JP2001256452A - タグｉｃ - Google Patents

タグｉｃ

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JP2001256452A
JP2001256452A JP2000065020A JP2000065020A JP2001256452A JP 2001256452 A JP2001256452 A JP 2001256452A JP 2000065020 A JP2000065020 A JP 2000065020A JP 2000065020 A JP2000065020 A JP 2000065020A JP 2001256452 A JP2001256452 A JP 2001256452A
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antenna
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Sunao Takatori
直 高取
Kokuryo Kotobuki
国梁 寿
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Yozan Inc
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Yozan Inc
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 タグＩＣから飛ぶ電波を強くして、リーダま
での距離が離れていてもタグＩＣに内蔵されている情報
を読み取ることができるタグＩＣを提供すること。 【解決手段】 交流電磁エネルギーによってリーダとの
間で信号を送受信するアンテナ２と、リーダからの受信
データを解読して内蔵データに基づいて送信データを演
算し、送信するＩＣチップ１と、光エネルギーを直接電
気エネルギーに変換して前記ＩＣチップに電源を供給す
る太陽電池３と、を備えるＩＣタグ。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非接触型情報媒体
に関し、詳しくは、オフィス・オートメーション（Offi
ce Automation,OA）、ファクトリー・オートメーション
（Factory Automation,FA ）、セキュリティー（Securi
ty）分野等で使用されるＩＣカード等の情報媒体に用い
られるＩＣにおいて、信号の授受をＩＣカードに電気接
点を設けることなく電磁結合方式によって非接触状態で
行う非接触ＩＣカードに用いられるタグＩＣに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体メモリーなどを内蔵するＩＣカー
ドの登場により、従来の磁気カードなどに比べて記憶容
量が飛躍的に増大すると共に、マイクロコンピュータ等
の半導体処理装置を内蔵することによってＩＣカード自
体が演算処理機能を有することで情報媒体に高いセキュ
リティー性を付与することができるようになった。一般
的にＩＣカードは、プラスチックなどのカード本体に半
導体メモリー等のＩＣが内蔵され、カード表面に外部読
み書き装置との接続用の導電性端子が設けられている。
【０００３】しかしながら、外部接続端子を設けたＩＣ
カードでは、端子が外部に露出しているため、その端子
の接触部の汚れ、酸化、腐食、破損等による接触不良が
発生する。また、人体やカードに蓄積された静電気が人
体と接触端子との接触などにより放電され、カードに内
蔵されたＩＣの破壊や、誤って高電圧を接続端子に印加
することによる損傷に対して無防備である。
【０００４】また、ＩＣカードと外部読み書き装置との
データの交信のためには、ＩＣカードをその装置に挿入
しなければならないという煩雑さがあった。この理由に
より、同様の煩雑さで有れば磁気カードで充足されるの
で鉄道の乗車券等のゲート管理や出退勤管理などにＩＣ
カードを導入することがためらわれている。
【０００５】これらの問題を解決するために、識別信号
をコイルやコンデンサなどの結合器を介してデータをマ
イクロコンピュータなどの情報処理回路に伝送するよう
な非接触のタグＩＣが提案されている。この非接触のタ
グＩＣの出現により、安全性が高まると共に、ゲート通
