JP2001202483A

JP2001202483A - 情報入出力装置

Info

Publication number: JP2001202483A
Application number: JP2000342325A
Authority: JP
Inventors: Fumiyuki Inose; 文之猪瀬; Tetsushi Kawamura; 哲士川村; Shin Shimizu; 伸清水; Toshiyuki Kaneko; 利行金子
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 1999-11-12
Filing date: 2000-11-09
Publication date: 2001-07-27
Anticipated expiration: 2020-11-09
Also published as: JP4610718B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、密着型の非接触情報媒体と確実
に、好ましくは、媒体の形状に対して所定の自由度をも
って、通信することが可能な情報入出力装置を提供する
ことを例示的目的とする。【解決手段】本発明の例示的一態様としての情報入出
力装置は、異なる形状の２種類の非接触情報媒体を収納
可能な収納部と、当該非接触情報媒体と無線通信が可能
なアンテナ部とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般には、情報入
出力装置に関し、特に、データを記録可能なＩＣモジュ
ールを内蔵した非接触情報媒体と非接触で通信可能な情
報入出力装置に関する。「ＩＣモジュールを内蔵した非
接触情報媒体」とは、ＩＣチップを含むＩＣモジュール
を情報記録媒体として備え、情報入出力装置を含む外部
装置と非接触に交信する媒体であって、非接触であれば
電波の波長を問わず、また通信の距離も問わない。

【０００２】ＩＣチップ又はＩＣモジュールを内蔵した
非接触情報媒体の典型的なものは、例えば、電磁波やマ
イクロ波を利用して外部装置と交信する非接触ＩＣカー
ドである。なお、本明細書においては、「ＩＣカード」
は、スマートカード、インテリジェントカード、チップ
インカード、マイクロサーキット（マイコン）カード、
メモリーカード、スーパーカード、多機能カード、コン
ビネーションカードなどを総括している。また、ＩＣチ
ップを内蔵した非接触情報媒体はその形状がカードに限
定されるものではない。従って、それはいわゆるＩＣタ
グも含む。ここで、「ＩＣタグ」は、ＩＣカードと同様
の機能を有するが、切手サイズやそれ以下の超小型やコ
イン等の形状を有する全ての情報記録媒体を含むもので
ある。

【０００３】本発明の情報入出力装置は、通信距離が、
例えば、０乃至数ミリと比較的短い特に電磁誘導を利用
した密着型の非接触情報媒体に使用されるリーダライタ
として好適である。但し、情報入出力装置の交信相手は
必ずしもＩＣを備えた非接触情報媒体に限定されず、少
なくともリーダライタと交信可能なアンテナを備えてい
ればよい。例えば、リーダライタの交信相手は、コイル
とコンデンサからなり、非接触ＩＣカードの通信距離を
延長するブースターであってもよい。

【０００４】

【従来の技術】リーダライタは、ＩＣカードやＩＣタグ
などの非接触情報媒体との通信方法に従って接触型と非
接触型に分類することができる。このうち、非接触型
は、ＩＣカードとの接点がないので接触不良がなく、Ｉ
Ｃカードがリーダライタから数ｃｍ乃至数十ｃｍ離れた
移動使用を可能にし、汚れ、雨、静電気に強いなどの特
徴があり、非接触情報媒体と共に今後ますますその需要
は高まるものと予想されている。

【０００５】非接触ＩＣカードは、リーダライタから受
信した電磁波から電磁誘導によって動作電力を得ると共
にリーダライタとの間でデータを交換する。非接触ＩＣ
カードは、アンテナ（例えば、アンテナコイル）とＩＣ
チップとを別個独立の部材として有する。アンテナはリ
ーダライタと電波を送受信する。ＩＣチップは不揮発性
メモリなどを含み、アンテナと電気的に接続されてい
る。この種の非接触ＩＣカードの実装は、微小なＩＣチ
ップの端子とアンテナとを電気的に接続する技術的困難
性を伴うと共に、接続点は可撓性のあるカードに加わる
応力により断線を引き起こしやすい。また、ＩＣチップ
及びアンテナを保持するために基板が必要となるためＩ
Ｃカードのコストアップをもたらす。更に、電気的接続
とアンテナ、ＩＣチップの動作確認の検査はカードにＩ
Ｃチップとアンテナを実装して両者を接続してからでな
ければ行えないために製造効率が悪い。

【０００６】そこで、近年、構成要素の小型化、多機能
化の要請からアンテナコイルをＩＣチップに内蔵（オン
チップ化）するコイルオンＩＣチップが提案されてい
る。コイルオンＩＣチップはウェハレベルでアンテナコ
イルとＩＣチップが電気的に接続されているために上述
の実装上の問題が少ないという長所を有する。また、コ
イルオンＩＣチップは非接触情報媒体の小型化と様々な
形状に加工されることを有することができる。特に、今
後は、リーダライタを従来のクレジットカード的機能に
限定されないパーソナルコンピュータの機能拡張装置と
して機能することが期待されるため、非接触情報媒体の
形状はカードに限定されず、小型化、操作性、保守性、
美観、ユーザーの嗜好などを追及して多種多様の形状に
加工する場合が多いと考えられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のリーダ
ライタは、通信距離が数ミリと短い密着型の非接触情報
媒体（例えば、上述のコイルオンＩＣチップを組み込ん
だ非接触情報媒体）とは十分なデータ通信を行えないと
いう問題を有していた。リーダライタは、数ｃｍ乃至数
十ｃｍと比較的長い通信距離を有する非接触情報媒体と
は離間して交信するが、密着型の非接触情報媒体とは密
着するだけでなく両者のアンテナが数ミリオーダーで正
確に位置決めされることが必要である。このため、位置
決めの困難性からコイルオンＩＣチップの実用化は進ん
でいないのが現状であった。

