JP2001126035A - 非接触ｉｃカードのリード／ライト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 暗闇に設置等された場合においても、使用者
が非接触ＩＣカードの読取領域を簡易に識別できるリー
ド／ライト装置を提供する。 【解決手段】 カードリーダ１のケース３１の外壁に
は、ＩＣカード２に記録された情報を読み出すために、
このＩＣカード２を当接させるカード当接面Ｍが形成さ
れ、その背部（ケース３１の内部）には、アンテナコイ
ル１１ａが配設されている。このため、この当接面Ｍに
おけるアンテナコイル１１ａ近傍の所定領域（２点鎖
線）が、カードの読取領域Ｓとなっている。当接面Ｍの
読取領域Ｓの中央には、円形のスリット３２が設けられ
ており、このスリット３２の背面に、発光により当該読
取領域Ｓの位置を表示する表示モジュール２１が装着さ
れている。この表示モジュール２１は、アンテナコイル
１１ａから発せられる電磁波から誘導起電力を得て発光
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非接触ＩＣカード
との間で通信を行い、該ＩＣカードからのデータの読出
し及び該ＩＣカードへのデータの書込みを行なうリード
／ライト装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、データの読み書きが可能なＩ
Ｃカードの一つとして、データ通信用の送受信アンテナ
を備え、この送受信アンテナとリード／ライト装置側の
送受信アンテナとの間でデータ通信を行なうように構成
された非接触ＩＣカード（以下、単に「ＩＣカード」と
いう）が知られている。

【０００３】そして、このようなＩＣカードに対して情
報の読み書きを行なうリード／ライト装置としては、例
えば、カードインタフェースをケースの一部として装置
の外壁部分に形成し、使用者が、ＩＣカードを手で持っ
てカードインタフェースに近接させることにより、ＩＣ
カードに対する情報の読み書きが可能となるものがあ
る。このようなリード／ライト装置においては、通常、
ケース本体に印刷または彫り込み等により所定の表示を
施し、ＩＣカードを近接させるべき位置（ＩＣカード読
取領域）を明示する方法がとられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなリード／ライト装置は、暗闇に接地された場合や夜
間に使用される場合には、上記ＩＣカード読取領域の範
囲表示が見難くなり、使用者がＩＣカードをこの読取領
域に近接させることが困難になるといった問題があっ
た。

【０００５】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
のであり、暗闇に設置等された場合においても、使用者
がＩＣカードの読取領域を簡易に識別できるリード／ラ
イト装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる課題に鑑み、請求
項１に記載のＩＣカードのリード／ライト装置において
は、ＩＣカードとの通信用のアンテナコイルを収納する
ケースの表面に、このアンテナコイルの配置位置を示す
表示部が設けられている。この表示部は発光により自身
の位置を示すため、使用者は、暗闇においてもこの表示
部を容易に認識することが可能である。使用者は、この
表示部の位置にＩＣカードを近づけることにより、当該
ＩＣカードをアンテナコイルに容易に近接させることが
でき、リード／ライト装置との間のデータ通信を速やか
に実行させることができる。

【０００７】このリード／ライト装置の具体的構成とし
ては、請求項２に記載のように、上記表示部を、アンテ
ナコイルからの電磁波により誘導起電力を発生するルー
プコイルと、このループコイルが発生した誘導起電力を
受けて発光する発光素子とから構成することができる。
このように構成すれば、ループコイルは、アンテナコイ
ルから発せられた電磁波によって誘導起電力を発生し、
この電力を発光素子に供給する。発光素子はこの電力を
受けて発光する。このため、使用者は、暗闇等において
も、この発光素子の発光によりＩＣカード読取領域を容
易に認識することができるのである。

【０００８】また、上記のように、ループコイルがアン
テナコイルからの電磁波により誘導起電力を発生する形
態をとるため、ＩＣカードとの通信を制御する通信制御
部と表示部とは、電気的に絶縁された回路として構成す
ることができる。このため、当該通信制御部と表示部と
の間に回路配線等を設ける必要もなく、回路設計が簡単
になる。

【０００９】また、このように電気的に独立した回路と
して構成すれば、構造的にも独立して構成することが可
能となり、表示部のみをリード／ライト装置に取り外し
可能に構成することができる。このため、通信制御部が
配設されたメイン基板側に、表示部を駆動させるための
駆動回路、表示部を制御するための制御ソフト、あるい
は表示部に接続するための接続ワイヤ等を設ける必要が
なく、リード／ライト装置製造に際しての製造コストの
低減、組付け効率の向上、及び他の類似製品とのモジュ
ールの共通使用等を図ることができる。さらに、当該表
示部を表示モジュールとして別体で構成すれば、既存製
品への適用も可能になる。

