专利名称：数据保持体的存取装置及装有该存取装置的电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于数据保持体的存取装置，例如，IC卡读/写器模块，还涉及装有该存取装置的电子设备。更具体地，本发明涉及减小了厚度的IC卡读/写器模块以及装有该IC卡读/写器模块的电子设备。该设备的尺寸并不会由于使用了该IC卡读/写器而增加。
背景技术：
近年来，广泛采用了使用卡(诸如信用卡)的用户认证和电子货币以及诸如积分卡(point card)的服务。此前已使用了具有磁条的磁卡作为这些卡。但是，通过施加强磁场可以擦除磁条中记录的数据，此外，该数据很有可能被第三方利用磁读取器不经授权地使用。
此外，还广泛使用了如下IC卡来代替磁卡，该IC卡中装有IC并在卡表面上露出多个端子来与该IC的输入/输出端子相连。但是，当使用装有IC的卡时，必须使用接触型读/写器读出IC中记录的数据，这使得必须在读/写器中插入IC卡，因此读取操作比较费时。
因此，迫切需要提供一种不需要与读/写器接触的非接触型IC卡来代替常规的磁卡和接触型IC卡。目前可获得作为月票(commuter’s ticket)及火车和汽车的预付票、以及作为可在指定商店使用的预付款电子货币的非接触型IC卡。
非接触型IC卡包括IC芯片、外围电路和环形天线，当捕捉到来自同样配备有天线的读/写器的非常弱的电磁波时进行工作，并将记录在IC芯片上的数据通过天线送回到读/写器。为了进一步扩展非接触型IC卡的使用，已经尝试将非接触型IC卡的读/写器装入诸如个人计算机的各种电子设备中。
非接触型IC卡不具有连接端子，因而可能由于IC卡与读/写器之间的位置关系而不能实现良好通信。某些常规读/写器模块使用大型天线来使用户实现良好通信，而无需过多注意IC卡与读/写器之间的位置关系。此外，在其它情况下，增加电磁输出功率来实现良好通信。此外，在使用小型天线并抑制输出功率的读/写器中，如一些便利店中所采用的一样，进行了提供用于置放IC卡的机架来使用户正确地放置IC卡的尝试。
但是，为了使用非接触型IC卡中所采用的环形天线来实现良好通信，必须注意不要在读写器天线的上下侧、左右侧或背面设置阻止发送/接收电磁波的金属部件。当需要在读/写器天线的正下方设置金属部件时，必须在天线和金属部件之间插入磁片。
日本待审专利公开(特开)No.2002-298095公开了这样的示例，将柔性片状磁体粘贴在用于与IC卡进行数据通信的读/写器的天线线圈之下或其外壳的背面上。
在常规IC卡读/写器模块中，通过印刷或粘合将环形天线安装在基板上，并将包括IC芯片的电路组件安装在环形天线的旁边，该IC芯片具有用于记录数据的存储器。当需要将读/写器设置在使得该读/写器的环形天线的正下方布置有金属部件的部位时，则将磁片粘贴在与环形天线对应的基板的背面上，以防止金属部件的影响。
但是，当试图采用大型天线或增加输出功率时，难于使设备保持小尺寸。至于在外壳上提供用于置放卡的机架的方法，该机架可能妨碍将读/写器装入用户通常搁置其手部的位置，如笔记本个人计算机的手掌支撑部分等。此外，当将读/写器装入小型电子设备中时，可能需要在天线的背面提供磁片来抑制金属部件的干扰，这增加了读/写器模块的厚度并且使得难于将其装入小型电子设备中。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于数据保持体的存取装置，例如，IC卡读/写器模块，其可以容易地安装在不能使用大型天线或增加输出功率的小型电子设备中，即使采用磁片来抑制金属部件的干扰也不会增加该存取装置的厚度。
本发明的另一目的是提供一种装有所述存取装置的电子设备，当用户在该电子设备上保持所述数据保持体时，用户可以从视觉上识别出所述电子设备上的要保持所述数据保持体的位置，从而可以可靠地将所述数据保持体导向所述位置。
为了实现以上目的，本发明的用于数据保持体的存取装置具有读取可以以非接触方式存取的数据保持体的功能，和/或在其上写入的功能，所述存取装置包括设置在所述存取装置的基板的一个表面上的预定区域上的磁层；所述磁层上支撑的天线；以及在所述基板上与所述磁层分开的部位上的与所述天线连接的电路组件。
