JP2003069335A - Auxiliary antenna - Google Patents

Auxiliary antenna

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JP2003069335A
JP2003069335A JP2001257621A JP2001257621A JP2003069335A JP 2003069335 A JP2003069335 A JP 2003069335A JP 2001257621 A JP2001257621 A JP 2001257621A JP 2001257621 A JP2001257621 A JP 2001257621A JP 2003069335 A JP2003069335 A JP 2003069335A
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JP
Japan
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card
loop
antenna
substrate
auxiliary antenna
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JP2001257621A
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Japanese (ja)
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Mitsuhiro Okada
充弘 岡田
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Hitachi Kokusai Electric Inc
Original Assignee
Hitachi Kokusai Electric Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an auxiliary antenna that can freely set extension or non-extension of a communication available area of an IC card even when no switch is provided in the IC card. SOLUTION: The auxiliary antenna 10 has a shape of card, the IC card receives a high frequency magnetic field from a reader/writer of a data communication system to produce an operating power and is located so that the contactless communication available area of the IC card capable of sending/ receiving a signal to/from the reader/writer can be extended. The auxiliary antenna 10 includes, a loop shaped antenna 11 and a capacitor 12 to form a resonance circuit; and a switch 13 to select a function state/a no function state of the loop antenna. Thus, the IC card itself has no switch to select the function state/the no function state of the loop antenna, an when the IC card is integrated with the auxiliary antenna, the IC card can freely select the range of the communication available area by means of the switch of the auxiliary antenna without the need for being set to/brought from a shield case.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ICカードを用
いるデータ通信システムの補助アンテナに関し、特に、
データ通信システムのリーダ・ライタからの高周波磁界
をICカードが受信して作動用の電源を生成し、生成し
た電源によりICカードがリーダ・ライタと非接触に信
号を授受できる通信可能領域を拡大する目的で配置され
るカード形状の補助アンテナに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an auxiliary antenna for a data communication system using an IC card, and more particularly,
The IC card receives a high-frequency magnetic field from the reader / writer of the data communication system to generate a power supply for operation, and the generated power expands the communicable area where the IC card can exchange signals with the reader / writer in a non-contact manner. The present invention relates to a card-shaped auxiliary antenna arranged for the purpose.

【0002】[0002]

【従来の技術】図14は、非接触情報媒体(ICカード
やICタグなど)を利用する従来のデータ通信システム
の構成を説明するための図である。図14のデータ通信
システムにおいては、ICチップ71を内蔵したICカ
ード70と、リーダ・ライタ80とが縦方向の同一直線
に直交し、互いに平行に対面するように配置され、両者
を通る高周波磁界MFを介して通信を行う。この場合、
リーダ・ライタ80の制御部89は、ループアンテナ8
1から高周波磁界MFを送出し、ICカード70は、ル
ープアンテナ72を介して高周波磁界MFを受け取り、
その高周波磁界MFによる電磁誘導により自らの動作の
ための電力を生成するとともに、高周波磁界MFによる
送信信号を受信し、それに基づく応答をループアンテナ
72,81を介して行っている。
2. Description of the Related Art FIG. 14 is a diagram for explaining the configuration of a conventional data communication system using a non-contact information medium (IC card, IC tag, etc.). In the data communication system of FIG. 14, the IC card 70 having the IC chip 71 built therein and the reader / writer 80 are arranged so as to be orthogonal to each other in the vertical direction and face each other in parallel, and a high-frequency magnetic field passing through both of them. Communicate via MF. in this case,
The control unit 89 of the reader / writer 80 uses the loop antenna 8
1, the high frequency magnetic field MF is transmitted, the IC card 70 receives the high frequency magnetic field MF via the loop antenna 72,
Electric power for its own operation is generated by electromagnetic induction by the high frequency magnetic field MF, a transmission signal by the high frequency magnetic field MF is received, and a response based on the transmission signal is performed via the loop antennas 72 and 81.

【0003】このようなデータ通信システムにおいて、
ICカード70とリーダ・ライタ80との間の通信可能
領域を拡大するために、図15のように補助アンテナ
(ブースタ)90を用いることが、例えば、特開200
0−138621号公報に開示されている。この場合、
ICカード70とリーダ・ライタ80との間の高周波磁
界の授受を強化し、両者間の通信可能領域を大きくして
いるのが補助アンテナ90である。この補助アンテナ9
0は、図16に示されるように、ループアンテナ91と
コンデンサ92とから構成され、使用する高周波磁界の
周波数に共振するように設定されている。この場合、補
助アンテナ90は、図15に示したICカード70と一
緒に組み立てられ、リーダ・ライタ80とに平行に対面
するように配置される必要がある。もちろん、補助アン
テナ90は、リーダ・ライタ側に組み込まれてもかまわ
ない。
In such a data communication system,
In order to expand the communicable area between the IC card 70 and the reader / writer 80, it is possible to use an auxiliary antenna (booster) 90 as shown in FIG.
No. 0-138621. in this case,
The auxiliary antenna 90 strengthens the exchange of the high-frequency magnetic field between the IC card 70 and the reader / writer 80 and enlarges the communicable area between them. This auxiliary antenna 9
As shown in FIG. 16, 0 is composed of a loop antenna 91 and a capacitor 92, and is set to resonate at the frequency of the high frequency magnetic field used. In this case, the auxiliary antenna 90 needs to be assembled together with the IC card 70 shown in FIG. 15 and arranged so as to face the reader / writer 80 in parallel. Of course, the auxiliary antenna 90 may be incorporated in the reader / writer side.

