JP4186149B2 - Auxiliary antenna for Ic card - Google Patents

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Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
この発明は、非接触形のICカードに好適に使用することができるICカード用の補助アンテナに関する。 This invention relates to an auxiliary antenna for IC card which can be suitably used for the IC card of the contactless type.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
非接触形のICカードには、アンテナ搭載形の通信用のICモジュールを組み込むことがある。 The IC card of the contactless type, there is the incorporation of IC module for communication antenna mounting type.
【0003】 [0003]
アンテナ搭載形のICモジュールは、使用周波数に適合する2次元のコイル状のアンテナが通信用ICチップ上に一体に搭載されている。 Antenna mounting type IC module is a two-dimensional coil antenna adapted for use frequency is mounted integrally on the communication IC chip. そこで、ICモジュールのアンテナは、外部からの到来電波を受信してICチップに作動用の電力を供給したり、外部機器との間において情報伝達用の電波を送受信したりすることができる。 Therefore, the antenna of the IC module can send and receive or supply power for operating the IC chip receives the radio waves coming from the outside, the radio waves for communication between the external device.
【0004】 [0004]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
かかる従来技術によるときは、ICモジュールのアンテナは、ICチップに搭載するために極めて小形に形成されているので、十分な送受信感度を得ることができず、ICカードによる情報伝達距離を十分大きくすることができないという問題があった。 Such time according to the prior art, the antenna of the IC module and is formed in an extremely small in order to mount the IC chip, it is impossible to obtain a sufficient reception sensitivity is large enough to transfer information distance by the IC card that there is a problem that can not be.
【0005】 [0005]
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、使用周波数に共振する主コイルをICカード本体に設けることによって、送受信感度を高め、情報伝達距離の拡大を図ることができるICカード用の補助アンテナを提供することにある。 It is an object of the present invention, in view of such prior art problems, by providing a primary coil which resonates in use frequency in the IC card body, enhance the transmission and reception sensitivity, the IC card can be enlarged communication distance and to provide the auxiliary antenna.
【0006】 [0006]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、ICカード本体上に設ける多重の螺旋状の主コイルと、ギャップを伴う1ターンに形成し、主コイルに電磁結合させる副コイルとを備えてなり、主コイルは、副コイルとともに使用周波数に共振させ、副コイルの開口面は、主コイルの開口面内に含まれるとともに、アンテナ搭載形の通信用のICモジュールを副コイルの開口面に設置することをその要旨とする。 Configuration of the present invention for achieving the above object includes a main coil of the multiple spiral provided on the IC card body, is formed in one turn with a gap, it comprises a secondary coil for electromagnetically coupling the primary coil the main coil is caused to resonate with the frequency used with the secondary coil, the opening surface of the sub-coils are included in the inside opening of the main coil is placed an IC module for communication antenna mounting shaped opening surface of the auxiliary coil it and its gist.
【0007】 [0007]
なお、主コイル、副コイルは、電気的に絶縁することができる。 The main coil, the sub coil can be electrically insulating.
【0008】 [0008]
また、主コイルは、平行パターンによる共振用のコンデンサを備えることができ、副コイルのギャップは、主コイルのコンデンサとともに共振用のコンデンサを形成することができる。 The main coils may comprise a capacitor for resonance by parallel pattern, the gap of the auxiliary coils can form a capacitor for resonance with capacitor of the main coil.
【0009】 [0009]
なお、副コイルは、導電性のシート材により形成してもよい。 Incidentally, the sub-coils may be formed of a conductive sheet material.
【0010】 [0010]
さらに、副コイルは、主コイルに積層して配置することができる。 Further, the sub-coils may be arranged stacked in the main coil.
