JP2004013427A - 無線カード - Google Patents
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Abstract
【課題】この発明は、複数の無線カードを重ね合わせて使用する場合、各無線カードのアンテナ間の結合による受信電力の低下を軽減することができる。
【解決手段】この発明は、同一の無線カードを左右反転、上下反転、あるいは１８０度回転して重ね合わせても、アンテナの形状が一致しないように構成したものである。
【選択図】 図１
【解決手段】この発明は、同一の無線カードを左右反転、上下反転、あるいは１８０度回転して重ね合わせても、アンテナの形状が一致しないように構成したものである。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえば、無線リーダライタとの無線通信によるデータのやり取り、あるいは、上記無線リーダライタからの電力の受信を行う無線カードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、無線カードの普及に伴って、複数の無線カードを重ね合わせた状態で使用することが要望されてきている。複数の無線カードを重ね合わせた状態で使用する場合、各無線カード内のループアンテナ間の結合による受信電力の低下等の問題がある。
しかしながら、従来の無線カードでは、コイル（ループ）の開口面積が大きいほど受信電力が大きくなるので、無線カードの外形に応じて最も開口面積が大きくなるようなループアンテナが用いられている場合が多い。例えば、規格サイズの長方形の無線カードでは、最も大きくループをとるために、無線カードの外形に応じた長方形のループアンテナが用いられている場合が多い。
このような無線カードでは、複数の無線カード同士を重ね合わせた場合、各無線カードのアンテナの形状がほぼ一致してしまうため、各アンテナ間の結合が強くなり、各無線カードにおける受信電力が低下し、通信距離に影響を及ぼしてしまうという問題点がある。
【０００３】
このような問題点を解決するため、２枚の無線カードの表面を向かい合わせて重ねたときに、互いのアンテナ形状が一致しないように形成する従来技術がある。この従来技術では、無線カードの表面にアンテナが形成されていることを前提とし、２枚の無線カードの表面が互いに向かい合わせた状態でアンテナの形状が一致しないようにしている。
しかしながら、通常の無線カードは、薄型のカード状の本体からなっているものが多いため、無線カードの表面を向かい合わせた状態でなくとも、アンテナの形状が一致すれば、共振周波数が変化したり、受電電圧が低下し、通信距離が低下するという問題点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、２枚の無線カード同士を重ね合わせても、各アンテナの結合による受信電力の低下が軽減され、かつ、通信距離を確保することが可能な無線カードを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の無線カードは、無線通信を行うものであって、カード状の筐体と、この筐体内に設けられたＩＣモジュールと、このＩＣモジュールに電気的に接続され、２つの本無線カードの表裏と向きとを一致させて前記筐体同士を重ね合わせた状態以外では、２つの本無線カードの前記筐体同士をどのような向きで重ね合わせても一致しない形状のコイルからなるアンテナとから構成される。
【０００６】
この発明の無線カードは、無線通信を行うものであって、カード状の筐体と、この筐体内に設けられたＩＣモジュールと、このＩＣモジュールに電気的に接続され、前記筐体内で矩形を形成する４つの直線のうち、少なくとも１つの直線に対して、複数の交点を有し、各交点間の間隔が異なる形状で形成されたコイルからなるアンテナとから構成される。
【０００７】
この発明の無線カードは、無線通信を行うものであって、カード状の筐体と、この筐体内に設けられたＩＣモジュールと、このＩＣモジュールに電気的に接続され、前記筐体内で矩形を形成する４つの直線のうち、少なくとも１つの直線に対して、複数の交点を有し、各交点間がそれぞれ異なる形状で形成されたコイルからなるアンテナとから構成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の携帯用無線機器に係る無線カードＣ（Ｃａ、Ｃｂ）の使用例を示す図である。上記無線カードＣは、リーダライタ２１との無線通信を行うものである。上記無線カードＣ（Ｃａ、Ｃｂ）は、カード状の筐体１１内に、ＩＣモジュール１２、及びアンテナ１３等を有している。
【０００９】
上記筐体１１は、薄型の長方形などのカード形状から構成される。また、上記筐体１１は、規格により規定されている長方形のものとして説明するが、上記筐体１１は、長方形に限定されるものではなく、正方形、円形等のどのような形状であっても良い。上記アンテナ１３は、上記筐体１１内に設置されたコイルからなるループアンテナである。なお、上記アンテナ１３に用いられるループアンテナのコイルの巻き数については任意の設定が可能であるものとする。
【００１０】
上記ＩＣモジュール１２は、ＣＰＵ、メモリ、送受信回路、及び電源回路等で構成される。上記ＣＰＵは、リーダライタ２１との無線通信などの無線カードＣ全体の制御を司る。上記メモリは、制御プログラム及び種々のデータが記憶される。上記送受信回路は、上記アンテナを介して送受信される電波により外部機器との送受信（無線通信）を行う制御回路である。上記電源回路は、上記アンテナを介して受信する電波により電源電圧を生成するものである。
【００１１】
上記リーダライタ２１は、上記無線カードＣとの無線通信を行う機器である。上記リーダライタ２１は、単独で無線カードＣとの無線通信を行うものであっても良いし、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の上位装置に接続され、上位装置から制御命令に基づいて無線カードＣとの無線通信を行うものであっても良い。上記無線カードＣは、１枚で使用される場合が多いが、例えば、複数枚の無線カードが同時に使用される場合がある。例えば、図１に示ように、２枚の無線カードＣａ、Ｃｂが同時に使用される場合、２枚の無線カードＣａ、Ｃｂの位置関係は任意である。このため、２枚の無線カードＣａ、Ｃｂの重なり合う部分が少ない場合、夫々の無線カードＣａ、Ｃｂのアンテナ間の結合はそれほどではなく、通信距離が著しく低下することはない。ところが、夫々の無線カードＣａ、Ｃｂの筐体の外形を重ねて密着させた場合、各アンテナ間の結合が強まり、無線カードの受信電力が低下し、通信距離の減少が発生することがある。
【００１２】
次に、複数の無線カードのアンテナ間における結合について説明する。
図２は、１枚の無線カードの場合、２枚の無線カードでアンテナ間の結合が弱い場合、及び２枚の無線カードでアンテナ間の結合が強い場合の３種類の場合における、無線カードの受信電圧と周波数との特性の例を示す図である。図２において、上記特性曲線３１は、それぞれ１枚の無線カードの場合の受信電圧と周波数との特性の例を示している。上記特性曲線３２は、２枚の無線カードでアンテナ間の結合が弱い場合の受信電圧と周波数との特性の例を示している。上記特性曲線３３は、２枚の無線カードでアンテナ間の結合が強い場合の受信電圧と周波数との特性の例を示している。
【００１３】
すなわち、１枚の無線カードの場合の特性曲線３１は、最も好ましい受信電圧と周波数との関係を示している。これに対して、上記特性曲線３２及び特性曲線３３では、図２に示すように、上記特性曲線３２に比べて、受信電圧が低くなり、かつ、共振周波数が低くなる傾向がある。さらに、上記特性曲線３２と上記特性曲線３３とを比較すると、上記特性曲線３３は、上記特性曲線３２よりも、受信電圧が低くなり、かつ、共振周波数が低くなっている。従って、２枚の無線カードを重ねて使用する場合（２枚の無線カードを重ねて通信を行う場合）、２枚の無線カードのアンテナ間の結合をできるだけ弱くする方が有利である。
【００１４】
また、無線カードの形状は、通常、規格により長方形であることが多い。一般に、ループアンテナでは、通信距離を伸ばすため、できるだけコイルが形成するループの開口面積を大きくする方が好ましい。このため、無線カードの形状が長方形であれば、無線カード内に設置されるループアンテナは、無線カードの形状に応じた長方形に近い形とすれば、大きな開口面積が得られる。これらのことから、複数の無線カードが使用される場合、無線カードのアンテナは、できるだけ大きな開口面積を持ちつつ、重ね合わせても一致することが少ない形状であることが好ましい。
【００１５】