【００１０】また、このようにループコイルがアンテナ
コイルからの電磁波により誘導起電力を発生する形態を
とる場合には、何らかの措置を講じなければ、この誘導
起電力による発光素子の過熱を引き起こしてしまうこと
が懸念される。このため、請求項３記載のリード／ライ
ト装置では、発光素子とループコイルとを含む回路に過
電流防止手段が設けられている。この結果、過熱による
素子の劣化を有効に防止することができる。なお、この
過電流防止手段としては、例えば定電流回路等を回路上
に組み込むこと等が考えられる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例を図
面と共に説明する。 ［第１実施例］図１は、本発明の第１実施例に係るリー
ド／ライト装置（以下、「カードリーダ」という）の回
路構成を表わすブロック図である。図２は、リード／ラ
イト装置の構造を表わす説明図であり、（ａ）はその平
面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。

【００１２】本実施例のカードリーダ１は、カード使用
者個人の識別コードや各種付加情報が格納されたＩＣカ
ード２から無線通信を介して所定の情報を読み出し、そ
の読み出した情報を、外部装置（例えば、特定施設への
入室管理を行なう入室管理装置等）に出力するためのも
のである。

【００１３】図１に示すように、カードリーダ１は、Ｉ
Ｃカード２との間でデータの送受信を行なうアンテナコ
イル１１ａを備えた送受信部１１、送受信部１１に設け
られたアンテナコイルへの通電制御，ＩＣカード２との
データ通信制御，入室管理装置等の外部装置とのデータ
通信制御等、各種制御を実行するＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡ
Ｍ等からなる通信制御部１２、外部装置にＩＣカード２
から読み取った情報を送信したり、外部装置からの指令
信号を入力するためのインタフェース１３、及び、商用
電源を受けて、上記各部に電源供給を行なうための直流
定電圧（例えば、ＤＣ５Ｖ）を生成する電源回路１４を
備えている。

【００１４】また、カードリーダ１には、使用者にその
読取領域（ＩＣカード２を近接させるべき位置）を示す
表示部２０が設けられている。この表示部２０は、アン
テナコイル１１ａから発せられた電磁波により誘導起電
力を得て発光する発光素子を備えており、暗闇等におい
ても使用者に読取領域を表示することができる。

【００１５】図２（ａ）及び図２（ｂ）にカードリーダ
１の概略構造を示すように、カードリーダ１のケース３
１の外壁には、ＩＣカード２に記録された情報を読み出
すために、このＩＣカード２を当接させるカード当接面
Ｍが形成され、その背部（ケース３１の内部）には、ア
ンテナコイル１１ａが配設されている。従って、この当
接面Ｍにおけるアンテナコイル１１ａ近傍の所定領域
（２点鎖線）が、カードの読取領域Ｓとなっている。こ
のため、ＩＣカード２の読み取り処理を行う際には、使
用者は自身のＩＣカード２をこの読取領域Ｓに近接させ
る必要がある。

【００１６】当接面Ｍの読取領域Ｓの中央には、円形の
スリット３２が設けられており、このスリット３２の背
面に、上記表示部２０を構成する表示モジュール２１が
装着されている。図３に表示モジュール２１の構成を示
す。

【００１７】表示モジュール２１は、ほぼ切手大で厚さ
が３ｍｍ以下の長方体形状のケース２２に表示回路基板
２５を収納して構成されている。ケース２２の上面の中
央には円孔２３が穿設されており、この円孔２３には同
形状の発光レンズ２４が装着されている。そして、この
発光レンズ２４直下の表示回路基板２５には、発光ダイ
オード（以下、「ＬＥＤ」という）２６が配設されてい
る。このため、ＬＥＤ２６が発光すると、この光が発光
レンズ２４を通って外部に照射される。

