は、本実施形態のハードウェアブロック図である。
【００４９】
同図に示すように、カメラは、センサユニットとレンズおよびレンズホルダと、レンズの先端に設けられたＩＲフィルタとで構成されている。
【００５０】
なお、センサユニットの撮像口は、カメラが備えている中央処理装置（ＭＰＵ）とフレームバッファによって処理されてもよいし、コンピュータ本体の中央処理装置（ＣＰＵ）によってソフトウェア的に処理するようにしてもよい。
【００５１】
カメラの中央処理装置またはコンピュータ本体の中央処理装置は、ドットパターンの撮像画像からドットを解析し、当該ドットパターンを、それを意味するコードに変換することにより対応する情報をメモリから読み出してディスプレイまたはスピーカから出力するようになっている。
【００５２】
このようなドットパターンについて説明したものが図４から図１１である。
【００５３】
図４〜図５は、ドットパターンとコード値と識別子との関係を示した説明図である。
【００５４】
図４に示す如く、ドットパターンは、４×４個のブロック領域で構成されたドットパターンであり、このブロック内でC１−０〜C３１−３０に区画されている。各領域のドットコードフォーマットを示したものが図５である。
【００５５】
図５に示す如く、C０〜C２３がデータ領域および企業コード、C２４〜C２５がコード区別、C２６〜C２９が管理コード、C３０〜C３１がパリティをそれぞれ意味している。フォーマットには４種類あり、C２４〜C２５の値により、データ領域および企業コードのビット数が決定される。すなわち、C２４〜C２５が００の場合にはデータ領域が８ビットおよび企業コードが１６ビット、０１の場合にはデータ領域が１２ビットおよび企業コードが１２ビット、１０の場合にはデータ領域が１６ビットおよび企業コードが８ビット、１１の場合にはデータ領域が２０ビットおよび企業コードが４ビットとなる。
【００５６】
次に、本発明で用いるドットパターンについて図６〜図１１を用いて説明する。
【００５７】
図６は本発明のドットパターンの一例であるＧＲＩＤ１を示す説明図である。
【００５８】
なお、これらの図において、縦横方向の格子線は説明の便宜のために付したものであり実際の印刷面には存在していない。ドットパターン１を構成するキードット２、情報ドット３、基準格子点ドット４等は撮像手段であるスキャナが赤外線照射手段を有している場合、当該赤外光を吸収する不可視インクまたはカーボンインクで印刷されていることが望ましい。
【００５９】
図７はドットパターンの情報ドットおよびそれに定義されたデータのビット表示の一例を示す拡大図である。図８（ａ）、（ｂ）はキードットを中心に配置した情報ドットを示す説明図である。
【００６０】
本発明のドットパターンを用いた情報入出力方法は、ドットパターン１の生成と、そのドットパターン１の認識と、このドットパターン１から情報およびプログラムを出力する手段とからなる。すなわち、ドットパターン１をカメラにより画像データとして取り込み、まず、基準格子点ドット４を抽出し、次に本来基準格子点ドット４がある位置にドットが打たれていないことによってキードット２を抽出し、次に情報ドット３を抽出することによりデジタル化して情報領域を抽出して情報の数値化を図り、その数値情報より、このドットパターン１から情報およびプログラムを出力させる。たとえば、このドットパターン１から音声等の情報やプログラムを、情報出力装置、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡまたは携帯電話等に出力させる。
【００６１】
本発明のドットパターン１の生成は、ドットコード生成アルゴリズムにより、音声等の情報を認識させるために微細なドット、すなわち、キードット２、情報ドット３、基準格子点ドット４を所定の規則に則って配列する。図６に示すように、情報を表すドットパターン１のブロックは、キードット２を基準に５×５の基準格子点ドット４を配置し、４点の基準格子点ドット４に囲まれた中心の仮想格子点５の周囲に情報ドット３を配置する。このブロックには任意の数値情報が定義される。なお、図６の図示例では、ドットパターン１のブロック（太線枠内）を４個並列させた状態を示している。ただし、ドットパターン１は４ブロックに限定されないことは勿論である。
【００６２】
１つのブロックに１つの対応した情報およびプログラムを出力させ、または、複数のブロックに１つの対応した情報およびプログラムを出力させることができる。
【００６３】
基準格子点ドット４は、カメラでこのドットパターン１を画像データとして取り込む際に、そのカメラのレンズの歪みや斜めからの撮像、紙面の伸縮、媒体表面の湾曲、印刷時の歪みを矯正することができる。具体的には歪んだ４点の基準格子点ドット４を元の正方形に変換する補正用の関数（Ｘｎ，Ｙｎ）＝ｆ（Ｘｎ’，Ｙｎ’）を求め、その同一の関数で情報ドット３を補正して、正しい情報ドット３のベクトルを求める。
【００６４】
ドットパターン１に基準格子点ドット４を配置してあると、このドットパターン１をカメラで取り込んだ画像データは、カメラが原因する歪みを補正するので、歪み率の高いレンズを付けた普及型のカメラでドットパターン１の画像データを取り込むときにも正確に認識することができる。また、ドットパターン１の面に対してカメラを傾けて読み取っても、そのドットパターン１を正確に認識することができる。
【００６５】
キードット２は、図６に示すように、ブロックの四隅の角部にある４個の基準格子点ドット４を一定方向にずらして配置したドットである。このキードット２は、情報ドット３を表す１ブロック分のドットパターン１の代表点である。たとえば、ドットパターン１のブロックの四隅の角部にある基準格子点ドット４を上方に０．１ｍｍずらしたものである。情報ドット３がＸ，Ｙ座標値を表す場合に、キードット２を下方に０．１ｍｍずらした位置が座標点となる。ただし、この数値はこれに限定されずに、ドットパターン１のブロックの大小に応じて可変し得るものである。
【００６６】
情報ドット３は種々の情報を認識させるドットである。この情報ドット３は、キードット２を代表点にして、その周辺に配置すると共に、４点の基準格子点ドット４で囲まれた中心を仮想格子点５にして、これを始点としてベクトルにより表現した終点に配置したものである。たとえば、この情報ドット３は、基準格子点ドット４に囲まれ、図７（ａ）に示すように、その仮想格子点５から０．１ｍｍ離れたドットは、ベクトルで表現される方向と長さを有するために、時計方向に４５度ずつ回転させて８方向に配置し、３ビットを表現する。したがって、１ブロックのドットパターン１で３ビット×１６個＝４８ビットを表現することができる。
【００６７】
図７（ｂ）は、図６のドットパターンにおいて、１個の格子毎に２ビットを有する情報ドット３の定義の方法であり、＋方向および×方向にドットをずらして各２ビットの情報を定義している。これにより、本来４８ビットの情報を定義できるが、用途によって分割して３２ビット毎にデータを与えることができる。＋方向および×方向の組み合わせによって最大２１６（約６５０００）通りのドットパターンフォーマットが実現できる。
【００６８】
なお、これに限定されずに、１６方向に配置して４ビットを表現することも可能であり、種々変更できることは勿論である。
【００６９】
キードット２、情報ドット３または基準格子点ドット４のドットの径は、見栄えと、紙質に対する印刷の精度、カメラの解像度および最適なデジタル化を考慮して、０．０５ｍｍ程度が望ましい。
【００７０】
また、撮像面積に対する必要な情報量と、各種ドット２，３，４の誤認を考慮して基準格子点ドット４の間隔は縦・横０．５ｍｍ前後が望ましい。基準格子点ドット４および情報ドット３との誤認を考慮して、キードット２のずれは格子間隔の２０％前後が望ましい。
【００７１】
この情報ドット３と、４点の基準格子点ドット４で囲まれた仮想格子点との間隔は、隣接する仮想格子点５間の距離の１５〜３０％程度の間隔であることが望ましい。情報ドット３と仮想格子点５間の距離がこの間隔より近いと、ドット同士が大きな塊と視認されやすく、ドットパターン１として見苦しくなるからである。逆に、情報ドット３と仮想格子点５間の距離がこの間隔より遠いと、隣接するいずれの仮想格子点５を中心にしてベクトル方向性を持たせた情報ドット３であるかの認定が困難になるためである。
【００７２】
たとえば，情報ドット３は、図８（ａ）に示すように、ブロック中心から時計回りでＩ１からＩ１６を配置する格子間隔は０．５ｍｍであり、２ｍｍ×２ｍｍで２ビット×１６＝３２ビットを表現する。
【００７３】
なお、ブロック内に個々に独立した情報内容を有し、かつ他の情報内容に影響されないサブブロックをさらに設けることができる。図８（ｂ）はこれを図示したものであり、４つの情報ドット３で構成されるサブブロック[Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４]、[Ｉ５、Ｉ６、Ｉ７、Ｉ８]、[Ｉ９、Ｉ１０、Ｉ１１、Ｉ１２]、[Ｉ１３、Ｉ１４、Ｉ１５、Ｉ１６]は各々独立したデータ（３ビット×４＝１２ビット）が情報ドット３に展開されるようになっている。このようにサブブロックを設けることにより、エラーチェックをサブブロック単位で容易に行うことができる。
【００７４】
情報ドット３のベクトル方向（回転方向）は、３０度〜９０度毎に均等に定めるのが望ましい。
【００７５】
図９は情報ドット３およびそこに定義されたデータのビット表示の例であり、他の形態を示すものである。
【００７６】
また、情報ドット３について基準格子点ドット４で囲まれた仮想格子点５から長・短の２種類を使用し、ベクトル方向を８方向とすると、４ビットを表現することができる。このとき、長い方が隣接する仮想格子点５間の距離の２５〜３０％程度、短い方は１５〜２０％程度が望ましい。ただし、長・短の情報ドット３の中心間隔は、これらのドットの径より長くなることが望ましい。
【００７７】
４点の基準格子点ドット４で囲まれた情報ドット３は、見栄えを考慮し、１ドットが望ましい。しかし、見栄えを無視し、情報量を多くしたい場合は、１ベクトル毎に、１ビットを割り当て情報ドット３を複数のドットで表現することにより、多量の情報を有することができる。たとえば、同心円８方向のベクトルでは、４点の格子ドット４に囲まれた情報ドット３で２８の情報を表現でき、１ブロックの情報ドット１６個で２１２８となる。
【００７８】
図１０は情報ドットおよびそこに定義されたデータのビット表示の例であり、（ａ）はドットを２個、（ｂ）はドットを４個および（ｃ）はドットを５個配置したものを示すものである。
【００７９】
図１１はドットパターンの変形例を示すものであり、（ａ）は情報ドット６個配置型、（ｂ）は情報ドット９個配置型、（ｃ）は情報ドット１２個配置型、（ｄ）は情報ドット３６個配置型の概略図である。
【００８０】
図６と図８に示すドットパターン１は、１ブロックに１６（４×４）の情報ドット３を配置した例を示している。しかし、この情報ドット３は１ブロックに１６個配置することに限定されずに、種々変更することができる。たとえば、必要とする情報量の大小またはカメラの解像度に応じて、情報ドット３を１ブロックに６個（２×３）配置したもの（ａ）、情報ドット３を１ブロックに９個（３×３）配置したもの（ｂ）、情報ドット３を１ブロックに１２個（３×４）配置したもの（ｃ）、または情報ドット３を１ブロックに３６個配置したもの（ｄ）がある。
【００８１】
また、上述したドットパターンを用いてＸＹ座標値を算定する方法について、図５０を用いて説明する。
【００８２】
ドットパターン１をカメラにより画像データとして取り込むときに、情報の代表点であるキードット２の位置におけるＸＹ座標値を算定した後に、キードット２から得られるドットパターン１の向きと、隣接する代表点におけるＸＹ座標値の増分値及び、撮像中心からＸＹ座標値が算定されたキードット２までの距離より、座標値を補完することによって、撮像中心のＸＹ座標値を算定する。
【００８３】
または、ドットパターン１のブロックをカメラにより画像データとして取り込むときに、各ブロックに同一のデータが定義されている領域、又はＸＹ座標値が定義されている領域において、カメラの撮像中心の周囲にある情報ドット３から読み始め、順次情報ドット３を読み込み、１ブロック分に相当する情報ドット３を読み込むことにより、カメラの撮像中心から最小のエリアでドットパターン１を読み取り、撮像中心位置におけるデータを算定する。
【００８４】
図５０（ａ）は、カメラの撮像中心から最小のエリアで１ブロック分に相当する情報ドットを入力する順番を示したものである。時計回りで縦４個×４列＝１６個の情報ドットを入力する。
【００８５】
図５０（ｂ）はドットパターンを読み込みＸＹ座標値を算定する方法を示す説明図である。
【００８６】
図示するように、求めるＸＹ座標値はカメラの撮像中心のあるブロックのＸＹ座標値とする。ＸＹ座標値は、ブロック毎に増分値がＸ方向（右方向）、Ｙ方向（上方向）に＋１に定めると、他のブロックから入力した情報ドットを補正する必要がある。なお、Ｘ座標値を示すＫ８Ｋ７Ｋ６Ｋ５（ｉ１６ｉ１５ｉ１４ｉ１３ｉ１２ｉ１１ｉ１０ｉ９）とＹ座標値を示すＫ４Ｋ３Ｋ２Ｋ１（ｉ８ｉ７ｉ６ｉ５ｉ４ｉ３ｉ２ｉ１）が補正の対象となりこれ以外のＫ１６〜Ｋ９（ｉ３２〜ｉ１７）はどのブロックでも同一の値となり、補正する必要はない。
【００８７】
これらの計算は次の式（１）〜（１６）によって求まる。［］内の計算によって桁が上がっても、［］前のビットの列に影響を与えないものとする。情報ドットＩの中からエラーチェックビットを除いたものをＫとする。
【００８８】
（１）１１Ｉ１１がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝１１Ｋ８・１１Ｋ７・１１Ｋ６・２１Ｋ５
Ｙ座標＝１２Ｋ４・１２Ｋ３・１２Ｋ２・［２２Ｋ１＋１］
（２）１１Ｉ１５がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝１２Ｋ８・１２Ｋ７・１２Ｋ６・２２Ｋ５−１
Ｙ座標＝１２Ｋ４・１２Ｋ３・１２Ｋ２・［２２Ｋ１＋１］
（３）１２Ｉ３がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝１２Ｋ８・１２Ｋ７・１２Ｋ６・２２Ｋ５
Ｙ座標＝１２Ｋ４・１２Ｋ３・１２Ｋ２・［２２Ｋ１＋１］
（４）１２Ｉ７がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝１２Ｋ８・１２Ｋ７・１２Ｋ６・２２Ｋ５
Ｙ座標＝１２Ｋ４・１２Ｋ３・１２Ｋ２・［２２Ｋ１＋１］
（５）１１Ｉ１２がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝１１Ｋ８・１１Ｋ７・２１Ｋ６・２１Ｋ５
Ｙ座標＝１２Ｋ４・１２Ｋ３・［２２Ｋ２・２２Ｋ１＋１］
（６）１１Ｉ１６がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝１２Ｋ８・１２Ｋ７・２２Ｋ６・２２Ｋ５−１
Ｙ座標＝１２Ｋ４・１２Ｋ３・［２２Ｋ２・２２Ｋ１＋１］
（７）１２Ｉ４がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝１１Ｋ８・１２Ｋ７・２２Ｋ６・２２Ｋ５
Ｙ座標＝１２Ｋ４・１２Ｋ３・［２２Ｋ２・２２Ｋ１＋１］
（８）１２Ｉ８がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝１２Ｋ８・１２Ｋ７・２２Ｋ６・２２Ｋ５
Ｙ座標＝１２Ｋ４・１２Ｋ３・［２２Ｋ２・２２Ｋ１＋１］
（９）２１Ｉ９がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝１１Ｋ８・２１Ｋ７・２１Ｋ６・２１Ｋ５
Ｙ座標＝１２Ｋ４・［２２Ｋ３・２２Ｋ２・２２Ｋ１＋１］−１
（１０）２１Ｉ１３がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝１２Ｋ８・２２Ｋ７・２２Ｋ６・２１Ｋ５−１
Ｙ座標＝１２Ｋ４・［２２Ｋ３・２２Ｋ２・２２Ｋ１＋１］−１
（１１）２２Ｉ１がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝１２Ｋ８・２２Ｋ７・２２Ｋ６・２２Ｋ５
Ｙ座標＝１２Ｋ４・［２２Ｋ３・２２Ｋ２・２２Ｋ１＋１］−１
（１２）２２Ｉ５がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝１２Ｋ８・２２Ｋ７・２２Ｋ６・２２Ｋ５
Ｙ座標＝１２Ｋ４・［２２Ｋ３・２２Ｋ２・２２Ｋ１＋１］−１
（１３）２１Ｉ１０がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝２１Ｋ８・２１Ｋ７・２１Ｋ６・２１Ｋ５
Ｙ座標＝２２Ｋ４・２２Ｋ３・２２Ｋ２・２２Ｋ１
（１４）２１Ｉ１４がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝２２Ｋ８・２２Ｋ７・２２Ｋ６・２２Ｋ５−１
Ｙ座標＝２２Ｋ４・２２Ｋ３・２２Ｋ２・２２Ｋ１
（１５）２２Ｉ２がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝２２Ｋ８・２２Ｋ７・２２Ｋ６・２２Ｋ５
Ｙ座標＝２２Ｋ４・２２Ｋ３・２２Ｋ２・２２Ｋ１
（１６）２２Ｉ６がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝２２Ｋ８・２２Ｋ７・２２Ｋ６・２２Ｋ５
Ｙ座標＝２２Ｋ４・２２Ｋ３・２２Ｋ２・２２Ｋ１
【００８９】
ドットパターン１をカメラにより画像データとして取り込むときに、情報ドット３についてエラーが発生した際に、情報ドット３に相当する最も近い情報ドット３を読み込み、エラー修正をすることにより、カメラの撮像中心から最小のエリアでドットパターン１を読み取ることができる。
【００９０】
上述した情報の取り込み方法を利用して、ＸＹ座標を使用したタブレットやデジタイザ、入力インターフェイスを実現できる。例えば、タブレット、デジタイザはドットパターン２を印刷した透明シートを対象物に重ねて、カメラ撮像し、ドットパターン１のＸＹ座標値を入力する。
【００９１】
図５１および図５２は、ＸＹ座標を定義したドットパターンの具体例を示した図である。
【００９２】
図５１（ａ）に示す如く、４個のドットパターン（１）〜（４）が形成されている。各ドットパターンにおける、ドットコードフォーマットは（ｂ）に示す通りである。すなわち、C０〜C７がY座標、C８〜C１５がX座標、C１６〜C２０がオペレーションコード、C２１〜C２９がコンテンツ／アプリケーションコード、C３０〜C３１がパリティをそれぞれ意味している。オペレーションコードおよびコンテンツ／アプリケーションコードは、カードのコンテンツに関する情報やカードによるオペレーションをコード化したものである。
【００９３】
ここで、ドットパターン（１）のＸ座標の値が１０、Ｙ座標の値が２０であるとすると、ドットパターン（２）〜（４）のＸ座標およびＹ座標の値は、（ａ）に示す値となる。さらに、オペレーションコードが１０、コンテンツ／アプリケーションコードの値が１００であるとすると、ドットパターン（１）〜（４）のフォーマットは（ｂ）に示す通りとなる。
