JP2000510271A - トランスポンダー装置用伝送モジュール及びトランスポンダー装置並びにトランスポンダー装置を作動させる方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 結合エレメント（１９）と電気的に互いに接続された少なくとも１つのアンテナコイル（２０）とを備えたコイル配置を有し、チップ（１５）と読取り装置（１２）との問で非接触データ伝送を行う伝送モジュール（１４）であって、結合エレメントは、チップに電気的に接続されたトランスポンダーコイル（１８）との誘導結合を生ずる役目を果たし、アンテナコイルは、読取り装置と接続を生ずる役目を果たし、結合コイル（１９）として設計された結合エレメントとアンテナコイル（２０）は、コイルインピーダンスに影響を与えるコイルパラメータに関して異なる設計を有する伝送モジュール。

Description

【発明の詳細な説明】 トランスポンダー装置用伝送モジュール及びトランスポンダー装置並びに トランスポンダー装置を作動させる方法 本発明は、請求項１又は請求項２による、チップと読取り装置との間で非接触 データ伝送を行う伝送モジュールに関し、同様に、請求項１１、請求項１２、又 は請求項１３による、トランスポンダーユニットと伝送モジュールを有するトラ ンスポンダー装置、並びに請求項１６又は請求項１７による、トランスポンダー ユニットと伝送モジュールを有するトランスポンダー装置を作動する方法に関す る。 トランスポンダーユニットは、最も単純な形態では、チップとチップの端末面 と接触しているトランスポンダーコイルとを有し、全く異なる分野で広範囲に使 用されてきているが、それらは常に、トランスポンダーユニットから幾分遠く離 れて配置された読取り装置とチップとの間の非接触、即ち電線のない通信を確実 に行う役目を果たし、チップに蓄えられたデータを検出ためにデータ回収を可能 にする。かかるトランスポンダーユニットは、例えばいわゆる非接触チップカー ドに使用され、コード化されたラベル、又は屠殺用動物を認識するためにさえ使 用され、この場合所謂インジェクショントランスポンダーとして使用される。 トランスポンダーユニットを異なる分野に適用することは、夫々のトランスポ ンダーユニットとこれに関連した読取り装置との間で極端に互いに異なる伝送距 離を幾つかの場合において生じ、よってこれらの距離はトランスポンダーユニッ トの異なる作動電圧やそれに含まれたチップの異なる作動電圧を必要とする。加 えて、個々の場合においてトランスポンダーユニットの読取り装置への配置を整 合させることが今まで必要とされ、概してトランスポンダーユニットと読取り装 置との間のインピーダンス整合を必要とする。上述から２つの読取りパラメータ 、作動電圧及びインピーダンスに基づいてですら、伝送距離及びそれと関連した 読取り装置の種類を要素として夫々のトランスポンダーユニ ットの信頼性のある作動を確保するために、多数の異なって配置されたトランス ポンダーユニットがもっぱら必要であることが明らかになる。それゆえ、これら の要求は、トランスポンダーユニットの配置において、トランスポンダーユニッ トの本質的により廉価な生産を可能にするであろう基本的に望ましい標準化に対 して障害となる。 それゆえ本発明の目的は、個々の場合において直面した伝送距離又は読取り装 置の夫々のタイプに係わらず、標準化されたトランスポンダーユニットの設計を 可能にすることである。 この目的は、請求項１又は請求項２の特徴を有する伝送モジュールによって達 成される。 本発明によると、チップと読取り装置との間の非接触データ伝送用伝送モジュ ールが提供され、伝送モジュールは、結合エレメントと電気的に互いに接続され た少なくとも１つのアンテナコイルとを有するコイル配置を備え、結合エレメン トはチップに電気的に接続されたトランスポンダーコイルとの誘導結合を生ずる 役目を果たし、アンテナコイルは、読取り装置との非接触の接続を生ずる役目を 果たす。この配置では、結合コイルとして設計された結合エレメントとアンテナ コイルは、コイルインピーダンスに影響を与える少なくとも１つのコイルパラメ ータに関して異なる設計を有している。 この方法で構成され且つ誘導結合によってトランスポンダーユニットと結合で きる伝送モジュールにより、読取り装置とトランスポンダーユニットとの間のイ ンピーダンス整合を結果的に可能にする。