JP6347437B1 - Non-contact near field communication card and data parallel processing system using the same - Google Patents
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Abstract
【課題】一対の通信部材に対し安定した磁束遮断効果を発揮し、信号出力調整の負担を軽減できる非接触式近距離無線通信用カードと、そのカードを用いたデータ並行処理システムを提供する。【解決手段】平面状アンテナ11A,21Aを有する一対の通信モジュール11,21と円形状の貫通孔10Hを有する仕切板10とを設けることにより、仕切板10の対面側主表面における渦電流の発生及び非対面側主表面における渦電流の伝搬や発生が阻止又は抑制され、例えばマイクロ波帯域のRFID用電磁波信号に適合するICカード100を容易かつ安価に得ることができる。【選択図】図1A non-contact short-range wireless communication card that exhibits a stable magnetic flux shielding effect on a pair of communication members and can reduce the burden of signal output adjustment, and a data parallel processing system using the card are provided. By providing a pair of communication modules 11 and 21 having planar antennas 11A and 21A and a partition plate 10 having a circular through-hole 10H, generation of eddy currents on the facing main surface of the partition plate 10 is performed. Further, the propagation and generation of eddy currents on the non-face-to-face main surface can be prevented or suppressed, and for example, an IC card 100 that conforms to an electromagnetic wave signal for RFID in the microwave band can be obtained easily and inexpensively. [Selection] Figure 1
Description
この発明は、少なくとも一対の通信部材を備え、非接触式の近距離無線通信に用いられるカードに関する。また、そのカードを用いたデータ並行処理システムに関する。 The present invention relates to a card that includes at least a pair of communication members and is used for non-contact near field communication. The present invention also relates to a data parallel processing system using the card.
ICチップを搭載した個体認識用カード(IDカード)は、ISO/IEC7810において、外形寸法が横85.60mm×縦53.98mm×厚さ0.76mmである「ID−1サイズ」に規格化されている(ただし、これより厚いサイズも一般に使用されている)。近年においては、IDカードの中でも特に
(1)電子乗車券カード;
(2)電子マネーカード(キャッシュカード、クレジットカードを含む);
(3)パスポートカード;
(4)運転免許証カード;
(5)個人番号カード;
等で実用化された、非接触式近距離無線通信用カードの普及が著しい。
An individual recognition card (ID card) equipped with an IC chip is standardized to “ID-1 size” in ISO / IEC7810, whose outer dimensions are 85.60 mm wide × 53.98 mm long × 0.76 mm thick. (Though thicker sizes are also commonly used). In recent years, among the ID cards, (1) electronic ticket cards;
(2) Electronic money cards (including cash cards and credit cards);
(3) Passport card;
(4) Driver's license card;
(5) Personal number card;
The spread of non-contact type short-range wireless communication cards that have been put to practical use in the market is remarkable.
これらは、接点の代わりに電磁波を利用した非接触通信(代表例としてRFID:Radio Frequency Identifier方式等)により、例えば
(1)改札口における入退場;
(2)キャッシュレスでの決済(支払い);
(3)旅券の発給及び渡航履歴の照会;
(4)免許証の発給及び運転・事故履歴の照会;
(5)公的個人認証(身分証明)及び電子証明;
等の種々の場面で手続きの簡素化や省人化が図られている。なお、上記したようなICチップ搭載IDカードは日本においては「ICカード」、欧米においては「スマートカード」と通称されているが、以下の記載では非接触式近距離無線通信用カードを「非接触ICカード」等と略称することもある。
These are, for example, (1) entrance / exit at a ticket gate by non-contact communication using an electromagnetic wave instead of a contact (representative example: RFID: Radio Frequency Identifier method);
(2) Cashless settlement (payment);
(3) Passport issuance and travel history inquiry;
(4) Issuing a license and inquiring about driving / accident history;
(5) Public personal identification (identification) and electronic certification;
In various scenes such as these, simplification of procedures and labor saving are attempted. The above-described IC chip-mounted ID card is commonly called “IC card” in Japan and “smart card” in Europe and the United States. It may be abbreviated as “contact IC card” or the like.
ところで、特許文献1には、リーダライタ(外部)からの電磁波を受信するアンテナと情報処理機能を有するICチップとから構成される一対(2個)のICモジュールと、両アンテナから各々一定の隙間(絶縁用空間)を設けて両ICモジュールの間に配置され、リーダライタからの電磁波を遮蔽するフェライト製(強磁性体)の遮蔽シートとを備える、単一の非接触ICカードが開示されている。
By the way, in
他方、特許文献2では、中央に位置するアルミ製、銅製等(非磁性体)の金属層を挟んでフェライト製(強磁性体)の磁性体層を両側から対面させてシールド体が形成され、さらにそのシールド体の各磁性体層の外側には、単一のICモジュールを有する非接触ICカードがそれぞれ固定されて一体型のカードが形成される。 On the other hand, in Patent Document 2, a shield body is formed by facing a magnetic body layer made of ferrite (ferromagnetic body) from both sides with a metal layer made of aluminum, copper, etc. (non-magnetic body) located in the center, Further, a non-contact IC card having a single IC module is fixed to the outside of each magnetic layer of the shield body to form an integrated card.
また、特許文献3では、中央に位置するアルミ、銅等の電磁波シールド材(非磁性体)からなる金属層を挟んでフェライト製(強磁性体)の非透磁層を両側から対面させ、さらに各非透磁層の外側にプラスチックフィルム製(絶縁体)の絶縁層を介して一対(2個)のICモジュールがそれぞれ設けられて、単一の非接触ICカードが形成される。 Further, in Patent Document 3, a non-magnetic layer made of ferrite (ferromagnetic material) is faced from both sides with a metal layer made of an electromagnetic shielding material (non-magnetic material) such as aluminum or copper located at the center, A pair of (two) IC modules are provided on the outside of each non-magnetic layer via an insulating layer made of a plastic film (insulator) to form a single non-contact IC card.
特許文献1の遮蔽シート、特許文献2の磁性体層及び特許文献3の非透磁層に共通して、これらの遮蔽板に使用されているのはFe(フェライト、フェライト系ステンレス鋼),Ni,Co,フェライト含有シートのように比透磁率が大きい強磁性体であり、磁力線を吸い込む性質により電磁波の遮蔽機能に優れている。よって、一対(2個)のICモジュールが厚さ方向に重なるように配置されていても、リーダライタ側(手前側)のICモジュール(アンテナ)を通過した電磁波は、強磁性体であるフェライト含有シート等の遮蔽板によって吸収されて、非リーダライタ側(奥側)のICモジュール(アンテナ)には到達しにくくなる。したがって、リーダライタからの電磁波信号は手前側のICモジュール(アンテナ)のみで受信され、一対のICモジュールを区別して作動させる(ここでは手前側のICモジュールは作動、奥側のICモジュールは非作動を意味する)ことができるようになる。
In common with the shielding sheet of
このように、一対のICモジュールを区別(識別)して個別に送受信(すなわちデータの読み取り又は書き込み)が可能になればICチップに保存できるデータ容量が増大(倍増)するから、保存可能データ数の増加はもちろん、例えば個体識別番号の桁数や種別を増やしたり、画像データでの認証を加えたりすることによって、個体認識の精度や安全性を飛躍的に向上させることができる。 As described above, if a pair of IC modules can be distinguished (identified) and individually transmitted / received (that is, data can be read or written), the data capacity that can be stored in the IC chip increases (doubles). As a matter of course, the accuracy and safety of individual recognition can be dramatically improved by increasing the number and type of individual identification numbers or adding authentication with image data.
しかしながら、リーダライタとICモジュールとの間の送受信(磁束結合)は電磁波信号の出力調整等に左右され、信号出力が大きければフェライト含有シート等の強磁性体製遮蔽板であってもリーダライタからのRFID用電磁波信号の一部が裏側のICモジュール(アンテナ)に到達する現象が生じうる。 However, the transmission / reception (magnetic flux coupling) between the reader / writer and the IC module depends on the output adjustment of the electromagnetic wave signal, etc., and if the signal output is large, even if it is a shield plate made of a ferromagnetic material such as a ferrite-containing sheet May occur that part of the electromagnetic wave signal for RFID reaches the IC module (antenna) on the back side.
したがって、遮蔽板の材質(例えば、非磁性体であるか強磁性体であるか)に関わらず、手前側のICモジュールとのみ磁束結合を生じ、奥側のICモジュールとは磁束結合を生じないように、リーダライタの出力調整等を周波数(すなわち波長)の特性に応じて慎重にかつ仕様変更のたびごとに行う必要がある。 Therefore, regardless of the material of the shielding plate (for example, whether it is a non-magnetic material or a ferromagnetic material), magnetic flux coupling occurs only with the front IC module and magnetic flux coupling does not occur with the rear IC module. As described above, it is necessary to carefully adjust the output of the reader / writer according to the characteristics of the frequency (that is, the wavelength) and whenever the specification is changed.
特にフェライト含有シート等の強磁性体によって遮蔽板が構成される場合には、遮蔽板は外部磁界により強い磁性を帯び、外部磁界がなくなっても残留磁気により磁化された状態が継続(ヒステリシス現象の発生)するから、電磁波の出力調整等によって近接する各ICモジュールの情報処理機能(例えば、データの書き込み・読み取り機能、保存機能)に悪影響を及ぼす可能性がある。具体的には、遮蔽板が強い磁性を帯びることにより、一対のICモジュールが応答不良(データ読み取り・書き込み信号に対して同時応答又は双方無反応)に基づく誤作動を発生したり、あるいは遮蔽板が永久磁石化することにより、ICチップの保存データが消去(データ破壊)されるおそれもある。 In particular, when the shielding plate is made of a ferromagnetic material such as a ferrite-containing sheet, the shielding plate is strongly magnetized by an external magnetic field, and continues to be magnetized by residual magnetism even when the external magnetic field disappears (hysteresis phenomenon) Therefore, there is a possibility of adversely affecting the information processing function (for example, data writing / reading function, storage function) of the adjacent IC modules by adjusting the output of electromagnetic waves. Specifically, due to the strong magnetic properties of the shielding plate, a pair of IC modules may malfunction due to poor response (simultaneous response to data reading / writing signals, or no response to both), or the shielding plate. Since the permanent magnet becomes a permanent magnet, there is a possibility that data stored in the IC chip is erased (data destruction).
本発明の課題は、一般的には強磁性体に比して遮蔽効果(すなわち磁力線吸収作用)に劣るとされる非磁性体(例えば常磁性体や反磁性体)を一対の通信部材の間に配置する仕切部材に用いる場合であっても、一対の通信部材に対し安定した磁束遮断効果を発揮し、信号出力調整の負担を軽減できる非接触式近距離無線通信用カードと、そのカードを用いたデータ並行処理システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a non-magnetic material (for example, a paramagnetic material or a diamagnetic material), which is generally inferior in shielding effect (that is, a magnetic field absorption function) as compared with a ferromagnetic material, between a pair of communication members. Even if it is a case where it uses for the partition member arrange | positioned in the non-contact-type short-distance radio | wireless communication card which exhibits the stable magnetic-flux-blocking effect with respect to a pair of communication member, and can reduce the burden of signal output adjustment, It is to provide a data parallel processing system used.
上記課題を解決するために、本発明に係る非接触式近距離無線通信用カードは、
非接触式の近距離無線通信に用いられる単一のカードであって、
導電性を有するとともに電磁波に対する減衰又は遮蔽(あるいは反射)作用を有し、(例えば平坦な)シート状又はフィルム状に成形された仕切部材(望ましくはアルミ箔、アルミ板等の常磁性体)と、
データ保存機能及び通信制御機能を有するICチップ本体と信号受発信機能を有するアンテナとを含み、前記仕切部材の一方の主表面及び他方の主表面に対向して平面視で各々重なり合うように配置され、前記アンテナが所定の周波数範囲でのRFID用電磁波信号をリーダライタから受信し、かつそれに対する応答信号をリーダライタに向けて発信することにより、リーダライタに対する非接触式近距離無線通信を個々に行うための第一及び第二の通信部材(例えば通信モジュール)と、
前記仕切部材と前記第一の通信部材との間及び前記仕切部材と前記第二の通信部材との間に各々配置されて所定の隙間を形成し、電気的な絶縁状態を付与するためにシート状又はフィルム状に形成された第一及び第二の絶縁部材(例えばシリコーン紙)とを備え、
前記第一及び第二の通信部材のうちリーダライタと前記仕切部材との間に位置する対面側通信部材が該仕切部材の対面側主表面に重ねられるとともに、リーダライタと前記仕切部材との間に位置しない非対面側通信部材が非対面側主表面に重ねられ、これらを重ね合わせ方向から透視したとき、前記仕切部材には、前記対面側通信部材のアンテナ及び前記非対面側通信部材のアンテナと各々部分的に重なり合うように貫通除去された開放領域(例えば切欠、スリット又は孔)が形成され、
リーダライタとの通信状態において、前記開放領域は前記対面側通信部材とリーダライタとの間にのみ磁束結合を生じさせて、RFID用電磁波信号の個別送受信を可能にすることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a non-contact short-range wireless communication card according to the present invention is:
A single card used for contactless short-range wireless communication,
A partition member (preferably a paramagnetic material such as an aluminum foil or an aluminum plate) which has conductivity and has a function of attenuating or shielding (or reflecting) against electromagnetic waves, and is formed into a sheet or film (for example, flat). ,
It includes an IC chip body having a data storage function and a communication control function and an antenna having a signal transmission / reception function, and is disposed so as to be opposed to one main surface and the other main surface of the partition member in plan view. The antenna receives an electromagnetic wave signal for RFID in a predetermined frequency range from the reader / writer, and transmits a response signal to the reader / writer, thereby enabling non-contact short-range wireless communication to the reader / writer individually. First and second communication members (eg, communication modules) to perform;
A sheet is provided between the partition member and the first communication member and between the partition member and the second communication member to form a predetermined gap and provide an electrical insulation state. And first and second insulating members (for example, silicone paper) formed in the shape of a film or a film,
A facing communication member located between the reader / writer and the partition member of the first and second communication members is superimposed on the facing main surface of the partition member, and between the reader / writer and the partition member. When the non-face-to-face communication member that is not positioned on the non-face-to-face main surface is overlapped and seen through from the overlapping direction, the partition member includes an antenna for the face-to-face communication member and an antenna for the face-to-face communication member And an open area (for example, a notch, a slit or a hole) formed so as to partially overlap each other is formed,
In the state of communication with the reader / writer, the open area generates magnetic flux coupling only between the facing communication member and the reader / writer, thereby enabling individual transmission / reception of RFID electromagnetic wave signals.
このように、一対の通信部材の間に仕切部材が配置され、その仕切部材には対をなす通信部材のアンテナと各々部分的に重なり合うように貫通除去された開放領域が設けられる。これによって、リーダライタの信号出力の調整を厳密に行わなくても、また仕切部材の材質(例えば、非磁性体であるか強磁性体であるか)に関わらず、リーダライタからのRFID用電磁波信号は対面側通信部材のアンテナとのみ磁束結合を生じ、非対面側通信部材のアンテナとは磁束結合を生じないようにすること(つまり、RFID用電磁波信号の個別送受信)が容易に実現できる。したがって、非接触式近距離無線通信用カードの応答不良(すなわち、リーダライタによるデータの書き込み・読み取りミス)に基づく誤作動の発生をより確実に防止できる。なお、このようなカードにおいて、一対の通信部材を複数組(複数対)有していてもよい。 In this way, the partition member is disposed between the pair of communication members, and the partition member is provided with an open area that is penetrated and removed so as to partially overlap the antennas of the communication members forming a pair. As a result, even if the signal output of the reader / writer is not strictly adjusted, and regardless of the material of the partition member (for example, nonmagnetic or ferromagnetic), the RFID electromagnetic wave from the reader / writer It is possible to easily realize that the signal generates magnetic flux coupling only with the antenna of the facing communication member and does not generate magnetic flux coupling with the antenna of the non-facing communication member (that is, individual transmission / reception of the electromagnetic wave signal for RFID). Accordingly, it is possible to more reliably prevent the occurrence of a malfunction due to a poor response of the contactless short-range wireless communication card (that is, a data writing / reading error by the reader / writer). Such a card may have a plurality of pairs (multiple pairs) of communication members.
要するに、上記開放領域は、リーダライタからのRFID用電磁波信号により仕切部材の対面側主表面に渦電流が発生して反磁界を生じるのを阻止又は抑制するとともに、対面側主表面で発生し仕切部材を伝搬して非対面側主表面に至る渦電流や、リーダライタからのRFID用電磁波信号のうち仕切部材の外側を回り込み非対面側主表面で発生する渦電流により非対面側主表面に磁界を生じる現象を阻害することによって、電磁波に対する仕切部材の減衰又は遮蔽作用を補完し、対面側通信部材のみがリーダライタからのRFID用電磁波信号を受信し、かつそれに対する応答信号をリーダライタに向けて発信する機能を付与する。 In short, the open area prevents or suppresses the generation of a demagnetizing field due to the generation of eddy currents on the facing main surface of the partition member due to the RFID electromagnetic wave signal from the reader / writer, and also occurs on the facing main surface. A magnetic field is generated on the non-facing side main surface by eddy current propagating through the member to the non-facing side main surface or an eddy current generated on the non-facing side main surface of the RFID electromagnetic wave signal from the reader / writer. By interfering with the attenuation or shielding action of the partition member against electromagnetic waves, only the facing communication member receives the RFID electromagnetic wave signal from the reader / writer and directs the response signal to the reader / writer. Is added.
このように、仕切部材を挟み両側の主表面に対向して第一及び第二の通信部材がそれぞれ配置され、仕切部材の手前側において、対面側通信部材のアンテナがリーダライタからの信号を受信して起電力を発生しそのアンテナからリーダライタへ応答信号を発信することにより、非接触式近距離無線通信(交信磁界)が成立する。 In this way, the first and second communication members are arranged opposite to the main surfaces on both sides across the partition member, and the antenna of the facing communication member receives a signal from the reader / writer on the front side of the partition member. By generating an electromotive force and transmitting a response signal from the antenna to the reader / writer, non-contact short-range wireless communication (communication magnetic field) is established.
一方、仕切部材は非磁性体、強磁性体を問わず、導電性に優れた金属製(金属メッキ、金属混入樹脂等を含む)が通常用いられるため、リーダライタからのRFID用電磁波信号により金属製仕切部材の対面側主表面に渦電流が発生して反磁界を生じやすい。この反磁界は、上記した対面側通信部材とリーダライタとの間の交信磁界を打ち消すように作用する。しかし、本発明では、対をなす通信部材のアンテナと各々部分的に重なり合うように貫通除去された開放領域を仕切部材に設けることによって、仕切部材の対面側主表面における渦電流の発生が阻止又は抑制されるので反磁界を生じにくくなり(あるいは、反磁界が弱められ)、対面側通信部材とリーダライタとの間の交信磁界が良好に維持される。 On the other hand, since the partition member is usually made of a metal having excellent conductivity (including metal plating, metal-mixed resin, etc.) regardless of whether it is a non-magnetic material or a ferromagnetic material, the metal is generated by an RFID electromagnetic wave signal from a reader / writer. An eddy current is generated on the facing main surface of the partition member, which tends to generate a demagnetizing field. This demagnetizing field acts to cancel the communication magnetic field between the facing communication member and the reader / writer. However, in the present invention, by providing the partition member with an open region that is penetrated and removed so as to partially overlap the antennas of the communication members that form a pair, generation of eddy currents on the facing main surface of the partition member is prevented or Since it is suppressed, a demagnetizing field is hardly generated (or the demagnetizing field is weakened), and the communication magnetic field between the facing communication member and the reader / writer is well maintained.
また、リーダライタの信号出力が大きい場合には、仕切部材が非磁性体であるか強磁性体であるかに関わらず、対面側主表面で発生した渦電流が仕切部材を伝搬して非対面側主表面に至る現象や、リーダライタからのRFID用電磁波信号のうち仕切部材の外側を回り込んで非対面側主表面で渦電流を発生する現象が生じ得る。しかし、本発明では、対をなす通信部材のアンテナと各々部分的に重なり合うように貫通除去された開放領域を仕切部材に設けることにより、仕切部材の非対面側主表面においてこれらの渦電流の伝搬や発生は対面側主表面におけると同様に阻止又は抑制されて磁界を生じる現象が阻害される。 In addition, when the signal output of the reader / writer is large, eddy current generated on the facing main surface propagates through the partition member regardless of whether the partition member is a non-magnetic material or a ferromagnetic material. There may be a phenomenon that reaches the side main surface, or a phenomenon that an eddy current is generated on the non-facing side main surface of the RFID electromagnetic wave signal from the reader / writer that goes around the outside of the partition member. However, in the present invention, the divergence of the eddy current is propagated on the non-facing main surface of the partition member by providing the partition member with an open region that is penetrated and removed so as to partially overlap the antennas of the communication members that make a pair. The generation is prevented or suppressed in the same manner as in the facing main surface, and the phenomenon of generating a magnetic field is inhibited.
このようにして、リーダライタからのRFID用電磁波信号は、対面側通信部材のアンテナとのみ磁束結合を生じ、非対面側通信部材のアンテナとは磁束結合を生じないようになるから、開放領域は、電磁波に対する仕切部材の減衰又は遮蔽作用を補完し、対面側通信部材のみがリーダライタからのRFID用電磁波信号を受信し、かつそれに対する応答信号をリーダライタに向けて発信する機能(換言すれば、RFID用電磁波信号の個別送受信機能)を付与することができる。 Thus, the electromagnetic wave signal for RFID from the reader / writer generates magnetic flux coupling only with the antenna of the facing communication member and does not generate magnetic flux coupling with the antenna of the non-facing communication member. A function that complements the attenuation or shielding action of the partition member against electromagnetic waves, and that only the facing communication member receives the electromagnetic wave signal for RFID from the reader / writer and transmits a response signal to the reader / writer (in other words, , An individual transmission / reception function of the electromagnetic wave signal for RFID).
その際、上記仕切部材は非磁性体により構成されることが望ましい。これによって、比透磁率が大きく磁力線吸収作用に優れ磁束遮蔽効果が大きい反面、外部磁界により強い磁性を帯び(強く磁化され)、永久磁石化するおそれのある強磁性体を仕切部材として使用せずに済む。つまり、非磁性体製仕切部材は比透磁率が1に近く外部磁界がなくなると磁性を帯びなく(磁化されなく)なるので、対をなす通信部材が応答不良(データ読み取り・書き込み信号に対して同時応答又は双方無反応)に基づく誤作動を発生したり、各々の通信部材の保存データが消去(破壊)されたりするおそれもなくなる。そして、単純な比較の上では強磁性体よりも遮蔽効果(すなわち磁力線吸収作用)に劣るとされる非磁性体が仕切部材に用いられる場合であっても、上記した開放領域が仕切部材に形成されることによって、対をなす通信部材に対し安定した磁束遮断効果を発揮しつつ、信号出力調整等の負担は大幅に軽減される。 In that case, it is desirable that the partition member is made of a non-magnetic material. As a result, it has a high relative magnetic permeability and excellent magnetic field line absorption, while it has a high magnetic flux shielding effect. On the other hand, it does not use as a partition member a ferromagnetic material that is strongly magnetized (strongly magnetized) by an external magnetic field and may become permanent magnets. It will end. In other words, the non-magnetic partition member has a relative permeability close to 1 and does not become magnetized (not magnetized) when there is no external magnetic field. Therefore, the paired communication members have poor response (for data read / write signals). There is no possibility of malfunction due to simultaneous response or no response on both sides, or the stored data of each communication member being erased (destroyed). And even if a nonmagnetic material, which is considered to be inferior in shielding effect (that is, a magnetic field absorption effect) compared to a ferromagnetic material on a simple comparison, is used for the partition member, the above-described open region is formed in the partition member. As a result, the burden of signal output adjustment and the like is greatly reduced while a stable magnetic flux shielding effect is exerted on the paired communication members.
上記非磁性体には、例えば、比透磁率が1より大きい常磁性体(Al,Sn,Pt,Pd等)や比透磁率が1より小さい反磁性体(Au,Ag,Cu,Pb等)が含まれ、オーステナイト系ステンレス鋼も非磁性体である。なお、これらのうち望ましくは、仕切部材の薄片化や開放領域の形成(孔あけ加工等)の際の加工性、コストの観点からアルミ箔、アルミ板等のアルミ材が推奨される。 Examples of the non-magnetic material include a paramagnetic material (Al, Sn, Pt, Pd, etc.) having a relative permeability larger than 1, and a diamagnetic material (Au, Ag, Cu, Pb, etc.) having a relative permeability smaller than 1. Austenitic stainless steel is also a non-magnetic material. Of these, aluminum materials such as aluminum foil and aluminum plate are recommended from the viewpoints of workability and cost when thinning the partition member and forming an open region (such as drilling).
さらに、上記対面側通信部材とリーダライタとの間のアンテナ通信距離L及び上記非対面側通信部材とリーダライタとの間のアンテナ通信距離L’は、いずれもリーダライタから発せられるRFID用電磁波の波長λ以下に設定されること(0<L≦λ,0<L’≦λ)が望ましい。 Further, the antenna communication distance L between the facing communication member and the reader / writer and the antenna communication distance L ′ between the non-facing communication member and the reader / writer are both of the electromagnetic waves for RFID emitted from the reader / writer. It is desirable that the wavelength be set to λ or less (0 <L ≦ λ, 0 <L ′ ≦ λ).
RFIDのために使用可能な電磁波の周波数帯域は、ISO/IEC18000等において、LF(中波)帯域(30kHz〜300kHz)からUHF(極超短波)帯域(300MHz〜3GHz)にわたって幅広く規定されている。既に実用化されているRFID信号伝達方式で見ると、相対的に指向性が弱く横への広がりを持つHF(短波)帯域(3MHz〜30MHz)においてループ状アンテナを用いる電磁誘導方式と、相対的に指向性・直進性の強いUHF帯域(マイクロ波帯域とも称する)において平面状アンテナを用いる電波方式とに大別される。例えば日本において、HF帯域では13.56MHz(波長λ≒22m)、マイクロ波帯域では920MHz(波長λ≒33cm)又は2.45GHz(波長λ≒12cm)が多く採用される。このとき、ISO/IEC14443において「近接型非接触通信用カード」のアンテナ通信距離L,L’は、10cm以下(0<L≦10cm,0<L’≦10cm)に規定される。 The frequency band of electromagnetic waves that can be used for RFID is widely defined in ISO / IEC 18000 and the like from the LF (medium wave) band (30 kHz to 300 kHz) to the UHF (ultra high frequency) band (300 MHz to 3 GHz). Looking at the RFID signal transmission system that has already been put into practical use, the electromagnetic induction system that uses a loop antenna in the HF (short wave) band (3 MHz to 30 MHz) having relatively weak directivity and lateral spread is relatively The radio wave system uses a planar antenna in the UHF band (also referred to as a microwave band) having strong directivity and straightness. For example, in Japan, 13.56 MHz (wavelength λ≈22 m) is frequently used in the HF band, and 920 MHz (wavelength λ≈33 cm) or 2.45 GHz (wavelength λ≈12 cm) is often used in the microwave band. At this time, in ISO / IEC14443, the antenna communication distances L and L ′ of the “proximity non-contact communication card” are defined as 10 cm or less (0 <L ≦ 10 cm, 0 <L ′ ≦ 10 cm).
ここで、上記のうちのいずれの周波数帯域を用いる場合であっても、アンテナ通信距離L,L’が波長λ以下に設定される(0<L≦λ,0<L’≦λ)ことによって、最大でも1波長分(単位波)までの電界・磁界の変化がリーダライタのアンテナと通信部材のアンテナとの相互間の信号で直接伝達されるので、周波数(波長)や信号伝達方式の差異に捕らわれることなく、共通した取り扱いが可能となる。このときのアンテナ通信距離L,L’は、一般的には10cm以下(0<L≦10cm,0<L’≦10cm)、望ましくは5cm以下(0<L≦5cm,0<L’≦5cm)、さらに望ましくは3cm以下(0<L≦3cm,0<L’≦3cm)である。アンテナ通信距離L,L’を短縮できれば、リーダライタのアンテナからの送信出力を低減するとともに、読み取りや書き込みのシステム全体を小型化することも可能になる。 Here, the antenna communication distances L and L ′ are set to be equal to or shorter than the wavelength λ (0 <L ≦ λ, 0 <L ′ ≦ λ), regardless of which of the above frequency bands is used. Because the change in electric and magnetic fields up to one wavelength (unit wave) at the maximum is directly transmitted as a signal between the reader / writer antenna and the communication member antenna, there is a difference in frequency (wavelength) and signal transmission method. The common handling becomes possible without being caught by. The antenna communication distances L and L ′ at this time are generally 10 cm or less (0 <L ≦ 10 cm, 0 <L ′ ≦ 10 cm), preferably 5 cm or less (0 <L ≦ 5 cm, 0 <L ′ ≦ 5 cm). More preferably, it is 3 cm or less (0 <L ≦ 3 cm, 0 <L ′ ≦ 3 cm). If the antenna communication distances L and L 'can be shortened, the transmission output from the reader / writer antenna can be reduced, and the entire reading and writing system can be miniaturized.
なお、本発明において「周波数範囲」とは、上記した「周波数帯域」よりも狭い概念であり、リーダライタで受信信号の周波数を合否判定する際に送信信号と同一周波数と見做してよい許容周波数範囲を意味する。この「周波数範囲」は、例えば標準周波数(又は規定周波数)±10%、標準周波数(又は規定周波数)±○○Hzのように定めることができる。後述するように、複数対(複数組)の通信部材を搭載したカードを設計する場合や、一対(一組)又は複数対(複数組)の通信部材を搭載したカードのデータを一対(一組)又は複数対(複数組)のリーダライタで並行処理するシステムを設計する場合等に、「周波数帯域」及び「周波数範囲」は設計基準として重要になる。 In the present invention, the “frequency range” is a concept that is narrower than the above “frequency band”, and may be regarded as the same frequency as the transmission signal when the pass / fail judgment of the frequency of the reception signal is performed by the reader / writer. Means frequency range. This “frequency range” can be defined as, for example, standard frequency (or specified frequency) ± 10%, standard frequency (or specified frequency) ± OOHz. As will be described later, when designing a card equipped with a plurality of pairs (multiple sets) of communication members, a pair of (one set) or a pair of (multiple sets) of communication members mounted data (one set) ) Or multiple pairs (multiple sets) of reader / writers, the “frequency band” and the “frequency range” are important as design criteria.
重ね合わせ方向から透視したとき、上記第一及び第二の通信部材は矩形状のカード外形線の内側(であってその短辺方向又は長辺方向)において互いにオフセット(齟齬)して配置され、
開放領域は、対面側主表面に投影された対面側通信部材のアンテナの一部及び非対面側主表面に投影された非対面側通信部材のアンテナの一部を同時に内包する単一の領域として貫通形成される場合がある。
When seen through from the overlapping direction, the first and second communication members are arranged offset (齟齬) from each other inside the rectangular card outline (and in the short side direction or the long side direction),
The open area is a single area that simultaneously includes a part of the antenna of the facing communication member projected on the facing main surface and a part of the antenna of the non-facing communication member projected on the non-facing main surface. It may be formed through.
このように、第一及び第二の通信部材がオフセット配置されることによって、両アンテナの位置(言い換えれば、対応するICチップ本体との接続位置)が完全に重ならずに上下方向及び左右方向の少なくとも一方に少しずれている。したがって、リーダライタ(のアンテナ)から送信されたRFID用電磁波信号が対面側通信部材(及び対面側絶縁部材)を透過し、仕切部材の開放領域を経て非対面側通信部材(のアンテナ)に達した場合でも、非対面側通信部材と対面側通信部材との受発信タイミングには、リーダライタとのアンテナ通信距離の差以外に上記オフセット配置に基づくずれも生じているので、非対面側通信部材とリーダライタとの間に磁束結合は生じにくい。 As described above, the first and second communication members are offset so that the positions of the two antennas (in other words, the connection positions with the corresponding IC chip bodies) do not completely overlap with each other, and the vertical and horizontal directions. A little off to at least one of the Therefore, the electromagnetic wave signal for RFID transmitted from the reader / writer (antenna) passes through the facing communication member (and the facing insulating member) and reaches the non-facing communication member (antenna) through the open area of the partition member. Even in this case, the non-face-to-face communication member has a deviation based on the above-described offset arrangement in addition to the difference in the antenna communication distance with the reader / writer in the transmission and reception timing between the face-to-face communication member and the face-to-face communication member Magnetic flux coupling is unlikely to occur between the reader / writer.
また、開放領域が両アンテナの一部を同時に内包する単一の領域として貫通形成されるので、開放領域の加工コストが軽減される。また、開放領域の位置合わせ基準点を1ヶ所に絞ることができるので、仕切部材と通信部材との位置合わせが容易になる。なお、仕切部材を円形、楕円形、多角形等の単一の孔で打ち抜くことにより、又は仕切部材を短辺方向又は長辺方向に向かう一直線状の溝(スリット)で2つの部分に分離することにより、開放領域は単一の領域として仕切部材に貫通形成される。 In addition, since the open area is formed as a single area including a part of both antennas at the same time, the processing cost of the open area is reduced. In addition, since the alignment reference point of the open area can be narrowed down to one place, the alignment between the partition member and the communication member is facilitated. In addition, the partition member is separated into two parts by punching with a single hole such as a circle, an ellipse, or a polygon, or by a straight groove (slit) directed in the short side direction or the long side direction. Thus, the open area is formed through the partition member as a single area.
重ね合わせ方向から透視したとき、上記第一及び第二の通信部材は矩形状のカード外形線の内側(であってその短辺方向又は長辺方向)において互いにオフセット(齟齬)して配置され、
開放領域は、対面側主表面に投影された対面側通信部材のアンテナの一部及び非対面側主表面に投影された非対面側通信部材のアンテナの一部を各別に内包する一対の領域として貫通形成される場合もある。
When seen through from the overlapping direction, the first and second communication members are arranged offset (齟齬) from each other inside the rectangular card outline (and in the short side direction or the long side direction),
The open area is a pair of areas including a part of the antenna of the facing communication member projected on the facing main surface and a part of the antenna of the non-facing communication member projected on the non-facing main surface. In some cases, it is formed through.
この場合の非対面側通信部材と対面側通信部材との受発信タイミングにも、リーダライタとのアンテナ通信距離の差以外に上記オフセット配置に基づくずれが生じているので、非対面側通信部材とリーダライタとの間に磁束結合は生じにくい。そして、この場合には開放領域が両アンテナの一部を各別に内包する一対の領域として貫通形成されるので、対をなす通信部材の各々に適合させた最良の開放領域を仕切部材に形成できる。なお、仕切部材を円形、楕円形、多角形等の一対の孔で打ち抜くことにより、又は仕切部材において対向する一対の短辺又は対向する一対の長辺を各々切り欠くことにより、開放領域は一対の領域として仕切部材に貫通形成される。 In this case, the reception / transmission timing between the non-face-to-face communication member and the face-to-face communication member also includes a deviation based on the offset arrangement other than the difference in the antenna communication distance with the reader / writer. Magnetic flux coupling hardly occurs between the reader / writer. In this case, since the open area is formed as a pair of areas including part of both antennas separately, the best open area adapted to each of the paired communication members can be formed in the partition member. . A pair of open regions is formed by punching the partition member with a pair of holes such as a circle, an ellipse, or a polygon, or by notching a pair of opposing short sides or a pair of opposing long sides in the partition member. As a region, the partition member penetrates.
重ね合わせ方向から透視したとき、上記仕切部材並びに上記第一及び第二の通信部材は、それらの外周縁がいずれもカード外形より内側に退避して配置されるのが好ましい。 When seen through from the overlapping direction, it is preferable that the partition member and the first and second communication members are disposed with their outer peripheral edges retracted from the outer shape of the card.
このように、仕切部材と両通信部材の外周縁をカード外形より内側に退避させることにより、仕切部材の外側を回り込んで非対面側主表面に至る、リーダライタからのRFID用電磁波信号を減衰又は遮蔽することができる。 In this way, by retracting the outer peripheral edges of the partition member and both communication members to the inside of the card outer shape, the electromagnetic wave signal for RFID from the reader / writer that wraps around the outside of the partition member and reaches the non-facing main surface is attenuated. Or it can be shielded.
また、カード外形をなす矩形状の各辺に沿って枠状に形成された周壁部が設けられ、周壁部の内部空間に仕切部材、第一及び第二の絶縁部材並びに第一及び第二の通信部材が収容されることがある。 In addition, a peripheral wall portion formed in a frame shape is provided along each rectangular side forming the outer shape of the card, and the partition member, the first and second insulating members, and the first and second insulating members are provided in the internal space of the peripheral wall portion. A communication member may be accommodated.
このように、周壁部の内部に仕切部材、両絶縁部材、両通信部材を層状に積み重ね、その上下から例えば成形部材をそれぞれ被せて周壁部を押圧することにより、一定厚さのカードを容易に成形できる。このとき通信部材に押圧力を作用させなくて済むので、通信部材(特にアンテナ)の破損を防止できる。なお、枠状の周壁部を設けるにあたり、成形部材を例えばアクリル(メタクリル;PMMA)製樹脂板で構成し、周壁部を上下いずれか一方の樹脂板と一体成形したり、上下の樹脂板と各々一体成形したりしてもよく、統一仕様での大量生産に適している。 As described above, the partition member, the two insulating members, and the two communication members are stacked in layers inside the peripheral wall portion, and a card with a certain thickness can be easily obtained by pressing the peripheral wall portion with a molding member, for example, from above and below. Can be molded. At this time, it is not necessary to apply a pressing force to the communication member, so that the communication member (particularly the antenna) can be prevented from being damaged. In providing the frame-shaped peripheral wall portion, the molded member is made of, for example, an acrylic (methacrylic; PMMA) resin plate, and the peripheral wall portion is integrally formed with one of the upper and lower resin plates, or each of the upper and lower resin plates. It may be molded integrally and is suitable for mass production with unified specifications.
さらに、上記仕切部材の周縁は厚さ方向に屈曲して周壁部の内面を囲う周面部を構成した後、径方向外側に向かって屈曲して周壁部に着座する鍔部を構成し、
仕切部材の周面部及び鍔部は、リーダライタから発信されたRFID用電磁波信号が周壁部を回り込んで非対面側通信部材との磁束結合を生じるのを阻止又は抑制する。
Furthermore, after the peripheral edge of the partition member is bent in the thickness direction to form a peripheral surface portion surrounding the inner surface of the peripheral wall portion, it forms a flange that is bent toward the outer side in the radial direction and seated on the peripheral wall portion,
The peripheral surface portion and the flange portion of the partition member prevent or suppress the RFID electromagnetic wave signal transmitted from the reader / writer from entering the peripheral wall portion and causing magnetic flux coupling with the non-face-to-face communication member.
このように、仕切部材に周面部と鍔部を形成することにより、リーダライタから発信されたRFID用電磁波信号の一部が仕切部材の外側を回り込むのを阻止又は抑制して、仕切部材の非対面側主表面に渦電流が発生するのを防止できる。 In this way, by forming the peripheral surface portion and the flange portion on the partition member, a part of the RFID electromagnetic wave signal transmitted from the reader / writer is prevented or suppressed from going around the outside of the partition member, and the non-partition of the partition member is prevented. It is possible to prevent eddy currents from occurring on the facing main surface.
重ね合わせ方向から透視したとき、上記第一及び第二の絶縁部材は、各々の外周縁が対応する第一及び第二の通信部材より大に形成されるとともに、仕切部材の開放領域を塞ぐ(又は覆う)状態に保持される。 When seen through from the overlapping direction, the first and second insulating members are formed larger than the corresponding first and second communication members, and the open regions of the partition members are closed ( (Or covering).
このように、第一及び第二の絶縁部材(例えばシリコーン紙)がそれぞれ仕切部材の開放領域を塞ぐことにより、仕切部材と各通信部材とを確実に分離して絶縁効果を高めることができる。また、仕切部材の開放領域は両側から絶縁部材で塞がれるので、組立時に第一及び第二の通信部材を対応する成形部材(又は絶縁部材)に位置固定するための接着剤等が両成形部材の加熱融着時に流動化して開放領域内に侵入するのを防止できる。なお、絶縁部材としてシリコーン紙等の絶縁性紙製品の他、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリエチレン(PE)等の絶縁性合成樹脂フィルムを用いることができる。さらに、外部の水分が絶縁部材を介して内部にしみ込むのを防止し、両成形部材の周縁部同士が加熱融着するのを妨げないようにする観点から、両絶縁部材の外周縁はカード外形より内側に退避して配置されることが望ましい。 In this way, the first and second insulating members (for example, silicone paper) each block the open area of the partition member, so that the partition member and each communication member can be reliably separated to enhance the insulation effect. In addition, since the open area of the partition member is closed with an insulating member from both sides, an adhesive for fixing the position of the first and second communication members to the corresponding molding member (or insulating member) at the time of assembly is both molded. It is possible to prevent the member from fluidizing and intruding into the open region when the member is heat-sealed. In addition to insulating paper products such as silicone paper, insulating synthetic resin films such as polyvinylidene chloride (PVDC) and polyethylene (PE) can be used as the insulating member. Furthermore, from the viewpoint of preventing external moisture from penetrating into the inside through the insulating member and preventing the peripheral portions of both molded members from being heat-fused together, the outer peripheral edge of both insulating members is the outer shape of the card. It is desirable to retract and arrange inward.
