(57)【要約】  送信機と受信機との間の様々な光学コーティングのスペクトル反応を区別するためのシステム及び方法が記載されている。  システムは、光学コーティングを有する製品が他の製品と共に使用されることを認められているか否かを判定するために、光学コーティングが正規のスペクトル反応を発生させるか否かを判定するのにおいて効果的である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信機及び受信機の間の基板上の１つ又はそれ以上の光学コーティングのスペクトル反応を区別するシステムであって、
第１の光信号を光学コーティングに対して送出するため、前記光学コーティングに隣接して作動可能に位置している送信機、
前記光学コーティングからの反射光を受信するため、前記光学コーティングに隣接して作動可能に位置している受信機、並びに、
前記受信機側で正規の信号に対する反射光を解釈するため、及び、前記光学コーティングが正規の、又は、非正規の、いずれの光学コーティングであるかを判定するため、前記受信機に作動可能に接続された受信電子機器、
を含むシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記送信機はＬＥＤ光源である、システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のシステムであって、
前記システムは少なくとも２つの送信機を含み、且つ、
個々の送信機は異なる波長の光を前記光学コーティングに対して送出する、
システム。
【請求項４】
請求項３に記載のシステムにおいて、
個々の送信機は共通の光学コーティングに対して光を送出し、且つ、
前記光学コーティングは個々の光の波長に対する異なる反射の特性を有する、
システム。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載のシステムにおいて、
前記正規の信号は、個々の送信機からの、受信信号の組合せである、システム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記光学コーティングは少なくとも２つの光学コーティングを含み、且つ、
個々の光学コーティングは付随する送信機と受信機の組合せと対になっている、
システム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムにおいて、
個々の送信機と受信機との組合せに係る個々の送信機は異なる波長の光を発光する、システム。
【請求項８】
請求項６又は請求項７に記載のシステムにおいて、
前記少なくとも２つの光学コーティングは異なる反射の特性を有する、システム。
【請求項９】
請求項７に記載のシステムにおいて、
個々の光学コーティングは異なる反射の特性を有する、システム。
【請求項１０】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記光学コーティングは、少なくとも２つの空間的に離れたな光学コーティング、及び、１つの送信機と受信機との組合せ、を含み、
前記送信機からの光は、光学システムを通って前記少なくとも２つの空間的に離れた光学コーティングへ向けられ、且つ、
個々の前記少なくとも２つの空間的に離れた光学コーティングからの反射光は、前記送信機と受信機との組合せの前記受信機にて受光される、
システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のシステムにおいて、
前記少なくとも２つの空間的に離れた光学コーティングは、異なる反射特性を有する、システム。
【請求項１２】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記基板は回転基板であり、且つ、
前記回転基板は前記基板上の前記送信機と受信機との組合せの反射点を回転させて通過する少なくとも１つの光学コーティングを含む、
システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のシステムにおいて、
前記基板は異なる反射の特性を有する少なくとも２つの光学コーティングを含む、システム。
【請求項１４】
請求項１２又は請求項１３に記載のシステムにおいて、
前記少なくとも２つの光学コーティングは塗装された縞である、システム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のシステムにおいて、
前記少なくとも２つの光学コーティングは実質的に同一の色及び異なる反射の特性を有する、システム。
