ＩＣカード用リーダライタ
【課題】 アンテナの機能を併せ持ったフェライトコアにより、磁束を効率よくＩＣカードに供給して外部に漏洩しないようにして、外部への不要輻射ノイズを低減したリーダライタを提供する。
【解決手段】 このリーダライタ１１０は、ＩＣカード２００に備えた図示しないループアンテナを介して、ＩＣカード２００との間で所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を行うリーダライタ制御部１００と、ＩＣカード２００への電力用搬送波の伝播と当該ＩＣカード２００とのデータの授受を仲介するループコイル９と、少なくとも一部にループコイル９を巻掛け当該ループコイル９から発生した磁界を磁束１３として導くフェライトコア１４とを備えて構成される。
【解決手段】 このリーダライタ１１０は、ＩＣカード２００に備えた図示しないループアンテナを介して、ＩＣカード２００との間で所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を行うリーダライタ制御部１００と、ＩＣカード２００への電力用搬送波の伝播と当該ＩＣカード２００とのデータの授受を仲介するループコイル９と、少なくとも一部にループコイル９を巻掛け当該ループコイル９から発生した磁界を磁束１３として導くフェライトコア１４とを備えて構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣカード用リーダライタに関し、さらに詳しくは、ＩＣカード用リーダライタから放射する不要輻射ノイズを低減する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣカードと呼ばれる情報記録媒体が市場に広く出回っている。ＩＣカードは、クレジットカード、銀行カード、ポイントカード等のカード状、あるいはシート状の形状を備え、カード内にＩＣ（Integrated Circuit）が組み込まれているものを総称した名称である。その中で非接触型ＩＣカード（以下、単にＩＣカードと呼ぶ）は、電鉄の駅への入退場時に使用される定期券或いはプリペイド乗車券として、現在の磁気カード方式に代わり多くの駅の改札で採用されている。また、近年ではあらゆる場所でＩＣカードが使用され、地上の設備ばかりでなく航空機内に備えたリーダライタにより、例えば、免税品をクレジットカードにより買うこともできるようになっている。しかし、ＩＣカードはデータのやり取りを電波で行うため、国内の電波法により送信パワーの強度等が規制され、また電子機器は他機器の誤動作を防ぐための不要輻射ノイズのレベルが各国で規定されている。例えば、国内ではＶＣＣＩ規格があり、北米ではＵＬ規格、ヨーロッパではＶＤＥ規格がそれぞれ設けられ、各国の規格を満たさなければ販売、使用することができない。特に、病院、試験計測室及び航空機内では、機器の誤動作は人命、計測結果等に対して悪影響をもたらす虞があるため、不要輻射ノイズを厳しく抑制する必要がある。
そこで不要輻射ノイズを抑制する従来技術として特許文献１には、漏洩磁束及びデジタルノイズが装置の外部に放射されるのを防止すべく非接触型送受信経路で発生する漏洩磁束をシールドする電磁シールド層、及び（共用）ＩＣカードの内部で発生するデジタルノイズを吸収するデジタルノイズ吸収層との双方がＩＣカードホルダの外側に設けられたリーダライタについて開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１０２７４７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に開示されている従来技術は、カードリーダライタ装置から輻射される不要輻射ノイズを抑制するために、周囲を電磁シールド層とデジタルノイズ吸収層により覆い、発生する不要輻射ノイズを電磁的に減衰させるものである。そのため、本来のリーダライタの部品の他に電磁シールド層とデジタルノイズ吸収層が必要となり、装置のコストが高くなると共に、装置のサイズも大きくなってしまうといった問題がある。
本発明は、かかる課題に鑑み、アンテナの機能を併せ持ったフェライトコアにより、磁束を効率よくＩＣカードに供給して外部に漏洩しないようにして、外部への不要輻射ノイズを低減したリーダライタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、ＩＣカードに備えたループアンテナを介して、該ＩＣカードとの間で所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を行うＩＣカード用リーダライタにおいて、前記ＩＣカードへの電力用搬送波の伝播と当該ＩＣカードとのデータの授受を仲介するループコイルと、少なくとも一部に該ループコイルを巻掛け当該ループコイルから発生した磁界を磁束として導く磁束導入手段と、を備え、前記磁束導入手段は前記ＩＣカード側のループアンテナに対して少なくとも当該ＩＣカードとの交信を可能とする磁束を供給できる構成を備えていることを特徴とする。
本発明のリーダライタは、アンテナをコイル状にして、そのコイルを磁性材料に巻掛ける。それにより、コイルに発生した磁界は磁性材料に磁束として流れるようになり、磁束が外部に漏洩することを防ぐことができる。従って、この磁束をＩＣカードのループコイルに通過させることにより、リーダライタとＩＣカードとの交信が可能となる。
請求項２は、前記磁束導入手段は、前記ループコイルにより発生された磁束を導くループ状の磁路に、少なくとも前記ＩＣカードを挿通可能な間隙部を備え、当該間隙部に前記ＩＣカードを挿通することにより、当該ＩＣカードに備えられたループアンテナを当該間隙部を伝播する磁束が横切るように構成したことを特徴とする。
磁性材料に流れる磁束を効率よくＩＣカードに取り込むためには、磁性材料の一部をカットして間隙部を形成し、その間隙部にＩＣカードのループアンテナを挿入し、その中を磁束が横切るようにすれば磁束の変化をループアンテナにより起電力に変換することができる。
請求項３は、前記間隙部は、当該間隙部に挿通するＩＣカードに備えられたループアンテナの少なくとも一部を覆うように構成されていることを特徴とする。
間隙部はその端部の表面積から磁束が放射されるため、表面積が小さいと磁束密度は高くなるが、ＩＣカードのループアンテナはある程度の表面積を持っているため、ループアンテナと磁束との距離が離れる可能性が高くなる。その結果、ループアンテナに発生する起電力を低くしてしまう。そこで本発明では、ループアンテナの表面積に可能な限り均一に磁束が通過するように、ループアンテナの少なくとも一部を覆うように構成する。
【０００５】
請求項４は、前記磁束導入手段は、フェライト若しくは磁気抵抗の少ない材質により構成されていることを特徴とする。
磁束導入手段は磁性材料により構成される。磁性材料としては、保磁力が大きい磁性粉末を焼結したフェライトなどが好ましい。また磁路の磁気抵抗が高いとその分磁束が熱として消費され、ＩＣカードに供給する磁束を減少させてしまう。そこで、磁性材料としては磁気抵抗の少ない材質が好ましい。