また、上記課題を解決するために、本発明に係る非接触式近距離無線通信用カードは、特定の周波数帯域(例えばマイクロ波帯域)のRFID用電磁波信号に適合させたとき、
非接触式の近距離無線通信に用いられる単一のカードであって、
導電性を有するとともに電磁波に対する減衰又は遮蔽(あるいは反射)作用を有する非磁性体で構成され、(例えば平坦な)シート状又はフィルム状に成形された仕切部材(望ましくはアルミ箔、アルミ板等の常磁性体)と、
データ保存機能及び通信制御機能を有するICチップ本体と信号受発信機能を有する平面状アンテナとを含み、前記仕切部材の一方の主表面及び他方の主表面に対向して平面視で各々重なり合うように配置され、前記平面状アンテナが(例えばマイクロ波帯域において)所定の周波数範囲でのRFID用電磁波信号をリーダライタから受信し、かつそれに対する応答信号をリーダライタに向けて発信することにより、リーダライタに対する非接触式近距離無線通信を個々に行うための第一及び第二の通信部材(例えば通信モジュール)と、
前記仕切部材と前記第一の通信部材との間及び前記仕切部材と前記第二の通信部材との間に各々配置されて所定の隙間を形成し、電気的な絶縁状態を付与するためにシート状又はフィルム状に形成された第一及び第二の絶縁部材(例えばシリコーン紙)とを備え、
前記第一及び第二の通信部材のうちリーダライタと前記仕切部材との間に位置する対面側通信部材が該仕切部材の対面側主表面に重ねられるとともに、リーダライタと前記仕切部材との間に位置しない非対面側通信部材が非対面側主表面に重ねられ、
前記対面側通信部材とリーダライタとの間の通信距離及び前記非対面側通信部材とリーダライタとの間の通信距離は、いずれもリーダライタから発せられるRFID用電磁波の波長以下に設定され、
重ね合わせ方向から透視したとき、前記仕切部材には、前記対面側通信部材のアンテナ及び前記非対面側通信部材のアンテナと各々部分的に重なり合うように孔形状にて貫通除去された開放領域が形成され、
前記開放領域は、リーダライタからのRFID用電磁波信号により前記仕切部材の対面側主表面に渦電流が発生して反磁界を生じるのを阻止又は抑制するとともに、前記対面側主表面で発生し前記仕切部材を伝搬して前記非対面側主表面に至る渦電流や、リーダライタからのRFID用電磁波信号のうち前記仕切部材の外側を回り込み前記非対面側主表面で発生する渦電流により前記非対面側主表面に磁界を生じる現象を阻害することによって、前記仕切部材の電磁波に対する減衰又は遮蔽作用を補完し、前記対面側通信部材とリーダライタとの間にのみ磁束結合を生じさせて、前記対面側通信部材のみがリーダライタからのRFID用電磁波信号を受信し、かつそれに対する応答信号をリーダライタに向けて発信する機能を付与し、RFID用電磁波信号の個別送受信を可能にすることを特徴とする。
In order to solve the above problems, when the non-contact near field communication card according to the present invention is adapted to an electromagnetic wave signal for RFID in a specific frequency band (for example, a microwave band),
A single card used for contactless short-range wireless communication,
Partition members (preferably aluminum foil, aluminum plate, etc.) made of a non-magnetic material that is conductive and has a function of attenuating or shielding (or reflecting) against electromagnetic waves, and formed into a sheet or film (for example, flat) Paramagnetic material)
Including an IC chip body having a data storage function and a communication control function and a planar antenna having a signal transmission / reception function so as to be opposed to one main surface and the other main surface of the partition member in plan view. The reader / writer is arranged so that the planar antenna receives an electromagnetic wave signal for RFID in a predetermined frequency range (for example, in a microwave band) from the reader / writer and transmits a response signal to the reader / writer. First and second communication members (for example, communication modules) for individually performing non-contact short-range wireless communication with respect to,
A sheet is provided between the partition member and the first communication member and between the partition member and the second communication member to form a predetermined gap and provide an electrical insulation state. And first and second insulating members (for example, silicone paper) formed in the shape of a film or a film,
A facing communication member located between the reader / writer and the partition member of the first and second communication members is superimposed on the facing main surface of the partition member, and between the reader / writer and the partition member. The non-face-to-face communication member that is not located on is superimposed on the non-face-to-face main surface,
The communication distance between the facing communication member and the reader / writer and the communication distance between the non-facing communication member and the reader / writer are both set to be equal to or less than the wavelength of the electromagnetic wave for RFID emitted from the reader / writer,
When viewed through from the overlapping direction, the partition member is formed with an open region that is penetrated and removed in a hole shape so as to partially overlap the antenna of the facing communication member and the antenna of the non-facing communication member, respectively. And
The open area prevents or suppresses generation of a demagnetizing field due to generation of an eddy current on the facing main surface of the partition member by an electromagnetic wave signal for RFID from a reader / writer, and is generated on the facing main surface. The non-facing surface is caused by an eddy current that propagates through the partition member and reaches the non-facing side main surface, or an eddy current that circulates outside the partitioning member and is generated on the non-facing side main surface among RFID electromagnetic wave signals from a reader / writer. By obstructing the phenomenon of generating a magnetic field on the side main surface, the attenuation or shielding action against electromagnetic waves of the partition member is complemented, and magnetic flux coupling is generated only between the facing communication member and the reader / writer, and the facing Only the communication member on the side receives the RFID electromagnetic wave signal from the reader / writer, and gives the function of transmitting the response signal to the reader / writer, Characterized in that it enables individual transceiver of use electromagnetic signals.
このように、平面状アンテナを有する一対の通信部材(通信モジュール)と孔形状の開放領域を有する仕切部材とを設けることにより、上記したのと同様に、仕切部材の対面側主表面における渦電流の発生及び非対面側主表面における渦電流の伝搬や発生が阻止又は抑制され、例えばマイクロ波帯域のRFID用電磁波信号に適合するカードを容易かつ安価に得ることができる。その際に、仕切部材に設けられた開放領域は、両通信部材のアンテナとそれぞれ一部分でのみ重なるような孔形状に形成されているので、指向性・直進性の強いマイクロ波であっても、このような開放領域を通るとき非対面側通信部材のアンテナに至る電波は制限され減衰される。よって、非対面側通信部材のアンテナは、リーダライタとの送受信を可能とするほどの起電力を発生しない。つまり、非対面側通信部材のICチップ本体は起動できない。仮に起動したとしてもリーダライタへの発信(返信)ができない。なお、このようなカードにおいて、一対の通信部材を複数組(複数対)有するとともに、各組の周波数帯域又は周波数範囲を互いに異ならせてあってもよい。 Thus, by providing a pair of communication members (communication modules) having a planar antenna and a partition member having a hole-shaped open region, the eddy current on the facing main surface of the partition member is the same as described above. And the propagation and generation of eddy currents on the non-facing main surface can be prevented or suppressed, and for example, a card compatible with an electromagnetic wave signal for RFID in the microwave band can be obtained easily and inexpensively. At that time, since the open area provided in the partition member is formed in a hole shape that overlaps only partly with the antennas of both communication members, even microwaves with strong directivity and straightness, When passing through such an open area, radio waves reaching the antenna of the non-face-to-face communication member are limited and attenuated. Therefore, the antenna of the non-face-to-face communication member does not generate an electromotive force that enables transmission / reception with the reader / writer. That is, the IC chip body of the non-face-to-face communication member cannot be activated. Even if it is activated, it cannot send (reply) to the reader / writer. In such a card, a plurality of pairs (multiple pairs) of communication members may be provided, and the frequency band or frequency range of each pair may be different from each other.
重ね合わせ方向から透視したとき、上記第一及び第二の通信部材は矩形状のカード外形線の内側(であってその短辺方向又は長辺方向)において互いにオフセット(齟齬)して配置され、
開放領域は、対面側主表面に投影された対面側通信部材の平面状アンテナの一部及び非対面側主表面に投影された非対面側通信部材の平面状アンテナの一部を同時に含む単一の貫通孔として形成される場合がある。
When seen through from the overlapping direction, the first and second communication members are arranged offset (齟齬) from each other inside the rectangular card outline (and in the short side direction or the long side direction),
The open area includes a part of the planar antenna of the facing communication member projected onto the facing main surface and a part of the planar antenna of the non-facing communication member projected onto the non-facing main surface at the same time. May be formed as a through hole.
既述したように、第一及び第二の通信部材がオフセット配置されることによって、非対面側通信部材とリーダライタとの間に磁束結合は生じにくくなっている。そして、開放領域が両アンテナの一部を同時に含む単一の貫通孔として形成されるので、開放領域の加工コストが軽減される。また、開放領域の位置合わせ基準点を1ヶ所に絞ることができるので、仕切部材と通信部材との位置合わせが容易になる。なお、仕切部材を円形、楕円形、多角形等の単一の孔で打ち抜くことにより、開放領域は単一の貫通孔として仕切部材に形成される。 As described above, the first and second communication members are offset to prevent magnetic flux coupling between the non-facing communication member and the reader / writer. And since an open area | region is formed as a single through-hole including a part of both antennas simultaneously, the processing cost of an open area | region is reduced. In addition, since the alignment reference point of the open area can be narrowed down to one place, the alignment between the partition member and the communication member is facilitated. In addition, an open area | region is formed in a partition member as a single through-hole by punching a partition member with single holes, such as circular, an ellipse, and a polygon.
重ね合わせ方向から透視したとき、上記第一及び第二の通信部材は矩形状のカード外形線の内部(であってその短辺方向又は長辺方向)において互いにオフセット(齟齬)して配置され、
開放領域は、対面側主表面に投影された対面側通信部材の平面状アンテナの一部及び非対面側主表面に投影された非対面側通信部材の平面状アンテナの一部を各別に含む一対の貫通孔として形成される場合もある。
When seen through from the overlapping direction, the first and second communication members are arranged offset (齟齬) from each other inside the rectangular card outline (and in the short side direction or the long side direction),
The open area is a pair including a part of the planar antenna of the facing communication member projected onto the facing main surface and a part of the planar antenna of the non-facing communication member projected onto the non-facing main surface. It may be formed as a through hole.
上記と同様に、第一及び第二の通信部材がオフセット配置されることによって、非対面側通信部材とリーダライタとの間に磁束結合は生じにくくなっている。そして、この場合には開放領域が両アンテナの一部を各別に含む一対の貫通孔として形成されるので、対をなす通信部材の各々に適合させた最良の開放領域を仕切部材に形成できる。なお、仕切部材を円形、楕円形、多角形等の一対の孔で打ち抜くことにより、開放領域は一対の貫通孔として仕切部材に形成される。 Similarly to the above, the first and second communication members are offset so that magnetic flux coupling is less likely to occur between the non-facing communication member and the reader / writer. In this case, since the open area is formed as a pair of through holes each including a part of both antennas, the best open area adapted to each of the paired communication members can be formed in the partition member. In addition, an open area | region is formed in a partition member as a pair of through-hole by punching a partition member with a pair of holes, such as circular, an ellipse, and a polygon.
これらの孔形状をなす開放領域において、孔径の最大値Dはリーダライタから発せられるRFID用電磁波の波長λよりも小に設定されること(D<λ)が好ましい。 In the open region having these hole shapes, the maximum value D of the hole diameter is preferably set to be smaller than the wavelength λ of the RFID electromagnetic wave emitted from the reader / writer (D <λ).
このように、孔径の最大値D(すなわち、孔の差渡し最大寸法)が波長λよりも小に設定(D<λ)されていると、RFID用電磁波はこれらの孔形状をなす開放領域を通りにくくなり減衰される。その結果、非対面側通信部材のアンテナでは起電力が発生しにくくなり、第一及び第二の通信部材のオフセット配置と相まって非対面側通信部材とリーダライタとの間の磁束結合は極めて生じにくくなる。 As described above, when the maximum value D of the hole diameter (that is, the maximum hole passing dimension) is set to be smaller than the wavelength λ (D <λ), the electromagnetic wave for RFID has an open region having these hole shapes. It becomes difficult to pass and is attenuated. As a result, an electromotive force is less likely to be generated in the antenna of the non-face-to-face communication member, and magnetic flux coupling between the non-face-to-face communication member and the reader / writer is extremely unlikely to occur in combination with the offset arrangement of the first and second communication members. Become.
重ね合わせ方向から透視したとき、上記仕切部材の外周縁がカード外形より内側に退避して配置され、かつ対面側通信部材及び非対面側通信部材の外周縁が各々仕切部材の外周縁より内側に退避して配置される。 When seen through from the overlapping direction, the outer peripheral edge of the partition member is retracted to the inside of the card outer shape, and the outer peripheral edges of the facing communication member and the non-facing communication member are respectively inside the outer peripheral edge of the partition member. Evacuated and placed.
仕切部材がカード外形より内側に遠ざけられ、両通信部材の外周縁が仕切部材の外周縁より内側に退避することにより、仕切部材の外側を回り込んで非対面側主表面に至るRFID用電磁波信号を減衰又は遮蔽することができる。 An RFID electromagnetic wave signal that wraps around the outside of the partition member and reaches the non-facing main surface by the partition member being moved away from the outer shape of the card and the outer peripheral edges of both communication members retracting from the outer peripheral edge of the partition member. Can be attenuated or shielded.
さらに、上記課題を解決するために、本発明に係る非接触式近距離無線通信用カードは、別の特定の周波数帯域(例えば短波帯域)のRFID用電磁波信号に適合させたとき、
非接触式の近距離無線通信に用いられる単一のカードであって、
導電性を有するとともに電磁波に対する減衰又は遮蔽(あるいは反射)作用を有する非磁性体で構成され、(例えば平坦な)シート状又はフィルム状に成形された仕切部材(望ましくはアルミ箔、アルミ板等の常磁性体)と、
データ保存機能及び通信制御機能を有するICチップ本体と信号受発信機能を有するループ状(又はコイル状)アンテナとを含み、前記仕切部材の一方の主表面及び他方の主表面に対向して平面視で各々重なり合うように配置され、前記ループ状アンテナが(例えば短波帯域において)所定の周波数範囲でのRFID用電磁波信号をリーダライタから受信し、かつそれに対する応答信号をリーダライタに向けて発信することにより、リーダライタに対する非接触式近距離無線通信を個々に行うための第一及び第二の通信部材(例えば通信モジュール)と、
前記仕切部材と前記第一の通信部材との間及び前記仕切部材と前記第二の通信部材との間に各々配置されて所定の隙間を形成し、電気的な絶縁状態を付与するためにシート状又はフィルム状に形成された第一及び第二の絶縁部材(例えばシリコーン紙)とを備え、
前記第一及び第二の通信部材のうちリーダライタと前記仕切部材との間に位置する対面側通信部材が該仕切部材の対面側主表面に重ねられるとともに、リーダライタと前記仕切部材との間に位置しない非対面側通信部材が非対面側主表面に重ねられ、
前記対面側通信部材とリーダライタとの間の通信距離及び前記非対面側通信部材とリーダライタとの間の通信距離は、いずれもリーダライタから発せられるRFID用電磁波の波長以下に設定され、
重ね合わせ方向から透視したとき、前記仕切部材には、前記対面側通信部材のアンテナ及び前記非対面側通信部材のアンテナと各々部分的に重なり合うように切欠形状又はスリット形状にて貫通除去された開放領域が形成され、
前記開放領域は、リーダライタからのRFID用電磁波信号により前記仕切部材の対面側主表面に渦電流が発生して反磁界を生じるのを阻止又は抑制するとともに、前記対面側主表面で発生し前記仕切部材を伝搬して前記非対面側主表面に至る渦電流や、リーダライタからのRFID用電磁波信号のうち前記仕切部材の外側を回り込み前記非対面側主表面で発生する渦電流により前記非対面側主表面に磁界を生じる現象を阻害することによって、前記仕切部材の電磁波に対する減衰又は遮蔽作用を補完し、前記対面側通信部材とリーダライタとの間にのみ磁束結合を生じさせて、前記対面側通信部材のみがリーダライタからのRFID用電磁波信号を受信し、かつそれに対する応答信号をリーダライタに向けて発信する機能を付与し、RFID用電磁波信号の個別送受信を可能にすることを特徴とする。
Furthermore, in order to solve the above-mentioned problem, when the non-contact type short-range wireless communication card according to the present invention is adapted to an electromagnetic wave signal for RFID in another specific frequency band (for example, a short wave band),
A single card used for contactless short-range wireless communication,
Partition members (preferably aluminum foil, aluminum plate, etc.) made of a non-magnetic material that is conductive and has a function of attenuating or shielding (or reflecting) against electromagnetic waves, and formed into a sheet or film (for example, flat) Paramagnetic material)
An IC chip body having a data storage function and a communication control function and a loop-shaped (or coil-shaped) antenna having a signal transmission / reception function, in plan view facing one main surface and the other main surface of the partition member Are arranged so as to overlap each other, and the loop antenna receives an electromagnetic wave signal for RFID in a predetermined frequency range (for example, in a short wave band) from the reader / writer and transmits a response signal to the reader / writer. The first and second communication members (for example, communication module) for individually performing non-contact short-range wireless communication with the reader / writer,
A sheet is provided between the partition member and the first communication member and between the partition member and the second communication member to form a predetermined gap and provide an electrical insulation state. And first and second insulating members (for example, silicone paper) formed in the shape of a film or a film,
A facing communication member located between the reader / writer and the partition member of the first and second communication members is superimposed on the facing main surface of the partition member, and between the reader / writer and the partition member. The non-face-to-face communication member that is not located on is superimposed on the non-face-to-face main surface,
The communication distance between the facing communication member and the reader / writer and the communication distance between the non-facing communication member and the reader / writer are both set to be equal to or less than the wavelength of the electromagnetic wave for RFID emitted from the reader / writer,
When seen through from the overlapping direction, the partition member has an opening that is penetrated and removed in a notch shape or a slit shape so as to partially overlap the antenna of the facing communication member and the antenna of the non-facing communication member, respectively. An area is formed,
The open area prevents or suppresses generation of a demagnetizing field due to generation of an eddy current on the facing main surface of the partition member by an electromagnetic wave signal for RFID from a reader / writer, and is generated on the facing main surface. The non-facing surface is caused by an eddy current that propagates through the partition member and reaches the non-facing side main surface, or an eddy current that circulates outside the partitioning member and is generated on the non-facing side main surface among RFID electromagnetic wave signals from a reader / writer. By obstructing the phenomenon of generating a magnetic field on the side main surface, the attenuation or shielding action against electromagnetic waves of the partition member is complemented, and magnetic flux coupling is generated only between the facing communication member and the reader / writer, and the facing Only the communication member on the side receives the RFID electromagnetic wave signal from the reader / writer, and gives the function of transmitting the response signal to the reader / writer, Characterized in that it enables individual transceiver of use electromagnetic signals.
このように、ループ状アンテナを有する一対の通信部材(通信モジュール)と切欠形状又はスリット形状の開放領域を有する仕切部材とを設けることにより、上記したのと同様に、仕切部材の対面側主表面における渦電流の発生及び非対面側主表面における渦電流の伝搬や発生が阻止又は抑制され、例えば短波帯域のRFID用電磁波信号に適合するカードを容易かつ安価に得ることができる。その際に、仕切部材に設けられた開放領域は、両通信部材のアンテナとそれぞれ一部分でのみ重なるような切欠形状又はスリット形状に形成されているので、指向性が弱く横への広がりを持つ短波の場合、このような開放領域を通るとき非対面側通信部材のアンテナに至る電磁波は制限され減衰される。よって、非対面側通信部材のアンテナは、リーダライタとの送受信を可能とするほどの起電力を発生しない。つまり、非対面側通信部材のICチップ本体は起動できない。仮に起動したとしてもリーダライタへの発信(返信)ができない。なお、このようなカードにおいて、一対の通信部材を複数組(複数対)有するとともに、各組の周波数帯域又は周波数範囲を互いに異ならせてあってもよい。 Thus, by providing a pair of communication members (communication modules) having a loop-shaped antenna and a partition member having a notch-shaped or slit-shaped open region, the facing main surface of the partition member is the same as described above. Generation of eddy currents and propagation and generation of eddy currents on the non-face-to-face main surface are prevented or suppressed. For example, a card compatible with an electromagnetic wave signal for RFID in a short wave band can be obtained easily and inexpensively. In that case, the open area provided in the partition member is formed in a cutout shape or slit shape that overlaps only partly with the antennas of both communication members, so the short wave with weak directivity and lateral spread In this case, electromagnetic waves reaching the antenna of the non-face-to-face communication member when passing through such an open region are limited and attenuated. Therefore, the antenna of the non-face-to-face communication member does not generate an electromotive force that enables transmission / reception with the reader / writer. That is, the IC chip body of the non-face-to-face communication member cannot be activated. Even if it is activated, it cannot send (reply) to the reader / writer. In such a card, a plurality of pairs (multiple pairs) of communication members may be provided, and the frequency band or frequency range of each pair may be different from each other.
重ね合わせ方向から透視したとき、上記第一及び第二の通信部材は矩形状のカード外形線の内側(であってその短辺方向又は長辺方向)において互いにオフセット(齟齬)して配置され、
開放領域は、対面側主表面に投影された対面側通信部材のループ状アンテナの一部及び非対面側主表面に投影された非対面側通信部材のループ状アンテナの一部を同時に2ヶ所で横断する単一のスリットとして形成される場合がある。
When seen through from the overlapping direction, the first and second communication members are arranged offset (齟齬) from each other inside the rectangular card outline (and in the short side direction or the long side direction),
The open area includes a part of the loop antenna of the facing communication member projected on the facing main surface and a part of the loop antenna of the non-facing communication member projected on the non-facing main surface at two locations simultaneously. It may be formed as a single slit that traverses.
既述したように、第一及び第二の通信部材がオフセット配置されることによって、非対面側通信部材とリーダライタとの間に磁束結合は生じにくくなっている。そして、開放領域が両アンテナの一部を同時に2ヶ所で横断する単一のスリットとして形成されるので、開放領域の加工コストが軽減される。また、開放領域の位置合わせ基準点を1ヶ所に絞ることができるので、仕切部材と通信部材との位置合わせが容易になる。なお、仕切部材を短辺方向又は長辺方向に向かう1本の溝(例えば一直線状のスリット)で2つの部分に分離することにより、開放領域は単一のスリットとして仕切部材に貫通形成される。 As described above, the first and second communication members are offset to prevent magnetic flux coupling between the non-facing communication member and the reader / writer. And since an open area | region is formed as a single slit which crosses a part of both antennas simultaneously at two places, the processing cost of an open area | region is reduced. In addition, since the alignment reference point of the open area can be narrowed down to one place, the alignment between the partition member and the communication member is facilitated. In addition, by separating the partition member into two parts by a single groove (for example, a straight slit) that extends in the short side direction or the long side direction, the open region is formed through the partition member as a single slit. .
具体的には、上記単一のスリットは第一及び第二の通信部材における各々のループ状アンテナの長軸方向の中心から偏った(ずれた)不均等な位置でカード外形線の2つの長辺と各々交差するように形成される。 Specifically, the single slit has two lengths of the card outline at unequal positions that are deviated (shifted) from the center of the long-axis direction of each loop antenna in the first and second communication members. It is formed so as to intersect each side.
例えば短波(HF)帯域で用いられるループ状アンテナの場合、リーダライタからのRFID用電磁波信号の磁界内に置かれた対面側通信部材のループ状アンテナの中を磁束が通過(移動)するとき、対面側通信部材のループ状アンテナには電磁誘導によって起電力が発生する。一方、非対面側通信部材のループ状アンテナは、リーダライタ側から見ると単一のスリット(開放領域)を除いて仕切部材で覆われており、その単一のスリットは非対面側通信部材のループ状アンテナの長軸方向の中心から偏った(ずれた)不均等な位置でカードの長辺と交差状に設けられている。したがって、非対面側通信部材のループ状アンテナは、リーダライタからのRFID用電磁波信号の磁界内にあっても磁束が不均等に通過(移動)することになるので、ICチップ本体を駆動してリーダライタへ発信(返信)するために必要な起電力を発生しない。 For example, in the case of a loop antenna used in the short wave (HF) band, when magnetic flux passes (moves) through the loop antenna of the facing communication member placed in the magnetic field of the RFID electromagnetic wave signal from the reader / writer, An electromotive force is generated by electromagnetic induction in the loop antenna of the facing communication member. On the other hand, when viewed from the reader / writer side, the loop-shaped antenna of the non-facing communication member is covered with a partition member except for a single slit (open region), and the single slit is the non-facing communication member. The loop antenna is provided so as to intersect with the long side of the card at an uneven position that is deviated (shifted) from the center in the long axis direction of the loop antenna. Therefore, since the loop antenna of the non-face-to-face communication member passes (moves) the magnetic flux evenly even within the magnetic field of the RFID electromagnetic wave signal from the reader / writer, the IC chip body is driven. The electromotive force required for sending (replying) to the reader / writer is not generated.
重ね合わせ方向から透視したとき、上記第一及び第二の通信部材は矩形状のカード外形線の内側(であってその短辺方向又は長辺方向)において互いにオフセット(齟齬)して配置され、
開放領域は、対面側主表面に投影された対面側通信部材のループ状アンテナの一部及び非対面側主表面に投影された非対面側通信部材のループ状アンテナの一部を各別に2ヶ所で横断する一対の切欠として形成される場合もある。
When seen through from the overlapping direction, the first and second communication members are arranged offset (齟齬) from each other inside the rectangular card outline (and in the short side direction or the long side direction),
The open area consists of two loop antennas on the facing communication member projected on the facing main surface and two loop antennas on the non-facing communication member projected on the non-facing main surface. In some cases, it is formed as a pair of notches that cross each other.
上記と同様に、第一及び第二の通信部材がオフセット配置されることによって、非対面側通信部材とリーダライタとの間に磁束結合は生じにくくなっている。そして、この場合には開放領域が両アンテナの一部を各別に2ヶ所で横断する一対の切欠として形成されるので、対をなす通信部材の各々に適合させた最良の開放領域を仕切部材に形成できる。なお、仕切部材において対向する一対の短辺又は対向する一対の長辺を各々切り欠くことにより、開放領域は一対の切欠として仕切部材に形成される。 Similarly to the above, the first and second communication members are offset so that magnetic flux coupling is less likely to occur between the non-facing communication member and the reader / writer. In this case, since the open area is formed as a pair of notches that cross part of both antennas at two locations, the best open area suitable for each pair of communication members is used as the partition member. Can be formed. In addition, an open area | region is formed in a partition member as a pair of notch by notching a pair of opposing short side or a pair of opposing long side in a partition member, respectively.
具体的には、上記一対の切欠は、第一及び第二の通信部材における各々のループ状アンテナの長軸方向の中心から偏った(ずれた)不均等な位置でカード外形線の2つの長辺と各別に交差するように形成される。 Specifically, the pair of cutouts are two lengths of the card outline at unequal positions that are biased (displaced) from the center of the major axis direction of each loop antenna in the first and second communication members. It is formed so as to intersect each side separately.
例えば短波(HF)帯域で用いられるループ状アンテナの場合、リーダライタからのRFID用電磁波信号の磁界内に置かれた対面側通信部材のループ状アンテナの中を磁束が通過(移動)するとき、対面側通信部材のループ状アンテナには電磁誘導によって起電力が発生する。一方、非対面側通信部材のループ状アンテナは、リーダライタ側から見ると一対の切欠(開放領域)を除いて仕切部材で覆われており、その一対の切欠は非対面側通信部材のループ状アンテナの長軸方向の中心から偏った(ずれた)不均等な位置でカードの長辺と各別に交差するように設けられている。したがって、非対面側通信部材のループ状アンテナは、リーダライタからのRFID用電磁波信号の磁界内にあっても磁束が不均等に通過(移動)することになるので、ICチップ本体を駆動してリーダライタへ発信(返信)するために必要な起電力を発生しない。 For example, in the case of a loop antenna used in the short wave (HF) band, when magnetic flux passes (moves) through the loop antenna of the facing communication member placed in the magnetic field of the RFID electromagnetic wave signal from the reader / writer, An electromotive force is generated by electromagnetic induction in the loop antenna of the facing communication member. On the other hand, when viewed from the reader / writer side, the loop-shaped antenna of the non-facing communication member is covered with a partition member except for a pair of notches (open region), and the pair of notches is loop-shaped of the non-facing communication member. It is provided so as to cross the long side of the card separately at an unequal position that is deviated (deviated) from the center in the long axis direction of the antenna. Therefore, since the loop antenna of the non-face-to-face communication member passes (moves) the magnetic flux evenly even within the magnetic field of the RFID electromagnetic wave signal from the reader / writer, the IC chip body is driven. The electromotive force required for sending (replying) to the reader / writer is not generated.
これらのスリット形状又は切欠形状をなす開放領域において、横断幅の最大値Wはリーダライタから発せられるRFID用電磁波の波長λよりも小に設定されること(W<λ)が好ましい。 In the open region having the slit shape or the notch shape, the maximum value W of the transverse width is preferably set smaller than the wavelength λ of the RFID electromagnetic wave emitted from the reader / writer (W <λ).
このように、横断幅の最大値W(すなわち、ループ状アンテナを横断する際の最大幅寸法)が波長λよりも小に設定(W<λ)されていると、RFID用電磁波はこれらのスリット形状又は切欠形状をなす開放領域を通りにくくなり減衰される。その結果、非対面側通信部材のアンテナでは起電力が発生しにくくなり、第一及び第二の通信部材のオフセット配置と相まって非対面側通信部材とリーダライタとの間の磁束結合は極めて生じにくくなる。 As described above, when the maximum value W of the transverse width (that is, the maximum width dimension when traversing the loop antenna) is set to be smaller than the wavelength λ (W <λ), the electromagnetic wave for RFID can be separated from these slits. It becomes difficult to pass through an open area having a shape or a notch shape and is attenuated. As a result, an electromotive force is hardly generated in the antenna of the non-face-to-face communication member, and magnetic flux coupling between the non-face-to-face communication member and the reader / writer is extremely unlikely to occur in combination with the offset arrangement of the first and second communication members. Become.
ところで、上記第一及び第二の通信部材のICチップ本体は、二次元又は三次元の画像データ、音声データ及び番号コードデータのうち少なくとも1つを個人認証のために保存するデータ保存部をそれぞれ備え、これらの個人認証用データはリーダライタによってデータ保存部から読み取られ又はデータ保存部へ書き込まれることがある。 By the way, the IC chip bodies of the first and second communication members each have a data storage unit for storing at least one of two-dimensional or three-dimensional image data, audio data, and number code data for personal authentication. The personal authentication data may be read from the data storage unit or written to the data storage unit by the reader / writer.
このように、第一及び第二の通信部材(ICチップ本体)に画像データ等の個人認証用データを内蔵することができれば、従来から用いられてきたパスワード、暗証番号等のチェックコードとの併用によりセキュリティ機能を飛躍的に高めることが可能である。なお、データ保存部(メモリ)は、読み出し専用のROM(read only memory)タイプ(例えばEP-ROM)及び読み出し及び書き込みが可能なRAM(random access memory)タイプ(例えばS-RAM)のいずれであってもよい。また、画像データは静止画、動画のいずれでもよく、さらに音声付き動画のような複合データを含む。 In this way, if personal authentication data such as image data can be built in the first and second communication members (IC chip body), it can be used in combination with conventionally used check codes such as passwords and passwords. It is possible to dramatically improve the security function. The data storage unit (memory) is either a read-only ROM (read only memory) type (for example, EP-ROM) or a read / write RAM (random access memory) type (for example, S-RAM). May be. The image data may be either a still image or a moving image, and further includes composite data such as a moving image with sound.
さらに、上記課題を解決するために、本発明の非接触式近距離無線通信用カードにおいて、
一方の主表面に配置された前記第一の通信部材及び他方の主表面に配置された前記第二の通信部材を一組として複数組設置され、
各組毎に互いに異なる周波数帯域又は周波数範囲で前記第一及び第二の通信部材とリーダライタとの間で個別送受信可能であることを特徴とする。
Furthermore, in order to solve the above problems, in the contactless near field communication card of the present invention,
A plurality of sets of the first communication member arranged on one main surface and the second communication member arranged on the other main surface are installed as a set,
It is possible to perform individual transmission / reception between the first and second communication members and the reader / writer in different frequency bands or frequency ranges for each set.
このように、単一のカードの中に一対の通信部材を複数組(複数対)搭載すれば、さらにデータ記憶容量を増大させることが可能になる。よって、1枚のカードが周波数帯域や周波数範囲の異なる複数の管理システムで使用できるようになる。 As described above, if a plurality of pairs (a plurality of pairs) of communication members are mounted in a single card, the data storage capacity can be further increased. Therefore, one card can be used in a plurality of management systems having different frequency bands and frequency ranges.
そして、上記課題を解決するために、本発明に係るデータ並行処理システムは、
上記したいずれかの非接触式近距離無線通信用カードと、
前記第一の通信部材に対向して配置され、所定の周波数帯域又は周波数範囲で前記第一の通信部材との非接触式近距離無線通信のみが可能な第一のリーダライタと、
前記第二の通信部材に対向して配置され、前記第一の通信部材と同一の周波数帯域又は周波数範囲で前記第二の通信部材との非接触式近距離無線通信のみが可能な第二のリーダライタとを備え、
前記第一の通信部材のICチップ本体に設けられた第一のデータ保存部に対し前記第一のリーダライタにより実行されるデータの読み取り又は書き込み動作と、前記第二の通信部材のICチップ本体に設けられた第二のデータ保存部に対し前記第二のリーダライタにより実行されるデータの読み取り又は書き込み動作とが(例えば同時に)並行して処理可能であることを特徴とする。
And in order to solve the said subject, the data parallel processing system which concerns on this invention is the following.
Any one of the above contactless near field communication cards;
A first reader / writer that is disposed opposite to the first communication member and capable of only non-contact short-range wireless communication with the first communication member in a predetermined frequency band or frequency range;
The second communication member arranged opposite to the second communication member and capable of only non-contact short-range wireless communication with the second communication member in the same frequency band or frequency range as the first communication member. With a reader / writer,
Data reading or writing operation executed by the first reader / writer with respect to a first data storage unit provided in the IC chip body of the first communication member, and the IC chip body of the second communication member The data reading or writing operation executed by the second reader / writer can be processed in parallel (for example, simultaneously) with respect to the second data storage unit provided in the apparatus.
このように、2台を一組とする、1又は複数組のリーダライタを用いて一対又は複数対の通信部材の各データ保存部に対して同時に又は順々にデータアクセス(読み取り又は書き込み)を行えるから、データ処理の迅速化を図ることができる。なお、このとき各組における第一及び第二のリーダライタは、第一及び第二の通信部材に対して同一周波数範囲(同一波長範囲)で同一出力の信号を送信するとともに、対応する通信部材とリーダライタとの間の通信距離は同一でよい。 In this way, data access (reading or writing) is performed simultaneously or sequentially with respect to each data storage unit of a pair or a plurality of pairs of communication members using one or a plurality of reader / writers, one set consisting of two units. Since this can be done, data processing can be speeded up. At this time, the first and second reader / writers in each set transmit signals of the same output in the same frequency range (same wavelength range) to the first and second communication members, and corresponding communication members. And the reader / writer may have the same communication distance.
改めて、上記課題を解決するために、本発明の非接触式近距離無線通信用カードにおいて、
両主表面の少なくとも一方には、前記第一及び第二の通信部材とリーダライタとの間で個別送受信可能とされた周波数帯域又は周波数範囲とは異なる周波数帯域又は周波数範囲でリーダライタと通信可能な第三の通信部材が1又は複数配置され、
該第三の通信部材は単独の独立した周波数帯域又は周波数範囲でリーダライタと通信可能であることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem again, in the contactless near field communication card of the present invention,
At least one of the main surfaces can communicate with the reader / writer in a frequency band or frequency range different from the frequency band or frequency range that can be individually transmitted and received between the first and second communication members and the reader / writer. One or more third communication members are arranged,
The third communication member can communicate with a reader / writer in a single independent frequency band or frequency range.
このように、単一のカードの中に第三の通信部材を搭載することも可能であるから、カードの適用範囲がさらに拡大される。 Thus, since it is possible to mount the third communication member in a single card, the applicable range of the card is further expanded.
また、第三の通信部材を搭載する場合において上記課題を解決するために、本発明に係る他のデータ並行処理システムは、
上記第三の通信部材が搭載された非接触式近距離無線通信用カードと、
前記一方の主表面及び前記他方の主表面に配置された複数の通信部材の各々に対向して配置され、対応するRFID用電磁波信号の周波数帯域又は周波数範囲で対応する通信部材との個別送受信を実行する複数のリーダライタとを備え、
各々のチップ本体に設けられたデータ保存部に対し対応するリーダライタにより実行されるデータの読み取り又は書き込み動作が(例えば同時に)並行して処理可能であることを特徴とする。
In addition, in order to solve the above problem in the case of mounting a third communication member, another data parallel processing system according to the present invention,
A contactless short-range wireless communication card on which the third communication member is mounted;
It is arranged to face each of the plurality of communication members arranged on the one main surface and the other main surface, and performs individual transmission / reception with the corresponding communication member in the frequency band or frequency range of the corresponding RFID electromagnetic wave signal. With multiple readers / writers to execute,
A data reading or writing operation executed by a corresponding reader / writer on a data storage unit provided in each chip body can be processed in parallel (for example, simultaneously).
このように、一対(又は複数対)のリーダライタを用いて一対(又は複数対)の通信部材の各データ保存部に対して同時に又は順々にデータアクセス(読み取り又は書き込み)が行われ、また一方では、他の1又は複数のリーダライタを用いて1又は複数の第三の通信部材のデータ保存部に対して個別にデータアクセスが行われるから、データ処理の迅速化及び多様化を図ることができる。なお、このとき第一及び第二のリーダライタは、第一及び第二の通信部材に対して同一周波数範囲(同一波長範囲)で同一出力の信号を送信するとともに、対応する通信部材とリーダライタとの間の通信距離は同一でよい。 In this way, data access (reading or writing) is performed simultaneously or sequentially on each data storage unit of a pair (or a plurality of pairs) of communication members using a pair (or a plurality of pairs) of reader / writers. On the other hand, since data access is individually performed for the data storage unit of one or more third communication members using another one or more reader / writers, data processing can be speeded up and diversified. Can do. At this time, the first and second reader / writers transmit signals of the same output in the same frequency range (same wavelength range) to the first and second communication members, and corresponding communication members and reader / writers. The communication distance between them may be the same.
(第一実施例)
以下、この発明の実施の形態を図面に示す実施例を参照しつつ説明する。本発明に係るICカードの第一実施例が図1〜図5に表されている。図1はICカードを模式的に示す分解斜視説明図、図2は一部破断平面図、図3は一部破断底面図、図4及び図5は図2のIV-IV線及びV-V線での断面図である。
(First Example)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the examples shown in the drawings. A first embodiment of an IC card according to the present invention is shown in FIGS. 1 is an exploded perspective view schematically showing an IC card, FIG. 2 is a partially broken plan view, FIG. 3 is a partially broken bottom view, and FIGS. 4 and 5 are IV-IV and VV lines in FIG. FIG.
