JP4751896B2

JP4751896B2 - Ｉｃカード

Info

Publication number: JP4751896B2
Application number: JP2008000689A
Authority: JP
Inventors: 廉平岩田
Original assignee: Bank of Tokyo Mitsubishi UFJ Trust Co
Current assignee: MUFG Bank Ltd
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2008-01-07
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2025-09-08
Also published as: JP2008108279A

Description

本発明は、ＩＣカードに関し、特に、複数のＩＣチップが搭載されるＩＣカードに関する。

従来より、複数のＩＣチップをＩＣカードに設けることにより多機能を実現するＩＣカードが開発されている。このようなＩＣカードにおいては、ＩＣカードに複数のＩＣチップが設けられた切替部が設けられ、この切替部を回転させることにより、所望のＩＣチップの外部接続端子を所定位置に位置させることにより機能を選択することが可能な構成となっている（特許文献１参照。）。
特開２００３−３３１２４５号公報

しかしながら、従来の複数のＩＣチップが搭載されたＩＣカードにおいては、各ＩＣチップを切替部に設ける必要があるため、ＩＣチップの搭載数に制約が生じてしまうという問題があった。また、各ＩＣチップに外部接続端子を形成する必要があるためにコストが高くなるという問題もあった。

さらに、従来のＩＣカードでは、指をひっかけて切替部を回転させる構成であるため、薄く小さいＩＣカードでは切替部を回転させにくいという問題があった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、多くのＩＣチップを搭載することができ、かつ切替部を回転させることが容易にでき安価に製造が可能なＩＣカードを提供することを目的とする。

したがって、まず、上記目的を達成するために、第１の発明は、カード基材と、前記カード基材に対して貫通し、かつ回転可能に設けられた切替部本体と、前記切替部本体の回転軸に対して垂直方向に延びるように取り付けられた複数の接触部とを有する切替部と、複数のＩＣチップとを具備し、前記複数のＩＣチップのうちの１つのＩＣチップの複数の接続端子と、前記複数の接触部とは、前記切替部を回転させて、前記複数の接触部を前記複数のＩＣチップのうちの１つのＩＣチップの複数の接続端子に接続された複数の配線に電気的に接続することにより前記複数の配線を介して選択的に接続されることを特徴とするＩＣカード、である。

本発明によれば、多くのＩＣチップを搭載することができ、かつ切替部を回転させることが容易にでき安価に製造が可能な多機能のＩＣカードを提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係るＩＣカードについて説明する。

図１は、本発明の実施の形態にかかる接触型ＩＣカードの上面図である。なお、同図においては、配線などの細かい構造は省略して示している。図２は、図１のＡ−Ａ’断面図、図３は図２のＢ−Ｂ’断面図、図４はＩＣチップと切替部との配線の接続関係を説明するための図、図５は切替部を説明するための図、図６は切替部の接触部の構造を説明するための図である。

絶縁材料で形成されたカード基材１には、種々の機能を提供するＩＣチップ２ａ〜２ｄが埋め込まれている。これらＩＣチップ２ａ〜２ｄにより、多機能のＩＣカードが提供されることになる。

なお、本実施の形態においては、４つのＩＣチップ２ａ〜２ｄを例にとり説明するが、ＩＣチップの数はこれに限られるものではない。例えば、４つのＩＣチップを１つにまとめたＩＣチップであってもよい。

カード基材１の大きさは、ＩＳＯ／ＪＩＳ規格に従い、長辺８５．６ｍｍ、短辺５３．９７ｍｍ、厚さ０．７８ｍｍとする。外部接続端子４の配置位置は、カードの左端から最大１０．２５ｍｍ、カード面の上端から最大１９．２３ｍｍとする。

また、カード基材１には、その表面から裏面に貫通するとともに、カード基材１に対して回転可能に設けられた切替部３が設けられている。この切替部３は、切替部本体３ａ及び接触部３ｂを具備している。

切替部本体３ａは、図５に示すように、絶縁材料で形成され、回転軸２１に沿って多層に形成されており、各切替部本体３ａの間には接触部３ｂが設けられている。切替部本体３ａは、カード基材１を貫通し、回転軸２１を中心として回転可能に設けられている。

接触部３ｂは、切替部本体３ａの回転軸２１に対して垂直方向に延びるように切替部本体３ａに取り付けられる。接触部３ｂは、切替部本体３ａの回転軸２１に沿って所定の間隔を存して多層に形成され、かつ多層に形成された切替部本体３ａの間に設けられる。

