Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7552099B2 - Antenna device and antenna device card - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7552099B2 - Antenna device and antenna device card - Google Patents

Antenna device and antenna device card Download PDF

Info

Publication number
JP7552099B2
JP7552099B2 JP2020112657A JP2020112657A JP7552099B2 JP 7552099 B2 JP7552099 B2 JP 7552099B2 JP 2020112657 A JP2020112657 A JP 2020112657A JP 2020112657 A JP2020112657 A JP 2020112657A JP 7552099 B2 JP7552099 B2 JP 7552099B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
switch
antenna
mode
antenna device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020112657A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022011487A (en
Inventor
優実 恩田
甚太郎 辰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2020112657A priority Critical patent/JP7552099B2/en
Publication of JP2022011487A publication Critical patent/JP2022011487A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7552099B2 publication Critical patent/JP7552099B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Description

本発明は、アンテナ回路を備えたアンテナ装置、とりわけ複数のアンテナから適切なアンテナを選択し、切り換えて使用することが可能なアンテナ装置およびアンテナ装置であるカードに関する。 The present invention relates to an antenna device equipped with an antenna circuit, in particular an antenna device and an antenna device card that can select and switch between multiple antennas to use an appropriate one.

従来、所定周波数の電磁波を介した情報の送受信や電力生成が可能なアンテナ回路を備えたアンテナ装置として、例えばICタグやカードが知られている。特に、電磁波を介した情報の送受信が可能なアンテナ装置であるカードは非接触ICカードとも呼ばれ、例えばISO/IEC14443やNFC通信規格に準拠したものが多く使用されている。電磁波を介した情報の送受信が可能なアンテナ装置やカードは、主として自身が電源を持たず、外部機器から送信されてきた電磁波をアンテナ回路で受信した際、電磁誘導の起電力により動作するパッシブ方式のものと、自身が内部に二次電池等の電源を備え、外部機器からの電磁波を受けていなくても動作可能なアクティブ方式のものとに大別される。なお、アクティブ方式の非接触ICカードでは、外部機器からの電磁波による電磁誘導の起電力で発生した電力を電源に蓄電するタイプのものが多い。 Conventionally, IC tags and cards are known as antenna devices equipped with antenna circuits capable of transmitting and receiving information and generating power via electromagnetic waves of a specific frequency. In particular, cards that are antenna devices capable of transmitting and receiving information via electromagnetic waves are also called non-contact IC cards, and many are in use that comply with, for example, ISO/IEC 14443 or NFC communication standards. Antenna devices and cards capable of transmitting and receiving information via electromagnetic waves are broadly divided into passive types that do not have their own power source and operate using the electromotive force of electromagnetic induction when the antenna circuit receives electromagnetic waves transmitted from an external device, and active types that have an internal power source such as a secondary battery and can operate even if they are not receiving electromagnetic waves from an external device. Note that many active non-contact IC cards are of the type that store electricity generated by the electromotive force of electromagnetic induction due to electromagnetic waves from an external device in a power source.

また、アンテナ装置のユーザの認証強化の観点から、これらのアンテナ装置は、指紋認証等の生体情報センサを具備し、正当なユーザであることが認証できた場合にのみ、アンテナ回路を介した情報送受信を可能とすることで、スキミング等の不正使用を抑制したり、液晶や電子ペーパー等による表示装置を具備し、アンテナ装置の状態をユーザに明確に判別できるようにすることが求められている。しかし、これらの生体情報センサや表示装置は概して駆動消費電力が大きく、何らの制御もせずに電力供給すると、アンテナによる情報の送受信や生体認証等の途中で電力不足による動作の中断の可能性がある。さらには、メモリからのデータの読み出し中やメモリへのデータの書き込み中に動作が中断することによって、アンテナ装置を駆動するICチップの誤動作または故障の可能性もある。 In addition, from the perspective of strengthening authentication of users of antenna devices, these antenna devices are required to be equipped with biometric sensors such as fingerprint authentication, and to enable information transmission and reception via the antenna circuit only when the user has been authenticated as a legitimate user, thereby preventing unauthorized use such as skimming, and to be equipped with display devices such as liquid crystal or electronic paper, so that the status of the antenna device can be clearly determined by the user. However, these biometric sensors and display devices generally consume a large amount of power to operate, and if power is supplied without any control, there is a possibility that operation will be interrupted due to a lack of power in the middle of transmitting and receiving information via the antenna or biometric authentication. Furthermore, an interruption in operation while reading data from or writing data to memory may cause the IC chip that drives the antenna device to malfunction or break down.

これについて、例えば特許文献1には、電源ボタンの入力に応じて指紋センサ等を具備した第2領域に内蔵バッテリーから提供された電源を伝達し、指紋認証結果に基づいて第3領域のアンテナを連結し通信機能の活性化を制御するカード制御部を有する第1領域と、 第1領域から供給された電源に応答して活性化され、所持者が入力する指紋を感知する指紋認識センサを備える第2領域と、第1領域の制御に基づいて活性化される第3領域とを含む指紋認識カードが記載されている。 For example, Patent Document 1 describes a fingerprint recognition card that includes a first area having a card control unit that transmits power provided by a built-in battery to a second area equipped with a fingerprint sensor etc. in response to input from the power button, and connects an antenna in a third area based on the fingerprint authentication result to control activation of the communication function, a second area that is activated in response to power supplied from the first area and is equipped with a fingerprint recognition sensor that detects a fingerprint input by the holder, and a third area that is activated based on the control of the first area.

また、特許文献2には、第一の対の端子および第二の対の端子を有するアンテナを備え、RF信号がアンテナにより受信されるときに第二の対の端子により生成される電圧が第一の対の端子により生成される電圧よりも低くなるように、第二の対の端子のうちの少なくとも1つの端子が第一の対の端子間でアンテナに接続された回路が構成され、指紋スキャナ等のみに電力供給する第一の動作モードでは、第一の対の端子により生成される電圧を用い、RFIDスキャナと通信する第二の動作モードでは、第二の対の端子により生成される上述の電圧よりも低い電圧を用いて指紋スキャナ等に電力供給することが記載されている。 Patent Document 2 also describes a circuit that includes an antenna having a first pair of terminals and a second pair of terminals, in which at least one of the second pair of terminals is connected to the antenna between the first pair of terminals so that the voltage generated by the second pair of terminals is lower than the voltage generated by the first pair of terminals when an RF signal is received by the antenna, and that in a first operation mode in which power is supplied only to a fingerprint scanner or the like, the voltage generated by the first pair of terminals is used, and in a second operation mode in which communication is performed with an RFID scanner, the voltage generated by the second pair of terminals is used to supply power to the fingerprint scanner or the like.

一方、特許文献3には、識別装置から発生する交流磁界を、当該識別装置と非接触ICカードとがデータの送受に使用 可能な周波数と、当該非接触ICカードが充電式電池に充電するための電力を得ることが可能な周波数とで相異なる専用の周波数としてそれぞれを別のアンテナコイルで受信、検出して使用する充電式非接触ICカードシステムが記載されている。 On the other hand, Patent Document 3 describes a rechargeable contactless IC card system that uses separate antenna coils to receive and detect the AC magnetic field generated by an identification device, which has two different dedicated frequencies: one that can be used by the identification device and a contactless IC card to send and receive data, and another that can allow the contactless IC card to obtain power to charge a rechargeable battery.

特開2019-160304号公報JP 2019-160304 A 特表2017-532706号公報Special table 2017-532706 publication 特開平10-307898号公報Japanese Patent Application Publication No. 10-307898

一般的に、アンテナ装置について、通信用アンテナと充電用アンテナのようにアンテナを目的に応じて使い分けて使用する場合、それぞれのアンテナが同一周波数で機能するように構成した方が有利である。その方が、リーダー等の外部機器を単一周波数のみが送受信できるように設計すればよく、装置構成を単純化できるからである。しかし、同一アンテナを異なる目的に共用しようとすると、一の目的で使用する際のアンテナ回路と他の目的で使用する際のアンテナ回路とを電気的に完全に切り離すことは一般的に難しく、一の目的で使用しているアンテナの電圧、電流の変動の影響が、使用意図のない他の目的で使用するアンテナ回路にも及ぶことが考えられる。例えば、充電用アンテナとして使用している際のノイズの入力により、これが通信用アンテナからの入力と誤判定される等である。一方、同一周波数で機能する通信用アンテナと充電用アンテナとを別個に設けた場合、互いの通信が干渉し合う結果、通信および充電のいずれの機能も良好に発揮できないおそれがある。 In general, when an antenna device is used for different purposes, such as a communication antenna and a charging antenna, it is more advantageous to configure each antenna to function at the same frequency. This is because the external device, such as a reader, can be designed to transmit and receive signals at only a single frequency, simplifying the device configuration. However, when using the same antenna for different purposes, it is generally difficult to completely electrically separate the antenna circuit when used for one purpose from the antenna circuit when used for another purpose, and it is possible that the influence of fluctuations in voltage and current of an antenna used for one purpose may extend to the antenna circuit used for other purposes that are not intended for use. For example, noise input when used as a charging antenna may be erroneously determined to be input from a communication antenna. On the other hand, if a communication antenna and a charging antenna that function at the same frequency are provided separately, there is a risk that the communications between them will interfere with each other, resulting in neither communication nor charging functions being performed well.

本開示はこのような状況に鑑みてなされたものであり、用途に応じた適切なアンテナへの切り換えが良好に行えるアンテナ装置、およびアンテナ装置であるカードを提供することを課題とする。 This disclosure has been made in light of these circumstances, and aims to provide an antenna device and an antenna device card that can smoothly switch to an appropriate antenna depending on the application.

本実施の形態によるアンテナ装置は、第1のICチップと、前記第1のICチップと電気的に接続して閉回路を形成できる第1のアンテナと、前記第1のICチップと前記第1のアンテナとが形成する前記閉回路に対して直列的または並列的に配置された、第1モードまたは第2モードへの切り換えが可能な第1のスイッチ回路と、を有する第1の回路、および、第2のICチップと、前記第2のICチップと電気的に接続して閉回路を形成できる第2のアンテナと、前記第2のICチップと前記第2のアンテナとが形成する前記閉回路に対して直列的または並列的に配置された、第3モードまたは第4モードへの切り換えが可能な第2のスイッチ回路と、を有する第2の回路、を備え、前記第1モードのときには前記第1の回路が所定周波数の電磁波により共振し、前記第2モードのときには共振せず、前記第3モードのときには前記第2の回路が前記所定周波数の電磁波により共振し、前記第4モードのときには共振せず、前記第1のスイッチ回路が前記第2モードのときに前記第2のスイッチ回路を前記第3モードに切り換えることができ、前記第2のスイッチ回路が前記第4モードのときに前記第1のスイッチ回路を前記第1モードに切り換えることができる。 The antenna device according to the present embodiment includes a first circuit having a first IC chip, a first antenna capable of forming a closed circuit by electrically connecting with the first IC chip, and a first switch circuit capable of switching between a first mode and a second mode, which is arranged in series or parallel to the closed circuit formed by the first IC chip and the first antenna; and a third circuit having a second IC chip, a second antenna capable of forming a closed circuit by electrically connecting with the second IC chip, and a third switch circuit arranged in series or parallel to the closed circuit formed by the second IC chip and the second antenna. and a second circuit having a second switch circuit that can be switched to a first mode or a fourth mode, in which the first circuit resonates with electromagnetic waves of a predetermined frequency in the first mode and does not resonate in the second mode, the second circuit resonates with electromagnetic waves of the predetermined frequency in the third mode and does not resonate in the fourth mode, and when the first switch circuit is in the second mode, the second switch circuit can be switched to the third mode, and when the second switch circuit is in the fourth mode, the first switch circuit can be switched to the first mode.

また、本実施の別の形態によるアンテナ装置において、前記第1のスイッチ回路および前記第2のスイッチ回路の少なくともいずれかのスイッチ回路は、スイッチおよび容量素子が直列的に電気的接続されたものであり、かつ当該いずれかのスイッチ回路は対応する前記閉回路に対して並列的に配置されてもよい。 In addition, in an antenna device according to another embodiment of the present invention, at least one of the first switch circuit and the second switch circuit may have a switch and a capacitive element electrically connected in series, and the switch circuit may be arranged in parallel with the corresponding closed circuit.

また、本実施の別の形態によるアンテナ装置において、前記第1のスイッチ回路および前記第2のスイッチ回路の両方が前記スイッチおよび前記容量素子が直列的に電気的に接続されたものであり、かつ当該両方のスイッチ回路が対応する前記閉回路に対して並列的に配置されており、前記第1のスイッチ回路が有する前記容量素子と前記第2のスイッチ回路が有する前記容量素子とは、互いに異なる容量であってもよい。 In another embodiment of the antenna device, the first switch circuit and the second switch circuit are both configured such that the switch and the capacitance element are electrically connected in series, and both switch circuits are arranged in parallel with the corresponding closed circuit, and the capacitance element of the first switch circuit and the capacitance element of the second switch circuit may have different capacitances.

また、本実施の別の形態によるアンテナ装置において、前記所定周波数をf0とし、前記第2モードのときの前記第1の回路の共振周波数をf1とし、前記第4モードのときの前記第2の回路の共振周波数をf2とするとき、f1/f0またはf2/f0の値は、0.9より小さいかまたは1.1よりも大きくてもよい。 Furthermore, in an antenna device according to another embodiment of the present invention, when the specified frequency is f0 , the resonant frequency of the first circuit in the second mode is f1 , and the resonant frequency of the second circuit in the fourth mode is f2 , the value of f1 / f0 or f2 / f0 may be less than 0.9 or greater than 1.1.

また、本実施の別の形態によるアンテナ装置において、前記所定周波数の電磁波を前記第1の回路が受信しているときの、前記第1モードにおける誘起電圧の絶対値をV01とし、前記第2モードにおける誘起電圧の絶対値をV1とし、前記所定周波数の電磁波を前記第2の回路が受電しているときの、前記第3モードにおける誘起電圧の絶対値をV02とし、前記第4モードにおける誘起電圧の絶対値をV2とするとき、V1/V01またはV2/V02の値は、0.5より小さくてもよい。 In addition, in an antenna device according to another embodiment of the present invention, when the first circuit receives electromagnetic waves of the predetermined frequency, the absolute value of the induced voltage in the first mode is V01 , the absolute value of the induced voltage in the second mode is V1 , and when the second circuit receives electromagnetic waves of the predetermined frequency, the absolute value of the induced voltage in the third mode is V02 , and the absolute value of the induced voltage in the fourth mode is V2 , the value of V1 / V01 or V2 / V02 may be smaller than 0.5.

また、本実施の別の形態によるアンテナ装置において、前記第1のスイッチ回路および前記第2のスイッチ回路の少なくともいずれかのスイッチ回路は、スイッチのみが電気的に接続されたものであり、前記いずれかのスイッチ回路に対応する前記閉回路には容量素子が並列的に配置され、かつ、前記いずれかのスイッチ回路は当該容量素子に対して並列的に配置されてもよい。 In addition, in an antenna device according to another embodiment of the present invention, at least one of the first switch circuit and the second switch circuit may have only a switch electrically connected thereto, a capacitance element may be arranged in parallel in the closed circuit corresponding to any one of the switch circuits, and any one of the switch circuits may be arranged in parallel to the capacitance element.

また、本実施の別の形態によるアンテナ装置において、前記いずれかのスイッチ回路が前記第1のスイッチ回路である場合には、前記第1のスイッチ回路の前記スイッチが開状態のとき前記第1の回路が第1モードとなり、閉状態のとき前記第2モードとなり、前記いずれかのスイッチ回路が前記第2のスイッチ回路である場合には、前記第2のスイッチ回路の前記スイッチが開状態のとき前記第2の回路が第3モードとなり、閉状態のとき前記第4モードとなってもよい。 In addition, in an antenna device according to another embodiment of the present invention, if any of the switch circuits is the first switch circuit, the first circuit may be in the first mode when the switch of the first switch circuit is in the open state, and in the second mode when the switch is in the closed state; if any of the switch circuits is the second switch circuit, the second circuit may be in the third mode when the switch of the second switch circuit is in the open state, and in the fourth mode when the switch is in the closed state.

また、本実施の別の形態によるアンテナ装置において、前記第1のスイッチ回路および前記第2のスイッチ回路の少なくともいずれかのスイッチ回路は、スイッチのみが電気的に接続されたものであり、かつ当該いずれかのスイッチ回路は前記閉回路に対して直列的に配置されてもよい。 In addition, in an antenna device according to another embodiment of the present invention, at least one of the first switch circuit and the second switch circuit may be electrically connected to only a switch, and the switch circuit may be arranged in series with the closed circuit.

また、本実施の別の形態によるアンテナ装置において、前記いずれかのスイッチ回路が前記第1のスイッチ回路である場合には、前記第1のスイッチ回路の前記スイッチが閉状態のとき前記第1の回路が第1モードとなり、開状態のとき前記第2モードとなり、前記いずれかのスイッチ回路が前記第2のスイッチ回路である場合には、前記第2のスイッチ回路の前記スイッチが閉状態のとき前記第2の回路が第3モードとなり、開状態のとき前記第4モードとなってもよい。 In addition, in an antenna device according to another embodiment of the present invention, if any of the switch circuits is the first switch circuit, the first circuit may be in the first mode when the switch of the first switch circuit is closed and in the second mode when the switch is open; if any of the switch circuits is the second switch circuit, the second circuit may be in the third mode when the switch of the second switch circuit is closed and in the fourth mode when the switch is open.

また、本実施の別の形態によるアンテナ装置において、前記第1の回路は、前記第1モードにおいて前記所定周波数の電磁波の送受信による非接触通信が可能であり、かつ、前記第2モードにおいて当該非接触通信が困難であり、前記第2の回路は、前記第3モードにおいて前記所定周波数の電磁波の受電による、電磁誘導の起電力で生じる電流を前記第2のICチップ、または、電源ユニットをさらに備えている場合は当該電源ユニット、に供給することが可能であり、所定条件を満たさない場合には、前記第1の回路は前記第2モードに維持され、前記所定条件を満たした場合には、前記第2の回路が前記第3モードから前記第4モードに切り換えられ、かつ、前記第1の回路が前記第2モードから前記第1モードに切り換えられてもよい。 In another embodiment of the antenna device, the first circuit is capable of non-contact communication by transmitting and receiving electromagnetic waves of the predetermined frequency in the first mode, and the non-contact communication is difficult in the second mode, and the second circuit is capable of supplying a current generated by an electromotive force of electromagnetic induction by receiving electromagnetic waves of the predetermined frequency to the second IC chip, or to a power supply unit if a power supply unit is further provided, in the third mode, and the first circuit is maintained in the second mode when a predetermined condition is not satisfied, and when the predetermined condition is satisfied, the second circuit is switched from the third mode to the fourth mode, and the first circuit is switched from the second mode to the first mode.

また、本実施の別の形態によるアンテナ装置において、電源ユニットをさらに備え、前記電源ユニットは、前記第1の回路とも電気的に接続し、前記第1の回路が第1モードであるときに、前記所定周波数の電磁波の受電による、電磁誘導の起電力で生じる電流を蓄電することが可能であってもよい。 In another embodiment of the antenna device, the antenna device may further include a power supply unit that is electrically connected to the first circuit and is capable of storing a current generated by an electromotive force of electromagnetic induction due to reception of electromagnetic waves of the predetermined frequency when the first circuit is in the first mode.

また、本実施の別の形態によるアンテナ装置であるカードは、一または複数の絶縁性の基板と、前記基板の一方の面に形成された前記第1の回路および前記第2の回路と、前記基板の前記一方の面と隣接し、前記第1の回路および前記第2の回路の部品を保護するための貫通孔または切り欠きを有するスペーサと、前記スペーサの前記基板とは反対側に配置される第1基材と、前記基板の他方の面と隣接する第2基材と、を備えてもよい。 In addition, a card that is an antenna device according to another embodiment of the present invention may include one or more insulating substrates, the first circuit and the second circuit formed on one side of the substrate, a spacer adjacent to the one side of the substrate and having a through hole or a notch for protecting components of the first circuit and the second circuit, a first base material disposed on the opposite side of the spacer from the substrate, and a second base material adjacent to the other side of the substrate.

また、本実施の別の形態によるアンテナ装置であるカードは、外部接触端子をさらに備え、前記第1の回路は、前記外部接触端子を介した接触通信がさらに可能である、デュアルインターフェース型のカードでもよい。 In addition, the card that is the antenna device according to another embodiment of this invention may be a dual interface type card that further includes an external contact terminal, and the first circuit is further capable of contact communication via the external contact terminal.

本実施の形態によれば、用途に応じた適切なアンテナへの切り換えが良好に行えるアンテナ装置、およびアンテナ装置であるカードを提供することができる。 According to this embodiment, it is possible to provide an antenna device and a card that is an antenna device that can smoothly switch to an appropriate antenna depending on the application.

本開示の第1実施形態のアンテナ装置の構成を説明する概略平面図である。1 is a schematic plan view illustrating a configuration of an antenna device according to a first embodiment of the present disclosure. 図1に示す第1実施形態のアンテナ装置の構成を説明する断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the antenna device according to the first embodiment shown in FIG. 1 . 第1実施形態のアンテナ装置の回路を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit of the antenna device according to the first embodiment. 第1実施形態のアンテナ装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of an antenna device according to a first embodiment; 第1実施形態のアンテナ装置の動作を説明するフロー図である。FIG. 4 is a flow chart illustrating the operation of the antenna device according to the first embodiment. 第1実施形態のアンテナ装置の動作を説明するフロー図である。FIG. 4 is a flow diagram illustrating the operation of the antenna device according to the first embodiment. 第1実施形態のアンテナ装置の製造工程を説明する図である。5A to 5C are diagrams illustrating a manufacturing process of the antenna device according to the first embodiment. 第1実施形態のアンテナ装置の製造工程を説明する図である。5A to 5C are diagrams illustrating a manufacturing process of the antenna device according to the first embodiment. 本開示の第2実施形態のアンテナ装置の回路を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a circuit of an antenna device according to a second embodiment of the present disclosure. 本開示の第3実施形態のアンテナ装置の回路を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a circuit of an antenna device according to a third embodiment of the present disclosure. 本開示の第4実施形態のアンテナ装置の構成を説明する概略平面図である。13 is a schematic plan view illustrating the configuration of an antenna device according to a fourth embodiment of the present disclosure. FIG. 変形例3に係るアンテナ装置の構成を説明する断面図である。11 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an antenna device according to a third modified example. FIG. 変形例3に係るアンテナ装置の製造工程を説明する図である。13A to 13C are diagrams illustrating a manufacturing process of an antenna device according to Modification 3.

以下、図面等を参照して、本開示のアンテナ装置およびアンテナ装置であるカードの一例について説明する。ただし、本開示のアンテナ装置およびアンテナ装置であるカードは、以下に説明する実施形態や実施例には限定されない。 Below, an example of an antenna device and a card that is an antenna device according to the present disclosure will be described with reference to the drawings, etc. However, the antenna device and the card that is an antenna device according to the present disclosure are not limited to the embodiments and examples described below.

なお、以下に示す各図は、模式的に示したものである。そのため、各部の大きさ、形状は理解を容易にするために、適宜誇張している。また、各図において、部材の断面を示すハッチングを適宜省略する。本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値および材料名は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用することができる。本明細書において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば平行や直交、垂直等の用語については、厳密に意味するところに加え、実質的に同じ状態も含むものとする。 The figures shown below are schematic. Therefore, the size and shape of each part are appropriately exaggerated to make it easier to understand. In addition, hatching showing the cross section of a member is omitted as appropriate in each figure. The numerical values such as dimensions and material names of each member described in this specification are examples of embodiments, and are not limited to these, and may be selected as appropriate for use. In this specification, terms that specify shapes or geometric conditions, such as parallel, orthogonal, and perpendicular, are intended to include substantially the same state in addition to their strict meaning.

1.本開示の第1実施形態
本開示のアンテナ装置の第1実施形態の一例について説明する。図1は、カードであるアンテナ装置1を当該カードの主面の法線方向から平面視した平面図である。図2は、図1のアンテナ装置1の平面図において、制御用チップ41、電源ユニット6および生体情報センサ5を横切るアンテナ装置1の長辺方向に沿ったA-A線で切った断面を紙面の下方側から見た断面図である。また、図3は、アンテナ装置の概略的な回路を示す図であり、図4は、アンテナ装置の構成を示すブロック図である。
1. First embodiment of the present disclosure An example of a first embodiment of an antenna device of the present disclosure will be described. Fig. 1 is a plan view of an antenna device 1, which is a card, viewed from the normal direction of the main surface of the card. Fig. 2 is a cross-sectional view of a cross section cut along line A-A along the long side direction of the antenna device 1 that crosses the control chip 41, the power supply unit 6, and the biometric information sensor 5 in the plan view of the antenna device 1 in Fig. 1, viewed from the lower side of the paper. Fig. 3 is a diagram showing a schematic circuit of the antenna device, and Fig. 4 is a block diagram showing the configuration of the antenna device.

アンテナ装置1は、四隅が円弧状となる略長方形の平面を表裏に有する、薄手のいわゆるクレジットカード形状を備えている。アンテナ装置1は、クレジットカードの規格であるISO7810、ISO7816-1に準拠したサイズである長辺寸法が85.6mm、短辺寸法が53.98mmに近似することが好ましい。当該アンテナ装置1をクレジットカードとして兼用でき、パスケース等に他のカードと重ねて収納することが容易だからである。回路基板23はこれより若干小さくすることで、全体の仕上がりを良好とすることができる。ただし、アンテナ装置1の厚さは、必ずしも規格の最大値である0.84mm以下にする必要はない。後述する様々な部品を搭載したアンテナ装置1の厚みは通常、上記厚さを超えるからである。 The antenna device 1 has a thin, so-called credit card shape with a roughly rectangular surface with arc-shaped corners on both sides. It is preferable that the antenna device 1 is sized to approximate the long side dimension of 85.6 mm and the short side dimension of 53.98 mm, which are compliant with the credit card standards ISO 7810 and ISO 7816-1. This is because the antenna device 1 can be used as a credit card and can be easily stored together with other cards in a pass case or the like. The circuit board 23 can be made slightly smaller than this to ensure a good overall finish. However, the thickness of the antenna device 1 does not necessarily have to be less than 0.84 mm, which is the maximum value of the standard. This is because the thickness of the antenna device 1 equipped with various components, which will be described later, usually exceeds the above thickness.

なお、第1実施形態で説明するアンテナ装置1はカード形状であるが、アンテナ装置1の形態はこれに限らず、例えばRFIDタグまたは電子タグとも称されるICタグであってもよく、ラベル形態のものやウエアラブル端末、キーホルダータイプのものや、他の電子機器内部に組み込まれた構造のものであってもよい。 The antenna device 1 described in the first embodiment is card-shaped, but the shape of the antenna device 1 is not limited to this, and may be, for example, an IC tag also known as an RFID tag or electronic tag, a label-type device, a wearable terminal, a key chain-type device, or a structure incorporated inside other electronic devices.

図1に示すように、アンテナ装置1は、略長方形状を形成する基材2と、当該基材2の表面に配置された略長方形状の生体情報センサ5と、表示部7と、電源スイッチ8と、を備えており、これらはアンテナ装置1の外部から直接視認することができる。また、破線で示した部品は、基材2の内部または奥側に配置されているため、直接視認することはできないが、アンテナ装置1は、RFチップ31やRFアンテナ32から構成されるRF通信回路3と、制御用チップ41や制御用アンテナ42、生体情報センサ5、および電源ユニット6を含む制御回路4と、をさらに備えている。 As shown in FIG. 1, the antenna device 1 includes a substrate 2 that is substantially rectangular in shape, a substantially rectangular biometric sensor 5 that is disposed on the surface of the substrate 2, a display unit 7, and a power switch 8, all of which can be seen directly from outside the antenna device 1. The components shown in dashed lines are disposed inside or at the rear of the substrate 2 and therefore cannot be seen directly, but the antenna device 1 further includes an RF communication circuit 3 that includes an RF chip 31 and an RF antenna 32, and a control circuit 4 that includes a control chip 41, a control antenna 42, the biometric sensor 5, and a power supply unit 6.

アンテナ装置1は、リーダー等の外部機器から発せられた所定周波数の電磁波を、制御回路4が有する制御用アンテナ42で受電し、電磁誘導の起電力で生じる電流を電源ユニット6に蓄電させるとともに、配線41cを介して制御用チップ41にも供給し、さらには制御用チップ41から配線41eを経由して生体情報センサ5にも給電する。これにより、制御用チップ41および生体情報センサ5を継続的に動作させることができる。アンテナ装置1のユーザは、自身の指を例えば指紋センサとして例示できる生体情報センサ5上に載置して自分の指紋情報を読み込ませ、制御用チップ41によって、あらかじめ登録された情報と照合することにより正当なユーザの使用であるか否かが判断される。 The antenna device 1 receives electromagnetic waves of a specific frequency emitted from an external device such as a reader at the control antenna 42 of the control circuit 4, and stores the current generated by the electromotive force of electromagnetic induction in the power supply unit 6, supplies it to the control chip 41 via wiring 41c, and also supplies power from the control chip 41 to the biometric information sensor 5 via wiring 41e. This allows the control chip 41 and the biometric information sensor 5 to operate continuously. The user of the antenna device 1 places his or her finger on the biometric information sensor 5, which can be exemplified as a fingerprint sensor, to read his or her fingerprint information, and the control chip 41 determines whether or not the device is being used by a legitimate user by comparing it with previously registered information.

また、アンテナ装置1は、制御用チップ41によって正当なユーザの使用であることが認証されると、当該制御用チップ41の制御部からの指示により、制御回路4の制御用アンテナ42が無効化され、RF通信回路3のRFアンテナ32が有効化される。これにより、アンテナ装置1は、リーダー等の外部機器から発せられた所定周波数の電磁波を、RF通信回路3が有するRFアンテナ32で受電および受信し、電磁誘導の起電力で生じる電流をRFチップ31に供給するととともに、外部機器とRF通信回路3との間で、電磁波の送受信による非接触通信を行うことが可能となる。 Furthermore, when the control chip 41 authenticates that the antenna device 1 is being used by a legitimate user, the control antenna 42 of the control circuit 4 is disabled and the RF antenna 32 of the RF communication circuit 3 is enabled in response to an instruction from the control unit of the control chip 41. This allows the antenna device 1 to receive electromagnetic waves of a specific frequency emitted from an external device such as a reader using the RF antenna 32 of the RF communication circuit 3, supply the current generated by the electromotive force of electromagnetic induction to the RF chip 31, and enable contactless communication between the external device and the RF communication circuit 3 by transmitting and receiving electromagnetic waves.