【００９４】
図５２は、図５１（ｂ）で示した値を具体的にドットパターンで表現した図である。
【００９５】
図１２は、前述のとおり、タッチパネルについての座標認識するための構造を説明する図である。
【００９６】
図１３は、プレイヤ・オペレータの指先でタッチされた位置（タッチ位置）を算出する方法について説明した図である。
【００９７】
タッチパネル（座標認識手段）座標系において、カメラ（撮像手段）中心位置の座標を（Ｘｓ，Ｙｓ）とする。
【００９８】
また、そのカメラで撮影したカードの撮影中心位置を、カード座標系で表現した位置を（ｘｓ，ｙｓ）とする。
【００９９】
一方、タッチパネルの座標系におけるＹ方向と、カードの座標系におけるｙ方向とのなす角度をθとする。
【０１００】
この場合において、プレイヤ・オペレータの指先でのタッチ位置が、タッチパネル座標系で表示すると（Ｘｔ、Ｙｔ）であるとする。
【０１０１】
この場合、カード座標系におけるタッチ位置は、以下の式で表される。
【０１０２】
【数１】
【０１０３】
このような演算処理を行うことにより、タッチパネル面上にカードがどのような向きで配置されたとしても、そのカード表面に印刷されたどの部位に指先でのタッチが行われたかを認識することが可能となる。
【０１０４】
なお、図１３（ａ）では、カード表面へのタッチは、プレイヤ・オペレータの指先で行った場合について説明したが、タッチペンなどで行ってもよいことは勿論である。
【０１０５】
図１４は、本実施形態の変形例を示した説明図である。
【０１０６】
本タッチパネル筐体は、複数の撮像口を有することを特徴としたものである。各撮像口に対応するタッチパネル筐体内には、図１に示したものと同様、それぞれの撮像口に対応して撮像口方向を撮影可能な状態でカメラが配置されている。（ａ）では、タッチパネル面側の撮像口のいずれかの撮像口上にカードが載置されると、それに対応するカメラは、カード裏面のドットパターンを撮影する。そして、各撮像口固有の各ドットパターンに対応した処理、すなわち撮影画像からドットパターンが解析されて、それに対応する音声、画像、動画の出力がなされる。
【０１０７】
（ｂ）は、タッチパネル面上のどの位置にカードが配置されたとしても、カードの裏面が撮影可能なように複数の撮像口（ここでは９個）を配置している。撮像口をこのような配置とすることにより、ユーザが意識することなく、タッチパネル面上のどの位置にカードを載置したとしても、カード裏面のドットパターンの撮影が可能となっている。
【０１０８】
このように、本実施形態によれば、タッチパネル上に載置されたカード等の媒体を裏面に印刷されたドットパターンで認識するとともに、媒体表面へのプレイヤのタッチも認識可能にし、両者の認識結果からタッチパネル上に配置されたカードのどの部分がタッチされたかを計算し、そのカードの特性に応じた処理を行わせることができる。つまり、タッチ操作を行うための領域を印刷したカードを用意するだけでゲームや情報処理装置のそれぞれの特性に合わせた入力指示が可能になる。
【０１０９】
図１５は、本発明の他の実施形態におけるステージ筐体の概観を示した斜視図である。
【０１１０】
同図に示すように、ステージ筐体は、タッチパネル（ステージ面）の前方にディスプレイが設けられており、カードの配置位置またはタッチパネル（ステージ面）上へのプレイヤの指先のタッチまたはタッチパネル（ステージ面）上のカード表面に対する指先のタッチによってゲーム進行が変化していく。それにあわせて、ディスプレイに表示される画像、動画像も変化するようになっている。
【０１１１】
図１６は、本実施形態におけるタッチパネル筐体（ゲーム装置）の他の形態を示した斜視図であり、ステージ面の右側にディスプレイを設けたものである。
【０１１２】
このようにステージ面のタッチパネル面の一部がディスプレイとして構成されていることによって、ゲームの進行に合わせた動画像や得点などを表示することができる。なお、同図では、ディスプレイの領域にはカードを配置しても当該カードの裏面のドットパターンを認識することはできないが、当該ディスプレイ部分にもタッチパネル機能は有しており、ディスプレイに表示されたアイコンやボタンをプレイヤが直接タッチして制御することは可能となっている。
【０１１３】
このステージ筐体の内部構造は、図１７に示す構造となっている。この実施形態では、たとえばタッチパネル（ステージ面）上にドットパターンの印刷されたカードが載置されると、ＩＲＬＥＤから照射された赤外線照射光が枠上の反射板を介してタッチパネルの下面全面に照射される。カード裏面で反射された赤外線照射光は、カメラによって撮像される。
【０１１４】
そして、センサユニットおよび中央処理装置（ＭＰＵ）がカードに印刷されたドットパターンを読み込むと、当該ドットパターンをコード値に変換して、当該コード値に対応した画像・動画像をディスプレイ装置に表示する。
また、このステージ筐体上面のステージ面の断面構造は、図５３に示す構造となっている。
【０１１５】
ステージ面は、図５３（ａ）に示す如く、透明ガラス板の上面にノンカーボンインクを塗布した積載構造となっている。ガラス板の上面には、白色インクが塗布されている。更に白色インクの上には、ＣＭＹＫのノンカーボンインクで画像が描かれている。前記白色インクとノンカーボンインクは、赤外線を透過するインクである。ステージ面に載置されたカードの裏面に印刷されたドットパターンはカーボンインクで印刷されており、このカーボンインクは赤外線を吸収する特性を有しているため、ステージ面の下面から赤外線を照射した場合、ノンカーボンインクの部分を透過してカード裏面のドットパターン部分で吸収されるため、その反射光を撮像した場合、ドットパターンの部分だけが黒く撮像されることになる。
【０１１６】
ガラス板の上面に白色インクを塗布することにより、この白色インク層の上層に印刷された画像が目視しやすくなっている。
【０１１７】
また、図５３（ｂ）に示す如く、白色インクとＣＭＹＫのノンカーボンインクで画像を印刷した透明シートを、ガラス板の上面に着脱可能に貼付してもよい。
【０１１８】
なお、本発明においては、ガラス板だけでなく、アクリル等、他の透明板を用いてもよい。
【０１１９】
図１８から図１９は、本実施形態の別のステージ筐体において、タッチパネル（ステージ面）に映像が表示されることを特徴とするステージ筐体について説明したものである。
【０１２０】
この実施形態では、タッチパネル下空間（ステージ下空間）の側部には前記カメラ（撮像手段）とともに、このカメラの撮像画像から得られたドットパターンのコード値または座標値によってステージ面に投影される画像または動画像が制御される投影手段としてのプロジェクタが配置されている点が特徴である。
【０１２１】
この実施形態では、たとえばタッチパネル（ステージ面）上にドットパターンの印刷されたカードが載置されると、ＩＲＬＥＤから照射された赤外線照射光が枠状の反射板を介してタッチパネルの下面全面に照射される。
【０１２２】
カード裏面で反射された赤外線照射光は、ミラーで反射されてカメラによって撮像される。なおこのとき、プロジェクタからはミラーを介して画像または動画像がステージ面の下面に投影されている。
【０１２３】
そして、センサユニットおよび中央処理装置（ＭＰＵ）がカードに印刷されたドットパターンを読み込むと、当該ドットパターンをコード値に変換して、当該コード値に対応した画像・動画像をプロジェクタから投影する。
【０１２４】
このように、プロジェクタによってステージ面下面から画像・動画像が投影されるとともに、ステージ面に載置されたドットパターンの印刷されたカードによって、投影される画像・動画像が制御されることになる。
【０１２５】
なお、このようにプロジェクタを備えたシステムにおいても、タッチパネル上のカードの配置位置などによって、ステージ面に表示される画像、動画像を制御できるとともに、たとえば、カード表面に再生、早送り、巻き戻しなどのアイコンを印刷しておき、そのアイコン領域を指先でタッチすることによって、タッチパネル下（ステージ下）から投影される動画像を制御するようにしてもよい（図３７参照）。
【０１２６】
図２０から図２３は、図１５から図１９で図示したステージ筐体に使用するカードに用いられているドットパターンについて説明した図である。
【０１２７】
なお、このドットパターンの基本アルゴリズムについては、図４〜図１１に説明したものとほぼ同様であるが、１つのコードを表現するドットパターンが１個だけ印刷され、かつ、ドットパターンの方向を示すディレクションドットを有している点が異なる。
【０１２８】
図２０〜図２１は、ドットパターンとコード値と識別子との関係を示した説明図である。
【０１２９】
図２０に示す如く、ドットパターンは、３×３個のブロック領域で構成されたドットパターンであり、このブロック内でC１−０〜C１7−16に区画されている。各領域のドットコードフォーマットを示したものが図２１である。
【０１３０】
図２１に示す如く、C０〜C５がオペレーションコード、C６〜C１５がコンテンツ／アプリケーションコード、C１６〜C１７がパリティをそれぞれ意味している。
【０１３１】
図２２は、図６〜図１１で説明したドットパターンにおいて、３
×３＝９個の格子領域で構成されるブロックのドットパターンにおいて、特定の格子領域
（ディレクション領域）だけ情報ドット３の配置方向を他の格子領域（ディレクション領域）と変えることによって、ブロックの方向を定義したものである。
【０１３２】
すなわち、図２２において、左下の格子領域３４ａ、中央の格子領域３４ｂ、左下の格子領域３４ｃは中心から縦横方向に情報ドット３が配置され、その他の格子領域では中心から斜め方向に情報ドット３が配置されている。このように格子領域３４ａ，３４ｂ，３４ｃを配置することでこの格子領域を結ぶ三角形の形状、すなわち、底辺３４ａ，３４ｃに対する頂点３４ｂの関係から、当該ブロックが上向きであることが認識できる。
【０１３３】
このように、ブロック中の情報ドット３の配置方向を変更した（中心から縦横方向に情報ドットを配置した）格子領域３４ａ，３４ｂ，３４ｃの配置関係（ここでは三角形）によってブロックの方向を定義することができる。これによって、ブロック中の全ての格子領域に情報ドット３を配置することができるため、キードットのために格子領域を犠牲にすることがなく、全ての格子領域に情報ドット３を配置することができる。
【０１３４】
図２３は、図２２に対応した情報ドット３の配置状態を示す図である。
【０１３５】
なお、ドットパターンをカードの裏面に印刷する場合については、格子間の距離が約１５ｍｍ、ドットの大きさがドット間距離の約１５％程度が望ましい。したがって、２ｍｍないし２．５ｍｍが望ましいが、これに限定されるものではない。撮像した際のドット間距離の解像度は１４ピクセル以上あることが望ましい。
【０１３６】
図２４は、プレイヤ・オペレータの指先でタッチされた位置（タッチ位置）を算出する方法について説明した図である。
【０１３７】
カードの幅をＷ、高さをＨ，タッチパネル座標系におけるカード中心位置の座標を（Ｘｃ，Ｙｃ）とする。また、カードの回転角、すなわち、タッチパネル座標系のＹ方向と、カード座標系のｙ方向とのなす角度をθとする。
【０１３８】
この場合に、プレイヤ・オペレータの指先でのタッチ位置が、タッチパネル座標系で表示すると（Ｘｔ，Ｙｔ）であるとする。
【０１３９】
この場合、カード座標系におけるタッチ位置（ｘｔ，ｙｔ）は、以下の式により表される。
【０１４０】
【数２】
【０１４１】
このような演算処理を行うことにより、タッチパネル（ステージ）上にカードがどのような向きで配置されたとしても、そのカード表面に印刷されたどの部位に指先でのタッチが行われたかを認識することが可能となる。
【０１４２】
なお、図２４（ａ）では、カード表面へのタッチは、プレイヤ・オペレータの指先で行った場合について説明したが、タッチペン等で行ってもよいことは勿論である。
【０１４３】
図２５は、パネルの周縁部の一部には、タッチパネルまたはステージ面上の媒体をパネル面から退出させるための切欠部または湾曲周壁部を有している座標認識手段（タッチパネル）について説明した図である。
【０１４４】
図２５（ａ）は、周縁壁の一面Ｓ１には、発信部としての赤外線照射素子と、受信部としての受光素子とが１個毎または複数個毎に交互に隣接して配置されている。一方、周縁壁の一面Ｓ１と隣り合う面Ｓ２、Ｓ３には、赤外線照射素子または受光素子がそれぞれ配置され、赤外線照射素子から照射された赤外線光がタッチパネルまたはステージ上を直接タッチしたオペレータの指先、またはタッチパネルまたはステージ上の媒体上をタッチしたプレイヤ・オペレータの指先で遮断された照射光を対向面の受光素子が受光しないことによってタッチパネルまたはステージ上での指先のＸＹ座標を認識可能になっている。
【０１４５】
ここでは、一面Ｓ１の対向面Ｓ４が切欠部として構成されているため、この切欠部からカード等の媒体を指先でタッチパネルまたはステージ面から退出されることが容易となっている。
【０１４６】
なお、同図の例では、プレイヤの指先がタッチパネルまたはステージ面をタッチした状態の図で説明したが、指先のかわりにタッチペン、フィギア等の立体物であってもかまわない。
【０１４７】
（ｂ）は、前記タッチパネルまたはステージの周縁部に当該タッチパネルの座標認識手段を内蔵し、かつタッチパネルまたはステージ面上の媒体をタッチパネル面から退出させるためにタッチパネルまたはステージ面から湾曲状に立ち上がる周壁（湾曲周壁部ＳＷ）を備えた座標認識手段（タッチパネル）について説明した図である。
【０１４８】
座標認識手段としては、赤外線照射素子と、その赤外線光を受光する受光素子とが周縁部（周縁壁）に設けられている。
【０１４９】
このように、周壁部の一部をタッチパネル面から湾曲させた湾曲周壁部ＳＷとすることによって、カードの取り出しがきわめて容易になる。
【０１５０】
図２６は、タッチパネル筐体の側面にカード挿入口が設けられており、該カード挿入口から裏面側にコードがドットパターンとして印刷され、表面側にアルファベットなどのキーボタンが印刷されたカードを挿入することが可能となっている。タッチパネル筐体のタッチパネル面側には、撮像口が設けられており、筐体内から撮像手段（カメラ）によって挿入口から挿入されたカード裏面に印刷されたドットパターンが読み取り可能となっている。
【０１５１】
すなわち、カード裏面のドットパターンから読み取ったコードとタッチパネル面上でオペレータ或いはプレイヤまたはユーザがタッチしたＸＹ座標の位置を認識することによって制御手段は、カード表面上に印刷されたどの領域がタッチされたかを認識することができるようになっている。
【０１５２】
このように、図２６に示したタッチパネル筐体によれば、カード挿入口からのカードの出し入れが可能なため、切欠部を設けることなくカードのタッチパネル上からの取り出しが容易である。
【０１５３】
図２６によれば、カード挿入口から挿入されたカードがタッチパネル面上で確実に位置決めされるため、カード表面のＸＹ座標系とタッチパネルが認識するＸＹ座標系とが完全に一致することとなり、複雑な計算をすることなくカード上での指先または媒体などでのタッチ位置を認識することが容易となる。
【０１５４】
なお、カード表面には、キーボードと同様のアルファベットのキートップを図柄として配置したものを印刷したが、このようなアルファベットに限らず、たとえば、アイコン、写真、イラストなどが領域を区切って印刷されていてもよい。
【０１５５】
本発明における情報出力装置は、カードのコンテンツを変えることにより、種々の用途に用いることが可能である。図２７〜図４６は、カードの具体例について説明した図である。
【０１５６】
以下に示すカードは、いずれも、上述したタッチパネル筐体またはステージ筐体上に載置して用いるものである。
【０１５７】
オペレータ・プレイヤによりカードが載置されると、上述した如く、タッチパネル筐体またはステージ筐体内部のカメラによりドットパターンが読み取られ、カメラまたはコンピュータの中央処理装置により、コード値に変換される。これにより、カードのコンテンツを認識する。さらに、オペレータ・プレイヤによりカード表面に印刷されたアイコンや絵等がタッチされると、上述した如く、タッチされた位置を認識し、アイコンの指示や絵等の内容に対応した処理が行なわれる。
【０１５８】
図２７は、カードをメンバーズカードとして用いた図である。
【０１５９】
オペレータは、カード左下に印刷されている「パスワード」をタッチした後、テンキーを用いてパスワードを入力する。次に、カード左上に印刷されている顔写真をタッチすると、ディスプレイ装置に登録済みの個人情報が表示される。また、入室する際には「入室」をタッチし、退室する際には「退室」をタッチすることにより、入室および退室が可能となる。
【０１６０】
図２８は、カードを社員証として用いた図である。
【０１６１】
オペレータは、カードの左下に記載されている数字をタッチし、最後に「入力」をタッチすることにより、パスワードを入力する。次に、カード左上に印刷されている顔写真をタッチすると、ディスプレイ装置に登録済みの個人情報が表示される。
【０１６２】
カードの裏面はタイムカードとなっている。たとえば、出勤したときには「出勤」をタッチし、退社するときには「退社」をタッチすることにより、出勤処理や退社処理が行われる。
【０１６３】
図２９は、カードをタイムマネージメント用カードとして用いた図である。
【０１６４】
当該カードは、主に、マネージャー等が社員の勤怠状況を管理するために用いる。オペレータが「出退勤情報」をタッチすると、ディスプレイ装置上に、各社員の出勤時間、退出時間等の情報が表示される。また、「社員情報」をタッチすると、社員個人のより詳細な情報が表示される。同様に、アイコンをタッチすることにより、ディスプレイ装置上に各種の情報を表示させることができる。
【０１６５】
図３０は、カードを電卓として用いた図である。
【０１６６】
オペレータが、カード表面に記載された数字や演算記号等をタッチすると、ディスプレイ装置にタッチした数字等および演算結果が表示される。
【０１６７】
図３１は、カードをムービーカードとして用いた図である。
【０１６８】
カードの上半分には、映画の一場面の絵や写真等が表示されている。オペレータにより「再生」がタッチされると、ディスプレイ装置上に映画が再生される。「停止」がクリックされると、再生を停止する。「消音」がタッチされると、音声が消去される。また、オペレータは、音量を変更した場合には「ＵＰ」または「ＤＯＷＮ」をタッチし、巻き戻ししたい場合には「巻戻し」、早送りしたい場合には「早送り」をタッチする。
【０１６９】
図３２は、カードをＷｅｂカードとして用いた図である。
【０１７０】
カードの上部から中央部にかけて、車の絵が表示されている。オペレータが絵のいずれかをタッチすると、表示されている絵に関連したＷｅｂページにアクセスする。オペレータは、表示されている次のページに進みたい場合は「進む」、前のページに戻りたい場合には「戻る」をタッチする。ページの写真等の大きさを変更したい場合には「拡大／縮小」をタッチする。画面をスクロールしたい場合には、「上へ」「下へ」「左へ」「右へ」のいずれかをタッチする。Ｗｅｂの閲覧を終了する場合には、「終了」をタッチする。
