WO2000023942A1

WO2000023942A1 - Card with display function

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Publication number: WO2000023942A1
Application number: PCT/JP1999/005768
Authority: WO
Inventors: Masaru Suzuki; Shinichi Suzuki; Kanji Kimura
Original assignee: The Nippon Signal Co., Ltd
Priority date: 1998-10-21
Filing date: 1999-10-19
Publication date: 2000-04-27
Also published as: EP1041509A1; US6457650B1

Description

明細書表示機能付きカード技術分野

本発明は、カード本体に設けられた感熱式の表示手段を用いてカードに関連する情報を表示する表示機能付きカードに関し、特に、カード本体側での表示情報の書き換えを可能にした表示機能付きカードに関する。背景技術

従来の表示機能付きカードにおいて、例えば、一般に用いられている磁気カード上に記憶データの一部を表示する手段としては、鉄粉等を磁気により所望の形状とした表示部をカード表面に設けたもの（商品例「V I S MA C」；日本信号社製）や、カード表面に可逆性感熱記録（サーマル印刷）を行うものなどが開発され実用化されている。

また、セキュリティ性ゃ耐環境性に優れている点で注目されている非接触力一ド（例えば、特開平 1 0— 1 0 5 6 6 9号公報、特開平 1 0— 1 0 7 7 1 0号公報、特開平 1 0— 1 5 4 2 1 6号公報等参照）についても、その低価格化及び薄型化が実現し実用化が進むにつれて、上記接触式の磁気カードと同様に、記憶デ —タ等を表示する機能の要求が高まってきた。

これまでに提案された表示機能付き非接触カードとしては、例えば、特開平 1 0— 9 3 4 8 4号公報ゃ特開平 1 0— 1 5 4 2 1 5号公報等で公知のものがある。これらの公報に記載された技術は、いずれも（強誘電性）液晶等を用いた表示手段を非接触力一ドに設けて記憶データの表示を行うようにしたものである。また例えば、特開平 7— 1 2 5 4 8 3号公報で公知の非接触カードでは、感熱可逆記録層ゃ複合膜層、磁気表示層等により形成された書き換え可能なリライト層を力ード上に設けて記憶データの表示を行う技術も提案されている。

しかしながら、上記従来の表示機能付きカードに適用されてきた、 V I S MA Cゃサ一マル印刷等の表示方式では、カード自体が表示情報の書き換え機能を持たないため、外部の書き換え装置等を使用して表示情報を書き換える必要がある。この場合、外部装置によって書き換えられた表示情報がカード内の記憶データに対応しなくなる可能性があり、また、そのような表示情報と記憶データの対応関係を識別することが困難であるという欠点がある。このため、例えばテープを貼り付けるなどして表示情報が変化しないような細工をカード表面に施し悪用するケースも散見された。

また、上記従来の液晶表示等を想定した表示機能付きカードでは、比較的高価な液晶を使用するためカードのコストが高くなり、また、カードの薄型化にも限界がある。このため、要求されているような低価格かつ薄型の表示機能付きカードを実現することは困難な現状にある。

さらに、書き換え可能なリライト層を設けた従来の表示機能付き非接触カードでは、リライト層の表示を書き換えるための手段をカード内に備えていないため、外部の書き換え装置を用いてリライト層の書き換えを行う必要がある。この書き換え装置には、機械式のカード搬送系とサーマルへッド等の記録手段とが必要となるため、非接触式の利点である力一ド搬送系なしでデータ処理を行うことができるという特徴を損なう結果となるばかり力 \ カードシステムとしてのコストの上昇を招いてしまうという欠点がある。加えて、搬送系を用いて表示を書き換える場合には、書き換え装置へのカードの挿入方向を識別若しくは限定する必要性も生じてしまう。

本発明は上記の点に着目してなされたもので、外部の書き換え装置を使用することなくカード自体で表示情報を書き換えることのできる低価格で薄型の表示機能付きカードを提供することを目的とする。発明の開示

上記の目的を達成するため本発明は、熱エネルギーに感応して状態が変化する感熱部を有し、該感熱部の状態に従って情報を表示する表示手段を力一ド本体に備えた表示機能付きカードにおいて、前記表示手段が、熱エネルギーを発生する発熱部を含み、該発熱部からの熱エネルギーに感応して前記感熱部の状態が変化する構成としたものである。

かかる構成によれば、発熱部から発生する熱エネルギーにより感熱部の状態を変化させることができ、カード本体側だけで表示情報の書き換えが行われるようになる。

上記の表示機能付きカードは、データを記憶するメモリと、該メモリへのデータの書き込み及び読み取りを制御する制御手段と、を備え、前記発熱部が、前記制御手段から出力される表示指令に応じて熱エネルギーを発生する構成としてもよい。

かかる構成では、例えば I Cカード等のように内部にデータを記憶する機能を備えたカードについて、その記憶データに対応した情報が表示手段によって自動的に表示されるようになる。

また、他の構成の表示機能付きカードとしては、外部のカード処理装置との交信を行う通信手段を備え、前記発熱部が、前記カード処理装置から前記通信手段を介して送られる表示指令に応じて熱エネルギーを発生する構成としてもよい。かかる構成によれば、カード処理装置からの表示指令に従って発熱部から熱ェネルギ一が放出されるようになる。

