JP6598300B2 - Inductive read / write device complex antenna and wearable terminal - Google Patents
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Description
本発明は、誘導式読み書き装置の複合アンテナ、及びウェアラブル端末に関する。 The present invention relates to a composite antenna of an inductive read / write device and a wearable terminal.
近年、IC(Integrated Circuit)チップとNFC(Near Field Communication)用アンテナを備えた誘導式読み書き装置を内蔵した携帯電話機等の無線通信端末が普及している。この無線通信端末は、リーダライタに設けられた電磁界の照射面に対して、NFC用アンテナが設けられている面をかざすように配したとき、当該無線通信端末内のICチップがNFC用アンテナを介してリーダライタと通信する。 In recent years, wireless communication terminals such as cellular phones incorporating an inductive read / write device including an IC (Integrated Circuit) chip and an NFC (Near Field Communication) antenna have become widespread. When the wireless communication terminal is arranged so that the surface on which the NFC antenna is provided is placed over the irradiation surface of the electromagnetic field provided on the reader / writer, the IC chip in the wireless communication terminal is the NFC antenna. It communicates with the reader / writer via.
特許文献1には、複数の面を有する筺体の内部に、筺体の面に対して平行となる状態で、互いに独立に設けられた2以上のアンテナにより、リーダライタと通信を行う携帯電話機が開示されている。特許文献1の携帯電話機では、リーダライタに設けられた電磁界の照射面に対して、アンテナが設けられている複数の面のいずれかをかざすことにより、かざした面に平行となる状態で設けられた1つのアンテナを介してリーダライタと通信することができる。 Patent Document 1 discloses a mobile phone that communicates with a reader / writer by two or more antennas provided independently of each other in a state of being parallel to the surface of the housing inside the housing having a plurality of surfaces. Has been. In the mobile phone disclosed in Patent Document 1, the antenna is provided in a state parallel to the holding surface by holding any one of the plurality of surfaces provided with the antenna with respect to the electromagnetic field irradiation surface provided in the reader / writer. It is possible to communicate with the reader / writer via the single antenna.
ところで、近年、誘導式読み書き装置を、指や手首といった人体の一部に装着して使用するウェアラブル端末に内蔵することが望まれている。このようなウェアラブル端末に内蔵する誘導式読み書き装置のアンテナとして、特許文献1の携帯電話機に実装されているアンテナを用いることが考えられる。しかし、特許文献1のアンテナは、直方体形状の携帯電話機の構造上、筺体の面に対して平行に実装することしか想定されていない。このため、特許文献1のアンテナを、例えば輪環体形状等であるウェアラブル端末にそのまま実装することは困難であるという問題があった。 By the way, in recent years, it has been desired to incorporate an inductive read / write device in a wearable terminal that is used by being worn on a part of a human body such as a finger or a wrist. As an antenna of the inductive read / write device built in such a wearable terminal, it is conceivable to use an antenna mounted on the mobile phone of Patent Document 1. However, the antenna of Patent Document 1 is only supposed to be mounted parallel to the surface of the casing because of the structure of the rectangular parallelepiped mobile phone. For this reason, there is a problem that it is difficult to directly mount the antenna of Patent Document 1 on a wearable terminal having, for example, a ring shape.
また、ウェアラブル端末は、指や手首といった人体の一部に装着しての使用が前提であるため、携帯電話機に比べて小型且つ薄型であることが望まれる。このため、特許文献1のアンテナをウェアラブル端末に実装するためには、アンテナを小型化する必要がある。しかし、アンテナの特性は、アンテナの大きさや巻き数に依存するため、アンテナを小型化すると、リーダライタとの通信を行うことのできない通信不可領域が発生しやすくなるという問題があった。 In addition, the wearable terminal is assumed to be used by being worn on a part of a human body such as a finger or a wrist. Therefore, the wearable terminal is desired to be smaller and thinner than a mobile phone. For this reason, in order to mount the antenna of patent document 1 in a wearable terminal, it is necessary to reduce the size of the antenna. However, since the characteristics of the antenna depend on the size and the number of turns of the antenna, there is a problem that if the antenna is downsized, a non-communication area where communication with the reader / writer cannot be performed easily occurs.
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、リーダライタに対する通信特性を良好な状態に保ちながら、ウェアラブル端末に適した形状且つ小型化することができる誘導式読み書き装置の複合アンテナを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and an inductive read / write device that can be reduced in shape and size suitable for a wearable terminal while maintaining good communication characteristics for the reader / writer. An object of the present invention is to provide a composite antenna.
本発明の第1の態様にかかる誘導式読み書き装置の複合アンテナは、線状のループアンテナである線状ループアンテナと、磁性体シートにFPC(Flexible printed circuits)によるパターンで形成したパターンループアンテナと、を備え、前記線状ループアンテナと前記パターンループアンテナは、直列に接続されるものである。 A composite antenna of the inductive read / write device according to the first aspect of the present invention includes a linear loop antenna that is a linear loop antenna, and a pattern loop antenna that is formed on a magnetic sheet with a pattern of FPC (Flexible printed circuits). The linear loop antenna and the pattern loop antenna are connected in series.
