JP4213498B2 - 情報書込/読出装置及びこれを用いた情報書込/読出システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接触型ICカード等の非接触型情報記録媒体に対して非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しを行う情報書込/読出装置及びこれを用いた情報書込/読出システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、情報化社会の進展に伴って、情報をカードに記録し、該カードを用いた情報管理や決済等が行われている。
【0003】
このような情報管理や決済等に用いられるカードは、ICチップが内蔵されたICカードや、磁気により情報が書き込まれた磁気カード等があり、専用の装置を用いて情報の書き込み及び読み出しが行われる。
【0004】
さらに、ICカードにおいては、情報の書き込み及び読み出しを専用の装置に接触させることにより行う接触型ICカードと、専用の装置に近接させるだけで情報の書き込み及び読み出しを行うことができる非接触型ICカードがある。これらのICカードは、磁気カードと比較してセキュリティ性が高いとともに書き込み可能な情報量が多く、また、1枚のカードを多目的に使用できるため、市場における普及度は増加の一途を辿っている。また、その中でも、非接触型ICカードにおいては、情報の書き込みあるいは読み出しを行う際、カードを取り出して専用の装置に挿入したりする必要がなく取り扱いに便利なため、そのカード及び該カードに書き込まれた情報を読み取るための装置の急速な普及が進みつつある。
【0005】
図4は、一般的な非接触型ICカードの構造の一例を示す図であり、(a)は内部構造を示す図、(b)は断面図である。
【0006】
本従来例における非接触型ICカードは図4に示すように、樹脂シート515上に、外部からの情報の書き込み及び読み出しが可能なICチップ511が搭載されるとともに、ICチップ511の接続端子514を介してICチップ511と接続され、外部に設けられた情報書込/読出装置(不図示)からの電磁誘導によりICチップ511に電流を供給し、ICチップ511に対する情報の書き込み及び読み出しを非接触状態にて行うための導電性のコイル形状からなるアンテナ512が形成されたインレット510が、コア材520a,520b及び表面シート530a,530bに挟まれるようにこれらが積層されて構成されている。なお、ICチップ511は、接続端子514によってアンテナ512と接続された状態で、接着剤516によって樹脂シート515に接着されている。
【0007】
上記のように構成された非接触型ICカードにおいては、外部に設けられた情報書込/読出装置に近接させることにより、情報書込/読出装置からの電磁誘導によりコイル形状のアンテナ512に電流が流れ、その電流がアンテナ512からICチップ511に供給され、それにより、非接触状態において、情報書込/読出装置からICチップ511に情報が書き込まれたり、ICチップ511に書き込まれた情報が情報書込/読出装置にて読み出されたりする。
【0008】
図5は、図4に示したような非接触型ICカードに対して非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しを行う情報書込/読出装置の一従来例を示す図である。
【0009】
本従来例は図5に示すように、コイル状に形成され、流れる電流によって磁界を生じさせるアンテナ部501と、アンテナ部501に電流を供給することにより、アンテナ部501を介して、非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込みや読み出しを行う情報書込/読出制御部502とから構成されている。
【0010】
上記のように構成された情報書込/読出装置においては、情報書込/読出制御部502からアンテナ部501に電流が供給されると、アンテナ部501に流れる電流によって、アンテナ部501のコア部分から放出される方向に磁界が発生する。
【0011】
この状態で、非接触型情報記録媒体を情報書込/読出装置のアンテナ部501に近接させると、アンテナ部501を流れる電流によって発生した磁界が、非接触型情報記録媒体のアンテナのコイル状のコア部分を貫通し、それにより、非接触型情報記録媒体のアンテナに電流が流れる。
【0012】
非接触型情報記録媒体のアンテナに流れる電流は、非接触型情報記録媒体のICチップに供給され、それにより、非接触型情報記録媒体のアンテナと情報書込/読出装置のアンテナ部501を介して通信が行われ、非接触状態において、情報書込/読出装置から非接触型情報記録媒体のICチップに情報が書き込まれたり、非接触型情報記録媒体のICチップに書き込まれた情報が情報書込/読出装置にて読み出されたりする。
