JP2001313515A - 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 近距離の非接触ＩＣカードと安定した通信を
行うとともに、遠距離の非接触ＩＣカードとの通信も可
能にする。 【解決手段】 アンテナ部１５を介し非接触ＩＣカード
２と通信する非接触ＩＣカードリーダライタの前記アン
テナ部に、互いに中心Ｏが一致するループアンテナ１５
Ａ，１５Ｂを設け、かつ電流Ｉの通電方向が互いに逆方
向になるようにループアンテナ１５Ａ，１５Ｂの一端Ｘ
２，Ｙ２間を接続し、さらに電流Ｉの通電により各ルー
プアンテナ１５Ａ，１５Ｂが発生する磁界を合成した合
成磁界の強度が近距離で増加しないように、ループアン
テナ１５Ａ，１５Ｂの中心Ｏからの距離ｒ１，ｒ２を定
めその位置にループアンテナ１５Ａ，１５Ｂを配置す
る。
行うとともに、遠距離の非接触ＩＣカードとの通信も可
能にする。 【解決手段】 アンテナ部１５を介し非接触ＩＣカード
２と通信する非接触ＩＣカードリーダライタの前記アン
テナ部に、互いに中心Ｏが一致するループアンテナ１５
Ａ，１５Ｂを設け、かつ電流Ｉの通電方向が互いに逆方
向になるようにループアンテナ１５Ａ，１５Ｂの一端Ｘ
２，Ｙ２間を接続し、さらに電流Ｉの通電により各ルー
プアンテナ１５Ａ，１５Ｂが発生する磁界を合成した合
成磁界の強度が近距離で増加しないように、ループアン
テナ１５Ａ，１５Ｂの中心Ｏからの距離ｒ１，ｒ２を定
めその位置にループアンテナ１５Ａ，１５Ｂを配置す
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
アンテナ装置を用いた非接触ＩＣカードリーダライタ装
置に関する。
アンテナ装置を用いた非接触ＩＣカードリーダライタ装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、非接触ＩＣカードリーダライタ
装置はアンテナを有し、このアンテナを介して非接触Ｉ
Ｃカードと電磁結合し、非接触ＩＣカードへ電力を供給
する。そして、電磁結合した非接触ＩＣカードへコマン
ドを送信し、このコマンド送信に対し非接触ＩＣカード
側からレスポンスを受信すると、非接触ＩＣカードとの
間で通信を開始し、非接触ＩＣカードからのデータの読
み出しや非接触ＩＣカードへのデータの書き込みを行う
ようにしている。
装置はアンテナを有し、このアンテナを介して非接触Ｉ
Ｃカードと電磁結合し、非接触ＩＣカードへ電力を供給
する。そして、電磁結合した非接触ＩＣカードへコマン
ドを送信し、このコマンド送信に対し非接触ＩＣカード
側からレスポンスを受信すると、非接触ＩＣカードとの
間で通信を開始し、非接触ＩＣカードからのデータの読
み出しや非接触ＩＣカードへのデータの書き込みを行う
ようにしている。
【０００３】ところで、非接触ＩＣカードリーダライタ
装置のアンテナは、円形のループで形成されるか、或い
は矩形のループで形成されている。ここで、アンテナに
は所定周波数の電流が通電されて交流磁界を発生し、こ
うした非接触ＩＣカードリーダライタ装置のアンテナ上
に非接触ＩＣカードを載置すると、アンテナから発生す
る交流磁界により非接触ＩＣカードのアンテナに電流が
誘導される。これにより、非接触ＩＣカードリーダライ
タ装置と非接触ＩＣカード間では前述の電磁結合が行わ
れ、非接触ＩＣカードリーダライタ装置から非接触ＩＣ
カードへ電力が供給される。
装置のアンテナは、円形のループで形成されるか、或い
は矩形のループで形成されている。ここで、アンテナに
は所定周波数の電流が通電されて交流磁界を発生し、こ
うした非接触ＩＣカードリーダライタ装置のアンテナ上
に非接触ＩＣカードを載置すると、アンテナから発生す
る交流磁界により非接触ＩＣカードのアンテナに電流が
誘導される。これにより、非接触ＩＣカードリーダライ
タ装置と非接触ＩＣカード間では前述の電磁結合が行わ
れ、非接触ＩＣカードリーダライタ装置から非接触ＩＣ
カードへ電力が供給される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】非接触ＩＣカードとの
間の通信距離を伸ばすためには、非接触ＩＣカードリー
ダライタ装置のアンテナに流れる電流の値を大きくして
アンテナから強磁界を発生させる必要がある。しかし、
アンテナから強磁界を発生させると、アンテナに近い距
離にある非接触ＩＣカードに対しては過大な電力が供給
されることから、近距離において安定した通信ができな
くなるという課題があった。したがって、本発明は、近
距離にある非接触ＩＣカードと安定した通信を行うとと
もに、遠距離にある非接触ＩＣカードとの通信も可能に
することを目的とする。
間の通信距離を伸ばすためには、非接触ＩＣカードリー
ダライタ装置のアンテナに流れる電流の値を大きくして
アンテナから強磁界を発生させる必要がある。しかし、
アンテナから強磁界を発生させると、アンテナに近い距
離にある非接触ＩＣカードに対しては過大な電力が供給
されることから、近距離において安定した通信ができな
くなるという課題があった。したがって、本発明は、近
距離にある非接触ＩＣカードと安定した通信を行うとと
もに、遠距離にある非接触ＩＣカードとの通信も可能に
することを目的とする。
【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、所定周波数の電流の通電に基づき磁
