JPH1166260A - アンテナコイルを複数面に巻いた非接触ｉｃカード - Google Patents
アンテナコイルを複数面に巻いた非接触ｉｃカードInfo
- Publication number
- JPH1166260A JPH1166260A JP9225005A JP22500597A JPH1166260A JP H1166260 A JPH1166260 A JP H1166260A JP 9225005 A JP9225005 A JP 9225005A JP 22500597 A JP22500597 A JP 22500597A JP H1166260 A JPH1166260 A JP H1166260A
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- parallel
- antenna
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 非接触ＩＣカード側のアンテナコイル部の抵
抗分が大きいことにより、電力、データの伝送効率が低
下することを解決し、伝送効率の向上を図ったアンテナ
コイルをもつ非接触ＩＣカードを提供する。 【解決手段】 非接触ＩＣカードのアンテナコイルを、
非接触ＩＣカードの表面、裏面、内層面の内の少なくと
も二つの面に形成し、その形成された複数のアンテナコ
イルを並列に接続することにより、アンテナコイルの抵
抗を減少させる。
抗分が大きいことにより、電力、データの伝送効率が低
下することを解決し、伝送効率の向上を図ったアンテナ
コイルをもつ非接触ＩＣカードを提供する。 【解決手段】 非接触ＩＣカードのアンテナコイルを、
非接触ＩＣカードの表面、裏面、内層面の内の少なくと
も二つの面に形成し、その形成された複数のアンテナコ
イルを並列に接続することにより、アンテナコイルの抵
抗を減少させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非接触ＩＣカード
のアンテナに関するものである。
のアンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣカード内には電源をもたず、ＲＷＵ
（リードライトユニット）より電磁誘導などにより非接
触で電力を伝送し、その電力でＩＣカードを動作させる
非接触ＩＣカードのシステムを図３に示す。図３で、Ｒ
ＷＵからは、発振器の出力が変調器を経由しアンプで増
幅され、ＲＷＵのアンテナコイルから送出される。非接
触ＩＣカードのアンテナコイルがＲＷＵのアンテナコイ
ルに近づくと、ＲＷＵから電磁誘導で電力が伝達され
る。非接触ＩＣカードのアンテナコイルで受けた受信電
力は整流器で整流され直流電源となり、非接触ＩＣカー
ドで使われる。ＲＷＵから非接触ＩＣカードへデータを
伝送するには、電力を送出しているＲＷＵの発振器の出
力を変調器で振幅変調や位相変調する。非接触ＩＣカー
ドではアンテナコイルで受信した電力から一部を結合器
で取り出し、復調器で復調する。非接触ＩＣカードから
のデータの送出は、非接触ＩＣカードの変調器で変調さ
れ、結合器で非接触ＩＣカードのアンテナコイルに加え
られ、電磁誘導でＲＷＵのアンテナコイルで受信され、
結合器で分離されてＲＷＵの復調器で復調される。この
ように、電力の伝送もデータの伝送も、ＲＷＵと非接触
ＩＣカードのアンテナコイル間の電磁誘導で行っている
ので、伝送効率を上げるためには効率のよいアンテナが
重要である。図２に非接触ＩＣカードの従来のアンテナ
の形状を示す。図２で符号１は非接触ＩＣカードで、符
号２はアンテナコイルである。アンテナコイル２は、非
接触ＩＣカード１の表面にプリント印刷されている。
（リードライトユニット）より電磁誘導などにより非接
触で電力を伝送し、その電力でＩＣカードを動作させる
非接触ＩＣカードのシステムを図３に示す。図３で、Ｒ
ＷＵからは、発振器の出力が変調器を経由しアンプで増
幅され、ＲＷＵのアンテナコイルから送出される。非接
触ＩＣカードのアンテナコイルがＲＷＵのアンテナコイ
ルに近づくと、ＲＷＵから電磁誘導で電力が伝達され
る。非接触ＩＣカードのアンテナコイルで受けた受信電
力は整流器で整流され直流電源となり、非接触ＩＣカー
ドで使われる。ＲＷＵから非接触ＩＣカードへデータを
伝送するには、電力を送出しているＲＷＵの発振器の出
力を変調器で振幅変調や位相変調する。非接触ＩＣカー
ドではアンテナコイルで受信した電力から一部を結合器
で取り出し、復調器で復調する。非接触ＩＣカードから
のデータの送出は、非接触ＩＣカードの変調器で変調さ
