JP2698677B2

JP2698677B2 - Ｉｃカード及び電子機器

Info

Publication number: JP2698677B2
Application number: JP2010171A
Authority: JP
Inventors: 明鶴来
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1990-01-18
Filing date: 1990-01-18
Publication date: 1998-01-19
Anticipated expiration: 2013-01-19
Also published as: JPH03214291A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、光を媒体として情報を発信、受信もしくは
転送することのできるICカードの構造と、ICカードの情
報を読出、発信もしくは転送を可能とする電子機器に関
する。

〔従来技術〕

従来では、特開昭59-72583あるいは特開昭60-41162あ
るいは特開昭62-124998にあるように、ICカードに液晶
から成る光変調素子を設けて、その光変調素子を駆動し
て透過あるいは遮断状態とし、光を媒体としてICカード
の情報を外部の電子機器に伝達したり、さらに、ICカー
ドに受光素子を設けて外部の電子機器の情報をICカード
に伝達したりするものがあった。

例えば第11図に示すICカードの平面図のようにICカー
ド本体３に液晶から成る光変調素子3aと、太陽電池から
成る受光素子3bとを設けている。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように従来のものにあっては、ICカード上にある
液晶からなる光変調素子3aと太陽電池等より成る受光素
子3bとが、互いに別々の位置に設けているためにそれら
に多くのスペースを要していた。

また、外部の電子機器に於ては、ICカードの光変調素
子3aや受光素子3bの位置に対応してそれぞれICカードの
光変調素子3aに対して発光素子と受光素子の一対を設
け、ICカードの情報を入力し、ICカードの受光素子3bに
対して発光素子を設け、ICカードに情報を出力する必要
があった。

さらに、ICカード間の情報を伝達するためには、情報
の蓄積されたICカードを外部の電子機器にセットし、そ
のICカードの光変調素子を経由して外部の電子機器に一
旦情報を入力して記憶し、次に伝達すべき別のICカード
を外部の電子機器に新たにセット、そして外部の電子機
器に記憶された情報を新たにセットした別のICカードに
出力する必要があった。このため、操作が複雑になった
り、情報の伝達エラーが発生したりする欠点を生じた。

本発明の目的は、ICカードのスペースの有効利用と複
数枚ICカードを外部の電子機器に同時に装着し、外部の
電子機器とICカード間及びICカードと他のICカード間の
情報の伝達を迅速かつ容易に行うことを目的としたもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記のような欠点を除去するために、基板に
設けられた窓からの光を透過あるいは遮断するための光
変調素子と半導体メモリと半導体制御回路とからなり、
光を媒体として外部の電子機器と情報の伝達を行うICカ
ードにおいて、光変調素子の受光領域の内部に受光素子
を設け、光変調素子を透過した光は同一ICカードに設け
た受光素子を通るものである。

また、ICカードを複数装着できる発光素子と光変調素
子と受光素子を設けてなる外部の電子機器であって、発
光素子と光変調素子と受光素子の組を２組設け、それら
の組は同一の光路上にあってそれぞれの発光素子の光の
投光方向が互いに向き合うように逆方向に構成されると
ともに、その発光素子間に上記複数ICカードを装着し、
その光路上にICカードの窓が一致すべく構成されたもの
である。

〔作用〕

ICカードは、ICカード本体と光変調素子とその光変調
素子の一部に形成した受光素子と電源ユニットと、半導
体制御回路と半導体メモリを内蔵するLSIとから成る。

ICカードから外部の電子機器に情報を伝達するときに
は、外部の電子機器の発光素子が光を発生し、光路上に
セットされたICカードの光変調素子がLSIによって駆動
されて、ICカードのメモリの一連のデジタル情報が光変
調素子の光の透過もしくは遮断の一連の動作に変換され
るので、発光素子の光はICカードの光変調素子によって
変調され光変調信号となる。この光変調信号は外部の電
子機器の受光素子に入力され、再びデジタル情報に変換
され、外部の電子機器に伝達される。

外部の電子機器からICカードに情報を伝達するときに
は、外部の電子機器の一連のデジタル情報が光変調素子
の光の透過もしくは遮断の一連の動作に変換されるの
で、発光素子の光は変調され光変調信号となる。この光
変調信号はICカードの光変調素子上に形成した受光素子
に入力され、再びデジタル情報に変換され、ICカードに
伝達される。