【0004】このように所望の通信に対しては通信可能
領域は大きい方が望ましいのであるが、他方、ICカー
ドは、情報漏洩を防止するためや異種システムとの不要
な干渉を防止するために、ユーザの要望に応じて、ある
ときにはICカードをリーダ・ライタに反応させたくな
い場合が生じる。この目的のために、例えば、特開20
00−306066号公報に開示されたような発明があ
る。この発明では、図17および図18に示されるよう
に、ICカード70a,70bの中に収納されたアンテ
ナ71を開放あるいは短絡状態に切り替えるスイッチ7
3,74を設けている。すなわち、ICカードをリーダ
・ライタに対して反応させたくない場合にはスイッチ7
3をオフに、あるいは、スイッチ74をオンに設定して
いる。
As described above, it is desirable that the communicable area is large for the desired communication. On the other hand, the IC card is used to prevent information leakage and unnecessary interference with different systems. In some cases, depending on the user's request, it may not be desired to make the IC card react to the reader / writer. For this purpose, for example, JP 20
There is an invention as disclosed in Japanese Patent Publication No. 00-306066. In the present invention, as shown in FIGS. 17 and 18, the switch 7 for switching the antenna 71 housed in the IC cards 70a and 70b to the open or short circuit state.
3, 74 are provided. In other words, if you do not want the IC card to react to the reader / writer, switch 7
3 is turned off or the switch 74 is turned on.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のデータ
通信システムにおいては、補助アンテナをICカードと
一緒に重ねて携帯し、ICカードとリーダ・ライタとの
間の通信可能領域を大きくし、他方、不要な通信の遮断
のためにICカードを高周波磁界遮断用のシールドケー
スに入れるなどしている。この場合、シールドケースに
対して、ICカードおよび補助アンテナを出し入れする
のは、使い勝手があまり良くない。そこで、場合によっ
ては、通信遮断のために、ICカードに設けたスイッチ
によりICカードのアンテナの機能を無効にしている
が、スイッチが設けられていないICカードには対応で
きないという問題がある。さらに、ICカードとリーダ
・ライタとは、平行に対面させなければならず、対面が
困難な場合に対応できないという問題もある。
In the above-mentioned conventional data communication system, the auxiliary antenna is carried together with the IC card so as to increase the communicable area between the IC card and the reader / writer, while In order to cut off unnecessary communication, the IC card is put in a shield case for cutting off high frequency magnetic fields. In this case, it is not very convenient to put the IC card and the auxiliary antenna in and out of the shield case. Therefore, in some cases, the function of the antenna of the IC card is disabled by the switch provided in the IC card for communication interruption, but there is a problem that it cannot be applied to the IC card without the switch. Further, the IC card and the reader / writer have to face each other in parallel, and there is a problem that it is not possible to deal with the case where the facing is difficult.

【0006】この発明は、上記の問題を解決すべくなさ
れたものであって、ICカードにスイッチが設けられて
いなくとも、ICカードの通信可能領域を自在に拡大さ
せ、あるいは、拡大させないように設定でき、ICカー
ドとリーダ・ライタとを平行に対面させなくとも、デー
タ通信システムの通信可能領域を拡大できる補助アンテ
ナを提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and even if the IC card is not provided with a switch, the communicable area of the IC card is freely expanded or is not expanded. It is an object of the present invention to provide an auxiliary antenna that can be set and that can expand the communicable area of a data communication system without facing the IC card and the reader / writer in parallel.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ために、この発明は、データ通信システムのリーダ・ラ
イタからの高周波磁界をICカードが受信して作動用の
電源を生成し、生成した電源によりICカードがリーダ
・ライタと非接触に信号を授受できる通信可能領域を拡
大する目的で配置されるカード形状の補助アンテナであ
って、ループ状のアンテナと、ループ状のアンテナと共
振回路を形成するコンデンサと、ループ状のアンテナを
アンテナとして機能させ、あるいは、機能させないよう
に切り替えるスイッチとを有する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention generates and generates a power supply for operation by receiving a high frequency magnetic field from a reader / writer of a data communication system by an IC card. A card-shaped auxiliary antenna, which is arranged for the purpose of expanding a communicable area in which an IC card can send and receive signals to and from a reader / writer in a non-contact manner by a power supply. It has a capacitor to be formed and a switch for switching the loop-shaped antenna to function or not to function as an antenna.

【0008】このような構成によれば、補助アンテナの
スイッチを適宜に切り替えることにより、ループ状のア
ンテナをアンテナとして機能させれば、ループ状のアン
テナは、コンデンサと共振回路を形成し、補助アンテナ
は、リーダ・ライタからの高周波磁界を強化してICカ
ードに引き渡すことができ、通信可能領域を拡大するこ
とができる。また、ループ状のアンテナをアンテナとし
て機能させなければ、通信可能領域を拡大しないでおく
ことができる。この切り替えをスイッチで行っているの
で、外部操作が可能であり、従来のようにシールドケー
スに出し入れする必要がない。
With such a configuration, if the loop antenna functions as an antenna by appropriately switching the switch of the auxiliary antenna, the loop antenna forms a capacitor and a resonance circuit, and the auxiliary antenna Can enhance the high-frequency magnetic field from the reader / writer and deliver it to the IC card, and can expand the communicable area. Further, if the loop antenna is not made to function as an antenna, the communicable area can be kept unexpanded. Since this switch is performed by a switch, it can be operated externally, and there is no need to put it in and out of the shield case as in the conventional case.

