(57)【要約】【課題】省スペース化を実現できると同時に、タグとしての長い通信機能とリーダーライタとしての広い通信エリアという２つの性能を兼ね備えたアンテナモジュール及びこれを備えた携帯型通信端末を提供すること。【解決手段】ベース基板１０上に、リーダーライタとの通信用の第１アンテナコイル１１と、ＩＣタグとの通信用の第２アンテナコイル１２とを配置形成する。第１アンテナコイル１１はベース基板１１の最外周側に配置して通信距離を確保する。第２アンテナコイル１２は第１アンテナコイル１１の内周側に配置してモジュール全体の小型化を図る。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一基板上に、
リーダーライタとの通信用の第１アンテナコイルと、
ＩＣタグとの通信用の第２アンテナコイルとを備えた
ことを特徴とするアンテナモジュール。
【請求項２】
前記第１アンテナコイルと前記第２アンテナコイルとが、それぞれ前記基板の面内で渦巻き状に巻回された空芯コイルでなり、
一方のアンテナコイルが他方のアンテナコイルの内周側に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナモジュール。
【請求項３】
前記基板の一方側の主面には、磁性シートを介して金属板が貼着されている
ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナモジュール。
【請求項４】
前記基板には、第１アンテナコイル及び／又は第２アンテナコイルが複数種配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナモジュール。
【請求項５】
同一基板上に、
リーダーライタとの通信用の第１アンテナコイルと、
ＩＣタグとの通信用の第２アンテナコイルと、
前記第１，第２アンテナコイルを介して通信される情報を記憶したＩＣ記憶媒体を含む信号処理回路とを備えた
ことを特徴とするアンテナモジュール。
【請求項６】
前記基板には、前記信号処理回路を覆うように電波吸収体が設けられている
ことを特徴とする請求項５に記載のアンテナモジュール。
【請求項７】
前記電波吸収体の表面には金属層が設けられている
ことを特徴とする請求項６に記載のアンテナモジュール。
【請求項８】
前記第１アンテナコイルと前記第２アンテナコイルとは、それぞれ前記基板の面内で渦巻き状に巻回された空芯コイルでなり、
一方のアンテナコイルは他方のアンテナコイルの内周側に配置され、
前記信号処理回路は前記他方のアンテナコイルの内周側に配置されている
ことを特徴とする請求項５に記載のアンテナモジュール。
【請求項９】
前記基板は、前記第１，第２アンテナコイルが搭載される環状のアンテナ搭載基板と、前記信号処理回路が搭載される回路搭載基板との結合体でなる
ことを特徴とする請求項８に記載のアンテナモジュール。
【請求項１０】
前記基板には、前記信号処理回路を覆うように電波吸収体が設けられている
ことを特徴とする請求項９に記載のアンテナモジュール。
【請求項１１】
前記電波吸収体の表面には金属層が設けられている
ことを特徴とする請求項１０に記載のアンテナモジュール。
【請求項１２】
前記基板の一方側の主面には、磁性シートが貼着されている
ことを特徴とする請求項５に記載のアンテナモジュール。
【請求項１３】
前記基板の一方側の主面には、磁性シートを介して金属板が貼着されている
ことを特徴とする請求項５に記載のアンテナモジュール。
【請求項１４】
前記磁性シートには、その中央部に開口が形成されており、当該開口には前記基板上の信号処理回路部が収容されている
ことを特徴とする請求項１２に記載のアンテナモジュール。
【請求項１５】
前記基板には、前記信号処理回路を覆うように電波吸収体が設けられている
ことを特徴とする請求項１４に記載のアンテナモジュール。
【請求項１６】
前記電波吸収体の表面には金属層が設けられている
ことを特徴とする請求項１５に記載のアンテナモジュール。
【請求項１７】
前記基板には、第１アンテナコイル及び／又は第２アンテナコイルが複数種配置されている
ことを特徴とする請求項５に記載のアンテナモジュール。
【請求項１８】
通信ネットワークを介しての情報通信機能を備えた携帯型通信端末であって、
同一基板上に、リーダーライタとの通信用の第１アンテナコイル及びＩＣタグとの通信用の第２アンテナコイルが配置されたアンテナモジュールと、
前記第１，第２アンテナコイルを介して通信される情報を記憶したＩＣ記憶媒体とを備えた
ことを特徴とする携帯型通信端末。
【請求項１９】
前記アンテナモジュールと端末本体の取付部との間には、磁性シート及び金属板が介装されている
ことを特徴とする請求項１８に記載の携帯型通信端末。
【請求項２０】
前記第１アンテナコイルと前記第２アンテナコイルとが、それぞれ前記基板の面内で渦巻き状に巻回された空芯コイルでなり、
一方のアンテナコイルが他方のアンテナコイルの内周側に配置されている
ことを特徴とする請求項１８に記載の携帯型通信端末。
【請求項２１】
前記基板の中央部には、前記ＩＣ記憶媒体を含む信号処理回路が形成されている
ことを特徴とする請求項１８に記載の携帯型通信端末。
【請求項２２】
前記基板には、第１アンテナコイル及び／又は第２アンテナコイルが複数種配置されている
