JP2002246830A - アンテナ装置及び非接触ｉｃカードリーダライタ装置 - Google Patents
アンテナ装置及び非接触ｉｃカードリーダライタ装置Info
- Publication number
- JP2002246830A JP2002246830A JP2001043225A JP2001043225A JP2002246830A JP 2002246830 A JP2002246830 A JP 2002246830A JP 2001043225 A JP2001043225 A JP 2001043225A JP 2001043225 A JP2001043225 A JP 2001043225A JP 2002246830 A JP2002246830 A JP 2002246830A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna coil
- antenna
- card
- magnetic field
- card reader
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Credit Cards Or The Like (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アンテナ外径を大にしてカードリーダとＩＣ
カード間の通信可能距離を長くし長距離通信を行う場合
に、安定した長距離通信を可能にする。 【解決手段】 カードリーダ１のアンテナ基板１４Ａ上
に、中心点Ｏを中心としてループ状に形成され通電に基
づき磁界を発生する第１のアンテナコイルＬＩＡと、中
心点Ｏを中心としてループ状に形成されかつ一端が第１
のアンテナコイルＬ１Ａの一端に接続されて通電に基づ
き第１のアンテナコイルＬ１Ａの磁界発生方向と同一方
向の磁界を発生するとともに、第１のアンテナコイルＬ
１Ａの外径より小さい外径を有する第２のアンテナコイ
ルＬ１Ｂとを設ける。
カード間の通信可能距離を長くし長距離通信を行う場合
に、安定した長距離通信を可能にする。 【解決手段】 カードリーダ１のアンテナ基板１４Ａ上
に、中心点Ｏを中心としてループ状に形成され通電に基
づき磁界を発生する第１のアンテナコイルＬＩＡと、中
心点Ｏを中心としてループ状に形成されかつ一端が第１
のアンテナコイルＬ１Ａの一端に接続されて通電に基づ
き第１のアンテナコイルＬ１Ａの磁界発生方向と同一方
向の磁界を発生するとともに、第１のアンテナコイルＬ
１Ａの外径より小さい外径を有する第２のアンテナコイ
ルＬ１Ｂとを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナ装置及び
非接触ＩＣカードリーダライタ装置に関する。
非接触ＩＣカードリーダライタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の非接触ＩＣカードリーダライタ
装置（以下、カードリーダという）はアンテナを有する
とともに、このアンテナを介して非接触ＩＣカード（以
下、ＩＣカードという）と電磁波を用いた通信を行うよ
うにしている。この場合、カードリーダはＩＣカードと
の通信に先立ちＩＣカードに対し前記電磁波の送信に基
づく電磁誘導によって電力を供給する。電力供給された
ＩＣカードは、起動された後、カードリーダとデータ通
信を行い、内部のメモリへのデータの書き込みやメモリ
からのデータの読み出しを行うようにしている。
装置（以下、カードリーダという）はアンテナを有する
とともに、このアンテナを介して非接触ＩＣカード（以
下、ＩＣカードという）と電磁波を用いた通信を行うよ
うにしている。この場合、カードリーダはＩＣカードと
の通信に先立ちＩＣカードに対し前記電磁波の送信に基
づく電磁誘導によって電力を供給する。電力供給された
ＩＣカードは、起動された後、カードリーダとデータ通
信を行い、内部のメモリへのデータの書き込みやメモリ
からのデータの読み出しを行うようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようなカードリー
ダのアンテナとして、従来は図５（ａ）に示すようなラ
ウンドスパイラル形状のアンテナコイルＬ１を用いてい
る。こうした図５（ａ）に示すアンテナコイルＬ１の形
成面上にＩＣカードが載置されると、通電に基づきアン
テナコイルＬ１から発生する磁界によりＩＣカードの図
示しないアンテナが前述のように電磁誘導される。従来
は、カードリーダとＩＣカード間の通信距離を長くする
ために、アンテナコイルＬ１の外径（Ｒ１＋Ｒ２）を大
きくするようにしている。
ダのアンテナとして、従来は図５（ａ）に示すようなラ
ウンドスパイラル形状のアンテナコイルＬ１を用いてい
る。こうした図５（ａ）に示すアンテナコイルＬ１の形
成面上にＩＣカードが載置されると、通電に基づきアン
テナコイルＬ１から発生する磁界によりＩＣカードの図
示しないアンテナが前述のように電磁誘導される。従来
は、カードリーダとＩＣカード間の通信距離を長くする
ために、アンテナコイルＬ１の外径（Ｒ１＋Ｒ２）を大
きくするようにしている。
【０００４】しかし、アンテナコイルＬ１の外径を大き
くしていった場合、アンテナコイルＬ１の形成面をＸＹ
軸とすると、この面と直交するＺ軸上の磁界強度は、ア
ンテナコイルＬ１が実際に形成された形成部分（図５
（ａ）の部分Ａ，Ｂ）と、アンテナコイルＬ１が形成さ
れない非形成部分（図５（ａ）の中心点Ｏの部分）とで
