JPS6325792A - 情報カ−ド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、オフィス・オートメーション（Ｏｆｆｉｃｅ
　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ、　０八）、ファクトリ−・オ
ートメーション（Ｆａｃｔｏｒｙ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏ
ｎ　、　ＦＡ）等の分野で使用されるＩＣカード等の情
報カード、特に電源および信号の入出力用の接触形端子
を持たない無電源（電池を内蔵しない）・非接触形の透
過光方式挿入方向自由形情報カードに関するものである
。

（従来の技術） 一般的な情報カードは、プラスチック等のカード本体に
半導体メモリ等の集積回路が内蔵され、カード表面に外
部装置との接触端子が設けられている。

従来、このような分野の技術としては、■日経メカニカ
ル、（１９８５−１０−２１）日経マグロウヒル社ｒＩ
ｃカードＪ　Ｐ、１６７−１７０　、■日経エレクトロ
ニクス、（１９８５−１２−２＞日経マグロウヒル社「
Ｉｃカード市場へなだれ込むエレクトロニクス・メーカ
（上）ＪＰ、２７５−２９２　、■日経エレクトロニク
ス、（１９８５−１２−６）日経マグロウヒル社［ＩＣ
カード市場へなだれ込むエレクトロニクス・メーカ（下
）」Ｐ、２４９−２６２　、■実開昭５６−１０９１６
６号公報に記載されるものがあった。以下、その構成を
図を用いて説明する。

第２図は従来の情報カードの一構成例を示すブロック図
、第３図はその実施例を示す斜視図である。

第２図において、１は情報の読出し、書込みを行うため
の外部装置、２は情報カードであり、外部装置１から情
報カード２へ直流電源■。、Ｅが供給されると共に、そ
の外部装置１と情報カード２の間で人、出力信号ｌ１０
１〜Ｉ１０　ｎが授受される。

第２図および第３図に示すように、情報カード２はプラ
スチック等で作られた矩形状のカード本体３を有し、そ
のカード本体３にはその表面に露出する電源および信号
用の複数個の接触形端子４が設けられると共に、内部に
電子集積回路（以下、ＩＣという）５が設けられている
。ＩＣ５は、半導体メモリ６と、そのメモリ６に対する
情報の書込みや読出しを制御するマイクロプロセッサ７
とを有している。

この種の情報カード２では、それを外部装置１に差し込
むと、カード２側の端子４が外部装置１側の端子と接触
し、これらの端子４等を通してメモリ６に格納された情
報を外部装置１で読出したり、あるいは外部装置１側の
情報をメモリ６内に書込んだりする。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記構成の情報カードでは、端子４が外
部に露出しているため、その端子接触部のよごれ、酸化
、腐食、摩耗等による接触不良や、リーク電流による誤
動作、ざらに静電気や外部電圧によるＩＣ５の破壊がお
こり、信頼性に問題がめった。

この問題を除去するために、端子４をカード本体３の表
面に露出させずに、電池、発娠器及びループアンテナ等
をカード本体３に内蔵し、電池を使ってループアンテナ
から信号を送り出す非接触形の情報カードも提案されて
いるが、電池取付けによりカード本体３が厚くなったり
、電池交換等の問題が生じる。

また、情報カード２を外部装置１へ挿入する方向は、カ
ード２側の端子４と外部装置１側の端子とを接触させる
必要がおることから、一定方向に制限されており、方向
を誤って挿入した場合には再度正しい方向から挿入しな
ければならず、使用上不利不便であった。

本発明は前記従来技術が持っていた問題点として、信頼
性が低い点、電池取付けによりカードが厚くなったり、
電池交換等の不便を伴なう点、挿入方向に制限を受ける
点について解決した情報カードを提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解決するために、情報の読出し、
あるいは読出しおよび書込みを行なう情報カードにおい
て．ほぼ矩形状のカード本体と、このカード本体の各辺
の中心線に対して対称的に配置され外部から非接触で電
力および信号を受ける受信媒体と、この受信媒体を通し
て入力される電力を電源用の直流電力に変換する電源回
路と、前記受信媒体を通して入力される信号を復調する
復調回路と、情報を記憶するメモリと、前記復調回路の
出力に基づき前記メモリの動作を制御するメモリ制御回
路と、前記カード本体のほぼ中心に配置された透過光形
の光学媒体を有し前記メモリ制御回路の出力により外部
からの光線を該光学媒体で変調して透過させる光変調回
路とを、前記カード本体内に収容したものでおる。