れ、結合器で非接触ＩＣカードのアンテナコイルに加え
られ、電磁誘導でＲＷＵのアンテナコイルで受信され、
結合器で分離されてＲＷＵの復調器で復調される。この
ように、電力の伝送もデータの伝送も、ＲＷＵと非接触
ＩＣカードのアンテナコイル間の電磁誘導で行っている
ので、伝送効率を上げるためには効率のよいアンテナが
重要である。図２に非接触ＩＣカードの従来のアンテナ
の形状を示す。図２で符号１は非接触ＩＣカードで、符
号２はアンテナコイルである。アンテナコイル２は、非
接触ＩＣカード１の表面にプリント印刷されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】非接触ＩＣカードとＲ
ＷＵ間の伝送効率を高めるためには、アンテナコイル２
の抵抗分を極力小さくすることが望ましい。しかし、カ
ードの外形寸法が決まっているため、アンテナコイル２
のパターンの幅や厚みの変更には制限があり、幅を広げ
たり、厚さを増してアンテナコイルの抵抗分を減らし、
電力の伝送効率を上げるのには限界があるという問題が
あった。
ＷＵ間の伝送効率を高めるためには、アンテナコイル２
の抵抗分を極力小さくすることが望ましい。しかし、カ
ードの外形寸法が決まっているため、アンテナコイル２
のパターンの幅や厚みの変更には制限があり、幅を広げ
たり、厚さを増してアンテナコイルの抵抗分を減らし、
電力の伝送効率を上げるのには限界があるという問題が
あった。
【０００４】本発明の目的は、ＲＷＵと非接触ＩＣカー
ド間で電磁誘導により電力、データ伝送を行う際、非接
触ＩＣカード側のアンテナコイル部の抵抗分が大きいこ
とにより、電力、データの伝送効率が低下することを解
決し、伝送効率の向上を図ったアンテナコイルをもつ非
接触ＩＣカードを提供するにある。
ド間で電磁誘導により電力、データ伝送を行う際、非接
触ＩＣカード側のアンテナコイル部の抵抗分が大きいこ
とにより、電力、データの伝送効率が低下することを解
決し、伝送効率の向上を図ったアンテナコイルをもつ非
接触ＩＣカードを提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、非接触ＩＣカードのアンテナ
コイルを、非接触ＩＣカードの表面、裏面、内層面の内
の少なくとも二つの面に形成し、その形成された複数の
アンテナコイルを並列に接続することにより、アンテナ
コイルの抵抗を減少させ、伝送効率を向上させるように
した。
めに、本発明においては、非接触ＩＣカードのアンテナ
コイルを、非接触ＩＣカードの表面、裏面、内層面の内
の少なくとも二つの面に形成し、その形成された複数の
アンテナコイルを並列に接続することにより、アンテナ
コイルの抵抗を減少させ、伝送効率を向上させるように
した。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。図１は、本発明の非接触ＩＣカードのアン
テナコイルの構成例を示す図で、符号１は非接触ＩＣカ
ード、符号２は表面に設けたアンテナコイル、符号３は
裏面に設けたアンテナコイル（点線で示す）、符号４、
符号５はアンテナコイル２と３を並列に接続している接
続点である。通常アンテナコイルにはコンデンサを並列
に接続して使用する。図４は、このようなアンテナコイ
ルの等価回路であり、ループコイルＬにコンデンサＣを
並列に接続した並列共振回路であらわすことができる。
ループコイルの抵抗値はＲである。この並列共振回路を
駆動する等価的な交流電源は定電流源とし、定電流源か
ら流れ出す電流をＩ、ループコイルＬに流れる電流をＩ
L、コンデンサＣに流れる電流をＩCとすると、各電流の
間には以下の関係が成り立つ。
に説明する。図１は、本発明の非接触ＩＣカードのアン
テナコイルの構成例を示す図で、符号１は非接触ＩＣカ
ード、符号２は表面に設けたアンテナコイル、符号３は
裏面に設けたアンテナコイル（点線で示す）、符号４、
符号５はアンテナコイル２と３を並列に接続している接
続点である。通常アンテナコイルにはコンデンサを並列
に接続して使用する。図４は、このようなアンテナコイ
ルの等価回路であり、ループコイルＬにコンデンサＣを
並列に接続した並列共振回路であらわすことができる。
ループコイルの抵抗値はＲである。この並列共振回路を
駆動する等価的な交流電源は定電流源とし、定電流源か
ら流れ出す電流をＩ、ループコイルＬに流れる電流をＩ
L、コンデンサＣに流れる電流をＩCとすると、各電流の
間には以下の関係が成り立つ。
【数１】Ｉ＝ＩL＋ＩC また、コンデンサＣの両端の電圧と、ループコイルと抵
抗に加わっている電圧は等しいので次の式が成り立つ。