図５及び図６に示すように、接触部３ｂは絶縁材料で形成され、その表面及び裏面には導電層３１が形成されている。この導電層３１は、切替部３とＩＣチップ２ａ〜２ｄからの配線１１ａ〜１１ｄ、及び外部接続端子４からの配線１２との接続を行なうものである。

導電層３１は、回転軸２１に対して軸対象に形成されており、一方の導電層３１がＩＣチップ２ａ〜２ｄからの配線１１ａ〜１１ｄと電気的に接続され、他方の導電層３１が外部接続端子４からの配線１２と電気的に接続が行なわれるものである。

なお、本実施の形態においては導電層３１を軸対象に形成する場合について説明したが、導電層の形状は軸対象でなくともよく、一方の導電層３１がＩＣチップ２ａ〜２ｄからの配線１１ａ〜１１ｄと電気的に接続され、他方の導電層３１が外部接続端子４からの配線１２と電気的に接続されるように形成されていればよい。

図４はＩＣチップと切替部との接続を説明するための図である。

図４においては、ＩＣチップ２ａからの配線１１ａと切替部３との接続関係を示しているが、他のＩＣチップ２ｂ〜２ｄについても同様の配線構成が採用されている。ＩＣチップ２ａからの配線１１ａは、接触部３ｂの表面及び裏面に形成された導電層３１と接触することにより電気的に接続されることになる。このようにＩＣチップからの配線を立体的に配置して切替部３の接触部３ｂと電気的に接続することにより、配線スペースを広くとることができ、その結果、ＩＣチップのスペースを広くとることができる。

なお、図４においては、ＩＣチップ２ａの端子が６個で配線が６つの場合について示しているが、端子が１０個の場合には、残りの４つの配線は他の接触部に電気的に接続することが可能である。接触部３ｂを、多層的に、かつその表面及び裏面に導電層３１を設けることにより、端子数が多いＩＣチップにも対応することができる。

図３に示すように、切替部３を回転させることにより、ＩＣチップ２ａ〜２ｄのうちのいずれか１つのＩＣチップと、切替部３とを電気的に接続することが可能となる。

図７及び図８は、接触型ＩＣカードの切替部３と外部接続端子４との間の配線を説明するための図である。

切替部３の各接触部の導電部と配線１２とが電気的に接続され、これら配線１２が外部接続端子４の各端子に接続される。これにより、ＩＣチップ２ａ〜２ｄのうちの１つのＩＣチップが切替部３を介して外部接続端子４に電気的に接続されることになる。

なお、本実施の形態においては、接触型ＩＣカードを例にとり、説明したが非接触型のＩＣカード及び接触型／及び非接触型共用のＩＣカードについても適用することができることはいうまでもない。

図９及び図１０は、非接触型ＩＣカードにおける切替部とアンテナとの間の配線を説明するための図である。

切替部３の各接触部の導電部と配線１２とが電気的に接続され、これら配線１２がアンテナ４１の各端子に接続される。これにより、ＩＣチップ２ａ〜２ｄのうちの１つのＩＣチップが切替部３を介してアンテナ４１に電気的に接続されることになる。

図１１は、接触／非接触共用型のＩＣカードにおける切替部とアンテナ及び外部接続端子との間の配線を説明するための図である。

切替部３の各接触部の導電部と配線１２とが電気的に接続され、これら配線１２が外部接続端子４の各端子及びアンテナ４１の各端子に接続される。これにより、ＩＣチップ２ａ〜２ｄのうちの１つのＩＣチップが切替部３を介して外部接続端子４及びアンテナ４１に電気的に接続されることになる。

したがって、本発明の実施の形態に係るＩＣカードによれば、ＩＣチップ２ａ〜２ｄを切替部３に設けることなくカード基材１に設けるので、多くのＩＣチップを搭載することができ、その結果、多機能のＩＣカードを実現することができる。

また、切替部３の接触部３ｂの表面及び裏面に導電層３１を形成し、かつ接触部３ｂを多層に形成することにより、配線スペースを多く確保することができ、多数のＩＣチップを搭載することが可能となる。

（他の実施の形態）
図１２は、本発明の他の実施の形態に係るＩＣカードの上面図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付して説明する。なお、同図においては、配線などの細かい構造は省略して示している。図１３は、図１２のＡ−Ａ’断面図である。

また、本実施の形態においては、接触型ＩＣカードについて説明するが、非接触型ＩＣカードについては、図１１に示すように、外部接続端子４にアンテナが接続されているものとする。