在用于数据保持体的存取装置中，天线可以形成在柔性电路板上，进而设置在磁层上。此外，可以在所述基板上并排安装其上安装有所述天线的所述磁层和所述电路组件。
为实现上述目的，在装有本发明的用于数据保持体的存取装置的电子设备中，将数据处理器中的所述存取装置装入构成所述设备的外壳中的可以保持所述数据保持体的位置处。
在所述电子设备中，电子设备的外壳的装有所述存取装置的部位均匀地膨胀为所述数据保持体的形状，从而可以将所述数据保持体放置在其上，并且将所述存取装置装入所述膨胀部位的后表面侧上。此外，可以对电子设备的外壳的装有所述存取装置的部位进行标记以示出要保持所述数据保持体的位置。
此外，可以将安装有所述存取装置的天线的所述磁层设置在接近所述外壳边缘的部位上，使得可以在将数据保持体的一部分放置在所述外壳外侧的状态下存取所述数据保持体。所述电子设备可以为笔记本计算机。
此外，当所述电子设备为笔记本计算机时，在接近键盘的手掌支撑部分上设置所述膨胀部分，并且将所述膨胀部分的高度选择为不大于所述计算机的显示器与显示器周围的框架部分之间的高度差(step)。
根据本发明的用于数据保持体的存取装置，安装在基板上的所述磁层还用于支撑天线，这使得可以减少存取装置的厚度，并可以简化安装方法以及提高通信质量。根据本发明的装有用于数据保持体的存取装置的电子设备，可以可视化地并正确地将用户所持有的数据保持体导向要保持数据保持体的位置。
根据以下结合附图所阐述的说明书将更清楚地理解本发明，在附图中图1A是从上侧观察到的常规IC卡读/写器模块的立体图；图1B是从背面观察到的图1A所示的IC卡读/写器模块的立体图；图1C是从箭头C的方向观察到的图1A所示的IC卡读/写器模块的侧视图；图2A是从上侧观察到的根据本发明一个实施例的IC卡读/写器模块的立体图；图2B是从背面观察到的图2A所示的IC卡读/写器模块的立体图；图2C是从箭头A的方向观察到的图2A所示的IC卡读/写器模块的侧视图；图3A是示出了图2A所示的IC卡读/写器模块的改进例的结构的组合立体图；图3B是从箭头B的方向观察到的图3A所示的IC卡读/写器模块的侧视图；图4A是示出了将IC卡保持在本发明一个实施例的电子设备上的状态的立体图，所述电子设备中装有本发明的IC卡读/写器模块；图4B是图4A所示的电子设备的局部剖面图；图4C是示出了将IC卡保持在本发明另一实施例的电子设备上的状态的立体图，所述电子设备中装有本发明的IC卡读/写器模块；图4D是图4C所示的电子设备的局部剖面图；图4E是示出了将IC卡保持在本发明又一实施例的电子设备上的状态的立体图，所述电子设备中装有本发明的IC卡读/写器模块；图4F是图4E所示的电子设备的局部剖面图；
图5是示出了其中装有本发明的IC卡读/写器模块的笔记本计算机的一个实施例的立体图；图6的分解立体图示出了图5所示的笔记本计算机中所装入的IC卡读/写器模块的位置；图7是示出了装有本发明的IC卡读/写器模块的笔记本计算机的另一实施例的立体图；图8A是示出了装有本发明的IC卡读/写器模块的笔记本计算机的又一实施例的立体图；图8B是示出了将IC卡保持在图8A所示的笔记本计算机上的状态的图；图8C是示出了装入图8A所示的笔记本计算机中的本发明的IC卡读/写器模块在外壳中的位置的局部平面图；图9是示出了图7所示的装有本发明的IC卡读/写器模块的笔记本计算机的改进例的立体图；以及图10是示出了图8A所示的装有本发明的IC卡读/写器模块的笔记本计算机的改进例的立体图。
具体实施例方式
在说明优选实施例之前，先说明图1A到图1C所示的常规IC卡读/写器。
图1A到图1C示出了读/写器中所装入的常规IC卡读/写器模块9的构成。参照图1A，常规IC卡读/写器模块9具有通过印刷或粘合而安装在基板1上的环形天线2；以及安装在环形天线2旁边的包括IC芯片的电路组件3，所述IC芯片具有用于记录数据的存储器。当必须将读/写器设置在这样的部位，在该部位，在该读/写器环形天线的正下方设置有金属部件时，如图1B和图1C所示，将磁片4粘贴在与环形天线2对应的基板1的背面上，以防止金属部件的影响。
