WO2005053095A1 - 非接触リーダおよび／またはライタを具える情報処理装置、および磁気的結合用のコイル・アンテナ - Google Patents

非接触リーダおよび／またはライタを具える情報処理装置、および磁気的結合用のコイル・アンテナ Download PDF

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WO2005053095A1
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Teruhisa Ninomiya
Shinichi Shiotsu
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Fujitsu Limited
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    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/77—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for interrogation

Definitions

  • the present invention relates to a device for reading and / or writing to non-worming smart cards and RFID tags, and more particularly to a coil antenna used for reading and writing to non-smart smart cards and RFID tags. Regarding structure and arrangement.
  • non-worming readers and / or writers that read and write contactless smart cards, that is, contactless IC cards and RFID tags
  • reader / writers that read and write contactless smart cards
  • contactless IC cards and RFID tags are becoming more and more widely used.
  • I'm familiar contactless smart cards are used for entry / exit management, personal authentication, traffic tickets and electronic money, etc.
  • RFID tags are used for goods management, entry / exit management and logistics management.
  • PAN Personal Area Network
  • the reader / writer is expected to be incorporated into small information processing devices such as personal computers, PDAs and portable telephones in the future. It is expected that the functions of contactless smart cards and RFID tags will be incorporated into mobile devices such as PDAs and mobile phones.
  • Fig. 19 shows the relationship between the contactless reader / writer (R / W) 90 incorporated in the information processing device 10 via each coil and antenna ANT and the contactless smart card or RFID tag 20. It shows transmission and reception of RF signals by magnetic coupling or variable coupling between them.
  • the reader / writer 90 sends a carrier signal modulated with a command signal to the non-worming smart card 20.
  • Card 20 rectifies this modulated carrier signal to obtain its own drive power
  • the non-fiber smart card 20 sends a command response or the like to the reader Z writer 90 by modulating the magnetic field of the modulated carrier signal from the reader Z writer 90 without generating a carrier signal.
  • the transmission and reception of this modulated carrier signal is usually performed using a planar coil 'antenna' Via a magnetic coupling or a modified j3 ⁇ 4 coupling.
  • the magnetic environment of both coils and antennas must be good.
  • the small ⁇ of a notebook-type personal computer such as a computer, a PDA, and a portable device, is used to prevent the emission of unnecessary RF signals from the built-in components. If an electrical metal shield is provided on the wire, and a card or a re-writer is to be accommodated in such a device, the formation of a magnetic field by the coil / antenna will be disturbed and communication will not be good.
  • Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2001-284948 published on October 12, 2001 by Mr. Saito describes electromagnetic wave wireless communication that can be built into a small portable wireless device.
  • a small antenna device is described.
  • a small antenna is formed using the ground conductor, and the loop antenna element is composed of a linear or non-linear portion 6a and non-trivial first and second rising portions.
  • An antenna device is configured together with the conductor.
  • the intermediate sheet is composed of an insulating sheet having two pairs of adjacent linear holes, and a conductor pattern layer on both sides and side surfaces of the insulating sheet having a portion interposed between linear holes forming a pair of the insulating sheets.
  • the antenna has a helically formed antenna and an IC chip connected to the end of the antenna coil.
  • the intermediate sheet is covered on both sides with a card-shaped resin layer or paper layer, respectively.
  • the electrical shield itself of the housing can be removed by a size corresponding to the size of the coil and antenna.
  • the prevention of unnecessary RF signal emission generated in the equipment is insufficient.
  • the spacing between the electrical shield of the housing and the coil / antenna can be increased.
  • an extra space is formed between the coil 'antenna and the electric shield,
  • the coil antenna can be mounted outside the housing. In this case, an extra protruding part is formed on the housing, so that the « It is disadvantageous.
  • a high magnetic permeability sheet can be arranged between the housing and the coil / antenna to form a favorable magnetic field of the coil / antenna close to the electric shield. Higher permeability sheets are more costly.
  • the inventors have recognized that there is a need for providing a coil 'antenna that is inexpensive and has little effect on the housing design and can be built into ⁇ .
  • An object of the present invention is to realize a small coil antenna that can be accommodated in an internal space having a small ⁇ .
  • Another object of the present invention is to realize an information processing device in which a coil and an antenna are accommodated in an internal space having a small ⁇ .
  • Still another object of the present invention is to realize an information processing apparatus having a simple and low-cost coil antenna.
  • an information processing device includes a housing having an insulating outer cover, an electric shield provided in the housing, a non-contact reader provided in the housing, and Or a writer and the non-descending reader or writer is located within the housing and is coupled to the transceiver for transmitting and / or receiving the RF modulated carrier signal and the transceiver.
  • a multi-turn coil 'antenna disposed in a space within the housing between the electrical shield and the jacket, for transmitting and / or receiving RF modulated carrier signals by magnetic coupling;
  • the coil antenna is wound around a central axis by a predetermined number of turns in a substantially cylindrical shape with a predetermined diameter over a predetermined length, and a coil is provided at one end of the predetermined length. That has There is no part of the electric shield between the outer surface of the coil and the coil surface located on one central axis, and the outer part of the coil 'antenna is It is arranged at a predetermined distance from the shield.
  • the coil antenna having a plurality of turns for magnetic coupling is disposed on an insulating substrate having a predetermined thickness, and one axis is formed on a main surface of the substrate. It is wound around a first and second axis, which are substantially orthogonal to each other, in an L-shape so as to be perpendicular to a predetermined length continuous along the first and second axes.
  • One end of the predetermined length has a first coil surface wound around the first shaft.
  • the other end of the predetermined length has a second coil surface wound about the second axis.
  • a small coil antenna that can be accommodated in an internal space with a small ⁇ is realized. This makes it possible to realize an information processing device in which a coil antenna is accommodated in a small internal space, and a simple and low-cost coil antenna can be realized.
  • FIG. 1A to 1D show a coil antenna for a non-contact reader or writer provided inside a housing of an information processing apparatus having an information input or information presentation area according to an embodiment of the present invention. Is shown.
  • FIGS. 2A to 2C show a non-contact reader and another coil for Z or a writer provided inside a housing of an information processing apparatus having an information input or information presentation area according to another embodiment of the present invention. 'Shows the antenna.
  • FIG. 3 shows still another coil for a non-wormworm reader and / or writer provided inside the housing of an information processing device having an information input or information presentation area according to still another embodiment of the present invention. Shows an antenna.
  • FIG. 4A is a vertical cross-sectional view of the housing of FIGS. 1A and 1B along line 4A-4A.
  • FIG. 4B is a vertical cross-sectional view of the housing of FIG. 1A along line 4B-4B.
  • Figure 4C is the line 4C of the housing of Figure 1B
  • FIG. 4 is a vertical sectional view taken along 4 C.
  • Figures 5A and 5B show the top and right side enlarged views of the coil antennas of Figures 1A and 1B, respectively, and the outer surfaces of the coil and antenna electrical shields in Figures 4A-4C. It shows the distance from. '
  • FIG. 6A is a vertical cross-sectional view of housing 10 of FIGS. 1C and 1D along line 6A-6A.
  • FIG. 6B is a vertical cross-sectional view of the housing of FIG. 1C, taken along line 6B-6B.
  • FIG. 6C is a vertical cross-sectional view of the housing of FIG. 1D along H 6 C—6C.
  • Figures 7A and 7B show the top and right side enlarged views of the coil antenna of Figures 1C and ID, respectively, from the outside of the coil and antenna electrical shield in Figures 6A to 6C. Indicates the distance. '
  • FIG. 8A is a vertical cross-sectional view along the line 8A-8A of the crab of FIGS. 2A and 2B.
  • FIG. 8B is a vertical cross-sectional view of the enclosure of FIG. 2A, taken along line 8B-8B.
  • FIG. 8C is a vertical cross-sectional view of the enclosure of FIG. 2A along line 8C-8C.
  • FIG. 9A is a vertical cross-sectional view of the enclosure of FIG. 2C, taken along line 9A-9A.
  • FIG. 9B is a vertical cross-sectional view of the enclosure of FIG. 2C, taken along line 9B-9B.
  • FIG. 10 is a vertical cross-sectional view of the housing of FIG. 3 along line 10-10.
  • FIG. 11 shows an enlarged view of FIGS. 2A-2C and 3, showing the distance from the outer surface of the coil and antenna electrical shield in FIGS. 2A-2C and 3.
  • FIG. 11 shows an enlarged view of FIGS. 2A-2C and 3, showing the distance from the outer surface of the coil and antenna electrical shield in FIGS. 2A-2C and 3.
  • FIG. 12 shows a non-contact reader and a coil or antenna for a Z or writer provided at the position of FIG. 3 on the housing of the information processing apparatus according to still another embodiment of the present invention.
  • Figures 13A to 13D show various structures of coiled antennas that are generally rectangularly wound according to another embodiment of the present invention! /
  • FIG. 14 shows a coil antenna arranged at a position close to one side or the periphery of the rectangular upper main surface of the housing.
  • FIG. 15 shows four coil antennas having horizontal central axes located at four corners of the rectangular upper major surface of the housing.
  • Figure 16 shows four coil antennas with vertical center axes located at the four corners of the rectangular upper major surface of the housing.
  • FIG. 17 shows a notebook personal computer in which a coil / antenna is provided at the upper end of the display housing as a housing.
  • FIGS. 18A to 18D show an antenna unit provided on one side of a rectangular upper main surface inside the information processing apparatus.
  • Figure 19 shows the transmission and reception of RF signals by magnetic or variable coupling between a reader / writer incorporated in an information processing device and a contactless smart card or RFID tag via each coil and antenna ANT. Is shown.
  • FIG. 1 ⁇ includes an information input or information presenting device 12 such as a liquid crystal display device, a keyboard or a keypad, for example, a notebook personal computer, a PDA according to an embodiment of the present invention. (Personal Digital Assistant) or a non-contact reader provided inside the housing 10 of the information processing device 2 such as a portable IS machine.
  • the antennas 100 and 106 for the Z writer are shown. In the drawings, the line arrows indicate the magnetic flux generated by the coil antenna.
  • the reader / writer 90 of the information processing device 2 includes a transmitter / receiver 92 coupled to a CPU, and is coupled to a transceiver 24 via its coil 'antenna ANT.
