JP4597629B2 - 情報保持体のアクセス装置及びこのアクセス装置を組み込んだ電子機器 - Google Patents

情報保持体のアクセス装置及びこのアクセス装置を組み込んだ電子機器 Download PDF

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Description

本発明は、ICカードのリーダ/ライタモジュール等の情報保持体のアクセス装置、及びこのアクセス装置を組み込んだ電子機器に関し、特に、薄型化を図ったICカードのリーダ/ライタモジュール、及び薄型化されたICカードリーダライタによって装置の大型化を防止することができるICカードのリーダ/ライタモジュールを組み込んだ電子機器に関する。
近年、クレジットカード等のカードを使ったユーザー認証や電子マネー、表示を書き換えることができるポイントカードなどのサービスが増えている。このようなカードとしては、従来から磁気ストライプを備えた磁気カードが用いられてきたが、この磁気ストライプに記録されたデータは、強力な磁場の印加で消失したり、また、悪意のある第三者に磁気リーダで読み取られて悪用される虞があった。
一方、この磁気カードに代わってカードの内部にICを組込み、このICの入出力端子に接続する端子をカードの表面に露出させたICカードが普及しつつある。ところが、このICを組み込んだカードにしても、ICに記録されたデータは接触式のリーダ/ライタで読み取る必要があるため、ICカードをリーダ/ライタに挿入する必要があり、読み取りに手間がかかるという問題がある。
そこで、従来の磁気カードや接触型のICカードに代わって、リーダ/ライタ機器との接触を必要としない非接触型ICカードの需要が高まっている。非接触式のICカードは鉄道やバスの定期券やプリペイド乗車券として、或いは、プリペイド式の電子マネーとして特定の店で買い物ができるようになってきている。
このような非接触式のICカードには、ICチップと周辺回路、及びループアンテナが搭載されており、同じくアンテナを備えたリーダ/ライタからの微弱な電磁波を捉えて動作し、ICチップに記録されたデータをアンテナからリーダ/ライタに送り返すようになっている。この非接触式のICカードを更に普及させるために、非接触式のICカードのリーダ/ライタを色々な電子機器、例えば、パーソナルコンピュータに組み込む試みがある。
非接触ICカードでは、接続端子が無いためにICカードとリーダ/ライタとの位置関係によっては良好に通信できない場合が考えられる。従来のリーダ/ライタモジュールでは、大型のアンテナを使用することにより、ユーザーがICカードとリーダ/ライタモジュールの位置合わせをあまり意識しなくても良好な通信が出来るように考慮されているものがある。また、電波の送出電力を上げて通信が良好に行えるようにしている場合もある。更に、小さいアンテナで、なおかつ送出電力を抑えたリーダ/ライタでは、ユーザーが正確にICカードの位置決めできるように、一部のコンビニエンスストアで採用されているような、ICカードを置く棚を設けているものもある。
ところで、非接触ICカードに使用されているループアンテナを使用して良好な通信が出来るようにするためには、リーダ/ライタ側のアンテナの上下左右、及び裏面側には電波の送受信を阻害する金属物を配置しないようにする必要がある。そして、リーダ/ライタのアンテナ直下にどうしても金属物を配置する必要がある場合は、アンテナと金属物との間に磁性体シートを挿入する必要がある。
このように、ICカードとデータ通信を行うために、アンテナコイルの下、又はリーダ/ライタのケースの裏にフレキシブルシート状の磁性体を貼り付ける例が特許文献1に記載されている。
図1(a)〜(c)はリーダ/ライタに組み込まれる従来のICカードのリーダ/ライタモジュール9の構成を示すものである。従来のICカードのリーダ/ライタモジュール9は、図1(a)に示すように、基板1の上にループアンテナ2が印刷、或いは接着等の手段で取り付けられており、このループアンテナ2の脇にデータを記録するメモリを備えたICチップを含む回路部品3が取り付けられている。そして、リーダ/ライタ9のループアンテナ2の直下に金属物が配置されている部位にこのリーダ/ライタ9を配置する必要がある場合は、図1(b),(c)に示すように、ループアンテナ2に対応する基板1の裏面には磁性体シート4が貼られており、この磁性体シート4によって金属物の影響を防ぐようになっている。
