JP2001168628A - Icカード用の補助アンテナ - Google Patents
Icカード用の補助アンテナInfo
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- G06K19/07756—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card arrangements for connecting the integrated circuit to the antenna the connection being non-galvanic, e.g. capacitive
Abstract
る。 【解決手段】 アンテナ搭載形の通信用のICモジュー
ルMを組み込むICカード本体11上に副コイルD付き
の主コイルLを設ける。主コイルLは、副コイルDとと
もに使用周波数に共振し、ICモジュールMのアンテナ
の送受信感度を向上させ、ICモジュールMからの電波
を外部に効率よく発信させることができる。
Description
カードに好適に使用することができるICカード用の補
助アンテナに関する。
載形の通信用のICモジュールを組み込むことがある。
周波数に適合する2次元のコイル状のアンテナが通信用
ICチップ上に一体に搭載されている。そこで、ICモ
ジュールのアンテナは、外部からの到来電波を受信して
ICチップに作動用の電力を供給したり、外部機器との
間において情報伝達用の電波を送受信したりすることが
できる。
ときは、ICモジュールのアンテナは、ICチップに搭
載するために極めて小形に形成されているので、十分な
送受信感度を得ることができず、ICカードによる情報
伝達距離を十分大きくすることができないという問題が
あった。
術の問題に鑑み、使用周波数に共振する主コイルをIC
カード本体に設けることによって、送受信感度を高め、
情報伝達距離の拡大を図ることができるICカード用の
補助アンテナを提供することにある。
めのこの発明の構成は、使用周波数に共振する主コイル
をICカード本体上に設けてなり、主コイルは、アンテ
ナ搭載形の通信用のICモジュールを開口面に設置する
ことをその要旨とする。
ることができ、平行パターンによる共振用のコンデンサ
を備えることができる。
電磁結合させ、主コイルは、副コイルとともに使用周波
数に共振し、副コイルの開口面を介して通信用のICモ
ジュールを開口面に設置することができる。
ンに形成してもよく、導電性のシート材により形成して
もよい。
配置することができる。
アンテナ搭載形の通信用のICモジュールを開口面に設
置することにより、外部からの到来電波に共振してIC
モジュールのアンテナに大きな起電力を発生させるとと
もに、ICモジュールからの電波を外部に効率よく発信
させ、ICモジュールのアンテナの送受信感度を高くし
てICカードによる情報伝達距離を大きくすることがで
きる。主コイルは、ICチップ上のICモジュールのア
ンテナに比して、格段に大きな開口面積を有するからで
ある。
ダクタンスを大きくし、必要な共振用のコンデンサの容
量を小さくすることができる。
のコンデンサを精度よく形成することができ、外付けの
コンデンサを省略することができる。
せることにより、副コイルは、主コイルの導体径を実質
的に大きくし、主コイルの見掛けのQを向上させて全体
としての共振特性を鋭くし、使用周波数における送受信
感度を一層高めることができる。なお、副コイルは、主
コイルに対してできるだけ密に電磁結合させるものと
し、主コイルの開口面内に副コイルの開口面が含まれる
ように配置することが好ましい。また、副コイルの開口
面は、通信用のICモジュールを設置し得る必要最少面
積に形成することが好ましい。
成することにより、最大のQを容易に実現することがで
きる。なお、このときのギャップは、共振用のコンデン
サの一部を形成する。また、副コイルは、銅やアルミニ
ウム、銀等の導電性のシート材を所定形状に切断するこ
とにより、ギャップを伴う1ターンに容易に形成するこ
とができる。
ル、副コイルは、ICカード本体上の占有面積を最小に
することができる。なお、副コイルは、主コイルの導体
の全部または一部に対して積層し、このときの副コイル
は、たとえば主コイルを形成する絶縁性の線材の絶縁膜
や、主コイルと副コイルとの間に介装する絶縁フィルム
等を介し、主コイルから電気的に絶縁するものとする。
形態を説明する。
ド本体11上に主コイルLを備えてなる(図1)。な
お、ICカード本体11上には、主コイルLに電磁結合
する副コイルDが配置されている。
等の絶縁材料によって薄いカード状に形成されている。
主コイルLは、絶縁性の線材によってICカード本体1
1上に多重の螺旋状に形成されている。なお、主コイル
Lは、線材の両端部を主コイルLの開口面L1 内に引き
出して所定長さ、所定間隔の平行パターンを形成するこ
とにより、共振用のコンデンサCをICカード本体11
上に形成している。
主コイルLのパターン面積の約半分程度の大きさに形成
