(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体に、非接触情報媒体と情報交換をするためのアンテナ部を有し、
各々内部の所定位置に通信用アンテナを内蔵した複数種の異なる形状の非接触情報媒体との情報交換をすることができる情報入出力装置であって、
当該アンテナ部が当該各種類の非接触情報媒体における通信用アンテナの内蔵位置に対向するように、非接触情報媒体の種類に応じて選択的に当該非接触情報媒体の位置を規制する手段を設けたことを特徴とする情報入出力装置。
【請求項２】
前記位置規制手段は、前記非接触情報媒体と接触する凹凸面を有する請求項１記載の情報入出力装置。
【請求項３】
曲面形状を有する非接触情報媒体の前記曲面と係合して当該非接触情報媒体を位置決めする位置決め部を有することを特徴とする請求項１記載の情報入出力装置。
【請求項４】
前記非接触情報媒体は、カード形状およびトークン形状であることを特徴とする請求項１記載の情報入出力装置。
【請求項５】
前記非接触情報媒体はコイルオンＩＣチップを有する請求項１記載の情報入出力装置。
【請求項６】
前記位置規制手段は、前記非接触情報媒体との手動による取り外しを容易にする切り欠き部を有する請求項１記載の情報入出力装置。
【請求項７】
前記非接触情報媒体と前記位置規制手段との機械的取り外しを可能にするポップアップ機構を更に有する請求項１記載の情報入出力装置。
【請求項８】
前記非接触情報媒体と通信動作中であることを表示する第１の表示部を更に有する請求項１記載の情報入出力装置。
【請求項９】
前記非接触情報媒体との通信動作がエラーであることを表示する第２の表示部を更に有する請求項１記載の情報入出力装置。
【請求項１０】
電源オン及びオフを表示する第３の表示部を更に有する請求項１記載の情報入出力装置。
【請求項１１】
前記位置規制手段は、２種類の非接触情報媒体を、前記アンテナ部を介して、対向して配置する請求項１記載の情報入出力装置。
【請求項１２】
前記アンテナ部は、前記非接触情報媒体のアンテナよりも大きい請求項１記載の情報入出力装置。
【請求項１３】
前記非接触情報媒体は、厚みが異なることを特徴とする請求項１記載の情報入出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、情報入出力装置に関し、特に、データを記録可能なＩＣモジュールを内蔵した非接触情報媒体と非接触で通信可能な情報入出力装置に関する。「ＩＣモジュールを内蔵した非接触情報媒体」とは、ＩＣチップを含むＩＣモジュールを情報記録媒体として備え、情報入出力装置を含む外部装置と非接触に交信する媒体であって、非接触であれば電波の波長を問わず、また通信の距離も問わない。
【０００２】
ＩＣチップ又はＩＣモジュールを内蔵した非接触情報媒体の典型的なものは、例えば、電磁波やマイクロ波を利用して外部装置と交信する非接触ＩＣカードである。なお、本明細書においては、「ＩＣカード」は、スマートカード、インテリジェントカード、チップインカード、マイクロサーキット（マイコン）カード、メモリーカード、スーパーカード、多機能カード、コンビネーションカードなどを総括している。また、ＩＣチップを内蔵した非接触情報媒体はその形状がカードに限定されるものではない。従って、それはいわゆるＩＣタグも含む。ここで、「ＩＣタグ」は、ＩＣカードと同様の機能を有するが、切手サイズやそれ以下の超小型やコイン等の形状を有する全ての情報記録媒体を含むものである。
【０００３】
本発明の情報入出力装置は、通信距離が、例えば、０乃至数ミリと比較的短い特に電磁誘導を利用した密着型の非接触情報媒体に使用されるリーダライタとして好適である。但し、情報入出力装置の交信相手は必ずしもＩＣを備えた非接触情報媒体に限定されず、少なくともリーダライタと交信可能なアンテナを備えていればよい。例えば、リーダライタの交信相手は、コイルとコンデンサからなり、非接触ＩＣカードの通信距離を延長するブースターであってもよい。
【背景技術】
【０００４】
リーダライタは、ＩＣカードやＩＣタグなどの非接触情報媒体との通信方法に従って接触型と非接触型に分類することができる。このうち、非接触型は、ＩＣカードとの接点がないので接触不良がなく、ＩＣカードがリーダライタから数ｃｍ乃至数十ｃｍ離れた移動使用を可能にし、汚れ、雨、静電気に強いなどの特徴があり、非接触情報媒体と共に今後ますますその需要は高まるものと予想されている。
【０００５】
非接触ＩＣカードは、リーダライタから受信した電磁波から電磁誘導によって動作電力を得ると共にリーダライタとの間でデータを交換する。非接触ＩＣカードは、アンテナ（例えば、アンテナコイル）とＩＣチップとを別個独立の部材として有する。アンテナはリーダライタと電波を送受信する。ＩＣチップは不揮発性メモリなどを含み、アンテナと電気的に接続されている。この種の非接触ＩＣカードの実装は、微小なＩＣチップの端子とアンテナとを電気的に接続する技術的困難性を伴うと共に、接続点は可撓性のあるカードに加わる応力により断線を引き起こしやすい。また、ＩＣチップ及びアンテナを保持するために基板が必要となるためＩＣカードのコストアップをもたらす。更に、電気的接続とアンテナ、ＩＣチップの動作確認の検査はカードにＩＣチップとアンテナを実装して両者を接続してからでなければ行えないために製造効率が悪い。