ことを特徴とする請求項１８に記載の携帯型通信端末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＲＦＩＤ（無線周波数識別：Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムに用いられるアンテナモジュール及びこれを備えた携帯型通信端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、非接触ＩＣカードシステムに代表されるＲＦＩＤ技術においては、ＩＣカード等の識別用ＩＣタグにアンテナコイルを内蔵させ、リーダーライタの送受信アンテナから発信される電波との誘導結合によりデータ通信を行うようにしている。
【０００３】
現在、ＩＣタグとリーダーライタとでデータ通信を行う形態の一例として、ＩＣカードで電車運賃の支払いを行う利用形態がある。この例において、ＩＣカードの利用状況を確認するためには、駅構内にある券売機や、ＩＣカードの情報を読み込むことができる特別なビューアが必要になる。ＩＣカードに課金するためにも、駅構内にある券売機か、リーダーライタを備えたパーソナルコンピュータ等により、ネット上からＩＣカードに課金（サイバー課金）する必要がある。
【０００４】
さて、ＩＣタグとリーダーライタとでデータ通信を行う形態は今後、多様化が進むことが予想されている。例えば、更に利便性を高めるため、携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の携帯型通信端末にタグ機能とリーダーライタ機能とを持たせることが考えられる。
【０００５】
携帯電話にタグ機能を持たせることにより、例えば、携帯電話を改札にかざすことで電車運賃の支払いを行うことができるようになる。また、携帯電話の通信機能を利用してサイバー課金が可能になる。加えて、携帯電話の表示機能を利用して端末内のタグの残高確認が可能になる。
【０００６】
また、携帯電話にリーダーライタ機能を持たせるようにすれば、当該携帯電話が駅構内の券売機の代替機能を有するようになるので、例えば、他のＩＣタグ（ＩＣカード）の残高などの情報を確認することができるようになり、更にサイバー課金も可能になる。
【０００７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献を以下に示す。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−１９４７８５号公報
【特許文献２】
特開平１１−６６２６０号公報
【特許文献３】
特開２００２−１５２８８号公報
【特許文献４】
特開２００２−３２５０１３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、携帯電話等にタグ機能とリーダーライタ機能とを持たせることになると、端末本体に、タグ機能及びリーダーライタ機能それぞれに適合した専用のアンテナモジュールを個々に搭載する必要が生じる。つまり、タグとして用いる場合は外部リーダーライタとの通信に利用されるアンテナモジュールが必要であり、リーダーライタとして用いる場合は外部ＩＣタグ（ＩＣカード）との通信に利用されるアンテナモジュールが必要である。
【００１０】
すなわち、近年における１３．５６ＭＨｚの周波数により動作するＲＦＩＤシステムにおいては、確実な動作環境が求められており、例えば通信特性においてもできるだけ長い通信距離や、リーダーライタとＩＣタグとが相対する場合の平面状の広い通信エリアが求められている。
【００１１】
一般的に、ＩＣタグとして重要な性能は通信距離であり、リーダーライタとして重要な性能は通信距離より通信範囲とされている。タグ機能に要求されるアンテナモジュールの通信特性と、リーダーライタ機能に要求されるアンテナモジュールの通信特性は相異なるものであり、各々異なるアンテナ形状を必要とするので、１個のアンテナコイルで両機能を満足させることは殆ど不可能である。
【００１２】
なお、上記特許文献１には、ＩＣカードとリーダーライタとの間の通信距離を長くするためのリーダーライタのアンテナコイルの改良に関する技術が開示されている。また、特許文献２には情報伝送効率の向上を図ったアンテナコイルをもつＩＣカードの構成が記載され、特許文献３には異なる複数の応答器（ＩＣタグ）と多重交信を行い得るリーダーライタの構成が記載されている。更に、特許文献４には取付対象物との相互干渉による通信特性の劣化を回避するためのアンテナモジュールの構成が開示されている。
【００１３】
一方、携帯型通信端末に代表される電子機器の分野においては軽薄短小化の要求が非常に高く、電子部品の小型化、高密度実装化、高集積化等でこれに対応している。したがって、新規機能の追加のための新たなモジュールの付加を受け入れるだけの空間的自由度は殆ど残っておらず、上記２種類のアンテナモジュール及びその信号処理用回路（ＲＦＩＤ回路）部品等を組み込むことは、端末本体の大型化を余儀なくすることになる。
【００１４】
また、アンテナモジュールの小型化によって端末本体の大型化を抑制することも考えられるが、この場合、通信特性の劣化は避けられなくなる。求められる通信特性（通信距離、通信エリア等）を満足するためには、アンテナに一定以上の面積を確保することが必要だからである。