一方のICカードから他方のICカードに情報を伝達する
ときは、それらのICカードを外部の電子機器に同時に装
着する。

情報を出力しようとする一方のICカードの一連のデジ
タル情報は、光変調素子の光の透過もしくは遮断の一連
の動作に変換されるため、外部の電子機器の発光素子の
光は変調され光変調信号となる。その光変調信号は情報
を入力しようとする他方のICカードの光変調素子の一部
に形成された受光素子に入力され、再びデジタル情報に
変換されて一方のICカードの情報が他方のICカードに伝
達される。

本発明の外部の電子機器は、発光素子と受光素子の組
のそれぞれの発光方向が逆方向となるように構成されて
いる。発光方向に対してICカード間の情報の伝達は方向
性を有するので、逆方向の光を利用すれば、同様にして
他方のICカードの情報を一方のICカードに伝達すること
ができる。

〔実施例〕

第１図は本発明のICカード２と外部の電子機器として
電子システム手帳１の例を示す概略構成斜視図である。
良く知られているように、電子システム手帳１はICカー
ド２に内蔵された半導体メモリーに蓄積されたデータベ
ースから、目的別の各種の操作キー12を適宜操作するこ
とにより、必要なデータを検索し、液晶表示装置13に順
次表示したり、目的とするデータをデータベースに照会
して液晶表示装置13にその詳細を表示する機能を有して
いる。

本発明に於ける電子システム手帳１はICカード挿入口
11に複数のICカード２が挿入できる構造となっている。

第２図は本発明のICカード２の断面構造図であって、
合成樹脂の基板20に窓21が設けられており、光を透過あ
るいは遮断するための液晶からなる光変調素子23があっ
て、光変調素子23の一部には太陽電池、あるいはフォト
・トランジスタ等からなる受光素子24が形成されてい
る。

さらに、基板20には半導体メモリと制御回路が内蔵さ
れたLSI25が半田付けされており、図示されない電池を
電源とする電源ユニットから基板20に印刷され図示され
ない配線を経て電力が供給される。

LSI25の出力信号は、基板20に印刷され図示されない
配線を経て光変調素子23を駆動する。これらの部品や配
線が積載された基板20の両面にはそれぞれ、光変調素子
23の受光領域に一致する透光性の窓22を有する表面フィ
ルム26が貼付けされている。

第３図（ａ），（ｂ）はそれぞれ本発明のICカードの
平面図と立面図である。透光性の窓22の内部には光変調
素子23があり、その光変調素子23の一部には受光素子24
が形成されている。受光素子24は、光変調素子23上に配
設されたSnO₂の透明導電体27を経てLSI25に接続され
る。

第４図は本発明のICカードのブロック図である。図示
されない半導体メモリと制御回路が内蔵されたLSI25に
は電源ユニット28から電力が供給され、LSI25は内部の
制御回路により光変調素子23を駆動する。半導体メモリ
の一連のデジタル情報は、光変調素子23によって外部よ
り入射する光を透過もしくは遮断する一連の動作に変換
される。

第５図は本発明における電子システム手帳１のブロッ
ク図である。

電子システム手帳は各部に電力を供給する電源15と電
話番号を50音順あるいは頭文字順に検索したり、メモリ
内容を日付順に整理したりするスケジュール機能を実行
するプログラムが記録された制御部14と、これらの実行
すべきプログラムの選択操作とデータ等を入力するため
のキーボード12、入力データや出力データを表示するた
めの液晶ディスプレー13、ICカード挿入口11から装着さ
れたICカードに一方向から発光する発光素子16aと、そ
の光を変調して装着されたICカードに信号を送る液晶素
子よりなる光変調素子17aと、この光変調素子17aの一部
に形成された受光素子18aよりなる第一の光送受信部Ａ
並びに、複数のICカードを介して光送受信部Ａと反対の位置に
あって、光送受信部Ａの発光素子16aとは逆の方向に発
光する発光素子16bと、その光を変調して装着されたIC
カードに信号を送る光変調素子17bと、この光変調素子1
7bの一部に形成された受光素子18bとよりなる第二の光
送受信部Ｂとから構成される。