  • the antenna transmits / receives RF signals to / from a non-fiber insect smart card or RFID tag 20 having an ANT by magnetic coupling or transformer coupling.
  • the information processing device 2 may include another antenna for remote electromagnetic wave RF signal communication such as mobile telephone communication and wireless LAN communication. For transmitting and receiving RF signals by magnetic coupling or variable i coupling!
  • Antenna ANT is usually used for communication over a distance range of up to several tens of centimeters, and the design conditions are different from those used for remote transmission and reception of ordinary electromagnetic RF signals. Therefore, the antenna used for transmitting and receiving the electromagnetic wave RF signal cannot be substituted or used alternately.
  • the housing 10 has a thin, generally rectangular shape with a wide major surface on which the information input or information presentation device 12 is located, but is not limited thereto. It may have a shape.
  • a soothing metal shield is provided to cover.
  • the reader / writer 90 may be arranged outside the electric shield or inside the electric shield.
  • Coil 'antennas 100 and 106 have a generally cylindrical outer shape with one central axis in FIGS. 1A-1D, i.e., around the central axis and defined along that central axis. There are a plurality of turns, for example, 20 turns, of a given diameter over the length.
  • the coil 'antennas 100 and 106 are located outside the electrical shield and inside a non-conductive envelope.
  • the non-worming smart card 20 is preferably located near the coil plane at the ends of the coil antennas 100 and 106 for transmitting and receiving modulated carriers to and from the reader Z writer 90. Better.
  • the coil antenna 100 has a vertical central axis, and is disposed in a recess at a position 50 on one side or the periphery of the rectangular upper main surface of the housing 10.
  • the upper and lower coil surfaces of the coil / antenna 100 are arranged on the upper surface side and the lower surface side of the non-conductive jacket of the housing 100, respectively.
  • the coil antenna 100 has a vertical central axis, and is disposed in a recess at a corner 52 of the rectangular upper main surface of the housing 100.
  • a coil surface at the upper end and at the lower end of the coil / antenna 100 is disposed on the upper surface side and the lower surface side of the non-conductive jacket 100, respectively.
  • the coil 'antenna 106 has a central axis in the horizontal direction, and is disposed in a recess at a position 50 on one side or peripheral edge of the rectangular upper main surface of the housing 10.
  • the coil antennas at the left and right ends of the coil / antenna 106 are arranged on the outer side of the electric shield inside the housing 10 and on the side of the non-conductive part.
  • the coil 'antenna 106 has a horizontal central axis, and is disposed in a recess at the corner 52 of the rectangular upper main surface of the housing 10.
  • the left and right coil surfaces of the coil antenna 106 are disposed on the outer side of the electric shield and the side of the non-conductive member inside the coil.
  • FIGS. 2A to 2C and 3 show a non-contact reader and / or a non-contact reader provided inside a housing 10 of an information processing device 2 having an information input or information presentation device 12 according to another embodiment of the present invention.
  • Other coils for the writer 90 ⁇ Antennas 110 and 120 are shown.
  • the coil antennas 110 and 120 have a generally cylindrical outer shape with two central axes that intersect each other, i.e., around two central axes that are generally orthogonal to each other in an L-shape.
  • a plurality of turns, for example, 2,0 turns are provided over a predetermined length continuous along two central axes.
  • Other configurations of the information processing device 2 are the same as those of FIGS. 1A to 1D.
  • a coil; an antenna 120 has two central axes, a vertical direction and a horizontal direction, and a recess at a position 50 on one side or peripheral edge of the rectangular upper main surface of the housing 10.
  • the upper and right coil surfaces of the coil / antenna 100 are respectively arranged on the upper surface side and the side surface side of the housing 10! / ⁇ .
  • the coil 'antenna 110 has two central axes, a vertical direction and a horizontal direction, and is disposed in a recess at a corner 52 of a rectangular upper main surface of the housing 10.
  • the upper and right coil surfaces of the coil / antenna 100 are arranged on the upper surface side and the side surface side of the non-conductive jacket of the housing 100, respectively.
  • the two central axes are orthogonal to each other, but need not be exactly orthogonal.
  • the coil and antenna 1 14 have two central axes different in the horizontal direction, and are arranged in a recess at the position 50 on one side or peripheral edge of the rectangular upper main surface of the housing 10.
  • the front and right coil surfaces of the coil 'antenna 100 are arranged on the front side and right side of the non-conductive jacket of the housing 10 respectively.
  • the coil 'antenna 120 has two central axes, vertical and horizontal, and is disposed in a recess at position 60 on the rectangular upper major surface of the housing 10; Case 10 Coils on the top side of the non-conductive jacket and on the right side of the electrical shield recess
  • FIG. 4A is a vertical cross-sectional view of housing 10 of FIGS. 1A and 1B along line 4A-4A.
  • FIG. 4B is a vertical cross-sectional view of housing 10 of FIG. 1A along line 4B-4B.
  • FIG. 4C is a vertical cross-sectional view of housing 10 of FIG. 1B along line 4C-1C.
  • 4A and 4B show a detailed arrangement of the coil 'antenna 100 of FIG. 1A.
  • 4A and 4C show a detailed arrangement of the coil 'antenna 100 of FIG. 1B.
  • FIGS. 5A and 5B show an enlarged top view and a right side enlarged view of the coil antenna 100 of FIGS. 1A and 1B, respectively, showing the electrical shielding of the coil antenna 100 in FIGS. 4A-4C.
  • the distances d sl , d s 2 and d s 3 from the outer surfaces 72, 73 and 74 are shown. However, the outer surface 74 does not exist in the housing 10 of FIG. 1B.
  • the coil 'antenna 100 is located at the recesses at locations 50 and 52 from the outer surface 72 of the electrical sinored 70 on the insulating substrate 80 side, one or two outer surfaces 73 and 74 that are generally perpendicular to the outer surface 72, respectively.
  • d s d S2 and d S3 are placed apart.
  • the coil antenna 100 has a central axis C1, and a portion of a side surface or a side line portion S1 of the cylindrical coil extends over a length L on an insulating substrate 80 made of a material having high magnetic permeability.
  • the insulating substrate 80 is fixed to the outer surface 72 of the electric shield 70.
  • the coil surface P 1 at one end of the cylindrical coil is disposed on the inner side of the non-conductive jacket 78 of the housing 10.
  • the jacket 78 is made of, for example, plastic.
  • the coil surface P 2 at the other end of the cylindrical coil is also arranged on the inner surface side of the non-conductive jacket 78 of the housing 10.
  • the reader Z writer 90 reads and writes data from and to the non-deworming smart card 20. I do.
  • Each of the distances d sl , d s 2, and d S3 may be a distance of about lmm or more, and typically 1 to 6 mm It is a value in the range, preferably a value in the range of 1.5 to 3.5 mm, and more preferably a value in the range of 2.0 to 3.0 mm.
  • the length L of the coil 100 in the direction of the central axis C1 has a value in the range of 4.0 to 7.0 mm, preferably a value in the range of 4.5 to 6.5 mm. To do.
  • the diameter or width D of the coil cross section perpendicular to the central axis C1 has a value in the range of 10 to 18 mm, preferably a value in the range of 13 to 17 mm.
  • the area A of the coil cross section perpendicular to the central axis C1 is a value in the range of 70 to 260 mm 2 , and preferably a value in the range of 120 to 23 O mm 2.
  • the distance between the coil antenna 100 and the non-conductive jacket 78 may be 1 mm or less.
  • the number of turns N of the coil and antenna 100 is typically 6 or more, preferably a value in the range of 16 to 25, and more preferably a value in the range of 18 to 23. .
  • the coil antenna 100 can be provided in a small recess inside the housing 10. Thereby, it is not necessary to secure an undesirably large space for the coil / antenna 100 inside the housing 10, and the degree of freedom in designing the housing 10 is increased.
  • FIG. 6A is a vertical cross-sectional view of housing 10 of FIGS. 1C and 1D along line 6A-6A.
  • FIG. 6B is a vertical sectional view taken along H 6 B— 6 B of the housing 10 of FIG. 1C.
  • FIG. 6C is a vertical cross-sectional view of housing 10 of FIG. 1D along line 6C-6C.
  • FIGS. 6A and 6B show the detailed arrangement of the coil'antenna 106 of FIG. 1C.
  • 6A and 6C show the detailed arrangement of the coinole antenna 106 of FIG. 1D.
  • FIGS. 7A and 7B show an enlarged top view and an enlarged right side view of the coil antenna 106 of FIGS. 1C and ID, respectively, and show the electric power of the coil antenna 106 in FIGS. 6A to 6C. It shows the distances d B , d s 2 and d s 3 from the outer surfaces 72, 73 and 74 of the target shield 70. However, the outer surface 74 does not exist in the housing 10 of FIG. 1D.
  • the coil and antenna 106 are located at the recesses at the positions 50 and 52, and the outer surface 72 of the electrical shield 70 on the insulating substrate 80 side, and the outer surfaces 73 and 74 substantially orthogonal to the outer surface 72 are provided. from being arranged a distance d B, and apart d s 2 and d s 3.
  • the coil antenna 106 has a central axis C 1, and the coil surface P 1 at one end of the cylindrical coil is disposed on the inner surface side of the non-conductive jacket 78 of the housing 10.
  • the coil antenna 106 has a coil surface P2 at one end of the cylindrical coil fixed on an insulating substrate 80 made of a non-magnetically permeable material. It is fixed to the outer surface 72 of the electric shield 70. In other words, the outer surface 7 second electrical shield 7 0 different from the coil plane P 2 positioned at a predetermined distance d B is located on the center axis C 1 is disposed.
  • the distance d B may be a distance of about 1.5 mm or more, typically a value in a range of 1.5 to 6.0 mm, and preferably a value in a range of 1.5 to 3.5 mm. And more preferably a value in the range of 2.0 to 3.0 mm.
  • Other dimensions and shape of coil and antenna 106 The distance and features are the same as for coil antenna 100.
  • CoilAntenna 100 and 106 have a length L that is approximately one-fourth or one-third or more of the diameter or width D of the coil in the direction of central axis C1, respectively.
  • the area A of the coil surface can be smaller than that of a normal planar antenna whose length in the direction is almost 0 (zero).
