(57)【要約】【課題】  非接触ＩＣカードとの間で安定したデータ通信を適切に行えるエリアを広くする。【解決手段】  リーダライタのアンテナ１において、アンテナコイル６の下側には金属板８が配設されている。非接触ＩＣカード３がリーダライタに対して極めて近距離に近付けられた状態で、非接触ＩＣカード３のリーダライタに対する中心位置がずれた場合であっても、カード側アンテナコイル５と金属板８とが電磁結合し、金属板８に閉ループが形成されて逆起電流が流れるようになるので、リーダライタと非接触ＩＣカード３との間で安定したデータ通信を適切に行えるエリアを広くできる。【選択図】  図１
2005100288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触ＩＣカードのカード側アンテナコイルの外形よりも大きなサイズに形成されているアンテナコイルを備えたリーダライタのアンテナであって、
前記アンテナコイルの少なくとも中心付近に対応する部位に金属面が配設されていることを特徴とするリーダライタのアンテナ。
【請求項２】
請求項１に記載したリーダライタのアンテナにおいて、
前記金属面は、前記カード側アンテナコイルの外形よりも大きなサイズに形成されていることを特徴とするリーダライタのアンテナ。
【請求項３】
請求項２に記載したリーダライタのアンテナにおいて、
前記金属面は、カード通信面との間で前記アンテナコイルを挟むように配設されていると共に前記アンテナコイルの外形よりも大きなサイズに形成されている金属板から形成されていることを特徴とするリーダライタのアンテナ。
【請求項４】
請求項３に記載したリーダライタのアンテナにおいて、
前記カード側アンテナコイルの外形よりも大きなサイズの中空部が形成されている板状のフェライトを備え、
前記中空部が前記アンテナコイルの中心付近に対応する部位に位置するように前記フェライトが前記アンテナコイルと前記金属板との間に配設されていることを特徴とするリーダライタのアンテナ。
【請求項５】
請求項１または２に記載したリーダライタのアンテナにおいて、
前記金属面は、前記アンテナコイルと共にアンテナ基板上に形成されていることを特徴とするリーダライタのアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触ＩＣカードのカード側アンテナコイルの外形よりも大きなサイズに形成されているアンテナコイルを備えたリーダライタのアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
アンテナコイルと非接触ＩＣカードのカード側アンテナコイルとが電磁結合してデータ通信を行うリーダライタにおいては、広い動作範囲（大きな通信距離）を実現するために、アンテナ出力を増大することが考えられていた。ところが、単にアンテナ出力を増大する構成では、非接触ＩＣカードがリーダライタに対して極めて近距離に近付けられると、リーダライタから発生されている磁界が非接触ＩＣカードにとっては極めて大きな磁界となり、その結果、アンテナコイルとカード側アンテナコイルとの間の電磁結合が過密になって非接触ＩＣカードの入力電力が極めて大きくなり、非接触ＩＣカードのカードチップが破壊されたり、共振周波数やインピーダンスが変動して安定したデータ通信を行えなくなったりするという問題があった。
【０００３】
このような問題を解決するために、従来においては、カード側アンテナとの間で電磁結合する主アンテナコイルの内側に副アンテナコイルが配設されたものがある。このものでは、非接触ＩＣカードがリーダライタに対して極めて近距離に近付けられた場合であっても、副アンテナコイルに閉ループが形成されて逆起電流が流れることにより、主アンテナコイルとカード側アンテナコイルとの間の電磁結合が軽減され、両者の間の電磁結合が過密になることが未然に回避される（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−４６３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した特許文献１に記載されている構成では、副アンテナコイルにより主アンテナコイルとカード側アンテナコイルとの間の電磁結合を軽減させる構成であるので、カード側アンテナコイルと副アンテナコイルとが電磁結合する範囲が狭く、非接触ＩＣカードのリーダライタに対する中心位置が僅かにずれただけでも、カード側アンテナコイルと副アンテナコイルとが電磁結合しなくなり、副アンテナコイルに閉ループが形成されなくなって逆起電流が流れなくなる。その結果、非接触ＩＣカードとの間で安定したデータ通信を適切に行えるエリアが狭いという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、非接触ＩＣカードとの間で安定したデータ通信を適切に行えるエリアを広くすることができ、リーダライタ