第５図の光送受信部Ａと光送受信部Ｂは、第１図の電
子システム手帳１の概略構成斜視図に示されるICカード
挿入口11の内部にあって、複数のICカードを介して互い
に反対の位置にある。これら光送受信部Ａと光送受信部
Ｂと複数のICカードの図示されない光路はほぼ同一であ
り、ICカード２に実装されている光変調素子23,受光素
子24と、光送受信部Ａもしくは光送受信部Ｂとの間で光
を媒体として情報を伝達することが可能である。

次に、上述の電子システム手帳１に２枚のICカード2a
と2bとを装着したときの相互情報の伝達に関して、電子
システム手帳１からICカード2aと2bに同時に情報を伝達
する場合と、ICカード2aから電子システム手帳１に情報
を伝達する場合と、第１のICカード2aと第２のICカード
2bとの間で情報を伝達する場合とについて述べる。第６
図に電子システム手帳１から複数のICカード2a,2bに情
報を伝達する場合のブロック図を示す。電子システム手
帳１の制御部14からの駆動信号により発光素子16aが発
光する。

このとき、ICカード2a,2bに出力したい一連の情報
が、光の透過もしくは遮断の一連の動作に変換されて光
変調素子17aに出力される。そこで発光素子16aの光は光
変調素子17aで変調され、受光素子18aに邪魔されること
なく光路が同一に装着されたICカード2a,2bに伝達され
る。

ICカード2a,2bのそれぞれの光変調素子23a,23bは、初
期状態として共に光が透過状態となるように制御されて
いるため、電子システム手帳１の光変調信号はICカード
2a,2bのそれぞれの受光素子24a,24bに容易に到達して電
気信号に変換され、ICカード2a,2bのそれぞれのLSI25a,
25bに内蔵された半導体メモリに記憶されて情報の伝達
が終了する。

第７図にICカード2aから電子システム手帳１に情報を
伝達する場合を示す。

電子システム手帳１の制御部14からの駆動信号によ
り、発光素子16aとICカード2a,2bを介して反対の位置に
あり、第５図のブロック図に示される発光素子16bが発
光する。

このとき、電子システム手帳１に出力したいICカード
2aの一連の情報が光の透過もしくは遮断の一連の動作に
変換され、光変調素子23aに出力されると、ICカード2b
の光変調素子23bは初期状態として光が透過状態となる
ように制御されており、電子システム手帳１の発光素子
16bの光はICカード2bの光変調素子23bを通過して、ICカ
ード2aの光変調素子23aで変調される。ICカード2aの光
変調信号は電子システム手帳１の受光素子18aに到達し
て電気信号に変換され、制御部に内蔵された半導体メモ
リに記憶され、情報の伝達が終了する。

電子システム手帳１の光変調素子17aは、第５図のブ
ロック図に示される光変調素子17bと同様に初期状態と
して光が透過するように制御されている。

従って受光素子18aに到着したICカード2aの光変調信
号は光変調素子17aを透過して発光素子16aにも到達する
が、何ら効果を生じない。

第８図に第１のICカード2aから第２のICカード2bに情
報を伝達する例を示す。

ICカードは一般に電池を電力とした電源回路であっ
て、電力を大きく消費するLED等よりなる発光素子を積
載していない。

従って電子システム手帳１の発光素子16aを発光源と
するように、制御部14から駆動信号が出力される。ICカ
ード2aの一連のデジタル情報が、光の透過もしくは遮断
の一連の動作に変換され、光変調素子23aに出力される
と、電子システム手帳１の光変調素子17aとICカード2b
の光変調素子23bは初期状態として光が透過するように
制御されている。従って発光素子16aの光は光変調素子1
7aを透過してICカード2aの光変調素子23aで変調され光
変調信号となる。さらに、ICカード2aの光変調信号は、
ICカード2bの光変調素子23bを透過し、受光素子24bに到
達して電気信号に変換され、ICカード2bのLSI25bに内蔵
されている半導体メモリに記憶され情報の伝達が終了す
る。

第８図の例では第１のICカード2aから第２のICカード
2bに情報を伝達する場合を示したが、第２のICカード2b
から第１のICカード2aに情報を伝達しようとすれば、情
報伝達の媒体である光の光源は、第８図の発光素子16a
とICカード2a,2bを介して反対にあり、第５図に示され
る発光素子16bとすればよい。

第８図で述べたと同様ICカード2bの一連の情報が、光
変調素子23bに出力されると、電子システム手帳１の発
光素子16bの光は光変調素子17bを透過してICカード23b
で変調され、ICカード2aの受光素子24aに到着して電気
信号に変換される。さらにICカード2aに内蔵されている
半導体メモリに記憶され、情報の伝達が終了する。