さらに、上記の構成を組み合わせた表示機能付き力一ド、すなわち、データを記憶するメモリと、該メモリへのデータの書き込み及び読み取りを制御する制御手段と、外部のカード処理装置との交信を行う通信手段を行う通信手段と、を備え、前記発熱部が、前記カード処理装置から前記通信手段を介して送られる表示指令及び前記制御手段から出力される表示指令のいずれかに応じて熱エネルギーを発生する構成としてもよレ、。

かかる構成によれば、カードとカード処理装置との間で通信手段を介して指令やデータ等の交信が行われ、カード側では、メモリへのデータの書き込みや読み取り等の処理が実行されるとともに、その処理に応じて表示情報の書き換えが行われるようになる。

上記表示機能付きカードにおける通信手段の具体例としては、カード処理装置との交信を非接触で行うようにしてもよい。これにより、いわゆる非接触カードについて簡略な構成で表示機能が実現されるようになる。

また、通信手段の他の具体例としては、カード処理装置との交信を接触子を介して行うようにしてもよレ、。これにより、いわゆる接触式カードについても簡略な構成で表示機能が実現されるようになる。

さらに、上記接触式カードの通信手段は、力一ド処理装置とのデータ交信を非接触で行うようにしてもよレ、。力かる構成によれば、カード処理装置とのデータ交信については、接触子を介することなく非接触で行われるようになって、カードの信頼性が向上する。

上述したような表示機能付きカードについては、カード処理装置から供給される電力によってカード各部を動作させる電力供給手段を備えるようにしてもよい。また、前記電力供給手段は、カード処理装置から発信される電磁誘導波より電力を得るようにしても構わない。さらに、発熱部に供給する電力をカード処理装置より得る発熱用電力供給手段を備えようにしてもよい。これらにより、カード本体に電池等を必要としない電源レスタイプの表示機能付きカードが実現されるようになる。

さらに、上述の表示機能付きカードは、発熱部が、複数の発熱体を有するとともに、該複数の発熱体のうちで熱エネルギーを発生させる発熱体を表示指令に応じて選択する選択部を備えるようにしてもよい。加えて、発熱部で発生する熱ェネルギー量を表示指令に応じて制御する発熱量制御部を備えるようにしても構わない。

かかる構成によれば、カード処理装置または制御手段から送られてくる表示指令に応じて、発熱部の複数の発熱体が選択的に発熱したりその発熱量が制御されることで、様々な形態の情報が感熱部の状態変化を通して表示されるようになる。また、感熱部が、熱エネルギーに感応して可逆的に状態が変化する可逆性感熱材料を含むようにしてもよい。さらに、可逆性感熱材料は、発色型及び光散乱型のいずれかとすることができる。かかる感熱部により、記憶データの書き換え等に応じて表示情報が繰り返し更新されるようになる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る表示機能付き非接触カード及びカード処理装置の構成を示すブロック図である。

図 2は、同上第 1の実施形態について発熱部及び感熱部の配置を説明する図でめる。

図 3は、同上第 1の実施形態において数値データを表示させる具体例を示した力一ド外観図である。

図 4は、同上第 1の実施形態において残額目安を表示させる具体例を示した力一ド外観図である。

図 5は、本発明の第 2の実施形態に係る表示機能付き非接触カード及びカード処理装置の構成を示すプロック図である。

図 6は、本発明の第 3の実施形態に係る表示機能付き非接触カード及び力一ド処理装置の構成を示すプロック図である。

図 7は、本発明の第 4の実施形態に係る表示機能付き接触式カード及び力一ド処理装置の構成を示すブロック図である。

図 8は、同上第 4の実施形態において数値デ一タを表示させる具体例を示した力一ド外観図である。

図 9は、同上第 4の実施形態において残額目安を表示させる具体例を示した力 ―ド外観図である。

図 1 0は、本発明の第 5の実施形態に係る表示機能付き接触式カード及び力一ド処理装置の構成を示すプロック図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明にかかる表示機能付きカードを図面に基づいて説明する。

図 1は、第 1の実施形態に係る表示機能付きの非接触カード及びそれに用いるカード処理装置の構成を示すブロック図である。

図 1において、本非接触カード 1は、データ処理部 1 0と、表示手段としての表示処理部 2 0とを基本構成とする。データ処理部 1 0は、アンテナ 1 1 と、変調部 1 2と、復調部 1 3と、電力供給手段としての電源回路 1 4と、制御手段としての制御部 1 5と、メモリとしてのメモリ回路 1 6とから構成される。また、表示処理部 2 0は、選択部としての選択回路 2 1と、発熱部 2 2と、感熱部 2 3 とから構成される。

