JPH05342426A

JPH05342426A - 情報カード装置

Info

Publication number: JPH05342426A
Application number: JP4153673A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Tanaka; 勝之田中
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-06-12
Filing date: 1992-06-12
Publication date: 1993-12-24

Abstract

(57)【要約】（修正有）【構成】非接触書込信号処理回路２３は、書込データ
に変調等を施した後、変調信号に基づいて、電極２２ａ
₁、２２ａ₂と電極２２ｂとの間に例えば１４〜２０ボ
ルトの電圧を印加する。情報カード１０が正規に装着さ
れたときは電極２２ａ₁と電極１２ａ、及び電極２２ｂ
と電極１２ｂの容量結合により、一方、情報カード１０
が裏返しに装着されたときは情報カード１０の中心線に
関し電極２２ａ₁と対称位置にある電極２２ａ₂と電極
１２ａ、及び電極２２ｂと電極１２ｂの容量結合によ
り、電極１２ａと電極１２ｂ間に電圧が発生する。ＩＣ
１０は、この電圧に基づいて、書込データを記憶する。
また、情報カード１０の中心点に関し、点対称の位置に
１対の電極２２ａ₁、２２ａ₂を設け、情報カード１０
が逆方向に装着されたときに備える。【効果】情報カード１０の表裏順逆に関係なく、デー
タ書込を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣカードやメモリカ
ード等の情報カードにデータを書き込む情報カード装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロコンピュータとメモリを具備し
た所謂ＩＣカード、メモリのみを具備した所謂メモリカ
ード等の情報カードは、クレジットカードやプリペイカ
ード等の所謂磁気カードに比してその記憶容量が大き
く、また小型で携帯性に優れていることから、オフィ
ス、工場、家庭等において、数多く使用されることが期
待されている。

【０００３】このような情報カードにデータを書き込む
（記憶させる）情報カード装置で採用されている書込方
式としては、大別すると、電気的な接点を介してデータ
の書込を行う接触方式と、情報カードと情報カード装置
にそれぞれ１対の電極を互いに対向させて配設し、これ
らの電極を介して、すなわち容量結合によりデータの書
込を行う等の非接触方式がある。

【０００４】具体的には、非接触型の情報カード５０
は、図８に示すように、メモリ等の所謂ＩＣ５１と、デ
ータを書き込むための１対の電極５２ａ、５２ｂと、デ
ータを読み出すためのコイル５３と、該コイル５３のル
ープを断続する所謂ＦＥＴトランジスタ５４と、上記Ｉ
Ｃ５１〜ＦＥＴトランジスタ５４に電力を供給する電池
５５とを備え、これらの電気部品が、所定の大きさ、例
えばクレジットカード大の配線基板に搭載され、シート
状の封止部材によって封止されている。

【０００５】一方、情報カード５０にデータを書き込む
情報カード装置６０は、上述の図８に示すように、デー
タに書込に適した符号化等のデータ処理を施すデータ処
理部６１と、上記情報カード５０を正規に装着した状態
において、情報カード５０の電極５２ａ、５２ｂにそれ
ぞれに対向する１対の電極６２ａ、６２ｂと、上記デー
タ処理部６１からのデータに書込に適した変調、増幅等
を施して、上記電極６２ａ、６２ｂに電圧を印加する非
接触書込信号処理部６３とを備える。

【０００６】そして、データ処理部６１は、書込を行う
元のデータに書込に適した符号化等のデータ処理を施
す。非接触書込信号処理部６３は、データ処理部６１か
らの書込データに書込に適した変調、増幅等を施した
後、得られる変調信号に基づいて、電極６２ａと電極６
２ｂの間に例えば１４〜２０ボルトの電圧を印加するこ
とにより、電極５２と電極６２の容量結合（あるいは電
界結合）によって、データの書込を行う。

【０００７】また、一方、情報カード５０からデータを
読み出すリーダ７０は、例えば図９に示すように、コイ
ル７１と、該コイル７１のインピーダンスの変化を検出
して、読出データを再生する非接触読出信号処理部７２
と、該非接触読出信号処理部７２からの読出データに復
号化等のデータ処理を施して、元のデータを再生するデ
ータ処理部７３とを備える。