抗に加わっている電圧は等しいので次の式が成り立つ。
【数２】（Ｒ＋ｊωＬ）ＩL＝（１／ｊωＣ）ＩC コンデンサＣの容量を共振条件が満たされるように定め
ると、
ると、
【数３】ωＬ＝１／（ωＣ） となるので、共振時には以下の関係が成り立つ。
【数４】ＡＢＳ（ＩL）＝ＡＢＳ（Ｉ）／（ωＣＲ）
（ＡＢＳ：絶対値） ここで抵抗値ＲはコイルＬのインダクタンスωＬよりも
十分に小さいため、
（ＡＢＳ：絶対値） ここで抵抗値ＲはコイルＬのインダクタンスωＬよりも
十分に小さいため、
【数５】ωＬ》Ｒ となる。この（数５）と（数３）、（数４）より、
【数６】ＡＢＳ（ＩL）／ＡＢＳ（Ｉ）＝１／（ωＣ
Ｒ）＝ωＬ／Ｒ＝Ｑ》１ が成り立つ。
Ｒ）＝ωＬ／Ｒ＝Ｑ》１ が成り立つ。
【０００７】このＱは、共振回路のよさを表わす値であ
り、ループコイルへの流入電流を共振をとらない時のＱ
倍に増やすことができる。ループコイルへの電流を大き
くすることによって、アンテナコイルが発生する磁界を
大きくすることができ、電磁結合しているＲＷＵと非接
触ＩＣカードの間の電力、データの伝送効率を向上させ
ることが出来る。しかし（数６）からわかるように抵抗
値Ｒが大きくなると、このＱの値は小さくなってしま
う。すなわち、Ｑの値を大きくするには、ループコイル
Ｌの抵抗値を小さくしなければならない。このＲの値
は、コイルを構成する材料、コイルの厚さ、幅、長さな
どの条件によって変わる。非接触ＩＣカード側の場合、
カードの外形寸法に制限があるため、これらの条件を最
適にした場合、従来の表面のみのプリントでは、それ以
上に抵抗値を小さくすることはできなかった。また、比
抵抗の低い材料を使用すると同じアンテナ形状でも抵抗
値を小さくできるが、比抵抗の低い材料は高価であるた
めむやみに使用することはできない。
り、ループコイルへの流入電流を共振をとらない時のＱ
倍に増やすことができる。ループコイルへの電流を大き
くすることによって、アンテナコイルが発生する磁界を
大きくすることができ、電磁結合しているＲＷＵと非接
触ＩＣカードの間の電力、データの伝送効率を向上させ
ることが出来る。しかし（数６）からわかるように抵抗
値Ｒが大きくなると、このＱの値は小さくなってしま
う。すなわち、Ｑの値を大きくするには、ループコイル
Ｌの抵抗値を小さくしなければならない。このＲの値
は、コイルを構成する材料、コイルの厚さ、幅、長さな
どの条件によって変わる。非接触ＩＣカード側の場合、
カードの外形寸法に制限があるため、これらの条件を最
適にした場合、従来の表面のみのプリントでは、それ以
上に抵抗値を小さくすることはできなかった。また、比
抵抗の低い材料を使用すると同じアンテナ形状でも抵抗
値を小さくできるが、比抵抗の低い材料は高価であるた
めむやみに使用することはできない。
【０００８】そこで、図１に示すように、アンテナコイ
ルをカードの表と裏の両面に並列に配置するようにし
た。すなわち、従来の表面にプリントしたアンテナコイ
ル２の他に、アンテナコイル３を裏面にプリントし、接
続点４および５でアンテナコイル２と３を接続する。従
来のアンテナコイル２と、それと同様の形状をもつアン
テナコイル３を並列に接続しても、非接触ＩＣカードは
きわめて薄いので、図４の等価回路のＬは殆ど変わらな
い。またＣは、並列接続によりアンテナコイルの浮遊容
量が若干増加するが、並列に挿入するコンデンサを減ら
すことで共振周波数は同じにできる。一方、Ｒはほぼ半
分になる。すなわち、（数６）でωＬの値はほぼ同じ
で、Ｒの値のみを半分にすることが可能となり、Ｑの値
を従来の表面だけにプリントしたものと比較し、約２倍
にすることが可能である。このように、本発明では、限
られた外形寸法のなかでアンテナコイルの抵抗値を小さ
くし、Ｑを大きくすることができるので、ＲＷＵと非接
触ＩＣカード間の電力伝送、データ伝送の効率を向上で
きる。また図１では、カードの表面と裏面のみにプリン
トする例を示したが、表面と裏面だけにとどまらず、内
層面にもプリントし、それらを並列に接続することで一
層低い抵抗値を得ることも可能である。
ルをカードの表と裏の両面に並列に配置するようにし
た。すなわち、従来の表面にプリントしたアンテナコイ
ル２の他に、アンテナコイル３を裏面にプリントし、接
続点４および５でアンテナコイル２と３を接続する。従
来のアンテナコイル２と、それと同様の形状をもつアン
テナコイル３を並列に接続しても、非接触ＩＣカードは
きわめて薄いので、図４の等価回路のＬは殆ど変わらな
い。またＣは、並列接続によりアンテナコイルの浮遊容
量が若干増加するが、並列に挿入するコンデンサを減ら
