(57)【要約】【課題】コイル状のアンテナが設けられていない情報記録媒体に対しても情報の書き込み及び読み出しを行う。【解決手段】コイル状のアンテナを有する非接触型情報記録媒体に対して非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しを行うためのアンテナ部１ａが形成されているとともに、情報書込／読出制御部２からアンテナ部１ａに電流が供給された場合にアンテナ部１ａに流れる電流により発生した磁界によって電流が流れるコイル状のアンテナ部１ｂを設け、さらに、アンテナ部１ｂの両端に所定の面積を有するランド部３ａ，３ｂを形成する。【選択図】  図１
2004295791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル状に形成された第１のアンテナと、前記第１のアンテナと接続され、該第１のアンテナに電流を供給することにより前記非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込み及び読み出しを行う制御手段とを少なくとも有してなる情報書込／読出装置において、
コイル状に形成され、前記第１のアンテナに流れる電流により発生した磁界によって電流が流れる第２のアンテナと、
前記第２のアンテナの両端に接続され、所定の面積を有して形成された第１の導電領域とを有し、
前記制御手段は、所定の静電容量を有して前記第１の導電領域と結合された情報記録媒体に対して前記第１及び第２のアンテナを介して情報の書き込み及び読み出しを行うことを特徴とする情報書込／読出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の情報書込／読出装置において、
前記第２のアンテナは、前記第１のアンテナを取り囲むように設けられていることを特徴とする情報書込／読出装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の情報書込／読出装置を用いた情報書込／読出システムにおいて、
前記情報記録媒体が、所定の間隔を有して形成された２つの第２の導電領域と、前記第２の導電領域に接続され、前記情報書込／読出装置によって情報の書き込み及び読み出しが行われるＩＣチップとから構成され、
前記情報書込／読出装置は、前記第１の導電領域と前記第２の導電領域とが所定の静電容量を有して結合された場合に、前記第１及び第２のアンテナを介して前記ＩＣチップに対する情報の書き込み及び読み出しを行うことを特徴とする情報書込／読出システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接触型ＩＣカード等の非接触型情報記録媒体に対して非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しを行う情報書込／読出装置及びこれを用いた情報書込／読出システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報化社会の進展に伴って、情報をカードに記録し、該カードを用いた情報管理や決済等が行われている。
【０００３】
このような情報管理や決済等に用いられるカードは、ＩＣチップが内蔵されたＩＣカードや、磁気により情報が書き込まれた磁気カード等があり、専用の装置を用いて情報の書き込み及び読み出しが行われる。
【０００４】
さらに、ＩＣカードにおいては、情報の書き込み及び読み出しを専用の装置に接触させることにより行う接触型ＩＣカードと、専用の装置に近接させるだけで情報の書き込み及び読み出しを行うことができる非接触型ＩＣカードがある。これらのＩＣカードは、磁気カードと比較してセキュリティ性が高いとともに書き込み可能な情報量が多く、また、１枚のカードを多目的に使用できるため、市場における普及度は増加の一途を辿っている。また、その中でも、非接触型ＩＣカードにおいては、情報の書き込みあるいは読み出しを行う際、カードを取り出して専用の装置に挿入したりする必要がなく取り扱いに便利なため、そのカード及び該カードに書き込まれた情報を読み取るための装置の急速な普及が進みつつある。
【０００５】
図４は、一般的な非接触型ＩＣカードの構造の一例を示す図であり、（ａ）は内部構造を示す図、（ｂ）は断面図である。
【０００６】
本従来例における非接触型ＩＣカードは図４に示すように、樹脂シート５１５上に、外部からの情報の書き込み及び読み出しが可能なＩＣチップ５１１が搭載されるとともに、ＩＣチップ５１１の接続端子５１４を介してＩＣチップ５１１と接続され、外部に設けられた情報書込／読出装置（不図示）からの電磁誘導によりＩＣチップ５１１に電流を供給し、ＩＣチップ５１１に対する情報の書き込み及び読み出しを非接触状態にて行うための導電性のコイル形状からなるアンテナ５１２が形成されたインレット５１０が、コア材５２０ａ，５２０ｂ及び表面シート５３０ａ，５３０ｂに挟まれるようにこれらが積層されて構成されている。なお、ＩＣチップ５１１は、接続端子５１４によってアンテナ５１２と接続された状態で、接着剤５１６によって樹脂シート５１５に接着されている。