データ処理部 1 0のアンテナ 1 1は、カード処理装置である外部のリーダライタ 5から発信される信号を受信するとともに、非接触カード 1力ゝらリーダライタ

5に送る信号を発信するための送受信用コイルである。変調部 1 2は、メモリ回路 1 6から読み取られた記憶データに従って変調した信号を発生してアンテナ 1

1に出力する。この変調信号はアンテナ 1 1を介して外部に発信される。復調部

1 3は、アンテナ 1 1で受信された信号を復調して、リーダライタ 5からの指令やデータを制御部 1 5に伝える。電源回路 1 4は、リーダライタ 5から送信されアンテナ 1 1で受信された電磁誘導波より電力を得て、該電力を非接触カード 1 の各部に供給する。制御部 1 5は、メモリ回路 1 6へのデータの書き込み及び読み取りなど、データ処理部 1 0の各部の動作を制御するとともに、ここでは表示処理部 2 0の動作を制御する表示指令も出力する。メモリ回路 1 6は、制御部 1

5の制御下においてデータの記憶、更新及び消去等が可能である。このメモリ回路 1 6の記憶データの一部若しくは全部、または記憶データに関連した情報が、表示処理部 2 0によって外部に表示される。

表示処理部 2 0の選択回路 2 1は、制御部 1 5からの表示指令に従って、発熱部 2 2の発熱体 2 2 i〜2 2 _nを発熱させるか否かを選択する信号を生成して各発熱体 2 2 i〜 2 2。に出力する。発熱部 2 2は、複数（ここでは n個）の発熱体 2 2 i〜2 2 _nから構成され、各発熱体 2 2 i〜2 2 _nは、選択回路 2 1によつて選択されたときに電源回路 1 4からの電力供給を受けて熱エネルギーを発生する。感熱部 2 3は、発熱部 2 2から放出される熱エネルギーに感応して物質の状態が変化する感熱材料を含んでおり、選択された発熱体 2 S i S 2 _nに対応する部分の状態が他の部分の状態とは異なるようになって、メモリ回路 1 6の記憶データに対応した情報を視覚的に表示する。

図 2は、発熱部 2 2及び感熱部 2 3の配置を説明する図であって、上段に力一ド断面を示し、それに対応した回路図を下段に示してある。

図 2に示すように、発熱部 2 2の各発熱体がカード内層上の所定の位置に配置され、この発熱部 2 2の上部に感熱部 2 3が配置されて、選択回路 2 1によって選択された発熱体（図では斜線で示した発熱体）から発生する熱エネルギーにより、それらの発熱体の上部に位置する感熱部 2 3の状態が変化して各種の情報が表示される。

図 3及び図 4は、表示処理部 2 0によって表示される情報の具体例を示した力ード外観図である。なお、本発明における情報の表示形態はこれらに限定されるものではない。

図 3の例では、数値データがカード表面に表示されるように、発熱部 2 2の各発熱体及び感熱部 2 3を配置した場合が示してある。このように数値データを表示させることは、例えば、各種交通機関で使用されている定期券の有効期間を表したり、ポイント力一ドシステムにおいて累積有効ポイントを表すなど用途に好適である。

ここで、数値データを表示する非接触カード 1において、その数値データを常に可変とするためには、感熱部 2 3が、熱エネルギーに感応して可逆的に状態の変化する可逆性感熱材料から形成されている必要がある。このような可逆性感熱材料としては、例えば、社団法人色材協会から平成 8年 5月 2 0日に発行された『色材協会誌（色材と界面制御）』 (Vol. 69, No. 5, May 1996) の「繰り返し記録 Z 消去可能なリライタブル記録材料」に記載されているリライタブル記録材料等を用いることが可能である。

上記の文献で公知のリライタブル記録材料は、少なくとも 2つのエネルギー的に安定な状態を持ち、外部刺激（熱エネルギー）によって双方向に状態を変化させるものであり、その表示方式の違いによって、発色型と光散乱型の 2種類に大別される。発色型の代表例としては、ロイコ色素系のリライタブル記録材料を挙げることができ、その物性について、加熱/急冷では発色のままに固定され、徐冷では消色となることが知られている。また、発色型のリライタブル記録材料は、ロイコ色素系以外にも、フォトクロミック材料系ゃコレステリック液晶系なども知られている。一方、光散乱型のリライタブル記録材料としては、有機低分子 Z 高分子系の材料などがあり、熱ヒステリシスを利用した白濁状態と透明状態の操作によって可視表示が得られることが知られている。なお、光散乱型の場合において、コントラストの向上を目的にアルミニウム薄膜などの光反射層を形成することも可能である。

図 4においては、例えばテレフォンカード等の各種プリペイドカードの残額目安を表示するように、発熱部 2 2の各発熱体及び感熱部 2 3を配置した場合が示してある。この場合、感熱部 2 3としては、通常の感熱紙等と同様に、発色後はその状態が不変となる感熱材料を用いることができる。ただし、カード残額の積み増しなどを行って 1枚のカードを繰り返し使用するようなリサイクル型のプリペイドカード等の場合には、前述の図 3に示した場合と同様の可逆性感熱材料を使用することになる。

