JP2018146769A - カードリーダー - Google Patents

Abstract

【課題】角部分を有するライトガイドにおいて光を均一化することができ、カード読取部を囲む均一な光で表示することのできるカードリーダーを提供する。【解決手段】カード読取部２０を本体部１０の正面に有し、本体部１０内には、カード読取部２０の領域を囲むように設けられるライトガイド３０と、ライトガイド３０に投光する第１の発光部２５及び第２の発光部２６とが配置され、ライトガイド３０は、角部３３と、角部３３を挟む第１の直線部３４及び第２の直線部３５とを有し、第１の発光部２５は、ライトガイド３０の角部３３を介して第１の直線部３４に対し長さ方向に対向し、第２の発光部２６は、第１の直線部３４より外周側に配置され、ライトガイド３０は、第１の発光部２５からの光を角部３３に導く第１の導光路３６と、第２の発光部２６からの光を角部３３に導く第２の導光路３７とを有し、両者の間には空間部３８が形成されている。【選択図】図４

Description

本発明は、カード媒体の情報を読取って電気錠を解錠させる入退出管理システムに設けられるカードリーダーに関する。

オフィスビル等において、カードリーダー及び電気錠を用いた入退室管理システムが設置されている。入退室管理システムは、例えば、複数の会議室がフロアに並設されている場合に、各会議室の入退室管理を行うために設置される。この場合、会議室の入口毎にカードリーダーが設置され、カードリーダーは、建物の階毎に設置されるローカル制御盤に接続される。また、カードリーダーは、会議室の扉に設けられる電気錠に接続される。ローカル制御盤は、伝送路を介して警備室などに設置されたセンター装置や総務部等の管理部門に設置されたクライアント装置に接続される。

会議室に出入りするユーザーは、利用者識別情報を登録した例えば非接触ＩＣカードを携帯しており、カードリーダーに非接触ＩＣカードをかざすことで、利用者識別情報を読取ってローカル制御盤に送り、ローカル制御盤で事前登録している利用者識別情報との照合一致が得られた場合に電気錠を解錠し、扉を開いて出入りできるようにしている。このように、非接触ＩＣカードをかざすことで、電気錠の解錠を行うようにしたカードリーダーは、例えば特許文献１に示されている。

特開２００９−２９４８８６号公報

カードリーダーは、カード読取部を正面に有した本体部が壁面に埋設設置される。本体部は、カード読取部を有する前部ケース体と、壁面に埋設される後部ケース体とを一体化して形成される。カード媒体と通信するためのアンテナコイル等を有する回路基板や、タッチスイッチとして機能するための静電容量スイッチシートなどは、前部ケース体の背面側に固定され、本体部が一体化されることで後部ケース体の内部に収納される。

カード媒体の読取り状況などを表示するため、カードリーダーには表示部が設けられる。表示部の視認性を向上させるために、本体部内に、カード読取部の領域を囲むように配置されるライトガイドと、ライトガイドに投光するＬＥＤとを設けることが考えられる。本体部の正面にライトガイドからの光を透過させる領域を形成することで、カード読取部を囲む表示部が形成される。

ライトガイドにおいては、光を正面側に向かって均一に出射することが求められる。ライトガイドを長方形状のカード読取部の領域を囲むように配置すると、四隅に角部分を生じ、それ以外の部分は直線状となる。角部分を挟む両側に光を行き渡らせるためには、ＬＥＤをライトガイドの角部分付近に配置する必要があるが、そのままではライトガイドの角部分に光が集中し、光を均一に出射させることが難しい。