なお、RF通信回路3や制御回路4で例示されるような、ある所定の機能を果たすためにアンテナを含めて構成された電気回路をアンテナ回路と称する。また、アンテナ回路が所定の機能を果たすようにアンテナが電磁波の送受信や受電等の働きを良好に発揮できる状態、すなわち、アンテナが所定周波数の電磁波の送受信や受電等を行うことが可能な状態において当該アンテナは有効化されており、当該働きを良好に発揮できない状態、すなわち、アンテナが所定周波数の電磁波の送受信や受電等を行うことが困難な状態において当該アンテナは無効化されている。さらに、アンテナ回路が所定の機能を良好に実現できる状態において当該アンテナ回路および当該機能は活性化されており、当該所定の機能を良好に実現できない状態において当該アンテナ回路および当該機能は非活性化されている。 An electric circuit including an antenna to perform a certain function, such as the RF communication circuit 3 and the control circuit 4, is called an antenna circuit. In addition, the antenna is enabled when the antenna can perform its functions of transmitting and receiving electromagnetic waves and receiving power well so that the antenna circuit can perform its specified function, i.e., when the antenna can transmit and receive electromagnetic waves of a specified frequency and receive power, and the antenna is disabled when it cannot perform its function well, i.e., when it is difficult for the antenna to transmit and receive electromagnetic waves of a specified frequency and receive power, and the antenna is disabled. Furthermore, the antenna circuit and the function are activated when the antenna circuit can perform the specified function well, and the antenna circuit and the function are deactivated when the antenna circuit cannot perform the specified function well.

ここで、アンテナ装置1は、制御用チップ41の制御部からの指示により、制御回路4の制御用アンテナ42およびRF通信回路3のRFアンテナ32のいずれか一方を有効化し、他方を無効化するよう制御される。制御用アンテナ42およびRF通信回路3のRFアンテナ32アンテナの有効化および無効化は、それぞれのアンテナが備えるスイッチ回路のスイッチを切り換えて、回路の一部をつなぎ替えることにより実現されるが、詳細は後述する。 Here, the antenna device 1 is controlled to enable either the control antenna 42 of the control circuit 4 or the RF antenna 32 of the RF communication circuit 3, and disable the other, in response to an instruction from the control unit of the control chip 41. The control antenna 42 and the RF antenna 32 of the RF communication circuit 3 are enabled and disabled by switching the switches of the switch circuits provided in each antenna and reconnecting part of the circuit, as will be described in detail later.

アンテナ装置1は、制御用チップ41からの指示によって、制御用アンテナ42およびRFアンテナ32のいずれか一方を有効化し、他方を無効化することができる。このように、生体認証機能および非接触通信機能のいずれか一方を活性化させることにより、例えば両方の機能を同時に活性化する場合と比較して、電力消費の集中を回避でき、いずれか一方の使用中のアンテナに流れた電流が他方の未使用のアンテナへ流れる等による悪影響を抑制することができる。また、RFチップ31と制御用チップ41との間に特別な通信回路等を設ける必要がなく、制御用チップ41の機能と無関係にRFチップ31を選択することができ、チップの選択範囲を拡大でき、回路設計を容易化することができる。以下、第1実施形態のアンテナ装置1の主要な構成要素の各部について説明する。 The antenna device 1 can activate either the control antenna 42 or the RF antenna 32 and disable the other according to an instruction from the control chip 41. In this way, by activating either the biometric authentication function or the non-contact communication function, it is possible to avoid concentration of power consumption compared to, for example, activating both functions simultaneously, and to suppress adverse effects caused by a current flowing through one of the antennas in use flowing to the other unused antenna. In addition, there is no need to provide a special communication circuit or the like between the RF chip 31 and the control chip 41, and the RF chip 31 can be selected regardless of the function of the control chip 41, which expands the range of chip selection and simplifies circuit design. Below, each part of the main components of the antenna device 1 of the first embodiment will be described.

(a)RF通信回路
図1に示すように、RF通信回路3は、RFチップ31と、両端が当該RFチップ31と電気的に接続するRFアンテナ32とを備えている。また、図2に示すように、RF通信回路3は、RFチップ31およびRFアンテナ32を支持する回路基板23を備えている。さらに、図3に示すように、RF通信回路3は、共振周波数を整合させるための同調用コンデンサ33と、回路の一部を切り換えるためのスイッチ回路34と、RFアンテナ32の電磁誘導の起電力で生じる電流を整流する整流回路37と、アンテナ装置1から返信データを送信する際の負荷変調を掛けるためのオン、オフ信号を生成する電界効果トランジスタ38等とを備えている。また、スイッチ回路34は、内部のスイッチ35のオープン、クローズの状態により、RFアンテナ32を有効化または無効化することができる。なお、オープンはスイッチの開状態を指し、クローズはスイッチの閉状態を指す。
(a) RF communication circuit As shown in FIG. 1, the RF communication circuit 3 includes an RF chip 31 and an RF antenna 32, both ends of which are electrically connected to the RF chip 31. As shown in FIG. 2, the RF communication circuit 3 includes a circuit board 23 that supports the RF chip 31 and the RF antenna 32. As shown in FIG. 3, the RF communication circuit 3 includes a tuning capacitor 33 for matching the resonant frequency, a switch circuit 34 for switching a part of the circuit, a rectifier circuit 37 for rectifying the current generated by the electromotive force of electromagnetic induction of the RF antenna 32, and a field effect transistor 38 for generating an on/off signal for applying load modulation when sending reply data from the antenna device 1. The switch circuit 34 can enable or disable the RF antenna 32 depending on the open/close state of the internal switch 35. Note that open refers to the open state of the switch, and closed refers to the closed state of the switch.

なお、RF通信回路3としての必須の構成要素は、RFアンテナ32、スイッチ回路34、および、RFチップ31である。この構成により、RF通信回路3は、RFアンテナ32が有効化されている場合、リーダー等の外部機器から発せられた所定周波数の電磁波を、RF通信回路3が有するRFアンテナ32で受電および受信でき、外部機器とRF通信回路3との間で、電磁波の送受信による非接触通信を行うことができる。 The essential components of the RF communication circuit 3 are the RF antenna 32, the switch circuit 34, and the RF chip 31. With this configuration, when the RF antenna 32 is enabled, the RF communication circuit 3 can receive electromagnetic waves of a specific frequency emitted from an external device such as a reader via the RF antenna 32 of the RF communication circuit 3, and can perform non-contact communication between the external device and the RF communication circuit 3 by transmitting and receiving electromagnetic waves.

(i)回路基板
回路基板23としては、絶縁性基板であって通常用いられる各種のプリント基板用部材を使用することができ、その形態もリジッドなものやフレキシブルなものがいずれも適用できる。例えば、紙材にフェノール樹脂やエポキシ樹脂を含侵させたものや、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含侵させたもの、ポリイミドフィルム等を挙げることができる。厚さの制限は特にないが、フレキシブルな基板であれば、厚さを0.01mm以上、0.2mm以下程度、リジッドな基板であれば、例えば0.1mm以上、0.4mm以下程度とすることができる。
(i) Circuit Board As the circuit board 23, various insulating boards that are commonly used for printed circuit boards can be used, and both rigid and flexible forms can be used. For example, paper impregnated with phenolic resin or epoxy resin, glass cloth impregnated with epoxy resin, polyimide film, etc. can be mentioned. There is no particular limit to the thickness, but for flexible boards, the thickness can be about 0.01 mm or more and 0.2 mm or less, and for rigid boards, the thickness can be about 0.1 mm or more and 0.4 mm or less.

(ii)RFチップ
RFチップ31は、CPUまたはMCUを備えるICチップであり、CPU等は各種制御、演算、メモリからのデータの読み出し、メモリへのデータの書き込み等を行う。また、RFチップ31は、RFアンテナ32を通じて外部機器からの電磁波に含まれるデータを解読したり、送信用データを電磁波に変換して外部機器に対して送信することができる。なお、RFチップ31は、RFアンテナ32の電磁誘導の起電力で生じる電流から必要な駆動電力を生成している。
(ii) RF Chip The RF chip 31 is an IC chip equipped with a CPU or MCU, and the CPU or the like performs various controls, calculations, reading data from memory, writing data to memory, etc. The RF chip 31 can also decode data contained in electromagnetic waves from an external device via the RF antenna 32, and convert data to be transmitted into electromagnetic waves and transmit them to the external device. The RF chip 31 generates the necessary drive power from a current generated by the electromotive force of electromagnetic induction in the RF antenna 32.

また、RFチップ31は、一時的なデータの格納場所としてRAMを備え、オペレーションシステム(OS)や固定アプリケーションのプログラム格納場所としてROMを備える。さらに、各種の可変データや可変パラメータ、可変のアプリケーションプログラムの格納場所として不揮発性の書き換え可能メモリ(NVM)を備える。なお、本実施形態では、各種制御、演算、メモリアクセス、電磁波からの電力生成、データの解読、電磁波へのデータの変換、のすべてを一つのICチップで行うが、例えば電力生成や制御、演算等の一部を別の専用素子等で分担させる構成としてもよい。 The RF chip 31 also includes a RAM as a temporary data storage location, and a ROM as a storage location for the operating system (OS) and fixed application programs. It also includes a non-volatile rewritable memory (NVM) as a storage location for various variable data, variable parameters, and variable application programs. In this embodiment, various controls, calculations, memory access, power generation from electromagnetic waves, data decoding, and conversion of data to electromagnetic waves are all performed by a single IC chip, but it may also be configured such that, for example, some of the power generation, control, calculations, etc. are shared by separate dedicated elements, etc.

(iii)RFアンテナ
RFアンテナ32は、リーダー等の外部機器から発せられた所定周波数の電磁波を受信し、交流磁界により生じる電磁誘導の起電力で生じる電流や電圧の変化をその両端が電気的に接続するRFチップ31に伝達し、RFチップ31から出力された電流や電圧の変化を所定周波数の電磁波に変換して放射し、外部機器が受信、解読できるようにする機能を有している。
(iii) RF Antenna The RF antenna 32 receives electromagnetic waves of a specific frequency emitted from an external device such as a reader, transmits changes in current and voltage caused by the electromotive force of electromagnetic induction generated by an AC magnetic field to the RF chip 31 to which both ends are electrically connected, and converts the changes in current and voltage output from the RF chip 31 into electromagnetic waves of a specific frequency and radiates them so that the external device can receive and decode them.

また、RFアンテナ32は、外部機器からの電磁波を受電し、交流磁界により生じる電磁誘導の起電力で生じる電流を、駆動電力としてRFチップ31に供給する機能をも有する。送受信に用いる電磁波の周波数帯は、135kHzを使用するLF帯、13.56MHzを使用するHF帯、920MHzや2.45GHzを使用するUHF帯等、様々なものが選択できるが、例えばHF帯用のアンテナはループアンテナを、UHF帯用のアンテナはダイポールアンテナを用いる等、使用周波数帯に応じたアンテナ形状の選択が必要である。 The RF antenna 32 also has the function of receiving electromagnetic waves from an external device and supplying the current generated by the electromotive force of electromagnetic induction caused by an AC magnetic field to the RF chip 31 as driving power. Various frequency bands of electromagnetic waves can be selected for transmission and reception, such as the LF band using 135 kHz, the HF band using 13.56 MHz, and the UHF band using 920 MHz or 2.45 GHz, but it is necessary to select the antenna shape according to the frequency band being used, for example, a loop antenna for the HF band and a dipole antenna for the UHF band.

本実施形態では、アンテナ装置1は、HF帯である13.56MHzで動作するよう設計されている。RF通信回路3は、そのアンテナ回路内に備えるスイッチ回路34がRFアンテナ32を有効化するように設定されているとき、RFチップ31およびRFアンテナ32が一つの閉回路を形成し、かつ、共振周波数が13.56MHzとなる共振回路を形成する。 In this embodiment, the antenna device 1 is designed to operate at 13.56 MHz, which is in the HF band. When the switch circuit 34 provided in the antenna circuit of the RF communication circuit 3 is set to enable the RF antenna 32, the RF chip 31 and the RF antenna 32 form a closed circuit, and form a resonant circuit with a resonant frequency of 13.56 MHz.

すなわち、RFチップ31およびRFアンテナ32により構成されるRF通信回路3の等価回路が、インダクタンスがL1であるコイルと容量がC1であるコンデンサとの並列回路となるように配置される。このとき、RF通信回路3が活性化されているときの共振周波数f0がf0=1/(2π×(L111/2)であることから、f0が13.56となるように、RF通信回路3内の各インダクタンス要素と各容量要素のパラメータを適宜定め、これらを合算した回路全体のインダクタンスおよび容量がL1およびC1となるようにすればよい。 That is, the equivalent circuit of the RF communication circuit 3 formed by the RF chip 31 and the RF antenna 32 is arranged to be a parallel circuit of a coil with an inductance of L1 and a capacitor with a capacitance of C1 . In this case, since the resonant frequency f0 when the RF communication circuit 3 is activated is f0 = 1/( × ( L1C1 ) 1/2 ), the parameters of each inductance element and each capacitance element in the RF communication circuit 3 are appropriately determined so that f0 becomes 13.56, and the inductance and capacitance of the entire circuit obtained by adding these together become L1 and C1 .

RFアンテナ32が受電または受信する電磁波の周波数がRF通信回路3の共振周波数と一致するとき、RF通信回路3のインピーダンスと電磁誘導の誘電起電力の電圧は最大となり、電力発生効率と信号受信強度は最大化する。この周波数-インピーダンス曲線または周波数-電圧曲線のピークは、共振周波数の時に突出して大きくなり、これから少しでもずれると急激に低下する。したがって、受電または受信すべき電磁波の周波数が、RF通信回路3の共振周波数より一定以上高め、または低めにずれている場合、共振周波数での受電または受信時と比べて、ほとんど効率的な電力生成や信号送受信ができなくなり、実質的にRF通信回路3のアンテナ回路を断線させたことと類似の作用を及ぼし得る。 When the frequency of the electromagnetic waves received by the RF antenna 32 matches the resonant frequency of the RF communication circuit 3, the impedance of the RF communication circuit 3 and the voltage of the electromotive force of electromagnetic induction are at their maximums, maximizing the power generation efficiency and signal reception strength. The peak of this frequency-impedance curve or frequency-voltage curve is prominent at the resonant frequency, and drops sharply if it deviates even slightly from this. Therefore, if the frequency of the electromagnetic waves to be received is higher or lower than the resonant frequency of the RF communication circuit 3 by a certain amount or more, it will be almost impossible to generate power or transmit and receive signals efficiently compared to when receiving power at the resonant frequency, which can have an effect similar to that of essentially disconnecting the antenna circuit of the RF communication circuit 3.

各々のアンテナ回路の特性にもよるが、アンテナ回路の共振周波数をf0とし、これよりも低い周波数をfaとし、f0よりも高い周波数をfbとするとき、一般的に当該アンテナ回路が共振できる範囲はおおむね、fa/f0が0.9以上で、fb/f0が1.1以下であると考えられる。この範囲外となるfaやfbである電磁波に対しては、当該アンテナ回路のインピーダンスや電圧が急減し、アンテナ回路がまったく共振しないか、ほとんど共振しているとは認められない状態となる。このような所定範囲外の周波数の電磁波に対する当該アンテナ回路の挙動を本開示においては共振しないと称する。 Although it depends on the characteristics of each antenna circuit, when the resonant frequency of an antenna circuit is f0 , the frequency lower than f0 is fa , and the frequency higher than f0 is fb , the range in which the antenna circuit can resonate is generally considered to be fa / f0 is 0.9 or more and fb / f0 is 1.1 or less. For electromagnetic waves with fa or fb outside this range, the impedance and voltage of the antenna circuit suddenly decrease, and the antenna circuit does not resonate at all or is hardly resonated. In this disclosure, the behavior of the antenna circuit for electromagnetic waves with frequencies outside the specified range is referred to as not resonating.

また、アンテナ回路の共振を、共振周波数におけるアンテナ回路に誘起される誘導電圧(誘起電圧)から見ることもできる。この場合は、アンテナ回路に共振周波数に対応する電磁波を供給し、これを当該アンテナ回路が受信または受電したときの誘起電圧のピーク値の絶対値をV0とする。ここで、アンテナ回路が受信または受電する電磁波の周波数が変動した場合には、誘起電圧はピーク値から外れて減衰し、周波数の変動が大きくなるほど減衰の程度は大きくなる。 The resonance of an antenna circuit can also be seen from the induced voltage induced in the antenna circuit at the resonance frequency. In this case, an electromagnetic wave corresponding to the resonance frequency is supplied to the antenna circuit, and the absolute value of the peak value of the induced voltage when the antenna circuit receives or receives the electromagnetic wave is set to V0 . Here, if the frequency of the electromagnetic wave received or received by the antenna circuit fluctuates, the induced voltage deviates from the peak value and attenuates, and the greater the frequency fluctuation, the greater the degree of attenuation.

この減衰した誘起電圧の絶対値をVaとすると、当該アンテナ回路が共振できる範囲はおおむね、Va/V0が0.5以上であると考えられる。この範囲外となる電磁波に対してはアンテナ回路がまったく共振しないか、ほとんど共振しているとは認められない状態となる。このような誘起電圧のピーク値からの減衰が大きくなるような、所定範囲外の周波数の電磁波に対する当該アンテナ回路の挙動をも、本開示においては共振しないと称する。 If the absolute value of this attenuated induced voltage is Va , then the range in which the antenna circuit can resonate is considered to be approximately Va / V0 equal to or greater than 0.5. For electromagnetic waves outside this range, the antenna circuit does not resonate at all, or is barely resonating at all. In this disclosure, the behavior of the antenna circuit with respect to electromagnetic waves of frequencies outside a specified range in which the attenuation from the peak value of such induced voltage is large is also referred to as not resonating.

RFアンテナ32は、典型的には、回路基板23の一方の面上に接着剤を介して銅箔やアルミ箔等を貼り込む方法で形成できる。すなわち、この銅箔等の上にレジストを塗布し、所定のアンテナパターン以外の領域を塞ぐように形成されたマスクを載置して露光し、その後、アンテナパターン以外の領域の、レジストが未硬化である銅箔等をエッチング液で除去、洗浄することによってRFアンテナ32を形成することができる。この方式では、銅箔等の厚さを薄くすることでアンテナ線の厚さを薄くできる利点がある。 The RF antenna 32 can typically be formed by attaching copper foil, aluminum foil, or the like to one side of the circuit board 23 via an adhesive. That is, resist is applied onto the copper foil, and a mask formed to cover areas other than the specified antenna pattern is placed on top of it and exposed to light. After that, the copper foil, or the like in the areas other than the antenna pattern where the resist is not yet hardened, is removed with an etching solution and washed to form the RF antenna 32. This method has the advantage that the thickness of the antenna wire can be made thinner by reducing the thickness of the copper foil, or the like.

また、RFアンテナ32は、回路基板23の一方の面上に銅線の周囲が絶縁体部材で被覆された被覆付導線を埋め込む巻き線方式によって形成されてもよく、銅線の代わりに、Cu-Ni、Cu-Cr、Cu-Zn、Cu-Sn、Cu-Be等の銅合金線、または鉄、ステンレス、アルミ等の種々の金属線、金属合金線を選択してもよい。また、アンテナ回路の電気抵抗が高めになるが、金属粒子を含む導電インキを回路基板23の一方の面上にシルク印刷方式で印刷したり、インクジェット方式で形成してもよい。これらの方式は、エッチングを用いる方式よりもコスト面や量産性の面で有利である。 The RF antenna 32 may also be formed by a winding method in which a coated conductor wire, the periphery of which is coated with an insulating material, is embedded on one side of the circuit board 23, and instead of the copper wire, a copper alloy wire such as Cu-Ni, Cu-Cr, Cu-Zn, Cu-Sn, or Cu-Be, or various metal wires or metal alloy wires such as iron, stainless steel, or aluminum may be selected. In addition, although the electrical resistance of the antenna circuit will be high, a conductive ink containing metal particles may be printed on one side of the circuit board 23 by silk printing or formed by inkjet printing. These methods are more advantageous in terms of cost and mass production than methods that use etching.

RFアンテナ32の始点または終点となる2か所の端部32aおよび32bは、それぞれRFチップ31の電気的接続端子である接続パッド31aおよび31bに接続される。RFアンテナ32が上述したエッチング方式で形成されている場合は、RFアンテナ32の端部32aおよび32bの上面を覆うように異方性導電フィルム、すなわちACF(Anisotropic Conductive Film)を貼り付けておき、接続パッド31aおよび31bにあらかじめ金バンプ等の導電性突起が形成されたRFチップ31をこの上にフェイスダウンで搭載し、所定の熱圧を所定時間加える。 The two ends 32a and 32b of the RF antenna 32, which are the start and end points, are connected to the connection pads 31a and 31b, which are the electrical connection terminals of the RF chip 31. When the RF antenna 32 is formed by the etching method described above, an anisotropic conductive film, i.e., ACF (Anisotropic Conductive Film), is attached to cover the upper surfaces of the ends 32a and 32b of the RF antenna 32, and the RF chip 31, which has conductive protrusions such as gold bumps formed on the connection pads 31a and 31b in advance, is mounted face-down on top of this, and a predetermined heat and pressure is applied for a predetermined time.

こうすることで、熱溶融した異方性導電フィルムのバインダーがRFチップ31とRFアンテナ32との隙間を埋め、かつ、異方性導電フィルムの導電粒子が、RFアンテナ32の端部32aからRFチップ31の接続パッド31aに向けて互いに接触し合いながらつながることにより、端部32aと接続パッド31aとが導通する。RFアンテナ32の端部32bとRFチップ31の接続パッド31bについても同様である。 In this way, the binder of the thermally melted anisotropic conductive film fills the gap between the RF chip 31 and the RF antenna 32, and the conductive particles of the anisotropic conductive film connect while coming into contact with each other from the end 32a of the RF antenna 32 toward the connection pad 31a of the RF chip 31, thereby providing electrical continuity between the end 32a and the connection pad 31a. The same applies to the end 32b of the RF antenna 32 and the connection pad 31b of the RF chip 31.

なお、RFアンテナ32とRFチップ31との電気的接続は、上述した異方性導電フィルムを使用する以外に、異方性導電ペースト(ACP)や、はんだ、あるいはエポキシ樹脂中に銀粒子をフィラーとして分散した、いわゆる導電ペーストを使用してもよい。また、RFチップ31を直接RFアンテナ32に接合するのではなく、別の接続端子を備えた基板上にRFチップ31を搭載し、これを樹脂封止してモジュール化したものをRFアンテナ32に接合してもよい。 In addition to using the anisotropic conductive film described above, the electrical connection between the RF antenna 32 and the RF chip 31 may be made using anisotropic conductive paste (ACP), solder, or a so-called conductive paste in which silver particles are dispersed as a filler in epoxy resin. Also, instead of directly joining the RF chip 31 to the RF antenna 32, the RF chip 31 may be mounted on a substrate equipped with a separate connection terminal, which may then be resin-sealed to form a module, which may then be joined to the RF antenna 32.

この場合は、モジュールに形成された接続端子をRFアンテナ32の端部32aおよび32bとACF等を介して接続するか、溶接等により接続することができる。一方、RFアンテナ32が巻き線方式である場合は、2か所の端部32aおよび32bの被覆を剥がして、この上に上記のようにRFチップ31をモジュール化したものを搭載し、当該モジュールの接続端子をRFアンテナ32の端部32aおよび32bと溶接等により接続することができる。 In this case, the connection terminals formed on the module can be connected to the ends 32a and 32b of the RF antenna 32 via ACF or the like, or by welding or the like. On the other hand, if the RF antenna 32 is of the wound type, the coating on the two ends 32a and 32b can be removed, and the RF chip 31 modularized as described above can be mounted on top of them, and the connection terminals of the module can be connected to the ends 32a and 32b of the RF antenna 32 by welding or the like.

(iv)スイッチ回路
スイッチ回路34は、上述したRF通信回路3の共振周波数を所定周波数に同調させるかこれに対してシフトさせるかを選択するスイッチ機能を有する。スイッチ回路34は、図3に示すように、スイッチ35と調整用コンデンサ36とが直列につながれ、かつ、これがRFアンテナ32の端部32aに向かう配線と端部32bに向かう配線とにまたがって並列につながれた構成を有する。
(iv) Switch Circuit The switch circuit 34 has a switching function for selecting whether to tune the resonant frequency of the above-mentioned RF communication circuit 3 to a predetermined frequency or to shift it therefrom. As shown in Fig. 3, the switch circuit 34 has a configuration in which a switch 35 and an adjustment capacitor 36 are connected in series, and these are also connected in parallel across the wiring toward the end 32a and the wiring toward the end 32b of the RF antenna 32.

また、RF通信回路3には、スイッチ回路34とは別に同調用のコンデンサ33が同様に並列につながれている。スイッチ35は、後述するように、制御用チップ41の制御部48からの信号35sを受けて、オープンまたはクローズの状態に切り替わることができる。スイッチ35は、機械式の接点スイッチでもよく、電界効果トランジスタ等を含むトランジスタを用いる無接点スイッチでもよい。 In addition to the switch circuit 34, a tuning capacitor 33 is also connected in parallel to the RF communication circuit 3. As described below, the switch 35 can be switched to an open or closed state upon receiving a signal 35s from the control unit 48 of the control chip 41. The switch 35 may be a mechanical contact switch or a non-contact switch that uses a transistor including a field effect transistor.

スイッチ35がオープンのとき、RF通信回路3は所定周波数の電磁波により共振する活性化モードとなる。調整用コンデンサ36はRF通信回路3内で浮いた状態となり、RFアンテナ32に電流が流れても調整用コンデンサ36に蓄電されることはなく、RFアンテナ32の回路特性にほとんど影響を及ぼさない。このとき、RF通信回路3全体の容量は、主として同調用のコンデンサ33の容量に依存し、これと回路内の他の素子の容量成分を合算した容量が上述した等価回路の容量であるC1となるようにコンデンサ33の容量が選択される。 When the switch 35 is open, the RF communication circuit 3 is in an activated mode in which it resonates with electromagnetic waves of a predetermined frequency. The tuning capacitor 36 is in a floating state within the RF communication circuit 3, and even if a current flows through the RF antenna 32, the tuning capacitor 36 is not charged and has almost no effect on the circuit characteristics of the RF antenna 32. At this time, the capacitance of the entire RF communication circuit 3 mainly depends on the capacitance of the tuning capacitor 33, and the capacitance of the capacitor 33 is selected so that the combined capacitance of this and the capacitance components of the other elements in the circuit is C1, which is the capacitance of the equivalent circuit described above.

よって、このとき、RF通信回路3の共振周波数f0は、外部機器との送受信に用いる周波数、例えば13.56MHzと略同一となり、外部機器とアンテナ装置1との通信が良好に行われる。この場合、RFアンテナ32は有効化され、RF通信回路3の非接触通信機能が活性化された状態となる。 Therefore, at this time, the resonant frequency f 0 of the RF communication circuit 3 becomes substantially the same as the frequency used for transmitting and receiving with the external device, for example, 13.56 MHz, and good communication is performed between the external device and the antenna device 1. In this case, the RF antenna 32 is enabled, and the non-contact communication function of the RF communication circuit 3 is activated.

一方、スイッチ35がクローズのとき、RF通信回路3は所定周波数の電磁波により共振しない非活性化モードとなる。調整用コンデンサ36はRF通信回路3内で並列に接続された状態となり、RFアンテナ32に電流が流れた場合にコンデンサ33に加えて調整用コンデンサ36にも蓄電される。すなわち、RF通信回路3全体として容量成分が増加する。このとき、RF通信回路3の回路全体の等価回路の容量は上記のC1よりも大きな容量であるC11にシフトする。したがって、RF通信回路3の共振周波数は、上記のf0よりも小さいf11にシフトする。 On the other hand, when the switch 35 is closed, the RF communication circuit 3 is in a deactivated mode in which it does not resonate with electromagnetic waves of a predetermined frequency. The adjustment capacitor 36 is connected in parallel within the RF communication circuit 3, and when a current flows through the RF antenna 32, electricity is stored in the adjustment capacitor 36 in addition to the capacitor 33. That is, the capacitance component increases in the RF communication circuit 3 as a whole. At this time, the capacitance of the equivalent circuit of the entire circuit of the RF communication circuit 3 shifts to C11 , which is a capacitance larger than C1 described above. Therefore, the resonant frequency of the RF communication circuit 3 shifts to f11 , which is smaller than f0 described above.

11が良好な通信が確保され得る所定の範囲を逸脱する場合、すなわち、f11/f0の値が0.95より小さい場合に、外部機器とアンテナ装置1との通信を良好に行うことが困難なため、RFアンテナ32は無効化され、RF通信回路3の非接触通信機能が非活性化された状態となる。したがって、RFアンテナ32を無効化したいときに、RF通信回路3が意図しない誤動作により通信を行ってしまうことの抑制、および、制御回路4とRF通信回路3との同時動作による制御回路4へのノイズ発生や誤動作、電力不足による動作中断等の抑制が図れる。 When f11 falls outside the predetermined range where good communication can be ensured, that is, when the value of f11 / f0 is smaller than 0.95, it is difficult to achieve good communication between the external device and the antenna device 1, so the RF antenna 32 is disabled and the non-contact communication function of the RF communication circuit 3 is deactivated. Therefore, when it is desired to disable the RF antenna 32, it is possible to prevent the RF communication circuit 3 from performing communication due to an unintended malfunction, and to prevent noise generation or malfunction in the control circuit 4 due to simultaneous operation of the control circuit 4 and the RF communication circuit 3, interruption of operation due to a lack of power, etc.

また、f11/f0の値が0.9より小さいことが、当該抑制の効果を一層高める点でより好ましい。なお、詳細を後述するが、スイッチ35がクローズのときの同調用コンデンサ33および調整用コンデンサ36による等価回路の合算容量をC0に合わせることにより、このときのRF通信回路3の共振周波数がもとの共振周波数よりも大きくなるような構成としてもよい。 In order to further enhance the suppression effect, it is more preferable that the value of f11 / f0 is smaller than 0.9. Note that, as will be described in detail later, by adjusting the combined capacitance of the equivalent circuit formed by the tuning capacitor 33 and the adjustment capacitor 36 to C0 when the switch 35 is closed, the resonant frequency of the RF communication circuit 3 at this time may be configured to be higher than the original resonant frequency.

