JP2007110526A

JP2007110526A - カード型装置

Info

Publication number: JP2007110526A
Application number: JP2005300499A
Authority: JP
Inventors: Wataru Kakigi; 柿木　　渉
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd; SII Mobile Communications Inc
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd; SII Mobile Communications Inc
Priority date: 2005-10-14
Filing date: 2005-10-14
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2025-10-14
Also published as: JP4500757B2; WO2007043660A1

Abstract

【課題】使い勝手を向上させる。
【解決手段】回路基板２がカードケース３の内部に収容されて成る無線通信機能付きのカード型装置１において、カードケース３の外側にアンテナ構造体４を倒れている状態と起立状態との間の動作範囲で回動変位可能に設ける。アンテナ構造体４の回動シャフト１２には永久磁石１３を一体的に設ける。通電によりコイル磁界を発生させ当該コイル磁界と永久磁石１３の磁界との相互作用により回動シャフト１２の回転トルクを発生させるコイル１７を設ける。無線通信開始信号を受けてコイル１７に電流を通電しアンテナ構造体４を起立方向に回動変位させるための回動シャフト１２の回転トルクを発生させ、また、無線通信終了信号を受けて電流をコイル１７に通電しアンテナ構造体４を倒す方向に回動変位させるための回動シャフト１２の回転トルクを発生させる制御回路２０を設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線通信機能を備えたＰＣカードやＣＦカード等のカード型装置に関するものである。なお、ＣＦ（コンパクトフラッシュ）は登録商標である。

図１１にはカード型装置の一形態例が模式的な斜視図により示されている。このカード型装置４０は無線通信機能を備えており、当該カード型装置４０は、回路基板４１と、回路基板４１を収容するカードケース４２と、カードケース４２の外側に配設され電波の無線通信を行うアンテナ構造体４３とを有して構成されている。アンテナ構造体４３の基端側にはアンテナ回転軸４４が形成され、カードケース４２のケース壁には、アンテナ回転軸４４をカードケース４２の外側から内側に挿入させるための貫通孔が設けられている。また、カードケース４２の内側にはアンテナ回転軸４４を受ける軸受け部（図示せず）が設けられている。このカード型装置４０の構成では、アンテナ構造体４３は、アンテナ回転軸４４を回転軸として回動することができる。例えば、カード型装置４０が、パソコン等の情報端末機器に設けられているカード用スロット内に挿入されて使用される場合には、図１１の鎖線に示すようにアンテナ構造体４３をカードケース４２の上面に対し起立させる方向に回動変位させる。これにより、電波の送受信の感度を高めることができる。また、カード型装置４０を情報端末機器のカード用スロットから抜き出して例えば携帯する場合には、アンテナ構造体４３を図１１の実線に示すような倒れている状態に回動変位させて収納し、カード型装置４０を携帯し易くすることができる。

特開２００１−６９０２９号公報

図１１に示されるカード型装置４０の構成では、例えば、情報端末機器のカード用スロット内にカード型装置４０を挿入させて使用する際には、手動によりアンテナ構造体４３を起立させる方向に回動変位させ、また、例えば、カード型装置４０の使用が終了したときには、手動によりアンテナ構造体４３を倒す方向に回動変位させていた。このように、手動によりアンテナ構造体４３を回動変位させるので、面倒であった。

本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、アンテナ構造体の回動動作を自動化させて使い勝手を向上させたカード型装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明は、回路基板がカードケース内に収容されて成る無線通信機能付きのカード型装置において、
カードケース外側に配置され電波の無線通信を行うためのアンテナ構造体と、
アンテナ構造体がカードケースの上面に対し起立している状態と倒れている状態との間の動作範囲でアンテナ構造体を回動変位させる回動シャフトと、
回動シャフトに一体的に設けられている回動変位用の永久磁石と、
通電によりコイル磁界を発生させ当該コイル磁界と回動変位用の永久磁石の磁界との相互作用により回動シャフトの回転トルクを発生させるコイルと、
無線通信開始信号を受けてコイルに電流を通電しコイル磁界を発生させアンテナ構造体を倒れている状態から起立している状態に回動変位させる方向の回動シャフトの回転トルクを発生させるアンテナ起立制御部と、
無線通信終了信号を受けてアンテナ起立変位時の電流の通電方向とは逆向きの電流をコイルに通電しアンテナ起立変位時のコイル磁界とは逆向きのコイル磁界を発生させアンテナ構造体を起立している状態から倒れている状態に回動変位させる方向の回動シャフトの回転トルクを発生させるアンテナ格納制御部と、
が設けられていることを特徴としている。

