(57)【要約】【課題】簡単な構成で、電波を用いて無線通信する機能と、光線を用いて無線通信する機能とを得ることができるようにする。【解決手段】一面側にＬＳＩ７、及びこのＬＳＩ７に接続されるアンテナ２を備える基板８と、この基板８の一面側に圧接された第１のカード基材１１ａ、及び他面側に圧接された第２のカード基材１１ｂと、第１のカード基材１１ａから第２のカード基材１１ｂに向かって形成され、内底部に穿孔１４ａ、１４ｂを有する収納凹部１６と、この収納凹部１６内に収納され、穿孔１４ａ、１４ｂに対向する光素子部４，５を有する送受信素子３とを具備し、アンテナ２を外部機器からの駆動電力を受けるコイルとして機能させ、駆動電力を用いて送受信素子３を動作させて外部機器との間で光通信を行なう。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面側にＬＳＩ、及びこのＬＳＩに接続されるアンテナを備える基板と、
この基板の一面側に圧接された第１のカード基材、及び他面側に圧接された第２のカード基材と、
前記第１のカード基材から前記第２のカード基材に向かって形成され、内底部に開口部を有する収納凹部と、
この収納凹部内に収納されて前記ＬＳＩに接続され、前記開口部に対向する光素子部を有する送受信手段とを具備し、
前記アンテナを外部機器からの駆動電力を受けるコイルとして機能させ、前記駆動電力を用いて前記送受信手段を動作させて前記外部機器との間で光通信を行なうことを特徴とする無線ＩＣカード。
【請求項２】
前記光素子部は前記外部機器との間で光を送受信する発光部と受光部を有することを特徴とする請求項１記載の無線ＩＣカード。
【請求項３】
前記収納凹部は第１の凹部とこの第１の凹部の内底部に設けられた第２の凹部とを有し、
前記開口部は前記第２の凹部の内底部に設けられ、
前記送受信手段は、前記光素子部を突設する基部を有し、前記基部を前記第１の凹部、前記光素子部を前記第２の凹部内に収納することを特徴とする請求項１記載の無線ＩＣカード。
【請求項４】
前記送受信手段の基部は前記第１のカード基材の表面に対し略面一状態になるように前記第１の凹部内に収納されることを特徴とする請求項３記載の無線ＩＣカード。
【請求項５】
基板の一面側にアンテナを形成するとともに、ＬＳＩを実装して前記アンテナに接続し、
基板の一面側に第１のカード基材、他面側に第２のカード基材をそれぞれ圧着し、
前記第１のカード基材から前記第２のカード基材に向かって収納凹部を形成し、
前記収納凹部の内底部に開口部を形成し、
前記収納凹部内に送受信手段を収納して前記ＬＳＩに接続させるとともに、その光素子部を前記開口部に対向させることを特徴とする無線ＩＣカードの製造方法。
【請求項６】
前記収納凹部は前記第１のカード基材に第１の凹部を形成し、この第１の凹部の内底部に第２の凹部を形成することにより構成される特徴とする請求項５記載の無線ＩＣカードの製造方法。
【請求項７】
前記開口部は前記第２の凹部の内底部に形成されることを特徴とする請求項６記載の無線ＩＣカードの製造方法。
【請求項８】
前記送受信手段は、前記光素子部を基部上に突設し、前記基部を前記第１の凹部、前記素子部を前記第２の凹部内に収納することを特徴とする請求項６記載の無線ＩＣカードの製造方法。
【請求項９】
前記送受信手段の基部は、前記第１のカード基材の表面に対し略面一状態になるように前記第１の凹部内に収納されることを特徴とする請求項８記載の無線ＩＣカードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光線を用いた光無線通信と電波を用いた無線通信とを可能とする無線ＩＣカード及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ＩＣカードとしては、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３シリーズ規格に準拠するものが知られている。即ち、基板上にアンテナを形成するとともに、ＬＳＩを実装してアンテナに接続することにより、赤外線より波長の長い電磁波いわゆる電波を用いて無線通信するものが知られている。
【０００３】
また、赤外線から可視光線までの間の波長の電磁波（光線）を用いて光無線通信するものも知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特願平９−３９１９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来における無線ＩＣカードは、電波を用いて無線通信する機能、或いは光線を用いて無線通信する機能のみ、即ち、単一の機能しか有しないものであった。
