(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＨＦ帯ＲＦＩＣ素子と、
ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子と、
前記ＨＦ帯ＲＦＩＣ素子に接続されたコイルアンテナと、
前記コイルアンテナに容量結合される結合部と、
前記ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子と前記結合部とを整合する整合部と、を備え、
前記結合部は、前記コイルアンテナのコイル軸の方向において、前記コイルアンテナにおける少なくとも最外周ターンに重なるように配置され、
前記整合部は、前記コイルアンテナと重ならないように配置されたループ導体であり、
前記ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子は、前記コイルアンテナに容量結合する前記結合部から電気長で最も遠い位置の前記ループ導体に接続された、
無線通信デバイス。
【請求項２】
ＨＦ帯ＲＦＩＣ素子と、
ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子と、
前記ＨＦ帯ＲＦＩＣ素子に接続されたコイルアンテナと、
前記コイルアンテナに容量結合される結合部と、
前記ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子と前記結合部とを整合する整合部と、を備え、
前記結合部は、前記コイルアンテナのコイル軸の方向において、前記コイルアンテナにおける少なくとも最外周ターンに重なるように配置され、
前記整合部は、前記コイルアンテナと重ならないように配置されたループ導体であり、
前記結合部が２分割されており、前記ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子が２分割された前記結合部を電気的に接続するように構成された、
無線通信デバイス。
【請求項３】
前記ループ導体は、前記コイルアンテナの外側に配置された、
請求項１または２に記載の無線通信デバイス。
【請求項４】
前記結合部は、前記コイルアンテナのコイル軸に直交する方向のコイル幅より広く形成されており、前記コイルアンテナにおける最外周ターンから最内周ターンまでを覆うように配置された、
請求項３に記載の無線通信デバイス。
【請求項５】
前記結合部と、前記ループ導体と、前記ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子とが付加基材シートに設けられており、前記付加基材シートは、前記ＨＦ帯ＲＦＩＣ素子と前記コイルアンテナとを備えたＨＦ帯ＩＣカードの表層に貼着されて構成された、
請求項１から４のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
【請求項６】
前記結合部と、前記ループ導体と、前記ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子とがカードホルダーに設けられており、前記カードホルダーに前記ＨＦ帯ＲＦＩＣ素子と前記コイルアンテナとを備えたＨＦ帯ＩＣカードが収納されて構成された、
請求項１から４のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
【請求項７】
ＨＦ帯ＲＦＩＣ素子と、
ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子と、
前記ＨＦ帯ＲＦＩＣ素子に接続されたコイルアンテナと、
前記コイルアンテナに容量結合される結合部と、
前記ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子と前記結合部とを整合する整合部と、を備え、
前記結合部は、前記コイルアンテナのコイル軸の方向において、前記コイルアンテナにおける少なくとも最外周ターンに重なるように配置され、
前記整合部は、前記コイルアンテナの内側に導出する励振用電極であり、
前記ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子は、一方の入出力端子が前記結合部に接続され、他方の入出力端子が前記励振用電極に接続され、
前記結合部と、前記励振用電極と、前記ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子とがカードホルダーに設けられており、
前記カードホルダーに前記ＨＦ帯ＲＦＩＣ素子と前記コイルアンテナとを備えたＨＦ帯ＩＣカードが収納されて構成された、
無線通信デバイス。
【請求項８】
前記結合部が、前記コイルアンテナのコイル軸に直交する方向のコイル幅より広く形成されており、前記コイルアンテナにおける最外周ターンから最内周ターンまでを覆うように配置された、
請求項７に記載の無線通信デバイス。
【請求項９】
前記励振用電極が、線状の導電体で構成され、前記コイルアンテナの最内周ターン側から前記コイルアンテナの内側開口の中心に向かって延設された、
請求項７または８に記載の無線通信デバイス。
【請求項１０】
前記結合部と、前記励振用電極と、前記ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子とが付加基材シートに設けられており、
前記付加基材シートは、前記ＨＦ帯ＲＦＩＣ素子と前記コイルアンテナとを備えたＨＦ帯ＩＣカードの表層に貼着されて構成された、
請求項７から９のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、異なる通信周波数帯において半導体メモリのデータを読み書きすることができる無線通信デバイス、特にＩＣカードに関する。
【背景技術】
【０００２】  通信周波数としてＨＦ帯の信号によるＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムを利用したＩＣカード（ＨＦ帯ＩＣカード）が交通系カードおよび金融系カードなどにおいて広く用いられている。一方、入出門管理およびロケーション管理（商品管理／倉庫管理）などの分野においては、ＵＨＦ帯の信号を用いたＩＣカード（ＵＨＦ帯ＩＣカード）の利用が拡大されつつある。【０００３】  上記のような状況においては、利用者がＨＦ帯ＩＣカードおよびＵＨＦ帯ＩＣカードの２枚のＩＣカードを常に携帯して対応しなければならず、また２枚のＩＣカードをカードホルダーに収納して重ねて使用した場合には、それぞれのＩＣカードの通信特性が阻害されて、特にＵＨＦ帯ＩＣカードの読み取り性能が著しく劣化し、実使用に耐えないという問題を有していた。【０００４】  そこで、１枚のＩＣカードでＨＦ帯のＲＦＩＤシステムと共にＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムの両方のシステムに対応できる構成が提案されている（特許文献１および特許文献２参照）。【０００５】  特許文献１に記載されたＩＣカードは、積層構造の基板の内層上にＨＦ帯アンテナおよびＵＨＦ帯アンテナを実装する構成である。また、特許文献２に記載されたＩＣカードにおいては、同じ内層上にＨＦ帯アンテナおよびＵＨＦ帯アンテナとして機能する部分を実装して、ＨＦ帯アンテナをＵＨＦ帯アンテナの一部として磁界結合を用いる構成が提案されている。【０００６】  上記のように、ＨＦ帯のＲＦＩＤシステムと共にＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムの両方のシステムに対応できる従来のＩＣカードにおいては、そのＩＣカードの基板の内部にＨＦ帯アンテナおよびＵＨＦ帯アンテナとして機能する部分が予め設けられている構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−８７９４８号公報
【特許文献２】国際公開第２０１０／００１８３７号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  ＲＦＩＤシステムの利用分野においては、ＨＦ帯からＵＨＦ帯への移行が徐々に進んでおり、既存のＨＦ帯ＩＣカードと共に、新たにＵＨＦ帯ＩＣカードを用いる機会が大幅に増えつつある。前述のように、両方のＲＦＩＤシステムのＩＣカードを重ねて使用することは、互いの通信特性を阻害するため、使用に際しては個別に取り扱わなければならず、利用者にとって不便なものとなっていた。【０００９】  また、従来のＩＣカードにおいて、ＨＦ帯アンテナをＵＨＦ帯アンテナの一部とする磁界結合を用いた構成では、使用環境の影響を受けて通信特性が変わりやすく、扱いにくいものであった。更に、従来のＩＣカードにおいては、ＨＦ帯およびＵＨＦ帯の両方のＲＦＩＤシステムに対応できるように、ＨＦ帯およびＵＨＦ帯のそれぞれに対応するアンテナパターンを新たに作成しなければならないという問題を有していた。そして、新たな電極パターンにより新たなＩＣカードを製作した場合には、それまで使用していたＨＦ帯ＩＣカードが不要となり、破棄することとなり、経済性の点でも問題を有する構成であった。【００１０】  そこで、本発明者は、既存のＨＦ帯ＩＣカード、若しくはＨＦ帯のＲＦＩＤシステムにおいて用いられている基本的な構成を大幅に変更することなく利用して、ＨＦ帯のＲＦＩＤシステムと共に新たにＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムにも対応することができ、使用環境の影響を受けることが少なく安定した通信特性を持ち、ＨＦ／ＵＨＦ帯のＲＦＩＤ機能を有する無線通信デバイスの構築を課題とした。【００１１】  本発明においては、上記の課題を解決するものであり、簡単な構成で、ＨＦ帯のＲＦＩＤ機能およびＵＨＦ帯のＲＦＩＤ機能の両方の機能を有し、使用環境の影響を受けることが少なく安定した通信特性を有して、利便性の高い無線通信デバイスの提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  前記目的を達成するために、本発明の一態様に係る無線通信デバイスは、  ＨＦ帯ＲＦＩＣ素子と、  ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子と、  前記ＨＦ帯ＲＦＩＣ素子に接続されたコイルアンテナと、  前記コイルアンテナに容量結合される結合部と、  前記ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子と前記結合部とを整合する整合部と、を備え、  前記結合部は、前記コイルアンテナのコイル軸の方向において、前記コイルアンテナにおける少なくとも最外周ターンに重なるように配置されている。
【発明の効果】
【００１３】  本発明によれば、簡単な構成で、ＨＦ帯のＲＦＩＤ機能およびＵＨＦ帯のＲＦＩＤ機能を有して、使用環境の影響を受けることが少なく安定した通信特性を有し、利便性の高い無線通信デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る実施の形態１の無線通信デバイスとしてのＩＣカードを示した平面図
【図２】実施の形態１のＩＣカードにおいて、ＨＦ帯ＩＣカードの内部に埋設されている要素を破線にて示したＩＣカードの平面図
【図３】実施の形態１のＩＣカードにおいて、コイルアンテナに対する付加デバイスの位置関係を拡大して示した図
【図４】実施の形態１における変形例のＩＣカードの構成を示す平面図
【図５】実施の形態１における更なる変形例のＩＣカードの構成を示す平面図
【図６】実施の形態１におけるＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子の構成の一例を示す分解斜視図