【０００８】また、従来のリーダライタは、密着型の非
接触情報媒体の形状に対して自由度が少ないという問題
も有していた。通信距離が比較的長い従来の非接触情報
媒体はリーダライタと離間して交信するために非接触情
報媒体の形状はあまり問題とはならないが、密着型の非
接触情報媒体は一般に小型化が可能であるために様々な
形状を有することができる。しかし、その形状（例え
ば、コイン型）によってはリーダライタに対する位置決
めと密着が更に困難になる。もちろん、従来のリーダラ
イタは、異なる形状を有する複数種類の密着型の非接触
情報媒体には対応することができなかった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、この
ような従来の課題を解決する新規かつ有用な情報入出力
装置を提供することを例示的な概括的目的とする。

【００１０】より特定的には、本発明は、密着型の非接
触情報媒体と確実に、好ましくは、媒体の形状に対して
所定の自由度をもって、通信することが可能な情報入出
力装置を提供することを例示的目的とする。

【００１１】かかる目的を達成するために、本発明の例
示的一態様としての情報入出力装置は、本体に、非接触
情報媒体と情報交換をするためのアンテナ部を有し、各
々内部の所定位置に通信用アンテナを内蔵した複数種の
異なる形状の非接触情報媒体との情報交換をすることが
でき、当該アンテナ部が当該各種類の非接触情報媒体に
おける通信用アンテナの内蔵位置に対向するように、非
接触情報媒体の種類に応じて選択的に当該非接触情報媒
体の位置を規制する手段を設けたことを特徴とする。か
かる情報入出力装置は、位置規制手段により、異なる形
状の複数種の非接触情報媒体と通信することができる。
特に、情報入出力装置は、密着型として構成された非接
触情報媒体とも確実に交信することができる。

【００１２】本発明の別の例示的一態様としての情報入
出力装置は、曲面形状を有する非接触情報媒体の前記曲
面と係合して当該非接触情報媒体を位置決めする接続部
と、前記非接触情報媒体と無線通信が可能なアンテナ部
とを有する。かかる情報入出力装置は、コイン形状など
の曲面形状を有する非接触情報媒体と無線通信すること
ができると共に、接続部が非接触情報媒体を位置決めす
る機能を有して密着型として構成された非接触情報媒体
とも確実に交信することができる。

【００１３】本発明の別の例示的一態様としての非接触
情報媒体は、第１のアンテナ部と、前記第１のアンテナ
部に接続された第１のＩＣチップと、第２のアンテナ部
と、前記第１のアンテナ部に接続された第２のＩＣチッ
プとを有する。かかる非接触情報媒体は、第１及び第２
のＩＣチップにより（例えば、異なる種類のデータを格
納及び／又は処理することにより）多機能化を達成する
ことができる。

【００１４】本発明の他の目的及び更なる特徴は、以
下、添付図面を参照して説明される実施例により明らか
にされる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の情報入出力装置の例示的一態様としてのリーダライ
タ１００を説明する。なお、添付図面の各図において、
同一の参照番号を付した部材は同一部材を表すものと
し、重複説明は省略する。リーダライタ１００は電子機
器の一例であるノート型パーソナルコンピュータ（以
下、「ノート型パソコン」という。）３００に接続さ
れ、非接触ＩＣカード２０２及びコイン型の非接触ＩＣ
タグ２０４（なお、以下、「非接触情報媒体２００」は
両者を総括するものとする。）の両方と交信することが
できる。従って、本実施例では、リーダライタ１００は
例示的にノート型パソコン３００の機能拡張装置として
機能する。ここで、図１は、リーダライタ１００、非接
触情報媒体２００及びノート型パソコン３００からなる
通信システム１を示す概観斜視図である。

【００１６】リーダライタ１００は、図１及び図２に示
すように、筐体１０と、収納部４０及び５０と、ランプ
６２及び６４と、スイッチ７２と、ゴムパッド８０と、
コード９８とを有する。筐体１０は、例えば、プラスチ
ックから形成され、図３乃至図５に示すように、表カバ
ー２０と裏カバー３０とから構成され、底部には例示的
に４つのゴムパッド８０を各コーナーに有する。ここ
で、図２はリーダライタ１００の正面図である。図３は
リーダライタ１００の側面図である。図４はリーダライ
タ１００の断面図である。図５はリーダライタ１００の
裏カバー３０の裏面図である。

【００１７】代替的に、筐体１０は、ノート型パソコン
３００のキーボードと一体的に構成されたり、拡張ユニ
ットとして構成されたりしてもよい。また、本実施例と
は異なるその他の電子機器（ＰＤＡ、ハンドヘルドパソ
コン、ウェアラブルコンピュータ、テレビ、携帯電話、
ゲーム機など）の本体又は付属部品（例えば、テレビの
リモコン）と一体的に構成されてもよい。

【００１８】表カバー２０と裏カバー３０とはねじその
他の接続部材により接続されている。表カバー２０は、
図２に示すように、収納部４０及び５０と、ランプ６２
及び６４と、スイッチ７２とを有する。

【００１９】収納部４０は、非接触ＩＣカード２０２と
部分的に係合すると共に部分的にそれを収納する。これ
により、収納部４０は、後述するリーダライタ１００の
アンテナ部１２０が非接触ＩＣカード２０２のＩＣチッ
プ２１０と交信することができる所定位置に、非接触Ｉ
Ｃカード２０２を位置決めする。同様に、収納部５０
は、非接触ＩＣタグ２０４と部分的に係合すると共に部
分的にそれを収納する。これにより、収納部５０は、後
述するリーダライタ１００のアンテナ部１２０が非接触
ＩＣタグ２０４のＩＣチップ２１０と交信することがで
きる所定位置に、非接触ＩＣタグ２０４を位置決めす
る。

