特許 6598300 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

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6598300

(24)【登録日】2019年10月11日

(45)【発行日】2019年10月30日

(54)【発明の名称】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

(51)【国際特許分類】

   H01Q 7/06 20060101AFI20191021BHJP

   H04B 5/02 20060101ALI20191021BHJP

   G06K 19/077 20060101ALI20191021BHJP

【ＦＩ】

   H01Q7/06

   H04B5/02

   G06K19/077 228

   G06K19/077 252

【請求項の数】8

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-212877(P2015-212877)

(22)【出願日】2015年10月29日

(65)【公開番号】特開2017-85397(P2017-85397A)

(43)【公開日】2017年5月18日

【審査請求日】2018年9月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000227205

【氏名又は名称】ＮＥＣプラットフォームズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 成樹

(72)【発明者】

【氏名】明神 将司

【審査官】 佐藤 当秀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１３０５６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−００９０７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０５３５２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０７４３１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｋ １９／０７７

Ｈ０１Ｑ ７／０６

Ｈ０４Ｂ ５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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、
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。

【請求項2】

前記線状ループアンテナは、ＦＰＣによるパターンで形成される、請求項１に記載の誘導式読み書き装置の複合アンテナ。

【請求項3】

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、
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。

【請求項4】

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、
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。

【請求項5】

前記電線アンテナとして、第１の電線アンテナ及び第２の電線アンテナを備え、
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。

【請求項6】

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、
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。

【請求項7】

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、
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。

【請求項8】

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、
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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７−２８８３４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

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。

【0006】

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。

【0007】

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。

【課題を解決するための手段】

【0008】

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。

【0009】

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。

【0010】

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。

【0011】

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。

【発明の効果】

【0012】

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。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施の形態１にかかる近距離無線通信システムの構成を示す図である。

【図2】本発明の実施の形態１にかかる誘導式読み書き装置の複合アンテナを示すブロック図である。

【図3】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ための図である。

【図4】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ための図である。

【図5】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を実装した指輪型ウェアラブル端末の構成を示す図である。

【図6】本発明の実施の形態２にかかる指輪型ウェアラブル端末への複合アンテナの実装例を示す図である。

【図7】本発明の実施の形態２にかかる指輪型ウェアラブル端末のリーダライタへのかざし方の例を示す図である。

【図8】本発明の実施の形態２にかかる指輪型ウェアラブル端末のリーダライタへのかざし方の例を示す図である。

【図9】本発明の実施の形態２にかかる指輪型ウェアラブル端末への複合アンテナの実装例を示す図である。

【図10】本発明の実施の形態２にかかる指輪型ウェアラブル端末のリーダライタへのかざし方の例を示す図である。

【図11】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を実装した指輪型ウェアラブル端末の構成を示す図である。

【図12】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を示すブロック図である。

【図13】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を実装した指輪型ウェアラブル端末の構成を示す図である。

【図14】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を示すブロック図である。

【図15】本発明の実施の形態３にかかる電線アンテナの構成を示す図である。

【図16】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の複合アンテナを示すブロック図である。

【図17】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の複合アンテナを実装した指輪型ウェアラブル端末の構成を示す図である。

【図18】指輪型ウェアラブル端末へのバッテリーの実装例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

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。

【0056】

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。

【0057】

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。

【0058】

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。

【0059】

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。

【0060】

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。

【0061】

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。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

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。

【0065】

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。

【0066】

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。

【0067】

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。

【0068】

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。

【符号の説明】

【0069】

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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】