【0009】そして、この発明の実施の形態では、デー
タ通信システムのリーダ・ライタからの高周波磁界をI
Cカードが受信して作動用の電源を生成し、生成した電
源によりICカードがリーダ・ライタと非接触に信号を
授受できる通信可能領域を拡大する目的で配置されるカ
ード形状の補助アンテナ10であって、ループ状のアン
テナ11と、ループ状のアンテナ11と共振回路を形成
するコンデンサ12と、ループ状のアンテナ11をアン
テナとして機能させ、あるいは、機能させないように切
り替えるスイッチ13とを有する。
In the embodiment of the present invention, the high frequency magnetic field from the reader / writer of the data communication system is I
A card-shaped auxiliary antenna 10 arranged for the purpose of expanding the communicable area in which the C card receives and generates power for operation, and the generated power allows the IC card to exchange signals with the reader / writer in a non-contact manner. Therefore, it has a loop-shaped antenna 11, a capacitor 12 that forms a resonant circuit with the loop-shaped antenna 11, and a switch 13 that causes the loop-shaped antenna 11 to function as an antenna, or switches so as not to function.

【0010】また、この発明は、データ通信システムの
リーダ・ライタからの高周波磁界をICカードが受信し
て作動用の電源を生成し、生成した電源によりICカー
ドがリーダ・ライタと信号を授受できる通信可能領域を
拡大する目的で配置されるカード形状の補助アンテナで
あって、ループ状に形成されたパターンおよびループ状
のパターンの内側に形成された渦巻き状のパターンとを
有する第1の基板と、第1の基板のパターンのある面
に、自己のパターンのある面を当接させて第1,第2の
位置の間を摺動移動できるように、第1の基板に組み付
けられた第2の基板と、第1の基板のループ状のパター
ンに接続されて共振回路を形成するコンデンサとを有
し、第2の基板のパターンは、第1の位置においては、
第1の基板のパターンの上に重なり、第1の基板のルー
プ状のパターンには共振回路の形成を可能とさせ、渦巻
き状のパターンは実質的にそのままの形状をもたせ、第
2の位置においては、第1の基板のループ状のパターン
および渦巻き状のパターンのピッチ間を自己のパターン
で短絡させ、共振回路の形成を停止させたシールド機能
を与える。
Further, according to the present invention, the IC card receives the high-frequency magnetic field from the reader / writer of the data communication system to generate a power source for operation, and the generated power source allows the IC card to exchange signals with the reader / writer. A card-shaped auxiliary antenna arranged for the purpose of expanding a communicable area, the first substrate having a loop-shaped pattern and a spiral pattern formed inside the loop-shaped pattern, , A second substrate assembled to the first substrate so that the patterned surface of the first substrate is brought into contact with the patterned surface of the first substrate so as to be slidable between the first and second positions. And a capacitor connected to the looped pattern of the first substrate to form a resonant circuit, the pattern of the second substrate at the first position,
Overlapping on the pattern of the first substrate, the loop-shaped pattern of the first substrate enables formation of a resonance circuit, and the spiral pattern has substantially the same shape, and at the second position. Provides a shield function of stopping the formation of the resonance circuit by short-circuiting the pitches of the loop-shaped pattern and the spiral-shaped pattern of the first substrate with its own pattern.

【0011】このような構成に従って、補助アンテナの
第2の基板を第1の位置に設定すれば、補助アンテナの
第1の基板のループ状のアンテナは、コンデンサと共振
回路を形成し、補助アンテナは、リーダ・ライタからの
高周波磁界を強化してICカードに引き渡すことがで
き、通信可能領域を拡大することができる。また、補助
アンテナの第2の基板を第2の位置に設定すれば、補助
アンテナの第2の基板は、第1の基板のループ状のパタ
ーンおよび渦巻き状のパターンを全て短絡させ、第1,
第2の基板により、共振回路の形成を停止させたシール
ド機能を発揮するので、ICカードへの高周波磁界の伝
達を遮断することができる。
According to this structure, when the second substrate of the auxiliary antenna is set to the first position, the loop-shaped antenna of the first substrate of the auxiliary antenna forms a capacitor and a resonance circuit, and the auxiliary antenna is formed. Can enhance the high-frequency magnetic field from the reader / writer and deliver it to the IC card, and can expand the communicable area. Further, if the second substrate of the auxiliary antenna is set to the second position, the second substrate of the auxiliary antenna short-circuits all the loop pattern and the spiral pattern of the first substrate,
Since the second substrate exerts a shield function in which the formation of the resonance circuit is stopped, it is possible to block the transmission of the high frequency magnetic field to the IC card.

【0012】さらに、この発明は、データ通信システム
のリーダ・ライタからの高周波磁界をICカードが受信
して作動用の電源を生成し、生成した電源によりICカ
ードがリーダ・ライタと非接触に信号を授受できる通信
可能領域を拡大する目的で配置されるカード形状の補助
アンテナであって、中央線を挟んで一方に配置された第
1のループと、第1のループの反対側に配置された第2
のループと、中央線を横断して第1のループと第2のル
ープとを接続し、全体として一つのループアンテナを形
成する接続線とを有することを特徴とする。
Further, according to the present invention, the IC card receives a high frequency magnetic field from the reader / writer of the data communication system to generate a power supply for operation, and the generated power supply causes the IC card to signal the reader / writer in a non-contact manner. A card-shaped auxiliary antenna arranged for the purpose of expanding a communicable area capable of transmitting and receiving data, the first loop being arranged on one side of the center line and the opposite side of the first loop. Second
And a connecting line that connects the first loop and the second loop across the center line and forms one loop antenna as a whole.