【請求項１６】
請求項２乃至請求項１５の何れか一項に記載のシステムにおいて、
前記ＬＥＤは、前記ＬＥＤ内にて少なくとも２つの波長の連続発生を可能とする多色ＬＥＤであり、且つ、
前記受信機は前記少なくとも２つの波長に対応する反射信号を受信する、
システム。
【請求項１７】
請求項１乃至請求項１６の何れか一項に記載のシステムにおいて、
前記第１の光信号はパルス上である、システム。
【請求項１８】
基板上の少なくとも２つの光学コーティングのスペクトル反応を区別するためのシステムであって、
送信機と受信機とを含む少なくとも１つの送信機と受信機との組合せを含み、
前記送信機は、前記基板上の第１及び第２の光学コーティングに対して光信号を送出し、
前記システムは、前記第２の光学コーティングに対する光信号の一部をそらすため、前記送信機に隣接して位置している光学要素を含み、
前記受信機は、第１及び第２の光学コーティングからの反射光を受信するため、第１及び第２の光学コーティングに隣接して作動可能に位置する、
システム。
【請求項１９】
主要装置に関連する、光学コーティングを有する基板を評価する方法であって、
（ａ）前記主要装置に対して作動可能な位置に前記基板の前記光学コーティングを設置するステップ、
（ｂ）前記主要装置から前記光学コーティングに対して第１の光信号を送出するステップ、
（ｃ）前記主要装置上で前記光学コーティングが反射させた反射光信号を受信するステップ、
（ｄ）前記反射光信号を所定の信号パターンと比較し、且つ、前記反射光信号が前記所定の信号パターンと一致するか否かを判定するステップ、
（ｅ）（ｄ）の結果に基づいて反応信号を提供するステップ、
を含む方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法において、
前記（ｂ）のステップは少なくとも第２の光信号を含む、方法。
【請求項２１】
請求項１９に記載の方法において、
光学コーティングは少なくとも２つの光学コーティングであり、
個々の光学コーティングは、前記（ａ）乃至（ｃ）のステップが、付随する送信機と受信機との組合せと対になって設置、送出及び受信が行われることを含むように、付随する送信機と受信機との組合せと対になる、
方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法において、
個々の前記少なくとも２つの光学コーティングは異なる反射の特性を有する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
送信機と受信機との間の種々の光学コーティングのスペクトル反応を区別するためのシステム及び方法が記載されている。システム及び方法は、光学コーティングが、その光学コーティングを有する製品が他の製品と共に使われることが認められているか否かを判定することを含む多数のアプリケーションにおいて使用され得る、正規のスペクトル反応を発生させる場合に有効である。
【背景技術】
【０００２】
今日の競争の激しい市場環境において、企業が新しい市場及び市場シェアを生み出し、維持し、そして、成長させるためのコストはますます高額になっている。そこで、企業（「最初の企業」）の指導的立場に追随することによって市場に参入しようとするかもしれない新規参入者から保護される製品及び／又は市場に対する最初の企業の投資を守るための低コストな手段を提供する技術に対する需要が高まっている。即ち、最初の企業の研究開発を利用することにより同等レベルの開発労力をかけることなく偽造又はより安い製品を生産できる新規参入者によって偽造される及び／又は価格を下げられることから自社で開発した製品を守る手段を企業が有するための需要が存在する。加えて、製品に関連したブランド名及び／又は業務上の信用に実質的に投資してきたであろう最初の企業が、最初の企業の製品と共に使われ得る、類似の、又は、紛らわしいほど酷似している製品を、競争相手が作り出し、そして、販売する能力を弱めることによって、ブランド名及び／又は業務上の信用並びに関連する収入源を守ることも非常に重要である。
【０００３】