【００１５】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、省スペース化を実現できると同時に、タグとしての長い通信距離とリーダーライタとしての広い通信エリアという二つの性能を兼ね備えたアンテナモジュール及びこれを備えた携帯型通信端末を提供することを課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するに当たり、本発明のアンテナモジュールは、同一基板上に、リーダーライタとの通信用の第１アンテナコイルと、ＩＣタグとの通信用の第２アンテナコイルとを備えていることにより、タグ機能に要求される長い通信距離とリーダーライタ機能に要求される広い通信エリアとを兼ね備えた省スペースのアンテナモジュールを構成することができる。
【００１７】
アンテナモジュールの更なる省スペース化を図る上では、第１アンテナコイルと第２アンテナコイルとをそれぞれ基板の面内で渦巻き状に巻回された空芯コイル（ループコイル）で構成すると共に、一方のアンテナコイルを他方のアンテナコイルの内周側に配置する構成が有利である。これにより、例えば長い通信距離が必要とされるリーダーライタとの通信用の第１アンテナコイルの形成領域と同等の大きさに当該アンテナモジュールを構成することができる。
【００１８】
また、本発明の他のアンテナモジュールは、同一基板上に、リーダーライタとの通信用の第１アンテナコイルと、ＩＣタグとの通信用の第２アンテナコイルと、これら第１，第２アンテナコイルを介して通信される情報を記憶したＩＣ記憶媒体を含む信号処理回路とを備えたことを特徴とする。この構成により、アンテナモジュールの更なる省スペース化を実現できる。
【００１９】
アンテナモジュールの更なる省スペース化を図る上では、第１アンテナコイルと第２アンテナコイルとをそれぞれ基板の面内で渦巻き状に巻回された空芯コイルで構成すると共に、一方のアンテナコイルを他方のアンテナコイルの内周側に配置し、上記信号処理回路を前記他方のアンテナコイルの内周側に配置する構成が有利である。
【００２０】
更に、本発明の携帯型通信端末は、通信ネットワークを介しての情報通信機能を備えた携帯型通信端末であって、同一基板上に、リーダーライタとの通信用の第１アンテナコイル及びＩＣタグとの通信用の第２アンテナコイルが配置されたアンテナモジュールと、第１，第２アンテナコイルを介して通信される情報を記憶したＩＣ記憶媒体とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
この構成により、タグ機能とリーダーライタ機能とを兼ね備えた携帯型通信端末を構成することが可能となるので、例えば、当該端末のタグ機能を利用して電車運賃の支払いを行ったり、当該端末のリーダーライタ機能を利用してＩＣタグの残高などの情報を確認する等の利用が可能となる。
【００２２】
また、１つのアンテナモジュールでリーダーライタとの通信用の第１アンテナコイルとＩＣタグとの通信用の第２アンテナコイルが構成されているので、省スペース化を実現でき、端末本体の大型化を防止することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
（第１の実施の形態）
図１及び図２は本発明の第１の実施の形態によるアンテナモジュール１の構成を示している。ここで、図１はアンテナモジュール１の平面図、図２は図１における［２］−［２］線方向断面図である。
【００２５】
本実施の形態のアンテナモジュール１は、リーダーライタとの通信用の第１アンテナコイル１１と、ＩＣタグとの通信用の第２アンテナコイル１２とが、共通のベース基板１０に配置形成されている。
なお、図中破線で示す第２アンテナコイル１２は、後述するように、ベース基板１０の裏面側（紙面裏側）に配置形成されているものとする。
【００２６】
ベース基板１０は絶縁性の材料で構成されている。ベース基板１０は、ガラスエポキシ基板等のリジッド性（自己支持性）のある材料で構成されていてもよいし、ポリイミドやＰＥＴ、ＰＥＮ等のフレキシブル性のある材料で構成されていてもよい。
【００２７】
ベース基板１０は、第１アンテナコイル１１及び第２アンテナコイル１２が形成される大面積のコイル形成部１０ａと、第１，第２アンテナコイル１１，１２の各端部と電気的に接続される外部端子接続部１５が形成される小面積の連結部１０ｂとを有している。外部端子接続部１５には図示しないＩＣチップの端子や当該ＩＣチップが実装されたプリント配線板上の端子に接続される。
【００２８】
なお、図１において符号１６は、ベース基板１０の表裏を電気的に接続するためのスルーホールであり、これらを介して第１，第２アンテナコイル１１，１２が外部端子接続部１５の所定位置に接続されている。また、ベース基板１０の表裏面には、絶縁材料でなるオーバーコート材１４がそれぞれ設けられている。
【００２９】
第１アンテナコイル１１及び第２アンテナコイル１２は導電材料でなり、アルミニウムや銅等の金属薄膜、導電ペーストの印刷体で構成することができる。なお、各アンテナコイルの形成幅や形成長、膜厚あるいは塗膜厚は、求められる通信性能に応じて適宜設定することができる。
【００３０】
