(57)【要約】【課題】サイズを維持したまま、アンテナの受信感度の劣化を防止できるＩＣカードを提供する。【解決手段】基板５１に、通信用のアンテナ４０及び電子回路を備えるＩＣチップ５２が設けられ、パーソナルコンピュータ１０等の外部機器と無線通信するＩＣカード３０において、基板５１上に、ＥＰＤ３１と、ＥＰＤ３１に供給する電力を蓄積するバッテリ３３又は蓄電用キャパシタ３３ａと、を有し、アンテナ４０のエレメント４０ａを、バッテリ３３又は蓄電用キャパシタ３３ａを囲むように基板５１に配置した。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に、通信用のループアンテナ及び電子回路が設けられ、外部機器と無線通信するＩＣカードにおいて、
前記基板上に、表示パネルと、当該表示パネルに供給する電力を蓄積するバッテリ又は蓄電用キャパシタと、を有し、
前記ループアンテナのエレメントが、前記バッテリ又は前記蓄電用キャパシタを囲むように前記基板に配置されたことを特徴とするＩＣカード。
【請求項２】
前記表示パネルと、前記バッテリ又は前記蓄電用キャパシタとのそれぞれを、略同一の高さの板状に構成し前記基板の同一の面に並設し、前記基板の表面にシート材を圧着して封止した
ことを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード。
【請求項３】
前記バッテリ又は前記蓄電用キャパシタを、前記基板の略中央に配置すると共に、前記ループアンテナを前記基板の縁部の近傍に当該縁部に沿って設けた
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＩＣカード。
【請求項４】
前記表示パネルは電気泳動表示パネルである
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のＩＣカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信機能を有するＩＣカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板と、この基板上に設けられ、電波を受信するアンテナとを備え、このアンテナを介して無線通信を行うＩＣカードが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１０２８４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述したＩＣカードの基板に、表示パネルと、この表示パネルに供給する電力を蓄積するためのバッテリと、を設けることを考えた場合、以下の問題が発生する。
すなわち、バッテリは、そのケースが導電部材で形成されているため、バッテリとアンテナとが接触した場合、アンテナの受信感度の劣化を招く。この受信感度の劣化を防止するため、基板上でバッテリとアンテナとの距離を離して配置した場合、基板のサイズを大きく設計せざるを得ず、必然的にＩＣカードのサイズが大きくなる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、サイズを維持したまま、アンテナの受信感度の劣化を防止できるＩＣカード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】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明は、基板に、通信用のループアンテナ及び電子回路が設けられ、外部機器と無線通信するＩＣカードにおいて、前記基板上に、表示パネルと、当該表示パネルに供給する電力を蓄積するバッテリ又は蓄電用キャパシタと、を有し、前記ループアンテナのエレメントが、前記バッテリ又は前記蓄電用キャパシタを囲むように前記基板に配置されたことを特徴とする。