すことで共振周波数は同じにできる。一方、Ｒはほぼ半
分になる。すなわち、（数６）でωＬの値はほぼ同じ
で、Ｒの値のみを半分にすることが可能となり、Ｑの値
を従来の表面だけにプリントしたものと比較し、約２倍
にすることが可能である。このように、本発明では、限
られた外形寸法のなかでアンテナコイルの抵抗値を小さ
くし、Ｑを大きくすることができるので、ＲＷＵと非接
触ＩＣカード間の電力伝送、データ伝送の効率を向上で
きる。また図１では、カードの表面と裏面のみにプリン
トする例を示したが、表面と裏面だけにとどまらず、内
層面にもプリントし、それらを並列に接続することで一
層低い抵抗値を得ることも可能である。
【０００９】
【発明の効果】本発明により、ＲＷＵと非接触ＩＣカー
ド間の電力伝送、データ伝送の効率の向上が図られ、非
接触ＩＣカードの基本的な特性である通信可能距離を長
くすることができる。また、データ伝送の信頼性の向上
が図れる。
ド間の電力伝送、データ伝送の効率の向上が図られ、非
接触ＩＣカードの基本的な特性である通信可能距離を長
くすることができる。また、データ伝送の信頼性の向上
が図れる。
【図１】本発明の非接触ＩＣカードのアンテナコイルの
構成例を示す図である。
構成例を示す図である。
【図２】従来の非接触ＩＣカードのアンテナコイルの構
成図である。
成図である。
【図３】ＲＷＵと非接触ＩＣカードの回路構成である。
【図４】アンテナコイルの等価回路である。
１ 非接触ＩＣカード ２ 表面に設けたアンテナコイル ３ 裏面に設けたアンテナコイル ４、５ アンテナコイル２と３を並列に接続している接
続点
続点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 充弘 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国際 電気株式会社内 (72)発明者 五十嵐 啓介 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国際 電気株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 ＲＷＵ（リーダライタユニット）より非
接触で電力を伝送する非接触ＩＣカードであって、 非接触ＩＣカードのアンテナコイルを、非接触ＩＣカー
ドの表面、裏面、内層面の内の少なくとも二つの面に形
成し、該形成された複数のアンテナコイルを並列に接続
したことを特徴とするアンテナコイルを複数面に巻いた
非接触ＩＣカード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9225005A JPH1166260A (ja) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | アンテナコイルを複数面に巻いた非接触ｉｃカード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9225005A JPH1166260A (ja) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | アンテナコイルを複数面に巻いた非接触ｉｃカード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1166260A true JPH1166260A (ja) | 1999-03-09 |
Family
ID=16822597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9225005A Pending JPH1166260A (ja) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | アンテナコイルを複数面に巻いた非接触ｉｃカード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1166260A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010044484A (ko) * | 2001-02-26 | 2001-06-05 | 노명래 | 스마트카드 |
| US6398116B1 (en) * | 1997-06-20 | 2002-06-04 | Angewandte Digital Gmbh | Chip card with at least two coil devices for transferring data and/or energy |