第１，第２アンテナコイル１１，１２は、ベース基板１０の平面内で巻回された空芯コイル（ループコイル）で構成されている。第１アンテナコイル１１と第２アンテナコイル１２との配置関係は特に限定されないが、本実施の形態では、第２アンテナコイル１２を第１アンテナコイル１１の内周側に配置している。
【００３１】
この構成により、第１アンテナコイル１１の形成領域を広く確保でき、一般的に通信距離が求められるタグ機能の向上を図ることが可能となる。また、アンテナモジュール１の大きさを第１アンテナコイル１１の形成面積と略同等に構成できるので、第１，第２アンテナコイル１１，１２を並置形成する場合に比べてアンテナモジュール１の小型化を図ることができる。
【００３２】
なお、以上の構成例においては第１アンテナコイル１１を第２アンテナコイル１２の外周側に配置したが（図３Ａ参照）、求められる通信性能が異なれば、第２アンテナコイル１２を第１アンテナコイル１１の外周側に配置することも可能である（図４Ｂ参照）。
【００３３】
第１アンテナコイル１１及び第２アンテナコイル１２のアンテナ形状は、求められる通信特性に応じて各々適宜設定でき、図示する矩形状に限らず、円形状等の他の形状でもよい。また、図の例では各アンテナコイル１１，１２をそれぞれ２ターンで構成しているが、ターン数も仕様に応じて各々適宜設定できる事項である。
【００３４】
なお、第１アンテナコイル１１と第２アンテナコイル１２とは互いに磁気的な結合を生じさせない、すなわち各々の通信特性に障害を生じさせない程度の隙間を介して配置されているものとする。
【００３５】
図９に第２アンテナコイル１２の形状の変形例を示す。図において破線で示す第２アンテナコイル１２Ａは、ベース基板１０の裏面側（紙面裏側）に形成されているものとする。
【００３６】
図示する第２アンテナコイル１２Ａは、その中心部を挟んで相対向する各巻線間の間隔及び線幅を一の方向において異ならせた非対称形状とされている。すなわち、この第２アンテナコイル１２は、一の方向（図９において横方向）において、その各巻線間の間隔及び線幅が狭くなる右側部１２ａと、その各巻線間の間隔及び線幅が広くなる左側部１２ｂとを有している。
【００３７】
この場合、第２アンテナコイル１２Ａによる磁場分布は、巻線間の間隔や線幅が対称な第１アンテナコイル１１による対称な磁場分布とは異なり、第２アンテナコイル１２Ａの各巻線間の間隔及び線幅が広くなる左側部１２ｂが強調された非対称なものとなる。
【００３８】
したがって、第２アンテナコイル１２Ａを図示するような形状に構成することにより、ＩＣタグ（ＩＣカード）との通信エリアを広げることができると共に、通信可能な位置を一の方向においてシフトさせることが可能となる。また、第２アンテナコイル１２Ａの大きさをＩＣタグ側のアンテナコイルよりも小さくすることが可能となることから、第１アンテナコイル１１の内周側に設けても通信性能の劣化を生じさせることもない。
【００３９】
次に、第１アンテナコイル１１は、アンテナモジュール１の通信面ＣＳ側（ベース基板１０の表面側）に配置され、第２アンテナコイル１２はアンテナモジュール１の通信面ＣＳとは反対側の面（ベース基板１０の裏面）に配置されている（図２，図３Ａ）。この構成により、通信距離が求められるタグ機能の向上を図ることができる。
【００４０】
但し、求められる通信性能が異なれば（例えば、リーダーライタ機能にも一定以上の通信距離を確保する必要がある場合など）、第２アンテナコイル１２をアンテナモジュール１の通信面ＣＳ側に配置してもよい（図３Ｂ，図４Ａ，Ｂ）。この場合、第１アンテナコイル１１はアンテナモジュール１の通信面ＣＳとは反対側の面に配置するか（図３Ｂ）、第２アンテナコイル１２と共にアンテナモジュール１の通信面ＣＳ側に配置される（図４Ａ，Ｂ）。
【００４１】
なお、図４Ａ，Ｂに示すように、各アンテナコイル１１，１２の配置関係は上述したように任意であり、どちらを外周側あるいは内周側に配置するかは、求められる通信性能に応じて選定される。
また、ベース基板１０の各面にそれぞれ配置される第１アンテナコイル１１及び第２アンテナコイル１２は、磁気的結合を回避するために、互いに重なり合わないようにして配置されるように留意する必要がある。
【００４２】
一方、ベース基板１０上に形成される第１アンテナコイル１１及び／又は第２アンテナコイル１２は各々１種類ずつに限られない。つまり、同じアンテナモジュール１で、通信仕様の異なる複数種のＩＣタグ又はリーダーライタとの通信が行えるように、第１，第２アンテナコイル１１，１２を複数種配置形成することも可能である。
【００４３】
例えば図５Ａは、ベース基板１０の表面側に第１アンテナコイル１１を外周部と内周部とに計２種類配置し、その間に１種類の第２アンテナコイル１２を配置した例を示している。図５Ｂは、第１アンテナコイル１１をベース基板１０の表面側に計２種類配置し、１種類の第２アンテナコイル１２をベース基板１０の裏面側に配置した例を示している。また、図５Ｃは、ベース基板１０の表面側に第２アンテナコイル１２を外周部と内周部とに計２種類配置し、その間に１種類の第１アンテナコイル１１を配置した例を示している。
【００４４】
