JPWO2019198527A1 - 非接触通信媒体及び記録媒体カートリッジ - Google Patents

Abstract

本技術の一形態に係る非接触通信媒体は、記録媒体カートリッジ用の非接触通信媒体であって、回路部品と、支持基板と、アンテナコイルとを具備する。前記回路部品は、前記記録媒体カートリッジに関連する管理情報を格納することが可能なメモリ部を内蔵する。前記支持基板は、前記回路部品を支持する。前記アンテナコイルは、前記回路部品に電気的に接続され前記支持基板に形成されたコイル部を有し、前記コイル部のインダクタンス値が０．３μＨ以上２．０μＨ以下である。【選択図】図３

Description

本技術は、記録媒体カートリッジ用の非接触通信媒体及びこれを備えた記録媒体カートリッジに関する。

近年、電子データのバックアップなどの用途で磁気記録媒体が広く利用されている。磁気記録媒体の一つとして、例えば磁気テープカートリッジは、大容量・長期保存が可能なことから、ビッグデータ等の蓄積媒体としてますます注目が集まっている。

例えば、ＬＴＯ（Linear Tape Open）規格の磁気テープカートリッジは、カートリッジメモリと呼ばれるＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグを搭載している（例えば特許文献１参照）。カートリッジメモリは、アンテナと通信・記録用のＩＣチップを含み、磁気テープの生産管理情報や記録内容の概要などを読み書きすることが可能に構成されている。カートリッジメモリは、テープドライブ（リーダライタ）から送信される信号磁界を受信して電力を生成するため、無電源で動作する。

特開２００９−２１１７４３号公報

近年、カートリッジメモリのメモリサイズは、磁気テープの記録データサイズの増加に比例して大型化してきている。カートリッジメモリのメモリサイズが大型化すると、カートリッジメモリの消費電力も増加する。一方、この種のカートリッジメモリは、一定の磁界強度で動作することが要求されているため、アンテナから取り出せる電力には制限がある。したがって、メモリサイズに依存することなく、アンテナから取り出せる電力でカートリッジメモリを駆動し、リーダライタとの安定した通信を確保する技術が要求される。

以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、アンテナから取り出せる電力を向上させることができる非接触通信媒体及びこれを備えた記録媒体カートリッジを提供することにある。

本技術の一形態に係る非接触通信媒体は、記録媒体カートリッジ用の非接触通信媒体であって、回路部品と、支持基板と、アンテナコイルとを具備する。
前記回路部品は、前記記録媒体カートリッジに関連する管理情報を格納することが可能なメモリ部を内蔵する。
前記支持基板は、前記回路部品を支持する。
前記アンテナコイルは、前記回路部品に電気的に接続され前記支持基板に形成されたコイル部を有し、前記コイル部のインダクタンス値が０．３μＨ以上２．０μＨ以下である。

上記非接触通信媒体によれば、コイル部のインダクタンス値が０．３μＨ以上２．０μＨ以下であるアンテナコイルを備えているため、アンテナコイルから取り出せる電力を向上させることができる。

前記コイル部の長軸方向の最大外径は２０ｍｍ以下であり、前記コイル部の短軸方向の最大外径は１０ｍｍ以下であってもよい。

前記コイル部のインダクタンス値は、０．８μＨ以上１．６μＨ以下であってもよい。

前記アンテナコイルのＱ値は、３０以上であってもよい。

前記アンテナコイルは、平均厚みが１６μｍ以上の銅箔で構成されてもよい。

前記メモリ部は、１６キロバイト以上のメモリ容量を有する不揮発性メモリ素子を含んでもよい。

前記回路部品は、前記アンテナコイルに電気的に接続される容量値が可変の共振容量部をさらに内蔵してもよい。

本技術の一形態に係る記録媒体カートリッジは、情報記録媒体と、カートリッジケースと、非接触通信媒体とを具備する。
前記カートリッジケースは、前記情報記録媒体を収容する。
前記非接触通信媒体は、回路部品と、支持基板と、アンテナコイルとを有する。
前記回路部品は、前記情報記録媒体に関連する管理情報を格納することが可能なメモリ部を内蔵する。
前記支持基板は、前記回路部品を支持する。
前記アンテナコイルは、前記回路部品に電気的に接続され前記支持基板に形成されたコイル部を有し、前記コイル部のインダクタンス値が０．３μＨ以上２．０μＨ以下である。