【０００７】
上記のように構成された非接触型ＩＣカードにおいては、外部に設けられた情報書込／読出装置に近接させることにより、情報書込／読出装置からの電磁誘導によりコイル形状のアンテナ５１２に電流が流れ、その電流がアンテナ５１２からＩＣチップ５１１に供給され、それにより、非接触状態において、情報書込／読出装置からＩＣチップ５１１に情報が書き込まれたり、ＩＣチップ５１１に書き込まれた情報が情報書込／読出装置にて読み出されたりする。
【０００８】
図５は、図４に示したような非接触型ＩＣカードに対して非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しを行う情報書込／読出装置の一従来例を示す図である。
【０００９】
本従来例は図５に示すように、コイル状に形成され、流れる電流によって磁界を生じさせるアンテナ部５０１と、アンテナ部５０１に電流を供給することにより、アンテナ部５０１を介して、非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込みや読み出しを行う情報書込／読出制御部５０２とから構成されている。
【００１０】
上記のように構成された情報書込／読出装置においては、情報書込／読出制御部５０２からアンテナ部５０１に電流が供給されると、アンテナ部５０１に流れる電流によって、アンテナ部５０１のコア部分から放出される方向に磁界が発生する。
【００１１】
この状態で、非接触型情報記録媒体を情報書込／読出装置のアンテナ部５０１に近接させると、アンテナ部５０１を流れる電流によって発生した磁界が、非接触型情報記録媒体のアンテナのコイル状のコア部分を貫通し、それにより、非接触型情報記録媒体のアンテナに電流が流れる。
【００１２】
非接触型情報記録媒体のアンテナに流れる電流は、非接触型情報記録媒体のＩＣチップに供給され、それにより、非接触型情報記録媒体のアンテナと情報書込／読出装置のアンテナ部５０１を介して通信が行われ、非接触状態において、情報書込／読出装置から非接触型情報記録媒体のＩＣチップに情報が書き込まれたり、非接触型情報記録媒体のＩＣチップに書き込まれた情報が情報書込／読出装置にて読み出されたりする。
【００１３】
しかしながら、上述したような情報書込／読出装置においては、アンテナ部５０１と非接触型情報記録媒体のアンテナとを介して通信が行われるため、コイル状のアンテナが設けられた非接触型情報記録媒体に対してしか情報の書き込み及び読み出しを行うことができない。
【００１４】
ここで、コイル状のアンテナが設けられた非接触型情報記録媒体に対して通信可能なアンテナを有するカードを用い、このカードを汎用情報機器端末に装着することにより、汎用情報機器端末にてカードを介して非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込み及び読み出しを可能とする技術が考えられている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１５】
【特許文献１】
特開２００２−１５７０５７号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コイル状のアンテナが設けられた非接触型情報記録媒体に対して通信可能なアンテナを有するカードを用い、このカードを汎用情報機器端末に装着することにより、汎用情報機器端末にてカードを介して非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込み及び読み出しを可能とするものにおいても、非接触型情報記録媒体のアンテナとカードのアンテナとを介して通信が行われるため、コイル状のアンテナが設けられた非接触型情報記録媒体に対してしか情報の書き込み及び読み出しを行うことができないという問題点がある。
【００１７】
本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、コイル状のアンテナが設けられていない情報記録媒体に対しても情報の書き込み及び読み出しを行うことができる情報書込／読出装置及びこれを用いた情報書込／読出システムを提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、
コイル状に形成された第１のアンテナと、前記第１のアンテナと接続され、該第１のアンテナに電流を供給することにより前記非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込み及び読み出しを行う制御手段とを少なくとも有してなる情報書込／読出装置において、