本発明の第2の態様にかかる誘導式読み書き装置の複合アンテナは、磁性体コアに電線を巻きつけて形成した電線アンテナと、磁性体シートにFPC(Flexible printed circuits)によるパターンで形成したパターンループアンテナと、を備え、前記電線アンテナと前記パターンループアンテナは、直列に接続されるものである。 The composite antenna of the inductive read / write device according to the second aspect of the present invention includes a wire antenna formed by winding an electric wire around a magnetic core, and a pattern loop formed by a FPC (Flexible printed circuits) pattern on the magnetic material sheet. An antenna, and the wire antenna and the pattern loop antenna are connected in series.
本発明の第3の態様にかかるウェアラブル端末は、線状のループアンテナである線状ループアンテナと、磁性体シートにFPC(Flexible printed circuits)によるパターンで形成したパターンループアンテナと、を備え、前記線状ループアンテナと前記パターンループアンテナは、直列に接続されるものである。 A wearable terminal according to a third aspect of the present invention includes a linear loop antenna that is a linear loop antenna, and a pattern loop antenna formed on a magnetic sheet with a pattern by FPC (Flexible printed circuits), The linear loop antenna and the pattern loop antenna are connected in series.
本発明の第4の態様にかかるウェアラブル端末は、磁性体コアに電線を巻きつけて形成した電線アンテナと、磁性体シートにFPC(Flexible printed circuits)によるパターンで形成したパターンループアンテナと、を備え、前記電線アンテナと前記パターンループアンテナは、直列に接続されるものである。 A wearable terminal according to a fourth aspect of the present invention includes: an electric wire antenna formed by winding an electric wire around a magnetic core; and a pattern loop antenna formed by a pattern made of FPC (Flexible printed circuits) on a magnetic material sheet. The wire antenna and the pattern loop antenna are connected in series.
本発明により、リーダライタに対する通信特性を良好な状態に保ちながら、ウェアラブル端末に適した形状且つ小型化することができる誘導式読み書き装置の複合アンテナを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a composite antenna of an inductive read / write device that can be reduced in shape and size suitable for a wearable terminal while maintaining good communication characteristics with respect to a reader / writer.
実施の形態1
まず、図1を用いて、本発明の実施の形態1にかかる近距離通信システムの構成について説明する。この近距離無線通信システムは、図1に示されるように、誘導式読み書き装置100a、リーダライタ200を備えている。
Embodiment 1
First, the configuration of the short-range communication system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, this short-range wireless communication system includes an inductive read / write
誘導式読み書き装置100aは、複合アンテナ110a、NFC用IC120を備えている。誘導式読み書き装置100aは、複合アンテナ110aを用いてリーダライタ200と近距離無線通信を行う。具体的には、誘導式読み書き装置100aは、リーダライタ200からの電磁誘導により複合アンテナ110aに発生する誘導起電力を用いて、リーダライタ200との通信を行う。
The inductive read /
複合アンテナ110aは、NFC用の複合アンテナである。複合アンテナ110aについては、後に詳述する。
The
NFC用IC120は、NFC規格で規定される通信を実行するための制御回路を構成し、複合アンテナ110aを介した無線通信を制御する。
The NFC IC 120 configures a control circuit for executing communication defined by the NFC standard, and controls wireless communication via the
リーダライタ200は、例えば、電車等の公共交通機関の改札機、会社や特別な部屋等の会員用空間への出入口、コンビニエンスストア等の商取引場のカウンター等、所定の場所にそれぞれ設置されるものである。リーダライタ200の筺体内には、電磁界の照射面の裏面に、その照射面と平行な状態でアンテナが設けられている。リーダライタ200は、このアンテナから照射面の上方へ数センチメートル程度隔てた位置まで、通信相手が受信可能なレベルの電磁界を、当該アンテナから照射するようになされている。
The reader /
