(57)【要約】【課題】磁性シートを配置した非接触ＩＣカードを正確に評価することができる非接触ＩＣカード評価装置及び非接触ＩＣカード評価方法を提供すること。【解決手段】非接触ＩＣカード評価装置は、非接触ＩＣカードを動作させる磁場を発生する磁場発生手段であるＩＣカード用リーダ／ライタ（Ｒ／Ｗ）１１と、被測定体である非接触ＩＣカードユニット１２を支持するポール１３と、非接触ＩＣカードユニットの出力を検出するスペクトラムアナライザ１４とから主に構成されている。非接触ＩＣカードユニット１２のアンテナ１２３は、シート本体と、このシート本体上にスパイラルコイル状に設けられたアンテナパターンとから構成され、このアンテナパターンは非接触ＩＣカードを利用できる周波数帯以外の周波数で同調するように設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触ＩＣカードシステムが利用できる周波数帯以外の周波数を共振周波数とするアンテナと、非接触ＩＣカードシステムが利用できる周波数帯で動作させる磁場発生手段と、前記磁場発生手段から所定の距離だけ離して設置された、前記アンテナ、前記アンテナ上に配置された磁性シート及びこの磁性シート上に配置された金属板で構成された被測定体の出力を検出する検出手段と、を具備することを特徴とする非接触ＩＣカード評価装置。
【請求項２】
非接触ＩＣカードシステムが利用できる周波数帯以外の周波数は、非接触ＩＣカードシステムが利用できる周波数帯と少なくとも２０ＭＨｚ離れていることを特徴とする請求項１記載の非接触ＩＣカード評価装置。
【請求項３】
前記磁性シートは、マトリクス材料と、前記マトリクス材料に含まれるＦｅ基非晶質合金と、を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の非接触ＩＣカード評価装置。
【請求項４】
非接触ＩＣカードシステムが利用できる周波数帯以外の周波数を共振周波数とするアンテナを非接触ＩＣカードシステムが利用できる周波数帯で磁場発生手段で動作させる工程と、前記磁場発生手段から所定の距離だけ離して設置された、前記アンテナ、前記アンテナ上に配置された磁性シート及びこの磁性シート上に配置された金属板で構成された被測定体の出力を検出する工程と、を具備することを特徴とする非接触ＩＣカード評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性シートを含む非接触ＩＣカードの評価装置及び評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣチップを搭載したＩＣカードが普及してきており、特に、アンテナコイルを内蔵した非接触ＩＣカードが普及してきている。この非接触ＩＣカードは、その利便性のために、最近では携帯電話のような携帯端末に搭載されている。
【０００３】
このような非接触ＩＣカードの評価方法としては、従来から、非接触ＩＣカードがリーダ／ライタ（Ｒ／Ｗ）が発生する磁界を検出して動作するＲ／Ｗからの最大通信距離を測定する方法や、非接触ＩＣカードに磁場を与えて、その磁場によりアンテナコイルに誘起される電圧を検出する方法などが挙げられる。これらの方法においては、アンテナコイルに並列にキャパシタを接続した共振周波数１３．５６ＭＨｚ（非接触ＩＣカードシステムが利用できる周波数帯）のＬＣ並列共振回路を構成して評価するので、アンテナコイルの共振周波数を１３．５６ＭＨｚ近傍に合せ込む必要がある（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−２６３６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図２（ａ）に示すように、非接触ＩＣカード２１を携帯端末内に搭載する場合、金属シールド板２３上に配置することがあり、このような構成では、金属シールド板２３に発生する渦電流２４のために反磁界２５が生じてＲ／Ｗ２６からの磁束が通過せず、非接触ＩＣの動作を阻害することがある。このため、図２（ｂ）に示すように、非接触ＩＣカード２１と金属シールド板２３との間に磁性シート２７を配置することが行われている。このように磁性シート２７を配置することにより、磁性シート２７が磁気ヨークとして機能して磁界強度を回復してＲ／Ｗ２６からの磁束を通過させることができる。しかしながら、このように磁性シート２７を配置することにより、磁性シート２７の透磁率誘電率の作用でＬＣ共振回路の共振周波数が変動して正確に非接触ＩＣカードを評価することができないという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、磁性シートを配置した非接触ＩＣカードを正確に評価することができる非接触ＩＣカード評価装置及び非接触ＩＣカード評価方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の非接触ＩＣカード評価装置は、非接触ＩＣカードシステムが利用できる周波数帯以外の周波数を共振周波数とするアンテナと、非接触ＩＣカードシステムが利用できる周波数帯で動作させる磁場発生手段と、前記磁場発生手段から所定の距離だけ離して設置された、前記アンテナ、前記アンテナ上に配置された磁性シート及びこの磁性シート上に配置された金属板で構成された被測定体の出力を検出する検出手段と、を具備することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、非接触ＩＣカードユニットのアンテナコイルは、磁場発生手段の搬送波の周波数と同調しないので、すなわち共振点を持たないので、共振周波数がずれることによるアンテナコイルの誘起電圧が低くなることを防止することができ、正確に非接触ＩＣカードを評価することができる。
