JP2007257483A - 液晶表示機能付リーダライタ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】非接触情報記録媒体と良好な送受信を維持しつつ、設置面積を小さくすることができる液晶表示機能付リーダライタ装置を提供する。
【解決手段】非接触ICカード3との間で情報を送受信するループアンテナ31を、液晶パネル21の背面側であって、液晶制御回路23の前面側に配置している。これにより、平面視でループアンテナ1は液晶パネル21の画面G内に配置されているので、液晶表示機能付リーダライタ装置1の設置面積を小さくすることができる。また、ループアンテナ31と液晶パネル21との間に液晶制御回路23が配置されていないので、ループアンテナ31は非接触ICカード3と良好に送受信することができる。
【選択図】図2

Description

この発明は、液晶表示機能を有する液晶表示機能付リーダライタ装置に係り、特に、液晶表示機能付リーダライタ装置のコンパクト化を図ることができる技術に関する。
従来、図10に示すように、リーダライタ部61に液晶表示部65を付加した液晶表示機能付リーダライタ装置71がある。リーダライタ部61は、非接触ICカード等の非接触情報記録媒体73との間で情報を送受信するループアンテナ62と、送受信する情報を処理する信号処理部63とを有している。液晶表示部65は、液晶パネル66と、この液晶パネル66を統括的に制御する液晶制御回路67とを有し、液晶制御回路67は液晶パネル66の背面側に配置されている。液晶制御回路67は、所定のプログラムを実行して演算、加工したデータを液晶パネル66に送信する中央演算処理装置(CPU)を含んで構成されている。装置71によれば、ユーザーに視覚を通じて所定の通知等を行うことができ、たとえば、人の出入りを管理する入退出管理に使用されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2000−57293号公報
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、ループアンテナ62に液晶制御回路67が隣接すると、非接触情報記録媒体73との間で良好に送受信ができなくなるので、従来の装置71ではループアンテナ62と液晶パネル66を平面的に並べて配置しなければならない。このため、設置面積が大きくなるという不都合がある。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、非接触情報記録媒体と良好な送受信を維持しつつ、設置面積を小さくすることができる液晶表示機能付リーダライタ装置を提供することを目的とする。
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の発明は、非接触情報記録媒体との間で情報を送受信するアンテナを有し、送受信する情報を処理するリーダライタ部と、液晶パネルと前記液晶パネルを制御する液晶制御回路とを有する液晶表示部と、を備えた液晶表示機能付リーダライタ装置において、前記アンテナは前記液晶パネルの背面側に配置され、かつ、前記液晶制御回路は前記アンテナと前記液晶パネルとの間から外れた位置に配置されていることを特徴とするものである。
[作用・効果]請求項1に記載の発明によれば、液晶パネルの背面側にアンテナを配置することで、設置面積を小さくすることができる。また、液晶制御回路が液晶パネルとアンテナとの間に位置しないので、アンテナは非接触情報記録媒体と良好な送受信を維持することができる。
本発明において、前記液晶制御回路は、前記アンテナの背面側に配置されていることが好ましい(請求項2)。このような配置によって、液晶パネルとアンテナとの間から外れた位置に液晶制御回路を適切に設けることができる。
また、本発明において、前記液晶制御回路は、平面視で前記アンテナの側方に配置されていることが好ましい(請求項3)。このような配置によって、液晶パネルとアンテナとの間から外れた位置に液晶制御回路を設けることができる。なお、「平面視で」とは、「液晶パネルを正面から見たときに」という意味である。
また、本発明において、前記アンテナは前記液晶パネルの背面側に重ねた状態で取り付けられて、前記液晶パネルと一体であることが好ましい(請求項4)。非接触情報記録媒体と容易に近接させることができる。
