JP2000353221A - 非接触ｉｃカードリーダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンテナを薄型のシールドケースで覆った場
合でもＩＣカードとの間で最適な通信距離を確保し、Ｉ
Ｃカードと的確なデータ通信を行う。 【解決手段】 カードリーダ１のアンテナ部１ＢのＩＣ
カード５との接合面を除く部分を方形状のシールドケー
ス３で覆い、かつシールドケースにスリット４を設け
る。シールドケースが薄型の場合、アンテナ部とシール
ドケースの底面とが近接してアンテナ部から発生する磁
束Ｈによりシールドケース３に電流が発生するが、その
発生電流はスリット４により遮断される。これにより、
アンテナ部の前記接合面の発生磁束Ｈは弱磁界とならず
に最適な強度の磁束として出力され、したがってＩＣカ
ードとの間の通信距離は最適な距離に確保される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非接触型ＩＣカー
ドと電磁結合してデータの読み出し及び書き込みを行う
非接触ＩＣカードリーダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の非接触ＩＣカードリーダ装置
（以下、ＩＣカードリーダという）は、図３に示すよう
に制御部１Ａとアンテナ部１Ｂとからなり、アンテナ部
１Ｂを介してＩＣカード５と接続される。ＩＣカードリ
ーダ１の制御部１Ａは、ＩＣカード５との間の電磁結合
の有無を検出するために、アンテナ部１Ｂを介して定期
的にＩＣカード５側にデータを送信している。ここで、
ＩＣカード５がＩＣカードリーダ１のアンテナ部１Ｂに
近接すると、ＩＣカード５はＩＣカードリーダ１のアン
テナ部１Ｂと電磁結合してＩＣカードリーダ１からのデ
ータを受信する。ＩＣカードリーダ１からのデータを受
信すると、ＩＣカード５は、一定時間後に所定のデータ
を返送する。ＩＣカードリーダ１の制御部１Ａは、この
データを受信することにより、ＩＣカード５が自身に電
磁結合されたことを認識し、以降そのＩＣカード５との
間で通信を行ってＩＣカード５に記憶されているデータ
の読み出し、及びＩＣカード５へのデータの書き込みを
行うようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＩＣカード
リーダでは、アンテナからの出力電波の強度を微弱電波
法の規格内に収めるために、図４（ａ）に示すように、
アンテナ部１ＢのＩＣカード５との接合面を除く全ての
面を方形状のシールドケース２で覆っている。しかし、
近年はこうしたＩＣカードリーダはますます小型化し、
図４（ｂ）に示すように制御部１Ａとアンテナ部１Ｂと
が一体化されたものが、厚さｄ２の薄型のシールドケー
ス３で覆われたようなカードリーダが多くなってきた。

【０００４】しかし、シールドケースを厚さｄ１のもの
から厚さｄ２の薄型のものにすると、アンテナ部１Ｂと
シールドケース３とが近接し、図５に示すようにアンテ
ナ部１Ｂから発生した磁束Ｈがシールドケース３の底面
と交叉してシールドケース３に電流Ｉが発生し、これに
より、アンテナ部１Ｂの磁束Ｈが必要以上に弱められる
という問題が生じている。このため、ＩＣカード５との
通信距離が短くなりＩＣカード５との間で的確なデータ
通信を行うことができないという課題があった。したが
って本発明は、ＩＣカードリーダのアンテナを薄型のシ
ールドケースで覆った場合でもＩＣカード５との間で最
適な通信距離を確保することによりＩＣカード５と的確
なデータ通信を行うことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、ＩＣカードと電磁結合するアンテナ
と、アンテナをシールドするシールドケースとを備え、
アンテナを介して電磁結合されたＩＣカードと通信を行
う非接触ＩＣカードリーダ装置であって、シールドケー
スにスリットを設けるようにしたことにより特徴づけら
れる。この場合、アンテナは、ＩＣカードとの接合面を
除く部分が方形状のシールドケースによりシールドさ
れ、スリットは、シールドケースの側面に設けられる。
また、スリットは、シールドケースの底面に設けられ
る。また、ＩＣカードとの間の通信距離を、スリットの
長さに応じて調節する。

【０００６】

【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１は本発明に係るＩＣカードリーダの
ブロック図である。このＩＣカードリーダ１は、アンテ
ナを介して電磁結合されたＩＣカード５に対しデータの
リード・ライトを行うものであり、ＣＰＵ１１と、ゲー
トアレイ１２と、ＩＣカード５にデータを送信する送信
部１３と、ＩＣカード５からのデータを受信する受信部
１５と、ＩＣカード５の図示しないアンテナと電磁結合
するアンテナ部１Ｂと、ＩＣカード５側とアンテナ部１
Ｂとの間で最適な電磁結合が行われるように整合をとる
整合回路１４とが設けられ、ＣＰＵ１１，ゲートアレイ
１２，送信部１３，整合回路１４及び受信部１５により
制御部１Ａが構成される。