この構成によれば、ループアンテナのエレメントが、バッテリ又は蓄電用キャパシタを囲むように基板に配置されるため、ループアンテナのエレメント内部にバッテリ又は蓄電用キャパシタが位置し、これらバッテリ又は蓄電用キャパシタがループアンテナに接触することが無い。これにより、カードサイズを大きくせずとも、ループアンテナの受信感度を劣化を防止することができる。
【０００５】
ここで、上記発明のＩＣカードにおいて、前記表示パネルと、前記バッテリ又は前記蓄電用キャパシタとのそれぞれを、略同一の高さの板状に構成し前記基板の同一の面に並設し、前記基板の表面にシート材を圧着して封止するようにしてもよい。
この構成によれば、ＩＣカードの製造過程において、ＩＣカードの表面にシート材を圧着，封止するべく、表示パネル、及び、バッテリ又はキャパシタが設けられた基板へ向かってシート材を押圧する際、表示パネル、及び、バッテリ又はキャパシタに均一の圧力が加わると共に、圧力が表示パネルと、バッテリ又はキャパシタとに分散される。これにより、表示パネルに加わる押圧力が低減され、表示パネルの損傷が防止される。
また、上記発明のＩＣカードにおいて、前記バッテリ又は前記蓄電用キャパシタを、前記基板の略中央に配置すると共に、前記ループアンテナを前記基板の縁部の近傍に当該縁部に沿って設けるようにしてもよい。
この構成によれば、アンテナを基板の縁部に沿って設けることにより、アンテナの長さを確保できると共に、基板上で、アンテナからの距離が最も遠い場所である基板の略中央にバッテリ又はキャパシタを設けることにより、アンテナと、バッテリ又はキャパシタとを離して配置できる。このため、ＩＣカードのサイズを大きくすることにより、バッテリ又はキャパシタと、アンテナとを離して配置する必要がない。従って、ＩＣカードのサイズを維持したまま、アンテナの受信感度の劣化を防止することができる。
また、上記発明のＩＣカードにおいて、前記表示パネルは電気泳動表示パネルであってもよい。
この構成によれば、電気泳動表示パネルは、表示内容を維持する際に、電力を必要としないため、省電力化が実現できる。このため、バッテリの小型、薄型化が可能であり、ＩＣカードのサイズを維持し、かつ、コストダウンを図ることができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ＩＣカードの基板上で、バッテリ又はキャパシタと、アンテナとを離した状態で配置することができる。このため、ＩＣカードのサイズを大きくすることにより、バッテリ又はキャパシタと、アンテナとを離して配置する必要がない。従って、ＩＣカードのサイズを維持したまま、アンテナの受信感度の劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明を適用した実施形態に係るＩＣカードを含むＩＣカードシステムの概略構成を示す図である。図１に示すように、ＩＣカードシステムは、パーソナルコンピュータ１０（外部機器）、通信ルータ２０、および、ＩＣカード３０−１，３０−２を主要な構成要素としている。なお、この例では、パーソナルコンピュータおよび通信ルータはそれぞれ１台とされ、また、ＩＣカードは２枚とされているが、これ以外の台数（または枚数）であってよい。
【０００８】
ここで、パーソナルコンピュータ１０は、図示せぬＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等を主要な構成要素とし、ＨＤＤに格納されているアプリケーションプログラムを実行することにより、ＩＣカード３０−１，３０−２に表示させる情報を生成するとともに、通信ルータ２０を介して生成された情報を送信する。通信ルータ２０は、パーソナルコンピュータ１０から供給された情報に基づいて、搬送波を所定の変調方式により変調し、変調された搬送波を電波としてＩＣカード３０−１，３０−２に対して送信する。ＩＣカード３０−１，３０−２は、通信ルータ２０から送信された電波を受信して復調することにより、搬送波に含まれている情報を取得し、取得した情報を後述するＥＰＤ（Electrophoretic Display）（表示パネル）に表示させる。
【０００９】