以上のように構成される本実施の形態のアンテナモジュール１においては、共通のベース基板１０上にリーダーライタとの通信用の第１アンテナコイル１１とＩＣタグとの通信用の第２アンテナコイル１２とを備えた構成としているので、タグ機能とリーダーライタ機能とを１つのアンテナモジュール１で構成することができるようになる。これにより、省スペース化にも十分に対応できると同時に、タグ機能及びリーダーライタ機能の双方に要求される通信性能を確保することができる。
【００４５】
続いて、図７及び図８は、当該アンテナモジュール１を搭載した携帯型通信端末２０の断面模式図である。図では、アンテナモジュール１が携帯型通信端末２０の端末本体２１の上部背面側に内装された例を示している。
【００４６】
端末本体２１には、通信ネットワークを介しての情報通信機能を備えた当該携帯型通信端末２０の諸機能を制御するＣＰＵその他の電子部品を搭載した電子回路基板２２やバッテリ２５が内蔵され、その表面の一部は液晶ディスプレイ等の表示部２３で構成されている。また、図示せずとも通信ネットワークを介しての情報の送受信に必要な送受信用アンテナを含む通信手段や、操作入力部、電話機能に必要なマイクロフォン及びスピーカ等が備え付けられている。
【００４７】
アンテナモジュール１と端末本体２１の取付部との間には、アンテナモジュール１側から磁性シート１８及び金属板１９が介装されている。本実施の形態では、図６に示すように、アンテナモジュール１の通信面ＣＳとは反対側の主面に、非導電性の磁性シート１８及び金属板１９を貼着することによって、アンテナモジュール１と磁性シート１８と金属板１９とをユニット化している。
【００４８】
磁性シート１８は、例えば合成樹脂材料中にセンダスト（Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系）粉を混合してシート状に加工したものが用いられるが、これ以外にも、磁性粉としてパーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ系）やアモルファス（Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｂ系）、フェライト（Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｚｎフェライトなど）、焼結フェライト等の軟磁性材料が適用可能であり、目的とする通信性能や用途に応じて使い分けられる。
【００４９】
磁性シート１８がアンテナモジュール１と金属板１９との間に介装されることによって、アンテナモジュール１と金属板１９との間の電磁干渉による通信性能の劣化を回避できると同時に、アンテナモジュール１と金属板１９との間の隙間を少なく設定できるという利点がある。
【００５０】
一方、金属板１９は、シールド板としての機能を果たし、携帯型通信端末２０の通信動作とアンテナモジュール１の通信動作を隔絶するために設けられる。これにより、例えばアンテナモジュール１の通信動作時における携帯型通信端末２０に誤作動や機能上の不具合の発生を防止することができる。
なお、金属板１９の構成材料としては、導電性であれば特に制限されず、ステンレス板や銅板、アルミニウム板などが好適である。
【００５１】
磁性シート１８及び金属板１９の厚さは、アンテナモジュール１に貼着された際、全体の厚さが大きくなり過ぎない程度に仕上げられるのが好ましい。例えば、アンテナモジュール１を３００μｍ厚とした場合、磁性シート１８を５００μｍ厚、金属板１９を３００μｍ厚程度とすれば、モジュール全体として１ｍｍ強の厚さに抑えられる。これにより、アンテナモジュール１の省スペース性を損なわずに、端末本体２１の内部の限られたスペースへ組み込むことができる。
【００５２】
アンテナモジュール１は、その通信面ＣＳを外方に向けて端末本体２１に内装される。このとき、アンテナモジュール１の外部端子接続部１５は、例えば、当該アンテナモジュール１のために用意されたＩＣチップ２４に接続される。
【００５３】
ＩＣチップ２４には、第１アンテナコイル１１を介して外部リーダーライタ５と通信する際に読み出されるＩＤその他の各種情報が記憶されている。また、このＩＣチップ２４には、第２アンテナコイル１２を介して外部タグ（ＩＣカード）６と通信する際に、当該外部タブ６に記憶された情報を読み出したり書き込むのに必要なアクセス手順（プログラム）や鍵情報等が必要に応じて格納されている。
【００５４】
以上のように構成される本実施の形態の携帯型通信端末２０においては、図７に示すように、外部のリーダーライタ５と通信する際にはアンテナモジュール１の第１アンテナコイル１１を介してＩＣチップ２４に格納された所定情報が送信される。これにより、この携帯型通信端末２０のタグ機能を利用して、例えば電車運賃の支払いを行うことが可能となる。
【００５５】
また、図８に示すように、外部のＩＣタグ（ＩＣカード）６と通信する際にはアンテナモジュール１の第２アンテナコイル１２を介してＩＣタグ６内のＩＣチップ６Ａに格納された所定情報が読み出される。これにより、この携帯型通信端末２０のリーダーライタ機能を利用して、例えばＩＣタグ６の残高などの情報を表示部２３を介して確認することができる。
【００５６】
なお、リーダーライタ機能を利用する際の電力源としては、携帯型通信端末２０のバッテリー２５を用いることができる。この場合、第１，第２アンテナコイルの設計の最適化により携帯型通信端末２０の低消費電力化に貢献できる。