特開2001−2980295(図2とその説明部分)
しかしながら、アンテナを大型にしたり、送出電力を上げたりする方法では装置を小型化することが難しくなる。また、筐体にカードの位置合わせ用の棚を設ける方法では、ノート型のパーソナルコンピュータのパームレスト部等、ユーザーが通常手を置く場所にリーダ/ライタを内蔵する場合に邪魔になる。更に、小型の電子機器にリーダ/ライタを内蔵する場合に、金属物との干渉を抑えるために磁性体シートをアンテナの裏面に設ける必要がある場合には、リーダ/ライタモジュールの厚さが増大するので、これを小型電子機器に内蔵し難くなるという問題がある。
本発明は、大型のアンテナを使用することや、送出電力を上げることが出来ない小型の電子機器にICカードのリーダ/ライタモジュールなど情報保持体のアクセス装置を内蔵させる場合に、アクセス装置の取り付け方法の簡略化を達成すると共に、金属物との干渉を抑える磁性体シートを採用してもアクセス装置の厚さが増大しないようにしたアクセス装置を提供することを目的としている。また、このアクセス装置を内蔵させた電子機器においてユーザーが情報保持体をかざす際に、情報保持体をかざす電子機器上の位置が視覚的に分かり易く、確実にその位置に情報保持体を誘導することができるアクセス装置を組み込んだ電子機器を提供することも目的としている。
前記目的を達成する本発明の情報保持体のアクセス装置、非接触でアクセス可能な情報保持体の読み取り機能または/および書き込み機能を備えたアクセス装置であって、当該装置の基板の一方の面の所定の領域に磁性体層を設けると共に、この磁性体層に支持させてアンテナを配置し、基板の磁性体層を除く領域に、アンテナに接続する回路部品を実装したことを特徴としている。
この情報保持体のアクセスアクセス装置では、アンテナをフレキシブル回路基板に形成して磁性体層の上に配置することができる。また、基板上に、アンテナを搭載した磁性体層と回路部品とを横に並べて実装することができる。
一方、前記目的を達成する本発明の情報保持体のアクセス装置を組み込んだ電子機器は、前述の情報処理装置のアクセス装置を、機器を構成する筐体の、外部から情報保持体をかざせる位置に組み込んだことを特徴とするものである。
この電子機器では、アクセス装置を組み込む部位の電子機器の筐体を、情報保持体の形状に均一に膨出させて情報保持体を載置できるようにし、この膨出部分の裏面側にアクセス装置を組み込むことができる。また、アクセス装置を組み込む部位の電子機器の筐体に、情報保持体をかざす位置を示すマークを施しても良い。
更に、アクセス装置のアンテナを搭載した前記磁性体層を、筐体の縁部に近接する部位に位置させ、情報保持体の一部を筐体の外部に位置させた状態で、情報保持体に対してアクセスを行い得るように構成することができる。この電子機器はノートブック型コンピュータとすることができる。
更にまた、電子機器がノートブック型コンピュータである場合には、膨出部分をコンピュータのキーボードに隣接するパームレスト部分に設けると共に、膨出部分の高さを、コンピュータの表示器とこの表示器の周囲に位置する枠部分との段差以内に形成すれば良い。
以上説明したように、本発明の情報保持体のアクセス装置によれば、基板に取り付けた磁性体層をアンテナの支えとして兼用することにより、アクセス装置の厚さを低減することができると共に、取り付け方法の簡略化、通信品質の向上に寄与することが出来る。また、本発明の情報保持体のアクセス装置を組み込んだ電子機器によれば、ユーザーの持つ情報保持体を、アクセス装置にかざす位置に視覚的に正しく誘導することが出来る。
図2(a)は本発明の一実施例として情報保持装置のアクセス装置であるICカードのリーダ/ライタモジュール10を上側から見たものである。この実施例のICカードのリーダ/ライタモジュール10では、モジュール基板1の上に、モジュール基板1の裏面側に金属がある場合のアンテナの送受信性能に影響を与えないようにするための磁性体シート14が、接着等の手段により固着されている。そして、この磁性体シート14の上面には、この磁性体シート14に支持されたループアンテナ12が配置されており、磁性体シート14に隣接する部位のモジュール基板11の上には、ループアンテナ12に接続する回路部品13が実装されている。