界を発生するアンテナ装置において、互いに中心が一致
するとともに電流の通電方向が互いに逆方向となるよう
に接続され、かつ配置面からの距離が短い場合と長い場
合とで磁界の強度の変動が抑制されるように配置された
ループ状の第１及び第２のアンテナを設けたものであ
る。この場合、第１及び第２のアンテナは、前記配置面
からの距離が短い場合に磁界強度の増加が抑制されるよ
うに前記中心からの配置距離がそれぞれ定められるもの
である。また、第１及び第２のアンテナは、前記配置面
からの距離が短い場合に磁界強度の増加が抑制されるよ
うにそれぞれ巻き数が定められるものである。また、第
１及び第２のアンテナは、前記配置面からの距離が短い
場合に磁界強度の増加が抑制されるようにそれぞれ電流
値が定められるものである。また、第１及び第２のアン
テナを、円形状のアンテナとしたものである。また、第
１及び第２のアンテナを、多角形状のアンテナとしたも
のである。
るために本発明は、所定周波数の電流の通電に基づき磁
界を発生するアンテナ装置において、互いに中心が一致
するとともに電流の通電方向が互いに逆方向となるよう
に接続され、かつ配置面からの距離が短い場合と長い場
合とで磁界の強度の変動が抑制されるように配置された
ループ状の第１及び第２のアンテナを設けたものであ
る。この場合、第１及び第２のアンテナは、前記配置面
からの距離が短い場合に磁界強度の増加が抑制されるよ
うに前記中心からの配置距離がそれぞれ定められるもの
である。また、第１及び第２のアンテナは、前記配置面
からの距離が短い場合に磁界強度の増加が抑制されるよ
うにそれぞれ巻き数が定められるものである。また、第
１及び第２のアンテナは、前記配置面からの距離が短い
場合に磁界強度の増加が抑制されるようにそれぞれ電流
値が定められるものである。また、第１及び第２のアン
テナを、円形状のアンテナとしたものである。また、第
１及び第２のアンテナを、多角形状のアンテナとしたも
のである。
【０００６】また、本発明は、所定周波数の電流の通電
に基づき磁界を発生するアンテナ部を有するとともに、
アンテナ部を介して非接触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、アンテナ部
に、互いに中心が一致するとともに電流の通電方向が互
いに逆方向となるように接続され、かつ配置面からの距
離が短い場合と長い場合とで磁界の強度の変動が抑制さ
れるように配置されたループ状の第１及び第２のアンテ
ナを設けたものである。
に基づき磁界を発生するアンテナ部を有するとともに、
アンテナ部を介して非接触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、アンテナ部
に、互いに中心が一致するとともに電流の通電方向が互
いに逆方向となるように接続され、かつ配置面からの距
離が短い場合と長い場合とで磁界の強度の変動が抑制さ
れるように配置されたループ状の第１及び第２のアンテ
ナを設けたものである。
【０００７】
【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１
において、非接触ＩＣカードリーダライタ装置（以下、
ＩＣカードリーダ）１は、電磁結合された非接触ＩＣカ
ード（以下、ＩＣカード）に対してデータのリード・ラ
イトを行うものであり、ＣＰＵ１１と、ゲートアレイ１
２と、ＩＣカード２へデータを送信する送信部１３と、
ＩＣカード２からのデータを受信する受信部１６と、Ｉ
Ｃカード２の図示しないアンテナと電磁結合するアンテ
ナ部１５と、ＩＣカード２側とアンテナ部１５との間で
最適な電磁結合が行われるようにインピーダンスの整合
をとる整合回路１４とが設けられている。
して説明する。図１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１
において、非接触ＩＣカードリーダライタ装置（以下、
ＩＣカードリーダ）１は、電磁結合された非接触ＩＣカ
ード（以下、ＩＣカード）に対してデータのリード・ラ
イトを行うものであり、ＣＰＵ１１と、ゲートアレイ１
２と、ＩＣカード２へデータを送信する送信部１３と、
ＩＣカード２からのデータを受信する受信部１６と、Ｉ
Ｃカード２の図示しないアンテナと電磁結合するアンテ
ナ部１５と、ＩＣカード２側とアンテナ部１５との間で
最適な電磁結合が行われるようにインピーダンスの整合
をとる整合回路１４とが設けられている。
【０００８】ＩＣカードリーダ１のＣＰＵ１１は、ＩＣ
カード２の有無を検出するために、周期的にＩＣカード
２側へコマンドデータを送信している。このコマンドデ
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１
５を介し、ＩＣカード２側へ無線信号として送信され
る。
カード２の有無を検出するために、周期的にＩＣカード
２側へコマンドデータを送信している。このコマンドデ
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１
５を介し、ＩＣカード２側へ無線信号として送信され
る。
【０００９】ＩＣカード２がＩＣカードリーダ１のアン
テナ部１５に近接すると、ＩＣカード２の図示しないア
ンテナとＩＣカードリーダ１のアンテナ部１５とが電磁
結合する。これにより、ＩＣカードリーダ１のアンテナ
部１５からＩＣカード２側へ電力が供給されるととも