請求項５は、前記磁束導入手段のループ状の磁路に巻掛けたループコイル側と前記間隙部との間に第１の磁界遮蔽手段を備えたことを特徴とする。
磁束導入手段の材質がフェライトの場合、空気中に比べて透磁率が大きいので磁束はほとんど外部に漏洩することなく流れる。しかし、ループコイルの部分とリーダライタからは外部に電磁波が漏洩する。そこで本発明では、ループコイルとリーダライタから漏洩する電磁波を遮蔽する第１の磁界遮蔽手段を、ループコイルと間隙部の間に設けるものである。
請求項６は、前記第１の磁界遮蔽手段と、前記ループコイル、磁束導入手段及び前記リーダライタの全てを覆う第２の磁界遮蔽手段とを同時に備えたことを特徴とする。
第１の磁界遮蔽手段をループコイルと間隙部の間に設けても、完全に遮蔽することはできない。また、磁束導入手段や間隙部からも少なからず漏洩磁界が存在する。またリーダライタからは高周波による電磁波が漏洩している。そこで本発明では、これらの漏洩電磁界を確実に遮断するために、第１の磁界遮蔽手段に加えて、ループコイル、磁束導入手段及びリーダライタの全てを覆う第２の磁界遮蔽手段を備えるものである。
【０００６】
請求項７は、前記磁束導入手段に設けられた前記間隙部の近傍に、当該間隙部に挿通するＩＣカードとの共振周波数のずれを補正する補正手段を更に備えたことを特徴とする。
磁性材料にループコイルを巻掛けてＩＣカードとの交信を行う場合、本来のループコイルから送信される周波数が若干ずれる可能性がある。それによりＩＣカードとの共振周波数がずれるので、そのずれを補正する必要がある。そこで本発明では、ずれを補正するために間隙部の近傍に共振周波数のずれを補正する補正手段を更に備えるものである。
請求項８は、前記補正手段は、前記ＩＣカードとの共振周波数のずれを補正するに足るインダクタンスを有するコイル又は金属板であることを特徴とする。
リーダライタの共振回路はインダクタとコンデンサにより構成される並列共振回路である。そこで補正手段としてインダクタの値を補正するために、所定の相互インダクタンスを有するコイルを配置するものである。
請求項９は、前記第１の磁界遮蔽手段及び第２の磁界遮蔽手段は、導体により構成されていることを特徴とする。
一般的にＩＣカードに使用される周波数は１３．５６ＭＨｚの短波である。従って、磁束導入手段とループアンテナ間の結合は磁界成分と電界成分とを併せ持つ電磁波による磁界結合が主となる。しかし、リーダライタには装置全体を制御するＣＰＵやループコイルに高周波電流を供給する高周波発振器などが搭載されている。従って、この部分はデジタルノイズを放射する。このデジタルノイズの高域成分は、ＶＨＦ帯からＵＨＦ帯にも及ぶ。更にＩＣカードはアースレスの状態に維持されているので、この高域成分は磁界成分と電界成分とを併せ持つ電磁波成分が主である。この電磁波成分を減衰させるには磁界成分又は電界成分のどちらか一方を減衰させることにより可能である。そこで本発明では、電界成分が導体中を透過しにくいことから金属板でシールドするものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の発明によれば、磁束導入手段は、ＩＣカード内に備えられたループアンテナに対して少なくとも当該ＩＣカードとの交信を可能とする磁束を供給できる構成を備えているので、漏洩磁界を低減し、且つ発生した磁界による磁束を効率よくＩＣカードに供給することができる。
また請求項２では、磁性材料の一部をカットして間隙部を形成し、その間隙部にＩＣカードのループアンテナを挿入し、その中を磁束が通過するようにするので、磁束を効率よくループアンテナに通過させることができる。
また請求項３では、ループアンテナの少なくとも一部を覆うように間隙部を構成するので、ループアンテナの表面積に可能な限り均一に磁束を通過させることができる。
また請求項４では、磁束導入手段は、フェライト若しくは磁気抵抗の少ない材質により構成されているので、漏洩磁界を減少させ且つ磁束を効率よくループアンテナに通過させることができる。
また請求項５では、第１の磁界遮蔽手段をループコイルと間隙部の間に設けるので、ループコイルとリーダライタから漏洩する電磁波をある程度遮蔽することができる。
また請求項６では、第１の磁界遮蔽手段に加えて、ループコイル、磁束導入手段及びリーダライタ本体の全てを覆う第２の磁界遮蔽手段を備えたので、磁界成分と電界成分とを併せ持つ電磁波成分を確実に遮断することができる。
また請求項７では、間隙部の近傍に共振周波数のずれを補正する補正手段を更に備えるので、リーダライタとＩＣカードの共振周波数を合わせることができる。
また請求項８では、補正手段として、所定の相互インダクタンスを備えたコイルを配置するので設置が容易となり、間隙部の距離を少なくすることができる。
また請求項９では、第１の磁界遮蔽手段及び第２の磁界遮蔽手段は、金属により構成されているので、電界成分が導体中を透過することを遮断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は、一般的なＩＣカード用リーダライタ制御部の構成を示すブロック図である。このＩＣカード用リーダライタ制御部（以下、単にリーダライタ制御部と呼ぶ）１００は、リーダライタ制御部１００との間でデータの授受を行ってシステム全体を制御するＰＣ５０によって制御される。リーダライタ制御部１００は、外部のＰＣ５０とのデータの通信プロトコルを司る送受信装置１と、リーダライタ制御部１００全体の動作を制御する制御装置２と、制御装置２を動作させる手順を記録したファームウェアと読み取ったデータを格納するメモリ装置３と、制御装置２からのデータを搬送波に乗せて変調する変調器４と、操作コマンドを入力する入力装置５と、制御装置２により制御された情報を表示する表示装置６と、制御装置２からの交流信号である電力供給用信号と変調器４からの書き込みコマンドを電力増幅する電力増幅器７と、ループコイル９から受信した搬送波から２値化データに変換する検波復調器８と、図示しないＩＣカードとの電力用搬送波とデータの授受をするループコイル９と、後述する磁束導入部１１０、１２０、１３０、１４０を備えて構成されている。
次に、本構成によるリーダライタ制御部１００の動作を説明する前に、ＩＣカードの構成を先に説明しておく。図２は、ＩＣカードの構成を示すブロック図である。本実施形態のＩＣカード２００は、リーダライタ制御部１００からの電力用搬送波によりデータの授受をするループアンテナ２０と、書き込みコマンド読み出しコマンドを生成する送受信回路２１と、ループアンテナ２０からの電力用搬送波を受け、それを整流して直流電力に変換する電力生成回路２２と、制御用ファームウェアとデータの記憶を司るメモリ装置２３と、制御回路２６からの送信コマンドに搬送波を乗せて変調する変調器２４と、送受信回路２１からの搬送波データから２値化データに変換する検波器２５と、ＩＣカード２００の全体の動作を制御する制御回路２６から構成されている。