【0013】このような構成によれば、補助アンテナの
接続線が平行線の場合、中央線で折り畳むことにより、
スイッチ無しにループアンテナのアンテナ機能を無くす
ことができ、中央線で開くことにより、アンテナ機能を
復活させることができる。また、接続線を長くすること
により、リーダ・ライタを機能させる位置と、ICカー
ドを機能させる位置とを離すことができる。また、接続
線が交差している場合、ループアンテナは、折り畳むと
2重巻線となり、より強い誘起電力を伝えることができ
ることとなる。
According to this structure, when the connecting lines of the auxiliary antenna are parallel lines, by folding at the center line,
The antenna function of the loop antenna can be eliminated without a switch, and the antenna function can be restored by opening at the center line. Further, by lengthening the connection line, it is possible to separate the position where the reader / writer functions from the position where the IC card functions. Further, when the connection lines intersect, the loop antenna becomes a double winding when folded, and can transmit stronger induced power.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて添付図面に基づいて説明する。図1は、この発明の
データ通信システムの補助アンテナの第1の実施の形態
を示す図、図2は、第1の実施の形態を変形した第2の
実施の形態を示す図、図3は、この発明のデータ通信シ
ステムの補助アンテナの第3の実施の形態を示す図、図
4は、図3の補助アンテナの第2の基板のパターンを説
明する図、図5は、図3の補助アンテナを機能させない
ようにする場合を説明する図、図6は、この発明の第4
の実施の形態の補助アンテナを示す図、図7は、図8、
図9は、それぞれこの発明の第5,第6,第7の実施の
形態を示す図、図10,図11,図12は、それぞれこ
の発明の第8,第9,第10の実施の形態を示す図であ
る。なお、これらの補助アンテナは、実質的には図14
で示されるようなデータ通信システムに用いられ、カー
ドリーダ、補助アンテナ、ICカードを平行に対面させ
るが、図6ないし図13の補助アンテナについては、リ
ーダ・ライタとICカードとは異なる位置で補助アンテ
ナと対面させてもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an auxiliary antenna of a data communication system of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment which is a modification of the first embodiment, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing a third embodiment of the auxiliary antenna of the data communication system of the present invention, FIG. 4 is a diagram for explaining the pattern of the second substrate of the auxiliary antenna of FIG. 3, and FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining a case where the antenna is made to not function, and FIG.
Showing the auxiliary antenna of the embodiment of FIG. 7, FIG.
FIG. 9 shows the fifth, sixth, and seventh embodiments of the present invention, and FIGS. 10, 11, and 12 show the eighth, ninth, and tenth embodiments of the present invention, respectively. FIG. Note that these auxiliary antennas are substantially the same as those shown in FIG.
The card reader, the auxiliary antenna, and the IC card are faced to each other in parallel in the data communication system as shown in FIG. 6, but the auxiliary antenna shown in FIGS. 6 to 13 is auxiliary at a position different from the reader / writer and the IC card. You may face with an antenna.

【0015】図1に示されるこの発明の第1の実施の形
態の補助アンテナ10は、カード形状をしており、ルー
プアンテナ11と、コンデンサ12と、スイッチ13と
を有する。ループアンテナ11は、金属箔(銅、銀、ア
ルミなど)の導電体であり、スイッチ13がオンのとき
には、ループ状になってコンデンサ12と協働して共振
回路を形成し、ICカードとリーダ・ライタとの間のデ
ータ通信に関して通信可能領域を拡大する。他方、ルー
プアンテナ11は、スイッチ13がオフのときには、共
振回路を形成せず、ICカードとリーダ・ライタとの間
の通信可能領域は拡大されない。すなわち、ユーザは自
己の意志に従ってスイッチ13を操作し、通信可能領域
を拡大させることができる。この補助アンテナ10は、
ICカードケースに組み込んでもよいし、ICカードに
直接組み込んでもよい。また、リーダ・ライタ側に組み
込んでもよい。図2の第2の実施の形態の補助アンテナ
20においては、スイッチ23が図1のスイッチ13と
は、逆の働きをするように配置されており、スイッチ2
3がオフのときに共振回路を形成して、ICカードとリ
ーダ・ライタとの間の通信可能領域を拡大する。
The auxiliary antenna 10 of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 has a card shape, and has a loop antenna 11, a capacitor 12, and a switch 13. The loop antenna 11 is a conductor of metal foil (copper, silver, aluminum, etc.), and when the switch 13 is turned on, it forms a loop and cooperates with the capacitor 12 to form a resonance circuit. -Expand the communicable area for data communication with the writer. On the other hand, when the switch 13 is off, the loop antenna 11 does not form a resonance circuit, and the communicable area between the IC card and the reader / writer is not expanded. That is, the user can operate the switch 13 according to his or her will to expand the communicable area. This auxiliary antenna 10
It may be incorporated into an IC card case or directly into an IC card. It may also be incorporated on the reader / writer side. In the auxiliary antenna 20 of the second embodiment shown in FIG. 2, the switch 23 is arranged so as to have a function opposite to that of the switch 13 shown in FIG.
When 3 is off, a resonance circuit is formed to expand the communicable area between the IC card and the reader / writer.