【００５７】
更に、本実施の形態によれば、アンテナモジュールが１つだけであるので、携帯型通信端末２０に求められる省スペース化に貢献できると共に、省スペースによって得られるスペースを不要輻射等の干渉防止対策に活かすことが可能となり、携帯型通信端末２０としての品質向上に貢献できる。
【００５８】
（第２の実施の形態）
図１０及び図１１は本発明の第２の実施の形態によるアンテナモジュール２の構成を示している。なお、図において上述の第１の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。
ここで、図１０はアンテナモジュール２の平面図、図１１は図１０における［１１］−［１１］線方向断面図である。
【００５９】
本実施の形態のアンテナモジュール２は、ベース基板１０上に、リーダーライタとの通信用の第１アンテナコイル１１と、ＩＣタグとの通信用の第２アンテナコイル１２と、これら第１，第２アンテナコイルを介して通信される情報を記憶したＩＣチップ２４を含むＲＦＩＤ回路部３０とを備えている。
【００６０】
ＲＦＩＤ回路部３０は、本発明に係る「信号処理回路」に対応し、ＩＣチップ２４以外に第１，第２アンテナコイルを介しての通信動作に必要な送受信信号の生成や信号処理等に供される電子部品の一式で構成されている。なお、各部品を電気的に接続する配線パターンの図示は省略している。
【００６１】
ＲＦＩＤ回路部３０は、図の例では第２アンテナコイル１２の内周側に配置されている。この構成により、第２アンテナコイル１２の内周部（空芯部）の有効利用が図られ、アンテナモジュール２の小型化に貢献できる。
【００６２】
ＲＦＩＤ回路部３０は、図の例ではアンテナモジュール２の通信面ＣＳ側（ベース基板１０表面側）に配置しているが、これに限らず、アンテナモジュール２の通信面ＣＳとは反対側の主面に配置してもよい。また、第２アンテナコイル１２の内周領域にＲＦＩＤ回路部を形成しきれない場合には、第２アンテナコイル１２の形成面とは反対側の面にＲＦＩＤ回路部を形成することも可能である。
【００６３】
以上のようにして構成されるアンテナモジュール２は、リーダーライタ又はＩＣタグとの通信に必要なＲＦＩＤ回路部３０を第１，第２アンテナコイル１１，１２と共に同一のベース基板１０上に配置した基板ユニットとして構成されているので、ＲＦＩＤ回路が形成された配線基板を別途用意する必要がなくなり、省スペース化に非常に優れたアンテナモジュールとすることができる。
【００６４】
本実施の形態のアンテナモジュール２は、上述の第１の実施の形態と同様に、通信ネットワークを介しての情報通信機能を備えた携帯型通信端末に内装される。この場合、ＲＦＩＤ回路部３０が当該アンテナモジュール２としてユニット化されているので、端末本体に大きな空間的スペースを要求することなくこれを実装することができる。
【００６５】
また、ＲＦＩＤ回路部３０がアンテナモジュール２としてユニット化されているので、携帯型通信端末に対するＲＦＩＤ機能の組込み、追加あるいは削除が容易となり、メンテナンス性やアフターサービス等の利便性を高めることができる。これにより、例えば端末本体の機種変更にも容易に対応できるようになり、利用履歴等の個人情報が記憶されているアンテナモジュール２（ＩＣチップ２４）を引き続き新機種端末においてもそのまま利用できる等の利便性を高めると同時に、セキュリティの確保が図られる。
【００６６】
同様な趣旨として、ベース基板１０をアンテナコイル１１，１２の形成領域とＲＦＩＤ回路部３０の搭載領域との結合構造として、ＲＦＩＤ回路部３０に対して異種のアンテナコイル１１，１２を接続できる構成とすることも可能である。
【００６７】
例えば図１５に示すように、ベース基板１０を第１，第２アンテナコイル１１，１２が搭載される環状のアンテナ搭載基板１０Ａと、ＲＦＩＤ回路部３０が搭載される回路搭載基板１０Ｂとの結合体で構成する。アンテナ搭載基板１０Ａと回路搭載基板１０Ｂとの間の電気的接続は、例えば、結合時に整列し合う複数組の接続ランド１０ＡＬ，１０ＢＬ間をはんだ等の導電性接合材で接合したり、各ランド間をワイヤボンディングする等の手法が採用できる。
この場合、回路搭載基板１０Ｂはアンテナ形状に関わりなく常に同一のものを適用できるようにし、更に、回路搭載基板１０Ｂの形状等はモジュール間で統一されているのが好ましい。
【００６８】
このような構成により、ＲＦＩＤ回路部３０（ＩＣチップ２４）は引き続き利用可能としながらアンテナコイル１１，１２のみ異なる仕様に変更することが可能となる。また、仕様に応じて複数種のアンテナ搭載基板１０Ａを用意しておけば、あとは共通化された回路搭載基板１０を組み込むだけで所望のアンテナモジュールを構成できるので、在庫管理や生産性向上も図れることになる。
【００６９】
さて、図１０に示したアンテナモジュール２を端末本体に内装するに当たっては、上述の第１の実施の形態と同様に、アンテナモジュール２の通信面ＣＳとは反対側の主面と端末本体の取付部との間に、非導電性の磁性シート及び金属板がそれぞれ介装されるのが好ましい。なお、磁性シート及び金属板を介装することにより得られる効果については、上述の第１の実施の形態と同様であるのでここでは説明を省略する。
