JP4773192B2

JP4773192B2 - カードリーダライタ

Info

Publication number: JP4773192B2
Application number: JP2005359020A
Authority: JP
Inventors: 康弘石川
Original assignee: Union Machinery Co Ltd
Current assignee: Union Machinery Co Ltd
Priority date: 2005-12-13
Filing date: 2005-12-13
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2025-12-13
Also published as: JP2007164418A

Description

本発明は、パーソナルコンピュータ等のＵＳＢ接続ポート等の挿入口に直接接続して使用し、随時メモリカードに記憶されたデータを読み取りと書き込みが可能なカードリーダライタに関する。

一般に使用されているメモリカードは、コンパクトフラッシュ（登録商標）カード、スマートメディアカード、メモリースティックカード、ＳＤメモリカードなどがあり、現在市場に出ている各種デジタルカメラ、パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ（登録商標））、デジタル・オーディオ・ビデオ・プレーヤー、デジタル・ビデオカメラなどに嵌め込むことで、メモリカード内に電子情報を記憶できるようになっている。メモリカードに記憶された情報はパーソナルコンピュータにより読み込まれ、また、パーソナルコンピュータ内のデータがメモリカードに書き込まれるが、このようなメモリカードは全てのパーソナルコンピュータと合致するジョイントがなく、独立して使用することができないことから、カードリーダライタを例えばパーソナルコンピュータのＵＳＢポートに取り付けて、このカードリーダライタを介してメモリカード内のデータを読み取ったり、パーソナルコンピュータ内のデータを書き込むようにしている（特許文献１参照）。
特開２００５−２９３４４４号公報

また、カードリーダライタには、メモリカードを挿入するための挿入口が設けられ、例えば、パーソナルコンピュータのＵＳＢ接続ポートに装着可能なＵＳＢプラグと導線を介して接続されているものがある。そして、メモリカードが挿入口に差し込まれた後、ＵＳＢプラグがパーソナルコンピュータに差し込まれ、カードリーダライタとパーソナルコンピュータとが電気的に接続されて、メモリカードの記憶情報を読み込んだりメモリカードに書き込むために、メモリカードとパーソナルコンピュータとの間で信号の送受信がなされるが、このように導線を間に介しているとサイズが大きくなり、小型化されたパーソナルコンピュータでは使用上不便である。

また、上記のようなカードリーダライタを使用せずに、デジタルカメラ等に装着可能なＵＳＢコネクタを一端に有しフラッシュメモリを内蔵するＵＳＢメモリを直接パーソナルコンピュータに差し込んで、フラッシュメモリに記憶された情報を読み込んだり、フラッシュメモリに情報を書き込んだりする方法もある。このような方法により、導線が不要で接続の不便さを解消できるが、ＵＳＢメモリに内臓されたフラッシュメモリは内部の基板に実装されており交換することができないため、１つのＵＳＢメモリによりパーソナルコンピュータに情報を読み込ませたり、１つのＵＳＢメモリに情報を書き込んだりすることが可能な容量が決まっていた。また、このようなＵＳＢメモリは、上記のようにＵＳＢコネクタを有し各種電子部品が基板上に搭載されているが、外装が樹脂で構成されているので強度が弱く外力にて破損することもあった。