【０００５】
また、電波を用いる無線ＩＣカードと、光線を用いる無線ＩＣカードの製造ラインも、それぞれ個別に専用ラインを必要としていたため、コスト高になるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、簡単な構成で、電波を用いて無線通信する機能と、光線を用いて無線通信する機能とを有し、また、個別に専用の製造ラインを必要とすることなく製造できるようにした無線ＩＣカード及び無線ＩＣカードの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、一面側にＬＳＩ、及びこのＬＳＩに接続されるアンテナを備える基板と、この基板の一面側に圧接された第１のカード基材、及び他面側に圧接された第２のカード基材と、前記第１のカード基材から前記第２のカード基材に向かって形成され、内底部に開口部を有する収納凹部と、この収納凹部内に収納されて前記ＬＳＩに接続され、前記開口部に対向する光素子部を有する送受信手段とを具備し、前記アンテナを外部機器からの駆動電力を受けるコイルとして機能させ、前記駆動電力を用いて前記送受信手段を動作させて前記外部機器との間で光通信を行なうことを特徴とする。
【０００８】
請求項５記載の発明は、基板の一面側にアンテナを形成するとともに、ＬＳＩを実装して前記アンテナに接続し、基板の一面側に第１のカード基材、他面側に第２のカード基材をそれぞれ圧着し、前記第１のカード基材から前記第２のカード基材に向かって収納凹部を形成し、前記収納凹部の内底部に開口部を形成し、前記収納凹部内に送受信手段を収納して前記ＬＳＩに接続し、その光素子部を前記開口部に対向させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電波による無線通信機能と、光線による光無線通信機能を簡単な構成で得ることができ、また、単一の製造ラインによって電波による無線通信機能と、光線による光無線通信機能とを有する無線ＩＣカードの製造が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。  
図１は、本発明の一実施の形態である無線ＩＣカード１を示す正面図、図２は図1中Ａ−Ａ線に沿って示す断面図、図３は無線ＩＣカード１の背面図である。
【００１１】
この無線ＩＣカード１は、ＬＳＩ７、アンテナ２、および送受信手段としての送受信素子３を備え、ＬＳＩ７とアンテナ２とによって電波による無線通信を行うことが可能となっている。
【００１２】
また、無線ＩＣカード１は、後述するようにアンテナ２をコイルの役割として使用し、コイルの中の磁界を変化させることにより起電力を生じさせ、この起電力によりＬＳＩ７を介して送受信素子３を動作できるようになっている。即ち、送受信素子３は光無線通信が可能であり、赤外線から可視光線までの間の波長で通信可能となっている。
【００１３】
送受信素子３には受光部４と発光部５が配設され、受光部４は外部機器としての端末機器等から発光される波長を捉え、発光部５は端末機器等へ向けて発光するものである。
【００１４】
また、無線ＩＣカード１は図５にも示すようにアンテナ基板８を有し、このアンテナ基板８はポリイミドあるいはＰＥＴ等の材質によって薄いシート状に形成されている。このアンテナ基板８に上記したＬＳＩ７が実装されるとともに、アンテナ２が形成されている。アンテナ２はアンテナ基板８上に銅またはアルミニウムなどによるパターン配線によって少なくとも巻き数が１つ以上のコイル状に形成され、ＬＳＩ７に接続されている。
【００１５】
さらに、アンテナ基板８には、接続端子９ａ、９ｂが形成され、この接続端子９ａ、９ｂに後述する送受信素子３の接続端子６ａ、６ｂが接続されるようになっている。
【００１６】
アンテナ基板８の下面及び上面には、図２に示すように第１のカード基材１１ａと、第２のカード基材１１ｂとがそれぞれ熱圧着されている。カード基材１１ａ、１１ｂは一般的に塩ビ材、ＰＥＴ材などによって構成されている。
【００１７】
図７は、送受信素子３を示す正面図で、図８はその側面図である。
【００１８】
送受信素子３は、基部２１と、この基部２１の略中央部に設けられる凸状の光素子部２２とを有して構成され、光素子部２２に受光部４と発光部５が配設されている。また、基部２１には接続端子６ａ、６ｂが配設されている。
【００１９】
一方、第１のカード基材１１ａには、図２、及び図４に示すように第１の凹部１２が形成され、この第１の凹部１２の内底部には第２の凹部１３が形成されている。第１の凹部１２と第２の凹部１３とにより収納凹部１６が構成されている。