これらの図に表されたICカード100は、以下に示す各構成材が積層後に加熱加圧成形され、近接型RFID方式での非接触式近距離無線通信に用いられる単一のICカードとして、ID−1サイズ(横85.60mm×縦53.98mm)の1枚の横長矩形状のカードに形成されている。
(1)1枚の平坦なシート状又はフィルム状で横長矩形状に成形された仕切板10(仕切部材);
(2)仕切板10の表側主表面(図1では上面)及び裏側主表面(図1では下面)に対向して平面視で各々重なり合うように配置された、横長矩形状の表側通信モジュール11及び裏側通信モジュール21(第一及び第二の通信部材);
(3)仕切板10と表側通信モジュール11との間及び仕切板10と裏側通信モジュール21との間に各々配置され、これらの間に自身の厚みに相当する電気的な絶縁空間(隙間)を形成する、横長矩形状の表側絶縁シート12及び裏側絶縁シート22(第一及び第二の絶縁部材);
(4)表側通信モジュール11及び裏側通信モジュール21の外側に各々配置され、各モジュール11,21を位置保持する、横長矩形状の表側成形板13及び裏側成形板23(第一及び第二の成形部材)。
The
(1) A partition plate 10 (partition member) formed into a horizontally long rectangular shape in the form of one flat sheet or film;
(2) A horizontally-long rectangular front-
(3) Between the
(4) A horizontally-long rectangular front-
なお、表側成形板13及び裏側成形板23のさらに外側には、各成形板13,23の外表面を保護するために、図4及び図5(断面図)に示すような表側保護シート14及び裏側保護シート24(第一及び第二の保護部材)が各々配置される。ただし、ICカード100が少なくとも一方の保護シート14,24を含まないように構成することも可能であるから、保護シート14,24は図1(分解斜視説明図)では横長矩形状の仮想線で表わされ、また図2(平面図)及び図3(底面図)では省略されている。保護シート14,24については、後述する他の実施例においても同様である。
In addition, in order to protect the outer surface of each shaping | molding
ところで、ICカード100の各構成材の厚みは、一例として仕切板10が0.05〜0.1mm、通信モジュール11,21が各々0.1〜0.3mm、絶縁シート12,22が各々0.05〜0.3mm、成形板13,23が各々0.2〜0.5mm、保護シート14,24が各々0.03〜0.1mmである。そして、これらの構成材は、以下に述べるように仕切板10及び絶縁シート12,22を除き熱可塑性樹脂製が一般的であり、必要に応じて対向する表面に接着剤が塗布されて積層されるので、加熱加圧成形の後にICカード100の最終的な厚みは例えば1.3〜1.6mmに調整される。
By the way, the thickness of each constituent material of the
仕切板10はICカード100の厚さ方向においてほぼ中央部に位置し、導電性を有するとともに電磁波に対する減衰又は遮蔽作用(あるいは、電磁波を引き込んで放射する機能により、反射作用と言い換えることもできる)を有する非磁性体(つまり、常磁性体又は反磁性体)で構成される。ここでは、常磁性体であって例えば厚さ0.1mm以下の薄いアルミニウム板、すなわち平板状のアルミ箔が用いられている。なお、オーステナイト系ステンレス鋼板や導電性セラミックシート、あるいはフィルム状のポリエチレン(PE)樹脂、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)樹脂等によって仕切板10を構成することも可能である。
The
表側通信モジュール11は、データ保存機能及び通信制御機能を有するICチップ本体11Mと、信号受発信機能を有するアンテナ11Aとを含み、ICチップ本体11M及びアンテナ11Aはベースとなる配線基板11Sに載置されている(図2参照)。同様に、裏側通信モジュール21は、データ保存機能及び通信制御機能を有するICチップ本体21Mと、信号受発信機能を有するアンテナ21Aとを含み、ICチップ本体21M及びアンテナ21Aはベースとなる配線基板21Sに載置されている(図3参照)。
The front-
この実施例では、表側通信モジュール11と裏側通信モジュール21とは同一仕様であり、配線基板11Sと配線基板21Sとは同じ外形のものが平面視の同じ位置で背中合わせの状態で重なり合って配置されている(図2,図3参照)。一対の通信モジュール11,21はICカード100の横方向(左右方向)に細長い矩形状であり、各々のアンテナ11A,21Aはつづら折れ(S字状にカーブ)しながら横方向すなわちICカード100の長手方向に翼状に延びる平面状アンテナである。アンテナ11A,21Aの横方向ほぼ中央部にICチップ本体11M,21Mが配置される。アンテナ11A,21AとICチップ本体11M,21Mとは、例えばシルクスクリーン、ペンキスクリーン、ステンシルスクリーン等の網目を用いたスクリーン印刷によって、対応する配線基板11S,21Sの表面に形成される。具体的には、表側配線基板11S及び裏側配線基板21Sは、例えばポリ塩化ビニル(PVC)樹脂,アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)樹脂,ポリエチレン・テレフタレート(PET)樹脂,ポリイミド(PI)樹脂のように柔軟性のある熱可塑性樹脂製シートで構成され、対応する表側成形板13及び裏側成形板23の内側表面に接着剤等で各々貼り付け固定される(図1参照)。
In this embodiment, the front-
なお、配線基板11S,21S上に印刷形成されたアンテナ11A,21Aの横方向ほぼ中央部にICチップ本体11M,21Mを実装(載置及び固定)してもよい。また、配線基板11S,21S上にディスクリート回路としてアンテナ11A,21AやICチップ本体11M,21Mを実装してもよいし、埋め込み、エッチング、メッキ等によってアンテナ11A,21Aを構成してもよい。
The
表側絶縁シート12及び裏側絶縁シート22は、例えば熱硬化性樹脂の一種であるシリコーン(SI)紙が用いられ、仕切板10と表側通信モジュール11との間及び仕切板10と裏側通信モジュール21との間の隙間(絶縁空間)を埋めることによって各通信モジュール11,21に電気的な絶縁状態を付与する。また、表側通信モジュール11及び裏側通信モジュール21は、仕切板10の表側及び裏側の主表面に対向し、表側絶縁シート12及び裏側絶縁シート22を介して平面視で各々重なり合うように配置される。
For example, silicone (SI) paper, which is a kind of thermosetting resin, is used for the front-
表側成形板13及び裏側成形板23は、例えばアクリル(メタクリル;PMMA)樹脂のように、電気的な絶縁性と機械的な強度を有する熱可塑性樹脂によって構成される。また、表側保護シート14及び裏側保護シート24は、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂等の熱可塑性樹脂製透明シートによって構成される。さらに、成形板13,23及び保護シート14,24は、仕切板10、通信モジュール11,21及び絶縁シート12,22に対して平面視で各々重なり合うように配置される。
The front
図10,図12に示すように、通信モジュール11,21(ICカード100)はバッテリを持たず、リーダライタ1000のアンテナ1000Aからの電磁波信号を自身のアンテナ11A,21Aで受信することにより、発電部11M3,21M3で無線通信用の起電力を発生するパッシブタイプ(受動型)が用いられる。また、ICチップ本体11M,21Mは、このような起電力発生機能を有する発電部11M3,21M3の他に、ICカード100の所有者等を特定するための識別データ(個人認証データを含む)を保存する機能を有するデータ保存部11M2,21M2と、アンテナ1000AからのRFID用電磁波信号を受信し、かつそれに対する応答信号をアンテナ1000Aに向けて発信するようにデータ保存部11M2,21M2及びアンテナ11A,21Aに指令を発するような通信制御機能を有する受発信部11M1,21M1と、を備えている。
As shown in FIGS. 10 and 12, the
一方、リーダライタ1000は、上記アンテナ1000Aの他に、アンテナ11A,21AへRFID用電磁波信号を送信し、かつそれに対する応答信号を受信するようにアンテナ1000Aに指令を発するような通信制御機能を有する送受信部1000Sと、ICカード100のデータ保存部11M2,21M2に保存されたデータを読み取りあるいはデータ保存部11M2,21M2にデータを書き込む際のRFID用電磁波信号の送受信タイミング等の制御・調整機能を有するデータ処理部1000Cと、送受信部1000Sやデータ処理部1000Cへ作動用電力を供給するための電源部1000Bと、を備えている。
On the other hand, in addition to the
なお、例えば法令による規制、周囲の環境等によってリーダライタ1000のアンテナ1000Aから発せられるRFID用電磁波信号の出力が制限される状況を考慮して、通信モジュール11,21には補助電源部11B,21Bが付設される場合がある。補助電源部11B,21Bは、発電部11M3,21M3で発生する起電力の一部を予備的に蓄電し、起電力不足等の緊急事態発生時に受発信部11M1,21M1に対して作動用補助電力を供給する機能を有する。
Note that the auxiliary
図9に示すように、固定配置されたリーダライタ1000が主表面に沿って(図では上下方向に)スライド移動するICカード100の表側(図では左側)において表側通信モジュール11と通信するとき、仕切板10の表側(左側)の主表面が対面側主表面10fsとなり、裏側(右側)の主表面が非対面側主表面10nsとなる。リーダライタ1000と仕切板10との間に位置する表側通信モジュール11が対面側通信モジュールとして、仕切板10の対面側主表面10fsに重ねられるとともに、リーダライタ1000と仕切板10との間に位置しない裏側通信モジュール21が非対面側通信モジュールとして、仕切板10の非対面側主表面10nsに重ねられる。なお、図9に矢印符号で表示されたICカード100のスライド移動方向は少し(例えば上下方向±15°の範囲内で)傾斜していてもよい。
As shown in FIG. 9, when the reader /
このとき対面側通信モジュール11(表側通信モジュール)のアンテナ11Aは、リーダライタ1000のアンテナ1000A(アンテナ11Aと同様の平面状アンテナで構成される)とマイクロ波帯域(例えば標準周波数920MHz)において所定の周波数範囲で通信可能である。具体的には、アンテナ11Aは、通信(送受信)可能な周波数範囲として、例えば920MHz±50MHz(あるいは920MHz±5%)において、アンテナ1000AからRFID用電磁波信号を受信するとともに、アンテナ1000Aに向けて応答信号を発信することができる(図10参照)。
At this time, the
対面側通信モジュール11(表側通信モジュール)のアンテナ11Aとリーダライタ1000のアンテナ1000Aとの間のアンテナ通信距離L及び非対面側通信モジュール21(裏側通信モジュール)のアンテナ21Aとリーダライタ1000のアンテナ1000Aとの間のアンテナ通信距離L’は、いずれも3cm以下に設定される。このように、アンテナ通信距離L,L’がリーダライタ1000から発せられるRFID用電磁波の波長λ(標準周波数920MHzでは波長λ≒33cm)以下である(0<L≦λ,0<L’≦λ)から、1波長分(単位波)までの電界・磁界の変化(磁束変化)がリーダライタ1000のアンテナ1000Aと通信モジュール11,21のアンテナ11A,21Aとの相互間の信号で直接伝達される。
The antenna communication distance L between the
図11に示すように、固定配置されたリーダライタ1000が主表面に沿って(図では上下方向に)スライド移動するICカード100の裏側(図では右側)において裏側通信モジュール21と通信するとき、仕切板10の裏側(右側)の主表面が対面側主表面10fsとなり、表側(左側)の主表面が非対面側主表面10nsとなる。リーダライタ1000と仕切板10との間に位置する裏側通信モジュール21が対面側通信モジュールとして、仕切板10の対面側主表面10fsに重ねられるとともに、リーダライタ1000と仕切板10との間に位置しない表側通信モジュール11が非対面側通信モジュールとして、仕切板10の非対面側主表面10nsに重ねられる。なお、図11に矢印符号で表示されたICカード100のスライド移動方向は少し(例えば上下方向±15°の範囲内で)傾斜していてもよい。
As shown in FIG. 11, when the reader /
このとき対面側通信モジュール21(裏側通信モジュール)のアンテナ21Aは、リーダライタ1000のアンテナ1000Aとマイクロ波帯域(例えば標準周波数920MHz)において所定の周波数範囲で通信可能である。具体的には、アンテナ21Aは、通信(送受信)可能な周波数範囲として、例えば920MHz±50MHz(あるいは920MHz±5%)において、アンテナ1000AからRFID用電磁波信号を受信するとともに、アンテナ1000Aに向けて応答信号を発信することができる(図12参照)。
At this time, the
対面側通信モジュール21(裏側通信モジュール)のアンテナ21Aとリーダライタ1000のアンテナ1000Aとの間のアンテナ通信距離L及び非対面側通信モジュール11(表側通信モジュール)のアンテナ11Aとリーダライタ1000のアンテナ1000Aとの間のアンテナ通信距離L’は、いずれも3cm以下に設定される。このように、アンテナ通信距離L,L’がリーダライタ1000から発せられるRFID用電磁波の波長λ(標準周波数920MHzでは波長λ≒33cm)以下である(0<L≦λ,0<L’≦λ)から、1波長分(単位波)までの電界・磁界の変化(磁束変化)がリーダライタ1000のアンテナ1000Aと通信モジュール11,21のアンテナ11A,21Aとの相互間の信号で直接伝達される。
The antenna communication distance L between the
そして、図9の対面側通信モジュール11のアンテナ11A(又は図11の対面側通信モジュール21のアンテナ21A)とリーダライタ1000のアンテナ1000Aとの間にのみ磁束結合を生じさせて、マイクロ波によるRFID用電磁波信号の個別送受信を可能とするために、ICカード100はさらに次に述べるような構造を備えている。
Then, a magnetic flux coupling is generated only between the
図9(又は図11)においてマイクロ波用のICカード100を重ね合わせ方向から透視したとき、仕切板10には、対面側通信モジュール11(又は21)のアンテナ11A(又は21A)及び非対面側通信モジュール21(又は11)のアンテナ21A(又は11A)と各々部分的に重なり合うように孔形状にて貫通除去された、開放領域としての貫通孔10Hが形成されている(図2,図3参照)。
In FIG. 9 (or FIG. 11), when the
具体的に述べると、図9(又は図11)に表された貫通孔10Hは、仕切板10の対面側主表面10fsに投影された対面側通信モジュール11(又は21)の平面状アンテナ11A(又は21A)の一部及び非対面側主表面10nsに投影された非対面側通信モジュール21(又は11)の平面状アンテナ21A(又は11A)の一部を同時に含む(すなわち内包する)状態で単一の円形孔に形成される(図2,図3参照)。そして、この貫通孔10Hの最大孔径つまり直径D(この実施例ではD≦10mm)はリーダライタ1000から発せられるRFID用電磁波であるマイクロ波の波長λ(この実施例ではλ≒33cm)よりも小に設定される(D<λ)。
Specifically, the through-
図2,図3に示すように、ICカード100を重ね合わせ方向から透視したとき、仕切板10の外周縁がICカード100の外形線より内側に退避して配置される。また、表側通信モジュール11及び裏側通信モジュール21の外周縁が各々仕切板10の外周縁より内側に退避して配置される(図4,図5参照)。
As shown in FIGS. 2 and 3, when the
同じく図2,図3に示すように、ICカード100を重ね合わせ方向から透視したとき、表側絶縁シート12及び裏側絶縁シート22は、各々の外周縁が対応する表側通信モジュール11及び裏側通信モジュール21より大に形成されるとともに、仕切板10の貫通孔10Hを塞ぐ(又は覆う)状態に保持される(図4,図5参照)。なお、この実施例では、表側絶縁シート12と裏側絶縁シート22のいずれも、形状と大きさが仕切板10と同じである(図1参照)。
Similarly, as shown in FIGS. 2 and 3, when the
図9及び図11に戻り、仕切板10に貫通孔10Hを設けることによって、リーダライタ1000からのマイクロ波によるRFID用電磁波信号により仕切板10の対面側主表面10fsに渦電流が発生して反磁界を生じる現象を阻止又は抑制することが可能になる。また、貫通孔10Hは、対面側主表面10fsで発生し仕切板10を伝搬して非対面側主表面10nsに至る渦電流や、リーダライタ1000からのマイクロ波によるRFID用電磁波信号のうち仕切板10の外側を回り込み非対面側主表面10nsで発生する渦電流を分断する機能により、非対面側主表面10nsに磁界を生じる現象を阻害することもできる。
Returning to FIG. 9 and FIG. 11, by providing the through
このようにして、貫通孔10Hは電磁波に対する仕切板10の減衰又は遮蔽作用を補完することとなる。すなわち、貫通孔10Hによって、図9においては対面側通信モジュール11のみ、図11においては対面側通信モジュール21のみがリーダライタ1000からのRFID用電磁波信号を受信し、かつそれに対する応答信号をリーダライタ1000に向けて発信する機能が付与される。よって、貫通孔10Hは図9及び図11に示す、マイクロ波によるRFID用電磁波信号の個別送受信を可能にする。
Thus, the through
ところで、図5においてICカード100を重ね合わせ方向から透視したとき、表側通信モジュール11及び裏側通信モジュール21は横長矩形状のカード外形線の内側であってその短辺方向(すなわち縦方向、図5では左右方向)において互いにオフセット(齟齬)して配置される。具体的には、表側通信モジュール11のアンテナ11Aの形状は対称(線対称)ではなく短辺方向に寸法差が設けられている。裏側通信モジュール21のアンテナ21Aについても同様である。
By the way, when the
より詳細に説明すれば、ICカード100の短辺方向、すなわちアンテナ11Aにおける幅方向でみたとき、アンテナ11AとICチップ本体11Mとの接続位置は幅方向中央にはなく、d2−d1=dの寸法差(この実施例ではd≒0.5mmのずれ)がある(図2,図3参照)。したがって、同一仕様の表側通信モジュール11と裏側通信モジュール21とが背中合わせ状態に配置されることによって、両通信モジュール11,21間にはオフセット量d、言い換えれば両通信モジュール11,21のアンテナ11A,21AとICチップ本体11M,21Mとの接続点間の距離d、さらに言い換えれば両ICチップ本体11M,21Mのカード短辺方向に離間距離dが設けられる。
More specifically, when viewed in the short side direction of the
したがって、図9(又は図11)において、リーダライタ1000のアンテナ1000Aから送信されたRFID用電磁波信号が対面側通信モジュール11(又は21)及び対面側絶縁シート12(又は22)を透過し、仕切板10の貫通孔10Hを通過しようとしても、直径Dが波長λより小さいために通過そのものが阻害され、非対面側通信モジュール21(又は11)での起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。仮にRFID用電磁波信号の一部が貫通孔10Hを経て非対面側通信モジュール21(又は11)のアンテナ21A(又は11A)に達した場合であっても、リーダライタ1000とのアンテナ通信距離の差L’−Lや上記したオフセット量dにより、非対面側通信モジュール21(又は11)と対面側通信モジュール11(又は21)とは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
Therefore, in FIG. 9 (or FIG. 11), the electromagnetic wave signal for RFID transmitted from the
このような貫通孔10Hの存在により、図9においては非対面側通信モジュール21とリーダライタ1000との間、図11においては非対面側通信モジュール11とリーダライタ1000との間に磁束結合は生じにくくなる。よって、貫通孔10Hは図9及び図11に示す、マイクロ波によるRFID用電磁波信号の個別送受信を可能にする。
Due to the presence of such a through
ここで、表側通信モジュールのアンテナとリーダライタのアンテナとの間、及び裏側通信モジュールのアンテナとリーダライタのアンテナとの間のRFID用電磁波信号の個別送受信態様について第一実施例を整理すると次のようになる。なお、個別送受信状態の説明図(図9,図11,図15)において実線は磁束結合成立、破線は磁束結合不成立を表わす。 Here, the first embodiment is arranged as follows regarding the individual transmission / reception mode of the electromagnetic wave signal for RFID between the antenna of the front side communication module and the antenna of the reader / writer and between the antenna of the back side communication module and the antenna of the reader / writer. It becomes like this. In the explanatory diagrams of the individual transmission / reception states (FIGS. 9, 11, and 15), the solid line indicates that magnetic flux coupling is established, and the broken line indicates that magnetic flux coupling is not established.
(第一態様)表側通信モジュール11とリーダライタ1000との間の個別送受信<図9,図10>
下記[A]に記載の磁束結合が成立し、かつ[a]〜[d]のうち少なくとも[a],[b]を含む複数の現象が発生することにより、対面側通信モジュールすなわち表側通信モジュール11とリーダライタ1000との間にのみ磁束結合を生じ、マイクロ波によるRFID用電磁波信号の個別送受信が可能になる。
[A]リーダライタ1000のアンテナ1000Aからのマイクロ波による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ11Aで受信されると表側通信モジュール11に起電力が発生し、データ処理部1000Cの制御する送受信タイミングでアンテナ11Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール11のデータ保存部11M2から読み取られたデータ信号)がアンテナ1000Aで受信される。
(First Mode) Individual Transmission / Reception Between Front-
When the magnetic flux coupling described in [A] below is established and a plurality of phenomena including at least [a] and [b] among [a] to [d] occur, the facing communication module, that is, the
[A] When a transmission signal (for example, a read command signal) by a microwave from the
[a]仕切板10の対面側主表面10fsに到達した送信信号による、渦電流及び反磁界の発生現象が貫通孔10Hによって阻止又は抑制される。
[b]対面側主表面10fsから非対面側主表面10nsへ伝搬する渦電流や、仕切板10の外側を回り込む送信信号によって非対面側主表面10nsで発生する渦電流に基づく磁界発生現象は、貫通孔10Hによって阻害される。
[c]直径D<波長λにより送信信号の貫通孔10H通過が阻害され、非対面側通信モジュールすなわち裏側通信モジュール21での起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。
[d]アンテナ通信距離の差L’−Lや通信モジュール間のオフセット量dの存在により、非対面側通信モジュール(ここでは裏側通信モジュール21)と対面側通信モジュール(ここでは表側通信モジュール11)とは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
[A] Phenomenon of generation of eddy current and demagnetizing field due to the transmission signal reaching the facing main surface 10fs of the
[B] The magnetic field generation phenomenon based on the eddy current propagating from the facing
[C] The diameter D <wavelength λ prevents the transmission signal from passing through the through-
[D] The non-face-to-face communication module (here, the back-side communication module 21) and the face-to-face communication module (here, the front-side communication module 11) due to the difference in antenna communication distance L′−L and the presence of the offset amount d between the communication modules. Causes a difference in transmission / reception timing, so that malfunction based on poor response is avoided.
(第二態様)裏側通信モジュール21とリーダライタ1000との間の個別送受信<図11,図12>
下記[B]に記載の磁束結合が成立し、かつ[a]〜[d]のうち少なくとも[a],[b]を含む複数の現象が発生することにより、対面側通信モジュールすなわち裏側通信モジュール21とリーダライタ1000との間にのみ磁束結合を生じ、マイクロ波によるRFID用電磁波信号の個別送受信が可能になる。
[B]リーダライタ1000のアンテナ1000Aからのマイクロ波による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ21Aで受信されると裏側通信モジュール21に起電力が発生し、データ処理部1000Cの制御する送受信タイミングでアンテナ21Aから発信された応答信号(例えば裏側通信モジュール21のデータ保存部21M2から読み取られたデータ信号)がアンテナ1000Aで受信される。
(Second Mode) Individual Transmission / Reception Between
When the magnetic flux coupling described in [B] below is established and a plurality of phenomena including at least [a] and [b] among [a] to [d] occur, the facing communication module, that is, the back communication module Magnetic flux coupling is generated only between the
[B] When a transmission signal (for example, a read command signal) by a microwave from the
[a]仕切板10の対面側主表面10fsに到達した送信信号による、渦電流及び反磁界の発生現象が貫通孔10Hによって阻止又は抑制される。
[b]対面側主表面10fsから非対面側主表面10nsへ伝搬する渦電流や、仕切板10の外側を回り込む送信信号によって非対面側主表面10nsで発生する渦電流に基づく磁界発生現象は、貫通孔10Hによって阻害される。
[c]直径D<波長λにより送信信号の貫通孔10H通過が阻害され、非対面側通信モジュールすなわち表側通信モジュール11での起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。
[d]アンテナ通信距離の差L’−Lや通信モジュール間のオフセット量dの存在により、非対面側通信モジュール(ここでは表側通信モジュール11)と対面側通信モジュール(ここでは裏側通信モジュール21)とは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
[A] Phenomenon of generation of eddy current and demagnetizing field due to the transmission signal reaching the facing main surface 10fs of the
[B] The magnetic field generation phenomenon based on the eddy current propagating from the facing
[C] The diameter D <wavelength λ inhibits the transmission signal from passing through the through-
[D] The non-face-to-face communication module (here, the front-side communication module 11) and the face-to-face communication module (here, the back-side communication module 21) due to the difference in antenna communication distance L′−L and the presence of the offset amount d between the communication modules. Causes a difference in transmission / reception timing, so that malfunction based on poor response is avoided.
(第三態様)表側通信モジュール11と第一のリーダライタ1000との間、及び裏側通信モジュール21と第二のリーダライタ2000との間での同時並行式個別送受信<図15>
裏側通信モジュール21に対向して、アンテナ1000Aと同様の周波数範囲(920MHz±50MHzあるいは920MHz±5%)において通信可能な平面状アンテナ2000Aを有する第二のリーダライタ2000を第一のリーダライタ1000とは別に配置する場合である。
この場合においても下記[A],[B]に記載の磁束結合が成立し、かつ[a]〜[d]のうち少なくとも[a],[b]を含む複数の現象が発生することにより、表側通信モジュール11と第一のリーダライタ1000との間、及び裏側通信モジュール21と第二のリーダライタ2000との間にのみ磁束結合を生じ、マイクロ波によるRFID用電磁波信号の同時並行式個別送受信が可能になる。
(Third Aspect) Simultaneous individual transmission / reception between the front
A second reader /
Even in this case, the magnetic flux coupling described in [A] and [B] below is established, and a plurality of phenomena including at least [a] and [b] among [a] to [d] occur. Magnetic flux coupling occurs only between the front-
[A]第一のリーダライタ1000のアンテナ1000Aからのマイクロ波による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ11Aで受信されると対面側通信モジュールすなわち表側通信モジュール11に起電力が発生し、所定の送受信タイミングでアンテナ11Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール11のデータ保存部11M2から読み取られたデータ信号)がアンテナ1000Aで受信される。
[B]第二のリーダライタ2000のアンテナ2000Aからのマイクロ波による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ21Aで受信されると対面側通信モジュールすなわち裏側通信モジュール21に起電力が発生し、所定の送受信タイミングでアンテナ21Aから発信された応答信号(例えば裏側通信モジュール21のデータ保存部21M2から読み取られたデータ信号)がアンテナ2000Aで受信される。
[A] When a transmission signal (for example, a read command signal) by a microwave from the
[B] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the microwave from the
[a]仕切板10の対面側主表面に到達した送信信号による、渦電流及び反磁界の発生現象が貫通孔10Hによって阻止又は抑制される。
[b]対面側主表面から非対面側主表面へ伝搬する渦電流や、仕切板10の外側を回り込む送信信号によって非対面側主表面で発生する渦電流に基づく磁界発生現象は、貫通孔10Hによって阻害される。
[c]直径D<波長λにより送信信号の貫通孔10H通過が阻害され、非対面側通信モジュールでの起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。
[d]アンテナ通信距離の差L’−Lや通信モジュール間のオフセット量dの存在により、非対面側通信モジュールと対面側通信モジュールとは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
[A] Phenomenon of generation of eddy current and demagnetizing field due to the transmission signal that has reached the facing main surface of the
[B] A magnetic field generation phenomenon based on an eddy current propagating from the facing main surface to the non-facing side main surface or an eddy current generated on the non-facing side main surface by a transmission signal that goes around the outside of the
[C] The diameter D <wavelength λ prevents the transmission signal from passing through the through
[D] The non-face-to-face communication module and the face-to-face communication module have a difference in receiving / transmitting timing due to the difference L′−L in the antenna communication distance and the offset amount d between the communication modules. Operation is avoided.
したがって、図15に示す第三態様では、表側通信モジュール11のICチップ本体11Mに設けられた第一のデータ保存部11M2に対し第一のリーダライタ1000により実行されるデータの読み取り又は書き込み動作と、裏側通信モジュール21のICチップ本体21Mに設けられた第二のデータ保存部21M2に対し第二のリーダライタ2000により実行されるデータの読み取り又は書き込み動作とが同時に並行して処理可能である。
Therefore, in the third mode shown in FIG. 15, the data reading or writing operation executed by the first reader /
このように、2台のリーダライタ1000,2000を用いて一対の通信モジュール11,21の各データ保存部11M2,21M2に対して同時にデータアクセス(読み取り又は書き込み)を行えるから、データ処理の迅速化を図ることができる。なお、このとき第一及び第二のリーダライタ1000,2000は、表側通信モジュール11及び裏側通信モジュール21に対して同一周波数範囲(920MHz±50MHzあるいは920MHz±5%)で同一出力の信号を送信するとともに、対応する通信モジュール11,21とリーダライタ1000,2000との間のアンテナ通信距離L,L’は同一でよい。
In this way, data access (reading or writing) can be performed simultaneously on the data storage units 11M2 and 21M2 of the pair of
以上で述べたように、第一実施例では平面状アンテナを有する一対の通信モジュール11,21と円形状の貫通孔10Hを有する仕切板10とを設けることにより、仕切板10の対面側主表面における渦電流の発生及び非対面側主表面における渦電流の伝搬や発生が阻止又は抑制され、例えばマイクロ波帯域のRFID用電磁波信号に適合するICカード100を容易かつ安価に得ることができる。その際に、アンテナ通信距離L,L’が波長λ以下に設定される(0<L≦λ,0<L’≦λ)ことによって、指向性・直進性の強いマイクロ波であっても、電界・磁界の変化がリーダライタ1000,2000のアンテナ1000A,2000Aと通信モジュール11,21のアンテナ11A,21Aとの相互間の信号で直接伝達されるので、RFID用電磁波信号の個別送受信が容易に実現できる。その上、一対の通信モジュール11,21に対して1個の円形状の貫通孔10Hを位置合わせする際、貫通孔10Hの中心を基準点とすれば仕切板10と通信モジュール11,21とを容易に位置合わせすることができる。
As described above, in the first embodiment, the facing main surface of the
また、仕切板10に設けられた貫通孔10Hは、直径Dが波長λよりも小(D<λ)に形成され、両通信モジュール11,21のアンテナ11A,21Aとそれぞれ一部分でのみ重なるように配置されているので、指向性・直進性の強いマイクロ波であっても、このような貫通孔10Hを通るとき非対面側通信モジュールのアンテナに至る電波は制限され減衰される。よって、非対面側通信モジュールのアンテナは、リーダライタ1000,2000との送受信を可能とするほどの起電力を発生しない。つまり、微弱な起電力しか発生しないので、非対面側通信モジュールのICチップ本体は起動できない。仮に起動したとしてもリーダライタ1000,2000への発信(返信)ができない。
In addition, the through
なお、アルミ箔製の仕切板10がカード外形より内側に遠ざけられ、両通信モジュール11,21の外周縁が仕切板10の外周縁より内側に退避している。これによって、仕切板10が外部の金属部材と接触してICカード100内に接地又は短絡による異常電流が流れるのを防止するとともに、仕切板10の外側を回り込んで非対面側主表面に至るRFID用電磁波信号を減衰又は遮蔽することができる。
In addition, the
また、表側絶縁シート12及び裏側絶縁シート22は、各々の外周縁が対応する表側通信モジュール11及び裏側通信モジュール21より大に形成され、仕切板10の貫通孔10Hを塞ぐことにより、仕切板10と各通信モジュール11,21とを確実に分離して絶縁効果を高めることができる。そして、仕切板10の貫通孔10Hは両側から絶縁シート12,22で塞がれるので、組立時に表側通信モジュール11及び裏側通信モジュール21を対応する成形板13,23(又は絶縁シート12,22)に位置固定するために塗布された接着剤等が両成形板13,23の加熱融着時に流動化して貫通孔10H内に侵入するのを防止できる。
Moreover, the front
さらに、両絶縁シート12,22の外周縁はカード外形より内側に退避して配置されることにより、ICカード100の外部にある水分(雨水、使用者の汗等)が絶縁シート12,22を介して内部にしみ込むのを防止するとともに、両成形板13,23の周縁部同士が加熱融着するのを妨げない。
Further, the outer peripheral edges of both the insulating
(貫通孔の変形例)
以上で説明した貫通孔10Hの形状は図6に示すような円形状であり、孔径の最大値Dは直径で表わされる。貫通孔10Hの形状は図7に示すような楕円形状でもよく、この場合の孔径の最大値Dは長軸の長さで表わされる。また、貫通孔10Hの形状は図8に示すような矩形状でもよく、この場合の孔径の最大値Dは長辺の長さで表わされる。
(Modified example of through hole)
The shape of the through
図13はICカード100の表面イメージの一例を示し、表側成形板13の表面に画像表示部130と番号表示部131とが設けられる。この実施例では、画像表示部130にカード所有者の写真が印刷され、番号表示部131にカード所有者の複数(例えば2個)の識別番号(ID No.)が表示される。具体的には、番号表示部131において、表側通信モジュール11のデータ保存部11M2(図10参照)に識別番号コードデータの形で保存された第一の識別番号と、裏側通信モジュール21のデータ保存部21M2(図12参照)に識別番号コードデータの形で保存された第二の識別番号とが並べて打刻表示される。
FIG. 13 shows an example of the surface image of the
一方、図14はICカード100の裏面イメージの一例を示し、裏側成形板23の裏面に署名部230と第一及び第二のバーコード印字部231F,231Rとが設けられる。署名部230はカード所有者のサイン記入欄である。第一のバーコード印字部231Fには、上記した第一の識別番号が一次元及び/又は二次元のバーコードの形態で印刷表示され、第二のバーコード印字部231Rには、上記した第二の識別番号が一次元及び/又は二次元のバーコードの形態で印刷表示される。なお、この実施例では、ICカード100が従来から公知の磁気ストライプカードとしても使用できるようにするために、磁気ストライプ式メモリ部232が設けられ、この中にも上記した第一及び第二の識別番号が磁気記憶の形で保存されている。
On the other hand, FIG. 14 shows an example of the back surface image of the
ところで、ICカード100の表側通信モジュール11及び裏側通信モジュール21のICチップ本体11M,21Mは、二次元又は三次元の画像データ、音声データ及び識別番号コードデータを個人認証のために保存するデータ保存部11M2,21M2をそれぞれ備える(図9,図11参照)。これらの個人認証用データのうち、画像データは画像表示部130に印刷表示された写真がデータ保存される。また、識別番号コードデータは第一及び第二の識別番号がデータ保存され、番号表示部131に打刻表示された符号や、バーコード印字部231F,231Rに印刷表示されたバーコードと対応する。そして、これらの個人認証用データはリーダライタ1000,2000(図9〜図12,図15参照)によってデータ保存部11M2,21M2から読み取られ又はデータ保存部11M2,21M2へ書き込まれる。
By the way, the
このように、表側通信モジュール11及び裏側通信モジュール21(ICチップ本体11M,21M)のそれぞれに画像データ等の個人認証用データを内蔵できるので、従来から用いられてきたユーザID、パスワード、暗証番号等のチェックコードとの併用によりセキュリティ機能を飛躍的に高めることが可能である。なお、音声データに関して、例えば画像データと同時再生することによって認証精度を高めたり、音声付きアニメ動画のような複合データ化を図ることによりプレゼンテーション効果を高めたりすることができる。
As described above, since personal authentication data such as image data can be incorporated in each of the front
(第二実施例)
本発明に係るICカードの第二実施例が図16〜図21に表されている。図16はICカードを模式的に示す分解斜視説明図、図17は一部破断平面図、図18は一部破断底面図、図19及び図20は図17のXIX-XIX線及びXX-XX線での断面図、図21は仕切板の拡大斜視図である。第二実施例のICカード200では、第一実施例のICカード100に対し主に仕切板の形状と配置構造及び裏側通信モジュールの仕様と配置位置が変更されている。
(Second embodiment)
A second embodiment of the IC card according to the present invention is shown in FIGS. 16 is an exploded perspective view schematically showing the IC card, FIG. 17 is a partially broken plan view, FIG. 18 is a partially broken bottom view, and FIGS. 19 and 20 are the XIX-XIX line and XX-XX in FIG. FIG. 21 is an enlarged perspective view of a partition plate. In the
図16に示すICカード200において、裏側成形板23(第二の成形部材)の内側(図では上側)表面上には、カード外形をなす矩形状の各辺に沿って周壁部123Wが立設され、四方を囲むように枠形成されて矩形枠123(枠部材)が構成される。矩形枠123(周壁部123W)の内部空間には、仕切板110(仕切部材)、表側絶縁シート12及び裏側絶縁シート22(第一及び第二の絶縁部材)さらに表側通信モジュール11及び裏側通信モジュール121(第一及び第二の通信部材)が収容される(図19,図20参照)。なお、矩形枠123は、例えば裏側成形板23と同じくアクリル(メタクリル;PMMA)樹脂で構成することができる。
In the
図19〜図21に示すように、仕切板110の周縁は厚さ方向に屈曲して周壁部123Wの内面を囲う周面部110Cを構成した後、径方向外側に向かって屈曲して周壁部123Wに着座する鍔部110Fを構成し、段差付きの仕切板として機能する。具体的には、仕切板110の本体部分をなす底板部分と周面部110Cとで表側(図では上方)に向かって開放された凹部空間が形成され、この凹部空間には表側絶縁シート12と表側通信モジュール11とが収容され、表側成形板13によって閉鎖状態となる。一方、仕切板110の本体部分(底板部分)の裏側(図では下方)には、矩形枠123(周壁部123W)の内部空間において裏側絶縁シート22と裏側通信モジュール121とが収容される。例えば、周面部110Cの高さは0.2〜0.3mm、矩形枠123の高さは0.5〜0.8mmに設定される。
As shown in FIGS. 19 to 21, the peripheral edge of the
つまり、横長矩形状の表側通信モジュール11及び裏側通信モジュール121は、仕切板110の本体部分(底板部分)を挟み、仕切板110の表側主表面(図では上面)及び裏側主表面(図では下面)に対向して平面視で各々重なり合うように配置されている。この実施例では、表側通信モジュール11と裏側通信モジュール121とは異なる仕様であるが、作動する周波数範囲は920MHz±50MHzあるいは920MHz±5%で共通するので、裏側通信モジュール121のアンテナ121AやICチップ本体121Mの形状等は表側通信モジュール11のアンテナ11AやICチップ本体11Mと類似している。ただし、表側通信モジュール11の配線基板11Sと裏側通信モジュール121の配線基板121Sとは、横方向長さで異なるサイズ(すなわち配線基板121Sが短い)に形成され、かつ、平面視の異なる位置(すなわち縦方向(上下方向)にずれた位置)で重なり合うように配置されている(図17,図18参照)。
That is, the oblong rectangular front-
図22に示すように、固定配置されたリーダライタ1000が主表面に沿って(図では上下方向に)スライド移動するICカード200の表側(図では左側)において表側通信モジュール11と通信するとき、仕切板110の表側(左側)の主表面が対面側主表面110fsとなり、裏側(右側)の主表面が非対面側主表面110nsとなる。リーダライタ1000と仕切板110との間に位置する表側通信モジュール11が対面側通信モジュールとして、仕切板110の対面側主表面110fsに重ねられるとともに、リーダライタ1000と仕切板110との間に位置しない裏側通信モジュール121が非対面側通信モジュールとして、仕切板110の非対面側主表面110nsに重ねられる。
As shown in FIG. 22, when the reader /
図23に示すように、固定配置されたリーダライタ1000が主表面に沿って(図では上下方向に)スライド移動するICカード200の裏側(図では右側)において裏側通信モジュール121と通信するとき、仕切板110の裏側(右側)の主表面が対面側主表面110fsとなり、表側(左側)の主表面が非対面側主表面110nsとなる。リーダライタ1000と仕切板110との間に位置する裏側通信モジュール121が対面側通信モジュールとして、仕切板110の対面側主表面110fsに重ねられるとともに、リーダライタ1000と仕切板110との間に位置しない表側通信モジュール11が非対面側通信モジュールとして、仕切板110の非対面側主表面110nsに重ねられる。
As shown in FIG. 23, when the reader /
そして、図22の対面側通信モジュール11のアンテナ11A(又は図23の対面側通信モジュール121のアンテナ121A)とリーダライタ1000のアンテナ1000Aとの間にのみ磁束結合を生じさせて、マイクロ波によるRFID用電磁波信号の個別送受信を可能とするために、ICカード200はさらに次に述べるような構造を備えている。
Then, a magnetic flux coupling is generated only between the
図22(又は図23)においてマイクロ波用のICカード200を重ね合わせ方向から透視したとき、仕切板110の本体部分(底板部分)には、対面側通信モジュール11(又は121)のアンテナ11A(又は121A)及び非対面側通信モジュール121(又は11)のアンテナ121A(又は11A)と各々部分的に重なり合うように孔形状にて貫通除去された、開放領域としての第一貫通孔110H1及び第二貫通孔110H2が形成されている(図17,図18参照)。
When the
具体的に述べると、図22(又は図23)に表された第一貫通孔110H1及び第二貫通孔110H2は、仕切板110の対面側主表面110fsに投影された対面側通信モジュール11(又は121)の平面状アンテナ11A(又は121A)の一部及び非対面側主表面110nsに投影された非対面側通信モジュール121(又は11)の平面状アンテナ121A(又は11A)の一部を各別に含む(すなわち内包する)状態で一対の楕円形孔として形成される(図17,図18参照)。そして、これらの貫通孔110H1,110H2の最大孔径つまり長軸の長さD(この実施例ではD≦10mm)はリーダライタ1000から発せられるRFID用電磁波であるマイクロ波の波長λ(この実施例ではλ≒33cm)よりも小に設定される(D<λ)。
More specifically, the first through-hole 110H1 and the second through-hole 110H2 shown in FIG. 22 (or FIG. 23) are the facing communication module 11 (or projected on the facing main surface 110fs of the partition plate 110). 121) part of the
図17,図18に示すように、ICカード200を重ね合わせ方向から透視したとき、仕切板110(鍔部110F)の外周縁がICカード200の外形線より内側に退避して配置される。また、表側通信モジュール11及び裏側通信モジュール121の外周縁が各々仕切板110(周面部110C)の外周縁より内側に退避して配置される(図19,図20参照)。
As shown in FIGS. 17 and 18, when the
同じく図17,図18に示すように、ICカード200を重ね合わせ方向から透視したとき、表側絶縁シート12及び裏側絶縁シート22は、各々の外周縁が対応する表側通信モジュール11及び裏側通信モジュール121より大に形成されるとともに、仕切板110の貫通孔110H1,110H2を塞ぐ(又は覆う)状態に保持される(図19,図20参照)。なお、この実施例では、表側絶縁シート12の大きさ(面積)は裏側絶縁シート22よりも若干小さい(図19,図20参照)。
Similarly, as shown in FIGS. 17 and 18, when the
図22及び図23に戻り、仕切板110に貫通孔110H1,110H2を設けることによって、リーダライタ1000からのマイクロ波によるRFID用電磁波信号により仕切板110の対面側主表面110fsに渦電流が発生して反磁界を生じる現象を阻止又は抑制することが可能になる。また、貫通孔110H1,110H2は、対面側主表面110fsで発生し仕切板110を伝搬して非対面側主表面110nsに至る渦電流や、リーダライタ1000からのマイクロ波によるRFID用電磁波信号のうち仕切板110の外側を回り込み非対面側主表面110nsで発生する渦電流を分断する機能により、非対面側主表面110nsに磁界を生じる現象を阻害することもできる。
Returning to FIG. 22 and FIG. 23, by providing the through holes 110H1 and 110H2 in the
このようにして、貫通孔110H1,110H2は電磁波に対する仕切板110の減衰又は遮蔽作用を補完することとなる。すなわち、貫通孔110H1,110H2によって、図22においては対面側通信モジュール11のみ、図23においては対面側通信モジュール121のみがリーダライタ1000からのRFID用電磁波信号を受信し、かつそれに対する応答信号をリーダライタ1000に向けて発信する機能が付与される。よって、貫通孔110H1,110H2は図22及び図23に示す、マイクロ波によるRFID用電磁波信号の個別送受信を可能にする。
In this way, the through holes 110H1 and 110H2 complement the attenuation or shielding action of the
ところで、図20においてICカード200を重ね合わせ方向から透視したとき、表側通信モジュール11及び裏側通信モジュール121は横長矩形状のカード外形線の内側であってその短辺方向(すなわち縦方向、図20では左右方向)において互いにオフセット(齟齬)して配置される。具体的には、両通信モジュール11,121間にはオフセット量d、言い換えれば両通信モジュール11,121のアンテナ11A,121AとICチップ本体11M,121Mとの接続点間の距離d、さらに言い換えれば両ICチップ本体11M,121Mのカード短辺方向に離間距離dが設けられる。
By the way, when the
したがって、図22(又は図23)において、リーダライタ1000のアンテナ1000Aから送信されたRFID用電磁波信号が対面側通信モジュール11(又は121)及び対面側絶縁シート12(又は22)を透過し、仕切板110の貫通孔110H1,110H2を通過しようとしても、直径Dが波長λより小さいために通過そのものが阻害され、非対面側通信モジュール121(又は11)での起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。仮にRFID用電磁波信号の一部が貫通孔110H1,110H2を経て非対面側通信モジュール121(又は11)のアンテナ121A(又は11A)に達した場合であっても、リーダライタ1000とのアンテナ通信距離の差L’−Lや上記したオフセット量dにより、非対面側通信モジュール121(又は11)と対面側通信モジュール11(又は121)とは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
Therefore, in FIG. 22 (or FIG. 23), the electromagnetic wave signal for RFID transmitted from the
このような貫通孔110H1,110H2の存在により、図22においては非対面側通信モジュール121とリーダライタ1000との間、図23においては非対面側通信モジュール11とリーダライタ1000との間に磁束結合は生じにくくなる。よって、貫通孔110H1,110H2は図22及び図23に示す、マイクロ波によるRFID用電磁波信号の個別送受信を可能にする。また、図22(又は図23)において、仕切板110の周面部110C及び鍔部110Fは、リーダライタ1000から発信されたマイクロ波によるRFID用電磁波信号が周壁部123Wを回り込んで非対面側通信モジュール121(又は11)との磁束結合を生じるのを阻止又は抑制する。
Due to the presence of such through holes 110H1 and 110H2, magnetic flux coupling is provided between the
ここで、表側通信モジュールのアンテナとリーダライタのアンテナとの間、及び裏側通信モジュールのアンテナとリーダライタのアンテナとの間のRFID用電磁波信号の個別送受信態様について第二実施例を整理すると次のようになる。なお、個別送受信状態の説明図(図22〜図24)において実線は磁束結合成立、破線は磁束結合不成立を表わす。 Here, the second embodiment of the individual transmission / reception mode of the electromagnetic wave signal for RFID between the antenna of the front side communication module and the antenna of the reader / writer and between the antenna of the back side communication module and the antenna of the reader / writer is organized as follows. It becomes like this. In the explanatory diagrams of the individual transmission / reception states (FIGS. 22 to 24), a solid line indicates that magnetic flux coupling is established, and a broken line indicates that magnetic flux coupling is not established.