以上のような問題に鑑みて、本発明では、小さくて携帯に便利であり、パーソナルコンピュータなどの電子機器に直接装着可能で、随時メモリカードを交換して読み込みと書き込みが可能で、かつ、外装を金属シェルで一体化したカードリーダライタを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために本発明に係るカードリーダライタは、第１の接続端子（例えば、実施形態におけるコンタクト３０）が設けられた回路基板の前端部および回路基板の前端部の周囲を覆うカード側シールド部材（例えば、実施形態におけるカード側シールド部２４）からなり、前端側に開口する前端側挿入口（例えば、実施形態におけるカード側開口２１）にメモリカードを装着可能なカード側コネクタと、第２の接続端子（例えば、実施形態における信号線１８）が設けられた回路基板の後端部および回路基板の後端部の周囲を覆う電子機器側シールド部材（例えば、実施形態における電子機器側シールド部２５）からなり、後端側に開口する後端側挿入口（例えば、実施形態におけるＵＳＢ側開口２２）に電子機器（例えば、実施形態におけるパーソナルコンピュータ）を装着可能な電子機器側コネクタ（例えば、実施形態におけるＵＳＢコネクタ７０）とを有して構成され、その上で、矩形平板状のメモリカードを前端側挿入口に挿入させて受容保持し、メモリカードに設けられたカード側端子を第１の接続端子に押圧接触させることにより、メモリカードが回路基板を介して後端側挿入口に装着された電子機器と電気的に接続され、カード側シールド部材および電子機器側シールド部材が、回路基板を回路基板の前端側から後端側に亘って覆うように略直方体状に一体形成された管状のカバー部材からなり、カバー部材の左右の幅がカバー部材の後端側から前端側に亘って電子機器側コネクタの左右の幅と略同一である。

また、上記構成のカードリーダライタにおいて、電子機器側コネクタがＵＳＢコネクタであるのが好ましい。

本発明に関するカードリーダライタによれば、カードリーダライタを構成するカード側シールド部材および電子機器側シールド部材が、回路基板を回路基板の前端側から後端側に亘って覆うように略直方体状に一体形成された管状のカバー部材からなり、当該カバー部材の左右の幅がカバー部材の後端側（電子機器側コネクタの側）から前端側（カード側コネクタの側）に亘って電子機器側コネクタの左右の幅と略同一であるため、小さくて携帯に便利であり取り扱い易い。そして、カードリーダライタの電子機器側コネクタがパーソナルコンピュータなどの電子機器に直接装着可能であるため、先端に電子機器側コネクタを有した導線を電子機器に装着してメモリカードの記憶情報を読み込んだりメモリカードに情報を書き込んだりするような構成に比べてサイズが小さくなり便利である。また、カードリーダライタの前端側にはメモリカードを挿抜可能なカード側コネクタが設けられており、随時メモリカードを交換して読み込み及び書き込みが可能である。さらに、回路基板を前端側から後端側に亘って覆っているカバー部材を金属のような強度の高い材質で構成すれば、外力による破損を防止することも可能である。

ここで、本発明に係るカードリーダライタの好ましい実施形態について、図１乃至図３を参照しながら詳細に説明する。

カードリーダライタ１は、前端側にカード側コネクタ５０を有してメモリカード２を装着可能であり、後端側にＵＳＢコネクタ７０を有して相手側コネクタであるパーソナルコンピュータ等のＵＳＢポートと嵌合接続することが可能である。カードリーダライタ１のカード側コネクタ５０に装着されるメモリカード２の例として、いわゆるマイクロＳＤカードと称されるものがあり、その寸法は、縦１１ｍｍ程度、横１５ｍｍ程度、厚さ１ｍｍ程度の平状板で、その先端下面側に左右方向に所定の間隔を置いて並設された複数のカード側端子３を有している。カード側端子３はメモリカード２内に内蔵された図示しないメモリ機構部に電気的に接続されて情報の読み書きが可能に構成されている。メモリカード２の左側側面には傾斜面部４が形成されている。

カードリーダライタ１は、全体として略直方体状であり、板状の回路基板１０と、回路基板１０の周囲を覆い、金属製の管状のシールド部材２０とから構成される。シールド部材２０の前端側にはカードリーダライタ１を挿抜可能なカード側開口２１が形成され、メモリカード２を当該カード側開口２１からカードリーダライタ１へと挿入することで、メモリカードとカード側コネクタ５０とが電気的に接続される。また、シールド部材２０の後端側にはＵＳＢ側開口２２が形成され、カードリーダライタ１の後端側をパーソナルコンピュータなどに設けられた相手側ＵＳＢコネクタ（図示せず）に装着することで、ＵＳＢ側開口２２を介して相手側ＵＳＢコネクタとＵＳＢコネクタ７０とが電気的に接続される。また、シールド部材２０は、そのカード側開口２１からＵＳＢ側開口２２に向けて前後に連通する内部空間２３を有している。