また、非接触カード 1へのデータの書き込み及び読み取りを行うリ一ダライタ 5 (図 1 ) は、例えば、上位インタ一フェース 5 1と、制御部 5 2と、変調部 5 3と、復調部 5 4と、アンテナ 5 5とから構成される。上位インタ一フェース 5 1は、リーダライタ 5が接続される上位機器（図示せず）との接続インタ一フエ —スである。制御部^{5 2}は、上位インタ一フェース 5 1を介して送られてくる信号を変調部 5 3に出力するとともに、復調部 5 4で復調された信号を受けて上位インタ一フェース 5 1から上位機器に送出する。変調部 5 3は、制御部 5 2からの信号に従って変調された信号を生成し、この信号がアンテナ 5 5から非接触力ード 1に向けて発信される。アンテナ 5 5から発信される信号は、非接触カード 1への指令や書き込みデータを示すものであるとともに、非接触カード 1に電力を供給する電磁誘導波でもある。復調部 5 4は、アンテナ 5 5で受信した非接触力一ド 1からの信号を復調し、非接触カード 1の記憶データを再生して制御部 5 2に送る。アンテナ 5 5は、非接触カード 1との信号の交信を行う送受信コイルである。

次に、第 1の実施形態の動作について説明する。

まず、非接触カード 1がリーダライタ 5のアンテナ 5 5から発信される信号を 1で受信すると、その受信信号が復調部 1 3及び電源回路 1 4に送られる。電源回路 1 4では、アンテナ 1 1で受信された電磁誘導波が整流等されて、非接触カード 1の各部に供給する電力に変換される。また、復調部 1 3では、受信信号の復調処理が実行され、リーダライタ 5からの指令やメモリ回路 1 6に記憶させるデータが再生されて制御部 1 5に送られる。そして、制御部 1 5は、復調部 1 3からの信号に応じて、メモリ回路 1 6へのデータの書き込み、書き換えまたはデータの削除などの処理を実行し、その処理が完了すると、表示処理部 2 0の選択回路 2 1に対して、メモリ回路 1 6の記憶データに対応した情報（記憶データの一部若しくは全部、または記憶データに関連した情報）を表示させる指令を出力する。また、制御部 1 5は、メモリ回路 1 6の記憶データの読み取り処理も実行し、読み取った記憶データを変調部 1 2に出力する。変調部 1 2では、制御部 1 5からの記憶データに従って変調された信号がアンテナ 1 1に出力されて、アンテナ 1 1からリ一ダライタ 5に発信される。

制御部 1 5からの表示指令を受けた選択回路 2 1では、発熱部 2 2の発熱体 2

2 i〜 2 2 _nのうちで熱エネルギーを発生させる発熱体を選択する信号が生成されて発熱部 2 2に出力される。各発熱体 2 2 i〜2 2 _nには電源回路 1 4からの電力が供給されていて、選択回路 2 1からの信号に従って選択された発熱体のみに電流が流され熱エネルギーに変換される。そして、選択された発熱体から放出される熱エネルギーにより、感熱部 2 3の対応する部分が発色等して、記憶データに対応した情報が視認可能な状態で表示される。

具体的に、例えば図 3に示した数値データの表示を行う定期券等にあっては、メモリ回路 1 6に書き込まれた有効期限等に一致する数値が感熱部 2 3に表示されるように、その数値部分に該当する発熱体が選択回路 2 1によって選択される。さらに、その定期券の有効期限が新たな期限に更新されると、その更新された有効期限に一致する数値が表示されるように発熱体が選択され、感熱部 2 3の状態が変化して有効期限の表示が自動的に変更される。

また、例えば図 4に示した残額目安の表示を行うプリペイドカード等では、メモリ回路 1 6に記憶された残額データが、カードの使用により減額されて目安の金額に達すると、その残額目安に対応する部分の感熱部 2 3が発色等するように該当する発熱体が選択回路 2 1によって選択される。そして、カードの使用に従い残額目安対応する感熱部 2 3が順次発色等し、残額が無くなると感熱部の全てが発色等して、使用済みとなったことが表示される。

このように第 1の実施形態によれば、感熱部 2 3とその感熱部² 3の状態を変化させる発熱部 2 2とを非接触カード 1本体に設け、該発熱部 2 2の発熱状態をメモリ回路 1 6の記憶データに対応させて選択的に制御するようにしたことで、外部の書き換え装置等を用いることなく、非接触力一ド 1側のみで表示情報の書き換えを自動的に処理することができる。これは、カード搬送系なしでデータ処理を行うことができるという非接触力一ドの特徴を損なうことなく、記憶データに対応した情報の表示が可能であるという効果を有する。これにより、例えばプリペイドカード等の使用者は、表示情報により力一ド残額を正確に把握できるばかり力、使用済み力一ドを他人等から売りつけられるような事態等も回避できるようになる。また、表示処理部 2 0の構成は、従来の液晶を用いた表示手段に比ベて、安価に実現可能であるとともに厚さを薄くすることも可能であるため、非接触カード 1の低価格化及び薄型化を図ることができる。