一方、RFアンテナ32が無効化され、RF通信回路3の非接触通信機能が非活性化された状態となるもうひとつのケースとして、受信した電磁波によってRF通信回路3に誘導される誘起電圧が著しく低下した場合が挙げられる。RF通信回路3のスイッチ35がオープンのときに、所定周波数の電磁波によって共振した際のRF通信回路3の誘起電圧のピーク値の絶対値をV01とし、スイッチ35がクローズのとき、当該所定周波数の電磁波を受信したときのRF通信回路3の誘起電圧の絶対値をV1とする。このとき、V1/V01の値が0.5より小さい場合には、外部機器とアンテナ装置1との通信を良好に行うことが困難なため、RFアンテナ32は無効化され、RF通信回路3の非接触通信機能が非活性化された状態となる。 On the other hand, another case in which the RF antenna 32 is disabled and the non-contact communication function of the RF communication circuit 3 is deactivated is when the induced voltage induced in the RF communication circuit 3 by the received electromagnetic waves drops significantly. When the switch 35 of the RF communication circuit 3 is open, the absolute value of the peak value of the induced voltage in the RF communication circuit 3 when it resonates with electromagnetic waves of a predetermined frequency is set to V01 , and when the switch 35 is closed, the absolute value of the induced voltage in the RF communication circuit 3 when it receives electromagnetic waves of the predetermined frequency is set to V1 . At this time, if the value of V1 / V01 is smaller than 0.5, it is difficult to communicate well between the external device and the antenna device 1, so the RF antenna 32 is disabled and the non-contact communication function of the RF communication circuit 3 is deactivated.

このように、RF通信回路3の誘起電圧がピーク値に対して大きく減衰するのは、上述のように、RF通信回路3のスイッチ35をクローズにすることにより、RF通信回路3の共振周波数がf0よりも小さいf11にシフトするため、周波数がf0である電磁波を受信してもRF通信回路3が共振しないことに起因する。 The reason why the induced voltage of the RF communication circuit 3 is thus greatly attenuated relative to the peak value is that, as described above, by closing the switch 35 of the RF communication circuit 3, the resonant frequency of the RF communication circuit 3 shifts to f11, which is smaller than f0 , and therefore the RF communication circuit 3 does not resonate even when it receives an electromagnetic wave with a frequency of f0 .

(v)その他の回路
詳細は後述するが、RF通信回路3には、上述したもの以外に、RFアンテナ32が受電した電磁波による電磁誘導の誘電起電力で生じる電流を直流電流に変換する整流回路37や、RFアンテナ32で受信する電磁波に負荷変調を掛け、RFチップ31の接続パッド31fからの信号38sを受けてオン、オフすることによって送信用データに対応する電磁波の波形を生成する電界効果トランジスタ38を備えている。本実施形態では、上記の整流回路37で生じた直流電流をRFチップ31に給電すべく、当該整流回路37から分岐する二つの配線の先端をそれぞれ、RFチップ31の接続パッド31cおよび31dと電気的に接続している。ただし、整流回路37の機能は、RFチップ31の内部に備えていてもよい。
(v) Other Circuits Although details will be described later, the RF communication circuit 3 includes, in addition to the above, a rectifier circuit 37 that converts the current generated by the electromotive force of electromagnetic induction due to the electromagnetic wave received by the RF antenna 32 into a direct current, and a field effect transistor 38 that applies load modulation to the electromagnetic wave received by the RF antenna 32 and generates an electromagnetic wave waveform corresponding to the transmission data by turning on and off in response to a signal 38s from the connection pad 31f of the RF chip 31. In this embodiment, in order to supply the direct current generated by the rectifier circuit 37 to the RF chip 31, the tips of two wirings branching from the rectifier circuit 37 are electrically connected to the connection pads 31c and 31d of the RF chip 31, respectively. However, the function of the rectifier circuit 37 may be provided inside the RF chip 31.

(b)制御回路
図1に示すように、制御回路4は、制御用チップ41と、両端が当該制御用チップ41および電源ユニット6とそれぞれ並列に電気的に接続する制御用アンテナ42とを備えている。また、図2に示すように、制御回路4は、制御用チップ41、制御用アンテナ42、電源ユニット6をおよび生体情報センサ5を支持する回路基板23を備えている。一方、図3に示すように、制御回路4は、RF通信回路3と同様に共振周波数を整合させるための同調用のコンデンサ43と、回路の一部を切り換えるためのスイッチ回路44と、制御用アンテナ42で受電し、電磁誘導の起電力で生じる電流を整流する整流回路47とを備えている。
(b) Control Circuit As shown in Fig. 1, the control circuit 4 includes a control chip 41 and a control antenna 42, both ends of which are electrically connected in parallel to the control chip 41 and the power supply unit 6. As shown in Fig. 2, the control circuit 4 includes a circuit board 23 that supports the control chip 41, the control antenna 42, the power supply unit 6, and the bioinformation sensor 5. On the other hand, as shown in Fig. 3, the control circuit 4 includes a tuning capacitor 43 for matching the resonant frequency in the same manner as the RF communication circuit 3, a switch circuit 44 for switching a part of the circuit, and a rectifier circuit 47 that receives power at the control antenna 42 and rectifies the current generated by the electromotive force of electromagnetic induction.

また、スイッチ回路44は、内部のスイッチ45のオン、オフ状態により、制御用アンテナ42を有効化または無効化することができる。この構成により、制御回路4は、制御用アンテナ42が有効化されている場合にのみ、リーダー等の外部機器から発せられた所定周波数の電磁波を、制御回路4が有する制御用アンテナ42で受電でき、電源ユニット6への充電や制御用チップ41および生体情報センサ5の駆動電力を得るための給電をすることができる。 The switch circuit 44 can also enable or disable the control antenna 42 depending on the on/off state of the internal switch 45. With this configuration, the control circuit 4 can receive electromagnetic waves of a specific frequency emitted from an external device such as a reader at the control antenna 42 of the control circuit 4 only when the control antenna 42 is enabled, and can supply power to charge the power supply unit 6 and to obtain drive power for the control chip 41 and the biometric sensor 5.

なお、制御回路4としての必須の構成要素は、制御用アンテナ42、スイッチ回路44、および、制御用チップ41と電源ユニット6とのいずれか、である。本実施形態では、制御用アンテナ42の両端が制御用チップ41と電源ユニット6とに並列接続されるが、制御用アンテナ42の両端が制御用チップ41のみ、または電源ユニット6のみに接続されてもよい。 The essential components of the control circuit 4 are the control antenna 42, the switch circuit 44, and either the control chip 41 or the power supply unit 6. In this embodiment, both ends of the control antenna 42 are connected in parallel to the control chip 41 and the power supply unit 6, but both ends of the control antenna 42 may be connected only to the control chip 41 or only to the power supply unit 6.

(i)回路基板
回路基板23は、前述したRFチップ31やRFアンテナ32を支持する回路基板23と共用されるものであるが、その上に搭載されるデバイスの配置やサイズに応じて一部の基板を分離させてもよい。例えば、図2に示すように、本実施形態では、生体情報センサ5の表面5aを、コア層21の表面21aと略同一に合わせるため、制御用チップ41や電源ユニット6を搭載する回路基板23aと、生体情報センサ5を搭載する回路基板23bとは互いに分離配置される。
(i) Circuit Board The circuit board 23 is shared with the circuit board 23 supporting the RF chip 31 and the RF antenna 32 described above, but some of the boards may be separated depending on the arrangement and size of the devices mounted thereon. For example, as shown in Fig. 2, in this embodiment, in order to align the surface 5a of the biometric sensor 5 to be substantially flush with the surface 21a of the core layer 21, the circuit board 23a mounting the control chip 41 and the power supply unit 6 and the circuit board 23b mounting the biometric sensor 5 are disposed separately from each other.

回路基板23aおよび回路基板23bの、アンテナ装置1の厚さ方向の配置位置が互いに異なるからである。この場合、例えば電源ユニット6と生体情報センサ5との電気的接続をとるために、回路基板23aおよび回路基板23bを導電性部材である連結配線部23cで連結することが好ましい。 This is because the circuit boards 23a and 23b are arranged at different positions in the thickness direction of the antenna device 1. In this case, it is preferable to connect the circuit boards 23a and 23b with the connecting wiring portion 23c, which is a conductive member, in order to electrically connect, for example, the power supply unit 6 and the biometric information sensor 5.

(ii)制御用チップ
制御用チップ41は、RFチップ31と同様、CPUまたはMCUを備えるICチップである。また、図4のブロック図に示すように、制御部48およびメモリ49をさらに備える。制御用チップ41は、電源スイッチ8からの入力信号等をトリガとして生体情報センサ5に対して、生体情報の取得を指示し駆動させる機能や、生体情報センサ5が取得した生体情報と、メモリ49に記憶する、あらかじめ登録された情報とを照合することにより、所定の生体認証条件、すなわち、正当なユーザの使用であるか否かを判断する機能を有する。
(ii) Control Chip The control chip 41 is an IC chip equipped with a CPU or MCU, similar to the RF chip 31. As shown in the block diagram of Fig. 4, the control chip 41 further includes a control unit 48 and a memory 49. The control chip 41 has a function of instructing and driving the biometric information sensor 5 to acquire biometric information using an input signal from the power switch 8 as a trigger, and a function of determining whether or not a predetermined biometric authentication condition is met, i.e., whether or not the biometric information is used by a legitimate user, by collating the biometric information acquired by the biometric information sensor 5 with pre-registered information stored in the memory 49.

さらに、制御用チップ41は、この判断結果に基づいて、RF通信回路3のRFアンテナ32の有効化または無効化、および、制御回路4の制御用アンテナ42の有効化または無効化の切り換えの指示を行うことができる。具体的には、制御用チップ41は、制御部48を通じて、スイッチ回路34のスイッチ35をオープンまたはクローズとする信号35sと、スイッチ回路44のスイッチ45をオープンまたはクローズとする信号45sとを出力することができる。 Furthermore, based on the result of this determination, the control chip 41 can instruct the RF antenna 32 of the RF communication circuit 3 to be enabled or disabled, and the control antenna 42 of the control circuit 4 to be enabled or disabled. Specifically, the control chip 41 can output, via the control unit 48, a signal 35s that opens or closes the switch 35 of the switch circuit 34, and a signal 45s that opens or closes the switch 45 of the switch circuit 44.

また、制御用チップ41は、これ以外に、例えば、生体情報センサ5が取得したユーザの指紋情報等の生体情報から特徴点を抽出する画像処理回路や、電源ユニット6からの電流量や電圧をモニタリングすることにより電源ユニット6の蓄電量を推定し、この結果に応じた制御を行う制御回路を備えていてもよい。電源ユニット6の蓄電量に応じた制御とは、例えば、電源ユニット6の蓄電量が一定量以下に下がった場合は、電力を必要とする生体情報センサ5の駆動を中止したり、処理速度を遅くして消費電力を低減させる等が考えられる。 The control chip 41 may also include, for example, an image processing circuit that extracts feature points from biometric information such as the user's fingerprint information acquired by the biometric sensor 5, and a control circuit that estimates the amount of stored power in the power supply unit 6 by monitoring the amount of current and voltage from the power supply unit 6 and performs control according to the results. Control according to the amount of stored power in the power supply unit 6 may, for example, stop the operation of the biometric sensor 5 that requires power or slow down the processing speed to reduce power consumption when the amount of stored power in the power supply unit 6 falls below a certain level.

なお、上述した制御部48や画像処理回路は、制御用チップ41ではなく、これと配線でつながれた別個の専用チップや専用素子として設けてもよい。また、制御用アンテナ42の始点または終点となる2か所の端部42aおよび42bには、それぞれ制御用チップ41の電気的接続端子である接続パッド41aおよび41bが接続されるが、その接続方法として、RFアンテナ32の端部32aおよび32bへのRFチップ31の接続パッド31aおよび31bの接続方法と同様の方法を適用し得る。 The control unit 48 and image processing circuit described above may be provided as a separate dedicated chip or dedicated element connected to the control chip 41 by wiring, rather than as part of the control chip 41. Also, the two ends 42a and 42b, which are the start and end points of the control antenna 42, are connected to connection pads 41a and 41b, which are electrical connection terminals of the control chip 41, respectively, and the same method of connection as the method of connecting the connection pads 31a and 31b of the RF chip 31 to the ends 32a and 32b of the RF antenna 32 can be applied.

(iii)制御用アンテナ
制御用アンテナ42は、RFアンテナ32とは別個のアンテナであり、リーダー等の外部機器から発せられた所定周波数の電磁波を受電し、交流磁界により生じる電磁誘導の起電力で生じる電流を、駆動電力として制御用チップ41や電源ユニット6に供給する機能を有する。また、この電磁誘導の起電力で生じる電流を、生体情報センサ5の駆動電力として直接、生体情報センサ5に供給する機能を有していてもよい。制御用アンテナ42の受電に用いる電磁波の周波数は、RFアンテナ32と同様にLF帯、HF帯、UHF帯等から選択できるが、リーダー等の外部機器の構成を単純化する観点から、RFアンテナ32の周波数と同一にすることが好ましい。本実施形態では、制御用アンテナ42の周波数目標値をRFアンテナ32と同様に13.56MHzとしている。
(iii) Control Antenna The control antenna 42 is an antenna separate from the RF antenna 32, and has a function of receiving electromagnetic waves of a predetermined frequency emitted from an external device such as a reader, and supplying a current generated by the electromotive force of electromagnetic induction caused by an AC magnetic field to the control chip 41 and the power supply unit 6 as driving power. In addition, the control antenna 42 may have a function of directly supplying the current generated by the electromotive force of electromagnetic induction to the bioinformation sensor 5 as driving power for the bioinformation sensor 5. The frequency of the electromagnetic waves used for receiving power by the control antenna 42 can be selected from the LF band, HF band, UHF band, etc., as with the RF antenna 32, but from the viewpoint of simplifying the configuration of an external device such as a reader, it is preferable to make it the same as the frequency of the RF antenna 32. In this embodiment, the frequency target value of the control antenna 42 is 13.56 MHz, as with the RF antenna 32.

制御回路4は、スイッチ回路44が制御用アンテナ42を有効化するように設定されているとき、制御用チップ41または電源ユニット6と、制御用アンテナ42とが一つの閉回路を形成し、かつ、共振周波数が13.56MHzとなる共振回路を形成する。すなわち、制御回路4の等価回路が、インダクタンスがL2であるコイルと容量がC2であるコンデンサとの並列回路となるように配置される。 When the switch circuit 44 is set to activate the control antenna 42, the control chip 41 or the power supply unit 6 and the control antenna 42 form a closed circuit, and form a resonant circuit with a resonant frequency of 13.56 MHz. That is, the equivalent circuit of the control circuit 4 is arranged to be a parallel circuit of a coil with an inductance of L2 and a capacitor with a capacitance of C2 .

このとき、制御回路4が活性化されているときの共振周波数f0がf0=1/(2π×(L221/2)であることから、f0が13.56となるように、制御回路4内の各インダクタンス要素と各容量要素のパラメータを適宜定め、これらを合算した回路全体のインダクタンスおよび容量がL2およびC2となるようにすればよいことは、RFアンテナ32と同様である。なお、本実施形態のように、RF通信回路3および制御回路4のもとの共振周波数f0を同一とすることが好ましいが、実用上の問題がない範囲で若干のずれがあってもよい。 In this case, since the resonant frequency f0 when the control circuit 4 is activated is f0 = 1 /(2π × ( L2C2 ) 1/2 ), the parameters of each inductance element and each capacitance element in the control circuit 4 are appropriately determined so that f0 becomes 13.56, and the combined inductance and capacitance of the entire circuit become L2 and C2 , similarly to the RF antenna 32. Note that, as in this embodiment, it is preferable that the original resonant frequencies f0 of the RF communication circuit 3 and the control circuit 4 are the same, but a slight deviation is acceptable as long as it does not cause practical problems.

制御用アンテナ42が受電する電磁波の周波数が制御回路4の共振周波数と一致するとき、制御回路4のインピーダンスと電磁誘導の誘電起電力の電圧は最大となり、電力発生効率は最大化する。一方、受電すべき電磁波の周波数が、制御回路4の共振周波数より一定以上高め、または低めにずれている場合、共振周波数での受電時と比べて、ほとんど効率的な電力生成ができなくなり、実質的に制御回路4のアンテナ回路を断線させたことと類似の作用を及ぼし得る。 When the frequency of the electromagnetic waves received by the control antenna 42 matches the resonant frequency of the control circuit 4, the impedance of the control circuit 4 and the voltage of the electromotive force of electromagnetic induction are at their maximums, maximizing the power generation efficiency. On the other hand, if the frequency of the electromagnetic waves to be received is higher or lower than the resonant frequency of the control circuit 4 by a certain amount, power generation becomes almost impossible as efficiently as when power is received at the resonant frequency, which can have an effect similar to that of essentially disconnecting the antenna circuit of the control circuit 4.

制御用アンテナ42の形成方法として、RFアンテナ32と同様のものが選択可能であり、RFアンテナ32と同一方法で形成することが材料コストや工程簡略化の観点からは好ましい。本実施形態では、制御用アンテナ42は、RFアンテナ32と同様に、エッチング方式にて形成される。また、制御用アンテナ42のループコイルは、図1に示すように、RFアンテナ32のループコイルの開口部の内側に形成されている。 The method for forming the control antenna 42 can be the same as that for the RF antenna 32, and forming it in the same method as the RF antenna 32 is preferable from the standpoint of material costs and process simplification. In this embodiment, the control antenna 42 is formed by an etching method, like the RF antenna 32. Also, the loop coil of the control antenna 42 is formed inside the opening of the loop coil of the RF antenna 32, as shown in FIG. 1.

一般的にループアンテナが受電、受信する電磁波により生じる電磁誘導の磁界強度は、ループアンテナのアンテナ巻き数および開口部の面積に比例する。よって、制御用アンテナ42およびRFアンテナ32のいずれを内側に配置すべきかについては、RF通信回路3の通信感度や強度と制御回路4の電力発生効率との優先度合いを考慮して適宜設計すればよい。 Generally, the magnetic field strength of electromagnetic induction caused by electromagnetic waves received by a loop antenna is proportional to the number of turns of the loop antenna and the area of the opening. Therefore, whether the control antenna 42 or the RF antenna 32 should be placed on the inside can be appropriately designed by taking into consideration the priority of the communication sensitivity and strength of the RF communication circuit 3 and the power generation efficiency of the control circuit 4.

制御用アンテナ42の始点または終点となる2か所の端部42aおよび42bは、それぞれ制御用チップ41の電気的接続端子である接続パッド41aおよび41bに接続される。また、制御用アンテナ42の2か所の端部は、それぞれが分岐し、制御用チップ41に加えて電源ユニット6とも接続される。制御用アンテナ42と制御用チップ41または電源ユニット6との電気的接続は、前述したRFアンテナ32とRFチップ31との接続と同様の方法で行うことができる。 Two ends 42a and 42b, which are the start and end points of the control antenna 42, are connected to connection pads 41a and 41b, which are electrical connection terminals of the control chip 41, respectively. In addition, the two ends of the control antenna 42 each branch off and are connected to the power supply unit 6 in addition to the control chip 41. The electrical connection between the control antenna 42 and the control chip 41 or the power supply unit 6 can be made in the same manner as the connection between the RF antenna 32 and the RF chip 31 described above.

(iv)スイッチ回路
スイッチ回路44は、上述したRF通信回路3のスイッチ回路34と同様に、制御回路4の共振周波数を所定周波数に同調させるかこれに対してシフトさせるかを選択するスイッチ機能を有する。スイッチ回路44は、スイッチ45と調整用コンデンサ46とが直列につながれ、かつ、これが制御用アンテナ42の端部42aに向かう配線と端部42bに向かう配線とにまたがって並列につながれた構成を有する。
(iv) Switch Circuit The switch circuit 44 has a switch function for selecting whether to tune the resonant frequency of the control circuit 4 to a predetermined frequency or to shift it therefrom, similar to the switch circuit 34 of the above-described RF communication circuit 3. The switch circuit 44 has a configuration in which a switch 45 and an adjustment capacitor 46 are connected in series, and these are also connected in parallel across the wiring toward the end 42a of the control antenna 42 and the wiring toward the end 42b.

また、制御回路4には、スイッチ回路44とは別に同調用のコンデンサ43が同様に並列につながれている。スイッチ45は、前述のとおり、制御用チップ41の制御部48からの信号45sを受けて、オープンまたはクローズの状態に切り替わることができる。スイッチ45は、スイッチ35と同様の方式が適用可能であり、両スイッチのいずれか一方が接点式、他方が無接点式であってもよい。 In addition to the switch circuit 44, a tuning capacitor 43 is also connected in parallel to the control circuit 4. As described above, the switch 45 can be switched to an open or closed state upon receiving a signal 45s from the control unit 48 of the control chip 41. The switch 45 can be of the same type as the switch 35, and one of the two switches may be of a contact type and the other of a non-contact type.

スイッチ45がオープンのとき、制御回路4は所定周波数の電磁波により共振する活性化モードとなる。調整用コンデンサ46は制御回路4内で浮いた状態となり、制御回路4全体の容量は、コンデンサ46とは無関係に主として同調用のコンデンサ33の容量に依存し、これと回路内の他の素子の容量成分を合算した容量が上述した等価回路の容量であるC2となるようにコンデンサ33の容量が選択される。よって、このとき、制御回路4の共振周波数f2は、外部機器との送受信に用いる周波数、例えば13.56MHzと略同一となり、外部機器とアンテナ装置1との通信が良好に行われる。この場合、制御用アンテナ42は有効化され、制御回路4の電力取得機能が活性化された状態となる。 When the switch 45 is open, the control circuit 4 is in an activation mode in which it resonates with electromagnetic waves of a predetermined frequency. The adjustment capacitor 46 is in a floating state within the control circuit 4, and the capacitance of the entire control circuit 4 depends mainly on the capacitance of the tuning capacitor 33, regardless of the capacitor 46, and the capacitance of the capacitor 33 is selected so that the total capacitance of this and the capacitance components of the other elements in the circuit is C2, which is the capacitance of the above-mentioned equivalent circuit. Therefore, at this time, the resonant frequency f2 of the control circuit 4 is approximately the same as the frequency used for transmitting and receiving with an external device, for example, 13.56 MHz, and communication between the external device and the antenna device 1 is performed well. In this case, the control antenna 42 is enabled, and the power acquisition function of the control circuit 4 is activated.

一方、スイッチ45がクローズのとき、制御回路4は所定周波数の電磁波により共振しない非活性化モードとなる。調整用コンデンサ46は制御回路4内で並列に接続された状態となり、制御用アンテナ42に電流が流れた場合にコンデンサ43に加えて調整用コンデンサ46にも蓄電される。すなわち、制御回路4全体として容量成分が増加する。このとき、制御回路4の等価回路の容量は上記のC2よりも大きな容量であるC21にシフトする。したがって、制御回路4の共振周波数は、上記のf0よりも小さいf21にシフトする。 On the other hand, when the switch 45 is closed, the control circuit 4 is in a deactivated mode in which it does not resonate with electromagnetic waves of a predetermined frequency. The adjustment capacitor 46 is connected in parallel within the control circuit 4, and when a current flows through the control antenna 42, electricity is stored in the adjustment capacitor 46 in addition to the capacitor 43. That is, the capacitance component of the control circuit 4 as a whole increases. At this time, the capacitance of the equivalent circuit of the control circuit 4 shifts to C21, which is a capacitance larger than the above C2 . Therefore, the resonant frequency of the control circuit 4 shifts to f21 , which is smaller than the above f0 .

21が良好な通信が確保され得る所定の範囲を逸脱する場合、すなわち、f21/f0の値が0.95より小さい場合に、外部機器とアンテナ装置1との通信を良好に行うことが困難なため、制御用アンテナ42は無効化され、制御回路4の電力取得機能が非活性化された状態となる。したがって、制御用アンテナ42を無効化したいときに、制御回路4が意図しない誤動作により通信を行ってしまうことの抑制、および、RF通信回路3制御回路4との同時動作による制御回路4へのノイズ発生や誤動作、電力不足による動作中断等の抑制が図れる。 When f21 falls outside the predetermined range where good communication can be ensured, that is, when the value of f21 / f0 is smaller than 0.95, it is difficult to achieve good communication between the external device and the antenna device 1, so the control antenna 42 is disabled and the power acquisition function of the control circuit 4 is deactivated. Therefore, when it is desired to disable the control antenna 42, communication due to an unintended malfunction of the control circuit 4 is suppressed, and noise generation or malfunction in the control circuit 4 due to simultaneous operation of the RF communication circuit 3 and the control circuit 4, interruption of operation due to a lack of power, etc. are suppressed.

また、f21/f0の値が0.9より小さいことが、当該抑制の効果を一層高める点でより好ましい。スイッチ45がクローズのときの同調用コンデンサ43および調整用コンデンサ46による等価回路の合算容量をC0に合わせることにより、このときの制御回路4の共振周波数がもとの共振周波数よりも大きくなるような構成としてもよいことは前述のRF通信回路3と同様である。 In order to further enhance the suppression effect, it is more preferable that the value of f21 / f0 is smaller than 0.9. By adjusting the combined capacitance of the equivalent circuit formed by tuning capacitor 43 and adjustment capacitor 46 to C0 when switch 45 is closed, the resonant frequency of control circuit 4 at this time may be configured to be higher than the original resonant frequency, as in the case of RF communication circuit 3 described above.

また、制御用アンテナ42が無効化され、制御回路4の電力取得機能が非活性化された状態となるもうひとつのケースとして、受電した電磁波によって制御回路4に誘導される誘起電圧が著しく低下した場合が挙げられる。制御回路4のスイッチ45がオープンのときに、所定周波数の電磁波によって共振した際の制御回路4の誘起電圧のピーク値の絶対値をV02とし、スイッチ45がクローズのとき、当該所定周波数の電磁波を受電したときの制御回路4の誘起電圧の絶対値をV2とする。このとき、V2/V02の値が0.5より小さい場合には、外部機器とアンテナ装置1との通信を良好に行うことが困難なため、制御用アンテナ42は無効化され、制御回路4の電力取得機能が非活性化された状態となる。 Another case in which the control antenna 42 is disabled and the power acquisition function of the control circuit 4 is inactivated is when the induced voltage induced in the control circuit 4 by the received electromagnetic waves drops significantly. When the switch 45 of the control circuit 4 is open, the absolute value of the peak value of the induced voltage in the control circuit 4 when it resonates with electromagnetic waves of a predetermined frequency is set to V02 , and when the switch 45 is closed, the absolute value of the induced voltage in the control circuit 4 when it receives electromagnetic waves of the predetermined frequency is set to V2 . In this case, if the value of V2 / V02 is smaller than 0.5, it is difficult to communicate well between the external device and the antenna device 1, so the control antenna 42 is disabled and the power acquisition function of the control circuit 4 is inactivated.

このように、制御回路4の誘起電圧がピーク値に対して大きく減衰するのは、上述のように、制御回路4のスイッチ45をクローズにすることにより、制御回路4の共振周波数がf0よりも小さいf21にシフトするため、周波数がf0である電磁波を受信しても制御回路4が共振しないことに起因する。 The reason why the induced voltage of the control circuit 4 is thus greatly attenuated relative to the peak value is that, as described above, by closing switch 45 of the control circuit 4, the resonant frequency of the control circuit 4 shifts to f21, which is smaller than f0 , and therefore the control circuit 4 does not resonate even when it receives an electromagnetic wave with a frequency of f0 .

ここで、リーダー等の外部機器の装置構成を単純化する観点からは、同一周波数の電磁波の送信で、アンテナ装置1のRF通信回路3の非接触通信機能や制御回路4の電力取得機能を活性化できることが好ましい。これより、本実施形態では、RF通信回路3を有効化したときの共振周波数f0と制御回路4を有効化したときの共振周波数f0とを同一周波数としているが、これには限定されない。 Here, from the viewpoint of simplifying the device configuration of an external device such as a reader, it is preferable that the transmission of electromagnetic waves of the same frequency can activate the non-contact communication function of the RF communication circuit 3 of the antenna device 1 and the power acquisition function of the control circuit 4. For this reason, in this embodiment, the resonant frequency f 0 when the RF communication circuit 3 is enabled and the resonant frequency f 0 when the control circuit 4 is enabled are set to the same frequency, but this is not limited to this.

例えば、RF通信回路3を有効化できる電磁波の周波数範囲を第1の範囲、無効化できる範囲を第2の範囲とし、制御回路4を有効化できる電磁波の周波数範囲を第3の範囲、無効化できる範囲を第4の範囲とするとき、第1の範囲と第2の範囲とは少なくとも一部が重複し、かつ、第1の範囲と第4の範囲において、および第3の範囲と第2の範囲において、重複しないことが好ましい。この条件であれば、外部機器が同一周波数の電磁波の送信で、アンテナ装置1のRF通信回路3の非接触通信機能や制御回路4の電力取得機能を活性化でき、かつ、確実にいずれか一方の機能を活性化または非活性化できるからである。 For example, if the frequency range of electromagnetic waves in which the RF communication circuit 3 can be enabled is a first range and the frequency range in which it can be disabled is a second range, the frequency range of electromagnetic waves in which the control circuit 4 can be enabled is a third range and the frequency range in which it can be disabled is a fourth range, it is preferable that the first range and the second range at least partially overlap, and that the first range and the fourth range, and the third range and the second range do not overlap. This is because, under these conditions, an external device can activate the non-contact communication function of the RF communication circuit 3 of the antenna device 1 and the power acquisition function of the control circuit 4 by transmitting electromagnetic waves of the same frequency, and can reliably activate or deactivate either one of the functions.

また、RF通信回路3および制御回路4は、上述した最適なf0、f11およびf2を決定する上で、同調用のコンデンサ33、43および調整用コンデンサ36、46の各容量を適宜決定する必要がある。よって、一般的に、スイッチ回路34の調整用コンデンサ36およびスイッチ回路44の調整用コンデンサ46の容量は互いに異なるように決定されてもよい。 Furthermore, in determining the above-mentioned optimal f0 , f11 , and f2 , the RF communication circuit 3 and the control circuit 4 need to appropriately determine the capacitances of the tuning capacitors 33, 43 and the adjustment capacitors 36, 46. Therefore, in general, the capacitances of the adjustment capacitor 36 of the switch circuit 34 and the adjustment capacitor 46 of the switch circuit 44 may be determined to be different from each other.

なお、本実施形態では、RF通信回路3のスイッチ回路34と制御回路4のスイッチ回路44とは、互いに別個の構成として設けられているが、スイッチ回路34およびスイッチ回路44を単一かつ共通の回路構成とし、これをRF通信回路3および制御回路4が共用する構造としてもよい。この場合、共用のスイッチ回路のスイッチは、いわゆる双投スイッチまたはC接点と呼ばれる構造のものであり、一の状態と他の状態との切り換えが可能である。 In this embodiment, the switch circuit 34 of the RF communication circuit 3 and the switch circuit 44 of the control circuit 4 are provided as separate configurations, but the switch circuit 34 and the switch circuit 44 may be configured as a single, common circuit configuration that is shared by the RF communication circuit 3 and the control circuit 4. In this case, the switch of the shared switch circuit has a structure known as a double-throw switch or C contact, and is capable of switching between one state and another state.