【０１７１】
図３３は、カードを３Ｄオブジェクト鑑賞カードとして用いた図である。
【０１７２】
（ａ）に示すカードがタッチパネル筐体のパネル上面に載置されると、ディスプレイ装置に、オブジェクトの３ＤＣＧ画像（立体映像）が表示される。オペレータがオブジェクトの写真をタッチすると、オブジェクトについての解説が表示される。また、「ＵＰ」のシンボルをタッチすると、（ｂ）に示す如く、オブジェクトを下から見上げた映像が表示される。「視点標準」のシンボルをタッチすると、標準の映像が表示される。「ＤＯＷＮ」のシンボルをタッチすると、オブジェクトを上から見下ろした映像が表示される。「ウィンドウ標準」の「ＵＰ」は視点の角度を変えないで視点を上げていき、オブジェクトの上部が表示される。「ウィンドウ標準」のシンボルをタッチすると、オブジェクトの中心が映像の中心として表示される。「拡大」は、視点の角度を変えないで、視点方向に近づいて拡大した映像が表示される。「縮小」はその逆であり、縮小した映像が表示される。「スケール標準」のシンボルをタッチすると、標準のスケールで映像が表示される。また、（ａ）に示す如く、カードを回転させると、オブジェクトが３６０度回転する。
【０１７３】
図３４は、カードを診察券として用いた図である。
【０１７４】
病院や医院に、タッチパネル筐体が設置されている。オペレータが、タッチパネル筐体上にカードを載置すると、まず、カード裏面のドットコードにより、オペレータの個人情報が認識される。オペレータが「受付」をタッチすると、受付処理がなされる。診察後、精算を行う場合には、「精算」をタッチし、処方箋を受け取る場合には、「処方箋」をタッチする。
【０１７５】
図３５は、カードをお買物カードとして用いた図である。
【０１７６】
コンビニエンスストア等の店舗に、タッチパネル筐体が１台または複数台設置され、タッチパネル筐体の近傍に、（ａ）に示すカードが設置されている。オペレータがお買物カードに表示されている商品の写真をクリックすると、（ｂ）に示す如く、ディスプレイの左側に、商品の説明が表示される。表示された商品を購入する場合には、カード下部の「かごに入れる」をタッチする。１回タッチすると１個、２回タッチすると２個注文できる。注文した商品およびその個数は、ディスプレイの右側に表示される。「上へ」がタッチされると、ハイライトが上に移動し、「下へ」がタッチされると、ハイライトが下に移動する。オペレータが「１個取消」をタッチすると、ハイライト表示された商品の数量が１個減少する。
【０１７７】
商品およびその個数が決定したら、「購入」をタッチする。すると、（ｃ）に示す引換券が出力される。オペレータは、後日、この引換券を店舗のレジに持参し、同時に代金を支払う。すると、既にパッキングされた商品が提供される。
【０１７８】
なお、本実施例においては、プリペイドカード等、現金以外の方法で支払うようにしてもよい。
【０１７９】
図３６は、カードを銀行のＡＴＭカードとして用いた図である。
【０１８０】
オペレータがタッチパネル筐体上にカードを載置すると、カード裏面のドットパターンが読み取られ、口座番号等の情報が認識される。オペレータは、数字をタッチすることにより、あらかじめ決められたパスワードを入力する。なお、指の動きにより第三者にパスワードを察知されることを防止するため、カードの数字の配置はランダムとなっている。パスワードが正しく入力されたことが認識されたら、オペレータは、振込、現金引き出し等の処理を行なうことが可能となる。
【０１８１】
図３７は、カードを動物図鑑カードとして用いた図である。
【０１８２】
オペレータが、カードに表示された動物の絵または写真をタッチすると、ディスプレイ装置に動物の解説が表示される。また、「鳴く」のシンボルをクリックすると、スピーカから動物の鳴き声が出力される。
【０１８３】
図３８は、カードをムービーレコーダ用のコントローラとして用いた図である。
【０１８４】
（ａ）はカードの表面、（ｂ）は裏面である。オペレータが（ａ）を上面にしてカードを載置すると、ムービーレコーダ用コントローラとして機能する。すなわち、オペレータは、アイコンをタッチすることにより、映画の収録、音声ボリュームの変更、再生、早送り再生、早戻し再生等の操作を行うことができる。また、（ｂ）を上面にしてカードを載置すると、オペレータは、アルファベットや数字等をタッチすることにより、映画のタイトル等の編集を行うことができる。
【０１８５】
図３９は、カードをボイスレコーダ用のコントローラとして用いた図である。本実施例では、タッチパネル筐体は、ＵＳＢケーブル等を介してボイスレコーダに接続されている。オペレータが「録音」をタッチすると、音声の録音が開始される。「再生」をタッチすると、ボイスレコーダに録音された音声の再生処理が行われる。同様に、「早送り」「停止」「一時停止」等のアイコンをオペレータがタッチすると、アイコンに対応した処理が行われる。
【０１８６】
図４０は、カードをレシピカードとして用いた図である。
【０１８７】
（ａ）はカードの表面、（ｂ）は裏面である。オペレータが、表面の中央部に表示されている食材の写真（ここではセロリ）をタッチすると、食材（セロリ）の効用について、ディスプレイ装置上で解説される。また、カード下部に表示されている広告写真をタッチすると、広告写真の内容（ここでは電子調理器具）が、インターネットや映像で表示される。また、オペレータが、（ｂ）の上部に表示されている、盛り付け済みの料理の写真をタッチすると、ディスプレイ装置上に、盛り付けの様子が紹介される。中央部に表示された材料の説明部分をタッチすると、材料が紹介される。また、下部に表示されている調理法をタッチすると、カード上部に写真表示された料理の調理法が、ディスプレイ装置上に映像で紹介される。
【０１８８】
図４１は、媒体として、冊子を用いた実施例について説明した図である。
【０１８９】
本の裏表紙には、ドットパターンが重畳印刷されている。（ａ）に示す如く、オペレータが表紙の上部にある「ＳＴＡＲＴ」をタッチすると、表紙に描かれた車についての情報がディスプレイ装置に表示される。「ＳＴＡＲＴ」は、各ページの上部に印刷されているが、（ｂ）、（ｃ）に示す如く、ページ毎に位置がずれている。そのため、「ＳＴＡＲＴ」がタッチされると、何ページ目が開かれているかを認識し、さらに、そのページの絵や写真、シンボルをタッチすると、それに対応するＷｅｂページや映像等がディスプレイ装置に表示される。
【０１９０】
図４２は、媒体として、メモ帳状の冊子を用いた実施例について説明した図である。
【０１９１】
本実施例では、冊子を上方向にめくっていく形態となっている。冊子の裏表紙には、ドットパターンが重畳印刷されている。オペレータは、タッチパネル上に表示されている「頁入力」をタッチし、それから数字をタッチすることにより、現在開いているページを入力する。数字の入力が完了したら、「決定」をタッチし、さらに、そのページの絵や写真、シンボルをタッチすると、それに対応するＷｅｂページや映像等がディスプレイ装置に出力される。
【０１９２】
図４３は、カードをアンケート用紙として用いた図である。
【０１９３】
本実施例は、オペレータに最適な商品を判定するためのアンケートである。カードの上部には、アンケートの対象となる商品（ここでは乳液）が表示されている。オペレータは、質問事項に対し、「ＹＥＳ」或いは「ＮＯ」をタッチすることにより回答する。オペレータの回答は、ディスプレイ装置上に表示される。回答が終了したら、「判定」をタッチする。回答を変更する場合には、「キャンセル」をタッチし、再度回答をする。その結果、オペレータに最適な化粧品と使用法が紹介される。
【０１９４】
図４４は、カードをシステム制御カードとして用いた図である。
【０１９５】
本カードは、工場等において、機械等を制御するために用いるものである。たとえば、工作ロボットを制御する場合には、オペレータは、「工作ロボット（Ａ）」をタッチして、「部品交換」等の指示をタッチする。これまで、工作機械やロボット等の複雑な制御が必要とされていたが、これにより、用途毎にカードを用意して簡単に制御が行える。
【０１９６】
図４５は、カードを演奏用カードとして用いた図である。
【０１９７】
オペレータはまず、楽器の絵（ここではバイオリン、ピアノ、オカリナ）のいずれかをタッチする。次に、鍵盤の絵をタッチする。すると、選択した楽器の音色で、タッチした鍵盤に対応する音が発生する。これにより、オペレータは、曲を演奏することが可能となる。また、鍵盤をタッチする前に「ろくおん」をタッチすると、演奏される曲の録音が行われる。「さいせい」をタッチすると、演奏した曲が再生される。
【０１９８】
図４６は、媒体としてのカードの変形例である。このカードはマウスカードとして汎用コンピュータの補助入力装置としてのマウスと同じ機能を実現できる。
【０１９９】
すなわち、マウスカードの表面には、マウスのクリックボタンに対応する右クリックボタン、左クリックボタンのアイコンが印刷されており、さらに、画面をスクロール制御するための上下左右方向のスクロールボタンがアイコンとして印刷されている。
【０２００】
当該カードには、マウスパッド領域が設けられており、このマウスパッド領域で指先を移動させることによって、表示される画面を制御してもよい。
【０２０１】
また、マウスカードの裏面には、ドットパターンが印刷されており、このドットパターンはコード値、座標値が所定のアルゴリズム（図４〜図１１で説明）でパターン化されている。
【０２０２】
このようなマウスカードは、図２６に示した挿入口を設けたタッチパネル筐体に装着することにより、当該タッチパネル筐体をマウスまたはコントローラのような補助入力機器として機能させることができる。
【０２０３】
このように、挿入口を設けてタッチパネル面上でカードが固定される構造としておけば、タッチパネルとカードとの位置関係が定まるため、カードの裏面のドットパターンから得られる情報としてはコード値のみあればよいことになる。
【０２０４】
さらに、図４６の（ｂ）は、前記と同様のマウスカードであるが、比較的広いステージ面を備えたタッチパネル筐体に適しており、マウスカード自体を上下左右に移動させることによって、ステージ面上に表示された画像、または別体のディスプレイ装置に表示された画像を制御可能となっている。
【０２０５】
なお、タッチパネル筐体またはステージ筐体上に載置するカードや媒体の実施例は上記に限定されるものではなく、種々の実施例が考えられることは勿論である。
【０２０６】
図４７は、立設型タッチパネル筐体を示すものである。
【０２０７】
この立設型タッチパネル筐体は、図１２、図４８および図４９に示したタッチパネル構造とほぼ同様のものであるが、撮像口の周辺にパネル全面にわたって吸引口がマトリックス上に設けられている点が特徴である。タッチパネル筐体の内部には、真空吸引ポンプ（図示は省略）が設けられており、タッチパネル筐体内に負圧空間を形成するようになっている。前記真空吸引ポンプは、制御装置（ＣＰＵ）からの指示信号によって作動するようになっている。前記撮像口の内部に設けられたカメラが光の変化を検出することによって、カードが撮像口近傍に配置されたときに制御装置（ＣＰＵ）は、真空吸引ポンプを作動させてカードの裏面がタッチパネルに密着するように真空吸引を開始するようになっている。
【０２０８】
このように、真空吸引口を設けることによって、立設型のタッチパネルにあってもカードを確実にタッチパネル上に固定することができる。
【０２０９】
図４８（ａ）は、タッチパネル（座標認識手段）の別の実施形態を示すものである。
【０２１０】
すなわち、前記タッチパネルの周縁壁を構成する一辺の両内端には、ステージを座標認識手段として機能させるための一対の赤外線撮像装置（カメラＡおよびカメラＢ）が設けられている。
【０２１１】
これらの赤外線撮像装置で撮像された画像を制御手段が解析することによってタッチパネルまたはステージ上でのプレイヤ・オペレータの指先、ペンまたは立体物のＸＹ座標を認識可能にしている。
【０２１２】
また、前記周縁壁の一辺は、切欠部を有しており、この切欠部より媒体としてのカードをステージまたはタッチパネル上から退出させることが容易となっている。
【０２１３】
カメラＡ，Ｂの両側方には、赤外線照射素子が設けられており、赤外線照射素子により、照射された赤外線の反射光をカメラが撮像するようになっている。カメラには、図示は省略するが、この反射光を撮像可能とするため、それぞれのカメラＡ、ＢにはＩＲフィルタが設けられている。
【０２１４】
前記周縁壁の内面には、再帰反射面として構成されており、赤外線が入射した角度と同じ方向に赤外線を反射する特性を有している。
【０２１５】
同図（ｂ）は、カメラＡおよびカメラＢの撮像画像を示したものであり、タッチパネルまたはステージ面上にプレイヤの指先が位置されていると、その部分Ｆ１，Ｆ２（指先）の画像が他の部分と異なる反射光で撮像される。そこで、両カメラＡ，Ｂの画像解析することでタッチパネルまたはステージ面の指先のＸＹ座標が計算可能である。
【０２１６】
すなわち、カメラＡの撮像画像により、Ｆ１の位置を認識して角度αが算出でき、カメラＢの撮像画像からＦ２の位置を認識して角度βが算出できるため、座標値（Ｘ，Ｙ）が算出できるようになっている。
【０２１７】
なお、タッチパネルまたはステージ面上にこのような指先が存在しない場合の画像と、指先でタッチされた画像との差分を検出して位置認識を行ってもよい。
【０２１８】
図４９は、図４８とほぼ同様の構成であるが、図４８が切欠部を図中の下方向に設けたのに対し、上方向の周縁壁の一辺に設けた点が異なる。
【０２１９】
このようにカメラＡおよびＢの撮像視野内に切欠部が存在していても、初期画像として切欠部の反射画像をあらかじめ基準画像として保持していれば、指先がタッチされたときの撮像画像から差分を検出することができるため、当該指先のＸＹ座標の算出は容易に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０２２０】
本発明は、ステージ面にカードを配置して行うゲーム装置、またはカードに様々な機能を持たせたコンピュータに対する入力指示装置として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０２２１】
【図１】本発明の一実施形態であるタッチパネル筐体の使用状態を示す説明図である。
【図２】タッチパネル筐体の変形例を示した斜視図である。
【図３】本実施形態のハードウェアブロック図である。
【図４】ドットパターンにおいて、各ドットの配置を示す説明図である。
【図５】ドットパターンのフォーマットについて示した説明図である。
【図６】ドットパターンの一例を示す説明図である。
【図７】ドットパターンの情報ドットの一例を示す拡大図である。
【図８】情報ドットの配置を示す説明図である。
【図９】情報ドットおよびそこに定義されたデータのビット表示の例であり、他の形態を示すものである。
【図１０】情報ドットおよびそこに定義されたデータのビット表示の例であり、（ａ）はドットを２個、（ｂ）はドットを４個および（ｃ）はドットを５個配置したものである。
【図１１】ドットパターンの変形例を示すものであり、（ａ）は情報ドット６個配置型、（ｂ）は情報ドット９個配置型、（ｃ）は情報ドット１２個配置型、（ｄ）は情報ドット３６個配置型の概略図である。
【図１２】タッチパネルの構成について説明するための図である。
【図１３】ユーザがタッチした指先の位置を算出する方法を示した説明図である。
【図１４】本発明のタッチパネル筐体の変形例を示した説明図である。
【図１５】タッチパネル筐体の他の実施形態であり、ステージタイプのタッチパネル筐体、すなわちステージ筐体について示した斜視図である。
【図１６】ステージ筐体の変形例を示した斜視図である。
【図１７】カード、ＩＲＬＥＤ、タッチパネルの配置について説明した斜視図である。
【図１８】ステージ筐体の変形例を示した斜視図である。
【図１９】カード、ＩＲＬＥＤ、タッチパネルの配置について説明した斜視図である。
【図２０】図２２から図２３に示すドットパターンの配置を示す説明図である。
【図２１】ドットパターンのフォーマットについて示した説明図である。
【図２２】図７から図１２に示したドットパターンにおいて、情報ドットの配置の仕方を変更してブロックの方向を定義するドットパターンの説明図である。
【図２３】図７から図１２に示したドットパターンにおいて、情報ドットの配置の仕方を変更してブロックの方向を定義するドットパターンの説明図であり、情報ドットの配置を示したものである。
【図２４】ユーザがタッチした指先の位置を算出する方法を示した説明図である。
【図２５】切欠部または湾曲周壁部を有したタッチパネル筐体を示した斜視図である。
【図２６】カードを挿入するための挿入口を有したタッチパネル筐体を示した斜視図である。
【図２７】カードの具体的な使用例を説明した図であり、メンバーズカードとして用いた図である。
【図２８】カードの具体的な使用例を説明した図であり、社員証として用いた図である。
【図２９】カードの具体的な使用例を説明した図であり、タイムマネージメント用カードとして用いた図である。
【図３０】カードの具体的な使用例を説明した図であり、電卓として用いた図である。
【図３１】カードの具体的な使用例を説明した図であり、ムービーカードとして用いた図である。
【図３２】カードの具体的な使用例を説明した図であり、Ｗｅｂカードとして用いた図である。
【図３３】カードの具体的な使用例を説明した図であり、３Ｄオブジェクト鑑賞カードとして用いた図である。
【図３４】カードの具体的な使用例を説明した図であり、診察券として用いた図である。
【図３５】カードの具体的な使用例を説明した図であり、お買物カードとして用いた図である。
【図３６】カードの具体的な使用例を説明した図であり、銀行用ＡＴＭカードとして用いた図である。
【図３７】カードの具体的な使用例を説明した図であり、動物図鑑カードとして用いた図である。
【図３８】カードの具体的な使用例を説明した図であり、ムービーレコーダ用コントローラとして用いた図である。
【図３９】カードの具体的な使用例を説明した図であり、ボイスレコーダ用コントローラとして用いた図である。
【図４０】カードの具体的な使用例を説明した図であり、レシピカードとして用いた図である。
【図４１】タッチパネル上に載置する媒体を冊子とした使用例を説明した図（１）である。
【図４２】タッチパネル上に載置する媒体を冊子とした使用例を説明した図（２）である。
【図４３】カードの具体的な使用例を説明した図であり、アンケート用カードとして用いた図である。
【図４４】カードの具体的な使用例を説明した図であり、システム制御カードとして用いた図である。
【図４５】カードの具体的な使用例を説明した図であり、演奏用カードとして用いた図である。
【図４６】カードの具体的な使用例を説明した図であり、マウスカードとして用いた図である。
【図４７】本発明のタッチパネル筐体の変形例を示した説明図であり、吸引口を有するタッチパネル筐体について示した図である。
