JPS63113790A

JPS63113790A - 薄膜電磁変換器

Info

Publication number: JPS63113790A
Application number: JP61259719A
Authority: JP
Inventors: Kunio Omi; 近江　邦夫
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-10-31
Filing date: 1986-10-31
Publication date: 1988-05-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、例えばＩＣカードに於いて、半導体メモリ
から出力される電気信号を磁気信号に変換する薄膜電磁
変換器に関する。

（従来の技術）ＩＣカードシステムに於いては、一般に、ＩＣカードに
内蔵された半導体メモリの記憶情報を外部の読取り装置
で読み取る場合、電気的に読み取るようになっている。

しかし、このような構成では、ＩＣカードと読取り装置
にそれぞれ電気的端子を設け、これらを機械的に接続し
なければならないため、ＩＣカードの使用回数や使用環
境により、接続状態が悪化し、信号を良好に伝送するこ
とができなくなる場合がある。

この問題を解決するために、ＩＣカードに薄膜電磁変換
器を内蔵し、半導体メモリから読み出された電気信号を
磁気信号に変換して出力する方法が考えられている。こ
の方法によれば、機械的に非接触で信号を伝送すること
ができるので、上述した問題は生じない。

ところで、従来は、上記薄膜電磁変換器とじてスパイラ
ルコイルを用いていた。このスパイラルコイルを用いる
方法によれば、読取り装置にもスパイラルコイルが設け
られ、両スパイラルコイルを磁気的に結合させることに
より信号の伝送がなされる。

しかし、薄膜電磁変換器としてスパイラルコイルを用い
る構成の場合、読取り装置として、同じように信号の伝
送を磁気信号の形で行なう磁気カードシステムの読取り
装置を利用し難いという問題があった。以下、この問題
を第３図乃至第５図を参照しながら説明する。

第３図に於いて、ＩＣカードに内蔵された１個のスパイ
ラルコイル１１から発生する磁束１２は、このコイル１
１の中心から放射状に流れる。このため、読取り装置に
設けられる読取りヘッド１３の磁気ギャップ１４がスパ
イラルコイル１１の真上に配置された場合、読取りヘッ
ド１３のコア１５．１６には、互いに逆向きで大きさの
等しい磁束が流れる。その結果、コア１５．１６の内部
で実質的に磁束が流れなくなり、コイル１７の読取り出
力はＯになる。一方、読取りヘッド１３の磁気ギャップ
１４がスパイラルコイル１１の真上から横にずれた場合
、２つのコア１５．１６に流れ込む磁束の大きさに差が
生じ、コイル１７の両端にあるレベルの信号が発生する
。但し、このずれが大きくなり過ぎると、磁束の大きさ
そのものが小さくなるため、読取りヘッド１３の読取り
出力は小さくなる。

第４図は、磁気ギャップ１４がスパイラルコイル１１の
真上からずれるに従って、コイル１７の読取り出力Ｖが
どのように変化するかを示すものである。但し、第４図
では、第３図に於いて、磁気ギャップ１４がスパイラル
コイル１１の真上にある場合の磁気ギャップ１４のずれ
δを０とし、ここから向かって右側にずれた場合のずれ
δを正、左側にずれた場合のずれδを負としている。ま
た、読取り出力Ｖの値としては、ずれδが正の時の値を
正、負の時に現われる逆相の値を負としている。

但し、ディジタル記録（ＦＭ方式など）の場合は、読取
り出力Ｖが正相であるか、逆相であるかは問題にならな
い。このため、このデジタル記録の場合は、ＩＶＩがあ
るレベル以上であれば、ずれδが正であるか負であるか
に関係なく読取りが可能となる。

第５図は、読取り特性をＩＶＩによって表わしたもので
ある。この第５図に於いて、Ｌは読取り出力レベルとし
て要求される最低レベルを示す。

また、−ａ＜δくａというずれδが小さな範囲で再生出
力ＩＶＩがＬ以下に落ち込むのは、上記の如く、コア１
５．１６に逆向きでほぼ等しい大きさの磁束が流れるか
らである。また、δ＜−ｂ。

δ〉ｂというずれδが大きな範囲に於いて、再生出力Ｉ
ＶＩがレベルＬ以下に落ち込むのは、上記の如く、磁束
の大きさそのものが小さくなるからである。

この第５図によれば、読取り装置に読取りヘッドを組み
込む場合、ずれδが−ｂくδ＜−ａあるいはａくδくｂ
の範囲に納まるように組み込む必要がある。しかし、こ
の範囲は通常かなり小さく、ずれδをこの範囲に納める
ことはかなり難しい。