以下に説明する第１〜第８の実施の形態では、上記のような無線カードに用いられるアンテナの例として、大きな開口面積を持ちつつ、重ね合わせても重なり合う面積が少なくなるような形状のアンテナの例について図３〜図１８を参照しつつ説明する。なお、以下の第１〜第８の実施の形態では、２枚の無線カードを重ね合わせた場合について説明するが、以下の説明において、各無線カードの形状は長方形とし、反転とは一方の無線カードの表裏を裏返すことを示すものとする。従って、以下の説明において、左右反転は、無線カードの長辺について一方の無線カードを反転し、２枚の無線カードの表面と表面あるいは裏面と裏面を向かい合わせた状態とする。また、上下反転は、無線カードの短辺について一方の無線カードを判定し、２枚の無線カードの表面と表面あるいは裏面と裏面を向かい合わせた状態とする。また、１８０度回転は、２枚の無線カードの表裏及び向きを揃えた状態で一方の無線カードを１８０度回転させて重ね合わせた状態とする。つまり、１８０度回転は、２枚の無線カードの表面と裏面とを向かい合わせて向きが互いに反対になるように重ね合わせたものとする。
【００１６】
まず、第１の実施の形態について説明する。
図３は、第１の実施の形態としての無線カード４０のアンテナ４１の構成例を示す図である。図３に示すアンテナ４１の例では、無線カード４０の筐体の形状に応じた点線で示す長方形４２に対して、各辺を波形とした形状を有している。すなわち、図３に示すアンテナ４１は、図３に点線で示した長方形４２の各辺を波線で形成したものである。また、図３に示す例では、点線で示した長方形の各辺と波線との交点は奇数個であり、かつ、各波線における波の間隔は等間隔であるアンテナ４１の形成を示している。なお、図３に点線で示す長方形４２は、無線カード４０の筐体の外形としての長方形に沿った形状となっているものとする。例えば、上記長方形４２は、無線カード４０においてアンテナのループの開口面積を大きくするのに好ましい形状であるとする。
【００１７】
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図３に示す形状のアンテナ４１を有する２枚の無線カード４０を重ね合わせた例を示す図である。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、アンテナ４１を有する２枚の無線カード４０を、左右反転して重ね合わせた場合、上下反転して重ね合わせた場合、及び１８０度回転して重ね合わせた場合の状態を示している。
【００１８】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、左右反転あるいは上下反転して無線カード４０を重ね合わせた場合、互いのアンテナ４１は、形状が一致しない。このため、無線カード４０を左右反転あるいは上下反転して重ね合わせた場合、２枚の無線カード４０のアンテナ４１は、重なることがなく、結合を弱めることができる。また、図４（ｃ）に示すように、無線カード４０を１８０度回転して重ね合わせた場合、２枚の無線カード４０のアンテナ４１は、形状が一致して重なり合う。このため、アンテナ間の結合が強まる。
【００１９】
また、図３に示すアンテナ４１の形状は、各波線における波の振幅などの形状を変化させても良い。この場合、図４（ｃ）に示すような１８０度回転の場合であっても、互いのアンテナ４１の一致する部分が少なくなるため、各アンテナ４１間の結合を弱くすることが可能となる。さらに、左右反転あるいは上下反転の場合も、２枚の無線カード４０の各アンテナ４１のループが形成する面積のうち重なりあう部分が、図４（ｃ）に示す場合よりも少なくなる。このため、各アンテナ６１間の結合は、図４（ｃ）に示す場合よりも弱くすることが可能となる。
また、上記図３に示す例では、アンテナ４１の形状を波線（波形）で構成するようにしたが、直線あるいは曲線等を組み合わせたパターンを用いて形成するようにしても良い。
【００２０】
次に、第２の実施の形態について説明する。
図５は、第２の実施の形態としての無線カード５０のアンテナ５１の構成例を示す図である。図５に示すアンテナ５１の例では、無線カード５０の筐体の形状に応じた点線で示す長方形５２に対して、各辺を波線（波形）とした形状を有している。すなわち、図５に示すアンテナ５１は、図５に点線で示した長方形５２の各辺を、波線で形成したものである。図５に示すアンテナ５１の形状は、図３に示すアンテナ４１の形状と同様に、各波線における波の間隔は等間隔であるが、図５に示すアンテナの形状では、点線で示した長方形５２の各辺と各波線との交点は偶数個であることが図３に示すアンテナ４１の形状とは異なっている。なお、図５に点線で示す長方形５２は、無線カード５０の筐体の外形としての長方形に沿った形状となっているものとする。例えば、上記長方形５２は、無線カード５０においてアンテナのループの開口面積を大きくするのに好ましい形状であるとする。
【００２１】
図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図５に示す形状のアンテナ５１を有する２枚の無線カード５０を重ね合わせた例を示す図である。図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、アンテナ５１を有する２枚の無線カード５０を、左右反転して重ね合わせた場合、上下反転して重ね合わせた場合、及び１８０度回転して重ね合わせた場合の状態を示している。
【００２２】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、左右反転あるいは上下反転して無線カード５０を重ね合わせた場合、互いのアンテナ５１の形状は、完全には一致していないが、上記長方形５２の各辺に対応する４つの波線のうち、ぞれぞれ２つの波線が一致している。例えば、図６（ａ）に示す左右反転の例では、上記長方形５２の短辺に対応する２つの波線が一致している。また、図６（ｂ）に示す上下反転の例では、上記長方形５２の長辺に対応する２つの波線が一致している。このため、無線カード５０を左右反転あるいは上下反転して重ね合わせた場合、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、２枚の無線カード５０のアンテナ５１は、一部が重なって、その他の部分が重ならない状態となる。このため、２枚の無線カード５０の各アンテナ５１間の結合は、完全にアンテナの形状が一致する場合よりも弱くなる。また、図６（ｃ）に示すように、２枚の無線カード５０を１８０度回転して重ね合わせた場合、互いのアンテナ５１は、形状が一致しない。このため、各アンテナ５１間の結合が弱くなる。
【００２３】
また、図５に示すアンテナ５１の形状は、各波線における波の振幅などの形状を変化させても良い。この場合、図６（ａ）、（ｂ）に示すような左右反転あるいは上下反転の場合であっても、互いのアンテナ５１の一致する部分が少なくなるため、各アンテナ５１間の結合を弱くすることが可能となる。さらに、１８０度回転の場合も、２枚の無線カード５０の各アンテナ５１のループが形成する面積のうち重なりあう部分が、図６（ｃ）に示す場合よりも少なくなる。このため、各アンテナ６１間の結合は、図６（ｃ）に示す場合よりも弱くすることが可能となる。
また、上記図５に示す例では、アンテナ５１の形状を波線で構成するようにしたが、直線あるいは曲線等を組み合わせたパターンを用いて形成するようにしても良い。
【００２４】
次に、第３の実施の形態について説明する。
図７は、第３の実施の形態としての無線カード６０のアンテナ６１の構成例を示す図である。図７に示すアンテナ６１の例では、無線カード６０の筐体の形状に応じた点線で示す長方形６２に対して、各辺を波形とした形状を有している。すなわち、図７に示すアンテナ６１は、図７に点線で示した長方形６２の各辺を、波線で形成したものである。図７に示すアンテナ６１の形状は、点線で示した長方形６２の各辺と各波線との交点は奇数個であり、かつ、各波線における波の間隔が異なっている。なお、図７に点線で示す長方形６２は、無線カード６０の筐体の外形としての長方形に沿った形状となっているものとする。例えば、上記長方形６２は、無線カード６０においてアンテナのループの開口面積を大きくするのに好ましい形状であるとする。
【００２５】
図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図７に示す形状のアンテナ６１を有する２枚の無線カード６０を重ね合わせた例を示す図である。図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、アンテナ６１を有する２枚の無線カード６０を、左右反転して重ね合わせた場合、上下反転して重ね合わせた場合、及び１８０度回転して重ね合わせた場合の状態を示している。
図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、左右反転、上下反転、あるいは１８０度回転して２枚の無線カード６０を重ね合わせた場合、互いのアンテナ６１は、形状が一致していない。このため、各アンテナ６１間の結合が弱くなる。
【００２６】
また、図７に示すアンテナ６１の形状は、各波線における波の振幅などの形状を変化させても良い。この場合、２枚の無線カード６０の各アンテナ６１のループが形成する面積のうち重なりあう部分は、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す場合よりも少なくなる。このため、各アンテナ６１間の結合は、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す場合よりも弱くすることが可能となる。