前記情報記録媒体は、磁気テープであってもよい。

前記情報記録媒体は、ＬＴＯ（リニアテープオープン）規格の磁気テープカートリッジであってもよい。

以上のように、本技術によれば、アンテナから取り出せる電力を向上させることができる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

本技術の一実施形態に係る磁気テープカートリッジを示す分解斜視図である。 テープドライブ装置の概略斜視図である。 本技術の一実施形態に係る非接触通信媒体を示す概略平面図である。 上記非接触通信媒体における共振容量値と取得電流値の関係の一例を示す実験結果である。 実験例において説明する共振回路のシミュレーションモデルである。 アンテナコイルのＬ値と負荷電流との関係を示すシミュレーション結果である。 負荷抵抗の抵抗値を変化させたときのコイル部のＬ値と負荷電流値との関係を示すシミュレーション結果である。 共振容量値のばらつき時のコイル部のＬ値と負荷電流との関係を示すシミュレーション結果である。 図８の結果を正規化した図である。 共振容量値のばらつきが０％のときと１７％のときにおける正規化積算電力値を示す図である。 一実験例で作製したアンテナの概略平面図である。 上記アンテナの特性を比較例とともに示す実験結果である。 アンテナコイルのＬ値と負荷電流との関係におけるＱ値依存性を示すシミュレーション結果である。 Ｌ＝１．６μＨのアンテナコイルにおけるＱ値と負荷電流値との関係を示す図である。 アンテナコイルを構成する銅箔の厚みとＱ値との関係を示す電磁シミュレーション結果である。

以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は本技術の一実施形態に係る磁気テープカートリッジを示す分解斜視図、図２はテープドライブ装置の概略斜視図である。本実施形態では、記録媒体カートリッジとして、図１に示すＬＴＯ規格の磁気テープカートリッジ（以下、テープカートリッジ１００という）を例に挙げて説明する。以下、テープカートリッジ１００及び図２に示すテープドライブ装置２００の構成について概略的に説明する。

［テープカートリッジ］
図１に示すように、テープカートリッジ１００は、上シェル１１ａと下シェル１１ｂとを複数本のネジ部材により結合することで構成されたカートリッジケース１１を有する。カートリッジケース１１の内部には、情報記録媒体としての磁気テープ１２を巻装した単一のテープリール１３が回転可能に収容されている。

テープリール１３の底部中央には、テープドライブ装置２００のスピンドル２０１（図２参照）と係合するチャッキングギヤ（図示略）が環状に形成されており、当該チャッキングギヤは、下シェル１１ｂの中央に形成された開口部１４を介して外部へ露出している。このチャッキングギヤの内周側には、スピンドル２０１と磁気的に吸着される環状の金属プレート１５が固定されている。

上シェル１１ａの内面とテープリール１３との間には、リールスプリング１６、リールロック部材１７及びスパイダ１８が配置されている。これらにより、テープカートリッジ１００の非使用時におけるテープリール１３の回転を抑止するリールロック機構が構成される。

カートリッジケース１１の一側壁部には、磁気テープ１２の一端を外部へ引き出すためのテープ引出し口１９が設けられている。当該側壁部の内方には、テープ引出し口１９を開閉するスライドドア２０が配置されている。スライドドア２０は、テープドライブ装置２００のテープローディング機構（図示略）との係合によりトーションバネ２１の付勢力に抗してテープ引出し口１９を開放する方向にスライドするように構成される。

磁気テープ１２の一端部には、リーダーピン２２が固着されている。リーダーピン２２は、テープ引出し口１９の内方側に設けられたピン保持部２３に対して着脱可能に構成される。ピン保持部２３は、カートリッジケース１１の上壁内面（上シェル１１ａの内面）及び底壁内面（下シェル１１ｂの内面）において、リーダーピン２２の上端部及び下端部をそれぞれ弾性的に保持する弾性保持具２４を備えている。