  • the coil 'antennas 100 and 106 have a somewhat longer total length of their coils, compared to the total length of the coil wire of the conventional planar coil' antenna.
  • the number of turns N is greater than the number of turns of the conventional planar coil antenna, thereby forming a magnetic field or magnetic flux equivalent to the magnetic field or magnetic flux formed by the conventional planar coil 'antenna.
  • the coil 'antennas 100 and 106 When the coil 'antennas 100 and 106 are used, it is not always necessary to arrange a highly magnetically permeable material between the antenna 100 and the electric see-through 70, so that the manufacturing cost is greatly reduced. For example, even if a highly permeable material such as a ferrite sheet is provided, the required size of the highly permeable material is small because the area of the coil surfaces at both ends of the coil antennas 100 and 106 is small. .
  • FIG. 8A is a vertical cross-sectional view of housing 10 of FIGS. 2A and 2B along line 8A-8A.
  • FIG. 8B is a vertical cross-sectional view of housing 10 of FIG. 2A along line 8B-8B.
  • FIG. 8C is a vertical cross-sectional view of housing 10 of FIG. 2A, taken along line 8C-8C.
  • 8A and 8B show a detailed arrangement of the coil antenna 110 of FIG. 2A.
  • 8A and 8C show the detailed arrangement of the coil antenna 110 of FIG. 2B.
  • FIG. 9A is a vertical cross-sectional view of housing 10 of FIG. 2C, taken along line 9A-9A.
  • FIG. 9B is a vertical cross-sectional view of housing 10 of FIG. 2C, taken along line 9B-9B.
  • FIGS. 9A and 9B show the detailed layout of Koinole's antenna 114 of FIG. 2C.
  • FIG. 10 is a vertical sectional view of the housing 10 of FIG. 3 along the line 10-10.
  • FIG. 10 shows a detailed layout of the antenna 120 of FIG.
  • FIG. 11 shows an enlarged view of FIGS. 2A-2C and 3 showing the electrical sinored of coils' antennas 110, 114 and 120 in FIGS. 2A-2C and 3.
  • the outer surface 7 2 7 0, 7 distance d sl from 4 and 7. 6 shows an d S 2 and d B.
  • the arrangement of the coil 'antenna in Fig. 11 corresponds to the upside down of the coil' antenna 110 in Figs. 2A and 2B, and the top view of the coil 'antenna 1 14 in Fig. 2C.
  • housing 10 in FIGS. 2A and 2B does not have outer surfaces 73 and 74, and housing 10 in FIG. Means that there is no outer surface 74.
  • Coil Antennas 110, 111 and 120 have central axes C1 and C2, non-height A part of a side surface or side line S 3 which is approximately ⁇ ⁇ ⁇ on one central axis C 2 of the cylindrical coil is fixed over an insulating substrate 80 made of a magnetically permeable material over a predetermined length L s.
  • the insulating substrate 80 is fixed to the outer surface 72 of the electric shield 70.
  • CoilThe antennas 110, 114 and 120 are arranged such that the coil surface P1 on the central axis C1 of at least one end of the cylindrical coil faces the inner surface of the non-conductive jacket 78 of the housing 10. .
  • the coil surface P 2 at the other ends of the antennas 110 and 114 is also formed by the coil surface P 2 on the center axis C 2 at the other end of the cylindrical coil. It is arranged so as to face the inner surface.
  • the coil surface P 2 at the other end of the coil antenna 120 is arranged so that the coil surface P 2 on the central axis C 2 at the other end of the cylindrical coil faces the outer surface 74 of the electric shield 70.
  • the antennas 110, 114 and 120 are located in the recesses at locations 50, 52 and 60, and the outer surface 72 of the electrical shield 70 on the insulating substrate 80 side and one or two outer surfaces substantially orthogonal to the outer surface 72. They are arranged at a distance d s d S2 and d B from 73 and 74, respectively.
  • the distance d B may be a distance of about 1.5 mm or more, and is typically a value in the range of 1.5 to 6. Omm, preferably a value in the range of 1.5 to 3.5 mm. And more preferably a value in the range of 2.0 to 3.0 mm.
  • Each of the distances d s ⁇ and d s 2 may be a distance of about 1 mm or more, and is typically in the range of 1 to 6 mm in a small internal space or recess of the housing 10 of the information processing device 2. , Preferably in the range of 1.5 to 3.5 mm, more preferably in the range of 2.0 to 3.0 mm.
  • Coil 'antennas 110, 114 and 120 have a total length L1 + L2 force along central axes C1 and C2 that are generally orthogonal to each other, corresponding to the aforementioned length L, typically 4.0. The value is in the range of mm to 7.0 mm, preferably in the range of 4.5 to 6.5 mm.
  • the diameter or width D of the coil cross section perpendicular to the central axes C1 and C2 is typically a value in the range 10 mm to 18 mm, preferably a value in the range 13 to 17 mm.
  • the area A of the coil cross section perpendicular to the central axes C 1 and C 2 has a value in the range of 70 to 260 mm 2 , preferably a value in the range of 120 to 230 mm 2 .
  • the total number of turns N1 + N2 of the coil 'antenna 100 is typically greater than or equal to 6, and preferably ranges from 17 to 24.
  • Other dimensions and features of the coil antenna 1 10, 114 and 120 are the same as those of the coil antennas 100 and 106.
  • FIG. 12 shows a non-worming reader and a coil for a Z or writer 90 provided at a position 60 in FIG. 3 of the body 10 of the information processing apparatus 2 according to still another embodiment of the present invention.
  • Antennas 1 2 6 are shown.
  • Coil Antenna 1 26 is placed in the recess at position 60 in FIG. 3 and has the same shape as coil S antenna 106 in FIG. 1C.
  • S, Coil Coil surface at one end of antenna 1 26 And all sides are surrounded by an electric shield 70, a coil, and a small-area high-permeability member sheet 84 between the coil surface of the antenna 126 and the insulating substrate 80. Are located.
  • Coil 'antenna 1 26 has a larger length L, more turns N, and instead a smaller area A of its coil surface, compared to a regular planar coil antenna, The area of the highly permeable member sheet 84 can be reduced.
  • Te cowpea the use of the high permeability member sheet 8 4 requires distance d B between the outer surface 7 second coil surface electrically shields 7 0 of the lower end of the coil 'Antena 1 2 6 is smaller. .
  • Figures 13A to 13D show various structures of coil antennas 122 to 125 wound in a generally rectangular shape, according to another embodiment of the present invention.
  • the coil antenna 122 has an L-shaped structure similarly to the coil antennas 110, 114, and 120 of FIGS. 2A to 2C and 3.
  • CoilAntenna 1 2 2 has central axes C 1 and C 2 that are substantially orthogonal to each other in an L-shape, and coil wire 1 3 2 force Central axis C 2 As it approaches 1, it is gradually inclined and wound by the number of turns N 2, and the coil wire 1 3 4 force is wound on the surface of the insulating plate 1 40 around the central axis C 1 perpendicular to this surface. It is wound by the number N1.
  • the coil 'antenna 123 is branched in a T shape.
  • the coil 'antenna 123 has a central axis C 1 and C 2 that are substantially orthogonal to each other in a T-shape, and the coil wire 132 has an axis around the insulating plate 140 through which the central axis C 2 passes. As it approaches C 1, it is gradually inclined and turns are wound by the number of turns N 2, and the coil wire 1 3 4 is placed on the surface of the insulating plate 140 0 and perpendicular to this surface.
  • the number of turns N 1 and the number of turns N 3 are gradually increased toward the axis C 1 around the non-conductive plate 1 40 through which the central axis C 2 passes through the coil wire 1 3 6 There is a roll.
  • the winding direction is such that a magnetic field of the same polarity is generated in the direction of the dashed arrow.
  • the coil 'antenna 124 is branched in three axial directions.
  • Coinole's antenna 1 2 3 has central axes C 1, C 2 and C 3 that are generally orthogonal to each other and the coil wire 1 3 2
  • the central plate C2 passes through the insulating plate 1400 and gradually inclines as it approaches the axis C1.
  • the number of turns N 2 is equal to the number of turns N 2
  • the coil wire 1 3 4 is wound on the surface of the insulating plate 1 40 by a number of turns N 1 around the central axis C 1 perpendicular to this surface, and furthermore the coil Line 1 3 6 force
  • the central axis C 3 passes around the insulating plate 140 and is wound with a plurality of turns N 3 with a gradual inclination as approaching the axis C 1.
  • the coil 'antenna 1 23 has central axes C 1 and C 2 that are substantially orthogonal to each other, and the coil wire 1 32 has a center axis C As it approaches C 1, it gradually inclines and turns by a plurality of turns as it approaches C 1, and the coil wire 1 36 approaches the axis C 1 around the insulating plate 1 40 through which the central axis C 2 passes. And gradually turns in the opposite direction by a plurality of turns.
  • At least a part of the antenna 100, 106, 110, 111, 120, 126 and 132 has a planar coil formed on each substrate and each planar coil has It may be formed by multilayer substrates connected in series to each other.
  • FIG. 14 shows the coil antennas 100 and 101 arranged at positions 50 and 51 near one side or the periphery of the rectangular upper main surface of the housing 10.
  • the non-tangential smart card 20 is placed near the coil plane at both ends of the two coin antennas 100 and 101.
  • the magnetic field between the coil antennas of the reader Z writer 90 and the antennas 100 and 101 and the coil 'antenna of the non-contact smart card 20 becomes stronger, and the return writer 90 and the non-inverting smart Transmission and reception between the cards 20 are performed more reliably.
  • Figure 15 shows four coil antennas with a horizontal central axis located in four corners 52, 53, 54 and 55 of the rectangular upper major surface of housing 10.
  • 106, 107, 108 and 109 are shown.
  • the non-insect smart card 20 is placed near the coil surface at the end of any one of the four coin antennas 106, 107, 108 and 109. Thereby, the degree of freedom of the position where the non-inverting smart card 20 can be placed is increased.
  • the coil antenna for example, the coil 'antennas 106 and 107 may be arranged so as to surround bolts 152 for fixing the jacket 78 of the housing 10. This makes it easier to secure the internal space of the housing 10 for accommodating the coil antennas 106 and 107.