【0016】図3の第3の実施の形態の補助アンテナ3
0は、ループ状のパターン(図3におけるpa,pb,
pc,pd,pe)と、四角形に沿うような渦巻き状の
パターン(図3におけるpf,ph)とが同心状に形成
された第1の基板31と、第1の基板の渦巻きのピッチ
に合わせて図4に示すような平行な直線状の複数のパタ
ーンが形成された第2の基板32と、第1の基板31の
ループ状のパターンに接続され、ループ状パターンと協
働して共振回路を形成しているコンデンサ33とを有す
る。上述の両方のパターンは、各辺が四角形に沿うよう
に形成されているが、これに限定されることなく、例え
ば、楕円に沿うような渦巻き形などでもよい。上述の場
合、第1の基板31と、第2の基板32とは、互いのパ
ターン面が向い合い、第2の基板32は、第1の基板3
1の上を矢印DDで示された方向に摺動移動できるよう
に組み立てられている。また、第2の基板32のパター
ンは、図3において第2の基板32の外形が囲む第1の
基板31のパターンと同形状(同一の幅、ピッチ、傾
斜)にされているが、後述のオン・オフ切り替えを容易
にするために、第1の基板のパターンよりも若干太め
(幅広)に形成するのが好ましい。
Auxiliary antenna 3 of the third embodiment of FIG.
0 is a loop pattern (pa, pb,
pc, pd, pe) and a spiral pattern (pf, ph in FIG. 3) along a quadrangle formed concentrically with the first substrate 31 and the pitch of the spiral of the first substrate 31 And a second substrate 32 on which a plurality of parallel linear patterns as shown in FIG. 4 are formed, and the first substrate 31 are connected to the loop pattern, and the resonance circuit cooperates with the loop pattern. And a capacitor 33 forming Both of the above-mentioned patterns are formed so that each side is along a quadrangle, but the invention is not limited to this, and may be, for example, a spiral shape along an ellipse. In the above case, the first substrate 31 and the second substrate 32 have their pattern surfaces facing each other, and the second substrate 32 is the first substrate 3
It is assembled so that it can be slid over the top 1 in the direction indicated by the arrow DD. The pattern of the second substrate 32 has the same shape (same width, pitch, and inclination) as the pattern of the first substrate 31 surrounded by the outer shape of the second substrate 32 in FIG. In order to facilitate on / off switching, it is preferable to form the pattern slightly thicker (wider) than the pattern of the first substrate.

【0017】図3の場合、第1の基板31のパターン
と、第2の基板32のパターンとは重なり合って(オフ
状態)おり、第1の基板のループ状パターンと、コンデ
ンサ33とは共振回路を形成し、ICカードとリーダ・
ライタとの間の通信可能領域を拡大する。この場合、渦
巻き状のパターンは特別な働きは何も行っていない。図
5は、図3の状態から第2の基板32を渦巻きの1ピッ
チだけ図の下方に摺動移動させた場合を示している。こ
の場合、第2の基板32のパターンは、第1の基板のル
ープ状のパターンおよび四角形渦巻き状のパターンの各
パターン間(ピッチ間)に移動し、第1の基板31の中
央部分で第1の基板31の全てのパターンを短絡してい
る(オン状態)。したがって、第1の基板31におい
て、コンデンサ33は、通常の共振回路を形成せず、パ
ターンは小さなループの集まりとなり、ICカードと重
ねられて使用された場合、リーダ・ライタ等の高周波磁
界に対するシールド効果を発揮する。なお、この例に用
いられる基板用絶縁体材料としては、合成樹脂、紙、絶
縁性セラミックが好ましく、パターン材料としては、
銅、銀、アルミなどの金属箔に金鍍金を施したのが好ま
しい。また、パターン表面に防錆油の塗布も好ましい。
In the case of FIG. 3, the pattern of the first substrate 31 and the pattern of the second substrate 32 are overlapped (off state), and the loop pattern of the first substrate and the capacitor 33 are a resonance circuit. Form an IC card and a reader
Expand the communication range with the writer. In this case, the spiral pattern does nothing special. FIG. 5 shows a case where the second substrate 32 is slid from the state of FIG. 3 by one pitch of the spiral downward in the figure. In this case, the pattern of the second substrate 32 moves between the patterns (between pitches) of the loop-shaped pattern and the square spiral pattern of the first substrate, and the first substrate 31 has the first pattern at the central portion. All patterns on the substrate 31 are short-circuited (ON state). Therefore, in the first substrate 31, the capacitor 33 does not form a normal resonance circuit, and the pattern is a collection of small loops, and when used in combination with an IC card, shields against a high frequency magnetic field such as a reader / writer. Be effective. The insulating material for the substrate used in this example is preferably synthetic resin, paper or insulating ceramic, and the pattern material is
It is preferable that a metal foil such as copper, silver or aluminum is plated with gold. It is also preferable to apply rust preventive oil to the pattern surface.

【0018】図6に示されるこの発明の第4の実施の形
態の補助アンテナ40は、中央の折曲線49によって2
つ折りにできるカード状に形成されている。折曲線49
の左右それぞれの部分に第1,第2のループ41,42
が形成され、第1,第2のループ41,42は、折曲線
49を横断する2本の平行な接続線43で接続され、全
体として一つのループに形成されている。したがって、
図6のように、ICカードと一緒の補助アンテナ40を
折曲線49において開いた状態でリーダ・ライタに対面
させれば、リーダ・ライタからの高周波磁界が第1のル
ープ41により高周波電流が誘起され、この高周波電流
により、位置の異なる第2のループから高周波磁界が発
生し、ICカードに供給される。
The auxiliary antenna 40 according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIG.
It is formed into a card that can be folded. Folding curve 49
The first and second loops 41, 42 on the left and right parts of the
And the first and second loops 41 and 42 are connected by two parallel connecting lines 43 that cross the folding curve 49, and are formed as one loop as a whole. Therefore,
As shown in FIG. 6, if the auxiliary antenna 40 together with the IC card is faced to the reader / writer with the folding curve 49 open, a high frequency magnetic field from the reader / writer induces a high frequency current by the first loop 41. Then, due to this high frequency current, a high frequency magnetic field is generated from the second loops having different positions and is supplied to the IC card.

