(57)【要約】【課題】渦電流損が少なく、感度に優れたループアンテナを提供する。【解決手段】各電子部材を搭載する基板となる略長方形に形成されたアンテナ基板１と、アンテナ基板１の表面上にループ状に形成されたアンテナコイル２と、アンテナ基板１上であってアンテナコイル２が形成するループの外側に配設され、アンテナコイル２の両端とジャンパー線４を介して接続されるＩＣチップ３とを備えている。前記アンテナコイル２の内周側には、そのほぼ全域にわたって箔あるいはシート状の導電性高透磁率磁性体５を形成する。導電性高透磁率磁性体５に、放射状に複数本のスリット６を形成することで、導電性高透磁率磁性体５を基板１の表面に沿った方向で複数の部分に分割する。スリット６により、導電性高透磁率磁性体５に渦電流が発生することが抑制される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板にアンテナコイルを配設したループアンテナにおいて、
前記基板におけるアンテナコイルの内周に導電性の高透磁率磁性体箔またはシートを配設し、この導電性高透磁率磁性体箔またはシートにこの導電性高透磁率磁性体箔またはシートをその表面に沿った方向で複数の部分に分割するためのスリットが形成されていることを特徴とするループアンテナ。
【請求項２】
前記導電性高透磁率磁性体箔またはシートが複数の部分に分離されていることを特徴とする請求項１に記載のループアンテナ。
【請求項３】
前記導電性高透磁率磁性体箔またはシートが、その中心から放射状にスリットが形成されたものであり、かつ、その中心部がアンテナコイルの内側を通過する磁路に沿って湾曲していることを特徴とする請求項１に記載のループアンテナ。
【請求項４】
前記導電性高透磁率磁性体箔またはシートが、アモルファス箔またはシートによって形成されていることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３に記載のループアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板にアンテナコイルを配設して成るループアンテナに関するもので、例えば、ＲＦＩＤ（無線周波数識別：Radio Frequency Identification）技術を用いた非接触ＩＣタグやその質問器（カードリーダ）に使用するのに適したループアンテナに係る。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＲＦＩＤ技術を用いたタグとして、情報を記憶したＩＣチップをアンテナコイルに電気的に接続した識別タグが知られている。これらの識別タグは、アンテナコイルに質問器（カードリーダ）の送受信アンテナから所定の周波数の電波を発信することによりタグを活性化し、電波のデータ通信による読出しコマンドに応じてＩＣチップに記憶された情報を読みとることにより、その物品を識別又は監視するように構成されたものである。このようなＩＣタグやその質問器に使用されるアンテナコイルとしては、主にループアンテナが用いられ、そのタグの活性化強度（通信距離）はアンテナコイルのサイズに左右される。
【０００３】
特に、このようなＲＦＩＤ技術が用いられる一般的なＩＣタグは、主にＩＣカードとして普及しており、使い勝手の良さから縦幅５３．９２ｍｍ×横幅８５．４６ｍｍ×厚み０．７６ｍｍと定められている。特に厚み０．７６ｍｍの範囲内でＩＣチップ及びアンテナコイルなどの電子部材を格納しなければならないため、この限られた範囲内で如何に通信距離の向上を図るかが問題となっていた。
【０００４】
そのため、従来から特許文献１に記載されるように、アモルファスやフェライトの粉末又はフレーク等の軟磁性金属とプラスチックやゴムとの複合材を、磁心部材としてアンテナコイルの内側に配設する技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−３２５０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
確かに、特許文献１のように磁心部材として高透磁率の磁性体を配設したループアンテナは所定の効果を得ることができるものであるが、より高い通信性能と製作の容易性を求めて、アモルファス箔やシートのような導電性高透磁率磁性体をアンテナコイルの内周に配設することが提案されている。このような導電性の高透磁率磁性体を使用した場合、特許文献１のアモルファスやフェライトの粉末を使用した技術に比較すると、箔やシートの製造が容易であり、また磁束も良く通ることからコイルに発生する電圧が高くなり、感度があがる利点がある。
