JP5701705B2 - カード装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、カード装置に関する。

無線通信部を内蔵したカード装置（以下、単にカードともいう。）が知られている。このようなカードを、カードスロットを備える電子機器に挿入することで、電子機器に無線通信機能を付加することができる。

特開２０１１−０２２６４０号公報

無線通信部から放射される無線信号は、通信相手にとっては所望信号であるが、カードを挿入した電子機器にとっては干渉信号、すなわち電磁ノイズとなる。すなわち従来の無線通信部を内蔵したカードでは、無線通信部から発せられる無線信号が、カードを挿入した電子機器に対して電磁ノイズとなって放射される可能性があった。

本発明が解決しようとする課題は、カードに内蔵された無線通信部から放射される電磁ノイズを効率的に低減することである。

実施形態のカード装置は、機器に接続されるカード装置であって、無線通信を行う無線通信部を備える。無線通信部は、カード装置の側面のうち少なくとも１面から、無線通信部の無線信号の波長以上離れたアンテナを備える。

第１の実施形態にかかるカードの上面図。 図１のＡ−Ａ’断面図。 カードをカードスロットに挿入した状態を示す図。 図３をカードの側面側から観察した断面図。 図１と異なる形状のカードの一例を示す図。 カードをカードスロットに挿入した状態を示す図。 第２の実施形態にかかるカードの上面図。 図７のＢ−Ｂ’断面図。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかるカード装置の好適な実施形態を詳細に説明する。

（第１の実施形態）
第１の実施形態にかかるカードは、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、携帯電話、および、デジタルカメラなどの電子機器に接続されて利用されるカード形状の機器である。本実施形態にかかるカードは、無線通信機能を備え、接続された電子機器に当該無線通信機能を提供する。本実施形態にかかるカードは、例えばＳＤカードおよびマイクロＳＤカードなどを適用できる。なお、本実施形態のカードはメモリ機能を備える必要はなく、少なくとも無線通信機能を備えていればよい。

図１は、第１の実施形態にかかるカード１００の一例の上面図である。第１の実施形態にかかるカード１００は、無線通信部１０１と、入出力端子１０３とを備えている。

入出力端子１０３は、電子機器（図１には図示せず）と電気的に接続するための端子である。なお、図１は、カード１００が、端子数が９個のＳＤカードである場合の入出力端子１０３の例を示している。点線は、端子が実際には図１のカード１００の裏面側に設けられていることを表している。

無線通信部１０１は、外部の機器との間で無線通信を行う。外部の機器には、カード１００を接続する電子機器、および、当該電子機器以外の機器が含まれる。無線通信部１０１は、カード１００の側面のうち少なくとも１面以上から、無線通信部１０１の無線信号の波長以上離して内蔵されるアンテナ１０２を備える。

図１に示すカード１００は、直方体形状の一部が欠けた形状となっている。すなわち、カード１００は、側面１０〜１３と、欠けた部分に対応する側面１４とを有する。図２は、図１のＡ−Ａ’断面図である。図２に示すように、カード１００は、上面１５および底面１６を有する。

このように構成したカード１００は、カード１００を電子機器のカードスロットに挿入して使用する際に、無線通信部１０１から放射される電磁ノイズを効率的に低減することができる。

以下、電磁ノイズの低減について詳細に説明する。図１のようなカード１００は、一般にカードスロットに対する挿入方向が予め決められている。例えば、挿入方向を示す矢印等をカード１００上に図示することにより、挿入方向が示される場合もある。また、図１のようにカード１００が入出力端子１０３を備えることによって、挿入方向が入出力端子１０３側であることが分かるようになっている場合もある。

図３は、カード１００をカードスロットに挿入した状態の例を示す図である。図３は、電子機器の基板２０４上に実装されたカードスロット２０３に、カード１００が挿入された状態を示している。

図３に示すように、カード１００をカードスロット２０３に挿入した場合、カード１００の周辺をカードスロット２０３が覆う状態となる。カードスロット２０３に覆われたことによって、カード１００の内部から電磁ノイズが発せられた場合であっても、カードスロット２０３や基板２０４によってある程度はその電磁ノイズを低減することは可能である。言い換えると、カードスロット２０３や基板２０４がシールド壁となり、カード１００の内部から発せられる電磁ノイズをある程度シールドすることが可能である。