  • Figure 16 shows four coils with a vertical central axis located in the recesses of four corners 52, 53, 54 and 55 of the rectangular upper major surface of housing 10.
  • the contactless smart card 20 has four coils at its four corners when placed in the center of the top surface of the housing 10, and the antennas 100, 101, 102 and It is located near the Koinole plane at the top of 103. Thereby, the magnetic field between the coil of the reader / writer 90 'the antenna 100, 101, 102 and 103 and the coil of the non-wormworm smart card 20' becomes stronger, Transmission and reception between the reader Z writer 90 and the non-removable smart card 20 are performed more reliably.
  • the coil antenna for example, the coil antennas 100 and 101 may be arranged so as to surround bolts 152 for fixing the jacket 78 of the housing 10. Thereby, it becomes easy to secure the internal space of the housing 10 for accommodating the coil antennas 100 and 101.
  • FIG. 17 shows a notebook personal computer 14 in which a coin antenna 100 is provided at the upper end of the display housing 16 as the housing 10.
  • the display housing 16 has a card holder 22 on the outer surface near the coil surface at one end of the coil antenna 100. Thereby, the position where the contactless smart card 200 is placed can be displayed, and the magnetic coupling between the coil 'antenna 100' and the coil 'antenna 100 of the contactless smart card 20' can be more reliably established. Formed.
  • FIGS. 18A to 18D show antenna units 290, 292, 294, and 296 provided on one side of a rectangular upper main surface inside information processing device 270. Is shown.
  • the antenna unit 290 has a plurality of cylindrical coil portions arranged in the TO and connected in series to each other having a plurality of central axes parallel to each other in a horizontal direction. Includes antenna 19 2.
  • the antenna unit 292 includes a coil antenna 194 wound in a substantially rectangular cylindrical shape around one central axis in the horizontal direction.
  • the antenna unit 2 94 has a plurality of cylindrical coil portions which are arranged at 5 Pit to each other and have a plurality of vertical central axes parallel to each other and connected in series to each other. Contains 9 6.
  • the antenna unit 296 includes a coil antenna 198 wound in an elliptical shape around one central axis in the vertical direction.
  • the information processing device 270 may be a small information processing device 2 including a non-translated reader Z writer 90 or a non-transformed smart card 20.
  • the area of the outer surface 72 of the electrical shield 70 that is retracted or recessed can be reduced to, for example, about 17 mm ⁇ 17 mm.
  • the area of the highly magnetically permeable sheet 84 can be minimized.

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Abstract

情報処理装置（２）は非接触リーダ／ライタ（９０）を具え、その非接触リーダ／ライタは、磁気的結合によってＲＦ変調キャリア信号を送信および／または受信するための複数の巻数のコイル・アンテナ（１１０）を具えている。そのコイル・アンテナ（１１０）は、送受信機（９２）に結合され、電気的シールド（７０）と筐体（１０）の外被（７８）の間の筐体内の空間に配置されている。そのコイル・アンテナ（１１０）は、１つの中心軸（Ｃ１）の周りに所定の長さ（Ｌ１）にわたって所定の直径で概ね筒状に所定巻数（Ｎ１）だけ巻かれており、その所定の長さの一端にコイル面（Ｐ１）を有する。その１つの中心軸上に位置するそのコイル面側のその外被の部分とそのコイル面の間にはその電気的シールド（７０）の部分が存在せず、そのコイル・アンテナ（１１０）の外側部はその電気的シールドから所定の距離（ｄＳ２）だけ離して配置されている。

Description

明 細 書 非翻虫リーダおよび/またはライタを具える情報処«置、
および磁気的結合用のコイル ·アンテナ
技術分野
本発明は、 非翻虫スマートカードおよび R F I Dタグに対する読み取りおよび/また は書き込みを行う装置に関し、 特に、 非^ ¾スマートカードおよび R F I Dタグに対し て読み取りおよび書き込みを行うのに用いられるコイル ·アンテナの構造および配置に関 する。
背
現在、 非接触スマートカード即ち非接触 I Cカードおよび R F I Dタグに対する読み 取りおょぴ書き込みを行う非翻虫リーダおよび/またはライタ （以下、 単にリーダ/ライ タともいう） がますます広く用いられるようになつている。 非接触スマートカードは入退 室管理、 個人認証、 交通切符おょぴ電子マネー、 等に用いられ、 R F I Dタグは物品管 理、 入退室管理および物流管理、 等に用いられている。 また、 これら非接触スマートカー ドおよぴ R F I Dタグを利用した P AN (Personal Area Network) 通信も提案されてい る。 そのリーダ/ライタは、 将来、 特にパーソナル 'コンピュータ、 P DAおよび携帯電 話機、 等の小型の情報処 a«に組み込まれると予想される。 また、 P DAおよぴ携帯電 話機、 等のモパイル機器に、 非接触スマートカードおょぴ R F I Dタグの機能が組み込 まれると予想、される。
図 1 9は、 それぞれのコイル ·アンテナ AN Tを介した情報処理装置 1 0に組み込まれ ている非接触リーダ/ライタ （R/W) 9 0と非接触スマートカードまたは R F I Dタ グ 2 0との間の磁気的結合または変 j»結合による R F信号の送受信を示している。 リ一 ダ /ライタ 9 0は非翻虫スマートカード 2 0に対して、 コマンド信号で変調されたキヤリ ァ信号を送出する。 カード 2 0はこの変調キヤリァ信号を整流して自己の駆動電力を得る
。 リーダ Zライタ 9 0からの変調磁界の強度が十分であるとき、 非翻虫スマートカード 2
0の慰原がオンとなり、 リーダ Zライタ 9 0のコマンドに応答して通信が開始される。 非 纖虫スマートカード 2 0は、 キャリア信号を生成せず、 リーダ Zライタ 9 0からの変調キ ャリァ信号磁界を変調することによって、 リーダ Zライタ 9 0にコマンド応答等を送る。 この変調キャリア信号の送受信は、 通常、 それぞれの面積の大きい平面コイル'アンテナ を介して磁気的結合または変 j¾結合によつて行われる。
非接虫スマートカード 2 0とリーダ /ライタ 9 0の間で通信を行うためには、 その双方 のコイル ·アンテナの磁気的環境が良好でなければならない。 し力し、 ノートプック型パ ーソナノレ .コンピュータ、 P DAおよび携帯 機、 等の小型 βは、 内蔵コンポーネン トからの不要 R F信号の放射を防止するために、 機器の筐体や基板、 または内蔵コンポ一 ネント上に電気的金属シールドが施されており、 そのような機器にカードまたはリ一タン ライタを収容しょうとすると、 コイル ·アンテナによる磁界の形成が妨害され通信が良好 に行えなくなる。
