JP4210008B2 - 情報処理媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のＩＣチップを有するＩＣカード等の情報処理媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣカードは、接続端子を介してデータ通信を行う接触ＩＣカードと、コイルを通じて電磁誘導により通信を行う非接触ＩＣカードに分類され、接触ＩＣカードは、主に決済用途に用いられ、非接触ＩＣカードは、主に交通システム等のゲートアクセス管理に用いられている。また、近年、接触ＩＣカードの機能と非接触ＩＣカードの機能を１つのＩＣチップで併せ持つ接触／非接触共用ＩＣカードが開発されている。
【０００３】
図１５は、従来の非接触ＩＣカード１００の内部構成を示す図である。従来の非接触ＩＣカード１００は、カード基材１０８に少なくとも１つのコイル１０１と、コイル１０１に接続されたＩＣチップ１０２とが設けられており、コイル１０１を通じて、図示しない外部装置であるリーダライタから送出される交流電磁波の受信を行い、電力供給及び信号送受信を行うことによりカード〜リーダライタ間の通信が行われている。
【０００４】
また、近年、共振回路を利用した非接触ＩＣカード１１０が開発されている。図１６は、共振回路を利用した従来の非接触ＩＣカードを説明する図である。
図１６に示す非接触ＩＣカード１１０は、カード基材１１８内に、外部通信用コイル１１１とコンデンサ１１３とを備えた共振回路１１４と、少なくともＩＣチップ１１５及び内部通信用コイル１１６を有する非接触ＩＣモジュール１１７を備え、リーダライタより送出される交流電磁波を共振回路１１４により効率よく受信し、共振回路１１４と非接触ＩＣモジュール１１７との間において電磁結合により電力送信及び信号送受信を行っている。この手法を用いた場合、リーダライタ間の通信品質が良くなり、通信距離を伸ばすことが可能となる。
【０００５】
さらに、非接触ＩＣカードの通信は、各種ＩＣカード及びリーダライタに応じ、通信方式及び通信に用いる交流電磁波周波数が異なっており、利用用途等により、各々のカードが用いられている。
さらにまた、通常、非接触ＩＣカードにおける交流電磁波受信用コイルは、利便性を高めるため、受信効率を高くし、通信距離を伸ばすため、カードと同等サイズのコイルが用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来のＩＣカードは、前記のようにコイルをカードと同等サイズにした場合、カード内に同等サイズのコイルをもつ非接触ＩＣモジュールを複数個備えることは、困難であるという問題点があった。
【０００７】
つまり、１枚のカード内に複数の非接触ＩＣモジュールを備えるためには、少なくとも１つのコイルのサイズを小さくする必要があった。
図１７は、従来の技術により、複数の非接触ＩＣモジュールを備えた非接触ＩＣカードの一例を示す図である。外部通信用コイル１２１Ａ，１２１Ｂは、その大きさがカード基材１２８の外形の約半分程度にしかならず、その結果、通信特性の劣化を伴ってしまうという問題点があった。
【０００８】
一方、２つの異なるシステムに対応するためには、従来の非接触ＩＣカードを２枚使用する方法がある。
しかし、従来の非接触ＩＣカードを２枚使用する場合において、例えば、同じ財布の中で２枚の非接触ＩＣカードを重ね合わせたとき、各々の非接触ＩＣカード内に備えられているコイル間の相互インダクタンスにより、各々の非接触ＩＣカードの共振周波数が非接触ＩＣカード１枚時と比較し、低周波数側にずれる。その結果、通信特性が劣化するという問題があった。
【０００９】
本発明の課題は、通信特性を良好に保ったまま、複数のＩＣモジュールを駆動するＩＣカード等の情報処理媒体を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。すなわち、請求項１の発明は、外部装置と非接触で情報の授受を行うための大型の外部通信用コイル（３１，４１）及び前記外部通信用コイルに電気的に直接接続された電荷蓄積手段（３３，４３）を有する共振回路（３４，４４）と、前記外部通信用コイルと電磁結合し、前記外部通信用コイルよりも小型の内部通信用コイル（３６Ａ，３６Ｂ，４６Ａ，４６Ｂ）及び前記内部通信用コイルに電気的に直接接続されたＩＣチップ（３５Ａ，３５Ｂ，４５Ａ，４５Ｂ）を有する複数のＩＣモジュール（３７Ａ，３７Ｂ，４７Ａ，４７Ｂ）とを備え、前記複数のＩＣモジュールは、それぞれ非接触における通信方式が異なること、を特徴とする情報処理媒体（３０，４０）である。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の情報処理媒体において、前記共振回路の共振周波数は、前記外部装置の送出する交流電磁波の周波数とほぼ等しいことを特徴とする情報処理媒体である。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の情報処理媒体において、前記複数のＩＣモジュールは、いずれも同じ周波数で動作することを特徴とする情報処理媒体である。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の情報処理媒体において、前記複数のＩＣモジュールは、前記外部装置と通信を行う際に、通信方式が適したものか否かを判別し、適した通信方式ではないＩＣチップを非活性化することにより、いずれも同時駆動しないこと、を特徴とする情報処理媒である。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の情報処理媒体において、前記ＩＣチップのうち少なくとも１つは、外部装置と接触して情報の授受を行うことができる接触／非接触共用ＩＣチップであること、を特徴とする情報処理媒体である。
【００１５】
請求項６の発明は、外部装置と非接触で情報の授受を行うための大型の外部通信用コイル（１１，２１）及び前記外部通信用コイルに電気的に直接接続され電荷蓄積手段を含む第１のＩＣチップ（１２，２２）を有する共振回路兼用ＩＣモジュール（１４，２４）と、前記外部通信用コイルと電磁結合し、前記外部通信用コイルよりも小型の内部通信用コイル（１６，２６）及び前記内部通信用コイルに電気的に直接接続された第２のＩＣチップ（１５，２５）を有する１つ以上のＩＣモジュール（１７，２７）とを備え、前記１つ以上のＩＣモジュール及び前記共振回路兼用ＩＣモジュールは、それぞれ非接触における通信方式が異なること、を特徴とする情報処理媒体（１０，２０）である。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項６に記載の情報処理媒体において、前記共振回路兼用ＩＣモジュールの共振周波数は、前記外部装置の送出する交流電磁波の周波数とほぼ等しいこと、を特徴とする情報処理媒体である。
【００１７】
請求項８の発明は、請求項６又は請求項７に記載の情報処理媒体において、前記１つ以上のＩＣモジュール及び前記共振回路兼用ＩＣモジュールは、いずれも同じ周波数で動作すること、を特徴とする情報処理媒体である。
【００１８】
請求項９の発明は、請求項６から請求項８までのいずれか１項に記載の情報処理媒体において、前記１つ以上のＩＣモジュール及び前記共振回路兼用ＩＣモジュールは、前記外部装置と通信を行う際に、通信方式が適したものか否かを判別し、適した通信方式ではないＩＣチップを非活性化することにより、いずれも同時駆動しないこと、を特徴とする情報処理媒体である。
【００１９】
請求項１０の発明は、請求項６から請求項９までのいずれか１項に記載の情報処理媒体において、前記第１のＩＣチップ及び／又は前記第２のＩＣチップのうち少なくとも１つは、外部装置と接触して情報の授受を行うことができる接触／非接触共用ＩＣチップであること、を特徴とする情報処理媒体である。
【００２０】
請求項１１の発明は、請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の情報処理媒体において、前記外部通信用コイルと前記内部通信用コイルは、互いに隣接していること、を特徴とする情報処理媒体である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の実施の形態について、さらに詳しく説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態における非接触ＩＣカード１０の概略を説明する図である。
なお、以下の各実施形態の説明において、前述した部分と同様の機能を果たす部分については、重複する説明を適宜省略する。