また、請求項5に記載の発明は、非接触情報記録媒体との間で情報を送受信するアンテナを有し、送受信する情報を処理するリーダライタ部と、液晶パネルと前記液晶パネルを制御する液晶制御回路とを有する液晶表示部と、を備えた液晶表示機能付リーダライタ装置において、前記アンテナは透過性を有し、前記液晶パネルの表面側に配置されていることを特徴とするものである。
[作用・効果]請求項5に記載の発明によれば、液晶パネルの前面側にアンテナを配置することで、設置面積を小さくすることができる。このように配置するときは、アンテナと非接触情報記録媒体との間に液晶制御回路が位置することがないので、アンテナは非接触情報記録媒体と良好な送受信を維持することができる。
上述した発明について、さらに、前記液晶パネルの表面側にタッチパネルを設けていることが好ましい(請求項6)。タッチパネルを採用することで、入力手段を液晶パネルの画面内に設けることができ、設置面積が大きくなることを抑制することができる。なお、アンテナを液晶パネルの表面側に配置させる場合にあっては、アンテナをタッチパネルの上側に設けてもよいし、タッチパネルの下側に設けてもよい。
なお、本明細書は、次のような液晶表示機能付リーダライタ装置に係る発明も開示している。
(1)請求項1から請求項4のいずれかに記載の液晶表示機能付リーダライタ装置において、前記アンテナに磁性体が付設されていることを特徴とする液晶表示機能付リーダライタ装置。
前記(1)に記載の発明によれば、液晶制御回路の影響を抑制して、非接触情報記録媒体との送受信をより良好にすることができる。
(2)請求項1から請求項4のいずれかに記載の液晶表示機能付リーダライタ装置において、前記液晶パネルの背面側に設けられ、前記液晶パネルに光を導く面状導光手段と、前記面状導光手段の端部に設けられる発光源と、をさらに備え、前記アンテナは、前記面状導光手段の裏面側に設けられていることを特徴とする液晶表示機能付リーダライタ装置。
前記(2)に記載の発明によれば、非接触情報記録媒体と容易に近接させることができる。
この発明に係る液晶表示機能付リーダライタ装置によれば、液晶パネルの背面側にアンテナを配置することで、設置面積を小さくすることができる。また、液晶制御回路が液晶パネルとアンテナとの間に位置しないので、アンテナは非接触情報記録媒体と良好な送受信を維持することができる。
以下、図面を参照してこの発明の実施例1を説明する。
図1は、実施例1に係る液晶表示機能付リーダライタ装置の正面図であり、図2は液晶表示機能付リーダライタ装置の断面図であり、図3はループアンテナの配置を示す正面図であり、図4はリーダライタ部の機能ブロック図である。
実施例1に係る液晶表示機能付リーダライタ装置(以下、単にリーダライタ装置と記載する)1は、別体であるデータキャリアとしての非接触ICカード3と交信するものである。本装置1は、大きく液晶部とリーダライタ部とに分けられ、これら液晶部とリーダライタ部とが樹脂製の筐体11内に収容されている。筐体11は、ユーザーにとって操作性のよい位置に、埋め込みまたは露出して取り付けられる。筐体11の正面には大きな矩形の開口部Aが形成されており、この開口部Aを通して液晶パネル21の表面である画面Gが現れている。開口部Aの下方には、音声案内用の小孔群13、ユーザーの接近を感知する人感センサとして機能する赤外線センサ15、2個の表示灯17が設けられている。ここで、非接触ICカード3は、この発明における非接触情報記録媒体に相当する。
液晶部は、液晶パネル21と液晶制御回路23とを有する。液晶パネル21は、その画面Gが筐体11の開口部Aに臨むように配置されている。液晶パネル21の背面側には導光板25が設けられており、導光板25の側部には発光源27が設けられている。発光源27としてはLED等が例示される。そして、発光源27から照射された光によって導光板25の上面は面状に発光するように構成されている(図2において、光を一点鎖線で模式的に示す)。すなわち、発光源27と導光板25はサイドライト方式のバックライトとして機能する。また、液晶パネル21と導光板25を併せた厚みは10mm以下であることが好ましい。さらに、この厚みが7mm以下であればより好ましい。これにより、非接触ICカード3を後述するループアンテナ31に容易に近接させることができ、実用的な交信距離を確保することができる。導光板25は、この発明における面状導光手段に相当する。