に、アンテナ部１５から送信される無線信号による送信
データがＩＣカード２側で受信されコマンドデータとし
て復調される。
テナ部１５に近接すると、ＩＣカード２の図示しないア
ンテナとＩＣカードリーダ１のアンテナ部１５とが電磁
結合する。これにより、ＩＣカードリーダ１のアンテナ
部１５からＩＣカード２側へ電力が供給されるととも
に、アンテナ部１５から送信される無線信号による送信
データがＩＣカード２側で受信されコマンドデータとし
て復調される。
【００１０】ＩＣカード２ではＩＣカードリーダ１から
のコマンドデータを受信すると、一定時間後にレスポン
スデータを変調し自身のアンテナからＩＣカードリーダ
１側へ無線信号として返送する。ＩＣカード２からの無
線信号による返送データは、アンテナ部１５及び整合回
路１４を介して受信部１６で受信され、レスポンスデー
タとして復調される。このレスポンスデータはゲートア
レイ１２を介してＣＰＵ１１へ送られる。
のコマンドデータを受信すると、一定時間後にレスポン
スデータを変調し自身のアンテナからＩＣカードリーダ
１側へ無線信号として返送する。ＩＣカード２からの無
線信号による返送データは、アンテナ部１５及び整合回
路１４を介して受信部１６で受信され、レスポンスデー
タとして復調される。このレスポンスデータはゲートア
レイ１２を介してＣＰＵ１１へ送られる。
【００１１】ＩＣカードリーダ１のＣＰＵ１１はこのレ
スポンスデータを受信すると、ＩＣカード２が有ると認
識する。そして、電磁結合したＩＣカード２とデータ通
信を行い、ＩＣカード２内の図示しないメモリに格納さ
れているデータの読み出しや、前記メモリへのデータの
書き込みを行う。
スポンスデータを受信すると、ＩＣカード２が有ると認
識する。そして、電磁結合したＩＣカード２とデータ通
信を行い、ＩＣカード２内の図示しないメモリに格納さ
れているデータの読み出しや、前記メモリへのデータの
書き込みを行う。
【００１２】（第１の実施の形態）図２は、本発明の第
１の実施の形態を示す図であり、ＩＣカードリーダ１の
アンテナ部１５の構成を示すものである。アンテナ部１
５は、図２に示すようにそれぞれ半径の異なる円状の２
つのループアンテナ１５Ａ，１５Ｂから構成され、各ル
ープアンテナ１５Ａ，１５Ｂの中心Ｏが一致するように
配置される。そして、各ループアンテナ１５Ａ，１５Ｂ
に通電される電流の向きが互いに逆向きになるようにル
ープアンテナ１５Ａ，１５Ｂが直列に接続される。すな
わち、ループアンテナ１５Ａの他端Ｘ２とループアンテ
ナ１５Ｂの他端Ｙ２とが接続され、ループアンテナ１５
Ａの一端Ｘ１とループアンテナ１５Ｂの一端Ｙ１はそれ
ぞれ整合回路１４に接続される。
１の実施の形態を示す図であり、ＩＣカードリーダ１の
アンテナ部１５の構成を示すものである。アンテナ部１
５は、図２に示すようにそれぞれ半径の異なる円状の２
つのループアンテナ１５Ａ，１５Ｂから構成され、各ル
ープアンテナ１５Ａ，１５Ｂの中心Ｏが一致するように
配置される。そして、各ループアンテナ１５Ａ，１５Ｂ
に通電される電流の向きが互いに逆向きになるようにル
ープアンテナ１５Ａ，１５Ｂが直列に接続される。すな
わち、ループアンテナ１５Ａの他端Ｘ２とループアンテ
ナ１５Ｂの他端Ｙ２とが接続され、ループアンテナ１５
Ａの一端Ｘ１とループアンテナ１５Ｂの一端Ｙ１はそれ
ぞれ整合回路１４に接続される。
【００１３】ところで、各々のループアンテナ１５Ａ，
１５Ｂの通電に基づき各ループアンテナ１５Ａ，１５Ｂ
から発生する磁界の強度は、ループアンテナ１５Ａ，１
５Ｂの各半径ｒ１，ｒ２の２乗にほぼ反比例して減少す
る。いま、ループアンテナ１５Ａ，１５Ｂの配設面をＸ
Ｙ平面とすると、これと直交する前記中心Ｏの軸上を含
むＺ軸上の磁界強度もループアンテナ１５Ａ，１５Ｂの
各半径ｒ１，ｒ２の２乗にほぼ反比例して減少する。
１５Ｂの通電に基づき各ループアンテナ１５Ａ，１５Ｂ
から発生する磁界の強度は、ループアンテナ１５Ａ，１
５Ｂの各半径ｒ１，ｒ２の２乗にほぼ反比例して減少す
る。いま、ループアンテナ１５Ａ，１５Ｂの配設面をＸ
Ｙ平面とすると、これと直交する前記中心Ｏの軸上を含
むＺ軸上の磁界強度もループアンテナ１５Ａ，１５Ｂの
各半径ｒ１，ｒ２の２乗にほぼ反比例して減少する。
【００１４】ここで、各ループアンテナ１５Ａ，１５Ｂ
には、ループアンテナ１５Ａからループアンテナ１５Ｂ
への方向と、ループアンテナ１５Ｂからループアンテナ
１５Ａへの方向とが交互に所定の周波数で切り替えられ
る交流電流により通電される。いま、図２のように、ル
ープアンテナ１５Ａの一端Ｘ１からループアンテナ１５
Ｂの一端Ｙ１側の方向に電流Ｉが通電されたとすると、
ループアンテナ１５Ａでは時計方向に電流Ｉが流れ、か
つループアンテナ１５Ｂでは反時計方向に電流Ｉが流れ
る。また、逆にループアンテナ１５Ｂの一端Ｙ１からル
ープアンテナ１５Ａの一端Ｘ１側の方向に電流Ｉが通電
されたとすると、ループアンテナ１５Ｂでは時計方向に
電流Ｉが流れ、かつループアンテナ１５Ａでは反時計方
向に電流Ｉが流れる。したがって、ループアンテナ１５
Ａの磁界の向きとループアンテナ１５Ｂの磁界の向きと
が互いに逆向きとなり、ループアンテナ１５Ａの磁界と
ループアンテナ１５Ｂの磁界は互いに相殺される。
には、ループアンテナ１５Ａからループアンテナ１５Ｂ
への方向と、ループアンテナ１５Ｂからループアンテナ
１５Ａへの方向とが交互に所定の周波数で切り替えられ