【０００８】そして、情報カード５０のＩＣ５１は、記
憶しているデータを読み出し、この読出データに基づい
てＦＥＴトランジスタ５４を駆動する。この結果、読出
データに基づいてコイル５３のループが断続される。非
接触読出信号処理部７２は、例えば検波器、増幅器、復
調器等からなり、誘導結合により、すなわちコイル７１
のインピーダンスの変化を検出して、読出データを再生
する。データ処理部７３は、この読出データに書込の際
の符号化に対応する復号化等のデータ処理を施して、元
のデータを再生する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、情報カード
５０の電池５５としては、所謂ペーパーバッテリが用い
られ、例えば２〜３年間情報カード５０が正常に動作で
きるような容量が要求される。そして、その形状は、例
えば約２０×３０ｍｍの矩形となっている。また、電極
５２は、情報カード装置６０の電極６２との距離やその
間の物質の比誘電率等に基づく結合効率によるが、十分
な大きさが必要とされる。また、コイル５３も、読出を
可能とする距離に依存するが十分な大きさが必要とさ
れる。したがって、全体の大きさが携帯性の面から、あ
るいは規格の面から制約されると共に、電池５５、電極
５２等の部品の大きさや配線パターンからの制約によ
り、電極５２ａ、５２ｂを、情報カード５０の中心線に
対して対称となるように配設することが困難な場合が多
い。

【００１０】このように電極が線対称に配設されていな
い情報カードは、情報カード装置に、挿入する方向と表
裏を正しくして（以下正規にという）装着されたときは
問題ないが、方向を逆にしたり、裏返しに装着される
と、電極が正しく対向せず、データ書込を行うことがで
きできなかった。特に、メーカにおいて、情報カードに
データを予め書き込んで出荷する等の情報カードに方向
や表裏を示す目印（例えば印刷等）がない場合には、デ
ータ書込の失敗が多かった。また、製造ラインにおいて
データ書込を自動化する場合には、情報カードを、情報
カード装置に装着する前に正規に並べる工程が必要とさ
れ、コストアップの一原因となっていた。

【００１１】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、情報カードの表裏あるいは方向を意識せ
ずに、データを書き込むことができる情報カード装置の
提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、１対の電極を備えると共に、メモリを具
備してデータを記憶する情報カードに、この１対の電極
を介して容量結合によりデータを書き込む情報カード装
置において、情報カードの中心線と対向する線を中心線
とし、この中心線に対して線対称であって、情報カード
の１対の電極とそれぞれに対向する少なくとも２つの電
極を備えることを特徴とする。

【００１３】また、本発明は、１対の電極を備えると共
に、メモリを具備してデータを記憶する情報カードに、
この１対の電極を介して容量結合によりデータを書き込
む情報カード装置において、情報カードの中心点と対向
する点を中心点とし、この中心点に対して点対称であっ
て、情報カードの１対の電極とそれぞれに対向する少な
くとも２つの電極を備えることを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明を適用した情報カード装置では、情報カ
ードの中心線と対向する線を中心線とし、この中心線に
対して線対称であって、情報カードの１対の電極とそれ
ぞれに対向する少なくとも２つの電極を介して、容量結
合によりデータを書き込む。

【００１５】また、本発明を適用した情報カード装置で
は、情報カードの中心点と対向する点を中心点とし、こ
の中心点に対して点対称であって、情報カードの１対の
電極とそれぞれに対向する少なくとも２つの電極を介し
て、容量結合によりデータを書き込む。

【００１６】

【実施例】以下、本発明に係る情報カード装置の一実施
例を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明を適
用した情報カード装置の回路構成を、情報カードの回路
構成と共に示す図である。