【０００６】
そこで、近年、構成要素の小型化、多機能化の要請からアンテナコイルをＩＣチップに内蔵（オンチップ化）するコイルオンＩＣチップが提案されている。コイルオンＩＣチップはウェハレベルでアンテナコイルとＩＣチップが電気的に接続されているために上述の実装上の問題が少ないという長所を有する。また、コイルオンＩＣチップは非接触情報媒体の小型化と様々な形状に加工されることを有することができる。特に、今後は、リーダライタを従来のクレジットカード的機能に限定されないパーソナルコンピュータの機能拡張装置として機能することが期待されるため、非接触情報媒体の形状はカードに限定されず、小型化、操作性、保守性、美観、ユーザーの嗜好などを追及して多種多様の形状に加工する場合が多いと考えられる。
【０００７】
これらの技術しては、従来から幾つか提案されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【特許文献１】特開平８−１２９６３０号公報
【特許文献２】特開昭６４−３７６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来のリーダライタは、通信距離が数ミリと短い密着型の非接触情報媒体（例えば、上述のコイルオンＩＣチップを組み込んだ非接触情報媒体）とは十分なデータ通信を行えないという問題を有していた。リーダライタは、数ｃｍ乃至数十ｃｍと比較的長い通信距離を有する非接触情報媒体とは離間して交信するが、密着型の非接触情報媒体とは密着するだけでなく両者のアンテナが数ミリオーダーで正確に位置決めされることが必要である。このため、位置決めの困難性からコイルオンＩＣチップの実用化は進んでいないのが現状であった。
【０００９】
また、従来のリーダライタは、密着型の非接触情報媒体の形状に対して自由度が少ないという問題も有していた。通信距離が比較的長い従来の非接触情報媒体はリーダライタと離間して交信するために非接触情報媒体の形状はあまり問題とはならないが、密着型の非接触情報媒体は一般に小型化が可能であるために様々な形状を有することができる。しかし、その形状（例えば、コイン型）によってはリーダライタに対する位置決めと密着が更に困難になる。もちろん、従来のリーダライタは、異なる形状を有する複数種類の密着型の非接触情報媒体には対応することができなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明は、このような従来の課題を解決する新規かつ有用な情報入出力装置を提供することを例示的な概括的目的とする。
【００１１】
より特定的には、本発明は、密着型の非接触情報媒体と確実に、好ましくは、媒体の形状に対して所定の自由度をもって、通信することが可能な情報入出力装置を提供することを例示的目的とする。
【００１２】
かかる目的を達成するために、本発明の例示的一態様としての情報入出力装置は、本体に、非接触情報媒体と情報交換をするためのアンテナ部を有し、各々内部の所定位置に通信用アンテナを内蔵した複数種の異なる形状の非接触情報媒体との情報交換をすることができ、当該アンテナ部が当該各種類の非接触情報媒体における通信用アンテナの内蔵位置に対向するように、非接触情報媒体の種類に応じて選択的に当該非接触情報媒体の位置を規制する手段を設けたことを特徴とする。かかる情報入出力装置は、位置規制手段により、異なる形状の複数種の非接触情報媒体と通信することができる。特に、情報入出力装置は、密着型として構成された非接触情報媒体とも確実に交信することができる。
【００１３】
本発明の別の例示的一態様としての情報入出力装置は、曲面形状を有する非接触情報媒体の前記曲面と係合して当該非接触情報媒体を位置決めする接続部と、前記非接触情報媒体と無線通信が可能なアンテナ部とを有する。かかる情報入出力装置は、コイン形状などの曲面形状を有する非接触情報媒体と無線通信することができると共に、接続部が非接触情報媒体を位置決めする機能を有して密着型として構成された非接触情報媒体とも確実に交信することができる。
【００１４】
本発明の別の例示的一態様としての非接触情報媒体は、第１のアンテナ部と、前記第１のアンテナ部に接続された第１のＩＣチップと、第２のアンテナ部と、前記第１のアンテナ部に接続された第２のＩＣチップとを有する。かかる非接触情報媒体は、第１及び第２のＩＣチップにより（例えば、異なる種類のデータを格納及び／又は処理することにより）多機能化を達成することができる。
【００１５】
本発明の他の目的及び更なる特徴は、以下、添付図面を参照して説明される実施例により明らかにされる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の例示的一態様としての情報入出力装置によれば、密着型の非接触情報媒体と確実に交信することができ、データ通信の信頼性を向上することができる。また、本発明の例示的一態様としての非接触情報媒体は、異なる種類のデータを格納して多機能化を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明の情報入出力装置の例示的一態様としてのリーダライタ１００を説明する。なお、添付図面の各図において、同一の参照番号を付した部材は同一部材を表すものとし、重複説明は省略する。リーダライタ１００は電子機器の一例であるノート型パーソナルコンピュータ（以下、「ノート型パソコン」という。）３００に接続され、非接触ＩＣカード２０２及びコイン型の非接触ＩＣタグ２０４（なお、以下、「非接触情報媒体２００」は両者を総括するものとする。）の両方と交信することができる。従って、本実施例では、リーダライタ１００は例示的にノート型パソコン３００の機能拡張装置として機能する。ここで、図１は、リーダライタ１００、非接触情報媒体２００及びノート型パソコン３００からなる通信システム１を示す概観斜視図である。