コイル状に形成され、前記第１のアンテナに流れる電流により発生した磁界によって電流が流れる第２のアンテナと、
前記第２のアンテナの両端に接続され、所定の面積を有して形成された第１の導電領域とを有し、
前記制御手段は、所定の静電容量を有して前記第１の導電領域と結合された情報記録媒体に対して前記第１及び第２のアンテナを介して情報の書き込み及び読み出しを行うことを特徴とする。
【００１９】
また、前記第２のアンテナは、前記第１のアンテナを取り囲むように設けられていることを特徴とする。
【００２０】
また、前記情報書込／読出装置を用いた情報書込／読出システムにおいて、
前記情報記録媒体が、所定の間隔を有して形成された２つの第２の導電領域と、前記第２の導電領域に接続され、前記情報書込／読出装置によって情報の書き込み及び読み出しが行われるＩＣチップとから構成され、
前記情報書込／読出装置は、前記第１の導電領域と前記第２の導電領域とが所定の静電容量を有して結合された場合に、前記第１及び第２のアンテナを介して前記ＩＣチップに対する情報の書き込み及び読み出しを行うことを特徴とする。
【００２１】
（作用）
上記のように構成された本発明においては、コイル状のアンテナを有する非接触型情報記録媒体に対して非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しを行うための第１のアンテナが形成されているとともに、制御手段から第１のアンテナに電流が供給された場合に第１のアンテナに流れる電流により発生した磁界によって電流が流れるコイル状の第２のアンテナが設けられており、その第２のアンテナの両端に所定の面積を有する第１の導電領域が形成されているので、第１の導電領域と対向した場合に所定の静電容量を有して第１の導電領域と電気的に結合するような第２の導電領域が設けられている情報記録媒体に対して、第１及び第２の導電領域並びに第１及び第２のアンテナを介して制御手段によって情報の書き込み及び読み出しが行われることになる。
【００２２】
これにより、情報の書き込み及び読み出しが行われる情報記録媒体には、情報の書き込み及び読み出しが可能なＩＣチップとＩＣチップに接続された第２の導電領域のみが設けられていればよく、コイル状のアンテナが設けられている必要がなく、システム全体のコスト低減を図ることができるとともに、情報記録媒体が小型化して携帯性が向上する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
図１は、本発明の情報書込／読出装置の実施の一形態を示す図であり、（ａ）はその構成を示す図、（ｂ）はアンテナの配置を示す図である。
【００２５】
本形態は図１に示すように、コイル状に形成され、流れる電流によって磁界を生じさせる第１のアンテナであるアンテナ部１ａと、アンテナ部１ａに電流を供給することにより、アンテナ部１ａを介して、非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込みや読み出しを行う制御手段である情報書込／読出制御部２と、その両端に所定の面積を具備する第１の導電領域であるランド部３ａ，３ｂを有してアンテナ１ａを取り囲むようにコイル状に形成され、流れる電流によって磁界を生じさせる第２のアンテナであるアンテナ部１ｂとから構成されている。
【００２６】
以下に、上記のように構成された情報書込／読出装置における非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込み及び読み出し処理について説明する。
【００２７】
図２は、図１に示した情報書込／読出装置における非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込み及び読み出し処理の一例を説明するための図である。
【００２８】
図１に示した情報書込／読出装置の情報書込／読出制御部２からアンテナ部１ａに電流が供給されると、アンテナ部１ａに流れる電流によって、アンテナ部１ａのコア部分から放出される方向に磁界が発生する。
【００２９】
この状態で、非接触型情報記録媒体１０を情報書込／読出装置のアンテナ部１ａに近接させると、アンテナ部１ａを流れる電流によって発生した磁界が、非接触型情報記録媒体１０のアンテナ１２のコイル状のコア部分を貫通し、それにより、非接触型情報記録媒体１０のアンテナ１２に電流が流れる。
【００３０】
非接触型情報記録媒体１０のアンテナ１２に流れる電流は、非接触型情報記録媒体１０のＩＣチップ１１に供給され、それにより、非接触型情報記録媒体１０のアンテナ１２と情報書込／読出装置のアンテナ部１ａを介して通信が行われ、非接触状態において、情報書込／読出装置から非接触型情報記録媒体１０のＩＣチップ１１に情報が書き込まれたり、非接触型情報記録媒体１０のＩＣチップ１１に書き込まれた情報が情報書込／読出装置にて読み出されたりする。
【００３１】