但是，当试图采用大型天线或者增加输出功率时，很难使设备保持小尺寸。至于在外壳上提供用于置放卡的机架的方法，该机架可能妨碍将读/写器装入用户通常搁置其手部的位置，如笔记本个人计算机的手掌支撑部分等。此外，当将读/写器装入小型电子设备中时，可能需要在天线的背面提供磁片来抑制金属部件的干扰，这增加了读/写器模块的厚度并且使得难于将其装入小型电子设备中。
图2A是从上侧观察到的IC卡读/写器模块10的立体图，该IC卡读/写器模块10为根据本发明一个实施例的用于数据保持装置的存取装置。在本实施例的IC卡读/写器模块10中，通过例如粘合的方法将磁片14固定在模块基板1上，从而当模块基板1的背面侧上存在金属部件时不会影响天线的发送/接收性能。在磁片14的上面设置受磁片14支撑的环形天线12，并且将与环形天线12相连接的电路组件13安装在模块基板11上、磁片14旁边的部位上。
因此，如图2B所示，在模块基板11的背面上不设置任何部件。如图2C所示，在本实施例的IC卡读/写器模块10中，从模块基板11起算的磁片14和环形天线12的高度h小于从模块基板11起算的电路组件13的高度H。因此，本实施例的IC卡读/写器模块10的厚度比图1A到图1C所示的常规IC卡读/写器模块9的厚度相差磁片14的高度t。
图3A和图3B示出了根据图2A到图2C所示的IC卡读/写器模块10而改进的IC卡读/写器模块10A。在上述实施例中，在磁片14的上表面上通过粘合安装由线圈构成的环形天线12。与此不同的是，在本实施例中，环形天线12形成在安装在磁片14的上表面上的柔性电路板15中。
柔性电路板15具有端子部分15A，其形成了环形天线12的给电端子，如图3B所示，所述端子部分15A与电路组件13连接。
图4A示出了将IC卡5保持在本发明实施例的电子设备20上的状态，所述电子设备20中装有本发明的IC卡读/写器模块10或10A。在本实施例的电子设备20的外壳21的上表面21A上设置与IC卡5的形状相同的膨胀部分22。电子设备20用作其它数据处理器的输入/输出设备，并通过导线或无线方式连接到这些数据处理器，以与这些数据处理器交换数据。因此，除了装入安装在读/写器模块10或10A上的电路组件3或13以外，电子设备20还可以进一步装入与这些数据处理器交换数据所必须的电路组件(这些电路组件是公知的，所以这里不再赘述)。IC卡5通常包括环形天线6、IC芯片7以及包括存储器的外围电路8。此外，可以不在外壳21的上表面21A上形成膨胀部分22，而是可以如图4C所示形成凹进部分，或者如图4E所示形成表现IC卡5的外部形状的标记25。凹进部分22B的深度可以小于IC卡5的厚度，并且还可以沿着其边缘形成沟槽24以便于取出IC卡5。
然后，如图4B、4D或4F所示，例如，将图3A和图3B中所示的读/写器模块10A装入外壳21中设置的膨胀部分22、凹进部分22B或标记25的正下方。如上所述，模块10A包括模块基板11、具有环形天线12的柔性电路板15、电路组件13和磁片14。
因此，IC卡5的用户只需简单地将IC卡5放置在形成在电子设备20的外壳21的上表面21A上的膨胀部分22上或者将IC卡5保持在膨胀部分22上，来与电子设备20交换存储在IC卡5的外围电路8中的数据。此外，由于为IC卡读/写器模块10A设置的磁片14的作用，即使金属部件23碰巧存在于电子设备20中，也不会对环形天线12的性能有负面影响。
图5示出了当装有本发明的IC卡读/写器模块10或10A的电子设备为笔记本计算机30的情况下的实施例。在这种情况下，将IC卡读/写器模块10或10A装入笔记本计算机30的外壳31中的键盘34旁边的手掌支撑部分31A的左侧部分中。在本实施例中，在外壳31的手掌支撑部分31A的左侧部分上设置膨胀部分32，用于容纳IC卡读/写器模块10或10A。该膨胀部分32的外部形状与IC卡的外部形状接近一致。
从手掌支撑部分31A起算的膨胀部分32的高度X小于从屏幕39B起算的计算机30的显示器框架39A的高度Y。
根据这种结构，使用IC卡的用户将IC卡保持在膨胀部分32处或者将IC卡放置在膨胀部分32上来提高IC卡的识别率(recognition factor)。
图6示出了将图5所示的笔记本计算机30的外壳31分为上下两部分的状态。上外壳31U包括键盘34以及形成在手掌支撑部分31A上的膨胀部分32。下外壳31L包括电源电路、软盘驱动器、硬盘和诸如CD-ROM的光盘驱动器，这些部件通常由金属外壳覆盖。