【００１８】
リーダライタ１００は、図１及び図２に示すように、筐体１０と、収納部４０及び５０と、ランプ６２及び６４と、スイッチ７２と、ゴムパッド８０と、コード９８とを有する。筐体１０は、例えば、プラスチックから形成され、図３乃至図５に示すように、表カバー２０と裏カバー３０とから構成され、底部には例示的に４つのゴムパッド８０を各コーナーに有する。ここで、図２はリーダライタ１００の正面図である。図３はリーダライタ１００の側面図である。図４はリーダライタ１００の断面図である。図５はリーダライタ１００の裏カバー３０の裏面図である。
【００１９】
代替的に、筐体１０は、ノート型パソコン３００のキーボードと一体的に構成されたり、拡張ユニットとして構成されたりしてもよい。また、本実施例とは異なるその他の電子機器（ＰＤＡ、ハンドヘルドパソコン、ウェアラブルコンピュータ、テレビ、携帯電話、ゲーム機など）の本体又は付属部品（例えば、テレビのリモコン）と一体的に構成されてもよい。
【００２０】
表カバー２０と裏カバー３０とはねじその他の接続部材により接続されている。表カバー２０は、図２に示すように、収納部４０及び５０と、ランプ６２及び６４と、スイッチ７２とを有する。
【００２１】
収納部４０は、非接触ＩＣカード２０２と部分的に係合すると共に部分的にそれを収納する。これにより、収納部４０は、後述するリーダライタ１００のアンテナ部１２０が非接触ＩＣカード２０２のＩＣチップ２１０と交信することができる所定位置に、非接触ＩＣカード２０２を位置決めする。同様に、収納部５０は、非接触ＩＣタグ２０４と部分的に係合すると共に部分的にそれを収納する。これにより、収納部５０は、後述するリーダライタ１００のアンテナ部１２０が非接触ＩＣタグ２０４のＩＣチップ２１０と交信することができる所定位置に、非接触ＩＣタグ２０４を位置決めする。
【００２２】
後述するように、非接触ＩＣカード２０２の厚さ（本実施例では０.７６ｍｍ）は非接触ＩＣタグ２０４の厚さ（本実施例では１.５ｍｍ）よりも薄く、非接触ＩＣカード２０２の前面の面積（大きさ）（本実施例では縦５４ｍｍ×横８５．６ｍｍ）は非接触ＩＣタグ２０４の前面の面積（大きさ）（本実施例では１５ｍｍ×１５ｍｍ×π）よりも大きい。
【００２３】
図１６は、収納部４０にカード２０２を収納した状態と、収納部５０にタグ２０４を収納した状態を示す概略断面図である。リーダライタ１００の通信部１１０は、アンテナ１４２を利用して、非接触情報媒体２００のコイルオンＩＣチップ２５０と交信することができる。図１及び図１６においては、通常は、収納部４０及び５０にはカード２０２とタグ２０４を同時に挿入しないが、図１７は、収納部４０ａと５０ａとが離間しているリーダライタ１００ａの概略断面を示している。図１７においては、通信部１１０は、２種類の非接触情報媒体２０２及び２０４と同時に交信することができる。例えば、非接触ＩＣカード２０２に電子マネーを格納しておき、非接触ＩＣタグ２０４にインターネットサイトにアクセスするためのホームページのアドレスを格納して電子商取引を効率よく行う場合に利用することができる。
【００２４】
図２に点線で示すように、収納部４０の輪郭４２はカード形状に対応してほぼ長方形状であり、収納部５０の輪郭５２はコイン形状に対応してほぼＵ字形状を有する。図２及び図３に示すように、収納部４０の前面に収納部５０が形成され、収納部４０の厚さは収納部５０の厚さよりも小さい。図２における１点鎖線は非接触ＩＣタグ２０４が挿入された様子を示している。もっとも、図１８に示すように、収納部４０をＵ字形枠４６から構成してカード２０２の収納を許容し、収納部５０をＶ字形枠５６から構成してタグ２０４の収納を許容してもよい。ここで、図１８は、図２に示す収納部４０及び５０の変形例の概略透視平面図である。
【００２５】
収納部４０及び５０は部分的に共通な凹凸面４４を有する。凹凸面４４は、非接触ＩＣカード２０２やタグ２０４のリーダライタ２０２への円滑な着脱を容易にする。
【００２６】
ランプ６２及び６４（以下、「ランプ６０」で総括する。）はリーダライタ１００の状態を示すために設けられる。選択的に、リーダライタ１００は図示しない液晶パネルなどを有して非接触ＩＣカード２０２及びタグ２０４のデータを表示してもよい。ランプ６２は、リーダライタ１００が非接触ＩＣカード２０２及びタグ２０４と通信動作中であるかどうかを表示すると共に、動作エラーが発生したかどうかを表示する。ランプ６２は通信動作中と動作エラー中を区別して表示することができる。例えば、ランプ６２は、通信動作中に点灯して動作エラー発生時には点滅したり、通信動作中と動作エラー発生時で異なる点灯色を利用したりするなどである。選択的に、ランプ６２は通信動作中と動作エラーのそれぞれを表示可能な２つのランプに分割されてもよい。ランプ６４は、リーダライタ１００に電源が供給されている場合に点灯し、電源がオフされると消灯する。ランプ６４はランプ６２と異なる色、点灯方法を使用してもよい。ランプ６０の代わりに液晶パネルやスピーカーなどを利用することもできる。