【0011】 [0011]
【作用】 [Action]
かかる発明の構成によるときは、主コイルは、アンテナ搭載形の通信用のICモジュールを開口面に設置することにより、外部からの到来電波に共振してICモジュールのアンテナに大きな起電力を発生させるとともに、ICモジュールからの電波を外部に効率よく発信させ、ICモジュールのアンテナの送受信感度を高くしてICカードによる情報伝達距離を大きくすることができる。 When by the configuration of the invention, the main coil, by installing the IC module for communication antenna mounting shaped opening surface, to generate a large electromotive force to the antenna of the IC module resonates the radio waves coming from the outside with a radio wave from the IC module outside is efficiently outgoing, it is possible to increase the information transmission distance by the IC card by increasing the reception sensitivity of the antenna of the IC module. 主コイルは、ICチップ上のICモジュールのアンテナに比して、格段に大きな開口面積を有するからである。 The main coil is different from the antenna of the IC module on the IC chip, because having a large opening area much.
【0012】 [0012]
多重の螺旋状に形成する主コイルは、インダクタンスを大きくし、必要な共振用のコンデンサの容量を小さくすることができる。 The main coils forming the multiple helical is to increase the inductance, it is possible to reduce the capacity of the capacitor for the required resonance.
【0013】 [0013]
主コイルは、平行パターンによって共振用のコンデンサを精度よく形成することができ、外付けのコンデンサを省略することができる。 The main coil can be formed with good precision capacitor for resonance by parallel patterns, it is possible to omit the external capacitor.
【0014】 [0014]
Qが高い副コイルを主コイルに電磁結合させることにより、副コイルは、主コイルの導体径を実質的に大きくし、主コイルの見掛けのQを向上させて全体としての共振特性を鋭くし、使用周波数における送受信感度を一層高めることができる。 Q by electromagnetic coupling to the higher sub-coil primary coil, secondary coil, substantially increasing the conductor diameter of the main coil, to sharpen the resonance characteristics of the entire to improve the apparent Q of the main coil, it is possible to further enhance the reception sensitivity in the use frequency. なお、副コイルは、主コイルに対してできるだけ密に電磁結合させるものとし、主コイルの開口面内に副コイルの開口面が含まれるように配置することが好ましい。 Incidentally, the sub-coil is preferably assumed to be as densely as possible an electromagnetic coupling to the main coil, it arranged to include the opening of the secondary coil to the opening plane of the main coil. また、副コイルの開口面は、通信用のICモジュールを設置し得る必要最少面積に形成することが好ましい。 The opening surface of the sub-coil is preferably formed on the minimum necessary area capable of installing the IC module for communication.
【0015】 [0015]
副コイルは、ギャップを伴う1ターンに形成することにより、最大のQを容易に実現することができる。 Secondary coil, by forming a 1 turn with a gap, it is possible to easily achieve maximum Q. なお、このときのギャップは、共振用のコンデンサの一部を形成する。 Incidentally, the gap in this case forms part of a capacitor for resonance. また、副コイルは、銅やアルミニウム、銀等の導電性のシート材を所定形状に切断することにより、ギャップを伴う1ターンに容易に形成することができる。 The sub coil, by cutting copper or aluminum, a conductive sheet material such as silver into a predetermined shape can be easily formed in one turn with gaps.
【0016】 [0016]
主コイルに副コイルを積層すれば、主コイル、副コイルは、ICカード本体上の占有面積を最小にすることができる。 Be laminated to the auxiliary coil to the main coil, the main coil, the sub coil can be minimized area occupied on the IC card body. なお、副コイルは、主コイルの導体の全部または一部に対して積層し、このときの副コイルは、たとえば主コイルを形成する絶縁性の線材の絶縁膜や、主コイルと副コイルとの間に介装する絶縁フィルム等を介し、主コイルから電気的に絶縁するものとする。 Incidentally, the sub-coil is laminated to all or a portion of the conductor of the main coil, the sub coil at this time, for example insulating the wire forming the main coil insulating film or between the main coil and the auxiliary coil an insulating film interposed or the like between, electrically shall be insulated from the main coil.
【0017】 [0017]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment of the invention drives out drawings.