る交流電流により通電される。いま、図２のように、ル
ープアンテナ１５Ａの一端Ｘ１からループアンテナ１５
Ｂの一端Ｙ１側の方向に電流Ｉが通電されたとすると、
ループアンテナ１５Ａでは時計方向に電流Ｉが流れ、か
つループアンテナ１５Ｂでは反時計方向に電流Ｉが流れ
る。また、逆にループアンテナ１５Ｂの一端Ｙ１からル
ープアンテナ１５Ａの一端Ｘ１側の方向に電流Ｉが通電
されたとすると、ループアンテナ１５Ｂでは時計方向に
電流Ｉが流れ、かつループアンテナ１５Ａでは反時計方
向に電流Ｉが流れる。したがって、ループアンテナ１５
Ａの磁界の向きとループアンテナ１５Ｂの磁界の向きと
が互いに逆向きとなり、ループアンテナ１５Ａの磁界と
ループアンテナ１５Ｂの磁界は互いに相殺される。
【００１５】即ち、いま、半径ｒ１のループアンテナ１
５Ａにより発生する磁界を図３のように＋方向とする
と、半径ｒ２のループアンテナ１５Ｂにより発生する磁
界はループアンテナ１５Ａの磁界と逆向きの−方向とな
る。ここで、図２の例では、ループアンテナ１５Ａの半
径ｒ１がループアンテナ１５Ｂの半径ｒ２より小である
ため、ループアンテナ１５Ａの磁界からループアンテナ
１５Ｂの磁界を減じた磁界が図３に示す合成磁界とな
る。この合成磁界は、図３に示すように、通信距離（即
ち、ループアンテナ１５Ａ，１５Ｂの配設面（ＸＹ面）
に直交するＺ軸上における前記ＸＹ面からの距離）が短
い場合と、前記通信距離が長い場合とで変動が少ない磁
界を発生させることができる。これにより、ＩＣカード
リーダ１は近距離のＩＣカード２と安定した通信が行え
るとともに、遠距離のＩＣカード２との通信も行うこと
ができる。
５Ａにより発生する磁界を図３のように＋方向とする
と、半径ｒ２のループアンテナ１５Ｂにより発生する磁
界はループアンテナ１５Ａの磁界と逆向きの−方向とな
る。ここで、図２の例では、ループアンテナ１５Ａの半
径ｒ１がループアンテナ１５Ｂの半径ｒ２より小である
ため、ループアンテナ１５Ａの磁界からループアンテナ
１５Ｂの磁界を減じた磁界が図３に示す合成磁界とな
る。この合成磁界は、図３に示すように、通信距離（即
ち、ループアンテナ１５Ａ，１５Ｂの配設面（ＸＹ面）
に直交するＺ軸上における前記ＸＹ面からの距離）が短
い場合と、前記通信距離が長い場合とで変動が少ない磁
界を発生させることができる。これにより、ＩＣカード
リーダ１は近距離のＩＣカード２と安定した通信が行え
るとともに、遠距離のＩＣカード２との通信も行うこと
ができる。
【００１６】このように、ＩＣカードリーダ１のアンテ
ナ部１５を異なる半径ｒ１，ｒ２を有する２つのループ
アンテナ１５Ａ，１５Ｂにより構成するとともに、各ル
ープアンテナ１５Ａ，１５Ｂの中心軸を一致させるよう
に配置し、かつ各ループアンテナ１５Ａ，１５Ｂの通電
電流の向きが互いに逆向きとなるように各ループアンテ
ナ１５Ａ，１５Ｂのそれぞれの一端を直列接続して各ル
ープアンテナ１５Ａ，１５Ｂの磁界を互いに相殺させる
ように構成し、かつループアンテナ１５Ａ，１５Ｂが各
々発生する磁界の差（即ち、ループアンテナ１５Ａ，１
５Ｂの合成磁界）がほぼ一定となるように各ループアン
テナ１５Ａ，１５Ｂの半径ｒ１，ｒ２の値を設定するよ
うにしたので、アンテナ部１５から発生する磁界は通信
距離に依存しない一定の強度が確保され、したがって、
ＩＣカードリーダ１は近距離のＩＣカード２と安定した
通信が行えるとともに、遠距離のＩＣカード２との通信
も行うことができる。
ナ部１５を異なる半径ｒ１，ｒ２を有する２つのループ
アンテナ１５Ａ，１５Ｂにより構成するとともに、各ル
ープアンテナ１５Ａ，１５Ｂの中心軸を一致させるよう
に配置し、かつ各ループアンテナ１５Ａ，１５Ｂの通電
電流の向きが互いに逆向きとなるように各ループアンテ
ナ１５Ａ，１５Ｂのそれぞれの一端を直列接続して各ル
ープアンテナ１５Ａ，１５Ｂの磁界を互いに相殺させる
ように構成し、かつループアンテナ１５Ａ，１５Ｂが各
々発生する磁界の差（即ち、ループアンテナ１５Ａ，１
５Ｂの合成磁界）がほぼ一定となるように各ループアン
テナ１５Ａ，１５Ｂの半径ｒ１，ｒ２の値を設定するよ
うにしたので、アンテナ部１５から発生する磁界は通信
距離に依存しない一定の強度が確保され、したがって、
ＩＣカードリーダ１は近距離のＩＣカード２と安定した
通信が行えるとともに、遠距離のＩＣカード２との通信
も行うことができる。
【００１７】（第２の実施の形態）図４は、本発明の第
２の実施の形態を示す図であり、ＩＣカードリーダ１の
アンテナ部１５の構成を示すものである。アンテナ部１
５は、図２に示すようにそれぞれ径の異なる矩形状の２
つのループアンテナ１５Ｃ，１５Ｄから構成され、各ル
ープアンテナ１５Ｃ，１５Ｄの中心Ｏが一致するように
配置される。そして、各ループアンテナ１５Ｃ，１５Ｄ
に通電される電流の向きが互いに逆向きになるようにル
ープアンテナ１５Ｃ，１５Ｄが直列に接続される。すな
わち、ループアンテナ１５Ｃの他端Ｘ２とループアンテ
ナ１５Ｃの他端Ｙ２とが接続され、ループアンテナ１５
Ｃの一端Ｘ１とループアンテナ１５Ｄの一端Ｙ１はそれ
ぞれ整合回路１４に接続される。
２の実施の形態を示す図であり、ＩＣカードリーダ１の
アンテナ部１５の構成を示すものである。アンテナ部１
５は、図２に示すようにそれぞれ径の異なる矩形状の２
つのループアンテナ１５Ｃ，１５Ｄから構成され、各ル
ープアンテナ１５Ｃ，１５Ｄの中心Ｏが一致するように