【図７】図６のＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子の等価回路などを示す図
【図８Ａ】本発明に係る実施の形態２の無線通信デバイスとしてのＩＣカードにおける基材シートの平面図
【図８Ｂ】図８Ａに示した基材シートにおけるｂ−ｂ線による断面図
【図８Ｃ】図８Ａに示した基材シートにおけるｃ−ｃ線による断面図
【図９】本発明に係る実施の形態３における無線通信デバイス（ＩＣカード）に付加デバイスを貼着した状態を拡大して示した平面図
【図１０】実施の形態３のＩＣカードおよび実施の形態１のＩＣカード１の周波数特性の関係を模式的に示した図
【図１１】実施の形態３における変形例のＩＣカードの構成を示す平面図
【図１２】本発明に係る実施の形態４の無線通信デバイスを示す図
【図１３】本発明に係る実施の形態５の無線通信デバイスとしてのＩＣカードを示した平面図
【図１４】実施の形態５のＩＣカードにおいて、ＨＦ帯ＩＣカードの内部に埋設されている要素を破線にて示したＩＣカードの平面図
【図１５】実施の形態５のＩＣカードにおいて、コイルアンテナに対する付加デバイスの位置関係を拡大して示した図
【図１６】実施の形態５における変形例のＩＣカードの構成を示す平面図
【図１７】実施の形態５における更なる変形例のＩＣカードの一部構成を示す平面図
【図１８】図６のＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子の等価回路などを示す図
【図１９Ａ】本発明に係る実施の形態６の無線通信デバイスとしてのＩＣカードにおける基材シートの平面図
【図１９Ｂ】図１９Ａに示した基材シートにおけるｄ−ｄ線による断面図
【図１９Ｃ】図１９Ａに示した基材シートにおけるｅ−ｅ線による断面図
【図２０】本発明に係る実施の形態７の無線通信デバイスを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】  先ず始めに、本発明に係る無線通信デバイスにおける各種態様の構成について記載する。  本発明に係る第１の態様の無線通信デバイスは、  ＨＦ帯ＲＦＩＣ素子と、  ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子と、  前記ＨＦ帯ＲＦＩＣ素子に接続されたコイルアンテナと、  前記コイルアンテナに容量結合される結合部と、  前記ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子と前記結合部とを整合する整合部と、を備え、  前記結合部は、前記コイルアンテナのコイル軸の方向において、前記コイルアンテナにおける少なくとも最外周ターンに重なるように配置されている、  無線通信デバイスとしてもよい。
【００１６】  上記のように構成された第１の態様の無線通信デバイスは、簡単な構成により、ＨＦ帯のＲＦＩＤ機能およびＵＨＦ帯のＲＦＩＤ機能を有して両方のＲＦＩＤシステムに対応することができ、使用環境の影響を受けることが少なく安定した通信特性を有し、利便性の高い無線通信デバイスを構築することができる。
【００１７】  本発明に係る第２の態様の無線通信デバイスは、前記の第１の態様における前記整合部が、前記コイルアンテナと重ならないように配置されたループ導体である構成としてもよい。
【００１８】  本発明に係る第３の態様の無線通信デバイスは、前記の第２の態様における前記ループ導体が、前記コイルアンテナの外側に配置された構成としてもよい。
【００１９】  本発明に係る第４の態様の無線通信デバイスは、前記の第２または第３の態様における前記結合部が、前記コイルアンテナのコイル軸に直交する方向のコイル幅より広く形成されており、前記コイルアンテナにおける最外周ターンから最内周ターンまでを覆うように配置されてもよい。
【００２０】  本発明に係る第５の態様の無線通信デバイスは、前記の第２から第４の態様におけるいずれかの態様において、前記ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子が、前記コイルアンテナに容量結合する前記結合部から電気長で最も遠い位置の前記ループ導体に接続されてもよい。
【００２１】  本発明に係る第６の態様の無線通信デバイスは、前記の第２から第４の態様におけるいずれかの態様において、前記結合部が２分割されており、前記ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子が２分割された前記結合部を電気的に接続するように構成されてもよい。
【００２２】  本発明に係る第７の態様の無線通信デバイスは、前記の第２から第６の態様におけるいずれかの態様において、前記結合部と、前記ループ導体と、前記ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子とが付加基材シートに設けられており、前記付加基材シートは、前記ＨＦ帯ＲＦＩＣ素子と前記コイルアンテナとを備えたＨＦ帯ＩＣカードの表層に貼着されて構成されてもよい。
【００２３】  本発明に係る第８の態様の無線通信デバイスは、前記の第２から第６の態様におけるいずれかの態様において、前記結合部と、前記ループ導体と、前記ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子とがカードホルダーに設けられており、前記カードホルダーに前記ＨＦ帯ＲＦＩＣ素子と前記コイルアンテナとを備えたＨＦ帯ＩＣカードが収納されて構成されてもよい。
【００２４】  本発明に係る第９の態様の無線通信デバイスは、前記の第１の態様における前記整合部が、前記コイルアンテナの内側に導出する励振用電極であり、  前記ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子は、一方の入出力端子が前記結合部に接続され、他方の入出力端子が前記励振用電極に接続されてもよい。
【００２５】  本発明に係る第１０の態様の無線通信デバイスは、前記の第９の態様における前記結合部が、前記コイルアンテナのコイル軸に直交する方向のコイル幅より広く形成されており、前記コイルアンテナにおける最外周ターンから最内周ターンまでを覆うように配置されてもよい。
【００２６】  本発明に係る第１１の態様の無線通信デバイスは、前記の第９または第１０の態様における前記励振用電極が、線状の導電体で構成され、前記コイルアンテナの最内周ターン側から前記コイルアンテナの内側開口の中心に向かって延設されてもよい。
【００２７】  本発明に係る第１２の態様の無線通信デバイスは、前記の第９から第１１の態様におけるいずれかの態様において、前記結合部と、前記励振用電極と、前記ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子とが付加基材シートに設けられており、前記付加基材シートは、前記ＨＦ帯ＲＦＩＣ素子と前記コイルアンテナとを備えたＨＦ帯ＩＣカードの表層に貼着されて構成されてもよい。
【００２８】  本発明に係る第１３の態様の無線通信デバイスは、前記の第９から第１１の態様におけるいずれかの態様において、前記結合部と、前記励振用電極と、前記ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子とがカードホルダーに設けられており、前記カードホルダーに前記ＨＦ帯ＲＦＩＣ素子と前記コイルアンテナとを備えたＨＦ帯ＩＣカードが収納されて構成されてもよい。
【００２９】  以下、本発明に係る無線通信デバイスについて、具体的な各種構成に関して実施の形態を用いて図面を参照しながら説明する。なお、本発明における無線通信デバイスは、具体例としては、ＨＦ帯のＲＦＩＤシステムと共にＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムの両方のシステムに対応することができる機能を有するものであるが、本発明はこの具体例に限定されるものではなく、以下に説明する実施の形態における技術的思想に基づく構成を含むものであり、異なる周波数帯の信号を送受信して半導体メモリに対するデータの読み書きを実行することができる無線通信デバイスを構築することも可能である。
【００３０】  （実施の形態１）  図１は、本発明に係る実施の形態１の無線通信デバイスとしてのＩＣカード１を示した平面図である。図１に示したＩＣカード１は、ＨＦ帯のＲＦＩＤシステムを利用する既存のＨＦ帯ＩＣカード２の表層にシール状に形成された付加デバイス３が所定位置に貼着されて構成されている。付加デバイス３は、ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４および導電体パターンである平面ループ導体５が付加基材シート６の表面上に実装されて構成されている。実施の形態１においては付加基材シート６としては、その裏面に粘着剤が添付された粘着シールの構成を用いたが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、ＨＦ帯ＩＣカード２の表層に固着できる構成であればよい。なお、付加デバイス３としては、単体でも近距離においてＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムに対する通信機能を有する構成である。
【００３１】  上記のように、実施の形態１のＩＣカード１は、既存のＨＦ帯ＩＣカード２の表層の所定の位置に付加デバイス３が貼着されて、ＨＦ帯のＲＦＩＤシステムと共に、ＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムを利用することができる両システム対応のＩＣカードとなる。
【００３２】  ［ＩＣカード１の構成］  以下、実施の形態１のＩＣカード１の詳細について説明する。なお、図１においては、付加デバイス３における平面ループ導体５の位置を確認できるように黒色にて示しているが、平面ループ導体５を透明材料の導電体パターンで構成してもよい。このように平面ループ導体５を透明材料により構成することにより、付加デバイス３が貼着される既存のＨＦ帯ＩＣカード２の意匠的外観を阻害しない構成となる。
【００３３】  図２は、実施の形態１のＩＣカード１において、ＨＦ帯ＩＣカード２の内部に埋設されている要素を破線にて示したＩＣカード１の平面図である。ＨＦ帯ＩＣカード２は、複数の層で構成された積層構造であり、実施の形態１の説明においては、ＨＦ帯ＲＦＩＣ素子７、コイルアンテナ８、キャパシタ素子９などの構成要素が内層であるＨＦ用基材シート１０上に実装されている。このＨＦ用基材シート１０の表裏両面には当該ＨＦ帯ＩＣカード２の表層となる外装ケース１１が加熱圧着されてＨＦ帯ＩＣカード２が形成されている。なお、ＨＦ帯ＩＣカード２としては、上記のような構成に限定されるものではなく、一般的に使用されている通常のＩＣカードの構成を含むものである。
【００３４】  図２に示すように、矩形形状のＨＦ基材シート１０の外周部分には平面的に複数回巻回された四角い渦巻き状のコイルアンテナ８、つまり、スパイラル状のコイルアンテナが導電体パターンとして形成されている。ＨＦ帯ＩＣカード２におけるコイルアンテナ８の中心軸であるコイル軸は、ＨＦ帯ＩＣカード２の略中心を通る構成である。コイルアンテナ８には、ＨＦ帯のＲＦＩＤシステムに対応する機能を有するＨＦ帯ＲＦＩＣ素子７およびキャパシタ素子９が電気的に接続されている。なお、本明細書において電気的に接続されているとは、互いに直接接続されているだけでなく、静電容量を介して接続されている場合や、電磁界結合により接続されている場合を含む。
【００３５】  上記のように構成されたＨＦ帯ＩＣカード２に対して、付加デバイス３が外装ケース１１の表面の所定位置に貼着されている。図３はＨＦ帯ＩＣカード２の外装ケース１１の表面に貼着した状態を拡大して示した図である。図３においても、図２と同様に、ＨＦ帯ＩＣカード２の内部に埋設されている要素であるコイルアンテナ８を破線にて示している。