本発明は前記課題を鑑みてなされたものであり、角部分を有するライトガイドにおいて光を均一化することができ、カード読取部を囲む均一な光で表示することのできるカードリーダーを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、請求項１の発明に係るカードリーダーは、電気錠により施解錠される扉の外側の壁面に設置される本体部を有し、該本体部は、カード媒体に記録された情報を読み取るカード読取部を正面に有するカードリーダーであって、
前記本体部内には、前記カード読取部の領域を囲むように設けられるライトガイドと、該ライトガイドに対し外周側から投光する第１の発光部及び第２の発光部とが配置され、
前記ライトガイドは、少なくとも１つの角部と、該角部を挟む第１の直線部及び第２の直線部とを有し、
前記第１の発光部は、前記ライトガイドの角部を介して前記第１の直線部に対し長さ方向に対向するように配置され、前記第２の発光部は、前記第１の直線部より外周側に配置され、
前記ライトガイドは、前記第１の発光部からの光を前記角部に導く第１の導光路と、前記第２の発光部からの光を前記角部に導く第２の導光路とを有し、前記第１の導光路と第２の導光路の間には空間部が形成されていることを特徴として構成されている。

請求項１に係る発明によれば、第１の発光部からの光と第２の発光部からの光を、対向する第１の直線部の方向だけでなく、直交する第２の直線部の方向に分散させるようにコントロールでき、光をライトガイドの全体に均一に行き渡らせるようにすることができる。

また、請求項２の発明に係るカードリーダーは、前記第２の導光部は、前記角部より外周側に突出するように形成されていることを特徴として構成されている。

請求項２に係る発明によれば、第１の発光部と第２の発光部を離隔配置してそれぞれの光路を十分に確保できると共に、空間部の幅も確保できるので、第２の発光部からの光を第２の直線部側に向かわせやすくすることができる。

さらに、請求項３の発明に係るカードリーダーは、前記ライトガイドは、前記第１の発光部からの光及び第２の発光部からの光を前記第２の直線部側に反射させる第１の反射部を、前記角部の内周部に有していることを特徴として構成されている。

請求項３に係る発明によれば、角部の外周側から入射した第１の発光部からの光と第２の発光部からの光を、それぞれ第２の直線部側に向かわせることができる。

さらにまた、請求項４の発明に係るカードリーダーは、前記ライトガイドは、前記第２の導光路を進む光が前記角部に進入する前に、当該光を複数方向に分散させる第２の反射部を有していることを特徴として構成されている。

請求項４に係る発明によれば、第２の導光路を進む光が１箇所に集中することを防ぎ、光の均一化を図ることができる。

そして、請求項５の発明に係るカードリーダーは、前記ライトガイドは、前記第１の導光路を進む光が前記角部に進入する前に、当該光を前記第２の直線部側に反射させる第３の反射部を有していることを特徴として構成されている。

請求項５に係る発明によれば、第１の発光部からの光の一部を第２の直線部側に向かわせて、光をより均一化させることができる。

本発明に係るカードリーダーによれば、光をライトガイドの全体に均一に行き渡らせるようにすることで、カード読取部を均一な光で囲んで表示することができる。

本実施形態のカードリーダーの正面側から見た斜視図である。 カードリーダーの正面図である。 カードリーダーの分解斜視図である。 ライトガイドの正面図である。 ライトガイドの背面図である。 図４のＡ−Ａ端面図である。 図５のＢ−Ｂ端面図である。 ライトガイドの角部の拡大正面図であって、第１の発光部からの光の経路を示した図である。 ライトガイドの角部の拡大正面図であって、第２の発光部からの光の経路を示した図である。

本発明の実施形態について、図面に沿って詳細に説明する。図１には本実施形態のカードリーダー１の正面側から見た斜視図を、図２にはカードリーダー１の正面図を、図３にはカードリーダー１の分解斜視図を、それぞれ示している。本実施形態のカードリーダー１は、ケース状の本体部１０を有している。本体部１０は、ユーザーが携帯するカード媒体の情報を読み取るカード読取部２０を正面に有している。

本体部１０は、正面側の前部ケース体１１と、背面側の後部ケース体１２とが一体化され、前部ケース体１１の正面に表面シート５４が設けられて形成されている。後部ケース体１２は建物の壁面に対して取付けられる。前部ケース体１１は、カード媒体をかざす部分であるカード読取部２０と、その周囲を囲むように設けられる透光性を有する正面表示部２２とを、正面に有している。カードリーダー１が建物の壁面に取付けられると、本体部１０のうち前部ケース体１１が露出し、後部ケース体１２は壁面内に埋設される。