【図４８】タッチパネルの別の実施形態を示す説明図（１）である。
【図４９】タッチパネルの別の実施形態を示す説明図（２）である。
【図５０】（ａ）は情報ドットを入力する順番を示す説明図であり、（ｂ）はドットパターンを読み込み、ＸＹ座標値を算定する方法を示す説明図である。
【図５１】ＸＹ座標値を有するドットパターンの配置およびフォーマットを示す説明図である。
【図５２】ＸＹ座標値を有するドットパターンの具体例を示す説明図である。
【図５３】ステージ筐体におけるステージの断面構造を拡大して示す縦断面図である。
【符号の説明】
【０２２２】
１ ドットパターン
２ キードット
３ 情報ドット
４ 基準格子点ドット
５ 仮想格子点
【技術分野】
【０００１】
本発明はドットパターンが印刷された媒体とその情報出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステージ面にカードを載置して、当該カードの属性にしたがってゲームを進行させる、ゲームセンター等に設置されるゲーム機が知られている（特許文献１：特開２００５−４６６４９）。
【０００３】
この特許文献１によれば、ステージ面は、不可視光を透過する構造となっており、カードの裏面に不可視インクで印刷された特殊な形状のコードを、ステージ下に配置されたイメージセンサ等の撮像手段で読み取ることによって、ゲームを進行させるものであった。
【特許文献１】特開２００５−４６６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記のゲーム機にあっては、カード裏面のコードを読み取るだけの簡易なシステムであるために、ゲームそのものにエンターテイメント性を持たせることができず、かつ、カード表面側の印刷は単なるキャラクタ等の図柄としか用いられなかった。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、ゲーム装置として用いる場合には、ステージ面を工夫することによってゲームのエンターテイメント性をさらに高める一方、当該システムを入力インターフェイスとして用いる場合には、カード裏面のコードのみならず、カード表面側に印刷されたボタンやアイコンの印刷領域に対しても操作が可能な、柔軟なインターフェイスを備えた入力制御指示システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明の請求項１は、少なくとも一面にタッチパネルが設けられたタッチパネル筐体を備えており、所定の規則に基づいた座標値およびコード値を意味するドットパターンが印刷された媒体を当該ドットパターンが印刷された面と対面させて載置するタッチパネルと、前記タッチパネル面の側方に設けられ、前記タッチパネルの媒体上へのプレイヤ・オペレータの指先の配置、ペン又は立体物の配置を座標値として認識する座標認識手段と、前記タッチパネル筐体内の所定位置に設けられた撮像部を介して前記タッチパネル裏面側から前記媒体のドットパターン又はその一部を撮像する撮像手段と、前記撮像手段からの撮像画像に基づいてドットパターンが意味する座標値、コード値および向きを算出するとともに、前記タッチパネルの座標認識手段からの座標情報を入力する制御手段と、前記制御手段からの指示により文字、図形、画像、動画像又は音声情報等のマルチメディア情報を出力する出力手段とからなり、前記制御手段は、前記媒体に印刷されたドットパターンの座標値、コード値および前記媒体の向きと、あらかじめ設定された前記撮像部の位置情報と、前記座標認識手段からの位置認識情報とに基づいて、前記媒体上のどの位置で前記プレイヤ・オペレータの指先の配置、ペン又は立体物の配置が行われたかを計算して、計算された当該媒体上の位置によって異なるマルチメディア情報を出力手段から出力させる情報出力装置である。
【０００７】
本発明の請求項２は、前記媒体に印刷されたドットパターンは、少なくともコード値を含んでおり、前記タッチパネル上のあらかじめ定められた位置および方向に前記媒体が固定されるようになっており、前記制御手段は、前記媒体のコード値と前記座標認識手段からの位置認識情報に基づいて前記媒体上のどの位置で前記プレイヤ・オペレータの指先、操作又は立体物の配置が行われたのかを計算して、計算された当該媒体上の位置によって異なるマルチメディア情報を出力手段から出力させる請求項１記載の情報出力装置である。
【０００８】
また、本発明の請求項３は、前記タッチパネル筐体内の撮像部は、赤外線照射手段からの照射光およびその反射光を透過する透過部であり、この透過部は少なくとも１又は２以上設けられている請求項１記載の情報出力装置である。
【０００９】
これらによれば、撮像手段が媒体のドットパターンを読み取って、その媒体のタッチパネル上での位置、向き等が計算可能になるとともに、プレイヤ・オペレータの指先の配置、ペン操作または立体物の配置位置を座標認識し、前記カードの位置とカードの向きに基づいて得られた値とともに演算処理することによって、たとえば、カード表面上のどの部分にプレイヤ・オペレータの指先の配置、ペン操作がなされたかを認識することができるため、媒体としてのたとえばカードを自分専用の入力インターフェイスとして用いることができる。しかも、パネル上で当該媒体（カード）はどの位置に載置してもよいため、自由度の高い入力インターフェイスとなる。
【００１０】
このような情報出力装置によれば、パーソナルコンピュータ等に接続したコンパクトな入力インターフェイスを備えた入力装置を実現することができる。
【００１１】
媒体としては、裏面にドットパターンが印刷されたカードまたは底面にドットパターンが印刷されたフィギアなどの立体物であってもかまわない。
【００１２】
また、出力手段は、画像、動画像を表示するディスプレイのほか、音声出力を行うスピーカ、等も含まれる。
【００１３】
本発明の請求項４によれば、少なくも一面にステージが設けられたステージ筐体を備えており、前記ステージ上に、所定の規則に基づいたドットパターンがその裏面に印刷された媒体を前記ステージ面と対面させた状態で載置し、前記ステージ筐体内の空間に配置された撮像手段によってステージ面上のいずれかの位置に載置された前記媒体裏面のドットパターンを読み取って、当該撮像手段から得られた撮影画像からドットパターンの意味するコード値およびドットパターンの認識結果から得られた媒体の向きを計算し、かつ、ＸＹ座標で定義されたステージ面に載置した媒体の位置を算出することにより、その算出結果に応じた情報を出力する情報出力装置であって、前記ステージ上には、前記ステージ上の媒体へのプレイヤ・オペレータの指先の配置、ペン又は立体物の配置を認識する座標認識手段が設けられている情報出力装置である。
【００１４】
これによれば、ステージのほぼ全面が撮像手段によって読み取り可能であるため、大型のたとえば複数人で行うゲームのような入力インターフェイスを実現することができる。
【００１５】
本発明の請求項５は、前記ステージには赤外線を透過するインクによる印刷が施され、又はそのインクで印刷したシートが着脱可能に貼付されている請求項４記載の情報出力装置である。
【００１６】
これによれば、ステージ面に印刷を施すことができ、ゲーム等の世界観を表現すると共に、カードなどの媒体の載置位置を認識しやすくなる。
【００１７】
本発明の請求項６によれば、ステージ上に、所定の規則に基づいたドットパターンが印刷された媒体を前記ステージ面と対面させた状態で載置し、ステージ筐体内に配置された撮像手段によってステージ上のいずれかの位置に載置された前記媒体裏面のドットパターンを読み取って、当該撮像手段から得られた撮影画像からドットパターンの意味するコード値およびドットパターンの認識結果から得られた媒体の向きを計算し、かつ、ＸＹ座標で定義されたステージ面における載置した媒体の位置を算出する制御手段と、その算出結果に応じた情報を出力する出力手段とを備えた情報出力装置であって、前記ステージ面上には、前記ステージ上の媒体へのプレイヤ・オペレータの指先の配置、ペン又は立体物の配置をステージ上の座標値として認識する座標認識手段が設けられており、前記ステージ筐体内には、前記ステージに対して裏面側から動画又は画像を投影する投影手段を有しており、前記制御手段は、前記座標認識手段によって認識された前記ステージの媒体上のプレイヤ・オペレータの指先の載置、ペンによるタッチ、又は立体物の載置に連動して、投影手段による前記ステージ裏面側から投影される画像又は動画像を制御する情報出力装置である。
【００１８】
これによれば、ステージ上に載置したカードなどの媒体の裏面に印刷されたドットパターンにより、ステージ上に投影される動画像を制御したり、さらには、カードなどの媒体の表面をオペレータの指先、ペンなどのタッチ操作を行うことによって、前記動画像をさらに変化させることができる。
【００１９】
本発明の請求項７によれば、前記タッチパネル面又は前記ステージ面の周縁には周縁壁を有しており、該周縁壁の一部には、タッチパネル面又はステージ面上の媒体をタッチパネル面又はステージ面上から退出させるための切欠部を有している請求項１〜６のいずれかに記載の情報出力装置である。
【００２０】
これによれば、タッチパネル面又はステージ面からのカードの取り出しがきわめて容易になる。
【００２１】
本発明の請求項８によれば、前記タッチパネル面又は前記ステージ面の周縁壁の一面には、当該タッチパネル又はステージを座標認識手段として機能させるための赤外線照射素子と受光素子とが１個毎又は複数個毎に交互に隣接して配置されており、赤外線照射素子から照射された赤外線光がタッチパネル又はステージ上、あるいはタッチパネル又はステージ上の媒体に載置されたプレイヤ・オペレータの指先、ペン、又は立体物で反射された反射光を、隣接した受光素子が受光することによってタッチパネル又はステージ上でのＸ方向又はＹ方向の位置を認識可能にし、前記周縁壁の他面側はタッチパネル又はステージ上の媒体をタッチパネル又はステージから退出させるための切欠部を有している請求項７記載の情報出力装置である。
【００２２】
これによれば、一部の周縁壁が存在していなくてもタッチパネル又はステージ上での指先、ペン操作による位置認識が可能となる。
【００２３】
本発明の請求項９によれば、前記周縁壁の前記一面と隣合う面には、赤外線照射素子又は受光素子がそれぞれの面に配置され、赤外線照射素子から照射された赤外線光がタッチパネル又はステージ上、あるいはタッチパネル又はステージの媒体上に配置されたプレイヤ・オペレータの指先、ペン又は立体物で遮断された照射光を対向面の受光素子が受光しないことによってタッチパネル又はステージでのＹ方向又はＸ方向の位置を認識可能にした周縁壁が設けられている請求項７記載の情報出力装置である。
【００２４】
これによれば、周縁壁の一面は赤外線照射素子と受光素子とが１個毎、または複数個毎に交互に隣接して配置されており、隣り合う面には、赤外線照射素子または受光素子のみがそれぞれの面に配置された通常のタッチパネル構成となっているため、周縁壁の一面と対向する面だけを設けずにここを切欠部とすることができる。
【００２５】
本発明の請求項１０は、前記タッチパネル又はステージの周縁壁を構成する一辺の両内端には、タッチパネル又はステージを座標認識手段として機能させるための一対の赤外線撮像装置が設けられ、各赤外線撮像装置で撮像された画像を制御手段が解析することによってタッチパネル又はステージでのプレイヤ・オペレータの指先、ペン又は立体物のＸＹ座標を認識可能にし、前記周縁壁の少なくともいずれか一辺は、タッチパネル又はステージ上の媒体をタッチパネル又はステージから退出させるための切欠部を有している請求項７記載の情報出力装置である。
【００２６】
これによれば、赤外線撮像装置を用いてタッチパネルまたはステージ上の指先等のＸＹ座標値を計算するため、認識精度が高く、かつ、赤外線撮像装置の撮像画像に影響を与えない周縁壁に切欠部を設けることができ、タッチパネルまたはステージ面からのカード等の媒体の退出を容易にすることができる。
【００２７】
本発明の請求項１１は、前記タッチパネル又はステージの周縁には周縁壁を有しており、該周縁壁には当該タッチパネル又はステージの座標認識手段を内蔵し、かつタッチパネル又はステージ上の媒体をタッチパネル又はステージから退出させるためにタッチパネル又はステージから湾曲状に立ち上がる周壁を備えた請求項１〜１０のいずれかに記載の情報出力装置である。
【００２８】
これによれば、湾曲状に立ち上がる周壁を備えているため、カードなどの媒体がステージ面から取り出しやすくなっている。
【００２９】
本発明の請求項１２は、前記タッチパネル又はステージの周縁には周縁壁を有しており、該周縁壁には、当該タッチパネル又はステージの座標認識手段を内蔵し、かつ、タッチパネル又はステージ上に媒体を挿入又は退出させるためのカード挿入口が設けられている請求項１〜１０のいずれかに記載の情報出力装置である。
【００３０】
これによれば、カード挿入口からのカードの出し入れが可能なため、切欠部を設けることなくカードのタッチパネル上からの取り出しが容易である。
【００３１】
さらには、カード挿入口から挿入されたカードがステージ面上またはタッチパネル面上で確実に位置決めされるため、カード表面のＸＹ座標系と座標認識手段が認識するＸＹ座標系とが完全に一致することとなり、複雑な計算をすることなくカード上での指先または媒体などでのタッチ位置を認識することが容易となる。
【００３２】
本発明の請求項１３は、前記タッチパネル又はステージの一部には、前記マルチメディア情報の選択ボタンが直接印刷又は印刷されたシートが着脱可能に貼付されており、前記座標認識手段からの位置情報に基づいて、前記選択ボタンに対するプレイヤ・オペレータの指先、ペン操作又は立体物の配置を認識して、選択されたマルチメディア情報を出力手段から出力させる請求項１〜１２のいずれかに記載の情報出力装置である。
【００３３】
これによれば、操作を示す指示事項が印刷されたシートをタッチパネル又はステージにあらかじめ貼付しておくことによって、ユーザに対する操作指示を容易に行うことができる。
【００３４】
本発明の請求項１４は、前記タッチパネル又はステージの一部は、タッチパネル又はステージに設けられた表示手段の表示情報が表示可能な表示部として構成されている請求項１〜５のいずれかに記載の情報出力装置である。
【００３５】
これによれば、タッチパネルまたはステージの少なくとも一部が表示部となっているため、ゲームなどの操作を指示する動画または画像または文字情報を表示させることができる。
【００３６】
なお、投影手段としては、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、プロジェクタなどのあらゆる表示手段を用いることができる。
【００３７】
本発明の請求項１５は、前記タッチパネル又はステージには、媒体をタッチパネル又はステーに吸着するための吸引口が設けられており、吸引口の内部を負圧に形成することによって媒体をタッチパネル又はステージに密着させる請求項１〜５のいずれかに記載の情報出力装置である。
【００３８】
このように、吸引口を設けてカードなどの媒体をステージまたはタッチパネルに吸着させることによって、ステージ、タッチパネルからのカード等の媒体の浮かび上がりや、意図しない移動を防止できると共に、ステージまたはタッチパネルを傾斜させても、ドットパターンの撮影を精度よく行うことができる。これにより、立設型のタッチパネル、ステージを備えた情報出力装置を実現することができる。
【００３９】
本発明の請求項１６は、前記タッチパネルが設けられたタッチパネル筐体又はステージが設けられたステージ筐体内には、制御手段によって制御される負圧発生手段が設けられており、前記撮像手段が撮像した撮像画像の変化により、タッチパネル又はステージの近傍に媒体が位置されたときことを認識したときに、前記制御部は、前記負圧発生手段に対して前記吸引口からの真空吸引を指示する請求項１５記載の情報出力装置である。
【００４０】
このように、タッチパネルまたはステージへのカードなどの媒体の接近を認識して、負圧発生手段（真空ポンプ）の作動を開始させることによって、必要なときだけカード等の媒体をより確実にステージ、タッチパネルに吸着することができるため、使用しない状態では負圧発生手段が作動しないため、消音、省電、吸引口の詰まり防止を実現できる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、ゲーム装置として用いる場合には、ステージ面を工夫することによってゲームのエンターテイメント性をさらに高める一方、当該システムを汎用コンピュータ等の入力インターフェイスとして用いる場合には、カード裏面のコードのみならず、カード表面側に印刷されたボタンやアイコンの印刷領域に対しても操作が可能な柔軟なインターフェイスを備えた入力制御指示システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
図１は、汎用的なコンピュータシステムに本発明の特徴であるタッチパネル筐体を接続したものである。
【００４３】
本システムは、コンピュータ本体とディスプレイ装置とタッチパネル筐体とで構成される。本実施形態のタッチパネル筐体の上面は、タッチパネルとして構成されている。この詳細については、図１２に説明するとおりである。すなわち、タッチパネルのそれぞれの側壁には、発光素子群と、受光素子群とが、対になって配置されており、発光素子からの光を指先、タッチペン、またはフィギアなどの媒体が遮ることによって受光素子が受光すべき光を受光できなくなり、当該位置にこれらの光遮断物があることを認識することによって、座標入力が可能となっている。前記タッチパネルの上面中央には、撮像口が開口されており、筐体内に設けられたカメラにより、撮像口上面に配置されたカードの裏面に印刷されたドットパターンが撮像可能となっている。
【００４４】
なお、タッチパネルは図４８、４９のように、赤外線撮像装置を使用する等の他の構造でも構わない。
【００４５】
タッチパネル筐体内のカメラの周囲には、照明手段としてのＩＲＬＥＤが配置されており、撮像口を照射するようになっている。すなわち、ＩＲＬＥＤから照射された赤外線光が撮像口に配置されたカード裏面の反射光をカメラで撮像することによってカード裏面のドットパターンの撮影が可能となっている。
【００４６】
カード裏面のドットパターンについては、後述するが、赤外線を吸収するインクでドットパターンが印刷されているため、通常の印刷とドットパターンとが重畳印刷されていてもカメラによるドットパターンの撮影には影響されない。
【００４７】
図２は、タッチパネル筐体の変形例を示したものである。タッチパネルの構造については、前述の図１２、図４８および図４９で説明したものと同様であるが、タッチパネル面に操作ボタンが印刷されたシートが貼付されている点、および、タッチパネルの一部にディスプレイが設けられている点が異なっている。
【００４８】
図３は、本実施形態のハードウェアブロック図である。
【００４９】
同図に示すように、カメラは、センサユニットとレンズおよびレンズホルダと、レンズの先端に設けられたＩＲフィルタとで構成されている。
【００５０】