【0013】
しかしながら、上述したような情報書込/読出装置においては、アンテナ部501と非接触型情報記録媒体のアンテナとを介して通信が行われるため、コイル状のアンテナが設けられた非接触型情報記録媒体に対してしか情報の書き込み及び読み出しを行うことができない。
【0014】
ここで、コイル状のアンテナが設けられた非接触型情報記録媒体に対して通信可能なアンテナを有するカードを用い、このカードを汎用情報機器端末に装着することにより、汎用情報機器端末にてカードを介して非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込み及び読み出しを可能とする技術が考えられている(例えば、特許文献1参照。)。
【0015】
【特許文献1】
特開2002−157057号公報
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コイル状のアンテナが設けられた非接触型情報記録媒体に対して通信可能なアンテナを有するカードを用い、このカードを汎用情報機器端末に装着することにより、汎用情報機器端末にてカードを介して非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込み及び読み出しを可能とするものにおいても、非接触型情報記録媒体のアンテナとカードのアンテナとを介して通信が行われるため、コイル状のアンテナが設けられた非接触型情報記録媒体に対してしか情報の書き込み及び読み出しを行うことができないという問題点がある。
【0017】
本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、コイル状のアンテナが設けられていない情報記録媒体に対しても情報の書き込み及び読み出しを行うことができる情報書込/読出装置及びこれを用いた情報書込/読出システムを提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、
コイル状に形成された第1のアンテナと、前記第1のアンテナと接続され、該第1のアンテナに電流を供給することにより情報記録媒体に対する情報の書き込み及び読み出しを行う制御手段とを少なくとも有してなる情報書込/読出装置において、
コイル状に形成され、前記第1のアンテナに流れる電流により発生した磁界によって電流が流れる第2のアンテナと、
前記第2のアンテナの両端に接続され、所定の面積を有して形成された第1の導電領域とを有し、
前記制御手段は、前記第1のアンテナに流れる電流により発生した磁界によって電流が流れるアンテナを具備する情報記録媒体に対して前記第1のアンテナを介して情報の書き込み及び読み出しを行い、また、所定の静電容量を有して前記第1の導電領域と結合された情報記録媒体に対して前記第1及び第2のアンテナを介して情報の書き込み及び読み出しを行うことを特徴とする。
【0019】
また、前記第2のアンテナは、前記第1のアンテナを取り囲むように設けられていることを特徴とする。
【0020】
また、前記情報書込/読出装置を用いた情報書込/読出システムにおいて、
前記情報記録媒体が、所定の間隔を有して形成された2つの第2の導電領域と、前記第2の導電領域に接続され、前記情報書込/読出装置によって情報の書き込み及び読み出しが行われるICチップとから構成され、
前記情報書込/読出装置は、前記第1の導電領域と前記第2の導電領域とが所定の静電容量を有して結合された場合に、前記第1及び第2のアンテナを介して前記ICチップに対する情報の書き込み及び読み出しを行うことを特徴とする。
【0021】
(作用)
上記のように構成された本発明においては、コイル状のアンテナを有する非接触型情報記録媒体に対して非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しを行うための第1のアンテナが形成されているとともに、制御手段から第1のアンテナに電流が供給された場合に第1のアンテナに流れる電流により発生した磁界によって電流が流れるコイル状の第2のアンテナが設けられており、その第2のアンテナの両端に所定の面積を有する第1の導電領域が形成されているので、第1の導電領域と対向した場合に所定の静電容量を有して第1の導電領域と電気的に結合するような第2の導電領域が設けられている情報記録媒体に対して、第1及び第2の導電領域並びに第1及び第2のアンテナを介して制御手段によって情報の書き込み及び読み出しが行われることになる。
【0022】