【００２７】
スイッチ７２は、図５に示すように、ばね７４、押え板７６及び解除装置７８と協同して、ポップアップ機構７０（図示せず）を形成する。スイッチ７２は、収納部４０及び５０に挿入された非接触ＩＣカード２０２及びタグ２０４に係合し、押え板７６を介して表カバー２０に固定されたばね７４による弾性力に抗して下降し、図４に示す破線部分に移動して解除装置７８の突起７９を押圧する。この結果、リーダライタ１００は、非接触ＩＣカード２０２又はタグ２０４の挿入を検知することができる。データ交信後は、解除装置７８の突起７９が飛び出してスイッチ７２を原位置に戻す。同時に、スイッチ７２はばね７４により上昇し、非接触ＩＣカード２０２又はタグ２０４を取り外しが便宜なように突出させる。
【００２８】
代替的に、図１９及び図２０に示すように、非接触ＩＣタグ２０４（非接触ＩＣカード２０２も同様であるので図示は省略している。）を支持する押え板４８に切り欠き４７を形成して、切り欠き４７に指を挿入して手動で非接触ＩＣタグ２０４を収納部４０ｂに、及び、収納部４０ｂから着脱してもよい。ここで、図１９は、収納部４０の変形例としての収納部４０ｂの概略透視平面図である。図２０は、収納部４０ｂの断面図である。
【００２９】
コード９８は、本実施例では、ＵＳＢコードであるがＲＳ２３２Ｃその他のコードであってもよい。もちろん使用される電子機器又はその付属装置に従ってコード９８（及びコネクタ）は変化することはいうまでもない。
【００３０】
リーダライタ１００は、図４、図６及び図７に示すように、通信部１１０を有する。ここで、図６は通信部１１０の構成を示す概略ブロック図であり、図７は通信部１１０のより具体的な構成を示すブロック図である。
【００３１】
通信部１１０は、図６に示すように、制御インターフェース部１２０とアンテナ部１４０とを有しており、両者はケーブル１３０により接続されている。ここで、通信部１１０は、キャリア周波数ｆｃを有する電波Ｗを非接触情報媒体２００へ送信及びから受信し、無線通信を利用して非接触情報媒体２００と交信する。電波Ｗは任意の周波数帯のキャリア周波数ｆｃ（例えば、１３．５６ＭＨｚ）を使用することができる。通信部１１０は、制御インターフェース部１２０を介してノート型パソコン３００に接続されているが、上述したように、ノート型パソコン３００以外の電子機器（デスクトップ型パソコンやＰＤＡなど）に接続されてもよい。
【００３２】
制御インターフェース部１２０は、送信回路（変調回路）１２２と、受信回路（復調回路）１２４と、コントローラ１２６とを内蔵している。送信回路１２２は、ノート型パソコン３００からのデータを、キャリア周波数ｆｃを利用して変調することにより、伝送信号に変換してアンテナ部１４０に送信する。変調方式は、当業界で利用可能な変調方式を利用することができる。
【００３３】
受信回路１２４はアンテナ部１４０を通じて非接触情報媒体２００から受信した信号を基底帯域信号に変換してデータを得て、ノート型パソコン３００に送信する。送信回路１２２と受信回路１２４は、実際の回路では、図７に示すように、複数の駆動回路１５０及び１５２に接続されており、これらの駆動回路によって駆動される。なお、当業者は、送信回路１２２、受信回路１２４及び駆動回路１５０及び１５２の動作や構成を容易に理解して実現することができるので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００３４】
以下、図８及び図９を参照して、ＩＤカードとして例示的に具体化された非接触ＩＣカード２０２を説明する。ここで、図８は、非接触ＩＣカード２０２の概略平面図である。図９は、非接触ＩＣカード２０２の拡大断面図である。
【００３５】
非接触ＩＣカード２０２は、個人識別情報２１２等（但し、「個人」は人間に限定されず、広く動植物、建築物、製品などを含む。）と不可視情報（例えば、不可視バーコード２２０）とを有し、様々な多目的用途が見込まれている。これらの分野には、金融（キャッシュカード、クレジットカード、電子マネー管理媒体、ファームバンキング、ホームバンキングなど）流通（ショッピングカード、プリペイドカード、ポイントカード、商品券など）、各種の会員券（ホテル、航空会社、ゴルフ場、レストランなど）、医療（診察券、健康保険証、献血カード、健康手帳、健康情報を格納した医療カードなど）、交通（ストアードフェア（ＳＦ）カード、回数券、免許証、定期券、航空券、高速道路カード、駐車場カード、パスポートなど）、保険（保険証券など）、証券（証券など）、教育（学生証、成績証など）、各種会員証、企業（社員証や保管室などへの入退出許可カードなどのＩＤカードなど）、行政（印鑑証明、納税カード、住民票など）などが含まれる。
【００３６】