また、上記図７に示す例では、アンテナ６１の形状を波線で構成するようにしたが、直線あるいは曲線等を組み合わせたパターンを用いて形成するようにしても良い。
【００２７】
次に、第４の実施の形態について説明する。
図９は、第４の実施の形態としての無線カード７０のアンテナ７１の構成例を示す図である。図９に示すアンテナ７１の例では、無線カード７０の筐体の形状に応じた点線で示す長方形７２に対して、各辺を波形とした形状を有している。すなわち、図９に示すアンテナ７１は、図９に点線で示した長方形７２の各辺を、波線で形成したものである。図９に示すアンテナ７１の形状は、点線で示した長方形７２の各辺と各波線との交点は偶数個であり、かつ、各波線における波の間隔が異なっている。なお、図９に点線で示す長方形７２は、無線カード７０の筐体の外形としての長方形に沿った形状となっているものとする。例えば、上記長方形７２は、無線カード７０においてアンテナのループの開口面積を大きくするのに好ましい形状であるとする。
【００２８】
図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図９に示す形状のアンテナ７１を有する２枚の無線カード７０を重ね合わせた例を示す図である。図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、アンテナ７１を有する２枚の無線カード７０を、左右反転して重ね合わせた場合、上下反転して重ね合わせた場合、及び１８０度回転して重ね合わせた場合の状態を示している。
図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、左右反転、上下反転、あるいは１８０度回転して２枚の無線カード７０を重ね合わせた場合、互いのアンテナ７１は、形状が一致していない。このため、各アンテナ７１間の結合が弱くなる。
【００２９】
また、図９に示すアンテナ７１の形状は、各波線における波の振幅などの形状を変化させても良い。この場合、２枚の無線カード７０の各アンテナ７１のループが形成する面積のうち重なりあう部分は、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す場合よりも少なくなる。このため、各アンテナ７１間の結合は、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す場合よりも弱くすることが可能となる。
また、上記図９に示す例では、アンテナ７１の形状を波線で構成するようにしたが、直線あるいは曲線等を組み合わせたパターンを用いて形成するようにしても良い。
【００３０】
次に、第５の実施の形態について説明する。
図１１は、第５の実施の形態としての無線カード８０のアンテナ８１の構成例を示す図である。図１１に示すアンテナ８１の形状は、点線及び実線で示した長方形８２の各辺のうち３辺が直線であり、上記長方形８２の残りの１辺に対応する部分が波の間隔及び振幅の異なる複数の曲線で構成されている。なお、図１１に点線で示す長方形８２は、無線カード８０の筐体の外形としての長方形に沿った形状となっているものとする。例えば、上記長方形８２は、無線カード８０においてアンテナのループの開口面積を大きくするのに好ましい形状であるとする。
【００３１】
図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図１１に示す形状のアンテナ８１を有する２枚の無線カード８０を重ね合わせた例を示す図である。図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、アンテナ８１を有する２枚の無線カード８０を、左右反転して重ね合わせた場合、上下反転して重ね合わせた場合、及び１８０度回転して重ね合わせた場合の状態を示している。
図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、左右反転、上下反転、あるいは１８０度回転して２枚の無線カード８０を重ね合わせた場合、互いのアンテナ８１は、形状が一致していない。このため、各アンテナ８１間の結合が弱くなる。
【００３２】
また、上記図１１に示す例では、曲線部分が長方形８２に対して内側に盛り上がった谷形の曲線で構成された形状のアンテナ８１を示したが、無線カード８０の筐体による制約が許せば、上記長方形８２に対して外側に盛り上がった山形の曲線で構成するようにしても良い。また、上記図１１に示す例において、曲線部分は波の間隔及び振幅などの形状が異なる複数の曲線で構成した形状のアンテナ８１を示しているが、曲線部分については、直線あるいは曲線等を組み合わせて上下反転で重ならないようなパターンで形成するようにしても良い。
【００３３】
次に、第６の実施の形態について説明する。
図１３は、第６の実施の形態としての無線カード９０のアンテナ９１の構成例を示す図である。図１３に示すアンテナ９１の形状は、点線と実線で示した長方形９２の各辺のうち２辺が直線であり、上記長方形９２の残りの２辺に対応する部分が波の間隔及び振幅の異なる複数の曲線で構成されている。なお、図１３に点線で示す長方形９２は、無線カード９０の筐体の外形としての長方形に沿った形状となっているものとする。例えば、上記長方形９２は、無線カード９０においてアンテナのループの開口面積を大きくするのに好ましい形状であるとする。
【００３４】
図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図１３に示す形状のアンテナ９１を有する２枚の無線カード９０を重ね合わせた例を示す図である。図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、アンテナ９１を有する２枚の無線カード９０を、左右反転して重ね合わせた場合、上下反転して重ね合わせた場合、及び１８０度回転して重ね合わせた場合の状態を示している。
図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、左右反転、上下反転、あるいは１８０度回転して２枚の無線カード９０を重ね合わせた場合、互いのアンテナ９１は、形状が一致していない。このため、各アンテナ９１間の結合が弱くなる。
【００３５】
また、上記図１３に示す例では、曲線部分が長方形９２に対して内側に盛り上がった谷形の曲線で構成された形状のアンテナ９１を示したが、無線カード９０の筐体による制約が許せば、長方形９２に対して外側に盛り上がった山形の曲線で構成するようにしても良い。また、上記図１３に示す例において、曲線部分は波の間隔及び振幅などの形状が異なる複数の曲線で構成した形状のアンテナ９１を示しているが、曲線部分については、直線あるいは曲線等を組み合わせて左右反転及び上下反転で重ならないようなパターンで形成するようにしても良い。
【００３６】
次に、第７の実施の形態について説明する。
図１５は、第７の実施の形態としての無線カード１００のアンテナ１０１の構成例を示す図である。図１５に示すアンテナ１０１の形状は、点線及び実線で示した長方形１０２の各辺のうち１辺が直線であり、上記長方形１０２の残りの３辺に対応する部分が波の間隔及び振幅の異なる複数の曲線で形成されている。なお、図１５に点線で示す長方形１０２は、無線カード１００の筐体の外形としての長方形に沿った形状となっているものとする。例えば、上記長方形１０２は、無線カード１００においてアンテナのループの開口面積を大きくするのに好ましい形状であるとする。
【００３７】
図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図１５に示す形状のアンテナ１０１を有する２枚の無線カード１００を重ね合わせた例を示す図である。図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、アンテナ１０１を有する２枚の無線カード１００を、左右反転して重ね合わせた場合、上下反転して重ね合わせた場合、及び１８０度回転して重ね合わせた場合の状態を示している。
図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、左右反転、上下反転、あるいは１８０度回転して２枚の無線カード１００を重ね合わせた場合、互いのアンテナ１０１は、形状が一致していない。このため、各アンテナ１０１間の結合が弱くなる。
【００３８】
また、上記図１５に示す例では、曲線部分が長方形１０２に対して内側に盛り上がった谷形の曲線で構成された形状のアンテナ１０１を示したが、無線カード１００の筐体による制約が許せば、長方形１０２に対して外側に盛り上がった山形の曲線で構成するようにしても良い。また、上記図１５に示す例において、曲線部分は波の間隔及び振幅などの形状が異なる複数の曲線で構成した形状のアンテナ１０１を示しているが、曲線部分については、直線あるいは曲線等を組み合わせて左右反転及び上下反転で重ならないようなパターンで形成するようにしても良い。
【００３９】
次に、第８の実施の形態について説明する。