なお、センサユニットの撮像口は、カメラが備えている中央処理装置（ＭＰＵ）とフレームバッファによって処理されてもよいし、コンピュータ本体の中央処理装置（ＣＰＵ）によってソフトウェア的に処理するようにしてもよい。
【００５１】
カメラの中央処理装置またはコンピュータ本体の中央処理装置は、ドットパターンの撮像画像からドットを解析し、当該ドットパターンを、それを意味するコードに変換することにより対応する情報をメモリから読み出してディスプレイまたはスピーカから出力するようになっている。
【００５２】
このようなドットパターンについて説明したものが図４から図１１である。
【００５３】
図４〜図５は、ドットパターンとコード値と識別子との関係を示した説明図である。
【００５４】
図４に示す如く、ドットパターンは、４×４個のブロック領域で構成されたドットパターンであり、このブロック内でC１−０〜C３１−３０に区画されている。各領域のドットコードフォーマットを示したものが図５である。
【００５５】
図５に示す如く、C０〜C２３がデータ領域および企業コード、C２４〜C２５がコード区別、C２６〜C２９が管理コード、C３０〜C３１がパリティをそれぞれ意味している。フォーマットには４種類あり、C２４〜C２５の値により、データ領域および企業コードのビット数が決定される。すなわち、C２４〜C２５が００の場合にはデータ領域が８ビットおよび企業コードが１６ビット、０１の場合にはデータ領域が１２ビットおよび企業コードが１２ビット、１０の場合にはデータ領域が１６ビットおよび企業コードが８ビット、１１の場合にはデータ領域が２０ビットおよび企業コードが４ビットとなる。
【００５６】
次に、本発明で用いるドットパターンについて図６〜図１１を用いて説明する。
【００５７】
図６は本発明のドットパターンの一例であるＧＲＩＤ１を示す説明図である。
【００５８】
なお、これらの図において、縦横方向の格子線は説明の便宜のために付したものであり実際の印刷面には存在していない。ドットパターン１を構成するキードット２、情報ドット３、基準格子点ドット４等は撮像手段であるスキャナが赤外線照射手段を有している場合、当該赤外光を吸収する不可視インクまたはカーボンインクで印刷されていることが望ましい。
【００５９】
図７はドットパターンの情報ドットおよびそれに定義されたデータのビット表示の一例を示す拡大図である。図８（ａ）、（ｂ）はキードットを中心に配置した情報ドットを示す説明図である。
【００６０】
本発明のドットパターンを用いた情報入出力方法は、ドットパターン１の生成と、そのドットパターン１の認識と、このドットパターン１から情報およびプログラムを出力する手段とからなる。すなわち、ドットパターン１をカメラにより画像データとして取り込み、まず、基準格子点ドット４を抽出し、次に本来基準格子点ドット４がある位置にドットが打たれていないことによってキードット２を抽出し、次に情報ドット３を抽出することによりデジタル化して情報領域を抽出して情報の数値化を図り、その数値情報より、このドットパターン１から情報およびプログラムを出力させる。たとえば、このドットパターン１から音声等の情報やプログラムを、情報出力装置、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡまたは携帯電話等に出力させる。
【００６１】
本発明のドットパターン１の生成は、ドットコード生成アルゴリズムにより、音声等の情報を認識させるために微細なドット、すなわち、キードット２、情報ドット３、基準格子点ドット４を所定の規則に則って配列する。図６に示すように、情報を表すドットパターン１のブロックは、キードット２を基準に５×５の基準格子点ドット４を配置し、４点の基準格子点ドット４に囲まれた中心の仮想格子点５の周囲に情報ドット３を配置する。このブロックには任意の数値情報が定義される。なお、図６の図示例では、ドットパターン１のブロック（太線枠内）を４個並列させた状態を示している。ただし、ドットパターン１は４ブロックに限定されないことは勿論である。
【００６２】
１つのブロックに１つの対応した情報およびプログラムを出力させ、または、複数のブロックに１つの対応した情報およびプログラムを出力させることができる。
【００６３】
基準格子点ドット４は、カメラでこのドットパターン１を画像データとして取り込む際に、そのカメラのレンズの歪みや斜めからの撮像、紙面の伸縮、媒体表面の湾曲、印刷時の歪みを矯正することができる。具体的には歪んだ４点の基準格子点ドット４を元の正方形に変換する補正用の関数（Ｘｎ，Ｙｎ）＝ｆ（Ｘｎ’，Ｙｎ’）を求め、その同一の関数で情報ドット３を補正して、正しい情報ドット３のベクトルを求める。
【００６４】
ドットパターン１に基準格子点ドット４を配置してあると、このドットパターン１をカメラで取り込んだ画像データは、カメラが原因する歪みを補正するので、歪み率の高いレンズを付けた普及型のカメラでドットパターン１の画像データを取り込むときにも正確に認識することができる。また、ドットパターン１の面に対してカメラを傾けて読み取っても、そのドットパターン１を正確に認識することができる。
【００６５】
キードット２は、図６に示すように、ブロックの四隅の角部にある４個の基準格子点ドット４を一定方向にずらして配置したドットである。このキードット２は、情報ドット３を表す１ブロック分のドットパターン１の代表点である。たとえば、ドットパターン１のブロックの四隅の角部にある基準格子点ドット４を上方に０．１ｍｍずらしたものである。情報ドット３がＸ，Ｙ座標値を表す場合に、キードット２を下方に０．１ｍｍずらした位置が座標点となる。ただし、この数値はこれに限定されずに、ドットパターン１のブロックの大小に応じて可変し得るものである。
【００６６】
情報ドット３は種々の情報を認識させるドットである。この情報ドット３は、キードット２を代表点にして、その周辺に配置すると共に、４点の基準格子点ドット４で囲まれた中心を仮想格子点５にして、これを始点としてベクトルにより表現した終点に配置したものである。たとえば、この情報ドット３は、基準格子点ドット４に囲まれ、図７（ａ）に示すように、その仮想格子点５から０．１ｍｍ離れたドットは、ベクトルで表現される方向と長さを有するために、時計方向に４５度ずつ回転させて８方向に配置し、３ビットを表現する。したがって、１ブロックのドットパターン１で３ビット×１６個＝４８ビットを表現することができる。
【００６７】
図７（ｂ）は、図６のドットパターンにおいて、１個の格子毎に２ビットを有する情報ドット３の定義の方法であり、＋方向および×方向にドットをずらして各２ビットの情報を定義している。これにより、本来４８ビットの情報を定義できるが、用途によって分割して３２ビット毎にデータを与えることができる。＋方向および×方向の組み合わせによって最大２１６（約６５０００）通りのドットパターンフォーマットが実現できる。
【００６８】
なお、これに限定されずに、１６方向に配置して４ビットを表現することも可能であり、種々変更できることは勿論である。
【００６９】
キードット２、情報ドット３または基準格子点ドット４のドットの径は、見栄えと、紙質に対する印刷の精度、カメラの解像度および最適なデジタル化を考慮して、０．０５ｍｍ程度が望ましい。
【００７０】
また、撮像面積に対する必要な情報量と、各種ドット２，３，４の誤認を考慮して基準格子点ドット４の間隔は縦・横０．５ｍｍ前後が望ましい。基準格子点ドット４および情報ドット３との誤認を考慮して、キードット２のずれは格子間隔の２０％前後が望ましい。
【００７１】
この情報ドット３と、４点の基準格子点ドット４で囲まれた仮想格子点との間隔は、隣接する仮想格子点５間の距離の１５〜３０％程度の間隔であることが望ましい。情報ドット３と仮想格子点５間の距離がこの間隔より近いと、ドット同士が大きな塊と視認されやすく、ドットパターン１として見苦しくなるからである。逆に、情報ドット３と仮想格子点５間の距離がこの間隔より遠いと、隣接するいずれの仮想格子点５を中心にしてベクトル方向性を持たせた情報ドット３であるかの認定が困難になるためである。
【００７２】
たとえば，情報ドット３は、図８（ａ）に示すように、ブロック中心から時計回りでＩ１からＩ１６を配置する格子間隔は０．５ｍｍであり、２ｍｍ×２ｍｍで２ビット×１６＝３２ビットを表現する。
【００７３】
なお、ブロック内に個々に独立した情報内容を有し、かつ他の情報内容に影響されないサブブロックをさらに設けることができる。図８（ｂ）はこれを図示したものであり、４つの情報ドット３で構成されるサブブロック[Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４]、[Ｉ５、Ｉ６、Ｉ７、Ｉ８]、[Ｉ９、Ｉ１０、Ｉ１１、Ｉ１２]、[Ｉ１３、Ｉ１４、Ｉ１５、Ｉ１６]は各々独立したデータ（３ビット×４＝１２ビット）が情報ドット３に展開されるようになっている。このようにサブブロックを設けることにより、エラーチェックをサブブロック単位で容易に行うことができる。
【００７４】
情報ドット３のベクトル方向（回転方向）は、３０度〜９０度毎に均等に定めるのが望ましい。
【００７５】
図９は情報ドット３およびそこに定義されたデータのビット表示の例であり、他の形態を示すものである。
【００７６】
また、情報ドット３について基準格子点ドット４で囲まれた仮想格子点５から長・短の２種類を使用し、ベクトル方向を８方向とすると、４ビットを表現することができる。このとき、長い方が隣接する仮想格子点５間の距離の２５〜３０％程度、短い方は１５〜２０％程度が望ましい。ただし、長・短の情報ドット３の中心間隔は、これらのドットの径より長くなることが望ましい。
【００７７】
４点の基準格子点ドット４で囲まれた情報ドット３は、見栄えを考慮し、１ドットが望ましい。しかし、見栄えを無視し、情報量を多くしたい場合は、１ベクトル毎に、１ビットを割り当て情報ドット３を複数のドットで表現することにより、多量の情報を有することができる。たとえば、同心円８方向のベクトルでは、４点の格子ドット４に囲まれた情報ドット３で２８の情報を表現でき、１ブロックの情報ドット１６個で２１２８となる。
【００７８】
図１０は情報ドットおよびそこに定義されたデータのビット表示の例であり、（ａ）はドットを２個、（ｂ）はドットを４個および（ｃ）はドットを５個配置したものを示すものである。
【００７９】
図１１はドットパターンの変形例を示すものであり、（ａ）は情報ドット６個配置型、（ｂ）は情報ドット９個配置型、（ｃ）は情報ドット１２個配置型、（ｄ）は情報ドット３６個配置型の概略図である。
【００８０】
図６と図８に示すドットパターン１は、１ブロックに１６（４×４）の情報ドット３を配置した例を示している。しかし、この情報ドット３は１ブロックに１６個配置することに限定されずに、種々変更することができる。たとえば、必要とする情報量の大小またはカメラの解像度に応じて、情報ドット３を１ブロックに６個（２×３）配置したもの（ａ）、情報ドット３を１ブロックに９個（３×３）配置したもの（ｂ）、情報ドット３を１ブロックに１２個（３×４）配置したもの（ｃ）、または情報ドット３を１ブロックに３６個配置したもの（ｄ）がある。
【００８１】
また、上述したドットパターンを用いてＸＹ座標値を算定する方法について、図５０を用いて説明する。
【００８２】
ドットパターン１をカメラにより画像データとして取り込むときに、情報の代表点であるキードット２の位置におけるＸＹ座標値を算定した後に、キードット２から得られるドットパターン１の向きと、隣接する代表点におけるＸＹ座標値の増分値及び、撮像中心からＸＹ座標値が算定されたキードット２までの距離より、座標値を補完することによって、撮像中心のＸＹ座標値を算定する。
【００８３】
または、ドットパターン１のブロックをカメラにより画像データとして取り込むときに、各ブロックに同一のデータが定義されている領域、又はＸＹ座標値が定義されている領域において、カメラの撮像中心の周囲にある情報ドット３から読み始め、順次情報ドット３を読み込み、１ブロック分に相当する情報ドット３を読み込むことにより、カメラの撮像中心から最小のエリアでドットパターン１を読み取り、撮像中心位置におけるデータを算定する。
【００８４】
図５０（ａ）は、カメラの撮像中心から最小のエリアで１ブロック分に相当する情報ドットを入力する順番を示したものである。時計回りで縦４個×４列＝１６個の情報ドットを入力する。
【００８５】
図５０（ｂ）はドットパターンを読み込みＸＹ座標値を算定する方法を示す説明図である。
【００８６】
図示するように、求めるＸＹ座標値はカメラの撮像中心のあるブロックのＸＹ座標値とする。ＸＹ座標値は、ブロック毎に増分値がＸ方向（右方向）、Ｙ方向（上方向）に＋１に定めると、他のブロックから入力した情報ドットを補正する必要がある。なお、Ｘ座標値を示すＫ８Ｋ７Ｋ６Ｋ５（ｉ１６ｉ１５ｉ１４ｉ１３ｉ１２ｉ１１ｉ１０ｉ９）とＹ座標値を示すＫ４Ｋ３Ｋ２Ｋ１（ｉ８ｉ７ｉ６ｉ５ｉ４ｉ３ｉ２ｉ１）が補正の対象となりこれ以外のＫ１６〜Ｋ９（ｉ３２〜ｉ１７）はどのブロックでも同一の値となり、補正する必要はない。
【００８７】
これらの計算は次の式（１）〜（１６）によって求まる。［］内の計算によって桁が上がっても、［］前のビットの列に影響を与えないものとする。情報ドットＩの中からエラーチェックビットを除いたものをＫとする。
【００８８】
（１）１１Ｉ１１がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝１１Ｋ８・１１Ｋ７・１１Ｋ６・２１Ｋ５
Ｙ座標＝１２Ｋ４・１２Ｋ３・１２Ｋ２・［２２Ｋ１＋１］
（２）１１Ｉ１５がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝１２Ｋ８・１２Ｋ７・１２Ｋ６・２２Ｋ５−１
Ｙ座標＝１２Ｋ４・１２Ｋ３・１２Ｋ２・［２２Ｋ１＋１］
（３）１２Ｉ３がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝１２Ｋ８・１２Ｋ７・１２Ｋ６・２２Ｋ５
Ｙ座標＝１２Ｋ４・１２Ｋ３・１２Ｋ２・［２２Ｋ１＋１］
（４）１２Ｉ７がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝１２Ｋ８・１２Ｋ７・１２Ｋ６・２２Ｋ５
Ｙ座標＝１２Ｋ４・１２Ｋ３・１２Ｋ２・［２２Ｋ１＋１］
（５）１１Ｉ１２がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝１１Ｋ８・１１Ｋ７・２１Ｋ６・２１Ｋ５
Ｙ座標＝１２Ｋ４・１２Ｋ３・［２２Ｋ２・２２Ｋ１＋１］
（６）１１Ｉ１６がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝１２Ｋ８・１２Ｋ７・２２Ｋ６・２２Ｋ５−１
Ｙ座標＝１２Ｋ４・１２Ｋ３・［２２Ｋ２・２２Ｋ１＋１］
（７）１２Ｉ４がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝１１Ｋ８・１２Ｋ７・２２Ｋ６・２２Ｋ５
Ｙ座標＝１２Ｋ４・１２Ｋ３・［２２Ｋ２・２２Ｋ１＋１］
（８）１２Ｉ８がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝１２Ｋ８・１２Ｋ７・２２Ｋ６・２２Ｋ５
Ｙ座標＝１２Ｋ４・１２Ｋ３・［２２Ｋ２・２２Ｋ１＋１］
（９）２１Ｉ９がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝１１Ｋ８・２１Ｋ７・２１Ｋ６・２１Ｋ５
Ｙ座標＝１２Ｋ４・［２２Ｋ３・２２Ｋ２・２２Ｋ１＋１］−１
（１０）２１Ｉ１３がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝１２Ｋ８・２２Ｋ７・２２Ｋ６・２１Ｋ５−１
Ｙ座標＝１２Ｋ４・［２２Ｋ３・２２Ｋ２・２２Ｋ１＋１］−１
（１１）２２Ｉ１がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝１２Ｋ８・２２Ｋ７・２２Ｋ６・２２Ｋ５
Ｙ座標＝１２Ｋ４・［２２Ｋ３・２２Ｋ２・２２Ｋ１＋１］−１
（１２）２２Ｉ５がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝１２Ｋ８・２２Ｋ７・２２Ｋ６・２２Ｋ５
Ｙ座標＝１２Ｋ４・［２２Ｋ３・２２Ｋ２・２２Ｋ１＋１］−１
（１３）２１Ｉ１０がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝２１Ｋ８・２１Ｋ７・２１Ｋ６・２１Ｋ５
Ｙ座標＝２２Ｋ４・２２Ｋ３・２２Ｋ２・２２Ｋ１
（１４）２１Ｉ１４がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝２２Ｋ８・２２Ｋ７・２２Ｋ６・２２Ｋ５−１
Ｙ座標＝２２Ｋ４・２２Ｋ３・２２Ｋ２・２２Ｋ１
（１５）２２Ｉ２がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝２２Ｋ８・２２Ｋ７・２２Ｋ６・２２Ｋ５
Ｙ座標＝２２Ｋ４・２２Ｋ３・２２Ｋ２・２２Ｋ１
（１６）２２Ｉ６がスタートポイントの場合（カメラの撮像中心）
Ｘ座標＝２２Ｋ８・２２Ｋ７・２２Ｋ６・２２Ｋ５
Ｙ座標＝２２Ｋ４・２２Ｋ３・２２Ｋ２・２２Ｋ１
【００８９】
ドットパターン１をカメラにより画像データとして取り込むときに、情報ドット３についてエラーが発生した際に、情報ドット３に相当する最も近い情報ドット３を読み込み、エラー修正をすることにより、カメラの撮像中心から最小のエリアでドットパターン１を読み取ることができる。
【００９０】
上述した情報の取り込み方法を利用して、ＸＹ座標を使用したタブレットやデジタイザ、入力インターフェイスを実現できる。例えば、タブレット、デジタイザはドットパターン２を印刷した透明シートを対象物に重ねて、カメラ撮像し、ドットパターン１のＸＹ座標値を入力する。
【００９１】
図５１および図５２は、ＸＹ座標を定義したドットパターンの具体例を示した図である。
【００９２】
図５１（ａ）に示す如く、４個のドットパターン（１）〜（４）が形成されている。各ドットパターンにおける、ドットコードフォーマットは（ｂ）に示す通りである。すなわち、C０〜C７がY座標、C８〜C１５がX座標、C１６〜C２０がオペレーションコード、C２１〜C２９がコンテンツ／アプリケーションコード、C３０〜C３１がパリティをそれぞれ意味している。オペレーションコードおよびコンテンツ／アプリケーションコードは、カードのコンテンツに関する情報やカードによるオペレーションをコード化したものである。
【００９３】
ここで、ドットパターン（１）のＸ座標の値が１０、Ｙ座標の値が２０であるとすると、ドットパターン（２）〜（４）のＸ座標およびＹ座標の値は、（ａ）に示す値となる。さらに、オペレーションコードが１０、コンテンツ／アプリケーションコードの値が１００であるとすると、ドットパターン（１）〜（４）のフォーマットは（ｂ）に示す通りとなる。
【００９４】
図５２は、図５１（ｂ）で示した値を具体的にドットパターンで表現した図である。
【００９５】
図１２は、前述のとおり、タッチパネルについての座標認識するための構造を説明する図である。