【００２０】後述するように、非接触ＩＣカード２０２
の厚さ（本実施例では０.７６ｍｍ）は非接触ＩＣタグ
２０４の厚さ（本実施例では１.５ｍｍ）よりも薄く、
非接触ＩＣカード２０２の前面の面積（大きさ）（本実
施例では縦５４ｍｍ×横８５．６ｍｍ）は非接触ＩＣタ
グ２０４の前面の面積（大きさ）（本実施例では１５ｍ
ｍ×１５ｍｍ×π）よりも大きい。

【００２１】図１６は、収納部４０にカード２０２を収
納した状態と、収納部５０にタグ２０４を収納した状態
を示す概略断面図である。リーダライタ１００の通信部
１１０は、アンテナ１４２を利用して、非接触情報媒体
２００のコイルオンＩＣチップ２５０と交信することが
できる。図１及び図１６においては、通常は、収納部４
０及び５０にはカード２０２とタグ２０４を同時に挿入
しないが、図１７は、収納部４０ａと５０ａとが離間し
ているリーダライタ１００ａの概略断面を示している。
図１７においては、通信部１１０は、２種類の非接触情
報媒体２０２及び２０４と同時に交信することができ
る。例えば、非接触ＩＣカード２０２に電子マネーを格
納しておき、非接触ＩＣタグ２０４にインターネットサ
イトにアクセスするためのホームページのアドレスを格
納して電子商取引を効率よく行う場合に利用することが
できる。

【００２２】図２に点線で示すように、収納部４０の輪
郭４２はカード形状に対応してほぼ長方形状であり、収
納部５０の輪郭５２はコイン形状に対応してほぼＵ字形
状を有する。図２及び図３に示すように、収納部４０の
前面に収納部５０が形成され、収納部４０の厚さは収納
部５０の厚さよりも小さい。図２における１点鎖線は非
接触ＩＣタグ２０４が挿入された様子を示している。も
っとも、図１８に示すように、収納部４０をＵ字形枠４
６から構成してカード２０２の収納を許容し、収納部５
０をＶ字形枠５６から構成してタグ２０４の収納を許容
してもよい。ここで、図１８は、図２に示す収納部４０
及び５０の変形例の概略透視平面図である。

【００２３】収納部４０及び５０は部分的に共通な凹凸
面４４を有する。凹凸面４４は、非接触ＩＣカード２０
２やタグ２０４のリーダライタ２０２への円滑な着脱を
容易にする。

【００２４】ランプ６２及び６４（以下、「ランプ６
０」で総括する。）はリーダライタ１００の状態を示す
ために設けられる。選択的に、リーダライタ１００は図
示しない液晶パネルなどを有して非接触ＩＣカード２０
２及びタグ２０４のデータを表示してもよい。ランプ６
２は、リーダライタ１００が非接触ＩＣカード２０２及
びタグ２０４と通信動作中であるかどうかを表示すると
共に、動作エラーが発生したかどうかを表示する。ラン
プ６２は通信動作中と動作エラー中を区別して表示する
ことができる。例えば、ランプ６２は、通信動作中に点
灯して動作エラー発生時には点滅したり、通信動作中と
動作エラー発生時で異なる点灯色を利用したりするなど
である。選択的に、ランプ６２は通信動作中と動作エラ
ーのそれぞれを表示可能な２つのランプに分割されても
よい。ランプ６４は、リーダライタ１００に電源が供給
されている場合に点灯し、電源がオフされると消灯す
る。ランプ６４はランプ６２と異なる色、点灯方法を使
用してもよい。ランプ６０の代わりに液晶パネルやスピ
ーカーなどを利用することもできる。

【００２５】スイッチ７２は、図５に示すように、ばね
７４、押え板７６及び解除装置７８と協同して、ポップ
アップ機構７０（図示せず）を形成する。スイッチ７２
は、収納部４０及び５０に挿入された非接触ＩＣカード
２０２及びタグ２０４に係合し、押え板７６を介して表
カバー２０に固定されたばね７４による弾性力に抗して
下降し、図４に示す破線部分に移動して解除装置７８の
突起７９を押圧する。この結果、リーダライタ１００
は、非接触ＩＣカード２０２又はタグ２０４の挿入を検
知することができる。データ交信後は、解除装置７８の
突起７９が飛び出してスイッチ７２を原位置に戻す。同
時に、スイッチ７２はばね７４により上昇し、非接触Ｉ
Ｃカード２０２又はタグ２０４を取り外しが便宜なよう
に突出させる。

【００２６】代替的に、図１９及び図２０に示すよう
に、非接触ＩＣタグ２０４（非接触ＩＣカード２０２も
同様であるので図示は省略している。）を支持する押え
板４８に切り欠き４７を形成して、切り欠き４７に指を
挿入して手動で非接触ＩＣタグ２０４を収納部４０ｂ
に、及び、収納部４０ｂから着脱してもよい。ここで、
図１９は、収納部４０の変形例としての収納部４０ｂの
概略透視平面図である。図２０は、収納部４０ｂの断面
図である。

【００２７】コード９８は、本実施例では、ＵＳＢコー
ドであるがＲＳ２３２Ｃその他のコードであってもよ
い。もちろん使用される電子機器又はその付属装置に従
ってコード９８（及びコネクタ）は変化することはいう
までもない。

【００２８】リーダライタ１００は、図４、図６及び図
７に示すように、通信部１１０を有する。ここで、図６
は通信部１１０の構成を示す概略ブロック図であり、図
７は通信部１１０のより具体的な構成を示すブロック図
である。