【００１８】図４に表示回路基板２５の構成を示す。表
示回路基板２５は、正方形状の基板２７の表面に巻回し
て配設されたループコイル２８と、このループコイル２
８の一端に接続され、基板２７のほぼ中央に配置された
ＬＥＤ２６とから構成されている。ループコイル２８
は、図４（ａ）に示すように、基板２７においてＬＥＤ
２６と同じ側の面に設けてもよいが、より通信アンテナ
１１ａ側に配置するために、図４（ｂ）に示すように、
ＬＥＤ２６とは反対側の面（裏面）に設けてもよい。こ
のように、ループコイル２８を裏面側に配設する場合に
は、基板２７の中央にこれを貫通する小さな挿通孔を設
け、この挿通孔にループコイル２８の端部を挿通し、Ｌ
ＥＤ２６と接続すればよい。

【００１９】図５にカードリーダ１の動作を表すタイム
チャートを示す。アンテナコイル１１ａから送信電波
（電磁波）が発せられると、表示部２０のループコイル
２８には誘導起電力が発生する。そして、この電力によ
りＬＥＤ２６が点灯する。使用者は、当該カードリーダ
１が暗闇に設置等された場合においても、このＬＥＤ２
６の発光をもってカードリーダ１の読取領域Ｓを認識す
ることができ、ＩＣカード２を読取領域Ｓに容易に近接
させることができる。そして、この読取領域ＳにＩＣカ
ード２が近接されると、アンテナコイル１１ａからＩＣ
カードへの電源供給が行われ、データ通信が可能とな
る。なお、この送信電波の送信タイミングの制御は、上
述の通信制御部１２により行われる。 ［第２実施例］図６に本発明の第２実施例を示す。な
お、本実施例は、表示モジュールの構成に係るものであ
り、その他の構成については第１実施例と同様である。
また、第１実施例と同様の構成要素については同一符号
を付し、その詳細な説明を省略する。

【００２０】図６（ａ）に示すように、表示モジュール
４１は、導光ケース４２に第１実施例と同様の表示回路
基板２５を装着して構成される。図６（ｂ）にそのＣ−
Ｃ断面を示すように、導光ケース４２は、平板状のベー
ス部材４３の上面中央に、円筒状の導光筒４５を立設し
て構成される。ベース部材４３の中央には、上方に突出
・開口した円筒突出部４３ａが設けられ、この円筒突出
部４３ａの軸線と導光筒４５の軸線とは一致している。
また、樹脂製の導光筒４５の内壁には光を反射する反射
層が設けられている。この反射層は、樹脂表面への蒸着
性を考慮し、Ｃｒ（クロム）又はＡｌ（アルミニウム）
を主成分とした層として形成されている。さらに、導光
筒４５の上端には、アクリル樹脂からなる円盤状の拡散
板４７が装着されている。拡散板４７は、光が入射する
と当該光をその表面全体に拡散するものである。

【００２１】表示回路基板２５には、図４（ｂ）に示す
タイプ、すなわち、ループコイル２８を基板２７の裏面
（つまり、ＬＥＤ２６とは反対側の基板面）に配設した
タイプのものが用いられ、導光ケース４２との組み付け
の際には、基板２７の上面が導光ケース４２のベース部
材４３の下面に装着される。このとき、基板２７上のＬ
ＥＤ２６が円筒突出部４３ａ内に収容される。

【００２２】ＬＥＤ２６が発光すると、当該光の一部は
拡散板４７に直接入射し、残りは導光筒４５の内壁で反
射して拡散板４７に入射する。そして、この光は拡散板
４７で拡散し、その表面全体に緑色光が投影される。使
用者は、暗所においても、この円形に表示される緑色光
を頼りにＩＣカード２をカードリーダ１の当接面Ｍに当
接させることができるのである。

【００２３】なお、この表示モジュール４１のカードリ
ーダ１への設置は、図２におけるスリット３２に導光筒
４５を挿通する態様で、ケース３１の内側から装着する
ことにより行われる。 ［第３実施例］図７に本発明の第３実施例を示す。な
お、本実施例は、第２実施例と同様に表示モジュールの
構成に係るものであり、第２実施例と同様の構成要素に
ついては同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【００２４】図７（ａ）に示すように、表示モジュール
５１は、直方体形状の導光ケース５２に第２実施例と同
様の表示回路基板２５を装着して構成される。樹脂製の
導光ケース５２は、長方体筒形状の本体の上面に、その
一端から当該面に沿って所定長さの開口部５３が設けら
れ、また、当該本体の下面の開口部５３と対向しない側
の端部には、表示回路基板２５上のＬＥＤ２６を挿通す
るための円孔５４が設けられている。また、これら開口
部５３と円孔５４を除いた内面には、反射層が形成され
ている。この反射層は、樹脂表面への蒸着性を考慮し、
Ｃｒ（クロム）又はＡｌ（アルミニウム）を主成分とし
た層として形成されている。そして、この導光ケース５
２の上面には、開口部５３に沿ってアクリル樹脂からな
る長方形状の拡散板５５が載置・装着され、導光ケース
５２の下面には、円孔５４にＬＥＤ２６を挿通する態様
で表示回路基板２５が装着されている。なお、図７
（ａ）には、表示回路基板２５の装着領域が２点鎖線で
示されている。