それは、標準化されたトランスポンダ ーユニットから始まり、結合コイルがそのインピーダンスに関してトランスポン ダーユニットのインピーダンスと本質的に同一であり、結合コイルに電気的に接 続されたアンテナコイルがそのインピーダンスに関して読取り装置のインピーダ ンスと整合している点で、トランスポンダーユニットのインピーダンスと異なる 読取り装置のインピーダンスに整合させることができることを意味する。その結 果、結合コイルのコイルパラメータとアンテナコイルのコイルパラメータを適当 に設計することで、全く同一のトランスポンダーユニットをインピーダンスに関 して互いに異なる読取り装置と結合することが可能であ る。例えば、コイルのワイヤ横断面、夫々のコイルに関連したコイルの長さ、又 はコイルワイヤを生産するのに使用される材料でさえ、結合コイルとして結合エ レメントを設計するに当たって夫々のコイルのインピーダンスに影響を与えるコ イルパラメータとして利用できる。 本発明によると、異なる伝送距離に関して個々の場合の特別な条件にトランス ポンダーユニットを整合させる更なる可能性は、請求項２による伝送モジュール を提供することであり、当該伝送モジュールは、結合エレメント及び少なくとも １つのアンテナコイルを有するコイル配置を備え、チップと読取り装置との間で 非接触データ伝送を行う伝送モジュールであって、結合エレメントがチップに電 気的に接続されたトランスポンダーコイルとの誘導結合を生じ、アンテナコイル が読取り装置との非接触の接続を生ずる役目を果たし、結合コイルとして設計さ れたコンタクトエレメントは、結合コイルが、関連したトランスポンダーコイル と共に形成される変圧器の１次コイルとしての役目を果たし、トランスポンダー ユニットのチップに高くなった作動電圧を生ずる。 本発明によるこの達成の場合において、結合コイルとトランスポンダーコイル とからトランスポンダーユニットの作動電圧を高めることのできる変圧器を形成 するために、結合コイルとトランスポンダーコイルとの間の誘導結合を結果的に 利用する。その結果、標準化した配置を備えたトランスポンダーユニットから始 まって、結合コイルとトランスポンダーコイルとの間の巻回数の適当な比が夫々 の伝送距離を超えるのに必要な変圧比を決定する方法で対応して異なって配置さ れた伝送モジュールを使用する事実の結果、異なる伝送距離に及ぶことが可能に なる。 巻回数/変圧比の適当な仕様によってトランスポンダーユニットの高まった作 動電圧を達成する上述の可能性に加えて、適当な増幅装置によって結合コイルの 磁界をかなり全体的に増幅する可能性も又、存在し、それと関連したトランスポ ンダーユニットにおいて対応して増大した誘導と電圧上昇を達成する。かかる増 幅装置は、結合コイルに印加される電圧を発生させ、上昇した電圧源、即ち、例 えば、伝送モジュールに配置され且つ結合コイルと接触したバッテリによって形 成される。これによって、それ自体電圧供給源を有した能動的な伝 送モジュールを形成することを可能にする。 増幅効果を達成するための更なる可能性は、特にフェライト等の透磁性材料で できたコアを備えた結合コイルを提供することであり、当該コアは結合コイルの 磁界強さを増大させる。その結果、上述した増幅装置は又、変圧器を形成するた めに結合コイルとトランスポンダーコイルの利用を達成するのとは無関係に達成 される。 軸線方向に整合された磁界を形成するためにコアとして透磁材ロッドを使用す る伝送モジュールの特別な具体例において、アンテナコイルは結合コイルとして の役割を同時に果たす。 コイル配置を伝送モジュールとして使用し且つコイル配置をトランスポンダー ユニット又はトランスポンダーユニットの基板に簡単に適用するのを可能にする ために、キャリアフィルムにコイル配置がなされる。用語「キャリアフィルム」 はこの場合、キャリアフィルムに適した材料選択に関して限定的に理解されるべ きでなく、即ち、ここで使用されるように用語「キャリアフィルム」の意味の広 く行き渡った理解と照らし合わせて、この用語はプラスチック材料だけでなく例 えばセルロースや紙等の天然の材料も含む。ここで、用語「キャリアフィルム」 は、キャリアフィルムとして形成された基板がその面積寸法によって本質的に決 定され且つ面積寸法と比較して無視できる側方の厚さを有する事実を表現するの をもっぱら意図する。 