上記のことは消耗品を販売する企業、及び、競争相手が最初の企業の特定の装置と共に使用するための競合する詰め替え型の製品の販売を望むかもしれない場合、特に重要である。例えば、最初の企業が、カートリッジ又は他の容器の形態にて消耗品を組み込む装置の交換を含む、交換装置を開発しているかもしれない。この場合、消耗品は、その消耗品が使い切られた後、通常の間隔にて交換され、そして、最初の企業は、消耗品の繰り返し販売を通じて、交換装置のための開発コストを、確保することを期待する。しばしば、競争相手は、より高価な交換製品及び／又は消耗品の開発コストを負うことなく、最初の企業の交換製品と共に使用できる「非正規の」消耗品を製造することによって、消耗品の価格を下げようと努力する。過去において、競争相手が非正規の消耗品を様々な交換装置と首尾よく結合させることをより難しくするための様々な解決手法が開発されてきた一方で、正規の商品のブランド名及び／又は収益源を守るため、ある種の装置の中にある非正規の製品の使用を妨げる低コストの解決手法への特定の需要が継続して存在している。加えて、低コストの解決手法は、正規品の確認方法が異なる製品の組合せの間に実装され得る、製品の数を増大させることができる。
【０００４】
過去のシステムは、主要製品と共に非正規の消耗品を使用する能力を制限する又は妨げる、主要製品と消耗品との整合を提供する種々の技術を含んでいた。そのような技術はバーコードシステム、無線周波数識別システム等を含んでいた。これらの個々の技術は上述の通り効果的である一方、低コストの解決手法を提供する技術に対する需要は継続して存在している。
【０００５】
先行技術の再検討は、発光ダイオード（ＬＥＤ）の送信機及び受信機の使用が、主要製品と消耗品との組合せの間の符号化を提供するための方法としては過去に用いられてこなかったことを示している。
【０００６】
例えば、米国特許公開第２００９／０１７７３１５号（Ｇｏｅｋｉｎｇ）は、製品に関連づけられた参照用の表示を光学的に識別することによって、容器に注入される正規の製品を交換する方法を開示している。この参照先の開示内容は、光源からの光があるとき燐光する１つ又はそれ以上の印を含んでいる。
【０００７】
米国特許公開第２０１０／０１４７８７９号（Ｏｐｈａｒｄｔ）は、光発色性の部分を有する導波管を含む交換可能な符号化構成要素を開示している。運用は、物質が１つ又はそれ以上の親和性のある光発色性の化合物を含んでいるか否かを判定するため、導波管の一端を通過する電磁波放射線の入力及び導波管の出力における電磁波放射線を検出することを含んでいる。
【０００８】
米国特許公開第２０１０／００３６５２８号（Ｍｉｎａｒｄ）は、光学スキャナ又は無線周波数センサを経由して、パッケージ特有の情報を受け取る制御システムを利用する交換装置の利用を開示している。この無線周波数センサは無線自動識別（ＲＦＩＤ）技術を採用するデータ入力システムに含まれている。無線スキャナはＲＦＩＤタグによって放射される無線信号を受け取り、そして、分析する。
【０００９】
米国特許第５，８６２，８４４号（Ｐｅｒｒｉｎ）は、１つ又はそれ以上の照明源及び制御回路に沿った１つ又はそれ以上の光学センサを備える、交換装置を制御するためのシステムを開示している。この制御回路は、物質交換を開始するため、光学センサのうち少なくとも１つに応答する。この制御回路は、容器が直接出口の下に現れたとき、交換装置を作動させるために設計されている。
【００１０】
米国特許第７，６２１，４２６号（Ｒｅｙｎｏｌｄｓ）は、電子的に駆動される符号化デバイス及び／又は正規の補充容器からの識別符号を利用する交換製品のためのシステムを開示している。このシステムは補充容器の適合性を判定するための近接周波数の応答を利用する。
【００１１】
米国特許公開第２００９／０２７６０９１号（Ｄｕｈａ）は、塗料交換装置にある正規の塗料の使用を確実にするため読み出し可能なタグを分析するための装置を開示している。
【発明の概要】
【００１２】
本発明に従って、送信機と受信機との間の種々の光学コーティングのスペクトル反応を区別するためのシステム及び方法が記載される。ここに記載されたシステムは、光学コーティングが正規のスペクトル反応を生じさせているか否かを判定するにあたって、ひいては、その光学コーティングを有する製品が他の製品と共に使用されることが正当であるか否かを判定するために、効果的である。
【００１３】
最初の態様に従って、送信機と受信機との間の基板上の１つ又はそれ以上の光学コーティングのスペクトル反応を区別するためのシステムであって、
第１の光信号を光学コーティングに対して送出するため、前記光学コーティングに隣接して作動可能に位置している送信機、
光学コーティングからの反射光を受信するため、前記光学コーティングに隣接して作動可能に位置している受信機、並びに、
前記受信機側で正規の信号に対する反射光を解釈するため、及び、前記光学コーティングが正規の、又は、非正規の、いずれの光学コーティングであるかを判定するため、前記受信機に作動可能に接続された受信電子機器、
を備えるシステムが規定されている。
望ましい実施形態において、前記送信機はＬＥＤ光源である。
【００１４】