そして、カートリッジケース２１の他の側壁内方には、磁気テープ１２に記録された情報の誤消去防止用のセイフティタブ２５のほか、磁気テープ１２に記録された情報に関する内容を非接触で読み書き可能なカートリッジメモリＣＭが配置されている。カートリッジメモリＣＭは、基板上にアンテナコイル、ＩＣチップ等が搭載された非接触通信媒体で構成される。

［テープドライブ装置］
図２に示すように、テープドライブ装置２００は、テープカートリッジ１００を装填可能に構成されている。テープドライブ装置２００は、１つのテープカートリッジ１００を装填可能に構成されるが、複数のテープカートリッジ１００を同時に装填可能に構成されてもよい。

テープドライブ装置２００は、スピンドル２０１、巻取りリール２０２、スピンドル駆動装置２０３、リール駆動装置２０４、複数のガイドローラ２０５、ヘッドユニット２０６、リーダライタ（Reader/Writer）２０７、制御装置２０８等を含む。

スピンドル２０１は、テープカートリッジ１００の下シェル１１ｂに形成された開口部１４を介してテープリール１３のチャッキングギヤに係合するヘッド部を有する。スピンドル２０１は、リールスプリング１６の付勢力に抗してテープリール１３を所定距離上昇させ、リールロック部材１７によるリールロック機能を解除する。これによりテープリール１３は、スピンドル２０１によりカートリッジケース１１の内部において回転可能に支持される。

スピンドル駆動装置２０３は、制御装置２０８からの指令に応じて、スピンドル２０１を回転させる。巻取りリール２０２は、図示しないテープローディング機構を介してテープカートリッジ１００から引き出された磁気テープ１２の先端（リーダーピン２２）を固定可能に構成される。複数のガイドローラ２０５は、テープカートリッジ１００と巻取りリール２０２との間に形成されるテープパスがヘッドユニット２０６に対して所定の相対位置関係となるように磁気テープ１２の走行をガイドする。リール駆動装置２０４は、制御装置２０８からの指令に応じて、巻取りリール２０２を回転させる。磁気テープ１２に対してデータ信号の記録／再生が行われるとき、スピンドル駆動装置２０３及びリール駆動装置２０４により、スピンドル２０１及び巻取りリール２０２が回転し、磁気テープ１２が走行する。

ヘッドユニット２０６は、制御装置２０８からの指令に応じて、磁気テープ１２に対してデータ信号を記録し、あるいは、磁気テープ１２に書き込まれたデータ信号を再生することが可能に構成される。

リーダライタ２０７は、制御装置２０８からの指令に応じて、テープカートリッジ１００に搭載されたカートリッジメモリＣＭから所定の管理情報を読み出し、あるいは、カートリッジメモリＣＭに対して所定の管理情報を記録することが可能に構成される。リーダライタ２０７とカートリッジメモリＣＭとの間の通信方式としては、例えば、ＩＳＯ１４４４３方式が採用される。

制御装置２０８は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶部、通信部等を含むコンピュータで構成され、テープドライブ装置２００の各部を統括的に制御する。

［カートリッジメモリ］
続いて、カートリッジメモリＣＭの詳細について説明する。

（基本構成）
図３は、カートリッジメモリＣＭを示す概略平面図である。カートリッジメモリＣＭは、支持基板３１と、アンテナコイル３２と、ＩＣチップ３３とを含むＲＦＩＤタグで構成される。

支持基板３１は、ガラスエポキシ基板等の比較的リジッドな配線基板で構成される。アンテナコイル３２は、支持基板３１に形成された平面ループコイルであり、所定厚みの銅箔、アルミニウム箔等で構成される。ＩＣチップ３３は、支持基板３１上に実装された回路部品であり、アンテナコイル３２と電気的に接続される。

ＩＣチップ３３は、アンテナコイル３２を介して受信したリーダライタ２０７からの信号磁界を基に起動電圧を生成する電圧生成部、テープカートリッジ１００あるいは磁気テープ１２に関する所定の管理情報を記憶するメモリ部、メモリ部から情報を読み出す制御部などを内蔵する。所定の管理情報としては、カートリッジメモリＣＭが搭載されるテープカートリッジ１００に関する情報であって、例えば、テープカートリッジ１００あるいはカートリッジメモリＣＭの識別情報（ＩＤ）、磁気テープ１２に記録されたデータの管理情報などが挙げられる。