幾つかの適用事例のために、例えばかかる伝送モジュールを備えたチップカー ドを生産するために、カードインレイとして全体でコイル配置を設計するのが有 利である。 もしコイル配置がコード化されたラベル等に使用されるべき場合、コイル配置 が接着性基板の上に形成されると有利であることが分かる。 請求項１１によると、本発明によるトランスポンダー装置は、トランスポンダ ーユニットと伝送モジュールを備え、トランスポンダーユニットはチップとチッ プに電気的に接続されたトランスポンダーコイルを有し、伝送モジュールはアン テナコイルを有する結合エレメントを備え、結合エレメントはトランスポンダー コイルとの誘導結合を生ずる役目を果たし、アンテナコイルは結合エ レメントと電気的に接続され且つ読取り装置との非接触の接続を生ずる役目を果 たし、トランスポンダーユニットと読取り装置との間の整合を可能にし、結合コ イルとして設計された結合エレメント及びアンテナコイルは、コイルインピーダ ンスに影響を与えるパラメータの少なくとも１つに関して異なる設計を有してい る。伝送モジュールを備えたかかるトランスポンダー装置の利点は既に最初に詳 細に説明してある。 その上、本発明によると、トランスポンダーユニットと伝送モジュールを有す るトランスポンダー装置は、請求項１２によって提案され、トランスポンダーユ ニットは、チップとチップに電気的に接続されたトランスポンダーコイルを有し 、伝送モジュールは、アンテナコイルを有する結合エレメントを備え、結合エレ メントはトランスポンダーコイルとの誘導結合を生ずる役目を果たし、アンテナ コイルは、結合エレメントに電気的に接続され、読取り装置との非接触の接続を 生ずる役目を果たし、結合エレメントは結合コイルとして設計され、結合コイル が変圧器の１次コイルを形成し、トランスポンダーコイルが変圧器の２次コイル を形成するように、トランスポンダーコイルよりも比較的低い巻回数を有する。 伝送モジュールを備え、それによってこれに関連してトランスポンダーユニッ トの作動電圧を可能な限り高めるかかるトランスポンダー装置の利点は既に最初 に詳細に説明してある。 本発明による更なるトランスポンダー装置は、トランスポンダーユニットと伝 送モジュールを備えた請求項１３によって提供され、トランスポンダーユニット はチップとチップに電気的に接続されたトランスポンダーコイルを有し、伝送モ ジュールは、アンテナコイルを有する結合エレメントを備え、結合エレメントは トランスポンダーコイルとの誘導結合を生ずる役目を果たし、アンテナコイルは 、結合エレメントに電気的に接続され、読取り装置との非接触の接続を生ずる役 目を果たし、結合エレメントは、特にフェライトコア等の透磁性材料のロッドか ら形成され、結合エレメントの端面は結合面としての役割を果たし、アンテナコ イルは材料ロッドの周囲に配置される。 この方法で設計されたトランスポンダー装置では、透磁性材料のロッドによ って発生され、強烈に収束され軸線方向に整合した磁界のために、特に効力があ り結果的に低損失の誘導結合がトランスポンダーユニットのトランスポンダーコ イルとアンテナコイルとの間で可能となり、その結果、上述したインピーダンス 整合やトランスポンダーユニットの作動電圧を段階的に高める変圧が可能である ことに関係なく、トランスポンダー装置のこの構成は、単に材料ロッドを介して 特別に低損失の結合をなすので、トランスポンダーユニットの作動電圧を高める ことを既に可能にする。 材料ロッドを介してアンテナコイルとトランスポンダーコイルとの間で特別に 低損失の誘導結合をなすため、トランスポンダー装置の上述した構成は、チップ の表面に配置されたチップコイルとして設計されたトランスポンダーコイルを使 用できることが特に有利であることが分かる。かかるチップコイルは、用語「コ イルオンチップ」によって同様に知られている。 この点について、トランスポンダー装置の特別な具体例では、チップがその後 側を透磁性材料ロッドの端面に当接させた状態で配置され、後側と反対側のチッ プの接触側に配置されたチップコイルは、そのコイル表面を材料ロッドの端面と 本質的に一致させた状態で配置されている。この結果、例えばインジェクション トランスポンダーの中に使用されるような極端に小型化したトランスポンダー装 置を生ずる。 