【０００８】
本発明の非接触ＩＣカード評価装置においては、非接触ＩＣカードシステムが利用できる周波数帯以外の周波数は、非接触ＩＣカードシステムが利用できる周波数帯と少なくとも２０ＭＨｚ離れていることが好ましい。
【０００９】
本発明の非接触ＩＣカード評価装置においては、前記磁性シートは、マトリクス材料と、前記マトリクス材料に含まれるＦｅ基非晶質合金と、を含むことが好ましい。
【００１０】
本発明の非接触ＩＣカード評価方法は、非接触ＩＣカードシステムが利用できる周波数帯以外の周波数を共振周波数とするアンテナを非接触ＩＣカードシステムが利用できる周波数帯で磁場発生手段で動作させる工程と、前記磁場発生手段から所定の距離だけ離して設置された、前記アンテナ、前記アンテナ上に配置された磁性シート及びこの磁性シート上に配置された金属板で構成された被測定体の出力を検出する工程と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の非接触ＩＣカード評価装置は、非接触ＩＣカードシステムが利用できる周波数帯以外の周波数を共振周波数とするアンテナと、非接触ＩＣカードシステムが利用できる周波数帯で動作させる磁場発生手段と、前記磁場発生手段から所定の距離だけ離して設置された、前記アンテナ、前記アンテナ上に配置された磁性シート及びこの磁性シート上に配置された金属板で構成された被測定体の出力を検出する検出手段と、を具備するので、共振周波数ずれの影響がなく、磁性シートの磁界強度回復効果を正確に評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
磁性シートを配置した非接触ＩＣカードを評価する場合において、磁気シートの透磁率誘電率の作用でＬＣ共振回路の共振周波数が低下する。従来のように、共振周波数を１３．５６ＭＨｚに合せる構成の評価装置では、ＬＣ共振回路の共振周波数が低下して、１３．５６ＭＨｚからずれると、アンテナコイルで誘起される電圧が低下してしまい、磁性シートによる誘起電圧の変化を正確に検出することができない。例えば、非接触ＩＣカードと金属シールド板との間に磁性シートを配置した非接触ＩＣカードユニットを評価した場合、磁性シートを配置することにより透磁率の実数部μ’が高くなり、透磁率の虚数部μ’’が低くなって磁界強度が回復したとしても（図２（ｂ））、透磁率の実数部μ’が高くなることによって共振周波数がずれてアンテナコイルの誘起電圧が低くなってしまうことがある。この場合には、磁性シートにより特性が向上したとしても評価結果が悪くなってしまう。
【００１３】
本発明者は上記の点に着目し、磁性シートの磁界強度回復効果の評価であるために周波数を同調させて共振させる必要がないので、磁場発生手段であるＲ／Ｗと非接触ＩＣカードとの間での共振を積極的に起こさせないようにすることにより、磁性シートを配置したことに起因する共振周波数のずれの影響を回避し、磁性シートによる磁界強度の回復のみを評価できることを見出し本発明をするに至った。
【００１４】
すなわち、本発明の骨子は、非接触ＩＣカードシステムが利用できる周波数帯でアンテナを磁場発生手段で動作させ、前記磁場発生手段から所定の距離だけ離して設置された、非接触ＩＣカードシステムが利用できる周波数帯以外の周波数を共振周波数とするアンテナ、このアンテナ上に配置された磁性シート及びこの磁性シート上に配置された金属板で構成された被測定体の出力を検出することにより、共振周波数ずれの影響がなく、磁性シートを配置した非接触ＩＣカードを正確に評価することである。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係る非接触ＩＣカード評価装置を示す図である。図１（ａ）に示す非接触ＩＣカード評価装置は、非接触ＩＣカードを動作させる磁場を発生する磁場発生手段であるＩＣカード用リーダ／ライタ（Ｒ／Ｗ）１１と、被測定体である非接触ＩＣカードユニット１２を支持するポール１３と、非接触ＩＣカードユニットの出力を検出するスペクトラムアナライザ１４とから主に構成されている。
【００１６】
ＩＣカード用Ｒ／Ｗ１１は、非接触ＩＣカードシステムが利用できる周波数帯を搬送波とする電磁波を発生して磁場を生成する。ポール１３は、ＩＣカード用Ｒ／Ｗ１１と非接触ＩＣカードユニット１２との間の距離を所定値に設定するための支持部材である。スペクトラムアナライザ１４は、非接触ＩＣカードユニットにおける誘起電圧（信号強度）を測定する。
【００１７】
非接触ＩＣカードユニット１２は、図１（ｂ）に示すように、金属シールド板１２１と、磁性シート１２２と、アンテナ１２３とがその順序で積層されて構成されている。アンテナ１２３は、シート本体と、このシート本体上にスパイラルコイル状に設けられたアンテナパターン（図示せず）とから構成されている。