【0019】図6の実施の形態の補助アンテナ40を、
例えばICカードと重ねて保持するようにした場合、補
助アンテナ40を折曲線49において折り曲げて畳んで
おけば、補助アンテナ40の機能を作用させないように
することができる。すなわち、スイッチを用いなくとも
折り畳みによってスイッチと同じ作用をさせることがで
きる。もちろん、図6に示されるような機能とともに、
図7および図8のように機能を停止させるスイッチ4
5,46を配置したり、図9のように共振のためのコン
デンサ47を配置したりしてもよいことは、これまでの
説明で容易に理解できよう。
The auxiliary antenna 40 of the embodiment of FIG.
For example, in the case where the auxiliary antenna 40 is overlapped with the IC card and held, the auxiliary antenna 40 can be prevented from functioning by folding and folding the auxiliary antenna 40 at the folding line 49. That is, even if the switch is not used, the same action as the switch can be obtained by folding. Of course, with the function as shown in FIG.
A switch 4 for stopping the function as shown in FIGS. 7 and 8.
It can be easily understood from the above description that the capacitors 5, 46 may be arranged and the capacitor 47 for resonance may be arranged as shown in FIG.

【0020】また、図6ないし図9によって示される第
4ないし第7の実施の形態に関して、折曲線49を使わ
ない場合として、補助アンテナ40をリーダ・ライタ側
に配置し、リーダ・ライタからの高周波磁界は第1のル
ープが受け取り、ICカードは第2のループ42に対面
させるようにしてもよい。この場合、補助アンテナ4
0,40a,40b,40cを介して、リーダ・ライタ
とICカードとは異なる位置で通信を行うことができ、
リーダ・ライタの配置位置を柔軟に設定することができ
る。この設定方法を図6の補助アンテナ40に対応して
簡単に示したのが図10である。すなわち、この第8の
実施の形態の補助アンテナ50においては、第1のルー
プと第2のループとは、物理的に離れた位置に配置さ
れ、相互に長い平行な接続線53によって接続されてい
る。この接続線53としては、2本の電線、同軸ケーブ
ル、平行フィーダ線等を用いればよい。
Further, regarding the fourth to seventh embodiments shown in FIGS. 6 to 9, the auxiliary antenna 40 is arranged on the reader / writer side when the folding curve 49 is not used, and the auxiliary antenna 40 is arranged from the reader / writer. The high frequency magnetic field may be received by the first loop, and the IC card may face the second loop 42. In this case, the auxiliary antenna 4
The reader / writer and the IC card can communicate at different positions via 0, 40a, 40b, 40c,
The arrangement position of the reader / writer can be flexibly set. FIG. 10 briefly shows this setting method corresponding to the auxiliary antenna 40 of FIG. That is, in the auxiliary antenna 50 according to the eighth embodiment, the first loop and the second loop are arranged at positions physically separated from each other and are connected to each other by long parallel connection lines 53. There is. As the connecting wire 53, two electric wires, a coaxial cable, a parallel feeder wire or the like may be used.

【0021】図11で示される第9の実施の形態の補助
アンテナ60は、図6の補助アンテナを変形したもので
ある。この補助アンテナ60においては、第1のループ
61の面積を、図6の第1のループ41の面積よりも大
きくし、第1のループ61がリーダ・ライタから受ける
高周波磁界の量が多くなるようにしている。この第1の
ループ61は、平行な接続線43によって第2のループ
42に接続されている。したがって、第2のループ42
からICカードが受ける高周波磁界の量も増加し、通信
可能領域がさらに拡大する。この原理を図7ないし図1
0の補助アンテナに適用できることはいうまでもない。
The auxiliary antenna 60 of the ninth embodiment shown in FIG. 11 is a modification of the auxiliary antenna of FIG. In this auxiliary antenna 60, the area of the first loop 61 is made larger than the area of the first loop 41 of FIG. 6 so that the first loop 61 receives a large amount of high frequency magnetic field from the reader / writer. I have to. The first loop 61 is connected to the second loop 42 by a parallel connecting line 43. Therefore, the second loop 42
The amount of high-frequency magnetic field that the IC card receives from the IC card also increases, and the communicable area further expands. This principle is shown in FIGS.
It goes without saying that it can be applied to the 0 auxiliary antenna.

【0022】図12で示される第10の実施の形態の補
助アンテナ40dは、図6の補助アンテナを変形したも
のである。図6の補助アンテナ40においては、第1の
ループ41と第2のループ42とが平行な接続線43に
よって接続されているが、図12の補助アンテナ40d
においては、交差する接続線48によって接続されてい
る。したがって、折曲線49で折り曲げ、第1,第2の
ループを折り重ねると、図6の例とは異なり、第1,第
2のループは、2回巻きのコイル状態となり、インダク
タンスを増加させる。このことにより、補助アンテナ4
0dを折り畳んだ場合と、折り畳まない場合とにより、
補助アンテナ40dが有するインダクタンスを切り替え
ることができ、そのインダクタンスの違いにより、共振
周波数の切り替えも可能となる。この補助アンテナ40
dに図7ないし図9で示されたスイッチやコンデンサを
配置するようにしてもよいことはいうまでもない。
An auxiliary antenna 40d of the tenth embodiment shown in FIG. 12 is a modification of the auxiliary antenna of FIG. In the auxiliary antenna 40 of FIG. 6, the first loop 41 and the second loop 42 are connected by a parallel connecting line 43, but the auxiliary antenna 40d of FIG.
, They are connected by intersecting connecting lines 48. Therefore, if the first and second loops are folded at the folding curve 49 and the first and second loops are folded, the first and second loops are in a two-winding coil state, increasing the inductance. As a result, the auxiliary antenna 4
Depending on whether 0d is folded or not,
The inductance of the auxiliary antenna 40d can be switched, and the resonance frequency can be switched depending on the difference in the inductance. This auxiliary antenna 40
It goes without saying that the switches and capacitors shown in FIGS. 7 to 9 may be arranged in d.