カートリッジメモリＣＭは、リーダライタ２０７から送信される信号磁界をアンテナコイル３２で受けて電力を生成するため、無電源で動作する。リーダライタ２０７からの給電・通信周波数はＮＦＣ（Near Field Communication）と同じ１３．５６ＭＨｚである。ＩＣチップ３３に内蔵されるメモリには不揮発性メモリ（ＮＶＭ：Non-Volatile Memory）が使用される。メモリサイズは、例えば、４キロバイト、８キロバイト、１６キロバイトであるが、それ以上の３２キロバイトであってもよい。

ここで、ＬＴＯ規格のカートリッジメモリのメモリサイズは、磁気テープに記録されるデータサイズの増加に比例して大きくなってきている。一例を挙げると、ＬＴＯ−１〜ＬＴＯ−３では４ｋＢであったが、ＬＴＯ−４，ＬＴＯ−５では８ｋＢ、ＬＴＯ−６，ＬＴＯ−７では１６ｋＢとなっている。ＬＴＯの磁気記録データサイズ増がさらに進むと、カートリッジメモリのメモリサイズも１６ｋＢ以上とさらに増えていくことが予想される。

一方、カートリッジメモリのメモリサイズが大きくなると、ＩＣの消費電力も増加する傾向にある。また、メモリへ供給する電源電圧の安定性を高くする必要があることによる電源ブロックのアイドル電流の増加、更には、処理の複雑化に伴うデジタル電力の増加など、メモリサイズ増に付随した電力増も想定される。規格では、一定の磁界強度で動作することが要件として規定されていることから、メモリサイズ増に伴う電力増に対応可能なＩＣの工夫（消費電力の削減）やアンテナの工夫（リーダライタからの取り出し電力の増加）が今後さらに要求され得る。

さらに、この種のカートリッジメモリは、コストや信頼性の観点から、ＩＣに内蔵した容量で共振周波数が調整されている。しかしながら、ＩＣの容量素子は製造時のばらつきにより製品ごとに容量値のばらつきを持つ。このような個体ばらつきによって共振周波数がずれてしまうと、アンテナから取り出せる電力が小さくなる。

図４は、共振容量値と取得電流値の関係の一例を示す実験結果である。横軸は、共振容量値の変化率であって、共振容量が期待値（取得電流値が最も高いときの容量値）を１．０としている。したがって、共振容量値が１．１の場合は、共振容量が期待値よりも１０％大きくなった状態をいい、共振容量値が０．９の場合は、共振容量が期待値よりも１０％小さくなった状態をいう。縦軸は、一定負荷に流れる電流値であり、電力に相当する。同図に示すように、共振容量値が期待値からずれると、取得できる電流（電力）が急激に減少する。例えば、共振容量値が約１５％ばらつくと、取得電流は、期待値のときの３／４まで落ち込む。

なお、共振容量が期待値のときのピーク電流値（１．６ｍＡ）はあくまでも一例であり、リーダライタから送信される信号磁界の強さのほか、後述するようにアンテナコイルのインダクタンス値、アンテナコイルに接続される負荷抵抗値等によって異なり得る任意の値である。

ＩＣ内部の共振容量を調整する方法はいくつか考えられるが、ＬＴＯのカートリッジメモリでは、不揮発性メモリの一部領域を共振容量調整用のパラメータを格納する領域として使用しており、追加ハードを必要とすることなく共振容量の調整を可能としている。この場合、ＩＣチップ３３は、アンテナコイル３２に電気的に接続される容量値が可変の共振容量部を内蔵する。共振容量部の初期容量値が事前に測定され、正解値である容量値（期待値）あるいは測定値と正解値との差分等に関する設定値（以下、共振容量設定値という）がメモリに保存される。そして、起動時に共振容量設定値が読み出され、それを補正パラメータとして共振容量値が調整される。

ところが、容量値がずれた状態で取得できる電力は、共振容量の正解値（期待値）のときよりも低下し、しかも、メモリサイズが増加するほどメモリを駆動する電力は増加する傾向にある。このため、共振容量調整前の容量値のずれ量やメモリサイズによっては、共振容量設定値を読み込む処理が電力不足で停止し、リーダライタとの間での通信不良が生ずるおそれがある。

