JP2001266083A - 非接触式情報記憶媒体用のリーダライタ - Google Patents

非接触式情報記憶媒体用のリーダライタ

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JP2001266083A
JP2001266083A JP2000072259A JP2000072259A JP2001266083A JP 2001266083 A JP2001266083 A JP 2001266083A JP 2000072259 A JP2000072259 A JP 2000072259A JP 2000072259 A JP2000072259 A JP 2000072259A JP 2001266083 A JP2001266083 A JP 2001266083A
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JP2000072259A
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Tomoya Akiyama
知哉 秋山
Shunji Katsu
俊二 滑
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 非接触式情報記憶媒体の位置によらず、安定
した通信を行える非接触式情報記憶媒体用のリーダライ
タを提供する。 【解決手段】 非接触で通信を行うリーダライタであっ
て、筐体3を有する筐体タイプのリーダライタにおい
て、非接触型ICカードを挿入するカード挿入部4(通
信用スペース)のアンテナユニット1の対面にフェライ
トコア5を配置する。これにより、カード挿入部4内の
磁界強度が高くなり、通信が安定する領域が増加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非接触式情報記憶
媒体用のリーダライタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、情報記憶媒体として、様々なIC
カードが普及している。これらのICカードは、データ
通信を接続端子を介して行う接触型ICカードと、コイ
ルを通じて電磁誘導により通信を行う非接触型ICカー
ドに分類され、主に、接触型ICカードは、決済用途、
非接触型ICカードは、交通システム等のゲートアクセ
ス管理に用いられている。従来、非接触通信に用いられ
る非接触型ICカードリーダライタは、アンテナ面がリ
ーダライタ表面に露出又は独立したタイプ(以下、アン
テナ露出タイプ)(図5参照)と、ポケット状又はスリ
ット状、スロット状等の形態のカード挿入部を有するタ
イプ(以下、筐体タイプ)(図6参照)の2種類に大き
く分類することができる。
【0003】図5は、従来のアンテナ露出タイプの非接
触型ICカードリーダライタを示す図である。アンテナ
ユニット11は、制御ユニット12から独立して離れた
位置にあって、所定の距離内に非接触型ICカードが近
づいたときに、通信を行う。このようなアンテナ露出タ
イプの非接触型ICカードリーダライタは、アンテナ面
に近づけるだけで通信が可能となるため、カード使用者
にとって使い勝手がよい反面、カードをリーダライタに
近づける位置は、カード使用者によって異なるので、カ
ードを近づける位置のバラツキが大きく、比較的遠距離
にあるICカードについても通信を許容している。その
ため、通信状態が悪い状態にも関わらずカードアクセス
可能となり、通信途中における通信不良が発生するとい
う問題があった。また、アンテナがむき出しのため、リ
ーダライタより送出される電磁波が外に漏れ出しやす
く、これを防ぐためにリーダライタの出力に対する制約
が大きく、通信特性を向上しにくいという問題があっ
た。
【0004】図6は、従来の筐体タイプの非接触型IC
カードリーダライタを示す図である。筐体3は、その中
に図示しない制御ユニットを備えている。また、筐体3
には、非接触型ICカードを挿入するための空間(カー
ド通信用エリア)を有したカード挿入部4が設けられて
いる。カード挿入部4の内壁の一面には、アンテナユニ
ット1が設けられており、このアンテナユニット1を介
して、カード挿入部2に挿入された非接触型ICカード
と通信を行う。このように、筐体タイプの非接触型IC
カードリーダライタは、アンテナが筐体で囲われている
ため、アンテナ露出タイプの非接触型ICカードリーダ
ライタと比較し、電磁波が外に漏れ出しにくく、リーダ
ライタの出力を上げることが可能であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の筐体タイプの非接触型ICカードリーダライタは、リ
ーダライタ自身の制御回路の影響や、筐体に導体が用い
られている場合は、筐体形状や導体配置等の影響によ
り、電磁波が遮断されたり、特定の方向に歪むなどし
て、カード挿入部における磁界の強さが不均一な分布と
なり、通信が不安定な領域が発生するという問題があっ
た。また、筐体内部に設けられている制御回路にノイズ
が乗りやすいという問題もあった。
【0006】本発明の課題は、非接触式情報記憶媒体の
位置によらず、安定した通信を行える非接触式情報記憶