一般にシールド壁は、電磁ノイズの発生源から遠いほどシールド効果が向上すること、すなわち、ノイズを低減する量が大きくなることが知られている。逆に言えば、シールド壁と電磁ノイズの発生源との距離が小さいと、シールド効果は減少する。シールド壁が電磁ノイズの発生源に近づくことで、より近傍界に近い領域に入り、これによってシールド壁自体にも電磁界が誘起されるためである。一般的には、シールド壁と電磁ノイズの発生源とを、例えば無線信号の波長程度離すと、効率的にシールド効果を高められることが知られている。

図４は、図３をカード１００の側面１３側から観察した断面図を示す。カード１００は薄型の形状であるため、カードスロット２０３の上面２１０や基板２０４とはカード１００の内部のいずれであっても距離を確保することが比較的難しい。その一方で、カード１００の側面に対向するカードスロット２０３の側面２１１および２１２からは、比較的距離を確保しやすい。

そこで第１の実施形態では、アンテナ１０２を、無線信号の波長以上、カード１００の側面の少なくとも１面から離して配置する。これにより、カードスロット２０３に挿入した際に、カードスロット２０３の側面からの距離が波長以上となり、効率的にシールド効果を高められる。

無線通信部１０１の無線信号にはミリ波を用いてもよい。ミリ波を用いることにより波長が短くなるため、カード１００の側面からの距離を確保しやすくなる。

カード１００の側面からの距離とは、例えばカード１００の外側表面からの距離としてもよい。このようにすることで、カードスロット２０３の面により近い面を基準にして距離を規定することができる。

距離の条件である「無線信号の波長以上」という条件は、例えば「近傍界の境界距離以上」という条件に置き換えてもよい。近傍界の境界距離とは、波長をλとした場合、λ／（２π）で表すことができる。またアンテナ１０２のサイズが大きい場合には、近傍界の境界距離は２Ｄ＾２／λ（Ｄはアンテナのサイズ）で表すことができる。なお、アンテナ１０２のサイズとは、アンテナ１０２の中で最も距離が長くなる２点間の距離を表す。カード１００の側面からの距離を、近傍界の境界距離以上とすることにより、効率的にシールド効果を向上させることができる。

図３および図４に示されるように、カードスロット２０３は一般に、カード１００を挿入するために少なくとも１面が開口されている。またカード１００を挿入するという機能のため、一般に開口している面（開口面）は電子機器の外側に向いている。電子機器の外側に向かって放射される無線信号は、カード１００を挿入している電子機器への電磁ノイズとはなりにくい。一方、開口面以外の面に向かって放射される無線信号は、電子機器の内部に向かって放射されるため、電子機器への電磁ノイズとなりやすい。

この点を考慮し、アンテナ１０２を、カード１００の側面のうちカード１００の挿入方向の１面（側面１０）と対面する面（側面１３）以外の面から無線信号の波長以上離して内蔵するように構成してもよい。言い換えると、アンテナ１０２を、カード１００の挿入方向と反対方向の面（側面１３）以外の面から波長以上離して配置してもよい。これにより、さらに効率的にシールド効果を高めることができる。

一般に入出力端子１０３は、カード１００の挿入方向に配置される場合が多い。従って、入出力端子１０３と対面する面は、カードスロット２０３の開口面となっている場合が多い。そこで、アンテナ１０２を、カード１００の側面のうち入出力端子１０３に最も近い１面（側面１０）と対面する面（側面１３）以外の面から無線信号の波長以上離して内蔵するように構成してもよい。これにより、さらに効率的にシールド効果を高めることができる。

図５は、図１と異なる形状のカード１００−２の一例を示す図である。図６は、カード１００−２をカードスロット２０３に挿入した状態の例を示す図である。図５および図６に示すように、カード１００−２は、上面から観察した場合に四角形となる直方体の形状であってもよい。

このように、第１の実施形態にかかるカード装置では、効率的に無線通信部から放射される電磁ノイズを低減することができる。また、無線信号としてミリ波を用いれば、波長が短くなるため波長分の距離をとりやすくなる。

（第２の実施形態）
カード１００に無線通信部１０１以外の部品（例えば、メモリ、メモリコントローラ、および、その他の電子部品）が内蔵される場合、これらの部品を配置するスペースを確保することが望ましい。第２の実施形態では、部品のためのスペースを確保できるように無線通信部１０１を配置する。