齋藤氏によって 2 0 0 1年 1 0月 1 2日付けで公開された特開 2 0 0 1 - 2 8 4 9 3 5 号公報には、 小型の携帯無線機に内蔵可能な電磁波無線通信用の小型アンテナ装置が記載 されている。 接地導体を用いて小型アンテナを構成するとともに、 ループアンテナ素子を 直線状或!/、は'非 镍状の 部 6 aと非謹状の第 1及び第 2の立ち上り部で構成し、 接 地導体と共にアンテナ装置が構成される。
山本氏、 他によって 1 9 9 9年 8月 6日付けで公開された特開平 1 1— 2 1 3 1 1 6号 公報には、 曲げに強く、 製造の手間がかからず、 電界の乱れが発生しない非接触型スマー トカードが記載されている。 そのカードにおいて、 中間シートは、 隣接対向する 2つの線 形穴を 1組として有する絶縁シートと、 絶縁シートの対をなす線形穴間に挟まれた部分を 軸としてその両面および側面に導体パターン層が螺旋状に形成されたアンテナ ·コィノレと 、 アンテナ 'コイルの終端に接続された I Cチップとを備えている。 中間シートは、 その 両面をそれぞれカード形状の樹脂層または紙層で覆われている。
リーダ/ライタ 9 0のコイル ·アンテナ ANTによって良好な磁界を形成するためには
、 非翻虫スマートカード 2 0とリーダ/ライタ 9 0の双方のコイル ·アンテナに対する電 気的シールドの影響をなくす必要がある。 1つの解決方法として、 コイル ·アンテナのサ ィズに対応する大きさ分だけ筐体の電気的シールドそのものを除去することができる。 し かし、 この場合、 機器内で発生する不要 R F信号放射の防止が不充分になる。 別の方法と して、 筐体の電気的シールドとコイル ·アンテナの間隔を大きくすることができる。 しか し、 この 、 コイル'アンテナと電気的シールドの間に余分な空間が形成されるので、
»の筐体設計上、 特に P D Aおよぴ携帯電話機等の究極の小型化を目指す «にとって
、 不利である。 さらに別の方法として、 コイル ·アンテナを筐体の外部に取り付けること ができる。 し力、し、 この場合、 筐体に余分な突出部分が形成されるので、 «の筐 {核計 上不利である。 さらに別の方法として、 筐体とコイル ·アンテナの間に高透磁率のシート を配置して、 電気的シールドに近接してコイル ·アンテナの良好な磁界を形成することが できる。 し力、し、 高透磁率のシートはコストが高い。
発明者たちは、 安価で筐体の設計に対する影響が小さく βに内蔵可能なコイル'アン テナを提供することに対するニーズが存在すると認識した。
本発明の目的は、 βの小さい内部空間に収容可能な小さいコイル.アンテナを実現す ることである。
本発明の別の目的は、 βの小さい内部空間にコイル ·アンテナが収容された情報処理 装置を実現することである。
本発明のさらに別の目的は、 簡単で低コストのコイル ·アンテナを有する情報処理装置 を実現することである。
発明の概要
本発明の特徴によれば、 情報処理装置は、 絶縁性の外被部分を有する筐体と、 その筐体 内に設けられた電気的シールドと、 その筐体内に設けられた非接触リーダおよび Ζまたは ライタと、 を具え、 その非撤虫リーダおょひブまたはライタは、 その筐体内に設けられて いて、 R F変調キャリア信号を送信および/または受信する送受信機と、 その送受信機に 結合され、 その電気的シールドとその外被の間のその筐体内の空間に配置され、 磁気的結 合によって R F変調キヤリァ信号を送信および Ζまたは受信するための複数の卷数のコィ ル 'アンテナと、 を具え、 そのコイル ·アンテナは、 1つの中心軸の周りに所定の長さに わたって所定の直径で概ね筒状に所定巻数だけ卷カゝれており、 その所定の長さの一端にコ ィル面を有し、 その 1つの中心軸上に位置するそのコイル面側のその外被の部分とそのコ ィル面の間にはその電気的シールドの部分が存在せず、 そのコイル'アンテナの外側部は その電気的シールドから所定の距離だけ離して配置されている。
本発明の別の特徴によれば、 磁気的結合用の複数の卷数のコイル ·アンテナは、 所定の 厚さを有する絶縁性の基板に配置されており、 一方の軸が前記基板の主要面に垂直になる ように L字状に互いに概ね直交する第 1と第 2の軸の周りにその第 1と第 2の軸に沿った 連続する所定の長さにわたって卷カれている。 その所定の長さの一端にその第 1の軸の周 りに卷力れた第 1のコイル面を有する。 その所定の長さの他端にその第 2の軸の周りに卷 力れた第 2のコィル面を有する。
本発明によれば、 βの小さい内部空間に収容可能な小さいコイル ·アンテナを実現す ることができ、 ¾の小さい内部空間にコイル ·アンテナが収容された情報処理装置を実 現することができ、 また簡単で低コストのコイル'アンテナを実現できる。
本発明の実施形態を、 図面を参照して説明する。 図面において、 同様の構成要素には同 じ参照番号が付されている。
図面の簡単な説明
図 1 A〜1 Dは、 本発明の実施形態による、 情報入力または情報提示領域を有する情報 処理装置の筐体の内部に設けられた非接触リーダおょひンまたはライタ用のコイル ·アン テナを示している。
図 2 A〜2 Cは、 本発明の別の実施形態による、 情報入力または情報提示領域を有する 情報処理装置の筐体の内部に設けられた非接触リーダおよび Zまたはライタ用の他のコィ ル'アンテナを示している。
図 3は、 本発明のさらに別の実施形態による、 情報入力または情報提示領域を有する情 報処理装置の筐体の内部に設けられた非翻虫リーダおよび /またはライタ用のさらに別の コイル ·アンテナを示している。
図 4 Aは図 1 Aおよび 1 Bの筐体の線 4 A— 4 Aに沿った垂直断面図である。 図 4 Bは 図 1 Aの筐体の線 4 B— 4 Bに沿った垂直断面図である。 図 4 Cは図 1 Bの筐体の線 4 C
- 4 Cに沿つた垂直断面図である。
図 5 Aおよび 5 Bは、 それぞれ図 1 Aおよび 1 Bのコイル ·アンテナの上面拡大図と右 側面拡大図を示しており、 図 4 A〜4 Cにおけるコイル ·アンテナの電気的シールドの外 面からの距離を示している。 '
図 6 Aは図 1 Cおよび 1 Dの筐体 1 0の線 6 A— 6 Aに沿った垂直断面図である。 図 6 Bは図 1 Cの筐体の線 6 B— 6 Bに沿った垂直断面図である。
図 6 Cは図 1 Dの筐体の H 6 C— 6 Cに沿った垂直断面図である。
図 7 Aおよび 7 Bは、 それぞれ図 1 Cおよび I Dのコイル ·アンテナの上面拡大図と右 側面拡大図を示しており、 図 6 A〜 6 Cにおけるコイル ·アンテナの電気的シールドの外 面からの距離を示している。 '
図 8 Aは、 図 2 Aおよび 2 Bの蟹体の線 8 A— 8 Aに沿った垂直断面図である。
図 8 Bは、 図 2 Aの筐体の線 8 B— 8 Bに沿つた垂直断面図である。
図 8 Cは、 図 2 Aの筐体の線 8 C - 8 Cに沿った垂直断面図である。
図 9 Aは、 図 2 Cの筐体の線 9 A _ 9 Aに沿つた垂直断面図である。 図 9 Bは、 図 2 Cの筐体の線 9 B— 9 Bに沿つた垂直断面図である。
図 1 0は、 図 3の筐体の線 1 0— 1 0に沿った垂直断面図である。
図 1 1は、 図 2 A〜 2 Cおよび 3の拡大図を示しており、 図 2 A〜2 Cおよび 3におけ るコイル.アンテナの電気的シールドの外面からの距離を示している。
図 1 2は、 本発明のさらに別の実施形態による、 情報処理装置の筐体の図 3の位置に設 けられた非接触リーダおよび Zまたはライタ用のコイル ·アンテナを示している。
図 1 3 A〜： 1 3 Dは、 本発明の他の実施形態による、 概ね長方形状に卷かれたコイル' ァンテナの様々な構造を示して！/、る。
図 1 4は、 筐体の長方形状の上側主要面の一辺または周縁部の互いに近い位置に配置さ れたコイル ·アンテナを示している。
図 1 5は、 筐体の長方形状の上側主要面の 4つの隅部に配置された水平方向の中心軸を 有する 4つのコイル ·アンテナを示している。
図 1 6は、 筐体の長方形状の上側主要面の 4つの隅部に配置された垂直方向の中心軸を 有する 4つのコイル ·アンテナを示している。
図 1 7は、 筐体として表示部筐体の上端部にコイル ·アンテナが設けられたノートブッ ク型パーソナル.コンピュータを示している。
図 1 8 A〜1 8 Dは、 情報処理装置の内部の長方形状の上側主要面の一辺に設けられた アンテナ ·ュニットを示している。
図 1 9は、 それぞれのコイル ·アンテナ AN Tを介した情報処理装置に組み込まれてい るリーダ/ライタと非接触スマートカードまたは R F I Dタグとの間の磁気的結合また は変 結合による R F信号の送受信を示している。
好ましい実施形態の詳細な説明
図 1 Α〜： I Dは、 本発明の実施形態による、 例えば液晶表示装置、 キーボードまたはキ 一パッドのような情報入力または情報提示装置 1 2を有する、 例えばノートブック型パー ソナノレ ·コンピュータ、 P DA (Personal Digital Assistant) または携帯 ¾IS機 のような情報処理装置 2の筐体 1 0の内部に設けられた非接触リーダ Zライタ用のコィノレ •アンテナ 1 0 0および 1 0 6を示している。 図面において、 線矢印は、 コイル 'アン テナにより発生する磁束を示している。
図 1 9を参照すると、 情報処理装置 2のリーダ Zライタ 9 0は、 C P Uに結合された送 受信機 9 2を具えていて、 そのコイル'アンテナ ANTを介して、 送受信機 2 4に結合さ れたコイル .アンテナ ANTを有する非纖虫スマートカードまたは R F I Dタグ 2 0と 間での磁気的結合または変成器結合による R F信号の送受信を行う。 情報処理装置 2は、 移動電話通信および無線 L AN通信のような遠隔電磁波 R F信号通信用の別のアンテナを 具えていてもよレ、。 磁気的結合または変^ i結合による R F信号の送受信に用！/ヽられるコ ィル 'アンテナ ANTは、 通常、 最大でも数十センチメートルまでの距離範囲の通信に用 いられ、 通常の電磁波 R F信号の遠隔送受信に用いられるァンテナとは設計の条件が異な るので、 電磁波 R F信号の送受信に用いられるアンテナで代用または兼用することはでき ない。