図８を参照するに、非接触ＩＣカード２０２は、下地模様２１１と、顔写真２１２と、カード発行者情報２１４と、カード発行者ロゴマーク２１６と、ＩＤ番号２１８と、不可視バーコード２２０と、コイルオンＩＣチップ２５０を例示的に有する。非接触ＩＣカード２０２はクレジットカードと同一寸法を有するいわゆるＩＳＯ（国際標準化機構：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ）サイズ（縦５４ｍｍ、横８５．６ｍｍ、厚さ０．７６ｍｍ）を有するが、その形状、寸法はこれに限定されるものではなく用途に合わせた任意の形状（例えば、ペンダント形状、コイン形状、キー形状、タグ形状など）を有することができる。また、図８に示す構成要素２１１乃至２１８は白黒又はカラーを問わない。
【００３７】
下地模様２１１は、写真、絵画、アニメーションなどの所望の模様か無模様として構成される。顔写真２１２とＩＤ番号２１８（会員番号、クレジットカード番号など）、は必ずしもＩＤカード２１０の必須の構成要素ではない。カード発行者情報２１４は、例えば、ホテル名、航空会社命、クレジットカード会社名、学校名などであり、カード発行者ロゴマーク２１６は航空会社などのロゴマークなどを表示している。また、カード発行者情報２１４は、必要があれば、カードのレベル（ゴールド会員、プラチナ会員など）を含むと共に、提携会社（例えば、提携クレジット会社、提携航空会社、提携ホテル系列など）を含んでいてもよい。その他、必要に応じて、非接触ＩＣカード２０２はカードの有効期間などの情報やその他のマーク（ホログラム、サインパネル、刻印、ホットスタンプ、画像プリントなど）を含むことができる。本発明の情報媒体はエンボスを排除する趣旨ではないが、本実施例のＩＤ番号２１８はエンボスではなく印刷によって形成されている。
【００３８】
不可視バーコード２２０は、本実施例では蛍光体によって印刷され、通常、連続番号か１枚１枚異なる独自の番号が付される。なお、必要があれば、不可視バーコード２２０はバーコード以外のマーク、文字、記号などの不可視情報と置換されてもよい。蛍光体は光や電子などによりエネルギーを与えられると励起状態になり、基底状態に戻る際に光としてエネルギーを放出する。本発明の蛍光体は、励起及び発光において紫外線、赤外線及び可視光のいずれも使用することができるが、本実施例では例示的に励起及び発光が共に人間の目には見えない赤外線型を使用している。
【００３９】
赤外線のように波長が長いと印刷物やフィルムなどを透過しやすい。従って、不可視バーコード２２０上に印刷を施しても発光強度はほとんど低下しない。但し、不可視バーコード２２０上にカーボンなどの赤外線吸収印刷物を配置すると赤外線を吸収するために赤外線を吸収しない印刷物が配置されることが好ましい。
【００４０】
次に、図１０及び図１１を参照して、不可視バーコード２２０の読み取りの原理を説明する。ここで、図１０は、不可視バーコード２２０の読み取り原理を説明するための概略斜視図である。図１１は、読み取られた不可視バーコード２２０の信号の一例を示すチャートである。不可視バーコード２２０は、図１０に示すように、ＬＥＤなどの光源５０２とフォトダイオードなどの検出器５０４により検出することができる。光源５０２から不可視バーコード２２０に励起光を照射すると蛍光体の部分からは発光するが蛍光体のない部分からは反射光しか戻ってこない。反射光は検出器５０４の前面に設けられた光学フィルタ５０５でカットして蛍光だけを読み取る。不可視バーコード２２０を矢印の方向に走行させるとバーコードに応じた信号が得られる。検出器５０４により検出されたアナログ出力信号は検出器５０４に接続された図示しないＡ／Ｄコンバータによってディジタル出力信号に変換され、この結果、バーコード情報が読み取られる。
【００４１】
不可視バーコード２２０により、非接触ＩＣカード２０２の管理が容易となる。かかる管理は、例えば、印刷又は打ち抜き、発行、顧客への送付されているカード２０２の管理、カード２０２中の不良と使用停止、再発行の管理、カード２０２が磁気カードやＩＣカードである場合の磁気エンコード又はＩＣエンコード時の印刷内容の照合管理などを含む。また、不可視バーコード２２０はバーコードの存在が外部から判別できないために、下地模様２１１の美観を損なわない。また、バーコードの存在が目視できないためにバーコード情報が容易に外部に漏洩せずカード２０２のセキュリティ性を向上させる。
【００４２】
次に、図９を参照して、カード２０２の例示的な構造について説明する。非接触ＩＣカード２０２は、基材２３０と、印刷層２３２及び２３４、及び、保護層２３６及び２３８を有する。基材２３０は、例えば、塩化ビニルシート、プラスチック、ポリエステルシートから構成される。基材２３０上は、図示しないディスプレイやキーボードなどを更に有して更なる多機能化を達成してもよい。基材２３０は、コイルオンＩＣチップ２５０を備えている。その場合、ＩＣチップ２５０は不可視バーコード２２０に関する情報を格納することができる。
【００４３】
印刷層２３２は、図８に示す構成要素２１１乃至２２０を有している。選択的に、下地模様２１１とその他の構成要素２１２乃至２２０が別個の印刷層として形成されてもよい。従って、印刷層２３２は、ＩＤ情報と不可視バーコード２２０とが同一の印刷層に形成されている。従来は、ＩＤ情報と不可視バーコード２２０とが別個の印刷層に形成されていたために、上層を剥離することによって、例えば、顔写真２１２を含む印刷層をすり替える恐れがあった。しかし、本発明の印刷層２３２はかかる問題を解決してカード２０２のセキュリティを向上している。