【００３６】  ＨＦ帯ＩＣカード２の表面に貼着される付加デバイス３は、付加基材シート６上に形成された導電体パターンである平面ループ導体５にＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４が電気的に接続された構成である。平面ループ導体５は、ループ導体５ａと、結合部５ｂとを有する。ループ導体５ａにはＵＨＦ帯周波数の信号による磁束が通る開口５ａａと、その開口５ａａの周縁を画定するように延設されたループ電極５ａｂとを含む。開口５ａａの両側に延設されたループ電極５ａｂは、ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４の外部接続端子（第１入出力端子１２ａおよび第２入出力端子１２ｂ）の電極に電気的に接続されている。
【００３７】  一方、平面ループ導体５の結合部５ｂは、幅広の平坦な電極パターンである。ループ導体５ａのループ電極５ａｂと結合部５ｂとは接続されており、例えば、一体的に形成されている。結合部５ｂは、コイルアンテナ８のコイル幅ｗ（図３参照）の全幅を覆う位置に配設されている。即ち、結合部５ｂは、コイルアンテナ８のコイル軸の方向において、コイルアンテナ８と重なるように配置されている。ここで、コイルアンテナ８のコイル軸とは、コイルの中心軸であり、コイルアンテナ８の平面的な形成面に直交する軸である。また、コイルアンテナ８のコイル幅ｗとは、コイル軸に直交するコイルアンテナ８の平面的な形成面において、実質的に４辺で構成される長方形形状に平面的に巻回された渦巻き状のコイルの１辺の幅であり、コイルが延びる延設方向に直交する長さをいう。
【００３８】  上記のように、平面ループ導体５は、コイルアンテナ８のコイル軸の方向に関して、コイルアンテナ８と重なるよう配置されて、コイルアンテナ８に容量結合される結合部５ｂと、コイルアンテナ８と重ならないように配置されたループ導体５ａとを有する構成である。なお、実施の形態１の構成においては、結合部５ｂとコイルアンテナ８とは、主として容量結合で電気的に接続される構成であるが、磁界結合も含まれる構成である。
【００３９】  上記のように、実施の形態１における平面ループ導体５の結合部５ｂは、コイルアンテナ８のコイル幅ｗより広く形成されており、コイルアンテナ８における最外周ターン８ａから最内周ターン８ｂまでを覆うように配置されている。結合部５ｂとしては、コイルアンテナ８のコイル軸の方向において、コイルアンテナ８の少なくとも最外周ターン８ａに重なるように配置（容量結合）されていればよく、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムに対応することが可能な機能を有する構成となる。ＨＦ帯ＩＣカード２の表面に対して付加デバイス３を貼着する構成であるため、コイルアンテナ８の位置を正確に特定できない場合がある。また貼り位置により結合部５ｂが最外周以外のコイルアンテナとのみ重なることを防ぐため、結合部５ｂとしてはコイル幅ｗより広い形状に形成して、コイルアンテナ８のコイル幅ｗの全体を確実に覆う構成とすると、さらに好ましい。これは、ＨＦ信号の送受信をするコイルアンテナ８において、ＵＨＦ信号の放射および又は受信用の放射板となるのは最外周ターンの部分であり、この部分と結合部５ｂが結合する必要があるからである。
【００４０】  図２に示すように、平面ループ導体５におけるループ導体５ａは、四角い渦巻き状のコイルアンテナ８の外側の位置に配置されている。即ち、コイルアンテナ８のコイル軸の方向において、ループ導体５ａの開口５ａａの直下にはコイルアンテナ８が配設されていない構成である。このように、平面ループ導体５におけるループ導体５ａがコイルアンテナ８の外側に配置されているため、開口５ａａにＵＨＦ帯周波数の信号による磁束が通る構成となる。
【００４１】  なお、付加デバイス３をＨＦ帯ＩＣカード２に貼着するとき、平面ループ導体５のループ導体５ａの開口５ａａがアンテナパターンと重なるように配設されてしまうと、平面ループ導体５のインダクタンス値が変化し、マッチング回路の共振周波数が変わるという問題がある。このため、付加デバイス３をＨＦ帯ＩＣカード２に貼着するときには、ループ導体５ａの開口５ａａがコイルアンテナ８のアンテナパターンと重ならないようにＨＦ帯ＩＣカード２の縁部分に配設されており、予め設定された周波数特性を有して確実に動作する構成となっている。
【００４２】  実施の形態１のＩＣカード１においては、付加デバイス３の付加基材シート６の縁と、ＨＦ帯ＩＣカード２の縁とを一致させて、貼着している。このため、実施の形態１のＩＣカード１は、付加デバイス３の平面ループ導体５がコイルアンテナ８のアンテナパターンにおける所望の位置に確実に配置される構成である。
【００４３】  上記のように構成された実施の形態１のＩＣカード１において、付加デバイス３の配設位置としては、平面ループ導体５の結合部５ｂが四角い渦巻き状のコイルアンテナ８の長辺側のコイル中間位置に配置されている。このようにコイルアンテナ８の長辺側のコイル中間位置で結合部５ｂを容量結合させることにより、コイルアンテナ８の長辺側の長いコイルがＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４の放射体として機能する。
【００４４】  また、付加デバイス３の配設位置は、結合部５ｂがコイルアンテナ８を覆う位置であるため、ＨＦ帯ＩＣカード２に設けられているコイルアンテナ８の形成位置に応じて、ループ導体５ａの配設位置が狭い領域となる可能性がある。即ち、ＨＦ帯ＩＣカード２におけるコイルアンテナ８の形成位置とカード縁との間が狭い領域の場合がある。そのような場合においては、ループ導体５ａの開口５ａａの形状をその狭い領域に対応させて細長く形成し、付加デバイス３を当該ＩＣカードに貼着して対応することが可能となる。
【００４５】  上記のように構成された付加デバイス３が、ＨＦ帯ＩＣカード２に貼着されて、平面ループ導体５がコイルアンテナ８に対する所望の位置に配置されることにより、平面ループ導体５のループ導体５ａはＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４とコイルアンテナ８とのインピーダンスを整合させるための整合部として機能する。この結果、実施の形態１のＩＣカード１においては、ＨＦ帯ＩＣカード２におけるコイルアンテナ８をＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４のための放射体として機能させることができる。
【００４６】  図３に示したように、付加デバイス３におけるＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４は、結合部５ｂの両端側から導出して開口５ａａを画定するループ電極５ａｂの導出端部に電気的に接続されている。即ち、付加デバイス３においては、電気長でＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４から最も離れた領域にある結合部５ｂがコイルアンテナ８の全幅（コイル幅ｗ）を覆って容量結合される構成である。このため、実施の形態１のＩＣカード１は、ＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムに対応する場合において、使用環境の影響を受けることが少なく、ＵＨＦ帯の通信特性が使用環境の影響により阻害されることがなく、通信距離を長くすることが可能な構成となる。
【００４７】  上記のように構成された実施の形態１のＩＣカード１は、既存のＨＦ帯ＩＣカード２の構成を変更することなく、付加デバイス３を所定位置に単に貼着するだけでＨＦ帯のＲＦＩＤシステムと共に新たにＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムにも対応することができる無線通信デバイス（ＨＦ／ＵＨＦ帯対応ＩＣカード）を提供することができる。また、実施の形態１のＩＣカード１の構成においては、ＨＦ帯ＩＣカード２を廃棄することなく、そのままＩＣカードとして利用することができるため、利便性が高く優れた経済効果を有する無線通信デバイスを提供することができる。
【００４８】  図４は、実施の形態１における変形例のＩＣカード１Ａの構成を示す平面図である。図４に示したＩＣカード１Ａにおいても、既存のＨＦ帯ＩＣカード２の表面に付加デバイス３を貼着して構成されている。図４のＩＣカード１Ａは、コイルアンテナ８のアンテナパターンに対する付加デバイス３の配設位置が異なっている。図４に示す平面図においては、前述の図２と同様に、ＨＦ帯ＩＣカード２の内部に埋設されている要素を破線にて示している。
【００４９】  図４に示すように、付加デバイス３は、ＨＦ帯ＩＣカード２において四角い渦巻き状のコイルアンテナ８のコーナーに対応する位置に貼着されている。このように付加デバイス３がＨＦ帯ＩＣカード２の表面におけるコーナー部分に貼着されて、付加デバイス３の結合部５ｂがコイルアンテナ８のコイル幅ｗの全幅を覆うように配置されている。即ち、結合部５ｂはコイルアンテナ８のコーナー部分と容量結合される構成である。このように構成された図４のＩＣカード１Ａにおいては、付加デバイス３の結合部５ｂと容量結合されるコーナー部分から導出する直線部分のアンテナパターン領域（放射体）が最も長尺となる。この結果、図４のＩＣカード１Ａは、結合部５ｂと容量結合されるコーナー部分から導出するアンテナパターン領域が直交する放射体構成となるが、通信距離をさらに長くすることが可能な構成となる。また、付加デバイス３の貼着がＨＦ帯ＩＣカード２のコーナー部分に特定されるため、ＨＦ帯ＩＣカード２に対する付加デバイス３の位置合わせが容易な構成となる。
【００５０】  図５は、実施の形態１において、更なる変形例であるＩＣカード１Ｂの構成を示す平面図である。図５に示す平面図においては、前述の図２と同様に、ＨＦ帯ＩＣカード２の内部に埋設されている要素を破線にて示している。図５に示したＩＣカード１Ｂにおいても、既存のＨＦ帯ＩＣカード２の表面に付加デバイス３を貼着して構成されている。図５のＩＣカード１Ｂは、コイルアンテナ８のアンテナパターンに対して、付加デバイス３のループ導体５ａが内側となるように配設されている。また、図５のＩＣカード１Ｂの構成においては、コイルアンテナ８のアンテナパターンにおける少なくとも最外周ターン８ａが結合部５ｂと容量結合される構成である。
【００５１】  上記のように構成された図５のＩＣカード１Ｂは、図２および図４に示した構成に比べて、通信特性としての通信距離が短くなるが、既存のＩＣカード２におけるいずれのアンテナパターンに対しても容易に対応することが可能な構成となる。即ち、ＨＦ帯ＩＣカード２のアンテナパターンの外側に付加デバイス３のループ導体５ａを配置する領域がない場合であっても、ループ導体５ａをアンテナパターンの内側に配置して対応することが可能となる。
【００５２】  ［ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４の構成］  以下、実施の形態１のＩＣカード１において、既存のＨＦ帯ＩＣカード２に貼着される付加デバイス３に設けられているＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４の構成について説明する。
【００５３】  図６は、ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４の構成の一例を示す分解斜視図である。なお、図６に示すＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４においては、上面に第１入出力端子１２ａおよび第２入出力端子１２ｂが表出した状態を示している。図６におけるＸ−Ｙ−Ｚ座標系は、ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４のＺ軸が厚さ方向を示している。このＸ−Ｙ−Ｚ座標系は、発明の理解を容易にするためのものであって、本発明を限定するものではない。