回路基板１０は絶縁材料製であり、前端側に設けられたカード側コネクタ５０と後端側に設けられたＵＳＢコネクタ７０とを前後両端部に左右に並設された複数のリードフレーム６１を介して電気的に接続するＩＣチップ６０やコンデンサ、抵抗６２等が装備された平板状の基底部１１と、前端側であってコンタクト３０が半田接合され基底部１１とほぼ同じ高さの平坦な基部１２とをベースに構成され、基底部１１よりも基底部１１の左右両側部が上方に隆起した突起部１４と、左右両側部の突起部１４間を繋ぎ後述するコンタクト３０を取付固定されるコンタクト取付部１３と、突起部１４からさらに基底部１１の右側部およびこの右側部から一体に左右に延びて上方に隆起した突起部１５とを有して構成されている。また、突起部１５であって回路基板１０の右側側端部には平面視で斜めに延びる突当面１５ａが形成されている。カード側コネクタ５０に受容されたメモリカード２は、その右側側面に形成された傾斜面部４が当該突当面１５ａに当接することで、回路基板１０に対するメモリカード２の位置決めがなされる。

コンタクト３０は回路基板１０上に左右に複数並設され、各コンタクト３０は、左右の突起部１４間を繋ぐコンタクト取付部１３に固定される基部３１と、この基部３１から細長く延びて一部斜め上方に折り曲げられた傾斜部３２と、傾斜部３２の先端部に形成されて上方に凸な円弧状のカード接触部３３と、基部３１から下方に屈曲および水平に折り返されて傾斜部３２と反対方向に延びるリード部３４とからなり、例えば、ベリリューム銅などの導電性金属材料の薄板を加工成形して図示する形状にした上で、金メッキや錫メッキを施したもので構成される。

各コンタクト３０，３０，…は、コンタクト取付部１３に前後に形成されたコンタクト取付孔１３ａに向けて挿入され、基部３１がコンタクト取付孔１３ａに圧入された状態で回路基板１０に取り付けられる。コンタクト３０は、その基部３１がコンタクト取付孔１３ａに固定保持されると、後方に突出する傾斜部３２が片持ち支持された板バネのように作用し、先端のカード接触部３３が上下方向に揺動変位自在に支持される。

このため、カード接触部３３はメモリカード２と接触していない無負荷時において内部空間２３内を上方に突出しているが、メモリカード２の挿入により上方から押圧されると傾斜部３２が弾性変形して下方に揺動変位し、カード接触部３３を含む傾斜部３２全体が基底部１１の側に押し沈められる。また、基部３１から下方に屈曲および水平に折り返されたリード部３４は、回路基板１０上の回路パターンに半田接合（サーフェスマウント）され、回路パターンとの間で電気的に導通可能となる。

一方、コンタクト４０は、左右に延びる突起部１５に一体に前後に延びるコンタクト取付部１６に固定される基部４１と、この基部４１から細長く延びて一部斜め上方に折り曲げられた傾斜部４２と、傾斜部４２の先端部に形成されて上方に凸な円弧状のカード接触部４３と、基部４１から下方に屈曲および水平に折り返されて傾斜部４２と反対方向に延びるリード部４４とからなり、例えば、ベリリューム銅などの導電性金属材料の薄板を加工成形して図示する形状にした上で、金メッキや錫メッキを施したもので構成される。

このコンタクト４０は、コンタクト取付部１６に前後に形成されたコンタクト取付孔１６ａに向けて挿入され、基部４１がコンタクト取付孔１６ａに圧入され、傾斜部４２が突起部１５および突起部１６に前後に延びて形成されたコンタクト保護溝１７内に受容された状態で、回路基板１０に取り付けられる。コンタクト４０は、その基部４１がコンタクト取付孔１６ａに固定保持されると、前方に突出する傾斜部４２が片持ち支持された板バネのように作用し、先端のカード接触部４３が上下方向に揺動変位自在に支持される。