また、カード基材１には、その表面から裏面に貫通するとともに、カード基材１に対して回転可能に設けられた切替部５１が設けられている。この切替部５１は、切替部本体５１ａ及び遮光部５１ｂを具備している。

切替部本体５１ａのカード基材１を貫通する部分は、円筒形状であって、その上部及び下部には、当該円筒よりも大きな直径を有する円板部が形成されている。この切り替え部本体５１ａの上下の円板部により切替部５１はカード基材１に固定される。また、ユーザは、この切替部本体５１ａのＩＣカードの表面及び裏面の円板部をつまんで切替部５１をカード基材１に対して回転させることができる。

切替部本体５１ａの周囲には発光素子（ＥＬ素子）の光を遮るための遮光部５１ｂが取り付けられている。この遮光部５１ｂは、切替部本体５１ａの周囲に同心に取りつけられれ、回転軸に対して垂直方向に延びるように取り付けられている。

図１４は切替部本体と遮光部とを示す図である。遮光部５１ｂは円板の一部を切り欠いた形状であり、この切り欠き部が、カード基材１の内部に設けられた発光素子６１の下部に位置する場合には、当該発光素子６１から発生する光を遮光することになる。すなわち、切替部５１の回転を調整することにより、発光素子６１から発生する光の通過量を調整することが可能となる。

なお、遮光部の形状は、図１４に示したものに限られるものではなく、切替部５１を回転させることにより、発光素子６１から発生する光の通過する量を調整することができる形状であればよい。

図１５は、遮光部の他の形状を示す図である。同図に示すように、この場合の遮光部５１は円板状に発光素子から発生する光を通過させるための通過孔５２が円周方向に沿って複数形成されている。このように、切替部５１の回転量と遮光量との関係で、図１４に示した構成と比して余裕（遊び）を持たせることにより、後に述べる検出電圧に基づく、ＩＣチップの切り替えをより的確に行なうことができる。

発光素子６１は、カード基材１の内部に平面的に形成されており、例えば、カード基材１に発光素子を蒸着することにより形成される。この発光素子６１は外部接続端子４の電源線に接続され、電源は、当該電源線から供給される。なお、非接触型のＩＣカードの場合には、外部接続端子の電源線に接続されたアンテナからの誘導電流により電源が供給される。

発光素子６１の下部には、空孔が形成されており、発光素子６１から発生する光は、当該空孔を通過して、カード基材１の内部の底部に、発光素子６１に対応して形成された太陽電池（受光素子）６２にて受光される。太陽電池６２は、カード基材１の内部であって底部に平面的に形成されており、例えば、カード基材１に受光素子を蒸着することにより形成される。図１６は、図１３のＢ−Ｂ’方向から観た発光素子を示す図であり、図１７は図１３のＣ−Ｃ’方向から観た太陽電池（受光素子）を示す図である。

図１８は、本発明の実施の形態に係るＩＣカードの電気的な接続関係を示す図である。

発光素子６１は、外部接続端子４の電源線に接続されており、発光素子６１から発生する光を受光する太陽電池６２はスイッチ回路６３に接続されている。

スイッチ回路６３には、さらに、外部接続端子４からのＩＣチップへの配線が接続されており、太陽電池６２によって受光され、光電変換された電圧に基づいて、外部接続端子４をＩＣチップ２ａ〜２ｄのいずれか１つに接続するものである。

このようなスイッチ回路６３の構成は、当業者であれば種々考えることができる。図１９にスイッチ回路６３の一例を示す。

同図に示すように、太陽電池６２によって光電変換された電圧は、異なるしきい値が設定された比較器７１ａ〜７１ｄに印加される。ここでは、比較器７１ａ〜７１ｄの順にしきい値が高くなっているものとする。

比較器７１ａの出力はアンド回路７２ａの入力に接続される。また、比較器７１ｂの出力はＮＯＴ回路７３ａを介してアンド回路７２ａの入力に接続されとともに、直接アンド回路７２ｂの入力に接続される。

比較器７１ｃの出力はＮＯＴ回路７３ｂを介してアンド回路７２ｂの入力に接続されとともに、直接アンド回路７２ｃの入力に接続される。また、比較器７１ｄの出力はＮＯＴ回路７３ｃを介してアンド回路７２ｃの入力に接続されとともに、直接スイッチ７４ｄに接続される。