この発明によれば、アンテナ構造体の回動シャフトには回動変位用の永久磁石を一体的に設け、また、通電によりコイル磁界を発生させ当該コイル磁界と回動変位用の永久磁石の磁界との相互作用によりアンテナ構造体の回動シャフトの回転トルクを発生させるコイルを設け、さらに、無線通信を開始する際にコイルに電流を通電させてアンテナ構造体を倒れている状態から起立状態に回動変位させる方向の回動シャフトの回転トルクを発生させるアンテナ起立制御部と、無線通信を終了する際にコイルに電流を通電させてアンテナ構造体を起立状態から倒れている状態に回動変位させる方向の回動シャフトの回転トルクを発生させるアンテナ格納制御部とを有する構成とした。この構成を備えているために、この発明のカード型装置では、無線通信を開始する際に自動的にアンテナ構造体が起立し、また、無線通信を終了する際には自動的にアンテナ構造体が倒れた状態になる。よって、無線通信を開始する際に、手動によりアンテナ構造体を起立させたり、無線通信を終了した際に、手動によりアンテナ構造体を倒すという面倒が無くなり、カード型装置の使い勝手を向上させることができる。

また、この発明のカード型装置では、アンテナ構造体は自動的に回動変位するので、アンテナ構造体を手動により回動変位させる必要が無くなることから、アンテナ構造体を把持し易くしてアンテナ構造体を手動により回動変位させやすくするための構造が不要であり、そのような構造が設けられているものに比べて、カード型装置の構造の簡略化を図ることができる。

さらに、アンテナ構造体を手動により回動変位させる場合には、力加減の誤り等によりアンテナ構造体を破損させてしまう事態が起こることがあるのに対して、本発明のカード型装置では、アンテナ構造体を自動的に回動変位させてアンテナ構造体の手動操作を行わなくて済むので、そのようなアンテナ構造体の破損発生率を低減させることができる。

アンテナ起立制御部の動作によりアンテナ構造体が予め定められた起立位置まで回動変位したときにアンテナ構造体の起立変位を停止させるストッパーが設けられている構成を備えることにより、アンテナ構造体が回動変位しすぎて設定の起立位置からずれてしまうということなく、アンテナ構造体を設定の起立位置で起立させることができる。

アンテナ起立制御部は、コイルの通電を開始してから予め定められた通電停止条件が満たされたことを検知したときにコイルの通電を終了させる通電停止部を備えている構成を有することによって、アンテナ構造体が起立するのに必要な短時間だけコイルに通電させることができることとなるので、アンテナ構造体が起立している間中コイルに電流が供給される場合に比べて、省電力化を図ることができる。

また、アンテナ起立制御部が上記のような通電停止部を備えている場合に、その通電停止部によりコイルへの通電が停止した以降にもアンテナ構造体の起立状態を継続させるアンテナ起立維持手段が設けられている構成を備えることによって、例えば、コイルへの通電が停止しても、アンテナ構造体が例えば自重等により倒れることなく、起立状態を保つことができる。

アンテナ格納制御部は、コイルの通電を開始してから予め定められた通電停止条件が満たされたことを検知したときにコイルの通電を終了させる通電停止部を備えている構成を有することによって、アンテナ構造体が倒れた状態に回動変位するのに必要な短時間だけコイルに通電させることができることとなるので、コイルの消費電力を抑制することができ、省電力化を図ることができる。

回動変位用の永久磁石の磁界がアンテナ構造体の電磁界に及ぶことを妨げる磁気シールドが設けられている構成を備えることによって、回動変位用の永久磁石の磁界がアンテナ構造体の電波の無線通信に悪影響を与えることを防止することができる。

以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。

図１（ａ）には第１実施形態例のカード型装置が簡略化した模式図により示され、図１（ｂ）には図１（ａ）のカード型装置を上方側から見た模式的な平面図が示され、図２には第１実施形態例のカード型装置の模式的な分解図が示されている。このカード型装置１は無線通信機能を備えており、当該カード型装置１は、回路基板２と、回路基板２を収容するカードケース３と、カードケース３の外側に配置され電波の無線通信を行うためのアンテナ構造体４とを有して構成されている。このカード型装置１は、例えばパソコン等の情報端末機器に設けられているカード用スロット内に挿入され、情報端末機器と電気的に接続して信号の遣り取りが可能なものである。つまり、カード型装置１には、情報端末機器のカード用スロット内に挿入されたときに情報端末機器と電気的に接続するための外部接続手段（図示せず）が設けられている。その外部接続手段には、例えば、コネクタ等の様々な構成があり、例えば仕様等に応じた適宜な構成の外部接続手段が設けられる。これにより、カード型装置１は、例えば、情報端末機器からカード型装置１に送られてきた無線送信用の信号をアンテナ構造体４から無線通信相手に向けて送信する機能や、アンテナ構造体４で受信した信号を情報端末機器に出力する機能等を備えている。