非接触ＩＣカード１０は、外部通信用コイル１１及び外部通信用コイル１１に接続された第１のＩＣチップ１２を有する共振回路兼用ＩＣモジュール１４と、内部通信用コイル１６及び内部通信用コイル１６に接続された第２のＩＣチップ１５を有する非接触ＩＣモジュール１７とを、カード基材１８の外形内に収めている。
【００２４】
図２は、第１実施形態における非接触ＩＣカード１０をさらに詳しく説明する図であり、図３は、図２のＡＡ’断面を示す図である。
【００２５】
各回路の作製は、絶縁性を有するカード基材１８（ＰＶＣ、１５０μｍ厚）の表裏に導体箔（銅箔１８μｍ厚）を貼り付けた上、エッチング処理により外部通信用コイル１１、コンデンサ部１３及び内部通信用コイル１６の形成を行う。
外部通信用コイル１１は、図示しない外部のリーダライタから送出される電磁界を効率よく受信するために、その大きさを大きくすることが望ましく、カード基材１８の外形サイズと同等サイズにすることが望ましい。
また、外部通信用コイル１１と内部通信用コイル１６との距離は、結合度が高まるように短いほどよく、隣接することが望ましい。
【００２６】
コンデンサ部１３は、カード基材１８の両面にコンデンサ形成用導体プレート１３ａ，１３ｂを設けることにより作製した。
【００２７】
共振回路兼用ＩＣモジュール１４及び非接触ＩＣモジュール１７は、外部通信用コイル１１及び内部通信用コイル１６の両端にＩＣチップ１２及びＩＣチップ１５の接続を行うことにより作製した。
共振回路兼用ＩＣモジュール１４は、リーダライタから送出される交流電磁波を最も効率良く受信するため、リーダライタの周波数ｆr と同程度の周波数ｆ1 にて共振することが望ましく、外部通信用コイル１１の自己インダクタンスＬ及びコンデンサ部１３の静電容量Ｃを、ｆr ≒ｆ1 ＝１／｛２π√（ＬＣ）｝となるように調整した。
【００２８】
共振回路兼用ＩＣモジュール１４及び非接触ＩＣモジュール１７は、各々のＩＣモジュールが最も効率良く通信することが可能なように同じ周波数にて動作することが望ましい。
また、共振回路兼用ＩＣモジュール１４及び非接触ＩＣモジュール１７は、通信方式が異なることが望ましい。通信方式が異なることにより、通信方式の異なる２種のアプリケーションを１枚のカードで処理することが可能となる。
さらに、共振回路兼用ＩＣモジュール１４又は非接触ＩＣモジュール１７が駆動しているとき、もう片側のＩＣモジュールは、駆動していないことが望ましい。ＩＣモジュール内において、ハードウェア制御又はソフトウェア制御により通信方式を判別し、各々のＩＣモジュールに適した通信方式では無いと判定された場合、ＩＣモジュールは、ハードウェア制御又はソフトウェア制御によりＩＣチップを非活性化（低消費電力モード）することが可能となる。２つのＩＣモジュールが駆動している場合、各々の駆動状態に応じて、カード〜リーダライタ間の通信エラーを生じ易いとともに、ＩＣチップは、駆動しているときに電力を消費するので、駆動電力不足により通信状態が悪くなるためである。
【００２９】
このようにして得られた共振回路兼用ＩＣモジュール１４及び非接触ＩＣモジュール１７形成済みのカード基材１８の上下に図示しない絶縁性基材を重ね合わせることにより、非接触ＩＣカード１０を作製した。
【００３０】
以上のようにして作製した共振回路兼用ＩＣモジュール１４及び非接触ＩＣモジュール１７の共振周波数は、各々１５．４ＭＨｚ，１４．２ＭＨｚとなった。共振回路兼用ＩＣモジュール１４に備わる第１のＩＣチップ１２及び非接触ＩＣモジュール１７に備わる第２のＩＣチップ１５の通信方式は、各々、表１のように設定した。
【００３１】
【表１】
【００３２】
次に、非接触ＩＣカード１０の非接触通信動作について説明する。図示しないリーダライタから送信される制御信号が非接触ＩＣカード１０に届くと、外部通信用コイル１１は、この制御信号を受信し、第１のＩＣチップ１２に制御信号が到達する。また、外部通信用コイル１１と電磁結合された内部通信用コイル１６も同時に外部通信用コイル１１を介して制御信号を受信し、第２のＩＣチップ１５に制御信号が到達する。第１のＩＣチップ１２及び第２のＩＣチップ１５は、通信方式が異なるので、受信した制御信号の通信方式に応じて、第１のＩＣチップ１２又は第２のＩＣチップ１５が所定の動作を行う。また、通信により非接触ＩＣカード１０への電源供給を同時に行う点は、従来の非接触ＩＣカードと同じである。
【００３３】
このように、第１実施形態によれば、１つのＩＣモジュールを共振回路兼用ＩＣモジュール１４としたので、コイル１１をカード基材１８の外形近くまで大きくすることができた。共振回路兼用ＩＣモジュール１４は、非接触ＩＣモジュール１７と電磁結合しているので、どちらのＩＣモジュールも効率よく通信することができる。よって第１実施形態による非接触ＩＣカード１０は、通信品質（通信可能距離）を損なうことなく２種の通信方式に対し駆動が可能となった。
【００３４】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態における接触／非接触共用ＩＣカード２０の概略を説明する図である。
接触／非接触共用ＩＣカード２０は、外部通信用コイル２１及び外部通信用コイル２１に接続された第１のＩＣチップ２２を有する共振回路兼用ＩＣモジュール２４と、内部通信用コイル２６及び内部通信用コイル２６に接続された第２のＩＣチップ２５を有する接触／非接触共用ＩＣモジュール２７とを、カード基材２８の外形内に収めている。
【００３５】
図５は、接触／非接触共用ＩＣモジュール２７の構成を説明するための透視図である。
接触／非接触共用ＩＣモジュール２７は、表面に接触端子２７ｃ、裏面にコイル２６を形成したＩＣ実装基板２７ｄに接触機能、非接触機能をともに備えた第２のＩＣチップ２５を実装し、第２のＩＣチップ２５とＩＣ実装基板２７ｄ上に設けられた接触端子２７ｃ及びコイル端子２６ａとの接続を金線２７ａを用いて行い、第２のＩＣチップ２５、金線２７ａ等をエポキシ樹脂にて樹脂封止してモジュール外装２７ｂを形成し、接触／非接触共用ＩＣモジュール２７の作製を行う。
【００３６】
図６及び図７は、接触／非接触共用ＩＣカード２０の構成及び作製過程を説明するための一部断面透視図である。
接触／非接触共用ＩＣカード２０の作製は、第１実施形態と同様にして、外部通信用コイル２１及び第１のＩＣチップ２２を有する共振回路兼用ＩＣモジュール２４をＰＶＣ等の絶縁性を有するカード基材２８−１上に設けた上、回路パターン形成済みのカード基材２８−１と少なくとも１枚のＰＶＣ等の絶縁性を有するカード基材（２８−２〜６）とを熱融着又は接着剤を介して接着を行い、カード化を行う。
【００３７】
共振回路兼用ＩＣモジュール２４を埋設したカードに、切削加工により接触／非接触共用ＩＣモジュール２７埋設用凹部２８ｂを設け、ここに接触／非接触共用ＩＣモジュール２７を液状又はシート状の絶縁性接着剤を用いて接着を行う。
【００３８】
共振回路兼用ＩＣモジュール２４に備わる第１のＩＣチップ２２及び接触／非接触共用ＩＣモジュール２７に備わる第２のＩＣチップ２５の通信方式は、第１実施形態と同様に、各々、表１のように設定した。
【００３９】
次に、接触／非接触共用ＩＣカード２０の通信動作について説明する。非接触通信については、第１実施形態と同様にして受信した制御信号の通信方式に応じて、第１のＩＣチップ２２又は第２のＩＣチップ２５が所定の動作を行う。また、接触／非接触共用ＩＣカード２０は、接触端子２７ｃを備えているので、秘密保持の重要度が高いデータを扱うときには、接触方式により通信することができる。
【００４０】
このように、第２実施形態によれば、接触／非接触共用ＩＣモジュール２７を使用したので、第１実施形態と同様な非接触方式に加えて、接触方式による通信も可能となり、接触／非接触共用ＩＣカード２０は、通信品質（通信可能距離）を損なうことなく非接触２種、接触１種の通信方式に対し駆動が可能となった。
【００４１】
（第３実施形態）
図８は、本発明の第３実施形態における非接触ＩＣカード３０の概略を説明する図である。
非接触ＩＣカード３０は、外部通信用コイル３１及び外部通信用コイル３１に接続されたコンデンサ部３３を有する共振回路３４と、内部通信用コイル３６Ａ，３６Ｂ及び内部通信用コイル３６Ａ，３６Ｂに接続されたＩＣチップ３５Ａ，３５Ｂを有する非接触ＩＣモジュール３７Ａ，３７Ｂとを、カード基材３８の外形内に収めている。
【００４２】
図９は、第３実施形態における非接触ＩＣカード３０をさらに詳しく説明する図である。
【００４３】
共振回路３４及び内部通信用コイル３６Ａ，３６Ｂの作製は、第１実施形態と同様の方法により行った。
共振回路３４の作製には、巻数を少なくとも１巻以上の外部通信用コイル３１を形成し、その両端にコンデンサ形成用導体プレート３３ａを設ける。このコンデンサ形成用導体プレート３３ａの裏面に、絶縁性を有するカード基材を介してコンデンサ形成用導体プレート３３ｂを作製することにより、外部通信用コイル３１及びコンデンサ部３３を作製することができる。