配置される。そして、各ループアンテナ１５Ｃ，１５Ｄ
に通電される電流の向きが互いに逆向きになるようにル
ープアンテナ１５Ｃ，１５Ｄが直列に接続される。すな
わち、ループアンテナ１５Ｃの他端Ｘ２とループアンテ
ナ１５Ｃの他端Ｙ２とが接続され、ループアンテナ１５
Ｃの一端Ｘ１とループアンテナ１５Ｄの一端Ｙ１はそれ
ぞれ整合回路１４に接続される。
【００１８】各ループアンテナ１５Ｃ，１５Ｄには、第
１の実施の形態のループアンテナ１５Ａ，１５Ｂと同
様、ループアンテナ１５Ｃからループアンテナ１５Ｄへ
の方向と、ループアンテナ１５Ｄからループアンテナ１
５Ｃへの方向とが交互に所定の周波数で切り替えられる
交流電流により通電される。また、ループアンテナ１５
Ｃ，１５Ｄの通電方向も互いに逆方向に通電されること
から、ループアンテナ１５Ｃの磁界の向きとループアン
テナ１５Ｄの磁界の向きとが互いに逆向きとなり、ルー
プアンテナ１５Ｃの磁界とループアンテナ１５Ｄの磁界
は互いに相殺される。
１の実施の形態のループアンテナ１５Ａ，１５Ｂと同
様、ループアンテナ１５Ｃからループアンテナ１５Ｄへ
の方向と、ループアンテナ１５Ｄからループアンテナ１
５Ｃへの方向とが交互に所定の周波数で切り替えられる
交流電流により通電される。また、ループアンテナ１５
Ｃ，１５Ｄの通電方向も互いに逆方向に通電されること
から、ループアンテナ１５Ｃの磁界の向きとループアン
テナ１５Ｄの磁界の向きとが互いに逆向きとなり、ルー
プアンテナ１５Ｃの磁界とループアンテナ１５Ｄの磁界
は互いに相殺される。
【００１９】さらに、ループアンテナ１５Ｃの径ｒ１が
ループアンテナ１５Ｄの径ｒ２より小であるため、ルー
プアンテナ１５Ｃの磁界からループアンテナ１５Ｄの磁
界を減じた磁界が図３に示す各ループアンテナ１５Ａ，
１５Ｂと同様の合成磁界となる。この合成磁界は、同様
に、通信距離（即ち、ループアンテナ１５Ｃ，１５Ｄの
配設面（ＸＹ面）に直交するＺ軸上の前記ＸＹ面からの
距離）が短い場合と、前記通信距離が長い場合とで変動
が少ない磁界を発生させることができる。これにより、
ＩＣカードリーダ１は近距離のＩＣカード２と安定した
通信が行えるとともに、遠距離のＩＣカード２との通信
も行うことができる。なお、第２の実施の形態では、ア
ンテナ部１５を、それぞれ径の異なる矩形状の２つのル
ープアンテナ１５Ｃ，１５Ｄにより構成したが、２つの
ループアンテナ１５Ｃ，１５Ｄを六角形や八角形などの
多角形状に構成しても同様の効果を奏する。
ループアンテナ１５Ｄの径ｒ２より小であるため、ルー
プアンテナ１５Ｃの磁界からループアンテナ１５Ｄの磁
界を減じた磁界が図３に示す各ループアンテナ１５Ａ，
１５Ｂと同様の合成磁界となる。この合成磁界は、同様
に、通信距離（即ち、ループアンテナ１５Ｃ，１５Ｄの
配設面（ＸＹ面）に直交するＺ軸上の前記ＸＹ面からの
距離）が短い場合と、前記通信距離が長い場合とで変動
が少ない磁界を発生させることができる。これにより、
ＩＣカードリーダ１は近距離のＩＣカード２と安定した
通信が行えるとともに、遠距離のＩＣカード２との通信
も行うことができる。なお、第２の実施の形態では、ア
ンテナ部１５を、それぞれ径の異なる矩形状の２つのル
ープアンテナ１５Ｃ，１５Ｄにより構成したが、２つの
ループアンテナ１５Ｃ，１５Ｄを六角形や八角形などの
多角形状に構成しても同様の効果を奏する。
【００２０】なお、本実施の形態では、近距離における
アンテナ部１５の磁界強度の増加を抑止する場合、２つ
のループアンテナ１５Ａ，１５Ｂ（またはループアンテ
ナ１５Ｃ，１５Ｄ）の合成磁界が近距離において低下す
るように各々の半径ｒ１，ｒ２の値を設定したが、２つ
のループアンテナ１５Ａ，１５Ｂ（またはループアンテ
ナ１５Ｃ，１５Ｄ）の各々の巻き数を変えることによ
り、２つのループアンテナ１５Ａ，１５Ｂ（またはルー
プアンテナ１５Ｃ，１５Ｄ）の合成磁界が近距離におい
て低下するようにしても良い。
アンテナ部１５の磁界強度の増加を抑止する場合、２つ
のループアンテナ１５Ａ，１５Ｂ（またはループアンテ
ナ１５Ｃ，１５Ｄ）の合成磁界が近距離において低下す
るように各々の半径ｒ１，ｒ２の値を設定したが、２つ
のループアンテナ１５Ａ，１５Ｂ（またはループアンテ
ナ１５Ｃ，１５Ｄ）の各々の巻き数を変えることによ
り、２つのループアンテナ１５Ａ，１５Ｂ（またはルー
プアンテナ１５Ｃ，１５Ｄ）の合成磁界が近距離におい
て低下するようにしても良い。
【００２１】また、本実施の形態では、近距離における
アンテナ部１５の磁界強度の増加を抑止する場合、各ル
ープアンテナ１５Ａ，１５Ｂ（またはループアンテナ１
５Ｃ，１５Ｄ）の各半径ｒ１，ｒ２の値をそれぞれ設定
しているが、２つのループアンテナ１５Ａ，１５Ｂ（ま
たはループアンテナ１５Ｃ，１５Ｄ）に流れる電流値を
それぞれ変えることにより、２つのループアンテナ１５
Ａ，１５Ｂ（またはループアンテナ１５Ｃ，１５Ｄ）の
合成磁界が近距離において低下するようにしても良い。
この場合、各ループアンテナ１５Ａ，１５Ｂ（またはル
ープアンテナ１５Ｃ，１５Ｄ）のパターン幅をそれぞれ
変えることで電流値を変えることができ、また各ループ
アンテナ１５Ａ，１５Ｂ（またはループアンテナ１５
Ｃ，１５Ｄ）のパターン厚をそれぞれ変えることによっ
ても電流値を変えることができる。さらに、各ループア
ンテナ１５Ａ，１５Ｂ（またはループアンテナ１５Ｃ，
１５Ｄ）にそれぞれ抵抗値が異なる抵抗器を付加するこ