異なった磁界強度となる。即ち、図５（ｂ）に示すよう
に、アンテナコイルＬ１の実際の形成面Ａ，Ｂと直交す
るＺ軸上の磁界強度がＨ２であるのに対し、アンテナコ
イルＬ１の非形成部分である中心点Ｏの位置面と直交す
るＺ軸（中心軸）上の磁界強度は前記Ｈ２より小さいＨ
１となる。この中心軸上の磁界強度Ｈ１は、アンテナコ
イルＬ１の外径を大きくすればするほど小さくなり、こ
の結果、図５（ｃ）のグラフに示すように、中心点Ｏを
通りこれと直交する中心軸上では、ＩＣカードとの間の
通信可能距離がますます短くなって、ＩＣカードと通信
を行う場合に安定した長距離通信ができないという課題
があった。
くしていった場合、アンテナコイルＬ１の形成面をＸＹ
軸とすると、この面と直交するＺ軸上の磁界強度は、ア
ンテナコイルＬ１が実際に形成された形成部分（図５
（ａ）の部分Ａ，Ｂ）と、アンテナコイルＬ１が形成さ
れない非形成部分（図５（ａ）の中心点Ｏの部分）とで
異なった磁界強度となる。即ち、図５（ｂ）に示すよう
に、アンテナコイルＬ１の実際の形成面Ａ，Ｂと直交す
るＺ軸上の磁界強度がＨ２であるのに対し、アンテナコ
イルＬ１の非形成部分である中心点Ｏの位置面と直交す
るＺ軸（中心軸）上の磁界強度は前記Ｈ２より小さいＨ
１となる。この中心軸上の磁界強度Ｈ１は、アンテナコ
イルＬ１の外径を大きくすればするほど小さくなり、こ
の結果、図５（ｃ）のグラフに示すように、中心点Ｏを
通りこれと直交する中心軸上では、ＩＣカードとの間の
通信可能距離がますます短くなって、ＩＣカードと通信
を行う場合に安定した長距離通信ができないという課題
があった。
【０００５】したがって、本発明は、カードリーダのア
ンテナ外径を大きくしてカードリーダとＩＣカード間の
通信距離を長くしカードリーダとＩＣカード間で長距離
通信を行う場合に、カードリーダとＩＣカード間の安定
した長距離通信を可能にすることを目的とする。
ンテナ外径を大きくしてカードリーダとＩＣカード間の
通信距離を長くしカードリーダとＩＣカード間で長距離
通信を行う場合に、カードリーダとＩＣカード間の安定
した長距離通信を可能にすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明のアンテナ装置は、アンテナ基板上に一
点を中心としてループ状に形成されるとともに一端が容
量素子の一端に接続され通電に基づき磁界を発生する第
１のアンテナコイルと、アンテナ基板上に前記一点を中
心としてループ状に形成され、一端が第１のアンテナコ
イルの他端に接続されかつ他端が容量素子の他端に接続
されて通電に基づき第１のアンテナコイルの磁界発生方
向と同一方向の磁界を発生するとともに、第１のアンテ
ナコイルの外径より小さい外径を有する第２のアンテナ
コイルとを設けたものである。
るために本発明のアンテナ装置は、アンテナ基板上に一
点を中心としてループ状に形成されるとともに一端が容
量素子の一端に接続され通電に基づき磁界を発生する第
１のアンテナコイルと、アンテナ基板上に前記一点を中
心としてループ状に形成され、一端が第１のアンテナコ
イルの他端に接続されかつ他端が容量素子の他端に接続
されて通電に基づき第１のアンテナコイルの磁界発生方
向と同一方向の磁界を発生するとともに、第１のアンテ
ナコイルの外径より小さい外径を有する第２のアンテナ
コイルとを設けたものである。
【０００７】また、本発明は、アンテナ基板の表面にア
ンテナコイルが形成されたアンテナ形成部を有し、アン
テナ形成部のアンテナコイルから磁界を発生させてこの
アンテナ形成部に近接した非接触ＩＣカードと通信を行
う非接触ＩＣカードリーダライタ装置において、アンテ
ナ形成部に、アンテナ基板上に一点を中心としてループ
状に形成されるとともに一端が容量素子の一端に接続さ
れ通電に基づき磁界を発生する第１のアンテナコイル
と、アンテナ基板上に前記一点を中心としてループ状に
形成され、一端が第１のアンテナコイルの他端に接続さ
れかつ他端が容量素子の他端に接続されて通電に基づき
第１のアンテナコイルの磁界発生方向と同一方向の磁界
を発生するとともに、第１のアンテナコイルの外径より
小さい外径を有する第２のアンテナコイルとを設けたも
のである。
ンテナコイルが形成されたアンテナ形成部を有し、アン
テナ形成部のアンテナコイルから磁界を発生させてこの
アンテナ形成部に近接した非接触ＩＣカードと通信を行
う非接触ＩＣカードリーダライタ装置において、アンテ
ナ形成部に、アンテナ基板上に一点を中心としてループ
状に形成されるとともに一端が容量素子の一端に接続さ
れ通電に基づき磁界を発生する第１のアンテナコイル
と、アンテナ基板上に前記一点を中心としてループ状に
形成され、一端が第１のアンテナコイルの他端に接続さ
れかつ他端が容量素子の他端に接続されて通電に基づき
第１のアンテナコイルの磁界発生方向と同一方向の磁界
を発生するとともに、第１のアンテナコイルの外径より
小さい外径を有する第２のアンテナコイルとを設けたも
のである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。図３は本発明に係る非接触ＩＣカードリ
ーダライタ装置の構成を示すブロック図である。図３に
おいて、非接触ＩＣカードリーダライタ装置（以下、カ
ードリーダという）１は、このカードリーダ１の全体を
制御する制御部１１と、変調回路１２と、整合回路１３
と、共振回路１４と、復調回路１５とから構成される。