（作　用） 本発明によれば、以上のように情報カードを構成したの
で、受信媒体は該情報カードの挿入方向に制限を受ける
ことなく外部から電力と信号の供給を受け、同じく光学
媒体も挿入方向に制限を受けることなく外部からの光線
を変調して透過させることにより、内部の信号を出力す
るように働く。

これにより、挿入方向に制限を受けることなく無電源か
つ非接触で信号の授受が行える。従って前記問題点を除
去できるのである。

（実施例） 第１図は本発明の実施例を示す透過光彩情報読出し方式
の挿入方向自由形情報カードの構成ブロック図である。

第１図において、１０は外部装置であり、この外部装置
１０には情報カード２０が挿入される。

外部装置１０は、電力と入力信号Ｓｉを伝送媒体Ｘに変
換する電気信号／伝送信号変換回路（Ｅ／Ｘ）１１　、
光ＯＰＴ　、を放射するランプや発光ダイオード等の光
源２、及び等か光０ＰＴ０をもとの出力信号Ｓ。に復調
する光信号復調回路（ＰＤ）１３を有している。

一方、情報カード２０は、プラスチック等で作られたほ
ぼ矩形状のカード本体２１を有し、そのカード本体２１
内には、伝送信号／電気信号変換回路（Ｅ／Ｘ）２２　
、電源回路２３、メモリ制御回路２４、メモリ２５、及
び透過形の光変調回路（ＸＯＨ）２６が収容されている
。これらカード本体２１内の各回路は、例えばＩＣで構
成されている。

伝送信＠／電気信号変換回路２２は伝送媒体Ｘを受信し
てそれをもとの信号に復調する回路、電源回路２３は伝
送信＠／電気信号変換回路２２の出力を安定化した直流
電圧Ｖｄｃに変換する回路である。

メモリ制御回路２４は、例えばマイクロプロセッサで構
成され、伝送信号／電気信号変換器２２の出力に基づい
てメモリ２５の読出しや書込み制御を行なったり、デー
タの直並列変換等を行なう回路である。メモリ２５は各
種の情報を記憶する媒体であり、読出し専用メモリ（Ｒ
ＯＭ）　、！込み可能なＲＯ）ｆ（ＰＲＯ）ｌ）　、電
気的消去言逃み可能なＲＯＭ（ＥＥＦＲＯＭ）　、紫外
線消去および書込み可能な１（０）ｔ（ＥＰＲＯＨ）等
で構成されている。光変調回路２６は透過光形の光学媒
体を有し、メモリ制御回路２４の出力に基づいて光源１
２からの光ＯＰＴ、を変調し、その透過光０ＰＴｏを出
力する回路でおる。

なお、外部装置１０における入力信号Ｓｉは、情報カー
ド２０側におけるメモリ制御回路２４のイニシャルセッ
ト（初期設定）、情報の読出しや書込み等の制御信号、
ざらにメモリ２５に書込むべき信号等をシリアル（直列
）化したものである。また、出力信５　Ｓ　□は、メモ
リ２５の読出し情報や、情報カード内部の動作確認信号
等がメモリ制御回路２４内でシリアル化されたものであ
る。

第４図は第１図の光学系を示す図であり、情報カード２
０側における光変調回路２６の光学媒体がカード本体２
１のほぼ中心位置に配設されると共に、伝送信号／電気
信号変換回路２２の受信媒体も前記カード本体２１の長
辺および短辺の各中心線Ｘ、Ｙに対して対照的に配設さ
れている。これらの光学媒体及び受信媒体に対向する位
置に、電気信号／伝送信号変換回路１１と光源１２及び
光信号復調回路１３とが外部装置１０側に配設されてい
る。

次に、動作について説明する。

外部装置１０に情報カード２０を挿入すると、外部装置
１０側の電気信号／伝送信号変換回路１１は電力と入力
信＠Ｓｉを伝送媒体Ｘに変換してそれを情報カード２０
側へ供給する。