【００４４】
印刷層２３４は選択的に設けられるが、例えば、磁気ストライプなどとして基材２３０の裏面に印刷される。磁気ストライプには不可視バーコード２２０に関する情報を格納することができる。ここに、「不可視バーコード２２０に関する情報」は、バーコード情報（例えば、ＩＤコードなど）と、バーコードに対応する情報（例えば、住所、氏名、年齢、生年月日、身体的特徴など）とを含む概念である。
【００４５】
印刷層２３２及び２３４は、トナー、インクその他の現像剤によって形成される。トナーは磁性、非磁性を問わず、一成分、（キャリアを含む）二成分を問わない。インクは、溶媒、着色剤、酸化物、バインダ、湿潤剤、これと共に、若しくは、これに代えて別の成分を含むことができる。ＩＤ情報印刷用のインクと不可視バーコード２２０印刷用のインクは、着色剤の有無やその他の組成の点で異なる。保護層２３６及び２３８は、例えば、塩化ビニルオーバーフィルムやポリエステルオーバーフィルムなどが使用される。
【００４６】
図１２を参照して、コイルオンＩＣチップ２５０について説明する。なお、図８において、コイルオンＩＣチップ２５０は、上下面から等位置にあり、右側面から１５ｍｍの位置にある。コイルオンＩＣチップ２５０は、図１２に示すように、支持体となる基材２５１と、基材２５１上に取り付けられた半導体チップであるＩＣモジュール２６０と、ＩＣモジュール２６０の表面にメッキにより形成されたオンチップコイル２５２とを有する。ＩＣモジュール２６０とオンチップコイル２５２とは端子２５４により電気的に接続されている。ここで、図１２はコイルオンＩＣチップ２５０の概略透視平面図である。
【００４７】
概念的には、コイルオンＩＣチップ２５０は、図１３に示すように、アンテナコイル２５２とＩＣモジュール２６０とを有する。ここで、図１３はコイルオンＩＣチップ２５０の構成を示す概略ブロック図である。コイル２５２は、リーダライタ１００と無線交信することができる。
【００４８】
共振用コンデンサ２５６は静電容量Ｃを有し、コイルパターン２５２のインダクタンスＬと協同して、送受信用電波のキャリア周波数ｆｃに共振する共振回路を形成するのに使用される。共振周波数ｆｒはｆｒ＝（１／２π）（ＬＣ）−１／２となるから、これをキャリア周波数ｆｃに一致させればコイル２５２及びコンデンサ２５６に大きな共振電流を流すことができ、かかる共振電流をＩＣモジュール２６０に供給することができる。コンデンサ２５６は、ＩＣモジュール２６０に対して同一平面に（即ち、単層的に）形成されてもよいし、多層的に形成されてもよい。例えば、図２４に示すように、コイルオンＩＣチップ２５０の通信距離を延長するためのコイル２５３とコンデンサ２５６を端子２５４に接続してもよい。ここで、図２４は、コイル２５３を有する図１２に示すコイルオンＩＣチップ２５０の概略平面図である。
【００４９】
図１４はＩＣモジュール２６０各部のより詳細なブロック図である。ＩＣモジュール２６０は、電源回路２６２と、リセット信号発生回路２６３と、送受信回路２６４（即ち、２６４ａ乃至２６４ｄ）と、ロジック制御回路２６６と、タイミング回路（ＴＩＭ）２６７と、メモリ２６８とを有している。ＩＣモジュール２６０は、コイル２５２を介してリーダライタ１００と交信することができる。
【００５０】
電源回路（ＰＳ）２６２にはリセット信号発生回路２６３が接続されており、リセット信号発生回路２６３はロジック制御回路２６６のリセット端子（ＲＳＴ）に接続されている。ＩＣモジュール２６０は、リーダライタ１００から受信した電波Ｗ（キャリア周波数ｆｃ）から電磁誘導によって通信系の動作電圧Ｖｃｃ（例えば、５Ｖ）をロジック制御回路２６６に供給している。動作電力Ｖｃｃが生成されるとリセット信号発生回路２６３はロジック制御回路２６６をリセットして新規な動作の準備をする。
【００５１】
送受信回路２６４は、検波器（ＤＥＴ）２６４ａ、変調器（ＭＯＤ）２６４ｂ、復調器（ＤＥＭ）２６４ｃ及び符号器（ＥＮＣ）２６４ｄを含んでいる。復調器２６４ｃと符号器２６４ｄは、それぞれロジック制御回路２６６のデータ端子ＤＩ及びＤＯに接続されている。必要があれば復調器２６４ｃの後段に独立の部材としてＤ／Ａ変換器等からなる復号器が配置されてもよい。かかる復号器は符号器２６４ｄと共に一のコーデック回路を形成してもよい。タイミング回路２６７は各種タイミング信号を生成するのに使用され、ロジック制御回路２６６のクロック端子（ＣＬＫ）に接続されている。
【００５２】
送受信回路２６４の受信部は、検波器２６４ａと復調器２６４ｃとにより構成されている。受信した電波Ｗは検波器２６４ａによって検波されて復調器２６４ｃが検波信号からデータを得るために基底帯域信号を復元する。復元された基底帯域信号（必要があればその後復号された信号）はデータ信号ＤＩとしてロジック制御回路２６６に送られる。
【００５３】