液晶制御回路23は、所定のプログラムを実行して演算、加工したデータを液晶パネル21に送信する中央演算処理装置(CPU)を含んで構成され、これらがプリント基板に実装されている。そして、液晶パネル21の表示内容等、液晶パネル21を統括的に制御する。この液晶制御回路23は、液晶パネル21の背面側に配置されており、フレキシブル基板29および図示省略のドライバIC等を介して液晶パネル21と電気的に接続されている。
リーダライタ部は、ループアンテナ31と信号処理部36とを有する。ループアンテナ31は、プリント基板の表面に導電体(銅泊)をループ状に延在形成したものである。このプリント基板の背面には、ループアンテナ31が形成されている範囲にわたって板状に成型されたフェライト35が付設されている。これらループアンテナ31とフェライト35は、液晶パネル21と液晶制御回路23との間であって、ループアンテナ31を上側(液晶パネル21側)にして配置されている。このとき、ループアンテナ31が形成されている面が液晶パネル21の画面Gと平行であることが好ましい。液晶パネル21を正面視(以下、本明細書では単に「平面視」と記載する)すると、図3に示すように、ループアンテナ31は液晶パネル21の画面G内に位置している。また、導光板25の側部に設けられている発光源27は、平面視でループアンテナ31の側方に位置する。ループアンテナ31は、この発明におけるアンテナに相当する。
信号処理部36は、ループアンテナ31の両端と電気的に接続されており、非接触ICカード3に記録されている情報を読み出し、または、非接触ICカード3に情報を書き込む。信号処理部36は、図4に示すように、制御部37と送信部38と受信部39とを有する。制御部37は、所定の情報やコマンドを送信部38に与えるとともに、受信部39から情報を受け付ける。送信部38は、制御部37からの情報やコマンドを変調してループアンテナ31に与える。ループアンテナ31は、送信部38からの出力に応じて電磁波を発生する。そして、非接触ICカード3から電磁波を受信すると、受信部39に入力する。受信部39は、復調して非接触ICカード3からの情報を生成し、制御部37に送る。なお、信号処理部36は、このほかに、上位の外部装置との間でデータの入出力を行う外部インターフェイス部を備えるように構成してもよい。この信号処理部36は、各種処理を実行する中央演算処理装置(CPU)や、演算処理の作業領域となるRAM(Random-Access Memory)や、各種情報を記憶するメモリ等を備えて構成されており、これらがプリント基板に実装されている。なお、上述した液晶制御回路23、ループアンテナ31、または信号処理部36を実装するプリント基板は、互いに別体のプリント基板である。
次に、非接触ICカード3について説明する。非接触ICカード3は、キャリア用ループアンテナ(以下、単に「キャリア用アンテナ」と記載する)43と集積回路素子45とを備えており、これらが樹脂製のカード体に封入されている。集積回路素子45は、キャリア用アンテナ43に発生する誘起電圧によって生成される電力で作動して、キャリア用アンテナ43が送受信する情報について所定の処理を行う。
次に、リーダライタ装置1の動作について説明する。液晶制御回路23の制御により、液晶パネル21の画面Gには非接触ICカード3をこの画面G上にかざすよう促す文字、図形等が表示されている(図1参照)。また、信号処理部36による処理結果に応じてループアンテナ31から電磁波が出力されている。このとき、ループアンテナ31の周方向には液晶パネル21とフェライト35を通過する磁束が生じており、液晶制御回路23を通過する磁束が抑制されている。
ユーザーが非接触ICカード3を液晶パネル21の画面Gにかざすと、キャリア用アンテナ43はループアンテナ31に近接して対向する。そして、ループアンテナ31は、キャリア用アンテナ43との間で情報の送受信を行う。これにより、信号処理部36は、非接触ICカー41に記録される情報を読み出し、非接触ICカード3に情報を書き込む。