このため、カード接触部４３は無負荷時において内部空間２３内を上方に突出しているが、メモリカード２の挿入により上方から押圧されると傾斜部４２が弾性変形して下方に揺動変位し、カード接触部４３を含む傾斜部４２全体が基底部１１の側に押し沈められる。また、基部４１から下方に屈曲および水平に折り返されたリード部４４は、回路基板１０上の回路パターンに半田接合（サーフェスマウント）され、回路パターンとの間で電気的に導通可能となる。

上記のように構成されるコンタクト４０は、メモリカード２がカード側コネクタ５０に確実に装着されたか否かを検出するためのものであり、メモリカード２の挿入によりメモリカード２のカード側端子３のうちの１つがコンタクト４０のカード接触部４３と接触したときに、メモリカード２がカード側コネクタ５０に装着されたものと検出され、メモリカード２に保存されている記憶情報の読込が可能となる。

カード側コネクタ５０は、以上のように構成された回路基板１０の前端部、回路基板１０の前端側に取り付けられたコンタクト３０およびコンタクト４０、シールド部材２０のうち回路基板１０の前端部の周囲を囲むカード側シールド部２４で構成される。一方、以下で説明するＵＳＢコネクタ７０は、回路基板１０の後端部、回路基板１０の後端部に設けられた信号線１８、シールド部材２０のうち回路基板１０の後端部の周囲を囲むＵＳＢ側シールド部２５で構成される。

信号線１８は、回路基板１０の後端部の表面に左右に間隔を置いて並んで４本貼り付けられており、各々の信号線１８は、回路基板１０の基底部１１上の図示しない電子回路を介してカード側コネクタ５０のコンタクト３０に導通している。これら４本の信号線１８，１８，…のうち、２本がＵＳＢコネクタ７０と嵌合接続されるパーソナルコンピュータ等との信号の送受信を行う信号ラインで、残りの２本がカードリーダライタに対してパーソナルコンピュータ等から電力を供給するための電源ラインである。回路基板１０の左右側面は、シールド部材２０の内壁面と接触しており、信号線１８が貼り付けられた回路基板１０の上面とシールド部材２０の上部内壁面との間は離間し、カード側コネクタ５０のカード側開口２１に連通する内部空間２３に繋がるＵＳＢコネクタ挿入空間７１を形成している。このＵＳＢコネクタ挿入空間７１は、ＵＳＢコネクタ７０と嵌合接続されるパーソナルコンピュータ等に配設された相手側コネクタの挿入口となる。

ＵＳＢプラグ７０を当該相手側コネクタに挿入すると、信号線１８と相手側コネクタの信号線とが接続され、相手側コネクタが配設されたパーソナルコンピュータ等と信号を送受信できるようになる。この状態で、メモリカード２をカード側コネクタ５０のカード側開口２１に挿入すれば、回路基板１０を介して、メモリカード２の記憶情報をパーソナルコンピュータ等が読み込み、あるいは、メモリカード２にパーソナルコンピュータ等の記憶情報を書き込むことが可能となる。

以上のように構成されたカードリーダライタ１は、そのカバー部材２０が、回路基板１０の前端部を覆うカード側シールド部２４から回路基板１０の後端部を覆うカード側シールド部２５に亘って略直方体状に管状に一体形成されている。そして、カバー部材２０の左右の幅がカバー部材２０の後端側から前端側に亘ってＵＳＢ側コネクタ７０の左右の幅と略同一であることが本発明の特徴である。

なお、本発明の範囲は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上記の実施例では、カード側コネクタ５０がマイクロＳＤカードを装着可能であったが、カード側コネクタ５０がＵＳＢ側コネクタ７０の左右の幅と略同一の幅を有するメモリカードを装着可能なように、カード側コネクタ５０を構成するコンタクト３０、コンタクト４０および突起部１４，１５を構成してもよい。