して説明する。図３は本発明に係る非接触ＩＣカードリ
ーダライタ装置の構成を示すブロック図である。図３に
おいて、非接触ＩＣカードリーダライタ装置（以下、カ
ードリーダという）１は、このカードリーダ１の全体を
制御する制御部１１と、変調回路１２と、整合回路１３
と、共振回路１４と、復調回路１５とから構成される。
【０００９】ここで、変調回路１２は図示しない発振器
から発生するキャリアを制御部１１から出力されるデー
タ信号ＳＤの値に応じて変調し整合回路１３へ出力する
ものである。整合回路１３は、変調回路１２からの出力
信号を入力して共振回路１４へ出力するとともに、この
出力信号が共振回路１４から効率良く後述のＩＣカード
へ伝達できるように共振回路１４との間でインピーダン
スの整合をとるものである。
から発生するキャリアを制御部１１から出力されるデー
タ信号ＳＤの値に応じて変調し整合回路１３へ出力する
ものである。整合回路１３は、変調回路１２からの出力
信号を入力して共振回路１４へ出力するとともに、この
出力信号が共振回路１４から効率良く後述のＩＣカード
へ伝達できるように共振回路１４との間でインピーダン
スの整合をとるものである。
【００１０】共振回路１４は、誘導素子であるアンテナ
コイルＬ１と容量素子Ｃとが並列に接続され、整合回路
１３を介し変調回路１２から変調信号が与えられると共
振を開始してアンテナコイルＬ１から電波信号を発生
し、このアンテナコイルＬ１と電磁結合したＩＣカード
へ送信するものである。復調回路１５は、前記電波信号
の送信に対してＩＣカードから返送される変調信号を入
力すると、この変調信号を復調してデータを抽出し制御
部１１に受信データＲＤとして出力するものである。
コイルＬ１と容量素子Ｃとが並列に接続され、整合回路
１３を介し変調回路１２から変調信号が与えられると共
振を開始してアンテナコイルＬ１から電波信号を発生
し、このアンテナコイルＬ１と電磁結合したＩＣカード
へ送信するものである。復調回路１５は、前記電波信号
の送信に対してＩＣカードから返送される変調信号を入
力すると、この変調信号を復調してデータを抽出し制御
部１１に受信データＲＤとして出力するものである。
【００１１】カードリーダ１内の制御部１１は、図示し
ない上位装置と接続され、上位装置とデータ通信を行う
ことにより、上位装置からの受信データをＩＣカードに
記録させるとともに、ＩＣカードから読み出したデータ
を上位装置へ送信するものである。
ない上位装置と接続され、上位装置とデータ通信を行う
ことにより、上位装置からの受信データをＩＣカードに
記録させるとともに、ＩＣカードから読み出したデータ
を上位装置へ送信するものである。
【００１２】図４は、カードリーダ１と電磁結合する前
記ＩＣカードの構成を示すブロック図である。図４にお
いて、ＩＣカード２は、アンテナコイルＬ２と、無線イ
ンタフェース２１と、ＣＰＵなどの制御回路２２と、Ｉ
Ｃカード固有のＩＤ及び情報が記憶されるメモリ２３と
を有する。
記ＩＣカードの構成を示すブロック図である。図４にお
いて、ＩＣカード２は、アンテナコイルＬ２と、無線イ
ンタフェース２１と、ＣＰＵなどの制御回路２２と、Ｉ
Ｃカード固有のＩＤ及び情報が記憶されるメモリ２３と
を有する。
【００１３】ＩＣカード２の無線インタフェース２１
は、カードリーダ１のアンテナコイルＬ１とＩＣカード
２のアンテナコイルＬ２とが電磁結合すると、カードリ
ーダ１からの前記電波信号により電力POWER を生成して
制御回路２２及びメモリ２３に供給するとともに、クロ
ック信号CLK を生成して制御回路２２に与え、かつ電波
信号の中からデータDATAを抽出して制御回路２２へ出力
するものである。ＩＣカード２の制御回路２２は、無線
インタフェース２１からの電力POWER が供給されると、
クロック信号CLK に同期して無線インタフェース２１か
らのデータDATAを読み込み、このデータDATAがメモリ２
３に対する書き込みデータの場合はメモリ２３に記録す
る一方、前記データDATAがメモリ２３のデータを読み取
るコマンドデータの場合はメモリ２３内のデータを読み
取って無線インタフェース２１へ出力するものである。
は、カードリーダ１のアンテナコイルＬ１とＩＣカード
２のアンテナコイルＬ２とが電磁結合すると、カードリ
ーダ１からの前記電波信号により電力POWER を生成して
制御回路２２及びメモリ２３に供給するとともに、クロ
ック信号CLK を生成して制御回路２２に与え、かつ電波
信号の中からデータDATAを抽出して制御回路２２へ出力
するものである。ＩＣカード２の制御回路２２は、無線
インタフェース２１からの電力POWER が供給されると、
クロック信号CLK に同期して無線インタフェース２１か
らのデータDATAを読み込み、このデータDATAがメモリ２
３に対する書き込みデータの場合はメモリ２３に記録す
る一方、前記データDATAがメモリ２３のデータを読み取
るコマンドデータの場合はメモリ２３内のデータを読み
取って無線インタフェース２１へ出力するものである。
【００１４】図３及び図４を用い、カードリーダ１及び
ＩＣカード２の動作を詳細に説明する。カードリーダ１
の制御部１１は、上位装置からＩＣカードに対するデー
タを受信すると、このデータＳＤを変調回路１２へ出力
する。変調回路１２は、制御部１１からのデータＳＤを
入力すると、不図示の発振器からの前記キャリアを、入
力データＳＤの値に応じて振幅偏移変調し、整合回路１
３及び共振回路１４を介して電波信号として送信させ
る。