チップとトランスポンダーコイルを備えたトランスポンダーユニットを有し且 つ結合コイルと結合コイルに電気的に接続されたアンテナコイルを備えた伝送モ ジュールを有するトランスポンダー装置を作動させる本発明による方法では、ト ランスポンダーユニットと通信する読取り装置に整合したアンテナコイルのイン ピーダンスは、トランスポンダーユニットのインピーダンスに整合した結合コイ ルのインピーダンスに伝送モジュールによって変えられる。 チップとトランスポンダーコイルを備えたトランスポンダーユニットを有し且 つ結合コイルと結合コイルに電気的に接続されたアンテナコイルを備えた伝送モ ジュールを有するトランスポンダー装置を作動させる本発明による更なる方法は 、伝送モジュールの結合コイルをトランスポンダーコイルと共にトランスポンダ ーユニットの作動電圧を高める変圧器として使用することにある。 本発明による伝送モジュールの好ましい具体例及び同様にかかる伝送モジュー ルを備えたトランスポンダー装置の具体例を、かかるトランスポンダー装置の可 能な作動方式を説明しながら図面に関して以下にかなり詳細に説明する。 図面において、 図１は、トランスポンダー装置と読取り装置を有するデータ伝送配置の概略図 を示す。 図２は、図１に概略的に示したトランスポンダー装置の詳細図を示す。 図３は、積層化技術で構成され且つトランスポンダー装置を備えたチップカー ドの断面図を示す。 図４は、図３に示したチップカードに配置されたトランスポンダー装置の平面 図を示す。 図５は、トランスポンダー装置の更なる例示的な具体例を示す。 図１は、トランスポンダー装置１１及び読取り装置12を有するデータ伝送配置 １０を示す。トランスポンダー装置１１は、トランスポンダーユニット１３と伝 送モジュール１４を有する。図１で選択した概略図では、トランスポンダーユニ ット１３は、チップ１５及びチップ１５の端末部分１６，１７に電気的に接続さ れたトランスポンダーコイル１８を有する。 伝送モジュール１４は、この場合、ここでは結合コイル１９として設計された 結合エレメント及び結合コイルに電気的に接続されたアンテナコイル２０を有す る。 伝送モジュール１４は、読取り装置１２の放送用コイル２１によって発した放 送用電磁力をアンテナコイル２０を介して受信し、且つそれを結合コイル１９に よってトランスポンダーユニット１３のトランスポンダーコイル１８に誘導的に 伝達する役目を基本的に果たす。この点について、結合コイル１９は、結合コイ ル１９とトランスポンダーコイル１８との間で可能な限り効果的な誘導結合を達 成するために、電磁場をトランスポンダーコイル１８に収束させる目的を本質的 に有している。 伝送モジュール１４の更なる機能は、トランスポンダー装置１１と読取り装置 １２との間の伝送距離Δを可能な限り大きくするためにトランスポンダーコ イル１８との適当な相互作用によってチップ１５の作動電圧を効果的に高めるこ とである。 加えて、結合コイル１９とアンテナコイル２０がインピーダンス値においてト ランスポンダーユニット１３又は読取り装置１２と夫々本質的に一致し、又は整 合する結果、トランスポンダーユニット１３のインピーダンスＺ_Tを読取り装置 １２のインピーダンスＺ_Lに整合させることが可能になる。 図２は、上述した伝送モジュール１４の作動方式をより詳細に説明するために 、チップ１５及びトランスポンダーコイル１８を有するトランスポンダーユニッ ト１３と結合コイル１９及びアンテナコイル２０を有する伝送モジュール１４と を備えたトランスポンダー装置１１のより詳細な図を示す。 この場合では、アンテナコイル２０はｎ＝８の巻回数を有し、結合コイル１９ はｎ＝１０の巻回数を有している。結合コイル１９とアンテナコイル２０は、導 電体２２，２３を介して接続されている。巻回数に関連してコイルが異なる巻回 長さを有するために、結合コイル１９のコイルインピーダンスとアンテナコイル ２０のコイルインピーダンスに影響を及ぼすコイルパラメータが他のでは同一に 与えられているが、この場合、結合コイル１９はアンテナコイル２０よりも低い インピーダンスを有している。