これまでは、ICカードが２枚の場合について説明した
が、ICカードが複数枚であっても同様である。

さらに、ICカードの表裏が逆転して装着された場合で
あっても、電子システム手帳の２組の発光素子と光変調
素子と受光素子並びに、ICカードの複数の組の光変調素
子と受光素子は、それらの情報伝達の媒体である光の光
路が同一となるような位置に設けられているため、同様
にして情報の伝達が可能となる。

第９図は電子システム手帳１からICカード2aと2bへ情
報を伝達する場合の電子システム手帳１の制御部14の処
理手順のフローチャートを示したものであって、ステッ
プS1で他の処理即ち電子システム手帳１の実施するデー
タの検索、照会、各種の操作キー12の読取、液晶表示装
置13の表示等の処理を行い、ステップS2で装置されたIC
カード2a,2bに情報の伝達が必要かどうかを判断する。
必要であればステップS3で発光素子16aに光発生を指示
する。ステップS4では、光変調素子17aに光変調を指示
し、伝達すべき一連のデジタル情報が光変調素子17aの
光の透過もしくは遮断のいずれか一連の状態に変換さ
れ、ICカード2a,2bに出力される。ステップS5では、一
連のデジタル情報の伝達が終了したかどうかを判定し、
終了したときステップS6で電子システム手帳１の発光素
子16aの光消灯を指示する。伝達すべき一連のデジタル
情報には、その初めの部分に伝達すべきICカードに対応
する宛先コードが付されており、ICカード2a,2bのいず
れかあるいは両方に伝達することが可能である。

第10図は電子システム手帳１からICカード2a,2bに光
変調信号が出力されたとき、ICカードのそれぞれのLSI2
5a,25bに内蔵される制御回路がなす処理手順のフローチ
ャートを示したものであり、ICカード2aについて説明す
る。ステップS11では光変調素子23aを光が透過するよう
に初期設定したり、LSI25aに内蔵された半導体メモリの
記憶容量をチェックしたりする他の処理を行い、ステッ
プS12では光変調信号があるかどうか、即ち受光素子24a
に情報が入力されているかどうかを検出する。情報があ
ればただちに読込みを開始してステップS13で各種のIC
カードに固有の宛先コードを読み取り、自分宛かどうか
を判定する。自分宛でなければステップS11に戻り、自
分宛であれば宛先コードに続く一連の情報を読み込んで
LSI25aに内蔵される半導体メモリに記憶して蓄積する。

同様にして、例えばICカード2aから電子システム手帳
１に情報を伝達するには。電子システム手帳１のキーボ
ード12を操作し、電子システム手帳１よりICカード2aに
固有の宛先コードと情報伝達指示信号を光変調信号とし
て出力すれば、ICカード2a,2bは共に情報があるかどう
か即ち、それぞれの受光素子24aと24bに情報が入力され
ているかどうか検出しており、情報があればただちに読
込みを開始し、まず自己に個有の宛先コードと情報伝達
指示信号が併せて出力されてきたかどうかを判断する。

この光変調信号にICカード2a個有の宛先コードと情報
出力指示信号が含まれるとき、ICカード2aはこれを判断
してICカード2aから情報を伝達する準備をする。電子シ
ステム手帳１は光変調信号の出力が終了すると、発光素
子16aを消灯し、ICカード2a,2bを介して反対の位置にあ
る発光素子16bを発光してICカード2aの光変調信号が出
力できるようにする。ICカード2aは受光素子24aにより
電子システム手帳１の発光素子16bが発光したことを知
り、光変調素子23aの変調を開始して光変調信号を出力
する。この光変調信号は電子システム手帳１の受光素子
18aに入力され、ICカード2aから電子システム手帳１に
情報伝達がなされる。

さらに、ICカード2aからICカード2bに情報を伝達する
には、電子システム手帳１のキーボード12を操作し電子
システム手帳１よりICカード2aの宛先コードと情報出力
指示信号を光変調信号として出力し、次にICカード2bの
宛先コードと情報入力指示信号を光変調信号として出力
する。

ICカード2aからICカード2bに情報を伝達するには、電
子システム手帳１の発光素子16aの投光方向に対して、
まずICカード2aの光変調素子23aがあり、その光変調信
号をICカード2bの受光素子24bに入力する必要がある。