(第一態様)表側通信モジュール11とリーダライタ1000との間の個別送受信<図22>
下記[A]に記載の磁束結合が成立し、かつ[a]〜[d]のうち少なくとも[a],[b]を含む複数の現象が発生することにより、対面側通信モジュールすなわち表側通信モジュール11とリーダライタ1000との間にのみ磁束結合を生じ、マイクロ波によるRFID用電磁波信号の個別送受信が可能になる。
[A]リーダライタ1000のアンテナ1000Aからのマイクロ波による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ11Aで受信されると表側通信モジュール11に起電力が発生し、データ処理部1000C(図10参照)の制御する送受信タイミングでアンテナ11Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール11のデータ保存部11M2(図10参照)から読み取られたデータ信号)がアンテナ1000Aで受信される。
(First Aspect) Individual Transmission / Reception Between Front-
When the magnetic flux coupling described in [A] below is established and a plurality of phenomena including at least [a] and [b] among [a] to [d] occur, the facing communication module, that is, the
[A] When a transmission signal (for example, a read command signal) by a microwave from the
[a]仕切板110の対面側主表面110fsに到達した送信信号による、渦電流及び反磁界の発生現象が貫通孔110H1,110H2によって阻止又は抑制される。
[b]対面側主表面110fsから非対面側主表面110nsへ伝搬する渦電流や、仕切板110の外側を回り込む送信信号によって非対面側主表面110nsで発生する渦電流に基づく磁界発生現象は、貫通孔110H1,110H2によって阻害される。
[c]直径D<波長λにより送信信号の貫通孔110H1,110H2通過が阻害され、非対面側通信モジュールすなわち裏側通信モジュール121での起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。
[d]アンテナ通信距離の差L’−Lや通信モジュール間のオフセット量dの存在により、非対面側通信モジュール(ここでは裏側通信モジュール121)と対面側通信モジュール(ここでは表側通信モジュール11)とは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
[A] Phenomenon of generation of eddy currents and demagnetizing fields due to transmission signals reaching the facing main surface 110fs of the
[B] The magnetic field generation phenomenon based on the eddy current propagating from the facing
[C] The diameter D <wavelength λ inhibits transmission signals from passing through the through-holes 110H1 and 110H2, and a magnetic field necessary for generating an electromotive force in the non-face-to-face communication module, that is, the back-
[D] The non-face-to-face communication module (here, the back-side communication module 121) and the face-to-face communication module (here, the front-side communication module 11) due to the difference in antenna communication distance L′−L and the presence of the offset amount d between the communication modules. Causes a difference in transmission / reception timing, so that malfunction based on poor response is avoided.
(第二態様)裏側通信モジュール121とリーダライタ1000との間の個別送受信<図23>
下記[B]に記載の磁束結合が成立し、かつ[a]〜[d]のうち少なくとも[a],[b]を含む複数の現象が発生することにより、対面側通信モジュールすなわち裏側通信モジュール121とリーダライタ1000との間にのみ磁束結合を生じ、マイクロ波によるRFID用電磁波信号の個別送受信が可能になる。
[B]リーダライタ1000のアンテナ1000Aからのマイクロ波による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ121Aで受信されると裏側通信モジュール121に起電力が発生し、データ処理部1000C(図12参照)の制御する送受信タイミングでアンテナ121Aから発信された応答信号(例えば裏側通信モジュール121のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ1000Aで受信される。
(Second Mode) Individual Transmission / Reception Between
When the magnetic flux coupling described in [B] below is established and a plurality of phenomena including at least [a] and [b] among [a] to [d] occur, the facing communication module, that is, the back communication module Magnetic flux coupling is generated only between the
[B] When a microwave transmission signal (for example, a read command signal) is received by the
[a]仕切板110の対面側主表面110fsに到達した送信信号による、渦電流及び反磁界の発生現象が貫通孔110H1,110H2によって阻止又は抑制される。
[b]対面側主表面110fsから非対面側主表面110nsへ伝搬する渦電流や、仕切板110の外側を回り込む送信信号によって非対面側主表面110nsで発生する渦電流に基づく磁界発生現象は、貫通孔110H1,110H2によって阻害される。
[c]直径D<波長λにより送信信号の貫通孔110H1,110H2通過が阻害され、非対面側通信モジュールすなわち表側通信モジュール11での起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。
[d]アンテナ通信距離の差L’−Lや通信モジュール間のオフセット量dの存在により、非対面側通信モジュール(ここでは表側通信モジュール11)と対面側通信モジュール(ここでは裏側通信モジュール121)とは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
[A] Phenomenon of generation of eddy currents and demagnetizing fields due to transmission signals reaching the facing main surface 110fs of the
[B] The magnetic field generation phenomenon based on the eddy current propagating from the facing
[C] The diameter D <wavelength λ inhibits transmission signals from passing through the through-holes 110H1 and 110H2, and a magnetic field necessary for generating an electromotive force in the non-face-to-face communication module, that is, the front-
[D] The non-face-to-face communication module (here, the front-side communication module 11) and the face-to-face communication module (here, the back-side communication module 121) due to the difference in antenna communication distance L′−L and the presence of the offset amount d between the communication modules. Causes a difference in the transmission / reception timing, so that malfunction due to poor response is avoided.
(第三態様)表側通信モジュール11と第一のリーダライタ1000との間、及び裏側通信モジュール121と第二のリーダライタ2000との間での同時並行式個別送受信<図24>
裏側通信モジュール121に対向して、アンテナ1000Aと同様の周波数範囲(920MHz±50MHzあるいは920MHz±5%)において通信可能な平面状アンテナ2000Aを有する第二のリーダライタ2000を第一のリーダライタ1000とは別に配置する場合である。
この場合においても下記[A],[B]に記載の磁束結合が成立し、かつ[a]〜[d]のうち少なくとも[a],[b]を含む複数の現象が発生することにより、表側通信モジュール11と第一のリーダライタ1000との間、及び裏側通信モジュール121と第二のリーダライタ2000との間にのみ磁束結合を生じ、マイクロ波によるRFID用電磁波信号の同時並行式個別送受信が可能になる。
(Third Aspect) Simultaneous individual transmission / reception between the front
A second reader /
Even in this case, the magnetic flux coupling described in [A] and [B] below is established, and a plurality of phenomena including at least [a] and [b] among [a] to [d] occur. Magnetic flux coupling is generated only between the front-
[A]第一のリーダライタ1000のアンテナ1000Aからのマイクロ波による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ11Aで受信されると対面側通信モジュールすなわち表側通信モジュール11に起電力が発生し、所定の送受信タイミングでアンテナ11Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール11のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ1000Aで受信される。
[B]第二のリーダライタ2000のアンテナ2000Aからのマイクロ波による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ121Aで受信されると対面側通信モジュールすなわち裏側通信モジュール121に起電力が発生し、所定の送受信タイミングでアンテナ121Aから発信された応答信号(例えば裏側通信モジュール121のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ2000Aで受信される。
[A] When a transmission signal (for example, a read command signal) by a microwave from the
[B] When a transmission signal (for example, a read command signal) by a microwave from the
[a]仕切板110の対面側主表面に到達した送信信号による、渦電流及び反磁界の発生現象が貫通孔110H1,110H2によって阻止又は抑制される。
[b]対面側主表面から非対面側主表面へ伝搬する渦電流や、仕切板110の外側を回り込む送信信号によって非対面側主表面で発生する渦電流に基づく磁界発生現象は、貫通孔110H1,110H2によって阻害される。
[c]直径D<波長λにより送信信号の貫通孔110H1,110H2通過が阻害され、非対面側通信モジュールでの起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。
[d]アンテナ通信距離の差L’−Lや通信モジュール間のオフセット量dの存在により、非対面側通信モジュールと対面側通信モジュールとは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
[A] Phenomenon of generation of eddy currents and demagnetizing fields due to a transmission signal reaching the facing main surface of the
[B] A magnetic field generation phenomenon based on an eddy current propagating from the facing main surface to the non-facing side main surface or an eddy current generated on the non-facing side main surface by a transmission signal that circulates outside the
[C] The diameter D <wavelength λ inhibits transmission signals from passing through the through holes 110H1 and 110H2, and a magnetic field necessary for generating an electromotive force in the non-face-to-face communication module is difficult to reach.
[D] The non-face-to-face communication module and the face-to-face communication module have a difference in receiving / transmitting timing due to the difference L′−L in the antenna communication distance and the offset amount d between the communication modules. Operation is avoided.
したがって、図24に示す第三態様では、表側通信モジュール11のICチップ本体11Mに設けられた第一のデータ保存部に対し第一のリーダライタ1000により実行されるデータの読み取り又は書き込み動作と、裏側通信モジュール121のICチップ本体121Mに設けられた第二のデータ保存部に対し第二のリーダライタ2000により実行されるデータの読み取り又は書き込み動作とが同時に並行して処理可能である。
Therefore, in the third mode shown in FIG. 24, the data reading or writing operation executed by the first reader /
このように、2台のリーダライタ1000,2000を用いて一対の通信モジュール11,121の各データ保存部に対して同時にデータアクセス(読み取り又は書き込み)を行えるから、データ処理の迅速化を図ることができる。なお、このとき第一及び第二のリーダライタ1000,2000は、表側通信モジュール11及び裏側通信モジュール121に対して同一周波数範囲(920MHz±50MHzあるいは920MHz±5%)で同一出力の信号を送信するとともに、対応する通信モジュール11,121とリーダライタ1000,2000との間のアンテナ通信距離L,L’は同一でよい。
As described above, since data access (reading or writing) can be simultaneously performed on the data storage units of the pair of
以上で述べたように、第二実施例では平面状アンテナを有する一対の通信モジュール11,121と一対の楕円形状の貫通孔110H1,110H2を有する仕切板110とを設けることにより、仕切板110の対面側主表面における渦電流の発生及び非対面側主表面における渦電流の伝搬や発生が阻止又は抑制され、例えばマイクロ波帯域のRFID用電磁波信号に適合するICカード200を容易かつ安価に得ることができる。その際に、アンテナ通信距離L,L’が波長λ以下に設定される(0<L≦λ,0<L’≦λ)ことによって、指向性・直進性の強いマイクロ波であっても、電界・磁界の変化がリーダライタ1000,2000のアンテナ1000A,2000Aと通信モジュール11,121のアンテナ11A,121Aとの相互間の信号で直接伝達されるので、RFID用電磁波信号の個別送受信が容易に実現できる。その上、一対の貫通孔110H1,110H2と一対の通信モジュール11,121とは1対1に対応付けて設けられるので、製造時の位置決めが容易になり寸法精度も向上する。
As described above, in the second embodiment, by providing the pair of
また、仕切板110に周面部110Cと鍔部110Fが形成され、矩形枠123(周壁部123W)に鍔部110Fが着座することにより、リーダライタ1000,2000から発信されたRFID用電磁波信号の一部が仕切板110の外側を回り込むのを阻止又は抑制して、仕切板110の非対面側主表面に渦電流が発生するのを防止できる。
In addition, the
さらに、矩形枠123(周壁部123W)の内部空間に仕切板110、両絶縁シート12,22、両通信モジュール11,121が層状に重ねて収容されるので、表側と裏側から成形板13,23を被せて押圧力を付加すれば、通信モジュール11,121のアンテナ11A,121Aを破損することなく、一定厚さのICカード200を容易に得ることができる。
Further, since the
(第三実施例)
本発明に係るICカードの第三実施例が図25〜図30に表されている。図25はICカードを模式的に示す分解斜視説明図、図26は一部破断平面図、図27は一部破断底面図、図28及び図29は図26のXXVIII-XXVIII線及びXXIX-XXIX線での断面図、図30は裏側成形板の拡大斜視図である。第三実施例のICカード300では、第二実施例のICカード200において裏側成形板が矩形枠と一体化されるように、形態の変更が行われている。
(Third embodiment)
A third embodiment of the IC card according to the present invention is shown in FIGS. 25 is an exploded perspective view schematically showing the IC card, FIG. 26 is a partially broken plan view, FIG. 27 is a partially broken bottom view, and FIGS. 28 and 29 are the XXVIII-XXVIII line and XXIX-XXIX in FIG. FIG. 30 is an enlarged perspective view of the back-side molded plate. In the
図25に示すマイクロ波用のICカード300において、裏側成形板223(第二の成形部材)は、カード外形をなす矩形状の各辺に沿って立設されて段差付き仕切板110の鍔部110Fを保持する周壁部223Wが、例えばアクリル(メタクリル;PMMA)樹脂による射出成形、注型成形等によって本体部分(底板部分)と一体成形されている(図30参照)。これによって、ICカード300は寸法精度が高く、かつ応答不良や誤作動の発生頻度を低く維持できるので、品質の向上を図りつつ大量生産にも適する。
In the
なお、第三実施例において、表側通信モジュールのアンテナとリーダライタのアンテナとの間、及び裏側通信モジュールのアンテナとリーダライタのアンテナとの間のRFID用電磁波信号の個別送受信態様については、既述の第二実施例(図22〜図24)と同等であるから説明を省略する。 In the third embodiment, the individual transmission / reception mode of the electromagnetic wave signal for RFID between the antenna of the front side communication module and the antenna of the reader / writer and between the antenna of the back side communication module and the antenna of the reader / writer is described above. Since this is the same as the second embodiment (FIGS. 22 to 24), description thereof will be omitted.
(第四実施例)
本発明に係るICカードの第四実施例が図31〜図34に表されている。図31はICカードを模式的に示す分解斜視説明図、図32は一部破断平面図、図33は一部破断底面図、図34は図32のXXXIV-XXXIV線での断面図である。第四実施例のICカード400では、第一実施例のICカード100に対し主に通信モジュールに備えられるアンテナの形態及び仕切板に貫通除去される開放領域の形態が変更されている。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the IC card according to the present invention is shown in FIGS. 31 is an exploded perspective view schematically showing the IC card, FIG. 32 is a partially broken plan view, FIG. 33 is a partially broken bottom view, and FIG. 34 is a sectional view taken along line XXXIV-XXXIV in FIG. In the
図31〜図34に表されたICカード400は、以下に示す各構成材が積層後に加熱加圧成形され、近接型RFID方式での非接触式近距離無線通信に用いられる単一のICカードとして、ID−1サイズ(横85.60mm×縦53.98mm)の1枚の横長矩形状のカードに形成されている。
(1)平坦なシート状又はフィルム状で横長矩形状に成形された仕切板310(仕切部材);
(2)仕切板310の表側主表面(図31では上面)及び裏側主表面(図31では下面)に対向して平面視で各々重なり合うように配置された、横長矩形状の表側通信モジュール311及び裏側通信モジュール321(第一及び第二の通信部材);
(3)仕切板310と表側通信モジュール311との間及び仕切板310と裏側通信モジュール321との間に各々配置され、これらの間に自身の厚みに相当する電気的な絶縁空間(隙間)を形成する、横長矩形状の表側絶縁シート12及び裏側絶縁シート22(第一及び第二の絶縁部材);
(4)表側通信モジュール311及び裏側通信モジュール321の外側に各々配置され、各モジュール311,321を位置保持する、横長矩形状の表側成形板13及び裏側成形板23(第一及び第二の成形部材)。
The
(1) A partition plate 310 (partition member) formed into a horizontally long rectangular shape in the form of a flat sheet or film;
(2) A horizontally-long rectangular front-
(3) Between the
(4) The oblong rectangular front-
なお、表側保護シート14及び裏側保護シート24(第一及び第二の保護部材)については、第一実施例に記載の通りである。また、ICカード400の各構成材の厚みについても第一実施例の記載とほぼ同様である。
The front
仕切板310はICカード400の厚さ方向においてほぼ中央部に位置し、導電性を有するとともに電磁波に対する減衰又は遮蔽作用(あるいは、電磁波を引き込んで放射する機能により、反射作用と言い換えることもできる)を有する非磁性体(つまり、常磁性体又は反磁性体)で構成される。ここでは、常磁性体であって例えば厚さ0.1mm以下の薄いアルミニウム板、すなわち平板状のアルミ箔が用いられている。仕切板310は、短辺方向に向かう直線状の溝(後述するスリット310Sである)によって左側仕切板310L(仕切部材)と右側仕切板310R(仕切部材)とに分離(分割)されている。
The
表側通信モジュール311は、データ保存機能及び通信制御機能を有するICチップ本体311Mと、信号受発信機能を有するアンテナ311Aとを含み、ICチップ本体311M及びアンテナ311Aはベースとなる配線基板311Sに載置されている(図32参照)。同様に、裏側通信モジュール321は、データ保存機能及び通信制御機能を有するICチップ本体321Mと、信号受発信機能を有するアンテナ321Aとを含み、ICチップ本体321M及びアンテナ321Aはベースとなる配線基板321Sに載置されている(図33参照)。
The front-
この実施例では、表側通信モジュール311と裏側通信モジュール321とは同一仕様であり、配線基板311Sと配線基板321Sとはカード外形線と相似する矩形状であって、同じ外形のものが平面視のほぼ同じ位置で背中合わせの状態で重なり合って配置されている(図32,図33参照)。一対の通信モジュール311,321のアンテナ311A,321Aは、対応する配線基板311S,321Sのほぼ全面にわたって矩形の渦巻状に複数回(図では4回)周回するループ状(又はコイル状)アンテナである。一対のICチップ本体311M,321Mは、対応する矩形ループ状アンテナ311A,321Aに対し、平面視において対角位置となる角隅部で各々接続される。
In this embodiment, the front-
アンテナ311A,321AとICチップ本体311M,321Mとは、例えばシルクスクリーン、ペンキスクリーン、ステンシルスクリーン等の網目を用いたスクリーン印刷によって、対応する配線基板311S,321Sの表面に形成される。具体的には、表側配線基板311S及び裏側配線基板321Sは、例えばポリ塩化ビニル(PVC)樹脂,アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)樹脂,ポリエチレン・テレフタレート(PET)樹脂,ポリイミド(PI)樹脂のように柔軟性のある熱可塑性樹脂製シートで構成され、対応する表側成形板13及び裏側成形板23の内側表面に接着剤等で各々貼り付け固定される(図31参照)。
The
なお、配線基板311S,321S上に印刷形成されたアンテナ311A,321Aの平面視で対角位置となる角隅部にICチップ本体311M,321Mを実装(載置及び固定)してもよい。また、配線基板311S,321S上にディスクリート回路としてアンテナ311A,321AやICチップ本体311M,321Mを実装してもよいし、埋め込み、エッチング、メッキ等によってアンテナ311A,321Aを構成してもよい。
Note that the IC chip
表側絶縁シート12及び裏側絶縁シート22は、例えば熱硬化性樹脂の一種であるシリコーン(SI)紙が用いられ、仕切板310と表側通信モジュール311との間及び仕切板310と裏側通信モジュール321との間の隙間(絶縁空間)を埋めることによって各通信モジュール311,321に電気的な絶縁状態を付与する。また、表側通信モジュール311及び裏側通信モジュール321は、仕切板310の表側及び裏側の主表面に対向し、表側絶縁シート12及び裏側絶縁シート22を介して平面視で各々重なり合うように配置される。
For example, silicone (SI) paper, which is a kind of thermosetting resin, is used for the front-
表側成形板13及び裏側成形板23は、例えばアクリル(メタクリル;PMMA)樹脂のように、電気的な絶縁性と機械的な強度を有する熱可塑性樹脂によって構成される。また、表側保護シート14及び裏側保護シート24は、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂等の熱可塑性樹脂製透明シートによって構成される。さらに、成形板13,23及び保護シート14,24は、仕切板310、通信モジュール311,321及び絶縁シート12,22に対して平面視で各々重なり合うように配置される。
The front
図41に示すように、固定配置されたリーダライタ1000が主表面に沿って(図では左右方向に)スライド移動するICカード400の表側(図では上側)において表側通信モジュール311と通信するとき、仕切板310L,310R(310)の表側(上側)の主表面が対面側主表面310Lfs,310Rfsとなり、裏側(下側)の主表面が非対面側主表面310Lns,310Rnsとなる。リーダライタ1000と仕切板310L,310R(310)との間に位置する表側通信モジュール311が対面側通信モジュールとして、仕切板310L,310Rの対面側主表面310Lfs,310Rfsに重ねられるとともに、リーダライタ1000と仕切板310L,310R(310)との間に位置しない裏側通信モジュール321が非対面側通信モジュールとして、仕切板310L,310R(310)の非対面側主表面310Lns,310Rnsに重ねられる。なお、図41に矢印符号で表示されたICカード400のスライド移動方向は少し(例えば左右方向±15°の範囲内で)傾斜していてもよい。
As shown in FIG. 41, when the reader /
このとき対面側通信モジュール311(表側通信モジュール)のアンテナ311Aは、リーダライタ1000のアンテナ1000A(アンテナ311Aと同様のループ状アンテナで構成される)と短波帯域(例えば標準周波数13.56MHz)において所定の周波数範囲で通信可能である。具体的には、アンテナ311Aは、通信(送受信)可能な周波数範囲として、例えば13.56MHz±0.68MHz(あるいは13.56MHz±5%)において、アンテナ1000AからRFID用電磁波信号を受信するとともに、アンテナ1000Aに向けて応答信号を発信することができる。
At this time, the
対面側通信モジュール311(表側通信モジュール)のアンテナ311Aとリーダライタ1000のアンテナ1000Aとの間のアンテナ通信距離L及び非対面側通信モジュール321(裏側通信モジュール)のアンテナ321Aとリーダライタ1000のアンテナ1000Aとの間のアンテナ通信距離L’は、いずれも3cm以下に設定される。このように、アンテナ通信距離L,L’がリーダライタ1000から発せられるRFID用電磁波の波長λ(標準周波数13.56MHzでは波長λ≒22m)以下である(0<L≦λ,0<L’≦λ)から、1波長分(単位波)までの電界・磁界の変化(磁束変化)がリーダライタ1000のアンテナ1000Aと通信モジュール311,321のアンテナ311A,321Aとの相互間の信号で直接伝達される。
The antenna communication distance L between the
図42に示すように、固定配置されたリーダライタ1000が主表面に沿って(図では左右方向に)スライド移動するICカード400の裏側(図では下側)において裏側通信モジュール321と通信するとき、仕切板310の裏側(下側)の主表面が対面側主表面310Lfs,310Rfsとなり、表側(上側)の主表面が非対面側主表面310Lns,310Rnsとなる。リーダライタ1000と仕切板310との間に位置する裏側通信モジュール321が対面側通信モジュールとして、仕切板310の対面側主表面310Lfs,310Rfsに重ねられるとともに、リーダライタ1000と仕切板310との間に位置しない表側通信モジュール311が非対面側通信モジュールとして、仕切板310の非対面側主表面310Lns,310Rnsに重ねられる。なお、図11に矢印符号で表示されたICカード400のスライド移動方向は少し(例えば左右方向±15°の範囲内で)傾斜していてもよい。
42, when the reader /
このとき対面側通信モジュール321(裏側通信モジュール)のアンテナ321Aは、リーダライタ1000のアンテナ1000Aと短波帯域(例えば標準周波数13.56MHz)において所定の周波数範囲で通信可能である。具体的には、アンテナ321Aは、通信(送受信)可能な周波数範囲として、例えば13.56MHz±0.68MHz(あるいは13.56MHz±5%)において、アンテナ1000AからRFID用電磁波信号を受信するとともに、アンテナ1000Aに向けて応答信号を発信することができる。
At this time, the
対面側通信モジュール321(裏側通信モジュール)のアンテナ321Aとリーダライタ1000のアンテナ1000Aとの間のアンテナ通信距離L及び非対面側通信モジュール311(表側通信モジュール)のアンテナ311Aとリーダライタ1000のアンテナ1000Aとの間のアンテナ通信距離L’は、いずれも3cm以下に設定される。このように、アンテナ通信距離L,L’がリーダライタ1000から発せられるRFID用電磁波の波長λ(標準周波数13.56MHzでは波長λ≒22m)以下である(0<L≦λ,0<L’≦λ)から、1波長分(単位波)までの電界・磁界の変化(磁束変化)がリーダライタ1000のアンテナ1000Aと通信モジュール311,321のアンテナ311A,321Aとの相互間の信号で直接伝達される。
The antenna communication distance L between the
そして、図41の対面側通信モジュール311のアンテナ311A(又は図42の対面側通信モジュール321のアンテナ321A)とリーダライタ1000のアンテナ1000Aとの間にのみ磁束結合を生じさせて、短波によるRFID用電磁波信号の個別送受信を可能とするために、ICカード400はさらに次に述べるような構造を備えている。
Then, magnetic flux coupling is generated only between the
図41(又は図42)において短波用のICカード400を重ね合わせ方向から透視したとき、仕切板310L,310Rには、対面側通信モジュール311(又は321)のアンテナ311A(又は321A)及び非対面側通信モジュール321(又は311)のアンテナ321A(又は311A)と各々部分的に重なり合うように貫通除去された、開放領域としてのスリット310Sが形成されている(図32,図33参照)。
In FIG. 41 (or FIG. 42), when the short-
具体的に述べると、図41(又は図42)に表されたスリット310Sは、仕切板310L,310Rの対面側主表面310Lfs,310Rfsに投影された対面側通信モジュール311(又は321)のループ状アンテナ311A(又は321A)の一部及び非対面側主表面310Lns,310Rnsに投影された非対面側通信モジュール321(又は311)のループ状アンテナ321A(又は311A)の一部を同時に2ヶ所で横断する状態で単一のスリット310Sに形成される(図32,図33参照)。そして、このスリット310Sのアンテナ横断幅の最大値つまり最大横断幅W(この実施例ではW≦10mm)はリーダライタ1000から発せられるRFID用電磁波である短波の波長λ(この実施例ではλ≒22m)よりも小に設定される(W<λ)。
Specifically, the
図32,図33に示すように、ICカード400を重ね合わせ方向から透視したとき、仕切板310L,310R(310)の外周縁がICカード400の外形線より内側に退避して配置される。また、表側通信モジュール311及び裏側通信モジュール321の外周縁が各々仕切板310L,310R(310)の外周縁より内側に退避して配置される(図34参照)。
As shown in FIGS. 32 and 33, when the
同じく図32,図33に示すように、ICカード400を重ね合わせ方向から透視したとき、表側絶縁シート12及び裏側絶縁シート22は、各々の外周縁が対応する表側通信モジュール311及び裏側通信モジュール321より大に形成されるとともに、仕切板310L,310R(310)のスリット310Sを塞ぐ(又は覆う)状態に保持される(図34参照)。なお、この実施例では、表側絶縁シート12と裏側絶縁シート22のいずれも、仕切板310L,310Rとスリット310Sとを合わせたものと形状及び大きさが同じである(図31参照)。
Similarly, as shown in FIGS. 32 and 33, when the
図41及び図42に戻り、仕切板310にスリット310Sを設けることによって、リーダライタ1000からの短波によるRFID用電磁波信号により仕切板310L,310Rの対面側主表面310Lfs,310Rfsに渦電流が発生して反磁界を生じる現象を阻止又は抑制することが可能になる。また、スリット310Sは、対面側主表面310Lfs,310Rfsで発生し仕切板310L,310Rを伝搬して非対面側主表面310Lns,310Rnsに至る渦電流や、リーダライタ1000からの短波によるRFID用電磁波信号のうち仕切板310L,310Rの外側を回り込み非対面側主表面310Lns,310Rnsで発生する渦電流を分断する機能により、非対面側主表面310Lns,310Rnsに磁界を生じる現象を阻害することもできる。
41 and 42, by providing the
このようにして、スリット310Sは電磁波に対する仕切板310の減衰又は遮蔽作用を補完することとなる。すなわち、スリット310Sによって、図41においては対面側通信モジュール311のみ、図42においては対面側通信モジュール321のみがリーダライタ1000からのRFID用電磁波信号を受信し、かつそれに対する応答信号をリーダライタ1000に向けて発信する機能が付与される。よって、スリット310Sは図41及び図42に示す、短波によるRFID用電磁波信号の個別送受信を可能にする。
In this way, the
ところで、図34においてICカード400を重ね合わせ方向から透視したとき、表側通信モジュール311及び裏側通信モジュール321は横長矩形状のカード外形線の内側であってその長辺方向(すなわち横方向、図34では左右方向)において互いにオフセット(齟齬)して配置される。具体的には、両通信モジュール311,321間にはオフセット量d、言い換えれば両通信モジュール311,321のアンテナ311A,321AとICチップ本体311M,321Mとの接続点間の距離d、さらに言い換えれば両ICチップ本体311M,321Mのカード長辺方向に離間距離dが設けられる。
By the way, when the
したがって、図41(又は図42)において、リーダライタ1000のアンテナ1000Aから送信されたRFID用電磁波信号が対面側通信モジュール311(又は321)及び対面側絶縁シート12(又は22)を透過し、仕切板310のスリット310Sを通過しようとしても、最大横断幅Wが波長λより小さいために通過そのものが阻害され、非対面側通信モジュール321(又は311)での起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。仮にRFID用電磁波信号の一部がスリット310Sを経て非対面側通信モジュール321(又は311)のアンテナ321A(又は311A)に達した場合であっても、リーダライタ1000とのアンテナ通信距離の差L’−Lや上記したオフセット量dにより、非対面側通信モジュール321(又は311)と対面側通信モジュール311(又は321)とは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
Therefore, in FIG. 41 (or FIG. 42), the RFID electromagnetic wave signal transmitted from the
さらに、図32,図34において、スリット310Sは、表側通信モジュール311及び裏側通信モジュール321における各々のループ状アンテナ311A,321Aの長軸方向の中心から偏った(すなわちずれた)不均等な位置でカード外形線の2つの長辺と各々交差する。具体的には、スリット310Sの幅中心CSは、ループ状アンテナ311A,321Aの長軸方向の中心CAから偏り量LCだけずれて設けられる。
Further, in FIGS. 32 and 34, the
したがって、図41(又は図42)において、リーダライタ1000からのRFID用電磁波信号の磁界内に置かれた対面側通信モジュール311(又は321)のループ状アンテナ311A(又は321A)の中を磁束が通過すなわち移動するとき、対面側通信モジュール311(又は321)のループ状アンテナ311A(又は321A)には電磁誘導によって起電力が発生する。一方、非対面側通信モジュール321(又は311)のループ状アンテナ321A(又は311A)は、リーダライタ1000側から見るとスリット310Sを除いて仕切板310L,310Rで覆われており、スリット310Sは非対面側通信モジュール321(又は311)のループ状アンテナ321A(又は311A)の長軸方向の中心から偏った(ずれた)不均等な位置でカードの長辺と交差状に設けられている。よって、非対面側通信モジュール321(又は311)のループ状アンテナ321A(又は311A)は、リーダライタ1000からのRFID用電磁波信号の磁界内にあっても磁束が不均等に通過(移動)することになるので、ICチップ本体321M(又は311M)を駆動してリーダライタ1000へ発信(返信)するために必要な起電力を発生しない。
Therefore, in FIG. 41 (or FIG. 42), the magnetic flux passes through the
このようなスリット310Sの存在により、図41においては非対面側通信モジュール321とリーダライタ1000との間、図42においては非対面側通信モジュール311とリーダライタ1000との間に磁束結合は生じにくくなる。よって、スリット310Sは図41及び図42に示す、短波によるRFID用電磁波信号の個別送受信を可能にする。
Due to the presence of such a
ここで、表側通信モジュールのアンテナとリーダライタのアンテナとの間、及び裏側通信モジュールのアンテナとリーダライタのアンテナとの間のRFID用電磁波信号の個別送受信態様について第四実施例を整理すると次のようになる。なお、個別送受信状態の説明図(図41〜図43)において実線は磁束結合成立、破線は磁束結合不成立を表わす。 Here, the fourth embodiment is organized as follows regarding the individual transmission / reception mode of the electromagnetic wave signal for RFID between the antenna of the front side communication module and the antenna of the reader / writer and between the antenna of the back side communication module and the antenna of the reader / writer. It becomes like this. In the explanatory diagrams of the individual transmission / reception states (FIGS. 41 to 43), the solid line indicates that magnetic flux coupling is established, and the broken line indicates that magnetic flux coupling is not established.
(第一態様)表側通信モジュール311とリーダライタ1000との間の個別送受信<図41>
下記[A]に記載の磁束結合が成立し、かつ[a]〜[e]のうち少なくとも[a],[b]を含む複数の現象が発生することにより、対面側通信モジュールすなわち表側通信モジュール311とリーダライタ1000との間にのみ磁束結合を生じ、短波によるRFID用電磁波信号の個別送受信が可能になる。
[A]リーダライタ1000のアンテナ1000Aからの短波による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ311Aで受信されると表側通信モジュール311に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ311Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール311のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ1000Aで受信される。
(First Mode) Individual Transmission / Reception Between Front-
When the magnetic flux coupling described in [A] below is established and a plurality of phenomena including at least [a] and [b] among [a] to [e] occur, the facing communication module, that is, the front communication module Magnetic flux coupling is generated only between 311 and the reader /
[A] When a transmission signal (for example, a read command signal) by a short wave from the
[a]仕切板310の対面側主表面310Lfs,310Rfsに到達した送信信号による、渦電流及び反磁界の発生現象がスリット310Sによって阻止又は抑制される。
[b]対面側主表面310Lfs,310Rfsから非対面側主表面310Lns,310Rnsへ伝搬する渦電流や、仕切板310の外側を回り込む送信信号によって非対面側主表面310Lns,310Rnsで発生する渦電流に基づく磁界発生現象は、スリット310Sによって阻害される。
[c]横断幅W<波長λにより送信信号のスリット310S通過が阻害され、非対面側通信モジュールすなわち裏側通信モジュール321での起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。
[d]アンテナ通信距離の差L’−Lや通信モジュール間のオフセット量dの存在により、非対面側通信モジュール(ここでは裏側通信モジュール321)と対面側通信モジュール(ここでは表側通信モジュール311)とは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
[e]スリット310Sに偏り量LCが設けられるので、非対面側通信モジュール321のループ状アンテナ321Aは起電力を発生しない。
[A] Phenomenon of generation of eddy current and demagnetizing field due to the transmission signal reaching the facing main surfaces 310Lfs and 310Rfs of the
[B] An eddy current propagating from the facing main surfaces 310Lfs and 310Rfs to the non-facing main surfaces 310Lns and 310Rns, and an eddy current generated on the non-facing main surfaces 310Lns and 310Rns by a transmission signal that circulates outside the
[C] Crossing width W <wavelength λ prevents transmission signals from passing through
[D] The non-face-to-face communication module (here, the back-side communication module 321) and the face-to-face communication module (here, the front-side communication module 311) due to the difference in antenna communication distance L′−L and the presence of the offset amount d between the communication modules. Causes a difference in transmission / reception timing, so that malfunction based on poor response is avoided.
[E] Since the deviation amount LC is provided in the
(第二態様)裏側通信モジュール321とリーダライタ1000との間の個別送受信<図42>
下記[B]に記載の磁束結合が成立し、かつ[a]〜[e]のうち少なくとも[a],[b]を含む複数の現象が発生することにより、対面側通信モジュールすなわち裏側通信モジュール321とリーダライタ1000との間にのみ磁束結合を生じ、短波によるRFID用電磁波信号の個別送受信が可能になる。
[B]リーダライタ1000のアンテナ1000Aからの短波による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ321Aで受信されると裏側通信モジュール321に起電力が発生し、データ処理部1000C(図12参照)の制御する送受信タイミングでアンテナ321Aから発信された応答信号(例えば裏側通信モジュール321のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ1000Aで受信される。
(Second Mode) Individual Transmission / Reception Between
When the magnetic flux coupling described in [B] below is established and a plurality of phenomena including at least [a] and [b] among [a] to [e] occur, the facing communication module, that is, the back communication module Magnetic flux coupling is generated only between 321 and the reader /
[B] When a transmission signal (for example, a read command signal) by a short wave from the
[a]仕切板310の対面側主表面310Lfs,310Rfsに到達した送信信号による、渦電流及び反磁界の発生現象がスリット310Sによって阻止又は抑制される。
[b]対面側主表面310Lfs,310Rfsから非対面側主表面310Lns,310Rnsへ伝搬する渦電流や、仕切板310の外側を回り込む送信信号によって非対面側主表面310Lns,310Rnsで発生する渦電流に基づく磁界発生現象は、スリット310Sによって阻害される。
[c]横断幅W<波長λにより送信信号のスリット310S通過が阻害され、非対面側通信モジュールすなわち表側通信モジュール311での起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。
[d]アンテナ通信距離の差L’−Lや通信モジュール間のオフセット量dの存在により、非対面側通信モジュール(ここでは表側通信モジュール311)と対面側通信モジュール(ここでは裏側通信モジュール321)とは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
[e]スリット310Sに偏り量LCが設けられるので、非対面側通信モジュール311のループ状アンテナ311Aは起電力を発生しない。
[A] Phenomenon of generation of eddy current and demagnetizing field due to the transmission signal reaching the facing main surfaces 310Lfs and 310Rfs of the
[B] An eddy current propagating from the facing main surfaces 310Lfs and 310Rfs to the non-facing main surfaces 310Lns and 310Rns, and an eddy current generated on the non-facing main surfaces 310Lns and 310Rns by a transmission signal that circulates outside the
[C] Crossing width W <wavelength λ prevents transmission signals from passing through
[D] The non-face-to-face communication module (here, the front-side communication module 311) and the face-to-face communication module (here, the back-side communication module 321) due to the difference L′−L in the antenna communication distance and the presence of the offset amount d between the communication modules. Causes a difference in transmission / reception timing, so that malfunction based on poor response is avoided.
[E] Since the deviation amount LC is provided in the
(第三態様)表側通信モジュール311と第一のリーダライタ1000との間、及び裏側通信モジュール321と第二のリーダライタ2000との間での同時並行式個別送受信<図43>
裏側通信モジュール321に対向して、アンテナ1000Aと同様の周波数範囲(13.56MHz±0.68MHzあるいは13.56MHz±5%)において通信可能な平面状アンテナ2000Aを有する第二のリーダライタ2000を第一のリーダライタ1000とは別に配置する場合である。
この場合においても下記[A],[B]に記載の磁束結合が成立し、かつ[a]〜[e]のうち少なくとも[a],[b]を含む複数の現象が発生することにより、表側通信モジュール311と第一のリーダライタ1000との間、及び裏側通信モジュール321と第二のリーダライタ2000との間にのみ磁束結合を生じ、短波によるRFID用電磁波信号の同時並行式個別送受信が可能になる。
(Third Aspect) Simultaneous individual transmission / reception between the front
A second reader /
Even in this case, the magnetic flux coupling described in [A] and [B] below is established, and a plurality of phenomena including at least [a] and [b] among [a] to [e] occur. Magnetic flux coupling occurs only between the front-
[A]第一のリーダライタ1000のアンテナ1000Aからの短波による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ311Aで受信されると対面側通信モジュールすなわち表側通信モジュール311に起電力が発生し、所定の送受信タイミングでアンテナ311Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール311のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ1000Aで受信される。
[B]第二のリーダライタ2000のアンテナ2000Aからの短波による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ321Aで受信されると対面側通信モジュールすなわち裏側通信モジュール321に起電力が発生し、所定の送受信タイミングでアンテナ321Aから発信された応答信号(例えば裏側通信モジュール321のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ2000Aで受信される。
[A] When a short-wave transmission signal (for example, a read command signal) is received by the
[B] When a transmission signal (for example, a read command signal) by a short wave from the
[a]仕切板310の対面側主表面に到達した送信信号による、渦電流及び反磁界の発生現象がスリット310Sによって阻止又は抑制される。
[b]対面側主表面から非対面側主表面へ伝搬する渦電流や、仕切板310の外側を回り込む送信信号によって非対面側主表面で発生する渦電流に基づく磁界発生現象は、スリット310Sによって阻害される。
[c]横断幅W<波長λにより送信信号のスリット310S通過が阻害され、非対面側通信モジュールでの起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。
[d]アンテナ通信距離の差L’−Lや通信モジュール間のオフセット量dの存在により、非対面側通信モジュールと対面側通信モジュールとは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
[e]スリット310Sに偏り量LCが設けられるので、非対面側通信モジュールのループ状アンテナは起電力を発生しない。
[A] Phenomenon of generation of eddy current and demagnetizing field due to the transmission signal reaching the facing main surface of the
[B] The magnetic field generation phenomenon based on the eddy current propagating from the facing main surface to the non-facing side main surface or the eddy current generated on the non-facing side main surface by the transmission signal that goes around the outside of the
[C] Crossing width W <wavelength λ prevents transmission signals from passing through
[D] The non-face-to-face communication module and the face-to-face communication module have a difference in receiving / transmitting timing due to the difference L′−L in the antenna communication distance and the offset amount d between the communication modules. Operation is avoided.