図２は、図１に示すＩＣカード３０−１の詳細な構成例を示す図である。なお、ＩＣカード３０−１とＩＣカード３０−２は、同様の構成とされているので、以下では、ＩＣカード３０−１を例に挙げて説明を行う。
ＩＣカード３０−１は、ＥＰＤ３１、表示制御回路３２、バッテリ３３、電源回路３４、入力デバイス３５、表示制御ＭＣＵ（Main Control Unit）３６（請求項中「検索手段」および「取得手段」に対応）、不揮発性メモリ３７（請求項中「フォントデータ格納手段」および「対応関係情報格納手段」に対応）、通信制御ＭＣＵ３８（請求項中「入力手段」に対応）、ＲＦ（Radio Frequency）回路３９、および、アンテナ４０を主要な構成要素としている。
【００１０】
ここで、ＥＰＤ３１は、透明な液体の中で浮動する微粒子を電界によって移動させることにより、文字および図形等の表示を行う表示デバイスである。表示制御回路３２は、ＥＰＤ３１に情報を表示する際の制御を行う回路であり、例えば、表示制御ＭＣＵ３６とＥＰＤ３１との間の電圧の変換を行う制御を行う。バッテリ３３は、ＥＰＤ３１等に供給する電力を蓄積するものであり、例えば、リチウムイオン電池等によって構成され、電源回路３４に直流電力を供給する。電源回路３４は、バッテリ３３から供給される電源電圧を、所定の電圧に昇圧または降圧し、図示せぬ電源線を介して装置の各部に供給する。入力デバイス３５は、操作ボタン３５ａ（図３）よって構成され、操作ボタン３５ａがユーザによって操作された場合には、スイッチがオンまたはオフの状態になり、表示制御ＭＣＵ３６がスイッチの状態に基づいて操作ボタン３５ａが操作されたことを検出する。表示制御ＭＣＵ３６は、通信制御ＭＣＵ３８から供給されたコマンドを解釈し、不揮発性メモリ３７に格納されている対応するフォントデータまたはビットマップデータを取得して画像を構成し、表示制御回路３２に供給してＥＰＤ３１に表示させる。不揮発性メモリ３７は、例えば、ＦｅＲＡＭ(Ferroelectric RAM)によって構成され、表示制御ＭＣＵ３６が使用するフォントデータおよびビットマップデータを格納するとともに、表示制御ＭＣＵ３６が実行するプログラムを格納する。通信制御ＭＣＵ３８は、ＲＦ回路３９から供給されるディジタル信号を解釈し、内蔵するメモリ（不図示）を書き換えたり、ディジタル信号から復元されたコマンドを表示制御ＭＣＵ３６に供給したりする。ＲＦ回路３９は、アンテナ４０によって捕捉された電波を復調し、ディジタル信号を生成して、通信制御ＭＣＵ３８に供給する。アンテナ４０は、例えば、コイル形状を有しており、通信ルータ２０から送信された電波を捕捉し、ＲＦ回路３９に供給する。
【００１１】
ところで、バッテリ３３は、金属等の導電部材を含んで構成されるため、ＩＣカード３０−１に設けられたバッテリ３３と、アンテナ４０とが接触した場合や、これらが近接している場合、アンテナ４０が形成する磁束にバッテリ３３が悪影響を与え、アンテナ４０の受信感度が劣化してしまう。この受信感度の劣化を防止するため、ＩＣカード３０−１のサイズを大きく設計し、バッテリ３３から離れた位置にアンテナ４０を配置することが考えられるが、この場合、受信感度の劣化を防ぐことができるものの、ＩＣカード３０−１のサイズが大きくなってしまう。
これを鑑み、本実施形態では、ＩＣカード３０−１内においてバッテリ３３と、アンテナ４０とを以下のように配置することにより、ＩＣカード３０−１のサイズを維持したまま、アンテナ４０の受信感度の劣化を防止している。
以下、ＩＣカード３０−１の構成について図面を用いて詳述する。
【００１２】
図３は、ＩＣカード３０−１の正面図であり、図４は、図３のＩＣカードにおいて表面シート５０ａが取られた状態を示す図であり、図５は、図４におけるＶ−Ｖ断面図である。なお、図５においては、表面シート５０ａ及び裏面シート５０ｂが圧着，封止した状態である。
本実施形態に係るＩＣカード３０−１は、ラミネート加工によって製造されるものであり、基板５１と、この基板５１の表面５１ａに圧着，封止される表面シート５０ａ（図３、図５）（シート材）と、基板５１の裏面５１ｂに圧着，封止される裏面シート５０ｂ（図５）と、を備えている。