他の実施形態において、前記システムは、少なくとも２つの送信機を含み、且つ、個々の送信機は異なる波長の光を前記光学コーティングに対して送出する。
【００１５】
１つの実施形態において、前記送信機は共通の光学コーティングに対して光を送出し、且つ、前記光学コーティングは個々の光の波長に対して異なる反射の特性を有する。
【００１６】
他の実施形態において、前記正規の信号は、個々の送信機からの、受信された信号の組合せである。
【００１７】
更に他の実施形態において、前記光学コーティングは少なくとも２つの光学コーティングを含み、且つ、個々の光学コーティングは付随する送信機と受信機との組合せと対になっている。
【００１８】
他の実施形態において、個々の送信機と受信機との組合せに係る個々の送信機は異なる波長の光を発光する。前記少なくとも２つの光学コーティングはまた、異なる反射の特性を有し得る。
【００１９】
他の実施形態において、
前記光学コーティングは、少なくとも２つの空間的に離れた光学コーティング、及び、１つの送信機と受信機との組合せ、を含み、
前記送信機からの光は、光学システムを通って前記少なくとも２つの空間的に離れた光学コーティングへ向けられ、且つ、
個々の前記少なくとも２つの空間的に離れた光学コーティングからの反射光は、前記送信機と受信機との組合せに係る前記受信機にて受光される。
【００２０】
１つの実施形態において、個々の前記少なくとも２つの空間的に離れた光学コーティングは、異なる反射の特性を有する。
【００２１】
更に他の実施形態において、
前記基板は回転基板であり、且つ、
前記回転基板は前記基板上の前記送信機と受信機との組合せの反射点を回転させて通過する少なくとも１つの光学コーティングを含む。
前記基板は異なる反射の特性を有する少なくとも２つの光学コーティングを含み得る。
【００２２】
１つの実施形態において、前記少なくとも２つの光学コーティングは実質的に同一の色及び異なる反射の特性を有する。
【００２３】
他の実施形態において、前記ＬＥＤは、前記ＬＥＤ内にて少なくとも２つの波長の連続発生を可能とする多色ＬＥＤであり、且つ、前記受信機は前記少なくとも２つの波長に対応する反射信号を受信する。
【００２４】
他の実施形態において、前記入力光信号はパルス状である。
【００２５】
他の態様において、本発明は基板上の少なくとも２つの光学コーティングのスペクトル反応を区別するためのシステムであって、
送信機と受信機とを含む少なくとも１つの送信機と受信機との組合せを含み、
前記送信機は、前記基板上の第１及び第２の光学コーティングに対して光信号を送出し、
前記システムは、前記第２の光学コーティングに対する光信号の一部をそらすため、前記送信機に隣接して位置している光学要素を含み、
前記受信機は、第１及び第２の光学コーティングからの反射光を受信するため、第１及び第２の光学コーティングに隣接して作動可能に位置する、
システムを提供する。
【００２６】
更に他の態様において、本発明は、主要装置に関連する、光学コーティングを有する基板を評価する方法であって、
（ａ）前記主要装置に対して作動可能な位置に前記基板の前記光学コーティングを設置するステップ、
（ｂ）前記主要装置から前記光学コーティングに対して第１の光信号を送出するステップ、
（ｃ）前記主要装置上で前記光学コーティングが反射させた反射光信号を受信するステップ、
（ｄ）前記反射光信号を所定の信号パターンと比較し、且つ、前記反射光信号が前記所定の信号パターンと一致するか否かを判定するステップ、
（ｅ）（ｄ）の結果に基づいて反応信号を提供するステップ、
を含む方法を提供する。
【００２７】
他の実施形態において、前記（ｂ）のステップは少なくとも第２の光信号を含む。
１．更に他の実施形態において、光学コーティングは少なくとも２つの光学コーティングであり、個々の光学コーティングは、前記（ａ）乃至（ｃ）のステップが、付随する送信機と受信機との組合せと対になって設置、送出及び受信が行われることを含むように、付随する送信機と受信機との組合せと対になる。
２．更に他の実施形態において、個々の前記少なくとも２つの光学コーティングは異なる反射の特性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
本発明は添付の図面を参照して記載されている。
【図１】正規の光学コーティングを伴う本発明の第１の実施形態に従った符号化システムの略図である。
【図１Ａ】非正規の光学コーティングを伴う本発明の第１の実施形態に従った符号化システムの略図である。
【図２】正規の光学コーティングを伴う本発明の第２の実施形態に従った符号化システムの略図である。