とによっても電流値を変えることができる。また、本実
施の形態では、ＩＣカードリーダ１のアンテナ部１５に
ついて説明したが、このアンテナ部はＩＣカードリーダ
１に限らず、電波を用いた他の装置に同様に適用でき
る。
アンテナ部１５の磁界強度の増加を抑止する場合、各ル
ープアンテナ１５Ａ，１５Ｂ（またはループアンテナ１
５Ｃ，１５Ｄ）の各半径ｒ１，ｒ２の値をそれぞれ設定
しているが、２つのループアンテナ１５Ａ，１５Ｂ（ま
たはループアンテナ１５Ｃ，１５Ｄ）に流れる電流値を
それぞれ変えることにより、２つのループアンテナ１５
Ａ，１５Ｂ（またはループアンテナ１５Ｃ，１５Ｄ）の
合成磁界が近距離において低下するようにしても良い。
この場合、各ループアンテナ１５Ａ，１５Ｂ（またはル
ープアンテナ１５Ｃ，１５Ｄ）のパターン幅をそれぞれ
変えることで電流値を変えることができ、また各ループ
アンテナ１５Ａ，１５Ｂ（またはループアンテナ１５
Ｃ，１５Ｄ）のパターン厚をそれぞれ変えることによっ
ても電流値を変えることができる。さらに、各ループア
ンテナ１５Ａ，１５Ｂ（またはループアンテナ１５Ｃ，
１５Ｄ）にそれぞれ抵抗値が異なる抵抗器を付加するこ
とによっても電流値を変えることができる。また、本実
施の形態では、ＩＣカードリーダ１のアンテナ部１５に
ついて説明したが、このアンテナ部はＩＣカードリーダ
１に限らず、電波を用いた他の装置に同様に適用でき
る。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、所
定周波数の電流の通電に基づき磁界を発生するアンテナ
装置において、互いに中心が一致するとともに電流の通
電方向が互いに逆方向となるように接続され、かつ配置
面からの距離が短い場合と長い場合とで磁界の強度の変
動が抑制されるように配置されたループ状の第１及び第
２のアンテナを設けるようにしたので、通信距離を伸ば
すためにアンテナの電流を大きくしてアンテナから強磁
界を発生させようとした場合でも、通信距離の長短に無
関係にほぼ均一の強度の磁界が発生し、したがって、こ
のとき例えばアンテナを有するＩＣカードが近距離にあ
ってもそのＩＣカードのアンテナと的確に電磁結合して
安定した通信が確保できるとともに、遠距離にあるＩＣ
カードとの通信も可能になる。
定周波数の電流の通電に基づき磁界を発生するアンテナ
装置において、互いに中心が一致するとともに電流の通
電方向が互いに逆方向となるように接続され、かつ配置
面からの距離が短い場合と長い場合とで磁界の強度の変
動が抑制されるように配置されたループ状の第１及び第
２のアンテナを設けるようにしたので、通信距離を伸ば
すためにアンテナの電流を大きくしてアンテナから強磁
界を発生させようとした場合でも、通信距離の長短に無
関係にほぼ均一の強度の磁界が発生し、したがって、こ
のとき例えばアンテナを有するＩＣカードが近距離にあ
ってもそのＩＣカードのアンテナと的確に電磁結合して
安定した通信が確保できるとともに、遠距離にあるＩＣ
カードとの通信も可能になる。
【００２３】この場合、第１及び第２のアンテナの前記
中心からの距離を、アンテナ配置面からの距離が短いと
きには磁界強度の増加が抑制されるようにそれぞれ定め
るようにしたので、通信距離を伸ばすためにアンテナの
電流を大きくしてアンテナから強磁界を発生させようと
してもアンテナの近距離における磁界強度の増加が抑制
できることから、近距離にあるＩＣカードには過大な電
力が供給されず、したがって近距離のＩＣカードとの間
で安定した通信を確保できる。また、アンテナ配置面か
らの距離が短いときに磁界強度の増加を抑制する場合、
簡単な構成により磁界強度の増加を抑制できる。また、
第１及び第２のアンテナの各巻き数を、アンテナ配置面
からの距離が短いときには磁界強度の増加が抑制される
ように定めるようにしたので、同様に簡単な構成により
近距離の磁界強度の増加を抑制できるとともに、近距離
のＩＣカードとの間で安定した通信を確保できる。
中心からの距離を、アンテナ配置面からの距離が短いと
きには磁界強度の増加が抑制されるようにそれぞれ定め
るようにしたので、通信距離を伸ばすためにアンテナの
電流を大きくしてアンテナから強磁界を発生させようと
してもアンテナの近距離における磁界強度の増加が抑制
できることから、近距離にあるＩＣカードには過大な電
力が供給されず、したがって近距離のＩＣカードとの間
で安定した通信を確保できる。また、アンテナ配置面か
らの距離が短いときに磁界強度の増加を抑制する場合、
簡単な構成により磁界強度の増加を抑制できる。また、
第１及び第２のアンテナの各巻き数を、アンテナ配置面
からの距離が短いときには磁界強度の増加が抑制される
ように定めるようにしたので、同様に簡単な構成により
近距離の磁界強度の増加を抑制できるとともに、近距離
のＩＣカードとの間で安定した通信を確保できる。
【００２４】また、第１及び第２のアンテナの各電流値
を、アンテナ配置面からの距離が短いときには磁界強度
の増加が抑制されるように定めるようにしたので、同様
に簡単な構成により近距離の磁界強度の増加を抑制でき
るとともに、近距離のＩＣカードとの間で安定した通信
を確保できる。また、第１及び第２のアンテナを円形状
のアンテナとしたので、容易にアンテナを作成できる。
また、第１及び第２のアンテナを多角形状のアンテナと
したので、同様に容易にアンテナを作成できる。