従って、図2(b)に示すように、モジュール基板11の裏面には何も設けられていない。そして、図2(c)に示すように、この実施例のICカードのリーダ/ライタモジュール10では、磁性体シート14とループアンテナ12を合わせたモジュール基板11からの高さhが、回路部品13のモジュール基板11からの高さHよりも低い。よって、この実施例のICカードのリーダ/ライタモジュール10は、図1(a)〜(c)に示した従来のICカードのリーダ/ライタモジュール9に比べて、磁性体シート14の高さtだけ厚さが薄くなっている。
図3(a),(b)は、図2(a)〜(c)に示したICカードのリーダ/ライタモジュール10の変形実施例のICカードのリーダ/ライタモジュール10Aを示すものである。前述の実施例では、磁性体シート14の上面に、捲線で構成されたループアンテナ12が接着等の手段によって取り付けられていたが、この実施例では、ループアンテナ12がフレキシブル回路基板15に形成されており、このフレキシブル回路基板15が磁性体シート14の上面に取り付けられている。
このフレキシブル回路基板15には、ループアンテナ12の給電端子が形成された端子部15Aが設けられており、図3(b)に示すように、この端子部15Aが回路部品13に接続される。
図4(a)は本発明のICカードのリーダ/ライタモジュール10又は10Aを組み込んだ本発明の一実施例の電子機器20にICカード5をかざす様子を示すものである。この実施例の電子機器20は、その筐体21の上面21AにICカード5と同じ形状を有する膨出部22が設けられている。この電子機器20は、他のデータ処理装置の入出力デバイスとなるものであり、このデータ処理装置と有線または無線にて接続され、データ処理装置と情報のやりとりをする。従って、この電子機器20はリーダ/ライタモジュール10または10Aに実装されている回路部品3または13以外に、データ処理装置と情報のやりとりをするために必要な回路部品(この回路部品は公知のものを採用すれば良いので説明は省略する)が内蔵されるようにしてもよい。なお、一般に、ICカード5の内部には、ループアンテナ6,ICチップ7、及びメモリを含む周辺回路8が内蔵されている。
そして、筐体21に設けられた膨出部22の直下に、図4(b)に示すように、例えば、図3(a),(b)に示したICカードのリーダ/ライタモジュール10Aが内蔵されている。このモジュール10Aには、前述のように、モジュール基板11、ループアンテナ12を備えたフレキシブル回路基板15、回路部品13、及び磁性体シート14が備えられている。
従って、ICカード5のユーザーは、このICカード5を電子機器20の筐体21の上面21Aに設けられた膨出部22の上に置いたり、膨出部22にかざすだけで、ICカード5の周辺回路8に記憶されている情報を、電子機器20と遣り取りすることができる。また、ICカードのリーダ/ライタモジュール10Aに設けられた磁性体シート14の作用により、電子機器20の内部に金属部材23が存在しても、この金属部材23がループアンテナ12の性能に悪影響を及ぼさない。
図5は、本発明のICカードのリーダ/ライタモジュール10,10Aを組み込んだ電子機器がノートブック型コンピュータ30である場合の一実施例を示すものである。この場合、ICカードのリーダ/ライタモジュール10,10Aは、ノートブック型コンピュータ30の筐体31のキーボード34に隣接するパームレスト部分31Aの左側の部分に内蔵されている。そして、この実施例では、筐体31のパームレスト部分31Aの左側の部分に、ICカードのリーダ/ライタモジュール10,10Aを収容する膨出部32が設けられている。この膨出部32の外形は、ICカードの外形に略一致している。
また、この膨出部32のパームレスト部分31Aからの高さXは、コンピュータ30のディスプレイ部の枠39Aの画面39Bからの高さがYよりも小さい。