このように、実施例1に係るリーダライタ装置1によれば、液晶パネル21の背面側にループアンテナ31を配置しているので、設置面積をコンパクトにすることができる。
また、液晶制御回路23をループアンテナ31の背面側に配置することによって、ループアンテナ31と近接したキャリア用アンテナ43との間に、液晶制御回路23が位置しないので、ループアンテナ31は非接触ICカード3との間で情報を良好に送受信することができる。また、フェライト35をループアンテナ31に付設することで、ループアンテナ31の周方向に生じる磁束が液晶制御回路23を通過することを抑制することができる。これにより、液晶制御回路23によってループアンテナ31の感度が低下することを回避することができる。なお、液晶パネル21等は、液晶制御回路23に比べてインピーダンスが高いため、磁束が通過しても送受信に与える影響を無視できる。さらに、液晶パネル21のバックライトをサイドライト方式とし、発光源27が平面視でループアンテナ31の側方に位置しているので、ループアンテナ31と非接触ICカード3との送受信が発光源27によって妨げられるおそれがない。
次に、本発明の実施例2を説明する。
図5は実施例2に係る液晶表示機能付リーダライタ装置の正面図であり、図6は液晶表示機能付リーダライタ装置の断面図である。なお、実施例1と同じ構成については同符号を付すことで詳細な説明を省略する。
実施例2に係る液晶表示機能付リーダライタ装置(以下、単にリーダライタ装置と記載する)1は、液晶パネル21の画面G上に入力手段としてのタッチパネル51を備えていることが特徴である。
図6に示すように、筐体11の開口部Aに臨むようにタッチパネル51が配置されており、その背後にループアンテナ32、液晶パネル21、バックライト28の順で設けられている。
本実施例のタッチパネル51は、アナログ抵抗膜方式である。すなわち、2枚のインジウム纏酸化物(ITO:Indum Tin Oxide 以下では単にITOと記載する)膜が所定の間隔をおいて上下に積層されてなり、上下のITO膜に互いに交差する方向(たとえば、X方向とY方向)に電位差が形成されるように、各ITO膜の両端には電圧が印加されている(図示省略)。そして、タッチパネル51が押し圧を受けたX座標、Y座標を、ITO膜に印加されている電圧と、上下のITO膜が接触したときに検出される電圧との関係から求める。
また、実施例2のループアンテナ32は、フィルム状物に透明電極がループ状に延在形成されてなり、透過性を有する。このループアンテナ32が液晶パネル21の前面側に配置されることにより、平面視でループアンテナ31は液晶パネル21の画面G内に位置している。ループアンテナ32は、この発明におけるアンテナに相当する。
さらに、バックライト28は、液晶パネル21の背面に冷陰極管等の発光源を備えており、いわゆる直下方式である。
次に実施例2に係るリーダライタ装置1の動作について説明する。液晶パネル21の画面G上に表示される文字等は、ループアンテナ32とタッチパネル51とを透過して開口部Aから良好に視認されている。また液晶制御回路23とループアンテナ32の離隔は、実施例1に比べて離れているので、液晶制御回路23による影響がさらに抑制されている。
ユーザーが非接触ICカード3を開口部Aにかざすと、ループアンテナ32は、キャリア用アンテナ43との間で情報の送受信を行い、信号処理部36は非接触ICカード3に記録される情報を読み出し、非接触ICカード3に情報を書き込む。
また、ユーザーによる入力を求めるときは、タッチパネル51を押し圧するよう促す文字等を液晶パネル21の画面Gに表示させる。たとえば、図5に示すように、「0」から「9」までの数字を表示することで、画面G上にテンキーの入力部を形成する。
このように、実施例2によっても、平面視で液晶パネル21の画面G内にループアンテナ32を配置しているので、設置面積をコンパクトにすることができる。また、これにより、ループアンテナ32から液晶制御回路23をさらに離すことができ、液晶制御回路23による影響を抑制することができる。このため、実施例1で説明したフェライト35を省略することも可能であり、リーダライタ装置1の構造を簡略化できる。