在由此构造的笔记本计算机30中，在外壳31的膨胀部分32正下方的四个部分处通过螺钉将本发明的IC卡的读/写器模块10或10A连接在金属框架35上。由双点划线(two-dot chain line)示出了金属框架35在下外壳31L中的位置。
在本实施例中，如从图中将理解的，当在笔记本计算机30中装入IC卡读/写器模块10或10A时，光盘驱动器36位于IC卡读/写器模块10或10A的正下方，并且其外壳由金属制成。即使在这种情况下，在本发明的IC卡读/写器模块10或10A中，由于环形天线12由磁片14支撑，并且将该环形天线12设置在模块基板11上，因而其不会受光盘驱动器36的金属外壳的不良影响。
图7示出了装有本发明的IC卡读/写器模块10或10A的笔记本计算机30的另一实施例。在该实施例中，在装有读/写器模块10或10A的位置处的外壳31上形成(即，在手掌支撑部分31A的左侧部分上形成)标记37来指示用于保持IC卡的位置。可以印制图片或指示作为标记37。具有标记37的手掌支撑部分31A与其它手掌支撑部分31A一样平坦。
同样，在该结构中，图4A所示的IC卡5的用户可以将IC卡5保持在标记37处，或者将IC卡5放置在标记37上来提高IC卡5的识别率。
图8A到8C示出了装有本发明的IC卡读/写器模块10或10A的笔记本计算机30的又一实施例。如图8C所示，在本实施例中，将读/写器模块10或10A放置为使读/写器模块10或10A中的环形天线12的位置接近外壳31的边缘。
在笔记本计算机30的外壳31的手掌支撑部分31A上保持IC卡5的位置由标记38示出。标记38并未示出IC卡5的整体形状，而是只示出了其部分形状。
结果，如图8B所示，可以在将IC卡5部分地放置在外壳31外侧的状态下，即在用户手持IC卡5的状态下，由计算机30读取IC卡5上的数据或者将数据写入该IC卡5上。
在该结构中，使用IC卡5的用户可以持有部分IC卡5来对准标记38，而无需将IC卡5放置在计算机30上，从而可以容易地从IC卡5读取数据或将数据写入其中，或者容易地将数据从IC卡5传送到计算机30。
此处，可以这样设计通过省去模块基板11的磁片14下的部分来形成小尺寸的模块基板11。但是，在这种情况下，需要新部件来支撑环形天线12，并且必须使用螺钉来固定支撑环形天线12的部件。此外，螺钉由金属制成，可能影响通信。因此，对于天线不能使用螺钉，这会破坏通信质量。因此，该结构并不理想。
上面说明了本发明的实施例。但是，还可以如下所述来构造本发明。
上述模块，即本发明的存取装置具有读取IC卡的功能以及在其上进行写入的功能。但是，该模块可以只具有读取功能或者写入功能，只要其能够存取IC卡所保持的数据。
上面说明了可以由本发明的存取装置存取的作为数据保持体的卡。但是，本发明的存取装置可以作为存取卡之外的其它数据保持体的存取装置。例如，可存取的数据保持体可以不是卡的形式而是装有安装有上述环形天线、IC芯片和存储器的基板的电子设备(蜂窝电话或小型数据终端)。该存储器还可以是这样的存储器其还用作电子设备进行的处理中通常使用的辅助存储单元。此外，IC芯片还可以用作通常用于在电子设备中进行处理的CPU。天线并不限于环形天线，而是可以为任何其它形式，只要可被存取装置使用即可。
在上述说明中，以磁片作为设置在本发明的存取装置的基板上的磁层的示例，但是，该磁层可以为任何形式或任何种类，如板或胶状物(jelly)，只要其能够支撑天线。此外，虽然印制图片或指示作为标记37，但是可以在手掌支撑部分31A中形成与数据保持体的周边对应的沟槽，以与装有读/写器模块10或10A的部分相对应。
图9示出了图7所示的装有本发明的IC卡读/写器模块10或10A的笔记本计算机的改进例。在该改进例中，在手掌支撑部分31A的左侧部分中设置用于容纳IC卡5的浅凹进部分37B。凹进部分37B的深度小于IC卡5的厚度。可以沿着凹进部分37B的边缘设置沟槽37A，以方便取出容纳在凹进部分37B中的IC卡5。
在该结构中，IC卡5的用户还可以把IC卡5保持在凹进部分37B处，或者可以把IC卡5放置在凹进部分37B中，来提高IC卡5的识别率。