この第１実施形態例では、カードケース３は、回路基板２の表面側を覆う表側カバー部５と、回路基板２の裏面側を覆う裏側カバー部６とを有して構成されている。表側カバー部５には、カード型装置１を情報端末機器のカード用スロット内に挿入する場合に挿入後端側となる片端側の端縁部に、表側カバー部５の上面よりも上側に突出した突出壁５Ａが形成されている。

アンテナ構造体４は、電波の無線通信（送信や受信）を行うアンテナ本体（図示せず）と、アンテナ本体を保護するアンテナカバー７とを有して構成されている。なお、アンテナ本体は予め定められた周波数帯の電波の無線通信を行うことが可能な構成を備えている。そのような電波の無線通信を行うための構成には様々な構成があり、ここでは、アンテナ本体はそれら構成の中の何れの構成を備えてもよく、その説明は省略する。

この第１実施形態例では、アンテナ構造体４は、カード型装置１の挿入方向に直交する横幅方向に伸長形成された形状を有し、このアンテナ構造体４の両端部には、伸長形成方向に略直交する方向に張り出した取り付け部４ａ，４ｂがそれぞれ形成されている。その取り付け部４ａの図１や図２に示される左側端面から取り付け部４ｂの右側端面までの横幅方向の長さ寸法は、表側カバー部５の突出壁５Ａの左側壁部分から右側壁部分までの長さ寸法よりも短くなっている。取り付け部４ａの左側端面には左側に突出した突起部８ａ（例えば図１（ｂ）参照）が、また、取り付け部４ｂの右側端面には右側に突出した突起部８ｂが、それぞれ形成されている。また、表側カバー部５の突出壁５Ａの左側壁部分には、取り付け部４ａの突起部８ａに嵌合する凹部又は孔部９ａが形成されている。また、突出壁５Ａの右側壁部分には、取り付け部４ｂの突起部８ｂに嵌合する凹部又は孔部９ｂが形成されている。

アンテナ構造体４の各取り付け部４ａ，４ｂの突起部８ａ，８ｂがそれぞれ対応する突出壁５Ａの凹部又は孔部９ａ，９ｂに嵌合することにより、アンテナ構造体４は次に示すように回動変位自在な状態で表側カバー部５に取り付けられる。つまり、この第１実施形態例では、アンテナ構造体４は、図３（ａ）の斜視図や、図３（ｃ）の断面図（図３（ｂ）のＡ−Ａ部分に対応）の点線に示されるようにカードケース３の上面に伏して倒れている状態と、図３（ｂ）の斜視図や、図３（ｃ）の断面図の実線に示されるようにカードケース３の上面に対し起立している状態との間の動作範囲で回動変位することができる。この第１実施形態例では、アンテナ構造体４が倒れている状態から起立状態に回動変位する際の回動の角度範囲θは約１２０°と成っている。アンテナ構造体４が図３（ｃ）の実線に示されるような予め定めた起立位置まで回動変位したときに、アンテナ構造体４が表側カバー部５の突出壁５Ａに係止してアンテナ構造体４の回動変位が停止する構成となっている。すなわち、突出壁５Ａは、アンテナ構造体４が予め定められた起立位置まで回動変位したときにアンテナ構造体４の起立回動変位を停止させるストッパーと成っている。

アンテナ構造体４の取り付け部４ａの右側端面には右向きの横幅方向に伸長形成されたシャフト１１が、また、取り付け部４ｂの左側端面には左向きの横幅方向に伸長形成された回動シャフト１２が、それぞれ、形成されている。さらに、回動シャフト１２には回動変位用の永久磁石１３が一体的に設けられている。この第１実施形態例では、回動変位用の永久磁石１３は円柱状と成し、円柱状の中心軸の位置を回動シャフト１２が突き通す態様でもって回動変位用の永久磁石１３が回動シャフト１２に固定されている。この回動変位用の永久磁石１３は、例えば図４の模式的な断面図に示されるように、周縁部の一部がＮ極と成し、反対側の周縁部分がＳ極と成している。この第１実施形態例では、アンテナ構造体４がカードケース３の上面に伏して倒れている状態であるときに、回動変位用の永久磁石１３のＮ極側が回路基板２側となり、かつ、Ｎ極が回路基板２に直交する方向に対して例えば角度３０°程度ずれた位置に配置されるように回動変位用の永久磁石１３が回動シャフト１２に固定されている。なお、表側カバー部５には、シャフト１１の軸受け部（図示せず）や、回動シャフト１２の軸受け部（図示せず）が設けられている。