また、ループアンテナ32を透明電極で形成したので、液晶パネル21の画面Gの視認性が低下することを抑制できる。また、ループアンテナ32を液晶パネル21の前面側に配置したことにより、直下方式のバックライト28を採用することができる。
さらに、タッチパネル51を備えることにより、入力手段を液晶パネル21の画面G内に設けることができ、実際にテンキー等の入力用ボタンを新たに設置することを要しないので、リーダライタ装置1の設置面積が大きくなることを抑制できる。したがって、省スペース化と装置の簡略化を図ることができる。
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
(1)上述した実施例1では、ループアンテナ31の背面側に液晶制御回路23を配置するように構成したが、これに限られない。すなわち、液晶制御回路23をループアンテナ31と液晶パネル21との間から外れた位置に配置することができれば、ループアンテナ31と近接する非接触ICカード3との間には液晶制御回路23がないので、リーダライタ装置1は非接触ICカード3と良好に交信することができる。
図7を参照する。図7は、変形例に係る液晶表示機能付リーダライタ装置1の断面図である。図示するように、液晶制御回路23は、平面視でループアンテナ31の側方に配置されている。なお、平面視で側方にあるとは、平面視でループアンテナ31から外れていればよく、ループアンテナ31に対して液晶制御回路23の位置が、斜め上方や斜め下方にある場合も含まれる。このような構成であっても、液晶制御回路23はループアンテナ31と液晶パネル21との間から外れた位置に配置されることになるので、本願発明の効果を奏する。
(2)上述した各実施例では、ループアンテナ31、32は液晶パネル21の画面Gの全体にわたって形成されていたが、画面Gの半分のみ等、画面Gの一部にループアンテナ31、32を配置してもよい。
図8を参照する。図8は、変形例に係る液晶表示機能付リーダライタ装置の断面図である。図示するように、ループアンテナ33は、液晶パネル21の略半分の範囲にわたって形成されており、このループアンテナ33が液晶パネル21の背面側に配置されている。また、液晶制御回路23は、ループアンテナ33と並んで液晶パネル21の背面側に配置されている。このように構成しても、液晶制御回路23はループアンテナ33の側方に位置し、ループアンテナ33と近接する非接触ICカード3との間から外れているので、リーダライタ装置1は非接触ICカード3と良好に交信することができる。なお、ループアンテナ33も、この発明におけるアンテナに相当する。
(3)上述した実施例1では、ループアンテナ31は液晶パネル21と液晶制御回路23との間に配置すると説明したが、このとき、図2に示すように液晶パネル21(導光板25)の背面と間隔をあけた状態でループアンテナ31を配置してもよい。また、ループアンテナ31を、液晶パネル21の背面側に重ねて配置してもよい。
図9を参照する。図9は、変形例に係る液晶表示機能付リーダライタ装置の断面図である。図示するように、ループアンテナ31を導光板25の裏面に重ねて取り付けてもよい。このとき、図示省略の爪部によってループアンテナ31を機械的に固定することで、ループアンテナ31を液晶パネル21と一体に構成してもよい。これにより、ループアンテナ31を非接触ICカード3と容易に近接させることができる。
(4)また、上述した各実施例では、ループアンテナ31、32、33は、いずれも平面視で液晶パネル21の画面G内に配置されていたが、次のように変更してもよい。すなわち、平面視で液晶パネル21の画面Gの外側に、画面Gを囲むようなループによってアンテナを形成してもよい。この場合には、実施例2において説明したループアンテナ32のように透過性を有する必要はない。
(5)上述した実施例1では、ループアンテナ31にフェライト35を設ける構成を説明したが、適宜にフェライト35に変えてその他の強磁性体や軟磁性体に変更してもよい。