従って、図２に示した伝送モジュール１４は、例 えば結合コイル１９がトランスポンダーユニット１３の比較的低いインピーダン スに整合し、アンテナコイル２０がここではより詳細には示さない読取り装置の 比較的高いインピーダンスに整合するように設計され、その結果、トランスポン ダーユニットそれ自体、即ちトランスボンダーコイル１８をこの目的のためにイ ンピーダンスに関して直接整合させることなく、高抵抗の読取り装置を低抵抗の トランスポンダーユニットに接続することが伝送モジュール１４を用いて可能に なる。 図２に示した伝送モジュール１４の具体例において、加えて比較的低い巻回数 ｎ＝１０を備えた結合コイル１９と比較的高い巻回数ｎ＝２０を有するトランス ポンダーコイル１８との相互作用により、結合コイル１９とトランスポンダーコ イル１８が変圧器２５の１次コイルと２次コイルとして夫々作用する方法で、概 略的な場のラインパターン２４によってここで示す誘導結合を介して 変圧器効果が生じ、結果的に、トランスポンダーコイル１８に比較的高い電圧が 生じ、その結果、対応して高い作動電圧がチップ１５に利用可能である。 図３は、積層化技術で形成されたチップカード２７においてカードインレイと しての具体例で伝送モジュール２６を示す。 伝送モジュール２６に加えて、更なる層が、チップ２９を収容したチップイン レイ２８、トランスポンダーコイル３１がはめ込まれ且つチップ２９と接触した トランスポンダーコイルインレイ３０、及びチップインレイ２８又は伝送モジュ ール２６に夫々配置された２つの外側上部層３２，３３から構成されている。チ ップインレイ２８とトランスポンダーコイルインレイ３０は、この場合トランス ポンダー装置４９を形成する。 図４は、伝送モジュール２６を平面図で示し、導体３６，３７を介して相互に 接続され、ここでは薄いフィルム基板として設計された共通のキャリア層３８に 配置された結合コイル３４とアンテナコイル３５を備え、キャリア層はこの場合 ポリイミドフィルムで構成されている。 トランスポンダーコイル３１と結合コイル３４の両方とも、及びアンテナコイ ル３５は、ワイヤコイルとして形成され且つ同様に他の方法で生産されたコイル として形成されても良い。 図５は、トランスポンダーユニット４０を有するトランスポンダー装置３９を 示し、トランスポンダーユニットは、チップ４１と、端末部分を備え接触面４２ に直接配置されたトランスポンダーコイル４３から形成されている。専門用語で かかるコイル配置は又、用語「コイルオンチップ」として述べられ、エッチング 処理又はせん断処理によって生産することができる。 トランスポンダー装置３９は、フェライトコア４５の周囲に配置され短絡され たアンテナコイル４６から構成された伝送モジュール４４を有する。図２及び図 ４に示す伝送モジュール１４，２６から離れて、アンテナコイル４６によってと らえられた電磁場が、伝送モジュール４４の場合、結合コイルを用いてでなく、 磁場を強烈に収束させそれを軸線方向に整合させるフェライトコア４５を用いて トランスポンダーコイル４３に集束される。 図５に示すように、トランスポンダー装置３９は、チップ４１がその後方側 面４７をフェライトコア４５の端面４８に直接当接された状態で位置決めするこ とができる構造を可能にする。フェライトコア４５とトランスポンダーコイル４ ３との間で可能な限り有効な誘導結合を達成するために、磁界が本質的に放射さ れる端面４８とトランスポンダーコイル４３が位置的に一致するような方法で、 チップ４１がフェライトコア４５の端面４８に配置されている。 図５に示すトランスポンダー装置は、いわゆるインジェクショントランスポン ダーとして使用するのに特に適しており、インジェクショントランスポンダーに おいて、トランスポンダー装置３９は、例えばガラスから形成され、例えば、屠 殺すべき動物を認識するためにトランスポンダーとして皮下に入れられる時に使 用されるインジェクション容器中にハーメチックシール法で配置される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年１月２０日（１９９９．１．２０） 【補正内容】 特許請求の範囲 １．