を、アンテナ配置面からの距離が短いときには磁界強度
の増加が抑制されるように定めるようにしたので、同様
に簡単な構成により近距離の磁界強度の増加を抑制でき
るとともに、近距離のＩＣカードとの間で安定した通信
を確保できる。また、第１及び第２のアンテナを円形状
のアンテナとしたので、容易にアンテナを作成できる。
また、第１及び第２のアンテナを多角形状のアンテナと
したので、同様に容易にアンテナを作成できる。
【００２５】また、本発明は、所定周波数の電流の通電
に基づき磁界を発生するアンテナ部を有するとともに、
アンテナ部を介して非接触ＩＣカードと通信を行うＩＣ
カードリーダライタにおいて、アンテナ部に、互いに中
心が一致するとともに電流の通電方向が互いに逆方向と
なるように接続され、かつ配置面からの距離が短い場合
と長い場合とで磁界の強度の変動が抑制されるように配
置されたループ状の第１及び第２のアンテナを設けるよ
うにしたので、通信距離を伸ばすためにアンテナの電流
を大きくしてアンテナから強磁界を発生させようとした
場合でも、通信距離の長短に無関係にほぼ均一の強度の
磁界が発生し、これにより、非接触ＩＣカードが近距離
にあってもそのＩＣカードと安定した通信が確保できる
とともに、遠距離にあるＩＣカードとの通信も可能にな
る。
に基づき磁界を発生するアンテナ部を有するとともに、
アンテナ部を介して非接触ＩＣカードと通信を行うＩＣ
カードリーダライタにおいて、アンテナ部に、互いに中
心が一致するとともに電流の通電方向が互いに逆方向と
なるように接続され、かつ配置面からの距離が短い場合
と長い場合とで磁界の強度の変動が抑制されるように配
置されたループ状の第１及び第２のアンテナを設けるよ
うにしたので、通信距離を伸ばすためにアンテナの電流
を大きくしてアンテナから強磁界を発生させようとした
場合でも、通信距離の長短に無関係にほぼ均一の強度の
磁界が発生し、これにより、非接触ＩＣカードが近距離
にあってもそのＩＣカードと安定した通信が確保できる
とともに、遠距離にあるＩＣカードとの通信も可能にな
る。
【図１】 本発明に係る非接触ＩＣカードリーダライタ
装置の構成を示すブロック図である。
装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 非接触ＩＣカードリーダライタ装置のアンテ
ナ部の第１の実施の形態を示す図である。
ナ部の第１の実施の形態を示す図である。
【図３】 前記アンテナ部の特性を示す図である。
【図４】 非接触ＩＣカードリーダライタ装置のアンテ
ナ部の第２の実施の形態を示す図である。
ナ部の第２の実施の形態を示す図である。
１…非接触ＩＣカードリーダライタ装置、２…非接触Ｉ
Ｃカード、１１…ＣＰＵ、１２…ゲートアレイ、１３…
送信部、１４…整合回路、１５…アンテナ部、１５Ａ，
１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ…ループアンテナ、１６…受信
部。
Ｃカード、１１…ＣＰＵ、１２…ゲートアレイ、１３…
送信部、１４…整合回路、１５…アンテナ部、１５Ａ，
１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ…ループアンテナ、１６…受信
部。
Claims (12)
- 【請求項１】 所定周波数の電流の通電に基づき磁界を
発生するアンテナ装置において、 互いに中心が一致するとともに前記電流の通電方向が互
いに逆方向となるように接続され、かつ配置面からの距
離が短い場合と長い場合とで前記磁界の強度の変動が抑
制されるように配置されたループ状の第１及び第２のア
ンテナを備えたことを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記第１及び第２のアンテナは、前記配置面からの距離
が短い場合に磁界強度の増加が抑制されるように前記中
心からの配置距離がそれぞれ定められることを特徴とす
るアンテナ装置。 - 【請求項３】 請求項１において、 前記第１及び第２のアンテナは、前記配置面からの距離
が短い場合に磁界強度の増加が抑制されるようにそれぞ
れ巻き数が定められることを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項４】 請求項１において、 前記第１及び第２のアンテナは、前記配置面からの距離
が短い場合に磁界強度の増加が抑制されるようにそれぞ
れ電流値が定められることを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項５】 請求項１において、 前記第１及び第２のアンテナは、円形状のアンテナであ
ることを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項６】 請求項１において、 前記第１及び第２のアンテナは、多角形状のアンテナで
あることを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項７】 所定周波数の電流の通電に基づき磁界を
発生するアンテナ部を有するとともに、前記アンテナ部
を介して非接触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、 前記アンテナ部は、互いに中心が一致するとともに前記
電流の通電方向が互いに逆方向となるように接続され、
かつ配置面からの距離が短い場合と長い場合とで前記磁