[E] Since the bias amount LC is provided in the
したがって、図43に示す第三態様では、表側通信モジュール311のICチップ本体311Mに設けられた第一のデータ保存部に対し第一のリーダライタ1000により実行されるデータの読み取り又は書き込み動作と、裏側通信モジュール321のICチップ本体321Mに設けられた第二のデータ保存部に対し第二のリーダライタ2000により実行されるデータの読み取り又は書き込み動作とが同時に並行して処理可能である。
Therefore, in the third mode shown in FIG. 43, the data reading or writing operation executed by the first reader /
このように、2台のリーダライタ1000,2000を用いて一対の通信モジュール311,321の各データ保存部に対して同時にデータアクセス(読み取り又は書き込み)を行えるから、データ処理の迅速化を図ることができる。なお、このとき第一及び第二のリーダライタ1000,2000は、表側通信モジュール311及び裏側通信モジュール321に対して同一周波数範囲(13.56MHz±0.68MHzあるいは13.56MHz±5%)で同一出力の信号を送信するとともに、対応する通信モジュール311,321とリーダライタ1000,2000との間のアンテナ通信距離L,L’は同一でよい。
As described above, since data access (reading or writing) can be performed simultaneously on the data storage units of the pair of
以上で述べたように、第四実施例ではループ状アンテナを有する一対の通信モジュール311,321と直線状のスリット310Sを含む仕切板310とを設けることにより、仕切板310の対面側主表面における渦電流の発生及び非対面側主表面における渦電流の伝搬や発生が阻止又は抑制され、例えば短波帯域のRFID用電磁波信号に適合するICカード400を容易かつ安価に得ることができる。その際に、アンテナ通信距離L,L’が波長λ以下に設定される(0<L≦λ,0<L’≦λ)ことによって、指向性が弱く横への広がりを持つ短波の場合、電界・磁界の変化がリーダライタ1000,2000のアンテナ1000A,2000Aと通信モジュール311,321のアンテナ311A,321Aとの相互間の信号で直接伝達されるので、RFID用電磁波信号の個別送受信が容易に実現できる。
As described above, in the fourth embodiment, by providing the pair of
また、仕切板310に含まれるスリット310Sは、横断幅Wが波長λよりも小(W<λ)に形成され、かつループ状アンテナ311A,321Aをその長軸方向中心CAから偏り量LCだけずれた位置で横断するように配置されているので、指向性が弱く横への広がりを持つ短波の場合、このようなスリット310Sを通るとき非対面側通信モジュールのアンテナに至る電波は制限され減衰される。よって、非対面側通信モジュールのアンテナは、リーダライタ1000,2000との送受信を可能とするほどの起電力を発生しない。つまり、微弱な起電力しか発生しないので、非対面側通信モジュールのICチップ本体は起動できない。仮に起動したとしてもリーダライタ1000,2000への発信(返信)ができない。
Further, the
(スリットの変形例)
以上で説明したスリット310Sの形状は図35に示すように鉛直方向(図の上下方向)に直線状で一定幅の溝であり、アンテナの最大横断幅Wはスリット幅で表わされる。スリット310Sの幅は、図36のように徐々に大きくなるように変化したり、図37のように途中で大小変化したりしてもよい。また、スリット310Sの形状は、図38のように稲妻状に屈曲したり、図39のようにつづら折れ状に折れ曲がったりしてもよい。さらに、図40のスリット310Sのように少し傾斜(例えば鉛直方向に対して±15°以内)していてもよい。
(Slit variants)
The shape of the
(第五実施例)
本発明に係るICカードの第五実施例が図44〜図47に表されている。図44はICカードを模式的に示す分解斜視説明図、図45は一部破断平面図、図46は一部破断底面図、図47は図45のXLVII-XLVII線での断面図である。第五実施例のICカード500では、第四実施例のICカード400に対し、開放領域の形態が単一のスリットから一対の切欠に変更されている。
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment of the IC card according to the present invention is shown in FIGS. 44 is an exploded perspective view schematically showing the IC card, FIG. 45 is a partially broken plan view, FIG. 46 is a partially broken bottom view, and FIG. 47 is a sectional view taken along line XLVII-XLVII in FIG. In the
図44に示す短波用のICカード500において、仕切板410(仕切部材)には一対の切欠410N,410Nが形成され、一対の切欠410N,410Nは表側通信モジュール311(第一の通信部材)及び裏側通信モジュール321(第二の通信部材)のループ状アンテナ311A,321Aの一部を各別に2ヶ所で横断する。
44, a pair of
図45,図46において、一対の切欠410N,410Nは、表側通信モジュール311及び裏側通信モジュール321における各々のループ状アンテナ311A,321Aの長軸方向の中心から偏った(すなわちずれた)不均等な位置でカード外形線の2つの長辺と各別に交差する。具体的には、一対の切欠410N,410Nの幅中心CNは、ループ状アンテナ311A,321Aの長軸方向の中心CAから偏り量LCだけずれて設けられる。
45 and 46, the pair of
なお、一対の切欠410N,410Nは第四実施例のICカード400における単一のスリット310Sと同じ機能を有し、同じ作用効果を発揮する。また、第五実施例において、表側通信モジュールのアンテナとリーダライタのアンテナとの間、及び裏側通信モジュールのアンテナとリーダライタのアンテナとの間のRFID用電磁波信号の個別送受信態様(図57〜図59)については、既述の第四実施例(図41〜図43)と同等である。よって、次のように読み替えることにより詳しい説明を省略する。
・仕切板310,310L,310R→仕切板410
・スリット310S→切欠410N
・対面側主表面310Lfs,310Rfs→対面側主表面410fs
・非対面側主表面310Lns,310Rns→非対面側主表面410ns
The pair of
・
・
-Facing main surface 310Lfs, 310Rfs-> facing main surface 410fs
Non-facing side main surface 310Lns, 310Rns → Non-facing side main surface 410ns
(切欠の変形例)
以上で説明した一対の切欠410N,410Nは、図48に示すように鉛直方向(図の上下方向)に一直線状に並ぶ一定幅の矩形状溝であり、アンテナの最大横断幅Wは切欠幅で表わされる。切欠410Nの先端形状は図49のような半球状、図50のような三角形状、図51のような台形状等に変更できる。切欠幅が図52のように直線的に大小変化したり、図53のように曲線的に大小変化したりする鼓型の切欠410Nであってもよい。図54のように一対の切欠410N,410Nで幅が徐々に変化したり、図55のように一対の切欠410N,410Nで幅が対称的に変化したりしてもよい。一対の切欠410N,410Nは、図56のように少し傾斜(例えば鉛直方向に対して±15°以内)して一直線状に並ぶ一定幅の矩形状溝であってもよい。これらの変形例に示すように、一対の切欠410N,410Nは一直線状に並ぶ配置が望ましい。
(Variation of notch)
The pair of
(第六実施例)
本発明に係るICカードの第六実施例が図60〜図64に表されている。図60はICカードを模式的に示す分解斜視説明図、図61は一部破断平面図、図62は一部破断底面図、図63は図61のLXIII-LXIII線での断面図、図64は仕切板の拡大斜視図である。第六実施例のICカード600では、第三実施例のICカード300に対し通信モジュールの配置個数及び配置形態が変更され、段差付き仕切板の形態も一部変更されている。
(Sixth embodiment)
A sixth embodiment of the IC card according to the present invention is shown in FIGS. 60 is an exploded perspective view schematically showing the IC card, FIG. 61 is a partially broken plan view, FIG. 62 is a partially broken bottom view, FIG. 63 is a sectional view taken along line LXIII-LXIII in FIG. FIG. 3 is an enlarged perspective view of a partition plate. In the
図60〜図63に表されたICカード600は、以下に示す各構成材が積層後に加熱加圧成形され、近接型RFID方式での非接触式近距離無線通信に用いられる単一のICカードとして、ID−1サイズ(横85.60mm×縦53.98mm)の1枚の横長矩形状のカードに形成されている。
(1)1枚のシート状又はフィルム状で横長矩形状に成形された仕切板510(仕切部材);
(2)仕切板510の表側主表面(図60では本体部分(底板部分)の上面)及び裏側主表面(同じく下面)に対向して平面視で各々重なり合うように縦方向に配置されかつ縦長矩形状を呈する、第一マイクロ波用の表側通信モジュール111及び裏側通信モジュール121(第一組における第一及び第二の通信部材);
(3)仕切板510の表側主表面及び裏側主表面に対向して平面視で各々重なり合うように縦方向に配置されかつ縦長矩形状を呈する、第二マイクロ波用の表側通信モジュール511及び裏側通信モジュール521(第二組における第一及び第二の通信部材);
(4)仕切板510と表側通信モジュール111,511との間及び仕切板510と裏側通信モジュール121,521との間に各々配置され、これらの間に自身の厚みに相当する電気的な絶縁空間(隙間)を形成する、横長矩形状の表側絶縁シート12及び裏側絶縁シート22(第一及び第二の絶縁部材);
(5)表側通信モジュール111,511及び裏側通信モジュール121,521の外側に各々配置され、各モジュール111,511,121,521を位置保持する、横長矩形状の表側成形板13及び裏側成形板223(第一及び第二の成形部材)。
The
(1) A partition plate 510 (partition member) formed in a horizontally long rectangular shape in the form of one sheet or film;
(2) The front and rear main surfaces (upper surface of the main body portion (bottom plate portion) in FIG. 60) and the rear main surface (also the lower surface) of the
(3) The front-
(4) An electrically insulating space that is disposed between the
(5) The oblong rectangular front-
なお、表側保護シート14及び裏側保護シート24(第一及び第二の保護部材)については、第一実施例に記載の通りである。また、ICカード600の各構成材の厚みについては第一実施例及び第二実施例の記載に倣う。
The front
二対(二組)の通信モジュール111,121;511,521はICカード600の縦方向(上下方向)に細長い矩形状であり、第一組のアンテナ111A,121Aはつづら折れ(S字状にカーブ)しながら延びることによって、一方第二組のアンテナ511A,521Aは直線状に延びた後折り返すことによって、各々縦方向すなわちICカード600の短辺方向に翼状に広がる平面状アンテナである。アンテナ111A,121A;511A,521A(又はICカード600)の縦方向ほぼ中央部にICチップ本体111M,121M;511M,521Mが配置される。
The two pairs (two sets) of
図63,図64に示すように、仕切板510の周縁は厚さ方向に屈曲して裏側成形板223の周壁部223Wの内面を囲う周面部510Cを構成した後、径方向外側に向かって屈曲して周壁部223Wに着座する鍔部510Fを構成し、段差付きの仕切板として機能する。具体的には、仕切板510の本体部分をなす底板部分と周面部510Cとで表側(図では上方)に向かって開放された凹部空間が形成され、この凹部空間には表側絶縁シート12と表側通信モジュール111,511とが収容され、表側成形板13によって閉鎖状態となる。一方、仕切板510の本体部分(底板部分)の裏側(図では下方)には、裏側成形板223(周壁部223W)の内部空間において裏側絶縁シート22と裏側通信モジュール121,521とが収容される。
As shown in FIGS. 63 and 64, the peripheral edge of the
つまり、縦長矩形状の表側通信モジュール111,511及び裏側通信モジュール121,521は、仕切板510の本体部分(底板部分)を挟み、仕切板510の表側主表面(図では上面)及び裏側主表面(図では下面)に対向して平面視で対応するもの同士が各々重なり合うように配置されている。
That is, the oblong rectangular front-
この実施例では、表側通信モジュール111と裏側通信モジュール121とはともに第一マイクロ波用であって同一仕様であり、配線基板111Sと配線基板121Sとは同じ外形のものが平面視の同じ位置で背中合わせの状態で重なり合って配置されて一対(一組)の通信モジュールを構成する(図61,図62参照)。第一マイクロ波M1は、例えば920MHz±50MHz(又は920MHz±5%)の周波数範囲に設定され、一対の通信モジュール111,121のアンテナ111A,121Aとリーダライタ1000(M1)のアンテナ1000A(M1)との間で送受信が可能である(図65,図66参照)。
In this embodiment, both the front-
一方、表側通信モジュール511と裏側通信モジュール521とはともに第二マイクロ波用であって同一仕様であり、配線基板511Sと配線基板521Sとは同じ外形のものが平面視の同じ位置で背中合わせの状態で重なり合って配置されて一対(一組)の通信モジュールを構成する(図61,図62参照)。第二マイクロ波M2は、例えば2.45GHz±130MHz(又は2.45GHz±5%)の周波数範囲に設定され、一対の通信モジュール511,521のアンテナ511A,521Aとリーダライタ2000(M2)のアンテナ2000A(M2)との間で送受信が可能である(図65,図66参照)。
On the other hand, both the front-
なお、第六以降の実施例において、符号末尾の(M1)は第一マイクロ波M1用、(M2)は第二マイクロ波M2用をそれぞれ表わす。 In the sixth and subsequent embodiments, (M1) at the end of the code represents the first microwave M1, and (M2) represents the second microwave M2.
図65に示すように、固定配置されたリーダライタ1000(M1)が主表面に沿って(図では上下方向に)スライド移動するICカード600の表側(図では左側)において表側通信モジュール111と通信するとき、仕切板510の表側(左側)の主表面が対面側主表面510fsとなり、裏側(右側)の主表面が非対面側主表面510nsとなる。リーダライタ1000(M1)と仕切板510との間に位置する表側通信モジュール111が対面側通信モジュールとして、仕切板510の対面側主表面510fsに重ねられるとともに、リーダライタ1000(M1)と仕切板510との間に位置しない裏側通信モジュール121が非対面側通信モジュールとして、仕切板510の非対面側主表面510nsに重ねられる。
As shown in FIG. 65, the reader / writer 1000 (M1) fixedly arranged communicates with the front-
同様に、固定配置されたリーダライタ2000(M2)が主表面に沿ってスライド移動するICカード600の表側において表側通信モジュール511と通信するとき、仕切板510の表側(左側)の主表面が対面側主表面510fsとなり、裏側(右側)の主表面が非対面側主表面510nsとなる。リーダライタ2000(M2)と仕切板510との間に位置する表側通信モジュール511が対面側通信モジュールとして、仕切板510の対面側主表面510fsに重ねられるとともに、リーダライタ2000(M2)と仕切板510との間に位置しない裏側通信モジュール521が非対面側通信モジュールとして、仕切板510の非対面側主表面510nsに重ねられる。
Similarly, when the reader / writer 2000 (M2) fixedly arranged communicates with the front-
図66に示すように、固定配置されたリーダライタ1000(M1)が主表面に沿って(図では上下方向に)スライド移動するICカード600の裏側(図では右側)において裏側通信モジュール121と通信するとき、仕切板510の裏側(右側)の主表面が対面側主表面510fsとなり、表側(左側)の主表面が非対面側主表面510nsとなる。リーダライタ1000(M1)と仕切板510との間に位置する裏側通信モジュール121が対面側通信モジュールとして、仕切板510の対面側主表面510fsに重ねられるとともに、リーダライタ1000(M1)と仕切板510との間に位置しない表側通信モジュール111が非対面側通信モジュールとして、仕切板510の非対面側主表面510nsに重ねられる。
As shown in FIG. 66, the reader / writer 1000 (M1) fixedly arranged communicates with the back
同様に、固定配置されたリーダライタ2000(M2)が主表面に沿ってスライド移動するICカード600の裏側において裏側通信モジュール521と通信するとき、仕切板510の裏側の主表面が対面側主表面510fsとなり、表側の主表面が非対面側主表面510nsとなる。リーダライタ2000(M2)と仕切板510との間に位置する裏側通信モジュール521が対面側通信モジュールとして、仕切板510の対面側主表面510fsに重ねられるとともに、リーダライタ2000(M2)と仕切板510との間に位置しない表側通信モジュール511が非対面側通信モジュールとして、仕切板510の非対面側主表面510nsに重ねられる。
Similarly, when the reader / writer 2000 (M2) fixedly arranged communicates with the back
そして、図65の対面側通信モジュール111のアンテナ111A(又は図66の対面側通信モジュール121のアンテナ121A)とリーダライタ1000(M1)のアンテナ1000A(M1)との間にのみ磁束結合を生じさせて、第一マイクロ波M1によるRFID用電磁波信号の個別送受信を可能とするために、ICカード600はさらに次に述べるような構造を備えている。
65. Magnetic flux coupling is generated only between the
図65(又は図66)においてICカード600を重ね合わせ方向から透視したとき、仕切板510の本体部分(底板部分)には、対面側通信モジュール111(又は121)のアンテナ111A(又は121A)及び非対面側通信モジュール121(又は111)のアンテナ121A(又は111A)と各々部分的に重なり合うように孔形状にて貫通除去された、開放領域としての貫通孔510H1が形成されている(図61,図62参照)。
In FIG. 65 (or FIG. 66), when the
具体的に述べると、図65(又は図66)に表された貫通孔510H1は、仕切板510の対面側主表面510fsに投影された対面側通信モジュール111(又は121)の平面状アンテナ111A(又は121A)の一部及び非対面側主表面510nsに投影された非対面側通信モジュール121(又は111)の平面状アンテナ121A(又は111A)の一部を同時に含む(すなわち内包する)状態で単一の円形孔に形成される(図61,図62参照)。そして、この貫通孔510H1の最大孔径つまり直径D1(この実施例ではD1≦10mm)は、リーダライタ1000(M1)から発せられるRFID用電磁波である第一マイクロ波M1の波長λ1(この実施例ではλ1≒33cm)よりも小に設定される(D1<λ1)。
More specifically, the through-hole 510H1 shown in FIG. 65 (or FIG. 66) is a
加えて、図65の対面側通信モジュール511のアンテナ511A(又は図66の対面側通信モジュール521のアンテナ521A)とリーダライタ2000(M2)のアンテナ2000A(M2)との間にのみ磁束結合を生じさせて、第二マイクロ波M2によるRFID用電磁波信号の個別送受信を可能とするために、ICカード600はさらに次に述べるような構造をも備えている。
In addition, magnetic flux coupling occurs only between the
図65(又は図66)においてICカード600を重ね合わせ方向から透視したとき、仕切板510の本体部分(底板部分)には、対面側通信モジュール511(又は521)のアンテナ511A(又は521A)及び非対面側通信モジュール521(又は511)のアンテナ521A(又は511A)と各々部分的に重なり合うように孔形状にて貫通除去された、開放領域としての貫通孔510H2が形成されている(図61,図62参照)。
When the
具体的に述べると、図65(又は図66)に表された貫通孔510H2は、仕切板510の対面側主表面510fsに投影された対面側通信モジュール511(又は521)の平面状アンテナ511A(又は521A)の一部及び非対面側主表面510nsに投影された非対面側通信モジュール521(又は511)の平面状アンテナ521A(又は511A)の一部を同時に含む(すなわち内包する)状態で単一の円形孔に形成される(図61,図62参照)。そして、この貫通孔510H2の最大孔径つまり直径D2(この実施例ではD2≦6mm)は、リーダライタ2000(M2)から発せられるRFID用電磁波である第二マイクロ波M2の波長λ2(この実施例ではλ2≒12cm)よりも小に設定される(D2<λ2)。
More specifically, the through hole 510H2 shown in FIG. 65 (or FIG. 66) is a
図61,図62に示すように、ICカード600を重ね合わせ方向から透視したとき、仕切板510の外周縁がICカード600の外形線より内側に退避して配置される。また、表側通信モジュール111,511及び裏側通信モジュール121,521の外周縁が各々仕切板510の外周縁より内側に退避して配置される(図63参照)。
As shown in FIGS. 61 and 62, when the
同じく図61,図62に示すように、ICカード600を重ね合わせ方向から透視したとき、表側絶縁シート12及び裏側絶縁シート22は、各々の外周縁が対応する表側通信モジュール111,511及び裏側通信モジュール121,521より大に形成されるとともに、仕切板510の貫通孔510H1,510H2を塞ぐ(又は覆う)状態に保持される(図63参照)。なお、この実施例では、表側絶縁シート12の大きさ(面積)は裏側絶縁シート22よりも若干小さい(図63参照)。
Similarly, as shown in FIGS. 61 and 62, when the
図65及び図66に戻り、仕切板510に貫通孔510H1を設けることによって、リーダライタ1000(M1)からの第一マイクロ波M1によるRFID用電磁波信号により仕切板510の対面側主表面510fsに渦電流が発生して反磁界を生じる現象を阻止又は抑制することが可能になる。また、貫通孔510H1は、対面側主表面510fsで発生し仕切板510を伝搬して非対面側主表面510nsに至る渦電流や、リーダライタ1000(M1)からの第一マイクロ波M1によるRFID用電磁波信号のうち仕切板510の外側を回り込み非対面側主表面510nsで発生する渦電流を分断する機能により、非対面側主表面510nsに磁界を生じる現象を阻害することもできる。
65 and 66, by providing the
さらに図65及び図66において、仕切板510に貫通孔510H2を設けることによって、リーダライタ2000(M2)からの第二マイクロ波M2によるRFID用電磁波信号により仕切板510の対面側主表面510fsに渦電流が発生して反磁界を生じる現象を阻止又は抑制することが可能になる。また、貫通孔510H2は、対面側主表面510fsで発生し仕切板510を伝搬して非対面側主表面510nsに至る渦電流や、リーダライタ2000(M2)からの第二マイクロ波M2によるRFID用電磁波信号のうち仕切板510の外側を回り込み非対面側主表面510nsで発生する渦電流を分断する機能により、非対面側主表面510nsに磁界を生じる現象を阻害することもできる。
Further, in FIG. 65 and FIG. 66, by providing a through hole 510H2 in the
このようにして、貫通孔510H1,510H2は電磁波に対する仕切板510の減衰又は遮蔽作用を補完することとなる。すなわち、貫通孔510H1,510H2によって、図65においては対面側通信モジュール111,511のみ、図66においては対面側通信モジュール121,521のみがリーダライタ1000(M1),2000(M2)からのRFID用電磁波信号を受信し、かつそれに対する応答信号をリーダライタ1000(M1),2000(M2)に向けて発信する機能が付与される。よって、貫通孔510H1,510H2は図65及び図66に示す、第一及び第二マイクロ波M1,M2によるRFID用電磁波信号の個別送受信を可能にする。
In this way, the through holes 510H1 and 510H2 complement the attenuation or shielding action of the
ところで、図63においてICカード600を重ね合わせ方向から透視したとき、表側通信モジュール111及び裏側通信モジュール121は横長矩形状のカード外形線の内側であってその長辺方向(すなわち横方向、図63では左右方向)において互いにオフセット(齟齬)して配置される。具体的には、両通信モジュール111,121間にはオフセット量d(M1)、言い換えれば両通信モジュール111,121のアンテナ111A,121AとICチップ本体111M,121Mとの接続点間の距離d(M1)、さらに言い換えれば両ICチップ本体111M,121Mのカード長辺方向に離間距離d(M1)が設けられる。
63, when the
同じく図63においてICカード600を重ね合わせ方向から透視したとき、表側通信モジュール511及び裏側通信モジュール521は横長矩形状のカード外形線の内側であってその長辺方向(すなわち横方向、図63では左右方向)において互いにオフセット(齟齬)して配置される。具体的には、両通信モジュール511,521間にはオフセット量d(M2)、言い換えれば両通信モジュール511,521のアンテナ511A,521AとICチップ本体511M,521Mとの接続点間の距離d(M2)、さらに言い換えれば両ICチップ本体511M,521Mのカード長辺方向に離間距離d(M2)が設けられる。
Similarly, when the
したがって、図65(又は図66)において、リーダライタ1000(M1)のアンテナ1000A(M1)から送信された第一マイクロ波M1によるRFID用電磁波信号が対面側通信モジュール111(又は121)及び対面側絶縁シート12(又は22)を透過し、仕切板510の貫通孔510H1を通過しようとしても、直径D1が波長λ1より小さいために通過そのものが阻害され、非対面側通信モジュール121(又は111)での起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。仮にRFID用電磁波信号の一部が貫通孔510H1を経て非対面側通信モジュール121(又は111)のアンテナ121A(又は111A)に達した場合であっても、リーダライタ1000(M1)とのアンテナ通信距離の差L’(M1)−L(M1)や上記したオフセット量d(M1)により、非対面側通信モジュール121(又は111)と対面側通信モジュール111(又は121)とは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
Accordingly, in FIG. 65 (or FIG. 66), the electromagnetic wave signal for RFID by the first microwave M1 transmitted from the
このような貫通孔510H1の存在により、図65においては非対面側通信モジュール121とリーダライタ1000(M1)との間、図66においては非対面側通信モジュール111とリーダライタ1000(M1)との間に磁束結合は生じにくくなる。よって、貫通孔510H1は図65及び図66に示す、第一マイクロ波M1によるRFID用電磁波信号の個別送受信を可能にする。また、図65(又は図66)において、仕切板510の周面部510C及び鍔部510Fは、リーダライタ1000(M1)から発信された第一マイクロ波M1によるRFID用電磁波信号が周壁部223Wを回り込んで非対面側通信モジュール121(又は111)との磁束結合を生じるのを阻止又は抑制する。
Due to the presence of the through hole 510H1, the non-face-to-
同様に、図65(又は図66)において、リーダライタ2000(M2)のアンテナ2000A(M2)から送信された第二マイクロ波M2によるRFID用電磁波信号が対面側通信モジュール511(又は521)及び対面側絶縁シート12(又は22)を透過し、仕切板510の貫通孔510H2を通過しようとしても、直径D2が波長λ2より小さいために通過そのものが阻害され、非対面側通信モジュール521(又は511)での起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。仮にRFID用電磁波信号の一部が貫通孔510H2を経て非対面側通信モジュール521(又は511)のアンテナ521A(又は511A)に達した場合であっても、リーダライタ2000(M2)とのアンテナ通信距離の差L’(M2)−L(M2)や上記したオフセット量d(M2)により、非対面側通信モジュール521(又は511)と対面側通信モジュール511(又は521)とは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
Similarly, in FIG. 65 (or FIG. 66), the electromagnetic wave signal for RFID by the second microwave M2 transmitted from the
このような貫通孔510H2の存在により、図65においては非対面側通信モジュール521とリーダライタ2000(M2)との間、図66においては非対面側通信モジュール511とリーダライタ2000(M2)との間に磁束結合は生じにくくなる。よって、貫通孔510H2は図65及び図66に示す、第二マイクロ波M2によるRFID用電磁波信号の個別送受信を可能にする。また、図65(又は図66)において、仕切板510の周面部510C及び鍔部510Fは、リーダライタ2000(M2)から発信された第二マイクロ波M2によるRFID用電磁波信号が周壁部223Wを回り込んで非対面側通信モジュール521(又は511)との磁束結合を生じるのを阻止又は抑制する。
Due to the presence of the through hole 510H2, the non-face-to-
このように、第六実施例では、仕切板510の本体部分(底板部分)に第一マイクロ波用の貫通孔510H1(直径D1)と第二マイクロ波用の貫通孔510H2(直径D2)とが形成され(図64参照)、ICカード600は第一・第二マイクロ波両用型として機能する。
Thus, in the sixth embodiment, the first microwave through hole 510H1 (diameter D1) and the second microwave through hole 510H2 (diameter D2) are formed in the main body portion (bottom plate portion) of the
ここで、表側通信モジュールのアンテナとリーダライタのアンテナとの間、及び裏側通信モジュールのアンテナとリーダライタのアンテナとの間のRFID用電磁波信号の個別送受信態様について第六実施例を整理すると次のようになる。なお、個別送受信状態の説明図(図65〜図67)において実線は磁束結合成立、破線は磁束結合不成立を表わす。 Here, the sixth embodiment of the individual transmission / reception mode of the electromagnetic wave signal for RFID between the antenna of the front side communication module and the antenna of the reader / writer and between the antenna of the back side communication module and the antenna of the reader / writer is summarized as follows. It becomes like this. In the explanatory diagrams of the individual transmission / reception states (FIGS. 65 to 67), a solid line indicates that magnetic flux coupling is established, and a broken line indicates that magnetic flux coupling is not established.
(第一態様)表側通信モジュール111とリーダライタ1000(M1)との間、及び表側通信モジュール511とリーダライタ2000(M2)との間の同時並行式個別送受信<図65>
下記[A1],[A2]に記載の磁束結合が成立し、かつ[a]〜[d]のうち少なくとも[a],[b]を含む複数の現象が発生することにより、対面側通信モジュールすなわち表側通信モジュール111とリーダライタ1000(M1)との間、及び対面側通信モジュールすなわち表側通信モジュール511とリーダライタ2000(M2)との間にのみ磁束結合を生じ、第一及び第二マイクロ波M1,M2によるRFID用電磁波信号の個別送受信が可能になる。
(First Aspect) Simultaneous individual transmission / reception between the front
When the magnetic flux coupling described in [A1] and [A2] below is established and a plurality of phenomena including at least [a] and [b] among [a] to [d] occur, the facing communication module That is, magnetic flux coupling occurs only between the front
[A1]リーダライタ1000(M1)のアンテナ1000A(M1)からの第一マイクロ波M1による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ111Aで受信されると表側通信モジュール111に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ111Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール111のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ1000A(M1)で受信される。
[A2]リーダライタ2000(M2)のアンテナ2000A(M2)からの第二マイクロ波M2による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ511Aで受信されると表側通信モジュール511に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ511Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール511のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ2000A(M2)で受信される。
[A1] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the first microwave M1 from the
[A2] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the second microwave M2 from the
[a]仕切板510の対面側主表面510fsに到達した送信信号による、渦電流及び反磁界の発生現象が貫通孔510H1,510H2によって阻止又は抑制される。
[b]対面側主表面510fsから非対面側主表面510nsへ伝搬する渦電流や、仕切板510の外側を回り込む送信信号によって非対面側主表面510nsで発生する渦電流に基づく磁界発生現象は、貫通孔510H1,510H2によって阻害される。
[c]直径D1<波長λ1,直径D2<波長λ2により送信信号の貫通孔510H1,510H2通過が阻害され、非対面側通信モジュールすなわち裏側通信モジュール121,521での起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。
[d]アンテナ通信距離の差L’(M1)−L(M1),L’(M2)−L(M2)や通信モジュール間のオフセット量d(M1),d(M2)の存在により、非対面側通信モジュール(ここでは裏側通信モジュール121,521)と対面側通信モジュール(ここでは表側通信モジュール111,511)とは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
[A] Phenomenon of generation of eddy currents and demagnetizing fields due to transmission signals reaching the facing main surface 510fs of the
[B] A magnetic field generation phenomenon based on an eddy current propagating from the facing main surface 510fs to the non-facing main surface 510ns, or an eddy current generated on the non-facing main surface 510ns by a transmission signal that circulates outside the
[C] Transmission signal through-holes 510H1 and 510H2 are blocked by diameter D1 <wavelength λ1 and diameter D2 <wavelength λ2, and the magnetic field necessary for generating electromotive force in the non-face-to-face communication modules, that is, the back-
[D] Due to the presence of the antenna communication distance differences L ′ (M1) −L (M1), L ′ (M2) −L (M2) and the offset amounts d (M1) and d (M2) between the communication modules, Since the face-to-face communication module (here, the back-
(第二態様)裏側通信モジュール121とリーダライタ1000(M1)との間、及び裏側通信モジュール521とリーダライタ2000(M2)との間の同時並行式個別送受信<図66>
下記[B1],[B2]に記載の磁束結合が成立し、かつ[a]〜[d]のうち少なくとも[a],[b]を含む複数の現象が発生することにより、対面側通信モジュールすなわち裏側通信モジュール121とリーダライタ1000(M1)との間、及び対面側通信モジュールすなわち裏側通信モジュール521とリーダライタ2000(M2)との間にのみ磁束結合を生じ、第一及び第二マイクロ波M1,M2によるRFID用電磁波信号の同時並行式個別送受信が可能になる。
(Second Mode) Simultaneous individual transmission / reception between the back
When the magnetic flux coupling described in [B1] and [B2] below is established and a plurality of phenomena including at least [a] and [b] among [a] to [d] occur, the facing communication module That is, magnetic flux coupling is generated only between the back
[B1]リーダライタ1000(M1)のアンテナ1000A(M1)からの第一マイクロ波M1による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ121Aで受信されると裏側通信モジュール121に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ121Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール121のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ1000A(M1)で受信される。
[B2]リーダライタ2000(M2)のアンテナ2000A(M2)からの第二マイクロ波M2による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ521Aで受信されると裏側通信モジュール521に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ521Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール521のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ2000A(M2)で受信される。
[B1] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the first microwave M1 from the
[B2] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the second microwave M2 from the
[a]仕切板510の対面側主表面510fsに到達した送信信号による、渦電流及び反磁界の発生現象が貫通孔510H1,510H2によって阻止又は抑制される。
[b]対面側主表面510fsから非対面側主表面510nsへ伝搬する渦電流や、仕切板510の外側を回り込む送信信号によって非対面側主表面510nsで発生する渦電流に基づく磁界発生現象は、貫通孔510H1,510H2によって阻害される。
[c]直径D1<波長λ1,直径D2<波長λ2により送信信号の貫通孔510H1,510H2通過が阻害され、非対面側通信モジュールすなわち表側通信モジュール111,511での起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。
[d]アンテナ通信距離の差L’(M1)−L(M1),L’(M2)−L(M2)や通信モジュール間のオフセット量d(M1),d(M2)の存在により、非対面側通信モジュール(ここでは表側通信モジュール111,511)と対面側通信モジュール(ここでは裏側通信モジュール121,521)とは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
[A] Phenomenon of generation of eddy currents and demagnetizing fields due to transmission signals reaching the facing main surface 510fs of the
[B] A magnetic field generation phenomenon based on an eddy current propagating from the facing main surface 510fs to the non-facing main surface 510ns, or an eddy current generated on the non-facing main surface 510ns by a transmission signal that circulates outside the
[C] Transmission signal through-holes 510H1 and 510H2 are blocked by diameter D1 <wavelength λ1 and diameter D2 <wavelength λ2, and the magnetic field necessary for generating electromotive force in the non-face-to-face communication modules, that is, the front-
[D] Due to the presence of the antenna communication distance differences L ′ (M1) −L (M1), L ′ (M2) −L (M2) and the offset amounts d (M1) and d (M2) between the communication modules, Since the face-to-face communication module (here, the front-
(第三態様)表側通信モジュール111と第一のリーダライタ1000(M1)との間、及び裏側通信モジュール121と第二のリーダライタ3000(M1)との間、並びに表側通信モジュール511と第一のリーダライタ2000(M2)との間、及び裏側通信モジュール521と第二のリーダライタ4000(M2)との間での同時並行式個別送受信<図67>
裏側通信モジュール121に対向して、アンテナ1000A(M1)と同様の周波数範囲(920MHz±50MHzあるいは920MHz±5%)において通信可能な平面状アンテナ3000A(M1)を有する第二のリーダライタ3000(M1)を第一のリーダライタ1000(M1)とは別に配置して第一組を構成するとともに、裏側通信モジュール521に対向して、アンテナ2000A(M2)と同様の周波数範囲(2.45GHz±130MHzあるいは2.45GHz±5%)において通信可能な平面状アンテナ4000A(M2)を有する第二のリーダライタ4000(M2)を第一のリーダライタ2000(M2)とは別に配置して第二組を構成する場合である。
(Third Aspect) Between the
A second reader / writer 3000 (M1) having a
この場合においても下記[A1],[B1],[A2],[B2]に記載の磁束結合が成立し、かつ[a]〜[d]のうち少なくとも[a],[b]を含む複数の現象が発生することにより、表側通信モジュール111と第一のリーダライタ1000(M1)との間、及び裏側通信モジュール121と第二のリーダライタ3000(M1)との間、並びに表側通信モジュール511と第一のリーダライタ2000(M2)との間、及び裏側通信モジュール521と第二のリーダライタ4000(M2)との間にのみ磁束結合を生じ、第一及び第二マイクロ波M1,M2によるRFID用電磁波信号の同時並行式個別送受信が可能になる。
Even in this case, the magnetic flux coupling described in [A1], [B1], [A2], and [B2] below is established, and a plurality of [a] to [d] including at least [a] and [b] are included. As a result of this phenomenon, the front-
[A1]第一のリーダライタ1000(M1)のアンテナ1000A(M1)からの第一マイクロ波M1による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ111Aで受信されると対面側通信モジュールすなわち表側通信モジュール111に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ111Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール111のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ1000A(M1)で受信される。
[B1]第二のリーダライタ3000(M1)のアンテナ3000A(M1)からの第一マイクロ波M1による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ121Aで受信されると対面側通信モジュールすなわち裏側通信モジュール121に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ121Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール121のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ3000A(M1)で受信される。
[A1] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the first microwave M1 from the
[B1] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the first microwave M1 from the
[A2]第一のリーダライタ2000(M2)のアンテナ2000A(M2)からの第二マイクロ波M2による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ511Aで受信されると対面側通信モジュールすなわち表側通信モジュール511に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ511Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール511のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ2000A(M2)で受信される。
[B2]第二のリーダライタ4000(M2)のアンテナ4000A(M2)からの第二マイクロ波M2による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ521Aで受信されると対面側通信モジュールすなわち裏側通信モジュール521に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ521Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール521のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ4000A(M2)で受信される。
[A2] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the second microwave M2 from the
[B2] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the second microwave M2 from the
[a]仕切板510の対面側主表面に到達した送信信号による、渦電流及び反磁界の発生現象が貫通孔510H1,510H2によって阻止又は抑制される。
[b]対面側主表面から非対面側主表面へ伝搬する渦電流や、仕切板510の外側を回り込む送信信号によって非対面側主表面で発生する渦電流に基づく磁界発生現象は、貫通孔510H1,510H2によって阻害される。
[c]直径D1<波長λ1,直径D2<波長λ2により送信信号の貫通孔510H1,510H2通過が阻害され、非対面側通信モジュールでの起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。
[d]アンテナ通信距離の差L’(M1)−L(M1),L’(M2)−L(M2)や通信モジュール間のオフセット量d(M1),d(M2)の存在により、非対面側通信モジュールと対面側通信モジュールとは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
[A] Phenomenon of generation of eddy currents and demagnetizing fields due to a transmission signal reaching the facing main surface of the
[B] A magnetic field generation phenomenon based on an eddy current propagating from the facing main surface to the non-facing side main surface or an eddy current generated on the non-facing side main surface by a transmission signal that goes around the outside of the
[C] Due to the diameter D1 <wavelength λ1 and the diameter D2 <wavelength λ2, transmission signals are prevented from passing through the through holes 510H1 and 510H2, and a magnetic field necessary for generating an electromotive force in the non-face-to-face communication module is difficult to reach.
[D] Due to the presence of the antenna communication distance differences L ′ (M1) −L (M1), L ′ (M2) −L (M2) and the offset amounts d (M1) and d (M2) between the communication modules, Since the face-to-face communication module and the face-to-face communication module have a difference in the transmission / reception timing, malfunction due to poor response is avoided.
したがって、図67に示す第三態様では、
・上記[A1]に基づき、表側通信モジュール111のICチップ本体111Mに設けられた第一のデータ保存部に対し第一のリーダライタ1000(M1)により実行されるデータの読み取り又は書き込み動作と、
・上記[B1]に基づき、裏側通信モジュール121のICチップ本体121Mに設けられた第二のデータ保存部に対し第二のリーダライタ3000(M1)により実行されるデータの読み取り又は書き込み動作と、
・上記[A2]に基づき、表側通信モジュール511のICチップ本体511Mに設けられた第一のデータ保存部に対し第一のリーダライタ2000(M2)により実行されるデータの読み取り又は書き込み動作と、
・上記[B2]に基づき、裏側通信モジュール521のICチップ本体521Mに設けられた第二のデータ保存部に対し第二のリーダライタ4000(M2)により実行されるデータの読み取り又は書き込み動作と、
が同時に並行して処理可能である。
Therefore, in the third embodiment shown in FIG.
Based on the above [A1], a data reading or writing operation executed by the first reader / writer 1000 (M1) with respect to the first data storage unit provided in the
-Based on the above [B1], the data reading or writing operation executed by the second reader / writer 3000 (M1) to the second data storage unit provided in the
Based on the above [A2], the data reading or writing operation executed by the first reader / writer 2000 (M2) to the first data storage unit provided in the
Based on the above [B2], a data reading or writing operation executed by the second reader / writer 4000 (M2) with respect to the second data storage unit provided in the
Can be processed simultaneously in parallel.
もちろん、図67において[A1],[B1],[A2],[B2]のうちの同時処理動作件数、言い換えれば4台のリーダライタ1000(M1),3000(M1),2000(M2),4000(M2)のうちの同時稼働台数は2〜4の範囲で任意に設定でき、組み合わせも自由に選択できる。 Of course, in FIG. 67, the number of simultaneous processing operations among [A1], [B1], [A2], and [B2], in other words, four reader / writers 1000 (M1), 3000 (M1), 2000 (M2), The simultaneous operation number of 4000 (M2) can be arbitrarily set in the range of 2 to 4, and the combination can be freely selected.