一の状態では、RF通信回路3として見たときにはスイッチ回路のスイッチはクローズとなり、制御回路4として見たときにはスイッチ回路のスイッチはオープンとなる。一方、他の状態では、RF通信回路3として見たときにはスイッチ回路のスイッチはオープンとなり、制御回路4として見たときにはスイッチ回路のスイッチはクローズとなる。このような構成にすることで、スイッチ回路を複数備える必要がなく、制御部がRF通信回路3のスイッチと制御回路4のスイッチの両方に指示する必要もないので、回路構成や制御を単純化できる利点を有する。 In one state, the switch of the switch circuit is closed when viewed from the RF communication circuit 3, and the switch of the switch circuit is open when viewed from the control circuit 4. On the other hand, in the other state, the switch of the switch circuit is open when viewed from the RF communication circuit 3, and the switch of the switch circuit is closed when viewed from the control circuit 4. This configuration has the advantage of simplifying the circuit configuration and control, since there is no need to have multiple switch circuits and there is no need for the control unit to instruct both the switch of the RF communication circuit 3 and the switch of the control circuit 4.

(v)生体情報センサ
生体情報センサ5は、特定ユーザ認証等のため、ユーザ固有の生体情報を取得するためのセンサであり、対象情報はユーザの指から取得する指紋情報、指や手のひらから取得する静脈情報、目から取得する虹彩情報、声から取得する声紋情報、またはユーザの血圧や脈拍等の情報等、様々なものが選択可能である。本実施形態では、生体情報センサ5として指紋情報を取得する指紋センサを使用する。
(v) Biometric Information Sensor The biometric information sensor 5 is a sensor for acquiring biometric information specific to a user for specific user authentication etc., and various target information can be selected, such as fingerprint information acquired from the user's finger, vein information acquired from the finger or palm, iris information acquired from the eye, voiceprint information acquired from the voice, or information such as the user's blood pressure or pulse rate. In this embodiment, a fingerprint sensor that acquires fingerprint information is used as the biometric information sensor 5.

生体情報センサ5である指紋センサは、アンテナ装置1であるカードの表面21aと略同一面に露出している生体情報センサ5の筐体の表面5aに、ユーザが自己の指を載置することにより、必要な指紋情報を読み取ることができる。読み取り方式は任意であるが、例えば、表面5aに照明とCCDカメラとを備え、生体情報センサ5に載置された指に照明光を当て、反射光の強さをCCDカメラの各画素のデータとして取り込む方法が考えられる。 The fingerprint sensor, which is the biometric information sensor 5, can read the necessary fingerprint information when the user places his/her finger on the surface 5a of the housing of the biometric information sensor 5, which is exposed on approximately the same surface as the surface 21a of the card, which is the antenna device 1. Any reading method can be used, but one possible method is to provide lighting and a CCD camera on the surface 5a, shine illumination light on the finger placed on the biometric information sensor 5, and capture the intensity of the reflected light as data for each pixel of the CCD camera.

(vi)電源ユニット
電源ユニット6は、制御用アンテナ42が受電する電磁波の電磁誘導の誘電起電力で発生する電流を蓄電する二次電池であるが、一次電池でもよく、一時的に蓄電するための単なる容量素子であってもよい。電源ユニット6は通常のリチウムイオン二次電池でもよく、酸化物を固体電解質材料とする電解質層を有する全固体電池としてもよい。
(vi) Power supply unit The power supply unit 6 is a secondary battery that stores a current generated by the electromotive force of electromagnetic induction of the electromagnetic waves received by the control antenna 42, but may be a primary battery or a simple capacitive element for temporarily storing electricity. The power supply unit 6 may be a normal lithium ion secondary battery, or may be an all-solid-state battery having an electrolyte layer that uses an oxide as a solid electrolyte material.

また、電源ユニット6は、制御用アンテナ42からだけでなく、RFアンテナ32が受電する電磁波の電磁誘導の誘電起電力で発生する電流をも併せて蓄電する構成であってもよい。本実施形態では、制御用アンテナ42の端部42aおよび42bは、それぞれが分岐し、制御用チップ41および電源ユニット6と接続されている。ただし、制御用アンテナ42の端部42aおよび42bは、制御用チップ41または電源ユニット6の一方にのみ接続されていてもよい。 The power supply unit 6 may also be configured to store current generated by the electromotive force of electromagnetic induction of the electromagnetic waves received by the RF antenna 32, in addition to the current from the control antenna 42. In this embodiment, the ends 42a and 42b of the control antenna 42 are each branched and connected to the control chip 41 and the power supply unit 6. However, the ends 42a and 42b of the control antenna 42 may be connected to only one of the control chip 41 or the power supply unit 6.

(vii)その他の回路
詳細は後述するが、制御回路4には、上述したもの以外に、制御用アンテナ42が受電した電磁波による電磁誘導の誘電起電力で生じる電流を直流電流に変換する整流回路47を備えている。
(vii) Other Circuits Although details will be described later, in addition to the components described above, the control circuit 4 is also equipped with a rectifier circuit 47 that converts the current generated by the induced electromotive force due to electromagnetic induction caused by the electromagnetic waves received by the control antenna 42 into a direct current.

(c)基材その他
本実施形態のアンテナ装置1は、カード形態であるため、以下に述べる追加の構成要素を備えているが、これらはアンテナ装置1の必須の構成要素ではない。アンテナ装置1としては、上述したように、RF通信回路3および制御回路4を備えていれば足りる。以下に、本実施形態のカードであるアンテナ装置1として付加的に備えている構成について説明する。
(c) Substrate and Others Because the antenna device 1 of this embodiment is in the form of a card, it has the additional components described below, but these are not essential components of the antenna device 1. As described above, it is sufficient for the antenna device 1 to have the RF communication circuit 3 and the control circuit 4. Below, the additional configurations that are provided in the antenna device 1, which is a card of this embodiment, will be described.

(i)コア層
図2に示すように、アンテナ装置1は、その表裏面にそれぞれ基材2であるコア層21および22を備えており、両コア層21、22の間に、上述したRF通信回路3および制御回路4が挟み込まれた構成を有している。コア層21および22としては、白色または着色された各種のプラスチックシートを幅広く使用することができ、以下にあげる単独のフィルムあるいはそれらの複合フィルムを使用できる。
2, the antenna device 1 has core layers 21 and 22, which are substrates 2, on the front and back sides, respectively, and has a configuration in which the above-mentioned RF communication circuit 3 and control circuit 4 are sandwiched between the core layers 21, 22. A wide variety of white or colored plastic sheets can be used as the core layers 21 and 22, and the following single films or composite films thereof can be used.

例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、PET-G(テレフタル酸-シクロヘキサンジメタノール-エチレングリコール共重合体)、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、ポリスチレン系、ABS、ポリアクリル酸エステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、等である。コアシートの厚さは、カードの全体厚さを勘案して適宜に選択することができるが、例えば、0.1mm以上、0.5mm以下程度とすることができる。 For example, polyethylene terephthalate (PET), PET-G (terephthalic acid-cyclohexanedimethanol-ethylene glycol copolymer), polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polycarbonate, polyamide, polyimide, cellulose diacetate, cellulose triacetate, polystyrene, ABS, polyacrylic ester, polypropylene, polyethylene, polyurethane, etc. The thickness of the core sheet can be appropriately selected taking into account the overall thickness of the card, but can be, for example, about 0.1 mm or more and 0.5 mm or less.

なお、コア層21に代えて、不透明色の層であるコア層と、透明色のオーバーシート層との積層体の構成としてもよい。こうすることにより、通常のクレジットカードと同様に、コア層の表面に印刷がされ、その上面が透明なオーバーシートによって保護層として覆われ、コア層の表面の印刷が剥がれにくく、光沢感を得ることができる。あるいは、磁気ストライプを熱転写したオーバーシート層をコア層に積層し、オーバーシート層の上面に磁気ストライプを隠蔽する印刷を行うことによって、磁気ストライプが視認されない高意匠性のカードを得ることができる。また、コア層22についても同様である。 Instead of the core layer 21, a laminate of an opaque core layer and a transparent oversheet layer may be used. In this way, like a normal credit card, the surface of the core layer is printed and its upper surface is covered with a transparent oversheet as a protective layer, making the printing on the surface of the core layer less likely to peel off and giving it a glossy appearance. Alternatively, an oversheet layer to which a magnetic stripe has been thermally transferred may be laminated onto the core layer, and the upper surface of the oversheet layer may be printed to conceal the magnetic stripe, resulting in a highly designed card with an invisible magnetic stripe. The same applies to the core layer 22.

(ii)スペーサ
上述のように、アンテナ装置1は、その表裏面にそれぞれコア層21および22を備え、内部にRF通信回路3および制御回路4を挟む構造を有している。ここで、図2に示すように、RF通信回路3や制御回路4の断面は、回路基板23のみが存在する薄い領域と、回路基板23上にRFチップ31や制御用チップ41、生体情報センサ5、電源ユニット6等の各種デバイスが搭載された厚い領域とが併存しており、その影響を受けることでコア層21および22の表面平滑性を維持することが比較的困難である。
(ii) Spacer As described above, the antenna device 1 has core layers 21 and 22 on the front and back surfaces, respectively, and has a structure in which the RF communication circuit 3 and the control circuit 4 are sandwiched inside. Here, as shown in Fig. 2, in the cross section of the RF communication circuit 3 and the control circuit 4, a thin region where only the circuit board 23 exists coexists with a thick region where various devices such as the RF chip 31, the control chip 41, the bioinformation sensor 5, and the power supply unit 6 are mounted on the circuit board 23, and due to the influence of this, it is relatively difficult to maintain the surface smoothness of the core layers 21 and 22.

このようなRF通信回路3や制御回路4の厚さの不均一によるコア層21および22のうねりを抑制するため、アンテナ装置1は、回路基板23上に部分的に載置されるスペーサ24を備えている。スペーサ24には、各種デバイスとの干渉を回避するため、当該デバイスに対応する領域に貫通孔や切り欠きが設けられている。スペーサ24の部材や厚さは、コア層と同様とすることができる。 To suppress undulations in the core layers 21 and 22 caused by uneven thicknesses of the RF communication circuit 3 and the control circuit 4, the antenna device 1 is provided with a spacer 24 that is partially placed on the circuit board 23. To avoid interference with various devices, the spacer 24 has through holes and notches in areas corresponding to the devices. The material and thickness of the spacer 24 can be the same as those of the core layer.

(iii)接着剤
上述したスペーサに加え、アンテナ装置1は、表裏面のコア層21および22と、内部のRF通信回路3および制御回路4との間に形成されるスペーサ24以外の空隙を埋め、コア層21および22と、RF通信回路3および制御回路4との密着および密閉を図り、表裏面のコア層21および22のうねりの一層の抑制を図るために、当該空隙に相当する部分に液状の接着剤40が充填されている。接着剤40は、常温硬化型、加熱硬化型等の様々な材料を使用できるが、例えば天然ゴム、合成ゴム系接着剤や、ポリイソシアネートとポリオールのウレタン化反応を用いるウレタン系接着剤等、硬化後もカードとしての一定の可撓性が得られる材料を選択することが好ましい。
(iii) Adhesive In addition to the spacers described above, in the antenna device 1, gaps other than the spacers 24 formed between the core layers 21 and 22 on the front and back sides and the internal RF communication circuit 3 and control circuit 4 are filled with a liquid adhesive 40 in the portions corresponding to the gaps in order to achieve close contact and sealing between the core layers 21 and 22 and the RF communication circuit 3 and control circuit 4, and to further suppress waviness of the core layers 21 and 22 on the front and back sides. The adhesive 40 can be made of various materials such as room temperature curing type and heat curing type, but it is preferable to select a material that provides a certain degree of flexibility as a card even after curing, such as a natural rubber or synthetic rubber adhesive, or a urethane adhesive using a urethane reaction of polyisocyanate and polyol.

なお、通常の磁気カードやICカードのように、上記のような液状の接着剤を使用せずにアンテナ装置1を形成してもよい。この場合、自己融着性のない回路基板23とスペーサ24との間、および回路基板23とコア層22との間に熱融着する接着性シートを挟み、コア層21および22のそれぞれの外側の表面にステンレス板を当て、両側から所定の熱圧を掛ける。これにより、内部のコア層22、接着性シート、回路基板23、接着性シート、スペーサ24およびコア層21の各層が熱融着により一体化したアンテナ装置1を得ることができる。 The antenna device 1 may be formed without using the liquid adhesive as described above, as in the case of ordinary magnetic cards or IC cards. In this case, a heat-sealable adhesive sheet is sandwiched between the non-self-adhesive circuit board 23 and the spacer 24, and between the circuit board 23 and the core layer 22, and a stainless steel plate is placed on the outer surfaces of each of the core layers 21 and 22, and a predetermined heat pressure is applied from both sides. This makes it possible to obtain an antenna device 1 in which the internal layers of the core layer 22, adhesive sheet, circuit board 23, adhesive sheet, spacer 24, and core layer 21 are integrated by heat fusion.

(iv)表示部、電源スイッチ等
本実施形態のアンテナ装置1は、上記の他にも、必須の構成要素ではないが、付加的な機能を有している。アンテナ装置1は、図1に示すように、アンテナ装置1であるカードの表面21aに露出する表示部7と電源スイッチ8とを互いに隣接するように備えている。表示部7は、アンテナ装置1の動作状態や、そのときに操作可能な機能を表示することができる。本実施形態の表示部7は、一方が正常動作を示す緑色、他方は異常動作や警告を示す赤色に発光する2個のLEDランプであるが、これに限らず、表示部7は、1個のLEDランプが複数色に発光できるものあってもよい。
(iv) Display unit, power switch, etc. In addition to the above, the antenna device 1 of this embodiment has additional functions that are not essential components. As shown in FIG. 1, the antenna device 1 includes a display unit 7 and a power switch 8 that are exposed on the surface 21a of the card that is the antenna device 1, and are adjacent to each other. The display unit 7 can display the operating state of the antenna device 1 and the functions that can be operated at that time. The display unit 7 of this embodiment is two LED lamps, one of which emits green light indicating normal operation and the other emits red light indicating abnormal operation or warning, but is not limited to this, and the display unit 7 may be one that emits multiple colors.

あるいは、表示部7は、液晶や電子ペーパー等であったり、文字等を表示できるものであってもよい。また、電源スイッチ8は、ユーザがアンテナ装置1の使用の際に押すことにより、生体認証機能や非接触通信機能を活性化するようにアンテナ装置1を起動させるトリガ信号を出力するものとして用いられる。例えば、ユーザが、電源スイッチ8を押すことにより、電源ユニット6または制御回路4から生体情報センサ5に対して電力供給を開始させ、生体情報センサ5による指紋照合を行うことができる。 Alternatively, the display unit 7 may be a liquid crystal display, electronic paper, or the like, capable of displaying characters, etc. The power switch 8 is used as a device that outputs a trigger signal that starts the antenna device 1 so as to activate the biometric authentication function and the non-contact communication function when pressed by a user when using the antenna device 1. For example, when a user presses the power switch 8, power supply from the power supply unit 6 or the control circuit 4 to the biometric information sensor 5 is started, and fingerprint matching can be performed by the biometric information sensor 5.

ただし、このような表示部7や電源スイッチ8は他の構成にて代用可能である。例えば、表示部7を設けずに、アンテナ装置1の状態等を音声等で報知することもできる。また、電源スイッチ8を設ける代わりに、後述するように他のセンサ等でこの機能を代用してもよい。電源スイッチ8が単純に存在しない構成であってもよく、この場合、本実施形態の説明は、常時、電源スイッチ8が押された状態であるものと置き換えることができる。 However, such a display unit 7 and power switch 8 can be substituted with other configurations. For example, the display unit 7 can be omitted and the state of the antenna device 1 can be notified by voice or the like. Also, instead of providing a power switch 8, this function can be substituted with another sensor or the like as described below. A configuration in which the power switch 8 is simply not present can also be used, in which case the description of this embodiment can be replaced with an assumption that the power switch 8 is always pressed.

(d)アンテナ装置の動作等
次に、第1実施形態に係るアンテナ装置1の操作方法、動作および作用について、主として図4~図6に基づいて説明する。図5および図6は、アンテナ装置1の動作を説明するフロー図である。
(d) Operation of the Antenna Device Next, the operation, function and function of the antenna device 1 according to the first embodiment will be described mainly with reference to Figures 4 to 6. Figures 5 and 6 are flow charts for explaining the operation of the antenna device 1.

(i)アンテナ装置の起動および生体認証
図5に示すように、まずユーザはアンテナ装置1の電源スイッチ8を押して、アンテナ装置1を起動させる(ステップS201)。なお、電源スイッチ8を設けない構成とした場合は、アンテナ装置1が外部機器にかざされたことを制御用アンテナ42が検出することで電源スイッチ8が押された場合と同様の挙動をすることとしてもよい。この場合は、図5のステップS201からステップS203は行われず、スイッチ回路34のスイッチ35がノーマルクローズであり、かつ、スイッチ回路44のスイッチ45がノーマルオープンとなっている。そして、制御用アンテナ42による受電検出をトリガとしてステップS204から開始する。
(i) Activation of Antenna Device and Biometric Authentication As shown in Fig. 5, first, the user presses the power switch 8 of the antenna device 1 to activate the antenna device 1 (step S201). If the power switch 8 is not provided, the antenna device 1 may behave in the same manner as when the power switch 8 is pressed when the control antenna 42 detects that the antenna device 1 is held over an external device. In this case, steps S201 to S203 in Fig. 5 are not performed, the switch 35 of the switch circuit 34 is normally closed, and the switch 45 of the switch circuit 44 is normally open. Then, the process starts from step S204, triggered by the detection of power reception by the control antenna 42.

電源スイッチ8が押される前は、RF通信回路3の非接触通信機能が非活性化された状態、すなわち、スイッチ回路34のスイッチ35がクローズとなっている。一方、制御回路4の電力取得機能も非活性化された状態、すなわち、スイッチ回路44のスイッチ45がクローズとなっている。ただし、電源スイッチ8が押される前において、スイッチ回路44のスイッチ45がオープンであり、制御回路4の電力取得機能が活性化された状態となっていてもよい。また、電源スイッチ8が押される前は、電源ユニット6と、制御用チップ41および生体情報センサ5とをつなぐ電力供給用配線はオープンとなっており、電源ユニット6から制御用チップ41や生体情報センサ5への給電は行われない。 Before the power switch 8 is pressed, the non-contact communication function of the RF communication circuit 3 is inactivated, i.e., the switch 35 of the switch circuit 34 is closed. Meanwhile, the power acquisition function of the control circuit 4 is also inactivated, i.e., the switch 45 of the switch circuit 44 is closed. However, before the power switch 8 is pressed, the switch 45 of the switch circuit 44 may be open, and the power acquisition function of the control circuit 4 may be activated. Also, before the power switch 8 is pressed, the power supply wiring connecting the power supply unit 6 to the control chip 41 and the biometric sensor 5 is open, and no power is supplied from the power supply unit 6 to the control chip 41 or the biometric sensor 5.

電源スイッチ8が押されることにより、電源ユニット6は、制御用チップ41への給電を開始する(ステップS202)。制御用チップ41の起動により、当該制御用チップ41は、CPU等の一機能として働く制御部48を介して、RF通信回路3のスイッチ回路34のスイッチ35をクローズのままとし、かつ、制御回路4のスイッチ回路44のスイッチ45をオープンに切り換えるよう、スイッチ35および45に指示する(ステップS203)。これにより、アンテナ装置1の非接触通信機能は非活性化されたままであり、かつ、制御回路4の電力取得機能が活性化される。 When the power switch 8 is pressed, the power supply unit 6 starts supplying power to the control chip 41 (step S202). When the control chip 41 is started, the control chip 41 instructs the switches 35 and 45 via the control unit 48, which functions as a function of a CPU, etc., to keep the switch 35 of the switch circuit 34 of the RF communication circuit 3 closed and to switch the switch 45 of the switch circuit 44 of the control circuit 4 to open (step S203). As a result, the non-contact communication function of the antenna device 1 remains inactive and the power acquisition function of the control circuit 4 is activated.

この状態では、制御回路4が所定周波数の電磁波を受けたときに共振し、電磁誘導の起電力で生じる電流を用いて、制御用チップ41へ給電したり電源ユニット6に蓄電することができる(ステップS204)。また、電源ユニット6を中継するか直接的に制御用アンテナ42から電力供給を受けて生体情報センサ5へ給電することができる。よって、制御回路4が所定周波数の電磁波を受電し続ける限り、継続的に制御用チップ41や生体情報センサ5を駆動させることができる。 In this state, when the control circuit 4 receives electromagnetic waves of a specific frequency, it resonates, and the current generated by the electromotive force of electromagnetic induction can be used to power the control chip 41 or to store electricity in the power supply unit 6 (step S204). In addition, power can be supplied to the biometric sensor 5 by receiving power from the control antenna 42 either directly or via the power supply unit 6. Therefore, as long as the control circuit 4 continues to receive electromagnetic waves of a specific frequency, the control chip 41 and the biometric sensor 5 can be continuously driven.

また、この状態において、ユーザが自身の指を生体情報センサ5の表面5aに載置することにより、生体情報センサ5はユーザの指から必要な生体情報を取得することができる(ステップS205)。ここで、生体情報センサ5は、指を載置した際のCCDセンサの感度の変化や生体情報センサ5付近に設けた容量センサ、温度センサ、または荷重センサ等の検知により、生体情報の取得動作を開始してもよい。あるいは、電源スイッチ8を押してから一定時間内の間、生体情報の取り込み動作を連続的に繰り返す構成としてもよい。 In this state, the user can place his/her finger on the surface 5a of the biometric sensor 5, which allows the biometric sensor 5 to acquire the necessary biometric information from the user's finger (step S205). Here, the biometric sensor 5 may start acquiring biometric information by detecting a change in sensitivity of the CCD sensor when the finger is placed on the surface 5a, or by detecting a capacitance sensor, temperature sensor, or load sensor provided near the biometric sensor 5. Alternatively, the biometric sensor 5 may be configured to continuously repeat the operation of acquiring biometric information for a certain period of time after the power switch 8 is pressed.

生体情報センサ5による生体情報取得には、例えば時間的制限や回数的制限等、所定条件による制限を設けることができる。本実施形態では、例えば電源スイッチ8を押してから1分以内、かつ、生体認証の失敗が2回以内、という制限を設けている。これにより、ユーザが意図しないタイミングで自分の生体情報を取得されてしまったり、他人のなりすましによる生体認証処理が繰り返し行われる等の問題を抑制することができる。 The acquisition of biometric information by the biometric information sensor 5 can be restricted by certain conditions, such as a time limit or a limit on the number of times. In this embodiment, for example, restrictions are imposed such as within one minute after the power switch 8 is pressed, and no more than two failures in biometric authentication. This makes it possible to prevent problems such as the user's own biometric information being acquired at a time unintended by the user, or repeated biometric authentication processing by someone else impersonating the user, etc.

ここで、生体情報センサ5による生体情報取得が未だ行われていない場合、所定条件を満たすか否かの判断を制御用チップ41が行う(ステップS221)。これを満たす場合は、上記のステップS204およびステップS205を繰り返す。一方、所定条件を満たさない場合(時間が1分を超えた場合または生体認証の失敗が3回に達した場合等)、処理はフローCに続く(図6参照)。なお、所定条件を満たすか否かの判断やその後の処理は、制御用チップ41を介さずに生体情報センサ5自身が行ってもよい。 Here, if the biometric information sensor 5 has not yet acquired biometric information, the control chip 41 determines whether or not a predetermined condition is met (step S221). If this condition is met, the above steps S204 and S205 are repeated. On the other hand, if the predetermined condition is not met (if the time exceeds one minute or if biometric authentication fails three times, etc.), the process continues to flow C (see FIG. 6). Note that the determination of whether or not the predetermined condition is met and the subsequent processes may be performed by the biometric information sensor 5 itself, without going through the control chip 41.

また、所定条件内において生体情報センサ5による生体情報取得がされた場合には、制御用チップ41は、自身のメモリ49に記憶している正当ユーザのものとして登録された生体情報を読み出し、当該取得された生体情報と比較し照合する(ステップS206)。取得した生体情報とあらかじめ登録された正当ユーザの生体情報との比較照合については、様々な方法が考えられる。CCDカメラ等で画素ごとの濃度情報として取得した正当ユーザの指紋等の撮像情報を、グレースケール化または2値化してそのまま制御用チップ41のメモリ49に格納することも可能だが、データ量が膨大となる。 Furthermore, when biometric information is acquired by the biometric information sensor 5 within a predetermined condition, the control chip 41 reads out the biometric information registered as that of the legitimate user stored in its own memory 49, and compares and collates it with the acquired biometric information (step S206). There are various methods for comparing and collating the acquired biometric information with the biometric information of the legitimate user registered in advance. It is also possible to convert image information such as the fingerprint of the legitimate user acquired as density information for each pixel by a CCD camera or the like into grayscale or binarization and store it as is in the memory 49 of the control chip 41, but this would result in a huge amount of data.

そのため、これらの撮像情報から一定の特徴を抽出し、元の撮像情報の特徴を有しつつ、データ量の少ないテンプレート情報としてメモリ49に格納しておき、認証のために生体情報センサ5による生体情報取得を行う際には、登録時と同様のアルゴリズムで一定の特徴を抽出し、これと登録済みのテンプレート情報との比較照合をすることが便宜である。これにより、制御用チップ41のメモリ占有量の低減と、生体認証に係る所要時間の短縮が図れるからである。 For this reason, it is convenient to extract certain features from this imaging information and store them in memory 49 as template information with a small amount of data while retaining the features of the original imaging information, and when acquiring biometric information using the biometric information sensor 5 for authentication, extract certain features using the same algorithm as used at the time of registration and compare and match this with the registered template information. This reduces the memory occupation amount of the control chip 41 and shortens the time required for biometric authentication.

上記の生体情報センサ5により取得された生体情報と、制御用チップ41のメモリ49に記憶する正当ユーザの生体情報との照合により、両者が同一範囲のものであると制御用チップ41が判断した場合、生体認証が成功したこととなる(ステップS207)。このとき、生体認証の成功を示す表示を、例えば表示部7であるLEDランプを緑色に点灯させる等して行うことができる(ステップS208)。これによって、アンテナ装置1が、ユーザの生体認証に成功したことを、当該ユーザに明確に伝えることができる。一方、両者が同一範囲のものではないと判断した場合、生体認証が失敗したこととなる(ステップS207)。この場合は、例えば表示部7を赤色に点灯させる等して行うことができる(ステップS231)。 When the control chip 41 determines that the biometric information acquired by the biometric sensor 5 is from the same range as the biometric information of the legitimate user stored in the memory 49 of the control chip 41, the biometric authentication is successful (step S207). At this time, a display indicating the success of the biometric authentication can be displayed, for example, by turning on the LED lamp of the display unit 7 in green (step S208). This allows the antenna device 1 to clearly inform the user that the user's biometric authentication has been successful. On the other hand, when it is determined that the two are not from the same range, the biometric authentication is unsuccessful (step S207). In this case, this can be displayed, for example, by turning on the display unit 7 in red (step S231).

生体認証に成功した場合は、制御用チップ41は、制御部48を介して、制御回路4のスイッチ回路44のスイッチ45をオープンからクローズへと切り換え、これと同時に、あるいはスイッチ45の切り換え後の一定時間経過後に、RF通信回路3のスイッチ回路34のスイッチ35をクローズからオープンへと切り換えるよう、スイッチ35および45に指示する(ステップS209)。 If the biometric authentication is successful, the control chip 41 instructs the switches 35 and 45 via the control unit 48 to switch the switch 45 of the switch circuit 44 of the control circuit 4 from open to closed, and at the same time, or after a certain time has elapsed after the switch 45 is switched, to switch the switch 35 of the switch circuit 34 of the RF communication circuit 3 from closed to open (step S209).

これにより、アンテナ装置1の制御回路4の電力取得機能が活性化されていた状態から非活性化された状態に遷移する。また、これと同時あるいは一定時間経過後に、RF通信回路3の非接触通信機能が非活性化されていた状態から活性化された状態に遷移する。スイッチ45およびスイッチ35の切り換えタイミングを一定時間だけずらすことにより、制御回路4とRF通信回路3との両方に電流が流れ込み、RF通信回路3が瞬間的な電流、電圧変動により誤動作する可能性を低減できる。当該時間は、例えば1μsec以上、10sec以下とすることができる。 As a result, the power acquisition function of the control circuit 4 of the antenna device 1 transitions from an activated state to a deactivated state. At the same time, or after a certain period of time has elapsed, the non-contact communication function of the RF communication circuit 3 transitions from a deactivated state to an activated state. By shifting the switching timing of the switches 45 and 35 by a certain period of time, it is possible to reduce the possibility that current will flow into both the control circuit 4 and the RF communication circuit 3, causing the RF communication circuit 3 to malfunction due to momentary current and voltage fluctuations. The period of time can be, for example, 1 μsec or more and 10 sec or less.

また、回路の構成の仕方によっては、スイッチ35および45への指示(ステップS209)の後、アンテナ装置1の制御回路4の電力取得機能が活性化されていた状態から非活性化された状態に遷移するよりも若干早いタイミングで、RF通信回路3の非接触通信機能が非活性化されていた状態から活性化された状態に遷移する。その後、一定時間経過後にアンテナ装置1の制御回路4の電力取得機能が活性化されていた状態から非活性化された状態に遷移する。当該時間は、例えば1sec以下とすることができる。この範囲であれば、RF通信回路3および制御回路4が同時に活性化する時間が短いため、それぞれの回路に与える影響を限定できるからである。その後、アンテナ装置1の処理はフローBに続く(図6参照)。 Depending on how the circuit is configured, after the instruction to switches 35 and 45 (step S209), the non-contact communication function of the RF communication circuit 3 transitions from a deactivated state to an activated state slightly earlier than the transition of the power acquisition function of the control circuit 4 of the antenna device 1 from an activated state to a deactivated state. After that, after a certain period of time has elapsed, the power acquisition function of the control circuit 4 of the antenna device 1 transitions from an activated state to a deactivated state. This period of time can be, for example, 1 sec or less. Within this range, the time during which the RF communication circuit 3 and the control circuit 4 are simultaneously activated is short, so that the effect on each circuit can be limited. After that, the processing of the antenna device 1 continues to flow B (see FIG. 6).

一方、生体認証に失敗した場合は、制御用チップ41は、上述した所定条件(例えば1分以内、かつ、生体認証の失敗が2回以内である等)を満たすか否かの判断を行い(ステップS232)、これを満たす場合は、上記のステップS204以降を繰り返す。所定条件を満たさない場合、処理はフローDに続く(図6参照)。なお、ステップS221に挙げた所定条件と、ステップS232に挙げた所定条件とは同一条件でもよく、異なる条件であってもよい。 On the other hand, if the biometric authentication fails, the control chip 41 determines whether the above-mentioned predetermined conditions (e.g., within one minute and biometric authentication failures not exceeding two times) are met (step S232), and if so, repeats the above-mentioned steps S204 and onward. If the predetermined conditions are not met, the process continues to flow D (see FIG. 6). Note that the predetermined conditions listed in step S221 and the predetermined conditions listed in step S232 may be the same or different.