これにより、情報の書き込み及び読み出しが行われる情報記録媒体には、情報の書き込み及び読み出しが可能なICチップとICチップに接続された第2の導電領域のみが設けられていればよく、コイル状のアンテナが設けられている必要がなく、システム全体のコスト低減を図ることができるとともに、情報記録媒体が小型化して携帯性が向上する。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0024】
図1は、本発明の情報書込/読出装置の実施の一形態を示す図であり、(a)はその構成を示す図、(b)はアンテナの配置を示す図である。
【0025】
本形態は図1に示すように、コイル状に形成され、流れる電流によって磁界を生じさせる第1のアンテナであるアンテナ部1aと、アンテナ部1aに電流を供給することにより、アンテナ部1aを介して、非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込みや読み出しを行う制御手段である情報書込/読出制御部2と、その両端に所定の面積を具備する第1の導電領域であるランド部3a,3bを有してアンテナ1aを取り囲むようにコイル状に形成され、流れる電流によって磁界を生じさせる第2のアンテナであるアンテナ部1bとから構成されている。
【0026】
以下に、上記のように構成された情報書込/読出装置における非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込み及び読み出し処理について説明する。
【0027】
図2は、図1に示した情報書込/読出装置における非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込み及び読み出し処理の一例を説明するための図である。
【0028】
図1に示した情報書込/読出装置の情報書込/読出制御部2からアンテナ部1aに電流が供給されると、アンテナ部1aに流れる電流によって、アンテナ部1aのコア部分から放出される方向に磁界が発生する。
【0029】
この状態で、非接触型情報記録媒体10を情報書込/読出装置のアンテナ部1aに近接させると、アンテナ部1aを流れる電流によって発生した磁界が、非接触型情報記録媒体10のアンテナ12のコイル状のコア部分を貫通し、それにより、非接触型情報記録媒体10のアンテナ12に電流が流れる。
【0030】
非接触型情報記録媒体10のアンテナ12に流れる電流は、非接触型情報記録媒体10のICチップ11に供給され、それにより、非接触型情報記録媒体10のアンテナ12と情報書込/読出装置のアンテナ部1aを介して通信が行われ、非接触状態において、情報書込/読出装置から非接触型情報記録媒体10のICチップ11に情報が書き込まれたり、非接触型情報記録媒体10のICチップ11に書き込まれた情報が情報書込/読出装置にて読み出されたりする。
【0031】
図3は、図1に示した情報書込/読出装置における非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込み及び読み出し処理の他の例を説明するための図であり、(a)は本形態にて情報の書き込み及び読み出しが可能な非接触型情報記録媒体の構造を示す図、(b)は(a)に示したA−A’断面図、(c)は(a)に示した非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込み及び読み出し処理を説明するための図である。
【0032】
本形態にて情報の書き込み及び読み出しが可能な非接触型情報記録媒体は図3(a),(b)に示すように、ベース基材113内に、所定の間隔を有して第2の導電領域である2つのランド部112a,112bが形成され、ランド部112a,112bを跨ぐように接続されたICチップ111が内蔵されて構成されている。
【0033】
図1に示した情報書込/読出装置の情報書込/読出制御部2からアンテナ部1aに電流が供給されると、アンテナ部1aに流れる電流によって、アンテナ部1aのコア部分から放出される方向に磁界が発生する。
【0034】
また、情報記録媒体110を情報書込/読出装置の所定の領域に接触させると、情報記録媒体110に設けられたランド部112a,112bと情報書込/読出装置に設けられたランド部3a,3bとが、ベース基材113を介してそれぞれ対向するようになる。そのために、情報書込/読出装置の情報記録媒体110が接触する面には、情報記録媒体110が接触した場合に、情報記録媒体110に設けられたランド部112a,112bと情報書込/読出装置に設けられたランド部3a,3bとが、ベース基材113を介してそれぞれ対向するようになる領域が示されており、また、ランド部112a,112bとランド部3a,3bは、情報記録媒体110がその領域に接触した場合に互いに対向するような位置に、ランド部112a,112bにおいては情報記録媒体110に、また、ランド部3a,3bにおいては情報書込/読出装置にそれぞれ設けられている。