【００１７】まず、情報カードについて説明する。情報
カード１０は、図１に示すように、メモリ等の所謂ＩＣ
１１と、データを書き込むための１対の電極１２ａ、１
２ｂと、データを読み出すためのコイル１３と、該コイ
ル１３のループを断続する所謂ＦＥＴトランジスタ１４
と、上記ＩＣ１１〜ＦＥＴトランジスタ１４に電力を供
給する電池１５とを備え、これらの電気部品が、所定の
大きさ、例えばクレジットカード大の配線基板に搭載さ
れ、シート状の封止部材によって封止されている。そし
て、電池１５としては、例えば２〜３年間この情報カー
ド１０が正常に動作できる容量の所謂ペーパーバッテリ
が用いられ、その形状は、例えば約２０×３０ｍｍの矩
形となっている。また、電極１２ａ、１２ｂ（以下電極
１２という）は、この情報カード１０を、後述する情報
カード装置２０に装着したときに、容量結合（あるいは
電界結合）によりデータの書込ができる大きさとなって
いる。また、コイル１３も、後述するリーダ３０を用い
て、誘導結合によりデータの読出ができる大きさとなっ
ている。したがって、全体の大きさが携帯性の面から、
あるいは規格の面から制約されると共に、電池１５、電
極１２等の部品の大きさや配線パターンからの制約によ
り、電極１２ａと電極１２ｂは、情報カード１０の中心
線に対して非対称に配設されている。また、コイル１３
は、パターンにより、例えば１ターンのコイルとして形
成されている。なお、例えば、電池１５の負極を電極１
２ｂとして用いるようにしてもよい。

【００１８】つぎに、情報カード１０にデータを書き込
む情報カード装置２０は、上述の図１に示すように、デ
ータに書込に適した符号化等のデータ処理を施すデータ
処理部２１と、上記情報カード１０を装着した状態にお
いて、情報カード１０の中心線と対向する線を中心線と
し、該中心線に対して線対称であって、情報カード１０
の電極１２ａ、１２ｂとそれぞれに対向する少なくとも
２つ、例えば３つの電極２２ａ₁、２２ａ₂、２２ｂ
と、上記データ処理部２１からのデータに書込に適した
変調、増幅等を施して、上記電極２２ａ₁、２２ａ₂、
２２ｂに電圧を印加する非接触書込信号処理部２３とを
備えている。

【００１９】そして、データ処理部２１は、書込を行う
元のデータに書込に適した符号化等のデータ処理を施
す。非接触書込信号処理部２３は、データ処理部２１か
らの書込データに書込に適した変調、増幅等を施した
後、得られる変調信号に基づいて、電極２２ａ₁、２２
ａ₂と、電極２２ｂとの間に例えば１４〜２０ボルトの
電圧を印加することにより、これらの電極２２ａ₁、２
２ａ₂、２２ｂ（以下電極２２という）と、情報カード
１０の電極１２との間の容量結合によって、データの書
込を行う。すなわち、容量結合により、情報カード１０
の電極１２ａと電極１２ｂの間に、変調信号に基づいた
電圧が発生し、この電圧がＩＣ１１に供給され、データ
の書込が行われる。

【００２０】一方、情報カード１０からデータを読み出
すリーダ３０は、例えば図２に示すように、コイル３１
と、該コイル３１のインピーダンスの変化を検出して、
読出データを再生する非接触読出信号処理部３２と、該
非接触読出信号処理部３２からの読出データに復号化等
のデータ処理を施して、元のデータを再生するデータ処
理部３３とを備える。

【００２１】そして、情報カード１０のＩＣ１１は、記
憶しているデータを読み出し、この読出データに基づい
てＦＥＴトランジスタ１４を駆動する。この結果、読出
データに基づいてコイル１３のループが断続される。非
接触読出信号処理部３２は、例えば検波器、増幅器、復
調器等からなり、誘導結合により、すなわちコイル３１
のインピーダンスの変化を検出して、読出データを再生
する。データ処理部３３は、この読出データに書込の際
の符号化に対応する復号化等のデータ処理を施して、元
のデータを再生する。

