JP2014142750A - 入力機能及び表示機能を有するｉｃカード - Google Patents

Abstract

【課題】ジェスチャによるタッチ操作の入力と表示を可能とし、且つ、偶発的や不用意な接触による誤作動を防止することを可能とした入力機能及び表示機能を有するＩＣカードを提供する。
【解決手段】入力機能及び表示機能を有するＩＣカードであり、タッチ入力部は、第1タッチセンサ部と第２タッチセンサ部とを備え、少なくとも第２タッチセンサ部は、ジェスチャによるタッチ操作の検知を可能とし、制御部は、第１タッチセンサ部に対するタッチ操作が継続されている状態で、第２タッチセンサ部に対するタッチ操作が実行された場合に、第２タッチセンサ部に対するタッチ操作を検知させ、タッチセンサ部への入力に応じて表示部を表示させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、入力機能及び表示機能を有するＩＣカードに関し、ジェスチャによるタッチ操作の検知を可能とし、且つ、偶発的や不用意な接触による誤作動を防止するよう構成されたものである。

近年、ＩＣカードは、クレジットカードやキャッシュカード、電子マネーや個人認証などに利用され広範囲に普及している。
一方、最近、タッチパネルと表示装置とを組み合わせたデバイスは、パーソナルコンピューター、携帯電話、ゲーム機、電子書籍リーダー等の携帯端末機、自動販売機など種々の製品に採用されている。

特許文献１に示すように、入力面に対する筆記具の接触或いは接触圧で入力できる電子式情報記録装置にＩＣカードを差し込むと、このＩＣカードから入力情報、記憶情報を書込み読み出して表示部に表示できる例がみられるが、特許文献１では、入力を接触操作により行えるが、電子式情報記録装置が必要でありＩＣカード自体に入力機能と表示機能が備えられていないので、利便性に欠ける問題がある。

特許文献２は、入力キーと表示部を有するＩＣカードに関するものである。
特許文献２に示すように、ＩＣカードは、パスワードを入力する入力キーと、入力されたパスワードと記憶部中のパスワードに一致した場合に個人情報の取り込みを許可すると共に記憶部中の画像データを表示する表示部などを備えることを特徴としている。特許文献２の発明によれば、ＩＣカードにパスワードを入力してＩＣカード上で本人認証することができ、個人情報の漏洩を困難にし、ＩＣカード使用時のセキュリティを向上させることが提案されている。
しかしながら、特許文献２では、ＩＣカードの入力キーとして各キーに数字やローマ字が割り当てられたものであるので、ジェスチャ操作による接触を検知することは容易ではない問題がある。

特開平２−２７７１５８号公報 特開２００６−２２１３１３号公報

クレジットカードやキャッシュカード、電子マネーや個人認証用のＩＣカードとして、ジェスチャによるタッチ操作の入力と表示を可能とし、且つ、偶発的や不用意な接触による誤作動を防止することを可能とした入力機能及び表示機能を有するＩＣカードが求められている。
本発明は、このような課題を解決すべく、鋭意研究して完成されたものである、

上記の問題を解決する本発明の要旨は、少なくともタッチ入力部、表示部及び制御部を備えた入力機能及び表示機能を有するＩＣカードであって、前記タッチ入力部は、第1タッチセンサ部と第２タッチセンサ部とを備え、前記タッチ入力部のうち少なくとも前記第２タッチセンサ部は、ジェスチャによるタッチ操作の検知を可能とするものであり、前記制御部は、前記第１タッチセンサ部に対するタッチ操作が継続されている状態で、前記第２タッチセンサ部に対するタッチ操作が実行された場合に、前記第２タッチセンサ部に対するタッチ操作を検知させ、第２タッチセンサ部への入力に応じて前記表示部を表示させることを特徴とする入力機能及び表示機能を有するＩＣカード、にある。