この構成により、ICカードを使用するユーザーは、膨出部32を目印にしてICカードをかざす、或いは、膨出部32の上にICカードを置けば良いので、ICカードの認識率を高めることができる。
図6は図5に示したノートブック型コンピュータ30の筐体31を、上下に2分割した状態を示すものである。上側筐体31Uには、キーボード34とパームレスト部分31Aに設けられた膨出部32がある。また、下側筐体31Lの内部には、電源回路、フロッピィディスクドライブ、ハードディスク、CD−ROMのような光ディスクドライブ等があり、通常はこれらのデバイスは金属の筐体で覆われている。
以上のように構成されたノートブック型コンピュータ30では、本発明のICカードのリーダ/ライタモジュール10,10Aは、筐体31の膨出部32の直下の部分に、金属フレーム35に4箇所でねじ止めされて取り付けられる。この金属フレーム35の下側筐体31L内における位置が二点鎖線で示されている。
この図から分かるように、この実施例では、ICカードのリーダ/ライタモジュール10,10Aがノートブック型コンピュータ30に内蔵された場合、ICカードのリーダ/ライタモジュール10,10Aの直下には、光ディスクドライブ36が位置しており、その筐体は金属である。この場合でも、本発明のICカードのリーダ/ライタモジュール10,10Aでは、ループアンテナ12は磁性体シート14に支持されてモジュール基板11の上に配置されているので、光ディスクドライブ36の金属製筐体による悪影響がない。
図7は本発明のICカードのリーダ/ライタモジュール10,10Aを組み込んだノートブック型コンピュータ30の別の実施例を示すものである。この実施例では、リーダ/ライタモジュール10,10Aを組み込む部位の筐体31、即ち、パームレスト部分31Aの左側の部分に、ICカードをかざす位置を示すマーク37が施されている。このマーク37には、絵や指示が印刷されていても良い。また、このマーク37が施されたパームレスト部分37Aは、他のパームレスト部分37Aと同平面である。
この構成でも、ICカードを使用するユーザーは、マーク37を目印にしてICカードをかざす、或いは、マーク37の上にICカードを置けば良いので、ICカードの認識率を高めることができる。
図8(a)〜(c)は本発明のICカードのリーダ/ライタモジュール10,10Aを組み込んだノートブック型コンピュータ30の、更に別の実施例を示すものである。この実施例では、リーダ/ライタモジュール10,10Aは、図8(c)に示すように、リーダ/ライタモジュール10,10Aのループアンテナ12が、筐体31の縁部に近接する部位に位置決めされている。
そして、ノートブック型コンピュータ30の筐体31のパームレスト部分31Aには、ICカードをかざす位置を示すマーク38が施されている。このマーク38は、ICカードの全体形状ではなく、一部分の形状を示している。
この結果、図8(b)に示すように、ICカード5の一部を筐体31の外部に位置させた状態で、即ち、ユーザーがICカード5を手に持った状態で、ICカード5に対してコンピュータ30からのリード/ライトを行い得る。
この構成では、ICカード5を使用するユーザーは、マーク38を目印にしてICカード5の一部をかざせば良く、コンピュータ30の上にICカード5を置く必要がないので、ICカード5への読み書き、或いはICカード5からのデータのコンピュータ30側への伝達を容易に行うことができる。
なお、磁性体シート14の下の部分のモジュール基板11を無くして、モジュール基板11を小さく作ることも考えられる。しかしこの場合は、ループアンテナ12を支えるための部品が新たに必要になり、ループアンテナ12を支える部品を固定するためのねじが増えてしまう。また、ねじは金属物であり、通信に影響を与える。このため、ねじ位置はアンテナとして使用できなくなり、通信品質が落ちるので、この構成は好ましくない。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は以下のような構成であっても良い。
本発明のアクセス装置である上記モジュールは、ICカードに対するリード機能およびライト機能の双方を備えたものであったが、ICカードの保持情報にアクセスできる装置であればリード機能、ライト機能のいずれかのみを備えたものであっても良い。