ＩＣカード２の動作を詳細に説明する。カードリーダ１
の制御部１１は、上位装置からＩＣカードに対するデー
タを受信すると、このデータＳＤを変調回路１２へ出力
する。変調回路１２は、制御部１１からのデータＳＤを
入力すると、不図示の発振器からの前記キャリアを、入
力データＳＤの値に応じて振幅偏移変調し、整合回路１
３及び共振回路１４を介して電波信号として送信させ
る。
【００１５】ＩＣカード２の無線インタフェース２１で
は、アンテナコイルＬ２を介してカードリーダ１からの
電波信号を受信すると、前述したように電力POWER を制
御回路２２に供給し起動するとともに、この電波信号の
中からデータDATA（即ち、データＳＤ）を抽出し、起動
された制御回路２２へ出力する。ここで、制御回路２２
は、カードリーダ１からの受信データDATAがメモリ２３
に対する書き込みデータの場合はこのデータをメモリ２
３に記録する。また、前記データDATAがメモリ２３のデ
ータを読み取るコマンドデータの場合は前述のクロック
信号CLK に同期してメモリ２３内のデータを順次読み取
り、無線インタフェース２１側へ出力する。
は、アンテナコイルＬ２を介してカードリーダ１からの
電波信号を受信すると、前述したように電力POWER を制
御回路２２に供給し起動するとともに、この電波信号の
中からデータDATA（即ち、データＳＤ）を抽出し、起動
された制御回路２２へ出力する。ここで、制御回路２２
は、カードリーダ１からの受信データDATAがメモリ２３
に対する書き込みデータの場合はこのデータをメモリ２
３に記録する。また、前記データDATAがメモリ２３のデ
ータを読み取るコマンドデータの場合は前述のクロック
信号CLK に同期してメモリ２３内のデータを順次読み取
り、無線インタフェース２１側へ出力する。
【００１６】ＩＣカード２のメモリ２３から順次読み出
されたデータは、無線インタフェース２１及びアンテナ
コイルＬ２を介してカードリーダ１側へ電波信号として
送信される。カードリーダ１の共振回路１４は、ＩＣカ
ード２からの電波信号を受信するとこの電波信号を変調
信号として復調回路１５に出力する。復調回路１５は、
この変調信号を復調することにより変調信号の中からデ
ータを抽出し、抽出したＩＣカード２のメモリ２３のデ
ータＲＤを制御部１１へ出力する。制御部１１は、復調
回路１５からのデータＲＤを入力すると、このデータＲ
Ｄを上位装置へ送信する。このようにして、カードリー
ダ１は、ＩＣカード２に対してデータの書き込みを行う
ことができ、かつＩＣカード２に書き込まれたデータを
読み出すことができる。
されたデータは、無線インタフェース２１及びアンテナ
コイルＬ２を介してカードリーダ１側へ電波信号として
送信される。カードリーダ１の共振回路１４は、ＩＣカ
ード２からの電波信号を受信するとこの電波信号を変調
信号として復調回路１５に出力する。復調回路１５は、
この変調信号を復調することにより変調信号の中からデ
ータを抽出し、抽出したＩＣカード２のメモリ２３のデ
ータＲＤを制御部１１へ出力する。制御部１１は、復調
回路１５からのデータＲＤを入力すると、このデータＲ
Ｄを上位装置へ送信する。このようにして、カードリー
ダ１は、ＩＣカード２に対してデータの書き込みを行う
ことができ、かつＩＣカード２に書き込まれたデータを
読み出すことができる。
【００１７】図１は、カードリーダ１のアンテナ基板１
４Ａ上のアンテナコイルＬ１の形成状況を示す図であ
る。アンテナ基板１４Ａ上には、図１に示すように、中
心点Ｏを中心として外径（Ｒ１＋Ｒ２）を有するラウン
ドスパイラル形状の第１のアンテナコイルＬ１Ａが形成
されるとともに、中心点Ｏを中心として第１のアンテナ
コイルＬ１Ａより外径の小さい外径（Ｒ３＋Ｒ４）のラ
ウンドスパイラル形状の第２のアンテナコイルＬ１Ｂが
形成される。
４Ａ上のアンテナコイルＬ１の形成状況を示す図であ
る。アンテナ基板１４Ａ上には、図１に示すように、中
心点Ｏを中心として外径（Ｒ１＋Ｒ２）を有するラウン
ドスパイラル形状の第１のアンテナコイルＬ１Ａが形成
されるとともに、中心点Ｏを中心として第１のアンテナ
コイルＬ１Ａより外径の小さい外径（Ｒ３＋Ｒ４）のラ
ウンドスパイラル形状の第２のアンテナコイルＬ１Ｂが
形成される。
【００１８】ここで、第１のアンテナコイルＬ１Ａと第
２のアンテナコイルＬ１Ｂとを直列接続し、図３に示す
容量素子Ｃに並列に接続するようにする。即ち、第１の
アンテナコイルＬ１Ａの一端Ｔ１を図３に示す容量素子
Ｃの一端に接続し、第１のアンテナコイルＬ１Ａの他端
を第２のアンテナコイルＬ１Ｂの一端に接続する。そし
て、第２のアンテナコイルＬ１Ｂの他端Ｔ２を図３の容
量素子Ｃの他端に接続する。これにより、第１のアンテ
ナコイルＬ１Ａの通電方向が反時計回りの方向であれば
第２のアンテナコイルＬ１Ｂの通電方向も反時計回りの
方向となる一方、第２のアンテナコイルＬ１Ｂの通電方
向が時計回りの方向であれば、第１のアンテナコイルＬ
１Ａの通電方向も時計回りの方向となり、両者の通電方
向は同一方向となる。したがって、両者は通電により同
一方向に磁界を発生する。
２のアンテナコイルＬ１Ｂとを直列接続し、図３に示す
容量素子Ｃに並列に接続するようにする。即ち、第１の
アンテナコイルＬ１Ａの一端Ｔ１を図３に示す容量素子
Ｃの一端に接続し、第１のアンテナコイルＬ１Ａの他端
を第２のアンテナコイルＬ１Ｂの一端に接続する。そし
て、第２のアンテナコイルＬ１Ｂの他端Ｔ２を図３の容
量素子Ｃの他端に接続する。これにより、第１のアンテ