【0023】さらには、図13(a)に示すように、二
つのループ間にくびれを設けておき、図13(b)に示
すように、半回転捻って、重ね合わせることによ
り、二重のコイルとするようにしても良い。さらに図1
3(c)に示すようなくびれを設けておき、これを捻っ
て、図13(d)に示すようにしてから重ね合わせるよ
うにしても良い。
Further, as shown in FIG. 13A, a constriction is provided between two loops, and as shown in FIG. You may make it a coil. Furthermore, FIG.
A constriction may be provided as shown in FIG. 3 (c), and the constriction may be twisted so as to be overlapped as shown in FIG. 13 (d).

【0024】[0024]

【発明の効果】この発明の補助アンテナは、以上におい
て説明したように構成されているので、共振回路の機能
または不機能をスイッチで切り替える補助アンテナにあ
っては、ICカード自身が機能または不機能を切り替え
るスイッチを備えておらず、補助アンテナと一体化され
ている場合に、シールドケースに出し入れする必要がな
く、補助アンテナのスイッチによって通信可能領域を選
択できる。また、第1,第2の基板のパターンによって
機能または不機能を切り替える補助アンテナにあって
は、補助アンテナとして機能させるときには、従来通り
であるが、補助アンテナとして機能させないときには、
シールド機能を発揮するので、目的にさらに適するもの
である。2つのループをもったループアンテナを含む補
助アンテナにあっては、補助アンテナの接続線が平行線
の場合、中央線で折り畳むことにより、スイッチ無しに
ループアンテナのアンテナ機能を無くすことができ、中
央線で開くことにより、アンテナ機能を復活させること
ができる。また、接続線を長くすることにより、リーダ
・ライタを機能させる位置と、ICカードを機能させる
位置とを離すことができる。また、接続線が交差してい
る場合、ループアンテナは、折り畳むと2重巻線とな
り、より強い誘起電力を伝えることができることとな
る。
Since the auxiliary antenna of the present invention is constructed as described above, in the case of the auxiliary antenna whose function or non-function of the resonance circuit is switched by the switch, the IC card itself functions or does not function. When the switch is not provided and is integrated with the auxiliary antenna, it is not necessary to put it in and out of the shield case, and the communicable area can be selected by the switch of the auxiliary antenna. Further, in the case of the auxiliary antenna that switches the function or non-function depending on the patterns of the first and second substrates, it is the same as the conventional one when it is made to function as the auxiliary antenna, but it is
Since it has a shielding function, it is more suitable for the purpose. In the case of an auxiliary antenna that includes a loop antenna with two loops, if the connecting lines of the auxiliary antenna are parallel lines, folding the antenna at the center line can eliminate the antenna function of the loop antenna without a switch. The antenna function can be restored by opening the line. Further, by lengthening the connection line, it is possible to separate the position where the reader / writer functions from the position where the IC card functions. Further, when the connection lines intersect, the loop antenna becomes a double winding when folded, and can transmit stronger induced power.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明のデータ通信システムの補助アンテナ
の第1の実施の形態を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an auxiliary antenna of a data communication system of the present invention.

【図2】図1の第1の実施の形態を変形した第2の実施
の形態を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment that is a modification of the first embodiment of FIG.

【図3】この発明のデータ通信システムの補助アンテナ
の第3の実施の形態を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of the auxiliary antenna of the data communication system of the present invention.

【図4】図3の補助アンテナの第2の基板のパターンを
説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a pattern of a second substrate of the auxiliary antenna of FIG.

【図5】図3の補助アンテナを機能させないようにする
場合を説明する図である。
5 is a diagram illustrating a case where the auxiliary antenna of FIG. 3 is disabled.

【図6】この発明の第4の実施の形態の補助アンテナを
示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an auxiliary antenna according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】この発明の第5の実施の形態の補助アンテナを
示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an auxiliary antenna according to a fifth embodiment of the present invention.

【図8】この発明の第6の実施の形態の補助アンテナを
示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an auxiliary antenna according to a sixth embodiment of the present invention.

【図9】この発明の第7の実施の形態の補助アンテナを
示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an auxiliary antenna according to a seventh embodiment of the present invention.

【図10】この発明の第8の実施の形態の補助アンテナ
を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an auxiliary antenna according to an eighth embodiment of the present invention.

【図11】この発明の第9の実施の形態の補助アンテナ
を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an auxiliary antenna according to a ninth embodiment of the present invention.

【図12】この発明の第10の実施の形態の補助アンテ
ナを示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an auxiliary antenna according to a tenth embodiment of the present invention.

【図13】この発明の第11、第12の実施の形態の補
助アンテナを示す図である。
FIG. 13 is a view showing an auxiliary antenna according to eleventh and twelfth embodiments of the present invention.

【図14】データ通信システムの従来例を示す図であ
る。
FIG. 14 is a diagram showing a conventional example of a data communication system.

【図15】補助アンテナを用いるデータ通信システムの
従来例を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a conventional example of a data communication system using an auxiliary antenna.

【図16】図15の従来例で使用される補助アンテナを
説明するための図である。
16 is a diagram for explaining an auxiliary antenna used in the conventional example of FIG.

【図17】図15の従来例で使用される補助アンテナを
説明するための図である。
17 is a diagram for explaining an auxiliary antenna used in the conventional example of FIG.