【0018】 [0018]
ICカード用の補助アンテナは、ICカード本体11上に主コイルLを備えてなる(図1)。 Auxiliary antenna for IC card is formed by a main coil L on the IC card body 11 (FIG. 1). なお、ICカード本体11上には、主コイルLに電磁結合する副コイルDが配置されている。 Incidentally, on the IC card body 11, the sub-coils D electromagnetically coupled are arranged in the main coil L.
【0019】 [0019]
ICカード本体11は、紙材や合成樹脂材等の絶縁材料によって薄いカード状に形成されている。 IC card body 11 is formed in a thin card-like insulating material such as paper material or synthetic resin material. 主コイルLは、絶縁性の線材によってICカード本体11上に多重の螺旋状に形成されている。 The main coil L is formed on the multi-spiral shape on the IC card body 11 with an insulating wire. なお、主コイルLは、線材の両端部を主コイルLの開口面L1 内に引き出して所定長さ、所定間隔の平行パターンを形成することにより、共振用のコンデンサCをICカード本体11上に形成している。 The main coil L, a predetermined length is drawn out the ends of the wire in the opening plane L1 of the main coil L, by forming a parallel pattern having a predetermined interval, the capacitor C for resonance over the IC card main body 11 It is formed.
【0020】 [0020]
副コイルDは、導電性のシート材によって主コイルLのパターン面積の約半分程度の大きさに形成されている。 Auxiliary coil D is formed in approximately the order of half the size of the pattern area of ​​the main coil L by a conductive sheet material. 副コイルDには、主コイルLの開口面L1 より小さい開口面D1 が形成され、開口面D1 には、ギャップD2 が形成されており、副コイルDは、ギャップD2 を伴う1ターンに形成されている。 The auxiliary coils D, is formed the main coil L open surface L1 smaller opening surface D1 of the opening surface D1, and the gap D2 is formed, the auxiliary coil D is formed in one turn with a gap D2 ing. なお、副コイルDは、開口面D1 が主コイルLの開口面L1 内に位置するようにして、主コイルL上に積層して配置されている。 Incidentally, the sub-coils D is as open surface D1 is positioned at the opening plane L1 of the main coil L, are arranged by stacking in the main coil L. また、主コイルL、副コイルDは、主コイルLの線材の絶縁膜を介して互いに絶縁されている。 The main coil L, the sub-coils D are insulated from each other through an insulating film of the wire of the primary coil L. ただし、開口面L1 、D1 とは、それぞれ主コイルL、副コイルDによって囲まれる内部領域をいうものとする。 However, the opening surface L1, D1, the main coil L, respectively, shall refer to the internal area enclosed by the secondary coil D.
【0021】 [0021]
副コイルDの開口面D1 には、ベース材Bを介して通信用のICモジュールMが設置されている(図1、図2)。 The opening surface D1 of the auxiliary coils D, IC module M for communication through the base material B is placed (Fig. 1, Fig. 2). ICモジュールMは、通信用ICチップP上に2次元のコイル状のアンテナAが一体に搭載され、アンテナ搭載形に形成されている。 IC module M, coiled antenna A of the two-dimensional to the communication IC chip P is mounted integrally formed in the antenna mounting type. なお、ICモジュールMは、ICカード本体11上において、副コイルDの開口面D1 を介して主コイルLの開口面L1 内に設置されている。 Incidentally, IC module M, on the IC card body 11, is installed in the opening plane L1 of the main coil L through the opening surface D1 of the auxiliary coil D. また、通信用ICチップPは、共振用、インピーダンス整合用のコンデンサCa 、Cb と、本体チップICとを備えており(図3)、アンテナAは、コンデンサCa 、Cb を介して本体チップICに接続されている。 The communication IC chip P is a resonance capacitor Ca for impedance matching, and Cb, and a body-chip IC (Figure 3), the antenna A includes a capacitor Ca, the body-chip IC via the Cb It is connected.