ナコイルＬ１Ａの通電方向が反時計回りの方向であれば
第２のアンテナコイルＬ１Ｂの通電方向も反時計回りの
方向となる一方、第２のアンテナコイルＬ１Ｂの通電方
向が時計回りの方向であれば、第１のアンテナコイルＬ
１Ａの通電方向も時計回りの方向となり、両者の通電方
向は同一方向となる。したがって、両者は通電により同
一方向に磁界を発生する。
【００１９】一般に、カードリーダ１とＩＣカード２間
の通信形態として密着型、近接型及び近傍型があり、カ
ードリーダ１とＩＣカード２間の通信距離は、密着型の
場合は最大数ｃｍ、近接型では最大１０ｃｍ、近傍型で
は最大７０ｃｍとそれぞれＩＳＯにより定義されてい
る。本カードリーダ１では、近傍型の通信形態でＩＣカ
ードと通信を行うものであり、アンテナコイルＬ１の外
径を大きくしてＩＣカード２との間の距離が最大７０ｃ
ｍの場合でもＩＣカードとの間の通信を可能にするもの
である。
の通信形態として密着型、近接型及び近傍型があり、カ
ードリーダ１とＩＣカード２間の通信距離は、密着型の
場合は最大数ｃｍ、近接型では最大１０ｃｍ、近傍型で
は最大７０ｃｍとそれぞれＩＳＯにより定義されてい
る。本カードリーダ１では、近傍型の通信形態でＩＣカ
ードと通信を行うものであり、アンテナコイルＬ１の外
径を大きくしてＩＣカード２との間の距離が最大７０ｃ
ｍの場合でもＩＣカードとの間の通信を可能にするもの
である。
【００２０】図２は、カードリーダ１のアンテナ基板１
４Ａ上に形成された前述のアンテナコイルＬ１により発
生する磁界の状況を示す図である。アンテナ基板１４Ａ
上には、前述したように、中心点Ｏを中心として外径
（Ｒ１＋Ｒ２）を有するラウンドスパイラル形状の第１
のアンテナコイルＬ１Ａが形成されるとともに、中心点
Ｏを中心として第１のアンテナコイルＬ１Ａより外径の
小さい外径（Ｒ３＋Ｒ４）のラウンドスパイラル形状の
第２のアンテナコイルＬ１Ｂが形成される。
４Ａ上に形成された前述のアンテナコイルＬ１により発
生する磁界の状況を示す図である。アンテナ基板１４Ａ
上には、前述したように、中心点Ｏを中心として外径
（Ｒ１＋Ｒ２）を有するラウンドスパイラル形状の第１
のアンテナコイルＬ１Ａが形成されるとともに、中心点
Ｏを中心として第１のアンテナコイルＬ１Ａより外径の
小さい外径（Ｒ３＋Ｒ４）のラウンドスパイラル形状の
第２のアンテナコイルＬ１Ｂが形成される。
【００２１】ここで、前述の第１のアンテナコイルＬ１
Ａのみが形成されていたとすると、第１のアンテナコイ
ルＬ１Ａの形成面を図２（ａ）のようにＸＹ軸からなる
ＸＹ面とした場合に、第１のアンテナコイルＬ１Ａの実
際の形成面Ａ，Ｂと直交するＺ軸上の磁界強度が、図２
（ｂ）のようにＨ２であるのに対し、アンテナコイルＬ
１の非形成部分である中心点Ｏの位置面と直交するＺ軸
（中心軸）上の磁界強度は図２（ｂ）の点線で示すよう
にＨ１となり、前記Ｈ２より小さい値となって、ＩＣカ
ード２との間の通信可能距離が短くなる。したがって、
ＩＣカード２との通信の際には通信エラーが発生し安定
した通信ができないことから、こうした長距離通信を行
う際には通信エラーが発生しないように通信速度を下げ
る必要がある。
Ａのみが形成されていたとすると、第１のアンテナコイ
ルＬ１Ａの形成面を図２（ａ）のようにＸＹ軸からなる
ＸＹ面とした場合に、第１のアンテナコイルＬ１Ａの実
際の形成面Ａ，Ｂと直交するＺ軸上の磁界強度が、図２
（ｂ）のようにＨ２であるのに対し、アンテナコイルＬ
１の非形成部分である中心点Ｏの位置面と直交するＺ軸
（中心軸）上の磁界強度は図２（ｂ）の点線で示すよう
にＨ１となり、前記Ｈ２より小さい値となって、ＩＣカ
ード２との間の通信可能距離が短くなる。したがって、
ＩＣカード２との通信の際には通信エラーが発生し安定
した通信ができないことから、こうした長距離通信を行
う際には通信エラーが発生しないように通信速度を下げ
る必要がある。
【００２２】このため、本実施の形態では、前述したよ
うに、中心点Ｏを中心として、第１のアンテナコイルＬ
１Ａの外径（Ｒ１＋Ｒ２）より小さい外径（Ｒ３＋Ｒ
４）を有し、かつ磁界の発生方向が第１のアンテナコイ
ルＬ１Ａの磁界発生方向と同一方向となるラウンドスパ
イラル形状の第２のアンテナコイルＬ１Ｂを形成して、
第１のアンテナコイルＬ１Ａと接続する。この第２のア
ンテナコイルＬ１Ｂの通電に基づく発生磁界により、中
心軸上の磁界強度を大きくすることができ、図２（ｂ）
に示すように、第１のアンテナコイルＬ１Ａの形成面
Ａ，Ｂに対応する磁界強度Ｈ２とほぼ同等の磁界強度と
なる。この結果、第１のアンテナコイルＬ１Ａの外径を
大きくしたとしても、図２（ｃ）のグラフに示すよう
に、中心軸上でＩＣカードとの間の通信可能距離が短く
なるようなことを防止でき、アンテナコイルＬ１の外径
を大きくしてＩＣカードと長距離通信を行う場合に、通
信速度を下げることなく安定した長距離通信を行うこと
ができる。
うに、中心点Ｏを中心として、第１のアンテナコイルＬ
１Ａの外径（Ｒ１＋Ｒ２）より小さい外径（Ｒ３＋Ｒ
４）を有し、かつ磁界の発生方向が第１のアンテナコイ
ルＬ１Ａの磁界発生方向と同一方向となるラウンドスパ
イラル形状の第２のアンテナコイルＬ１Ｂを形成して、
第１のアンテナコイルＬ１Ａと接続する。この第２のア
ンテナコイルＬ１Ｂの通電に基づく発生磁界により、中
心軸上の磁界強度を大きくすることができ、図２（ｂ）
に示すように、第１のアンテナコイルＬ１Ａの形成面