【００２９】通信部１１０は、図６に示すように、制御
インターフェース部１２０とアンテナ部１４０とを有し
ており、両者はケーブル１３０により接続されている。
ここで、通信部１１０は、キャリア周波数ｆｃを有する
電波Ｗを非接触情報媒体２００へ送信及びから受信し、
無線通信を利用して非接触情報媒体２００と交信する。
電波Ｗは任意の周波数帯のキャリア周波数ｆｃ（例え
ば、１３．５６ＭＨｚ）を使用することができる。通信
部１１０は、制御インターフェース部１２０を介してノ
ート型パソコン３００に接続されているが、上述したよ
うに、ノート型パソコン３００以外の電子機器（デスク
トップ型パソコンやＰＤＡなど）に接続されてもよい。

【００３０】制御インターフェース部１２０は、送信回
路（変調回路）１２２と、受信回路（復調回路）１２４
と、コントローラ１２６とを内蔵している。送信回路１
２２は、ノート型パソコン３００からのデータを、キャ
リア周波数ｆｃを利用して変調することにより、伝送信
号に変換してアンテナ部１４０に送信する。変調方式
は、当業界で利用可能な変調方式を利用することができ
る。

【００３１】受信回路１２４はアンテナ部１４０を通じ
て非接触情報媒体２００から受信した信号を基底帯域信
号に変換してデータを得て、ノート型パソコン３００に
送信する。送信回路１２２と受信回路１２４は、実際の
回路では、図７に示すように、複数の駆動回路１５０及
び１５２に接続されており、これらの駆動回路によって
駆動される。なお、当業者は、送信回路１２２、受信回
路１２４及び駆動回路１５０及び１５２の動作や構成を
容易に理解して実現することができるので、ここでは詳
細な説明は省略する。

【００３２】以下、図８及び図９を参照して、ＩＤカー
ドとして例示的に具体化された非接触ＩＣカード２０２
を説明する。ここで、図８は、非接触ＩＣカード２０２
の概略平面図である。図９は、非接触ＩＣカード２０２
の拡大断面図である。

【００３３】非接触ＩＣカード２０２は、個人識別情報
２１２等（但し、「個人」は人間に限定されず、広く動
植物、建築物、製品などを含む。）と不可視情報（例え
ば、不可視バーコード２２０）とを有し、様々な多目的
用途が見込まれている。これらの分野には、金融（キャ
ッシュカード、クレジットカード、電子マネー管理媒
体、ファームバンキング、ホームバンキングなど）流通
（ショッピングカード、プリペイドカード、ポイントカ
ード、商品券など）、各種の会員券（ホテル、航空会
社、ゴルフ場、レストランなど）、医療（診察券、健康
保険証、献血カード、健康手帳、健康情報を格納した医
療カードなど）、交通（ストアードフェア（ＳＦ）カー
ド、回数券、免許証、定期券、航空券、高速道路カー
ド、駐車場カード、パスポートなど）、保険（保険証券
など）、証券（証券など）、教育（学生証、成績証な
ど）、各種会員証、企業（社員証や保管室などへの入退
出許可カードなどのＩＤカードなど）、行政（印鑑証
明、納税カード、住民票など）などが含まれる。

【００３４】図８を参照するに、非接触ＩＣカード２０
２は、下地模様２１１と、顔写真２１２と、カード発行
者情報２１４と、カード発行者ロゴマーク２１６と、Ｉ
Ｄ番号２１８と、不可視バーコード２２０と、コイルオ
ンＩＣチップ２５０を例示的に有する。非接触ＩＣカー
ド２０２はクレジットカードと同一寸法を有するいわゆ
るＩＳＯ（国際標準化機構：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ
ｌＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｆｏｒＳｔａｎｄａ
ｒｄｉｚａｔｉｏｎ）サイズ（縦５４ｍｍ、横８５．６
ｍｍ、厚さ０．７６ｍｍ）を有するが、その形状、寸法
はこれに限定されるものではなく用途に合わせた任意の
形状（例えば、ペンダント形状、コイン形状、キー形
状、タグ形状など）を有することができる。また、図８
に示す構成要素２１１乃至２１８は白黒又はカラーを問
わない。

【００３５】下地模様２１１は、写真、絵画、アニメー
ションなどの所望の模様か無模様として構成される。顔
写真２１２とＩＤ番号２１８（会員番号、クレジットカ
ード番号など）、は必ずしもＩＤカード２１０の必須の
構成要素ではない。カード発行者情報２１４は、例え
ば、ホテル名、航空会社命、クレジットカード会社名、
学校名などであり、カード発行者ロゴマーク２１６は航
空会社などのロゴマークなどを表示している。また、カ
ード発行者情報２１４は、必要があれば、カードのレベ
ル（ゴールド会員、プラチナ会員など）を含むと共に、
提携会社（例えば、提携クレジット会社、提携航空会
社、提携ホテル系列など）を含んでいてもよい。その
他、必要に応じて、非接触ＩＣカード２０２はカードの
有効期間などの情報やその他のマーク（ホログラム、サ
インパネル、刻印、ホットスタンプ、画像プリントな
ど）を含むことができる。本発明の情報媒体はエンボス
を排除する趣旨ではないが、本実施例のＩＤ番号２１８
はエンボスではなく印刷によって形成されている。

【００３６】不可視バーコード２２０は、本実施例では
蛍光体によって印刷され、通常、連続番号か１枚１枚異
なる独自の番号が付される。なお、必要があれば、不可
視バーコード２２０はバーコード以外のマーク、文字、
記号などの不可視情報と置換されてもよい。蛍光体は光
や電子などによりエネルギーを与えられると励起状態に
なり、基底状態に戻る際に光としてエネルギーを放出す
る。本発明の蛍光体は、励起及び発光において紫外線、
赤外線及び可視光のいずれも使用することができるが、
本実施例では例示的に励起及び発光が共に人間の目には
見えない赤外線型を使用している。