次に、本発明の第 2の実施形態について説明する。

上記第 1の実施形態では、データ処理部 1 0の電源回路 1 4で得られた電力を表示処理部 2 0にも供給する構成を示した。このような構成は、例えば表示情報が比較的少なく発熱部 2 2から発生する熱エネルギー量が少ない場合などには、カード構成が簡略なものとなり有効である。しかし、表示情報が多くなつて発熱部 2 2から発生する熱エネルギー量が増大するようになると、データ処理部 1 0 の電源回路 1 4で得られた電力だけでは不足するような場合も考えられる。そこで、第 2の実施形態では、リーダライタ 5からの電磁誘導波を受けて電力を得る手段を表示処理部 2 0側にも設けて、充分な電力が発熱部 2 2に供給されるようにした場合を説明する。

図 5は、第 2の実施形態に係る表示機能付き非接触カード及びそれに用いるリ —ダライタの構成を示すブロック図である。図 5において、本非接触力一ド 1の構成が第 1の実施形態の構成と異なる部分は、表示処理部 2 0にアンテナ 2 4、発熱用電力供給手段としての電源回路 2 5、復調部 2 6及び制御部 2 7が付加され、発熱部 2 2の各発熱体 2 2 i〜 2 2 _nが電源回路 2 5からの電力供給を受けるとともに、選択回路 2 1が制御部 2 7からの信号に従って発熱体の選択を行うようにした部分である。また、第 2の実施形態で使用するリーダライタ 5の構成が第 1の実施形態の構成と異なる部分は、非接触力一ド 1の表示処理部 2 0に対して信号を送るための変調部 5 6及びアンテナ 5 7が付加された部分である。上記以外の非接触カード 1及びリ一ダライタ 5 の各構成は、第 1の実施形態の場合と同様である。

リーダライタ 5の変調部 5 6は、制御部 5 2から送られる信号に従って変調した表示処理部 2 0用の信号を生成してアンテナ 5 7に出力する。この表示処理部 2 0用の信号は、変調部 5 3で生成されるデータ処理部 1 0用の信号に対応しており、非接触カード 1へのデータの書き込み等を指示する指令及び書き込みデータを示すとともに、表示処理部 2 0への電力を供給する電磁誘導波でもある。ァンテナ 5 7は、アンテナ 5 5と同様な送信用コイルである。

非接触カード 1側の表示処理部 2 0のアンテナ 2 4は、リ一ダライタ 5のアンテナ 5 7から発信される信号を受信する受信用コイルである。電源回路 2 5は、ァンテナ 2 4で受信された電磁誘導波より電力を得て、該電力を表示処理部 2 0 の各部に供給する。復調部 2 6は、アンテナ 2 4で受信された信号を復調して、リーダライタ 5からの指令やデータを制御部 2 7に伝える。制御部 2 7は、復調部 2 6からの信号に従って、メモリ回路 1 6の記憶データに対応した情報を表示させる表示指令を選択回路 2 1に出力する。

上記のような構成の非接触カード 1では、リーダライタ 5から発信されるデ一タ処理部 1 0用の信号及び表示処理部 2 0用の信号が、各アンテナ 1 1及び2 4 でそれぞれ受信される。そして、データ処理部 1 0では、第 1の実施形態の場合と同様の処理が実行されて、メモリ回路 1 6の記憶データの書き換え等が行われる。また、上記データ処理部 1 0の処理と同時に、表示処理部 2 0でも、電¾^回路 2 5による電力の生成及び供給が行われるとともに、復調部 2 6によって復調された信号に応じて制御部 2 7から選択回路 2 1に、メモリ回路 1 6の記憶デ一タに対応した情報を表示させる指令が出力される。そして、制御部 2 7からの表示指令を受けた選択回路 2 1は、第 1の実施形態の場合と同様にして、発熱部 2 2の発熱体 2 2 i〜2 2 _nのうちで熱エネルギーを発生させる発熱体を選択する信号を出力し、選択された発熱体のみに電流が流されて、その発熱体から放出される熱エネルギーにより、感熱部 2 3の対応する部分が発色等して、記憶データに対応した情報が表示される。

上記のように第 2の実施形態によれば、リーダライタ 5から非接触カード 1に表示処理部 2 0用の信号が送られるようにし、非接触力一ド 1の表示処理部 2 0 では、受信した信号を基に電力を得るとともにデータ処理部 1 0で実行される書き換え等の処理を認識して、記憶データに対応した情報の表示を行うようにしたことによって、第 1の実施形態の効果に加えて、表示情報量が増大した場合でも、発熱部 2 2に充分な電力を供給することが可能になる。

なお、上記第 2の実施形態では、データ処理部 1 0における記憶データの書き換え等の処理と、表示処理部 2 0における情報の表示処理とが並列的に行われる場合について説明した。しかし、この場合には、データ処理部 1 0及び表示処理部 2 0の各処理が独立して実行されるため、表示された情報がメモリ回路 1 6の記憶デ一タに対応しなくなる可能性がある。このような、表示情報と記憶デ一タの不一致を回避するためには、例えば、データ処理部 1 0において記憶データの書き換え等の処理を実行した後に、その処理結果を示す信号をデータ処理部 1 0 からリーダライタ 5に返信し、その信号の受信に応じてリ一ダライタ 5から非接触力一ド 1の表示処理部 2 0に表示を切り換える信号の送信を行うようにすればよい。