【００４４】
外部通信用コイル３１は、図示しない外部のリーダライタから送出される電磁界を効率よく受信するために、その大きさを大きくすることが望ましく、カード基材３８の外形サイズと同等サイズにすることが望ましい。
また、外部通信用コイル３１と内部通信用コイル３６Ａ，３６Ｂとの距離は、結合度が高まるように短いほどよく、隣接することが望ましい。
【００４５】
非接触ＩＣモジュール３７Ａ，３７Ｂは、内部通信用コイル３６Ａ，３６Ｂの両端にＩＣチップ３５Ａ，３５Ｂの接続を行うことにより作製した。
共振回路３４は、リーダライタから送出される交流電磁波を最も効率良く受信を行うために、リーダライタの周波数ｆr と同程度の周波数にて共振することが望ましく、外部通信用コイル３１の自己インダクタンスＬ及びコンデンサ部３３の静電容量Ｃを、ｆr ＝ｆ1 ≒１／｛２π√（ＬＣ）｝となるように調整した。
【００４６】
非接触ＩＣモジュール３７Ａ，３７Ｂは、各々のＩＣモジュールが最も効率良く通信することが可能なように同じ周波数にて動作することが望ましい。
また、非接触ＩＣモジュール３７Ａ，３７Ｂは、通信方式が異なることが望ましい。通信方式が異なることにより、通信方式の異なる２種のアプリケーションを１枚のカードで処理することが可能となる。
さらに、非接触ＩＣモジュール３７Ａ，３７Ｂが駆動しているとき、もう片側のＩＣモジュールは、駆動していないことが望ましい。ＩＣモジュール内において、ハードウェア制御又はソフトウェア制御により通信方式を判別し、各々のＩＣモジュールに適した通信方式では無いと判定された場合、ＩＣモジュールは、ハードウェア制御又はソフトウェア制御によりＩＣチップを非活性化（低消費電力モード）することが可能となる。２つのＩＣモジュールが駆動している場合、各々の駆動状態に応じて、リーダライタ間の通信エラーを生じ易いとともに、ＩＣチップは、駆動しているとき、電力を消費するので、駆動電力不足により通信状態が悪くなるためである。
【００４７】
このようにして得られた共振回路３４及び非接触ＩＣモジュール３７Ａ，３７Ｂ形成済みのカード基材３８の上下に図示しない絶縁性基材を重ね合わせることにより、非接触ＩＣカード３０を作製した。
【００４８】
以上のようにして作製した共振回路３４の共振周波数は、１８．８ＭＨｚとなり、非接触ＩＣモジュール３７Ａ，３７Ｂの共振周波数は、１４．０ＭＨｚとなった。
非接触ＩＣモジュール３７Ａ，３７Ｂに備わるＩＣチップ３５Ａ，３５Ｂの通信方式は、第１実施形態と同様に、各々、表１のように設定した。
【００４９】
次に、非接触ＩＣカード３０の非接触通信動作について説明する。図示しないリーダライタから送信される制御信号が非接触ＩＣカード３０に届くと、外部通信用コイル３１は、この制御信号を受信し、外部通信用コイル３１と電磁結合された内部通信用コイル３６Ａ，３６Ｂは、外部通信用コイル３１を介して制御信号を受信し、ＩＣチップ３５Ａ又は３５Ｂに制御信号が到達する。ＩＣチップ３５Ａ，３５Ｂは、通信方式が異なるので、受信した制御信号の通信方式に応じて、ＩＣチップ３５Ａ，３５Ｂが所定の動作を行う。
【００５０】
このように、第３実施形態によれば、１つの共振回路３４を、２つの非接触ＩＣモジュール３７Ａ，３７Ｂで共有したので、外部通信用コイル３１をカード基材３８の外形近くまで大きくすることができた。共振回路３４及び２つの非接触ＩＣモジュール３７Ａ，３７Ｂは、電磁結合しているので、どちらのＩＣモジュールも効率よく通信することができる。よって第３実施形態による非接触ＩＣカード３０は、通信品質（通信可能距離）を損なうことなく２種の通信方式に対し駆動が可能となった。
【００５１】
（第４実施形態）
図１０は、本発明の第４実施形態における接触／非接触共用ＩＣカード４０の概略を説明する図である。
接触／非接触共用ＩＣカード４０は、外部通信用コイル４１及び外部通信用コイル４１に接続されたコンデンサ部４３を有する共振回路４４と、内部通信用コイル４６Ｂ及び内部通信用コイル４６Ｂに接続された非接触ＩＣチップ４５Ｂを有する非接触ＩＣモジュール４７Ｂと、内部通信用コイル４６Ａ及び内部通信用コイル４６Ａに接続されたＩＣチップ４５Ａを有する接触／非接触共用ＩＣモジュール４７Ａとを、カード基材４８の外形内に収めている。なお、接触／非接触共用ＩＣモジュール４７Ａは、第２実施形態に示した接触／非接触共用ＩＣモジュール２７と全く同一のものである。
【００５２】
図１１及び図１２は、接触／非接触共用ＩＣカード４０の構成及び作製過程を説明するための一部断面透視図である。
接触／非接触共用ＩＣカード４０の作製は、第３実施形態と同様にして、外部通信用コイル４１及びコンデンサ部４３を有する共振回路４４と、内部通信用コイル４６Ｂ及び非接触ＩＣチップ４５Ｂを有する非接触ＩＣモジュール４７ＢとをＰＶＣ等の絶縁性を有するカード基材４８−１上に設けた上、回路パターン形成済みのカード基材４８−１と少なくとも１枚のＰＶＣ等の絶縁性を有するカード基材（４８−２〜６）とを熱融着又は接着剤を介して接着を行い、カード化を行う。
【００５３】
共振回路４４及び非接触ＩＣモジュール４７Ｂを埋設したカードに、切削加工により接触／非接触共用ＩＣモジュール４７Ａ埋設用凹部４８ｂを設け、ここに接触／非接触共用ＩＣモジュール４７Ａを液状又はシート状の絶縁性接着剤を用いて接着を行う。
【００５４】
非接触ＩＣモジュール４７Ｂに備わる非接触ＩＣチップ４５Ｂ及び接触／非接触共用ＩＣモジュール４７Ａに備わるＩＣチップ４５Ａの通信方式は、第１実施形態と同様に、各々、表１のように設定した。
【００５５】
次に、接触／非接触共用ＩＣカード４０の通信動作について説明する。非接触通信については、第３実施形態と同様にして受信した制御信号の通信方式に応じて、ＩＣチップ４５Ａ又はＩＣチップ４５Ｂが所定の動作を行う。また、接触／非接触共用ＩＣカード４０は、接触端子４７ｃを備えているので、秘密保持の重要度が高いデータを扱うときには、接触方式により通信することができる。
【００５６】
このように、第４実施形態によれば、接触／非接触共用ＩＣモジュール４７を使用したので、第３実施形態と同様な非接触方式に加えて、接触方式による通信も可能となり、接触／非接触共用ＩＣカード４０は、通信品質（通信可能距離）を損なうことなく非接触２種、接触１種の通信方式に対し駆動が可能となった。
【００５７】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
【００５８】
（１）各実施形態において、各ＩＣモジュールが備えるＩＣチップは、ともにマイクロプロセッサを搭載している場合、片側は、マイクロプロセッサを搭載し、もう片側は、マイクロプロセッサ未搭載の場合、ともにマイクロプロセッサ未搭載の場合、いずれであってもよい。
【００５９】
（２）各実施形態において、絶縁性を有するカード基材としてＰＶＣシートを用いた例を示したが、これに限らず、例えば、ＰＥＴ、ＰＥＴ−Ｇ、ＡＢＳ等絶縁性を持つ他の基材でもよい。
【００６０】
（３）第１実施形態及び第３実施形態において、電荷蓄積手段であるコンデンサ部は、絶縁性基材層を介した導体プレートにより作製を行う例を示したが、これに限らず、例えば、静電容量素子（セラミック・コンデンサ等）をコイル両端に接続してもよい。また、電荷蓄積手段は、コイルを複数回巻くことにより生じる静電容量成分で十分である場合には、コンデンサを形成しなくてもよい。
【００６１】
（４）第１実施形態及び第３実施形態において、導体箔のエッチングにより導体パターン形成を行う例を示したが、これに限らず、例えば、導線を複数回巻くことにより作製してもよい。また、導電性ペーストを印刷することにより導体パターンを作製してもよい。
【００６２】
（５）第１実施形態及び第３実施形態において、回路形成済みカード基材の上下に各々１枚の絶縁性を有するカード基材を重ね合わせた例を示したが、これに限らず、層構成は、何枚であってもよい。また、各々の基材の貼り合わせは、熱融着、接着剤塗布、接着シート等いかなる手段であってもよい。
【００６３】
（６）第１実施形態及び第３実施形態において、カード内部に予めＩＣチップを備えた上、カード化を実施した例を示したが、これに限らず、例えば、カード化後においてＩＣチップ又はＩＣモジュールを埋め込んでもよい。
【００６４】
（７）第２実施形態及び第４実施形態において、共振回路兼用ＩＣモジュール又は共振回路を埋設済みのカードに切削加工を施し、接触／非接触共用ＩＣモジュール埋設用凹部を設けた例を示したが、これに限らず、例えば、射出成形等の手法を用いてカード加工段階において接触／非接触共用ＩＣモジュール埋設用凹部を設けてもよい。