の性能を高めることができるリーダライタのアンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載した発明によれば、非接触ＩＣカードのカード側アンテナコイルの外形よりも大きなサイズに形成されているアンテナコイルの少なくとも中心付近に対応する部位に金属面が配設されるように構成したので、主アンテナコイルの内側に副アンテナコイルが配設されている従来のものとは異なって、非接触ＩＣカードがリーダライタに対して極めて近距離に近付けられた状態で、非接触ＩＣカードのリーダライタに対する中心位置がずれた場合であっても、非接触ＩＣカードのカード側アンテナコイルと金属面とが電磁結合するようになり、金属面に閉ループが形成されて逆起電流が流れるようになる。これにより、非接触ＩＣカードとの間で安定したデータ通信を適切に行えるエリアを広くすることができ、リーダライタの性能を高めることができる。
【０００７】
請求項２に記載した発明によれば、金属面がカード側アンテナコイルの外形よりも大きなサイズに形成されるように構成したので、非接触ＩＣカードのカード側アンテナコイルと金属面とが電磁結合するエリアをより広くすることができ、非接触ＩＣカードとの間で安定したデータ通信を適切に行えるエリアをより広くすることができる。
【０００８】
請求項３に記載した発明によれば、金属面がカード通信面との間でアンテナコイルを挟むように配設されていると共にアンテナコイルの外形よりも大きなサイズに形成されている金属板から形成されるように構成したので、アンテナコイルのカード通信面とは反対側に他の金属が配設されている場合であっても、アンテナコイルと他の金属との間に金属板が配設されていることにより、他の金属による影響を排除することができ、しかも、金属面が板状に構成されていることにより、適度な強度を確保することもできる。
【０００９】
請求項４に記載した発明によれば、カード側アンテナコイルの外形よりも大きなサイズの中空部が形成されている板状のフェライトを備え、その中空部がアンテナコイルの中心付近に対応する部位に位置するようにフェライトがアンテナコイルと金属板との間に配設されるように構成したので、フェライトの存在により金属板に逆起電流が流れることを未然に回避することができ、アンテナコイルから磁界を適切に発生させることができると共に、フェライトに中空部が形成されていることにより、非接触ＩＣカードのカード側アンテナコイルと金属板とが適切に電磁結合することができる。
【００１０】
請求項５に記載した発明によれば、金属面がアンテナコイルと共にアンテナ基板上に形成されるように構成したので、上記した請求項１に記載したものと同様の作用効果を得ることができ、しかも、この場合は、例えばアンテナコイルと同一の製造方法（パターンエッチングや印刷など）で金属面が形成されることにより、部品点数や製造工数などを削減することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。リーダライタのアンテナ１において、アンテナ基板２は、非接触ＩＣカード３の外形よりも十分に大きなサイズを有し、全体が矩形をなして形成されている。このアンテナ基板２は、その上面部２ａがカード通信面４とされていると共に、その下面部２ｂには非接触ＩＣカード３のカード側アンテナコイル５の外形よりも十分に大きなサイズを有するアンテナコイル６がパターンエッチングにより環状に形成されている。
【００１２】
アンテナ基板２の下側にはフェライト７が配設されている。フェライト７は、カード側アンテナコイル５の外形よりも十分に大きなサイズの中空部７ａを有しており、その中空部７ａがアンテナコイル６の中心付近に対応する部位に位置するように配設されている。そして、フェライト７の下側にはアンテナ基板２の外形よりも僅かに大きなサイズを有する金属板８が配設されている。
【００１３】
上記したリーダライタのアンテナ１においては、非接触ＩＣカード３がカード通信面４に対して近付けられると、非接触ＩＣカード３のカード側アンテナコイル５とアンテナコイル６とが電磁結合することにより、データ通信を行うことができる。
【００１４】
ここで、非接触ＩＣカード３がカード通信面４に対して極めて近距離に近付けられた場合を考えると、非接触ＩＣカード３がカード通信面４に対して極めて近距離に近付けられ場合では、非接触ＩＣカード３のカード側アンテナコイル５とアンテナコイル６との間の電磁結合が過密になると考えられるが、本実施形態では、アンテナコイル６の下側であって当該アンテナコイル６の中心付近に対応する部位に金属板８が配設されているので、非接触ＩＣカード３のカード側アンテナコイル５と金属板８とが電磁結合し、金属板８に閉ループが形成されて逆起電流が流れることにより、カード側アンテナコイル５とアンテナコイル６との間の電磁結合が軽減され、両者の間の電磁結合が過密になることが未然に回避される。