本発明によれば、少なくともタッチ入力部、表示部及び制御部を備えた入力機能及び表示機能を有するＩＣカードであって、前記タッチ入力部は、第1タッチセンサ部と第２タッチセンサ部とを備え、前記タッチ入力部のうち少なくとも前記第２タッチセンサ部は、ジェスチャによるタッチ操作の検知を可能とするものであり、前記制御部は、前記第１タッチセンサ部に対するタッチ操作が継続されている状態で、前記第２タッチセンサ部に対するタッチ操作が実行された場合に、前記第２タッチセンサ部に対するタッチ操作を検知させ、第２タッチセンサ部への入力に応じて前記表示部を表示させるため、ＩＣカードのタッチ入力部に直接ジェスチャによるタッチ操作を行うことによって入力し表示部への表示を可能とし、且つ、第１タッチセンサ部へのタッチ操作がない限りは、第２タッチセンサ部へのタッチ操作は検知されないので、偶発的や不用意な接触による誤作動を防止することを可能にすることによって上記問題を解決できる。

本発明の入力機能及び表示機能を有するＩＣカードの一実施形態の構成を示す概略図である。 本発明の入力機能及び表示機能を有するＩＣカードの一実施形態の断面構造を示す概略図である。 本発明の入力機能及び表示機能を有するＩＣカードの他の実施形態の構成及び断面構造を示す概略図である。

以下に本発明を実施するための形態について、本発明の入力機能及び表示機能を有するＩＣカードについて、図面を用いて説明する。

図１は、本発明のＩＣカードの一実施形態の全体構成を示す概略図である。
ここで、ＩＣカードはＩＣ（集積回路）が組み込まれたカードであり、情報の記憶や演算の機能を有するものである。ＩＣカードに組み込まれるＩＣとしては、ＲＡＭ(ランダムアクセスメモリ)、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）、ＥＥＰＲＯＭ（不揮発性メモリ）などの半導体メモリや、ＣＰＵ（中央演算処理装置）などが挙げられる。
また、ＩＣカードは流通上サイズや物性が規格化されており、カードサイズは、ＪＩＳＸ６３０１：２００５によれば、横８５．６０ｍｍ×縦５３．９８ｍｍであり、厚み０．６７ｍｍ、厚みの許容寸法０．６８〜０．８４ｍｍとされている。
また、ＩＣカードには、通常、その他の機能として、磁気ストライプ、非接触ＩＣカード用アンテナコイル、顔写真、偽造防止シール等が各々所定の位置に配設される。

図１に示すように、本発明の一実施形態であるＩＣカードは、四角形のカード基体１００に、タッチ入力部２、表示部３、制御部４及び電源部５を備えるものである。
本発明の一実施形態であるＩＣカード１は、図１において、カード基体１００にタッチ入力部２と表示部３と制御部４とを備えており、タッチ入力部２は、第１タッチセンサ部２１と第２タッチセンサ部２２からなる。
制御部３は、第１タッチセンサ部２１に対するタッチ操作が継続している状態で、第２タッチセンサ部２２に対するタッチ操作が実行された場合に、第２タッチセンサ部２２に対するタッチ操作を検知させ、第２タッチセンサ部２２への入力に応じて表示部３に表示させるものである。

図２は、本発明のＩＣカードの一実施形態の断面構造を示す概略図である。
カード基体１００は、制御部４を装着したコアシート１０１上に表示部２と第１タッチセンサ部２１と第２タッチセンサ部２２を備え、コアシート１０１の反対側に制御部４と電源部５を配置し、表示部側に透明なオーバーシート１０２を、制御部側にオーバーシート１０３を積層した構成となっている。コアシート１０１とオーバーシート１０２の間、及びコアシート１０１とオーバーシート１０３との間は、接着剤層（図示されていない）で構成されている。