【０００９】
次に、図１と図２を併せて参照してそれぞれ単独の動作について説明する。リーダライタ制御部１００は、図示しない電源が入れられると制御装置２のイニシャル動作後、メモリ装置３に記憶されたプログラムに従い動作を開始する。まず、初期化が行われる。次に、制御装置２は、ＩＣカード２００に供給する電力供給用信号と、それを変調したポーリング信号を交互に電力増幅器７から送信する。その信号は、ループコイル９から磁束として磁束導入部１１０、１２０、１３０、１４０に供給される。次に、ＩＣカード２００を磁束導入部１１０、１２０、１３０、１４０に挿通すると、ループアンテナ２０が電力供給用信号を受信し、電力生成回路２２によりその搬送波を整流して直流電力に変換して、ＩＣカード２００内の全ての回路に供給する。電力を供給されて制御回路２６が駆動すると、メモリ装置２３に格納されたプログラムに従って、制御を開始する。
次に、制御回路２６は、まず送受信回路２１からコマンドを検波器２５で復調して２値化信号に変換し、そのコマンドを解析する。その結果自分が呼び出されていることを認識すると、レスポンスを変調器２４により変調して送受信回路２１を介してループアンテナ２０から送信する。このレスポンスをリーダライタ制御部１００がループコイル９で受信して、検波復調器８で２値化コードに変換し、制御回路２により解析してＩＣカード２００が規格に合致したＩＣカードであると認識する。
【００１０】
図３（ａ）は本発明の第１の実施形態に係るリーダライタの構成を示す図である。同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。このリーダライタ１１０は、ＩＣカード２００に備えたループアンテナ２０を介して、ＩＣカード２００との間で所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を行うリーダライタ制御部１００と、ＩＣカード２００への電力用搬送波の伝播と当該ＩＣカード２００とのデータの授受を仲介するループコイル９と、少なくとも一部にループコイル９を巻掛け当該ループコイル９から発生した磁界を磁束１３として導くフェライトコア（磁束導入手段）１４とを備えて構成される。尚、フェライトコア１４は、ループコイル９により発生された磁束１３を導くループ状の磁路に、少なくともＩＣカード２００を挿通可能な間隙部１５を備え、当該間隙部１５にＩＣカード２００を挿通することにより、当該ＩＣカード２００に備えられたループアンテナ２０を当該間隙部１５を伝播する磁束１７が横切るように構成されている。また、間隙部１５は、当該間隙部１５に挿通するＩＣカード２００に備えられたループアンテナ２０の少なくとも一部を覆うように構成されている。また本実施形態では、ループコイル９から発生した磁界を磁束１３として導く手段としてフェライトコア１４を使用したが、磁気抵抗の少ない材質であれば他の材質でも構わない。
図３（ｂ）は図３（ａ）の等価回路である。例えば、フェライトコア１４の間隙部１５を除く磁路の長さをｌ1、断面積をＳ、透磁率をμとし、間隙部１５の間隙の長さをｌ2、断面積をＳ0、透磁率をμ0とする。またリーダライタ１００から電圧Ｖの信号が発生した場合、巻き数Ｎのループコイル９に電流Ｉが流れたとすると、起磁力＝Ｎ・Ｉ、間隙部１５を除く磁路の磁気抵抗Ｒ1＝ｌ1／μ・Ｓ、間隙部１５の磁気抵抗Ｒ2＝ｌ2／μ0・Ｓ0となる。従って、フェライトコア１４の磁束はφ0＝Ｎ・Ｉ／Ｒ1・Ｒ2となり、磁気抵抗が少ないほど効率よく磁束φ0がＩＣカード２００に供給されるのが解る。即ち、磁気抵抗は磁路の長さｌ1、ｌ2に比例するため、極力フェライトコアを小型化し、間隙部１５を狭めることが必要である。
【００１１】
図４（ａ）は本発明の第２の実施形態に係るリーダライタの構成を示す図である。同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。このリーダライタ１２０はフェライトコア１４に設けられた間隙部１５の近傍（この図では上部）に、間隙部１５に挿通するＩＣカード２００との共振周波数のずれを補正する補正コイル（補正手段）１８を更に備えたものである。即ち、フェライトコア１４にループコイル９を巻掛けてＩＣカード２００との交信を行う場合、ＩＣカード２００のループアンテナ２０の共振周波数が若干ずれる可能性がある。そのずれを補正する必要がある。そこで本実施形態では、ずれを補正するために間隙部１５の近傍に共振周波数のずれを補正する補正コイル１８又は金属板を更に備えるものである。
図４（ｂ）は間隙部１５部分の等価回路である。リーダライタ１００の共振回路はインダクタＬ1とコンデンサＣにより構成される並列共振回路である。そこで補正手段としてインダクタの値を補正するために、所定の相互インダクタンスＭを有するコイルΔＬ又はＬを減少させる金属板を配置するものである。尚、本実施形態では補正用の補正コイル１８を間隙部１５の上側に配置したが、下側でも構わない。
図５は本発明の第３の実施形態に係るリーダライタの構成を示す図である。同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。このリーダライタ１３０は、フェライトコア１４のループ状の磁路に巻掛けたループコイル９側（リーダライタ制御部１００を含む側）と間隙部１５との間に金属板（第１の磁界遮蔽手段）１９を備えるものである。即ち、磁束を導入する手段の材質がフェライトの場合、空気中に比べて透磁率が大きいので磁束１３はほとんど外部に漏洩することなく流れる。しかし、ループコイル９の部分とリーダライタ制御部１００からは外部に電磁波が漏洩している。そこで本実施形態では、ループコイル９とリーダライタ制御部１００から漏洩する電磁波を遮蔽する金属板１９を、ループコイル９と間隙部１５の間に設けるものである。これにより、ループコイル９とリーダライタ制御部１００から放射された電磁波の一部は、金属板１９により吸収されて不要輻射ノイズを低減することができる。尚、本実施形態では磁界遮蔽手段として金属板１９を使用したが、導体であれば金属に限る必要はない。
【００１２】
図６は本発明の第４の実施形態に係るリーダライタの構成を示す図である。同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。このリーダライタ１４０は、金属板１９と、ループコイル９、フェライトコア１４及びリーダライタ制御部１００の全てを覆う金属ケース（第２の磁界遮蔽手段）３１とを同時に備えたものである。また、ＩＣカード２００を挿入する口に金属シャッタ３０を備えてもよい。尚、本実施形態では磁界遮蔽手段として金属板１９、金属シャッタ３０及び金属ケース３１を使用したが、導体であれば金属に限る必要はない。