図１７は、第８の実施の形態としての無線カード１１０のアンテナ１１１の構成例を示す図である。図１７に示すアンテナ１１１の形状は、点線で示した長方形１１２の一部分が直線であり、残りの部分が曲線で構成されている。図１７に示すアンテナの曲線部分は、波の間隔及び振幅の異なる複数の曲線などで形成されている。また、図１７に示す直線部分は、アンテナが設置できないアンテナ禁止領域１１３の周囲である。上記アンテナ禁止領域１１３は、無線カードへの点字エンボス等のために、アンテナの設置が禁止されている領域である。なお、図１７に点線で示す長方形１１２は、無線カード１１０の筐体の外形としての長方形に沿った形状となっているものとする。例えば、上記長方形１１２は、無線カード１１０においてアンテナのループの開口面積を大きくするのに好ましい形状であるとする。
【００４０】
図１８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図１７に示す形状のアンテナ１１１を有する２枚の無線カード１１０を重ね合わせた例を示す図である。図１８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、アンテナ１１１を有する２枚の無線カード１１０を、左右反転して重ね合わせた場合、上下反転して重ね合わせた場合、及び１８０度回転して重ね合わせた場合の状態を示している。
図１８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、左右反転、上下反転、あるいは１８０度回転して２枚の無線カード１１０を重ね合わせた場合、互いのアンテナ１１１は、形状が一致していない。このため、各アンテナ１１１間の結合が弱くなる。
【００４１】
また、上記図１７に示す例では、曲線部分が長方形１１２に対して内側に盛り上がった谷形の曲線で構成された形状のアンテナ１１１を示したが、無線カード１１０の筐体による制約が許せば、長方形１１２に対して外側に盛り上がった山形の曲線で構成するようにしても良い。また、上記図１７に示す例において、曲線部分は波の間隔及び振幅などの形状が異なる複数の曲線で構成した形状のアンテナ１１１を示しているが、曲線部分については、直線あるいは曲線等を組み合わせて左右反転及び上下反転で重ならないようなパターンで形成するようにしても良い。
【００４２】
なお、通常、無線カードでは、図１７に示すようなアンテナの設置が禁止されるアンテナ禁止領域が設けられていることが多い。このため、上記第８の実施の形態で説明した例に限らず、上記第１〜第７の実施の形態で説明したアンテナ形状は、上記アンテナ禁止領域１１３による制約の範囲内で実現されるものである。
【００４３】
上記のように、上記第１〜第８の実施の形態によれば、アンテナ形状を曲線あるいは曲線と直線の組み合わせで構成するようにしたものである。これにより、２枚の無線カードを重ね合わせた状態であっても、２枚の無線カードのアンテナ間の結合による受信電力の低下を軽減でき、各無線カードにおける通信距離を確保することが可能となる。また、上記第１〜第８の実施の形態では、アンテナの形状を様々な形で形成することができるので、他の種類の無線カードとのアンテナ間の結合を低減できるという効果もある。
【００４４】
また、上記第１〜第８の実施の形態では、表裏が同じの２枚の無線カードのうち一方の無線カードを反転された状態（表面あるいは裏面が向かい合う状態）では、互いの無線カードをどのように回転させてもアンテナの形状が重なりあうことなく、かつ、表裏が同じ状態では、互いの無線カードをどのように回転させても、２枚の無線カードの向きが同じ場合以外では、アンテナの形状が重なりあうことがないようにしたものである。
これにより、２枚の無線カードを重ね合わせて使用しても、各アンテナ間の結合による受信電力の低下が軽減でき、２つの無線カードに対する通信距離を確保することが可能な無線カードを提供できる。さらに、上記第１〜第８の実施の形態では、どのような状態であっても、２枚の無線カードを互いに少しずらした状態で重ね合わせてもアンテナの形状が重なりあうことがないため、各アンテナ間の結合による受信電力の低下が軽減でき、２つの無線カードに対する通信距離を確保することが可能な無線カードを提供できる。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、２枚の無線カード同士を重ね合わせても、各アンテナの結合による受信電力の低下が軽減され、かつ通信距離を確保することが可能な無線カードを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の各実施の形態に係る無線カードの使用例を説明するための図。
【図２】２つの無線カードにおけるアンテナ間の結合を説明するための図。
【図３】第１の実施の形態に係る無線カードのアンテナの構成例を示す図。
【図４】図３に無線カードを左右反転、上下反転、及び１８０度回転させた場合のアンテナの状態を示す図。
【図５】第２の実施の形態に係る無線カードのアンテナの構成例を示す図。
【図６】図５に無線カードを左右反転、上下反転、及び１８０度回転させた場合のアンテナの状態を示す図。
【図７】第２の実施の形態に係る無線カードのアンテナの構成例を示す図。
【図８】図７に無線カードを左右反転、上下反転、及び１８０度回転させた場合のアンテナの状態を示す図。
【図９】第３の実施の形態に係る無線カードのアンテナの構成例を示す図。
【図１０】図９に無線カードを左右反転、上下反転、及び１８０度回転させた場合のアンテナの状態を示す図。
【図１１】第４の実施の形態に係る無線カードのアンテナの構成例を示す図。
【図１２】図１１に無線カードを左右反転、上下反転、及び１８０度回転させた場合のアンテナの状態を示す図。
【図１３】第５の実施の形態に係る無線カードのアンテナの構成例を示す図。
【図１４】図１３に無線カードを左右反転、上下反転、及び１８０度回転させた場合のアンテナの状態を示す図。
【図１５】第６の実施の形態に係る無線カードのアンテナの構成例を示す図。
【図１６】図１５に無線カードを左右反転、上下反転、及び１８０度回転させた場合のアンテナの状態を示す図。
【図１７】第７の実施の形態に係る無線カードのアンテナの構成例を示す図。
【図１８】図１７に無線カードを左右反転、上下反転、及び１８０度回転させた場合のアンテナの状態を示す図。
【符号の説明】
Ｃ（Ｃａ、Ｃｂ）…無線カード、１１…筐体、１２…ＩＣモジュール、１３…アンテナ、２１…リーダライタ、Ｃ（Ｃａ、Ｃｂ）、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０…無線カード、４１、５１、６１、７１、８１、９１、１０１、１１１…アンテナ、１１３…アンテナ禁止領域
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえば、無線リーダライタとの無線通信によるデータのやり取り、あるいは、上記無線リーダライタからの電力の受信を行う無線カードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、無線カードの普及に伴って、複数の無線カードを重ね合わせた状態で使用することが要望されてきている。複数の無線カードを重ね合わせた状態で使用する場合、各無線カード内のループアンテナ間の結合による受信電力の低下等の問題がある。
しかしながら、従来の無線カードでは、コイル（ループ）の開口面積が大きいほど受信電力が大きくなるので、無線カードの外形に応じて最も開口面積が大きくなるようなループアンテナが用いられている場合が多い。例えば、規格サイズの長方形の無線カードでは、最も大きくループをとるために、無線カードの外形に応じた長方形のループアンテナが用いられている場合が多い。
このような無線カードでは、複数の無線カード同士を重ね合わせた場合、各無線カードのアンテナの形状がほぼ一致してしまうため、各アンテナ間の結合が強くなり、各無線カードにおける受信電力が低下し、通信距離に影響を及ぼしてしまうという問題点がある。
【０００３】
このような問題点を解決するため、２枚の無線カードの表面を向かい合わせて重ねたときに、互いのアンテナ形状が一致しないように形成する従来技術がある。この従来技術では、無線カードの表面にアンテナが形成されていることを前提とし、２枚の無線カードの表面が互いに向かい合わせた状態でアンテナの形状が一致しないようにしている。
しかしながら、通常の無線カードは、薄型のカード状の本体からなっているものが多いため、無線カードの表面を向かい合わせた状態でなくとも、アンテナの形状が一致すれば、共振周波数が変化したり、受電電圧が低下し、通信距離が低下するという問題点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、２枚の無線カード同士を重ね合わせても、各アンテナの結合による受信電力の低下が軽減され、かつ、通信距離を確保することが可能な無線カードを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の無線カードは、無線通信を行うものであって、カード状の筐体と、この筐体内に設けられたＩＣモジュールと、このＩＣモジュールに電気的に接続され、２つの本無線カードの表裏と向きとを一致させて前記筐体同士を重ね合わせた状態以外では、２つの本無線カードの前記筐体同士をどのような向きで重ね合わせても一致しない形状のコイルからなるアンテナとから構成される。