タッチ入力部２の第１タッチセンサ部２１は、第１タッチセンサ部２１に対するタッチ操作が継続されている状態で、第２タッチセンサ部２２に対するタッチ操作が実行された場合に、第２タッチセンサ部２２に対するタッチ操作を検知させることができるものであればよい。すなわち、第１タッチセンサ部にタッチ操作が継続されている場合のみ作動するスイッチの機能を有するものであればよい。
第１タッチセンサ部２１としては、静電容量方式タッチセンサや抵抗膜方式タッチセンサやメカニカルスイッチを用いることができる。なかでも、センサ電極を接触させるための押し圧が大きいメカニカルスイッチに比べて、押し圧が小さい抵抗膜方式、または押し圧不要の静電容量方式が好ましい。
第１タッチセンサ部のカード基体の中の配置としては、図１又は図２に示されるように第１タッチセンサ部２１のタッチ操作側が第２タッチセンサ２２のタッチ操作側と同じ側にあってもよいし、第１タッチセンサ部のタッチ操作側が第２タッチセンサ部２２のタッチ操作する側とは反対側であって、図１又は図２に示される第１タッチセンサ部の配置とはカード基体の平面視上同一の位置にあってもよい。

第２タッチセンサ部２２は、人間の手や指又はペン等を使用したジェスチャによるタッチ操作、例えば、タップ、スクロール、ドラッグ、フリック、ピンチ、ズーム、スプレッド又は回転などのジェスチャ操作の検知に対応できるものであればよい。
第２タッチセンサ部２２としては、静電容量方式タッチセンサや抵抗膜方式タッチセンサを用いることができる。

第２タッチセンサ部２２としては、より好ましくは、静電容量方式によるもので、同時に多点をタッチして入力できる、いわゆるマルチタッチ操作に対する検知を可能とするものであれば、ジェスチャによるタッチ操作の検知をより精度よく行うことができる。

第２タッチセンサ部２２が、ＩＣカードのカード基体に設ける際に、第１タッチセンサ部２１と共に一体的に設けられてもよい。第１タッチセンサ部２１と第２タッチセンサ部２２とが静電容量方式又は抵抗膜式のどちらかで共通している場合には、一体的に設けることが容易であり好ましい。

図３は、本発明のＩＣカードにおいて、第２タッチセンサ部２２が第１タッチセンサ部２１と共に一体的に設けられた実施形態を示す概略図である。図３（ａ）は、その構成を示すものであり、図３（ｂ）は、その断面構造を示すものであ。
図３（ａ）に示すように、第１タッチセンサ部２１と第２タッチセンサ部２２の共通のセンサであるマルチタッチセンサ層３０が一体的に設けられており、マルチタッチセンサ層３０の中に第１タッチセンサ部２１の領域と第２タッチセンサ部２２の領域を有している。
この場合に、第１タッチセンサ部２１と第２タッチセンサ部２２の領域は、制御部４によって予め各領域の位置情報と機能の関係を定めることができる。例えば、制御部４によって予め定めた第１タッチセンサ部２１と第２タッチセンサ部２２の領域の位置をＩＣカード１表面にマークしておき、使用者がそのＩＣカード１の第１タッチセンサ部２１の領域にタッチ操作を継続している状態で、第２タッチセンサ部２２の領域にタッチ操作を実行した場合に、第２タッチセンサ部２２の領域へのタッチ操作が制御部４によって検知される。
図３（ｂ）に示すように、カード基体１００は、制御部４と電源部５を装着したコアシート１０１上に表示部３、第１タッチセンサ部及び第２タッチセンサ部とが一体的に設けられたマルチタッチセンサ層３０を備え、コアシート１０１の反対側に制御部４と電源部５を配置し、表示部側に透明なオーバーシート１０２を、制御部側にオーバーシート１０３を積層した構成となっている。コアシート１０１とオーバーシート１０２の間、及びコアシート１０１とオーバーシート１０３との間は、接着剤層（図示されていない）で構成されている。

表示部３としては、液晶方式、有機エレクトロルミネッセンス方式などディスプレイ装置に用いられるものや、電気泳動方式など電子ペーパー装置に用いられるものなど、表示内容を電気的に書き換えることができるものであれば採用することができる。
表示部３の厚みは、ＩＣカードの規格サイズに収まるよう、できる限り薄いものが好ましい。