【００５４】  図６に示すＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４は、三層からなる多層基板で構成されている。具体的には、ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４は、ポリイミドや液晶ポリマなどの樹脂材から作製されており、可撓性を備える複数の絶縁シート１３ａ、１３ｂ、１３ｃを積層して構成されている。なお、多層基板における基材層の積層数は、必要なインダクタンス値等に応じて適宜調整することができる。
【００５５】  また、ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４は、ＲＦＩＣチップ２０と、複数のインダクタンス素子１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄと、外部接続端子となる入出力端子（第１入出力端子１２ａ、第２入出力端子１２ｂ）とを有している。実施の形態１において、インダクタンス素子１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄと入出力端子（第１入出力端子１２ａ、第２入出力端子１２ｂ）は、絶縁シート１３ａ、１３ｂ、１３ｃ上に形成されており、銅などの導電性材料で構成されている。
【００５６】  ＲＦＩＣチップ２０は、第３絶縁シート１３ｃ上の長手方向（Ｙ軸方向）の中央部に実装されている。ＲＦＩＣチップ２０は、シリコン等の半導体を素材とする半導体基板に各種の素子を内蔵した構造を有している。また、ＲＦＩＣチップ２０は、第１端子２１ａと第２端子２１ｂとを備えている。
【００５７】  第３絶縁シート１３ｃ上に形成される第１インダクタンス素子１４ａは、第３絶縁シート１３ｃの長手方向（Ｙ軸方向）の一方側に形成されており、渦巻きコイル状の形状を有する導電体パターンで構成されている。第１インダクタンス素子１４ａの一端部（コイル外側の端部）には、ＲＦＩＣチップ２０の第１端子２１ａに接続されるチップ側ランド１４ａａが設けられている。また、インダクタンス素子１４ａの他端部（コイル中心側の端部）には、端子側ランド１４ａｂが設けられている。
【００５８】  また、第３絶縁シート１３ｃ上に形成される第２インダクタンス素子１４ｂは、第３絶縁シート１３ｃの長手方向（Ｙ軸方向）の他方側に形成されており、渦巻きコイル状の形状を有する導電体パターンで構成されている。第２インダクタンス素子１４ｂの一端部（コイル外側の端部）には、ＲＦＩＣチップ２０の第２端子２１ｂに接続されるチップ側ランド１４ｂａが設けられている。また、第２インダクタンス素子１４ｂの他端部（コイル中心側の端部）には、端子側ランド１４ｂｂが設けられている。
【００５９】  第２絶縁シート１３ｂ上に形成される第３インダクタンス素子１４ｃは、第２絶縁シート１３ｂの長手方向（Ｙ軸方向）の一方側に形成されており、渦巻きコイル状の形状を有する導電体パターンで構成されている。第３インダクタンス素子１４ｃは、積層方向（Ｚ軸方向）に第１インダクタンス素子１４ａに対して対向して配置されている。第３インダクタンス素子１４ｃの一端部（コイル中心側の端）には、端子側ランド１４ｃａが設けられている。この端子側ランド１４ｃａは、第２絶縁シート１３ｂを貫通するスルーホール導体などの第１層間接続導体１５ａを介して、第３絶縁シート１３ｃ上の第１インダクタンス素子１４ａの端子側ランド１４ａｂに接続されている。
【００６０】  また、第２絶縁シート１３ｂ上に形成される第４インダクタンス素子１４ｄは、第２絶縁シート１３ｂの長手方向（Ｙ軸方向）の他方側に形成されており、渦巻きコイル状の形状を有する導電体パターンで構成されている。第４インダクタンス素子１４ｄは、積層方向（Ｚ軸方向）に第２インダクタンス素子１４ｂに対して対向して配置されている。第４インダクタンス素子１４ｄの一端部（コイル中心側の端部）には、端子側ランド１４ｄａが設けられている。この端子側ランド１４ｄａは、第２絶縁シート１３ｂを貫通するスルーホール導体などの第２層間接続導体１５ｂを介して、第３絶縁シート１３ｃ上の第２インダクタンス素子１４ｂの端子側ランド１４ｂｂに接続されている。
【００６１】  なお、第２絶縁シート１３ｂ上に形成される第３および第４インダクタンス素子１４ｃ、１４ｄは、１つの導電体パターンとして一体化されている。すなわち、それぞれの他端部（コイル外側の端部）同士が直接的に接続されている。また、第２絶縁シート１３ｂには、第３絶縁シート１３ｃ上に実装されたＲＦＩＣチップ２０が収容される貫通孔１６が形成されている。
【００６２】  外部接続端子である第１および第２入出力端子１２ａ、１２ｂは、第１絶縁シート１３ａ上に設けられた導電体パターンから構成されている。また、第１および第２入出力端子１２ａ、１２ｂは、第１絶縁シート１３ａの長手方向（Ｙ軸方向）において対向して配設されている。
【００６３】  第１入出力端子１２ａは、第１絶縁シート１３ａを貫通するスルーホール導体などの第３層間接続導体１５ｃを介して、第２絶縁シート１３ｂ上の第３インダクタンス素子１４ｃの端子側ランド１４ｃａに接続されている。第１入出力端子１２ａは、付加デバイス３における平面ループ導体５の一方のループ電極５ａｂに接続される。
【００６４】  第２入出力端子１２ｂは、第１絶縁シート１３ａを貫通するスルーホール導体などの第４層間接続導体１５ｄを介して、第２絶縁シート１３ｂ上の第４インダクタンス素子１４ｄの端子側ランド１４ｄａに接続されている。第２入出力端子１２ｂは、付加デバイス３における平面ループ導体５の他方のループ電極５ａｂに接続される。
【００６５】  なお、ＲＦＩＣチップ２０は、第１および第２インダクタンス素子１４ａ、１４ｂの間と、第３および第４インダクタンス素子１４ｃ、１４ｄの間に配置されている。このように配置されたＲＦＩＣチップ２０がシールドとして機能することにより、第３絶縁シート１３ｃ上に設けられた渦巻コイル状の第１および第２インダクタンス素子１４ａ、１４ｂの間での磁界結合および容量結合を抑制している。同様に、第２絶縁シート１３ｂ上に設けられた渦巻コイル状の第３および第４インダクタンス素子１４ｃ、１４ｄの間での磁界結合および容量結合を抑制している。その結果、通信信号の通過帯域が狭くなることが抑制されている。
【００６６】  ［ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４の等価回路］  図７は、前述のように構成されたＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４の等価回路、および付加デバイス３とコイルアンテナ８との配置を模式的に示す図である。図７に示すＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４において、第１インダクタＬ１は第１インダクタンス素子１４ａに対応し、第２インダクタＬ２は第２インダクタンス素子１４ｂに対応し、第３インダクタＬ３は第３インダクタンス素子１４ｃに対応し、そして第４インダクタＬ４は第４インダクタンス素子１４ｄに対応している。第１から第４インダクタンス素子１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄおよび第１から第４層間接続導体１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄによって構成される給電回路によるインピーダンス整合の特性は、第１から第４インダクタＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の値によって規定される。
【００６７】  第１インダクタＬ１の一端部は、ＲＦＩＣチップ２０に設けられた第１端子２１ａに接続されている。第２インダクタＬ２の一端部は、ＲＦＩＣチップ２０に設けられた第２端子２１ｂに接続されている。第１インダクタＬ１の他端部は、第３インダクタＬ３の一端部に接続されている。第２インダクタＬ２の他端部は、第４インダクタＬ４の一端部に接続されている。第３インダクタＬ３の他端部は、第４インダクタＬ４の他端部に接続されている。第１入出力端子１２ａは、第１および第３インダクタＬ１、Ｌ３の接続点に接続されている。第２入出力端子１２ｂは、第２および第４インダクタＬ２、Ｌ４の接続点に接続されている。
【００６８】  図７に示すＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４の等価回路から分かるように、第１インダクタンス素子１４ａ、第２インダクタンス素子１４ｂ、第３インダクタンス素子１４ｃ、および第４インダクタンス素子１４ｄは、磁界が同相となるように巻回され且つ互いに直列接続されている。
【００６９】  また、図６に示したＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４の構成から分かるように、第１インダクタンス素子１４ａおよび第３インダクタンス素子１４ｃは、ほぼ同一のループ形状であり、且つ同一の第１巻回軸を有している。同様に、第２インダクタンス素子１４ｂおよび第４インダクタンス素子１４ｄは、ほぼ同一のループ形状であり、且つ同一の第２巻回軸を有している。第１巻回軸および第２巻回軸は、ＲＦＩＣチップ２０を挟む位置に配置されている。
【００７０】  すなわち、第１インダクタンス素子１４ａおよび第３インダクタンス素子１４ｃは、磁気的且つ容量的に結合している。同様に、第２インダクタンス素子１４ｂおよび第４インダクタンス素子１４ｄは、磁気的且つ容量的に結合している。
【００７１】  前述のように、実施の形態１の構成においては、ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４の第１入出力端子１２ａおよび第２入出力端子１２ｂには平面ループ導体５が接続されている。平面ループ導体５は、その結合部５ｂがコイルアンテナ８における少なくとも最外周ターン８ａと容量結合されている。一方、平面ループ導体５のループ導体５ａは、ＵＨＦ帯周波数の信号による磁束が通るようにコイルアンテナ８のアンテナパターンと重ならない位置に配置されている。
【００７２】  上記のように実施の形態１の無線通信デバイスとしてのＩＣカード１、１Ａ、１Ｂは、既存のＨＦ帯ＩＣカード２に付加デバイス３を所定の位置に貼着するだけの構成により、ＨＦ帯のＲＦＩＤシステムと共に、新たにＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムに対応することができる機能を有する無線通信デバイス（ＨＦ／ＵＨＦ帯対応ＩＣカード）となる。また、実施の形態１の無線通信デバイス（１、１Ａ、１Ｂ）の構成は、ＨＦ帯ＩＣカード２のコイルアンテナ８に対して付加デバイス３の平面ループ導体５において容量結合される構成であるため、使用環境の影響を受けることが少ない無線通信デバイスとなる。従って、実施の形態１の構成により、簡単な構成により、ＨＦ帯のＲＦＩＤ機能およびＵＨＦ帯のＲＦＩＤ機能を有して両方のシステムに対応することができ、使用環境の影響を受けることが少なく安定した通信特性を有し、利便性が高く、優れた経済性を有する無線通信デバイスを提供することができる。