【０００６】
この発明の無線カードは、無線通信を行うものであって、カード状の筐体と、この筐体内に設けられたＩＣモジュールと、このＩＣモジュールに電気的に接続され、前記筐体内で矩形を形成する４つの直線のうち、少なくとも１つの直線に対して、複数の交点を有し、各交点間の間隔が異なる形状で形成されたコイルからなるアンテナとから構成される。
【０００７】
この発明の無線カードは、無線通信を行うものであって、カード状の筐体と、この筐体内に設けられたＩＣモジュールと、このＩＣモジュールに電気的に接続され、前記筐体内で矩形を形成する４つの直線のうち、少なくとも１つの直線に対して、複数の交点を有し、各交点間がそれぞれ異なる形状で形成されたコイルからなるアンテナとから構成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の携帯用無線機器に係る無線カードＣ（Ｃａ、Ｃｂ）の使用例を示す図である。上記無線カードＣは、リーダライタ２１との無線通信を行うものである。上記無線カードＣ（Ｃａ、Ｃｂ）は、カード状の筐体１１内に、ＩＣモジュール１２、及びアンテナ１３等を有している。
【０００９】
上記筐体１１は、薄型の長方形などのカード形状から構成される。また、上記筐体１１は、規格により規定されている長方形のものとして説明するが、上記筐体１１は、長方形に限定されるものではなく、正方形、円形等のどのような形状であっても良い。上記アンテナ１３は、上記筐体１１内に設置されたコイルからなるループアンテナである。なお、上記アンテナ１３に用いられるループアンテナのコイルの巻き数については任意の設定が可能であるものとする。
【００１０】
上記ＩＣモジュール１２は、ＣＰＵ、メモリ、送受信回路、及び電源回路等で構成される。上記ＣＰＵは、リーダライタ２１との無線通信などの無線カードＣ全体の制御を司る。上記メモリは、制御プログラム及び種々のデータが記憶される。上記送受信回路は、上記アンテナを介して送受信される電波により外部機器との送受信（無線通信）を行う制御回路である。上記電源回路は、上記アンテナを介して受信する電波により電源電圧を生成するものである。
【００１１】
上記リーダライタ２１は、上記無線カードＣとの無線通信を行う機器である。上記リーダライタ２１は、単独で無線カードＣとの無線通信を行うものであっても良いし、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の上位装置に接続され、上位装置から制御命令に基づいて無線カードＣとの無線通信を行うものであっても良い。上記無線カードＣは、１枚で使用される場合が多いが、例えば、複数枚の無線カードが同時に使用される場合がある。例えば、図１に示ように、２枚の無線カードＣａ、Ｃｂが同時に使用される場合、２枚の無線カードＣａ、Ｃｂの位置関係は任意である。このため、２枚の無線カードＣａ、Ｃｂの重なり合う部分が少ない場合、夫々の無線カードＣａ、Ｃｂのアンテナ間の結合はそれほどではなく、通信距離が著しく低下することはない。ところが、夫々の無線カードＣａ、Ｃｂの筐体の外形を重ねて密着させた場合、各アンテナ間の結合が強まり、無線カードの受信電力が低下し、通信距離の減少が発生することがある。
【００１２】
次に、複数の無線カードのアンテナ間における結合について説明する。
図２は、１枚の無線カードの場合、２枚の無線カードでアンテナ間の結合が弱い場合、及び２枚の無線カードでアンテナ間の結合が強い場合の３種類の場合における、無線カードの受信電圧と周波数との特性の例を示す図である。図２において、上記特性曲線３１は、それぞれ１枚の無線カードの場合の受信電圧と周波数との特性の例を示している。上記特性曲線３２は、２枚の無線カードでアンテナ間の結合が弱い場合の受信電圧と周波数との特性の例を示している。上記特性曲線３３は、２枚の無線カードでアンテナ間の結合が強い場合の受信電圧と周波数との特性の例を示している。
【００１３】
すなわち、１枚の無線カードの場合の特性曲線３１は、最も好ましい受信電圧と周波数との関係を示している。これに対して、上記特性曲線３２及び特性曲線３３では、図２に示すように、上記特性曲線３２に比べて、受信電圧が低くなり、かつ、共振周波数が低くなる傾向がある。さらに、上記特性曲線３２と上記特性曲線３３とを比較すると、上記特性曲線３３は、上記特性曲線３２よりも、受信電圧が低くなり、かつ、共振周波数が低くなっている。従って、２枚の無線カードを重ねて使用する場合（２枚の無線カードを重ねて通信を行う場合）、２枚の無線カードのアンテナ間の結合をできるだけ弱くする方が有利である。
【００１４】
また、無線カードの形状は、通常、規格により長方形であることが多い。一般に、ループアンテナでは、通信距離を伸ばすため、できるだけコイルが形成するループの開口面積を大きくする方が好ましい。このため、無線カードの形状が長方形であれば、無線カード内に設置されるループアンテナは、無線カードの形状に応じた長方形に近い形とすれば、大きな開口面積が得られる。これらのことから、複数の無線カードが使用される場合、無線カードのアンテナは、できるだけ大きな開口面積を持ちつつ、重ね合わせても一致することが少ない形状であることが好ましい。
【００１５】
以下に説明する第１〜第８の実施の形態では、上記のような無線カードに用いられるアンテナの例として、大きな開口面積を持ちつつ、重ね合わせても重なり合う面積が少なくなるような形状のアンテナの例について図３〜図１８を参照しつつ説明する。なお、以下の第１〜第８の実施の形態では、２枚の無線カードを重ね合わせた場合について説明するが、以下の説明において、各無線カードの形状は長方形とし、反転とは一方の無線カードの表裏を裏返すことを示すものとする。従って、以下の説明において、左右反転は、無線カードの長辺について一方の無線カードを反転し、２枚の無線カードの表面と表面あるいは裏面と裏面を向かい合わせた状態とする。また、上下反転は、無線カードの短辺について一方の無線カードを判定し、２枚の無線カードの表面と表面あるいは裏面と裏面を向かい合わせた状態とする。また、１８０度回転は、２枚の無線カードの表裏及び向きを揃えた状態で一方の無線カードを１８０度回転させて重ね合わせた状態とする。つまり、１８０度回転は、２枚の無線カードの表面と裏面とを向かい合わせて向きが互いに反対になるように重ね合わせたものとする。
【００１６】
まず、第１の実施の形態について説明する。
図３は、第１の実施の形態としての無線カード４０のアンテナ４１の構成例を示す図である。図３に示すアンテナ４１の例では、無線カード４０の筐体の形状に応じた点線で示す長方形４２に対して、各辺を波形とした形状を有している。すなわち、図３に示すアンテナ４１は、図３に点線で示した長方形４２の各辺を波線で形成したものである。また、図３に示す例では、点線で示した長方形の各辺と波線との交点は奇数個であり、かつ、各波線における波の間隔は等間隔であるアンテナ４１の形成を示している。なお、図３に点線で示す長方形４２は、無線カード４０の筐体の外形としての長方形に沿った形状となっているものとする。例えば、上記長方形４２は、無線カード４０においてアンテナのループの開口面積を大きくするのに好ましい形状であるとする。
【００１７】
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図３に示す形状のアンテナ４１を有する２枚の無線カード４０を重ね合わせた例を示す図である。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、アンテナ４１を有する２枚の無線カード４０を、左右反転して重ね合わせた場合、上下反転して重ね合わせた場合、及び１８０度回転して重ね合わせた場合の状態を示している。
【００１８】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、左右反転あるいは上下反転して無線カード４０を重ね合わせた場合、互いのアンテナ４１は、形状が一致しない。このため、無線カード４０を左右反転あるいは上下反転して重ね合わせた場合、２枚の無線カード４０のアンテナ４１は、重なることがなく、結合を弱めることができる。また、図４（ｃ）に示すように、無線カード４０を１８０度回転して重ね合わせた場合、２枚の無線カード４０のアンテナ４１は、形状が一致して重なり合う。このため、アンテナ間の結合が強まる。
【００１９】
また、図３に示すアンテナ４１の形状は、各波線における波の振幅などの形状を変化させても良い。この場合、図４（ｃ）に示すような１８０度回転の場合であっても、互いのアンテナ４１の一致する部分が少なくなるため、各アンテナ４１間の結合を弱くすることが可能となる。さらに、左右反転あるいは上下反転の場合も、２枚の無線カード４０の各アンテナ４１のループが形成する面積のうち重なりあう部分が、図４（ｃ）に示す場合よりも少なくなる。このため、各アンテナ６１間の結合は、図４（ｃ）に示す場合よりも弱くすることが可能となる。
また、上記図３に示す例では、アンテナ４１の形状を波線（波形）で構成するようにしたが、直線あるいは曲線等を組み合わせたパターンを用いて形成するようにしても良い。