媒体用のリーダライタを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下のような
解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容
易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付
して説明するが、これに限定されるものではない。すな
わち、請求項1の発明は、非接触式情報記憶媒体の少な
くとも一部を挿入可能な空間を有し、少なくとも挿入さ
れた前記非接触式情報記憶媒体を挟む挿入部(4)を有
した筐体(3)と、前記挿入部近傍に設けられ、電磁波
により非接触式情報記憶媒体と情報及び/又は電力の授
受を非接触で行うアンテナ(1)と、前記挿入部近傍に
設けられ、前記アンテナが発生する電磁波の指向性を整
える電磁波整合手段(5)とを備えた非接触式情報記憶
媒体用のリーダライタである。
【0008】請求項2の発明は、請求項1に記載の非接
触式情報記憶媒体用のリーダライタにおいて、前記電磁
波整合手段は、前記挿入部(4)に挿入された前記非接
触式情報記憶媒体を前記アンテナ(1)と対向して挟む
位置に設けられた高透磁率材料(5)により形成されて
いることことを特徴とする非接触式情報記憶媒体用のリ
ーダライタである。
【0009】請求項3の発明は、請求項1又は請求項2
に記載の非接触式情報記憶媒体用のリーダライタにおい
て、前記電磁波整合手段は、フェライト(5)により形
成されていることを特徴とする非接触式情報記憶媒体用
のリーダライタである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面等を参照しながら、本
発明の実施の形態について、更に詳しく説明する。図1
は、本発明による非接触式情報記憶媒体用のリーダライ
タの実施形態を説明する図である。なお、前述した従来
例と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付し
て、重複する説明を適宜省略する。 (実施形態)本実施形態における非接触式情報記憶媒体
用のリーダライタは、非接触式情報記憶媒体である非接
触型ICカードと非接触で情報及び電力の授受を行うリ
ーダライタであって、アンテナを内蔵した筐体タイプの
リーダライタである。リーダライタは、アンテナユニッ
ト1,筐体3,カード挿入部4,フェライトコア5を備
えている。
【0011】アンテナユニット1は、非接触型ICカー
ドとの通信時に、電磁波を送受信するアンテナを備えた
ユニットであり、カード挿入部4の下側の面に設けられ
ている。筐体3は、金属製の外装部品であり、非接触型
ICカードを挿入する穴であるカード挿入部4を有して
いる。また、図示しないが、筐体3の内部には、制御回
路が設けられている。
【0012】フェライトコア5は、アンテナユニットと
対向する対面(カード挿入部4の上側)に設けられ、ア
ンテナユニットが発生する電磁波の指向性を整える電磁
波整合手段であって、高透磁率材料(軟磁性材料)であ
るフェライトにより形成されている。図2は、アンテナ
ユニット1からの距離Zに対する、アンテナユニット1
から送出される電磁波の磁界強度Hの変化を示すグラフ
であり、フェライトコアを設けた場合と、設けない場合
について示している。
【0013】フェライトコア5は、磁束を集めやすいた
め、従来のフェライトコアを用いないリーダライタと比
較して、リーダライタより送出される磁界強度のアンテ
ナ中心部からの距離Zに対する減衰率が低くなり、安定
動作可能な範囲が増える。また、カード挿入部4のアン
テナユニット1の対面に制御回路が設けられている場合
であっても、フェライトコア中心部を通り抜ける磁界
は、少ないため、制御回路に与えるノイズ等の悪影響を
低減することが出来る。更に、フェライトコアのカード
通信用スペースに対して反対面にアルミニウム板等の遮
蔽物を貼り付けることにより、制御回路に与えるノイズ
を更に低減させることが出来る。
【0014】(実施例)図3は、本実施形態の具体的な
実施例を示す図である。本実施例の非接触型ICカード
用のリーダライタにおいては、搬送波周波数を13.5
6MHzとし、アンテナユニット1として、アンテナサ
イズ100mm×100mm、アンテナ巻数2巻のアン
テナを用いた。尚、リーダライタのアンテナ面より60
mmの箇所にZn,Mn,Ni,Fe,Cu等により構
成されるフェライトコア5(100mm×100mm×
4mm)を配置し、アンテナユニット1とフェライトコ
ア5とで囲まれる空間を、カード挿入部4(カード通信
用エリア)として設けた。本実施例において、アンテナ
ユニット1から送出される電磁波の磁界強度の変化を測
定した結果を、フェライトコア5を設けない場合と比較
して表1に示す。
【0015】
【表1】
【0016】また、表1の結果をグラフ化して、図4に
示す。フェライトコア5を配置することにより、磁界強
度の分布が表1、図4に示すように比較的フラットにな
り、アンテナ近傍での磁界強度は、ほとんど変わらず、
遠距離においては比較的、磁界強度が高くなった。この
ような磁界強度の分布の相違により、非接触型ICカー
ドとリーダライタとの間の通信良好範囲が距離Z=0〜
40mm(従来:フェライトコア5無し)から距離Z=
0〜50mm(本発明:フェライトコア5有り)とな