Ａ，Ｂに対応する磁界強度Ｈ２とほぼ同等の磁界強度と
なる。この結果、第１のアンテナコイルＬ１Ａの外径を
大きくしたとしても、図２（ｃ）のグラフに示すよう
に、中心軸上でＩＣカードとの間の通信可能距離が短く
なるようなことを防止でき、アンテナコイルＬ１の外径
を大きくしてＩＣカードと長距離通信を行う場合に、通
信速度を下げることなく安定した長距離通信を行うこと
ができる。
【００２３】なお、本実施の形態では、第１のアンテナ
コイルＬ１Ａと第２のアンテナコイルＬ１Ｂの形状をラ
ウンドスパイラル形状に形成したが、円状または矩形状
の何れでも良く、ループ状に形成すれば良い。また、本
実施の形態では、第１のアンテナコイルＬ１Ａと第２の
アンテナコイルＬ１Ｂを、ＩＣカード２と非接触で通信
するカードリーダ１のアンテナ基板１４Ａに形成した
が、本発明はこれに限定されず、通信対象物と非接触で
通信する如何なる装置のアンテナに適用しても同等の効
果を奏する。
コイルＬ１Ａと第２のアンテナコイルＬ１Ｂの形状をラ
ウンドスパイラル形状に形成したが、円状または矩形状
の何れでも良く、ループ状に形成すれば良い。また、本
実施の形態では、第１のアンテナコイルＬ１Ａと第２の
アンテナコイルＬ１Ｂを、ＩＣカード２と非接触で通信
するカードリーダ１のアンテナ基板１４Ａに形成した
が、本発明はこれに限定されず、通信対象物と非接触で
通信する如何なる装置のアンテナに適用しても同等の効
果を奏する。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ア
ンテナ装置を、アンテナ基板上に中心点を中心としてル
ープ状に形成され通電に基づき磁界を発生する第１のア
ンテナコイルと、アンテナ基板上に前記中心点を中心と
してループ状に形成されかつ一端が第１のアンテナコイ
ルの一端に接続されて前記通電に基づき第１のアンテナ
コイルの磁界発生方向と同一方向の磁界を発生するとと
もに、第１のアンテナコイルの外径より小さい外径を有
する第２のアンテナコイルとにより構成するようにした
ので、第１のアンテナコイルの外径を大きくして長距離
通信を行う際には、前記中心点を通りこれと直交する中
心軸上の磁界強度を第２のアンテナコイルの発生磁界に
より大きくすることができ、したがってこの中心軸上の
通信可能距離が大となって安定した長距離通信が可能に
なる。
ンテナ装置を、アンテナ基板上に中心点を中心としてル
ープ状に形成され通電に基づき磁界を発生する第１のア
ンテナコイルと、アンテナ基板上に前記中心点を中心と
してループ状に形成されかつ一端が第１のアンテナコイ
ルの一端に接続されて前記通電に基づき第１のアンテナ
コイルの磁界発生方向と同一方向の磁界を発生するとと
もに、第１のアンテナコイルの外径より小さい外径を有
する第２のアンテナコイルとにより構成するようにした
ので、第１のアンテナコイルの外径を大きくして長距離
通信を行う際には、前記中心点を通りこれと直交する中
心軸上の磁界強度を第２のアンテナコイルの発生磁界に
より大きくすることができ、したがってこの中心軸上の
通信可能距離が大となって安定した長距離通信が可能に
なる。
【００２５】また、アンテナ基板の表面にアンテナコイ
ルが形成されたアンテナ形成部を有し、アンテナ形成部
のアンテナコイルから磁界を発生させてこのアンテナ形
成部に近接したＩＣカードと通信を行うカードリーダに
おいて、アンテナ形成部を、アンテナ基板上に中心点を
中心としてループ状に形成され通電に基づき磁界を発生
する第１のアンテナコイルと、アンテナ基板上に前記中
心点を中心としてループ状に形成されかつ一端が第１の
アンテナコイルの一端に接続されて前記通電に基づき第
１のアンテナコイルの磁界発生方向と同一方向の磁界を
発生するとともに、第１のアンテナコイルの外径より小
さい外径を有する第２のアンテナコイルとにより構成し
たので、カードリーダのアンテナ外径を大きくしてカー
ドリーダとＩＣカード間の通信距離を長くしようとした
ときに前記中心軸上の磁界強度が小さくなるといった問
題を回避することができ、したがってこの中心軸上にお
けるカードリーダとＩＣカード間の通信可能距離を長距
離にできることから、カードリーダとＩＣカード間で安
定した長距離通信が可能になる。
ルが形成されたアンテナ形成部を有し、アンテナ形成部
のアンテナコイルから磁界を発生させてこのアンテナ形
成部に近接したＩＣカードと通信を行うカードリーダに
おいて、アンテナ形成部を、アンテナ基板上に中心点を
中心としてループ状に形成され通電に基づき磁界を発生
する第１のアンテナコイルと、アンテナ基板上に前記中
心点を中心としてループ状に形成されかつ一端が第１の
アンテナコイルの一端に接続されて前記通電に基づき第
１のアンテナコイルの磁界発生方向と同一方向の磁界を
発生するとともに、第１のアンテナコイルの外径より小
さい外径を有する第２のアンテナコイルとにより構成し
たので、カードリーダのアンテナ外径を大きくしてカー
ドリーダとＩＣカード間の通信距離を長くしようとした
ときに前記中心軸上の磁界強度が小さくなるといった問
題を回避することができ、したがってこの中心軸上にお
けるカードリーダとＩＣカード間の通信可能距離を長距
離にできることから、カードリーダとＩＣカード間で安
定した長距離通信が可能になる。
【図１】 本発明に係る非接触ＩＣカードリーダライタ
装置のアンテナ基板上のアンテナコイルの形成状況を示
す図である。
装置のアンテナ基板上のアンテナコイルの形成状況を示
す図である。