【0022】 [0022]
主コイルL、副コイルDは、互いに電磁結合されており、全体として使用周波数に共振する。 Main coil L, the sub-coils D is electromagnetically coupled to each other, resonate in the operating frequency as a whole. ただし、このとき、副コイルDのギャップD2 は、主コイルLのコンデンサCとともに、共振用のコンデンサを形成しており、副コイルDは、高いQとなっている。 However, this time, the gap D2 of the auxiliary coils D, together with the capacitor C of the main coil L, forms a capacitor for resonance, the auxiliary coil D has a high Q. また、ICモジュールM上のアンテナAも、使用周波数に共振している。 The antenna A on the IC module M is also resonates in use frequency. そこで、アンテナAは、大きな開口面積を有する主コイルLを介し、送受信感度が十分に高くなり、ICモジュールMの情報伝達距離を大きくすることができる。 Accordingly, the antenna A is through the main coil L having a large opening area, reception sensitivity is sufficiently high, it is possible to increase the information transmission distance of the IC module M. 一方、主コイルLは、使用周波数に共振するとき、副コイルDが存在することによって見掛け上のQが高くなり、全体として鋭い共振特性が得られ、高い送受信感度を得ることができる。 On the other hand, the main coil L, when resonance the frequency used, Q the apparent by the auxiliary coil D is present becomes high, sharp resonance characteristics as a whole, it is possible to obtain a high transmission and reception sensitivity.
【0023】 [0023]
以上の説明において、主コイルLは、絶縁性の線材を使用するに代えて、印刷やエッチング等の手法によりICカード本体11上に直接形成してもよく、ICカード本体11と別体の絶縁シート上に形成し、ICカード本体11上に貼着してもよい。 In the above description, the main coil L, instead of using an insulating wire, printing or may be by a technique such as etching or the like formed directly on IC card body 11, an insulating separately from the IC card main body 11 formed on the sheet may be stuck on the IC card body 11. また、ICモジュールM用のベース材Bを省略し、副コイルDの開口面D1 をさらに小さくすることができる。 Further, omitting the base member B for IC module M, the opening surface D1 of the auxiliary coil D can be further reduced.
【0024】 [0024]
【他の実施の形態】 [Other embodiments]
主コイルLに組み合わせる共振用のコンデンサCは、平行パターンによって形成するが、その物理的な形態を任意に変更することができる(図4)。 Capacitor C for resonance to be combined to the main coil L is formed by parallel patterns, it is possible to arbitrarily change its physical form (Fig. 4). たとえば、図4(A)、(B)は、それぞれ角状、円状に形成し、同図(C)は、櫛状に形成するものを図示している。 For example, FIG. 4 (A), (B), respectively angular, and formed into a circular shape, FIG. (C) illustrates what is formed in a comb shape. なお、コンデンサCは、主コイルLの内部の開口面L1 に形成する他、主コイルLの外部に形成してもよい。 The capacitor C may be not formed in the opening surface L1 of the main coil L, it may be formed on the outside of the main coil L.
【0025】 [0025]
また、副コイルDは、その形状や配置を任意に変更することができる。 The sub coil D can be arbitrarily changed its shape and arrangement. たとえば、副コイルDは、主コイルLの全体に積層してもよく(図5(A))、主コイルLの開口面L1 内に設けてもよい(同図(B))。 For example, the sub-coils D may be laminated on the entire main coil L (FIG. 5 (A)), may be provided in an opening plane L1 of the main coil L (FIG. (B)). また、副コイルDは、ICカード本体11の裏面側に付設し、ICカード本体11を介して主コイルLに電磁結合させてもよい(同図(C))。 The sub coil D is annexed to the back surface side of the IC card body 11 may also be electromagnetically coupled to the main coil L via the IC card body 11 (FIG. (C)). なお、副コイルDは、これを全部省略してもよく、このときのICモジュールMは、主コイルLの開口面L1 内において、主コイルLに十分近接させて設置するか、主コイルL上に設置するのがよい。 Incidentally, the sub-coils D does this may be omitted entirely, IC module M at this time, the opening plane L1 of the main coil L, or placed by sufficiently close to the main coil L, the main coil L it is to install to.