【図２Ａ】非正規の光学コーティングを伴う本発明の第２の実施形態に従った符号化システムの略図である。
【図３】正規の光学コーティングを伴う本発明の第３の実施形態に従った符号化システムの略図である。
【図３Ａ】２つの離れた光学コーティングと共に使用される、光学系を実現する単一の信号送信機／受信機の組合せを有する、本発明の１つの実施形態に従った符号化システムの略図である。
【図３Ｂ】単一の信号送信機／受信機と対になる、より複雑な符号を実現する回転基板を有する、本発明の１つの実施形態に従った符号化システムの略図である。
【図４】製品対としての本発明の１つの実施形態に従った符号化システムの略図である。
【図５】本発明の実施形態に用いられ得る、３つの可能性がある波長を示す代表的な塗料のための、スペクトル反応の断面である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図面を参照しながら、インク、塗料、顔料及び染料を含み且つそれらに限定されない、種々の光学コーティングの反射の特性が、その上に光学コーティングが施されたある品目が正規のものであるか否かを示すために用いられる、符号化アプリケーションのための信号及び検出システムを説明する。システムが、そこに作動の基本的な概念が記載された、種々の事例への参照と共に記載される。より詳細に説明されるように、ここに記載された概念は本発明の目的を達成するための異なる実施形態及び応用にて使用され得る。
【００３０】
より具体的な態様において、本発明は、１つ又はそれ以上のＬＥＤ送信機、受信機、及び、符号化アプリケーションのための数多くの機器構成にて展開し得る塗料を含む光学コーティング、を説明する。これらの実施形態はスペクトル反応の分析を可能にする光学コーティングの吸収及び反射の特性を利用する。１つ又はそれ以上のＬＥＤ光源を１つ又はそれ以上の光学コーティングと結合させることによって、特定の正規の信号パターンを規定するために使用される様々なスペクトルの特徴から反射信号のパターンが構成され得る。
【００３１】
重要なことは、本システムは、標本化及び符号化の目的のために蛍光又は燐光に代えて反射率を使用することによる一般に低い素材コスト、及び、符号化を達成するために必要な低電力等を含んだ、他のシステムに勝る数多くの利点を提供し得る。
【００３２】
本発明との関連で、多数の方法を示唆し、そして、種々の活動を開始するために製造者／利用者によって使用され得る、２つの関連した製品の間の無数の符号が、ここに記載された原理を使用して確立される可能性がある。同様に、信号生成及び信号解釈並びにそれに続く関連した電子機器が開始し得るあらゆる活動に使用される電子機器は多様であり、しかし、当業者によって理解されるここに記載された技術へと容易に統合される。
【００３３】
本発明に従って及び図１及び図１Ａに示される通り、第１の実施形態において、システム１０は送信機１２及び受信機１４を含む。一般に、送信機は特定の波長の光を光学コーティング１６に対して発光し、すぐに、光が受信機１４に向けて反射される。光学コーティング１６の特性に基づいて、受信機にて受信される信号は、光学コーティングにおける反射の程度及び／又は光の吸光度の効果に応じて変化する。例として、図１では、実線で示されるように、送信機は黄色の光線１２ａを発光し、送出された信号１２ａが受信機にて受信された信号１４ａと実質的に同一であるように、光学コーティング１６は黄色い光を反射するよう設計されている。送出され及び受信される信号の代表的な信号パターンは信号１２ｂ、１４ｂとして示されていて、そこでは波長及び信号強度の両方が実質的に同一でることが示されている。
【００３４】
その一方、図１Ａに示されるように、光学コーティング１６ａが黄色い光を吸収する特性を有していた場合、受信された信号１４ｃ、１４ｄは光学コーティングによって吸収された黄色い光の代表的なものとなる可能性がある。部分的に吸収された信号は点線で示されている。同様に、光学コーティングが黄色い光を反射するよう設計されている一方で、送信機１２が赤い光を発光するよう変更された場合、異なる受信信号が観察される可能性がある。
【００３５】
その結果、送出される光の色及び／又は光学コーティングが変更されること並びに光学コーティングからの反射を監視することによって、スペクトル反射性における相対的な相違点又は類似点は、関連した電子機器によって解釈されるに従い、光学コーティングが正規のものであるか否かを判定するために使用することができる。従って、光学コーティングが製品に適用された場合、その技術は、適切な電子機器と組み合わせると１つの製品が他の製品（又は他の機能）と共に使用されることを効果的に認めたり防いだりできる、符号情報を作り出すために使用され得る。