【００１８】
このアンテナパターンはアンテナコイルを構成している。このアンテナコイルは、非接触ＩＣカードを利用できる周波数帯以外の周波数で同調するように設定されている。すなわち、このアンテナコイルは、非接触ＩＣカードを利用できる周波数帯に共振点を有しないように設定されている。この場合、非接触ＩＣカードシステムが利用できる周波数帯と少なくとも２０ＭＨｚ離れていることが好ましい。また、このアンテナパターンは、シート本体上に通常の方法、例えばスクリーン印刷法、エッチング法、メッキ法などの方法で形成することができる。
【００１９】
磁性シート１２２は、マトリクス材料と、このマトリクス材料に含まれるＦｅ基非晶質合金と、を含むことが好ましい。ここで、マトリクスを構成する樹脂材料としては、シリコーン樹脂、ポリ塩化ビニル、シリコーンゴム、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリビニルアルコール、又は各種エラストマーなどを挙げることができる。磁気シートに含まれるＦｅ基非晶質合金は、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｐ−Ｃ−Ｂ−Ｓｉ系合金であり、過冷却液体領域を持つ非晶質合金である。
【００２０】
このような構成の評価装置においては、非接触ＩＣカードシステムが利用できる周波数帯（例えば、１３．５６ＭＨｚ帯）以外の周波数を共振周波数とするアンテナ１２３を非接触ＩＣカードシステムが利用できる周波数帯（例えば、１３．５６ＭＨｚ帯）でＩＣカード用Ｒ／Ｗ１１で動作させ、ＩＣカード用Ｒ／Ｗ１１から所定の距離だけ離して設置された非接触ＩＣカードユニット１２の出力をスペクトラムアナライザ１４で検出する。
【００２１】
この場合においては、非接触ＩＣカードユニット１２のアンテナコイルは、ＩＣカード用Ｒ／Ｗ１１の搬送波の周波数と同調しないので、すなわち共振点を持たないので、共振周波数がずれることによるアンテナコイルの誘起電圧が低くなることを防止することができ、正確に非接触ＩＣカードを評価することができる。
【００２２】
次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。
図１（ｂ）に示す構成を有する非接触ＩＣカードユニット、すなわち、金属シールド板１２１、磁性シート１２２及びアンテナ１２３がその順序で積層してなる非接触ＩＣカードユニットについて、図１（ａ）に示す構成の評価装置でそれぞれの誘起電圧（信号強度）を求めた。なお、金属シールド板１２１として、寸法５２ｍｍ×８５ｍｍ、厚さ２．０ｍｍのアルミニウム板を用い、磁性シート１２２として、寸法５２ｍｍ×８５ｍｍ、厚さ０．１ｍｍで、シリコーン樹脂にＦｅ基非晶質合金を混合してなる磁性シートを用い、アンテナ１２３として、共振周波数が１３．５６ＭＨｚ帯以外の周波数（１２７ＭＨｚ）を有するスパイラルコイルを用いた。また、ＩＣカード用Ｒ／Ｗ１１には、ＲＣ−Ｓ４６０Ｃ（ソニー社製）を用い、スペクトラムアナライザ１４には、８５９５Ｅ（アジレントテクノロジ社製）を用いた。また、評価時の非接触ＩＣカードユニット１２とＩＣカード用Ｒ／Ｗ１１との間の距離を３０ｍｍとした。
【００２３】
上記のようにして評価したところ、信号強度は８．５４ｄＢｍであった。比較のために、共振周波数が１３．５６ＭＨｚ帯であるアンテナを用いた非接触ＩＣカードユニットについて、図１（ａ）に示す構成の評価装置で評価を行ったところ、磁性シートのために磁界強度が回復しているにもかかわらず信号強度は０．９４ｄＢｍであった。これは、磁性シートがあるために透磁率の実数部μ’が高くなり、共振周波数がずれてアンテナコイルの誘起電圧が低くなったためであると考えられる。このように、本発明に係る評価装置は、非接触ＩＣカードを正確に評価することができることが分かった。
【００２４】
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、非接触ＩＣカードユニットにおける各構成要素の材質、寸法などについては、上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することができる。その他、本発明の範囲を逸脱しない範囲で種々変更して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）は、本発明の実施の形態に係る非接触ＩＣカード評価装置を示す図であり、（ｂ）は、非接触ＩＣカードユニットの構成を示す図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は、非接触ＩＣカードに対する磁性シートの機能を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２６】
１１  ＩＣカード用リーダ／ライタ（Ｒ／Ｗ）
１２  非接触ＩＣカードユニット
１３  ポール
１４  スペクトラムアナライザ
１２１  金属シールド板
１２２  磁性シート
１２３  アンテナ
【図１】
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【図２】
2008197868.tif 000004