【０００７】ＩＣカードリーダ１のＣＰＵ１１は、ＩＣ
カード５との間の電磁結合の有無を検出するために、周
期的にＩＣカード５にデータを送信している。この送信
データはゲートアレイ１２を介して送信部１３へ送ら
れ、送信部１３で変調されて整合回路１４及びアンテナ
部１Ｂを介しＩＣカード２側へ無線信号として送信され
る。

【０００８】ここで、ＩＣカード５がＩＣカードリーダ
１のアンテナ部１Ｂに近接すると、ＩＣカード５の図示
しないアンテナとカードリーダ１のアンテナ部１Ｂとが
電磁結合する。この結果、ＩＣカードリーダ１のアンテ
ナ部１Ｂから送信される無線信号による送信データがＩ
Ｃカード５側で受信される。

【０００９】ＩＣカード５側ではＩＣカードリーダ１か
らの送信データを受信すると、一定時間後に所定のデー
タを変調して自身のアンテナからＩＣカードリーダ１側
に無線信号として返送する。このＩＣカード５からの無
線信号による送信データは、アンテナ部１Ｂ及び整合回
路１４を介して受信部１５で受信され復調される。受信
部１５で復調された復調データはゲートアレイ１２を介
してＣＰＵ１１に送られる。

【００１０】ＩＣカードリーダ１のＣＰＵ１１はこの復
調データ（即ち、ＩＣカード５からの返送データ）を受
信することにより、ＩＣカード５がＩＣカードリーダ１
と電磁結合されたことを認識する。そして、ＩＣカード
５との間の電磁結合を認識するとＩＣカードリーダ１の
ＣＰＵ１１は、その電磁結合したＩＣカード５との間で
データ通信を行ってＩＣカード５内の図示しないメモリ
に記憶されているデータの読み出しや、ＩＣカード５の
メモリへのデータの書き込みを行う。

【００１１】ところで、ＩＣカードリーダ１では、アン
テナ部１Ｂからの出力電波の強度を微弱電波法の規格内
に収めるために、アンテナ部１ＢのＩＣカード５との接
合面を除く全ての部分を方形状のシールドケースで覆っ
ている。また、近年は、ＩＣカードリーダ１の小型化及
び薄型化に伴いアンテナ部１Ｂを覆うシールドケースも
薄型のものが採用されている。

【００１２】図２はアンテナ部１Ｂを覆うシールドケー
スの一例を示す図である。このような薄型のシールドケ
ース３の各側面には図２（ａ）に示すようにスリット４
が設けられている。

【００１３】ここで、シールドケースを図２（ａ）に示
すような薄型のものにすると、アンテナ部１Ｂとシール
ドケース３の底面とが近接してアンテナ部１Ｂから発生
する磁束Ｈがシールドケース３の底面と交叉する。これ
によりシールドケース３の側面に電流が発生するが、そ
の発生電流はスリット４により遮断される。この結果、
アンテナ部１Ｂの前記接合面から発生する磁束Ｈは弱め
られずに最適な強度の磁束としてＩＣカード５側に出力
され、したがってＩＣカード５との間の通信距離は短く
ならずに最適な通信距離を確保できる。このようにし
て、ＩＣカード５はアンテナ部１Ｂから発生する磁束Ｈ
により的確にＩＣカードリーダ１と電磁結合し、これに
よりＩＣカードリーダ１とＩＣカード５間で的確なデー
タ通信を行うことができる。

【００１４】図２（ｂ）は本発明の他の実施の形態を示
す図であり、アンテナ面３Ａと反対側の面に位置するシ
ールドケース３の面（底面）３Ｂにスリット４を設けた
例である。即ち、図２（ｂ）において、アンテナ面３Ａ
はアンテナ部１ＢとＩＣカード５との接合面であり、そ
の接合面はシールドケース３により覆われていない。本
実施の形態では、アンテナ面３Ａの裏面に位置するシー
ルドケース３の面３Ｂにスリット４を設けるようにす
る。このように構成しても、アンテナ部１Ｂから発生す
る磁束Ｈに基づきシールドケース３の面３Ｂに流れる電
流は上記スリット４により同様に遮断されるため、アン
テナ部１Ｂの前記接合面から発生する磁束Ｈは最適な強
度の磁束を発生する。この図２（ｂ）に示す実施の形態
では、図２（ａ）に示す実施の形態に比べシールドケー
ス３の厚さをさらに薄くすることができる。