カード読取部２０の周囲には、上下にそれぞれ略コ字状の正面表示部２２が設けられている。表面シート５４は、正面表示部２２の形状の透光性を有する領域を有し、本体部１０の内部には、その領域に対向するように配置されるライトガイド３０と、ライトガイド３０に対して投光するＬＥＤとが設けられる。正面表示部２２は、電気錠の施錠状態や、カード媒体の読み取り状態などを、色や点灯・点滅状態によって表示する。

前部ケース体１１の上部両側には、側部表示部２１が設けられている。側部表示部２１は、それぞれに対応したＬＥＤを有しており、発光による表示をカードリーダー１の正面方向や側面方向から視認することができる。側部表示部２１のＬＥＤは、３原色のＬＥＤを有しており、その組み合わせによっていかなる色も発生することができる。側部表示部２１は、警戒モード、警戒解除モードといったカードリーダー１の状態表示や警報などを、色や点灯・点滅状態によって表示する。

図３に示すように、後部ケース体１２は、基板等を納められるように前面側に開口した箱状部１２ａと、箱状部１２ａの開口から外方に広がるように形成された取付面部１２ｂとを有している。前部ケース体１１は、正面を構成する前面部１１ａと、その縁部から四周に渡って背面側に伸びる側面部１１ｂとを有している。前面部１１ａには、表面シート５４を納める凹部１１ｃが形成されている。

前部ケース体１１の背面側には、回路基板５０とライトガイド３０及び静電容量スイッチシート５３が固定される。回路基板５０は、ＲＦ基板５０ａとＣＰＵ基板５０ｂとが、スペーサーにより２段の積層状態となっている。ＲＦ基板５０ａには、アンテナコイル５０ｃが配置され、アンテナコイル５０ｃと基板に実装した読取回路によりカード媒体の情報を読み取ることができる。ＲＦ基板５０ａには、本体部１０の側部表示部２１からの表示を行うための発光体であるＬＥＤと、ライトガイド３０に投光するＬＥＤとが配置される。また、ＣＰＵ基板５０ｂには、タンパスイッチを構成するホールＩＣが配置される。

ライトガイド３０は、上下に分離していてそれぞれが略コ字状の形状を有している。ライトガイド３０は、前部ケース体１１の正面表示部２２に対応した形状を有し、正面表示部２２と対向するように配置される。ライトガイド３０には、ＲＦ基板５０ａ上に配置されるＬＥＤからの光が入射され、その光を全体に拡散させつつ、正面側に出射させる。このため、ＬＥＤからの光は、正面表示部２２の全体から満遍なく照射される。正面表示部２２は、電気錠の施錠状態や、カード媒体の読み取り状態などを、色や点灯・点滅状態によって表示する。

静電容量スイッチシート５３には、破線で示す静電容量スイッチが配置されている。静電容量スイッチは、警戒設定スイッチ５３ａと、警戒解除スイッチ５３ｂと、テンキースイッチ５３ｃのいずれかである。これらの静電容量スイッチは、相対する前部ケース体１１のカード読取部２０の部位に指先を触れることで、直接接触しなくても静電容量が変化し、これを電気的に検出してスイッチ信号とする。

前部ケース体１１の凹部１１ｃには、表面シート５４が接着固定される。表面シート５４には、静電容量スイッチシート５３の警戒設定スイッチ５３ａと対応する位置に警戒設定スイッチシンボル５４ａが、静電容量スイッチシート５３の警戒解除スイッチ５３ｂと対応する位置に警戒解除スイッチシンボル５４ｂが、それぞれ表示されている。表面シート５４の中央部には、カード読取シンボル５４ｃが表示されている。また、表面シート５４は、前部ケース体１１に取付けられることで正面表示部２２となる表面透過部５４ｄを有している。表面透過部５４ｄは、ライトガイド３０と対向するように形成されている。また、表面透過部５４ｄは拡散性を有するものであり、本体部１０の内側から照射された光を表面透過部５４ｄで拡散することで、カードリーダー１の正面だけでなく、横方向からの視認性を向上させている。