そこで、本実施形態のカートリッジメモリＣＭは、限られた強さの信号磁界から大きな電力を取り出すために、以下のようにアンテナコイル３２の特性を最適化した。以下、その詳細について説明する。

（インダクタンス値について）
図５に示すシミュレーションモデルを用いてアンテナコイルのインダクタンス値（以下、Ｌ値ともいう）と負荷電流との関係を評価した。その結果を図６に示す。図５において共振回路ＲＣは、コイル部１と、その両端に配線２を介して並列に接続した共振容量３と負荷抵抗４とにより構成した。リーダライタ（Ｒ／Ｗ）から送信される信号磁界の周波数は１３．５６ＭＨｚ、強さは２．５Ａ／ｍとし、共振回路ＲＣの共振周波数は１３．５６ＭＨｚ、負荷抵抗４の抵抗値は１ｋΩとした。図６において横軸はＬ値、縦軸は負荷電流である。図６より、最大の電力を取得できるＬ値は、約０．３５μＨであることがわかる。

次に、共振回路ＲＣにおける負荷抵抗４の抵抗値を変化させたときのコイル部１のＬ値と負荷電流値との関係を図７に示す。同図において、一点鎖線は負荷抵抗値が５００Ω、実線は負荷抵抗値が１０００Ω、破線は負荷抵抗値が２０００Ωのときの負荷電流値をそれぞれ示している。メモリサイズ増による電力増は、負荷抵抗値が小さくなることに相当する。すなわち、今後電力増が起こることによって、Ｌ値の感度は高くなることがわかる。負荷にも依存するが、共振周波数が信号周波数に一致している場合には、およそ０．３μＨ〜０．７μＨあたりが電力を最も取得することができるＬ値であることがわかる。

次に、カートリッジメモリの共振容量ばらつきについて検討する。ＬＴＯのカートリッジメモリは一般的に、コスト観点、信頼性観点より外付け容量がついておらず、内部容量で共振周波数が調整されている。そのため、共振容量がばらついたときの特性を鑑みる必要がある。なおＩＣ内部の共振容量はプロセスに依存するが、共振容量値のばらつきは、一般的には５％〜１５％程度と想定され、アンテナ等その他の回路構成部品のばらつきを鑑みても、最大で１７％程度（共振周波数にして４．１％）のばらつきを有すると想定される。

図８に、共振回路ＲＣにおける共振容量値のばらつき時のコイル部１のＬ値と負荷電流との関係を示す。同図において、実線は共振容量値のばらつきが０％（ＣＶ＝１．０）、一点鎖線は共振容量値ばらつきが５％（ＣＶ＝１．０５）、二点鎖線は共振容量値ばらつきが１０％（ＣＶ＝１．１０）、破線は共振容量値ばらつきが１７％（ＣＶ＝１．１７）のときの負荷電流値をそれぞれ示している。同図より、Ｌ値が低すぎると共振容量値のばらつきが大きいほど取得電力の悪化が著しくなる傾向にあることがわかる。図９に、共振容量値のばらつきが０％及び１７％においてそれぞれを最大電力値で正規化した値を示す。

図９より、仮に共振容量値が最大で１７％（ＣＶ＝１．１７）ばらついた場合は、Ｌ値がおよそ２．０μＨのときが電力最大となる。図６〜図９の結果より、カートリッジメモリＣＭにおいては、アンテナコイル３２のコイル部のＬ値は、０．３μＨ以上２．０μＨ以下であることが好ましい。

Ｌ値を０．３μＨ以上とすることで、共振容量値のばらつきが０％のときには取得電流の最大化を実現することができるため、信号磁界から非常に効率よく電力を取得することが可能となる。また、Ｌ値を２．０μＨ以下とすることで、共振容量値がばらついたときでも、比較的大きな電力を取り出すことができる。これにより、将来的なメモリサイズの増加に伴って生じ得る電力不足を解消することができる。

さらに、図９より電力効率の指標として、容量値のばらつきが０％のときと１７％のときの正規化値を積算したところ、図１０に示すような結果が得られた。ここでは、積算値として、容量値のばらつきが０％のときの正規化電力値と１７％のときの正規化電力値との積を１００で除した値とした。図１０より、積算値が８０％以上（小数点以下を四捨五入）となるインダクタンス値は、０．８μＨ以上１．６μＨ以下である。つまり、この範囲は、共振容量値のばらつきの有無の双方を鑑みた場合に最適なＬ値範囲となる。