制御部４は、第１タッチセンサ部２１に対するタッチ操作が継続している状態で、第２タッチセンサ部２２に対するタッチ操作が実行された場合に、前記第２タッチセンサ部２２に対するタッチ操作を検知させ、第２タッチセンサ部２２への入力に応じて前記表示部３を表示させる機能を有している。
制御部４は、第1タッチセンサ部、第２タッチセンサ部の位置情報検知制御、表示部の表示制御の機能を有している。

制御部４としては、ＩＣカードに実装されるＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの半導体メモリとＣＰＵなどで構成されたマイクロチップにその制御機能を持たせることができる。

電源部５は、第１タッチセンサ部２１、第２タッチセンサ部２２、表示部３及び制御部４に電力を供給する機能を備える。
電源部５としては、一次電池や二次電池などの電池が用いられる。また、電源部５は、非接触ＩＣカードに無線給電システムが設けられる場合には、その受電部を含むものとする。

次に、本発明のＩＣカードの第２タッチセンサ部が、静電容量方式によるマルチタッチ操作の検知を可能とするものである場合について、その第２タッチセンサ部の構造について説明する。

第２タッチセンサ部２２の態様の１つとしては、少なくとも第１電極部、第２電極部及び誘電体部からなり、前記第１電極部には複数の第１導電体が含まれ、前記第２電極部には複数の第２導電体が含まれ、第1導電体と第２導電体は離間して配設され、前記誘電体部は、前記第１導電体と前記第２導電体との間にあるように形成されてなるものを採用することができる。
ここで、第１導電体と第２導電体とで構成される平面視上の電極配列パターンとしては、種々のものが用いられる。例えば、楔形、渦巻形、ジグザグ形、格子形などが用いられる。楔形の例としては、誘電体部である基材の上に、第１導電体と第２導電体が各々細長い直角三角形状いわゆる楔形に形成され、各々の斜辺同士が平行になるように交互に配置され、導電体同士の隙間が形成されているもの（特開ＷＯ２０１１／００１５６１号公報）が挙げられる。渦巻形の例としては、誘電体部である基材の上に第１導電体と第２導電体が隙間を介して互いを囲む方形渦巻きのように形成されたもの（特開２００７−１８５１５号公報）が挙げられる。

さらに、電極配列パターンが格子形の例について説明する。格子形の場合には、交差する部分については誘電体部である必要があり、種々の構成が挙げられ、少なくとも第１電極部、第２電極部及び誘電体部が積層されてなり、第１電極部には複数の第１導電体が含まれ、第１導電体部の各々は、その配列方向と直交する方向に沿って直線状に延びており、第２電極部には複数の第２導電体が含まれ、第２導電体の各々は、その配列方向と直交する方向に沿って直線状に延びており、第１導電体と第２導電体は、タッチセンサ層の平面視上交差してなり、誘電体部は、第１導電体と第２導電体との間にあって、少なくとも第１導電体と第２導電体が平面視上交差した部分を含むように設けられてなるものを用いることができる。ここで、第２タッチセンサ層２２は、制御部４と接続されて、第１導電体と第２導電体との交差した部分の誘電体部においてコンデンサが形成され、操作者のタッチ操作に応じて静電容量が変化することでタッチ操作の有無を検知することができるものである。

また、第２タッチセンサ部２２の他の態様として、基材の一方の側（操作側又は発光層側）の同一面上に設けられた第１電極部と第２電極部を有したものを用いることができる。
この場合には、第１電極部には複数の第１導電体が含まれ、第１導電体の各々は、その配列方向と直交する方向に沿って直線状に延びており、第２電極部には複数の第２導電体が含まれ、第２導電体の各々は、その配列方向と直交する方向に沿って直線状に延びており、第１導電体と第２導電体は、前記タッチセンサ層の平面視上交差しており、誘電体部は、前記第１導電体と前記第２導電体との間にあって、前記第１導電体と前記第２導電体が平面視上交差した部分に設けられているものを用いることができる。