送受信回路２６４の送信部は、変調器２６４ｂと符号器２６４ｄとにより構成されている。変調器２６４ｂや符号器２６４ｄには当業界で周知のいかなる構成をも使用することができる。データを送信するために搬送波を送信データに応じて変化させてコイル２５２に送信する。変調方式には、例えば、キャリア（搬送）周波数の振幅を変えるＡＳＫ、位相を変えるＰＳＫなどを使用することができるが、負荷変調を使用することもできる。負荷変調とは、媒体電力（負荷）をサブキャリア（副搬送波）に従って変調する方式をいう。符号器２６４ｄは、送信されるべきデータＤＯを所定の符号（例えば、マンチェスター符号化やＰＳＫ符号化など）で符号化（ビットエンコーディング）した後にコイル２５２に送信する。
【００５４】
送受信回路２６４はロジック制御回路２６６によって制御されて、タイミング回路２６７によって生成されるタイミング信号（クロック）に同期して動作する。ロジック制御回路２６６はＣＰＵにより実現することができる。メモリ２６８はデータを保存するＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ及び／又はＦＲＡＭ等から構成され、例えば、図２３に示す構造を有することができる。ここで、図２３は、メモリ２６８の構成例を示すブロック図である。ロジック制御回路２６６はリーダライタ１００とかかるデータに基づいて交信したり、所定の処理を行ったりすることができる。例えば、メモリ２６８は、ＩＤ情報や所定額の電子マネーなどの価値や取引記録その他を格納することができ、ロジック制御回路２６６は所定の取引（例えば、切符の購入や電子マネーの入金など）によりかかる価値を増減等することができる。なお、これらの構成要素の構成や動作は当業者には容易に理解できるため詳しい説明は省略する。
【００５５】
非接触ＩＣタグ２０４は、直径３０ｍｍ、厚さ１.５ｍｍを有しており、中心にコイルオンＩＣチップ２５０を有している。従って、図１５に示すコイルオンＩＣチップ２５０の周囲からの距離は、図８に示すコイルオンＩＣチップ２５０の右側面からの距離と同様に、１５ｍｍである。従って、図８及び図１５に示す非接触情報媒体２００が収納部４０及び５０に挿入されると、コイルオンＩＣチップ２５０はほぼ重なる。リーダライタ１００の通信部１１０は、これらのコイルオンＩＣチップ２５０と交信することができる位置に設けられている。ここで、図１５は、非接触ＩＣタグ２０４の平面図である。
【００５６】
図１５に示すコイルオンＩＣチップ２５０はアンテナ２５２を小型化にしているので、従来の非接触カードのようにコイル形状によりカードやタグの大きさが規制されることはなく、非接触ＩＣタグ２０４の基材２７０の形状を小型化することができる。従って、基材２７０は、楕円、菱形、ハート型等所望の形状を有することができ、本実施例のように円（筒）形に限定されない。また、電子機器の拡張装置としてリーダライタ１００が使用される場合には、非接触ＩＣタグ２０４の形状は一般には限定されない。ノート型パソコン３００の拡張ユニットとして、コイルオンＩＣチップ２５０のメモリ２６２は、例えば、広告宣伝用に、企業のホームページアドレス、ソフトウェアプログラム、ゲームや所定の処理の途中及び／又は最終結果を格納するこができる。
【００５７】
非接触情報媒体２００は複数のコイルオンＩＣチップ２５０を有してもよい。例えば、図２１及び図２２に示すように、非接触ＩＣカード２０２は、複数のコイルオンＩＣチップ２５０を有する非接触ＩＣカード２０２ａ及び２０２ｂに置換されることができる。ここで、図２１は非接触ＩＣカード２０２の変形例を示す概略平面図である。図２２は非接触ＩＣカード２０２の別の変形例を示す概略平面図である。非接触ＩＣカード２０２ａ及び２０２ｂに含まれるコイルオンＩＣチップ２５０はそれぞれ通信距離が短いためにクロストークなどの心配はほとんどない。
【００５８】
非接触ＩＣカード２０２ａは、２つのコイルオンＩＣチップ２５０を有しており、それぞれのメモリ２６８に異なる情報を格納することができる。例えば、電子マネー情報を上側のコイルオンＩＣチップ２５０に格納し、クレジット情報を下側のコイルオンＩＣチップ２５０に格納するなどである。この場合、Ａ又はＢ方向にカード２０２ａを収納部５０に収納することによって通信部１１０は所望のコイルオンＩＣチップ２５０と交信することができる。一方、非接触ＩＣカード２０２ｂにおいて所望のコイルオンＩＣチップ２５０と交信するためには、例えば、通信部１１０を可動に構成すればよい。なお、同様の変形が非接触ＩＣタグ２０４についても当てはまることはいうまでもない。
【００５９】
以下、リーダライタ１００の動作について説明する。例えば、非接触情報媒体２００がＩＤ情報（パスワード）をそのメモリ２６８に格納している場合には、リーダライタ１００は、会社、研究所、大学などのコンピュータデータベースへのアクセス管理装置として使用することができる。
【００６０】
この場合、まず、ユーザーはリーダライタ１００に自己の非接触情報媒体２００を挿入する。これに応答して、リーダライタ１００は、キャリア周波数ｆｃで電波Ｗを送出して非接触情報媒体２００にＩＤ番号を返答することを促す。かかる電波Ｗは、好ましくはかかるキャリア周波数ｆｃに共振するコイル２５２（及び選択的にコイル２５３）により受信される。その結果、コイル２５２には誘導電流が生じ、かかる誘導電流はＩＣ２６０に供給される。誘導電流は交流であるために、ＩＣ２６０は電源回路２６２直流に変換し、各部の動作用定電圧を得る。
【００６１】