【００９６】
図１３は、プレイヤ・オペレータの指先でタッチされた位置（タッチ位置）を算出する方法について説明した図である。
【００９７】
タッチパネル（座標認識手段）座標系において、カメラ（撮像手段）中心位置の座標を（Ｘｓ，Ｙｓ）とする。
【００９８】
また、そのカメラで撮影したカードの撮影中心位置を、カード座標系で表現した位置を（ｘｓ，ｙｓ）とする。
【００９９】
一方、タッチパネルの座標系におけるＹ方向と、カードの座標系におけるｙ方向とのなす角度をθとする。
【０１００】
この場合において、プレイヤ・オペレータの指先でのタッチ位置が、タッチパネル座標系で表示すると（Ｘｔ、Ｙｔ）であるとする。
【０１０１】
この場合、カード座標系におけるタッチ位置は、以下の式で表される。
【０１０２】
【数１】
【０１０３】
このような演算処理を行うことにより、タッチパネル面上にカードがどのような向きで配置されたとしても、そのカード表面に印刷されたどの部位に指先でのタッチが行われたかを認識することが可能となる。
【０１０４】
なお、図１３（ａ）では、カード表面へのタッチは、プレイヤ・オペレータの指先で行った場合について説明したが、タッチペンなどで行ってもよいことは勿論である。
【０１０５】
図１４は、本実施形態の変形例を示した説明図である。
【０１０６】
本タッチパネル筐体は、複数の撮像口を有することを特徴としたものである。各撮像口に対応するタッチパネル筐体内には、図１に示したものと同様、それぞれの撮像口に対応して撮像口方向を撮影可能な状態でカメラが配置されている。（ａ）では、タッチパネル面側の撮像口のいずれかの撮像口上にカードが載置されると、それに対応するカメラは、カード裏面のドットパターンを撮影する。そして、各撮像口固有の各ドットパターンに対応した処理、すなわち撮影画像からドットパターンが解析されて、それに対応する音声、画像、動画の出力がなされる。
【０１０７】
（ｂ）は、タッチパネル面上のどの位置にカードが配置されたとしても、カードの裏面が撮影可能なように複数の撮像口（ここでは９個）を配置している。撮像口をこのような配置とすることにより、ユーザが意識することなく、タッチパネル面上のどの位置にカードを載置したとしても、カード裏面のドットパターンの撮影が可能となっている。
【０１０８】
このように、本実施形態によれば、タッチパネル上に載置されたカード等の媒体を裏面に印刷されたドットパターンで認識するとともに、媒体表面へのプレイヤのタッチも認識可能にし、両者の認識結果からタッチパネル上に配置されたカードのどの部分がタッチされたかを計算し、そのカードの特性に応じた処理を行わせることができる。つまり、タッチ操作を行うための領域を印刷したカードを用意するだけでゲームや情報処理装置のそれぞれの特性に合わせた入力指示が可能になる。
【０１０９】
図１５は、本発明の他の実施形態におけるステージ筐体の概観を示した斜視図である。
【０１１０】
同図に示すように、ステージ筐体は、タッチパネル（ステージ面）の前方にディスプレイが設けられており、カードの配置位置またはタッチパネル（ステージ面）上へのプレイヤの指先のタッチまたはタッチパネル（ステージ面）上のカード表面に対する指先のタッチによってゲーム進行が変化していく。それにあわせて、ディスプレイに表示される画像、動画像も変化するようになっている。
【０１１１】
図１６は、本実施形態におけるタッチパネル筐体（ゲーム装置）の他の形態を示した斜視図であり、ステージ面の右側にディスプレイを設けたものである。
【０１１２】
このようにステージ面のタッチパネル面の一部がディスプレイとして構成されていることによって、ゲームの進行に合わせた動画像や得点などを表示することができる。なお、同図では、ディスプレイの領域にはカードを配置しても当該カードの裏面のドットパターンを認識することはできないが、当該ディスプレイ部分にもタッチパネル機能は有しており、ディスプレイに表示されたアイコンやボタンをプレイヤが直接タッチして制御することは可能となっている。
【０１１３】
このステージ筐体の内部構造は、図１７に示す構造となっている。この実施形態では、たとえばタッチパネル（ステージ面）上にドットパターンの印刷されたカードが載置されると、ＩＲＬＥＤから照射された赤外線照射光が枠上の反射板を介してタッチパネルの下面全面に照射される。カード裏面で反射された赤外線照射光は、カメラによって撮像される。
【０１１４】
そして、センサユニットおよび中央処理装置（ＭＰＵ）がカードに印刷されたドットパターンを読み込むと、当該ドットパターンをコード値に変換して、当該コード値に対応した画像・動画像をディスプレイ装置に表示する。
また、このステージ筐体上面のステージ面の断面構造は、図５３に示す構造となっている。
【０１１５】
ステージ面は、図５３（ａ）に示す如く、透明ガラス板の上面にノンカーボンインクを塗布した積載構造となっている。ガラス板の上面には、白色インクが塗布されている。更に白色インクの上には、ＣＭＹＫのノンカーボンインクで画像が描かれている。前記白色インクとノンカーボンインクは、赤外線を透過するインクである。ステージ面に載置されたカードの裏面に印刷されたドットパターンはカーボンインクで印刷されており、このカーボンインクは赤外線を吸収する特性を有しているため、ステージ面の下面から赤外線を照射した場合、ノンカーボンインクの部分を透過してカード裏面のドットパターン部分で吸収されるため、その反射光を撮像した場合、ドットパターンの部分だけが黒く撮像されることになる。
【０１１６】
ガラス板の上面に白色インクを塗布することにより、この白色インク層の上層に印刷された画像が目視しやすくなっている。
【０１１７】
また、図５３（ｂ）に示す如く、白色インクとＣＭＹＫのノンカーボンインクで画像を印刷した透明シートを、ガラス板の上面に着脱可能に貼付してもよい。
【０１１８】
なお、本発明においては、ガラス板だけでなく、アクリル等、他の透明板を用いてもよい。
【０１１９】
図１８から図１９は、本実施形態の別のステージ筐体において、タッチパネル（ステージ面）に映像が表示されることを特徴とするステージ筐体について説明したものである。
【０１２０】
この実施形態では、タッチパネル下空間（ステージ下空間）の側部には前記カメラ（撮像手段）とともに、このカメラの撮像画像から得られたドットパターンのコード値または座標値によってステージ面に投影される画像または動画像が制御される投影手段としてのプロジェクタが配置されている点が特徴である。
【０１２１】
この実施形態では、たとえばタッチパネル（ステージ面）上にドットパターンの印刷されたカードが載置されると、ＩＲＬＥＤから照射された赤外線照射光が枠状の反射板を介してタッチパネルの下面全面に照射される。
【０１２２】
カード裏面で反射された赤外線照射光は、ミラーで反射されてカメラによって撮像される。なおこのとき、プロジェクタからはミラーを介して画像または動画像がステージ面の下面に投影されている。
【０１２３】
そして、センサユニットおよび中央処理装置（ＭＰＵ）がカードに印刷されたドットパターンを読み込むと、当該ドットパターンをコード値に変換して、当該コード値に対応した画像・動画像をプロジェクタから投影する。
【０１２４】
このように、プロジェクタによってステージ面下面から画像・動画像が投影されるとともに、ステージ面に載置されたドットパターンの印刷されたカードによって、投影される画像・動画像が制御されることになる。
【０１２５】
なお、このようにプロジェクタを備えたシステムにおいても、タッチパネル上のカードの配置位置などによって、ステージ面に表示される画像、動画像を制御できるとともに、たとえば、カード表面に再生、早送り、巻き戻しなどのアイコンを印刷しておき、そのアイコン領域を指先でタッチすることによって、タッチパネル下（ステージ下）から投影される動画像を制御するようにしてもよい（図３７参照）。
【０１２６】
図２０から図２３は、図１５から図１９で図示したステージ筐体に使用するカードに用いられているドットパターンについて説明した図である。
【０１２７】
なお、このドットパターンの基本アルゴリズムについては、図４〜図１１に説明したものとほぼ同様であるが、１つのコードを表現するドットパターンが１個だけ印刷され、かつ、ドットパターンの方向を示すディレクションドットを有している点が異なる。
【０１２８】
図２０〜図２１は、ドットパターンとコード値と識別子との関係を示した説明図である。
【０１２９】
図２０に示す如く、ドットパターンは、３×３個のブロック領域で構成されたドットパターンであり、このブロック内でC１−０〜C１7−16に区画されている。各領域のドットコードフォーマットを示したものが図２１である。
【０１３０】
図２１に示す如く、C０〜C５がオペレーションコード、C６〜C１５がコンテンツ／アプリケーションコード、C１６〜C１７がパリティをそれぞれ意味している。
【０１３１】
図２２は、図６〜図１１で説明したドットパターンにおいて、３
×３＝９個の格子領域で構成されるブロックのドットパターンにおいて、特定の格子領域
（ディレクション領域）だけ情報ドット３の配置方向を他の格子領域（ディレクション領域）と変えることによって、ブロックの方向を定義したものである。
【０１３２】
すなわち、図２２において、左下の格子領域３４ａ、中央の格子領域３４ｂ、左下の格子領域３４ｃは中心から縦横方向に情報ドット３が配置され、その他の格子領域では中心から斜め方向に情報ドット３が配置されている。このように格子領域３４ａ，３４ｂ，３４ｃを配置することでこの格子領域を結ぶ三角形の形状、すなわち、底辺３４ａ，３４ｃに対する頂点３４ｂの関係から、当該ブロックが上向きであることが認識できる。
【０１３３】
このように、ブロック中の情報ドット３の配置方向を変更した（中心から縦横方向に情報ドットを配置した）格子領域３４ａ，３４ｂ，３４ｃの配置関係（ここでは三角形）によってブロックの方向を定義することができる。これによって、ブロック中の全ての格子領域に情報ドット３を配置することができるため、キードットのために格子領域を犠牲にすることがなく、全ての格子領域に情報ドット３を配置することができる。
【０１３４】
図２３は、図２２に対応した情報ドット３の配置状態を示す図である。
【０１３５】
なお、ドットパターンをカードの裏面に印刷する場合については、格子間の距離が約１５ｍｍ、ドットの大きさがドット間距離の約１５％程度が望ましい。したがって、２ｍｍないし２．５ｍｍが望ましいが、これに限定されるものではない。撮像した際のドット間距離の解像度は１４ピクセル以上あることが望ましい。
【０１３６】
図２４は、プレイヤ・オペレータの指先でタッチされた位置（タッチ位置）を算出する方法について説明した図である。
【０１３７】
カードの幅をＷ、高さをＨ，タッチパネル座標系におけるカード中心位置の座標を（Ｘｃ，Ｙｃ）とする。また、カードの回転角、すなわち、タッチパネル座標系のＹ方向と、カード座標系のｙ方向とのなす角度をθとする。
【０１３８】
この場合に、プレイヤ・オペレータの指先でのタッチ位置が、タッチパネル座標系で表示すると（Ｘｔ，Ｙｔ）であるとする。
【０１３９】
この場合、カード座標系におけるタッチ位置（ｘｔ，ｙｔ）は、以下の式により表される。
【０１４０】
【数２】
【０１４１】
このような演算処理を行うことにより、タッチパネル（ステージ）上にカードがどのような向きで配置されたとしても、そのカード表面に印刷されたどの部位に指先でのタッチが行われたかを認識することが可能となる。
【０１４２】
なお、図２４（ａ）では、カード表面へのタッチは、プレイヤ・オペレータの指先で行った場合について説明したが、タッチペン等で行ってもよいことは勿論である。
【０１４３】
図２５は、パネルの周縁部の一部には、タッチパネルまたはステージ面上の媒体をパネル面から退出させるための切欠部または湾曲周壁部を有している座標認識手段（タッチパネル）について説明した図である。
【０１４４】
図２５（ａ）は、周縁壁の一面Ｓ１には、発信部としての赤外線照射素子と、受信部としての受光素子とが１個毎または複数個毎に交互に隣接して配置されている。一方、周縁壁の一面Ｓ１と隣り合う面Ｓ２、Ｓ３には、赤外線照射素子または受光素子がそれぞれ配置され、赤外線照射素子から照射された赤外線光がタッチパネルまたはステージ上を直接タッチしたオペレータの指先、またはタッチパネルまたはステージ上の媒体上をタッチしたプレイヤ・オペレータの指先で遮断された照射光を対向面の受光素子が受光しないことによってタッチパネルまたはステージ上での指先のＸＹ座標を認識可能になっている。
【０１４５】
ここでは、一面Ｓ１の対向面Ｓ４が切欠部として構成されているため、この切欠部からカード等の媒体を指先でタッチパネルまたはステージ面から退出されることが容易となっている。
【０１４６】
なお、同図の例では、プレイヤの指先がタッチパネルまたはステージ面をタッチした状態の図で説明したが、指先のかわりにタッチペン、フィギア等の立体物であってもかまわない。
【０１４７】
（ｂ）は、前記タッチパネルまたはステージの周縁部に当該タッチパネルの座標認識手段を内蔵し、かつタッチパネルまたはステージ面上の媒体をタッチパネル面から退出させるためにタッチパネルまたはステージ面から湾曲状に立ち上がる周壁（湾曲周壁部ＳＷ）を備えた座標認識手段（タッチパネル）について説明した図である。
【０１４８】
座標認識手段としては、赤外線照射素子と、その赤外線光を受光する受光素子とが周縁部（周縁壁）に設けられている。
【０１４９】
このように、周壁部の一部をタッチパネル面から湾曲させた湾曲周壁部ＳＷとすることによって、カードの取り出しがきわめて容易になる。
【０１５０】
図２６は、タッチパネル筐体の側面にカード挿入口が設けられており、該カード挿入口から裏面側にコードがドットパターンとして印刷され、表面側にアルファベットなどのキーボタンが印刷されたカードを挿入することが可能となっている。タッチパネル筐体のタッチパネル面側には、撮像口が設けられており、筐体内から撮像手段（カメラ）によって挿入口から挿入されたカード裏面に印刷されたドットパターンが読み取り可能となっている。
【０１５１】
すなわち、カード裏面のドットパターンから読み取ったコードとタッチパネル面上でオペレータ或いはプレイヤまたはユーザがタッチしたＸＹ座標の位置を認識することによって制御手段は、カード表面上に印刷されたどの領域がタッチされたかを認識することができるようになっている。
【０１５２】
このように、図２６に示したタッチパネル筐体によれば、カード挿入口からのカードの出し入れが可能なため、切欠部を設けることなくカードのタッチパネル上からの取り出しが容易である。
【０１５３】
図２６によれば、カード挿入口から挿入されたカードがタッチパネル面上で確実に位置決めされるため、カード表面のＸＹ座標系とタッチパネルが認識するＸＹ座標系とが完全に一致することとなり、複雑な計算をすることなくカード上での指先または媒体などでのタッチ位置を認識することが容易となる。
【０１５４】
なお、カード表面には、キーボードと同様のアルファベットのキートップを図柄として配置したものを印刷したが、このようなアルファベットに限らず、たとえば、アイコン、写真、イラストなどが領域を区切って印刷されていてもよい。
【０１５５】
本発明における情報出力装置は、カードのコンテンツを変えることにより、種々の用途に用いることが可能である。図２７〜図４６は、カードの具体例について説明した図である。
【０１５６】
以下に示すカードは、いずれも、上述したタッチパネル筐体またはステージ筐体上に載置して用いるものである。
【０１５７】
オペレータ・プレイヤによりカードが載置されると、上述した如く、タッチパネル筐体またはステージ筐体内部のカメラによりドットパターンが読み取られ、カメラまたはコンピュータの中央処理装置により、コード値に変換される。これにより、カードのコンテンツを認識する。さらに、オペレータ・プレイヤによりカード表面に印刷されたアイコンや絵等がタッチされると、上述した如く、タッチされた位置を認識し、アイコンの指示や絵等の内容に対応した処理が行なわれる。
【０１５８】
図２７は、カードをメンバーズカードとして用いた図である。
【０１５９】
オペレータは、カード左下に印刷されている「パスワード」をタッチした後、テンキーを用いてパスワードを入力する。次に、カード左上に印刷されている顔写真をタッチすると、ディスプレイ装置に登録済みの個人情報が表示される。また、入室する際には「入室」をタッチし、退室する際には「退室」をタッチすることにより、入室および退室が可能となる。
【０１６０】
図２８は、カードを社員証として用いた図である。
【０１６１】
オペレータは、カードの左下に記載されている数字をタッチし、最後に「入力」をタッチすることにより、パスワードを入力する。次に、カード左上に印刷されている顔写真をタッチすると、ディスプレイ装置に登録済みの個人情報が表示される。
【０１６２】
カードの裏面はタイムカードとなっている。たとえば、出勤したときには「出勤」をタッチし、退社するときには「退社」をタッチすることにより、出勤処理や退社処理が行われる。
【０１６３】
図２９は、カードをタイムマネージメント用カードとして用いた図である。
【０１６４】
当該カードは、主に、マネージャー等が社員の勤怠状況を管理するために用いる。オペレータが「出退勤情報」をタッチすると、ディスプレイ装置上に、各社員の出勤時間、退出時間等の情報が表示される。また、「社員情報」をタッチすると、社員個人のより詳細な情報が表示される。同様に、アイコンをタッチすることにより、ディスプレイ装置上に各種の情報を表示させることができる。
【０１６５】
図３０は、カードを電卓として用いた図である。
【０１６６】
オペレータが、カード表面に記載された数字や演算記号等をタッチすると、ディスプレイ装置にタッチした数字等および演算結果が表示される。
【０１６７】
図３１は、カードをムービーカードとして用いた図である。
【０１６８】
カードの上半分には、映画の一場面の絵や写真等が表示されている。オペレータにより「再生」がタッチされると、ディスプレイ装置上に映画が再生される。「停止」がクリックされると、再生を停止する。「消音」がタッチされると、音声が消去される。また、オペレータは、音量を変更した場合には「ＵＰ」または「ＤＯＷＮ」をタッチし、巻き戻ししたい場合には「巻戻し」、早送りしたい場合には「早送り」をタッチする。
【０１６９】
図３２は、カードをＷｅｂカードとして用いた図である。
【０１７０】
カードの上部から中央部にかけて、車の絵が表示されている。オペレータが絵のいずれかをタッチすると、表示されている絵に関連したＷｅｂページにアクセスする。オペレータは、表示されている次のページに進みたい場合は「進む」、前のページに戻りたい場合には「戻る」をタッチする。ページの写真等の大きさを変更したい場合には「拡大／縮小」をタッチする。画面をスクロールしたい場合には、「上へ」「下へ」「左へ」「右へ」のいずれかをタッチする。Ｗｅｂの閲覧を終了する場合には、「終了」をタッチする。
【０１７１】
図３３は、カードを３Ｄオブジェクト鑑賞カードとして用いた図である。
【０１７２】