【００６５】
（８）第３実施形態において、コイルの一端は、コンデンサ接続をする例を示したが、これに限らず、例えば、図１３に示すように、スルーホール２０１等により直接接続してもよい。この手法を用いた場合、コンデンサ形成用導体プレート２０３の面積を小さくすることが可能となる。
【００６６】
（９）第３実施形態において、１枚のカード基材の表裏に導体パターンを設けることによりコイル、コンデンサの形成を行う例を示したが、これに限らず、例えば、図１４に示すように、複数枚の絶縁性を有するカード基材２１４の片面のみに導体パターン（２１２，２１３等）を設けた後、各々の導体パターン形成済みのカード基材２１４を重ね合わせることにより形成しても構わない。
【００６７】
（１０）各実施形態において、通信方式は、表１に示す方式を使用する例を示したが、これに限らず、他の通信方式を使用してもよい。
【００６８】
（１１）各実施形態において、１枚のＩＣカード内にある複数のＩＣチップの通信方式は、別々の通信方式である例を示したが、これに限らず、同じ通信方式を使用してもよい。この場合、ＩＣチップは、受信した制御信号に含まれるコマンドを参照する等の方法により、動作を行うかどうかの判断をする。
【００６９】
（１２）各実施形態において、本発明をＩＣカードに適用した例を示したが、これに限らず、例えば、メモリカード等に適用してもよい。また、その形態は、カード型以外でもよい。
【００７０】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、請求項１の発明によれば、外部装置と非接触で情報の授受を行うための大型の外部通信用コイルを有する共振回路と、外部通信用コイルよりも小型の内部通信用コイルを有する複数のＩＣモジュールによって通信を行うので、通信品質（通信可能距離）を損なうことなく複数のＩＣチップの駆動が可能である情報処理媒体を提供できる。また、請求項１の発明によれば、複数のＩＣモジュールは、それぞれ非接触における通信方式が異なるので、通信方式の異なる複数のアプリケーションを１枚のカードで処理することが可能になる。
【００７１】
請求項２の発明によれば、共振回路の共振周波数は、外部装置の送出する交流電磁波の周波数とほぼ等しいので、共振回路の通信効率がよくなる。
【００７２】
請求項３の発明によれば、複数のＩＣモジュールは、いずれも同じ周波数で動作するので、各々のＩＣモジュールが最も効率よく通信することができる。
【００７３】
請求項４の発明によれば、複数のＩＣモジュールは、外部装置と通信を行う際に、通信方式が適したものか否かを判別し、適した通信方式ではないＩＣチップを非活性化することにより、いずれも同時駆動しないので、消費電力を抑え、通信エラーを生じにくい複数のＩＣモジュールを有する情報処理媒体を提供できる。
【００７４】
請求項５の発明によれば、ＩＣチップのうち少なくとも１つは、外部装置と接触して情報の授受を行うことができる接触／非接触共用ＩＣチップであるので、複数のＩＣモジュールを有する接触／非接触共用の情報処理媒体を提供できる。
【００７５】
請求項６の発明によれば、外部装置と非接触で情報の授受を行うための大型の外部通信用コイルを有する共振回路兼用ＩＣモジュールと、外部通信用コイルよりも小型の内部通信用コイルを有する１つ以上のＩＣモジュールとを備えるので、通信品質（通信可能距離）を損なうことなく複数のＩＣチップを駆動可能な情報処理媒体を提供できる。また、請求項６の発明によれば、１つ以上のＩＣモジュール及び共振回路兼用ＩＣモジュールは、それぞれ通信方式が異なるので、通信方式の異なる複数のアプリケーションを１枚のカードで処理することが可能になる。
【００７６】
請求項７の発明によれば、共振回路兼用ＩＣモジュールの共振周波数は、外部装置の送出する交流電磁波の周波数とほぼ等しいので、共振回路の通信効率がよくなる。
【００７７】
請求項８の発明によれば、１つ以上のＩＣモジュール及び共振回路兼用ＩＣモジュールは、いずれも同じ周波数で動作するので、各々のＩＣモジュールが最も効率よく通信することができる。
【００７８】
請求項９の発明によれば、１つ以上のＩＣモジュール及び共振回路兼用ＩＣモジュールは、外部装置と通信を行う際に、通信方式が適したものか否かを判別し、適した通信方式ではないＩＣチップを非活性化することにより、いずれも同時駆動しないので、消費電力を抑え、通信エラーを生じにくい複数のＩＣモジュールを有する情報処理媒体を提供できる。
【００７９】
請求項１０の発明によれば、第１のＩＣチップ及び／又は前記第２のＩＣチップのうち少なくとも１つは、外部装置と接触して情報の授受を行うことができる接触／非接触共用ＩＣチップであるので、複数のＩＣモジュールを有する接触／非接触共用の情報処理媒体を提供できる。
【００８０】
請求項１１の発明によれば、外部通信用コイルと内部通信用コイルは、互いに隣接しているので、内部通信を最も効率よく通信することができる。
【００８３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における非接触ＩＣカード１０の概略を説明する図である。
【図２】第１実施形態における非接触ＩＣカード１０をさらに詳しく説明する図である。
【図３】図２のＡＡ’断面を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態における接触／非接触共用ＩＣカード２０の概略を説明する図である。
【図５】接触／非接触共用ＩＣモジュール２７の構成を説明するための透視図である。
【図６】接触／非接触共用ＩＣカード２０の構成及び作製過程を説明するための一部断面透視図である。
【図７】接触／非接触共用ＩＣカード２０の構成及び作製過程を説明するための一部断面透視図である。
【図８】本発明の第３実施形態における非接触ＩＣカード３０の概略を説明する図である。
【図９】第３実施形態における非接触ＩＣカード３０をさらに詳しく説明する図である。
【図１０】本発明の第４実施形態における接触／非接触共用ＩＣカード４０の概略を説明する図である。
【図１１】接触／非接触共用ＩＣカード４０の構成及び作製過程を説明するための一部断面透視図である。
【図１２】接触／非接触共用ＩＣカード４０の構成及び作製過程を説明するための一部断面透視図である。
【図１３】第３実施形態の変形形態を示す図である。
【図１４】第３実施形態の変形形態を示す図である。
【図１５】従来の非接触ＩＣカード１００の内部構成を示す図である。
【図１６】共振回路を利用した従来の非接触ＩＣカード１１０を説明する図である。
【図１７】従来の技術により、複数の非接触ＩＣモジュールを備えた非接触ＩＣカードの一例を示す図である。
【符号の説明】
１１，２１，３１，４１ 外部通信用コイル
１６，２６，３６Ａ，３６Ｂ，４６Ａ，４６Ｂ 内部通信用コイル
３３，４３ コンデンサ部
１２，２２ 第１のＩＣチップ
１５，２５ 第２のＩＣチップ
３５Ａ，３５Ｂ，４５Ａ，４５Ｂ ＩＣチップ
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のＩＣチップを有するＩＣカード等の情報処理媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣカードは、接続端子を介してデータ通信を行う接触ＩＣカードと、コイルを通じて電磁誘導により通信を行う非接触ＩＣカードに分類され、接触ＩＣカードは、主に決済用途に用いられ、非接触ＩＣカードは、主に交通システム等のゲートアクセス管理に用いられている。また、近年、接触ＩＣカードの機能と非接触ＩＣカードの機能を１つのＩＣチップで併せ持つ接触／非接触共用ＩＣカードが開発されている。
【０００３】
図１５は、従来の非接触ＩＣカード１００の内部構成を示す図である。従来の非接触ＩＣカード１００は、カード基材１０８に少なくとも１つのコイル１０１と、コイル１０１に接続されたＩＣチップ１０２とが設けられており、コイル１０１を通じて、図示しない外部装置であるリーダライタから送出される交流電磁波の受信を行い、電力供給及び信号送受信を行うことによりカード〜リーダライタ間の通信が行われている。
【０００４】
また、近年、共振回路を利用した非接触ＩＣカード１１０が開発されている。図１６は、共振回路を利用した従来の非接触ＩＣカードを説明する図である。
図１６に示す非接触ＩＣカード１１０は、カード基材１１８内に、外部通信用コイル１１１とコンデンサ１１３とを備えた共振回路１１４と、少なくともＩＣチップ１１５及び内部通信用コイル１１６を有する非接触ＩＣモジュール１１７を備え、リーダライタより送出される交流電磁波を共振回路１１４により効率よく受信し、共振回路１１４と非接触ＩＣモジュール１１７との間において電磁結合により電力送信及び信号送受信を行っている。この手法を用いた場合、リーダライタ間の通信品質が良くなり、通信距離を伸ばすことが可能となる。