| JP2002305461A (ja) * | 2001-04-06 | 2002-10-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 無線通信モジュール |
| JP2002305408A (ja) * | 2001-04-06 | 2002-10-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アンテナ |
| US7012531B2 (en) | 1999-12-07 | 2006-03-14 | Infineon Technologies Ag | Product label, method of producing product labels and method for identifying products in a contactless and forgery-proof manner |
| WO2009054289A1 (ja) * | 2007-10-24 | 2009-04-30 | Sony Chemical & Information Device Corporation | アンテナ回路及びその抵抗低減方法、並びにトランスポンダ |
| JP2011045045A (ja) * | 2009-07-23 | 2011-03-03 | Nippon Soken Inc | 送受電用アンテナ及び送電器 |
| JP2012178960A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-13 | Equos Research Co Ltd | アンテナ |
| JP2014042233A (ja) * | 2012-07-25 | 2014-03-06 | Yasufumi Takahashi | アンテナ装置 |
| JP2016021687A (ja) * | 2014-07-15 | 2016-02-04 | 株式会社リコー | 切替回路及びアンテナ装置 |
-
1997
- 1997-08-21 JP JP9225005A patent/JPH1166260A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6398116B1 (en) * | 1997-06-20 | 2002-06-04 | Angewandte Digital Gmbh | Chip card with at least two coil devices for transferring data and/or energy |
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| JP2009105774A (ja) * | 2007-10-24 | 2009-05-14 | Sony Chemical & Information Device Corp | アンテナ回路及びその抵抗低減方法、並びにトランスポンダ |
| WO2009054289A1 (ja) * | 2007-10-24 | 2009-04-30 | Sony Chemical & Information Device Corporation | アンテナ回路及びその抵抗低減方法、並びにトランスポンダ |
| US8665167B2 (en) | 2007-10-24 | 2014-03-04 | Dexerials Corporation | Antenna circuit, method for reducing resistance of antenna circuit, and transponder |
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| JP2014042233A (ja) * | 2012-07-25 | 2014-03-06 | Yasufumi Takahashi | アンテナ装置 |
| JP2016021687A (ja) * | 2014-07-15 | 2016-02-04 | 株式会社リコー | 切替回路及びアンテナ装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040330 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051206 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060509 |