また、上記の実施例では、カードリーダライタ１の後端部をＵＳＢコネクタ７０で構成し、カードリーダライタ１はパーソナルコンピュータ等のＵＳＢポートに装着可能であったが、例えば、カードリーダライタ１の後端部をＲＳ―２３２Ｃインタフェースのコネクタで構成し、カードリーダライタ１をパーソナルコンピュータ等のＲＳ―２３２Ｃインタフェースのポートに嵌合接続可能にしてもよい。

ここで、本発明において達成される効果をまとめると下記のようになる。すなわち、本発明に係るカードリーダライタは、カードリーダライタを構成するカード側シールド部材および電子機器側シールド部材が、回路基板を回路基板の前端側から後端側に亘って覆うように略直方体状に一体形成された管状のカバー部材からなり、当該カバー部材の左右の幅がカバー部材の後端側から前端側に亘って電子機器側コネクタの左右の幅と略同一であるため、小さくて携帯に便利であり取り扱い易い。そして、カードリーダライタの後端側の電子機器側コネクタがパーソナルコンピュータなどの電子機器に直接装着可能であるため、先端に電子機器側コネクタを有した導線を電子機器に装着するような構成に比べて便利である。また、カードリーダライタの前端側にはメモリカードを挿抜可能なカード側コネクタが設けられており、随時メモリカードを交換して読み込み及び書き込みが可能である。さらに、回路基板を前端側から後端側に亘って覆っているカバー部材を金属のような強度の高い材質で構成すれば、外力による破損を防止することも可能である。

本発明に係るカードリーダライタと当該カードリーダライタに嵌合接続されるメモリカードを示す斜視図である。上記カードリーダライタを構成する回路基板を示す図で、（ａ）はその平面図で、（ｂ）はその左側面図で、（ｃ）は回路基板に実装されたＩＣチップ等の様子を示す図である。である。上記カードリーダライタを示す図で、（ａ）はその平面図で、（ｂ）はその左側面図で、（ｃ）はその正面図で、（ｄ）はその背面図である。

符号の説明

１カードリーダライタ
２メモリカード
１０回路基板
１８信号線（第２の接続端子）
２０カバー部材
２１カード側開口（前端側挿入口）
２２ＵＳＢ側開口（後端側挿入口）
２３内部空間
２４カード側シールド部（カード側シールド部材）
２５ＵＳＢ側シールド部（電子機器側シールド部材）
３０コンタクト（第１の接続端子）
４０コンタクト
５０カード側コネクタ
７０ＵＳＢコネクタ（電子機器側コネクタ）

Claims

第１の接続端子が設けられた回路基板の前端部および前記回路基板の前端部の周囲を覆うカード側シールド部材からなり、前端側に開口する前端側挿入口にメモリカードを装着可能なカード側コネクタと、
第２の接続端子が設けられた前記回路基板の後端部および前記回路基板の後端部の周囲を覆う電子機器側シールド部材からなり、後端側に開口する後端側挿入口に電子機器を装着可能な電子機器側コネクタとを有して構成され、
矩形平板状のメモリカードを前記前端側挿入口に挿入させて受容保持し、前記メモリカードに設けられたカード側端子を前記第１の接続端子に押圧接触させることにより、前記メモリカードが前記回路基板を介して前記後端側挿入口に装着された前記電子機器と電気的に接続されるカードリーダライタであって、
前記カード側シールド部材および前記電子機器側シールド部材が、前記回路基板を前記回路基板の前端側から後端側に亘って覆うように略直方体状に一体形成された管状のカバー部材からなり、
前記カバー部材の左右の幅が前記カバー部材の後端側から前端側に亘って前記電子機器側コネクタの左右の幅と略同一であることを特徴とするカードリーダライタ。
前記電子機器側コネクタがＵＳＢコネクタであることを特徴とする請求項１に記載のカードリーダライタ。