図３は、図１に示した情報書込／読出装置における非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込み及び読み出し処理の他の例を説明するための図であり、（ａ）は本形態にて情報の書き込み及び読み出しが可能な非接触型情報記録媒体の構造を示す図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は（ａ）に示した非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込み及び読み出し処理を説明するための図である。
【００３２】
本形態にて情報の書き込み及び読み出しが可能な非接触型情報記録媒体は図３（ａ），（ｂ）に示すように、ベース基材１１３内に、所定の間隔を有して第２の導電領域である２つのランド部１１２ａ，１１２ｂが形成され、ランド部１１２ａ，１１２ｂを跨ぐように接続されたＩＣチップ１１１が内蔵されて構成されている。
【００３３】
図１に示した情報書込／読出装置の情報書込／読出制御部２からアンテナ部１ａに電流が供給されると、アンテナ部１ａに流れる電流によって、アンテナ部１ａのコア部分から放出される方向に磁界が発生する。
【００３４】
また、情報記録媒体１１０を情報書込／読出装置の所定の領域に接触させると、情報記録媒体１１０に設けられたランド部１１２ａ，１１２ｂと情報書込／読出装置に設けられたランド部３ａ，３ｂとが、ベース基材１１３を介してそれぞれ対向するようになる。そのために、情報書込／読出装置の情報記録媒体１１０が接触する面には、情報記録媒体１１０が接触した場合に、情報記録媒体１１０に設けられたランド部１１２ａ，１１２ｂと情報書込／読出装置に設けられたランド部３ａ，３ｂとが、ベース基材１１３を介してそれぞれ対向するようになる領域が示されており、また、ランド部１１２ａ，１１２ｂとランド部３ａ，３ｂは、情報記録媒体１１０がその領域に接触した場合に互いに対向するような位置に、ランド部１１２ａ，１１２ｂにおいては情報記録媒体１１０に、また、ランド部３ａ，３ｂにおいては情報書込／読出装置にそれぞれ設けられている。
【００３５】
情報記録媒体１１０に設けられたランド部１１２ａ，１１２ｂと情報書込／読出装置に設けられたランド部３ａ，３ｂとが、ベース基材１１３を介してそれぞれ対向すると、ランド部１１２ａ，１１２ｂとランド部３ａ，３ｂとをそれぞれ両電極としたコンデンサが形成されることになり、ランド部１１２ａ，１１２ｂ及びランド部３ａ，３ｂの面積と、ベース基材１１３の材質と、ランド部１１２ａ，１１２ｂとランド部３ａ，３ｂとの間の距離とから決まる静電容量を有して、ＩＣチップ１１１とアンテナ１ｂとがランド部１１２ａ，１１２ｂ及びランド部３ａ，３ｂを介して電気的に結合されることになる。
【００３６】
一方、アンテナ部１ａを流れる電流によって発生した磁界は、アンテナ部１ｂのコア部分を貫通し、それにより、アンテナ部１ｂに電流が流れる。
【００３７】
アンテナ部１ｂを流れる電流は、アンテナ部１ｂからランド部３ａ，３ｂに供給されるが、ランド部３ａ，３ｂはベース基材１１３を介してランド部１１２ａ，１１２ｂが結合しているため、ランド部３ａ，３ｂに供給された電流は、ランド部１１２ａ，１１２ｂを介してＩＣチップ１１１に供給されることになり、それにより、情報書込／読出装置の情報書込／読出制御部２においてＩＣチップ１１１に情報が書き込まれたり、ＩＣチップ１１１に書き込まれた情報が情報書込／読出制御部２にて読み出されたりする。
【００３８】
上述したように本形態においては、コイル状のアンテナを有する非接触型情報記録媒体に対して非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しを行うためのアンテナ部１ａが形成されているとともに、情報書込／読出制御部２からアンテナ部１ａに電流が供給された場合にアンテナ部１ａに流れる電流によりアンテナ部１ａのコア部分から放出される方向に発生した磁界によって電流が流れるコイル状のアンテナ部１ｂが設けられており、そのアンテナ部１ｂの両端に所定の面積を有するランド部３ａ，３ｂが形成されているため、ランド部３ａ，３ｂと対向した場合にランド部３ａ，３ｂと電気的に結合するようなランド部１１２ａ，１１２ｂが設けられている情報記録媒体１１０のＩＣチップ１１１に対する情報の書き込み及び読み出しを行うことができる。これにより、情報の書き込みや読み出しが行われる情報記録媒体１１０には、情報の書き込み及び読み出しが可能なＩＣチップ１１１とＩＣチップ１１１に接続されたランド部１１２ａ，１１２ｂのみが設けられていればよく、コイル状のアンテナが設けられていない情報記録媒体に対しても情報の書き込み及び読み出しを行うことができることになり、システム全体のコスト低減を図ることができるとともに、非接触型情報記録媒体が小型化して携帯性が向上する。
【００３９】