前部ケース体１１と後部ケース体１２は、後部ケース体１２に対して下方から挿通されている固定ネジ１３によって固定される。

ライトガイド３０について詳細に説明する。図４にはライトガイド３０の正面図を、図５にはライトガイド３０の背面図を、図６には図４のＡ−Ａ端面図を、図７には図５のＢ−Ｂ端面図を、それぞれ示している。ライトガイド３０は透明な樹脂材によって形成されている。ライトガイド３０は、入射した光を正面側に発する略コ字状の出射部３１と、出射部３１の周囲に設けられる周囲部３２とを有している。図６，７に示すように、出射部３１は、周囲部３２よりも正面側に突出している。周囲部３２は、光を反射させるなどして、出射部３１の光の分布を均一とするために設けられている。

ライトガイド３０は、略コ字状であるので、２つの角部３３を有している。以下、図４における左側の角部３３と、当該角部３３を挟む縦方向の第１の直線部３４及び横方向の第２の直線部３５について説明する。角部３３において、出射部３１は弧状に形成されていて、第１の直線部３４と第２の直線部３５とをつないでいる。

青色を発する第１の発光部２５と、赤色を発する第２の発光部２６は、角部３３の上方に配置される。第１の発光部２５は、角部３３を介して第１の直線部３４に対し長さ方向に対向するように配置されている。このため、第１の発光部２５は、下向きに光を発する。第２の発光部２６は、第１の直線部３４よりもライトガイド３０の外周側に配置されている。また、第２の発光部２６は、第１の発光部２５と同様、下向きに光を発するように配置されている。

ライトガイド３０には、第１の発光部２５と対向するように第１の導光路３６が、第２の発光部２６と対向するように第２の導光路３７が、それぞれ形成されている。第１の導光路３６は、ライトガイド３０の上辺端部付近から上方に突出するように形成されている。第２の導光路３７は、ライトガイド３０の側辺上部から斜め上方に突出するように形成されている。このため、第１の導光路３６と第２の導光路３７は連続しておらず、これらの間には空間部３８が形成される。

ライトガイド３０の角部３３の内周部には、凹状に切り欠かれた第１の反射部４０が形成されている。第１の反射部４０は、空間部３８によってライトガイド３０の外周部に形成される切り欠き形状と、出射部３１の幅方向において略対向するように形成されている。より具体的には、第１の反射部４０は、第１の直線部３４の方向に沿って形成される周囲部３２の外周部を鈍角に曲げた部分と、第２の直線部３５の方向に沿って形成される周囲部３２の外周部を鈍角に曲げた部分と、これらの部分を滑らかに結合させた部分とにより構成される。

図７に示すように、第２の導光路３７の背面には、凹状に窪んだ第２の反射部４１が形成されている。第２の反射部４１は、略四角形状を有している。第２の導光路３７を進む光は、角部３３に進入する前に、一部が第２の反射部４１によって反射される。

図６に示すように、第１の導光路３６の正面には、凹状に窪んだ第３の反射部４２が形成されている。第３の反射部４２は、略三角形状を有している。第１の導光路３６を進む光は、角部３３に進入する前に、一部が第３の反射部４２によって反射される。

ライトガイド３０における光の経路について説明する。図８には、ライトガイド３０の角部３３の拡大正面図であって、第１の発光部２５からの光の経路を示した図である。第１の発光部２５は、青色のＬＥＤであり、発散光を発生する。第１の発光部２５が対向する第１の導光路３６には、光が入射する部分に弧状に突出した入射部３６ａが形成されている。入射部３６ａにより、第１の発光部２５からの光を分散し、第２の直線部３５側に導光しやすいようにしている。

第１の導光路３６に入射した光は、対向する第１の直線部３４に向かう方向に進む（Ｌ１−１）が、図中左側に広がっていく光の一部（Ｌ１−２）は、空間部３８との境界において反射し、第２の直線部３５に向かう方向に進む。空間部３８との境界において反射した光の一部（Ｌ１−３）は、さらに第１の反射部４０で第２の直線部３５に向かうように反射される。これにより、第１の反射部４０がない場合と比較して、角部３３の終端付近の発光量を抑え、第２の直線部３５側の発光量を増やすことができる。また、第１の発光部２５から図中右側に広がっていく光の一部（Ｌ１−４）は、第３の反射部４２によって第２の直線部３５に向かう方向に反射される。これらによって、第１の直線部３４側に向かって進む第１の発光部２５からの光の一部が、第２の直線部３５に向かって進むことができる。