また、本発明のアクセス装置がアクセスする情報保持体としてカードを例示したが、本発明のアクセス装置はカード以外の情報保持体にアクセスするものであっても良い。例えば、アクセス対象となる情報保持体は、カード形状ではなく、例えば上記したループアンテナ、ICチップ、メモリを実装した基板を内蔵した電子機器(携帯電話機や小型情報端末等)であっても良い。このメモリも電子機器の通常処理に利用される補助記憶装置を兼用したものであっても良い。さらに、このICチップも電子機器の通常処理に利用されるCPUを兼用したものであっても良い。さらに、アンテナもループアンテナに限定されるものではなく、アクセス装置からのアクセスを可能とするものであれば他の形態のアンテナであっても良い。
更に、本発明のアクセス装置の基板に設けられる磁気層として磁気シートを例示したが、プレート、ジェルなどアンテナを支持できるものであれば、その形状、種類を問わない。更にまた、マーク37として絵や指示の印刷を例示したが、リーダ/ライタモジュール10、10Aの組み込み部位に対応するパームレスト部分に情報保持体の外周に対応する溝を形成するようにしても良い。
以下に、本発明を付記する。
(付記1)
非接触でアクセス可能な情報保持体の読み取り機能または/および書き込み機能を備えたアクセス装置であって、
当該装置の基板の一方の面の所定の領域に磁性体層を設けると共に、この磁性体層に支持させてアンテナを配置し、前記基板の前記磁性体層を除く領域に、前記アンテナに接続する回路部品を実装したことを特徴とする情報保持体のアクセス装置。
(付記2)
付記1に記載の情報保持体のアクセス装置であって、前記アンテナをフレキシブル回路基板に形成して前記磁性体層の上に配置したことを特徴とする情報保持体のアクセス装置。
(付記3)
付記1又は2に記載の情報保持体のアクセス装置であって、前記基板上に、前記アンテナを搭載した前記磁性体層と前記回路部品とを横に並べて実装したことを特徴とする情報保持体のアクセス装置。
(付記4)
付記1から3の何れか1項に記載の情報保持体のアクセス装置を、機器を構成する筐体の、外部から前記情報保持体をかざせる位置に組み込んだことを特徴とする電子機器。
(付記5)
付記4に記載の電子機器であって、前記情報保持体のアクセス装置を組み込む部位の電子機器の筐体を、前記情報保持体の形状に均一に膨出させて前記情報保持体を載置できるようにし、この膨出部分の裏面側に前記情報保持体のアクセス装置を組み込んだことを特徴とする電子機器。
(付記6)
付記4に記載の電子機器であって、前記情報保持体のアクセス装置を組み込む部位の電子機器の筐体に、前記情報保持体をかざす位置を示すマークを施したことを特徴とする電子機器。
(付記7)
付記6に記載の電子機器であって、前記情報保持体のアクセス装置の前記アンテナを搭載した前記磁性体層を、前記筐体の縁部に近接する部位に位置させ、前記情報保持体の一部を前記筐体の外部に位置させた状態で、前記情報保持体に対してアクセスを行い得るように構成したことを特徴とする電子機器。
(付記8)
付記4から7の何れか1項に記載の電子機器であって、前記電子機器がノートブック型コンピュータであることを特徴とする電子機器。
(付記9)
付記5に記載の電子機器であって、前記電子機器がノートブック型コンピュータであり、前記膨出部分を前記コンピュータのキーボードに隣接するパームレスト部分に設けると共に、前記膨出部分の高さを、前記コンピュータの表示器とこの表示器の周囲に位置する枠部分との段差以内に形成したことを特徴とする電子機器。
(付記10)
付記1に記載の情報保持体のアクセス装置であって、前記情報保持体はICカードであることを特徴とする情報保持体のアクセス装置。
(付記11)
付記1に記載の情報保持体のアクセス装置であって、前記磁性体層は磁性体シートであることを特徴とする情報保持体のアクセス装置。