情報カード２０側へ供給された伝送媒体Ｘ中の電力は、
伝送信＠／電気信号変換回路２２を通して電源回路２３
により安定化された直流電圧Ｖｄｏに変換され、カード
本体２１内の各回路に電源として供給される。また、情
報カード２０側へ供給された伝送媒体Ｘ中の信号は、伝
送信＠／電気信号変換回路２２でもとの入力信号Ｓｉに
変換されてメモリ制御回路２４に与えられる。メモリ制
御回路２４は、その入力信号Ｓｉに含まれている情報、
例えば占込み情報に基づきアドレスを指定してメモリ２
５へ情報を出込んだ後、その書込み完了信号を出力して
光変調回路２６へ与える。

光変調回路２６は光源１２からの光ＯＰＴ　、を変調し
、その変調俊の透過光０ＰＴｏを光信号復調回路１３へ
供給する。すると、光信号復調回路１３は透過０ＰＴｏ
を復調して出力信号Ｓ０を送出する。

ここで、情報カード２０側の光学媒体はカード本体２１
のほぼ中心に設けられると共に、受信媒体はカード本体
２１の中心線Ｘ、Ｙに対して対称的に配設されているた
め、情報カード２０をどの方向、すなわら上下、左右、
表裏を逆にして外部装置１０へ挿入しても、光学媒体と
光源１２及び光信号復調回路１３との結合状態、さらに
受信媒体２２と電気信号／伝送信号変換回路１１との結
合状態が一定でおるため、常に上記のような動作が可能
となる。

第５図〜第１０図は第１図をさらに具体化した本発明の
他の実施例を示すものである。

そのうち、第５図は電力供給および信号の受信用に太陽
電池を使用した光結合給電・受信方式の情報カードの構
成ブロック図である。

この回路において、外部１置１０側の電気信号／／伝送
信号変換回路１１は、入力信号Ｓ、を伝送信号に変換す
る変調回路（）ＩＯＣ）１１−１　、発光素子駆動回路
１１−２、伝送媒体Ｘとして光ＯＰＴ・１．ＯＰＴ。

２を放射する発光ダイオード等の発光素子１１−３、及
び送光用のレンズ１１−４で構成されている。ここで、
発光素子１１−３及びレンズ１１−４は第１図の光源１
２としての機能を有している。さらに、光復調回路１３
は、透過光０ＰＴｏを受光するレンズ１３−１、透過光
０ＰＴｏを電気信号に変換するホトダイオード等の受光
素子１３−２、及び復調回路（０〔１月３−３で構成さ
れている。

これに対応して情報カード２０側の伝送信号／電気信号
変換回路２２は、受信媒体としての機能を有し光ＯＰＴ
、２を電気信号に変換する太陽電池２２−１゜２２−２
、及び伝送用信号をもとの信号Ｓｉに復調する復調回路
（ＤＥＮ）２２−３で構成されている。また、光変調回
路２６は、液晶ライトバルブ駆動回路２６〜１と、光学
媒体の一つである液晶ライトバルブ２６−２とで構成さ
れている。これら復調回路２２−３及び駆動回路２６−
１を含む電源回路２３、メモリ制御回路２４及びメモリ
２５は、例えばＩＣ３０−１で構成される。

第６図は第５図にあける情報カード２０の実装例を示す
平面図でおる。液晶ライトバルブ２６−２はカード本体
２１における中心線Ｘ、Ｙの交点に配置され、その液晶
ライトバルブ２６−２の上下で、かつ同軸上には太陽電
池２２−１．２２−２が配置されている。

以上の構成において、外部装置１０側の入力信号Ｓｉは
、変調回路１１−１で伝送用信号に変調され、さらに駆
動回路１１−２及び発光素子１１−３により光ＯＰＴ・
１．０ＰＴｉ２に変換された後、レンズ１１−４を通し
て情報カード２０側の太陽電池２２−１．２２−２及び
液晶ライトバルブ２６−２へ伝送される。

一方の光ＯＰＴ、２は、太陽電池２２−１．２２−２で
電気エネルギーに変換された後、電源回路２３及び復調
回路２２−３へ与えられる。すると、電源回路２３は、
与えられた電気エネルギーを安定化した直流電圧Ｖｄｃ
に変換し、ＩＣ３０−１内の各回路に印加する。また、
復調回路２２−３は与えられた電気エネルギーのうち、
信号弁のみをもとの信号Ｓｉに復調し、メモリ制御回路
２４に与えられる。メモリ制御回路２４は入力信号Ｓｉ
に基づき、例えばメモリ２５中の情報を読出し、それを
駆動回路２６−１に与える。駆動回路２６−１は読出し
情報に基づき液晶ライトバルブ２６−２を動作させ、そ
こへ照射された他方の光ＯＰＴ、１の透過光量を変調さ
せ、その透過光０ＰＴｏを出力させる。