【０００５】
さらに、非接触ＩＣカードの通信は、各種ＩＣカード及びリーダライタに応じ、通信方式及び通信に用いる交流電磁波周波数が異なっており、利用用途等により、各々のカードが用いられている。
さらにまた、通常、非接触ＩＣカードにおける交流電磁波受信用コイルは、利便性を高めるため、受信効率を高くし、通信距離を伸ばすため、カードと同等サイズのコイルが用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来のＩＣカードは、前記のようにコイルをカードと同等サイズにした場合、カード内に同等サイズのコイルをもつ非接触ＩＣモジュールを複数個備えることは、困難であるという問題点があった。
【０００７】
つまり、１枚のカード内に複数の非接触ＩＣモジュールを備えるためには、少なくとも１つのコイルのサイズを小さくする必要があった。
図１７は、従来の技術により、複数の非接触ＩＣモジュールを備えた非接触ＩＣカードの一例を示す図である。外部通信用コイル１２１Ａ，１２１Ｂは、その大きさがカード基材１２８の外形の約半分程度にしかならず、その結果、通信特性の劣化を伴ってしまうという問題点があった。
【０００８】
一方、２つの異なるシステムに対応するためには、従来の非接触ＩＣカードを２枚使用する方法がある。
しかし、従来の非接触ＩＣカードを２枚使用する場合において、例えば、同じ財布の中で２枚の非接触ＩＣカードを重ね合わせたとき、各々の非接触ＩＣカード内に備えられているコイル間の相互インダクタンスにより、各々の非接触ＩＣカードの共振周波数が非接触ＩＣカード１枚時と比較し、低周波数側にずれる。その結果、通信特性が劣化するという問題があった。
【０００９】
本発明の課題は、通信特性を良好に保ったまま、複数のＩＣモジュールを駆動するＩＣカード等の情報処理媒体を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。すなわち、請求項１の発明は、外部装置と非接触で情報の授受を行うための大型の外部通信用コイル（３１，４１）及び前記外部通信用コイルに電気的に直接接続された電荷蓄積手段（３３，４３）を有する共振回路（３４，４４）と、前記外部通信用コイルと電磁結合し、前記外部通信用コイルよりも小型の内部通信用コイル（３６Ａ，３６Ｂ，４６Ａ，４６Ｂ）及び前記内部通信用コイルに電気的に直接接続されたＩＣチップ（３５Ａ，３５Ｂ，４５Ａ，４５Ｂ）を有する複数のＩＣモジュール（３７Ａ，３７Ｂ，４７Ａ，４７Ｂ）とを備え、前記複数のＩＣモジュールは、それぞれ非接触における通信方式が異なること、を特徴とする情報処理媒体（３０，４０）である。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の情報処理媒体において、前記共振回路の共振周波数は、前記外部装置の送出する交流電磁波の周波数とほぼ等しいことを特徴とする情報処理媒体である。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の情報処理媒体において、前記複数のＩＣモジュールは、いずれも同じ周波数で動作することを特徴とする情報処理媒体である。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の情報処理媒体において、前記複数のＩＣモジュールは、前記外部装置と通信を行う際に、通信方式が適したものか否かを判別し、適した通信方式ではないＩＣチップを非活性化することにより、いずれも同時駆動しないこと、を特徴とする情報処理媒である。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の情報処理媒体において、前記ＩＣチップのうち少なくとも１つは、外部装置と接触して情報の授受を行うことができる接触／非接触共用ＩＣチップであること、を特徴とする情報処理媒体である。
【００１５】
請求項６の発明は、外部装置と非接触で情報の授受を行うための大型の外部通信用コイル（１１，２１）及び前記外部通信用コイルに電気的に直接接続され電荷蓄積手段を含む第１のＩＣチップ（１２，２２）を有する共振回路兼用ＩＣモジュール（１４，２４）と、前記外部通信用コイルと電磁結合し、前記外部通信用コイルよりも小型の内部通信用コイル（１６，２６）及び前記内部通信用コイルに電気的に直接接続された第２のＩＣチップ（１５，２５）を有する１つ以上のＩＣモジュール（１７，２７）とを備え、前記１つ以上のＩＣモジュール及び前記共振回路兼用ＩＣモジュールは、それぞれ非接触における通信方式が異なること、を特徴とする情報処理媒体（１０，２０）である。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項６に記載の情報処理媒体において、前記共振回路兼用ＩＣモジュールの共振周波数は、前記外部装置の送出する交流電磁波の周波数とほぼ等しいこと、を特徴とする情報処理媒体である。
【００１７】
請求項８の発明は、請求項６又は請求項７に記載の情報処理媒体において、前記１つ以上のＩＣモジュール及び前記共振回路兼用ＩＣモジュールは、いずれも同じ周波数で動作すること、を特徴とする情報処理媒体である。
【００１８】
請求項９の発明は、請求項６から請求項８までのいずれか１項に記載の情報処理媒体において、前記１つ以上のＩＣモジュール及び前記共振回路兼用ＩＣモジュールは、前記外部装置と通信を行う際に、通信方式が適したものか否かを判別し、適した通信方式ではないＩＣチップを非活性化することにより、いずれも同時駆動しないこと、を特徴とする情報処理媒体である。
【００１９】
請求項１０の発明は、請求項６から請求項９までのいずれか１項に記載の情報処理媒体において、前記第１のＩＣチップ及び／又は前記第２のＩＣチップのうち少なくとも１つは、外部装置と接触して情報の授受を行うことができる接触／非接触共用ＩＣチップであること、を特徴とする情報処理媒体である。
【００２０】
請求項１１の発明は、請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の情報処理媒体において、前記外部通信用コイルと前記内部通信用コイルは、互いに隣接していること、を特徴とする情報処理媒体である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の実施の形態について、さらに詳しく説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態における非接触ＩＣカード１０の概略を説明する図である。
なお、以下の各実施形態の説明において、前述した部分と同様の機能を果たす部分については、重複する説明を適宜省略する。
非接触ＩＣカード１０は、外部通信用コイル１１及び外部通信用コイル１１に接続された第１のＩＣチップ１２を有する共振回路兼用ＩＣモジュール１４と、内部通信用コイル１６及び内部通信用コイル１６に接続された第２のＩＣチップ１５を有する非接触ＩＣモジュール１７とを、カード基材１８の外形内に収めている。
【００２４】
図２は、第１実施形態における非接触ＩＣカード１０をさらに詳しく説明する図であり、図３は、図２のＡＡ’断面を示す図である。
【００２５】
各回路の作製は、絶縁性を有するカード基材１８（ＰＶＣ、１５０μｍ厚）の表裏に導体箔（銅箔１８μｍ厚）を貼り付けた上、エッチング処理により外部通信用コイル１１、コンデンサ部１３及び内部通信用コイル１６の形成を行う。
外部通信用コイル１１は、図示しない外部のリーダライタから送出される電磁界を効率よく受信するために、その大きさを大きくすることが望ましく、カード基材１８の外形サイズと同等サイズにすることが望ましい。
また、外部通信用コイル１１と内部通信用コイル１６との距離は、結合度が高まるように短いほどよく、隣接することが望ましい。
【００２６】
コンデンサ部１３は、カード基材１８の両面にコンデンサ形成用導体プレート１３ａ，１３ｂを設けることにより作製した。
【００２７】
共振回路兼用ＩＣモジュール１４及び非接触ＩＣモジュール１７は、外部通信用コイル１１及び内部通信用コイル１６の両端にＩＣチップ１２及びＩＣチップ１５の接続を行うことにより作製した。
共振回路兼用ＩＣモジュール１４は、リーダライタから送出される交流電磁波を最も効率良く受信するため、リーダライタの周波数ｆr と同程度の周波数ｆ1 にて共振することが望ましく、外部通信用コイル１１の自己インダクタンスＬ及びコンデンサ部１３の静電容量Ｃを、ｆr ≒ｆ1 ＝１／｛２π√（ＬＣ）｝となるように調整した。
【００２８】