【0035】
情報記録媒体110に設けられたランド部112a,112bと情報書込/読出装置に設けられたランド部3a,3bとが、ベース基材113を介してそれぞれ対向すると、ランド部112a,112bとランド部3a,3bとをそれぞれ両電極としたコンデンサが形成されることになり、ランド部112a,112b及びランド部3a,3bの面積と、ベース基材113の材質と、ランド部112a,112bとランド部3a,3bとの間の距離とから決まる静電容量を有して、ICチップ111とアンテナ1bとがランド部112a,112b及びランド部3a,3bを介して電気的に結合されることになる。
【0036】
一方、アンテナ部1aを流れる電流によって発生した磁界は、アンテナ部1bのコア部分を貫通し、それにより、アンテナ部1bに電流が流れる。
【0037】
アンテナ部1bを流れる電流は、アンテナ部1bからランド部3a,3bに供給されるが、ランド部3a,3bはベース基材113を介してランド部112a,112bが結合しているため、ランド部3a,3bに供給された電流は、ランド部112a,112bを介してICチップ111に供給されることになり、それにより、情報書込/読出装置の情報書込/読出制御部2においてICチップ111に情報が書き込まれたり、ICチップ111に書き込まれた情報が情報書込/読出制御部2にて読み出されたりする。
【0038】
上述したように本形態においては、コイル状のアンテナを有する非接触型情報記録媒体に対して非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しを行うためのアンテナ部1aが形成されているとともに、情報書込/読出制御部2からアンテナ部1aに電流が供給された場合にアンテナ部1aに流れる電流によりアンテナ部1aのコア部分から放出される方向に発生した磁界によって電流が流れるコイル状のアンテナ部1bが設けられており、そのアンテナ部1bの両端に所定の面積を有するランド部3a,3bが形成されているため、ランド部3a,3bと対向した場合にランド部3a,3bと電気的に結合するようなランド部112a,112bが設けられている情報記録媒体110のICチップ111に対する情報の書き込み及び読み出しを行うことができる。これにより、情報の書き込みや読み出しが行われる情報記録媒体110には、情報の書き込み及び読み出しが可能なICチップ111とICチップ111に接続されたランド部112a,112bのみが設けられていればよく、コイル状のアンテナが設けられていない情報記録媒体に対しても情報の書き込み及び読み出しを行うことができることになり、システム全体のコスト低減を図ることができるとともに、非接触型情報記録媒体が小型化して携帯性が向上する。
【0039】
なお、本形態においては、アンテナ部1bの両端に設けられたランド部3a,3bが、情報書込/読出装置の筐体表面に露出するように形成されているが、ランド部3a,3bが情報書込/読出装置の筐体に内蔵されるように形成されていても構わない。その場合、情報書込/読出装置の所定の領域に情報記録媒体110を接触させると、情報記録媒体110に設けられたランド部112a,112bと情報書込/読出装置に設けられたランド部3a,3bとが、情報書込/読出装置の筐体を構成する基材と情報記録媒体110のベース基材113とを介してそれぞれ対向するようになり、ランド部112a,112b及びランド部3a,3bの面積と、情報書込/読出装置の筐体を構成する基材及び情報記録媒体110の材質と、ランド部112a,112bとランド部3a,3bとの間の距離とから決まる静電容量を有して、ICチップ111とアンテナ1bとがランド部112a,112b及びランド部3a,3bを介して結合されることになる。
【0040】