次に、図2を用いて、本発明の実施の形態1にかかる誘導式読み書き装置100aの複合アンテナ110aの構成について説明する。複合アンテナ110aは、線状ループアンテナ111、パターンループアンテナ112を備えている。
Next, the configuration of the
線状ループアンテナ111は、線状のループアンテナである。線状ループアンテナ111は、例えば、銅線により構成される。また、線状ループアンテナ111は、線状のループアンテナであるため、実装される端末の筐体内で、筐体の形状に沿って配置することができる。
The
パターンループアンテナ112は、磁性体シートにFPC(Flexible printed circuits)によるパターンで形成したループアンテナである。ここで、磁性体シートは、金属遮へいのための電磁シールド材料として用いられるものである。磁性体シートに用いられる磁性体の種類は、例えばフェライトである。
The
複合アンテナ110aでは、線状ループアンテナ111とパターンループアンテナ112は、直列に接続される。このため、線状ループアンテナ111のインダクタンス値とパターンループアンテナ112のインダクタンス値との和が、複合アンテナ110aのインダクタンス値となる。
In the
以上のように、本発明の実施の形態1にかかる図2の誘導式読み書き装置100aの複合アンテナ110aでは、線状ループアンテナ111とパターンループアンテナ112とを直列に接続するように構成している。また、線状ループアンテナ111は、実装される端末の筐体内で、筐体の形状に沿って配置することが可能であり、携帯電話機に比べて小型且つ薄型であるウェアラブル端末の実装条件下でも実装可能である。また、線状ループアンテナ111とパターンループアンテナ112とを直列に接続する構成により、パターンループアンテナ112の小型化による通信特性低下を線状ループアンテナ111が補うことにより通信特性を良好に保つことが可能である。したがって、実施の形態1にかかる図2の誘導式読み書き装置100aの複合アンテナ110aでは、リーダライタに対する通信特性を良好な状態に保ちながら、ウェアラブル端末に適した形状且つ小型化することができる誘導式読み書き装置の複合アンテナを実現することができる。
As described above, in the
続いて、図3及び図4を用いて、複合アンテナにおける各アンテナの巻き方と誘導電流の流れる向きの関係について説明する。電磁誘導によって流れる誘導電流は、アンテナの巻き方により流れる向きが変わる。このため、図3のように、アンテナの巻く向きが逆向きである2つのアンテナを直列に接続して作成した複合アンテナでは、各アンテナで流れる誘導電流が対向することで打ち消しあってしまう。このため、複合アンテナ110aでは、図4に示すように、線状ループアンテナ111とパターンループアンテナ112とを、アンテナの巻く向きが同じ向きになるように構成する。
Next, the relationship between how each antenna is wound and the direction in which the induced current flows in the composite antenna will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The direction of the induced current flowing by electromagnetic induction changes depending on how the antenna is wound. For this reason, as shown in FIG. 3, in a composite antenna created by connecting two antennas in which the antennas are wound in opposite directions in series, the induced currents flowing through the antennas cancel each other out. Therefore, in the
以上のように、本発明の実施の形態1にかかる誘導式読み書き装置100aの複合アンテナ110aでは、リーダライタに対する通信特性を良好な状態に保ちながら、ウェアラブル端末に適した形状且つ小型化することができる誘導式読み書き装置の複合アンテナを実現することができる。
As described above, the
実施の形態2
続いて、本発明の実施の形態2にかかる誘導式読み書き装置の複合アンテナについて説明する。本発明の実施の形態2は、誘導式読み書き装置の複合アンテナを、輪環体形状のウェアラブル端末に実装する例である。なお、近距離無線通信システムの全体構成、及び誘導式読み書き装置100aの複合アンテナ110aの構成は、図1、及び図2に示す構成と同様であり、説明を省略する。
Embodiment 2
Subsequently, a composite antenna of the inductive read / write device according to the second exemplary embodiment of the present invention will be described. Embodiment 2 of the present invention is an example in which a composite antenna of an inductive read / write device is mounted on a ring-shaped wearable terminal. Note that the overall configuration of the short-range wireless communication system and the configuration of the
まず、図5を用いて、誘導式読み書き装置100aの複合アンテナ110aを実装したウェアラブル端末の構成について説明する。なお、図5では、ウェアラブル端末として指輪型ウェアラブル端末300aを用いる例について説明する。なお、指輪型ウェアラブル端末300aの材質は、例えばABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)樹脂である。なお、図5は、指輪型ウェアラブル端末300aの正面図とする。
First, the configuration of a wearable terminal equipped with the