【００７３】  （実施の形態２）  以下、本発明に係る実施の形態２の無線通信デバイスとしてのＩＣカード１Ｃの構成について説明する。実施の形態２のＩＣカード１Ｃの構成に関しては、前述の実施の形態１において説明したＩＣカード１、１Ａ、１Ｂとの相違点を中心に説明する。なお、実施の形態２の説明において、前述の実施の形態１、１Ａ、１Ｂと同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付して、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
【００７４】  図８Ａ〜図８Ｃは、実施の形態２のＩＣカード１Ｃにおける内層である基材シートの構成を示している。図８Ａは実施の形態２のＩＣカード１Ｃにおける基材シートの平面図であり、図８Ｂは図８Ａに示した基材シートにおけるｂ−ｂ線による断面図であり、図８Ｃは図８Ａに示した基材シートにおけるｃ−ｃ線による断面図である。図８Ｂ及びＣに示すように、実施の形態２のＩＣカード１Ｃにおいては、ＨＦ用基材シート１０およびＵＨＦ用基材シート１７の２枚の基材シートが貼り合わされている。貼り合わされた基材シート１０、１７の外側に外層となる外装ケース１１が加熱圧着されて、実施の形態２のＩＣカード１Ｃが形成される。
【００７５】  図８Ａに示すように、実施の形態２のＩＣカード１Ｃを構成するＨＦ用基材シート１０にはＨＦ帯ＲＦＩＣ素子７、コイルアンテナ８、キャパシタ素子９などのＨＦ帯の通信デバイスが実装されている。一方、ＵＨＦ用基材シート１７には、実施の形態１における付加デバイス３と同様に、ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４および平面ループ導体５が実装されている。ＨＦ用基材シート１０およびＵＨＦ用基材シート１７は、同一の外形形状（矩形形状）を有しており、それぞれの実装面の反対面が貼着面として貼り合わされている。
【００７６】  ＵＨＦ用基材シート１７とＨＦ用基材シート１０が貼り合わされることにより、実施の形態１における付加デバイス３と同様に、平面ループ導体５の結合部５ｂがＨＦ用基材シート１０に形成されたコイルアンテナ８のコイル幅ｗを覆う位置に配設される。即ち、実施の形態２のＩＣカード１Ｃにおいては、実施の形態１の構成と同様に、コイルアンテナ８に対して平面ループ導体５が所望の位置に配設される。
【００７７】  図８Ａに示すように、ＨＦ用基材シート１０に形成されたコイルアンテナ８のアンテナパターンにおいては、矩形形状のＨＦ用基材シート１０の外周部分において平面的に複数回巻回された渦巻き状であるが、アンテナパターンの一部が内側に凹んだ領域を有しており、その領域が付加デバイス貼着領域Ａとなっている。即ち、ＨＦ基材シート１０の外周部分に形成されたコイルアンテナ８のアンテナパターンは、そのアンテナパターンの外側に平面ループ導体５のループ導体５ａを配置する領域が確保された形状である。このように、ＨＦ用基材シート１０におけるコイルアンテナ８のアンテナパターンが付加デバイス貼着領域Ａを有する構成とすることにより、アンテナパターンをＨＦ基材シート１０の外周部分の縁近傍まで形成することが可能となり、且つ平面ループ導体５のループ導体５ａをコイルアンテナ８の外側に確実に配置することが可能となる。このため、実施の形態１の構成により、優れた通信特性を有するＩＣカードＩＣを構築することが可能となる。
【００７８】  また、実施の形態２の構成においては、実質的に同じ縦横寸法の矩形形状のＨＦ用基材シート１０とＵＨＦ用基材シート１７とを貼り合わせる構成であるため、位置合わせが容易な構成となる。その結果、実施の形態２のＩＣカード１Ｃは、ＵＨＦ用基材シート１７の平面ループ導体５をＨＦ用基材シート１０のコイルアンテナ８に対して、所定位置（付加デバイス貼着領域Ａ）に高精度に配置することができる構成となる。
【００７９】  実施の形態２の構成においては、２枚の基材シート（１０、１７）を貼り合わせる構成で説明したが、例えば、ＨＦ用基材シート１０（インレイシート）において、その表面にＨＦ帯ＲＦＩＣ素子７、コイルアンテナ８、およびキャパシタ素子９などのＨＦ帯通信デバイスを実装し、その裏面にＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４および平面ループ導体５などのＵＨＦ帯通信デバイスを実装し、その外側に外層となる外装ケース１１を加熱圧着してＩＣカード１Ｃを形成してもよい。また、ＨＦ用基材シート（インレイシート）１０の裏面または表面に実施の形態１において説明した付加デバイス３を所定の位置に貼着して、その外側に外層となる外装ケース１１を設けてＩＣカード１Ｃを形成してもよい。
【００８０】  なお、平面ループ導体５においては、結合部５ｂがコイルアンテナ８における少なくとも最外周ターン８ａと容量結合される構成であれば、ＵＨＦ帯ＩＣカードとしての機能を発揮できる構成となる。このため、上記のように高精度の位置合わせが容易な実施の形態２においては、少なくとも最外周ターン８ａと容量結合する構成とすることにより、更に小さな結合部５ｂを構成することが可能となる。
【００８１】  上記のように実施の形態２のＩＣカード１Ｃにおいては、ＨＦ帯のＲＦＩＤシステムにおいて用いられている基本的な構成を利用して、新たにＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムに対応できる機能を有する無線通信デバイス（ＨＦ／ＵＨＦ帯対応ＩＣカード）を構築することが可能となる。実施の形態２の無線通信デバイスは、ＨＦ帯のＲＦＩＤ機能およびＵＨＦ帯のＲＦＩＤ機能を有する優れた通信特性を有する構成となる。
【００８２】  （実施の形態３）  以下、本発明に係る実施の形態３の無線通信デバイスとしてのＩＣカード１Ｄの構成について説明する。実施の形態３のＩＣカード１Ｄの構成に関しては、前述の実施の形態１および実施の形態２において説明したＩＣカードとの相違点を中心に説明する。なお、実施の形態３の説明において、前述の実施の形態１と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付して、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
【００８３】  実施の形態３のＩＣカード１Ｄは、既存のＨＦ帯ＩＣカード２の表面に付加デバイスを貼着して、ＨＦ帯のＲＦＩＤシステムと共に、ＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムを利用することができる機能を有する構成であるが、付加デバイスの構成が前述の実施の形態１および実施の形態２の構成と異なっている。実施の形態３のＩＣカード１Ｄの構成において、付加デバイス以外の構成は実施の形態１のＩＣカード１と同じである。
【００８４】  図９は、前述の実施の形態１において説明した既存のＨＦ帯ＩＣカード２（図２参照）に対して、実施の形態３における付加デバイス３Ａを貼着した状態を拡大して示した平面図である。図９においては、図２と同様に、ＨＦ帯ＩＣカード２の内部に埋設されているコイルアンテナ８を破線にて示し、付加デバイス３Ａを構成する透明な平面ループ導体１８を確認できるように黒色にて示している。
【００８５】  実施の形態３のＩＣカード１Ｄにおける付加デバイス３Ａは、付加基材シート６上に実装された導電体パターンである平面ループ導体１８に対して、ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４が電気的に接続されて構成されている。平面ループ導体１８は、ループ導体１８ａと、２つの結合部（第１結合部１８ｂ、第２結合部１８ｃ）とを有している。ループ導体１８ａは、略四角形の開口１８ａａと、その開口１８ａａの周縁を画定するように延設されたループ電極１８ａｂと、を含む。
【００８６】  開口１８ａａを囲むように形成されたループ電極１８ａｂの一端は、第１結合部１８ｂに繋がっており、ループ電極１８ａｂの他端は、第２結合部１８ｃに繋がっている。即ち、第１結合部１８ｂおよび第２結合部１８ｃがループ電極１８ａｂを介して電気的に接続された構成である。そして、ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４の外部接続端子（１２ａ、１２ｂ：図６参照）が、第１結合部１８ｂおよび第２結合部１８ｃに電気的にそれぞれ接続されている。平面ループ導体１８における第１結合部１８ｂおよび第２結合部１８ｃは、それぞれが幅広の平坦な電極パターンであり、コイルアンテナ８のコイル幅ｗの全幅を覆うように配置されている。
【００８７】  図９に示すように、平面ループ導体１８におけるループ導体１８ａの開口１８ａａは、コイルアンテナ８の外側の位置に配置されている。即ち、コイルアンテナ８のコイル軸の方向において、開口１８ａａの直下にはコイルアンテナ８が配設されていない構成である。このように、平面ループ導体１８におけるループ導体１８ａがコイルアンテナ８の外側に配置されているため、開口１８ａａにＵＨＦ帯周波数の信号による磁束が通る構成となる。
【００８８】  上記のように構成された付加デバイス３Ａが、ＨＦ帯ＩＣカード２に貼着されて、平面ループ導体１８がコイルアンテナ８に対する所望の位置に配置されることにより、平面ループ導体１８はＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４とコイルアンテナ８とのインピーダンスを整合させるための整合部として機能するものとなる。この結果、実施の形態３のＩＣカード１Ｄにおいては、ＨＦ帯ＩＣカード２におけるコイルアンテナ８をＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４のための放射体として確実に機能させることができる構成となる。
【００８９】  実施の形態３のＩＣカード１Ｄにおける付加デバイス３Ａの構成では、ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４が、平面ループ導体１８における第１結合部１８ｂおよび第２結合部１８ｃで接続されているため、ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４の近い領域でコイルアンテナ８に容量結合されている。この結果、実施の形態３のＩＣカード１Ｄにおいて、ＵＨＦ帯の通信周波数の帯域を広くすることが可能な構成となる。これは、コイルアンテナ８において送受信した電波による電流経路がループ電極１８ａｂを経由する長い電流経路と、殆どループ電極１８ａｂを経由しない短い電流経路との２つの経路が形成されるためと考えられる。
【００９０】  図１０は、実施の形態３のＩＣカード１Ｄおよび前述の実施の形態１のＩＣカード１の場合の周波数特性の代表的な関係を示した図である。図１０において、曲線Ｂが実施の形態１のＩＣカード１の場合の周波数特性を示し、曲線Ｃが実施の形態３のＩＣカード１Ｄの場合の周波数特性を示している。図１０に示すように、曲線Ｂに示した実施の形態１のＩＣカード１の構成にいては、帯域は狭いが通信距離が長くなるという通信特性を有する。一方、曲線Ｃに示した実施の形態３のＩＣカード１Ｄの構成においては、通信距離は相対的に短くなるが、帯域が広くなるという通信特性を有する。
【００９１】  図１１は、実施の形態３における変形例を示しており、変形例としてのＩＣカード１Ｅの構成を示す平面図である。図１１に示す平面図においては、前述の図２と同様に、ＨＦ帯ＩＣカード２の内部に埋設されている要素を破線にて示している。図１１に示したＩＣカード１Ｅにおいても、既存のＨＦ帯ＩＣカード２の表面に付加デバイス３Ａを貼着して構成されている。図１１のＩＣカード１Ｅは、コイルアンテナ８のアンテナパターンに対して、付加デバイス３Ａのループ導体１８ａが内側となるように配設されている。また、図１１のＩＣカード１Ｅの構成においては、コイルアンテナ８のアンテナパターンにおける少なくとも最外周ターン８ａが２つの結合部（１８ｂ、１８ｃ）と容量結合される構成である。