過に際し、カードの携帯者は設置された読み取り装置に
接近するだけでよくなり、データ交信のための煩雑さは
軽減された。
【０００６】上述した非接触のタグＩＣへの電力の供給
手段としては、受信したエネルギーを電力に変換する方
法が多く採用され、各種の結合方式が提案されている。
そのなかで、実用的な結合方式として容量結合方式と磁
気結合方式があるが、コンデンサを用いた容量方式で
は、エネルギーの伝達効率が大きくないこと、及び、タ
グＩＣと読み取り機の間隔の変化により容量変化が発生
し、通信信頼性が低いため、磁気結合方式が主流となっ
ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
タグＩＣは、単線のスパイラルコイルによって電力及び
データの伝送を行うので、伝送効率が低い。このため、
ドライブユニットであるリーダ・ライタから送出する電
力が充分でなかったり、タグＩＣのコイルとリーダ・ラ
イタのコイルとの間隔が大きいと正確な伝送が行われ
ず、タグＩＣが正常に機能しなくなるという問題があっ
た。本発明は、上記問題点に鑑み、タグＩＣから飛ぶ電
波を強くして、リーダまでの距離が離れていてもタグＩ
Ｃに内蔵されている情報を読み取ることができるタグＩ
Ｃを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のタグＩＣは、交
流電磁エネルギーによってリーダとの間で信号を送受信
するアンテナと、リーダからの受信データを解読して内
蔵データに基づいて送信データを演算し、送信するＩＣ
チップと、光エネルギーを直接電気エネルギーに変換し
て前記ＩＣチップに電源を供給する太陽電池と、を備え
るものである。
【０００９】また、前記アンテナはスパイラル状のアン
テナ素子によって形成され、前記太陽電池は該スパイラ
ル状のアンテナ素子のすき間に形成されていることで、
太陽電池のための余分なスペースを必要とせず、スペー
スを有効利用することができる。
【００１０】さらに、前記太陽電池と前記ＩＣチップと
は、直接的又は間接的に、重ね合わされて形成されてい
ることで、ＩＣチップの大きさとほとんど同じ大きさで
構成することができる。また、前記太陽電池によって充
電し前記ＩＣチップに電源を供給する補助電池を備える
ことで、光がないときでも電源を供給することができ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。図１
は、本発明の第１実施の形態によるタグＩＣの構造を示
す図である。シート４の上にＩＣチップ１を乗せ、更に
その上に順次、アンテナ２及び太陽電池３を重ねた構造
である。この場合、ＩＣチップ１と太陽電池３とは間接
的に重ね合わされている。
【００１２】ＩＣチップ１は、リーダ（図示せず）から
の受信データを解読して内蔵データに基づいて送信デー
タを演算し、送信する。ＩＣチップ１に内蔵されている
データはリーダによって書き換えることができる。ＩＣ
チップ１には、デジタル回路及びアナログ回路を収容す
ることができる。ＩＣチップ１の大きさは例えば２.３
ｍｍ角である。アンテナ２は、図６に示すようなスパイ
ラル状に形成されたアンテナ素子２１を有し、ＩＣチッ
プ１の入出力端子に接続され、高周波などの交流電磁エ
ネルギーによってリーダとの間で信号を送受信する。太
陽電池３は、周知の太陽電池でよく、光エネルギーを直
接電気エネルギーに変換する素子で、主として単結晶シ
リコンによるｐｎ接合素子が用いられるが、低価格化を
目的として多結晶シリコンやアモルファスシリコンを用
いてもよい。シート４は、フレキシブルなシートであっ
て、熱可塑性プラスチックフィルムであるマイラーなど
のポリエステルフィルムが好適である。
【００１３】製造方法は、まず、ＩＣチップ１を半導体
製造プロセスで作成して、その上にメッキでアンテナ２
を形成し、これらを基板として、その上に太陽電池３を
重ねて形成する。さらに、必要に応じてこれらをシート
４に接着する。これらの製造は一貫プロセスとすること
ができる。
【００１４】図２は、本発明の第２実施の形態によるタ
グＩＣの構造を示す図である。シート４の上にＩＣチッ
プ１を乗せ、更にその上に順次、太陽電池３及びアンテ
ナ２を重ねた構造である。この場合、ＩＣチップ１と太
陽電池３とは直接的に重ね合わされている。第２実施の
形態においては、アンテナ素子２１を透明導電体で構成