透過光０ＰＴｏはレンズ１３−１を通して受光素子１３
−２で電気信号に変換された後、復調回路１３−３によ
り復調され、出力信号Ｓ。とじて送出される。

この情報カード２０では、太陽電池２２−１．２２−２
及び液晶ライトバルブ２６−２が同軸上に配置されてい
るため、どの方向に該情報カード２０を挿入しても、同
一の動作が可能となる。

第７図は電力供給および信号の受信用に磁気コイルを使
用した磁気結合給電・受信方式の情報カードの構成ブロ
ック図である。

この回路において、外部装置１０側の電気信号／伝送信
号変換回路１１は、入力信＠Ｓｉを伝送用信号に変換す
る送信回路（ＴＸ）１１−１１と、磁気結合コイル１１
−１２′とで構成されている。ざらに、光源１２は、発
光ダイオード等の発光素子１２−１と、送光用のレンズ
１２−２とで構成されている。

これに対応して情報カード２０側の伝送信号／電気信号
変換回路２２は、磁気結合コイル２２−１１と、伝送用
信号をもとの信号に復調する受信回路（ＲＸ）２２−１
２とで構成されている。そして磁気結合コイル２２−１
と液晶ライトバルブ２６−２を除くカード本体２１内の
全回路は、例えばＩＣ３０−２で構成されている。

第８図は第７図における情報カード２０の実装例を示す
平面図である。第６図と同様に液晶ライトバルブ２６−
２はカード本体２１における中心線Ｘ、　Ｙの交点に配
置され、さらにぞの交点との同軸上にはほぼ矩形状の磁
気結合コイル２２−１１が配置されている。これら液晶
ライトバルブ２６−２及び磁気結合コイル２２−１１と
対向する外部装置１０側の位置には、光源１２及び光信
号復調回路１３と磁気結合コイル１１−１２とが配置さ
れている。

以上の構成において、外部装置１０側の入力信号Ｓｉは
送信回路１１−１１で伝送用信号に変換された後、磁気
結合コイル１１−１２．２２−１１を通して情報カード
２０側に与えられる。情報カード２０側では、磁気結合
コイル２２−１１を通して入力される伝送用信号の電力
は電源回路２３で直流電圧ｖｄｃに変換されるが、信号
部分は受信回路２２−１２でもとの信号Ｓｉに変換され
た後にメモリ制御回路２４に与えられる。メモリ制御回
路２４の出力により、駆動回路２６−１を通して液晶ラ
イトバルブ２６−２が発光素子１２−１及びレンズ１２
−２からの光ＯＰＴ、を変調してその透過光ＯＰＴ、を
レンズ１３−１を通して受光素子１３−２に与える。こ
れにより、第５図及び第６図と同様の作用、効果が得ら
れる。

第９図は電力供給および信号の受信用に容量結合の極板
を用いた容量結合給電・受信方式の情報カードの構成ブ
ロック図、第１０図は第９図における情報カードの実装
例を示す平面図である。

この回路において、外部装置１０側の電気信号／伝送信
号変換回路１１は、入力信号Ｓｉを伝送用信号に変換す
る送信回路（ＴＸ）１１−２１と、容量結合用の極板１
１−２３と、帰線用の極板１１−２３とで構成されてい
る。これに対応して情報カード２０側の伝送信号／電気
信号変換回路２２は、容量結合用の極板２２−２１と、
帰線用の極板２２−２２と、受信回路（ＲＸ）２２−２
３とで構成されている。ここで、極板２２−２１と２２
−２２はカード本体２１の中心点を基準として中心線Ｘ
上に対称時に配設されており、それに対応して外部装置
１０側の極板１１−２２．１１−２３も配置されている
。また、それらの種板２２−２１．２２−２２及び液晶
ライトバルブ２６−２を除いてカード本体２１内の全回
路は、例えばＩＣ３０−３で構成される。

以上の構成において、外部装置１０から情報カード２０
への電力伝送および信号伝送は極板１１−２２゜２２−
２１を通して行なわれ、それ以外は第７図および第８図
と同様の作用、効果を奏する。