【００２２】ここで、情報カード装置２０の電極２２に
ついて詳細に説明する。電極２２は、例えば所謂多層配
線基板２５にパターンとして形成されており、上述した
ように、情報カード１０の中心線と対向する線を中心線
とし、この中心線に対して線対称であって、情報カード
１０の１対の電極１２とそれぞれに対向するようになっ
ている。したがって、情報カード１０に、例えば図３Ａ
に示すように、電極１２ａ、１２ｂが、情報カード１０
の中心線Ｌ₁に対して非対称であって、電極１２ｂが中
心線Ｌ₁を跨ぐように、配設されているとき、情報カー
ド装置２０に、例えば図３Ｂに示すように、情報カード
１０を挿入する方向と表裏を正しくして（以下正規にと
いう）装着した状態において（破線で情報カード１０の
外形を示す）、情報カード１０の電極１２ａ、１２ｂと
それぞれに対向するように電極２２ａ₁、２２ｂを配設
すると共に、情報カード１０を裏返しに（方向は正し
く）装着した状態において電極１２ａ、１２ｂとそれぞ
れに対向するように電極２２ａ₂、２２ｂ（上述の電極
２２ｂと重なる）を配設する。

【００２３】すなわち、電極２２ａ₁と電極２２ａ
₂を、情報カード１０の中心線Ｌ₁と対向する線を中心
線Ｌ₂とし、この中心線Ｌ₂に線対称であって、情報カ
ード１０の電極１２ａに、上述の２状態においてそれぞ
れに対向するように配設すると共に、電極２２ｂを、中
心線Ｌ₂に線対称であって、情報カード１０の電極１２
ｂに、上述の２状態においてそれぞれに対向するように
配設する。そして、電極２２ａ₁と電極２２ａ₂を接続
する。この結果、情報カード１０を正規にあるいは表裏
を逆に装着しても、電極１２ａと、電極２２ａ₁あるい
は電極２２ａ₂とを常に対向させることができると共
に、電極１２ｂと電極２２ｂを常に対向させることがで
き、情報カード１０の表裏に関係なく、データの書込を
行うことができる。換言すると、情報カード１０の大き
さが、携帯性の面からあるいは規格の面から制約される
と共に、電池１１、電極１２等の部品の大きさや配線パ
ターンからの制約等により、電極１２ａ、１２ｂを、情
報カード１０の中心線Ｌ₁に対して対称となるように配
設することできないときでも、情報カード装置２０の電
極２２を上述のように配設することにより、情報カード
１０の表裏に関係なく、データの書込を行うことができ
る。

【００２４】また、例えば図４Ａに示すように、情報カ
ード１０に、電極１２ａ、１２ｂが、中心線Ｌ₁に対し
て非対称であって、それらが中心線Ｌ₁の片側に配設さ
れているとき、情報カード装置２０に、例えば図４Ｂに
示すように、情報カード１０を正規に装着した状態にお
いて情報カード１０の電極１２ａ、１２ｂとそれぞれに
対向するように電極２２ａ₁、２２ｂ₁を配設すると共
に、情報カード１０を裏返しに（方向は正しく）装着し
た状態において電極１２ａ、１２ｂとそれぞれに対向す
るように電極２２ａ₂、２２ｂ₂を配設する。すなわ
ち、電極２２ａ₁、２２ｂ₁と電極２２ａ₂、２２ｂ₂
を、中心線Ｌ₂に線対称であって、情報カード１０の電
極１２ａ、１２ｂに、上述の２状態においてそれぞれに
対向するように配設する。そして、電極２２ａ₁と電極
２２ａ₂を接続し、電極２２ｂ₁と電極２２ｂ₂を接続
する。この結果、情報カード１０を正規にあるいは表裏
を逆に装着しても、電極１２ａと、電極２２ａ₁あるい
は電極２２ａ₂とを常に対向させることができると共
に、電極１２ｂと、電極２２ｂ₁あるいは電極２２ｂ₂
とを常に対向させることができ、情報カード１０の表裏
に関係なく、データ書込を行うことができる。なお、上
述の図４Ｂに示す電極２２ｂ₁と電極２２ｂ₂を結合
し、例えば図４Ｃに示すように、大きな１枚の電極２２
ｂとしてもよい。すなわち、対向する電極の面積は同じ
である必要はない。