(a)は従来のICカードのリーダ/ライタモジュールを上側から見た斜視図、(b)は(a)のICカードのリーダ/ライタモジュールを背面側から見た斜視図、(c)は(a)のICカードのリーダ/ライタモジュールを矢印C方向から見た側面図である。 (a)は本発明の一実施例のICカードのリーダ/ライタモジュールを上側から見た斜視図、(b)は(a)のICカードのリーダ/ライタモジュールを背面側から見た斜視図、(c)は(a)のICカードのリーダ/ライタモジュールを矢印A方向から見た側面図である。 (a)は図2(a)のICカードのリーダ/ライタモジュールの変形実施例の構成を示す組み立て斜視図、(b)は(a)のICカードのリーダ/ライタモジュールを矢印B方向から見た側面図である。 (a)は本発明のICカードのリーダ/ライタモジュールを組み込んだ本発明の一実施例の電子機器にICカードをかざす様子を示す斜視図、(b)は(a)の電子機器の部分断面図である。 本発明のICカードのリーダ/ライタモジュールを組み込んだノートブック型コンピュータの一実施例を示す斜視図である。 図5に示したノートブック型コンピュータに内蔵されたICカードのリーダ/ライタモジュールの位置を説明する分解斜視図である。 本発明のICカードのリーダ/ライタモジュールを組み込んだノートブック型コンピュータの別の実施例を示す斜視図である。 (a)は本発明のICカードのリーダ/ライタモジュールを組み込んだノートブック型コンピュータの更に別の実施例を示す斜視図、(b)は(a)に示したノートブック型コンピュータにICカードをかざす様子を示す説明図、(c)は(a)に示したノートブック型コンピュータに内蔵された本発明のICカードのリーダ/ライタモジュールの筐体内の位置を示す部分平面図である。
符号の説明
10 本発明のICカードリーダ/ライタモジュール
11 モジュール基板
12 ループアンテナ
14 磁性体シート
15 フレキシブル回路基板
20 電子機器
21 筐体
22 膨出部
23 金属部材
30 コンピュータ

Claims (9)

  1. 非接触でアクセス可能な情報保持体の読み取り機能または/および書き込み機能を備えたアクセス装置であって、
    当該装置の基板の一方の面の所定の領域に磁性体層を設けると共に、この磁性体層に支持させてアンテナを配置し、前記基板の前記磁性体層を除く領域に、前記アンテナに接続する回路部品を実装したことを特徴とする情報保持体のアクセス装置。
  2. 請求項1に記載の情報保持体のアクセス装置であって、前記アンテナをフレキシブル回路基板に形成して前記磁性体層の上に配置したことを特徴とする情報保持体のアクセス装置。
  3. 請求項1又は2に記載の情報保持体のアクセス装置であって、前記基板上に、前記アンテナを搭載した前記磁性体層と前記回路部品とを横に並べて実装したことを特徴とする情報保持体のアクセス装置。
  4. 請求項1から3の何れか1項に記載の情報保持体のアクセス装置を、機器を構成する筐体の、外部から前記情報保持体をかざせる位置に組み込んだことを特徴とする電子機器。
  5. 請求項4に記載の電子機器であって、前記情報保持体のアクセス装置を組み込む部位の電子機器の筐体を、前記情報保持体の形状に均一に膨出させて前記情報保持体を載置できるようにし、この膨出部分の裏面側に前記情報保持体のアクセス装置を組み込んだことを特徴とする電子機器。
  6. 請求項4に記載の電子機器であって、前記情報保持体のアクセス装置を組み込む部位の電子機器の筐体に、前記情報保持体をかざす位置を示すマークを施したことを特徴とする電子機器。
  7. 請求項6に記載の電子機器であって、前記情報保持体のアクセス装置の前記アンテナを搭載した前記磁性体層を、前記筐体の縁部に近接する部位に位置させ、前記情報保持体の一部を前記筐体の外部に位置させた状態で、前記情報保持体に対してアクセスを行い得るように構成したことを特徴とする電子機器。
  8. 請求項4から7の何れか1項に記載の電子機器であって、前記電子機器がノートブック型コンピュータであることを特徴とする電子機器。
  9. 請求項5に記載の電子機器であって、前記電子機器がノートブック型コンピュータであり、前記膨出部分を前記コンピュータのキーボードに隣接するパームレスト部分に設けると共に、前記膨出部分の高さを、前記コンピュータの表示器とこの表示器の周囲に位置する枠部分との段差以内に形成したことを特徴とする電子機器。
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