【００３７】赤外線のように波長が長いと印刷物やフィ
ルムなどを透過しやすい。従って、不可視バーコード２
２０上に印刷を施しても発光強度はほとんど低下しな
い。但し、不可視バーコード２２０上にカーボンなどの
赤外線吸収印刷物を配置すると赤外線を吸収するために
赤外線を吸収しない印刷物が配置されることが好まし
い。

【００３８】次に、図１０及び図１１を参照して、不可
視バーコード２２０の読み取りの原理を説明する。ここ
で、図１０は、不可視バーコード２２０の読み取り原理
を説明するための概略斜視図である。図１１は、読み取
られた不可視バーコード２２０の信号の一例を示すチャ
ートである。不可視バーコード２２０は、図１０に示す
ように、ＬＥＤなどの光源５０２とフォトダイオードな
どの検出器５０４により検出することができる。光源５
０２から不可視バーコード２２０に励起光を照射すると
蛍光体の部分からは発光するが蛍光体のない部分からは
反射光しか戻ってこない。反射光は検出器５０４の前面
に設けられた光学フィルタ５０５でカットして蛍光だけ
を読み取る。不可視バーコード２２０を矢印の方向に走
行させるとバーコードに応じた信号が得られる。検出器
５０４により検出されたアナログ出力信号は検出器５０
４に接続された図示しないＡ／Ｄコンバータによってデ
ィジタル出力信号に変換され、この結果、バーコード情
報が読み取られる。

【００３９】不可視バーコード２２０により、非接触Ｉ
Ｃカード２０２の管理が容易となる。かかる管理は、例
えば、印刷又は打ち抜き、発行、顧客への送付されてい
るカード２０２の管理、カード２０２中の不良と使用停
止、再発行の管理、カード２０２が磁気カードやＩＣカ
ードである場合の磁気エンコード又はＩＣエンコード時
の印刷内容の照合管理などを含む。また、不可視バーコ
ード２２０はバーコードの存在が外部から判別できない
ために、下地模様２１１の美観を損なわない。また、バ
ーコードの存在が目視できないためにバーコード情報が
容易に外部に漏洩せずカード２０２のセキュリティ性を
向上させる。

【００４０】次に、図９を参照して、カード２０２の例
示的な構造について説明する。非接触ＩＣカード２０２
は、基材２３０と、印刷層２３２及び２３４、及び、保
護層２３６及び２３８を有する。基材２３０は、例え
ば、塩化ビニルシート、プラスチック、ポリエステルシ
ートから構成される。基材２３０上は、図示しないディ
スプレイやキーボードなどを更に有して更なる多機能化
を達成してもよい。基材２３０は、コイルオンＩＣチッ
プ２５０を備えている。その場合、ＩＣチップ２５０は
不可視バーコード２２０に関する情報を格納することが
できる。

【００４１】印刷層２３２は、図８に示す構成要素２１
１乃至２２０を有している。選択的に、下地模様２１１
とその他の構成要素２１２乃至２２０が別個の印刷層と
して形成されてもよい。従って、印刷層２３２は、ＩＤ
情報と不可視バーコード２２０とが同一の印刷層に形成
されている。従来は、ＩＤ情報と不可視バーコード２２
０とが別個の印刷層に形成されていたために、上層を剥
離することによって、例えば、顔写真２１２を含む印刷
層をすり替える恐れがあった。しかし、本発明の印刷層
２３２はかかる問題を解決してカード２０２のセキュリ
ティを向上している。

【００４２】印刷層２３４は選択的に設けられるが、例
えば、磁気ストライプなどとして基材２３０の裏面に印
刷される。磁気ストライプには不可視バーコード２２０
に関する情報を格納することができる。ここに、「不可
視バーコード２２０に関する情報」は、バーコード情報
（例えば、ＩＤコードなど）と、バーコードに対応する
情報（例えば、住所、氏名、年齢、生年月日、身体的特
徴など）とを含む概念である。

【００４３】印刷層２３２及び２３４は、トナー、イン
クその他の現像剤によって形成される。トナーは磁性、
非磁性を問わず、一成分、（キャリアを含む）二成分を
問わない。インクは、溶媒、着色剤、酸化物、バイン
ダ、湿潤剤、これと共に、若しくは、これに代えて別の
成分を含むことができる。ＩＤ情報印刷用のインクと不
可視バーコード２２０印刷用のインクは、着色剤の有無
やその他の組成の点で異なる。保護層２３６及び２３８
は、例えば、塩化ビニルオーバーフィルムやポリエステ
ルオーバーフィルムなどが使用される。

【００４４】図１２を参照して、コイルオンＩＣチップ
２５０について説明する。なお、図８において、コイル
オンＩＣチップ２５０は、上下面から等位置にあり、右
側面から１５ｍｍの位置にある。コイルオンＩＣチップ
２５０は、図１２に示すように、支持体となる基材２５
１と、基材２５１上に取り付けられた半導体チップであ
るＩＣモジュール２６０と、ＩＣモジュール２６０の表
面にメッキにより形成されたオンチップコイル２５２と
を有する。ＩＣモジュール２６０とオンチップコイル２
５２とは端子２５４により電気的に接続されている。こ
こで、図１２はコイルオンＩＣチップ２５０の概略透視
平面図である。

【００４５】概念的には、コイルオンＩＣチップ２５０
は、図１３に示すように、アンテナコイル２５２とＩＣ
モジュール２６０とを有する。ここで、図１３はコイル
オンＩＣチップ２５０の構成を示す概略ブロック図であ
る。コイル２５２は、リーダライタ１００と無線交信す
ることができる。

