JP2007220016A - 非接触icカード配置用部材、非接触icカードホルダ及び非接触icカードホルダユニット - Google Patents

非接触icカード配置用部材、非接触icカードホルダ及び非接触icカードホルダユニット Download PDF

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Abstract

【課題】 薄型化及びコスト低減を図った非接触ICカード配置用部材、非接触ICカードホルダ及び非接触ICカードホルダユニットを提供する。
【解決手段】 非接触ICカード配置用部材100は、金属シート102と、この金属シート102の一方の面に設けられるノイズ抑制シート104−1と、金属シート102の他方の面に設けられるノイズ抑制シート104−2とにより構成される。リーダライタ300のアンテナ350から放射される磁力線350は、非接触ICカード配置用部材100によって曲げられ、あるいは、減衰されて、非接触ICカード配置用部材100よりもリーダライタ300に近い側に存在する非接触ICカード200−1にのみ到達する。
【選択図】 図5

Description

本発明は、非接触ICカードを配置可能とした非接触ICカード配置用部材、当該非接触ICカード配置用部材を用いた非接触ICカードホルダ及び非接触ICカードホルダユニットに関する。
非接触ICカードは、カードの内部にアンテナを有し、外部の端末(カードリーダライタ)が発信する弱い電波を利用してデータを送受信する。非接触ICカードが動作するための電源は、リーダライタから放射される電磁波から生成するため、電池を内蔵しなくても動作可能となっている。
非接触ICカードの具体的な利用例としては、日本国内では、駅の自動改札における定期券や乗車カード等に用いられるもの、電子マネーシステムにおける料金のチャージ及び支払いに用いられるもの、企業の社員証やセキュリティカードに用いられるもの等がある。また、海外でも香港、シンガポール、韓国の公共交通機関等に幅広く使われて始めている。
以下、非接触ICカードの動作原理を説明する。図1において、リーダライタ600は、アンテナ610から微弱な電磁波650を放射している。非接触ICカード500内のアンテナ510が電磁波650の放射範囲内に入ると、電磁誘導により非接触ICカード500内のICチップ(図示せず)に電力が供給され、非接触ICカード500とリーダライタ600との間で通信が開始される。図2に、電源供給から通信までの具体的な手順を示す。
図2において、非接触ICカード500は、スイッチ521、定電圧ダイオード522、523、524及び525、コンデンサ526、コイル527により構成される。一方、リーダライタ600は、コイル621、電源622により構成される。非接触ICカード内のアンテナを構成するコイル527は、リーダライタ600からの電磁波を受信すると、電磁誘導により起電力が発生する。この時、非接触ICカード内のICチップ(図示せず)に電力が与えられ、ICチップ内のデジタルデータが読み書き可能な状態になる(スイッチ521がオンされた状態)。ICチップがCPU(図示せず)を内蔵している場合には、CPUが起動する。
リーダライタ600から非接触ICカード500へデータが送信される場合、リーダライタ600は、送信対象のデジタルデータを所定の変調方式で変調した後、上述した電磁波を搬送波としたアナログ信号を送信する。非接触ICカード500は、この信号を受信し、復調することにより、元のデジタルデータを得る。一方、非接触ICカード500からリーダライタ600へデータが送信される場合、非接触ICカード500は、送信対象のデジタルデータを、リーダライタ600における変調方式とは別の変調方式で変調した後、上述した電磁波を搬送波としたアナログ信号を送信する。リーダライタ600は、この信号を受信し、復調することにより、元のデジタルデータを得る。
ところで、図3に示すように、リーダライタ600による電磁波650の放射範囲内(認識可能範囲内)に複数の非接触ICカード500が存在する場合、各非接触ICカード500のいずれかにアンチコリジョン(衝突防止)機能が搭載されていない場合や、アンチコリジョン機能が搭載されていた場合でもリーダライタ600がどちらの非接触ICカード500と通信を行うべきかを判断することができない場合には、リーダライタ600が各非接触ICカード500を区別して通信を行うことができない。また、各非接触ICカード500のいずれにもアンチコリジョン機能が搭載され、且つ、リーダライタ600がどちらの非接触ICカード500と通信を行うべきかを判断することができる場合であっても、リーダライタ600の認識可能範囲は、非接触ICカード500が1枚だけ存在する場合よりも狭くなってしまう。更には、非接触ICカード500の重なり具合によっては、リーダライタ600が各非接触ICカード500と個別に通信を行うことができない場合がある。