【００７０】
図１２Ａ，Ｂはアンテナモジュール２の通信面ＣＳとは反対側の主面に磁性シート１８を貼着した構成例である。図１２ＡはＲＦＩＤ回路部３０をアンテナモジュール２の通信面ＣＳ側に配置した場合の磁性シート１８の貼着例である。
【００７１】
一方、図１２ＢはＲＦＩＤ回路部３０をアンテナモジュール２の通信面ＣＳとは反対側の主面に配置した場合の磁性シート１８の貼着例である。この例では磁性シート１８の中央部に、ＲＦＩＤ回路部３０を収容できる大きさの開口１８ａを形成している。アンテナコイルの形成されていないモジュール中央領域に開口１８ａを形成しても、磁性シート１８による電磁干渉抑制効果を十分果たせるからである。この構成によれば、開口１８ａ内にＲＦＩＤ回路部３０を収容できるので、図１２Ａの構成例に比してモジュール全厚を薄くでき、更なる省スペース化に貢献できる。
【００７２】
次に、図１３Ａ，Ｂに金属板１９の貼着例を示す。図１３ＡはＲＦＩＤ回路部３０をアンテナモジュール２の通信面ＣＳ側に配置した場合の金属板１９の貼着例である。金属板１９は磁性シート１８を介してアンテナモジュール２に貼着されている。
【００７３】
一方、図１３ＢはＲＦＩＤ回路部３０をアンテナモジュール２の通信面ＣＳとは反対側の主面に配置した場合の金属板１９の貼着例である。この例では、中央部にＲＦＩＤ回路部３０を収容できる大きさの開口１８ａが形成された磁性シート１８を介して、金属板１９がアンテナモジュール２に貼着されている。この構成によれば、磁性シート１８の開口１８ａ内にＲＦＩＤ回路部３０を収容できるので、図１３Ａの構成例に比してモジュール全厚を薄くでき、更なる省スペース化に貢献できる。
【００７４】
なお、図１４に示すように、金属板１９に対してもその中央部にＲＦＩＤ回路部３０を臨む開口１９ａを形成することも可能である。この場合、ＲＦＩＤ回路部３０を構成する部品の実装空間の自由度が高められ、これにより、実装高さの比較的大きな部品の実装が可能となる。
【００７５】
また、金属板１９に開口部１９ａを形成することによって、ＲＦＩＤ回路部３０と端末本体側との間で電磁的に影響を及ぼし合うおそれがある場合には、例えば図１６〜図１８に示すように、アンテナモジュール２のベース基板１０に、ＲＦＩＤ回路部３０を覆うように電波吸収体を設けるのが好ましい。
【００７６】
図１６は、ＲＦＩＤ回路部３０全域をフレキシブル性のあるシート状の電波吸収体３１で覆った例を示している。この電波吸収体３１を構成する軟磁性材料は、ＲＦＩＤ回路部３０から放射されるノイズ電波の周波数帯域に応じて選定される。また、必要に応じて、ベース基板１０の上面（回路非搭載面）側にも同様な電波吸収体３２を貼着し、ベース基板上面側への不要輻射を抑えるようにしてもよい。なお、電波吸収体３１，３２の外表面側に金属層を追加で設ければ、更にノイズ防止効果を高めることができる。
【００７７】
一方、図１７はＲＦＩＤ回路部３０をベース基板１０の両面から電波吸収体３３，３４を介して一対の金属板３５，３６で挟み込んだ例を示している。この場合の電波吸収体３３，３４はコンパウンド状のものを用いることができ、ＲＦＩＤ回路部３０を覆うようにベース基板１０と一体成形することによって構成できる。もしくは、電波吸収体３３，３４としてペースト状のものを用いることができ、ＲＦＩＤ回路部３０を覆うように塗布された後、硬化処理がなされる。また、金属板３５，３６はノイズ防止効果を高めると同時に、ＲＦＩＤ回路部３０を外部ストレスから保護する補強板としても機能する。
【００７８】
ＲＦＩＤ回路部３０からの不要輻射対策と同時に、ＲＦＩＤ回路部３０の外部ストレスからの保護を図ることができる他の構成例として、図１８に示すものがある。これは、所定強度を備えた略箱状の金属製カバー３７でＲＦＩＤ回路部３０を覆っており、このカバー３７の内面にはシート状の電波吸収体３８を貼着した例を示している。なおこれに代えて、カバー３７の内部空間を電波吸収体で充填してもよい。また、必要に応じて、ＲＦＩＤ回路部３０の形成領域に対応するベース基板１０の上面側にも電波吸収体３９を設けてもよいし、更にこの電波吸収体３９の上に金属層を形成してもよい。この金属層は、ノイズ対策として適用する場合は箔状で十分であるが、強度アップをも目的する場合には一定の厚さが必要になる。
【００７９】
なお、ここで請求項にいう「信号処理回路を覆うように電波吸収体が設けられている」という意味は、ベース基板１０の回路搭載面側の回路形成領域と、その反対側の面の回路形成領域の双方又は何れか一方に電波吸収体が設けられていることを意味するものとする。
【００８０】
以上のＲＦＩＤ回路部３０の不要輻射対策（及び外部ストレスからの保護対策）は、金属板１９が貼着されたアンテナモジュール２にのみ適用される場合に限らず、例えば図１２Ｂに示したような構成例にも適用可能である。この例では、アンテナモジュール２に磁性シート１８のみを貼着した構成であるが、このような形態は、端末本体の取付部側に金属板１９又はこれに準ずる部材が前もって備え付けられている場合等に採用できる。そこで、端末本体側にＲＦＩＤ回路部３０との電磁干渉防止策が施されていない場合に、上記電波吸収体を設置することで対応できるようになる。
【００８１】