【００４６】共振用コンデンサ２５６は静電容量Ｃを有
し、コイルパターン２５２のインダクタンスＬと協同し
て、送受信用電波のキャリア周波数ｆｃに共振する共振
回路を形成するのに使用される。共振周波数ｆ_rはｆ_r＝
（１／２π）（ＬＣ）^-1/2となるから、これをキャリア
周波数ｆ_cに一致させればコイル２５２及びコンデンサ
２５６に大きな共振電流を流すことができ、かかる共振
電流をＩＣモジュール２６０に供給することができる。
コンデンサ２５６は、ＩＣモジュール２６０に対して同
一平面に（即ち、単層的に）形成されてもよいし、多層
的に形成されてもよい。例えば、図２４に示すように、
コイルオンＩＣチップ２５０の通信距離を延長するため
のコイル２５３とコンデンサ２５６を端子２５４に接続
してもよい。ここで、図２４は、コイル２５３を有する
図１２に示すコイルオンＩＣチップ２５０の概略平面図
である。

【００４７】図１４はＩＣモジュール２６０各部のより
詳細なブロック図である。ＩＣモジュール２６０は、電
源回路２６２と、リセット信号発生回路２６３と、送受
信回路２６４（即ち、２６４ａ乃至２６４ｄ）と、ロジ
ック制御回路２６６と、タイミング回路（ＴＩＭ）２６
７と、メモリ２６８とを有している。ＩＣモジュール２
６０は、コイル２５２を介してリーダライタ１００と交
信することができる。

【００４８】電源回路（ＰＳ）２６２にはリセット信号
発生回路２６３が接続されており、リセット信号発生回
路２６３はロジック制御回路２６６のリセット端子（Ｒ
ＳＴ）に接続されている。ＩＣモジュール２６０は、リ
ーダライタ１００から受信した電波Ｗ（キャリア周波数
ｆｃ）から電磁誘導によって通信系の動作電圧Ｖｃｃ
（例えば、５Ｖ）をロジック制御回路２６６に供給して
いる。動作電力Ｖｃｃが生成されるとリセット信号発生
回路２６３はロジック制御回路２６６をリセットして新
規な動作の準備をする。

【００４９】送受信回路２６４は、検波器（ＤＥＴ）２
６４ａ、変調器（ＭＯＤ）２６４ｂ、復調器（ＤＥＭ）
２６４ｃ及び符号器（ＥＮＣ）２６４ｄを含んでいる。
復調器２６４ｃと符号器２６４ｄは、それぞれロジック
制御回路２６６のデータ端子ＤＩ及びＤＯに接続されて
いる。必要があれば復調器２６４ｃの後段に独立の部材
としてＤ／Ａ変換器等からなる復号器が配置されてもよ
い。かかる復号器は符号器２６４ｄと共に一のコーデッ
ク回路を形成してもよい。タイミング回路２６７は各種
タイミング信号を生成するのに使用され、ロジック制御
回路２６６のクロック端子（ＣＬＫ）に接続されてい
る。

【００５０】送受信回路２６４の受信部は、検波器２６
４ａと復調器２６４ｃとにより構成されている。受信し
た電波Ｗは検波器２６４ａによって検波されて復調器２
６４ｃが検波信号からデータを得るために基底帯域信号
を復元する。復元された基底帯域信号（必要があればそ
の後復号された信号）はデータ信号ＤＩとしてロジック
制御回路２６６に送られる。

【００５１】送受信回路２６４の送信部は、変調器２６
４ｂと符号器２６４ｄとにより構成されている。変調器
２６４ｂや符号器２６４ｄには当業界で周知のいかなる
構成をも使用することができる。データを送信するため
に搬送波を送信データに応じて変化させてコイル２５２
に送信する。変調方式には、例えば、キャリア（搬送）
周波数の振幅を変えるＡＳＫ、位相を変えるＰＳＫなど
を使用することができるが、負荷変調を使用することも
できる。負荷変調とは、媒体電力（負荷）をサブキャリ
ア（副搬送波）に従って変調する方式をいう。符号器２
６４ｄは、送信されるべきデータＤＯを所定の符号（例
えば、マンチェスター符号化やＰＳＫ符号化など）で符
号化（ビットエンコーディング）した後にコイル２５２
に送信する。

【００５２】送受信回路２６４はロジック制御回路２６
６によって制御されて、タイミング回路２６７によって
生成されるタイミング信号（クロック）に同期して動作
する。ロジック制御回路２６６はＣＰＵにより実現する
ことができる。メモリ２６８はデータを保存するＲＯ
Ｍ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ及び／又はＦＲＡＭ等から構
成され、例えば、図２３に示す構造を有することができ
る。ここで、図２３は、メモリ２６８の構成例を示すブ
ロック図である。ロジック制御回路２６６はリーダライ
タ１００とかかるデータに基づいて交信したり、所定の
処理を行ったりすることができる。例えば、メモリ２６
８は、ＩＤ情報や所定額の電子マネーなどの価値や取引
記録その他を格納することができ、ロジック制御回路２
６６は所定の取引（例えば、切符の購入や電子マネーの
入金など）によりかかる価値を増減等することができ
る。なお、これらの構成要素の構成や動作は当業者には
容易に理解できるため詳しい説明は省略する。