ICカード2aと2bが発光素子16aに対して逆の順序に装
着されたときには発光素子16aと反対の位置にある発光
素子17aを光源とする必要がある。従って電子システム
手帳１は、最初にICカード2a,2bの相対位置を知る必要
があり、情報出力を指示されその信号を検出したICカー
ド2aから相対位置検出信号を光変調信号として一定時間
出力する間に、電子システム手帳１の発光源を発光素子
16aから発光素子16bに切替える。

情報入力を指示されたICカード2bはこの相対位置検出
信号を入力し、検出されたタイミングから発光源が発光
素子16aのときか16bのときか知ることができる。

次にICカード2bは電子システム手帳にこの結果を光変
調信号として出力すれば、電子手帳はこの信号に基づい
てICカード2a,2bの相対位置を知り、発光源を発光素子1
6aか発光素子16bのどちらかに決定し、ICカード2aの一
連の情報を光変調信号として出力すればICカード2bがこ
れを入力して情報の伝達が終了する。

ICカードの受光素子に関する他の実施例として、シリ
コン太陽電池からなる受光素子とし、それを光変調素子
の上に紋模様状に形成するか、あるいはより薄い薄膜状
に形成して光透過性を持たせてもよい。

〔発明の効果〕

本発明はこのように、ICカードの光変調素子の受光領
域内に、光変調信号の伝達が容易になされるように受光
素子を形成しているため、従来のように光変調素子と受
光素子とが互いに別々の位置に設けるものに比較して、
情報伝達に関する素子の専有スペースが減少され、ICカ
ードの余ったスペースによって多くの半導体素子を形成
することができる。さらに、複数のICカードに対して外
部の電子機器より同時に情報を伝達することもできる。

本発明はまた、外部の電子機器の発光素子の投光方向
がICカードを介して互いに逆となるように構成されてい
るので、外部の電子機器の記憶素子を介することなく、
ICカード間の情報の伝達をICカード間で直接実施するこ
とができ、操作性の向上と情報伝達の信頼性の向上とを
はかることができる優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すICカードと電子システ
ム手帳の概略構成斜視図、第２図は本発明のICカードの
断面構造図、第３図（ａ），（ｂ）はその平面図と立面
図、第４図は本発明のICカードのブロック図、第５図は
本発明の一実施例の電子システム手帳のブロック図、第
６図は本発明の実施例の電子システム手帳からICカード
に情報を伝達する様子を示すブロック図、第７図はICカ
ードから電子システム手帳に情報を伝達する様子を示す
ブロック図、第８図はICカード間の情報の伝達の様子を
示すブロック図、第９図は本発明の一実施例である電子
システム手帳からICカードへ情報を伝達するときの電子
システム手帳の制御部の処理手順を示すフローチャート
図、第10図はそのときのICカードの制御回路の処理手順
を示すフローチャート図である。第11図は従来のICカー
ドの平面図である。１……電子システム手帳、２……ICカード、20……基
板、22……透光性窓、23……光変調素子、24……受光素
子、25……LSI、26……表面フィルム、14……電子シス
テム手帳の制御部、16a……発光素子、16b……発光素
子、17a……光変調素子、17b……光変調素子、18a……
受光素子、18b……受光素子、23a……ICカード2aの光変
調素子、23b……ICカード2bの光変調素子、24a……ICカ
ード2aの受光素子、24b……ICカード2bの受光素子。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に設けられた窓からの光を透過あるい
は遮断するための光変調素子と半導体メモリと半導体制
御回路とからなり、光を媒体として外部の電子機器と情
報の伝送を行うICカードにおいて、光変調素子の受光領
域の内部に受光素子を設け、光変調素子を透過した光は
同一ICカードに設けた受光素子を通ることを特徴とする
ICカード。
【請求項２】請求項１記載のICカードを複数装着できる
発光素子と光変調素子と受光素子を設けてなる外部の電
子機器であって、発光素子と光変調素子と受光素子の組
を２組設け、それらの組は同一の光路上にあってそれぞ
れの発光素子の光の投光方向が互いに向き合うように逆
方向に構成されるとともに、その発光素子間に上記複数
ICカードを装着し、その光路上にICカードの窓が一致す
るべく構成されたことを特徴とする電子機器。