【００９２】  上記のように構成された図１１のＩＣカード１Ｅは、図９に示したＩＣカード１Ｄの構成に比べて、通信特性としては通信距離が短くなるが、既存のＩＣカード２におけるいずれのアンテナパターンに対しても容易に対応することが可能な構成となる。即ち、ＨＦ帯ＩＣカード２のアンテナパターンの外側に付加デバイス３Ａのループ導体１８ａを配置する領域がない場合であっても、ループ導体１８ａをアンテナパターンの内側に配置して対応することが可能な構成となる。
【００９３】  上記のように実施の形態３のＩＣカード１Ｄ、１Ｅにおいては、ＨＦ帯のＲＦＩＤ機能およびＵＨＦ帯のＲＦＩＤ機能を有する無線通信デバイス（ＨＦ／ＵＨＦ帯対応ＩＣカード）を構築することができる。特に、実施の形態３の無線通信デバイス（１Ｄ、１Ｅ）は、ＵＨＦ帯の通信において帯域が広いため、ＵＦＨ帯の通信周波数の整合調整が容易な構成となる。
【００９４】  （実施の形態４）  以下、本発明に係る実施の形態４の無線通信デバイスとしてのＩＣカード１Ｆの構成について説明する。実施の形態４のＩＣカード１Ｆの構成に関しては、前述の実施の形態１から実施の形態３のＩＣカードの構成との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態４の説明において、前述の実施の形態１と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付して、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
【００９５】  図１２は、実施の形態４のＩＣカード１Ｆを示す図であり、既存のＨＦ帯ＩＣカード２を樹脂材で形成されたカードホルダー１９に収納した状態を示している。実施の形態４の無線通信デバイスとしてのＩＣカード１Ｆには、ＨＦ帯ＩＣカード２を収納したカードホルダー１９を含むものとする。
【００９６】  実施の形態４のＩＣカード１Ｆにおいては、ＨＦ帯ＩＣカード２を収納するカードホルダー１９に前述の実施の形態１において説明した付加デバイス３の構成要素であるＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４および平面ループ導体５が予め設けられている。ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４および平面ループ導体５がカードホルダー１９の所定位置に設けられているため、カードホルダー１９に収納されたＨＦ帯ＩＣカード２に対して、付加デバイス３が装着された状態と同じ状態となる。この結果、ＨＦ帯ＩＣカード２がカードホルダー１９に収納されて構成された実施の形態４のＩＣカード１Ｆは、ＨＦ帯のＲＦＩＤシステムと共に、ＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムの両方のシステムを利用することができる機能を有する無線通信デバイス（ＨＦ／ＵＨＦ帯対応デバイス）となる。従って、実施の形態４の無線通信デバイスの構成において、実施の形態１から実施の形態３におけるＩＣカードと異なる点は、ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４および平面ループ導体５が設けられたカードホルダー１９に既存のＨＦ帯ＩＣカード２を収納するだけで、ＨＦ帯のＲＦＩＤ機能およびＵＨＦ帯のＲＦＩＤ機能を有する無線通信デバイスの構成となる点である。
【００９７】  実施の形態４においては、ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４および平面ループ導体５をカードホルダー１９に設けた構成で説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、実施の形態１および実施の形態３において説明した付加デバイス３、３Ａをカードホルダー１９に貼着した構成としてもよい。
【００９８】  なお、カードホルダー１９における付加デバイス３、３Ａを設ける位置は、収納するＨＦ帯ＩＣカード２におけるコイルアンテナ８に対応する位置であり、平面ループ導体５、１８の結合部５ｂ、１８ｂがコイルアンテナ８のコイル幅ｗを覆う位置である。そのため、カードホルダー１９におけるＩＣカード収納ポケットは、ＨＦ帯ＩＣカード２の収納位置、および収納方向を特定できるように、例えば位置合わせのマークなどを設けた構成としてもよい。
【００９９】  上記のように実施の形態４のＩＣカード１Ｆにおいては、カードホルダーに既存のＨＦ帯ＩＣカードを単に収納するだけで、ＨＦ帯のＲＦＩＤシステムと共に、ＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムに対応できる機能を有し、安定した通信特性を持つ無線通信デバイスを構築することが可能となる。
【０１００】  （実施の形態５）  以下、本発明に係る実施の形態５の無線通信デバイスとしてのＩＣカード１Ｇの構成について説明する。実施の形態５のＩＣカード１Ｇの構成に関しては、前述の実施の形態１において説明したＩＣカード１の構成との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態５の説明において、前述の実施の形態１と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付して、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
【０１０１】  図１３は、本発明に係る実施の形態５の無線通信デバイスとしてのＩＣカード１Ｇを示した平面図である。図１３に示したＩＣカード１Ｇは、ＨＦ帯のＲＦＩＤシステムを利用する既存のＨＦ帯ＩＣカード２の表層にシール状に形成された付加デバイス３Ａが所定位置に貼着されて構成されている。付加デバイス３Ａは、ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４および導電体パターン（５Ａａ、５Ａｂ）が付加基材シート６の表面上に実装されて構成されている。なお、付加デバイス３Ａとしては、単体でもＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムに対する通信機能を有する構成である。
【０１０２】  上記のように、実施の形態５のＩＣカード１Ｇは、既存のＨＦ帯ＩＣカード２の表層の所定の位置に付加デバイス３Ａが貼着されて、ＨＦ帯のＲＦＩＤ機能およびＵＨＦ帯のＲＦＩＤ機能を有してＨＦ帯／ＵＨＦ帯の両方のＲＦＩＤシステムに対応するＩＣカードとなる。
【０１０３】  ［ＩＣカード１Ｇの構成］  以下、実施の形態５のＩＣカード１Ｇの詳細について説明する。なお、図１３においては、付加デバイス３Ａにおける導電体パターン（５Ａａ、５Ａｂ）の位置を確認できるように黒色にて示しているが、導電体パターン（５Ａａ、５Ａｂ）を透明材料で構成してもよい。このように導電体パターン（５Ａａ、５Ａｂ）を透明材料により構成することにより、付加デバイス３Ａが貼着される既存のＨＦ帯ＩＣカード２の意匠的外観を阻害しない構成となる。
【０１０４】  図１４は、実施の形態５のＩＣカード１Ｇにおいて、ＨＦ帯ＩＣカード２の内部に埋設されている要素を破線にて示したＩＣカード１Ｇの平面図である。ＨＦ帯ＩＣカード２は、実施の形態１と同様の構成であるので、説明を省略する。
【０１０５】  ＨＦ帯ＩＣカード２に対して、付加デバイス３Ａが外装ケース１１の表面の所定位置に貼着されている。付加デバイス３Ａは、付加基材シート６上に形成された導電体パターンである励振用電極５Ａａおよび結合用電極５ＡｂがＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４に電気的に接続された構成である。励振用電極５Ａａは、細長い線状であり、ミアンダ状に屈曲した形状を有しており、コイルアンテナ８のコイル軸に向かって内側に導出する導電体パターンである。
【０１０６】  なお、励振用電極５Ａａにおいてコイルアンテナ８の内側に延びる導出端部５Ａａｂとしては、コイルアンテナ８に対して小さな容量となるように、コイルアンテナ８の内側開口の中心を含む中央領域に配設されることが好ましい。また、励振用電極５Ａａの形状としては、ミアンダ状でなくてもよく、細長い線状がコイルアンテナ８の中心に向かって導出する構成でもよい。上記のように、励振用電極５Ａａは、コイルアンテナ８の内側開口に延びる線状であり、少なくともコイルアンテナ８の内側開口の面積の１／１０以下の面積を有している。そのため、ＨＦ帯用としてのコイルアンテナ８に対する通信特性の阻害が抑制された構成である。
【０１０７】  図１５は、コイルアンテナ８のアンテナパターンに対する、付加デバイス３Ａにおける励振用電極５Ａａ、結合用電極５ＡｂおよびＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４の位置関係を拡大して示した図である。図１５に示すように、励振用電極５Ａａにおける導出端部５Ａａｂの反対側（コイルアンテナ側）の端部には第１電極端子５Ａａａが形成されている。励振用電極５Ａａの第１電極端子５Ａａａは、ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４の外部接続端子における端子電極である第１入出力端子１２ａが電気的に接続される（図６参照）。ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４の外部接続端子における端子電極である第２入出力端子１２ｂは、結合用電極５Ａｂの第２電極端子５Ａｂａが電気的に接続される。
【０１０８】  結合用電極５Ａｂは、幅広の平坦な電極パターンであり、例えば、コイルアンテナ８のコイル幅ｗ（図１５参照）の全幅を覆う位置に配設されている。即ち、結合用電極５Ａｂは、コイルアンテナ８のコイル軸の方向において、コイルアンテナ８と重なるように配置されている。ここで、コイルアンテナ８のコイル幅ｗとは、コイル軸に直交するコイルアンテナ８の平面的な形成面において、４辺で構成される長方形形状に平面的に巻回された渦巻き状のコイルの１辺の幅であり、コイル線が延びる延設方向に直交する長さをいう。
【０１０９】  上記のように、結合用電極５Ａｂは、コイルアンテナ８のコイル軸の方向に関して、コイルアンテナ８における少なくとも最外周ターンに重なるよう配置されて、コイルアンテナ８に容量結合される結合部として構成されている。なお、実施の形態５の構成においては、結合用電極５Ａｂとコイルアンテナ８とは、主として容量結合で電気的に接続される構成であるが、磁界結合も含まれる構成である。
【０１１０】  結合用電極５Ａｂは、例えば、コイルアンテナ８のコイル幅ｗより広く形成されており、コイルアンテナ８における最外周ターン８ａから最内周ターン８ｂまでを覆うように配置されている。なお、結合用電極５Ａｂとしては、コイルアンテナ８のコイル軸の方向において、コイルアンテナ８の少なくとも最外周ターン８ａに重なるように配置されていれば、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムに対応することが可能な構成となる。ＨＦ帯ＩＣカード２の表面に対して付加デバイス３Ａを貼着する構成であるため、コイルアンテナ８の位置を正確に特定できない場合がある。また、貼り位置により結合用電極５Ａｂが最外周以外のコイルアンテナとのみ重なることを防ぐため、結合用電極５Ａｂとしてはコイル幅ｗより広い形状に形成して、コイルアンテナ８のコイル幅ｗの全体を確実に覆う構成とすると、さらに好ましい。これは、ＨＦ信号の送受信をするコイルアンテナ８において、ＵＨＦ信号の放射および又は受信用の放射板となるのは最外周ターンの部分であり、この部分と結合用電極５Ａｂが結合する必要があるからである。