一般的にＩＣカード２００に使用される周波数は１３．５６ＭＨｚの短波である。従って、フェライトコア１４とＩＣカード２００のループアンテナ２０間の結合は磁界成分と電界成分とを併せ持つ電磁波による磁界結合が主となる。しかし、リーダライタ制御部１００には装置全体を制御するＣＰＵやループコイル９に高周波電流を供給する高周波発振器などが搭載されている。従って、この部分はデジタルノイズを放射する。このデジタルノイズの高域成分は、ＶＨＦ帯からＵＨＦ帯にも及ぶ。更にＩＣカード２００はアースレスの状態に維持されているので、この高域成分は磁界成分と電界成分とを併せ持つ電磁波成分が主である。この電磁波成分を減衰させるには磁界成分又は電界成分のどちらか一方を減衰させることにより可能である。そこで本実施形態では、電界成分が導体中を透過しにくいことから金属板でシールドするものである。
即ち、金属板１９をループコイル９と間隙部１５の間に設けても、完全に電磁波を遮蔽することはできない。また、フェライトコア１４や間隙部１５からも少なからず漏洩磁界が存在する。またリーダライタ制御部１００からは高周波による電磁波が漏洩している。そこで本実施形態では、これらの漏洩電磁界を確実に遮断するために、金属板１９に加えて、ループコイル９、フェライトコア１４及びリーダライタ制御部１００の全てを覆う金属ケース３１を備えるものである。
【００１３】
以上の通り本発明によれば、フェライトコア１４は、ＩＣカード２００内に備えられたループアンテナ２０に対して少なくとも当該ＩＣカード２００との交信を可能とする磁束を供給できる構成を備えているので、漏洩磁界を低減し、且つ発生した磁界による磁束を効率よくＩＣカード２００に供給することができる。
また、フェライトコア１４の一部をカットして間隙部１５を形成し、その間隙部１５にＩＣカード２００のループアンテナ２０を挿入し、その中を磁束が通過するようにするので、磁束を効率よくループアンテナ２０に通過させることができる。
また、ループアンテナ２０の少なくとも一部を覆うように間隙部１５を構成するので、ループアンテナ２０の表面積に可能な限り均一に磁束を通過させることができる。
また、磁束を導入する手段は、フェライト若しくは磁気抵抗の少ない材質により構成されているので、漏洩磁界を減少させ且つ磁束を効率よくループアンテナ２０に通過させることができる。
また、金属板１９をループコイル９と間隙部１５の間に設けるので、ループコイル９とリーダライタ制御部１００から漏洩する電磁波をある程度遮蔽することができる。
また、金属板１９に加えて、ループコイル９、フェライトコア１４及びリーダライタ制御部１００の全てを覆う金属ケース３１を備えたので、磁界成分と電界成分とを併せ持つ電磁波成分を確実に遮断することができる。
また、間隙部１５の近傍に共振周波数のずれを補正する補正コイル１８又は金属板を更に備えるので、リーダライタ制御部１００とＩＣカード２００の共振周波数を合わせることができる。
また、補正手段として、所定の相互インダクタンスを備えた補正コイル１８を配置するので設置が容易となり、間隙部１５の距離を少なくすることができる。
また、金属板１９及び金属ケース３１は、金属により構成されているので、電界成分が導体中を透過することを遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一般的なＩＣカード用リーダライタの構成を示すブロック図である。
【図２】ＩＣカードの構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係るリーダライタの構成を示す図、（ｂ）は（ａ）の等価回路図である。
【図４】（ａ）は本発明の第２の実施形態に係るリーダライタの構成を示す図、（ｂ）は間隙部１５部分の等価回路図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係るリーダライタの構成を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係るリーダライタの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００１５】
９ ループコイル、１３ 磁束、１４ フェライトコア、１５ 間隙部、２０ ループアンテナ、１００ リーダライタ制御部、１１０ リーダライタ、２００ ＩＣカード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣカード用リーダライタに関し、さらに詳しくは、ＩＣカード用リーダライタから放射する不要輻射ノイズを低減する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣカードと呼ばれる情報記録媒体が市場に広く出回っている。ＩＣカードは、クレジットカード、銀行カード、ポイントカード等のカード状、あるいはシート状の形状を備え、カード内にＩＣ（Integrated Circuit）が組み込まれているものを総称した名称である。その中で非接触型ＩＣカード（以下、単にＩＣカードと呼ぶ）は、電鉄の駅への入退場時に使用される定期券或いはプリペイド乗車券として、現在の磁気カード方式に代わり多くの駅の改札で採用されている。また、近年ではあらゆる場所でＩＣカードが使用され、地上の設備ばかりでなく航空機内に備えたリーダライタにより、例えば、免税品をクレジットカードにより買うこともできるようになっている。しかし、ＩＣカードはデータのやり取りを電波で行うため、国内の電波法により送信パワーの強度等が規制され、また電子機器は他機器の誤動作を防ぐための不要輻射ノイズのレベルが各国で規定されている。例えば、国内ではＶＣＣＩ規格があり、北米ではＵＬ規格、ヨーロッパではＶＤＥ規格がそれぞれ設けられ、各国の規格を満たさなければ販売、使用することができない。特に、病院、試験計測室及び航空機内では、機器の誤動作は人命、計測結果等に対して悪影響をもたらす虞があるため、不要輻射ノイズを厳しく抑制する必要がある。
そこで不要輻射ノイズを抑制する従来技術として特許文献１には、漏洩磁束及びデジタルノイズが装置の外部に放射されるのを防止すべく非接触型送受信経路で発生する漏洩磁束をシールドする電磁シールド層、及び（共用）ＩＣカードの内部で発生するデジタルノイズを吸収するデジタルノイズ吸収層との双方がＩＣカードホルダの外側に設けられたリーダライタについて開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１０２７４７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に開示されている従来技術は、カードリーダライタ装置から輻射される不要輻射ノイズを抑制するために、周囲を電磁シールド層とデジタルノイズ吸収層により覆い、発生する不要輻射ノイズを電磁的に減衰させるものである。そのため、本来のリーダライタの部品の他に電磁シールド層とデジタルノイズ吸収層が必要となり、装置のコストが高くなると共に、装置のサイズも大きくなってしまうといった問題がある。