【００２０】
次に、第２の実施の形態について説明する。
図５は、第２の実施の形態としての無線カード５０のアンテナ５１の構成例を示す図である。図５に示すアンテナ５１の例では、無線カード５０の筐体の形状に応じた点線で示す長方形５２に対して、各辺を波線（波形）とした形状を有している。すなわち、図５に示すアンテナ５１は、図５に点線で示した長方形５２の各辺を、波線で形成したものである。図５に示すアンテナ５１の形状は、図３に示すアンテナ４１の形状と同様に、各波線における波の間隔は等間隔であるが、図５に示すアンテナの形状では、点線で示した長方形５２の各辺と各波線との交点は偶数個であることが図３に示すアンテナ４１の形状とは異なっている。なお、図５に点線で示す長方形５２は、無線カード５０の筐体の外形としての長方形に沿った形状となっているものとする。例えば、上記長方形５２は、無線カード５０においてアンテナのループの開口面積を大きくするのに好ましい形状であるとする。
【００２１】
図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図５に示す形状のアンテナ５１を有する２枚の無線カード５０を重ね合わせた例を示す図である。図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、アンテナ５１を有する２枚の無線カード５０を、左右反転して重ね合わせた場合、上下反転して重ね合わせた場合、及び１８０度回転して重ね合わせた場合の状態を示している。
【００２２】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、左右反転あるいは上下反転して無線カード５０を重ね合わせた場合、互いのアンテナ５１の形状は、完全には一致していないが、上記長方形５２の各辺に対応する４つの波線のうち、ぞれぞれ２つの波線が一致している。例えば、図６（ａ）に示す左右反転の例では、上記長方形５２の短辺に対応する２つの波線が一致している。また、図６（ｂ）に示す上下反転の例では、上記長方形５２の長辺に対応する２つの波線が一致している。このため、無線カード５０を左右反転あるいは上下反転して重ね合わせた場合、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、２枚の無線カード５０のアンテナ５１は、一部が重なって、その他の部分が重ならない状態となる。このため、２枚の無線カード５０の各アンテナ５１間の結合は、完全にアンテナの形状が一致する場合よりも弱くなる。また、図６（ｃ）に示すように、２枚の無線カード５０を１８０度回転して重ね合わせた場合、互いのアンテナ５１は、形状が一致しない。このため、各アンテナ５１間の結合が弱くなる。
【００２３】
また、図５に示すアンテナ５１の形状は、各波線における波の振幅などの形状を変化させても良い。この場合、図６（ａ）、（ｂ）に示すような左右反転あるいは上下反転の場合であっても、互いのアンテナ５１の一致する部分が少なくなるため、各アンテナ５１間の結合を弱くすることが可能となる。さらに、１８０度回転の場合も、２枚の無線カード５０の各アンテナ５１のループが形成する面積のうち重なりあう部分が、図６（ｃ）に示す場合よりも少なくなる。このため、各アンテナ６１間の結合は、図６（ｃ）に示す場合よりも弱くすることが可能となる。
また、上記図５に示す例では、アンテナ５１の形状を波線で構成するようにしたが、直線あるいは曲線等を組み合わせたパターンを用いて形成するようにしても良い。
【００２４】
次に、第３の実施の形態について説明する。
図７は、第３の実施の形態としての無線カード６０のアンテナ６１の構成例を示す図である。図７に示すアンテナ６１の例では、無線カード６０の筐体の形状に応じた点線で示す長方形６２に対して、各辺を波形とした形状を有している。すなわち、図７に示すアンテナ６１は、図７に点線で示した長方形６２の各辺を、波線で形成したものである。図７に示すアンテナ６１の形状は、点線で示した長方形６２の各辺と各波線との交点は奇数個であり、かつ、各波線における波の間隔が異なっている。なお、図７に点線で示す長方形６２は、無線カード６０の筐体の外形としての長方形に沿った形状となっているものとする。例えば、上記長方形６２は、無線カード６０においてアンテナのループの開口面積を大きくするのに好ましい形状であるとする。
【００２５】
図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図７に示す形状のアンテナ６１を有する２枚の無線カード６０を重ね合わせた例を示す図である。図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、アンテナ６１を有する２枚の無線カード６０を、左右反転して重ね合わせた場合、上下反転して重ね合わせた場合、及び１８０度回転して重ね合わせた場合の状態を示している。
図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、左右反転、上下反転、あるいは１８０度回転して２枚の無線カード６０を重ね合わせた場合、互いのアンテナ６１は、形状が一致していない。このため、各アンテナ６１間の結合が弱くなる。
【００２６】
また、図７に示すアンテナ６１の形状は、各波線における波の振幅などの形状を変化させても良い。この場合、２枚の無線カード６０の各アンテナ６１のループが形成する面積のうち重なりあう部分は、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す場合よりも少なくなる。このため、各アンテナ６１間の結合は、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す場合よりも弱くすることが可能となる。
また、上記図７に示す例では、アンテナ６１の形状を波線で構成するようにしたが、直線あるいは曲線等を組み合わせたパターンを用いて形成するようにしても良い。
【００２７】
次に、第４の実施の形態について説明する。
図９は、第４の実施の形態としての無線カード７０のアンテナ７１の構成例を示す図である。図９に示すアンテナ７１の例では、無線カード７０の筐体の形状に応じた点線で示す長方形７２に対して、各辺を波形とした形状を有している。すなわち、図９に示すアンテナ７１は、図９に点線で示した長方形７２の各辺を、波線で形成したものである。図９に示すアンテナ７１の形状は、点線で示した長方形７２の各辺と各波線との交点は偶数個であり、かつ、各波線における波の間隔が異なっている。なお、図９に点線で示す長方形７２は、無線カード７０の筐体の外形としての長方形に沿った形状となっているものとする。例えば、上記長方形７２は、無線カード７０においてアンテナのループの開口面積を大きくするのに好ましい形状であるとする。
【００２８】
図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図９に示す形状のアンテナ７１を有する２枚の無線カード７０を重ね合わせた例を示す図である。図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、アンテナ７１を有する２枚の無線カード７０を、左右反転して重ね合わせた場合、上下反転して重ね合わせた場合、及び１８０度回転して重ね合わせた場合の状態を示している。
図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、左右反転、上下反転、あるいは１８０度回転して２枚の無線カード７０を重ね合わせた場合、互いのアンテナ７１は、形状が一致していない。このため、各アンテナ７１間の結合が弱くなる。
【００２９】
また、図９に示すアンテナ７１の形状は、各波線における波の振幅などの形状を変化させても良い。この場合、２枚の無線カード７０の各アンテナ７１のループが形成する面積のうち重なりあう部分は、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す場合よりも少なくなる。このため、各アンテナ７１間の結合は、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す場合よりも弱くすることが可能となる。
また、上記図９に示す例では、アンテナ７１の形状を波線で構成するようにしたが、直線あるいは曲線等を組み合わせたパターンを用いて形成するようにしても良い。
【００３０】
次に、第５の実施の形態について説明する。
図１１は、第５の実施の形態としての無線カード８０のアンテナ８１の構成例を示す図である。図１１に示すアンテナ８１の形状は、点線及び実線で示した長方形８２の各辺のうち３辺が直線であり、上記長方形８２の残りの１辺に対応する部分が波の間隔及び振幅の異なる複数の曲線で構成されている。なお、図１１に点線で示す長方形８２は、無線カード８０の筐体の外形としての長方形に沿った形状となっているものとする。例えば、上記長方形８２は、無線カード８０においてアンテナのループの開口面積を大きくするのに好ましい形状であるとする。
【００３１】