指輪型ウェアラブル端末300aは、線状ループアンテナ111、パターンループアンテナ112、NFC用IC120を備えている、また、指輪型ウェアラブル端末300aにおける線状ループアンテナ111とパターンループアンテナ112は、直列に接続されている。また、指輪型ウェアラブル端末300aでは、図4に示すように、線状ループアンテナ111とパターンループアンテナ112とを、アンテナの巻く向きが同じ向きになるように構成している。
The ring-type
線状ループアンテナ111は、指輪型ウェアラブル端末300aの筐体内で、筐体の輪環体形状に沿って配置されている。
The
パターンループアンテナ112は、XY平面に平行に配置されている。また、パターンループアンテナ112内のFPCによるパターンは、XY平面に平行に形成されている。
The
続いて、図6を用いて、指輪型ウェアラブル端末300aへの複合アンテナ110aの実装例について説明する。図6は、指へ装着された指輪型ウェアラブル端末300aを示している。なお、図6は、図5の指輪型ウェアラブル端末300aを側面からみた図である。図6の実装例では、線状ループアンテナ111は、パターンループアンテナ112に対して略90°の角度、すなわちXY平面に略垂直となるように配置されている。
Next, an example of mounting the
ここで、図7及び図8を用いて、図6の指輪型ウェアラブル端末300aのリーダライタ200へのかざし方について説明する。図7に示すように、図6の指輪型ウェアラブル端末300aを、パターンループアンテナ112が底面となるようにリーダライタ200へかざした場合、パターンループアンテナ112とリーダライタ200のアンテナとが略平行となるため、パターンループアンテナ112とリーダライタ200のアンテナとの間で磁束が有効に鎖交する。
Here, how to hold the ring-type
しかし、指輪型ウェアラブル端末300aは、パターンループアンテナ112が底面となるようにリーダライタ200へかざされるとは限らない。例えば、図8に示すように、パターンループアンテナ112とリーダライタ200のアンテナとが略平行とはならないようにかざされた場合、パターンループアンテナ112とリーダライタ200のアンテナとの間で鎖交する磁束が減り、パターンループアンテナ112のみではリーダライタ200に対する通信特性は良好な状態とはならない。このような状態では、線状ループアンテナ111とリーダライタ200のアンテナとの間でも磁束が鎖交するため、指輪型ウェアラブル端末300aは、複合アンテナ110aによりリーダライタ200に対する通信特性を良好な状態とすることができる。
However, the ring-type
続いて、図9を用いて、指輪型ウェアラブル端末300aへの複合アンテナ110aの実装の他の例について説明する。図9は、指へ装着された指輪型ウェアラブル端末300aを示している。なお、図9は、図5の指輪型ウェアラブル端末300aを側面からみた図である。図9の実装例では、線状ループアンテナ111は、パターンループアンテナ112に対して90°より小さくデザインが許容される範囲の角度となるように配置されている。
Next, another example of mounting the
ここで、図10を用いて、図9の指輪型ウェアラブル端末300aのリーダライタ200へのかざし方について説明する。図10に示すように、図9の指輪型ウェアラブル端末300aを、パターンループアンテナ112が底面となるようにリーダライタ200へかざした場合、パターンループアンテナ112とリーダライタ200のアンテナとが略平行となるため、パターンループアンテナ112とリーダライタ200のアンテナとの間で磁束が有効に鎖交する。また、図9の指輪型ウェアラブル端末300aを、パターンループアンテナ112が底面となるようにリーダライタ200へかざした場合、線状ループアンテナ111とリーダライタ200のアンテナとの間でも磁束が鎖交するため、指輪型ウェアラブル端末300aは、複合アンテナ110aによりリーダライタ200に対する通信特性を良好な状態とすることができる。
Here, how to hold the ring-type
以上のように、本発明の実施の形態2にかかる誘導式読み書き装置100aの複合アンテナ110aでは、線状ループアンテナ111は、指輪型ウェアラブル端末300aの筐体内で、筐体の輪環体形状に沿って配置されている。すなわち、線状ループアンテナ111は、携帯電話機に比べて小型且つ薄型である指輪型ウェアラブル端末の実装条件下でも実装可能である。
As described above, in the
また、指輪型ウェアラブル端末300aを側面からみた状態で、線状ループアンテナ111を、パターンループアンテナ112に対して略90°の角度となるように配置することで、パターンループアンテナ112とリーダライタ200のアンテナとが略平行とはならないようにかざされた場合であっても、複合アンテナ110aによりリーダライタ200に対する通信特性を良好な状態とすることができる。
In addition, the
また、指輪型ウェアラブル端末300aを側面からみた状態で、線状ループアンテナ111を、パターンループアンテナ112に対して90°より小さい角度となるように配置することで、パターンループアンテナ112とリーダライタ200のアンテナとが略平行となるようにかざされた場合のリーダライタ200に対する通信特性を良好な状態とすることができる。
In addition, the
実施の形態2の変形例1
続いて、本発明の実施の形態2の変形例1にかかる誘導式読み書き装置の複合アンテナについて説明する。本発明の実施の形態2の変形例1は、実施の形態2の線状ループアンテナ111を、輪環体形状のウェアラブル端末の筐体の表面の金属フレームを用いて形成する例である。なお、近距離無線通信システムの全体構成、及び誘導式読み書き装置100aの複合アンテナ110aの構成は、図1、及び図2に示す構成と同様であり、説明を省略する。
Modification 1 of Embodiment 2
Subsequently, a composite antenna of the inductive read / write device according to the first modification of the second embodiment of the present invention will be described. Modification 1 of Embodiment 2 of the present invention is an example in which the