図 1 A〜1 Dでは、 筐体 1 0は、 情報入力または情報提示装置 1 2が配置された広い主 要面を有する薄い概ね直方体の形状を有するが、 これに限定されることなくその他の形状 を有していてもよい。 筐体 1 0の内部の、 例えばマイクロプロセッサおよびハードデイス ク · ドライプのようなコンポーネントからの外部への不要電磁波 R F信号の放射を防止す るために筐体 1 0の内部にはそのようなコンポーネントを覆うように霄気的金属シールド が設けられている。 リーダ/ライタ 9 0は、 その電気的シールドの外部に配置されていて も、 その内部に配置されていてもよい。
コイル'アンテナ 1 0 0および 1 0 6は、 図 1 A〜1 Dでは、 1本の中心軸を有する概 ね円筒状の外形を有し、 即ち中心軸の周りにその中心軸に沿って所定の長さにわたって所 定の直径で複数の卷数、 例えば 2 0卷だけ卷カれている。 コイル'アンテナ 1 0 0および 1 0 6は、 その電気的シールドの外側に力ゝっ非導電性の外被の内側に配置されている。 非 翻虫スマートカード 2 0は、 リーダ Zライタ 9 0との間での変調キヤリァの送受信のため にコイル ·アンテナ 1 0 0および 1 0 6の端部のコイル面の近くに置かれることが好まし い。
図 1 Aにおいて、 コイル.アンテナ 1 0 0は、 垂直方向の中心軸を有し、 筐体 1 0の長 方形状の上側主要面の一辺または周縁部の位置 5 0の凹所に配置されており、 筐体 1 0の 非導電性外被の上面部分側と底面部分側にコイル ·アンテナ 1 0 0の上端および下端のコ ィル面がそれぞれ配置されて 、る。
図 1 Bにおいて、 コイル ·アンテナ 1 0 0は、 垂直方向の中心軸を有し、 筐体 1 0の長 方形状の上側主要面の隅部 5 2の凹所に配置されており、 筐体 1 0の非導電性外被の上面 部分側と底面部分側にコイル ·アンテナ 1 0 0の上端おょぴ下端のコイル面がそれぞれ配 置されている。 図 1 Cにおいて、 コイル'アンテナ 1 0 6は、 水平方向の中心軸を有し、 筐体 1 0の長 方形状の上側主要面の一辺または周縁部の位置 5 0の凹所に配置されており、 筐体 1 0の 内側の電気的シールド外面部分側と非導電' 14^被の側面部分側にコイル ·アンテナ 1 0 6 の左端および右端のコィル面がそれぞれ配置されている。
図 1 Dにおいて、 コイル'アンテナ 1 0 6は、 水平方向の中心軸を有し、 筐体 1 0の長 方形状の上側主要面の隅部 5 2の凹所に配置されており、 筐体 1 0の内側の電気的シール ド外面部分側と非導電' 被の側面部分側にコイル ·アンテナ 1 0 6の左端および右端の コィル面がそれぞれ配置されている。
図 2 A〜2 Cおよび 3は、 本発明の別の実施形態による、 情報入力または情報提示装置 1 2を有する情報処理装置 2の筐体 1 0の内部に設けられた非接触リーダおよび/または ライタ 9 0用の他のコイル ·アンテナ 1 1 0および 1 2 0を示している。 コイル ·アンテ ナ 1 1 0および 1 2 0は、 互いに交差する 2本の中心軸を有する概ね円筒状の外形を有し 、 即ち L字状に互いに概ね直交する 2本の中心軸の周りにその 2つの中心軸に沿って連続 する所定の長さにわたって複数の卷数、 例えば 2, 0卷だけ卷カゝれている。 情報処理装置 2 のその他の構成は、 図 1 A〜l Dのものと同様である。
図 2 Aにおいて、 コイル.アンテナ 1 2 0は、 垂直方向および水平方向の 2つの中心軸 を有し、 筐体 1 0の長方形状の上側主要面の一辺または周縁部の位置 5 0の凹所に配置さ れており、 筐体 1 0の非導電' (^被の上面部分側と側面部分側にコイル ·アンテナ 1 0 0 の上端および右端のコィル面がそれぞれ配置されて!/ヽる。
図 2 Bにおいて、 コイル'アンテナ 1 1 0は、 垂直方向および水平方向の 2つの中心軸 を有し、 筐体 1 0の長方形状の上側主要面の隅部 5 2の凹所に配置されており、 筐体 1 0 の非導電性外被の上面部分側と側面部分側にコイル ·アンテナ 1 0 0の上端および右端の コィル面がそれぞれ配置されている。
2つの中心軸は互いに直交するのが最も好ましいが、 正確に直交している必要はなレ、。 図 2 Cにおいて、 コイル ·アンテナ 1 1 4は、 水平方向の異なる 2つの中心軸を有し、 筐体 1 0の長方形状の上側主要面の一辺または周縁部の位置 5 0の凹所に配置されており 、 筐体 1 0の非導電性外被の前側面部分側と右側面部分側にコイル'アンテナ 1 0 0の前 端およぴ右端のコィル面がそれぞれ配置されている。
図 3において、 コイル'アンテナ 1 2 0は、 垂直方向および水平方向の 2つの中心軸を 有し、 筐体 1 0の長方形状の上側主要面の位置 6 0の凹所に配置されており、 筐体 1 0の 非導電性外被の上面部分側と電気的シールドの凹所の右側面部分側にコイル
20の 2つの中心軸を中心とする上端およぴ右端のコィル面がそれぞれ配置されている。 図 4 Aは図 1 Aおよび 1 Bの筐体 10の線 4 A— 4 Aに沿った垂直断面図である。 図 4 Bは図 1 Aの筐体 10の線 4 B— 4 Bに沿った垂直断面図である。 図 4 Cは図 1 Bの筐体 10の線 4 C一 4 Cに沿った垂直断面図である。 図 4Aおよび 4Bは、 図 1Aのコイル' アンテナ 100の詳細な配置を示している。 図 4 Aおよび 4 Cは、 図 1Bのコイル 'アン テナ 100の詳細な配置を示している。
図 5 Aおよび 5 Bは、 それぞれ図 1 Aおよび 1 Bのコイル ·アンテナ 100の上面拡大 図と右側面拡大図を示しており、 図 4 A〜 4 Cにおけるコイル'ァンテナ 100の電気的 シールド 70の外面 72、 73および 74からの距離 dsl、 d s 2および d s 3を示して いる。 但し、 図 1Bの筐体 10には、 外面 74は存在しない。
コイル'アンテナ 100は、 位置 50および 52の凹所において、 電気的シーノレド 70 の絶縁十生基板 80側の外面 72、 外面 72に概ね直交する 1つまたは 2つの外面 73およ び 74からそれぞれ距離 dsい dS2および d S3だけ離して配置されている。 コィノレ ' アンテナ 100は、 中心軸 C1を有し、 非高透磁性の材料でできた絶縁性基板 80の上に その円筒状コイルの側面の一部または側線部分 S 1が長さ Lにわたつて固定されており、 その絶縁性基板 80が電気的シールド 70の外面 72に固定されている。 コイル ·アンテ ナ 100は、 その円筒状コイルの一端のコイル面 P 1が筐体 10の非導電性の外被 78の 内面側に配置される。 外被 78は例えばプラスチックでできている。 換言すれば、 中心軸 C 1上に位置するコイル面 P 1側の外被 78の部分とコイル面 P 1の間には電気的シール ド 70の部分が存在しない。 同様に、 その円筒状コイルの他端のコイル面 P 2も、 筐体 1 0の非導電性の外被 78の内面側に配置される。
その一端のコイル面 P 1の近傍のその外被 78の部分に非接触スマートカード 20が置 力れたときに、 リーダ Zライタ 90は非撤虫スマートカード 20に対して読み出しおよぴ または書き込みを行う。
距離 dsl、 d s 2および d S3の各々は、 約 lmm以上の距離であればよく、 情報処理 装置 2の筐体 10の小さい内部空間または凹所においては典型的には 1乃至 6 mmの範囲 の値であり、 好ましくは 1. 5乃至 3. 5 mmの範囲の値であり、 より好ましくは 2. 0 乃至 3. 0mmの範囲の値である。 中心軸 C 1の方向のコイル ·アンテナ 100の長さ L は、 4. 0乃至 7. 0mmの範囲の値、 好ましくは 4. 5乃至 6. 5 mmの範囲の値を有 する。 中心軸 C 1に垂直なコイル断面の直径または幅 Dは、 1 0乃至 1 8 mmの範囲の値 であり、 好ましくは 1 3乃至 1 7 mmの範囲の値である。 中心軸 C 1に垂直なコイル断面 の面積 Aは、 7 0乃至 2 6 0 mm 2の範囲の値であり、 好ましくは 1 2 0乃至 2 3 O mm 2の範囲の値である。 コイル ·アンテナ 1 0 0と非導電性外被 7 8の間の距離は 1 mm以 下であってもよい。 コイル.アンテナ 1 0 0の卷数 Nは、 典型的には 6以上であり、 好ま しくは 1 6乃至 2 5の範囲の値であり、 より好ましくは 1 8乃至 2 3の範囲の値である。 それによつて、 コイル.アンテナ 1 0 0は、 筐体 1 0の内部の小さな凹所に設けることが できる。 それによつて、 コイル ·アンテナ 1 0 0用の望ましくない大きな空間を筐体 1 0 内部に確保する必要がなく、 筐体 1 0の設計の自由度が増大する。
図 6 Aは図 1 Cおよび 1 Dの筐体 1 0の線 6 A— 6 Aに沿った垂直断面図である。 図 6 Bは図 1 Cの筐体 1 0の H 6 B— 6 Bに沿つた垂直断面図である。 図 6 Cは図 1 Dの筐体 1 0の線 6 C— 6 Cに沿った垂直断面図である。 図 6 Aおよび 6 Bは、 図 1 Cのコイル ' アンテナ 1 0 6の詳細な配置を示している。 図 6 Aおよび 6 Cは、 図 1 Dのコィノレ ·アン テナ 1 0 6の詳細な配置を示している。
図 7 Aおよび 7 Bは、 それぞれ図 1 Cおよび I Dのコイル ·アンテナ 1 0 6の上面拡大 図と右側面拡大図を示しており、 図 6 A〜6 Cにおけるコイル ·アンテナ 1 0 6の電気的 シールド 7 0の外面 7 2、 7 3および 7 4からの距離 d B、 d s 2および d s 3を示してい る。 但し、 図 1 Dの筐体 1 0において、 外面 7 4は存在しない。
コイル ·アンテナ 1 0 6は、 位置 5 0および 5 2の凹所において、 電気的シールド 7 0 の絶縁性基板 8 0側の外面 7 2、 および外面 7 2に概ね直交する外面 7 3および 7 4から 、 それぞれ距離 d B、 d s 2および d s 3だけ離して配置されている。 コイル'ァンテナ 1 0 6は、 中心軸 C 1を有し、 その円筒状コイルの一端のコイル面 P 1が筐体 1 0の非導電 性の外被 7 8の内面側に配置される。 コイル ·アンテナ 1 0 6は、 非高透磁性の材料でで きた絶縁性基板 8 0の上にその円筒状コイルの一端のコイル面 P 2が固定されており、 そ の絶縁性基板 8 0が電気的シールド 7 0の外面 7 2に固定されている。 換言すれば、 中心 軸 C 1上に位置する別のコイル面 P 2から所定の距離 d Bだけ離れた位置に電気的シール ド 7 0の外面 7 2が配置されている。