このように、第六実施例においては、2台を一組とする4台(二組)のリーダライタ1000(M1),3000(M1);2000(M2),4000(M2)を用いて二対(二組)の通信モジュール111,121;511,521の各データ保存部に対して同時にデータアクセス(読み取り又は書き込み)を行えるから、データ容量の拡大とデータ処理の迅速化を図ることができる。
As described above, in the sixth embodiment, four (two sets) reader / writers 1000 (M1), 3000 (M1); 2000 (M2), and 4000 (M2) are used. Since data access (reading or writing) can be performed simultaneously on the data storage units of the pair (two sets) of
なお、このとき第一組の第一及び第二のリーダライタ1000(M1),3000(M1)は、表側通信モジュール111及び裏側通信モジュール121に対して同一周波数範囲(920MHz±50MHzあるいは920MHz±5%)で同一出力の信号を送信するとともに、対応する通信モジュール111,121とリーダライタ1000(M1),3000(M1)との間のアンテナ通信距離L(M1),L’(M1)は同一でよい。同様に、第二組の第一及び第二のリーダライタ2000(M2),4000(M2)は、表側通信モジュール511及び裏側通信モジュール521に対して同一周波数範囲(2.45GHz±130MHzあるいは2.45GHz±5%)で同一出力の信号を送信するとともに、対応する通信モジュール511,521とリーダライタ2000(M2),4000(M2)との間のアンテナ通信距離L(M2),L’(M2)は同一でよい。
At this time, the first and second reader / writers 1000 (M1) and 3000 (M1) of the first set have the same frequency range (920 MHz ± 50 MHz or 920 MHz ± 5 with respect to the front-
(第七実施例)
本発明に係るICカードの第七実施例が図68〜図72に表されている。図68はICカードを模式的に示す分解斜視説明図、図69は一部破断平面図、図70は一部破断底面図、図71は図69のLXXI-LXXI線での断面図、図72は仕切板の拡大斜視図である。第七実施例のICカード700では、第四実施例のICカード400に対し通信モジュールの配置個数及び配置形態が変更され、仕切板の形態も一部変更されている。
(Seventh embodiment)
A seventh embodiment of the IC card according to the present invention is shown in FIGS. 68 is an exploded perspective view schematically showing the IC card, FIG. 69 is a partially broken plan view, FIG. 70 is a partially broken bottom view, FIG. 71 is a sectional view taken along line LXXI-LXXI in FIG. FIG. 3 is an enlarged perspective view of a partition plate. In the
図68〜図71に表されたICカード700は、以下に示す各構成材が積層後に加熱加圧成形され、近接型RFID方式での非接触式近距離無線通信に用いられる単一のICカードとして、ID−1サイズ(横85.60mm×縦53.98mm)の1枚の横長矩形状のカードに形成されている。
(1)平坦なシート状又はフィルム状で横長矩形状に成形された仕切板610(仕切部材);
(2)仕切板610の表側主表面及び裏側主表面に対向して平面視で各々重なり合うように縦方向に配置されかつ縦長矩形状を呈する、マイクロ波用の表側通信モジュール511及び裏側通信モジュール521(第一組における第一及び第二の通信部材);
(3)仕切板610の表側主表面及び裏側主表面に対向して平面視で各々重なり合うように配置されかつ横長矩形状を呈する、短波用の表側通信モジュール311及び裏側通信モジュール321(第二組における第一及び第二の通信部材);
(4)仕切板610と表側通信モジュール311,511との間及び仕切板610と裏側通信モジュール321,521との間に各々配置され、これらの間に自身の厚みに相当する電気的な絶縁空間(隙間)を形成する、横長矩形状の表側絶縁シート12及び裏側絶縁シート22(第一及び第二の絶縁部材);
(5)表側通信モジュール311,511及び裏側通信モジュール321,521の外側に各々配置され、各モジュール311,511,321,521を位置保持する、横長矩形状の表側成形板13及び裏側成形板23(第一及び第二の成形部材)。
The
(1) A partition plate 610 (partition member) formed into a horizontally long rectangular shape in the form of a flat sheet or film;
(2) A microwave front-
(3) A short-wave front-
(4) Electrical insulating spaces disposed between the
(5) The oblong rectangular front-
なお、表側保護シート14及び裏側保護シート24(第一及び第二の保護部材)については、第一実施例に記載の通りである。また、ICカード700の各構成材の厚みについても第一実施例の記載とほぼ同様である。
The front
仕切板610はICカード700の厚さ方向においてほぼ中央部に位置するとともに平板状のアルミ箔で構成され、短辺方向に向かう直線状の溝(後述するスリット610Sである)によって左側仕切板610L(仕切部材)と右側仕切板610R(仕切部材)とに分離(分割)されている。なお、仕切板610の基本的な形態及び機能は第四実施例に記載された仕切板310と同等である。
The
二対(二組)の通信モジュール511,521;311,321のうち、第一組の通信モジュール511,521はICカード700の縦方向(上下方向)に細長い矩形状であり、各々のアンテナ511A,521Aは直線状に延びた後折り返すことによって、縦方向すなわちICカード700の短辺方向に翼状に広がるマイクロ波用の平面状アンテナである。アンテナ511A,521Aの縦方向ほぼ中央部にICチップ本体511M,521Mが配置される。
Of the two pairs (two sets) of
この実施例では、表側通信モジュール511と裏側通信モジュール521とはともにマイクロ波用であって同一仕様であり、配線基板511Sと配線基板521Sとは同じ外形のものが平面視の同じ位置で背中合わせの状態で重なり合って配置されて一対(一組)の通信モジュールを構成する(図69,図70参照)。マイクロ波Mは、例えば2.45GHz±130MHz(又は2.45GHz±5%)の周波数範囲に設定され、一対の通信モジュール511,521のアンテナ511A,521Aとリーダライタ1000(M)のアンテナ1000A(M)との間で送受信が可能である(図73,図74参照)。
In this embodiment, both the front-
一方、第二組の通信モジュール311,321はICカード700の横方向(左右方向)に細長い矩形状であり、各々のアンテナ311A,321AはICカード700のほぼ全面にわたって矩形の渦巻状に複数回(図では4回)周回する短波用のループ状(又はコイル状)アンテナである。矩形ループ状を呈するアンテナ311A,321Aのいずれかの角隅部にICチップ本体311M,321Mが配置される。
On the other hand, the second set of
この実施例では、表側通信モジュール311と裏側通信モジュール321とはともに短波用であって同一仕様であり、配線基板311Sと配線基板321Sとはカード外形線と相似する矩形状であって、同じ外形のものが平面視のほぼ同じ位置で背中合わせの状態で重なり合って配置されて一対(一組)の通信モジュールを構成する(図69,図70参照)。一対のICチップ本体311M,321Mは、対応する矩形ループ状アンテナ311A,321Aに対し、平面視において対角位置となる角隅部で各々接続される。短波Sは、例えば13.56MHz±0.68MHz(又は13.56MHz±5%)の周波数範囲に設定され、一対の通信モジュール311,321のアンテナ311A,321Aとリーダライタ2000(S)のアンテナ2000A(S)との間で送受信が可能である(図73,図74参照)。
In this embodiment, both the front-
このように、第七実施例のICカード700は、第六実施例(図60参照)に記載されたマイクロ波用の通信モジュール511,521と、第四実施例(図31参照)に記載された短波用の通信モジュール311,321とからなる、二対(二組)の通信モジュールを備える。具体的には、図69(又は図70)において短波用の通信モジュール311(又は321)を構成する矩形ループ状のアンテナ311A(又は321A)の内側にマイクロ波用の通信モジュール511(又は521)が配置される。つまり、第七実施例は、第六実施例に記載された二対(二組)の通信モジュールのうち、第一マイクロ波用の通信モジュール111,121が短波用の通信モジュール311,321に置換されたものと捉えることもできる。なお、第七以降の実施例において、符号末尾の(M)はマイクロ波M用、(S)は短波S用をそれぞれ表わす。
As described above, the
図73に示すように、固定配置されたリーダライタ1000(M)が主表面に沿って(図では上下方向に)スライド移動するICカード700の表側(図では左側)において表側通信モジュール511と通信するとき、仕切板610L,610R(610)の表側(左側)の主表面が対面側主表面610Lfs,610Rfsとなり、裏側(右側)の主表面が非対面側主表面610Lns,610Rnsとなる。リーダライタ1000(M)と仕切板610L,610R(610)との間に位置する表側通信モジュール511が対面側通信モジュールとして、仕切板610L,610R(610)の対面側主表面610Lfs,610Rfsに重ねられるとともに、リーダライタ1000(M)と仕切板610L,610R(610)との間に位置しない裏側通信モジュール521が非対面側通信モジュールとして、仕切板610L,610R(610)の非対面側主表面610Lns,610Rnsに重ねられる。
As shown in FIG. 73, the reader / writer 1000 (M) fixedly arranged communicates with the front-
同様に、固定配置されたリーダライタ2000(S)が主表面に沿ってスライド移動するICカード700の表側において表側通信モジュール311と通信するとき、仕切板610L,610R(610)の表側(左側)の主表面が対面側主表面610Lfs,610Rfsとなり、裏側(右側)の主表面が非対面側主表面610Lns,610Rnsとなる。リーダライタ2000(S)と仕切板610L,610R(610)との間に位置する表側通信モジュール311が対面側通信モジュールとして、仕切板610L,610R(610)の対面側主表面610Lfs,610Rfsに重ねられるとともに、リーダライタ2000(S)と仕切板610L,610R(610)との間に位置しない裏側通信モジュール321が非対面側通信モジュールとして、仕切板610L,610R(610)の非対面側主表面610Lns,610Rnsに重ねられる。
Similarly, when the reader / writer 2000 (S) that is fixedly arranged communicates with the
図74に示すように、固定配置されたリーダライタ1000(M)が主表面に沿って(図では上下方向に)スライド移動するICカード700の裏側(図では右側)において裏側通信モジュール521と通信するとき、仕切板610L,610R(610)の裏側(右側)の主表面が対面側主表面610Lfs,610Rfsとなり、表側(左側)の主表面が非対面側主表面610Lns,610Rnsとなる。リーダライタ1000(M)と仕切板610L,610R(610)との間に位置する裏側通信モジュール521が対面側通信モジュールとして、仕切板610L,610R(610)の対面側主表面610Lfs,610Rfsに重ねられるとともに、リーダライタ1000(M)と仕切板610L,610R(610)との間に位置しない表側通信モジュール511が非対面側通信モジュールとして、仕切板610L,610R(610)の非対面側主表面610Lns,610Rnsに重ねられる。
As shown in FIG. 74, the reader / writer 1000 (M), which is fixedly arranged, communicates with the back
同様に、固定配置されたリーダライタ2000(S)が主表面に沿ってスライド移動するICカード700の裏側において裏側通信モジュール321と通信するとき、仕切板610L,610R(610)の裏側の主表面が対面側主表面610Lfs,610Rfsとなり、表側の主表面が非対面側主表面610Lns,610Rnsとなる。リーダライタ2000(S)と仕切板610L,610R(610)との間に位置する裏側通信モジュール321が対面側通信モジュールとして、仕切板610L,610R(610)の対面側主表面610Lfs,610Rfsに重ねられるとともに、リーダライタ2000(S)と仕切板610L,610R(610)との間に位置しない表側通信モジュール311が非対面側通信モジュールとして、仕切板610L,610R(610)の非対面側主表面610Lns,610Rnsに重ねられる。
Similarly, when the fixedly arranged reader / writer 2000 (S) communicates with the back
そして、図73の対面側通信モジュール511のアンテナ511A(又は図74の対面側通信モジュール521のアンテナ521A)とリーダライタ1000(M)のアンテナ1000A(M)との間にのみ磁束結合を生じさせて、マイクロ波MによるRFID用電磁波信号の個別送受信を可能とするために、ICカード700はさらに次に述べるような構造を備えている。
73. Magnetic flux coupling is generated only between the
図73(又は図74)においてICカード700を重ね合わせ方向から透視したとき、右側仕切板610Rには、対面側通信モジュール511(又は521)のアンテナ511A(又は521A)及び非対面側通信モジュール521(又は511)のアンテナ521A(又は511A)と各々部分的に重なり合うように孔形状にて貫通除去された、開放領域としての貫通孔610Hが形成されている(図69,図70参照)。
When the
具体的に述べると、図73(又は図74)に表された貫通孔610Hは、仕切板610の対面側主表面610Rfsに投影された対面側通信モジュール511(又は521)の平面状アンテナ511A(又は521A)の一部及び非対面側主表面610Rnsに投影された非対面側通信モジュール521(又は511)の平面状アンテナ521A(又は511A)の一部を同時に含む(すなわち内包する)状態で単一の円形孔に形成される(図69,図70参照)。そして、この貫通孔610Hの最大孔径つまり直径D(この実施例ではD≦6mm)は、リーダライタ1000(M)から発せられるRFID用電磁波であるマイクロ波Mの波長λM(この実施例ではλM≒12cm)よりも小に設定される(D<λM)。
More specifically, the through
加えて、図73の対面側通信モジュール311のアンテナ311A(又は図74の対面側通信モジュール321のアンテナ321A)とリーダライタ2000(S)のアンテナ2000A(S)との間にのみ磁束結合を生じさせて、短波SによるRFID用電磁波信号の個別送受信を可能とするために、ICカード700はさらに次に述べるような構造をも備えている。
In addition, magnetic flux coupling occurs only between the
図73(又は図74)においてICカード700を重ね合わせ方向から透視したとき、仕切板610L,610Rには、対面側通信モジュール311(又は321)のアンテナ311A(又は321A)及び非対面側通信モジュール321(又は311)のアンテナ321A(又は311A)と各々部分的に重なり合うように貫通除去された、開放領域としてのスリット610Sが形成されている(図69,図70参照)。
When the
具体的に述べると、図73(又は図74)に表されたスリット610Sは、仕切板610L,610Rの対面側主表面610Lfs,610Rfsに投影された対面側通信モジュール311(又は321)のループ状アンテナ311A(又は321A)の一部及び非対面側主表面610Lns,610Rnsに投影された非対面側通信モジュール321(又は311)のループ状アンテナ321A(又は311A)の一部を同時に2ヶ所で横断する状態で単一のスリット610Sに形成される(図69,図70参照)。そして、このスリット610Sのアンテナ横断幅の最大値つまり最大横断幅W(この実施例ではW≦10mm)はリーダライタ2000(S)から発せられるRFID用電磁波である短波の波長λS(この実施例ではλS≒22m)よりも小に設定される(W<λS)。
Specifically, the
図69,図70に示すように、ICカード700を重ね合わせ方向から透視したとき、仕切板610L,610R(610)の外周縁がICカード700の外形線より内側に退避して配置される。また、表側通信モジュール511,311及び裏側通信モジュール521,321の外周縁が各々仕切板610L,610R(610)の外周縁より内側に退避して配置される(図71参照)。
As shown in FIGS. 69 and 70, when the
同じく図69,図70に示すように、ICカード700を重ね合わせ方向から透視したとき、表側絶縁シート12及び裏側絶縁シート22は、各々の外周縁が対応する表側通信モジュール511,311及び裏側通信モジュール521,321より大に形成されるとともに、仕切板610L,610R(610)の貫通孔610H及びスリット610Sを塞ぐ(又は覆う)状態に保持される(図71参照)。なお、この実施例では、表側絶縁シート12と裏側絶縁シート22のいずれも、仕切板610L,610Rとスリット610Sとを合わせたものと形状及び大きさが同じである(図68参照)。
Similarly, as shown in FIGS. 69 and 70, when the
図73及び図74に戻り、仕切板610R(610)に貫通孔610Hを設けることによって、リーダライタ1000(M)からのマイクロ波MによるRFID用電磁波信号により仕切板610Rの対面側主表面610Rfsに渦電流が発生して反磁界を生じる現象を阻止又は抑制することが可能になる。また、貫通孔610Hは、対面側主表面610Rfsで発生し仕切板610Rを伝搬して非対面側主表面610Rnsに至る渦電流や、リーダライタ1000(M)からのマイクロ波MによるRFID用電磁波信号のうち仕切板610Rの外側を回り込み非対面側主表面610Rnsで発生する渦電流を分断する機能により、非対面側主表面610Rnsに磁界を生じる現象を阻害することもできる。
Returning to FIGS. 73 and 74, by providing the
さらに図73及び図74において、仕切板610にスリット610Sを設けることによって、リーダライタ2000(S)からの短波SによるRFID用電磁波信号により仕切板610L,610Rの対面側主表面610Lfs,610Rfsに渦電流が発生して反磁界を生じる現象を阻止又は抑制することが可能になる。また、スリット610Sは、対面側主表面610Lfs,610Rfsで発生し仕切板610L,610Rを伝搬して非対面側主表面610Lns,610Rnsに至る渦電流や、リーダライタ2000(S)からの短波SによるRFID用電磁波信号のうち仕切板610L,610Rの外側を回り込み非対面側主表面610Lns,610Rnsで発生する渦電流を分断する機能により、非対面側主表面610Lns,610Rnsに磁界を生じる現象を阻害することもできる。
Further, in FIG. 73 and FIG. 74, by providing the
このようにして、貫通孔610H及びスリット610Sは電磁波に対する仕切板610の減衰又は遮蔽作用を補完することとなる。すなわち、貫通孔610H及びスリット610Sによって、図73においては対面側通信モジュール511,311のみ、図74においては対面側通信モジュール521,321のみがリーダライタ1000(M),2000(S)からのRFID用電磁波信号を受信し、かつそれに対する応答信号をリーダライタ1000(M),2000(S)に向けて発信する機能が付与される。よって、貫通孔610H及びスリット610Sは図73及び図74に示す、マイクロ波M及び短波SによるRFID用電磁波信号の個別送受信を可能にする。
Thus, the through-
ところで、図71においてICカード700を重ね合わせ方向から透視したとき、表側通信モジュール511及び裏側通信モジュール521は横長矩形状のカード外形線の内側であってその長辺方向(すなわち横方向、図71では左右方向)において互いにオフセット(齟齬)して配置される。具体的には、両通信モジュール511,521間にはオフセット量d(M)、言い換えれば両通信モジュール511,521のアンテナ511A,521AとICチップ本体511M,521Mとの接続点間の距離d(M)、さらに言い換えれば両ICチップ本体511M,521Mのカード長辺方向に離間距離d(M)が設けられる。
71, when the
したがって、図73(又は図74)において、リーダライタ1000(M)のアンテナ1000A(M)から送信されたマイクロ波MによるRFID用電磁波信号が対面側通信モジュール511(又は521)及び対面側絶縁シート12(又は22)を透過し、仕切板610Rの貫通孔610Hを通過しようとしても、直径Dが波長λMより小さいために通過そのものが阻害され、非対面側通信モジュール521(又は511)での起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。仮にRFID用電磁波信号の一部が貫通孔610Hを経て非対面側通信モジュール521(又は511)のアンテナ521A(又は511A)に達した場合であっても、リーダライタ1000(M)とのアンテナ通信距離の差L’(M)−L(M)や上記したオフセット量d(M)により、非対面側通信モジュール521(又は511)と対面側通信モジュール511(又は521)とは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
Therefore, in FIG. 73 (or FIG. 74), the electromagnetic wave signal for RFID by the microwave M transmitted from the
このような貫通孔610Hの存在により、図73においては非対面側通信モジュール521とリーダライタ1000(M)との間、図74においては非対面側通信モジュール511とリーダライタ1000(M)との間に磁束結合は生じにくくなる。よって、貫通孔610Hは図73及び図74に示す、マイクロ波MによるRFID用電磁波信号の個別送受信を可能にする。
Due to the presence of such a through-
再び図71においてICカード700を重ね合わせ方向から透視したとき、表側通信モジュール311及び裏側通信モジュール321は横長矩形状のカード外形線の内側であってその長辺方向(すなわち横方向、図71では左右方向)において互いにオフセット(齟齬)して配置される。具体的には、両通信モジュール311,321間にはオフセット量d(S)、言い換えれば両通信モジュール311,321のアンテナ311A,321AとICチップ本体311M,321Mとの接続点間の距離d(S)、さらに言い換えれば両ICチップ本体311M,321Mのカード長辺方向に離間距離d(S)が設けられる。
71, when the
したがって、図73(又は図74)において、リーダライタ2000(S)のアンテナ2000A(S)から送信された短波SによるRFID用電磁波信号が対面側通信モジュール311(又は321)及び対面側絶縁シート12(又は22)を透過し、仕切板610のスリット610Sを通過しようとしても、最大横断幅Wが波長λSより小さいために通過そのものが阻害され、非対面側通信モジュール321(又は311)での起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。仮にRFID用電磁波信号の一部がスリット610Sを経て非対面側通信モジュール321(又は311)のアンテナ321A(又は311A)に達した場合であっても、リーダライタ2000(S)とのアンテナ通信距離の差L’(S)−L(S)や上記したオフセット量d(S)により、非対面側通信モジュール321(又は311)と対面側通信モジュール311(又は321)とは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
Therefore, in FIG. 73 (or FIG. 74), the electromagnetic wave signal for RFID by the short wave S transmitted from the
さらに、図69,図71において、スリット610Sは、表側通信モジュール311及び裏側通信モジュール321における各々のループ状アンテナ311A,321Aの長軸方向の中心から偏った(すなわちずれた)不均等な位置でカード外形線の2つの長辺と各々交差する。具体的には、スリット610Sの幅中心CSは、ループ状アンテナ311A,321Aの長軸方向の中心CAから偏り量LCだけずれて設けられる。
Further, in FIGS. 69 and 71, the
したがって、図73(又は図74)において、リーダライタ2000(S)からの短波SによるRFID用電磁波信号の磁界内に置かれた対面側通信モジュール311(又は321)のループ状アンテナ311A(又は321A)の中を磁束が通過すなわち移動するとき、対面側通信モジュール311(又は321)のループ状アンテナ311A(又は321A)には電磁誘導によって起電力が発生する。一方、非対面側通信モジュール321(又は311)のループ状アンテナ321A(又は311A)は、リーダライタ2000(S)側から見るとスリット610Sを除いて仕切板610L,610Rで覆われており、スリット610Sは非対面側通信モジュール321(又は311)のループ状アンテナ321A(又は311A)の長軸方向の中心から偏った(ずれた)不均等な位置でカードの長辺と交差状に設けられている。よって、非対面側通信モジュール321(又は311)のループ状アンテナ321A(又は311A)は、リーダライタ2000(S)からの短波SによるRFID用電磁波信号の磁界内にあっても磁束が不均等に通過(移動)することになるので、ICチップ本体321M(又は311M)を駆動してリーダライタ2000(S)へ発信(返信)するために必要な起電力を発生しない。
Therefore, in FIG. 73 (or FIG. 74), the
このようなスリット610Sの存在により、図73においては非対面側通信モジュール321とリーダライタ2000(S)との間、図74においては非対面側通信モジュール311とリーダライタ2000(S)との間に磁束結合は生じにくくなる。よって、スリット610Sは図73及び図74に示す、短波SによるRFID用電磁波信号の個別送受信を可能にする。
Due to the presence of the
このように、第七実施例では、仕切板610にマイクロ波用の貫通孔610H(直径D)と短波用のスリット610S(横断幅W)とが形成され(図72参照)、ICカード700はマイクロ波・短波両用型として機能する。
As described above, in the seventh embodiment, the
ここで、表側通信モジュールのアンテナとリーダライタのアンテナとの間、及び裏側通信モジュールのアンテナとリーダライタのアンテナとの間のRFID用電磁波信号の個別送受信態様について第七実施例を整理すると次のようになる。なお、個別送受信状態の説明図(図73〜図75)において実線は磁束結合成立、破線は磁束結合不成立を表わす。 Here, the seventh embodiment of the individual transmission / reception mode of the electromagnetic wave signal for RFID between the antenna of the front side communication module and the antenna of the reader / writer and between the antenna of the back side communication module and the antenna of the reader / writer is summarized as follows. It becomes like this. In the explanatory diagrams of the individual transmission / reception states (FIGS. 73 to 75), the solid line indicates that magnetic flux coupling is established and the broken line indicates that magnetic flux coupling is not established.
(第一態様)表側通信モジュール511とリーダライタ1000(M)との間、及び表側通信モジュール311とリーダライタ2000(S)との間の同時並行式個別送受信<図73>
下記[A1],[A2]に記載の磁束結合が成立し、かつ[a]〜[e]のうち少なくとも[a],[b]を含む複数の現象が発生することにより、対面側通信モジュールすなわち表側通信モジュール511とリーダライタ1000(M)との間、及び対面側通信モジュールすなわち表側通信モジュール311とリーダライタ2000(S)との間にのみ磁束結合を生じ、マイクロ波M及び短波SによるRFID用電磁波信号の個別送受信が可能になる。
(First Aspect) Simultaneous individual transmission / reception between the front
When the magnetic flux coupling described in [A1] and [A2] below is established and a plurality of phenomena including at least [a] and [b] among [a] to [e] occur, the facing communication module That is, magnetic flux coupling is generated only between the front
[A1]リーダライタ1000(M)のアンテナ1000A(M)からのマイクロ波Mによる送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ511Aで受信されると表側通信モジュール511に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ511Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール511のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ1000A(M)で受信される。
[A2]リーダライタ2000(S)のアンテナ2000A(S)からの短波Sによる送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ311Aで受信されると表側通信モジュール311に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ311Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール311のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ2000A(S)で受信される。
[A1] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the microwave M from the
[A2] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the short wave S from the
[a]仕切板610の対面側主表面610Lfs,610Rfsに到達した送信信号による、渦電流及び反磁界の発生現象が貫通孔610H,スリット610Sによって阻止又は抑制される。
[b]対面側主表面610Lfs,610Rfsから非対面側主表面610Lns,610Rnsへ伝搬する渦電流や、仕切板610の外側を回り込む送信信号によって非対面側主表面610Lfs,610Rfsで発生する渦電流に基づく磁界発生現象は、貫通孔610H,スリット610Sによって阻害される。
[c]直径D<波長λM,横断幅W<波長λSにより送信信号の貫通孔610H,スリット610S通過が阻害され、非対面側通信モジュールすなわち裏側通信モジュール521,321での起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。
[d]アンテナ通信距離の差L’(M)−L(M),L’(S)−L(S)や通信モジュール間のオフセット量d(M),d(S)の存在により、非対面側通信モジュール(ここでは裏側通信モジュール521,321)と対面側通信モジュール(ここでは表側通信モジュール511,311)とは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
[e]スリット610Sに偏り量LCが設けられるので、非対面側通信モジュール321のループ状アンテナ321Aは起電力を発生しない。
[A] Phenomenon of generation of eddy currents and demagnetizing fields due to transmission signals reaching the facing main surfaces 610Lfs and 610Rfs of the
[B] An eddy current propagating from the facing main surfaces 610Lfs and 610Rfs to the non-facing main surfaces 610Lns and 610Rns, and an eddy current generated on the non-facing main surfaces 610Lfs and 610Rfs by a transmission signal that wraps around the outside of the
[C] The diameter D <wavelength λM and the transverse width W <wavelength λS inhibit transmission signals from passing through the through
[D] Non-existence due to differences in antenna communication distances L ′ (M) −L (M), L ′ (S) −L (S) and offset amounts d (M) and d (S) between communication modules. Since the face-to-face communication module (here, the back-
[E] Since the bias LC is provided in the
(第二態様)裏側通信モジュール521とリーダライタ1000(M)との間、及び裏側通信モジュール321とリーダライタ2000(S)との間の同時並行式個別送受信<図74>
下記[B1],[B2]に記載の磁束結合が成立し、かつ[a]〜[e]のうち少なくとも[a],[b]を含む複数の現象が発生することにより、対面側通信モジュールすなわち裏側通信モジュール521とリーダライタ1000(M)との間、及び対面側通信モジュールすなわち裏側通信モジュール321とリーダライタ2000(S)との間にのみ磁束結合を生じ、マイクロ波M及び短波SによるRFID用電磁波信号の同時並行式個別送受信が可能になる。
(Second Aspect) Simultaneous and parallel individual transmission / reception between the back
When the magnetic flux coupling described in [B1] and [B2] below is established and a plurality of phenomena including at least [a] and [b] among [a] to [e] occur, the facing communication module That is, magnetic flux coupling is generated only between the back
[B1]リーダライタ1000(M)のアンテナ1000A(M)からのマイクロ波Mによる送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ521Aで受信されると裏側通信モジュール521に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ521Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール521のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ1000A(M)で受信される。
[B2]リーダライタ2000(S)のアンテナ2000A(S)からの短波Sによる送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ321Aで受信されると裏側通信モジュール321に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ321Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール321のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ2000A(M2)で受信される。
[B1] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the microwave M from the
[B2] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the short wave S from the
[a]仕切板610の対面側主表面610Lfs,610Rfsに到達した送信信号による、渦電流及び反磁界の発生現象が貫通孔610H,スリット610Sによって阻止又は抑制される。
[b]対面側主表面610Lfs,610Rfsから非対面側主表面610Lns,610Rnsへ伝搬する渦電流や、仕切板610の外側を回り込む送信信号によって非対面側主表面610Lfs,610Rfsで発生する渦電流に基づく磁界発生現象は、貫通孔610H,スリット610Sによって阻害される。
[c]直径D<波長λM,横断幅W<波長λSにより送信信号の貫通孔610H,スリット610S通過が阻害され、非対面側通信モジュールすなわち表側通信モジュール511,311での起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。
[d]アンテナ通信距離の差L’(M)−L(M),L’(S)−L(S)や通信モジュール間のオフセット量d(M),d(S)の存在により、非対面側通信モジュール(ここでは表側通信モジュール511,311)と対面側通信モジュール(ここでは裏側通信モジュール521,321)とは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
[e]スリット610Sに偏り量LCが設けられるので、非対面側通信モジュール311のループ状アンテナ311Aは起電力を発生しない。
[A] Phenomenon of generation of eddy currents and demagnetizing fields due to transmission signals reaching the facing main surfaces 610Lfs and 610Rfs of the
[B] An eddy current propagating from the facing main surfaces 610Lfs and 610Rfs to the non-facing main surfaces 610Lns and 610Rns, and an eddy current generated on the non-facing main surfaces 610Lfs and 610Rfs by a transmission signal that wraps around the outside of the
[C] The diameter D <wavelength λM and the transverse width W <wavelength λS inhibit transmission signals from passing through the through
[D] Non-existence due to differences in antenna communication distances L ′ (M) −L (M), L ′ (S) −L (S) and offset amounts d (M) and d (S) between communication modules. Since the face-to-face communication module (here, the front-
[E] Since the bias LC is provided in the
(第三態様)表側通信モジュール511と第一のリーダライタ1000(M)との間、及び裏側通信モジュール521と第二のリーダライタ3000(M)との間、並びに表側通信モジュール311と第一のリーダライタ2000(S)との間、及び裏側通信モジュール321と第二のリーダライタ4000(S)との間での同時並行式個別送受信<図75>
裏側通信モジュール521に対向して、アンテナ1000A(M)と同様の周波数範囲(920MHz±50MHzあるいは920MHz±5%)において通信可能な平面状アンテナ3000A(M)を有する第二のリーダライタ3000(M)を第一のリーダライタ1000(M)とは別に配置して第一組を構成するとともに、裏側通信モジュール321に対向して、アンテナ2000A(S)と同様の周波数範囲(2.45GHz±130MHzあるいは2.45GHz±5%)において通信可能なループ状アンテナ4000A(S)を有する第二のリーダライタ4000(S)を第一のリーダライタ2000(S)とは別に配置して第二組を構成する場合である。
(Third Aspect) Between the front
A second reader / writer 3000 (M) having a
この場合においても下記[A1],[B1],[A2],[B2]に記載の磁束結合が成立し、かつ[a]〜[e]のうち少なくとも[a],[b]を含む複数の現象が発生することにより、表側通信モジュール511と第一のリーダライタ1000(M)との間、及び裏側通信モジュール521と第二のリーダライタ3000(M)との間、並びに表側通信モジュール311と第一のリーダライタ2000(S)との間、及び裏側通信モジュール321と第二のリーダライタ4000(S)との間にのみ磁束結合を生じ、マイクロ波M及び短波SによるRFID用電磁波信号の同時並行式個別送受信が可能になる。
Even in this case, the magnetic flux coupling described in [A1], [B1], [A2], and [B2] below is established, and a plurality of [a] to [e] including at least [a] and [b] are included. As a result of the phenomenon, the front
[A1]第一のリーダライタ1000(M)のアンテナ1000A(M)からのマイクロ波Mによる送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ511Aで受信されると対面側通信モジュールすなわち表側通信モジュール511に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ511Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール511のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ1000A(M)で受信される。
[B1]第二のリーダライタ3000(M)のアンテナ3000A(M)からのマイクロ波Mによる送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ521Aで受信されると対面側通信モジュールすなわち裏側通信モジュール521に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ121Aから発信された応答信号(例えば裏側通信モジュール521のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ3000A(M)で受信される。
[A1] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the microwave M from the
[B1] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the microwave M from the
[A2]第一のリーダライタ2000(S)のアンテナ2000A(S)からの短波Sによる送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ311Aで受信されると対面側通信モジュールすなわち表側通信モジュール311に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ311Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール311のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ2000A(S)で受信される。
[B2]第二のリーダライタ4000(S)のアンテナ4000A(S)からの短波Sによる送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ321Aで受信されると対面側通信モジュールすなわち裏側通信モジュール321に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ321Aから発信された応答信号(例えば裏側通信モジュール321のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ4000A(S)で受信される。
[A2] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the short wave S from the
[B2] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the short wave S from the
[a]仕切板610の対面側主表面に到達した送信信号による、渦電流及び反磁界の発生現象が貫通孔610H,スリット610Sによって阻止又は抑制される。
[b]対面側主表面から非対面側主表面へ伝搬する渦電流や、仕切板610の外側を回り込む送信信号によって非対面側主表面で発生する渦電流に基づく磁界発生現象は、貫通孔610H,スリット610Sによって阻害される。
[c]直径D<波長λM,横断幅W<波長λSにより送信信号の貫通孔610H,スリット610S通過が阻害され、非対面側通信モジュールでの起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。
[d]アンテナ通信距離の差L’(M)−L(M),L’(S)−L(S)や通信モジュール間のオフセット量d(M),d(S)の存在により、非対面側通信モジュールと対面側通信モジュールとは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
[e]スリット610Sに偏り量LCが設けられるので、非対面側通信モジュールのループ状アンテナは起電力を発生しない。
[A] Phenomenon of generation of eddy current and demagnetizing field due to a transmission signal reaching the facing main surface of the
[B] A magnetic field generation phenomenon based on an eddy current propagating from the facing main surface to the non-facing side main surface or an eddy current generated on the non-facing side main surface due to a transmission signal that wraps around the outside of the
[C] The diameter D <wavelength λM and the transverse width W <wavelength λS inhibit the transmission signal from passing through the through-
[D] Non-existence due to differences in antenna communication distances L ′ (M) −L (M), L ′ (S) −L (S) and offset amounts d (M) and d (S) between communication modules. Since the face-to-face communication module and the face-to-face communication module have a difference in transmission / reception timing, malfunction due to poor response is avoided.
[E] Since the bias LC is provided in the
したがって、図75に示す第三態様では、
・上記[A1]に基づき、表側通信モジュール511のICチップ本体511Mに設けられた第一のデータ保存部に対し第一のリーダライタ1000(M)により実行されるデータの読み取り又は書き込み動作と、
・上記[B1]に基づき、裏側通信モジュール521のICチップ本体521Mに設けられた第二のデータ保存部に対し第二のリーダライタ3000(M)により実行されるデータの読み取り又は書き込み動作と、
・上記[A2]に基づき、表側通信モジュール311のICチップ本体311Mに設けられた第一のデータ保存部に対し第一のリーダライタ2000(S)により実行されるデータの読み取り又は書き込み動作と、
・上記[B2]に基づき、裏側通信モジュール321のICチップ本体321Mに設けられた第二のデータ保存部に対し第二のリーダライタ4000(S)により実行されるデータの読み取り又は書き込み動作と、
が同時に並行して処理可能である。
Therefore, in the third embodiment shown in FIG.
Based on the above [A1], a data reading or writing operation executed by the first reader / writer 1000 (M) on the first data storage unit provided in the
-Based on the above [B1], the data reading or writing operation executed by the second reader / writer 3000 (M) with respect to the second data storage unit provided in the
Based on the above [A2], the data reading or writing operation executed by the first reader / writer 2000 (S) with respect to the first data storage unit provided in the
Based on the above [B2], a data reading or writing operation executed by the second reader / writer 4000 (S) to the second data storage unit provided in the
Can be processed simultaneously in parallel.
もちろん、図75において[A1],[B1],[A2],[B2]のうちの同時処理動作件数、言い換えれば4台のリーダライタ1000(M),3000(M),2000(S),4000(S)のうちの同時稼働台数は2〜4の範囲で任意に設定でき、組み合わせも自由に選択できる。 Of course, in FIG. 75, the number of simultaneous processing operations among [A1], [B1], [A2], and [B2], in other words, four reader / writers 1000 (M), 3000 (M), 2000 (S), The simultaneous operation number of 4000 (S) can be arbitrarily set within a range of 2 to 4, and a combination can be freely selected.