アンド回路７２ａ〜７２ｃの出力は、スイッチ７４ａ〜７４ｃに接続される。スイッチ７４ａ〜７４ｄは、それぞれアンド回路７２ａ〜７２ｃ及び比較器７１ｄからの制御信号に基づいて、外部接続端子４からの配線をＩＣチップ２ａ〜２ｄに接続する。このような構成により、太陽電池６２からの出力電圧に基づいて、ＩＣチップ２ａ〜２ｄのいずれか１つを選択的に外部接続端子４に接続することができる。

図２０は、太陽電池の出力電圧と選択されるＩＣチップとの関係を示す図である。

ここでは、比較器７１ａ〜７１ｄのしきい値をそれぞれｖ１〜ｖ４と仮定している。同図に示すように、太陽電池の出力電圧ｖに従って、ＩＣチップが選択される。本実施の形態においては、切替部５１を回転させることにより、遮光部５１ｂによって発光素子６１から発生する光の通過量を調整することにより、太陽電池からの出力電圧を調整し、ＩＣチップ２ａ〜２ｄの選択を行なうことができる。

同図においては、太陽電池の出力電圧ｖが、比較器７１ａのしきい値電圧ｖ１よりも小さい場合にはＩＣチップは選択されない。出力電圧ｖが比較器７１ｂのしきい値電圧ｖ１よりも大きく、比較器７１ｂのしきい値電圧ｖ２よりも小さい場合にはＩＣチップ２ａが選択され、比較器７１ｂのしきい値電圧ｖ２よりも大きく、比較器７１ｃのしきい値電圧ｖ３よりも小さい場合にはＩＣチップ２ｂが選択され、比較器７１ｃのしきい値電圧ｖ３よりも大きく、比較器７１ｄのしきい値電圧ｖ４よりも小さい場合にはＩＣチップ２ｃが選択され、比較器７１ｄのしきい値電圧ｖ４よりも大きい場合にはＩＣチップ２ｄが選択される。

したがって、本発明の実施の形態によれば、多くのＩＣチップを搭載することができるという上述の効果に加えて、発光素子及び受光素子を使用してＩＣチップの切り替えを行なうので、接点を使用して切り替えを行なう方法に比して、磨耗により寿命が劣化するということもない。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の実施の形態にかかる接触型ＩＣカードの上面図である。図１のＡ−Ａ’断面図である。図２のＢ−Ｂ’断面図である。ＩＣチップと切替部との配線の接続関係を説明するための図である。切替部を説明するための図である。切替部の接触部の構造を説明するための図である。接触型ＩＣカードにおける切替部と外部接続端子との間の配線を説明するための図である。接触型ＩＣカードにおける切替部と外部接続端子との間の配線を説明するための図である。非接触型ＩＣカードにおける切替部とアンテナとの間の配線を説明するための図である。非接触型ＩＣカードにおける切替部とアンテナとの間の配線を説明するための図である。接触／非接触共用型のＩＣカードにおける切替部とアンテナ及び外部接続端子との間の配線を説明するための図である。本発明の他の実施の形態に係るＩＣカードの上面図である。図１２のＡ−Ａ’断面図である。切替部本体と遮光部とを示す図である。遮光部の他の形状を示す図である。図１３のＢ−Ｂ’方向から観た発光素子を示す図である。図１３のＣ−Ｃ’方向から観た受光素子を示す図である。本発明の実施の形態に係るＩＣカードの電気的な接続関係を示す図である。スイッチ回路の一例を示す図である。太陽電池の出力電圧と選択されるＩＣチップとの関係を示す図である。

符号の説明

１…カード基材、２ａ〜２ｄ…ＩＣチップ、３…切替部、３ａ…切替部本体、３ｂ…接触部、４…外部接続端子、１１ａ〜１１ｄ，１２…配線、２１…回転軸、３１…導電層、４１…アンテナ、５１…切替部、５１ａ…切替部本体、５１ｂ…遮光部、６１…発光素子、６２…太陽電池（受光素子）、６３…スイッチ回路。

Claims

カード基材と、
前記カード基材に対して貫通し、かつ回転可能に設けられた切替部本体と、前記切替部本体の回転軸に対して垂直方向に延びるように取り付けられた複数の接触部とを有する切替部と、
複数のＩＣチップとを具備し、
前記複数のＩＣチップのうちの１つのＩＣチップの複数の接続端子と、前記複数の接触部とは、前記切替部を回転させて、前記複数の接触部を前記複数のＩＣチップのうちの１つのＩＣチップの複数の接続端子に接続された複数の配線に電気的に接続することにより前記複数の配線を介して選択的に接続されることを特徴とするＩＣカード。