このため、従来は、磁気信号によるＩＣカードの読取り
装置として、同じように磁気信号を読み取る磁気カード
システムの読取り装置を利用することが、実際上できな
かった。

（発明が解決しようとする問題点）以」−述べたようにＩＣカードの電磁変換に使われる従
来の薄膜電磁変換器に於いては、読取り装置を磁気カー
ドシステムの読取り装置と兼用しようとしても、読取り
を可能とするずれδの許容範囲、言替えれば、ＩＣカー
ドの薄膜電磁変換器と読取り装置の読取りヘッドとの相
対位置の許容範囲（以下、動作範囲と記す）が小さいた
め、ＩＣカードの位置決め精度に高精度を要求され、磁
気カードシステムと兼用可能な読取り装置を作ることが
難しいという問題があった。

そこでこの発明は、動作範囲を拡大することができる薄
膜電磁変換器を提供することを目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するためにこの発明は、基板上に一対の
スパイラルコイルを併置し、これらのいずれか一方に択
一的に通電するように構成したものである。

（作用）上記のように、一対のスパイラルコイルのいずれか一方
を択一的に通電する構成によれば、各スパイラルコイル
に通電した際の読取り出力の状態に応じて通電するスパ
イラルコイルを選択するようにすることにより、動作範
囲として各スパイラルコイルの動作範囲を足したものを
得ることができるため、１つのスパイラルコイルを用い
る場合に比べ、動作範囲を拡大することができる。

（実施例）以下、図面を参照してこの発明の一実施例を詳細に説明
する。

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す斜視図である
。この第１図に於いて、２１は例えばＮｉＺｎフェライ
トからなる磁性基板である。この基板２１の上には、薄
膜技術によって一対のスパイラルコイル２２．２３が形
成されている。この場合、スパイラルコイル２２．２３
は中心軸がずれるように併置されるとともに、その巻き
方向は同一方向に設定されている。

各スパイラルコイル２２．２３の外側の端子はそれぞれ
外部回路を接続するためのボンディング端子２４．２５
に接続されている。また、各スパイラルコイルの中心側
の端子２６．２７は接続線２８によって互いに接続され
ている。そして、この接続線２８は引出し線２９を介し
てボンディング端子３０に接続されている。

上記３つのボンディング端子２４，２５．３０はスイッ
チング回路４１に接続されている。このスイッチング回
路３１は、各スパイラルコイル２２．２３に個別に接続
されている２つのボンディング端子２４．２５のいずれ
か一方を選択し、この選択したボンディング端子とスパ
イラルコイル２２．２３に共用されるボンディング端子
３０との間に、ドライブ回路３１から出力される駆動電
流を印加する。このドライブ回路３２は、符号器３３を
通ったデジタル伝送信号をスパイラルコイルを駆動する
ための電流信号に変換する。

スイッチング回路３１が、ボンディング端子２４．２５
のうちいずれのボンディング端子を選択するかは、スパ
イラルコイル２２側の読取り出力レベルとスパイラルコ
イル２３側の読取り出力レベルに従って決められる。す
なわち、スイッチング回路３１は、上記二つの読取り出
力レベルの大小を比較し、レベルが大きい方であってな
おかつそのレベルが基準レベル（第５図のレベルＬ）よ
り大きいスパイラルコイルに対応するボンディング端子
を選択する。このため、スイッチング回路３１は、実際
の信号伝送に先だってボンディング端子２４．２５を交
互に選択し、上記条件を満たすスパイラルコイルを判定
する。この判定は、読取りヘッド（図示せず）の読取り
出力レベルを調べることにより可能である。また、この
ように読取り出力レベルを直接調べるだけでなく、例え
ばスパイラルコイル２４．２５側に上記読取り出力に対
応した出力を得るセンサを配置するようにしてもよい。

このようにすれば、判定結果を読取り装置側からＩＣカ
ードに帰還する必要がない。

ここで、上記薄膜電磁変換器の製造方法の一例を参考ま
でに簡単に説明する。

まず、基板２１上にＣｒ、　Ｃ，ＬＩ％　Ｃｒを順次ス
パッタで形成し、スパイラルコイル２２．２３及びボン
ディング端子２４．２５をウェットエツチングでパター
ン形成する。次に全面に、５ｉ０２をスパッタ形成した
後、端子２６．２７上の５ｉ０２をドライエツチングす
る。さらに、再び、Ｃｒ　、Ｃｕ　、、Ｃｒを基板全面
にスパッタ形成した後、接続線２８、引出し線２９、ボ
ンディング端子３０をウェットエツチングパターン形成
する。