共振回路兼用ＩＣモジュール１４及び非接触ＩＣモジュール１７は、各々のＩＣモジュールが最も効率良く通信することが可能なように同じ周波数にて動作することが望ましい。
また、共振回路兼用ＩＣモジュール１４及び非接触ＩＣモジュール１７は、通信方式が異なることが望ましい。通信方式が異なることにより、通信方式の異なる２種のアプリケーションを１枚のカードで処理することが可能となる。
さらに、共振回路兼用ＩＣモジュール１４又は非接触ＩＣモジュール１７が駆動しているとき、もう片側のＩＣモジュールは、駆動していないことが望ましい。ＩＣモジュール内において、ハードウェア制御又はソフトウェア制御により通信方式を判別し、各々のＩＣモジュールに適した通信方式では無いと判定された場合、ＩＣモジュールは、ハードウェア制御又はソフトウェア制御によりＩＣチップを非活性化（低消費電力モード）することが可能となる。２つのＩＣモジュールが駆動している場合、各々の駆動状態に応じて、カード〜リーダライタ間の通信エラーを生じ易いとともに、ＩＣチップは、駆動しているときに電力を消費するので、駆動電力不足により通信状態が悪くなるためである。
【００２９】
このようにして得られた共振回路兼用ＩＣモジュール１４及び非接触ＩＣモジュール１７形成済みのカード基材１８の上下に図示しない絶縁性基材を重ね合わせることにより、非接触ＩＣカード１０を作製した。
【００３０】
以上のようにして作製した共振回路兼用ＩＣモジュール１４及び非接触ＩＣモジュール１７の共振周波数は、各々１５．４ＭＨｚ，１４．２ＭＨｚとなった。共振回路兼用ＩＣモジュール１４に備わる第１のＩＣチップ１２及び非接触ＩＣモジュール１７に備わる第２のＩＣチップ１５の通信方式は、各々、表１のように設定した。
【００３１】
【表１】
次に、非接触ＩＣカード１０の非接触通信動作について説明する。図示しないリーダライタから送信される制御信号が非接触ＩＣカード１０に届くと、外部通信用コイル１１は、この制御信号を受信し、第１のＩＣチップ１２に制御信号が到達する。また、外部通信用コイル１１と電磁結合された内部通信用コイル１６も同時に外部通信用コイル１１を介して制御信号を受信し、第２のＩＣチップ１５に制御信号が到達する。第１のＩＣチップ１２及び第２のＩＣチップ１５は、通信方式が異なるので、受信した制御信号の通信方式に応じて、第１のＩＣチップ１２又は第２のＩＣチップ１５が所定の動作を行う。また、通信により非接触ＩＣカード１０への電源供給を同時に行う点は、従来の非接触ＩＣカードと同じである。
【００３３】
このように、第１実施形態によれば、１つのＩＣモジュールを共振回路兼用ＩＣモジュール１４としたので、コイル１１をカード基材１８の外形近くまで大きくすることができた。共振回路兼用ＩＣモジュール１４は、非接触ＩＣモジュール１７と電磁結合しているので、どちらのＩＣモジュールも効率よく通信することができる。よって第１実施形態による非接触ＩＣカード１０は、通信品質（通信可能距離）を損なうことなく２種の通信方式に対し駆動が可能となった。
【００３４】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態における接触／非接触共用ＩＣカード２０の概略を説明する図である。
接触／非接触共用ＩＣカード２０は、外部通信用コイル２１及び外部通信用コイル２１に接続された第１のＩＣチップ２２を有する共振回路兼用ＩＣモジュール２４と、内部通信用コイル２６及び内部通信用コイル２６に接続された第２のＩＣチップ２５を有する接触／非接触共用ＩＣモジュール２７とを、カード基材２８の外形内に収めている。
【００３５】
図５は、接触／非接触共用ＩＣモジュール２７の構成を説明するための透視図である。
接触／非接触共用ＩＣモジュール２７は、表面に接触端子２７ｃ、裏面にコイル２６を形成したＩＣ実装基板２７ｄに接触機能、非接触機能をともに備えた第２のＩＣチップ２５を実装し、第２のＩＣチップ２５とＩＣ実装基板２７ｄ上に設けられた接触端子２７ｃ及びコイル端子２６ａとの接続を金線２７ａを用いて行い、第２のＩＣチップ２５、金線２７ａ等をエポキシ樹脂にて樹脂封止してモジュール外装２７ｂを形成し、接触／非接触共用ＩＣモジュール２７の作製を行う。
【００３６】
図６及び図７は、接触／非接触共用ＩＣカード２０の構成及び作製過程を説明するための一部断面透視図である。
接触／非接触共用ＩＣカード２０の作製は、第１実施形態と同様にして、外部通信用コイル２１及び第１のＩＣチップ２２を有する共振回路兼用ＩＣモジュール２４をＰＶＣ等の絶縁性を有するカード基材２８−１上に設けた上、回路パターン形成済みのカード基材２８−１と少なくとも１枚のＰＶＣ等の絶縁性を有するカード基材（２８−２〜６）とを熱融着又は接着剤を介して接着を行い、カード化を行う。
【００３７】
共振回路兼用ＩＣモジュール２４を埋設したカードに、切削加工により接触／非接触共用ＩＣモジュール２７埋設用凹部２８ｂを設け、ここに接触／非接触共用ＩＣモジュール２７を液状又はシート状の絶縁性接着剤を用いて接着を行う。
【００３８】
共振回路兼用ＩＣモジュール２４に備わる第１のＩＣチップ２２及び接触／非接触共用ＩＣモジュール２７に備わる第２のＩＣチップ２５の通信方式は、第１実施形態と同様に、各々、表１のように設定した。
【００３９】
次に、接触／非接触共用ＩＣカード２０の通信動作について説明する。非接触通信については、第１実施形態と同様にして受信した制御信号の通信方式に応じて、第１のＩＣチップ２２又は第２のＩＣチップ２５が所定の動作を行う。また、接触／非接触共用ＩＣカード２０は、接触端子２７ｃを備えているので、秘密保持の重要度が高いデータを扱うときには、接触方式により通信することができる。
【００４０】
このように、第２実施形態によれば、接触／非接触共用ＩＣモジュール２７を使用したので、第１実施形態と同様な非接触方式に加えて、接触方式による通信も可能となり、接触／非接触共用ＩＣカード２０は、通信品質（通信可能距離）を損なうことなく非接触２種、接触１種の通信方式に対し駆動が可能となった。
【００４１】
（第３実施形態）
図８は、本発明の第３実施形態における非接触ＩＣカード３０の概略を説明する図である。
非接触ＩＣカード３０は、外部通信用コイル３１及び外部通信用コイル３１に接続されたコンデンサ部３３を有する共振回路３４と、内部通信用コイル３６Ａ，３６Ｂ及び内部通信用コイル３６Ａ，３６Ｂに接続されたＩＣチップ３５Ａ，３５Ｂを有する非接触ＩＣモジュール３７Ａ，３７Ｂとを、カード基材３８の外形内に収めている。
【００４２】
図９は、第３実施形態における非接触ＩＣカード３０をさらに詳しく説明する図である。
【００４３】
共振回路３４及び内部通信用コイル３６Ａ，３６Ｂの作製は、第１実施形態と同様の方法により行った。
共振回路３４の作製には、巻数を少なくとも１巻以上の外部通信用コイル３１を形成し、その両端にコンデンサ形成用導体プレート３３ａを設ける。このコンデンサ形成用導体プレート３３ａの裏面に、絶縁性を有するカード基材を介してコンデンサ形成用導体プレート３３ｂを作製することにより、外部通信用コイル３１及びコンデンサ部３３を作製することができる。
【００４４】
外部通信用コイル３１は、図示しない外部のリーダライタから送出される電磁界を効率よく受信するために、その大きさを大きくすることが望ましく、カード基材３８の外形サイズと同等サイズにすることが望ましい。
また、外部通信用コイル３１と内部通信用コイル３６Ａ，３６Ｂとの距離は、結合度が高まるように短いほどよく、隣接することが望ましい。
【００４５】
非接触ＩＣモジュール３７Ａ，３７Ｂは、内部通信用コイル３６Ａ，３６Ｂの両端にＩＣチップ３５Ａ，３５Ｂの接続を行うことにより作製した。
共振回路３４は、リーダライタから送出される交流電磁波を最も効率良く受信を行うために、リーダライタの周波数ｆr と同程度の周波数にて共振することが望ましく、外部通信用コイル３１の自己インダクタンスＬ及びコンデンサ部３３の静電容量Ｃを、ｆr ＝ｆ1 ≒１／｛２π√（ＬＣ）｝となるように調整した。
【００４６】
非接触ＩＣモジュール３７Ａ，３７Ｂは、各々のＩＣモジュールが最も効率良く通信することが可能なように同じ周波数にて動作することが望ましい。
また、非接触ＩＣモジュール３７Ａ，３７Ｂは、通信方式が異なることが望ましい。通信方式が異なることにより、通信方式の異なる２種のアプリケーションを１枚のカードで処理することが可能となる。
さらに、非接触ＩＣモジュール３７Ａ，３７Ｂが駆動しているとき、もう片側のＩＣモジュールは、駆動していないことが望ましい。ＩＣモジュール内において、ハードウェア制御又はソフトウェア制御により通信方式を判別し、各々のＩＣモジュールに適した通信方式では無いと判定された場合、ＩＣモジュールは、ハードウェア制御又はソフトウェア制御によりＩＣチップを非活性化（低消費電力モード）することが可能となる。２つのＩＣモジュールが駆動している場合、各々の駆動状態に応じて、リーダライタ間の通信エラーを生じ易いとともに、ＩＣチップは、駆動しているとき、電力を消費するので、駆動電力不足により通信状態が悪くなるためである。