この第１実施形態例では、表側カバー部５には、取り付け部４ａ，４ｂ間となる領域に、シャフト１１及び回動シャフト１２及び回動変位用の永久磁石１３を保護する保護カバー１４が取り付けられる。保護カバー１４には、例えば、回動変位用の永久磁石１３の磁界がアンテナ構造体４のアンテナ本体の電磁界に及んでアンテナ本体による無線通信の感度が劣化するのを防止するための磁気シールド（図示せず）が設けられている。

この第１実施形態例では、シャフト１１は、アンテナ構造体４のアンテナ本体に電気的に接続されている。カードケース３内に収容される回路基板２には、例えば、情報端末機器から供給される無線送信用の信号を無線通信に適した信号に変換（変調）したり、無線により受信した信号を情報端末機器に供給するのに適した信号に変換（復調）する無線通信用の高周波回路１５が設けられている。また、回路基板２には、シャフト１１を無線通信用の高周波回路１５に電気的に接続させるための給電手段１６が設けられている。これにより、無線通信用の高周波回路１５から出力された無線送信用の信号は給電手段１６とシャフト１１を介してアンテナ構造体４のアンテナ本体に伝達されアンテナ本体により無線送信される。また、アンテナ本体により受信された信号は、シャフト１１と給電手段１６を介して無線通信用の高周波回路１５に伝達されて情報端末機器に供給するのに適した信号に変換され当該変換後の信号が情報端末機器に向けて出力される。なお、給電手段１６の構成には様々な構成があり、ここでは、シャフト１１と無線通信用の高周波回路１５とを電気的に接続させることができれば、その構成は特に限定されるものではなく、適宜な構成の給電手段１６が設けられる。

この第１実施形態例では、回路基板２には、アンテナ構造体４の回動変位用の永久磁石１３に対向する位置に、コイル１７が設けられている。このコイル１７は、回路基板２の基板面に直交する方向にコイル中心磁界が発生するように形成されており、その構成には、例えばコイル巻線が巻回形成されて成る構成や、回路基板２にコイルパターンを形成して成る構成などの様々な構成があり、ここでは、それら構成の中の何れの構成でもよく、特に限定されるものではない。

さらに、回路基板２には、コイル１７の通電制御を行うためのコイル通電制御回路２０が形成されている。そのコイル通電制御回路２０は、図５のブロック構成図に示されるようなアンテナ起立制御部２１と、アンテナ格納制御部２２とを有して構成されている。アンテナ起立制御部２１は、電流供給部２３と、通電停止部２４とを有して構成されている。電流供給部２３は、カード型装置１がパソコン等の情報端末機器のカード用スロット内に挿入されている状態で情報端末機器から外部接続手段を介して無線通信開始信号を受け取ったことを検知したときに、電源２８の電力を利用して、図６（ａ）〜（ｃ）の模式的な断面図の点線に示されるコイル磁界が発生する向きの電流をコイル１７に通電する回路構成を備えている。

この第１実施形態例では、無線通信を開始する前には、アンテナ構造体４はカードケース３の上面に伏して倒れ、また、回動変位用の永久磁石１３はそのＮ極が図４に示されるように回路基板２側に配置されている状態となっている。この状態であるときに、アンテナ起立制御部２１の電流供給部２３によりコイル１７に電流が通電してコイル１７からコイル磁界が発生すると、そのコイル磁界は、図６（ａ）に示されるように、回動変位用の永久磁石１３の磁界に作用してＮ極をコイル１７から離す反発力を生じさせる。これにより、回動変位用の永久磁石１３は回動シャフト１２と一体的に中心軸を回転中心軸としてα方向に回動する。つまり、この場合のコイル１７のコイル磁界は、回動変位用の永久磁石１３の磁界との相互作用によって、アンテナ構造体４を起立させるα方向の回動シャフト１２の回転トルクを発生させる。