されている。副コイルDには、主コイルLの開口面L1
より小さい開口面D1 が形成され、開口面D1 には、ギ
ャップD2 が形成されており、副コイルDは、ギャップ
D2 を伴う1ターンに形成されている。なお、副コイル
Dは、開口面D1 が主コイルLの開口面L1 内に位置す
るようにして、主コイルL上に積層して配置されてい
る。また、主コイルL、副コイルDは、主コイルLの線
材の絶縁膜を介して互いに絶縁されている。ただし、開
口面L1 、D1 とは、それぞれ主コイルL、副コイルD
によって囲まれる内部領域をいうものとする。
を介して通信用のICモジュールMが設置されている
(図1、図2)。ICモジュールMは、通信用ICチッ
プP上に2次元のコイル状のアンテナAが一体に搭載さ
れ、アンテナ搭載形に形成されている。なお、ICモジ
ュールMは、ICカード本体11上において、副コイル
Dの開口面D1 を介して主コイルLの開口面L1 内に設
置されている。また、通信用ICチップPは、共振用、
インピーダンス整合用のコンデンサCa 、Cb と、本体
チップICとを備えており(図3)、アンテナAは、コ
ンデンサCa 、Cb を介して本体チップICに接続され
ている。
合されており、全体として使用周波数に共振する。ただ
し、このとき、副コイルDのギャップD2 は、主コイル
LのコンデンサCとともに、共振用のコンデンサを形成
しており、副コイルDは、高いQとなっている。また、
ICモジュールM上のアンテナAも、使用周波数に共振
している。そこで、アンテナAは、大きな開口面積を有
する主コイルLを介し、送受信感度が十分に高くなり、
ICモジュールMの情報伝達距離を大きくすることがで
きる。一方、主コイルLは、使用周波数に共振すると
き、副コイルDが存在することによって見掛け上のQが
高くなり、全体として鋭い共振特性が得られ、高い送受
信感度を得ることができる。
性の線材を使用するに代えて、印刷やエッチング等の手
法によりICカード本体11上に直接形成してもよく、
ICカード本体11と別体の絶縁シート上に形成し、I
Cカード本体11上に貼着してもよい。また、ICモジ
ュールM用のベース材Bを省略し、副コイルDの開口面
D1 をさらに小さくすることができる。
コンデンサCは、平行パターンによって形成するが、そ
の物理的な形態を任意に変更することができる(図
4)。たとえば、図4(A)、(B)は、それぞれ角
状、円状に形成し、同図(C)は、櫛状に形成するもの
を図示している。なお、コンデンサCは、主コイルLの
内部の開口面L1 に形成する他、主コイルLの外部に形
成してもよい。
意に変更することができる。たとえば、副コイルDは、
主コイルLの全体に積層してもよく(図5(A))、主
コイルLの開口面L1 内に設けてもよい(同図
(B))。また、副コイルDは、ICカード本体11の
裏面側に付設し、ICカード本体11を介して主コイル
Lに電磁結合させてもよい(同図(C))。なお、副コ
イルDは、これを全部省略してもよく、このときのIC
モジュールMは、主コイルLの開口面L1 内において、
主コイルLに十分近接させて設置するか、主コイルL上
に設置するのがよい。
ば、使用周波数に共振する主コイルをICカード本体上
に設けることによって、主コイルは、通信用のICモジ
ュールのアンテナに大きな起電力を発生させ、ICモジ
ュールからの電波を外部に効率よく発信させることがで
きるから、ICモジュールのアンテナの送受信感度を高
め、ICカードによる情報伝達距離の拡大を図ることが
できるという優れた効果がある。
Claims (7)
- 【請求項1】 使用周波数に共振する主コイルをICカ
ード本体上に設けてなり、該主コイルは、アンテナ搭載
形の通信用のICモジュールを開口面に設置することを
特徴とするICカード用の補助アンテナ。 - 【請求項2】 前記主コイルは、多重の螺旋状に形成す
ることを特徴とする請求項1記載のICカード用の補助
アンテナ。 - 【請求項3】 前記主コイルは、平行パターンによる共
振用のコンデンサを備えることを特徴とする請求項2記
載のICカード用の補助アンテナ。 - 【請求項4】 前記主コイルには、Qが高い副コイルを
電磁結合させ、前記主コイルは、前記副コイルとともに
使用周波数に共振し、前記副コイルの開口面を介して通
信用のICモジュールを開口面に設置することを特徴と
する請求項1ないし請求項3のいずれか記載のICカー
ド用の補助アンテナ。 - 【請求項5】 前記副コイルは、ギャップを伴う1ター
ンに形成することを特徴とする請求項4記載のICカー
ド用の補助アンテナ。 - 【請求項6】 前記副コイルは、導電性のシート材によ
り形成することを特徴とする請求項4または請求項5記
載のICカード用の補助アンテナ。 - 【請求項7】 前記副コイルは、前記主コイルに積層し
て配置することを特徴とする請求項4ないし請求項6の
いずれか記載のICカード用の補助アンテナ。
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