本発明者らは、上述したシミュレーション結果を踏まえて実際にアンテナを作製し、電力評価を行った。図１１に製作したアンテナＣＭ１を模式的に示す。アンテナＣＭ１は、長辺が１９．９ｍｍ、短辺が９．９５ｍｍのガラスエポキシ製支持基板３１０上に、厚み２５μｍの銅箔をライン幅が１５０μｍ、ラインスペース幅が７５μｍ、巻数（ターン数）が７となるようにパターニングしたコイル部３２０を形成した。コイル部３２０の長軸方向の最大外径Ｌ１は１９．０ｍｍ、短軸方向の最大外径Ｌ２は９．０ｍｍであり、１３．５６ＭＨｚにおけるＬ値（インダクタンス値）、Ｒ値（抵抗値）及びＱ値は、それぞれ、１．２５５μＨ、２．５７５Ω及び４１．５であった。

コイル部３２０の配線幅及び厚みは、アンテナＣＭ１を短辺方向に切断したときの支持基板３１０上の１４本（ターン数７×２）の配線の幅及び厚みをそれぞれ測定し、その平均値とした。測定器としては、例えば、キーエンス社製のデジタルマイクロスコープ「ＶＨＸ２００」、ワイドレンジズームレンズ「ＶＨ−Ｚ１００Ｒ」などを用いることができる。

コイル部３２０のＬ値、Ｒ値及びＱ値の測定には、Agilent Technologies製のネットワークアナライザ「Ｅ５０７１Ｃ」を用いた。まず、Agilent Technologies製のE-Calキット（N4431-60006）を用いて測定用治具（ＳＭＡコネクタと２ピンのソケットを加工）の物理量が測定値に反映しないようにキャリブレーション処理を行った。次に、測定用治具にアンテナＣＭ１を装着し、Ｌ値、Ｒ値及びＱ値を測定した。各々の測定値にはネットワークアナライザで複数回測定した平均値を用いた。

比較例として、支持基板３１０と同形の基板上に、厚み３０μｍの銅箔をライン幅が１２５μｍ、ラインスペース幅が７５μｍ、巻数（ターン数）が１２となるようにパターニングしたコイル部を形成した。コイル部の長軸方向の最大外径は１８．８ｍｍ、短軸方向の最大外径は９．０ｍｍであり、１３．５６ＭＨｚにおけるＬ値（インダクタンス値）、Ｒ値（抵抗値）及びＱ値は、それぞれ、２．７１８μＨ、６．８０３Ω及び３４であった。

実験例及び比較例に係るアンテナのサンプルの受電電力評価を行った。その結果を図１２に示す。ここでは、ＩＳＯ１０３７３−６で定められている均一磁界発生器を用いて、一定磁界を発生させたときの受電側アンテナの負荷を変更させたときの電圧と電流、すなわちアンテナから得られる電力を測定した。共振周波数は１３．５６ＭＨｚ、磁界強度は２．５Ａ／ｍとした。

図１２において、横軸はアンテナ端電圧（Ｖrms）を、縦軸が負荷に流れる電流値（ｍＡ）をそれぞれ示している。電圧と電流の積は電力であるため、測定結果が図中右上にあるほど電力が大きくなることを示している。したがって、本実験例に係るアンテナＣＭ１は、比較例よりも取得可能な電力が大きい。このことから、コイル部３２０のインダクタンス値を小さくすることで、取得できる電力が増加することが確認された。

（Ｑ値について）
続いて、アンテナコイルのＱ値について説明する。

アンテナコイルのＱ値におけるＬ値と負荷電流との関係を図１３に示す。同図において実線はＱが５０、一点鎖線はＱが４０、二点鎖線はＱが３０、破線はＱが２０のときの負荷電流値をそれぞれ示している。共振容量値のばらつきはいずれも０％とした。同図より、Ｑ値についてはそれが高いほど取得できる電力が大きい傾向にあることがわかる。