最後に、ボンディング端子２４，２５．３０上の５ｉ０
２をドライエツチングする。

上記のように一対のスパイラルコイル２４゜２５を設け
、これらのいずれか一方を読取り出力レベルに応じて択
一的に選択する構成によれば、動作範囲としてそれぞれ
のスパイラルコイルの動作範囲を足したものを得ること
ができる。このため、この実施例によれば、１つのスパ
イラルコイルを用いる従来に薄膜電磁変換器に比べ動作
範囲を拡大することができる。これによりこの実施例に
よれば、ＩＣカードの位置決め精度を緩和することがで
き、磁気カードシステムの読取り装置と兼用可能な読取
り装ＧＹを容易に作ることができる。

第２図は動作範囲が拡大される様子を示す読取り特性図
である。図に於いて、実線Ａはスパイラルコイル２２側
の読取り出力特性を示し、−点破線Ｂはスパイラルコイ
ル２３側の読取り出力特性を示す。また、第２図では、
第１図に示すように、読取りヘッドの磁気ギャップがス
パイラルコイル２２．２３のちょうど中間に位置する場
合のずれδを０とし、これよりスパイラルコイル２３側
に寄った場合のずれδを正、スパイラルコイル２２側に
寄った場合のずれδを負としている。

この第２図に於いて、Ｒ１，Ｒ４の範囲では、スパイラ
ルコイル２２に通電し、Ｒ２，Ｒ５の範囲では、スパイ
ラルコイル２３に通電し、Ｒ３の範囲では、スパイラル
コイル２３あるいはスパイラルコイル２４　（読取り出
力レベルが大きい方のスパイラルコイル）に通電するよ
うにずれば、Ｒ１乃至Ｒ５の全範囲で読取りが可能とな
る。ちなみに、従来の動作範囲を第２図で示せば、例え
ば、Ｒ１とＲ６で示される範囲となる。したがって、こ
の実施例によれば、従来に比べ動作範囲を大幅に拡大す
ることができる。具体的には従来の３倍の動作範囲を得
ることができる。

なお、先の実施例では、スパイラルコイル２２゜２３を
同じ向きに巻く場合を説明したが、ディジタル記録の場
合は上記の如く正…か逆用かは問題とされないので、こ
の場合は、スパイラルコイル２２．２３を逆向きに巻い
てもよいことは勿論である。

また、先の実施例では、通電するスパイラルコイルを判
定するのに、常に、２つのスパイラルコイル２２．２３
の読取り出力レベルを、凋べるＪハ合を説明したが、例
えば、２つの読取り出力レベルの大小を比較することは
止め、品用に調べた読取り出力レベルが基準レベルＬを
越えていたら、残りのスパイラルコイルの読取り出力レ
ベルを調べることなく、最ｒηに調べた読取り出力レベ
ルに対応するスパイラルコイルを選択するようにしても
よい。

また基板２１としては、磁性基板に限らず、非磁性基板
であってもよいし、非磁性基板」−に形成された磁性薄
膜基板であってもよいことは勿論である。

［発明の効果］以」二述べたようにこの発明によれば、動作範囲を拡大
することができるため、ｔＣカードシステムの読取り装
置と磁気カードシステムの読取り装置の兼用化に寄与す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す斜１見図、第
２図は第１図の薄膜電磁変換器の効果を説明するための
読取り特性図、第３図は従来の薄膜７１！磁変換器の１
■成を説明するための図、第４図及び第５図は第３図に
示す薄膜電磁変換器を用いた場合の動作範囲を説明する
ための読取り特性図である。２１・・・磁性！、ｌ［，２２，２３・・・スパイラル
コイル、２４，２５．３０・・・ボンディング端子、２
６゜２７・・・端子、２８・・・接続線、２９・・・引
出し線、３１・・・スイッチング回路、３２・・・ドラ
イブ回路、３３・・７Ｔ号器。

Claims

【特許請求の範囲】　基板上に薄膜技術によって併置するように形成された
一対のスパイラルコイルと、それぞれこの一対のスパイラルコイルの各一端に個別に
接続された第１の端子と、上記一対のスパイラルコイルの各他端に共通に接続され
た第２の端子と、上記一対のスパイラルコイルの各一端に接続された第１
の端子のいずれか一方を択一的に選択することにより、
この選択された第１の端子と上記第２の端子の間にある
スパイラルコイルに通電する通電コイル切換え手段とを
具備したことを特徴とする薄膜電磁変換器。