【００１５】なお、シールドケースとアンテナ間が近接
した場合にＩＣカードリーダ１とＩＣカード５間の通信
距離を確保する方法としては、アンテナの出力パワーを
上げるか、或いはアンテナとシールドケース間に磁性体
を装着する等の方法も考えられるが、このような方法で
は装置の消費電力が増加したり、装置のコストが上昇す
るという問題がある。本実施の形態では、こうした装置
の消費電力の増加やコストの上昇を招くことなく、微弱
電波法の規定範囲内でＩＣカードリーダ１とＩＣカード
５間の通信距離を最適な距離に確保できる。

【００１６】このように本実施の形態では、アンテナ部
１Ｂをシールドするシールドケース３にスリット４を設
けるようにして、アンテナ部１Ｂから発生する磁束Ｈの
強度を強めるようにしたものである。ここで、微弱電波
法で規定される最大規格値まで前記磁束Ｈの強度を強く
するようにスリット４の長さＬを調整すれば、前記微弱
電波法の範囲内でＩＣカード５との通信距離を最大限に
調節できる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｉ
Ｃカードと電磁結合するアンテナと、アンテナをシール
ドするシールドケースとを備え、アンテナを介して電磁
結合されたＩＣカードと通信を行う非接触ＩＣカードリ
ーダ装置において、シールドケースにスリットを設け、
アンテナから発生する磁束に基づきシールドケースに流
れる電流を前記スリットにより遮断するようにしたの
で、アンテナの磁束が必要以上に弱められるという問題
が解消され、したがってＩＣカードとの間で最適な通信
距離が確保され、ＩＣカードと的確なデータ通信を行う
ことができる。また、アンテナのＩＣカードとの接合面
を除く部分を方形状のシールドケースによりシールド
し、スリットをシールドケースの側面に設けるようにし
たので、同様にＩＣカードとの間の最適な通信距離を確
保でき、ＩＣカードと的確なデータ通信を行うことがで
きる。また、アンテナのＩＣカードとの接合面を除く部
分を方形状のシールドケースによりシールドし、スリッ
トをシールドケースの底面に設けるようにしたので、シ
ールドケースの厚さをさらに薄くでき、ＩＣカードとの
間の最適な通信距離が確保され、ＩＣカードと的確なデ
ータ通信を行うことができる。また、ＩＣカードとの間
の通信距離を、スリットの長さに応じて調節するように
したので、微弱電波法で規定される最大規格値まで磁束
強度が強くなるようにスリット長を調整すれば、ＩＣカ
ードとの通信距離を最大限に拡大でき、したがってＩＣ
カードとより的確なデータ通信が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る非接触ＩＣカードリーダ装置の
ブロック図である。

【図２】 上記ＩＣカードリーダのアンテナ及びアンテ
ナのシールドを行うシールドケースを示す図である。

【図３】 ＩＣカードリーダの概略構成を示すブロック
図である。

【図４】 従来のＩＣカードリーダのアンテナ及びシー
ルドケースを示す図である。

【図５】 アンテナの発生磁束によりシールドケースに
電流が発生する状況を示す図である。

【符号の説明】

１…非接触ＩＣカードリーダ装置、１Ａ…制御部、１Ｂ
…アンテナ部、３…シールドケース、３Ａ…アンテナ
面、３Ｂ…シールドケースの底面（裏面）、４…スリッ
ト、５…ＩＣカード、１１…ＣＰＵ、１２…ゲートアレ
イ、１３…送信部、１４…整合回路、１５…受信部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＩＣカードと電磁結合するアンテナと、
   前記アンテナをシールドするシールドケースとを備え、
   前記アンテナを介して電磁結合されたＩＣカードと通信
   を行う非接触ＩＣカードリーダ装置において、 前記シールドケースにスリットを設け、前記スリット
   は、前記アンテナから発生する磁束に基づき前記シール
   ドケースに流れる電流を遮断することを特徴とする非接
   触ＩＣカードリーダ装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記アンテナは、前記ＩＣカードとの接合面を除く部分
   が方形状の前記シールドケースによりシールドされ、前
   記スリットは、前記接合面に対して直角方向の面である
   前記シールドケースの側面に設けられることを特徴とす
   る非接触ＩＣカードリーダ装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 前記アンテナは、前記ＩＣカードとの接合面を除く部分
   が方形状の前記シールドケースによりシールドされ、前
   記スリットは、前記接合面の裏面側に位置する前記シー
   ルドケースの底面に設けられることを特徴とする非接触
   ＩＣカードリーダ装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、 前記ＩＣカードとの間の通信距離は、前記スリットの長
   さに応じて調節されることを特徴とする非接触ＩＣカー
   ドリーダ装置。