このように複数の非接触ICカードが存在する場合にも、リーダライタが各非接触ICカードを区別して適切に通信を行うことができるようにすべく、非接触ICカードを収容するホルダが提案されている。例えば、特許文献1に記載された非接触ICカードホルダは、ケース体内の軟質磁性部材が2枚の非接触ICカードに挟まれる構造を有しており、一方の非接触ICカードがリーダライタに相対配置された場合に、他方の非接触ICカードとリーダライタとの間に磁力線を曲げることが可能な軟質磁性部材を介在させるようにすることで、リーダライタからの磁力線が他方の非接触ICカードにのみ到達することなく、リーダライタがその一方の非接触ICカードのみと通信を行うことができるようにしている。
特開平10−201517号公報
しかし、上述した非接触ICカードホルダでは、リーダライタの出力レベルが大きい場合にも、軟質磁性部材が磁力線を確実に曲げるようにするためには、当該軟質磁性部材を厚くする必要があり、薄型化の妨げとなり、コストの増加を招いていた。
本発明は、前述したような従来の問題を解決するためになされたもので、薄型化及びコスト低減を図った非接触ICカード配置用部材、非接触ICカードホルダ及び非接触ICカードホルダユニットを提供するものである。
本発明の非接触ICカード配置用部材は、金属板と、前記金属板の対向する第1及び第2の面の少なくともいずれかに設けられる軟質磁性部材とを有し、前記金属板の露出面及び前記軟質磁性部材の露出面の少なくともいずれかに、前記非接触ICカードを配置可能とした。
この構成により、軟質磁性部材が薄いためにリーダライタからの磁力線を十分に曲げることができなくても、金属板まで到達した磁力線は渦電流となって消滅する。従って、軟質磁性部材を薄くすることができ、非接触ICカード配置用部材の薄型化及びコストの低減を図ることができる。
好ましくは、前記金属板及び前記軟質磁性部材の少なくともいずれかは、前記非接触ICカードのアンテナに対応する形状である。
リーダライタと非接触ICカードとの通信を抑止するためには、アンテナ部分に磁力線が到達しないようにすればよい。従って、金属板や軟質磁性部材をアンテナに対応する形状としてもアンテナに磁力線が到達することが防止され、軽量化や更なるコスト低下が可能となる。
また、本発明の非接触ICカードホルダは、上述した非接触ICカード配置用部材と、前記非接触用ICカード配置用部材を収容するケース体とを有する。
また、本発明の非接触ICカードホルダユニットは、上述した非接触ICカードホルダを複数結合して構成される。
好ましくは、前記複数の非接触ICカードホルダのそれぞれは、冊子状に結合され、結合部分を支点として回転自在である。
この構成により、複数の非接触ICカードを収容しつつ、回転自在な構造によってリーダライタと通信を行うべき1枚の非接触ICカードを任意に選択することが可能であり、その非接触ICカードにのみ、リーダライタからの磁力線を1枚の非接触ICカードにのみ到達させることができる。
好ましくは、前記非接触ICカード配置用部材は、前記ケース体の内部を摺動可能である。
この構成により、例えば、非接触ICカードの未使用時には、非接触ICカードホルダユニットの対向する2つの面の双方に非接触ICカード配置用部材を配置させることができ、非接触ICカードに記憶されたデータを不正に読み出すいわゆるスキミング等の被害を抑制することができる。
好ましくは、前記非接触ICカード配置用部材は、摺動用ツマミを有する。
この構成により、利用者は摺動用ツマミを操作して、簡易に非接触ICカードホルダユニットの対向する2つの面の双方に非接触ICカード配置用部材を配置させることができる。
本発明によれば、金属板まで到達した磁力線は渦電流となって消滅するため、軟質磁性部材を薄くすることができ、非接触ICカード配置用部材の薄型化及びコストの低減を図ることができる。