距離 d Bは、 約 1 . 5 mm以上の距離であればよく、 典型的には 1 . 5乃至 6 . 0 mm の範囲の値であり、 好ましくは 1 . 5乃至 3 . 5 mmの範囲の値であり、 より好ましくは 2 . 0乃至 3 . O mmの範囲の値である。 コイル ·アンテナ 1 0 6のその他の寸法形状、 距離および特徴は、 コイル ·アンテナ 1 0 0と同様である。
コイル ·アンテナ 1 0 0および 1 0 6の長さ Lは、 それぞれ中心軸 C 1方向にそのコィ ルの直径または幅 Dの概ね 4分の 1または 3分の 1以上の値であり、 中心軸方向の長さが ほぼ 0 (ゼロ） である通常の平面アンテナに比べてコイル面の面積 Aが小さくて済む。 コ ィル 'アンテナ 1 0 0および 1 0 6は、 そのコィノレ ,锒全体の合計の長さが、 従来の面状コ ィル'アンテナのコイル線全体の合計の長さと比較して幾分長く、 その卷数 Nが、 従来の 面状コイル.アンテナの卷数より多く、 それによつて、 従来の面状コイル'アンテナによ つて形成される磁界または磁束と同等の磁界または磁束を形成する。 コイル'アンテナ 1 0 0および 1 0 6を用いると、 筐体 1 0の電気的シーノレド 7 0との間に必ずしも高透磁性 材料を配置する必要がないので、 製造コストが大幅に低下する。 例えばフェライト ·シー トのような高透磁性材料が設けられる でも、 コイル ·アンテナ 1 0 0および 1 0 6の 両端のコイル面の面積が小さいので必要な高透磁性材料の大きさが小さくて済む。
図 8 Aは、 図 2 Aおよび 2 Bの筐体 1 0の線 8 A— 8 Aに沿った垂直断面図である。 図 8 Bは、 図 2 Aの筐体 1 0の線 8 B— 8 Bに沿った垂直断面図である。 図 8 Cは、 図 2 A の筐体 1 0の線 8 C _ 8 Cに沿った垂直断面図である。 図 8 Aおよび 8 Bは、 図 2 Aのコ ィル.アンテナ 1 1 0の詳細な配置を示している。 図 8 Aおよび 8 Cは、 図 2 Bのコイル •アンテナ 1 1 0の詳細な配置を示している。
図 9 Aは、 図 2 Cの筐体 1 0の線 9 A— 9 Aに沿った垂直断面図である。 図 9 Bは、 図 2 Cの筐体 1 0の線 9 B— 9 Bに沿つた垂直断面図である。 図 9 Aおよび 9 Bは、 図 2 C のコィノレ'アンテナ 1 1 4の詳細な配置を示している。
図 1 0は、 図 3の筐体 1 0の ,線 1 0— 1 0に沿った垂直断面図である。 図 1 0は、 図 3 のコィノレ.アンテナ 1 2 0の詳細な配置を示している。
図 1 1は、 図 2 A〜2 Cおよび 3の拡大図を示しており、 図 2 A〜2 Cおよび 3におけ るコイル'アンテナ 1 1 0、 1 1 4および 1 2 0の電気的シーノレド 7 0の外面 7 2、 7 4 および 7 6からの距離 d s l、 d S 2および d Bを示している。 但し、 図 1 1におけるコィ ル'アンテナの配置は、 図 2 Aおよび 2 Bのコイル'アンテナ 1 1 0を上下逆にしたもの に対応し、 図 2 Cのコイル'アンテナ 1 1 4の上面図に対応し、 図 3のコイル'アンテナ
1 2 0を右に 9 0 ° 回転させたものに対応し、 図 2 Aおよび 2 Bの筐体 1 0には外面 7 3 および 7 4が存在せず、 図 2 Cの筐体 1 0には外面 7 4が存在しなレヽ。
コイル ·アンテナ 1 1 0、 1 1 4および 1 2 0は、 中心軸 C 1および C 2を有し、 非高 透磁性の材料でできた絶縁性基板 80の上にその円筒状コイルの一方の中心軸 C 2に概ね ¥^亍な側面または側線の一部分 S 3が所定の長さ L sにわたつて固定されており、 その絶 縁性基板 80が電気的シールド 70の外面 72に固定されている。 コイル ·アンテナ 11 0、 114および 120は、 その円筒状コイルの少なくとも一端の中心軸 C 1上のコイル 面 P 1が筐体 10の非導電性の外被 78の内面を向くように配置される。 換言すれば、 中 心軸 C 1上に位置するコイル面 P 1側の^ ¾78の部分とコイル面 P 1の間には電気的シ 一ルド 70の部分が存在しない。 コィノレ'アンテナ 110および 114の他端のコィノレ面 P 2も、 同様に、 その円筒状コイルの他端の中心軸 C 2上のコイル面 P 2が筐体 10の非 導電性の外被 78の内面を向くように配置される。 コイル ·アンテナ 120の他端のコィ ル面 P 2は、 その円筒状コイルの他端の中心軸 C 2上のコイル面 P 2が電気的シールド 7 0の外面 74を向くように配置される。
コィノレ ·アンテナ 110、 114および 120は、 位置 50、 52および 60の凹所に おいて、 電気的シールド 70の絶縁性基板 80側の外面 72と、 外面 72に概ね直交する 1つまたは 2つの外面 73、 74から、 それぞれ距離 dsい dS2および dBだけ離して 配置されている。 距離 dBは、 約 1. 5 mm以上の距離であればよく、 典型的には 1. 5 乃至 6. Ommの範囲の値であり、 好ましくは 1. 5乃至 3. 5 mmの範囲の値であり、 より好ましくは 2. 0乃至 3. 0 mmの範囲の値である。 距離 d s丄および d s 2の各々は 、 約 1 mm以上の距離であればよく、 情報処理装置 2の筐体 10の小さい内部空間または 凹所においては典型的には 1乃至 6 mmの範囲の値であり、 好ましくは 1. 5乃至 3. 5 mmの範囲の値であり、 より好ましくは 2. 0乃至 3. 0mmの範囲の値である。 コイル 'アンテナ 110、 114および 120は、 互いに概ね直交する中心軸 C 1および C 2に 沿つた合計の長さ L 1 + L 2力 前述の長さ Lに対応し、 典型的には 4. 0 mm乃至 7. 0mmの範囲の値であり、 好ましくは 4. 5乃至 6. 5 mmの範囲の値である。 中心軸 C 1および C 2に垂直なコイル断面の直径または幅 Dは、 典型的には 10 mm乃至 18 mm の範囲の値であり、 好ましくは 13乃至 17 mmの範囲の値である。 中心軸 C 1および C 2に垂直なコイル断面の面積 Aは、 70乃至 260 mm2の範囲の値であり、 好ましくは 120乃至 230mm 2の範囲の値である。 コイル'アンテナ 100の合計の卷数 N1+ N 2は典型的には 6以上であり、 好ましくは 17乃至 24の範囲の値である。 コイル ·ァ ンテナ 1 10、 114および 120のその他の寸法形状おょぴ特徴は、 コィノレ ·アンテナ 100および 106と同様である。 図 1 2は、 本発明のさらに別の実施形態による、 情報処理装置 2の箧体 1 0の図 3の位 置 6 0に設けられた非翻虫リーダおよび Zまたはライタ 9 0用のコイル ·アンテナ 1 2 6 を示している。 コイル ·アンテナ 1 2 6は、 図 3の位置 6 0の凹所に配置され、 図 1 Cの コイル ·アンテナ 1 0 6と同じ形状を有する力 S、 コイル ·アンテナ 1 2 6の一端のコイル 面と全ての側面が電気的シールド 7 0で囲まれており、 コイル.アンテナ 1 2 6のそのコ ィル面と絶縁性基板 8 0の間に小さい面積の高透磁性部材シ一ト 8 4が配置されている。 コイル'アンテナ 1 2 6は、 通常の面状コイル ·アンテナと比べて、 より大きい長さ Lを 有し、 より多くの卷数 Nを有し、 その代わりそのコイル面の面積 Aが小さいので、 その高 透磁性部材シート 8 4の面積が小さくできる。 その高透磁性部材シート 8 4の使用によつ て、 コイル'ァンテナ 1 2 6の下端のコイル面と電気的シールド 7 0の外面 7 2の間の距 離 d Bがより小さくて済む。 .
図 1 3 A〜 1 3 Dは、 本発明の他の実施形態による、 概ね長方形状に巻力れたコイル · アンテナ 1 2 2〜1 2 5の様々な構造を示している。
図 1 3 Aにおいて、 コイル ·アンテナ 1 2 2は図 2 A〜2 Cおよぴ 3のコイル'アンテ ナ 1 1 0、 1 1 4および 1 2 0と同様に L字状の構造を有する。 コイル ·アンテナ 1 2 2 は L字状に互いに概ね直交する中心軸 C 1および C 2を有し、 コイル線 1 3 2力 中心軸 C 2が通る絶縁性板 1 4 0の周りに中心軸 C 1に近づくに従って徐々に傾斜して卷数 N 2 だけ傾斜して卷カれ、 コイル線 1 3 4力 絶縁性板 1 4 0の面上にこの面に垂直な中心軸 C 1の周りに卷数 N 1だけ巻かれている。
図 1 3 Bにおいて、 コイル'アンテナ 1 2 3は T字状に分岐している。 コイル'アンテ ナ 1 2 3は T字状に互いに概ね直交する中心軸 C 1および C 2を有し、 コイル線 1 3 2が 、 中心軸 C 2が通る絶縁性板 1 4 0の周りに軸 C 1に近づくに従って徐々に傾斜して複数 の卷数 N 2だけ卷力れ、 コイル線 1 3 4力 絶縁性板 1 4 0の面上にこの面に垂直な中心 軸 C 1の周りに複数の卷数 N 1だけ卷かれ、 さらにコイル線 1 3 6力 中心軸 C 2が通る 非伝導性板 1 4 0の周りに軸 C 1に近づくに従って徐々に傾斜して複数の卷数 N 3だけ卷 力、れている。 その巻回の方向は、 破線矢印の方向に同じ極性の磁界が生じるようになって レ、る。
図 1 3 Cにおいて、 コイル'アンテナ 1 2 4は 3軸方向に分岐している。 コィノレ 'アン テナ 1 2 3は互いに概ね直交する中心軸 C 1、 C 2および C 3を有し、 コイル線 1 3 2が
、 中心軸 C 2が通る絶縁性板 1 4 0の周りに軸 C 1に近づくに従って徐々に傾斜して複数 の卷数 N 2だけ卷カれ、 コイル線 1 3 4力 絶縁性板 1 4 0の面上にこの面に垂直な中心 軸 C 1の周りに複数の卷数 N 1だけ巻かれ、 さらにコイル線 1 3 6力 中心軸 C 3が通る 絶縁性板 1 4 0の周りに軸 C 1に近づくに従って徐々に傾斜して複数の巻数 N 3だけ巻か れている。