上記各実施例では、次のような利点を有する。

■　従来のように内部回路の端子を外部に露出させず、
非接触で電力供給と信号の入、出力を行なうことができ
るため、従来のように端子接触部の　　“よごれ、酸化
、腐食、磨耗等による接触不良の影響が無い。さらに、
リーク電流による故障や誤動作が無いばかりか、外部電
圧や静電気による内部回路に対する保護の必要が無い。

従って高い信頼性が得られる。

■　完全密封構造にできるため、防爆性ヤ防水性が向上
する。そのため、通常のＯＡ機器やＦＡ機器等のほかに
、悪影響下や防爆対策を必要とする場所にあける装置に
も適用可能である。

■　電池を内蔵していないので、電池交換の必要がなく
、さらに電池の取付はスペース分だけカード本体２１を
薄型化できる。

■　情報カード２０側の受信媒体及び光学媒体がカード
本体２１の中心線、Ｘ、Ｙに対して対称かつ同軸上に配
置されているため、情報カード２０をどの方向、すなわ
ら上下、左右、表裏を逆にして外部装＠１０へ挿入して
も動作が可能でおる。このように情報カード２０の挿入
方向に制限を受けないので、使い勝手が向上する。

なお、本発明は図示の実施例に限定されず、種の変形か
可能でおる。例えば、受信媒体や光学媒体の形状や構造
を図示以外のものに変形することも可能でおる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、外部に露
出しない受信媒体および光学媒体を通して電源電力の入
力と信号の人、出力を行なうようにしたので、外部装置
との接触不良や、リーク電流による誤動作、ざらには静
電気や外部電圧による内部回路の破壊等を防止できる。

しかも、受信媒体および光学媒体をカード本体の各辺の
中心線に対して対称かつ開割上に配δ２したので、情報
カードの挿入方向に制限を受けず、使い勝手が向上する
。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例を示す透過光彩情報読出し方式
の挿入方向自由形情報カードの構成ブロック図、第２図
は従来の情報カードの構成ブロック図、第３図は、第２
図の実装例を示す斜視図、第４図は第１図の光学系を示
す図、第５図〜第１０図は第１図をざらに具体化した本
発明の他の実施例を示すもので、そのうら第５図は第１
図の光結合給電）受信方式の構成例を示すブロック図、
第６図（１）　、　（２）は第５図の実装例を示す平面
図及び縦断面図、第７図は第１図の磁気結合給電・受信
方式の構成例を示すブロック図、第８図は第７図の実装
例を示す平面図、第９図は第１図の容量結合給電・受信
方式の構成例を示すブロック図、第１０図（１）、（２
）は第９図の実装例を示す平面図および縦断面図である
。 １０・・・・・・外部装置、１１・・・・・・電気信号
／伝送信号変換回路、１２・・・・・・光源、１３・・
・・・・光信号復調回路、２０・・・・・・情報カード
、２１・・・・・・カード本体、２２・・・・・・伝送
信号／電気信号変換回路、２３・・・・・・電源回路、
２４・・・・・・メモリ制御回路、２５・・・・・・メ
モリ、２６・・・・・・光変調回路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．　ほぼ矩形状のカード本体と、 このカード本体の各辺の中心線に対して対称的に配置さ
   れ外部から非接触で電力および信号を受ける受信媒体と
   、 この受信媒体を通して入力される電力を電源用の直流電
   力に変換する電源回路と、 前記受信媒体を通して入力される信号を復調する復調回
   路と、 情報を記憶するメモリと、 前記復調回路の出力に基づき前記メモリの動作を制御す
   るメモリ制御回路と、 前記カード本体のほぼ中心に配置された透過光形の光学
   媒体を有し前記メモリ制御回路の出力により外部からの
   光線を該光学媒体で変調して透過させる光変調回路とを
   、 前記カード本体内に収容したことを特徴とする情報カー
   ド。
2. ２．　前記光学媒体は液晶ライトバルブで、前記受信媒
   体は前記カード本体の表面および裏面に配置された太陽
   電池で、それぞれ構成した特許請求の範囲第１項記載の
   情報カード。
3. ３．　前記光学媒体は液晶ライトバルブで、前記受信媒
   体は磁気コイルで、それぞれ構成した特許請求の範囲第
   １項記載の情報カード。
4. ４．　前記光学媒体は液晶ライトバルブで、前記受信媒
   体は一対の容量結合用極板で、それぞれ構成した特許請
   求の範囲第１項記載の情報カード。