り、リーダライタ出力を変えることなく、安定動作可能
な範囲を広げることが出来た。
【0017】本実施形態によれば、フェライトコア5
を、アンテナユニット1の対面に配置することにより、
カード通信用エリアの磁界強度を高めることができるの
で、安定動作可能な範囲を広げることができる。
【0018】(変形形態)以上説明した実施形態に限定
されることなく、種々の変形や変更が可能であって、そ
れらも本発明の均等の範囲内である。 (1)本実施形態において、筐体は、金属製である例を
示したが、これに限らず、例えば、樹脂成形品等により
形成してもよい。
【0019】(2)本実施形態において、アンテナユニ
ットは、平面的なアンテナを備えた例を示したが、これ
に限らず、例えば、カード挿入部を囲むように立体的に
アンテナが配置されたアンテナユニットでもよい。
【0020】(3)本実施形態において、電磁波整合手
段として、フェライトを使用した例を示したが、これに
限らず、例えば、パーマロイ,センダスト等の他の高透
磁率材料としてもよい。
【0021】(4)本実施形態において、アンテナユニ
ット1を下側に配置し、フェライトコア5を上側に配置
した例を示したが、これに限らず、例えば、これらを逆
にしてもよいし、カード挿入部を縦型にする場合には、
横方向に配置してもよい。
【0022】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、請求項1の
発明によれば、アンテナが発生する電磁波の指向性を整
える電磁波整合手段を備えたので、電磁波が不要な方向
に拡散することなく、必要な方向に集めることができる
ので、通信が安定する範囲を広げることができる。
【0023】請求項2の発明によれば、電磁波整合手段
は、アンテナと対向した位置に設けられた高透磁率材料
により形成されているので、電磁波を効率よく集めるこ
とができる。
【0024】請求項3の発明によれば、電磁波整合手段
は、フェライトにより形成されているので、通信が安定
する範囲が広い非接触式情報記憶媒体用のリーダライタ
を低価格に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による非接触式情報記憶媒体用のリーダ
ライタの実施形態を説明する図である。
【図2】アンテナユニット1からの距離Zに対する、ア
ンテナユニット1から送出される電磁波の磁界強度Hの
変化を示すグラフである。
【図3】本実施形態の具体的な実施例を示す図である。
【図4】表1の結果をグラフ化して示した図である。
【図5】従来のアンテナ露出タイプの非接触型ICカー
ドリーダライタを示す図である。
【図6】従来の筐体タイプの非接触型ICカードリーダ
ライタを示す図である。
【符号の説明】
1 アンテナユニット 3 筐体 4 カード挿入部 5 フェライトコア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04B 5/02 H04B 5/02 Fターム(参考) 2C005 MA40 NA08 TA22 5B058 CA17 5J046 AA04 AB11 PA01 5J047 AA04 AB11 FC00 5K012 AA05 AB03 AC06 BA02

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非接触式情報記憶媒体の少なくとも一部
    を挿入可能な空間を有し、少なくとも挿入された前記非
    接触式情報記憶媒体を挟む挿入部を有した筐体と、 前記挿入部近傍に設けられ、電磁波により非接触式情報
    記憶媒体と情報及び/又は電力の授受を非接触で行うア
    ンテナと、 前記挿入部近傍に設けられ、前記アンテナが発生する電
    磁波の指向性を整える電磁波整合手段と、 を備えた非接触式情報記憶媒体用のリーダライタ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の非接触式情報記憶媒体
    用のリーダライタにおいて、 前記電磁波整合手段は、前記挿入部に挿入された前記非
    接触式情報記憶媒体を前記アンテナと対向して挟む位置
    に設けられた高透磁率材料により形成されていること、 を特徴とする非接触式情報記憶媒体用のリーダライタ。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の非接触式
    情報記憶媒体用のリーダライタにおいて、 前記電磁波整合手段は、フェライトにより形成されてい
    ること、 を特徴とする非接触式情報記憶媒体用のリーダライタ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012133232A1 (ja) * 2011-03-30 2012-10-04 ソニーケミカル&インフォメーションデバイス株式会社 アンテナ装置及び通信装置
JP2018527792A (ja) * 2015-07-17 2018-09-20 フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ アンテナを備えるデバイス

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Effective date: 20061115