【００５３】非接触ＩＣタグ２０４は、直径３０ｍｍ、
厚さ１.５ｍｍを有しており、中心にコイルオンＩＣチ
ップ２５０を有している。従って、図１５に示すコイル
オンＩＣチップ２５０の周囲からの距離は、図８に示す
コイルオンＩＣチップ２５０の右側面からの距離と同様
に、１５ｍｍである。従って、図８及び図１５に示す非
接触情報媒体２００が収納部４０及び５０に挿入される
と、コイルオンＩＣチップ２５０はほぼ重なる。リーダ
ライタ１００の通信部１１０は、これらのコイルオンＩ
Ｃチップ２５０と交信することができる位置に設けられ
ている。ここで、図１５は、非接触ＩＣタグ２０４の平
面図である。

【００５４】図１５に示すコイルオンＩＣチップ２５０
はアンテナ２５２を小型化にしているので、従来の非接
触カードのようにコイル形状によりカードやタグの大き
さが規制されることはなく、非接触ＩＣタグ２０４の基
材２７０の形状を小型化することができる。従って、基
材２７０は、楕円、菱形、ハート型等所望の形状を有す
ることができ、本実施例のように円（筒）形に限定され
ない。また、電子機器の拡張装置としてリーダライタ１
００が使用される場合には、非接触ＩＣタグ２０４の形
状は一般には限定されない。ノート型パソコン３００の
拡張ユニットとして、コイルオンＩＣチップ２５０のメ
モリ２６２は、例えば、広告宣伝用に、企業のホームペ
ージアドレス、ソフトウェアプログラム、ゲームや所定
の処理の途中及び／又は最終結果を格納するこができ
る。

【００５５】非接触情報媒体２００は複数のコイルオン
ＩＣチップ２５０を有してもよい。例えば、図２１及び
図２２に示すように、非接触ＩＣカード２０２は、複数
のコイルオンＩＣチップ２５０を有する非接触ＩＣカー
ド２０２ａ及び２０２ｂに置換されることができる。こ
こで、図２１は非接触ＩＣカード２０２の変形例を示す
概略平面図である。図２２は非接触ＩＣカード２０２の
別の変形例を示す概略平面図である。非接触ＩＣカード
２０２ａ及び２０２ｂに含まれるコイルオンＩＣチップ
２５０はそれぞれ通信距離が短いためにクロストークな
どの心配はほとんどない。

【００５６】非接触ＩＣカード２０２ａは、２つのコイ
ルオンＩＣチップ２５０を有しており、それぞれのメモ
リ２６８に異なる情報を格納することができる。例え
ば、電子マネー情報を上側のコイルオンＩＣチップ２５
０に格納し、クレジット情報を下側のコイルオンＩＣチ
ップ２５０に格納するなどである。この場合、Ａ又はＢ
方向にカード２０２ａを収納部５０に収納することによ
って通信部１１０は所望のコイルオンＩＣチップ２５０
と交信することができる。一方、非接触ＩＣカード２０
２ｂにおいて所望のコイルオンＩＣチップ２５０と交信
するためには、例えば、通信部１１０を可動に構成すれ
ばよい。なお、同様の変形が非接触ＩＣタグ２０４につ
いても当てはまることはいうまでもない。

【００５７】以下、リーダライタ１００の動作について
説明する。例えば、非接触情報媒体２００がＩＤ情報
（パスワード）をそのメモリ２６８に格納している場合
には、リーダライタ１００は、会社、研究所、大学など
のコンピュータデータベースへのアクセス管理装置とし
て使用することができる。

【００５８】この場合、まず、ユーザーはリーダライタ
１００に自己の非接触情報媒体２００を挿入する。これ
に応答して、リーダライタ１００は、キャリア周波数ｆ
_cで電波Ｗを送出して非接触情報媒体２００にＩＤ番号
を返答することを促す。かかる電波Ｗは、好ましくはか
かるキャリア周波数ｆ_cに共振するコイル２５２（及び
選択的にコイル２５３）により受信される。その結果、
コイル２５２には誘導電流が生じ、かかる誘導電流はＩ
Ｃ２６０に供給される。誘導電流は交流であるために、
ＩＣ２６０は電源回路２６２直流に変換し、各部の動作
用定電圧を得る。

【００５９】一方、制御部２６６は、コイル２５２と図
示しない復調回路を経て受信された信号（誘導電流）に
応答して、メモリ２６８からＩＤ情報（パスワードな
ど）を読み出してコイル２５２から送出するように各部
を動作させる。この結果、ＩＤ情報がメモリ２６８から
読み出され、送受信回路２６４及びコイル２５２を経て
外部に送出する。コイル２５２からのこのＩＤ情報は、
コイル２５２に電磁結合されたリーダライタ１００のア
ンテナ部１４０に伝達される。アンテナ部１４０は受信
したＩＤ情報を制御インターフェース部１２０に送出し
て、制御インターフェース１２０はこれに接続されたコ
ンピュータ３００又はホストコンピュータなどにその正
当性のチェックを依頼する。

【００６０】選択的に、リーダライタ１００は、ユーザ
ーにパスワードの入力や指紋、声紋、アイリス情報を供
給するように促してもよい。これにより、ユーザーが非
接触情報媒体２００の正当の所有者であるかどうかを同
時にチェックすることができる。この場合は、リーダラ
イタ１００は、図示しない指紋リーダなどを利用するこ
とになる。その後、ＩＤ情報が正しいことが確認されれ
ば、ユーザーはノート型パソコン３００又はそれに接続
されたホストコンピュータのデータベースにアクセスす
ることができる。ＩＤ情報が間違っていればユーザーに
よるアクセスは拒否される。

【００６１】以上、本発明の好ましい実施例を説明した
が、本発明はその要旨の範囲内で様々な変形及び変更が
可能である。例えば、本実施例の非接触情報媒体２００
は、通信距離が短い密着型の非接触情報媒体を使用して
いるが、本発明は広く一般の非接触情報媒体に適用する
ことができる。また、各図において、情報入出力装置１
００の通信部１１０のアンテナ部１４２を非接触情報媒
体２００に含まれるアンテナより大きく構成することに
よって、情報入出力装置１００と非接触情報媒体２００
との位置決め誤差を吸収することができる。