この回動シャフト１２の回転トルクによって、図６（ａ）→（ｂ）に示されるように、アンテナ構造体４が起立方向に回動変位していく。また、コイル１７のコイル磁界によって回動変位用の永久磁石１３が回動していき、Ｎ極がコイル１７から離れるので、永久磁石１３とコイル１７間の反発力が弱くなっていくが、反対に、永久磁石１３のＳ極がコイル１７に近付いてくるので、回動変位用の永久磁石１３のＳ極をコイル１７に引き寄せる吸引力が大きくなっていき、その吸引力により、引き続きα方向の回動シャフト１２の回転トルクが発生し続ける。これにより、アンテナ構造体４は図６（ｂ）→（ｃ）に示されるように連続的に回動変位する。そして、アンテナ構造体４は表側カバー部５の突出壁５Ａに係止して設定の起立位置で回動変位が停止する。

アンテナ起立制御部２１の通電停止部２４は、電流供給部２３がコイル１７への電流の通電を開始したことを電流供給部２３の動作情報に基づいて検知してから、予め定められた次に示すような通電停止条件が満たされたことを検知したときに、電流供給部２３に向けて通電停止信号を出力し、電流供給部２３の電流供給動作を停止させる回路構成を備えている。上記通電停止条件は、アンテナ構造体４が設定の起立位置まで回動変位したことを検知するための条件であり、通電停止条件には様々な条件が考えられる。例えば、その一例として、電流供給部２３がコイル１７への通電を開始してからアンテナ構造体４が設定の起立位置に達することができる時間を経過したことを通電停止条件とする。この通電停止条件を採用する場合には、例えば、電流供給部２３がコイル１７への通電を開始してから、アンテナ構造体４が設定の起立位置に達するのに要する時間Ｔsを実験等により予め求めておく。また、電流供給部２３がコイル１７への通電を開始してから、その求めた時間Ｔsに例えば余裕時間を加算した時間Ｔs’が経過したことを検知するための時間計測手段（例えばタイマ）を設けておく。通電停止部２４は、電流供給部２３がコイル１７への通電を開始してからその時間計測手段により時間Ｔs’を経過したことを検知したときに、通電停止条件が満たされたと判断して、電流供給部２３に向けて通電停止信号を出力する。

また、コイル１７に生じる逆起電力が、アンテナ構造体４が設定の起立状態であるときの大きさになったことを通電停止条件としてもよい。つまり、回動変位用の永久磁石１３の磁界の変化によってコイル１７に逆起電力が生じ、この逆起電力は永久磁石１３の極がコイル１７に近付くに従って大きくなる。換言すれば、永久磁石１３の極とコイル１７との位置関係によってコイル１７の逆起電力の大きさが変化する。このことから、コイル１７の逆起電力の大きさを検出する手段を設け、また、アンテナ構造体４が設定の起立位置に達したときのコイル１７の逆起電力の大きさＰsを予め実験等により求め当該大きさＰsのデータをカード型装置１の記憶部（図示せず）に格納しておく。そして、通電停止部２４は、電流供給部２３がコイル１７への通電を開始してから、コイル１７の逆起電力の大きさを検出する手段から逆起電力の大きさの情報を時々刻々と取り込み、この取り込んだコイル１７の逆起電力の大きさが、上記求めた大きさＰsになったことを検知したときに、通電停止条件が満たされたと判断して、電流供給部２３に向けて通電停止信号を出力する。

アンテナ格納制御部２２は通電停止部２５と電流供給部２６とを有して構成されている。電流供給部２６は、情報端末機器から無線通信終了信号を受け取ったことを検知したときに、電源２８の電力を利用して、図７（ａ）〜（ｃ）の模式的な断面図の点線に示されるコイル磁界が発生する向きの電流をコイル１７に通電する回路構成を備えている。

この第１実施形態例では、無線通信中には、アンテナ構造体４はカードケース３の上面に対して起立し、また、回動変位用の永久磁石１３はそのＳ極がコイル１７側に配置されている状態となっている。この状態であるときに、アンテナ格納制御部２２の電流供給部２６によりコイル１７に電流が通電してコイル１７からコイルが発生すると、そのコイル磁界は、図７（ａ）に示されるように、回動変位用の永久磁石１３の磁界に作用してＳ極をコイル１７から離す反発力を生じさせる。これにより、回動変位用の永久磁石１３は回動シャフト１２と一体的にβ方向に回動する。つまり、この場合のコイル１７のコイル磁界は、回動変位用の永久磁石１３の磁界との相互作用によって、アンテナ構造体４を倒すβ方向の回動シャフト１２の回転トルクを発生させる。