結合コイル（１９，３４）と電気的に互いに接続された少なくとも１つの アンテナコイル（２０，３５）とを有し、トランスポンダーユニット（４９）の チップ（１５，２９）と読取り装置（１２）との間で非接触データ伝送を行う伝 送モジュール（１４，２６）において、結合コイルは、チップに電気的に接続さ れたトランスポンダーコイル（１８，３１）との誘導結合（２４）を生ずる役目 を果たし、アンテナコイルは、読取り装置との接続を生ずる役目を果たし、結合 コイル（１９，３４）とアンテナコイル（２０，３５）は、コイルインピーダン スに影響を与えるコイルパラメータに関して異なる設計を有する伝送モジュール であって、結合コイル（１９，３４）とアンテナコイル（２０，３５）は、コイ ル配置がトランスポンダーユニットとは独立して使用できるユニットをキャリア 層と共に形成するように、共通のキャリア層（３８）に配置されることを特徴と する伝送モジュール。 ２．キャリア層（３８）上のコイル配置（３４，３５）は積層化技術で構成さ れたチップカードのカードインレイ（３０）を形成することを特徴とする、請求 項１に記載の伝送モジュール。 ３．キャリア層（３８）は、キャリアフィルムとして設計されていることを特 徴とする、請求項１又は請求項２に記載の伝送モジュール。 ４．キャリア層（３８）は、接着性の基板として設計されていることを特徴と する、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の伝送モジュール。 ５．結合エレメント（４５）と少なくとも１つのアンテナコイル（２０，３５ ，４６）とを備えたコイル配置を有し、トランスポンダーユニット（４０）のチ ップ（４１）と読取り装置との間で非接触データ伝送を行うための伝送モジュー ル（１４）において、結合エレメントは、チップと電気的に接続されたトランス ポンダーコイル（４３）との誘導結合を生ずる役目を果たし、アンテナコイルは 、読取り装置と接続を行う役目を果たす伝送モジュールであって、材料ロッドが アンテナコイル用の基板としての役割を果たし、材料ロッドが、トランスポンダ ーユニットと独立して使用することのできるユニットをアンテナコイルと共に形 成 するように、結合エレメントが、アンテナコイルによって取り巻かれた透磁性材 料のロッドとして設計されていることを特徴とする伝送モジュール。 ６．トランスポンダーユニット（４０）と伝送モジュール（４４）を有するト ランスポンダー装置（３９）において、トランスポンダーユニットはチップ（４ １）を有し、トランスポンダーコイル（４３）がチップに電気的に接続され、伝 送モジュールはアンテナコイル（４６）を有する結合エレメント（４５）を備え 、結合エレメントはトランスポンダーコイルとの誘導結合を生ずる役目を果たし 、アンテナコイルは、読取り装置（１２）との非接触の接続を生ずる役目を果た すトランスポンダー装置であって、結合エレメントは、端面（４８）が結合面と しての役目を果たす透磁性材料のロッドから形成され、アンテナコイル（４６） は、材料ロッド（４５）の周囲に配置されていることを特徴とするトランスポン ダー装置。 ７．トランスポンダーコイルが、「コイルオンチップ」として、チップ（４１ ）の表面（４２）に配置されたチップコイル（４３）として設計されていること を特徴とする、請求項６に記載のトランスポンダー装置。 ８．チップ（４１）が、その後面（４７）を透磁性材料ロッド（４５）の端面 （４８）に当接させた状態で配置され、後面（４７）と反対側のチップ（４１） の接触面（４２）に配置されたチップコイル（４３）は、そのコイル表面を材料 ロッド（４５）の端面（４８）と本質的に一致させた状態で配置されていること を特徴とする、請求項６又は請求項７に記載のトランスポンダー装置。 【手続補正書】 【提出日】平成１１年１０月１４日（１９９９．１０．１４） 【補正内容】 (１)明細書第３頁第１２行目に記載の「コンタクトエレメント」を、「結合エ レメント」に補正する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＵ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＥＥ，ＧＥ， ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＫ，ＬＲ，Ｌ Ｔ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＲＯ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 リーツラー，マンフレート ドイツ国 マルクトオーバードルフ Ｄ― 87616，アム アルスターベルク 10 (72)発明者 ヴィルム，ローベルト ドイツ国 カッセブルグ Ｄ―22929，ミ ューレンヴェーク 24