【０１１１】  実施の形態５のＩＣカード１Ｇにおいては、付加デバイス３Ａの付加基材シート６の縁と、ＨＦ帯ＩＣカード２の縁とを一致させて、貼着することにより、付加デバイス３Ａの結合用電極５Ａｂがコイルアンテナ８のアンテナパターンにおける所望の位置に正確に配置される構成である。
【０１１２】  上記のように構成された実施の形態１のＩＣカード１Ｇにおいて、付加デバイス３Ａの配設位置としては、結合用電極５Ａｂが四角い渦巻き状のコイルアンテナ８の短辺側のコイル中間位置に配置され、励振用電極５Ａａがコイルアンテナ８の内側に導出して、その導出端部５Ａａｂがコイルアンテナ８のコイル軸に向かって配設されている。一方、結合用電極５Ａｂは、長方形形状に巻回されたコイルアンテナ８の短辺側のコイル中間位置に配置されて、コイルアンテナ８のコイル幅ｗの全体を確実に覆い、コイルアンテナ８と容量結合されている。このように構成されたＩＣカード１Ｇにおいては、擬似的にマイクロストリップアンテナが構成されて、コイルアンテナ８のアンテナパターンがＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４の放射体として機能する。
【０１１３】  上記のように、実施の形態５のＩＣカード１Ｇにおいては、励振用電極５Ａａ、結合用電極５Ａｂ、およびコイルアンテナ８によりＵＨＦ帯のアンテナパターンが形成されている。ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４がアンテナパターンにおいて放射素子の両端の位置とならないように、即ち、ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４が電流定在波の振幅が実質的にゼロとならない位置に配設されるように、励振用電極５Ａａは設けられている。従って、励振用電極５Ａａの電気長としてはある程度の長さを有していればよく、ＵＨＦ帯周波数の波長（λ）のλ／４未満であってもよい。また、励振用電極５Ａａの導出端部５Ａａｂは、放射素子の端部として、コイルアンテナ８から離れた位置となることが好ましい。また、励振用電極５Ａａは、ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４と結合用電極５Ａｂとを整合する整合部としても機能する。
【０１１４】  上記のように構成された実施の形態５の無線通信デバイスとしてのＩＣカード１Ｇは、既存のＨＦ帯ＩＣカード２の構成を変更することなく、付加デバイス３Ａを所定位置に単に貼着するだけで、ＨＦ帯のＲＦＩＤシステムと共に新たにＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムにも対応するＨＦ／ＵＨＦ帯対応ＩＣカードとなる。また、実施の形態５のＩＣカード１Ｇの構成においては、使用環境の影響を受けることが少なく、特に当該ＩＣカード１Ｇを使用する利用者が近づくことによる影響を受けることが極めて少ない構成となっている。更に、実施の形態１のＩＣカード１Ｇの構成においては、ＨＦ帯ＩＣカード２を廃棄することなく、そのままＩＣカードとして利用することができるため、利便性が高く優れた経済効果を有するＩＣカードを提供することができる。
【０１１５】  図１６は、実施の形態５における変形例のＩＣカード１Ｈの構成を示す平面図である。図１６に示したＩＣカード１Ｈにおいても、既存のＨＦ帯ＩＣカード２の表面に付加デバイス３Ａを貼着して構成されている。図１６のＩＣカード１Ｈは、コイルアンテナ８のアンテナパターンに対する付加デバイス３Ａの配設位置が異なっている。図１６に示す平面図においては、前述の図１４と同様に、ＨＦ帯ＩＣカード２の内部に埋設されている要素を破線にて示している。
【０１１６】  図１６に示すように、付加デバイス３Ａは、ＨＦ帯ＩＣカード２において四角い渦巻き状のコイルアンテナ８の長辺側のコイル中間位置に配置されている。励振用電極５Ａａは、コイルアンテナ８の内側に導出しており、その導出端部５Ａａｂがコイルアンテナ８のコイル軸に向かって配設されている。また、結合用電極５Ａｂは、コイルアンテナ８のコイル幅ｗの全体を覆い、コイルアンテナ８と容量結合されている。その他の構成は、図１４に示した構成と同じである。このように構成されたＩＣカード１Ｈにおいても、ＨＦ帯のＲＦＩＤシステムに対応すると共に、コイルアンテナ８のアンテナパターンがＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４の放射体として機能して、ＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムにも対応する構成となる。
【０１１７】  図１７は、実施の形態５において、更なる変形例であるＩＣカード１Ｊの構成を示しており、付加デバイス３Ａの近傍を示す平面図である。図１７に示す変形例において、図１４に示したＩＣカード１Ｇとの相違点は、付加デバイス３における励振用電極５Ａａの形状である。図１７に示した励振用電極５Ａａは、直線状に延びる細長い導電体パターンであり、その導出端部５Ａａｂがコイルアンテナ８のコイル軸の方向に向かって延びている。図１７に示した励振用電極５Ａａと、前述の図１４に示した励振用電極５Ａａとは機能的には同じであり、グランド（ＧＮＤ）とみなされるコイルアンテナ８のアンテナパターンに対して導出端部５Ａａｂが小さな容量となるように配設されている。
【０１１８】  なお、図１６および図１７に示した結合用電極５Ａｂとしては、コイルアンテナ８のコイル軸の方向において、コイルアンテナ８の少なくとも最外周ターン８ａに重なるように配置されていれば、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤ機能を有する構成となる。従って、ＨＦ帯ＩＣカード２に対して付加デバイス３Ａを正確な位置に貼着できる構成であれば、結合用電極５Ａｂを小さく形成して、付加デバイス３Ａを構成することが可能である。ＨＦ帯ＩＣカード２におけるコイルアンテナ８の位置を正確に特定できない場合には、結合用電極５Ａｂとしてはコイル幅ｗより広い形状に形成して、コイルアンテナ８のコイル幅ｗの全体を確実に覆う構成とする必要がある。
【０１１９】  上記のように構成された図１６および図１７のＩＣカード１Ｈ、１Ｊにおいても、図１４に示したＩＣカード１Ｇと同様の効果を有しており、付加デバイス３Ａを所定位置に貼着するだけでＨＦ帯のＲＦＩＤ機能およびＵＨＦ帯のＲＦＩＤ機能を有する無線通信デバイス（ＨＦ／ＵＨＦ帯対応ＩＣカード）となる。
【０１２０】  ［ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４の構成］  以下、実施の形態５のＩＣカード１Ｇにおいて、既存のＨＦ帯ＩＣカード２に貼着される付加デバイス３Ａに設けられているＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４の構成において、実施の形態１のＩＣカード１との違いについて説明する。
【０１２１】  第１入出力端子１２ａは、付加デバイス３における励振用電極５Ａａの第１電極端子５Ａａａに接続される。第２入出力端子１２ｂは、付加デバイス３における結合用電極５Ａｂの第２電極端子５ｂａに接続される。
【０１２２】  ［ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４の等価回路］  図１８は、前述のように構成されたＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４の等価回路、および付加デバイス３とコイルアンテナ８との給電関係を模式的に示す図である。
【０１２３】  ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４において、第１入出力端子１２ａが励振用電極５Ａａに接続されており、第２入出力端子１２ｂが結合用電極５Ａｂに接続されている。結合用電極５Ａｂがコイルアンテナ８に容量結合されており、特に、コイルアンテナ８の最外周ターン８ａにおいてＵＨＦ帯周波数の信号が流れるため、最外周ターン８ａが実質的な給電点となる。一方、コイルアンテナ８の最内周ターン８ｂが仮想グランドとして機能する。その結果、実施の形態５のＩＣカード１Ｇの構成においては、ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４、励振用電極５Ａａ、結合用電極５Ａｂ、コイルアンテナ８における最外周ターン８ａ、コイルアンテナ８における最内周ターン８ｂ、および誘電体材料の基材シート（６、１０）等により擬似的なマイクロストリップアンテナが構成されている。
【０１２４】  上記のように、実施の形態５の無線通信デバイス（１Ｇ、１Ｈ、１Ｊ）は、既存のＨＦ帯ＩＣカード２に付加デバイス３Ａを所定の位置に貼着するだけの構成により、ＨＦ帯のＲＦＩＤシステムと共に、新たにＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムに対応することができる機能を有するＨＦ／ＵＨＦ帯対応ＩＣカードとなる。また、実施の形態５の無線通信デバイス（１Ｇ、１Ｈ、１Ｊ）の構成は、ＨＦ帯ＩＣカード２のコイルアンテナ８に対して付加デバイス３Ａの結合用電極５Ａｂにおいて容量結合される構成であるため、使用環境の影響を受けることが少ないＩＣカードとなる。従って、実施の形態５においては、簡単な構成により、ＨＦ帯のＲＦＩＤ機能およびＵＨＦ帯のＲＦＩＤ機能を有して、使用環境の影響を受けることが少なく安定した通信特性を有し、利便性が高く、優れた経済性を有する無線通信デバイスを構築することができる。
【０１２５】  （実施の形態６）  以下、本発明に係る実施の形態６の無線通信デバイスとしてのＩＣカード１Ｋの構成について説明する。実施の形態６のＩＣカード１Ｋの構成に関しては、前述の実施の形態５において説明したＩＣカード１Ｇ、１Ｈ、１Ｊとの相違点を中心に説明する。なお、実施の形態５の説明において、前述の実施の形態１Ｇ、１Ｈ、１Ｊと同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付して、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
【０１２６】  図１９Ａ〜図１９Ｃは、実施の形態６のＩＣカード１Ｋにおける内層である基材シート（１０、１７）の構成を示している。図１９Ａは実施の形態２のＩＣカード１Ｃにおける基材シートの平面図である。図１９Ｂは図１９Ａに示した基材シートにおけるｄ−ｄ線による断面図である。図１９Ｃは図１９Ａに示した基材シートにおけるｅ−ｅ線による断面図である。図１９に示すように、実施の形態６のＩＣカード１Ｋにおいては、ＨＦ用基材シート１０およびＵＨＦ用基材シート１７の２枚の基材シート（１０、１７）が貼り合わされている。貼り合わされた基材シート（１０、１７）の外側に外層となる外装ケース１１が加熱圧着されて、実施の形態６のＩＣカード１Ｋが形成される。
【０１２７】  図１９Ａに示すように、実施の形態６のＩＣカード１Ｋを構成するＨＦ用基材シート１０にはＨＦ帯ＲＦＩＣ素子７、コイルアンテナ８、キャパシタ素子９などのＨＦ帯の通信デバイスが実装されている。一方、ＵＨＦ用基材シート１７には、実施の形態５における付加デバイス３Ａと同様に、ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４、励振用電極５Ａａ、および結合用電極５Ａｂが実装されている。ＨＦ用基材シート１０およびＵＨＦ用基材シート１７は、同一の外形形状（矩形形状）を有しており、それぞれの実装面の反対面が貼着面として貼り合わされている。