【００３６】
加えて、上記の基本的な概念は、より複雑な信号反応、及び、それ故、以下に詳細に説明される２つの製品の間の符号化における相対的な程度の複雑さ、を作り出すため、拡張され得る。
【００３７】
図２、２Ａ及び３に示されるように、より複雑なシステム反応を許容するため、１つよりも多くの光源及び／又は光学コーティングを使用する照明を含むよう、システムは拡張され得る。
【００３８】
図２を参照して、配置２０は２つの送信機２２ａ、２２ｂを有するように記述されていて、送信機２２ａは１つの色（例えば、橙色）の光を発光し、送信機２２ｂは赤外線を放射する。この場合、光学コーティング２４は橙色の光を反射するが赤外線は反射しない。
図のように、受信信号２８には受信機３０にて受信された（受信された橙色光に対応した）高い強度の２８ａ及び（赤外線光に対応した）低い強度の２８ｂの信号が含まれるように、送出信号２６は橙色２６ａ及び赤外線２６ｂの交互のパルスを含み得る。この場合、高い強度と低い強度の交互の信号は正規の光学コーティングを示し得る。
【００３９】
比較して、図２Ａに示されるように、非正規の光学コーティング４２は橙色光を吸収し、赤外線を部分的に反射することが、受信信号４４は正規の信号パターンと一致しない結果に繋がる。そこで、関連する電子機器はこの信号を正規の信号とは認識しない。
【００４０】
図３に示されるように、追加的な結合５０が記載されている。この場合、同じ基板５１上の別個の光学コーティングが、別個の送信機と受信機との組合せと共に提供されている。第１の光学コーティング５２が第１の送信機５４及び第１の受信機５６と対になっていて、第２の光学コーティング５８が第２の送信機６０及び第２の受信機６２と対になっている。この例において、送信信号６４及び６６は同一であって受信信号６８及び７０が異なるように、送信機５４及び６０は同じ光を異なる光学コーティング５２及び５８に対して放射する。その結果、関連する電子機器が、両方の送信機／受信機の組合せに関して受信した信号が正規の信号でるか否かを判定することになる。
【００４１】
重要なことは、相対的に洗練された設備が無いとき、人間が光学コーティングを複製することが困難となるように、光学コーティングの色及び外観が肉眼によっては実質的に同一に見られ得ることである。更に、当業者に理解されるように、光学コーティングの化学的性質及び光学コーティングの物理的分離／位置決めにおける相対的に小さな違いは、光学コーティングの複製又は重複が困難となるよう、スペクトル反応を実質的に変えるのに充分である。
【００４２】
追加的な例において、他の結合が利用され得る。例えば、システムは、１つの光学コーティングに対するより多くの数の送信機、空間的に分離した光学コーティングに対する異なる送信機、及び／又は、異なる数の受信機を包含することができる。他の実施形態において、両方の受信信号が正当性を確実にするため閾値の範囲にて一致しなければならない、重複した送信機及び受信機のシステムが採用され得る。
【００４３】
図４に、第１の製品８０が第２の製品８２と組み合わせられる、システムの代表的な配置が示される。図のように、第１の製品は、第２の製品８２上の光学コーティング８０ａ、即ち、第２の製品８２が、第１の製品８０と共に使用することを認められているか否かを判定するため、送信信号を提供するための電子機器８４及び受信信号を受信して解釈するための受信電子機器８６を含む。上記の通り、電子機器８４及び受信電子機器８６は、当業者によって理解される通り、幅広い機能を提供するために設計され得る。
【００４４】
＜例＞
（第１例−信号強度）
信号強度の実験が、反射性塗料基板に対するＬＥＤ光の反射の電圧反応を測定するために行われた。ＬＥＤ（３．５Ｖ／５ｍＡ）は顔料１０Ｃ８７３（Ｓｈｅｐａｒｄ  Ｃｏｌｏｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ）を含む反射性塗料に隣接して配置されている。反射光は、統合レンズ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｌｅｎｓ）を有し、可視光線及び近赤外線の反応に最適化された、光−電圧（ＬＴＶ）変換器（ＴＳ２５２  １０ｋＱ負荷）によって受信される。３．５Ｖの信号はＬＴＶ変換器によって受信され、それによって、有意な信号がＬＴＶにて受信され得ることが示された。
【００４５】
（第２例−ＬＥＤセンサ要素）