このように、第七実施例においては、2台を一組とする4台(二組)のリーダライタ1000(M),3000(M);2000(S),4000(S)を用いて二対(二組)の通信モジュール511,521;311,321の各データ保存部に対して同時にデータアクセス(読み取り又は書き込み)を行えるから、データ容量の拡大とデータ処理の迅速化を図ることができる。
In this way, in the seventh embodiment, two (two sets) reader / writers 1000 (M), 3000 (M); 2000 (S), 4000 (S) are used. Since data access (reading or writing) can be performed simultaneously on the data storage units of the pair (two sets) of
なお、このとき第一組の第一及び第二のリーダライタ1000(M),3000(M)は、表側通信モジュール511及び裏側通信モジュール521に対して同一周波数範囲(2.45GHz±130MHzあるいは2.45GHz±5%)で同一出力の信号を送信するとともに、対応する通信モジュール511,521とリーダライタ1000(M),3000(M)との間のアンテナ通信距離L(M),L’(M)は同一でよい。同様に、第二組の第一及び第二のリーダライタ2000(S),4000(S)は、表側通信モジュール311及び裏側通信モジュール321に対して同一周波数範囲(13.56MHz±0.68MHzあるいは13.56MHz±5%)で同一出力の信号を送信するとともに、対応する通信モジュール311,321とリーダライタ2000(S),4000(S)との間のアンテナ通信距離L(S),L’(S)は同一でよい。
At this time, the first and second reader / writers 1000 (M) and 3000 (M) of the first set have the same frequency range (2.45 GHz ± 130 MHz or 2 for the front
また、図71に示すように本実施例では短波用の配線基板311Sとマイクロ波用の配線基板511Sとは積層されて成形されているが、短波用の配線基板311Sにおいて、ループ状アンテナ311Aの内部を部分的に除去して凹部を形成し、その除去した凹部空間にマイクロ波用の配線基板511Sを埋め込むことにすれば、ICカード700の薄型化を図ることができる。短波用の配線基板321Sとマイクロ波用の配線基板521Sとの関係についても同様である。
As shown in FIG. 71, in this embodiment, the short-
(第八実施例)
本発明に係るICカードの第八実施例が図76〜図79に表されている。図76はICカードを模式的に示す分解斜視説明図、図77は一部破断平面図、図78は一部破断底面図、図79は図77のLXXIX-LXXIX線での断面図である。第八実施例のICカード800では、第七実施例のICカード700に対し通信モジュールの配置個数が変更され、仕切板の形態も一部変更されている。
(Eighth Example)
An eighth embodiment of the IC card according to the present invention is shown in FIGS. 76 is an exploded perspective view schematically showing the IC card, FIG. 77 is a partially broken plan view, FIG. 78 is a partially broken bottom view, and FIG. 79 is a sectional view taken along line LXXIX-LXXIX in FIG. In the
図76〜図79に表されたICカード800は、以下に示す各構成材が積層後に加熱加圧成形され、近接型RFID方式での非接触式近距離無線通信に用いられる単一のICカードとして、ID−1サイズ(横85.60mm×縦53.98mm)の1枚の横長矩形状のカードに形成されている。
(1)平坦なシート状又はフィルム状で横長矩形状に成形された仕切板310(仕切部材);
(2)仕切板310の表側主表面及び裏側主表面に対向して平面視で各々重なり合うように配置されかつ横長矩形状を呈する、短波用の表側通信モジュール311及び裏側通信モジュール321(第一及び第二の通信部材);
(3)仕切板310の表側主表面のみに対向して平面視で重なり合うように縦方向に配置されかつ縦長矩形状を呈する、マイクロ波用の表側通信モジュール611(第三の通信部材);
(4)仕切板310と表側通信モジュール311,611との間及び仕切板310と裏側通信モジュール321との間に各々配置され、これらの間に自身の厚みに相当する電気的な絶縁空間(隙間)を形成する、横長矩形状の表側絶縁シート12及び裏側絶縁シート22(第一及び第二の絶縁部材);
(5)表側通信モジュール311,611及び裏側通信モジュール321の外側に各々配置され、各モジュール311,611,321を位置保持する、横長矩形状の表側成形板13及び裏側成形板23(第一及び第二の成形部材)。
The
(1) A partition plate 310 (partition member) formed into a horizontally long rectangular shape in the form of a flat sheet or film;
(2) A short-wave front-
(3) A microwave front side communication module 611 (third communication member) arranged in the vertical direction so as to face only the front side main surface of the
(4) An electrical insulating space (gap between the
(5) The oblong rectangular front
なお、表側保護シート14及び裏側保護シート24(第一及び第二の保護部材)については、第一実施例に記載の通りである。また、ICカード800の各構成材の厚みについても第一実施例の記載とほぼ同様である。
The front
仕切板310はICカード800の厚さ方向においてほぼ中央部に位置するとともに平板状のアルミ箔で構成され、短辺方向に向かう直線状の溝(後述するスリット310Sである)によって左側仕切板310L(仕切部材)と右側仕切板310R(仕切部材)とに分離(分割)されている。なお、仕切板310は第四実施例(図31参照)と同じものが使用される。
The
3個の通信モジュール311,321,611のうち、対をなす通信モジュール311,321はICカード800の横方向(左右方向)に細長い矩形状であり、各々のアンテナ311A,321AはICカード800のほぼ全面にわたって矩形の渦巻状に複数回(図では4回)周回する短波用のループ状(又はコイル状)アンテナである。矩形ループ状を呈するアンテナ311A,321Aのいずれかの角隅部にICチップ本体311M,321Mが配置される。
Of the three
この実施例では第七実施例と同様に、表側通信モジュール311と裏側通信モジュール321とはともに短波S用であって同一仕様であり、配線基板311Sと配線基板321Sとはカード外形線と相似する矩形状であって、同じ外形のものが平面視のほぼ同じ位置で背中合わせの状態で重なり合って配置されて一対(一組)の通信モジュールを構成する(図77,図78参照)。一対のICチップ本体311M,321Mは、対応する矩形ループ状アンテナ311A,321Aに対し、平面視において対角位置となる角隅部で各々接続される。短波Sは、例えば13.56MHz±0.68MHz(又は13.56MHz±5%)の周波数範囲に設定され、一対の通信モジュール311,321のアンテナ311A,321Aとリーダライタ1000(S)のアンテナ1000A(S)との間で送受信が可能である(図80,図81参照)。
In this embodiment, similarly to the seventh embodiment, the front-
一方、単一の表側通信モジュール611はICカード800の縦方向(上下方向)に細長い矩形状であり、アンテナ611Aは直線状に延びた後折り返すことによって、縦方向すなわちICカード800の短辺方向に翼状に広がるマイクロ波用の平面状アンテナである。アンテナ611Aの縦方向ほぼ中央部にICチップ本体611Mが配置される。
On the other hand, the single front-
この実施例では、表側通信モジュール611は短波Sの周波数範囲とは独立した単独の周波数範囲、例えば2.45GHz±130MHz(又は2.45GHz±5%)の周波数範囲に設定されたマイクロ波用であって、通信モジュール611のアンテナ611Aとリーダライタ5000(M)のアンテナ5000A(M)との間で送受信が可能である(図82,図83参照)。
In this embodiment, the front
このように、第八実施例のICカード800は、第四実施例(図31参照)に記載された短波用の一対の通信モジュール311,321の他に、新たにマイクロ波用の単一の通信モジュール611を備える。具体的には、図77(又は図78)において短波用の一方の通信モジュール311を構成する矩形ループ状のアンテナ311Aの内側に、マイクロ波用の単一の通信モジュール611が配置される。つまり、第八実施例は、第七実施例(図68参照)に記載された二対(二組)の通信モジュールのうち、マイクロ波用の1個の通信モジュール521が削除されたものと捉えることもできる。
As described above, the
図80に示すように、固定配置されたリーダライタ1000(S)が主表面に沿って(図では上下方向に)スライド移動するICカード800の表側(図では左側)において表側通信モジュール311と通信するとき、仕切板310L,310R(310)の表側(左側)の主表面が対面側主表面310Lfs,310Rfsとなり、裏側(右側)の主表面が非対面側主表面310Lns,310Rnsとなる。リーダライタ1000(S)と仕切板310L,310R(310)との間に位置する表側通信モジュール311が対面側通信モジュールとして、仕切板310L,310R(310)の対面側主表面310Lfs,310Rfsに重ねられるとともに、リーダライタ1000(S)と仕切板310L,310R(310)との間に位置しない裏側通信モジュール321が非対面側通信モジュールとして、仕切板310L,310R(310)の非対面側主表面310Lns,310Rnsに重ねられる。
As shown in FIG. 80, the reader / writer 1000 (S) fixedly arranged communicates with the front-
図81に示すように、固定配置されたリーダライタ1000(S)が主表面に沿って(図では上下方向に)スライド移動するICカード800の裏側(図では右側)において裏側通信モジュール321と通信するとき、仕切板310L,310R(310)の裏側(右側)の主表面が対面側主表面310Lfs,310Rfsとなり、表側(左側)の主表面が非対面側主表面310Lns,310Rnsとなる。リーダライタ1000(S)と仕切板310L,310R(310)との間に位置する裏側通信モジュール321が対面側通信モジュールとして、仕切板310L,310R(310)の対面側主表面310Lfs,310Rfsに重ねられるとともに、リーダライタ1000(S)と仕切板310L,310R(310)との間に位置しない表側通信モジュール311が非対面側通信モジュールとして、仕切板310L,310R(310)の非対面側主表面310Lns,310Rnsに重ねられる。
As shown in FIG. 81, the reader / writer 1000 (S) fixedly arranged communicates with the back
なお、図82に示すように、ICカード800が主表面に沿って(図では上下方向に)スライド移動するとき、表側通信モジュール611はICカード800の表側(図では左側)に固定配置されたリーダライタ5000(M)と単独で(すなわち一対の通信モジュール311,321から独立した形態で)通信する。
As shown in FIG. 82, when the
そして、図80の対面側通信モジュール311のアンテナ311A(又は図81の対面側通信モジュール321のアンテナ321A)とリーダライタ1000(S)のアンテナ1000A(S)との間にのみ磁束結合を生じさせて、短波SによるRFID用電磁波信号の個別送受信を可能とするために、ICカード800はさらに次に述べるような構造を備えている。
Then, magnetic flux coupling is generated only between the
図80(又は図81)においてICカード800を重ね合わせ方向から透視したとき、仕切板310L,310Rには、対面側通信モジュール311(又は321)のアンテナ311A(又は321A)及び非対面側通信モジュール321(又は311)のアンテナ321A(又は311A)と各々部分的に重なり合うように貫通除去された、開放領域としてのスリット310Sが形成されている(図77,図78参照)。
When the
具体的に述べると、図80(又は図81)に表されたスリット310Sは、仕切板310L,310Rの対面側主表面310Lfs,310Rfsに投影された対面側通信モジュール311(又は321)のループ状アンテナ311A(又は321A)の一部及び非対面側主表面310Lns,310Rnsに投影された非対面側通信モジュール321(又は311)のループ状アンテナ321A(又は311A)の一部を同時に2ヶ所で横断する状態で単一のスリット310Sに形成される(図77,図78参照)。そして、このスリット310Sのアンテナ横断幅の最大値つまり最大横断幅W(この実施例ではW≦10mm)はリーダライタ1000(S)から発せられるRFID用電磁波である短波の波長λS(この実施例ではλS≒22m)よりも小に設定される(W<λS)。
Specifically, the
図77,図78に示すように、ICカード800を重ね合わせ方向から透視したとき、仕切板310L,310R(310)の外周縁がICカード800の外形線より内側に退避して配置される。また、表側通信モジュール311及び裏側通信モジュール321の外周縁が各々仕切板310L,310R(310)の外周縁より内側に退避して配置される(図79参照)。
As shown in FIGS. 77 and 78, when the
同じく図77,図78に示すように、ICカード800を重ね合わせ方向から透視したとき、表側絶縁シート12及び裏側絶縁シート22は、各々の外周縁が対応する表側通信モジュール311及び裏側通信モジュール321より大に形成されるとともに、仕切板310L,310R(310)のスリット310Sを塞ぐ(又は覆う)状態に保持される(図79参照)。なお、この実施例では、表側絶縁シート12と裏側絶縁シート22のいずれも、仕切板310L,310Rとスリット310Sとを合わせたものと形状及び大きさが同じである(図76参照)。
Similarly, as shown in FIGS. 77 and 78, when the
さらに図80及び図81において、仕切板310にスリット310Sを設けることによって、リーダライタ1000(S)からの短波SによるRFID用電磁波信号により仕切板310L,310Rの対面側主表面310Lfs,310Rfsに渦電流が発生して反磁界を生じる現象を阻止又は抑制することが可能になる。また、スリット310Sは、対面側主表面310Lfs,310Rfsで発生し仕切板310L,310Rを伝搬して非対面側主表面310Lns,310Rnsに至る渦電流や、リーダライタ1000(S)からの短波SによるRFID用電磁波信号のうち仕切板310L,310Rの外側を回り込み非対面側主表面310Lns,310Rnsで発生する渦電流を分断する機能により、非対面側主表面310Lns,310Rnsに磁界を生じる現象を阻害することもできる。
Further, in FIG. 80 and FIG. 81, by providing the
このようにして、スリット310Sは電磁波に対する仕切板310の減衰又は遮蔽作用を補完することとなる。すなわち、スリット310Sによって、図80においては対面側通信モジュール311のみ、図81においては対面側通信モジュール321のみがリーダライタ1000(S)からのRFID用電磁波信号を受信し、かつそれに対する応答信号をリーダライタ1000(S)に向けて発信する機能が付与される。よって、スリット310Sは図80及び図81に示す、短波SによるRFID用電磁波信号の個別送受信を可能にする。
In this way, the
再び図79においてICカード800を重ね合わせ方向から透視したとき、表側通信モジュール311及び裏側通信モジュール321は横長矩形状のカード外形線の内側であってその長辺方向(すなわち横方向、図79では左右方向)において互いにオフセット(齟齬)して配置される。具体的には、両通信モジュール311,321間にはオフセット量d(S)、言い換えれば両通信モジュール311,321のアンテナ311A,321AとICチップ本体311M,321Mとの接続点間の距離d(S)、さらに言い換えれば両ICチップ本体311M,321Mのカード長辺方向に離間距離d(S)が設けられる。
79, when the
したがって、図80(又は図81)において、リーダライタ1000(S)のアンテナ1000A(S)から送信された短波SによるRFID用電磁波信号が対面側通信モジュール311(又は321)及び対面側絶縁シート12(又は22)を透過し、仕切板310のスリット310Sを通過しようとしても、最大横断幅Wが波長λSより小さいために通過そのものが阻害され、非対面側通信モジュール321(又は311)での起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。仮にRFID用電磁波信号の一部がスリット310Sを経て非対面側通信モジュール321(又は311)のアンテナ321A(又は311A)に達した場合であっても、リーダライタ1000(S)とのアンテナ通信距離の差L’(S)−L(S)や上記したオフセット量d(S)により、非対面側通信モジュール321(又は311)と対面側通信モジュール311(又は321)とは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
Therefore, in FIG. 80 (or FIG. 81), the electromagnetic wave signal for RFID by the short wave S transmitted from the
さらに、図77,図79において、スリット310Sは、表側通信モジュール311及び裏側通信モジュール321における各々のループ状アンテナ311A,321Aの長軸方向の中心から偏った(すなわちずれた)不均等な位置でカード外形線の2つの長辺と各々交差する。具体的には、スリット310Sの幅中心CSは、ループ状アンテナ311A,321Aの長軸方向の中心CAから偏り量LCだけずれて設けられる。
Further, in FIGS. 77 and 79, the
したがって、図80(又は図81)において、リーダライタ1000(S)からの短波SによるRFID用電磁波信号の磁界内に置かれた対面側通信モジュール311(又は321)のループ状アンテナ311A(又は321A)の中を磁束が通過すなわち移動するとき、対面側通信モジュール311(又は321)のループ状アンテナ311A(又は321A)には電磁誘導によって起電力が発生する。一方、非対面側通信モジュール321(又は311)のループ状アンテナ321A(又は311A)は、リーダライタ1000(S)側から見るとスリット310Sを除いて仕切板310L,310Rで覆われており、スリット310Sは非対面側通信モジュール321(又は311)のループ状アンテナ321A(又は311A)の長軸方向の中心から偏った(ずれた)不均等な位置でカードの長辺と交差状に設けられている。よって、非対面側通信モジュール321(又は311)のループ状アンテナ321A(又は311A)は、リーダライタ1000(S)からの短波SによるRFID用電磁波信号の磁界内にあっても磁束が不均等に通過(移動)することになるので、ICチップ本体321M(又は311M)を駆動してリーダライタ1000(S)へ発信(返信)するために必要な起電力を発生しない。
Therefore, in FIG. 80 (or FIG. 81), the
このようなスリット310Sの存在により、図80においては非対面側通信モジュール321とリーダライタ1000(S)との間、図81においては非対面側通信モジュール311とリーダライタ1000(S)との間に磁束結合は生じにくくなる。よって、スリット310Sは図80及び図81に示す、短波SによるRFID用電磁波信号の個別送受信を可能にする。
Due to the presence of such a
このように、第八実施例では、仕切板310に短波用のスリット310S(横断幅W)が形成され(図76参照)、一対の短波用通信モジュール311,321と単独のマイクロ波用通信モジュール611とを含むICカード800はマイクロ波用・短波用複合型として機能する。
As described above, in the eighth embodiment, the
ここで、表側通信モジュールのアンテナとリーダライタのアンテナとの間、及び裏側通信モジュールのアンテナとリーダライタのアンテナとの間のRFID用電磁波信号の個別送受信態様について第八実施例を整理すると次のようになる。なお、個別送受信状態の説明図(図80〜図83)において実線は磁束結合成立、破線は磁束結合不成立を表わす。 Here, the eighth embodiment of the individual transmission / reception mode of the electromagnetic wave signal for RFID between the antenna of the front side communication module and the antenna of the reader / writer and between the antenna of the back side communication module and the antenna of the reader / writer is summarized as follows. It becomes like this. In the explanatory diagrams of the individual transmission / reception states (FIGS. 80 to 83), the solid line indicates that magnetic flux coupling is established and the broken line indicates that magnetic flux coupling is not established.
(第一態様)表側通信モジュール311とリーダライタ1000(S)との間の個別送受信<図80>
下記[A]に記載の磁束結合が成立し、かつ[a]〜[e]のうち少なくとも[a],[b]を含む複数の現象が発生することにより、対面側通信モジュールすなわち表側通信モジュール311とリーダライタ1000(S)との間にのみ磁束結合を生じ、短波SによるRFID用電磁波信号の個別送受信が可能になる。
[A]リーダライタ1000(S)のアンテナ1000A(S)からの短波Sによる送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ311Aで受信されると表側通信モジュール311に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ311Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール311のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ1000A(S)で受信される。
(First Aspect) Individual Transmission / Reception Between Front-
When the magnetic flux coupling described in [A] below is established and a plurality of phenomena including at least [a] and [b] among [a] to [e] occur, the facing communication module, that is, the front communication module Magnetic flux coupling is generated only between 311 and the reader / writer 1000 (S), and individual electromagnetic wave signals for RFID using short waves S can be transmitted and received.
[A] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the short wave S from the
[a]仕切板310の対面側主表面310Lfs,310Rfsに到達した送信信号による、渦電流及び反磁界の発生現象がスリット310Sによって阻止又は抑制される。
[b]対面側主表面310Lfs,310Rfsから非対面側主表面310Lns,310Rnsへ伝搬する渦電流や、仕切板310の外側を回り込む送信信号によって非対面側主表面310Lns,310Rnsで発生する渦電流に基づく磁界発生現象は、スリット310Sによって阻害される。
[c]横断幅W<波長λSにより送信信号のスリット310S通過が阻害され、非対面側通信モジュールすなわち裏側通信モジュール321での起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。
[d]アンテナ通信距離の差L’(S)−L(S)や通信モジュール間のオフセット量d(S)の存在により、非対面側通信モジュール(ここでは裏側通信モジュール321)と対面側通信モジュール(ここでは表側通信モジュール311)とは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
[e]スリット310Sに偏り量LCが設けられるので、非対面側通信モジュール321のループ状アンテナ321Aは起電力を発生しない。
[A] Phenomenon of generation of eddy current and demagnetizing field due to the transmission signal reaching the facing main surfaces 310Lfs and 310Rfs of the
[B] An eddy current propagating from the facing main surfaces 310Lfs and 310Rfs to the non-facing main surfaces 310Lns and 310Rns, and an eddy current generated on the non-facing main surfaces 310Lns and 310Rns by a transmission signal that circulates outside the
[C] Transverse width W <wavelength λS inhibits the transmission signal from passing through
[D] The non-face-to-face communication module (here, the back-side communication module 321) and face-to-face communication due to the difference in antenna communication distance L ′ (S) −L (S) and the offset amount d (S) between the communication modules. The module (here, the front-side communication module 311) has a difference in transmission / reception timing, so that malfunction due to poor response is avoided.
[E] Since the deviation amount LC is provided in the
(第二態様)裏側通信モジュール321とリーダライタ1000(S)との間の個別送受信<図81>
下記[B]に記載の磁束結合が成立し、かつ[a]〜[e]のうち少なくとも[a],[b]を含む複数の現象が発生することにより、対面側通信モジュールすなわち裏側通信モジュール321とリーダライタ1000(S)との間にのみ磁束結合を生じ、短波SによるRFID用電磁波信号の個別送受信が可能になる。
[B]リーダライタ1000(S)のアンテナ1000A(S)からの短波Sによる送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ321Aで受信されると裏側通信モジュール321に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ321Aから発信された応答信号(例えば裏側通信モジュール321のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ1000A(S)で受信される。
(Second Aspect) Individual Transmission / Reception Between
When the magnetic flux coupling described in [B] below is established and a plurality of phenomena including at least [a] and [b] among [a] to [e] occur, the facing communication module, that is, the back communication module Magnetic flux coupling is generated only between 321 and the reader / writer 1000 (S), and the RFID electromagnetic wave signal by the short wave S can be individually transmitted and received.
[B] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the short wave S from the
[a]仕切板310の対面側主表面310Lfs,310Rfsに到達した送信信号による、渦電流及び反磁界の発生現象がスリット310Sによって阻止又は抑制される。
[b]対面側主表面310Lfs,310Rfsから非対面側主表面310Lns,310Rnsへ伝搬する渦電流や、仕切板310の外側を回り込む送信信号によって非対面側主表面310Lns,310Rnsで発生する渦電流に基づく磁界発生現象は、スリット310Sによって阻害される。
[c]横断幅W<波長λSにより送信信号のスリット310S通過が阻害され、非対面側通信モジュールすなわち表側通信モジュール311での起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。
[d]アンテナ通信距離の差L’(S)−L(S)や通信モジュール間のオフセット量d(S)の存在により、非対面側通信モジュール(ここでは表側通信モジュール311)と対面側通信モジュール(ここでは裏側通信モジュール321)とは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
[e]スリット310Sに偏り量LCが設けられるので、非対面側通信モジュール311のループ状アンテナ311Aは起電力を発生しない。
[A] Phenomenon of generation of eddy current and demagnetizing field due to the transmission signal reaching the facing main surfaces 310Lfs and 310Rfs of the
[B] An eddy current propagating from the facing main surfaces 310Lfs and 310Rfs to the non-facing main surfaces 310Lns and 310Rns, and an eddy current generated on the non-facing main surfaces 310Lns and 310Rns by a transmission signal that circulates outside the
[C] Crossing width W <wavelength λS inhibits transmission signal from passing through
[D] The non-face-to-face communication module (here, the face-side communication module 311) and face-to-face communication due to the difference in antenna communication distance L ′ (S) −L (S) and the presence of the offset amount d (S) between the communication modules. The module (here, the back-side communication module 321) has a difference in transmission / reception timing, so that malfunction due to poor response is avoided.
[E] Since the deviation amount LC is provided in the
(第三態様)表側通信モジュール611とリーダライタ5000(M)との間の独立送受信<図82>
表側通信モジュール611に対向して、短波Sとは異なるマイクロ波Mの周波数範囲(例えば2.45GHz±130MHzあるいは2.45GHz±5%)において通信可能な平面状アンテナ5000A(M)を有するリーダライタ5000(M)をリーダライタ1000(S)とは別に配置する場合である。
この場合には、独立したマイクロ波Mによって下記[X]に記載の磁束結合が成立することにより、表側通信モジュール611とリーダライタ5000(M)とはマイクロ波MによるRFID用電磁波信号の独立送受信が可能になる。
(Third Aspect) Independent Transmission / Reception Between Front-
A reader / writer having a
In this case, when the magnetic coupling described in [X] below is established by the independent microwave M, the front-
[X]リーダライタ5000(M)のアンテナ5000A(M)からのマイクロ波Mによる送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ611Aで受信されると表側通信モジュール611に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ611Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール611のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ5000A(M)で受信される。
[X] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the microwave M from the
(第四態様)表側通信モジュール311と第一のリーダライタ1000(S)との間、及び裏側通信モジュール321と第二のリーダライタ2000(S)との間での同時並行式個別送受信、並びに表側通信モジュール611とリーダライタ5000(M)との間の独立送受信<図83>
以下に示す場合である。すなわち、裏側通信モジュール321に対向して、アンテナ1000A(S)と同様の周波数範囲(13.56MHz±0.68MHzあるいは13.56MHz±5%)において通信可能なループ状アンテナ2000A(S)を有する第二のリーダライタ2000(S)を第一のリーダライタ1000(S)とは別に配置する。一方、表側通信モジュール611に対向して、短波S用アンテナ1000A(S),2000A(S)とは異なるマイクロ波Mの周波数範囲(例えば2.45GHz±130MHzあるいは2.45GHz±5%)において通信可能な平面状アンテナ5000A(M)を有する他のリーダライタ5000(M)を配置する。
(Fourth Mode) Simultaneous and parallel individual transmission / reception between the front
This is the case shown below. That is, the
この場合においても下記[A],[B]に記載の磁束結合が成立し、かつ[a]〜[e]のうち少なくとも[a],[b]を含む複数の現象が発生することにより、表側通信モジュール311と第一のリーダライタ1000(S)との間、及び裏側通信モジュール321と第二のリーダライタ2000(S)との間にのみ磁束結合を生じ、短波SによるRFID用電磁波信号の同時並行式個別送受信が可能になる。一方、独立したマイクロ波Mによって下記[X]に記載の磁束結合が成立することにより、表側通信モジュール611とリーダライタ5000(M)とはマイクロ波MによるRFID用電磁波信号の独立送受信が可能になる。
Even in this case, the magnetic flux coupling described in [A] and [B] below is established, and a plurality of phenomena including at least [a] and [b] among [a] to [e] occur. An electromagnetic wave signal for RFID generated by the short wave S is generated by magnetic flux coupling only between the front
[A]第一のリーダライタ1000(S)のアンテナ1000A(S)からの短波Sによる送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ311Aで受信されると表側通信モジュール311に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ311Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール311のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ1000A(S)で受信される。
[B]第二のリーダライタ2000(S)のアンテナ2000A(S)からの短波Sによる送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ321Aで受信されると裏側通信モジュール321に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ321Aから発信された応答信号(例えば裏側通信モジュール321のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ2000A(S)で受信される。
[A] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the short wave S from the
[B] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the short wave S from the
[X]リーダライタ5000(M)のアンテナ5000A(M)からのマイクロ波Mによる送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ611Aで受信されると表側通信モジュール611に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ611Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール611のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ5000A(M)で受信される。
[X] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the microwave M from the
[a]仕切板310の対面側主表面に到達した送信信号による、渦電流及び反磁界の発生現象がスリット310Sによって阻止又は抑制される。
[b]対面側主表面から非対面側主表面へ伝搬する渦電流や、仕切板310の外側を回り込む送信信号によって非対面側主表面で発生する渦電流に基づく磁界発生現象は、スリット310Sによって阻害される。
[c]横断幅W<波長λSにより送信信号のスリット310S通過が阻害され、非対面側通信モジュールでの起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。
[d]アンテナ通信距離の差L’(S)−L(S)や通信モジュール間のオフセット量d(S)の存在により、非対面側通信モジュールと対面側通信モジュールとは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
[e]スリット310Sに偏り量LCが設けられるので、非対面側通信モジュールのループ状アンテナは起電力を発生しない。
[A] Phenomenon of generation of eddy current and demagnetizing field due to the transmission signal reaching the facing main surface of the
[B] The magnetic field generation phenomenon based on the eddy current propagating from the facing main surface to the non-facing side main surface or the eddy current generated on the non-facing side main surface by the transmission signal that goes around the outside of the
[C] Transverse width W <wavelength λS prevents transmission signals from passing through
[D] Due to the difference in antenna communication distance L ′ (S) −L (S) and the offset d (S) between communication modules, the non-face-to-face communication module and the face-to-face communication module differ in receiving / transmitting timing. Therefore, malfunction due to poor response is avoided.
[E] Since the bias amount LC is provided in the
したがって、図83に示す第四態様では、
・上記[A]に基づき、表側通信モジュール311のICチップ本体311Mに設けられた第一のデータ保存部に対し第一のリーダライタ1000(S)により実行されるデータの読み取り又は書き込み動作と、
・上記[B]に基づき、裏側通信モジュール321のICチップ本体321Mに設けられた第二のデータ保存部に対し第二のリーダライタ2000(S)により実行されるデータの読み取り又は書き込み動作と、
・上記[X]に基づき、表側通信モジュール611のICチップ本体611Mに設けられた他のデータ保存部に対し他のリーダライタ5000(M)により実行されるデータの読み取り又は書き込み動作と、
が同時に並行して処理可能である。
Therefore, in the fourth mode shown in FIG.
Based on the above [A], the data reading or writing operation executed by the first reader / writer 1000 (S) to the first data storage unit provided in the
Based on the above [B], a data reading or writing operation executed by the second reader / writer 2000 (S) on the second data storage unit provided in the
-Based on the above [X], the data reading or writing operation executed by the other reader / writer 5000 (M) to the other data storage unit provided in the
Can be processed simultaneously in parallel.
もちろん、図83において[A],[B],[X]のうちの同時処理動作件数、言い換えれば3台のリーダライタ1000(S),2000(S),5000(M)のうちの同時稼働台数は2又は3の範囲で任意に設定でき、組み合わせも自由に選択できる。 Of course, in FIG. 83, the number of simultaneous processing operations among [A], [B], and [X], in other words, simultaneous operation of three reader / writers 1000 (S), 2000 (S), and 5000 (M). The number can be arbitrarily set in the range of 2 or 3, and the combination can be freely selected.
このように、第八実施例においては、2台で対をなすリーダライタ1000(S),2000(S)と独立した1台のリーダライタ5000(M)を用いて3個の通信モジュール311,321,611の各データ保存部に対して同時にデータアクセス(読み取り又は書き込み)を行えるから、データ容量の拡大とデータ処理の迅速化を図ることができる。
As described above, in the eighth embodiment, three
なお、このとき第一及び第二のリーダライタ1000(S),2000(S)は、表側通信モジュール311及び裏側通信モジュール321に対して同一周波数範囲(13.56MHz±0.68MHzあるいは13.56MHz±5%)で同一出力の信号を送信するとともに、対応する通信モジュール311,321とリーダライタ1000(S),2000(S)との間のアンテナ通信距離L(S),L’(S)は同一でよい。
At this time, the first and second reader / writers 1000 (S) and 2000 (S) have the same frequency range (13.56 MHz ± 0.68 MHz or 13.56 MHz) with respect to the front-
また、図79に示すように本実施例では短波用の配線基板311Sとマイクロ波用の配線基板611Sとは積層されて成形されているが、短波用の配線基板311Sにおいて、ループ状アンテナ311Aの内部を部分的に除去して凹部を形成し、その除去した凹部空間にマイクロ波用の配線基板611Sを埋め込むことにすれば、ICカード800の薄型化を図ることができる。
In addition, as shown in FIG. 79, in this embodiment, the short-
(第九実施例)
本発明に係るICカードの第九実施例が図84〜図87に表されている。図84はICカードを模式的に示す分解斜視説明図、図85は一部破断平面図、図86は一部破断底面図、図87は図85のLXXXVII-LXXXVII線での断面図である。第九実施例のICカード900では、第七実施例のICカード700に対し通信モジュールの種別と配置位置が変更され、仕切板の形態も一部変更されている。
(Ninth Example)
A ninth embodiment of the IC card according to the present invention is shown in FIGS. 84 is an exploded perspective view schematically showing the IC card, FIG. 85 is a partially broken plan view, FIG. 86 is a partially broken bottom view, and FIG. 87 is a sectional view taken along line LXXXVII-LXXXVII in FIG. In the
図84〜図87に表されたICカード900は、以下に示す各構成材が積層後に加熱加圧成形され、近接型RFID方式での非接触式近距離無線通信に用いられる単一のICカードとして、ID−1サイズ(横85.60mm×縦53.98mm)の1枚の横長矩形状のカードに形成されている。
(1)1枚の平坦なシート状又はフィルム状で横長矩形状に成形された仕切板810(仕切部材);
(2)仕切板810の表側主表面及び裏側主表面に対向して平面視で各々重なり合うように縦方向に配置されかつ縦長矩形状を呈する、マイクロ波用の表側通信モジュール511及び裏側通信モジュール521(第一及び第二の通信部材);
(3)仕切板810の表側主表面のみに対向して平面視で重なり合うように配置されかつ横長矩形状を呈する、短波用の表側通信モジュール411(第三の通信部材);
(4)仕切板810の裏側主表面のみに対向して平面視で重なり合うように縦方向に配置されかつ縦長矩形状を呈する、マイクロ波用の裏側通信モジュール621(第三の通信部材);
(5)仕切板810と表側通信モジュール511,411との間及び仕切板810と裏側通信モジュール521,621との間に各々配置され、これらの間に自身の厚みに相当する電気的な絶縁空間(隙間)を形成する、横長矩形状の表側絶縁シート12及び裏側絶縁シート22(第一及び第二の絶縁部材);
(6)表側通信モジュール511,411及び裏側通信モジュール521,621の外側に各々配置され、各モジュール511,411,521,621を位置保持する、横長矩形状の表側成形板13及び裏側成形板23(第一及び第二の成形部材)。
The
(1) A partition plate 810 (partition member) formed into a horizontally long rectangular shape in the form of one flat sheet or film;
(2) A microwave front-
(3) A short-wave front-side communication module 411 (third communication member) that is disposed so as to face only the front-side main surface of the
(4) A microwave back-side communication module 621 (third communication member) disposed in the vertical direction so as to face only the back-side main surface of the
(5) Electrical insulating spaces disposed between the
(6) The oblong rectangular front
なお、表側保護シート14及び裏側保護シート24(第一及び第二の保護部材)については、第一実施例に記載の通りである。また、ICカード900の各構成材の厚みについても第一実施例の記載とほぼ同様である。
The front
仕切板810はICカード900の厚さ方向においてほぼ中央部に位置するとともに平板状のアルミ箔で構成され、中央部付近に1個の円形孔(後述する貫通孔810Hである)を有している。なお、本実施例の仕切板810は第一実施例(図1参照)の仕切板10とほぼ同じものが使用される。
The
合計4個の通信モジュール511,521,311,621のうち、対をなす通信モジュール511,521はICカード900の縦方向(上下方向)に細長い矩形状であり、各々のアンテナ511A,521Aは直線状に延びた後折り返すことによって、縦方向すなわちICカード900の短辺方向に翼状に広がる平面状アンテナである。
Of the four
この実施例では第六実施例又は第七実施例と同様に、表側通信モジュール511と裏側通信モジュール521とはともにマイクロ波M1用であって同一仕様であり、配線基板511Sと配線基板521Sとはカード外形線と相似する矩形状であって、同じ外形のものが平面視のほぼ同じ位置で背中合わせの状態で重なり合って配置されて一対(一組)の通信モジュールを構成する(図85,図86参照)。一対のICチップ本体511M,521Mは、対応する平面状アンテナ511A,521Aの縦方向ほぼ中央部に配置される。マイクロ波M1は、例えば2.45GHz±130MHz(又は2.45GHz±5%)の周波数範囲に設定され、一対の通信モジュール511,521のアンテナ511A,521Aとリーダライタ1000(M1)のアンテナ1000A(M1)との間で送受信が可能である(図88,図89参照)。
In this embodiment, similarly to the sixth embodiment or the seventh embodiment, both the front
一方、単一の表側通信モジュール411はICカード900の横方向(左右方向)に細長い矩形状であり、アンテナ411AはICカード900のほぼ全面にわたって矩形の渦巻状に複数回(図では4回)周回する短波用のループ状(又はコイル状)アンテナである。矩形ループ状を呈するアンテナ411Aのいずれかの角隅部にICチップ本体411Mが配置される。
On the other hand, the single front-
この実施例では、表側通信モジュール411はマイクロ波M1の周波数範囲とは独立した単独の周波数範囲、例えば13.56MHz±0.68MHz(又は13.56MHz±5%)の周波数範囲に設定された短波S用であって、通信モジュール411のアンテナ411Aとリーダライタ5000(S)のアンテナ5000A(S)との間で送受信が可能である(図90,図92参照)。なお、本実施例の表側通信モジュール411は第八実施例(図76参照)の表側通信モジュール311とほぼ同じものが使用される。
In this embodiment, the front-
さらに、単一の裏側通信モジュール621はICカード900の縦方向(上下方向)に細長い矩形状であり、アンテナ621Aはつづら折れ(S字状にカーブ)しながら延びることによって、縦方向すなわちICカード900の短辺方向に翼状に広がる平面状アンテナである。
Furthermore, the single back
この実施例では、裏側通信モジュール621はマイクロ波M1の周波数範囲及び短波Sの周波数範囲のいずれからも独立した単独の周波数範囲、例えば920MHz±50MHz(又は920MHz±5%)の周波数範囲に設定されたマイクロ波M2用であって、通信モジュール621のアンテナ621Aとリーダライタ6000(M2)のアンテナ6000A(M2)との間で送受信が可能である(図91,図92参照)。アンテナ621Aの縦方向ほぼ中央部にICチップ本体621Mが配置される。なお、本実施例の裏側通信モジュール621は第六実施例(図60参照)の裏側通信モジュール121とほぼ同じものが使用される。
In this embodiment, the back
このように、第九実施例のICカード900は、マイクロ波M1用の一対の通信モジュール511,521の他に、新たに短波S用の単一の表側通信モジュール411とマイクロ波M2用の単一の裏側通信モジュール621とを備える。具体的には、図85において短波S用の単一の表側通信モジュール411を構成する矩形ループ状のアンテナ411Aの内側に、マイクロ波M1用の一対の通信モジュール511,521のうち表側通信モジュール511が配置されるとともに、図86においてマイクロ波M1用の裏側通信モジュール521とマイクロ波M2用の単一の裏側通信モジュール621とは並列状に配置される。
As described above, the
図88に示すように、固定配置されたリーダライタ1000(M1)が主表面に沿って(図では上下方向に)スライド移動するICカード900の表側(図では左側)において表側通信モジュール511と通信するとき、仕切板810の表側(左側)の主表面が対面側主表面810fsとなり、裏側(右側)の主表面が非対面側主表面810nsとなる。リーダライタ1000(M1)と仕切板810との間に位置する表側通信モジュール511が対面側通信モジュールとして、仕切板810の対面側主表面810fsに重ねられるとともに、リーダライタ1000(M1)と仕切板810との間に位置しない裏側通信モジュール521が非対面側通信モジュールとして、仕切板810の非対面側主表面810nsに重ねられる。
As shown in FIG. 88, the reader / writer 1000 (M1) fixedly arranged communicates with the front-
図89に示すように、固定配置されたリーダライタ1000(M1)が主表面に沿って(図では上下方向に)スライド移動するICカード900の裏側(図では右側)において裏側通信モジュール521と通信するとき、仕切板810の裏側(右側)の主表面が対面側主表面810fsとなり、表側(左側)の主表面が非対面側主表面810nsとなる。リーダライタ1000(M1)と仕切板810との間に位置する裏側通信モジュール521が対面側通信モジュールとして、仕切板810の対面側主表面810fsに重ねられるとともに、リーダライタ1000(M1)と仕切板810との間に位置しない表側通信モジュール511が非対面側通信モジュールとして、仕切板810の非対面側主表面810nsに重ねられる。
As shown in FIG. 89, the reader / writer 1000 (M1) fixedly arranged communicates with the back
なお、図90に示すように、ICカード900が主表面に沿って(図では上下方向に)スライド移動するとき、表側通信モジュール411はICカード900の表側(図では左側)に固定配置されたリーダライタ5000(S)と単独で(すなわち一対の通信モジュール511,521から独立した形態で)通信する。
90, when the
また、図91に示すように、ICカード900が主表面に沿って(図では上下方向に)スライド移動するとき、裏側通信モジュール621はICカード900の裏側(図では右側)に固定配置されたリーダライタ6000(M2)と単独で(すなわち一対の通信モジュール511,521から独立した形態で)通信する。
As shown in FIG. 91, when the
そして、図88の対面側通信モジュール511のアンテナ511A(又は図89の対面側通信モジュール521のアンテナ521A)とリーダライタ1000(M1)のアンテナ1000A(M1)との間にのみ磁束結合を生じさせて、マイクロ波M1によるRFID用電磁波信号の個別送受信を可能とするために、ICカード900はさらに次に述べるような構造を備えている。
Then, magnetic flux coupling is generated only between the
図88(又は図89)においてICカード900を重ね合わせ方向から透視したとき、仕切板810には、対面側通信モジュール511(又は521)のアンテナ511A(又は521A)及び非対面側通信モジュール521(又は511)のアンテナ521A(又は511A)と各々部分的に重なり合うように孔形状にて貫通除去された、開放領域としての貫通孔810Hが形成されている(図85,図86参照)。
88 (or FIG. 89), when the
具体的に述べると、図88(又は図89)に表された貫通孔810Hは、仕切板810の対面側主表面810fsに投影された対面側通信モジュール511(又は521)の平面状アンテナ511A(又は521A)の一部及び非対面側主表面810nsに投影された非対面側通信モジュール521(又は511)の平面状アンテナ521A(又は511A)の一部を同時に含む(すなわち内包する)状態で単一の円形孔に形成される(図85,図86参照)。そして、この貫通孔810Hの最大孔径つまり直径D(この実施例ではD≦6mm)は、リーダライタ1000(M1)から発せられるRFID用電磁波であるマイクロ波M1の波長λM1(この実施例ではλM1≒12cm)よりも小に設定される(D<λM1)。
More specifically, the through
図85,図86に示すように、ICカード900を重ね合わせ方向から透視したとき、仕切板810の外周縁がICカード900の外形線より内側に退避して配置される。また、表側通信モジュール511,411及び裏側通信モジュール521,621の外周縁が各々仕切板810の外周縁より内側に退避して配置される(図87参照)。
As shown in FIGS. 85 and 86, when the
同じく図85,図86に示すように、ICカード900を重ね合わせ方向から透視したとき、表側絶縁シート12及び裏側絶縁シート22は、各々の外周縁が対応する表側通信モジュール511,411及び裏側通信モジュール521,621より大に形成されるとともに、仕切板810の貫通孔810Hを塞ぐ(又は覆う)状態に保持される(図87参照)。なお、この実施例では、表側絶縁シート12と裏側絶縁シート22のいずれも、仕切板810と形状及び大きさが同じである(図84参照)。
Similarly, as shown in FIGS. 85 and 86, when the
図88及び図89に戻り、仕切板810に貫通孔810Hを設けることによって、リーダライタ1000(M1)からのマイクロ波M1によるRFID用電磁波信号により仕切板810の対面側主表面810fsに渦電流が発生して反磁界を生じる現象を阻止又は抑制することが可能になる。また、貫通孔810Hは、対面側主表面810fsで発生し仕切板810を伝搬して非対面側主表面810nsに至る渦電流や、リーダライタ1000(M1)からのマイクロ波M1によるRFID用電磁波信号のうち仕切板810の外側を回り込み非対面側主表面810nsで発生する渦電流を分断する機能により、非対面側主表面810nsに磁界を生じる現象を阻害することもできる。
88 and 89, by providing the through-
このようにして、貫通孔810Hは電磁波に対する仕切板810の減衰又は遮蔽作用を補完することとなる。すなわち、貫通孔810Hによって、図88においては対面側通信モジュール511のみ、図89においては対面側通信モジュール521のみがリーダライタ1000(M1)からのRFID用電磁波信号を受信し、かつそれに対する応答信号をリーダライタ1000(M1)に向けて発信する機能が付与される。よって、貫通孔810Hは図88及び図89に示す、マイクロ波M1によるRFID用電磁波信号の個別送受信を可能にする。
In this way, the through
ところで、図87においてICカード900を重ね合わせ方向から透視したとき、表側通信モジュール511及び裏側通信モジュール521は横長矩形状のカード外形線の内側であってその長辺方向(すなわち横方向、図87では左右方向)において互いにオフセット(齟齬)して配置される。具体的には、両通信モジュール511,521間にはオフセット量d(M1)、言い換えれば両通信モジュール511,521のアンテナ511A,521AとICチップ本体511M,521Mとの接続点間の距離d(M1)、さらに言い換えれば両ICチップ本体511M,521Mのカード長辺方向に離間距離d(M1)が設けられる。
Incidentally, when the
したがって、図88(又は図89)において、リーダライタ1000(M1)のアンテナ1000A(M1)から送信されたマイクロ波M1によるRFID用電磁波信号が対面側通信モジュール511(又は521)及び対面側絶縁シート12(又は22)を透過し、仕切板810の貫通孔810Hを通過しようとしても、直径Dが波長λM1より小さいために通過そのものが阻害され、非対面側通信モジュール521(又は511)での起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。仮にRFID用電磁波信号の一部が貫通孔810Hを経て非対面側通信モジュール521(又は511)のアンテナ521A(又は511A)に達した場合であっても、リーダライタ1000(M1)とのアンテナ通信距離の差L’(M1)−L(M1)や上記したオフセット量d(M1)により、非対面側通信モジュール521(又は511)と対面側通信モジュール511(又は521)とは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
Therefore, in FIG. 88 (or FIG. 89), the electromagnetic wave signal for RFID by the microwave M1 transmitted from the
このような貫通孔810Hの存在により、図88においては非対面側通信モジュール521とリーダライタ1000(M1)との間、図89においては非対面側通信モジュール511とリーダライタ1000(M1)との間に磁束結合は生じにくくなる。よって、貫通孔810Hは図88及び図89に示す、マイクロ波M1によるRFID用電磁波信号の個別送受信を可能にする。
88, the non-face-to-
このように、第九実施例では、仕切板810にマイクロ波用の貫通孔810H(直径D)が形成され(図84参照)、一対のマイクロ波用通信モジュール511,521の他に、単独の短波用通信モジュール411と単独のマイクロ波用通信モジュール621とを含むICカード900はマイクロ波用・短波用複合型として機能する。
Thus, in the ninth embodiment, a microwave through
ここで、表側通信モジュールのアンテナとリーダライタのアンテナとの間、及び裏側通信モジュールのアンテナとリーダライタのアンテナとの間のRFID用電磁波信号の個別送受信態様について第九実施例を整理すると次のようになる。なお、個別送受信状態の説明図(図88〜図92)において実線は磁束結合成立、破線は磁束結合不成立を表わす。 Here, the ninth embodiment of the individual transmission and reception mode of the electromagnetic wave signal for RFID between the antenna of the front side communication module and the antenna of the reader / writer and between the antenna of the back side communication module and the antenna of the reader / writer is summarized as follows. It becomes like this. In the explanatory diagrams of the individual transmission / reception states (FIGS. 88 to 92), the solid line indicates that magnetic flux coupling is established and the broken line indicates that magnetic flux coupling is not established.
(第一態様)表側通信モジュール511とリーダライタ1000(M1)との間の個別送受信<図88>
下記[A]に記載の磁束結合が成立し、かつ[a]〜[d]のうち少なくとも[a],[b]を含む複数の現象が発生することにより、対面側通信モジュールすなわち表側通信モジュール511とリーダライタ1000(M1)との間にのみ磁束結合を生じ、マイクロ波M1によるRFID用電磁波信号の個別送受信が可能になる。
[A]リーダライタ1000(M1)のアンテナ1000A(M1)からのマイクロ波M1による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ511Aで受信されると表側通信モジュール511に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ511Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール511のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ1000A(M1)で受信される。
(First Mode) Individual Transmission / Reception Between Front-
When the magnetic flux coupling described in [A] below is established and a plurality of phenomena including at least [a] and [b] among [a] to [d] occur, the facing communication module, that is, the front communication module Magnetic flux coupling is generated only between 511 and the reader / writer 1000 (M1), and the RFID electromagnetic wave signal can be individually transmitted and received by the microwave M1.
[A] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the microwave M1 from the
[a]仕切板810の対面側主表面810fsに到達した送信信号による、渦電流及び反磁界の発生現象が貫通孔810Hによって阻止又は抑制される。
[b]対面側主表面810fsから非対面側主表面810nsへ伝搬する渦電流や、仕切板810の外側を回り込む送信信号によって非対面側主表面810nsで発生する渦電流に基づく磁界発生現象は、貫通孔810Hによって阻害される。
[c]直径D<波長λM1により送信信号の貫通孔810H通過が阻害され、非対面側通信モジュールすなわち裏側通信モジュール521での起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。
[d]アンテナ通信距離の差L’(M1)−L(M1)や通信モジュール間のオフセット量d(M1)の存在により、非対面側通信モジュール(ここでは裏側通信モジュール521)と対面側通信モジュール(ここでは表側通信モジュール511)とは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
[A] Phenomenon of generation of eddy current and demagnetizing field due to the transmission signal reaching the facing main surface 810fs of the
[B] The magnetic field generation phenomenon based on the eddy current propagating from the facing main surface 810fs to the non-facing main surface 810ns or the eddy current generated on the non-facing main surface 810ns by the transmission signal that circulates outside the
[C] The diameter D <wavelength λM1 prevents the transmission signal from passing through the through
[D] The communication between the non-face-to-face communication module (here, the back-side communication module 521) and the face-to-face communication due to the difference L ′ (M1) −L (M1) in the antenna communication distance and the offset amount d (M1) between the communication modules. The module (here, the front-side communication module 511) has a difference in transmission / reception timing, so that malfunction due to poor response is avoided.