图10示出了图8A所示的装有本发明的IC卡读/写器模块10或10A的笔记本计算机30的改进例。在该改进例中，在绘制在图8A所示的笔记本计算机30的外壳31的手掌支撑部分31A上的标记38部分中形成凹进部分37B。在该改进例中，也可以以参照图8B所述的方式，在用户手持IC卡5的同时由计算机30读取卡5上的数据或者将数据写入卡5中。
现有技术的交叉引用本发明要求2004年11月8日提交的日本专利申请2004-296321的全部公开的优先权，并通过引用并入其全部公开。
权利要求
1.一种存取装置，其具有读取可以以非接触方式存取的数据保持体的功能，和/或在所述数据保持体上进行写入的功能，所述存取装置包括电路板；设置在所述基板的一个表面上的预定区域上的磁层；所述磁层上支撑的天线；和安装在所述基板上的所述磁层以外的区域上的电路组件，所述电路组件与所述天线相连接。
2.根据权利要求1所述的用于数据保持体的存取装置，其中所述天线利用柔性电路板形成，并且所述天线设置在所述磁层上。
3.根据权利要求1所述的用于数据保持体的存取装置，其中将安装有所述天线的所述磁层和所述电路组件并排安装在所述基板上。
4.一种电子设备，包括存取装置，其具有读取可以以非接触方式存取的数据保持体的功能，和/或在所述数据保持体上进行写入的功能，所述存取装置包括电路板，设置在所述基板的一个表面上的预定区域上的磁层，所述磁层上支撑的天线，和安装在所述基板上的所述磁层以外的区域上的电路组件，所述电路组件与所述天线相连接；和所述电子设备的外壳，其中装有所述存取装置；所述存取装置被装入在所述外壳内的可以从外侧保持所述数据保持体的位置处。
5.根据权利要求4所述的电子设备，其中所述电子设备的外壳的一部分均匀膨胀为所述数据保持体的形状，从而可以在其上放置数据保持体，并且用于所述数据保持体的存取装置被装入所述膨胀部分的背面侧。
6.根据权利要求4所述的电子设备，其中所述电子设备外壳的装有用于所述数据保持体的存取装置的部分被标记，以指示要保持所述数据保持体的位置。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其中用于所述数据保持体的存取装置的安装有所述天线的所述磁层位于接近所述外壳边缘的部位，使得在将所述数据保持体的一部分放置在所述外壳外侧的状态下可存取所述数据保持体。
8.根据权利要求4所述的电子设备，其中所述电子设备为笔记本计算机。
9.根据权利要求5所述的电子设备，其中所述电子设备为笔记本计算机；所述膨胀部分设置在所述计算机的键盘附近的手掌支撑部分上；并且所述膨胀部分的高度被选择为不大于所述计算机的显示器与围绕该显示器的框架部分之间的高度差。
10.根据权利要求1所述的用于数据保持体的存取装置，其中所述数据保持体为IC卡。
11.根据权利要求1所述的用于数据保持体的存取装置，其中所述磁层为磁片。
12.根据权利要求10所述的电子设备，其中所述存取装置被装入在构成所述设备的外壳中；所述外壳中形成有凹进部分，所述凹进部分均匀凹陷成所述IC卡的形状，以使得IC卡可以容纳在其中；并且所述存取装置被装入所述凹进部分的背面侧。
13.根据权利要求12所述的电子设备，其中所述电子设备为笔记本计算机；所述凹进部分形成在所述计算机的键盘附近的手掌支撑部分中；并且所述凹进部分的深度被选择为不大于所述IC卡的厚度。
14.根据权利要求13所述的电子设备，其中所述凹进部分位于接近所述外壳边缘的部位；并且所述存取装置在所述IC卡的一部分放置在所述外壳的外侧的状态下存取所述IC卡。
全文摘要
数据保持体的存取装置及装有该存取装置的电子设备。IC卡读/写器模块，采用抑制金属部件的干扰的磁片并仍能减小厚度。将非接触IC卡的读/写器或配有非接触IC卡读/写器的IC卡读/写器模块装入电子设备的外壳中。将磁片固定在模块基板的一个表面上的预定区域上，将环形天线设置在该磁片上，并且在该模块基板的磁片外侧的区域上安装与环形天线连接的电路组件。
文档编号G06K7/00GK1758261SQ200510007579
公开日2006年4月12日 申请日期2005年2月8日 优先权日2004年10月8日
发明者泷本刚 申请人:富士通株式会社