【０００６】
しかし、磁性粉を固めた磁性体やフェライト磁性体の場合は導電性が低いのに対して、アモルファス箔やシートで形成された高透磁率磁性体は導電性が高いため、ＲＦＩＤで生じる交番磁束に対して磁束を囲む面に図６に示すような渦電流が流れる。この渦電流が発生する磁束は、外部磁束を打ち消す方向となるので、渦電流が大きいとアンテナコイル内周に高透磁率磁性体を配設したにもかかわらず、初期の性能向上が得られないという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、前記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、アモルファス箔やシートのような導電性高透磁率磁性体をアンテナコイルの内周に配設したにもかかわらず、導電性高透磁率磁性体における渦電流の発生を抑制して、通信距離の向上を図ることを可能としたループ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】
【０００８】
前記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、基板にアンテナコイルを配設したループアンテナにおいて、前記基板におけるアンテナコイルの内周に導電性の高透磁率磁性体箔またはシートを配設し、この導電性高透磁率磁性体箔またはシートにこの導電性高透磁率磁性体箔またはシートをその表面に沿った方向で複数の部分に分割するためのスリットを形成したことを特徴とする。請求項２の発明は、前記導電性高透磁率磁性体箔またはシートが複数の部分に分離されていることを特徴とする。
【０００９】
この請求項１または請求項２の発明では、スリットや分割部分によりアンテナコイル内周の導電性高透磁率磁性体が複数の部分に区分されているため、図７のように、渦電流は分断され、大幅に減少する。この場合、導電性高透磁率磁性体の全体の面積が同一であれば、スリットや分割部分は多いほど渦電流の発生は抑止される。そして、渦電流が少なければ少ない程、磁性体を通過する磁束が多くなり、コイルに発生する電圧は高くなり、通信距離が増加することになる。
【００１０】
請求項３の発明は、前記導電性高透磁率磁性体箔またはシートが、その中心から放射状にスリットが形成されたものであり、かつ、その中心部がアンテナコイルの内側を通過する磁路に沿って湾曲していることを特徴とする。請求項３の発明では、高透磁率磁性体が磁路に沿って湾曲しているので、磁性体内部を通過する磁束の通りが良くなると共に、反磁界が小さくなりさらに磁束の通りが良くなる効果がある。
【００１１】
請求項４の発明は、前記導電性高透磁率磁性体箔またはシートが、アモルファス箔またはシートによって形成されていることを特徴とする。この請求項４の発明では、非規則的な原子配列の非結晶固体であるアモルファス磁性体を基板に配設することにより優れた磁束強度を得ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、導電性の高透磁率磁性体を使用しつつ、渦電流の発生を防止し、通信距離の向上を可能としたループアンテナを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施の形態の一例について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１４】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態におけるループアンテナを示す平面図である。本実施形態におけるループアンテナは、各電子部材を搭載する基板となる略長方形に形成されたアンテナ基板１と、アンテナ基板１の表面上にループ状に形成されたアンテナコイル２と、ＩＣチップ３とを備えている。本実施形態では、ＩＣチップ３は、アンテナ基板１上であってアンテナコイル２が形成するループの外側に配設され、アンテナコイル２の両端とジャンパー線４を介して接続されるが、その位置は特に限定されない。
【００１５】
前記アンテナ基板１は、前記アンテナコイル２、ＩＣチップ３などの各電子部材を搭載するベース基板であり、樹脂フィルムなどの絶縁性材料で構成されている。前記アンテナコイル２は、巻線や印刷配線、あるいはエッチング工法によって形成されている。
【００１６】