【００２５】さらに、例えば図５Ａに示すように、情報
カード１０に、電極１２ａ、１２ｂが、情報カード１０
の中心線Ｌ₁、Ｌ₃に対してそれぞれ非対称であって、
それらが中心線Ｌ₁及び中心線Ｌ₃の片側に配設されて
いるとき、情報カード装置２０に、例えば図５Ｂに示す
ように、情報カード１０を正規に装着した状態において
情報カード１０の電極１２ａに対向するように電極２２
ａ₁を配設し、情報カード１０を裏返しに（方向は正し
く）装着した状態において電極１２ａに対向するように
電極２２ａ₁を配設すると共に、これらの２状態におい
て電極１２ｂに対向するように電極２２ｂ₂を配設す
る。また、情報カード１０を方向を逆にして装着した状
態において電極１２ａに対向するように電極２２ａ₃を
配設し、情報カード１０を、方向を逆にすると共に裏返
しに装着した状態において電極１２ａに対向するように
電極２２ａ₄を配設すると共に、これらの２状態におい
て電極１２ｂに対向するように電極２２ｂ₂を配設す
る。

【００２６】すなわち、電極２２ａ₁、２２ａ₂、２２
ａ₃、２２ａ₄を、情報カード１０の中心点Ｃ₁と対向
する中心点Ｃ₂に点対称であって、情報カード１０の電
極１２ａに、上述の４つの状態においてそれぞれに対向
するように配設すると共に、電極２２ｂ₁、２２ｂ
₂を、中心点Ｃ₂に点対称であって、情報カード１０の
電極１２ａに、上述の４つの状態においてそれぞれに対
向するように配設する。そして、電極２２ａ₁〜電極２
２ａ₄を接続し、電極２２ｂ₁と電極２２ｂ₂を接続す
る。この結果、情報カード１０を逆の方向、表裏が逆、
あるいはそれらを組み合わせた状態で装着しても、電極
１２ａと、電極２２ａ₁〜２２ａ₄のいずれか１つとを
常に対向させることができると共に、電極１２ｂと、電
極２２ｂ₁あるいは電極２２ｂ₂とを常に対向させるこ
とがで、情報カード１０の方向及び表裏に関係なく、デ
ータ書込を行うことができる。

【００２７】かくして、例えば、メーカにおいて情報カ
ード１０にデータを予め書き込んで出荷する等の情報カ
ード１０に方向や表裏を示す目印（例えば印刷等）がな
い場合に、従来の装置ではデータ書込の失敗が多かった
が、本発明を適用した情報カード装置２０では、カード
の表裏や挿入方向に関係なく、データの書込を行うこと
ができ、データ書込の失敗を防止することができる。ま
た、製造ラインにおいてデータ書込を自動化する場合
に、データを書き込む前の情報カード１０を正規に並べ
る工程が必要なく、製造コストを低減することができ
る。

【００２８】ところで、以上のように線対称あるいは点
対称に設けられた電極２２は、例えば図６に示すよう
に、多層配線基板２５の中間層にパターンとして形成さ
れており、情報カード１０を多層配線基板２５の表面に
摺動させて出し入れしても、電極２２に不要な圧力がか
かったり、破損するのを防止することができる。また、
電極２２のパターンによって情報カード１０の表面に傷
が付くのを防止することができる。また、リーダ３０の
コイル３１も、例えば図７Ｂに示すように、多層配線基
板２６の中間層にパターンとして形成することにより、
コイル３１の破損等を防止することができる。また、こ
のとき、コイル３１を配線パターンで形成するために必
要な所謂スルーホール３１ａを、情報カード１０が装着
される領域（破線で示す）の外に設けることにより、図
７Ａに示すように、スルーホールのエッジによって情報
カード１０の表面に傷が付くのを防止することができ
る。