この回動シャフト１２の回転トルクによって、図７（ａ）→（ｂ）に示されるように、アンテナ構造体４が倒れる方向に回動変位していく。また、コイル１７のコイル磁界によって回動変位用の永久磁石１３が回動していき、Ｓ極がコイル１７から離れ、反対に、Ｎ極がコイル１７に近付いてくる。これにより、回動変位用の永久磁石１３の磁界とコイル１７のコイル磁界との相互作用によるＳ極をコイル１７から離す反発力は弱くなるのに対して、Ｎ極をコイル１７に引き寄せる吸引力が大きくなっていき、その吸引力により、引き続きβ方向の回動シャフト１２の回転トルクが発生し続ける。これにより、アンテナ構造体４は図７（ｂ）→（ｃ）に示されるように回動変位する。そして、アンテナ構造体４はカードケース３の上面に当接して回動変位が停止する。

アンテナ格納制御部２２の通電停止部２５は、電流供給部２６がコイル１７への電流の通電を開始したことを電流供給部２６の動作情報に基づいて検知してから、予め定められた次に示すような通電停止条件が満たされたことを検知したときに、電流供給部２６に向けて通電停止信号を出力し、電流供給部２６の電流供給動作を停止させる回路構成を備えている。上記通電停止条件は、アンテナ構造体４がカードケース３の上面に伏して倒れた状態まで回動変位したことを検知するための条件であり、通電停止条件には様々な条件が考えられる。例えば、その一例として、電流供給部２６がコイル１７への通電を開始しアンテナ構造体４の倒れる方向の回動変位が開始されてからアンテナ構造体４がカードケース３の上面に達するまでの時間を経過したことを通電停止条件とする。この通電停止条件を採用する場合には、例えば、電流供給部２６がコイル１７への通電を開始してから、アンテナ構造体４がカードケース３の上面に達するのに要する時間Ｔrを実験等により予め求めておく。そして、電流供給部２６がコイル１７への通電を開始してから、その求めた時間Ｔrに例えば余裕時間を加算した時間Ｔr'が経過したことを検知するための時間計測手段（例えばタイマ）を設けておく。通電停止部２５は、電流供給部２６がコイル１７への通電を開始してからその時間計測手段により時間Ｔr'を経過したことを検知したときに、通電停止条件が満たされたと判断して、電流供給部２５に向けて通電停止信号を出力する。また、通電停止部２５は、前述したような回動変位用の永久磁石１３の磁界によるコイル１７の逆起電力の大きさを利用して、コイル１７への電流の供給を停止させる構成としてもよい。

この第１実施形態例のカード型装置１は上記のような構成を備えており、無線通信を開始する際にはアンテナ構造体４を自動的に起立させ、また、無線通信を終了する際にはアンテナ構造体４を自動的に倒すことができて、使い勝手を向上させることができる。

以下に、第２実施形態例を説明する。なお、この第２実施形態例の説明では、第１実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。

この第２実施形態例では、アンテナ構造体４は、図８の模式的な断面図の点線に示されるような仰向けに倒れている状態と、図８の実線に示されるようなカードケース３の上面に対し起立している状態との間の動作範囲で回動変位することができる構成となっている。また、アンテナ構造体４の取り付け部４ａ，４ｂには、起立位置決め用部位３０が張り出し形成されており、アンテナ構造体４が設定の起立位置まで起立方向に回動変位したときに、その起立位置決め用部位３０がカードケース３の上面に当接してアンテナ構造体４の回動変位を停止させて、アンテナ構造体４を設定の起立位置で起立させることができる。

この第２実施形態例においても、第１実施形態例と同様のコイル通電制御回路２０が設けられ、当該コイル通電制御回路２０によってコイル１７への通電制御が成されて、アンテナ構造体４を自動的に起立させたり、倒すことができる。すなわち、例えば情報端末機器から無線通信開始信号がカード型装置１に送られてくると、コイル通電制御回路２０のアンテナ起立制御部２１の電流供給部２３の動作によって、例えば、図９（ａ）〜（ｃ）に示されるように、回動変位用の永久磁石１３のコイル１７側に配置されているＮ極との間に反発力を発生させるようなコイル磁界を発生させる向きの電流をコイル１７に供給し回動シャフト１２の回転トルクを発生させてアンテナ構造体４を図９（ａ）→（ｂ）→（ｃ）に示されるように起立する方向に回動変位させる。そして、アンテナ構造体４が設定の起立位置まで回動変位した以降に、通電停止部２４の動作によってコイル１７への通電が停止される。