(ii)非接触通信
続いて、図6に示すフローBに係るアンテナ装置1の処理を説明する。フローBは、上述したとおり、ユーザが生体認証に成功し、アンテナ装置1の制御回路4の電力取得機能が非活性化され、RF通信回路3の非接触通信機能が活性化された状態に遷移した後の流れである。この状態において、RF通信回路3は、所定周波数の電磁波を受けたときに共振し、電磁誘導の起電力で生じる電流や電圧の変化をその両端が電気的に接続するRFチップ31に伝達し、RFチップ31から出力された電流や電圧の変化を所定周波数の電磁波に変換して放射し、外部機器が受信、解読できるようにすることができる(ステップS211)。また、RFアンテナ32は、外部機器から所定周波数の電磁波を受電し、電磁誘導の起電力で生じる電流を、駆動電力としてRFチップ31に供給することもできる。
(ii) Non-contact communication Next, the process of the antenna device 1 according to flow B shown in FIG. 6 will be described. As described above, flow B is a flow after the user has succeeded in biometric authentication, the power acquisition function of the control circuit 4 of the antenna device 1 is deactivated, and the non-contact communication function of the RF communication circuit 3 is activated. In this state, the RF communication circuit 3 resonates when it receives electromagnetic waves of a predetermined frequency, transmits changes in current and voltage caused by the electromotive force of electromagnetic induction to the RF chip 31 to which both ends are electrically connected, and converts the changes in current and voltage output from the RF chip 31 into electromagnetic waves of a predetermined frequency and radiates them so that an external device can receive and decode them (step S211). In addition, the RF antenna 32 can also receive electromagnetic waves of a predetermined frequency from an external device and supply the current caused by the electromotive force of electromagnetic induction to the RF chip 31 as driving power.

ここで、RF通信回路3を活性化させた状態の維持について、例えば時間的制限等、所定条件による制限を設けることができる。本実施形態では、例えば、アンテナ装置1の制御回路4の電力取得機能が非活性化され、RF通信回路3の非接触通信機能が活性化された状態に遷移した時点から10sec以下という制限を設けている。これにより、ユーザが意図しないタイミングで、自己による生体認証を経ることなく、他人のなりすましによるアンテナ装置1の非接触通信機能の利用を抑制することができる。これらの制限は、回路特性等を鑑み、任意に設定、調整できる。 Here, a restriction based on a predetermined condition, such as a time restriction, can be set for maintaining the activated state of the RF communication circuit 3. In this embodiment, for example, a restriction of 10 seconds or less is set from the point when the power acquisition function of the control circuit 4 of the antenna device 1 is deactivated and the non-contact communication function of the RF communication circuit 3 transitions to an activated state. This makes it possible to prevent the non-contact communication function of the antenna device 1 from being used by another person to impersonate the user at a time unintended by the user, without going through biometric authentication by the user. These restrictions can be set and adjusted as desired, taking into account the circuit characteristics, etc.

所定条件を満たすか否かの判断を制御用チップ41が行い(ステップS212)、これを満たす場合は、継続してアンテナ装置1の非接触通信機能の利用ができ(ステップS211)、所定条件を満たさない場合(時間が10分を超えた場合等)、制御用チップ41は、制御部48を介して、RF通信回路3のスイッチ回路34のスイッチ35をオープンからクローズへと切り換え、制御回路4のスイッチ回路44のスイッチ45をクローズのまま維持する(ステップS213)。ただし、スイッチ回路44のスイッチ45をオープンへ切り換え、制御回路4の電力取得機能が活性化された状態となっていてもよい。 The control chip 41 determines whether or not the predetermined condition is met (step S212), and if it is met, the contactless communication function of the antenna device 1 can be used continuously (step S211), and if the predetermined condition is not met (e.g., if the time exceeds 10 minutes), the control chip 41 switches the switch 35 of the switch circuit 34 of the RF communication circuit 3 from open to closed via the control unit 48, and keeps the switch 45 of the switch circuit 44 of the control circuit 4 closed (step S213). However, the switch 45 of the switch circuit 44 may be switched to open, and the power acquisition function of the control circuit 4 may be activated.

なお、RF通信回路3を活性化させた状態の維持に関する所定条件は、上記に限られず、例えば、制御用チップ41が専用センサ等を用いて、RF通信回路3の動作状態、例えばRFアンテナ32に発生する磁界強度や電流等をモニタリングし、一定以上の磁界強度等が得られているか、または、これを下回る磁界強度等となる時間が所定時間以内であること等を所定条件としてもよい。また、これ以外の方法として、RFチップ31と制御用チップ41とを配線でつなぎ、RFチップ31から、自身が動作中であることを示す信号を制御用チップ41に出力し、当該信号が受信できること、または、当該信号が受信できない時間が所定時間以内であること等を所定条件としてもよい。 The predetermined condition for maintaining the RF communication circuit 3 in an activated state is not limited to the above, and may be, for example, that the control chip 41 uses a dedicated sensor or the like to monitor the operating state of the RF communication circuit 3, such as the magnetic field strength and current generated by the RF antenna 32, and that a magnetic field strength equal to or greater than a certain level is obtained, or that the time during which the magnetic field strength falls below this level is within a predetermined time, etc. As another method, the RF chip 31 and the control chip 41 may be connected by wiring, and the RF chip 31 may output a signal indicating that it is operating to the control chip 41, and the predetermined condition may be that the signal can be received, or that the time during which the signal cannot be received is within a predetermined time, etc.

その後、電源スイッチ8を押す前の状態と同様に、電源ユニット6と、制御用チップ41および生体情報センサ5とをつなぐ電力供給用配線をオープンとし、電源ユニット6から制御用チップ41や生体情報センサ5への給電を停止する(ステップS214)。これにより、アンテナ装置1は、RF通信回路3の非接触通信機能と制御回路4の電力取得機能とのいずれもが非活性化された状態に戻る。 After that, just like the state before the power switch 8 was pressed, the power supply wiring connecting the power supply unit 6 to the control chip 41 and the biometric sensor 5 is opened, and power supply from the power supply unit 6 to the control chip 41 and the biometric sensor 5 is stopped (step S214). As a result, the antenna device 1 returns to a state in which both the non-contact communication function of the RF communication circuit 3 and the power acquisition function of the control circuit 4 are inactivated.

また、図5に示すフローCおよびDに係るアンテナ装置1の処理を説明する。フローCは、上述したとおり、生体情報センサ5による生体情報取得において、生体情報取得がされないで所定条件を満たさない場合のその後の流れであり、フローDは、生体認証に失敗したことによって所定条件を満たさない場合のその後の流れである。この場合、図6に示すように、いずれも上述したステップS213からの流れに従う。すなわち、RF通信回路3および制御回路4を非活性化するべく、スイッチ回路34のスイッチ35およびスイッチ回路44のスイッチ45をともにクローズとする。その後、電源ユニット6と、制御用チップ41および生体情報センサ5とをつなぐ電力供給用配線をオープンとする。 Furthermore, the processing of the antenna device 1 relating to flows C and D shown in FIG. 5 will be described. As described above, flow C is the flow after the biometric information sensor 5 does not acquire biometric information and does not satisfy the predetermined condition, and flow D is the flow after the biometric authentication fails and does not satisfy the predetermined condition. In this case, as shown in FIG. 6, both follow the flow from step S213 described above. That is, in order to deactivate the RF communication circuit 3 and the control circuit 4, both switch 35 of switch circuit 34 and switch 45 of switch circuit 44 are closed. Then, the power supply wiring connecting the power supply unit 6 to the control chip 41 and the biometric sensor 5 is opened.

(e)アンテナ装置の製造方法
次に、本実施形態のカード形状である、アンテナ装置1の製造方法の一例を説明する。図7および図8は、第1実施形態のアンテナ装置の製造工程を説明する図である。
(e) Manufacturing Method of the Antenna Device Next, an example of a manufacturing method of the card-shaped antenna device 1 of this embodiment will be described. Figures 7 and 8 are diagrams illustrating the manufacturing process of the antenna device of the first embodiment.

(i)基材への粘着材の貼り付け
まず、図7(a)に示すように、アンテナ装置1の表裏面を形成する基材2の一方であるコア層22の片側面の所定位置に、所定の厚さおよび領域を有する両面粘着テープ等の粘着材50を貼り付ける。なお、平面視した際の基材2の外形形状は、アンテナ装置1の外形形状と同様に略長方形であるが、製造に際しては、アンテナ装置1が縦横にマトリックス状に配置された多面付けの積層体として製造し、最後にカード形状に打ち抜き加工して各々のアンテナ装置1を得る方法をとることが量産性の面から好適である。図7および図8では、説明の簡略化のため、アンテナ装置1の1枚単位での図を示しているが、上記のとおり、多面付けの積層体の製造方法をも包含するものとする。
(i) Attachment of adhesive to substrate First, as shown in Fig. 7(a), an adhesive 50 such as a double-sided adhesive tape having a predetermined thickness and area is attached to a predetermined position on one side of the core layer 22, which is one of the substrates 2 that form the front and back surfaces of the antenna device 1. The outer shape of the substrate 2 when viewed in a plan view is approximately rectangular, similar to the outer shape of the antenna device 1, but in terms of mass production, it is preferable to manufacture the antenna devices 1 as a multi-sided laminate arranged vertically and horizontally in a matrix shape, and finally punch out each antenna device 1 into a card shape. In Figs. 7 and 8, for the sake of simplicity of explanation, the diagram shows one antenna device 1 per sheet, but as described above, the manufacturing method of a multi-sided laminate is also included.

粘着材50は、そのコア層22とは反対側の面に各種デバイスが搭載された回路基板23を載置したとき、コア層22に対する所定位置に当該回路基板23を位置決めおよび仮固定するために設ける。また、粘着材50の厚さは、後述するように、その上に固定させるデバイスおよび回路基板23の厚さや、厚さ方向の配置予定位置に応じて適宜変えたものが使用できる。なお、粘着材50の材料としては各種公知のものが使用可能であり、例えば、天然ゴム系、合成ゴム系、シリコーン樹脂系、ウレタン樹脂系、アクリル樹脂系の粘着材等を使用できる。また、これに必要に応じてロジン系やフェノール樹脂系の粘着付与剤、可塑剤等の軟化剤を添加してもよい。 The adhesive 50 is provided to position and temporarily fix the circuit board 23 at a predetermined position relative to the core layer 22 when the circuit board 23 with various devices mounted on the surface opposite the core layer 22 is placed. The thickness of the adhesive 50 can be changed appropriately according to the thickness of the device and circuit board 23 to be fixed thereon and the planned position in the thickness direction, as described below. Various known materials can be used for the adhesive 50, such as natural rubber, synthetic rubber, silicone resin, urethane resin, and acrylic resin adhesives. If necessary, a rosin or phenol resin tackifier, a softener such as a plasticizer, etc. can be added to the adhesive.

(ii)回路基板へのアンテナ形成およびデバイスの取り付け
一方、回路基板23の片面または必要に応じて両面に、RFアンテナ32、制御用アンテナ42を形成し、これに各種デバイスを取り付ける。RFアンテナ32や制御用アンテナ42の形成方法、および、RFアンテナ32や制御用アンテナ42にRFチップ31や制御用チップ41を接続する方法は前述したとおりである。その他、必要に応じて回路基板23の片面または必要に応じて両面には、アンテナ形成方法に準じて各種デバイス間の電気的接続を図るための配線パターンを形成する。
(ii) Formation of antennas and attachment of devices to circuit board On the other hand, the RF antenna 32 and the control antenna 42 are formed on one side or both sides as necessary of the circuit board 23, and various devices are attached thereto. The method of forming the RF antenna 32 and the control antenna 42, and the method of connecting the RF chip 31 and the control chip 41 to the RF antenna 32 and the control antenna 42 are as described above. In addition, a wiring pattern for achieving electrical connection between various devices is formed on one side or both sides as necessary of the circuit board 23 in accordance with the antenna formation method.

そして、回路基板23上に電源ユニット6や生体情報センサ5、スイッチ回路34および44、各種抵抗素子、容量素子、整流素子、スイッチ等を搭載し固定する。また、これらの回路基板23と各種デバイスとの電気的接点部分の補強および腐食防止のため、必要に応じてエポキシ樹脂等の封止剤を充填して当該接点部分を被覆保護してもよい。 Then, the power supply unit 6, the bioinformation sensor 5, the switch circuits 34 and 44, various resistive elements, capacitive elements, rectifying elements, switches, etc. are mounted and fixed on the circuit board 23. In addition, to reinforce and prevent corrosion of the electrical contact parts between the circuit board 23 and the various devices, the contact parts may be covered and protected by filling them with a sealant such as epoxy resin, if necessary.

(iii)基材へのデバイス付き回路基板の取り付け
次に、図7(b)に示すように、一方の面に粘着材50が貼り付けられたコア層22の粘着材50の面上に、各種デバイスが取り付けられた回路基板23を載置し、接着固定する。これらのデバイスや回路基板23は、後述する接着剤の充填工程によりアンテナ装置1における配置が最終的に固定されるが、デバイスや回路基板23の配置が接着剤の流動の影響でずれてしまうことを抑制するために、これらを事前にコア層22に仮固定することを意図している。
(iii) Attachment of the circuit board with devices to the substrate Next, as shown in Fig. 7(b), the circuit board 23 with various devices attached is placed on the surface of the adhesive material 50 of the core layer 22, one surface of which is attached with the adhesive material 50, and is adhered and fixed. The arrangement of these devices and the circuit board 23 in the antenna device 1 is finally fixed by an adhesive filling process described later, but in order to prevent the arrangement of the devices and the circuit board 23 from being displaced due to the influence of the flow of the adhesive, it is intended to temporarily fix them to the core layer 22 in advance.

ここで、例えば生体情報センサ5を搭載する回路基板23bは、他のデバイスを搭載する回路基板23aとは分離している。また、回路基板23bに対応する粘着材50の厚さは、他の回路基板23aに対応する粘着材50の厚さよりも厚くなっている。他のデバイスと異なり、生体情報センサ5は、その表面5aがアンテナ装置1の表面であるコア層21の表面21aと略同一となるように、そのアンテナ装置1の厚さ方向の位置を別途定める必要があるからである。 Here, for example, the circuit board 23b on which the biometric sensor 5 is mounted is separate from the circuit board 23a on which other devices are mounted. Also, the thickness of the adhesive material 50 corresponding to the circuit board 23b is thicker than the thickness of the adhesive material 50 corresponding to the other circuit boards 23a. This is because, unlike other devices, the position of the biometric sensor 5 in the thickness direction of the antenna device 1 needs to be determined separately so that its surface 5a is approximately the same as the surface 21a of the core layer 21, which is the surface of the antenna device 1.

(iv)スペーサの載置
続いて、図7(c)に示すように、粘着材50と接着固定された各種デバイス付きの回路基板23に重なるように、スペーサ24が載置される。スペーサ24は、回路基板23に対して、コア層22とは反対側に飛び出す各種デバイスとの干渉を避けるため、必要に応じて貫通孔や切り欠きが設けられている。また、スペーサ24の載置位置が回路基板23に対してずれないように、スペーサ24を、粘着材を介して回路基板23に対して仮固定してもよい。
7(c), the spacer 24 is placed so as to overlap the circuit board 23 with the various devices bonded and fixed with the adhesive 50. The spacer 24 is provided with through holes or notches as necessary to avoid interference with the various devices protruding from the circuit board 23 on the opposite side to the core layer 22. The spacer 24 may be temporarily fixed to the circuit board 23 via the adhesive so that the placement position of the spacer 24 does not shift relative to the circuit board 23.

また、これと前後して、他の回路基板23aと分離配置される生体情報センサ5用の回路基板23bの、当該回路基板23aとの電気的接続路を確保するため、回路基板23aおよび回路基板23bにまたがるように導電性ブリッジ素子である連結配線部23cが設けられる。連結配線部23cは導線でもよく、銅片やはんだ、あるいは導電ペーストでもよい。 Also, before or after this, in order to ensure an electrical connection path between the circuit board 23b for the bioinformation sensor 5, which is arranged separately from the other circuit board 23a, and the circuit board 23a, a connecting wiring portion 23c, which is a conductive bridge element, is provided across the circuit boards 23a and 23b. The connecting wiring portion 23c may be a conductor, a copper piece, solder, or a conductive paste.

(v)基材への接着剤塗布
次に、図8(a)に示すように、アンテナ装置1のコア層22とは反対側の表面を形成する基材2であるコア層21を準備する。コア層21には、あらかじめ、生体情報センサ5の表面5aがアンテナ装置1の表面上に露出して配置されるよう、生体情報センサ5の表面5aのサイズに応じた孔が開けられている。また、そのコア層21の孔の外周の、回路基板23と対向する面には、枠21bが接着剤等により固定されている。枠21bは、接着剤40を充填したアンテナ装置1のコア層21に形成されたダム枠であり、生体情報センサ5に対応する孔から硬化前の当該接着剤40が外部にはみ出すことを抑制するものである。
(v) Applying Adhesive to Substrate Next, as shown in Fig. 8(a), a core layer 21 is prepared as the substrate 2 that forms the surface of the antenna device 1 opposite to the core layer 22. A hole corresponding to the size of the surface 5a of the biometric sensor 5 is pre-opened in the core layer 21 so that the surface 5a of the biometric sensor 5 is exposed on the surface of the antenna device 1. A frame 21b is fixed by adhesive or the like to the surface of the core layer 21 that faces the circuit board 23 on the outer periphery of the hole. The frame 21b is a dam frame formed in the core layer 21 of the antenna device 1 filled with adhesive 40, and prevents the adhesive 40 from protruding out of the hole corresponding to the biometric sensor 5 before hardening.

さらに、上記のような枠21bが取り付けられたコア層21の枠21bと同じ面、すなわち回路基板23への載置後、これと対向する面に液状の接着剤40を塗布する。コア層22と当該コア層21とは、各種デバイスが搭載された回路基板23であるRF通信回路3や制御回路4を挟み込んでアンテナ装置1を形成する。ここで、接着剤40を間に挟むことにより、各々のデバイスや回路基板23が位置ずれせずにアンテナ装置1の内部での位置が固定され、デバイスや回路基板23の空気中への露出量が減ることで、これらの劣化が抑制されるからである。 Furthermore, after placing the core layer 21 with the frame 21b attached as described above on the same surface as the frame 21b, i.e., on the circuit board 23, a liquid adhesive 40 is applied to the opposite surface. The core layer 22 and the core layer 21 sandwich the RF communication circuit 3 and control circuit 4, which are the circuit board 23 on which various devices are mounted, to form the antenna device 1. Here, by sandwiching the adhesive 40 between them, the positions of the devices and circuit board 23 are fixed inside the antenna device 1 without misalignment, and the amount of exposure of the devices and circuit board 23 to the air is reduced, thereby suppressing their deterioration.

ただし、接着剤40は、本実施形態のようにコア層21の片側面に塗布することに代えて、各種デバイスおよび回路基板23の露出面に直接塗布してもよい。最終的にコア層21が回路基板23に対して積層されたときに、接着剤40がコア層21および22の間の各種デバイス、回路基板23およびスペーサ24を除く空隙を充填する構成となることには変わりないからである。 However, instead of applying the adhesive 40 to one side of the core layer 21 as in this embodiment, the adhesive 40 may be applied directly to the exposed surfaces of the various devices and the circuit board 23. This is because when the core layer 21 is finally laminated to the circuit board 23, the adhesive 40 will still fill the gaps between the core layers 21 and 22, excluding the various devices, the circuit board 23, and the spacer 24.

(vi)接着剤を塗布した基材の回路基板への積層
次に、図8(b)に示すように、接着剤40が塗布されたコア層21を、コア層22、各種デバイスが搭載された回路基板23、およびスペーサ24が積層された中間積層体に対して接着剤塗布面が回路基板23と対向する向きとなるように積層する。また、中間積層体にコア層21を積層した最終積層体を、表裏面からローラで挟み込んで搬送する等して適度の荷重を掛けて厚さの均一化を図り、さらには、常温または所定の温度を掛けることによって、内部に充填された液状接着剤の硬化を促進する。
8(b), the core layer 21 coated with the adhesive is laminated on the intermediate laminate including the core layer 22, the circuit board 23 on which various devices are mounted, and the spacer 24, so that the adhesive-coated surface faces the circuit board 23. The final laminate including the core layer 21 laminated on the intermediate laminate is sandwiched between rollers from the front and back sides and conveyed, for example, to apply an appropriate load to make the thickness uniform, and is heated to room temperature or a predetermined temperature to promote hardening of the liquid adhesive filled inside.

(vii)積層体の打ち抜きによるアンテナ装置の完成
図示はしないが、アンテナ装置1が多面付けの積層体として製造された場合には、最後に、この最終積層体をカード形状に打ち抜くことにより、各々のアンテナ装置1が完成する。打ち抜きは、例えばオスメス刃、またはトムソン刃(ビク刃)を抜き型として使用してもよく、あるいはレーザ照射により外周を切断することによってカード形状に仕上げてもよい。
(vii) Completion of the antenna device by punching out the laminate Although not shown, when the antenna device 1 is manufactured as a multi-sided laminate, the final laminate is punched out into a card shape to complete each antenna device 1. For punching, for example, a male-female blade or a Thomson blade (a V-blade) may be used as a punching die, or the card shape may be finished by cutting the outer periphery with laser irradiation.

(f)第1実施形態について
アンテナ装置1は、主としてRFチップ31、RFアンテナ32およびスイッチ回路34を含むRF通信回路3と、制御用チップ41または電源ユニット6、制御用アンテナ42およびスイッチ回路44を含む制御回路4とを備えている。また、アンテナ装置1の必須要件ではないが、第1実施形態のアンテナ装置1は、さらに生体情報センサ5を備え、カード形状をしている。
(f) Regarding the First Embodiment The antenna device 1 mainly includes an RF communication circuit 3 including an RF chip 31, an RF antenna 32, and a switch circuit 34, and a control circuit 4 including a control chip 41 or a power supply unit 6, a control antenna 42, and a switch circuit 44. Although not an essential requirement of the antenna device 1, the antenna device 1 of the first embodiment further includes a biometric sensor 5 and has a card shape.

アンテナ装置1は、その制御回路4が活性化モードとなる。その結果、リーダー等の外部機器から発せられた所定周波数の電磁波を、制御回路4が有する制御用アンテナ42で受電し、電磁誘導の起電力で生じる電流を電源ユニット6に蓄電させること、または、制御用チップ41へ給電することが可能である。また、このとき、当該電流を生体情報センサ5にも供給でき、制御用チップ41や生体情報センサ5を継続的に動作させることができる。したがって、アンテナ装置1は、生体情報センサ5によってユーザの生体情報を取得することができ、かつ、制御用チップ41によって、当該取得された情報とあらかじめ登録された情報との照合等を経て、当該ユーザを認証することができる。 The antenna device 1 has its control circuit 4 in an active mode. As a result, electromagnetic waves of a specific frequency emitted from an external device such as a reader are received by the control antenna 42 of the control circuit 4, and the current generated by the electromotive force of electromagnetic induction can be stored in the power supply unit 6 or supplied to the control chip 41. At this time, the current can also be supplied to the biometric information sensor 5, allowing the control chip 41 and the biometric information sensor 5 to operate continuously. Therefore, the antenna device 1 can acquire the biometric information of the user by the biometric information sensor 5, and the control chip 41 can authenticate the user by comparing the acquired information with previously registered information, etc.

また、アンテナ装置1は、制御用チップ41によって正当ユーザであると認証できた場合等、一定条件のときにそのRF通信回路3が活性化モードとなる。その結果、リーダー等の外部機器から発せられた所定周波数の電磁波を、RF通信回路3が有するRFアンテナ32で受電および受信し、電磁誘導の起電力で生じる電流をRFチップ31に供給するととともに、外部機器とRF通信回路3との間で、電磁波の送受信による非接触通信を行うことを可能とする。 In addition, when certain conditions are met, such as when the control chip 41 of the antenna device 1 authenticates the user as a legitimate user, the RF communication circuit 3 goes into an active mode. As a result, electromagnetic waves of a specific frequency emitted from an external device such as a reader are received by the RF antenna 32 of the RF communication circuit 3, and a current generated by the electromotive force of electromagnetic induction is supplied to the RF chip 31, enabling contactless communication between the external device and the RF communication circuit 3 by transmitting and receiving electromagnetic waves.

このとき、制御用チップ41の制御部は、RF通信回路3のスイッチ回路34のスイッチ35および制御回路4のスイッチ回路44のスイッチ45を切り換えることにより、RFアンテナ32および制御用アンテナ42のいずれか一方を有効化し、他方を無効化する。すなわち、アンテナ装置1は、RF通信回路3および制御回路4のいずれか一方を活性化モードとすることができ、このときは他方が非活性化モードとなる。 At this time, the control unit of the control chip 41 switches the switch 35 of the switch circuit 34 of the RF communication circuit 3 and the switch 45 of the switch circuit 44 of the control circuit 4 to enable either the RF antenna 32 or the control antenna 42 and disable the other. In other words, the antenna device 1 can set either the RF communication circuit 3 or the control circuit 4 to an active mode, and at this time the other is in a deactivated mode.

第1実施形態のアンテナ装置1は、上記の構成や作用を備えることにより、同一のアンテナの全部または一部を用いて、電力取得機能と非接触通信機能との両機能を同時に確保する装置と比較して、装置全体としての消費電力の集中化が抑制でき、電力不足による意図しないタイミングでの電力取得や非接触通信の中断および電力低下によるチップの誤動作や故障の可能性が低減できる。また、同一のアンテナの全部または一部を用いて、電力取得機能の使用と非接触通信機能の使用のタイミングをずらすようにした装置と比較して、一方の機能の使用時に、同一のアンテナを経由して電流、電圧信号のノイズが他方の機能に悪影響(誤動作等)を及ぼす可能性が低減できる。 By being provided with the above-described configuration and action, the antenna device 1 of the first embodiment can suppress the concentration of power consumption in the device as a whole, compared to a device that simultaneously secures both the power acquisition function and the non-contact communication function using all or part of the same antenna, and can reduce the possibility of unintended power acquisition and interruption of non-contact communication due to power shortage, and chip malfunction or failure due to power drop. Also, compared to a device that uses all or part of the same antenna and shifts the timing of use of the power acquisition function and the non-contact communication function, it can reduce the possibility that noise in the current and voltage signals will adversely affect (malfunction, etc.) the other function when one function is being used via the same antenna.

さらに、第1実施形態のアンテナ装置1は、上記の構成や作用を備えることにより、特定のアンテナを有効化、無効化する場合の各種パラメータの調整を比較的容易に行うことができる。すなわち、アンテナ装置1のRF通信回路3の共振周波数は、前述の式のとおり、主としてコンデンサ33およびスイッチ回路34内に設けられた調整用コンデンサ36によって定まる(その他、RFチップ31の容量等も考慮すべきであるが、話の単純化のためここでは省略する)。ここで、スイッチ回路34のスイッチ35をオープンにするかクローズにするかによって、RF通信回路3の等価回路から見た容量成分を、コンデンサ33のみの容量か、コンデンサ33および36の合算容量かに容易に変化させることができる。 Furthermore, by being provided with the above-mentioned configuration and action, the antenna device 1 of the first embodiment can relatively easily adjust various parameters when enabling or disabling a specific antenna. That is, the resonant frequency of the RF communication circuit 3 of the antenna device 1 is determined primarily by the capacitor 33 and the adjustment capacitor 36 provided in the switch circuit 34, as shown in the above formula (the capacitance of the RF chip 31, etc., should also be taken into consideration, but this will be omitted here for simplicity's sake). Here, depending on whether the switch 35 of the switch circuit 34 is opened or closed, the capacitance component as viewed from the equivalent circuit of the RF communication circuit 3 can be easily changed to either the capacitance of the capacitor 33 alone or the combined capacitance of the capacitors 33 and 36.

また、スイッチ35の状態によって互いに変化する容量に基づき、RF通信回路3の共振周波数が異なる二つの状態に容易に変化させることができる。このことから、RF通信回路3の共振周波数が異なる二つの状態について、一の状態のときにRF通信回路3が所定周波数の電磁波と共振し、他の状態のときには共振しないように、コンデンサ33および36容量の組み合わせを選択するだけで、容易にRFアンテナ32を有効化および無効化できるRF通信回路3を構成することができる。したがって、アンテナ回路の共振周波数をシフトさせずに単に電流を遮断する方式と比べると、スイッチ35のスイッチ特性に基づく不具合を抑制することができる。 In addition, the resonant frequency of the RF communication circuit 3 can be easily changed to two different states based on the capacitance that changes depending on the state of the switch 35. As a result, by simply selecting a combination of the capacitances of the capacitors 33 and 36 such that the RF communication circuit 3 resonates with electromagnetic waves of a predetermined frequency in one state and does not resonate in the other state for two different states of the resonant frequency of the RF communication circuit 3, it is possible to configure an RF communication circuit 3 that can easily enable and disable the RF antenna 32. Therefore, compared to a method that simply cuts off the current without shifting the resonant frequency of the antenna circuit, malfunctions due to the switching characteristics of the switch 35 can be suppressed.

例えば、スイッチ35に無接点スイッチであるトランジスタを用いた場合には、オープンにしてゲート電圧を下げていても、ソースからドレインに向けて微量の漏れ電流が流れることがあり、共振周波数がシフトしていない場合はアンテナ回路が不用意に動作してしまうおそれがある。さらに、RFチップ31と制御用チップ41との間に特別な通信回路等を新たに設ける必要がなく、制御用チップ41の機能と無関係にRFチップ31を選択することができ、チップの選択範囲の拡大および回路設計の容易化を図ることもできる。 For example, if a transistor that is a contactless switch is used for switch 35, even if it is open and the gate voltage is lowered, a small amount of leakage current may flow from the source to the drain, and if the resonant frequency is not shifted, the antenna circuit may operate inadvertently. Furthermore, there is no need to newly install a special communication circuit between the RF chip 31 and the control chip 41, and the RF chip 31 can be selected regardless of the function of the control chip 41, which expands the range of chip selection and simplifies circuit design.

2.第1実施形態の変形例
上述した第1実施形態のアンテナ装置1の変形例について説明する。なお、アンテナ装置の部材構成や回路構成は第1実施形態のアンテナ装置1と同様であるため、同一の符号を用いて相違点について説明する。
2. Modification of the First Embodiment A modification of the antenna device 1 of the first embodiment will be described. Note that since the member configuration and circuit configuration of the antenna device are similar to those of the antenna device 1 of the first embodiment, the same reference numerals will be used to describe the differences.