【００２５】ＬＥＤ２６が発光すると、当該光の一部は
拡散板５５に直接入射し、残りは導光ケース５２の内壁
で反射された上で拡散板５５に入射する。そして、この
光は拡散板５５で拡散し、その表面全体に緑色光が投影
される。使用者は、暗所においても、この長方形状に表
示される緑色光を頼りにＩＣカードをカードリーダ１の
当接面Ｍに当接させることができるのである。

【００２６】なお、この表示モジュール５１のカードリ
ーダ１への設置は、図２におけるスリット３２を、表示
モジュール５１の形状に合わせた長方形状の孔にて形成
し、当該孔に導光ケース５２を挿通する態様で、ケース
３１の内側から装着することにより行われる。このと
き、導光ケース５２の下面端縁からは表示回路基板２５
がフランジ状に延出して装着されているため（図７
（ａ）の２点鎖線参照）、このフランジ部がケース３１
の内側面に引っかかった状態で装着される。このため、
表示モジュール５１がスリットから抜け落ちることはな
い。 ［第４実施例］図８に本発明の第４実施例を示す。な
お、本実施例は、表示モジュールの構成に係るものであ
り、その構成が第３実施例と類似するものであるが、そ
の配置態様等に特徴を有する。つまり、上記第１〜第３
実施例では、図２に代表して示すように、読取領域Ｓの
おおよその位置を表示するため、読取領域Ｓの中央に表
示モジュールを配置する態様をとったが、本実施例で
は、この読取領域Ｓをさらに明確に表示すべく、読取領
域Ｓの外縁にそって表示モジュールを配置している。

【００２７】図８（ａ）示すように、本実施例の表示モ
ジュール６１は、第３実施例の直方体形状の表示モジュ
ールを、２つ連設して形成したようなＬ字状のモジュー
ルとして構成したものである。ただし、表示回路基板２
５は、この２つの表示モジュールに共有されており、そ
のＬ字形状の中央に配設されている。同図ではこの表示
モジュール６１を２つ用意し、これらを互いに逆さま
に、かつ各々の端部を当接させる態様で配置している。
従って、これら２つの表示モジュール６１，６１が囲む
長方形状の領域が読取領域Ｓを示している。

【００２８】図８（ｂ）に図８（ａ）のＥ−Ｅ断面を、
図８（ｃ）にＦ−Ｆ断面を、それぞれ示す。カードリー
ダ１のケース７１の当接面Ｍには、読取領域Ｓにそった
長方形枠形状のスリット７２が穿設されており、このス
リット７２に表示モジュール６１、６１が挿通される態
様で装着されている。なお、この場合も上記と同様、導
光ケース６２の下面端縁からは表示回路基板２５がフラ
ンジ状に延出して装着されているため（図７（ａ）の２
点鎖線参照）、このフランジ部がケース７１の内側面に
引っかかった状態で装着される。このため、表示モジュ
ール６１、６１がスリット７２から抜け落ちることはな
い。

【００２９】このように、本実施例では、読取領域Ｓの
外縁にそって表示モジュールを配置するために、Ｌ字上
の表示モジュール６１を２つ配設する態様をとったが、
上記第３実施例の表示モジュール５１を４つ使用しても
同様の態様が実現できる。しかし、表示モジュールをＬ
字状に構成することにより、上述のように表示回路基板
２５を共有できるため、コスト低減の観点からは本実施
例の方が好ましいと考えられる。

【００３０】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明の実施の形態は、上記各実施例に何ら限定さ
れることなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の
形態をとり得ることはいうまでもない。例えば、上記各
実施例では表示モジュール２１、４１、５１、６１をケ
ース３１又は７１の内側面に装着する態様をとるため、
ケース３１又は７１の表面にスリット３２又は７２を設
ける必要があった。しかし、これらの表示モジュール
は、電気的にも構造的にも独立した単体として構成され
るため、ケース３１又は７１の外側に配設することもで
きる。