図11に、筐体の表面の金属フレームを用いて線状ループアンテナ111を形成した指輪型ウェアラブル端末300bの構成を示す。指輪型ウェアラブル端末300bは、筐体の表面の少なくとも一部に金属フレームを備えている。指輪型ウェアラブル端末300bでは、この金属フレームを用いて線状ループアンテナ111を形成している。例えば、指輪型ウェアラブル端末300bは、筐体の表面の一部が金属フレームであり、残りの部分がABS樹脂である。
FIG. 11 shows a configuration of a ring-type
以上のように、本発明の実施の形態2の変形例1にかかる誘導式読み書き装置100aの複合アンテナ110aでは、実施の形態2の線状ループアンテナ111を、指輪型ウェアラブル端末300bの筐体の表面の金属フレームを用いて形成している。当該構成においても実施の形態2と同様の効果を有することができる。また、実施の形態2の変形例1にかかる指輪型ウェアラブル端末300bでは、指輪型ウェアラブル端末300bの筐体内に線状ループアンテナ111を配置していないため、実施の形態2にかかる指輪型ウェアラブル端末300aに比べて指輪型ウェアラブル端末内の実装状況を緩和することができる。
As described above, in the
実施の形態2の変形例2
続いて、本発明の実施の形態2の変形例2にかかる誘導式読み書き装置の複合アンテナについて説明する。本発明の実施の形態2の変形例2は、線状ループアンテナをFPCによるパターンで形成する例である。なお、近距離無線通信システムの全体構成は、図1に示す構成と同様であり、説明を省略する。なお、実施の形態2の変形例2の誘導体読み書き装置100bは、図1の複合アンテナ110aに代えて複合アンテナ110bを備えている。
Modification 2 of Embodiment 2
Then, the composite antenna of the induction | guidance | derivation type read / write apparatus concerning the modification 2 of Embodiment 2 of this invention is demonstrated. The second modification of the second embodiment of the present invention is an example in which a linear loop antenna is formed with a pattern by FPC. The overall configuration of the short-range wireless communication system is the same as the configuration shown in FIG. The derivative read / write device 100b of the second modification of the second embodiment includes a
まず、図12を用いて、本発明の実施の形態2の変形例2にかかる誘導式読み書き装置100bの複合アンテナ110bの構成について説明する。複合アンテナ110bは、FPCループアンテナ113、パターンループアンテナ112を備えている。また、FPCループアンテナ113とパターンループアンテナ112は、直列に接続されている。なお、パターンループアンテナ112については、上述した構成と同じであるため説明を省略する。
First, the configuration of the
FPCループアンテナ113は、線状のループアンテナをFPCによるパターンで形成したアンテナである。また、FPCループアンテナ113は、線状ループアンテナ111と同様に、実装される端末の筐体内で、筐体の形状に沿って配置することができる。
The
続いて、図13を用いて、誘導式読み書き装置100bの複合アンテナ110bを実装したウェアラブル端末の構成について説明する。なお、図13では、ウェアラブル端末として指輪型ウェアラブル端末300cを用いる例について説明する。なお、指輪型ウェアラブル端末300cの材質は、例えばABS樹脂である。
Next, the configuration of a wearable terminal in which the
指輪型ウェアラブル端末300cは、FPCループアンテナ113、パターンループアンテナ112、NFC用IC120を備えている、また、指輪型ウェアラブル端末300cにおけるFPCループアンテナ113とパターンループアンテナ112は、直列に接続されている。また、指輪型ウェアラブル端末300cでは、図4に示すように、線状ループアンテナ111とパターンループアンテナ112とを、アンテナの巻く向きが同じ向きになるように構成している。さらに、FPCループアンテナ113は、指輪型ウェアラブル端末300cの筐体内で、筐体の輪環体形状に沿って配置されている。すなわち、FPCループアンテナ113は、本発明の実施の形態2の線状ループアンテナ111と同様の形状で同様に配置されている。
Ring-type
以上のように、本発明の実施の形態2の変形例2にかかる誘導式読み書き装置100bの複合アンテナ110bでは、実施の形態2の線状ループアンテナ111に代えてFPCループアンテナ113を用いた構成としている。当該構成においても実施の形態2と同様の効果を有することができる。
As described above, in the
なお、上述の実施の形態2及び変形例の説明では、輪環体形状のウェアラブル端末として、指輪型ウェアラブル端末を用いる例について説明したが、輪環体形状のウェアラブル端末は、指輪型ウェアラブル端末に限らない。例えば、輪環体形状のウェアラブル端末として、腕輪型ウェアラブル端末を用いた場合にも同様の効果を有する。 In the above description of the second embodiment and the modification, an example in which a ring-type wearable terminal is used as a ring-shaped wearable terminal has been described. However, a ring-shaped wearable terminal is a ring-type wearable terminal. Not exclusively. For example, the same effect can be obtained when a bracelet type wearable terminal is used as a ring-shaped wearable terminal.