第１の反射部４０は、空間部３８との境界において反射した光をより効率よく第２の直線部３５に向かうようにするために設けられている。また、第１の導光路３６の空間部３８との境界面は、第１の反射部４０及び第２の直線部３５に光が向かいやすいよう、傾斜面３６ｂとして形成されている。さらに、第３の反射部４２によって、第２の直線部３５の長さ方向により沿う方向に向かって光を反射させていることで、第２の直線部３５の中央部の光量を十分に確保することができる。

図９は、ライトガイド３０の角部３３の拡大正面図であって、第２の発光部２６からの光の経路を示した図である。第２の発光部２６は、赤色のＬＥＤであり、発散光を発生する。第２の発光部２６が対向する第２の導光路３７の端面は、傾斜面状の入射部３７ａとなっている。このため、第２の発光部２６からの光の一部（Ｌ２−１）は、第２の導光路３７にそのまま入射し、第２の発光部２６からの光の一部（Ｌ２−２）は、入射部３７ａで反射して第２の直線部３５に向かう方向に進む。第２の導光路３７を進む光（Ｌ２−１）は、第２の反射部４１で複数方向に反射して分散し、反射しなかった光（Ｌ２−３）は、第１の直線部３４側に向かって進む。入射部３７ａで反射して第２の直線部３５に向かう方向に進む光の一部（Ｌ２−４）は、第１の反射部４０で第２の直線部３５に向かうように反射される。第２の反射部４１は、第３の反射部４２よりもライトガイド３０の厚み方向において深く変化した形状となっており、反射による影響を大きなものとしている。このように、第２の反射部４１と第３の反射部４２は、深さの調整により適宜効果が設定できるものとなっている。

第１の反射部４０は、第１の発光部２５からの光の場合と同様、入射部３７ａで反射した光をより効率よく第２の直線部３５に向かわせることができる。また、第２の反射部４１で第１の直線部３４に向かう光の一部を複数方向に分散させていることで、第２の導光路３７を進む光が角部３３の特定箇所に集中して光量が大きくなりすぎることを防止している。

また、第２の直線部３５における周囲部３２は、両側の発光部２５，２６から遠ざかるにつれて細くなり、略中央において最も細くなるように形成されている。これにより、発光部２５，２６が配置される側部側から中央側に向かって、出射部３１と周囲部３２のうち、出射部３１の幅の割合が大きくなり、発光部２５，２６から遠ざかるにつれて減衰した光量でも、出射部３１における発光量の減衰を抑えることができる。

このように、ライトガイド３０において、第１の発光部２５からの光を角部３３に導く第１の導光路３６と、第２の発光部２６からの光を角部３３に導く第２の導光路３７とを設け、第１の導光路３６と第２の導光路３７の間は空間部３８によって離隔していることにより、第１の発光部２５からの光と第２の発光部２６からの光を、対向する第１の直線部３４の方向だけでなく、直交する第２の直線部３５の方向に分散させることが可能となり、光をライトガイド３０の全体に均一に行き渡らせることができる。また、第１の反射部４０、第２の反射部４１、第３の反射部４２を設けていることで、第１の直線部３４と第２の直線部３５にそれぞれ光を適切に分配でき、また、光の集中を抑えて、略コ字状のライトガイド３０において均一な発光を実現できる。