また、第２タッチセンサ部２２の他の態様として、第１基材の面上に設けられた第１電極部と、第２基材の面上に設けられた第２電極部を有したものを用いることができる。
この場合には、第１電極部には複数の第１導電体が含まれ、第１導電体の各々は、その配列方向と直交する方向に沿って直線状に延びており、第２電極部には複数の第２導電体が含まれ、第２導電体の各々は、その配列方向と直交する方向に沿って直線状に延びており、第１導電体と第２導電体が前記タッチセンサ層の平面視上交差してなるように、第１基材の第１電極部側とは反対側に第２基材の第２電極部側を対面させ、接着剤を介して貼り合わせて形成されている。ここで誘電体部は、前記第１電極部と前記第２電極部との間にある第１基材に相当する。

次に、本発明のＩＣカードにおいて、第２タッチセンサ部と表示部のカード基体面上の配置について説明する。

第２タッチセンサ部２２は、表示部３と平面視上少なくとも一部重なるよう配設されてなるものは、第２タッチセンサ部２２が表示部３と重畳している場合（図１及び図３に示す）、すなわち第２タッチセンサ部２２の領域が表示部３の領域上に、表示部３の領域のサイズと略同一サイズで同一の位置で重なっている場合、及び、第２タッチセンサ部２２の領域が表示部３の領域より大きい場合、及び、第２タッチセンサ部２２の領域が表示部３の領域よりも小さい場合がある。いずれの場合においても、第２タッチセンサ部２２と表示部３とが平面視上重なる領域においては、表示部３に表示された特定画面は、図２における第２タッチセンサ部２２及び透明なオーバーシート１０２を透過して、タッチ操作者が視認できるよう形成されている。
すなわち、オーバーシート１０２上に視認される特定画面と第２タッチセンサ部２２のパターンとは平面視上の位置関係（例えばＸＹ座標の位置）が一致するよう形成されているので、オーバーシート１０２の表面に指などの接触点が特定画面の中のどの位置であるかを、第２タッチセンサ部２２とその制御部４によって特定することが可能となるものである。
ここで 第２タッチセンサ部２２は、第１タッチセンサ部２１に対するタッチ操作が継続されている状態で、人間の手や又はペンなどにより、タップ、スクロール、ドラッグ、フリック、ピンチ、ズーム、スプレッド又は回転などのジェスチャによるタッチ操作がオーバーシート１０２の表面に実行された場合に、第２タッチセンサ部２２に対するタッチ操作として検知され、制御部４によってジェスチャ入力された位置情報が処理されて、表示部に表示された画面の制御に関する情報が出力される。
したがって、本発明の入力機能及び表示機能を有するＩＣカードによれば、ジェスチャによるタッチ操作によってＩＣカードに直接入力し表示することができ、且つ、偶発的や不用意な接触による誤作動を防ぐことが可能になる効果が得られる。
ここで、タッチ入力部２として、第1タッチセンサ部と第２タッチセンサ部を設けたもののみ示したが、第３タッチセンサ部、第４タッチセンサ部などを追加して設けることも可能である。