本発明は、かかる課題に鑑み、アンテナの機能を併せ持ったフェライトコアにより、磁束を効率よくＩＣカードに供給して外部に漏洩しないようにして、外部への不要輻射ノイズを低減したリーダライタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、ＩＣカードに備えたループアンテナを介して、該ＩＣカードとの間で所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を行うＩＣカード用リーダライタにおいて、前記ＩＣカードへの電力用搬送波の伝播と当該ＩＣカードとのデータの授受を仲介するループコイルと、少なくとも一部に該ループコイルを巻掛け当該ループコイルから発生した磁界を磁束として導く磁束導入手段と、を備え、前記磁束導入手段は前記ＩＣカード側のループアンテナに対して少なくとも当該ＩＣカードとの交信を可能とする磁束を供給できる構成を備えていることを特徴とする。
本発明のリーダライタは、アンテナをコイル状にして、そのコイルを磁性材料に巻掛ける。それにより、コイルに発生した磁界は磁性材料に磁束として流れるようになり、磁束が外部に漏洩することを防ぐことができる。従って、この磁束をＩＣカードのループコイルに通過させることにより、リーダライタとＩＣカードとの交信が可能となる。
請求項２は、前記磁束導入手段は、前記ループコイルにより発生された磁束を導くループ状の磁路に、少なくとも前記ＩＣカードを挿通可能な間隙部を備え、当該間隙部に前記ＩＣカードを挿通することにより、当該ＩＣカードに備えられたループアンテナを当該間隙部を伝播する磁束が横切るように構成したことを特徴とする。
磁性材料に流れる磁束を効率よくＩＣカードに取り込むためには、磁性材料の一部をカットして間隙部を形成し、その間隙部にＩＣカードのループアンテナを挿入し、その中を磁束が横切るようにすれば磁束の変化をループアンテナにより起電力に変換することができる。
請求項３は、前記間隙部は、当該間隙部に挿通するＩＣカードに備えられたループアンテナの少なくとも一部を覆うように構成されていることを特徴とする。
間隙部はその端部の表面積から磁束が放射されるため、表面積が小さいと磁束密度は高くなるが、ＩＣカードのループアンテナはある程度の表面積を持っているため、ループアンテナと磁束との距離が離れる可能性が高くなる。その結果、ループアンテナに発生する起電力を低くしてしまう。そこで本発明では、ループアンテナの表面積に可能な限り均一に磁束が通過するように、ループアンテナの少なくとも一部を覆うように構成する。
【０００５】
請求項４は、前記磁束導入手段は、フェライト若しくは磁気抵抗の少ない材質により構成されていることを特徴とする。
磁束導入手段は磁性材料により構成される。磁性材料としては、保磁力が大きい磁性粉末を焼結したフェライトなどが好ましい。また磁路の磁気抵抗が高いとその分磁束が熱として消費され、ＩＣカードに供給する磁束を減少させてしまう。そこで、磁性材料としては磁気抵抗の少ない材質が好ましい。
請求項５は、前記磁束導入手段のループ状の磁路に巻掛けたループコイル側と前記間隙部との間に第１の磁界遮蔽手段を備えたことを特徴とする。
磁束導入手段の材質がフェライトの場合、空気中に比べて透磁率が大きいので磁束はほとんど外部に漏洩することなく流れる。しかし、ループコイルの部分とリーダライタからは外部に電磁波が漏洩する。そこで本発明では、ループコイルとリーダライタから漏洩する電磁波を遮蔽する第１の磁界遮蔽手段を、ループコイルと間隙部の間に設けるものである。
請求項６は、前記第１の磁界遮蔽手段と、前記ループコイル、磁束導入手段及び前記リーダライタの全てを覆う第２の磁界遮蔽手段とを同時に備えたことを特徴とする。
第１の磁界遮蔽手段をループコイルと間隙部の間に設けても、完全に遮蔽することはできない。また、磁束導入手段や間隙部からも少なからず漏洩磁界が存在する。またリーダライタからは高周波による電磁波が漏洩している。そこで本発明では、これらの漏洩電磁界を確実に遮断するために、第１の磁界遮蔽手段に加えて、ループコイル、磁束導入手段及びリーダライタの全てを覆う第２の磁界遮蔽手段を備えるものである。
【０００６】
請求項７は、前記磁束導入手段に設けられた前記間隙部の近傍に、当該間隙部に挿通するＩＣカードとの共振周波数のずれを補正する補正手段を更に備えたことを特徴とする。
磁性材料にループコイルを巻掛けてＩＣカードとの交信を行う場合、本来のループコイルから送信される周波数が若干ずれる可能性がある。それによりＩＣカードとの共振周波数がずれるので、そのずれを補正する必要がある。そこで本発明では、ずれを補正するために間隙部の近傍に共振周波数のずれを補正する補正手段を更に備えるものである。
請求項８は、前記補正手段は、前記ＩＣカードとの共振周波数のずれを補正するに足るインダクタンスを有するコイル又は金属板であることを特徴とする。
リーダライタの共振回路はインダクタとコンデンサにより構成される並列共振回路である。そこで補正手段としてインダクタの値を補正するために、所定の相互インダクタンスを有するコイルを配置するものである。
請求項９は、前記第１の磁界遮蔽手段及び第２の磁界遮蔽手段は、導体により構成されていることを特徴とする。
一般的にＩＣカードに使用される周波数は１３．５６ＭＨｚの短波である。従って、磁束導入手段とループアンテナ間の結合は磁界成分と電界成分とを併せ持つ電磁波による磁界結合が主となる。しかし、リーダライタには装置全体を制御するＣＰＵやループコイルに高周波電流を供給する高周波発振器などが搭載されている。従って、この部分はデジタルノイズを放射する。このデジタルノイズの高域成分は、ＶＨＦ帯からＵＨＦ帯にも及ぶ。更にＩＣカードはアースレスの状態に維持されているので、この高域成分は磁界成分と電界成分とを併せ持つ電磁波成分が主である。この電磁波成分を減衰させるには磁界成分又は電界成分のどちらか一方を減衰させることにより可能である。そこで本発明では、電界成分が導体中を透過しにくいことから金属板でシールドするものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の発明によれば、磁束導入手段は、ＩＣカード内に備えられたループアンテナに対して少なくとも当該ＩＣカードとの交信を可能とする磁束を供給できる構成を備えているので、漏洩磁界を低減し、且つ発生した磁界による磁束を効率よくＩＣカードに供給することができる。
また請求項２では、磁性材料の一部をカットして間隙部を形成し、その間隙部にＩＣカードのループアンテナを挿入し、その中を磁束が通過するようにするので、磁束を効率よくループアンテナに通過させることができる。
また請求項３では、ループアンテナの少なくとも一部を覆うように間隙部を構成するので、ループアンテナの表面積に可能な限り均一に磁束を通過させることができる。
また請求項４では、磁束導入手段は、フェライト若しくは磁気抵抗の少ない材質により構成されているので、漏洩磁界を減少させ且つ磁束を効率よくループアンテナに通過させることができる。