【図18】図15の従来例で使用される補助アンテナを
説明するための図である。
FIG. 18 is a view for explaining an auxiliary antenna used in the conventional example of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,20,30,40,40a,40b,40c,4
0d,50,60,70 補助アンテナ 11 ループアンテナ 12,33,47 コンデンサ 13,23,45,46 スイッチ 31 第1の基板 32 第2の基板 41,61 第1のループ 42 第2のループ 43,48,53 接続線 49 折曲線
10, 20, 30, 40, 40a, 40b, 40c, 4
0d, 50, 60, 70 Auxiliary antenna 11 Loop antenna 12, 33, 47 Capacitor 13, 23, 45, 46 Switch 31 First substrate 32 Second substrate 41, 61 First loop 42 Second loop 43, 48,53 Connecting line 49 Folding curve

───────────────────────────────────────────────────── 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) H01Q 3/24 G06K 19/00 H H04B 5/02 K Fターム(参考) 2C005 MA40 NA08 5B035 BB09 CA01 CA23 5J021 AA02 AA13 AB04 CA03 DA06 DB05 EA01 FA31 GA03 HA06 5J046 AA01 AA03 AB10 AB11 PA07 5K012 AA03 AB12 AC06 AE13 BA10─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01Q 3/24 G06K 19/00 H H04B 5/02 K F term (reference) 2C005 MA40 NA08 5B035 BB09 CA01 CA23 5J021 AA02 AA13 AB04 CA03 DA06 DB05 EA01 FA31 GA03 HA06 5J046 AA01 AA03 AB10 AB11 PA07 5K012 AA03 AB12 AC06 AE13 BA10

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 データ通信システムのリーダ・ライタか
らの高周波磁界をICカードが受信して作動用の電源を
生成し、生成した電源によりICカードがリーダ・ライ
タと非接触に信号を授受できる通信可能領域を拡大する
目的で配置されるカード形状の補助アンテナであって、 ループ状のアンテナと、 ループ状のアンテナと共振回路を形成するコンデンサ
と、 ループ状のアンテナをアンテナとして機能させ、あるい
は、機能させないように切り替えるスイッチとを有する
ことを特徴とする補助アンテナ。
1. Communication in which an IC card receives a high-frequency magnetic field from a reader / writer of a data communication system to generate an operating power supply, and the generated power supply allows the IC card to exchange signals with the reader / writer in a non-contact manner. A card-shaped auxiliary antenna arranged for the purpose of expanding the possible area, wherein a loop antenna, a capacitor forming a resonance circuit with the loop antenna, and the loop antenna function as an antenna, or An auxiliary antenna having a switch for switching it so as not to function.
【請求項2】 データ通信システムのリーダ・ライタか
らの高周波磁界をICカードが受信して作動用の電源を
生成し、生成した電源によりICカードがリーダ・ライ
タと信号を授受できる通信可能領域を拡大する目的で配
置されるカード形状の補助アンテナであって、 ループ状に形成されたパターンおよびループ状のパター
ンの内側に形成された渦巻き状のパターンとを有する第
1の基板と、 第1の基板のパターンのある面に、自己のパターンのあ
る面を当接させて第1,第2の位置の間を摺動移動でき
るように、第1の基板に組み付けられた第2の基板と、 第1の基板のループ状のパターンに接続されて共振回路
を形成するコンデンサとを有し、 第2の基板のパターンは、第1の位置においては、第1
の基板のパターンの上に重なり、第1の基板のループ状
のパターンには共振回路の形成を可能とさせ、渦巻き状
のパターンは実質的にそのままの形状をもたせ、第2の
位置においては、第1の基板のループ状のパターンおよ
び渦巻き状のパターンのピッチ間を自己のパターンで短
絡させ、共振回路の形成を停止させたシールド機能を与
えることを特徴とする補助アンテナ。
2. A communicable area in which an IC card receives a high-frequency magnetic field from a reader / writer of a data communication system to generate a power supply for operation, and the generated power supply allows the IC card to exchange signals with the reader / writer. A card-shaped auxiliary antenna arranged for enlargement, comprising: a first substrate having a loop-shaped pattern and a spiral pattern formed inside the loop-shaped pattern; A second substrate assembled to the first substrate so that the patterned surface of the substrate is brought into contact with the patterned surface of the substrate so that the patterned substrate can slide between the first and second positions; A capacitor connected to the loop-shaped pattern of the first substrate to form a resonance circuit, and the pattern of the second substrate has a first position in the first position.
Of the first substrate, the loop-shaped pattern of the first substrate enables formation of a resonance circuit, and the spiral pattern has substantially the same shape, and in the second position, An auxiliary antenna, wherein the pitch of the loop-shaped pattern and the pitch of the spiral-shaped pattern of the first substrate is short-circuited by its own pattern to provide a shield function for stopping the formation of the resonance circuit.
【請求項3】 データ通信システムのリーダ・ライタか
らの高周波磁界をICカードが受信して作動用の電源を
生成し、生成した電源によりICカードがリーダ・ライ
タと非接触に信号を授受できる通信可能領域を拡大する
目的で配置されるカード形状の補助アンテナであって、 中央線を挟んで一方に配置された第1のループと、 第1のループの反対側に配置された第2のループと、 中央線を横断して第1のループと第2のループとを接続
し、全体として一つのループアンテナを形成する接続線
とを有することを特徴とする補助アンテナ。
3. A communication in which an IC card receives a high-frequency magnetic field from a reader / writer of a data communication system to generate an operating power supply, and the generated power supply allows the IC card to exchange signals with the reader / writer in a non-contact manner. A card-shaped auxiliary antenna arranged for expanding a feasible area, wherein a first loop arranged on one side of a center line and a second loop arranged on the opposite side of the first loop. And an auxiliary line connecting the first loop and the second loop across the center line to form one loop antenna as a whole.
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