次に、本発明の第 3の実施形態について説明する。

第 3の実施形態は、上記第 2の実施形態の構成を簡略化した改良例を示すものである。

図 6は、第 3の実施形態に係る表示機能付き非接触カード及びそれに用いるリ一ダライタの構成を示すプロック図である。図 6において、本実施形態の非接触カード 1は、第 2の実施形態の構成について、表示処理部 2 0の復調部 2 6及び制御部 2 7を省略し、表示処理部 2 0の電源回路 2 5からデータ処理部 1 0の制御部 1 5に所要の電力が得られたことを示す信号が送られるようにするとともに、データ処理部 1 0の制御部 1 5から表示処理部 2 0の選択回路 2 1に表示指令が送られるようにしたものである。また、本実施形態で用いるリーダライタ 5が第 2の実施形態で用いたものと異なる点は、アンテナ 5 7から発信される表示処理部 2 0用の信号が、表示処理部 2 0に電力を供給するための電磁誘導波であって、データの書き換え等を指示する信号成分を含んでいない点である。上記以外の非接触カード 1及びリ一ダライタ 5の各構成は、第 2の実施形態の場合と同様である。

かかる構成の非接触カード 1では、リーダライタ 5から発信されるデータ処理部 1 0用の信号及ぴ表示処理部 2 0用の信号が、各アンテナ 1 1及び 2 4でそれぞれ受信されると、データ処理部 1 0では、第 1の実施形態の場合と同様の処理が実行されて記憶データの書き換え等が行われ、また、表示処理部 2 0では、電源回路 2 5において電磁誘導波からの電力の生成が行われる。そして、電源回路 2 5で所要の電力が得られると、その旨を伝える信号が電源回路 2 5からデータ処理部 1 0の制御部 1 5に送られる。制御部 1 5は、メモリ回路 1 6の記憶デ一タの書き換え等が完了し、かつ、表示処理部 2 0の電源回路 2 5で所要の電力が得られたことが確認されると、記憶データに対応した情報を表示させる指令を表示処理部 2 0の選択回路 2 1に出力する。選択回路 2 1は、制御部 1 5からの表示指令に従い発熱部 2 2の発熱体を選択する信号を出力する。そして、第 2の実施形態の場合と同様にして、選択された発熱体のみに電流が流され熱エネルギーが放出されて、感熱部 2 3の対応する部分が発色等して記憶データに対応した情報が表示される。

このように第 3の実施形態によれば、リーダライタ 5から送られる信号を復調して再生する構成をデータ処理部 1 0だけに設けるようにしたことで、非接触力一ド 1の構成を簡略化できるため、非接触力一ド 1のさらなる低価格化及ぴ薄型化を図ることが可能である。次に、本発明の第 4の実施形態について説明する。第 4の実施形態では、リーダライタとの交信を接触子を介して行う接触式力一ドについて考える。

図 7は、第 4の実施形態に係る表示機能付き接触式力一ド及びそれに用いるリ —ダライタの構成を示すブロック図である。ただし、第 1〜第 3実施形態の構成と同じ部分には同一の符号が付してある。

図 7において、接触式カード 2は、データ処理部 1 0 ' と、表示処理部 2 0 ' とを基本構成とする。データ処理部 1 0 ' は、データ転送用接触子 3 1と、データ送受信用インターフェース 3 2と、第 1実施形態等の場合と同様の制御部 1 5 およびメモリ回路 1 6とから構成される。また、表示処理部 2 0 ' は、受電用接触子 3 3と、電源回路 3 4と、第 1実施形態等の場合と同様の選択回路 2 1、発熱部 2 2および感熱部 2 3とから構成される。

データ転送甩接触子 3 1は、外部のカード処理装置であるリ一ダライタ 6に設けられたデータ転送用接触子 6 2と接触して、接触式カード 2とリーダライタ 6 の間を接続しデータ送受信用の伝送路を形成する端子である。データ送受信用ィンターフェ一ス 3 2は、接触式カード 2とリーダライタ 6の間で送受信される信号の整合をとる接続ィンターフェースである。

受電用接触子 3 3は、リーダライタ 6に設けられた送電用接触子 6 4と接触して、リーダライタ 6から送られる電力を受電する端子である。電源回路 3 4は、受電用接触子 3 3で受電されたリーダライタ 6からの電力を、接触式カード 2の各部に供給する。

図 8及び図 9は、上述の図 3及び図 4に示した非接触カード 1の具体例と同様にして、接触式力一ド 2の具体例を示した外観図である。

図 8及び図 9に示すように、接触式カード 2では、デ一タ転送用接触子 3 1および受電用接触子 3 3が所定の位置にそれぞれ配置される点が非接触力一ド 1の場合と異なっている。

リーダライタ 6 (図 7 ) は、例えば、データ送受信用インタ一フェース 6 1と、データ転送用接触子 6 2と、給電部 6 3と、送電用接触子 6 4と、第 1実施形態等の場合と同様の上位インターフェース 5 1および制御部 5 2と、から構成される。