また請求項５では、第１の磁界遮蔽手段をループコイルと間隙部の間に設けるので、ループコイルとリーダライタから漏洩する電磁波をある程度遮蔽することができる。
また請求項６では、第１の磁界遮蔽手段に加えて、ループコイル、磁束導入手段及びリーダライタ本体の全てを覆う第２の磁界遮蔽手段を備えたので、磁界成分と電界成分とを併せ持つ電磁波成分を確実に遮断することができる。
また請求項７では、間隙部の近傍に共振周波数のずれを補正する補正手段を更に備えるので、リーダライタとＩＣカードの共振周波数を合わせることができる。
また請求項８では、補正手段として、所定の相互インダクタンスを備えたコイルを配置するので設置が容易となり、間隙部の距離を少なくすることができる。
また請求項９では、第１の磁界遮蔽手段及び第２の磁界遮蔽手段は、金属により構成されているので、電界成分が導体中を透過することを遮断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は、一般的なＩＣカード用リーダライタ制御部の構成を示すブロック図である。このＩＣカード用リーダライタ制御部（以下、単にリーダライタ制御部と呼ぶ）１００は、リーダライタ制御部１００との間でデータの授受を行ってシステム全体を制御するＰＣ５０によって制御される。リーダライタ制御部１００は、外部のＰＣ５０とのデータの通信プロトコルを司る送受信装置１と、リーダライタ制御部１００全体の動作を制御する制御装置２と、制御装置２を動作させる手順を記録したファームウェアと読み取ったデータを格納するメモリ装置３と、制御装置２からのデータを搬送波に乗せて変調する変調器４と、操作コマンドを入力する入力装置５と、制御装置２により制御された情報を表示する表示装置６と、制御装置２からの交流信号である電力供給用信号と変調器４からの書き込みコマンドを電力増幅する電力増幅器７と、ループコイル９から受信した搬送波から２値化データに変換する検波復調器８と、図示しないＩＣカードとの電力用搬送波とデータの授受をするループコイル９と、後述する磁束導入部１１０、１２０、１３０、１４０を備えて構成されている。
次に、本構成によるリーダライタ制御部１００の動作を説明する前に、ＩＣカードの構成を先に説明しておく。図２は、ＩＣカードの構成を示すブロック図である。本実施形態のＩＣカード２００は、リーダライタ制御部１００からの電力用搬送波によりデータの授受をするループアンテナ２０と、書き込みコマンド読み出しコマンドを生成する送受信回路２１と、ループアンテナ２０からの電力用搬送波を受け、それを整流して直流電力に変換する電力生成回路２２と、制御用ファームウェアとデータの記憶を司るメモリ装置２３と、制御回路２６からの送信コマンドに搬送波を乗せて変調する変調器２４と、送受信回路２１からの搬送波データから２値化データに変換する検波器２５と、ＩＣカード２００の全体の動作を制御する制御回路２６から構成されている。
【０００９】
次に、図１と図２を併せて参照してそれぞれ単独の動作について説明する。リーダライタ制御部１００は、図示しない電源が入れられると制御装置２のイニシャル動作後、メモリ装置３に記憶されたプログラムに従い動作を開始する。まず、初期化が行われる。次に、制御装置２は、ＩＣカード２００に供給する電力供給用信号と、それを変調したポーリング信号を交互に電力増幅器７から送信する。その信号は、ループコイル９から磁束として磁束導入部１１０、１２０、１３０、１４０に供給される。次に、ＩＣカード２００を磁束導入部１１０、１２０、１３０、１４０に挿通すると、ループアンテナ２０が電力供給用信号を受信し、電力生成回路２２によりその搬送波を整流して直流電力に変換して、ＩＣカード２００内の全ての回路に供給する。電力を供給されて制御回路２６が駆動すると、メモリ装置２３に格納されたプログラムに従って、制御を開始する。
次に、制御回路２６は、まず送受信回路２１からコマンドを検波器２５で復調して２値化信号に変換し、そのコマンドを解析する。その結果自分が呼び出されていることを認識すると、レスポンスを変調器２４により変調して送受信回路２１を介してループアンテナ２０から送信する。このレスポンスをリーダライタ制御部１００がループコイル９で受信して、検波復調器８で２値化コードに変換し、制御回路２により解析してＩＣカード２００が規格に合致したＩＣカードであると認識する。
【００１０】
図３（ａ）は本発明の第１の実施形態に係るリーダライタの構成を示す図である。同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。このリーダライタ１１０は、ＩＣカード２００に備えたループアンテナ２０を介して、ＩＣカード２００との間で所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を行うリーダライタ制御部１００と、ＩＣカード２００への電力用搬送波の伝播と当該ＩＣカード２００とのデータの授受を仲介するループコイル９と、少なくとも一部にループコイル９を巻掛け当該ループコイル９から発生した磁界を磁束１３として導くフェライトコア（磁束導入手段）１４とを備えて構成される。尚、フェライトコア１４は、ループコイル９により発生された磁束１３を導くループ状の磁路に、少なくともＩＣカード２００を挿通可能な間隙部１５を備え、当該間隙部１５にＩＣカード２００を挿通することにより、当該ＩＣカード２００に備えられたループアンテナ２０を当該間隙部１５を伝播する磁束１７が横切るように構成されている。また、間隙部１５は、当該間隙部１５に挿通するＩＣカード２００に備えられたループアンテナ２０の少なくとも一部を覆うように構成されている。また本実施形態では、ループコイル９から発生した磁界を磁束１３として導く手段としてフェライトコア１４を使用したが、磁気抵抗の少ない材質であれば他の材質でも構わない。
図３（ｂ）は図３（ａ）の等価回路である。例えば、フェライトコア１４の間隙部１５を除く磁路の長さをｌ1、断面積をＳ、透磁率をμとし、間隙部１５の間隙の長さをｌ2、断面積をＳ0、透磁率をμ0とする。またリーダライタ１００から電圧Ｖの信号が発生した場合、巻き数Ｎのループコイル９に電流Ｉが流れたとすると、起磁力＝Ｎ・Ｉ、間隙部１５を除く磁路の磁気抵抗Ｒ1＝ｌ1／μ・Ｓ、間隙部１５の磁気抵抗Ｒ2＝ｌ2／μ0・Ｓ0となる。従って、フェライトコア１４の磁束はφ0＝Ｎ・Ｉ／Ｒ1・Ｒ2となり、磁気抵抗が少ないほど効率よく磁束φ0がＩＣカード２００に供給されるのが解る。即ち、磁気抵抗は磁路の長さｌ1、ｌ2に比例するため、極力フェライトコアを小型化し、間隙部１５を狭めることが必要である。
【００１１】
図４（ａ）は本発明の第２の実施形態に係るリーダライタの構成を示す図である。同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。このリーダライタ１２０はフェライトコア１４に設けられた間隙部１５の近傍（この図では上部）に、間隙部１５に挿通するＩＣカード２００との共振周波数のずれを補正する補正コイル（補正手段）１８を更に備えたものである。即ち、フェライトコア１４にループコイル９を巻掛けてＩＣカード２００との交信を行う場合、ＩＣカード２００のループアンテナ２０の共振周波数が若干ずれる可能性がある。そのずれを補正する必要がある。そこで本実施形態では、ずれを補正するために間隙部１５の近傍に共振周波数のずれを補正する補正コイル１８又は金属板を更に備えるものである。