【００１３】
基板５１は、図４及び図５に示すように、正面視矩形の板状の部材であり、この基板５１の裏面５１ｂには、上述した電源回路３４や、表示制御回路３２等の各種電子回路を備えるＩＣチップ５２が実装されている。
基板５１の表面５１ａには、図４に示すように、上述したＥＰＤ３１、バッテリ３３、操作ボタン３５ａ、アンテナ４０が設けられている。このアンテナ４０は、ループアンテナにて構成されている。なお、以下の説明において、ＥＰＤ３１に供給する電力を蓄積する部材として、リチウムイオン電池等のバッテリ３３を適用した場合を例示するが、アンテナ４０の受信電波を利用して外部機器から電力が供給される構成の場合は、バッテリ３３に代えて、図６に示すように、供給された電力を蓄電するキャパシタ３３ａを設け、このキャパシタ３３ａに蓄電した電力をＥＰＤ３１に供給する構成としてもよい。
【００１４】
バッテリ３３は、板状の部材であり、図４に示すように、基板５１の表面５１ａを上下に延びる中心線Ｔによって左右に分割したときに、中心線Ｔよりも右方に形成されたバッテリ配置部５３に設けられている。詳細には、バッテリ３３は、バッテリ配置部５３において、上下方向における略中央、かつ、左右方向において中心線Ｔ寄りの位置、つまり、基板５１の表面５１ａの中央に近い位置に配置されている。
また、ＥＰＤ３１は、板状の部材であり、バッテリ３３を避けた状態で、基板５１の表面５１ａにおいて中心線Ｔよりも左方に形成されたＥＰＤ配置部５４の略中央に設けられている。すなわち、ＥＰＤ３１は、バッテリ３３やＩＣチップ５２等に重なることなく、基板５１の表面５１ａの平らな面（図５も併せて参照）に、バッテリ３３と並設して設けられている。
また、図５に示すように、バッテリ３３の基板５１に対する高さＨ１と、ＥＰＤ３１の基板５１に対する高さＨ２とは、略同一に形成されている。
このように本実施形態では、ＥＰＤ３１が基板５１の表面５１ａにおける平らな面に設けられ、かつ、バッテリ３３の高さＨ１とＥＰＤ３１の高さＨ２とが略同一に形成されているため、以下の効果を得ることができる。
【００１５】
すなわち、仮にＥＰＤ３１が平らな面ではなく、バッテリ３３やＩＣチップ５２によって凹凸が形成された面上に設けられている場合、ＩＣカード３０−１を製造する際に以下の問題が発生する。つまり、ＩＣカード３０−１の製造過程において、基板５１の表面５１ａに表面シート５０ａを圧着，封止するべく、ラミネートローラ等により基板５１の表面５１ａへ向かって表面シート５０ａを押圧した際、上記凹凸によってＥＰＤ３１に対して偏った押圧力が加わり、これに起因して過度の押圧力がＥＰＤ３１に加わった場合、ＥＰＤ３１を構成するマイクロカプセル等が損傷してしまう、という問題が発生する。しかしながら、本実施形態では、ＥＰＤ３１が平らな面に設けられているため、ＩＣカード３０−１の製造過程において、表面シート５０ａを基板５１へ向かって押圧する際、ＥＰＤ３１に対して、均一な押圧力が加わり、ＥＰＤ３１の損傷が防止される。
また、バッテリ３３の高さＨ１とＥＰＤ３１の高さＨ２とが略同一に形成されているため、表面シート５０ａを基板５１の表面へ向かって押圧した際、バッテリ３３及びＥＰＤ３１の表面に均一の圧力が加わると共に、圧力がバッテリ３３とＥＰＤ３１とに分散される。これにより、表示パネルに加わる押圧力が低減され、ＥＰＤ３１の損傷が防止される。
【００１６】
また、図４に示すように、アンテナ４０のエレメント４０ａは、バッテリ３３及びＥＰＤ３１を囲んだ状態で、基板５１の表面５１ａの縁部に沿って数重に巻き回われて設けられている。