図 1 3 Dにおいて、 コイル'アンテナ 1 2 3は互いに概ね直交する中心軸 C 1および C 2を有し、 コイル線 1 3 2力 中心軸 C 2が通る絶縁性板 1 4 0の周りに軸 C 1に近づく に従つて徐々に傾斜して複数の卷数だけ卷カゝれ、 さらにコィル線 1 3 6が、 中心軸 C 2が 通る絶縁性板 1 4 0の周りに軸 C 1に近づくに従って徐々に傾斜して複数の卷数だけ逆向 きに卷カれている。
コィノレ♦アンテナ 1 0 0、 1 0 6、 1 1 0、 1 1 4、 1 2 0、 1 2 6および 1 3 2の少 なくとも一部は、 各基板に平面コイルが形成され各平面コイルが互いに直列に接続された 多層基板によつて形成されてもよレ、。
図 1 4は、 筐体 1 0の長方形状の上側主要面の一辺または周縁部の互いに近い位置 5 0 および 5 1に配置されたコイル ·アンテナ 1 0 0および 1 0 1を示している。 非接角スマ 一トカード 2 0は 2つのコィノレ ·アンテナ 1 0 0および 1 0 1の両方の端部のコイル面の 近くに置力れる。 それによつて、 リーダ Zライタ 9 0のコイル ·アンテナ 1 0 0および 1 0 1と非接触スマートカード 2 0のコイル'アンテナの間の磁界がより強くなつて、 リー タンライタ 9 0と非翻虫スマートカード 2 0の間の送受信がより確実に行われる。
図 1 5は、 筐体 1 0の長方形状の上側主要面の 4つの隅部 5 2、 5 3、 5 4および 5 5 の凹所配置された水平方向の中心軸を有する 4つのコイル ·アンテナ 1 0 6、 1 0 7、 1 0 8および 1 0 9を示している。 非撫虫スマートカード 2 0は 4つのコィノレ ·アンテナ 1 0 6、 1 0 7、 1 0 8および 1 0 9のいずれ力端部のコイル面の近くに置かれる。 それに よって、 非翻虫スマートカード 2 0の置力れる位置の自由度が増大する。 コイル.アンテ ナ、 例えばコイル'アンテナ 1 0 6および 1 0 7は、 筐体 1 0の外被 7 8を固定するため のボルト 1 5 2を囲むように配置されてもよい。 それによつて、 コイル ·アンテナ 1 0 6 および 1 0 7を収容するための筐体 1 0の内部空間が確保し易くなる。
図 1 6は、 筐体 1 0の長方形状の上側主要面の 4つの隅部 5 2、 5 3、 5 4および 5 5 の凹所に配置された垂直方向の中心軸を有する 4つのコイル ·アンテナ 1 0 0、 1 0 1、
1 0 2および 1 0 3を示している。 非接触スマートカード 2 0は、 筐体 1 0の上面の中央 に置力れたときその 4つの隅部が 4つのコイル'アンテナ 1 0 0、 1 0 1、 1 0 2および 1 0 3の上端のコィノレ面の近くに位置する。 それによつて、 リーダ/ライタ 9 0のコイル 'アンテナ 1 0 0、 1 0 1、 1 0 2および 1 0 3と非翻虫スマートカード 2 0のコィノレ ' アンテナの間の磁界がより強くなって、 リーダ Zライタ 9 0と非撤スマートカード 2 0 の間の送受信がより確実に行われる。 コイル ·アンテナ、 例えばコイル ·アンテナ 1 0 0 および 1 0 1は、 筐体 1 0の外被 7 8を固定するためのボルト 1 5 2を囲むように配置さ れてもよい。 それによつて、 コイル ·アンテナ 1 0 0および 1 0 1を収容するための筐体 1 0の内部空間が確保し易くなる。
図 1 7は、 筐体 1 0として表示部筐体 1 6.の上端部にコィノレ ·アンテナ 1 0 0が設けら れたノートブック型パーソナル *コンピュータ 1 4を示している。 表示部筐体 1 6は、 コ ィル ·アンテナ 1 0 0の一端のコイル面付近の外面にカード ·ホルダ 2 2を有する。 それ によって、 非接触スマートカード 2 0を置く位置を表示することができ、 また、 コイル' アンテナ 1 0 0と非接触スマートカード 2 0のコイル'アンテナ 1 0 0の間の磁気的結合 がより確実に形成される。
図 1 8 A〜 1 8 Dは、 情報処理装置 2 7 0の内部の長方形状の上側主要面の一辺に設け られたアンテナ ·ユニット 2 9 0、 2 9 2、 2 9 4および 2 9 6を示している。
図 1 8 Aにおいて、 アンテナ ·ュニット 2 9 0は、 互いに平行な水平方向の複数の中心 軸を有する互レ、に TOに配置され互いに直列に接続された複数の筒状コィル部分を有する コイル ·アンテナ 1 9 2を含んでいる。
図 1 8 Bにおいて、 アンテナ 'ユニット 2 9 2は、 水平方向の 1つの中心軸の周りに概 ね四角筒状に卷カれたコイル ·アンテナ 1 9 4を含んでいる。
図 1 8 Cにおいて、 アンテナ ·ュニット 2 9 4は、 互いに平行な垂直方向の複数の中心 軸を有する互いに5 Pitに配置され互いに直列に接続された複数の筒状コイル部分を有する コイル ·アンテナ 1 9 6を含んでいる。
図 1 8 Bにおいて、 アンテナ 'ユニット 2 9 6は、 垂直方向の 1つの中心軸の周りに楕 円筒状に卷カ、れたコイル ·アンテナ 1 9 8を含んでいる。
図 1 8 A〜1 8 Dのような構成のアンテナ ·ュニット 2 9 0〜2 9 6を用いることによ つて、 アンテナ ·ュ-ット 2 9 0〜2 9 6のために確保する必要のある空間を小さくする ことができる。 情報処理装置 2 7 0は、 非翻 リーダ Zライタ 9 0を含む小型の情報処理 装置 2であってもまたは非翻虫スマートカード 2 0であってもよい。
本発明の実施形態によれば、 アンテナのコイル面を小さくすることによって、 外被 7 8 から後退させるまたはへこませる電気的シールド 7 0の外面 7 2の面積を、 例えば 1 7 m m X 1 7 mm程度に小さくできる。 それによつて、 高透磁性シート 8 4の面積も最小ィ匕 できる。 コイル ·アンテナを筐体 1 0内の主要面の端縁部または隅部に配置したことによ つて、 通信相手の別の非接触スマートカード 2 0またはリーダ/ライタ 9 0のコイル'ァ ンテナに対するその筐体の電気的シールドの悪影響が低減される。
以上説明した実施形態は典型例として挙げたに過ぎず、 その各実施形態の構成要素を組 み合わせること、 その変形おょぴバリエーションは当業者にとって明らかであり、 当業者 であれば本発明の原理および請求の範囲に記載した発明の範囲を逸脱することなく上述の 実施形態の種々の変形を行えることは明らかである。

Claims

請求の範囲
1 . 絶縁性の «を有する筐体と、 前記筐体内に設けられた電気的シールドと、 前記筐 体内に設けられた非撫虫リーダおよび/またはライタと、 を具える情報処理装置であって 前記非翻 δリーダおよび/またはライタは、
前記筐体内に設けられていて、 R F変調キヤリァ信号を送信および Ζまたは受信する送 受信機と、
前記送受信機に結合され、 前記電気的シールドと前記外被の間の前記筐体内の空間に配 置され、 磁気的結合によって R F変調キヤリァ信号を送信おょひブまたは受信するための 複数の卷数のコイル ·アンテナと、
を具えるものであり、
前記コイル ·アンテナは、 1つの中心軸の周りに所定の長さにわたって所定の直径で概 ね筒状に所定卷数だけ卷カゝれており、 前記所定の長さの一端にコィル面を有し、
前記 1つの中心軸上に位置する前記コイル面側の前記外被の部分と前記コイル面の間に は前記電気的シールドの部分が存在せず、 前記コイル'アンテナの外側部は前記電気的シ ールドから所定の距離だけ離して配置されていることを特徴とする、
2 . 前記コイル'アンテナは、 前記 1つの中心軸が通る別のコイル面を有し、 前記 1つ の中心軸上に位置する前記別のコイル面側の前記外被の別の部分と前記コイル面の間には 前記電気的シールドの部分が存在しないことを特徴とする、 請求項 1に記載の情報処理装
3 . 前記コイル ·アンテナは前記 1つの中心軸が通る別のコイル面を有し、 前記 1つの 中心軸上の前記別のコイル面から所定の距離だけ離れた位置に前記電気的シールドの一部 分が配置されていることを特徵とする、 請求項 1に記載の情報処理装置。
4. 前記別のコイル面と前記電気的シールドの前記一部分の間に高透磁性部材が配置さ れていることを特徴とする、 請求項 3に記載の情報処理装置。
5 . 前記コイル'アンテナは、 互いに概ね直交する前記第 1の中心軸と第 2の中心軸の 周りに前記第 1と第 2の中心軸に沿つた連続する所定の長さにわたつて所定の直径で巻か れ、 前記所定の長さの他端に前記第 2の軸の周りに卷カゝれた第 2のコィル面を有すること を特徴とする、 請求項 1に記載の情報処理装置。
6 . 前記コイル .アンテナが絶縁性基板の一方の面に固定されており、 前記絶縁性基板 の他方の面が前記電気的シールドの或る面に固定されていることを特徴とする、 請求項 1 乃至 5のいずれかに記載の情報処理装置。
7. 前記コイル ·ァンテナが前記筐体の広レヽ主要面の端縁に設けられていることを特徴 とする、 請求項 1乃至 6のいずれかに記載の情報処«置。
8 . 所定の厚さを有する絶縁性の基板に配置されており、 一方の軸が前記基板の主要面 に垂直になるように L字状に互いに概ね直交する第 1と第 2の軸の周りに fflf己第 1と第 2 の軸に沿った連続する所定の長さにわたって卷カれた複数の巻数のコイル ·アンテナであ つて、 '
前記所定の長さの一端に前記第 1の軸の周りに卷カれた第 1のコイル面を有し、 前記所定の長さの他端に前記第 2の軸の周りに巻力ゝれた第 2のコィル面を有することを 特徴とする、 磁気的結合用のコイル'アンテナ。
9. 前記コイル'アンテナは、 前記コイル ·アンテナの前記第 1の軸の周りに卷力、れた 第 1のコイル部分の外側部の一部が前記第 1の軸と概ね平行な前記基板の主要面に接触す るように固定されており、 前記コイル'アンテナの前記第 2の軸の周りに卷カれた第 2の コイル部分の前記第 2のコイル面は前記主要面から実質的に最も遠くなるように配置され ていることを特徴とする、 請求項 8に記載のコイル'アンテナ。
1 0. さらに、 前記第 1と第 2の軸の実質的交点付近にぉレ、て前記第 1と第 2の軸と概 ね直交する第 3の軸の周りに前記第 3の軸に沿った連続する所定の長さにわたって巻力れ ていることを特徴とする、 請求項 8または 9に記載のコイル
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