(a)変形例1
(i)RF通信回路のスイッチ回路
変形例1は、第1実施形態と同様に、RF通信回路3の等価回路が、インダクタンスがL1であるコイルと容量がC1であるコンデンサとの並列回路となるように配置される。また、RF通信回路3が活性化されているときの共振周波数f0がf0=1/(2π×(L111/2)である。
(a) Modification 1
(i) Switch Circuit of RF Communication Circuit In the first modification, similarly to the first embodiment, the equivalent circuit of the RF communication circuit 3 is arranged as a parallel circuit of a coil with an inductance of L1 and a capacitor with a capacitance of C1 . In addition, the resonant frequency f0 when the RF communication circuit 3 is activated is f0 = 1 /(2π × ( L1C1 ) 1/2 ).

ここで、スイッチ回路34は、上述したRF通信回路3の共振周波数を所定周波数に同調させるかこれに対してシフトさせるかを選択するスイッチ機能を有するが、第1実施形態のスイッチ回路34とはスイッチ35の動作が逆論理となる。すなわち、スイッチ35がクローズのとき、RF通信回路3が活性化モードとなり、調整用コンデンサ36はRF通信回路3内で並列に接続された状態となる。 The switch circuit 34 has a switch function for selecting whether to tune the resonant frequency of the RF communication circuit 3 to a predetermined frequency or to shift it, but the operation of the switch 35 is the opposite logic to that of the switch circuit 34 in the first embodiment. That is, when the switch 35 is closed, the RF communication circuit 3 is in the active mode, and the adjustment capacitor 36 is connected in parallel within the RF communication circuit 3.

このとき、RF通信回路3全体の容量が上述した等価回路の容量であるC1となるように調整用コンデンサ36およびスイッチ回路34の外部に接続される同調用のコンデンサ33の容量が選択される。また、RF通信回路3の共振周波数はf0となり、外部機器との送受信に用いる周波数、例えば13.56MHzと略同一となり、外部機器とアンテナ装置1との通信が良好に行われる。よって、RFアンテナ32は有効化され、RF通信回路3の非接触通信機能が活性化された状態となる。 At this time, the capacitances of the adjustment capacitor 36 and the tuning capacitor 33 connected outside the switch circuit 34 are selected so that the capacitance of the entire RF communication circuit 3 becomes C1 , which is the capacitance of the above-mentioned equivalent circuit. In addition, the resonant frequency of the RF communication circuit 3 becomes f0 , which is approximately the same as the frequency used for transmitting and receiving with an external device, for example, 13.56 MHz, and communication between the external device and the antenna device 1 is performed satisfactorily. Therefore, the RF antenna 32 is enabled, and the non-contact communication function of the RF communication circuit 3 is activated.

一方、スイッチ35がオープンのとき、RF通信回路3が非活性化モードとなる。調整用コンデンサ36はRF通信回路3内で浮いた状態となり、RFアンテナ32に電流が流れても調整用コンデンサ36に蓄電されることはなく、RFアンテナ32の回路特性にほとんど影響を及ぼさない。このとき、RF通信回路3全体の容量は、主として同調用のコンデンサ33の容量に依存し、これと回路内の他の素子の容量成分を合算したときの等価回路の容量がC12となるようにコンデンサ33の容量が選択される。したがって、RF通信回路3の共振周波数は、上記のf0よりも大きいf12にシフトする。 On the other hand, when the switch 35 is open, the RF communication circuit 3 is in the inactive mode. The tuning capacitor 36 is in a floating state within the RF communication circuit 3, and even if a current flows through the RF antenna 32, the tuning capacitor 36 is not charged, and the circuit characteristics of the RF antenna 32 are hardly affected. At this time, the capacitance of the entire RF communication circuit 3 mainly depends on the capacitance of the tuning capacitor 33, and the capacitance of the capacitor 33 is selected so that the capacitance of the equivalent circuit when this is added with the capacitance components of the other elements in the circuit is C12. Therefore, the resonant frequency of the RF communication circuit 3 shifts to f12 , which is larger than the above-mentioned f0 .

12が良好な通信が確保され得る所定の範囲を逸脱する場合、すなわち、f12/f0の値が1.05より大きい場合に、外部機器とアンテナ装置1との通信を良好に行うことが困難なため、RFアンテナ32は無効化され、RF通信回路3の非接触通信機能が非活性化された状態となる。したがって、RFアンテナ32を無効化したいときに、RF通信回路3が意図しない誤動作により通信を行ってしまうことの抑制、および、RF通信回路3制御回路4との同時動作による制御回路4へのノイズ発生や誤動作、電力不足による動作中断等の抑制が図れる。また、f22/f0の値が1.1より大きいことが、当該抑制の効果を一層高める点でより好ましい。 When f12 falls outside a predetermined range where good communication can be ensured, i.e., when the value of f12 / f0 is greater than 1.05, it is difficult to perform good communication between the external device and the antenna device 1, so the RF antenna 32 is disabled and the non-contact communication function of the RF communication circuit 3 is deactivated. Therefore, when it is desired to disable the RF antenna 32, communication due to an unintended malfunction of the RF communication circuit 3 can be suppressed, and noise generation or malfunction in the control circuit 4 due to simultaneous operation with the RF communication circuit 3 and operation interruption due to power shortage can be suppressed. In addition, it is more preferable that the value of f22 / f0 is greater than 1.1 in order to further enhance the effect of the suppression.

また、受信した電磁波によってRF通信回路3に誘導される誘起電圧が著しく低下した場合にも、RFアンテナ32が無効化され、RF通信回路3の非接触通信機能が非活性化された状態となることは上述の第1実施形態と同様であるため、この点の詳細な説明は省略する。 In addition, if the induced voltage induced in the RF communication circuit 3 by the received electromagnetic waves drops significantly, the RF antenna 32 is disabled and the non-contact communication function of the RF communication circuit 3 is deactivated, as in the first embodiment described above, so a detailed description of this point will be omitted.

(ii)制御回路のスイッチ回路
制御回路4のスイッチ回路44も、上述の変形例に係るRF通信回路3のスイッチ回路34と同様の構成をとることができる。すなわち、制御回路4の等価回路が、インダクタンスがL2であるコイルと容量がC2であるコンデンサとの並列回路となるように配置される。また、制御回路4が活性化されているときの共振周波数f0がf0=1/(2π×(L221/2)である。
(ii) Switch Circuit of Control Circuit The switch circuit 44 of the control circuit 4 can also have a configuration similar to that of the switch circuit 34 of the RF communication circuit 3 according to the above-mentioned modified example. That is, the equivalent circuit of the control circuit 4 is arranged to be a parallel circuit of a coil with an inductance of L2 and a capacitor with a capacitance of C2 . In addition, the resonant frequency f0 when the control circuit 4 is activated is f0 = 1 /(2π × ( L2C2 ) 1/2 ).

ここで、スイッチ回路44のスイッチ45がクローズのとき、その制御回路4が活性化モードとなる。その結果、調整用コンデンサ46は制御回路4内で並列に接続された状態となる。このとき、制御回路4全体の容量が上述した等価回路の容量であるC2となるようにコンデンサ46およびスイッチ回路44の外部に接続される同調用のコンデンサ43の容量が選択される。 When the switch 45 of the switch circuit 44 is closed, the control circuit 4 is in the active mode. As a result, the adjustment capacitor 46 is connected in parallel within the control circuit 4. At this time, the capacitances of the capacitor 46 and the tuning capacitor 43 connected outside the switch circuit 44 are selected so that the capacitance of the entire control circuit 4 becomes C2 , which is the capacitance of the equivalent circuit described above.

一方、スイッチ45がオープンのとき、その制御回路4が非活性化モードとなる。その結果、調整用コンデンサ46は制御回路4内で浮いた状態となり、制御用アンテナ42に電流が流れても調整用コンデンサ46に蓄電されることはなく、制御用アンテナ42の回路特性にほとんど影響を及ぼさない。このとき、制御回路4全体の容量は、主として同調用のコンデンサ43の容量に依存し、これと回路内の他の素子の容量成分を合算したときの等価回路の容量がC2よりも小さいC22となるようにコンデンサ43の容量が選択される。したがって、制御回路4の共振周波数は、上記のf0よりも大きいf22にシフトする。 On the other hand, when the switch 45 is open, the control circuit 4 is in the inactive mode. As a result, the adjustment capacitor 46 is in a floating state in the control circuit 4, and even if a current flows through the control antenna 42, the adjustment capacitor 46 is not charged, and the circuit characteristics of the control antenna 42 are hardly affected. At this time, the capacitance of the entire control circuit 4 mainly depends on the capacitance of the tuning capacitor 43, and the capacitance of the capacitor 43 is selected so that the capacitance of the equivalent circuit when this is added to the capacitance components of other elements in the circuit is C22 , which is smaller than C2 . Therefore, the resonant frequency of the control circuit 4 shifts to f22 , which is larger than the above-mentioned f0 .

22が良好な通信が確保され得る所定の範囲を逸脱する場合、すなわち、f22/f0の値が1.05より大きい場合に、外部機器とアンテナ装置1との通信を良好に行うことが困難なため、制御用アンテナ42は無効化され、制御回路4の電力取得機能が非活性化された状態となる。したがって、制御用アンテナ42を無効化したいときに、制御回路4が意図しない誤動作により通信を行ってしまうことの抑制、および、RF通信回路3制御回路4との同時動作による制御回路4へのノイズ発生や誤動作、電力不足による動作中断等の抑制が図れる。また、f12/f0の値が1.1より大きいことが、当該抑制の効果を一層高める点でより好ましい。 When f22 falls outside a predetermined range where good communication can be ensured, that is, when the value of f22 / f0 is greater than 1.05, it is difficult to perform good communication between the external device and the antenna device 1, so the control antenna 42 is disabled and the power acquisition function of the control circuit 4 is deactivated. Therefore, when it is desired to disable the control antenna 42, communication due to an unintended malfunction of the control circuit 4 is suppressed, and noise generation or malfunction in the control circuit 4 due to simultaneous operation with the RF communication circuit 3 and the control circuit 4, operation interruption due to power shortage, etc. are suppressed. In addition, it is more preferable that the value of f12 / f0 is greater than 1.1 in order to further enhance the effect of the suppression.

また、受信した電磁波によって制御回路4に誘導される誘起電圧が著しく低下した場合にも、制御用アンテナ42が無効化され、制御回路4の電力取得機能が非活性化された状態となることは上述の第1実施形態と同様であるため、この点の詳細な説明は省略する。 In addition, if the induced voltage induced in the control circuit 4 by the received electromagnetic waves drops significantly, the control antenna 42 is disabled and the power acquisition function of the control circuit 4 is deactivated, as in the first embodiment described above, so a detailed description of this point will be omitted.

(iii)アンテナ装置の動作等および製造方法
変形例に係るアンテナ装置1の操作方法、動作および作用は、前述したアンテナ装置1のそれとおおむね同様である。ただし、ステップS203は、RF通信回路3のスイッチ回路34のスイッチ35をオープンのままとし、かつ、制御回路4のスイッチ回路44のスイッチ45をクローズとするよう、スイッチ35および45に指示する旨の内容に読み替える必要がある。
(iii) Operation, etc., of the Antenna Device and Manufacturing Method The operation method, operation, and action of the antenna device 1 according to the modified example are generally similar to those of the above-described antenna device 1. However, step S203 needs to be interpreted as instructing the switches 35 and 45 to keep the switch 35 of the switch circuit 34 of the RF communication circuit 3 open and to close the switch 45 of the switch circuit 44 of the control circuit 4.

同じく、ステップS209は、生体認証に成功した場合は、制御用チップ41は制御部48を介して制御回路4のスイッチ回路44のスイッチ45をクローズからオープンへと切り換える。また、これと同時に、あるいはスイッチ45の切り換え後の一定時間経過後に、RF通信回路3のスイッチ回路34bのスイッチ35をオープンからクローズへと切り換えるよう、スイッチ35および45に指示する旨の内容に読み替える必要がある。 Similarly, in step S209, if biometric authentication is successful, the control chip 41 switches the switch 45 of the switch circuit 44 of the control circuit 4 from closed to open via the control unit 48. Also, at the same time, or after a certain time has elapsed after the switching of the switch 45, this should be interpreted as instructing the switches 35 and 45 to switch the switch 35 of the switch circuit 34b of the RF communication circuit 3 from open to closed.

さらに、ステップS213は、所定条件を満たさない場合(時間が10分を超えた場合等)、制御用チップ41は、制御部48を介して、RF通信回路3のスイッチ回路34のスイッチ35をクローズからオープンへと切り換え、制御回路4のスイッチ回路44のスイッチ45をオープンのまま維持する旨の内容に読み替える必要がある。また、アンテナ装置1の製造方法は、前述したアンテナ装置1のそれと同様である。 Furthermore, step S213 should be interpreted as meaning that if the predetermined condition is not met (e.g., if the time exceeds 10 minutes), the control chip 41 switches the switch 35 of the switch circuit 34 of the RF communication circuit 3 from closed to open via the control unit 48, and keeps the switch 45 of the switch circuit 44 of the control circuit 4 open. In addition, the manufacturing method of the antenna device 1 is the same as that of the antenna device 1 described above.

なお、本変形例は、述のRF通信回路3の等価回路におけるコイルインダクタンスL1をL5に、容量C1をC5に、共振周波数f1をf5に置き換えたRF通信回路3Bの等価回路を想定する。ここで、RF通信回路3Bのスイッチ回路34bのスイッチ35がクローズのとき、RFアンテナ32、スイッチ回路34bおよびRFチップ31が閉回路を形成し、これにコンデンサ33が並列的に接続する。RF通信回路3B全体の容量は、主としてコンデンサ33の容量に依存し、これと回路内の他の素子の容量成分を合算した容量が前述の等価回路の容量であるC5となるようにコンデンサ33の容量が選択される。 In this modification, an equivalent circuit of an RF communication circuit 3B is assumed in which the coil inductance L1 in the equivalent circuit of the RF communication circuit 3 described above is replaced with L5 , the capacitance C1 with C5 , and the resonance frequency f1 with f5 . Here, when the switch 35 of the switch circuit 34b of the RF communication circuit 3B is closed, the RF antenna 32, the switch circuit 34b, and the RF chip 31 form a closed circuit, to which the capacitor 33 is connected in parallel. The capacitance of the entire RF communication circuit 3B mainly depends on the capacitance of the capacitor 33, and the capacitance of the capacitor 33 is selected so that the combined capacitance of the capacitor 33 and the capacitance of the other elements in the circuit is C5, which is the capacitance of the equivalent circuit described above.

よって、このとき、RF通信回路3Bの共振周波数f5は、外部機器との送受信に用いる周波数、例えば13.56MHzと略同一となり、外部機器とアンテナ装置1Bとの通信が良好に行われる。この場合、RFアンテナ32は有効化され、RF通信回路3Aの非接触通信機能が活性化された状態となる。 Therefore, at this time, the resonant frequency f5 of the RF communication circuit 3B is substantially the same as the frequency used for transmitting and receiving with the external device, for example, 13.56 MHz, and communication between the external device and the antenna device 1B is performed satisfactorily. In this case, the RF antenna 32 is enabled, and the non-contact communication function of the RF communication circuit 3A is activated.

一方、スイッチ35がオープンのとき、RFアンテナ32の端部32aに向かう配線は実質的に断線したことになり、RFチップ31とは電気的に接続されない。よってRF通信回路3BがRFアンテナ32およびRFチップ31を含む閉回路が形成されず、RFアンテナ32の両端に交流磁界が発生したとしても、その電流、電圧はRFチップ31に入力されなくなる。よって、この場合、明らかにRFアンテナ32は無効化され、RF通信回路3Aの非接触通信機能が非活性化された状態となる。 On the other hand, when switch 35 is open, the wiring toward end 32a of RF antenna 32 is essentially disconnected and is not electrically connected to RF chip 31. Therefore, RF communication circuit 3B does not form a closed circuit including RF antenna 32 and RF chip 31, and even if an AC magnetic field is generated at both ends of RF antenna 32, the current and voltage are not input to RF chip 31. Therefore, in this case, RF antenna 32 is clearly disabled, and the non-contact communication function of RF communication circuit 3A is deactivated.

(b)変形例2
変形例1は、上述のように、RF通信回路3のスイッチ回路34のスイッチ35をクローズとしたときに、RF通信回路3の共振周波数を所定周波数に同調させてRF通信回路3を活性化し、スイッチ35をオープンにしたときに、RF通信回路3の共振周波数を所定周波数からシフトさせ、RF通信回路3を非活性化するものである。また、これと同様に、制御回路4のスイッチ回路44のスイッチ45をクローズとしたときに、制御回路4の共振周波数を所定周波数に同調させて制御回路4を活性化し、スイッチ35をオープンにしたときに、制御回路4の共振周波数を所定周波数からシフトさせ、制御回路4を非活性化するものである。
(b) Modification 2
As described above, in the first modification, when the switch 35 of the switch circuit 34 of the RF communication circuit 3 is closed, the resonant frequency of the RF communication circuit 3 is tuned to a predetermined frequency to activate the RF communication circuit 3, and when the switch 35 is opened, the resonant frequency of the RF communication circuit 3 is shifted from the predetermined frequency to deactivate the RF communication circuit 3. Similarly, when the switch 45 of the switch circuit 44 of the control circuit 4 is closed, the resonant frequency of the control circuit 4 is tuned to a predetermined frequency to activate the control circuit 4, and when the switch 35 is opened, the resonant frequency of the control circuit 4 is shifted from the predetermined frequency to deactivate the control circuit 4.

これに対して、変形例2は、RF通信回路3および制御回路4のいずれか一方のアンテナ回路のスイッチ回路が、スイッチがオープンのときにアンテナ回路が活性化される構成、すなわち、第1実施形態の構成を備え、他方のアンテナ回路のスイッチ回路は、スイッチがクローズのときにアンテナ回路が活性化される構成、すなわち、変形例1の構成を備えるものである。例えば、RF通信回路3のスイッチ回路34は、スイッチ35がオープンのとき、RF通信回路3全体の容量が上述した等価回路の容量であるC1となるようにコンデンサ33の容量が選択される。よってこのとき、RF通信回路3の共振周波数はf0なる。 In contrast, in the second modification, the switch circuit of one of the antenna circuits of the RF communication circuit 3 and the control circuit 4 has a configuration in which the antenna circuit is activated when the switch is open, i.e., the configuration of the first embodiment, and the switch circuit of the other antenna circuit has a configuration in which the antenna circuit is activated when the switch is closed, i.e., the configuration of the first modification. For example, in the switch circuit 34 of the RF communication circuit 3, the capacitance of the capacitor 33 is selected so that when the switch 35 is open, the capacitance of the entire RF communication circuit 3 becomes C1, which is the capacitance of the equivalent circuit described above. Therefore, at this time, the resonant frequency of the RF communication circuit 3 becomes f0 .

また、スイッチ35がクローズのとき、RF通信回路3全体の容量がC1よりも大きな容量であるC11にシフトする。したがって、RF通信回路3の共振周波数は、上記のf0よりも小さいf11にシフトする。 Furthermore, when the switch 35 is closed, the capacitance of the entire RF communication circuit 3 shifts to C11, which is a capacitance larger than C1 . Therefore, the resonant frequency of the RF communication circuit 3 shifts to f11 , which is smaller than the above-mentioned f0 .

一方、制御回路4のスイッチ回路44は、スイッチ45がクローズのとき、制御回路4全体の容量が上述した等価回路の容量であるC2となるようにコンデンサ46およびスイッチ回路44の外部に接続される同調用のコンデンサ43の容量が選択される。 On the other hand, in the switch circuit 44 of the control circuit 4, the capacitances of the capacitor 46 and the tuning capacitor 43 connected to the outside of the switch circuit 44 are selected so that the capacitance of the entire control circuit 4 becomes C2, which is the capacitance of the equivalent circuit described above, when the switch 45 is closed.

また、スイッチ45がオープンのとき、制御回路4全体の容量が、は、主として同調用のコンデンサ43の容量に依存し、これと回路内の他の素子の容量成分を合算したときの等価回路の容量がC2よりも小さいC22となるようにコンデンサ43の容量が選択される。したがって、制御回路4の共振周波数は、上記のf0よりも大きいf22にシフトする。 Furthermore, when the switch 45 is open, the capacitance of the entire control circuit 4 mainly depends on the capacitance of the tuning capacitor 43, and the capacitance of the capacitor 43 is selected so that the capacitance of the equivalent circuit obtained by adding this and the capacitance components of the other elements in the circuit is C22, which is smaller than C2 . Therefore, the resonant frequency of the control circuit 4 shifts to f22 , which is larger than the above-mentioned f0 .

このように、変形例2では、RF通信回路3および制御回路4を活性化するときのアンテナ回路の共振周波数がともにf0であるが、RF通信回路3を非活性化したときの当該RF通信回路3の共振周波数はf0よりも小さいf11にシフトし、制御回路4を非活性化したときの当該制御回路4の共振周波数はf0よりも大きいf22にシフトする。したがって、アンテナ装置1のRF通信回路3および制御回路4の活性化可能な周波数f0にある程度の範囲が存在し、リーダー等の外部機器から送信された電磁波の周波数がf0よりも多少上下に変動したとしても、一方が非活性化するようにスイッチ回路が切り替えられたRF通信回路3や制御回路4が同時に誤って活性化してしまう可能性を一層低減することができる。 In this way, in the second modification, the resonant frequencies of the antenna circuit when the RF communication circuit 3 and the control circuit 4 are both activated are f0 , but when the RF communication circuit 3 is deactivated, the resonant frequency of the RF communication circuit 3 shifts to f11 which is smaller than f0 , and when the control circuit 4 is deactivated, the resonant frequency of the control circuit 4 shifts to f22 which is larger than f0 . Therefore, even if there is a certain range of the activatable frequencies f0 of the RF communication circuit 3 and the control circuit 4 of the antenna device 1 and the frequency of the electromagnetic waves transmitted from an external device such as a reader fluctuates slightly above and below f0 , it is possible to further reduce the possibility that the RF communication circuit 3 and the control circuit 4, whose switch circuits have been switched so that one of them is deactivated, are erroneously activated at the same time.

なお、これの反対で、RF通信回路3を非活性化したときの当該RF通信回路3の共振周波数がf0よりも大きいf12にシフトし、制御回路4を非活性化したときの当該制御回路4の共振周波数がf0よりも小さいf21にシフトするようにアンテナ装置1を構成してもよい。 Conversely, the antenna device 1 may be configured so that when the RF communication circuit 3 is deactivated, the resonant frequency of the RF communication circuit 3 shifts to f12, which is greater than f0 , and when the control circuit 4 is deactivated, the resonant frequency of the control circuit 4 shifts to f21, which is less than f0 .

(c)変形例3
本実施形態のアンテナ装置1の製造方法は上述したものには限られない。以下に、変形例3に係るアンテナ装置1Dの構成および製造方法の一例を説明する。図12は、変形例3のアンテナ装置1Dの図2に対応する断面図であり、図13は、図8に対応するアンテナ装置1Dの製造工程を説明する図である。
(c) Modification 3
The manufacturing method of the antenna device 1 of this embodiment is not limited to the above. An example of the configuration and manufacturing method of the antenna device 1D according to the modified example 3 will be described below. Fig. 12 is a cross-sectional view of the antenna device 1D of the modified example 3 corresponding to Fig. 2, and Fig. 13 is a diagram illustrating the manufacturing process of the antenna device 1D corresponding to Fig. 8.

変形例3のアンテナ装置1Dがアンテナ装置1と異なるのは、図12に示すように、回路基板23が、粘着材50によりコア層22に対して固定されていないことである。その代わりに、回路基板23は、生体情報センサ5の周囲に設けられた粘着材50を介して、コア層21に対して固定されている。すなわち、コア層21の回路基板23側の裏面の枠21bの周囲を囲むように粘着材50が貼り付けられ、当該粘着材50の厚さ方向の一端にコア層21が、他端に回路基板23が当接し、コア層21および回路基板23を接着固定している。これにより、アンテナ装置1よりも、粘着材50の使用箇所を少なくでき、その使用量を低減できる。 The antenna device 1D of the third modification is different from the antenna device 1 in that, as shown in FIG. 12, the circuit board 23 is not fixed to the core layer 22 by the adhesive 50. Instead, the circuit board 23 is fixed to the core layer 21 via the adhesive 50 provided around the biometric sensor 5. That is, the adhesive 50 is attached so as to surround the periphery of the frame 21b on the back surface of the core layer 21 facing the circuit board 23, and the core layer 21 and the circuit board 23 are abutted against one end of the adhesive 50 in the thickness direction, and against the other end. This allows the adhesive 50 to be used in fewer places than in the antenna device 1, and the amount of adhesive used can be reduced.

変形例3のアンテナ装置1Dを製造する場合は、まず、図13(a)に示すように、コア層21を準備し、あらかじめ、生体情報センサ5の表面5aがアンテナ装置1の表面上に露出して配置されるよう、生体情報センサ5の表面5aのサイズに応じた孔を開けておく。また、そのコア層21の孔の外周の、回路基板23と対向する面に、枠21bを接着剤等により固定する。さらに、コア層21の枠21bに沿ってこれと同等かこれより多少大きめのサイズの粘着材50を枠21bに対して粘着させる。粘着材50の一部は、枠21bの外側のコア層21に直接粘着していてもよい。 When manufacturing the antenna device 1D of the third modification, first, as shown in FIG. 13(a), a core layer 21 is prepared, and a hole is opened in advance according to the size of the surface 5a of the biometric sensor 5 so that the surface 5a of the biometric sensor 5 is exposed on the surface of the antenna device 1. A frame 21b is fixed with an adhesive or the like to the surface of the core layer 21 facing the circuit board 23 on the outer periphery of the hole. Furthermore, an adhesive material 50 of the same size or slightly larger than the frame 21b is adhered to the frame 21b along the frame 21b of the core layer 21. A part of the adhesive material 50 may be directly adhered to the core layer 21 outside the frame 21b.

次に、図13(b)に示すように、粘着材50が貼付されたコア層21を、各種デバイスが搭載された回路基板23に積層し、粘着材50の端部が回路基板23の一部と当接するように押し付ける。なお、回路基板23の上には、あらかじめスペーサ24を載置しておく。これにより、各種デバイス、回路基板23、スペーサ24およびコア層21の相対的な位置関係は固定され、大きくずれることがなくなる。 Next, as shown in FIG. 13(b), the core layer 21 with the adhesive 50 attached is laminated onto the circuit board 23 on which various devices are mounted, and the end of the adhesive 50 is pressed against a part of the circuit board 23. Note that the spacer 24 is placed on the circuit board 23 in advance. This fixes the relative positions of the various devices, circuit board 23, spacer 24, and core layer 21, preventing significant misalignment.

その後、図13(b)に示すように、回路基板23のコア層21とは反対側の面に一定の間隔を開けてコア層22を配置する。さらに、その後、コア層21とコア層22との間の隙間全体に、接着剤40を注入、充填し、接着剤を硬化させる。以上により、粘着材50の配置が異なること以外はアンテナ装置1とほぼ同様の構成である変形例3に係るアンテナ装置1Dが完成する。 Then, as shown in FIG. 13(b), the core layer 22 is placed on the surface of the circuit board 23 opposite the core layer 21 with a certain distance therebetween. Furthermore, the adhesive 40 is then injected and filled into the entire gap between the core layer 21 and the core layer 22, and the adhesive is allowed to harden. This completes the antenna device 1D according to the third modification, which has a configuration substantially similar to that of the antenna device 1, except for the placement of the adhesive 50.

これより、変形例3では、粘着材50をコア層21の枠21bに沿った領域に設けることで、回路基板23とコア層21との仮固定を行うことができ、工程の単純化と粘着材50の使用量の低減を図ることができる。 As a result, in variant example 3, by providing adhesive 50 in an area along frame 21b of core layer 21, it is possible to temporarily fix circuit board 23 and core layer 21, thereby simplifying the process and reducing the amount of adhesive 50 used.

3.本開示の第2実施形態
次に、第2実施形態のアンテナ装置1Aについて、主として第1実施形態との相違点を中心に説明する。図9は、第2実施形態のアンテナ装置1Aについての、図3に対応する概略的な回路を示す図である。アンテナ装置1AはRF通信回路3Aおよび制御回路4Aを備えている。また、RF通信回路3Aおよび制御回路4Aは、それぞれ、アンテナ装置1のRF通信回路3および制御回路4が備えるスイッチ回路34および44とは異なるスイッチ回路34aおよび44aを備える。
3. Second embodiment of the present disclosure Next, an antenna device 1A of a second embodiment will be described, focusing mainly on the differences from the first embodiment. Fig. 9 is a diagram showing a schematic circuit of the antenna device 1A of the second embodiment, corresponding to Fig. 3. The antenna device 1A includes an RF communication circuit 3A and a control circuit 4A. The RF communication circuit 3A and the control circuit 4A also include switch circuits 34a and 44a that are different from the switch circuits 34 and 44 included in the RF communication circuit 3 and the control circuit 4 of the antenna device 1, respectively.

スイッチ回路34および34aは、ともにRFアンテナ32の端部32aに向かう配線と端部32bに向かう配線とにまたがって並列につながれた構成を有している。しかし、スイッチ回路34がスイッチ35と調整用コンデンサ36とが直列につながれた構成であるのに対して、スイッチ回路34aは、スイッチ35のみから構成されている点が相違する。また、制御回路4Aのスイッチ回路44aも同様である。 Both switch circuits 34 and 34a are connected in parallel across the wiring leading to end 32a and the wiring leading to end 32b of RF antenna 32. However, they differ in that while switch circuit 34 is configured with switch 35 and adjustment capacitor 36 connected in series, switch circuit 34a is composed only of switch 35. The same is true of switch circuit 44a of control circuit 4A.

(a)RF通信回路のスイッチ回路
前述のRF通信回路3の等価回路におけるコイルインダクタンスL1をL3に、容量C1をC3に、共振周波数f1をf3に置き換えたRF通信回路3Aの等価回路を想定する。ここで、RF通信回路3Aのスイッチ回路34aのスイッチ35がオープンのとき、RF通信回路3Aは活性化モードとなる。RF通信回路3A全体の容量は、主としてコンデンサ33の容量に依存し、これと回路内の他の素子の容量成分を合算した容量が前述の等価回路の容量であるC3となるようにコンデンサ33の容量が選択される。
(a) Switching Circuit of RF Communication Circuit Let us assume an equivalent circuit of an RF communication circuit 3A in which the coil inductance L1 in the equivalent circuit of the RF communication circuit 3 described above is replaced with L3 , the capacitance C1 with C3 , and the resonance frequency f1 with f3 . Here, when the switch 35 of the switching circuit 34a of the RF communication circuit 3A is open, the RF communication circuit 3A is in the active mode. The capacitance of the entire RF communication circuit 3A mainly depends on the capacitance of the capacitor 33, and the capacitance of the capacitor 33 is selected so that the combined capacitance of this and the capacitance components of the other elements in the circuit is C3, which is the capacitance of the equivalent circuit described above.