以下、本発明の実施の形態の非接触ICカード配置用部材について、図面を用いて説明する。図4は、非接触ICカード配置部材の配置状態の斜視図、図5は、側面図である。これらの図に示すように、非接触ICカード配置用部材100は、リーダライタ300に相対する面(一方の面)の側にアンテナ210−1を有する非接触ICカード200−1が配置され、他方の面の側にアンテナ210−2を有する非接触ICカード200−2が配置される。
非接触ICカード配置用部材100は、金属シート102と、この金属シート102の一方の面に設けられるノイズ抑制シート104−1と、金属シート102の他方の面に設けられるノイズ抑制シート104−2とにより構成される。金属シート102は、例えば、アルミニウム、鉄、銅等が用いられる。一方、ノイズ抑制シート104−1及び104−2は、軟質磁性材料で透磁率が高いものが用いられる。ノイズ抑制シート104−1及び104−2(以下、ノイズ抑制シート104−1及び104−2をまとめて、適宜「ノイズ抑制シート104」と称する)は、両面テープで金属102の表面に貼り付けられ、あるいは、蒸着によって金属シート102の表面に形成される。
リーダライタ300のアンテナ350から放射される磁力線350は、非接触ICカード配置用部材100によって曲げられ、あるいは、減衰されて、非接触ICカード配置用部材100よりもリーダライタ300に近い側に存在する非接触ICカード200−1にのみ到達し、非接触ICカード配置用部材100よりもリーダライタ300から遠い側に存在する非接触ICカード200−2には到達しない。このため、リーダライタ300は、非接触ICカード200−1のみと通信を行うことができる。
図6は、非接触ICカード配置用部材100近傍の磁力線350の状態を示す図である。図6に示すように、磁力線350−1及び350−2は、磁気ヨークとして機能するノイズ抑制シート104−1によって曲げられる。また、磁力線350−3及び350−4は、金属シート102に到達すると渦電流となって消滅する。このため、磁力線が非接触ICカード200−2に到達することが防止される。なお、ノイズ抑制シート104−1とノイズ抑制シート104−2が結合されることによって、磁力線350がノイズ抑制シート104−2まで到達し、更には、非接触ICカード200−2まで到達することを防止すべく、金属シート102の面積をノイズ抑制シート104−1及び104−2よりも広くして、金属シート102の外縁部には、ノイズ抑制シート104−1及び104−2が存在しないようにすることが望ましい。
一方、非接触ICカード配置用部材100と非接触ICカード200−1及び200−2を反転させることにより、リーダライタ300のアンテナ350から放射される磁力線350は、非接触ICカード配置用部材100における、磁気ヨークとして機能するノイズ抑制シート104−2によって曲げられ、あるいは、金属シート102によって減衰されて、非接触ICカード配置用部材100よりもリーダライタ300から遠い側に存在する非接触ICカード200−2にのみ到達し、非接触ICカード配置用部材100よりもリーダライタ300に近い側に存在する非接触ICカード200−1には到達しない。このため、リーダライタ300は、非接触ICカード200−2のみと通信を行うことができる。
非接触ICカード配置用部材100と従来の軟質磁性部材のみで磁力線を曲げる場合とを比較すると、非接触ICカード配置用部材100では、磁力線は、ノイズ抑制シート104によって磁気エネルギーが損なわれることなく曲げられる。また、ノイズ抑制シート104によって十分に曲がらない磁力線は、金属シート102によって減衰される。このため、ノイズ抑制シート104を厚くする必要がなく、薄型化が可能になるとともに、コストを削減することができる。なお、非接触ICカード配置用部材100は、ノイズ抑制シート104−1及び104−2のいずれか一方のみが金属シート102の表面に設けられた構成でも良い。
なお、金属シートのみで非接触ICカード配置用部材が構成される場合には、磁気エネルギーの減少量が大きくなってしまうため、適切ではない。図7は、非接触ICカード配置用部材が金属シートのみで構成される場合における磁力線の状態を示す図である。図7において、非接触ICカード配置用部材400が金属シートのみで構成される場合、リーダライタ300からの磁力線350のうち、非接触ICカード配置用部材400に到達するもの(図7の点線)は、全て磁気エネルギーが減衰してしまう。このため、非接触ICカード配置用部材100よりもリーダライタ300に近い側に存在する非接触ICカード200−1における電力供給ができなくなってしまう可能性がある。従って、薄型化とコスト削減を図りつつ、リーダライタ300が1枚の非接触ICカード200と確実な通信を行うためには、本実施形態の非接触ICカード配置用部材100のように、金属シート102と、この金属シート102の表面に設けられるノイズ抑制シート104とにより構成されることが必要である。