（ａ）に示すカードがタッチパネル筐体のパネル上面に載置されると、ディスプレイ装置に、オブジェクトの３ＤＣＧ画像（立体映像）が表示される。オペレータがオブジェクトの写真をタッチすると、オブジェクトについての解説が表示される。また、「ＵＰ」のシンボルをタッチすると、（ｂ）に示す如く、オブジェクトを下から見上げた映像が表示される。「視点標準」のシンボルをタッチすると、標準の映像が表示される。「ＤＯＷＮ」のシンボルをタッチすると、オブジェクトを上から見下ろした映像が表示される。「ウィンドウ標準」の「ＵＰ」は視点の角度を変えないで視点を上げていき、オブジェクトの上部が表示される。「ウィンドウ標準」のシンボルをタッチすると、オブジェクトの中心が映像の中心として表示される。「拡大」は、視点の角度を変えないで、視点方向に近づいて拡大した映像が表示される。「縮小」はその逆であり、縮小した映像が表示される。「スケール標準」のシンボルをタッチすると、標準のスケールで映像が表示される。また、（ａ）に示す如く、カードを回転させると、オブジェクトが３６０度回転する。
【０１７３】
図３４は、カードを診察券として用いた図である。
【０１７４】
病院や医院に、タッチパネル筐体が設置されている。オペレータが、タッチパネル筐体上にカードを載置すると、まず、カード裏面のドットコードにより、オペレータの個人情報が認識される。オペレータが「受付」をタッチすると、受付処理がなされる。診察後、精算を行う場合には、「精算」をタッチし、処方箋を受け取る場合には、「処方箋」をタッチする。
【０１７５】
図３５は、カードをお買物カードとして用いた図である。
【０１７６】
コンビニエンスストア等の店舗に、タッチパネル筐体が１台または複数台設置され、タッチパネル筐体の近傍に、（ａ）に示すカードが設置されている。オペレータがお買物カードに表示されている商品の写真をクリックすると、（ｂ）に示す如く、ディスプレイの左側に、商品の説明が表示される。表示された商品を購入する場合には、カード下部の「かごに入れる」をタッチする。１回タッチすると１個、２回タッチすると２個注文できる。注文した商品およびその個数は、ディスプレイの右側に表示される。「上へ」がタッチされると、ハイライトが上に移動し、「下へ」がタッチされると、ハイライトが下に移動する。オペレータが「１個取消」をタッチすると、ハイライト表示された商品の数量が１個減少する。
【０１７７】
商品およびその個数が決定したら、「購入」をタッチする。すると、（ｃ）に示す引換券が出力される。オペレータは、後日、この引換券を店舗のレジに持参し、同時に代金を支払う。すると、既にパッキングされた商品が提供される。
【０１７８】
なお、本実施例においては、プリペイドカード等、現金以外の方法で支払うようにしてもよい。
【０１７９】
図３６は、カードを銀行のＡＴＭカードとして用いた図である。
【０１８０】
オペレータがタッチパネル筐体上にカードを載置すると、カード裏面のドットパターンが読み取られ、口座番号等の情報が認識される。オペレータは、数字をタッチすることにより、あらかじめ決められたパスワードを入力する。なお、指の動きにより第三者にパスワードを察知されることを防止するため、カードの数字の配置はランダムとなっている。パスワードが正しく入力されたことが認識されたら、オペレータは、振込、現金引き出し等の処理を行なうことが可能となる。
【０１８１】
図３７は、カードを動物図鑑カードとして用いた図である。
【０１８２】
オペレータが、カードに表示された動物の絵または写真をタッチすると、ディスプレイ装置に動物の解説が表示される。また、「鳴く」のシンボルをクリックすると、スピーカから動物の鳴き声が出力される。
【０１８３】
図３８は、カードをムービーレコーダ用のコントローラとして用いた図である。
【０１８４】
（ａ）はカードの表面、（ｂ）は裏面である。オペレータが（ａ）を上面にしてカードを載置すると、ムービーレコーダ用コントローラとして機能する。すなわち、オペレータは、アイコンをタッチすることにより、映画の収録、音声ボリュームの変更、再生、早送り再生、早戻し再生等の操作を行うことができる。また、（ｂ）を上面にしてカードを載置すると、オペレータは、アルファベットや数字等をタッチすることにより、映画のタイトル等の編集を行うことができる。
【０１８５】
図３９は、カードをボイスレコーダ用のコントローラとして用いた図である。本実施例では、タッチパネル筐体は、ＵＳＢケーブル等を介してボイスレコーダに接続されている。オペレータが「録音」をタッチすると、音声の録音が開始される。「再生」をタッチすると、ボイスレコーダに録音された音声の再生処理が行われる。同様に、「早送り」「停止」「一時停止」等のアイコンをオペレータがタッチすると、アイコンに対応した処理が行われる。
【０１８６】
図４０は、カードをレシピカードとして用いた図である。
【０１８７】
（ａ）はカードの表面、（ｂ）は裏面である。オペレータが、表面の中央部に表示されている食材の写真（ここではセロリ）をタッチすると、食材（セロリ）の効用について、ディスプレイ装置上で解説される。また、カード下部に表示されている広告写真をタッチすると、広告写真の内容（ここでは電子調理器具）が、インターネットや映像で表示される。また、オペレータが、（ｂ）の上部に表示されている、盛り付け済みの料理の写真をタッチすると、ディスプレイ装置上に、盛り付けの様子が紹介される。中央部に表示された材料の説明部分をタッチすると、材料が紹介される。また、下部に表示されている調理法をタッチすると、カード上部に写真表示された料理の調理法が、ディスプレイ装置上に映像で紹介される。
【０１８８】
図４１は、媒体として、冊子を用いた実施例について説明した図である。
【０１８９】
本の裏表紙には、ドットパターンが重畳印刷されている。（ａ）に示す如く、オペレータが表紙の上部にある「ＳＴＡＲＴ」をタッチすると、表紙に描かれた車についての情報がディスプレイ装置に表示される。「ＳＴＡＲＴ」は、各ページの上部に印刷されているが、（ｂ）、（ｃ）に示す如く、ページ毎に位置がずれている。そのため、「ＳＴＡＲＴ」がタッチされると、何ページ目が開かれているかを認識し、さらに、そのページの絵や写真、シンボルをタッチすると、それに対応するＷｅｂページや映像等がディスプレイ装置に表示される。
【０１９０】
図４２は、媒体として、メモ帳状の冊子を用いた実施例について説明した図である。
【０１９１】
本実施例では、冊子を上方向にめくっていく形態となっている。冊子の裏表紙には、ドットパターンが重畳印刷されている。オペレータは、タッチパネル上に表示されている「頁入力」をタッチし、それから数字をタッチすることにより、現在開いているページを入力する。数字の入力が完了したら、「決定」をタッチし、さらに、そのページの絵や写真、シンボルをタッチすると、それに対応するＷｅｂページや映像等がディスプレイ装置に出力される。
【０１９２】
図４３は、カードをアンケート用紙として用いた図である。
【０１９３】
本実施例は、オペレータに最適な商品を判定するためのアンケートである。カードの上部には、アンケートの対象となる商品（ここでは乳液）が表示されている。オペレータは、質問事項に対し、「ＹＥＳ」或いは「ＮＯ」をタッチすることにより回答する。オペレータの回答は、ディスプレイ装置上に表示される。回答が終了したら、「判定」をタッチする。回答を変更する場合には、「キャンセル」をタッチし、再度回答をする。その結果、オペレータに最適な化粧品と使用法が紹介される。
【０１９４】
図４４は、カードをシステム制御カードとして用いた図である。
【０１９５】
本カードは、工場等において、機械等を制御するために用いるものである。たとえば、工作ロボットを制御する場合には、オペレータは、「工作ロボット（Ａ）」をタッチして、「部品交換」等の指示をタッチする。これまで、工作機械やロボット等の複雑な制御が必要とされていたが、これにより、用途毎にカードを用意して簡単に制御が行える。
【０１９６】
図４５は、カードを演奏用カードとして用いた図である。
【０１９７】
オペレータはまず、楽器の絵（ここではバイオリン、ピアノ、オカリナ）のいずれかをタッチする。次に、鍵盤の絵をタッチする。すると、選択した楽器の音色で、タッチした鍵盤に対応する音が発生する。これにより、オペレータは、曲を演奏することが可能となる。また、鍵盤をタッチする前に「ろくおん」をタッチすると、演奏される曲の録音が行われる。「さいせい」をタッチすると、演奏した曲が再生される。
【０１９８】
図４６は、媒体としてのカードの変形例である。このカードはマウスカードとして汎用コンピュータの補助入力装置としてのマウスと同じ機能を実現できる。
【０１９９】
すなわち、マウスカードの表面には、マウスのクリックボタンに対応する右クリックボタン、左クリックボタンのアイコンが印刷されており、さらに、画面をスクロール制御するための上下左右方向のスクロールボタンがアイコンとして印刷されている。
【０２００】
当該カードには、マウスパッド領域が設けられており、このマウスパッド領域で指先を移動させることによって、表示される画面を制御してもよい。
【０２０１】
また、マウスカードの裏面には、ドットパターンが印刷されており、このドットパターンはコード値、座標値が所定のアルゴリズム（図４〜図１１で説明）でパターン化されている。
【０２０２】
このようなマウスカードは、図２６に示した挿入口を設けたタッチパネル筐体に装着することにより、当該タッチパネル筐体をマウスまたはコントローラのような補助入力機器として機能させることができる。
【０２０３】
このように、挿入口を設けてタッチパネル面上でカードが固定される構造としておけば、タッチパネルとカードとの位置関係が定まるため、カードの裏面のドットパターンから得られる情報としてはコード値のみあればよいことになる。
【０２０４】
さらに、図４６の（ｂ）は、前記と同様のマウスカードであるが、比較的広いステージ面を備えたタッチパネル筐体に適しており、マウスカード自体を上下左右に移動させることによって、ステージ面上に表示された画像、または別体のディスプレイ装置に表示された画像を制御可能となっている。
【０２０５】
なお、タッチパネル筐体またはステージ筐体上に載置するカードや媒体の実施例は上記に限定されるものではなく、種々の実施例が考えられることは勿論である。
【０２０６】
図４７は、立設型タッチパネル筐体を示すものである。
【０２０７】
この立設型タッチパネル筐体は、図１２、図４８および図４９に示したタッチパネル構造とほぼ同様のものであるが、撮像口の周辺にパネル全面にわたって吸引口がマトリックス上に設けられている点が特徴である。タッチパネル筐体の内部には、真空吸引ポンプ（図示は省略）が設けられており、タッチパネル筐体内に負圧空間を形成するようになっている。前記真空吸引ポンプは、制御装置（ＣＰＵ）からの指示信号によって作動するようになっている。前記撮像口の内部に設けられたカメラが光の変化を検出することによって、カードが撮像口近傍に配置されたときに制御装置（ＣＰＵ）は、真空吸引ポンプを作動させてカードの裏面がタッチパネルに密着するように真空吸引を開始するようになっている。
【０２０８】
このように、真空吸引口を設けることによって、立設型のタッチパネルにあってもカードを確実にタッチパネル上に固定することができる。
【０２０９】
図４８（ａ）は、タッチパネル（座標認識手段）の別の実施形態を示すものである。
【０２１０】
すなわち、前記タッチパネルの周縁壁を構成する一辺の両内端には、ステージを座標認識手段として機能させるための一対の赤外線撮像装置（カメラＡおよびカメラＢ）が設けられている。
【０２１１】
これらの赤外線撮像装置で撮像された画像を制御手段が解析することによってタッチパネルまたはステージ上でのプレイヤ・オペレータの指先、ペンまたは立体物のＸＹ座標を認識可能にしている。
【０２１２】
また、前記周縁壁の一辺は、切欠部を有しており、この切欠部より媒体としてのカードをステージまたはタッチパネル上から退出させることが容易となっている。
【０２１３】
カメラＡ，Ｂの両側方には、赤外線照射素子が設けられており、赤外線照射素子により、照射された赤外線の反射光をカメラが撮像するようになっている。カメラには、図示は省略するが、この反射光を撮像可能とするため、それぞれのカメラＡ、ＢにはＩＲフィルタが設けられている。
【０２１４】
前記周縁壁の内面には、再帰反射面として構成されており、赤外線が入射した角度と同じ方向に赤外線を反射する特性を有している。
【０２１５】
同図（ｂ）は、カメラＡおよびカメラＢの撮像画像を示したものであり、タッチパネルまたはステージ面上にプレイヤの指先が位置されていると、その部分Ｆ１，Ｆ２（指先）の画像が他の部分と異なる反射光で撮像される。そこで、両カメラＡ，Ｂの画像解析することでタッチパネルまたはステージ面の指先のＸＹ座標が計算可能である。
【０２１６】
すなわち、カメラＡの撮像画像により、Ｆ１の位置を認識して角度αが算出でき、カメラＢの撮像画像からＦ２の位置を認識して角度βが算出できるため、座標値（Ｘ，Ｙ）が算出できるようになっている。
【０２１７】
なお、タッチパネルまたはステージ面上にこのような指先が存在しない場合の画像と、指先でタッチされた画像との差分を検出して位置認識を行ってもよい。
【０２１８】
図４９は、図４８とほぼ同様の構成であるが、図４８が切欠部を図中の下方向に設けたのに対し、上方向の周縁壁の一辺に設けた点が異なる。
【０２１９】
このようにカメラＡおよびＢの撮像視野内に切欠部が存在していても、初期画像として切欠部の反射画像をあらかじめ基準画像として保持していれば、指先がタッチされたときの撮像画像から差分を検出することができるため、当該指先のＸＹ座標の算出は容易に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０２２０】
本発明は、ステージ面にカードを配置して行うゲーム装置、またはカードに様々な機能を持たせたコンピュータに対する入力指示装置として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０２２１】
【図１】本発明の一実施形態であるタッチパネル筐体の使用状態を示す説明図である。
【図２】タッチパネル筐体の変形例を示した斜視図である。
【図３】本実施形態のハードウェアブロック図である。
【図４】ドットパターンにおいて、各ドットの配置を示す説明図である。
【図５】ドットパターンのフォーマットについて示した説明図である。
【図６】ドットパターンの一例を示す説明図である。
【図７】ドットパターンの情報ドットの一例を示す拡大図である。
【図８】情報ドットの配置を示す説明図である。
【図９】情報ドットおよびそこに定義されたデータのビット表示の例であり、他の形態を示すものである。
【図１０】情報ドットおよびそこに定義されたデータのビット表示の例であり、（ａ）はドットを２個、（ｂ）はドットを４個および（ｃ）はドットを５個配置したものである。
【図１１】ドットパターンの変形例を示すものであり、（ａ）は情報ドット６個配置型、（ｂ）は情報ドット９個配置型、（ｃ）は情報ドット１２個配置型、（ｄ）は情報ドット３６個配置型の概略図である。
【図１２】タッチパネルの構成について説明するための図である。
【図１３】ユーザがタッチした指先の位置を算出する方法を示した説明図である。
【図１４】本発明のタッチパネル筐体の変形例を示した説明図である。
【図１５】タッチパネル筐体の他の実施形態であり、ステージタイプのタッチパネル筐体、すなわちステージ筐体について示した斜視図である。
【図１６】ステージ筐体の変形例を示した斜視図である。
【図１７】カード、ＩＲＬＥＤ、タッチパネルの配置について説明した斜視図である。
【図１８】ステージ筐体の変形例を示した斜視図である。
【図１９】カード、ＩＲＬＥＤ、タッチパネルの配置について説明した斜視図である。
【図２０】図２２から図２３に示すドットパターンの配置を示す説明図である。
【図２１】ドットパターンのフォーマットについて示した説明図である。
【図２２】図７から図１２に示したドットパターンにおいて、情報ドットの配置の仕方を変更してブロックの方向を定義するドットパターンの説明図である。
【図２３】図７から図１２に示したドットパターンにおいて、情報ドットの配置の仕方を変更してブロックの方向を定義するドットパターンの説明図であり、情報ドットの配置を示したものである。
【図２４】ユーザがタッチした指先の位置を算出する方法を示した説明図である。
【図２５】切欠部または湾曲周壁部を有したタッチパネル筐体を示した斜視図である。
【図２６】カードを挿入するための挿入口を有したタッチパネル筐体を示した斜視図である。
【図２７】カードの具体的な使用例を説明した図であり、メンバーズカードとして用いた図である。
【図２８】カードの具体的な使用例を説明した図であり、社員証として用いた図である。
【図２９】カードの具体的な使用例を説明した図であり、タイムマネージメント用カードとして用いた図である。
【図３０】カードの具体的な使用例を説明した図であり、電卓として用いた図である。
【図３１】カードの具体的な使用例を説明した図であり、ムービーカードとして用いた図である。
【図３２】カードの具体的な使用例を説明した図であり、Ｗｅｂカードとして用いた図である。
【図３３】カードの具体的な使用例を説明した図であり、３Ｄオブジェクト鑑賞カードとして用いた図である。
【図３４】カードの具体的な使用例を説明した図であり、診察券として用いた図である。
【図３５】カードの具体的な使用例を説明した図であり、お買物カードとして用いた図である。
【図３６】カードの具体的な使用例を説明した図であり、銀行用ＡＴＭカードとして用いた図である。
【図３７】カードの具体的な使用例を説明した図であり、動物図鑑カードとして用いた図である。
【図３８】カードの具体的な使用例を説明した図であり、ムービーレコーダ用コントローラとして用いた図である。
【図３９】カードの具体的な使用例を説明した図であり、ボイスレコーダ用コントローラとして用いた図である。
【図４０】カードの具体的な使用例を説明した図であり、レシピカードとして用いた図である。
【図４１】タッチパネル上に載置する媒体を冊子とした使用例を説明した図（１）である。
【図４２】タッチパネル上に載置する媒体を冊子とした使用例を説明した図（２）である。
【図４３】カードの具体的な使用例を説明した図であり、アンケート用カードとして用いた図である。
【図４４】カードの具体的な使用例を説明した図であり、システム制御カードとして用いた図である。
【図４５】カードの具体的な使用例を説明した図であり、演奏用カードとして用いた図である。
【図４６】カードの具体的な使用例を説明した図であり、マウスカードとして用いた図である。
【図４７】本発明のタッチパネル筐体の変形例を示した説明図であり、吸引口を有するタッチパネル筐体について示した図である。
【図４８】タッチパネルの別の実施形態を示す説明図（１）である。
【図４９】タッチパネルの別の実施形態を示す説明図（２）である。
【図５０】（ａ）は情報ドットを入力する順番を示す説明図であり、（ｂ）はドットパターンを読み込み、ＸＹ座標値を算定する方法を示す説明図である。