このとき、RF通信回路3Aの共振周波数f3は、外部機器との送受信に用いる周波数、例えば13.56MHzと略同一となり、外部機器とアンテナ装置1Aとの通信が良好に行われる。この場合、RFアンテナ32は有効化され、RF通信回路3Aの非接触通信機能が活性化された状態となる。 At this time, the resonant frequency f3 of the RF communication circuit 3A is substantially the same as the frequency used for transmitting and receiving with the external device, for example, 13.56 MHz, and communication between the external device and the antenna device 1A is performed satisfactorily. In this case, the RF antenna 32 is enabled, and the non-contact communication function of the RF communication circuit 3A is activated.

一方、スイッチ35がクローズのとき、RF通信回路3Aは非活性化モードとなる。スイッチ回路34aと並列に接続されるコンデンサ33の両端が同一電圧となるため、コンデンサの蓄電機能は発揮できなくなる。また、RFアンテナ32の端部32aに向かう配線と端部32bに向かう配線とがショートするため、RFアンテナ32の両端に交流磁界は発生しなくなる。よって、この場合、明らかにRFアンテナ32は無効化され、RF通信回路3Aの非接触通信機能が非活性化された状態となる。 On the other hand, when switch 35 is closed, RF communication circuit 3A is in a deactivated mode. As both ends of capacitor 33, which is connected in parallel to switch circuit 34a, are at the same voltage, the capacitor is unable to perform its storage function. Also, as the wiring leading to end 32a of RF antenna 32 and the wiring leading to end 32b are shorted, no AC magnetic field is generated at both ends of RF antenna 32. Therefore, in this case, RF antenna 32 is clearly disabled, and the non-contact communication function of RF communication circuit 3A is deactivated.

(b)制御回路のスイッチ回路
制御回路4Aのスイッチ回路44aの作用も、上述のRF通信回路3Aのスイッチ回路34aと同様である。前述の制御回路4の等価回路におけるコイルインダクタンスL2をL4に、容量C2をC4に、共振周波数f2をf4に置き換えた制御回路4Aの等価回路を想定する。ここで、スイッチ回路44aのスイッチ45がオープンのとき、制御回路4Aは活性化モードとなる。コンデンサ43と回路内の他の素子の容量成分を合算した容量が前述の等価回路の容量であるC4となるようにコンデンサ43の容量が選択されるため、制御用アンテナ42は有効化され、制御回路4Aの非接触通信機能が活性化された状態となる。
(b) Switch circuit of the control circuit The operation of the switch circuit 44a of the control circuit 4A is similar to that of the switch circuit 34a of the RF communication circuit 3A described above. Let us assume an equivalent circuit of the control circuit 4A in which the coil inductance L2 in the equivalent circuit of the control circuit 4 described above is replaced with L4 , the capacitance C2 with C4 , and the resonance frequency f2 with f4 . Here, when the switch 45 of the switch circuit 44a is open, the control circuit 4A is in an active mode. The capacitance of the capacitor 43 is selected so that the combined capacitance of the capacitor 43 and the capacitance components of the other elements in the circuit is C4 , which is the capacitance of the equivalent circuit described above, so that the control antenna 42 is enabled and the non-contact communication function of the control circuit 4A is activated.

一方、スイッチ45がクローズのとき、制御回路4Aは非活性化モードとなる。このとき、コンデンサ43の蓄電機能は発揮できなくなり、制御用アンテナ42の両端に交流磁界は発生しなくなる。この場合は明らかに制御用アンテナ42は無効化され、制御回路4Aの電力取得機能が非活性化された状態となる。 On the other hand, when switch 45 is closed, control circuit 4A is in a deactivated mode. At this time, capacitor 43 is unable to perform its storage function, and no AC magnetic field is generated across control antenna 42. In this case, control antenna 42 is clearly disabled, and the power acquisition function of control circuit 4A is inactivated.

(c)アンテナ装置の動作等および製造方法
アンテナ装置1Aの操作方法、動作および作用は、前述したアンテナ装置1のそれと同様である。また、アンテナ装置1Aの製造方法も、前述したアンテナ装置1のそれと同様である。
(c) Operation, etc., of the Antenna Device and Manufacturing Method The operating method, operation, and effects of the antenna device 1A are the same as those of the previously described antenna device 1. In addition, the manufacturing method of the antenna device 1A is also the same as those of the previously described antenna device 1.

(d)第2実施形態について
アンテナ装置1Aは、第1実施形態のアンテナ装置1とは、RF通信回路3Aが備えるRFアンテナ32の有効化または無効化を選択するスイッチ回路34aと、制御回路4Aが備える制御用アンテナ42の有効化または無効化を選択するスイッチ回路44aとの構成が異なる。本実施形態では、スイッチ回路34aはスイッチ35のみを有し、第1実施形態のスイッチ回路34のようにコンデンサを直列的に備えていない。
(d) Regarding the Second Embodiment The antenna device 1A differs from the antenna device 1 of the first embodiment in the configuration of a switch circuit 34a that selects whether to enable or disable the RF antenna 32 provided in the RF communication circuit 3A, and a switch circuit 44a that selects whether to enable or disable the control antenna 42 provided in the control circuit 4A. In this embodiment, the switch circuit 34a has only a switch 35, and does not have a capacitor connected in series as in the switch circuit 34 of the first embodiment.

よって、スイッチ35をオープンとしたときには、第1実施形態と同様の作用により、RF通信回路3は活性化モードとなる。このとき、リーダー等の外部機器から発せられた所定周波数の電磁波を、RF通信回路3Aが有するRFアンテナ32で受電および受信し、電磁誘導の起電力で生じる電流をRFチップ31に供給するととともに、外部機器とRF通信回路3Aとの間で、電磁波の送受信による非接触通信を行うことが可能となる。 Therefore, when the switch 35 is opened, the RF communication circuit 3 enters the activation mode by the same action as in the first embodiment. At this time, electromagnetic waves of a specific frequency emitted from an external device such as a reader are received by the RF antenna 32 of the RF communication circuit 3A, and a current generated by the electromotive force of electromagnetic induction is supplied to the RF chip 31, and non-contact communication by transmitting and receiving electromagnetic waves between the external device and the RF communication circuit 3A becomes possible.

一方、スイッチ35をクローズにしたときには、RF通信回路3は非活性化モードとなるが、内容面が第1実施形態とは異なる。すなわち、RF通信回路3Aの共振周波数は、スイッチ35をオープンにした場合と比べて変動するわけではなく、RFアンテナ32およびコンデンサ33の両端がショートされることにより、実質的に電流の発生を遮断することで、RFアンテナ32を無効化する。なお、制御回路4Aのスイッチ回路44aについても同様である。 On the other hand, when the switch 35 is closed, the RF communication circuit 3 goes into the inactive mode, but the content is different from that of the first embodiment. That is, the resonant frequency of the RF communication circuit 3A does not fluctuate compared to when the switch 35 is open, and the RF antenna 32 is disabled by shorting both ends of the RF antenna 32 and the capacitor 33, essentially cutting off the generation of current. The same applies to the switch circuit 44a of the control circuit 4A.

本実施形態では、上記のとおり、スイッチ回路34aおよび44aの構成をより単純化しつつ、RFアンテナ32および制御用アンテナ42の有効化および無効化の制御を行うことができる。なお、スイッチ35が接点スイッチ、無接点スイッチのいずれであっても、スイッチ35をクローズにした際、スイッチ35の両端のインピーダンスは必ずしも0とはならないことがある。 As described above, in this embodiment, the configuration of the switch circuits 34a and 44a can be simplified while controlling the enabling and disabling of the RF antenna 32 and the control antenna 42. Note that whether the switch 35 is a contact switch or a non-contact switch, the impedance across the switch 35 may not necessarily be zero when the switch 35 is closed.

このとき、スイッチ35をクローズとしていても、微量の電流が制御回路4A内に流れる可能性があることから、アンテナ回路に一定以上の電流や電圧が生じない限り、RFチップ31が動作開始しないようにRFチップ31またはRF通信回路3A内に何らかの動作制限回路を設けておくことが好ましい。 At this time, even if the switch 35 is closed, a small amount of current may still flow into the control circuit 4A. Therefore, it is preferable to provide some kind of operation restriction circuit in the RF chip 31 or the RF communication circuit 3A so that the RF chip 31 will not start operating unless a certain amount of current or voltage is generated in the antenna circuit.

4.本開示の第3実施形態
続けて、第3実施形態のアンテナ装置1Bについて、第2実施形態と同様、主として第1実施形態との相違点を中心に説明する。図10は、第3実施形態のアンテナ装置1Bについての、図3に対応する概略的な回路を示す図である。アンテナ装置1BはRF通信回路3Bおよび制御回路4Bを備えている。
4. Third embodiment of the present disclosure Next, an antenna device 1B of a third embodiment will be described, focusing mainly on the differences from the first embodiment, as in the second embodiment. Fig. 10 is a diagram showing a schematic circuit of the antenna device 1B of the third embodiment, corresponding to Fig. 3. The antenna device 1B includes an RF communication circuit 3B and a control circuit 4B.

また、RF通信回路3Bおよび制御回路4Bは、アンテナ装置1や1Aとは異なるスイッチ回路34bおよび44bを備える。さらに、スイッチ回路34bや44bの配置位置も、スイッチ回路34、34aや44、44aとは異なる。制御回路4Aのスイッチ回路44aも同様である。 Furthermore, the RF communication circuit 3B and the control circuit 4B have switch circuits 34b and 44b that are different from those of the antenna devices 1 and 1A. Furthermore, the positions of the switch circuits 34b and 44b are also different from those of the switch circuits 34, 34a and 44, 44a. The same is true of the switch circuit 44a of the control circuit 4A.

(a)RF通信回路のスイッチ回路
第1および第2実施形態のRF通信回路3および3Aのスイッチ回路34および34aは、ともにRFアンテナ32の端部32aに向かう配線と端部32bに向かう配線とにまたがって並列につながれた構成を有していた。しかし、第3実施形態のRF通信回路3Bのスイッチ回路34bは、RFアンテナ32の端部32aに向かう配線の途中に直列につながれた構成を有する。なお、スイッチ回路34bは、RFアンテナ32の端部32bに向かう配線の途中に直列につながれた構成であってもよい。さらに、スイッチ回路34bは、第2実施形態のスイッチ回路34aと同様に、スイッチ35のみから構成されている。また、制御回路4Bのスイッチ回路44bも同様である。
(a) Switch circuit of RF communication circuit The switch circuits 34 and 34a of the RF communication circuits 3 and 3A of the first and second embodiments are connected in parallel across the wiring toward the end 32a and the wiring toward the end 32b of the RF antenna 32. However, the switch circuit 34b of the RF communication circuit 3B of the third embodiment is connected in series to the wiring toward the end 32a of the RF antenna 32. The switch circuit 34b may be connected in series to the wiring toward the end 32b of the RF antenna 32. Furthermore, the switch circuit 34b is composed of only a switch 35, similar to the switch circuit 34a of the second embodiment. The same is true of the switch circuit 44b of the control circuit 4B.

前述のRF通信回路3の等価回路におけるコイルインダクタンスL1をL5に、容量C1をC5に、共振周波数f1をf5に置き換えたRF通信回路3Bの等価回路を想定する。ここで、RF通信回路3Bのスイッチ回路34bのスイッチ35がクローズのとき、RF通信回路3Bは活性化モードとなる。このとき、RFアンテナ32、スイッチ回路34bおよびRFチップ31が閉回路を形成し、これにコンデンサ33が並列的に接続する。RF通信回路3B全体の容量は、主としてコンデンサ33の容量に依存し、これと回路内の他の素子の容量成分を合算した容量が前述の等価回路の容量であるC5となるようにコンデンサ33の容量が選択される。 Assume an equivalent circuit of an RF communication circuit 3B in which the coil inductance L1 in the equivalent circuit of the RF communication circuit 3 described above is replaced with L5 , the capacitance C1 with C5 , and the resonance frequency f1 with f5 . Here, when the switch 35 of the switch circuit 34b of the RF communication circuit 3B is closed, the RF communication circuit 3B is in an active mode. At this time, the RF antenna 32, the switch circuit 34b, and the RF chip 31 form a closed circuit, to which the capacitor 33 is connected in parallel. The capacitance of the entire RF communication circuit 3B mainly depends on the capacitance of the capacitor 33, and the capacitance of the capacitor 33 is selected so that the capacitance obtained by adding the capacitance of the capacitor 33 and the capacitance of the other elements in the circuit is C5, which is the capacitance of the equivalent circuit described above.

よって、RF通信回路3Bの共振周波数f5は、外部機器との送受信に用いる周波数、例えば13.56MHzと略同一となり、外部機器とアンテナ装置1Bとの通信が良好に行われる。この場合、RFアンテナ32は有効化され、RF通信回路3Aの非接触通信機能が活性化された状態となる。 Therefore, the resonant frequency f5 of the RF communication circuit 3B is substantially the same as the frequency used for transmitting and receiving with the external device, for example, 13.56 MHz, and communication between the external device and the antenna device 1B is performed satisfactorily. In this case, the RF antenna 32 is enabled, and the non-contact communication function of the RF communication circuit 3A is activated.

一方、スイッチ35がオープンのとき、RF通信回路3Bは非活性化モードとなる。このとき、RFアンテナ32の端部32aに向かう配線は実質的に断線したことになり、RFチップ31とは電気的に接続されない。よってRF通信回路3BがRFアンテナ32およびRFチップ31を含む閉回路が形成されず、RFアンテナ32の両端に交流磁界が発生したとしても、その電流、電圧はRFチップ31に入力されなくなる。よって、この場合、明らかにRFアンテナ32は無効化され、RF通信回路3Aの非接触通信機能が非活性化された状態となる。 On the other hand, when switch 35 is open, RF communication circuit 3B is in a deactivated mode. At this time, the wiring toward end 32a of RF antenna 32 is essentially disconnected, and is not electrically connected to RF chip 31. Therefore, RF communication circuit 3B does not form a closed circuit including RF antenna 32 and RF chip 31, and even if an AC magnetic field is generated at both ends of RF antenna 32, the current and voltage are not input to RF chip 31. Therefore, in this case, RF antenna 32 is clearly disabled, and the non-contact communication function of RF communication circuit 3A is inactivated.

(b)制御回路のスイッチ回路
制御回路4Bのスイッチ回路44bの作用も、上述のRF通信回路3Bのスイッチ回路34bと同様である。前述の制御回路4の等価回路におけるコイルインダクタンスL2をL6に、容量C2をC6に、共振周波数f2をf6に置き換えた制御回路4Bの等価回路を想定する。ここで、スイッチ回路44bのスイッチ45がクローズのとき、制御回路4Bは活性化モードとなる。ここで、コンデンサ43と回路内の他の素子の容量成分を合算した容量が前述の等価回路の容量であるC6となるようにコンデンサ43の容量が選択されるため、制御用アンテナ42は有効化され、制御回路4Bの非接触通信機能が活性化された状態となる。
(b) Switch circuit of the control circuit The operation of the switch circuit 44b of the control circuit 4B is similar to that of the switch circuit 34b of the RF communication circuit 3B described above. Let us assume an equivalent circuit of the control circuit 4B in which the coil inductance L2 in the equivalent circuit of the control circuit 4 described above is replaced with L6 , the capacitance C2 with C6 , and the resonance frequency f2 with f6 . Here, when the switch 45 of the switch circuit 44b is closed, the control circuit 4B is in an active mode. Here, the capacitance of the capacitor 43 is selected so that the combined capacitance of the capacitor 43 and the capacitance components of the other elements in the circuit is C6, which is the capacitance of the equivalent circuit described above, so that the control antenna 42 is enabled and the non-contact communication function of the control circuit 4B is activated.

一方、スイッチ45がオープンのとき、制御回路4Bは非活性化モードとなる。このとき、制御用アンテナ42の両端に交流磁界が発生したとしても、その電流、電圧は制御用チップ41や電源ユニット6に入力されなくなる。この場合、明らかに制御用アンテナ42は無効化されたことと同じとなり、制御回路4Bの電力取得機能が非活性化された状態となる。 On the other hand, when the switch 45 is open, the control circuit 4B is in a deactivated mode. At this time, even if an AC magnetic field is generated at both ends of the control antenna 42, the current and voltage are not input to the control chip 41 or the power supply unit 6. In this case, the control antenna 42 is apparently disabled, and the power acquisition function of the control circuit 4B is in a deactivated state.

このように、第3実施形態のRF通信回路3Bのスイッチ回路34bは、そのスイッチ35をオープンにするかクローズにするかによって決まる、RFアンテナ32の有効化または無効化と、RF通信回路3Bの活性化または非活性化の挙動が逆転する。すなわち、第1および第2実施形態のRF通信回路3および3Aのスイッチ回路34および34aでは、スイッチ35をオープンにしたとき、RFアンテナ32が有効化され、RF通信回路3および3Aが活性化されることになるが、第3実施形態のRF通信回路3Bのスイッチ回路34bでは、スイッチ35をオープンにしたとき、RFアンテナ32が無効化され、RF通信回路3Bが非活性化される。 In this way, the switch circuit 34b of the RF communication circuit 3B of the third embodiment reverses the behavior of enabling or disabling the RF antenna 32 and activating or deactivating the RF communication circuit 3B, which is determined depending on whether the switch 35 is open or closed. That is, in the switch circuits 34 and 34a of the RF communication circuits 3 and 3A of the first and second embodiments, when the switch 35 is open, the RF antenna 32 is enabled and the RF communication circuits 3 and 3A are activated, but in the switch circuit 34b of the RF communication circuit 3B of the third embodiment, when the switch 35 is open, the RF antenna 32 is disabled and the RF communication circuit 3B is deactivated.

(c)アンテナ装置の動作等および製造方法
アンテナ装置1Aの操作方法、動作および作用は、前述したアンテナ装置1のそれとおおむね同様である。ただし、ステップS203は、RF通信回路3Bのスイッチ回路34bのスイッチ35をオープンのままとし、かつ、制御回路4Bのスイッチ回路44bのスイッチ45をクローズとするよう、スイッチ35および45に指示する旨の内容に読み替える必要がある。同じく、ステップS209は、生体認証に成功した場合に、制御用チップ41は制御部48を介して制御回路4Bのスイッチ回路44bのスイッチ45をクローズからオープンへと切り換える。
(c) Operation, etc., of the Antenna Device and Manufacturing Method The operation method, operation, and action of the antenna device 1A are generally similar to those of the antenna device 1 described above. However, step S203 should be interpreted as instructing the switches 35 and 45 to keep the switch 35 of the switch circuit 34b of the RF communication circuit 3B open and to close the switch 45 of the switch circuit 44b of the control circuit 4B. Similarly, in step S209, when biometric authentication is successful, the control chip 41 switches the switch 45 of the switch circuit 44b of the control circuit 4B from closed to open via the control unit 48.

また、これと同時に、あるいはスイッチ45の切り換え後の一定時間経過後に、RF通信回路3Bのスイッチ回路34bのスイッチ35をオープンからクローズへと切り換えるよう、スイッチ35および45に指示する旨の内容に読み替える必要がある。 In addition, at the same time, or after a certain time has elapsed after the switching of switch 45, it should be interpreted as instructing switches 35 and 45 to switch switch 35 of switch circuit 34b of RF communication circuit 3B from open to closed.

さらに、ステップS213は、所定条件を満たさない場合(時間が10分を超えた場合等)、制御用チップ41は、制御部48を介して、RF通信回路3Bのスイッチ回路34bのスイッチ35をクローズからオープンへと切り換え、制御回路4のスイッチ回路44bのスイッチ45をオープンのまま維持する旨の内容に読み替える必要がある。また、アンテナ装置1Bの製造方法は、前述したアンテナ装置1のそれと同様である。 Furthermore, step S213 should be interpreted as meaning that if a predetermined condition is not met (e.g., if the time exceeds 10 minutes), the control chip 41 switches the switch 35 of the switch circuit 34b of the RF communication circuit 3B from closed to open via the control unit 48, and keeps the switch 45 of the switch circuit 44b of the control circuit 4 open. The manufacturing method of the antenna device 1B is the same as that of the antenna device 1 described above.

(d)第3実施形態について
アンテナ装置1Bは、第1実施形態のアンテナ装置1とは、RF通信回路3Bが備えるRFアンテナ32の有効化または無効化を選択するスイッチ回路34bと、制御回路4Bが備える制御用アンテナ42の有効化または無効化を選択するスイッチ回路44bとの構成が異なる他、スイッチ回路34bおよび44bのRF通信回路3Bおよび制御回路4B内の配置も異なる。本実施形態では、第2実施形態と同様にスイッチ回路34bはスイッチ35のみを有し、第1実施形態のスイッチ回路34のようにコンデンサを直列的に備えていない。さらに、RF通信回路3Bのスイッチ回路34bは、RFアンテナ32の端部32aに向かう配線の途中、または端部32bに向かう配線の途中に直列につながれた構成を有する。
(d) Regarding the third embodiment The antenna device 1B differs from the antenna device 1 of the first embodiment in the configuration of the switch circuit 34b that selects whether to enable or disable the RF antenna 32 provided in the RF communication circuit 3B and the switch circuit 44b that selects whether to enable or disable the control antenna 42 provided in the control circuit 4B, and also in the arrangement of the switch circuits 34b and 44b in the RF communication circuit 3B and the control circuit 4B. In this embodiment, the switch circuit 34b has only the switch 35 as in the second embodiment, and does not have a capacitor in series like the switch circuit 34 of the first embodiment. Furthermore, the switch circuit 34b of the RF communication circuit 3B has a configuration in which it is connected in series in the middle of the wiring toward the end 32a of the RF antenna 32 or in the middle of the wiring toward the end 32b.

よって、スイッチ35をオープンにしたときとクローズにしたときのRFアンテナ32やRF通信回路3Bの挙動は逆転する。すなわち、スイッチ35をクローズとしたときには、第1実施形態と同様の作用により、リーダー等の外部機器から発せられた所定周波数の電磁波を、RF通信回路3Bが有するRFアンテナ32で受電および受信し、電磁誘導の起電力で生じる電流をRFチップ31に供給するととともに、外部機器とRF通信回路3Bとの間で、電磁波の送受信による非接触通信を行うことが可能となる。 Therefore, the behavior of the RF antenna 32 and the RF communication circuit 3B is reversed when the switch 35 is open and when it is closed. In other words, when the switch 35 is closed, the same action as in the first embodiment causes electromagnetic waves of a predetermined frequency emitted from an external device such as a reader to be received by the RF antenna 32 of the RF communication circuit 3B, and a current generated by the electromotive force of electromagnetic induction is supplied to the RF chip 31, and non-contact communication by transmitting and receiving electromagnetic waves can be performed between the external device and the RF communication circuit 3B.

一方、スイッチ35をオープンにしたときには、第1実施形態とは異なり、RF通信回路3Bの共振周波数は、スイッチ35をクローズにした場合と比べて変動するわけではなく、RFアンテナ32の一端が断線して、または疑似的な断線をしてRFチップ31と接続しなくなることにより、実質的に電流の発生を遮断することで、RFアンテナ32を無効化する。なお、制御回路4Bのスイッチ回路44bについても同様である。 On the other hand, when the switch 35 is opened, unlike the first embodiment, the resonant frequency of the RF communication circuit 3B does not fluctuate compared to when the switch 35 is closed, and one end of the RF antenna 32 is disconnected or pseudo-disconnected, causing it to lose connection with the RF chip 31, thereby essentially cutting off the generation of current and disabling the RF antenna 32. The same is true for the switch circuit 44b of the control circuit 4B.

本実施形態では、上記のとおり、スイッチ回路34bおよび44bの構成をより単純化しつつ、RFアンテナ32および制御用アンテナ42の有効化および無効化の制御を行うことができる。なお、スイッチ35が無接点スイッチである場合は、スイッチ35をオープン、すなわち、トランジスタ等のゲート電圧を動作電圧以下に下げていても、ソースからドレインに向けて微量の漏れ電流が流れることがあり、その結果、制御回路4B内に微量の電流が流れる可能性がある。よって、一定以上の電流や電圧が生じない限り、RFチップ31が動作開始しないようにRFチップ31またはRF通信回路3B内に何らかの動作制限回路を設けておくことが好ましい。 As described above, in this embodiment, the configuration of the switch circuits 34b and 44b can be simplified while controlling the enabling and disabling of the RF antenna 32 and the control antenna 42. Note that if the switch 35 is a non-contact switch, even if the switch 35 is open, i.e., the gate voltage of a transistor or the like is lowered below the operating voltage, a small amount of leakage current may flow from the source to the drain, and as a result, a small amount of current may flow in the control circuit 4B. Therefore, it is preferable to provide some kind of operation restriction circuit in the RF chip 31 or the RF communication circuit 3B so that the RF chip 31 does not start operating unless a certain current or voltage is generated.

5.本開示の第4実施形態
次に、第4実施形態のアンテナ装置1Cについて、同じく第1実施形態との相違点を中心に説明する。図11は、第4実施形態のアンテナ装置1CであるデュアルインターフェースICカードについての、図1に対応する平面図である。デュアルインターフェースICカードとは、外部接触端子を通じて銀行のATM機等の外部装置とデータの送受信を有線で行う接触通信機能と、自動改札機のような外部装置とデータの送受信を電磁波等による無線で行う非接触通信機能とを単一チップで共用できるICカードをいう。
5. Fourth embodiment of the present disclosure Next, an antenna device 1C of a fourth embodiment will be described, focusing on the differences from the first embodiment. Fig. 11 is a plan view of a dual interface IC card, which is the antenna device 1C of the fourth embodiment, corresponding to Fig. 1. The dual interface IC card refers to an IC card that can share, on a single chip, a contact communication function that transmits and receives data to and from an external device such as a bank ATM machine via an external contact terminal, and a contactless communication function that transmits and receives data to and from an external device such as an automatic ticket gate wirelessly using electromagnetic waves or the like.

図11に示すように、アンテナ装置1Cは、略長方形状を形成する基材2と、当該基材2の表面に配置された、略長方形状の外部接触端子31eを有するRFチップ31gと、略長方形状の生体情報センサ5と、表示部7と、電源スイッチ8と、を備えており、これらを直接視認することができる。また、破線で示した部品は、基材2の内部または奥側に配置されているため、直接視認することはできないが、アンテナ装置1Cは、RFチップ31gやRFアンテナ32から構成されるRF通信回路3と、制御用チップ41や制御用アンテナ42、生体情報センサ5、および電源ユニット6を含む制御回路4と、をさらに備えている。 As shown in FIG. 11, the antenna device 1C includes a substantially rectangular substrate 2, an RF chip 31g having a substantially rectangular external contact terminal 31e arranged on the surface of the substrate 2, a substantially rectangular biometric sensor 5, a display unit 7, and a power switch 8, all of which can be seen directly. The components shown in dashed lines are arranged inside or at the back of the substrate 2 and therefore cannot be seen directly, but the antenna device 1C further includes an RF communication circuit 3 including the RF chip 31g and RF antenna 32, a control circuit 4 including a control chip 41, a control antenna 42, the biometric sensor 5, and a power supply unit 6.

アンテナ装置1Cは、リーダー等の外部機器から発せられた所定周波数の電磁波を、制御回路4が有する制御用アンテナ42で受電し、電磁誘導の起電力で生じる電流を電源ユニット6に蓄電したり、制御用チップ41および生体情報センサ5に供給することができる。また、アンテナ装置1Cは、外部機器から発せられた所定周波数の電磁波を、RF通信回路3が有するRFアンテナ32で受信し、外部機器とRF通信回路3との間で、電磁波の送受信による非接触通信を行うことが可能である。 The antenna device 1C receives electromagnetic waves of a specific frequency emitted from an external device such as a reader at the control antenna 42 of the control circuit 4, and can store the current generated by the electromotive force of electromagnetic induction in the power supply unit 6 or supply it to the control chip 41 and the biometric information sensor 5. The antenna device 1C also receives electromagnetic waves of a specific frequency emitted from an external device at the RF antenna 32 of the RF communication circuit 3, and can perform non-contact communication between the external device and the RF communication circuit 3 by transmitting and receiving electromagnetic waves.

さらに、アンテナ装置1Cは、制御用チップ41の制御部48からの指示により、RF通信回路3および制御回路4のいずれか一方を活性化モードとすることができ、このときは必ず他方が非活性化モードとなる。このとき、RF通信回路3のRFアンテナ32および制御回路4の制御用アンテナ42のいずれか一方を有効化し、他方を無効化するよう制御できる。これにより、両方の機能を同時に活性化する場合と比較して、電力消費の集中を回避でき、いずれか一方の使用中のアンテナに流れた電流が他方の未使用のアンテナへ流れる等による悪影響を抑制することができる。 Furthermore, the antenna device 1C can set either the RF communication circuit 3 or the control circuit 4 to an active mode in response to an instruction from the control unit 48 of the control chip 41, and at this time the other is always in an inactive mode. At this time, either the RF antenna 32 of the RF communication circuit 3 or the control antenna 42 of the control circuit 4 can be controlled to be activated and the other to be disabled. This makes it possible to avoid concentration of power consumption compared to when both functions are activated simultaneously, and suppresses adverse effects such as a current flowing through one of the antennas in use flowing to the other unused antenna.

さらに、アンテナ装置1Cは、上記の一連の動作とは独立して、RFチップ31gの機能により、外部接触端子31eを通じての外部機器との接触通信を随時行うことができる。すなわち、アンテナ装置1Cは、制御用アンテナ42を有効化し制御回路4の電力取得機能を活性化している間は、生体情報センサ5による生体情報取得や制御用チップ41による判断等の制御回路4の電力取得機能に基づく一連の動作が許されるが、RF通信回路3の非接触通信機能は使用できない。 Furthermore, the antenna device 1C can perform contact communication with an external device through the external contact terminal 31e at any time, independent of the above series of operations, by using the function of the RF chip 31g. In other words, while the control antenna 42 is enabled and the power acquisition function of the control circuit 4 is activated, the antenna device 1C is allowed to perform a series of operations based on the power acquisition function of the control circuit 4, such as the acquisition of biometric information by the biometric sensor 5 and judgment by the control chip 41, but the non-contact communication function of the RF communication circuit 3 cannot be used.

また逆に、アンテナ装置1Cは、RFアンテナ32を有効化しRF通信回路3の非接触通信機能を活性化している間は、非接触通信は許されるが、生体情報センサ5による生体情報取得や制御用チップ41による判断等の電力取得機能に基づく一連の動作は行えない。 On the other hand, while the antenna device 1C has the RF antenna 32 enabled and the non-contact communication function of the RF communication circuit 3 activated, non-contact communication is permitted, but a series of operations based on the power acquisition function, such as acquisition of biometric information by the biometric sensor 5 or judgment by the control chip 41, cannot be performed.