【００４７】
このようにして得られた共振回路３４及び非接触ＩＣモジュール３７Ａ，３７Ｂ形成済みのカード基材３８の上下に図示しない絶縁性基材を重ね合わせることにより、非接触ＩＣカード３０を作製した。
【００４８】
以上のようにして作製した共振回路３４の共振周波数は、１８．８ＭＨｚとなり、非接触ＩＣモジュール３７Ａ，３７Ｂの共振周波数は、１４．０ＭＨｚとなった。
非接触ＩＣモジュール３７Ａ，３７Ｂに備わるＩＣチップ３５Ａ，３５Ｂの通信方式は、第１実施形態と同様に、各々、表１のように設定した。
【００４９】
次に、非接触ＩＣカード３０の非接触通信動作について説明する。図示しないリーダライタから送信される制御信号が非接触ＩＣカード３０に届くと、外部通信用コイル３１は、この制御信号を受信し、外部通信用コイル３１と電磁結合された内部通信用コイル３６Ａ，３６Ｂは、外部通信用コイル３１を介して制御信号を受信し、ＩＣチップ３５Ａ又は３５Ｂに制御信号が到達する。ＩＣチップ３５Ａ，３５Ｂは、通信方式が異なるので、受信した制御信号の通信方式に応じて、ＩＣチップ３５Ａ，３５Ｂが所定の動作を行う。
【００５０】
このように、第３実施形態によれば、１つの共振回路３４を、２つの非接触ＩＣモジュール３７Ａ，３７Ｂで共有したので、外部通信用コイル３１をカード基材３８の外形近くまで大きくすることができた。共振回路３４及び２つの非接触ＩＣモジュール３７Ａ，３７Ｂは、電磁結合しているので、どちらのＩＣモジュールも効率よく通信することができる。よって第３実施形態による非接触ＩＣカード３０は、通信品質（通信可能距離）を損なうことなく２種の通信方式に対し駆動が可能となった。
【００５１】
（第４実施形態）
図１０は、本発明の第４実施形態における接触／非接触共用ＩＣカード４０の概略を説明する図である。
接触／非接触共用ＩＣカード４０は、外部通信用コイル４１及び外部通信用コイル４１に接続されたコンデンサ部４３を有する共振回路４４と、内部通信用コイル４６Ｂ及び内部通信用コイル４６Ｂに接続された非接触ＩＣチップ４５Ｂを有する非接触ＩＣモジュール４７Ｂと、内部通信用コイル４６Ａ及び内部通信用コイル４６Ａに接続されたＩＣチップ４５Ａを有する接触／非接触共用ＩＣモジュール４７Ａとを、カード基材４８の外形内に収めている。なお、接触／非接触共用ＩＣモジュール４７Ａは、第２実施形態に示した接触／非接触共用ＩＣモジュール２７と全く同一のものである。
【００５２】
図１１及び図１２は、接触／非接触共用ＩＣカード４０の構成及び作製過程を説明するための一部断面透視図である。
接触／非接触共用ＩＣカード４０の作製は、第３実施形態と同様にして、外部通信用コイル４１及びコンデンサ部４３を有する共振回路４４と、内部通信用コイル４６Ｂ及び非接触ＩＣチップ４５Ｂを有する非接触ＩＣモジュール４７ＢとをＰＶＣ等の絶縁性を有するカード基材４８−１上に設けた上、回路パターン形成済みのカード基材４８−１と少なくとも１枚のＰＶＣ等の絶縁性を有するカード基材（４８−２〜６）とを熱融着又は接着剤を介して接着を行い、カード化を行う。
【００５３】
共振回路４４及び非接触ＩＣモジュール４７Ｂを埋設したカードに、切削加工により接触／非接触共用ＩＣモジュール４７Ａ埋設用凹部４８ｂを設け、ここに接触／非接触共用ＩＣモジュール４７Ａを液状又はシート状の絶縁性接着剤を用いて接着を行う。
【００５４】
非接触ＩＣモジュール４７Ｂに備わる非接触ＩＣチップ４５Ｂ及び接触／非接触共用ＩＣモジュール４７Ａに備わるＩＣチップ４５Ａの通信方式は、第１実施形態と同様に、各々、表１のように設定した。
【００５５】
次に、接触／非接触共用ＩＣカード４０の通信動作について説明する。非接触通信については、第３実施形態と同様にして受信した制御信号の通信方式に応じて、ＩＣチップ４５Ａ又はＩＣチップ４５Ｂが所定の動作を行う。また、接触／非接触共用ＩＣカード４０は、接触端子４７ｃを備えているので、秘密保持の重要度が高いデータを扱うときには、接触方式により通信することができる。
【００５６】
このように、第４実施形態によれば、接触／非接触共用ＩＣモジュール４７を使用したので、第３実施形態と同様な非接触方式に加えて、接触方式による通信も可能となり、接触／非接触共用ＩＣカード４０は、通信品質（通信可能距離）を損なうことなく非接触２種、接触１種の通信方式に対し駆動が可能となった。
【００５７】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
【００５８】
（１）各実施形態において、各ＩＣモジュールが備えるＩＣチップは、ともにマイクロプロセッサを搭載している場合、片側は、マイクロプロセッサを搭載し、もう片側は、マイクロプロセッサ未搭載の場合、ともにマイクロプロセッサ未搭載の場合、いずれであってもよい。
【００５９】
（２）各実施形態において、絶縁性を有するカード基材としてＰＶＣシートを用いた例を示したが、これに限らず、例えば、ＰＥＴ、ＰＥＴ−Ｇ、ＡＢＳ等絶縁性を持つ他の基材でもよい。
【００６０】
（３）第１実施形態及び第３実施形態において、電荷蓄積手段であるコンデンサ部は、絶縁性基材層を介した導体プレートにより作製を行う例を示したが、これに限らず、例えば、静電容量素子（セラミック・コンデンサ等）をコイル両端に接続してもよい。また、電荷蓄積手段は、コイルを複数回巻くことにより生じる静電容量成分で十分である場合には、コンデンサを形成しなくてもよい。
【００６１】
（４）第１実施形態及び第３実施形態において、導体箔のエッチングにより導体パターン形成を行う例を示したが、これに限らず、例えば、導線を複数回巻くことにより作製してもよい。また、導電性ペーストを印刷することにより導体パターンを作製してもよい。
【００６２】
（５）第１実施形態及び第３実施形態において、回路形成済みカード基材の上下に各々１枚の絶縁性を有するカード基材を重ね合わせた例を示したが、これに限らず、層構成は、何枚であってもよい。また、各々の基材の貼り合わせは、熱融着、接着剤塗布、接着シート等いかなる手段であってもよい。
【００６３】
（６）第１実施形態及び第３実施形態において、カード内部に予めＩＣチップを備えた上、カード化を実施した例を示したが、これに限らず、例えば、カード化後においてＩＣチップ又はＩＣモジュールを埋め込んでもよい。
【００６４】
（７）第２実施形態及び第４実施形態において、共振回路兼用ＩＣモジュール又は共振回路を埋設済みのカードに切削加工を施し、接触／非接触共用ＩＣモジュール埋設用凹部を設けた例を示したが、これに限らず、例えば、射出成形等の手法を用いてカード加工段階において接触／非接触共用ＩＣモジュール埋設用凹部を設けてもよい。
【００６５】
（８）第３実施形態において、コイルの一端は、コンデンサ接続をする例を示したが、これに限らず、例えば、図１３に示すように、スルーホール２０１等により直接接続してもよい。この手法を用いた場合、コンデンサ形成用導体プレート２０３の面積を小さくすることが可能となる。
【００６６】
（９）第３実施形態において、１枚のカード基材の表裏に導体パターンを設けることによりコイル、コンデンサの形成を行う例を示したが、これに限らず、例えば、図１４に示すように、複数枚の絶縁性を有するカード基材２１４の片面のみに導体パターン（２１２，２１３等）を設けた後、各々の導体パターン形成済みのカード基材２１４を重ね合わせることにより形成しても構わない。
【００６７】
（１０）各実施形態において、通信方式は、表１に示す方式を使用する例を示したが、これに限らず、他の通信方式を使用してもよい。
【００６８】
（１１）各実施形態において、１枚のＩＣカード内にある複数のＩＣチップの通信方式は、別々の通信方式である例を示したが、これに限らず、同じ通信方式を使用してもよい。この場合、ＩＣチップは、受信した制御信号に含まれるコマンドを参照する等の方法により、動作を行うかどうかの判断をする。
【００６９】
（１２）各実施形態において、本発明をＩＣカードに適用した例を示したが、これに限らず、例えば、メモリカード等に適用してもよい。また、その形態は、カード型以外でもよい。
【００７０】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、請求項１の発明によれば、外部装置と非接触で情報の授受を行うための大型の外部通信用コイルを有する共振回路と、外部通信用コイルよりも小型の内部通信用コイルを有する複数のＩＣモジュールによって通信を行うので、通信品質（通信可能距離）を損なうことなく複数のＩＣチップの駆動が可能である情報処理媒体を提供できる。また、請求項１の発明によれば、複数のＩＣモジュールは、それぞれ非接触における通信方式が異なるので、通信方式の異なる複数のアプリケーションを１枚のカードで処理することが可能になる。