【図２】 前記アンテナコイルの磁界の発生状況を示す
図である。
図である。
【図３】 非接触ＩＣカードリーダライタ装置の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図４】 ＩＣカードのブロック図である。
【図５】 従来のアンテナコイルの磁界の発生状況を示
す図である。
す図である。
１…非接触ＩＣカードリーダライタ装置、２…ＩＣカー
ド、１１…制御部、１２…変調回路、１３…整合回路、
１４…共振回路、１４Ａ…アンテナ基板、１５…復調回
路、Ｌ１，Ｌ２…アンテナコイル、Ｌ１Ａ…第１のアン
テナコイル、Ｌ１Ｂ…第２のアンテナコイル。
ド、１１…制御部、１２…変調回路、１３…整合回路、
１４…共振回路、１４Ａ…アンテナ基板、１５…復調回
路、Ｌ１，Ｌ２…アンテナコイル、Ｌ１Ａ…第１のアン
テナコイル、Ｌ１Ｂ…第２のアンテナコイル。
Claims (2)
- 【請求項１】 アンテナ基板上に一点を中心としてルー
プ状に形成されるとともに一端が容量素子の一端に接続
され通電に基づき磁界を発生する第１のアンテナコイル
と、 前記アンテナ基板上に前記一点を中心としてループ状に
形成され、一端が前記第１のアンテナコイルの他端に接
続されかつ他端が前記容量素子の他端に接続されて前記
通電に基づき第１のアンテナコイルの磁界発生方向と同
一方向の磁界を発生するとともに、前記第１のアンテナ
コイルの外径より小さい外径を有する第２のアンテナコ
イルとを備えたことを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項２】 アンテナ基板の表面にアンテナコイルが
形成されたアンテナ形成部を有し、前記アンテナ形成部
のアンテナコイルから磁界を発生させてこのアンテナ形
成部に近接した非接触ＩＣカードと通信を行う非接触Ｉ
Ｃカードリーダライタ装置において、 前記アンテナ形成部は、 アンテナ基板上に一点を中心としてループ状に形成され
るとともに一端が容量素子の一端に接続され通電に基づ
き磁界を発生する第１のアンテナコイルと、 前記アンテナ基板上に前記一点を中心としてループ状に
形成され、一端が前記第１のアンテナコイルの他端に接
続されかつ他端が前記容量素子の他端に接続されて前記
通電に基づき第１のアンテナコイルの磁界発生方向と同
一方向の磁界を発生するとともに、前記第１のアンテナ
コイルの外径より小さい外径を有する第２のアンテナコ
イルとを有することを特徴とする非接触ＩＣカードリー
ダライタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001043225A JP2002246830A (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | アンテナ装置及び非接触ｉｃカードリーダライタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001043225A JP2002246830A (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | アンテナ装置及び非接触ｉｃカードリーダライタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002246830A true JP2002246830A (ja) | 2002-08-30 |
Family
ID=18905428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001043225A Pending JP2002246830A (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | アンテナ装置及び非接触ｉｃカードリーダライタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002246830A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100378743C (zh) * | 2004-10-08 | 2008-04-02 | 富士通株式会社 | 数据保持体的存取装置及装有该存取装置的电子设备 |
| CN1783894B (zh) * | 2004-11-30 | 2012-10-17 | 株式会社东芝 | 无线通信终端 |
| WO2014097783A1 (ja) * | 2012-12-21 | 2014-06-26 | デクセリアルズ株式会社 | 無線通信システム、アンテナモジュール及び電子機器 |
-
2001
- 2001-02-20 JP JP2001043225A patent/JP2002246830A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100378743C (zh) * | 2004-10-08 | 2008-04-02 | 富士通株式会社 | 数据保持体的存取装置及装有该存取装置的电子设备 |
| CN1783894B (zh) * | 2004-11-30 | 2012-10-17 | 株式会社东芝 | 无线通信终端 |
| WO2014097783A1 (ja) * | 2012-12-21 | 2014-06-26 | デクセリアルズ株式会社 | 無線通信システム、アンテナモジュール及び電子機器 |