なお、本形態においては、アンテナ部１ｂの両端に設けられたランド部３ａ，３ｂが、情報書込／読出装置の筐体表面に露出するように形成されているが、ランド部３ａ，３ｂが情報書込／読出装置の筐体に内蔵されるように形成されていても構わない。その場合、情報書込／読出装置の所定の領域に情報記録媒体１１０を接触させると、情報記録媒体１１０に設けられたランド部１１２ａ，１１２ｂと情報書込／読出装置に設けられたランド部３ａ，３ｂとが、情報書込／読出装置の筐体を構成する基材と情報記録媒体１１０のベース基材１１３とを介してそれぞれ対向するようになり、ランド部１１２ａ，１１２ｂ及びランド部３ａ，３ｂの面積と、情報書込／読出装置の筐体を構成する基材及び情報記録媒体１１０の材質と、ランド部１１２ａ，１１２ｂとランド部３ａ，３ｂとの間の距離とから決まる静電容量を有して、ＩＣチップ１１１とアンテナ１ｂとがランド部１１２ａ，１１２ｂ及びランド部３ａ，３ｂを介して結合されることになる。
【００４０】
また、本形態においては、情報記録媒体１１０を情報書込／読出装置に接触させているが、情報記録媒体１１０を情報書込／読出装置に近接させるだけで、上述した処理が行われることになる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては、コイル状に形成された第１のアンテナと、第１のアンテナと接続され、該第１のアンテナに電流を供給することにより非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込み及び読み出しを行う制御手段とを少なくとも有してなる情報書込／読出装置において、コイル状に形成され、第１のアンテナに流れる電流により発生した磁界によって電流が流れる第２のアンテナと、第２のアンテナの両端に接続され、所定の面積を有して形成された第１の導電領域とを有し、制御手段が、所定の静電容量を有して第１の導電領域と結合された情報記録媒体に対して第１及び第２のアンテナを介して情報の書き込み及び読み出しを行う構成としたため、情報の書き込み及び読み出しが行われる情報記録媒体には、情報の書き込み及び読み出しが可能なＩＣチップとＩＣチップに接続され、第１の導電領域と対向した場合に所定の静電容量を有して第１の導電領域と電気的に結合する第２の導電領域のみが設けられていればよく、コイル状のアンテナが設けられている必要がなくなり、それにより、システム全体のコスト低減を図ることができるとともに、情報記録媒体が小型化してその携帯性を向上させることができる。
【００４２】
また、第２のアンテナが、第１のアンテナを取り囲むように設けられているものにおいては、第１のアンテナに流れる電流によって発生する磁界を第２のアンテナによって妨げることがなくなり、通信可能距離が短くなってしまうことを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の情報書込／読出装置の実施の一形態を示す図であり、（ａ）はその構成を示す図、（ｂ）はアンテナの配置を示す図である。
【図２】図１に示した情報書込／読出装置における非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込み及び読み出し処理の一例を説明するための図である。
【図３】図１に示した情報書込／読出装置における非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込み及び読み出し処理の他の例を説明するための図であり、（ａ）は本形態にて情報の書き込み及び読み出しが可能な非接触型情報記録媒体の構造を示す図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は（ａ）に示した非接触型情報記録媒体に対する情報の書き込み及び読み出し処理を説明するための図である。
【図４】一般的な非接触型ＩＣカードの構造の一例を示す図であり、（ａ）は内部構造を示す図、（ｂ）は断面図である。
【図５】図４に示したような非接触型ＩＣカードに対して非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しを行う情報書込／読出装置の一従来例を示す図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ    アンテナ部
２    情報書込／読出制御部
３ａ，３ｂ，１１２ａ，１１２ｂ    ランド部
１０    非接触型情報記録媒体
１１，１１１    ＩＣチップ
１２    アンテナ
１１０    情報記録媒体
１１３    ベース基材
【図１】
2004295791.tif 000003
【図２】
2004295791.tif 000004
【図３】
2004295791.tif 000005
【図４】
2004295791.tif 000006
【図５】
2004295791.tif 000007