(第二態様)裏側通信モジュール521とリーダライタ1000(M1)との間の個別送受信<図89>
下記[B]に記載の磁束結合が成立し、かつ[a]〜[d]のうち少なくとも[a],[b]を含む複数の現象が発生することにより、対面側通信モジュールすなわち裏側通信モジュール521とリーダライタ1000(M1)との間にのみ磁束結合を生じ、マイクロ波M1によるRFID用電磁波信号の個別送受信が可能になる。
[B]リーダライタ1000(M1)のアンテナ1000A(M1)からのマイクロ波M1による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ521Aで受信されると裏側通信モジュール521に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ521Aから発信された応答信号(例えば裏側通信モジュール521のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ1000A(M1)で受信される。
(Second Aspect) Individual Transmission / Reception Between
When the magnetic flux coupling described in [B] below is established and a plurality of phenomena including at least [a] and [b] among [a] to [d] occur, the facing communication module, that is, the back communication module Magnetic flux coupling is generated only between 521 and the reader / writer 1000 (M1), and the RFID electromagnetic wave signal can be individually transmitted and received by the microwave M1.
[B] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the microwave M1 from the
[a]仕切板810の対面側主表面810fsに到達した送信信号による、渦電流及び反磁界の発生現象が貫通孔810Hによって阻止又は抑制される。
[b]対面側主表面810fsから非対面側主表面810nsへ伝搬する渦電流や、仕切板810の外側を回り込む送信信号によって非対面側主表面810nsで発生する渦電流に基づく磁界発生現象は、貫通孔810Hによって阻害される。
[c]直径D<波長λM1により送信信号の貫通孔810H通過が阻害され、非対面側通信モジュールすなわち表側通信モジュール511での起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。
[d]アンテナ通信距離の差L’(M1)−L(M1)や通信モジュール間のオフセット量d(M1)の存在により、非対面側通信モジュール(ここでは表側通信モジュール511)と対面側通信モジュール(ここでは裏側通信モジュール521)とは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
[A] Phenomenon of generation of eddy current and demagnetizing field due to the transmission signal reaching the facing main surface 810fs of the
[B] The magnetic field generation phenomenon based on the eddy current propagating from the facing main surface 810fs to the non-facing main surface 810ns or the eddy current generated on the non-facing main surface 810ns by the transmission signal that circulates outside the
[C] The diameter D <wavelength λM1 prevents the transmission signal from passing through the through-
[D] The non-face-to-face communication module (here, the face-side communication module 511) and face-to-face communication due to the difference in antenna communication distance L ′ (M1) −L (M1) and the presence of the offset amount d (M1) between the communication modules. Since the module (here, the back side communication module 521) has a difference in the transmission / reception timing, malfunction due to poor response is avoided.
(第三態様)表側通信モジュール411とリーダライタ5000(S)との間の独立送受信<図90>
表側通信モジュール411に対向して、マイクロ波M1とは異なる短波Sの周波数範囲(例えば13.56MHz±0.68MHzあるいは13.56MHz±5%)において通信可能なループ状アンテナ5000A(S)を有するリーダライタ5000(S)をリーダライタ1000(M1)とは別に配置する場合である。
この場合には、独立した短波Sによって下記[X]に記載の磁束結合が成立することにより、表側通信モジュール411とリーダライタ5000(S)とは短波SによるRFID用電磁波信号の独立送受信が可能になる。
(Third Aspect) Independent Transmission / Reception Between Front-
Opposite to the front-
In this case, the magnetic coupling described in [X] below is established by the independent short wave S, so that the front-
[X]リーダライタ5000(S)のアンテナ5000A(S)からの短波Sによる送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ411Aで受信されると表側通信モジュール411に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ411Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール411のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ5000A(S)で受信される。
[X] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the short wave S from the
(第四態様)裏側通信モジュール621とリーダライタ6000(M2)との間の独立送受信<図91>
裏側通信モジュール621に対向して、マイクロ波M1及び短波Sのいずれとも異なるマイクロ波M2の周波数範囲(例えば920MHz±50MHzあるいは920MHz±5%)において通信可能な平面状アンテナ6000A(M2)を有するリーダライタ6000(M2)をリーダライタ1000(M1),5000(S)とは別に配置する場合である。
この場合には、独立したマイクロ波M2によって下記[Y]に記載の磁束結合が成立することにより、裏側通信モジュール621とリーダライタ6000(M2)とはマイクロ波M2によるRFID用電磁波信号の独立送受信が可能になる。
(Fourth Mode) Independent Transmission / Reception Between
A reader having a
In this case, the magnetic coupling described in [Y] below is established by the independent microwave M2, so that the back
[Y]リーダライタ6000(M2)のアンテナ6000A(M2)からのマイクロ波M2による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ621Aで受信されると裏側通信モジュール621に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ621Aから発信された応答信号(例えば裏側通信モジュール621のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ6000A(M2)で受信される。
[Y] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the microwave M2 from the
(第五態様)表側通信モジュール511と第一のリーダライタ1000(M1)との間、及び裏側通信モジュール521と第二のリーダライタ2000(M1)との間での同時並行式個別送受信、並びに表側通信モジュール411とリーダライタ5000(S)との間、及び裏側通信モジュール621とリーダライタ6000(M2)との間での独立送受信<図92>
以下に示す場合である。すなわち、裏側通信モジュール521に対向して、アンテナ1000A(M1)と同様の周波数範囲(2.45GHz±130MHzあるいは2.45GHz±5%)において通信可能な平面状アンテナ2000A(M1)を有する第二のリーダライタ2000(M1)を第一のリーダライタ1000(M1)とは別に配置する。一方、表側通信モジュール411に対向して、マイクロ波M1とは異なる短波Sの周波数範囲(例えば13.56MHz±0.68MHzあるいは13.56MHz±5%)において通信可能なループ状アンテナ5000A(S)を有する他のリーダライタ5000(S)を配置する。また、裏側通信モジュール621に対向して、マイクロ波M1及び短波Sのいずれとも異なるマイクロ波M2の周波数範囲(例えば920MHz±50MHzあるいは920MHz±5%)において通信可能な平面状アンテナ6000A(M2)を有するさらに他のリーダライタ6000(M2)を配置する。
(Fifth aspect) Simultaneous individual transmission / reception between the front
This is the case shown below. That is, the second antenna having a
この場合においても下記[A],[B]に記載の磁束結合が成立し、かつ[a]〜[d]のうち少なくとも[a],[b]を含む複数の現象が発生する。これによって、表側通信モジュール511と第一のリーダライタ1000(M1)との間、及び裏側通信モジュール521と第二のリーダライタ2000(M1)との間にのみ磁束結合を生じ、マイクロ波M1によるRFID用電磁波信号の同時並行式個別送受信が可能になる。一方、独立した短波Sによって下記[X]に記載の磁束結合が成立することにより、表側通信モジュール411とリーダライタ5000(S)との間にのみ磁束結合を生じ、短波SによるRFID用電磁波信号の独立送受信が可能になる。さらに、独立したマイクロ波M2によって下記[Y]に記載の磁束結合が成立することにより、裏側通信モジュール621とリーダライタ6000(M2)との間にのみ磁束結合を生じ、マイクロ波M2によるRFID用電磁波信号の独立送受信が可能になる。
Even in this case, the magnetic flux coupling described in [A] and [B] below is established, and a plurality of phenomena including at least [a] and [b] among [a] to [d] occur. As a result, magnetic flux coupling is generated only between the front
[A]第一のリーダライタ1000(M1)のアンテナ1000A(M1)からのマイクロ波M1による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ511Aで受信されると表側通信モジュール511に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ511Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール511のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ1000A(M1)で受信される。
[B]第二のリーダライタ2000(M1)のアンテナ2000A(M1)からのマイクロ波M1による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ521Aで受信されると裏側通信モジュール521に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ521Aから発信された応答信号(例えば裏側通信モジュール521のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ2000A(M1)で受信される。
[A] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the microwave M1 from the
[B] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the microwave M1 from the
[X]リーダライタ5000(S)のアンテナ5000A(S)からの短波Sによる送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ411Aで受信されると表側通信モジュール411に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ411Aから発信された応答信号(例えば表側通信モジュール411のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ5000A(S)で受信される。
[Y]リーダライタ6000(M2)のアンテナ6000A(M2)からのマイクロ波M2による送信信号(例えば読み取り指令信号)がアンテナ621Aで受信されると裏側通信モジュール621に起電力が発生し、データ処理部の制御する送受信タイミングでアンテナ621Aから発信された応答信号(例えば裏側通信モジュール621のデータ保存部から読み取られたデータ信号)がアンテナ6000A(M2)で受信される。
[X] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the short wave S from the
[Y] When a transmission signal (for example, a read command signal) by the microwave M2 from the
[a]仕切板810の対面側主表面に到達した送信信号による、渦電流及び反磁界の発生現象が貫通孔810Hによって阻止又は抑制される。
[b]対面側主表面から非対面側主表面へ伝搬する渦電流や、仕切板810の外側を回り込む送信信号によって非対面側主表面で発生する渦電流に基づく磁界発生現象は、貫通孔810Hによって阻害される。
[c]直径D<波長λM1により送信信号の貫通孔810H通過が阻害され、非対面側通信モジュールでの起電力発生に必要な磁界は到達しにくい。
[d]アンテナ通信距離の差L’(M1)−L(M1)や通信モジュール間のオフセット量d(M1)の存在により、非対面側通信モジュールと対面側通信モジュールとは受発信タイミングに差を生じるので、応答不良に基づく誤作動は回避される。
[A] Phenomenon of eddy current and demagnetizing field due to the transmission signal that has reached the facing main surface of the
[B] A magnetic field generation phenomenon based on an eddy current propagating from the facing main surface to the non-facing side main surface or an eddy current generated on the non-facing side main surface by a transmission signal that goes around the outside of the
[C] The diameter D <wavelength λM1 prevents the transmission signal from passing through the through-
[D] The difference in the antenna communication distance L ′ (M1) −L (M1) and the offset amount d (M1) between the communication modules cause the non-facing communication module and the facing communication module to differ in receiving / transmitting timing. Therefore, malfunction due to poor response is avoided.
したがって、図92に示す第五態様では、
・上記[A]に基づき、表側通信モジュール511のICチップ本体511Mに設けられた第一のデータ保存部に対し第一のリーダライタ1000(M1)により実行されるデータの読み取り又は書き込み動作と、
・上記[B]に基づき、裏側通信モジュール521のICチップ本体521Mに設けられた第二のデータ保存部に対し第二のリーダライタ2000(M1)により実行されるデータの読み取り又は書き込み動作と、
・上記[X]に基づき、表側通信モジュール411のICチップ本体411Mに設けられた他のデータ保存部に対し他のリーダライタ5000(S)により実行されるデータの読み取り又は書き込み動作と、
・上記[Y]に基づき、裏側通信モジュール621のICチップ本体621Mに設けられたさらに他のデータ保存部に対しさらに他のリーダライタ6000(M2)により実行されるデータの読み取り又は書き込み動作と、
が同時に並行して処理可能である。
Therefore, in the fifth aspect shown in FIG.
Based on the above [A], a data reading or writing operation executed by the first reader / writer 1000 (M1) with respect to the first data storage unit provided in the
Based on the above [B], a data reading or writing operation executed by the second reader / writer 2000 (M1) with respect to the second data storage unit provided in the
Based on the above [X], a data read or write operation executed by another reader / writer 5000 (S) to another data storage unit provided in the
-Based on the above [Y], a data reading or writing operation executed by another reader / writer 6000 (M2) on yet another data storage unit provided in the
Can be processed simultaneously in parallel.
もちろん、図92において[A],[B],[X],[Y]のうちの同時処理動作件数、言い換えれば4台のリーダライタ1000(M1),2000(M1),5000(S),6000(M2)のうちの同時稼働台数は2〜4の範囲で任意に設定でき、組み合わせも自由に選択できる。 Of course, in FIG. 92, the number of simultaneous processing operations among [A], [B], [X], and [Y], in other words, four reader / writers 1000 (M1), 2000 (M1), 5000 (S), Of 6000 (M2), the number of simultaneously operating units can be arbitrarily set in the range of 2 to 4, and the combination can be freely selected.
このように、第九実施例においては、2台で対をなすリーダライタ1000(M1),2000(M1)と独立した2台のリーダライタ5000(S),6000(M2)を用いて4個の通信モジュール511,521,411,621の各データ保存部に対して同時にデータアクセス(読み取り又は書き込み)を行えるから、データ容量の拡大とデータ処理の迅速化を図ることができる。
Thus, in the ninth embodiment, four reader / writers 5000 (S) and 6000 (M2), which are independent from two reader / writers 1000 (M1) and 2000 (M1), are used. Since data access (reading or writing) can be performed simultaneously on the data storage units of the
なお、このとき第一及び第二のリーダライタ1000(M1),2000(M1)は、表側通信モジュール511及び裏側通信モジュール521に対して同一周波数範囲(2.45GHz±130MHzあるいは2.45GHz±5%)で同一出力の信号を送信するとともに、対応する通信モジュール511,521とリーダライタ1000(M1),2000(M1)との間のアンテナ通信距離L(M1),L’(M1)は同一でよい。
At this time, the first and second reader / writers 1000 (M1) and 2000 (M1) have the same frequency range (2.45 GHz ± 130 MHz or 2.45 GHz ± 5) with respect to the front
また、図87に示すように本実施例では短波用の配線基板411Sとマイクロ波用の配線基板511Sとは積層されて成形されているが、短波用の配線基板411Sにおいて、ループ状アンテナ411Aの内部を部分的に除去して凹部を形成し、その除去した凹部空間にマイクロ波用の配線基板511Sを埋め込むことにすれば、ICカード900の薄型化を図ることができる。
As shown in FIG. 87, in this embodiment, the short-
なお、実施例をはじめ本発明では、ISO/IEC7810において規格化され広く普及している「ID−1サイズ」のカードを例として説明したが、本発明は過去・現在・将来にわたり各国・各地域に出現するあらゆるカードサイズに適用可能である。同様に、本願出願日(優先日)においてISO/IEC規格、JIS規格等で規定されている国際標準周波数等に準拠して説明したが、本発明はISO/IEC規格、JIS規格等の改正に対応し得るのはもちろん、各国・各地域で独自に制定される新規、現行又は改正規格にも適用可能である。 In the present invention including the examples, the “ID-1 size” card standardized and widely used in ISO / IEC7810 has been described as an example. However, the present invention is not limited to past, present, and future countries / regions. Applicable to any card size appearing in Similarly, on the filing date (priority date) of the present application, the description has been made in accordance with the international standard frequency defined in the ISO / IEC standard, JIS standard, etc., but the present invention is intended to amend ISO / IEC standard, JIS standard, etc. Of course, it can also be applied to new, current or revised standards established independently in each country / region.
以上で述べた各実施例(第一実施例〜第九実施例)において、共通する機能を有する部位には同一符号を付して詳細な説明を省略した。また、これらの実施例や変形例は、技術的な矛盾を生じたり、法的又は道義的な規範に反したりしない限り、相互間であるいは従来技術とともに適宜組み合わせて実施することができる。 In each of the embodiments described above (the first embodiment to the ninth embodiment), parts having common functions are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In addition, these embodiments and modifications can be implemented in combination with each other or with conventional technology as long as they do not cause technical contradiction or violate legal or moral norms.
従来技術との組み合わせ例として、第一実施例のカード100には磁気ストライプ式メモリ部232が記載されている(図14参照)。本発明の非接触式ICカード100,200,……,900には、従来の接触式ICカードに係る磁気接点式ICモジュールが併設されていてもよい。その際、本発明の通信モジュール11,21等(通信用ICモジュール)と従来の磁気接点式ICモジュールとが電気的に接続されたコンビネーションタイプ、電気的に非接続で独立したハイブリッドタイプのいずれであってもよい。
As an example of combination with the prior art, a magnetic
10 仕切板(仕切部材)
10fs 対面側主表面
10ns 非対面側主表面
10H マイクロ波用貫通孔(開放領域)
11 マイクロ波用表側通信モジュール(第一の通信部材)
11A アンテナ
11B 補助電源部
11M ICチップ本体
11M1 受発信部
11M2 データ保存部
11M3 発電部
11S 配線基板
12 表側絶縁シート(第一の絶縁部材)
13 表側成形板(第一の成形部材)
14 表側保護シート(第一の保護部材)
21 マイクロ波用裏側通信モジュール(第二の通信部材)
21A アンテナ
21B 補助電源部
21M ICチップ本体
21M1 受発信部
21M2 データ保存部
21M3 発電部
21S 配線基板
22 裏側絶縁シート(第二の絶縁部材)
23 裏側成形板(第二の成形部材)
24 裏側保護シート(第二の保護部材)
100 マイクロ波用ICカード(非接触式近距離無線通信用カード)
110 仕切板(仕切部材)
110fs 対面側主表面
110ns 非対面側主表面
110C 周面部
110F 鍔部
110H1 マイクロ波用第一貫通孔(開放領域)
110H2 マイクロ波用第二貫通孔(開放領域)
121 マイクロ波用裏側通信モジュール(第二の通信部材)
123 矩形枠(枠部材)
123W 周壁部
200 マイクロ波用ICカード(非接触式近距離無線通信用カード)
223 裏側成形板(第二の成形部材)
223W 周壁部
300 マイクロ波用ICカード(非接触式近距離無線通信用カード)
310 仕切板(仕切部材)
310L 左側仕切板(仕切部材)
310Lfs 左対面側主表面
310Lns 左非対面側主表面
310R 右側仕切板(仕切部材)
310Rfs 右対面側主表面
310Rns 右非対面側主表面
310S 短波用スリット(開放領域)
311 短波用表側通信モジュール(第一の通信部材)
321 短波用裏側通信モジュール(第二の通信部材)
400 短波用ICカード(非接触式近距離無線通信用カード)
410 仕切板(仕切部材)
410fs 対面側主表面
410ns 非対面側主表面
410N 短波用切欠(開放領域)
500 短波用ICカード(非接触式近距離無線通信用カード)
510 仕切板(仕切部材)
510H1 第一マイクロ波用貫通孔(開放領域)
510H2 第二マイクロ波用貫通孔(開放領域)
511 第二マイクロ波用表側通信モジュール(第一の通信部材)
521 第二マイクロ波用裏側通信モジュール(第二の通信部材)
600 第一・第二マイクロ波両用型ICカード(非接触式近距離無線通信用カード)
610 仕切板(仕切部材)
610L 左側仕切板(仕切部材)
610R 右側仕切板(仕切部材)
610H マイクロ波用貫通孔(開放領域)
610S 短波用スリット(開放領域)
700 マイクロ波・短波両用型ICカード(非接触式近距離無線通信用カード)
611 マイクロ波用表側通信モジュール(第三の通信部材)
800 マイクロ波用・短波用複合型ICカード(非接触式近距離無線通信用カード)
411 短波用表側通信モジュール(第三の通信部材)
621 マイクロ波用裏側通信モジュール(第三の通信部材)
810 仕切板(仕切部材)
810H マイクロ波用貫通孔(開放領域)
900 マイクロ波用・短波用複合型ICカード(非接触式近距離無線通信用カード)
1000,2000,3000,4000,5000,6000 リーダライタ
1000A,2000A,3000A,4000A,5000A,6000A アンテナ
1000B 電源部
1000C データ処理部
1000S 送受信部
d 表側通信モジュールと裏側通信モジュールとのオフセット量(両ICチップ本体の離間距離)
D,D1,D2 マイクロ波用貫通孔の最大孔径
W 短波用スリット又は短波用切欠のアンテナ最大横断幅
L,L’ アンテナ通信距離
CA ループ状アンテナの長軸方向中心
CN 短波用切欠の幅中心
CS 短波用スリットの幅中心
LC 短波用スリット又は短波用切欠の偏り量(ずれ量)
10 Partition plate (partition member)
10 fs facing
11 Front-side communication module for microwave (first communication member)
13 Front-side molded plate (first molded member)
14 Front side protection sheet (first protection member)
21 Backside communication module for microwaves (second communication member)
23 Back side molding plate (second molding member)
24 Back side protection sheet (second protection member)
100 IC card for microwave (Non-contact short-range wireless communication card)
110 Partition plate (partition member)
110 fs facing side
110H2 Microwave second through hole (open area)
121 Backside communication module for microwave (second communication member)
123 Rectangular frame (frame member)
223 Back side molding plate (second molding member)
310 Partition plate (partition member)
310L Left partition plate (partition member)
310Lfs Left facing main surface 310Lns Left non-facing
310Rfs Right facing main surface 310Rns Right non-facing
311 Front-side communication module for shortwave (first communication member)
321 Short-wave backside communication module (second communication member)
400 IC card for shortwave (Non-contact short-range wireless communication card)
410 Partition plate (partition member)
410fs facing main surface 410ns non-facing
500 IC card for shortwave (Non-contact short-range wireless communication card)
510 Partition plate (partition member)
510H1 1st microwave through hole (open area)
510H2 Second microwave through hole (open area)
511 Front-side communication module for second microwave (first communication member)
521 Second microwave backside communication module (second communication member)
600 1st and 2nd microwave IC card (Non-contact short-range wireless communication card)
610 Partition plate (partition member)
610L Left partition plate (partition member)
610R Right partition plate (partition member)
610H Microwave through hole (open area)
610S Shortwave slit (open area)
700 Microwave / Short Wave IC Card (Non-contact Short Range Wireless Communication Card)
611 Front-side communication module for microwave (third communication member)
800 Microwave / shortwave hybrid IC card (Non-contact short-range wireless communication card)
411 Front-side communication module for shortwave (third communication member)
621 Microwave backside communication module (third communication member)
810 Partition plate (partition member)
810H Microwave through hole (open area)
900 Microwave / shortwave hybrid IC card (Non-contact near field communication card)
1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000 Reader /
D, D1, D2 Maximum hole diameter of microwave through hole W Maximum antenna transverse width of short wave slit or short wave notch L, L 'Antenna communication distance CA Center of long axis direction of loop antenna CN Short width notch CS Center of width of slit for short wave LC Bias (shift amount) of slit for short wave or notch for short wave
Claims (26)
導電性を有するとともに電磁波に対する減衰又は遮蔽作用を有し、シート状又はフィルム状に成形された仕切部材と、
データ保存機能及び通信制御機能を有するICチップ本体と信号受発信機能を有するアンテナとを含み、前記仕切部材の一方の主表面及び他方の主表面に対向して平面視で各々重なり合うように配置され、前記アンテナが所定の周波数範囲でのRFID用電磁波信号をリーダライタから受信し、かつそれに対する応答信号をリーダライタに向けて発信することにより、リーダライタに対する非接触式近距離無線通信を個々に行うための第一及び第二の通信部材と、
前記仕切部材と前記第一の通信部材との間及び前記仕切部材と前記第二の通信部材との間に各々配置されて所定の隙間を形成し、電気的な絶縁状態を付与するためにシート状又はフィルム状に形成された第一及び第二の絶縁部材とを備え、
前記第一及び第二の通信部材のうちリーダライタと前記仕切部材との間に位置する対面側通信部材が該仕切部材の対面側主表面に重ねられるとともに、リーダライタと前記仕切部材との間に位置しない非対面側通信部材が非対面側主表面に重ねられ、これらを重ね合わせ方向から透視したとき、前記仕切部材には、前記対面側通信部材のアンテナ及び前記非対面側通信部材のアンテナと各々部分的に重なり合うように貫通除去された開放領域が形成され、
リーダライタとの通信状態において、前記開放領域は前記対面側通信部材とリーダライタとの間にのみ磁束結合を生じさせて、RFID用電磁波信号の個別送受信を可能にすることを特徴とする非接触式近距離無線通信用カード。 A single card used for contactless short-range wireless communication,
A partition member that has conductivity and has an attenuation or shielding action against electromagnetic waves, and is molded into a sheet or film,
It includes an IC chip body having a data storage function and a communication control function and an antenna having a signal transmission / reception function, and is disposed so as to be opposed to one main surface and the other main surface of the partition member in plan view. The antenna receives an electromagnetic wave signal for RFID in a predetermined frequency range from the reader / writer, and transmits a response signal to the reader / writer, thereby enabling non-contact short-range wireless communication to the reader / writer individually. First and second communication members for performing;
A sheet is provided between the partition member and the first communication member and between the partition member and the second communication member to form a predetermined gap and provide an electrical insulation state. And first and second insulating members formed in the shape of a film or film,
A facing communication member located between the reader / writer and the partition member of the first and second communication members is superimposed on the facing main surface of the partition member, and between the reader / writer and the partition member. When the non-face-to-face communication member that is not positioned on the non-face-to-face main surface is overlapped and seen through from the overlapping direction, the partition member includes an antenna for the face-to-face communication member and an antenna for the face-to-face communication member And an open region is formed through and removed so as to partially overlap each other,
In the state of communication with a reader / writer, the open area causes magnetic flux coupling only between the facing communication member and the reader / writer, thereby enabling individual transmission / reception of RFID electromagnetic wave signals. Card for short-range wireless communication.
前記開放領域は、前記対面側主表面に投影された対面側通信部材のアンテナの一部及び前記非対面側主表面に投影された非対面側通信部材のアンテナの一部を同時に内包する単一の領域として貫通形成される請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の非接触式近距離無線通信用カード。 When seen through from the overlapping direction, the first and second communication members are arranged offset from each other inside the rectangular card outline,
The open area includes a part of the antenna of the facing communication member projected onto the facing main surface and a part of the antenna of the non-facing communication member projected onto the non-facing main surface at the same time. The contactless near field communication card according to any one of claims 1 to 4, wherein the card is formed as a through-hole.
前記開放領域は、前記対面側主表面に投影された対面側通信部材のアンテナの一部及び前記非対面側主表面に投影された非対面側通信部材のアンテナの一部を各別に内包する一対の領域として貫通形成される請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の非接触式近距離無線通信用カード。 When seen through from the overlapping direction, the first and second communication members are arranged offset from each other inside the rectangular card outline,
The open area includes a pair of antennas of the facing communication member projected onto the facing main surface and a part of the antenna of the non-facing communication member projected onto the non-facing main surface. The contactless near field communication card according to any one of claims 1 to 4, wherein the card is formed as a through-hole.
前記仕切部材の周面部及び鍔部は、リーダライタから発信されたRFID用電磁波信号が前記周壁部を回り込んで前記非対面側通信部材との磁束結合を生じるのを阻止又は抑制する請求項8に記載の非接触式近距離無線通信用カード。 The peripheral edge of the partition member is bent in the thickness direction to form a peripheral surface portion that surrounds the inner surface of the peripheral wall portion, and then configures a flange portion that is bent toward the radially outer side and is seated on the peripheral wall portion,
The peripheral surface portion and the flange portion of the partition member prevent or suppress the electromagnetic wave signal for RFID transmitted from the reader / writer from flowing around the peripheral wall portion and causing magnetic flux coupling with the non-face-to-face communication member. A contactless short-range wireless communication card.
導電性を有するとともに電磁波に対する減衰又は遮蔽作用を有する非磁性体で構成され、シート状又はフィルム状に成形された仕切部材と、
データ保存機能及び通信制御機能を有するICチップ本体と信号受発信機能を有する平面状アンテナとを含み、前記仕切部材の一方の主表面及び他方の主表面に対向して平面視で各々重なり合うように配置され、前記平面状アンテナが所定の周波数範囲でのRFID用電磁波信号をリーダライタから受信し、かつそれに対する応答信号をリーダライタに向けて発信することにより、リーダライタに対する非接触式近距離無線通信を個々に行うための第一及び第二の通信部材と、
前記仕切部材と前記第一の通信部材との間及び前記仕切部材と前記第二の通信部材との間に各々配置されて所定の隙間を形成し、電気的な絶縁状態を付与するためにシート状又はフィルム状に形成された第一及び第二の絶縁部材とを備え、
前記第一及び第二の通信部材のうちリーダライタと前記仕切部材との間に位置する対面側通信部材が該仕切部材の対面側主表面に重ねられるとともに、リーダライタと前記仕切部材との間に位置しない非対面側通信部材が非対面側主表面に重ねられ、
前記対面側通信部材とリーダライタとの間の通信距離及び前記非対面側通信部材とリーダライタとの間の通信距離は、いずれもリーダライタから発せられるRFID用電磁波の波長以下に設定され、
重ね合わせ方向から透視したとき、前記仕切部材には、前記対面側通信部材のアンテナ及び前記非対面側通信部材のアンテナと各々部分的に重なり合うように孔形状にて貫通除去された開放領域が形成され、
前記開放領域は、リーダライタからのRFID用電磁波信号により前記仕切部材の対面側主表面に渦電流が発生して反磁界を生じるのを阻止又は抑制するとともに、前記対面側主表面で発生し前記仕切部材を伝搬して前記非対面側主表面に至る渦電流や、リーダライタからのRFID用電磁波信号のうち前記仕切部材の外側を回り込み前記非対面側主表面で発生する渦電流により前記非対面側主表面に磁界を生じる現象を阻害することによって、電磁波に対する前記仕切部材の減衰又は遮蔽作用を補完し、前記対面側通信部材のみがリーダライタからのRFID用電磁波信号を受信し、かつそれに対する応答信号をリーダライタに向けて発信する機能を付与し、RFID用電磁波信号の個別送受信を可能にすることを特徴とする非接触式近距離無線通信用カード。 A single card used for contactless short-range wireless communication,
A partition member made of a non-magnetic material that has conductivity and has an attenuation or shielding action against electromagnetic waves, and is formed into a sheet shape or a film shape;
Including an IC chip body having a data storage function and a communication control function and a planar antenna having a signal transmission / reception function so as to be opposed to one main surface and the other main surface of the partition member in plan view. The non-contact short-range wireless to the reader / writer is arranged, and the planar antenna receives an RFID electromagnetic wave signal in a predetermined frequency range from the reader / writer and transmits a response signal to the reader / writer. First and second communication members for individually communicating;
A sheet is provided between the partition member and the first communication member and between the partition member and the second communication member to form a predetermined gap and provide an electrical insulation state. And first and second insulating members formed in the shape of a film or film,
A facing communication member located between the reader / writer and the partition member of the first and second communication members is superimposed on the facing main surface of the partition member, and between the reader / writer and the partition member. The non-face-to-face communication member that is not located on is superimposed on the non-face-to-face main surface,
The communication distance between the facing communication member and the reader / writer and the communication distance between the non-facing communication member and the reader / writer are both set to be equal to or less than the wavelength of the electromagnetic wave for RFID emitted from the reader / writer,
When viewed through from the overlapping direction, the partition member is formed with an open region that is penetrated and removed in a hole shape so as to partially overlap the antenna of the facing communication member and the antenna of the non-facing communication member, respectively. And
The open area prevents or suppresses generation of a demagnetizing field due to generation of an eddy current on the facing main surface of the partition member by an electromagnetic wave signal for RFID from a reader / writer, and is generated on the facing main surface. The non-facing surface is caused by an eddy current that propagates through the partition member and reaches the non-facing side main surface, or an eddy current that circulates outside the partitioning member and is generated on the non-facing side main surface among RFID electromagnetic wave signals from a reader / writer. By inhibiting the phenomenon of generating a magnetic field on the side main surface, the attenuation or shielding action of the partition member against electromagnetic waves is complemented, and only the facing communication member receives the electromagnetic wave signal for RFID from the reader / writer, and Non-contact short distance characterized by providing a function to send a response signal to a reader / writer and enabling individual transmission and reception of RFID electromagnetic wave signals Wireless communication card.
前記開放領域は、前記対面側主表面に投影された対面側通信部材の平面状アンテナの一部及び前記非対面側主表面に投影された非対面側通信部材の平面状アンテナの一部を同時に含む単一の貫通孔として形成される請求項11に記載の非接触式近距離無線通信用カード。 When seen through from the overlapping direction, the first and second communication members are arranged offset from each other inside the rectangular card outline,
The open region simultaneously includes a part of the planar antenna of the facing communication member projected on the facing main surface and a part of the planar antenna of the non-facing communication member projected on the non-facing main surface. The contactless near field communication card according to claim 11, wherein the card is formed as a single through hole.
前記開放領域は、前記対面側主表面に投影された対面側通信部材の平面状アンテナの一部及び前記非対面側主表面に投影された非対面側通信部材の平面状アンテナの一部を各別に含む一対の貫通孔として形成される請求項11に記載の非接触式近距離無線通信用カード。 When seen through from the overlapping direction, the first and second communication members are arranged offset from each other inside the rectangular card outline,
The open area includes a part of the planar antenna of the facing communication member projected onto the facing main surface and a part of the planar antenna of the non-facing communication member projected onto the non-facing main surface. The contactless near field communication card according to claim 11, wherein the card is formed as a pair of through holes included separately.
導電性を有するとともに電磁波に対する減衰又は遮蔽作用を有する非磁性体で構成され、シート状又はフィルム状に成形された仕切部材と、
データ保存機能及び通信制御機能を有するICチップ本体と信号受発信機能を有するループ状アンテナとを含み、前記仕切部材の一方の主表面及び他方の主表面に対向して平面視で各々重なり合うように配置され、前記ループ状アンテナが所定の周波数範囲でのRFID用電磁波信号をリーダライタから受信し、かつそれに対する応答信号をリーダライタに向けて発信することにより、リーダライタに対する非接触式近距離無線通信を個々に行うための第一及び第二の通信部材と、
前記仕切部材と前記第一の通信部材との間及び前記仕切部材と前記第二の通信部材との間に各々配置されて所定の隙間を形成し、電気的な絶縁状態を付与するためにシート状又はフィルム状に形成された第一及び第二の絶縁部材とを備え、
前記第一及び第二の通信部材のうちリーダライタと前記仕切部材との間に位置する対面側通信部材が該仕切部材の対面側主表面に重ねられるとともに、リーダライタと前記仕切部材との間に位置しない非対面側通信部材が非対面側主表面に重ねられ、
前記対面側通信部材とリーダライタとの間の通信距離及び前記非対面側通信部材とリーダライタとの間の通信距離は、いずれもリーダライタから発せられるRFID用電磁波の波長以下に設定され、
重ね合わせ方向から透視したとき、前記仕切部材には、前記対面側通信部材のアンテナ及び前記非対面側通信部材のアンテナと各々部分的に重なり合うように切欠形状又はスリット形状にて貫通除去された開放領域が形成され、
前記開放領域は、リーダライタからのRFID用電磁波信号により前記仕切部材の対面側主表面に渦電流が発生して反磁界を生じるのを阻止又は抑制するとともに、前記対面側主表面で発生し前記仕切部材を伝搬して前記非対面側主表面に至る渦電流や、リーダライタからのRFID用電磁波信号のうち前記仕切部材の外側を回り込み前記非対面側主表面で発生する渦電流により前記非対面側主表面に磁界を生じる現象を阻害することによって、電磁波に対する前記仕切部材の減衰又は遮蔽作用を補完し、前記対面側通信部材のみがリーダライタからのRFID用電磁波信号を受信し、かつそれに対する応答信号をリーダライタに向けて発信する機能を付与し、RFID用電磁波信号の個別送受信を可能にすることを特徴とする非接触式近距離無線通信用カード。 A single card used for contactless short-range wireless communication,
A partition member made of a non-magnetic material that has conductivity and has an attenuation or shielding action against electromagnetic waves, and is formed into a sheet shape or a film shape;
Including an IC chip body having a data storage function and a communication control function and a loop antenna having a signal transmission / reception function, so as to be opposed to one main surface and the other main surface of the partition member in plan view. The non-contact short-distance wireless communication with respect to the reader / writer is performed when the loop antenna receives an electromagnetic wave signal for RFID in a predetermined frequency range from the reader / writer and transmits a response signal to the reader / writer. First and second communication members for individually communicating;
A sheet is provided between the partition member and the first communication member and between the partition member and the second communication member to form a predetermined gap and provide an electrical insulation state. And first and second insulating members formed in the shape of a film or film,
A facing communication member located between the reader / writer and the partition member of the first and second communication members is superimposed on the facing main surface of the partition member, and between the reader / writer and the partition member. The non-face-to-face communication member that is not located on is superimposed on the non-face-to-face main surface,
The communication distance between the facing communication member and the reader / writer and the communication distance between the non-facing communication member and the reader / writer are both set to be equal to or less than the wavelength of the electromagnetic wave for RFID emitted from the reader / writer,
When seen through from the overlapping direction, the partition member has an opening that is penetrated and removed in a notch shape or a slit shape so as to partially overlap the antenna of the facing communication member and the antenna of the non-facing communication member, respectively. An area is formed,
The open area prevents or suppresses generation of a demagnetizing field due to generation of an eddy current on the facing main surface of the partition member by an electromagnetic wave signal for RFID from a reader / writer, and is generated on the facing main surface. The non-facing surface is caused by an eddy current that propagates through the partition member and reaches the non-facing side main surface, or an eddy current that circulates outside the partitioning member and is generated on the non-facing side main surface among RFID electromagnetic wave signals from a reader / writer. By inhibiting the phenomenon of generating a magnetic field on the side main surface, the attenuation or shielding action of the partition member against electromagnetic waves is complemented, and only the facing communication member receives the electromagnetic wave signal for RFID from the reader / writer, and Non-contact short distance characterized by providing a function to send a response signal to a reader / writer and enabling individual transmission and reception of RFID electromagnetic wave signals Wireless communication card.
前記開放領域は、前記対面側主表面に投影された対面側通信部材のループ状アンテナの一部及び前記非対面側主表面に投影された非対面側通信部材のループ状アンテナの一部を同時に2ヶ所で横断する単一のスリットとして形成される請求項16に記載の非接触式近距離無線通信用カード。 When seen through from the overlapping direction, the first and second communication members are arranged offset from each other inside the rectangular card outline,
The open region simultaneously includes a part of the loop antenna of the facing communication member projected on the facing main surface and a part of the loop antenna of the non-facing communication member projected on the non-facing main surface. The contactless near field communication card according to claim 16, which is formed as a single slit traversing at two locations.
前記開放領域は、前記対面側主表面に投影された対面側通信部材のループ状アンテナの一部及び前記非対面側主表面に投影された非対面側通信部材のループ状アンテナの一部を各別に2ヶ所で横断する一対の切欠として形成される請求項18に記載の非接触式近距離無線通信用カード。 When seen through from the overlapping direction, the first and second communication members are arranged offset from each other inside the rectangular card outline,
The open region includes a part of the loop antenna of the facing communication member projected on the facing main surface and a part of the loop antenna of the non-facing communication member projected on the non-facing main surface. The contactless short-range wireless communication card according to claim 18, wherein the card is formed as a pair of notches traversing at two other points.
一方の主表面に配置された前記第一の通信部材及び他方の主表面に配置された前記第二の通信部材を一組として複数組設置され、
各組毎に互いに異なる周波数帯域又は周波数範囲で前記第一及び第二の通信部材とリーダライタとの間で個別送受信可能であることを特徴とする非接触式近距離無線通信用カード。 The contactless near field communication card according to any one of claims 1 to 22,
A plurality of sets of the first communication member arranged on one main surface and the second communication member arranged on the other main surface are installed as a set,
A contactless short-distance wireless communication card, wherein each pair can be individually transmitted and received between the first and second communication members and a reader / writer in different frequency bands or frequency ranges.
前記第一の通信部材に対向して配置され、所定の周波数帯域又は周波数範囲で前記第一の通信部材との非接触式近距離無線通信のみが可能な第一のリーダライタと、
前記第二の通信部材に対向して配置され、前記第一の通信部材と同一の周波数帯域又は周波数範囲で前記第二の通信部材との非接触式近距離無線通信のみが可能な第二のリーダライタとを備え、
前記第一の通信部材のICチップ本体に設けられた第一のデータ保存部に対し前記第一のリーダライタにより実行されるデータの読み取り又は書き込み動作と、前記第二の通信部材のICチップ本体に設けられた第二のデータ保存部に対し前記第二のリーダライタにより実行されるデータの読み取り又は書き込み動作とが並行して処理可能であることを特徴とするデータ並行処理システム。 24. The contactless near field communication card according to any one of claims 1 to 23;
A first reader / writer that is disposed opposite to the first communication member and capable of only non-contact short-range wireless communication with the first communication member in a predetermined frequency band or frequency range;
The second communication member arranged opposite to the second communication member and capable of only non-contact short-range wireless communication with the second communication member in the same frequency band or frequency range as the first communication member. With a reader / writer,
Data reading or writing operation executed by the first reader / writer with respect to a first data storage unit provided in the IC chip body of the first communication member, and the IC chip body of the second communication member A data parallel processing system characterized in that a data read or write operation executed by the second reader / writer can be processed in parallel with respect to a second data storage unit provided in the system.
両主表面の少なくとも一方には、前記第一及び第二の通信部材とリーダライタとの間で個別送受信可能とされた周波数帯域又は周波数範囲とは異なる周波数帯域又は周波数範囲でリーダライタと通信可能な第三の通信部材が1又は複数配置され、
該第三の通信部材は単独の独立した周波数帯域又は周波数範囲でリーダライタと通信可能であることを特徴とする非接触式近距離無線通信用カード。 24. The contactless near field communication card according to any one of claims 1 to 23, wherein:
At least one of the main surfaces can communicate with the reader / writer in a frequency band or frequency range different from the frequency band or frequency range that can be individually transmitted and received between the first and second communication members and the reader / writer. One or more third communication members are arranged,
The contactless near field communication card, wherein the third communication member can communicate with a reader / writer in a single independent frequency band or frequency range.
前記一方の主表面及び前記他方の主表面に配置された複数の通信部材の各々に対向して配置され、対応するRFID用電磁波信号の周波数帯域又は周波数範囲で対応する通信部材との個別送受信を実行する複数のリーダライタとを備え、
各々のチップ本体に設けられたデータ記憶部に対し対応するリーダライタにより実行されるデータの読み取り又は書き込み動作が並行して処理可能であることを特徴とするデータ並行処理システム。 The contactless near field communication card according to claim 25;
It is arranged to face each of the plurality of communication members arranged on the one main surface and the other main surface, and performs individual transmission / reception with the corresponding communication member in the frequency band or frequency range of the corresponding RFID electromagnetic wave signal. With multiple readers / writers to execute,
A data parallel processing system characterized in that data read or write operations executed by a corresponding reader / writer can be processed in parallel with respect to a data storage unit provided in each chip body.
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