界の強度の変動が抑制されるように配置されたループ状
の第１及び第２のアンテナ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。 - 【請求項８】 請求項７において、 前記第１及び第２のアンテナは、前記配置面からの距離
が短い場合に磁界強度の増加が抑制されるように前記中
心からの配置距離がそれぞれ定められることを特徴とす
る非接触ＩＣカードリーダライタ装置。 - 【請求項９】 請求項７において、 前記第１及び第２のアンテナは、前記配置面からの距離
が短い場合に磁界強度の増加が抑制されるようにそれぞ
れ巻き数が定められることを特徴とする非接触ＩＣカー
ドリーダライタ装置。 - 【請求項１０】 請求項７において、 前記第１及び第２のアンテナは、前記配置面からの距離
が短い場合に磁界強度の増加が抑制されるようにそれぞ
れ電流値が定められることを特徴とする非接触ＩＣカー
ドリーダライタ装置。 - 【請求項１１】 請求項７において、 前記第１及び第２のアンテナは、円形状のアンテナであ
ることを特徴とする非接触ＩＣカードリーダライタ装
置。 - 【請求項１２】 請求項７において、 前記第１及び第２のアンテナは、多角形状のアンテナで
あ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 |
|---|---|---|---|
| JP2001043614A JP2001313515A (ja) | 2000-02-21 | 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 (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000-43159 | 2000-02-21 | ||
| JP2000043159 | 2000-02-21 | ||
| JP2001043614A JP2001313515A (ja) | 2000-02-21 | 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 |
|---|---|
| JP2001313515A true JP2001313515A (ja) | 2001-11-09 |
Family
ID=26585759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001043614A Pending JP2001313515A (ja) | 2000-02-21 | 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) | JP2001313515A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6508399B2 (en) * | 2000-06-05 | 2003-01-21 | Japan Servo Co., Ltd. | Proximity type contactless IC card issuance machine |
| JP2011087025A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Renesas Electronics Corp | Ｉｃカード |
| JP2012020806A (ja) * | 2010-07-12 | 2012-02-02 | Okamura Corp | 図書保管管理システム |
| JP2012020805A (ja) * | 2010-07-12 | 2012-02-02 | Okamura Corp | 図書保管管理システム |
| WO2013114491A1 (ja) * | 2012-01-30 | 2013-08-08 | パナソニック株式会社 | アンテナ装置及び携帯無線機 |
| 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 |
| JP5945082B1 (ja) * | 2016-01-22 | 2016-07-05 | 日本電信電話株式会社 | アンテナ |
| JP2020155042A (ja) * | 2019-03-22 | 2020-09-24 | オムロン株式会社 | Ｒｆタグ |
-
2001
- 2001-02-20 JP JP2001043614A patent/JP2001313515A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| 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 |
| 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 |
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| JP2020155042A (ja) * | 2019-03-22 | 2020-09-24 | オムロン株式会社 | Ｒｆタグ |
| JP7021657B2 (ja) | 2019-03-22 | 2022-02-17 | オムロン株式会社 | Ｒｆタグ |
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