図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図１１に示す形状のアンテナ８１を有する２枚の無線カード８０を重ね合わせた例を示す図である。図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、アンテナ８１を有する２枚の無線カード８０を、左右反転して重ね合わせた場合、上下反転して重ね合わせた場合、及び１８０度回転して重ね合わせた場合の状態を示している。
図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、左右反転、上下反転、あるいは１８０度回転して２枚の無線カード８０を重ね合わせた場合、互いのアンテナ８１は、形状が一致していない。このため、各アンテナ８１間の結合が弱くなる。
【００３２】
また、上記図１１に示す例では、曲線部分が長方形８２に対して内側に盛り上がった谷形の曲線で構成された形状のアンテナ８１を示したが、無線カード８０の筐体による制約が許せば、上記長方形８２に対して外側に盛り上がった山形の曲線で構成するようにしても良い。また、上記図１１に示す例において、曲線部分は波の間隔及び振幅などの形状が異なる複数の曲線で構成した形状のアンテナ８１を示しているが、曲線部分については、直線あるいは曲線等を組み合わせて上下反転で重ならないようなパターンで形成するようにしても良い。
【００３３】
次に、第６の実施の形態について説明する。
図１３は、第６の実施の形態としての無線カード９０のアンテナ９１の構成例を示す図である。図１３に示すアンテナ９１の形状は、点線と実線で示した長方形９２の各辺のうち２辺が直線であり、上記長方形９２の残りの２辺に対応する部分が波の間隔及び振幅の異なる複数の曲線で構成されている。なお、図１３に点線で示す長方形９２は、無線カード９０の筐体の外形としての長方形に沿った形状となっているものとする。例えば、上記長方形９２は、無線カード９０においてアンテナのループの開口面積を大きくするのに好ましい形状であるとする。
【００３４】
図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図１３に示す形状のアンテナ９１を有する２枚の無線カード９０を重ね合わせた例を示す図である。図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、アンテナ９１を有する２枚の無線カード９０を、左右反転して重ね合わせた場合、上下反転して重ね合わせた場合、及び１８０度回転して重ね合わせた場合の状態を示している。
図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、左右反転、上下反転、あるいは１８０度回転して２枚の無線カード９０を重ね合わせた場合、互いのアンテナ９１は、形状が一致していない。このため、各アンテナ９１間の結合が弱くなる。
【００３５】
また、上記図１３に示す例では、曲線部分が長方形９２に対して内側に盛り上がった谷形の曲線で構成された形状のアンテナ９１を示したが、無線カード９０の筐体による制約が許せば、長方形９２に対して外側に盛り上がった山形の曲線で構成するようにしても良い。また、上記図１３に示す例において、曲線部分は波の間隔及び振幅などの形状が異なる複数の曲線で構成した形状のアンテナ９１を示しているが、曲線部分については、直線あるいは曲線等を組み合わせて左右反転及び上下反転で重ならないようなパターンで形成するようにしても良い。
【００３６】
次に、第７の実施の形態について説明する。
図１５は、第７の実施の形態としての無線カード１００のアンテナ１０１の構成例を示す図である。図１５に示すアンテナ１０１の形状は、点線及び実線で示した長方形１０２の各辺のうち１辺が直線であり、上記長方形１０２の残りの３辺に対応する部分が波の間隔及び振幅の異なる複数の曲線で形成されている。なお、図１５に点線で示す長方形１０２は、無線カード１００の筐体の外形としての長方形に沿った形状となっているものとする。例えば、上記長方形１０２は、無線カード１００においてアンテナのループの開口面積を大きくするのに好ましい形状であるとする。
【００３７】
図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図１５に示す形状のアンテナ１０１を有する２枚の無線カード１００を重ね合わせた例を示す図である。図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、アンテナ１０１を有する２枚の無線カード１００を、左右反転して重ね合わせた場合、上下反転して重ね合わせた場合、及び１８０度回転して重ね合わせた場合の状態を示している。
図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、左右反転、上下反転、あるいは１８０度回転して２枚の無線カード１００を重ね合わせた場合、互いのアンテナ１０１は、形状が一致していない。このため、各アンテナ１０１間の結合が弱くなる。
【００３８】
また、上記図１５に示す例では、曲線部分が長方形１０２に対して内側に盛り上がった谷形の曲線で構成された形状のアンテナ１０１を示したが、無線カード１００の筐体による制約が許せば、長方形１０２に対して外側に盛り上がった山形の曲線で構成するようにしても良い。また、上記図１５に示す例において、曲線部分は波の間隔及び振幅などの形状が異なる複数の曲線で構成した形状のアンテナ１０１を示しているが、曲線部分については、直線あるいは曲線等を組み合わせて左右反転及び上下反転で重ならないようなパターンで形成するようにしても良い。
【００３９】
次に、第８の実施の形態について説明する。
図１７は、第８の実施の形態としての無線カード１１０のアンテナ１１１の構成例を示す図である。図１７に示すアンテナ１１１の形状は、点線で示した長方形１１２の一部分が直線であり、残りの部分が曲線で構成されている。図１７に示すアンテナの曲線部分は、波の間隔及び振幅の異なる複数の曲線などで形成されている。また、図１７に示す直線部分は、アンテナが設置できないアンテナ禁止領域１１３の周囲である。上記アンテナ禁止領域１１３は、無線カードへの点字エンボス等のために、アンテナの設置が禁止されている領域である。なお、図１７に点線で示す長方形１１２は、無線カード１１０の筐体の外形としての長方形に沿った形状となっているものとする。例えば、上記長方形１１２は、無線カード１１０においてアンテナのループの開口面積を大きくするのに好ましい形状であるとする。
【００４０】
図１８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図１７に示す形状のアンテナ１１１を有する２枚の無線カード１１０を重ね合わせた例を示す図である。図１８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、アンテナ１１１を有する２枚の無線カード１１０を、左右反転して重ね合わせた場合、上下反転して重ね合わせた場合、及び１８０度回転して重ね合わせた場合の状態を示している。
図１８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、左右反転、上下反転、あるいは１８０度回転して２枚の無線カード１１０を重ね合わせた場合、互いのアンテナ１１１は、形状が一致していない。このため、各アンテナ１１１間の結合が弱くなる。
【００４１】
また、上記図１７に示す例では、曲線部分が長方形１１２に対して内側に盛り上がった谷形の曲線で構成された形状のアンテナ１１１を示したが、無線カード１１０の筐体による制約が許せば、長方形１１２に対して外側に盛り上がった山形の曲線で構成するようにしても良い。また、上記図１７に示す例において、曲線部分は波の間隔及び振幅などの形状が異なる複数の曲線で構成した形状のアンテナ１１１を示しているが、曲線部分については、直線あるいは曲線等を組み合わせて左右反転及び上下反転で重ならないようなパターンで形成するようにしても良い。
【００４２】
なお、通常、無線カードでは、図１７に示すようなアンテナの設置が禁止されるアンテナ禁止領域が設けられていることが多い。このため、上記第８の実施の形態で説明した例に限らず、上記第１〜第７の実施の形態で説明したアンテナ形状は、上記アンテナ禁止領域１１３による制約の範囲内で実現されるものである。
【００４３】
上記のように、上記第１〜第８の実施の形態によれば、アンテナ形状を曲線あるいは曲線と直線の組み合わせで構成するようにしたものである。これにより、２枚の無線カードを重ね合わせた状態であっても、２枚の無線カードのアンテナ間の結合による受信電力の低下を軽減でき、各無線カードにおける通信距離を確保することが可能となる。また、上記第１〜第８の実施の形態では、アンテナの形状を様々な形で形成することができるので、他の種類の無線カードとのアンテナ間の結合を低減できるという効果もある。
【００４４】