図４（ｂ）は間隙部１５部分の等価回路である。リーダライタ１００の共振回路はインダクタＬ1とコンデンサＣにより構成される並列共振回路である。そこで補正手段としてインダクタの値を補正するために、所定の相互インダクタンスＭを有するコイルΔＬ又はＬを減少させる金属板を配置するものである。尚、本実施形態では補正用の補正コイル１８を間隙部１５の上側に配置したが、下側でも構わない。
図５は本発明の第３の実施形態に係るリーダライタの構成を示す図である。同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。このリーダライタ１３０は、フェライトコア１４のループ状の磁路に巻掛けたループコイル９側（リーダライタ制御部１００を含む側）と間隙部１５との間に金属板（第１の磁界遮蔽手段）１９を備えるものである。即ち、磁束を導入する手段の材質がフェライトの場合、空気中に比べて透磁率が大きいので磁束１３はほとんど外部に漏洩することなく流れる。しかし、ループコイル９の部分とリーダライタ制御部１００からは外部に電磁波が漏洩している。そこで本実施形態では、ループコイル９とリーダライタ制御部１００から漏洩する電磁波を遮蔽する金属板１９を、ループコイル９と間隙部１５の間に設けるものである。これにより、ループコイル９とリーダライタ制御部１００から放射された電磁波の一部は、金属板１９により吸収されて不要輻射ノイズを低減することができる。尚、本実施形態では磁界遮蔽手段として金属板１９を使用したが、導体であれば金属に限る必要はない。
【００１２】
図６は本発明の第４の実施形態に係るリーダライタの構成を示す図である。同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。このリーダライタ１４０は、金属板１９と、ループコイル９、フェライトコア１４及びリーダライタ制御部１００の全てを覆う金属ケース（第２の磁界遮蔽手段）３１とを同時に備えたものである。また、ＩＣカード２００を挿入する口に金属シャッタ３０を備えてもよい。尚、本実施形態では磁界遮蔽手段として金属板１９、金属シャッタ３０及び金属ケース３１を使用したが、導体であれば金属に限る必要はない。
一般的にＩＣカード２００に使用される周波数は１３．５６ＭＨｚの短波である。従って、フェライトコア１４とＩＣカード２００のループアンテナ２０間の結合は磁界成分と電界成分とを併せ持つ電磁波による磁界結合が主となる。しかし、リーダライタ制御部１００には装置全体を制御するＣＰＵやループコイル９に高周波電流を供給する高周波発振器などが搭載されている。従って、この部分はデジタルノイズを放射する。このデジタルノイズの高域成分は、ＶＨＦ帯からＵＨＦ帯にも及ぶ。更にＩＣカード２００はアースレスの状態に維持されているので、この高域成分は磁界成分と電界成分とを併せ持つ電磁波成分が主である。この電磁波成分を減衰させるには磁界成分又は電界成分のどちらか一方を減衰させることにより可能である。そこで本実施形態では、電界成分が導体中を透過しにくいことから金属板でシールドするものである。
即ち、金属板１９をループコイル９と間隙部１５の間に設けても、完全に電磁波を遮蔽することはできない。また、フェライトコア１４や間隙部１５からも少なからず漏洩磁界が存在する。またリーダライタ制御部１００からは高周波による電磁波が漏洩している。そこで本実施形態では、これらの漏洩電磁界を確実に遮断するために、金属板１９に加えて、ループコイル９、フェライトコア１４及びリーダライタ制御部１００の全てを覆う金属ケース３１を備えるものである。
【００１３】
以上の通り本発明によれば、フェライトコア１４は、ＩＣカード２００内に備えられたループアンテナ２０に対して少なくとも当該ＩＣカード２００との交信を可能とする磁束を供給できる構成を備えているので、漏洩磁界を低減し、且つ発生した磁界による磁束を効率よくＩＣカード２００に供給することができる。
また、フェライトコア１４の一部をカットして間隙部１５を形成し、その間隙部１５にＩＣカード２００のループアンテナ２０を挿入し、その中を磁束が通過するようにするので、磁束を効率よくループアンテナ２０に通過させることができる。
また、ループアンテナ２０の少なくとも一部を覆うように間隙部１５を構成するので、ループアンテナ２０の表面積に可能な限り均一に磁束を通過させることができる。
また、磁束を導入する手段は、フェライト若しくは磁気抵抗の少ない材質により構成されているので、漏洩磁界を減少させ且つ磁束を効率よくループアンテナ２０に通過させることができる。
また、金属板１９をループコイル９と間隙部１５の間に設けるので、ループコイル９とリーダライタ制御部１００から漏洩する電磁波をある程度遮蔽することができる。
また、金属板１９に加えて、ループコイル９、フェライトコア１４及びリーダライタ制御部１００の全てを覆う金属ケース３１を備えたので、磁界成分と電界成分とを併せ持つ電磁波成分を確実に遮断することができる。
また、間隙部１５の近傍に共振周波数のずれを補正する補正コイル１８又は金属板を更に備えるので、リーダライタ制御部１００とＩＣカード２００の共振周波数を合わせることができる。
また、補正手段として、所定の相互インダクタンスを備えた補正コイル１８を配置するので設置が容易となり、間隙部１５の距離を少なくすることができる。
また、金属板１９及び金属ケース３１は、金属により構成されているので、電界成分が導体中を透過することを遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一般的なＩＣカード用リーダライタの構成を示すブロック図である。
【図２】ＩＣカードの構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係るリーダライタの構成を示す図、（ｂ）は（ａ）の等価回路図である。
【図４】（ａ）は本発明の第２の実施形態に係るリーダライタの構成を示す図、（ｂ）は間隙部１５部分の等価回路図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係るリーダライタの構成を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係るリーダライタの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００１５】