実施の形態3
続いて、本発明の実施の形態3にかかる誘導式読み書き装置の複合アンテナについて説明する。本発明の実施の形態3は、実施の形態2の線状ループアンテナに代えて電線アンテナを用いる例である。なお、近距離無線通信システムの全体構成は、図1に示す構成と同様であり、説明を省略する。なお、実施の形態3の誘導体読み書き装置100cは、図1の複合アンテナ110aに代えて複合アンテナ110cを備えている。
Embodiment 3
Next, the composite antenna of the induction type read / write device according to the third exemplary embodiment of the present invention will be described. The third embodiment of the present invention is an example in which a wire antenna is used instead of the linear loop antenna of the second embodiment. The overall configuration of the short-range wireless communication system is the same as the configuration shown in FIG. The derivative read / write device 100c of the third embodiment includes a
まず、図14を用いて、本発明の実施の形態3にかかる誘導式読み書き装置100cの複合アンテナ110cの構成について説明する。複合アンテナ110cは、電線アンテナ114、パターンループアンテナ112を備えている。また、電線アンテナ114とパターンループアンテナ112は、直列に接続されている。なお、パターンループアンテナ112については、上述した構成と同じであるため説明を省略する。
First, the configuration of the
電線アンテナ114は、磁性体コアに電線を巻きつけて形成したアンテナである。図15に電線アンテナ114の構成図を示す。なお、図15の例では、直方体形状の磁性体コアを示しているが、磁性体コアの形状は直方体でなくてもよく、例えば円柱形状でもよい。なお、磁性体コアに用いられる磁性体の種類は、例えばフェライトである。また、電線アンテナ114は、該アンテナの構造上、平面にループを形成するパターンループアンテナ112に比べて実装面積を小さくすることができる。また、複合アンテナ110cでは、図4に示すのと同様に、電線アンテナ114とパターンループアンテナ112とを、アンテナの巻く向きが同じ向きになるように構成する。
The
以上のように、本発明の実施の形態3にかかる図14の誘導式読み書き装置100cの複合アンテナ110cでは、電線アンテナ114とパターンループアンテナ112とを直列に接続するように構成している。また、電線アンテナ114は、パターンループアンテナ112に比べて実装面積を小さくすることができ、携帯電話機に比べて小型且つ薄型であるウェアラブル端末の実装条件下への実装に適している。また、電線アンテナ114とパターンループアンテナ112とを直列に接続する構成により、パターンループアンテナ112の小型化による通信特性低下を電線アンテナ114が補うことにより通信特性を良好に保つことが可能である。したがって、実施の形態3にかかる図14の誘導式読み書き装置100cの複合アンテナ110cでは、リーダライタに対する通信特性を良好な状態に保ちながら、ウェアラブル端末に適した形状且つ小型化することができる誘導式読み書き装置の複合アンテナを実現することができる。
As described above, in the
実施の形態3の変形例
続いて、図16を用いて、本発明の実施の形態3の変形例にかかる誘導式読み書き装置100dの複合アンテナ110dの構成について説明する。本発明の実施の形態3の変形例は、電線アンテナを2つ用いる例である。
Modification of Embodiment 3 Next, the configuration of the
複合アンテナ110dは、電線アンテナ114、パターンループアンテナ112、電線アンテナ115を備えている。すなわち、電線アンテナを2つ、パターンループアンテナ112を1つ備えている。また、複合アンテナ110dでは、電線アンテナ114、パターンループアンテナ112、電線アンテナ115の順に直列に接続されている。なお、パターンループアンテナ112については、上述した構成と同じであるため説明を省略する。また、電線アンテナ115は、電線アンテナ114と同様に、磁性体コアに電線を巻きつけて形成したアンテナである。また、複合アンテナ110dでは、図4に示すのと同様に、電線アンテナ114、パターンループアンテナ112、及び電線アンテナ115を、アンテナの巻く向きが同じ向きになるように構成する。
The
続いて、図17を用いて、誘導式読み書き装置100dの複合アンテナ110dを実装したウェアラブル端末の構成について説明する。なお、図17では、ウェアラブル端末として指輪型ウェアラブル端末300dを用いる例について説明する。なお、指輪型ウェアラブル端末300dの材質は、例えばABS樹脂である。
Next, the configuration of a wearable terminal in which the
指輪型ウェアラブル端末300dは、電線アンテナ114、パターンループアンテナ112、電線アンテナ115、NFC用IC120を備えている。電線アンテナ114及び115は、パターンループアンテナ112に比べて実装面積は小さい。このため、携帯電話機に比べて小型且つ薄型である指輪型ウェアラブル端末の実装条件下でも2つ実装することが可能である。したがって、電線アンテナを1つ設けるのみでは、線状ループアンテナ111と同程度の通信特性を確保できない状況であっても、電線アンテナを2つ設けることにより通信特性を改善することができる。
The ring-type
また、図17の(a)の指輪型ウェアラブル端末300dでは、電線アンテナ114及び115は、電線アンテナ114及び115の電線がパターンループアンテナ112に対して略平行となるように配置されている。このような配置により、指輪型ウェアラブル端末300dを、パターンループアンテナ112が底面となるようにリーダライタ200へかざした場合、パターンループアンテナ112とリーダライタ200のアンテナとが略平行となるため、パターンループアンテナ112とリーダライタ200のアンテナとの間で磁束が有効に鎖交する。また、電線アンテナ114及び115とリーダライタ200のアンテナとの間でも磁束が鎖交するため、指輪型ウェアラブル端末300dは、複合アンテナ110dによりリーダライタ200に対する通信特性を良好な状態とすることができる。
In the ring-type
また、図17の(b)の指輪型ウェアラブル端末300dでは、電線アンテナ114及び115は、電線アンテナ114及び115の電線がパターンループアンテナ112に対して略90°の角度となるように配置されている。このような配置により、パターンループアンテナ112とリーダライタ200のアンテナとが略平行とはならないようにかざされた場合であっても、電線アンテナ114及び115とリーダライタ200のアンテナとの間でも磁束が鎖交するため、指輪型ウェアラブル端末300dは、複合アンテナ110dによりリーダライタ200に対する通信特性を良好な状態とすることができる。
In the ring-type
また、電線アンテナ114及び115のうち、一方を図17の(a)に示す電線アンテナのように配置し、他方を図17の(b)の電線アンテナのように配置してもよい。すなわち、一方の電線アンテナを、電線アンテナの電線がパターンループアンテナ112に対して略平行となるように配置し、他方の電線アンテナを、電線アンテナの電線がパターンループアンテナ112に対して略90°の角度となるように配置してもよい。