図７は、第２の実施形態にかかるカード１００−３の一例の上面図である。図８は、図７のＢ−Ｂ’断面図である。第２の実施形態にかかるカード１００−３は、カード１００−３内での無線通信部１０１の配置、および、無線通信部１０１内でのアンテナ１０２の配置が、第１の実施形態と異なっている。

すなわち、第２の実施形態では、無線通信部１０１が、カード１００−３の中心線７０１に対して側面１２の方向にずらして配置される。また、アンテナ１０２が、無線通信部１０１の中心線７０２に対して、無線通信部１０１をずらす方向（側面１２の方向）と逆方向にずらして配置される。

このように配置すると、カード１００−３の内部にまとまったスペースを確保しやすくなり、無線通信部１０１以外の部品等を内蔵しやすくなる。また、無線通信部１０１をカード１００−３の端部に寄せて配置した場合でも、アンテナ１０２とカード１００−３の側面との距離を確保しやすくなる。

このとき、例えば、アンテナ１０２を、無線通信部１０１のいずれか１つの側面から無線信号の波長以上離してもよい。このようにすると、この側面をカード１００−３の側面に接近させて無線通信部１０１を配置することができるので、さらに効率的にスペースを確保できる。

このように、第２の実施形態では、シールドの効果を向上させつつ、カード内のスペースを有効利用できるようになる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１００、１００−２、１００−３ カード
１０１ 無線通信部
１０２ アンテナ
１０３ 入出力端子
２０３ カードスロット
２０４ 基板

Claims (11)

1. 機器に接続されるカード装置であって、
   無線通信を行う無線通信部を備え、
   前記無線通信部は、
   前記カード装置の側面のうち少なくとも１面から、前記無線通信部の無線信号の波長以上離れた位置にアンテナを内蔵すること、
   を特徴とするカード装置。
2. 前記アンテナは、前記側面のうち、前記カード装置の挿入方向と反対方向の面以外の面のそれぞれから、前記波長以上離れていること
   を特徴とする請求項１に記載のカード装置。
3. 前記無線通信部は、前記カード装置の挿入方向と直交する方向の２つの前記側面のうち、一方の面の方向に寄せて配置され、
   前記アンテナは、前記無線通信部内で、前記一方の面の方向と反対方向に寄せて配置されること、
   を特徴とする請求項２に記載のカード装置。
4. 前記アンテナは、前記側面のうち、前記機器と接続する端子に最も近い１面と対向する面以外の面のそれぞれから、前記波長以上離れていること
   を特徴とする請求項１に記載のカード装置。
5. 前記無線通信部は、前記機器と接続する端子に最も近い１面と隣接する２つの前記側面のうち、一方の面の方向に寄せて配置され、
   前記アンテナは、前記無線通信部内で、前記一方の面の方向と反対方向に寄せて配置されること、
   を特徴とする請求項４に記載のカード装置。
6. 前記無線信号はミリ波信号であること、
   を特徴とする請求項１に記載のカード装置。
7. 機器に接続されるカード装置であって、
   無線通信を行う無線通信部を備え、
   前記無線通信部は、
   前記カード装置の側面のうち、前記カード装置の挿入方向と反対方向の面以外の面のそれぞれから、前記無線通信部の無線信号の波長以上離れた位置にアンテナを備え、
   前記無線通信部は、前記カード装置の挿入方向と直交する方向の２つの前記側面のうち、一方の面の方向に寄せて配置され、
   前記アンテナは、前記無線通信部内で、前記一方の面の方向と反対方向に寄せて配置されること、
   を特徴とするカード装置。
8. 機器に接続されるカード装置であって、
   無線通信を行う無線通信部を備え、
   前記無線通信部は、
   前記カード装置の側面のうち、前記機器と接続する端子に最も近い１面と対向する面以外の面のそれぞれから、前記無線通信部の無線信号の波長以上離れた位置にアンテナを備え、
   前記無線通信部は、前記機器と接続する端子に最も近い１面と隣接する２つの前記側面のうち、一方の面の方向に寄せて配置され、
   前記アンテナは、前記無線通信部内で、前記一方の面の方向と反対方向に寄せて配置されること、
   を特徴とするカード装置。
9. 前記無線信号はミリ波信号であること、
   を特徴とする請求項７または８に記載のカード装置。
10. メモリをさらに備えること、
    を特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載のカード装置。
11. 請求項１〜７のいずれか１つに記載のカード装置を備える電子機器。

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