【図５１】ＸＹ座標値を有するドットパターンの配置およびフォーマットを示す説明図である。
【図５２】ＸＹ座標値を有するドットパターンの具体例を示す説明図である。
【図５３】ステージ筐体におけるステージの断面構造を拡大して示す縦断面図である。
【符号の説明】
【０２２２】
１ ドットパターン
２ キードット
３ 情報ドット
４ 基準格子点ドット
５ 仮想格子点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一面にタッチパネルが設けられたタッチパネル筐体を備えており、
所定の規則に基づいた座標値およびコード値を意味するドットパターンが印刷された媒体を当該ドットパターンが印刷された面と対面させて載置するタッチパネルと、
前記タッチパネル面の側方に設けられ、前記タッチパネルの媒体上へのプレイヤ・オペレータの指先の配置、ペン又は立体物の配置を座標値として認識する座標認識手段と、
前記タッチパネル筐体内の所定位置に設けられた撮像部を介して前記タッチパネル裏面側から前記媒体のドットパターン又はその一部を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段からの撮像画像に基づいてドットパターンが意味する座標値、コード値および向きを算出するとともに、前記タッチパネルの座標認識手段からの座標情報を入力する制御手段と、
前記制御手段からの指示により文字、図形、画像、動画像又は音声情報等のマルチメディア情報を出力する出力手段とからなり、
前記制御手段は、前記媒体に印刷されたドットパターンの座標値、コード値および前記媒体の向きと、あらかじめ設定された前記撮像部の位置情報と、前記座標認識手段からの位置認識情報とに基づいて、前記媒体上のどの位置で前記プレイヤ・オペレータの指先の配置、ペン又は立体物の配置が行われたかを計算して、
計算された当該媒体上の位置によって異なるマルチメディア情報を出力手段から出力させる情報出力装置。
【請求項２】
前記媒体に印刷されたドットパターンは、少なくともコード値を含んでおり、前記タッチパネル上のあらかじめ定められた位置および方向に前記媒体が固定されるようになっており、
前記制御手段は、前記媒体のコード値と前記座標認識手段からの位置認識情報に基づいて前記媒体上のどの位置で前記プレイヤ・オペレータの指先、操作又は立体物の配置が行われたのかを計算して、計算された当該媒体上の位置によって異なるマルチメディア情報を出力手段から出力させる請求項１記載の情報出力装置。
【請求項３】
前記タッチパネル筐体内の撮像部は、赤外線照射手段からの照射光およびその反射光を透過する透過部であり、この透過部は少なくとも１又は２以上設けられている請求項１記載の情報出力装置。
【請求項４】
少なくも一面にステージが設けられたステージ筐体を備えており、
前記ステージ上に、所定の規則に基づいたドットパターンがその裏面に印刷された媒体を前記ステージ面と対面させた状態で載置し、前記ステージ筐体内の空間に配置された撮像手段によってステージ面上のいずれかの位置に載置された前記媒体裏面のドットパターンを読み取って、当該撮像手段から得られた撮影画像からドットパターンの意味するコード値およびドットパターンの認識結果から得られた媒体の向きを計算し、かつ、ＸＹ座標で定義されたステージ面に載置した媒体の位置を算出することにより、その算出結果に応じた情報を出力する情報出力装置であって、
前記ステージ上には、前記ステージ上の媒体へのプレイヤ・オペレータの指先の配置、ペン又は立体物の配置を認識する座標認識手段が設けられている情報出力装置。
【請求項５】
前記ステージには赤外線を透過するインクによる印刷が施され、又はそのインクで印刷したシートが着脱可能に貼付されている請求項４記載の情報出力装置。
【請求項６】
ステージ上に、所定の規則に基づいたドットパターンが印刷された媒体を前記ステージ面と対面させた状態で載置し、ステージ筐体内に配置された撮像手段によってステージ上のいずれかの位置に載置された前記媒体裏面のドットパターンを読み取って、当該撮像手段から得られた撮影画像からドットパターンの意味するコード値およびドットパターンの認識結果から得られた媒体の向きを計算し、かつ、ＸＹ座標で定義されたステージ面における載置した媒体の位置を算出する制御手段と、その算出結果に応じた情報を出力する出力手段とを備えた情報出力装置であって、
前記ステージ上には、前記ステージ上の媒体へのプレイヤ・オペレータの指先の配置、ペン又は立体物の配置をステージ上の座標値として認識する座標認識手段が設けられており、
前記ステージ筐体内には、前記ステージに対して裏面側から動画又は画像を投影する投影手段を有しており、
前記制御手段は、前記座標認識手段によって認識された前記ステージの媒体上のプレイヤ・オペレータの指先の載置、ペンによるタッチ、又は立体物の載置に連動して、投影手段による前記ステージ裏面側から投影される画像又は動画像を制御する情報出力装置。
【請求項７】
前記タッチパネル面又は前記ステージ面の周縁には周縁壁を有しており、該周縁壁の一部には、タッチパネル面又はステージ面上の媒体をタッチパネル面又はステージ面上から退出させるための切欠部を有している請求項１〜６のいずれかに記載の情報出力装置。
【請求項８】
前記タッチパネル面又は前記ステージ面の周縁壁の一面には、当該タッチパネル又はステージを座標認識手段として機能させるための赤外線照射素子と受光素子とが１個毎又は複数個毎に交互に隣接して配置されており、赤外線照射素子から照射された赤外線光がタッチパネル又はステージ上、あるいはタッチパネル又はステージ上の媒体に載置されたプレイヤ・オペレータの指先、ペン、又は立体物で反射された反射光を、隣接した受光素子が受光することによってタッチパネル又はステージ上でのＸ方向又はＹ方向の位置を認識可能にし、前記周縁壁の他面側はタッチパネル又はステージ上の媒体をタッチパネル又はステージから退出させるための切欠部を有している請求項７記載の情報出力装置。
【請求項９】
前記周縁壁の前記一面と隣合う面には、赤外線照射素子又は受光素子がそれぞれの面に配置され、赤外線照射素子から照射された赤外線光がタッチパネル又はステージ上、あるいはタッチパネル又はステージの媒体上に配置されたプレイヤ・オペレータの指先、ペン又は立体物で遮断された照射光を対向面の受光素子が受光しないことによってタッチパネル又はステージでのＹ方向又はＸ方向の位置を認識可能にした周縁壁が設けられている請求項７記載の情報出力装置。
【請求項１０】
前記タッチパネル又はステージの周縁壁を構成する一辺の両内端には、タッチパネル又はステージを座標認識手段として機能させるための一対の赤外線撮像装置が設けられ、各赤外線撮像装置で撮像された画像を制御手段が解析することによってタッチパネル又はステージでのプレイヤ・オペレータの指先、ペン又は立体物のＸＹ座標を認識可能にし、
前記周縁壁の少なくともいずれか一辺は、タッチパネル又はステージ上の媒体をタッチパネル又はステージ面から退出させるための切欠部を有している請求項７記載の情報出力装置。
【請求項１１】
前記タッチパネル又はステージ面の周縁には周縁壁を有しており、該周縁壁には当該タッチパネル又はステージの座標認識手段を内蔵し、かつタッチパネル又はステージ上の媒体をタッチパネル又はステージ面から退出させるためにタッチパネル又はステージから湾曲状に立ち上がる周壁を備えた請求項１〜１０のいずれかに記載の情報出力装置。
【請求項１２】
前記タッチパネル又はステージの周縁には周縁壁を有しており、該周縁壁には、当該タッチパネル又はステージの座標認識手段を内蔵し、かつ、タッチパネル又はステージ上に媒体を挿入又は退出させるためのカード挿入口が設けられている請求項１〜１０のいずれかに記載の情報出力装置。
【請求項１３】
前記タッチパネル又はステージの一部には、前記マルチメディア情報の選択ボタンが直接印刷又は印刷されたシートが着脱可能に貼付されており、前記座標認識手段からの位置情報に基づいて、前記選択ボタンに対するプレイヤ・オペレータの指先、ペン操作又は立体物の配置を認識して、選択されたマルチメディア情報を出力手段から出力させる請求項１〜１２のいずれかに記載の情報出力装置。
【請求項１４】
前記タッチパネル又はステージの一部は、タッチパネル又はステージに設けられた表示手段の表示情報が表示可能な表示部として構成されている請求項１〜５のいずれかに記載の情報出力装置。
【請求項１５】
前記タッチパネル又はステージには、媒体をタッチパネル又はステージに吸着するための吸引口が設けられており、吸引口の内部を負圧に形成することによって媒体をタッチパネル又はステージに密着させる請求項１〜５のいずれかに記載の情報出力装置。
【請求項１６】
前記タッチパネルが設けられたタッチパネル筐体又はステージが設けられたステージ筐体内には、制御手段によって制御される負圧発生手段が設けられており、前記撮像手段が撮像した撮像画像の変化により、タッチパネル又はステージの近傍に媒体が位置されたときことを認識したときに、前記制御部は、前記負圧発生手段に対して前記吸引口からの真空吸引を指示する請求項１５記載の情報出力装置。
【請求項１】
少なくとも一面にタッチパネルが設けられたタッチパネル筐体を備えており、
所定の規則に基づいた座標値およびコード値を意味するドットパターンが印刷された媒体を当該ドットパターンが印刷された面と対面させて載置するタッチパネルと、
前記タッチパネル面の側方に設けられ、前記タッチパネルの媒体上へのプレイヤ・オペレータの指先の配置、ペン又は立体物の配置を座標値として認識する座標認識手段と、
前記タッチパネル筐体内の所定位置に設けられた撮像部を介して前記タッチパネル裏面側から前記媒体のドットパターン又はその一部を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段からの撮像画像に基づいてドットパターンが意味する座標値、コード値および向きを算出するとともに、前記タッチパネルの座標認識手段からの座標情報を入力する制御手段と、
前記制御手段からの指示により文字、図形、画像、動画像又は音声情報等のマルチメディア情報を出力する出力手段とからなり、
前記制御手段は、前記媒体に印刷されたドットパターンの座標値、コード値および前記媒体の向きと、あらかじめ設定された前記撮像部の位置情報と、前記座標認識手段からの位置認識情報とに基づいて、前記媒体上のどの位置で前記プレイヤ・オペレータの指先の配置、ペン又は立体物の配置が行われたかを計算して、
計算された当該媒体上の位置によって異なるマルチメディア情報を出力手段から出力させる情報出力装置。
【請求項２】
前記媒体に印刷されたドットパターンは、少なくともコード値を含んでおり、前記タッチパネル上のあらかじめ定められた位置および方向に前記媒体が固定されるようになっており、
前記制御手段は、前記媒体のコード値と前記座標認識手段からの位置認識情報に基づいて前記媒体上のどの位置で前記プレイヤ・オペレータの指先、操作又は立体物の配置が行われたのかを計算して、計算された当該媒体上の位置によって異なるマルチメディア情報を出力手段から出力させる請求項１記載の情報出力装置。
【請求項３】
前記タッチパネル筐体内の撮像部は、赤外線照射手段からの照射光およびその反射光を透過する透過部であり、この透過部は少なくとも１又は２以上設けられている請求項１記載の情報出力装置。
【請求項４】
少なくも一面にステージが設けられたステージ筐体を備えており、
前記ステージ上に、所定の規則に基づいたドットパターンがその裏面に印刷された媒体を前記ステージ面と対面させた状態で載置し、前記ステージ筐体内の空間に配置された撮像手段によってステージ面上のいずれかの位置に載置された前記媒体裏面のドットパターンを読み取って、当該撮像手段から得られた撮影画像からドットパターンの意味するコード値およびドットパターンの認識結果から得られた媒体の向きを計算し、かつ、ＸＹ座標で定義されたステージ面に載置した媒体の位置を算出することにより、その算出結果に応じた情報を出力する情報出力装置であって、
前記ステージ上には、前記ステージ上の媒体へのプレイヤ・オペレータの指先の配置、ペン又は立体物の配置を認識する座標認識手段が設けられている情報出力装置。
【請求項５】
前記ステージには赤外線を透過するインクによる印刷が施され、又はそのインクで印刷したシートが着脱可能に貼付されている請求項４記載の情報出力装置。
【請求項６】
ステージ上に、所定の規則に基づいたドットパターンが印刷された媒体を前記ステージ面と対面させた状態で載置し、ステージ筐体内に配置された撮像手段によってステージ上のいずれかの位置に載置された前記媒体裏面のドットパターンを読み取って、当該撮像手段から得られた撮影画像からドットパターンの意味するコード値およびドットパターンの認識結果から得られた媒体の向きを計算し、かつ、ＸＹ座標で定義されたステージ面における載置した媒体の位置を算出する制御手段と、その算出結果に応じた情報を出力する出力手段とを備えた情報出力装置であって、
前記ステージ上には、前記ステージ上の媒体へのプレイヤ・オペレータの指先の配置、ペン又は立体物の配置をステージ上の座標値として認識する座標認識手段が設けられており、
前記ステージ筐体内には、前記ステージに対して裏面側から動画又は画像を投影する投影手段を有しており、
前記制御手段は、前記座標認識手段によって認識された前記ステージの媒体上のプレイヤ・オペレータの指先の載置、ペンによるタッチ、又は立体物の載置に連動して、投影手段による前記ステージ裏面側から投影される画像又は動画像を制御する情報出力装置。
【請求項７】
前記タッチパネル面又は前記ステージ面の周縁には周縁壁を有しており、該周縁壁の一部には、タッチパネル面又はステージ面上の媒体をタッチパネル面又はステージ面上から退出させるための切欠部を有している請求項１〜６のいずれかに記載の情報出力装置。
【請求項８】
前記タッチパネル面又は前記ステージ面の周縁壁の一面には、当該タッチパネル又はステージを座標認識手段として機能させるための赤外線照射素子と受光素子とが１個毎又は複数個毎に交互に隣接して配置されており、赤外線照射素子から照射された赤外線光がタッチパネル又はステージ上、あるいはタッチパネル又はステージ上の媒体に載置されたプレイヤ・オペレータの指先、ペン、又は立体物で反射された反射光を、隣接した受光素子が受光することによってタッチパネル又はステージ上でのＸ方向又はＹ方向の位置を認識可能にし、前記周縁壁の他面側はタッチパネル又はステージ上の媒体をタッチパネル又はステージから退出させるための切欠部を有している請求項７記載の情報出力装置。
【請求項９】
前記周縁壁の前記一面と隣合う面には、赤外線照射素子又は受光素子がそれぞれの面に配置され、赤外線照射素子から照射された赤外線光がタッチパネル又はステージ上、あるいはタッチパネル又はステージの媒体上に配置されたプレイヤ・オペレータの指先、ペン又は立体物で遮断された照射光を対向面の受光素子が受光しないことによってタッチパネル又はステージでのＹ方向又はＸ方向の位置を認識可能にした周縁壁が設けられている請求項７記載の情報出力装置。
【請求項１０】
前記タッチパネル又はステージの周縁壁を構成する一辺の両内端には、タッチパネル又はステージを座標認識手段として機能させるための一対の赤外線撮像装置が設けられ、各赤外線撮像装置で撮像された画像を制御手段が解析することによってタッチパネル又はステージでのプレイヤ・オペレータの指先、ペン又は立体物のＸＹ座標を認識可能にし、
前記周縁壁の少なくともいずれか一辺は、タッチパネル又はステージ上の媒体をタッチパネル又はステージ面から退出させるための切欠部を有している請求項７記載の情報出力装置。
【請求項１１】
前記タッチパネル又はステージ面の周縁には周縁壁を有しており、該周縁壁には当該タッチパネル又はステージの座標認識手段を内蔵し、かつタッチパネル又はステージ上の媒体をタッチパネル又はステージ面から退出させるためにタッチパネル又はステージから湾曲状に立ち上がる周壁を備えた請求項１〜１０のいずれかに記載の情報出力装置。
【請求項１２】
前記タッチパネル又はステージの周縁には周縁壁を有しており、該周縁壁には、当該タッチパネル又はステージの座標認識手段を内蔵し、かつ、タッチパネル又はステージ上に媒体を挿入又は退出させるためのカード挿入口が設けられている請求項１〜１０のいずれかに記載の情報出力装置。
【請求項１３】
前記タッチパネル又はステージの一部には、前記マルチメディア情報の選択ボタンが直接印刷又は印刷されたシートが着脱可能に貼付されており、前記座標認識手段からの位置情報に基づいて、前記選択ボタンに対するプレイヤ・オペレータの指先、ペン操作又は立体物の配置を認識して、選択されたマルチメディア情報を出力手段から出力させる請求項１〜１２のいずれかに記載の情報出力装置。
【請求項１４】
前記タッチパネル又はステージの一部は、タッチパネル又はステージに設けられた表示手段の表示情報が表示可能な表示部として構成されている請求項１〜５のいずれかに記載の情報出力装置。
【請求項１５】
前記タッチパネル又はステージには、媒体をタッチパネル又はステージに吸着するための吸引口が設けられており、吸引口の内部を負圧に形成することによって媒体をタッチパネル又はステージに密着させる請求項１〜５のいずれかに記載の情報出力装置。
【請求項１６】
前記タッチパネルが設けられたタッチパネル筐体又はステージが設けられたステージ筐体内には、制御手段によって制御される負圧発生手段が設けられており、前記撮像手段が撮像した撮像画像の変化により、タッチパネル又はステージの近傍に媒体が位置されたときことを認識したときに、前記制御部は、前記負圧発生手段に対して前記吸引口からの真空吸引を指示する請求項１５記載の情報出力装置。
【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２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【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２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【公開番号】特開２００８−８６７４４（Ｐ２００８−８６７４４Ａ）
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５６６９（Ｐ２００７−２５６６９）
【出願日】平成１９年２月５日（２００７．２．５）
【特許番号】特許第４０１９１１４号（Ｐ４０１９１１４）
【特許公報発行日】平成１９年１２月１２日（２００７．１２．１２）
【出願人】（５０７２９６８８３）株式会社Ｉ・Ｐソリューションズ (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月５日（２００７．２．５）
【特許番号】特許第４０１９１１４号（Ｐ４０１９１１４）
【特許公報発行日】平成１９年１２月１２日（２００７．１２．１２）
【出願人】（５０７２９６８８３）株式会社Ｉ・Ｐソリューションズ (1)
【Ｆターム（参考）】
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