また、アンテナ構造体４が起立している状態であるときに、情報端末機器から無線通信終了信号をカード型装置１が受け取ったときには、例えば、図１０（ａ）〜（ｃ）に示されるように、回動変位用の永久磁石１３のコイル１７側に配置されているＳ極との間に反発力を生じさせるようなコイル磁界を発生させる向きの電流をコイル１７に供給し回動シャフト１２の回転トルクを発生させてアンテナ構造体４を図１０（ａ）→（ｂ）→（ｃ）に示されるように倒す方向に回動変位させる。そして、アンテナ構造体４が設定の状態まで倒れた以降に、通電停止部２５がコイル１７への通電を停止させる。

ところで、この第２実施形態例の構成では、アンテナ起立制御部２１の電流供給部２３によるコイル１７の通電によってアンテナ構造体４が自動的に起立した後に、通電停止部２４によりコイル１７への通電が停止されると、アンテナ構造体４が自重によって倒れてしまう虞がある。このような問題を防止するために、アンテナ起立制御部２１によるコイル１７への通電が停止した以降にもアンテナ構造体４の起立状態を継続させるためのアンテナ起立維持手段を設けてもよい。アンテナ起立維持手段の構成には様々な構成が考えられるが、例えば、その一例を挙げると、コイル１７の中心部に鉄心を配設する。これにより、コイル１７の通電が停止した以降には、回動変位用の永久磁石１３の磁力により永久磁石１３と鉄芯との間に吸引力が生じて永久磁石１３の回動変位が妨げられる。これにより、アンテナ構造体４が自重により倒れてしまうことを回避できる。

第２実施形態例のカード型装置１の上記構成以外の構成は第１実施形態例と同様である。

この第２実施形態例では、アンテナ構造体４が仰向けに倒れている状態と、起立状態との間の回動変位の角度範囲は、例えば約６０°となっており、第１実施形態例の構成に比べて、アンテナ構造体４の回動変位の角度範囲（約１２０°）よりも狭い。このため、回動変位用の永久磁石１３の回動変位のずれが小さくなるので、永久磁石１３の配置等に対する組み立て精度が高くなくとも済む。このため、製造効率を上げることができる。また、アンテナ構造体４の回動変位の角度範囲が狭くて、アンテナ構造体４の動作が小さいので、アンテナ構造体４の取り付け部４ａ，４ｂやシャフト１１や回動シャフト１２等の回動駆動する部分の耐久時間を長くすることができる。また、それぞれの部品の取り付け角度が少しずれても機能し、取り付け角度の精度をラフにできるので、製造がし易くなる。

なお、この発明は第１や第２の各実施形態例の形態に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、第１や第２の各実施形態例では、アンテナ構造体４の設定の起立位置は、カードケース３の上面に対して約１２０°の角度を成す位置であったが、もちろん、アンテナ構造体４の設定の起立位置はその位置に限定されるものではなく、アンテナの送受信感度を考慮した適宜な位置に設定することができるものである。

また、第１や第２の各実施形態例では、シャフト１１が、アンテナ構造体４のアンテナ本体を回路基板２の無線通信用の高周波回路１５に電気的に接続させていたが、例えば、回動シャフト１２が、アンテナ本体と高周波回路１５との電気的な接続を行う構成としてもよい。この場合には、回動シャフト１２を高周波回路１５に電気的に接続させるための給電手段が設けられる。また、アンテナ本体と高周波回路１５との間を通電する電流に回動変位用の永久磁石１３の磁界が悪影響を及ぼさないための手段を講じることが好ましい。さらに、この場合には、シャフト１１を省略してもよい。

さらに、第１や第２の各実施形態例に示したアンテナ構造４に代えて、図１１に示されるようなアンテナ構造体４３を回動変位させる場合にも、第１や第２の各実施形態例と同様な回動変位用の永久磁石およびコイルを利用して自動的にアンテナ構造体４３を回動変位させる構成としてもよい。

さらに、第１や第２の各実施形態例では、回動変位用の永久磁石１３は円柱状であったが、永久磁石１３の形状は特に限定されるものではなく、他の形状であってもよい。

さらに、第１実施形態例の構成に加えて、アンテナ起立制御部２１の制御動作によりアンテナ構造体４が起立状態に回動変位した以降に、コイル１７への通電が停止しても、アンテナ構造体４の起立状態を継続させるためのアンテナ起立維持手段を設けてもよい。