【００１５】
しかも、このとき、金属板８がカード側アンテナコイル５の外形よりも十分に大きなサイズを有しているので、非接触ＩＣカード３のリーダライタに対する中心位置がずれた場合であっても、従来のものとは異なって、非接触ＩＣカード３のカード側アンテナコイル５と金属板８とが電磁結合する。
【００１６】
また、上記したリーダライタのアンテナ１においては、アンテナコイル６の下側に配設されているフェライト７が以下のように作用する。すなわち、図３（ａ）に示すように、アンテナコイル６が自由空間に存在している場合には、アンテナコイル６から発生される磁界（図３中「Ａ１１」,「Ａ１２」,「Ａ２１」,「Ａ２２」参照）が他から発生される磁界に何ら影響を受けないものであるが、図３（ｂ）に示すように、アンテナコイル６の下側に単に金属板８のみが配設されている構成では、金属板８に逆起電流が流れて金属板８からも逆方向の磁界（図３中「Ｂ１」，「Ｂ２」参照）が発生されることになるので、アンテナコイル６から発生される磁界が金属板８から発生される磁界に影響を受け、アンテナコイル６の出力が減少されることになる。
【００１７】
しかしながら、本実施形態では、図３（ｃ）に示すように、アンテナコイル６と金属板８との間にフェライト７が配設されているので、金属板８に逆起電流が流れることが未然に回避され、アンテナコイル６の出力が減少されることが未然に回避される。また、フェライト７に中空部７ａが形成されているので、カード側アンテナコイル５と金属板８とが適切に電磁結合する。
【００１８】
以上に説明したように本実施形態によれば、リーダライタのアンテナ１において、アンテナコイル６の下側に金属板８を配設したので、非接触ＩＣカード３がリーダライタに対して極めて近距離に近付けられた状態で、非接触ＩＣカード３のリーダライタに対する中心位置がずれた場合であっても、カード側アンテナコイル５と金属板８とが電磁結合するようになり、金属板８に閉ループが形成されて逆起電流が流れるようになり、これにより、非接触ＩＣカード３との間で安定したデータ通信を適切に行えるエリアを広くすることができ、リーダライタの性能を高めることができる。
【００１９】
また、金属板８をカード側アンテナコイル５の外形よりも大きなサイズに形成したので、カード側アンテナコイル５と金属板８とが電磁結合するエリアをより広くすることができ、非接触ＩＣカード３との間で安定したデータ通信を適切に行えるエリアをより広くすることができる。
【００２０】
また、金属板８をカード通信面４との間でアンテナコイル６を挟むように配設したので、アンテナコイル６のカード通信面４とは反対側に他の金属が配設されている場合であっても、アンテナコイル６と他の金属との間に金属板８が配設されていることにより、他の金属による影響を排除することができ、しかも、適度な強度を確保することもできる。
【００２１】
さらに、カード側アンテナコイル５の外形よりも大きなサイズの中空部７ａがアンテナコイル６の中心付近に対応する部位に位置するようにフェライト７をアンテナコイル６と金属板８との間に配設したので、フェライト７の存在により金属板８に逆起電流が流れることを未然に回避することができ、アンテナコイル６から磁界を適切に発生させることができると共に、フェライト７に中空部７ａが形成されていることにより、カード側アンテナコイル５と金属板８とが適切に電磁結合することができる。
【００２２】
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
金属面がアンテナコイルと共にアンテナ基板上に形成される構成であっても良く、その場合、例えばアンテナコイルと同一の製造方法（パターンエッチングなど）で金属面が形成されることにより、部品点数や製造工数などを削減することができる。
アンテナコイルや金属面が印刷により形成される構成であっても良い。
金属面がメッシュ状に形成される構成であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態を示す外観斜視図
【図２】平面図および縦断側面図
【図３】アンテナコイルから発生される磁界を概略的に示す図
【符号の説明】
【００２４】
図面中、１はリーダライタのアンテナ、２はアンテナ基板、３は非接触ＩＣカード、４はカード通信面、５はカード側アンテナコイル、６はアンテナコイル、７はフェライト、
７ａは中空部、８は金属板（金属面）である。
【図１】
2005100288.tif 000003
【図２】
2005100288.tif 000004
【図３】
2005100288.tif 000005