前記アンテナコイル２の内周側には、そのほぼ全域にわたって矩形の箔あるいはシート状の導電性高透磁率磁性体５が形成されている。この導電性高透磁率磁性体５は、例えば、磁性アモルファス箔もしくはアモルファスシートを基板１の表面に貼り付けて形成するか、あるいは基板１内にアモルファス箔もしくはアモルファスシートを埋没することにより形成されている。また、この導電性高透磁率磁性体としては、アモルファス磁性体に限らず、他の高透磁率磁性体、例えばセンダスト（1937年に増本量らが発明したFe-Si-Al合金。飽和磁束密度・透磁率が高く、鉄損が小さく、耐摩耗性に優れている。）なども使用できる。この箔あるいはシート状の導電性高透磁率磁性体５には放射状に複数本のスリット６が形成され、その基板１の表面に沿った方向で複数の部分に分割されている。
【００１７】
このような構成を有する第１実施形態においては、箔あるいはシート状の導電性高透磁率磁性体５がスリット６により分割されているため、その表面に沿って形成される渦電流の発生を抑制できる。すなわち、図６に示すように、アンテナコイル２の内側に面積の大きな導電性高透磁率磁性体が存在すると、その表面に沿って大きな渦電流が発生してアンテナコイルに誘起された電流が流れにくくなり受信感度の低下に繋がるが、本実施形態の図７のように導電性高透磁率磁性体が分断されていると渦電流の発生が抑制され、それに起因する損失が少なくなって、コイルのロスが少なくなる。
【００１８】
［第２実施形態］
図２は、本発明の第２実施形態を示すもので、この第２実施形態は、前記第１実施形態のように１枚の箔あるいはシート状導電性高透磁率磁性体５をスリット６で分割する代わりに、複数の部分に分離したものである。この第２実施形態においても、前記第１実施形態と同様に、アンテナコイル２に形成した導電性高透磁率磁性体５に大きな渦電流が発生することを抑制できるので、渦電流損に起因するアンテナ感度の低下を防止できる。
【００１９】
［第３実施形態］
図３は、本発明の第３実施形態を示すもので、この第３実施形態は、円形のアンテナコイル２の内周に円形の箔あるいはシート状の導電性高透磁率磁性体５を配置し、この導電性高透磁率磁性体５に中心から放射状にスリットを形成したものである。そして、この導電性高透磁率磁性体５の中心部をアンテナコイル２内に形成される磁路に沿って湾曲させることで、磁性体内部を通過する磁束の通りを良くすると共に、反磁界を小さくしてさらに磁束の通りを良くする効果を得たものである。なお、この場合、図３の断面図に示すように、導電性高透磁率磁性体５をアンテナコイル２の内側に配設しても、アンテナコイル２と基板１の間に配設しても良い。
【００２０】
［他の実施形態］
なお、本発明は前記のような実施形態に限定されるものではなく、次のような他の実施形態も包含する。
（１）ループ状のアンテナであれば、タグの形状としては、カード型以外のものであっても適用可能である。
（２）導電性高透磁率磁性体５の配設箇所は、カードの表側でも裏側でも良く、また、アンテナコイル２と同一面でも異なる面でも構わない。すなわち、図４は、基板１、アンテナコイル２及び導電性高透磁率磁性体５の一例を示すもので、基板１の表面側あるいは背面側に導電性高透磁率磁性体５を設けたり、基板１を挟んで２枚の導電性高透磁率磁性体５を設けたり、さらには基板１の背面にアンテナコイル２と２枚の導電性高透磁率磁性体５を配設することもできる。
（３）スリットの形状も放射状に限定されるものではなく、図５のような格子状やはしご状のものが使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態を示す平面図。
【図２】本発明の第２実施形態を示す平面図。
【図３】本発明の第３実施形態を示す平面図及び断面図。
【図４】本発明の他の実施形態における導電性高透磁率磁性体の配設例を示す断面図。
【図５】本発明の他の実施形態におけるスリットの配設例を示す断面図。
【図６】導電性高透磁率磁性体に渦電流が発生する状態を説明する平面図。
【図７】本発明の導電性高透磁率磁性体において渦電流が抑制されている状態を説明する平面図。
【符号の説明】
【００２２】
１…基板
２…アンテナコイル
３…ＩＣチップ
４…ジャンパー線
５…導電性高透磁率磁性体
６…スリット
【図１】
2007110290.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2007110290.tif 000006
【図５】
2007110290.tif 000007
【図６】
2007110290.tif 000008
【図７】
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