【００７１】
請求項２の発明によれば、共振回路の共振周波数は、外部装置の送出する交流電磁波の周波数とほぼ等しいので、共振回路の通信効率がよくなる。
【００７２】
請求項３の発明によれば、複数のＩＣモジュールは、いずれも同じ周波数で動作するので、各々のＩＣモジュールが最も効率よく通信することができる。
【００７３】
請求項４の発明によれば、複数のＩＣモジュールは、外部装置と通信を行う際に、通信方式が適したものか否かを判別し、適した通信方式ではないＩＣチップを非活性化することにより、いずれも同時駆動しないので、消費電力を抑え、通信エラーを生じにくい複数のＩＣモジュールを有する情報処理媒体を提供できる。
【００７４】
請求項５の発明によれば、ＩＣチップのうち少なくとも１つは、外部装置と接触して情報の授受を行うことができる接触／非接触共用ＩＣチップであるので、複数のＩＣモジュールを有する接触／非接触共用の情報処理媒体を提供できる。
【００７５】
請求項６の発明によれば、外部装置と非接触で情報の授受を行うための大型の外部通信用コイルを有する共振回路兼用ＩＣモジュールと、外部通信用コイルよりも小型の内部通信用コイルを有する１つ以上のＩＣモジュールとを備えるので、通信品質（通信可能距離）を損なうことなく複数のＩＣチップを駆動可能な情報処理媒体を提供できる。また、請求項６の発明によれば、１つ以上のＩＣモジュール及び共振回路兼用ＩＣモジュールは、それぞれ通信方式が異なるので、通信方式の異なる複数のアプリケーションを１枚のカードで処理することが可能になる。
【００７６】
請求項７の発明によれば、共振回路兼用ＩＣモジュールの共振周波数は、外部装置の送出する交流電磁波の周波数とほぼ等しいので、共振回路の通信効率がよくなる。
【００７７】
請求項８の発明によれば、１つ以上のＩＣモジュール及び共振回路兼用ＩＣモジュールは、いずれも同じ周波数で動作するので、各々のＩＣモジュールが最も効率よく通信することができる。
【００７８】
請求項９の発明によれば、１つ以上のＩＣモジュール及び共振回路兼用ＩＣモジュールは、外部装置と通信を行う際に、通信方式が適したものか否かを判別し、適した通信方式ではないＩＣチップを非活性化することにより、いずれも同時駆動しないので、消費電力を抑え、通信エラーを生じにくい複数のＩＣモジュールを有する情報処理媒体を提供できる。
【００７９】
請求項１０の発明によれば、第１のＩＣチップ及び／又は前記第２のＩＣチップのうち少なくとも１つは、外部装置と接触して情報の授受を行うことができる接触／非接触共用ＩＣチップであるので、複数のＩＣモジュールを有する接触／非接触共用の情報処理媒体を提供できる。
【００８０】
請求項１１の発明によれば、外部通信用コイルと内部通信用コイルは、互いに隣接しているので、内部通信を最も効率よく通信することができる。
【００８３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における非接触ＩＣカード１０の概略を説明する図である。
【図２】第１実施形態における非接触ＩＣカード１０をさらに詳しく説明する図である。
【図３】図２のＡＡ’断面を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態における接触／非接触共用ＩＣカード２０の概略を説明する図である。
【図５】接触／非接触共用ＩＣモジュール２７の構成を説明するための透視図である。
【図６】接触／非接触共用ＩＣカード２０の構成及び作製過程を説明するための一部断面透視図である。
【図７】接触／非接触共用ＩＣカード２０の構成及び作製過程を説明するための一部断面透視図である。
【図８】本発明の第３実施形態における非接触ＩＣカード３０の概略を説明する図である。
【図９】第３実施形態における非接触ＩＣカード３０をさらに詳しく説明する図である。
【図１０】本発明の第４実施形態における接触／非接触共用ＩＣカード４０の概略を説明する図である。
【図１１】接触／非接触共用ＩＣカード４０の構成及び作製過程を説明するための一部断面透視図である。
【図１２】接触／非接触共用ＩＣカード４０の構成及び作製過程を説明するための一部断面透視図である。
【図１３】第３実施形態の変形形態を示す図である。
【図１４】第３実施形態の変形形態を示す図である。
【図１５】従来の非接触ＩＣカード１００の内部構成を示す図である。
【図１６】共振回路を利用した従来の非接触ＩＣカード１１０を説明する図である。
【図１７】従来の技術により、複数の非接触ＩＣモジュールを備えた非接触ＩＣカードの一例を示す図である。
【符号の説明】
１１，２１，３１，４１ 外部通信用コイル
１６，２６，３６Ａ，３６Ｂ，４６Ａ，４６Ｂ 内部通信用コイル
３３，４３ コンデンサ部
１２，２２ 第１のＩＣチップ
１５，２５ 第２のＩＣチップ
３５Ａ，３５Ｂ，４５Ａ，４５Ｂ ＩＣチップ
Claims (11)
- 外部装置と非接触で情報の授受を行うための大型の外部通信用コイル及び前記外部通信用コイルに電気的に直接接続された電荷蓄積手段を有する共振回路と、
前記外部通信用コイルと電磁結合し、
前記外部通信用コイルよりも小型の内部通信用コイル及び前記内部通信用コイルに電気的に直接接続されたＩＣチップを有する複数のＩＣモジュールと、を備え、
前記複数のＩＣモジュールは、それぞれ非接触における通信方式が異なること、を特徴とする情報処理媒体。 - 請求項１に記載の情報処理媒体において、
前記共振回路の共振周波数は、
前記外部装置の送出する交流電磁波の周波数とほぼ等しいこと、を特徴とする情報処理媒体。 - 請求項１又は請求項２に記載の情報処理媒体において、
前記複数のＩＣモジュールは、いずれも同じ周波数で動作すること、を特徴とする情報処理媒体。 - 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の情報処理媒体において、
前記複数のＩＣモジュールは、前記外部装置と通信を行う際に、通信方式が適したものか否かを判別し、適した通信方式ではないＩＣチップを非活性化することにより、いずれも同時駆動しないこと、を特徴とする情報処理媒体。 - 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の情報処理媒体において、
前記ＩＣチップのうち少なくとも１つは、外部装置と接触して情報の授受を行うことができる接触／非接触共用ＩＣチップであること、を特徴とする情報処理媒体。 - 外部装置と非接触で情報の授受を行うための大型の外部通信用コイル及び前記外部通信用コイルに電気的に直接接続され電荷蓄積手段を含む第１のＩＣチップを有する共振回路兼用ＩＣモジュールと、
前記外部通信用コイルと電磁結合し、
前記外部通信用コイルよりも小型の内部通信用コイル及び前記内部通信用コイルに電気的に直接接続された第２のＩＣチップを有する１つ以上のＩＣモジュールと、を備え、
前記１つ以上のＩＣモジュール及び前記共振回路兼用ＩＣモジュールは、それぞれ非接触における通信方式が異なること、を特徴とする情報処理媒体。 - 請求項６に記載の情報処理媒体において、
前記共振回路兼用ＩＣモジュールの共振周波数は、
前記外部装置の送出する交流電磁波の周波数とほぼ等しいこと、を特徴とする情報処理媒体。 - 請求項６又は請求項７に記載の情報処理媒体において、
前記１つ以上のＩＣモジュール及び前記共振回路兼用ＩＣモジュールは、いずれも同じ周波数で動作すること、を特徴とする情報処理媒体。 - 請求項６から請求項８までのいずれか１項に記載の情報処理媒体において、
前記１つ以上のＩＣモジュール及び前記共振回路兼用ＩＣモジュールは、前記外部装置と通信を行う際に、通信方式が適したものか否かを判別し、適した通信方式ではないＩＣチップを非活性化することにより、いずれも同時駆動しないこと、を特徴とする情報処理媒体。 - 請求項６から請求項９までのいずれか１項に記載の情報処理媒体において、
前記第１のＩＣチップ及び／又は前記第２のＩＣチップのうち少なくとも１つは、外部装置と接触して情報の授受を行うことができる接触／非接触共用ＩＣチップであること、を特徴とする情報処理媒体。 - 請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の情報処理媒体において、
前記外部通信用コイルと前記内部通信用コイルは、互いに隣接していること、を特徴とする情報処理媒体。
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