図１４は、Ｌ値が１．６μＨのときのＱ値と負荷電流との関係を示している。同図において横軸はＱ値、縦軸は負荷電流を示している。Ｑ値が３０ぐらいまでは急峻に電流が増えるが、その後は傾きがなだらかになる。本結果からはＱ値が３０以上であることが、比較的大きな電力を安定に確保することができる点で好ましいといえる。

ここで、アンテナのＱ値は、角周波数をωとすると、次式で表すことができる。
Ｑ＝ωＬ／Ｒ
ωは、周波数一定で変化しないため、Ｑ値を上げるにはＬ値を上げるかＲ値を下げる必要がある。ただし、Ｌ値は、前述のとおり、最適値（０．３μＨ以上１．６μＨ）があるため、上げられない。よって、Ｒ値はできるだけ低いことが好ましい。具体的には、コイル部のライン幅を広げ、厚みを大きくする方が好ましい。一方、ＬＴＯ規格におけるカートリッジメモリＣＭのアンテナコイル３２は、小型化の観点から、長軸方向の最大外径を２０ｍｍ以下、短軸方向の最大外径を１０ｍｍ以下とすることが要求されるため、ライン幅を広げるのは困難である。このため、コイル部の厚みを増やしてＱ値の向上を図る方が現実的である。

図１５に、上述の実験例において作製したアンテナＣＭ１を用いてコイル部３２０の厚みとＱ値との関係を電磁シミュレーション（ＨＦＳＳ）で求めた結果を示す。同図において横軸はコイル部３２０の厚み（銅箔の厚み）を、縦軸はアンテナＣＭ１のＱ値をそれぞれ示している。同図より、銅箔の厚みとＱ値はほぼ比例関係にあることがわかる。上述のＱ値３０以上を実現するためには、銅箔の厚みは約１６μｍ以上必要であることが確認された。

以上のように、本実施形態のカートリッジメモリＣＭにおいては、アンテナコイルのコイル部のＬ値を０．３μＨ以上１．６μＨ以下とすることにより、比較的大きな電力を取り出すことができる。また、共振容量値のばらつきの影響も受けにくく、安定した電力を確保することができる。これにより、限られた信号磁界の下でも安定に電力を取得することができるため、リーダライタとの通信動作を安定に確保することができるとともに、将来のメモリサイズの増加に伴う消費電力の増加にも十分に対応することが可能となる。

以上、本技術の実施形態について説明したが、本技術は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、種々変更を加え得ることは勿論である。

例えば以上の実施形態では、ＬＴＯ規格の磁気テープカートリッジに搭載されるカートリッジメモリを例に挙げて説明したが、これに限られず、ＬＴＯ以外の他の規格の磁気テープカートリッジ用のカートリッジメモリにも適用可能である。

また本技術は、磁気テープ以外の他の情報記録媒体、例えば、光ディスクや光磁気ディスク、半導体メモリ、可搬型ハードディスクドライブ用のカートリッジメモリにも適用可能である。

さらに本技術は、情報記録カートリッジに搭載されるカートリッジメモリに限られず、電子機器、車両、ロボット、物流製品、蔵書などに付されるＩＤタグのほか、交通用定期券、高速道路や建物等の入退場管理カードにも、本技術は適用可能である。

なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１） 記録媒体カートリッジ用の非接触通信媒体であって、
前記記録媒体カートリッジに関連する管理情報を格納することが可能なメモリ部を内蔵する回路部品と、
前記回路部品を支持する支持基板と、
前記回路部品に電気的に接続され前記支持基板に形成されたコイル部を有し、前記コイル部のインダクタンス値が０．３μＨ以上２．０μＨ以下であるアンテナコイルと
を具備する非接触通信媒体。
（２）上記（１）に記載の非接触通信媒体であって、
前記コイル部の長軸方向の最大外径は２０ｍｍ以下であり、前記コイル部の短軸方向の最大外径は１０ｍｍ以下である
非接触通信媒体。
（３）上記（１）又は（２）に記載の非接触通信媒体であって、
前記コイル部のインダクタンス値は、０．８μＨ以上１．６μＨ以下である
非接触通信媒体。
（４）上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の非接触通信媒体であって、
前記アンテナコイルのＱ値は、３０以上である
非接触通信媒体。
（５）上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の非接触通信媒体であって、
前記アンテナコイルは、平均厚みが１６μｍ以上の銅箔で構成される
非接触通信媒体。
（６）上記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の非接触通信媒体であって、
前記メモリ部は、１６キロバイト以上のメモリ容量を有する不揮発性メモリ素子を含む
非接触通信媒体。
（７）上記（１）〜（６）のいずれか１つに記載の非接触通信媒体であって、
前記回路部品は、前記アンテナコイルに電気的に接続される容量値が可変の共振容量部をさらに内蔵する
非接触通信媒体。
（８） 情報記録媒体と、
前記情報記録媒体を収容するカートリッジケースと、
前記情報記録媒体に関連する管理情報を格納することが可能なメモリ部を内蔵する回路部品と、
前記回路部品を支持する支持基板と、
前記回路部品に電気的に接続され前記支持基板に形成されたコイル部を有し、前記コイル部のインダクタンス値が０．３μＨ以上２．０μＨ以下であるアンテナコイルと
を有する非接触通信媒体と
を具備する記録媒体カートリッジ。
（９）上記（８）に記載の記録媒体カートリッジであって、
前記情報記録媒体は、磁気テープである
記録媒体カートリッジ。
（１０）上記（９）に記載の記録媒体カートリッジであって、
前記情報記録媒体は、ＬＴＯ（リニアテープオープン）規格の磁気テープカートリッジである
記録媒体カートリッジ。

１１…カートリッジケース
１２…磁気テープ
３１…支持基板
３２…アンテナコイル
３３…ＩＣチップ
１００…テープカートリッジ
２００…テープドライブ装置
ＣＭ…カートリッジメモリ
ＣＭ１…アンテナ

Claims (10)

1. 記録媒体カートリッジ用の非接触通信媒体であって、
   前記記録媒体カートリッジに関連する管理情報を格納することが可能なメモリ部を内蔵する回路部品と、
   前記回路部品を支持する支持基板と、
   前記回路部品に電気的に接続され前記支持基板に形成されたコイル部を有し、前記コイル部のインダクタンス値が０．３μＨ以上２．０μＨ以下であるアンテナコイルと
   を具備する非接触通信媒体。
2. 請求項１に記載の非接触通信媒体であって、
   前記コイル部の長軸方向の最大外径は２０ｍｍ以下であり、前記コイル部の短軸方向の最大外径は１０ｍｍ以下である
   非接触通信媒体。
3. 請求項１に記載の非接触通信媒体であって、
   前記コイル部のインダクタンス値は、０．８μＨ以上１．６μＨ以下である
   非接触通信媒体。
4. 請求項１に記載の非接触通信媒体であって、
   前記アンテナコイルのＱ値は、３０以上である
   非接触通信媒体。
5. 請求項１に記載の非接触通信媒体であって、
   前記アンテナコイルは、平均厚みが１６μｍ以上の銅箔で構成される
   非接触通信媒体。
6. 請求項１に記載の非接触通信媒体であって、
   前記メモリ部は、１６キロバイト以上のメモリ容量を有する不揮発性メモリ素子を含む
   非接触通信媒体。
7. 請求項１に記載の非接触通信媒体であって、
   前記回路部品は、前記アンテナコイルに電気的に接続される容量値が可変の共振容量部をさらに内蔵する
   非接触通信媒体。
8. 情報記録媒体と、
   前記情報記録媒体を収容するカートリッジケースと、
   前記情報記録媒体に関連する管理情報を格納することが可能なメモリ部を内蔵する回路部品と、
   前記回路部品を支持する支持基板と、
   前記回路部品に電気的に接続され前記支持基板に形成されたコイル部を有し、前記コイル部のインダクタンス値が０．３μＨ以上２．０μＨ以下であるアンテナコイルと
   を有する非接触通信媒体と
   を具備する記録媒体カートリッジ。
9. 請求項８に記載の記録媒体カートリッジであって、
   前記情報記録媒体は、磁気テープである
   記録媒体カートリッジ。
10. 請求項９に記載の記録媒体カートリッジであって、
    前記情報記録媒体は、ＬＴＯ（リニアテープオープン）規格の磁気テープカートリッジである
    記録媒体カートリッジ。

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