【００２９】なお、本発明は、上述の実施例に限定され
るものではなく、例えば上述の実施例では電極１２、２
２の形状は矩形であったが、いずれの形状でもよい。そ
こで、情報カード装置２０の電極２２を構成する多層配
線基板２５を着脱自在な構造とすると共に、情報カード
１０の電極１２のいろんな形状にそれぞれ対応した電極
を具備する複数種類の多層配線基板を準備し、これらの
多層配線基板を交換することにより、１つの情報カード
装置で、複数種類の情報カードに対してデータ書込を行
えるようにしてもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明でも明らかなように、本発明
を適用した情報カード装置では、情報カードの中心線と
対向する線を中心線とし、この中心線に対して線対称で
あって、情報カードの１対の電極とそれぞれに対向する
少なくとも２つの電極を介して、容量結合によりデータ
を書き込むことにより、情報カードを正規にあるいは表
裏を逆に装着しても、情報カードの電極とこの情報カー
ド装置の電極を常に対向させることができ、情報カード
の表裏に関係なく、データの書込を行うことができる。
すなわち、情報カードの大きさが、携帯性の面からある
いは規格の面から制約されると共に、電池、電極等の構
成部品の大きさや配線パターンからの制約等により、電
極を中心線に対して対称となるように配設することでき
ないときでも、情報カードの表裏に関係なく、データの
書込を行うことができる。

【００３１】また、本発明を適用した情報カード装置で
は、情報カードの中心点と対向する点を中心点とし、こ
の中心点に対して点対称であって、情報カードの１対の
電極とそれぞれに対向する少なくとも２つの電極を介し
て、容量結合によりデータを書き込むことにより、情報
カードを逆の方向、表裏が逆、あるいはそれらを組み合
わせた状態で装着しても、情報カードの電極と、この情
報カード装置の電極を常に対向させることができ、情報
カードの方向及び表裏に関係なく、データ書込を行うこ
とができる。

【００３２】換言すると、例えば、メーカにおいて情報
カードにデータを予め書き込んで出荷する等の情報カー
ドに方向や表裏を示す例えば印刷等がない場合に、従来
の装置ではデータ書込の失敗が多かったが、本発明を適
用した情報カード装置では、カードの表裏や挿入方向に
関係なく、データの書込を行うことができ、データ書込
の失敗を防止することができる。また、製造ラインにお
いてデータ書込を自動化する場合に、データを書き込む
前の情報カードを正規に並べる工程が必要なく、製造コ
ストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した情報カード装置の回路構成
を、情報カードの回路構成と共に示すブロック図であ
る。

【図２】上記情報カードからデータを読み出すリーダの
回路構成を示すブロック図である。

【図３】上記情報カード装置を構成する電極の具体例を
示す図である。

【図４】上記情報カード装置を構成する電極の具体例を
示す図である。

【図５】上記情報カード装置を構成する電極の具体例を
示す図である。

【図６】上記情報カード装置を構成する多層配線基板の
断面を示す図である。

【図７】上記リーダのコイルのパターンを示す図でる。

【図８】従来の情報カード装置の回路構成を、情報カー
ドの回路構成と共に示すブロック図である。

【図９】上記情報カードからデータを読み出すリーダの
回路構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０・・・情報カード１２ａ、１２ｂ・・・電極２０・・・情報カード装置２２ａ₁、２２ａ₂、２２ｂ・・・電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１対の電極を備えると共に、メモリを具
備してデータを記憶する情報カードに、上記１対の電極
を介して容量結合によりデータを書き込む情報カード装
置において、上記情報カードの中心線と対向する線を中心線とし、該
中心線に対して線対称であって、情報カードの１対の電
極とそれぞれに対向する少なくとも２つの電極を備える
ことを特徴とする情報カード装置。
【請求項２】１対の電極を備えると共に、メモリを具
備してデータを記憶する情報カードに、上記１対の電極
を介して容量結合によりデータを書き込む情報カード装
置において、上記情報カードの中心点と対向する点を中心点とし、該
中心点に対して点対称であって、情報カードの１対の電
極とそれぞれに対向する少なくとも２つの電極を備える
ことを特徴とする情報カード装置。