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．結合エレメント（１９，３４）と電気的に互いに接続された少なくとも１ つのアンテナコイル（２０，３５，４６）とを備えたコイル配置を有し、チップ （１５，２９，４１）と読取り装置（１２）との間で非接触データ伝送を行う伝 送モジュール（１４，２６，４４）であって、結合エレメントは、チップに電気 的に接続されたトランスポンダーコイル（１８，３１，４３）との誘導結合を生 ずる役目を果たし、アンテナコイルは、読取り装置との接続を生ずる役目を果た し、結合コイル（１９，３４）として設計された結合エレメントとアンテナコイ ル（２０，３５，４６）は、コイルインピーダンスに影響を与える少なくとも１ つのコイルパラメータに関して異なる設計を有する伝送モジュール。 ２．結合エレメント（１９，３４）と電気的に互いに接続された少なくとも１ つのアンテナコイル（２０，３５，４６）とを備えたコイル配置を有し、チップ （１５，２９，４１）と読取り装置（１２）との間で非接触データ伝送を行う伝 送モジュール（１４，２６，４４）であって、結合エレメントは、チップと電気 的に接続されたトランスポンダーコイル（１８，３１，４３）との誘導結合を生 ずる役目を果たし、アンテナコイルは、読取り装置との接続を生ずる役目を果た し、結合エレメントは結合コイル（１９，３４）として設計され、特に結合コイ ルは、チップ（１５，２９，４１）において高められた作動電圧を生ずるために 関連したトランスポンダーコイル（１８，３１）と共に変圧器（２５）の１次コ イルとして作用する伝送モジュール。 ３．結合コイル（１９，３４）は、関連したトランスポンダーコイル（１８， ３１）と比較して減らされた巻回数ｎを有することを特徴とする請求項２に記載 の伝送モジュール。 ４．結合エレメント（１９，３４）と電気的に互いに接続された少なくとも１ つのアンテナコイル（２０，３５，４６）とを備えたコイル配置を有し、チップ （１５，２９，４１）と読取り装置（１２）との間で非接触データ伝送を行う特 に請求項２又は請求項３に記載の伝送モジュールであって、結合エレメ ントは、チップに電気的に接続されたトランスポンダーコイル（１８，３１，４ ３）に誘導結合（２４）を生ずる役目を果たし、アンテナコイルは、読取り装置 との接続を生ずる役目を果たし、結合エレメントは結合コイル（１９，３４）と して設計され、結合コイルは結合コイルの磁界を増幅する増幅装置を備えた伝送 モジュール。 ５．増幅装置は、結合コイルに印加される電圧を発生し又は高める電圧源から 構成されていることを特徴とする、請求項４に記載の伝送モジュール。 ６．増幅装置は、結合コイルで発生した磁界強さを増大させる透磁材料ででき たコアで形成されていることを特徴とする、請求項４に記載の伝送モジュール。 ７．軸線方向に整合された磁界を形成するために、結合コイルはアンテナコイ ル（４６）としての役割を同時に果たし、且つコアとして透磁性材料のロッド（ ４５）を有することを特徴とする、請求項６に記載の伝送モジュール。 ８．コイル配置（３４，３５）は、キャリアフィルムとして設計された基板（ ３８）に配置されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項７のいずれかに 記載の伝送モジュール。 ９．コイル配置（３４，３５）は、カードインレイ（３０）として設計されて いることを特徴とする、請求項８に記載の伝送モジュール。 １０．コイル配置が接着性の基板上に配置されていることを特徴とする、請求 項８に記載の伝送モジュール。 １１．トランスポンダーユニット（１３，２８，３０，４０）と伝送モジュー ル（１４，２６，４４）を有するトランスボンダー装置（１１，３９）であって 、トランスポンダーユニットはチップ（１５，２９，４１）を有し、該チップは これに電気的に接続されたトランスポンダーコイル（１８，３１，４３）を有し 、伝送モジュールはアンテナコイル（２０，３５，４６）を有する結合エレメン ト（１９，３４）を備え、結合エレメントはトランスポンダーコイルとの誘導結 合を生ずる役目を果たし、アンテナコイルは結合エレメントと電気的に接続され 、読取り装置（１２）との非接触の接続を生じ、トランスポンダーユニット（１ ３，２８，３０）と読取り装置（１２）との間の整合を可 能にし、結合コイルとして設計された結合エレメント（１９，３４）とアンテナ コイル（２０，３５）は、コイルインピーダンスに影響を与えるコイルパラメー タの少なくとも１つに関して異なる設計を有しているトランスポンダー装置。 １２．トランスポンダーユニット（１３，２８，３０，４０）と伝送モジュー ル（１４，２６，４４）を有するトランスポンダー装置（１１，３９）であって 、トランスポンダーユニットはチップ（１５，２９，４１）を有し、該チップは それに電気的に接続されたトランスポンダーコイル（１８，３１，４３）を有し 、伝送モジュールはアンテナコイル（２０，３５，４６）を有する結合エレメン ト（１９，３４）を有し、結合エレメントはトランスポンダーコイルとの誘導結 合を生ずる役目を果たし、アンテナコイルは結合エレメントと電気的に接続され 、読取り装置（１２）との非接触の接続を生ずる役目を果たし、結合エレメント （１９，３４）は、結合コイルとして設計され、結合コイルが変圧器（２５）の １次コイルを形成し且つトランスポンダーコイルが変圧器（２５）の２次コイル を形成するようにトランスポンダーコイル（１８，３１）よりも比較的低い巻回 数ｎを有するトランスポンダー装置。 １３．トランスポンダーユニット（１３，２８，３０，４０）と伝送モジュー ル（１４，２６，４４）を有するトランスポンダー装置（１１，３９）であって 、トランスポンダーユニットはチップ（１５，２９，４１）を有し、該チップは これに電気的に接続されたトランスポンダーコイル（１８，３１，４３）を有し 、伝送モジュールはアンテナコイル（２０，３５，４６）を有する結合エレメン ト（１９，３４）を備え、結合エレメントはトランスポンダーコイルとの誘導結 合を生ずる役目を果たし、アンテナコイルは結合エレメントと電気的に接続され 、読取り装置（１２）との非接触の接続を生ずる役目を果たし、結合エレメント は、端面（４８）がカップリング面としての役割を果たす透磁性材料のロッド（ ４５）から形成され、アンテナコイル（４６）は材料ロッド（４５）の周囲に配 置されているトランスポンダー装置。 １４．トランスポンダーコイルが、「コイルオンチップ」として、チップ（４ １）の表面（４２）に配置されたチップコイル（４３）として設計された ことを特徴とする、請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載のトランスポンダ ー装置。 １５．チップ（４１）がその後面（４７）を透磁材料のロッド（４５）の端面 （４８）に当接させた状態で配置され、後面（４７）と反対側のチップ（４１） の接触面（４２）に配置されたチップコイル（４３）は、そのコイル表面が材料 ロッド（４５）の端面（４８）と本質的に一致するように配置されていることを 特徴とする、請求項１３及び請求項１４に記載のトランスポンダー装置。 １６．チップ（１５，２９，４１）とトランスポンダーコイル（１８，３１， ４３）を有するトランスポンダーユニット（１３，２８，３０，４０）を有し且 つ結合コイル（１９，３４）と結合コイルに電気的に接続されたアンテナコイル （２０，３５）とを有する伝送モジュール（１４，２６）を備えたトランスポン ダー装置（１１，２７，３９）を作動させる方法であって、伝送モジュールを用 いて、トランスポンダーユニットと通信する読取り装置（１２）に整合されたア ンテナコイルのインピーダンスを、トランスポンダーユニットのインピーダンス に整合された結合コイルのインピーダンスに変えることによってトランスポンダ ー装置を作動させる方法。 １７．チップ（１５，２９，４１）とトランスポンダーコイル（１８，３１， ４３）を有するトランスポンダーユニット（１３，２８，３０，４０）を有し且 つ結合コイル（１９，３４）と結合コイルに電気的に接続されたアンテナコイル （２０，３５）を有する伝送モジュール（１４，２６）を有するトランスポンダ ー装置（１１，２７，３９）を作動させる方法であって、伝送モジュール（１４ ，２６）の結合コイル（１９，３４）が、トランスポンダーコイル（１８，３１ ）と共にチップ（１５，２９）の作動電圧を高める変圧器（２５）として作用す るトランスポンダー装置を作動させる方法。