| JP2014123925A (ja) * | 2012-12-21 | 2014-07-03 | Dexerials Corp | 無線通信システム、アンテナモジュール及び電子機器 |
| CN104854757A (zh) * | 2012-12-21 | 2015-08-19 | 迪睿合电子材料有限公司 | 无线通信系统、天线模块及电子设备 |
| KR20150097683A (ko) * | 2012-12-21 | 2015-08-26 | 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤 | 무선 통신 시스템, 안테나 모듈 및 전자 기기 |
| US9496598B2 (en) | 2012-12-21 | 2016-11-15 | Dexerials Corporation | Wireless communication system, antenna module and electronic device |
| CN104854757B (zh) * | 2012-12-21 | 2018-04-03 | 迪睿合电子材料有限公司 | 无线通信系统、天线模块及电子设备 |
| TWI628845B (zh) * | 2012-12-21 | 2018-07-01 | 日商迪睿合股份有限公司 | 無線通訊系統、天線模組及電子機器 |
| KR102091132B1 (ko) * | 2012-12-21 | 2020-03-19 | 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤 | 무선 통신 시스템, 안테나 모듈 및 전자 기기 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6950074B2 (en) | Noncontact type IC card | |
| JP2001101369A (ja) | Ｒｆタグ | |
| JPH05307655A (ja) | 遠隔識別可能な小型カード | |
| JP2009009319A (ja) | 非接触電子装置 | |
| JP3649374B2 (ja) | アンテナ装置及びカード状記憶媒体 | |
| WO2007101992A1 (en) | A near field rf communicator and an antenna for near field rf communicators | |
| KR101316679B1 (ko) | 데이터 통신 시스템, ｉｃ 카드 기능을 실행하는 디바이스및 그 제어 방법, 및 정보 처리 단말기 | |
| JP3850680B2 (ja) | 非接触型ｉｃカードリーダライタ装置 | |
| JP2008301241A (ja) | ループアンテナ及びループアンテナを備えた無線送受信装置 | |
| JP2000216715A (ja) | 非接触情報媒体を利用する通信システム及びかかる通信システムに使用される通信補助装置 | |
| JP2002246830A (ja) | アンテナ装置及び非接触ｉｃカードリーダライタ装置 | |
| JPH06325229A (ja) | 携帯可能な情報記録媒体 | |
| JP2001313515A (ja) | アンテナ装置及び非接触ｉｃカードリーダライタ装置 | |
| JP2002207980A (ja) | 金属貼付用ｉｄタグ | |
| JP2006180491A (ja) | 自律電源供給のない電磁トランスポンダ | |
| JPH0786994A (ja) | 電磁誘導結合を用いた通信装置 | |
| JP4805494B2 (ja) | リーダライタの干渉防止方法 | |
| JP2008028791A (ja) | Ｅ級増幅器およびそれを用いたリーダライタならびに書類管理システム | |
| JP2006279813A (ja) | リーダ・ライタ | |
| JP4880263B2 (ja) | アンテナ回路 | |
| JP2000269725A (ja) | アンテナ装置及びカード状記憶媒体 | |
| JP2000174539A (ja) | アンテナ装置及びカード状記憶媒体 | |
| JP3558170B2 (ja) | 半導体記憶媒体を用いた非接触通信方法および通信システム | |
| JP2001243432A (ja) | 非接触ｉｃカード及び非接触ｉｃカードリーダライタ | |
| JP3966340B2 (ja) | 非接触ｉｄシステム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040506 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20040616 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041001 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051222 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060104 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060306 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060418 |