ところで、リーダライタ300のアンテナ350から放射される磁力線350が、非接触ICカード配置用部材100よりもリーダライタ300から遠い側に存在する非接触ICカード200に到達しても、その非接触ICカード200内のアンテナ210に到達しなければ、電力が供給されてリーダライタ300との通信が行われることはない。このため、非接触ICカード配置用部材100の形状、すなわち、金属シート102やノイズ抑制シート104の形状をアンテナ210の形状に対応するものとして、これらの使用量を減らし、軽量化とコストの更なる削減を図ることができる。
図8は、非接触ICカード配置用部材100の形状の第1の例を示す図である。図8に示すように、非接触ICカード200内のアンテナ210がコ字状である場合には、非接触ICカード配置用部材100内のノイズ抑制シート104も同様にコ字状とする。これにより、ノイズ抑制シート104の使用量を減らすことができる。また、図9に示すように、1枚のシートからのノイズ抑制シート104の面取り数が増加する。
図10は、非接触ICカード配置用部材100の形状の第2の例を示す図である。図10に示すように、非接触ICカード200内のアンテナ210が2枚の短冊状である場合には、非接触ICカード配置用部材100内のノイズ抑制シート104も同様に2枚の短冊状とする。これにより、ノイズ抑制シート104の使用量を減らすことができる。図11は、非接触ICカード配置用部材100の形状の第3の例を示す図である。図11では、非接触ICカード200内のアンテナ210が2枚の短冊状である場合には、非接触ICカード配置用部材100内のノイズ抑制シート104のみならず、金属シート102も同様に2枚の短冊状とする。これにより、金属シート102とノイズ抑制シート104の双方の使用量を減らすことができる。
次に、非接触ICカード配置用部材100を適用した非接触ICカードホルダについて説明する。図12は、非接触ICカードホルダの断面図である。図12に示す非接触ICカードホルダ500は、2枚の非接触ICカード200−1及び200−2を収容するものであり、ケース体510と非接触ICカード配置用部材100とにより構成される。
ケース体510は、リーダライタ300からの磁力線を透過させる材料によって構成される。非接触ICカード配置用部材100は、ケース体510のポケット部511に設けられ、一方の面に非接触ICカード200−1が配置され、他方の面に非接触ICカード200−2が配置される。非接触ICカード200−1とリーダライタ300とを通信させたい場合には、非接触ICカード200−1をリーダライタ300に相対させるようにすればよい。一方、非接触ICカード200−2とリーダライタ300とを通信させたい場合には、非接触ICカードホルダ500を反転させて、非接触ICカード200−1をリーダライタ300に相対させるようにすればよい。
次に、複数の非接触ICカードホルダによって構成される非接触ICカードホルダユニットについて説明する。図13、図14及び図15は、第1の非接触ICカードホルダユニットの断面図である。これらの図に示す非接触ICカードホルダユニット550−1は、2枚の非接触ICカード200−1及び200−2を収容する非接触ICカードホルダ500−1と、1枚の非接触ICカード200−3を収容する非接触ICカードホルダ500−2とを、非接触ICカードホルダ500−1における結合部分512−1及び非接触ICカードホルダ500−2における結合部分512−2により冊子状に結合した構成を有する。
非接触ICカードホルダ500−1は、ケース体510−1と非接触ICカード配置用部材100−1とにより構成される。非接触ICカード配置用部材100−1は、ケース体510−1のポケット部511−1に設けられ、一方の面に非接触ICカード200−1が配置され、他方の面に非接触ICカード200−2が配置される。一方、非接触ICカードホルダ500−2は、ケース体510−2と非接触ICカード配置用部材100−2とにより構成される。非接触ICカード配置用部材100−2は、ケース体510−2のポケット部511に設けられ、非接触ICカードホルダ500−1から遠い側の面に非接触ICカード200−3が配置される。