一方、制御部２６６は、コイル２５２と図示しない復調回路を経て受信された信号（誘導電流）に応答して、メモリ２６８からＩＤ情報（パスワードなど）を読み出してコイル２５２から送出するように各部を動作させる。この結果、ＩＤ情報がメモリ２６８から読み出され、送受信回路２６４及びコイル２５２を経て外部に送出する。コイル２５２からのこのＩＤ情報は、コイル２５２に電磁結合されたリーダライタ１００のアンテナ部１４０に伝達される。アンテナ部１４０は受信したＩＤ情報を制御インターフェース部１２０に送出して、制御インターフェース１２０はこれに接続されたコンピュータ３００又はホストコンピュータなどにその正当性のチェックを依頼する。
【００６２】
選択的に、リーダライタ１００は、ユーザーにパスワードの入力や指紋、声紋、アイリス情報を供給するように促してもよい。これにより、ユーザーが非接触情報媒体２００の正当の所有者であるかどうかを同時にチェックすることができる。この場合は、リーダライタ１００は、図示しない指紋リーダなどを利用することになる。その後、ＩＤ情報が正しいことが確認されれば、ユーザーはノート型パソコン３００又はそれに接続されたホストコンピュータのデータベースにアクセスすることができる。ＩＤ情報が間違っていればユーザーによるアクセスは拒否される。
【００６３】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はその要旨の範囲内で様々な変形及び変更が可能である。例えば、本実施例の非接触情報媒体２００は、通信距離が短い密着型の非接触情報媒体を使用しているが、本発明は広く一般の非接触情報媒体に適用することができる。また、各図において、情報入出力装置１００の通信部１１０のアンテナ部１４２を非接触情報媒体２００に含まれるアンテナより大きく構成することによって、情報入出力装置１００と非接触情報媒体２００との位置決め誤差を吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の例示的一態様としての情報入出力装置、非接触情報媒体及び電子機器からなる通信システムを示す概観斜視図である。
【図２】図１に示す情報入出力装置の正面図である。
【図３】図１に示す情報入出力装置の側面図である。
【図４】図１に示す情報入出力装置の断面図である。
【図５】図４に示す情報入出力装置の裏カバーの裏面図である。
【図６】図４に示す情報入出力装置の通信部の構成を示す概略ブロック図である。
【図７】図６に示す通信部のより具体的な構成を示すブロック図である。
【図８】図１に示す非接触情報媒体の一例である非接触ＩＣカードの概略平面図である。
【図９】図８に示す非接触ＩＣカードの拡大断面図である。
【図１０】図８に示す非接触ＩＣカードの不可視バーコードの読み取り原理を説明するための概略斜視図である。
【図１１】読み取られた不可視バーコードの信号の一例を示すチャートである。
【図１２】図１に示す非接触情報媒体に使用されるコイルオンＩＣチップの概略透視平面図である。
【図１３】図１２に示すコイルオンＩＣチップの概念的構成を示すブロック図である。
【図１４】図１３に示すコイルオンＩＣチップのＩＣモジュール各部のより詳細なブロック図である。
【図１５】図１に示す非接触情報媒体の一例である非接触ＩＣタグの概略平面図である。
【図１６】図１に示す情報入出力装置の収納部に非接触情報媒体を収納した状態を示す概略断面図である。
【図１７】図１６に示す情報入出力装置の変形例の概略断面図である。
【図１８】図２に示す情報入出力装置の収納部の変形例を示す概略透視平面図である。
【図１９】図２に示す情報入出力装置の収納部の変形例を示す概略透視平面図である。
【図２０】図１９に示す収納部の概略断面図である。
【図２１】図１に示す非接触情報媒体の一例である非接触ＩＣカードの変形例を示す概略平面図である。
【図２２】図１に示す非接触情報媒体の一例である非接触ＩＣカードの別の変形例を示す概略平面図である。
【図２３】図１４に示すＩＣモジュールのメモリの構成例を示すブロック図である。
【図２４】図１２に示すコイルオンＩＣチップ変形例の概略平面図である。
【符号の説明】
【００６５】
４０            収納部
４４            凹凸面
４７            切り欠き部
５０            収納部
６２            通信動作／動作エラーランプ
６４            電源ランプ
７０            ポップアップ機構
７２            スイッチ
９８            コード
１００          情報入出力装置（リーダライタ）
１４２          アンテナ部
２００          非接触情報媒体
２０２          非接触ＩＣカード
２０４          非接触ＩＣタグ
２５０          コイルオンＩＣチップ
２５２          アンテナ部
２６０          ＩＣモジュール
２７０          基材
３００          電子機器（ノート型パソコン）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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