第１例のフォトダイオードと類似のスペクトル感度を有するフォトダイオード（Ｈａｍａｍａｔｓｕ  Ｓ２３８６−１８Ｌ）が４１０及び６８０ｎｍ並びに４３０及び６５０ｎｍのＬＥＤと共にそれぞれテストされた。フォトダイオードは、有意な信号がフォトダイオードにて受信できることを示した。
【００４６】
（第３例−外見上類似だが異なる反射特性を有する２つの塗料の使用）
２つの黒色塗料、黒色３０Ｃ５９１及び黒色２０Ｆ９４４（Ｓｈｅｐａｒｄ  Ｃｏｌｏｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ）が基板上に隣接して並んで付着し、そして、９５０ｎｍのＬＥＤを用いて照らされている。ＬＴＶにて受信信号が計測され、黒色３０Ｃ５９１では３．２５Ｖであり黒色２０Ｆ９４４では１．２５Ｖであり、これは、固定された入力光の波長を用いて、コーティングされた基板の異なる領域の実質的に類似の色が、異なる反射パターンを提供できることを示している。
【００４７】
（第４例−２色照明）
反射性が均質で無いスペクトル曲線を有する塗料が２つの異なる波長により照らされ、そして、反射信号が比較された。茶色１０Ｃ８７３（Ｓｈｅｐａｒｄ  Ｃｏｌｏｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ）が、橙色ＬＥＤ（５９５ｎｍ）及び赤外線ＬＥＤ（９５０ｎｍ）により照らされた。ＴＳＬ２５２フォトセンサが反射光を検出するために用いられた。その結果、５９５ｎｍの光はほとんど反射光が発生しなかったのに対して、９５０ｎｍの光は有意な反射信号を発生させた。これらの結果は、異なるＬＥＤ光源を用いて、１つの塗料が異なる反射パターンを提供できることを示している。
【００４８】
２つ目の実験にて、黄色顔料１０Ｐ２７０（Ｓｈｅｐａｒｄ  Ｃｏｌｏｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ）が青色ＬＥＤ（４７０ｎｍ）及び赤色ＬＥＤ（６５０ｎｍ）により照らされた。その結果、６４０ｎｍの反射は、４７０ｎｍの反射の概ね６倍大きかった。
【００４９】
この実験において、管理基板（塗料の無い紙表面）が塗装されたテスト基板と比較され、４７０ｎｍ及び６５０ｎｍの両方における無塗装の基板の反射性は実質的に類似していた（±５％）。
【００５０】
（第５例−回転基板）
図３Ｂを参照して、記載された符号化システムに係る１つの実施形態７０は、基板が回転表面７３の上に組み込まれ、回転表面に送信７１ａを送り、回転表面から受信７２ａを受けるため、送信機７１及び受信機７２が配置されている。重要なことは、本実施形態は、追加の送信機／受信機の組合せの必要又は複雑化を伴わずに、基板に組み込まれた著しく複雑な符号を許容する。例えば、基板が回転するのに伴って個々の縞が送信機／受信機の組合せの反射点を通過するよう、基板は回転基板の外側又は内側の表面に複数の縞７４を含み得る。それ故、理解されるように、回転基板上に組み込まれた符号の相対的な複雑さは、縞の塗料（例えば、タイプ）、縞の幅及び／又は基板の形状のような様々なパラメータによって、著しく増加する。代表的な例として、図３Ｂに示されるように、縞の特性に基づいて入力信号７１は、図示されるように形状に特徴を有する受信信号７２ｂを発生させ得る。この例において、縞の幅及び塗料のタイプの両方が、関連する電子機器によって認識され、そして解釈される、正規の信号を発生させるように変更されている。上記の通り、個々の縞は、色が、下位の基板と、及び、互いに、実質的に同一であり得、それ故、代表的な符号を肉眼では事実上区別できない。
【００５１】
（第６例−３色照明）
１つの塗料（例えば、黄色１０Ｐ２７０）が３つの異なる色のＬＥＤと共に使用される可能性が検討された。この場合、異なる入力波長からの異なる信号パターンを観察するため、塗料の反射のスペクトル特性を使用することができた。図５に示されるように、入力波長の範囲が予期された明白な又は異なる信号を提供する反射応答を確立するために利用され得るような、塗料の反射特性は入力ＬＥＤの波長に合致し得る様々な山と谷とを有する。例えば、反射の特徴に関して、４００−４７０ｎｍの入力波長は、予期される１０％の反射の応答を提供する可能性があり、その一方で、６９０−７００ｎｍ及び９４０−９５０ｎｍの入力は、それぞれ予期される６０％−９０％の反射の応答を提供する。そこで、反応の明白な値及び又は割合は正規の符号信号を確立するために比較され得る。
【００５２】
＜実装例＞
（３色ＬＥＤ）