するか、またはアンテナ素子２１のすき間からの光を太
陽電池３に当てるようにする。また、アンテナ素子２１
を中央に設けて、その周囲に太陽電池３を配置したり、
太陽電池３を中央に設けて、その周囲にアンテナ素子２
１を配置してもよい。
【００１５】製造方法は第１実施の形態と類似であり、
まず、ＩＣチップ１を半導体製造プロセスで作成して、
ＩＣチップ１を基板として、その上に太陽電池３を重ね
て形成し、その上にメッキでアンテナ２を形成する。さ
らに、必要に応じてこれらをシート４に接着する。
【００１６】図３は、本発明の第３実施の形態によるタ
グＩＣの構造を示す図である。シート４の上にＩＣチッ
プ１、及び、アンテナ２を乗せ、ＩＣチップ１の上に太
陽電池３を重ねた構造である。製造方法は、まず、ＩＣ
チップ１を半導体製造プロセスで作成して、ＩＣチップ
１を基板として、その上に太陽電池３を重ねて形成し、
この太陽電池３が重ねられたＩＣチップ１とアンテナ２
とを並べてシート４に接着する。
【００１７】図４は、本発明の第４実施の形態によるタ
グＩＣの構造を示す図である。シート４の上にＩＣチッ
プ１、及び、アンテナ２を乗せ、アンテナ２の上に太陽
電池３を重ねた構造である。製造方法は、まず、ＩＣチ
ップ１を半導体製造プロセスで作成して、アンテナ２を
基板として、その上に太陽電池３を重ねて形成し、この
太陽電池３が重ねられたアンテナ２とＩＣチップ１とを
並べてシート４に接着する。
【００１８】図５は、本発明の第５実施の形態によるタ
グＩＣの構造を示す図である。上記第１〜第４の実施の
形態に加えて実際には、２次電池である補助電池５を設
ける。図５は、第１実施の形態に対して補助電池５を設
けた例を示しているが、他の実施の形態に対しても補助
電池５を適当な位置に設ければよい。光がある時に補助
電池５を充電しておいて、光がない時であっても必要な
電源を確保することができる。なお、本発明は上記実施
の形態に限定されるものではない。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、リーダ
までの距離が離れていてもタグＩＣに内蔵されている情
報を読み取ることができる。また、太陽電池を用いてい
るので電池交換の必要がなく、タグＩＣのような小さな
ものに対する電源として適している。さらに、ＩＣチッ
プと太陽電池とを重ねて形成することで、かさばらない
構成を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態によるタグＩＣの構造
を示す図である。
【図２】本発明の第２実施の形態によるタグＩＣの構造
を示す図である。
【図３】本発明の第３実施の形態によるタグＩＣの構造
を示す図である。
【図４】本発明の第４実施の形態によるタグＩＣの構造
を示す図である。
【図５】本発明の第５実施の形態によるタグＩＣの構造
を示す図である。
【図６】本発明のアンテナの構成を示す図である。
【符号の説明】
１ ＩＣチップ ２ アンテナ ２１ アンテナ素子 ３ 太陽電池 ４ シート ５ 補助電池

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 交流電磁エネルギーによってリーダとの
    間で信号を送受信するアンテナと、リーダからの受信デ
    ータを解読して内蔵データに基づいて送信データを演算
    し、送信するＩＣチップと、光エネルギーを直接電気エ
    ネルギーに変換して前記ＩＣチップに電源を供給する太
    陽電池と、を備えることを特徴とするタグＩＣ。
  2. 【請求項２】 前記アンテナはスパイラル状のアンテナ
    素子によって形成され、前記太陽電池は該スパイラル状
    のアンテナ素子のすき間に形成されていることを特徴と
    する請求項１記載のタグＩＣ。
  3. 【請求項３】 前記太陽電池と前記ＩＣチップとは、直
    接的又は間接的に、重ね合わされて形成されていること
    を特徴とする請求項１又は２記載のタグＩＣ。
  4. 【請求項４】 前記太陽電池によって充電し前記ＩＣチ
    ップに電源を供給する補助電池を備えることを特徴とす
    る請求項１乃至３いずれかに記載のタグＩＣ。
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