JP2007257483A5 - - Google Patents

Description

液晶表示機能付リーダライタ装置

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とともに、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、前記磁性体は、前記アンテナが形成されている範囲にわたって板状に成型されていることが好ましい（請求項２）。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。

また、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適切に設けることができる。

また、本発明において、前記アンテナと前記磁性体は、前記液晶パネルと前記液晶制御回路の間であって、前記アンテナを前記液晶パネル側にして配置されていることが好ましい（請求項４）。

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５）。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６）。非接触情報記録媒体と容易に近接させることができる。

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７）。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（１）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枚のインジウムスズ酸化物(ITO:Indium 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 (7)

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とともに、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。
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、
   前記磁性体は、前記アンテナが形成されている範囲にわたって板状に成型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または請求項２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。
4. 請求項３に記載の液晶表示機能付リーダライタ装置において、
   前記アンテナと前記磁性体は、前記液晶パネルと前記液晶制御回路の間であって、前記アンテナを前記液晶パネル側にして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。
5. 請求項１または請求項２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。
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、
   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。
7. 請求項１から請求項６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。