９ ループコイル、１３ 磁束、１４ フェライトコア、１５ 間隙部、２０ ループアンテナ、１００ リーダライタ制御部、１１０ リーダライタ、２００ ＩＣカード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣカードに備えたループアンテナを介して、該ＩＣカードとの間で所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を行うＩＣカード用リーダライタにおいて、
前記ＩＣカードへの電力用搬送波の伝播と当該ＩＣカードとのデータの授受を仲介するループコイルと、少なくとも一部に該ループコイルを巻掛け当該ループコイルから発生した磁界を磁束として導く磁束導入手段と、を備え、前記磁束導入手段は前記ＩＣカード側のループアンテナに対して少なくとも当該ＩＣカードとの交信を可能とする磁束を供給できる構成を備えていることを特徴とするＩＣカード用リーダライタ。
【請求項２】
前記磁束導入手段は、前記ループコイルにより発生された磁束を導くループ状の磁路に、少なくとも前記ＩＣカードを挿通可能な間隙部を備え、当該間隙部に前記ＩＣカードを挿通することにより、当該ＩＣカードに備えられたループアンテナを当該間隙部を伝播する磁束が横切るように構成したことを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード用リーダライタ。
【請求項３】
前記間隙部は、当該間隙部に挿通するＩＣカードに備えられたループアンテナの少なくとも一部を覆うように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＩＣカード用リーダライタ。
【請求項４】
前記磁束導入手段は、フェライト若しくは磁気抵抗の少ない材質により構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＩＣカード用リーダライタ。
【請求項５】
前記磁束導入手段のループ状の磁路に巻掛けたループコイル側と前記間隙部との間に第１の磁界遮蔽手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のＩＣカード用リーダライタ。
【請求項６】
前記第１の磁界遮蔽手段と、前記ループコイル、磁束導入手段及び前記リーダライタの全てを覆う第２の磁界遮蔽手段とを同時に備えたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のＩＣカード用リーダライタ。
【請求項７】
前記磁束導入手段に設けられた前記間隙部の近傍に、当該間隙部に挿通するＩＣカードとの共振周波数のずれを補正する補正手段を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載のＩＣカード用リーダライタ。
【請求項８】
前記補正手段は、前記ＩＣカードとの共振周波数のずれを補正するに足るインダクタンスを有するコイル又は金属板であることを特徴とする請求項７に記載のＩＣカード用リーダライタ。
【請求項９】
前記第１の磁界遮蔽手段及び第２の磁界遮蔽手段は、導体により構成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載のＩＣカード用リーダライタ。
【請求項１】
ＩＣカードに備えたループアンテナを介して、該ＩＣカードとの間で所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を行うＩＣカード用リーダライタにおいて、
前記ＩＣカードへの電力用搬送波の伝播と当該ＩＣカードとのデータの授受を仲介するループコイルと、少なくとも一部に該ループコイルを巻掛け当該ループコイルから発生した磁界を磁束として導く磁束導入手段と、を備え、前記磁束導入手段は前記ＩＣカード側のループアンテナに対して少なくとも当該ＩＣカードとの交信を可能とする磁束を供給できる構成を備えていることを特徴とするＩＣカード用リーダライタ。
【請求項２】
前記磁束導入手段は、前記ループコイルにより発生された磁束を導くループ状の磁路に、少なくとも前記ＩＣカードを挿通可能な間隙部を備え、当該間隙部に前記ＩＣカードを挿通することにより、当該ＩＣカードに備えられたループアンテナを当該間隙部を伝播する磁束が横切るように構成したことを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード用リーダライタ。
【請求項３】
前記間隙部は、当該間隙部に挿通するＩＣカードに備えられたループアンテナの少なくとも一部を覆うように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＩＣカード用リーダライタ。
【請求項４】
前記磁束導入手段は、フェライト若しくは磁気抵抗の少ない材質により構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＩＣカード用リーダライタ。
【請求項５】
前記磁束導入手段のループ状の磁路に巻掛けたループコイル側と前記間隙部との間に第１の磁界遮蔽手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のＩＣカード用リーダライタ。
【請求項６】
前記第１の磁界遮蔽手段と、前記ループコイル、磁束導入手段及び前記リーダライタの全てを覆う第２の磁界遮蔽手段とを同時に備えたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のＩＣカード用リーダライタ。
【請求項７】
前記磁束導入手段に設けられた前記間隙部の近傍に、当該間隙部に挿通するＩＣカードとの共振周波数のずれを補正する補正手段を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載のＩＣカード用リーダライタ。
【請求項８】
前記補正手段は、前記ＩＣカードとの共振周波数のずれを補正するに足るインダクタンスを有するコイル又は金属板であることを特徴とする請求項７に記載のＩＣカード用リーダライタ。
【請求項９】
前記第１の磁界遮蔽手段及び第２の磁界遮蔽手段は、導体により構成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載のＩＣカード用リーダライタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−２９３５０４（Ｐ２００６−２９３５０４Ａ）
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１１０３７８（Ｐ２００５−１１０３７８）
【出願日】平成１７年４月６日（２００５．４．６）
【出願人】（０００００４６５１）日本信号株式会社 (720)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月６日（２００５．４．６）
【出願人】（０００００４６５１）日本信号株式会社 (720)
【Ｆターム（参考）】
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