【0026】 [0026]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上説明したように、この発明によれば、使用周波数に共振する主コイルをICカード本体上に設けることによって、主コイルは、通信用のICモジュールのアンテナに大きな起電力を発生させ、ICモジュールからの電波を外部に効率よく発信させることができるから、ICモジュールのアンテナの送受信感度を高め、ICカードによる情報伝達距離の拡大を図ることができるという優れた効果がある。 As described above, according to the present invention, by providing a primary coil which resonates in use frequency on the IC card body, the main coil to generate a large electromotive force to the antenna of the IC module for communication, IC module since radio wave can be efficiently originating outside from enhances the reception sensitivity of the antenna of the IC module, there is excellent effect that it is possible to increase the information transmission distance by the IC card.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】 全体構成分解斜視図【図2】 図1のX矢視相当拡大側面図【図3】 等価回路図【図4】 他の実施の形態を示す要部模式説明図【図5】 他の実施の形態を示す模式説明図【符号の説明】 [1] overall configuration exploded perspective view FIG. 2 arrow X corresponds enlarged side view of FIG. 1 FIG. 3 is an equivalent circuit diagram [4] main part schematic diagram showing another embodiment Figure 5 schematic diagram showing another embodiment eXPLANATION oF REFERENCE nUMERALS
M…ICモジュールA…アンテナL…主コイルD…副コイルL1 、D1 …開口面D2 …ギャップC…コンデンサ11…ICカード本体 M ... IC module A ... antenna L ... main coil D ... sub coil L1, D1 ... opening surface D2 ... gap C ... condenser 11 ... IC card body

Claims (6)

  1. Cカード本体上に設ける多重の螺旋状の主コイルと、ギャップを伴う1ターンに形成し、前記主コイルに電磁結合させる副コイルとを備えてなり、 前記主コイルは、 前記副コイルとともに使用周波数に共振させ、前記副コイルの開口面は、前記主コイルの開口面内に含まれるとともに、アンテナ搭載形の通信用のICモジュールを前記副コイルの開口面に設置することを特徴とするICカード用の補助アンテナ。 And multiple spiral primary coil Ru provided on the I C card body is formed in one turn with a gap, it comprises a secondary coil for electromagnetically coupling to the main coil, the main coil, together with the auxiliary coil caused to resonate in the operating frequency, the opening of the sub-coils are included in the inside of the opening surface of the main coil, and wherein placing the IC module for communication antenna mounting shaped opening surface of the auxiliary coil auxiliary antenna for the IC card.
  2. 前記主コイル、副コイルは、 電気的に絶縁することを特徴とする請求項1記載のICカード用の補助アンテナ。 It said main coil, the sub coil, an auxiliary antenna for IC card according to claim 1, wherein the electrically be insulated.
  3. 前記主コイルは、平行パターンによる共振用のコンデンサを備えることを特徴とする請求項1または請求項2記載のICカード用の補助アンテナ。 It said main coil claim 1 or the auxiliary antenna for IC card according to claim 2, wherein further comprising a capacitor for resonance by parallel pattern.
  4. 前記副コイルギャップは、前記主コイルのコンデンサとともに共振用のコンデンサを形成することを特徴とする請求項記載のICカード用の補助アンテナ。 The gap of the auxiliary coil, the auxiliary antenna for IC card according to claim 3, wherein forming a capacitor for resonance with capacitor of the main coil.
  5. 前記副コイルは、導電性のシート材により形成することを特徴とする請求項1ないし請求項4 のいずれか記載のICカード用の補助アンテナ。 The secondary coil is electrically conductive auxiliary antenna of claims 1 to an IC card according to any one of claims 4 and forming a sheet material.
  6. 前記副コイルは、前記主コイルに積層して配置することを特徴とする請求項ないし請求項のいずれか記載のICカード用の補助アンテナ。 The auxiliary coil, the auxiliary antenna for IC card according to any one of claims 1 to 5, characterized in that arranged stacked in the main coil.
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