より小型のパッケージにおいて、図５に関して記載されたような、より複雑な符号信号を生じさせるために、１つの３色ＬＥＤが使用され得る。例えば、３色（赤、緑、青）のＬＥＤが、共通の光線経路に沿った異なる色の連続の及びパターン化された出力を提供するために構成され得る。そこで、その光は、個々の色の信号を受信するためのただ１つの受信機を要求する共通の基板に対して容易に向けられる。更に、正規の信号を代表するために統合され得る、追加の反射符号を生成するための、１つ以上の３色ＬＥＤが対応する受信機及び塗料と組み合わされ得る。
【００５３】
（見えないバーコード）
肉眼では実質的に同一の外観を有し、しかし、特定の照明の下では特定の反射応答を示す、バーコード型のシステムが塗料の組合せを用いて設計され得る。この場合、上記の通り、「符号」は専門的でない観察者には事実上目に見えないように、塗料は下部の基板／製品の色と実質的に合致するように選択され得る。
【００５４】
この実装は、２つの黒色塗料（黒色３０Ｃ５９１（「０」と称される）及び黒色２０Ｆ９４４（「１」と称される））を用いて設計された、個々の塗料の３つの交互に変わる筋が基板上に塗られ、９５０ｎｍのＬＥＤで照らされた、バーコードにおいてテストされた。即ち、バーコードは「０１０１０１」のパターンを有していた。この符号はＬＥＤ／センサの組合せに関連するバーコードの連続する入れ替わりによって読み取られた。この結果は、対応する「高い」電圧信号「ｘ」及び「低い」電圧信号「ｙ」、即ち、「ｘｙｘｙｘｙ」として反射パターンが識別できることを示している。
【００５５】
バーコードに係る種々の実施形態において、関連する電子機器は、製品の組合せ及び／又は相対的な符号の複雑さの物理的な特徴に従って設計され得る。即ち、符号に関連するＬＥＤ／センサの組合せの移動によって符号が読み取られる１つのＬＥＤ／センサの組合せを利用して、又は、複数のＬＥＤ／センサの組合せが上記の個々のバーコード要素（例えば、色又は縞）に適合されて、バーコードが実装され得る。
【００５６】
重要なことは、これらの性質に基づいて、ＬＥＤ、センサ、塗料、要素の物理的な適合及び動作、並びに、基板の塗料の大きさ及び形状、のパラメータの様々な組合せ、を利用する、広範囲の信号パターンが作り出され得ることが理解される。
【００５７】
関連する電子機器は特定の実施形態に、近接スイッチ及び／又はパルス信号を介して電力消費を最小化する或いは削減することを含む、様々な機能を提供するよう設計され得ることも理解される。種々の実施形態において、システムはまた、図３Ａに示されるように、１つの光源が異なる光学コーティングに対して向けられることを可能とする、１つ又はそれ以上の光学要素６１を含み得る。この場合、光学要素は送信機の光を、異なる光学コーティングに向けられた離れた光学経路に対して、分割するために用いられ得る。受信機に係る配列及び受信の特徴に応じて、両方の光学コーティングからの反射光を受信するために１つの受信機が利用される。
【００５８】
（製品の組合せの関係）
製品の組合せの間の物理的な関係は、実装される符号のタイプに寄与する。一般的に、利用可能な物理的な空間と１つの要素が他の要素に関連する分離及び／又は移動は符号化システムの特定の設計を決定し得る。近接スイッチ及びパルス上の電力等の特徴は、当業者によって理解されるように、電力消費を最小限にするために利用され得る。
【００５９】
（塗料）
本発明に従って、上記の通り、塗料の反射の特性を充分に引き出すために、多くの異なる塗料が利用され得る。当業者によって理解されるように、最終的な塗料の選択では、求められる符号化アプリケーションに基づいて、求められる安全性のレベル、基板の形状及び大きさ並びに基板の色等の要因を含み且つそれに限られないアプリケーションに関連する多数の要因が考慮される。
【００６０】
塗料は種々の周知の製品技術を使用した基板に適用される。
【００６１】
（ＬＥＤ）
適切なＬＥＤの選択において使用される要因は、スペクトル発光特性、発光特性の空間的な寸法（例えば、角度寸法）及び発光色等を含み且つそれに限られない。
【００６２】
（フォトセンサ）
フォトセンサは、スペクトル感度（例えば、可視光及び近赤外線）、反応の空間的な寸法、大きさ（例えば、輪郭の大きさ及び寸法）及び速度を含み且つそれに限られない要因に基づいて選択され得る。フォトセンサはフォトダイオード、フォトトランジスタ及び光−電圧変換器を含み得る。
【００６３】
本発明が、望ましい実施形態及び望ましいその使用に関連して説明され、そして、例示されているが、それに限定されるものではなく、当業者によって理解される、本発明の完全な、意図された範囲内で、修正及び変更がなされ得る。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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