また、上記第１〜第８の実施の形態では、表裏が同じの２枚の無線カードのうち一方の無線カードを反転された状態（表面あるいは裏面が向かい合う状態）では、互いの無線カードをどのように回転させてもアンテナの形状が重なりあうことなく、かつ、表裏が同じ状態では、互いの無線カードをどのように回転させても、２枚の無線カードの向きが同じ場合以外では、アンテナの形状が重なりあうことがないようにしたものである。
これにより、２枚の無線カードを重ね合わせて使用しても、各アンテナ間の結合による受信電力の低下が軽減でき、２つの無線カードに対する通信距離を確保することが可能な無線カードを提供できる。さらに、上記第１〜第８の実施の形態では、どのような状態であっても、２枚の無線カードを互いに少しずらした状態で重ね合わせてもアンテナの形状が重なりあうことがないため、各アンテナ間の結合による受信電力の低下が軽減でき、２つの無線カードに対する通信距離を確保することが可能な無線カードを提供できる。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、２枚の無線カード同士を重ね合わせても、各アンテナの結合による受信電力の低下が軽減され、かつ通信距離を確保することが可能な無線カードを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の各実施の形態に係る無線カードの使用例を説明するための図。
【図２】２つの無線カードにおけるアンテナ間の結合を説明するための図。
【図３】第１の実施の形態に係る無線カードのアンテナの構成例を示す図。
【図４】図３に無線カードを左右反転、上下反転、及び１８０度回転させた場合のアンテナの状態を示す図。
【図５】第２の実施の形態に係る無線カードのアンテナの構成例を示す図。
【図６】図５に無線カードを左右反転、上下反転、及び１８０度回転させた場合のアンテナの状態を示す図。
【図７】第２の実施の形態に係る無線カードのアンテナの構成例を示す図。
【図８】図７に無線カードを左右反転、上下反転、及び１８０度回転させた場合のアンテナの状態を示す図。
【図９】第３の実施の形態に係る無線カードのアンテナの構成例を示す図。
【図１０】図９に無線カードを左右反転、上下反転、及び１８０度回転させた場合のアンテナの状態を示す図。
【図１１】第４の実施の形態に係る無線カードのアンテナの構成例を示す図。
【図１２】図１１に無線カードを左右反転、上下反転、及び１８０度回転させた場合のアンテナの状態を示す図。
【図１３】第５の実施の形態に係る無線カードのアンテナの構成例を示す図。
【図１４】図１３に無線カードを左右反転、上下反転、及び１８０度回転させた場合のアンテナの状態を示す図。
【図１５】第６の実施の形態に係る無線カードのアンテナの構成例を示す図。
【図１６】図１５に無線カードを左右反転、上下反転、及び１８０度回転させた場合のアンテナの状態を示す図。
【図１７】第７の実施の形態に係る無線カードのアンテナの構成例を示す図。
【図１８】図１７に無線カードを左右反転、上下反転、及び１８０度回転させた場合のアンテナの状態を示す図。
【符号の説明】
Ｃ（Ｃａ、Ｃｂ）…無線カード、１１…筐体、１２…ＩＣモジュール、１３…アンテナ、２１…リーダライタ、Ｃ（Ｃａ、Ｃｂ）、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０…無線カード、４１、５１、６１、７１、８１、９１、１０１、１１１…アンテナ、１１３…アンテナ禁止領域
Claims (20)
- 無線通信を行う無線カードであって、
カード状の筐体と、
この筐体内に設けられたＩＣモジュールと、
このＩＣモジュールに電気的に接続され、２つの本無線カードの表裏と向きとを一致させて前記筐体同士を重ね合わせた状態以外では、２つの本無線カードの前記筐体同士をどのような向きで重ね合わせても一致しない形状のコイルからなるアンテナと、
を有することを特徴とする無線カード。 - 前記アンテナは、２つの本無線カードを向かい合わせた状態で前記筐体同士を重ね合わせても一致せず、かつ、表裏及び向きの一致している２つの無線カードの一方を回転させた状態で前記筐体同士を重ね合わせても一致しない形状のコイルからなることを特徴とする前記請求項１に記載の無線カード。
- 無線通信を行う無線カードであって、
カード状の筐体と、
この筐体内に設けられたＩＣモジュールと、
このＩＣモジュールに電気的に接続され、前記筐体内で矩形を形成する４つの直線のうち、少なくとも１つの直線に対して、複数の交点を有し、各交点間の間隔が異なる形状で形成されたコイルからなるアンテナと、
を有することを特徴とする無線カード。 - 前記アンテナは、前記筐体内で矩形を形成する４つの直線のうち、少なくとも１つの直線に対して、複数の交点を有し、各交点間の間隔が異なる波形で形成されたコイルからなることを特徴とする前記請求項３に記載の無線カード。
- 前記アンテナは、前記筐体内で矩形を形成する４つの直線のうち、少なくとも１つの直線に対して、複数の交点を有し、各交点間の間隔が異なる直線または曲線からなる形状で形成されたコイルからなることを特徴とする前記請求項３に記載の無線カード。
- 前記アンテナは、前記筐体内で矩形を形成する４つの直線のうち、少なくとも１つの直線に対して、奇数個の交点を有し、各交点間の間隔が異なる形状で形成されたコイルからなることを特徴とする前記請求項３に記載の無線カード。
- 前記アンテナは、前記筐体内で矩形を形成する４つの直線のうち、少なくとも１つの直線に対して、偶数個の交点を有し、各交点間の間隔が異なる形状で形成されたコイルからなることを特徴とする前記請求項３に記載の無線カード。
- 前記アンテナは、前記筐体内で矩形を形成する４つの直線のうち、１つの直線と、残りの３つの直線に対して、それぞれ複数の交点を有し、各交点間の間隔が異なる形状とで形成されたコイルからなることを特徴とする前記請求項３に記載の無線カード。
- 前記アンテナは、前記筐体内で矩形を形成する４つの直線のうち、２つの直線と、残りの２つの直線に対して、それぞれ複数の交点を有し、各交点間の間隔が異なる形状とで形成されたコイルからなることを特徴とする前記請求項３に記載の無線カード。
- 前記アンテナは、前記筐体内で矩形を形成する４つの直線のうち、３つの直線と、残りの１つの直線に対して、複数の交点を有し、各交点間の間隔が異なる形状とで形成されたコイルからなることを特徴とする前記請求項３に記載の無線カード。
- 前記アンテナは、前記筐体内で４つの直線で形成される矩形のうち、１部分が直線であり、かつ、残りの部分は残りの直線に対して、それぞれ複数の交点を有し、各交点間の間隔が異なる形状であるコイルからなることを特徴とする前記請求項３に記載の無線カード。
- 無線通信を行う無線カードであって、
カード状の筐体と、
この筐体内に設けられたＩＣモジュールと、
このＩＣモジュールに電気的に接続され、前記筐体内で矩形を形成する４つの直線のうち、少なくとも１つの直線に対して、複数の交点を有し、各交点間がそれぞれ異なる形状で形成されたコイルからなるアンテナと、
を有することを特徴とする無線カード。 - 前記アンテナは、前記筐体内で矩形を形成する４つの直線のうち、少なくとも１つの直線に対して、複数の交点を有し、各交点間が異なる振幅の波形で形成されたコイルからなることを特徴とする前記請求項１２に記載の無線カード。
- 前記アンテナは、前記筐体内で矩形を形成する４つの直線のうち、少なくとも１つの直線に対して、複数の交点を有し、各交点間が直線または曲線からなる異った形状で形成されたコイルからなることを特徴とする前記請求項１２に記載の無線カード。
- 前記アンテナは、前記筐体内で矩形を形成する４つの直線のうち、少なくとも１つの直線に対して、奇数個の交点を有し、各交点間がそれぞれ異なる形状で形成されたコイルからなることを特徴とする前記請求項１２に記載の無線カード。
- 前記アンテナは、前記筐体内で矩形を形成する４つの直線のうち、少なくとも１つの直線に対して、偶数個の交点を有し、各交点間がそれぞれ異なる形状で形成されたコイルからなることを特徴とする前記請求項１２に記載の無線カード。
- 前記アンテナは、前記筐体内で矩形を形成する４つの直線のうち、１つの直線と、残りの３つの直線に対して、それぞれ複数の交点を有し、各交点間がそれぞれ異なる形状からなる部分とで形成されたコイルからなることを特徴とする前記請求項１２に記載の無線カード。
- 前記アンテナは、前記筐体内で矩形を形成する４つの直線のうち、２つの直線と、残りの２つの直線に対して、それぞれ複数の交点を有し、各交点間がそれぞれ異なる形状で構成された部分とで形成されたコイルからなることを特徴とする前記請求項１２に記載の無線カード。
- 前記アンテナは、前記筐体内で矩形を形成する４つの直線のうち、３つの直線と、残りの１つの直線に対して、複数の交点を有し、各交点間がそれぞれ異なる形状で構成された部分とで形成されたコイルからなることを特徴とする前記請求項１２に記載の無線カード。
- 前記アンテナは、前記筐体内で４つの直線で形成される矩形のうちの１部分が直線であり、かつ、前記矩形の残りの部分は残りの直線に対して、それぞれ複数の交点を有し、各交点間がそれぞれ異なる形状で構成された形状であるコイルからなることを特徴とする前記請求項１２に記載の無線カード。
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