また、本形態においては、情報記録媒体110を情報書込/読出装置に接触させているが、情報記録媒体110を情報書込/読出装置に近接させるだけで、上述した処理が行われることになる。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては、コイル状に形成された第1のアンテナと、第1のアンテナと接続され、該第1のアンテナに電流を供給することにより非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込み及び読み出しを行う制御手段とを少なくとも有してなる情報書込/読出装置において、コイル状に形成され、第1のアンテナに流れる電流により発生した磁界によって電流が流れる第2のアンテナと、第2のアンテナの両端に接続され、所定の面積を有して形成された第1の導電領域とを有し、制御手段が、所定の静電容量を有して第1の導電領域と結合された情報記録媒体に対して第1及び第2のアンテナを介して情報の書き込み及び読み出しを行う構成としたため、情報の書き込み及び読み出しが行われる情報記録媒体には、情報の書き込み及び読み出しが可能なICチップとICチップに接続され、第1の導電領域と対向した場合に所定の静電容量を有して第1の導電領域と電気的に結合する第2の導電領域のみが設けられていればよく、コイル状のアンテナが設けられている必要がなくなり、それにより、システム全体のコスト低減を図ることができるとともに、情報記録媒体が小型化してその携帯性を向上させることができる。
【0042】
また、第2のアンテナが、第1のアンテナを取り囲むように設けられているものにおいては、第1のアンテナに流れる電流によって発生する磁界を第2のアンテナによって妨げることがなくなり、通信可能距離が短くなってしまうことを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の情報書込/読出装置の実施の一形態を示す図であり、(a)はその構成を示す図、(b)はアンテナの配置を示す図である。
【図2】図1に示した情報書込/読出装置における非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込み及び読み出し処理の一例を説明するための図である。
【図3】図1に示した情報書込/読出装置における非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込み及び読み出し処理の他の例を説明するための図であり、(a)は本形態にて情報の書き込み及び読み出しが可能な非接触型情報記録媒体の構造を示す図、(b)は(a)に示したA−A’断面図、(c)は(a)に示した非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込み及び読み出し処理を説明するための図である。
【図4】一般的な非接触型ICカードの構造の一例を示す図であり、(a)は内部構造を示す図、(b)は断面図である。
【図5】図4に示したような非接触型ICカードに対して非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しを行う情報書込/読出装置の一従来例を示す図である。
【符号の説明】
1a,1b アンテナ部
2 情報書込/読出制御部
3a,3b,112a,112b ランド部
10 非接触型情報記録媒体
11,111 ICチップ
12 アンテナ
110 情報記録媒体
113 ベース基材
Claims (3)
- コイル状に形成された第1のアンテナと、前記第1のアンテナと接続され、該第1のアンテナに電流を供給することにより情報記録媒体に対する情報の書き込み及び読み出しを行う制御手段とを少なくとも有してなる情報書込/読出装置において、
コイル状に形成され、前記第1のアンテナに流れる電流により発生した磁界によって電流が流れる第2のアンテナと、
前記第2のアンテナの両端に接続され、所定の面積を有して形成された第1の導電領域とを有し、
前記制御手段は、前記第1のアンテナに流れる電流により発生した磁界によって電流が流れるアンテナを具備する情報記録媒体に対して前記第1のアンテナを介して情報の書き込み及び読み出しを行い、また、所定の静電容量を有して前記第1の導電領域と結合された情報記録媒体に対して前記第1及び第2のアンテナを介して情報の書き込み及び読み出しを行うことを特徴とする情報書込/読出装置。 - 請求項1に記載の情報書込/読出装置において、
前記第2のアンテナは、前記第1のアンテナを取り囲むように設けられていることを特徴とする情報書込/読出装置。 - 請求項1または請求項2に記載の情報書込/読出装置を用いた情報書込/読出システムにおいて、
前記情報記録媒体が、所定の間隔を有して形成された2つの第2の導電領域と、前記第2の導電領域に接続され、前記情報書込/読出装置によって情報の書き込み及び読み出しが行われるICチップとから構成され、
前記情報書込/読出装置は、前記第1の導電領域と前記第2の導電領域とが所定の静電容量を有して結合された場合に、前記第1及び第2のアンテナを介して前記ICチップに対する情報の書き込み及び読み出しを行うことを特徴とする情報書込/読出システム。
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