【００２０】
また、第２の凹部１３の内底部には開口部としての穿孔１４ａ、１４ｂが穿設されている。アンテナ基板８の接続端子９ａ、９ｂは第１の凹部１２の内底部に露出されている。
【００２１】
送受信素子３の基部２１はその表面がカード基材１１ｂの表面に略面一になる状態で第１の凹部１２内に収納され、凸状の素子部２２は第２の凹部１３内に収納されている。素子部２２の受光部４と発光部５は第２の凹部１３の穿孔１４ａ、１４ｂに対向されている。
【００２２】
図４は、収納凹部１６内から送受信素子３を取り外した状態を示すもので、第１の凹部１２の内底部には、接着剤１０ａ，１０ｂが塗布され、また、接続端子９ａ、９ｂには図９にも示すように導電性ペースト１５が塗布されている。送受信素子３の基部２１は第１の凹部１２内に収納されることにより接着剤１０ａ，１０ｂによって接着され、基部２１の接続端子６ａ、６ｂとアンテナ基板８の接続端子９ａ、９ｂとは導電性ペースト１５を介して接着される。これにより、送受信素子３の光素子部２２は図６に示すようにＬＳＩ７を介してアンテナ２に接続されて光通信が可能な状態になる。
【００２３】
次に、上記した無線ＩＣカード１の製造方法について説明する。
【００２４】
まず、図１０（ａ）に示すようにアンテナ基板シート８Ａを用意し、このアンテナ基板シート８Ａ上にアンテナ２を形成するとともに、ＬＳＩ７を実装してアンテナ２に接続し、さらに接続端子９ａ、９ｂを形成してこれをＬＳＩ７に接続する。この形成後、図１０（ｂ）に示すようにアンテナ基板シート８Ａの上面及び下面にカード基材１１ａ、１１ｂをそれぞれ熱圧着し、これを金型により図１０（ｃ）及び図１２に示すようにカード形状に抜く。この打ち抜き後、カード基材１１ａに図１１（ａ）に示すように第１の凹部１２を形成する。第１の凹部１２は、送受信素子３の基部２１の外形形状と略等しく、かつ深さはアンテナ基板８の接続端子９ａ、９ｂが露出するまで、エンドミルなどを用いて削り出す。この削り出し後、第１の凹部１２の内底部に図１１（ｂ）に示すように第２の凹部１３を形成する。第２の凹部１３の幅寸法は送受信素子３の光素子部２２の幅寸法と略等しく、かつ深さ寸法は凸部形状の素子部２２の高さと同等になるようにアンテナ基板８及びカード基材１１ａを削り出すことにより形成される。この形成後、さらに、第２の凹部１３の内底部に穿孔１４ａ、１４ｂを穿設する。この穿孔１４ａ、１４ｂは、光素子部２２の受光部４と発光部５に対向する位置に穿設される。
【００２５】
このように第１の凹部１２、第２の凹部１３、穿孔１４ａ、１４ｂを形成したあと、アンテナ基板８上の接続端子９ａ、９ｂに、図９に示すように、導電性ペースト１５を塗布し、さらに第１の凹部１２の内底面に、図４に示すように接着剤１０ａ、１０ｂを塗布する。この塗布後、図１１（ｃ）に示すように送受信素子３の基部２１を第１の凹部１２内に収納するとともに、光素子部２２を第２の凹部１３内に収納して熱圧着する。これにより送受信素子３の基部２１が第１の凹部１２内に接着固定されるとともに、基部２１の接続端子６ａ、６ｂが導電性ペースト１５を介してアンテナ基板８の接続端子９ａ、９ｂに接続されて光無線通信が可能な状態となり製造を終了する。
【００２６】
このように製造される無線ＩＣカード１は、カード外部から供給される電波を電力に変換してＬＳＩ７を動作させ、残りの電力でレスポンスを返すことにより非接触で電波によるデータ通信を行なうことができる。
【００２７】
また、この無線ＩＣカード１は、非接触で赤外線から可視光線までの間の波長で光線によるデータ通信を行なうことができる。即ち、この無線ＩＣカード１は、アンテナ２をコイルの役割として使用し、カードリーダライタなどの外部機器からの電磁誘導によってコイルの中の磁界を変化させることにより起電力を生じさせ、この起電力によりＬＳＩ７を介して送受信素子３を動作させる。これにより、送受信素子３は外部機器から発光される波長を受光部４によって捉え、発光部５は外部機器へ向けて発光して光データ通信が行なわれることになる。
【００２８】
上記したように、この実施の形態によれば、アンテナ２及びＬＳＩ７を電波によるデータ通信と光線による光データ通信とに兼用して使用することができ、電波データ通信機能と光データ通信機能を簡単構成で得ることができる。
【００２９】