制御部 5 2は、上位インタ一フェース 5 1及びデータ送受信用インターフエ一ス 6 1の間の信号伝送を制御するとともに、給電部 6 3の動作を制御する。データ送受信用ィンターフェ一ス 6 1は、リーダライタ 6と接触式カード 2の間で送受信されるデータの整合をとるための接続ィンターフェースである。データ転送用接触子 6 2は、接触式カード 2のデータ転送用接触子 3 1と接触して、リーダライタ 6と接触式カード 2の間を接続しデータ送受信用の伝送路を形成する端子である。給電部 6 3は、制御部 5 2の制御下で接触式カード 2に供給する電力を発生し送電用接触子 6 4に送る。送電用接触子 6 4は、接触式カード 2の受電用接触子 3 3と接触して、給電部 6 3からの電力を接触式カード 2に供給する。次に、第 4の実施形態の動作について説明する。

まず、接触式カード 2が、リーダライタ 6から送信されるデータ信号及び供給電力をデータ転送用接触子 3 1及び受電用接触子 3 3を介して受信すると、データ信号はデータ送受信用インタ一フェース 3 2を通って制御部 1 5に送られ、供給電力は電源回路 3 4に送られる。電源回路 3 4では、リーダライタ 6からの電力を受けて、該電力を接触式カード 2の各部に供給する。また、制御部 1 5は、リ一ダライタ 6からのデータ信号に応じて、メモリ回路 1 6へのデータの書き込み、書き換えまたはデータの削除などの処理を実行し、その処理が完了すると、表示処理部 2 0 ' の選択回路 2 1に対して、メモリ回路 1 6の記憶データに対応した情報（記憶データの一部若しくは全部、または記憶データに関連した情報）を表示させる指令を出力する。また、制御部 1 5は、メモリ回路 1 6の記憶データの読み取り処理も実行し、読み取つた記憶データをデータ送受信用ィンターフエース 3 2及びデータ転送用接触子 3 1を介してリーダライタ 6に送信する。制御部 1 5からの表示指令を受けた選択回路 2 1では、発熱部 2 2の発熱体 2 2ェ〜 2 2 _nのうちで熱エネルギーを発生させる発熱体を選択する信号が生成されて発熱部 2 2に出力される。各発熱体 2 2 〜2 2 _nには電源回路 3 4からの電力が供給されていて、選択回路 2 1からの信号に従って選択された発熱体のみに電流が流され熱エネルギーに変換される。そして、選択された発熱体から放出される熱エネルギーにより、感熱部 2 3の対応する部分が発色等して、記憶データに対応した情報が視認可能な状態で表示される。

このように第 4の実施形態によれば、接触式力一ドについても非接触カードの場合と同様にして、外部の書き換え装置等を用いることなく、接触式カード側のみで表示情報の書き換えを自動的に処理することができる。

次に、本発明の第 5の実施形態について説明する。

第 5の実施形態では、上記第 4の実施形態における接触式カードの信頼性を向上させるために、カード及びリ一ダライタ間のデ一タ伝送を非接触で行うようにした場合について考える。

図 1 0は、第 5の実施形態に係る表示機能付き接触式カード及びそれに用いるリーダライタの構成を示すプロック図である。

図 1 0において、本実施形態の接触式カード 2の構成が第 4の実施形態の構成と異なる部分は、データ転送用接触子 3 1等を有するデータ処理部 1 0 ' に代えて、第 1の実施形態等で用いた非接触式のデータ処理部 1 0を用いた部分である。また、第 5の実施形態で使用するリーダライタ 6の構成が第 4の実施形態の構成と異なる部分は、データ送受信用インターフェース 6 1及びデータ転送用接触子 6 2に代えて、第 1の実施形態等で用いた、変調部 5 3、復調部 5 4及びアンテナ 5 5を設けた部分である。上記以外の接触式カード 2及びリーダライタ 6の各構成は、第 4の実施形態の場合と同様である。

上記のような構成では、接触式カード 2がリーダライタ 6のアンテナ 5 5から発信される信号をアンテナ 1 1で受信すると、その受信信号が復調部 1 3及び電源回路 1 4に送られる。電源回路 1 4では、アンテナ 1 1で受信された電磁誘導波が整流等されて、データ処理部 1 0の各部に供給する電力に変換される。また、復調部 1 3では、受信信号の復調処理が実行され、リーダライタ 6からの指令やメモリ回路 1 6に記憶させるデータが再生されて制御部 1 5に送られる。そして、制御部 1 5は、復調部 1 3からの信号に応じて、メモリ回路 1 6へのデータの書き込み処理等を実行する。

また、上記データ処理部 1 0の処理と同時に、表示処理部 2 0 ' では、リーダライタ 6から受電用接触子 3 3を介して電源回路 3 4に送られてくる電力が所要のレベルに達すると、その旨を伝える信号が電源回路 3 4からデータ処理部 1 0 の制御部 1 5に送られるとともに、その電力が選択回路 2 1及び発熱部 2 2に供給される。制御部 1 5は、メモリ回路 1 6の記憶データの書き換え等が完了し、かつ、表示処理部 2 0 ' の電源回路 3 4で所要の電力が得られたことが確認されると、記憶データに対応した情報を表示させる指令を表示処理部 2 0 ' の選択回路 2 1に出力する。選択回路 2 1は、制御部 1 3からの表示指令に従い発熱部 2 2の発熱体を選択する信号を出力する。そして、選択された発熱体のみに電流が流され熱エネルギーが放出されて、感熱部 2 3の対応する部分が発色等して記憶データに対応した情報が表示される。