しかし、アンテナ装置1Cは、RF通信回路3が活性化されているか、制御回路4が活性化されているかに関わらず、RFチップ31gの接触通信機能に基づき、当該アンテナ装置1Cの外部接触端子31eを外部機器のコンタクトピンと接触させることにより、ISO7816に準じた接触通信機能を発揮することができる。ただし通常は、デュアルインターフェースICカードに使用するRFチップ31gは、非接触通信と接触通信のいずれか一方を優先するように設計されているため、非接触通信の最中には接触通信を同時に行うことができないケースが多い。 However, regardless of whether the RF communication circuit 3 or the control circuit 4 is activated, the antenna device 1C can achieve a contact communication function conforming to ISO 7816 by contacting the external contact terminal 31e of the antenna device 1C with a contact pin of an external device based on the contact communication function of the RF chip 31g. However, since the RF chip 31g used in a dual interface IC card is usually designed to prioritize either non-contact communication or contact communication, it is often not possible to perform contact communication simultaneously during non-contact communication.

なお、RFチップ31gと制御用チップ41との間を、回路基板23を経由して信号線で接続することもできる。この場合、アンテナ装置1Cは、制御回路4が非活性化されてからでないとRF通信回路3を活性化しないのと同様に、制御回路4が非活性化されてからでないと接触通信機能を活性化しない、といった制御をすることが可能となる。例えば、一連の生体情報センサ5によるユーザ認証が成功しなければ、非接触通信機能だけでなく、接触通信機能も使用できないようにすることで、アンテナ装置1Cのセキュリティを向上させることができる。 The RF chip 31g and the control chip 41 can also be connected by a signal line via the circuit board 23. In this case, the antenna device 1C can be controlled so that the contact communication function is not activated until the control circuit 4 is deactivated, just as the RF communication circuit 3 is not activated until the control circuit 4 is deactivated. For example, if user authentication using a series of biometric sensors 5 is not successful, not only the contact communication function but also the non-contact communication function can be disabled, thereby improving the security of the antenna device 1C.

(a)RF通信回路および制御回路の構成
アンテナ装置1CのRF通信回路3および制御回路4の構成は、接触通信部分を除いて第1実施形態のそれと同様である。また、上記のように、RFチップ31gおよび制御用チップ41を信号線で電気的に接続してもよい。
(a) Configuration of RF communication circuit and control circuit The configuration of the RF communication circuit 3 and the control circuit 4 of the antenna device 1C is the same as that of the first embodiment except for the contact communication part. Also, as described above, the RF chip 31g and the control chip 41 may be electrically connected by a signal line.

(i)RFチップ
RFチップ31gは、RFチップ31の非接触通信に関する諸機能に加え、接触通信用インターフェースを備え、ISO7816に準拠した6個または8個の独立した端子を有する外部接触端子31eをその周囲に配置している。RFチップ31gと外部接触端子31eとは、一体化したICモジュールとして製造されてもよく、外部接触端子31eとは分離してRFチップ31gのみが回路基板23上に形成され、両者がフレキシブル基板によって電気的に接続されていてもよい。
(i) RF Chip The RF chip 31g has a contact communication interface in addition to the various functions related to contactless communication of the RF chip 31, and is surrounded by external contact terminals 31e having six or eight independent terminals conforming to ISO 7816. The RF chip 31g and the external contact terminals 31e may be manufactured as an integrated IC module, or the RF chip 31g alone may be formed on the circuit board 23 separately from the external contact terminals 31e, and the two may be electrically connected by a flexible board.

(ii)RFアンテナ
RFアンテナ32は、第1実施形態と同様に、RFアンテナ32の始点または終点となる2か所の端部32aおよび32bが、それぞれRFチップ31gの電気的接続端子である接続パッド31aおよび31bに接続されることにより、RFチップ31gとの閉回路を形成する。
(ii) RF Antenna As in the first embodiment, the RF antenna 32 has two ends 32a and 32b, which are the starting and ending points of the RF antenna 32, connected to connection pads 31a and 31b, which are electrical connection terminals of the RF chip 31g, thereby forming a closed circuit with the RF chip 31g.

(b)アンテナ装置の動作等
アンテナ装置1Cの操作方法、動作および作用は、前述したアンテナ装置1のそれと同様である。ただし、前述したように、RFチップ31gによるRF通信回路3の活性化と連動して、またはRF通信回路3が活性化される条件下でのみ、RFチップ31gの外部接触端子31eを通じた外部機器との接触通信機能を活性化する制御を付加してもよい。
(b) Operation of the Antenna Device, etc. The operation method, operation, and action of the antenna device 1C are the same as those of the above-mentioned antenna device 1. However, as described above, control may be added to activate a contact communication function with an external device through the external contact terminal 31e of the RF chip 31g in conjunction with activation of the RF communication circuit 3 by the RF chip 31g or only under the condition that the RF communication circuit 3 is activated.

この場合、RFチップ31gの接触通信機能を活性化させるか否かの判断は、制御用チップ41が行ってもよく、RFチップ31gが、非接触通信機能の活性化または非活性化の状態を検出して、自身で接触通信機能を活性化させるか否かの判断を行ってもよい。また、この場合において、非接触通信機能の活性化の条件と、接触通信機能の活性化の条件とが異なるように制御することもできる。 In this case, the decision as to whether to activate the contact communication function of the RF chip 31g may be made by the control chip 41, or the RF chip 31g may detect the activated or deactivated state of the non-contact communication function and decide for itself whether to activate the contact communication function. In this case, the conditions for activating the non-contact communication function and the conditions for activating the contact communication function may be controlled to be different.

(c)アンテナ装置の製造方法
アンテナ装置1Cの製造方法は、前述したアンテナ装置1のそれとほぼ同様である。ただし、回路基板23へのアンテナ形成およびデバイスの取り付けの工程において、回路基板23の片面には、RFチップ31gを含む各種デバイスを取り付けるが、RFチップ31gには、これと一体化した、または分離配置され電気的に接続された外部接触端子31eがあらかじめ付随して形成されていることが必要である。
(c) Manufacturing Method of Antenna Device The manufacturing method of antenna device 1C is almost the same as that of the above-mentioned antenna device 1. However, in the process of forming an antenna and attaching devices to circuit board 23, various devices including RF chip 31g are attached to one side of circuit board 23, but it is necessary that external contact terminal 31e, which is integrated with RF chip 31g or arranged separately and electrically connected thereto, is formed in advance.

また、基材への接着剤塗布の工程において、アンテナ装置1Cのコア層22とは反対側の表面を形成するコア層21を準備する段階では、コア層21には、あらかじめ、生体情報センサ5の表面5aがアンテナ装置1の表面上に露出して配置されるよう、生体情報センサ5の表面5aのサイズに応じた孔が開けられている。これに加えて、コア層21には、外部接触端子31eがアンテナ装置1Cの表面上に露出して配置されるよう、外部接触端子31eのサイズに応じた孔が開けられることが必要である。 In the process of applying adhesive to the substrate, at the stage of preparing the core layer 21 that forms the surface opposite to the core layer 22 of the antenna device 1C, a hole corresponding to the size of the surface 5a of the biometric sensor 5 is already drilled in the core layer 21 so that the surface 5a of the biometric sensor 5 is exposed on the surface of the antenna device 1. In addition, it is necessary to drill a hole corresponding to the size of the external contact terminal 31e in the core layer 21 so that the external contact terminal 31e is exposed on the surface of the antenna device 1C.

なお、RFチップ31gが、外部接触端子31eと一体的なICモジュールとして形成されている場合には、上述の方法によらず、RFチップ31gを搭載しない回路基板23を用いて、第1実施形態におけるアンテナ装置1の製造方法にてカードサイズの中間物を製造する。その後、当該中間物の外部接触端子31eの搭載予定領域に沿って表面を切削加工して凹部を形成し、回路基板23のRFアンテナ32の両端部32aおよび32bを露出させる。 When the RF chip 31g is formed as an integrated IC module with the external contact terminal 31e, instead of following the above-mentioned method, a card-sized intermediate is manufactured by the manufacturing method of the antenna device 1 in the first embodiment using a circuit board 23 that does not mount the RF chip 31g. After that, the surface of the intermediate is machined along the intended mounting area of the external contact terminal 31e to form a recess, exposing both ends 32a and 32b of the RF antenna 32 on the circuit board 23.

さらに、RFアンテナ32の両端部32aおよび32bの上面に導電ペースト等を塗布した後、RFチップ31gを含むICモジュールを、RFアンテナ32の端部32aおよび32bと電気的に接続するように位置合わせして搭載し、導電ペーストを加熱硬化させる。このとき、ICモジュールには、RFチップ31gの接続パッド31aおよび31bと電気的に導通した2端子が露出しており、当該2端子が、それぞれ、RFアンテナ32の両端部32aおよび32bと電気的に接続される。こうすることによって製造工程の簡略化や歩留まり向上による製造コストの低減を図ることができる。 After applying a conductive paste or the like to the upper surfaces of both ends 32a and 32b of the RF antenna 32, an IC module including the RF chip 31g is aligned and mounted so as to be electrically connected to the ends 32a and 32b of the RF antenna 32, and the conductive paste is heated and hardened. At this time, two terminals electrically connected to the connection pads 31a and 31b of the RF chip 31g are exposed on the IC module, and these two terminals are electrically connected to both ends 32a and 32b of the RF antenna 32, respectively. This can simplify the manufacturing process and improve yields, thereby reducing manufacturing costs.

(d)第4実施形態について
アンテナ装置1Cは、接触通信と非接触通信とを1チップで兼用できるRFチップ31gおよびRFアンテナ32を含むRF通信回路3と、制御用チップ41または電源ユニット6、および制御用アンテナ42を含む制御回路4とを備えたデュアルインターフェースICカードである。また、アンテナ装置1Cは、さらに生体情報センサ5を備えることができる。
(d) Regarding the Fourth Embodiment The antenna device 1C is a dual interface IC card equipped with an RF communication circuit 3 including an RF chip 31g and an RF antenna 32 capable of performing both contact communication and contactless communication on a single chip, and a control circuit 4 including a control chip 41 or a power supply unit 6 and a control antenna 42. The antenna device 1C may further include a biometric information sensor 5.

アンテナ装置1Cは、上述のした第1実施形態のカードであるアンテナ装置1の機能のすべてを有している。さらに、アンテナ装置1Cは、RF通信回路3が活性化されているか、制御回路4が活性化されているかに関わらず、RFチップ31gの接触通信機能に基づき、当該アンテナ装置1Cの外部接触端子31eを介して外部機器との間で接触通信機能を発揮することができる。これより、アンテナ装置1Cは、デュアルインターフェースICカードとして、非接触通信と接触通信の両方の機能を兼用して使用できる。 The antenna device 1C has all the functions of the antenna device 1, which is the card of the first embodiment described above. Furthermore, the antenna device 1C can perform contact communication with an external device via the external contact terminal 31e of the antenna device 1C based on the contact communication function of the RF chip 31g, regardless of whether the RF communication circuit 3 is activated or the control circuit 4 is activated. This allows the antenna device 1C to be used as a dual interface IC card, combining the functions of both contactless communication and contact communication.

また、スキミング等の不正使用がされる可能性が比較的高い非接触通信を行う際には、事前に生体認証等を経て安全が確認された場合にこれを許可する等の使い分けが容易にできる。さらに、RFチップ31gと制御用チップ41との間に通信回路等を設けない場合は、制御用チップ41の機能と無関係にRFチップ31gを選択することができ、チップの選択範囲の拡大および回路設計の容易化を図ることもできる。 In addition, when performing non-contact communication, which is relatively susceptible to unauthorized use such as skimming, it is easy to distinguish between the two, such as allowing communication only when safety has been confirmed in advance through biometric authentication, etc. Furthermore, if no communication circuit or the like is provided between the RF chip 31g and the control chip 41, the RF chip 31g can be selected regardless of the function of the control chip 41, which can expand the range of chip selection and facilitate circuit design.

また、アンテナ装置1Cは、接触通信時に、RFチップ31gの外部接触端子31eを通じて供給される電源電力を制御回路4の制御用チップ41に伝達する構成としてもよい。すなわち、RFチップ31gと制御用チップ41との間に電力供給用の配線を設けてもよい。こうすることにより、アンテナ装置1Cは、接触通信を行っている間に、十分な電力を制御用チップ41や生体情報センサ5に供給できる。その結果、生体認証等を経て安全が確認された場合にRF通信回路3を活性化させ、非接触通信を良好に行うことができる。 The antenna device 1C may also be configured to transmit the power supply supplied through the external contact terminal 31e of the RF chip 31g to the control chip 41 of the control circuit 4 during contact communication. That is, a power supply wiring may be provided between the RF chip 31g and the control chip 41. In this way, the antenna device 1C can supply sufficient power to the control chip 41 and the biometric information sensor 5 while performing contact communication. As a result, when safety is confirmed through biometric authentication or the like, the RF communication circuit 3 is activated, enabling good non-contact communication.

なお、第1実施形態、第2実施形態および第3実施形態では、それぞれのRF通信回路および制御回路が備えるスイッチ回路の構成が同一である旨の例示をしている。ただし、本開示はこれに限定されるものではなく、いずれか一の実施形態や変形例で例示されるRF通信回路が備えるスイッチ回路と、これとは異なる他の実施形態や変形例で例示される制御回路が備えるスイッチ回路と、を組み合わせたアンテナ装置としてもよいことは言うまでもない。また、第4実施形態のデュアルインターフェースICカードについても同様であり、これらはすべて本開示の範囲に含まれる。 In the first, second and third embodiments, the configuration of the switch circuit provided in each RF communication circuit and control circuit is illustrated as being the same. However, the present disclosure is not limited to this, and it goes without saying that an antenna device may be formed by combining a switch circuit provided in an RF communication circuit exemplified in any one of the embodiments or variants with a switch circuit provided in a control circuit exemplified in another embodiment or variant different from the above. The same is true for the dual interface IC card of the fourth embodiment, and all of these are included in the scope of the present disclosure.

1、1A、1B、1D アンテナ装置
1C アンテナ装置(デュアルインターフェースICカード)
2 基材
3、3A、3B RF通信回路
4、4A、4B 制御回路
5 生体情報センサ
6 電源ユニット
7 表示部
8 電源スイッチ
21、22 コア層
21a 表面
21b 枠
23、23a、23b 回路基板
23c 連結配線部
24 スペーサ
31、31g RFチップ
31a、31b、31c、31d、31f 接続パッド
31e 外部接触端子
32 RFアンテナ
32a、32b 端部
33 コンデンサ
34、34a、34b スイッチ回路
35 スイッチ
35s 信号
36 調整用コンデンサ
37 整流回路
38 電界効果トランジスタ
38s 信号
40 接着剤
41 制御用チップ
41a、41b 接続パッド
41c、41e 配線
42 制御用アンテナ
42a、42b 端部
43 コンデンサ
44、44a、44b スイッチ回路
45 スイッチ
45s 信号
46 調整用コンデンサ
47 整流回路
48 制御部
49 メモリ
50 粘着材
1, 1A, 1B, 1D Antenna device 1C Antenna device (dual interface IC card)
2 Substrate 3, 3A, 3B RF communication circuit 4, 4A, 4B Control circuit 5 Bio-information sensor 6 Power supply unit 7 Display unit 8 Power switch 21, 22 Core layer 21a Surface 21b Frame 23, 23a, 23b Circuit board 23c Connecting wiring portion 24 Spacer 31, 31g RF chip 31a, 31b, 31c, 31d, 31f Connection pad 31e External contact terminal 32 RF antenna 32a, 32b End 33 Capacitor 34, 34a, 34b Switch circuit 35 Switch 35s Signal 36 Adjustment capacitor 37 Rectifier circuit 38 Field effect transistor 38s Signal 40 Adhesive 41 Control chip 41a, 41b Connection pad 41c, 41e Wiring 42 Control antenna 42a, 42b End 43 Capacitor 44, 44a, 44b Switch circuit 45 Switch 45s Signal 46 Adjustment capacitor 47 Rectifier circuit 48 Control unit 49 Memory 50 Adhesive material

Claims (13)

第1のICチップと、
前記第1のICチップと電気的に接続して閉回路を形成できる第1のアンテナと、
前記第1のICチップと前記第1のアンテナとが形成する前記閉回路に対して直列的または並列的に配置された、第1モードまたは第2モードへの切り換えが可能な第1のスイッチ回路と、を有する第1の回路、および、
第2のICチップと、
前記第2のICチップと電気的に接続して閉回路を形成できる第2のアンテナと、
前記第2のICチップと前記第2のアンテナとが形成する前記閉回路に対して直列的または並列的に配置された、第3モードまたは第4モードへの切り換えが可能な第2のスイッチ回路と、を有する第2の回路、を備え、
さらに、電源ユニットを備えており、
前記第1モードのときには前記第1の回路が所定周波数の電磁波により共振し、前記第2モードのときには共振せず、
前記第3モードのときには前記第2の回路が前記所定周波数の電磁波により共振し、前記第4モードのときには共振せず、
前記第1のスイッチ回路が前記第2モードのときに前記第2のスイッチ回路を前記第3モードに切り換えることができ、
前記第2のスイッチ回路が前記第4モードのときに前記第1のスイッチ回路を前記第1モードに切り換えることができ
前記第1の回路は、前記第1モードにおいて前記所定周波数の電磁波の送受信による非
接触通信が可能であり、かつ、前記第2モードにおいて当該非接触通信が困難であり、
前記第2の回路は、前記第3モードにおいて前記所定周波数の電磁波の受電による、電
磁誘導の起電力で生じる電流を、前記電源ユニットに供給することが可能であり、
所定条件を満たさない場合には、前記第1の回路は前記第2モードに維持され、
前記所定条件を満たした場合には、前記第2の回路が前記第3モードから前記第4モードに切り換えられ、かつ、前記第1の回路が前記第2モードから前記第1モードに切り換えられる、
アンテナ装置。
A first IC chip;
a first antenna capable of forming a closed circuit by being electrically connected to the first IC chip;
a first switch circuit that is arranged in series or in parallel with the closed circuit formed by the first IC chip and the first antenna and that can be switched to a first mode or a second mode; and
A second IC chip;
a second antenna capable of forming a closed circuit by being electrically connected to the second IC chip;
a second switch circuit that is arranged in series or in parallel with the closed circuit formed by the second IC chip and the second antenna and that can be switched to a third mode or a fourth mode;
In addition, it is equipped with a power supply unit,
In the first mode, the first circuit resonates with an electromagnetic wave of a predetermined frequency, and in the second mode, the first circuit does not resonate;
In the third mode, the second circuit resonates with the electromagnetic wave of the predetermined frequency, and in the fourth mode, the second circuit does not resonate.
When the first switch circuit is in the second mode, the second switch circuit can be switched to the third mode;
When the second switch circuit is in the fourth mode, the first switch circuit can be switched to the first mode ;
The first circuit is configured to generate a nonlinear effect by transmitting and receiving electromagnetic waves of the predetermined frequency in the first mode.
Contact communication is possible, and non-contact communication is difficult in the second mode;
The second circuit receives electromagnetic waves of the predetermined frequency in the third mode.
A current generated by magnetic induction electromotive force can be supplied to the power supply unit,
if a predetermined condition is not met, the first circuit is maintained in the second mode;
When the predetermined condition is satisfied, the second circuit is switched from the third mode to the fourth mode, and the first circuit is switched from the second mode to the first mode.
Antenna device.
前記アンテナ装置は、生体情報センサを備え、The antenna device includes a biological information sensor.
前記所定条件は、生体情報センサが取得した生体情報と、あらかじめ登録された情報とを照合することにより、正当なユーザの使用であるか否かを判断すること、であるThe predetermined condition is that the biometric information acquired by the biometric information sensor is compared with pre-registered information to determine whether or not the biometric information is being used by a legitimate user.
請求項1に記載のアンテナ装置。2. The antenna device according to claim 1.
前記第1のスイッチ回路および前記第2のスイッチ回路の少なくともいずれかのスイッチ回路は、スイッチおよび容量素子が直列的に電気的接続されたものであり、かつ当該いずれかのスイッチ回路は対応する前記閉回路に対して並列的に配置されている、請求項に記載のアンテナ装置。 3. The antenna device according to claim 2, wherein at least one of the first switch circuit and the second switch circuit has a switch and a capacitive element electrically connected in series, and the at least one switch circuit is arranged in parallel with the corresponding closed circuit. 前記第1のスイッチ回路および前記第2のスイッチ回路の両方が前記スイッチおよび前記容量素子が直列的に電気的に接続されたものであり、かつ当該両方のスイッチ回路が対応する前記閉回路に対して並列的に配置されており、
前記第1のスイッチ回路が有する前記容量素子と前記第2のスイッチ回路が有する前記容量素子とは、互いに異なる容量である、請求項に記載のアンテナ装置。
the first switch circuit and the second switch circuit are each configured such that the switch and the capacitive element are electrically connected in series, and both switch circuits are disposed in parallel with the corresponding closed circuit;
4. The antenna device according to claim 3 , wherein the capacitive element of the first switch circuit and the capacitive element of the second switch circuit have different capacitances.
前記所定周波数をf0とし、前記第2モードのときの前記第1の回路の共振周波数をf1とし、前記第4モードのときの前記第2の回路の共振周波数をf2とするとき、
1/f0またはf2/f0の値は、0.9より小さいかまたは1.1よりも大きい、請求項3または4に記載のアンテナ装置。
When the predetermined frequency is f0 , the resonant frequency of the first circuit in the second mode is f1 , and the resonant frequency of the second circuit in the fourth mode is f2 ,
5. An antenna arrangement according to claim 3 or 4 , wherein the value of f1 / f0 or f2 / f0 is less than 0.9 or greater than 1.1.
前記所定周波数の電磁波を前記第1の回路が受信しているときの、前記第1モードにおける誘起電圧の絶対値をV01とし、前記第2モードにおける誘起電圧の絶対値をV1とし、
前記所定周波数の電磁波を前記第2の回路が受電しているときの、前記第3モードにおける誘起電圧の絶対値をV02とし、前記第4モードにおける誘起電圧の絶対値をV2とするとき、
1/V01またはV2/V02の値は、0.5より小さい、請求項3から5のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
When the first circuit receives the electromagnetic wave of the predetermined frequency, an absolute value of the induced voltage in the first mode is defined as V01 , and an absolute value of the induced voltage in the second mode is defined as V1 ,
When the second circuit receives the electromagnetic wave of the predetermined frequency, the absolute value of the induced voltage in the third mode is V02 and the absolute value of the induced voltage in the fourth mode is V2 .
6. An antenna arrangement according to claim 3 , wherein the value of V1 / V01 or V2 / V02 is smaller than 0.5.
前記第1のスイッチ回路および前記第2のスイッチ回路の少なくともいずれかのスイッチ回路は、スイッチのみが電気的に接続されたものであり、
前記いずれかのスイッチ回路に対応する前記閉回路には容量素子が並列的に配置され、かつ、前記いずれかのスイッチ回路は当該容量素子に対して並列的に配置されている、請求項に記載のアンテナ装置。
at least one of the first switch circuit and the second switch circuit has only a switch electrically connected thereto;
3. The antenna device according to claim 2 , wherein a capacitive element is disposed in parallel in the closed circuit corresponding to any one of the switch circuits, and any one of the switch circuits is disposed in parallel with the capacitive element.
前記いずれかのスイッチ回路が前記第1のスイッチ回路である場合には、
前記第1のスイッチ回路の前記スイッチが開状態のとき前記第1の回路が第1モードとなり、閉状態のとき前記第2モードとなり、
前記いずれかのスイッチ回路が前記第2のスイッチ回路である場合には、
前記第2のスイッチ回路の前記スイッチが開状態のとき前記第2の回路が第3モードとなり、閉状態のとき前記第4モードとなる、請求項に記載のアンテナ装置。
When any one of the switch circuits is the first switch circuit,
When the switch of the first switch circuit is in an open state, the first circuit is in a first mode, and when the switch is in a closed state, the first circuit is in the second mode;
When any one of the switch circuits is the second switch circuit,
8. The antenna device according to claim 7 , wherein the second circuit is in the third mode when the switch of the second switch circuit is in an open state, and in the fourth mode when the switch is in a closed state.
前記第1のスイッチ回路および前記第2のスイッチ回路の少なくともいずれかのスイッチ回路は、スイッチのみが電気的に接続されたものであり、かつ当該いずれかのスイッチ回路は前記閉回路に対して直列的に配置されている、請求項に記載のアンテナ装置。 3. The antenna device according to claim 2, wherein at least one of the first switch circuit and the second switch circuit has only a switch electrically connected thereto, and the at least one switch circuit is disposed in series with the closed circuit. 前記いずれかのスイッチ回路が前記第1のスイッチ回路である場合には、
前記第1のスイッチ回路の前記スイッチが閉状態のとき前記第1の回路が第1モードとなり、開状態のとき前記第2モードとなり、
前記いずれかのスイッチ回路が前記第2のスイッチ回路である場合には、
前記第2のスイッチ回路の前記スイッチが閉状態のとき前記第2の回路が第3モードとなり、開状態のとき前記第4モードとなる、請求項に記載のアンテナ装置。
When any one of the switch circuits is the first switch circuit,
When the switch of the first switch circuit is in a closed state, the first circuit is in a first mode, and when the switch is in an open state, the first circuit is in the second mode;
When any one of the switch circuits is the second switch circuit,
10. The antenna device according to claim 9 , wherein the second circuit is in the third mode when the switch of the second switch circuit is in a closed state, and in the fourth mode when the switch is in an open state.
前記電源ユニットは、前記第1の回路とも電気的に接続し、前記第1の回路が第1モードであるときに、前記所定周波数の電磁波の受電による、電磁誘導の起電力で生じる電流を蓄電することが可能である、請求項に記載のアンテナ装置。 2. The antenna device according to claim 1, wherein the power supply unit is also electrically connected to the first circuit and is capable of storing a current generated by an electromotive force of electromagnetic induction due to reception of electromagnetic waves of the predetermined frequency when the first circuit is in a first mode. 請求項1から11のいずれか一項に記載のアンテナ装置であって、
一または複数の絶縁性の基板と、
前記基板の一方の面に形成された前記第1の回路および前記第2の回路と、
前記基板の前記一方の面と隣接し、前記第1の回路および前記第2の回路の部品を保護するための貫通孔または切り欠きを有するスペーサと、
前記スペーサの前記基板とは反対側に配置される第1基材と、
前記基板の他方の面と隣接する第2基材と、を備える、カード。
12. An antenna device according to claim 1,
one or more insulating substrates;
the first circuit and the second circuit formed on one surface of the substrate;
a spacer adjacent to the one surface of the substrate and having a through hole or a notch for protecting components of the first circuit and the second circuit;
A first base material disposed on an opposite side of the spacer from the substrate;
and a second substrate adjacent the other surface of the substrate.
外部接触端子をさらに備え、
前記第1の回路は、前記外部接触端子を介した接触通信がさらに可能である、請求項12に記載のデュアルインターフェース型のカード。
Further comprising an external contact terminal;
The dual interface card of claim 12 , wherein the first circuit is further capable of contact communication via the external contact terminals.
JP2020112657A 2020-06-30 2020-06-30 Antenna device and antenna device card Active JP7552099B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020112657A JP7552099B2 (en) 2020-06-30 2020-06-30 Antenna device and antenna device card

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020112657A JP7552099B2 (en) 2020-06-30 2020-06-30 Antenna device and antenna device card

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022011487A JP2022011487A (en) 2022-01-17
JP7552099B2 true JP7552099B2 (en) 2024-09-18

Family

ID=80148191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020112657A Active JP7552099B2 (en) 2020-06-30 2020-06-30 Antenna device and antenna device card

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7552099B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7569826B2 (en) * 2022-10-03 2024-10-18 エイエスディ株式会社 Fingerprint authentication IC card

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001101370A (en) 1999-10-04 2001-04-13 Dainippon Printing Co Ltd Information processing media
JP2004342040A (en) 2003-05-19 2004-12-02 Mitsubishi Electric Corp Non-contact IC card system
JP2005182566A (en) 2003-12-22 2005-07-07 Sharp Corp Information transmitter
JP2006295469A (en) 2005-04-08 2006-10-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Mobile communication device
JP2011076151A (en) 2009-09-29 2011-04-14 Toppan Forms Co Ltd Data display method for ic card and ic card

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001101370A (en) 1999-10-04 2001-04-13 Dainippon Printing Co Ltd Information processing media
JP2004342040A (en) 2003-05-19 2004-12-02 Mitsubishi Electric Corp Non-contact IC card system
JP2005182566A (en) 2003-12-22 2005-07-07 Sharp Corp Information transmitter
JP2006295469A (en) 2005-04-08 2006-10-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Mobile communication device
JP2011076151A (en) 2009-09-29 2011-04-14 Toppan Forms Co Ltd Data display method for ic card and ic card

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022011487A (en) 2022-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11113593B2 (en) Contactless metal cards with fingerprint sensor and display
US10783426B2 (en) Dual-interface metal hybrid smartcard
US9633301B2 (en) IC module, dual IC card, and method for manufacturing IC module
US20150269477A1 (en) Dual-interface hybrid metal smartcard with a booster antenna or coupling frame
EP3590075B1 (en) Chip card and method for fabricating a chip card
US8322624B2 (en) Smart card with switchable matching antenna
EP2232414A1 (en) Contact-less and dual interface inlays and methods for producing the same
AU2021266220A1 (en) Card Inlay for Direct Connection or Inductive Coupling Technology
US20080296606A1 (en) Electronic Module and Chip Card With Indicator Light
EP4028855A2 (en) Contactless metal cards with fingerprint sensor and display
JP7552099B2 (en) Antenna device and antenna device card
EP4281904B1 (en) Electronic module with indication device
KR101122603B1 (en) radio frequency electronic card having sound emission function
JP2005236586A (en) Antenna module and portable information terminal having the same
JP2001209772A (en) IC card with non-contact transmission mechanism
JPH1131207A (en) Non-contact type IC card and its emergency readout method
JP4277537B2 (en) IC label for card type CD sticking and card type CD using the same
WO2005062246A1 (en) Identification document
WO2021205195A1 (en) Smart card and method of forming a smart card
JP2000172814A (en) Composite IC module and composite IC card
JP2018092482A (en) Ic module, medium mounted with ic module and method for manufacturing ic module
KR200434239Y1 (en) Double Sided Antenna Antenna Transportation Card
JP7831180B2 (en) IC card
KR102744706B1 (en) RF device of metal material with bidirectional non-contact type payment function
KR20230026499A (en) Load Matching on Smart Cards

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230427

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240305

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240423

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240806

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240819

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7552099

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150