ここで、上述のＲＦＩＤ回路部３０を覆う電波吸収体は、アンテナモジュール２の第１，第２アンテナコイル１１，１２の直下に貼着される磁性シート１８とは異なる目的で構成されるものである。つまり、上記電波吸収体はＲＦＩＤ回路部３０から放射されるノイズ成分の吸収を目的として設けられるもので、ノイズ帯域を効率良く吸収できる磁性粉が選択されて構成される。これに対し、磁性シート１８はアンテナモジュール２に所定の通信性能を持たせることを主目的として設けられるもので、アンテナコイルのインダクタンスや通信周波数等に対して最適な通信性能（例えば透磁率等）が得られる磁性粉が選択されて構成される。
【００８２】
なお、図１６〜図１８の例では、ベース基板１０をアンテナ搭載基板１０Ａ及び回路搭載基板１０Ｂの結合基板（図１５参照）として構成したが、これに限らず、図１０に示したような一体基板としてベース基板１０を構成した場合にも同様に適用可能である。
【００８３】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００８４】
例えば以上の実施の形態では、本発明に係るアンテナモジュールを携帯電話やＰＤＡ等の携帯型通信端末に適用した例について説明したが、適用例は上記携帯型通信端末に限らず、例えば携帯型ゲーム機や専用の携帯型ＲＦＩＤ通信機等にも本発明は適用可能である。
【００８５】
また、本発明に係るアンテナモジュールの第２アンテナコイルによって情報が読み出されるＩＣタグとしては、上述のＩＣカードだけに限らず、コイン状、スティック状等の他の形態のＩＣタグも本発明は適用可能である。
【００８６】
更には、以上の各実施の形態で説明したアンテナモジュールの第１，第２アンテナコイルは、一枚の共通のベース基板上に各々配置形成される例について説明したが、これに代えて、第１アンテナコイルを形成した第１フィルム基板と第２アンテナコイルを形成した第２フィルム基板を積層して、本発明に係るベース基板を構成することも可能である。
【００８７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のアンテナモジュールによれば、同一基板上に、リーダーライタとの通信用の第１アンテナコイルと、ＩＣタグとの通信用の第２アンテナコイルとを備えさせたので、タグ機能に要求される長い通信距離とリーダーライタ機能に要求される広い通信エリアとを兼ね備えた省スペースのアンテナモジュールを構成することができる。
【００８８】
また、本発明の携帯型通信端末によれば、端末本体の大型化を招くことなく、タグ機能とリーダーライタ機能とを兼ね備えた携帯型通信端末を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるアンテナモジュール１の平面図である。
【図２】図１における［２］−［２］線方向断面図である。
【図３】アンテナモジュール１の第１アンテナコイル１１と第２アンテナコイル１２との配置態様を説明する要部拡大断面図である。
【図４】アンテナモジュール１の第１アンテナコイル１１と第２アンテナコイル１２との配置態様を説明する要部拡大断面図である。
【図５】アンテナモジュール１の第１アンテナコイル１１と第２アンテナコイル１２との配置態様を説明する要部拡大断面図である。
【図６】アンテナモジュール１に磁性シート１８及び金属板１９を貼着してユニット化した状態を示す側断面図である。
【図７】アンテナモジュール１を内装した携帯型通信端末２０の構成及びその一作用を説明する模式図である。
【図８】アンテナモジュール１を内装した携帯型通信端末２０の構成及びその一作用を説明する模式図である。
【図９】アンテナモジュール１の第２アンテナコイル１２Ａの形状の変形例を示す平面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態によるアンテナモジュール２の平面図である。
【図１１】図１０における［１１］−［１１］線方向断面図である。
【図１２】アンテナモジュール２への磁性シート１８の貼着例を示す側断面図である。
【図１３】アンテナモジュール２への磁性シート１８及び金属板１９の貼着例を示す側断面図である。
【図１４】図１３Ｂの構成の変形例を説明する側断面図である。
【図１５】アンテナモジュール２のベース基板１０の構成の変形例を説明する平面図である。
【図１６】図１３Ｂの構成の他の変形例を説明する側断面図である。
【図１７】図１３Ｂの構成の更に他の変形例を説明する側断面図である。
【図１８】図１３Ｂの構成の更に他の変形例を説明する側断面図である。
【符号の説明】
１，２…アンテナモジュール、５…リーダーライタ、６…ＩＣタグ、１０…ベース基板、１０Ａ…アンテナ搭載基板、１０Ｂ…回路搭載基板、１１…第１アンテナコイル、１２，１２Ａ…第２アンテナコイル、１４…オーバーコート材、１５…外部端子接続部、１６…スルーホール、１８…磁性シート、１８ａ…開口、１９…金属板、２０…携帯型通信端末、２１…端末本体、２２…電子回路基板、２３…表示部、２４…ＩＣチップ、２５…バッテリー、３０…ＲＦＩＤ回路部、３１〜３４，３８，３９…電波吸収体、ＣＳ…通信面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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