上記のように第 5の実施形態によれば、第 4の実施形態の効果に加えて、接触式カード 2とリーダライタ 6の間のデータ伝送を非接触で行うようにしたことで、カード内の記憶データの機密性が向上するため、信頼性のより高い表示機能付きカードを提供することができる。

なお、上述した第 1〜第 5の実施形態では、いわゆる I Cカード等のように力 ―ド本体にメモリを有するカードについて説明したが、本発明はこれに限らず、本体にはメモリを持たず表示手段だけが設けられたカードなどにも応用できる。この場合には、外部のカード処理装置から配線等の通信手段を介して送られる表示指令に応じて発熱部が発熱し、その熱エネルギーにより感熱部の状態が変化するようになる。

また、表示機能付きカードがリーダライタから電力を得る構成、すなわち、力一ド側に電池等を必要としない電源レスタイプの構成としたが、力一ド本体に電源を内蔵した表示機能付きカードとしても構わない。

さらに、発熱部 2 2が複数の発熱体を有する場合について考えたが、発熱部が単一の発熱体から構成されてもよく、この場合には選択回路を省略することも可能である。また、各発熱体について、選択回路により発熱させるか否かの 2つの状態を選択するようにしたが、例えば、感熱部 2 3が 2以上の安定な状態を持つようなときには、各発熱体から発生する熱エネルギー量を記憶データに対応させて制御するような手段（発熱量制御部）を設け、感熱部 2 3の状態を段階的に変化させてもよレ、。これにより、表示情報の多様化を図ることが可能である。産業上の利用可能性

本発明は、各種のカードシステムにおいて使用される接触式および非接触式のカードに対して広く適用可能であり、産業上の利用可能性が大である。

Claims

請求の範囲

1 . 熱エネルギーに感応して状態が変化する感熱部を有し、該感熱部の状態に従って情報を表示する表示手段をカード本体に備えた表示機能付きカードにおいて、

前記表示手段が、熱エネルギーを発生する発熱部を含み、該発熱部からの熱ェネルギ一に感応して前記感熱部の状態が変化する構成としたことを特徴とする表示機能付きカード。

2 . データを記憶するメモリと、

該メモリへのデータの書き込み及び読み取りを制御する制御手段と、を備え、前記発熱部が、前記制御手段から出力される表示指令に応じて熱エネルギーを発生する構成としたことを特徴とする請求項 1に記載の表示機能付きカード。

3 . 外部のカード処理装置との交信を行う通信手段を備え、

前記発熱部が、前記カード処理装置から前記通信手段を介して送られる表示指令に応じて熱エネルギーを発生する構成としたことを特徴とする請求項 1に記載の表示機能付きカード。

4 . データを記憶するメモリと、

該メモリへのデータの書き込み及び読み取りを制御する制御手段と、を備え、前記発熱部が、前記カード処理装置から前記通信手段を介して送られる表示指令及び前記制御手段から出力される表示指令のいずれかに応じて熱エネルギーを発生する構成としたことを特徴とする請求項 3に記載の表示機能付きカード。

5 . 前記通信手段が、前記カード処理装置との交信を非接触で行うことを特徴とする請求項 3に記載の表示機能付き力一ド。

6 . 前記通信手段が、前記カード処理装置との交信を接触子を介して行うことを特徴とする請求項 3に記載の表示機能付きカード。

7 . 前記通信手段が、前記カード処理装置とのデータ交信を非接触で行うことを特徴とする請求項 6に記載の表示機能付き力一ド。

8 . 前記カード処理装置から供給される電力によってカード各部を動作させる電力供給手段を備えたことを特徴とする請求項 3に記載の表示機能付きカード。

9 . 前記電力供給手段が、前記カード処理装置から発信される電磁誘導波より電力を得ることを特徴とする請求項 8に記載の表示機能付きカード。

1 0 . 前記発熱部に供給する電力を前記カード処理装置より得る発熱用電力供給手段を備えたことを特徴とする請求項 8に記載の表示機能付き力一ド。

1 1 . 前記発熱部が、複数の発熱体を有するとともに、

該複数の発熱体のうちで熱エネルギーを発生させる発熱体を前記表示指令に応じて選択する選択部を備えたことを特徴とする請求項 1に記載の表示機能付き力一ド。

1 2 . 前記発熱部で発生する熱エネルギー量を前記表示指令に応じて制御する発熱量制御部を備えたことを特徴とする請求項 1に記載の表示機能付きカード。

1 3 . 前記感熱部が、熱エネルギーに感応して可逆的に状態が変化する可逆性感熱材料を含むことを特徴とする請求項 1に記載の表示機能付きカード。

1 4 . 前記可逆性感熱材料が、発色型及び光散乱型のいずれかであることを特徴とする請求項 1 3に記載の表示機能付きカード。