また、アンテナ２、ＬＳＩ７、及び接続端子９ａ、９ｂをアンテナ基板シート８Ａ上に形成し、アンテナ基板シート８Ａの上下面にカード基材１１ａ、１１ｂを圧着してカード化したのち、カード基材１１ｂに第１及び第２の凹部１２，１３を形成し、この第１及び第２の凹部１２，１３内に送受信素子３の基部２１及び素子部２２を収納して送受信素子３を取り付けるため、電波データ通信機能を有するカードの製造ラインに送受信素子３の取り付けラインを付加するだけで、光データ通信機能を有するカードの製造が可能なり、製造ラインを簡略化できる利点がある。
【００３０】
また、送受信素子３の基部２１はその表面がカード基材１１ｂの表面に略面一になる状態で第１の凹部１２内に収納されるため、カード基材の表面上において、突起物がない状態となり、カードを携帯している時や端末機器等によるカード搬送時において、破損が少なくなる利点がある。
【００３１】
（第２の実施の形態）
図１３〜図１６は、本発明の第２の実施の形態である無線ＩＣカードを示すものである。
【００３２】
なお、上記した第１の実施の形態で示した部分と同一部分については、同一番号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３３】
上記した第１の実施の形態では、無線ＩＣカードの第１の凹部１２の内底部に第２の凹部１３を形成し、この第２の凹部１３の内底部に穿孔１４ａ、１４ｂを穿設したが、この第２の実施の形態では、無線ＩＣカードの第１の凹部１２の内底部に一個大きな開口部としての貫通部３１を穿設している。
【００３４】
そして、アンテナ基板８上の接続端子９ａ、９ｂに、図１６に示すように、導電性のある接着剤として導電性ペースト１５を塗布し、さらに接続端子９ａ、９ｂ面以外の第１の凹部１２の内底面に、図１５に示すように接着剤１０ａ、１０ｂを塗布する。この塗布後、送受信素子３の基部２１を第１の凹部１２内に収納するとともに、凸部状の光素子部２２を貫通部３１内に挿入して熱圧着する。これにより送受信素子３の接続端子６ａ、６ｂが導電性ペースト１５によりアンテナ基板８の接続端子９ａ、９ｂに接続されて光無線通信が可能な状態になる。
【００３５】
この第２の実施の形態においても、上記した第１の実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００３６】
なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施の形態である無線ＩＣカードを示す正面図。
【図２】図１中Ａ−Ａ線に沿って示す断面図。
【図３】図１の無線ＩＣカードを示す背面図。
【図４】図３の無線ＩＣカードから送受信素子を取り外した状態を示す図。
【図５】図１の無線ＩＣカードのアンテナ基板を示す図。
【図６】図１の無線ＩＣカードの構成を示すブロック図。
【図７】図１の無線ＩＣカードに設けられる送受信素子を示す正面図。
【図８】図７の送受信素子を示す側面図。
【図９】図２中のＰ部を拡大して示す図。
【図１０】図１の無線ＩＣカードの製造工程を示す図。
【図１１】図１の無線ＩＣカードの製造工程を示す図。
【図１２】図１０の製造工程で打ち抜かれたカードを示す図。
【図１３】本発明の第２の実施の形態である無線ＩＣカードを示す正面図。
【図１４】図１３中Ｂ−Ｂ線に沿って示す断面図。
【図１５】図１３の無線ＩＣカードから送受信素子を外した状態を示す図。
【図１６】図１４中のＱ部を拡大して示す図。
【符号の説明】
【００３８】
２…アンテナ、３…送受信素子（送受信手段）、４…受光部、５…発光部、７…ＬＳＩ、８…アンテナ基板（基板）、１１ａ…第１のカード基材、１１ｂ…第２のカード基材、１２…第１の凹部、１３…第２の凹部、１４ａ、１４ｂ…穿孔（開口部）、１６…収納凹部、２１…基部、２２…光素子部、３１…貫通部（開口部）。
【図１】
2008301251.tif 000003
【図２】
2008301251.tif 000004
【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】
2008301251.tif 000009
【図８】
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【図９】
2008301251.tif 000011
【図１０】
2008301251.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2008301251.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2008301251.tif 000016
【図１５】
2008301251.tif 000017
【図１６】
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