さらに、第１や第２の各実施形態例では、アンテナ起立制御部２１には通電停止部２４が設けられていたが、例えば、コイル１７の通電による消費電力を気にしない場合などには、アンテナ構造体４を起立状態にしている間中コイル１７に連続的に電流を通電させてもよく、この場合には、アンテナ起立制御部２１の通電停止部２４を省略してもよい。さらに、第１や第２の各実施形態例では、磁気シールドは、保護カバー１４に設けられていたが、磁気シールドは、回動変位用の永久磁石１３の磁界がアンテナ本体の電磁界に悪影響を及ぶすのを防止することができれば、他の場所に設けてもよい。

第１実施形態例のカード型装置を説明するためのモデル図である。図１に示されるカード型装置の模式的な分解図である。図１に示されるカード型装置のアンテナ構造体の回動変位例を説明するための図である。アンテナ構造体の回動シャフトに一体的に設けられる回動変位用の永久磁石の配設例を説明するためのモデル図である。アンテナ構造体の回動シャフトの回転トルクを発生させるためのコイルの通電制御を行うための回路構成例を説明するためのブロック構成図である。第１実施形態例においてアンテナ構造体を起立させる方向に回動変位させるための回動変位用の永久磁石の磁界とコイルの磁界との相互作用による回動シャフトの回転トルクの発生例を説明するためのモデル図である。第１実施形態例においてアンテナ構造体を倒す方向に回動変位させるための回動変位用の永久磁石の磁界とコイルの磁界との相互作用による回動シャフトの回転トルクの発生例を説明するためのモデル図である。第２実施形態例の構成を説明するための模式的な断面図である。第２実施形態例においてアンテナ構造体を起立させる方向に回動変位させるための回動変位用の永久磁石の磁界とコイルの磁界との相互作用による回動シャフトの回転トルクの発生例を説明するためのモデル図である。第２実施形態例においてアンテナ構造体を倒す方向に回動変位させるための回動変位用の永久磁石の磁界とコイルの磁界との相互作用による回動シャフトの回転トルクの発生例を説明するためのモデル図である。カード型装置の一形態例を説明するためのモデル図である。

符号の説明

１カード型装置
２回路基板
３カードケース
４アンテナ構造体
１２回動シャフト
１３回動変位用の永久磁石
１７コイル
２１アンテナ起立制御部
２２アンテナ格納制御部

Claims

回路基板がカードケース内に収容されて成る無線通信機能付きのカード型装置において、
カードケース外側に配置され電波の無線通信を行うためのアンテナ構造体と、
アンテナ構造体がカードケースの上面に対し起立している状態と倒れている状態との間の動作範囲でアンテナ構造体を回動変位させる回動シャフトと、
回動シャフトに一体的に設けられている回動変位用の永久磁石と、
通電によりコイル磁界を発生させ当該コイル磁界と回動変位用の永久磁石の磁界との相互作用により回動シャフトの回転トルクを発生させるコイルと、
無線通信開始信号を受けてコイルに電流を通電しコイル磁界を発生させアンテナ構造体を倒れている状態から起立している状態に回動変位させる方向の回動シャフトの回転トルクを発生させるアンテナ起立制御部と、
無線通信終了信号を受けてアンテナ起立変位時の電流の通電方向とは逆向きの電流をコイルに通電しアンテナ起立変位時のコイル磁界とは逆向きのコイル磁界を発生させアンテナ構造体を起立している状態から倒れている状態に回動変位させる方向の回動シャフトの回転トルクを発生させるアンテナ格納制御部と、
が設けられていることを特徴とするカード型装置。
アンテナ起立制御部の動作によりアンテナ構造体が予め定められた起立位置まで回動変位したときにアンテナ構造体の起立変位を停止させるストッパーが設けられていることを特徴とする請求項１記載のカード型装置。
アンテナ起立制御部は、コイルの通電を開始してから予め定められた通電停止条件が満たされたことを検知したときにコイルの通電を終了させる通電停止部を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のカード型装置。
アンテナ起立制御部によるコイルへの通電が停止した以降にもアンテナ構造体の起立状態を継続させるアンテナ起立維持手段が設けられていることを特徴とする請求項３記載のカード型装置。
アンテナ格納制御部は、コイルの通電を開始してから予め定められた通電停止条件が満たされたことを検知したときにコイルの通電を終了させる通電停止部を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載のカード型装置。
回動変位用の永久磁石の磁界がアンテナ構造体の電磁界に及ぶことを妨げる磁気シールドが設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載のカード型装置。