非接触ICカード200−3とリーダライタ300とを通信させたい場合には、図13に示す状態で非接触ICカード200−3をリーダライタ300に相対させるようにすればよい。一方、非接触ICカード200−2とリーダライタ300とを通信させたい場合には、図13の状態から非接触ICカードホルダユニット550−1の全体を反転させ、図14に示す状態にして、非接触ICカード200−2をリーダライタ300に相対させるようにすればよい。
更に、非接触ICカード200−1とリーダライタ300とを通信させたい場合には、図13の状態から非接触ICカードホルダ500−2を、結合部分512−2を支点として回転させることにより、図15に示す状態にして、非接触ICカード200−1をリーダライタ300に相対させるようにすればよい。
図16及び図17は、第2の非接触ICカードホルダユニットの断面図である。これらの図に示す非接触ICカードホルダユニット550−2は、1枚の非接触ICカード200−1を収容する非接触ICカードホルダ500−1と、1枚の非接触ICカード200−2を収容する非接触ICカードホルダ500−2とを結合した構成を有する。
非接触ICカードホルダ500−1は、非接触ICカード200−1を収容するポケット部511−1が形成されたケース体510−1、非接触ICカード配置用部材100−1及びスライド用つまみ516−1により構成される。ケース体510−1の内部には、断面がU字状のスライド溝514−1が形成され、当該スライド溝514−1に非接触ICカード配置用部材100−1が配置される。非接触ICカード配置用部材100−1には、一端が外部に露出したスライド用ツマミ516−1が接合されており、利用者は、このスライド用ツマミ516−1をつまんで移動させることにより、スライド溝514−1内の非接触ICカード配置用部材100−1を自在に動かすことができる。
同様に、非接触ICカードホルダ500−2は、非接触ICカード200−2を収容するポケット部511−2が形成されたケース体510−2、非接触ICカード配置用部材100−2及びスライド用つまみ516−2により構成され、ケース体510−2の内部に形成された断面がU字状のスライド溝514−2に非接触ICカード配置用部材100−2が配置される。更に、非接触ICカード配置用部材100−2には、一端が外部に露出したスライド用ツマミ516−2が接合されており、利用者は、このスライド用ツマミ516−2をつまんで移動させることにより、スライド溝514−2内の非接触ICカード配置用部材100−2を移動させることができる。
非接触ICカード200−1あるいは非接触ICカード200−2とリーダライタ(図示せず)との通信が必要でない場合(未使用時)には、図16に示すように、非接触ICカード配置用部材100−1及び100−2のそれぞれは、外部と非接触ICカード200−1及び200−2との間に介在するように配置される。これにより、非接触ICカード200−1及び200−2に記憶されたデータを不正に読み出すいわゆるスキミング等がなされようとしても、非接触ICカード配置用部材100−1及び100−2によって、外部からの磁力線が非接触ICカード200−1及び200−2に到達することが抑止されるため、スキミング等の被害を防止することが可能となる。
一方、非接触ICカード200−1とリーダライタとの通信が必要である場合(使用時)には、図17に示すように、非接触ICカード配置用部材100−1を移動させることによって、外部と非接触ICカード200−1との間に介在しないように配置される。これにより、リーダライタからの磁力線は、非接触ICカード配置用部材100−1によって妨げられることなく、非接触ICカード200−1に到達するため、非接触ICカード200−1とリーダライタとの通信が可能となる。
図18は、第3の非接触ICカードホルダユニットの断面図である。これらの図に示す非接触ICカードホルダユニット550−3は、非接触ICカード200−1乃至200−4を1枚ずつ収容する非接触ICカードホルダ500−1乃至500−4と、リング530とを有し、非接触ICカードホルダ500−1乃至500−4がこれら非接触ICカードホルダ500−1乃至500−4のそれぞれにおける結合部分512−1乃至512−4とリング530とによって冊子状に結合した構成を有する。