【０１２８】  ＵＨＦ用基材シート１７とＨＦ用基材シート１０が貼り合わされることにより、実施の形態１における付加デバイス３と同様に、細長い線状の励振用電極５Ａａがコイルアンテナ８の中心に向かって導出する構成となり、結合用電極５ＡｂがＨＦ用基材シート１０に形成されたコイルアンテナ８のコイル幅ｗを覆う位置に配設される。即ち、実施の形態２のＩＣカード１Ｃにおいては、実施の形態１の構成と同様に、コイルアンテナ８に対して励振用電極５Ａａおよび結合用電極５Ａｂが所望の位置に配設される。
【０１２９】  実施の形態６の構成においては、実質的に同じ縦横寸法の矩形形状のＨＦ用基材シート１０とＵＨＦ用基材シート１７とを貼り合わせる構成であるため、位置合わせが容易な構成となる。その結果、実施の形態６のＩＣカード１Ｋは、ＵＨＦ用基材シート１７の励振用電極５Ａａおよび結合用電極５ＡｂをＨＦ用基材シート１０のコイルアンテナ８に対して、所定位置に高精度に配置することができる構成となる。
【０１３０】  実施の形態６の構成においては、２枚の基材シート（１０、１７）を貼り合わせる構成で説明したが、例えば、ＨＦ用基材シート（インレイシート）１０において、その表面にＨＦ帯ＲＦＩＣ素子７、コイルアンテナ８、およびキャパシタ素子９などのＨＦ帯通信デバイスを実装し、その裏面にＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４、励振用電極５Ａａおよび結合用電極５ＡｂなどのＵＨＦ帯通信デバイスを実装し、その外側に外層となる外装ケース１１を加熱圧着してＩＣカード１Ｃを形成してもよい。また、ＨＦ用基材シート（インレイシート）１０の裏面または表面に実施の形態１において説明した付加デバイス３Ａを所定の位置に貼着して、その外側に外層となる外装ケース１１を設けてＩＣカード１Ｋを形成してもよい。
【０１３１】  なお、結合用電極５Ａｂは、コイルアンテナ８における少なくとも最外周ターン８ａと容量結合される構成であれば、ＵＨＦ帯ＩＣカードとしての機能を発揮できる構成となる。このため、上記のように高精度の位置合わせが容易な実施の形態６においては、少なくとも最外周ターン８ａと容量結合する構成とすることにより、更に小さな結合用電極５Ａｂを構成することが可能となる。
【０１３２】  上記のように実施の形態６のＩＣカード１Ｋにおいては、ＨＦ帯のＲＦＩＤシステムにおいて用いられている構成（アンテナパターン）を利用して、新たにＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムに対応できる機能を有する無線通信デバイス（ＨＦ／ＵＨＦ帯対応ＩＣカード）を構築することが可能となる。実施の形態６のＩＣカード１Ｋは、ＨＦ帯のＲＦＩＤシステムと共にＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムの両方のシステムに対して優れた通信特性を有する構成となる。
【０１３３】  （実施の形態７）  以下、本発明に係る実施の形態７の無線通信デバイスとしてのＩＣカード１Ｌの構成について説明する。実施の形態７のＩＣカード１Ｌの構成に関しては、前述の実施の形態５および実施の形態６において説明したＩＣカードの構成との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態７の説明において、前述の実施の形態５と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付して、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
【０１３４】  図２０は、実施の形態７のＩＣカード１Ｌを示す図であり、既存のＨＦ帯ＩＣカード２を樹脂材で形成されたカードホルダー１９に収納した状態を示している。実施の形態７のＩＣカード１Ｌとしては、ＨＦ帯ＩＣカード２を収納したカードホルダー１９を含むものとする。
【０１３５】  実施の形態７のＩＣカード１Ｌにおいては、ＨＦ帯ＩＣカード２を収納するカードホルダー１９に前述の実施の形態７において説明した付加デバイス３Ａの構成要素であるＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４、励振用電極５Ａａおよび結合用電極５Ａｂが予め設けられている。励振用電極５Ａａおよび結合用電極５Ａｂがカードホルダー１９の所定位置に設けられているため、カードホルダー１９に収納されたＨＦ帯ＩＣカード２に対して、付加デバイス３Ａが装着された状態と同じ状態となる。この結果、ＨＦ帯ＩＣカード２がカードホルダー１９に収納されて構成された実施の形態７のＩＣカード１Ｌは、ＨＦ帯のＲＦＩＤシステムと共に、ＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムの両方のシステムを利用することができる機能を有するＨＦ／ＵＨＦ帯ＩＣカードとなる。従って、実施の形態７のＩＣカード１Ｌの構成において、実施の形態５および実施の形態６におけるＩＣカードと異なる点は、ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４、励振用電極５Ａａおよび結合用電極５Ａｂが設けられたカードホルダー１９に既存のＨＦ帯ＩＣカード２を収納するだけで、ＨＦ帯のＲＦＩＤシステムと共に、ＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムの両方のシステムを利用することができる無線通信デバイスとなる点である。
【０１３６】  実施の形態７においては、ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子４、励振用電極５Ａａおよび結合用電極５Ａｂをカードホルダー１９に設けた構成で説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、実施の形態５において説明した付加デバイス３Ａをカードホルダー１９に貼着した構成としてもよい。
【０１３７】  なお、カードホルダー１９における励振用電極５Ａａおよび結合用電極５Ａｂを設ける位置は、収納するＨＦ帯ＩＣカード２におけるコイルアンテナ８に対応する位置であり、励振用電極５Ａａがコイルアンテナ８のコイル軸に向かって導出する構成であり、結合用電極５Ａｂがコイルアンテナ８のコイル幅ｗを覆う位置である。そのため、カードホルダー１９におけるＩＣカード収納ポケットは、ＨＦ帯ＩＣカード２の収納位置、および収納方向を特定できるように、例えば位置合わせのマークなどを設けた構成としてもよい。
【０１３８】  上記のように実施の形態７のＩＣカード１Ｌの構成により、カードホルダーに既存のＨＦ帯ＩＣカードを単に収納するだけで、ＨＦ帯のＲＦＩＤシステムと共に、ＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムに対応できる機能を有するＨＦ／ＵＨＦ帯対応ＩＣカードを構築することが可能となる。
【０１３９】  以上のように、本発明の１つの実施形態においては、ＨＦ帯ＩＣカードに設けられているコイルアンテナに対して平面ループ導体を容量結合する構成により、ＨＦ帯のＲＦＩＤシステムと共に、新たにＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムに対応することができる無線通信デバイスを構築することができる。また、本発明によれば、簡単な構成により、使用環境の影響を受けることが少なく安定した通信特性を有し、利便性が高く、優れた経済性を有する無線通信デバイスを構築することができる。
【０１４０】  また、本発明の別の実施形態の無線通信デバイスにおいては、ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子の一方の入出力端子が接続された励振用電極が、ＨＦ帯通信デバイスとなるコイルアンテナのコイル軸（中心）に向かって導出し、ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子の他方の入出力端子が接続された結合用電極が、コイルアンテナの少なくとも最外周のコイルと容量結合される構成を有している。このように構成された本発明のＩＣカードは、ＨＦ帯のＲＦＩＤ機能およびＵＨＦ帯のＲＦＩＤ機能を有し、使用環境の影響を受けることが少なく安定した通信特性を有し、利便性が高く、優れた経済性を有する無線通信デバイスとなる。
【０１４１】  本明細書における各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもない。実施の形態２以下では実施の形態１と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点について説明しており、特に、同様の構成による同様の作用効果については実施の形態２以下においては逐次言及していない。
【０１４２】  本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して十分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【０１４３】  本発明によれば、既存のＩＣカードおよびその構成を利用して、ＨＦ帯のＲＦＩＤシステムと共にＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムに対応できる無線通信デバイス（ＨＦ／ＵＨＦ帯対応ＩＣカード）を構築することができ、社会的に利便性の高い商品を提供することができる。
【符号の説明】
【０１４４】    １、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ、１Ｊ、１Ｋ、１Ｌ  ＩＣカード    ２  ＨＦ帯ＩＣカード    ３、３Ａ  付加デバイス    ４  ＵＨＦ帯ＲＦＩＣ素子    ５、１８  平面ループ導体    ５ａ、１８ａ  ループ導体    ５ａａ、１８ａａ  開口    ５ａｂ、１８ａｂ  ループ電極    ５ｂ、１８ｂ、１８ｃ  結合部    ５Ａａ  励振用電極    ５Ａｂ  結合用電極    ５Ａａｂ  導出端部    ６  付加基材シート    ７  ＨＦ帯ＲＦＩＣ素子    ８  コイルアンテナ    ９  キャパシタ素子  １０  ＨＦ用基材シート  １１  外装ケース  １７  ＵＨＦ用基材シート  １９  カードホルダー  ２０  ＲＦＩＣチップ
【図１】
0006658973.tif 000002
【図２】
0006658973.tif 000003
【図３】
0006658973.tif 000004
【図４】
0006658973.tif 000005
【図５】
0006658973.tif 000006
【図６】
0006658973.tif 000007
【図７】
0006658973.tif 000008
【図８Ａ】
0006658973.tif 000009
【図８Ｂ】
0006658973.tif 000010
【図８Ｃ】
0006658973.tif 000011
【図９】
0006658973.tif 000012
【図１０】
0006658973.tif 000013
【図１１】
0006658973.tif 000014
【図１２】
0006658973.tif 000015
【図１３】
0006658973.tif 000016
【図１４】
0006658973.tif 000017
【図１５】
0006658973.tif 000018
【図１６】
0006658973.tif 000019
【図１７】
0006658973.tif 000020
【図１８】
0006658973.tif 000021
【図１９Ａ】
0006658973.tif 000022
【図１９Ｂ】
0006658973.tif 000023
【図１９Ｃ】
0006658973.tif 000024
【図２０】
0006658973.tif 000025