Also, one of the
以上のように、本発明の実施の形態3の変形例にかかる誘導式読み書き装置100dの複合アンテナ110dでは、携帯電話機に比べて小型且つ薄型である指輪型ウェアラブル端末の実装条件下にて、2つの電線アンテナ114及び115を実装することが可能である。また、電線アンテナ114、パターンループアンテナ112、電線アンテナ115の順に直列に接続する構成により、パターンループアンテナ112の小型化による通信特性低下を電線アンテナ114及び115が補うことにより通信特性を良好に保つことが可能である。
As described above, in the
また、電線アンテナの電線がパターンループアンテナ112に対して略平行となるように電線アンテナを配置することで、パターンループアンテナ112とリーダライタ200のアンテナとが略平行となるようにかざされた場合のリーダライタ200に対する通信特性を良好な状態とすることができる。
Also, when the wire antenna is arranged so that the electric wire of the electric wire antenna is substantially parallel to the
また、電線アンテナの電線がパターンループアンテナ112に対して略90°の角度となるように電線アンテナを配置することで、パターンループアンテナ112とリーダライタ200のアンテナとが略平行とはならないようにかざされた場合であっても、複合アンテナ110dによりリーダライタ200に対する通信特性を良好な状態とすることができる。
Also, by arranging the wire antenna so that the wire of the wire antenna is at an angle of approximately 90 ° with respect to the
したがって、実施の形態3の変形例にかかる誘導式読み書き装置100dの複合アンテナ110dでは、リーダライタに対する通信特性を良好な状態に保ちながら、ウェアラブル端末に適した形状且つ小型化することができる誘導式読み書き装置の複合アンテナを実現することができる。
Therefore, in the
なお、上述の実施の形態3及び実施の形態3の変形例の説明では、ウェアラブル端末として、指輪型ウェアラブル端末を用いる例について説明したが、ウェアラブル端末は、指輪型ウェアラブル端末に限らない。例えば、ウェアラブル端末として、腕輪型ウェアラブル端末を用いた場合にも同様の効果を有する。 In the above description of the third embodiment and the modification example of the third embodiment, the example in which the ring-type wearable terminal is used as the wearable terminal has been described. However, the wearable terminal is not limited to the ring-type wearable terminal. For example, the same effect can be obtained when a bracelet type wearable terminal is used as the wearable terminal.
また、実施の形態3の変形例では、複合アンテナ110dが、電線アンテナ114及び115の2つの電線アンテナを用いることについて説明したが、電線アンテナの数は3つ以上でもよい。例えば、4つの電線アンテナを用いる構成とし、2つの電線アンテナを図17の(a)に示す電線アンテナのように配置し、残りの2つの電線アンテナを図17の(b)の電線アンテナのように配置してもよい。
In the modification of the third embodiment, it has been described that the
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、ウェアラブル端末は、センサー等の様々な部品を備えるようにしてもよく、また、様々な部品のためにバッテリーを備えるようにしてもよい。指輪型ウェアラブル端末300aへのバッテリー130の実装例を図18に示す。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, the wearable terminal may include various components such as a sensor, and may include a battery for various components. An example of mounting the
また、上述の説明では、ウェアラブル端末として、輪環体形状のウェアラブル端末を用いる例について説明したが、輪環体形状ではないウェアラブル端末に適用することも可能である。 In the above description, an example in which a ring-shaped wearable terminal is used as a wearable terminal has been described. However, the present invention can also be applied to a wearable terminal that does not have a ring shape.
さらに、上述の説明では、パターンループアンテナに磁性体シートを用いることとして説明したが、磁性体シートがない状態で性能を確保できる場合は、磁性体シートなしでもかまわないものとする。 Further, in the above description, the magnetic sheet is used for the pattern loop antenna. However, when the performance can be ensured without the magnetic sheet, the magnetic sheet may be omitted.
100a、100b、100c、100d 誘導式読み書き装置
110a、110b、110c、110d 複合アンテナ
111 線状ループアンテナ
112 パターンループアンテナ
113 FPCループアンテナ
114、115 電線アンテナ
120 NFC用IC
130 バッテリー
200 リーダライタ
300a、300b、300c、300d 指輪型ウェアラブル端末
100a, 100b, 100c, 100d Inductive read /
Claims (8)
磁性体シートにFPC(Flexible printed circuits)によるパターンで形成したパターンループアンテナと、を備え、
前記線状ループアンテナと前記パターンループアンテナは、直列に接続され、
前記線状ループアンテナは、輪環体形状の筐体内で前記筐体の形状に沿って配置され、
前記線状ループアンテナは、前記パターンループアンテナに対して、所定の角度となるよう配置されている、
誘導式読み書き装置の複合アンテナ。 A linear loop antenna that is a linear loop antenna;
A pattern loop antenna formed by a pattern of FPC (Flexible printed circuits) on a magnetic sheet,
The linear loop antenna and the pattern loop antenna are connected in series ,
The linear loop antenna is arranged along the shape of the casing in a ring-shaped casing.