非接触ICカードホルダ500−1は、ケース体510−1と非接触ICカード配置用部材100−1とにより構成される。非接触ICカード配置用部材100−1は、ケース体510−1のポケット部511に設けられ、一方の面に非接触ICカード200−3が配置される。また、結合部分512には、リング530が貫通している。他の非接触ICカードホルダ500−2乃至500−4は、非接触ICカードホルダ500−1と同様の構成を有する。
非接触ICカード200−1とリーダライタ(図示せず)とを通信させたい場合には、非接触ICカードホルダ500−1乃至500−4における結合部分512−1乃至512−4を支点として回転させることにより、非接触ICカード200−1をリーダライタに相対させるようにすればよい。他の非接触ICカード200−2乃至200−4とリーダライタとを通信させたい場合も同様であり、非接触ICカードホルダ500−1乃至500−4における結合部分512−1乃至512−4を支点として回転させることにより、非接触ICカード200−2乃至200−4をリーダライタに相対させるようにすればよい。
以上、説明したように、本発明に係る非接触ICカード配置用部材、非接触ICカードホルダ及び非接触ICカードホルダユニットは、薄型化及びコスト低減が可能であり、非接触ICカード配置用部材等として有用である。
従来の非接触ICカードの動作原理を示す斜視図である。 従来の非接触ICカードとリーダライタとの間の通信手順を示す図である。 従来の複数の非接触ICカードがリーダライタ近傍に配置される場合の斜視図である 非接触ICカード配置部材の配置状態を示す斜視図である。 非接触ICカード配置部材の配置状態を示す側面図である。 非接触ICカード配置用部材近傍の磁力線の状態を示す図である。 非接触ICカード配置用部材が金属シートのみで構成される場合における磁力線の状態を示す図である。 非接触ICカード配置用部材の形状の第1の例を示す図である。 ノイズ抑制シートの面取りの一例を示す図である。 非接触ICカード配置用部材の形状の第2の例を示す図である。 非接触ICカード配置用部材の形状の第3の例を示す図である。 非接触ICカードホルダの断面図である。 第1の非接触ICカードホルダユニットの第1の断面図である。 第1の非接触ICカードホルダユニットの第2の断面図である。 第1の非接触ICカードホルダユニットの第3の断面図である。 第2の非接触ICカードホルダユニットの第1の断面図である。 第2の非接触ICカードホルダユニットの第2の断面図である。 第3の非接触ICカードホルダユニットの断面図である。
符号の説明
100 非接触ICカード配置用部材
102 金属シート
104 ノイズ抑制シート
200 非接触ICカード
300 リーダライタ
500 非接触ICカードホルダ
510 ケース体
511 ポケット部
512 結合部分
514 スライド溝
516 スライド用ツマミ
530 リング






Claims (7)

  1. 金属板と、
    前記金属板の対向する第1及び第2の面の少なくともいずれかに設けられる軟質磁性部材と、
    を有し、前記金属板の露出面及び前記軟質磁性部材の露出面の少なくともいずれかに、前記非接触ICカードを配置可能としたことを特徴とする非接触ICカード配置用部材。
  2. 前記金属板及び前記軟質磁性部材の少なくともいずれかは、前記非接触ICカードのアンテナに対応する形状であることを特徴とする請求項1に記載の非接触ICカード配置用部材。
  3. 請求項1又は2に記載の非接触ICカード配置用部材と、
    前記非接触用ICカード配置用部材を収容するケース体と、
    を有することを特徴とする非接触ICカードホルダ。
  4. 請求項3に記載の非接触ICカードホルダを複数結合したことを特徴とする非接触ICカードホルダユニット。
  5. 前記複数の非接触ICカードホルダのそれぞれは、冊子状に結合され、結合部分を支点として回転自在であることを特徴とする請求項4に記載の非接触ICカードホルダユニット。
  6. 前記非接触ICカード配置用部材は、前記ケース対の内部を摺動可能であることを特徴とする請求項4に記載の非接触ICカードホルダユニット。
  7. 前記非接触ICカード配置用部材は、摺動用ツマミを有することを特徴とする請求項6に記載の非接触ICカードホルダユニット。
JP2006042686A 2006-02-20 2006-02-20 非接触icカード配置用部材、非接触icカードホルダ及び非接触icカードホルダユニット Pending JP2007220016A (ja)

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