【００３１】すなわち、図９に示すように、これら表示
モジュールを当接面Ｍの上面に載置・装着する態様を取
ることもできる。図９（ａ）には、この場合のカードリ
ーダ１の平面図を、図９（ｂ）にはそのＧ−Ｇ断面を、
それぞれ示す。このようにすれば、あえてケース８１に
スリットを設ける必要がないため、製造コストが低減さ
れる。また、このように、表示モジュールを単体として
構成すれば、既存のカードリーダ（つまり、暗闇等で読
取領域を認識できない従来のカードリーダ）に適用（装
着）することもでき、その汎用性が高まる。ただし、こ
の場合、当接面Ｍに対して表示モジュールが突設される
ことを了解する必要はある。また、既存のカードリーダ
に装着する場合には、アンテナコイル１１ａ近傍の位置
に当該表示モジュールを配設することに注意する必要が
ある。

【００３２】また、上記各実施例においては、ループコ
イル２８がアンテナコイル１１ａからの電磁波により誘
導起電力を発生し、表示部２０の回路に配置されたＬＥ
Ｄ２６がこの電力を受けて発光する態様をとっている。
このため、この誘導起電力が過大になりＬＥＤ２６を過
熱させることを有効に防止する必要がある。このための
構成としては、例えば図１０に示すように、当該回路中
に定電流素子２６ａを配置することが考えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例に係るカードリーダの構
成を示すブロック図である。

【図２】 第１実施例のカードリーダの構造を示す説明
図である。

【図３】 第１実施例の表示モジュールの構造を示す説
明図である。

【図４】 第１実施例の表示回路基板の構造を示す説明
図である。

【図５】 第１実施例のカードリーダの動作を示す説明
図である。

【図６】 第２実施例の表示モジュールの構造を示す説
明図である。

【図７】 第３実施例の表示モジュールの構造を示す説
明図である。

【図８】 第４実施例の表示モジュールの構造及びその
取付け構成を示す説明図である。

【図９】 表示モジュールの別の使用態様を示す説明図
である。

【図１０】 表示モジュールを構成する表示回路基板を
示す説明図である。

【符号の説明】

１・・・カードリーダ、 ２・・・非接触ＩＣカード、
１１・・・送受信部、 １１ａ・・・アンテナコイル、
１２・・・通信制御部、 １３・・・インタフェース、
１４・・・電源回路、 ２０・・・表示部、２１，４
１，５１，６１・・・表示モジュール、２５・・・表示
回路基板、 ２６ａ・・・低電流素子、２８・・・ルー
プコイル、 ３１，７１，８１・・・ケース、４２，５
２，６２・・・導光ケース、４３・・・導光筒、 ４５
・・・導光筒、 ４７・・・拡散板、５２，６２・・・
導光ケース、 ５５・・・拡散板、Ｍ・・・カード当接
面、 Ｓ・・・読取領域

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非接触ＩＣカードとの間でデータ通信を
   行うと共に非接触ＩＣカードへの電源供給を行うための
   アンテナコイルと、 該アンテナコイルを介して前記非接触ＩＣカードとの間
   でデータ通信を行い、前記非接触ＩＣカードからのデー
   タの読み取り或いは前記非接触ＩＣカードへのデータの
   書き込みを行う通信制御部と、 前記アンテナコイル及び前記通信制御部を内部に収納す
   るケースと、 を備え、該ケース表面の前記アンテナコイルとの対応位
   置に前記非接触ＩＣカードが配置されることにより、前
   記非接触ＩＣカードへの電源供給及びデータ通信が可能
   となる非接触ＩＣカードのリード／ライト装置におい
   て、 前記ケースの表面に、発光により前記アンテナコイルの
   配置位置を示す表示部を設けたことを特徴とする非接触
   ＩＣカードのリード／ライト装置。
2. 【請求項２】 前記表示部は、 前記アンテナコイルからの電磁波により誘導起電力を発
   生するループコイルと、 該ループコイルが発生した誘導起電力を受けて発光する
   発光素子と、 を備え、前記通信制御部とは電気的に絶縁されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の非接触ＩＣカードのリー
   ド／ライト装置。
3. 【請求項３】 前記表示部は、前記ループコイルが発生
   した誘導起電力により前記発光素子に過電流が流れるの
   を防止する過電流防止手段を備えたことを特徴とする請
   求項２記載の非接触ＩＣカードのリード／ライト装置。