(6)上述した各実施例では、液晶制御回路23をプリント基板に実装するとともに、液晶制御回路23と液晶パネル21との間をフレキシブル基板29によって接続していたが、適宜、TAB(Tape Automated Bonding)等に変更することができる。また、液晶パネル21を構成するガラス基板上に液晶制御回路23を設けるように変更してもよい。この場合、液晶制御回路23はドライバIC等と一体に構成されていてもよい。なお、実施例1をこのように変更しても、平面視でループアンテナ31の側方に液晶制御回路23が配置されることになり、実施例2をこのように変更しても、ループアンテナ32の側方かつ背面側に液晶制御回路23が配置されることには変わりないので、リーダライタ装置1は非接触ICカード3と良好に交信することができる。
(7)上述した各実施例では、導光板25および発光源27、または、バックライト28を備えていたが、これに限られない。たとえば、液晶パネル21を反射型液晶パネルに変更することで、導光板25等、または、バックライト28を省略してもよい。この場合、ループアンテナ31を反射型液晶パネルの裏面に重ねて取り付けて、ループアンテナ31を反射型液晶パネルと一体に構成してもよい。
(8)上述した各実施例において、音声案内用の小孔群13、赤外線センサ15、表示灯17の動作については特に説明していないが、適宜に動作させるようにすることができる。
(9)上述した各実施例では、リーダライタ装置1が交信するものとして非接触ICカード3を例示したが、非接触ICタグ等、その他のデータキャリアに適宜に変更することができる。また、ユーザーが非接触ICカード3を携帯し、適宜リーダライタ装置1にかざす動作を例示したが、これに限られない。たとえば、商品等の物に付して使用してもよい。
実施例1に係る液晶表示機能付リーダライタ装置の正面図である。 液晶表示機能付リーダライタ装置の断面図である。 ループアンテナの配置を示す正面図である。 リーダライタ部の機能ブロック図である。 実施例2に係る液晶表示機能付リーダライタ装置の正面図である。 液晶表示機能付リーダライタ装置の断面図である。 変形例に係る液晶表示機能付リーダライタ装置の断面図である。 変形例に係る液晶表示機能付リーダライタ装置の断面図である。 変形例に係る液晶表示機能付リーダライタ装置の断面図である。 従来例に係る液晶表示機能付リーダライタ装置の模式図である。
符号の説明
1 …液晶表示機能付リーダライタ装置
3 …非接触ICカード
21 …液晶パネル
23 …液晶制御回路
31、32、33 …ループアンテナ
35 …フェライト
51 …タッチパネル
G …画面

Claims (6)

  1. 非接触情報記録媒体との間で情報を送受信するアンテナを有し、送受信する情報を処理するリーダライタ部と、
    液晶パネルと前記液晶パネルを制御する液晶制御回路とを有する液晶表示部と、
    を備えた液晶表示機能付リーダライタ装置において、
    前記アンテナは前記液晶パネルの背面側に配置され、かつ、前記液晶制御回路は前記アンテナと前記液晶パネルとの間から外れた位置に配置されていることを特徴とする液晶表示機能付リーダライタ装置。
  2. 請求項1に記載の液晶表示機能付リーダライタ装置において、
    前記液晶制御回路は、前記アンテナの背面側に配置されていることを特徴とする液晶表示機能付リーダライタ装置。
  3. 請求項1に記載の液晶表示機能付リーダライタ装置において、
    前記液晶制御回路は、平面視で前記アンテナの側方に配置されていることを特徴とする液晶表示機能付リーダライタ装置。
  4. 請求項1から請求項3のいずれかに記載の液晶表示機能付リーダライタ装置において、
    前記アンテナは前記液晶パネルの背面側に重ねた状態で取り付けられて、前記液晶パネルと一体であることを特徴とする液晶表示機能付リーダライタ装置。
  5. 非接触情報記録媒体との間で情報を送受信するアンテナを有し、送受信する情報を処理するリーダライタ部と、
    液晶パネルと前記液晶パネルを制御する液晶制御回路とを有する液晶表示部と、
    を備えた液晶表示機能付リーダライタ装置において、
    前記アンテナは透過性を有し、前記液晶パネルの表面側に配置されていることを特徴とする液晶表示機能付リーダライタ装置。
  6. 請求項1から請求項5のいずれかに記載の液晶表示機能付リーダライタ装置において、
    さらに、前記液晶パネルの表面側にタッチパネルを設けていることを特徴とする液晶表示機能付リーダライタ装置。


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