【００６２】

【発明の効果】本発明の例示的一態様としての情報入出
力装置によれば、密着型の非接触情報媒体と確実に交信
することができ、データ通信の信頼性を向上することが
できる。また、本発明の例示的一態様としての非接触情
報媒体は、異なる種類のデータを格納して多機能化を達
成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の例示的一態様としての情報入出力装
置、非接触情報媒体及び電子機器からなる通信システム
を示す概観斜視図である。

【図２】図１に示す情報入出力装置の正面図である。

【図３】図１に示す情報入出力装置の側面図である。

【図４】図１に示す情報入出力装置の断面図である。

【図５】図４に示す情報入出力装置の裏カバーの裏面
図である。

【図６】図４に示す情報入出力装置の通信部の構成を
示す概略ブロック図である。

【図７】図６に示す通信部のより具体的な構成を示す
ブロック図である。

【図８】図１に示す非接触情報媒体の一例である非接
触ＩＣカードの概略平面図である。

【図９】図８に示す非接触ＩＣカードの拡大断面図で
ある。

【図１０】図８に示す非接触ＩＣカードの不可視バー
コードの読み取り原理を説明するための概略斜視図であ
る。

【図１１】読み取られた不可視バーコードの信号の一
例を示すチャートである。

【図１２】図１に示す非接触情報媒体に使用されるコ
イルオンＩＣチップの概略透視平面図である。

【図１３】図１２に示すコイルオンＩＣチップの概念
的構成を示すブロック図である。

【図１４】図１３に示すコイルオンＩＣチップのＩＣ
モジュール各部のより詳細なブロック図である。

【図１５】図１に示す非接触情報媒体の一例である非
接触ＩＣタグの概略平面図である。

【図１６】図１に示す情報入出力装置の収納部に非接
触情報媒体を収納した状態を示す概略断面図である。

【図１７】図１６に示す情報入出力装置の変形例の概
略断面図である。

【図１８】図２に示す情報入出力装置の収納部の変形
例を示す概略透視平面図である。

【図１９】図２に示す情報入出力装置の収納部の変形
例を示す概略透視平面図である。

【図２０】図１９に示す収納部の概略断面図である。

【図２１】図１に示す非接触情報媒体の一例である非
接触ＩＣカードの変形例を示す概略平面図である。

【図２２】図１に示す非接触情報媒体の一例である非
接触ＩＣカードの別の変形例を示す概略平面図である。

【図２３】図１４に示すＩＣモジュールのメモリの構
成例を示すブロック図である。

【図２４】図１２に示すコイルオンＩＣチップ変形例
の概略平面図である。

【符号の説明】

４０収納部４４凹凸面４７切り欠き部５０収納部６２通信動作／動作エラーランプ６４電源ランプ７０ポップアップ機構７２スイッチ９８コード１００情報入出力装置（リーダライタ）１４２アンテナ部２００非接触情報媒体２０２非接触ＩＣカード２０４非接触ＩＣタグ２５０コイルオンＩＣチップ２５２アンテナ部２６０ＩＣモジュール２７０基材３００電子機器（ノート型パソコン）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者清水伸大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者金子利行大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】本体に、非接触情報媒体と情報交換をす
るためのアンテナ部を有し、各々内部の所定位置に通信用アンテナを内蔵した複数種
の異なる形状の非接触情報媒体との情報交換をすること
ができる情報入出力装置であって、当該アンテナ部が当該各種類の非接触情報媒体における
通信用アンテナの内蔵位置に対向するように、非接触情
報媒体の種類に応じて選択的に当該非接触情報媒体の位
置を規制する手段を設けたことを特徴とする情報入出力
装置。
【請求項２】前記位置規制手段は、前記非接触情報媒
体と接触する凹凸面を有する請求項１記載の情報入出力
装置。
【請求項３】曲面形状を有する非接触情報媒体の前記曲
面と係合して当該非接触情報媒体を位置決めする位置決
め部を有することを特徴とする請求項１記載の情報入出
力装置。
【請求項４】前記非接触情報媒体は、カード形状および
トークン形状であることを特徴とする請求項１記載の情
報入出力装置。
【請求項５】前記非接触情報媒体はコイルオンＩＣチッ
プを有する請求項１記載の情報入出力装置
【請求項６】前記位置規制手段は、前記非接触情報媒
体との手動による取り外しを容易にする切り欠き部を有
する請求項１記載の情報入出力装置。
【請求項７】前記非接触情報媒体と前記位置規制手段
との機械的取り外しを可能にするポップアップ機構を更
に有する請求項１記載の情報入出力装置。
【請求項８】前記非接触情報媒体と通信動作中であるこ
とを表示する第１の表示部を更に有する請求項１記載の
情報入出力装置。
【請求項９】前記非接触情報媒体との通信動作がエラー
であることを表示する第２の表示部を更に有する請求項
１記載の情報入出力装置。
【請求項１０】電源オン及びオフを表示する第３の表示
部を更に有する請求項１記載の情報入出力装置。
【請求項１１】前記位置規制手段は、２種類の非接触情
報媒体を、前記アンテナ部を介して、対向して配置する
請求項１記載の情報入出力装置。
【請求項１２】前記アンテナ部は、前記非接触情報媒
体のアンテナよりも大きい請求項１記載の情報入出力装
置。
【請求項１３】前記非接触情報媒体は、厚みが異なるこ
とを特徴とする請求項１記載の情報入出力装置。