本実施形態では、バッテリ３３が基板５１の表面５１ａの中心に近い位置に設けられると共に、アンテナ４０のエレメント４０ａがこのバッテリ３３を囲むように、バッテリ３３から最も離れた場所である基板５１の表面５１ａの縁部に沿って巻き回されて設けられている。このため、基板５１上でアンテナ４０の長さが確保されると共に、バッテリ３３とアンテナ４０のエレメント４０ａとの距離が十分に保たれている。これにより、バッテリ３３のあらゆる部位がアンテナ４０のエレメント４０ａから離れた状態となり、バッテリ３３がアンテナ４０の磁束に悪影響を与えることが防止され、アンテナ４０の受信感度が劣化することが防がれている。このため、基板５１のサイズを大きくすることによってバッテリ３３とアンテナ４０とを離して配置することなく、基板５１のサイズを維持したままで、バッテリ３３とアンテナ４０とを離して配置することができ、ＩＣカード３０−１のサイズを維持したまま、アンテナ４０の受信感度の劣化を防止することができる。
【００１７】
以上説明したように、本実施の形態では、基板５１上でバッテリ３３を囲んだ状態で、アンテナ４０のエレメント４０ａを設けているため、具体的には、バッテリ３３を基板５１の表面５１ａの中心に近い位置に設けると共に、アンテナ４０を基板５１の縁部に沿った状態で設けている。このため、アンテナ４０の長さを確保しつつ、基板５１上でバッテリ３３とアンテナ４０とを離して配置することができる。このため、基板５１のサイズを大きくすることにより、バッテリ３３とアンテナ４０とを離して配置することなく、バッテリ３３とアンテナ４０とを離して配置することができるため、ＩＣカード３０−１のサイズを維持したまま、アンテナ４０の受信感度の劣化を防止することができる。
【００１８】
また、本実施形態では、バッテリ３３の高さＨ１とＥＰＤ３１の高さＨ２とが略同一に形成されているため、ＩＣカード３０−１の製造過程において、表面シート５０ａを基板５１の表面５１ａへ向かって押圧した際、その圧力がＥＰＤ３１と、バッテリ３３に均一の圧力が加わると共に、その圧力がバッテリ３３とＥＰＤ３１に分散される。これにより、ＥＰＤ３１に加わる押圧力が低減され、ＥＰＤ３１の損傷が防止される。
また、本実施の形態では、ＩＣカード３０−１の表示パネルとして、ＥＰＤ（電気泳動パネル）を適用している。この電気泳動表示パネルは、表示内容を維持する際に、電力を必要としないため、省電力化が実現できる。従って、バッテリ３３の小型、薄型化が可能であり、ＩＣカード３０−１のサイズを維持し、かつ、コストダウンを図ることができる。
【００１９】
なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。
例えば、本実施形態に係るＩＣカード３０−１は、ラミネート加工によって製造されるものであったが、これは、ケース状の部材に基板５１が収納されて製造されるものであってもよい。
また、ＥＰＤ３１やバッテリ３３の基板５１上での配置位置は、本実施形態で例示した態様に限らない。すなわち、バッテリ３３がアンテナ４０に囲まれた状態で、かつ、バッテリ３３とアンテナ４０とが離れて配置されている限り、ＩＣカード３０−１の仕様や用途に応じて適宜配置することができる。
また、基板５１は樹脂でモールドされていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の情報処理装置を含むシステムの全体構成を示す図である。
【図２】図１に示すＩＣカードの詳細な構成例を示すブロック図である。
【図３】ＩＣカードの正面図である。
【図４】ＩＣカードの内部の構成を示す図である。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ断面図である。
【図６】キャパシタを備えるＩＣカードの内部の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０…パーソナルコンピュータ（外部機器）、３０…ＩＣカード、３１…ＥＰＤ（表示パネル）、３３…バッテリ、３３ａ…キャパシタ、４０…アンテナ、４０ａ…エレメント、５０ａ…表面シート、５０ｂ…裏面シート、５１…基板、５２…ＩＣチップ（電子回路）
【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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