ここまで、ライトガイド３０の図４における左半分の形状について説明したが、右半分も左右対称な形状を有し、第１の発光部２５及び第２の発光部２６も左右対称な位置に配置される。また、本体部１０の下半分にも上下対称形状のライトガイド３０が配置されると共に、第１の発光部２５及び第２の発光部２６も上下対称な位置に配置される。これにより、カード読取部２０の周囲のほぼ全体を囲むように、ライトガイド３０が発光して、正面表示部２２からの表示を行うことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用は本実施形態には限られず、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうる。本実施形態では、第１の発光部２５と第２の発光部２６を下向きに光を発するように配置したが、ライトガイド３０の形状や特性に合わせて配置を変更してもよい。例えば、第１の発光部２５の配置・向きは変化させずに、第１の導光路３６について、第２の導光路３７と同様に傾斜面を設けて光の経路を調整するようにしてもよい。また、回路部品の配置上の制限から、第１の発光部２５や第２の発光部２６の向きは９０度単位で変化させることが好適だが、導光路の形状を変化させずに、発光部の向きや配置を自由に変化させてもよい。また、本実施形態では、第１の発光部２５と第１の導光路３６、第２の発光部２６と第２の導光路３７が、それぞれライトガイド３０において略コ字状の上下の縦辺に対応する第１の直線部３４と略同一の方向に沿って配置されているが、発光部と導光路と直線部が略同一の方向に配置される関係であればよく、例えばライトガイド３０において略コ字状の横辺に相当する第２の直線部３５と略同一の方向に沿って配置されてもよい。

また、本実施形態では、第２の反射部４１の深さを第３の反射部４２よりも深く形成したが、ＬＥＤの発光量や後段の構成に基づき、影響を調整するために深さを適宜調整してもよい。

また、本実施形態では、発光部として２つのＬＥＤを配置したが、ＬＥＤを３つ配置し、合成色をライトガイド３０より発光させるようにしてもよい。この場合、ライトガイド３０に導光路を追加し、さらに各ＬＥＤへの電流値を調整することで、任意の色で発光することが可能となる。

１ カードリーダー
１０ 本体部
１１ 前部ケース体
１２ 後部ケース体
２０ カード読取部
２１ 側部表示部
２２ 正面表示部
２５ 第１の発光部
２６ 第２の発光部
３０ ライトガイド
３１ 出射部
３２ 周囲部
３３ 角部
３４ 第１の直線部
３５ 第２の直線部
３６ 第１の導光路
３６ａ 入射部
３６ｂ 傾斜面
３７ 第２の導光路
３７ａ 入射部
３８ 空間部
４０ 第１の反射部
４１ 第２の反射部
４２ 第３の反射部
５０ 回路基板
５３ 静電容量スイッチシート
５４ 表面シート

Claims (5)

1. 電気錠により施解錠される扉の外側の壁面に設置される本体部を有し、該本体部は、カード媒体に記録された情報を読み取るカード読取部を正面に有するカードリーダーであって、
   前記本体部内には、前記カード読取部の領域を囲むように設けられるライトガイドと、該ライトガイドに対し外周側から投光する第１の発光部及び第２の発光部とが配置され、
   前記ライトガイドは、少なくとも１つの角部と、該角部を挟む第１の直線部及び第２の直線部とを有し、
   前記第１の発光部は、前記ライトガイドの角部を介して前記第１の直線部に対し長さ方向に対向するように配置され、前記第２の発光部は、前記第１の直線部より外周側に配置され、
   前記ライトガイドは、前記第１の発光部からの光を前記角部に導く第１の導光路と、前記第２の発光部からの光を前記角部に導く第２の導光路とを有し、前記第１の導光路と第２の導光路の間には空間部が形成されていることを特徴とするカードリーダー。
2. 前記第２の導光部は、前記角部より外周側に突出するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のカードリーダー。
3. 前記ライトガイドは、前記第１の発光部からの光及び第２の発光部からの光を前記第２の直線部側に反射させる第１の反射部を、前記角部の内周部に有していることを特徴とする請求項１または２に記載のカードリーダー。
4. 前記ライトガイドは、前記第２の導光路を進む光が前記角部に進入する前に、当該光を複数方向に分散させる第２の反射部を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のカードリーダー。
5. 前記ライトガイドは、前記第１の導光路を進む光が前記角部に進入する前に、当該光を前記第２の直線部側に反射させる第３の反射部を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のカードリーダー。

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