次に、本発明のＩＣカードにおいて、第１タッチセンサ部と第２タッチセンサ部のカード基体面上の配置について説明する。
本発明のＩＣカードを使用する場合には、カード基体のタッチ入力部へのジェスチャによるタッチ操作の接触と、偶発的や不用意な接触とを区別するために、第１タッチセンサ部に継続して指などを接触し固定したままで、第２タッチセンサ部に手や指又はペンなどでジェスチャ操作を行う必要がある。実際の操作は、例えば、人間の左右の手や指を第１タッチセンサ部と第２タッチセンサ部各々に接触させること、一方の手の複数の指を第１タッチセンサ部と第２タッチセンサ部各々に接触させることなどにより行われる。
したがって、ＩＣカードの規格により制限された形状やサイズのカード基体の範囲において、第１タッチセンサ部と第２タッチセンサ部の平面視上の配置によっては、各々のタッチセンサ部に接触する手や指が互いに障害となり円滑な操作を行えないことになる。ここで、第１タッチセンサ部のカード基体の中の配置は、第１タッチセンサ部２１のタッチ操作側が第２タッチセンサ２２のタッチ操作側と同じ側にある場合と、第１タッチセンサ部２１のタッチ操作側が第２タッチセンサ部２２のタッチ操作する側とは反対側であってカード基体の平面視上同一の位置にある場合、のどちらであってもよいものである。
そこで、本発明のＩＣカードの好ましい態様として、第２タッチセンサ部は、少なくともタッチ入力部と表示部と制御部とを保持する四角形のカード基体の１つのコーナーに近い側に、第２タッチセンサ部の中心部が位置するよう設けられ、且つ、第１タッチセンサ部は、第１タッチセンサ部の中心部が第２タッチセンサ部の側のコーナーとは対角となるコーナーに近い側に位置するよう設けられたものがあげられる。ここで第１、２タッチセンサ部の中心部とは、第１、２タッチセンサ部の形状が、例えば多角形の場合にはその対角線の交点の位置、円形であれば中心の位置を示すものである。このような好ましい態様によれば、第２タッチセンサ部は、少なくともタッチ入力部と表示部と制御部とを保持する四角形のカード基体の１つのコーナーに近い側に、第２タッチセンサ部の中心部が位置するよう設けられ、且つ、第１タッチセンサ部は、第１タッチセンサ部の中心部が第２タッチセンサ部の側のコーナーとは対角となるコーナーに近い側に位置するよう設けられることによって、第１タッチセンサ部と第２タッチセンサ部の各操作が互いに障害とならない効果が得られる。
したがって、本発明の入力機能及び表示機能を有するＩＣカードによれば、ジェスチャによるタッチ操作によってＩＣカードに直接入力し表示することができ、且つ、偶発的や不用意な接触による誤作動を防ぐことが可能になる効果が得られる。

１ ＩＣカード
２ タッチ入力部
３ 表示部
４ 制御部
５ 電源部
２１ 第１タッチセンサ部
２２ 第２タッチセンサ部
３０ マルチタッチセンサ部
１００ カード基体
１０１ コアシート
１０２、１０３ オーバーシート

Claims (5)

1. 少なくともタッチ入力部、表示部及び制御部を備えた入力機能及び表示機能を有するＩＣカードであって、
   前記タッチ入力部は、第1タッチセンサ部と第２タッチセンサ部とを備え、
   前記タッチ入力部のうち少なくとも前記第２タッチセンサ部は、ジェスチャによるタッチ操作の検知を可能とするものであり、
   前記制御部は、前記第１タッチセンサ部に対するタッチ操作が継続されている状態で、前記第２タッチセンサ部に対するタッチ操作が実行された場合に、前記第２タッチセンサ部に対するタッチ操作を検知させ、前記第２タッチセンサ部への入力に応じて前記表示部を表示させる
   ことを特徴とする入力機能及び表示機能を有するＩＣカード。
2. 前記第２タッチセンサ部は、静電容量方式によるマルチタッチ操作の検知を可能とするものである
   ことを特徴とする請求項１に記載の入力機能及び表示機能を有するＩＣカード。
3. 前記第２タッチセンサ部は、前記第１タッチセンサ部と共に一体的に設けられてなる
   ことを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の入力機能及び表示機能を有するＩＣカード。
4. 前記第２タッチセンサ部は、前記表示部と平面視上少なくとも一部重なるよう配設されてなる
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の入力機能及び表示機能を有するＩＣカード。
5. 前記第２タッチセンサ部は、少なくとも前記タッチ入力部と前記表示部と前記制御部とを保持する四角形のカード基体の１つのコーナーに近い側に、前記第２タッチセンサ部の中心部が位置するよう設けられてなり、且つ、前記第１タッチセンサ部は、前記第１タッチセンサ部の中心部が前記第２タッチセンサ部の側のコーナーとは対角となるコーナーに近い側に位置するよう設けられてなる
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の入力機能及び表示機能を有するＩＣカード。

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