The linear loop antenna with respect to the pattern loop antenna, that is arranged to be a predetermined angle,
Compound antenna for inductive read / write device.
磁性体シートにFPC(Flexible printed circuits)によるパターンで形成したパターンループアンテナと、を備え、
前記線状ループアンテナと前記パターンループアンテナは、直列に接続され、
前記線状ループアンテナは、輪環体形状の筐体の表面の金属フレームを用いて形成され、
前記線状ループアンテナは、前記パターンループアンテナに対して、所定の角度となるよう配置されている、
誘導式読み書き装置の複合アンテナ。 A linear loop antenna that is a linear loop antenna;
A pattern loop antenna formed by a pattern of FPC (Flexible printed circuits) on a magnetic sheet,
The linear loop antenna and the pattern loop antenna are connected in series,
The linear loop antenna is formed using a metal frame on the surface of a ring-shaped housing ,
The linear loop antenna with respect to the pattern loop antenna, that is arranged to be a predetermined angle,
Composite antenna of induction Shirubeshiki reading and writing apparatus.
磁性体シートにFPC(Flexible printed circuits)によるパターンで形成したパターンループアンテナと、を備え、
前記電線アンテナと前記パターンループアンテナは、直列に接続され、
前記電線アンテナ、及び前記パターンループアンテナは、輪環体形状の筐体内に配置され、
前記電線アンテナの前記電線は、前記パターンループアンテナに対して、略平行となるよう配置されている、
誘導式読み書き装置の複合アンテナ。 A wire antenna formed by winding a wire around a magnetic core;
A pattern loop antenna formed by a pattern of FPC (Flexible printed circuits) on a magnetic sheet,
The wire antenna and the pattern loop antenna are connected in series ,
The wire antenna and the pattern loop antenna are arranged in a ring-shaped housing,
The wire of the wire antenna, to the pattern loop antenna, that are arranged to be substantially parallel,
Compound antenna for inductive read / write device.
前記第1の電線アンテナ、前記パターンループアンテナ、前記第2の電線アンテナの順に直列に接続される、請求項4に記載の誘導式読み書き装置の複合アンテナ。 The wire antenna includes a first wire antenna and a second wire antenna,
The composite antenna of the induction type read / write device according to claim 4 , wherein the first electric wire antenna, the pattern loop antenna, and the second electric wire antenna are connected in series in this order.
磁性体シートにFPC(Flexible printed circuits)によるパターンで形成したパターンループアンテナと、
輪環体形状の筐体と、を備え、
前記線状ループアンテナと前記パターンループアンテナは、直列に接続され、
前記線状ループアンテナは、前記輪環体形状の前記筐体内で前記筐体の形状に沿って配置され、
前記線状ループアンテナは、前記パターンループアンテナに対して、所定の角度となるよう配置されている、
ウェアラブル端末。 A linear loop antenna that is a linear loop antenna;
A pattern loop antenna formed by a pattern of FPC (Flexible printed circuits) on a magnetic sheet;
A ring-shaped housing, and
The linear loop antenna and the pattern loop antenna are connected in series ,
The linear loop antenna is disposed along the shape of the casing in the casing of the annular shape,
The linear loop antenna with respect to the pattern loop antenna, that is arranged to be a predetermined angle,
Wearable terminal.
磁性体シートにFPC(Flexible printed circuits)によるパターンで形成したパターンループアンテナと、
輪環体形状の筐体と、を備え、
前記線状ループアンテナと前記パターンループアンテナは、直列に接続され、
前記線状ループアンテナは、前記筐体の表面の金属フレームを用いて形成され、
前記線状ループアンテナは、前記パターンループアンテナに対して、所定の角度となるよう配置されている、
ウェアラブル端末。 A linear loop antenna that is a linear loop antenna;
A pattern loop antenna formed by a pattern of FPC (Flexible printed circuits) on a magnetic sheet;
A ring-shaped housing, and
The linear loop antenna and the pattern loop antenna are connected in series,
The linear loop antenna is formed using a metal frame on the surface of the housing ,
The linear loop antenna with respect to the pattern loop antenna, that is arranged to be a predetermined angle,
C Earaburu terminal.
磁性体シートにFPC(Flexible printed circuits)によるパターンで形成したパターンループアンテナと、を備え、
前記電線アンテナと前記パターンループアンテナは、直列に接続され、
前記電線アンテナ、及び前記パターンループアンテナは、輪環体形状の筐体内に配置され、
前記電線アンテナの前記電線は、前記パターンループアンテナに対して、略平行となるよう配置されている、
ウェアラブル端末。 A wire antenna formed by winding a wire around a magnetic core;
A pattern loop antenna formed by a pattern of FPC (Flexible printed circuits) on a magnetic sheet,
The wire antenna and the pattern loop antenna are connected in series ,
The wire antenna and the pattern loop antenna are arranged in a ring-shaped housing,
The wire of the wire antenna, to the pattern loop antenna, that are arranged to be substantially parallel,
Wearable terminal.
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